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《中國製造2025》重點領域技術創新綠皮書觀察

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科技產業資訊室 (iKnow) - David 發表於 2015年11月3日

《中國製造2025》重點領域技術創新綠皮書原稱為《中國製造2025》重點領域技術路線圖。關於《中國製造2025》重點領域技術路線圖(2015年版)之背景說明見『剖析《〈中國製造2025〉重點領域技術路線圖(2015版)》』一文討論,《中國製造2025》重點領域技術路線圖(2015年版)之全文電子檔見文末附檔。

《中國製造2025》重點領域技術創新綠皮書是每兩年更新一次,因此下一版應為《中國製造2025》重點領域技術路線圖(2017年版)。

首先是《中國製造2025》重點領域技術創新綠皮書之定位。

根據中國大陸工業和信息化部(工信部)之官方新聞稿,《中國製造2025》重點領域技術創新綠皮書與《中國製造2025》重點領域技術路線圖定位為[2]:

  • 為指明《中國製造2025》十大重點領域的發展趨勢、發展重點,引導企業的創新活動,國家製造強國建設戰略諮詢委員會特組織編制了這些領域的技術路線圖,匯總成冊,稱為“《中國製造2025》重點領域技術路線圖”。由於封面為綠色,也可稱為“《中國製造2025》重點領域技術創新綠皮書”。

其次是”《中國製造2025》重點領域技術路線圖(2015年版)”之編撰與出版單位。包括『國家製造強國建設戰略諮詢委員會』與『中國工程院』:

  • 為進一步落實《中國製造2025》,引領社會各類資源聚集,推動戰略新興產業,國家製造強國建設戰略諮詢委員會於2015年9月29日在北京召開發佈會,正式發佈《<中國製造2025>重點領域技術路線圖(2015版)》。
  • 受諮詢委員會委託,中國工程院圍繞《中國製造2025》確定的新一代信息通信技術產業、高檔數控機床和機器人、航空航太裝備、海洋工程裝備及高技術船舶、先進軌道交通裝備、節能與新能源汽車、電力裝備、農業裝備、新材料、生物醫藥及高性能醫療器械等十大重點領域未來十年的發展趨勢、發展重點和目標等進行了研究,提出了十大重點領域創新的方向和路徑,並將其彙編成冊,稱為《<中國製造2025>重點領域技術路線圖(2015年版)》。
  • 編制工作今年(2015年)4月開始啟動,歷時5個多月,動員了48位院士、400多位專家及相關企業高層管理人員參與,廣泛徵集了來自企業、高校、科研機構、專業協會學會和政府有關部門的意見,六次易稿。經戰略諮詢委員會審議通過後,予以發佈。路線圖包括10大重點領域,23個重點方向,每個重點方向又分了若干重點產品。

第三為”《中國製造2025》重點領域技術路線圖(2015年版)”產業與技術範疇,包括10大重點領域、23個重點方向、每個重點方向又分了若干重點產品。

表一、《中國製造2025》重點領域技術路線圖(2015年版)重點領域與重點方向
重點領域 重點方向
1.新一代信息技術產業 積體電路及專用設備
資訊通信設備
作業系統與工業軟體
智慧製造核心資訊設備
2.高檔數控機床和機器人 高檔數控機床與基礎製造裝備機器人
3.航空航天裝備 飛機
航空發動機
航空機載設備與系統
航太裝備
4.海洋工程裝備及高技術船舶 海洋工程裝備及高技術船舶
5.先進軌道交通裝備 先進軌道交通裝備
6.節能與新能源汽車 節能汽車
新能源汽車

智能網聯汽車
7.電力裝備 發電裝備
輸變電裝備
8.農機裝備 農業裝備
9.新材料 先進基礎材料
關鍵戰略材料
前沿新材料
10.生物醫藥及高性能醫療器械 生物醫藥
高性能醫療器械

第四為《中國製造2025》重點領域技術路線圖(2015年版)格式與內容。

根據新聞重點,路線圖的每個重點發展方向統一按照需求、目標、發展重點、應用示範重點、戰略支撐與保障五個維度進行分析和描繪,分別形成了從2015年到2025年,展望2030年的詳細技術路線圖。結構如圖一所示。

圖一 《中國製造2025》重點領域技術路線圖(2015年版)格式與內容

第五,舉全球持續關注的工業機器人與服務機器人為例,《中國製造2025》機器人重點領域技術路線圖(2015年版)如圖二所示。重點整理如表二。

《中國製造2025》重點領域技術路線圖(2015年版)值得台灣各界持續關注與研究,同時也應持續擬定台灣版工業4.0之”生產力4.0之技術道路圖”。

圖二、《中國製造2025》機器人重點領域技術路線圖(2015年版)

表二、《中國製造2025》機器人重點領域技術路線圖(2015年版)重點說明
內容 說明
需求 近年來,中國機器人市場快速發展。2014年,中國工業機器人銷量達到5.6萬台,成為全球第一大工業機器人市場。養老助殘、救災救援、公共安全等多種型號服務機器人已經開始進入示範應用,清潔機器人、兩輪自平衡車和模型無人機等家用服務機器人已經進入消費市場。預計到2020年工業機器人銷量將達到15萬台,保有量達到80萬台;到2025年工業機器人銷量將達到26萬台,保有量達到180萬台。
目標
  • 2020年,基本建成以市場為導向、企業為主體、產學研用緊密結合的機器人產業體系。自主品牌工業機器人國內市場佔有率達到50%,國產關鍵零部件國內市場佔有率達到50%,產品平均無故障時間(MTBF)達到8萬小時;服務機器人在養老、康復、社會服務、救災救援等領域實現小批量生產及應用;新一代機器人的核心技術取得突破;培育出2-3家年產萬台以上、產值規模超過百億元、具有國際競爭力的龍頭企業,打造出5-8個機器人配套產業集群。
  • 2025年,形成完善的機器人產業體系,機器人研發、製造及系統集成能力力爭達到世界先進水準。自主品牌工業機器人國內市場佔有率達到70%以上,國產關鍵零部件國內市場佔有率達到70%,產品主要技術指標達到國外同類水準,平均無故障時間達到國際先進水準;服務機器人實現大批量規模生產,在人民生活、社會服務和國防建設中開始普及應用,部分產品實現出口;新一代機器人樣機研製成功,並實現一定規模的示範應用;有1-2家企業進入世界前五名。
重點產品 (1)工業機器人 實現多關節工業機器人、並聯機器人、移動機器人的本體開發及批量生產,使國產工業機器人在焊接、搬運、噴塗、加工、裝配、檢測、清潔生產等方面的實現規模化集成應用。
(2)服務機器人 重點開發養老助殘、家政服務、社會公共服務、教育娛樂等消費服務領域機器人;重點開發醫療康復機器人、空間機器人、救援機器人、能源安全機器人、無人機等特種機器人。
(3)新一代機器人 積極研發能夠滿足智慧製造需求,特別是與小批量定制、個性化製造、柔性製造相適應的,可以完成動態、複雜作業使命,可以與人類協同作業的新一代機器人。
關鍵零部件 (1)機器人專用擺線針輪減速器 傳動精度和回差小於1角分,傳動效率大於80%,噪音小於75分貝,溫升小於45°C,壽命大於6000小時,額定輸出轉矩100-6000Nm,加速度轉矩200-12000Nm,暫態加速轉矩500-30000Nm。
(2)諧波減速器 傳動精度和回差小於1角分,傳動效率大於80%,允許最高輸入轉速6000轉/分,壽命大於10000小時,額定輸出轉矩4-500Nm,加速度轉矩8-1100Nm,暫態加速轉矩16-2200Nm。
(3)高速高性能機器人控制器 通訊方式:高速匯流排界面,控制軸數為8軸,插補週期小於1毫秒。 (4)伺服驅動器 供電電壓220V-380V,連續輸出電流1-50A,超載能力:2倍超載持續1秒、3倍超載持續0.5秒、5倍超載持續0.3秒,空載速度環頻寬:600Hz以上,通訊方式CAN、EtherCAT、PowerLink匯流排界面。
(5)高精度機器人專用伺服電機 供電電壓220V-380V,功率0.1-15KW,超載能力:2倍超載持續1.5秒、3倍超載持續0.8秒、5倍超載持續0.5秒,轉速1500-6000rpm,額定輸出扭矩0.32-32Nm,峰值扭矩1.6-160Nm。
(6)感測器 重點開發關節位置、力矩、視覺、觸覺、光敏、高頻測量、鐳射位移等感測器,滿足國內機器人產業的應用需求。
關鍵共性技術 (1)整機技術 以機器人的系列化設計和批量化製造,提高機器人產品的控制性能、人機交互性能和可靠性性能,提高機器人負載/自重比、人機協作安全為目標,分階段開展關鍵共性技術攻關。
(2)部件技術 以突破機器人關鍵零部件、滿足國內市場應用,滿足與人協作型機器人的關鍵部件需求,滿足新型機器人關鍵部件需求為目標,分階段開展關鍵共性技術攻關。
(3)集成應用技術 以提升機器人任務重構、偏差自我調整調整的能力,提高機器人在人機共存環境中完成複雜任務的能力,促進機器人融入人類生活為目標,分階段開展關鍵共性技術攻關。
應用示範工程 1.機器人關鍵零部件研製及應用示範工程 支援減速器、控制器、伺服電機及驅動器、感測器等關鍵零部件的研製及產業化應用。
2.工業機器人核心技術研究及應用示範工程 支援工業機器人核心技術、多工業機器人協作技術及智慧工業機器人技術研究,並按照細分行業推進示範應用。
3.服務機器人技術研究及應用示範工程 重點支援醫療、康復、養老、助殘、救援等社會公共服務機器人的研製,創造良好社會和政策環境,推進國產產品的示範應用。
4.機器人人才培養示範工程 加強機器人相關專業學科建設,加強多學科交叉整合,加強國際交流與學習,加快引進海外高端人才,設立機器人教學示範點,培養基礎人才。
戰略支撐和保障 1.編制機器人專項規劃,支持和推動機器人自主創新能力建設和自主品牌建設,對產業發展具有帶動性或突出貢獻的企業或專案給予獎勵,落實《增強製造業核心競爭力三年行動計畫(2015-2017年)》對工業機器人關鍵技術產業化專案的支援。
2.建議建立國家機器人協同創新中心,開展機器人共性技術和關鍵技術研究。
3.建立國家機器人檢測與評定中心,實現機器人及其關鍵零部件性能檢測能力,及可靠性和安全性能評價能力,推廣機器人評價、認證體系。
4.加強機器人基礎共性標準、關鍵技術標準和重點應用標準的研究制定,積極參與國際標準化工作。

(1500字;表2;圖1)


參考資料:
  1. 剖析《〈中國製造2025〉重點領域技術路線圖(2015版)》。科技產業資訊室,2015/10/01。網址: Read.aspx?PostID=11614
  2. 國家製造強國建設戰略諮詢委員會發佈《<中國製造2025>重點領域技術路線圖(2015年版)》電子版。中華人民共和國工業和信息化部,2015/10/30。網址:http://www.miit.gov.cn/n1146290/n4388791/c4391777/content.html


 
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