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我國是制造業(yè)大國，但不是強國。為此，我國政府確定了通過信息化帶動工業(yè)化的國策，推動制造企業(yè)實施制造業(yè)信息化。在新技術(shù)層出不窮的當下，哪些技術(shù)可望給制造業(yè)帶來新生？國家層面又可以通過哪些政策性引導(dǎo)措施促進制造業(yè)的信息化？在這些方面，走在前列的美國可以為我們提供可借鑒的經(jīng)驗。

近年來，為了重塑美國制造業(yè)的全球競爭優(yōu)勢，奧巴馬政府推出了一系列制造業(yè)振興計劃，依托新一代信息技術(shù)、新材料、新能源等創(chuàng)新技術(shù)，加快發(fā)展技術(shù)密集型的先進制造業(yè)。作為先進制造業(yè)的重要組成，以先進傳感器、工業(yè)機器人、先進制造測試設(shè)備等為代表的智能制造，得到了美國政府、企業(yè)各層面的高度重視，創(chuàng)新機制得以不斷完善，相關(guān)技術(shù)產(chǎn)業(yè)展現(xiàn)出了良好發(fā)展勢頭。

高度發(fā)達的制造業(yè)是支撐美國經(jīng)濟的重要支柱

制造業(yè)為美國經(jīng)濟增長作出了巨大貢獻。2013年，美國制造業(yè)產(chǎn)值達到2.08萬億美元，占GDP的12.5%。制造業(yè)創(chuàng)造了大量就業(yè)崗位，超過1200萬人直接從事制造業(yè)工作，而與制造業(yè)相關(guān)的崗位總共達到1740萬個，占所有私營企業(yè)就業(yè)數(shù)量的六分之一。制造業(yè)是美國重要的創(chuàng)新驅(qū)動，制造業(yè)研發(fā)投入占到全美私營部門的三分之二，2013年僅英特爾的研發(fā)支出就達到106億美元，占全球半導(dǎo)體研發(fā)支出的19%。此外，美國制造業(yè)在生產(chǎn)力水平、勞動效率、工人工資待遇以及生活水平等方面也都位居全球前列。

美國智能制造技術(shù)產(chǎn)業(yè)保持全方位高水平發(fā)展

——智能技術(shù)創(chuàng)新全球領(lǐng)先

在智能技術(shù)的理論和應(yīng)用研究方面，美國長期處于全球主導(dǎo)地位，人工智能、控制論、物聯(lián)網(wǎng)這些智能技術(shù)的基礎(chǔ)大多起源于美國，計算機業(yè)界最高獎項圖靈獎獲得者絕大多數(shù)是美國科學(xué)家。智能產(chǎn)品研發(fā)方面，美國也一直走在全球前列，從早期的數(shù)控機床、集成電路、PLC，到如今的智能手機、無人駕駛汽車以及各種先進傳感器，大量與智能技術(shù)相關(guān)的創(chuàng)新產(chǎn)品誕生自美國高校的實驗室和企業(yè)的研發(fā)中心。

——智能制造產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用不斷加深

一是智能元器件和制造裝備在生產(chǎn)環(huán)節(jié)得到廣泛使用。生產(chǎn)線自動化控制、倉儲管理等方面早已大面積應(yīng)用到RFID技術(shù)，有的自動化車間已經(jīng)開始使用超高頻RFID；而據(jù)美國機器人工業(yè)協(xié)會估計，全美已有大約23萬臺機器人投入工廠生產(chǎn)。二是依托大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術(shù)的智能系統(tǒng)平臺相繼推出。羅克韋爾的開放式智能制造平臺、通用的Predix軟件平臺都是依托數(shù)據(jù)采集實現(xiàn)工況監(jiān)測管理的典范。三是生產(chǎn)流程管理由數(shù)字化進入智能化。特斯拉打造的機器人全自動化超級工廠5天內(nèi)就可以實現(xiàn)一輛電動車從模型到成型的生產(chǎn)過程。

——智能制造產(chǎn)業(yè)體系日趨完善

美國從基礎(chǔ)元器件到智能制造裝備再到工業(yè)軟件系統(tǒng)的智能制造產(chǎn)業(yè)體系越來越完善。基礎(chǔ)元器件領(lǐng)域，不僅有艾默生、霍尼韋爾這樣的工業(yè)巨頭，更有大量專注于某一細分領(lǐng)域的優(yōu)秀小企業(yè)，僅PLC廠商就多達上百家，傳感器更是擁有上千家研發(fā)生產(chǎn)商。在數(shù)控機床方面，擁有MAG、哈挺、哈斯、格里森等一批知名企業(yè)滿足美國市場需求，工業(yè)機器人也擁有American Robot這樣的知名企業(yè)。在工業(yè)軟件方面，從研發(fā)設(shè)計軟件到管理軟件，再到生產(chǎn)控制軟件，全球絕大多數(shù)有實力的企業(yè)都來自美國。

健全的創(chuàng)新發(fā)展機制是智能制造快速發(fā)展的助推器

——強化戰(zhàn)略頂層設(shè)計，完善法律制度保障

一是戰(zhàn)略計劃相繼出臺。2011年2月，奧巴馬政府發(fā)布“美國創(chuàng)新戰(zhàn)略”，提出加快先進制造業(yè)發(fā)展。同年6月，“先進制造伙伴計劃”出臺，旨在推動創(chuàng)新、保障智力渠道、完善商業(yè)環(huán)境。2012年2月，“國家先進制造戰(zhàn)略計劃”公布，就加速先進制造領(lǐng)域特別是中小制造企業(yè)投資、加大對先進制造研發(fā)投入、加強先進制造相關(guān)機構(gòu)伙伴關(guān)系等5方面設(shè)定了政策目標。

二是法律保障得到加強。2010年8月，奧巴馬簽署了《制造業(yè)促進法案》，授權(quán)免除了包括機床制造裝備在內(nèi)的800種制造業(yè)原材料和中間產(chǎn)品的進口關(guān)稅，以降低制造業(yè)生產(chǎn)成本。

——重視小企業(yè)，使其成為智能制造創(chuàng)新發(fā)展重要動力

美國約有小企業(yè)2500萬家，占到美國全部企業(yè)數(shù)量的98%，而制造業(yè)領(lǐng)域的小企業(yè)數(shù)量接近30萬家，其中不乏像居于全球超高頻RFID行業(yè)領(lǐng)先地位的Alien公司、加速器傳感器等方面表現(xiàn)卓越的Dytran公司等優(yōu)秀企業(yè)。

小企業(yè)的蓬勃發(fā)展離不開美國健全的政策、法律、財稅、融資以及社會服務(wù)體系。美國政府對小企業(yè)歷來高度重視，很早就成立了小企業(yè)管理局等專門機構(gòu)為小企業(yè)提供全方位服務(wù)；非營利機構(gòu)也對小企業(yè)發(fā)展提供了盡可能的幫助，國家制造科學(xué)中心就通過向小企業(yè)積極推廣其所掌握的國家技術(shù)幫助小企業(yè)提升競爭力。

大量優(yōu)秀小企業(yè)的存在使得國家創(chuàng)新能力不斷增強，市場分工不斷細化，產(chǎn)業(yè)鏈條不斷完善；同時也使大集團更容易通過并購來加快新技術(shù)發(fā)展和新產(chǎn)品普及，例如谷歌為搶占智能裝備市場，在2013年僅用半年時間就完成了對9家機器人公司的收購。

——加深多方合作，促進智能制造跨界融合發(fā)展

一是政府主導(dǎo)建立制造業(yè)創(chuàng)新研究所體系，加快推動前沿制造技術(shù)的基礎(chǔ)研究和成果轉(zhuǎn)化。在“先進制造伙伴計劃”發(fā)布后，美國開始建立區(qū)域性的制造創(chuàng)新中心，并以此打造國家制造業(yè)創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)。目前已相繼成立了增材制造創(chuàng)新研究所（現(xiàn)已更名為“美國制造”）、數(shù)字化制造與設(shè)計創(chuàng)新研究所等四家區(qū)域性研究機構(gòu)。這些研究機構(gòu)吸納聯(lián)邦政府、高校院所以及企業(yè)界等各方資源，以彌合基礎(chǔ)研究與實際生產(chǎn)之間的鴻溝。奧巴馬的最終目標是在未來10年內(nèi)建立45所制造業(yè)創(chuàng)新研究機構(gòu)。

二是制造巨頭加快調(diào)整產(chǎn)品業(yè)務(wù)發(fā)展戰(zhàn)略，推動跨行業(yè)合作不斷加深，在發(fā)揮各自優(yōu)勢實現(xiàn)各自利益的同時推進制造業(yè)向智能化、網(wǎng)絡(luò)化方面發(fā)展。自動化巨頭羅克韋爾與IT巨頭思科多年來一直保持著緊密的戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系，幫助制造商打通生產(chǎn)車間與其他部門間的數(shù)據(jù)通道。而另一家自動化巨頭通用電氣則致力于聯(lián)合IT企業(yè)推動工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)計劃。2013年6月，通用與電商巨頭亞馬遜、管理咨詢巨頭埃森哲以及云平臺廠商Pivotal發(fā)起創(chuàng)建了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，為工業(yè)生產(chǎn)提供實時大數(shù)據(jù)采集分析；2014年3月，通用電氣又與AT&T、思科、IBM和英特爾共同發(fā)起成立了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟，以期打破技術(shù)壁壘，促進物理世界與虛擬世界融合。

三是非營利機構(gòu)積極承擔(dān)融合創(chuàng)新技術(shù)的協(xié)同研發(fā)和轉(zhuǎn)移推廣。美國國家標準與技術(shù)研究院積極部署“智能制造系統(tǒng)模型方法論”、“智能制造系統(tǒng)設(shè)計與分析”、“智能制造系統(tǒng)互操作”等重大科研項目工程。2011年，美國智能制造領(lǐng)導(dǎo)聯(lián)盟和美國國家制造科學(xué)中心結(jié)成了合作伙伴關(guān)系，共同打造國家智能制造生態(tài)系統(tǒng)，推動工業(yè)建模和仿真工具的研發(fā)應(yīng)用。(沙皮)