我國是製造業(ye) 大國,但不是強國。為(wei) 此,我國政府確定了通過信息化帶動工業(ye) 化的國策,推動製造企業(ye) 實施製造業(ye) 信息化。在新技術層出不窮的當下,哪些技術可望給製造業(ye) 帶來新生?國家層麵又可以通過哪些政策性引導措施促進製造業(ye) 的信息化?在這些方麵,走在前列的美國可以為(wei) 我們(men) 提供可借鑒的經驗。
近年來,為(wei) 了重塑美國製造業(ye) 的全球競爭(zheng) 優(you) 勢,奧巴馬政府推出了一係列製造業(ye) 振興(xing) 計劃,依托新一代信息技術、新材料、新能源等創新技術,加快發展技術密集型的先進製造業(ye) 。作為(wei) 先進製造業(ye) 的重要組成,以先進傳(chuan) 感器、工業(ye) 機器人、先進製造測試設備等為(wei) 代表的智能製造,得到了美國政府、企業(ye) 各層麵的高度重視,創新機製得以不斷完善,相關(guan) 技術產(chan) 業(ye) 展現出了良好發展勢頭。
高度發達的製造業(ye) 是支撐美國經濟的重要支柱
製造業(ye) 為(wei) 美國經濟增長作出了巨大貢獻。2013年,美國製造業(ye) 產(chan) 值達到2.08萬(wan) 億(yi) 美元,占GDP的12.5%。製造業(ye) 創造了大量就業(ye) 崗位,超過1200萬(wan) 人直接從(cong) 事製造業(ye) 工作,而與(yu) 製造業(ye) 相關(guan) 的崗位總共達到1740萬(wan) 個(ge) ,占所有私營企業(ye) 就業(ye) 數量的六分之一。製造業(ye) 是美國重要的創新驅動,製造業(ye) 研發投入占到全美私營部門的三分之二,2013年僅(jin) 英特爾的研發支出就達到106億(yi) 美元,占全球半導體(ti) 研發支出的19%。此外,美國製造業(ye) 在生產(chan) 力水平、勞動效率、工人工資待遇以及生活水平等方麵也都位居全球前列。
美國智能製造技術產(chan) 業(ye) 保持全方位高水平發展
——智能技術創新全球領先
在智能技術的理論和應用研究方麵,美國長期處於(yu) 全球主導地位,人工智能、控製論、物聯網這些智能技術的基礎大多起源於(yu) 美國,計算機業(ye) 界最高獎項圖靈獎獲得者絕大多數是美國科學家。智能產(chan) 品研發方麵,美國也一直走在全球前列,從(cong) 早期的數控機床、集成電路、PLC,到如今的智能手機、無人駕駛汽車以及各種先進傳(chuan) 感器,大量與(yu) 智能技術相關(guan) 的創新產(chan) 品誕生自美國高校的實驗室和企業(ye) 的研發中心。
——智能製造產(chan) 業(ye) 化應用不斷加深
一是智能元器件和製造裝備在生產(chan) 環節得到廣泛使用。生產(chan) 線自動化控製、倉(cang) 儲(chu) 管理等方麵早已大麵積應用到RFID技術,有的自動化車間已經開始使用超高頻RFID;而據美國機器人工業(ye) 協會(hui) 估計,全美已有大約23萬(wan) 台機器人投入工廠生產(chan) 。二是依托大數據、物聯網等新一代信息技術的智能係統平台相繼推出。羅克韋爾的開放式智能製造平台、通用的Predix軟件平台都是依托數據采集實現工況監測管理的典範。三是生產(chan) 流程管理由數字化進入智能化。特斯拉打造的機器人全自動化超級工廠5天內(nei) 就可以實現一輛電動車從(cong) 模型到成型的生產(chan) 過程。
——智能製造產(chan) 業(ye) 體(ti) 係日趨完善
美國從(cong) 基礎元器件到智能製造裝備再到工業(ye) 軟件係統的智能製造產(chan) 業(ye) 體(ti) 係越來越完善。基礎元器件領域,不僅(jin) 有艾默生、霍尼韋爾這樣的工業(ye) 巨頭,更有大量專(zhuan) 注於(yu) 某一細分領域的優(you) 秀小企業(ye) ,僅(jin) PLC廠商就多達上百家,傳(chuan) 感器更是擁有上千家研發生產(chan) 商。在數控機床方麵,擁有MAG、哈挺、哈斯、格裏森等一批知名企業(ye) 滿足美國市場需求,工業(ye) 機器人也擁有American Robot這樣的知名企業(ye) 。在工業(ye) 軟件方麵,從(cong) 研發設計軟件到管理軟件,再到生產(chan) 控製軟件,全球絕大多數有實力的企業(ye) 都來自美國。
健全的創新發展機製是智能製造快速發展的助推器
——強化戰略頂層設計,完善法律製度保障
一是戰略計劃相繼出台。2011年2月,奧巴馬政府發布“美國創新戰略”,提出加快先進製造業(ye) 發展。同年6月,“先進製造夥(huo) 伴計劃”出台,旨在推動創新、保障智力渠道、完善商業(ye) 環境。2012年2月,“國家先進製造戰略計劃”公布,就加速先進製造領域特別是中小製造企業(ye) 投資、加大對先進製造研發投入、加強先進製造相關(guan) 機構夥(huo) 伴關(guan) 係等5方麵設定了政策目標。
二是法律保障得到加強。2010年8月,奧巴馬簽署了《製造業(ye) 促進法案》,授權免除了包括機床製造裝備在內(nei) 的800種製造業(ye) 原材料和中間產(chan) 品的進口關(guan) 稅,以降低製造業(ye) 生產(chan) 成本。
——重視小企業(ye) ,使其成為(wei) 智能製造創新發展重要動力
美國約有小企業(ye) 2500萬(wan) 家,占到美國全部企業(ye) 數量的98%,而製造業(ye) 領域的小企業(ye) 數量接近30萬(wan) 家,其中不乏像居於(yu) 全球超高頻RFID行業(ye) 領先地位的Alien公司、加速器傳(chuan) 感器等方麵表現卓越的Dytran公司等優(you) 秀企業(ye) 。
小企業(ye) 的蓬勃發展離不開美國健全的政策、法律、財稅、融資以及社會(hui) 服務體(ti) 係。美國政府對小企業(ye) 曆來高度重視,很早就成立了小企業(ye) 管理局等專(zhuan) 門機構為(wei) 小企業(ye) 提供全方位服務;非營利機構也對小企業(ye) 發展提供了盡可能的幫助,國家製造科學中心就通過向小企業(ye) 積極推廣其所掌握的國家技術幫助小企業(ye) 提升競爭(zheng) 力。
大量優(you) 秀小企業(ye) 的存在使得國家創新能力不斷增強,市場分工不斷細化,產(chan) 業(ye) 鏈條不斷完善;同時也使大集團更容易通過並購來加快新技術發展和新產(chan) 品普及,例如穀歌為(wei) 搶占智能裝備市場,在2013年僅(jin) 用半年時間就完成了對9家機器人公司的收購。
——加深多方合作,促進智能製造跨界融合發展
一是政府主導建立製造業(ye) 創新研究所體(ti) 係,加快推動前沿製造技術的基礎研究和成果轉化。在“先進製造夥(huo) 伴計劃”發布後,美國開始建立區域性的製造創新中心,並以此打造國家製造業(ye) 創新網絡。目前已相繼成立了增材製造創新研究所(現已更名為(wei) “美國製造”)、數字化製造與(yu) 設計創新研究所等四家區域性研究機構。這些研究機構吸納聯邦政府、高校院所以及企業(ye) 界等各方資源,以彌合基礎研究與(yu) 實際生產(chan) 之間的鴻溝。奧巴馬的最終目標是在未來10年內(nei) 建立45所製造業(ye) 創新研究機構。
二是製造巨頭加快調整產(chan) 品業(ye) 務發展戰略,推動跨行業(ye) 合作不斷加深,在發揮各自優(you) 勢實現各自利益的同時推進製造業(ye) 向智能化、網絡化方麵發展。自動化巨頭羅克韋爾與(yu) IT巨頭思科多年來一直保持著緊密的戰略合作夥(huo) 伴關(guan) 係,幫助製造商打通生產(chan) 車間與(yu) 其他部門間的數據通道。而另一家自動化巨頭通用電氣則致力於(yu) 聯合IT企業(ye) 推動工業(ye) 互聯網計劃。2013年6月,通用與(yu) 電商巨頭亞(ya) 馬遜、管理谘詢巨頭埃森哲以及雲(yun) 平台廠商Pivotal發起創建了工業(ye) 互聯網,為(wei) 工業(ye) 生產(chan) 提供實時大數據采集分析;2014年3月,通用電氣又與(yu) AT&T、思科、IBM和英特爾共同發起成立了工業(ye) 互聯網聯盟,以期打破技術壁壘,促進物理世界與(yu) 虛擬世界融合。
三是非營利機構積極承擔融合創新技術的協同研發和轉移推廣。美國國家標準與(yu) 技術研究院積極部署“智能製造係統模型方法論”、“智能製造係統設計與(yu) 分析”、“智能製造係統互操作”等重大科研項目工程。2011年,美國智能製造領導聯盟和美國國家製造科學中心結成了合作夥(huo) 伴關(guan) 係,共同打造國家智能製造生態係統,推動工業(ye) 建模和仿真工具的研發應用。#p#分頁標題#e#
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