“十四五”時(shí)期是我國(guó)由全面建成小康社會(huì)向基本實(shí)現(xiàn)社會(huì)主義現(xiàn)代化邁進(jìn)的關(guān)鍵時(shí)期,是積極應(yīng)對(duì)國(guó)內(nèi)社會(huì)主要矛盾轉(zhuǎn)變和國(guó)際經(jīng)濟(jì)政治格局深刻變化的戰(zhàn)略機(jī)遇期。“十四五”規(guī)劃起止時(shí)間2021-2025年,是開啟全面建設(shè)社會(huì)主義現(xiàn)代化國(guó)家新征程的第一個(gè)五年規(guī)劃。“十四五”時(shí)期是“兩個(gè)一百年”的歷史交匯期,這個(gè)時(shí)間正值中華民族發(fā)展之路的重要性拐點(diǎn),中國(guó)正處于從舊常態(tài)躍遷到新常態(tài),從高速增長(zhǎng)向高質(zhì)量發(fā)展轉(zhuǎn)型的攻堅(jiān)期。
展望“十四五”,全球新一輪產(chǎn)業(yè)分工和貿(mào)易格局加快重塑,我國(guó)產(chǎn)業(yè)發(fā)展進(jìn)入從規(guī)模增長(zhǎng)向質(zhì)量提升的重要窗口期。“十四五”時(shí)期對(duì)于我國(guó)制造業(yè)發(fā)展同樣是極其關(guān)鍵的時(shí)期,到2025年,邁入制造強(qiáng)國(guó)行列,必須堅(jiān)持整體推進(jìn)、重點(diǎn)突破。
裝備制造業(yè)是國(guó)之重器,是制造業(yè)的基石,在推動(dòng)《中國(guó)制造2025》實(shí)施、實(shí)現(xiàn)中國(guó)制造由大到強(qiáng)的轉(zhuǎn)變中肩負(fù)重要使命。隨著智能制造領(lǐng)域政策的持續(xù)出臺(tái),中國(guó)制造業(yè)逐漸向智能制造方向轉(zhuǎn)型,并開始大量應(yīng)用云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、機(jī)器人等相關(guān)技術(shù)。智能制造是指基于新一代信息通信技術(shù)與先進(jìn)制造技術(shù)深度融合,貫穿于設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、管理、服務(wù)等制造活動(dòng)的各個(gè)環(huán)節(jié),具有感知、學(xué)習(xí)、決策、執(zhí)行、適應(yīng)等新型生產(chǎn)方式。智能制造將全力推動(dòng)中國(guó)從制造大國(guó)邁向制造強(qiáng)國(guó),中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展更加迅速。
一、智能制造業(yè)“十三五”發(fā)展現(xiàn)狀
(1)全球主要國(guó)家積極發(fā)展智能制造
近年來(lái),發(fā)達(dá)國(guó)家技術(shù)工人短缺,新興國(guó)家勞動(dòng)力成本上漲,同時(shí)制造業(yè)又出現(xiàn)了制造地點(diǎn)分散、生產(chǎn)方式變更、制造技術(shù)日益復(fù)雜化等變革。為應(yīng)對(duì)新的社會(huì)課題,美國(guó)、德國(guó)、英國(guó)、日本等世界發(fā)達(dá)國(guó)家紛紛實(shí)施了以重振制造業(yè)為核心的“再工業(yè)化”戰(zhàn)略,頒布了一系列以“智能制造”為主題的國(guó)家戰(zhàn)略。
圍繞實(shí)現(xiàn)制造強(qiáng)國(guó)的戰(zhàn)略目標(biāo),國(guó)務(wù)院發(fā)布了《中國(guó)制造2025》,明確制造業(yè)強(qiáng)國(guó)的五大工程和十大領(lǐng)域。智能制造工程作為五大工程之一,成為國(guó)家全力打造制造強(qiáng)國(guó)的重要抓手。
(2)我國(guó)智能制造產(chǎn)業(yè)形成四大集聚區(qū)
整體來(lái)看,智能制造產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)潛力大,各地爭(zhēng)相搶占智能制造高地。目前,我國(guó)智能制造形成了4大聚集區(qū):環(huán)渤海地區(qū)、長(zhǎng)三角地區(qū)、珠三角地區(qū)、中西部地區(qū)。4大智能制造聚集區(qū)各具特色。
環(huán)渤海地區(qū):依托地區(qū)資源與人力資源優(yōu)勢(shì),形成“核心區(qū)域”與“兩翼”錯(cuò)位發(fā)展的產(chǎn)業(yè)格局。其中,北京在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)及智能制造服務(wù)等軟件領(lǐng)域優(yōu)勢(shì)突出。
長(zhǎng)三角地區(qū):培育一批優(yōu)勢(shì)突出、特色鮮明智能制造裝備產(chǎn)業(yè)集群,智能制造發(fā)展水平相對(duì)平衡。
珠三角地區(qū):加快機(jī)器換人,逐步發(fā)展成為“中國(guó)制造”主陣地。其中,廣州圍繞機(jī)器人及智能裝備產(chǎn)業(yè)核心區(qū)建設(shè),深圳重點(diǎn)打造機(jī)器人、可穿戴設(shè)備產(chǎn)業(yè)制造基地、國(guó)際合作基地及創(chuàng)新服務(wù)基地。
中西部地區(qū):落后于東部地區(qū),尚處于自動(dòng)化階段,依托高校及科研院所優(yōu)勢(shì),以先進(jìn)激光產(chǎn)業(yè)為智能制造發(fā)展的“新亮點(diǎn)”,發(fā)展出了技術(shù)領(lǐng)先、特色突出的先進(jìn)激光產(chǎn)業(yè)。
此外,據(jù)《中國(guó)智能化發(fā)展指數(shù)報(bào)告》,山東、江蘇、上海、廣東、浙江占據(jù)全國(guó)智能制造指數(shù)前五。
今年山東推進(jìn)智能制造升級(jí),加快發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng),深入實(shí)施智能制造“1+N”提升行動(dòng),加快智能工廠、智能車間建設(shè),大力發(fā)展智能制造裝備和產(chǎn)品,推進(jìn)智能化、數(shù)字化技術(shù)及裝備深度應(yīng)用,年內(nèi)培育50家左右智能制造示范企業(yè)。據(jù)悉,為推動(dòng)制造業(yè)智能化轉(zhuǎn)型升級(jí),培養(yǎng)高水平智能制造專業(yè)技術(shù)人才,山東省級(jí)財(cái)政今年安排資金3000萬(wàn)元,支持山東科技職業(yè)學(xué)院高標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)山東省智能制造實(shí)訓(xùn)基地。
江蘇制造業(yè)規(guī)模已連續(xù)8年位居全國(guó)首位,智能制造發(fā)展水平處于第一方陣。截至去年年底,江蘇省累計(jì)創(chuàng)建省級(jí)示范智能車間728家,分布在26個(gè)行業(yè)。其中,蘇州以267家領(lǐng)先全省。到今年7月,江蘇省共有816家企業(yè)通過(guò)兩化融合管理體系貫標(biāo),分布在45個(gè)行業(yè),南京以123家領(lǐng)先全省。無(wú)論是智能車間,還是兩化融合,電子信息、裝備制造、新能源等均是重點(diǎn)行業(yè)。
上海將發(fā)展智能制造作為打響“上海制造”品牌的重要抓手,加快推動(dòng)5G、人工智能、大數(shù)據(jù)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等新興技術(shù),賦能產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。今年上海發(fā)布智能制造三年行動(dòng)計(jì)劃,計(jì)劃到2021年,全市智能制造裝備產(chǎn)業(yè)規(guī)模將突破1300億元,其中機(jī)器人及系統(tǒng)集成產(chǎn)業(yè)規(guī)模突破600億元。
(3)智能制造開發(fā)區(qū)主要集中在東部沿海地區(qū)
據(jù)統(tǒng)計(jì),國(guó)內(nèi)智能制造開發(fā)區(qū)在東部沿海地區(qū)、中部地區(qū)、西南地區(qū)等均有布局。按開發(fā)區(qū)數(shù)量來(lái)看,擁有智能制造開發(fā)區(qū)數(shù)量最多的省市為山東省,合計(jì)達(dá)4個(gè);其次為湖北省、河北省、江蘇省,智能制造開發(fā)區(qū)數(shù)量均為3個(gè);北京市、遼寧省各2個(gè);貴州省、浙江省、天津市以及廣西均為1個(gè)。
從面積來(lái)看,北京市、遼寧省、山東省、河北省、湖北省、江蘇省智能制造開發(fā)區(qū)總面積均在1000公頃以上。具體來(lái)看,北京市擁有智能制造開發(fā)區(qū)面積最大,合計(jì)達(dá)23396.64公頃,是唯一面積超萬(wàn)公頃的省市。其次為遼寧省,智能制造開發(fā)區(qū)合計(jì)面積達(dá)6303公頃,位于第二梯隊(duì)。山東省智能制造開發(fā)區(qū)合計(jì)面積排名第三為3255.54公頃,形成第三梯隊(duì)。河北省、湖北省、江蘇省的智能制造開發(fā)區(qū)面積分別為1705.81公頃、1550.62公頃、1307.73公頃。
二、智能制造業(yè)“十三五”實(shí)現(xiàn)目標(biāo)
(1)十三五末智能制造產(chǎn)值將超27000億元
當(dāng)前全球各國(guó)都將制造業(yè)放到非常重要的戰(zhàn)略位置,智能制造已成為高端制造業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的主戰(zhàn)場(chǎng)。我國(guó)高度重視智能制造發(fā)展,隨著制造業(yè)智能化的升級(jí)改造,我國(guó)智能制造產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)較快的增長(zhǎng)。2017年,中國(guó)智能制造產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值規(guī)模將近15000億元,預(yù)計(jì)到2020年產(chǎn)值規(guī)模將超27000億元。
(2)十三五末實(shí)現(xiàn)目標(biāo)規(guī)劃
“十三五”期間同步實(shí)施數(shù)字化制造普及、智能化制造示范引領(lǐng),構(gòu)建新型制造體系為目標(biāo)。
2020年的具體目標(biāo):
——智能制造技術(shù)與裝備實(shí)現(xiàn)突破。研發(fā)一批智能制造關(guān)鍵技術(shù)裝備,具備較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力,國(guó)內(nèi)市場(chǎng)滿足率超過(guò)50%。突破一批智能制造關(guān)鍵共性技術(shù)。核心支撐軟件國(guó)內(nèi)市場(chǎng)滿足率超過(guò)30%。
——發(fā)展基礎(chǔ)明顯增強(qiáng)。智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系基本完善,制(修)訂智能制造標(biāo)準(zhǔn)200項(xiàng)以上,面向制造業(yè)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)及信息安全保障系統(tǒng)初步建立。
——智能制造生態(tài)體系初步形成。培育40個(gè)以上主營(yíng)業(yè)務(wù)收入超過(guò)10億元、具有較強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力的系統(tǒng)解決方案供應(yīng)商,智能制造人才隊(duì)伍基本建立。
——重點(diǎn)領(lǐng)域發(fā)展成效顯著。制造業(yè)重點(diǎn)領(lǐng)域企業(yè)數(shù)字化研發(fā)設(shè)計(jì)工具普及率超過(guò)70%,關(guān)鍵工序數(shù)控化率超過(guò)50%,數(shù)字化車間/智能工廠普及率超過(guò)20%,運(yùn)營(yíng)成本、產(chǎn)品研制周期和產(chǎn)品不良品率大幅度降低。
三、智能制造業(yè)“十四五”發(fā)展展望
(1)發(fā)展戰(zhàn)略
根據(jù)國(guó)務(wù)院下發(fā)的《中國(guó)制造2025》,部署全面推進(jìn)實(shí)施制造強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略。“十四五”期間加大智能制造實(shí)施力度,關(guān)鍵技術(shù)裝備、智能制造標(biāo)準(zhǔn)/工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)/信息安全、核心軟件支撐能力顯著增強(qiáng),構(gòu)建新型制造體系,重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)逐步實(shí)現(xiàn)智能轉(zhuǎn)型。
根據(jù)工業(yè)和信息化部和財(cái)政部印發(fā)的《智能制造發(fā)展規(guī)劃(2016-2020年)》,2025年前,推進(jìn)智能制造發(fā)展實(shí)施“兩步走”戰(zhàn)略:第一步,到2020年,智能制造發(fā)展基礎(chǔ)和支撐能力明顯增強(qiáng),傳統(tǒng)制造業(yè)重點(diǎn)領(lǐng)域基本實(shí)現(xiàn)數(shù)字化制造,有條件、有基礎(chǔ)的重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)智能轉(zhuǎn)型取得明顯進(jìn)展;第二步,到2025年,智能制造支撐體系基本建立,重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)初步實(shí)現(xiàn)智能轉(zhuǎn)型。
(2)發(fā)展趨勢(shì)
在政策的大力支持下,我國(guó)智能制造裝備行業(yè)發(fā)展前景又將如何?未來(lái),我國(guó)智能制造裝備行業(yè)將呈現(xiàn)以下兩大發(fā)展趨勢(shì):
第一,新技術(shù)不斷地在智能制造中深度應(yīng)用
未來(lái)智能制造不斷地將新的技術(shù)應(yīng)用到制造業(yè)中,與制造業(yè)進(jìn)行深度融合。
這其中物聯(lián)網(wǎng)與云計(jì)算、人工智能(AI)、3D打印等新技術(shù)的作用將尤為凸顯。
在物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算方面,未來(lái)物聯(lián)網(wǎng)與云計(jì)算將會(huì)更加廣泛地部署到制造行業(yè)。傳感器技術(shù)、RFID標(biāo)簽、嵌入式系統(tǒng)技術(shù)等物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù),將靈活地為客戶打造“透明化生產(chǎn)、數(shù)字化車間、智能化工廠”,減少人工干預(yù),提高工廠設(shè)施整體協(xié)作效率、提高產(chǎn)品質(zhì)量一致性。
在人工智能方面,未來(lái)人工智能將更加廣泛地應(yīng)用到智能制造行業(yè)中。先進(jìn)制造技術(shù)和人工智能技術(shù)深度融合,使得制造系統(tǒng)具備學(xué)習(xí)能力。通過(guò)深度學(xué)習(xí)、增強(qiáng)學(xué)習(xí)、遷移學(xué)習(xí)等技術(shù)的應(yīng)用,智能制造將提升制造領(lǐng)域知識(shí)產(chǎn)生、獲取、應(yīng)用和傳承的效率。在離線狀態(tài)下,利用機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)挖掘產(chǎn)品缺陷,形成控制規(guī)則;在在線狀態(tài)下,通過(guò)增強(qiáng)學(xué)習(xí)技術(shù)和實(shí)時(shí)反饋,控制生產(chǎn)過(guò)程減少產(chǎn)品缺陷;同時(shí)集成專家經(jīng)驗(yàn),不斷改進(jìn)學(xué)習(xí)結(jié)果。2017年國(guó)務(wù)院發(fā)布的《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》提到,將全面推動(dòng)人工智能與制造業(yè)的融合,解決中國(guó)制造業(yè)在推進(jìn)智能化轉(zhuǎn)型過(guò)程中面臨的問題。
第二,智能制造生態(tài)系統(tǒng)協(xié)同發(fā)展
智能制造的實(shí)現(xiàn)是一個(gè)逐級(jí)推進(jìn)的復(fù)雜工程,涉及設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、物流、銷售、服務(wù)等產(chǎn)品全生命周期,并涉及執(zhí)行裝備層、控制層、管理層、企業(yè)層、云服務(wù)層、網(wǎng)絡(luò)層等企業(yè)系統(tǒng)架構(gòu),需要實(shí)現(xiàn)橫向、縱向和端到端集成。限于資金投入不足、技術(shù)研發(fā)周期較長(zhǎng)以及工藝壁壘較高等因素,單個(gè)系統(tǒng)解決方案商難以同時(shí)滿足各個(gè)細(xì)分行業(yè)的智能制造發(fā)展需要,智能裝備制造、物流倉(cāng)儲(chǔ)、軟件專業(yè)企業(yè)或服務(wù)商間將不斷加強(qiáng)協(xié)同創(chuàng)新,以強(qiáng)化智能制造系統(tǒng)解決方案供應(yīng)能力智能制造將造就全新的業(yè)態(tài),由多個(gè)提供單一產(chǎn)品或服務(wù)的供應(yīng)商共同構(gòu)建協(xié)作系統(tǒng),形成融合發(fā)展的生態(tài)圈。
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