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国外智能制造发展战略与经验启示

2017-03-20陈德金+包则庆

现代农业研究 2017年1期
关键词:经验启示智能制造发展战略

陈德金+包则庆

【摘 要】新一代信息技术与制造业深度融合,全球创新竞争进一步加剧,各国普遍加大科技创新和智能制造发展力度。梳理比较各国智能制造规划,探讨其运作机理,对我国实施制造强国战略具有重要意义。

【关键词】智能制造;发展战略;经验启示

[Abstract] A new generation of information technology and manufacturing make global innovation competition intensified depth fusion, universal strengthen scientific and technological innovation and intelligent manufacturing development. It will be of great importance for our country to carry out the strategy of manufacturing powerhouse in combing compare countries intelligent manufacturing planning, and discusses its operation mechanism.

[Key words] intelligent manufacturing; development strategy; experience and inspiration

新一代信息技術与制造业深度融合,技术更新和成果转化不断加快,形成新的生产方式、产业形态、商业模式和经济增长点,正在引发影响深远的产业变革。尤其制造业已成为一个国家经济健康稳定发展的基础,是立国之本、兴国之器、强国之基,为此世界上主要工业发达国家(区域)都加大科技创新力度,推动3D打印、大数据、移动互联网、云计算、新能源、新材料等领域取得新突破,着力实施智能制造战略。在我国大力实施“中国制造2025”背景下,研究国外智能制造发展战略与规划,探讨其运作机理、政策体系与经验启示,对我国发展成为制造业强国具有重要意义。

1 智能制造有关研究

智能制造在国际上尚无权威界定,1988年首次由美国Wright与Bourne教授提出:通过集成知识工程、制造软件系统、机器人视觉和机器控制对制造技工的技能和专家知识进行建模,以使智能机器人在没有人工干预的情况下进行小批量生产。林汉川等认为智能制造由最初的制造自动化扩展到生产的柔性化、智能化和高度集成化,范畴包括智能制造前端的工业设计、工业制造设计的智能产品、智能制造方式方法的应用等五个领域。左世权认为智能制造由新一代信息技术构成的物联网和服务互联网贯穿于生产过程,是信息技术与制造业融合发展和集成创新的新型业态。总体来说,在现代传感、网络、自动化、拟人化智能等先进技术发展基础上,智能制造贯穿设计、生产、管理、服务等制造活动各环节,进行分析、推理、判断、构思和决策等,具有信息深度自感知、智慧优化自决策、精准控制自执行等功能。

2 国外智能制造战略规划

大数据、云计算等信息技术正在发生新的变革,世界新一轮科技革命和产业变革蓄势待发,智能制造成为世界各国竞争的焦点,美、德、日等纷纷制定以重振制造业为核心的战略,依靠能源革命、智能制造等,夯实制造业创新发展基础,构建制造强国新优势。

2.1 美国智能制造战略规划

1992年美国执行新技术政策,美国政府希望借助此举改造传统工业并启动新产业。2009年初美国开始调整经济发展战略,同年12月公布《重振美国制造业框架》;2011年6月和2012年2月相继启动《先进制造业伙伴计划》和《先进制造业国家战略计划》,并通过积极的工业政策,鼓励制造企业重返美国。为此,美国着力打造智能制造战略支撑平台,创建全国制造业创新研究网络,由联邦政府出资10亿美元,自2012年起10年内创建15个制造业创新研究所,着重研发和推广3D打印技术,进行数字化设计、工程和制造等过程的技术和流程研发与应用。同时构建完善的配套政策体系,加强技术创新政策,促进制造业创新、研发和劳动力技术提升;改善投资经营环境,提供新税收优惠政策,改革投资美国的审批制度;为美国制造业创造公平竞争和开拓海外市场的条件;改革教育、签证制度,确保美国制造业获得所需人才通道畅通等。

2.2 德国智能制造战略规划

德国高度重视制造产业的智能化,早在上世纪90年代初制定了“生产2000”产业计划,2011 年汉诺威工业博览会上,德国相关协会提出工业 4.0 的初步概念,2013年正式实施以智能制造为主体的“工业4.0”战略,并纳入《高技术战略 2020》中,正式成为一项国家战略,以确保德国制造业的未来。“工业4.0”旨在通过充分利用信息通讯技术和网络空间虚拟系统相结合,将制造业向智能化转型,项目涉及智能化生产系统及过程的智能工厂,以及生产物流管理、人机互动以及3D技术在工业生产过程中应用的智能生产。凭借在工业过程中广泛应用的信息和通信技术、强大的机械和装备制造业、在嵌入式系统和自动化工程方面的高技术水平和全球市场的领导地位,德国通过“工业4.0”计划的实施正在进一步巩固其作为全球领先生产制造基地、生产设备供应商和IT业务解决方案供应商地位。

2.3 日本智能制造战略规划

日本1989年提出智能制造系统,1994年启动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。近年来提出《技术创新战略》、《科技发展基本计划》政策文件,出台信息技术发展计划,促进IT技术在医疗、行政等领域的应用,打造制造业的领先地位。2014年,日本把3D打印技术作为重点发展的智能制造技术之一,列为优先政策扶持对象,计划开发世界最高水平的金属粉末激光成形3D打印机。2015年,日本策划实施机器人新策略,将机器人与IT技术、大数据、网络、人工智能等深度融合,极大地促进了全智能化生产的发展。以机器人为例,日本工业机器人量为31 万台,占据全球1/3,拥有量世界第一,为世界上最大的工业机器人消费和应用国、最大的生产和出口国。其工业机器人工业的发展,离不开政府在市场培育、融资环境、技术研发等方面的支持政策,对行业发展起到巨大的推动作用。

2.4 其他国家(区域)智能制造战略规划

欧盟将发展先进制造业作为重要的战略,在2010年制定了第七框架计划(FP7)的制造云项目,并在2014年实施欧盟“2020地平线”计划,将智能型先进制造系统作为创新研发的优先项目。加拿大制定的1994-1998年发展战略计划,将具体研究项目选择为智能计算机、人机界面、机械传感器、机器人控制、新装置、动态环境下系统集成。

3 国外智能制造发展启示

一是高度重视制造业的发展积极加强顶层设计。从美国看来,尽管其制造业整体走下坡路,但政府、企业及学术等各界均十分重视制造业发展、转型和升级,特别是当下美国把发展先进制造业当作首要任务,不仅是为了在新一轮产业革命的竞争中要“赢得未来”,更重要的是维护美国制造业强国的地位,继续发挥制造业在经济发展、扩大出口、科技创新、节能环保和国家安全等方面的关键作用。虽然中国已成为世界制造业大国,但离制造强国还存在一定的距离,自主创新能力弱,关键核心技术与高端装备对外依存度高,尤其是目前劳动力成本等外部因素影响下,一些传统制造业开始往国外转移,“中国制造2025”战略的推出,正是基于新一代信息技术與制造业深度融合、全球制造业格局面临调整、我国经济运行环境复杂的背景,充分认识到制造业在国民经济中的支柱作用,是我国提升综合国力、保障国家安全、建设世界强国的必由之路。

二是特别重视改进引资环境着力构建良好的产业政策体系。各国都出台系列政策举措,营造良好的产业政策体系与环境以吸引制造业回流或扶持智能制造发展。美国通过出台“选择美国”计划、改革税制、简化引资审批手续、改革签证制度等重要举措,大量吸引先进制造业“回流”和其他国家的高新技术企业赴美投资。而实现制造业高端化和智能化需要进一步开放,特别是进一步改进引资的环境。我国制造业一直离不开对外开放和吸引外资,“中国制造2025”战略目标也要在深化改革开放下进行,要继续吸引各国新技术及经验,保持对高端产业引进与对外产业转移的双向开放,在开放中进一步优化、提升和做强我国制造业。

三是打造智能制造支撑平台完善产业布局。借鉴美国建立全国制造创新网络的经验,推进我国区域创新系统建设和新兴产业的合理区域布局。美国建立45个制造业创新研究所(中心),基本上是分别设在45个不同的州,根据各州的资源禀赋和产业技术优势来安排的,从创新中心来看,各州的产业技术领域不同且针对性很强。德国有大量的基础研究机构为产业创新提供基础支撑,这些机构包括综合、理工类大学及霍兹联合会、莱布尼兹协会等国家级研究中心,研究内容遍及能源、航空、医疗科学、新材料等方面,相关研究不仅为工业新技术的研发提供了坚实的理论基础,同时也为政府的补助政策提供前瞻参考。近年来,我国各地积极谋划智能制造发展,成立工业4.0或工业互联网等与智能制造相关的联盟,或出台具体产业规划。在我国推进“中国制造2025”过程中,宜借鉴美国经验,加强政府对制造业发展和全国区域布局的引领作用,强化顶层设计合理安排创新系统建设和新兴产业布局,充分发挥各地资源禀赋,在全国各地形成智能制造支撑平台。

四是注重政府与各方的协调合作推动科技成果产业化。西方国家崇尚自由市场经济,并且由联邦政府主导建立了制造业创新网络,政府提供初始资金,在竞争环境下由企业、高校、科研机构等合作,建立创新制造研究所。德国非常重视技术产业化,拥有弗劳恩霍夫研究所等应用研究机构,及时为企业提供相应的研究成果并推动商业化。借鉴有关经验,我国需加强官产学研的协调合作,通过政府初始基金撬动更多社会资金,使其投入到制造业新技术研发和产业化这一中间环节。加大对应用研究的资金支持,打造一批商业转化和技术应用能力较强的科研机构,引导社会成本参与和支持应用研究,鼓励企业与应用机构的合作,共同促进创新技术的成果应用。完善我国政府和社会资本合作模式,并通过税收、投融资等扶持政策,培育良好的创新创业环境,使产学研在技术创新和应用等重要环节唱主角。同时,加强产学研结合,提高职业教育水平,加大高端制造领域人才培养力度。

参考文献:

[1]陈德金.福建省智能制造发展战略思考[J].广东科技,2016(9).

[2]林汉川,汤临佳.新一轮产业革命的全局战略分析——各国智能制造发展动向概览[J].学术前沿,2015(6).

[3]刘峰.全球制造业变革的前景与挑战—智能制造发展形式多重解析[J].学术前沿,2015(6).

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[7]赵程程,杨萌.国际智能制造演化路径及热点领域研究[J].现代情报,2015(11).

[8]甄炳禧.智能制造与国家创新体系——美国发展先进制造业的举措及启示[J].学术前沿,2015(6).

[9]左世权.智能制造的中国特色之路[J].中国工业评论,2015(4).

*基金项目:福建省软科学研究计划项目“福建省智能制造发展方向与思路研究”(2015R0093)、“福建省产业转型升级及众创空间发展研究”(2015R0094)

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