學(xué)習(xí)德國工業(yè)4.0、中國智能制造講座(連載二)

學(xué)習(xí)德國工業(yè)4.0、中國智能制造講座(連載二)

王至堯

(中國空間技術(shù)研究院)

3制造強(qiáng)國在干什么

金融危機(jī)后，發(fā)達(dá)國家紛紛拋出刺激實(shí)體經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的國家戰(zhàn)略和計(jì)劃：美國制定了“再工業(yè)化”“制造業(yè)復(fù)興”“先進(jìn)制造業(yè)伙伴計(jì)劃”；德國拋出了“工業(yè) 4.0”；日本開始實(shí)施“再興戰(zhàn)略”；韓國搞了“新增動(dòng)力戰(zhàn)略”；法國也提出“新工業(yè)法國”。 發(fā)達(dá)國家希望通過技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)政策調(diào)整重獲在制造業(yè)上的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，可見，即便是最先進(jìn)的國家也從來沒有放棄過制造業(yè)，而是不斷實(shí)現(xiàn)制造業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和轉(zhuǎn)型與升級(jí)。美國雖然整體淘汰了一些傳統(tǒng)制造業(yè)部門(例如家電)，但資源卻不斷向新的產(chǎn)業(yè)聚集，形成新的增長(zhǎng)點(diǎn)。在新興產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，美國占全世界的比重其實(shí)并不低。日本企業(yè)雖然將生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)大規(guī)模轉(zhuǎn)移到國外，但仍然將核心部件的生產(chǎn)和新產(chǎn)品、新工藝開發(fā)的“母工廠”保留在國內(nèi)，以至于在遭受地震和海嘯之后，全世界電子信息和汽車產(chǎn)業(yè)的供應(yīng)鏈都受到了影響。

3.1美國國防部為制造業(yè)設(shè)立研究所

美國國防部將監(jiān)管兩個(gè)制造研究所：一個(gè)主要集中研究制造過程的數(shù)字化；另一個(gè)集中研究生產(chǎn)輕質(zhì)、現(xiàn)代金屬。國防部為每個(gè)研究所投資5 000萬美元，其他政府機(jī)構(gòu)還要為每個(gè)研究所提供2 000萬美元。國防部官員表示，設(shè)置這兩個(gè)研究所將有助于發(fā)展武器裝備，并能用于商業(yè)用途。制造數(shù)字化研究所可解決在大量設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和維護(hù)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)交換，并能用于網(wǎng)絡(luò)供應(yīng)鏈。輕質(zhì)、現(xiàn)代金屬研究所將大量引進(jìn)和加大使用比強(qiáng)度合金以提高性能，減少能量消耗。這兩個(gè)研究所主要由頂級(jí)制造企業(yè)和研究性大學(xué)組成。在2013年底，國防部將用合同授予形式為每個(gè)研究所進(jìn)行招標(biāo)。

3.2美國波音公司設(shè)立集中統(tǒng)一的研發(fā)機(jī)構(gòu)——鬼怪工程部

波音公司實(shí)行集中統(tǒng)一的技術(shù)研發(fā)管理，分級(jí)協(xié)同實(shí)施。鬼怪工作部作為波音公司先進(jìn)技術(shù)的研發(fā)中心，在技術(shù)產(chǎn)品開發(fā)中起著關(guān)鍵的作用。其負(fù)責(zé)全公司的研發(fā)管理，分為先進(jìn)系統(tǒng)小組和先進(jìn)技術(shù)小組。前者主要關(guān)注新興的特殊業(yè)務(wù)市場(chǎng)，后者主要關(guān)注新的工程、信息與制造技術(shù)。

鬼怪工程部強(qiáng)調(diào)各業(yè)務(wù)領(lǐng)域的研發(fā)合作，從而降低整個(gè)集團(tuán)公司的總研發(fā)成本，并實(shí)現(xiàn)各業(yè)務(wù)的研發(fā)成果跨領(lǐng)域轉(zhuǎn)化。此外，波音公司還在馬德里和莫斯科建立了研發(fā)中心，與國內(nèi)外企業(yè)的研發(fā)機(jī)構(gòu)、大學(xué)開展研發(fā)合作。例如,F-22戰(zhàn)斗機(jī)就是由波音公司與洛克希德·馬丁公司共同研制，鬼怪工程部在英國、以色列、澳大利亞、俄羅斯、日本和瑞典進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)投資，并與這些國家的研發(fā)機(jī)構(gòu)開展合作。

鬼怪工程部將其新開發(fā)的技術(shù)、工藝和系統(tǒng)進(jìn)行3～7年的培育，當(dāng)技術(shù)達(dá)到成熟后，便轉(zhuǎn)到業(yè)務(wù)部門進(jìn)行推廣和使用；同時(shí)，鬼怪工作隊(duì)對(duì)未來7～20年的新技術(shù)領(lǐng)域進(jìn)行預(yù)研，以此作為技術(shù)儲(chǔ)備。信息技術(shù)部主要負(fù)責(zé)對(duì)波音全公司的網(wǎng)絡(luò)和通過網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的工作流程進(jìn)行開發(fā)，以提高產(chǎn)品的數(shù)字化設(shè)計(jì)、制造能力。鬼怪工作隊(duì)作為總部級(jí)的研發(fā)機(jī)構(gòu)，是整個(gè)波音公司的研發(fā)核心，對(duì)波音公司的前瞻性技術(shù)、通用性技術(shù)和支持性技術(shù)起著主導(dǎo)作用。近幾年來，波音公司98%的工業(yè)開發(fā)里程碑項(xiàng)目是由鬼怪工作隊(duì)完成的。

波音公司內(nèi)部常常采用動(dòng)態(tài)虛擬研發(fā)團(tuán)隊(duì)模式，即根據(jù)需要由各部門人員組成非常設(shè)機(jī)構(gòu)性質(zhì)的臨時(shí)研發(fā)團(tuán)隊(duì)，完成產(chǎn)品開發(fā)的戰(zhàn)略決策和產(chǎn)品設(shè)計(jì)。動(dòng)態(tài)虛擬研發(fā)團(tuán)隊(duì)使各研發(fā)部門形成了密切協(xié)作關(guān)系。公司可根據(jù)競(jìng)爭(zhēng)需要及時(shí)對(duì)虛擬團(tuán)隊(duì)進(jìn)行調(diào)整重組，快速建立起一個(gè)新的研發(fā)團(tuán)隊(duì)/部門，這種研發(fā)組織形式使波音公司可以充分利用各種研發(fā)力量，實(shí)現(xiàn)了科研與生產(chǎn)、技術(shù)與產(chǎn)品的高度統(tǒng)一。

3.3英國謝菲爾德大學(xué)與波音建立聯(lián)合制造中心

英國謝菲爾德大學(xué)與波音先進(jìn)制造技術(shù)研究中心(AMRC)將建設(shè)先進(jìn)的柔性制造工廠。AMRC將其稱為“Factory 2050”，它將是英國第1個(gè)用于合作研究的具有全部可重構(gòu)的制造與裝配設(shè)施的工廠，具有可在不同高價(jià)值組件及一次性零件之間快速切換的生產(chǎn)能力，以滿足航空航天和其他高端制造業(yè)未來需求。AMRC Factory 2050將結(jié)合運(yùn)用先進(jìn)機(jī)器人技術(shù)、柔性自動(dòng)化技術(shù)、無人工作區(qū)、即插即用機(jī)器人與虛擬環(huán)境下離線編程技術(shù)、3D打印技術(shù)、人機(jī)界面技術(shù)和新型編程與培訓(xùn)工具等。

新工廠占地面積達(dá)4 500 m2，達(dá)到BREEAM“優(yōu)秀”環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)。工廠建造將大量采用玻璃幕墻，以便可向外界展示發(fā)展中的最新制造技術(shù)。工廠將于2014年底竣工，建成后大約有50名研究人員及工程師在此工作。這一全新的工廠結(jié)合了政府、工業(yè)界及學(xué)術(shù)界的力量，起到引領(lǐng)創(chuàng)新的作用，將對(duì)英國未來經(jīng)濟(jì)的發(fā)展及確保其在全球高端制造業(yè)中處于領(lǐng)先地位具有重要作用。新工廠的創(chuàng)建獲得了英國高等教育基金協(xié)會(huì)(HEFCE)管理的研究合作投資基金提供的一千萬英鎊的支持。包括波音、空客、羅羅、BAE系統(tǒng)公司和Spirit航空系統(tǒng)公司等領(lǐng)先制造企業(yè)也都將對(duì)其進(jìn)行資金支持。新工廠目前已經(jīng)籌得4 300萬英鎊資金。

3.4日本政府?dāng)M建立類似DARPA的國防創(chuàng)新技術(shù)研發(fā)機(jī)構(gòu)

人才的缺乏是制約我國林業(yè)生態(tài)工程健康發(fā)展的重要原因。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展，現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)在造林技術(shù)中的應(yīng)用是必不可少的。因此，對(duì)植樹造林人才的要求越來越高，不僅要有扎實(shí)的林業(yè)理論知識(shí)和技術(shù)，而且要有扎實(shí)的林業(yè)理論知識(shí)和技術(shù)。需要高素質(zhì)的能熟練運(yùn)用新技術(shù)的人才。因此，加快綜合型人才的培養(yǎng)顯得尤為重要。同時(shí)，國家要加大對(duì)林業(yè)生態(tài)建設(shè)管理人員的支持和鼓勵(lì)，加強(qiáng)技術(shù)人員的在職培訓(xùn)，加強(qiáng)交流，盡快提高我國植樹造林工作水平，提高技術(shù)水平。林業(yè)生態(tài)建設(shè)水平，充分利用生物技術(shù)和遺傳技術(shù)，培育更多產(chǎn)品。具有優(yōu)良品質(zhì)和遺傳特性的品種可以提高樹木的成活率和質(zhì)量。

日本政府已經(jīng)決定從2014財(cái)年預(yù)算中留出資金，設(shè)立類似美國國防預(yù)先研究計(jì)劃局(DARPA)的新研究機(jī)構(gòu)，發(fā)展能推動(dòng)國防技術(shù)進(jìn)步的創(chuàng)新性技術(shù)。新機(jī)構(gòu)將向研究能給工業(yè)和社會(huì)結(jié)構(gòu)帶來重大變化的科學(xué)技術(shù)的私營企業(yè)和大學(xué)提供資金。這些先進(jìn)技術(shù)被認(rèn)為將最終促進(jìn)國防技術(shù)的發(fā)展。

日本版本的DARPA將設(shè)立在內(nèi)閣辦公室科學(xué)和技術(shù)政策委員會(huì)之下。類似于DARPA，該機(jī)構(gòu)也將任命項(xiàng)目經(jīng)理，使之負(fù)責(zé)發(fā)現(xiàn)有前景的研究，提供資金并對(duì)整個(gè)流程進(jìn)行管理。由于一些研究人員可能對(duì)發(fā)展國防技術(shù)存在擔(dān)心，日本政府計(jì)劃通過設(shè)定新研究機(jī)構(gòu)的投資研究政策來促進(jìn)理解，即投資于“向既有助于確保人的安全與防護(hù)，也有助于工業(yè)發(fā)展的技術(shù)”。

在確保用于“促進(jìn)創(chuàng)新性研究開發(fā)的計(jì)劃”的資金來自于2014財(cái)年政府預(yù)算之后，日本政府將開始組織該研究機(jī)構(gòu)。一名政府官員表示：“目前，國防技術(shù)僅由防務(wù)省和極少數(shù)公司開發(fā)。為了發(fā)展創(chuàng)新性技術(shù)，從廣闊的視角尋求靈感并對(duì)此努力給予有力支持是必不可少的?！?/p>

3.5俄羅斯建立軍民兩用材料廠

俄羅斯斯普利特航空系統(tǒng)公司計(jì)劃剝離俄克拉荷馬州塔爾薩工廠。據(jù)2013年8月12日《高性能復(fù)合材料》雜志報(bào)道，斯普利特航空系統(tǒng)公司宣布啟動(dòng)其俄克拉荷馬州塔爾薩工廠的剝離工作，該廠為軍、民用客戶制造復(fù)合材料和金屬機(jī)翼組件，以及金屬和復(fù)合材料地板梁。公司總裁兼CEO Larry Lawson表示：“這是一項(xiàng)戰(zhàn)略決策，讓我們的資源更側(cè)重于可增值的工程和制造領(lǐng)域，這一領(lǐng)域公司具備最強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)和增長(zhǎng)前景。我們正在減少成本，增加領(lǐng)導(dǎo)團(tuán)隊(duì)的才干。”

在設(shè)計(jì)、研發(fā)調(diào)整同時(shí)，制造模式也有創(chuàng)新。2012年，外軍、相關(guān)機(jī)構(gòu)和國外軍工制造企業(yè)在該領(lǐng)域取得了多方面進(jìn)展。美國空軍提出發(fā)展下一代敏捷制造，將促進(jìn)軍工企業(yè)快速響應(yīng)能力提升；美國國防預(yù)先研究計(jì)劃局投資建設(shè)“眾包”平臺(tái)，創(chuàng)造虛擬開放式協(xié)同工作環(huán)境，以縮短研制周期，提高研制效率；模塊化設(shè)計(jì)在武器裝備研制中得到廣泛應(yīng)用，提升武器系統(tǒng)快速研制能力；多體動(dòng)力學(xué)仿真設(shè)計(jì)優(yōu)化，縮短了武器裝備研制周期；可生產(chǎn)性設(shè)計(jì)技術(shù)受到高度重視。

3.6制造強(qiáng)國共性戰(zhàn)略措施

制造強(qiáng)國共性戰(zhàn)略措施包括：1)對(duì)新興產(chǎn)業(yè)的補(bǔ)貼和扶持；2)對(duì)前沿技術(shù)(未來技術(shù))研發(fā)的扶持；3)對(duì)中小企業(yè)的扶持；4)對(duì)競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境的優(yōu)化；5)對(duì)新產(chǎn)品市場(chǎng)的培育；6)對(duì)人才培育的改革。

加速穩(wěn)定性試驗(yàn)可在短時(shí)間內(nèi)考察制劑在極端條件下的含量變化情況，以初步預(yù)測(cè)其穩(wěn)定性，同時(shí)也是對(duì)制劑在運(yùn)輸、貯存過程中可能遇到的短暫的超常條件下的穩(wěn)定性進(jìn)行模擬考察[16]。長(zhǎng)期穩(wěn)定性試驗(yàn)可明確制劑在常規(guī)條件下貯存的穩(wěn)定性情況，以確定藥品的有效期，是穩(wěn)定性試驗(yàn)的核心[17]。本研究中，兩種包衣樣品的穩(wěn)定性無明顯差異，均較穩(wěn)定；但各時(shí)間點(diǎn)的測(cè)定結(jié)果顯示，兩種包衣樣品中薄膜包衣樣品的龍腦含量均較高，提示薄膜包衣樣品中揮發(fā)性成分損失較少。

3.7美國、歐盟未來20年先進(jìn)制造目標(biāo)

體視顯微鏡，南京江南永新光學(xué)有限公司；多功能酶標(biāo)儀，帝肯（上海）貿(mào)易有限公司；生化培養(yǎng)箱，上?？茖W(xué)儀器有限公司；高速離心機(jī)，江蘇捷達(dá)離心機(jī)制造有限公司；恒溫培養(yǎng)箱，上?？茖W(xué)儀器有限公司；高壓滅菌鍋，帝肯（上海）貿(mào)易有限公司；電子天平，沈陽科瑞永興化玻儀器有限公司；一次性培養(yǎng)皿，青島金典生化器材有限公司。

趙集這才想到，他應(yīng)該從另一側(cè)下去，推開車門，要往下跳，又回手撈起毛絨嘟狗皮帽，扣在腦袋上，“撲通”，跳下車，地凍狠實(shí)了。趙集繞過車頭，貓下腰，瞅搭車人，何良諸滿臉?biāo)?，眼睛全是眼白，定定地瞅他。趙集抱起何良諸，繞回車頭，把何良諸塞進(jìn)舵樓內(nèi)。何良諸仰肚翻白，像只僵死的蛤蟆。趙集從何良諸身上爬過去，坐在駕駛員位置上，轟響油門，車走了。

表3-1　美國、歐盟未來20年先進(jìn)制造目標(biāo)

3.8美國成立數(shù)字設(shè)計(jì)與制造創(chuàng)新機(jī)構(gòu)

2014年9月美國成立數(shù)字設(shè)計(jì)與制造創(chuàng)新機(jī)構(gòu)，工業(yè)界成員除了軍工制造業(yè)，還包括機(jī)械制造業(yè)、流程制造業(yè)、軟件業(yè)的諸多巨頭與中小創(chuàng)新企業(yè)。創(chuàng)新的方向必然是全壽命周期和全價(jià)值鏈數(shù)字化以及智能化。因此該機(jī)構(gòu)的研究方向和相關(guān)項(xiàng)目將是對(duì)美國國防部以及工業(yè)界智能制造發(fā)展思路的直觀反映。

數(shù)字設(shè)計(jì)與制造創(chuàng)新機(jī)構(gòu)提出了該機(jī)構(gòu)關(guān)注的先進(jìn)制造企業(yè)、智能機(jī)器、先進(jìn)分析和賽博物理系統(tǒng)安全等4大技術(shù)領(lǐng)域，并且給出了前3個(gè)領(lǐng)域的當(dāng)前研究重點(diǎn)，具體如下。

1)先進(jìn)制造企業(yè)。關(guān)注基于模型的企業(yè)(MBE)數(shù)據(jù)與基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。當(dāng)前目標(biāo)是建立基于最新的基于模型的定義(MBD)和技術(shù)數(shù)據(jù)包(TDP)標(biāo)準(zhǔn)，開發(fā)全標(biāo)注的三維模型；利用諸如基于協(xié)同技術(shù)的云計(jì)算等創(chuàng)新的解決方案，演示并驗(yàn)證這些三維模型在供應(yīng)商之間的可靠轉(zhuǎn)換，并且將MBE要求與車間能力進(jìn)行連接，演示并驗(yàn)證供應(yīng)鏈的集成。

2)智能機(jī)器。關(guān)注用于外形自適應(yīng)加工的即插即用工具集。當(dāng)前目標(biāo)是開發(fā)“即插即用”的軟硬件工具集，讓新舊生產(chǎn)機(jī)床和機(jī)器人在一個(gè)外形自適應(yīng)加工的模式下操作，即具備實(shí)時(shí)原位狀態(tài)感知、自適應(yīng)刀具路徑修改以及加工結(jié)果虛擬測(cè)量的能力。

企業(yè)會(huì)計(jì)核算崗位設(shè)置得以規(guī)范以后，領(lǐng)導(dǎo)們能夠及時(shí)做出相關(guān)決定，工作者接收到?jīng)Q定后應(yīng)該及時(shí)處理，并在規(guī)定時(shí)間內(nèi)上傳有效結(jié)果。這樣會(huì)使得企業(yè)的管理監(jiān)督能力得到提高。領(lǐng)導(dǎo)層加強(qiáng)了企業(yè)監(jiān)督職能在很大程度上把企業(yè)中出現(xiàn)的各種不好風(fēng)氣及時(shí)排除，員工們?cè)诟髯缘膷徫簧暇ぞI(yè)業(yè)、各司其職，發(fā)奮學(xué)習(xí)該崗位上的專業(yè)知識(shí)，按時(shí)參加培訓(xùn)并做好相關(guān)的記錄，隨時(shí)學(xué)習(xí)，努力為企業(yè)做出成績(jī)，以便幫助企業(yè)得到最快速的提升。

3)先進(jìn)分析(預(yù)先評(píng)估)。關(guān)注集成測(cè)量的設(shè)計(jì)與制造綜合模型。研究目標(biāo)是通過先進(jìn)計(jì)算模型、預(yù)測(cè)和測(cè)量工具的使用，對(duì)制造工藝和零件性能進(jìn)行預(yù)先評(píng)估，降低產(chǎn)品成本并加速推向市場(chǎng)。這些模型和工具將融入更大的產(chǎn)品全壽命周期與全價(jià)值鏈的“數(shù)字線”，實(shí)現(xiàn)更快、更精確的設(shè)計(jì)與生產(chǎn)決策。

在今后5年內(nèi)，該機(jī)構(gòu)將陸續(xù)獲得聯(lián)邦政府投入的7 000萬美元資金，以及各成員配比的2.5億美元“成本公擔(dān)”資金，支持這4大領(lǐng)域中關(guān)鍵技術(shù)的開發(fā)與轉(zhuǎn)化。

7)互聯(lián)網(wǎng)與制造業(yè)的融合變革?；ヂ?lián)網(wǎng)與制造業(yè)的融合變革已經(jīng)開始，開放程度越高的環(huán)節(jié)融合程度越深,距消費(fèi)者越近的行業(yè)融合環(huán)節(jié)越多，如圖4-7所示。

4中國智能制造2025

2015年3月5日，李克強(qiáng)總理作政府工作報(bào)告時(shí)提到，制造業(yè)是我們的優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)，要實(shí)施“中國制造2025”，堅(jiān)持創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)、智能轉(zhuǎn)型、強(qiáng)化基礎(chǔ)、綠色發(fā)展，加快從制造大國轉(zhuǎn)向制造強(qiáng)國。

4.1我國制造業(yè)存在的問題和面臨的挑戰(zhàn)

當(dāng)前的藥物治療有一些局限性，主要在于起效緩慢和對(duì)不少抑郁癥患者無效。解決難治性抑郁癥的一個(gè)策略是研發(fā)和使用非典型抗抑郁藥物。另外，NMDA受體的阻斷劑——氯胺酮的快速抗抑郁效果的發(fā)現(xiàn)及相關(guān)研究，不僅提供了嶄新的抗抑郁療法，也極大的促進(jìn)了抑郁癥發(fā)作機(jī)制的病理學(xué)研究，靶向谷氨酸能的藥物有望成為第三代抗抑郁藥，解決當(dāng)前藥物在起效時(shí)間、有效性等方面存在的問題。

我國制造業(yè)“大而不強(qiáng)”。2012年，我國制造業(yè)增加值為20 792.62億美元(見圖4-1)，在全球制造業(yè)占比約20%，與美國相當(dāng)，成為世界制造大國。我國22個(gè)工業(yè)產(chǎn)品大類中的7個(gè)大類產(chǎn)量位列世界第一，其中包括220種工業(yè)品；但存在高端失手、主機(jī)空殼化和價(jià)值鏈缺位等問題，具體表現(xiàn)在下述幾個(gè)方面。

以三才陣出戰(zhàn)的袁安、上官星雨、李離三人，也在陣中迎來了七絕逍遙陣的第三變。三人既順勢(shì)而為，已經(jīng)明白今夜七圣并非是以陣殺人，而是布陣調(diào)教佳子弟，如果發(fā)動(dòng)殺陣，轉(zhuǎn)動(dòng)死門，以七圣之能，三人早已魂飛魄散，死去不知多少回了。

圖4-1　2012年我國制造業(yè)增加值

1)自主創(chuàng)新能力不強(qiáng)。核心技術(shù)對(duì)外依存度較高，產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要的高端設(shè)備、關(guān)鍵零部件和元器件、關(guān)鍵材料等大多依賴進(jìn)口。如，我國所需的芯片80%以上依賴進(jìn)口，2012年用匯2 313億美元，超過石油；高鐵裝備所需的核心零部件/元器件80%以上需進(jìn)口。

2)產(chǎn)品質(zhì)量問題突出。國家監(jiān)督抽查產(chǎn)品質(zhì)量不合格率高達(dá)10%，制造業(yè)每年直接質(zhì)量損失超過2000億元。

3)資源利用效率偏低。單位國內(nèi)生產(chǎn)總值(GDP)能耗約為世界平均水平的2.6倍，是日本的4倍。

4)云計(jì)算帶來的價(jià)值。云計(jì)算對(duì)IT資源的標(biāo)準(zhǔn)化和匯聚，使原來由人工完成的維護(hù)任務(wù)得以自動(dòng)化實(shí)現(xiàn),云計(jì)算帶來并促進(jìn)了彈性消費(fèi)、自主服務(wù)和隨用隨付的應(yīng)用模式,滿足計(jì)算、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)等資源動(dòng)態(tài)可伸縮、高性能及低成本的需求，如圖4-5所示。

當(dāng)時(shí)的人們尚不能以科學(xué)來解釋自然現(xiàn)象、生老病死，常為此感到不安，因此可通過幻想給世間萬物罩上神秘的外衣，將人與自然萬物置于同等地位，并且在當(dāng)時(shí)出現(xiàn)了許多人神交織的故事和民族英雄故事，經(jīng)過口口相傳且經(jīng)受住了時(shí)間的考驗(yàn)，最終逐漸形成了體系化的希臘神話故事[2]。在神話故事中，神明與人一樣，擁有七情六欲、喜怒哀樂，但區(qū)別在于神明能夠永生并且希臘神話的數(shù)量是十分繁多的。

我國作為一個(gè)人口大國，要建設(shè)制造強(qiáng)國，就要促進(jìn)制造業(yè)實(shí)現(xiàn)又大又強(qiáng)。制造強(qiáng)國應(yīng)具備4個(gè)主要特征：1)雄厚的產(chǎn)業(yè)規(guī)模。表現(xiàn)為產(chǎn)業(yè)規(guī)模較大、具有成熟健全的現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)體系及在全球制造業(yè)中占有相當(dāng)比重；2)優(yōu)化的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。表現(xiàn)為產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化、基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)和裝備制造業(yè)水平高、戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)比重高、擁有眾多實(shí)力雄厚的跨國企業(yè)及一大批充滿生機(jī)活力的中小型創(chuàng)新企業(yè)；3)良好的質(zhì)量效益。表現(xiàn)為生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)先、產(chǎn)品質(zhì)量?jī)?yōu)良、勞動(dòng)生產(chǎn)率高及占據(jù)價(jià)值鏈高端環(huán)節(jié)；4)持續(xù)的發(fā)展?jié)摿?。表現(xiàn)為自主創(chuàng)新能力強(qiáng)、科技引領(lǐng)能力逐步增長(zhǎng)，能實(shí)現(xiàn)綠色可持續(xù)發(fā)展，達(dá)到良好的信息化水平。

4.2制造強(qiáng)國的特征

在200多年的全球工業(yè)化進(jìn)程中，我國與前兩次工業(yè)革命失之交臂。在“康乾盛世”1800年，我國GDP占世界約40%。也正是在這一時(shí)期，西方發(fā)生了工業(yè)革命，科學(xué)技術(shù)和生產(chǎn)力快速發(fā)展；但是，“康乾盛世”只是落日的輝煌，由于當(dāng)時(shí)的清朝統(tǒng)治者閉關(guān)自守，拒絕學(xué)習(xí)先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，在短短100多年的時(shí)間里，中國急劇墜入落后挨打的境地，1900年GDP下降到世界4%。這個(gè)歷史的教訓(xùn)刻骨銘心！

4.3“中國制造2025”重點(diǎn)發(fā)展十大領(lǐng)域

5)以信息技術(shù)為核心的科技革命和產(chǎn)業(yè)變革。全球正處于以信息技術(shù)為核心的新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革中。機(jī)器人、數(shù)字化制造和3D打印等技術(shù)的重大突破正在重構(gòu)制造業(yè)技術(shù)體系；基于信息物理系(Cyber Physical System，CPS)的智能工廠正在引領(lǐng)制造方式向智能化方向發(fā)展；云制造、網(wǎng)絡(luò)眾包、異地協(xié)同設(shè)計(jì)、大規(guī)模個(gè)性化定制、精準(zhǔn)供應(yīng)鏈和電子商務(wù)等網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造模式正在重塑產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈體系。全球制造業(yè)孕育著制造技術(shù)體系、制造模式、產(chǎn)業(yè)形態(tài)和價(jià)值鏈的巨大變革，智能制造已初現(xiàn)端倪。

“中國制造2025”重點(diǎn)發(fā)展十大領(lǐng)域包括：1)以信息化與工業(yè)化深度融合為主線的新一代信息技術(shù)；2)高檔數(shù)控機(jī)床和機(jī)器人；3)航空航天裝備；4)海洋工程裝備及高技術(shù)船舶；5)先進(jìn)軌道交通裝備；6)節(jié)能與新能源汽車；7)電力裝備；8)新材料；9)生物醫(yī)藥及高性能醫(yī)療器械；10)農(nóng)業(yè)機(jī)械裝備。

4.4深入解讀”中國制造2025”主要任務(wù)

“中國制造2025”是動(dòng)員全社會(huì)力量建設(shè)制造強(qiáng)國的總體戰(zhàn)略，是充分發(fā)揮市場(chǎng)和政府作用，統(tǒng)籌利用各方面優(yōu)良資源，以“堅(jiān)持創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)、智能轉(zhuǎn)型、強(qiáng)化基礎(chǔ)、綠色發(fā)展”，加快從制造大國轉(zhuǎn)向制造強(qiáng)國為發(fā)展方針的戰(zhàn)略對(duì)策和行動(dòng)計(jì)劃。中國制造2025主要任務(wù)如圖4-2所示。

圖4-2　中國制造2025主要任務(wù)

4.5信息技術(shù)發(fā)展的新趨勢(shì)

在“中國制造2025”重點(diǎn)發(fā)展十大領(lǐng)域中，首先提出要順應(yīng)“互聯(lián)網(wǎng)+”的發(fā)展趨勢(shì)，以信息化與工業(yè)化深度融合為主線，重點(diǎn)發(fā)展新一代信息技術(shù)。云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)等新興信息技術(shù)的飛速發(fā)展，引發(fā)了新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革。美國提出“再工業(yè)化”，德國提出工業(yè)4.0戰(zhàn)略等，都是希望借助信息技術(shù)發(fā)展重新奪回制造業(yè)優(yōu)勢(shì)。我國為破解制造業(yè)發(fā)展存在的若干問題，迎接“雙重?cái)D壓”的挑戰(zhàn)，應(yīng)對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展新常態(tài)，提出了信息技術(shù)為核心的智能制造技術(shù)。在此大背景下，對(duì)于我國制造業(yè)來說，既是極其重要的戰(zhàn)略機(jī)遇，也是極其嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，如何認(rèn)識(shí)與應(yīng)對(duì)目前的形勢(shì)將對(duì)我國制造業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。

1)微處理技術(shù)進(jìn)入后摩爾時(shí)代。微處理技術(shù)迅猛發(fā)展，為終端智能化、感知、物聯(lián)和移動(dòng)等提供了良好的技術(shù)與應(yīng)用基礎(chǔ)。多核技術(shù)迅猛發(fā)展，使微處理技術(shù)進(jìn)入后摩爾時(shí)代；將兩層或多層的有源電子元器件在垂直和水平方向上集成起來，形成三維集成電路；采用超微、超小型和納米級(jí)芯片；無源芯片技術(shù)在醫(yī)藥、傳感、物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域應(yīng)用廣闊。

2)智能終端將成為發(fā)展主流。微型器件、移動(dòng)終端、嵌入式產(chǎn)品, 微型器件及微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)：傳感器數(shù)字化，微型馬達(dá)、機(jī)械元器件集成在芯片上，在醫(yī)療、軍事和工業(yè)領(lǐng)域中應(yīng)用廣泛，為智能化開辟了廣闊的前景。嵌入式產(chǎn)品：工業(yè)時(shí)代的產(chǎn)品加入嵌入式系統(tǒng)以后就變成了信息時(shí)代的產(chǎn)品，望遠(yuǎn)鏡+嵌入式系統(tǒng)=攝像+遠(yuǎn)程傳輸。智能移動(dòng)終端：手機(jī)計(jì)算機(jī)化，智能手機(jī)終端首次超過PC機(jī)的數(shù)量；傳統(tǒng)視的計(jì)算機(jī)化，向電腦、電視和電話三合一發(fā)展。微型器件、移動(dòng)終端和嵌入式產(chǎn)品如圖4-3所示。

對(duì)于解釋變量，本文引入兩個(gè)虛擬變量：現(xiàn)金支付方式cash，現(xiàn)金和股票混合支付方式mix。如果cash=mix=0，則表示支付方式是股票支付。另外，本文選取的控制變量包括并購前一年的財(cái)務(wù)杠桿率leveragei，并購規(guī)模scalei，公司規(guī)模sizei，和成長(zhǎng)機(jī)會(huì)tobinQi.回歸模型的設(shè)定如下：

圖4-3　微型器件、移動(dòng)終端和嵌入式產(chǎn)品

3)云技術(shù)重新定義計(jì)算資源。云計(jì)算是計(jì)算領(lǐng)域最核心最重大的變化趨勢(shì)，它是寬帶互聯(lián)網(wǎng)普及和并行計(jì)算、分布式計(jì)算等技術(shù)不斷發(fā)展演進(jìn)和商業(yè)模式創(chuàng)新等共同形成的產(chǎn)物，如圖4-4所示。

2.2.2 訪談法 針對(duì)一體化體育課程體系建設(shè)問題，分別訪談了20位體育學(xué)、教育學(xué)專家學(xué)者，還訪談了具有豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的教研員、一線骨干教師35人，為一體化體育課程體系建設(shè)提出了建設(shè)性意見。

圖4-4　云技術(shù)重新定義計(jì)算資源

4)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不盡合理。產(chǎn)業(yè)和生產(chǎn)型服務(wù)業(yè)比重偏低，產(chǎn)業(yè)集聚和集群發(fā)展水平不高，具有較強(qiáng)國際競(jìng)爭(zhēng)力的大企業(yè)偏少。

圖4-5　云計(jì)算帶來的價(jià)值

官渡之戰(zhàn)是東漢末年三大戰(zhàn)役之一，也是中國歷史上著名的以弱勝強(qiáng)的戰(zhàn)役之一。此戰(zhàn)奠定了曹操統(tǒng)一中國北方的基礎(chǔ)。

6)每一次信息通信技術(shù)的重大創(chuàng)新都會(huì)為制造業(yè)帶來新的變革，這一次可能是互聯(lián)網(wǎng)引領(lǐng)的產(chǎn)業(yè)變革，推動(dòng)制造業(yè)智能化、網(wǎng)絡(luò)化，如圖4-6所示。

圖4-6　ICT技術(shù)創(chuàng)新制造業(yè)相應(yīng)變革

1. As to the knowledge of a qualified mathematics teacher in community college, what do you think are the core components? Please make a list and explain it briefly.

圖4-7　互聯(lián)網(wǎng)與制造業(yè)的融合變革

8)制造分散化。制造分散化即由集中組織生產(chǎn)向分散化組織生產(chǎn)轉(zhuǎn)變。MFG.com的創(chuàng)立源于1999年，是全球最大的制造業(yè)在線采購市場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)企業(yè)間的智能連接，聯(lián)系、整合、盡職調(diào)查和知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)。MFG.com平臺(tái)支持制造業(yè)中所有的業(yè)務(wù)需求，適用于7種語言，進(jìn)行50種貨幣的采購交易。

制造業(yè)(MFG)在線市場(chǎng)致力于服務(wù)全球制造業(yè)社群，促進(jìn)社群成員間的貿(mào)易往來，并提高效率，為全球制造業(yè)伙伴搭建更加快捷高效的交易平臺(tái)。

9)制造資源云化。制造資源云化即將社會(huì)制造資源有效組織按需取用，如圖4-8所示。

分析國際的幾種觀點(diǎn)及動(dòng)向可知，新一輪工業(yè)革命是信息技術(shù)與制造業(yè)的深度融合，是以制造業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化為核心，建立在物聯(lián)網(wǎng)和務(wù)(服務(wù))聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上，同時(shí)疊加新能源、新材料等方面的突破，這將給世界范圍內(nèi)的制造業(yè)帶來深刻變革，而印度、越南和印尼等發(fā)展中國家則以更低的勞動(dòng)力成本承接勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)移，搶占制造業(yè)的中低端；因此，我國制造業(yè)正面臨來自歐美發(fā)達(dá)國家和發(fā)展中國家的“前后夾擊”的雙重挑戰(zhàn)。

圖4-8　制造資源云化

圖4-9　泛在協(xié)同智能制造

10)智能制造。在互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算和大數(shù)據(jù)等泛在信息的強(qiáng)力支持下，地域不分東西南北，人不論男女老幼，實(shí)現(xiàn)泛在協(xié)同智能制造，如圖4-9所示。

4.6智能制造重大工程主要內(nèi)容

智能制造重大工程主要內(nèi)容如圖4-10所示。

圖4-10　智能制造重大工程主要內(nèi)容

4.6.1智能工廠

1)核心關(guān)鍵技術(shù)。研究IP化工業(yè)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控、信息物理融合技術(shù)、工控過程信息安全與防護(hù)技術(shù)等。

2)智能系統(tǒng)集成設(shè)備。研制信息實(shí)時(shí)采集、工業(yè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、過程監(jiān)控設(shè)備、安全保障與防護(hù)設(shè)備等。

3)構(gòu)建智能化車間/工廠。在鋼鐵、石化和冶金等行業(yè)構(gòu)建高度智能化工廠示范，降低生產(chǎn)過程能源消耗、排放；在航空航天、工程機(jī)械行業(yè)，構(gòu)建智能車間，提高生產(chǎn)產(chǎn)品個(gè)性化響應(yīng)能力，提高產(chǎn)品質(zhì)量。

4.6.2網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造

研究個(gè)性化定制、創(chuàng)客與眾包設(shè)計(jì)、敏捷生產(chǎn)和制造服務(wù)等先進(jìn)的互聯(lián)網(wǎng)制造模式；開發(fā)產(chǎn)品創(chuàng)意創(chuàng)新設(shè)計(jì)、云服務(wù)和工業(yè)大數(shù)據(jù)決策支持平臺(tái)；在制造業(yè)信息化科技工程的基礎(chǔ)上，開展應(yīng)用試點(diǎn)示范，促進(jìn)制造業(yè)務(wù)模式、企業(yè)協(xié)作方式創(chuàng)新，增強(qiáng)產(chǎn)業(yè)鏈整體競(jìng)爭(zhēng)力，改造提升傳統(tǒng)制造業(yè)和促進(jìn)新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

4.6.3智能機(jī)器人

1)技術(shù)攻關(guān)。開展機(jī)器人應(yīng)用技術(shù)、產(chǎn)業(yè)瓶頸技術(shù)及下一代機(jī)器人核心技術(shù)研究。

2)機(jī)器人產(chǎn)品研制。研發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的工業(yè)機(jī)器人、特種機(jī)器人及服務(wù)機(jī)器人產(chǎn)品及關(guān)鍵零部件。

3)批量化應(yīng)用。在汽車、民爆、制藥、電子和食品等典型行業(yè)，結(jié)合其他智能裝備開展機(jī)器換人應(yīng)用，構(gòu)建智能生產(chǎn)線，提高產(chǎn)品質(zhì)量和效率，改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)。

4.6.4高端成套裝備

1)智能機(jī)床。在04專項(xiàng)基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)從高性能化向智能化升級(jí)發(fā)展，研究智能數(shù)控系統(tǒng)，自學(xué)習(xí)自適應(yīng)監(jiān)測(cè)優(yōu)化運(yùn)行、智能工藝規(guī)劃、CPS網(wǎng)絡(luò)通信標(biāo)準(zhǔn)等關(guān)鍵技術(shù)和應(yīng)用。

2)新一代柔性電子制造裝備。面向穿戴式電子等新興產(chǎn)業(yè)，研究開發(fā)柔性電子制造關(guān)鍵技術(shù)、重大制造裝備、系統(tǒng)集成和示范應(yīng)用等。

3)智能一代機(jī)械產(chǎn)品創(chuàng)新應(yīng)用示范工程。在“數(shù)控一代”基礎(chǔ)上，圍繞紡織、輕工、印刷等重點(diǎn)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，開發(fā)一批成套裝備與生產(chǎn)線，實(shí)現(xiàn)機(jī)械產(chǎn)品從數(shù)字化向智能化轉(zhuǎn)型升級(jí)。

世界經(jīng)濟(jì)大流通時(shí)代，國際經(jīng)濟(jì)交往中常用的商務(wù)英語越發(fā)顯得重要了，如果沒有翻譯的存在和加入，外貿(mào)和交流是不可想象的。一個(gè)合格的商務(wù)英語翻譯，不僅僅需要熟練的翻譯技巧，在不同的語言中架起通暢的橋梁，而且還要不斷了解和熟悉各民族間的文化價(jià)值取向，揚(yáng)長(zhǎng)避短地調(diào)和其內(nèi)在的語言文化差異，為經(jīng)濟(jì)工作提供正確便捷的服務(wù)。

4.6.53D打印制造

1)核心關(guān)鍵技術(shù)。研究專用材料、工藝規(guī)律與控制、分析檢測(cè)與質(zhì)量控制、 多材料復(fù)合制造等技術(shù)。

2)3D打印裝備。研究高溫合金、高強(qiáng)度塑料 、復(fù)合材料和低成本普及型等3D打印整機(jī)，攻克關(guān)鍵零部件技術(shù)及專業(yè)軟件。

3)示范應(yīng)用。重點(diǎn)開展航空航天關(guān)鍵結(jié)構(gòu)件直接制造、醫(yī)療個(gè)性化定制和創(chuàng)客眾包等創(chuàng)意設(shè)計(jì)的示范應(yīng)用。

4.6.6智能制造保障基礎(chǔ)

與材料領(lǐng)域協(xié)同攻關(guān)，突破一批高端基礎(chǔ)部件和基礎(chǔ)工藝；研制一批高端傳感器、儀器儀表；建成一批面向基礎(chǔ)部件的測(cè)試驗(yàn)證平臺(tái)，形成基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫;研發(fā)平臺(tái)軟件和核心知識(shí)庫系統(tǒng)；研究安全體系、安全保障核心技術(shù)和安防設(shè)備與產(chǎn)品；研究共性技術(shù)、關(guān)鍵產(chǎn)品、軟件接口和安全保障標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。

(待續(xù))