中國(guó)先進(jìn)制造業(yè)未來(lái)發(fā)展思考和探討

[導(dǎo)讀] 勞動(dòng)資料和勞動(dòng)對(duì)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(dòng)作用的、革命性的力量，它主要是通過(guò)促進(jìn)人們的生產(chǎn)方式、生活方式和思維方式的變革來(lái)推動(dòng)社會(huì)的發(fā)展。

人類社會(huì)從原始社會(huì)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(dòng)人類社會(huì)發(fā)展的基本動(dòng)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(dòng)資料；引入生產(chǎn)過(guò)程的勞動(dòng)對(duì)象；具有一定生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)與勞動(dòng)技能的勞動(dòng)者。筆者客觀的認(rèn)為，勞動(dòng)資料和勞動(dòng)對(duì)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(guó)機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì)特別顧問(wèn)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(gè)環(huán)節(jié)和全過(guò)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(huì)和市場(chǎng)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(lái)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(huì)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(lái)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(jì)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(guò)新型的激光核聚變技術(shù)（原子能技術(shù)）、光子計(jì)算機(jī)技術(shù)（計(jì)算機(jī)技術(shù)）、激光通信技術(shù)、激光測(cè)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(dòng)著國(guó)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(guó)經(jīng)濟(jì)相互依存更加緊密，科學(xué)技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)也進(jìn)一步擴(kuò)大了發(fā)達(dá)國(guó)家同不少發(fā)展中國(guó)家的經(jīng)濟(jì)差距。因而，第三次科技革命對(duì)每一個(gè)發(fā)展中國(guó)家，特別中國(guó)來(lái)說(shuō)，既是機(jī)遇，又是挑戰(zhàn)。

激光是20世紀(jì)以來(lái)，繼原子能、計(jì)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(guó)物理學(xué)家愛(ài)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(wèn)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(huì)發(fā)展中發(fā)揮了三個(gè)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(cè)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(gè)新學(xué)科。2、在各國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中發(fā)揮著不可替代的作用，2010年美國(guó)評(píng)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(wàn)億美元；3、在世界各國(guó)國(guó)家安全和國(guó)防現(xiàn)代化中發(fā)揮不可替代的作用。

激光器由激勵(lì)源、工作物質(zhì)和諧振腔三個(gè)部分構(gòu)成。隨著半個(gè)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(lì)源的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、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(kāi)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(chǎng)的主流，高功率、高亮度半導(dǎo)體激光器是未來(lái)。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(dòng)化生產(chǎn)線、大數(shù)據(jù)的工藝加工技術(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)和系統(tǒng)解決方案仿真數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)合，將會(huì)引領(lǐng)全世界的先進(jìn)制造業(yè)，并將對(duì)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(chē)零部件和整車(chē)領(lǐng)域的激光焊接、激光切割、自動(dòng)化上下料、自動(dòng)噴漆的工作站和自動(dòng)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(dòng)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(dòng)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(guó)、日本和美國(guó)成為激光產(chǎn)業(yè)的主導(dǎo)國(guó)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(guó)際市場(chǎng)。2013年，我國(guó)激光市場(chǎng)已突破200億元規(guī)模，近幾年年均增長(zhǎng)率約18%～22%，已經(jīng)成為最大的世界激光加工產(chǎn)品市場(chǎng)。同時(shí)，隨著我國(guó)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(gè)領(lǐng)域滲透和擴(kuò)散，市場(chǎng)潛力巨大。然而，我國(guó)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(jiǎn)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(lái)通過(guò)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(guó)的激光企業(yè)提供更多的發(fā)展機(jī)會(huì)。[!--empirenews.page--]

人類社會(huì)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(lái)，中國(guó)準(zhǔn)備好沒(méi)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(shì)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?xiě)?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(kāi)始急速下滑。歐美是戰(zhàn)后嬰兒潮，也帶來(lái)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(guó)60年代和70年代上半期的嬰兒潮帶來(lái)了30多年中國(guó)經(jīng)濟(jì)突飛猛進(jìn)，隨著該時(shí)期出生人口的逐步走向老齡化和退休，勞動(dòng)力成本上升和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)等壓力，廉價(jià)勞動(dòng)力優(yōu)勢(shì)不在，預(yù)料15年后中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的人口紅利將完全喪失，中國(guó)經(jīng)濟(jì)將面臨巨大考驗(yàn)。而近些年來(lái)，機(jī)器人的大量研究和廣泛應(yīng)用似乎給未來(lái)中國(guó)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(shì)。

機(jī)器人的應(yīng)用是一個(gè)國(guó)家工業(yè)自動(dòng)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(jì)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(dòng)化裝備。自從1962年美國(guó)研制出世界上第一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人以來(lái)，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(dòng)化工廠（FA）、計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（CIMS）的自動(dòng)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(duì)保障人身安全、改善勞動(dòng)環(huán)境、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、提高勞動(dòng)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(guó)機(jī)器人市場(chǎng)增長(zhǎng)異常迅猛。2012年，盡管全球工業(yè)機(jī)器人的需求增長(zhǎng)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(guò)15.9萬(wàn)臺(tái)。其中，中國(guó)工業(yè)機(jī)器人銷量約2.7萬(wàn)臺(tái)，同比增速達(dá)到19.2%。中國(guó)是全球工業(yè)機(jī)器人需求增長(zhǎng)最快的市場(chǎng)，也是僅次于日本的全球第二大市場(chǎng)。2005-2012年，中國(guó)工業(yè)機(jī)器人的市場(chǎng)銷量以年均29%左右的速度高速增長(zhǎng)。目前，汽車(chē)行業(yè)、電子行業(yè)、工程機(jī)械行業(yè)成為了中國(guó)工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用規(guī)模最大的幾個(gè)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。

12下一頁(yè)全文 本文導(dǎo)航第 1 頁(yè)：中國(guó)先進(jìn)制造業(yè)未來(lái)發(fā)展思考和探討第 2 頁(yè)：大數(shù)據(jù)