當下中國,制造業(yè)規(guī)模已坐上了世界頭把交椅,但離強國仍有一定距離。如今,新一輪科技和產(chǎn)業(yè)革命機遇再次降臨,能否抓住機遇瞄準全球產(chǎn)業(yè)發(fā)展的方向,贏得先機,不僅關(guān)系到“中國制造”的命運,甚至關(guān)系到中國在未來相當長一段時間的前途。
以機器人和高檔數(shù)控機床為代表的高端智能設(shè)備,是我國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級和人工替代的代表,智能制造裝備將成為下一個投資熱點。人工智能、機器人和數(shù)字制造技術(shù)相結(jié)合,將會引起一場制造業(yè)的革命。作為我國高端裝備制造領(lǐng)域重點發(fā)展的五大行業(yè)之一,智能制造裝備產(chǎn)業(yè)是目前唯一未被國內(nèi)投資市場所充分挖掘的“金礦”,其前景被一致看好。
目前,我國裝備制造業(yè)規(guī)模已超過2萬億美元,位居世界第一。美國和日本分別為1.5萬億美元和1.2萬億美元。作為高端裝備制造領(lǐng)域的重要產(chǎn)業(yè),及全球范圍內(nèi)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的重要組成部分,智能裝備制造在國內(nèi)卻頗有些“養(yǎng)在深閨人未識”的感覺,尚未被投資市場認識到其巨大的發(fā)展?jié)摿。高端裝備制造產(chǎn)業(yè)已被列入我國現(xiàn)階段重點培育和發(fā)展的七大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),智能制造裝備是高端裝備制造業(yè)的五大重點方向之一。
先進技術(shù)將重構(gòu)制造業(yè)競爭格局
當前,人工智能技術(shù)、機器人技術(shù)和數(shù)字化制造技術(shù)等技術(shù)相結(jié)合的智能制造技術(shù)開始貫穿于設(shè)計、生產(chǎn)、管理和服務(wù)等制造業(yè)的各個環(huán)節(jié),正催生智能制造業(yè),引領(lǐng)新一輪制造業(yè)變革。美國逐漸加速的“再工業(yè)化”以及美國政府對“制造業(yè)回歸”的強力推動正在改寫著全球制造業(yè)格局。
美國再工業(yè)化的本質(zhì)是產(chǎn)業(yè)升級,高端制造是其戰(zhàn)略核心,美國已經(jīng)正式啟動高端制造計劃,積極在納米技術(shù)、高端電池、能源材料、生物制造、新一代微電子研發(fā)、高端機器人等領(lǐng)域加強攻關(guān),以期保持美國在高端制造領(lǐng)域的研發(fā)領(lǐng)先、技術(shù)領(lǐng)先和制造領(lǐng)先。
人工智能、機器人和數(shù)字制造三種技術(shù)將重新構(gòu)筑制造業(yè)的競爭局面,這些技術(shù)會讓制造業(yè)更具創(chuàng)造力、更加本地化和個性化,還會降低成本。發(fā)展智能制造裝備是我國制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級,由制造業(yè)大國到制造業(yè)強國轉(zhuǎn)變的必經(jīng)之路。智能制造裝備廣泛應(yīng)用于我國高端裝備領(lǐng)域,是推動我國戰(zhàn)略裝備發(fā)展的核心力量。
工信部裝備工業(yè)司司長張相木認為,要成為裝備制造強國“起碼的標志是要掌握自主知識產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù),主流的技術(shù)裝備品種質(zhì)量處于世界領(lǐng)先地位,具備較強的重大裝備技術(shù)能力,具有較高的高端裝備的占有率”,因此發(fā)展高端裝備制造是推動工業(yè)由大到強的重要主力。
積極引進發(fā)達國家裝備制造業(yè)的關(guān)鍵裝備技術(shù)、配套零部件生產(chǎn)技術(shù),并努力消化、吸收與創(chuàng)新,最終實現(xiàn)國產(chǎn)化,帶動我國傳統(tǒng)制造業(yè)的轉(zhuǎn)換升級。轉(zhuǎn)變技術(shù)創(chuàng)新模式,建立技術(shù)創(chuàng)新體系,加強裝備制造業(yè)的技術(shù)研發(fā)投入,明確一批關(guān)系到裝備制造業(yè)長遠發(fā)展的技術(shù)研發(fā)重點。
未來十年,我國智能制造裝備產(chǎn)業(yè),應(yīng)牢牢抓住發(fā)展的戰(zhàn)略機遇期,本著“創(chuàng)新優(yōu)先、重點突破、技術(shù)融合、夯實基礎(chǔ)、多元投入”的原則,面向傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)改造提升和戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需求,針對制造過程中的感知、分析、決策、控制和執(zhí)行等環(huán)節(jié),融合集成先進制造、信息和智能等技術(shù),實現(xiàn)制造業(yè)的自動化、智能化、精益化和綠色化。
傳統(tǒng)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級逼在眉睫
近些年,工業(yè)發(fā)達國家紛紛提出要以技術(shù)創(chuàng)新引領(lǐng)制造業(yè)升級,智能化、綠色化已成為制造業(yè)的必然發(fā)展趨勢,智能制造裝備的發(fā)展已成為世界各國競爭的焦點。
日本在過去的幾年內(nèi),首先將重型機械制造業(yè)兩個巨頭三菱重工與日立整合為“三菱日立金屬機械公司”,近期川崎重工與JSP(JPSteelPlantech)公司也已達成協(xié)議,進行整合。可以說,在20世紀80-90年代一度稱雄的日本重型機械制造業(yè),也在向“大制造業(yè)”方向整合。
工業(yè)發(fā)達國家的鋼鐵工業(yè)、電力設(shè)備工業(yè)、汽車工業(yè)等均已達到相當高的水平,為提高市場競爭力,他們的發(fā)展戰(zhàn)略已從簡單的能力擴充,轉(zhuǎn)向技術(shù)經(jīng)濟的重組和兼并,把企業(yè)做大做強,向大集團方向發(fā)展。2001年日本NKK、住友重型機械和日立造船組建了JSP公司,旨在發(fā)揮各自的優(yōu)勢,確保在競爭中處于優(yōu)勢地位。在德國,德馬格公司先兼并了意大利茵西公司,后又被西馬克公司兼并,使西馬克公司在冶金設(shè)備的競爭中處于優(yōu)勢地位。所以企業(yè)做大做強,增強自身的競爭力是當今世界重型裝備制造行業(yè)的發(fā)展趨勢。
制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級,快速發(fā)展智能制造裝備業(yè),實現(xiàn)制造業(yè)智能化、綠色化是必然選擇。智能制造裝備是具有感知、分析、推理、控制功能的制造裝備,是先進制造技術(shù)、智能技術(shù)的集成和深度融合。智能制造裝備具有生產(chǎn)效率高、產(chǎn)品質(zhì)量好等優(yōu)點。
傳統(tǒng)機械通常采用恒定控制系統(tǒng),主要由人力開關(guān)控制機械運行。智能制造裝備的機械結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)機械有很多相似之處,而差別在于智能制造裝備配備了智能控制系統(tǒng)。控制系統(tǒng)與傳統(tǒng)機械結(jié)構(gòu)結(jié)合后,機械設(shè)備可以脫離人力實時監(jiān)控,真正實現(xiàn)自動化。此外,由于控制系統(tǒng)具有高速、高精度等特征,使機器在效能方面大幅提高。
中國智能制造裝備產(chǎn)業(yè)潛力巨大
目前,我國智能制造裝備產(chǎn)業(yè)主要包括四大類:高檔數(shù)控機床、智能測控裝置、關(guān)鍵基礎(chǔ)零部件和重大集成智能裝備。但從產(chǎn)品鏈的角度分析,智能制造裝備行業(yè)的上游可概括為原材料(鋼鐵、塑料等原材料)和配套系統(tǒng)供應(yīng)商(數(shù)控系統(tǒng)、電子元件、機械零件等)。
其中,數(shù)控系統(tǒng)和功能部件是我國高檔數(shù)控機床的關(guān)鍵部分