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Information我国的智能制造时代来了嘛?
时间:2023-10-30文章编辑:防爆云
全球制造业经历了多轮产业转移,从18世纪末-19世纪上半叶,英国作为“世界工厂”将产业输出至欧洲大陆国家至北美,美国成为产业转移的最大受益国。20世纪50-60年代,美国产业结构升级,集中发展汽车、化工等资本密集型产业,将纺织、钢铁等传统产业向德国、日本转移。20世纪70-80年代,日本、德国将轻纺、机电等附加值较低的劳动密集型产业转向低成本的亚洲四小龙和部分拉美国家。20世纪80-90年代,欧、美、日等发达国家及亚洲四小龙将劳动密集型产业和部分资本技术密集型产业转移到中国内地和东南亚国家。21世纪初,欧美、日、韩中国纷纷将附加值较低的产业转移到东南亚和南亚国家。
一
我国制造业发展概况
1980年中国制造业增加值占世界比例为1.5%,不到巴西的一半,到2010年,中国制造业的规模已经超过了美国,跃居世界第一,2019年中国制造业增加值占全球的28.1%,目前中国工业竞争力指数在136个国家中排名第七,制造业净出口居世界第一位。按照国际标准工业分类,在22个大类中,中国在7个大类中名列第一,拥有220多种工业品,成为全球第一制造大国。
当今,欧美、日韩仍处于制造业领先水平,美国于1955年实现了工业化,德国于1965年,日本于1972年,韩国于1995年,中国比发达国家工业化晚了许多年,现代化工业化水平较为落后,我国的目标是2020年基本工业化、2035年全面工业化。综合来说,我国工业制造业还处在世界价值链的中低端,创新能力不强、产业结构不够合理、绿色低碳转型还需加快、质量效益需要提高、数字化智能化还在起步阶段。
同时,我国制造业转型面临着巨大的挑战,人口红利消退、能源与环保压力增大、土地资源成本攀升,依托粗放型发展方式难以支撑中国经济高速发展,尤其是多年来的成本优势,正面临欧美的自动化及东南亚的低劳动力成本的挑战,加快动能转换成为经济发展转型的主要任务。
二
智能制造发展概况
(一)
智能制造基本概念和产业体系
智能制造是基于新一代信息通信技术与先进制造技术深度融合,贯穿于设计、生产、管理、服务等制造活动的各个环节,具有自感知、自学习、自决策、自执行、自适应等功能的新型生产方式。一方面,需要涵盖产品全生命周期管理,包含研发、设计、供应链、生产、销售、服务等全价值链及产业链各个环节和人、机、料、法、环、制造过程各个生产要素,以及基于产业链协同打造的绿色制造;另一方面,智能制造包含了人工智能、云计算、大数据、物联网、5G 等新一代信息技术与先进制造技术的融合。
从产业生态的角度,智能制造系统分为以下几个层面:
1.测控感知层:包含传感器、COMS传感器、MEMS传感器、执行器、激光、红外设备智能控制系统、智能仪表、精密仪器、精密传动装置、伺服控制、传输器、RFID/射频等。
2.传输层:包含物联网技术、边缘计算、通信网络、总线、开关等。
3.设备层:包含智能机器人、增材制造、数控机床、AGV立体仓储、其他自动化设备、工业服务器、工业存储器、工业电源等。
4.数据层:包含工业大数据、云计算、人工智能等。
5.产品及应用层:包含智能元器件、智能终端/零部件 智慧交通、智慧政务、智能家居、智慧医疗、智慧教育等。
6.工业软件层:包含研发设计类软件、经营管理类软件(信息管理类软件)、生产控制类软件、嵌入式软件等。
7.网络与信息安全:包含网络安全与信息安全。
8.智能制造生态伙伴:包含研发服务、试验平台、检测认证、科技转化、技术交易、工业设计、管理优化、教育培训、人力资源转化、金融支持等业态。
智能制造产业体系包含:智能基础产业、智能核心产业和智能应用产业及系统集成服务。其中智能基础产业包括:电子元器件、光学配件、精密基础件、光电材料、智能材料;智能核心产业包含:计算机设备、网络传输设备、仪器仪表、集成电路、物联网技术、软件;智能应用产业包含:智能交通设备、智能通讯设备、智能制造装备、智能家居设备、智能医疗设备、智能楼宇系统。
(二)
全球智能制造发展概况
近年来,全球主要经济体纷纷推进制造业发展与科技创新战略。
德国。作为老牌工业强国,德国在机械装备制造业的自动化水平领先全球,在全球信息技术应用占据显著地位。2010年,德国发布了《德国高技术创新战略2020》其目标是希望创新进而克服成本劣势,继续保持其在全国制造业中的领先地位。从企业层面来看,德国企业更加注重设备的智能化,强调将知识固化到设备中。同时,德国并不是孤立地推进工业化,而是以工业4.0为理念,以新一代信息技术为支撑,大力推行智能生产、智能管理和智能服务。
美国。2008年的金融危机使美国意识到“制造业空心化” 的弊端,并先后推出数项制造业振兴计划,如先进制造技术计划(ATM)、敏捷制造使能技术计划(TEAM)、先进制造伙伴计划(APM)等。相对而言,美国信息产业与先进制造独占鳌头,传统制造业被忽视,希望通过信息技术实现在未来新制造中的领导地位。与德国4.0相比,美国工业互联网更加注重软件、网络、大数据等技术对工业领域服务方式对工业的颠覆。
(三)
我国智能制造发展概况
当前,我国自主创新能力不强,关键技术或核心技术缺乏,产业结构不合理,生产性服务业发展滞后,为加速我国制造业转型升级、提质增效,国务院发布实施《中国制造2025》,并将智能制造作为主攻方向,加速培育我国新的经济增长动力,抢占新一轮新的经济增长动力。《中国制造2025》的核心是创新驱动发展,主线是工业化和信息化两化融合,并分为两个阶段实施:
第一步,到2020年全面推广数字化网络技术应用,部分行业和企业开展智能化技术试点和示范;
第二步,到2025年大力推进网络化、智能化技术的应用,着力推动“智能一代”机械产品创新工程。
《中国制造2025》的核心是创新驱动发展,主线是工业化和信息化两化融合,其内涵是由中国制造向中国创造转变、由中国速度向中国质量转变、由中国产品向中国品牌转变。
九大战略任务是:提高国家制造业创新能力、推进信息化与工业化深度融合、强化工业基础能力、加强质量品牌建设、全面推行绿色制造、大力推动重点领域突破发展、深入推进制造业结构调整、积极发展服务型制造和生产性服务业、提高制造业国际化发展水平。
十大重点突破领域是: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。
紧跟国家政策,从2015年2020年,全国各省各市纷纷出台相关政策,推动本地智能制造发展。当前,深圳、苏州、上海的智能制造较具优势,全国各地依据自己的产业基础及战略布局,初步形成有各自特点的优势企业。
沈阳、大连:依据自身工业发展基础,形成了以沈阳机床和大连机床为代表的数控机床的设备层发展优势。
北京:形成了以one space(零壹空间),长扬科技,百度,mech mind、rokae;LUXCREO、太尔时代为代表的终端、工业互联网、工业大数据、工业机器人、增材制造等产品应用层、设备层、数据层、网络层的发展优势。
济南:形成了以浪潮、山东鲁能智能技术为代表的网络层、工业软件和设备层优势。
苏州:形成了以鼎捷软件、宝信软件、明匠智能,麦杰科技、聚时科技(工业人工智能)的工业软件、数据层优势。
杭州:形成了以GEESPACE(时空道宇科技)和阿里巴巴为代表的产品应用层与数据层的优势。
深圳:形成了以SMART FABRIC 、智布互联(终端应用);融安网络(工业网络安全);蘑菇物联、华磊迅拓、深科特信息、成翰科技(工业软件);惠程、汉云(工业互联网);华为、腾讯、中兴(工业大数据);易视智瞳、中科飞测(工业人工智能应用);aicrobo(隆博)(工业机器人)为代表的传输层、设备层、数据层、产品应用层的优势。
广州:形成了以树根互联为代表的工业互联网优势。
成都:形成了以crobotp(工业机器人)为代表的设备层优势。
目前,我国智能制造基础还较为欠缺,工业标准化基础差、程度低,相关标准与协定方面缺少话语权。行业关键共性技术受制于人,核心技术、高端装备、工业基础软件等仍依赖于德美日等国,智能制造转型成本居高不下。国内智能制造基础差异大,产业链智能协同能力弱。当前我国在航空航天,船舶、先进轨道交通、节能和新能源汽车、医疗器械在全球范围内较有优势,国内各产业中计算机通信和其他电子设备、汽车制造、家电、医药等行业工业化程度和智能化水平较为领先。
智能制造不是机器换人,机器换人只是操作层面,再多的机器人、再多的数控数控设备、再多的智能仓库和智能物流,也还是停留在操作层面的,仍然是自动化的传承,不是智能制造。
具备自主研发能力是智能制造的灵魂,我国制造业需聚焦基础研发能力,增强网络信息化建设,推动先进制造业和现代服务业深度融合发展,加速推进由“制造大国”向“制造强国”的转变。
智能制造当前的主要工作是数字化制造,其本质是软件化的工业技术,由软件控制数据的自动流动,解决复杂产品的不确定性。工业软件是智能制造的核心技术,是加快制造业智能化的必备基础,其主要包含研发设计类、信息管理类、生产控制类和嵌入式软件,未来工业软件将成为核心竞争力,同时在工业云快速兴起与发展的阶段,我国工业软件将在云平台、SaaS、系统集成和自主控制四个板块得到有效发展。工业互联网是实现智能制造的的重要路径,其工作原理主要是将机器、数据与人互联,高效共享工业各要素资源,从而通过自动化、智能化的生产方式提高效能。
全球工业互联正在经历导入期,各类企业纷纷布局工业互联网领域,工业龙头企业、互联网巨头、ICT企业及创业型公司纷纷布局工业互联网,工业互联网关键核心技术的突破影响到智能制造的推进速度,受工业行业较强的差异化及信息安全等因素制约,目前还属于“叫得响、热得慢”阶段。我们坚信智能制造时代即将来临,对我国的自主研发能力、工业软件、工业互联网说声加油!