“中國制造2025”要抓住智能裝備和智能產品的研發和生產,通過高檔數字機床、工業機器人等智能制造裝備和智能化生產建材,加快可穿戴產品、智能家電、服務機器人等智能化產品的研發和產業化,大力推進制造過程的智能化。
——工業和信息化部部長苗圩
發展智能制造對于中國制造業乃至中國經濟的重要性不言而喻,先進制造業全媒體作為深耕制造業領域的專業媒體,長期關注智能制造發展,助力中國制造轉型升級,努力做“中國制造2025”的推動者。先進制造業全媒體陸續推出智能制造專題,試圖從智能制造產業鏈、智能工廠、智能裝備、智能產品、智能服務、產業變革模式、產業集群發展等方面,全面深度地剖析智能制造的發展,以期勾勒智能制造的全貌。
智能制造專題第三期:智能裝備──強化工業基礎能力,主要從智能裝備的整體發展和關鍵產業的應用角度剖析裝備制造的發展。
裝備制造業是國之重器,是制造業的基石,機器人維修,在推動《中國制造2025》實施、實現中國制造由大到強的轉變中肩負重要使命。在“中國制造2025”中,智能生產是“智能制造工程”的主戰場;生產模式變革是“制造業服務化行動計劃”的主戰場,而智能裝備則是“高端裝備創新工程”的主戰場。隨著智能制造領域政策密集出臺,我國制造業向智能制造方向轉型已是大勢所趨,主動擁抱智能制造,并開始大量應用云計算、大數據、機器人等相關技術。
一、智能裝備產業的總體結構
《智能制造裝備產業“十二五”發展規劃》將智能制造裝備定義為:具有感知、決策、執行功能的各類制造裝備的統稱。它是先進制造技術、信息技術和智能技術的集成和深度融合。智能制造裝備主要包括智能控制系統、自動化成套生產線、智能儀器儀表、高檔數控機床、工業機器人等。
智能制造裝備產業的核心能力主要體現在關鍵機車零部件、智能儀表和控制系統、數控機床與基礎制造裝備、智能專用裝備等四大領域。
我國重點推進高檔數控機床與基礎制造裝備,自動化成套生產線,智能控制系統,精密和智能儀器儀表與試驗設備,關鍵基礎零部件、元器件及通用部件,智能專用裝備的發展,實現生產過程自動化、智能化、精密化、綠色化,帶動工業整體技術水平的提升。
二、智能裝備產業發展概況
總體而言,我國高端裝備制造業已初具規模,除了在航空、造船、汽車、軌道交通等領域取得巨大成績之外,還逐漸形成了以北京、天津、山東、上海、江蘇、浙江、廣州、珠海、深圳、長沙、武漢、西安、成都、重慶為中心的多個制造業核心區域。但與發達國家相比,我國智能裝備制造業技術水平仍存在差距,尤其在關鍵零部件如伺服電機、精密減速機、機器人控制器等方面的核心技術積累和自主生產能力較弱。關鍵零部件產業被國外廠商把持使得零部件價格居高不下,提高了國內自動化單元產品和自動化設備的生產成本,削弱了國內廠商的綜合競爭力。
近年來,我國出臺了一系列旨在促進智能制造發展的文件和措施,為智能制造發展和制造業轉型升級創造了寬松良好的政策環境。工信部發布的《智能制造發展規劃(2016-2020年)》提出,到2020年,研制60種以上智能制造關鍵技術裝備,達到國際同類產品水平,國內市場滿足率超過50%。《智能制造工程實施指南(2016-2020)》等產業扶持政策陸續頒布,推動產業加速發展。
圖:2017《中國裝備制造業100強》
資料來源:前瞻產業研究院整理
從智能裝備行業的企業競爭格局來看,2017《中國裝備制造業100強》上榜企業整體趨穩向好。軌道交通裝備、增材制造、通用航空等將成為新增長亮點,汽車工業保持平穩增長,機械工業運行延續分化走勢,船舶工業將逐漸好轉,智能制造加速發展,高端裝備創新發展。整體來看,2017年我國裝備制造業工業增加值增速在7%左右,盈利能力與上年相比有了全面改善,但在營業收入利潤率、人均凈利潤方面都處于劣勢,與總體水平還有很大差距。
2010-2020年中國智能制造裝備產業銷售規模增長趨勢如下:
三、智能裝備關鍵領域發展
1、關鍵基礎零部件
關鍵基礎零部件一向被視為中國制造業“軟肋”,長期依賴進口。新中國成立第一個30年和改革開放后的第二個30年,中國制造業走的一直是以“整機帶動零部件”發展的道路,推動了中國制造業“從無到有”、“從小到大”發展,但在這個思想指導下,規模發展起來了,基礎技術和基礎零部件發展并沒有被帶動起來。在第三個30年,中國制造業要“由大變強”,進入世界制造業前列,必須把制造基礎技術和關鍵基礎零部件的發展放到更為突出的位置。
一個個超大、超重、超寬、超高的重大技術裝備被研制出來,鼓舞著國人的信心,但超精、超微產品卻時時困擾著中國裝備制造業。
“當我們把一個個引以為豪的裝備拆解開來,越往下拆,發現的問題就越多。”機械工業信息研究院副院長石勇說,“以工業機器人為例,機器人的關節用RV減速機,90%以上被日本帝人精機公司壟斷。有人講,日本人說跪,全球機器人沒有幾個能站著……”
很多關鍵基礎零部件,KUKA機器人維修,我國無力自主研發,技術掌握在發達國家企業手中,特別是運動部件,如閥門、伺服電機、發動機、減速機、自動變速箱幾乎全部依賴進口。因此,關鍵基礎零部件成為歐美企業最大的競爭優勢,中國廠家只能花高價進口,一臺整機的大部分利潤被別人拿走,我們的企業僅僅掙一點辛苦錢。利用關鍵基礎零部件卡我國企業的“脖子”,便成為國外企業限制中國制造業發展的重要手段。
以工業機器人為例,中國2014年就成為世界第一大工業機器人應用市場,但是大部分整機需要進口,少部分自己研發制造的成品,其中關鍵零部件也是國外產品,一臺整機90%以上的利潤被國外零部件企業拿走。
實現中國制造的由大變強,必須切實解決長期困擾我們的關鍵基礎零部件空心化問題,這一問題已經迫在眉睫。
不過近年來,國家出臺《工業強基工程實施指南(2016-2020年)》等相關政策,開展工業強基專項行動,加強“四基”(核心基礎零部件(元器件)、關鍵基礎材料、先進基礎工藝和產業技術基礎創新能力)建設。加強應用牽引、平臺支撐、重點突破,攻克一批先進基礎工藝,解決重點產業發展的“卡脖子”問題。推動企業協同創新,提高核心基礎零部件的產品性能和關鍵基礎材料的制備水平,提高重點行業產品的性能穩定性、質量可靠性和環境適應性,形成整機牽引和基礎支撐協調發展的產業格局。
制造業競爭越來越表現為精尖技術的競爭。在關鍵基礎零部件上搶占技術高地,打破國外企業的壟斷,必定會大大提升我國制造業的整體競爭實力。因此,我們在鼓勵國企技術攻關的同時,也要注重利用多種政策、措施激發更多民企潛在的、巨大的創新能量
2、工業機器人
政策紅利