装备制造业自主创新与信息化.ppt

Zhu sendi, China Machinery Industry Federation,1,装备制造业自主创新与信息化,朱森第 中国机械工业联合会 2010年6月23日，大连,2,Zhu sendi, China Machinery Industry Federation,我国装备制造业正处于一个 前所未有的战略机遇期,各方上下取得了共识 中央重视 国民经济发展处于高速发展期 装备制造业有一定基础和规模 有一个较好的国际环境,3,Zhu sendi, China Machinery Industry Federation,对我国装备制造业发展的思考,加快转变经济增长方式根本 提高自主创新能力 关键 推进装备制造业信息化路径,4,Zhu sendi, China Machinery Industry Federation,提高自主创新能力的紧迫性,提高企业 自主技术创新能力,跨国公司进入,竞争日趋激烈,技术来源长期依赖国外,产业共性技术研究薄弱,大好发展机遇,已有较好的产业基础,科技变革加速,制造业面临升级,5,Zhu sendi, China Machinery Industry Federation,引进技术和利用外资的双重性,发展中国家在发展过程中，不可避免地从引进国外先进适用技术开始，通过消化吸收，逐步形成自己的技术。 改革开放以来，我国引进了大量的技术，对提升我国的技术水平起了重要作用，但由于消化吸收不力，自主创新能力提高不快。 25年来我国利用外资取得了显著成绩，但不容忽视，跨国公司的FDI（外商直接投资）大量增加，而中国的科技水平提升速度偏慢。,6,Zhu sendi, China Machinery Industry Federation,跨国投资对东道国技术进步的作用,一般认为外资控股企业的技术能力不应算作东道国的内生技术能力。,技术转让,技术溢出 （技术扩散）,跨国投资对东道国 技术进步的作用,示范效应,竞争效应,人力资本流动,后向和前向联系,7,Zhu sendi, China Machinery Industry Federation,外资的技术溢出效应很不明显,国际技术转让在很大程度上被内部化了； 本地企业过度依赖引进现成技术，消化吸收投入严重不足，妨碍了技术示范效应的发生； 外资企业进出口依存度高，与国内经济的联系不够紧密，妨碍了前后向联系和竞争效应的发生；,8,Zhu sendi, China Machinery Industry Federation,外资的技术溢出效应很不明显（续）,外资企业的吸引力强于本地企业，FDI的人力资本流动效应不明显； 外资企业在某些行业形成垄断，抑制了本地企业的创新活动。,结论：鉴于内生技术能力是以本地企业为载体， 未来中国科技政策应重点鼓励本地企业自主研发。,9,Zhu sendi, China Machinery Industry Federation,没有技术独立，就没有经济、政治独立,美国兰德公司曾在上世纪80年代提出：“一个国家没有经济独立，就没有政治独立，这个说法已经不够了。现在是没有技术独立，就没有经济、政治独立。必须保持在所有科学知识前沿的领先地位。创新将是决定美国在21世纪成功的单一最重要的因素。” 努力提高自主创新能力，才有立足之地。,10,Zhu sendi, China Machinery Industry Federation,本土化与自主化,本土化是指外国公司在中国境内设立的控股企业，尽可能采用中国境内的原材料、零部件，雇用本地人力，适应中国的文化，从而尽可能缩小与中国企业的差别。 本土化的外国控股企业，是中国境内的企业，但还不是中国自主产业的企业。 自主化是中国企业有自主知识产权、自主品牌、具有企业发展的自主控制权。,11,Zhu sendi, China Machinery Industry Federation,本土化与自主化,国产化是指对进口的设备，逐步加大国内生产的零部件的比例，掌握关键技术，最终达到国内能制造此类设备的过程。 为了提高自主创新能力、具有对产业发展的控制权，在发展我国装备制造业时，应该提倡自主化。,12,Zhu sendi, China Machinery Industry Federation,我国企业技术研发现状,据2003年对我国22276家大中型企业统计，仅有30%的企业进行研发活动，25%的企业建立了技术开发机构，企业科技支出占销售额1.52%，R&D支出占销售额0.75%。 发达国家企业R&D支出占销售额3%以上，全球500强为510%，中国500强为1.5%。 我国企业用于引进和消化吸收的投入之比为 1：0.078，而日、韩为1：58。,13,Zhu sendi, China Machinery Industry Federation,我国装备制造业自主创新能力状况,原有的体制，导致研究开发与产业发展的脱节，我国装备制造业的自主创新能力不高。 主导产品的技术来源大部分依靠国外。 科技体制改革后，原有的产业部门研究所全部转制为企业，产业共性技术的研究形成“缺位”。 我国装备制造业的企业还不够强不够大，尚无实力从事产业共性技术研究和前瞻性研究。,14,Zhu sendi, China Machinery Industry Federation,机械工业几个行业大中型企业 研发支出占销售收入的比,15,Zhu sendi, China Machinery Industry Federation,20002005年国产机床 市场占有率情况,%,16,Zhu sendi, China Machinery Industry Federation,汽车工业的自主开发,2004年生产汽车507万辆，其中轿车231.4万辆。 2004年全国销售轿车、轻客共计2490611辆，其中自主品牌631678辆，仅占1/4，而自主开发的产品，所占比例更小。,17,Zhu sendi, China Machinery Industry Federation,人均GDP与创新能力,引进技术、模仿为主,引进技术后消化吸收与自主创新结合,自主创新为主,（人均1000美元以下）,（人均1000至3000美元）,（人均3000美元以上）,18,Zhu sendi, China Machinery Industry Federation,自主型与依附型发展路线,韩国在1962年人均GDP还只有82美元，低于我国当时的水平，但30多年后韩国人均GDP达到1.4万美元。原因是韩国选择了自主创新的路线，拥有一大批具有自主知识产权的产品。 巴西早在20世纪60年代末70年代初就实现了人均GDP1000美元，而巴西、秘鲁、智利、阿根廷等国40年之内人均GDP只在10002000美元徘徊。,19,Zhu sendi, China Machinery Industry Federation,制造业产品以低端为主， 附加价值不高,2003年我国制造业工业增加值率仅为26.23%，与美国、日本及德国相比分别低22.99、22.12及11.69百分点。出口产品主要是劳动密集型和技术含量低的产品。,20,Zhu sendi, China Machinery Industry Federation,2003年若干行业工业增加值率,21,Zhu sendi, China Machinery Industry Federation,中国制造世界制造业加工车间,硅谷,新竹,东莞,利润率25%,利润率15%,利润率5%,开发,订单,制造,销售,服务,研究,22,Zhu sendi, China Machinery Industry Federation,全球化的中国制造业,接受订单 接纳转移 出口产品 出口劳务 来料加工 招商引资 加工车间,协同设计 网络制造 企业集成 出口技术 高端产品 自主创新 制造基地,23,Zhu sendi, China Machinery Industry Federation,环境保护、资源有限,全球化市场竞争,信息大量且广泛分布,用户需求高并个性化,产品与技术中知识含量密集,科学技术变革加速,未来制造业面临 的时代特征,未来制造业面临的时代特征,24,Zhu sendi, China Machinery Industry Federation,未来的制造模式,小批量 多品种 质量高 成本低 研发期短 生产柔性 环境友好,25,Zhu sendi, China Machinery Industry Federation, 生态化：人类友好性、环境友好性、 资源和能源友好性 信息化：多媒体化，智能化，人机一体化 个性化：不同年龄、职业、地区、民族、 兴趣爱好和使用场合 极限化：极小、极大、极快、极高温、极低温,新世纪产品的功能特征,26,Zhu sendi, China Machinery Industry Federation,集成化和模块化： 功能的集成模块化：驱动集成模块单元 运动控制模块单元 原理的集成模块化：光机电信息一体化 结构的集成模块化：积分和微分结构 组合化和标准化： 经济地实现多品种，小批量,新世纪产品的结构特征,27,Zhu sendi, China Machinery Industry Federation,未来制造业成功的的条件,未来制造业成功的条件,引自IMIR,柔性化与 分布式生产,集成的企业 管理系统,完全集成与优化 的设计与制造,即插即用的技术、制造与管理系统,基于科学的制造,智能化的 工艺与装备,28,Zhu sendi, China Machinery Industry Federation,对技术创新的理解,技术创新不仅仅是技术上的创新 技术创新包括设计、产品、工艺、材料、生产组织、营销、市场等方面的创新 企业家是主要的技术创新者 对机械制造业企业而言，自主开发能力是技术创新能力的主体部分 机制和体制改革促进技术创新能力的形成和提升，为其创造了环境，但不能代替技术创新能力,29,Zhu sendi, China Machinery Industry Federation,自主创新,自主创新并不是“自己”创新，并不排斥合作。 自主创新强调的是企业在技术创新活动中的独立性和自主决定权。 只要技术创新活动的过程和结果是“以我为主”，不论独立完成还是合作完成，都属于“自主创新”。,30,Zhu sendi, China Machinery Industry Federation,对创新能力的理解,创新能力是在长期的创新活动中积累起来的知识、技能、队伍、条件的结合和总和，是机构（区域、国家）内生的技术能力，是创新活动得以旺盛、持续开展的根本保证。 创新能力主要包括：队伍建设、创新设施、创新体系、机制。 技术可以引进，创新能力是不可以引进的，要靠企业积累。,31,Zhu sendi, China Machinery Industry Federation,技术创新的三基石,机制,体系,人才,自主创新,企业长盛不衰,32,Zhu sendi, China Machinery Industry Federation,产业层面上 提高技术创新能力的着力点,体系结构上，解决一个“缺位”、一个主体的问题； 技术供应链上，加强引进技术消化吸收、和工程化研究； 创新环境上，形成创新氛围和政策环境。,33,Zhu sendi, China Machinery Industry Federation,中共中央关于“十一五”规划的建议,建立以企业为主体、市场为导向、产学研相结合的技术创新体系，形成自主创新的基本体制结构。,34,Zhu sendi, China Machinery Industry Federation,自主技术创新的类型,引进技术,消化吸收,自主技术创新能力,基础研究,原始创新,二次创新,35,Zhu sendi, China Machinery Industry Federation,企业竞争取胜的若干要素,1.产品系列（型谱） 2个性产品力性能、可靠性、耐用性、外观等 3.价格（成本） 4.交货期 5.服务 6.购买便利 7.新颖性（合时尚） 8.支付条件 9.销售技能 10.客户关系,36,Zhu sendi, China Machinery Industry Federation,企业生命周期模型,阶段,时间,孕育,婴儿,学步,青春,盛年,老化,创业空想,夭折,分权陷阱,过早老化,长盛不衰,技术创新,37,Zhu sendi, China Machinery Industry Federation,产品生命周期,销售额,时间,引入,增长,成熟,饱和,衰退,38,Zhu sendi, China Machinery Industry Federation,企业发展的进一步战略思考,成本最小化 精益生产 和谐一致 模仿类比 以技术为中心 经济型组织 超越对手,价值最大化,精益思维,创新张力,技术创新,以人为中心,学习型组织,超越自我,39,Zhu sendi, China Machinery Industry Federation,技术创新的途径,技 术 创 新,类比类比的基础上，形成学习能力,移植将其他领域成熟的技术移植到本领域,积聚在核心业务上不断积聚、创新,修剪剔除、修剪形不成优势的业务,演进演进到另一领域,延伸在形成核心竞争力的基础上，向上下周边延伸,集成整合不同方面的技能和知识,40,Zhu sendi, China Machinery Industry Federation,激励技术创新的机制,宽松的但又有创新张力的氛围和环境 市场拉动与技术推动汇聚 拔尖人才与群众性创新活动结合 大奖重奖与较高的平均收入水平并重 重点配置资源与纵深部署统筹,41,Zhu sendi, China Machinery Industry Federation,创 新,影响创新的因素,挑战,自由度,资源,工作团队的特征,上级鼓励,组织支持,42,Zhu sendi, China Machinery Industry Federation,创造性人才知识结构图,专业 知识,管理 学,未来 学,创,造 性 思 维,数理化,天地生,音美体,语言文字,新兴知识,哲学,科技史,43,Zhu sendi, China Machinery Industry Federation,实施专利战略,当前，发达国家正在世界范围内将其技术独占优势转化为市场垄断优势。,国家和地区拥有的专利占该领域世界专利总量的比,外国企业特别是大的跨国公司和企业集团正以大量的发明专利申请作为抢占中国市场的前导。,44,Zhu sendi, China Machinery Industry Federation,实施标准战略,技术壁垒对我国出口直接与潜在的影响每年超过450亿美元，占年出口总额的25以上。因此，建立既符合 WTO规则，又能有效、合理保护我国产业与市场及国家安全的技术性贸易措施体系，已是当务之急。,三流的企业卖产品,二流的企业卖技术,一流的企业卖专利,超一流的企业制订标准,45,Zhu sendi, China Machinery Industry Federation,“三个一代”的安排,企业研发中心（技术中心）三支队伍： “后天”预研一代前瞻性研究 “明天”研制一代换代产品的研制 “今天”生产一代产品更新改进,46,Zhu sendi, China Machinery Industry Federation,企业研发体系三层结构,研究开发中心（R&D Center）,产业研发 机构 1,产业研发 机构 2,产业研发 机构 3,产业研发 机构 4,生产企业 技术部门1,生产企业 技术部门2,生产企业 技术部门3,生产企业 技术部门4,生产企业 技术部门5,企业技术中心（中央研究院）,47,Zhu sendi, China Machinery Industry Federation,产学研的多种形式,博士后工作站,产学研项目,委托研究,购买技术,聘请专家到 企业工作,企业研发人员到 国家重点实验室工作,随技术转移的人才流动,企业在研究所或高校 建立研究机构,企业与研究机构 合建ERC,48,Zhu sendi, China Machinery Industry Federation,矩阵式组织工作团队,设计,产品,工艺,试验,工作团队2,工作团队1,工作团队3,机械 电子 电气 计算机等,49,Zhu sendi, China Machinery Industry Federation,技术供应链,群众性技术革新、合理化建议,产品改进更新,换代产品研究,前瞻性研究,工程化研究,应用研究,基础研究,引进技术,产学研,消化吸收,消化吸收,50,Zhu sendi, China Machinery Industry Federation,发达国家装备制造业 推进信息化 提升竞争力,发达国家装备制造业为了赢得竞争，从上世纪80年代开始，一方面优先发展制造业的多项关键共性技术，一方面大力推进制造业信息化，由此取得了提升竞争力的明显效果。,51,Zhu sendi, China Machinery Industry Federation,数字化设计与制造=CAD+CAE,信息技术与制造技术相融合，将进一步给设计与制造技术带来深刻的，甚至是革命性的变化。 信息化使装备制造业更好、更快、更省、更可靠地制造出创新产品。 Boeing777是数字化设计与制造的典范 研发周期缩短40%，工程返工减少50%。,52,Zhu sendi, China Machinery Industry Federation,空中客车的全球制造,空中客车公司利用信息技术，成功实施了公司全球的计划、生产和服务业务管理，并将现有各个国家子公司的信息系统连接，对集团财务实行了有效的管理。,53,Zhu sendi, China Machinery Industry Federation,通用汽车公司应用信息技术,美国通用汽车公司应用信息技术，将轿车的开发周期由原来的48个月缩短到了24个月；碰撞试验的次数由原来的上百次降到几十次、几次；应用电子商务技术降低销售成本10%。,54,Zhu sendi, China Machinery Industry Federation,制造业信息化是一个过程,制造技术,自动化技术,现代管理技术,信息技术,实 现 产 业 升 级,改善企业生产、经营、管理、产品开发,55,Zhu sendi, China Machinery Industry Federation,制造业信息化是 工业化和信息化的会聚点,工业化,信息化,制造业信息化,56,Zhu sendi, China Machinery Industry Federation,装备制造业信息化的五个层次,产品智能化、数字化,设计数字化,生产过程自动化、智能化,管理数字化,企业间信息互通互联,装备制造业信息化,底层信息化,管理层,产业层,57,Zhu sendi, China Machinery Industry Federation,企业信息化第一层面的内容,传统产品,PLC,传感器,数控技术,工控机,现场总线,激光技术,网络技术,微处理器,技术集成化产品,机电一体化产品,58,Zhu sendi, China Machinery Industry Federation,企业信息化第三层面的内容,原 材 料,数控机床,加工中心,FMC,FML,FMS,工业机器人,自动导引小车（AGV）,立体仓库,产 品,PLC,自动检测设备,传感器,计 算 机 控 制 与 管 理,配 套 件,电力电子技术,AMI,59,Zhu sendi, China Machinery Industry Federation,企业信息化第二、三、四层面的框架,仓库,运输,加工,装配,测量,生产任务信息（管理信息）,产品模型数据（技术信息）,信息集成环境,TIS,CAD,CAPP,MAS,CAQ,MIS,MRP,MRP,ERP,iERP,NCP,60,Zhu sendi, China Machinery Industry Federation,防火墙,Web Server,网管,Data Server,RAID,Application Server,RAID,INTERNET,西安公司,成都公司,郑州公司,北京公司,财务部,销售部,销售部,实现网上销售,代理商销售管理 代理商库存查询 与企业信息交换,总公司销售管理 总公司库存管理 总公司应收帐管理,61,Zhu sendi, China Machinery Industry Federation,全球网络化制造企业,创造财富,引自张曙教授,62,Zhu sendi, China Machinery Industry Federation,突出强调从信息化的底层做起,推进装备制造业信息化，要突出强调从信息化的底层做起，加强基础管理。重点： 1、大力推进计算机辅助工程 2、抓好系统设计、集成与优化技术 3、着力强化装备和产品的数字化,63,Zhu sendi, China Machinery Industry Federation,计算机辅助工程（CAE）,产品开发前期新技术、新结构的基础研究、应用研究和工程开发研究的信息化，是工程技术领域的信息化取得重大突破的关键。针对装备制造业高端产品（大容量、高参数、低能耗、少污染）研究与开发的要求，在设计与制造过程中大力推进基于知识的计算机辅助工程。,64,Zhu sendi, China Machinery Industry Federation,系统设计、集成与优化技术,重大成套设备的系统设计、系统成套和工程总承包能力，是我国装备制造业的“软肋”。提高制造系统集成能力，有利于解决我国装备制造业、特别是重大技术装备，只能“干粗活”、“干体力活”、“干单机”的问题，从而提高我国国产重大装备的市场占有率。,65,Zhu sendi, China Machinery Industry Federation,装备和产品的数字化技术,装备制造业肩负着为用户实施信息化和适应市场提供先进、适用装备的任务，为此必须不断提高装备和产品的数字化程度，提高产品的技术含量、质量和可靠性。这是减少进出口逆差，提高我国装备制造业国际竞争力的重要措施。,66,Zhu sendi, China Machinery Industry Federation,顺序工作方式与并行工作方式,传统机械制造企业的顺序工作方式 主要特征：分工明确，各司其责；工作按一定的顺序进行，信息处理间断，基本数据重复生成；生产周期长，市场响应能力差。 面向市场的并行工作方式 主要特征：精简机构，模糊分工，各部门的工作并行进行；一次生成基本数据，集成化的信息处理；生产周期短，市场响应快。,销售科,设计科,工艺科,计划科,生产车间,销售经营科,工程技术科,生产协调科,生产车间,数据库,67,Zhu sendi, China Machinery Industry Federation,产品设计综合质量的内涵,Q 狭义质量 C 价格 T 生产周期 E 环境 S 售后服务,现代机械设 计广义质量,系统可靠性 人机安全性 环境无害性 工作耐久性 造型艺术性 设计经济性,结构性能,制造工艺性 零件规范性 生产的周期 设备维修性 废品回收性 制造经济性,工艺性能,工效实用性 工作稳定性 指标优越性 操作宜人性 故障可测性 使用经济性,工作性能,68,Zhu sendi, China Machinery Industry Federation,产品特征 1、复杂化、极限化、网络智能化、 2、个性化、组合集成化、 3、生态化。,产品设计过程： 1、基于知识的创新、智能化、全球化、 2、柔性化、定制化、分布协同化、 3、并行化。,CAD/CAE： 分布式、智能化、 网络化、虚拟化。,需求，目标,方法，手段,满足产品特征的设计方法,69,Zhu sendi, China Machinery Industry Federation,协同设计,机械,人人协同,纵向协同设计,横向协同设计,人机协同,机机协同,光电,控制,信息,企业之间,企业内,项目组内,生命周期设计,专业领域,并行设计 *,DFX,人机关系,功能领域,空间领域,驱动,执行,协同设计,70,Zhu sendi, China Machinery Industry Federation,生态化设计,全生命周期的 评价和规划,拆卸技术和装备,拆卸企业规划,再制造工程,废弃物处理和再生装备,用后处理过程,生态化设计,71,Zhu sendi, China Machinery Industry Federation,工艺是技术创新的重要内容,铸造,表面工程,锻造,焊接,热处理,冷加工,特种加工,部 装,总 装,检测,原材料,零部件,产品,专利,专有技术,职业技能,自动控制,管理,本企业特有的、互补的技能与知识的结合,工艺（过程）（PROCESS）,72,Zhu sendi, China Machinery Industry Federation,现代制造系统的演化,柔性制造系统,可重构生产系统,计算机集成制造系统,现代集成制造系统,准时化生产,网络化制造,73,Zhu sendi, China Machinery Industry Federation,改变生产模式,精益生产,精益管理,精益企业,精益思维,核心 技术,核心 业务,辅助业务,外包,规模生产,74,Zhu sendi, China Machinery Industry Federation,大力推进供应链管理（SCM）,装备制造业按供应链管