融合发展-迈向制造强国的战略路径

朱森第中国机械工业联合会2015年9月18日，绵阳，先进制造大会融合发展——

迈向制造强国的重要战略路径2新常态下的制造业思维经济发展新常态的特征在工业领域的体现尤为明显，工业增长正从高速转向中高速，经济结构正从增量扩能为主转向调整存量、做优增量并举，发展方式正从规模速度型转向质量效率型，发展动力正从要素驱动转向创新驱动。主动适应新常态，要科学看待增长速度的回落，要加快产业结构调整，要全面深化改革和扩大开放。——2014年12月22日全国工业和信息化工作会议Zhusendi,ChinaMachineryIndustryFederation3我国制造业必须实现四大转变由要素驱动向创新驱动转变由低成本竞争优势向质量效益竞争优势转变由资源消耗大、污染物排放多的粗放制造向绿色制造转变由生产型制造向服务型制造转变一条主线——融合：信息技术与制造技术深度融合

产品与服务的融合

信息化与精益化融合

互联网与制造业融合Zhusendi,ChinaMachineryIndustryFederation44Zhusendi,ChinaMachineryIndustryFederation制造业的发展方向美国——大力发展先进制造业，实施先进制造伙伴计划，核心是“人工智能+机器人+数字化制造。德国——工业4.0，保持和赢得德国制造业优势，核心是智能（网络、信息）物理系统CPS（Cyber-PhysicalSystems）。4绿色

智能

融合

服务

超常5两化深度融合为主线

智能制造为主攻方向迈向制造强国的第一个十年，以两化深度融合为主线，化解当前制造业的诸多矛盾，提升制造业的效率、效益和层级，促进实现四个转变。在两化深度融合的推进中，以智能制造为主攻方向，力求在制造业的自动化、数字化、智能化方面取得突破，扇形牵动制造业两化深度融合，面上取得成效。Zhusendi,ChinaMachineryIndustryFederation6智能制造为迈向

制造强国的主攻方向制造大国两化深度融合（跨界、交叉、嵌入、复合）绿色制造（产品、制造工艺、全生命周期）智能制造服务型制造（产品与服务融合，增值服务）制造强国创新协同Zhusendi,ChinaMachineryIndustryFederation创新协同融合融合（fusion）：熔成或如熔化那样融成一体。融合是将不同性质、不同性状、不同形式、不同类型的事物结合在一起而生成一种新的事物。融合即创新，融合为创新的重要形式，融合发展是实现创新驱动的具体途径。融合发展促进制造业转型升级、加速制造业不断演进，融合发展是趋势、是潮流。7Zhusendi,ChinaMachineryIndustryFederation融合发展——

迈向制造强国的战略路径两化融合——走新型工业化道路信息技术、高新技术与制造业融合——发展先进制造业军民融合——军工民用产业协同高效发展互联网与各领域融合——互联网+行动计划产品与服务的融合——服务型制造人工智能与制造业融合——智能制造云计算与制造技术融合——云制造8Zhusendi,ChinaMachineryIndustryFederation9信息化与工业化融合

走新型工业化道路制造业工业社会信息社会工业化、信息化制造业中国特色新型工业化道路科技含量高经济效益好资源消耗低环境污染少人力资源优势

得到充分发挥两化融合Zhusendi,ChinaMachineryIndustryFederation10Zhusendi,ChinaMachineryIndustryFederation信息技术高新技术融入

加快发展先进制造业传统制造业信息技术高新技术信息技术高新技术先进制造业高新技术产业信息技术高新技术制造过程自动化智能化产品数字化智能化生产型制造

服务型制造军民融合寓军于民，打造稳固、宽厚的军工基础。军工领先，国防军工技术引领民用领域。以民强军，先进民用技术加快军工发展。军转民用，军工技术用于民品开发。军民结合，军民资源得到高效协同利用。11Zhusendi,ChinaMachineryIndustryFederation互联网+行动计划12Zhusendi,ChinaMachineryIndustryFederation互联网+创业创新协同制造现代农业智慧能源普惠金融益民服务高效物流电子商务便捷交通绿色生态人工智能2015年7月5日《北京青年报》“互联网+”制造业“互联网+”协同制造，积极发展智能制造和大规模个性化定制，提升网络化协同制造水平，加速制造业服务化转型。“互联网+”人工智能，加快人工智能核心技术突破，培育发展人工智能新兴产业，推进智能产品创新，提升终端产品智能化水平。13Zhusendi,ChinaMachineryIndustryFederation14从生产型制造到服务型制造生产型制造服务型制造现代制造服务业以生产、加工、组装为主体的制造业以制造与服务的融合为主体的制造业围绕制造活动和制造过程所开展的一系列服务活动Zhusendi,ChinaMachineryIndustryFederation信息通信技术现代服务业与用户工艺结合，以用户实现价值为目标产品+服务求解+模式云制造云制造，是在“制造即服务”理念的基础上，借鉴了云计算思想发展起来的一个新概念。云制造是先进的信息技术、制造技术以及新兴物联网技术等交叉融合的产品，是制造即服务理念的体现。采取包括云计算在内的当代信息技术前沿理念，支持制造业在广泛的网络资源环境下，为产品提供高附加值、低成本和全球化制造的服务。——百度百科15Zhusendi,ChinaMachineryIndustryFederation云制造图示16Zhusendi,ChinaMachineryIndustryFederation设计即服务（DaaS）生产加工即服务（FaaS）实验即服务（EaaS）仿真即服务（SimaaS）经营管理即服务（MaaS）集成即服务（InaaS）IaaSPaaSSaaS单主体单阶段制造模式多主体单阶段协同制造模式多主体跨阶段协同制造模式多主体按需获得制造能力模式制造全生命周期活动云计算技术信息化制造技术物联网技术高性能计算技术服务计算技术人工智能技术云制造技术基础网络云制造服务模式云计算服务内容云制造服务内容参考百度图片e-works云制造的应用模型17Zhusendi,ChinaMachineryIndustryFederation18种种融合的方式融合跨界交叉嵌入复合工艺复合工序复合结构一体

多学科物流业生物医学服务业农业多技术控制单元跨领域信息处理模块传感系统Zhusendi,ChinaMachineryIndustryFederation跨时空跨界融合19Zhusendi,ChinaMachineryIndustryFederation跨界融合供应链管理沉积设备生物制造设施农业服务型制造信息技术、服务业与制造业的融合EPC，MAV整体解决方案按功能时间计费各类增值服务物流业与制造业的融合第三方物流第四方物流MILKRUN精益生产物理、化学与制造业的融合化学气相沉积物理气相沉积物理化学沉积医学工程仿生制造生物化工设施园艺设施养殖微灌、痕灌生物科学、生命科学与制造业的融合农业与制造业的融合离子注入客户客户20Zhusendi,ChinaMachineryIndustryFederation制造企业供应链管理生产商物流服务商分销/零售原料仓库原料供应商物流服务商生产商物流服务商分销/零售原料仓库原料供应商物流服务商供应链上各个主体独立运作，彼此缺乏透明度供应链整体合作21Zhusendi,ChinaMachineryIndustryFederation实现业务流程的

信息化和精益化集成信息信息自动化质量标准质量圈SPCTQC制造设计制造流程的最好方式个体作业/科学管理关注流程改善职能部门内部TQM大量生产JIT/FMS企业IT业务流程自动化Lean6σ工程开发SW/IPPD/SE/SSCMMsCMMI精益6σ又快又好的流程基于流程的协同与综合管理协同与战略综合的平台大量投资收不回生产率悖论ERP/AP/B2B最佳实践/标准流程ERPIT自动之前先流程再造标准应用企业如何改变组织变革如何技术实践流程IT平台借用张新国《新科学管理——新型工业化时代的管理思想及方法研究》P.104的图（机械工业出版社，2011.4）整合能力成熟度模型能力成熟度模型22Zhusendi,ChinaMachineryIndustryFederation仿生制造技术——与生物技术融合受控于肌电信号的假肢智能机器人高通过性仿生行走机构仿生制造——智能手23先进医疗设备医学诊断设备：超声诊断设备，医用X线机，CT，磁共振成像系统，PET（正电子断层成像）/CT，内窥镜，核医学设备等治疗类设备：放射治疗设备，手术导航机器人，激光治疗设备，呼吸机等康复器具与家用医疗仪器：电子耳蜗，电子喉，助听器，智能盲杖等公共卫生与应急救援装备Zhusendi,ChinaMachineryIndustryFederationJohnDeere精智农业服务系统24Zhusendi,ChinaMachineryIndustryFederation引自陈吉红：《从德国工业4.0看机床装备智能化转型升级》交叉融合25Zhusendi,ChinaMachineryIndustryFederation交叉融合机电一体化新能源装备增材制造智能制造云制造数字影像机械制造技术与电子信息技术的融合数控机床交流变频调速PLC、DCS工业机器人新能源与制造装备的融合光伏发电风力发电太阳热发电核电装备高能束技术与制造技术融合3D打印电子束熔融成形数码相机光刻机数字复印机智能制造装备智能制造岛数字化车间光学、电子、机械、影像技术相融合人工智能与制造业的融合云计算与制造业的融合SaaS、PaaS、IaaS网络制造26Zhusendi,ChinaMachineryIndustryFederation机电一体化产品从机电一体化到数字化、智能化传统产品PLC传感器数控技术工控机现场总线激光技术网络技术微处理器其他高新技术…数字化产品与装备

数控机床智能化工程机械激光加工系统自动化生产线智能制造装备工业机器人可重构生产系统工业自动化控制系统27Zhusendi,ChinaMachineryIndustryFederation海上风电28槽式太阳热发电系统Zhusendi,ChinaMachineryIndustryFederation29塔式太阳热发电系统Zhusendi,ChinaMachineryIndustryFederation机器人30Zhusendi,ChinaMachineryIndustryFederation外骨骼机器人装配机器人并联机器人弧焊机器人光刻机31Zhusendi,ChinaMachineryIndustryFederation32激光技术与制造技术的融合制造技术激光技术激光技术激光加工机械：激光打标，激光焊接，激光切割，激光热处理，激光强化，……增材制造技术与装备立体印刷（SLA-StereoLithographyApparatus）选择性激光烧结（SLS-SelectedLaserSintering）熔融沉积成形（FDM-FusedDepositionManufacturing）激光近净成形制造（LENS-LaserEngineeringNetShaping）基于粉末床的选择性激光熔化（SLM-SelectiveLaserMelting）激光熔化沉积（LMD-LaserMeltingDeposition）金属直接激光烧结（DMLS-DirectMetalLaser-Sintering）金属直接沉积（DMD-DirectMetalDeposition）激光测量：三坐标测量，激光跟踪仪Zhusendi,ChinaMachineryIndustryFederation33Zhusendi,ChinaMachineryIndustryFederation3D打印系统333D打印各种复杂零件3D打印系统示意34Zhusendi,ChinaMachineryIndustryFederation基于粉末床的激光烧结RPM装备342011年中国十大科技进展之一，华中科技大学史玉升科研团队研制成功工业级的1.2米×1.2米、基于粉末床的激光烧结快速制造装备，这是当年世界上最大成形空间的此类装备。2012年研制成1.4米×1.4米、四套系统可同时工作的装备。35数控激光切割机

与无人操作数控折弯单元35Zhusendi,ChinaMachineryIndustryFederation数控激光切割机无人操作数控折弯单元数码相机36Zhusendi,ChinaMachineryIndustryFederation37Zhusendi,ChinaMachineryIndustryFederation智能机床瑞士智能机床（SmartMachine）日本全信息化装备孙容磊、李斌、朱森第：《智能装备产业发展的重点与方向》38汽车白车身智能焊接生产线Zhusendi,ChinaMachineryIndustryFederation39Zhusendi,ChinaMachineryIndustryFederation39数字化工厂引自张曙《中国机床工业综述—过去、现在与将来》将各类信息准确传达和分配，实现高速和高效的信息流。嵌入式融合40Zhusendi,ChinaMachineryIndustryFederation嵌入式融合各种智能产品远程监测可穿戴智能终端传统产品融入电子信息技术和高新技术智能化工程机械智能印刷机械智能家电智能纺织机械智能腕表智能眼镜智能手机无人飞机感知技术、医学与制造技术融合健康数据实时检测智能头盔物与物（T2T）人与物（H2T）人与人（H2H）车联网设备运行状态监测生产现场监测远程诊断维护传感技术嵌入各类装置传感技术与制造技术的融合物联网41ePLC—嵌入式专用控制器双边共288锭气流纺控制器Zhusendi,ChinaMachineryIndustryFederation41无人机42Zhusendi,ChinaMachineryIndustryFederation德国无人飞机邮寄包裹仿生无人机无人机智能家居43Zhusendi,ChinaMachineryIndustryFederation可穿戴智能终端44Zhusendi,ChinaMachineryIndustryFederation健康数据实时监测智能腕表智能眼镜45Zhusendi,ChinaMachineryIndustryFederation大型设备的远程监控MESPDMERPDNC三一重工应用企业信息系统通过ERP、MES对设备进行管理对用户使用的工程机械远程监控沈阳鼓风机集团对用户使用的鼓风机等大型关键设备进行远程监控和咨询服务复合式融合46Zhusendi,ChinaMachineryIndustryFederation复合式融合车铣复合机床多工位机床复合工艺一体机多种工序、功能融合一体车铣中心铣车中心钻攻中心加工中心集多种工位于一机多工位加工机床