《合成生物技术带来化学品制造新变革》

  • 来源专题:生物科技领域知识集成服务
  • 编译者: 陈方
  • 发布时间:2019-05-03
  • 中国科学院机构知识库(CAS IR GRID)以发展机构知识能力和知识管理能力为目标,快速实现对本机构知识资产的收集、长期保存、合理传播利用,积极建设对知识内容进行捕获、转化、传播、利用和审计的能力,逐步建设包括知识内容分析、关系分析和能力审计在内的知识服务能力,开展综合知识管理。

相关报告
  • 《美国制造业将迎来新革命》

    • 来源专题:数控机床与工业机器人
    • 编译者:杨芳
    • 发布时间:2015-07-03
    • 过去50年来,美国工业生产增长速度甚至超过了整体经济的发展速度。根据布鲁金斯学会的马丁·贝利和巴里·博斯沃思的最新研究,过去50年来美国工业生产速度甚至超过了美国经济发展速度。也就是说,与传统观点不同,制造业在美国经济中的重要性并没有降低,一直到2011年,中国略超过了美国,美国曾自诩是世界上最大的制造业国家,并仍然是一个工业强国。在美国一些地区或城市,工厂正在消失,这是真实的,2000年至2010年,美国制造业岗位减少了570万个,而经济学家认为,判断一个行业是否有所下降,主要看现有生产率与效率水平下,新增就业岗位是否与行业增长成比例增加。 原因之一,就是始于2008年经济危机的裁员,另一个根本原因是美国制造业不平衡发展,美国大部分制造业的扩张集中的一些特定领域:电子产品大约90%,而汽车、航空、电器与化学等却在90%比例以外,最新数据表明,工业经济增长放缓。 原因之二是贸易赤字,自80年代初,美国进口制造业商品超过了出口,在过去十年里,大多数制造商品来自亚洲,主要来自中国。这个数字是惊人的,2000年,75%的美国总贸易逆差是来自亚洲,2012年,数字达到了100%,这意味着亚洲成为了美国制造业进口大于出口的全球唯一大洲。2000年,美国与亚洲制造商品贸易赤字中,中国占三分之一,2012年,这个比例上升到72%。 中国的制造业商品进入美国,超过了美国制造业商品的出口。 对美国来说,好消息是,美国制造业正将迎来一场巨变,根据贝利和博斯沃思最新研究,机器人技术、材料纳米、信息技术等正引领新的一场美国制造业革命。 第一,能源行业变化是巨大的。美国拥有世界第二大页岩气储量,并具备全世界最先进新技术,石油和天然气是从岩石水力压裂提取出来的,美国能源热潮使得天然气价格低于全球平均水平,进而,美国制造业独特竞争优势。 第二,自动化与机器人技术。随着机器人技术发展,效率与精度日益提高,生产机器人的成本正在降低,机器人可以取代很多生产线工人的工作,美国计算机与电子产品生产技术使得具有独特自动化优势。 第三,纳米技术、生物技术、新材料。贝利和博斯沃思研究发现,碳纳米管、石墨烯等提高了晶体管性能,生产出重量轻的复合材料,荧光纳米技术用在了生物和太阳能电池上,纳米技术也应用在医学诊断,检测污染物等应用中。 第四,互联网和信息技术,包括大数据、3D打印机,物联网等创新应用正在改变者制造业,比如,通用公司已经采取了信息技术集群优势,降低了运输巨大能源成本。 受到克里米亚和叙利亚地缘政治,美国收入财富不平等日益加剧,来自竞争对手俄罗斯和中国持续增长的影响等,使得美国经济实力看起来有些减弱。而在制造业行业,较低的能源价格、信息技术的创新,机器人技术进步和材料科学进步等,正推动着美国制造业新的一场革命,也将重振美国制造业,并使其成为全球最有竞争力的国家。
  • 《抢占先机 推进信息与制造技术深度融合》

    • 来源专题:数控机床——战略政策
    • 编译者:杨芳
    • 发布时间:2017-11-21
    • 制造业与互联网融合是新一轮科技革命和产业变革的核心,是《中国制造2025》的主线,是实现我国制造业转型升级和跨越式发展的关键。全球范围内,德国“工业4.0”、美国工业互联网等战略都积极推进信息技术与制造技术的深度融合,以抢占竞争先机。 目前,从全球制造业与互联网融合的情况来看,呈现出新要素、新动力、新模式、新链条、新格局的“五新”特征。因此,对制造业与互联网融合特征进行分析总结,对提高我国制造业竞争力,加快推进《中国制造2025》有重要意义。 信息独立为新的生产要素 信息独立为新的生产要素,并正在成为最活跃的生产力。从人类社会发展历史来看,劳动力是农业社会最重要的生产要素;伴随着工业革命的到来,科学技术成为经济社会发展的关键;而到了互联网时代,信息在人类社会中的作用逐渐凸显,随着信息技术不断创新突破,由生活工具扩展应用到生产制造领域,信息成为独立于资本、土地、劳动力、技术等要素的新增生产要素。 信息要素已经成为一种重要的战略资源存在,并随着互联网应用领域向广度和深度扩展,正在逐渐成为最为活跃的生产力。据《G20国家互联网发展研究报告》预测,2016年英国、韩国、中国、欧盟、印度和美国的互联网经济占GDP比重将分别为12.4%、8%、6.9%、5.7%、5.6%和5.4%。信息要素正在为经济注入新动能,撬动经济发展。美国麦肯锡预计,到2020年美国大数据应用带来的增加值将占2020年GDP的2%~4%。数据、信息、网络正在成为产业发展不可或缺的因素,信息经济带来的新兴产业,以及将信息技术应用到制造业中,带来价值倍增,正在成为新的经济增长点。 新动力与新模式形成 智能制造变革生产方式,大幅提升制造业的效率和水平,成为新的动力。智能制造是制造业与互联网融合变革生产方式的最直接体现,是互联网时代的必然选择。智能制造使得原有的大批量、标准化的流水线生产向小批量、多种类、高品质、个性化、差异化转变,有效提高制造业供给水平和能力,是实现供给侧结构性改革的重要途径。通过智能化生产方式,大幅提高生产效率和水平,比如工信部在全国开展了109个智能制造试点示范项目,通过对示范项目实施前后效果统计显示,其生产效率平均提高32.9%,能源利用率提高11.3%,运营成本降低19.3%,产品研制周期缩短30.8%,产品不良品率降低26.3%。同时,智能制造能够缓解当前我国人工成本上升带来的压力,在加快制造业转型、提升质量效率等方面具有极大的推动作用,已经成为制造业时代的需要和主流发展趋势。 同时,互联网催生企业组织结构创新,衍生出一大批新业态新模式,正在成为制造业转型升级的新引擎。在生产环节,企业通过数字化管控中心实现对人、财、物的精准化管理,实现最优生产组合。在组织结构上,层级式的组织结构逐步向扁平化、合作性演变。流通环节,信息沟通更加便利,部分中间环节被取代,产品的供需对接更加直接。围绕资金、人才等要素,出现互联网金融、众筹、猪八戒网等新的业态,不断优化资源配置。基于数字化技术重新定义生产,衍生出3D打印、协同制造、远程运维、个性化定制等新模式。依托互联网平台、大数据、云计算等,加快运营模式创新,信息经济、分享经济等成为经济发展新亮点。 新链条与新格局初现 产业链向复合型转变,制造业价值逐步向中高端延伸,逐渐形成了新的产业链条。互联网技术与制造业融合,引发产业链变革,由传统“研发-制造-销售”线性产业链向复合型产业链转变。基于互联网,设计研发、生产制造、品牌服务三个环节之间的信息可以快速互通,产业链上下游分工界限逐步打破,实现设计、生产、服务各环节协同推进。随着产业链向复合型转变,制造业价值链产生的内在运作机理随之变化。在制造业价值链中,制造业环节逐步向两端延伸,由低附加值向高附加值转变。 制造业全球竞争格局重构,制造业与互联网融合成关键,新的产业格局初现。越来越多的国家意识到单纯依靠研发设计、品牌服务不足以掌控行业话语权,特别是在互联网条件下,产品的研发、服务与生产制造高度契合,甚至是一体化的。在互联网时代,抢占制造业全球竞争的制高点,关键在于实现制造业与互联网高度融合。美国实施“再工业化”战略,以信息优势吸引高端制造业回流。德国推进“工业4.0”,以德国强大的制造业基础来向智能化、信息化发力。我国,在互联网新业态、新模式应用上高度活跃,但我们并不是互联网强国,与美国、德国等国家还有差距。加快布局工业互联网,不断推动两化深度融合,才能抢抓时代机遇,抢占竞争先机。 四方面推进融合发展 一是转变理念,加快制定和完善行业标准。互联网与制造业融合产生很多新领域新业态新模式,而相应的标准尚不完善,甚至处于空白阶段。德国在推进“工业4.0”中是格外重视标准,以标准先行,标准对产业的贡献率仅次于资本。在推进互联网与制造业融合中,要转变对标准的认识,超前布局,特别是在一些规范和协议尚处于空白的领域,要及早抢占先机,真正做到以标准为引领,以标准促发展。 二是强化基础,建设信息和网络基础设施。推进制造业与互联网融合,发展智能制造,特别是网络化协同制造,网络基础是关键。而目前,园区、企业等地的网络基础尚不能满足负载要求,网络载荷、网络性能、安全保障等有待提升。加强服务于工业领域的信息技术,加快工业互联网建设,支持工业互联网试验验证平台、关键资源管理平台、商用流转数据管理平台的建设。同时,保障信息安全,加快建设工业互联网监测、工控网络安全防御、工业控制系统仿真测试与验证等平台建设。 三是定期总结,及时推广先进经验和做法。将典型企业和项目的先进经验和做法进行总结梳理,形成具有地区、行业特点的经验和做法,进行针对性的推广应用。充分利用行业协会,加强行业企业在信息化改造中的交流,加快形成行业规模效应。地方政府可采用政府购买服务的形式,组织行业专家为企业进行智能诊断,制定适合企业的智能化改造方案。 四是注重应用,加快普及应用数字化技术。数字化技术是大型设备、产品的全生命周期管理和数字化设备广泛应用的基础。而很多企业处于数字化、智能化转型升级的起步阶段,缺乏必要的技术基础。为此,要积极鼓励企业应用数字化产业和技术,实现生产的数字化管理、数字化信息,对于相对条件不具备的企业,可以有选择的对部分厂房和车间进行数字技术的配置和应用,打造自己的数字车间、智能工厂的样本车间,再逐步有序推进。