智能制造概論 課件 第1章 制造及制造業(yè)發(fā)展趨勢(shì)

智能制造概論12第1章制造及制造業(yè)發(fā)展趨勢(shì)1.1制造概述31.1.1制造與制造業(yè)

制造是一種將物料、能量、資金、人力、信息等有關(guān)資源，按照社會(huì)的需求轉(zhuǎn)變?yōu)樾碌?、有更高?yīng)用價(jià)值的有形物質(zhì)產(chǎn)品和無形軟件、服務(wù)等產(chǎn)品資源的行為和過程。1.1制造概述41.1.1制造與制造業(yè)

制造系統(tǒng)是指制造過程及其所涉及的硬件（如人員、生產(chǎn)設(shè)備、材料、能源和輔助裝置等）和有關(guān)軟件（如制造理論、制造工藝、制造方法和制造信息等），組成了一個(gè)具有特殊功能的有機(jī)整體。

制造業(yè)是指對(duì)制造資源（物料、能源、設(shè)備、工具、資金、技術(shù)、信息和人力等）按照市場要求，通過制造過程，轉(zhuǎn)化為可供人們使用和利用的大型工具、工業(yè)品與生活消費(fèi)產(chǎn)品的行業(yè)。1.1制造概述51.1.2制造業(yè)的作用

制造業(yè)是人類賴以生存的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，也是國民經(jīng)濟(jì)的物質(zhì)基礎(chǔ)和產(chǎn)業(yè)主體。它直接體現(xiàn)了一個(gè)國家生產(chǎn)力水平和綜合競爭力，是區(qū)別發(fā)展中國家和發(fā)達(dá)國家的重要因素，是經(jīng)濟(jì)高速增長的引擎和國家安全的重要保證。

無論科學(xué)技術(shù)怎樣發(fā)展，信息和知識(shí)的力量如何強(qiáng)大，其大多數(shù)的價(jià)值最終是通過制造業(yè)貢獻(xiàn)給社會(huì)的。在更高的社會(huì)發(fā)展階段，對(duì)于基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)的依賴性將更為突出，信息和知識(shí)社會(huì)的高度發(fā)展更離不開制造業(yè)的支撐1.2制造業(yè)發(fā)展趨勢(shì)及我國制造業(yè)面戰(zhàn)61.2.1制造業(yè)發(fā)展趨勢(shì)（1）從生產(chǎn)手段看，數(shù)字化、智能化技術(shù)和裝備將貫穿產(chǎn)品的全生命周期。工業(yè)機(jī)器人智能化生產(chǎn)車間數(shù)字化生產(chǎn)車間1.2制造業(yè)發(fā)展趨勢(shì)及我國制造業(yè)面戰(zhàn)71.2.1制造業(yè)發(fā)展趨勢(shì)（2）從發(fā)展模式看，綠色化、服務(wù)化日漸成為制造業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展新趨勢(shì)。新能源汽車混合技術(shù)修復(fù)渦輪葉片1.2制造業(yè)發(fā)展趨勢(shì)及我國制造業(yè)面戰(zhàn)81.2.1制造業(yè)發(fā)展趨勢(shì)

（3）從組織方式看，內(nèi)部組織扁平化和資源配置全球化已成為制造業(yè)培育競爭優(yōu)勢(shì)的新途徑。（4）從發(fā)展格局看，比較優(yōu)勢(shì)動(dòng)態(tài)變化將重塑全球制造業(yè)版圖。世界主要國家制造業(yè)成本比較1.2制造業(yè)發(fā)展趨勢(shì)及我國制造業(yè)面戰(zhàn)91.2.2我國制造業(yè)面臨的挑戰(zhàn)1.2制造業(yè)發(fā)展趨勢(shì)及我國制造業(yè)面戰(zhàn)101.2.2我國制造業(yè)面臨的挑戰(zhàn)

（1）制造業(yè)大而不強(qiáng)，自主創(chuàng)新能力弱，關(guān)鍵核心技術(shù)與高端裝備對(duì)外依存度高，以企業(yè)為主體的制造業(yè)創(chuàng)新體系不完善，仍處于全球制造業(yè)價(jià)值鏈低端。如手機(jī)處理器，大型客機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)等核心部件還需依賴進(jìn)口。（3）資源能源利用效率低，環(huán)境污染問題較為突出，能耗排放、污染補(bǔ)償壓力巨大。

（2）產(chǎn)品檔次不高，質(zhì)量問題突出，缺乏世界知名品牌。（4）產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理，高端裝備制造業(yè)和生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)發(fā)展滯后，產(chǎn)業(yè)升級(jí)壓力大。（5）信息化水平不高，與工業(yè)化融合深度不夠。

（6）產(chǎn)業(yè)國際化程度不高，企業(yè)全球化經(jīng)營能力不足。1.3世界各國制造業(yè)發(fā)展計(jì)劃111．德國的“工業(yè)4.0”計(jì)劃

德國著名的“工業(yè)4.0”計(jì)劃則是一項(xiàng)全新的制造業(yè)提升計(jì)劃，其模式是由分布式、組合式的工業(yè)制造單元模塊，通過工業(yè)網(wǎng)絡(luò)寬帶、多功能感知器件，組建多組合、智能化的工業(yè)制造系統(tǒng)。德國學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界認(rèn)為，前三次工業(yè)革命的發(fā)生分別源于機(jī)械化、電力和信息技術(shù)，而物聯(lián)網(wǎng)和制造業(yè)服務(wù)化迎來了以智能制造為主導(dǎo)的第四次工業(yè)革命。工業(yè)4.0從根本上重構(gòu)了包括制造、工程、材料使用、供應(yīng)鏈和生命周期管理在內(nèi)的整個(gè)工業(yè)流程。1.3世界各國制造業(yè)發(fā)展計(jì)劃122．美國的“再工業(yè)化”計(jì)劃

美國的“再工業(yè)化”計(jì)劃，是通過政府的協(xié)調(diào)規(guī)劃實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)工業(yè)的改造與升級(jí)和新興工業(yè)的發(fā)展與壯大，使產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)朝著具有高附加值、知識(shí)密集型和以新技術(shù)創(chuàng)新為特征的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換，它主要針對(duì)新世紀(jì)以來美國經(jīng)濟(jì)“去工業(yè)化”所帶來的虛擬經(jīng)濟(jì)過度、實(shí)體經(jīng)濟(jì)衰落、國內(nèi)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)空洞化等現(xiàn)實(shí)情況。該計(jì)劃要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)是重振實(shí)體經(jīng)濟(jì)，增強(qiáng)國內(nèi)企業(yè)競爭力，增加就業(yè)機(jī)會(huì)；發(fā)展先進(jìn)制造業(yè)，實(shí)現(xiàn)制造業(yè)的智能化；保持美國制造業(yè)價(jià)值鏈上的高端位置和全球控制者地位。1.3世界各國制造業(yè)發(fā)展計(jì)劃133．日本的“創(chuàng)新25戰(zhàn)略”計(jì)劃

日本于2006年10月提出了“創(chuàng)新25戰(zhàn)略”計(jì)劃。該戰(zhàn)略計(jì)劃目的是在全球大競爭時(shí)代，通過科技和服務(wù)創(chuàng)造新價(jià)值，提高生產(chǎn)力，促進(jìn)日本經(jīng)濟(jì)的持續(xù)增長。“智能制造系統(tǒng)”是該計(jì)劃中的核心理念之一，主要包括實(shí)現(xiàn)以智能計(jì)算機(jī)部分替代生產(chǎn)過程中人的智能活動(dòng)，通過虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)集成設(shè)計(jì)與制造過程實(shí)現(xiàn)虛擬制造，通過數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)全球化制造，開發(fā)自律化、協(xié)作化的智能加工系統(tǒng)等。1.3世界各國制造業(yè)發(fā)展計(jì)劃144．英國的“高價(jià)值制造”戰(zhàn)略

英國啟動(dòng)的“高價(jià)值制造”戰(zhàn)略意在重振本國制造業(yè)，從而達(dá)到拉動(dòng)整體經(jīng)濟(jì)發(fā)展的目標(biāo)。英國政府配套了系列資金扶持措施，保證高價(jià)值制造成為英國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要推動(dòng)力，促進(jìn)企業(yè)實(shí)現(xiàn)從設(shè)計(jì)到商業(yè)化整個(gè)過程的智能制造水平，主要政策包括：（1）在高價(jià)值制造創(chuàng)新方面的直接投資翻番，每年約5000萬英鎊；（2）使用22項(xiàng)“制造業(yè)能力”標(biāo)準(zhǔn)作為智能制造領(lǐng)域投資依據(jù)；（3）開放知識(shí)交流平臺(tái)，包括知識(shí)轉(zhuǎn)化網(wǎng)絡(luò)、知識(shí)轉(zhuǎn)化合作伙伴、特殊興趣小組、高價(jià)值制造彈射創(chuàng)新中心等，幫助企業(yè)整合智能制造技術(shù)，打造世界一流的產(chǎn)品、過程和服務(wù)。1.3世界各國制造業(yè)發(fā)展計(jì)劃155．韓國的“數(shù)字經(jīng)濟(jì)”國家戰(zhàn)略

韓國提出了“數(shù)字經(jīng)濟(jì)”國家戰(zhàn)略來應(yīng)對(duì)智能制造的國際化浪潮。在該戰(zhàn)略的指導(dǎo)下，韓國政府制定了國家制造業(yè)電子化計(jì)劃，建立了制造業(yè)電子化中心。2009年1月，韓國政府發(fā)布并啟動(dòng)實(shí)施《新增長動(dòng)力規(guī)劃及發(fā)展戰(zhàn)略》，確定三大領(lǐng)域（綠色技術(shù)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域、高科技融合產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域和高附加值服務(wù)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域）17個(gè)產(chǎn)業(yè)作為重點(diǎn)發(fā)展的新增長動(dòng)力。2011年，韓國國家科技委員會(huì)審議通過了《國家融合技術(shù)發(fā)展基本計(jì)劃》，決定劃撥1.818萬億韓元（約合109億元人民幣）用于推動(dòng)發(fā)展“融合技術(shù)”。韓國政府不遺余力地加快推動(dòng)智能制造技術(shù)的培育和發(fā)展，高度重視傳統(tǒng)支柱產(chǎn)業(yè)的高附加值化，在工業(yè)新浪潮中占領(lǐng)高地。1.3世界各國制造業(yè)發(fā)展計(jì)劃166．印度的“印度制造”計(jì)劃

印度工業(yè)發(fā)展一直受到制造能力不足、制造業(yè)商品質(zhì)量低下的困擾。2004年9月，宣布組建“國家制造業(yè)競爭力委員會(huì)”，專職負(fù)責(zé)推動(dòng)制造業(yè)的快速及持續(xù)發(fā)展。2011年，印度商工部發(fā)布《國家制造業(yè)政策》