全面实现数字化是通向智能制造的必由之路 ——解读《智
能制造之路:数字化工厂》
唐 堂 滕 琳 吴 杰 陈 明 【期刊名称】中国机械工程 【年(卷),期】2018(029)003 【总页数】12
导语21世纪以来，全球正出现以物联网、云计算、大数据、移动互联网等为代表的新一轮技术创新浪潮。当前，新兴经济体快速崛起，全球市场经济交流合作规模空前，多样化、个性化需求快速发展，用户体验成为市场竞争力的关键要素。在此背景下，各国将智能制造视为振兴实体经济和新兴产业的支柱和核心、提升竞争力和可持续发展能力的基础和关键。同济大学工业4.0-智能工厂实验室与西门子数字化工厂合作，结合各自在智能制造领域的实践经验和关键技术，共同策划出版了《智能制造之路：数字化工厂》一书。全书共分六篇，分别为理论篇、产品全生命周期管理篇、制造运营管理篇、全集成自动化篇、系统集成篇、案例分析篇。
1 智能制造概述
1.1 智能制造国内外发展与应用状况
20世纪80年代以来，随着经济全球化、国际产业转移及虚拟经济发展不断深化，美国的产业结构发生了深刻的变化，制造业日益衰退，“去工业化”趋势明显。面对由虚拟经济危机爆发导致的增长乏力、失业率居高不下的困境，美国社会各界深刻认识到实体经济的重要性。金融危机爆发后，美国推出一系列以重振制造业为核心的政策和措施。2009年12月，美国政府出台《重振美国
制造业框架》;2010年10月，奥巴马总统签署了《2010美国制造业促进法案》;2011年6月，启动“先进制造业伙伴关系计划”;2012年2月推出“先进制造业国家战略计划”;2012年3月，提出建设“国家制造业创新网络”;2014年12月，通过《复兴美国制造业创新法案》;2015年10月，发布《美国创新新战略》。这些策略的实施，使得美国智能制造技术产业保持了全方位高水平发展：智能技术创新全球领先；智能制造产业化应用不断加深；智能制造产业体系日趋完善；强化战略顶层设计，完善法律制度保障；重视小企业，使其成为智能制造创新发展重要动力；加深多方合作，促进智能制造跨界融合发展。
1995年，欧盟作为创始成员联合启动了“智能制造系统”计划。从1984起，欧盟制定了7个研发框架计划(FP1-FP7)(1984～2013)，及“地平线2020”(2014～2020)科技发展计划，都将先进/智能制造相关技术作为其中工业技术发展计划的重点。除此之外，欧盟各主要工业国都有自己的先进制造业发展计划。如英国的“高价值制造”战略、《工业战略：政府与工业之间的伙伴关系》；德国的《德国高科技战略》、《思想·创新·增长——德国2020高科技战略》、“工业4.0”；法国的《新工业法国》战略、“未来工业”战略。欧盟是发展智能制造最积极的地区，以德国、法国、英国、意大利、瑞典为代表，欧盟国家智能制造的工业基础雄厚，核心技术和部件基本能够自主保障；欧盟是最早开始支持智能制造的地区之一，目前欧盟框架计划还在投入大量资金进行相关研究，参与的企业近千家；工业企业发展智能制造的意愿较高，并且以德国为首已经在部分领域实现了突破。
早在1990年6月，日本通产省就提出了智能制造研究的十年计划，并联合欧
洲共同体委员会、美国商务部协商共同成立IMS(智能制造系统)国际委员会。日本是全球工业机器人装机数量最多的国家，机器人产业被放在基础性的突出位置。2015年1月，日本政府发布了《机器人新战略》。2015年5月，日本机器人革命促进会正式成立。随后在日本机器人革命促进会下设“物联网升级制造模式工作组”。日本工业的智能化水平及相关核心技术研发水平等都处于世界第一方阵。日本通过革新技术采用智能化生产线的企业越来越多。除了应对用工短缺，日本政府鼓励以机器代人。日本在发展先进制造业方面最为成功之处，是生产模式的创新，创建了诸如精益生产模式、作业站生产模式和以人为本的经营管理模式等。
1991年底韩国提出了“高级先进技术国家计划”(G-7计划)，目标是到2000年把韩国的技术实力提高到世界一流工业发达国家的水平。1992年，韩国制定了“高技术国家项目(HAN)”；2014年6月正式推出了被誉为韩国版“工业4.0”的《制造业创新3.0战略》；2015年3月，韩国政府又公布了经过进一步补充和完善后的《制造业创新3.0战略实施方案》，这标志着韩国版“工业4.0”战略的正式确立。
我国在制定“九五”计划时已将先进制造技术(包括智能制造技术及智能制造系统)作为重点发展的支柱产业之一。智能制造相关技术亦被列入国家863计划。近年来我国制定了一系列智能制造支持政策。2012年1月，发布《“十二五”工业转型升级规划》；2012年发布《智能制造科技发展“十二五”专项规划》和《智能制造装备产业“十二五”发展规划》，并设立《智能制造装备发展专项》，加快智能制造装备的创新发展和产业化，推动制造业转型升级；2013年，工业和信息化部(以下简称“工信部”)印发了《信息化和工业化深度融合专项
全面实现数字化是通向智能制造的必由之路——解读《智能制造之路
