張容磊
本期繼續(xù)連載《中國(guó)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)研究與發(fā)展·智能制造裝備》第二章“我國(guó)智能制造裝備產(chǎn)業(yè)發(fā)展分析”
1 產(chǎn)業(yè)發(fā)展概況
制造業(yè)是國(guó)家創(chuàng)新能力的重要戰(zhàn)場(chǎng),是支撐國(guó)家經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)。我國(guó)制造業(yè)經(jīng)過(guò)十幾年的發(fā)展,總體規(guī)模和水平得到了大幅提升,綜合實(shí)力不斷增強(qiáng)。在技術(shù)創(chuàng)新方面,我國(guó)制造產(chǎn)業(yè)歷經(jīng)了模仿創(chuàng)新、集成創(chuàng)新、引進(jìn)消化吸收再創(chuàng)新等多個(gè)階段,總體的創(chuàng)新能力得到了明顯增強(qiáng),正在由跟隨式創(chuàng)新向引領(lǐng)式創(chuàng)新轉(zhuǎn)型,為進(jìn)一步提升我國(guó)創(chuàng)新能力,政府及相關(guān)部門(mén)不斷加大對(duì)科技創(chuàng)新的支持力度。
截至2014年,我國(guó)全社會(huì)科研經(jīng)費(fèi)投入達(dá)13 312億元,占GDP比重的2.09%,是2008年科研經(jīng)費(fèi)投入總額4 616億元的2.88倍,經(jīng)費(fèi)投入總額位居世界第三,投入強(qiáng)度在新興發(fā)展國(guó)家中居于領(lǐng)先地位。在制造產(chǎn)業(yè)方面,隨著以信息技術(shù)為代表的高新技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用,制造業(yè)不斷引入新的技術(shù),逐漸呈現(xiàn)向高端制造發(fā)展的特點(diǎn),也促進(jìn)了為高端制造提供裝備支撐的智能制造裝備產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。
依托國(guó)家重大科技專(zhuān)項(xiàng)和國(guó)家重點(diǎn)工程專(zhuān)項(xiàng)的實(shí)施,我國(guó)制造業(yè)裝備的智能化水平不斷提升,以智能測(cè)控裝置、高檔數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備、自動(dòng)化成套生產(chǎn)線為代表的智能制造關(guān)鍵技術(shù)與裝備產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速,一批國(guó)家急需、長(zhǎng)期依賴進(jìn)口、受制于國(guó)外的智能制造裝備實(shí)現(xiàn)突破。如精密、高速加工中心;重型數(shù)控鏜銑床;總線、高速高精運(yùn)動(dòng)控制;插補(bǔ)、多軸聯(lián)動(dòng)等關(guān)鍵技術(shù)。一大批重點(diǎn)高校、機(jī)床集團(tuán)公司和用戶單位在國(guó)家相關(guān)科技項(xiàng)目的支持下聯(lián)合攻關(guān),在智能制造關(guān)鍵技術(shù)與裝備領(lǐng)域取得重要突破。
華中科技大學(xué)突破國(guó)外技術(shù)封鎖,自主研發(fā)了用于加工航空發(fā)動(dòng)機(jī)壓氣機(jī)盤(pán)的智能雙面車(chē)床,其主要技術(shù)指標(biāo)達(dá)到或超過(guò)國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品。武漢重型機(jī)床集團(tuán)公司和華中科技大學(xué)聯(lián)合研制了七軸五聯(lián)動(dòng)車(chē)銑復(fù)合機(jī)床,打破國(guó)外技術(shù)壟斷。華中科技大學(xué)聯(lián)合華工激光工程有限責(zé)任公司、神龍汽車(chē)有限公司、湖北中航精機(jī)科技有限公司、凌云工業(yè)股份有限公司等多家企業(yè),潛心技術(shù)攻關(guān)和市場(chǎng)耕耘,研發(fā)了汽車(chē)車(chē)身激光焊接、不等厚板拼焊和激光非穿透緊密切割等一系列生產(chǎn)線,突破國(guó)外公司的技術(shù)壟斷,在汽車(chē)制造激光加工高端裝備生產(chǎn)中實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)自主化。
由沈陽(yáng)機(jī)床(集團(tuán))有限責(zé)任公司、天津大學(xué)和成都飛機(jī)工業(yè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司承擔(dān),國(guó)產(chǎn)首臺(tái)用于復(fù)雜鈦合金航空結(jié)構(gòu)件加工的五軸聯(lián)動(dòng)加工中心研制成功,其中,“S”試件切削工藝技術(shù)研究獲重大突破。由齊重?cái)?shù)控裝備股份有限公司承擔(dān),我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的、全功能、高精度數(shù)控重型曲軸銑車(chē)復(fù)合加工機(jī)床研制成功,一次裝卡即可完成大型船用低速柴油機(jī)組合曲軸的主軸頸、法蘭和曲拐頸的半精加工和精加工。
由齊齊哈爾二機(jī)床(集團(tuán))有限責(zé)任公司、南京航空航天大學(xué)、清華大學(xué)、航天材料及工藝研究所聯(lián)合研制的大型復(fù)合材料構(gòu)件鋪帶機(jī),主要適用于大型筒形復(fù)合材料構(gòu)件的成形,能夠突破手工成形、效率和質(zhì)量保障難度大的瓶頸,實(shí)現(xiàn)筒形復(fù)合材料構(gòu)件自動(dòng)化高速成形,批量化生產(chǎn)。
由中國(guó)第一重型機(jī)械集團(tuán)公司牽頭承擔(dān)的“大型高質(zhì)量鑄件的材料冶煉與成形控制技術(shù)”課題,主要圍繞能源、冶金、數(shù)控機(jī)床等重大裝備大型鑄件和大型特大型鋼錠的生產(chǎn)工藝,研究大型鑄件的成形控制、材料冶煉、成分優(yōu)化技術(shù)和用于大型鍛件的鋼錠冶煉等技術(shù)。大型關(guān)鍵件模鍛工藝技術(shù)課題重點(diǎn)圍繞大型航空模鍛件熱模鍛近凈成形技術(shù),結(jié)合正在建設(shè)的800MN大型模鍛壓機(jī),開(kāi)發(fā)出航空復(fù)雜精密鍛件的近凈成形新技術(shù),解決了大型模鍛工藝基礎(chǔ)共性技術(shù)和關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題。
截至2012年,我國(guó)智能制造裝備產(chǎn)業(yè)主營(yíng)業(yè)務(wù)收入約11 052.9億元,產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值約為5 100億元,已提前完成《“十二五”智能制造裝備產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》中所要求的“到2015年我國(guó)智能制造裝備產(chǎn)業(yè)銷(xiāo)售收入預(yù)計(jì)將超過(guò)1萬(wàn)億元,年均增長(zhǎng)率超過(guò)25%,工業(yè)增加值率達(dá)到35%”的目標(biāo)。
我國(guó)智能制造裝備產(chǎn)業(yè)已形成了一批具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的龍頭企業(yè)。如在機(jī)床工業(yè)領(lǐng)域的沈陽(yáng)機(jī)床、大連機(jī)床兩大集團(tuán),其年銷(xiāo)售收入均超過(guò)百億元,位居世界機(jī)床產(chǎn)業(yè)前10強(qiáng)。在智能控制系統(tǒng)領(lǐng)域的上海新華控制技術(shù)集團(tuán)、浙大中控、北京和利時(shí)和山東魯能控制等,均是具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的DCS生產(chǎn)廠商。在儀器儀表領(lǐng)域:重慶川儀、京儀集團(tuán)、天瑞儀器、聚光科技和威爾泰等龍頭企業(yè)具有很高的影響力。在工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域:新松機(jī)器人、哈爾濱博實(shí)自動(dòng)化設(shè)備、海爾哈工大機(jī)器人、安川首鋼機(jī)器人、上海ABB工程、上海發(fā)那科機(jī)器人、庫(kù)卡機(jī)器人(上海)等在機(jī)器人產(chǎn)業(yè)舞臺(tái)占有重要位置。在工程機(jī)械領(lǐng)域:三一重工、中聯(lián)重科、徐工集團(tuán)、柳工集團(tuán)、中國(guó)龍工等10家企業(yè)位居全球工程機(jī)械前50強(qiáng)排名榜單,此外,還有瓦軸集團(tuán)、沈鼓集團(tuán)等一批各具特色的智能制造裝備企業(yè)。
目前,我國(guó)智能制造裝備產(chǎn)業(yè)雖然已經(jīng)具備一定的規(guī)模和影響力,但是從質(zhì)量與產(chǎn)業(yè)化水平來(lái)看,中國(guó)智能制造還處于初級(jí)發(fā)展階段。相比在20世紀(jì)70年代制造技術(shù)已經(jīng)成熟的發(fā)達(dá)國(guó)家,中國(guó)在智能制造的關(guān)鍵技術(shù)和基礎(chǔ)工藝方面還有待提升,智能制造裝備產(chǎn)業(yè)能力、應(yīng)用范圍、服務(wù)質(zhì)量等與發(fā)達(dá)國(guó)家相比,仍存在較大差距。比如在關(guān)鍵零部件、智能儀表和控制系統(tǒng)等基礎(chǔ)零部件上,研發(fā)能力及配套能力薄弱,很大程度上仍然依賴于國(guó)外進(jìn)口;沒(méi)有形成完整的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)技術(shù)體系,多數(shù)出口產(chǎn)品是貼牌生產(chǎn),擁有自主品牌的不足20%;80%的集成電路芯片制造裝備、40%的大型石化裝備、70%的汽車(chē)制造關(guān)鍵設(shè)備及先進(jìn)集約化農(nóng)業(yè)裝備仍依靠進(jìn)口。德勤與中國(guó)機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì)2013年調(diào)研200家制造企業(yè)所發(fā)布的首份中國(guó)智造現(xiàn)狀及前景報(bào)告顯示,我國(guó)企業(yè)的智能化水平參差不齊,僅有10%左右的大企業(yè)智能制造水平較高,尚有90%的企業(yè)智能化程度未成熟;僅16%的企業(yè)進(jìn)入智能制造應(yīng)用階段,大部分仍處于研發(fā)階段;從智能制造的經(jīng)濟(jì)效益來(lái)看,52%的企業(yè)智能制造收入貢獻(xiàn)率低于10%,60%的企業(yè)智能制造利潤(rùn)貢獻(xiàn)低于10%,而智能化升級(jí)成本過(guò)高是導(dǎo)致90%的中小企業(yè)智能制造實(shí)現(xiàn)程度較低的根本原因,其中缺乏融資渠道影響最大。德勤的調(diào)研顯示,年收入小于5億元的企業(yè)中,50%的企業(yè)在智能化升級(jí)過(guò)程中采用自有資金,25%為政府補(bǔ)貼,銀行貸款和資本市場(chǎng)融資各占11%。而企業(yè)收入規(guī)模大于50億元的企業(yè),其智能化升級(jí)資金來(lái)源中自有資金占67%,銀行貸款占比25%。整體而言,中小微型企業(yè)的銀行貸款比例低于大中型企業(yè),占企業(yè)數(shù)量絕大多數(shù)的中小企業(yè)只能依靠自有資金進(jìn)行智能化改造。
另一方面,智能制造水平較低也意味著迫切需要夯實(shí)基礎(chǔ),加快推動(dòng)智能制造創(chuàng)新發(fā)展。據(jù)國(guó)家發(fā)改委宏觀研究院報(bào)道,全國(guó)已有多個(gè)地方相繼出臺(tái)相關(guān)的政策和產(chǎn)業(yè)規(guī)劃、申報(bào)智能制造試點(diǎn)示范和專(zhuān)項(xiàng)項(xiàng)目,包括北京、上海、廣東、浙江、江蘇、湖北、天津、安徽、山東、河南、四川和黑龍江等省市。此外,機(jī)械科學(xué)研究總院聯(lián)合航天科技、中科院沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所等國(guó)內(nèi)知名產(chǎn)學(xué)研單位共計(jì)23家機(jī)構(gòu)聯(lián)合發(fā)起成立“中國(guó)智能制造產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟”。在2015年5月19日印發(fā)的《中國(guó)制造2025》中也將智能制造納入了五大重點(diǎn)工程,首批30家企業(yè)為示范試點(diǎn)。
2 產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)模與成就
2.1 “十一五”期間裝備制造業(yè)的成就
在國(guó)家“十一五”重大攻關(guān)項(xiàng)目和國(guó)家科技重大專(zhuān)項(xiàng)的支持下,我國(guó)智能制造裝備產(chǎn)業(yè)取得較快的發(fā)展,關(guān)鍵技術(shù)和零部件自主化程度和產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)步提升。大型露天礦山及大型施工機(jī)械基本實(shí)現(xiàn)自主化;百萬(wàn)千瓦超超臨界火電機(jī)組的鍋爐、汽輪機(jī)和發(fā)電機(jī)設(shè)計(jì)制造技術(shù),自主化率達(dá)到了85%以上;大功率拖拉機(jī)和一批農(nóng)機(jī)具已結(jié)束了依賴進(jìn)口的歷史。高效清潔發(fā)電設(shè)備的技術(shù)水平和產(chǎn)品產(chǎn)量已經(jīng)進(jìn)入世界前列,基本滿足了國(guó)內(nèi)發(fā)電設(shè)備的需求。特高壓交流輸變電設(shè)備和特高壓直流輸電成套設(shè)備綜合自主化率分別達(dá)到90%以上和60%以上。具體產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況如下。
(1)一批具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的重大智能制造裝備實(shí)現(xiàn)突破。
在“十一五”期間,我國(guó)在航空航天、船舶、汽車(chē)、石化、冶金、輕工、紡織和發(fā)電設(shè)備制造等領(lǐng)域開(kāi)發(fā)了一批具有智能功能的制造裝備,顯著提升了制造過(guò)程的自動(dòng)化、智能化水平。我國(guó)已完成了點(diǎn)焊和弧焊機(jī)器人的小批試制和示范應(yīng)用,并在汽車(chē)零部件和汽車(chē)整車(chē)生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行了焊接機(jī)器人工作站的集成和示范應(yīng)用,但在大型焊接機(jī)器人生產(chǎn)線,尤其在激光焊接機(jī)器人生產(chǎn)線的集成上仍存在缺陷。復(fù)合材料預(yù)浸料制備工藝不斷成熟,配套設(shè)備已基本實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化。在復(fù)合材料鋪帶工藝方面已取得技術(shù)突破,與國(guó)外聯(lián)合研制出了第一臺(tái)適合工程化應(yīng)用的復(fù)合材料自動(dòng)鋪帶機(jī)。大型復(fù)合材料超聲波C掃描設(shè)備已研制成功,整體性能指標(biāo)基本滿足工程化應(yīng)用需求。自動(dòng)化倉(cāng)儲(chǔ)與分揀系統(tǒng)的產(chǎn)品初步系列化,但可靠性相較于國(guó)外產(chǎn)品仍存在一定差距。自主研發(fā)的物料完全循環(huán)多晶硅還原工藝已獲得專(zhuān)利。多晶硅制備裝備中的精餾裝置、電解裝置、廢料回收裝置已完成試制,配套專(zhuān)用控制軟件和測(cè)量設(shè)備符合生產(chǎn)要求,多晶硅成品純度達(dá)到99.999 5%。數(shù)控硅片多線切割機(jī)的研制已取得重大突破,一次可切割400片300 mm硅片。
(2)智能測(cè)控技術(shù)與裝置取得重要進(jìn)展。
通過(guò)“十一五”期間的努力,我國(guó)基本實(shí)現(xiàn)了儀器儀表從模擬技術(shù)向數(shù)字技術(shù)的轉(zhuǎn)換,智能化、網(wǎng)絡(luò)化程度不斷提高,整體水平逐漸向高端化發(fā)展。自主開(kāi)發(fā)了分散型控制系統(tǒng)、測(cè)量精度為0.075%的高精度壓力/差壓變送器、油井多相流檢測(cè)技術(shù)、原子熒光光譜儀等,基本性能和重要指標(biāo)已接近或達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平;自主研發(fā)了國(guó)產(chǎn)DCS系統(tǒng),并先后在1 000兆瓦級(jí)超超臨界火電機(jī)組、1 000兆瓦級(jí)核電機(jī)組、800萬(wàn)t以上煉油裝置、500萬(wàn)t/a煉油裝置、2萬(wàn)m3/h空分裝置、265 m2燒結(jié)裝置、軌道交通控制等重大工程項(xiàng)目中獲得推廣和示范應(yīng)用。
(3)已具備智能制造裝備發(fā)展基礎(chǔ)。
通過(guò)國(guó)家相關(guān)科技計(jì)劃和科技重大專(zhuān)項(xiàng)的支持,我國(guó)智能制造裝備的發(fā)展深度和廣度日益提升,在高檔數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備、流程工業(yè)和發(fā)電設(shè)備所用自動(dòng)化控制系統(tǒng)、工業(yè)機(jī)器人等領(lǐng)域形成了較好的基礎(chǔ),一批從事智能制造系統(tǒng)和裝備研究的人才隊(duì)伍逐步壯大。在裝備制造業(yè)相關(guān)領(lǐng)域建成了一批國(guó)家工程(技術(shù))研究中心、國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、國(guó)家認(rèn)定的企業(yè)技術(shù)中心,為智能制造裝備的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)條件。以新型傳感器、智能控制系統(tǒng)、工業(yè)機(jī)器人、自動(dòng)化成套生產(chǎn)線為代表的智能制造裝備產(chǎn)業(yè)體系初步形成,部分智能制造裝備行業(yè)迅速增長(zhǎng),機(jī)床行業(yè)年增長(zhǎng)率為33.61%,儀器儀表行業(yè)為22.9%。2010年工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)和儀器儀表、數(shù)控機(jī)床、工業(yè)機(jī)器人及其系統(tǒng)等部分智能制造裝備產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域銷(xiāo)售收入超過(guò)3 000億元。
2.2 “十二五”期間裝備制造業(yè)的成就
經(jīng)過(guò)“十一五”階段裝備制造業(yè)的發(fā)展,我國(guó)基本上具備了發(fā)展智能制造的基礎(chǔ)與條件,對(duì)高水平智能制造裝備的需求也更為迫切。隨著“十二五”規(guī)劃的實(shí)施,裝備制造業(yè)向高端化發(fā)展。在智能制造方面,我國(guó)取得了一大批相關(guān)的基礎(chǔ)研究成果,掌握了長(zhǎng)期制約我國(guó)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的部分智能制造技術(shù),如機(jī)器人技術(shù)、感知技術(shù)、復(fù)雜制造系統(tǒng)技術(shù)、智能信息處理技術(shù)等;以新型傳感器、智能控制系統(tǒng)、數(shù)控機(jī)床、工業(yè)機(jī)器人、自動(dòng)化成套生產(chǎn)線為代表的智能制造裝備產(chǎn)業(yè)體系初步形成;規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)在研發(fā)設(shè)計(jì)方面應(yīng)用數(shù)字化工具普及率已經(jīng)達(dá)到54%,生產(chǎn)線上數(shù)控裝備比重已經(jīng)達(dá)到30%。具體的產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況如下。
(1)智能制造裝備產(chǎn)業(yè)規(guī)模提前完成規(guī)劃目標(biāo),產(chǎn)業(yè)空間布局不斷優(yōu)化。
2012年,我國(guó)智能制造裝備產(chǎn)業(yè)主營(yíng)業(yè)務(wù)收入約11 052.9億元,年均增長(zhǎng)率為30.6%。其中,核心智能測(cè)控裝置與部件主營(yíng)業(yè)務(wù)收入約2 871.8億元,年均增長(zhǎng)率為24.3%;重大智能制造成套裝備主營(yíng)業(yè)務(wù)收入約5 296.9億元,年均增長(zhǎng)率為25.8%;示范應(yīng)用領(lǐng)域主營(yíng)業(yè)務(wù)收入約2 884.2億元,年均增長(zhǎng)率為48.5%。我國(guó)智能制造裝備產(chǎn)業(yè)已提前完成“至2015年,產(chǎn)業(yè)銷(xiāo)售收入超過(guò)10 000億元”的《智能制造裝備產(chǎn)業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》目標(biāo)。
目前,我國(guó)智能制造裝備產(chǎn)業(yè)雖尚未形成明顯的產(chǎn)業(yè)集聚區(qū),但集聚特征已基本呈現(xiàn),初步形成以環(huán)渤海、長(zhǎng)三角地區(qū)為核心,東北和珠三角為兩翼,以四川和陜西為代表的西部地區(qū)為支撐,中部地區(qū)快速發(fā)展的產(chǎn)業(yè)空間格局。以數(shù)控機(jī)床為核心的智能制造裝備產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)和研發(fā)企業(yè)主要集聚在環(huán)渤海地區(qū)、長(zhǎng)三角地區(qū)及西北地區(qū),其中以遼寧、山東、北京、上海、江蘇、浙江和山西等地區(qū)最為集中,擁有沈陽(yáng)機(jī)床廠、大連機(jī)床廠、上海電氣機(jī)床廠等行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè);工業(yè)機(jī)器人的產(chǎn)業(yè)集群主要位于沈陽(yáng)、哈爾濱、北京、上海、廣州和江蘇;關(guān)鍵基礎(chǔ)零部件及通用部件、智能專(zhuān)用裝備產(chǎn)業(yè)在河南、湖北和廣州等地也呈現(xiàn)較快的發(fā)展態(tài)勢(shì),其中以洛陽(yáng)、襄樊和深圳最為突出,華中數(shù)控、廣州數(shù)控現(xiàn)已得到廣泛的應(yīng)用。各省市和地方依據(jù)自身在科技、資本等生產(chǎn)要素市場(chǎng)、產(chǎn)業(yè)配套能力和政策支撐等方面的基礎(chǔ)條件,通過(guò)強(qiáng)化區(qū)域優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)和培育特色鮮明企業(yè)的方式,已培育了一批批具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的智能制造裝備產(chǎn)業(yè)集群。國(guó)家積極推進(jìn)企業(yè)兼并重組,智能制造裝備產(chǎn)業(yè)已擁有一批具有專(zhuān)業(yè)化、社會(huì)化配套能力和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的龍頭企業(yè)。
(2)重大智能制造成套裝備與關(guān)鍵智能測(cè)控部件取得標(biāo)志性成果。
目前,我國(guó)關(guān)鍵智能測(cè)控部件在傳感器、儀器儀表、自動(dòng)控制系統(tǒng)和工業(yè)機(jī)器人等方面取得突破性進(jìn)展,部分核心智能測(cè)控部件已進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化階段,在包裝和食品機(jī)械、工程機(jī)械、農(nóng)用機(jī)械和環(huán)保機(jī)械等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了推廣和運(yùn)用。在石油石化、機(jī)械加工、食品制造和紡織機(jī)械等領(lǐng)域的重大智能制造成套設(shè)備取得標(biāo)志性成果。
如在石油石化智能成套設(shè)備領(lǐng)域,國(guó)產(chǎn)全自動(dòng)油田固井車(chē)研制成功,國(guó)內(nèi)首套井下煤炭綜采成套裝備智能系統(tǒng)開(kāi)始應(yīng)用,國(guó)內(nèi)首套褐煤提水裝置試驗(yàn)成功,國(guó)內(nèi)首套1萬(wàn)t/a烷基化廢酸再生裝置實(shí)現(xiàn)高水平中間交接、自主研發(fā)的“千萬(wàn)噸級(jí)煉油加氫裝置循環(huán)氫壓縮機(jī)高壓干氣密封及其控制系統(tǒng)”和“大型煤化工煤制丙烯裝置丙烯制冷壓縮機(jī)大軸徑干氣密封”兩項(xiàng)科技成果問(wèn)世。
在智能化食品制造生產(chǎn)線領(lǐng)域,乳品無(wú)菌化數(shù)字示范車(chē)間年產(chǎn)無(wú)菌包裝乳品9 000萬(wàn)瓶,減少乳品加工環(huán)節(jié)的原料及成品損耗約15%,節(jié)省加工過(guò)程中的能源消耗約20%,降低消毒液用量約70%。無(wú)菌化飲料吹灌旋數(shù)字化車(chē)間可為客戶產(chǎn)品質(zhì)量提升約10%,生產(chǎn)效率提高約15%,降低能源消耗約20%,降低人工約20%,降低設(shè)備成本、占地成本約20%。在智能化紡織成套裝備領(lǐng)域,我國(guó)開(kāi)發(fā)出現(xiàn)場(chǎng)“無(wú)人化”操作的染色工藝、智能染色系統(tǒng)、筒子紗微波烘干機(jī)、元明粉自動(dòng)稱(chēng)量系統(tǒng)、裝卸紗機(jī)器人、自動(dòng)物流系統(tǒng)、中央控制軟件系統(tǒng)等,研制出新產(chǎn)品三類(lèi)18種84臺(tái)/套。
另外,由安徽巨一自動(dòng)化裝備有限公司和安徽江淮汽車(chē)股份有限公司合作研制的年產(chǎn)24萬(wàn)輛乘用車(chē)機(jī)器人焊接自動(dòng)化生產(chǎn)線投入試運(yùn)行;首套具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的城市軌道交通大型綜合智能測(cè)控系統(tǒng)成功投入運(yùn)行;湖北力帝機(jī)床股份有限公司與山東玉璽爐料有限公司聯(lián)合開(kāi)發(fā)的國(guó)內(nèi)首臺(tái)(套)大型廢金屬智能化破碎分選生產(chǎn)線開(kāi)始應(yīng)用等。經(jīng)過(guò)多個(gè)專(zhuān)項(xiàng)的實(shí)施,我國(guó)制造業(yè)得到飛速發(fā)展,取得了一大批相關(guān)的基礎(chǔ)研究成果和長(zhǎng)期制約我國(guó)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的先進(jìn)制造技術(shù),攻克了一批長(zhǎng)期嚴(yán)重依賴并影響我國(guó)產(chǎn)業(yè)安全的核心高端裝備。
(3)智能制造裝備產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新體系初步建立,產(chǎn)品研發(fā)比重增高。
近年來(lái),智能制造裝備產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)領(lǐng)域已初步建立了產(chǎn)學(xué)研用相結(jié)合的產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新體系。電工電器、液壓氣動(dòng)密封件、工程機(jī)械和重型機(jī)械等重點(diǎn)領(lǐng)域已建立六個(gè)公共服務(wù)平臺(tái),3D打印、高端數(shù)控機(jī)床和機(jī)器人等領(lǐng)域的智能制造裝備產(chǎn)業(yè)研發(fā)公共服務(wù)平臺(tái)也將于2016年10月底前于重慶永川建成投運(yùn),未來(lái)將提供技術(shù)實(shí)驗(yàn)、產(chǎn)品性能檢測(cè)、評(píng)級(jí)評(píng)價(jià)等公共服務(wù),為產(chǎn)品中試階段提供必需的驗(yàn)證手段。同時(shí),江蘇、湖北、上海、廣東、洛陽(yáng)等一些省市相繼成立工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟。
2013年4月,由中國(guó)機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì)牽頭的“中國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟”成立,擬在提供全國(guó)性的產(chǎn)學(xué)研用行業(yè)協(xié)同工作平臺(tái),加速機(jī)器人技術(shù)與產(chǎn)品在各行業(yè)中的普及應(yīng)用。另外,骨干企業(yè)的研發(fā)經(jīng)費(fèi)逐年提升,重點(diǎn)企業(yè)研發(fā)經(jīng)費(fèi)占銷(xiāo)售收入的比重已超過(guò)5%。如,湖北力帝機(jī)床、中國(guó)重型機(jī)械研究院、深圳精密達(dá)、上海派芬自動(dòng)控制技術(shù)和深圳正弦電氣的研發(fā)經(jīng)費(fèi)占銷(xiāo)售收入比重均達(dá)8%以上。北人集團(tuán)、上海電氣、遼寧大族冠華、杭州科雷機(jī)電、湖北力帝機(jī)床、西安西電電力等企業(yè)新產(chǎn)品產(chǎn)值率達(dá)80%以上。
(4)智能專(zhuān)項(xiàng)的引導(dǎo)性作用初顯,試點(diǎn)示范專(zhuān)項(xiàng)取得積極響應(yīng)。
自“十二五”規(guī)劃實(shí)施以來(lái),國(guó)家工信部等相關(guān)部門(mén)連續(xù)多年組織實(shí)施了“智能制造裝備發(fā)展專(zhuān)項(xiàng)”達(dá)百余項(xiàng),2015年有94個(gè)項(xiàng)目列入專(zhuān)項(xiàng)范圍,申報(bào)單位包含了十幾家上市公司。通過(guò)多年智能制造裝備發(fā)展專(zhuān)項(xiàng)的實(shí)施,我國(guó)制造業(yè)得到飛速發(fā)展,取得了一大批相關(guān)的基礎(chǔ)研究成果和長(zhǎng)期制約我國(guó)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的先進(jìn)制造技術(shù),建設(shè)了一批國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、國(guó)家工程技術(shù)研究中心、國(guó)家級(jí)企業(yè)技術(shù)中心等研發(fā)基地,培養(yǎng)了一大批長(zhǎng)期從事相關(guān)技術(shù)研究開(kāi)發(fā)工作的高技術(shù)人才,為智能制造裝備產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了有力的保障。
智能專(zhuān)項(xiàng)的實(shí)施加強(qiáng)了裝備的應(yīng)用與工藝流程需求間的契合度,發(fā)揮了財(cái)政資金在推進(jìn)智能制造裝備研發(fā)和推廣中的引導(dǎo)作用,帶動(dòng)了一批裝備制造企業(yè)的升級(jí)和改造,促進(jìn)了裝備制造業(yè)在工藝流程、物流流程、信息化流程的深度融合。同時(shí),智能制造裝備發(fā)展專(zhuān)項(xiàng)的實(shí)施除對(duì)裝備制造業(yè)具有極大的指導(dǎo)和帶動(dòng)作用外,對(duì)消費(fèi)品工業(yè)、原材料工業(yè)和采掘業(yè)等相關(guān)領(lǐng)域也起到了較強(qiáng)的引導(dǎo)和輻射作用。
3 產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策
3.1 智能制造“十二五”規(guī)劃
“十二五”期間,智能制造裝備將面向國(guó)民經(jīng)濟(jì)重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)和戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)培育發(fā)展的需求,以實(shí)現(xiàn)制造過(guò)程智能化為目標(biāo),以突破九大關(guān)鍵智能基礎(chǔ)共性技術(shù)為支撐,以推進(jìn)八項(xiàng)智能測(cè)控裝置與部件的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化為核心,以提升八類(lèi)重大智能制造裝備集成創(chuàng)新能力為重點(diǎn),促進(jìn)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)六大重點(diǎn)領(lǐng)域的示范應(yīng)用推廣。經(jīng)過(guò)5~10年的努力,形成完整的智能制造裝備產(chǎn)業(yè)體系,總體技術(shù)水平邁入國(guó)際先進(jìn)行列,部分產(chǎn)品取得原始創(chuàng)新突破,基本滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)重點(diǎn)領(lǐng)域和國(guó)防建設(shè)的需求。
3.1.1 九大關(guān)鍵智能基礎(chǔ)共性技術(shù)
(1)新型傳感技術(shù)——高傳感靈敏度、精度、可靠性和環(huán)境適應(yīng)性的傳感技術(shù),采用新原理、新材料和新工藝的傳感技術(shù)(如量子測(cè)量、納米聚合物傳感和光纖傳感等),微弱傳感信號(hào)提取與處理技術(shù)。
(2)模塊化、嵌入式控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)——不同結(jié)構(gòu)的模塊化硬件設(shè)計(jì)技術(shù),微內(nèi)核操作系統(tǒng)和開(kāi)放式系統(tǒng)軟件技術(shù)、組態(tài)語(yǔ)言和人機(jī)界面技術(shù),以及實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一數(shù)據(jù)格式、統(tǒng)一編程環(huán)境的工程軟件平臺(tái)技術(shù)。
(3)先進(jìn)控制與優(yōu)化技術(shù)——工業(yè)過(guò)程多層次性能評(píng)估技術(shù)、基于海量數(shù)據(jù)的建模技術(shù),以及大規(guī)模高性能多目標(biāo)優(yōu)化技術(shù),大型復(fù)雜裝備系統(tǒng)仿真技術(shù),高階導(dǎo)數(shù)連續(xù)運(yùn)動(dòng)規(guī)劃、電子傳動(dòng)等精密運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)。
(4)系統(tǒng)協(xié)同技術(shù)——大型制造工程項(xiàng)目復(fù)雜自動(dòng)化系統(tǒng)整體方案設(shè)計(jì)技術(shù)以及安裝調(diào)試技術(shù),統(tǒng)一操作界面和工程工具的設(shè)計(jì)技術(shù),統(tǒng)一事件序列和報(bào)警處理技術(shù),一體化資產(chǎn)管理技術(shù)。
(5)故障診斷與健康維護(hù)技術(shù)—在線或遠(yuǎn)程狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷、自愈合調(diào)控與損傷智能識(shí)別以及健康維護(hù)技術(shù),重大裝備的壽命測(cè)試和剩余壽命預(yù)測(cè)技術(shù),可靠性與壽命評(píng)估技術(shù)。
(6)高可靠實(shí)時(shí)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)——嵌入式互聯(lián)網(wǎng)技術(shù),高可靠無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建技術(shù),工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)信息安全技術(shù)和異構(gòu)通信網(wǎng)絡(luò)間信息無(wú)縫交換技術(shù)。
(7)功能安全技術(shù)—智能裝備硬件、軟件的功能安全分析、設(shè)計(jì)、驗(yàn)證技術(shù)及方法,建立功能安全驗(yàn)證的測(cè)試平臺(tái),研究自動(dòng)化控制系統(tǒng)整體功能安全評(píng)估技術(shù)。
(8)特種工藝與精密制造技術(shù)——多維精密加工工藝,精密成型工藝,焊接、粘接和燒結(jié)等特殊連接工藝,微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)技術(shù),精確可控?zé)崽幚砑夹g(shù),精密鍛造技術(shù)等。
(9)識(shí)別技術(shù)——低成本、低功耗射頻識(shí)別(RFID)芯片設(shè)計(jì)制造技術(shù),超高頻和微波天線設(shè)計(jì)技術(shù),低溫?zé)釅悍庋b技術(shù),超高頻RFID核心模塊設(shè)計(jì)制造技術(shù),基于深度三位圖像識(shí)別技術(shù),物體缺陷識(shí)別技術(shù)。
3.1.2 八項(xiàng)核心智能測(cè)控裝置與部件
(1)新型傳感器及其系統(tǒng)——新原理、新效應(yīng)傳感器,新材料傳感器,微型化、智能化和低功耗傳感器,集成化傳感器(如單傳感器陣列集成和多傳感器集成)和無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)。
(2)智能控制系統(tǒng)——現(xiàn)場(chǎng)總線分散型控制系統(tǒng)(FCS)、大規(guī)模聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)、高端可編程控制系統(tǒng)(PLC)、面向裝備的嵌入式控制系統(tǒng)和功能安全監(jiān)控系統(tǒng)。
(3)智能儀表——智能化溫度、壓力、流量、物位、熱量和工業(yè)在線分析儀表、智能變頻電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)、智能閥門(mén)定位器和高可靠執(zhí)行器。
(4)精密儀器——在線質(zhì)譜/激光氣體/紫外光譜/紫外熒光/近紅外光譜分析系統(tǒng)、板材加工智能板形儀、高速自動(dòng)化超聲無(wú)損探傷檢測(cè)儀,以及特種環(huán)境下蠕變疲勞性能檢測(cè)設(shè)備等產(chǎn)品。
(5)工業(yè)機(jī)器人與專(zhuān)用機(jī)器人——焊接、涂裝、搬運(yùn)、裝配等工業(yè)機(jī)器人及安防、危險(xiǎn)作業(yè)和救援等專(zhuān)用機(jī)器人。
(6)精密傳動(dòng)裝置——高速精密重載軸承,高速精密齒輪傳動(dòng)裝置,高速精密鏈傳動(dòng)裝置,高精度高可靠性制動(dòng)裝置,諧波減速器,大型電液動(dòng)力換擋變速器,高速、高剛度、大功率電主軸,直線電機(jī)、絲杠和導(dǎo)軌。
(7)伺服控制機(jī)構(gòu)——高性能變頻調(diào)速裝置、數(shù)位伺服控制系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)分布式伺服系統(tǒng)等產(chǎn)品,提升重點(diǎn)領(lǐng)域電氣傳動(dòng)和執(zhí)行的自動(dòng)化水平,提高運(yùn)行穩(wěn)定性。
(8)液氣密元件及系統(tǒng)——高壓大流量液壓元件和液壓系統(tǒng)、高轉(zhuǎn)速大功率液力偶合器調(diào)速裝置、智能潤(rùn)滑系統(tǒng)、智能化閥島、智能定位氣動(dòng)執(zhí)行系統(tǒng)和高性能密封裝置。
3.1.3 八類(lèi)重大智能制造成套裝備
(1)石油石化智能成套設(shè)備——集成開(kāi)發(fā)具有在線檢測(cè)、優(yōu)化控制、功能安全等功能的百萬(wàn)噸級(jí)大型乙烯和千萬(wàn)噸級(jí)大型煉油裝置、多聯(lián)產(chǎn)煤化工裝備、合成橡膠及塑料生產(chǎn)裝置。
(2)冶金智能成套設(shè)備——集成開(kāi)發(fā)具有特種參數(shù)在線檢測(cè)、自適應(yīng)控制、高精度運(yùn)動(dòng)控制等功能的金屬冶煉、短流程連鑄連軋、精整等成套裝備。
(3)智能化成形和加工成套設(shè)備——集成開(kāi)發(fā)基于機(jī)器人的自動(dòng)化成形、加工、裝配生產(chǎn)線及具有加工工藝參數(shù)自動(dòng)檢測(cè)、控制和優(yōu)化功能的大型復(fù)合材料構(gòu)件成形加工生產(chǎn)線。
(4)自動(dòng)化物流成套設(shè)備——集成開(kāi)發(fā)基于計(jì)算智能與生產(chǎn)物流分層遞階設(shè)計(jì),具有網(wǎng)絡(luò)智能監(jiān)控、動(dòng)態(tài)優(yōu)化和高效敏捷的智能制造物流設(shè)備。
(5)建材制造成套設(shè)備——集成開(kāi)發(fā)具有物料自動(dòng)配送、設(shè)備狀態(tài)遠(yuǎn)程跟蹤和能耗優(yōu)化控制功能的水泥成套設(shè)備、高端特種玻璃成套設(shè)備。
(6)智能化食品制造生產(chǎn)線——集成開(kāi)發(fā)具有在線成分檢測(cè)、質(zhì)量溯源和機(jī)電光液一體化控制等功能的食品加工成套裝備。
(7)智能化紡織成套裝備——集成開(kāi)發(fā)具有卷繞張力控制、半制品的單位重量、染化料的濃度、色差等物理,以及化學(xué)參數(shù)的檢測(cè)儀器與控制設(shè)備,可實(shí)現(xiàn)物料自動(dòng)配送和過(guò)程控制的化纖、紡紗、織造、染整和制成品等加工成套裝備。
(8)智能化印刷裝備——集成開(kāi)發(fā)具有墨色預(yù)置遙控、自動(dòng)套準(zhǔn)、在線檢測(cè)和閉環(huán)自動(dòng)跟蹤調(diào)節(jié)等功能的數(shù)字化高速多色單張和卷筒料平版、凹版、柔版印刷裝備、數(shù)字噴墨印刷設(shè)備、計(jì)算機(jī)直接制版設(shè)備(CTP)及高速多功能智能化印后加工裝備。
3.1.4 六大重點(diǎn)應(yīng)用示范推廣領(lǐng)域
(1)電力領(lǐng)域——重點(diǎn)推進(jìn)在百萬(wàn)千瓦級(jí)火電機(jī)組中實(shí)現(xiàn)燃燒優(yōu)化、設(shè)備預(yù)測(cè)維護(hù)功能,在百萬(wàn)千瓦級(jí)核電站實(shí)現(xiàn)安全控制和特種測(cè)量功能,在重型燃?xì)廨啓C(jī)中實(shí)現(xiàn)快速啟停和復(fù)合控制功能,實(shí)現(xiàn)3 MW以上風(fēng)電機(jī)組的主控功能,變槳控制功能,太陽(yáng)能熱電站實(shí)現(xiàn)追日控制功能,在智能電網(wǎng)中實(shí)現(xiàn)用電管理、用戶互動(dòng)、電能質(zhì)量改進(jìn)和設(shè)備智能維護(hù)功能。
(2)節(jié)能環(huán)保領(lǐng)域——重點(diǎn)推進(jìn)在固體廢棄物智能化分選裝備、智能化除塵裝備和污水處理裝備上推廣應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)各種再生原料的高效智能化分選、除塵設(shè)備和污水處理裝備的自動(dòng)調(diào)節(jié)與高效、穩(wěn)定,在地?zé)岚l(fā)電裝備中實(shí)現(xiàn)地?zé)岣咝Оl(fā)電建模與控制功能。
(3)農(nóng)業(yè)裝備領(lǐng)域——重點(diǎn)推進(jìn)在大型拖拉機(jī)及聯(lián)合整地、精密播種、精密施肥和精準(zhǔn)植保等配套機(jī)具成套機(jī)組,谷物、棉花、油菜和甘蔗等聯(lián)合收獲機(jī)械,水稻高速插秧機(jī)等種植機(jī)械裝備上的應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)故障及作業(yè)性能的實(shí)時(shí)診斷、檢測(cè)和控制,實(shí)現(xiàn)作業(yè)過(guò)程的智能控制和管理。
(4)資源開(kāi)采領(lǐng)域——重點(diǎn)推進(jìn)在煤炭綜采設(shè)備、礦山機(jī)械上應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)綜采工作面設(shè)備信息與環(huán)境信息的集成監(jiān)控、安全環(huán)境預(yù)警和精確人員定位等功能,在天然氣長(zhǎng)距離集輸設(shè)備中實(shí)現(xiàn)全線數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控、運(yùn)行參數(shù)優(yōu)化、管道泄漏檢測(cè)定位、站場(chǎng)無(wú)人操作或無(wú)人值守以及中心遠(yuǎn)程遙控功能,在油田設(shè)備中實(shí)現(xiàn)井口關(guān)鍵參數(shù)檢測(cè)、數(shù)據(jù)處理及集中監(jiān)測(cè)功能。
(5)國(guó)防軍工領(lǐng)域——重點(diǎn)推進(jìn)專(zhuān)用機(jī)器人、精密儀器儀表、新型傳感器和智能工控機(jī)在航天、航空、艦船和兵器等國(guó)防軍工領(lǐng)域的應(yīng)用。
(6)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)領(lǐng)域——重點(diǎn)推進(jìn)在挖掘機(jī)、盾構(gòu)機(jī)、起重機(jī)、裝載機(jī)、叉車(chē)和混凝土機(jī)械等施工裝備上應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程定位、監(jiān)測(cè)、診斷和管理等智能功能,在機(jī)場(chǎng)和碼頭建設(shè)領(lǐng)域推廣應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)機(jī)場(chǎng)行李和貨物的自動(dòng)裝卸、輸送、分揀和存取全過(guò)程的智能控制和管理,集裝箱裝卸的無(wú)人操作與數(shù)字化管理。
3.2 中國(guó)制造2025
2015年3月18日,作為中國(guó)版工業(yè)4.0——“中國(guó)制造2025”的預(yù)熱,工信部發(fā)布了《關(guān)于開(kāi)展2015年智能制造試點(diǎn)示范專(zhuān)項(xiàng)行動(dòng)的通知》以及《2015年智能制造試點(diǎn)示范專(zhuān)項(xiàng)行動(dòng)實(shí)施方案》,決定自2015年起正式啟動(dòng)智能制造試點(diǎn)示范專(zhuān)項(xiàng),聚焦制造關(guān)鍵環(huán)節(jié),在基礎(chǔ)條件好、需求迫切的重點(diǎn)地區(qū)、行業(yè)和企業(yè)中,選擇試點(diǎn)示范項(xiàng)目。2015年5月8日,國(guó)務(wù)院正式公布《中國(guó)制造2025》,將智能制造作為主攻目標(biāo),以“創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)、質(zhì)量為先、綠色發(fā)展、結(jié)構(gòu)優(yōu)化、人才為本”為基本方針,堅(jiān)持“市場(chǎng)主導(dǎo)、政府引導(dǎo),立足當(dāng)前、著眼長(zhǎng)遠(yuǎn),整體推進(jìn)、重點(diǎn)突破,自主發(fā)展、開(kāi)放合作”的基本原則,推進(jìn)兩化深度融合,提升我國(guó)制造業(yè)國(guó)際化發(fā)展水平。《中國(guó)制造2025》通過(guò)“三步走”實(shí)現(xiàn)制造強(qiáng)國(guó)的戰(zhàn)略目標(biāo),第一步,到2025年邁入制造強(qiáng)國(guó)行列;第二步,到2035年我國(guó)制造業(yè)整體達(dá)到世界制造強(qiáng)國(guó)陣營(yíng)中等水平;第三步,到新中國(guó)成立一百年時(shí),我制造業(yè)大國(guó)地位更加鞏固,綜合實(shí)力進(jìn)入世界制造強(qiáng)國(guó)前列?!吨袊?guó)制造2025》將通過(guò)制造業(yè)創(chuàng)新中心建設(shè)、智能制造、工業(yè)強(qiáng)基、綠色發(fā)展、高端裝備創(chuàng)新五大工程來(lái)落實(shí),同時(shí)建立“1+X”的規(guī)劃體系,按流程制造、離散制造、智能裝備和產(chǎn)品、智能制造新業(yè)態(tài)新模式、智能化管理、智能服務(wù)6大領(lǐng)域分類(lèi)進(jìn)行試點(diǎn)行動(dòng),具體如下。
3.2.1 六類(lèi)試點(diǎn)示范項(xiàng)目
(1)流程制造——以數(shù)字化工廠/智慧工廠為方向的流程制造試點(diǎn)示范項(xiàng)目,要求工廠總體設(shè)計(jì)、工程設(shè)計(jì)、工藝流程及布局均已建立了較完善的系統(tǒng)模型,并進(jìn)行了模擬仿真,設(shè)計(jì)相關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)入企業(yè)核心數(shù)據(jù)庫(kù);生產(chǎn)工藝數(shù)據(jù)自動(dòng)數(shù)采率90%以上,工廠自控投用率90%以上;實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)與過(guò)程控制、生產(chǎn)管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)互通集成;制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)與企業(yè)資源計(jì)劃管理系統(tǒng)(ERP)集成等。
(2)離散制造——以數(shù)字化車(chē)間/智慧工廠為方向的離散制造試點(diǎn)示范項(xiàng)目,要求車(chē)間/工廠總體設(shè)計(jì)、工藝流程及布局均已建立數(shù)字化模型,采用三維計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)、計(jì)算機(jī)輔助工藝規(guī)劃(CAPP)、設(shè)計(jì)和工藝路線仿真和可靠性評(píng)價(jià)等先進(jìn)技術(shù),產(chǎn)品信息能夠貫穿于設(shè)計(jì)、制造、質(zhì)量和物流等環(huán)節(jié),實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的全生命周期管理(PLM);建立生產(chǎn)過(guò)程數(shù)據(jù)采集和分析系統(tǒng)、車(chē)間級(jí)的工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)、車(chē)間制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)、ERP等。
(3)智能裝備和產(chǎn)品——以信息技術(shù)深度嵌入為代表的智能裝備和產(chǎn)品試點(diǎn)示范項(xiàng)目,要求實(shí)現(xiàn)高端芯片、新型傳感器、工業(yè)控制計(jì)算機(jī)、智能儀器儀表與控制系統(tǒng)、工業(yè)軟件、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和信息安全技術(shù)等在裝備(產(chǎn)品)中的集成應(yīng)用等。
(4)智能制造新業(yè)態(tài)新模式——以個(gè)性化定制、網(wǎng)絡(luò)協(xié)同開(kāi)發(fā)、電子商務(wù)為代表的智能制造新業(yè)態(tài)新模式試點(diǎn)示范項(xiàng)目,在個(gè)性化定制方向上實(shí)現(xiàn)模塊化設(shè)計(jì)方法、個(gè)性化定制平臺(tái)、產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫(kù)的不斷優(yōu)化,形成完善的基于個(gè)性化定制需求的企業(yè)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、供應(yīng)鏈管理和服務(wù)體系;在協(xié)同開(kāi)發(fā)/云制造方向上建立協(xié)同開(kāi)發(fā)/云制造平臺(tái);在電子商務(wù)方向上企業(yè)主營(yíng)業(yè)務(wù)收入通過(guò)電子商務(wù)實(shí)現(xiàn)的比重不低于20%,或者行業(yè)第三方電子商務(wù)平臺(tái)也是推薦對(duì)象。
(5)智能化管理——以物流管理、能源管理智慧化為方向的智能化管理試點(diǎn)示范項(xiàng)目,或者建立智能化的物流管理體系和暢通的物流信息鏈,或者是構(gòu)建智能化的能源管理體系。
(6)智能服務(wù)——以在線監(jiān)測(cè)、遠(yuǎn)程診斷與云服務(wù)為代表的智能服務(wù)試點(diǎn)示范項(xiàng)目,可通過(guò)云平臺(tái)對(duì)裝備(產(chǎn)品)運(yùn)行數(shù)據(jù)與用戶使用習(xí)慣數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和分析,為用戶提供在線監(jiān)測(cè)、遠(yuǎn)程升級(jí)、故障預(yù)測(cè)與診斷、健康狀態(tài)評(píng)價(jià)等增值服務(wù),以及運(yùn)用大數(shù)據(jù)技術(shù)將自動(dòng)生成的產(chǎn)品運(yùn)行與應(yīng)用狀態(tài)報(bào)告推送至用戶。
3.2.2 五大智能化針對(duì)點(diǎn)
(1)針對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的智能化——以智慧工廠為代表的流程制造、以數(shù)字化車(chē)間為代表的離散制造的試點(diǎn)示范項(xiàng)目。其中,在流程制造領(lǐng)域,重點(diǎn)推進(jìn)石化、化工、冶金、建材、紡織和食品等行業(yè),示范推廣智慧工廠或數(shù)字礦山運(yùn)用;在離散制造領(lǐng)域,重點(diǎn)推進(jìn)機(jī)械、汽車(chē)、航空、船舶、輕工、家用電器及電子信息等行業(yè)。
(2)針對(duì)產(chǎn)品的智能化——以信息技術(shù)深度嵌入為代表的智能裝備和產(chǎn)品的試點(diǎn)示范項(xiàng)目。也就是將芯片、傳感器、儀表和軟件系統(tǒng)等智能化產(chǎn)品嵌入到智能裝備中去,使得產(chǎn)品具備動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)、感知和通信能力,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的可追溯、可識(shí)別和可定位。
(3)針對(duì)制造業(yè)中的新業(yè)態(tài)新模式予以智能化—以個(gè)性化定制、網(wǎng)絡(luò)協(xié)同開(kāi)發(fā)、電子商務(wù)為代表的智能制造新業(yè)態(tài)新模式的試點(diǎn)示范項(xiàng)目。
(4)針對(duì)管理的智能化——在物流信息化、能源管理智慧化上推進(jìn)智能化管理的試點(diǎn)示范項(xiàng)目。
(5)針對(duì)服務(wù)的智能化—以在線監(jiān)測(cè)、遠(yuǎn)程診斷、云服務(wù)為代表的智能服務(wù)的試點(diǎn)示范項(xiàng)目。工信部電子信息司副司長(zhǎng)安筱鵬認(rèn)為:服務(wù)的智能化,既體現(xiàn)為企業(yè)如何高效、準(zhǔn)確且及時(shí)挖掘客戶的潛在需求并實(shí)時(shí)響應(yīng),也體現(xiàn)為產(chǎn)品交付后對(duì)產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)線上線下(O2O)服務(wù),實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的全生命周期管理。兩股力量在服務(wù)的智能化方面相向而行,一股力量是傳統(tǒng)的制造企業(yè)不斷拓展服務(wù)業(yè)務(wù),一股力量是互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)從消費(fèi)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)入到產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)。
3.3.3 十大重點(diǎn)領(lǐng)域
(1)新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)——集成電路及專(zhuān)用裝備、信息通信設(shè)備、操作系統(tǒng)及工業(yè)軟件。
(2)高檔數(shù)控機(jī)床和機(jī)器人——高檔數(shù)控機(jī)床、增材制造、工業(yè)機(jī)器人、特種機(jī)器人、服務(wù)機(jī)器人、主要功能部件及關(guān)鍵應(yīng)用軟件。
(3)航空航天裝備——新一代運(yùn)載火箭、重型運(yùn)載器、新型衛(wèi)星,以及空間信息互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。
(4)海洋工程裝備及高技術(shù)船舶—深海探測(cè)、資源開(kāi)發(fā)利用、海上作業(yè)保障裝備及其關(guān)鍵系統(tǒng)和專(zhuān)用設(shè)備、深??臻g站、大型浮式結(jié)構(gòu)物、豪華郵輪和液化天然氣船。
(5)先進(jìn)軌道交通裝備——新一代綠色智能、高速重載軌道交通裝備系統(tǒng)。
(6)節(jié)能與新能源汽車(chē)——電動(dòng)汽車(chē)、燃料電池汽車(chē)、動(dòng)力電池、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、高效內(nèi)燃機(jī)、先進(jìn)變速器、輕量化材料和智能控制。
(7)電力裝備——大型高效超凈排放煤電機(jī)組、超大容量水電機(jī)組、核電機(jī)組、重型燃?xì)廨啓C(jī)、新能源和可再生能源裝備、先進(jìn)儲(chǔ)能裝置、智能電網(wǎng)用輸變電及用戶端設(shè)備、大功率電力電子器件,以及高溫超導(dǎo)材料等關(guān)鍵元器件。
(8)農(nóng)機(jī)裝備——糧食和戰(zhàn)略性經(jīng)濟(jì)作物生產(chǎn)過(guò)程使用的先進(jìn)農(nóng)機(jī)裝備、大型拖拉機(jī)及其復(fù)式作業(yè)機(jī)具、大型高效聯(lián)合收割機(jī)。
(9)新材料——特種金屬功能材料、高性能結(jié)構(gòu)材料、功能性高分子材料、特種無(wú)機(jī)非金屬材料、先進(jìn)復(fù)合材料、顛覆性新材料、新材料制備關(guān)鍵技術(shù)和裝備(熔煉、凝固成型、氣相沉積、型材加工和高效合成等)。
(10)生物醫(yī)藥及高性能醫(yī)療器械——新機(jī)制和新靶點(diǎn)化學(xué)藥、抗體藥物、抗體偶聯(lián)藥物、全新結(jié)構(gòu)蛋白及多肽藥物、新型疫苗,以及臨床優(yōu)勢(shì)突出的創(chuàng)新中藥及個(gè)性化治療藥物;醫(yī)療影像設(shè)備、醫(yī)用機(jī)器人、可穿戴和遠(yuǎn)程診療等移動(dòng)醫(yī)療產(chǎn)品、生物3D打印和誘導(dǎo)多能干細(xì)胞技術(shù)。
(后續(xù)內(nèi)容本刊將繼續(xù)連載)