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内容简介

本书是中国工程院会同工业和信息化部、国家质检总局，从2013年至2014年联合组织开展的“制造强国战略研究”重大咨询研究项目的研究成果。本书分析了我国发展智能制造的基础条件和需求，提出发展智能制造的战略思路、战略目标和优先行动计划；分析了工业机器人领域的产业现状、发展趋势和存在的问题，借鉴强国经验，进而提出发展战略和目标、重点任务和保障措施；同时，深入研究了航空装备、船舶、轨道交通装备、汽车、航天装备、输变电装备、工程机械、钢铁工业、石化工业、家用电器和纺织工业的数字化、网络化、智能化制造技术路线图；此外，还选取了深圳雷柏、宁夏小巨人、成都西门子、西开电气、潍柴、天水长城、伊利集团七家企业实施数字化、智能化制造的实践为例，阐述企业发展智能制造的实践经验。本书为国家研究制定“中国制造2025”提供了科学支撑。

作者简介

制造强国战略研究项目组是中国工程院会同工业和信息化部、国家质检总局，从2013年至2014年，联合组织开展的重大咨询研究项目组，包含50多位院士和100多位专家。

目　　录

目录
第一篇智能制造发展战略研究报告 1
课题组成员名单 3
第一章国外智能制造发展总体现状与趋势 4
1.1 智能制造的起源与历史沿革 4
1.2 智能制造是制造业发展的重要方向 5
1.3 发达国家推进智能制造的主要对策 6
1.4 智能制造的发展趋势 10
第二章智能制造的内涵特征及影响 12
2.1 国内外学者关于智能制造认识的共同点 12
2.2 智能制造内涵与特征 13
2.3 智能制造将引发制造业的革命 14
第三章我国智能制造发展的基础及需求分析 17
3.1 我国智能制造发展的基础 17

目 录
 第一篇 智能制造发展战略研究报告	1
 课题组成员名单	3
 第一章 国外智能制造发展总体现状与趋势	4
 1.1 智能制造的起源与历史沿革	4
 1.2 智能制造是制造业发展的重要方向	5
 1.3 发达国家推进智能制造的主要对策	6
 1.4 智能制造的发展趋势	10
 第二章 智能制造的内涵特征及影响	12
 2.1 国内外学者关于智能制造认识的共同点	12
 2.2 智能制造内涵与特征	13
 2.3 智能制造将引发制造业的革命	14
 第三章 我国智能制造发展的基础及需求分析	17
 3.1 我国智能制造发展的基础	17
 3.2 我国发展智能制造存在的问题	20
 3.3 典型企业和典型地区对智能制造的需求	21
 第四章 发展智能制造的重要性和紧迫性	24
 4.1 智能制造是破解制造业面临发展瓶颈的新选择	24
 4.2 智能制造是经济发展新常态下撬动经济增长的新模式	25
 4.3 智能制造是两化深度融合的集中体现、主攻方向和突破口	25
 4.4 智能制造是提高产业和企业竞争力建设制造强国的关键	26
 第五章 我国智能制造发展战略和目标	27
 5.1 指导思想	27
 5.2 基本原则	27
 5.3 发展目标	29
 第六章 发展智能制造的优先行动	30
 6.1 优先行动一：建立智能制造标准体系	30
 6.2 优先行动二：攻克八大共性关键技术	31
 6.3 优先行动三：突破关键部件和装置并实现产业化	35
 6.4 优先行动四：大力推广数字化制造	37
 6.5 优先行动五：开发核心工业软件	39
 6.6 优先行动六：建立数字化智能工厂	41
 6.7 优先行动七：发展服务型制造	42
 6.8 优先行动八：保障信息和网络安全	44
 6.9 优先行动九：强化人才队伍建设	45
 第七章 促进智能制造发展的措施和政策	47
 7.1 建立统筹协调机制	47
 7.2 设立“智能制造重大工程”	47
 7.3 建立国家智能制造创新网络	48
 7.4 加大金融支持力度	48
 7.5 建立智能制造技术和产业发展联盟	48
 参考文献	49
 第二篇 工业机器人发展战略研究报告	51
 课题组成员名单	52
 第一章 现状与差距	53
 1.1 现状	53
 1.1.1 市场需求分析	53
 1.1.2 市场竞争分析	56
 1.1.3 技术水平分析	58
 1.2 存在问题	60
 第二章 趋势与借鉴	62
 2.1 发展趋势	62
 2.1.1 市场需求呈现快速增长态势	62
 2.1.2 工业机器人技术日益智能化、模块化和系统化	63
 2.1.3 工业发达国家纷纷进行战略部署	64
 2.2 发达国家经验借鉴	65
 2.2.1 日本机器人产业发展经验值得借鉴	66
 2.2.2 美国机器人产业的兴衰带来的启示	67
 第三章 强国标志	69
 3.1 对标企业情况分析	69
 3.1.1 安川电机企业情况分析	69
 3.1.2 ABB企业情况分析	71
 3.1.3 FANUC企业情况分析	71
 3.2 强国特征	73
 第四章 战略与目标	74
 4.1 发展战略	74
 4.2 战略目标	75
 4.2.1 2020年目标	75
 4.2.2 2030年目标	75
 4.3 发展途径	76
 4.3.1 准确定位，扬长避短谋求发展	76
 4.3.2 创新驱动，重点突破核心技术	76
 4.3.3 协同发展，完善产业链体系	76
 4.3.4 推广应用，提升产业化程度	77
 4.3.5 提高集中度，打造知名品牌	77
 4.3.6 培养人才，实现行业可持续发展	77
 4.4 产业技术路线图	77
 第五章 重点任务	82
 5.1 关键技术研究	82
 5.2 重大产品开发和产业化	83
 5.2.1 实现机器人本体的批量生产	83
 5.2.2 实现工业机器人集成应用的批量化	84
 5.2.3 实现新一代工业机器人小批量生产	85
 5.3 关键部件开发和产业化	86
 5.4 应用示范与技术创新平台建设	87
 5.4.1 工业机器人产业化与应用示范	87
 5.4.2 核心部件及产品技术创新平台建设	88
 5.4.3 前沿共性技术研发平台建设	88
 5.4.4 工业机器人整机及关键功能部件检测试验平台建设	88
 第六章 保障措施	89
 6.1 以创新能力建设增强产业竞争力	89
 6.2 以产业孵化平台促进科技成果转化	90
 6.3 以应用示范工程提升市场认知度	90
 6.4 以质量保障工程和标准化建设提高产品可靠性	91
 6.5 以财税政策扶持企业发展	91
 6.6 充分发挥行业组织的作用	92
 参考文献	93
 第三篇 若干产业数字化、网络化、智能化制造技术路线图	95
 第一章 航空装备数字化、网络化、智能化制造技术路线图	97
 课题组成员名单	98
 1.1 概述	99
 1.2 现状分析	101
 1.3 需求分析	102
 1.3.1 机械加工过程对数字化、智能化技术的需求	104
 1.3.2 钣金成形过程对数字化、智能化技术的需求	104
 1.3.3 复合材料构件制造对数字化、智能化技术的需求	104
 1.3.4 部件及主机装配对数字化、智能化技术的需求	105
 1.3.5 航空制造业数字化、智能化制造的共性化需求	105
 1.4 总体目标	106
 1.5 智能制造关键技术	107
 1.5.1 航空产品及生产线智能化设计技术	107
 1.5.2 知识系统与智能化控制技术	108
 1.5.3 制造运行智能管控技术	109
 1.5.4 智能装备技术	109
 1.5.5 智能制造服务技术	110
 1.5.6 智能制造关键技术路线	110
 1.6 重大智能制造装备	111
 1.6.1 机械加工智能化工艺装备	111
 1.6.2 钣金成形智能化装备	111
 1.6.3 复合材料构件数字化制造装备	112
 1.6.4 柔性装配自动制孔及柔性对接单元	112
 1.6.5 重大智能制造装备发展路线	112
 1.7 数字化车间/工厂	113
 1.7.1 零部件机械加工智能化车间	113
 1.7.2 复合材料成形数字化车间	113
 1.7.3 钣金成形数字化车间	114
 1.7.4 数字化柔性装配生产系统	114
 1.7.5 数字化车间/工厂发展路线	114
 1.8 保障条件	115
 1.9 技术路线图	115
 第二章 船舶制造业数字化、网络化、智能化制造技术 发展路线图	119
 课题组成员名单	120
 2.1 我国船舶工业发展概述	121
 2.1.1 产业规模与实力	121
 2.1.2 产业在国际国内所处的地位	123
 2.1.3 数字化、智能化制造的重点领域	124
 2.2 数字化、网络化、智能化制造基础	125
 2.2.1 发展中取得的进步	125
 2.2.2 存在的主要问题	127
 2.3 数字化、网络化、智能化制造需求	129
 2.3.1 模块化造船	129
 2.3.2 数字化造船	130
 2.3.3 智能化造船	130
 2.3.4 绿色化造船	131
 2.4 发展思路与目标	132
 2.5 重大智能制造装备	132
 2.5.1 智能焊接机器人	132
 2.5.2 智能涂装机器人	133
 2.6 关键系统	134
 2.6.1 分段建造数字化车间	134
 2.6.2 绿色制造综合评价系统	135
 2.6.3 基于厂域网的智能管理系统	136
 2.7 关键技术	136
 2.7.1 关键设计技术	136
 2.7.2 关键建造技术	138
 2.7.3 信息集成技术	141
 2.7.4 运行管理技术	142
 2.7.5 基础共性技术	144
 2.8 保障条件	145
 2.8.1 加大政策支持力度	145
 2.8.2 深入开展国际合作	146
 2.8.3 不断提升创新能力	146
 2.8.4 加强基础设施建设	146
 2.9 技术路线图	146
 第三章 轨道交通装备 数字化、网络化、智能化 制造技术路线图	151
 课题组成员名单	152
 3.1 产业概况	153
 3.1.1 产业发展现状	153
 3.1.2 数字化、智能化制造基础	154
 3.2 数字化、智能化制造需求	155
 3.2.1 产品的数字化、智能化	155
 3.2.2 制造过程的数字化、智能化	157
 3.2.3 服务的数字化、智能化	160
 3.3 发展思路和目标	161
 3.3.1 背景及环境	161
 3.3.2 对数字化、智能化的理解	161
 3.3.3 轨道交通制造数字化、智能化发展的总体原则	162
 3.3.4 轨道交通制造数字化、智能化发展的总体目标	163
 3.4 数字化智能化车间/工厂	164
 3.4.1 企业信息化和三维工工程化应用和升级	165
 3.4.2 关键部件数字化、智能化车间示范	168
 3.4.3 制造工序的数字化	173
 3.4.4 质量敏感、高危工序的智能化	175
 3.5 关键技术	176
 3.5.1 部件产品数字化设计	176
 3.5.2 数字化、智能化产品及系统	178
 3.5.3 产品数字化样机	179
 3.5.4 数字化、智能化制造技术	180
 3.5.5 数字化服务	181
 3.6 保障措施	181
 3.6.1 提高原始创新能力	181
 3.6.2 持续强化工业基础	183
 3.6.3 构建国际标准体系	183
 3.6.4 推进工业化与信息化深度融合	184
 3.6.5 健全行业管理体系制度	185
 3.7 技术路线	185
 第四章 汽车制造业数字化、网络化、智能化制造技术路线图	189
 课题组成员名单	190
 4.1 产业概述	191
 4.1.1 产业规模	191
 4.1.2 产业关联性	193
 4.1.3 数字化、网络化、智能化制造重点领域	193
 4.2 数字化、网络化、智能化制造基础	194
 4.3 数字化、网络化、智能化制造需求	196
 4.4 发展目标	200
 4.5 重大智能制造装备	201
 4.5.1 大吨位闭环控制伺服压机	201
 4.5.2 数字化柔性焊装夹具系统	202
 4.5.3 多功能机器人系统	202
 4.5.4 高精度复合加工中心	202
 4.5.5 精密铸造和轻合金压铸设备	203
 4.6 数字化工厂	203
 4.6.1 冲压生产线/车间	206
 4.6.2 涂装生产线/车间	206
 4.6.3 焊装生产线/车间	206
 4.6.4 总装生产线/车间	206
 4.6.5 动力总成生产线/车间	207
 4.7 关键技术	207
 4.7.1 高强度钢成形技术	207
 4.7.2 数字化在线检测与控制系统	208
 4.7.3 热处理变形控制技术	208
 4.7.4 数模驱动的虚拟仿真技术	208
 4.7.5 基于同步工程的PDM、ERP系统	208
 4.8 汽车后服务平台建设	208
 4.9 保障条件	210
 4.10 技术路线图	211
 第五章 航天装备数字化、网络化、智能化制造5

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