先進製造如何在全球佈局

“中國製造2025”出臺一年多來，中國加快了從製造業大國向製造業強國戰略轉型的腳步。與此同時，全球製造業先發國家近年也不約而同提出“重振製造業”相關戰略。

 

各國競相在製造業領域發力並非偶然。專家認為，這反映了製造業正在發生深刻變革，傳統製造業正在被以數字化、網絡化、智慧化為特徵的先進製造業取代，而後者代表著全球製造業未來的發展方向。

 

製造變為“智造”

 

所謂先進製造，是相對於傳統製造而言。如果説工匠精神成就了傳統製造業，那麼先進製造業依靠的是創新驅動。

 

自上世紀中葉以來，隨著信息産業與高新技術發展，傳統製造業不斷吸收電子信息、計算機、機械、材料以及現代管理技術等方面創新成果，並將這些先進技術綜合應用於製造業全過程。

 

“製造業發展數字化、網絡化、智慧化趨勢明顯，而智慧化更是其突出特徵。”對於傳統製造向先進製造轉型的趨勢，中國工業和信息化部部長苗圩在“2016智慧製造國際會議”上這樣總結。

 

德國最先將這一發展趨勢概括為“工業4.0”。按照德國“工業4.0平臺”的説法，“工業4.0”代表第四次工業革命，是産品生命週期內全價值鏈的組織和控制的一種新水準。在“工業4.0”條件下，人、物品和系統相互聯接，形成有活力、實時優化、具有自我組織功能、跨企業的價值附加網絡。這種網絡能夠根據成本和資源消耗等不同的標準進行優化。

 

英國設菲爾德大學校長博內特接受新華社記者採訪時指出，在工廠生産中，“工業4.0”的概念表現為更加“智慧”的空間：更加精確的機械和機器人設備重新定義了生産區域；數據驅動、自動化、綜合性以及數字技術輔助的組裝線能夠被實時監控，並可以根據工廠的需求調整設置。

 

以一條智慧化“工業4.0”生産線為例，人工工位依舊存在，但已在輔助機器人幫助下工作，如已投入應用的瑞士ABB公司雙臂工業機器人Yumi、德國博世公司可靈活編程的機器人APAS等，都可以代替工人做重復性“臟活、累活”。人的負擔得以減輕，出錯率大幅降低，人機互動的安全性得到最大程度保障。

 

“這是工業領域成長的新遠景，會對製造業的需求和産能帶來極大變化，不但讓製造業更符合可持續發展標準，也會給未來增長和創新帶來更大機會，”博內特説。

 

各國“必爭之地”

 

發達國家重回製造業，原因可以概括為兩方面：一是新一輪製造業革命呼之欲出，能否在其中爭得一席之地關係到國家未來的産業佈局與核心競爭力；另一方面，2008年金融危機爆發以來經濟持續低迷，讓各國認識到産業空心化的危害，寄希望於通過“重振製造業”提振經濟。

 

在此背景下，發達國家在2010年前後相繼出臺了先進製造業發展相關戰略。

 

美國奧巴馬政府自2011年以來積極推動建立全國先進製造業網絡，以期幫助製造業回流美國，主要措施是通過政府資金支持、企業主導、高校及研究機構共同參與方式打造産學研結合的製造業創新中心，目前已在全國成立9家製造業創新中心。

 

俄羅斯政府2011年成立“戰略創意機構”，為先進製造發展提供有力支撐。該機構主要工作包括接納、審議和支持俄各界制訂的對本國經濟、社會優先發展領域具有重要創新意義和推動作用的各種項目或規劃，每年向由俄總統普京親自擔任主席的監事會提交一份“國家技術創意”市場開發路線圖，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構提供的融資和政策便利。

 

“工業4.0”在德國已由概念發展為一項旨在保持德國製造業領先地位的發展戰略。為推進該戰略，德國2013年成立了“工業4.0平臺”，由德聯邦經濟部長、教育和科研部長及各行業、科技界和工會代表共同領導，為德企業投身“工業4.0”開發了一系列實用工具，並負責向德政府及企業提出行動建議、拓展德與其他國家合作等。

 

為應對國際競爭力下滑的挑戰，北歐國家芬蘭也出臺一項名為“SISU2010”的計劃，由芬蘭國家技術創新局牽頭，在2005年至2009年期間以資金支持方式扶植製造業創新。這項為期5年的製造業創新計劃總計投入8100萬歐元，超過300家企業參與其中。

 

還有一些國家並非傳統意義的製造業強國，但也積極利用創新優勢投身這一輪製造業變革。例如，以色列經濟部首席科學家辦公室啟動一項傳統産業技術創新支持計劃，最近10年斥資約2.6億美元投入約1380個研發項目，惠及以色列數百家製造業企業。

 

哪些産業將“突圍”

 

從各國産業佈局來看，物聯網、大數據、人工智能、3D列印、清潔能源、納米技術、虛擬現實等是各國扶植重點，它們未來的發展潛質已初露端倪。

 

“能源美國”是奧巴馬政府指定的9家製造業創新研究中心之一，主要攻克以寬禁帶半導體技術為主的下一代電力電子産品製造過程中的成本難題，從而推動清潔能源發展。

 

該研究中心執行主任賈斯蒂斯告訴記者，寬禁帶半導體技術已推出多年，具有高效節能特性，符合清潔能源發展趨勢，但由於生産成本極高，一直無法廣泛應用。中心項目主要是改進寬禁帶半導體産品的生産技術，降低生産成本，推動這種基礎研究成果在製造業領域的應用。

 

2016年2月，俄“戰略創意機構”審議通過的新一期市場開發路線圖包含了4個大項，其中“未來工廠”項目一個主要發展方向是以3D列印為主的增材製造。

 

誕生於莫斯科附近斯科爾科沃園區的“異形列印”公司是擁有一定國際知名度的3D列印企業，其團隊曾為2014年入軌的俄首顆小型商業衛星“平板－極光”號提供了用於製造太陽能電池板的3D印表機。

 

公司總經理安東諾夫對記者説，其主要製造工藝是將強化纖維在列印過程中融入熱塑性聚合物，由此製成的碳纖維複合材料製品的堅固性是普通塑膠製品的15到20倍，是鋁製品的2倍，但比鋁製品輕。目前該公司還為歐洲空中客車和俄聯合航空製造公司印表機艙內部件，為俄私營航天企業的小衛星製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“增強現實裝配”。增強現實技術(AR)誕生於上世紀90年代，這種技術可以在螢幕上把虛擬世界套在現實世界進行互動。“增強現實裝配”是增強現實技術在設計製造領域的一個應用，即在虛擬環境下進行産品裝配，可以使用戶模擬實際裝配操作的方式，建立産品裝配序列和裝配路徑，經過可視化和可感知的評價分析，得到合理的裝配工藝。

 

以創新著稱的以色列在多個先進製造領域位於世界前沿，尤其是機器人行業，其規模雖小，但目前該國生産的服務型機器人已在全球市場佔很大份額，在5個領域的服務型機器人銷售排名全球前三，分別是除草機器人、清洗游泳池機器人、外科手術的機器人、可從事CAD設計機器人以及殘疾人輔助機器人，後者也是唯一一個被美國食品和藥物管理局認證的殘疾人輔助機器人。（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）