先進(jìn)制造如何在全球布局

“中國制造2025”出臺一年多來，中國加快了從制造業(yè)大國向制造業(yè)強(qiáng)國戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型的腳步。與此同時，全球制造業(yè)先發(fā)國家近年也不約而同提出“重振制造業(yè)”相關(guān)戰(zhàn)略。

 

各國競相在制造業(yè)領(lǐng)域發(fā)力并非偶然。專家認(rèn)為，這反映了制造業(yè)正在發(fā)生深刻變革，傳統(tǒng)制造業(yè)正在被以數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化為特征的先進(jìn)制造業(yè)取代，而后者代表著全球制造業(yè)未來的發(fā)展方向。

 

制造變?yōu)?ldquo;智造”

 

所謂先進(jìn)制造，是相對于傳統(tǒng)制造而言。如果說工匠精神成就了傳統(tǒng)制造業(yè)，那么先進(jìn)制造業(yè)依靠的是創(chuàng)新驅(qū)動。

 

自上世紀(jì)中葉以來，隨著信息產(chǎn)業(yè)與高新技術(shù)發(fā)展，傳統(tǒng)制造業(yè)不斷吸收電子信息、計算機(jī)、機(jī)械、材料以及現(xiàn)代管理技術(shù)等方面創(chuàng)新成果，并將這些先進(jìn)技術(shù)綜合應(yīng)用于制造業(yè)全過程。

 

“制造業(yè)發(fā)展數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化趨勢明顯，而智能化更是其突出特征。”對于傳統(tǒng)制造向先進(jìn)制造轉(zhuǎn)型的趨勢，中國工業(yè)和信息化部部長苗圩在“2016智能制造國際會議”上這樣總結(jié)。

 

德國最先將這一發(fā)展趨勢概括為“工業(yè)4.0”。按照德國“工業(yè)4.0平臺”的說法，“工業(yè)4.0”代表第四次工業(yè)革命，是產(chǎn)品生命周期內(nèi)全價值鏈的組織和控制的一種新水平。在“工業(yè)4.0”條件下，人、物品和系統(tǒng)相互聯(lián)接，形成有活力、實時優(yōu)化、具有自我組織功能、跨企業(yè)的價值附加網(wǎng)絡(luò)。這種網(wǎng)絡(luò)能夠根據(jù)成本和資源消耗等不同的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行優(yōu)化。

 

英國設(shè)菲爾德大學(xué)校長博內(nèi)特接受新華社記者采訪時指出，在工廠生產(chǎn)中，“工業(yè)4.0”的概念表現(xiàn)為更加“智能”的空間：更加精確的機(jī)械和機(jī)器人設(shè)備重新定義了生產(chǎn)區(qū)域；數(shù)據(jù)驅(qū)動、自動化、綜合性以及數(shù)字技術(shù)輔助的組裝線能夠被實時監(jiān)控，并可以根據(jù)工廠的需求調(diào)整設(shè)置。

 

以一條智能化“工業(yè)4.0”生產(chǎn)線為例，人工工位依舊存在，但已在輔助機(jī)器人幫助下工作，如已投入應(yīng)用的瑞士ABB公司雙臂工業(yè)機(jī)器人Yumi、德國博世公司可靈活編程的機(jī)器人APAS等，都可以代替工人做重復(fù)性“臟活、累活”。人的負(fù)擔(dān)得以減輕，出錯率大幅降低，人機(jī)互動的安全性得到最大程度保障。

 

“這是工業(yè)領(lǐng)域成長的新遠(yuǎn)景，會對制造業(yè)的需求和產(chǎn)能帶來極大變化，不但讓制造業(yè)更符合可持續(xù)發(fā)展標(biāo)準(zhǔn)，也會給未來增長和創(chuàng)新帶來更大機(jī)會，”博內(nèi)特說。

 

各國“必爭之地”

 

發(fā)達(dá)國家重回制造業(yè)，原因可以概括為兩方面：一是新一輪制造業(yè)革命呼之欲出，能否在其中爭得一席之地關(guān)系到國家未來的產(chǎn)業(yè)布局與核心競爭力；另一方面，2008年金融危機(jī)爆發(fā)以來經(jīng)濟(jì)持續(xù)低迷，讓各國認(rèn)識到產(chǎn)業(yè)空心化的危害，寄希望于通過“重振制造業(yè)”提振經(jīng)濟(jì)。

 

在此背景下，發(fā)達(dá)國家在2010年前后相繼出臺了先進(jìn)制造業(yè)發(fā)展相關(guān)戰(zhàn)略。

 

美國奧巴馬政府自2011年以來積極推動建立全國先進(jìn)制造業(yè)網(wǎng)絡(luò)，以期幫助制造業(yè)回流美國，主要措施是通過政府資金支持、企業(yè)主導(dǎo)、高校及研究機(jī)構(gòu)共同參與方式打造產(chǎn)學(xué)研結(jié)合的制造業(yè)創(chuàng)新中心，目前已在全國成立9家制造業(yè)創(chuàng)新中心。

 

俄羅斯政府2011年成立“戰(zhàn)略創(chuàng)意機(jī)構(gòu)”，為先進(jìn)制造發(fā)展提供有力支撐。該機(jī)構(gòu)主要工作包括接納、審議和支持俄各界制訂的對本國經(jīng)濟(jì)、社會優(yōu)先發(fā)展領(lǐng)域具有重要創(chuàng)新意義和推動作用的各種項目或規(guī)劃，每年向由俄總統(tǒng)普京親自擔(dān)任主席的監(jiān)事會提交一份“國家技術(shù)創(chuàng)意”市場開發(fā)路線圖，一旦其中所列項目獲批，即可獲得俄政府資金支持及這家機(jī)構(gòu)提供的融資和政策便利。

 

“工業(yè)4.0”在德國已由概念發(fā)展為一項旨在保持德國制造業(yè)領(lǐng)先地位的發(fā)展戰(zhàn)略。為推進(jìn)該戰(zhàn)略，德國2013年成立了“工業(yè)4.0平臺”，由德聯(lián)邦經(jīng)濟(jì)部長、教育和科研部長及各行業(yè)、科技界和工會代表共同領(lǐng)導(dǎo)，為德企業(yè)投身“工業(yè)4.0”開發(fā)了一系列實用工具，并負(fù)責(zé)向德政府及企業(yè)提出行動建議、拓展德與其他國家合作等。

 

為應(yīng)對國際競爭力下滑的挑戰(zhàn)，北歐國家芬蘭也出臺一項名為“SISU2010”的計劃，由芬蘭國家技術(shù)創(chuàng)新局牽頭，在2005年至2009年期間以資金支持方式扶植制造業(yè)創(chuàng)新。這項為期5年的制造業(yè)創(chuàng)新計劃總計投入8100萬歐元，超過300家企業(yè)參與其中。

 

還有一些國家并非傳統(tǒng)意義的制造業(yè)強(qiáng)國，但也積極利用創(chuàng)新優(yōu)勢投身這一輪制造業(yè)變革。例如，以色列經(jīng)濟(jì)部首席科學(xué)家辦公室啟動一項傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新支持計劃，最近10年斥資約2.6億美元投入約1380個研發(fā)項目，惠及以色列數(shù)百家制造業(yè)企業(yè)。

 

哪些產(chǎn)業(yè)將“突圍”

 

從各國產(chǎn)業(yè)布局來看，物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能、3D打印、清潔能源、納米技術(shù)、虛擬現(xiàn)實等是各國扶植重點(diǎn)，它們未來的發(fā)展?jié)撡|(zhì)已初露端倪。

 

“能源美國”是奧巴馬政府指定的9家制造業(yè)創(chuàng)新研究中心之一，主要攻克以寬禁帶半導(dǎo)體技術(shù)為主的下一代電力電子產(chǎn)品制造過程中的成本難題，從而推動清潔能源發(fā)展。

 

該研究中心執(zhí)行主任賈斯蒂斯告訴記者，寬禁帶半導(dǎo)體技術(shù)已推出多年，具有高效節(jié)能特性，符合清潔能源發(fā)展趨勢，但由于生產(chǎn)成本極高，一直無法廣泛應(yīng)用。中心項目主要是改進(jìn)寬禁帶半導(dǎo)體產(chǎn)品的生產(chǎn)技術(shù)，降低生產(chǎn)成本，推動這種基礎(chǔ)研究成果在制造業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用。

 

2016年2月，俄“戰(zhàn)略創(chuàng)意機(jī)構(gòu)”審議通過的新一期市場開發(fā)路線圖包含了4個大項，其中“未來工廠”項目一個主要發(fā)展方向是以3D打印為主的增材制造。

 

誕生于莫斯科附近斯科爾科沃園區(qū)的“異形打印”公司是擁有一定國際知名度的3D打印企業(yè)，其團(tuán)隊曾為2014年入軌的俄首顆小型商業(yè)衛(wèi)星“平板－極光”號提供了用于制造太陽能電池板的3D打印機(jī)。

 

公司總經(jīng)理安東諾夫?qū)τ浾哒f，其主要制造工藝是將強(qiáng)化纖維在打印過程中融入熱塑性聚合物，由此制成的碳纖維復(fù)合材料制品的堅固性是普通塑料制品的15到20倍，是鋁制品的2倍，但比鋁制品輕。目前該公司還為歐洲空中客車和俄聯(lián)合航空制造公司打印機(jī)艙內(nèi)部件，為俄私營航天企業(yè)的小衛(wèi)星制造外殼部件和太陽能電池板等。

 

芬蘭“SISU2010”計劃一個代表性項目是“增強(qiáng)現(xiàn)實裝配”。增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)(AR)誕生于上世紀(jì)90年代，這種技術(shù)可以在屏幕上把虛擬世界套在現(xiàn)實世界進(jìn)行互動。“增強(qiáng)現(xiàn)實裝配”是增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)在設(shè)計制造領(lǐng)域的一個應(yīng)用，即在虛擬環(huán)境下進(jìn)行產(chǎn)品裝配，可以使用戶模擬實際裝配操作的方式，建立產(chǎn)品裝配序列和裝配路徑，經(jīng)過可視化和可感知的評價分析，得到合理的裝配工藝。

 

以創(chuàng)新著稱的以色列在多個先進(jìn)制造領(lǐng)域位于世界前沿，尤其是機(jī)器人行業(yè)，其規(guī)模雖小，但目前該國生產(chǎn)的服務(wù)型機(jī)器人已在全球市場占很大份額，在5個領(lǐng)域的服務(wù)型機(jī)器人銷售排名全球前三，分別是除草機(jī)器人、清洗游泳池機(jī)器人、外科手術(shù)的機(jī)器人、可從事CAD設(shè)計機(jī)器人以及殘疾人輔助機(jī)器人，后者也是唯一一個被美國食品和藥物管理局認(rèn)證的殘疾人輔助機(jī)器人。（新華社電 記者張瑩 劉軍 劉石磊 參與記者：欒海、沈忠浩、江宇娟、張家偉、李驥志、范小林、華義、徐謙）