先進(jìn)制造(Advanced Manufacturing)是一個(gè)廣泛的概念,它涵蓋了采用高新技術(shù)和先進(jìn)設(shè)備來改善制造業(yè)過程和生產(chǎn)效率的各個(gè)方面。
一、定義與內(nèi)涵
先進(jìn)制造是指通過應(yīng)用高新技術(shù)和先進(jìn)設(shè)備,提升制造業(yè)的自動化水平、生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量,并降低人工和物料損耗的制造方式。它不僅僅關(guān)注單一生產(chǎn)環(huán)節(jié)的技術(shù)升級,而是涵蓋了產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)準(zhǔn)備、加工制造、售后服務(wù)等整個(gè)產(chǎn)品壽命周期的所有內(nèi)容。
二、關(guān)鍵技術(shù)
計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造(CAD/CAM):利用計(jì)算機(jī)技術(shù)輔助完成產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和制造過程,包括建模、解算、分析、虛擬模擬、加工模擬、制圖、數(shù)控編程等。
數(shù)控技術(shù)(NC/CNC):通過數(shù)字量及字符作為加工的指令,實(shí)現(xiàn)自動控制的技術(shù)。其核心是數(shù)字控制技術(shù),能夠高效、精確地控制加工過程。
機(jī)器人技術(shù):計(jì)算機(jī)控制的可再編程的多功能操作器,能在三維空間內(nèi)完成多種操作,提高生產(chǎn)效率和靈活性。
柔性制造系統(tǒng)(FMS):以計(jì)算機(jī)為控制中心,實(shí)現(xiàn)自動完成工件的加工、裝卸、運(yùn)輸、管理的系統(tǒng),具有高柔性、高效率、高度自動化的特點(diǎn)。
虛擬制造(VM):利用計(jì)算機(jī)技術(shù)、建模技術(shù)、信息處理技術(shù)、仿真技術(shù)對現(xiàn)實(shí)制造活動中的人、物、信息及制造過程進(jìn)行全面的仿真模擬,以發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)或制造中出現(xiàn)的問題,降低設(shè)計(jì)和生產(chǎn)成本,縮短產(chǎn)品開發(fā)周期。
并行工程(CE):對產(chǎn)品及其設(shè)計(jì)過程和制造過程進(jìn)行并行、集成設(shè)計(jì)的一種系統(tǒng)化工作模式,以減少加工制造中可能出現(xiàn)的問題,加速產(chǎn)品開發(fā)過程,縮短開發(fā)周期。
三、特點(diǎn)與優(yōu)勢
技術(shù)密集與資本密集:先進(jìn)制造依賴于大量的高新技術(shù)和先進(jìn)設(shè)備,對研發(fā)和資本的投入要求較高。
高效與高質(zhì)量:通過自動化、智能化等手段,提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量,降低生產(chǎn)成本。
靈活與可定制:柔性制造系統(tǒng)和并行工程等技術(shù)的應(yīng)用,使得生產(chǎn)過程更加靈活,能夠滿足多樣化的市場需求。
綠色與可持續(xù):先進(jìn)制造技術(shù)強(qiáng)調(diào)環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展,通過綠色產(chǎn)品設(shè)計(jì)、綠色制造技術(shù)等手段減少對環(huán)境的影響。
四、應(yīng)用領(lǐng)域
先進(jìn)制造技術(shù)廣泛應(yīng)用于航空航天、電子信息、新能源、高端醫(yī)療設(shè)備、新材料、生物制藥等多個(gè)領(lǐng)域。這些領(lǐng)域通常具有技術(shù)密集、資本密集的特點(diǎn),對先進(jìn)制造技術(shù)的需求較高。
五、發(fā)展趨勢
未來先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展趨勢將朝著精密化、柔性化、網(wǎng)絡(luò)化、虛擬化、智能化、清潔化、集成化、全球化的方向發(fā)展。信息技術(shù)、管理技術(shù)與工藝技術(shù)的緊密結(jié)合將推動先進(jìn)制造生產(chǎn)模式的不斷發(fā)展。
先進(jìn)制造是制造業(yè)發(fā)展的重要方向之一,它通過應(yīng)用高新技術(shù)和先進(jìn)設(shè)備提升制造業(yè)的整體水平,推動制造業(yè)向更加高效、高質(zhì)量、靈活、可持續(xù)的方向發(fā)展。
根據(jù)中研普華研究院撰寫的《2024-2029中國先進(jìn)制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景分析與投資戰(zhàn)略規(guī)劃報(bào)告》顯示:
先進(jìn)制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展投資現(xiàn)狀:
一、投資規(guī)模持續(xù)增長
近年來,先進(jìn)制造產(chǎn)業(yè)的投資規(guī)模持續(xù)增長。根據(jù)公開發(fā)布的信息,2022年至2024年期間,先進(jìn)制造行業(yè)的投資數(shù)量和投資金額均有所增長。特別是2023年,投資數(shù)量尤為突出,相較于2022年翻了一番。雖然投資金額的增長速度略低于投資數(shù)量的增長速度,但總體上仍保持了增長態(tài)勢。這表明市場對先進(jìn)制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展前景持樂觀態(tài)度,并愿意投入更多資源支持其發(fā)展。
二、政策支持力度加大
政府在推動先進(jìn)制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面發(fā)揮了重要作用。各級政府紛紛出臺相關(guān)政策,加大對先進(jìn)制造產(chǎn)業(yè)的支持力度。例如,中央財(cái)政支持先進(jìn)制造業(yè)和現(xiàn)代服務(wù)業(yè)發(fā)展專項(xiàng)項(xiàng)目,重點(diǎn)支持戰(zhàn)略性礦產(chǎn)資源保障能力建設(shè)、重大裝備產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用和迭代升級等領(lǐng)域。此外,地方政府也根據(jù)自身實(shí)際情況,出臺了一系列政策措施,支持本地先進(jìn)制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。這些政策的出臺和實(shí)施,為先進(jìn)制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了有力保障。
三、產(chǎn)業(yè)集群效應(yīng)顯現(xiàn)
先進(jìn)制造產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)出明顯的集群效應(yīng)。通過建設(shè)先進(jìn)制造業(yè)集群,可以集中資源、優(yōu)化布局、提升競爭力。近年來,我國創(chuàng)建了一批國家級先進(jìn)制造業(yè)集群和中小企業(yè)特色產(chǎn)業(yè)集群,這些集群在推動產(chǎn)業(yè)升級、促進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新等方面發(fā)揮了重要作用。同時(shí),產(chǎn)業(yè)集群還吸引了大量投資和企業(yè)入駐,進(jìn)一步推動了先進(jìn)制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
四、投資領(lǐng)域多元化
先進(jìn)制造產(chǎn)業(yè)的投資領(lǐng)域日益多元化。除了傳統(tǒng)的裝備制造、電子信息等領(lǐng)域外,新材料、生物醫(yī)藥、新能源等新興產(chǎn)業(yè)也成為投資熱點(diǎn)。這些領(lǐng)域具有廣闊的市場前景和巨大的發(fā)展?jié)摿?,吸引了大量投資機(jī)構(gòu)和企業(yè)的關(guān)注。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和市場需求的不斷變化,未來先進(jìn)制造產(chǎn)業(yè)的投資領(lǐng)域還將進(jìn)一步拓展。
五、資本市場活躍
資本市場在推動先進(jìn)制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面發(fā)揮了重要作用。通過IPO、再融資等方式,先進(jìn)制造企業(yè)可以獲得更多資金支持,推動技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)升級。同時(shí),資本市場還為企業(yè)提供了更多的融資渠道和工具,降低了企業(yè)的融資成本和融資難度。這使得先進(jìn)制造企業(yè)更容易獲得資本支持,實(shí)現(xiàn)快速發(fā)展。
六、國際化趨勢加強(qiáng)
隨著全球化的深入發(fā)展,先進(jìn)制造產(chǎn)業(yè)的國際化趨勢日益加強(qiáng)。越來越多的企業(yè)開始將目光投向國際市場,通過跨國并購、設(shè)立海外研發(fā)中心等方式拓展海外市場。同時(shí),國際合作也日益頻繁,各國在先進(jìn)制造領(lǐng)域的交流與合作不斷加深。這為先進(jìn)制造產(chǎn)業(yè)提供了更廣闊的發(fā)展空間和市場機(jī)遇。
先進(jìn)制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展投資現(xiàn)狀呈現(xiàn)出積極向好的趨勢。未來隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和市場需求的不斷變化,先進(jìn)制造產(chǎn)業(yè)將繼續(xù)保持快速發(fā)展態(tài)勢,并為我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展注入新的動力。
先進(jìn)制造產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展趨勢
一、智能化
1. 智能制造的普及與深化
隨著人工智能、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的不斷發(fā)展,智能制造將成為先進(jìn)制造產(chǎn)業(yè)的核心驅(qū)動力。智能制造將全面滲透到設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、管理和服務(wù)等所有制造環(huán)節(jié),實(shí)現(xiàn)自感知、自學(xué)習(xí)、自決策、自執(zhí)行和自適應(yīng)等特性。
企業(yè)將加大對集成平臺的投入,構(gòu)建能夠跨越不同系統(tǒng)、設(shè)備間的信息壁壘,實(shí)現(xiàn)高效互聯(lián)與協(xié)同工作的集成平臺。這將消除數(shù)據(jù)孤島,打通全流程信息流,確保數(shù)據(jù)的無縫對接和實(shí)時(shí)共享,提升運(yùn)營效率、降低成本、增強(qiáng)創(chuàng)新能力。
2. 人工智能與機(jī)器學(xué)習(xí)的深度融合
人工智能(AI)與機(jī)器學(xué)習(xí)(ML)技術(shù)在工業(yè)機(jī)器人和自動化控制系統(tǒng)中的深度集成將成為提升生產(chǎn)效能的關(guān)鍵手段。機(jī)器人和自動化設(shè)備將具備更強(qiáng)的自主學(xué)習(xí)、自我優(yōu)化和智能決策能力,顯著提高生產(chǎn)效率,減少停機(jī)時(shí)間。
二、綠色化
1. 綠色制造與可持續(xù)發(fā)展
綠色制造將成為21世紀(jì)制造業(yè)的重要特征。制造商將更加注重環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展,采用綠色產(chǎn)品設(shè)計(jì)、綠色制造技術(shù)和產(chǎn)品回收與循環(huán)再造等手段,降低能耗、減少廢棄物和污染物排放,提高資源利用率。
企業(yè)將運(yùn)用全域生態(tài)系統(tǒng)中的大數(shù)據(jù)進(jìn)行環(huán)保決策,如通過改進(jìn)生產(chǎn)工藝、提升能源效率、采用可再生材料、實(shí)施廢棄物循環(huán)利用等措施,大幅降低碳排放量,推動實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)。
三、網(wǎng)絡(luò)化與全球化
1. 全球產(chǎn)業(yè)鏈的深度融合
伴隨著世界百年未有之大變局加速演進(jìn),全球產(chǎn)業(yè)鏈、供應(yīng)鏈、價(jià)值鏈正在深度調(diào)整。大國之間圍繞制造業(yè)布局的競爭和先進(jìn)制造技術(shù)的博弈日益加劇,使得全球工業(yè)智能化進(jìn)入快速發(fā)展階段。
各國將加大對5G、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)物理系統(tǒng)(CPS)、云計(jì)算等數(shù)字化基礎(chǔ)設(shè)施的投資,推動數(shù)據(jù)之間的流動與數(shù)據(jù)資產(chǎn)的管理,促進(jìn)全球產(chǎn)業(yè)鏈的深度融合。
2. 國際合作與競爭
先進(jìn)制造產(chǎn)業(yè)將加強(qiáng)國際合作與競爭。各國將通過跨國并購、設(shè)立海外研發(fā)中心等方式拓展海外市場,同時(shí)加強(qiáng)在技術(shù)研發(fā)、標(biāo)準(zhǔn)制定、市場開拓等方面的合作與交流。
四、創(chuàng)新化
1. 技術(shù)與模式創(chuàng)新
先進(jìn)制造產(chǎn)業(yè)將不斷推動技術(shù)與模式的創(chuàng)新。通過引入新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備和新模式,提升制造業(yè)的智能化、精益化、集約化、共享化及柔性化水平,推動制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級和競爭力提升。
企業(yè)將加大創(chuàng)新投入,推動價(jià)值鏈攀升,加快制造業(yè)服務(wù)化轉(zhuǎn)型進(jìn)程,培育世界級先進(jìn)制造業(yè)集群。
五、融合化
1. 信息技術(shù)與制造業(yè)深度融合
信息技術(shù)將繼續(xù)對先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展起著越來越重要的作用。促進(jìn)設(shè)計(jì)技術(shù)現(xiàn)代化、加工制造的精密化、快速化以及自動化技術(shù)的柔性化、智能化。同時(shí),推動制造業(yè)與服務(wù)業(yè)的深度融合,形成服務(wù)型制造等新興業(yè)態(tài)。
先進(jìn)制造產(chǎn)業(yè)未來的發(fā)展趨勢將呈現(xiàn)智能化、綠色化、網(wǎng)絡(luò)化與全球化、創(chuàng)新化以及融合化的特點(diǎn)。這些趨勢將共同推動先進(jìn)制造產(chǎn)業(yè)向更高質(zhì)量、更高效率、更可持續(xù)的方向發(fā)展。
各國政府紛紛出臺相關(guān)政策支持先進(jìn)制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。在中國,政府通過設(shè)立創(chuàng)新基金、加強(qiáng)知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)、實(shí)施財(cái)稅支持政策等措施,為制造業(yè)企業(yè)提供研發(fā)經(jīng)費(fèi)的支持和稅收優(yōu)惠,促進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)升級。
中國作為世界制造業(yè)第一大國,先進(jìn)制造產(chǎn)業(yè)市場規(guī)模不斷擴(kuò)大。除了智能制造裝備外,數(shù)控機(jī)床等關(guān)鍵裝備的市場規(guī)模也在持續(xù)增長。2022年我國數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)市場規(guī)模達(dá)到3825.1億元,同比增長6.58%,預(yù)計(jì)2024年將達(dá)4320億元。
隨著產(chǎn)業(yè)升級的推進(jìn)和市場需求的增加,中國先進(jìn)制造產(chǎn)業(yè)的市場規(guī)模有望進(jìn)一步擴(kuò)大。
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