編者按：本文是工業(yè)和信息化部賽迪研究院裝備工業(yè)研究所所長左世全博士的研究報告，為方便閱讀，編者做了部分摘編，在保留報告總體框架的前提下省略了部分擴展內(nèi)容。

　　一、智能制造內(nèi)涵及其戰(zhàn)略意義

　　1、概念內(nèi)涵

　　智能制造是將制造技術(shù)與數(shù)字技術(shù)、智能技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的集成應(yīng)用于設(shè)計、生產(chǎn)、管理和服務(wù)的全生命周期，在制造過程中進行感知、分析、推理、決策與控制，實現(xiàn)產(chǎn)品需求的動態(tài)響應(yīng)，新產(chǎn)品的迅速開發(fā)以及對生產(chǎn)和供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)實時優(yōu)化的制造活動的總稱，可分為智能設(shè)計、智能生產(chǎn)、智能管理、智能制造服務(wù)四個關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

　　2、戰(zhàn)略意義

　　智能制造技術(shù)已成為世界制造業(yè)發(fā)展的客觀趨勢，世界上主要工業(yè)發(fā)達國家正在大力推廣和應(yīng)用。發(fā)展智能制造既符合我國制造業(yè)發(fā)展的內(nèi)在要求，也是重塑我國制造業(yè)新優(yōu)勢，實現(xiàn)轉(zhuǎn)型升級的必然選擇，應(yīng)該提升到國家戰(zhàn)略的高度。

　　(1)實現(xiàn)制造業(yè)升級的內(nèi)在要求：一是實現(xiàn)我國制造業(yè)高端化的重要路徑；二是加速智能制造技術(shù)進步的內(nèi)在要求。

　　(2)重塑制造業(yè)新優(yōu)勢的現(xiàn)實需要：一是應(yīng)對“雙重擠壓”挑戰(zhàn)的必須之選；二是加快我國智能制造技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的客觀需要；三是破解能源、資源和環(huán)境約束，實現(xiàn)節(jié)能減排目標的有力手段。

　　(3)拓寬產(chǎn)業(yè)施政空間的重要抓手：分析我國已出臺的促進智能制造發(fā)展的規(guī)劃和政策，可以發(fā)現(xiàn)，目前還主要將重點放在智能制造技術(shù)及智能制造裝備產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面，而智能制造是將智能制造技術(shù)應(yīng)貫穿于產(chǎn)品的設(shè)計、生產(chǎn)、管理和服務(wù)的制造活動全過程，不僅包括智能制造裝備還包括智能制造服務(wù)。因此，要促進智能制造的發(fā)展，應(yīng)從智能制造技術(shù)、智能制造裝備、智能制造服務(wù)等諸多領(lǐng)域加以規(guī)劃和政策扶持。

　　二、全球智能制造發(fā)展趨勢

　　1、以3D打印為代表的“數(shù)字化”制造技術(shù)嶄露頭角

　　“數(shù)字化”制造技術(shù)有可能改變未來產(chǎn)品的設(shè)計、銷售和交付用戶的方式，使大規(guī)模定制和簡單的設(shè)計成為可能，使制造業(yè)實現(xiàn)隨時、隨地、按不同需要進行生產(chǎn)，并徹底改變自“福特時代”以來的傳統(tǒng)制造業(yè)形態(tài)。

　　3D打印技術(shù)呈現(xiàn)三個方面的發(fā)展趨勢：(1)打印速度和效率將不斷提升；(2)將開發(fā)出多樣化的3D打印材料；(3)3D打印機價格大幅下降。

　　2、智能制造技術(shù)創(chuàng)新及應(yīng)用貫穿制造業(yè)全過程

　　先進制造技術(shù)的加速融合使得制造業(yè)的設(shè)計、生產(chǎn)、管理、服務(wù)各個環(huán)節(jié)日趨智能化，智能制造正引領(lǐng)新一輪的制造業(yè)革命，主要體現(xiàn)在以下四個方面：一是建模與仿真使產(chǎn)品設(shè)計日趨智能化；二是以工業(yè)機器人為代表的智能制造裝備在生產(chǎn)過程中應(yīng)用日趨廣泛；三是全球供應(yīng)鏈管理創(chuàng)新加速；四是智能服務(wù)業(yè)模式加速形成。

　　3、世界范圍內(nèi)智能制造國家戰(zhàn)略空前高漲

　　(1)世界主要工業(yè)化發(fā)達國家提早布局

　　自20世紀80年代末智能制造提出以來，世界各國都對智能制造系統(tǒng)進行了各種研究，首先是對智能制造技術(shù)的研究，然后為了滿足經(jīng)濟全球化和社會產(chǎn)品需求的變化，智能制造技術(shù)集成應(yīng)用的環(huán)境——智能制造系統(tǒng)被提出。日本于1989年提出智能制造系統(tǒng)，且于1994年啟動了先進制造國際合作研究項目。美國于1992年執(zhí)行新技術(shù)政策，大力支持包括信息技術(shù)、新的制造工藝和智能制造技術(shù)在內(nèi)的關(guān)鍵重大技術(shù)。歐盟于1994年啟動新的研發(fā)項目，選擇了39項核心技術(shù)，其中信息技術(shù)、分子生物學(xué)和先進制造技術(shù)中均突出了智能制造技術(shù)的地位。近年來，各國除了對智能制造基礎(chǔ)技術(shù)進行研究外，更多的是進行國際間的合作研究。

　　(2)世界主要工業(yè)化發(fā)達國家將智能制造作為重振制造業(yè)戰(zhàn)略的重要抓手

　　金融危機以來，在尋求危機解決方案的過程中，美、德、日等國政府和相關(guān)專業(yè)人士紛紛提出通過發(fā)展智能制造來重振制造業(yè)。2011年6月，美國正式啟動包括工業(yè)機器人在內(nèi)的“先進制造伙伴計劃”，2012年2月又出臺“先進制造業(yè)國家戰(zhàn)略計劃”，提出通過加強研究和試驗(R&E)稅收減免、擴大和優(yōu)化政府投資、建設(shè)“智能”制造技術(shù)平臺以加快智能制造的技術(shù)創(chuàng)新，2012年設(shè)立美國制造業(yè)創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)，并先后設(shè)立增材制造創(chuàng)新研究院和數(shù)字化制造與設(shè)計創(chuàng)新研究院。德國通過政府、弗勞恩霍夫研究所和各州政府合作投資于數(shù)控機床、制造和工程自動化行業(yè)應(yīng)用制造研究。日本提出通過加快發(fā)展協(xié)同式機器人、無人化工廠提升制造業(yè)的國際競爭力。德國于2013年正式實施以智能制造為主體的“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略，鞏固其制造業(yè)領(lǐng)先地位。

　　三、我國智能制造發(fā)展現(xiàn)狀與存在問題

　　1、發(fā)展現(xiàn)狀

　　一是取得了一批基礎(chǔ)研究成果和智能制造技術(shù)。我國對智能制造的研究開始于20世紀80年代末。在最初的研究中在智能制造技術(shù)方面取得了一些成果，而進入21世紀以來的十年當中智能制造在我國迅速發(fā)展，在許多重點項目方面取得成果，智能制造相關(guān)產(chǎn)業(yè)也初具規(guī)模。

　　二是智能制造裝備產(chǎn)業(yè)體系初步形成。隨著信息技術(shù)與先進制造技術(shù)的高速發(fā)展，我國智能制造裝備的發(fā)展深度和廣度日益提升，一批具有自主知識產(chǎn)權(quán)的智能制造裝備實現(xiàn)突破。

　　三是國家對智能制造的扶持力度不斷加大。近年來，我國對智能制造的發(fā)展也越來越重視，越來越多的研究項目成立，研究資金也大幅增長。

　　2、存在問題

　　近年來，我國智能制造技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)化發(fā)展迅速，并取得了較為顯著的成效。然而，制約我國智能制造快速發(fā)展的突出矛盾和問題依然存在，主要表現(xiàn)在以下四個方面：一是智能制造基礎(chǔ)理論和技術(shù)體系建設(shè)滯后；二是智能制造中長期發(fā)展戰(zhàn)略缺失；三是高端制造裝備對外依存度高；四是關(guān)鍵智能制造技術(shù)及核心基礎(chǔ)部件主要依賴進口；五是重硬件輕軟件的現(xiàn)象突出。

　　四、我國智能制造發(fā)展戰(zhàn)略與對策

　　1、戰(zhàn)略思路

　　按照“市場主導(dǎo)、創(chuàng)新突破、引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)”的發(fā)展思路，前瞻布局核心智能制造技術(shù)、著力提升智能部件產(chǎn)業(yè)化、重點突破智能制造裝備集成及工業(yè)軟件創(chuàng)新，全面普及制造過程數(shù)控化、智能化與管理信息化。

　　2、發(fā)展目標

　　基于我國現(xiàn)有的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)及技術(shù)水平，智能制造的發(fā)展可分兩步走：到2020年，制造業(yè)基本普及數(shù)控化，實現(xiàn)重點領(lǐng)域智能制造裝備尤其是高端數(shù)控機床及工業(yè)機器人的產(chǎn)業(yè)化與應(yīng)用；到2030年，制造業(yè)全面實現(xiàn)數(shù)字化，在制造業(yè)重點領(lǐng)域推進智能制造模式的轉(zhuǎn)變，形成與世界工業(yè)發(fā)達國家在高端制造領(lǐng)域全面抗衡的能力。

　　3、發(fā)展重點

　　一是關(guān)鍵智能基礎(chǔ)共性技術(shù)。圍繞感知、決策和執(zhí)行等智能功能的實現(xiàn)，針對測控裝置、部件和重大智能制造成套裝備的開發(fā)和應(yīng)用，突破新型傳感原理和工藝、高精度運動控制、高可靠智能控制、工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)安全、健康維護診斷等一批共性、基礎(chǔ)關(guān)鍵智能技術(shù)，為實現(xiàn)制造裝備和制造過程的智能化提供技術(shù)支撐。

　　二是核心智能測控裝置與部件。圍繞重大智能制造成套裝備研發(fā)以及智能制造技術(shù)的推廣應(yīng)用，開發(fā)機器人、感知系統(tǒng)、智能儀表等典型的智能測控裝置和部件并實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。在充分利用現(xiàn)有技術(shù)和產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，進一步實現(xiàn)智能化、網(wǎng)絡(luò)化，形成對智能制造裝備產(chǎn)業(yè)發(fā)展的有力支撐。

　　三是重大智能制造成套裝備。突出制造業(yè)所需裝備，針對石油化工、冶金、建材、機械加工、食品加工、紡織、造紙印刷等制造業(yè)生產(chǎn)過程數(shù)字化、柔性化、智能化的需要，發(fā)揮產(chǎn)學(xué)研用相結(jié)合的創(chuàng)新機制，依托有明確需求的用戶，組織“產(chǎn)、學(xué)、研、用”共同參與的創(chuàng)新團隊，推動國產(chǎn)軟硬件在數(shù)控/工業(yè)控制裝備中的應(yīng)用與推廣，通過集成創(chuàng)新，開發(fā)一批標志性的重大智能制造成套裝備，保障產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級。并結(jié)合國家重大工程建設(shè)，推進示范應(yīng)用，加快產(chǎn)業(yè)化。

　　四是基礎(chǔ)工業(yè)軟件。推動骨干企業(yè)、專業(yè)機構(gòu)、行業(yè)協(xié)會、產(chǎn)業(yè)園區(qū)、重點高校、科研院所多方參與組建資源共享、優(yōu)勢互補的產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，圍繞產(chǎn)業(yè)重點，開展工業(yè)軟件行業(yè)規(guī)范與標準研究、技術(shù)攻關(guān)和產(chǎn)業(yè)化推廣。在工業(yè)軟件開發(fā)、系統(tǒng)集成、產(chǎn)品定型等方面迅速形成優(yōu)勢，深化工業(yè)軟件技術(shù)的內(nèi)涵，提升應(yīng)用服務(wù)能級。

　　五是重點應(yīng)用示范推廣領(lǐng)域。根據(jù)我國智能制造技術(shù)和智能測控裝置的發(fā)展水平，立足制造業(yè)，在“十二五”期間重點選擇在電力、節(jié)能環(huán)保、農(nóng)業(yè)、資源開采、國防軍工等國民經(jīng)濟重點領(lǐng)域推廣應(yīng)用，分步驟、分層次開展應(yīng)用示范，形成通用性、標準化、自主知識產(chǎn)權(quán)的應(yīng)用平臺，加快推進產(chǎn)業(yè)、技術(shù)與應(yīng)用協(xié)同發(fā)展。

　　4、政策建議

　　為加快推進智能制造的培育與發(fā)展，必須客觀分析并順應(yīng)當前智能制造的發(fā)展趨勢，結(jié)合我國智能制造的發(fā)展實際及存在的突出問題，制定我國智能制造的發(fā)展戰(zhàn)略。

　　一是建立智能制造基礎(chǔ)理論體系。

　　二是制定智能制造中長期發(fā)展戰(zhàn)略。

　　三是提高智能制造自主創(chuàng)新能力。

　　四是突破核心關(guān)鍵技術(shù)。

　　五是推進智能基礎(chǔ)部件產(chǎn)業(yè)化。

　　六是提高重大智能制造裝備集成創(chuàng)新。

　　七是加強智能制造人才隊伍建設(shè)。

　　(更多詳情請參閱《WMEM》雜志)