1. 中国制造2025在机器人领域的重点有些什么
工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器人,是自动执行工作的机器装置,是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的机器。它可以接受人类指挥,也可以按照预先编排的程序运行,现代的工业机器人还可以根据人工智能技术制定的原则纲领行动。
工业机器人的典型应用包括焊接、刷漆、组装、采集和放置(例如包装、码垛和SMT)、产品检测和测试等,具有高效性、持久性、高效率和准确性。
工业机器人是先进制造业的关键支撑装备。大力发展工业机器人产业,对于打造中国制造新优势,推动工业转型升级,加快制造强国建设具有重要意义。
发展工业机器人,要重点打造四种基本能力,五种关键零部件,六种标志性产品。
四项基础能力
一、机器人共性关键技术
在工业领域,共性关键技术大致可分为两类:
1.工业机器人关键技术:重点突破高性能工业机器人工业设计、运动控制、精确参数辨识补偿、协同作业与调度、示教/编程等关键技术。
2.新一代机器人技术:重点开展人工智能、机器人深度学习等基础前沿技术研究,突破机器人通用控制软件平台、人机共存、安全控制、高集成一体化关节、灵巧手等核心技术。
为加强共性关键技术研究,《机器人产业发展规划(2016-2020年)》强调,针对智能制造和工业转型升级对工业机器人的需求,重点突破制约我国机器人发展的共性关键技术。积极跟踪机器人未来发展趋势,提早布局新一代机器人技术的研究。
二、机器人创新中心
《机器人产业发展规划(2016-2020年)》强调,充分利用和整合现有科技资源和研发力量,组建面向全行业的机器人创新中心,打造政产学研用紧密结合的协同创新载体。
重点围绕人工智能、感知与识别、机构与驱动、控制与交互等,开展基础和共性关键技术研究,深入开展高端制造业领域的前沿基础研究和应用基础研究,推进科技成果的转移扩散和商业化应用,强化国际交流与合作,培养机器人专业研发设计人才。
三、机器人产业标准
《机器人产业发展规划(2016-2020年)》强调,要发挥企业参与制修订标准的积极性,研究制订一批机器人国家标准、行业标准和团体标准,主要包括机器人用RV减速机通用技术条件等通用技术标准、机器人整机电磁兼容技术要求和试验方法等检测标准、工业机器人编程和操作图形用户接口等通信控制标准、设计平台标准和喷涂机器人系统应用规范等应用标准。
四、国家机器人检测与评定中心
《机器人产业发展规划(2016-2020年)》强调,建立并完善以国家机器人检测与评定中心为代表的机器人检验与认证机构,面向机器人整机及关键功能部件两方面内容开展检测与评定工作。
整机性能评价包括:安全、性能、环境适应性、噪音水平、电磁兼容性、可靠性及测控软件评价等;
功能部件检测评定包括:零件质量、零部件安全及性能、噪声、环境适应性、材质和接口等。
五种关键零部件

一、高精密减速器
精密减速器,在机械传动领域是连接动力源和执行机构之间的中间装置,通常它把电动机、内燃机等高速运转的动力通过输入轴上的小齿轮,啮合输出轴上的大齿轮,从而达到降低转速,增加转矩的目的。
没有减速器,机器人关节臂就不能正常运转。
精密减速机根据精度可分为标准精度和高精度;根据用途可分为军用和民用;根据运行的环境可分为标准环境、低温环境、清洁室环境和真空环境。
目前国际上具备大规模生产能力且产品性能可靠的RV减速器制造企业较少,全球绝大多数市场份额已被日本企业占据。国产减速器价格虽然便宜,供货期短,但产品性能与国外产品存在较大差距。因此,国产减速器大多只能供给中、低端机器人使用,无法满足高端机器人市场需求。
为此,《机器人发展规划》明确,通过发展高强度耐磨材料技术、加工工艺优化技术、高速润滑技术、高精度装配技术、可靠性,探索寿命检测技术以及新型传动机理,发展适合机器人应用的高效率、低重量、长期免维护的系列化减速器。
二、高性能机器人专用伺服电机和驱动器
伺服电机作为控制系统中的执行元件,是影响机器人工作性能的主要因素之一。机器人伺服系统由伺服电机、伺服驱动器、指令机构三大部分构成,伺服电机是执行机构,就是靠它来实现运动的,伺服驱动器是伺服电机的功率电源,指令机构是发脉冲或者给速度用于配合伺服驱动器正常工作的。
目前,高启动转矩、大转矩、低惯量的交、直流伺服电动机在工业机器人中得到广泛的应用。国产伺服电机在以下方面仍需突破:
一是外形普遍较长,外观粗糙,很难应用在一些高档机器人上面。
二是信号接插件的可靠性需要改进,而且需要朝小型化、高密度化以及与伺服电机本体的集成设计的方向优化,方便安装、调试、更换。
三是另一项核心技术——高精度的编码器,尤其机器人上用的多圈绝对值编码器,严重依赖进口,是制约我国高档机器人发展的很大瓶颈。
四是缺失基础性研究,包括绝对值编码器技术、高端电机的产业化制造技术等等。
五是伺服系统各部分产业协同不够,导致伺服电机和驱动系统整体性能难以发挥。
伺服电机不仅直接关乎国内机器人企业的市场竞争力,长远来看,对于整个中国机器人产业的发展具有战略意义。为此《机器人发展规划》特别强调,通过高磁性材料优化、一体化优化设计、加工装配工艺优化等技术的研究,提高伺服电机的效率,降低功率损失,实现高功率密度。发展高力矩直接驱动电机、盘式中空电机等机器人专用电机。
三、高速高性能控制器
指挥机器人工作的是人类吗?不,是控制器。工业机器人控制器主要控制机器人在工作空间中的运动位置、姿态和轨迹,操作顺序及动作的时间等。
控制器是发布命令的“决策机构”,是自动化工厂的大脑。掌握控制器的主导权,相当于控制了机器人的性能。在中国,四大家族的控制器市场占比为53%,其中,发那科占比16%,库卡占比14%,ABB机器人占比12%。而国产品牌控制器市场占比不及16%,可见在中国控制器领域,国产程度较低。
目前国产控制器市场主要存在以下问题:
1、国产控制器可控制的机器人类型齐全,但在操作精度、稳定性、响应速度、易用性等方面还有很大的进步空间。
2、机器人本体和零部件绑定效应强,一般成熟的机器人企业都能实现本体和核心零部件的自主研发和掌控,因此,国产单纯做控制器的企业难以突围。
3、国产控制器性价比高,这个既是优势也是劣势,优势是可占领对机器人精度要求不高的中低端市场和新兴领域;劣势主要表现在对于高端市场,道阻且长。
为此,《机器人发展规划》特别强调,通过高性能关节伺服、振动抑制技术、惯量动态补偿技术、多关节高精度运动解算及规划等技术的发展,提高高速变负载应用过程中的运动精度,改善动态性能。发展并掌握开放式控制器软件开发平台技术,提高机器人控制器可扩展性、可移植性和可靠性。
四、传感器
传感器是一种检测装置,能感受到被测量的信息,并将其按一定规律转换成电信号或者其他可供测量的信号输出,以满足信息传输、处理、储存、显示、记录、控制等要求。
工业机器人的准确操作取决于对其自身状态、操作对象及作业环境的准确认识,这种认识正是通过传感器实现的。
由于行业起步晚、竞争压力大,我国传感器发展依然面临三大困境。
首先是关键技术尚未突破。传感器的设计技术囊括了多种学科、理论、材料和工艺知识,突破起来十分困难,目前,在人才匮乏、研发成本高昂、企业恶性竞争激烈的情况下,我国还没有突破传感器一些共性关键技术。
其次是产业化能力不足。国内传感器产品不配套且不成系列,重复生产、恶性竞争多发,使得产品可靠性较差、低端偏移较为严重,只能长期依赖国外进口。
再次是资源不集中。目前我国传感器企业有1600余家,但大都以小微企业为主,盈利能力不强,缺乏技术引领的龙头企业,最终导致资金、技术、企业布局、产业结构、市场等方面都变现出分散的状态,资源得不到有效集中,产业发展也迟迟无法走向成熟。
为此,《机器人发展规划》特别强调重点开发关节位置、力矩、视觉、触觉等传感器,满足机器人产业的应用需求。
五、末端执行器
末端执行器指的是任何一个连接在机器人边缘(关节)具有一定功能的工具。这可能包含机器人抓手,机器人工具快换装置,机器人碰撞传感器,机器人旋转连接器,机器人压力工具,顺从装置,机器人喷涂枪,机器人毛刺清理工具,机器人弧焊焊枪,机器人电焊焊枪等等。机器人末端执行器通常被认为是机器人的外围设备,机器人的附件,机器人工具,手臂末端工具(EOA)。
随着工业机器人快速发展,末端执行器也获得了庞大的应用与发展空间。为此,《机器人发展规划》特别强调,要重点开发抓取与操作功能的多指灵巧手和具有快换功能的夹持器等末端执行器,满足机器人产业的应用需求。
六大标志性机器人
中国制造业想要实现智能制造,不仅需要开发、应用多种多样的工业机器人,更要加快发展以全自主编程智能工业机器人、人机协作机器人为代表的六大标志性工业机器人,推进工业机器人向中高端迈进。
1.全自主编程智能工业机器人
根据《机器人产业发展规划》的相关规定,满足智能制造及先进制造业发展的全自主编程工业机器人,自由度要在6以上,适应工件尺寸范围在1m*1m*0.3m以上。该类工业机器人需要具备智能工艺专家系统,自动获取信息,生成作业程序(全过程非示教,自动编程时间小于1秒),以满足喷涂、抛光、打磨等复杂的作业要求。
2.弧焊机器人
弧焊机器人即用于自动弧焊的工业机器人,其组成原理与点焊机器人基本相同,主要应用于各类汽车零部件的焊接生产。弧焊机器人通常由机器人本体、控制系统、示教器、焊接电源、焊枪、焊接夹具、安全防护设施等多个部分组成。
在向中高端升级的过程中,弧焊机器人要广泛应用焊缝轨迹电弧跟踪、高压接触感知、焊缝坡口宽度电弧跟踪等多种关键技术,集中研发6自由度多关节机器人,达到中厚板弧焊机器人额定负载≥10kg,薄板弧焊机器人额定负载6kg等技术指标。
3.人机协作机器人
人机协作机器人是与人类在共同工作空间中有近距离互动的机器人,是当下工业机器人领域的发展重点。以往大部分的工业机器人是自动作业或是在有限的导引下作业,不需要考虑和人类近距离互动。而随着工业4.0越来越近,人与机器携手合作、发挥各自的专长,也就越来越必要,越来越迫切了。
面向未来智造趋势的人机协作机器人,应是6自由度以上的多关节机器人,自重负载比小于4,重复定位精度±0.05mm,力控精度<5N,碰撞安全监测响应时间<0.3s,选配本体感应皮肤的整臂安全感应距离<1cm,防护等级IP54。应适用于柔性、灵活度和精准度要求较高的行业(如电子、医药、精密仪器等),同时满足更多工业生产中的操作需要。
4.重载AGV
AGV即无人搬运车(Automated Guided vehicle)的简称。通过装备自动化导引装置,AGV可以沿规定路径行驶,并完成物料搬运与安全保护,可代替叉车及拖车等传统搬运设备,实现少人化乃至无人化操作。
AGV机器人具有极高的工作效率,不仅大大降低了人工成本,也极大地减少了工作中的意外事故,因此在工业领域异常火热,也是未来智能制造领域必不可少的搬运装备。
在促进工业机器人迈向中高端领域的过程中,重载机器人是一大标志性产品。根据《机器人发展规划》,重载AGV的指标有以下几项——
驱动方式:全轮驱动;最大负载能力40000Kg;最大速度:直线20m/min;转弯半径:2m;辅助磁导航精度:±10mm;防碰装置:激光防碰;举升装置:车体自举升;举升行程:最大100mm。
5.双臂机器人
随着现代制造业不断向智能制造方向迈进,单臂机器人的局限性越来越明显,不能完成的工作任务、不能适应工作场景越来越多。在此情况下,双臂机器人应运而生。双臂双动力器人模仿了人体双臂的协作原理、具备双臂分别操作功能。双臂甚至多臂协作机器人,完美适应并有效促进了智能制造,实现了机器与人的完美协同、共存共享。
根据《机器人产业发展规划》,双臂机器人的核心指标包括以下几个方面——
每个单臂6自由度以上,关节转动速度≥±180°/s,双臂平均功耗<500W,拥有双臂碰撞检测的路径规划功能,集成双目视觉定位误差<1mm,2指/3指柔性手爪行程≥50mm,抓取力≥30N,重复定位精度±0.05mm,适用于3C电子等行业的零件组装产线。
6.真空(洁净)机器人
真空(洁净)机器人是一种在真空环境下工作的机器人,主要应用于半导体工业中,实现晶圆在真空腔室内的传输。研发真空机器人的关键技术包括真空环境下传动润滑、直驱控制、动态偏差检测与校正及碰撞检测与保护等。
真空机械手通用性强、用量大、受限制、难进口,是制约半导体装备整机的研发进度和整机产品竞争力的关键部件,当下已成为严重制约我国半导体设备整机装备制造的“卡脖子”问题。
根据相关政策标准,符合我国智能制造确实的真空机器人,应满足真空最大负载15kg,洁净最大负载210kg,重复定位精度±0.05~0.1mm等核心指标。
2. 政府在实现"中国制造2025"时应注意哪些问题
实现制造强国的战略目标,必须坚持问题导向,统筹谋划,突出重点;必须凝聚全社会共识,加快制造业转型升级,全面提高发展质量和核心竞争力。要注意以下问题:
(一)提高国家制造业创新能力
完善以企业为主体、市场为导向、政产学研用相结合的制造业创新体系。围绕产业链部署创新链,围绕创新链配置资源链,加强关键核心技术攻关,加速科技成果产业化,提高关键环节和重点领域的创新能力。
1、加强关键核心技术研发。强化企业技术创新主体地位,支持企业提升创新能力,推进国家技术创新示范企业和企业技术中心建设,充分吸纳企业参与国家科技计划的决策和实施。瞄准国家重大战略需求和未来产业发展制高点,定期研究制定发布制造业重点领域技术创新路线图。继续抓紧实施国家科技重大专项,通过国家科技计划(专项、基金等)支持关键核心技术研发。发挥行业骨干企业的主导作用和高等院校、科研院所的基础作用,建立一批产业创新联盟,开展政产学研用协同创新,攻克一批对产业竞争力整体提升具有全局性影响、带动性强的关键共性技术,加快成果转化。
2、提高创新设计能力。在传统制造业、战略性新兴产业、现代服务业等重点领域开展创新设计示范,全面推广应用以绿色、智能、协同为特征的先进设计技术。加强设计领域共性关键技术研发,攻克信息化设计、过程集成设计、复杂过程和系统设计等共性技术,开发一批具有自主知识产权的关键设计工具软件,建设完善创新设计生态系统。建设若干具有世界影响力的创新设计集群,培育一批专业化、开放型的工业设计企业,鼓励代工企业建立研究设计中心,向代设计和出口自主品牌产品转变。发展各类创新设计教育,设立国家工业设计奖,激发全社会创新设计的积极性和主动性。
3、推进科技成果产业化。完善科技成果转化运行机制,研究制定促进科技成果转化和产业化的指导意见,建立完善科技成果信息发布和共享平台,健全以技术交易市场为核心的技术转移和产业化服务体系。完善科技成果转化激励机制,推动事业单位科技成果使用、处置和收益管理改革,健全科技成果科学评估和市场定价机制。完善科技成果转化协同推进机制,引导政产学研用按照市场规律和创新规律加强合作,鼓励企业和社会资本建立一批从事技术集成、熟化和工程化的中试基地。加快国防科技成果转化和产业化进程,推进军民技术双向转移转化。
4、完善国家制造业创新体系。加强顶层设计,加快建立以创新中心为核心载体、以公共服务平台和工程数据中心为重要支撑的制造业创新网络,建立市场化的创新方向选择机制和鼓励创新的风险分担、利益共享机制。充分利用现有科技资源,围绕制造业重大共性需求,采取政府与社会合作、政产学研用产业创新战略联盟等新机制新模式,形成一批制造业创新中心(工业技术研究基地),开展关键共性重大技术研究和产业化应用示范。建设一批促进制造业协同创新的公共服务平台,规范服务标准,开展技术研发、检验检测、技术评价、技术交易、质量认证、人才培训等专业化服务,促进科技成果转化和推广应用。建设重点领域制造业工程数据中心,为企业提供创新知识和工程数据的开放共享服务。面向制造业关键共性技术,建设一批重大科学研究和实验设施,提高核心企业系统集成能力,促进向价值链高端延伸。
5、加强标准体系建设。改革标准体系和标准化管理体制,组织实施制造业标准化提升计划,在智能制造等重点领域开展综合标准化工作。发挥企业在标准制定中的重要作用,支持组建重点领域标准推进联盟,建设标准创新研究基地,协同推进产品研发与标准制定。制定满足市场和创新需要的团体标准,建立企业产品和服务标准自我声明公开和监督制度。鼓励和支持企业、科研院所、行业组织等参与国际标准制定,加快我国标准国际化进程。大力推动国防装备采用先进的民用标准,推动军用技术标准向民用领域的转化和应用。做好标准的宣传贯彻,大力推动标准实施。
6、强化知识产权运用。加强制造业重点领域关键核心技术知识产权储备,构建产业化导向的专利组合和战略布局。鼓励和支持企业运用知识产权参与市场竞争,培育一批具备知识产权综合实力的优势企业,支持组建知识产权联盟,推动市场主体开展知识产权协同运用。稳妥推进国防知识产权解密和市场化应用。建立健全知识产权评议机制,鼓励和支持行业骨干企业与专业机构在重点领域合作开展专利评估、收购、运营、风险预警与应对。构建知识产权综合运用公共服务平台。鼓励开展跨国知识产权许可。研究制定降低中小企业知识产权申请、保护及维权成本的政策措施。
(二)推进信息化与工业化深度融合
加快推动新一代信息技术与制造技术融合发展,把智能制造作为两化深度融合的主攻方向;着力发展智能装备和智能产品,推进生产过程智能化,培育新型生产方式,全面提升企业研发、生产、管理和服务的智能化水平。
1、研究制定智能制造发展战略。编制智能制造发展规划,明确发展目标、重点任务和重大布局。加快制定智能制造技术标准,建立完善智能制造和两化融合管理标准体系。强化应用牵引,建立智能制造产业联盟,协同推动智能装备和产品研发、系统集成创新与产业化。促进工业互联网、云计算、大数据在企业研发设计、生产制造、经营管理、销售服务等全流程和全产业链的综合集成应用。加强智能制造工业控制系统网络安全保障能力建设,健全综合保障体系。
2、加快发展智能制造装备和产品。组织研发具有深度感知、智慧决策、自动执行功能的高档数控机床、工业机器人、增材制造装备等智能制造装备以及智能化生产线,突破新型传感器、智能测量仪表、工业控制系统、伺服电机及驱动器和减速器等智能核心装置,推进工程化和产业化。加快机械、航空、船舶、汽车、轻工、纺织、食品、电子等行业生产设备的智能化改造,提高精准制造、敏捷制造能力。统筹布局和推动智能交通工具、智能工程机械、服务机器人、智能家电、智能照明电器、可穿戴设备等产品研发和产业化。
推进制造过程智能化。在重点领域试点建设智能工厂/数字化车间,加快人机智能交互、工业机器人、智能物流管理、增材制造等技术和装备在生产过程中的应用,促进制造工艺的仿真优化、数字化控制、状态信息实时监测和自适应控制。加快产品全生命周期管理、客户关系管理、供应链管理系统的推广应用,促进集团管控、设计与制造、产供销一体、业务和财务衔接等关键环节集成,实现智能管控。加快民用爆炸物品、危险化学品、食品、印染、稀土、农药等重点行业智能检测监管体系建设,提高智能化水平。
3、深化互联网在制造领域的应用。制定互联网与制造业融合发展的路线图,明确发展方向、目标和路径。发展基于互联网的个性化定制、众包设计、云制造等新型制造模式,推动形成基于消费需求动态感知的研发、制造和产业组织方式。建立优势互补、合作共赢的开放型产业生态体系。加快开展物联网技术研发和应用示范,培育智能监测、远程诊断管理、全产业链追溯等工业互联网新应用。实施工业云及工业大数据创新应用试点,建设一批高质量的工业云服务和工业大数据平台,推动软件与服务、设计与制造资源、关键技术与标准的开放共享。
4、加强互联网基础设施建设。加强工业互联网基础设施建设规划与布局,建设低时延、高可靠、广覆盖的工业互联网。加快制造业集聚区光纤网、移动通信网和无线局域网的部署和建设,实现信息网络宽带升级,提高企业宽带接入能力。针对信息物理系统网络研发及应用需求,组织开发智能控制系统、工业应用软件、故障诊断软件和相关工具、传感和通信系统协议,实现人、设备与产品的实时联通、精确识别、有效交互与智能控制。
(三)强化工业基础能力
核心基础零部件(元器件)、先进基础工艺、关键基础材料和产业技术基础(以下统称“四基”)等工业基础能力薄弱,是制约我国制造业创新发展和质量提升的症结所在。要坚持问题导向、产需结合、协同创新、重点突破的原则,着力破解制约重点产业发展的瓶颈。
1、统筹推进“四基”发展。制定工业强基实施方案,明确重点方向、主要目标和实施路径。制定工业“四基”发展指导目录,发布工业强基发展报告,组织实施工业强基工程。统筹军民两方面资源,开展军民两用技术联合攻关,支持军民技术相互有效利用,促进基础领域融合发展。
2、加强“四基”创新能力建设。强化前瞻性基础研究,着力解决影响核心基础零部件(元器件)产品性能和稳定性的关键共性技术。建立基础工艺创新体系,利用现有资源建立关键共性基础工艺研究机构,开展先进成型、加工等关键制造工艺联合攻关;支持企业开展工艺创新,培养工艺专业人才。
3、推动整机企业和“四基”企业协同发展。注重需求侧激励,产用结合,协同攻关。依托国家科技计划(专项、基金等)和相关工程等,在数控机床、轨道交通装备、航空航天、发电设备等重点领域,引导整机企业和“四基”企业、高校、科研院所产需对接,建立产业联盟,形成协同创新、产用结合、以市场促基础产业发展的新模式,提升重大装备自主可控水平。
(四)加强质量品牌建设
提升质量控制技术,完善质量管理机制,夯实质量发展基础,优化质量发展环境,努力实现制造业质量大幅提升。鼓励企业追求卓越品质,形成具有自主知识产权的名牌产品,不断提升企业品牌价值和中国制造整体形象。
1、推广先进质量管理技术和方法。建设重点产品标准符合性认定平台,推动重点产品技术、安全标准全面达到国际先进水平。开展质量标杆和领先企业示范活动,普及卓越绩效、六西格玛、精益生产、质量诊断、质量持续改进等先进生产管理模式和方法。支持企业提高质量在线监测、在线控制和产品全生命周期质量追溯能力。组织开展重点行业工艺优化行动,提升关键工艺过程控制水平。
2、加快提升产品质量。实施工业产品质量提升行动计划,针对汽车、高档数控机床、轨道交通装备、大型成套技术装备、工程机械、特种设备、关键原材料、基础零部件、电子元器件等重点行业,组织攻克一批长期困扰产品质量提升的关键共性质量技术,加强可靠性设计、试验与验证技术开发应用,推广采用先进成型和加工方法、在线检测装置、智能化生产和物流系统及检测设备等,使重点实物产品的性能稳定性、质量可靠性、环境适应性、使用寿命等指标达到国际同类产品先进水平。
3、完善质量监管体系。健全产品质量标准体系、政策规划体系和质量管理法律法规。加强关系民生和安全等重点领域的行业准入与市场退出管理。
4、夯实质量发展基础。制定和实施与国际先进水平接轨的制造业质量、安全、卫生、环保及节能标准。加强计量科技基础及前沿技术研究,建立一批制造业发展急需的高准确度、高稳定性计量基标准,提升与制造业相关的国家量传溯源能力。
5、推进制造业品牌建设。引导企业制定品牌管理体系,围绕研发创新、生产制造、质量管理和营销服务全过程,提升内在素质,夯实品牌发展基础。扶持一批品牌培育和运营专业服务机构,开展品牌管理咨询、市场推广等服务。
(五)全面推行绿色制造
加大先进节能环保技术、工艺和装备的研发力度,加快制造业绿色改造升级;积极推行低碳化、循环化和集约化,提高制造业资源利用效率;强化产品全生命周期绿色管理,努力构建高效、清洁、低碳、循环的绿色制造体系。
1、加快制造业绿色改造升级。全面推进钢铁、有色、化工、建材、轻工、印染等传统制造业绿色改造,大力研发推广余热余压回收、水循环利用、重金属污染减量化、有毒有害原料替代、废渣资源化、脱硫脱硝除尘等绿色工艺技术装备,加快应用清洁高效铸造、锻压、焊接、表面处理、切削等加工工艺,实现绿色生产。
2、推进资源高效循环利用。支持企业强化技术创新和管理,增强绿色精益制造能力,大幅降低能耗、物耗和水耗水平。持续提高绿色低碳能源使用比率,开展工业园区和企业分布式绿色智能微电网建设,控制和削减化石能源消费量。全面推行循环生产方式,促进企业、园区、行业间链接共生、原料互供、资源共享。
3、积极构建绿色制造体系。支持企业开发绿色产品,推行生态设计,显著提升产品节能环保低碳水平,引导绿色生产和绿色消费。建设绿色工厂,实现厂房集约化、原料无害化、生产洁净化、废物资源化、能源低碳化。发展绿色园区,推进工业园区产业耦合,实现近零排放。打造绿色供应链,加快建立以资源节约、环境友好为导向的采购、生产、营销、回收及物流体系,落实生产者责任延伸制度。
(六)大力推动重点领域突破发展
瞄准新一代信息技术、高端装备、新材料、生物医药等战略重点,引导社会各类资源集聚,推动优势和战略产业快速发展。
1.新一代信息技术产业。
集成电路及专用装备。着力提升集成电路设计水平,不断丰富知识产权(IP)核和设计工具,突破关系国家信息与网络安全及电子整机产业发展的核心通用芯片,提升国产芯片的应用适配能力。掌握高密度封装及三维(3D)微组装技术,提升封装产业和测试的自主发展能力。形成关键制造装备供货能力。
操作系统及工业软件。开发安全领域操作系统等工业基础软件。突破智能设计与仿真及其工具、制造物联与服务、工业大数据处理等高端工业软件核心技术,开发自主可控的高端工业平台软件和重点领域应用软件,建立完善工业软件集成标准与安全测评体系。推进自主工业软件体系化发展和产业化应用。
2.高档数控机床和机器人。
高档数控机床。开发一批精密、高速、高效、柔性数控机床与基础制造装备及集成制造系统。加快高档数控机床、增材制造等前沿技术和装备的研发。以提升可靠性、精度保持性为重点,开发高档数控系统、伺服电机、轴承、光栅等主要功能部件及关键应用软件,加快实现产业化。加强用户工艺验证能力建设。
机器人。围绕汽车、机械、电子、危险品制造、国防军工、化工、轻工等工业机器人、特种机器人,以及医疗健康、家庭服务、教育娱乐等服务机器人应用需求,积极研发新产品,促进机器人标准化、模块化发展,扩大市场应用。
3.航空航天装备。
航天装备。发展新一代运载火箭、重型运载器,提升进入空间能力。加快推进国家民用空间基础设施建设,发展新型卫星等空间平台与有效载荷、空天地宽带互联网系统,形成长期持续稳定的卫星遥感、通信、导航等空间信息服务能力。推动载人航天、月球探测工程,适度发展深空探测。推进航天技术转化与空间技术应用。[3]
4.海洋工程装备及高技术船舶。大力发展深海探测、资源开发利用、海上作业保障装备及其关键系统和专用设备。推动深海空间站、大型浮式结构物的开发和工程化。形成海洋工程装备综合试验、检测与鉴定能力,提高海洋开发利用水平。突破豪华邮轮设计建造技术,全面提升液化天然气船等高技术船舶国际竞争力,掌握重点配套设备集成化、智能化、模块化设计制造核心技术。
5.先进轨道交通装备。加快新材料、新技术和新工艺的应用,重点突破体系化安全保障、节能环保、数字化智能化网络化技术,研制先进可靠适用的产品和轻量化、模块化、谱系化产品。研发新一代绿色智能、高速重载轨道交通装备系统,围绕系统全寿命周期,向用户提供整体解决方案,建立世界领先的现代轨道交通产业体系。
6.节能与新能源汽车。继续支持电动汽车、燃料电池汽车发展,掌握汽车低碳化、信息化、智能化核心技术,提升动力电池、驱动电机、高效内燃机、先进变速器、轻量化材料、智能控制等核心技术的工程化和产业化能力,形成从关键零部件到整车的完整工业体系和创新体系,推动自主品牌节能与新能源汽车同国际先进水平接轨。
7.电力装备。推动大型高效超净排放煤电机组产业化和示范应用,进一步提高超大容量水电机组、核电机组、重型燃气轮机制造水平。推进新能源和可再生能源装备、先进储能装置、智能电网用输变电及用户端设备发展。突破大功率电力电子器件、高温超导材料等关键元器件和材料的制造及应用技术,形成产业化能力。
8.农机装备。重点发展粮、棉、油、糖等大宗粮食和战略性经济作物育、耕、种、管、收、运、贮等主要生产过程使用的先进农机装备,加快发展大型拖拉机及其复式作业机具、大型高效联合收割机等高端农业装备及关键核心零部件。提高农机装备信息收集、智能决策和精准作业能力,推进形成面向农业生产的信息化整体解决方案。
9.新材料。以特种金属功能材料、高性能结构材料、功能性高分子材料、特种无机非金属材料和先进复合材料为发展重点,加快研发先进熔炼、凝固成型、气相沉积、型材加工、高效合成等新材料制备关键技术和装备,加强基础研究和体系建设,突破产业化制备瓶颈。积极发展军民共用特种新材料,加快技术双向转移转化,促进新材料产业军民融合发展。高度关注颠覆性新材料对传统材料的影响,做好超导材料、纳米材料、石墨烯、生物基材料等战略前沿材料提前布局和研制。加快基础材料升级换代。
10.生物医药及高性能医疗器械。发展针对重大疾病的化学药、中药、生物技术药物新产品,重点包括新机制和新靶点化学药、抗体药物、抗体偶联药物、全新结构蛋白及多肽药物、新型疫苗、临床优势突出的创新中药及个性化治疗药物。提高医疗器械的创新能力和产业化水平,重点发展影像设备、医用机器人等高性能诊疗设备,全降解血管支架等高值医用耗材,可穿戴、远程诊疗等移动医疗产品。实现生物3D打印、诱导多能干细胞等新技术的突破和应用。
(七)深入推进制造业结构调整
推动传统产业向中高端迈进,逐步化解过剩产能,促进大企业与中小企业协调发展,进一步优化制造业布局。
1、持续推进企业技术改造。明确支持战略性重大项目和高端装备实施技术改造的政策方向,稳定中央技术改造引导资金规模,通过贴息等方式,建立支持企业技术改造的长效机制。推动技术改造相关立法,强化激励约束机制,完善促进企业技术改造的政策体系。支持重点行业、高端产品、关键环节进行技术改造,引导企业采用先进适用技术,优化产品结构,全面提升设计、制造、工艺、管理水平,促进钢铁、石化、工程机械、轻工、纺织等产业向价值链高端发展。
2、稳步化解产能过剩矛盾。加强和改善宏观调控,按照“消化一批、转移一批、整合一批、淘汰一批”的原则,分业分类施策,有效化解产能过剩矛盾。加强行业规范和准入管理,推动企业提升技术装备水平,优化存量产能
3、促进大中小企业协调发展。强化企业市场主体地位,支持企业间战略合作和跨行业、跨区域兼并重组,提高规模化、集约化经营水平,培育一批核心竞争力强的企业集团。激发中小企业创业创新活力,发展一批主营业务突出、竞争力强、成长性好、专注于细分市场的专业化“小巨人”企业。发挥中外中小企业合作园区示范作用,利用双边、多边中小企业合作机制,支持中小企业走出去和引进来。引导大企业与中小企业通过专业分工、服务外包、订单生产等多种方式,建立协同创新、合作共赢的协作关系。推动建设一批高水平的中小企业集群。
4、优化制造业发展布局。落实国家区域发展总体战略和主体功能区规划,综合考虑资源能源、环境容量、市场空间等因素,制定和实施重点行业布局规划,调整优化重大生产力布局。完善产业转移指导目录,建设国家产业转移信息服务平台,创建一批承接产业转移示范园区,引导产业合理有序转移,推动东中西部制造业协调发展。积极推动京津冀和长江经济带产业协同发展。
(八)积极发展服务型制造和生产性服务业
加快制造与服务的协同发展,推动商业模式创新和业态创新,促进生产型制造向服务型制造转变。大力发展与制造业紧密相关的生产性服务业,推动服务功能区和服务平台建设。
1、推动发展服务型制造。研究制定促进服务型制造发展的指导意见,实施服务型制造行动计划。开展试点示范,引导和支持制造业企业延伸服务链条,从主要提供产品制造向提供产品和服务转变。鼓励制造业企业增加服务环节投入,发展个性化定制服务、全生命周期管理、网络精准营销和在线支持服务等。
2、加快生产性服务业发展。大力发展面向制造业的信息技术服务,提高重点行业信息应用系统的方案设计、开发、综合集成能力。鼓励互联网等企业发展移动电子商务、在线定制、线上到线下等创新模式,积极发展对产品、市场的动态监控和预测预警等业务,实现与制造业企业的无缝对接,创新业务协作流程和价值创造模式。
3、强化服务功能区和公共服务平台建设。建设和提升生产性服务业功能区,重点发展研发设计、信息、物流、商务、金融等现代服务业,增强辐射能力。
(九)提高制造业国际化发展水平
统筹利用两种资源、两个市场,实行更加积极的开放战略,将引进来与走出去更好结合,拓展新的开放领域和空间,提升国际合作的水平和层次,推动重点产业国际化布局,引导企业提高国际竞争力。
1、提高利用外资与国际合作水平。进一步放开一般制造业,优化开放结构,提高开放水平。引导外资投向新一代信息技术、高端装备、新材料、生物医药等高端制造领域,鼓励境外企业和科研机构在我国设立全球研发机构。
2、提升跨国经营能力和国际竞争力。支持发展一批跨国公司,通过全球资源利用、业务流程再造、产业链整合、资本市场运作等方式,加快提升核心竞争力。支持企业在境外开展并购和股权投资、创业投资,建立研发中心、实验基地和全球营销及服务体系;依托互联网开展网络协同设计、精准营销、增值服务创新、媒体品牌推广等,建立全球产业链体系,提高国际化经营能力和服务水平。
3、深化产业国际合作,加快企业走出去。加强顶层设计,制定制造业走出去发展总体战略,建立完善统筹协调机制。
3. 谈谈什么是"中国制造2025",以及如何更好的实现这一目标
一是提高国家制造业创新能力;二是推进信息化与工业化深度融合;三是强化工业基础能力;四是加强质量品牌建设;五是全面推行绿色制造;六是大力推动重点领域突破发展,聚焦新一代信息技术产业、高档数控机床和机器人、航空航天装备、海洋工程装备及高技术船舶、先进轨道交通装备、节能与新能源汽车、电力装备、农机装备、新材料、生物医药及高性能医疗器械等十大重点领域;七是深入推进制造业结构调整;八是积极发展服务型制造和生产性服务业;九是提高制造业国际化发展水平。
为确保完成目标任务,《中国制造2025》提出了深化体制机制改革、营造公平竞争市场环境、完善金融扶持政策、加大财税政策支持力度、健全多层次人才培养体系、完善中小微企业政策、进一步扩大制造业对外开放、健全组织实施机制等8个方面的战略支撑和保障。
4. “中国制造2025”将带来有哪些机遇与挑战
工业是一个国家发展的脊梁,其发展水平直接决定着一国的技术水平和经济发展水平。历史上每次工业变革都是由于技术的发展而引起生产方式的变革,都会促进人类文明的发展。
作为工业核心的机械制造业,直接体现着一个国家的生产力水平,为工业、农业、交通运输业及国防工业等多行业提供技术装备,是整个国民经济和国防现代化的物质技术基础,是区别发展中国家和发达国家的重要因素,是国防安全的重要保障,制造业在世界发达国家的国民经济中占有重要份额。机械制造业的专业化、标准化、自动化和智能化等技术的应用水平是衡量一国经济发展水平与科技发展水平的重要标志。
在刚刚结束的2016年全国两会以及随后发布的“十三五”规划(纲要)中多次提到“中国制造2025”,力争做到“以提高制造业创新能力和基础能力为重点,推进信息技术与制造技术深度融合,促进制造业朝高端、智能、绿色、服务方向发展,培育制造业竞争新优势”。
作为资源配置的重要平台,金融业具有服务和支持“中国制造2025”的独特优势。金融业可以为企业提供多样化的融资方式,通过降低企业杠杆率和融资成本来支持企业并购重组,帮助企业化解产能压力和盘活存量,不断探索和培育新产业、新业态和新商业模式,通过服务企业激发经济增长新动力。
我国制造业面临下行压力
随着工业化进程的加快推进,中国已成为世界公认的制造业大国。近年来国内外发展环境错综复杂,经济增速换挡、结构调整阵痛、动能转换困难相互交织,经济下行压力加大。实体经济特别是制造业不仅不能为稳增长提供支撑,反而成为经济稳定增长的拖累。制造业的生命线在于技术创新,在劳动力成本提升和技术创新乏力的双重夹击之下,制造业正面临下行压力。
1、企业经济增长乏力、出口订单下降
从国内大中小型企业发展来看,大型企业受益于国企改革释放红利,“一带一路”和“中国制造2025”等战略影响,经营预期回升、发展前景看好。中小企业依然面临融资难融资贵的困难,受困于经营转型压力,需要更为积极的财政政策和宽松的货币政策为之创造有利的经营环境,通过简政放权、结构性减税、供给侧改革等方式降低企业经营成本和提供优质的服务指引。从订单需求方面来看,新订单和新出口订单趋势表明内外需求依然较弱,制造业面临产能过剩的压力严重,未来经济增长动力有待提高。
2、人口红利逐渐消失、高端制造对外依赖高
人口红利被认为是造就中国经济增长奇迹的重要源泉,十余年前受益于人口红利,“中国制造”迅速崛起。随着人口红利的逐渐消失,人工成本在运营成本中所占的比重已经越来越大,严重挤压了企业的利润空间,令企业的生产处境日益艰难。过去多年中国以低端加工为主,资源浪费和环境破坏严重,虽然投资总额较大,但产能过剩严重;随着中国人口红利不断减少,制造业逐渐转移到劳动力成本较低的国家。
由于技术创新能力薄弱及缺乏核心技术,部分制造业企业技术开发能力和创新能力薄弱,缺乏技术创新的机制和优秀人才,自主开发能力薄弱,重大技术装备对外依赖度高。据统计,国内机器人和高端自动控制系统的95%、高档数控机床的90%、高档数控系统的95%的市场份额被国外产品占领。在重点装备的核心技术上与工业发达国家有较大差距,自主品牌明显缺乏。
中国制造业的整体素质和科技竞争实力与发达国家相比仍有较大差距,“大而不强”的现状更是被业界所诟病。中国高精尖制造能力缺少明显,产品功能、质量、可靠性和工艺水平等多方面落后于工业发达国家。工业发达国家拥有大量基础知识和通用技术的储备,新兴产业产品特别是中高端产品的最初市场都集中于发达国家,发达国家优势新兴产业的发展在技术供给和市场需求方面的条件也优于发展中国家。
3、高端制造业人才匮乏
中国进入工业4.0时代,将会遭遇相当程度的人才瓶颈,不仅要面临高级人才匮乏的挑战,还面对低端人力过剩的境地。高端制造业将极大提高对劳动者的素质要求,要求劳动者能够处理CPS、物联网和大数据环境下的复杂问题,需要他们能够进行抽象思考,从而创造性地面对挑战。
劳动者的素质是企业在工业4.0发展过程中最强有力的杠杆,资本将无需严重依赖金融杠杆,企业对公权力寻租的需求也将大大降低。劳动力素质的提高,除能增加劳动者的收入外,还能成为缓和贫富差距、拉动内需的关键因素。据报告,国内工程和金融方面的毕业生,只有10%左右具备全球化企业的雇用价值。虽然在理论知识积累方面占据优势,但国内大学生往往缺乏实际解决问题的能力。
中国拥有全世界规模最大、技艺最高、纪律最优的流水线型工人,但工业4.0需要的是能看懂图纸、能理解订单要求、能调整机器参数和能修正错误误差的创造性工人。“十三五”规划提出加快推进人才发展体制和政策创新,构建有国际竞争力的人才制度优势,实施国家高技能人才振兴计划,培养1000万名高技能人才。
“中国制造2025”遭遇哪些挑战
为加快转变经济发展方式,努力实现中国制造向中国创造的转变,推动中国迈入制造强国行列,2015年中国提出“中国制造2025”的十年行动纲领,该方案以“互联网 ”为发展趋势,以信息化与工业化深度融合为主线,重点发展新一代信息技术、高档数控机床和机器人等领域,使中国制造业朝着智能化、绿色化和服务化方向发展。
尽管改革开放以来中国制造业得到长足发展,许多制造产品的产品位居世界第一,已是传统意义的制造大国。但面对产业结构调整和分工趋势越来越明显的国际趋势,精益化、协同化、服务化、绿色化和智能化的发展趋势正在成为世界制造业的发展格局,中国制造业在由制造大国向制造强国的转变中面临多重挑战。
1、基础网络设施需要改进
要广泛推广CPS,必须建立能够承载海量大数据交换的高质量宽带网络,而目前国内的宽带网络远远难以胜任,可靠性和覆盖范围对机械工程和自动化工程至关重要,国家需要投巨资将宽带网络大规模升级,从而大大降低网络的延迟时间,提高可靠性、服务质量、覆盖范围及性价比。
2、国内网络安全需要提升
智能制造极度依赖CPS、物联网和大数据,在这些数据中往往包含知识产权和商业机密等关键信息,如何在随时在线、随时可定位的垂直网络和平行网络中,确保数据不被滥用是需要解决的技术难题。为确保数据安全,一方面国家需要完善相关网络安全的法令和法规,另一方面国家需要有较强的技术实力。
目前国家关于数据安全的法令法规比较模糊,无法对未来智能制造所产生的海量大数据实现有效的安全监管。目前国内很多网络安全核心技术和关键设备、以及数据安全的核心设备,都被外国公司所垄断,网络安全前景令人担忧。
3、企业生产模式需要改变
对大企业来说,智能制造重点是围绕设计、制造和营销等环节,深化信息技术的集成应用,提高生产设备、生产过程、制造工艺智能化水平,加快工业机器人等先进制造技术在生产过程中的应用,培育数字化车间、智能工厂,推广智能制造生产模式。
对中小微企业,重点是进一步完善面向中小微企业的信息化服务体系,解决中小微企业在技术创新、投资融资、人才培养等方面存在的突出困难,降低中小微企业信息化应用门槛,提高中小微企业信息化应用能力和水平,增强中小微企业发展活力。
5. 落实中国制造2025还需克服什么困难
第一,全面数字化。把所有的设计过程,包括上下游全部放进里面去,这个过程在机械制造行业非常长,可以长到六个月。这样一来,从有开发设想,到最后产品进入市场,这个开发过程就可以缩短,这是制造业非常重要的竞争力。
第二,全面网络化。
第三,全面自动化。通过自动化,可以把一个产品的生产周期缩短。生产周期短了,库存就少了。库存少了,风险就少了。这对很多行业很重要,比如说服装行业,服装行业三分之一的成本都在库存,如果可以把生产周期压缩到像ZARA那么短,你的库存就少了。
6. 论传统金属切削加工如何向“中国制造2025”转变
中国制造2025要实现四大转变:一是由要素驱动向创新驱动转变;二是由低成本竞争优势向质量效益竞争优势转变;三是由资源消耗大、污染物排放多的粗放制造向绿色制造转变;四是由生产型制造向服务型制造转变。同时,在推进“中国制造2025”过程中,应当充分发挥市场和政府作用、统筹利用各方面优良资源,以“创新驱动、质量为先、绿色发展、结构优化”为发展方针,提出战略对策并配套一系列行动计划,具体可分为八项战略对策:
一是推行数字化、网络化、智能化制造,并分两个阶段推进:2020年前,广泛推行数字化制造,在优势行业以重点企业为主体开展智能制造应用示范;2020年后,全面推广智能制造。高度重视发展数控系统、伺服电机、传感器、测量仪表等关键部件,以及高档数控机床、工业机器人、3D制造装备等关键装备;突破一批“数控一代”机械产品和智能制造装备;推进数字化车间、数字化工厂、数字化企业的试点和应用。
二是提高产品设计能力。推广应用先进设计技术,开发设计工具软件,构建设计资源共享平台;由代加工向代设计、出口自创产品和品牌转变;制定激励创新设计的政策。
三是完善制造业技术创新体系,促进企业真正成为技术创新的主体;加强产业共性技术研究开发;加强创新人才培养。
四是强化制造基础。关键基础材料、核心基础零部件(元器件)、先进基础工艺及产业技术基础这“四基”的整体水平很大程度上决定了产品质量的优劣,是提高产品质量的基础,应高度重视,需要以产业需求和技术变革为牵引、以专业化为方向、以标准化为基础强化工业基础。
五是提升产品质量。严格质量监管,建立质量诚信体系;提高重大装备质量一致性、稳定性;推进品牌创建。
7. 怎么看待中国制造2025中国制造2025对制造业的影响
实施制造2025坚持创新驱、智能转型、强化基础、绿色发展加快制造转向制造强采取财政贴息、加速折旧等措施推传统产业技术改造坚持保压化解剩产能支持企业兼并重组市场竞争优胜劣汰促进工业化信息化深度融合发利用网络化、数字化、智能化等技术着力些关键领域抢占先机、取突破
今推产业向高端升级化解剩产能2014钢铁、水泥、平板玻璃等15重点行业淘汰落产能任务期并超额完制造业作我优势产业要实施制造2025坚持创新驱、智能转型、强化基础、绿色发展加快制造转向制造强
8. 企业在开展中国制造2025方面存在哪些问题
《中国制造2025》发布以来,各地热情高涨,都打算在这场制造强国的持久战中大干一场。但这只是硬币的一面。另一面是很多地方对“中国制造2025”仍是一知半解、糊里糊涂,缺少系统规划,有的认为只要引进些“高大上”的制造业、上些新项目,就是在推进“中国制造2025”,还有的甚至以为多重视点制造业,就是建造“制造强国”航母的主要推手了。
认知是行动的先导。作为我国实施制造强国战略第一个10年的行动纲领,“中国制造2025”至少有三个关键问题必须搞清楚、弄明白。
第一是发展方向问题。方向问题十分重要。现在世界各国都在制造业上做文章,一些发达国家在三维打印、大数据、生物工程、新材料等领域已经取得不小突破;一些发展中国家也在加快谋划和布局,积极参与全球产业再分工,承接产业及资本转移,拓展国际市场空间。我国实施“制造强国”,是与时间赛跑。方向若弄反了或者歪了,很可能南辕北辙,让我们与机遇擦肩而过。
“中国制造2025”的方向是什么?当然不能是以劳动密集为特色的传统产业。低劳动力成本曾是我国制造业的最大优势,但如今正在成为过去时,我们的劳动力开始比一些新兴国家金贵起来了。方向只有面向未来,才能引领未来。从世界工业和科技发展潮流来看,这个未来就是“智能”。
一方面,信息技术指数级增长、数字化网络化进步和集成式智能化创新是第三次工业革命的三大根本动力,“智能”代表着世界科技发展的潮流;另一方面我国的现代化同西方发达国家有很大不同,西方发达国家是一个“串联式”的发展过程,工业化、城镇化、农业现代化、信息化顺序发展,德国已经实现了工业1.0、2.0、3.0,正在向工业4.0迈进,而作为新兴工业国家的中国,实际上很多地方连2.0都还没有完成,很多企业还是手工在做,很多笨重的活都是工人在做。
如果我们抓不住这次机会,在别人进行工业4.0的时候,还在进行工业2.0,就很可能在科技创新的大赛场上落伍,就算实现了工业化,也会进一步拉大与发达国家的差距,被远远甩在后头。
从世界其他国家的发展战略看,智能制造同样是其主流方向,无论德国的工业4.0还是美国的再工业战略,均是如此。在美国,以GE为核心,思科、IBM、英特尔等60多家企业成立了工业互联网联盟,立足于全行业的信息资源,试图通过促进物理世界和数字世界的融合,提高设备安全性与可靠性,降低能耗、物耗与维护费用等,同时,减少生产过程中的人力劳动需求,提高生产过程中的柔性与智能化水平。
而德国工业4.0则是在德国高度发达的制造业、雄厚的工业软硬件系统及高素质的劳动者的基础上,着力建立一个高度灵活的个性化和数字化的产品与服务的生产模式,实现一种智能化的、社会化的生产模式。尽管美国更加注重数据和信息的利用,德国更加注重自动化智能化的生产过程,但两者最终是殊途同归,制造业最终会走向CPS即信息物理系统。CPS并不是简单的物联网,与物联网相比,CPS更强调数字世界对于物理世界的控制,本质就是将物理世界和数字世界合二为一。也就是说,无论是工业互联网还是工业4.0,最终都会推动生产过程的智能化。
把握“智能”制造方向,就要清楚不是引进一套数控设备,就智能了。比如,我们的机器人产业这些年发展很快,但同时要看到,机器人企业的关键零部件普遍依赖进口,技术储备低,应用规模小,生产的机器人在精度、可靠性等指标上普遍低于国际品牌,大多数企业还只是限于组装制造环节,生产出的很多机器人产品也仍是没有“大脑”的机械手,距离“智能”仍有相当大距离。
第二是主体问题。在“中国制造2025”中,谁唱主角?政府起什么作用?是一个十分重大的问题。现在一些地方仍是老思维,“运动员”“裁判员”双肩挑,不仅承担起本应承担的引导、服务功能,而且直接参与具体行业企业的运营,这是很危险的。我国目前一些行业出现比较严重的产能过剩,一个重要原因就是与政府和市场职能错位有关。市场是配置资源最有效率的方式,发展中国制造业要让企业真正成为主体。
对此,《中国制造2025》明确提出,要市场主导,政府引导。也就是说,在推进“中国制造2025”征程上,要充分发挥市场在资源配置中的决定性作用,强化企业主体地位,激发企业活力和创造力。市场主导,并不是政府就没事做了。对一个前瞻性的产业,政府要加强战略研究和规划引导,完善相关支持政策,为企业发展创造良好环境。其中,资金引导和扶持十分必要。特别对技术溢出效应明显的“四基”要给予重点资金支持。
“四基”即核心基础零部件(元器件)、先进基础工艺、关键基础材料和产业技术基础,其基础能力薄弱是制约我国制造业创新发展和质量提升的症结所在。要坚持问题导向、产需结合、协同创新、重点突破的原则,通过各种财税支持引导企业着力破解这些制约重点产业发展的瓶颈。
第三是合理布局问题。“到2025年,制造业整体素质大幅提升,创新能力显著增强,全员劳动生产率明显提高,两化(工业化和信息化)融合迈上新台阶。重点行业单位工业增加值能耗、物耗及污染物排放达到世界先进水平。形成一批具有较强国际竞争力的跨国公司和产业集群,在全球产业分工和价值链中的地位明显提升”,这是“中国制造2025”的重要目标,也是各地方发展制造业的重要目标,这就要求全国的制造业水平有整体上的提升,1.0、2.0要向4.0迈进。
但同时也要看到,由于各地发展水平不同,人才结构、产业结构、资源结构和区位特征不同,使得各地的制造业很难出现整齐划一的发展。更要看到,无论是边陲小镇还是特大城市都上马机器人、大数据等项目,建设相同的产业园区,那很可能导致新一轮产业重复建设甚至产能过剩。因此,推进“中国制造2025”要坚持整体推进,重点突破,实行制造业发展全国一盘棋和分类指导相结合,统筹规划,合理布局。各地要明确创新发展方向,不能一哄而上;全国要编制更详细的发展规划,把有限的资金更多用在若干重点领域、重大工程上。
9. “中国制造2025”要怎么做
中国制造2025要实现四大转变:一是由要素驱动向创新驱动转变;二是由低成本竞争优势向质量效益竞争优势转变;三是由资源消耗大、污染物排放多的粗放制造向绿色制造转变;四是由生产型制造向服务型制造转变。同时,在推进“中国制造2025”过程中,应当充分发挥市场和政府作用、统筹利用各方面优良资源,以“创新驱动、质量为先、绿色发展、结构优化”为发展方针,提出战略对策并配套一系列行动计划,具体可分为八项战略对策:
一是推行数字化、网络化、智能化制造,并分两个阶段推进:2020年前,广泛推行数字化制造,在优势行业以重点企业为主体开展智能制造应用示范;2020年后,全面推广智能制造。高度重视发展数控系统、伺服电机、传感器、测量仪表等关键部件,以及高档数控机床、工业机器人、3D制造装备等关键装备;突破一批“数控一代”机械产品和智能制造装备;推进数字化车间、数字化工厂、数字化企业的试点和应用。
二是提高产品设计能力。推广应用先进设计技术,开发设计工具软件,构建设计资源共享平台;由代加工向代设计、出口自创产品和品牌转变;制定激励创新设计的政策。
三是完善制造业技术创新体系,促进企业真正成为技术创新的主体;加强产业共性技术研究开发;加强创新人才培养。
四是强化制造基础。关键基础材料、核心基础零部件(元器件)、先进基础工艺及产业技术基础这“四基”的整体水平很大程度上决定了产品质量的优劣,是提高产品质量的基础,应高度重视,需要以产业需求和技术变革为牵引、以专业化为方向、以标准化为基础强化工业基础。
五是提升产品质量。严格质量监管,建立质量诚信体系;提高重大装备质量一致性、稳定性;推进品牌创建。
六是推行绿色制造。促进流程制造业绿色发展,建立循环经济链;开发和推广节能、节材和环保的产品、装备、工艺;发展再制造工程。
七是培养具有全球竞争力的企业群体和优势产业。大力发展战略性新兴产业和先进制造业,加快传统产业转型升级,提高高端制造业比重。
八是发展现代制造服务业。促进制造业由大规模流水线的生产方式,转向定制化的规模生产,实现产业形态从生产型制造业向全生命周期的服务型制造业的转变。
2. 重点领域
我国正处于加快推进工业化进程中,制造业是国民经济的重要支柱和基础。落实今年政府工作报告部署的“中国制造2025”,对于推动中国制造由大变强,使中国制造包含更多中国创造因素,更多依靠中国装备、依托中国品牌,促进经济保持中高速增长、向中高端水平迈进,具有重要意义。
因此,要顺应“互联网+”的发展趋势,以信息化与工业化深度融合为主线,重点发展新一代信息技术、高档数控机床和机器人、航空航天装备、海洋工程装备及高技术船舶、先进轨道交通装备、节能与新能源汽车、电力装备、新材料、生物医药及高性能医疗器械、农业机械装备10大领域,强化工业基础能力,提高工艺水平和产品质量,推进智能制造、绿色制造。促进生产性服务业与制造业融合发展,提升制造业层次和核心竞争力。
3. 强化保障
随着大数据、物联网、智能终端、工业互联、移动宽带在制造业的应用,系统集成度越来越高、系统管控难度越来越大,因此需要强化质量保障。应结合应用要求开展全面专业的系统测试评估,结合国外先进的智能产品指标,开展国内外产品对标测评,以提升应用质量。例如,中国软件评测中心已经开展高档数控机床和机器人的对比测评、工业智能电子系统的对比测评,对于保障系统质量进行了有益的探索。
10. 如何理解"中国制造2025"中智能制造的内容
(一)发展背景
当今世界,各国制造企业普遍面临着提高质量、增加效率、降低成本、快速响应的强烈需求,还要不断适应广大用户不断增长的个性化消费需求,应对资源能源环境约束进一步加大的挑战。然而,现有制造体系和制造水平已经难以满足高端化、个性化、智能化产品和服务增值升级的需求,制造业的进一步发展面临巨大瓶颈和困难。解决问题,迎接挑战,迫切需要制造业的技术创新、智能升级。
新一轮工业革命方兴未艾,其根本动力在于新一轮科技革命。新世纪以来,移动互联、超级计算、大数据、云计算、物联网等新一代信息技术日新月异、飞速发展,并极其迅速地普及应用,形成了群体性跨越。这些历史性的技术进步,集中汇聚在新一代人工智能技术的战略性突破,实现了质的飞跃。新一代人工智能呈现出深度学习、跨界协同、人机融合、群体智能等新特征,为人类提供认识复杂系统的新思维、改造自然和社会的新技术。当然,新一代人工智能技术还处在极速发展的进程中,将继续从“弱人工智能”迈向“强人工智能”,不断拓展人类“脑力”,应用范围将无所不在。新一代人工智能已经成为新一轮科技革命的核心技术,为制造业革命性的产业升级提供了历史性机遇,正在形成推动经济社会发展的巨大引擎。世界各国都把新一代人工智能的发展摆在了最重要的位置。
新一代人工智能技术与先进制造技术的深度融合,形成了新一代智能制造技术,成为了新一轮工业革命的核心驱动力。
(二)新一代智能制造是新一轮工业革命的核心技术
科学技术是第一生产力,科技创新是经济社会发展的根本动力。第一次工业革命和第二次工业革命分别以蒸汽机和电力的发明和应用为根本动力,极大地提高了生产力,人类社会进入了现代工业社会。第三次工业革命以计算、通信、控制等信息技术的创新与应用为标志,持续将工业发展推向新高度。
新世纪以来,数字化和网络化使得信息的获取、使用、控制以及共享变得极其快速和普及,进而,新一代人工智能突破和应用进一步提升了制造业数字化网络化智能化的水平,其最本质的特征是具备认知和学习的能力,具备生成知识和更好地运用知识的能力,这样就从根本上提高工业知识产生和利用的效率,极大地解放人的体力和脑力,使创新速度大大加快,应用范围更加泛在,从而推动制造业发展步入新阶段,即数字化网络化智能化制造——新一代智能制造。如果说数字化网络化制造是新一轮工业革命的开始,那么新一代智能制造的突破和广泛应用将推动形成新工业革命的高潮,将重塑制造业的技术体系、生产模式、产业形态,并将引领真正意义上的“工业4.0”,实现新一轮工业革命。
(三)愿景
制造系统将具备越来越强大的智能,特别是越来越强大的认知和学习能力,人的智慧与机器智能相互启发性地增长,使制造业的知识型工作向自主智能化的方向发生转变,进而突破当今制造业发展所面临的瓶颈和困难。
新一代智能制造中,产品呈现高度智能化、宜人化,生产制造过程呈现高质、柔性、高效、绿色等特征,产业模式发生革命性的变化,服务型制造业与生产型服务业大发展,进而共同优化集成新型制造大系统,全面重塑制造业价值链,极大提高制造业的创新力和竞争力。
新一代智能制造将给人类社会带来革命性变化。人与机器的分工将产生革命性变化,智能机器将替代人类大量体力劳动和相当部分的脑力劳动,人类可更多地从事创造性工作;人类工作生活环境和方式将朝着以人为本的方向迈进。同时,新一代智能制造将有效减少资源与能源的消耗和浪费,持续引领制造业绿色发展、和谐发展。
新一代智能制造是一个大系统,主要由智能产品、智能生产和智能服务三大功能系统以及工业智联网和智能制造云两大支撑系统集合而成(图8)。

新一代智能制造技术是一种核心使能技术,可广泛应用于离散型制造和流程型制造的产品创新、生产创新、服务创新等制造价值链全过程的创新与优化。
(一)智能产品与制造装备
产品和制造装备是智能制造的主体,其中,产品是智能制造的价值载体,制造装备是实施智能制造的前提为基础。
新一代人工智能和新一代智能制造将给产品与制造装备创新带来无限空间,使产品与制造装备产生革命性变化,从“数字一代”整体跃升至“智能一代”。从技术机理看,“智能一代”产品和制造装备也就是具有新一代HCPS特征的、高度智能化、宜人化、高质量、高性价比的产品与制造装备。
设计是产品创新的最重要环节,智能优化设计、智能协同设计、与用户交互的智能定制、基于群体智能的“众创”等都是智能设计的重要内容。研发具有新一代HCPS特征的智能设计系统也是发展新一代智能制造的核心内容之一。
(二)智能生产
智能生产是新一代智能制造的主线。
智能产线、智能车间、智能工厂是智能生产的主要载体。新一代智能制造将解决复杂系统的精确建模、实时优化决策等关键问题,形成自学习、自感知、自适应、自控制的智能产线、智能车间和智能工厂,实现产品制造的高质、柔性、高效、安全与绿色。
(三)智能服务
以智能服务为核心的产业模式变革是新一代智能制造的主题。
在智能时代,市场、销售、供应、运营维护等产品全生命周期服务,均因物联网、大数据、人工智能等新技术而赋予其全新的内容。
新一代人工智能技术的应用将催生制造业新模式、新业态:一是,从大规模流水线生产转向规模化定制生产;二是,从生产型制造向服务型制造转变,推动服务型制造业与生产性服务业大发展,共同形成大制造新业态。制造业产业模式将实现从以产品为中心向以用户为中心的根本性转变,完成深刻的供给侧结构性改革。
(四)智能制造云与工业智联网
智能制造云和工业智联网是支撑新一代智能制造的基础。
随着新一代通信技术、网络技术、云技术和人工智能技术的发展和应用,智能制造云和工业智联网将实现质的飞跃。智能制造云和工业智联网将由智能网络体系、智能平台体系和智能安全体系组成,为新一代智能制造生产力和生产方式变革提供发展的空间和可靠的保障。
(五)系统集成
新一代智能制造内部和外部均呈现出前所未有的系统“大集成”特征:
一方面是制造系统内部的“大集成”。企业内部设计、生产、销售、服务、管理过程等实现动态智能集成,即纵向集成;企业与企业之间基于工业智联网与智能云平台,实现集成、共享、协作和优化,即横向集成。
另一方面是制造系统外部的“大集成”。制造业与金融业、上下游产业的深度融合形成服务型制造业和生产性服务业共同发展的新业态。智能制造与智能城市、智能农业、智能医疗等交融集成,共同形成智能生态大系统——智能社会。
新一代智能制造系统大集成具有大开放的显著特征,具有集中与分布、统筹与精准、包容与共享的特性,具有广阔的发展前景。
思想价值决定企业命运的时代已经到来。
在日益全球化和移动互联、人工智能技术日趋普及的趋势下,优势企业之间的最高阶段的竞争,不能局限于硬技术的竞争,而是体现在企业软实力的竞争,亦即思想的竞争。面对今天的市场格局及为未来趋势,你的企业应该有什么样的价值判断,应该有什么样的思想基础,应该发出什么样的声音,这才是关键。
巴黎高科路桥大学秉承法国精英式高等教育体系,针对工业发展需求,将技术、人文与管理相结合,教学内容具有更新快,目的性强的特点,在学术科研上以项目为主线,拥有强大的企业合作背景和资源。学校注重全球发展和国际合作,在四大洲共有67个合作伙伴院校。
ENPCDBA(IM)项目关注学员成长,更关注学员背后企业和行业发展,旨在为学员提供前沿的学术思想,科学的理论支持,同时结合中国当前制造业发展,为学员提供理论与实践之间科学转换的视角、方法和工具。
更多招生简章、项目信息,欢迎私信了解详情~~~~~~