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中國先進(jìn)制造業(yè)未來發(fā)展思考和探討

星之球科技 來源:元器件交易網(wǎng)2014-04-25 我要評論(0 )   

[導(dǎo)讀] 勞動資料和勞動對象的核心內(nèi)容應(yīng)該是生產(chǎn)方式。生產(chǎn)方式的先進(jìn)與落后直接決定了生產(chǎn)力良莠,先進(jìn)制造業(yè)就是在先進(jìn)的生產(chǎn)方式上而形成的先進(jìn)生產(chǎn)力。關(guān)鍵詞: 大...

    [導(dǎo)讀] 勞動資料和勞動對象的核心內(nèi)容應(yīng)該是生產(chǎn)方式。生產(chǎn)方式的先進(jìn)與落后直接決定了生產(chǎn)力良莠,先進(jìn)制造業(yè)就是在先進(jìn)的生產(chǎn)方式上而形成的先進(jìn)生產(chǎn)力。

 

  大數(shù)據(jù)制造業(yè)機(jī)器人

  縱觀人類文明的發(fā)展史,科學(xué)技術(shù)的革命是一種在歷史上起到巨大推動作用的、革命性的力量,它主要是通過促進(jìn)人們的生產(chǎn)方式、生活方式和思維方式的變革來推動社會的發(fā)展。

  人類社會從原始社會發(fā)展到今天,大致可以分為農(nóng)耕文明和工業(yè)文明。根據(jù)馬克思?xì)v史唯物主義的哲學(xué)體系:“生產(chǎn)力與生產(chǎn)關(guān)系的矛盾,是推動人類社會發(fā)展的基本動力”,而且認(rèn)為生產(chǎn)力的三要素分別為:以生產(chǎn)工具為主的勞動資料;引入生產(chǎn)過程的勞動對象;具有一定生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)與勞動技能的勞動者。筆者客觀的認(rèn)為,勞動資料和勞動對象的核心內(nèi)容應(yīng)該是生產(chǎn)方式。生產(chǎn)方式的先進(jìn)與落后直接決定了生產(chǎn)力良莠,先進(jìn)制造業(yè)就是在先進(jìn)的生產(chǎn)方式上而形成的先進(jìn)生產(chǎn)力。

  什么是先進(jìn)制造業(yè)?原機(jī)械工業(yè)部總工程師、中國機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會特別顧問朱森第這樣定義“先進(jìn)制造業(yè)”:它是不斷吸收信息、機(jī)械、材料以及現(xiàn)代管理等方面的高新技術(shù),并將這些先進(jìn)的技術(shù)綜合應(yīng)用于制造的各個環(huán)節(jié)和全過程,實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔、靈活生產(chǎn),從而取得很好經(jīng)濟(jì)社會和市場效益的制造業(yè)總稱。而構(gòu)成先進(jìn)制造業(yè)的三大方面即為:產(chǎn)業(yè)先進(jìn)性、技術(shù)先進(jìn)性、管理先進(jìn)性。

 

  激光—先進(jìn)制造產(chǎn)業(yè)的核心生產(chǎn)方式

  從生產(chǎn)方式的角度來看待科技工業(yè)革命,農(nóng)耕文明是以“力加工”的生產(chǎn)方式,影響了人類社會幾千年;值得人類自豪的工業(yè)文明,也分別經(jīng)歷了三次科技工業(yè)革命,筆者客觀的從加工方式的角度進(jìn)行分類,分別認(rèn)為是:火加工、電加工和光加工。為什么這么分類呢?綜合來看三次科技工業(yè)革命主要標(biāo)志:第一次是18世紀(jì)60年代蒸汽機(jī)的廣泛應(yīng)用,火加工生產(chǎn)工具的出現(xiàn);第二次是19世紀(jì)70年代電力的廣泛應(yīng)用,電加工生產(chǎn)工具的出現(xiàn);第三次是20世紀(jì)50年代在原子能技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、空間技術(shù)、激光技術(shù)和生物學(xué)技術(shù)等領(lǐng)域取得的重大突破,光加工生產(chǎn)工具的出現(xiàn)。

  以光加工為表現(xiàn)形式的第三次工業(yè)革命,通過新型的激光核聚變技術(shù)(原子能技術(shù))、光子計算機(jī)技術(shù)(計算機(jī)技術(shù))、激光通信技術(shù)、激光測量技術(shù)、激光加工技術(shù)、激光增材制造技術(shù)、激光生物學(xué)技術(shù)等等,正推動著國際經(jīng)濟(jì)格局的調(diào)整??茖W(xué)技術(shù)的發(fā)展,使世界各國經(jīng)濟(jì)相互依存更加緊密,科學(xué)技術(shù)的競爭也進(jìn)一步擴(kuò)大了發(fā)達(dá)國家同不少發(fā)展中國家的經(jīng)濟(jì)差距。因而,第三次科技革命對每一個發(fā)展中國家,特別中國來說,既是機(jī)遇,又是挑戰(zhàn)。

  激光是20世紀(jì)以來,繼原子能、計算機(jī)、半導(dǎo)體之后,人類的又一重大發(fā)明,被稱為“最快的刀”、“最準(zhǔn)的尺”、“最亮的光”和“奇異的激光”。激光的原理早在1916年已被著名的美國物理學(xué)家愛因斯坦發(fā)現(xiàn),但直到1960年激光才被首次成功制造。激光是在有理論準(zhǔn)備和生產(chǎn)實(shí)踐迫切需要的背景下應(yīng)運(yùn)而生的,它一問世,就獲得了異乎尋常的飛快發(fā)展。激光可使人們有效地利用前所未有的先進(jìn)加工方式,去獲得空前的效益和成果,從而促進(jìn)了生產(chǎn)力的飛速發(fā)展。激光已在人類社會發(fā)展中發(fā)揮了三個不可替代的作用:1、已全面滲透到交叉學(xué)科中,催生了光纖通信、激光光譜、激光測距、激光雷達(dá)、激光打標(biāo)、激光切割、激光焊接、激光武器、激光唱片、激光指示器、激光矯視、激光美容、激光掃描、激光滅蚊器、激光通信、激光生物學(xué)、激光醫(yī)學(xué)、激光微制造、激光3D打印等幾十個新學(xué)科。2、在各國經(jīng)濟(jì)發(fā)展中發(fā)揮著不可替代的作用,2010年美國評估了工業(yè)制造、交通運(yùn)輸、生物醫(yī)藥、信息通信等領(lǐng)域由激光科技應(yīng)用拓展形成的經(jīng)濟(jì)貢獻(xiàn),達(dá)到7.5萬億美元;3、在世界各國國家安全和國防現(xiàn)代化中發(fā)揮不可替代的作用。

  激光器由激勵源、工作物質(zhì)和諧振腔三個部分構(gòu)成。隨著半個多世紀(jì)激光器技術(shù)的不斷進(jìn)步,特別是在工作物質(zhì)的選擇、諧振腔和激勵源的結(jié)構(gòu)設(shè)計、制冷散熱技術(shù)、光纖耦合技術(shù)等方面的不斷改善,激光器也變得電光效率更高、光束質(zhì)量更好、輸出功率更大、傳輸更加柔性、穩(wěn)定性和可靠性更高。激光器也從最開始的小功率固體激光器,經(jīng)歷了大功率CO2激光器、燈泵浦激光器、全固態(tài)YAG激光器、Disk激光器、光纖激光器到半導(dǎo)體激光器;輸出方式也從光學(xué)輸出、導(dǎo)光臂到光纖。目前,行業(yè)內(nèi)公認(rèn)大功率Disk激光器和光纖激光器是市場的主流,高功率、高亮度半導(dǎo)體激光器是未來。特別是這些光纖輸出的高功率激光器與智能機(jī)器人、自動化生產(chǎn)線、大數(shù)據(jù)的工藝加工技術(shù)數(shù)據(jù)庫和系統(tǒng)解決方案仿真數(shù)據(jù)庫結(jié)合,將會引領(lǐng)全世界的先進(jìn)制造業(yè),并將對全世界的工業(yè)智能化進(jìn)程產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。例如,汽車零部件和整車領(lǐng)域的激光焊接、激光切割、自動化上下料、自動噴漆的工作站和自動化生產(chǎn)線;工程機(jī)械行業(yè)零部件的激光復(fù)合焊接、激光落料、自動搬運(yùn)等工作站和生產(chǎn)線;醫(yī)療器械行業(yè)的激光維加工、激光焊接和激光切割;冶金行業(yè)的不等厚的激光拼焊生產(chǎn)線、鋼卷在線拼焊生產(chǎn)線、在線激光落料系統(tǒng)、冶金部件軋輥等的激光再制造裝備等等;石化行業(yè)各類裝備的激光焊接、激光切割、激光再制造等等;航空航天領(lǐng)域的激光焊接、三維激光切割、激光增材制造等等;電子電器、光伏、顯示面板等等行業(yè)激光維加工生產(chǎn)線(激光打標(biāo)、激光劃線、激光刻蝕、激光打孔等等)。。。。。。激光加工技術(shù)作為先進(jìn)制造產(chǎn)業(yè)的核心加工方式,憑借其高效率、高質(zhì)量、污染小、節(jié)能環(huán)保、自動化程度高等優(yōu)點(diǎn)正逐漸替代傳統(tǒng)的加工制造方式。

  目前,德國、日本和美國成為激光產(chǎn)業(yè)的主導(dǎo)國家,并產(chǎn)生了諸如通快公司、羅芬公司,相干、光譜物理、IPG等著名公司,幾乎壟斷了國際市場。2013年,我國激光市場已突破200億元規(guī)模,近幾年年均增長率約18%~22%,已經(jīng)成為最大的世界激光加工產(chǎn)品市場。同時,隨著我國重大基礎(chǔ)設(shè)施和重大科技專項(xiàng)的不斷發(fā)展,激光技術(shù)正在向多個領(lǐng)域滲透和擴(kuò)散,市場潛力巨大。然而,我國大部分激光企業(yè)缺少自主創(chuàng)新和核心技術(shù),大都采取進(jìn)口激光器及零部件進(jìn)行簡單粗放的集成;激光加工工業(yè)基礎(chǔ)水平也比較低,正面臨著快速發(fā)展和不斷創(chuàng)新的局面。未來通過提升核心器件的自主研發(fā)能力,和提高激光加工工藝的技術(shù)水平,將給我國的激光企業(yè)提供更多的發(fā)展機(jī)會。

  人類社會將邁入光的世界,以光加工為表現(xiàn)形式的第三次工業(yè)革命即將到來,中國準(zhǔn)備好沒有?

 

  機(jī)器人—先進(jìn)制造產(chǎn)業(yè)的核心單元

  縱觀世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展,人口條件一直是世界經(jīng)濟(jì)走勢的主脈絡(luò),其它因素似乎都是補(bǔ)充條件。戰(zhàn)前嬰兒潮讓戰(zhàn)后日本迅速崛起,隨著嬰兒潮人口的退休,日本經(jīng)濟(jì)開始急速下滑。歐美是戰(zhàn)后嬰兒潮,也帶來七八十年代的高速發(fā)展,而今歐美經(jīng)濟(jì)已陷入泥沼。而中國60年代和70年代上半期的嬰兒潮帶來了30多年中國經(jīng)濟(jì)突飛猛進(jìn),隨著該時期出生人口的逐步走向老齡化和退休,勞動力成本上升和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級等壓力,廉價勞動力優(yōu)勢不在,預(yù)料15年后中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的人口紅利將完全喪失,中國經(jīng)濟(jì)將面臨巨大考驗(yàn)。而近些年來,機(jī)器人的大量研究和廣泛應(yīng)用似乎給未來中國經(jīng)濟(jì)注入了新的希望,工業(yè)機(jī)器人代替人工將成為發(fā)展趨勢。#p#分頁標(biāo)題#e#

  機(jī)器人的應(yīng)用是一個國家工業(yè)自動化水平的重要標(biāo)志。工業(yè)機(jī)器人是集機(jī)械、電子、控制、計算機(jī)、傳感器、人工智能等多學(xué)科先進(jìn)技術(shù)于一體的現(xiàn)代制造業(yè)重要的自動化裝備。自從1962年美國研制出世界上第一臺工業(yè)機(jī)器人以來,機(jī)器人技術(shù)及其產(chǎn)品發(fā)展很快,已成為柔性制造系統(tǒng)(FMS)、自動化工廠(FA)、計算機(jī)集成制造系統(tǒng)(CIMS)的自動化工具。工業(yè)機(jī)器人作為先進(jìn)制造產(chǎn)業(yè)的核心單元,廣泛使用后不僅可以提高產(chǎn)品的質(zhì)量與數(shù)量,而且對保障人身安全、改善勞動環(huán)境、減輕勞動強(qiáng)度、提高勞動生產(chǎn)率、節(jié)約材料消耗以及降低生產(chǎn)成本有著十分重要的意義,并正在日益改變著人類的生產(chǎn)和生活方式。

  縱觀目前經(jīng)濟(jì)發(fā)展現(xiàn)狀,我國機(jī)器人市場增長異常迅猛。2012年,盡管全球工業(yè)機(jī)器人的需求增長有所放緩,但機(jī)器人銷量仍然繼2011年后創(chuàng)出歷史第二高,全年銷量超過15.9萬臺。其中,中國工業(yè)機(jī)器人銷量約2.7萬臺,同比增速達(dá)到19.2%。中國是全球工業(yè)機(jī)器人需求增長最快的市場,也是僅次于日本的全球第二大市場。2005-2012年,中國工業(yè)機(jī)器人的市場銷量以年均29%左右的速度高速增長。目前,汽車行業(yè)、電子行業(yè)、工程機(jī)械行業(yè)成為了中國工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用規(guī)模最大的幾個領(lǐng)域,主要以焊接、搬運(yùn)、裝配等類型的工業(yè)機(jī)器人為主。

 

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