《美国先进制造战略对“中国制造2025”的启示》

  • 来源专题:数控机床——战略政策
  • 编译者: 杨芳
  • 发布时间:2015-11-04
  •   为了确保美国先进制造业的未来竞争力,先进制造伙伴执行委员会(AMPSC)确立了构造美国先进制造未来领导权生态体系的三大支柱:促进创新、技术人才培养和改善商业环境,其中,先进制造技术创新是确保美国先进制造业未来领导力的根本保证。为确保创新的可持续性和收益性,AMP2.0提出两大工作重点以及优先发展的三大技术领域,对于我们贯彻《中国制造2025》国家战略,具有很强的借鉴意义。

      我国正面临“三期叠加”期,经济转型和制造业结构升级过程中还会出现很多问题亟须解决。因此我们应该密切关注美国等发达国家的经济发展战略布局及变动方向,用发展的视角解决中国发展中突出的问题。

      优先发展三大技术领域

      AMP2.0确立优先发展的三大技术领域包括:先进传感器、控制和制造平台技术(ASCPM),可视化、信息化和数字化的制造技术(VIDM),先进材料制造(AMM)。

      先进传感、控制和制造平台技术(ASCPM)是指数字设计的商业化、传感器和生产设备集成增加、机器人和自动化技术的发展及新型信息技术等因素推动制造业进入快节奏创新和变革时代,是ASCPM技术发展的根本驱动因素。

      ASCPM技术的定义是环绕机器工厂企业供应链方面的传感、仪表、监测、控制和优化以及相关硬件和软件平台的制造业自动化;基于先进的互联网络基础设施,ASCPM技术可以帮助制造业实现智能制造过程中信息和机器设备的无缝操作,从而提高制造敏捷性和生产率,提升经济整体水平和美国制造业竞争力。

      ASCPM技术未来发展的着力点是基于生物、纳米和微制造的传感器研发;多传感器数据的实时分析;智能化诊断、预测和维修;离散制造的先进控制器;过程控制集成;互联网基础设施;软件应用和软件开发;平台基础设施的设计和构建。

      可视化、信息化和数字化的制造技术(VIDM)是一系列集成、尖端、企业层级的智能制造技术集合,包括制造业端到端集成的发展、供应链效率的提升、过程安全的改善、制造技术柔性化和智能化发展等。借助先进的信息技术系统和工具,VIDM技术可以通过提升端到端供应链效率、生产柔性化、最优能源管理等实现个性化定制生产的零次品率。借助稳健的网络安全架构和高计算性能的共享型网络基础设施,可视化、信息化和数字化的制造技术帮助美国制造业向消费者提供最优化服务(更快、更低价、更简洁、高质量、高能效和环境友好)。

      VIDM包含三个子领域:数据线、集成信息系统、大数据及分析。数据线集成了供应链数据(产品全生命周期的数据,包括概念、生产、终端使用、维修服务),可以提供互联、可视化和最优化数字化设计;数据线技术进一步发展的着力点是数字化制造数据本体、制造业数据模型、先进的数据线工具(具备深度分析、仿真和模型化能力)、数据线的网络安全框架以及数据线人才的培养。

      集成信息系统通过集成当前多样化和异质性信息孤岛,可以缩短前置时间,降低库存成本,提前且可视化地发现问题,并进行正确和预防性干预。集成信息系统进一步发展的着力点是制定并推广数据标准、模型和算法,建立实时分析/响应机制,打造异质性系统、基础设施和平台。大数据可以用大量、多种类、高速、准确、价值的5V特征描述,是实施VIDM技术的基础,其未来发展的着力点是元数据的管理,促进私有数据的交换和共享。

      先进材料制造(AMM)是未来应对多部门、多行业高端材料研发的冲击,材料供给不稳定给国家安全和竞争带来的影响,降低某些生产必需的自然资源的压力等是促进先进制造材料技术发展的主要驱动因素。

      对《中国制造2025》的几点启示

      一是要创新共享基础设施。通过基础设施共享,可以缩短新技术应用推广时间,降低采用新技术的风险,并促进交叉技术的创新。先进制造研究院是技术共享基础设施的关键一步,也是构建美国制造创新网络的前提。每个先进制造研究院都集中研究一类先进制造技术,当前,美国已经建立包括美国制造研究院(研究3D打印和增材制造)、数字化制造与设计创新研究院(数字化设计、工程和制造等过程的技术和流程研发与应用)、先进复合材料制造创新研究院(比钢更轻更强的材料)等在内的九所研究院,并据此搭建国家制造创新网络,旨在提供技术创新基础设施共享,联合产学研等各界利益相关者,推动跨领域的技术和产品创新,支持中小企业创新等。

      我们认为,《中国制造2025》在实施过程中,尤其是国家创新中心的建设中,应当高度重视促进内外部之间通信交流机制的建设,明确网络运营的利益分配,保护知识产权,制定先进制造技术领域的动态识别机制。

      二是加强政府的有力引导,促进产学研一体化,推动大众创业、万众创新。包括为学术界和产业界牵线搭桥,促进真正的产学研一体化,加强在核高基领域的研发创新,缩短由科研成果向技术转换的时间,延长技术的生命周期。要以只争朝夕的紧迫感,切实推进创新,形成有利于出创新成果、有利于创新成果产业化的新机制。

      三是完善顶层设计,积极引导和扶持关键产业与技术发展。与西方相比,我国的体制优势更能保证政策的连续性和稳定性,以推动经济发展。我国政府应该积极参与未来经济发展的蓝图规划,凭借其掌握的优秀人力资源和智力资本,制定更加切实可行又惠及各行各业的战略指导和行动指南,积极推动《中国制造2025》战略的落实和评估,培育我国动态比较优势,保证我国制造业在国际经济格局中的领导力和控制力。.

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  • 《德国工业4.0与中国制造2025比较》

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    • 编译者:杨芳
    • 发布时间:2015-11-04
    • 德国工业4.0 在全球产生重大影响,标志着全球加快全面进入以智能制造为核心的智能经济时代。德国工业4.0与美国比较流行的第三次工业革命提法和一些学者说的第五次工业革命等,都是以信息技术革命性突破为基础,反映了工业经济数字化、信息化、智能化、网络化的发展趋势。本文着重分析德国工业4.0战略的主要特点,比较中国制造2025 ,得出一些重要启示。   德国工业4.0主要特点   德国工业4.0可以概括为:一个核心,两个重点,三大集成,四个特征和六项措施。一个核心:互联网+制造业,将信息物理融合系统(CPS)广泛深入地应用于制造业,构建智能工厂、实现智能制造。两个重点:领先的供应商策略,成为“智能生产”设备的主要供应者;主导的市场策略,设计并实施一套全面的知识和技术转化方案,引领市场发展。三大集成:企业内部灵活且可重新组合的纵向集成,企业之间价值链的横向集成,全社会价值链的端到端工程数字化集成。四个特征:生产可调节,可自我调节以应对不同形势;产品可识别,可以在任何时候把产品分辨出来;需求可变通,可以根据临时的需求变化而改变设计、构造、计划、生产和运作,并且仍有获利空间;四是过程可监测,可以实时针对商业模式全过程进行监测。六项措施:实现技术标准化和开放标准的参考体系;建立复杂模型管理系统;建立一套综合的工业宽带基础设施;建立安全保障机制和规章制度;创新工作组织和设计方式;加强培训和持续职业教育。   把德国工业4.0放在全球范围和历史背景中比较发现,可以看出德国工业4.0有以下5个重要特点。   1.基础性。与德国整体发展战略相关,发挥优势,应对全局性挑战。德国是一个很重视发展战略规划的国家,特别是进入21世纪以来,一直在努力建立部门间高技术战略协调机制,制定德国的创新发展国家战略。2006年。德国政府制定了“高科技战略”,2010年7月,发布了《德国2020高技术战略》报告,2011年11月,德国政府特别提出把德国工业4.0作为《德国2020高技术战略》的重心,具有非同一般的意义,充分说明德国制造业在德国整体发展战略中的基础性作用。工业4.0有助于促进工业-科研联盟瞄准中长期科学和技术发展目标,制定具体的创新战略和实施路线图,确保德国制造业的领先和优势地位,是保持德国可持续发展的基础性战略。.
  • 《冯飞:“中国制造2025”的突破口是智能制造》

    • 来源专题:数控机床——战略政策
    • 编译者:杨芳
    • 发布时间:2016-04-25
    • 中国到目前到了什么发展阶段,我想我们又有工业2.0普及的问题,又有3.0补课问题,同时4.0全球的趋势不做还不行,因为我们有问题已经暴露出来,比如个性化需求方面等。 1月10日,工信部副部长冯飞在第七届中国经济前瞻论坛上表示,智能制造 是中国制造2025最重要的方面。 冯飞表示,我国改革开放前三十年主要是解决了从无到有的问题,前30年干的一个事,就是告别短缺,但也制造出一些低端和严重过剩的产业。以后要做的事,不是解决从无到有的问题,而是从低到高的问题,后者比前者更难,涉及到整个产业的升级。 冯飞称,他问过德国人,你们搞工业4.0主要解决什么问题?他们说解决三个问题:第一个问题是提高效率,不讲降成本,因为成本很难降下来。第二个是解决及即时性的问题,就是快速的对市场个性化需求的反映。第三个是灵活性,就是个性化的需求怎么去满足。 冯飞称,关于中国制造2025,他们正在做的最核心的事,就是推智能制造;不管是全球第三次工业革命,还是德国人讲的工业4.0,大家的共识性意见,就是推进互联网和制造技术的融合。 “中国到目前到了什么发展阶段,我想我们又有工业2.0普及的问题,又有3.0补课问题,同时4.0全球的趋势不做还不行,因为我们有问题已经暴露出来,比如个性化需求方面等。”冯飞说,从供给侧、工业自身、工业进步而言,我们需要做这些事情,智能制造恐怕是中国制造2025当中最重要的方面,我们称为突破口、主战场。 冯飞表示,中国制造业全球第一,从整个制造业工业近两年发展的情况来看,确实像宏观经济一样,面临着比较大的下行压力,主要的问题还是结构性问题,结构性过剩、产能严重过剩,还有一些有供给不足,还不能适应非结构升级的需要,有些结构性问题。从全球来看,新一轮科技革命和产业变革,都集中在工业领域,特别是互联网技术和制造业技术的紧密结合,有人称之为第三次产业革命,德国人称之为德国工业4.0,美国正在发展先进制造业,发展工业互联网,韩国在做制造业革新3.0,全球面临着新一轮在制造业领域激烈的竞争。 冯飞称,在这样的形势下,2015年5月中国发布《中国制造2025》,主要还是强调信息技术怎么和制造技术的融合;在刚刚结束的中央经济工作会议上,几位专家都谈到供给侧的结构性改革,“三去、一降、一补”很多是在工业领域当中体现,特别是去产能、降成本、补短板。去产能现在正在加紧推进的。 冯飞透露,2016年,工业领域所面临的形势压力仍然比较大,但同时也是中国制造2025全面实施的一年,中国制造2025,最主要是改变产业发展的方式,第一是要有产业技术做支撑,第二个是绿色制造。第三个是由生产型制造向生产服务型制造转变,提高附加价值,形成新的产业竞争力和发展的空间。