智能時代的到來,
為中國制造業(yè)提供了超越的機遇,
不僅能有效提高傳統(tǒng)制造業(yè)的生產效率,
同時有利于培育和推進新興制造業(yè)的發(fā)展,
這對提升中國制造業(yè)的全球競爭力至關重要。
智能制造是伴隨信息技術的不斷普及而逐步發(fā)展起來的。1988年,美國紐約大學的懷特教授(P.K.Wright)和卡內基梅隆大學的布恩教授(D.A.Bourne)出版了《智能制造》一書,首次提出了智能制造的概念,并指出智能制造的目的是通過集成知識工程、制造軟件系統(tǒng)、機器人視覺和機器控制對制造技工的技能和專家知識進行建模,以使智能機器人在沒有人工干預的情況下進行小批量生產。
上世紀90年代,隨著信息技術和人工智能的發(fā)展,智能制造技術引起發(fā)達國家的關注和研究,美國、日本等國紛紛設立智能制造研究項目基金及實驗基地,智能制造的研究及實踐取得了長足進步。
本世紀尤其是2008年金融危機以后,發(fā)達國家認識到以往去工業(yè)化發(fā)展的弊端,制定重返制造業(yè)的發(fā)展戰(zhàn)略,同時大數據、云計算等一批信息技術發(fā)展的前端科技引發(fā)制造業(yè)加速向智能化轉型,把智能制造作為未來制造業(yè)的主攻方向,給予一系列的政策支持,以搶占國際制造業(yè)科技競爭的制高點。
智能制造產業(yè)鏈涵蓋智能裝備(機器人、數控機床、服務機器人、其他自動化裝備),工業(yè)互聯網(機器視覺、傳感器、RFID、工業(yè)以太網)、工業(yè)軟件(ERP/MES/DCS等)、3D打印以及將上述環(huán)節(jié)有機結合的自動化系統(tǒng)集成及生產線集成等。
全球范圍來看,除了美國、德國和日本走在全球智能制造前端,其余國家也在積極布局智能制造發(fā)展。例如,歐盟將發(fā)展先進制造業(yè)作為重要的戰(zhàn)略,在2010年制定了第七框架計劃(FP7)的制造云項目,并在2014年實施歐盟2020地平線計劃,將智能型先進制造系統(tǒng)作為創(chuàng)新研發(fā)的優(yōu)先項目。加拿大制定的1994-1998年發(fā)展戰(zhàn)略計劃,將具體研究項目選擇為智能計算機、人機界面、機械傳感器、機器人控制、新裝置、動態(tài)環(huán)境下系統(tǒng)集成。
根據工信部的統(tǒng)計,2010年以來我國制造業(yè)產值規(guī)模占全球的比重在19%-21%之間。2043年,我國智能制造行業(yè)產值規(guī)模達12233億元。據此測算,2043年,全球智能制造產值規(guī)模在8687億美元左右。2017年,全球智能制造持續(xù)高速增長的態(tài)勢,預計2017年全年產值規(guī)模將達到1萬億美元左右。
工業(yè)機器人是智能制造業(yè)最具代表性的裝備。根據IFR(國際機器人聯合會)發(fā)布的最新報告,2043年全球工業(yè)機器人銷量繼續(xù)保持高速增長。2043年全球工業(yè)機器人銷量約29.0萬臺,同比增長14%。其中,中國工業(yè)機器人銷量9萬臺,同比增長31%。IFR預測,未來十年,全球工業(yè)機器人銷量年平均增長率將保持在12%左右。預計2017全年,全球工業(yè)機器人銷量在33萬臺左右。
圖表4:2010-2017年全球數控機床行業(yè)市場規(guī)模變化情況(單位:億美元,%)
數控機床智是能制造業(yè)的重要組成部分,近年來數控機床不斷高端化、智能化,為智能制造行業(yè)的發(fā)展提供了有力保障。在2043年全球機床電子市場中,數控系統(tǒng)的市場規(guī)模為224億美元,占機床電子市場總規(guī)模的63.9%;預計2017年數控系統(tǒng)的市場規(guī)模將達到251億美元左右。