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中圖分類號:F403.6 文獻識別碼:A 文章編號:1001-828X(2016)006-000-04
一、引言
先進制造業(yè)本質(zhì)上是一種先進的生產(chǎn)方式,是引領(lǐng)制造業(yè)不斷前進的強大動力。先進制造業(yè)是我國工業(yè)化發(fā)展的方向,體現(xiàn)了我國工業(yè)的核心競爭力。“中國制造2025”和德國“工業(yè)4.0”均將發(fā)力點指向先進制造業(yè)。先進制造業(yè)能夠帶動我國經(jīng)濟的全面轉(zhuǎn)型與升級,具有先進制造技術(shù)密集、附加值高、對相關(guān)行業(yè)帶動性強的特點。對此問題進行深入研究,不僅可以探討先進制造業(yè)發(fā)展的模式,還可以促進先進制造業(yè)發(fā)展,具有比較重要的理論意義和實踐價值。
關(guān)于先進制造業(yè)的內(nèi)涵,文[1]從企業(yè)內(nèi)部、企業(yè)整體和產(chǎn)業(yè)體系三個角度對于先進制造業(yè)進行了詳細(xì)分析,認(rèn)為先進制造業(yè)是采用先進制造技術(shù)、先進制造模式、先進市場網(wǎng)絡(luò)組織的工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng),本質(zhì)上是一種先進的生產(chǎn)方式。文[2]也認(rèn)為先進制造業(yè)是將先進制造技術(shù)、模式及管理方式綜合運用于研發(fā)、設(shè)計等全過程的指造業(yè)。先進制造技術(shù)和先進制造模式密不可分,實踐中也常將二者混為一談,但是先進制造技術(shù)偏重技術(shù),注重制造單元功能效用的發(fā)揮,而先進制造模式偏重組織方式,強調(diào)人、組織結(jié)構(gòu)和技術(shù)的協(xié)調(diào)。文[3]指出先進制造業(yè)是相對于傳統(tǒng)制造業(yè)而言,在制造技術(shù)、制造模式、制造組織三個層次集中體現(xiàn)先進性,產(chǎn)品競爭力強,具有全球化、網(wǎng)絡(luò)化、信息化、綠色化、知識化等特征的現(xiàn)代制造業(yè)。文[1]認(rèn)為先進制造業(yè)是綜合運用先進制造技術(shù)、先進產(chǎn)品技術(shù)、先進制造組織形式和先進商業(yè)模式的生產(chǎn)系統(tǒng)。文[4]進一步說明先進制造業(yè)是不斷吸收電子信息、計算機、機械、材料以及現(xiàn)代管理技術(shù)等方面的高新技術(shù)成果,并將這些先進制造技術(shù)綜合應(yīng)用于制造業(yè)產(chǎn)品的研發(fā)設(shè)計、生產(chǎn)制造、在線檢測、營銷服務(wù)和管理的全過程,實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔、靈活生產(chǎn),取得很好經(jīng)濟社會和市場效果的制造業(yè)總稱。從上述有關(guān)先進制造業(yè)的內(nèi)涵上可以看出,先進制造業(yè)業(yè)的先進性應(yīng)該體現(xiàn)在制造技術(shù)、制造模式以及市場網(wǎng)絡(luò)組織三個方面。但應(yīng)明確,先進制造業(yè)業(yè)是隨著時間、空間的變化而發(fā)展的,是一個動態(tài)演變的概念,在經(jīng)濟發(fā)展不同的時期、不同的區(qū)域表現(xiàn)形式是不同的。
關(guān)于促進先進制造業(yè)發(fā)展的因素,文[5]認(rèn)為包括國外直接投資、技術(shù)進步、固定資產(chǎn)投資、人力資本和企業(yè)集聚,文[6]指出信息產(chǎn)業(yè)對先進制造業(yè)跨越式發(fā)展具有重要作用。文[6]、[7]研究表明物流運輸、金融服務(wù)等生產(chǎn)業(yè)可以極大地促進先進制造業(yè)的發(fā)展。文[2]認(rèn)為市場需求、科技進步和生產(chǎn)要素配置、市場網(wǎng)絡(luò)組織三個內(nèi)部動因與政府作用、發(fā)展環(huán)境兩個外部動因的變動,是導(dǎo)致先進制造業(yè)發(fā)展的主要推動力量。文[8]指出單獨的先進生產(chǎn)技術(shù)并不能對先進制造企業(yè)提供更好的表現(xiàn)。文[9]研究表明基礎(chǔ)環(huán)境是提升先進制造業(yè)競爭力的外部保障,創(chuàng)新能力是提升先進制造業(yè)競爭力的核心環(huán)節(jié),管理水平是提升先進制造業(yè)競爭力的重要途徑,人力資源是提升先進制造業(yè)競爭力的有效手段。文[10]指出先進制造技術(shù)是先進制造模式發(fā)展的前提和基礎(chǔ),先進制造模式是企業(yè)構(gòu)筑持續(xù)競爭優(yōu)勢的關(guān)鍵因素,構(gòu)建面向全球價值網(wǎng)絡(luò)的先進制造模式是動態(tài)演進的過程且要強化合作伙伴的全面戰(zhàn)略聯(lián)盟。
關(guān)于促進先進制造業(yè)發(fā)展的措施,文[10]認(rèn)為應(yīng)該從拓寬新市場與挖掘客戶需求、加大研發(fā)投入與培育企業(yè)核心競爭力、加強先進技術(shù)與企業(yè)的契合度、優(yōu)化組織結(jié)構(gòu)與提高組織效率、加大政府扶持力度與營造穩(wěn)定經(jīng)濟環(huán)境五個方面發(fā)展先進制造企業(yè)。文[6]建議促進信息產(chǎn)業(yè)與先進制造業(yè)的互動融合、提升先進制造業(yè)信息化水平、加大政策扶植力度與合理布局資金進投入、推動制造企業(yè)轉(zhuǎn)型升級、加大創(chuàng)新力度與鼓勵自主創(chuàng)新。文[11]認(rèn)為河南先進制造業(yè)應(yīng)積極推進制造業(yè)向信息化互聯(lián)網(wǎng)化轉(zhuǎn)變、建設(shè)一批智能化工廠和技術(shù)示范平臺、打造創(chuàng)新驅(qū)動新機制、大批量培養(yǎng)創(chuàng)新性能動性強的復(fù)合型工程師。
從影響先進制造業(yè)業(yè)發(fā)展的因素來看,這些影響因素可以分為企業(yè)自身可控的內(nèi)部因素與政府決定的而制造業(yè)必須適應(yīng)的外部因素兩類。從內(nèi)部因素看,市場需求、科技進步、生產(chǎn)要素配置、市場網(wǎng)絡(luò)組織等企業(yè)可控因素對先進制造業(yè)的發(fā)展具有重大影響。從外部因素看,產(chǎn)業(yè)政策、發(fā)展環(huán)境、生產(chǎn)業(yè)與信息業(yè)發(fā)展?fàn)顩r等企業(yè)不可控因素對先進制造業(yè)的發(fā)展影響也不容忽視。
從促進先進制造業(yè)發(fā)展的措施來看,這些政策措施可以分為政府制定的產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃和政策、企業(yè)采取的措施以及與企業(yè)發(fā)展先進制造業(yè)密切相關(guān)的生產(chǎn)業(yè)企業(yè)。政府應(yīng)該制定良好的先進制造業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃與政策,企業(yè)應(yīng)該致力于采用先進的制造技術(shù)與模式,研究機構(gòu)其他相關(guān)方提供信息、金融、人力資源等完善的市場網(wǎng)絡(luò)組織。先進制造業(yè)的發(fā)展是政府、企業(yè)、研究機構(gòu)及其他相關(guān)方協(xié)同努力的結(jié)果。
二、主要影響因素
(一)制造技術(shù)
技術(shù)是催生工業(yè)革命和保證工業(yè)持續(xù)發(fā)展的微觀基礎(chǔ),任何一個缺少了又是技術(shù)保證的地方都不可能實現(xiàn)先進制造業(yè)發(fā)展的目標(biāo)[13]。制造技術(shù)可以包含基礎(chǔ)制造技術(shù)和新型制造單元技術(shù)兩個層次。前者主要指優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔的通用共性技術(shù),后者主要指由制造技術(shù)與信息技術(shù)、新型材料加工技術(shù)、清潔能源、環(huán)境科學(xué)等結(jié)合而成,涉及多學(xué)科交叉、繼承與融合。文[12]綜述了先進制造技術(shù)的背景、內(nèi)涵與特征,指出先進制造技術(shù)是制造業(yè)不斷吸收信息技術(shù)及現(xiàn)代管理成果,將其綜合應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計、制造、檢測、管理、銷售、使用、服務(wù)乃至回收的制造全過程,以實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔、靈活生產(chǎn),提高對動態(tài)多變的市場適應(yīng)能力和競爭力的制造技術(shù)的總成。
隨著時代的發(fā)展,制造技術(shù)也在不斷進步,先進制造技術(shù)在不同時期、不同國家,其特點、重點是不同的。18世紀(jì)60年代蒸汽機與機械化技術(shù)引發(fā)第一次工業(yè)革命,大機器生產(chǎn)代替了手工勞動,19世紀(jì)70年代內(nèi)燃機與電力技術(shù)廣泛應(yīng)用,使人類進入電氣時代,引發(fā)第二次工業(yè)革命,20世紀(jì)50年代電子與信息技術(shù)取得重大突破,科學(xué)技術(shù)有力地推動了人類生產(chǎn)力的進步,形成第三次工業(yè)革命。到目前,云制造、物聯(lián)網(wǎng)、服務(wù)網(wǎng)等先進技術(shù)推動生產(chǎn)方式的變革正在掀起新的工業(yè)革命浪潮。制造業(yè)技術(shù)革新是制造領(lǐng)域的顛覆性革命,具有劃時代的意義。文[13]預(yù)測了先進制造技術(shù)的5個發(fā)展趨勢是3D打印技術(shù)、泛在感知網(wǎng)的傳感技術(shù)、智能機器人技術(shù)、納米技術(shù)、高溫超導(dǎo)和可控核聚變技術(shù)。先進制造技術(shù)對先進制造業(yè)的發(fā)展起著極為重要的推動最用。
(二)制造模式
制造模式是指企業(yè)在生產(chǎn)經(jīng)營、管理體制、組織結(jié)構(gòu)和技術(shù)系統(tǒng)等方面所表現(xiàn)出來的形態(tài)或運做方式。先進制造模式則是指企業(yè)在生產(chǎn)過程中、依據(jù)環(huán)境因素通過有效組織各種生產(chǎn)要素來達到良好制造效果的先進生產(chǎn)方式。先進制造模式的先進性表現(xiàn)在企業(yè)的組織結(jié)構(gòu)合理、管理手段的當(dāng)、制造技術(shù)領(lǐng)先、市場反應(yīng)快、客戶滿意度高、單位產(chǎn)品成本低等諸多方面[14]。
制造模式是隨著生產(chǎn)技術(shù)、生產(chǎn)組織方式和管理理念的發(fā)展而不斷適應(yīng)進化的。早期的制造模式是以小批量生產(chǎn)為主的手工作坊式生產(chǎn)模式為主,轉(zhuǎn)化為體現(xiàn)剛性以提高生產(chǎn)效率、大批量規(guī)模化生產(chǎn)為主的流水線生產(chǎn)模式,隨后,為滿足消費者個性化需求,各種體現(xiàn)柔性化的現(xiàn)代先進制造模式如精益生產(chǎn)、敏捷制造、大規(guī)模定制、并行制造、計算機集成制造系統(tǒng)、云制造、虛擬制造、網(wǎng)絡(luò)化制造、應(yīng)用服務(wù)提供商、網(wǎng)格制造、面向服務(wù)制造、智慧制造不斷涌現(xiàn)。回顧三次工業(yè)革命,每一次工業(yè)革命都在制造模式上有著革命性的突破。文[15]明確了云制造的特點和內(nèi)涵,分析了敏捷制造、網(wǎng)絡(luò)化制造和面向服務(wù)制造,文[16]探討了智慧制造。文[17]歸納了先進制造模式的生產(chǎn)系統(tǒng)調(diào)整快速、信息系統(tǒng)集成度高等6種共同組織特征。先進制造模式將會進一步集合多學(xué)科成果,將制造技術(shù)、信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、自動化技術(shù)與先進的管理科學(xué)充分融合。德國“工業(yè)4.0”非常關(guān)注制造模式等高層面的制造理念,強調(diào)要建立一個虛擬物理系統(tǒng)(Cyber-Physical System,CPS),追求的是以網(wǎng)絡(luò)化、智能化為主要特征的新工業(yè)革命生產(chǎn)模式,實質(zhì)就是對現(xiàn)有制造模式的根本變革[15]。
制造模式的變遷受到制造模式現(xiàn)有狀態(tài)、決定制造模式的內(nèi)在因素(技術(shù)與方法、企業(yè)文化、組織架構(gòu)以及和諧管理)和外部環(huán)境中隨機漲落因素的影響,協(xié)同確定了制造模式變遷的方向、速度和程度。影響先進制造模式采用的因素可以分為意愿因素、技術(shù)和能力因素兩類,意愿因素一般要大于技術(shù)和能力因素。前者包括示政府宣傳、示范作用、企業(yè)文化和某種制造模式的優(yōu)劣、產(chǎn)品特點等,后者包括企業(yè)規(guī)模、企業(yè)實力、企業(yè)組織架構(gòu)、中介技術(shù)支持等因素。在諸多影響因素共同作用下,企業(yè)制造模式向著主導(dǎo)因素作用的方向,由低級向高級逐漸演化。在此演化期間,企業(yè)文化、組織架構(gòu)、管理方式、資金投入方向等都必須進行彼此相互適應(yīng)的變動和調(diào)整。這種演化,實質(zhì)是對原有制造模式的揚棄。先進制造模式對于促進先進制造業(yè)進步、提高競爭力以及推動社會發(fā)展具有重要作用。
(三)市場網(wǎng)絡(luò)組織
先進制造業(yè)的發(fā)展,除了采用先進制造技術(shù)、合適的先進制造模式、優(yōu)化的供應(yīng)鏈管理以外,還需要完善的市場網(wǎng)絡(luò)組織以支持其發(fā)展。
在政府產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策、財稅政策等引導(dǎo)下,先進制造業(yè)需要完善的研發(fā)設(shè)計、信息、物流、商務(wù)、金融等各種生產(chǎn)業(yè)的協(xié)助與支持,形成一個全面完整的服務(wù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。
此外,先進制造業(yè)的發(fā)展還需要在產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)的基礎(chǔ)上,細(xì)化產(chǎn)業(yè)分工,完善產(chǎn)業(yè)配套,延伸產(chǎn)業(yè)鏈,構(gòu)建戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟,形成聯(lián)動、協(xié)同發(fā)展的一體化布局,增強產(chǎn)業(yè)的規(guī)模經(jīng)濟效應(yīng)。
三、促進先進制造業(yè)發(fā)展的一個模式
文[2]提出先進制造業(yè)的先進制造技術(shù)、先進制造模式、先進市場網(wǎng)絡(luò)組織三維理論模型為如何促進先進制造業(yè)的發(fā)展提供了非常有益的思路。在此基礎(chǔ)上,從制造技術(shù)、制造模式以及市場網(wǎng)絡(luò)組織三個影響先進制造業(yè)發(fā)展主要因素出發(fā),探討了政府、企業(yè)、研究機構(gòu)及其他相關(guān)方的努力方向,構(gòu)建了促進先進制造業(yè)發(fā)展的一個協(xié)同模式,如圖1所示。
(一)以信息技術(shù)推動先進制造業(yè)的發(fā)展
信息業(yè)的發(fā)展為先進制造業(yè)的發(fā)展提供技術(shù)支撐,推動先進制造業(yè)跨越式發(fā)展,信息業(yè)的發(fā)展也總是領(lǐng)先于先進制造業(yè)的發(fā)展。信息資源的投入和信息技術(shù)的廣泛應(yīng)用,可以引導(dǎo)先進制造業(yè)向自動化程度高、能源消耗低、環(huán)境污染少的方向發(fā)展。現(xiàn)今先進制造業(yè)的系統(tǒng)集成極其復(fù)雜,電子商務(wù)蓬勃發(fā)展,不采用信息管理系統(tǒng)而采用人工操作是不可想象的。通過信息系統(tǒng),可以將研發(fā)、采購、制造、倉儲、物流各個環(huán)節(jié)以及整個供應(yīng)鏈密切整合與優(yōu)化,使整個商業(yè)流程的物流、資金流、信息流的流動速度明顯加快而提高效率。以信息技術(shù)推動先進制造業(yè)的發(fā)展是一項長期而緩慢的過程,但又是先進制造業(yè)發(fā)展過程中必須跨越的一個環(huán)節(jié)。此外,現(xiàn)代各類先進制造技術(shù)和制造模式如計算機集成制造系統(tǒng)無一不是建立在信息技術(shù)基礎(chǔ)之上的。
(二)產(chǎn)學(xué)研結(jié)合促進先進制造技術(shù)的推廣和應(yīng)用
1.政府推動創(chuàng)建協(xié)同創(chuàng)新中心。協(xié)同創(chuàng)新中心可以集中企業(yè)、高校、研究機構(gòu)的力量,取長補短,集中進行目標(biāo)性非常強的基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究,協(xié)作研發(fā)關(guān)鍵核心技術(shù),迅速轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力。在政府的努力推動下,搭建能夠讓企業(yè)、高校等通力合作的創(chuàng)新平臺,推進技術(shù)集成、標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一、產(chǎn)業(yè)融合、組織優(yōu)化,讓所有創(chuàng)新者得到利益保證。
2.企業(yè)建立先進制造技術(shù)研發(fā)中心,循序漸進提高技術(shù)水平。企業(yè)是應(yīng)用技術(shù)研發(fā)的主要力量。大型骨干企業(yè)要持續(xù)不斷地實施重大技術(shù)專項行動,在某一個應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)突破。中小型企業(yè)要在具體產(chǎn)品生產(chǎn)上,應(yīng)用行業(yè)內(nèi)最先進的制造設(shè)備和技術(shù),成為細(xì)分行業(yè)的小巨人。同時,工程技術(shù)人員要不斷學(xué)習(xí)和更新專業(yè)知識,跟蹤和掌握最新的技術(shù)和理念。
3.高校等研究機構(gòu)積極建設(shè)科技園,促進科研成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力。各類高校等研究機構(gòu)擁有眾多掌握或“創(chuàng)造”先進技術(shù)的專家、學(xué)者,研究成果或用于發(fā)表文章、申請專利,或束之高閣,無法有效、快捷的應(yīng)用到實際生產(chǎn)實踐中去。應(yīng)允許擁有專業(yè)技能、知識專利的高校教師等研究人員,利用所掌握的專業(yè)技能、知識專利等投資辦實體,把專業(yè)技能與市場需求密切結(jié)合起來,服務(wù)企業(yè)與社會,以充分發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢、調(diào)動研發(fā)積極性。科技園實際上是科研成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力的孵化基地,也為“大眾創(chuàng)業(yè),萬眾創(chuàng)新”驅(qū)動的道路搭建起科研成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力的橋梁,真正使“產(chǎn)學(xué)研”結(jié)合落到實處。
(三)引導(dǎo)企業(yè)采用先進的制造模式
要發(fā)展先進制造業(yè),制造模式必須適應(yīng)制造業(yè)發(fā)展潮流。要在政府、企業(yè)及其他相關(guān)方共同努力下,促進企業(yè)采用競爭力強的先進制造模式。
1.政府創(chuàng)造氛圍與條件。成功企業(yè)的先進制造模式示范作用巨大。政府應(yīng)該大力宣傳,提升先進制造模式的影響力,創(chuàng)造采用先進制造模式的良好氛圍,鼓勵其他企業(yè)學(xué)習(xí)與效仿。同時,為企業(yè)采用先進制造模式提供中介技術(shù)服務(wù)、銀行貸款資金等條件,培育推廣新型智能制造模式,推動生產(chǎn)方式向柔性、智能、精細(xì)化轉(zhuǎn)變。
2.企業(yè)努力。企業(yè)在對企業(yè)自身產(chǎn)品特點位、規(guī)模實力、發(fā)展方向清晰定位的基礎(chǔ)上,在企業(yè)文化、管理技術(shù)與手段、組織架構(gòu)等方面不斷調(diào)整與進步,努力與先進制造模式相適應(yīng)。
3.相關(guān)方支持。先進制造模式是各種先進技術(shù)如自動控制、計算機、通訊等技術(shù)的高度集成,項目的實施是一項長期、復(fù)雜的系統(tǒng)工程。由于技術(shù)與實力的限制,先進制造模式不是企業(yè)一家努力就可以做到的,需要政府、管理咨詢公司、軟件公司、系統(tǒng)集成商各方共同支持與協(xié)助。
(四)構(gòu)建先進市場網(wǎng)絡(luò)組織
20世紀(jì)中后期經(jīng)濟領(lǐng)域的一項革命性變化,就是制造業(yè)與服務(wù)業(yè)不斷的互動和融合。制造業(yè)向價值鏈兩端的服務(wù)領(lǐng)域不斷延伸,并且高價值部分逐漸向制造業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈的研發(fā)、設(shè)計和創(chuàng)新等前端,以及制造服務(wù)等后端生產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移,中間制造部分增值越來越低。“微笑曲線”就形象地描述了這種現(xiàn)象。為促進先進制造業(yè)的發(fā)展,就要從政府政策和制造業(yè)戰(zhàn)略導(dǎo)向上,促進制造業(yè)向“微笑曲線”的兩端移動,或鼓勵“微笑曲線”兩端行業(yè)的發(fā)展。這里,“微笑曲線”兩端的行業(yè)主要就是指生產(chǎn)業(yè)。
生產(chǎn)業(yè)是指用于滿足中間生產(chǎn)需求、通過市場化模式向生產(chǎn)企業(yè)和其他組織的生產(chǎn)活動提供中間投入服務(wù)的產(chǎn)業(yè)。根據(jù)國家統(tǒng)計局《生產(chǎn)業(yè)分類(2015)》,生產(chǎn)業(yè)包括為生產(chǎn)活動提供的研發(fā)設(shè)計與其他技術(shù)服務(wù)、貨物運輸倉儲和郵政快遞服務(wù)、信息服務(wù)、金融服務(wù)、節(jié)能與環(huán)保服務(wù)、生產(chǎn)性租賃服務(wù)、商務(wù)服務(wù)業(yè)、人力資源管理與培訓(xùn)服務(wù)、批發(fā)經(jīng)紀(jì)服務(wù)、生產(chǎn)性支出服務(wù),共10個大類、34個中類、135個小類。生產(chǎn)業(yè)涉及制造業(yè)的多個環(huán)節(jié),具有專業(yè)性強、創(chuàng)新活躍、產(chǎn)業(yè)融合度高、帶動作用顯著等特點,是全球產(chǎn)業(yè)競爭的戰(zhàn)略制高點。制造業(yè)的發(fā)展、分工的深化促進了生產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,而前者細(xì)分的結(jié)果導(dǎo)致對后者更多的需求,后者對前者效率提高具有前提性和基礎(chǔ)性。二者是相互作用、相互依賴、共同發(fā)展的互動關(guān)系。目前,二者邊界逐漸趨于模糊,呈現(xiàn)融合的態(tài)勢。“中國制造2025”對中國制造業(yè)的定位之一就是“生產(chǎn)業(yè)發(fā)展滯后”。
1.政府重視和鼓勵發(fā)展生產(chǎn)業(yè),為先進制造業(yè)的發(fā)展提供環(huán)境支持。“中國制造2025”提出要加快發(fā)展生產(chǎn)業(yè),政府要接受和重視生產(chǎn)業(yè)對先進制造業(yè)發(fā)展的互相促進作用,發(fā)揮產(chǎn)業(yè)政策導(dǎo)向和促進競爭功能,構(gòu)建有利于生產(chǎn)業(yè)發(fā)展的準(zhǔn)入條件、監(jiān)管規(guī)則和標(biāo)準(zhǔn)體系,推動生產(chǎn)業(yè)向?qū)I(yè)化和價值鏈高端延伸。同時,緊密結(jié)合區(qū)位優(yōu)勢與地區(qū)發(fā)展的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè),優(yōu)化生產(chǎn)業(yè)內(nèi)部結(jié)構(gòu),重點發(fā)展能夠帶動地區(qū)先進制造業(yè)發(fā)展的金融業(yè)、信息服務(wù)業(yè)、商務(wù)服務(wù)業(yè)和科技服務(wù)業(yè)等高端生產(chǎn)業(yè)。此外,要用前瞻的眼觀,鼓勵大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)等新興信息服務(wù)業(yè)的發(fā)展。最后,加強先進制造業(yè)的輻射帶動作用,加快先進制造業(yè)與生產(chǎn)業(yè)的互動,推動先進制造業(yè)由生產(chǎn)型向生產(chǎn)服務(wù)型轉(zhuǎn)變,引導(dǎo)先進制造企業(yè)延伸服務(wù)鏈條、促進服務(wù)增值。
2.大力發(fā)展生產(chǎn)業(yè)企業(yè),為先進制造業(yè)的發(fā)展提供專業(yè)支持。隨著企業(yè)之間的競爭逐步發(fā)展成為供應(yīng)鏈之間的競爭,供應(yīng)鏈成員通過分離和外包非核心業(yè)務(wù),專注于核心業(yè)務(wù),整合、完善供應(yīng)鏈以獲取競爭優(yōu)勢。同時,生產(chǎn)業(yè)向特定企業(yè)提供的產(chǎn)品具有差異化、難復(fù)制的特點,作為知識資本、人力資本和技術(shù)資本滲透到先進制造業(yè)企業(yè)整個價值鏈增值過程中,可以大幅度提高先進制造業(yè)產(chǎn)品的附加值和科技創(chuàng)新含量,促進先進制造業(yè)向資本密集型和技術(shù)密集型方向發(fā)展。這樣,借助生產(chǎn)業(yè)提供的專業(yè)化、科技化服務(wù)的支持,整個供應(yīng)鏈競爭能力才能得到顯著提高。
3.高校等科研機構(gòu)積極發(fā)展科技服務(wù)業(yè),為先進制造業(yè)的發(fā)展提供科技支撐。科技服務(wù)業(yè)是運用現(xiàn)代科學(xué)、技術(shù)和信息向社會提供智力服務(wù)的新興產(chǎn)業(yè),是現(xiàn)代生產(chǎn)業(yè)重要組成部分,具有高知識含量、高技術(shù)密集、高附加值等優(yōu)勢。它包括研發(fā)服務(wù)、設(shè)計服務(wù)、信息資源服務(wù)等。科技服務(wù)業(yè)是從先進制造業(yè)中分離出來,又在更深的層次與先進制造業(yè)融合,提供強有力的智力支持。一方面,科技服務(wù)業(yè)提供的知識密集、技術(shù)密集的產(chǎn)品,促進先進制造業(yè)向資本密集型和技術(shù)密集型方向發(fā)展,對其競爭力的提供科技支撐;另一方面,先進制造業(yè)將非核心業(yè)務(wù)外包給專業(yè)科技服務(wù)提供者,又可以促進先進制造業(yè)從生產(chǎn)制造向服務(wù)制造轉(zhuǎn)變。
4.建立技術(shù)轉(zhuǎn)讓交易市場,搭建科研和商業(yè)化之間的橋梁。一方面,企業(yè)在研發(fā)過程中經(jīng)常遇到一些基礎(chǔ)研究、應(yīng)用研究等難題無法有效解決而導(dǎo)致技術(shù)進步緩慢。另一方面,高校等科研機構(gòu)相關(guān)科研成果或用于發(fā)表文章,或申請專利,無法有效、快捷推廣應(yīng)用。采取何種機制,使二者有效聯(lián)系起來以發(fā)揮效用呢?推動科技服務(wù)業(yè)的市場化改革,建立技術(shù)轉(zhuǎn)讓交易市場,使科研成果供需雙方聯(lián)系起來,縮短基礎(chǔ)研究和產(chǎn)品開發(fā)的差距,加快科研成果轉(zhuǎn)化和高效商業(yè)化應(yīng)用。通過市場機制有效運行,提升科技服務(wù)業(yè)專業(yè)化水平,強化高校等科研機構(gòu)服務(wù)功能,使其充滿活力的為先進制造業(yè)服務(wù)。
四、結(jié)束語
“中國制造2025”明確提出要大力發(fā)展先進制造業(yè),它是獲取競爭優(yōu)勢、提高國家綜合競爭力的有力手段。本文從制造技術(shù)、制造模式以及市場網(wǎng)絡(luò)組織三個影響先進制造業(yè)發(fā)展主要因素出發(fā),探討了政府、企業(yè)、研究機構(gòu)及其他相關(guān)方的努力方向,構(gòu)建了促進先進制造業(yè)發(fā)展的一個模式。先進制造業(yè)的發(fā)展是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程,需要政府、企業(yè)、研究機構(gòu)以及其他相關(guān)方協(xié)同努力,它是一個漸進的過程,不可能一蹴而就。
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【關(guān)鍵詞】先進制造技術(shù);自動化技術(shù);應(yīng)用
在世界經(jīng)濟多極化的今天,面對快速的市場變化和激烈的技術(shù)競爭,發(fā)達國家都將制造業(yè)作為了本國的經(jīng)濟支柱,先進制造技術(shù)正是制造業(yè)為適應(yīng)時代需求,提高競爭力推陳出新而形成的。先進制造技術(shù)是完成制造活動所需的一切手段的綜合,產(chǎn)品的整個制造過程包括了:市場調(diào)研、產(chǎn)品設(shè)計和產(chǎn)品零部件制造與裝配以及產(chǎn)品銷售與售后服務(wù)四個環(huán)節(jié),實現(xiàn)制造過程的整個制造系統(tǒng)所涉及的技術(shù)就是先進制造技術(shù)。隨著我國高新技術(shù)和知識經(jīng)濟的快速發(fā)展,生命科學(xué)、材料科學(xué)和信息技術(shù)等新興科學(xué)技術(shù)也隨之涌現(xiàn),將傳統(tǒng)機械制造技術(shù)轉(zhuǎn)變成為了如今的集機械技術(shù)、計算機技術(shù)和信息技術(shù)以及自動化技術(shù)等為一體的科學(xué)技術(shù)。自動化技術(shù)具有提高產(chǎn)品質(zhì)量、提高產(chǎn)品生產(chǎn)率、縮短產(chǎn)品的生產(chǎn)周期、降低產(chǎn)品生產(chǎn)成本、減輕工人勞動強度和提高企業(yè)經(jīng)濟效益等諸多優(yōu)點,將傳統(tǒng)制造技術(shù)結(jié)合現(xiàn)代自動化技術(shù),不僅可以優(yōu)化設(shè)計和制造過程,同時還可以將人們從體力勞動中解放出來,使機械設(shè)備能夠自動、精確、高效的完成整個制作過程,進而加快實現(xiàn)工業(yè)信息化。
一、概述先進制造技術(shù)的含義和特點
隨著社會需求個性化、多樣化的發(fā)展,生產(chǎn)規(guī)模由單件、小批量到多品種、變批量的方向發(fā)展,同時,隨著計算機技術(shù)和現(xiàn)代化管理技術(shù)的滲透和融化,不斷改變著傳統(tǒng)制造技術(shù)的內(nèi)涵,進而形成了如今的先進制造技術(shù)。
(一)先進制造技術(shù)的含義
目前,對于先進制造技術(shù)還沒有一個明確和一致公認(rèn)的定義,經(jīng)過近年來對發(fā)展新型制造技術(shù)方面開展的工作和對其特征的分析研究,國內(nèi)專家認(rèn)為:先進制造技術(shù)是制造業(yè)不斷吸收機械、電子、信息、材料、能源和現(xiàn)代管理技術(shù)的成果,將其綜合的應(yīng)用與產(chǎn)品設(shè)計和加工以及檢測等制造的全過程,逐漸實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、靈活的生產(chǎn),是提高對動態(tài)多變市場的適應(yīng)能力和競爭能力的制造技術(shù)的總稱。
(二)先進制造技術(shù)的特點
先進制造技術(shù)最重要的特點是,它首先是一項面向工業(yè)應(yīng)用,具有較強的實用性的新技術(shù),先進制造技術(shù)相比傳統(tǒng)的制造技術(shù)在應(yīng)用范圍上的一個不同點在于,傳統(tǒng)制造技術(shù)一般是指各種將原材料變成成品的加工工藝,而先進制造技術(shù)雖然大量應(yīng)用于加工和裝配過程,但是由于其組成結(jié)構(gòu)中包括了設(shè)計技術(shù)和自動化技術(shù)以及系統(tǒng)管理技術(shù)等,因而則將其綜合應(yīng)用于制造的全過程。同時,傳統(tǒng)制造技術(shù)的學(xué)科專業(yè)單一、獨立,互相之間的界限明顯,而先進制造技術(shù)因其專業(yè)和學(xué)科之間的不斷滲透、交叉、融合,界限漸漸的淡化甚至是消失,技術(shù)趨于系統(tǒng)化和集成化,逐漸發(fā)展成為了集機械和電子以及信息等技術(shù)為一體的新型交叉學(xué)科。
隨著微電子和信息技術(shù)的引入,使得先進制造技術(shù)成為了駕馭信息的生成和傳遞以及反饋的集成過程。為了能夠有效的確保生產(chǎn)和經(jīng)濟效益持續(xù)穩(wěn)定提高,同時能對市場變化做出更加快捷的反應(yīng),以及對最佳技術(shù)效益的追求,進而提高企業(yè)的競爭能力,先進制造技術(shù)比傳統(tǒng)的制造技術(shù)更加的重視技術(shù)和管理的結(jié)合,更加重視制造過程組織和管理體制的簡化與合理化,最終產(chǎn)生了一系列先進的制造模式。隨著世界自由貿(mào)易體制的逐步完善,全球交通運輸體系和通信網(wǎng)絡(luò)的建立,制造業(yè)將形成全球化與一體化的格局,新的先進制造技術(shù)也將成為全球化的模式。
二、先進制造技術(shù)發(fā)展中自動化技術(shù)的應(yīng)用
(一)先進制造技術(shù)的發(fā)展趨勢
合理的體系結(jié)構(gòu)不僅能夠更好的推動先進制造技術(shù)的發(fā)展,同時還能影響其發(fā)展趨勢。機械科學(xué)研究院提出先進制造技術(shù)由多層次的技術(shù)群構(gòu)成,重點強調(diào)了先進制造技術(shù)從基礎(chǔ)制造技術(shù)到新型制造單元技術(shù)再到先進制造集成技術(shù)的一個發(fā)展過程,同時也表明了在新型產(chǎn)業(yè)和市場需求的帶動下,在各種高新技術(shù)的推動下先進制造技術(shù)的發(fā)展過程。
信息技術(shù)正向著制造技術(shù)注入和融合,以促進制造技術(shù)的快速發(fā)展,可以說先進制造技術(shù)的形成和發(fā)展,與信息技術(shù)的應(yīng)用有著千絲萬縷的關(guān)聯(lián)。信息技術(shù)促進著設(shè)計技術(shù)的現(xiàn)代化、加工制造的精密化、快速化及自動化技術(shù)的柔性化和智能化等,這些都需要以信息技術(shù)的發(fā)展為支撐。
(二)先進制造技術(shù)發(fā)展中自動化技術(shù)的應(yīng)用
近幾年以來,自動化技術(shù)得到了迅猛的發(fā)展,其應(yīng)用范圍擴展到了人類活動的所有領(lǐng)域,從某種意義上來說,自動化已經(jīng)成為了現(xiàn)代化的同義語。
先進制造技術(shù)與自動化技術(shù)的發(fā)展是相互依存的,是提高生產(chǎn)效率和競爭力的需要,同時也是促進經(jīng)濟增長、提高國家綜合實力的需要。隨著電子技術(shù)和計算機技術(shù)以及智能技術(shù)等的快速發(fā)展,自動化技術(shù)得到了較大的提升和廣泛的應(yīng)用,具有更深的意義。信息革命使得信息技術(shù)得到了較快的發(fā)展,其不僅與人們的日常生活有著密切的聯(lián)系,同時在工業(yè)制造業(yè)中也占據(jù)著重要的地位。市場信息使得企業(yè)能夠快速了解市場,根據(jù)市場實際情況而制造適應(yīng)市場的產(chǎn)品,同時及時調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)模式等。此外,隨著計算機技術(shù)和電子技術(shù)的發(fā)展,以并行工程和虛擬制造為代表的信息技術(shù)的應(yīng)用提高了創(chuàng)新產(chǎn)品的設(shè)計與制造水平。虛擬制造是指設(shè)計和制造過程的虛擬化,設(shè)計過程的虛擬化是指對產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和性能進行計算仿真,對產(chǎn)品的受力和形狀等進行分析計算,進而優(yōu)化產(chǎn)品的性能和降低設(shè)計成本;而制造過程中的虛擬則指的是對生產(chǎn)過程、組織管理等活動的仿真,保證產(chǎn)品設(shè)計和制造以及裝配的可行性,降低制造的風(fēng)險和成本。
三、結(jié)束語
制造技術(shù)不僅是衡量一個國家科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平的重要標(biāo)志,同時也是各國科技競爭的重點,我們國家正處于經(jīng)濟發(fā)展的關(guān)鍵時期,制造技術(shù)是我們的薄弱環(huán)節(jié),只有跟上先進制造技術(shù)的發(fā)展潮流,將其放在戰(zhàn)略的優(yōu)先地位,并以足夠的力度予以實施,才能有效的縮短與發(fā)達國家的差距,才能在激烈的市場競爭中占有一席之地。
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[關(guān)鍵詞]灰色關(guān)聯(lián)分析 信息產(chǎn)業(yè) 先進制造業(yè) 互動融合
一、引言
《國務(wù)院關(guān)于支持福建省加快建設(shè)海峽西岸經(jīng)濟區(qū)的若干意見》中指出,要把海西建設(shè)成為“東部沿海地區(qū)先進制造業(yè)的重要基地”,這說明海峽西岸經(jīng)濟區(qū)的定位已經(jīng)由地方戰(zhàn)略上升為國家戰(zhàn)略。工信部出臺的《海峽西岸經(jīng)濟區(qū)先進制造業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2011-2015年)》對新的五年福建省先進制造業(yè)的發(fā)展做出了展望和規(guī)劃。之后,工信部又與福建省人民政府簽署了《關(guān)于支持推進福建省工業(yè)和信息化發(fā)展戰(zhàn)略合作協(xié)議》,包括共同推進海峽西岸經(jīng)濟區(qū)先進制造業(yè)發(fā)展、加速新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展和應(yīng)用、促進信息基礎(chǔ)設(shè)施先行發(fā)展等方面的內(nèi)容。
近幾年,福建省非常重視企業(yè)信息化的投入,對先進制造業(yè)和高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的投資力度很大。信息化與先進制造業(yè)融合時工業(yè)化與信息化融合的一個重要領(lǐng)域,也是國內(nèi)外研究的熱點。B.V.CHOWDARY提出信息系統(tǒng)可以將制造流程的供應(yīng)鏈各個環(huán)節(jié)整合,將IT技術(shù)運用到制造業(yè)可以節(jié)約時間和原材料成本。LIAO Kun和TU Qiang等指出在低不確定性環(huán)境下,制造業(yè)信息化對制造業(yè)的發(fā)展有大的正面作用,但對制造業(yè)產(chǎn)業(yè)間的關(guān)聯(lián)作用不明顯;在高不確定環(huán)境下,制造業(yè)信息化對制造業(yè)的發(fā)展作用小,但可以推動制造業(yè)產(chǎn)業(yè)間的互動。胥軍運用后發(fā)優(yōu)勢、比較優(yōu)勢等理論,結(jié)合“工業(yè)化和信息化”的可行性、必然性等現(xiàn)實基礎(chǔ),對影響工業(yè)化和信息化融合的相關(guān)因素進行進一步分析。王晰巍等結(jié)合吉林省中小企業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀和信息產(chǎn)業(yè)建設(shè)情況,分析了信息產(chǎn)業(yè)與工業(yè)相結(jié)合的發(fā)展方向。鄭大慶等結(jié)合互補性融合與替代性融合從微觀、中觀、宏觀三個層面分析了信息化與先進制造業(yè)的6種融合類型。1
本文通過研究福建省信息產(chǎn)業(yè)與先進制造業(yè)關(guān)聯(lián)和互動,研究信息產(chǎn)業(yè)對各個先進制造業(yè)帶動的程度,將對福建省如何合理分配資源提升先進制造業(yè)信息化水平和競爭優(yōu)勢給出更為合理的建議,并可作為全國其他省份促進兩業(yè)關(guān)聯(lián)互動發(fā)展的參考。
二、相關(guān)模型介紹
三、實證研究
本文的數(shù)據(jù)來源于2011年福建省統(tǒng)計年鑒。為展現(xiàn)出最新的趨勢,本文選取了2003-2010年福建省信息產(chǎn)業(yè)與8個先進制造業(yè)中代表行業(yè)的工業(yè)總產(chǎn)值,見表1。信息產(chǎn)業(yè)中,本文選擇通信設(shè)備、計算機及其它電子設(shè)備制造業(yè)(簡稱通信設(shè)備業(yè))作為代表。我們在石化產(chǎn)業(yè)中選擇石油加工、煉焦及核燃料加工業(yè)(簡稱石油加工業(yè))和化學(xué)原料及化學(xué)制品制造業(yè)(簡稱化工業(yè))兩個行業(yè)為代表;在裝備制造業(yè)中選擇通用設(shè)備制造業(yè)(簡稱通用設(shè)備業(yè)),專用設(shè)備制造業(yè)(簡稱專用設(shè)備業(yè)),交通運輸設(shè)備制造業(yè)(簡稱交通運輸業(yè)),電氣機械及器材制造業(yè)(簡稱電氣業(yè)),儀器儀表及文化、辦公用機械制造業(yè)(簡稱儀器儀表業(yè))為代表;在高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)中選擇醫(yī)藥制造業(yè)(簡稱醫(yī)藥業(yè))為代表。
圖1 福建省2003-2010年信息產(chǎn)業(yè)和先進制造業(yè)代表行業(yè)的工業(yè)總產(chǎn)值變化趨勢圖
福建省信息產(chǎn)業(yè)和先進制造業(yè)代表行業(yè)的工業(yè)總產(chǎn)值變化趨勢圖1所示。從圖中可以看出2003到2010年福建省的信息產(chǎn)業(yè)和先進制造業(yè)代表行業(yè)的工業(yè)總產(chǎn)值都強勢增長,而信息產(chǎn)業(yè)的代表通信設(shè)備業(yè)工業(yè)總產(chǎn)值先于所有先進制造業(yè)代表行業(yè)工業(yè)總產(chǎn)值的增長,可以初步推測信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展推動了先進制造業(yè)的發(fā)展。
表2 建省信息產(chǎn)業(yè)對先進制造業(yè)代表行業(yè)的灰色關(guān)聯(lián)度降序排列
灰色關(guān)聯(lián)分析的計算結(jié)果如表2所示。在研究信息化和先進制造業(yè)的相互關(guān)系時,關(guān)注的重點在于通信設(shè)備、計算機及其它電子設(shè)備制造業(yè)與各個先進制造業(yè)序列關(guān)聯(lián)度的大小排序。因此,我們可以依據(jù)信息產(chǎn)業(yè)對各先進制造業(yè)的影響進行關(guān)聯(lián)的排序,分析二者的同步變化程度,關(guān)聯(lián)度越大,則同步變化程度越高。從表2中的數(shù)據(jù)可以看出,總體而言,通信設(shè)備業(yè)對其它八個行業(yè)的灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)均超過了0.6,這說明了通信設(shè)備業(yè)對這八個先進制造業(yè)行業(yè)起到了關(guān)鍵的作用,也說明了信息產(chǎn)業(yè)和先進制造業(yè)的關(guān)聯(lián)不可忽視。
這其中,通信設(shè)備業(yè)對于儀器儀表業(yè)推動作用最大,灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)為0.9552。信息化是儀器儀表企業(yè)進行現(xiàn)代化管理的重要手段。降低儀器儀表企業(yè)的運營成本,并同時提高儀器儀表的產(chǎn)品質(zhì)量和儀器儀表企業(yè)的管理水平,增加企業(yè)的競爭力,信息化技術(shù)無疑是一個重要手段。
四、 政策建議
(1)促進兩業(yè)互動融合
當(dāng)前,福建正處在全面加快發(fā)展的戰(zhàn)略機遇期,要實現(xiàn)發(fā)展目標(biāo),關(guān)鍵靠實體經(jīng)濟,尤其是要使制造業(yè)得到充分發(fā)展。從當(dāng)前我省先進制造業(yè)信息化發(fā)展?fàn)顩r總體水平上看,信息產(chǎn)業(yè)對促進先進制造業(yè)跨越式發(fā)展有重要的作用。信息產(chǎn)業(yè)和先進制造業(yè)有機融合和互動發(fā)展,不僅是調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),也是轉(zhuǎn)變經(jīng)濟增長方式的重要途徑。兩業(yè)應(yīng)從提高共用資產(chǎn)的利用率、降低交易成本、競爭性合作、創(chuàng)造新產(chǎn)品、創(chuàng)造新的市場需求、推動產(chǎn)業(yè)升級等方面入手,實現(xiàn)優(yōu)勢互補,達到融合的質(zhì)變。
(2)提升先進制造業(yè)信息化水平
提升先進制造業(yè)的信息化水平是兩業(yè)融合的核心。先進制造業(yè)通過信息化可降低成本,實現(xiàn)邊際收益遞增和規(guī)模報酬遞增,并提升和帶動傳統(tǒng)制造業(yè)發(fā)展,從而加快福建省先進制造業(yè)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級。與此同時,新興的信息產(chǎn)業(yè)也只有積累了大量的資本、知識等資源后,并依托于先進制造業(yè)的實體產(chǎn)品、銷售網(wǎng)絡(luò),才能尋求進一步的擴散和發(fā)展。
(3)加大政策扶持力度,合理布局資金投入
信息產(chǎn)業(yè)先于先進制造業(yè)發(fā)展,并能推動先進制造業(yè)跨越發(fā)展,所以加強信息產(chǎn)業(yè)的信息科技投入對于提高福建省的先進制造業(yè)乃至整個制造業(yè)的產(chǎn)出都有很大的幫助。政府可以根據(jù)信息化對先進制造業(yè)重要程度,結(jié)合先進制造業(yè)發(fā)展的特點,將有限的資金優(yōu)先投入對信息化需求最強烈的部門,如儀器儀表及文化、辦公用機械制造業(yè)、化學(xué)原料及化學(xué)制品制造業(yè)等產(chǎn)業(yè)。信息產(chǎn)業(yè)和通用設(shè)備業(yè)的關(guān)聯(lián)較小,影響力度不足,落后于其他行業(yè),有可能成為福建經(jīng)濟良性發(fā)展的瓶頸,所以需要給予必要的資金和政策的扶持,以縮小與其它行業(yè)信息化水平的差距,提高福建省先進制造業(yè)信息化的總體水平。
作者簡介:
李舒翔,男,(1987.11-),福建泉州人,福州大學(xué)管理學(xué)院,管理科學(xué)與工程在讀碩士研究生,研究方向:商務(wù)智能與數(shù)據(jù)挖掘;
關(guān)鍵詞:集成;系統(tǒng);技術(shù)構(gòu)成
中圖分類號:TP29文獻標(biāo)識碼:A文章編號:1671-1297(2008)08-129-01
一、現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的含義與定位
現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)(Contemporary Integrated Manufacutring System)是計算機集成制造系統(tǒng)新的發(fā)展階段,在繼承計算機集成制造系統(tǒng)優(yōu)秀成果的基礎(chǔ)上,它不斷吸收先進制造技術(shù)中相關(guān)思想的精華,從信息集成、過程集成向企業(yè)集成方向迅速發(fā)展,在先進制造技術(shù)中處于核心地位。具體地說,它將傳統(tǒng)的制造技術(shù)與現(xiàn)代信息技術(shù)、管理技術(shù)、自動化技術(shù)、系統(tǒng)工程技術(shù)進行有機地結(jié)合,通過計算機技術(shù)使企業(yè)產(chǎn)品在全生命周期中有關(guān)的組織、經(jīng)營、管理和技術(shù)有機集成和優(yōu)化運行。在企業(yè)產(chǎn)品全生命周期中實現(xiàn)信息化、智能化、集成優(yōu)化,達到產(chǎn)品上市快、服務(wù)好、質(zhì)量優(yōu)、成本低的目的,進而提高企業(yè)的柔性、健壯性和敏捷性,使企業(yè)在激烈的市場競爭中立于不敗之地。
二、現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的技術(shù)構(gòu)成
先進制造技術(shù)(AMT Advanced Manufacturing Technology)作為一個專有名詞目前還沒有準(zhǔn)確的定義。通過對其內(nèi)涵和特征的研究,目前共同的認(rèn)識是:先進制造技術(shù)是傳統(tǒng)制造技術(shù)不斷吸收機械、電子、信息、材料、能源和現(xiàn)代管理等方面的成果,并將其綜合應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計、制造、檢測、管理、銷售、使用、服務(wù)的制造全過程,以實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔、靈活的生產(chǎn),并取得理想技術(shù)經(jīng)濟效果的制造技術(shù)的總稱。其具有如下一些特點:
1、從以技術(shù)為中心向以人為中心轉(zhuǎn)變,使技術(shù)的發(fā)展更加符合人類社會的需要;
2、從強調(diào)專業(yè)化分工向模糊分工、一專多能轉(zhuǎn)變,使勞動者的聰明才智能夠得到充分發(fā)揮;
3、從金字塔的多層管理結(jié)構(gòu)向扁平的網(wǎng)絡(luò)化結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變,減少層次和中間環(huán)節(jié);
4、從傳統(tǒng)的順序工作方式向并行工作方式轉(zhuǎn)變,縮短工作周期,提高工作質(zhì)量;
5、從按照功能劃分部門的固定組織形式向動態(tài)的自主管理的小組工作方式轉(zhuǎn)變。
通過對先進制造技術(shù)的定義和特點的分析發(fā)現(xiàn),現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)擁有先進制造技術(shù)的絕大部分特點,只不過先進制造技術(shù)所涉及的范圍要比現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)大,現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)在吸收計算機集成制造系統(tǒng)的優(yōu)秀成果的基礎(chǔ)上,繼續(xù)推動并行工程、虛擬制造、敏捷制造和動態(tài)聯(lián)盟的研究工作,并不斷吸收先進制造技術(shù)中的成功經(jīng)驗和先進思想,將它們進行推廣應(yīng)用,由此使現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)成為先進制造技術(shù)的核心。
(1)并行工程(CE Concurrent Engineering)并行工程是集成地、并行地設(shè)計產(chǎn)品及其相關(guān)過程(包括制造過程和支持過程)的系統(tǒng)方法。它要求產(chǎn)品開發(fā)人員在一開始就考慮產(chǎn)品整個生命周期中從概念形成到產(chǎn)品報廢的所有因素,包括質(zhì)量、成本、進度計劃和用戶要求。為了達到并行的目的,必須建立高度集成的主模型,通過它來實現(xiàn)不同部門人員的協(xié)同工作;為了達到產(chǎn)品的一次設(shè)計成功,減少反復(fù),它在許多部分應(yīng)用了仿真技術(shù);主模型的建立、局部仿真的應(yīng)用等都包含在虛擬制造技術(shù)中,可以說并行工程的發(fā)展為虛擬制造技術(shù)的誕生創(chuàng)造了條件,虛擬制造技術(shù)將是以并行工程為基礎(chǔ)的,并行工程的進一步發(fā)展就是虛擬制造技術(shù)。同時,并行工程是在CAD、CAM、CAPP等技術(shù)支持下,將原來分別進行的工作在時間和空間上交叉、重迭,充分利用了原有技術(shù),并吸收了當(dāng)前迅速發(fā)展的計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的優(yōu)秀成果,使其成為先進制造技術(shù)的基礎(chǔ)。
(2)虛擬制造(VM Virtual Manufacturing)虛擬制造利用信息技術(shù)、仿真技術(shù)、計算機技術(shù)對現(xiàn)實制造活動中的人、物、信息及制造過程進行全面的仿真,以發(fā)現(xiàn)制造中可能出現(xiàn)的問題,在產(chǎn)品實際生產(chǎn)前就采取預(yù)防措施,從而使產(chǎn)品一次性制造成功,達到降低成本、縮短產(chǎn)品開發(fā)周期,增強產(chǎn)品競爭力的目的。
(3)敏捷制造(AM Agile Manufacturing)敏捷制造是以競爭力和信譽度為基礎(chǔ)的,選擇合作者組成虛擬公司,分工合作,為同一目標(biāo)共同努力來增強整體競爭能力,對用戶需求作出快速反應(yīng),以滿足用戶的需要。為了達到快速應(yīng)變能力,虛擬企業(yè)的建立是關(guān)鍵技術(shù),其核心是虛擬制造技術(shù),即敏捷制造是以虛擬制造技術(shù)為基礎(chǔ)的。敏捷制造是現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)從信息集成發(fā)展到企業(yè)集成的必由之路,它的發(fā)展水平代表了現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的發(fā)展水平,是現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的發(fā)展方向。
(4)綠色制造(GM Green Manufacturing)綠色制造是一個綜合考慮環(huán)境影響和資源效率的現(xiàn)代制造模式,其目標(biāo)是使產(chǎn)品從設(shè)計、制造、包裝、運輸、使用到報廢的整個產(chǎn)品生命周期中,對環(huán)境的影響(負(fù)作用)最小,資源的使用效率最高。綠色制造的提出是人們?nèi)找嬷匾暛h(huán)境保護的必然選擇,發(fā)展不能以環(huán)境污染為代價。國際制造業(yè)的實踐表明,通過改進整個制造工藝來減少廢棄物,要比處理工廠處理已經(jīng)排放的廢棄物大大節(jié)省開支。綠色制造的實現(xiàn)可以通過計算機仿真來達到目的,即它是虛擬制造的一部分。從可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的觀點看,綠色制造是必然選擇,它將成為現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的一個重要的組成部分。
從以上的分析中我們可以看到:各種先進制造技術(shù)是相互關(guān)聯(lián)、彼此交叉的,在先進制造技術(shù)的含義下,現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)成為它的核心,并隨著先進制造技術(shù)的不斷發(fā)展而發(fā)展。
參考文獻
[1]李伯虎等.現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的發(fā)展與863/CIMS主題的實施策略.CIMS,1998,(10).
(一)是面向21世紀(jì)的技術(shù)
先進制造技術(shù)是制造技術(shù)的最新發(fā)展階段,是由傳統(tǒng)的制造技術(shù)發(fā)展起來的,既保持了過去制造技術(shù)中的有效要素,又要不斷吸收各種高新技術(shù)成果,并滲透到產(chǎn)品生產(chǎn)的所有領(lǐng)域及其全部過程。先進制造技術(shù)與現(xiàn)代高新技術(shù)相結(jié)合而產(chǎn)生了一個完整的技術(shù)群,它是具有明確范疇的新的技術(shù)領(lǐng)域,是面向21世紀(jì)的技術(shù)。
(二)是面向工業(yè)應(yīng)用的技術(shù)
先進制造技術(shù)并不限于制造過程本身,它涉及到產(chǎn)品從市場調(diào)研、產(chǎn)品開發(fā)及工藝設(shè)計、生產(chǎn)準(zhǔn)備、加工制造、售后服務(wù)等產(chǎn)品壽命周期的所有內(nèi)容,并將它們結(jié)合成一個有機的整體。先進制造技術(shù)的應(yīng)用特別注意產(chǎn)生最好的實際效果,其目標(biāo)是為了提高企業(yè)競爭和促進國家經(jīng)濟和綜合實力的增長。目的是要提高制造業(yè)的綜合經(jīng)濟效益和社會效益。
(三)是駕馭生產(chǎn)過程的系統(tǒng)工程
先進制造技術(shù)特別強調(diào)計算機技術(shù)、信息技術(shù)、傳感技術(shù)、自動化技術(shù)、新材料技術(shù)和現(xiàn)代系統(tǒng)管理技術(shù)在產(chǎn)品設(shè)計、制造和生產(chǎn)組織管理、銷售及售后服務(wù)等方面的應(yīng)用。它要不斷吸收各種高新技術(shù)成果與傳統(tǒng)制造技術(shù)相結(jié)合,使制造技術(shù)成為能駕馭生產(chǎn)過程的物質(zhì)流、能量流和信息流的系統(tǒng)工程。
(四)是面向全球競爭的技術(shù)
20世紀(jì)80年代以來,市場的全球化有了進一步的發(fā)展,發(fā)達國家通過金融、經(jīng)濟、科技手段爭奪市場,傾銷產(chǎn)品,輸出資本。隨著全球市場的形成,使得市場競爭變得越來越激烈,先進制造技術(shù)正是為適應(yīng)這種激烈的市場競爭而出現(xiàn)的。因此,一個國家的先進制造技術(shù),它的主體應(yīng)該具有世界先進水平,應(yīng)能支持該國制造業(yè)在全球市場的競爭力。
(五)是市場競爭三要素的統(tǒng)一
在20世紀(jì)70年代以前,產(chǎn)品的技術(shù)相對比較簡單,一個新產(chǎn)品上市,很快就會有相同功能的產(chǎn)品跟著上市。因此,市場競爭的核心是如何提高生產(chǎn)率。到了20世紀(jì)80年代以后,制造業(yè)要贏得市場競爭的主要矛盾已經(jīng)從提高勞動生產(chǎn)率轉(zhuǎn)變?yōu)橐詴r間為核心的時間、成本和質(zhì)量的三要素的矛盾。先進制造技術(shù)把這三個矛盾有機結(jié)合起來,使三者達到了統(tǒng)一。
二、先進機械制造技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
近年來,我國的制造業(yè)不斷采用先進制造技術(shù),但與工業(yè)發(fā)達國家相比,仍然存在一個階段性的整體上的差距。
(一)管理方面。工業(yè)發(fā)達國家廣泛采用計算機管理,重視組織和管理體制、生產(chǎn)模式的更新發(fā)展,推出了準(zhǔn)時生產(chǎn)(JIT)、敏捷制造(AM)、精益生產(chǎn)(LP)、并行工程(CE)等新的管理思想和技術(shù)。我國只有少數(shù)大型企業(yè)局部采用了計算機輔助管理,多數(shù)小型企業(yè)仍處于經(jīng)驗管理階段。
(二)設(shè)計方面。工業(yè)發(fā)達國家不斷更新設(shè)計數(shù)據(jù)和準(zhǔn)則,采用新的設(shè)計方法,廣泛采用計算機輔助設(shè)計技術(shù)(CAD/CAM),大型企業(yè)開始無圖紙的設(shè)計和生產(chǎn)。我國采用CAD/CAM技術(shù)的比例較低。
(三)制造工藝方面。工業(yè)發(fā)達國家較廣泛的采用高精密加工、精細(xì)加工、微細(xì)加工、微型機械和微米/納米技術(shù)、激光加工技術(shù)、電磁加工技術(shù)、超塑加工技術(shù)以及復(fù)合加工技術(shù)等新型加工方法。我國普及率不高,尚在開發(fā)、掌握之中。
(四)自動化技術(shù)方面。工業(yè)發(fā)達國家普遍采用數(shù)控機床、加工中心及柔性制造單元(FMC)、柔性制造系統(tǒng)(FMS)、計算機集成制造系統(tǒng)(CIMS),實現(xiàn)了柔性自動化、知識智能化、集成化。我國尚處在單機自動化、剛性自動化階段,柔性制造單元和系統(tǒng)僅在少數(shù)企業(yè)使用。
三、我國先進機械制造技術(shù)的發(fā)展趨勢
(一)全球化。一方面由于國際和國內(nèi)市場上的競爭越來越激烈,例如在機械制造業(yè)中,國內(nèi)外已有不少企業(yè),甚至是知名度很高的企業(yè),在這種無情的競爭中紛紛落敗,有的倒閉,有的被兼并。不少暫時還在國內(nèi)市場上占有份額的企業(yè),不得不擴展新的市場;另一方面,網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的快速發(fā)展推動了企業(yè)向著既競爭又合作的方向發(fā)展,這種發(fā)展進一步激化了國際間市場的競爭。這兩個原因的相互作用,已成為全球化制造業(yè)發(fā)展的動力,全球化制造的第一個技術(shù)基礎(chǔ)是網(wǎng)絡(luò)化,網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)使制造的全球化得以實現(xiàn)。
(二)網(wǎng)絡(luò)化。網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的迅速發(fā)展和普及,給企業(yè)的生產(chǎn)和經(jīng)營活動帶來了革命性的變革。產(chǎn)品設(shè)計、物料選擇、零件制造、市場開拓與產(chǎn)品銷售都可以異地或跨越國界進行。此外,網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的快速發(fā)展,加速技術(shù)信息的交流、加強產(chǎn)品開發(fā)的合作和經(jīng)營管理的學(xué)習(xí),推動了企業(yè)向著既競爭又合作的方向發(fā)展。
(三)虛擬化。制造過程中的虛擬技術(shù)是指面向產(chǎn)品生產(chǎn)過程的模擬和檢驗。檢驗產(chǎn)品的可加工性、加工方法和工藝的合理性,以優(yōu)化產(chǎn)品的制造工藝、保證產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)周期和最低成本為目標(biāo),進行生產(chǎn)過程計劃、組織管理、車間調(diào)度、供應(yīng)鏈及物流設(shè)計的建模和仿真。虛擬化的核心是計算機仿真,通過仿真軟件來模擬真實系統(tǒng),以保證產(chǎn)品設(shè)計和產(chǎn)品工藝的合理性,保證產(chǎn)品制造的成功和生產(chǎn)周期,發(fā)現(xiàn)設(shè)計、生產(chǎn)中不可避免的缺陷和錯誤。
(四)自動化。自動化是一個動態(tài)概念,目前它的研究主要表現(xiàn)在制造系統(tǒng)中的集成技術(shù)和系統(tǒng)技術(shù)、人機一體化制造系統(tǒng)、制造單元技術(shù)、制造過程的計劃和調(diào)度、柔性制造技術(shù)和適應(yīng)現(xiàn)化生產(chǎn)模式的制造環(huán)境等方面。制造自動化技術(shù)的發(fā)展趨勢是制造全球化、制造敏捷化、制造網(wǎng)絡(luò)化、制造虛擬化、制造智能化和制造綠色化。
(五)綠色化。綠色制造則通過綠色生產(chǎn)過程、綠色設(shè)計、綠色材料、綠色設(shè)備、綠色工藝、綠色包裝、綠色管理等生產(chǎn)出綠色產(chǎn)品,產(chǎn)品使用完以后再通過綠色處理后加以回收利用。采用綠色制造能最大限度地減少制造對環(huán)境的負(fù)面影響,同時使原材料和能源的利用效率達到最高。
四、結(jié)語
制造技術(shù)不僅是衡量一個國家科技發(fā)展水平的重要標(biāo)志,也是國際間科技競爭的重點。我國正處于經(jīng)濟發(fā)展的關(guān)鍵時期,制造技術(shù)是我們的薄弱環(huán)節(jié)。只有跟上發(fā)展先進制造技術(shù)的世界潮流,將其放在戰(zhàn)略優(yōu)先地位,并以足夠的力度予以實施,才能盡快縮小與發(fā)達國家的差距,才能在激烈的市場競爭中立于不敗之地。總之,在我國研究和發(fā)展先進制造技術(shù)勢在必行。
參考文獻:
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