中國制造業(yè)轉型升級：機器人與增材制造
2015-2-12 8:46:48 點擊：
從規(guī)模上看，中國制造業(yè)成功超越日本成為世界第二；而從結構上來看，中國先進制造業(yè)特別是服務型制造業(yè)的比重明顯偏低。有關數(shù)據(jù)顯示，美國的服務型制造企業(yè)占所有制造企業(yè)的58%，而中國只有2.2%。
第三次工業(yè)革命主要有兩方面生產(chǎn)方式變化的特征：一是自工業(yè)化，二是基于自工業(yè)化條件下的再制造化。再制造將會極大地改變工業(yè)的運行模式。工業(yè)制造技術發(fā)展的主要方向，一是要發(fā)展自動化、個性化、快捷化的制造能力，二是要發(fā)展新材料技術。
據(jù)了解，120年來，中國制造業(yè)收獲了諸多榮耀，許多裝備產(chǎn)品產(chǎn)量位居世界第一，產(chǎn)值比重超全球三分之一，當仁不讓地成為僅次于美國的制造大國。
然而，在大而不強的困境下，“制造強國”的夢想仿佛還在山那邊。在這樣的背景下，今年1月，工信部、發(fā)改委、科技部、國資委等部門經(jīng)過一年多的醞釀與籌備，開始聯(lián)合編制“中國制造2025規(guī)劃”。3月，習近平出訪德國時特別撰文提及德國工業(yè)4.0戰(zhàn)略，被認為吹響了中國制造業(yè)大發(fā)展的號角。在全球新一輪工業(yè)革命的推動下，中國向“工業(yè)強國轉型”的浪潮澎湃而至。
新一輪工業(yè)革命，對于當今中國尤其是對于中國的制造業(yè)，是一個技術上趕超發(fā)展、結構上加快升級的重大機遇。以數(shù)字化、智能化為特征的新一輪技術革命與我國制造產(chǎn)業(yè)的轉型升級正歷史性地交匯在一起。今后20年，將是我國在錯失前兩次工業(yè)革命為我國制造業(yè)帶來發(fā)展機會后第一次接受新一輪產(chǎn)業(yè)變革洗禮，實現(xiàn)由大到強，成為制造強國的絕佳發(fā)展機遇期。而機器人以及增材制造作為自動化、個性化的代表，有望成為中國制造業(yè)轉型的突破點。
勞動密集型制造企業(yè)轉型機器人
目前，許多勞動密集型制造企業(yè)開始應用工業(yè)機器人，中國已成為全球最大的工業(yè)機器人購買國。據(jù)世界機器人聯(lián)合會(IFR)的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2013年中國購買了36，560臺工業(yè)機器人，超過日本和美國，需求量位居全球第一，且年均增長率達40%以上。分析人士感嘆，“從來沒有一個國家在如此短的時間內對工業(yè)機器人有如此巨大的需求”。
據(jù)波士頓咨詢集團(BCG)數(shù)據(jù)，全球工業(yè)機器人銷量僅去年一年就有23%增長，到2018年該數(shù)字還將翻一番，屆時，機器人將徹底改變制造業(yè)。BCG估計，去年工業(yè)機器人銷量達約20萬臺。到2017年機器人銷量獲將達到40萬臺。
報道預計，在包括運輸設備、電腦。電子產(chǎn)品以及電氣設備等較容易實現(xiàn)自動化的制造業(yè)中，今后獲將有85%的工作由機器人完成。而越來越多的化工和金屬等其他行業(yè)也將加入到使用工業(yè)機器人的行列中來。
另外，中國、美國、日本以及韓國5過在未來10年，其工業(yè)機器人投入獲將占到全球投資的80%。而中國、美國、日本、英國以及加拿大獲將大范圍使用工業(yè)機器人。而歐洲地區(qū)由于監(jiān)管較為嚴格，或將在工業(yè)機器人的大潮中，略微落后。
增材制造革新傳統(tǒng)制造業(yè)
增材制造技術，俗稱3D打印，是利用計算機設計數(shù)據(jù)采用材料逐層堆積的方法制造實體零件的技術，其始于20世紀80年代的快速成形技術。目前，已經(jīng)發(fā)展出激光燒結技術、熔融沉積成形技術、立體光刻技術、電子束熔煉技術、超聲波固結技術、噴墨沉積技術等多種類型。
增材制造被國際社會譽為第三次工業(yè)革命的重要標志，美、英、法、德、日、澳等發(fā)達國家都制定了相應的增材制造國家計劃。工信部、科技部提出了促進產(chǎn)業(yè)發(fā)展的措施，制定了《國家增材制造發(fā)展推進計劃（2014-2020年）》（征求意見稿），并提出了16字發(fā)展方針和五大發(fā)展方向。
據(jù)了解，《國家增材制造發(fā)展推進計劃》已經(jīng)基本制定完成并即將發(fā)布，智能制造已經(jīng)成為工信部推進兩化融合的主攻方向，目前有關部委已經(jīng)起草加快推進智能制造的相關建議，增材制造規(guī)模化應用即將邁出實質性步伐。
據(jù)悉，國家對3D打印的發(fā)展目標主要有：到2017年初步建立增材制造技術創(chuàng)新體系，培育5至10家年產(chǎn)值超過5億元、具有較強研發(fā)和應用能力的增材制造企業(yè)；并在全國形成一批研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化示范基地等。在政策措施上，國家將加強組織領導，加強財政支持力度，并支持3D打印企業(yè)境內外上市、發(fā)行非金融企業(yè)債)等融資工具。
增材制造目前擬定的重點發(fā)展方向主要有：一、金屬材料增材制造；二、非金屬材料增材制造；三、醫(yī)用材料增材制造；四、設計及工藝軟件；五、增材制造裝備關鍵零部件。
據(jù)《2014沃勒斯報告》數(shù)據(jù)顯示：2013年全球3D打印產(chǎn)品和服務市場增長34.9％，達到30.7億美元，這是3D打印行業(yè)最近17年來增長速度最高的一年。而過去26年的平均年增長率為27%，最近三年的年復合增長率為32.3%，顯示出爆發(fā)式增長態(tài)勢。
近年來，歐美發(fā)達國家紛紛加大支持力度，推出發(fā)展增材制造技術的國家戰(zhàn)略和規(guī)劃。2012年，美國宣布振興美國制造業(yè)的新舉措，投資10億美金幫助美國制造體系的改革，鼓勵優(yōu)先發(fā)展增材制造為代表的數(shù)字化制造技術；英國政府自2011年開始持續(xù)增大對增材制造技術的研發(fā)經(jīng)費投入，目前已在多個大學建立了增材制造研究中心。德國建立了增材制造研究中心，主要研究和推動增材制造技術在航空航天領域中結構輕量化方面的應用。日本一直重視增材制造技術，研制和應用水平走在了亞洲前列。韓國已經(jīng)發(fā)展增材制造作為國家戰(zhàn)略，成立了部際工作機制，并計劃培訓1000萬3D打印技術和應用人才。
目前3D打印技術在藝術設計、航空航天、地理信息、軍工、醫(yī)療和消費電子產(chǎn)品等多個領域都大有用武之地。有關資料表明，增材制造技術主要應用功能是功能模型、快速制造、裝配模型、快速模型原型、直接教具、金屬鑄造模型、展示模型、科研教育和工具模具模型，分別占19%、15%、13%、12%、9%、8%、6%和3%。其中，消費商品和電子領域仍占主導地位，航空器制造和醫(yī)學應用是過去幾年增長最快的應用領域。 摘自中國機器人網(wǎng)
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