先進(jìn)制造技術(shù) 課件 第一章 緒論

先進(jìn)制造技術(shù)1.制造業(yè)與先進(jìn)制造技術(shù)1.1

新時(shí)代的先進(jìn)制造技術(shù)及特點(diǎn)；1.2先進(jìn)制造技術(shù)的內(nèi)涵與體系結(jié)構(gòu)；1.3

先進(jìn)制造系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)及發(fā)展趨勢(shì)；1.4國(guó)內(nèi)外先進(jìn)制造技術(shù)發(fā)展概況；

1.1

制造技術(shù)的基礎(chǔ)概念與發(fā)展制造(Manufacturing)制造系統(tǒng)(ManufacturingSystem)

制造技術(shù)(manufacturyTechnology)

制造業(yè)先進(jìn)制造技術(shù)(AdvancedManufacturingTechnology-AMT)

1.1.1制造、制造系統(tǒng)和制造業(yè)先進(jìn)制造技術(shù)(AdvancedManufacturingTechnology-AMT)是傳統(tǒng)制造技術(shù)、信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)與管理技術(shù)等多個(gè)學(xué)科的綜合，并應(yīng)用于制造工程之中所形成的一個(gè)學(xué)科體系。

1制造的定義制造的含義是通過(guò)人的生產(chǎn)活動(dòng)，將原材料或半成品經(jīng)加工和裝配后形成最終產(chǎn)品的過(guò)程，把其看成是一個(gè)輸入輸出系統(tǒng)，其輸入是生產(chǎn)要素，輸出是具有使用價(jià)值的產(chǎn)品；傳統(tǒng)上，制造和制造過(guò)程包括毛坯制作、零件加工、檢驗(yàn)、裝配、包裝、運(yùn)輸?shù)龋侵圃旄拍畹莫M義理解；核心是通過(guò)制造技術(shù)使物料形態(tài)按照預(yù)先設(shè)定和預(yù)期的目標(biāo)發(fā)生改變；在信息時(shí)代，廣義制造的概念已逐漸被大眾和學(xué)士界接受，即包括市場(chǎng)分析、經(jīng)營(yíng)決策、工程設(shè)計(jì)、加工裝配、質(zhì)量控制、生產(chǎn)管理、市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)直至產(chǎn)品報(bào)廢的產(chǎn)品生命周期的全過(guò)程；

2制造系統(tǒng)的定義制造系統(tǒng)是制造過(guò)程及其所涉及的硬件、軟件和人員所組成的一個(gè)將制造資源轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)品或半成品的輸入/輸出系統(tǒng)，它涉及產(chǎn)品生命周期(包括市場(chǎng)分析、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝規(guī)劃、加工過(guò)程、裝配、運(yùn)輸、產(chǎn)品銷(xiāo)售、售后服務(wù)及回收處理等)的全過(guò)程或部分環(huán)節(jié)制造系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)定義：制造系統(tǒng)是制造過(guò)程所涉及的硬件(包括人員、設(shè)備、物料流等)及其相關(guān)軟件所組成的一個(gè)統(tǒng)一整體；制造系統(tǒng)的功能定義：制造系統(tǒng)是一個(gè)將制造資源(原材料、能源等)轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)品或半成品的輸入輸出系統(tǒng)；制造系統(tǒng)的過(guò)程定義：制造可看成是制造生產(chǎn)的運(yùn)行過(guò)程，包括市場(chǎng)分析、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝規(guī)劃、制造實(shí)施、檢驗(yàn)出廠(chǎng)、產(chǎn)品銷(xiāo)售等各個(gè)環(huán)節(jié)的制造全過(guò)程；3

制造業(yè)的定義制造業(yè)是所有與制造活動(dòng)有關(guān)的實(shí)體或企業(yè)機(jī)構(gòu)的總稱(chēng)，是將可用資源與能源通過(guò)制造過(guò)程，轉(zhuǎn)化為可供人和社會(huì)使用和利用的工業(yè)產(chǎn)品或生活消費(fèi)品的行業(yè)，它涉及國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域；制造業(yè)是滿(mǎn)足人類(lèi)及各經(jīng)濟(jì)主體物質(zhì)需要的支柱產(chǎn)業(yè)，是一個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要?jiǎng)恿椭匾е?。在工業(yè)文明時(shí)代，決定國(guó)家命運(yùn)的是工業(yè)化水平，其核心是制造業(yè)水平；制造業(yè)門(mén)類(lèi)涉及設(shè)備，電氣，機(jī)械、儀器儀表、食品，飲料、醫(yī)藥、金屬等。指經(jīng)物理變化或化學(xué)變化后成為了新的產(chǎn)品，不論是動(dòng)力機(jī)械制造，還是手工制作；也不論產(chǎn)品是批發(fā)銷(xiāo)售，還是零售，均視為制造；1.1.2

新時(shí)代全球制造業(yè)進(jìn)步與發(fā)展美國(guó)依托國(guó)家制造業(yè)創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)夯實(shí)先進(jìn)制造業(yè)創(chuàng)新的基礎(chǔ)，更加強(qiáng)調(diào)制造業(yè)為美國(guó)軍事工業(yè)服務(wù)，重視制造業(yè)供應(yīng)鏈的安全性；英國(guó)瞄準(zhǔn)重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)和關(guān)鍵領(lǐng)域?qū)嵤└邇r(jià)值制造戰(zhàn)略，強(qiáng)調(diào)制造業(yè)的創(chuàng)新能力以及最終的獲利能力；德國(guó)強(qiáng)調(diào)制造業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的比重，強(qiáng)調(diào)制造業(yè)的先進(jìn)性和全行業(yè)；日本政府重視對(duì)制造業(yè)智能化和信息化轉(zhuǎn)型的引導(dǎo)和支持；1.1.2

新時(shí)代全球制造業(yè)進(jìn)步與發(fā)展第一群體以美國(guó)為核心，包括日本、德國(guó)、法國(guó)、英國(guó)、瑞典、瑞士等，制造業(yè)增加值率平均水平為40%左右，總體制造業(yè)產(chǎn)能約占全球四分之一，增加值占全球三分之一；第二群體以中國(guó)為核心，包括印度、巴西、馬來(lái)西亞、越南，新加坡等，總體生產(chǎn)能力占全球40%左右，但增加值率平均約為25%左右，比第一群體國(guó)家低15個(gè)百分點(diǎn)，增加值占全球比重約為32%，總體處于制造業(yè)全球價(jià)值鏈的低端制造環(huán)節(jié)；第三群體包括韓國(guó)、意大利、墨西哥、俄羅斯、西班牙、加拿大等，產(chǎn)業(yè)規(guī)模較小，總體占全球比重不足15%，增加值率介于前兩個(gè)群體之間，在制造業(yè)全球價(jià)值鏈上處于鏈接第一群體和第二群體的過(guò)渡地帶，并依托相對(duì)先進(jìn)的制造能力，發(fā)揮著承上啟下的關(guān)鍵作用；美德英三國(guó)工業(yè)戰(zhàn)略總體目標(biāo)項(xiàng)目美國(guó)德國(guó)英國(guó)總目標(biāo)實(shí)現(xiàn)美國(guó)在各工業(yè)行業(yè)保持先進(jìn)制造業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)力，確保國(guó)家安全和經(jīng)濟(jì)繁榮第一，維持和獲得在歐洲和全球相關(guān)領(lǐng)域的經(jīng)濟(jì)和技術(shù)能力、競(jìng)爭(zhēng)力和工業(yè)領(lǐng)導(dǎo)力；第二、增強(qiáng)德國(guó)的整體經(jīng)濟(jì)力量、工作崗位和經(jīng)濟(jì)繁榮不斷提升英國(guó)的勞動(dòng)生產(chǎn)率和盈利能力，到2030年發(fā)展成世界上最具創(chuàng)新力的國(guó)家實(shí)施途徑第一,發(fā)展和推廣新制造技術(shù)，使美國(guó)在未來(lái)的新技術(shù)領(lǐng)域獲得領(lǐng)先地位；第二,培育先進(jìn)制造業(yè)所需要的勞動(dòng)力；第三,擴(kuò)展國(guó)內(nèi)制造業(yè)供應(yīng)鏈的能力，實(shí)現(xiàn)美國(guó)在制造業(yè)和國(guó)防工業(yè)中全產(chǎn)業(yè)鏈模式，實(shí)現(xiàn)在美國(guó)生產(chǎn)和在美國(guó)購(gòu)買(mǎi)在美國(guó)本土擁有完整的供應(yīng)鏈第一，提高制造業(yè)比重，到2030年德國(guó)和歐盟工業(yè)在各自總附加值中的比例分別提高到25%和20%；第二，遵守市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)原則；第三.在全球范圍捍衛(wèi)多邊主義的全球貿(mào)易體系和社會(huì)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)原則第一，使英國(guó)成為世界最具創(chuàng)新力的經(jīng)濟(jì)體；第二，成為能提供大量高質(zhì)量和高收入崗位的經(jīng)濟(jì)體；第三，提升英國(guó)的基礎(chǔ)設(shè)施；第四，成為企業(yè)創(chuàng)業(yè)和發(fā)展的最佳場(chǎng)所美英德三國(guó)政策措施政策領(lǐng)域共同點(diǎn)差異點(diǎn)技術(shù)領(lǐng)域三國(guó)都將顛覆性技術(shù)作為突破重點(diǎn)，并強(qiáng)調(diào)全方位、全覆蓋、無(wú)短板的技術(shù)突破美國(guó)強(qiáng)調(diào)制定技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),數(shù)據(jù)安全、網(wǎng)絡(luò)安全和保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)等軟性措施；德國(guó)更多地從維護(hù)市場(chǎng)條件入手；英國(guó)更多地側(cè)重于初創(chuàng)企業(yè)的融投資領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域三國(guó)都重視提升制造業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的比重、再工業(yè)化；三國(guó)都重視在本國(guó)或本地區(qū)構(gòu)建封閉的制造業(yè)或先進(jìn)制造業(yè)領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)鏈、價(jià)值鏈、服務(wù)鏈和供應(yīng)鏈；三國(guó)都重視國(guó)家對(duì)制造業(yè)的投入和扶持英國(guó)主要利用國(guó)家資金,贊助成立各類(lèi)研究中心、孵化中心和中小企業(yè)發(fā)展中心等；美國(guó)主要采取政府采購(gòu),國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的科技成果轉(zhuǎn)移給中小企業(yè)方式；德國(guó)通過(guò)國(guó)家參股和國(guó)家參與制的方式打造巨型企業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域三國(guó)都強(qiáng)調(diào)智慧基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)美國(guó)主要強(qiáng)調(diào)智慧基礎(chǔ)設(shè)施中的軟件因素；德國(guó)主要強(qiáng)調(diào)構(gòu)建智慧基礎(chǔ)設(shè)施中的平臺(tái)建設(shè)；英國(guó)主要強(qiáng)調(diào)構(gòu)建智慧基礎(chǔ)設(shè)施需要的硬件設(shè)施,包括5G和全光纖鋪設(shè)等1.1.3中國(guó)制造業(yè)的現(xiàn)狀、發(fā)展與挑戰(zhàn)改革開(kāi)放40年來(lái)，中國(guó)制造在國(guó)際市場(chǎng)上占有獨(dú)特的地位，中國(guó)制造業(yè)取得了長(zhǎng)足進(jìn)步。至今，我國(guó)已經(jīng)成為世界制造大國(guó)，我國(guó)制造業(yè)的工業(yè)增加值在2019年約為美國(guó)、日本、德國(guó)三國(guó)的總和；從裝備來(lái)看，我國(guó)的一些制造裝備已經(jīng)處于世界領(lǐng)先或者先進(jìn)水平，高端裝備在重點(diǎn)領(lǐng)域取得了全面突破，實(shí)現(xiàn)了從主要依賴(lài)進(jìn)口到基本自主化的跨越。然而，中國(guó)只能算是制造業(yè)大國(guó)而非制造業(yè)強(qiáng)國(guó)；與先進(jìn)制造強(qiáng)國(guó)相比，我國(guó)工業(yè)既不具備德國(guó)工業(yè)的雄厚基礎(chǔ)，也沒(méi)有美國(guó)領(lǐng)先的信息技術(shù)，工業(yè)發(fā)展還處于2.0和3.0并行的階段；2019-2022各國(guó)每萬(wàn)人擁有工業(yè)機(jī)器人數(shù)量對(duì)比2019-2022各國(guó)每萬(wàn)人擁有工業(yè)機(jī)器人數(shù)量增長(zhǎng)率中國(guó)制造業(yè)有以下特點(diǎn)中國(guó)已經(jīng)擁有完整的制造體系。傳統(tǒng)制造業(yè)、高技術(shù)制造業(yè)均得到了迅速發(fā)展，能夠適應(yīng)低端、中端、高端不同的需求。各個(gè)細(xì)分行業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈已經(jīng)形成，抗風(fēng)險(xiǎn)的韌性很強(qiáng)。中國(guó)勞動(dòng)力成本的優(yōu)勢(shì)仍將長(zhǎng)期保持，中國(guó)勞動(dòng)力成本還有一定的優(yōu)勢(shì)，而且中國(guó)的勞動(dòng)力性?xún)r(jià)比較高，吃苦耐勞、素質(zhì)高。中國(guó)有超大規(guī)模的國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求。2019年中國(guó)人均GDP超過(guò)1萬(wàn)美元，進(jìn)入到中等收入國(guó)家的上層，并且有4億多的中產(chǎn)階級(jí)，因此，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求在不斷升級(jí)。中國(guó)已經(jīng)形成低、中、高端需求并舉的局面，這就為“世界工廠(chǎng)”提供了超大規(guī)模、多元化的市場(chǎng)需求。中國(guó)對(duì)全球產(chǎn)業(yè)鏈有影響力的特大企業(yè)將會(huì)越來(lái)越多，在世界500強(qiáng)中的占比也會(huì)越來(lái)越大。2019年，世界500強(qiáng)企業(yè)中，中國(guó)首次超過(guò)美國(guó)的121家，達(dá)到129家。中國(guó)企業(yè)越來(lái)越重視創(chuàng)新能力的提高，中國(guó)的制造業(yè)正在從過(guò)去的技術(shù)引進(jìn)、消化吸收再創(chuàng)新，即跟隨式的創(chuàng)新，開(kāi)始向自主創(chuàng)新、原始創(chuàng)新轉(zhuǎn)變。現(xiàn)在中國(guó)制造業(yè)已經(jīng)在通信設(shè)備、軌道交通裝備、輸變電裝備、紡織、家電五個(gè)產(chǎn)業(yè)居于世界領(lǐng)先地位，這是體現(xiàn)中國(guó)創(chuàng)新能力不斷提高的重要標(biāo)志。我國(guó)的智能制造發(fā)展第一階段是數(shù)字化制造階段。企業(yè)大量采用數(shù)字化裝備，制造過(guò)程采用傳感器大量采集信息，并進(jìn)行信息分析。目前，數(shù)字化制造在我國(guó)制造業(yè)已經(jīng)得到普及。第二階段是數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化制造階段。第一階段是在企業(yè)內(nèi)部實(shí)現(xiàn)數(shù)字化，而第二階段則是利用互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)企業(yè)間的互聯(lián)。中國(guó)的互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用水平位于世界前列，中國(guó)的制造業(yè)企業(yè)已經(jīng)普遍使用互聯(lián)網(wǎng)，但還沒(méi)能達(dá)到萬(wàn)物互聯(lián)的程度。目前，數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化制造已進(jìn)入從試點(diǎn)示范向推廣過(guò)渡的階段。第三階段是少數(shù)數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化基礎(chǔ)好的企業(yè)已經(jīng)能夠向更高層面的智能化制造邁進(jìn)。比如石化、汽車(chē)等行業(yè)中已經(jīng)有企業(yè)應(yīng)用人工智能技術(shù)，向真正的智能制造發(fā)展。預(yù)計(jì)到2025年能夠涌現(xiàn)幾十家示范智能工廠(chǎng)。1.2先進(jìn)制造技術(shù)的內(nèi)涵與體系結(jié)構(gòu)先進(jìn)制造技術(shù)是在吸收機(jī)械、電子、信息、自動(dòng)化、能源、材料以及管理等眾多技術(shù)成果，并將其綜合應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造、檢測(cè)、管理、銷(xiāo)售、使用、服務(wù)的制造全過(guò)程，以實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔、靈活的生產(chǎn)；提高對(duì)動(dòng)態(tài)多變的市場(chǎng)的適應(yīng)能力和競(jìng)爭(zhēng)能力的制造技術(shù)的總稱(chēng)；1.依賴(lài)于信息技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、計(jì)算機(jī)、軟件、傳感器和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的使用和合作。2.使用尖端材料和基于納米技術(shù)、化學(xué)實(shí)驗(yàn)、生物科技等帶來(lái)的新興能力。3.先進(jìn)制造包括了生產(chǎn)制造的方方面面，包括通過(guò)生產(chǎn)工序的創(chuàng)新和供應(yīng)鏈管理的創(chuàng)新，以快速響應(yīng)消費(fèi)者的需求；在經(jīng)濟(jì)全球化背景下，先進(jìn)制造業(yè)被譽(yù)為“人類(lèi)首席產(chǎn)業(yè)”，先進(jìn)制造業(yè)的實(shí)質(zhì)就是通過(guò)信息化、智能化和數(shù)字化創(chuàng)新改造，打造制造業(yè)未來(lái)競(jìng)爭(zhēng)力。1.2.1先進(jìn)制造技術(shù)的內(nèi)涵和特點(diǎn)1.2.2先進(jìn)制造技術(shù)的體系結(jié)構(gòu)FCCSET先進(jìn)制造技術(shù)體系結(jié)構(gòu)AMST先進(jìn)制造技術(shù)體系結(jié)構(gòu)1.3先進(jìn)制造系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)及發(fā)展趨勢(shì)全球工業(yè)革命先后經(jīng)歷了以蒸汽機(jī)、電力和信息技術(shù)為代表的三次變革，目前正邁入以人工智能、機(jī)器人技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)、量子信息技術(shù)、可控核聚變、清潔能源以及生物技術(shù)等先進(jìn)制造技術(shù)為代表的第四次工業(yè)革命時(shí)代1.3.1先進(jìn)制造系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)縱觀美國(guó)，德國(guó)，英國(guó)等世界的先進(jìn)制造強(qiáng)國(guó)，在技術(shù)領(lǐng)域，緊緊抓住第四次工業(yè)革命先機(jī)，實(shí)現(xiàn)顛覆性技術(shù)的全領(lǐng)域、全方位、全覆蓋、無(wú)短板式的突破，而不是局部性或單一性技術(shù)的突破國(guó)家技術(shù)領(lǐng)域突破途徑美國(guó)重點(diǎn)發(fā)展的顛覆性技術(shù)領(lǐng)域包括智慧和數(shù)字制造、工業(yè)機(jī)器人、人工智能、高性能材料、增材制造(3D打印)、電子器件、生物、醫(yī)療、農(nóng)業(yè)、食品等強(qiáng)調(diào)企業(yè)應(yīng)圍繞技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)安全、網(wǎng)絡(luò)安全等領(lǐng)域進(jìn)行技術(shù)研發(fā)和創(chuàng)新德國(guó)強(qiáng)調(diào)將平臺(tái)經(jīng)濟(jì)、人工智能、自動(dòng)駕駛、醫(yī)療診斷、云計(jì)算、生物技術(shù)、輕型建筑、物聯(lián)網(wǎng)(“工業(yè)4.0”)等確定為需要重點(diǎn)扶持和發(fā)展的顛覆性技術(shù)從維護(hù)市場(chǎng)條件入手，降低電力和能源價(jià)格、公司稅稅率和社會(huì)保險(xiǎn)的上交比率，幫助企業(yè)減少創(chuàng)新成本英國(guó)重點(diǎn)開(kāi)發(fā)的新技術(shù)確定為四大領(lǐng)域：人工智能與數(shù)據(jù)經(jīng)濟(jì)，新能源和低碳經(jīng)濟(jì)，電動(dòng)汽車(chē)、無(wú)人駕駛和智慧交通，生物制藥和健康醫(yī)療技術(shù)側(cè)重于改善融投資條件，構(gòu)建了獨(dú)特的“國(guó)家基金銀行孵化私人資金入股”的融投資模式“美德日中”先進(jìn)制造技術(shù)生命周期1.3.2制造業(yè)與先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展近年來(lái)，以新一代信息技術(shù)、新材料、新能源、生命科學(xué)等領(lǐng)域的科技爆發(fā)為主要特點(diǎn)的新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革正在全球興起。制造業(yè)發(fā)展呈現(xiàn)出綠色化、智能化、服務(wù)化和定制化的趨勢(shì)綠色化是新工業(yè)化區(qū)別于傳統(tǒng)工業(yè)化的價(jià)值觀，制造業(yè)發(fā)展的綠色化是指制造業(yè)向能源和資源節(jié)約、環(huán)境友好和低溫室氣體排放方向的轉(zhuǎn)變；智能化是邁向新工業(yè)化階段的關(guān)鍵變量。新一代信息技術(shù)的發(fā)展使制造業(yè)向數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)、實(shí)時(shí)在線(xiàn)、智能主導(dǎo)的智能化方向發(fā)展；服務(wù)化是新工業(yè)化的主要業(yè)態(tài)。信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為制造企業(yè)在生產(chǎn)分工的基礎(chǔ)上向客戶(hù)端延伸創(chuàng)造了條件。制造業(yè)正在由以產(chǎn)品為中心向以客戶(hù)為中心、由加工組裝為主向以產(chǎn)品服務(wù)包集成；定制化是新工業(yè)化重要的價(jià)值創(chuàng)造。標(biāo)準(zhǔn)化、批量化生產(chǎn)是傳統(tǒng)工業(yè)化提高效率的主要途徑，新工業(yè)革命使得企業(yè)同時(shí)具備低成本、大規(guī)模和極端個(gè)性化的定制化制造的兩個(gè)條件。先進(jìn)制造技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)在社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、科技快速發(fā)展的今天，產(chǎn)品市場(chǎng)需求更趨向多元化與個(gè)性化發(fā)展，以企業(yè)為主導(dǎo)的市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)模式逐漸轉(zhuǎn)向以客戶(hù)為中心，中國(guó)與世界的聯(lián)系原來(lái)越緊密，先進(jìn)制造技術(shù)必然會(huì)朝著全球化、綠色化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的方向發(fā)展全球化是一個(gè)包含政治、經(jīng)濟(jì)、文化、科技、生活等多方面、多層次的概念，生產(chǎn)力發(fā)展和科技進(jìn)步是推動(dòng)全球化的主要?jiǎng)恿?，而制造業(yè)是生產(chǎn)力發(fā)展水平的根本驅(qū)動(dòng)，在“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代，全球制造一體化成為必然趨勢(shì)；綠色制造也稱(chēng)環(huán)境意識(shí)制造。近年來(lái)盲目的工業(yè)發(fā)展造成大氣污染和工業(yè)排放全面升級(jí)，生態(tài)與環(huán)境危機(jī)加劇，傳統(tǒng)發(fā)展模式給人類(lèi)帶來(lái)的生產(chǎn)危機(jī)，逐漸被世界各國(guó)所意識(shí)；網(wǎng)絡(luò)化是在信息通信和計(jì)算機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)上，通過(guò)指定的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，將位于不同空間位置的設(shè)備終端互相連通，從而實(shí)現(xiàn)用戶(hù)軟件、硬件和資源共享的技術(shù)；智能化20個(gè)世紀(jì)80年代以來(lái)，隨著人們對(duì)產(chǎn)品個(gè)性化要求的提高，對(duì)產(chǎn)品的精密度也提出了更高的要求，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和功能越來(lái)越多樣化，隨著大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)、無(wú)線(xiàn)射頻識(shí)別、激光技術(shù)、微型機(jī)電系統(tǒng)等的日益成熟，人們對(duì)制造技術(shù)的認(rèn)識(shí)和掌握逐漸趨向“泛在感知”的多維時(shí)空與透明化方向發(fā)展。1.4國(guó)內(nèi)外先進(jìn)制造技術(shù)發(fā)展概況1.4.1美國(guó)的先進(jìn)制造計(jì)劃美國(guó)技術(shù)領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域突破途徑與具體措施強(qiáng)調(diào)企業(yè)應(yīng)圍繞技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)安全、網(wǎng)絡(luò)安全等領(lǐng)域進(jìn)行技術(shù)研發(fā)和創(chuàng)新，并通過(guò)保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)以及國(guó)家實(shí)驗(yàn)室與企業(yè)合作來(lái)鼓勵(lì)企業(yè)創(chuàng)新美國(guó)將把國(guó)防部掌握的軍民兩用技術(shù)轉(zhuǎn)移給企業(yè)，包括復(fù)合材料、微電子、雷達(dá)、全球定位系統(tǒng)(GPS)、互聯(lián)網(wǎng)、生命探測(cè)器等

美國(guó)在未來(lái)的新技術(shù)領(lǐng)域獲得領(lǐng)先地位，未來(lái)新技術(shù)領(lǐng)域包括智慧和數(shù)字制造、工業(yè)機(jī)器人、人工智能、新材料、電子、生物、醫(yī)療等。美國(guó)更加強(qiáng)調(diào)制造業(yè)為美國(guó)軍事工業(yè)服務(wù)，重視制造業(yè)供應(yīng)鏈的安全性。2010-2014年美國(guó)制造業(yè)分產(chǎn)業(yè)平均增長(zhǎng)率及出口情況產(chǎn)業(yè)技術(shù)層次分類(lèi)行業(yè)增加值年均增長(zhǎng)率（%）行業(yè)年均出口增長(zhǎng)率（%）低技術(shù)產(chǎn)業(yè)1.877.06中低技術(shù)產(chǎn)業(yè)5.5814.05中高技術(shù)產(chǎn)業(yè)7.148.67高技術(shù)產(chǎn)業(yè)0.854.69制造業(yè)總體3.928.371.4.2英國(guó)的先進(jìn)制造業(yè)英國(guó)在工業(yè)戰(zhàn)略中強(qiáng)調(diào)發(fā)展先進(jìn)制造業(yè)，重點(diǎn)發(fā)展人工智能、綠色能源、智慧交通和生物醫(yī)療等先進(jìn)制造業(yè)；英國(guó)的“高價(jià)值制造”（HVM）是指應(yīng)用前沿和尖端的技術(shù)及專(zhuān)業(yè)知識(shí)，創(chuàng)造能帶來(lái)持續(xù)增長(zhǎng)和高經(jīng)濟(jì)價(jià)值的產(chǎn)品、生產(chǎn)過(guò)程和相關(guān)服務(wù)；提出了高價(jià)值制造的部分關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域，如材料、納米技術(shù)、生物科學(xué)、信息交互技術(shù)（ICT）等；

產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域技術(shù)領(lǐng)域英國(guó)通過(guò)創(chuàng)新來(lái)促進(jìn)產(chǎn)業(yè)升級(jí)或創(chuàng)造新的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)；先進(jìn)制造業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈和附加值鏈構(gòu)建生產(chǎn)領(lǐng)域，前端研發(fā)和后端服務(wù)業(yè)重點(diǎn)開(kāi)發(fā)的新技術(shù)確定為四大領(lǐng)域：人工智能與數(shù)據(jù)經(jīng)濟(jì)，新能源和低碳經(jīng)濟(jì)，電動(dòng)汽車(chē)、無(wú)人駕駛和智慧交通，生物制藥和健康醫(yī)療技術(shù)具體措施重點(diǎn)發(fā)展人工智能、綠色能源、智慧交通和生物醫(yī)療等先進(jìn)制造業(yè)；設(shè)立由國(guó)家直接贊助的研究中心、創(chuàng)新基地、孵化基地、中小企業(yè)發(fā)展中心、產(chǎn)學(xué)研一體化網(wǎng)絡(luò)側(cè)重于改善融投資條件，構(gòu)建了獨(dú)特的“國(guó)家基金銀行孵化私人資金入股”的融投資模式1.4.3德國(guó)的工業(yè)4.0計(jì)劃德國(guó)是發(fā)達(dá)國(guó)家和制造強(qiáng)國(guó)的典型代表，長(zhǎng)期以來(lái)，占據(jù)全球價(jià)值鏈高端，運(yùn)用本國(guó)高技術(shù)為他國(guó)提供中間品，其間接增加值出口占比也會(huì)顯著高于國(guó)外增加值,德國(guó)在其制造業(yè)已然處于領(lǐng)先地位的基礎(chǔ)上，絲毫沒(méi)有放松對(duì)其制造業(yè)的進(jìn)一步重視和發(fā)展；“工業(yè)4.0”包括三個(gè)方面的含義：它是第三次工業(yè)革命的重要組成部分，德國(guó)工業(yè)4.0戰(zhàn)略的核心是構(gòu)建信息物理系統(tǒng)(CPS)；德國(guó)工業(yè)4.0的兩大主題是“智能工廠(chǎng)”和“智能生產(chǎn)”，德國(guó)工業(yè)4.0戰(zhàn)略將實(shí)現(xiàn)制造業(yè)全方位的系統(tǒng)整合；工業(yè)4.0指什么？電氣化蒸汽時(shí)代智能化信息化ABCD提交單選題3分工業(yè)4.0三大主題“智能工廠(chǎng)”，重點(diǎn)研究智能化生產(chǎn)系統(tǒng)及過(guò)程，以及網(wǎng)絡(luò)化分布式生產(chǎn)設(shè)施的實(shí)現(xiàn)；“智能生產(chǎn)”，主要涉及整個(gè)企業(yè)的生產(chǎn)物流管理、人機(jī)互動(dòng)以及3D技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的應(yīng)用等。“智能物流”，主要通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、物流網(wǎng)，整合物流資源，充分發(fā)揮現(xiàn)有物流資源供應(yīng)方的效率，而需求方，則能夠快速獲得服務(wù)匹配，得到物流支持?！吧?jí)版”工業(yè)4.0平臺(tái)領(lǐng)導(dǎo)組德國(guó)經(jīng)濟(jì)能源部長(zhǎng)加布里爾，教育部長(zhǎng)萬(wàn)卡；德國(guó)信息經(jīng)濟(jì)、電信和新媒體協(xié)會(huì)（BITKOM），德國(guó)機(jī)械設(shè)備制造業(yè)聯(lián)合會(huì)(VDMA)，德國(guó)電氣電子行業(yè)總會(huì)協(xié)會(huì)(ZVEI)，德國(guó)工業(yè)聯(lián)合會(huì)(BDI)，德國(guó)汽車(chē)工業(yè)聯(lián)合會(huì)(VDA)，德國(guó)能源水力經(jīng)濟(jì)聯(lián)盟(BDEW)，德國(guó)冶金工業(yè)工會(huì)(IGMetall)，弗勞思霍夫應(yīng)用研究促進(jìn)會(huì)指導(dǎo)委員會(huì)德國(guó)經(jīng)濟(jì)能源部、德國(guó)教育研究部：德國(guó)電信、ABB、德國(guó)INM、FESTO、西門(mén)子、蒂森克虜伯等大企業(yè)德國(guó)指導(dǎo)委員會(huì)：指導(dǎo)委員會(huì)，德國(guó)總理辦公室，德國(guó)經(jīng)濟(jì)能源部，聯(lián)邦各州政府，德國(guó)信息經(jīng)濟(jì)、電信和新媒體協(xié)會(huì)，德國(guó)機(jī)械設(shè)備制造業(yè)聯(lián)合會(huì)，德國(guó)電氣電子行業(yè)總會(huì)協(xié)會(huì)，德國(guó)工業(yè)聯(lián)合會(huì)，德國(guó)汽車(chē)工業(yè)聯(lián)合會(huì)，德國(guó)能源水力經(jīng)濟(jì)鏈噩夢(mèng)代表行業(yè)聯(lián)盟和行動(dòng)組重點(diǎn)工作領(lǐng)域德國(guó)經(jīng)濟(jì)能源部、德國(guó)教育研究部、德國(guó)內(nèi)政部、德國(guó)司法部、德國(guó)勞動(dòng)和社會(huì)事務(wù)部科學(xué)技術(shù)咨詢(xún)委員會(huì)：高校及專(zhuān)業(yè)機(jī)構(gòu)的金20名制造、自動(dòng)化、信息技術(shù)和勞動(dòng)社會(huì)學(xué)領(lǐng)域的教授及專(zhuān)家國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化工作組：相關(guān)聯(lián)盟和協(xié)會(huì)，如德國(guó)電氣電子與信息技術(shù)委員會(huì)等辦事處：日常工作德國(guó)產(chǎn)業(yè)生態(tài)和支撐體系建設(shè)序號(hào)產(chǎn)業(yè)生態(tài)和支撐體系建設(shè)具體內(nèi)容1大中小企業(yè)間緊密的分工合作體系造就了整個(gè)產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈的競(jìng)爭(zhēng)力極具競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)業(yè)鏈條中，不僅有諸如奔馳、寶馬、大眾、巴斯夫、西門(mén)子這樣的國(guó)際巨頭，還有很多技術(shù)領(lǐng)先的中小型配套企業(yè)；2多元主體創(chuàng)新體系奠定了制造業(yè)持續(xù)發(fā)展的技術(shù)基礎(chǔ)聯(lián)邦和州政府、公共研究機(jī)構(gòu)、大學(xué)、基金會(huì)以及企業(yè)等主體3“雙元制”職業(yè)教育體系為制造業(yè)發(fā)展提供了人才保障“雙元制”職業(yè)教育指的是學(xué)生的職業(yè)教育由企業(yè)與非全日制職業(yè)學(xué)校合作進(jìn)行的模式；職業(yè)教育面向企業(yè)的實(shí)際需求，注重實(shí)踐，突出技能培訓(xùn)4行業(yè)協(xié)會(huì)支撐體系在政府和市場(chǎng)之間充分發(fā)揮了服務(wù)協(xié)調(diào)作用德國(guó)政府高度重視行業(yè)協(xié)會(huì)或商會(huì)的作用，專(zhuān)門(mén)制定《德國(guó)工商會(huì)法》，要求德國(guó)企業(yè)必須加入本地商會(huì)，各地商會(huì)再縱向相連形成工商聯(lián)合會(huì)1.4.4日本的互聯(lián)工業(yè)日本政府2016年發(fā)布的第五期《科學(xué)技術(shù)基本計(jì)劃》中首次提出的“社會(huì)5.0”概念，即超越“工業(yè)4.0”的“超智慧社會(huì)”概念，將其作為日本今后科技創(chuàng)新的一個(gè)主要目標(biāo)和任務(wù)；“新層次日本創(chuàng)造”體現(xiàn)在智慧化、系統(tǒng)化和全球化三個(gè)方面；智慧化著眼于各個(gè)產(chǎn)業(yè)的知識(shí)產(chǎn)業(yè)化。通過(guò)在各個(gè)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域引入和應(yīng)用信息技術(shù)，提高國(guó)民生活的便利性和經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的效率和生產(chǎn)率，促進(jìn)開(kāi)拓新業(yè)態(tài)、新模式和新領(lǐng)域系統(tǒng)化著眼于集成優(yōu)勢(shì)，放大附加價(jià)值，促進(jìn)這些優(yōu)勢(shì)產(chǎn)品和技術(shù)集成，使其系統(tǒng)化，提升其附加價(jià)值，能夠助力日本提高產(chǎn)業(yè)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力，從而獲得更多的國(guó)際市場(chǎng)份額；全球化著眼于全方位的國(guó)際化視野，全面實(shí)行開(kāi)放式創(chuàng)新。不僅在國(guó)家層面，從個(gè)人到企業(yè)、大學(xué)以及區(qū)域的所有創(chuàng)新主體都將參與全球化的“知識(shí)”競(jìng)爭(zhēng)，開(kāi)拓國(guó)際視野。社會(huì)5.0形成過(guò)程的工業(yè)互聯(lián)演化發(fā)展階段社會(huì)2.0社會(huì)3.0社會(huì)4.0社會(huì)5.0社會(huì)形態(tài)工業(yè)社會(huì)工業(yè)社會(huì)信息社會(huì)超智能社會(huì)驅(qū)動(dòng)因素第一次產(chǎn)業(yè)革命第二次產(chǎn)業(yè)革命第三次產(chǎn)業(yè)革命第四次產(chǎn)業(yè)革命工業(yè)特征獲取動(dòng)力動(dòng)力創(chuàng)新自動(dòng)化發(fā)展信息集成標(biāo)志性技術(shù)蒸汽汽車(chē)電力電機(jī)計(jì)算機(jī)人工智能產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)產(chǎn)業(yè)各自發(fā)展產(chǎn)業(yè)融合“東京倡議”提出推進(jìn)互聯(lián)工業(yè)的五個(gè)重點(diǎn)領(lǐng)域重點(diǎn)領(lǐng)域數(shù)據(jù)共享與使用基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)國(guó)內(nèi)外合作與推廣無(wú)人駕駛技術(shù)創(chuàng)新數(shù)據(jù)合作模式開(kāi)發(fā)應(yīng)對(duì)物流等的服務(wù)方案強(qiáng)化人才培養(yǎng)機(jī)器人技術(shù)數(shù)據(jù)格式等的國(guó)際化標(biāo)準(zhǔn)面向中小企業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)工具基礎(chǔ)建設(shè)加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)安全等領(lǐng)域的企業(yè)合作新材料技術(shù)協(xié)調(diào)領(lǐng)域的數(shù)據(jù)合作構(gòu)建實(shí)用化AI技術(shù)平臺(tái)提高社會(huì)認(rèn)可度基礎(chǔ)設(shè)施安全企業(yè)間數(shù)據(jù)協(xié)調(diào)有效利用物聯(lián)網(wǎng)設(shè)施的自主安保技術(shù)推進(jìn)規(guī)章制度改革智慧生活通過(guò)企業(yè)聯(lián)盟開(kāi)展數(shù)據(jù)合作智能制造的融合應(yīng)用發(fā)掘需求服務(wù)具體化1.4.5中國(guó)的先進(jìn)制造與智能制造