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政策聚焦 | 能源装备吹响“中国制造2025”的号角
2016-07-08 18:35:42   来源:原创 2016-07-08 屈鲁   作者:   评论:0   点击:

2016年6月12日,为推动能源装备自主创新和产业升级,充分发挥能源装备自主创新在能源技术革命和装备制造业升级中的支撑和引领作用,国家发展改革委、工业和信息化部和国家能源局共同印发《中国制造2025-能源装备
2016年6月12日,为推动能源装备自主创新和产业升级,充分发挥能源装备自主创新在能源技术革命和装备制造业升级中的支撑和引领作用,国家发展改革委、工业和信息化部和国家能源局共同印发《中国制造2025-能源装备实施方案》,由此能源装备吹响“中国制造2025”的号角。
一、
 
国外智能制造的发展启示
1.1
美国“先制造伙伴计划”

1900年,美国实现工业化,20世纪80年代完成现代化进程。但从20世纪80年代初起,由于放松了对金融市场的宏观监管,虚拟经济恶性膨胀,2007年爆发次贷危机。2009年初,美国开始调整经济发展战略,同年12月,公布《重振美国制造业框架》。2011年6月24日,美国总统奥巴马宣布了一项超过5亿美元的“先进制造业伙伴关系”计划(Advanced Manufacturing Partnership,AMP)和“先进制造业国家战略计划”,实施“再工业化”,以期通过政府、高校及企业的合作来强化美国制造业,布局下一代美国制造。之后,美国总统科技顾问委员会PCAST又于2011年、2012年分别提出《保障美国在先进制造业的领导地位》以及第一份AMP报告《获取先进制造业国内竞争优势》。到了2014年10月,PCAST委员会又发布了《加速美国先进制造业》,该报告俗称AMP2.0。

AMP计划包含调整、提升传统制造业结构及竞争力和发展高新技术产业两条主线,涉及以下关键领域:打造关键国家安全工业的国内制造能力;缩短研制先进材料(用于制造产品)所需的时间;确立美国在下一代机器人技术领域的领导地位;提高生产过程中的能源效率;研发可大幅度缩短产品设计、制造与试验所需时间的新技术。AMP计划的主要目标是调整产业结构,转变发展方式,发展先进制造业。

美国“再工业化”并非简单的制造业回归,而是在发展先进制造业的基础上,加强制造业与服务业的融合,实现服务业高端化发展,优化产业结构。

 
案例:福特的智慧工厂

美国福特公司的芝加哥、密歇根智慧工厂,通过以机器人为核心,构建人机共工生产线;通过订单、物料供应链联网管理,有效管理供应链体系,从而提升40%的产能,提升80%的设计效率,提升25%的能源使用效率,降低25%的安全意外。

1.2
德国“工业4.0”

德国“工业4.0”的大体概念是在2011年于德国举行的“汉诺威工业博览会”(Hannover Messe 2011)上提出的。当时,德国人工智能研究中心董事兼行政总裁沃尔夫冈·瓦尔斯特尔教授在开幕式中提到,要通过物联网等媒介来推动第四次工业革命,提高制造业水平。之后,德国政府推出《高技术战略2020》,工业4.0被作为十大未来项目之一,由德国联邦教育局及研究部和联邦经济技术部联合资助,投资预计达2亿欧元。2013年4月举办的“汉诺威工业博览会”(Hannover Messe 2013)上,德国“工业4.0工作组”发表了最终报告——《保障德国制造业的未来:关于实施“工业4.0”战略的建议》,该报告将18世纪引入机械制造设备定义为工业1.0,20世纪初的电气化为2.0,始于20世纪70年代的信息化定义为3.0,而以物联网和制造业服务化为代表的工业4.0宣告着第四次工业革命到来

德国工业4.0是利用信息物理系统(Cyber-Physical System,CPS)将生产中的供应、制造和销售等信息进行数据化和智慧化,最终实现在生产要素高度灵活配置条件下大规模生产高度个性化产品,顾客与业务伙伴对业务过程和价值创造过程广泛参与,以及生产和高质量服务的集成等。根据德国工业巨头西门子公司官网的介绍,工业4.0的核心是智能制造,通过嵌入式的处理器、存储器、传感器和通信模块,把设备、产品、原材料、软件联系在一起,使得产品和不同的生产设备能够互联互通并交换命令。工业4.0将在未来实现工厂、消费者、产品、信息数据的互联,最终实现万物互联,从而重组产业链分工、重构整个社会的生产方式。
德国作为全球制造业中最具竞争力的国家之一,不走美国互联网的路径,而是根据自身的优势,最终在国家层面推出工业4.0战略。从某种意义上说,这是德国针对自身特点推出的超越计划,将奠定德国在关键技术上的国际领先地位,夯实德国作为技术经济强国的核心竞争力。工业4.0概念的提出者、德国工程院院长孔翰宁(Henning Kagermann)表示,工业4.0为德国提供了一个机会,进一步巩固其作为生产制造基地、生产设备供应商和IT业务解决方案供应商的地位。

案例:蔡司集团的工业设备生产数据交互

蔡司集团2013年在欧洲机床展上展出一套名为PiWeb的系统,通过PiWeb能够把跨国公司分布在不同地区工厂的测量数据进行网络共享,生产经理在办公室里即可看到每一个工厂的数据,实现全球数据的同步监测。

 
二、
 
中国制造2025
2.1
为什么要“中国制造2015”

装备制造业是为国民经济各部门、基础设施建设和国防建设提供装备的部门,是国家经济安全和国家安全的重要保障。目前我国装备制造业机遇与挑战并存。

挑战。(1)与世界先进水平相比,我国制造业仍然大而不强,在自主创新能力、资源利用效率、产业结构水平、信息化程度、质量效益等方面差距明显,转型升级和跨越发展的任务紧迫而艰巨。(2)美、德等国家进行的智能制造不仅会削弱发展中国家的低成本比较优势,而且有利于发达国家形成新的竞争优势,从而倒逼“中国制造”升级。

机遇。(1)新中国成立尤其是改革开放以来,我国制造业持续快速发展,建成了门类齐全、独立完整的产业体系,有力推动工业化和现代化进程。(2)先进制造技术终归是在工厂和制造环节的应用,中国庞大的制造基础为先进制造技术和相关产业的发展提供了巨大的潜在市场和应用场所。

2.2
“中国制造2025”——从工业大国到工业强国

2015年3月5日,李克强总理在全国两会上作《政府工作报告》时首次提出“中国制造2025”的宏大计划。2015年3月25日,李克强总理组织召开国务院常务会议,部署加快推进实施“中国制造2025”,实现制造业升级;同时会议审议通过了《中国制造2025》。2015年5月8日,国务院正式印发《中国制造2025》。

 
 
2.3
“中国制造2025”与“工业4.0”

“中国制造2025”将互联网和传统工业行业的融合、智能制造作为中国制造由大变强的主攻方向,与德国“工业4.0”有一定相通之处。
由于中德两国都在发展智能制造,在未来的装备制造市场上将是一对竞争者;但鉴于中国低端装备制造业急需智能化升级改造,以及良好的产业基础和市场优势,双方又将面临重大合作机遇。德国总理默克尔去年10月访华时就表示,德方愿将德国“工业4.0”对接“中国制造2025”。之后,两国切实落实在“工业4.0”领域签署的协议。2016年6月13日,在德国总理默克尔和中国国务院总理李克强的见证下,西门子股份公司总裁兼首席执行官凯飒(Joe Kaeser)与宝钢集团总经理陈德荣在北京正式签署《宝钢与西门子智慧制造(工业4.0)战略协议》,这是德国“工业4.0”与“中国制造2025”的对接实践。实现工业4.0对已建成工厂的流程改造,提高劳动生产率、效率和灵活性具有积极的现实意义。

三、
 
中国能源装备智能制造
 

能源装备是装备制造业的重要和核心部分,是能源技术的载体,是为能源工业提供技术装备的战略性、基础性产业,先进的能源装备是实现能源工业健康、快速、科学发展的根本保障。为了以能源装备发展引领装备制造业强国建设,2016年6月12日,国家发展改革委、工业和信息化部和国家能源局共同印发《中国制造2025-能源装备实施方案》。

3.1
能源装备智能制造的必要性

(1)当前世界经济深度调整,我国经济发展呈现新常态特征明显,能源行业从过去增加供应向调整结构转变,能源装备产业供需形势逐步发生转换。

(2)在推动能源绿色低碳发展和结构转型大形势下,一批新兴能源技术装备产业正在萌芽。 我国能源技术装备制造业自主创新能力较弱、部分关键核心技术缺失、传统产品产能相对过剩和关键零部件配套能力不足共存等矛盾仍然突出,亟需转型升级。

面对能源革命的新要求、装备制造业发展的新形势,必须推动我国能源装备发展与转型,这是推进能源技术革命的重要内容,也是落实《中国制造 2025》的工作要求。

四、
 
将四川打造成能源装备智能制造基地
 

四川省是能源装备制造大省,经过建国60余年特别是改革开放30多年的发展,成为我国三大动力设备制造基地之一,在国内能源装备制造行业具有举足轻重的地位。四川发电设备产量连续多年稳居世界第一,水电、火电装备市场份额分别占全国的 50%和 30%以上;大型石油钻机产量全国领先,出口全国第一,远销美国、俄罗斯、中东等市场;天然气钻采、输送、液化设备独具特色;核电装备研发、设计、制造能力名列前茅。目前已经形成火电、水电、核电、风电、光电、生物质发电设备“六电并举”的格局。由此,四川省具备建设能源装备智能制造基地的先天优势。

4.1
推进能源装备智能制造

四川可从加强能源装备制造业数字化、自动化、智能化改造着手,提升能源装备制造业全流程信息化水平,强化能源装备智能制造基础平台建设,大力发展“互联网+能源装备制造”,构建开放、共享、协作的智能制造产业生态。

(1)加强能源装备智能制造基础能力建设:积极开展大数据建设与运用,建设“能源装备云”公共服务平台、大数据中心。

(2)推进能源装备制造过程智能化:全面推广产品全生命周期管理,深化生产制造与运营管理、采购销售等环节的综合集成,实现企业资金流、物流、信息流一体管控、全程仿真、智能优化。

(3)加快能源装备企业智能化改造:研究制订能源装备企业的智能化改造方案、智能制造标准体系、评估办法等,提升加强研发设计环节的数字化、智能化改造,加大生产设备和生产线的数字化、自动化改造力度。

4.2
突破能源装备关键技术

四川应立足优势特色产业、战略性新兴产业的发展基础,以高端成长型产业为引领, 按照优势提升、高端培育、突出智能、转型升级的思路,以水电、高效清洁煤电、核电、风电、太阳能、先进输变电设备及能源互联网等七大领域为重点,大力发展清洁能源装备制造业。

4.3
推动能源装备产业链整合

四川应发挥龙头企业的辐射带动作用,引导配套企业按产业链上、下游延伸,通过市场化、专业化的协作,带动配套企业及零部件生产的中小企业向“高、精、特、新、配”方向发展,努力构建产业关联、成链、集聚、集约、合作发展格局。着力整合清洁高效发电设备产品链、石油天然气钻采输送及矿山装备产品链、节能环保装备产品链和核电产业链等四大产业链。

4.4
推动能源装备产业基地建设

四川应积极构建以产业链提升产业园区、以产业园区构建产业集群、以产业集群催生特色产业基地的布局模式。着力打造一批产业特色比较鲜明、主导产品竞争力较强、市场化机制较为健全、龙头企业带动作用明显、产业链条较为完整、创新能力较强的能源领域省级特色产业基地,着力打造成都、德阳、自贡清洁能源装备制造产业基地。

以物联网、云计算等技术为基础、实现大规模生产与个性化定制相结合的智能制造是未来工业生产发展的方向。四川省应积极顺应“互联网+”发展趋势,抓住实施“中国制造2025”的重要战略机遇,以能源装备制造业转型升级和提升核心竞争力为主题,以信息技术与制造业深度融合为主线,以智能化、绿色化、服务化为发展方向,将四川省建设为全国重要的重大能源装备智能制造基地, 率先建成西部制造强省。

作者简介
屈鲁,清华大学博士后。目前在清华大学电机系及能源互联网创新研究院从事直流限流器、直流断路器和清洁能源等技术研究。

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