(二)國(guó)內(nèi)外發(fā)展趨勢(shì)
1.技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)
隨著信息技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展,以及新型感知技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用,制造業(yè)正發(fā)生著巨大轉(zhuǎn)變,先進(jìn)制造技術(shù)正在向
信息化、自動(dòng)化和智能化的方向發(fā)展,智能制造已經(jīng)成為下一代制造業(yè)發(fā)展的重要內(nèi)容。
1(1)信息化。制造業(yè)信息化將信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、現(xiàn)代管理與制造技術(shù)相結(jié)合,帶動(dòng)了技術(shù)研發(fā)過(guò)程創(chuàng)新和產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法與工具的創(chuàng)新、管理模式的創(chuàng)新、制造模式的創(chuàng)新,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的數(shù)字化設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)化制造和敏捷制造,快速響應(yīng)市場(chǎng)變化和客戶(hù)需求,全面提升制造業(yè)發(fā)展水平。
2(2)自動(dòng)化。將完備的感知系統(tǒng)、執(zhí)行系統(tǒng)和控制系統(tǒng)與相關(guān)機(jī)械裝備完美結(jié)合,構(gòu)成了高效、高可靠的自動(dòng)化裝備和柔性生產(chǎn)線(xiàn),將實(shí)現(xiàn)自動(dòng)、柔性和敏捷制造。
3(3)智能化。在信息化和自動(dòng)化的基礎(chǔ)上,將專(zhuān)家的知識(shí)不斷融入制造過(guò)程以實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)過(guò)程智能化、制造過(guò)程智能化和制造裝備智能化,將實(shí)現(xiàn)擬人化制造。使制造過(guò)程具有更完善的判斷與適應(yīng)能力,提高產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率,也將會(huì)顯著減少制造過(guò)程物耗、能耗和排放。
2.國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀與工作基礎(chǔ)
經(jīng)過(guò)幾個(gè)“五年計(jì)劃”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),如
機(jī)器人技術(shù)、感知技術(shù)、工業(yè)
通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、控制技術(shù)、
可靠性技術(shù)、機(jī)械制造工藝技術(shù)、數(shù)控技術(shù)與數(shù)字化制造、復(fù)雜制造系統(tǒng)、智能信息處理技術(shù)等;攻克了一批長(zhǎng)期嚴(yán)重依賴(lài)并影響我國(guó)產(chǎn)業(yè)安全的核心高端裝備,如盾構(gòu)機(jī)、自動(dòng)化控制系統(tǒng)、高端加工中心等。建設(shè)了一批相關(guān)的國(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。這為智能制造專(zhuān)項(xiàng)的順利開(kāi)展提供了有力的保障。
(三)發(fā)展與需求
智能制造技術(shù)是未來(lái)先進(jìn)制造技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)和制造業(yè)發(fā)展的必然需求,是搶占產(chǎn)業(yè)發(fā)展的制高點(diǎn),實(shí)現(xiàn)我國(guó)從制造大國(guó)向強(qiáng)國(guó)轉(zhuǎn)變的重要保障。
1.為邁向“制造強(qiáng)國(guó)”提供有力支撐
從“制造大國(guó)”轉(zhuǎn)變成為“制造強(qiáng)國(guó)”是我國(guó)制造業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略選擇。發(fā)達(dá)國(guó)家為擴(kuò)大市場(chǎng)和技術(shù)優(yōu)勢(shì),不斷加大對(duì)前沿技術(shù)研發(fā)的投入,不斷推出高端智能化產(chǎn)品。為實(shí)現(xiàn)“制造強(qiáng)國(guó)”目標(biāo),“十二五”期間,必須下大力氣夯實(shí)制造業(yè)技術(shù)基礎(chǔ),形成較為完備的制造業(yè)創(chuàng)新體系。其中,智能制造既是實(shí)現(xiàn)制造業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的高端技術(shù),又是支撐制造業(yè)“上水平”的基礎(chǔ)性技術(shù)。發(fā)展智能制造將為制造業(yè)的全面發(fā)展提供有力推動(dòng)和必要保障,這是國(guó)家的重大戰(zhàn)略部署。
2.為持續(xù)創(chuàng)造就業(yè)崗位提供有效工具
我國(guó)制造業(yè)在GDP中的比重一直保持在較高水平上。由于我國(guó)人口眾多,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)必須多樣性,必須在發(fā)展高端技術(shù)的同時(shí)利用先進(jìn)制造技術(shù)和智能制造技術(shù)改造和提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè),特別是在紡織、機(jī)械、輕工、化工等勞動(dòng)密集型行業(yè),大力推廣智能化技術(shù)和裝備。
3.為發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)提供必要保障
航空航天、高速鐵路、新能源等新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展急需要大量高端制造裝備,工程機(jī)械、冶金、石化、軌道交通等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)和發(fā)展需要大量新型傳感技術(shù)、
儀器儀表和控制系統(tǒng)。由于制造業(yè)的基礎(chǔ)性地位、以及戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)具有的高技術(shù)、復(fù)雜化等特點(diǎn),智能制造不僅為推動(dòng)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供必要保障,而且其本身也正在孕育成為未來(lái)的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。
4.為發(fā)展高端裝備制造業(yè)提供堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)
裝備制造業(yè)產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)度高、吸納就業(yè)能力強(qiáng)、技術(shù)和資金密集,是國(guó)家綜合實(shí)力的集中體現(xiàn)。突破核心基礎(chǔ)技術(shù)和部件,不僅可推動(dòng)高端裝備技術(shù)水平,同時(shí)也將帶動(dòng)相關(guān)高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。大力開(kāi)展智能制造技術(shù)研發(fā)將為產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
5.為實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)提供有力手段
2009年,國(guó)務(wù)院確定2020年我國(guó)控制溫室氣體排放的行動(dòng)目標(biāo)為:2020年我國(guó)單位國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放比2005年下降40%~45%。實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)并解決我國(guó)制造業(yè)當(dāng)前存在的問(wèn)題,迫切需要智能制造技術(shù)和裝備。應(yīng)用更節(jié)能、更環(huán)保的先進(jìn)裝備和智能優(yōu)化技術(shù),將從根本上解決我國(guó)和產(chǎn)制造過(guò)程的節(jié)能減排問(wèn)題。
綜上所述,我國(guó)制造業(yè)的規(guī)模大,但是總體水平還比較低,培育發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)和傳統(tǒng)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)已經(jīng)成為制造業(yè)發(fā)展的兩個(gè)重要任務(wù)。迫切需要推進(jìn)信息化與工業(yè)化融合,通過(guò)智能制造技術(shù)的發(fā)展,提高我國(guó)制造業(yè)創(chuàng)新能力和附加值,實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo),提升傳統(tǒng)制造水平。通過(guò)智能制造技術(shù)的發(fā)展,發(fā)展高端裝備制造業(yè),創(chuàng)造新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn),開(kāi)辟新的就業(yè)形態(tài)。智能制造也將成為中國(guó)從“制造大國(guó)”向“制造強(qiáng)國(guó)”轉(zhuǎn)變的重要途徑和有力支撐。
二、總體思路、基本原則及發(fā)展目標(biāo)
智能制造是面向產(chǎn)品全生命周期,實(shí)現(xiàn)泛在感知條件下的信息化制造,是在現(xiàn)代傳感技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、擬人化智能技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上,通過(guò)智能化的感知、人機(jī)交互、決策和執(zhí)行技術(shù),實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)過(guò)程智能化、制造過(guò)程智能化和制造裝備智能化等。
智能制造具有鮮明的時(shí)代特征,內(nèi)涵也不斷完善和豐富。一方面,智能制造是制造業(yè)自動(dòng)化、信息化的高級(jí)階段和必然結(jié)果,體現(xiàn)在制造過(guò)程可視化、智能人機(jī)交互、柔性自動(dòng)化、自組織與自適應(yīng)等特征;另一方面,智能制造體現(xiàn)在可持續(xù)制造、高效能制造,并可實(shí)現(xiàn)綠色制造。
(一)總體思路
按照科學(xué)發(fā)展觀和建設(shè)制造強(qiáng)國(guó)的要求,面向我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)重大需求和國(guó)際智能制造技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì),堅(jiān)持“前瞻布局、重點(diǎn)突出、創(chuàng)新跨越,引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)”的發(fā)展思路,研發(fā)相關(guān)的智能化高端裝備、制造過(guò)程智能化技術(shù)與系統(tǒng)、關(guān)鍵支撐技術(shù)及基礎(chǔ)核心部件,形成智能制造的理論體系和系統(tǒng)框架。攻克瓶頸技術(shù),實(shí)現(xiàn)重大突破,打破國(guó)外壟斷,建立標(biāo)準(zhǔn)體系,為我國(guó)制造業(yè)的低碳、高效、安全運(yùn)行和可持續(xù)發(fā)展,提供成套的
解決方案。通過(guò)示范、推廣實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級(jí),促進(jìn)高端裝備制造業(yè)的發(fā)展,增強(qiáng)我國(guó)制造業(yè)的全球競(jìng)爭(zhēng)力。
(二)基本原則
1.抓住高端、突出重點(diǎn)
以制約我國(guó)產(chǎn)業(yè)安全的高端裝備為突破口,以有影響力和帶動(dòng)作用的技術(shù)和裝備作為主攻方向,重點(diǎn)突破智能化的高端裝備、攻克一批智能制造的基礎(chǔ)理論與共性關(guān)鍵技術(shù)。
2.企業(yè)主體、服務(wù)發(fā)展
產(chǎn)、學(xué)、研相結(jié)合,發(fā)揮企業(yè)的主體作用,突破瓶頸技術(shù),掌握核心技術(shù),實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)與裝備的自主化,形成具有自主品牌和自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品與技術(shù),提高企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力。