把握新科技革命“机会窗口期” 推动智能制造发展
随着新科技革命和产业变革的推进,我们面临着巨大的发展机遇。特别是在智能制造领域,我国正迎来一个关键的“机会窗口期”。为此,我们必须积极借鉴国外先进经验,以智能制造为突破口,推动我国产业技术升级,实现制造业竞争优势的转型。
发达国家已经纷纷展开行动,推出了一系列以先进制造业为核心的“再工业化”国家战略。从美国的“工业互联网”和新一代机器人技术的智能制造战略布局,到德国的“工业4.0”计划,再到欧盟的“2020增长战略”,智能制造已成为各国发展先进制造业的重要方向。我国也在“中国制造2025”战略中强调了智能制造的重要性。
那么,究竟何为智能制造?智能制造是以新一代信息技术为基础,结合新能源、新材料、新工艺,贯穿制造活动的各个环节。它拥有深度自感知、智慧优化自决策、精准控制自执行等功能,是先进制造过程、系统与模式的总称。
回顾智能制造的国际发展历程,我们发现它在20世纪80年代末就已经在欧美日等发达国家被提出。进入新世纪后,随着技术和成本条件的成熟,智能制造市场出现了爆发式增长,并呈现出新的特征。
主要发达国家在智能制造领域的发展概况表明,许多国家为了刺激经济增长和重塑竞争力,都实施了一系列国家战略。例如,美国通过出台多项政策文件,重新规划制造业发展,意图通过发展智能制造重塑国家竞争优势。德国则通过工业4.0战略,构建智能生产系统,实现自然的人机互动。英国也在积极重构制造业价值链。
在工业4.0阶段,智能工厂基于信息物理系统,借助社交网络实现人与机器的自然互动。这需要在制造装备、原材料等各个环节广泛植入智能终端,借助物联网进行实时互动和自动信息交换。依托于信息物理系统的智能工厂还能生产出实时生成数据的“智能产品”,形成大数据系统,进一步驱动生产系统走向智能化。
在这个智能化生产的大背景下,除了传统的土地、劳动、资本等要素外,数据成为了一种重要的生产要素。智能工厂、智能产品和智能数据共同构成嵌入式制造系统,实现横向和纵向的整合。智能工厂还通过物联网和服务联网,将智能交通、智能物流等领域相互连接,实现经济社会的全面智能化。
智能制造不仅是我国产业转型升级的突破口,更是重塑制造业竞争优势的新引擎。我们应当把握机遇,深入研究和应用智能制造技术,推动我国制造业的智能化发展。一、世界智能制造发展动态及背景
随着时代的发展,智能制造已经成为全球制造业的新焦点。英国于2011年提出“先进制造业产业链倡议”,不仅支持汽车、飞机等传统产业,更着眼于可再生能源和低碳技术等领域,计划投资超过一亿英镑,以推动先进制造业产业链的打造,进而恢复制造业竞争力。与此日本也一直在智能制造领域持续投入,巩固其“机器人”大国的地位。早在上世纪九十年代,日本就开始实施智能制造研究的十年计划,并积极参与国际合作,特别是在机器人技术方面取得了显著成果。如今,日本机器人在制造业工厂的普及率极高,尤其是汽车制造商广泛采用智能制造技术,注重自动化、信息化与传统制造业的融合。
二、我国智能制造面临的主要挑战
尽管我国在制造业的发展上取得了巨大进步,但在智能制造领域仍面临诸多挑战。由于工业化起步晚,技术积累相对不足,我们在先进技术的产业化能力上与发达国家存在差距。这一差距导致国产智能制造产品和系统面临技术和市场的双重瓶颈。
在智能制造装备方面,关键零部件的依赖成为制约我国智能制造装备发展的瓶颈。例如,工业机器人的核心零部件如减速机、控制器、伺服系统和驱动器等大部分依赖进口,这些零部件的成本占到了整体生产成本的70%以上。国内企业在高端机器人市场上很难与国外品牌竞争。我国智能制造装备的软件系统发展滞后,长期重视硬件制造而忽视软件开发的思维依然存在。跨国公司的垄断势力也挤压了国内企业的发展空间,全球智能制造产业的垄断格局已经形成,国内市场份额大部分被国际巨头占据。
三、我国智能制造的发展策略
面对挑战,我国智能制造的发展之路应着重于以下几个方面:把握新科技革命的机遇,借鉴国外先进经验,推动产业技术升级。将基础系统软件的开发和标准的制定纳入到顶层设计中,这是未来智能制造发展的关键。我国应重视自主工艺数据库和专家系统的建设,避免在硬件制造中再次受制于国外操作系统。加强关键核心技术的攻关,打造国产机器人自主品牌,并大力培养技能工人,注重利用全球人才资源。通过这些措施,我们可以实现制造业竞争优势的转型,从传统要素优势向技术优势转变。从美国的制造业发展轨迹来看,从《重振美国制造业框架》到《先进制造业伙伴计划》,再到更进一步的《先进制造业国家战略计划》,劳动者素质的提升始终被置于核心地位。这些政策强调通过培训和提升工人的技能,使他们适应先进技术发展的需要。我国也应紧跟这一趋势,积极发展满足智能制造需求的教育和培训项目,为制造业变革不断注入新的活力。
随着技术的不断进步,智能制造已成为全球制造业的重要发展方向。为了在全球竞争中占据优势地位,我国必须大力鼓励技术创新,完善相关配套政策。美日欧等发达国家的先进制造业之所以走在前列,背后都有的强力扶持和财政资金的倾斜。例如,日本针对服务机器人技术的关键突破,连续几年投入巨额资金。美国联邦也对制造业创新研究给予了巨额资助。
在此背景下,我国更应加大力度,从财政、税收等方面为智能制造产业提供全方位的支持。建立智能机器人研发风险准备金,激发制造业企业的创新活力。通过采购国产智能制造装备,为幼稚产业提供必要的保护。我们还应在部分地区和特定行业开展智能制造试点示范,探索新的模式和路径,并逐步推广普及。通过这些措施的实施,我们有望在全球智能制造的舞台上占据更加重要的地位。
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