安徽智能制造业调研报告

wordword文档可自由复制编辑附件2：关于安徽省智能制造业有关情况的报告（第三稿）（草案-供参考）安徽省发展和改革委员会

2012年10月智能制造是针对产品与装备的设计制造过程，利用信息感知、决策判断、安全执行等先进智能技术，形成人类专家与智能机器共同组成的人机系统，实现产品、工具、环境和工人等资源的最佳组织与优化配置，扩大、延伸和部分取代人类在制造过程中的体力与脑力劳动。智能制造技术由人工智能技术、机器人技术和数字化制造技术等相结合，贯穿于设计、生产、管理和服务等制造业的各个环节，催生形成智能制造业，引领第三次工业革命的制造业变革。智能制造业产品形态和服务模式主要包括：关键智能制造技术、高端制造装备、工业机器人、智能化制造成套设备、核心基础部件、智能设计和制造服务软件、服务于制造的云计算或物联网智能服务业等。智能制造业不是单元技术的简单集成，而是制造模式的一种创新，其主要特点如下：（1）以知识为核心。智能技术为知识的获取、积累、分析、处理提供了十分有效的方法，智能制造是以知识为核心的制造。（2）改变制造模式。制造商与客户、市场的联系更为密切，对以批量生产为目标的传统制造模式进行变革，发展面向客户需求为主、兼顾生产效率的定制化、个性化制造模式。（3）提高管理效率。减少了管理层次，容易实现扁平化管理。（4）生产组织更便捷。综合利用企业专业化运行机制和制造资源社会化等优势，实现更大跨度资源集成，形成一批智能制造企业，促进一批新型制造模式诞生。（5）降低产品成本和资源消耗。将现阶段资源高消耗和环境高污染的耗能制造，转变为资源节约型和环境友好型的绿色制造。一、国内外智能制造业发展现状、特点和趋势1、国际智能制造业发展情况第一次工业革命的标志，是1776年蒸汽机和珍妮纺织机的发明，机械化代替手工方式，大大提高了劳动生产率。第二次工业革命的标志，是1905年福特的流水线生产方式的出现，管理的集约化促进了劳动生产率进一步提高。第三次工业革命，就是以数字化制造与新型材料的应用为标志，制造业智能化变革已引发新的工业革命。20世纪50年代以来，数控技术、机器人技术和计算机辅助设计技术相继诞生，并逐步引入制造过程，实现了产品多样化柔性制造的初级阶段。传感技术的发展和普及，为大量获取制造数据和信息提供了便捷手段。人工智能技术的发展为生产数据与信息的分析和处理提供了有效的方法。信息技术和自动化技术使制造业的发展模式、运行效率等发生了深刻变化。智能制造是制造自动化、制造数字化发展的必然结果和高级阶段。发达国家十分重视智能制造技术，将其列入国家发展计划，并加以大力推广和应用。特别是金融危机以来，智能制造成为世界主要工业化国家重振制造业的重要突破口。美、德、日等国政府纷纷提出通过发展智能制造来重振制造业。2011年6月，美国正式启动包括工业机器人在内的“先进制造伙伴计划”，2012年2月又出台“先进制造业国家战略计划”，提出通过加强研究和试验税收减免、扩大和优化政府投资、建设智能制造技术平台，以加快智能制造的技术创新2012年1月11日在《华盛顿邮报》撰文提出：“当我们将人工智能、机器人和数字制造技术相结合，将会发生一场制造业的革命。它使得美国企业家在本地建厂开工，生产出各种各样的产品。这样，中国还如何能与我们竞争？美国注定要重新获得制造业的领导权，而很快就该轮到中国去担忧了。”2、国内智能制造业发展情况经过30余年的改革开放，我国经济发展取得了举世瞩目的成就，经济总量已跃居全球第二位，已经成为全球制造大国。由于土地、劳动力等要素成本的不断上升，正面临来自发达国家高端压制和发展中国家低端承接的“双向挤压”同时也为经济发展付出了巨大的资源和环境代价。进入新世纪后，我国经济发展的资源环境“瓶颈”约束明显加大，关键核心技术的自主创新能力依然较弱，机械电子装备的关键材料和核心部件依然受制于人。中科院路甬祥院士指出“我国制造业及其产品的物耗、能耗、排放强度较高，信息化、智能化水平较低，仍然处于全球制造业产业链的中低端。中国制造业亟需实现由大转强的历史跨越，绿色、智能制造应成为中国制造业发展的方向”。近年来，有关部门十分重视智能制造业的培育和发展，已经发布了《智能制造装备产业“十二五”发展规划》、《智能制造科技发展“十二五”专项规划》，设立了智能制造装备发展专项和相关重大科研项目，大幅增长研发资金，有力推进了我国智能制造业的发展，产业体系开始形成。2010年，我国智能制造装备产业销售收入已超过3000亿元，“十二五”期间，智能制造装备产业年均增长率有望超过25%。到2015年，智能制造装备市场规模将超过1万亿元，占高端装备制造业比重将达到20%。未来5-10年将是以智能装备产业为核心的智能制造产业的高速发展期。3、我国智能制造业发展的主要问题（1）高端装备对外依存度高目前我国智能制造装备难以满足制造业发展需求，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、90%高档数控机床的核心数控系统技术、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。（2）关键支撑技术及核心基础部件主要依赖进口高端装备关键技术自给率低，先进的传感器等基础部件、精密测量技术、智能控制技术、智能化嵌入式软件等先进技术严重缺乏，重要基础支撑技术和关键零部件主要依赖进口，如新型传感器等感知和在线分析技术、典型控制系统与工业网络技术、高性能液压件与气动元件、高速精密轴承、大功率变频技术、特种执行机构等。（3）“两化”融合程度低我国制造业的“工业化与信息化”融合程度较低，低端CAD软件和企业管理软件已十分普及，但应用于各类复杂产品设计和企业管理的智能化高端软件产品缺失，信息技术和相关软件产品与制造工艺技术融合不够。（4）智能制造基础研究能力不足我国智能制造基础研究能力和人才培养不足，主要采用技术追踪和技术引进。对引进技术的消化吸收力度不够，自主创新产品和服务模式匮乏，需要进一步深入研究具有智能化和信息化等特征的控制系统及软件，突破3D打印和工业机器人控制等一批智能制造技术，加快发展先进材料、先进铸造、先进成形工艺等前沿领域，进一步拓展智能制造技术产业应用发展空间。二、我省智能制造业基本现状1、我省智能制造业现在基础近年来，我省高度重视智能制造业中智能化高端制造装备、制造过程智能化技术与系统、关键支撑技术及基础核心部件等领域的发展，开发研制了一批面向国民经济支柱产业的智能化高端装备，重点是箱体类精密工作母机、工程机械石化装备、复合材料成形装备、新能源装备等智能化制造装备；围绕我省汽车、工程机械产业中的智能制造诸多环节，开发了多种智能传感器与仪器仪表、高性能液压元件和密封件，研制了以工业机器人为核心的汽车自动化柔性生产线，形成了一批具有自主知识产权、自主品牌和国际竞争力的重点企业。（1）智能锻压装备设计生产制造领域具有突出优势锻压装备是我省发展较早的产业，主要产品有大型数控薄板拉伸冲压成型液压机、汽车纵梁冲压成型液压机、大型薄壁管精密校直液压机、粉末液压机等，广泛应用于汽车制造、轻工家电、航天航空、军工、石化、造船及新型环保材料应用等领域。目前已形成以合肥合锻机床股份有限公司为核心的大型锻压成型机床企业和以马鞍山博旺镇为中心的中小型剪板、折弯、冲压及机床制造产业群。现已具有年产1500台套大型数控精密液压机和年产3000台其它锻压机床的生产能力，年创产值约50亿元，年增新产品50余项。目前拥有的技术，主要包括大型液压机的数字化设计及制造、数字化生产制造技术、数控汽车覆盖件生产线连线技术、锻压机床精密控制技术、剪板机同步控制技术等。拥有一批专利和标准，在国内同类产品技术上占有领先优势。合肥合锻机床有限公司和合肥工业大学共同研发的镁铝合金智能等温锻造液压机、高速列车轨道加工智能成形装备生产线、精密智能校直机、节能环保型伺服双动液压机等新型智能制造装备，已达到世界先进水平。（2）数控金属切削机床产品具有一定特色芜湖恒升重型机床股份有限公司的数控双柱立式车床和精密镗铣床，市场占有率较高。现已具备重型镗铣床的设计开发能力，能针对能源行业需求，开发出刚性好、精度高的大型立式车床和精密镗铣床。安庆鸿庆精机公司的立式和卧式加工中心，在国内同行业起步较早，有较好的市场信誉，在国内针对发动机箱体零件首创了7轴加工中心，改变了传统加工中心的装夹次序，大大提高了生产效率。我省年生产数控金切机床达到5000台套，产值约30亿元。（3）机器人及控制应用技术在国内形成新的技术优势以芜湖奇瑞装备公司为代表的一批新兴高档数控装备企业充分发挥在机器人控制及应用技术方面的优势，针对汽车制造领域开发出一批独具特色的工业机器人和相关数控装备，技术优势明显，产品技术集成度高，具有一定的高技术附加值。（4）汽车及家电装配生产线设计开发形成完整体系为了装配生产线能大幅度减少工人劳动强度，提高产品装配质量，国际上已逐渐形成新的数控装备研发领域。我省在装配生产线技术开发领域处于国内领先地位，具有一定的知名度。以安徽巨一自动化装备有限公司为代表的一批企业，结合汽车工业的高速发展，充分抓住机遇，自主研发了多条汽车装配生产线，并逐渐形成完整的技术体系和规范，填补了国内装配生产线部分空白。以安徽鲲鹏装备模具制造有限公司为代表的一批企业，专业从事家电成套装备的研发、生产和制造，已成功应用在国内外知名家电企业，替代了进口，达到国际先进水平，提高了家电产品的生产效率。以安徽正远包装机械为主的中立式包装机、粉末包装机、自动称量机、全自动真空包装机、二次包装机等技术水平处于国内前列。特别是重袋包装机和二次包装机技术属于国内首创，已和多家世界500强企业签订全球采购战略计划（5）部分基础件产品居国内领先地位以皖南电机、六安江淮电机，安徽恒大自动化公司为主的电动机及大型潜水电泵等产品快速发展，在国内行业处先进水平。皖南电机股份公司的电机产品获国家名牌产品，并形成了以该公司为主体的电动机产业集群。以芜湖鑫龙电器等企业为主的11万KV及以下高压开关设备在国内市场有稳定基础，占有率逐年提高。以安徽中鼎控股（集团）股份有限公司为主生产的橡胶密封件和特种橡胶制品，广泛应用于汽车、工程机械、石化、办公自动化等领域，处于国内领先水平，新开发的智能分拣系统已逐步占据国内市场。以合肥长源液压股份有限公司为主生产的各类液压元件，广泛应用于现代农业机械、工程机械及专用车辆等领域，已形成年产各类液压元件120万台（套）的生产能力，规模位居国内同行前列。（6）新型节能型工程机械产品不断涌现工程机械是安徽装备制造业发展较快的重点产业，叉车、挖掘机、重装正面吊、汽车起重机、混凝土泵车等一批重点产品在全国同行业具有较强的市场竞争力。回转支承、液力变矩器、平衡重等重点零部件不仅满足本省配套需求，在国内外市场均有较好信誉。以合力股份公司为代表的新型节能型混合动力叉车等产品已达到国际先进水平。目前全省工程机械行业具有年产叉车7万台、挖掘机2万台、汽车起重机1500台的生产能力。（7）资源开采与加工机械规模较大以合肥水泥研究院和海螺水泥公司为代表的水泥成套设备居国内先进水平，产品在国内水泥行业有较高的市场占有率，并已批量出口到东南亚等地。合肥水泥研究院的水泥设备获国家名牌产品称号。以安徽山河矿业装备为代表的高端煤炭机械、矿山机械和相关配件，对促进安徽煤炭工业发展发挥了重要作用。（8）在智能服务机器人和传感技术领域突破了一批关键技术针对社会老龄化加剧现象和肢体残障患者康复需要，中科院智能所研制了助力机器人和康复机器人。针对恶劣环境，开发了核极端环境遥操纵机器人，多维力传感器结构和数据处理方法，在国际上占据重要地位，在航空航天、先进制造及竞技体育领域获得广泛应用。目前我省拥有与装备制造相关的3个国家级、32个省级工程技术中心，7个安徽省数字化设计与制造、现代矿业工程、冶金工程与资源综合利用、仿生感知与智能机器人技术、工业车辆等重点实验室，在高校、企业和研究院所拥有一批从事智能制造技术和产品研发专业研发团队。2、我省智能制造业区域和行业分布情况据不完全统计，安徽省现有智能制造企业87家，总体分布不均。合肥市科教基础雄厚，人才优势相对突出，交通方便，招商相对容易，拥有智能制造企业最多，达到38家芜湖、马鞍山、蚌埠等市工业基础雄厚，需要解决的智能制造问题更面向于生产实际，企业数分别为8家、10家和7家四市累计63家，占全省72.4%份额。其它各市智能制造企业数累计为24家，各市智能制造企业数量具体分布如图1所示。2011年上述87家企业销售收入总额达到371.07亿元。各市由于企业数量的差异，销售收入有较大差距。合肥市由于企业数量最多，销售收入也是最多，占全省62.83%。芜湖马鞍山和蚌埠等市部分企业刚刚起步，销售收入总额并不显著，占全省份额分别为8.41%、7.9%和3.9%。四市累计销售额占全省83.04%。宣城市由于安徽皖南电机股份有限公司（12亿）和安徽中鼎控股（集团）股份有限公司（3.35亿）等重点企业落户虽然企业数量不多，但销售额却占全省4.5%。六安市（4家企业）和铜陵市（2家企业）也是同样原因销售额分别占全省4.5%和1.77%，重点企业的带动作用表现明显。2011年各市智能制造企业销售收入分布如图2所示。2011年各市智能制造业企业销售收入图22011年各市智能制造业企业销售收入我省智能制造企业在各领域发展比较均衡，从事智能专用装备领域企业数最多，达到24家，自动化成套生产线16家，精密控制系统12家，精密和智能仪表10家，关键基础零部件、元器件及通用部件13家，高档数控机床与基础制造装备领域企业12家。我省智能制造业中的各领域企业数量如图3所示。智能制造业企业重点发展领域分类统计-自动化成套生产线116-智能专用装备丨24-精密控制系统-精密和智能仪器仪表10-关键基础零部件、元器件及通用部件^^"13高档数控机床与基础制造装备12051015202530图3智能制造业企业重点发展领域企业数3、我省智能制造业发展的主要问题（1）部分领域技术领先但规模不大我省虽然在大型数控机床的数字化设计、数控汽车覆盖件生产线控制系统、大型立车制造、锻压机床精密控制等高档数控机床设计开发领域具有国内领先优势，但企业分布在合肥、芜湖、安庆等多座城市，相互间交流不畅，自相竞争，不同企业间同类产品重复建设，消耗了资源，阻碍了技术进步和企业发展。从全省角度看，如果区域之间形成不了合力，虽然在部分技术领域居国内领先地位，总体规模不易迅速壮大,缺乏年产值百亿规模以上的企业。（2）智能制造相关技术人才不足从调研情况看，各市高度重视人才的引进和培育，比如，合肥市实施“千人培训”计划，采用多种办法促进工人的综合素质和业务技能。但总体来看，我省高技术人才状况令人担忧，人才向发达省份流失现象严重，特别缺少人工智能、机电控制、信息技术等领域的杰出专家、高技术人才和熟练技术工人，不易形成技术合力，协同开发创新产品，企业技术研发的持续性不能保证。（3）关键零部件和核心基础部件缺乏我省虽然是数控锻压机床和数控金切机床制造生产优势省份，但缺乏关键零部件和核心基础部件配套商，如精密智能锻压机床需要的比例伺服阀和节能型比例泵，高寿命的油缸密封圈、气动元件等主要依赖进口，数控金切机床的数控系统、伺服电机、精密轴承和主轴电机等主要来源于发达省份。由于不具备优势核心基础部件产业，产品依赖度高，产品制造周期长，新产品研发受到严重制约，尚未形成智能制造产业链完全体系。（4）现有智能制造创新平台效能不高智能制造业发展动力是持续不断科技创新，其本质是庞大创新与服务团队的协同能力的竞争。美国硅谷成功的关键不仅仅因为有斯坦福、加州伯克利大学等著名高校和先进技术，更重要的是有完善的创新平台和配套服务，促使产学研一体化和科技成果产业化。目前各市也高度重视产学研合作，但仍存在产学研形式单一、解决重大领域技术问题能力不强、承担国家级项目少、新技术战略联盟较少、重大科技创新不多、追踪如3D打印等前沿技术不紧密等问题，创新主体势单力薄，缺乏公共平台及协同机制。三、发展我省智能制造业的总体思路和重点领域1、发展思路根据国家《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》，结合我省战略新兴产业发展需要和现有产业基础，我省智能制造业发展思路是：紧跟国际智能制造技术的发展趋势，坚持依托优势、保持特色、抢占先机、开拓创新原则，研发相关智能化高端装备、制造过程智能化技术与系统、关键支撑技术及基础核心部件产品，形成产业规模和集聚示范效应；打破国外垄断，攻克工业机器人、高档数控装备中关键技术；引进智能制造领域杰出人才，培养一批专业技术人才，全面增强我省制造业竞争力。2、我省智能制造业5-10年发展目标（1）高档数控装备和工业机器人目标以结构调整和产业升级为主线，重点发展高端智能数控机床和加工中心、数控重型机床、大型数控快速液压机、工业机器人等优势特色产品，每年研发出3-5项具有自主知识产权的重高端智能制造装备，形成标准3-5项，满足国家重大工程和重点项目需要，替代进口，扩大出口，提高市场占有率。逐渐形成2-3家百亿产值规模的高端装备生产制造企业，打造2-3个产业制造集群。（2）智能成套装备目标不断增强智能成套装备开发能力，将智能制造技术应用于航空航天、海洋、轨道交通、能源、轻工、食品、现代农业等领域,拓展市场覆盖面，每年新开发产品10项，部分产品市场占有率达到90%。（3）关键零部件和核心基础部件目标关键零部件和核心基础部件企业着重解决产能规模偏小，可靠性低等难题，产品向“两极”发展，拓展市场，建立健全零部件配套市场，形成具有全国影响的零部件制造企业5-10家。（4）人才和平台建设目标鼓励科研人员深入研究智能制造基础理论，掌握先进设计、制造和控制技术，制定相应技术与安全标准，增强产业竞争力，抢占制造业价值链高端，提高自主创新能力。争取引进杰出领军人才10-15人，形成优势团队4-5个，新申请国家级企业技术中心3-5个，国家级、省部级重点实验室2-3个，省级工程（技术）研究中心10个。3、我省智能制造业重点发展领域（1）工业机器人领域掌握伺服控制、机器人动力学、传感器和复杂空间机构等关键核心理论和技术，攻克工业机器人本体、精密减速器、伺服驱动器和电机、控制器等核心部件的共性技术，实现Kg—250Kg工业机器人、并联机器人的产业化，特种机器人批量生产。重点面向焊接、物料抓取搬运等领域应用，推动国产工业机器人在汽车、航空航天、能源、海洋装备等行业的应用，实现工业机器人及其核心部件的技术突破和产业化，拓展工业机器人的应用和服务领域，生命康复和助老助残机器人、服务（如教育、科普、娱乐等）机器人开发应用。（2）高档数控机床领域掌握整机动态设计、先进工艺、功能复合、摩擦磨损、可靠性设计、节能降耗等关键理论和核心技术，发挥我省已有数控锻压机床、数控金切机床、齿轮数控系统等产品生产制造优势，主动承担国家重大工程和项目急需的成套装备任务，扩大安徽数控机床行业在国内外影响力，拓展产品市场，重点解决我省数控机床存在的自主开发能力薄弱、专业化配套体系尚未形成、功能部件发展滞后、产品自动化水平低、可靠性和精度保持性差等突出问题。（3）智能农业装备领域重点针对现代精准农业生产需要，解决现有农机设备中存在的品种单一、性能不稳定、作业机具少、机具配套比低、大型机具少、产品耐久性不高等突出问题。大力开发以农林牧业为操作对象、兼有信息感知和四肢行动功能、可重复编程的智能农业装备，应用于蔬菜嫁接、植物栽培、农产品收获、农产品分级等农业生产活动，促进我省农业机械化发展。（4）新型节能环保型工程机械领域针对减少有害废气排放、降低噪声和振动、保证整机操作安全、改善舒适性等目标，通过攻克智能工程机械电子控制器技术，研发电动驱动、混合动力驱动等新型节能环保型工程机械，提高工程机械的产品节能环保指标，扩大产品出口市场。通过传感器、和远程遥控的部分技术来获取环境信息，开发具有自我感知、自主决策、自动控制、不需要操作人员的参与的智能化工程机械，应用于危险或人类难以进入的水下、高温、高压、核辐射等作业环境。（5）运载工具和国防装备智能加工设备领域重点依托我省现有精密数控锻压成形装备优势，紧密结合运载工具和国防装备中有色金属材料新型加工工艺特点，开展大型航天用镁铝合金复杂曲面温热成形工艺、高速铁路轨道热成形工艺、舰船厚板复杂曲面成形工艺、大型零件精密快锻工艺、大型零件粉末冶金工艺、多自由度数控锻压成形设备、节能锻压设备智能数控系统等技术攻关，围绕国家战略需求，提升精密数控锻压技术水平，保持该领域技术优势，进一步拓展市场，扩大生产规模。（6）智能过程控制装备和自动化生产线领域围绕汽车、微电子、能源、石化、矿山、冶金、煤炭、电力、轻工等领域生产需求，开发自动化成套装备，替代人工在危险环境操作，保障安全生产，提高产业能力。针对汽车工业重点开发以工业机器人为核心的装配生产线；针对煤炭工业重点开发掘进机、采煤机、安全救生舱、多功能钻机等自动化控制产品；针对石化工业重点开发年产18万吨化肥成套设备制造、日处理30万吨城市污水处理设备、30万KW电厂除尘成套设备以及天然气加气站成套设备、自动控制反应釜（罐）、自动包装码垛机等产品；针对矿山工业重点开发日产2500-5000吨水泥成套设备；针对微电子工业重点开发智能电子封装设备。针对轻工家电领域重点开发家电自动生产线、自动包装机械、医药器材生产机械、智能粮食色选机械、饮料自动灌装机等产品。（7）基础元器件领域重点发展精度高、稳定性好、响应迅速的压力、流量、物位、成分仪表与执行器，智能电网先进测量仪器仪表，材料分析精密测试仪器与力学性能测试设备，无损检测及环境、安全检测仪器，恶劣环境下特种测试仪器。高性能液压元件和密封件，重点以集成控制创新为先导，把系统的成套解决方案与关键技术突破结合起来，抢占高端技术产品市场，产品技术和可靠性水平具有与国外同类先进产品抗衡的能力，产品外观及零件加工质量、性能参数达到国际水平。（8）智能制造软件和服务管理软件领域本领域重点围绕企业需求，推动企业信息化改造，加大CAD/CAM、MES、ERP、MRP等软件的培训和示范，促进企业技术中心发展，从产品开发、生产制造、集约化管理等多方面实现网络化、信息化建设，建设设计制造管理冗余时间，提高企业管理效益。四、推进我省智能制造业发展的措施和建议1、加强组织引导，汇聚创新要素为抢占先机，加快智能制造业发展，建议成立专门领导机构，组织相关部门，调动各方面资源，多方汇聚创新要素，出台相应的优惠政策，加大扶植