深圳制造业数字化网络化智能化实
施战略研究(2015)
深圳市机械工程学会二0一六年五月深圳制造业数字化网络化智能化实
施战略研究(2015)
项目负责人:杜建铭
项目组主要成员:徐年生、李小虎、昝勤先、闫鑫鑫、
章登极、刘威等
深圳市机械工程学会二0一六年五月目录
一、绪论....................................................................................................1
(一)课题研究背景意义.................................................................................1(二)先进制造业在我国国民经济中的重要地位分析.................................2
1.没有强大的制造业就没有国际地位.................................................22.“去工业化”是导致西方衰弱的根本原因.....................................3(三)数字化网络化智能化制造相关概念.....................................................4
1.数字化制造.........................................................................................42.网络化制造.........................................................................................43.智能化制造.........................................................................................4(四)数字化网络化智能化制造的本质.........................................................5(五)课题研究技术路线图.............................................................................5
二、国内外先进制造业的发展现状和发展趋势...................................7
(一)国外先进制造业发展现状.....................................................................7
1.概论.....................................................................................................72.德国工业4.0.......................................................................................83.美国工业互联网...............................................................................104.日本人工智能...................................................................................11(二)我国先进制造业的进展情况..............................................................13
1.我国航空航天先进制造业发展现状...............................................132.我国海洋装备先进制造业发展现状...............................................153.我国新能源汽车先进制造业发展现状...........................................204.我国精密电子先进制造业发展现状...............................................21(三)发展趋势..............................................................................................27
I1.智能制造将推动生产方式变革.......................................................272.智能制造将促进供应链的管理创新...............................................283.智能制造将引领制造业转型...........................................................284.智能制造将加速制造企业成本再造...............................................285.物联网助推物流业...........................................................................29
三、深圳市制造业数字化网络化智能化发展现状与存在问题........30
(一)概述......................................................................................................30(二)深圳市航空航天制造业领域的发展现状..........................................31
1.发展现状...........................................................................................312.主要企业介绍...................................................................................343.未来展望...........................................................................................38(三)深圳市海洋装备制造业领域的发展现状..........................................40
1.发展现状...........................................................................................402.主要企业介绍...................................................................................433.未来展望...........................................................................................45(四)深圳市新能源汽车制造领域的发展现状..........................................46
1.发展现状...........................................................................................462.主要企业介绍...................................................................................473.未来展望...........................................................................................50(五)深圳市精密电子制造业领域的发展现状..........................................51
1.发展现状...........................................................................................512.主要企业介绍...................................................................................54(六)深圳市制造业面临的问题..................................................................59
1.航空航天产业基础相对薄弱...........................................................592.海洋制造业产业发展空间不足.......................................................59
II3.新能源汽车动力电池技术有待提高...............................................594.高端精密电子制造业水平需进一步加强.......................................595.企业创新能力、知识产权建设有待加强.......................................606.标准缺失使得全面实现网络化智能化难度加大...........................607.数字化装备核心部件、关键技术缺失...........................................608.制造工艺创新能力严重不足...........................................................619.覆盖深圳四大产业的特种精密测试能力缺失...............................6110.工业网络安全体系不够完备.........................................................6111.中小企业研发所需的仪器设备缺乏、技术人员知识更新不足.6212.迫切需要在高校、研究院所与中小制造企业间搭建桥梁.........62
四、深圳市制造业数字化网络化智能化实施战略建议....................63
(一)总体战略..............................................................................................63(二)基本方针..............................................................................................(三)对策建议..............................................................................................65
1.加强知识产权体系建设...................................................................652.改善环境、搭建平台.......................................................................653.加强标准化建设...............................................................................6.打造深圳品牌...................................................................................675.组建专门机构,加大人才、技术引进力度...................................676.对接“中国制造2025”战略..........................................................687.组织开展工业网络安全研究...........................................................688.构建绿色综合创新生态体系...........................................................6.以项目研究为导向的高端制造人才培养模式...............................6910.创新未来深圳“一心四翼智能制造大格局”.............................69
参考文献...................................................................................................71
III一、绪论(一)课题研究背景意义
从18世纪中叶开始,制造业的进步成为促使社会发展的重要基础。各主要发达国家,相继将先进制造业的发展作为提高国民生活质量的重中之重。
历史上,制造业的发展经历了三个重要阶段:从单机数控在20世纪五六十年代的出现,到CNC加工中心在七十年代的普及,目前正向以智能制造为代表的先进制造业发展。随着技术的发展,先进制造业不断进步,并出现了一些新的趋向。其中,智能制造的出现成为了制造业研究的热门,逐渐成为先进制造业发展的关键。专家们形象地描述:蒸汽机的出现实现了人的重复劳动的;计算机的应用代替了部分脑力劳动;现代信息技术旨在提高机器自动化和智能化的水平,定将继续人的体力劳动以及脑力劳动。
2015年4月,德国推出“工业4.0共同平台”,此举标志着工业4.0开始在德国上升到国家战略。2012年2月,美国正式提出《先进制造业国家战略计划》,标志着新一轮工业的开始。日本在《日本再兴战略》中提出,在2016年内利用机器人在人类的辅助合作下,通过物联网技术及人工智能技术的进一步发展,建立车间流水线上的不合格产品自动检测体系,来促使日本工业的持续发展。我国于2015年5月推出《中国制造2025》,成为中国版本工业4.0的纲
1要性文件,重点是加快先进制造业的进一步发展,实现从工业大国到工业强国的质的转变。
(二)先进制造业在我国国民经济中的重要地位分析1.没有强大的制造业就没有国际地位
回顾历史,在两次世界大战中,中国都是战胜国,却徒有虚名,第一次世界大战结束后山东权益被日本攫取;第二次世界大战结束后外蒙古和东北权益被苏联掠夺。其根本原因就在于制造业实力不如人、综合国力差,二战前夕主要发达国家和中国各自工业产值与全球工业生产总值之比如图1-1所示。其中,美国占世界工业生产的38.7%;苏联占世界工业生产的17.6%;德国占世界工业生产的13.2%;英国占世界工业生产的9.2%;法国占世界工业生产的4.5%;当时,中国工业的总产值占比仅为世界的0.3%。
图1-1二战前夕主要国家工业产值占全球总产值比值2以上数据表明,在工业实力低下的二战前夕,由于没有制造武器装备、大型生产设备的能力,中国屡次成为国际社会中工业强权国家欺凌的对象。正是因为如此,促使以为首的第一代领导集团即便是忍饥挨饿也要建立我国自己完善的工业体系,建立强大的国防工业,二十世纪七八十年代以来,随着“两弹一星”、航天飞船等高尖端装备的发展,中国逐步在世界强国中取得话语权,成为一支老牌国际强权不能轻视的力量。
2.“去工业化”是导致西方衰弱的根本原因
自上世纪70年代开始,欧美等的发达国家逐步将淘汰的产能向第三世界国家转移,失业人口则向服务业转移,并大力发展金融业,创造了近乎于天文数字的虚拟经济。然而,随着“去工业化”的危害尽显,昔日的日不落大英帝国日渐衰败,作为建设第一条铁路的国家,当今居然要求助于中国建设高铁;由华为、中兴等通信公司提供通信网络建设的技术服务;求助于中国和法国在民用核电技术方面的支持。美国作为曾经的世界工厂,在以华尔街为代表的金融机构的主导下,在泡沫越来越大的金融游戏中,越来越虚,逐步丧失国民经济的造血功能,失业率居高不下、经济出现负增长,开始受到“去工业化”的惩罚。为了使美国重新回归当年的经济强势,美国总统奥巴马着手大力发展制造业,鼓励苹果等一批世界五百强公司回流美国,并提出发展工业互联网开始美国新一轮的工业。
与之不同的是,近年来我国制造业不断发展,经济实力不断增强,
3综合国力不断提升,逐步成为世界经济的一支重要力量。2013年,我国制造业占世界经济比例高达20.8%,2014年,我国工业增加值占GDP的比例增至35.85%,同年,“财富世界500强”企业榜单中我国有100家入选,连续2年夺得第二的佳绩。
综上所述,先进制造业的发展状况是一个国家综合实力的主要象征。我国先进制造业发展的目标应是:通过制造业数字化网络化智能化的产业升级,实现核心技术自主化,先进产品国产化,制造过程绿色化,出口产品高附加值化。
(三)数字化网络化智能化制造相关概念1.数字化制造
数字化就是将制造过程中的相关信息转变成计算机设备能够识别的“0”和“1”,通过计算机的加工和处理,进而支持制造过程的各种活动。
2.网络化制造
网络化制造则是在数字化制造的基础上,利用网络技术将单个或局部的数字化设备孤岛联成网络,实现信息共享、远程监视、远程控制、远程服务等。
43.智能化制造
智能制造则是以数字化网络化制造为前提,进一步利用新一代信息技术、大数据处理技术、云计算技术、先进物流技术以及现代生产管理系统,配合新能源、新材料、新工艺,贯穿设计、生产、管理、服务等制造活动各个环节,能够进行环境感知、智能决策与精确控制的先进系统与制造过程。
(四)数字化网络化智能化制造的本质
智能制造的本质是实体生产和虚拟网络的相互融合。一方面,信息收集、处理技术和网络技术的飞速发展,同时解决了大数据海量信息的收集和处理问题,制造的效率得到了极大的提高;另一方面,数字化生产制造将成为单机互联的基础,增强了网络化制造的规模和效率。因此,以网络互连(包括信息流和物流)、大数据云计算为支撑,以智能工厂为载体,构成了制造业的最新形态,即智能制造。
(五)课题研究技术路线图
本课题研究前期经过调研、数据和文献收集与分析整理,提炼出课题思路,通过四大章节进行论述。第一章,首先是对制造业发展的理论研究综述,描述了课题研究的背景意义,分别对数字化制造、网络化制造、智能化制造的概念以及本质进行概述;第二章,通过国外和国内两大部分分别对国内外先进制造业的发展格局进行介绍;第三章,对深圳市制造业数字化网络化智能化发展现状进行研究,针对深
5圳市重点行业以及主要企业进行阐述,并总结出深圳市制造业存在的问题;第四章,在前面的调研分析的基础上,总结出深圳市制造业数字化网络化智能化实施战略建议。本课题研究技术路线如下图1-2所示。
调研、数据和文献收集与分析整理
制造业发展的理论研究综述
数字化制造网络化制造
智能化制造
国内外先进制造业的发展格局
国外现状国内现状
深圳市制造业数字化网络化智能化发展现状研究
深圳市制造业数字化网络化智能化实施战略建议
图1-2课题研究技术路线图6二、国内外先进制造业的发展现状和发展趋势(一)国外先进制造业发展现状1.概论
20世纪80年代末,在信息技术发展迅速,但还没有对人们的生活产生很大影响之际,欧美等发达国家就逐步提出智能制造的概念。在进入新世纪之后,由于资源分配不均、劳动力成本提高等各方面制约因素的影响,智能制造发展迅速并呈现出爆炸式增长,与此同时,也表现出一些新的特征。
数字化和网络化技术的发展有力地推动了智能制造的进步,而智能制造的进步反过来又极大地推动了互联网的发展。一方面,数字化技术的飞速进步使得控制对象—制造设备与制造过程的信息感知和收集成为可能;另一方面,互联网、云计算、大数据等一系列技术组成了广义的互联网,通过互联网这一动力引擎,我们可以传递传感器所获取的设备信息,与此同时,对上述数据的处理和分析,又进一步促成了对设备或生产过程进行精确控制和远程协作。如今,美国等发达国家的先进制造业的发展战略就是在移动互联网科学技术的基础上进行发展和应用的。如美国的谷歌公司,它就是凭借其网络背景,在2013年收购多家研发机器人的企业,2014年,又逐步收购了DeepMind和Nest。至此,它在智能制造领域占得一席之地。
世界机械联合会的有关数据显示:2008-2013年,在这六年中,
7平均每年机器人的销售量增长高达9.5%。机器人装配上各种传感器以后可以适应周边环境,并且可以感知周边环境的变化,在此意义上,可以大大减少对劳动力的需求,从而减削开支。未来机器人带给制造业的发展方向无疑将是无人工厂,它不仅仅可以根据设计任务确定生产流程、规划工艺路线,而且可以在没有人直接参与的情况下完成整个生产任务。
2.德国工业4.0
(1)内容
德国工业4.0构建智能生产系统。国际金融危机之后,德国经济主要通过制造业的发展使国家的经济得以回升,在2010年领先欧洲地区其他发达国家恢复经济。其中,制造业的贡献占到国家整体经济的2/3。德国从始至终都给予制造业足够的重视,特别是科技产品的创新。2010年,德国发布《高技术战略2020》,把着力点放在未来科技和全球竞争上,在此基础上将工业4.0战略建议列入十大未来项目之中,并在2013年使之成为国家级战略。(2)特点
智能工厂成为发展方向。
在工业4.0阶段,新型的智能工厂将在信息物理系统的基础之上,通过社交网络来完成人机互动操作。这种模式将改变传统模式下工人和设备之间的机械关系。为了实现这一目标,人们将要把智能终端广
8泛的应用在制造设备、生产设施上。从而,各个终端之间的实时互动就可以顺利进行,另外,也可以对终端实现单独控制。如此一来,人们就可以对其实施远程控制,这不仅减轻工作人员的压力,并且可以使工作人员兼顾工作与家庭。
构建嵌入式制造“智能生产”系统。
构建工业生产涉及土地、劳动等各种生产要素,但在所有的生产要素当中,数据无疑成为最为重要并且影响巨大的生产要素之一。通过对工厂制造过程中产生的实时数据处理、分析和归纳,即可形成“智能数据”,再将生成的优化加工方案和工艺流程反馈给智能工厂,继而形成了“智能工厂—智能产品—智能数据”闭环,实现生产系统的智能化。完成这一过程,离不开互联网技术的建设。嵌入式智能制造系统的特点是:横向价值链是由企业与企业之间的业务流程所组成的,而纵向价值网络是由企业内部的运作流程所构成的,最终的实现就是横向与纵向的整合。以智能工厂为基础,通过互联网和物联网,将诸如智能产品等各种智能服务有机连接起来,推动了社会的全面智能化发展。(3)推进程度
德国在工业4.0中主要的扶持领域有:自动化技术、3D打印、大数据、云计算、微电子等。在2015年年底发布的实施战略中,又为有关科技提供了五大核心主题。其一:水平整合价值链,加强企业间的合作。其二:产品周期中端对端工程设计,争取实现各个生产
9环节的集成。其三:垂直整合与网络化生产,提高可适应性,对硬件以及软件系统提出更高的要求。其四:建立与工业4.0相应的社会网络,为了营造良好的氛围环境,不仅仅要提高培训质量,同时也要引入辅助机制等。其五:跨界技术的研发,主要包含的内容有:数据分析、云计算和安全终端等。实施战略中也明确指出,工业4.0遍及各行各业,分布甚广,很难对其精确定义。所以,人们将它看做是一个渐进的制造智能化过程。
3.美国工业互联网
(1)内容
美国劳动力成本高,而智能制造在一定程度上填补了这一缺陷,从而为高端制造业提供了回归契机。自2009年以来,美国发布了“重振美国制造业框架”和“先进制造业合作伙伴关系计划”,计划指出:要真正意义上的实现美国能源,必须大大降低制造成本,与此同时,促进工人就业。因此美国希望其本国在外制造业回迁,以解决自身就业问题的同时,巩固其制造强国的地位。(2)特点
美国制造业回归希望进一步招揽一流人才,聚集先进创意,向高效率和低成本的智能化制造发展。同时美国机器人路线图从战略意义等方方面面来分析美国机器人未来的发展方向以及应用领域,从而使机器人技术在全球达到领先地位。因此,美国还将智能制造的着重点
10放在了下一代机器人上。(3)推进程度
2012年2月,美国启动“先进制造业国家战略计划”;2013年1月,《国家制造业创新网络初步设计》发布;2013年5月,成立“轻型和当代金属制造创新研究所”、“数字制造和设计创新研究所”和“下一代电力电子制造研究所”等三个制造业创新中心。2016年美国发布《总统经济报告》,称机器人就像蒸汽机,这是有史以来机器人第一次成为《总统经济报告》的关注对象。
4.日本人工智能
(1)内容
日本在此期间推出《日本再兴战略》,计划把着力点放在物联网和人工智能上,并将工业4.0看做一次发展创新商业模式的重要时机。另外,不断加快对人才培养、教育、工作方式等相关领域的配套改革,从而实现产业结构的成功转型。
与此同时,日本希望借助科技比如机器人等新兴技术帮助解决老龄化等社会问题。一方面日本希望成为“世界机器人创新基地”和“世界第一的机器人应用国家”,在服务、基础设施、制造、工程建设、农业等领域广泛使用机器人,在战略上推进机器人的应用;另一方面,积极营造出机器人发展所适合的环境,争取使得机器人可以达到随处可见。
11(2)特点
实施严格的技术保密工作是日本智能制造设计研发的一个重要特征。为了保障核心关键技术不被别人泄露和盗取,几乎所有的大中型制造企业都将成立一些对应的智能制造“设计中心”,发那科(FANUC)利用类似“黑匣子”的形式将控制软件先经过浓缩,然后再转给用户,以此就可以保证机密的安全;又如日本阿斯莫微电机有限公司,它们将大约70%左右研发中心的设计图纸进行自行制造;日本天龙工场(YAZAKI)燃气仪表制造公司,它们秉承“以需定制”的原则,根据不同客户的不同需求进行定制和制造。日本认为只有对智能软件、硬件的核心技术进行加密和保护工作,才能使智能制造产品立于不败之地,长期保持竞争优势。(3)推进程度
早在1990年6月,日本为巩固其“机器人”大国的地位,提出了一项关于智能制造研究的十年计划。在接下来的10年中,日本在智能制造研究方面给予足够的重视,不断加强投资,总投资额高达1500亿日元。1992年,日、美、欧三方共同提出研发一个合作系统,这个系统可以使人不受地域,为制造系统提供了很大的便利。随着国家资金的不断投入,日本机器人在制造业迅猛发展,汽车工业已经开始广泛应用智能制造技术,并通过计算机技术将自动化制造系统与信息和传统制造业有机集成起来。
12(二)我国先进制造业的进展情况
几十年的发展成就了我国制造业规模的世界第一位,在载人航天、超级计算机、北斗卫星导航、高铁装备、大型飞机、万米深海石油钻探设备、百万千瓦级发电装备等一批高技术装备获得技术突破,成就了很多拥有国际竞争力的强势产业和中流砥柱的企业,我国已拥有了发展成为工业强国的根基和条件。
然而,我们还应该认识到,我国目前制造业虽然规模大而实力并不强,自主创新能力是薄弱一环,十分依赖国外的核心技术与高端装备;导致产品上不了档次,因此缺少在世界范围内的知名品牌;资源利用率十分低,污染严重;另外产业结构分布不合理,制造业高端装备的发展有滞后性;两化结合程度不够;制造产业国际化程度低,企业在全球范围内经营能力欠缺。
1.我国航空航天先进制造业发展现状
(1)航空产业
目前国际、国内的航空市场迅速扩大规模,给我国的相关产业的发展带来了巨大空间和发展契机。
从民机方面看,以及联合出台了针对深化我国低空空域治理改革的方针,中国人民总参谋部、中国民用航空局发布《通用航空飞行任务审批与管理规定》等,给我国刚刚发展起来的通用航空产业的发展带来重大机遇。“新舟”系列已经投入百
13架,并且ARJ21等支线客机也将会投入到航线,大型干线客机C919的研发制造已获得重要性的成果,并已得到四百多架订单,到2020年左右实现批量交付,这也标志着我国航空领域的大型客机项目开发向商业运作迈出坚实一步。小型无人机以及通航飞机得到快速的发展;中国民用航空局估测,至2020年我国通航机队规模总数将超过1万架。其中对于航空装备的研制主要聚集在支线飞机、大型客机、通用飞机和航空配套装备等领域。
从总体上来说,我国航空制造得到较快的发展,并且市场特别是通用航空制造市场潜力巨大,但总造能力不强,民航大型客机都通过从国外引进,发动机的制造能力差,因此在全球来看,我国航空制造业竞争力很弱。因此,针对航空制造业领域,《中国制造2025》提出要加快大型客机、支线飞机、通用飞机、直升机、航空发动机等项目的研制,推进干线和支线飞机、直升机、无人机、通用飞机产业化发展,扶持民用航空产业。《民用航空工业中长期发展规划(2013-2020)》提出:至2020年,在民用航空产业领域我国将实现重大飞越,年盈利超过1000亿元(相当于2011年民用航空工业产品5倍的销售产值)。至2020年,在国内新增市场内,国产干线飞机使用率将达到5%以上。(2)航天产业
中国的航天工业起步较晚,然而在数十年的发展过程中取得巨大进步。目前我国航天产业步入快速发展阶段,正从航天大国慢慢朝航
14天强国改变,形成了一套领先于国际的科研体系,完成了载人航天工程以及探月工程,并不断延伸应用领域,如今我国已拥有2000多项应用于环境监测、城市管理、气象工程、安防安保、应急救援等民用领域的航天科技成果,产生的效益已达到每年1200亿元。
针对航天装备领域,《中国制造2025》提出要推动载人航天、探月工程等得重大进展,大发动机事业等项目取得重大突破,适度发展深空探测,发展新一代运载火箭等。
2.我国海洋装备先进制造业发展现状
我国海洋仪器与装备经过几十年的发展,经历了从无到有、从性能一般到可靠的过程,技术有所突破,但总体上与国际上相比还有一定的差距。2014年中国海洋工程设备销售情况可以从图2-1看出。
图2-1中国海洋工程装备2010-2014年销售收入(1)海洋探测传感器取得长足发展
有了国家863计划的扶持,我国的海洋测量技术发展速度较快,
15研发并制造了高精度的6000mCTD剖面测量仪,并进一步突破了快速投放回收平台、快速测量和采集等关键技术,成功研发出UCTD系统。
另外海洋监测监视卫星(HY-3)也并入到国航发展规划当中,其他方面取得了大幅度进步的有海洋遥感技术。通过“863计划”的扶持,国内海空遥感技术正在不断升级优化,同时,国内还正在发展小型无人机,用于海洋监测。
(2)国家重大科学工程对水下机器人的需求
水下机器人有两种分类方式:遥控水下机器人(ROV,RemotelyOperatedVehicle)和自主水下机器人(AUV,AutonomousUnderwaterVehicle)。前者需要人进行一系列遥控进行工作,后者是计算机代替人进行的工作。
1983年,“智能机器在海洋中的应用研究”正式被列为中国科学院的重点课题,然后在“八五”、“九五”和“十五”国家发展规划中列入了水下机器人,使水下机器人成为智能机器人领域重点扶持的项目。
在自主水下机器人方面,目前我国拥有2台6000米水下机器人:CR-01(如图2-2所示)、CR-02,分别建造于1995年和2001年,它们可到达世界上除海沟之外的全部海底范围,占海洋面积的98%,给中国向海洋进军以及开发带来了机遇和挑战。
16图2-2我国第一台6000米自主水下机器人CR-012003年我国第一台长航程自主水下机器人诞生,其全部采用国内先进技术,续航能力达数百公里,说明我国的水下机器人技术水平上升到一个新台阶。2015年8月中科院沈阳自动化研究所总体技术责任单位研制的4500米级深海资源自主勘查系统(简称:4500米AUV)完成了南海海上试验,并以优异的成绩通过第一阶段海试现场验收,如图2-3所示。“4500米AUV”是我国自主研发的水下机器人,可用于侦测金属硫化物。
图2-34500米AUV在混合型水下机器人方面,中国科学院沈阳自动化研究所于2003年在国内率先提出了自主-遥控混合型水下机器人(ARV,
17Autonomous&RemotelyoperatedunderwaterVehicle)概念。ARV是带有自主遥控水下机器人功能的水下机器人,它具有自带能源、可通过携带的光纤微缆进行实时通信功能,并具有自治和遥控两种工作模式。并于2008年研制出“北极ARV”(如图2-4所示),分别应用于第三、四次北极科考,获取了大量有价值的试验科考数据,不仅极大地提高了我国北极科考的观测能力与水平,也提升了中国的国际影响力。
图2-4我国第一台在北极应用的混合型水下机器人“北极ARV”此外,我国在水里的滑翔机、两栖工作机器人、仿生的水下机器人方面也有一些创新性研究成果。水下滑翔机被公认为是最有前景的新型海洋环境测量平台,不仅能有效弥补现有海洋环境监测手段的缺陷,而且能作为海洋监测的移动网络节点,在海洋监测网中发挥重要作用。
2011年7月水下滑翔机海试样机在西太平洋海域成功完成了海上试用,最大下潜深度837米,如图2-5所示。
18图2-5水下滑翔机海试样机总体而言,我国在水下机器人领域获得了重要实验进展,在一些核心技术层次水平已引领世界。但是整体上和先进国家对比有非常大的距离,既没有像样的产业规模,也没有很多科技知识产权,水下机器人研发探究严重不足,表现在模仿研究比例高,创新比例低。(3)海洋工程装备制造业空间广阔
从设备制造方面看,由于劳动力花费的不断提高,国内海工社备企业基本没有优势。从生产效率益上说,中国只有韩国效益的的1/3到1/2。再从主流制造产品来看,我国和日韩对比起来,科技水平及经济发展还有很大距离。
从研究机构的分析来看,估计至2020年海洋工程设备及高层次技术船设计市场需求大概占1700亿美元,至2025年将有2500亿美元的市场需求。分析家分析能得出,中国石油的发展态势将带来海洋工程设备制造业快速发展。从中长期角度来说,中国的海洋工程设备制造产业有很大发展空间,产业很快会进入快速发展的阶段。
193.我国新能源汽车先进制造业发展现状
中国新能源汽车产业在2000年开始。随后在十一五提出新能源汽车战略。2008年,新能源汽车开始规划研发制造。在2009年一系列支持出台后,我国新能源汽车得到快速的发展。2010年,中国对新能源汽车的支持程度进一步大大提高。并对节能车给与补贴。2011-2020年,中国将慢慢把新能源汽车推广到一般的家庭中。目前,国内新能源汽车产业结构具体如图2-6所示。
图2-6我国新能源汽车产业结构目前该领域存在的制约因素如下:
一是新能源汽车可以续航的时间一般较短,使用成本相对较高而
20且会带来很大程度的不方便,如果不断地更换电池会带来巨额的成本,因此在汽车市场的竞争中体现不出它的优势所在。
二是在关键技术方面受制于别人,自身基本没有可以创新的能力。有待相应的体系建立和完善。
三是缺乏相关产业机构的支撑,没有很强产业组织和跨行业组织的协调和管理,无法在实质性技术中取得突破。
四是在配套方面,充电配套设施还不完善,有些地方甚至不配备充电装备,给管理运行带来很大的成本。
4.我国精密电子先进制造业发展现状
现代数字化精密电子制造机械横跨电子、机械、自动化、光学、计算机等众多学科,涉及运动速度/运动位置/力/温度控制、电机驱动、机器视觉、精密机械等核心技术,是典型的高速、高精密、高附加值的光机电一体化装备。
精密电子制造设备对电子制造业的重要性是显而易见的。古人云“工欲善其事必先利其器”,虽然电子制造是近代才发展起来的先进制造技术,但事理是大体一样的。没有相应的现代化半导造装备,根本不可能制造出各种芯片;没有高效率的先进电子组装设备,产品根本无法在市场上参与竞争。从某种意义上说,制造装备是决定电子制造产业强弱成败的一个关键因素。
电子制造装备门类繁多,业界中多以行业分类为主,辅以装备特性方式划分门类:
21(1)半导造装备
(2)电真空器件及平板显示器生产装备(3)电子元件及机电组件生产装备(4)印制电路板生产装备(5)组装及整机装联设备(6)其他装备
以半导造装备为例,集成电路已经成为电子信息产业链中的第一支柱产业,工业发达国家高度重视,其制造工艺流程和主要生产装备如图2-7所示。其中,美国和日本在IC前端制造装备方面技术领先,处于垄断地位;而瑞士、日本、美国、荷兰等都在电子封装设备方面具有竞争力强的公司;欧洲、日本、韩国等企业在LCD、触摸屏加工设备方面技术领先。
图2-7集成电路工艺流程和主要生产装备近些年来,我国对集成电路产业高度重视,在2014年出台《国家集成电路产业发展推进纲要》,该纲要制定的发展目标是:支持集成产业发展,使之成为创新能力强、收益明显的一流产业。经过多年
22的自主发展,我国目前在除了以光刻设备、CVD设备为代表的芯片制造设备环节尚有所欠缺外,在其他环节基本实现了自主突破。(1)中国集成电路产业呈现加速增长的势头
在2015年我国集成电路出口金额693.1亿美元,同比增长13.9%。中国集成电路2011-2015年销量产值如图2-8所示。
图2-8中国集成电路2011-2015年销量产值(2)产业链不断优化,IC设计产业强势增长
产业链不断优化,IC设计产业占比35.9%。在IC设计、芯片制造和封装测试三个行业的发展趋势上说,2015年前者实现了百分之三十的增长速度,而芯片制造业规模为900.8亿元。另外封装测试也在国内外经济的拉动下实现行业的快速发展。
(3)LED产业发展迅速
相比西方工业发达国家,我国LED产业在经历了买外延片、买芯片之路后,目前已经实现了自主生产外延片和芯片,LED工艺流程与
23设备如图2-9。
图2-9LED工艺流程与设备中科宏微公司和昭信集团相继研制出国产MOCVD样机,国产48片-56片生产型MOVCD设备开始投入生产试用,突破了高端装备受制于人的瓶颈。
近年来,LED行业得到了国家的大力支持,我国的LED产业得到了快速的发展,半导体照明的关键技术与国际水平差距不断缩小,2014年红光LED达到95lm;绿光LED达到140lm,为国际先进水平。我国国内LED、LCD平板产业分布如图2-10所示。
24图片来自:赛迪顾问
图2-10我国国内LED、LCD平板产业分布在LED封装方面,国内LED市场已经日趋成熟。以瑞丰光电、木林森等为代表的龙头企业公司效益不断提高,规模不断增大,在世界上处于LED封装企业领先位置。
在LED显示屏技术方面,中国占有九成的LED显示屏市场,国内显示屏技术处在成熟阶段的中后期。LED产业链大致有五个部分组成,如图2-11所示。
25原材料测试仪器和生产设备
LED上游产业外延片和芯片的
制造具有典型的“双高”(高技术、高
资本)
LED中游产业
LED下游产业各种LED的应用
产业
各种LED器件和
封装
技术含量高、资本
相对密集
技术含量和资本投入低一些
图2-11LED产业链我国LED产业发展技术路线如下图2-12所示。
图2-12我国LED产业发展技术路线近些年来,随着LED产业市场的不断扩大,产值总量的不断提
26高以及行业竞争的日趋激烈,质量差别明显、性能难以统一等一些问题开始出现,无论是从现在的LED市场发展,还是对未来LED产业抢占世界市场都是十分不利的。前些年,LED市场由于没有强制性标准的出台,一度出现国家标准、地方标准、行业标准等各种不同部门同时制定的标准,严重的阻碍了LED市场的有序发展,LED市场的标准规范仍将是未来急需解决的问题。
(三)我国先进制造业的发展趋势
在不久的将来,智能制造将极大得推动制造业生产方式的变革、促进全球供应链在管理上的创新、引领制造业向服务化转型、加速制造企业的成本再造,如此,我国先进制造业将会朝着智能化方向发展。
1.智能制造将推动生产方式变革
智能制造是基于互联网、大数据、智能制造装备的高端产业,其具有更快和更准确的感知、反馈和分析决策能力。当前全球制造业普遍采用的是大规模订单生产方式,智能制造使得让个性化产品的大规模定制成为可能,而且这种生产方式即将成为现实。在国内已经有许多这样的例子,例如,大众汽车公司已经制定出模块化横向矩阵,这已成为一项全新的生产战略,通过部件参数标准化,最终达到只需要通过一条生产线就能生产出市场所需的任何款型汽车的目的。
272.智能制造将促进供应链的管理创新
新一代的互联网技术不仅能催生虚拟产业集群,而且也能促使全球供应链管理模式向网络化和虚拟化的方向转变。3D打印技术(堆积制造)的广泛应用可以使消费者只需通过互联网就能将其所需要的产品就地“打印”出来,由此我们可以大胆的预测,那些传统的大型生产厂商在今后的发展中将面临数以万计的小型社区生产者的严峻挑战。
3.智能制造将引领制造业转型
智能制造贯穿于产品制造的全过程,消费者不仅能够从产品的设计阶段就参与其中,从而方便消费者监督和指挥加工制造、销售物流等环节,实现随时参与和决策自由配置各个功能组件,同时还可以获得个性化的定制产品。与此同时,制造企业也可以自由在线生产所需要的各种制造服务产品,实现生产要素的优化配置。在这种生产模式下,成功转型智能制造的生产商能够为消费者提供“产品+附加服务”。
4.智能制造将加速制造企业成本再造
智能制造使得供应链管理和生产工艺具有更高的效率,使得能源消耗程度明显降低,而且通过系统的自我纠正,还能够降低产品的不合格率,除此之外,产品从设计到投入市场的整个周期也将缩短。可以想象快捷化、服务化的产品必将为企业创造更多的市场价值,这些
28都明显改变制造企业的成本投入结构。
5.物联网助推物流业
如何配置和利用资源,从而有效地降低制造成本是企业所要重点关注的问题。物联网的出现为物流业实现传统物流技术与智能化系统运作管理相结合的目标提供了一个很好的平台,这种平台的建立促进了物流业更好更快地实现智能化的运作模式。在实施的过程中,智能物流强调的是物流过程数据智慧化、决策智慧化和网络协同化。智能物流在功能上要实现6个\"正确\",在技术上要实现地点跟踪、物品溯源、物品识别、实时响应的效果。
我们可以预测,随着物流管理的智能化,将极大地推进物流业的进步,进一步加快制造业数字化网络化智能化进程。
29三、深圳市制造业数字化网络化智能化发展现状与存在问题(一)概述
深圳市制造业面临着“发展与安全的双重挑战”。首先,“发展”方面存在着核心技术不足、标准缺失等诸多问题。2012年3月16日,我国印发了《数控一代机械产品创新应用示范工程十二五规划》,重点任务是:1.展开对数控机械设备相关关键技术的研究;2.展开对数控技术在相关重点行业、重点区域的应用示范;3.进一步完善应用和服务体系以及人才培养体系,不断加强相关标准体系的研究和关键技术标准的研制工作。其目的就是:使数控技术得到全面的推广应用,使我国机械产品成功的实现转型升级。2013年深圳市发布了“深圳市数控一代机械产品创新研发及应用示范工程实施方案(2013—2015年)”,提出了三点要求:“瞄准世界先进水平开展关键共性技术研究与开发,布局知识产权;瞄准行业制高点开展应用示范和标准制定工作;瞄准先进的生产组织方式开展技术合作和服务外包试点,打造高端数控核心部件产业链,带动各行业机械产品数控化,并向高端发展,参与国际竞争。同年深圳市在科技计划项目中增加了“科技应用示范项目”,为推动深圳制造业优势制造领域向数字化方向发展起到了积极的作用。
在未来10年期间,深圳将会把相关重点领域和重大工程放在突出位置,以实现高端制造业的快速发展。“《中国制造2025》深圳行
30动计划”中指出,未来深圳制造业主要包括航空航天、海洋装备、新能源汽车、精密电子装备制造、数字化网络设备、集成电路、机器人、基因工程装备等11个战略重点领域。
本文主要针对航空航天、海洋装备、新能源汽车与精密电子装备制造四个行业进行调研分析。
(二)深圳市航空航天制造业领域的发展现状1.发展现状
在2012年深圳发布的《北斗卫星导航系统应用产业化实施方案》中,从各个方面对北斗系统的发展作了大力的支持。该方案中指出要求按照囯家的战略设计和总体布局,能够研究出台一套基于北斗导航系统的车联网和车辆管理应用领域的相关的引导。到2015年深圳卫星导航产业规模在全国市场份额占据50%以上。
2013年,深圳出台了《航空航天产业发展规划(2013—2020年)》,该规划中指出要将深圳打造成为一座在国际上知名、在国内领先的航空航天产业名城。因此必须紧紧抓住和利用好当前航空航天产业快速发展的战略机遇,坚持相关方针和路线,重点发展与航空航天产业相关的领域,到2020年,争取使深圳市航空航天产业的产值规模实现质的飞跃。
依托上述出台的一系列相关加上市场、人才、创新、地理位置等的优势,在一些重要领域深圳已崭露头角,航空航天产业方面也
31已取得了一定显著成绩,为实现深圳未来新一轮跨越式发展打下了良好的基础。
(1)航空产业独具特色
研发制造具备发展潜力。在航空产业领域已初步形成了一整套覆盖航空电子、机载模组、地面设施等的完整的产业链。在一些具体的应用领域涌现出了一大批强劲的企业。
在航空电子领域。无人机领域的大疆创新、一电科技、中航华东光电等具备集研发、设计和总装于一体的能力。其中,大疆创新科技有限公司的无人机已经进入美国市场,并且占据了较大的市场份额成为世界著名的无人机生产企业,同时在全球商用无人机市场和消费市场也占据了很大的份额,其2012-2015年营业收入情况如图3-1所示。在机场地面设施领域的相关企业中,中集天达在登机桥生产能力上居于世界首位。深圳领军电子信息企业如中兴、华为等正在积极进军地空通信、航空数据等相关技术领域。
图3-1大疆创新科技有限公司2012-2015年营业收入32(2)航天产业初具雏形
深圳已成为全国生产和研发微小卫星、卫星导航基础构件及终端设备的重要基地。
2012年,由深圳航天东方红海特卫星公司自主研发和生产的新技术验证卫星顺利发射升空,标志着深圳成为我国除北京、上海之后又一个能够研发和生产整星的三大城市之一。该微小卫星设计研发的目的在于形成一个先进的搭载飞行的试验平台,为国内外研发的宇航产品提供相应的在轨试验搭载服务。因此,在微小卫星的研发、设计、制造和应用等领域,深圳东方红海特卫星公司已经取得了较大突破,具备了领先国内的集微小卫星设计、测试、总装、运营的能力。
此外,深圳在新材料和精密制造等前沿领域也具备一定的领先优势,光启研究院的超材料技术在航材、机载和星载天线等领域有巨大应用前景。圆梦研究院研发和生产的高端装备、复合3D打印、极限工具等精密制造技术及装备,可突破航空航天相关产品的核心部件的加工技术瓶颈。
332.主要企业介绍
(1)深南电路有限公司
表3-1深南电路有限公司简介34(2)天马微电子股份有限公司
表3-2天马微电子股份有限公司简35(3)深圳市大疆创新科技有限公司
表3-3深圳市大疆创新科技有限公司简介36(4)深圳航天东方红海特卫星有限公司
表3-4深圳航天东方红海特卫星有限公司简介37其中,天马微电子股份有限公司2012-2014年营业利润如图3-2所示。
图3-2天马微电子股份有限公司2012-2014年营业利润3.未来展望
(1)世界航空航天产业发展前景十分广阔
随着全球经济的快速发展和国际交流合作的不断深化,市场需求的日益扩大与高新技术的不断突破,航空航天产业迎来了新的发展时期,带动了包括飞机、卫星等航空航天产品研制应用领域,特别是在飞机的核心部件、总装集成、机载设备、航天器、航空航天技术应用等领域的迅速发展。
(2)深圳航空航天产业发展机遇挑战并存
当前,良好的外部发展环境正带领深圳航空航天产业的未来发展走向新的机遇期。深圳依托独有的机制、创新和产业等优势,对航空电子、卫星导航应用、无人机、微小卫星等领域的重点发展,既贯彻
38落实了国家的发展战略,也抢抓机遇培育深圳未来经济新的增长点。同时由于深圳航空航天产业起步较晚,各方面条件不是很成熟。所以,在新的历史机遇期,深圳应该顺应时势、超前谋划、扬长避短、合理布局,抢占未来航空航天产业发展的制高点,促进经济发展方式和结构的转变。
一打造全国航空电子产业基地
深圳在航空电子领域拥有如中航实业、国微电子、深南电路、中航比特、多尼卡等一批实力强劲的企业。同时又有全球闻名的中兴、华为等电子信息企业在地空通信、航空数据和航空互联网技术设备等领域的积极布局。因此深圳完全可以发挥自身优势,打造国内一流的航空电子产业基地,为全国通用航空产业提供配套,供应电子零部件。
二建立全球领先的无人机研发、生产基地
在无人机领域,深圳的大疆创新、一电科技、中航华东光电等具备研发设计总装集成能力,在飞控、航拍领域的相关技术居于国内前列。深圳可以发挥自身优势,建设全球领先的小型无人机生产基地。
三建立微小卫星生产基地
微小卫星不仅可以实现观测、通信、导航等功能,同时在民用上也可广泛应用于广播电视、天气预报、农作物普查等各方面。相较于2010年传统卫星,微小卫星的研制成本低,市场前景也是十分广阔。以来,微小卫星在全球每年发射航天器的数量上占到了40%至50%。
392012年,微小卫星占全世界所发射的138颗航天器中的58颗。
从2012年到2017年,东方红海特公司将至少设计生产20颗微小卫星,其中2015年升空6颗。2013年,随着深圳卫星大厦的投入使用,公司研制的所有卫星的总装和测试都将在这里进行。
基于微小卫星良好的市场前景和深圳良好的产业基础,深圳可以将打造全球知名的卫星产业基地作为航天产业发展的目标。
四占领卫星导航产业高地
随着全球卫星导航领域的快速发展,其系统完善和应用程度体现了我国的综合国力。深圳大力推进北斗卫星导航系统的研发与应用,既是考虑,也是市场发展的需要,对于打破国外对相关技术的垄断有着重大和深远的意义。
(三)深圳市海洋装备制造业领域的发展现状1.发展现状
2011-2014年这4年内,海洋装备制造业总值从42.88亿元增加到86.53亿元,具体数据如表3-5及图3-3所示。已形成中海石油、招商局、中集、华侨城集团等一些年营业额超过百亿的核心海洋企业。其中以海洋高端装备、海洋电子信息、海洋生物医药等为代表的海洋未来产业快速发展,近三年复合增长率都超过30%。作为深圳新兴的海洋产业,尽管总体规模尚小,但发展潜力巨大。
40表3-5深圳市海洋制造业总值(2011-2014年)单位:亿元行业时间2011年2012年2013年2014年海洋装备制造业海洋设备制造业16.4413.7723.0629.85海洋船舶工业10.0725.4324.531.73海洋装备制造业相关产业海洋生物医药业-14.3419.0424.涉海产品及材料制造业16.370.10.120.31海洋装备制造业总值42.8853.66.7286.53图3-3深圳市海洋装备制造业生产总值(2011-2014)(1)科技创新全国领先
“十二五”期间,深圳市就已形成了以企业为主体的海洋创新生态,建立起规模庞大的现代产业体系,集中体现在发达的电子信息产业,这些产业通过融合渗透,可以快速运用到海洋电子、海洋装备等产业。比如像华为技术有限公司、中兴通讯股份有限公司、深圳市云
41洲创新科技有限公司、光启科技有限公司等为代表的科技创新型企业已在海洋经济新兴领域走在世界前列。此外,创新载体、国家级科研机构和新型研发机构建设成效显著,截至2014年底,海洋产业领域已建成省市级重点实验室7个、工程实验室6个、工程中心3个、公共技术服务平台2个,集聚了近千名的海洋领域高级研究人员,全社会研发投入量占生产总值的比重居于全国领先水平,科技成果转化能力优势突出,为海洋科技创新和产业化的实现提供了重要保障。(2)引导成效显著
“十二五”期间,我市在海洋经济领域制定了相关的规划方案,比如《深圳海洋产业发展规划(2013-2020年)》、《深圳市创建全国海洋经济科学发展示范市实施方案》,设立了未来产业发展专项资金,每年安排2.5亿支持海洋产业发展,出台了“创新链+产业链”融合专项扶持计划,推进国家海洋经济创新发展区域示范项目,进一步完善产学研用创新体系与合作平台建设。
422.主要企业介绍
(1)中集集团
表3-6中国国际海运集装箱(集团)股份有限公司简介43(2)招商局集团
表3-7招商局国际有限公司简介44其中,集集团2012-2015年销售额及利润如图3-4所示。
图3-4中集集团2012-2015年销售额及利润招商局2012-2015年营业额及净利润如下图3-5所示。
图3-5招商局2012-2015年营业额及净利润3.未来展望
“十三五”是国家全面转型发展的关键期,也是海洋强国、“一带一路”、南海开发等国家战略全面实施的战略期。深圳应优先发展海洋电子信息、海洋高端装备、邮轮游艇等三个制造产业领域,大力发展湾区经济,打造21世纪海上丝绸之路桥头堡。
45(四)深圳市新能源汽车制造领域的发展现状1.发展现状
来自深圳市发展和改革委员会的数据显示,2013年,新能源汽车产值产值达170亿,累计推广各类新能源汽车产量达6650辆;到2014年底,产值达300亿左右,累计推广各类新能源汽车产量达9392辆,如图3-6及图3-7所示。截至到2014年3月底,深圳新能源汽车累计安全行驶里程已超过6亿公里,节约的燃油约6万吨,碳减排量约13万吨,取得了良好的社会评价与经济效益,已成为全世界公共交通领域新能源汽车应用规模最大的城市。
图3-6深圳市新能源汽车产值(2011-2015年)46图3-7深圳市新能源汽车累计推广量(2011-2015年)深圳在新能源制造业领域,已经逐渐形成以新能源汽车整车为中心,以驱动电机、动力电池、动力总成控制等关键零部件为主线的新能源汽车产业集群,如图3-8。
整车领域比亚迪、五洲龙、陆地方舟等
动力电池比亚迪、沃特玛、比克电池等
驱动电机比亚迪、大地和、陆地方舟等
动力总成控充电设备奥特迅、科陆电子、巴斯巴等
电池隔膜星源材质、贝特瑞等
比亚迪、航盛电子、汇川等
图3-8深圳市新能源汽车产业集群472.主要企业介绍
(1)比亚迪汽车工业有限公司
表3-8比亚迪汽车工业有限公司简介48(2)深圳市五洲龙汽车有限(集团)公司
表3-9深圳市五洲龙汽车有限(集团)公司简介49其中,比亚迪股份有限公司在2013-2015年间新能源汽车产值如下图3-9所示。
图3-9比亚迪股份有限公司新能源汽车产值(2013-2015年)3.未来展望
在和资金的大力扶持下,深圳应发挥改革创新、先行先试的优势,率先突破机制的瓶颈,抓住新能源汽车产业快速发展的历史机遇,以深圳强势的电子信息产业为基础,以整车厂商为核心、向上下游延伸,从而建立整车、充电设备、核心零部件以及上游资源的产业聚集基地,开展全产业链协同创新,加快核心技术研发,大力推动生产过程向数字化、网络化、智能化的方向迈进。这样一来,深圳新能源汽车产业必将实现弯道超车引领全球。
50(五)深圳市精密电子制造业领域的发展现状1.发展现状
(1)深圳集成电路设计产业加速增长
在2003年后,在国家和深圳市相关产业促进的引导下,深圳IC设计产业一直保持着快速的增长,特别体现在自深圳IC基地成立以来,核心产业规模不断扩大,各方面都呈现出良好的发展态势。2010-2014年深圳市集成电路设计企业销售额变化情况如图3-10,2014年,深圳集成电路设计产业整体产值达到265.1亿,相较于2013年的221.5亿元实现了20%的增长。
图3-10深圳市集成电路设计企业销售额变化情况(2010-2014年)(2)市场应用走向多元化
深圳云集了诸如华为、中兴、三诺电子、研祥智能科技、深圳迈瑞生物医疗电子、航盛电子等系统整机及设备企业。随着深圳电子产业的升级换代,为了顺应全球和中国电子产业变化趋势的要求,深圳正向更加多元化的方向发展,其中主要包括LED照明和新能源、智
51能电表、智能电网、汽车电子、物联网、工业医疗等。(3)产品销售渠道畅通
深圳地区已经成为国内最集中的集成电路产品集散地。作为国内最大集成电路产品分销市场,深圳华强北一直是众多集成电路产品厂商信息采集窗口和产品展示的最佳平台。(4)深圳集成电路产业设计技术水平快速提升
深圳集成电路产业设计产业全国领先,在数字芯片制造方面,可以实现28nm工艺水平;从设计规模看,达到或超过了1,000万门,代表着深圳的高端设计水平。(5)深圳市LED产业发展势头强劲
深圳市作为全国重要的半导体照明产业基地,近年来,产业规模不断扩大。从2008年以来,深圳市LED产业年均增长率达39.66%,发展速度远超深圳经济平均速度,2014年总产值达到1335.66亿元,如图3-11,位居全省第一位,成为深圳市经济增长的主要动力。
图3-11深圳市LED产业2011-2014年总产值52近几年来,深圳市已经成为全国规模最大的LED产业集聚群。GSCResearch的统计信息显示,深圳市LED企业共4985家,约占全省LED企业总量的三分之一。企业分布情况如图3-12;其中,宝安区LED产业集中度最高,占深圳市LED企业总数的比例超60%,其次是龙岗区,占全市LED企业总数的11.57%;龙华新区LED企业占全市比例为8.45%;南山区LED企业占全市比例为5.32%,其中规模以上企业有41家,大中型企业更为集中;其他各区企业数量相对较小。从企业规模来看,深圳市LED企业注册资金在500万元以下的占80.86%,仍是以中小微企业为主,为深圳市LED产业的发展奠定了坚实的基础。
绿能照明、亚锐光电、友亿成照明等艾比森、珈伟股份、比亚迪、拓普照明等亮信灯饰、金华光科技、长方半导体照明等洲明科技、利亚德光电、丽晶光电、思坎普等中电照明、雷曼光电、蓝普科技、创维光电等齐普光电、斯派克光电等图3-12深圳市LED企业分布布局图532.主要企业介绍
(1)深圳市海思半导体有限公司
表3-10深圳市海思半导体有限公司简介54(2)深圳市中兴微电子技术有限公司
表3-11深圳市中兴微电子技术有限公司简介55(3)深圳比亚迪微电子有限公司
表3-12深圳市比亚迪微电子有限公司简介56(4)国民技术股份有限公司
表3-13国民技术股份有限公司简介57其中,深圳市中兴微电子技术有限公司2013-2015年销售额变化情况如下图3-13所示。
图3-13深圳市中兴微电子技术有限公司2013-2015年销售额变化情况国民技术股份有限公司2013-2015年销售额变化情况如下图3-14所示。
图3-14国民技术股份有限公司2013-2015年销售额变化情况58(六)深圳市制造业面临的问题1.航空航天产业基础相对薄弱
核心技术研发能力尚待提高,产业项目规模偏小,标志性工程少,产业布局分散,辐射作用低,融合带动效应不足。
2.海洋制造业产业发展空间不足
产业规模较小、整体水平偏低;大型船舶研发、制造能力及其核心技术缺失,增长动力不够。
3.新能源汽车动力电池技术有待提高
一方面,安全性有待改善;另一方面,锂电池的相关性能参数还有待提升。虽然深圳市在动力电池制造领域独步全国,但是技术与日韩等存在差距,容易在技术上遭到打压。
4.高端精密电子制造业水平需进一步加强
深圳的精密电子制造业总体虽然处于全国领先地位,但在部分领域,尤其是在高技术含量的上游设计制造部分距世界先进水平还有一段差距,比如IC制造、IC封装、测试等的高端产品方面仍比较欠缺,产业链配套仍不完善。另外与发达国家相比,我国在这方面还有很长的一段路要走。
595.企业创新能力、知识产权建设有待加强
深圳的相关企业在发展初期都是在向欧美发达国家借鉴和学习中进步,由于采用跟踪策略,故对于涉及产业前瞻性先进技术的研发和投入不足,造成大部分企业产品多处在劳动密集型、高资源消耗、高污染的产业链中下游水平,对于附加值高的上游产品,由于受到欧美先发优势和相关知识产权的保护,而被屏蔽在外,企业发展后劲不足。
6.标准缺失使得全面实现网络化智能化难度加大
由于中国改革开放的时间较晚,制造业技术水平长期落后,造成现有企业内欧美、日本、国产等不同国家、不同接口、协议标准的数字化设备、产品并存,相互之间接口、协议存在严重不兼容不通用的问题,要实现将这些数字化设备的数据全面网络化智能化共享难度很大。
7.数字化装备核心部件、关键技术缺失
以机器人制造为例,其核心部件减速机的生产制造存在瓶颈性问题:一方面深圳市可以制造出自己的减速机;另一方面减速机的精密性、稳定性、寿命远不及国外先进企业。另外,在全数字交流伺服电机、直线电机的设计制造及驱动技术,精密丝杠导轨、高可靠性液压、气动、密封元件及精密模具设计制造及检测技术等方面与世界先进水平还有一定差距。
608.制造工艺创新能力严重不足
众所周知,“制造工艺”在产品形成中,主要解决的问题有:可靠性、经济性、效率、成本、质量,可以说产品的竞争力与其制造工艺息息相关,如此重要的制造环节,在“中国制造”大仿制年代被遗忘了。大家一味追求“仿制”,忽略工艺创新能力建设,结果是装备创新严重滞后,出现越仿制越落后的局面,亟待解决行业工艺创新能力建设,为“深圳创造”提供机会。
9.覆盖深圳四大产业的特种精密测试能力缺失
“深圳制造”的产品与装备,由于仿制、消化吸收程度高,产品的性能指标、测试仪器、验收标准等均习惯引用、借鉴别国标准,问题是不少行业长期依赖国外测试仪器对产品性能指标进行合格验收标定,国内却数十年未解决对这些进口测试仪器进行合格标定测试,国内仪器仪表鉴定机构的能力缺失,严重影响了“深圳制造”产品的质量,亟待解决。
10.工业网络安全体系不够完备
据相关数据统计,截止2015年9月,与工业控制系统相关的漏洞数量多达568个。目前,在工业控制系统中广泛使用的现场控制设备、过程控制系统的标准的信息网络技术和产品,由于缺乏对其应用环境进行专门设计,因此安全漏洞屡见不鲜。
6111.中小企业研发所需的仪器设备缺乏、技术人员知识更新不足
企业新产品开发多数靠经验,虽然热情高,但研究水平低、试验条件差。中小企业研发人员短缺,知识更新不足。
12.迫切需要在高校、研究院所与中小制造企业间搭建桥梁
生产、制造企业贴近市场,了解市场需求,懂工艺,但缺少专业研发人才;研究院所有大量专业技术人员,却不了解机械产品市场需求、不懂各个产品生产制造工艺;高校有大量工科硕士研究生、高年级优秀本科生却没有好的项目实践。理论与实践,应用于与研究严重脱节。
综上所述,我市制造业总体处在数字化制造的中后期,部分先进企业进入到网络化制造的前期,距实现完全网络化、智能化还有很长一段路要走。
62四、深圳市制造业数字化网络化智能化实施战略建议(一)总体战略
深圳应抓住第四次全球工业的历史契机,结合自身优势领域,有所为有所不为,力争在十三五期间发展成为我国智能制造的先锋城市,部分优势领域达到国际先进水平。总体实施战略应分三步走:
第一步(五年),促进信息化与工业化深度融合
无论是美国的制造业回归战略,还是德国工业4.0都是根据本国工业自身基础和发展现状制定的战略规划,深圳应结合自身制造业发展现状和特点,以中国制造2025为指导,坚决贯彻国家两化融合战略,立足现有数字化、网络化制造平台,充分利用互联网、物连网、大数据、云计算技术,创新商业模式,构造工商一体化的C2M电子化工商生态体系。实现客户订单、产品设计、生产制造、采购营销、物流配送、销售服务一体化的开放式工业+互联网+物连网商业平台,满足用户个性化需求,减少中间环节,降低运营成本,实现工业化生产。同时组织力量突破半导体芯片制造,高档数控机床、机器人核心功能部件及其关键技术,布局知识产权,建立各制造行业标准化体系,大力发展人工智能、工业机器人、传感器、虚拟现实技术,完善网络安全,为下一步向工业4.0示范方向发展奠定基础。切忌盲目风,被别人牵着鼻子走。特点:不以大规模机器换人为目标。
63第二步(五年),工业4.0示范
在重点优势制造行业的先进企业里开展数字化网络化车间、工厂示范,掌握智能制造核心技术,取得实现智能制造的相关经验。进一步强化基础工程。特点:随着我国经济实力的进一步增强,人员素质进一步提高,发展、并借助机器人技术,逐渐将生产线上的劳动力出来,从事生产性服务和管理工作。
第三步(五年),全面实现智能制造
深圳制造业从智能生产,智能工厂,到智能物流,智能服务全面实现智能制造,先于全国进入世界智能制造领先水平。特点:制造业完成最终向制造服务业转型。
(二)基本方针
要实现好智能制造,首先要认清深圳市制造业发展的现状,要清楚地了解现阶段深圳市制造业总体还处于数字化制造的中后期,部分先进企业进入到网络制造的前期,据实现完全网络制造、智能制造还有较长一段路。因此,我们必须转变思维模式,以下述方针为指导:
一是加强顶层设计;二是落实创新驱动;三是质量为先;四是绿色发展;
五是结构优化;六是人才为本。
(三)对策建议
1.加强知识产权体系建设
面对复杂多变的国际知识产权环境,需要管理部门、行业协会、知识产权事务所与企业保持良好的合作和协作状态。作为“国家知识产权示范城市”,首先,深圳市可通过制定与本市经济发展阶段相适应的知识产权制度和鼓励指导、引导加强企业知识产权建设,使所有企业都意识到新技术的开发,必须做到专利先行;其次,要培养企业家具有创新精神,把专利体系建设作为企业经营战略的一部分,以便带领企业早日完成专利积累,早日完成从量变到质变,实现专利的全球布局,形成多方位多层次的专利保护体系。再次,企业要注重IP人才的培养,加强对发明人IP方面的培训。最后还要制定出专利工作考核和评价指标,并将其列入到企业领导的工作绩效考核指标体系,使专利制度真正成为企业创新体系的部分。
2.改善环境、搭建平台
深圳市应根据深圳市制造业发展现状和未来规划,建立起数字化网络化智能化开发环境,加强制造业共性技术创新平台建设,如图1-1所示,该平台一方面,应能够为开发者提供科学高效的工具,
65先进的仪器设备,聚集高精尖仪器设备;另一方面,聚集众多数字化网络化智能化高层次研发人才,能够为中小企业提供技术研发、人员培训、便捷及时的前期咨询、后期维护响应的定制服务。
围绕公共技术服务平台新建和改造一批先进制造聚集园区,形成大型企业为核心,中小企业配套发展的区域协作体系和完善的产业链配套体系。通过信息化基础设施的配套和完善,推进信息化与工业化的融合,提升产业集群的水平。
图5-1深圳制造业公共核心技术创新服务平台规划图
3.加强标准化建设
一是创新工作机制。建立智能制造标准化协调推进工作机制。在智能产品、装备、制造技术等方面,建立产学研用协同创新的标准推
66进联盟,制定满足市场需要的标准,加快智能制造科技成果转化。
二是要推进智能制造标准体系建设。研究分析智能制造标准化需求和重点领域,系统梳理现有相关标准,构建先进、开放、协调、国际接轨的智能制造标准体系。
三是建立智能制造综合标准化试点。在充分考虑现有布局和利用现有资源基础上,通过现有经费渠道对智能制造重点领域标准研制和标准验证等工作予以支持。鼓励和引导试点行业和企业参与智能制造标准体系和重要技术标准研制、实施应用、意见反馈等工作。
四是深化全球范围内的交流与合作。加强与发达国家和地区间的标准交流与合作,吸引企业界、学术界广泛参与智能制造标准化工作,培养标准化人才,开展标准互认,共同制定国际标准。
4.打造深圳品牌
深圳市应结合当前品牌建设的具体情况,加大层面的扶持力度,加速完善制造业相关法律法规及质量认证体系,加强质量与创新影响力宣传,让更多的深圳品牌响彻中国,走向世界!
5.组建专门机构,加大人才、技术引进力度
未来发展的竞争是人才、技术的竞争,深圳市应依托现有高等院校、研究院所、公共技术服务平台、重点高新技术企业等走向世界,对于关系到我市制造业发展战略的相关关键核心技术、人才要果断引
67进,并做好配套和后勤保障工作,以便其尽快走向市场,转化为生产力。要组建深圳市全球技术转移中心,负责跟踪全球制造业最新研究成果、人才状况,定期向重点企业发布相关研究报告,配合引进、转移对未来发展具有战略意义的专业人才。
6.对接“中国制造2025”战略
我国围绕制造业的“两化融合”确立了“五大”战略工程,深圳市先进制造业涉及的行业、企业如何有效“对接”国家战略资源,充分地利用国家资源支撑深圳先进制造业向数字化、网络化、智能化方向发展显得尤为重要。
7.组织开展工业网络安全研究
随着网络技术不断向工业领域渗透,工业与信息相互融合已成为不可逆转的趋势。然而,一方面涉及网络信息的核心控制芯片制造工艺和技术掌握在美、欧等国家手中;另一方面也将带来病毒和黑客攻击的潜在威胁。因此,一方面应引导制造企业提高网络安全防范意识,另一方面,应大力开展工业网络安全研究,为未来向智能制造方向发展保驾护航。
8.构建绿色综合创新生态体系
大力强化技术、产业、资本和应用的协同创新,努力营造绿色环保、鼓励创新、包容失败的生态环境。最终建立起智能制造绿色综合
68创新生态体系,以保证未来深圳制造业发展的可持续性。
9.以项目研究为导向的高端制造人才培养模式
工科在读硕士研究生完成一年基础课后、部分优秀本科生第四年,直接参与到机械产品的研发过程中,在研发产品的同时,经过实战训练,培养一大批理论基础扎实、技术过硬的数字化、网络化专业技术人才,经过长期以老带新、以高带低、滚动培养,源源不断地向企业输送专业技术人才。有效弥补高等本科教育趋于通才化,高职教育趋于技工化,研究生教育趋于理论化的不足,形成以研发项目驱动的新一代高端研发技能人才培养模式。
10.创新未来“一心四翼智能制造大格局”
一心:以南山区高新技术产业、高校、科研院所集聚区为核心,打造一个“未来制造公共技术研发服务大平台”,周围汇聚高科技制造企业;汇聚科研院所、工程中心、重点实验室、第三方检测机构、超算中心;汇聚高端人才,起到科技成果转化桥梁、技术引领、创新驱动发动机的作用。通过3-5年的培育和孵化,在深圳市优势领域突破一系列重大核心技术(如六轴机器人RV减速器、半导体芯片先进制造工艺等),开发出一批具有自主知识产权、核心技术的智能产品,培养出一大批优秀智能制造技术专家和高级技工。
四翼:以宝安、龙岗、坪山、光明四区机械制造生产企业为四翼,组建产业联盟,以企业需求为牵引,开展典型机械产品应用示范,建
69立智能工厂示范线,通过5-10年的时间,推动一批拥有核心关键技术的高科技创新型制造企业上市,全面带动我市优势制造领域机械产品数控化,网络化,达到国内领先、国际先进水平;全面提升深圳市相关产业自主创新能力,达到改造提升优势数控产业,完善产业链,优化产业结构,拉动上下游产业和服务业,增加就业岗位,构建起具有深圳特色、世界先进的智能一代产业体系和高端专业技术人才培养体系之目的。
70参考文献
[1]吕铁,韩娜.智能制造:全球趋势与中国战略[J].人民论坛,2015-06-24.[2]赛迪顾问.中国航空装备制造业布局与发展战略[R].中国电子信息产业发展研
究院,赛迪顾问股份有限公司(HK08235),2013.
[3]温兴琦,李燕萍等.深圳市高端装备制造业分析(2013)及其与战略性新兴产
业的融合与应用研究[R].深圳:武汉大学深圳研究院,2014.
[4]利嘉伟,郭又绮.中国制造业的新挑战和新出路[J].中国工业评论,赛迪出版,
2015,(8):8-13.
[5]尚勇.抓住时机、发挥优势引领智能社会发展[J].2015世界世界机器会特
刊,中国科学技术学会主办,2015:21.
[6]陈月华,冯伟.“互联网+工控系统”面临发展与安全双重挑战[J].中国工业评
论,2015,(06):14-18.
[7]姚李英,谭佐晞.应对国际竞争企业知识产权策略[J].中国工业评论,
2015,(06):76-82.
[8]郑松.面向智能制造的工业互联网技术创新[J].中国工业评论,2015,(06):28-34.[9]装备工业司.《中国制造2025》规划系列解读之推动航空装备发展[R].中华人
民共和国工业和信息化部,2015-05-22.
[10]司建楠.市场需求逾万亿航空航天装备划定四大主攻方向[N].中国工业报,
2015-12-15.
[11]深圳市.深圳市关于印发深圳市航空航天产业发展规划
(2013—2020年)的通知[EB/OL].http://www.szsti.gov.cn/info/plan/22,2013-12-27.
[12]王奇.航空航天装备产业蓄势起航[J].招生考试通讯(高考版),
2015,(10):46-48.
71[13]张焱.航空航天产业升级亟待发力智能装备[N].中国经济时报,2015-05-25.[14]陈伟,周文.中国航空航天制造业自主创新效率研究[J].哈尔滨工程大学
报,2014,(35).
[15]张近乐,易晨晨,葛晶.我国西部地区航空航天制造业发展对策研究[J].科技
进步与对策,2015,(17).
[16]胡红安,刘丽娟.我民融合产业创新协同度实证分析[J].科技进步与对
策,2015,(3).
[17]曹春晓.起飞!中国航空装备制造业[J].机械工程导报,2009,(136).
[18]吕志胜.郭永涛.工业机器人在航空航天领域的应用[J].山东工业技术,2015,
(19).
[19]徐盈之,朱依曦.产业集聚的经济效应区域化还是城市化?[J],科学学研究,
2010,(5).
[20]董洁,游亚楠,中国航空航天制造业国际竞争力实证分析[J],科技进步与对
策,2012,(2).
[21]蒋新松,封锡盛,王樆棠.水下机器人[M].沈阳:辽宁科学技术出版社,2000.[22]
Lewis.J,E.Schlather.USMarket.Washington:Center
Sharefor
of
the
Communications
and
Satellite
学
StrategicInternational
Studies(2002):InternationalSecurityAdvisoryBoard.ReportonU.S.SpacePolicy[J].DepartmentofState,WashingtonDC,April25,2007.
[23]Mecham,Michael,AmyButler.SatelliteLooking:ItWillnotBeBig,But
Boeing/BallSurveyorWillBeaHeavyweight[J].AviationWeekandSpaceTechnology,2008,8(11).
[24]罗赳赳,田新民,康力.企业自主创新模式研究与选择[J].科技进步与
策,2007,(05):104-106.
72对
[25]江小涓.全球化中的科技资源重组与中国产业技术竞争力提升[M].北京:中
国社会科学出版社,2005.
[26]刘敏.航空航天器制造业绩效分析与集群化发展路径研究[J].财会研究,
2008,(4):72-77.
[27]杜利楠.我国海洋工程装备制造业的发展潜力研究[J].大连海事大学,
2012,(6).
[28]郭静.我国海洋工程装备制造业产业发展和布局研究[J].辽宁师范大学,
2011-06.
[29]新华网.中华人民共和国国民经济和社会发展第十二个五年规划纲
[EB/OL].http://news.xinhuanet.com/politics/2011-03/16/c_121193916_2.htm,2011-03-16.
[30]龙华新区在线.深圳市国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要
[EB/OL].http://www.szlhxq.gov.cn/lhxinqu/xxgk97/ghjh/fzgh10/461386/index.html,2015-04-06.
[31]李文生.《深圳市海洋产业发展规划(2013-2020年)》出台[N].深圳特区报,
2014-01-09.
[32]中国船舶工业集团有限公司海洋工程部.大力发展海洋装备推动我国成为海
洋强国[J].海洋经济,2011.
[33]潘浩,宋润生.基于低碳交通发展的深圳新能源汽车推广应用策略研究[J].特
区经济,2014:83-84.
[34]交通运输部.“车、船、路、港”千家企业低碳交通运输专项行动总结大会
暨低碳交通运输体系城市试点启动会材料汇编[C].北京:[出版者不详],2011:144-154.
[35]深圳在线.深圳市关于印发深圳新能源产业振兴发展规划
(2009-2015年)的通知[EB/OL].http://www.sz.gov.cn/zfgb/2010/gb681/
73201001/t20100112_1424158.htm,2009-01.
[36]深圳改革与发展委员会.深圳新能源汽车综合发展战略研究[R].2012-01.[37]陆象桢.深圳新能源汽车借力大运会大发展.中国科技财富[J].2011.[38]陆象桢.深圳市加速推广新能源汽车[J].AUTOREVIEW,2012.[39]蔡羽.新能源汽车在深圳的运用[J].开放导报,2012:38-40.[40]宋润生.深圳新能源汽车特色城市建设构想[J].特区经济,2013.
[41]朱蓉文,劳铖强.深圳新能源汽车产业发展现状与对策[J].特区实践与理论,
2015,(02):97-100.
[42]刘志超.论述我国新能源汽车产业发展现状、问题及对策[J].才智,2016(07).[43]陈瑞青,白辰.中国新能源汽车产业发展现状、问题及对策[J].汽车工业研
究.2015(01).
[44]陈志东.浅析我国新能源汽车产业发展[J].山东工业技术,2015(10).
[45]李众宜.低碳经济背景下新能源汽车的市场推广策略研究[J].山东省农业管
理干部学院学报,2012(06).
[46]张永军.新能源汽车发展现状及应用前景探讨[J].应用能源技术,2015(12).[47]中文互联网数据咨询中心.2016美国总统经济报告:机器人就像蒸汽机
[EB/OL].http://www.199it.com/archives/442605.html,2016-02-29.
[48]赵云峰,陈俊,朱自萍,赵福全.混合动力汽车和新能源汽车数据分析[J].农
业装备与车辆工程,2012(05).
[49]K.Sharma,Y.-H.Kim,S.Yiacoumietal..AnalysisandSimulationofaBlueEnergyCycle[J].RenewableEnergy,2016.
[50]高连奎.补上”精密制造”短板[J].商周刊,2015(7).
74[51]深圳市华强电子产业研究所.深圳集成电路产业发展分析研究报告(2013
年度)[R].深圳市2013年软科学研究项目,2014-06.
[52]深圳市微纳集成电路与系统应用研究院.深圳穿戴式智能设备技术与产业发
展研究报告(2014)[R].深圳市2014年软科学研究项目,2015-04-22.[53]清华大学深圳研究生院.深圳市电子元器件技术与产业发展研究报告(2014)
[R].深圳市2014年软科学研究项目,2015-05-30.
[54]深圳市机器人协会.深圳先进制造技术与产业发展研究报告(2014年)[R].
深圳市2014年软科学研究项目,2015-05.
[55]武汉大学深圳研究院.圳航空航天技术与产业发展研究报告[R].深圳市2014
年软科学研究项目,2015-04-21.
[56]深圳市华强电子产业研究所.深圳集成电路技术与产业发展研究报告(2014)
[R].深圳市2014年软科学研究项目,2015-06.
[57]厦门大学深圳研究院.大数据与新兴业态发展模式研究[R].深圳市2014年软
科学研究项目,2015-06.
[58]宗欣.2014年新能源汽车产量翻两番[N].深圳特区报,2015-01-28.[59]陈姝.深圳新能源汽车产值今年将达600亿[N].深圳商报,2015-01-23[60]任玥.深圳入围新能源汽车推广深圳新能源汽车产值今年将达600亿城市未来三年再推3.5万辆[N].深圳新闻网,2013.12.10.
[61]yang.《中国制造2025》解读:“新能源+智能”未来汽车产业发展方向[N].
中商情报网,2015-05-25.
[62]王思民.2015年LED产业发展回顾及2016年发展趋势分析[N].前瞻
网,2016-04-22.
75
因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容
Copyright © 2019- axer.cn 版权所有 湘ICP备2023022495号-12
违法及侵权请联系:TEL:199 18 7713 E-MAIL:2724546146@qq.com
本站由北京市万商天勤律师事务所王兴未律师提供法律服务