智能制造科技发展“十二五”专项规划的形势与需求
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发布时间：2022-04-23 10:08
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时间：2023-10-10 22:26
制造业是我国国民经济的重要支柱，是国防安全的重要保障，是促进社会发展的重要力量，也是我国经济持续发展、全面建设小康社会和构建和谐社会的重要支撑。
改革开放以来，我国先进制造技术和高端装备制造业得到了飞速发展，通过各类科技计划并依托国家重大工程，突破了一批长期受制于国外、长期依赖进口的高端装备和智能装备，如盾构机、大型自动化控制系统、精密加工中心等，同时一批行业龙头企业得到发展壮大，有些企业逐步成为国际知名企业。在能源、冶金、化工、建材、机械设备、电子通讯设备制造和交通运输设备制造及各种消费品等工业主要领域，已形成了庞大的生产能力，主要工业产品产量位居世界前列。据统计，截止2010 年，我国制造业中的手机、彩电、粗钢、水泥、微机等220 类产品产量居世界第1 位。
联合国工业发展组织的统计报告显示，2009 年中国在世界工业生产总值中份额达到15.6%，美国为19%，日本为15.4%，中国已经成为仅次于美国的全球第二大工业制造国，同时我国装备制造业工业总产值已位居世界首位。但我国制造业主要以跟踪模仿为主、自主创新为辅；产品组装为主、功能创新为辅；系统集成为主、部件攻关为辅；应用研究为主、基础研究为辅。基础支撑技术薄弱，产品附加值低，制造过程资源、能源消耗大，污染严重。
1. 高端装备对外依存度高
作为制造业大国，目前我国装备制造业难以满足制造业发展的需求，我国80%的集成电路芯片制造装备、40%的大型石化装备、70%的汽车制造关键设备、核电等重大工程的自动化成套控制系统及先进集约化农业装备严重依赖进口。普通船舶国产设备的实际配套率只有30%左右，高新技术船舶国产设备的实际配套率仅20%左右，而附加值很高的船舶电子产品本土化率还不到10%。高端装备关键技术自给率低，主要体现在缺乏先进的传感器等基础部件、精密测量技术、智能控制技术、智能化嵌入式软件等，先进技术对外依赖度高。
2. 关键支撑技术及核心基础部件主要依赖进口
构成智能制造装备或实现制造过程智能化的重要基础技术和关键零部件主要依赖进口，如新型传感器等感知和在线分析技术、典型控制系统与工业网络技术、高性能液压件与气动元件、高速精密轴承、大功率变频技术、特种执行机构等。许多重要装备和制造过程尚未掌握系统设计与核心制造技术，如精密工作母机设计制造基础技术（设计过程智能化技术）、百万吨乙烯等大型石化的设计技术和工艺包等均未实现国产化。几乎所有高端装备的核心控制技术（包括软件和硬件）严重依赖进口。
3. “工业化与信息化”融合程度低
智能制造技术是以信息技术、自动化技术与先进制造技术全面结合为基础的。而我国制造业的“两化”融合程度相对较低，低端CAD 软件和企业管理软件得到很好普及，但应用于各类复杂产品设计和企业管理的智能化高端软件产品缺失。国内大多数企业在生产制造过程中一定程度地应用了自动化技术，但应用于提高产品质量、实现节能减排、提高劳动生产率的智能化技术严重缺乏。同时，信息技术和相关软件产品与制造工艺技术融合不够。 1. 技术发展趋势
随着信息技术和互联网技术的飞速发展，以及新型感知技术和自动化技术的应用，制造业正发生着巨大转变，先进制造技术正在向信息化、自动化和智能化的方向发展，智能制造已经成为下一代制造业发展的重要内容。
(1) 信息化。制造业信息化将信息技术、网络技术、现代管理与制造技术相结合，带动了技术研发过程创新和产品设计方法与工具的创新、管理模式的创新、制造模式的创新，实现产品的数字化设计、网络化制造和敏捷制造，快速响应市场变化和客户需求，全面提升制造业发展水平。
(2) 自动化。将完备的感知系统、执行系统和控制系统与相关机械装备完美结合，构成了高效、高可靠的自动化装备和柔性生产线，将实现自动、柔性和敏捷制造。
(3) 智能化。在信息化和自动化的基础上，将专家的知识不断融入制造过程以实现设计过程智能化、制造过程智能化和制造装备智能化，将实现拟人化制造。使制造过程具有更完善的判断与适应能力，提高产品质量、生产效率，也将会显著减少制造过程物耗、能耗和排放。
2. 国内研究现状与工作基础
经过几个“五年计划”的实施，我国制造业得到飞速发展，取得了一大批相关的基础研究成果和长期制约我国产业发展的先进制造技术，如机器人技术、感知技术、工业通信网络技术、控制技术、可靠性技术、机械制造工艺技术、数控技术与数字化制造、复杂制造系统、智能信息处理技术等；攻克了一批长期严重依赖并影响我国产业安全的核心高端装备，如盾构机、自动化控制系统、高端加工中心等。建设了一批相关的国家重点实验室、国家工程技术研究中心、国家级企业技术中心等研发基地，培养了一大批长期从事相关技术研究开发工作的高技术人才。这为智能制造专项的顺利开展提供了有力的保障。 智能制造技术是未来先进制造技术发展的必然趋势和制造业发展的必然需求，是抢占产业发展的制高点，实现我国从制造大国向强国转变的重要保障。
1. 为迈向“制造强国”提供有力支撑
从“制造大国”转变成为“制造强国”是我国制造业发展的战略选择。发达国家为扩大市场和技术优势，不断加大对前沿技术研发的投入，不断推出高端智能化产品。为实现“制造强国”目标，“十二五”期间，必须下大力气夯实制造业技术基础，形成较为完备的制造业创新体系。其中，智能制造既是实现制造业结构调整的高端技术，又是支撑制造业“上水平”的基础性技术。发展智能制造将为制造业的全面发展提供有力推动和必要保障，这是国家的重大战略部署。
2. 为持续创造就业岗位提供有效工具
我国制造业在GDP 中的比重一直保持在较高水平上。由于我国人口众多，产业结构必须多样性，必须在发展高端技术的同时利用先进制造技术和智能制造技术改造和提升传统产业，特别是在纺织、机械、轻工、化工等劳动密集型行业，大力推广智能化技术和装备。
3. 为发展战略性新兴产业提供必要保障
航空航天、高速铁路、新能源等新兴产业发展急需要大量高端制造装备，工程机械、冶金、石化、轨道交通等传统产业的转型升级和发展需要大量新型传感技术、仪器仪表和控制系统。由于制造业的基础性地位、以及战略性新兴产业具有的高技术、复杂化等特点，智能制造不仅为推动战略性新兴产业发展提供必要保障，而且其本身也正在孕育成为未来的战略性新兴产业。
4. 为发展高端装备制造业提供坚实基础
装备制造业产业关联度高、吸纳就业能力强、技术和资金密集，是国家综合实力的集中体现。突破核心基础技术和部件，不仅可推动高端装备技术水平，同时也将带动相关高技术产业的发展。大力开展智能制造技术研发将为产业发展提供坚实基础。
5. 为实现节能减排目标提供有力手段
2009 年，*确定2020 年我国控制温室气体排放的行动目标为：2020 年我国单位国内生产总值二氧化碳排放比2005 年下降40%～45%。实现该目标并解决我国制造业当前存在的问题，迫切需要智能制造技术和装备。应用更节能、更环保的先进装备和智能优化技术，将从根本上解决我国和产制造过程的节能减排问题。
综上所述，我国制造业的规模大，但是总体水平还比较低，培育发展战略性新兴产业和传统制造业转型升级已经成为制造业发展的两个重要任务。迫切需要推进信息化与工业化融合，通过智能制造技术的发展，提高我国制造业创新能力和附加值，实现节能减排目标，提升传统制造水平。通过智能制造技术的发展，发展高端装备制造业，创造新的经济增长点，开辟新的就业形态。智能制造也将成为中国从“制造大国”向“制造强国”转变的重要途径和有力支撑。
