智能制造技術(shù)的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀

智能制造技術(shù)的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀智能制造技術(shù)無(wú)疑是世界制造業(yè)未來(lái)開(kāi)展的重要方向之一，所謂智能制造技術(shù)，是指在現(xiàn)代傳感技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、擬人化智能技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)的根底上，通過(guò)智能化的感知、人機(jī)交互、決策和執(zhí)行技術(shù)，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)過(guò)程、制造過(guò)程和制造裝備智能化，是信息技術(shù)和智能技術(shù)與裝備制造過(guò)程技術(shù)的深度融合與集成。作為智能制造的重要工具之一，自動(dòng)化技術(shù)的開(kāi)展程度無(wú)疑決定著智能制造開(kāi)展的成敗。全球智能制造開(kāi)展趨勢(shì)：1．以3D打印為代表的“數(shù)字化”制造技術(shù)嶄露頭角。2．智能制造技術(shù)創(chuàng)新及應(yīng)用貫穿制造業(yè)全過(guò)程。3．世界范圍內(nèi)智能制造國(guó)家戰(zhàn)略空前高漲。國(guó)外智能制造技術(shù)開(kāi)展現(xiàn)狀世界主要工業(yè)化興旺國(guó)家提早布局。自20世紀(jì)80年代末智能制造提出以來(lái)，世界各國(guó)都對(duì)智能制造系統(tǒng)進(jìn)行了各種研究，首先是對(duì)智能制造技術(shù)的研究，然后為了滿足經(jīng)濟(jì)全球化和社會(huì)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(dòng)了先進(jìn)制造國(guó)際合作研究工程，其中包括公司集成和全球制造、制造知識(shí)體系、分布智能系統(tǒng)控制、快速產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)的分布智能系統(tǒng)技術(shù)等。美國(guó)于1992年執(zhí)行新技術(shù)政策，大力支持包括信息技術(shù)和新的制造工藝，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(dòng)新的研發(fā)工程，選擇了39項(xiàng)核心技術(shù)，其中信息技術(shù)、分子生物學(xué)和先進(jìn)制造技術(shù)中均突出了智能制造技術(shù)的地位。近來(lái)，各國(guó)除了對(duì)智能制造根底技術(shù)進(jìn)行研究外，更多的是進(jìn)行國(guó)際間的合作研究。世界主要工業(yè)化興旺國(guó)家將智能制造作為重振制造業(yè)戰(zhàn)略的重要抓手。融危機(jī)以來(lái)，在尋求危機(jī)解決方案的過(guò)程中，美、德、日等國(guó)政府和相關(guān)專業(yè)人士紛紛提出通過(guò)開(kāi)展智能制造來(lái)重振制造業(yè)。2001年6月，美國(guó)正式啟動(dòng)包括工業(yè)機(jī)器人在內(nèi)的“先進(jìn)制造伙伴方案”；2012年2月，又出臺(tái)“先進(jìn)制造業(yè)國(guó)家戰(zhàn)略方案”，提出通過(guò)加強(qiáng)研究和試驗(yàn)稅收減免、擴(kuò)大和優(yōu)化政府投資、建設(shè)“智能”制造技術(shù)平臺(tái)以加快智能制造的技術(shù)創(chuàng)新；2012年設(shè)立美國(guó)制造業(yè)創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)，并先后設(shè)立增才制造創(chuàng)新研究院和數(shù)字化制造與設(shè)計(jì)創(chuàng)新研究院。德國(guó)通過(guò)政府、弗勞恩霍夫研究所和各州政府合作投資于數(shù)控機(jī)床、制造和工程自動(dòng)化行業(yè)應(yīng)用制造研究。日本提出通過(guò)加快開(kāi)展協(xié)同式機(jī)器人、無(wú)人化工廠提升制造業(yè)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。德國(guó)于2013年正式實(shí)施以智能制造為主體的“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略，穩(wěn)固其制造業(yè)領(lǐng)先地位。工業(yè)化興旺國(guó)家開(kāi)展智能制造的系列舉措國(guó)內(nèi)智能制造技術(shù)的開(kāi)展現(xiàn)狀與存在的問(wèn)題1.開(kāi)展現(xiàn)狀一是取得了一批根底研究成果和智能制造技術(shù)。我國(guó)對(duì)智能制造的研究開(kāi)始于20世紀(jì)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(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)的十年當(dāng)中智能制造在我國(guó)迅速開(kāi)展，在許多重點(diǎn)工程方面取得成果，智能制造相關(guān)產(chǎn)業(yè)也初具規(guī)模。我國(guó)已取得了一批相關(guān)的根底研究成果和長(zhǎng)期制約我國(guó)產(chǎn)業(yè)開(kāi)展的智能制造技術(shù)，如機(jī)器人技術(shù)、感知技術(shù)、工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、控制技術(shù)、可靠性技術(shù)、機(jī)械制造工藝技術(shù)、數(shù)控技術(shù)與數(shù)字化制造、復(fù)雜制造系統(tǒng)、智能信息處理技術(shù)等；攻克了一批長(zhǎng)期嚴(yán)重依賴并影響我國(guó)產(chǎn)業(yè)平安的核心高端裝備，如盾構(gòu)機(jī)、自動(dòng)化控制系統(tǒng)、高端加工中心等。建設(shè)了一批相關(guān)的國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、國(guó)家工程技術(shù)研究中心、國(guó)家級(jí)企業(yè)技術(shù)中心等研發(fā)基地，培養(yǎng)了一大批長(zhǎng)期從事相關(guān)技術(shù)研究開(kāi)發(fā)工作的高技術(shù)人才。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(jìn)制造技術(shù)的高速開(kāi)展，我國(guó)智能制造裝備的開(kāi)展深度和廣度日益提升，以新型傳感器、智能控制系統(tǒng)、工業(yè)機(jī)器人、自動(dòng)化成套生產(chǎn)線為代表的智能制造裝備產(chǎn)業(yè)體系初步形成，一批具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的智能制造裝備實(shí)現(xiàn)突破，2012年工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)和儀器儀表、數(shù)控機(jī)床、工業(yè)機(jī)器人及其系統(tǒng)等局部智能制造裝備產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域銷售收入超過(guò)4000億元。三是國(guó)家對(duì)智能制造的扶持力度不斷加大。近年來(lái)，我國(guó)對(duì)智能制造的開(kāi)展也越來(lái)越重視，越來(lái)越多的研究工程成立，研究資金也大幅增長(zhǎng)。我國(guó)發(fā)布了《智能制造裝備產(chǎn)業(yè)“十二五”開(kāi)展規(guī)劃》和《智能制造科技開(kāi)展“十二五”專項(xiàng)規(guī)劃》，并設(shè)立《智能制造裝備開(kāi)展專項(xiàng)》，加快智能制造裝備的創(chuàng)新開(kāi)展和產(chǎn)業(yè)化，推動(dòng)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)。2.存在的問(wèn)題近年來(lái)，我國(guó)智能制造技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)化開(kāi)展迅速，并取得了較為顯著的成效。然而，制約我國(guó)智能制造快速開(kāi)展的突出矛盾和問(wèn)題依然存在，主要表現(xiàn)在以下四個(gè)方面：一是智能制造根底理論和技術(shù)體系建設(shè)滯后。智能制造的開(kāi)展側(cè)重技術(shù)追蹤和技術(shù)引進(jìn)，而根底研究能力相對(duì)缺乏，對(duì)引進(jìn)技術(shù)的消化吸收力度不夠，原始創(chuàng)新匱乏?？刂葡到y(tǒng)、系統(tǒng)軟件等關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)薄弱，技術(shù)體系不夠完整。先進(jìn)技術(shù)重點(diǎn)前沿領(lǐng)域開(kāi)展滯后，在先進(jìn)材料、堆積制造等方面差距還在不斷擴(kuò)大。二是智能制造中長(zhǎng)期開(kāi)展戰(zhàn)略缺失。金融危機(jī)以來(lái)，工業(yè)化興旺國(guó)家紛紛將包括智能制造在內(nèi)的先進(jìn)制造業(yè)開(kāi)展上升為國(guó)家戰(zhàn)略。盡管我國(guó)也一直重視智能制造的開(kāi)展，及時(shí)發(fā)布了《智能制造裝備產(chǎn)業(yè)“十二五”開(kāi)展規(guī)劃》和《智能制造科技開(kāi)展“十二五”專項(xiàng)規(guī)劃》，但智能制造的總體開(kāi)展戰(zhàn)略依然尚待明確，技術(shù)路線圖還不清晰，國(guó)家層面對(duì)智能制造開(kāi)展的協(xié)調(diào)和管理尚待完善。三是高端制造裝備對(duì)外依存度較高。目前我國(guó)智能裝備難以滿足制造業(yè)開(kāi)展的需求，我國(guó)90%的工業(yè)機(jī)器人、80%的集成電路芯片制造裝備、40%的大型石化裝備、70%的汽車制造關(guān)鍵設(shè)備、核電等重大工程的自動(dòng)化成套控制系統(tǒng)及先進(jìn)集約化農(nóng)業(yè)裝備嚴(yán)重依賴進(jìn)口。船舶電子產(chǎn)品外鄉(xiāng)化率還不到10%。關(guān)鍵技術(shù)自給率低，主要表達(dá)在缺乏先進(jìn)的傳感器等根底部件，精密測(cè)量技術(shù)、智能控制技術(shù)、智能化嵌入式軟件等先進(jìn)技術(shù)對(duì)外依賴度高。四是關(guān)鍵智能制造技術(shù)及核心根底部件主要依賴進(jìn)口。構(gòu)成智能制造裝備或?qū)崿F(xiàn)制造過(guò)程智能化的重要根底技術(shù)和關(guān)鍵零部件主要依賴進(jìn)口，如新型傳感器等感知和在線分析技術(shù)、典型控制系統(tǒng)與工業(yè)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、高性能液壓件與氣動(dòng)原件、高速精密軸承、大功率變頻技術(shù)、特種執(zhí)行機(jī)構(gòu)等。許多重要裝備和制造過(guò)程尚未掌握系統(tǒng)設(shè)計(jì)與核心制造技術(shù)，如精密工作母機(jī)設(shè)計(jì)制造根底技術(shù)、百萬(wàn)噸乙烯等大型石化的設(shè)計(jì)技術(shù)和工藝包等均未現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化。幾乎所有高端裝備的核心控制技術(shù)嚴(yán)重依賴進(jìn)口。五是重硬件輕軟件的現(xiàn)象突出。智能制造技術(shù)是以信息技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)與先進(jìn)制造技術(shù)全面結(jié)合為根底的。而我國(guó)制造業(yè)的“兩化”融合程度相對(duì)較低，低端CAD軟件和企業(yè)管理軟件得到