解讀智能制造裝備“十二五”發(fā)展路線圖

工信部裝備工業(yè)司重大技術(shù)裝備處處長 楊拴昌

最近工信部一直致力于從行業(yè)角度推進(jìn)工作，國家投資啟動(dòng)第一個(gè)專項(xiàng)就是智能制造裝備，隸屬于戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)。我們?cè)?011年安排了19個(gè)項(xiàng)目，金額高達(dá) 9.75億。除此之外，工信部還建立了三個(gè)平臺(tái)支持行業(yè)發(fā)展。第一是進(jìn)口零部件原材料增值稅返還，用于企業(yè)自主創(chuàng)新建設(shè)。原先都是先征后返，股份制企業(yè)無法享受優(yōu)惠，調(diào)整政策之后直接減免，去企業(yè)調(diào)研的時(shí)候，大家反映這條政策一定要堅(jiān)持。第二個(gè)是與中國進(jìn)出口銀行建立了一個(gè)支持高端裝備發(fā)展的平臺(tái)，主要由中國進(jìn)出口銀行提供優(yōu)惠貸款，進(jìn)行資金支持。中國進(jìn)出口銀行目前是國內(nèi)唯一的政策性銀行，利率要比商業(yè)銀行低很多，當(dāng)時(shí)省市地方申報(bào)600多個(gè)項(xiàng)目，我們組織專家審核篩選推薦了130個(gè)項(xiàng)目，其中出口項(xiàng)目22個(gè)，90%來自電工。第三個(gè)平臺(tái)是與保監(jiān)會(huì)合作探討首臺(tái)套重大技術(shù)裝備保險(xiǎn)機(jī)制。我們已經(jīng)在上海電氣、哈電集團(tuán)做了調(diào)研，目前大約有產(chǎn)品質(zhì)量險(xiǎn)、生產(chǎn)責(zé)任險(xiǎn)、運(yùn)輸險(xiǎn)等六個(gè)險(xiǎn)種，保險(xiǎn)費(fèi)1%-3%。我們希望通過金融支持裝備發(fā)展，在企業(yè)調(diào)試、安裝、使用期間通過保險(xiǎn)解決一些問題，大約2012年開始選擇部分行業(yè)地區(qū)進(jìn)行試點(diǎn)，三年之后全面鋪開，尤其面向大型發(fā)電裝備、重型機(jī)械、數(shù)控機(jī)床等，這些行業(yè)量大面廣，有率先性，我們計(jì)劃建立聯(lián)保機(jī)制，要多家保險(xiǎn)公司參與，讓企業(yè)享受到實(shí)實(shí)在在的實(shí)惠。

另外就是最近一篇關(guān)于人工智能、機(jī)器人和數(shù)字制造將重新構(gòu)筑制造業(yè)競爭局面的文章引起了大家的重視，文章提到——如果把人工智能、機(jī)器人和數(shù)字制造技術(shù)綜合起來的話，那會(huì)發(fā)生什么呢?那就是一場制造業(yè)革命。美國的企業(yè)家們到時(shí)就可以在本國“開店”并生產(chǎn)各種產(chǎn)品了。中國那時(shí)怎么與之競爭？

眾所周知，自美國奧巴馬上臺(tái)以來，制造業(yè)回歸的呼聲便時(shí)常高漲，美國通用電器最近一直擴(kuò)建新廠，白宮為此還成立了制造業(yè)協(xié)調(diào)辦公室。工信部也非常重視，發(fā)布了智能制造裝備“十二五”發(fā)展路線圖，我來給大家做一個(gè)簡單的介紹。

智能制造裝備是具有感知、決策、執(zhí)行功能的各類制造裝備的統(tǒng)稱。作為高端裝備制造業(yè)的重點(diǎn)發(fā)展方向和信息化與工業(yè)化深度融合的重要體現(xiàn)，大力培育和發(fā)展智能制造裝備產(chǎn)業(yè)對(duì)于加快制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，提升生產(chǎn)效率、技術(shù)水平和產(chǎn)品質(zhì)量，降低能源資源消耗，實(shí)現(xiàn)制造過程的智能化和綠色化發(fā)展具有重要意義?！笆濉逼陂g，智能制造裝備將面向國民經(jīng)濟(jì)重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)和戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)培育發(fā)展的需求，以實(shí)現(xiàn)制造過程智能化為目標(biāo)，以突破九大關(guān)鍵智能基礎(chǔ)共性技術(shù)為支撐，以推進(jìn)八項(xiàng)智能測控裝置與部件的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化為核心，以提升八類重大智能制造裝備集成創(chuàng)新能力為重點(diǎn)，促進(jìn)在國民經(jīng)濟(jì)六大重點(diǎn)領(lǐng)域的示范應(yīng)用推廣。經(jīng)過5～10年的努力，形成完整的智能制造裝備產(chǎn)業(yè)體系，總體技術(shù)水平邁入國際先進(jìn)行列，部分產(chǎn)品取得原始創(chuàng)新突破，基本滿足國民經(jīng)濟(jì)重點(diǎn)領(lǐng)域和國防建設(shè)的需求。具體是：

一、九大關(guān)鍵智能基礎(chǔ)共性技術(shù)

1.新型傳感技術(shù)——高傳感靈敏度、精度、可靠性和環(huán)境適應(yīng)性的傳感技術(shù)，采用新原理、新材料、新工藝的傳感技術(shù)(如量子測量、納米聚合物傳感、光纖傳感等)，微弱傳感信號(hào)提取與處理技術(shù)。

2.模塊化、嵌入式控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)——不同結(jié)構(gòu)的模塊化硬件設(shè)計(jì)技術(shù)，微內(nèi)核操作系統(tǒng)和開放式系統(tǒng)軟件技術(shù)、組態(tài)語言和人機(jī)界面技術(shù)，以及實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一數(shù)據(jù)格式、統(tǒng)一編程環(huán)境的工程軟件平臺(tái)技術(shù)。

3.先進(jìn)控制與優(yōu)化技術(shù)——工業(yè)過程多層次性能評(píng)估技術(shù)、基于海量數(shù)據(jù)的建模技術(shù)、大規(guī)模高性能多目標(biāo)優(yōu)化技術(shù)，大型復(fù)雜裝備系統(tǒng)仿真技術(shù)，高階導(dǎo)數(shù)連續(xù)運(yùn)動(dòng)規(guī)劃、電子傳動(dòng)等精密運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)。

4.系統(tǒng)協(xié)同技術(shù)——大型制造工程項(xiàng)目復(fù)雜自動(dòng)化系統(tǒng)整體方案設(shè)計(jì)技術(shù)以及安裝調(diào)試技術(shù)，統(tǒng)一操作界面和工程工具的設(shè)計(jì)技術(shù)，統(tǒng)一事件序列和報(bào)警處理技術(shù)，一體化資產(chǎn)管理技術(shù)。 5.故障診斷與健康維護(hù)技術(shù)——在線或遠(yuǎn)程狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷、自愈合調(diào)控與損傷智能識(shí)別以及健康維護(hù)技術(shù)，重大裝備的壽命測試和剩余壽命預(yù)測技術(shù)，可靠性與壽命評(píng)估技術(shù)。

6.高可靠實(shí)時(shí)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)——嵌入式互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，高可靠無線通信網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建技術(shù)，工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)信息安全技術(shù)和異構(gòu)通信網(wǎng)絡(luò)間信息無縫交換技術(shù)。

7.功能安全技術(shù)——智能裝備硬件、軟件的功能安全分析、設(shè)計(jì)、驗(yàn)證技術(shù)及方法，建立功能安全驗(yàn)證的測試平臺(tái)，研究自動(dòng)化控制系統(tǒng)整體功能安全評(píng)估技術(shù)。

8.特種工藝與精密制造技術(shù)——多維精密加工工藝，精密成型工藝，焊接、粘接、燒結(jié)等特殊連接工藝，微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)技術(shù)，精確可控?zé)崽幚砑夹g(shù)，精密鍛造技術(shù)等。

9.識(shí)別技術(shù)——低成本、低功耗RFID芯片設(shè)計(jì)制造技術(shù)，超高頻和微波天線設(shè)計(jì)技術(shù)，低溫?zé)釅悍庋b技術(shù)，超高頻RFID核心模塊設(shè)計(jì)制造技術(shù)，基于深度三位圖像識(shí)別技術(shù)，物體缺陷識(shí)別技術(shù)。

二、八項(xiàng)核心智能測控裝置與部件

1.新型傳感器及其系統(tǒng)——新原理、新效應(yīng)傳感器，新材料傳感器，微型化、智能化、低功耗傳感器，集成化傳感器(如單傳感器陣列集成和多傳感器集成)和無線傳感器網(wǎng)絡(luò)。

2.智能控制系統(tǒng)——現(xiàn)場總線分散型控制系統(tǒng)(FCS)、大規(guī)模聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)、高端可編程控制系統(tǒng)(PLC)、面向裝備的嵌入式控制系統(tǒng)、功能安全監(jiān)控系統(tǒng)。

3.智能儀表——智能化溫度、壓力、流量、物位、熱量、工業(yè)在線分析儀表、智能變頻電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)、智能閥門定位器和高可靠執(zhí)行器。

4.精密儀器——在線質(zhì)譜/激光氣體/紫外光譜/紫外熒光/近紅外光譜分析系統(tǒng)、板材加工智能板形儀、高速自動(dòng)化超聲無損探傷檢測儀、特種環(huán)境下蠕變疲勞性能檢測設(shè)備等產(chǎn)品。

5.工業(yè)機(jī)器人與專用機(jī)器人——焊接、涂裝、搬運(yùn)、裝配等工業(yè)機(jī)器人及安防、危險(xiǎn)作業(yè)、救援等專用機(jī)器人。

6.精密傳動(dòng)裝置——高速精密重載軸承，高速精密齒輪傳動(dòng)裝置，高速精密鏈傳動(dòng)裝置，高精度高可靠性制動(dòng)裝置，諧波減速器，大型電液動(dòng)力換檔變速器，高速、高剛度、大功率電主軸，直線電機(jī)、絲杠、導(dǎo)軌。

7.伺服控制機(jī)構(gòu)——高性能變頻調(diào)速裝置、數(shù)位伺服控制系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)分布式伺服系統(tǒng)等產(chǎn)品，提升重點(diǎn)領(lǐng)域電氣傳動(dòng)和執(zhí)行的自動(dòng)化水平，提高運(yùn)行穩(wěn)定性。

8.液氣密元件及系統(tǒng)——高壓大流量液壓元件和液壓系統(tǒng)、高轉(zhuǎn)速大功率液力偶合器調(diào)速裝置、智能潤滑系統(tǒng)、智能化閥島、智能定位氣動(dòng)執(zhí)行系統(tǒng)、高性能密封裝置。

三、八類重大智能制造成套裝備

1.石油石化智能成套設(shè)備——集成開發(fā)具有在線檢測、優(yōu)化控制、功能安全等功能的百萬噸級(jí)大型乙烯和千萬噸級(jí)大型煉油裝置、多聯(lián)產(chǎn)煤化工裝備、合成橡膠及塑料生產(chǎn)裝置。

2.冶金智能成套設(shè)備——集成開發(fā)具有特種參數(shù)在線檢測、自適應(yīng)控制、高精度運(yùn)動(dòng)控制等功能的金屬冶煉、短流程連鑄連軋、精整等成套裝備。

3.智能化成形和加工成套設(shè)備——集成開發(fā)基于機(jī)器人的自動(dòng)化成形、加工、裝配生產(chǎn)線及具有加工工藝參數(shù)自動(dòng)檢測、控制、優(yōu)化功能的大型復(fù)合材料構(gòu)件成形加工生產(chǎn)線。

4.自動(dòng)化物流成套設(shè)備——集成開發(fā)基于計(jì)算智能與生產(chǎn)物流分層遞階設(shè)計(jì)、具有網(wǎng)絡(luò)智能監(jiān)控、動(dòng)態(tài)優(yōu)化、高效敏捷的智能制造物流設(shè)備。

5.建材制造成套設(shè)備——集成開發(fā)具有物料自動(dòng)配送、設(shè)備狀態(tài)遠(yuǎn)程跟蹤和能耗優(yōu)化控制功能的水泥成套設(shè)備、高端特種玻璃成套設(shè)備。

6.智能化食品制造生產(chǎn)線——集成開發(fā)具有在線成分檢測、質(zhì)量溯源、機(jī)電光液一體化控制等功能的食品加工成套裝備。

7.智能化紡織成套裝備——集成開發(fā)具有卷繞張力控制、半制品的單位重量、染化料的濃度、色差等物理、化學(xué)參數(shù)的檢測儀器與控制設(shè)備，可實(shí)現(xiàn)物料自動(dòng)配送和過程控制的化纖、紡紗、織造、染整、制成品等加工成套裝備。

8.智能化印刷裝備——集成開發(fā)具有墨色預(yù)置遙控、自動(dòng)套準(zhǔn)、在線檢測、閉環(huán)自動(dòng)跟蹤調(diào)節(jié)等功能的數(shù)字化高速多色單張和卷筒料平版、凹版、柔版印刷裝備、數(shù)字噴墨印刷設(shè)備、計(jì)算機(jī)直接制版設(shè)備(CTP)及高速多功能智能化印后加工裝備。

四、六大重點(diǎn)應(yīng)用示范推廣領(lǐng)域

1.電力領(lǐng)域——重點(diǎn)推進(jìn)在百萬千瓦級(jí)火電機(jī)組中實(shí)現(xiàn)燃燒優(yōu)化、設(shè)備預(yù)測維護(hù)功能，在百萬千瓦級(jí)核電站實(shí)現(xiàn)安全控制和特種測量功能，在重型燃?xì)廨啓C(jī)中實(shí)現(xiàn)快速啟停和復(fù)合控制功能，3MW以上風(fēng)電機(jī)組的主控功能，變槳控制功能，太陽能熱電站實(shí)現(xiàn)追日控制功能，在智能電網(wǎng)中實(shí)現(xiàn)用電管理、用戶互動(dòng)、電能質(zhì)量改進(jìn)、設(shè)備智能維護(hù)功能。

2.節(jié)能環(huán)保領(lǐng)域——重點(diǎn)推進(jìn)在固體廢棄物智能化分選裝備、智能化除塵裝備、污水處理裝備上推廣應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)各種再生原料的高效智能化分選、除塵設(shè)備和污水處理裝備的自動(dòng)調(diào)節(jié)與高效、穩(wěn)定，在地?zé)岚l(fā)電裝備中實(shí)現(xiàn)地?zé)岣咝Оl(fā)電建模與控制功能。

3.農(nóng)業(yè)裝備領(lǐng)域——重點(diǎn)推進(jìn)在大型拖拉機(jī)及聯(lián)合整地、精密播種、精密施肥、精準(zhǔn)植保等配套機(jī)具成套機(jī)組，谷物、棉花、油菜、甘蔗等聯(lián)合收獲機(jī)械，水稻高速插秧機(jī)等種植機(jī)械裝備上的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)故障及作業(yè)性能的實(shí)時(shí)診斷、檢測和控制，實(shí)現(xiàn)作業(yè)過程的智能控制和管理。

4.資源開采領(lǐng)域——重點(diǎn)推進(jìn)在煤炭綜采設(shè)備、礦山機(jī)械上應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)綜采工作面設(shè)備信息與環(huán)境信息的集成監(jiān)控、安全環(huán)境預(yù)警、精確人員定位等功能，在天然氣長距離集輸設(shè)備中實(shí)現(xiàn)全線數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控、運(yùn)行參數(shù)優(yōu)化、管道泄漏檢測定位、站場無人操作或無人值守以及中心遠(yuǎn)程遙控功能，在油田設(shè)備中實(shí)現(xiàn)井口關(guān)鍵參數(shù)檢測、數(shù)據(jù)處理及集中監(jiān)測功能。

5.國防軍工領(lǐng)域——重點(diǎn)推進(jìn)專用機(jī)器人、精密儀器儀表、新型傳感器、智能工控機(jī)在航天、航空、艦船、兵器等國防軍工領(lǐng)域的應(yīng)用。

6.基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)領(lǐng)域——重點(diǎn)推進(jìn)在挖掘機(jī)、盾構(gòu)機(jī)、起重機(jī)、裝載機(jī)、叉車、混凝土機(jī)械等施工裝備上應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程定位、監(jiān)測、診斷、管理等智能功能，在機(jī)場和碼頭建設(shè)領(lǐng)域推廣應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)機(jī)場行李和貨物的自動(dòng)裝卸、輸送、分揀、存取全過程的智能控制和管理，集裝箱裝卸的無人操作與數(shù)字化管理。