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智能装备制造面对挑战发力创新

2021-07-23 来源:咸阳机械信息网

智能装备制造:面对挑战发力创新

据中华工控网消息,装备制造业是重工业及国防等领域的重要基础,根据《“十二五”智能制造装备产业发展规划》,我国将在3年后实现智能制造装备产业销售收入超过1万亿元,年均增长率超过25%。业内专家表示,这或许是一个艰难的挑战,但也是一个十分有意义的挑战。

抢夺制高点

当前,人工智能技术、机器人技术和数字化制造技术等技术相结合的智能制造技术开始贯穿于设计、生产、管理和服务等制造业的各个环节,正催生智能制造业,引领新一轮制造业变革。

自2008年国际金融危机爆发以来,在寻求危机解决方案的过程中,美国、德国、日本等国政府和相关专业人士纷纷提出通过发展智能制造业重振制造业,并试图以此挑战中国制造业的传统优势地位。

近年来,美国逐渐加速的“再工业化”以及美国政府对“制造业回归”的强力推动正在改写全球制造业格局。从2009年到2012年,奥巴马政府先后推出了“购买美国货”、《制造业促进法案》、“五年出口倍增计划”、“内保就业促进倡议”等多项政策帮助美国制造业复兴。

现在普遍的观点是,美国再工业化的本质是产业升级,高端制造是其战略核心,美国已经正式启动高端制造计划,积极在纳米技术、高端电池、能源材料、生物制造、新一代微电子研发、高端机器人等领域加强攻关,以期保持美国在高端制造领域的研发领先、技术领先和制造领先。

而人工智能、机器人和数字制造3种技术将重新构筑制造业的竞争格局,这些技术将会让制造业更具创造力、更加本地化和个性化,还能降低成本。

美国趣味科学网站2012年6月发表文章介绍说,美国目前每年进口大约1000亿美元的服装和缝制品——大部分来自中国、越南等国家。而美国自动缝纫机技术公司表示:“我们研制的自动技术看起来能使剪裁和缝纫成本低于中国。”

此外,自动化机器还能让智能手机、电脑和电视的生产重返美国。2012年2月,奥巴马在考察位于威斯康星州的大型制锁厂商玛斯特锁公司的工厂时,对该公司把生产基地从中国迁回美国大加赞赏。

同时,我国也已经充分认识到,发展智能制造装备是我国制造业转型升级,实现由制造业大国到制造业强国转变的必经之路。智能制造装备广泛应用于高端装备领域,是推动我国战略装备发展的核心力量。

国家已对此做了相应的安排,在制定《高端装备制造“十二五”发展规划》的同时,特别编制了《“十二五”智能制造装备产业发展规划》。

中国机械工业联合会机经网产业研究部人士表示,国家制定《“十二五”智能制造装备产业发展规划》的意图是要将智能装备制造发展为一个产业,在“十二五”期间乃至“十三五”期间,在国民经济中占有一定的份额。《“十二五”智能制造装备产业发展规划》提出的发展目标是:经过10年的努力,形成完整的智能制造装备产业体系,总体技术水平迈入国际先进行列,部分产品取得原始创新突破,基本满足国民经济重点领域和国防建设的需求。

智能应用贯穿制造业全过程

业界专家分析,目前我国制造业规模已超过2万亿美元,位居世界第一,但却面临三个主要问题:一是制造业缺乏核心技术,创新能力薄弱;二是经济以高投入、高能耗、低产出模式发展,不可持续;三是人口老龄化加剧。

因此,制造业转型升级,快速发展智能制造装备业,实现制造业智能化、绿色化是必然选择。

中国机械工业联合会产业研究室人士表示,智能制造装备是具有感知、分析、推理、控制功能的制造装备,是先进制造技术、智能技术的集成和深度融合。智能制造装备具有生产效率高、产品质量好等优点。

传统机械通常采用恒定控制系统,主要由人力开关控制机械运行。智能制造装备的机械结构与传统机械有很多相似之处,而差别在于智能制造装备配备了智能控制系统。控制系统与传统机械结构结合后,机械设备可以脱离人力实时监控,真正实现自动化。此外,由于控制系统具有高速、高精度等特征,使机器在效能方面大幅提高。

目前,我国智能制造装备产业主要包括四大类:高档数控机床、智能测控装置、关键基础零部件和重大集成智能装备。但从产品链的角度分析,智能制造装备行业的上游可概括为原材料(钢铁、塑料等原材料)和配套系统供应商(数控系统、电子元件、机械零件等)。其中,数控系统和功能部件是我国高档数控机床的关键部分。智能制造装备中的工业自动化系统及装置(智能控制系统)是我国仪器仪表行业智能化的关键。

智能制造装备产业是一个完全开放和竞争的行业。据有关部门统计,我国重大技术装备用仪器仪表基本被国外垄断,对外依存度达到40%,其中高端产品对外依存度更是达到70%。机器人和高端自动控制系统的95%、高档数控机床的90%、高档数控系统的95%的市场份额被国外产品占领。

此外,智能制造装备整机和成套设备配套的关键零部件、元器件也需要大量进口。比如为高档数控机床配套的高档功能部件70%需要进口,高档传感器市场全智能部分被国外产品垄断,大型工程机械所需30Mpa以上液压件全部进口,大型装载机进口部件占整机价值量的50%-60%。

“噎喉之痛”近年来常被用来形容我国液压件行业受制于人的局面,实际上,其关键部件对外依存度高在机械行业非常普及,而机床行业的数控系统、编码器等更是如此。

不过,这种状况正在逐渐改变。根据《“十二五”智能制造装备产业发展规划》,到2015年,我国智能制造装备产业销售收入将超过1万亿元,年均增长率超过25%,工业增加值率达到35%。本土化智能制造装备满足国民经济重点领域需求,国内市场占有率超过30%。到2020年,将我国智能制造装备产业培育成为具有国际竞争力的先导产业。建立完善的智能制造装备产业体系,产业销售收入超过3万亿元,国内市场占有率超过60%,实现装备的智能化及制造过程的自动化,使产业生产效率、产品技术水平和质量得到显著提高,能源、资源消耗和污染物的排放明显降低。

在外行人的眼里,这些目标也许就是一堆数据,而对涉及的各家企业来说,它意味着艰难的挑战。但一项政策在制定目标之初肯定会权衡可行性,正如一家装备制造企业人士所说,“现在有一个更高的目标,还有硬性指标和时间表,去逼迫企业进步,再加上全体同行的努力,希望当然存在”。

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