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【關(guān)鍵詞】中國(guó)制造2025 智能制造 研究生 模式培養(yǎng)

【中圖分類號(hào)】G642 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2016）06-0005-02

現(xiàn)階段，智能制造工程作為《中國(guó)制造2025》的五大工程之一，與制造業(yè)創(chuàng)新中心建設(shè)工程、工業(yè)強(qiáng)基工程、綠色制造工程以及高端裝備創(chuàng)新工程一同對(duì)整個(gè)制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)起到引領(lǐng)作用。[1][2]其工程目標(biāo)在于：到2020年，制造業(yè)重點(diǎn)領(lǐng)域智能化水平顯著提升；到2025年，制造業(yè)重點(diǎn)領(lǐng)域全面實(shí)現(xiàn)智能化，試點(diǎn)示范項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)成本降低50%，產(chǎn)品生命周期縮短50%，不良率降低50%。人才為本是《中國(guó)制造2025》的五項(xiàng)基本方針之一，“健全多層次人才培養(yǎng)體系”也是其扶持政策之一。面對(duì)當(dāng)前社會(huì)與國(guó)家的需要，培養(yǎng)出社會(huì)與國(guó)家所需要的智能制造方向的人才的重任自然而然地也就落到了各大高校的肩上。雖然目前各大高校為響應(yīng)時(shí)代的號(hào)召及社會(huì)的需要，開(kāi)設(shè)了智能制造方向的研究生培養(yǎng)計(jì)劃，但觀其模式及現(xiàn)狀，不難發(fā)現(xiàn)有如下不足之處：第一，缺乏高端融合型的培養(yǎng)人才，很難符合當(dāng)前制造業(yè)所需的能將制造技術(shù)和信息技術(shù)相互融通的需求。第二，師資配置難以滿足人才培養(yǎng)的內(nèi)在需求。第三，產(chǎn)學(xué)研模式的水土不服，企業(yè)與研究單位仍需進(jìn)一步加強(qiáng)解決現(xiàn)階段雙方在合作層面出現(xiàn)的問(wèn)題。為此，文章結(jié)合社會(huì)需求，針對(duì)現(xiàn)階段面對(duì)智能制造方向的研究生的創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式，提出若干建議。

一、智能制造對(duì)研究人才的要求

智能制造從其組成來(lái)看可包含一“大”一“小”兩個(gè)概念?！按蟆敝傅氖侵悄苤圃煜到y(tǒng)，“小”指的是智能制造技術(shù)。智能制造的核心是“智能系統(tǒng)”，智能制造的基礎(chǔ)則是智能技術(shù)。[3]智能制造專業(yè)研究人員需要具備如下三方面的規(guī)格要求：知識(shí)規(guī)格要求、能力規(guī)格要求、素質(zhì)規(guī)格要求。[4]

從知識(shí)規(guī)格上來(lái)看，研究生首先應(yīng)具備完整的知識(shí)結(jié)構(gòu)。智能制造是高度工業(yè)化與信息化的產(chǎn)物，由于面向智能制造的研究生培養(yǎng)在中國(guó)也處于剛起步階段，其本科多來(lái)源于機(jī)械工程、信息工程、計(jì)算機(jī)工程等相關(guān)專業(yè)，對(duì)各學(xué)科之間的相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)有待補(bǔ)充以形成面向智能制造的完整的科學(xué)知識(shí)體系。其次，智能制造是在傳統(tǒng)制造業(yè)上進(jìn)行的一次信息化升級(jí)，對(duì)于各學(xué)科的學(xué)生來(lái)說(shuō)需要擁有適應(yīng)量化的深入融合的信息技術(shù)知識(shí)以制造業(yè)實(shí)際生產(chǎn)需要。

從能力規(guī)格上來(lái)看，研究生應(yīng)具備突出的工程實(shí)踐能力?，F(xiàn)階段的研究生培養(yǎng)多重理論，輕實(shí)踐，但智能制造的發(fā)展不論是從技術(shù)上來(lái)說(shuō)還是從系統(tǒng)上來(lái)說(shuō)，都離不開(kāi)人的實(shí)踐。脫離了實(shí)踐檢驗(yàn)的理論最終也難以產(chǎn)生知識(shí)價(jià)值的體現(xiàn)。其次，隨著制造業(yè)的全球化發(fā)展，任何國(guó)家都再難以獨(dú)自“閉門(mén)造車(chē)”，智能制造的高度是各學(xué)科知識(shí)的融合，該方向的研究生還需具備一定的國(guó)際交流能力與工程領(lǐng)導(dǎo)能力以適應(yīng)日后國(guó)際化交流合作的需要。

從素質(zhì)規(guī)格上來(lái)看，研究生需要具備強(qiáng)烈的改革創(chuàng)新意識(shí)。創(chuàng)新是推動(dòng)制造業(yè)發(fā)展的源泉，也是具體產(chǎn)品的核心價(jià)值所在，在智能制造中更是附加值最高的體現(xiàn)。愛(ài)國(guó)敬業(yè)與可持續(xù)發(fā)展的社會(huì)責(zé)任感是當(dāng)今高素質(zhì)人才的內(nèi)在要求。同時(shí)，良好的質(zhì)量、安全與服務(wù)意識(shí)將更好地推動(dòng)智能制造的發(fā)展。

二、學(xué)科能力建設(shè)

當(dāng)前，智能制造的發(fā)展可以從智能制造的始端、智能制造的過(guò)程、智能制造的管理以及智能制造產(chǎn)業(yè)四個(gè)方向著手進(jìn)行學(xué)科能力建設(shè)。

第一，培養(yǎng)具備一定的專業(yè)軟件與工具的研發(fā)能力的人才，從智能制造始端推進(jìn)，讓研發(fā)設(shè)計(jì)為智能制造提供有力保證。智能制造系統(tǒng)（IMS）是基于各項(xiàng)智能制造技術(shù)（IMT）集成發(fā)展的系統(tǒng)。與智能制造系統(tǒng)相關(guān)的智能化軟件及工具也是當(dāng)今各工業(yè)國(guó)家所研究的重點(diǎn)。智能制造系統(tǒng)（IMS）也是一個(gè)動(dòng)態(tài)不斷發(fā)展的系統(tǒng)，這樣的發(fā)展伴隨著智能制造技術(shù)（IMT）的前進(jìn)而前進(jìn)的，具備智能化軟件和工具的研發(fā)能力，將為智能制造系統(tǒng)的產(chǎn)品升級(jí)換代起到驅(qū)動(dòng)作用。學(xué)校及科研單位在此方面，應(yīng)提供相關(guān)的培訓(xùn)，開(kāi)設(shè)相關(guān)的課程，聯(lián)系工程應(yīng)用給予研究生實(shí)踐機(jī)會(huì)。

第二，培養(yǎng)具備一定的實(shí)踐綜合應(yīng)用能力的人才，在智能制造的過(guò)程中推進(jìn)?，F(xiàn)階段一個(gè)完整的IMS系統(tǒng)由各子專業(yè)智能制造單元組成，而智能制造的綜合應(yīng)用也是在子專業(yè)智能制造單元的實(shí)踐應(yīng)用后進(jìn)行有機(jī)的整合。研究生應(yīng)將現(xiàn)階段取得的理論結(jié)果應(yīng)用到工程實(shí)踐中，以便對(duì)現(xiàn)在所取得的階段性成果進(jìn)行反饋校正更新，進(jìn)而推動(dòng)智能制造的發(fā)展。學(xué)校及科研單位，應(yīng)主動(dòng)聯(lián)系相關(guān)企業(yè)或在政府的協(xié)調(diào)下，幫助企業(yè)進(jìn)行升級(jí)換代，在導(dǎo)師的帶領(lǐng)下，讓該方向的研究生主動(dòng)實(shí)踐，以提高這方面給的綜合應(yīng)用能力。

第三，培養(yǎng)具備一定的管理能力的人才，在智能制造中對(duì)生產(chǎn)進(jìn)行控制。IMS系統(tǒng)是多個(gè)子單元集合，對(duì)于不同子單元進(jìn)行合理的管理控制，是保證產(chǎn)品生產(chǎn)與質(zhì)量控制的核心。該方向的研究生應(yīng)掌握一定的方法及相應(yīng)的研發(fā)能力，使企業(yè)資源計(jì)劃ERP（Enterprise Resource Planning ）與制造企業(yè)生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)MES（Manufacturing Execution System）擁有智能化控制的功能。學(xué)校及科研單位針對(duì)工科專業(yè)的學(xué)生，應(yīng)開(kāi)設(shè)相應(yīng)的管理類課程，以培養(yǎng)學(xué)生在這一方面的理論基礎(chǔ)。

三、創(chuàng)新能力培養(yǎng)

創(chuàng)新能力是智能制造發(fā)展的內(nèi)在核心動(dòng)力。創(chuàng)新的源泉在于知識(shí)體系的交叉、基于原本知識(shí)更深層的發(fā)現(xiàn)以及未知領(lǐng)域的開(kāi)拓?？v觀智能制造的發(fā)展可知，智能制造源自傳統(tǒng)制造業(yè)中的信息化應(yīng)用，因而在智能制造中的創(chuàng)新力主要還應(yīng)來(lái)源于知識(shí)體系的交叉融合以及更深層的知識(shí)發(fā)現(xiàn)。

第一，創(chuàng)新能力源自知識(shí)體系的交叉融合?，F(xiàn)階段的研究生培養(yǎng)的具體形式大致可分為：課程設(shè)置、導(dǎo)師指導(dǎo)、學(xué)生自學(xué)；校企合作、行業(yè)論壇、學(xué)術(shù)報(bào)告等六個(gè)方面。

課程設(shè)置、導(dǎo)師指導(dǎo)、學(xué)生自學(xué)：首先應(yīng)開(kāi)設(shè)基礎(chǔ)知識(shí)，保障該方向研究生具備一定的知識(shí)融合能力，作為儲(chǔ)備知識(shí)為創(chuàng)新提供保障。智能制造是工業(yè)化與信息化融合的整體，面向智能制造的研究生在本科階段受專業(yè)素質(zhì)所限，對(duì)于相關(guān)的知識(shí)領(lǐng)域缺少必備的知識(shí)儲(chǔ)備，難以達(dá)到智能制造業(yè)中對(duì)高度融合型人才的實(shí)際需求。故此，學(xué)校在這一方面應(yīng)給與其必要的指導(dǎo)及訓(xùn)練。其次，鑒于智能制造所涉及的范圍十分寬廣，而學(xué)生在其培養(yǎng)期內(nèi)的時(shí)間有限，導(dǎo)師應(yīng)盡早幫助學(xué)生明確在讀期間的研究方向并予以相應(yīng)能力的培養(yǎng)與指導(dǎo)。作為學(xué)生，應(yīng)結(jié)合導(dǎo)師指導(dǎo)，儲(chǔ)備并鞏固相關(guān)的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，豐富自己所在領(lǐng)域的知識(shí)，同時(shí)通過(guò)論文、學(xué)術(shù)報(bào)告、行業(yè)論壇等多種形式了解行業(yè)動(dòng)態(tài)，結(jié)合校企實(shí)踐，進(jìn)行科研創(chuàng)新。

第二，創(chuàng)新能力源自原本知識(shí)更深層的發(fā)現(xiàn)。

根據(jù)智能控制“智能增加精度降低”的原則，以知識(shí)集成、通訊、協(xié)調(diào)等為例的高層控制目標(biāo)，層次越高、智能化及其對(duì)應(yīng)的制造精度也就越低；反之，智能系統(tǒng)所處的層次越低，對(duì)制造精度、反應(yīng)速度以及信息處理的時(shí)間要求也就越高，其智能的難度也就越大。[5]因此，智能制造的創(chuàng)新能力可源自智能制造系統(tǒng)中的中低層探索。與之相關(guān)的校企合作、行業(yè)論壇、學(xué)術(shù)報(bào)告等相關(guān)方面的研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)環(huán)節(jié)可圍繞著這個(gè)方向進(jìn)行。學(xué)校與企業(yè)之間可聯(lián)合進(jìn)行相關(guān)項(xiàng)目的攻關(guān)創(chuàng)新，校企合作、行業(yè)論壇、學(xué)術(shù)報(bào)告可為該方向的研究生提供一定的理論及實(shí)踐機(jī)會(huì)、掌握行業(yè)動(dòng)態(tài)、了解智能制造相關(guān)方面的相關(guān)進(jìn)展，從而為其創(chuàng)新能力提供幫助。

四、師資能力培養(yǎng)

機(jī)器的智能是人賦予的，是人的智力的物化，只有人與機(jī)器有機(jī)高度結(jié)合。才能實(shí)現(xiàn)制造過(guò)程的真正智能化。從耗散結(jié)構(gòu)理論和進(jìn)化論的觀點(diǎn)來(lái)看，要讓機(jī)器具有較高的智能行為，那么，首先是依靠人來(lái)向系統(tǒng)引入負(fù)殤流，即通過(guò)人工移植必要的基本知識(shí)，使系統(tǒng)具備主動(dòng)學(xué)習(xí)和積累新知識(shí)的基礎(chǔ)和能力，然后進(jìn)行自我主動(dòng)學(xué)習(xí)、積累與拓展。[6]師資能力的培養(yǎng)，在人才建設(shè)與智能制造領(lǐng)域中起到了十分關(guān)鍵的作用。對(duì)面向智能制造的研究生導(dǎo)師的培養(yǎng)，特有如下建議：

第一：校企聯(lián)培，掛職實(shí)踐，積極參與到智能制造的實(shí)際構(gòu)建中，提高導(dǎo)師自身理論聯(lián)系實(shí)踐的能力?！皩?shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)”。學(xué)校或科研單位應(yīng)積極安排導(dǎo)師參與到企業(yè)智能制造的構(gòu)建之中，我國(guó)的智能制造一定程度上在核心關(guān)鍵技術(shù)和問(wèn)題上還長(zhǎng)期依賴于國(guó)外的引進(jìn)和套用，缺少屬于自己的專家人才與關(guān)鍵技術(shù)，企業(yè)在遇到技術(shù)難題或項(xiàng)目難關(guān)時(shí)也應(yīng)該積極與學(xué)校或科研單位的相關(guān)導(dǎo)師取的聯(lián)系，理論結(jié)合實(shí)踐性的探索智能制造在實(shí)踐中可能碰到的問(wèn)題，這不僅豐富了當(dāng)今以青年導(dǎo)師為主的師資隊(duì)伍，同時(shí)也減少了企業(yè)因技術(shù)依賴等問(wèn)題而產(chǎn)生的高額開(kāi)銷。

第二：伴隨著制造業(yè)的全球化發(fā)展，要努力提高導(dǎo)師雙語(yǔ)教學(xué)的能力與教育研究的能力。

《中國(guó)制造2025》緊跟美國(guó)在工業(yè)化、德國(guó)工業(yè)4.0等提出。在智能制造這一方向，伴隨著制造業(yè)的全球化發(fā)展，我們還有很多內(nèi)容及知識(shí)需要向國(guó)外借鑒。在培育這一方向的研究生人才時(shí)，導(dǎo)師應(yīng)加強(qiáng)自身的雙語(yǔ)教學(xué)能力。一方面，學(xué)?；蚩蒲袡C(jī)構(gòu)要加強(qiáng)對(duì)青年導(dǎo)師在基礎(chǔ)英語(yǔ)方面的培訓(xùn)與提高，借此來(lái)提升他們的口語(yǔ)表達(dá)與交際能力，另外也要注重他們對(duì)專業(yè)英語(yǔ)的培訓(xùn)以及應(yīng)用。做到能讀懂掌握專業(yè)范圍內(nèi)的文獻(xiàn)資料、把握專業(yè)國(guó)際趨勢(shì)，提升教學(xué)與國(guó)際同步的能力。

五、結(jié)論

面向智能制造研究生人才的培養(yǎng)首先要了解智能制造對(duì)研究人才的要求，應(yīng)包含知識(shí)規(guī)格、能力規(guī)格以及素質(zhì)規(guī)格三個(gè)方面。創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是研究生培養(yǎng)中最為關(guān)鍵的一部分，如果結(jié)合智能制造創(chuàng)新力的本源除法，可以從知識(shí)體系的交叉融合以及更深層的知識(shí)發(fā)現(xiàn)兩方面去提高創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。伴隨著導(dǎo)師隊(duì)伍逐漸年輕化，青年導(dǎo)師漸漸占據(jù)了導(dǎo)師的主體，因此，在青年導(dǎo)師的實(shí)踐能力建設(shè)、雙語(yǔ)能力建設(shè)以及教學(xué)工作建設(shè)上也應(yīng)該有相應(yīng)的改革。

參考文獻(xiàn)：

[1]Weiming Shen，An updated review：Applications of agent-based systems in intelligent manufacturing， Advanced Engineering Informatics， 20（2006）415-431

[2]《中國(guó)制造2025》.機(jī)械工業(yè)出版社.2015.10

[3]嚴(yán)英仕，楊愛(ài)民.智能制造技術(shù)與信息化技術(shù)的結(jié).2014中國(guó)家用電器技術(shù)大全.2014

[4]靳晨，適應(yīng)新型工業(yè)化發(fā)展需要的工程科技人才培養(yǎng)體系研究，哈爾濱理工大學(xué)，2015.3

[5]李圣怡，智能制造技術(shù)與智能制造系統(tǒng).國(guó)防科技大學(xué)學(xué)報(bào).1995.6

[6]姚賜凡，陳統(tǒng)堅(jiān).新技術(shù)革命與智能制造技術(shù).中國(guó)機(jī)械工程.1997.7

基金支持：

1.國(guó)家科技支撐計(jì)劃課題：基于SOA和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的制造業(yè)信息化關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用示范（2012BAF12B14）

2.貴州省重大科技專項(xiàng)：移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)流媒體實(shí)時(shí)交互平臺(tái)關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化（編號(hào)： 黔科合重大專項(xiàng)字（2013）6019）

篇2

我國(guó)制造業(yè)當(dāng)前尚處于機(jī)械化、電氣化、自動(dòng)化、信息化并存階段。為此，《智能制造工程實(shí)施指南（2016-2020）》（以下簡(jiǎn)稱《智能制造指南》）提出總體目標(biāo)，將工程分為“十三五”與“十四五”兩個(gè)階段實(shí)施，在“十三五”期間，要求通過(guò)數(shù)字化制造的普及，智能化制造的試點(diǎn)示范，推動(dòng)傳統(tǒng)制造業(yè)重點(diǎn)領(lǐng)域基本實(shí)現(xiàn)數(shù)字化制造，有條件、有基礎(chǔ)的重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)全面啟動(dòng)并逐步實(shí)現(xiàn)智能轉(zhuǎn)型?！皞鹘y(tǒng)制造業(yè)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化制造”是《智能制造指南》的工作重點(diǎn)，在具體目標(biāo)以及重點(diǎn)任務(wù)中均可看到相關(guān)的具體要求。

《智能制造指南》布置的重點(diǎn)任務(wù)指明，要針對(duì)原材料工業(yè)、裝備工業(yè)、消費(fèi)品工業(yè)等傳統(tǒng)制造業(yè)環(huán)境惡劣、危險(xiǎn)、連續(xù)重復(fù)等工序的智能化升級(jí)需要，持續(xù)推進(jìn)智能化改造，在基礎(chǔ)條件好和需求迫切的重點(diǎn)地區(qū)、行業(yè)中選擇骨干企業(yè)，推廣數(shù)字化技術(shù)、系統(tǒng)集成技術(shù)、關(guān)鍵技術(shù)裝備、智能制造成套裝備，開(kāi)展新模式試點(diǎn)示范，建設(shè)智能車(chē)間/工廠，重點(diǎn)培育離散型智能制造、流程型智能制造、網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造、大規(guī)模個(gè)性化定制、遠(yuǎn)程運(yùn)維服務(wù)，不斷豐富成熟后實(shí)現(xiàn)全面推廣，持續(xù)不斷培育、完善和推廣智能制造新模式，提高傳統(tǒng)制造業(yè)設(shè)計(jì)、制造、工藝、管理水平，推動(dòng)生產(chǎn)方式向柔性、智能、精細(xì)化轉(zhuǎn)變。

智能制造是《中國(guó)制造 2025》的主攻方向，綠色制造則是工業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的必要之路。

四部委聯(lián)合印發(fā)的《綠色制造工程實(shí)施指南（2016-2020 年）》（以下簡(jiǎn)稱《綠色制造指南》）指出綠色制造是國(guó)際大趨勢(shì)，而我國(guó)作為制造大國(guó)，尚未擺脫高投入、高消耗、高排放的發(fā)展方式，資源能源消耗和污染排放與國(guó)際先進(jìn)水平仍存在較大差距。

《綠色制造指南》總體要求指出，綠色發(fā)展是企業(yè)提質(zhì)增效的重要途徑，更是企業(yè)應(yīng)當(dāng)承擔(dān)的社會(huì)責(zé)任。因此要進(jìn)一步突出企業(yè)綠色制造主體作用，強(qiáng)化高效清潔低碳循環(huán)發(fā)展理念，落實(shí)節(jié)能環(huán)保社會(huì)責(zé)任，加大綠色改造，淘汰落后產(chǎn)能，大力推動(dòng)綠色技術(shù)創(chuàng)新，不斷提高綠色制造管理水平，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和生態(tài)效益共贏。

對(duì)于綠色制造的主要目標(biāo)，《綠色制造指南》明確，到2020年，綠色制造水平明顯提升，綠色制造體系初步建立。企業(yè)和各級(jí)政府的綠色發(fā)展理念顯著增強(qiáng)，與2015年相比，傳統(tǒng)制造業(yè)物耗、能耗、水耗、污染物和碳排放強(qiáng)度顯著下降，重點(diǎn)行業(yè)主要污染物排放強(qiáng)度下降20%，工業(yè)固體廢物綜合利用率達(dá)到73%，部分重化工業(yè)資源消耗和排放達(dá)到峰值。規(guī)模以上單位工業(yè)增加值能耗下降18%，噸水泥綜合能耗需降到85千克標(biāo)準(zhǔn)煤。

重點(diǎn)任務(wù)提出傳統(tǒng)制造業(yè)要實(shí)施生產(chǎn)過(guò)程清潔化改造，在京津冀等“三區(qū)十群”重點(diǎn)區(qū)域，實(shí)施水泥低氮燃燒和分級(jí)燃燒清潔化技術(shù)改造。到2020年，削減煙粉塵100萬(wàn)噸/年、二氧化硫 50 萬(wàn)噸/年、氮氧化物180萬(wàn)噸/年。此外，重點(diǎn)任務(wù)第一項(xiàng)中的“淘汰落后專項(xiàng)”要求綜合運(yùn)用工藝技術(shù)、環(huán)保、能耗、安全和質(zhì)量等標(biāo)準(zhǔn)，建立退出機(jī)制，淘汰污染重、排放高、有毒有害的落后產(chǎn)品、工藝、技術(shù)和裝備等。

對(duì)于能源利用高效低碳化改造，《綠色制造指南》提出了多個(gè)專項(xiàng)要求，并在流程工業(yè)系統(tǒng)改造專項(xiàng)別指出水泥行業(yè)實(shí)施高固氣比熟料煅燒、無(wú)球化粉磨等改造。

《綠色制造指南》的“高耗能通用設(shè)備改造專項(xiàng)”要求電機(jī)系統(tǒng)實(shí)施永磁同步伺服電機(jī)、高壓變頻調(diào)速、冷卻塔用混流式水輪機(jī)等技術(shù)改造；配電變壓器系統(tǒng)應(yīng)用非晶合金變壓器、有載調(diào)容調(diào)壓等技術(shù)；爐窯系統(tǒng)應(yīng)用富氧助燃、循環(huán)水系統(tǒng)防垢提效等技術(shù)；內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)實(shí)施工程機(jī)械等非道路移動(dòng)機(jī)械用低效柴油機(jī)改造。

篇3

關(guān)鍵詞：計(jì)量科學(xué)；智能制造；人工智能；國(guó)家質(zhì)量基礎(chǔ)；

0引言

中國(guó)對(duì)智能制造和產(chǎn)業(yè)自動(dòng)化升級(jí)的需求，催生了巨大的機(jī)器人市場(chǎng)。然而作為新興智能裝備制造業(yè)的機(jī)器人產(chǎn)業(yè)，計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)體系的缺失，可能令機(jī)器人產(chǎn)業(yè)難以走入良性循環(huán)，進(jìn)而影響我國(guó)智能制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。世界領(lǐng)先的工業(yè)機(jī)器人制造商ABB公司質(zhì)保及校準(zhǔn)部經(jīng)理Peter Fixell認(rèn)為：“一臺(tái)真正好的工業(yè)機(jī)器人，應(yīng)該在其整個(gè)生命周期內(nèi)都會(huì)保持良好的精度……”。然而在中國(guó)，一直是國(guó)外機(jī)器人的天下。因此，盡快制定我國(guó)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的機(jī)器人基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)和計(jì)量檢測(cè)體系，打破國(guó)際技術(shù)性貿(mào)易壁壘并實(shí)現(xiàn)與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)接軌，為推進(jìn)機(jī)器人產(chǎn)品走向市場(chǎng)奠定基礎(chǔ)，對(duì)推動(dòng)中國(guó)制造搶占高端制造業(yè)市場(chǎng)具有重要意義。

1智能制造的發(fā)展現(xiàn)狀

智能制造源于人工智能的研究。一般認(rèn)為智能是知識(shí)和智力的總和，前者是智能的基礎(chǔ)，后者是指獲取和運(yùn)用知識(shí)求解的能力。智能制造應(yīng)當(dāng)包含智能制造技術(shù)和智能制造系統(tǒng)，智能制造系統(tǒng)不僅能夠在實(shí)踐中不斷地充實(shí)知識(shí)庫(kù)，具有自學(xué)習(xí)功能，還有搜集與理解環(huán)境信息和自身的信息，并進(jìn)行分析判斷和規(guī)劃自身行為的能力。

早在2011年，美國(guó)就率先了國(guó)家先進(jìn)制造伙伴計(jì)劃，重點(diǎn)關(guān)注和支持智能化技術(shù)和智能制造。德國(guó)作為全球制造業(yè)中最具競(jìng)爭(zhēng)力的國(guó)家之一，也于2013年了工業(yè)4.0戰(zhàn)略。其他制造業(yè)區(qū)域如歐盟、日本、韓國(guó)也紛紛了與智能制造相關(guān)的國(guó)家機(jī)器人發(fā)展戰(zhàn)略?？梢?jiàn)當(dāng)前，新一輪工業(yè)革命已成為世界各國(guó)戰(zhàn)略布局的主要方向，發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)紛紛把智能制造和機(jī)器人作為國(guó)家戰(zhàn)略，搶占智能制造技術(shù)和市場(chǎng)的制高點(diǎn)。以機(jī)器人、智能制造為代表的“工業(yè)4.0”時(shí)代已悄然來(lái)臨。我國(guó)經(jīng)過(guò)多年的高速發(fā)展之后，已進(jìn)入經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新時(shí)代，目前是在由制造業(yè)大國(guó)向制造業(yè)強(qiáng)國(guó)邁進(jìn)的關(guān)鍵時(shí)期。

中國(guó)工程院院士盧秉恒就中國(guó)制造業(yè)的發(fā)展提到了支撐智能制造的三大技術(shù)：機(jī)器人、智能裝備、3D打印機(jī)，其中機(jī)器人技術(shù)是助推智能制造的關(guān)鍵之一。與此同時(shí)，自2013年起連續(xù)三年時(shí)間內(nèi)，我國(guó)已提前步入機(jī)器人時(shí)代，產(chǎn)業(yè)急速井噴，目前已然成為世界第一大機(jī)器人市場(chǎng)。

然而，我國(guó)的機(jī)器人產(chǎn)業(yè)大而不強(qiáng)。首先，我國(guó)的裝備制造業(yè)中，關(guān)鍵零部件自給率低，如目前80%的集成電路芯片制造裝備還嚴(yán)重依賴進(jìn)口，更別說(shuō)高性能傳感器、先進(jìn)材料以及高速精密軸承等。

其次，我國(guó)裝備制造業(yè)中先進(jìn)技術(shù)對(duì)外依賴度高，精密測(cè)量技術(shù)、智能控制技術(shù)、智能化嵌入式軟件、機(jī)器視覺(jué)都非常缺乏。新型傳感器的感知技術(shù)、在線分析技術(shù)、大功率變頻技術(shù)等構(gòu)成智能制造裝備或?qū)崿F(xiàn)制造過(guò)程智能化的重要基礎(chǔ)技術(shù)主要依賴進(jìn)口。

這些電路芯片、先進(jìn)傳感器、精密測(cè)量和控制技術(shù)都是機(jī)器人產(chǎn)業(yè)、智能制造的基礎(chǔ)。機(jī)器人的材料、關(guān)鍵零部件到整機(jī)、裝備到系統(tǒng)集成，都需要進(jìn)行測(cè)試，才能檢驗(yàn)其是否滿足性能的要求。伴隨著機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，作為直接關(guān)聯(lián)的傳感器、儀器儀表和計(jì)量測(cè)試行業(yè)，成為未來(lái)的重點(diǎn)發(fā)展方向。

2計(jì)量科學(xué)是智能制造能力提升的保障

2016年是國(guó)家“十三五”規(guī)劃開(kāi)局之年，也是“十三五”規(guī)劃的政策落地年。為推動(dòng)中國(guó)傳統(tǒng)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)和可持續(xù)發(fā)展，加快智能制造技術(shù)與裝備創(chuàng)新發(fā)展和產(chǎn)業(yè)化，不單政府在積極制定政策助力中國(guó)制造協(xié)同創(chuàng)新發(fā)展，高校、研究院所、企業(yè)等機(jī)構(gòu)也自發(fā)組織產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)和聯(lián)盟，期望通過(guò)機(jī)器人技術(shù)推動(dòng)制造業(yè)實(shí)現(xiàn)跨越發(fā)展，最終實(shí)現(xiàn)我國(guó)從“制造大國(guó)”向“制造強(qiáng)國(guó)”邁進(jìn)。

在各類國(guó)家創(chuàng)新能力的驅(qū)動(dòng)和評(píng)價(jià)模型中，很少提及計(jì)量和質(zhì)檢工作，但是計(jì)量質(zhì)檢水平卻又被確認(rèn)為國(guó)家競(jìng)爭(zhēng)力和國(guó)家綜合國(guó)力的最直接的體現(xiàn)。這說(shuō)明計(jì)量和質(zhì)檢工作對(duì)促進(jìn)國(guó)家創(chuàng)新能力的系統(tǒng)性作用的研究和認(rèn)識(shí)還十分欠缺。以機(jī)器人技術(shù)中的傳感器為例：對(duì)于機(jī)器人來(lái)說(shuō)，傳感器必不可少，同時(shí)，機(jī)器人對(duì)傳感器有非常嚴(yán)格的要求，主要表現(xiàn)為準(zhǔn)確度高、可靠性強(qiáng)、穩(wěn)定性好；電磁干擾、強(qiáng)機(jī)械振動(dòng)、灰塵和油垢等惡劣氣候環(huán)境和機(jī)械環(huán)境下抗干擾能力也非常關(guān)鍵；最后就是整機(jī)性能和安全、噪聲、儲(chǔ)能和易于校準(zhǔn)。

此外，復(fù)雜的幾何量測(cè)量也是智能制造的核心關(guān)鍵。只有幾何量測(cè)量?jī)x器結(jié)合智能制造中工業(yè)機(jī)器人，形成智能制造的全方位感知系統(tǒng)，才能促進(jìn)制造過(guò)程中的智能化，為真正形成智能制造打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。然而，我們也要清楚地意識(shí)到，目前幾何量?jī)x器自動(dòng)化程度極低，還不能形成網(wǎng)絡(luò)化，難以在測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)形成測(cè)量數(shù)據(jù)。

伴隨著智能制造的快速發(fā)展，計(jì)量科學(xué)家也在努力研究新的非接觸測(cè)量技術(shù)、在線測(cè)量技術(shù)、自動(dòng)測(cè)量技術(shù)，使其能滿足智能制造的高準(zhǔn)確度需求。在“2014中國(guó)儀器儀表學(xué)術(shù)產(chǎn)業(yè)大會(huì)”上，學(xué)術(shù)界和工業(yè)界一致將“智能制造”作為當(dāng)下的最重要的議題，指出傳統(tǒng)儀器儀表行業(yè)應(yīng)借助“智能制造”尋求新的突破。而我國(guó)質(zhì)檢和計(jì)量部門(mén)也在積極尋求和高校、研究院所合作，以期在智能裝備制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展中牢牢占據(jù)科技領(lǐng)先地位，表1為近年來(lái)尋求技術(shù)合作的情況。

從表1可以看出，地方政府、高校已經(jīng)開(kāi)始圍繞戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)開(kāi)始了“政產(chǎn)學(xué)研”的合作，充分發(fā)揮科研機(jī)構(gòu)、高等院?？蒲袃?yōu)勢(shì)，有效提升質(zhì)檢技術(shù)機(jī)構(gòu)服務(wù)能力，而且積極開(kāi)展這些合作的省份均是我國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)集群區(qū)，或者是經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、對(duì)外開(kāi)放程度高、高校云集以及老重工業(yè)基地。這些監(jiān)督、檢驗(yàn)和測(cè)試中心的成立，對(duì)于未來(lái)加強(qiáng)我國(guó)機(jī)器人產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督、相關(guān)測(cè)量?jī)x器的準(zhǔn)確度，提升智能制造產(chǎn)業(yè)質(zhì)量水平有著重要的意義。

3計(jì)量科學(xué)和智能制造共同助力“中國(guó)制造2025”

地方政府在積極推進(jìn)這項(xiàng)工作的開(kāi)展，中央政府部門(mén)如科技部、發(fā)改委也都開(kāi)始從頂層開(kāi)始支持我國(guó)智能制造、計(jì)量科學(xué)的發(fā)展。2016年科技部會(huì)同國(guó)家質(zhì)檢監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局等13個(gè)部門(mén)，制定了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃《國(guó)家質(zhì)量基礎(chǔ)的共性技術(shù)研究與應(yīng)用》重點(diǎn)專項(xiàng)實(shí)施方案。該方案聚焦產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)、保障和改善民生、提升國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力等國(guó)家重大需求。此項(xiàng)重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃的實(shí)施，其中涉及了多處先進(jìn)制造和智能制造方面的重點(diǎn)支持方向，如表2所示。

這里提到的國(guó)家質(zhì)量基礎(chǔ)（Nation Quality Infrastructure，NQI），是由計(jì)量、標(biāo)準(zhǔn)、合格評(píng)定（檢驗(yàn)檢測(cè)和認(rèn)證認(rèn)可）共同構(gòu)成。這個(gè)概念是基于聯(lián)合國(guó)工業(yè)發(fā)展組織和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織在總結(jié)質(zhì)量領(lǐng)域100多年實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)而提出的，被國(guó)際公認(rèn)是提升質(zhì)量競(jìng)爭(zhēng)能力的基石，更是保障國(guó)民經(jīng)濟(jì)有序運(yùn)行的技術(shù)規(guī)則、促進(jìn)科技創(chuàng)新的重要技術(shù)平臺(tái)、提升國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的重要技術(shù)手段。

而對(duì)于測(cè)量?jī)x器和高端設(shè)備來(lái)說(shuō)，提升我國(guó)科學(xué)儀器設(shè)備的自主創(chuàng)新能力和裝備水平也是當(dāng)前的重中之重。國(guó)家科技計(jì)劃管理部際聯(lián)席會(huì)還設(shè)計(jì)了《重大科學(xué)儀器設(shè)備開(kāi)發(fā)》專項(xiàng)來(lái)進(jìn)行重點(diǎn)支持，以形成具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、“結(jié)實(shí)耐用”和功能豐富的重大科學(xué)儀器設(shè)備產(chǎn)品，并進(jìn)一步服務(wù)科學(xué)研究和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展。

在《重大科學(xué)儀器設(shè)備開(kāi)發(fā)》專項(xiàng)的申報(bào)指南中，提到“傳感器”有29處，可見(jiàn)，《重大科學(xué)儀器設(shè)備開(kāi)發(fā)》和《國(guó)家質(zhì)量基礎(chǔ)的共性技術(shù)研究與應(yīng)用》兩個(gè)重點(diǎn)專項(xiàng)對(duì)于未來(lái)我國(guó)的智能制造、高端計(jì)量?jī)x器的研究有著非常大的支持力度。

4結(jié)語(yǔ)

篇4

工廠通過(guò)“資訊物理系統(tǒng)（CPS）”來(lái)建立一個(gè)完整的網(wǎng)路系統(tǒng)，這當(dāng)中包括了相互連結(jié)的智能機(jī)械、倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)、及高效的產(chǎn)品設(shè)備等，這些設(shè)備可以獨(dú)立自主的運(yùn)作，或者互相交換訊息、互相控制，并且以嵌入式系統(tǒng)來(lái)監(jiān)測(cè)生產(chǎn)環(huán)境。當(dāng)指令經(jīng)過(guò)CPS系統(tǒng)時(shí)，縱向需要經(jīng)過(guò)工廠和公司的商業(yè)流程，橫向則連接了可以實(shí)時(shí)管理的衍生價(jià)值體系，這兩方面共同構(gòu)建了嵌入式制造的系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)。從生產(chǎn)機(jī)臺(tái)的運(yùn)動(dòng)控制到整體工廠運(yùn)作無(wú)不講究智能，未來(lái)的工廠工人，將不再只是單調(diào)的操作機(jī)器，而是將自己的經(jīng)驗(yàn)儲(chǔ)存到系統(tǒng)中，更有智能地與生產(chǎn)機(jī)器溝通互動(dòng)?！爸悄苤圃臁本褪恰肮I(yè)4.0”的一個(gè)縮影。

此外，“工業(yè)4.0”還將解決當(dāng)今世界遇到的一些挑戰(zhàn)，比如資源效率、城鎮(zhèn)化和人才結(jié)構(gòu)調(diào)整等。工業(yè)4.0能夠持續(xù)帶來(lái)覆蓋整個(gè)價(jià)值網(wǎng)絡(luò)的資源生產(chǎn)率和效率的增益。同時(shí)能夠?qū)⑷丝诮Y(jié)構(gòu)變動(dòng)和社會(huì)因素考慮在內(nèi)，并設(shè)定合適的方式來(lái)組織生產(chǎn)。智能輔助系統(tǒng)可以把工人從單調(diào)、程式化的工作中解放出來(lái)，使其能夠?qū)⒕性趧?chuàng)新和增值業(yè)務(wù)上。在關(guān)于熟練工短缺的問(wèn)題上，工業(yè)4.0允許高齡的工人延長(zhǎng)他們的工作生涯，使他們能夠長(zhǎng)時(shí)間地保持生產(chǎn)力。靈活的工作組織形式使得工人們能夠更好地整合他們自己的工作，私人生活和持續(xù)的職業(yè)生涯發(fā)展將變得更有效率，可以說(shuō)，工業(yè)4.0為工作和生活找到了一個(gè)更好的平衡點(diǎn)。

德國(guó)搶先推進(jìn)“工業(yè)4.0”項(xiàng)目

為了在新工業(yè)革命中占領(lǐng)先機(jī)，德國(guó)聯(lián)盟教研部與聯(lián)邦經(jīng)濟(jì)技術(shù)部正聯(lián)手推動(dòng)《高技術(shù)戰(zhàn)略2020》確定的十大未來(lái)項(xiàng)目之一——“工業(yè)4.0”項(xiàng)目，支持工業(yè)技術(shù)領(lǐng)域新一代關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)與創(chuàng)新。項(xiàng)目由德國(guó)聯(lián)邦教研部與聯(lián)邦經(jīng)濟(jì)技術(shù)部聯(lián)手資助，聯(lián)盟政府投入達(dá)2億歐元。在《高技術(shù)戰(zhàn)略2020》的計(jì)劃行動(dòng)中，德國(guó)聯(lián)盟政府為未來(lái)項(xiàng)目“工業(yè)4.0”設(shè)立了雄心勃勃的目標(biāo)：德國(guó)要成為現(xiàn)今工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)（即網(wǎng)絡(luò)物理融合式生產(chǎn)系統(tǒng)）的供應(yīng)國(guó)和主導(dǎo)市場(chǎng)。

“工業(yè)4.0”項(xiàng)目的主要內(nèi)容

“工業(yè)4.0”項(xiàng)目的概念描述了由集中式控制向分散式增強(qiáng)型控制的基本模式轉(zhuǎn)變，目標(biāo)是建立一個(gè)高度靈活的個(gè)性化和數(shù)字化的產(chǎn)品與服務(wù)的生產(chǎn)模式。在這種模式中，傳統(tǒng)的行業(yè)界限將消失，并會(huì)產(chǎn)生各種新的活動(dòng)領(lǐng)域和合作形式。創(chuàng)造新價(jià)值的過(guò)程正在發(fā)生改變，產(chǎn)業(yè)鏈分工將被重組。

“工業(yè)4.0”項(xiàng)目將從兩個(gè)方向展開(kāi)，一是“智能工廠”，重點(diǎn)研究智能化生產(chǎn)系統(tǒng)及過(guò)程，以及網(wǎng)絡(luò)化分布式生產(chǎn)設(shè)施的實(shí)現(xiàn)；二是“智能生產(chǎn)”，主要涉及整個(gè)企業(yè)的生產(chǎn)物流管理、人機(jī)互動(dòng)以及3D技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的應(yīng)用等。該計(jì)劃將特別注重吸引中小企業(yè)參與，力圖使中小企業(yè)成為新一代智能化生產(chǎn)技術(shù)的使用者和受益者，同時(shí)也成為先進(jìn)工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的創(chuàng)造者和供應(yīng)者。

“工業(yè)4.0”項(xiàng)目的重點(diǎn)應(yīng)用技術(shù)

隨著工業(yè)4.0時(shí)代的到來(lái)，許多沿用多年、占據(jù)主導(dǎo)地位的工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)，正面臨被淘汰、被更新?lián)Q代的命運(yùn)，而一批以前認(rèn)為是高端的工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)，也隨著新時(shí)代的到來(lái)，快速的走入到了實(shí)際的應(yīng)用中去，成為新時(shí)代的寵兒：一是以工業(yè)PC為基礎(chǔ)的低成本工控自動(dòng)化將成為主流；二是PLC進(jìn)入第六代——微型化、網(wǎng)絡(luò)化、PC化和開(kāi)放性；三是DCS系統(tǒng)走向測(cè)控管一體化設(shè)計(jì)；四是控制系統(tǒng)向現(xiàn)場(chǎng)總線（FCS）方向發(fā)展；五是儀器儀表向數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化、微型化發(fā)展；六是數(shù)控技術(shù)向智能化、開(kāi)放性、網(wǎng)絡(luò)化、信息化發(fā)展；七是工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)向有限和無(wú)限相結(jié)合的方向；八是工業(yè)控制軟件向標(biāo)準(zhǔn)化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化和開(kāi)放性方向發(fā)展。

此外，為了實(shí)現(xiàn)工業(yè)制造到工業(yè)4.0的轉(zhuǎn)變，德國(guó)還要實(shí)現(xiàn)一項(xiàng)雙重策略。不僅應(yīng)該一如既往地把“信息和通訊科技”和“自身的傳統(tǒng)高科技策略”進(jìn)行整合，以努力成為智能制造科技的主要供應(yīng)商，尋求穩(wěn)固自身在全球市場(chǎng)的領(lǐng)導(dǎo)地位。同時(shí)，還應(yīng)創(chuàng)造并服務(wù)于CPS科技和產(chǎn)品。為了達(dá)成這個(gè)雙重要求，以下幾個(gè)工業(yè)4.0的特征應(yīng)該被執(zhí)行：一是橫向集成需要通過(guò)價(jià)值網(wǎng)絡(luò)；二是端到端的工程立體集成橫跨整個(gè)價(jià)值鏈；三是垂直集成和網(wǎng)絡(luò)化的制造系統(tǒng)。通向工業(yè)4.0之路要求德國(guó)在研發(fā)上投入巨大的精力，為了實(shí)現(xiàn)雙重策略，所進(jìn)行的研究首先必須實(shí)現(xiàn)“制造系統(tǒng)的水平和垂直集成”和“工程上端到端的集成”。此外，出于對(duì)工業(yè)4.0系統(tǒng)的要求和CPS科技持續(xù)發(fā)展的目的，在工作場(chǎng)所中新的社會(huì)基礎(chǔ)設(shè)施應(yīng)該得到更多關(guān)注。

各界積極響應(yīng)“工業(yè)4.0”項(xiàng)目

德國(guó)電子電氣工業(yè)協(xié)會(huì)（ZVEI）預(yù)測(cè)，工業(yè)4.0將使工業(yè)生產(chǎn)效率提高30%，德國(guó)人工智能研究中心執(zhí)行長(zhǎng)Wahlster也表示，工業(yè)4.0將會(huì)在一些高勞動(dòng)成本的地區(qū)非常具有競(jìng)爭(zhēng)力。有鑒于此，德國(guó)機(jī)械設(shè)備制造業(yè)聯(lián)合會(huì)（VDMA）及德國(guó)信息技術(shù)、通訊、新媒體協(xié)會(huì)（BITKOM）也已加入，德國(guó)三大工業(yè)協(xié)會(huì)決定共同建立一個(gè)名為“第四次工業(yè)革命平臺(tái)”辦事處，并于2013年4月在法蘭克福正式啟動(dòng)。三大協(xié)會(huì)共同建立辦事處的主要目標(biāo)在于，推動(dòng)工業(yè)的發(fā)展、提高工業(yè)生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)、開(kāi)發(fā)新的商業(yè)模式和運(yùn)營(yíng)模式并付諸實(shí)踐。

德國(guó)企業(yè)界做出了積極地響應(yīng)。比如，西門(mén)子展示自身推進(jìn)工業(yè)4.0的具體行動(dòng)，其憑借全集成自動(dòng)化（TIA）和“數(shù)字化企業(yè)平臺(tái)”，長(zhǎng)久以來(lái)占據(jù)著信息技術(shù)集成領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)地位。在2013漢諾威工業(yè)博覽會(huì)上，西門(mén)子展示了融合規(guī)劃、工程和生產(chǎn)工藝以及相關(guān)機(jī)電系統(tǒng)的全面解決方案。西門(mén)子展臺(tái)將突出展示西門(mén)子的最新技術(shù)成就，這包括以全集成自動(dòng)化TIA v12版本、新一代控制器Sifmatic S7-1500、針對(duì)電氣傳動(dòng)應(yīng)用的“全集成驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)”（IDS）概念，以及以信息技術(shù)為基礎(chǔ)的服務(wù)，例如，狀態(tài)監(jiān)控。另外，西門(mén)子公司還將與德國(guó)弗勞思霍夫研究院以及大眾汽車(chē)公司聯(lián)合展示，通過(guò)利用產(chǎn)品生命周期管理軟件（PLM）進(jìn)行虛擬生產(chǎn)規(guī)劃，可降低生產(chǎn)線上機(jī)器人的能耗高達(dá)50%。另外，西門(mén)子指出當(dāng)前約7500名軟件工程師是其在ICT驅(qū)動(dòng)制造業(yè)自動(dòng)化創(chuàng)新上的最大資本。

智能制造業(yè)工程領(lǐng)域的全球化競(jìng)爭(zhēng)變得愈加激烈，德國(guó)并不是唯一一個(gè)在制造業(yè)部署物聯(lián)網(wǎng)和行業(yè)服務(wù)的國(guó)家。遠(yuǎn)在大洋彼岸的美國(guó)在2011年6月正式啟動(dòng)包括工業(yè)機(jī)器人在內(nèi)的“先進(jìn)制造伙伴計(jì)劃”，2012年2月又出臺(tái)“先進(jìn)制造業(yè)國(guó)家戰(zhàn)略計(jì)劃”，提出通過(guò)加強(qiáng)研究和試驗(yàn)（R&E）稅收減免、擴(kuò)大和優(yōu)化政府投資、建設(shè)“智能”制造技術(shù)平臺(tái)以加快智能制造的技術(shù)創(chuàng)新。日本亦提出通過(guò)加快發(fā)展協(xié)同式機(jī)器人、無(wú)人化工廠提升制造業(yè)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。

“工業(yè)4.0”兩大主題

智能工廠：智能工業(yè)發(fā)展新方向

“智能工廠”的概念最早是奇思2009年在美國(guó)提出，其核心是工業(yè)化-和信息化的高度融合。智能工廠是在數(shù)字化工廠的基礎(chǔ)上，利用物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)和設(shè)備監(jiān)控技術(shù)加強(qiáng)信息管理和服務(wù)；未來(lái)，將通過(guò)大數(shù)據(jù)與分析平臺(tái)，將云計(jì)算中由大型工業(yè)機(jī)器產(chǎn)生的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為實(shí)時(shí)信息（云端智能工廠），并加上綠色智能的手段和智能系統(tǒng)等新興技術(shù)于一體，構(gòu)建一個(gè)高效節(jié)能的、綠色環(huán)保的、環(huán)境舒適的人性化工廠。目前智能工廠概念仍眾說(shuō)紛紜，其基本特征主要有制程管控可視化、系統(tǒng)監(jiān)管全方位及制造綠色化三個(gè)層面。

一是制程管控可視化。由于智能工廠高度的整合性，在產(chǎn)品制程上，包括原料管控及流程，均可直接實(shí)時(shí)展示于控制者眼前，此外，系統(tǒng)機(jī)具的現(xiàn)況亦可實(shí)時(shí)掌握，減少因系統(tǒng)故障造成偏差。而制程中的相關(guān)數(shù)據(jù)均可保留在數(shù)據(jù)庫(kù)中，讓管理者得以有完整信息進(jìn)行后續(xù)規(guī)劃，也可以依生產(chǎn)線系統(tǒng)的現(xiàn)況規(guī)劃?rùn)C(jī)具的維護(hù)；可根據(jù)信息的整合建立產(chǎn)品制造的智能組合。

二是系統(tǒng)監(jiān)管全方位。通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)概念、以傳感器做鏈接使制造設(shè)備具有感知能力，系統(tǒng)可進(jìn)行識(shí)別、分析、推理、決策、以及控制功能；這類制造裝備，可以說(shuō)是先進(jìn)制造技術(shù)、信息技術(shù)和智能技術(shù)的深度結(jié)合。當(dāng)然此類系統(tǒng)，絕對(duì)不僅只是在KS內(nèi)安裝一個(gè)軟件系統(tǒng)而已，主要是透過(guò)系統(tǒng)平臺(tái)累積知識(shí)的能力，來(lái)建立設(shè)備信息及反饋的數(shù)據(jù)庫(kù)。從訂單開(kāi)始，到產(chǎn)品制造完成、入庫(kù)的生產(chǎn)制程信息，都可以在數(shù)據(jù)厙中一目了然，在遇到制程異常的狀況，控制者亦可更為迅速反應(yīng)，以促進(jìn)更有效的工廠運(yùn)轉(zhuǎn)與生產(chǎn)。

三是在制造綠色化方面，除了在制造上利用環(huán)保材料、留意污染等問(wèn)題，并與上下游廠商間，從資源、材料、設(shè)計(jì)、制造、廢棄物回收到再利用處理，以形成綠色產(chǎn)品生命周期管理的循環(huán)，更可透過(guò)綠色I(xiàn)CT的附加值應(yīng)用，延伸至綠色供應(yīng)鏈的協(xié)同管理、綠色制程管理與智慧環(huán)境監(jiān)控等，協(xié)助上下游廠商與客戶之間共同創(chuàng)造符合環(huán)保的綠色產(chǎn)品。

智能工廠的建設(shè)主要基于以下三大基礎(chǔ)技術(shù)。

一是無(wú)線感測(cè)器。無(wú)線感測(cè)器將是實(shí)現(xiàn)智能工廠的重要利器。智慧感測(cè)是基本構(gòu)成要素。儀器儀表的智慧化，主要是以微處理器和人工智能技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用為主，包括運(yùn)用神經(jīng)網(wǎng)路、遺傳演算法、進(jìn)化計(jì)算、混沌控制等智慧技術(shù)，使儀器儀表實(shí)現(xiàn)高速、高效、多功能、高機(jī)動(dòng)靈活等性能，如專家控制系統(tǒng)（expert control system；ECS）、模塊邏輯控制器（FLC—Fuzzy Logic controller）等都成為智能工廠相關(guān)技術(shù)的關(guān)注焦點(diǎn)。

二是控制系統(tǒng)網(wǎng)路化（云端智能工廠）。隨著智能工廠制造流程連接的嵌入式設(shè)備越來(lái)越多，通過(guò)云端架構(gòu)部署控制系統(tǒng)，無(wú)疑已是當(dāng)今最重要的趨勢(shì)之一。在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域，隨著應(yīng)用和服務(wù)向云端運(yùn)算轉(zhuǎn)移，資料和運(yùn)算位置的主要模式都已經(jīng)被改變了，由此也給嵌入式設(shè)備領(lǐng)域帶來(lái)顛覆性變革。如隨著嵌入式產(chǎn)品和許多工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的典型IT元件，如制造執(zhí)行系統(tǒng)；（MEs）以及生產(chǎn)計(jì)劃系統(tǒng)（PPS）的智慧化，以及連線程度日漸提高，云端運(yùn)算將可提供更完整的系統(tǒng)和服務(wù)。一旦完成連線，體系結(jié)構(gòu)、控制方法以及人機(jī)協(xié)作方法等制造規(guī)則，都會(huì)因?yàn)榭刂葡到y(tǒng)網(wǎng)路化而產(chǎn)生變化。此外.由于影像、語(yǔ)音信號(hào)等大數(shù)據(jù)高速率傳輸對(duì)網(wǎng)路頻寬的要求，對(duì)控制系統(tǒng)網(wǎng)路化，更構(gòu)成嚴(yán)厲的挑戰(zhàn)，而且網(wǎng)路上傳遞的資訊非常多樣化，哪些資料應(yīng)該先傳（如設(shè)備故障訊息），哪些資料可以晚點(diǎn)傳（如電子郵件），都要靠控制系統(tǒng)的智慧能力，進(jìn)行適當(dāng)?shù)呐袛嗖拍艿靡詫?shí)現(xiàn)。

三是工業(yè)通信無(wú)線化。工業(yè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域最活躍的主流發(fā)展方向，是影響未來(lái)制造業(yè)發(fā)展的革命性技術(shù)，其通過(guò)支持設(shè)備間的交互與物聯(lián)，提供低成本、高可靠、高靈活的新一代泛在制造信息系統(tǒng)和環(huán)境。隨著無(wú)線技術(shù)日益普及，各家供應(yīng)商正在提供一系列軟硬體技術(shù)，協(xié)助在產(chǎn)品中增加通信功能。這些技術(shù)支援的通信標(biāo)準(zhǔn)包括藍(lán)牙、Wi-Fi、GPS、LTE以及WiMax。然而，由于工廠需求不像消費(fèi)市場(chǎng)一樣的標(biāo)準(zhǔn)化，必須因應(yīng)生產(chǎn)需求，有更多彈性的選擇，最熱門(mén)的技術(shù)未必是最好的通信標(biāo)準(zhǔn)和客戶需要的技術(shù)。

智能生產(chǎn)：制造業(yè)的未來(lái)

能生產(chǎn)（Intelligent Manufacturing.IM），也稱智能制造，是一種由智能機(jī)器和人類專家共同組成的人機(jī)一體化智能系統(tǒng)，它在制造過(guò)程中能進(jìn)行智能活動(dòng)，諸如分析、推理、判斷、構(gòu)思和決策等。通過(guò)人與智能機(jī)器的合作共事，去擴(kuò)大、延伸和部分地取代人類專家在制造過(guò)程中的腦力勞動(dòng)。它把制造自動(dòng)化的概念更新，擴(kuò)展到柔性化、智能化和高度集成化。與傳統(tǒng)的制造相比，智能生產(chǎn)具有自組織和超柔性、自律能力、學(xué)習(xí)能力和自維護(hù)能力、人機(jī)一體化、虛擬實(shí)現(xiàn)等特征。

“智能制造”需要硬件，軟件以及咨詢系統(tǒng)的整合。那些具有“智慧制造”屬性的生產(chǎn)線，不僅擁有著為數(shù)眾多的控制器、傳感器，而且通過(guò)有線或無(wú)線傳感網(wǎng)架構(gòu)進(jìn)行串聯(lián)，將數(shù)據(jù)傳輸給上層的制造執(zhí)行管理系統(tǒng)MES，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)的系統(tǒng)架構(gòu)，從而讓制造業(yè)提升到一個(gè)新的階段。制造主要是服務(wù)于產(chǎn)品的生產(chǎn)，現(xiàn)在隨著客戶個(gè)性化需求越來(lái)越多，產(chǎn)品生產(chǎn)也逐漸呈現(xiàn)出少量多樣等新特征，這就迫使制造廠商要提升生產(chǎn)線的速度與靈活性，對(duì)于市場(chǎng)前端的變化需要能夠快速調(diào)整。例如當(dāng)前一些汽車(chē)廠就可以讓客戶在線指定汽車(chē)的顏色，快速調(diào)整生產(chǎn)線，快速交付產(chǎn)品。智能制造就是要為使用者帶來(lái)更多的便利。

近年來(lái)，由人工智能技術(shù)、機(jī)器人技術(shù)和數(shù)字化制造技術(shù)等相結(jié)合的智能制造技術(shù)，正引領(lǐng)新一輪的制造業(yè)變革。智能制造技術(shù)開(kāi)始貫穿于設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、管理和服務(wù)等制造業(yè)的各個(gè)環(huán)節(jié)，智能制造技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化及廣泛應(yīng)用正催生智能制造業(yè)。概括起來(lái)，當(dāng)今世界制造業(yè)智能化發(fā)展呈現(xiàn)兩大趨勢(shì)。

一是以3D打印為代表的“數(shù)字化”制造技術(shù)嶄露頭角?！皵?shù)字化”制造以計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)方案為藍(lán)本，以特制粉末或液態(tài)金屬等先進(jìn)材料為原料，以“3D打印機(jī)”為工具，通過(guò)在產(chǎn)品層級(jí)中添加材料直接把所需產(chǎn)品精確打印出來(lái)。這一技術(shù)有可能改變未來(lái)的產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、銷售和交付用戶的方式，使大規(guī)模定制和簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)成為可能，使制造業(yè)實(shí)現(xiàn)隨時(shí)、隨地、按不同需要進(jìn)行生產(chǎn)，并徹底改變自“福特時(shí)代”以來(lái)的傳統(tǒng)制造業(yè)形態(tài)。3D打印技術(shù)開(kāi)創(chuàng)了一個(gè)全新的偏平式、合作性的全球手工業(yè)市場(chǎng)，而不是傳統(tǒng)意義上的層級(jí)式、自上而下的企業(yè)結(jié)構(gòu)。一個(gè)由數(shù)百萬(wàn)人組成的分散式網(wǎng)絡(luò)代替了從批發(fā)到零售商在內(nèi)的所有中間人，并且消除了傳統(tǒng)供應(yīng)鏈中每一個(gè)階段性的交易成本。這種“添加式生產(chǎn)”能夠大幅降低耐用品的生產(chǎn)成本，從而使數(shù)以萬(wàn)計(jì)的小型生產(chǎn)商對(duì)傳統(tǒng)上處于中心位置的大型生產(chǎn)者提出挑戰(zhàn)。不過(guò)新的生產(chǎn)方式已經(jīng)發(fā)生了重大改變，傳統(tǒng)的生產(chǎn)制造業(yè)將面臨一次長(zhǎng)時(shí)間的“洗牌”。有預(yù)測(cè)指出，未來(lái)模具制造行業(yè)、機(jī)床行業(yè)、玩具行業(yè)、輕工產(chǎn)品行業(yè)或許都可能被淘汰出局，而取代他們的就是3D打印機(jī)。當(dāng)然，這需要一個(gè)過(guò)程，主要是人們適應(yīng)和接受新事物的過(guò)程與產(chǎn)業(yè)自身完善成長(zhǎng)的過(guò)程。不過(guò)10年、20年是分水嶺，一般新技術(shù)會(huì)變得非常成熟起來(lái)，并被廣泛應(yīng)用。

二是智能制造技術(shù)創(chuàng)新及應(yīng)用貫穿制造業(yè)全過(guò)程。先進(jìn)制造技術(shù)的加速融合使得制造業(yè)的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、管理、服務(wù)各個(gè)環(huán)節(jié)日趨智能化，智能制造正引領(lǐng)新一輪的制造業(yè)革命，主要體現(xiàn)在以下四個(gè)方面。

（1）建模與仿真使產(chǎn)品設(shè)計(jì)日趨智能化。建模與仿真廣泛應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)及供應(yīng)鏈管理的整個(gè)產(chǎn)品生命周期。建模與防真通過(guò)減少測(cè)試和建模支出降低風(fēng)險(xiǎn)，通過(guò)簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)部門(mén)和制造部門(mén)之間的切換來(lái)壓縮新產(chǎn)品進(jìn)入市場(chǎng)的時(shí)間。

（2）以工業(yè)機(jī)器人為代表的智能制造裝備在生產(chǎn)過(guò)程中應(yīng)用日趨廣泛。近年來(lái)，工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓寬，種類更加繁多，功能越來(lái)越強(qiáng)，自動(dòng)化和智能化水平顯著提高。汽車(chē)、電子電器、工程機(jī)械等行業(yè)已大量使用工業(yè)機(jī)器人自動(dòng)化生產(chǎn)線，工業(yè)機(jī)器人自動(dòng)化生產(chǎn)線成套裝備已成為自動(dòng)化裝備的主流及未來(lái)的發(fā)展方向。業(yè)內(nèi)通常將工業(yè)機(jī)器人分為日系和歐系。日系的主要代表有安川、OTC、松下、FANUc、不二越、川崎等公司；歐系主要有德國(guó)KUKA、CLOOS，瑞典ABB，意大利COMAU，奧地利IGM公司等。工業(yè)機(jī)器人在制造業(yè)的應(yīng)用范圍越來(lái)越廣泛，其標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化程度越來(lái)越高，功能也越發(fā)強(qiáng)大，正朝著成套技術(shù)和裝備的方向發(fā)展。國(guó)際機(jī)器人聯(lián)合會(huì)主席榊原伸表示，過(guò)去4～5年間，世界機(jī)器人行業(yè)得到了長(zhǎng)足的發(fā)展，行業(yè)平均增長(zhǎng)率為8%～9%。據(jù)聯(lián)合會(huì)統(tǒng)計(jì)，近年來(lái)世界工業(yè)機(jī)器人行業(yè)的年總產(chǎn)值約250億美元。

（3）全球供應(yīng)鏈管理創(chuàng)新加速。通過(guò)使用企業(yè)資源規(guī)劃軟件和無(wú)線電頻率識(shí)別技術(shù)（RFID）等信息技術(shù)，使得全球范圍的供應(yīng)鏈管理更具效率，縮短了滿足客戶訂單的時(shí)間，提升了生產(chǎn)效率。

（4）智能服務(wù)業(yè)模式加速形成。先進(jìn)制造企業(yè)通過(guò)嵌入式軟件，無(wú)線連接和在線服務(wù)的啟用整合成新的“智能”服務(wù)業(yè)模式，制造業(yè)與服務(wù)業(yè)兩個(gè)部門(mén)之間的界限日益模糊，融合越來(lái)越深入。消費(fèi)者正在要求獲得產(chǎn)品“體驗(yàn)”，而非僅僅是一個(gè)產(chǎn)品，服務(wù)供應(yīng)商如亞馬遜公司已進(jìn)入了制造業(yè)領(lǐng)域。

制造企業(yè)如何適應(yīng)“工業(yè)4.0”時(shí)代

通向工業(yè)4.0的路將會(huì)是一段革命性的進(jìn)展?，F(xiàn)有的基礎(chǔ)科技和經(jīng)驗(yàn)將不得不為了適應(yīng)制造工業(yè)中的特殊設(shè)備而進(jìn)行改變和革新，而且對(duì)于新地域和新市場(chǎng)的創(chuàng)新解決方案將不得不重新探索。為此，企業(yè)需要對(duì)以下8個(gè)領(lǐng)域進(jìn)一步改進(jìn)。

標(biāo)準(zhǔn)化和參考架構(gòu)

工業(yè)4.0將會(huì)涉及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的設(shè)計(jì)并通過(guò)價(jià)值網(wǎng)絡(luò)集成幾家不同的公司。如果一攬子共同標(biāo)準(zhǔn)得以實(shí)現(xiàn)，這種合作伙伴關(guān)系將成為可能，而且需要一個(gè)參照架構(gòu)來(lái)為這些標(biāo)準(zhǔn)提供描述并促進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)現(xiàn)。

復(fù)雜系統(tǒng)的管理

制造系統(tǒng)正在日益變得復(fù)雜，適當(dāng)?shù)挠?jì)劃、描述和說(shuō)明模型可以為這些復(fù)雜系統(tǒng)提供管理基礎(chǔ)。工程師們應(yīng)該為了發(fā)展這些模型而進(jìn)行更多的方法創(chuàng)新和工具應(yīng)用。

一套綜合的工業(yè)基礎(chǔ)寬帶設(shè)施

毋庸置疑，綜合并高質(zhì)量的通訊同絡(luò)是工業(yè)4.0的關(guān)鍵要求。無(wú)論是在德國(guó)國(guó)內(nèi)，還是在德國(guó)與其他合作國(guó)家之間，寬帶網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施也因此需要進(jìn)一步的、大規(guī)律的拓展。

安全和安保

安全和安保是智能制造系統(tǒng)成功的關(guān)鍵。保障設(shè)備和產(chǎn)品自身不會(huì)引起使用者的危險(xiǎn)，也不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染十分重要。同時(shí)，設(shè)備和產(chǎn)品中包含的信息特別需要被保護(hù)，以防止這些信息被濫用或者在未被授權(quán)的情況下使用。這將對(duì)安全和安保的架構(gòu)和特殊識(shí)別碼的集成調(diào)用產(chǎn)生更高的要求，同時(shí)相關(guān)的培訓(xùn)和職業(yè)生涯的持續(xù)發(fā)展規(guī)劃也要得到加強(qiáng)。

工作的組織和設(shè)計(jì)

在智慧工廠里，雇員的角色將會(huì)發(fā)生引人注目的改變。越來(lái)越多的實(shí)時(shí)導(dǎo)向性控制將會(huì)讓工作內(nèi)容、工作流程和工作環(huán)境發(fā)生轉(zhuǎn)變。針對(duì)組織工作的社會(huì)科技的實(shí)現(xiàn)將會(huì)給工人提供承擔(dān)重大責(zé)任和加強(qiáng)個(gè)人發(fā)展的機(jī)會(huì)。當(dāng)上述內(nèi)容成為現(xiàn)實(shí)，進(jìn)行合作的工作設(shè)計(jì)和職業(yè)生涯的學(xué)習(xí)途徑對(duì)于啟動(dòng)參照模型課題將變尤為必要。

培訓(xùn)和持續(xù)性的職業(yè)發(fā)展

工業(yè)4.0將從根本上改變工人們的工作和職業(yè)訴求。實(shí)施適合的培訓(xùn)策略并用培養(yǎng)學(xué)習(xí)的方式組織工作也因此而變得非常必要，可以借此實(shí)現(xiàn)“活到老學(xué)到老”和基于工作地點(diǎn)的廣泛的個(gè)人發(fā)展。為了達(dá)成這項(xiàng)目標(biāo)，模型課題和“最好的實(shí)用網(wǎng)絡(luò)”應(yīng)該被進(jìn)一步開(kāi)發(fā)和提升，立體學(xué)習(xí)技術(shù)也應(yīng)該投入研究。

規(guī)章制度

在工業(yè)4.0下建立新的制造流程和水平的商業(yè)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)時(shí)必須遵守法律，而已存在的立法也同樣需要在必要時(shí)考慮創(chuàng)新對(duì)法律帶來(lái)的影響。面臨的挑戰(zhàn)包括合作信息的保護(hù)、責(zé)任議題、管理私人信息和貿(mào)易限制等。這將不僅對(duì)立法，也對(duì)其他代表商務(wù)行為的活動(dòng)提出了要求——制度將作為一個(gè)涵蓋面廣泛的適用工具而存在，其中的內(nèi)容條款包括指導(dǎo)方針、標(biāo)準(zhǔn)合同和公司集體協(xié)議，或者如審計(jì)類型的自律行為。

篇5

【關(guān)鍵詞】中國(guó)制造2025 自動(dòng)化 信息技術(shù)

1 引言

在歷史的長(zhǎng)河中，人類經(jīng)歷了三次重大的工業(yè)變革，它們代表了三個(gè)重要的工業(yè)革命時(shí)代，分別是蒸汽機(jī)時(shí)代、電氣化時(shí)代以及信息化時(shí)代。隨著信息化技術(shù)的完善，人類正在經(jīng)歷著第四個(gè)重要時(shí)期，它是可以促進(jìn)產(chǎn)業(yè)變革的智能化時(shí)代]。現(xiàn)如今，有很多人們指的關(guān)注的信息，其中最為重要的幾個(gè)信息是：2011年由美國(guó)倡導(dǎo)的先進(jìn)制造伙伴計(jì)劃；2012年美國(guó)總統(tǒng)奧巴馬在任期間提出了一個(gè)新穎的創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)，這個(gè)網(wǎng)絡(luò)用于建設(shè)國(guó)家的制造行業(yè)；2014年，德國(guó)的漢諾威舉辦了工業(yè)博覽會(huì)，在會(huì)上，基于信息物理融合系統(tǒng)的智能化概念再一次成為人們熱議的焦點(diǎn)；在2015年的5月18日，我國(guó)提出了“中國(guó)制造2025”的口號(hào)。發(fā)達(dá)國(guó)家關(guān)于工業(yè)化改革的行動(dòng)給了我們一個(gè)強(qiáng)烈的信息，那就是工業(yè)化改革即將迎來(lái)大的突破、大的技術(shù)變革，每個(gè)國(guó)家都想在制造業(yè)上有所突破、有所作為。面對(duì)此種情況，我國(guó)的高等教育即將面臨新的挑戰(zhàn)，培養(yǎng)高素質(zhì)的自動(dòng)化專業(yè)人才是被迫切需求的。

2 滿足“中國(guó)制造2025”要求的自動(dòng)化專業(yè)人才

2015年，在只能制造國(guó)際會(huì)議上，工信部苗圩部長(zhǎng)提出“中國(guó)制造2015”的主攻方向是智能制造。實(shí)現(xiàn)智能制造就是要實(shí)現(xiàn)信息化與工業(yè)化的融合以及互聯(lián)網(wǎng)與傳統(tǒng)制造業(yè)的融合。目前，在我國(guó)創(chuàng)新型與專業(yè)型人才較為短缺，與世界上一些發(fā)達(dá)國(guó)家還存在著不小的差距，培養(yǎng)我國(guó)自己的自動(dòng)化專業(yè)人才迫在眉睫。“中國(guó)制造2025”需求四個(gè)方面的自動(dòng)化專業(yè)人才。

2.1 中國(guó)制造2025”的自動(dòng)化信息技術(shù)需要人才

2025中國(guó)制造需要的是高端智能人才，智能人才者是信息技術(shù)的執(zhí)行者，自動(dòng)化的對(duì)設(shè)備、工程機(jī)械及技術(shù)參數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)重組。只能這些自動(dòng)化信息技術(shù)應(yīng)用于生產(chǎn)，才標(biāo)志著我國(guó)自動(dòng)化技術(shù)的智能實(shí)現(xiàn)。

2.2 需要人工智能技術(shù)人才

完善的人工智能技術(shù)可以提供有效的解決方法去處理以及分析生產(chǎn)過(guò)程中的數(shù)據(jù)與信息。在生產(chǎn)實(shí)踐活動(dòng)中，如果遇到復(fù)雜繁瑣，甚至是人類難以解決的問(wèn)題時(shí)，人工智能技術(shù)就會(huì)凸顯出它的自身優(yōu)勢(shì)。此種技術(shù)如果應(yīng)用在制造業(yè)中必將促進(jìn)制造業(yè)的快速發(fā)展。

2.3 需要軟件類人才

智能化制造是一個(gè)全方位的概念，從最初的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)、外包、生產(chǎn)、最后到達(dá)交付環(huán)節(jié)，這些都有它的身影。智能化工廠的重要基礎(chǔ)就是軟件，優(yōu)異的軟件性能是決定制造業(yè)可否實(shí)現(xiàn)智能化的關(guān)鍵，軟件性能的好壞取決于多方面因素，例如：操作接口是否人性化、運(yùn)算平臺(tái)連接是否有高的效率、云端運(yùn)算是否為跨網(wǎng)絡(luò)模式等等。

2.4 中國(guó)制造2025需要多學(xué)科的綜合性技術(shù)人才

現(xiàn)階段，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)在我國(guó)的各類自動(dòng)化信息技術(shù)中廣泛應(yīng)用，在這種大環(huán)境下，制造業(yè)中的自動(dòng)化技術(shù)將成為一項(xiàng)復(fù)合性的專業(yè)技術(shù)領(lǐng)域。傳統(tǒng)的單一性專業(yè)人才已經(jīng)不適合未來(lái)制造業(yè)的發(fā)展需求，未來(lái)制造業(yè)需要的是一專多精、多專多精的復(fù)合型專業(yè)人才。

3 自動(dòng)化專業(yè)人才培養(yǎng)模式的改革

要想以“中國(guó)制造2025”對(duì)自動(dòng)化技術(shù)提出的新要求為基準(zhǔn)，培養(yǎng)出高素質(zhì)的自動(dòng)化專業(yè)人才，改革自動(dòng)化專業(yè)人才的培養(yǎng)模式是勢(shì)在必行的。首先我們要在培養(yǎng)模式的改革上達(dá)成共識(shí)，對(duì)需要改變的內(nèi)容、需要革新的內(nèi)容以及需要增加的內(nèi)容，都應(yīng)該深思熟慮，形成共識(shí)，最后付諸于實(shí)踐，并在實(shí)踐中及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)完善改革后的內(nèi)容。

最近幾年，很多試點(diǎn)院校已經(jīng)對(duì)自動(dòng)化專業(yè)人才培養(yǎng)模式進(jìn)行了改革，共同的特點(diǎn)有三個(gè)：

（1）使學(xué)生們擁有扎實(shí)的自動(dòng)化專業(yè)相關(guān)的理論知識(shí)，為此開(kāi)設(shè)了多門(mén)課程，例如：優(yōu)化理論、自動(dòng)控制、系統(tǒng)辨識(shí)、智能控制理論等等；

（2）加強(qiáng)學(xué)生掌握網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的能力。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、控制系統(tǒng)仿真原理、嵌入式系統(tǒng)等課程被開(kāi)設(shè)；

（3）具有針對(duì)性地補(bǔ)充學(xué)生們自動(dòng)化技術(shù)相關(guān)領(lǐng)域的專業(yè)知識(shí)，樓宇自動(dòng)化、機(jī)器人技術(shù)等課程都應(yīng)該被引入日常教學(xué)中。雖然這些方式對(duì)自動(dòng)化人才專業(yè)的培養(yǎng)模式起到了一定的改革作用，但是并不能滿足未來(lái)制造業(yè)對(duì)人才的需求，因?yàn)檫@些改革項(xiàng)目改變的僅僅是基礎(chǔ)知識(shí)的傳授，缺少技術(shù)實(shí)踐層面的改變，所以我們要對(duì)自動(dòng)化專業(yè)教學(xué)內(nèi)容體系進(jìn)行深入的探討。

“中國(guó)制造2025”的出現(xiàn)對(duì)很多技術(shù)領(lǐng)域都提出了更高的要求，例如：在設(shè)計(jì)技術(shù)方面，國(guó)家提出在未來(lái)我國(guó)的先進(jìn)設(shè)計(jì)技術(shù)要以綠色環(huán)保、智能化、協(xié)同性為發(fā)展目標(biāo)。再比如，國(guó)家也提出了制造過(guò)程的智能化應(yīng)該被快速實(shí)現(xiàn)。在某些重點(diǎn)領(lǐng)域的試點(diǎn)單位，已經(jīng)建立了智能化車(chē)間，在生產(chǎn)過(guò)程中，工業(yè)機(jī)器人、智能物流管理等智能化技術(shù)已經(jīng)得到了應(yīng)用。面對(duì)未來(lái)更加快速的技術(shù)革新，當(dāng)前我國(guó)高校的自動(dòng)化專業(yè)培養(yǎng)模式還無(wú)法培養(yǎng)出高素質(zhì)的人才去滿足制造業(yè)新技術(shù)的要求。根據(jù)現(xiàn)有形勢(shì)，應(yīng)該調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，需要在日常的培養(yǎng)模式中加入智能感知技術(shù)、智能規(guī)劃技術(shù)、集成電路原理、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以及虛擬化技術(shù)等等。

4 結(jié)束語(yǔ)

科學(xué)技術(shù)的發(fā)展帶動(dòng)了知識(shí)的快速革新，在校期間，學(xué)生們需要學(xué)習(xí)的專業(yè)知識(shí)越來(lái)越多，只有通過(guò)合理的培養(yǎng)模式以及高效的教學(xué)方法才能實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)高素質(zhì)自動(dòng)化專業(yè)人才的目標(biāo)。在我國(guó)近500所高校設(shè)有自動(dòng)化專業(yè)，如果這些高校都可以找到適合本校的自動(dòng)化專業(yè)人才培養(yǎng)模式，就可以為“中國(guó)制造2025”輸送更多自動(dòng)化專業(yè)人才。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介

劉桂濤（1972-），男，湖北省云夢(mèng)縣人。碩士學(xué)位。現(xiàn)為湖北工程學(xué)院計(jì)算機(jī)與信息科學(xué)學(xué)院副教授。主要研究方向?yàn)榭刂婆c電氣節(jié)能。

篇6

當(dāng)前，全球正出現(xiàn)以信息網(wǎng)絡(luò)、智能制造、新能源和新材料為代表的新一輪技術(shù)創(chuàng)新浪潮，對(duì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展產(chǎn)生了日益深刻的影響。智能制造作為此輪產(chǎn)業(yè)革命的核心組成部分，將推動(dòng)制造業(yè)生產(chǎn)方式變革、促進(jìn)全球供應(yīng)鏈管理創(chuàng)新、引領(lǐng)制造業(yè)服務(wù)化轉(zhuǎn)型、加速制造企業(yè)成本再造。只有主動(dòng)加快促進(jìn)智能制造技術(shù)的突破和大規(guī)模應(yīng)用，才能有效應(yīng)對(duì)新一輪技術(shù)革命對(duì)全球制造業(yè)可能造成的巨大沖擊。因此，發(fā)達(dá)國(guó)家紛紛出臺(tái)了以先進(jìn)制造業(yè)為核心的再工業(yè)化國(guó)家戰(zhàn)略：美國(guó)大力推動(dòng)“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”和“新一代機(jī)器人”為特征的智能制造戰(zhàn)略布局；德國(guó)“工業(yè)4.0”計(jì)劃的提出旨在通過(guò)智能制造提振制造業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力；歐盟在2020增長(zhǎng)戰(zhàn)略中提出重點(diǎn)發(fā)展以智能制造技術(shù)為核心的先進(jìn)制造；日本、韓國(guó)等制造強(qiáng)國(guó)也提出相應(yīng)的發(fā)展智能制造的戰(zhàn)略措施。

改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展取得了舉世矚目的成就，經(jīng)濟(jì)總量躍居世界第二，眾多主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)名列世界前列。同時(shí)，必須清醒地看到，我國(guó)經(jīng)濟(jì)規(guī)模雖然很大但依然大而不強(qiáng)，增速很快但依然快而不優(yōu)。主要依靠資源等要素投入推動(dòng)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和規(guī)模擴(kuò)張的粗放型發(fā)展方式是不可持續(xù)的，轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式刻不容緩。作為一個(gè)發(fā)展中國(guó)家，當(dāng)前中國(guó)由于創(chuàng)新能力不強(qiáng)，在國(guó)際分工中尚處于技術(shù)含量和附加值較低的“制造―加工―組裝”環(huán)節(jié)，在附加值較高的研發(fā)、設(shè)計(jì)、工程承包、營(yíng)銷、售后服務(wù)等環(huán)節(jié)缺乏競(jìng)爭(zhēng)力。我國(guó)工業(yè)化起步晚，技術(shù)積累相對(duì)落后，先進(jìn)技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化能力也與發(fā)達(dá)國(guó)家存在顯著差距，致使國(guó)產(chǎn)智能制造產(chǎn)品和系統(tǒng)的發(fā)展同時(shí)面臨技術(shù)和市場(chǎng)的瓶頸。我國(guó)制造業(yè)以前以勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)占主導(dǎo)地位，生產(chǎn)基本靠人，低成本的優(yōu)勢(shì)使得中國(guó)成為“世界工廠”，“中國(guó)制造”遍布世界各地。但缺乏核心技術(shù)，關(guān)鍵零部件受制于人，導(dǎo)致國(guó)產(chǎn)智能制造裝備價(jià)格倒掛，缺乏競(jìng)爭(zhēng)力；軟件系統(tǒng)發(fā)展滯后造成智能化水平難以提高；跨國(guó)公司壟斷勢(shì)力擠壓國(guó)內(nèi)企業(yè)發(fā)展空間。近些年，在勞動(dòng)力成本提高以及全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展緩慢等多方面的制約下，我國(guó)傳統(tǒng)制造業(yè)正面臨著來(lái)自世界各國(guó)家的競(jìng)爭(zhēng)威脅，加上互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用的崛起，轉(zhuǎn)型升級(jí)成了企業(yè)必須面臨的問(wèn)題。

在以中高速、優(yōu)結(jié)構(gòu)、新動(dòng)力、多挑戰(zhàn)為主要特征的新常態(tài)下，發(fā)展智能制造不僅是我國(guó)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的突破口，也是重塑制造業(yè)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的新引擎。為適應(yīng)工業(yè)化進(jìn)入后期階段的發(fā)展特征，應(yīng)對(duì)新科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的挑戰(zhàn)，近年來(lái)，我國(guó)中央政府、地方政府和企業(yè)都制定、實(shí)施了一系列促進(jìn)智能制造和智能制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略、政策和具體措施，以推動(dòng)智能制造的發(fā)展和普及。中央政府連續(xù)出臺(tái)政策力推智能制造，國(guó)家層面智能制造戰(zhàn)略框架逐漸清晰完善，加快了從制造業(yè)大國(guó)向制造強(qiáng)國(guó)邁進(jìn)的步伐。

新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革與加快轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式形成歷史匯，這也是中國(guó)制造業(yè)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)、轉(zhuǎn)型升級(jí)的發(fā)展方向，我國(guó)應(yīng)把握“機(jī)會(huì)窗口期”，積極總結(jié)和借鑒國(guó)外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，以智能制造為突破口，推動(dòng)我國(guó)產(chǎn)業(yè)技術(shù)升級(jí)，實(shí)現(xiàn)制造業(yè)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)由傳統(tǒng)要素優(yōu)勢(shì)向技術(shù)優(yōu)勢(shì)的轉(zhuǎn)型。中國(guó)要后來(lái)居上，實(shí)現(xiàn)跨越發(fā)展，發(fā)展方式必然是一個(gè)“并聯(lián)式”的發(fā)展過(guò)程，要求工業(yè)化、信息化、城鎮(zhèn)化、農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化同步發(fā)展，工業(yè)2.0、3.0、4.0同步發(fā)展。同時(shí)，對(duì)中國(guó)而言，實(shí)現(xiàn)制造業(yè)向高端轉(zhuǎn)型升級(jí)至關(guān)重要，但這不能以放棄廣大傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的優(yōu)勢(shì)為代價(jià)，而是在培育發(fā)展新興產(chǎn)業(yè)的同時(shí)，還要以智能制造和綠色制造對(duì)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)改造升級(jí)，提升傳統(tǒng)制造業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。

篇7

關(guān)鍵詞：智能制造；管理會(huì)計(jì)；創(chuàng)新

一、研究背景

制造業(yè)在我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)占主體地位，即是立國(guó)之根本、興國(guó)之利器、強(qiáng)國(guó)之基石。在創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)下，許多新的生產(chǎn)方式、新產(chǎn)品、新形態(tài)和新的商業(yè)模式應(yīng)勢(shì)而生。“中國(guó)制造2025”規(guī)劃正在推進(jìn)，供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革不斷深入，制造業(yè)的優(yōu)化轉(zhuǎn)型升級(jí)和創(chuàng)新發(fā)展都面臨著新的機(jī)遇。智能制造內(nèi)涵包括：一方面人工智能廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)制造的各個(gè)環(huán)節(jié)，減緩相關(guān)人員的工作強(qiáng)度，以達(dá)到提高產(chǎn)品的質(zhì)量與生產(chǎn)的效率的目標(biāo)；另一方面其體現(xiàn)“互聯(lián)網(wǎng)+”技術(shù)的創(chuàng)新需求，奠定了“新經(jīng)濟(jì)”橋梁的基礎(chǔ)。管理會(huì)計(jì)為了與“智能制造”相適應(yīng)，應(yīng)實(shí)施“智能管理”，依靠“人工智能”大力提升其處理系統(tǒng)多樣性和復(fù)雜性的能力；充分理解管理對(duì)象異質(zhì)性，有效、合理配置智能化管理工具，最大限度發(fā)揮管理會(huì)計(jì)管理控制和信息支持的功能。

二、智能制造下的管理會(huì)計(jì)

(一)以“互聯(lián)網(wǎng)+”為代表的現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，形成復(fù)雜多變的企業(yè)組織關(guān)系。要求管理會(huì)計(jì)控制系統(tǒng)不斷通過(guò)優(yōu)化升級(jí)產(chǎn)銷流程，加強(qiáng)產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程的可控性，同時(shí)重視企業(yè)價(jià)值增長(zhǎng)的戰(zhàn)略空間、管理過(guò)程、控制績(jī)效，加大在不同戰(zhàn)略選擇下的成本管控力度，力求實(shí)現(xiàn)企業(yè)成本最小化和企業(yè)效益最佳化的最終目的。

(二)根據(jù)管理會(huì)計(jì)信息支持系統(tǒng)，有效、合理配置生產(chǎn)計(jì)劃并掌控生產(chǎn)進(jìn)度，深化產(chǎn)品生產(chǎn)的可視性。智能制造時(shí)代背景下，以網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)為媒介，工業(yè)機(jī)器、設(shè)備、存儲(chǔ)系統(tǒng)及運(yùn)營(yíng)資源緊密連接在一起，充分發(fā)揮了良好的信息集成功能，并依賴于開(kāi)放的管理會(huì)計(jì)信息支持系統(tǒng)將技術(shù)與經(jīng)濟(jì)結(jié)合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)管理會(huì)計(jì)“管理控制”與“信息支持”活動(dòng)的橫縱雙向溝通與交流，實(shí)現(xiàn)企業(yè)財(cái)務(wù)與業(yè)務(wù)有機(jī)結(jié)合、敏捷快速運(yùn)作。

(三)影響管理會(huì)計(jì)的價(jià)值增值目標(biāo)

1.從企業(yè)的外部環(huán)境看，持續(xù)不斷的推進(jìn)智能制造，對(duì)降低智能設(shè)備等的成本費(fèi)用有促進(jìn)意義，零成本社會(huì)的內(nèi)在屬性在智能化設(shè)備的配套環(huán)境中也得到了體現(xiàn)。

2.從企業(yè)的內(nèi)部環(huán)境看，通過(guò)改革智能化管理會(huì)計(jì)的供給端結(jié)構(gòu)，充分利用外部廉價(jià)的制造能力，將企業(yè)的固定成本轉(zhuǎn)為可變成本，極大程度地提高企業(yè)的資源配置效率。

三、管理會(huì)計(jì)工具創(chuàng)新

智能制造是一個(gè)商業(yè)生態(tài)圈系統(tǒng)，由智能設(shè)備、智能工廠和智慧員工構(gòu)成，結(jié)合企業(yè)具體的情境特征，創(chuàng)新管理會(huì)計(jì)工具可從智能制造與新經(jīng)濟(jì)的結(jié)合、智能制造與“互聯(lián)網(wǎng)+”技術(shù)的融合程度上進(jìn)行。

(一)約束理論(TOC)，每一個(gè)組織的發(fā)展都會(huì)受到來(lái)自不同約束條件的限定及制約。智能制造業(yè)績(jī)高低主要是從完工效益、存貨和營(yíng)業(yè)費(fèi)用三個(gè)方面進(jìn)行考察。根據(jù)約束理論，實(shí)現(xiàn)“互聯(lián)網(wǎng)+”為代表的現(xiàn)代移動(dòng)技術(shù)與企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)的融合，有利于充分發(fā)揮企業(yè)的有形成本要素與無(wú)形成本要素。當(dāng)前，依靠管理會(huì)計(jì)的創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)，智能制造的內(nèi)在需求便是充分發(fā)揮無(wú)形成本的內(nèi)在潛力。

(二)適時(shí)生產(chǎn)制(JIT)，智能制造能使適時(shí)生產(chǎn)制進(jìn)一步拓寬。適時(shí)生產(chǎn)制是作為一種無(wú)庫(kù)存的生產(chǎn)系統(tǒng)，追求消除一切只增加成本而不向產(chǎn)品增加價(jià)值的過(guò)程。依靠?jī)r(jià)值鏈與供應(yīng)鏈中的智能化成本管理，使企業(yè)線上與線下的經(jīng)營(yíng)活動(dòng)緊密連接，使管理會(huì)計(jì)工具由時(shí)間驅(qū)動(dòng)向時(shí)間與空間雙驅(qū)動(dòng)的融合創(chuàng)新方向發(fā)展。

(三)持續(xù)改善(Kaizen)，智能制造對(duì)企業(yè)產(chǎn)生持續(xù)的改善作用，通過(guò)對(duì)產(chǎn)品與服務(wù)的質(zhì)量、員工的努力、民主參與意識(shí)的高低等進(jìn)行主動(dòng)的溝通和調(diào)整，利于提高管理會(huì)計(jì)控制系統(tǒng)的效率與效果。實(shí)現(xiàn)智能制造與管理會(huì)計(jì)的結(jié)合，企業(yè)的成本或利潤(rùn)不僅僅是“數(shù)量”的要求，更是對(duì)“質(zhì)量”的規(guī)范。

(四)精益成本管理(LCM)，智能制造自身就是一種精益成本管理的過(guò)程。通過(guò)建立一種交互用戶的平臺(tái)，基于大數(shù)據(jù)分析，實(shí)現(xiàn)由生產(chǎn)型制造到服務(wù)型制造的升級(jí)，不僅為用戶提供全流程個(gè)性化體驗(yàn)，而且能實(shí)現(xiàn)企業(yè)的價(jià)值的增值。

(五)業(yè)務(wù)流程再造(BPR)，智能制造與科技創(chuàng)新相結(jié)合可能會(huì)引起激進(jìn)式的流程變遷。伴隨現(xiàn)代科技的的迅猛發(fā)展，工業(yè)機(jī)器人已經(jīng)是十分重要的自動(dòng)化工具。廣泛運(yùn)用工業(yè)機(jī)器人，不但提高產(chǎn)品的產(chǎn)量與質(zhì)量，且對(duì)人身安全的保證、勞動(dòng)環(huán)境優(yōu)化、勞動(dòng)強(qiáng)度降低、勞動(dòng)生產(chǎn)率的提高、原材料消耗的減少和生產(chǎn)成本的降低具有非常意義。智能制造的業(yè)務(wù)流程再造是實(shí)現(xiàn)“互聯(lián)網(wǎng)+”與新經(jīng)濟(jì)對(duì)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的改造的一種新興工具。

(六)平衡計(jì)分卡(BSC)，智能制造與平衡計(jì)分卡的結(jié)合有兩個(gè)重要的優(yōu)點(diǎn)。一個(gè)是能增強(qiáng)管理會(huì)計(jì)的戰(zhàn)略導(dǎo)向性，另一個(gè)是能夠促使企業(yè)的前景理論與平衡計(jì)分卡執(zhí)行力的緊密融合。智能化平衡應(yīng)當(dāng)包括兩個(gè)層面：一是基本平衡，指長(zhǎng)期目標(biāo)與短期目標(biāo)的平衡、實(shí)現(xiàn)結(jié)果與制約因素的平衡；二是具體平衡，具體指財(cái)務(wù)指標(biāo)與非財(cái)務(wù)指標(biāo)的平衡、實(shí)體價(jià)值鏈與虛擬價(jià)值鏈的平衡、鏈?zhǔn)秸湘溑c網(wǎng)式整合鏈的平衡、內(nèi)外群體的平衡、經(jīng)營(yíng)中的領(lǐng)先指標(biāo)與滯后指標(biāo)的平衡、學(xué)習(xí)與創(chuàng)新中的東方古典哲學(xué)與西方精細(xì)化管理的平衡。

(七)作業(yè)成本法(ABC)，智能制造將從根本上對(duì)作業(yè)活動(dòng)實(shí)現(xiàn)變革。智能作業(yè)管理能提供更加完整的成本核算信息，憑借合作聯(lián)盟網(wǎng)站等網(wǎng)絡(luò)式競(jìng)爭(zhēng)平臺(tái)，增強(qiáng)企業(yè)內(nèi)外作業(yè)活動(dòng)之間的合作、交流與服務(wù)，合作建立起產(chǎn)業(yè)作業(yè)鏈與技術(shù)聯(lián)盟，形成網(wǎng)絡(luò)集聚，擴(kuò)大與拓展智能化作業(yè)管理的內(nèi)涵與外延。

作者:吳小娥 單位:廈門(mén)立洲五金彈簧有限公司

參考文獻(xiàn)：

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關(guān)鍵詞：機(jī)電；一體化技術(shù)；智能制造

0引言

機(jī)電一體化技術(shù)在智能制造中的運(yùn)用領(lǐng)域包括汽車(chē)技術(shù)類、數(shù)控加工類、柔性制造類等，有效提高了生產(chǎn)質(zhì)量與效率，加快了企業(yè)的發(fā)展步伐。因此在今后的工業(yè)制造業(yè)發(fā)展中，就可以實(shí)現(xiàn)該技術(shù)的廣泛應(yīng)用與全面推廣，充分發(fā)揮其價(jià)值與優(yōu)勢(shì)。

1機(jī)電一體化技術(shù)在智能制造中的運(yùn)用價(jià)值

將機(jī)電一體化技術(shù)運(yùn)用在智能制造中，其價(jià)值主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：第一，隨著工業(yè)制造業(yè)的高速發(fā)展，其市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)也越發(fā)激烈。各企業(yè)為了在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中立于不敗之地，就需要不斷提高自身綜合實(shí)力，才能取得成功。而企業(yè)要想提高自身實(shí)力，就需要對(duì)生產(chǎn)模式進(jìn)行創(chuàng)新改革，注重產(chǎn)品質(zhì)量的提升，節(jié)約更多的成本費(fèi)用，實(shí)現(xiàn)資源的優(yōu)化配置。而通過(guò)機(jī)電一體化技術(shù)的運(yùn)用，就能夠?qū)崿F(xiàn)各項(xiàng)生產(chǎn)工作的智能化、一體化、高效化，實(shí)現(xiàn)了人力、物力的優(yōu)化配置，節(jié)約了大量的成本費(fèi)用，提高了產(chǎn)品質(zhì)量，贏得了廣大消費(fèi)者的青睞與追捧，樹(shù)立了良好的形象與品牌，有利于企業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)持續(xù)發(fā)展。第二，工業(yè)制造業(yè)的覆蓋范圍非常廣泛，比如智能機(jī)器人、服裝行業(yè)、汽車(chē)領(lǐng)域、數(shù)控機(jī)床等，都需要相應(yīng)的生產(chǎn)與加工。而將機(jī)電一體化技術(shù)運(yùn)用在智能制造中，就可以快速推動(dòng)這些行業(yè)領(lǐng)域的轉(zhuǎn)型變革與持續(xù)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化信息技術(shù)與機(jī)械技術(shù)的完美融合，從而帶動(dòng)其他行業(yè)的高速發(fā)展，實(shí)現(xiàn)真正的智能化、信息化、一體化生產(chǎn)。

2機(jī)電一體化技術(shù)在智能制造中的運(yùn)用領(lǐng)域

2.1汽車(chē)技術(shù)類

在汽車(chē)生產(chǎn)與制造技術(shù)中，實(shí)現(xiàn)了機(jī)電一體化技術(shù)的高效運(yùn)用，并且取得了顯著成效。其在汽車(chē)生產(chǎn)與制造技術(shù)中的運(yùn)用，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：第一，發(fā)動(dòng)機(jī)控制。發(fā)動(dòng)機(jī)可謂是汽車(chē)的心臟部位，如果發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)故障，就會(huì)導(dǎo)致汽車(chē)無(wú)法正常運(yùn)行。而發(fā)動(dòng)機(jī)是一個(gè)十分復(fù)雜的被控對(duì)象，整個(gè)控制系統(tǒng)由許多子控制系統(tǒng)或項(xiàng)目組成，包括EGR、空燃比、點(diǎn)火時(shí)刻、怠速等等。通過(guò)機(jī)電一體化技術(shù)的運(yùn)用，就可以提高各控制項(xiàng)目的性能與質(zhì)量，保障發(fā)動(dòng)機(jī)的正常使用。其中在EGR控制項(xiàng)目中，主要為EGR率的控制，也就是所謂的廢氣再循環(huán)系統(tǒng)，可以促使廢氣的再循環(huán)量在每一個(gè)工作點(diǎn)都達(dá)到最佳狀態(tài)，保障燃燒過(guò)程處于理想狀態(tài)，將排放的污染物成分降低最低，有利于生態(tài)環(huán)境的保護(hù)。在空燃比項(xiàng)目的控制中，主要是通過(guò)空燃比的控制，保障燃油充分燃燒，降低各種污染物含量，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、環(huán)保。在點(diǎn)火時(shí)刻項(xiàng)目的控制中，主要是為了防止異常燃燒而引起發(fā)動(dòng)機(jī)故障，增強(qiáng)汽車(chē)的各項(xiàng)性能[1]。第二，底盤(pán)和車(chē)身控制。底盤(pán)具有著減震、承重等功能，而車(chē)身具有著保護(hù)、操控等功能，因此也需要通過(guò)機(jī)電一體化技術(shù)的運(yùn)用，促使其功能充分發(fā)揮，保障汽車(chē)的安全平穩(wěn)運(yùn)行。比如在汽車(chē)防抱死系統(tǒng)、車(chē)速感應(yīng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向、電子控制懸架、防滑系統(tǒng)、導(dǎo)航系統(tǒng)、機(jī)械傳感式安全氣囊、中央控制門(mén)鎖等，都實(shí)現(xiàn)了機(jī)電一體化的廣泛應(yīng)用，有效保障了汽車(chē)的舒適性、安全性、自動(dòng)化，加快了汽車(chē)行業(yè)的發(fā)展步伐，滿足了人們的各項(xiàng)需求。第三，其他領(lǐng)域的運(yùn)用。近幾年來(lái)，自動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的汽車(chē)駕駛系統(tǒng)已經(jīng)逐步問(wèn)世，深受人們的青睞與追捧，提高了人們的駕駛體驗(yàn)感。比如特斯拉的自動(dòng)駕駛、網(wǎng)絡(luò)控制等，就運(yùn)用了機(jī)電一體化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)與機(jī)械操控控制的有效結(jié)合，廣泛的應(yīng)用在汽車(chē)的各個(gè)領(lǐng)域。比如ABS系統(tǒng)、抬頭顯示系統(tǒng)、多媒體技術(shù)、撞擊傳感技術(shù)、自動(dòng)泊車(chē)、定速巡航等，機(jī)電一體化技術(shù)都扮演著非常重要的角色，實(shí)現(xiàn)了汽車(chē)駕駛的信息化與智能化。此外，還有5G技術(shù)的應(yīng)用、人工智能技術(shù)的應(yīng)用，促使機(jī)電一體化技術(shù)更加安全、實(shí)效，真正實(shí)現(xiàn)了無(wú)人化、舒適化駕駛，并且廣泛的運(yùn)用在汽車(chē)的各個(gè)控制系統(tǒng)中。

2.2數(shù)控加工類

在工業(yè)制造行業(yè)高速發(fā)展的背景下，離不開(kāi)數(shù)控機(jī)床的廣泛應(yīng)用。而數(shù)控機(jī)床就是現(xiàn)代化信息技術(shù)的應(yīng)用與融合，為工業(yè)制造業(yè)的生產(chǎn)帶來(lái)了很多的便利。這主要是依賴機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用，使得數(shù)控加工更加精密、智能、高效、安全，為企業(yè)帶來(lái)了更多的社會(huì)與經(jīng)濟(jì)效益[2]。尤其是各種智能制造中的數(shù)控加工，對(duì)于工藝流程、精度效率等有著很高的要求。而通過(guò)機(jī)電一體化技術(shù)的運(yùn)用，就可以實(shí)現(xiàn)數(shù)控加工的信息化、精密化、高效化，不僅能夠進(jìn)行各項(xiàng)模擬信息的高效處理，還能夠?qū)φ麄€(gè)生產(chǎn)加工環(huán)節(jié)進(jìn)行全面管控。及時(shí)找出各種問(wèn)題與不足，然后進(jìn)行深入分析，提出切實(shí)可行的解決策略，有效提高了數(shù)控加工的精準(zhǔn)度。在智能制造中的數(shù)控加工中，主要采用了CPU模式與總主線模式，并且結(jié)合模糊控制理論以及在線診斷技術(shù)，有效提高了工作效率與質(zhì)量。而且還解放了傳統(tǒng)勞動(dòng)生產(chǎn)力，保障了人員的生命健康與財(cái)產(chǎn)安全，簡(jiǎn)化了生產(chǎn)工藝，降低了工作難度，實(shí)現(xiàn)了全面普及與應(yīng)用。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，現(xiàn)階段的數(shù)控加工類還運(yùn)用了三維仿真技術(shù)，能夠?qū)ιa(chǎn)環(huán)境、流程、工藝等進(jìn)行動(dòng)態(tài)模擬與跟蹤，及時(shí)找出問(wèn)題與隱患，進(jìn)行三維立體化展示，便于生產(chǎn)人員快速了解工藝方法，進(jìn)行效率的評(píng)估，保障生產(chǎn)工作的可靠與安全，加快了工業(yè)制造業(yè)的轉(zhuǎn)型變革。

2.3柔性制造類

柔性制造類是指各種生產(chǎn)加工、信息傳輸、貨物搬運(yùn)等，對(duì)于生產(chǎn)效率與質(zhì)量有著很高的要求。通過(guò)機(jī)電一體化技術(shù)的運(yùn)用，就提高了生產(chǎn)效率，保障了貨物質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)了資源的優(yōu)化配置與充分利用，提高了企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力。在機(jī)電一體化技術(shù)的運(yùn)用下，可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)工具的自動(dòng)更換、密切跟蹤、貨物運(yùn)輸、存儲(chǔ)管理，保障了生產(chǎn)工作與運(yùn)輸工作的有效對(duì)接，避免倉(cāng)庫(kù)限制或者物資爆滿，影響整個(gè)生產(chǎn)運(yùn)輸效率[3]。無(wú)論是生產(chǎn)加工，還是貨物存儲(chǔ)與運(yùn)輸，都可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化以及密切化跟蹤，只需要根據(jù)生產(chǎn)要求，提前設(shè)置好頻率與計(jì)劃，就可以全天候生產(chǎn)、搬運(yùn)、存儲(chǔ)，有效提高了生產(chǎn)效率。此外，還能夠?qū)崿F(xiàn)貨物信息的密切跟蹤與管控，實(shí)現(xiàn)人力資源的優(yōu)化配置，保障生產(chǎn)計(jì)劃與方案的合理性，一定程度上實(shí)現(xiàn)了智能化與自動(dòng)化生產(chǎn)，增加了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。機(jī)電一體化技術(shù)的運(yùn)用，還能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的自我監(jiān)控，縮短故障時(shí)間，保障設(shè)備的安全平穩(wěn)運(yùn)行。

3運(yùn)用現(xiàn)狀與發(fā)展對(duì)策

3.1現(xiàn)狀

現(xiàn)階段，機(jī)電一體化技術(shù)在智能制造中的運(yùn)用，還存在著一些問(wèn)題，主要表現(xiàn)在：第一，重視不足。將機(jī)電一體化技術(shù)運(yùn)用在智能制造中，前期需要投入較多的人力、物力與財(cái)力，才能保障后續(xù)生產(chǎn)的高效性。然而很多企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)層，認(rèn)為前期投入較高，而后期的收益較少，就放棄了機(jī)電一體化技術(shù)的運(yùn)用。再加上很多領(lǐng)導(dǎo)層，對(duì)于機(jī)電一體化技術(shù)的認(rèn)知不夠全面，重視程度低下，思想觀念比較陳舊，無(wú)法緊跟時(shí)展，以及認(rèn)識(shí)到企業(yè)發(fā)展面臨的困境，嚴(yán)重阻礙了工業(yè)制造業(yè)的持續(xù)發(fā)展[4]。第二，技術(shù)落后。機(jī)電一體化技術(shù)，需要電子技術(shù)與機(jī)械技術(shù)的緊密結(jié)合，才能實(shí)現(xiàn)廣泛應(yīng)用。然而現(xiàn)階段，很多工業(yè)制造企業(yè)的技術(shù)水平比較落后，大量缺失優(yōu)秀的專業(yè)技術(shù)人才，因此無(wú)法實(shí)現(xiàn)兩者的緊密銜接。比如企業(yè)的電子技術(shù)發(fā)展落后，應(yīng)用范圍較窄，缺少與專業(yè)廠商的合作等，都會(huì)導(dǎo)致兩者的銜接困難，無(wú)法實(shí)現(xiàn)廣泛應(yīng)用。第三，制度缺失。機(jī)電一體化技術(shù)在智能制造中的運(yùn)用，需要在人力、物力、財(cái)力、制度的保障下，才能有序開(kāi)展。然而由于企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)層的重視不足，缺少制度體系的建設(shè)，導(dǎo)致基層人員也不夠重視，增加了實(shí)際運(yùn)用的難度。此外，資金較少，人員缺失，也將嚴(yán)重制約技術(shù)的實(shí)際運(yùn)用與生產(chǎn)監(jiān)管，為工業(yè)制造業(yè)的發(fā)展帶來(lái)了很大的考驗(yàn)。

3.2對(duì)策

其有效發(fā)展對(duì)策為：第一，提高重視，加大宣傳。要想實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化技術(shù)在智能制造中的高效運(yùn)用，就需要先引起企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)層的高度重視，然后加大宣傳引導(dǎo)，實(shí)現(xiàn)全面普及與推廣。因此作為企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)層，就要緊跟時(shí)展，認(rèn)識(shí)到機(jī)電一體化技術(shù)在智能制造中的運(yùn)用價(jià)值，及時(shí)轉(zhuǎn)變自身的思想觀念，調(diào)整企業(yè)發(fā)展計(jì)劃與目標(biāo)。然后利用會(huì)議、網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)、宣傳欄等方式，加大宣傳引導(dǎo)，為全體工作人員提供多元的培訓(xùn)深造機(jī)會(huì)，提高其對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)的認(rèn)知與運(yùn)用能力[5]。第二，創(chuàng)新技術(shù)，規(guī)范管理。在今后的發(fā)展中，還需要對(duì)企業(yè)內(nèi)部的技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新優(yōu)化，改良升級(jí)，然后實(shí)現(xiàn)整個(gè)運(yùn)用過(guò)程的密切與規(guī)范管理，充分發(fā)揮機(jī)電一體化技術(shù)的價(jià)值與作用。作為工業(yè)制造業(yè)，可以加強(qiáng)與其他廠商、高校、機(jī)構(gòu)的合作，加大電子科研成果向電子產(chǎn)品、技術(shù)的轉(zhuǎn)化，實(shí)現(xiàn)內(nèi)部技術(shù)的升級(jí)創(chuàng)新，與機(jī)械技術(shù)完美融合。還要積極借鑒國(guó)外優(yōu)秀的技術(shù)、方法、經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合我國(guó)的實(shí)際情況，進(jìn)行優(yōu)化與改良，加快智能制造中的機(jī)電一體化發(fā)展步伐。第三，完善制度，給予保障。健全的制度與體系，是機(jī)電一體化技術(shù)在智能制造中運(yùn)用的關(guān)鍵與保障，因此還要通過(guò)崗位責(zé)任制度、生產(chǎn)監(jiān)管制度、人員培訓(xùn)制度的建立，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)工作的智能、高效、安全。此外，企業(yè)還要加大人力、物力、財(cái)力的投入，營(yíng)造良好的應(yīng)用環(huán)境。

4結(jié)語(yǔ)

綜上所述，本文針對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)在智能制造中的運(yùn)用價(jià)值、領(lǐng)域，展開(kāi)了詳細(xì)深入的分析；并且具體闡述了運(yùn)用現(xiàn)狀與發(fā)展對(duì)策，希望為后續(xù)的實(shí)際工作，提供堅(jiān)實(shí)可靠的理論依據(jù)。那么在今后的發(fā)展中，就可以通過(guò)提高重視，加大宣傳；創(chuàng)新技術(shù)，規(guī)范管理；完善制度，給予保障等策略，實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化技術(shù)在智能制造中的高效與廣泛運(yùn)用。

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[4]韋清.對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)在智能制造中的運(yùn)用解析[J].電子世界，2021（04）：22-23.

篇9

近幾年，隨著技術(shù)創(chuàng)新、兩化融合的要求和產(chǎn)品市場(chǎng)的延伸，江宸智能以工業(yè)4.0為理念，以互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)，致力于發(fā)展“智能工廠”和“智能生產(chǎn)”，實(shí)現(xiàn)信息化與自動(dòng)化技術(shù)的高度集成。公司通過(guò)開(kāi)發(fā)操作系統(tǒng)及工業(yè)軟件，突破智能設(shè)計(jì)與仿真及其工具、制造物聯(lián)與服務(wù)、工業(yè)大數(shù)據(jù)處理等高端工業(yè)軟件核心技術(shù)，開(kāi)發(fā)自主可控的高端工業(yè)平臺(tái)軟件和重點(diǎn)技術(shù)裝備應(yīng)用軟件。已轉(zhuǎn)型為以智能控制和信息化軟件的開(kāi)發(fā)銷售為主營(yíng)業(yè)務(wù)的高新技術(shù)企業(yè)，是提供先進(jìn)制造技術(shù)的一體化解決方案提供商。

從工業(yè)“自主化”到“智能化”再到近年來(lái)德國(guó)提出的“工業(yè)4.0”，江宸智能的發(fā)展歷程幾乎可以看作是我國(guó)智能裝備行業(yè)發(fā)展的縮影。

產(chǎn)品延伸背后的智能化

江宸智能從自動(dòng)化生產(chǎn)線起家，一開(kāi)始的起點(diǎn)就很高。而此時(shí)，歐美制造業(yè)以計(jì)算機(jī)人工智能取代傳統(tǒng)人力的趨勢(shì)已經(jīng)逐漸明朗，從自動(dòng)化轉(zhuǎn)型為智能化已成為制造業(yè)的新興浪潮，在新浪潮中，江宸智能自然不愿意落后于他人。

業(yè)過(guò)程中，江宸智能一直在尋找智能化領(lǐng)域具有領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)的合作伙伴，并選定了浙江大學(xué)。浙大派出了長(zhǎng)期從事自動(dòng)化及計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域理論和應(yīng)用研究工作的團(tuán)隊(duì)，雙方展開(kāi)深度合作，研發(fā)出了具有感知、分析、推理、決策、控制功能的智能裝備。這是一種支持遠(yuǎn)程監(jiān)控及現(xiàn)場(chǎng)分布式智能控制的，具有數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)分析、故障診斷的結(jié)構(gòu)緊湊、體積小巧的標(biāo)準(zhǔn)化、柔性化、高效化的智能裝備。

2013年，江宸智能與寧波一家大型軸承制造企業(yè)合作的“軸承自動(dòng)化智能磨裝檢測(cè)生產(chǎn)線項(xiàng)目”被列入“2013年度寧波市自動(dòng)化（智能化）成套裝備首批培育試點(diǎn)項(xiàng)目”。該項(xiàng)目涉及的智能化生產(chǎn)線實(shí)現(xiàn)全線閉環(huán)運(yùn)行，全部工位采用機(jī)械手自動(dòng)上下料，工序間用機(jī)械手、倍速鏈輸送，產(chǎn)品從原材料到成品，實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測(cè)，自動(dòng)剔除不合格產(chǎn)品，保證了出廠產(chǎn)品的品質(zhì)。同時(shí)，通過(guò)智能控制系統(tǒng)，對(duì)每項(xiàng)工序進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)、分析，幫助用戶進(jìn)行科學(xué)管理。

2013年，對(duì)于江宸來(lái)說(shuō)注定是不平凡的一年，除了從自動(dòng)化向智能化轉(zhuǎn)變的決策，其產(chǎn)品的延伸也從軸承行業(yè)拓展到了汽車(chē)行業(yè)。

江宸智能成立于2007年，創(chuàng)業(yè)之初憑借對(duì)軸承及自動(dòng)化行業(yè)的深刻理解，以軸承自動(dòng)化裝配檢測(cè)生產(chǎn)線為拳頭產(chǎn)品，成功進(jìn)入了工業(yè)自動(dòng)化裝備領(lǐng)域，短短數(shù)年間，江宸已經(jīng)成長(zhǎng)為國(guó)內(nèi)軸承自動(dòng)化裝備領(lǐng)域的領(lǐng)軍企業(yè)。此時(shí)的江宸智能已經(jīng)成為了哈軸、瓦軸、洛軸等國(guó)內(nèi)最大的計(jì)價(jià)軸承企業(yè)的供應(yīng)商，2012年更是獲得全球最大的軸承生產(chǎn)企業(yè)瑞典SKF的全球供應(yīng)商資格。

在軸承行業(yè)取得了巨大成功后，江宸開(kāi)始布局開(kāi)拓更大的市場(chǎng)。當(dāng)時(shí)正逢汽車(chē)市場(chǎng)的迅猛發(fā)展中，而汽車(chē)關(guān)鍵零部件生產(chǎn)企業(yè)的自動(dòng)化率卻相當(dāng)?shù)?，未?lái)對(duì)于自動(dòng)化設(shè)備的需求非常大。江宸智能果斷投資上千萬(wàn)元，成立汽車(chē)事業(yè)部，抽調(diào)技術(shù)力量組建了專門(mén)的工程中心。

于是，2013年汽車(chē)事業(yè)部研發(fā)的凸輪軸壓裝機(jī)順利完成，這是制造汽車(chē)渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵設(shè)備之一，之前一直被德國(guó)公司壟斷。產(chǎn)品研發(fā)成功后迅速被下游客戶看中并確定了訂單。由此，江宸智能在汽車(chē)行業(yè)取得了不錯(cuò)的開(kāi)始。

但這畢竟只是江宸智能進(jìn)入汽車(chē)行業(yè)的試水之作。江宸的最終目標(biāo)是進(jìn)入難度更大、技術(shù)含量更高的汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)和變速箱整裝線。這個(gè)目標(biāo)在2015年得以實(shí)現(xiàn)，公司與吉利汽車(chē)簽訂了總價(jià)3000萬(wàn)元的發(fā)動(dòng)機(jī)整裝線合同，這標(biāo)志著江宸智能順利從軸承領(lǐng)域延伸進(jìn)入到汽車(chē)關(guān)鍵零部件的自動(dòng)化裝備領(lǐng)域，并隨之駛?cè)肓艘黄訌V闊的海域。

從硬件商到解決方案提供商

一般的自動(dòng)化制造系統(tǒng)必須有一定程度的客制化設(shè)計(jì)，更上一層樓的智能化必須透過(guò)專業(yè)的硬件廠商提供整體解決方案。面對(duì)此情況，江宸智能也必須加重自身原來(lái)的專業(yè)咨詢角色，實(shí)現(xiàn)從硬件提供商到整體解決方案提供商的轉(zhuǎn)型。

未來(lái)公司的主營(yíng)業(yè)務(wù)將不單單是研發(fā)生產(chǎn)和銷售設(shè)備，而是通過(guò)整合上下游行業(yè)的資源，與客戶開(kāi)展更加深入的合作與融合。提前介入客戶的項(xiàng)目建設(shè)，為客戶提供包括整體布局、工藝選擇、流程優(yōu)化、制造技術(shù)升級(jí)、生產(chǎn)管理系統(tǒng)定制等一系列的服務(wù)。

作為智能裝備行業(yè)的領(lǐng)先企業(yè)，江宸智能為客戶提供整體解決方案，幫助其實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型升級(jí)的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)企業(yè)自身在經(jīng)營(yíng)模式上的轉(zhuǎn)型。要知道，這樣的轉(zhuǎn)型對(duì)于傳統(tǒng)制造企業(yè)來(lái)說(shuō)，并不是一件容易的事。

如今，想要更加全面的定義江宸智能的話，應(yīng)該描述為以工業(yè)4.0（Industrie 4.0）為理念，以物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，發(fā)展“智能工廠”和“智慧制造”，實(shí)現(xiàn)信息化與自動(dòng)化技術(shù)的高度集成，以創(chuàng)新發(fā)展、匠心制造為宗旨，為客戶開(kāi)發(fā)研制各類智能化生產(chǎn)線及相關(guān)工業(yè)控制軟件的一體化解決方案的系統(tǒng)集成商。同時(shí)也是由汽車(chē)動(dòng)力總成、車(chē)身焊裝、新能源電池、汽車(chē)零部件、軸承自動(dòng)化裝配生產(chǎn)線的研發(fā)、設(shè)計(jì)、制造、安裝調(diào)試及服務(wù)于一體的系統(tǒng)集成商。

此外，在資本市場(chǎng)中，智能裝備企業(yè)一直是受追捧的寵兒，隨著“中國(guó)制造2025”戰(zhàn)略的提出，以及國(guó)家發(fā)展和完善多層次資本市場(chǎng)的戰(zhàn)略要求，借助資本市場(chǎng)的力量主推企業(yè)進(jìn)一步發(fā)展成為擺在江宸智能面前的又一選擇。

篇10

一、第三次工業(yè)革命的主要觀點(diǎn)和判斷

（一）第三次工業(yè)革命提出的背景和環(huán)境

第一，在國(guó)際金融危機(jī)的影響和沖擊下，主要經(jīng)濟(jì)體增速明顯下滑，國(guó)際貿(mào)易保護(hù)抬頭，全球治理結(jié)構(gòu)深刻調(diào)整，世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展的不確定性和不穩(wěn)定性因素顯著增多，正進(jìn)入一個(gè)新的發(fā)展周期。

第二，支撐第二次工業(yè)革命的石油和其他化石能源正日漸枯竭，那些靠化石燃料驅(qū)動(dòng)的技術(shù)已陳舊落后，以化石燃料為基礎(chǔ)的整個(gè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)也運(yùn)轉(zhuǎn)乏力。根據(jù)經(jīng)濟(jì)學(xué)家估計(jì)，到本世紀(jì)中葉，石油資源將會(huì)開(kāi)采殆盡，屆時(shí)其價(jià)格升高將不適于大眾化普及應(yīng)用。

第三，由前兩次工業(yè)革命所帶來(lái)的二氧化碳過(guò)度排放也使得全球氣候變化日漸明顯，生態(tài)災(zāi)難增多，給人類社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展帶來(lái)嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。

第四，世界各國(guó)為應(yīng)對(duì)國(guó)際金融危機(jī)沖擊，紛紛加大科技創(chuàng)新投入，在全球范圍內(nèi)引發(fā)了以綠色、低碳、智能為特征的新一輪技術(shù)創(chuàng)新浪潮，新一代信息技術(shù)、新能源、智能制造、新材料等一些重要領(lǐng)域和前沿方向已經(jīng)出現(xiàn)革命性突破的先兆。

基于此，美國(guó)著名未來(lái)學(xué)家杰里米·里夫金于1994年首次提出了第三次工業(yè)革命的概念，并于2011年出版《第三次工業(yè)革命》的專著，迅速引起了國(guó)際上的廣泛關(guān)注。2007年5月，歐盟議會(huì)了一份正式文件，宣布第三次工業(yè)革命作為歐盟的長(zhǎng)期經(jīng)濟(jì)愿景和路線圖。2011年5月，里夫金教授在巴黎第50屆OECD會(huì)議上作“第三次工業(yè)革命”的專題報(bào)告，有34個(gè)成員國(guó)的首腦參加。至此，關(guān)于第三次工業(yè)革命的討論在全球范圍內(nèi)快速擴(kuò)散。

（二）關(guān)于第三次工業(yè)革命的主要觀點(diǎn)

當(dāng)前，國(guó)內(nèi)外對(duì)于第三次工業(yè)革命特征、內(nèi)涵及影響的主要觀點(diǎn)和判斷有以下幾種：

1、美國(guó)未來(lái)學(xué)家杰里米·里夫金：“新能源+互聯(lián)網(wǎng)”催生第三次工業(yè)革命美國(guó)學(xué)者里夫金最早提出了第三次工業(yè)革命即將來(lái)臨的觀點(diǎn)，他的主要判斷如下：

第一，新工業(yè)革命的本質(zhì)在于新通信革命和能源革命的結(jié)合。里夫金認(rèn)為，每一次工業(yè)革命都是能源與信息的交匯。第一次工業(yè)革命時(shí)期（18世紀(jì)60年代～19世紀(jì)40年代），通信技術(shù)發(fā)生了革命性變化，從手工印刷到蒸汽機(jī)動(dòng)力印刷，后者可以實(shí)現(xiàn)低成本大量印制和傳播信息，隨后出現(xiàn)公立學(xué)校，大量識(shí)字勞動(dòng)力，人們利用新的通信系統(tǒng)去管理以煤炭為基礎(chǔ)的新能源系統(tǒng)。第二次工業(yè)革命時(shí)期（19世紀(jì)70年代～20世紀(jì)初），通信與能源再度攜手，表現(xiàn)為集中的電力、電話以及后來(lái)的無(wú)線電和電視機(jī)，可以管理更復(fù)雜的石油管道網(wǎng)、汽車(chē)路網(wǎng)，進(jìn)而為城市文化的興起提供了可能。因此，歷史上新通信技術(shù)與新能源系統(tǒng)的結(jié)合，往往預(yù)示著重大經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型時(shí)代的來(lái)臨。

第二，第三次工業(yè)革命需要五大支柱來(lái)支撐。煤炭、石油、天然氣等化石能源的不可持續(xù)性必將導(dǎo)致第二次工業(yè)革命的終結(jié)。第三次工業(yè)革命就是建立在互聯(lián)網(wǎng)和新能源相結(jié)合基礎(chǔ)之上的一次革命。在“新能源+互聯(lián)網(wǎng)”的支撐下，每個(gè)家庭、每個(gè)建筑不再是單純的能源消費(fèi)者，而是能夠參與能源生產(chǎn)，甚至能夠輸出能源。并將改變由汽車(chē)、公交車(chē)、卡車(chē)、火車(chē)等構(gòu)成的全球運(yùn)輸模式，使之成為由插電式和燃料電池型以可再生能源為動(dòng)力的運(yùn)輸工具構(gòu)成的交通運(yùn)輸網(wǎng)。具體來(lái)說(shuō)，第三次工業(yè)革命由五大支柱構(gòu)成，分別是：

1 向可再生能源轉(zhuǎn)型；

2 以建筑為單位的小型電站；

3 擴(kuò)展到所有基礎(chǔ)設(shè)施上的能源生產(chǎn)和儲(chǔ)存；

4 充電式交通系統(tǒng)從互動(dòng)式電網(wǎng)中獲取電能；

5 能源互聯(lián)網(wǎng)。

里夫金還認(rèn)為，這五個(gè)支柱如果分別孤立地存在，是毫無(wú)意義的，只有互相配合，相互聯(lián)系，建立起一個(gè)集成的基礎(chǔ)系統(tǒng)，才有意義。

第三，第三次工業(yè)革命將給人類社會(huì)帶來(lái)深刻變革。“新能源+互聯(lián)網(wǎng)”并不等同于智能電網(wǎng)。因?yàn)橹悄茈娋W(wǎng)僅是電網(wǎng)管理模式上的革新，解決不了化石能源日益稀缺、開(kāi)發(fā)利用低效的根本問(wèn)題?；ヂ?lián)網(wǎng)技術(shù)與可再生能源相結(jié)合，能夠在能源開(kāi)采、配送、利用上從石油世紀(jì)的集中式變?yōu)橹悄芑稚⑹?，將全球的電網(wǎng)變成能源共享網(wǎng)絡(luò)，最終會(huì)讓我們的商業(yè)模式、社會(huì)模式乃至地緣政治發(fā)生翻天覆地的變化。比如，以化石燃料為基礎(chǔ)的第一和第二次工業(yè)革命要求大規(guī)模的中央集權(quán)、自上而下的組織結(jié)構(gòu)；第三次工業(yè)革命則是一種以節(jié)點(diǎn)組織式的、水平分布式的、網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)散式的合作型商業(yè)實(shí)踐，原有的縱向權(quán)力等級(jí)結(jié)構(gòu)正向扁平化方向發(fā)展。又如，在第一次和第二次工業(yè)革命中，形成了基于石化燃料的地緣政治世界，地球被看作一個(gè)容器（資源庫(kù)），充滿著支撐經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的各種有用資源；新工業(yè)革命發(fā)生后，能源體系從石化燃料向分布式的可再生能源的轉(zhuǎn)變，將按照生態(tài)思想的方式重新界定國(guó)際政治關(guān)系。再如，新能源與互聯(lián)網(wǎng)的結(jié)合還帶來(lái)了分享協(xié)作機(jī)制，隨著3D打印等先進(jìn)制造技術(shù)的日趨成熟，每個(gè)人都可以成為生產(chǎn)者，改變了制造、營(yíng)銷、運(yùn)輸、物流和服務(wù)。同時(shí)，里夫金還認(rèn)為，前兩次工業(yè)革命都花了40～50年時(shí)間，第三次工業(yè)革命應(yīng)該更快，因?yàn)橥ㄐ畔到y(tǒng)已經(jīng)就緒，從上世紀(jì)70年末期到現(xiàn)在互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)存在、發(fā)展很久了；但可再生能源落后了很多。美國(guó)卡特總統(tǒng)的時(shí)候由于石油禁運(yùn)才開(kāi)始談可再生能源。德國(guó)如果按現(xiàn)在的速度發(fā)展，會(huì)輕松地在2030年左右準(zhǔn)備好五大支柱。

2、英國(guó)《經(jīng)濟(jì)學(xué)家》雜志：制造業(yè)數(shù)字化引領(lǐng)第三次工業(yè)革命浪潮今年以來(lái)。英國(guó)《經(jīng)濟(jì)學(xué)家》雜志連續(xù)刊出了一系列關(guān)于“第三次工業(yè)革命”的文章，主要觀點(diǎn)是：制造業(yè)數(shù)字化將引領(lǐng)第三次工業(yè)革命浪潮。

第一，為什么說(shuō)新工業(yè)革命就是第三次工業(yè)革命？《經(jīng)濟(jì)學(xué)人》的劃分標(biāo)準(zhǔn)：第一次工業(yè)革命是在18世紀(jì)后半葉，以英國(guó)紡織機(jī)械化為標(biāo)志的第一次工業(yè)革命。我們通常說(shuō)是蒸汽機(jī)，其實(shí)蒸汽機(jī)最后真正變得工業(yè)化是用在紡織機(jī)上，然后才引起了一系列的變化。第二次工業(yè)革命，是以福特汽車(chē)工廠在20世紀(jì)初，采用大規(guī)模流水線生產(chǎn)為標(biāo)志。這兩次工業(yè)革命都改變了社會(huì)，改變了歷史，也改變了各國(guó)的形態(tài)。第三次工業(yè)革命，就是以3D打印機(jī)為標(biāo)志的工業(yè)革命。

第二，制造業(yè)數(shù)字化將是一場(chǎng)波及全球的產(chǎn)業(yè)革命。制造業(yè)的數(shù)字化進(jìn)程正從5個(gè)方面向前推進(jìn)：一是更聰明的計(jì)算機(jī)軟件。如，通過(guò)虛擬技術(shù)，可以在電腦上對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行檢測(cè)并開(kāi)發(fā)新功能，類似的軟件同樣可以應(yīng)用于規(guī)劃廠房的布局和為生產(chǎn)機(jī)器編程。二是新材料的出現(xiàn)。如碳纖維已被廣泛應(yīng)用于山地自行車(chē)、釣魚(yú)竿、航空器和越來(lái)越多的汽車(chē)之上。三是更靈巧的機(jī)器人。今天的工業(yè)機(jī)器人，就是像曾經(jīng)的大型計(jì)算機(jī)；下一代機(jī)器人就如同現(xiàn)在的個(gè)人電腦，將非常適用于中小型企業(yè)。四是基于網(wǎng)絡(luò)的制造業(yè)服務(wù)商。通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)，一家歐洲公司可以從另一家位于美國(guó)的公司那里獲得設(shè)計(jì)圖紙和樣品，并在中國(guó)找到一家加工企業(yè)。五是新的制造方法。如傳統(tǒng)制造模式是集中式、追求規(guī)模經(jīng)濟(jì)的“減式制造”，生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生了大量的浪費(fèi)；而3D打印技術(shù)可以一層一層地將產(chǎn)品“堆砌”出來(lái)，是便于分散化、低成本的“增式制造”，材料沒(méi)有損失。

第三，“中國(guó)制造”的崛起可能被第三次工業(yè)革命所終結(jié)。新工業(yè)革命帶來(lái)的影響將是顛覆性的，如同紡織廠消滅了手工織布技術(shù)，福特“T”轎車(chē)讓傳統(tǒng)手工鐵匠下崗。第三次工業(yè)革命不僅影響到產(chǎn)品的生產(chǎn)方式，還將影響到產(chǎn)品的生產(chǎn)地點(diǎn)。隨著生產(chǎn)成本快速上升和勞動(dòng)力短缺的出現(xiàn)，傳統(tǒng)制造業(yè)將大批轉(zhuǎn)移到像越南、孟加拉國(guó)、印度這樣的國(guó)家，而更新更高端的產(chǎn)品，由于有新的數(shù)字化制造革命，又會(huì)回到發(fā)達(dá)國(guó)家。因此，第三次工業(yè)革命對(duì)中國(guó)這樣的制造業(yè)大國(guó)來(lái)說(shuō)有著相當(dāng)大的負(fù)面影響。

3、中國(guó)學(xué)者：數(shù)字化、智能化

制造成為新工業(yè)革命的靈魂國(guó)內(nèi)學(xué)者普遍認(rèn)為，智能軟件、新材料、機(jī)器人、新制造方法的不斷成熟與廣泛應(yīng)用，有力地推動(dòng)了智能制造技術(shù)的快速突破，將產(chǎn)生足以改變?nèi)祟惤?jīng)濟(jì)社會(huì)進(jìn)程的巨大力量，第三次工業(yè)革命即將到來(lái)。主要觀點(diǎn)有：

第一，中國(guó)科學(xué)院院長(zhǎng)白春禮：新的工業(yè)革命可能使工業(yè)生產(chǎn)方式將從大規(guī)模生產(chǎn)向個(gè)性化生產(chǎn)轉(zhuǎn)變。今年7月，白春禮接受《經(jīng)濟(jì)參考報(bào)》專訪時(shí)提出，當(dāng)前信息、量子、生物等領(lǐng)域發(fā)生的一些革命性突破，將深刻改變?nèi)祟惖氖澜缬^、認(rèn)識(shí)論和方法論，成為新科技革命和“新工業(yè)革命”的科學(xué)基礎(chǔ)和知識(shí)源泉。新的工業(yè)革命，可能使生產(chǎn)過(guò)程將更關(guān)注個(gè)性化定制，消費(fèi)者將在更大程度上參與設(shè)計(jì)和制造過(guò)程，甚至成為生產(chǎn)過(guò)程的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，生產(chǎn)方式將從大規(guī)模生產(chǎn)向個(gè)性化生產(chǎn)轉(zhuǎn)變，制造商、供應(yīng)鏈的地理格局將發(fā)生根本改變。

第二，中國(guó)工程院院長(zhǎng)周濟(jì)：數(shù)字化、智能化是新工業(yè)革命的核心技術(shù)。周濟(jì)認(rèn)為，“數(shù)字化、智能化技術(shù)是產(chǎn)品創(chuàng)新和制造技術(shù)創(chuàng)新的共性性能技術(shù)，它深刻變革了制造業(yè)生產(chǎn)模式產(chǎn)業(yè)形態(tài)，是新工業(yè)革命的核心技術(shù)?！?/p>

第三，國(guó)務(wù)院發(fā)展研究中心馮飛：第三次工業(yè)革命的一個(gè)特點(diǎn)，就是就地化生產(chǎn)。馮飛提出，第三次工業(yè)革命的一個(gè)特點(diǎn)，就是就地化生產(chǎn)。比如說(shuō)數(shù)字化制造所帶來(lái)的便利，貼近消費(fèi)市場(chǎng)是非常重要的因素，可能會(huì)有一些企業(yè)回流到市場(chǎng)范圍大、市場(chǎng)需求多層次比較突出的一些地區(qū)。

第四，中國(guó)社科院工經(jīng)所呂鐵：第三次工業(yè)革命的主題是制造業(yè)“數(shù)字化”和“大規(guī)模定制”。呂鐵認(rèn)為，第三次工業(yè)革命的主題是制造業(yè)“數(shù)字化”和“大規(guī)模定制”。在第三次工業(yè)革命浪潮中，終端產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)來(lái)源不再是同質(zhì)產(chǎn)品的低價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)，而是通過(guò)更靈活、更經(jīng)濟(jì)的新制造裝備生產(chǎn)更具個(gè)性化的、更高附加值的產(chǎn)品。

第五，微軟公司全球副總裁張亞勤：信息革命支撐起整個(gè)能源的分配、生命科學(xué)的發(fā)展，是新一輪工業(yè)革命的靈魂。張亞勤認(rèn)為，信息革命支撐起整個(gè)能源的分配、生命科學(xué)的發(fā)展，是新一輪工業(yè)革命的靈魂。利用信息技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)，將會(huì)推動(dòng)生產(chǎn)制造可以突破時(shí)間和空間的限制，進(jìn)而推動(dòng)人類社會(huì)的生產(chǎn)方式、生活方式和社會(huì)管理方式加快向智能化轉(zhuǎn)型。

第六，也有部分學(xué)者對(duì)第三次工業(yè)革命持否定態(tài)度。比如，國(guó)務(wù)院發(fā)展研究中心的王俊峰提出，所謂第三次工業(yè)革命，應(yīng)該僅僅是一些學(xué)者的提法，技術(shù)發(fā)展不是單單靠政府的刺激、支持就可以達(dá)成的，需要長(zhǎng)期的技術(shù)積累，有自己的生命周期。又如，北京工商大學(xué)的陳及認(rèn)為，第三次工業(yè)革命即將到來(lái)的說(shuō)法是一個(gè)噱頭。一些高端技術(shù)的突破還遙遙無(wú)期，無(wú)論從目前互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)還是從新能源的發(fā)展來(lái)看，時(shí)機(jī)都不成熟；只靠一兩項(xiàng)技術(shù)完不成第三次工業(yè)革命。

（三）我們的初步認(rèn)識(shí)

1、第三次工業(yè)革命浪潮的到來(lái)還需要一個(gè)較長(zhǎng)的過(guò)程，既不可能一蹴而就，也不可能完全替代既有的生產(chǎn)方式和發(fā)展模式

首先，第三次工業(yè)革命在重點(diǎn)領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用上存在明顯局限性。目前，新能源、3D打印、智能制造等引領(lǐng)第三次工業(yè)革命的代表領(lǐng)域，受技術(shù)、材料、成本、經(jīng)驗(yàn)、規(guī)模經(jīng)濟(jì)等因素制約較多，應(yīng)用范圍和應(yīng)用程度都還較為有限。在現(xiàn)有技術(shù)水平、發(fā)展模式和競(jìng)爭(zhēng)格局下，各國(guó)都不會(huì)完全拋開(kāi)現(xiàn)有成熟的能源供應(yīng)體系和使用方式，而采用技術(shù)成熟度不高、配套設(shè)施不健全，并且沒(méi)有得到驗(yàn)證過(guò)的能源供應(yīng)和使用模式。同時(shí)，受地緣政治、技術(shù)突破等因素制約，全球或區(qū)域大一統(tǒng)的能源供求格局難以在短時(shí)間內(nèi)形成。根據(jù)有關(guān)資料，3D打印技術(shù)的發(fā)明已有10余年歷史，最先應(yīng)用于快速制作概念產(chǎn)品的模型以評(píng)估其外形與擬合情況，目前仍因制造速度、材料強(qiáng)度等問(wèn)題而難以推廣。

其次，新一輪工業(yè)革命將會(huì)是個(gè)較長(zhǎng)的過(guò)程，不可能一蹴而就，也不可能完全替代既有的生產(chǎn)方式和發(fā)展模式。歷史經(jīng)驗(yàn)表明，每一項(xiàng)技術(shù)從科學(xué)原理到技術(shù)發(fā)明再到廣泛應(yīng)用都需要經(jīng)歷一次較長(zhǎng)的轉(zhuǎn)化周期（見(jiàn)表1），每一次工業(yè)革命的形成更不會(huì)是一蹴而就的。日本早在1989年就提出了智能制造計(jì)劃，我國(guó)在1993年也設(shè)立了“智能制造技術(shù)基礎(chǔ)的研究”重點(diǎn)項(xiàng)目，但時(shí)至今日智能制造技術(shù)仍不成熟。因此，新一輪工業(yè)革命的來(lái)臨將會(huì)需要一個(gè)較長(zhǎng)的過(guò)程，在相當(dāng)長(zhǎng)一個(gè)時(shí)期內(nèi)新一輪工業(yè)革命催生的新生產(chǎn)方式和發(fā)展模式也不可能完全替代既有的生產(chǎn)方式和發(fā)展模式。

2、信息網(wǎng)絡(luò)是第三次工業(yè)革命的重要內(nèi)容，多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)交叉融合成為新一輪工業(yè)革命的顯著特征。從主要支撐來(lái)看，信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是第三次工業(yè)革命的核心。信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)領(lǐng)域正在孕育新一輪的技術(shù)革命，新一代信息網(wǎng)絡(luò)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、系統(tǒng)級(jí)芯片等新技術(shù)、新應(yīng)用極有可能推動(dòng)整個(gè)工業(yè)實(shí)現(xiàn)新的飛躍。信息網(wǎng)絡(luò)對(duì)其他產(chǎn)業(yè)有極強(qiáng)的滲透作用和倍增作用，會(huì)帶動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、電子商務(wù)、文化創(chuàng)意等多個(gè)產(chǎn)業(yè)強(qiáng)勁增長(zhǎng)，創(chuàng)造新的商業(yè)模式。信息網(wǎng)絡(luò)還可以通過(guò)與其他產(chǎn)業(yè)的融合，催生移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)等一些新的產(chǎn)業(yè)增長(zhǎng)點(diǎn)和數(shù)字內(nèi)容服務(wù)等新興業(yè)態(tài)。在里夫金構(gòu)建的以能源互聯(lián)網(wǎng)為支撐的第三次工業(yè)革命中，就是通過(guò)信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與能源技術(shù)的深度融合，使太陽(yáng)能發(fā)電、大規(guī)模并網(wǎng)發(fā)電技術(shù)實(shí)現(xiàn)突破。信息網(wǎng)絡(luò)革命是新一輪工業(yè)革命的骨架和靈魂，成為推動(dòng)“第三次工業(yè)革命”的關(guān)鍵所在。

從主要特征來(lái)看，多個(gè)領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)交叉融合不斷催生出新的技術(shù)創(chuàng)新成果。信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、制造技術(shù)、能源技術(shù)、材料技術(shù)的匯聚融合速度越來(lái)越快，帶來(lái)新的技術(shù)變革。信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與制造技術(shù)、材料技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，使3D打印成為現(xiàn)實(shí)，使大規(guī)模定制和簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)成為可能，有望改變傳統(tǒng)制造業(yè)形態(tài)。制造技術(shù)與材料技術(shù)相互促進(jìn)，精密加工、機(jī)械電子、數(shù)控裝備等尖端領(lǐng)域不斷突破，推動(dòng)高端裝備制造技術(shù)的不斷發(fā)展。高性能碳纖復(fù)合材料的新發(fā)展，將引發(fā)航空工業(yè)從設(shè)計(jì)理念、物流供應(yīng)鏈、維修服務(wù)到制造的革命性變革。

3、每一次工業(yè)革命都將為后發(fā)國(guó)家成功實(shí)現(xiàn)“趕超”打開(kāi)“機(jī)會(huì)窗口”，加強(qiáng)技術(shù)積累和前瞻部署是把握第三次工業(yè)革命歷史機(jī)遇的重要前提。

從歷史經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，一些后發(fā)國(guó)家都是通過(guò)及時(shí)抓住科技革命和工業(yè)革命的機(jī)遇，實(shí)現(xiàn)了趕超跨越。比如，18世紀(jì)的德國(guó)，抓住了化學(xué)工業(yè)發(fā)展的機(jī)遇，迅速超越了英國(guó)。

19世紀(jì)末20世紀(jì)初的美國(guó)，抓住了電氣革命的機(jī)遇，很快成為世界頭號(hào)強(qiáng)國(guó)。20世紀(jì)50年代的日本，抓住了半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的機(jī)遇，在很短的時(shí)間內(nèi)成為世界經(jīng)濟(jì)強(qiáng)國(guó)。盡管第三次工業(yè)革命目前還存在很多局限性，但技術(shù)創(chuàng)新浪潮帶來(lái)的影響與變革已經(jīng)不容忽視。發(fā)達(dá)國(guó)家擁有雄厚的技術(shù)基礎(chǔ)和人才優(yōu)勢(shì)，擁有強(qiáng)大的研究開(kāi)發(fā)能力和良好的市場(chǎng)機(jī)制，很可能率先在新能源、信息、生物等新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面取得突破，進(jìn)一步鞏固其在全球產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)中的主導(dǎo)地位。盡管在部分新興產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域技術(shù)路線還有多種選擇，但這一“機(jī)會(huì)窗口期”稍縱即逝，如不能抓住機(jī)遇實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破，將會(huì)陷入新一輪的“低端鎖定”。

美國(guó)頁(yè)巖氣革命的經(jīng)驗(yàn)表明，加強(qiáng)技術(shù)積累和前瞻部署是實(shí)現(xiàn)重大技術(shù)突破的重要前提。比如，早在上世紀(jì)70年代，美國(guó)能源部就組織開(kāi)展了以泥盆系頁(yè)巖為重點(diǎn)的頁(yè)巖氣研究。自1981年的第一口鉆井到1992年歷經(jīng)10年，美國(guó)鉆生產(chǎn)井僅99口，開(kāi)發(fā)進(jìn)程極其緩慢。但在政府的積極部署和各種優(yōu)惠政策支持下，1999年、2003年、2005年先后攻克重復(fù)壓裂、水平鉆井、水平井分段壓裂等一系列標(biāo)志性新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)的突飛猛進(jìn)（見(jiàn)圖2）。美國(guó)頁(yè)巖氣產(chǎn)量從2005年的194億立方米，提高到了2011年的1800億立方米，占美國(guó)天然氣總產(chǎn)量的34%，迅速轉(zhuǎn)變了美國(guó)能源供給的被動(dòng)局面。

第三次工業(yè)革命的五大支柱領(lǐng)域仍然有許多亟待突破的核心技術(shù)和關(guān)鍵環(huán)節(jié)（見(jiàn)表2）。如新能源發(fā)電成本較之傳統(tǒng)能源在短期內(nèi)仍不具備優(yōu)勢(shì)，適用于能源互聯(lián)網(wǎng)的儲(chǔ)能技術(shù)的應(yīng)用尚處于商業(yè)化初期階段，世界各國(guó)智能電網(wǎng)的研究與開(kāi)發(fā)仍處于起步階段等?？梢哉f(shuō)，誰(shuí)能率先在這些領(lǐng)域的核心技術(shù)取得突破并產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)，誰(shuí)就能掌握第三次工業(yè)革命的主動(dòng)權(quán)。在迎接新一輪工業(yè)革命的過(guò)程中，我們一定要瞄準(zhǔn)可能發(fā)生變革的基礎(chǔ)和前沿領(lǐng)域，找準(zhǔn)主攻方向，前瞻部署對(duì)國(guó)家長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展具有帶動(dòng)作用的戰(zhàn)略先導(dǎo)研究、重要基礎(chǔ)研究和交叉前沿研究，打通制約技術(shù)創(chuàng)新和應(yīng)用過(guò)程中存在的標(biāo)準(zhǔn)、關(guān)鍵共性技術(shù)、市場(chǎng)培育和產(chǎn)業(yè)支持等瓶頸，為新技術(shù)的大規(guī)模商用創(chuàng)造條件。

二、第三次工業(yè)革命的重要領(lǐng)域

（一）能源互聯(lián)網(wǎng)

1、能源互聯(lián)網(wǎng)簡(jiǎn)介

能源互聯(lián)網(wǎng)是一種在現(xiàn)有配電網(wǎng)基礎(chǔ)上通過(guò)先進(jìn)的電力電子技術(shù)和信息技術(shù)，融合了大量分布式可再生能源發(fā)電裝置和分布式儲(chǔ)能裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)能量和信息流動(dòng)的新型高效電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，是新型電力電子技術(shù)、信息技術(shù)、分布式發(fā)電、可再生能源發(fā)電技術(shù)和儲(chǔ)能技術(shù)的有機(jī)結(jié)合。它是以可再生能源發(fā)電為基礎(chǔ)構(gòu)建的能源互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)智能能量管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)、高速、雙向的電力數(shù)據(jù)讀取和可再生能源的接入和存儲(chǔ)，從而進(jìn)行能源共享。

能源互聯(lián)網(wǎng)除具備智能電網(wǎng)的自愈性、安全性、高效性、經(jīng)濟(jì)型和集成性等特點(diǎn)外，還具有3個(gè)自身特點(diǎn)。

一是環(huán)境友好。能源互聯(lián)網(wǎng)的建立是以分布式可再生能源發(fā)電的大量應(yīng)用為基礎(chǔ)，以建立智能型綠色電網(wǎng)為目標(biāo)，具有綠色、環(huán)保的特點(diǎn)，也符合當(dāng)前國(guó)家提倡低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展需求。

二是實(shí)現(xiàn)可再生能源的“即插即用”。傳統(tǒng)電力網(wǎng)絡(luò)主要是面向遠(yuǎn)端集中式發(fā)電，能源互聯(lián)網(wǎng)可以在電網(wǎng)中實(shí)現(xiàn)類似互聯(lián)網(wǎng)的“即插即用”技術(shù)，使電網(wǎng)可以包容多種不同類型發(fā)電，尤其是分布式的可再生能源發(fā)電。

三是與用戶終端的實(shí)時(shí)交互。在電網(wǎng)運(yùn)行中，通過(guò)智能終端可以實(shí)現(xiàn)發(fā)電端與用戶設(shè)備和行為的交互，依托實(shí)時(shí)的通信構(gòu)架，既可以對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行精確估計(jì)，也可以對(duì)負(fù)荷、發(fā)電端、儲(chǔ)能裝置等進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和管理，合理分配電網(wǎng)資源，提高電網(wǎng)的安全性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性。

2、能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀

從“能源互聯(lián)網(wǎng)”的幾大支柱看，支撐該領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)和產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)參差不齊，都面臨著不同程度的制約。

在新能源方面，發(fā)電成本不斷降低，但暫時(shí)仍不足以替代傳統(tǒng)發(fā)電。彭博新能源財(cái)經(jīng)的數(shù)據(jù)表明，就現(xiàn)有項(xiàng)目來(lái)看，陸上風(fēng)電的平均發(fā)電成本已經(jīng)跟小水電和大水電十分接近，但是小水電和大水電平均發(fā)電成本還是略低于陸上風(fēng)電。目前美國(guó)槽式光熱電站度電成本為15-17美分，折合人民幣約0.9元左右，美國(guó)的報(bào)告顯示，要在2015年，把這一數(shù)字降低到8-11美分，折合人民幣0.5元左右，屆時(shí)才將與傳統(tǒng)能源發(fā)電成本相當(dāng)。此外，新能源的上網(wǎng)電價(jià)、投資回報(bào)率、電量的送出消納、電費(fèi)的結(jié)算時(shí)間都直接影響著新能源的廣泛普及。

在能源儲(chǔ)存方面，新能源的可存儲(chǔ)性顯著低于石油、天然氣、煤炭等傳統(tǒng)能源，適用于能源互聯(lián)網(wǎng)的儲(chǔ)能技術(shù)的應(yīng)用尚處于商業(yè)化初期階段（見(jiàn)表3）。儲(chǔ)能技術(shù)的定位是功率傳輸?shù)诫娏總鬏?，從輸電網(wǎng)到能源網(wǎng)轉(zhuǎn)變的核心技術(shù)?？傮w而言，可以引發(fā)電力系統(tǒng)的變革的儲(chǔ)能技術(shù)首先要有一定的規(guī)模，達(dá)到兆瓦時(shí)是一個(gè)根本的起點(diǎn)。在這種規(guī)模下，還要實(shí)現(xiàn)安全運(yùn)行。此外，其循環(huán)壽命和轉(zhuǎn)換效率兩個(gè)指標(biāo)最為重要。各種儲(chǔ)能技術(shù)出現(xiàn)拐點(diǎn)的一個(gè)象征性的標(biāo)志是千瓦時(shí)造價(jià)達(dá)到1500元之內(nèi)，循環(huán)次數(shù)達(dá)到5000次。預(yù)計(jì)10年之內(nèi)，會(huì)有某種儲(chǔ)能技術(shù)能夠達(dá)到這一指標(biāo)。

在智能電網(wǎng)方面，世界各國(guó)智能電網(wǎng)的研究與開(kāi)發(fā)尚處于起步階段，大規(guī)模應(yīng)用仍需時(shí)日。目前，美日歐均抓緊投資，以便創(chuàng)立并獲得對(duì)自己有利的智能電網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。但限于智能電網(wǎng)的自愈性、互動(dòng)化、供電安全等方面的發(fā)展還未能滿足要求，因此還未能實(shí)現(xiàn)能源資源的大范圍優(yōu)化配置。

3、能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和應(yīng)用發(fā)展前景

隨著能源互聯(lián)網(wǎng)的支柱性技術(shù)逐漸成熟、并相互協(xié)同，能源互聯(lián)網(wǎng)將會(huì)使每一處建筑轉(zhuǎn)變成能就地收集可再生能源的微型能量采集器，將氫和其他可儲(chǔ)存能源儲(chǔ)存在建筑里，利用社會(huì)全部的基礎(chǔ)設(shè)施來(lái)儲(chǔ)藏間歇性可再生能源，并保證有持久可依賴的環(huán)保能源供應(yīng)。同時(shí)，利用網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)把電網(wǎng)轉(zhuǎn)變?yōu)橹悄芡ㄓ镁W(wǎng)絡(luò)，從而讓上百萬(wàn)的人可以把周?chē)ㄖa(chǎn)生的電能輸送到電網(wǎng)中去，在開(kāi)放的環(huán)境中實(shí)現(xiàn)與他人的資源共享，其工作原理就像信息在網(wǎng)絡(luò)上產(chǎn)生和傳播一樣。此外，還將改變由汽車(chē)、公交車(chē)、卡車(chē)、火車(chē)等構(gòu)成的全球運(yùn)輸和消費(fèi)模式，使之成為由插電式和燃料電池型以可再生能源為動(dòng)力的運(yùn)輸工具構(gòu)成的交通運(yùn)輸網(wǎng)。在全國(guó)建立充電站，人們可以在充電站買(mǎi)賣(mài)電能。

近期，我國(guó)新奧集團(tuán)提出的“泛能網(wǎng)”，可視為能源互聯(lián)網(wǎng)的補(bǔ)充和延伸。所謂“泛能網(wǎng)”是指通過(guò)能源生產(chǎn)、儲(chǔ)運(yùn)、應(yīng)用與回收循環(huán)四環(huán)節(jié)能量和信息的耦合，把能源網(wǎng)的能量、物聯(lián)網(wǎng)的物質(zhì)、互聯(lián)網(wǎng)的信息三種“流”融合到一起，形成能量輸入和輸出跨時(shí)域的實(shí)時(shí)協(xié)同的能源管理網(wǎng)絡(luò)。由于風(fēng)電與太陽(yáng)能發(fā)電的不穩(wěn)定性及現(xiàn)有的規(guī)模決定其短期內(nèi)無(wú)法支撐起國(guó)內(nèi)龐大的能源需求，因此，傳統(tǒng)能源的高效清潔利用和智能供給也是“泛能網(wǎng)”在未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)的重點(diǎn)解決方案。例如，“泛能網(wǎng)”可以將處于地下的煤加入氣化劑實(shí)現(xiàn)可控氣化，為后續(xù)能源產(chǎn)品生產(chǎn)提供低成本的合成氣。生成合成氣后，再通過(guò)氣電聯(lián)產(chǎn)實(shí)現(xiàn)發(fā)電，將一次能源轉(zhuǎn)化成更為清潔的二次能源。

4、能源互聯(lián)網(wǎng)帶來(lái)的變革和影響

一是顯著提升能源利用效率。能源互聯(lián)網(wǎng)擁有儲(chǔ)能單元和智能控制平臺(tái)，從而可以實(shí)現(xiàn)能量控制與用戶能量需求的實(shí)時(shí)協(xié)同，不同能源通過(guò)智能控制平臺(tái)還可以相互轉(zhuǎn)化，使得能源儲(chǔ)運(yùn)與應(yīng)用更加智能化，減少不必要的浪費(fèi)。不但使現(xiàn)有的傳統(tǒng)能源得以更加有效的進(jìn)行調(diào)配和供給，也使風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電等目前相對(duì)獨(dú)立的新能源應(yīng)用得以進(jìn)行大規(guī)模共享。

二是徹底改變能源生產(chǎn)、供應(yīng)和消費(fèi)模式?！澳茉椿ヂ?lián)網(wǎng)”能夠?qū)⒚恳惶幗ㄖD(zhuǎn)變成能就地收集可再生能源的微型能量采集器，讓億萬(wàn)人能夠在自己的家中、辦公室里和工廠里生產(chǎn)綠色可再生能源，從而改變以往大規(guī)模集中生產(chǎn)能源的方式。此外，人們可以將這些能源轉(zhuǎn)化為氫氣儲(chǔ)存，并用綠色電力為自己的樓房、機(jī)器和汽車(chē)供電。多余的電力則可以通過(guò)一種外部網(wǎng)格式的智能型分布式電力系統(tǒng)與他人分享，就如同人們目前通過(guò)網(wǎng)絡(luò)分享信息一般。

三是推動(dòng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)向合作和分散關(guān)系發(fā)展。能源互聯(lián)網(wǎng)將從能源領(lǐng)域打破長(zhǎng)期以來(lái)以化石燃料為基礎(chǔ)的大規(guī)模的寡頭壟斷、自上而下的組織結(jié)構(gòu)，使社會(huì)向合作和分散關(guān)系發(fā)展。社會(huì)的組織模式將趨向扁平化結(jié)構(gòu)，由遍布全國(guó)、各大洲乃至全世界的數(shù)千個(gè)中小型企業(yè)組成的網(wǎng)絡(luò)與國(guó)際商業(yè)巨頭一道共同發(fā)揮作用。我們所處的社會(huì)將經(jīng)歷深刻的轉(zhuǎn)型，原有的縱向權(quán)力等級(jí)結(jié)構(gòu)將向扁平化方向發(fā)展。同時(shí)，買(mǎi)賣(mài)雙方的對(duì)立關(guān)系開(kāi)始被供求雙方的合作關(guān)系所取代，自利的同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了利益共享。

（二）智能制造

1、智能制造簡(jiǎn)介

智能制造是以泛在感知、精準(zhǔn)控制、智能診斷和人機(jī)交互為特征的一種新的制造模式，其基本特點(diǎn)是整個(gè)生產(chǎn)線全自動(dòng)化，生產(chǎn)效率顯著提高，極端制造能力增強(qiáng)，加速機(jī)器對(duì)人的替代。智能制造具有五大特征：

一是自律能力。具有獲取信息并以此來(lái)決定自身行為的能力，也就是需要智能系統(tǒng)對(duì)信息具有一定的分識(shí)庫(kù)來(lái)決定自身行為。

二是人機(jī)交互能力。人在制造系統(tǒng)中處于核心地位，同時(shí)在智能裝置的配合下，可以更好地發(fā)揮出人的潛能，使人機(jī)之間表現(xiàn)出一種平等共事、相輔相成、相互協(xié)作的關(guān)系。

三是建模與仿真能力。以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)，融信息處理、智能推理、預(yù)測(cè)、仿真和多媒體等技術(shù)為一體，建立制造資源的幾何模型、功能模型、物理模型，擬實(shí)制造過(guò)程和未來(lái)的產(chǎn)品，從感官和視覺(jué)上使人獲得完全如同真實(shí)的感受。

四是可重構(gòu)與自組織能力。為了適應(yīng)快速多變的市場(chǎng)環(huán)境，系統(tǒng)中各組成單元能夠依據(jù)工作任務(wù)需要，實(shí)現(xiàn)制造資源的即插即用和可重構(gòu)，自行組成一種最佳、自協(xié)調(diào)的結(jié)構(gòu)。

五是學(xué)習(xí)能力與自我維護(hù)能力。產(chǎn)品制造是在不斷發(fā)展和變化的，因此在制造過(guò)程中所需要的知識(shí)也不斷地增加，同時(shí)在運(yùn)行過(guò)程中不可避免地會(huì)出現(xiàn)故障，為了更好地適應(yīng)社會(huì)對(duì)產(chǎn)品制造的要求，需要智能制造系統(tǒng)擁有學(xué)習(xí)能力和自我維護(hù)能力。

智能制造的技術(shù)體系主要包括制造智能技術(shù)、智能制造裝備技術(shù)、智能制造系統(tǒng)技術(shù)、智能制造服務(wù)技術(shù)（見(jiàn)圖3）。

2、智能制造的發(fā)展現(xiàn)狀

智能制造的發(fā)展主要體現(xiàn)在制造智能技術(shù)、智能制造裝備、智能制造系統(tǒng)和智能制造服務(wù)四個(gè)方面。在制造智能技術(shù)方面，制造活動(dòng)中的知識(shí)、知識(shí)發(fā)現(xiàn)與推理能力、智能系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與結(jié)構(gòu)演化能力都有了顯著提升，在生產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)也有一定的應(yīng)用。但一些關(guān)鍵技術(shù)仍存在較大制約，如感知與測(cè)控網(wǎng)絡(luò)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)并未統(tǒng)一，基于云計(jì)算的分布智能制造體系結(jié)構(gòu)、任務(wù)描述及管理技術(shù)還處于概念階段，面對(duì)不確定、不精確、非完整制造信息的分布/混合智能推理技術(shù)尚未建立等。在智能制造裝備方面，高檔數(shù)控機(jī)床、工業(yè)機(jī)器人、測(cè)控裝置等制造裝備的智能化水平不斷提高，對(duì)運(yùn)行狀態(tài)和環(huán)境的實(shí)時(shí)感知和處理分析能力、自主決策能力、自我診斷和修復(fù)能力不斷增強(qiáng)。如目前，工業(yè)機(jī)器人已廣泛用于弧焊、點(diǎn)焊、裝配、搬運(yùn)、噴漆、檢測(cè)、碼垛、研磨拋光和激光加工等復(fù)雜作業(yè)。在汽車(chē)制造業(yè)領(lǐng)域，日本每萬(wàn)名生產(chǎn)工人占有機(jī)器人的數(shù)量為1710臺(tái)，法國(guó)為1120臺(tái)，美國(guó)為770。此外，在德國(guó)市場(chǎng)，食品行業(yè)大力促進(jìn)了機(jī)器人的利用。機(jī)器人制造商認(rèn)為，在藥品和化妝品行業(yè)和塑料行業(yè)，機(jī)器人的投資潛力巨大。

在智能制造系統(tǒng)方面，目前，智能制造系統(tǒng)的發(fā)展滯后于智能制造裝備的發(fā)展。由于制造工藝的日益復(fù)雜，制造系統(tǒng)日益龐大，資源環(huán)境約束愈發(fā)嚴(yán)峻等因素的制約，對(duì)制造系統(tǒng)的智能化、柔性化、綠色化等方面提出了越來(lái)越高的要求。如石化、冶金、建材等連續(xù)制造業(yè)能源資源消耗大、排放高的問(wèn)題迫切要求智能制造系統(tǒng)能夠進(jìn)行固體廢棄物質(zhì)能分選、智能化除塵、智能工業(yè)清洗及污水處理等功能。

在智能制造服務(wù)方面，智能制造服務(wù)是制造業(yè)服務(wù)化的具體體現(xiàn)，環(huán)境感知與控制的互聯(lián)技術(shù)、工業(yè)產(chǎn)品智能服務(wù)技術(shù)等分別在物流服務(wù)、離散/流程制造等領(lǐng)域已有初步應(yīng)用，但目前總體正處于起步階段。在智能制造服務(wù)的共性關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域，仍存應(yīng)用障礙。如制造與服務(wù)的智能集成共享與協(xié)同技術(shù)當(dāng)前缺乏統(tǒng)一的定義、描述和表達(dá)標(biāo)準(zhǔn)，云計(jì)算為智能制造服務(wù)環(huán)境架構(gòu)的數(shù)據(jù)安全性難以保障等。

3、智能制造技術(shù)和應(yīng)用發(fā)展趨勢(shì)

智能制造技術(shù)的突破及廣泛應(yīng)用正催生智能制造產(chǎn)業(yè)。其技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展呈現(xiàn)四大趨勢(shì)：

一是建模與仿真使產(chǎn)品設(shè)計(jì)日趨智能化。建模與仿真通過(guò)減少測(cè)試和建模支出降低風(fēng)險(xiǎn)，通過(guò)簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)部門(mén)和制造部門(mén)之間的切換壓縮新產(chǎn)品進(jìn)入市場(chǎng)的時(shí)間。

二是以工業(yè)機(jī)器人為代表的智能制造裝備在生產(chǎn)過(guò)程中應(yīng)用日趨廣泛。新一代工業(yè)機(jī)器人會(huì)抓取、裝運(yùn)、暫存、拾取零部件以及進(jìn)行清理打掃等，這些技能讓它們可以應(yīng)用于更廣泛的領(lǐng)域。同時(shí)，工業(yè)機(jī)器人自動(dòng)化生產(chǎn)線成套裝備已成為自動(dòng)化裝備的主流及未來(lái)的發(fā)展方向。

三是全球供應(yīng)鏈管理創(chuàng)新加速。以云計(jì)算為代表的新一代信息技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用將為智能制造提供一個(gè)動(dòng)態(tài)交互、協(xié)同操作、異構(gòu)集成的分布計(jì)算平臺(tái)，進(jìn)一步促成全球供應(yīng)鏈的一體化，世界各地的企業(yè)將利用基于互聯(lián)網(wǎng)的智能管理技術(shù)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)制造全過(guò)程的實(shí)施協(xié)同，從而縮短了滿足客戶訂單的時(shí)間，提升了生產(chǎn)效率，使得全球范圍的供應(yīng)鏈管理更具效率。

四是智能服務(wù)業(yè)模式加速形成。企業(yè)通過(guò)嵌入式軟件、無(wú)線連接和在線服務(wù)的啟用整合成新的“智能”服務(wù)業(yè)模式，制造業(yè)與服務(wù)業(yè)之間的界限日益模糊，融合越來(lái)越深入。產(chǎn)品的制造已不再單純代表工業(yè)品本身，而傾向于提供一種“體驗(yàn)”，服務(wù)供應(yīng)商如亞馬遜、谷歌等眾多公司已紛紛對(duì)制造業(yè)領(lǐng)域進(jìn)行整合。

4、智能制造帶來(lái)的變革和影響

一是推動(dòng)制造業(yè)生產(chǎn)方式的變革。未來(lái)的制造將是由信息主導(dǎo)的，并采用先進(jìn)生產(chǎn)模式、先進(jìn)制造系統(tǒng)、先進(jìn)制造技術(shù)和先進(jìn)組織管理方式的全新的制造業(yè)。信息技術(shù)將促進(jìn)設(shè)計(jì)技術(shù)的現(xiàn)代化、加工制造的精密化、快速化、自動(dòng)化技術(shù)的柔性化、智能化。智能制造技術(shù)的廣泛應(yīng)用將改變制造業(yè)的設(shè)計(jì)方式、生產(chǎn)方式和管理方式，大幅提高制造系統(tǒng)的柔性化和自動(dòng)化水平，使生產(chǎn)系統(tǒng)具有更完善的判斷與自適應(yīng)能力。

二是促進(jìn)工業(yè)生產(chǎn)組織形式向網(wǎng)絡(luò)化和虛擬化轉(zhuǎn)變。智能制造將通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)的協(xié)同機(jī)制，在新的數(shù)字化生產(chǎn)技術(shù)的促進(jìn)下，將創(chuàng)造虛擬的產(chǎn)業(yè)集群，從而使可以稱為社會(huì)化生產(chǎn)的新制造方式成為可能，導(dǎo)致工業(yè)生產(chǎn)組織形式的改變?？鐕?guó)企業(yè)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將產(chǎn)品價(jià)值鏈分解到不同國(guó)家的配套協(xié)作企業(yè)，產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程由全球范圍內(nèi)多個(gè)企業(yè)高效、快捷合作完成，企業(yè)間以網(wǎng)絡(luò)方式跨越邊界與環(huán)境建立緊密聯(lián)系。

三是加快制造業(yè)服務(wù)化進(jìn)程。智能制造使制造業(yè)和服務(wù)業(yè)的關(guān)系更加密切。制造企業(yè)可以通過(guò)在線獲取生產(chǎn)所需要的各類智能制造服務(wù)，使生產(chǎn)要素的配置成本降到最低。在銷售過(guò)程中，可以借助智能制造系統(tǒng)使最新產(chǎn)品在短時(shí)間內(nèi)銷往全球各地的目標(biāo)客戶。同時(shí)，智能制造裝備是整合信息系統(tǒng)、配套軟件、操作程序以及維護(hù)服務(wù)等在內(nèi)的一個(gè)完整的服務(wù)系統(tǒng)，所提供的服務(wù)價(jià)值比重遠(yuǎn)超實(shí)體價(jià)值的比重。

（三）3D打印

1、3D打印簡(jiǎn)介

3D打印機(jī)誕生于20世紀(jì)80年代中期，由美國(guó)科學(xué)家最早發(fā)明。其基本原理是利用特殊的耗材按照由電腦設(shè)計(jì)的三維立體模型，通過(guò)黏結(jié)劑的沉積將每層粉末黏結(jié)成型，最終打印出3D實(shí)體。打印過(guò)程可分兩步，一是在需要成型的區(qū)域噴灑特殊的膠水；二是均勻噴灑粉末，粉末遇到膠水會(huì)迅速固化黏結(jié)，沒(méi)有膠水的區(qū)域仍保持松散狀態(tài)，重復(fù)這一過(guò)程直到實(shí)體模型被“打印”成型（見(jiàn)圖5）。

起初，3D打印被認(rèn)為是一種制作一次性樣品的方式，目前已能夠制造產(chǎn)品零部件乃至最終產(chǎn)品（見(jiàn)表4）。根據(jù)有關(guān)資料，2009年應(yīng)用3D打印制造的產(chǎn)品中，16%為最終產(chǎn)品、21%為零部件、23%為模具。

2、3D打印技術(shù)的優(yōu)勢(shì)和局限性

與傳統(tǒng)制造技術(shù)相比，3D打印技術(shù)具有以下優(yōu)勢(shì)：

一是增強(qiáng)產(chǎn)品的空間幾何多樣性。如無(wú)需加工組裝，可直接制造彎曲的內(nèi)部冷卻通道、復(fù)雜的蜂窩型物體（如圖6）。

二是提升制造速度和精準(zhǔn)度。3D打印技術(shù)減少了將零部件組裝為整機(jī)的過(guò)程，直接制造完整的最終產(chǎn)品，有效降低了生產(chǎn)線上人員分工協(xié)作的時(shí)間，實(shí)現(xiàn)了快速制造。并且可以保證設(shè)計(jì)者思想的準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)，提高了制造精準(zhǔn)度。

三是簡(jiǎn)化制造流程。傳統(tǒng)制造技術(shù)條件下，要改變產(chǎn)品形狀必須制作新的鑄型，或者調(diào)整裝備的設(shè)置。然而，3D打印技術(shù)生產(chǎn)不同形狀的產(chǎn)品，只需更換所參照的電子文檔。以生產(chǎn)兩顆完全不同的假牙為例，3D打印能夠只用一臺(tái)機(jī)器、不做任何配置改變，就將兩顆假牙連續(xù)地生產(chǎn)出來(lái)。

四是普遍提高全球各地區(qū)制造能力。將相關(guān)電子文檔發(fā)送到全球任何一臺(tái)3D打印機(jī)上（具有適合型號(hào)），完全依照電子文檔就可以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的自動(dòng)化制造，這普遍提高了全球各個(gè)地區(qū)的制造能力。

五是減少物料和能源消耗。3D打印技術(shù)不產(chǎn)生邊角余料，所使用的原材料量恰好等于最終產(chǎn)品需要的材料量，減少了物料浪費(fèi)；并且打印制造出最終產(chǎn)品，無(wú)需過(guò)多的零部件供應(yīng)環(huán)節(jié)，減少了各環(huán)節(jié)生產(chǎn)及運(yùn)輸過(guò)程中的能源消耗。

目前，3D打印技術(shù)仍具有一定的局限性（見(jiàn)表5）：

一是難以應(yīng)用于大規(guī)模制造。在目前3D打印技術(shù)條件下，平均1小時(shí)能制造一個(gè)邊長(zhǎng)1.5英寸的立方體。但在傳統(tǒng)制造的鑄型技術(shù)下，只需1分鐘就能制造出幾個(gè)類似體積的物體。制造速度的遲緩制約了其在大規(guī)模制造中的應(yīng)用。

二是產(chǎn)品質(zhì)量難以保證。目前3D打印的原材料主要是塑料聚合物，這種聚合物不易標(biāo)準(zhǔn)化，而且硬度低于同類工業(yè)原料。因此，用這種材料生產(chǎn)出的產(chǎn)品質(zhì)量很難保證。

三是難于廣泛開(kāi)展產(chǎn)業(yè)化實(shí)踐。在3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的條件下，設(shè)計(jì)往往是聯(lián)合完成的，但目前仍缺少相關(guān)法律法規(guī)界定此狀態(tài)下的商標(biāo)、版權(quán)、專利等歸屬。而且當(dāng)設(shè)計(jì)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，相關(guān)責(zé)任也需要進(jìn)一步明確。相關(guān)法律法規(guī)的不健全，使得3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)化還難以廣泛開(kāi)展。

3、3D打印技術(shù)和應(yīng)用發(fā)展趨勢(shì)

未來(lái)5-10年，隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步及市場(chǎng)需求的擴(kuò)大，3D打印技術(shù)將呈現(xiàn)以下趨勢(shì)：

一是3D打印速度和效率將不斷提升。經(jīng)過(guò)幾十年的探索與發(fā)展，3D打印技術(shù)已能夠?qū)崿F(xiàn)600dpi分辨率，每層厚度只有0.01毫米；較先進(jìn)的產(chǎn)品可實(shí)現(xiàn)每小時(shí)25毫米高度的垂直速率。隨著開(kāi)拓并行、多材料制造工藝方法的采用，打印速度和效率有望獲得更大提升。

二是3D打印材料更加多樣化。隨著先進(jìn)材料的不斷發(fā)展，將開(kāi)發(fā)出更為多樣的3D打印材料，如智能材料、功能梯度材料、納米材料、非均質(zhì)材料及其他方法難以制作的復(fù)合材料等，金屬材料、直接金屬成型技術(shù)將會(huì)成為今后研究與應(yīng)用的新興領(lǐng)域。

三是3D打印機(jī)成本大幅下降。當(dāng)前，3D打印機(jī)價(jià)格大多在百萬(wàn)美元以上，但隨著技術(shù)進(jìn)步、相關(guān)知識(shí)產(chǎn)權(quán)逐漸過(guò)期直至實(shí)現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)，3D打印機(jī)價(jià)格有望大幅下降。目前，3DSystems和Autodesk已推出了DIY的1500美元左右的產(chǎn)品，最簡(jiǎn)單的3D打印機(jī)的價(jià)格甚至已達(dá)到了800美元。

四是3D打印機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域更加廣泛。目前，3D打印機(jī)已開(kāi)始用來(lái)制造汽車(chē)、飛機(jī)等高科技含量零部件、皮膚、骨骼等活體組織。專家預(yù)計(jì)，3D打印機(jī)在生產(chǎn)應(yīng)用方面有著巨大的潛力。3D打印技術(shù)在珠寶首飾、鞋類、工業(yè)設(shè)計(jì)、建筑、汽車(chē)、航天及醫(yī)療方面（牙科）都能得到廣泛的應(yīng)用。

五是簡(jiǎn)單組裝生產(chǎn)或直接完整制造將成為3D打印應(yīng)用的路徑。簡(jiǎn)單組裝生產(chǎn)模式下，3D打印技術(shù)生產(chǎn)出較少的零部件，然后由傳統(tǒng)組裝方式制造，這樣可以節(jié)約成本。

直接完整制造模式下，在離終端用戶較近的地方，直接打印制造出完整的最終產(chǎn)品。例如，根據(jù)客戶需求直接“打印”出幾千臺(tái)不同版本的iPhone后，快速配送至消費(fèi)者。這要比在中國(guó)大規(guī)模生產(chǎn)出幾億全相同的iPhone，然后運(yùn)輸?shù)饺澜?80多個(gè)國(guó)家成本更低。

4、3D打印技術(shù)帶來(lái)的本質(zhì)變革一是制造技術(shù)迎來(lái)重大飛躍。

一是3D打印技術(shù)改變了通過(guò)對(duì)原材料進(jìn)行切削、組裝進(jìn)行生產(chǎn)的加工模式，節(jié)省了材料和加工時(shí)間，帶來(lái)了制造工藝的深刻變革。同時(shí)，還將推動(dòng)新材料、智能制造和堆積制造等多項(xiàng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)大的飛躍。

二是工廠化生產(chǎn)轉(zhuǎn)向社會(huì)化生產(chǎn)。隨著3D打印技術(shù)不斷成熟，成本不斷降低，小型企業(yè)甚至是個(gè)體都能獨(dú)立完成制造程序。屆時(shí)，除必要的實(shí)物生產(chǎn)資料和產(chǎn)品外，生產(chǎn)組織中的各環(huán)節(jié)可被無(wú)限細(xì)分，創(chuàng)新者轉(zhuǎn)變?yōu)橹圃煺叩某杀狙杆俳档?，從而使生產(chǎn)方式呈現(xiàn)出社會(huì)化生產(chǎn)的重要特征。

三是推動(dòng)世界制造業(yè)格局由“中國(guó)制造”向各國(guó)“本地制造”轉(zhuǎn)移。

四是推動(dòng)其他科技領(lǐng)域突破發(fā)展。利用納米材料為原料進(jìn)行3D打印制造的產(chǎn)品可廣泛應(yīng)用于遙感、分離、等離子體光學(xué)、催化、納米電子、生物成像等領(lǐng)域，將有利于加快納米技術(shù)和納米材料的發(fā)展。利用3D打印技術(shù)制造人體器官，將與病人自身細(xì)胞的內(nèi)部結(jié)構(gòu)完全一致，這將有助于消除器官移植后的排斥現(xiàn)象，帶來(lái)重大生物技術(shù)革命。

三、第三次工業(yè)革命給我國(guó)工業(yè)發(fā)展帶來(lái)的機(jī)遇和挑戰(zhàn)

第三次工業(yè)革命的到來(lái)，在對(duì)傳統(tǒng)制造業(yè)發(fā)展模式帶來(lái)沖擊和挑戰(zhàn)的同時(shí)，也為提升我國(guó)產(chǎn)業(yè)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力和國(guó)際分工地位提供了有力支撐，必將成為我國(guó)加快經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整和發(fā)展方式轉(zhuǎn)變的核心驅(qū)動(dòng)力。

（一）帶來(lái)的機(jī)遇

1、為我國(guó)加快結(jié)構(gòu)調(diào)整和發(fā)展方式轉(zhuǎn)變帶來(lái)重要機(jī)遇

第三次工業(yè)革命為我國(guó)實(shí)施擴(kuò)大內(nèi)需戰(zhàn)略和現(xiàn)代服務(wù)業(yè)發(fā)展帶來(lái)了重要契機(jī)。“大規(guī)模定制”是第三次工業(yè)革命的一個(gè)突出特點(diǎn)，要求充分重視市場(chǎng)需求在未來(lái)產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的重要作用。中國(guó)將能充分利用我國(guó)13億人口的消費(fèi)能力和消費(fèi)層次雙“提升”的有利條件，通過(guò)“大規(guī)模定制”快速開(kāi)啟國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求。此外，工業(yè)機(jī)器人等新型智能制造裝備將在生產(chǎn)環(huán)節(jié)大量取代勞動(dòng)力，并且隨著制造業(yè)服務(wù)化的步伐不斷加快，制造業(yè)的主要就業(yè)群體將是為制造業(yè)提供服務(wù)支持的專業(yè)人士，這就使得二、三產(chǎn)業(yè)的相對(duì)就業(yè)結(jié)構(gòu)朝著服務(wù)業(yè)就業(yè)人口比重增長(zhǎng)方面發(fā)展，從而加速我國(guó)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和優(yōu)化。

2、為我國(guó)突破資源環(huán)境約束創(chuàng)造了有利條件

以能源互聯(lián)網(wǎng)和智能制造為代表的第三次工業(yè)革命有利于實(shí)現(xiàn)資源能源高效清潔循環(huán)利用、達(dá)到環(huán)境影響最小化。一方面，第三次工業(yè)革命所帶來(lái)的能源互聯(lián)網(wǎng)將對(duì)能源生產(chǎn)和利用方式產(chǎn)生深刻變革，有助于使我國(guó)直接繞過(guò)傳統(tǒng)能源和資源的束縛。我國(guó)擁有世界上最豐富的風(fēng)力資源，也是世界上太陽(yáng)能資源最為豐富的國(guó)家之一，生物能與地?zé)崮艿目偭恳蚕喈?dāng)可觀。根據(jù)2009年一項(xiàng)由哈佛大學(xué)與清華大學(xué)的聯(lián)合研究表明，只要中國(guó)提高補(bǔ)貼并改善能源供給網(wǎng)絡(luò)，至2030年風(fēng)力發(fā)電就可以滿足中國(guó)所有的電力需求，從而在解決能源供給問(wèn)題的同時(shí)，邁入更加綠色低碳的經(jīng)濟(jì)發(fā)展軌道。另一方面，第三次工業(yè)革命將引領(lǐng)更少資源消耗、更低環(huán)境污染、更大經(jīng)濟(jì)效益的先進(jìn)經(jīng)濟(jì)模式，如3D打印、智能制造等技術(shù)將根據(jù)需求的變化快速做出反應(yīng)，而無(wú)需預(yù)備大量庫(kù)存。產(chǎn)品從設(shè)計(jì)、制造、包裝、運(yùn)輸、使用到報(bào)廢處理的整個(gè)產(chǎn)品生命周期，對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響最小，資源利用率最高，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益協(xié)調(diào)優(yōu)化。

3、為我國(guó)工業(yè)提升國(guó)際分工地位形成新的契機(jī)

經(jīng)過(guò)改革開(kāi)放30多年來(lái)的快速發(fā)展，我國(guó)工業(yè)實(shí)現(xiàn)了歷史性跨越，但我國(guó)還不是“工業(yè)強(qiáng)國(guó)”，其中最主要的差距是自主創(chuàng)新能力不強(qiáng)，在技術(shù)方面一直處于跟蹤和追趕狀態(tài)，特別是許多關(guān)鍵核心技術(shù)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒(méi)有掌握。第三次工業(yè)革命將掀起以能源互聯(lián)網(wǎng)、智能制造等為代表的新一輪重大科技創(chuàng)新浪潮，為我國(guó)實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展帶來(lái)歷史機(jī)遇。在新一代信息技術(shù)領(lǐng)域，我國(guó)擁有華為、中興等世界級(jí)領(lǐng)軍企業(yè)，第三代移動(dòng)通信、光通信技術(shù)與組網(wǎng)能力也跨入了世界先進(jìn)行列，云計(jì)算、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)創(chuàng)新取得明顯突破。在新能源領(lǐng)域，我國(guó)是世界最大的風(fēng)力渦輪機(jī)生產(chǎn)國(guó)和太陽(yáng)能電池生產(chǎn)國(guó)，太陽(yáng)能電池產(chǎn)量占世界總量的50%。能源互聯(lián)網(wǎng)、3D打印和智能制造等技術(shù)將推進(jìn)“本地化生產(chǎn)”進(jìn)程，龐大的市場(chǎng)需求將有望成為我國(guó)抓住第三次工業(yè)革命重大契機(jī)，提升產(chǎn)業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力和國(guó)際分工地位的重要依托。

（二）面臨的挑戰(zhàn)

1、對(duì)勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來(lái)較大沖擊

未來(lái)“廠大人多”的時(shí)代將一去不復(fù)返，我國(guó)勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)發(fā)展將會(huì)受到?jīng)_擊。

從技術(shù)發(fā)展來(lái)看，生產(chǎn)智能化成為控制成本的重要途徑，我國(guó)傳統(tǒng)勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)將不再具有競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。以飛利浦為例，在中國(guó)沿海的飛利浦工廠，雇傭數(shù)百名工人組裝電動(dòng)刮胡刀，這是典型的傳統(tǒng)生產(chǎn)模式。與此相比，飛利浦在荷蘭鄉(xiāng)間的一座工廠有128具機(jī)械手臂，以極靈巧動(dòng)作組裝產(chǎn)品，這些手臂不但運(yùn)作速度快，還不用休息，每天可連做三班、全年無(wú)休。該工廠每班輪值員工只有數(shù)十人，約為中國(guó)工廠的10%，成本節(jié)約優(yōu)勢(shì)不言而喻。從消費(fèi)模式來(lái)看，個(gè)性化消費(fèi)必將帶來(lái)規(guī)?；亩ㄖ苹a(chǎn)，從而帶來(lái)全面的消費(fèi)革新。我國(guó)勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)所依賴的規(guī)模化的產(chǎn)品生產(chǎn)和消費(fèi)方式必將受到挑戰(zhàn)。以蘋(píng)果iPad為例，一部499美元的蘋(píng)果iPad僅僅包括33美元的制造成本，在中國(guó)的裝配成本只有8美元。當(dāng)前，一些公司正將海外生產(chǎn)線逐步迂回發(fā)達(dá)國(guó)家，這并非僅僅由于中國(guó)生產(chǎn)成本的上升，也由企業(yè)希望更加貼近市場(chǎng)、更快對(duì)需求改變作出反應(yīng)的因素。如今，很多產(chǎn)品變得越來(lái)越復(fù)雜，最好的解決之道就是讓設(shè)計(jì)人員和制造人員在同一個(gè)地方工作。

2、對(duì)我國(guó)工業(yè)企業(yè)的轉(zhuǎn)型發(fā)展提出了緊迫要求

新工業(yè)革命對(duì)工業(yè)企業(yè)發(fā)展模式的影響是全方位的，要求企業(yè)必須盡早做好轉(zhuǎn)型準(zhǔn)備。從企業(yè)內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)看，未來(lái)將會(huì)出現(xiàn)企業(yè)組織網(wǎng)絡(luò)化和扁平化。企業(yè)的外部邊界模糊，使得企業(yè)組織與外部市場(chǎng)聯(lián)系在一起，把整個(gè)組織的觸角伸到了市場(chǎng)的各個(gè)角落。企業(yè)結(jié)構(gòu)層次將精簡(jiǎn)化，組織中的等級(jí)制度將淡化。對(duì)于長(zhǎng)期實(shí)行科層管理模式的中國(guó)企業(yè)來(lái)說(shuō)，上述變化將對(duì)我國(guó)現(xiàn)有工業(yè)企業(yè)管理模式帶來(lái)挑戰(zhàn)。

從企業(yè)外部組織來(lái)看，傳統(tǒng)以空間集聚、地理集中為特征的產(chǎn)業(yè)集群可能逐步向以分散布局、異地協(xié)同為特征的虛擬集群演變。未來(lái)，借助于發(fā)達(dá)的信息、通信手段以及網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，產(chǎn)業(yè)集群的集聚范圍、內(nèi)容和形式會(huì)快速變化，傳統(tǒng)的地理集群的空間局限正被逐漸突破，并形成網(wǎng)絡(luò)意義上的集聚。這可能會(huì)對(duì)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來(lái)較大影響。

從支撐企業(yè)發(fā)展的要素來(lái)看，未來(lái)勞動(dòng)力、土地、資本等傳統(tǒng)要素在支撐企業(yè)發(fā)展中的作用會(huì)下降，創(chuàng)新要素發(fā)揮的作用會(huì)越來(lái)越大。而我國(guó)工業(yè)企業(yè)原始創(chuàng)新不強(qiáng)問(wèn)題由來(lái)已久，建立企業(yè)、區(qū)域、國(guó)家多級(jí)創(chuàng)新體系非常緊迫。

3、對(duì)支撐工業(yè)發(fā)展的制度安排帶來(lái)挑戰(zhàn)

當(dāng)前，我國(guó)工業(yè)發(fā)展的制度安排與未來(lái)新的產(chǎn)業(yè)發(fā)展要求并不適應(yīng)。主要表現(xiàn)為以下幾點(diǎn)：

第一，知識(shí)型員工要求教育制度做出改變。未來(lái)知識(shí)型員工將成為核心競(jìng)爭(zhēng)資源。在第三次工業(yè)革命中，大部分生產(chǎn)工作將由機(jī)器人承擔(dān)完成，而剩余的勞動(dòng)力則需要成為機(jī)器維護(hù)員、軟件設(shè)計(jì)者，通過(guò)操縱智能軟件管理機(jī)器人完成生產(chǎn)任務(wù)。這種生產(chǎn)方式下，生產(chǎn)人員要有很高的知識(shí)水平和技能，要對(duì)客戶的需求做出快速響應(yīng)，還要具有良好的設(shè)計(jì)能力與創(chuàng)意。目前我國(guó)普通教育和職業(yè)教育都存在種種弊端，需要加以完善。

第二，社會(huì)化生產(chǎn)需要廣泛的參與性。我國(guó)現(xiàn)有工業(yè)化是一種趕超型工業(yè)化。政府和國(guó)有資本在資源配置中具有主導(dǎo)作用，民間資本很難介入。未來(lái)工業(yè)生產(chǎn)組織中的各環(huán)節(jié)將被無(wú)限細(xì)分，從而使生產(chǎn)方式呈現(xiàn)出社會(huì)化生產(chǎn)的重要特征，我國(guó)現(xiàn)有生產(chǎn)分配方式如不改變，將會(huì)制約生產(chǎn)社會(huì)化。

第三，產(chǎn)品數(shù)字化需要加大知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)力度。未來(lái)各種數(shù)字化產(chǎn)品具有容易復(fù)制、傳輸方便和形態(tài)多樣的特點(diǎn)，這類知識(shí)產(chǎn)權(quán)涉及的社會(huì)關(guān)系、權(quán)利內(nèi)容等都更為復(fù)雜多樣，這對(duì)于確定知識(shí)產(chǎn)權(quán)所有人和有關(guān)權(quán)屬等帶來(lái)挑戰(zhàn)。在這一背景下，對(duì)各類侵權(quán)行為的確認(rèn)以及各類知識(shí)產(chǎn)品的保護(hù)將變得更加困難。我國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)意識(shí)薄弱的現(xiàn)狀如不能做出改變，新工業(yè)革命在我國(guó)就很難成行。

四、下一步工作建議

（一）加強(qiáng)對(duì)第三次工業(yè)革命重大問(wèn)題的戰(zhàn)略研究

當(dāng)前，亟需組織一定人力資源，成立相關(guān)課題組，加強(qiáng)對(duì)重大問(wèn)題的戰(zhàn)略研究。一方面，深入研究第三次工業(yè)革命的內(nèi)涵特征、重點(diǎn)領(lǐng)域及其影響，正確認(rèn)識(shí)第三次工業(yè)革命的內(nèi)涵特征，特別是可能對(duì)我國(guó)工業(yè)發(fā)展帶來(lái)的重大影響和沖擊。另一方面，分析研究支撐第三次工業(yè)革命的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)、技術(shù)體系、創(chuàng)新管理、教育制度等基礎(chǔ)條件，為迎接第三次工業(yè)革命提供理論研究支撐。

（二）跟蹤關(guān)鍵領(lǐng)域技術(shù)路線和發(fā)達(dá)國(guó)家發(fā)展動(dòng)向

雖然各種前沿技術(shù)還不成熟，存在多種技術(shù)路線和發(fā)展方向，但這恰恰為后來(lái)者在某些領(lǐng)域的“彎道超車(chē)”創(chuàng)造了條件。要加強(qiáng)對(duì)可再生能源、儲(chǔ)能、智能電網(wǎng)、新能源汽車(chē)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等重點(diǎn)領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展路線的跟蹤研判，理清其中的核心科學(xué)問(wèn)題和關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題及其實(shí)現(xiàn)途徑，為國(guó)家技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略決策提供依據(jù)。同時(shí)，還要密切關(guān)注主要發(fā)達(dá)國(guó)家在新能源、智能制造等領(lǐng)域的重大部署，緊密跟蹤其發(fā)展動(dòng)向和創(chuàng)新步伐，避免在新一輪國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)中陷入被動(dòng)。