汪曉光,錢 蒙
(機械科學研究總院集團有限公司 中機生產力促進中心,北京 100044)
高技術研究發展計劃(863計劃),旨在提高我國自主創新能力,堅持戰略性、前沿性和前瞻性,以前沿技術研究發展為重點,統籌部署高技術的集成應用和產業化示范,充分發揮高技術引領未來發展的先導作用。
863計劃在“十二五”期間堅持與國際前沿技術緊密結合在先進制造技術研究方向積極部署,有效的推動了我國先進制造技術產業的發展,使我國先進制造技術領域由跟隨、同行向自主創新階段發展。“十二五”期間,863計劃按照先進制造技術領域“十二五”期間戰略布局“促發展(有利于支撐、引領產業發展)、升能力(有利于提升產業技術能力)、強實力(有利于增強產業競爭實力)、可持續(有利于節能減排、消除污染)”的基本原則,以實現推動本領域的技術水平的提高和為國民經濟各領域的跨越發展提供制造裝備和制造基礎技術支撐與服務為目標。圍繞低碳經濟、產業結構調整和培育新興戰略性產業等三大方面,按照重大任務、戰略性產業與支撐未來產業發展三大內容進行戰略布局,凝練出的重大任務、戰略性產業與支撐未來產業發展方向。
863計劃本著加強協同和集成的理念,支撐未來產業發展方向既要符合世界制造技術發展方向的重大趨勢,更加重視對重大任務提供技術支撐和滿足我國制造業發展的重大需求,實施了智能制造、綠色制造、機器人等先進制造領域科技規劃專項任務部署,詳見表1。
2011~2015年,863計劃在先進制造技術重點圍繞解決國家戰略安全、產業結構調整、能源與資源瓶頸等重大問題,先后啟動了一批綠色制造、智能制造、服務機器人等3個重大專項,有重點地進行技術攻關和組織實施,為解決社會經濟發展的瓶頸問題提供了重要支撐。重點就大直徑盾構關鍵技術與裝備、綠色制造基礎共性技術、面向流程工業的綠色制造共性關鍵技術及其裝備研制、退役產品回收拆解與資源化技術、云制造服務平臺關鍵技術研究、安全控制系統技術研究與開發、面向工業控制的片上系統關鍵技術、典型MEMS器件設計制造與應用關鍵技術、工業機器人關鍵零部件及其產業化應用、仿生機器人、特種機器人以及服務機器人等重要技術領域及裝備制造進行了部署,據不完全統計,“十二五”期間科技部共部署重大和主題項目40項,共計199個課題,安排經費16.33億元。其中,智能機器人技術設立項目數最多18項,課題70個;專項經費投入較多的技術領域是智能機器人技術與重大裝備與工藝技術平占比都在28%左右。

表1 “十二五”先進制造領域科技規劃專項任務部署Tab.1"12th Five-Year"special task deployment for advanced manufacturing technology planning
大直徑全斷面隧道掘進裝備、精密工作母機是保證國防和尖端工業發展的戰略性基礎裝備,我國的這些裝備長期受制于人,為滿足國民經濟和國防建設的緊迫需求,863計劃先進制造技術領域安排了 “大直徑全斷面隧道掘進裝備及重大工程機械裝備”和“箱體類精密工作母機設計制造關鍵技術”重大項目。項目旨在突破大直徑全斷面隧道掘進裝備、箱體類精密工作母機的設計技術、工藝技術和制造技術,瞄準現階段國際先進水平,開發出滿足生產應用的大直徑全斷面隧道掘進裝備和精密工作母機,項目順利完成將標志著我國機床制造業和盾構機的水平邁上了一個新臺階,也將為我國的制造產業發展提供有力的裝備支撐。
面對日趨嚴峻的資源環境約束,綠色制造技術成為振興與提升傳統制造業、培育和發展戰略性新興產業的重要抓手。863計劃先進制造技術先后設立了“綠色制造基礎共性技術”、“流程工業新型綠色制造工藝與設備開發”、“綠色生產工藝關鍵技術與裝備”、“工程機械動力總成綠色設計與機床能效優化”、“典型退役機電產品回收拆解與資源化技術”項目,針對我國離散工業制造過程的節能節材、流程工業生產過程的節能減排對關鍵工藝技術與重大裝備的迫切需要的和共性技術以及流程工業新型綠色制造工藝與設備開展研究。以具有重大工程背景與量大面廣的產品為應用對象,重點圍繞設計、制造、回收再利用、能源利用等方面進行深入研究,通過項目攻關任務的順利完成將大大提升與改造傳統加工工藝與核心制造裝備,實現典型產品加工和裝備制造過程的綠色化,推進以節能、減排、省材等為主要特征的綠色制造工藝技術和高端裝備的進步,為我國航空航天、汽車、工程機械等重要產業領域制造綠色化水平提供有力的科技支撐,為制造業綠色可持續發展奠定良好的技術基礎。

圖1 863計劃先進制造技術各關鍵技術領域項目課題布局情況Fig.1 863 layout of project topics in key technology areas of advanced manufacturing technology

圖2 863計劃先進制造技術各關鍵技術領域專項經費投入情況Fig.2 863 plans for special funding for key technologies in advanced manufacturing technology
全球制造業正呈現出以網絡為基礎的高度社會化和高度個性化,以及以服務為核心的高度智能化、綠色化和敏捷化的發展趨勢。云制造正是在這種背景下提出的一種基于網絡的、面向服務的智能化、敏捷化、綠色化制造新模式和新手段。863計劃先進制造技術通過“云制造服務平臺關鍵技術研究”和“面向集團企業和中小企業的云制造服務平臺關鍵技術”項目順利實施,云制造信息化核心關鍵技術實現了突破,完成了制造業核心軟件產品開發,同時培育了數字企業、制造物聯及服務、信息化綜合應用等示范企業,構建了服務于中小企業的支撐平臺,提升了企業集團全球協作、精益管控和中小企業信息化水平和產業鏈協作能力,為我國發展智能制造奠定了堅實的基礎。
通過智能機器人技術主題的實施,突破了工業機器人,機器人精密減速器、伺服電機及驅動、機器人控制器等核心零部件關鍵技術,四足仿生機器人技術,服務機器人核心技術,完成了多種用途和機器人研制,并應用于極地考察、醫療與服務、公共安全等領域。工業機器人有效推動我國制造裝備升級與換代,特種機器人的應用有效滿足國家安全戰略需求。
我國的先進制造技術研究與發達國家之間還存在較大的差距,根本的原因在于對先進制造技術的先導性、重要性認識不夠,投入長期不足,經費支持強度偏低。基礎研究要有前所未有的大發展,才能不斷增強科技解決重大發展問題的能力。建議提高對先進制造技術的關注度,切實加強先進制造技術研究工作,加大對戰略性高技術研究的經費投入,穩定培養一批高水平的研究隊伍,實現先進制造技術的跨越式發展。
在組織實施中,要加強統籌協調和頂層設計,認真研究國際上新興產業發展的客觀規律,根據先進制造技術的研究、開發、應用等不同發展階段,按照創新鏈、產業鏈進行任務部署。建立穩定的先進制造技術成果轉化支持機制,探索建立適應先進制造技術及戰略性新興產業發展的績效評價體系,充分發揮工程技術研究中心、高新區的作用,在應用前景廣闊、效益顯著的技術領域,加快推進成果產業化。
隨著企業逐步成為技術創新的主體,產業共性技術的研究與開發的重要性和緊迫性日益凸顯。同時產業競爭對產業共性技術提出了迫切需求。目前在國家創新體現中,產業共性技術研究和技術轉移成為我國技術創新鏈上最薄弱的環節。建議圍繞產業競爭前的共性技術的研究與開發,建立與之相適應的長效的科技投入機制,充分調動轉制院所的行業積極性,使其在產業共性技術的研究開發中發揮重要作用。
在國家863計劃的支持下,我國先進制造技術在重大裝備與工藝技術、制造服務技術、系統控制技術、微納制造技術、智能機器人技術等方面攻克了一批關鍵技術與產品,培育和帶動了戰略性新興產業發展和產業轉型升級。但與發達國家之間還存在較大的差距,隨著我國科技體制改革,863計劃已退出了科技項目序列,但是我國先進制造技術始終是我國科學技術創新的主戰場,如何在國內外新形勢下合理布局先進制造技術發展尤為重要。