在科技革命與(yu) 產(chan) 業(ye) 變革加速演進的今天,未來製造已成為(wei) 全球製造業(ye) 競爭(zheng) 的戰略製高點。工信部等七部門聯合發布的《關(guan) 於(yu) 推動未來產(chan) 業(ye) 創新發展的實施意見》,將未來製造列為(wei) 六大重點方向之首,明確提出要發展未來製造領域,發展智能製造、生物製造、納米製造、激光製造、循環製造,突破智能控製、智能傳(chuan) 感、模擬仿真等關(guan) 鍵核心技術,推廣柔性製造、共享製造等模式,推動工業(ye) 互聯網、工業(ye) 元宇宙等發展。
上海在未來製造的新技術、新工藝、新材料、新設備、新模式方麵形成了大量的積累和創新探索,總體(ti) 處於(yu) 國內(nei) 領先水平。
智能製造
智能製造。智能製造是智能控製、智能傳(chuan) 感、模擬仿真等智能技術在製造業(ye) 全環節領域的應用,從(cong) 而成為(wei) 實現智能設計研發、智能生產(chan) 、智能檢測以及智能化庫存和產(chan) 品質量管理的一種製造業(ye) 發展方式。智能製造因其高效的全流程智能化管控,可以大幅提高製造效率、實現精準控製、降低人工成本,從(cong) 而未來製造的重要趨勢,並且是不可逆的趨勢。如今的智能製造已經超越了簡單的機械設備自動化本身,大數據、數字孿生、AI等技術的應用,使得智能製造走向覆蓋虛擬仿真設計、智能裝備和柔性生產(chan) 線的集成應用、數字化的精益管理、一體(ti) 化計劃調度的大模型賦能製造、數字孿生工廠、工業(ye) 元宇宙應用的新時代。
智能製造領域,上海是國內(nei) 最大的智能製造係統集成解決(jue) 方案輸出地和智能製造核心裝備產(chan) 業(ye) 集聚區之一。其中智能製造係統集成的工業(ye) 總產(chan) 值突破600億(yi) 元,智能製造裝備產(chan) 業(ye) 的規模突破1000億(yi) 元。上海還成為(wei) 全國首個(ge) 機器人密度納統城市,目前機器人密度260台/萬(wan) 人,是國際平均水平兩(liang) 倍多,重點產(chan) 業(ye) 規上工業(ye) 企業(ye) 機器人密度達426台/萬(wan) 人;機器人市場約占全國的42%,約占全球市場的16%。截至目前,上海打造了19家國家級智能製造示範工廠,60家單位111個(ge) 國家級智能製造優(you) 秀場景,國家級智能製造示範工廠和優(you) 秀場景名單總數均位於(yu) 全國城市首位。
生物製造
生物製造。“合成生物,生成萬(wan) 物”, 所謂生物製造,指的是利用菌種、細胞、酶等生命體(ti) 的生理代謝機能或催化功能,通過工業(ye) 發酵工藝規模化生產(chan) 人類所需的化學品和高分子材料的製造過程。隨著基因組編輯技術和DNA合成技術的進步,以及以AI的利用為(wei) 代表的數字技術的發展,生物技術的社會(hui) 應用正在加速,被廣泛應用於(yu) 製造業(ye) 、能源、醫藥品、食品等工業(ye) 領域。生物製造融合了生物學、化學、工程學等多種技術,具有清潔、高效、可再生等特點,被認為(wei) 具有引領“第四次工業(ye) 革命”的潛力,是世界各國競爭(zheng) 的熱點。專(zhuan) 家表示,生物製造將帶來至少三方麵的重大變革:重構傳(chuan) 統化工的生產(chan) 路線、替代傳(chuan) 統天然產(chan) 物的獲取方式、顛覆傳(chuan) 統農(nong) 業(ye) 種養(yang) 殖模式。
生物製造領域,上海作為(wei) 合成生物的發源地,在食品、化妝品、生物醫藥等領域的創新策源與(yu) 應用轉化的引領優(you) 勢明顯;在細分類別集聚了諸多龍頭企業(ye) ,如平台技術服務類,為(wei) 合成生物學產(chan) 業(ye) 上遊各類技術賦能企業(ye) ,代表企業(ye) 包括芯宿醫療、迪贏生物、奔曜科技等。高端製造類,代表企業(ye) 如材料領域的凱賽生物、藍晶生物等,生物醫藥領域的寶濟藥業(ye) 、君實生物、美迪西、藥明康德等,食品領域的昌進生物、食未生物等。產(chan) 業(ye) 鏈供應類,助力提升本市合成生物學產(chan) 業(ye) 鏈配套供應類企業(ye) 的發展能級,代表企業(ye) 如東(dong) 富龍、迪必爾、兆維科技等。
納米製造
納米製造。納米製造是指具有特定功能的納米尺度的結構、器件和係統的製造技術,主要分為(wei) 兩(liang) 種方向,一種以微製造為(wei) 基礎向其製造精度的極限逼近,達到納米加工的能力;另一種聚焦在納米材料。微納加工領域的研發不僅(jin) 推動著微電子領域的發展,同時也催生了新型的智能傳(chuan) 感器、納米機器人和微型醫療設備等產(chan) 業(ye) 。微納製造技術作為(wei) 一種先進的製造技術,具有高精度、多功能性、定製化、低成本和環保友好等多方麵的特點。這些特點使得微納製造技術在通用設備領域有著廣闊的應用前景,並有望推動相關(guan) 產(chan) 業(ye) 的快速發展。
納米製造領域,上海匯聚了大量創新資源,在納米生物及醫學領域優(you) 勢明顯,在納米材料、納米醫藥、納米能源、納米的元器件和設備方麵具有紮實基礎,湧現出一批具有行業(ye) 影響力的代表企業(ye) 。在納米新材料領域,上海集聚了納琳威、英佛曼、暢的新材料、硼矩新材料等一批代表企業(ye) ,其中納琳威是全球第二家、國內(nei) 第一家也是唯一一家擁有TPU漆麵保護膜全產(chan) 業(ye) 鏈的研發及生產(chan) 企業(ye) ;英佛曼填補了多項納米材料工業(ye) 應用的技術空白。在納米生物醫藥領域,上海複旦張江生物醫藥股份有限公司早在2009年就上市銷售國內(nei) 外首個(ge) 納米藥物的仿製藥物—裏葆多,上海誼眾(zhong) 在納米給藥係統和抗腫瘤藥劑型創新領域,擁有納米膠束藥物載體(ti) 和藥用高分子輔料合成的關(guan) 鍵技術,上海細胞治療集團、上海洛啟生物醫藥技術有限公司等企業(ye) 納米抗體(ti) 藥物研發走在全國前列。
激光製造
激光製造。隨著科技和工業(ye) 的發展,常規加工工藝已經難以滿足精密工業(ye) 的要求,在此背景下,激光技術作為(wei) 一種高精度、高度可控、無損加工的先進工藝應運而生,包括製造領域中的激光切割、激光焊接、激光打標、激光刻蝕、激光打孔等工藝,以及測量和檢驗領域中的激光光刻、激光檢測、激光控製等,被廣泛應用於(yu) 電子產(chan) 業(ye) 、汽車製造、飛機製造、軌道交通和機器製造等行業(ye) ,是推動精密製造的重要方向。
激光製造領域,上海作為(wei) 我國激光技術的重要研發和產(chan) 業(ye) 化基地,廣泛應用於(yu) 各個(ge) 行業(ye) ,持續賦能高端製造發展。上海在激光製造各領域均湧現出一批優(you) 秀企業(ye) ,形成了較為(wei) 完整的產(chan) 業(ye) 鏈條。在光纖激光器領域,上海飛博激光、中電科天之星激光技術(上海)、上海朗研光電等在光纖激光器方麵具有較強競爭(zheng) 力;在激光晶體(ti) 領域,芯飛睿投資1億(yi) 元建設新一代集成化激光材料及微型化激光器件總部和生產(chan) 基地已基本建成;在激光切割領域,上海柏楚電子在高功率激光切割控製係統市場占有率保持國內(nei) 第一;在激光增材製造領域,上海聯泰科技、上海漢邦聯航激光科技、鐳脈工業(ye) 科技等入選工信部2023年度增材製造典型應用場景。此外,美國光惠,德國羅芬、勒斯姆勒、普雷茨特、斯棱曼,比利時瑪瑞斯,以及韓國奎科等激光製造龍頭企業(ye) 也均在上海設立合資公司。
循環製造
循環製造。循環製造包括了製造業(ye) 領域的材料及廢料的循環利用,具有非常廣泛的內(nei) 涵,既包括了循環製造的最高形式——再製造,也包括製造業(ye) 的綠色低碳發展。伴隨著應對全球氣候變化的一致性挑戰,碳中和成為(wei) 重要的國際趨勢,低碳、淨零排放和脫碳成為(wei) 未來工業(ye) 發展的重要方向。而作為(wei) 循環製造的最高形式——再製造,在國內(nei) 盡管發展多年,但再製造技術、舊件回收利用體(ti) 係以及應用市場始終沒有建立起來,但再製造的發展對於(yu) 有效應對日趨嚴(yan) 格的綠色貿易壁壘,非常重要,是未來引領綠色低碳發展的重要方向。
柔性製造
柔性製造。柔性製造一方麵指生產(chan) 能力的柔性反應能力,也就是機器設備的小批量生產(chan) 能力;另一方麵指的是供應鏈的敏捷和精準的反應能力。柔性製造技術由柔性製造係統(FMS)、柔性製造單元(FMC)、柔性製造線(FML)和柔性製造工廠(FMF),包括多台全自動數控機床、集中的控製係統及物料搬運係統、工業(ye) 機器人等組成。柔性製造以“需求觸發、個(ge) 性定製、小批量、多品種、低成本”的優(you) 勢實現了以需定產(chan) 、零庫存管理,能夠有效適應市場需求變化,從(cong) 而在製造業(ye) 中的比重越來越高。柔性製造是對傳(chuan) 統大規模製造、供應鏈管理、營銷手段的顛覆,在需求個(ge) 性化時代的重要性進一步凸顯。
柔性製造領域,上海是全球柔性製造領軍(jun) 企業(ye) 進入中國實驗應用的首選地,而上海本土的柔性製造設備和係統供應商正加速崛起。上海交大智邦、上海優(you) 博多維、庫卡柔性係統、芬發自動化等成為(wei) 柔性製造係統開發的典型代表;上海保隆汽車、上海禾賽科技、迅達(中國)電梯、上海創元化妝品、上海太太樂(le) 福賜特食品、上海西門子開關(guan) 、上海元非智能、上海紫丹食品包裝印刷等企業(ye) 作為(wei) 柔性產(chan) 線配置的標杆入選智能製造場景。
共享製造
共享製造。共享製造是一種新型的製造資源配置方式,它是共享經濟在生產(chan) 製造領域的應用創新。共享製造不僅(jin) 包括生產(chan) 設備、專(zhuan) 用工具、生產(chan) 線等製造資源的共享,還包括創新能力和服務能力的共享,如產(chan) 品設計與(yu) 開發能力、科研一起設備與(yu) 實驗能力以及物流倉(cang) 儲(chu) 、產(chan) 品檢測、設備維護、驗貨驗廠、供應鏈管理、數據存儲(chu) 與(yu) 分析等企業(ye) 普遍存在的共性服務需求的共享。共享製造對於(yu) 有效整合生產(chan) 要素和生產(chan) 能力、貫通供應鏈、融通大中小企業(ye) 具有重要意義(yi) ,是提高資源配置和使用效率的重要手段。
共享製造領域,上海形成了一批有影響力的示範平台和項目,共享資源類別和行業(ye) 覆蓋麵呈逐步拓展的趨勢。截至2023年,國家工信部共公布了32個(ge) 示範平台(共享製造類)和47個(ge) 共享製造示範項目,其中上海入選3個(ge) 共享製造平台,包括被譽為(wei) “電子元器件的京東(dong) ”的雲(yun) 漢芯城、中國數智化產(chan) 業(ye) 供應鏈服務引領者泓明供應鏈服務平台等;入選4個(ge) 共享製造示範項目,包括國內(nei) 同步帶領域龍頭領軍(jun) 企業(ye) 五同同步帶打造的共享工廠,國內(nei) 最早成立的獨立汽車設計公司之一龍創打造的自動駕駛共享項目等。入選總數在全國城市中位列首位。除了國家級共享製造示範平台項目外,上海每年評選的服務型製造示範項目中有不少都具有共享製造的屬性,同時大量的產(chan) 業(ye) 互聯網平台、大企業(ye) 開放創新中心等也屬於(yu) 廣義(yi) 範圍的共享製造平台。
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