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中国制造业如何应对全球工业发展模式变革

  随着信息通信、生物电子、纳米等新技术、新材料、新能源的迅速发展和推广应用,人工智能、数字制造、工业机器人、3D打印等现代制造技术不断涌现,主要工业化国家相继推出一系列旨在振兴制造业的战略举措,全球工业发展模式正经历着巨大的变革,世界正处在“第三次工业革命”的导入期。面对这一国际形势,中国制造业该如何应对?


  发达国家积极布局制造业发展新模式


  为了充分利用新技术带来的新的发展机遇,更是为了在制造业转型升级过程中占得先机,西方发达国家在迎接“第三次工业革命”浪潮中,纷纷调整战略布局,及时推出各种措施,积极应对并且努力重塑在全球制造业领域的的优势地位。


  在此过程中,美国致力于实现四个方面的战略目标。第一,大力推动创新成果的产业化;第二,提高能够主导未来产业竞争的人才潜力;第三,通过智能创新和智能制造提高制造业生产率;第四,建设以分布能源系统、物联网、下一代互联网为代表的全新的工业基础设施体系。


  日本积极规模编制技术战略图。首先,政府加大了企业开发3D打印等尖端技术的财政投入;其次,快速更新制造技术,提高产品制造竞争力;再次,通过机器人、无人搬运机、无人工厂、“细胞生产方式”等突破成本瓶颈。


  德国提出“工业4.0”概念,成为引领世界制造业未来发展方向的理论。其核心概念是:让制造领域内的资源、信息、物品和人之间相互关联形成“虚拟网络——实体物理相互映射的系统”;其根本目标是通过构建智能生产网络,推动德国工业生产制造进一步由自动化向智能化和网络化方向升级,从而维持和巩固其在全球制造业的领先地位。


  面对西方发达国家应对制造业转型升级的筹划和布局,中国的制造业要如何应对?


  借助三维数字化技术的引领力量


  “第三次工业革命”如果没有及时积极应对,很可能会抑制产业发展,从而在新的技术大潮中败下阵来。而对我国来说,只要能借助新的技术力量快速形成新的制造技术,制定新的制造业产业升级路径,则完全可能成为赢家,成为引领全球制造业的先导力量。


  在全国3D大赛组委会执行主任、科技部国家制造业信息化科技工程专家组组长、中国航天科技集团总工程师杨海成教授看来,“第三次工业革命浪潮中,3D技术将成为重塑社会生产关系的核心手段之一。3D技术之所以获得这种地位,其原因在于借助3D技术构建的虚拟条件下,设计者、生产者和消费者可以非常直观地看到产品的设计结果、内部结构、制造过程和运行原理,自主地互动参与产品设计过程、把控和监督生产过程,预先发现和修正缺陷、问题,极大地缩短了开发周期、降低了生产成本。”


  “三维数字化技术已经嵌入到工业的整个流程,包括工业设计、工程设计、模具设计、数控编程、仿真分析、虚拟现实、艺术展示等,成为推动信息化与工业化两化融合的发动机,是促进产业升级和自主创新的推动力。风头正劲的3D打印技术,正是这种潮流最直观、最尖端的体现。”杨海成教授说。


  在他看来,基于网络的数字化三维技术把社会的各种优势资源汇集到一起,对整个制造业创新设计、产品功能优化分析、产品设计理念和模式创新,都具有必然的支撑作用。从传统的以大规模标准化生产转向大规模个性化生产,将为制造业带来根本性的变革。


  2014年,日本经济产业省继续把3D打印机列为优先政策扶持对象,计划当年投资45亿日元,实施名为“以3D造型技术为核心的产品制造革命”的大规模研究开发项目,开发世界最高水平的金属粉末造型用3D打印机。


  我国将推动“3D打印”产业化,路线图和中长期发展战略的制定工作。工信部副部长苏波认为,如果中国能把握住3D打印技术的研发和应用趋势,那么将成长为新的经济增长点。因为3D打印技术代表制造业发展新趋势,它将推动实现“第三次工业革命”,3D打印技术应用前景广阔。


  突破三维人才桎梏是关键


  美国努力实现四个方面的战略目标中明确说明,提高能够主导未来产业竞争的人才潜力:通过移民政策改革,美国希望吸引全球高端人才,从而在国内形成满足“第三次工业革命”要求的下一代的创新者、研究者和技能工人群体,从而获得持续的竞争力。为全面迎接“第三次工业革命”,我国的产业政策思路和措施应当适时调整。要充分调动科研结构和企业的积极性,特别是重视通过创新性应用型3D人才培养,加快先进制造技术的突破。


  中国制造行业目前数字化3D设计技术应用人才的缺口约为800万人,未来的需求还在不断攀升。经济的发展和技术的进步呼唤一种比传统模式更加自由、灵活和有效的3D人才培养模式。这种培养模式的变革正是中国教育改革的重要方向。


  对此,杨海成也疾呼,数字化设计教育模式亟待变革,培养学生不但要让他们掌握有关科技创新、艺术创新、服务创新、市场模式创新的知识、方法和工具,还要让他们具有有与多领域专家协同创新的素质。


  他强调,线上的D国学堂和线下的3D特种兵训练营所构建的O2O学习模式,使学习方式由被动式向主动式、互动式转变,从知识传授转向能力培养,让泛在学习、移动学习、个性化学习成为现实。这种培养方式适应了未来基于网络的智能制造对人才的需求,让人的智力和知识在虚拟空间内得到最大化的开发,这种产学对接、实战训练、线上线下互动配合的多元的立体化的全新三维人才培养模式,不仅对探索“第三次工业革命”背景下的教育变革有着积极意义,而且对提升中国创新能力建设,积极应对产业升级带来的挑战,起到了先锋示范作用。


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