制造业智能化存在的问题范文
时间:2023-11-09 17:53:07
导语:如何才能写好一篇制造业智能化存在的问题,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。
篇1
关键词:
中图分类号:F27
文献标识码:A
doi:10.19311/ki.1672-3198.2016.15.028
1 前言
制造业是我国产业的重要组成部分,也是影响我国竞争优势的关键,长期以来制造业对我国就业和经济的发展做出了巨大贡献。但是中国制造业“大而不强、快而不优、制而不创”,长期处于产业价值链条的底端,并没有形成我国对外贸易的核心竞争力。2012年以来我国劳动人口供给逐年减少和老龄化人口逐年增多,国内劳动力成本上升,与此同时西方发达国家实行再工业化战略导致大量外企回归母国,我国制造业面临前所未有的严峻挑战。发展智能制造不仅是产业升级的突破口,也是打造我国制造业国际竞争力的关键。2015年5月,由中国工程院启动的“中国制造2025”强国战略正式提出,智能制造作为“中国制造2025”的主攻方向,引起国内学者的积极研究。王钦等对智能制造的切入点和架构进行了研究,认为应从客户切入并打造智能制造的生态圈,冷单等通过对我国智能制造的案例进行研究,提出我国智能装备产业存在的问题及发展路径,对智能制造的发展具有很大的指导作用。文章运用微笑曲线理论,以制造业为例分析智能制造发展的有效途径。
2 微笑曲线理论
微笑曲线理论最早由施振荣先生提出,又名施氏“产业微笑曲线”,旨在为台湾各产业发展指出努力的方向。微笑曲线如下图所示,呈微笑嘴型曲线,纵轴代表价值从低到高,横轴代表产品从研发到售后的整个周期过程。如果把微笑曲线当成是函数曲线,那么曲线在横轴的积分面积则是价值的总额,从图中可以看出在产品研发阶段的积分面积和产品销售与服务阶段的积分面积最大,面积大意味着利润大,而生产与组装阶段积分面积小,利润薄弱。启示制造业只有走高附加值产业链路线,才能获得较高的利润。
3 智能制造发展现状及存在问题
3.1 智能化水平低
我国目前仅有10%的国有大型企业拥有智能装备,如海尔采用精密传动装置,中石油采用石化智能成套设备等。90%的中小民营企业智能化水平低,智能化的高成本在很大程度上阻碍了企业实现智能化的进程。制造业以劳动密集型和资源密集型的加工贸易和组装为主,依靠低廉的劳动力赚取微薄利润。
3.2 智能制造产业初步形成
2012年,智能装备产业实现规模化并实现11052.9亿元主营业务收入,年均增长30.6%,顺利完成《智能制造装备产业“十二五”发展规划》目标;其中仪表仪器,食品包装,工程机械等装备产业已经进入标准产业化阶段。智能制造产业集聚特征明显,目前已经基本形成长江三角洲,珠江三角洲和京津冀地区产业集群化分布格局,根据当地产业特色和科技基础,已经培养出一批特色鲜明的产业集群。如珠江三角洲拥有智能化纺织成套装备产业,京津冀地区有电池产业集聚区域。
3.3 重点领域人才供给滞后
《中国制造2025》将主攻以下十大重点领域,信息技术产业、高档数控机床和机器人、航空航天装备、海洋工程装备及高技术船舶、先进轨道交通装备、节能与新能源汽车、电力装备、农机装备、新材料、生物医药及高性能医疗器械。每个领域都需要大量科学研究人员和创新型人才。根据中国人力资源市场信息监测中心2015年数据显示,这九大领域搞技术人员求人倍率均大于3,相关领域人才严重短缺。
4 启示与建议
我国制造业长期处于价值链低端,主要依靠价格优势来占领国内外市场,面对生产上升的压力,低价格竞争难以维续,智能制造既是制造业的一次发展机遇也是挑战。如何进行技术革新和产业价值链升级是制造业的难题,迎接智能制造浪潮实现竞争力的提升是机遇,文章就微笑曲线理论启示提出如下建议:
4.1 加强人才储备,推动劳动力结构升级
智能制造促使制造业向高附加值产业链上升,产品研发和服务型人才储备是关键。一方面可以通过充分发挥高等院校和职业学校的基础性作用对新生劳动力教育,培养高技术研发人才和服务型人才,另一方面通过对制造业生产端劳动力进行在职培训,培育本土制造业技能人才,促使劳动力从生产领域向服务领域流动,促进劳动力结构升级。
4.2 政府加强政策引导,鼓励企业创新
针对智能制造制定统一的创新规划和合理的产业政策,通过政策资金等方式支持制造业企业采用新技术、新设备、新工艺,鼓励企业进行自主创新,加强校企合作联合培养人才和技术研发。完善专利制度和专利保护立法,优化创新环境和加大创新技术保护,形成尊重创新和人才的良好社会风向。
4.3 优先发展智能装备制造业
装备制造业是生产制造装备的产业,智能装备制造业的优先发展可以率先实现制造业智能化,提高生产效率和节约劳动力成本,德国工业4.0优先发展装备制造业是我国实现《中国制造2025》的活版教科书。
参考文献
[1]王钦,张a.“中国制造2025”实施的切入点与架构[J].中州学刊,2015,(10):32-37.
[2]冷单,王影.我国发展智能制造的案例研究[J].经济纵横,2015,(8):78-81.
篇2
随着我国科技技术的快速发展,工业自动化水平也快速提高,机械自动化技术被广泛应用到工业制造的各个领域,并扮演着越来越重要的作用。尤其在近段时间,我国制造业面临着改革和转型,并且市场需求也日益增大,这就使得机械制造业中需要应用更先进的机械自动化技术,以此来提高生产效率和产品质量,进而在激烈的市场竞争中占得一席之地。本文简单分析了机械自动化技术的发展历程,以及机械自动化技术在机械制造业中的应用特点,并就目前存在的问题提出了针对性的解决措施。
关键词:
机械自动化技术;机械制造业;应用特点;问题与对策
1机械自动化技术的发展历程
机械自动化即是机械能够在不需要人工操作的情况下独自完成预定的加工程序,机械自动化技术已经渗透到机械制造业的各个板块,这就使得工业上加工和处理生产原材料的速度大大提高,节省了人工成本,且自动化生产的产品质量绝大部分都符合相关标准,生产效率和劳动效率都提升较大,这就使得制造业企业的生产时间和生产成本大大缩减。相比于传统的机械生产方式,机械自动化技术的优点十分明显,其产品质量、生产成本、产品的更新速度、生产周期、生产效率、工人劳动量等等都能得到较大幅度的改善。纵观全世界的机械制造业,机械自动化技术的发展历程比较久远。其中,我国在上世纪早期,就已经将机械自动化技术应用到冷加工工艺中,而我国的机械制造业中真正意义上的建立该自动化生产系统是在20世纪60年代之后。机械自动化技术的发展对整个机械制造业的重要性已经得到多个国家的重视,并且现已正投入了大量的精力来研发更为先进的机械自动化技术,旨在提高本国的制造业水平,并在国际竞争中走在前列。我国虽是制造业大国,但是机械自动化水平相对落后,所以国家也是加快了机械自动化技术的研发,以此让整个机械制造业焕然一新。为了达到该目的,我国也着重于培养机械自动化专业相关的人才,进而能够熟练地掌握机械生产设备的使用方法及保养方法。目前的机械自动化技术基本都是通过计算机来按照生产要求编定一定的程序进而实现自动控制,进而提高企业的生产效率和经济效益,提高了机械生产的安全性。
2机械自动化技术在机械制造业中的应用特点
2.1集成化技术的应用在机械自动化技术的发展中,集成制造技术的应用是非常关键的,它为机械制造企业内的生产方式提供了新路径。机械制造中的集成制造系统主要包括:信息管理系统、质量信息系统、工程技术信息系统及自动化制造系统等。其中,信息管理系统又可以分为人事管理、生产管理、财务管理和材料管理等环节;质量信息分系统主要是运用计算机附中功能来进行一系列的计算机辅助检测、辅助测试、质量控制和三坐标测量机等;自动化制造系统包括数控技术、自动装配、加工中心以及工业机器人等环节;最后的工程技术信息系统的功能比较多,包括:数控编辑、分析功能和辅助设计等。在机械制造业中应用集成化技术就真正能够实现计算机自动控制生产,消除了之前的安全性低、效率低的难题。集成化技术的特点要求有效的资源整合构成自动化生产制造系统。其集成化程度越高,机械自动化水平越高。
2.2敏捷化技术的应用现今,机械制造业中更强调信誉度和竞争力,所有的生产企业都想应用较为先进的机械生产技术来增加企业的竞争力,从而增加经济效益,用更少的人工成本和生产时间来完成生产目标,让客户的需求得到满足。要想实现这个目标,机械制造企业自身必须具备较好的应变能力和适应能力。而敏捷化技术可以说是机械自动化技术的核心技术基础,它能让生产系统高效率地生产产品,大大减少了生产制造成本,这项技术的在机械自动化制造中的应用越来越广泛。
2.3智能化技术的应用现在,国内机械制造业的竞争是激烈的,且国外的竞争环境也更加激烈,我国传统的机械制造技术已经完全不能满足社会生产的需要。应用先进的机械自动化技术可以让大多数的机械制造产品的功能更加丰富,且处理信息的机制更加完善,将产品的信息处理机制和功能体系完美结合起来就能形成一门综合性非常强的新型制造技术。在机械制造业中,智能化技术的特点体现得非常明显,该智能化系统能够独立地完成分析、判断和推理等功能,且适应性非常好。智能化技术的特点,需要在机械操作和人为操作相结合的情况下完成。也就是专家提前模拟智能活动,用人工智能代替进而实时监测工况,且随时分析可能出现的异常状况。一旦发现运行错误,该智能系统就可以根据专家系统中已经设定好的程序自动解决问题。从某种意义上讲,智能化系统已经完全超越了人工智能。在机械制造业中应用智能化技术在保护环境方面也能起到一定的积极作用,一方面可以可以节约能源,另一方面其生产不会造成污染,也适应当今社会所提出的绿色环保这一理念。智能化技术的应用,就大大减轻了专家在机械制造中所履行的义务和责任,智能化系统不仅具备专家的专业分析能力,还可以自动完成自我检测工作,此外,还能够对机械运行中出现的错误进行即时的修改和调整。
2.4虚拟化技术的应用虚拟化技术是一门综合性较强的技术,它融合了人工智能技术、并行工程技术、计算机图形学、多媒体技术、机械制造工艺及信息技术等,且它的技术基础为系统建模和仿真技术,在机械制造工艺中,运用虚拟化技术可以将工业生产流程进行模拟仿真,这就可以预知在实际生产中可能会出现的问题,然后提前制定出针对性的措施,输入到控制系统中,假设在实际生产中出现了系统中所记录的问题,那系统自身就可以自动处理问题,从而不影响正常的生产。应用虚拟化技术能够大大减少开发产品的周期,增加产品的竞争力。
3机械自动化技术在机械制造业中应用所存在的问题与对策
3.1在实际应用中所存在的问题现阶段,我国的机械机械自动化技术水平仍然不够完善,只有很少一部分大型的机械制造企业应用到了这些先进的机械自动化技术。大部分的生产企业还是在应用传统的、较为落后的机械制造设备,其人工劳动成本相对比较高。这就造成了机械制造业的生产技术完全满足不了社会生产的基本需求,所以,积极引进国外先进的生产技术和管理水平,应用计算机自动化技术的新路径来完成机械制造业的集成化和智能化的目标,进而推动我国机械制造业地快速改革和发展。
3.2问题的有效对策目前,机械自动化技术水平在我国机械制造业中虽应用较为广泛,但整体的自动化水平不高,这就要求国家结合本国的基本国情,并综合考虑到当今国内和国外的整体环境,引用和研发先进的机械自动化技术来开发出一条真正属于本国的机械制造业的道路。首先,高校和企业相结合,培养出一批批具有高度创业精神、专业技能水平较高的技术人才,再结合新的生产理念,开拓一条创新之路。我国机械制造业目前最大的困境就是生产技术落后,因此,需要国家的相关部门投入更多的研发精力,放眼未来,不断研发出具有跨越性的自动化技术,服务于我国的机械制造企业。此外,机械制造企业自身也要不断投入生产研发,结合自身情况不断改造生产设备,应用先进的自动化技术,让企业的产品具有一定的竞争力,树立企业的品牌。
4结语
本文对机械自动化技术作了简单的阐述,随着信息技术的高速发展,机械自动化技术一定会是日新月异,高度智能化、集成化的技术也将更好地被机械制造业所应用,最终产品的功能也是丰富的,更能适应客户的需求。快速提升机械自动化技术也是目前我国制造业所面临的一个重大难题,急需要相关部门加大研发力度,结合实际生产,提高我国机械制造水平,让我国从制造业大国变为制造业强国。
参考文献:
[1]刘树忠,李艳梅.工程机械自动化的发展技术浅析[J].民营科技.2010(04):34.
[2]刘斌.论机械自动化技术在机械制造业中的应用[J].企业技术开发.2013(Z3):45-46.
[3]任士一.浅谈机械自动化技术及其在机械制造中的应用[J].机电信息.2012(12):184-185.
[4]全建勋.浅谈机械自动化技术发展趋势和要点分析[J].科技创新与应用.2012(13):75.
篇3
一、智能制造是江苏制造业升级的主攻方向
通常认为智能制造是智能制造技术(IMT)与智能制造系统(IMS)的总称。随着互联网技术的成熟和云计算、大数据、物联网的快速兴起,智能制造的内涵有了新的完善和丰富。我国将智能制造定义为面向产品全生命周期,实现泛在感知条件下的信息化制造。智能制造具有以下特点:一是创新性。智能制造是一种全新的制造方式,将改变制造业的生产组织方式,带来制造方式、商业模式的创新。二是系统性。智能制造贯穿于研发、生产及管理服务等产品生产全过程,不仅包括智能制造装备,还包括软件及系统集成,以及智能管理和服务平台。三是可扩展性。随着智能制造技术的进步及在更多领域的推广应用,智能制造的范围将不断扩展。
发展智能制造是推动江苏经济迈上新台阶的客观要求。制造业是江苏经济的支柱。实现江苏经济强,制造业必须首先要强。制造业要强,就必须在科技创新、产业创新、企业创新、市场创新、产品创新、业态创新、管理创新等方面实现新突破,加快形成以创新为主要引领和支撑的产业体系和发展模式。从国内外的实践看,智能制造既能为传统产业提供精准制造、敏捷制造、资源节约、节能减排、提升信息化水平的技术和先进装备支持,促进传统产业提档升级;也能为新能源、新材料、生物医药、新一代信息网络、智能电网、绿色运载工具、生态环保、海洋空天、公共安全等新兴产业发展提供先进的技术支撑,助推新兴产业加速发展。因此,发展智能制造,必将推动江苏制造业产业链重构,必将带动江苏制造业加快转型升级,从而提升江苏制造业整体素质,为实现江苏经济强奠定坚实基础。
发展智能制造是破解结构性矛盾的迫切需要。“十二五”以来,江苏制造业转型升级步伐加快,综合实力显著增强,但结构性问题和深层次矛盾不容忽视。一是产业结构偏重。江苏工业增加值占GDP比重超过45%,传统重化工业增加值占工业的70%左右。二是自主创新能力还不强。制造业对外技术依存度高达60%左右,高于创新型国家30个百分点。江苏专利申请量和授权量全国领先,但成果转化率还不高。三是产业处于价值链的中低端环节。制造业在国际分工体系中的位置较低,从事加工组装的较多,研发设计、品牌经营等高附加值环节较少,自主知识产权和自主品牌产品不多。发展智能制造,为攻克解决上述问题提供了新的途径。首先,发展智能制造有利于促进加工制造的精密化和快速化、自动化技术的柔性化和智能化,改变制造业的设计方式、生产方式、管理方式和服务方式,使生产系统具有更完善的判断与适应能力。其次,发展智能制造有利于优化生产过程,将人的生产活动与智能机器有机融合,形成精益制造信息化管理系统,降低用工成本,降低物耗,提高产品质量,提高产出效率。最后,发展智能制造有利于满足用户多样化需求,为消费者定制生产,对消费者的个性化需求做出快捷回应,进而扩大产品的市场占有率。因此,发展智能制造,必将促进江苏制造业行业结构、组织结构、技术结构的调整优化,推动江苏制造业向价值链的中高端迈进。
发展智能制造是缓解环境资源约束的重要途径。江苏人均环境容量小,能源资源紧缺,经济发展面临土地、资源、环境等巨大压力。智能制造在提高专业化分工与协作配套、促进生产要素的有效集聚和优化配置、节约资源能源等方面具有重要作用。大力发展智能制造,广泛运用知识、技能相结合的绿色制造生产模式,综合运用先进制造技术与工艺,为实现制造业低能耗、低污染排放提供了现实可能。尤其是在循环经济领域,对回收再生技术进行智能化改造,将有效减少生产制造过程、报废产品对环境的污染。
发展智能制造是在更高层次上参与全球制造业竞争合作的必然选择。当前,全球经济结构深度调整,发达国家纷纷实施再工业化战略,利用新一代信息技术和先进制造技术进行改造升级,部分高端制造业出现了向欧美等回流的趋势。同时,东南亚、南美等一些新兴经济体正利用劳动力、土地、融资、原材料成本较低的比较优势,加速在中低端制造环节的竞争,部分劳动密集型产业出现了向其他新兴经济体分流的迹象。发展智能制造是江苏应对日趋加剧的国际竞争的有效途径。一方面,智能制造网络化的生产经营模式,打破地理、时间的限制,对各种生产要素进行高效配置,将有力地提高制造业的产出效率。另一方面,智能制造作为物化了的最新科技成果,既能推动高档数控机床、工业控制系统、工业机器人、智能家电、智能家居等产业的发展,又有助于推动在线监控诊断、电子商务、供应链金融等生产业的发展壮大。由此可见,产出效率的提高、新的经济增长点的不断形成,必将有力地促进江苏制造业国际竞争力的提升。
二、江苏智能制造喜中有忧
近年来,江苏智能制造各项工作扎实推进,取得了一批阶段性成果,但也存在一些亟须研究解决的问题。
智能制造发展基础良好。江苏规模以上工业增加值达3万亿元,总量居全国第一,十大新兴产业销售收入突破4万亿元,在若干细分行业中已有一批企业达到或接近世界先进水平。第三方抽样调查表明,江苏企业信息化投入占当年销售收入的0.69%,75%的企业设置了信息化部门,81%的企业编制了信息化规划,超过85%的企业对编码进行企业级统一管理。目前,全省两化融合示范企业达到500家,试点企业3000家。软件产业10年上了7个台阶,年均增速40%。2014年,软件业务收入突破5000亿元,软件企业数超过5000家,均居全国第一。集成电路封装技术水平国际领先,下一代互联网、未来网络、北斗导航核心芯片和设备的研发取得明显进展。组建了大数据产业联盟,大数据在装备、汽车、电力、能源等行业逐步得到应用。2014年,全省区域两化融合发展水平总指数达92.17,连续三年居全国第一。
智能制造装备产业发展迅速。江苏大力实施数控机床、工业机器人、高速电梯等技术质量攻关,支持首台(套)重大装备首购首用,组织认定首台(套)重大装备及关键部件产品380多个,高端数控机床、工业机器人、3D激光打印装备、高端仪器仪表等重点产品产销都保持较高增幅,全省重点行业骨干企业装备自动化率达85%以上。2014年,全省高端装备制造业实现产值1.74万亿元,数控成形机床占全国市场份额41%,数控金属切削机床占全国份额12%。
以智能制造为核心的技术改造步伐加快。大力实施“百项千亿”技改工程、大中型企业智慧化推进计划,引导企业围绕智能设计、生产、管理、服务等环节,加大技术改造投入力度,提升智能制造水平。2014年,安排2亿元省级专项资金,支持企业应用工业机器人等自动化、智能化装备进行技术改造,建设具有行业示范效应和推广作用的智能车间。全省重点技改项目中,智能制造项目占43.7%。
一批智能制造示范基地脱颖而出。南京、苏州、无锡等地建立了高端装备产业基地。常州“机器人及智能装备产业园”聚集了通用、博世等一批世界500强企业。徐工集团4个大型智能化制造基地,机器人、数控中心等智能制造装备占比达70%以上,大吨位装载机智能化制造基地具有长达7公里的全自动装备流水线、AGV运输机器人等自动化物流系统,工程机械领域智能化水平位居全国前列。
对智能制造的扶持力度不断加大。江苏先后出台了《江苏省信息化条例》、《“十二五”国民经济和社会发展信息化规划》,以及扩大信息消费、建设“宽带江苏”等政策文件。2014年10月出台的《关于推进智慧江苏建设的实施意见》及《智慧江苏建设行动方案(2014~2016年)》,以信息化升级版为目标,进一步明确了信息化引领产业转型发展的路线图、时间表。2015年,省政府出台了《关于更大力度实施技术改造推进制造业向中高端迈进的意见》,与工信部签署了共同推进智能制造创新发展战略合作协议。省财政厅、经信委和科技厅等部门都安排了战略性新兴产业和科技创新与成果转化等各类专项资金,加大对智能制造的支持力度。
可以说,江苏智能制造一直走在全国前列,为其他地区发展智能制造起到了一定的示范和引领作用。但在看到江苏智能制造成果斐然的同时,不能忽视存在的问题。
智能制造基础理论和技术体系建设亟待加强。基础理论和技术研究是发展智能制造的基础,但是,对于智能制造的发展规律以及3D打印机、工业机器人等前沿技术的发展趋势等,尚缺乏深入系统的研究。江苏智能制造的发展侧重技术追随和技术引进,基础研究能力不足,原始创新匮乏,控制系统、系统软件等关键技术环节薄弱,许多重要装备和制造过程尚未掌握系统设计与核心制造技术,大部分高端装备的核心控制技术(包括软件和硬件)严重依赖进口,精密测量技术、智能控制技术、智能化嵌入式软件等自主技术缺乏。
发展智能制造的技术路线尚待明晰。国际金融危机爆发以来,发达国家将包括智能制造在内的先进制造业发展上升为国家战略,制定了相应的发展战略规划与政策。尽管我国一直重视智能制造的发展,及时了《智能制造装备产业“十二五”发展规划》和《智能制造科技发展“十二五”专项规划》,但国家和省级层面智能制造发展的技术路线图还不清晰,智能制造发展的宏观协调和管理工作尚待加强。
智能制造装备对外依存度较高。江苏智能装备的现状难以满足智能制造发展的需求。据有关方面调查,65%的工业机器人、80%的集成电路芯片制造装备、40%的大型石化装备、70%的汽车制造关键设备、核电等重大工程的自动化成套控制系统及先进集约化农业装备严重依赖进口,船舶电子产品本土化率还不到l0%。以高端机床为例,一些机床企业主要借用美国、德国、荷兰、瑞士等国家的技术开展整合组装,竞争力较弱,高端机床市场几乎被国外品牌占据。
企业生产的数字化和网络化水平较低。据调查,江苏企业生产设备数字化率平均为32%,其中,大型企业平均为50%;数字化生产设备联网率为23.9%,其中,大型企业为40.4%;关键生产工序数控化率为27.8%,其中,大型企业为49.9%,数控化率低于30%的规上工业企业比例达52.9%。无论是装备数字化水平、数字化装备协同作业能力,还是过程数控化水平都不高,影响了企业生产装备优化调度和现场数据的采集使用,影响了生产制造的准确性和稳定性。
三、江苏智能制造前景广阔
智能制造将带来生产制造方式的创新转变。智能制造将智能技术和装备渗透进制造业领域,在制造业内部构建信息物理系统,将改变制造业的生产组织方式,带来制造方式、商业模式的创新。根据微笑曲线理论,制造业产业链的前端是研发,中端是制造,后端是服务,前端和后端是制造业高附加值区域,未来的制造业业态将融合更多的现代服务业特征,智能制造的发展必将推动制造业由传统的生产型制造向服务型制造转变。智能制造将设计、研发、制造、营销、服务等各个阶段融合起来,必将带来制造业领域劳动生产率的大幅提升。据有关方面测算,传统产业实施智能改造后,平均运营成本将降低20%,产品研制周期缩短20%,生产效率提高20%,产品不良品率降低10%,能源利用率提高4%。
智能制造将改变居民的生活方式。智能制造不仅改变企业生产模式,也将改变居民“衣食住行”各个方面。一方面,随着机械、航空、船舶、汽车、轻工、纺织、食品、电子等行业生产设备的智能化改造,智能交通工具、服务机器人、智能家电、智能照明电器、可穿戴设备等产品的需求空间将进一步拓展。另一方面,芯片、传感器、仪表、软件系统等智能化产品嵌入智能装备,使得产品具备动态存储、感知和通信能力,实现产品的可追溯、可识别、可定位和线上线下服务。例如,在医疗领域,智能技术的运用和诊断网络化的推进,就有可能推出家庭级疾病诊断设备,使诊断数据能够通过网络上传给医生,并通过医患互动做出建议或推荐专门医院和医生进行进一步诊疗,这就将引发全新的家庭医疗服务行业和全新的医疗保险服务品种。
智能制造将深刻影响劳动力结构。随着经济增长以及劳动力结构的改变,江苏劳动力成本显著增长。实施智能制造以后,一方面,将整体削减普通劳动力数量,降低用工成本,特别是从事危险、环境恶劣、简单重复操作岗位的工人数量会大幅度减少。另一方面,对具有智能制造知识和技能的软件设计人员、远程维护人员、管理人员的需求则大幅度增加,这必将推动劳动力由加工制造向生产业转移,进一步调整优化劳动力结构。
四、江苏发展智能制造的基本路径
欧美等发达国家和地区从事智能制造的经验,可以为江苏发展智能制造以重要启迪。如明确发展战略,大力度多元化投入,标准化引领,制定专门法律,重视高端人才,等等。因此,江苏发展智能制造,要准确把握世界科技革命新趋势,主动适应国际需求调整、国内消费升级新变化,认真贯彻落实《中国制造2025》提出的新要求,着力在以下几个方面寻求新突破:
突出重点环节。一是加快智能车间建设。智能车间是制造业智能化改造的基础。要认真贯彻落实国家和江苏促进智能制造发展的政策措施,推动企业加快应用虚拟设计制造、智能测控以及集成协同等技术开展智能化改造。研究制定智能车间建设标准和认定办法,选择有意愿且行业示范带动作用强的企业进行智能车间建设诊断、认定和授牌。以现场会等形式,适时宣传推广先进智能车间经验。在智能车间建设的基础上,选择有条件的企业向智能工厂发展。二是推进关键生产环节智能化改造。以冶金、化工、建材等主要耗能行业为重点,推进耗能企业能源管理中心建设,加强重点耗能工序用智能监测监管体系建设,切实提高能源使用效率和综合利用水平。围绕细分行业,支持徐工、南京高速齿轮、无锡一棉等重点企业应用智能装备和技术,支持苏宁云商、联创集团等重点企业探索智慧服务新业态。三是推进智能制造装备专项。实施高档数控机床与基础制造装备专项,重点开发航空、航天、船舶、汽车、能源设备等行业需要的关键高精密数控机床与基础装备。实施“数控一代”装备创新工程,重点在石化、冶金、食品加工、纺织、印刷等行业,推进传统机械装备数控化区域和企业示范。在电力、节能环保、农业、资源开采等国民经济重点领域分步骤、分层次开展智能制造成套装备应用示范。
主攻关键技术。首先,加快发展工业核心软件。推进操作系统、数据库、中间件等核心软件技术研发,重点突破工业控制芯片、数控设备、国产操作系统等关键技术。指导行业协会优秀工业核心软件目录。其次,突破一批关键共性环节。围绕关键基础材料、核心基础零部件、先进工艺技术等领域,系统突破设计、材料、工艺、试验、检测等一批关键共性环节,提高制造业基础能力。最后,促进科技成果产业化。加强政策引导,健全技术转移机制,促进先进科技与产业深度融合。积极推广运用新技术、新产品,优先将智能装备技术产品列入全省重点推广应用目录。大力推进产学研金介政“六位一体”协同创新,支持骨干企业与科研机构、高校组建产业技术创新战略联盟。
强化市场应用。推动信息网络技术在智能制造中的应用。推进制造过程智能化,加快人机智能交互、工业机器人、智能物流管理、增材制造等技术和装备在生产过程中的应用,促进制造工艺的仿真优化、数字化控制、状态信息实时监测和自适应控制。加快产品全生命周期管理、客户关系管理、供应链管理系统的推广应用,促进集团管控、设计与制造、产供销一体、业务和财务衔接等关键环节集成,实现智能管控。支持和鼓励大数据技术在工业企业生产经营、工业行业管理和经济运行中的应用。鼓励有条件的企业通过网络化制造模式,实现生产经营各环节的企业间协同,形成网络化企业集群。鼓励制造业创新销售和服务模式,引导企业充分运用电子商务等互联网模式实现产品营销。加快推广运用智能制造装备和产品。积极应用智能技术进行企业技术改造,促进信息技术与企业设计研发、生产制造、营销管理的全面融合。组织研发具有深度感知、智慧决策、自动执行功能的高档数控机床、工业机器人、增材制造装备等智能制造装备以及智能化生产线,突破新型传感器、智能测量仪表、工业控制系统、伺服电机及驱动器和减速器等一批智能核心装置,推进信息技术嵌入式应用,提高智能制造发展水平。
健全服务平台。搭建信息服务平台。支持工业云服务平台建设,推进制造资源开放共享,在全省范围内搭建智能制造供需对接平台。完善面向中小微企业的信息化服务体系,推动中小微企业数字技术应用服务平台建设,帮助中小微企业解决在技术创新、企业管理、信息咨询等方面存在的困难,提高中小微企业信息化应用能力和水平。积极发展咨询服务机构。支持提供智能制造整体解决方案的中介服务机构发展,培育一批既熟悉制造业生产流程,又具备信息系统集成能力和互联网思维的智能制造咨询服务企业,充分发挥咨询服务机构在发展智能制造中的作用。培育一批联合研发和成果交易平台。建设一批面向智能制造的技术研究机构,以产业技术创新战略联盟为基础,推动企业和科研机构、高校共建智能制造领域产业研究院、公共重点实验室和工程技术中心。建设一批有发展潜力、有行业特色的电子交易平台。
加强人才建设。一是创新人才培养模式。弘扬科学精神,营造鼓励创新、宽容失败的创新文化。开展校企联合招生、联合培养试点,拓展校企合作育人途径。推进专业技术职称和职业资格制度改革,完善高技能人才终身培养培训体系。加大智能制造引智力度,积极引进领军人才和紧缺人才。二是强化人才激励机制。深化科技体制改革,强化科技同经济、创新成果同产业、创新项目同现实生产力、研发人员创新劳动同其利益收入“四个对接”。加大科研人员股权激励力度,鼓励各类企业通过股权、期权、分红等方式,调动科研人员创新积极性。提高科研人员成果转化收益比例,完善科技成果、知识产权归属和利益分享机制,提高骨干团队、主要发明人受益比例。三是落实各项人才政策。鼓励智能制造领域人才政策先行先试,专项资金安排向重大智能制造工程和项目倾斜,完善科研人员在企业与事业单位流动的社保转移接续政策,促进人才双向自由流动。
篇4
【关键词】机械加工;智能化;问题分析
要实现高效率和高质量就必须要实现智能化。机械加工行业是一个整体机构严谨、步骤分工明确的行业,智能化就是高标准、高质量、高要求、精细而准确的计算。智能化是高科技代名词,智能化产品普及市场能大大增加企业产品的客户满意度和市场占有率。智能化的实现为提高企业生产水平生产效率以及生产竞争力提供了重要保障。
1、我国机械加工智能化现状
近日,“十二五”国家863计划“智能化农机技术与装备”重大项目启动会在京举行,该项目是截至目前农业装备领域财政投入最大的国家863计划项目,项目经费概算2.758亿元,其中国拨1.138亿元,自筹1.62亿元。该项目也是“十二五”期间继“现代多功能农机装备制造关键技术研究”重大项目第2个由农业装备联盟组织或牵头实施的国家科技计划重大项目。项目由农业装备产业技术创新战略联盟牵头实施,实施期自2012~2015年,汇聚相关技术产品领域的57家主要企业、研究院所、大专院校近350名相关领域优势科研人员,从突破关键共性技术、创制重大产品与集成示范等两个层面开展种苗高速栽插与精密播种技术、高效收获分离清选技术、农产品智能分选与节能加工技术与装备等10项任务研究。项目将重点突破智能栽插和高效采收、植物生长过程和环境信息实时监测、种肥水药按需施用控制等智能化共性关键技术100多项,开发智能化种子精细加工、全自动嫁接育苗、瓜菜智能化生产、植物工厂化生产等重大装备与设施50套左右。同时,建成10多处以智能化技术为引领的智能农机装备产业化示范基地。
项目主要技术路线分为两方面。一是对国外技术已经成熟、在国内已经引进试验的高端产品技术,采用联合设计、消化吸收再创新的方式,如全自动嫁接育苗成套装备、瓜蔬自动化收获技术与装备等;二是对国内已具研究基础的智能化、信息化技术等领域采用集成创新方式,集成形成先进适用技术和产品,如智能化种子干燥和精细化选别装备技术、农产品智能分选技术与装备开发等。同时,创新新原理、新结构,与农艺技术有效结合,自主研究适合我国不同种植模式和作物多样化需求的高速栽插与精密播种技术、作物收获高效分离清选技术、植物生产智能监控关键技术与系统以及优质茶生产智能化关键技术与装备开发,以智能化技术引领提升我国农机装备与设施智能化水平,提高产业自主创新能力和国际竞争力。目前,我国农业已经到了提高物质技术装备水平的紧要关头。适应农业规模化、精准化、设施化的要求,必须加强以信息化技术为先导的智能化、自动化农机技术与装备的研究,增强农产品生产的技术集成和标准化应用能力已成必然趋势。
2、工程机械出口向高端智能化发展
目前,亚洲依然是我国工程机械出口的最大市场,以38.27亿美元的出口额位列第一,占全球工程机械出口总额的42.49%,比上年同期增加了24.45%。我国对亚洲的出口价格依然偏低,这既有地缘原因,也有与东盟国家贸易互惠的原因。日本以4.54亿美元位列第一,各项出口指标均稳步增长。印度虽然以3.12亿美元位居第二,但是出口价格下滑22.56%,直接导致出口额同比下滑15.05%。印度基础设施需要大量投资改善,市场潜力巨大,但是作为“金砖五国”之一,或许“含金量”不太足。印尼是个颇具潜力的新兴市场,虽以3.02亿美元的份额仅位居第三,但是出口额、出口数量和价格同比分别增长了64.53%、24.95%和31.68%,市场气息欣欣向荣。韩国虽然以2.57亿美元居于第四位,但是紧随其后的泰国更值得关注,对泰国的出口额、出口数量同比竟然分别增长了127.4%、89.67%。经历了前几年的政权更迭、社会动荡,一个安定、健康、发展的泰国需要稳步建设。
欧洲以17.35%的市场份额居第二位,出口额达到15.62亿美元,同比增加了28.72%。机械出口仍然以传统欧盟15国和俄罗斯为核心市场,其市场份额达到了14.56亿美元,占欧洲市场的93.21%。欧洲国家当中俄罗斯又以5.49亿美元居首,俄罗斯市场出口额同比增长51.61%,虽然出口数量下降了9.76%,但是出口价格却上涨了68.01%,足以说明俄罗斯市场的巨大潜力。事实上,俄罗斯地产价格攀升,投资不断涌入持续刺激着建筑业蓬勃发展。另外,不断攀升的国际原油价格使俄罗斯的国内经济得到极大的改善,同时油气、矿产开发工程设备需求量也大增,产业迅速发展,而俄罗斯建筑及工程机械折旧率已达45%~75%,使用中的机械设备有50%源于进口。德国以1.73亿美元的份额紧随其后,各项出口指标均有稳步增长,说明德国的实力依然雄厚。英国、意大利、荷兰等市场份额均过亿美元,但都有小范围波动。
拉丁美洲市场以13.18%的市场占有率排在第三位,出口额11.87亿美元,比上年同期增加了67.84%。委内瑞拉以4.01亿美元的市场份额雄踞拉美首位。巴西为拉美第一大国,以3.60亿美元位居第二,奥运会、世界杯两大世界体育盛事引来的150亿美元建设投资也是一个极其诱人的大蛋糕,今年对巴西工程机械出口的持续增长也印证了这一点。
非洲是一片亟待开发的土地。上半年我国对非洲工程机械出口11.15亿美元,占全球工程机械进口总额的12.38%。北美洲市场是相对稳定的大市场,上半年出口额为9.74亿美元,同比增长40.9%。北美洲市场以美国为主,美国和加拿大两国的市场份额分别为8.33亿美元和1.4亿美元。上半年我国工程机械对中东出口7.25亿美元,同比增长34.06%,传统市场沙特阿拉伯、阿联酋和伊朗三国就占到了70%的份额,除伊朗外,沙特阿拉伯和阿联酋均有大幅增长。对大洋洲工程机械出口额3.40亿美元,同比增长71.01%,澳大利亚即以2.99亿美元占据了87.64%的份额,澳大利亚市场成长良好,工程机械出口稳步大幅增长。
3、结语
综上,在机械制造智能化过程中要有效运用计算机信息系统发展智能化技术,不断克服传统机械制造中存在的问题,进而提高我国机械制造业的高精密度、高竞争力及产业化发展大势。同时,在新环保的大旗下,减少环境污染,实现低碳经济。
参考文献
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1机械制造与自动化应用现状分析
20世纪20年代起我国的机械制造业逐渐发展起来。随着科学技术的进步,特别是对自动化技术的应用之后,机械制造业得到了迅速的发展。正确认识目前我国机械制造业自动化技术的发展现状对于解决当前存在的问题具有十分重要的意义。
1.1管理方面
由于我国管理方面机械自动化发展的时间较短,我国的管理模式和管理思想与发达国家相比仍处于落后地位。我国计算机行业不够发达,这使得我国的机械制造业的自动化程度不高,在设计理念上缺乏创新,管理方法没有实现智能化和数字化,从而严重限制了我国机械制造业的发展。
1.2设计方面
由于我国计算机信息技术还没有达到成熟阶段,这使得在机械制造业和自动化应用的发展过程中不能做出优秀的设计。但是一些发达国家的信息处理技术非常发达,机械制造和自动化应用过程中的设计理念处于更新发展的状态,计算机技术得到充分的发展和利用。
1.3制造工艺方面
我国与其他国家自动化技术的应用相比还存在很大的不足。机械产品制造工艺粗糙落后,机械设备技术含量低,没有完全实现自动化。这也是是阻碍我国机械自动化发展的因素之一。
1.4自动化技术方面
在西方国家的机械制造领域,柔性制造系统、多轴联动机床已经得到了广泛的应用并成为了机械制造业的主流。然而我国的机械制造业虽然实现了数控机床的普及,但是在自动化技术方面仍然使用单一的、技术含量比较低的自动化系统。
2机械制造与自动化应用的重要意义
自动化技术作为技术领域中非常重要的一项技术之一,是机械制造业发展水平的重要表现。一方面,机械自动化技术的应用使得机械制造业的技术含量水平得到有效提高。另一方面,自动化技术水平对于工作效率的提高和生产过程的连续化有着十分重要的作用。自动化技术的发展有利于节省人力资本和优化机械产品质量,实现对机械制造业的升级换代。因此,自动化技术的发展决定了机械制造业的发展水平,自动化技术在机械制造业中的应用具有十分重要的意义。
3机械制造与自动化系统应用
3.1生产自动化
生产自动化是实现生产过程智能化、连续化的重要前提。在机械制造生产过程中利用自动化技术代替繁琐的人工制造生产过程,设备自动的完成大多数工序,减少人为因素对生产过程的影响,这样可以节省大量的时间和生产成本,从而极大地提高产品的生产实效性和企业的自动化运行水平。
3.2信息自动化
在机械制造业的发展过程中,计算机技术的辅助功能是实现机械自动化的主要依据。在辅助制造方面,计算机通过计算出数值实现对机械产品工艺生产阶段的操作控制。在产品设计方面,系统设计人员可以利用计算机相关软件辅助设计,实现产品设计流程中的自动化。在工艺辅助设计方面可以加强升级产品工艺,规范机械产品质量。产品数据库利用计算机技术在制作设计过程中对数据系统进行科学有效的管理。计算机技术在整个机械自动化应用过程中了以有效提升加工效率,提高标准化与机械化生产,从而不断完善机械自动化的发展。
3.3检测自动化
随着科学技术的不断发展,在机械制造过程中新材料新技术不断被应用,而这些新材料的使用使得原有的检测技术不能完全发挥作用,甚至不能达到预期的检测效果。因此,在科学技术不断发展的前提下,在生产过程中可以通过先进的、高精度的监测设施进行自动化辅助检测,从而摆脱目前功能杂乱、检测结果不理想以及人工检测的弊端,保证新材料新技术得到有效的利用,实现自动化检测工作的顺利进行。比如在实际机械自动化生产中实现激光、人工神经网络技术、智能诊断技术以及电流信号检测技术的普遍应用。
3.4机械制造自动化与CAPP、CAM技术的应用
CAPP是当前机械制造业发展过程中一个重要的技术应用类型,是机械制造业发展过程中必不可少的一部分,是生产过程的重要依据,因此在机械制造业的发展过程中应当加强自动化技术与CAPP、CAM等技术的融合,促进机械制造与自动化技术的可持续发展。
4机械自动化应用前景
随着我国工业化程度的不断提高,我国的机械制造业的发展取得了较大的进步。同时在计算机技术的发展和市场经济体制改革的推动下,我国机械制造业自动化正沿着集成化、智能化、虚拟化的趋势不断发展。首先,在企业的发展过程中,工程技术的信息分系统、自动化分系统有着十分重要的作用。因此随着计算机集成技术的不断发展机械制造领域一定会朝着集成化的方向不断发展。其次,智能化是通过人际之间的双向互动从而提高机械制造系统的适应能力,有效节约大量的资源,实现了资源的循环利用。因此在未来机械制造业的发展过程中,智能化操作应用发展也会越来越受到重视。最后,虚拟化也是未来机械制造与自动化应用发展的重要方向。随着计算机技术的不断发展和进步,在产品生产制造过程中可以通过虚拟技术进行科学的模仿、分析,研究生产过程中出现的问题和错误并对此提出解决方法,从而保证生产过程的有效性和成功率。
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关键词:数控技术;未来趋势;智能化;数字化
1.数控技术与数控装备
数控技术是用数字信息对机械运动和工作过程进行控制的技术。数控装备是以数控技术为代表的新技术对传统制造产业和新兴制造业的渗透形成的机电一体化产品,即所谓的数字化装备,其技术范围覆盖:机械制造技术;信息处理、加工、传输技术;自动控制技术;伺服驱动技术;传感器技术;软件技术等多个领域。
数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化,使制造业成为工业化的象征,而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大,对国计民生的一些重要行业,如IT、汽车、轻工、医疗等的发展起着越来越重要的作用。
效率、质量是先进制造技术的主体。高速、高精加工技术可极大地提高效率,提高产品的质量和档次,缩短生产周期和提高市场竞争能力。为此日本先端技术研究会将其列为5大现代制造技术之一,国际生产工程学会(CIRP)将其确定为21世纪的中心研究方向之一。
2.数控技术的应用现状
在轿车工业领域,年产30万辆的是40秒/辆,而且多品种加工是轿车装备必须解决的重点问题之一;在航空和宇航工业领域,其加工的零部件多为薄壁和薄筋,刚度很差,材料为铝或铝合金,只有在高切削速度和切削力很小的情况下,才能对这些筋、壁进行加工。近来采用大型整体铝合金坯料“掏空”的方法来制造机翼、机身等大型零件来替代多个零件通过众多的铆钉、螺钉和其他联结方式拼装,使构件的强度、刚度和可靠性得到提高。目前,高速加工中心进给速度可达80m/min,甚至更高,空运行速度可达100m/min左右。目前世界上许多汽车厂,包括我国的上海通用汽车公司,已经采用以高速加工中心组成的生产线部分替代组合机床。美国CINCINNATI公司的机床进给速度最大达60m/min,快速为100m/min,加速度达2g,主轴转速已达60000r/min。加工一薄壁飞机零件,只用30min,而同样的零件在一般高速铣床加工需3h,在普通铣床加工需8h。
在加工精度方面,近10年来,普通级数控机床的加工精度已由10μm提高到5μm,精密级加工中心则从3~5μm,提高到1~1.5μm,并且超精密加工精度已开始进入纳米级。在可靠性方面,国外数控装置的值已达6000h以上,伺服系统的MTBF值达到3000。
为了实现高速、高精加工,与之配套的功能部件如电主轴、直线电机得到了快速的发展。采用5轴联动对三维曲面零件的加工,可用刀具最佳几何形状进行切削,不仅光洁度高,而且效率也大幅度提高。一般认为,1台5轴联动机床的效率可以等于2台3轴联动机床,特别是使用等超硬材料铣刀进行高速铣削淬硬钢零件时,5轴联动加工可比3轴联动加工发挥更高的效益。但过去因5轴联动数控系统、主机结构复杂等原因,其价格要比3轴联动数控机床高出数倍,加之编程技术难度较大,制约了5轴联动机床的发展。
当前由于电主轴的出现,使得实现5轴联动加工的复合主轴头结构大为简化,其制造难度和成本大幅度降低,数控系统的价格差距缩小。在EMO2001展会上,新日本工机的5面加工机床采用复合主轴头,可实现4个垂直平面的加工和任意角度的加工,使得5面加工和5轴加工可在同一台机床上实现,还可实现倾斜面和倒锥孔的加工。
3.数控技术发展趋势
21世纪的数控装备将是具有一定智能化的系统,智能化的内容包括在数控系统中的各个方面,为追求加工效率和加工质量方面的智能化,如加工过程的自适应控制,工艺参数自动生成;为提高驱动性能及使用连接方便的智能化,如电机参数的自适应运算、自动识别负载自动选定模型、自整定等;简化编程、简化操作方面的智能化,如智能化的自动编程、智能化的人机界面等;还有智能诊断、智能监控方面的内容、方便系统的诊断及维修等。
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关键词:智能制造 沈阳 产业升级 创新效能
中图分类号:F49 文献标识码:A 文章编号:1003-9082(2016)08-0008-02
我国经济发展进入新常态,主要依靠资源要素投入、规模扩张的粗放发展模式已难以为继,发展智能制造,加快产业升级刻不容缓。沈阳是东北老工业基地核心城市,传统制造业对工业仍发挥着基础性作用,但支撑力已有所减弱。随着经济下行压力不断加大,一些结构调整缓慢的企业面临着被市场淘汰出局的困境。顺应产业发展趋势,加快推进智能制造发展是大势所趋。
一、沈阳智能制造发展现状
1.沈阳智能装备制造发展情况
近年来,沈阳机器人、高档数控机床、IC装备、移动终端以及3D打印等产业正在逐步兴起,一批高技术企业在智能制造领域处于国内领先地位,为智能制造技术和产品的推广奠定了良好的产业基础。在机器人领域,沈阳新松机器人自动化股份有限公司的产品涵盖了工业机器人、特种机器人及服务机器人等5大类,2015年实现机器人相关业务收入40多亿元。在智能数控机床领域,沈阳机床股份有限公司2014年推出的i5智能机床上市以来,深受客户好评,商业化进程顺利;沈阳高精数控技术有限公司的数控系统、驱动单元及相关机床电子产品,成为国内数控领域有影响力的品牌之一;在IC装备领域,沈阳芯源微电子、富创精密、中科博微等一批企业在集成电路设计和制造能力、封装测试方面开始突破技术瓶颈制约,为国产刻蚀机、离子注入机、匀胶显影等多个IC装备整机和LED等半导体设备提供了数千个零部件产品。
2.沈阳智能装备应用情况
在国家和地方政策的推动下,沈阳中德产业园、机器人与智能制造创新研究院、新松智慧产业园、机器人协同创新中心等一批重大项目纷纷启动;沈阳宝马、沈阳通用、海尔冰箱沈阳工厂、新松公司、辉山乳业在工业4.0领域已走在全国前列;沈阳鼓风、沈阳机床、沈阳输变电、沈阳远大等一批大中型制造企业正在实施智能升级计划,努力建设智能化工厂和数字化车间。同时,移动互联网和新一代信息技术应用取得新突破,东北区域超算中心正式揭牌启用,生产业平台辐射作用初步显现,远大科技研发创新平台、东网“超云”平台等服务平台投入运营,为沈阳智能制造产业发展夯实了基础。
二、沈阳发展智能制造面临的主要问题
沈阳近几年的智能制造和应用水平虽然有大幅度提高,但总体上看,相较于南方,无论从本地市场热度、国际巨头参与度还是政府推动力度还存在较大差距。
1.智能装备产业规模小,与国际巨头技术差距明显
虽然拥有智能制造领域的国内龙头企业,机器人等智能产品种类也较国内其他城市有显著优势,但沈阳在具有比较优势的IC装备、机器人、数字化医疗等行业产值均未达到50亿元,产业规模偏小,本地化应用不多,品牌认知度也不高,对沈阳经济的引领作用远未发挥出来。智能制造的一些关键技术环节薄弱,在短期内难以在重点前沿领域先进技术的发展方面取得突破,产品的可靠性相较国外品牌依然存在一定差距,核心技术对外依存度极高。
2.产业本地配套能力差,协作成本高
由于产业链发展不够均衡,上游配套企业基础薄弱、数量不足,导致智能产品的核心零部件加工和采购往往依靠国外或南方城市进行,增加了本土企业的物流、生产成本,间接影响了沈阳智能制造的价格优势。数据显示,目前智能制造装备整机和成套设备配套关键零部件、元器件大量进口,高档数控机床配套的高档功能部件70%需要进口,高档传感器、高档液压件全部依赖进口。
3.应用市场不活跃,智能化升级意识有待提高
目前沈阳智能制造尚处于初级阶段,一些企业对产业变革的危机感不强,在一定程度上抑制了智能制造的现实需求。同时,智能设备应用企业大多还停留在引进几台智能化加工设备的水平,技术配套能力不足,缺乏将研发、设计、应用、服务各环节进行系统诊断和智能化整合的战略思维和全盘规划,智能制造市场需求有待培养。另一方面,由于受大环境影响,下游用户企业效益不佳、盈利能力不强,导致很多沈阳地区的工业企业没有足够的资金,无法通过智能制造装备来进行企业转型升级。
4.政策扶持效应尚未显现,发展合力尚未形成
智能制造的发展需离不开政府的扶持政策的有力推动。近年来市政府及相关部门先后出台了《关于支持机器人产业发展和科技创新的实施意见》等一系列促进机器人及智能制造发展的相关政策,发挥了一定的政策效力,发挥了一定的政策效力,但从实践层面和企业反映来看,一些政策订立的门槛过高、标准过严,而且相关激励机制不够完善细致,使得很多企业特别是非常具有活力的中小微企业,无法享受到实实在在的政策支持。
三、加快推进沈阳智能制造的对策
根据沈阳智能制造发展现状,要以机器人、工业智能化生产线、高档数控机床、集成电路装备等智能装备为工业转型升级新引擎,加快推动新一代信息技术与制造技术融合发展,构建智能工业生态体系,推动全市工业向中高端水平迈进。
1.大力发展智能装备及产品
发挥沈阳的装备制造技术优势,通过财政资金对智能制造等关键技术、共性技术开展攻关并实现产业化的项目进行重点扶持,开发和应用一批标志性的重大智能成套装备。在工业机器人领域,以沈阳新松机器人公司为核心,重点发展高速、高精、重载、轻量化的工业机器人、移动机器人、洁净机器人和特种机器人整机产品和核心关键部件,推动工业机器人形成有针对性的行业系统解决方案,并将产业战略提升到涵盖产品全生命周期的数字化、智能化制造全过程。在高档数控机床领域,围绕国家重点领域,开展i5智能数控机床在典型行业以及产业集聚的典型地区的产业化推广应用,以智能制造示范应用实现企业产品全新升级与结构调整,进而带动产业整体链条向智能化迈进。在IC装备领域,应依托IC装备产业联盟,继续积极承接国家重大科技专项,重点发展集成电路装备和集成电路制造。集成电路装备方面加强现有成果的产业化,提高现有优势产品市场占有率;集成电路制造方面,依托沈阳市雄厚的装备制造基础和企业,鼓励企业开展工业控制、互联网+等产业相关芯片。
2.提升智能制造创新效能
要摆脱为国际智能制造巨头打工的局面,必须提升集成创新意识,体现应用核心和市场导向,不断突破共性、基础性的关键智能技术,加强工业化、信息化深度融合。为此,应首先整合区域内的创新资源,打破我市企业技术创新体系与高校院所创新体系之间的围墙,充分发挥沈阳机床等13个国家级企业技术中心和中科仪等124个省级企业技术中心的创新主体和引领地位,推动建立沈阳市产业智能制造需求平台,促进相关领域关键技术环节的突破;其次,要发掘以机器人为代表的智能装备产业与传统产业间的耦合点,以企业和行业解决方案为发展方向,推进智能装备企业与航空航天、电力能源、汽车造船等大型企业的合作,提升成果产业化的能力;最后, 针对一些在短期内难以取得突破的重点前沿技术领域,要实施走出去战略,加强与国外顶尖研发机构的合作,通过并购国际品牌,整合国际创新资源。
3.提升智能制造服务协同能力
制造企业服务化是实现产品价值和获取利润增值空间的重要途径。企业要结合实际情况,对概念创意、研发测试、系统设计、关键零部件生产、产品组装、系统集成、供应链管理、品牌经营、互联网营销等产业链的各个环节细化分解,加快整合生产业资源,创新生产业模式,促进制造业从以产品为中心向服务增值延伸。为此,一方面要建成区域信息技术产业研发与应用公共支撑平台,加快建设国家机器人质量监督检验中心,实现对机器人及智能装备从核心零部件到整机的质量检测和评估,参与相关行业国家标准的制定;另一方面,还要依托相关产学研单位和有实力的龙头企业构建智能制造示范中心、智能制造人才实训基地,启动沈阳工业4.0智能服务中心项目,为装备制造业企业智能化升级提供完整解决方案。
4.完善政策发展环境
首先,应加大财税扶持力度,统筹现有财政资源和各类工业发展基金,发挥财政政策的引导扶持作用和财政资金的杠杆调节作用,优先支持智能制造及应用,建立完善中小企业技术创新和科技企业孵化器税收优惠制度,鼓励科技型中小企业创新创业。其次,加强金融配套支撑,鼓励银行业金融机构开展股权质押、资产质押等贷款业务,对先进装备制造业和智能制造等领域重大项目优先给予信贷支持;加强投资体系建设,充分利用种子基金、天使基金、产业基金、创业投资基金、私募基金等多种投资模式,支持智能制造发展。最后,加快人才引进和培育,以“盛京人才”战略为龙头,结合国家“千百万人工程”,加大优秀企业家群体、技术领军人物、高技能人才队伍建设力度,运用激励手段引导高层次人才向企业集聚。建立企校联合培养人才的新机制,重点培养产业发展急需科研人员和技师。
参考文献
[1]王影、冷单,我国智能制造装备产业的现存问题及发展思路[J].经济纵横,2015.1
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“互联网+工业”即传统制造业企业采用移动互联网、云计算、大数据、物联网等信息通信技术,改造原有产品及研发生产方式,与“工业互联网”、“工业4.0”的内涵一致。目前国内一些互联网企业联手工业企业开始了中国版“工业互联网”实践,“互联网+工业”的大幕已拉开。哈尔滨市的工业如果继续以传统方式进行大规模生产和销售,必将在信息时代失去竞争力。只有积极建设“互联网+工业”发展模式,哈尔滨市的工业企业才能紧跟时展步伐,创新生产模式,开创全市工业创新创业新局面。
一、哈尔滨市“互联网+工业”发展现状
(一)企业互联网建设现状
哈尔滨市企业互联网应用具有较高的提升空间,今年最近的一次统计调查数据显示,哈尔滨市有超八成工业企业有网络建设,但企业对互联网的使用程度深浅不一。能够应用互联网技术,跨越了企业和行业的边界,达到“互联网+”水平的企业不足一成。大部分企业仍处于互联网应用的边缘,还需进一步挖掘,使其充分发挥作用。
(二)企业“互联网+工业”转型进展情况
一是“互联网+工业”转型正逐步启动。在运用“互联网+”转型升级的大背景下,我市有近三分之一的企业已经积极开启“互联网+工业”行动规划,但也有一些企业存在困难,暂时放弃转型。在已经开始转型升级“互联网+工业”的企业中,近一半的企业已经开始投资或计划引入技术,三分之一的企业开始试用并学习消化技术,一成多的企业已建立完备并正式投入使用。二是食品制造业等9个行业的企业走在转型前列。在已经开始转型的企业中,食品制造业企业;医药制造业企业;专用设备制造业企业;农副食品加工业企业;橡胶和塑料制品业企业;通用设备制造业企业;铁路、船舶、航空航天和其他运输设备制造业;计算机、通信和其他电子设备制造业;电力、热力生产和供应业企业较多已经运用“互联网+工业”转型升级。
(三)发展进程中面临的问题
一是固有模式难以打破使企业转型受阻。传统经营模式改造升级难度大是制约当前企业转型的重要原因。多数企业缺乏创新意识,不能转变传统思维方式将固有模式与“互联网+”转型升级相结合,提升企业创新力和生产力,不会或不敢尝试网络交易方面的营销,没有合适的方案来解决线下与线上的冲突问题。二是资金短缺、人才匮乏制约了企业转型。资金短缺、投资不足、缺乏科学有效的长期发展战略规划、缺乏专业的平台管理人才等问题制约哈尔滨市“互联网+工业”的转型升级。三是达到跨行业经营的企业比例偏低。哈尔滨市只有一成多的企业实现了跨行业经营,大部分企业仍停留在原有业务上,无法应用互联网技术跨越企业和行业的边界,满足客户多元化的需求,限制了企业转型“互联网+工业”的发展。
二、先进城市实施“互联网+工业”发展的做法借鉴
(一)深圳市促进互联网与设计、制造过程融合
以智能化、数字化、虚拟化、网络化、敏捷制造为方向,对传统企业设计、生产流程进行再造;推广应用基于云计算服务模式的计算机辅助设计、计算机辅助制造、计算机辅助工程以及虚拟设计制造等信息技术,实现产品设计数字化;推广精益生产、敏捷制造、虚拟制造、网络化制造,实现工艺设计、加工制造、过程协同、质量控制、物料配送和产品管理等生产制造环节的要素配置、过程组织等的信息交互、集成协作,支撑制造业智能化转型、提升生产制造水平和效能。
(二)济南市打造基于互联网的协同化制造产业链
推动装备、汽车、建筑、家电等行业的龙头企业依托互联网,建设上下游协作管理系统,实现物料、财务等信息共享和实时交互。鼓励大型企业集团开展跨区域的网络协同设计、精准营销、品牌推广,建立国际化的全球产业链体系。推动中小企业加入核心企业的产业链体系,提高产品配套能力。
三、促进哈尔滨市“互联网+工业”发展的对策建议
(一)以发展智能制造为主攻方向,促进信息技术与制造技术深度融合
提升制造业数字化、网络化、智能化水平,加强产业链协作,发展基于互联网的协同制造新模式,形成制造业网络化生态体系,促进创新资源、生产能力、市场需求的集聚与对接,实现全社会多元化制造资源的有效协同,提高产业链资源整合能力。兼顾不同行业、不同规模、不同层次企业的实际需求,以数字化网络化智能化改造为重点,推动企业两化融合从单项应用向综合集成与协同创新升级。
(二)促进互联网与企业经营管理融合
以互联网大数据分析为基础,在资源配置层面,围绕外部协作、内部计划、及时响应等关键环节推进智慧化,提高企业市场响应效率;在管理决策层面,以信息管理为基础,围绕产品市场与客户关系、人力资源与资本运作、发展战略与风险管理等关键环节推进信息化;建立基于云计算服务平台的应用业务流程重组、企业资源管理、计算机决策支持、数据挖掘、商业智能、供应链管理、客户关系管理、知识管理等信息化系统,实现全流程管理信息化,提高企业管理和决策科学化水平。
(三)加强“互联网+工业”人才建设
依托大专院校、科研院所、骨干企业的智力资源,建立“互联网+工业”专家咨询委员会,为本市重大决策提供咨询评估。鼓励高校优化学科专业设置,加快培养一批高素质适用性大学生、研究生人才。加强职业技术培训,建设高素质专业技术和产业工人队伍。
(四)加大“互联网+工业”投融资力度
大力推动金融产品和服务方式创新,发展符合企业“互联网+工业”发展资金需求特点的金融产品和服务模式,提供多元化融资便利。适当加大投融资力度,发挥国家财政、金融机构、社会团体、相关企业、科研院所、大专院校等多方面积极性,采取财政支持、金融贷款、股权融资、技术入股、权益融资、租赁融资、债务融资等多种方式投融资。
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农业机械新技术的特点主要有两个:第一,农业机械设备的智能化;第二,农业机械设备的自动化。新技术对于农业发展来说是必须也是必要的,农业中应用智能化、自动化机械设备不仅可以提高生产效率,更可以促进农业的发展。在当今社会中,人们手中拿的都是智能手机,不仅方便而且可以直截了当地进行操作。农业机械中的计算机信息技术和工业技术,可以使得以后的农业有更大的发展空间以及更强的经济发展基础,具备同时做几种工作的能力也就不再担忧效率问题了,是非常完美以及先进的技术。
2农业机械新技术在农业中的使用
2.1农业机械设备中自动化的应用
自动化在农业机械设备中的应用是非常重要的。在生产力不太发达的过去,人民大众就要用自己的手来插种、播种、收割等等,然而,如果加入了设备自动化这项技能,如利用自动化技术发明的半喂合收割机,我们就会很快地发现,以前的那些插种、播种、收割等等就可以轻松很多。这样不仅可以减轻劳动的强度,同时也可以更加稳定地进行播种,从而大大提高生产效率。
2.2农业机械设备中计算机的应用
计算机对大家来说都不算陌生,当今社会,经济行业、娱乐行业、行政行业都离不开计算机的应用,农业也是离不开计算机的。首先,我们从机械自身说起,随着农业机械业的发展,现有的传统技术已经无法满足其技术需求,在将电子信息化技术应用到农业机械中时就解决了这方面的问题。电子信息化技术可以应用到农业机械中的许多环节。基础数据处理在农业机械中会产生大量的数据,运用电子信息化技术可以快捷、有效地对其进行处理,得到合理的数据分析。我国的机械制造业起步较晚,但是经过了几十年的发展之后已经具备了一定的生产规模与技术程度,成为了我国重要的经济支柱产业之一。伴随着经济全球化时代的降临与科学技术的飞速发展,中国特殊的政治地理优势与人力资源情况,世界的机械制造产业的中心开始向中国进行转移,随着国外资金、技术、人才的大规模引进,使得我国的机械制造业得到了飞速的发展,同时也带来了许多新的挑战。
2.3农业机械设备中智能化的应用
现在不管是什么行业,都会运用到智能化,说个最接地气的:手机。现在大街小巷走到哪里都会看见人们拿着智能手机,智能手机可以同时运用几个软件,让人们的生活变得更便捷。农业机械运用了智能化的功能以后会更加完美地操控农业机械在一天的时间内让一台机器同时做出更多种类的工作。
3农业机械新技术的培训对策
信息化技术早在20世纪80年代就开始应用在机械制造中,但其在那一阶段的发展却不尽如人意,机械信息化的普及程度不够广泛是制约其发展的重要因素之一。在信息化技术的普及方面,我国采取了相应的行动,如我国在90年代初,就开始制定了相关的政策,统一进行购买了计算机和设计新型软件将其提供给试点企业,引导和扶持机械制造企业开展信息化工作。人才也是制约其发展的重要因素之一,所以就要重视相关专业的技术人才培养,在企业内部开办信息化技术人才培养班,定期邀请信息化专家进行专题讲座和专业辅导,组织召开信息化现场经验交流会,组织实施示范工程,用形象的事实来说明机械信息化所能带来的成效,进而调动企业工作人员对于信息化技术的热情,积极投身于机械信息化的工作中去,使机械制造业的自主创新能力和核心竞争力得到显著提升。
4总结
篇10
[关键词]机械设计技术;发展现状;趋势
中图分类号:TU712 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)12-0058-01
引言
机械设计的流程是建立在对工作原理、机械结构、运动方式和力及能量传递、制造零件的材料、形制大小和方法等了解的基础之上,再根据具体的数据测试进行人工制造,这就需要较强的机械设计技术来完成。为此,本文将对机械设计技术的发展现状与发展趋势展开探讨,以供参考。
1 机械设计技术的发展现状
1.1 发展前景
在我国,机械制造业作为基础性的产业能够反映出整个国家制造业的水平好坏,虽然其较早地得到了国家的重视,但在发展过程中出现的各种问题也着实令人头疼。中国目前的汽车产业就是最生动的实例,相比机械制造业来说,汽车产业的产品质量和生产效率都十分之高,但也却是来源于机械制造业的技术支撑和零件供给。改革开放努力的结果使得中国对外开放的程度大大加深,机械制造业也迎来了发展的新契机。机遇与挑战并存,因此我国的机械制造技术面临着广阔的发展前景。通过中国制造业的现状来看机械工业,中国制造的成果不断显现&这从侧面反映了我国装备制造业的发展成果,特别是机械和汽车领域。以机械为代表的重工业发展势头良好,为轻工业各类日用品的生产提供前提和基础,也使得中国成为世界工厂。现代装备业在信息技术的支持下有了更多新的发展趋势,也有了新的发展需求,而机械装备制造业更被提到了社会进步和产业升级所主张的首位,它在高新技术产业领域对社会发展有着极为重要的地位。
1.2 l展中存在的问题
我国的机械制造技术在发展中存在着一些问题,同国外的技术在产品结构%生产投入结构和产业组织结构方面都有着不小的差距,不仅制约了我国机械制造业的产品结构,制约了我国机械制造业的生产投入结构,同时也制约了我国机械制造业的产业组织结构。我国的机械制造业整体落后的原因不是简单的某一个具体原因,它是由诸多的因素所汇集而成的,具体总结如下:(1)管理模式的落后.我国的企业市场化程度总体相对较低,管理仍采用的是粗放式管理模式或者是家族式管理模式。只有很少的企业引入了现代企业管理模式,真正做到企业管理的市场化和合理化。(2)设计人员整体水平的落后.我国的机械制造类企业的设计人员在进行设计的时候往往依靠的是过往的设计经验,而国外的设计人员则是更多的依靠计算机技术。(3)工艺设备的装备水平较低。我国的机械制造企业的设备装备水平整体较低,产品也十分落后,往往只是进行内销。我国是一个人口大国,虽然是一个经济大国,却谈不上是一个经济强国。在我国这样的国家中,诸如机械制造业和加工业这样的基础性行业在我国的经济增长点和总量中都占有不可忽视的作用。
2 机械自动化设计遵循的原则分析
机械自动化设计工作中,要遵循相应的原则,这样才对设计水平的提高起到促进作用。在设计中要注重遵循操作方便的原则,传统机械设计在人性化的理念融入方面没有充分重视,一些机械设备的型体比较大,操作过程中也有着诸多的不便,这就影响了机械自动化的程度提高[。所以在新的发展阶段,就要注重设计的人性化,要能方便实际的操作,这样才能有助于提高机械自动化的作用发挥。机械自动化设计要注重多功能原则遵循。在实际设计过程中,一些产品都是小规模生产的,从而来提供给客户运用。不同的客户就会有不同的产品要求,所以机械自动化设计中,就要充分重视功能设计的多样化,要尽可能的满足各个要求的用户。在设计中对机械的结构优化以及功能的完善方面充分重视,保障整体设计的完整性。只有在这些方面得到了充分重视,才能有助于机械设备自动化作用的发挥。
3 我国机械设计技术的未来发展趋势分析
3.1 智能化
智能化是当前机械设计的另一发展趋势,各种智能技术、自动化技术的应用促进了机械设计系统的智能化发展。在机械设计过程中,为了有效提升机械的工作效率,减轻工作人员的工作压力和工作量,大规模的拥有独立计算和智能逻辑推理功能的智能化机械设计系统已经被用于了设计师的工作过程中。并且,智能化亦是整个社会发展的大方向,机械设计技术的智能化发展符合社会发展潮流,与时展衔接紧密。
3.2 网络化趋势
网络化的发展主要表现为设计制图环节,传统的机械行业都是通过人工进行手绘制图,绘制过程中很容易出现误差,且不利于修改和保存,而计算机技术很好的解决了这一问题,它可以通过软件设计并纠正,操作起来方便、实用,同时,利用互联网技术,可以实现不同区域相同行业的互动交流,为行业的共同发展提供帮助。
3.3 采用可靠性设计技术,增强机械设计的可靠度
可靠性设计技术使用的主要对象是机械工程的零部件设计,迄今为止,可靠性设计技术发展时间还比较短,应用领域相对狭窄,还是一门比较新颖的机械设计技术。在机械设计过程中,对于那些对工作时间、工作条件以及所要达到的机械功能要求比较严格的机械零部件,通常需要采用可靠性设计技术进行设计。对机械设计材料强度、零部件材料应力、材料尺寸以及机械产品的疲劳寿命等设计变量进行可靠性把控,是可靠性设计技术的主要特征。通常采用的设计技术分析方法是概率中的随机变量分析法,通过概率计算、统计分析后确定零部件使用的最终材料尺寸和变量的结构参数,以确保零部件设计的可靠性要求。
3.4 节能化
节能和低排是当今全球经济发展的最为重要的指标之一,现代机械制造技术类企业亦是如此。曾经的盲目追求经济数据的技术逐渐被市场和相关的政策所淘汰,一批新的节能、低排技术伴随着市场需求而诞生。一些不重视环保节能技术的机械制造企业面临的或者是转型,或者是被淘汰。放眼国内外,机械制造行业都在进行节能减排,向高效发展。我国的钢铁行业和煤炭行业之所以现在面临诸多的困境,一方面是全球整个的经济环境的影响,另一方面还是这些行业的高污染,高能耗的问题,这就促使这些企业想方设法的去实现企业的低碳、环保和节能。
结束语
综上所述,我们就机械设计技术的发展现状与发展趋势展开了研究,在当代社会,机械设计技术关系到了机械制造业的发展,因此值得我们加以研究,发现其发展现状,推测其发展趋势,从而把握好机械设计技术的发展方向。
参考文献
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