智能制造要抢占科技制高点
2016-12-23张银平
文/张银平
智能制造要抢占科技制高点
文/张银平
日前,国务院副总理马凯在广东调研时强调,要深入实施《中国制造2025》,以新一代信息技术与制造业深度融合为主线,以智能制造为主攻方向,大力推进制造业数字化、网络化、智能化发展,积极推动中国制造向中国智造迈进,加快形成中国制造竞争新优势。
智能制造迎来新高潮
目前,智能制造是全球新一轮制造变革的核心内容,是中国制造实现由大变强、向高端迈进的战略选择。其中,强化创新驱动;夯实发展基础;推进智能转型;深化融合发展是其几个主要方面。在落实这些内容过程中的各种措施和投入,也正在改变和推动智能化的发展进程,有可能在某些领域的技术突破及应用会引发新的产业变革和新一轮的创新浪潮。
前不久,美国国家科学基金会发布的《科学与工程指标2016》显示,中国已成为仅次于美国的世界第二科技研发大国,在研发投入、科技论文产出、高技术制造增加值等重要指标方面已居世界第二位。
据有关部门统计,2015年我国研发经费投入总量为1.4万亿元,占GDP比重2.1%。在公布的《“十三五”国家科技创新规划》,研究与试验发展经费投入强度达到2.5%。科研力量和经费的不断投入,加快了中国工业和制造体系的建立和完善,加快了中国制造迈向中国智造的步伐。
目前,中国是全世界唯一拥有联合国产业分类中全部工业门类的国家,拥有39个工业大类,191个中类,525个小类,已经形成了一个举世无双、行业齐全的工业体系。这些日益完备的工业体系为中国智能制造和发展打下了坚实的基础。
2015年以来,工信部连续两年组织实施智能制造专项行动。在专项行动中,共确定109个示范项目,覆盖63个行业,分布在27个省、自治区、直辖市。初步形成了石化行业智能工程、航空专业网络制造和重大技术装备远程服务和存储可服务可发展模式,还带动一批关键装备和软件产品的突破。
当前,“智能制造”一词已成许多企业家口中最热的词汇。不久前,一项对中国企业的情况调查显示,85%的企业未来一年内有意引入工业机器人、数字化智能机床、数控系统、3D打印机等智能制造设备,22%的企业未来一年向智能制造设备的投入占总预算的20%以上。
还有,国内许多知名企业也积极联合向中国智造迈进,如浪潮集团联合中国航天科技集团、大连船舶重工集团等20多家机构,成立中国智能制造信息化推进联盟,以航空航天、船舶、高端装备制造等国家核心行业为中心,打造协同创新平台与成果产业化应用推广联合体,围绕智能制造产业链的新需求合力攻关,打造智能制造生态圈。
在山东,青岛海信集团每年投入2亿—3亿元打造“智能工厂”,到今年年底将达到上千台机器人的使用规模。在生产场地没有增加和工人数量减少的情况下,电视机产量由2011年的800万台增长到去年的1110万台,增长了39%。
因此,人们相信中国智造业的产品智能、设备智能、生产过程智能,将是继零售业、信息传播产业等领域发生颠覆性改造以后的下一个高潮,智能制造是中国工业经济阵营里的新技能。
国外智造业战略的提出和发展
当前,智能制造技术已成为世界制造业发展的客观趋势,世界上主要工业发达国家正在大力推广和应用。如日本早在1989年提出智能制造系统,美国在1992年执行新技术政策,大力支持包括信息技术、新的制造工艺和智能制造技术在内的关键重大技术。欧盟于1994年启动新的研发项目,选择了39项核心技术,其中信息技术、分子生物学和先进制造技术均突出了智能制造技术的地位。
目前,智能制造装备跨国企业主要集中在美国、德国及日本工业化发达国家。以智能控制系统为例,全球前50家企业排行榜中74%为美、德、日企业,入榜企业最多的是美国和德国,各有13家,其次是日本有11家企业,其后相对居多的国家是英国和瑞士,其中,排名前10位企业中有半数是美国企业。
近年来,美国为了重塑制造业的全球竞争优势,启动了制造业振兴计划,加快发展技术密集型先进制造业,实现再工业化。并研发智能制造系统集成等关键要素技术进行系统支持。
奥巴马政府也重点提出了再工业化战略,目的是优化本国投资环境,吸引本国制造业回归和外国直接投资。从2010—2014年,美国制造业以年均3.46%的速度增长,高于同期GDP增长率,制造业就业人数从1200多万上升到1300多万,年均增长2.05%,制造业成为美国经济复苏的重要引擎。
2013年,美国GE公司宣布将在今后几年投入15亿美元开发工业互联网,并同年发布《工业互联网@工作》报告,直接与美国政府的战略举措相呼应。在GE公司的未来构想中,工业互联网将通过智能机床、先进分析方法以及人的连接,深度融合数字世界与机器世界,深刻改变全球工业。
还有德国政府,根据本国工业形势发展需要积极和弗劳恩霍夫研究所、各州政府合作,投资数控机床、制造和工程自动化行业应用制造研究,巩固其制造业领先地位。
在2014年汉诺威工业博览会上,德国展示了10家企业联合研发的全球第一个“工业4.0”演示系统。向世界提供用智能制造系统生产的产品,并扮演智能制造系统供应者的角色。
而博览会上提出的“工业4.0”是由德国政府《德国2020高技术战略》中所提出的十大未来项目之一。该项目由德国联邦教育局等部门联合资助,投资达2亿欧元。旨在提升制造业的智能化水平,倡导智能制造,建立具有适应性、资源效率及人因工程学的智慧工厂,在商业流程及价值流程中整合客户及商业伙伴,其技术基础是网络实体系统及物联网。
另外,日本在20世纪七八十年代,也把主要精力投入到先进制造技术的开发和应用上,从而在国际竞争中后来居上,动摇了其他发达国家技术领先地位。虽然90年代日本的经济衰退,造成先进制造业竞争力有所下滑。但在1989年日本提出创建智能制造系统后,在1994年启动了先进制造国际合作研究项目,包括公司集成和全球制造、制造知识体系、分布智能系统控制、快速产品实现的分布智能系统技术等,使经济发展有所回升。
总之,通过以上事例,我们看到世界范围内的智能制造国家战略空前高涨,人工智能已是不可避免的发展趋势,并有着非常广泛的发展前景。
智能制造重在“智能和创新”
目前,中国制造业产出占世界比重的“1/5”,工业制成品出口居世界第一,2015年出口占全球比重13.8%,家电制造占全球70%左右,中国已连续6年成为世界第一制造大国。
但是,我们还应看到差距和不足,国内装备制造业自主创新能力薄弱、核心技术和关键技术自给率低、高端制造环节主要由国外企业掌握、关键零部件发展滞后、现代制造服务业发展缓慢等。因此,我国制造业“大而不强”这个痛点,让中国智造始终难以在国际市场中展示更大风采。
大家知道,《中国制造2025》明确指出,中国制造要实现由大变强,由制造迈向智造,必须加快转型升级。要实现这一战略目标,必须要形成由政府主导,企业发力的良性氛围。通过扩大经济改革的力度,激发企业的积极性和创造性,激发高科技企业在与跨国大企业的强强竞争,实现由制造环节向产品设计、品牌营销、自主创新、自主品牌的转变,提升企业在全球产业分工的话语权,实现企业质的跨越。
因此,中国制造向中国智造迈进,需要经过艰苦努力,并且要走很长的艰辛之路。
今年8月24日,在全国智能制造试点示范经验交流会上,工信部领导透露,自2015年6月工信部联合财政部启动智能制造专项以来,已投入中央财政资金21.5亿元,支持了93个重点项目。今年,两部门继续实施智能制造专项,在立项133个重点项目基础上,将进一步加快智能制造关键技术装备的集成应用,系统推进智能制造。
不仅如此,下一步还要加快实施100项左右智能制造基础共性标准和行业应用标准的制定修订工作,通过智能制造工程、智能制造专项、试点示范、标准体系建设、工业互联网等措施的系统推进,夯实智能制造发展基础,构建新型制造体系。
目前,我国智能制造关键技术装备实现了重要突破,高档数控机床、工业机器人、智能仪器仪表、增材制造等领域快速发展。智能制造标准体系初步构建,一批系统集成商孕育形成,为发展智能制造提供了良好支撑。
另外,“长三角”和“珠三角”的广大制造企业,在政策推动和市场需求共同作用下,自发开展了“机器换人”,加快向数字化、网络化、智能化转型。
而以素有“世界工厂”之称的东莞,在电子、机械、食品、纺织、家具等行业大力实施“机器换人”,从2014年9月至今,“机器换人”专项总投资达108.7亿元,扭转了东莞过去几年来工业技改增速低位运行的被动局面。预计未来3年,东莞市工业机器人的市场应用将以年均30%的速度增长。
而江苏、广东、浙江等省份,每年制造业固定资产投资设备达1万亿元,其中数字化、智能化装备占了相当大的份额,且比重将越来越高。
还有3D打印技术也在迅速崛起,不仅运用在生活生产的方方面面,更在工业、制造业掀起巨大的技术改革浪潮。而“智能制造”的发展也给行业注入了新活力。
9月6日,2016中国(长沙)智能制造峰会召开。来自国内外的著名专家学者、企业家、政府工作人员等700余人参加了会议。与会人员在工程机械、自主可控信息安全、3D打印、新材料、智能运动控制系统和机器人等6个分论坛上,进行了深入探讨和交流,人们一致认为智能制造已成为企业转型发展的新亮点,经济增长的新引擎。
9月9日,中科院电工研究所宣布:该所科研团队成功研制出世界首根100米量级铁基超导长线。这一成果创造了铁基超导材料从实验室走向产业化的里程碑,标志着我国在铁基超导材料技术领域的研发走在世界前沿。
同一天媒体又报道,武汉国家航天产业基地建设将启动,该基地建成后将主要发展新一代航天发射及应用、智能装备、新一代信息技术及应用、激光、新材料新能源、军民融合、现代服务业等7大产业集群,预计到2020年形成年产50发运载火箭的生产能力以及年产40颗100公斤以上、100颗100公斤以下商用卫星的制造能力,力争年产值达300亿元。
总之,要推动中国智能制造发展,企业及政府部门要增强产业发展的责任感和紧迫感,按照《中国制造2025》要求,智能制造,首在“智能”,重在创新。要逐步完善创新体系,突破关键核心技术,重视行业标准制定,坚持示范项目带动。确保在新的产业变革中,让中国智造抢占新一轮科技革命的制高点。