【簡介:】一、中國早期制造業(yè)發(fā)展的特點?自動化,精細(xì)化。標(biāo)準(zhǔn)化。水平低。二、2.簡述制造業(yè)的發(fā)展階段及其特點?制造業(yè)發(fā)展的四個階段 第一階段:機(jī)器制造時代 18世紀(jì)后期,以蒸汽機(jī)和工具機(jī)
一、中國早期制造業(yè)發(fā)展的特點?
自動化,精細(xì)化。標(biāo)準(zhǔn)化。水平低。
二、2.簡述制造業(yè)的發(fā)展階段及其特點?
制造業(yè)發(fā)展的四個階段 第一階段:機(jī)器制造時代 18世紀(jì)后期,以蒸汽機(jī)和工具機(jī)發(fā)明為特征的產(chǎn)業(yè)革命。
這次工業(yè)革命的結(jié)果是機(jī)械生產(chǎn)代替了手工勞動,經(jīng)濟(jì)社會從以農(nóng)業(yè)、手工業(yè)為基礎(chǔ)轉(zhuǎn)型到了以工業(yè)以及機(jī)械制造帶動經(jīng)濟(jì)發(fā)展的模式,促成了制造企業(yè)的雛形,企業(yè)形成了作坊式的管理模式。
第二階段:電氣化與自動化時代 20世紀(jì)初期—60年代,第二次工業(yè)領(lǐng)域發(fā)生大變革,形成生產(chǎn)線生產(chǎn)的階段。
由福特、斯隆開創(chuàng)了以流水線、大批量生產(chǎn)模式,泰勒創(chuàng)立了科學(xué)管理理論,導(dǎo)致了制造技術(shù)的過細(xì)分工和制造系統(tǒng)的功能分解,形成以科學(xué)管理為核心,推行標(biāo)準(zhǔn)化、流程化管理模式,使得企業(yè)的人與“工作”得以匹配。
第三階段:電子信息時代 在升級工業(yè)2.0的基礎(chǔ)上,廣泛應(yīng)用電子與信息技術(shù),使制造過程自動化控制程度再進(jìn)一步大幅度提高。
生產(chǎn)效率、良品率、分工合作、機(jī)械設(shè)備壽命都得到了前所未有的提高。
在此階段,工廠大量采用由PC、PLC/單片機(jī)等真正電子、信息技術(shù)自動化控制的機(jī)械設(shè)備進(jìn)行生產(chǎn)。自此,機(jī)器能夠逐步替代人類作業(yè),不僅接管了相當(dāng)比例的“體力勞動”,還接管了一些“腦力勞動”。
生產(chǎn)組織形式也從工場化轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)代大工廠,人類進(jìn)入了產(chǎn)能過剩時代。
電子信息時代,企業(yè)在深化標(biāo)準(zhǔn)化管理(5S、QC等)基礎(chǔ)上,推行精益管理(看板、JIT等),使得崗位得以標(biāo)準(zhǔn)化細(xì)分。
二戰(zhàn)后,微電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、自動化技術(shù)得到迅速發(fā)展,推動了制造技術(shù)向高質(zhì)量生產(chǎn)和柔性生產(chǎn)的方向。
從70年代開始,收市場多樣化、個性化的牽引及商業(yè)競爭加劇的影響,制造技術(shù)面向市場、柔性生產(chǎn)的新階段,引發(fā)了生產(chǎn)模式和管理技術(shù)的革命,出現(xiàn)計算機(jī)集成制造、豐田生產(chǎn)模式(精益生產(chǎn))。
第四階段:智能化時代 21世紀(jì)開始,第四次工業(yè)革命將步入“分散化”生產(chǎn)的新時代。將互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)與工業(yè)生產(chǎn)相結(jié)合,最終實現(xiàn)工廠智能化生產(chǎn),讓工廠直接與消費需求對接。企業(yè)的生產(chǎn)組織形式從現(xiàn)代大工廠轉(zhuǎn)變?yōu)樘搶嵢诤系墓S,建立柔性生產(chǎn)系統(tǒng),提供個性化生產(chǎn)。管理特點是從大生產(chǎn)變成個性化產(chǎn)品的生產(chǎn)組織,柔性化、智能化。
三、制造業(yè)融資特點?
金融服務(wù)綜合化,金融服務(wù)差異化,金融服務(wù)國際化
四、制造業(yè)運作特點?
適者生存是競爭的永恒法則?,F(xiàn)存的制造企業(yè)將通過漸變、重構(gòu)、轉(zhuǎn)型、動態(tài)聯(lián)盟和資產(chǎn)兼并等多種途徑,生成適應(yīng)21世紀(jì)競爭環(huán)境的新企業(yè)。
這些企業(yè)沿著發(fā)展的軌跡,在宗旨、構(gòu)型、資源、市場、核心競爭優(yōu)勢、組織文化諸方面,具有一些顯著特征。
五、加工制造業(yè)特點?
加工制造業(yè)的特點就是就業(yè)率高,節(jié)省研發(fā)經(jīng)費等。
六、美國制造業(yè)特點?
美國制造業(yè)特別發(fā)達(dá)。既有與人民生產(chǎn)生活相關(guān)的制造業(yè),也有高科技指造業(yè)。比如微電子,生物制藥,通信工程,機(jī)械機(jī)器人,軍事工業(yè)等等
七、制造業(yè)的特點?
高端制造業(yè)具有技術(shù)含量高、資本投入高、附加值高、信息密集度高,以及產(chǎn)業(yè)控制力較高、帶動力較強(qiáng)的特點。 1、高技術(shù)含量是指高端制造業(yè)采用了比較先進(jìn)的技術(shù),集聚了大批研發(fā)、技術(shù)人才有較強(qiáng)的自主創(chuàng)新能力,產(chǎn)品中凝結(jié)了較高的技術(shù)含量。
2、高資本投入是因高端制造業(yè)的核心技術(shù)往往研發(fā)難度大、工藝復(fù)雜,攻克這些核心技術(shù)必須支付高額研發(fā)費用;此外,企業(yè)生產(chǎn)所需儀器、設(shè)備、材料往往本身就具有較高的價值,需要較高的購置費用。
3\高產(chǎn)品附加值是因高端制造業(yè)企業(yè)的產(chǎn)品中體現(xiàn)了研發(fā)成果、先進(jìn)生產(chǎn)設(shè)備、產(chǎn)品品牌等多方面的價值。
4、高信息密集度是指高端制造業(yè)企業(yè)要在競爭中取得優(yōu)勢,必須掌握研發(fā)、市場、產(chǎn)業(yè)政策、競爭對手策略等各方面的信息,確保信息傳遞暢通和高效利用。
5、高控制力是指高端制造業(yè)企業(yè)在產(chǎn)業(yè)鏈中處于控制節(jié)點位置,具有一定的壟斷特性,能夠影響其他企業(yè)的行為。
6、強(qiáng)帶動力是指高端制造業(yè)企業(yè)擁有先進(jìn)的技術(shù)設(shè)備和較強(qiáng)的創(chuàng)新能力,可以對上下游企業(yè)進(jìn)行輻射和技術(shù)溢出,從而對整個產(chǎn)業(yè)鏈的技術(shù)創(chuàng)新和競爭力提升都具有較強(qiáng)的帶動作用。
八、英國制造業(yè)發(fā)展策略?
英國制造業(yè)的發(fā)展隨著時間的變化采用不同的策略。在工業(yè)革命剛開始的,英國選擇了煤炭和煉鋼做為自己的發(fā)展方向,在達(dá)到一定基礎(chǔ)后,開始向造船業(yè)轉(zhuǎn)變。
二戰(zhàn)以后,英國的地位急劇下降,英國制造業(yè)選擇航空發(fā)動機(jī)做為拳頭產(chǎn)業(yè),保持世界領(lǐng)先。
九、醫(yī)藥制造業(yè)經(jīng)營特點?
制藥行業(yè)對技術(shù)水平要求較高,創(chuàng)新藥開發(fā)需要投入大量資源,具有高投入、高風(fēng)險、高收益和周期長的特點?;瘜W(xué)藥品的生產(chǎn)需要符合嚴(yán)格的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),對生產(chǎn)設(shè)備、工藝流程的要求較高。目前,國際領(lǐng)先的化學(xué)制藥企業(yè)掌握著先進(jìn)的化學(xué)合成工藝,具備較強(qiáng)的專利優(yōu)勢和技術(shù)優(yōu)勢,創(chuàng)新藥基本由其壟斷,憑借專利保護(hù)在較長時間內(nèi)保持技術(shù)領(lǐng)先。
我國化學(xué)制藥起步較晚,仍以低水平仿制為主,研發(fā)創(chuàng)新能力亟待提高。經(jīng)過多年積累及投入,我國建成了覆蓋臨床前研究、臨床研究、制備工藝產(chǎn)業(yè)化的研發(fā)技術(shù)體系,部分平臺標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范已能與國際接軌,自主創(chuàng)新能力有一定程度增強(qiáng)。特別是近年,國家出臺藥品上市許可持有人試點制度、改革藥品審評審批流程、招標(biāo)定價端向創(chuàng)新型高質(zhì)量產(chǎn)品傾斜等,多管齊下,大力鼓勵制藥企業(yè)提高創(chuàng)新水平。我國醫(yī)藥制劑行業(yè)將從簡單仿制向創(chuàng)新仿制戰(zhàn)略轉(zhuǎn)軌。
制藥工業(yè)主要指生物、化學(xué)藥品的生產(chǎn)部門,由原材藥生產(chǎn)和藥物制劑生產(chǎn)兩部分組成。原料藥是藥品生產(chǎn)的物質(zhì)基礎(chǔ),但必須加工制成適合于服用的藥物制劑才成為藥品。
制藥行業(yè)作為流程工業(yè)的一種,既有流程工業(yè)所具有的共性也有特殊性,通過發(fā)酵、萃取、灌裝等生物、化學(xué)、物理變化,產(chǎn)生新物質(zhì)達(dá)到增值目的。通常以批量或連續(xù)的方式進(jìn)行生產(chǎn),需要嚴(yán)格的過程控制和安全措施。特殊性如下:
(1)生產(chǎn)工藝方面:工藝機(jī)理復(fù)雜,同樣的操作條件也很難得到相同結(jié)果,無法對產(chǎn)量準(zhǔn)確預(yù)測;上級物料和下級物料之間的數(shù)量關(guān)系可能隨溫度、濕度、季節(jié),人員技術(shù)水平、工藝條件不同而不同,例如,發(fā)酵液與微生物代謝物的關(guān)系就不是一個完全確定的關(guān)系;生產(chǎn)過程需要在無菌的條件下進(jìn)行,對設(shè)備嚴(yán)密性、生產(chǎn)操作、環(huán)境的要求很嚴(yán)格;生產(chǎn)過程包含復(fù)雜的物理和生化過程,及各種突變和不確定性因素。
(2)生產(chǎn)計劃方面:制藥企業(yè)主要是大批量生產(chǎn),只有滿負(fù)荷運行,才能將成本降低;生產(chǎn)主要面向庫存,沒有作業(yè)單的概念,年度計劃更具有重要性;采用過程結(jié)構(gòu)和配方進(jìn)行物料需求計劃,同時考慮生產(chǎn)能力。
(3)調(diào)度管理方面:制藥行業(yè)中體現(xiàn)了以配方為核心的生產(chǎn)模式,以流水線方式組織生產(chǎn),只存在連續(xù)的工藝流程,不存在與離散企業(yè)對應(yīng)的嚴(yán)格的工藝路線。要考慮產(chǎn)品配方、產(chǎn)品混合、物料平衡和污染防治等問題,蒸汽、冷凍水、壓縮空氣和水電等動力能源輔助系統(tǒng)也要考慮。
(4)批號管理方面:藥品生產(chǎn)過程要求有十分嚴(yán)格的批號記錄,從原材料、供應(yīng)商、中間品以及銷售給用戶的產(chǎn)品,都需要記錄,當(dāng)出現(xiàn)問題,可以通過批號反查出是誰的原料、哪個部門何時生產(chǎn)的,直到查出問題所在。
(5)生產(chǎn)過程與優(yōu)化方面:生產(chǎn)過程要滿足GMP、FDA等法規(guī)的要求,實現(xiàn)操作和管理;需要從生產(chǎn)工藝和先進(jìn)控制方面對生產(chǎn)進(jìn)行優(yōu)化。
十、美國高端制造業(yè)發(fā)展歷程?
國防高端制造裝備是以高新技術(shù)為引領(lǐng),決定國防裝備制造業(yè)整體競爭力的高附加值裝備。國防高端制造裝備最能體現(xiàn)一個國家裝備制造業(yè)的技術(shù)水平,也是武器裝備研制能力的重要基礎(chǔ)。自奧巴馬政府提出“重振制造業(yè)”以來,美國立足國家大工業(yè)基礎(chǔ),充分運用協(xié)同創(chuàng)新機(jī)制,推出一系列頂尖水平的國防高端制造裝備,包括極端制造裝備、智能制造裝備、增減材復(fù)合制造裝備、太空制造裝備等,這對實現(xiàn)武器裝備大型化、高效化、智能化研制生產(chǎn)具有重要意義。
一、發(fā)展背景
1.制造業(yè)重新成為全球經(jīng)濟(jì)競爭的焦點,國防高端制造裝備迎來快速發(fā)展機(jī)遇期
經(jīng)濟(jì)危機(jī)后,實體經(jīng)濟(jì)的戰(zhàn)略意義再次凸顯,美國等世界主要發(fā)達(dá)國家紛紛實施以重振制造業(yè)為核心的“再工業(yè)化”戰(zhàn)略,瞄準(zhǔn)高端制造領(lǐng)域,謀求打造新的競爭優(yōu)勢。國防高端制造裝備作為武器裝備研制生產(chǎn)的基礎(chǔ)和支柱,以及國防工業(yè)不可或缺的戰(zhàn)略資源,已成為發(fā)達(dá)國家國防制造業(yè)爭奪技術(shù)優(yōu)勢的關(guān)鍵點,其水平和擁有量是衡量國防工業(yè)綜合競爭力的重要指標(biāo)。
2.在新一代信息技術(shù)與制造業(yè)的融合促動下,國防高端制造裝備向智能化方向發(fā)展
美歐等國加大智能制造相關(guān)創(chuàng)新力度,推動3D打印、移動互聯(lián)、云計算、大數(shù)據(jù)等新興技術(shù)取得新突破,并致力于發(fā)展基于賽博實物系統(tǒng)(CPS)的智能制造裝備,積極布局“智能工廠”,推進(jìn)“智能生產(chǎn)”,引領(lǐng)制造模式的智能化轉(zhuǎn)型。為在新一輪工業(yè)革命中占據(jù)先機(jī),美國于2013年發(fā)布《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略》,其核心是實現(xiàn)智能機(jī)器、高級分析和人的有機(jī)融合,推動智能制造成為美國制造業(yè)的發(fā)展重點和未來方向。
3.美國政府頂層謀劃、大力扶持國防制造技術(shù)與裝備發(fā)展
2011年,美政府發(fā)布《確保美國先進(jìn)制造的領(lǐng)先地位》,提出重點發(fā)展新一代機(jī)器人、創(chuàng)新型節(jié)能制造工藝等;2012~2014年,相繼出臺《制造業(yè)促進(jìn)法案》、《先進(jìn)制造伙伴計劃》、國防部《制造技術(shù)(ManTech)戰(zhàn)略規(guī)劃》、《振興美國制造與創(chuàng)新法案》等,重點支持模塊化、智能化、增材制造、綠色可持續(xù)制造等國防高端制造裝備發(fā)展。2012年,美政府啟動“國家制造創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)”計劃,擬投資10億美元,并吸引高于10億美元的社會資金,組建超過15家制造創(chuàng)新機(jī)構(gòu),截至2016年4月已成立8家,其中6家由國防部負(fù)責(zé),對促進(jìn)國防高端制造技術(shù)與裝備創(chuàng)新發(fā)展具有重要意義。
二、發(fā)展態(tài)勢
美國防高端制造裝備日益呈現(xiàn)出極端化、智能化、復(fù)合化、模塊化、綠色化發(fā)展態(tài)勢,制造工藝已逐步從“以減材制造為主”向“增減材制造并舉”的方向發(fā)展,制造環(huán)境已從“在地球制造”向“太空制造”拓展。
1.極端化
為滿足新一代重型和超大型武器裝備發(fā)展需求,美國高度重視極端制造裝備發(fā)展,建造了代表世界最高水平的巨型攪拌摩擦焊裝備、機(jī)器人制造裝備、鍛造裝備等。
為支撐“航天發(fā)射系統(tǒng)”(SLS)重型運載火箭的建造,2014年NASA和波音公司以及伊薩公司等聯(lián)合建造出全球最大的攪拌摩擦焊裝備“垂直集成中心”。該裝備高51.8米、寬23.8米,集成了焊縫質(zhì)量無損檢測功能,可支撐SLS第一級(直徑8.46米、高約61米)箭體結(jié)構(gòu)焊接集成,是極端制造和綠色制造的典型;2016年,NASA將使用“垂直集成中心”完成SLS第一級的焊接集成,為2018年SLS的首飛奠定基礎(chǔ)。
2015年,NASA研制出世界最大的機(jī)器人復(fù)合材料纖維鋪放系統(tǒng),其臂長6.4米,安裝在長12.2米的軌道上,機(jī)械臂頭部一次可裝入16束碳纖維,能在多個方向上精確運動以實現(xiàn)精細(xì)鋪絲,將為SLS建造直徑超過8米的全球最大的復(fù)合材料液氫貯箱。
此外,美國還投資1億美元發(fā)展了5萬噸級的巨型模鍛裝備,鍛造出世界上最大的整鍛鋁合金戰(zhàn)車車底;建成了世界上最大的線性摩擦焊機(jī),焊接表面積達(dá)10000平方毫米,打破了焊接鍛造負(fù)載100噸的紀(jì)錄。
2.智能化
利用現(xiàn)代傳感、網(wǎng)絡(luò)、自動控制、人工智能等技術(shù),實現(xiàn)制造裝備的智能化,已成為21世紀(jì)美國制造業(yè)的重要發(fā)展方向和新工業(yè)革命的主要標(biāo)志。
制造創(chuàng)新機(jī)構(gòu)、DARPA、NASA等機(jī)構(gòu)成為美國國防智能制造裝備創(chuàng)新發(fā)展的源泉
為在智能制造裝備和技術(shù)發(fā)展方面引領(lǐng)創(chuàng)新,加速國防工業(yè)智能化轉(zhuǎn)型,美國計劃構(gòu)建智能制造創(chuàng)新機(jī)構(gòu),并通過國防部牽頭組建的“美國造”制造創(chuàng)新機(jī)構(gòu)、數(shù)字化制造與設(shè)計創(chuàng)新機(jī)構(gòu),大力推進(jìn)智能機(jī)器、增強(qiáng)現(xiàn)實、可穿戴計算、賽博實物系統(tǒng)、先進(jìn)增材制造裝備等智能制造裝備相關(guān)項目的研發(fā)。2016年,美國防部提出制造創(chuàng)新機(jī)構(gòu)將重點關(guān)注先進(jìn)機(jī)床和控制系統(tǒng)、輔助和柔性機(jī)器人等領(lǐng)域。早在2010年,DARPA就啟動了自適應(yīng)車輛制造項目,旨在預(yù)先研究智能制造裝備和技術(shù),以實現(xiàn)大型復(fù)雜系統(tǒng)研制生產(chǎn)智能化,其成果將與制造創(chuàng)新機(jī)構(gòu)成果結(jié)合,轉(zhuǎn)化應(yīng)用到武器裝備研制中。此外,NASA在2015年《航天技術(shù)路線圖(草案)》中也提出發(fā)展智能一體化制造、賽博實物系統(tǒng),推進(jìn)可持續(xù)制造。
機(jī)器人制造裝備、智能機(jī)器、增材制造裝備等已成為美國國防高端智能制造裝備發(fā)展的潮流
美國在機(jī)器人增材制造裝備、復(fù)合材料制造裝備以及自動化裝配裝備等方面已取得重大突破。2015年11月,美國Arevo實驗室宣布建成世界上首臺機(jī)器人增材制造裝備。該裝備集成了德國ABB機(jī)器人公司的商用6軸機(jī)器人系統(tǒng)、熔融沉積成形3D打印技術(shù)、末端執(zhí)行器硬件以及綜合軟件套件等,可實現(xiàn)航空航天高性能碳纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料零部件的高效自動化制造,建造范圍在1000立方毫米~8立方米之間;NASA于2015年建成的世界最大的機(jī)器人復(fù)合材料纖維鋪放系統(tǒng)既是極端制造裝備的典型,也是機(jī)器人制造裝備的典型;2014年,波音公司“機(jī)身自動站立裝配”裝備通過技術(shù)驗證,已用于“波音”777飛機(jī)裝配。此外,波音公司將先進(jìn)態(tài)勢感知、賽博實物系統(tǒng)等技術(shù)引入飛機(jī)裝配生產(chǎn)線中,構(gòu)建智能裝配生產(chǎn)線,并應(yīng)用于“波音”737和“波音”787飛機(jī)研制生產(chǎn)中;美海軍金屬加工中開展了多型水面艦艇加強(qiáng)筋制造自動化工裝裝備研究,可大量節(jié)省艦艇加強(qiáng)筋的建造成本。
3.復(fù)合化
工藝復(fù)合化、功能復(fù)合化已成為高端制造裝備提高效率、節(jié)約成本的重要發(fā)展方向。美國通過工序復(fù)合、工藝復(fù)合、模塊化設(shè)計等方式,建成增減材制造裝備、“攪拌摩擦焊裝備庫”等復(fù)合化國防高端制造裝備。2015年5月,“美國造”創(chuàng)新機(jī)構(gòu)宣布,基于模塊化設(shè)計方案,首創(chuàng)建成兼具數(shù)控加工能力和激光工程化凈成形金屬增材制造能力的增減材復(fù)合制造裝備,預(yù)示著制造企業(yè)和生產(chǎn)車間能以較低成本、較高效率對現(xiàn)有數(shù)控機(jī)床進(jìn)行升級改造,使同一機(jī)器同時具備增材制造和減材制造雙重工藝能力,進(jìn)而大幅提升生產(chǎn)能力和成本效益。2016年,NASA將基于“攪拌摩擦焊裝備庫”建成SLS第一級,其中有5套裝備用于焊接制造貯箱的筒型結(jié)構(gòu)、圓形封頭、連接環(huán)箍結(jié)構(gòu)等分系統(tǒng)及其部件,“垂直集成中心”則完成各種大型部件的裝配集成。未來,機(jī)器人與常規(guī)制造裝備的復(fù)合化、基于賽博實物系統(tǒng)的智能機(jī)器互聯(lián)將是復(fù)合化發(fā)展的新潮流。
4.太空制造
為滿足未來在太空按需制造零部件,并進(jìn)行自動化集成裝配的需求,NASA、DARPA等政府機(jī)構(gòu)聯(lián)合太空制造公司、勞拉空間系統(tǒng)公司、諾格公司、奇點大學(xué)等工業(yè)界和學(xué)術(shù)界的力量,致力于發(fā)展太空3D打印制造裝備和太空機(jī)器人一體化的制造裝備。目前,太空制造裝備發(fā)展已在一些領(lǐng)域取得突破。
太空3D打印制造裝備研制取得階段性成果
2011年,NASA授權(quán)太空制造公司開展零重力3D打印機(jī)研究。2014年,該公司研制的首臺試驗型零重力3D打印機(jī)被送往國際空間站;2015年2月,完成了首輪太空3D打印試驗;2016年3月底,第二臺太空3D打印機(jī)被送往國際空間站,并于6月打印出首個工具扳手,成為人類歷史上首臺商用太空制造裝備。
太空機(jī)器人集成制造裝備研發(fā)加速推進(jìn)
2015年8月,DARPA授權(quán)勞拉間空系統(tǒng)公司研究在太空制造通信衛(wèi)星的機(jī)器人裝備(“蜻蜓”項目);2015年12月,勞拉間空系統(tǒng)公司宣布已與NASA簽署合同,將在DARPA“蜻蜓”項目基礎(chǔ)上,發(fā)展利用機(jī)器人在太空制造、裝配航天器和太空結(jié)構(gòu)的技術(shù)(“臨界點”項目)。兩個項目都致力于發(fā)展太空機(jī)器人集成制造裝備。
太空機(jī)器人集成制造裝備和3D打印機(jī)制造裝備的一體化系統(tǒng)成為發(fā)展重點
2016年,NASA已投資2000萬美元,授權(quán)太空制造公司、諾格公司以及海洋工程太空系統(tǒng)公司等,實施“多功能太空機(jī)器人精密制造與裝配系統(tǒng)”(Archinaut)項目,旨在研發(fā)裝有多個機(jī)械臂的3D打印機(jī),并將其安裝在國際空間站上,未來可利用Archinaut的機(jī)械臂,在軌拆卸廢棄航天器上的可用零部件或在軌打印零部件,并組裝新航天器。太空制造公司負(fù)責(zé)制造Archinaut的3D打印機(jī),海洋工程太空系統(tǒng)公司負(fù)責(zé)制造打印機(jī)上的機(jī)械臂,諾格公司負(fù)責(zé)為系統(tǒng)工程、電子控制、軟件和測試等提供支撐。此外,太空制造公司2016年2月稱,5年內(nèi)有望實現(xiàn)在軌制造和裝配通信衛(wèi)星反射器或其他大型結(jié)構(gòu)。
三、發(fā)展模式
美國通過國家層面的統(tǒng)籌建設(shè)和發(fā)展,以及政府、工業(yè)界、學(xué)術(shù)界的協(xié)同創(chuàng)新模式,大力推進(jìn)國防高端制造發(fā)展,支撐世界一流武器裝備研制,加速國防制造業(yè)變革,提升制造業(yè)國際競爭力。
1.以武器裝備需求為牽引,從國家層面統(tǒng)籌建設(shè)和發(fā)展
美國將國防高端制造裝備,特別是重大制造設(shè)施,視為國防建設(shè)的核心戰(zhàn)略資源,并以武器裝備發(fā)展需求為牽引,從國家層面對其進(jìn)行統(tǒng)籌建設(shè)和發(fā)展。通過加強(qiáng)管理,加大政府投入,充分發(fā)揮制造創(chuàng)新機(jī)構(gòu)、DARPA、NASA等機(jī)構(gòu)的主導(dǎo)作用,推動重大國防高端制造裝備與武器裝備研制的穩(wěn)步協(xié)調(diào)發(fā)展,保障武器裝備始終處于世界領(lǐng)先水平。
2.采取政產(chǎn)學(xué)研用結(jié)合的協(xié)同發(fā)展模式
美國立足國家大工業(yè)基礎(chǔ),集中優(yōu)勢力量,采取政產(chǎn)學(xué)研用聯(lián)合攻關(guān)模式,進(jìn)行重大國防高端制造裝備的研發(fā)建造。例如,“增減材混合制造裝備建造”項目由“美國造”創(chuàng)新機(jī)構(gòu)資助,美國Optomec公司牽頭,聯(lián)合MachMotion公司、TechSolve公司、洛馬公司以及美陸軍貝尼特實驗室等共同完成。2016年2月,美國發(fā)布的首個《國家制造創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)計劃戰(zhàn)略規(guī)劃》指出,要發(fā)揮政產(chǎn)學(xué)研用的力量,推動先進(jìn)制造技術(shù)與裝備發(fā)展,加速整個國家的制造業(yè)創(chuàng)新。
3.充分發(fā)揮小企業(yè)的創(chuàng)新優(yōu)勢
美國政府通過“小企業(yè)創(chuàng)新研究計劃”,鼓勵和幫助具備創(chuàng)新能力的小企業(yè)將實驗室研究成果轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品,為開展創(chuàng)新提供了良好條件和機(jī)制。例如,根據(jù)計劃,NASA每年通過項目招標(biāo)、項目評估等確定創(chuàng)新項目。這些創(chuàng)新項目的政府投入一般不超過100萬美元,卻能激發(fā)小企業(yè)的潛力。太空3D打印制造裝備就是由NASA聯(lián)合小企業(yè)共同完成的,充分發(fā)揮了太空制造公司、3D系統(tǒng)公司、層系統(tǒng)公司等小企業(yè)的創(chuàng)新優(yōu)勢。
4.注重經(jīng)濟(jì)可承受、可持續(xù)的發(fā)展方式
國防高端制造裝備發(fā)展過程中,在滿足需求、保證性能的同時,美國始終注重裝備制造的經(jīng)濟(jì)可承受、綠色環(huán)保、可持續(xù)的發(fā)展。例如,在發(fā)展世界頂級攪拌摩擦焊裝備時,NASA和波音公司注重應(yīng)用模塊化設(shè)計模式,為制造裝備的升級改造奠定了良好基礎(chǔ);盡量使用和改造現(xiàn)有設(shè)備和工藝,以節(jié)約成本;注重可擴(kuò)展性和可持續(xù)性,以滿足三種SLS構(gòu)型第一級結(jié)構(gòu)的需要;還采用了安全可靠、綠色環(huán)保的制造工藝