當下中國,制造業規模已坐上了世界頭把交椅,但離強國仍有一定距離。如今,新一輪科技和產業革命機遇再次降臨,能否抓住機遇瞄準全球產業發展的方向,贏得先機,不僅關系到“中國制造”的命運,甚至關系到中國在未來相當長一段時間的前途。
以機器人和高檔數控機床為代表的高端智能設備,是我國產業結構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、機器人和數字制造技術相結合,將會引起一場制造業的革命。作為我國高端裝備制造領域重點發展的五大行業之一,智能制造裝備產業是目前唯一未被國內投資市場所充分挖掘的“金礦”,其前景被一致看好。
目前,我國裝備制造業規模已超過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域的重要產業,及全球范圍內戰略性新興產業的重要組成部分,智能裝備制造在國內卻頗有些“養在深閨人未識”的感覺,尚未被投資市場認識到其巨大的發展潛力。高端裝備制造產業已被列入我國現階段重點培育和發展的七大戰略性新興產業,智能制造裝備是高端裝備制造業的五大重點方向之一。
先進技術將重構制造業競爭格局
當前,人工智能技術、機器人技術和數字化制造技術等技術相結合的智能制造技術開始貫穿于設計、生產、管理和服務等制造業的各個環節,正催生智能制造業,引領新一輪制造業變革。美國逐漸加速的“再工業化”以及美國政府對“制造業回歸”的強力推動正在改寫著全球制造業格局。
美國再工業化的本質是產業升級,高端制造是其戰略核心,美國已經正式啟動高端制造計劃,積極在納米技術、高端電池、能源材料、生物制造、新一代微電子研發、高端機器人等領域加強攻關,以期保持美國在高端制造領域的研發領先、技術領先和制造領先。
人工智能、機器人和數字制造三種技術將重新構筑制造業的競爭局面,這些技術會讓制造業更具創造力、更加本地化和個性化,還會降低成本。發展智能制造裝備是我國制造業轉型升級,由制造業大國到制造業強國轉變的必經之路。智能制造裝備廣泛應用于我國高端裝備領域,是推動我國戰略裝備發展的核心力量。
工信部裝備工業司司長張相木認為,要成為裝備制造強國“起碼的標志是要掌握自主知識產權的核心技術,主流的技術裝備品種質量處于世界領先地位,具備較強的重大裝備技術能力,具有較高的高端裝備的占有率”,因此發展高端裝備制造是推動工業由大到強的重要主力。
積極引進發達國家裝備制造業的關鍵裝備技術、配套零部件生產技術,并努力消化、吸收與創新,最終實現國產化,帶動我國傳統制造業的轉換升級。轉變技術創新模式,建立技術創新體系,加強裝備制造業的技術研發投入,明確一批關系到裝備制造業長遠發展的技術研發重點。
未來十年,我國智能制造裝備產業,應牢牢抓住發展的戰略機遇期,本著“創新優先、重點突破、技術融合、夯實基礎、多元投入”的原則,面向傳統產業改造提升和戰略性新興產業發展的需求,針對制造過程中的感知、分析、決策、控制和執行等環節,融合集成先進制造、信息和智能等技術,實現制造業的自動化、智能化、精益化和綠色化。
傳統制造業轉型升級逼在眉睫
近些年,工業發達國家紛紛提出要以技術創新引領制造業升級,智能化、綠色化已成為制造業的必然發展趨勢,智能制造裝備的發展已成為世界各國競爭的焦點。
日本在過去的幾年內,首先將重型機械制造業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,也在向“大制造業”方向整合。
工業發達國家的鋼鐵工業、電力設備工業、汽車工業等均已達到相當高的水平,為提高市場競爭力,他們的發展戰略已從簡單的能力擴充,轉向技術經濟的重組和兼并,把企業做大做強,向大集團方向發展。2001年日本NKK、住友重型機械和日立造船組建了JSP公司,旨在發揮各自的優勢,確保在競爭中處于優勢地位。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備的競爭中處于優勢地位。所以企業做大做強,增強自身的競爭力是當今世界重型裝備制造行業的發展趨勢。
制造業轉型升級,快速發展智能制造裝備業,實現制造業智能化、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、智能技術的集成和深度融合。智能制造裝備具有生產效率高、產品質量好等優點。
傳統機械通常采用恒定控制系統,主要由人力開關控制機械運行。智能制造裝備的機械結構與傳統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。控制系統與傳統機械結構結合后,機械設備可以脫離人力實時監控,真正實現自動化。此外,由于控制系統具有高速、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業潛力巨大
目前,我國智能制造裝備產業主要包括四大類:高檔數控機床、智能測控裝置、關鍵基礎零部件和重大集成智能裝備。但從產品鏈的角度分析,智能制造裝備行業的上游可概括為原材料(鋼鐵、塑料等原材料)和配套系統供應商(數控系統、電子元件、機械零件等)。
其中,數控系統和功能部件是我國高檔數控機床的關鍵部分