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解讀《中國製造2025》 聚焦“智能製造”

瀏覽:818     發表時間:2016-10-06 09:20:53

在中國製造2025規劃中,智能製造是主攻方向,是未來製造業發展的重大趨勢和核心內容,也是解決我國製造業由大變強的根本路徑。

 《中國製造2025》是我國實施製造強國戰略第一個十年的行動綱領,為細化落實《中國製造2025》,工業和信息化部、發展改革委、科技部、財政部組織編製了製造業創新中心、工業強基、綠色製造、智能製造和高端裝備創新等5個工程實施指南,並正式發布。

  其中,智能製造工程推動製造業智能轉型,推進產業邁向中高端;高端裝備創新工程以突破一批重大裝備的產業化應用為重點,為各行業升級提供先進的生產工具。重點聚焦"五三五十"重點任務,即:攻克五類關鍵技術裝備,夯實智能製造三大基礎,培育推廣五種智能製造新模式,推進十大重點領域智能製造成套裝備集成應用。

  《中國製造2025》中提出,要以智能製造為突破口和主攻方向。為落實《中國製造2025》,工信部啟動實施了“智能製造試點示範專項行動”,直接切入製造活動的關鍵環節,通過“點”上突破,形成有效的經驗和模式。工信部在全國範圍內遴選出了46個智能製造試點示範項目,涉及38個行業、21個地區。除此之外,今年上半年,工信部圍繞專項行動還開展了相關工作:一是強化戰略規劃指導,二是發揮標準引領作用,三是堅持試點示範帶動,四是以實施工程專項為手段,五是強化能力建設保障。

  一、主要目標

  "十三五"期間通過數字化製造的普及,智能化製造的試點示範,推動傳統製造業重點領域基本實現數字化製造,有條件、有基礎的重點產業全麵啟動並逐步實現智能轉型;

  "十四五"期間加大智能製造實施力度,關鍵技術裝備、智能製造標準/工業互聯網/信息安全、核心軟件支撐能力顯著增強,構建新型製造體係,重點產業逐步實現智能轉型。

  二、具體目標

  1、關鍵技術裝備實現突破。高檔數控機床與工業機器人、增材製造裝備性能穩定性和質量可靠性達到國際同類產品水平,智能傳感與控製裝備、智能檢測與裝配裝備、智能物流與倉儲裝備基本滿足國內需求,具備較強競爭力,關鍵技術裝備國內市場滿足率超過50%。

  2、智能製造基礎能力明顯提升。初步建立基本完善的智能製造標準體係,完成一批急需的國家和行業重點標準;具有知識產權的智能製造核心支撐軟件國內市場滿足率超過30%;初步建成IPv6和4G/5G等新一代通信技術與工業融合的試驗網絡、標識解析體係、工業雲計算和大數據平台及信息安全保障係統。

  3、智能製造新模式不斷成熟。離散型智能製造、流程型智能製造、網絡協同製造、大規模個性化定製、遠程運維服務等五種智能製造新模式不斷豐富完善,有條件、有基礎的行業實現試點示範並推廣應用,建成一批智能車間/工廠。試點示範項目運營成本降低30%、產品生產周期縮短30%、不良品率降低30%。

  4、重點產業智能轉型成效顯著。有條件、有基礎的傳統製造業基本普及數字化,全麵啟動並逐步實現智能轉型,數字化研發設計工具普及率達到72%,關鍵工序數控化率達到50%;十大重點領域智能化水平顯著提升,完成60類以上智能製造成套裝備集成創新。

  三、關鍵技術裝備研製重點

  高檔數控機床與工業機器人。數控雙主軸車銑磨複合加工機床;高速高效精密五軸加工中心;複雜結構件機器人數控加工中心;螺旋內齒圈拉床;高效高精數控蝸杆砂輪磨齒機;蒙皮鏡像銑數控裝備;高效率、低重量、長期免維護的係列化減速器;高功率大力矩直驅及盤式中空電機;高性能多關節伺服控製器;機器人用位置、力矩、觸覺傳感器;6-500kg級係列化點焊、弧焊、激光及複合焊接機器人;關節型噴塗機器人;切割、打磨拋光、鑽孔攻絲、銑削加工機器人;縫製機械、家電等行業專用機器人;精密及重載裝配機器人;六軸關節型、平麵關節(SCARA)型搬運機器人;在線測量及質量監控機器人;潔淨及防爆環境特種工業機器人;具備人機協調、自然交互、自主學習功能的新一代工業機器人。

  增材製造裝備。高功率光纖激光器、掃描振鏡、動態聚焦鏡及高品質電子槍、光束整形、高速掃描、陣列式高精度噴嘴、噴頭;激光/電子束高效選區熔化、大型整體構件激光及電子束送粉/送絲熔化沉積等金屬增材製造裝備;光固化成形、熔融沉積成形、激光選區燒結成形、無模鑄型、噴射成形等非金屬增材製造裝備;生物及醫療個性化增材製造裝備。

  智能傳感與控製裝備。高性能光纖傳感器、微機電係統(MEMS)傳感器、多傳感器元件芯片集成的MCO芯片、視覺傳感器及智能測量儀表、電子標簽、條碼等采集係統裝備;分散式控製係統(DCS)、可編程邏輯控製器(PLC)、數據采集係統(SCADA)、高性能高可靠嵌入式控製係統裝備;高端調速裝置、伺服係統、液壓與氣動係統等傳動係統裝備。

  智能檢測與裝配裝備。數字化非接觸精密測量、在線無損檢測係統裝備;可視化柔性裝配裝備;激光跟蹤測量、柔性可重構工裝的對接與裝配裝備;智能化高效率強度及疲勞壽命測試與分析裝備;設備全生命周期健康檢測診斷裝備;基於大數據的在線故障診斷與分析裝備。

  智能物流與倉儲裝備。輕型高速堆垛機;超高超重型堆垛機;高速智能分揀機;智能多層穿梭車;智能化高密度存儲穿梭板;高速托盤輸送機;高參數自動化立體倉庫;高速大容量輸送與分揀成套裝備、車間物流智能化成套裝備。

  四、十大領域智能製造成套裝備集成創新重點

  製造業覆蓋麵很廣,為了確保用十年的時間,到2025年,邁入製造強國行列,必須堅持整體推進、重點突破。《中國製造2025》圍繞經濟社會發展和國家安全重大需求,選擇十大優勢和戰略產業作為突破點,力爭到2025年達到國際領先地位或國際先進水平。

  《中國製造2025》重點領域技術路線圖指明了十大重點領域的發展趨勢、發展重點,引導企業的創新活動。技術路線圖的發布,可以引導廣大企業和科研、教育等專業機構在充分進行市場調研、審慎考慮自身條件和特點的基礎上,確定發展方向和重點;也可引導金融投資機構利用自己掌握的金融手段,支持從事研發、生產和使用技術路線圖中所列產品和技術的企業和項目,引導市場和社會資源向國家的戰略重點有效聚集。技術路線圖也可為各級政府部門支持重點領域的發展提供谘詢和參考。

  十大領域智能製造:

  電子信息領域。消費類電子整機產品製造成套裝備;極大規模集成電路(芯片)製造工藝裝備;集成電路先進封裝與測試成套裝備;低溫共燒陶瓷(LTCC)、薄膜等先進基板製造成套裝備;表麵貼裝成套裝備;高密度混合集成模塊、微機電係統(MEMS)器件組裝成套裝備;新型元器件(片式電子器件、高性能元件、電池、高亮度半導體照明芯片和器件、大功率半導體器件)製造成套裝備;新型平板顯示製造成套裝備;高效太陽能電池片製造成套裝備;以碳化矽(SiC)、氮化镓(GaN)為代表的寬禁帶半導體電力電子器件製造成套工藝與裝備。

  高檔數控機床和機器人領域。高精度床身箱體類零件智能加工成套設備;高精度絲杠與導軌、高速主軸、長壽命模具、高壓大流量泵閥等核心零部件製造所需的精密加工與成形製造成套裝備;微納加工、電加工與激光特種加工成套裝備;機器人減速器、伺服電機精密製造成套裝備。

  航空航天裝備領域。航空航天鈑金件高效加工與成形成套裝備;難變形金屬件智能化激光焊接、超塑/擴散連接成套裝備;大型複合材料機身和機翼、航天複合材料構件自動化數字化鋪放、成形、加工和檢測成套裝備;飛機、火箭整機、發動機及大部件數字化柔性對接與裝配成套裝備;發動機空氣動力性能智能試驗平台;整機結構疲勞及承載力多通道智能化測試試驗成套裝備;飛機整機漸變自動噴漆成套裝備;固體發動機裝藥界麵粘接質量無損檢測裝備。

  海洋工程裝備及高技術船舶領域。柔性可重構工裝、高功率激光複合焊接(FCB)、多點壓力成形船舶分段流水線智能化成套裝備;船體外板塗裝、環縫塗裝、典型結構智能焊接、大船艙自動化柔性對接與裝配、大尺寸智能測量與定位、舵漿高效定位與安裝等總裝建造關鍵成套工藝裝備;大型柴油機缸體、曲軸、齒輪、葉片智能加工成套裝備;水深超過1000米飽合潛水焊接成套裝備;海工裝備海上檢測試驗成套裝備;海底油氣輸送管道自動化焊接與塗裝成套裝備;海上大型壓力容器智能化焊接成套裝備。

  先進軌道交通裝備領域。鋁/鎂合金、不鏽鋼輕量化車身的高效激光及激光複合焊、攪拌摩擦焊新型成套裝備;大型鋁合金板材超塑成形成套裝備;複合材料車身快速成形成套裝備;大功率高可靠柴油機核心部件製造成套裝備;30噸軸重以上電力機車核心部件製造成套裝備;120km/h以上高載客能力高加減速輕量化城軌列車及250km/h、350km/h以上高速列車用齒輪、軸承、輪對、轉向架、製動係統等輕量化加工與成形成套裝備。

  節能與新能源汽車領域。輕量化多材質混合車身智能製造成套裝備、車用碳纖維複合材料構件高效低成本成形成套裝備;基於機器人的伺服衝壓/模壓成形、高效連接(激光焊、鉚、粘)、節能環保型塗裝等智能成形成套裝備;汽車發動機、變速箱等高效加工與近淨成形成套裝備、柔性裝配與試驗檢測裝備;柴油高壓共軌、汽車ABS/ESP、新能源汽車機電耦合係統等精密加工、成形、在線檢測與裝配成套裝備;動力電池數字化製造成套裝備。

  電力裝備領域。百萬千瓦級核電機組主設備智能化加工與成形成套裝備;大型發電設備用定轉子、轉輪、葉片、鍋爐受壓部件等先進加工與機器人焊接成套裝備;超特高壓輸變電關鍵設備智能製造及裝配成套裝備;智能電網及用戶端關鍵設備精密製造及裝配成套裝備;大功率電力電子器件、高溫超導材料、大規模儲能、新型電工材料、高壓電容器、高壓電瓷和絕緣子等關鍵元器件、材料的智能製造成套裝備;在線檢測、遠程診斷與可視化裝配成套裝備。

  農業裝備領域。聯合收割機底盤、脫離滾筒等部件激光焊接、鉚接與塗裝成套裝備;土壤工作、采收作業等關鍵部件智能衝壓、模壓成形、表麵工程等成套裝備;農產品智能揀選、分級成套裝備;食品高黏度流體灌裝智能成套裝備;多功能PET(聚對苯二甲酸乙二醇酯)瓶飲料吹灌旋一體化智能成套設備;液態食品品質無損檢測、高速無菌灌裝成套設備。

  新材料領域。先進鋼鐵潔淨化、綠色化製備及高效精確成形成套裝備;有色金屬材料低能耗短流程、高性能大規格製備成套裝備及低成本化精密加工與高效成形成套裝備;先進化工材料高效合成與製備裝備;先進輕工材料的綠色高效分離、功能化和高值化加工製備、改性成套裝備;先進紡織材料的材料設計、加工、製造一體化成套工藝與裝備;特種合金、高性能碳纖維、先進半導體等關鍵戰略材料的穩定批量製備與高效低成本加工成套裝備;增材製造材料、石墨烯、超導、智能仿生與超材料等中小批量純化製備、調控與分離成套裝備。

  生物醫藥及高性能醫療器械領域。應用過程分析技術、自動化和信息化程度高、滿足高標準GMP要求的無菌原料藥製造成套設備;注射劑高速灌裝聯動智能成套裝備;高速口服固體製劑智能成套設備;中藥高效分離提取智能成套裝備;緩控釋等高端劑型智能生產成套設備;高速智能包裝設備;數字化影像設備;全自動生化免疫檢驗成套裝備;遠程監護和遠程診療設備。

  結語:麵臨新一輪科技革命和產業變革,美國、德國等製造強國紛紛提出了製造業升級的思路和規劃。而在"中國製造2025"規劃中,智能製造是主攻方向,是未來製造業發展的重大趨勢和核心內容,也是解決我國製造業由大變強的根本路徑。隨著產業政策的逐漸明朗,智能製造產業將進入高速發展的階段,而一些提前布局的企業無疑將從中大為受益,產業鏈包含高端數控機床,工業機器人,傳感物聯,自動化(數字化)工廠,個性化製造新業態等,其中智能化機器人、自動化裝備方向更是值得期待。


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