新工业革命时代下我国先进制造技术发展战略
摘 要
随着计算机技术、信息技术、网络技术的快速发展，人类社会已经步入“互联网+”时代，而以智能制造为主导的第四次工业革命—新工业革命时代也拉开序幕。本文在分析新工业革命时代下国内外发展规划的基础上，针对我国制造业面临的机遇与挑战，提出了新工业革命时代下我国先进制造技术的发展战略，对我国怎样从制造大国向制造强国发展进行了研究探讨。
关键词：互联网+；新工业革命；发展规划；先进制造技术；战略
ABSTRACT
With the rapid development of computer technology, information technology, network technology, human society has entered the "Internet +" era, and led to the Intelligent Manufacturing fourth industrial revolution - the new industrial revolution era began. Based on the analysis under the new industrial revolution at home and abroad on the development plan for the opportunities and challenges which China's manufacturing industry is facing, put forward the development strategy in the new era of the Industrial Revolution of China's advanced manufacturing technology, how our country from a manufacturing power to create power research development were discussed.
Keywords ：Internet +;The new industrial revolution;The development plan;Advanced manufacturing technology;Development strategy
1 引言
纵观人类社会的发展历史，每一次工业革命都将推动人类社会的飞速发展与进步。
18世纪60年代~19世纪中期，第一次工业革命在英国爆发，人类社会进入“机械化”时代，大型机械化工厂的出现革掉了传统“家庭作坊”命，同时第一次工业革命大大密切加强了世界各地之间的联系，改变了世界的面貌，最终确立了资产阶级对世界的统治地位，率先完成了工业革命的英国，很快成为世界霸主；
19世纪70年代~20世纪初，第二次工业革命率先在美国爆发，人类社会进入“电气化”时代，大规模的流水生产革掉了“单机作业”的命，同时第二次工业革命极大的推动了社会生产力的发展，对人类社会的经济、政治、文化、军事，科技、和生产力产生了深远的影响，美国从中受益巨大为其成为世界霸主奠定了基础；
20世纪50年代~21世纪初，第三次科技革命以原子能、电子计算机、空间技术和生物工程的发明和应用为主要标志，涉及信息技术、新能源技术、新材料技术、生物技术、空间技术和海洋技术等诸多领域的一场信息控制技术革命，人类社会进入“自动化”时代，自动化生产线和柔性加工中心正在革掉“流水生产线”的命。
21世纪初至今，以计算机技术、信息技术、网络技术等的快速发展，以“互联网+”为主导的人类社会已经进入“信息化”时代，而以智能制造为主导的第四次工业革命正在拉开序幕，面对新工业革命[1]时代下，我国制造业该如何面对机遇与挑战是值得重视的问题，怎样走在世界各国的前面，怎样从制造大国向制造强国转变是我们必须研究的问题，而这一战略的核心--先进制造技术更是不可忽略的主题。
2新工业革命时代下国内外发展规划
2.1德国工业4.0规划
德国工业4.0[2]由德国政府提出，在2013年4月的汉诺威工业博览会上正式推出，是以智能制造为主导的第四次工业革命，或革命性的生产方法。旨在提升制造业的智能化水平，建立具有适应性、资源效率及人因工程学的智慧工厂。
工业4.0将充分应用移动互联网、物联网、云计算、大数据等先进信息技术以及3D 打印、智能机器人、智能制造系统等先进制造技术对制造业进行彻底和根本性变革。该战略的核心是：“信息物理融合系统（CPS ，Cyber-Physical System）+智能生产+智慧生产”相结合。重点是：领先的供应商策略，成为“智能生产”设备的主要供应者；主导的市场策略，设计并实施一套全面的知识和技术转化方案，引领市场发展。德国工业4.0提出了八项措施:实现技术标准化和开放标准的参考体系；建立复杂模型管理系统；建立一套综合的工业宽带基础设施；建立安全保障机制和规章制度；创新工作组织和设计方式；加强培训和持续职业教育；监管框架；提高资源利用效率。
而这一战略的最终目标是：建立高度灵活的个性化、数字化的产品与服务生产模式。
2.2美国先进制造业发展规划
为了巩固制造业竞争优势并确保其在世界制造强国中的领先地位，2011年6月24日，美国总统奥巴马启动了“先进制造伙伴关系”（AMP ）计划，并投入5亿美元推动这项工作。
同时在上述基础上，美国于2012年启动了“先进制造业国家战略计划”，这一被称为“再工业化”的思路得到全面阐释。其中提出要发展包括先进生产技术平台、先进制造工艺及设计与数据基础设施等先进数字化制造技术，其核心是鼓励创新，并通过信息技术来重塑工业格局，激活传统产业。这种从CPU 、系统、软件、互联网等信息端，通过大数据分析等工具“自上而下”的重塑制造业，与德国的从制造业出发，利用信息技术等手段改造制造业的“自下而上”的思路完全不同。近年来GE 等制造业公司倡导的将重心放在互联网上的“工业互联网[3]”策略已经形成。
美国工业互联网的实质与内涵是：通过将数字世界与机器世界进行深度融合，实现人、数据和机器的无缝连接，形成开放而全球化的工业网络；以智能机器，先进分析方法和工作中的人为核心，利用智能设备、智能系统和智能决策，实现提供能源使用效率、提高工业系统与设备维修和修护的效率、优化并简化运营提高运营效率的目标。
2.3中国制造2025规划
“中国制造2025”是2015年3月5日，十二届全国人大三次会议在人民大会堂举行开幕会，国务院总理李克强作政府工作报告上提出来的。
《中国制造2025》提出，坚持“创新驱动、质量为先、绿色发展、结构优化、人才为本”的基本方针，坚持“市场主导、政府引导，立足当前、着眼长远，整体推进、重点突破，自主发展、开放合作”的基本原则，通过“三步走”实现制造强国的战略目标：第一步，到2025年迈入制造强国行列；第二步，到2035年我国制造业整体达到世界制造强国阵营中等水平；第三步，到新中国成立一百年时，我制造业大国地位更加巩固，综合实力进入世界制造强国前列。
其实质与内涵是：以体现信息技术与制造技术深度融合的数字化网络化智能化制造为主线；实现由要素驱动向创新驱动、由低成本竞争优势向质量效益优势、由资源消耗大、污染物排放多的粗放制造向绿色制造、由生产型制造向服务型制造的四大转变；完成提高国家制造业创新能力、推进信息化与工业化深度融合、强化工业基础能力、加强质量品牌建设、全面推行绿色制造、大力推动重点领域突破发展、深入推进制造业结构调整、积极发展服务型制造和生产性服务业、提高制造业国际化发展水平九大战略任务。
3我国先进制造技术发展战略
3.1制造业面临的挑战
从第二章可以看出，以德、美为代表的制造强国分别中制造业硬实力、软实力两方面来实现巩固自己国际制造强国地位的目的，但是更深层次上的确是实现对我国制造业的“奴役”。
我国面临的挑战主要表现在以下几个方面：
（1）我国工业1.0、2.0、3.0的工业体系并存，如不实施相应的应对措施，一旦新工业革命爆发，我国制造业将面临非常恶劣的局势。
（2）随着全球经济下行及产业链向其他国家转移，产能过剩现象已经日趋严重，同时其产品质量不高，核心竞争力不强。
（3）工业4.0及工业互联网等国际制造战略的实施，再加上我国制造业生产工艺文件标准化水平低，缺乏技术创和改善人才，使得我国制造业在转型过程中将面临被迫淘汰、升级，甚至大量购置国外先进的技术和设备的局面。
（4）世界制造强国在新工业革命下实施其发展战略，促进自身制造业的效率、质量和市场竞争力的提升，占据在全球制造业的高端领域；制定相应的生产制造标准、产品和整理解决方案，对发展中国家特别是中国实现核心技术垄断，对我国实现技术封锁，抑制中国制造业的发展。
3.2先进制造技术
在制定先进制造技术发展战略之前，对其概念与特征的理解是非常必要的。 制造技术是使原材料成为产品所使用的一系列技术的总称，是制造业赖以生存和进步的主体技术。先进制造技术是制造业为了适应时代要求以提高竞争力，对制造技术不断优化及推陈出新而形成的。它是一个相对的、动态的概念, 具有鲜明的时代特征，可以将先进制造技术定义为：制造业不断吸收机械、电子、信息、材料、能源及现代管理等方面的成果, 并将其综合应用于制造的全过程，实现优质、高效、低耗、清洁、灵活生产，取得理想经济效果的制造技术总称[4]。
先进制造技术具有以下五个技术特征：
(1) 先进性。先进制造技术的核心和基础必须是优质、高效、低耗、清洁的工艺, 它从传统制造工业发展起来, 并与新技术实现了局部或系统集成。
(2) 通用性。先进制造技术不是单独分割在制造过程的某一环节, 它覆盖了产品设计、生产设备、加工制造、销售使用、维修服务, 甚至回收再生的整个过程。
(3) 系统性。随着微电子、信息技术的引入, 先进制造技术能驾驭信息生成、采集、传递、反馈、调整的信息流动过程。先进制造技术是可以驾驭生产过程的物质流、能量流和信息流的系统工程。
(4) 集成性。先进制造技术由于专业、学科间的不断渗透、交叉、融合, 界限逐渐淡化甚至消失, 技术趋于系统化、集成化，已发展成为集机械、电子、信息、材料和管理技术为一体的新兴交叉学科。
(5) 技术与管理的紧密结合。对市场变化作出更敏捷的反应及对最佳技术经济效益的追求, 使先进制造技术十分重视生产过程组织管理体制的合理化和最佳化, 它是技术与管理、自然科学与社会科学紧密结合的产物。
3.2 先进制造技术发展战略
新工业革命时代下，虽然我国提出了“中国制造2025”发展战略，但现有阶段下，我认为我国先进制造技术发展战略应该是这样的。
3.2.1研究新的理论体系
未来先进制造技术的发展将形成更新、更符合未来制造业发展特点的理论体系，提出更新的更科学的先进制造技术。
当前互联网时代下，经济快速发展的同时，对企业的应变能力要求越来越高，如何用先进的组织方法、管理理念、生产制造、销售方式去让制造企业高效健康的发展是未来制造业需要研究的问题，这就要求制造业应该在现有理论的基础上，研究制造企业发展特点、探究技术发展要求与方向，推陈出新，形成符合时代发展需要的制造业理论基础，提出更先进的制造技术，为企业的发展提供更好的服务。
3.2.2形成先进制造技术应用示范
未来先进制造技术的发展将形成自身独特的先进技术应用示范推动制造业发展。
（1）在物流供应链方面实现物流智能化：计算机技术、信息系统技术以及网络技术的发展，工业工程必须综合各种技术的优缺点实现物流跟踪智能化的管理模式，借助RFID 、传感技术、物联网技术、云计算等先进技术，对物流链进行信息流追踪，利用互联网的快速性以及便捷性，结合GPS 定位系统，实现物流的可视化、透明化的管理，做到物流状态跟踪反馈和异常状态监测预警，为物流链正常运行提供可靠保障。
（2）在生产制造方面实现智能制造[5]：利用机器人技术、数控机床、3D 打印、大数据、云计算、工业互联网等技术，建立智能工厂进行智能生产，利用智能化物流技术，实现由传统制造向智能制造的转变，这种转变提高了制造效率、保证了产品质量、充分利用了人力物力资源同时减少了制造过程中的成本；这样智能化的生产模式，使制造业实现产品个性化、定制批量化、流程虚拟化、工厂智能化、物流智慧化等，使柔性制造成为可能，推动制造业新时代的发展。
（3）在管理方面建立以人为主的智能管理系统：借助移动互联网、信息技术、等结合工业工程的管理方法建立起以小组为单元的管理平台，通过移动平台透明、公开化式的管理，充分利用企业内部的人力资源；企业也将通过智能化的移动互联网平台进行市场调研、物料采购、生产管理、事务办公处理、资金流动、信息传递、客户沟通交互等一系列方面的工作，效率大大提高，管理更加智能便利。
3.2.3培养新型制造业人才
未来先进制造技术将涉及更大、更广泛的领域，培养新工业革命时代发展下的制造业人才也是其发展的一部分。
未来制造业的发展也离不开专业人才的推动，所以在未来制造业发展的同时，更多、更广泛的学科体系也将建立，利用信息化时代下的便利性，学生与企业间的进行沟通交流移动互联网平台也将构建，使人才培养并不仅限于先学理论再实践，而是二者同步进行，这样学生的专业水平更高，创新与解决问题的能力更强，使人才的培养符合未来制造业的发展需要，使人才培养也实现智能化。
4总结与展望
在新革命时代下，虽然我国面临的挑战是巨大的，但是我门也要抓住机遇，以“中国制造2025”为指导方针，坚持其八大战略对策：提升产品设计能力、推行数字化网络化智能化制造、发展现代制造服务业、提升产品质量、推行绿色制造、培养具有全球竞争力的企业群体和优势产业、强化制造基础、完善制造业技术创新体系。
同时利用应用移动互联网、物联网、云计算、大数据等先进信息技术以及3D 打印、智能机器人、智能制造系统等先进制造技术，坚持先进制造技术发展战略：研究新的理论体系、形成先进技术应用示范、培养新型人才。
最终必将形成符合我国制造业发展特点的先进制造技术应用体系，制定相应的文件标准与产品要求，研究核心技术，打破国外制造强国的技术封锁，完成made in China 向China Manufacturing 的转变，实现我国从制造大国向制造强国的转变的伟大计划。
参考文献
[1] 周佳军，姚锡凡. 先进制造技术与新工业革命[J]．计算机集成制造系，2015，
（08）：1963-1978
[2]杨帅. 工业4.0与工业互联网：比较、启示与应对策略[J]. 当代财经，2015，
NO.8
[3]李培楠，万劲波. 工业互联网发展与“两化”深度融合[J]．中国科学院院刊，
2014，（02）：215-222
[4] 路甬祥. 关于先进制造技术[J]．自然杂志，2011，(02)：13-16
[5]朱剑英. 智能制造的意义、技术与实现[J]．机械制造与自动化，2013，42(3)：
1-6,10