理论教育 各国先进制造技术发展概况

各国先进制造技术发展概况

时间:2023-06-14 理论教育 版权反馈
【摘要】:先进制造技术在世界各国倍受关注,进行其相关技术的研究、开发和应用,已成为各国的高新技术和战略优先发展的领域。美国率先提出了先进制造技术这一概念,日本、西欧各国以及亚洲新兴工业国家纷纷做出响应,积极开展此类技术的研发、创新和应用推广工作。我国对先进制造技术的快速发展也非常重视,多次召开了先进制造技术学术会议并制定了相应的发展规划。2012年2月,美国国家科学技术委员会又发布了《先进制造业国家战略计划》。

各国先进制造技术发展概况

先进制造技术在世界各国倍受关注,进行其相关技术的研究、开发和应用,已成为各国的高新技术和战略优先发展的领域。美国率先提出了先进制造技术这一概念,日本、西欧各国以及亚洲新兴工业国家纷纷做出响应,积极开展此类技术的研发、创新和应用推广工作。我国对先进制造技术的快速发展也非常重视,多次召开了先进制造技术学术会议并制定了相应的发展规划

1.美国

20世纪80年代中后期,由于美国制造业国际竞争力大大下降,一向重视保持绝对领先优势的美国政府决定大力发展先进制造技术。1994年,美国国家最高科技决策机构——国家科学技术委员会指定其所属的民用工业技术委员会,制订国家级先进制造技术发展战略,其主旨有如下四点:①支持国家实验室、大学与工业界联合研究开发先进制造技术;②通过国家级工业服务网络帮助企业快速采用先进技术;③开发并推广有利于环境保护的制造技术;④积极实施与工程设计和制造相关的教育与培训计划。1996年,美国国家先进制造联合会发表了《面向21世纪的美国工业力量》白皮书,建议美国今后应重点发展如下先进制造技术:集成产品与过程开发、并行工程、虚拟产品开发、快速原型与过程仿真、可扩展的企业体系结构、综合资源规划、产品数据交换标准、高速网络、人工智能传感器数据融合、专家系统电子数据交换、纳米/微米制造技术、高级控制器及全能制造系统的制造单元技术等;同时建议国防承包商采用大批量定制技术,重点发展柔性制造技术与系统。

2012年2月,美国国家科学技术委员会又发布了《先进制造业国家战略计划》。该计划从投资、劳动力和创新等方面提出了促进美国先进制造业发展的五大目标及相应的对策措施,这是美国从国家战略层面提出的加快创新、促进美国先进制造业发展的具体建议和措施。该计划明确了三大原则:①完善先进制造业创新政策;②加强“产业公地”建设;③优化政府投资。该计划提出的五大目标:①加快中小企业投资;②提高劳动力技能;③建立健全伙伴关系;④调整优化政府投资;⑤加大研发投资力度。

2.日本

日本非常重视具有高附加值技术含量的先进加工制造业的发展,为保持其经济强国地位,他们不断发展高精尖技术,在现有技术基础上开发新产品、新工艺,提高竞争实力,创造新的市场和产业,而且全部由国家统一协调、规划,持续不断的出台重大计划,保证对于先进制造技术的持续研发和领先地位。日本通产省在1989年发起了“智能制造系统(intelligent manufacturing system,IMS)”,并邀请美国、加拿大、澳大利亚等国参加研究,形成了一个大型国际共同研究项目,由日本投资10亿美元保证计划的实施。其目标为:全面展望21世纪制造技术的发展趋势,先行开发未来的主导技术,促进科技成果转化,改善自然环境,并同时致力于全球信息、制造技术的体系化、标准化。

1995年,日本通产省发起了旨在推动工业基础研究的“新兴工业创新型技术研究开发促进计划”,该计划分为三个技术领域:①工业科学技术,旨在创造新工业,开发新技术;②能源与环境技术,旨在改善自然环境、保证能源供应稳定,加速创建新工业;③支持中小企业开发基础性和创造性技术,旨在促进中小企业的工业现代化进程。同年,日本文部省发起了“风险企业型实验室计划”,该计划旨在促进创新性研究活动,为新工业和风险企业培养年轻后备科技人才,主要进行著名大学实验室的资助,受资助的实验室大多从事微型机械制造、虚拟现实软硬件技术、微毫米加工技术等。2004年,日本又启动了“新产业创造战略”,为制造业寻找未来战略产业,这引起了美国、欧洲、日本在机械制造技术上新一轮的竞争。

3.德国

德国是世界工业强国,在与美国,欧洲和亚洲其他国家的竞争中,为继续保持传统制造业的经济增长,进行了积极的调整,将更多的精力和资源投入到先进制造技术上来,他们积极推动工业界采用信息技术改造传统制造技术与制造企业,并制定了相关的计划。德国政府于1995年提出了实施“2000年生产计划”,以推动信息技术促进制造业的现代化和提高制造领域的研究水平;2002年又分别推出了“IT2006研究计划”和“光学技术——德国制造”计划,投资30多亿欧元,研究电子制造技术和设备、新型电路和元件、芯片系统以及下一代光学系统。(www.daowen.com)

近几年,德国先后发起了“质量保证计划”“工作和技术计划”“保护环境的生产计划”“微系统技术计划”及“工业基础技术研究计划”等,这些计划旨在研发可靠的质量管理系统、工业机器人编程、大规模流程作业中的柔性生产结构、计算机多媒体系统、工业生产的发展和保护环境之间的协调及微系统制造技术,利用工业基础研究成果开发新产品、新工艺和新技术等。经过这些计划的执行,德国制造业出现较好的复苏趋势,并加快了传统制造业向先进制造业转变。近年来,德国技术密集型产品出口持续增长,占世界总额的比值仅次于美国,稳居第二位。其中,2004年德国机械制造业产值达1360亿欧元,稳居世界机械市场份额第一(19.3%)和出口第一的宝座。

4.英国

英国政府支持工程和技术规划及制造系统工程方面的研究,开展了计算机集成制造系统(CIMS)、单元式制造系统、快速原型制造技术、人机工程学及并行工程等方面的研究。他们发布了2008制造战略(2008 Manufacturing Strategy)和新产业新工作战略(New Industry,New Jobs strategy,2009年4月发布),形成了支持发展新产业和新工作机会的主要框架。英国的商务、创新和技能部基于这些战略积极采取行动,制定了一揽子重要的新措施,为先进制造业发展扫清诸多障碍,并帮助业界开发市场的巨大潜力。这一揽子重要措施主要由以下四部分组成:①获得信息与投资,包括扩大制造业咨询机构、发展制造技术中心网络、低碳工业战略及创新基金等;②先进制造技术技能,包括学徒培训计划、成立制造和材料生产供应国家技能院校、与产业界一起设立基础学位,并在工作场所培训;③采取新技术,包括扩展软性电子中心、制造竞争力计划增加资金投入、发展设计创新网络、低碳工程研发计划、为SAMULET航空制造计划提供支持、产业化生物技术示范和中小企业基金、新的复合材料战略、新的软性电子战略;④解决特殊产业面临的挑战,包括通过向罗尔斯.罗伊斯(Rolls Royce)提供政府补助,提高英国航天航空和民用核工业领域的先进制造技术;提升先进复合材料航天器机翼的设计和开发能力,如通过新项目提供可偿还启动投资,包括Bomburdier Aerospace公司的Cseries飞机项目、GKN航空航天公司和空中客车公司的A350XWB项目等;发布空间创新与发展小组(Space IGT)报告等。

5.韩国

1991年,韩国提出了“先进技术国家计划”,目标是到2000年将韩国的制造技术实力提高到世界第一流工业发达国家的水平。该计划包括先进制造系统、新能源电气车辆、人机接口技术等七项先进技术和七项基础技术,其中的“先进制造系统”是一个将市场需求、设计、车间制造和营销集成在一起的系统,旨在改善产品质量和提高生产率,最终建立起全球竞争能力。该项目由三部分组成:①共性的基础研究,包括集成的开放系统、标准化及性能评价;②下一代加工系统,包括加工设备、加工技术、操作过程技术;③电子产品的装配和检验系统,包括下一代印制电路板装配和检验系统、高性能装配机构和制造系统、先进装配基础技术、系统操作集成技术和智能技术。

6.中国

我国对先进制造技术的发展也给予了充分重视。1995年9月《中共中央关于制定国民经济和社会发展“九五”计划和2010年远景目标的建议》中明确提出,要大力采用先进制造技术,先进制造技术是一个国家、一个民族赖以昌盛的重要手段。《全国科技发展“九五”计划和到2010年长期规划》中明确将先进制造技术专项列入高技术研究与发展专题。在“九五”期间实施一批发展先进制造技术项目。2000年,中国科学院在沈阳成立国家先进制造技术基地;2002年,在沈阳浑南开发区建设“先进制造技术AMT产业园”,形成了电子信息、生物技术、新材料机电一体化、激光5大领域的高新技术产业群,其中尤以电子信息产业的发展最为引人注目,已成为我国最重要的生产、研究开发基地之一。2011年,《我国国民经济和社会发展“十二五”规划纲要》明确提出,坚持走中国特色新型工业化道路,适应市场需求变化,根据科技进步新趋势,发挥我国产业在全球经济中的比较优势,发展结构优化、技术先进、清洁安全、附加值高、吸纳就业能力强的现代产业体系。

2011年8月,由中国机械工程学会组织百位专家编写的《中国机械工程技术路线图》正式出版。该书对未来20年机械工程技术的发展进行了预测和展望,为中国机械制造业描绘出了走向2030年的美好蓝图。据该路线图描述,先进制造技术共包括11个技术领域,其中产品设计、成形制造、智能制造、精密与微纳制造、再制造及仿生制造六个技术领域是机械工程技术中的基础共性技术领域,对机械制造业的发展至关重要。此外,机械工程技术还有大量的产品制造技术,也是机械工程技术的重要组成,包括带有基础性的有流体传动与控制、轴承齿轮、模具和刀具五个领域。该书对这11个技术领域的发展路线和目标做了分析和描述。

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