2014年智能制造裝備行業(yè)技術(shù)特點及技術(shù)水平分析

    在智能測控裝置和件方面，感知系統(tǒng)、自動控制系統(tǒng)、機器人、智能儀表等分別屬于完成感知、決策、執(zhí)行功能的核心件。我國智能制造裝備產(chǎn)業(yè)較為薄弱，在關(guān)鍵的共性、基礎(chǔ)智能技術(shù)方面，智能制造裝備整機和成套設(shè)備配套的關(guān)鍵零件、元器件仍大量依靠進口。 　　
    智能制造裝備行業(yè)技術(shù)特點及技術(shù)水平分析
    1、行業(yè)技術(shù)特點
    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。整個產(chǎn)業(yè)涵蓋從關(guān)鍵智能共性基礎(chǔ)技術(shù)（如：高檔傳感器、液壓件等關(guān)鍵零件、元器件）到測控裝置和件（如：智能儀表、高端自控系統(tǒng)、數(shù)控系統(tǒng)等），再到智能制造成套設(shè)備幾個方面。
在關(guān)鍵智能基礎(chǔ)共性技術(shù)方面，行業(yè)的特點主要體現(xiàn)在高精細化、高準確性、高精密度、高可靠性、高耐受性等方面，不同的零件可能會有不同的側(cè)重要求。在生產(chǎn)上就體現(xiàn)出需要高精度的加工設(shè)備、采用符合高要求的原材料、采用新型工藝、掌握關(guān)鍵的基礎(chǔ)技術(shù)原理等特點。
    在智能測控裝置和件方面，感知系統(tǒng)、自動控制系統(tǒng)、機器人、智能儀表等分別屬于完成感知、決策、執(zhí)行功能的核心件。行業(yè)的特點是：大量采用新原理、新效應(yīng)、新材料；技術(shù)上體現(xiàn)信息化、集成化，采用軟硬件結(jié)合的方式完成系統(tǒng)控制；采用光機電一體化的技術(shù)完成檢測工作；采用高速精密傳動技術(shù)與件、高端液壓件、伺服系統(tǒng)等保證系統(tǒng)的可靠性、靈敏性；采用不同類型的工業(yè)機器人準確、高效完成專業(yè)工作等，涉及的技術(shù)極為廣泛。
    在復(fù)雜智能制造成套設(shè)備方面，行業(yè)最明顯的特點是整體化的設(shè)計、多系統(tǒng)協(xié)同與高度集成化，全面應(yīng)用關(guān)鍵智能基礎(chǔ)共性技術(shù)、測控裝置和件，通過整體集成技術(shù)來完成感知、決策、執(zhí)行一體化的工作，并根據(jù)在不同行業(yè)內(nèi)的應(yīng)用而體現(xiàn)巨大的差異化特性。概括如下：
   （1）智能化
    產(chǎn)品的智能化主要體現(xiàn)在全自動運行管理、復(fù)雜工況處理、系統(tǒng)自檢、控制系統(tǒng)的適應(yīng)能力等幾個方面。通過采用 PLC、計算機、通訊網(wǎng)絡(luò)和各種高效、準確、可靠、可視的檢測、監(jiān)控、控制裝備，配合自主研制、的 PLC、HMI 和計算機軟件，實現(xiàn)整套系統(tǒng)的智能化控制；通過采用機器視覺技術(shù)實現(xiàn)了對復(fù)雜工況的感知、判斷與處理決策；具有故障自檢測功能，出現(xiàn)故障時能夠及時發(fā)出報警并保護設(shè)備處于安全狀態(tài)；控制系統(tǒng)具有自適應(yīng)功能，能適應(yīng)上游生產(chǎn)線輸送過來的多種規(guī)格產(chǎn)品。
   （2）模塊化
    模塊化是根據(jù)不同獨立單元的功能，依據(jù)不同用戶的需求可進行靈活多變的組合，滿足不同的生產(chǎn)需求。從設(shè)計上把系統(tǒng)的各個功能單元進行規(guī)劃，綜合各種使用條件下的功能分布情況，按最優(yōu)化性能指標進行功能劃分、整合，創(chuàng)建各功能獨立存在方式及接口方式，進行模塊化設(shè)計。不但滿足客戶的不同需求同時在成本上進行合理的控制。
   （3）高協(xié)同性
    智能制造成套裝備的高協(xié)同性主要體現(xiàn)在兩個層面，一個層面是產(chǎn)品的協(xié)同性，每一套產(chǎn)品都是根據(jù)客戶的特性、需求、客戶產(chǎn)品特點、不同的上游生產(chǎn)設(shè)施以及相關(guān)環(huán)境資源的影響進行配置、設(shè)計、生產(chǎn)，達成客戶整體生產(chǎn)系統(tǒng)的協(xié)同性運作；一方面是數(shù)據(jù)的協(xié)同性，通過產(chǎn)品的上位機軟件能完美地集成到工廠的 ERP 系統(tǒng)中，實現(xiàn)工廠產(chǎn)品數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理，并通過對工廠產(chǎn)品數(shù)據(jù)的處理實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的二次，能及時發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)的異常情況。
   （4）立體維護模式
    通過系統(tǒng)自檢測系統(tǒng)的報警、現(xiàn)場生產(chǎn)管理人員的監(jiān)測、公司技術(shù)人員通過互聯(lián)網(wǎng)對系統(tǒng)實施遠程診斷、技術(shù)人員現(xiàn)場維護等多種方式保障設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)，配合系統(tǒng)本身的高穩(wěn)定性、高可靠性共同實現(xiàn)對客戶系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性保障。
    2、行業(yè)技術(shù)水平
    工業(yè)發(fā)達始終致力于以技術(shù)創(chuàng)新引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)升級，美國、德國、日本等工業(yè)發(fā)達在數(shù)控機床、測控儀表和自動化設(shè)備、工業(yè)機器人等方面具有多年的技術(shù)積累，優(yōu)勢明顯，特別是高端裝備優(yōu)勢尤為突出。國際上智能制造裝備技術(shù)優(yōu)勢主要體現(xiàn)在三個方面：一是擁有為制造裝備和制造過程提供智能化技術(shù)支撐的一批共性、基礎(chǔ)性關(guān)鍵智能技術(shù)的優(yōu)勢，包括新型傳感原理和工藝、高精度運動控制、高可靠智能控制、工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)安全、健康維護診斷等；二是擁有機器人、感知系統(tǒng)、智能儀表等典型的智能測控裝置和件的技術(shù)優(yōu)勢；三是具備重大智能制造成套裝備的技術(shù)優(yōu)勢。
    我國智能制造裝備產(chǎn)業(yè)較為薄弱，在關(guān)鍵的共性、基礎(chǔ)智能技術(shù)方面，智能制造裝備整機和成套設(shè)備配套的關(guān)鍵零件、元器件仍大量依靠進口。為高檔數(shù)控機床配套的高檔功能件 70%需要進口；高檔傳感器市場全被國外產(chǎn)品壟斷；大型工程機械所需 30Mpa 以上液壓件全進口，大型裝載機進口件占整機價值量的 50%～60%。在智能測控裝置和件方面，重大技術(shù)裝備用儀器儀表基本被國外壟斷，對外依存度達到 40%，其中高端產(chǎn)品對外依存度更是達到 70%。機器人和高端自動控制系統(tǒng)的 95%、高檔數(shù)控機床的 90%、高檔數(shù)控系統(tǒng)的 95%的市場份額被國外產(chǎn)品占領(lǐng)（數(shù)據(jù)來源：《智能制造裝備產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀、趨勢及投資機會分析》證券監(jiān)督管理網(wǎng)站，2012 年 3 月 30 日）。
    在重大智能制造成套設(shè)備方面，國內(nèi)整體技術(shù)水平、設(shè)計與集成能力等方面都遜于發(fā)達先進企業(yè)。近年來分國內(nèi)企業(yè)堅持自主創(chuàng)新，著力提高研發(fā)技術(shù)水平，并與國外先進企業(yè)積極合作，在采購國外核心基礎(chǔ)件、測控裝置的基礎(chǔ)上，成套設(shè)備生產(chǎn)水平提高較快，并在一些領(lǐng)域內(nèi)的智能制造成套設(shè)備方面取得了重大突破。
    綜合而言，我國的智能制造裝備產(chǎn)業(yè)初步形成了以新型傳感器、智能控制系統(tǒng)、工業(yè)機器人、自動化成套生產(chǎn)線為代表的產(chǎn)業(yè)體系，整體產(chǎn)業(yè)還處于發(fā)展初期，未來發(fā)展空間巨大，同時面臨國際競爭的巨大挑戰(zhàn)。

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