隨著人工智能技術的快速發(fā)展，智能制造已經成為當前各國實現(xiàn)制造業(yè)跨越式發(fā)展的重要支撐。高端電子裝備是指具有高技術含量、高附加值、處于產業(yè)鏈高端的電子裝備，如通信導航裝備、雷達、大型天線、高性能計算機、高端網絡設備等。我國高端電子裝備智能制造在硬件、軟件、核心技術、制造工藝等方面與世界發(fā)達國家相比仍存在較大差距。
本書立足我國高端電子裝備智能制造的現(xiàn)狀，對高端電子裝備智能制造的概念、內涵以及世界制造強國的發(fā)展情況進行了初步梳理，對制約發(fā)展的問題予以總結分析，創(chuàng)新性地提出了智能化的融合發(fā)展路徑，從協(xié)同創(chuàng)新角度提出了發(fā)展建議，并對未來發(fā)展趨勢做出了展望。
本書適合機械工程、管理科學與工程、電子科學與技術、信息與通信工程等專業(yè)的本科生及研究生使用，也適合高等學校、科研院所、制造企業(yè)中從事高端電子裝備研究及科技管理的工作者閱讀參考。
席卷全球的第四次工業(yè)革命掀起了以智能制造、人工智能、云計算、大數(shù)據(jù)、5G、增材制造、工業(yè)互聯(lián)網等為代表的新技術與新興產業(yè)交匯融合的發(fā)展浪潮，現(xiàn)代信息與電子技術被廣泛應用到高端裝備制造、戰(zhàn)略性新興產業(yè)等國家工業(yè)制造的諸多領域，發(fā)揮出重要的使能、賦能作用，對于傳統(tǒng)工業(yè)制造的轉型升級、跨越發(fā)展意義重大。
當前，我國工業(yè)化正在從2.0、3.0向4.0著力推進，工業(yè)制造的數(shù)字化、網絡化、智能化蓬勃興起，迭代發(fā)展、轉型升級成為推進制造強國戰(zhàn)略的重心，而關乎先進制造質量與水平的核心元器件、關鍵基礎部件、電子信息功能材料、高端制造裝備、高水平制造工藝、高端測試儀器等，在不同程度上存在著對外依賴的問題，在設計、制造、測試等多個環(huán)節(jié)上亟待突破瓶頸、自主發(fā)展。
目前，我國在先進制造方面面臨著“卡脖子”問題，這些問題的焦點主要集中在高端芯片制造、知識型工業(yè)軟件、電子裝備核心器件和基礎部件(如高端電容/電阻、傳感器、FPGA、DSP、旋轉關節(jié)、機器人減速器/控制器/伺服電機等)的設計制造上。其中，高端電子裝備是實現(xiàn)工業(yè)制造智能化發(fā)展、傳統(tǒng)工業(yè)轉型升級的樞紐，其設計、制造、測試等面臨著突破關鍵核心技術、增強自主發(fā)展能力的嚴峻挑戰(zhàn)。
從全球電子裝備制造的歷史看，走融合發(fā)展之路，是世界制造強國創(chuàng)新發(fā)展的成功經驗。此處所提出的融合發(fā)展，是指融合社會各方面資源，通過集成創(chuàng)新推動電子裝備制造的跨越式發(fā)展。在具體實踐中，軍民融合是融合發(fā)展的典型。例如，美國在二戰(zhàn)后，搶占了信息技術發(fā)展的先機，在計算機、集成電路等方面領先全球，其通信裝備、互聯(lián)網、GPS導航等高端電子裝備實現(xiàn)了軍民兩用深度融合的發(fā)展目標，不僅提升了軍事電子裝備的制造水平，也拓展了民用電子裝備的應用市場；歐洲實施軍民結合發(fā)展策略，在航空、電子、雷達、機器人等方面占據(jù)優(yōu)勢，其智能制造走在了全球前列；日本采取“以民掩軍”的策略，在精密電子制造、機器人等領域獨具特色；以色列推行“以軍帶民”的發(fā)展思路，在通信、計算機、高端裝備、半導體等高附加值的產業(yè)制造領域居于全球領先水平。
我國實施融合發(fā)展戰(zhàn)略，為解決高端電子裝備制造的自主創(chuàng)新、跨越發(fā)展提供了難得的歷史機遇。面對智能制造的新挑戰(zhàn)，高端電子裝備智能制造不僅要在武器裝備從機械化、信息化向智能化方向發(fā)展的進程中發(fā)揮作用，也要在軍轉民、民參軍的國家戰(zhàn)略中貢獻力量，通過融合發(fā)展，推進高端電子裝備高性能、低成本、高效率、一體化、高質量、環(huán)保型發(fā)展目標的早日實現(xiàn)。
我國高端電子裝備制造在硬件、軟件、核心技術、工藝質量、服務保障等方面與制造強國相比仍存在較大差距。破解這一問題的重要途徑之一就是要通過融合發(fā)展的推動，實現(xiàn)優(yōu)勢互補、資源共享、取長補短、相互支撐；同時，打通軍用和民用裝備制造之間的壁壘，破解技術共享與平臺建設難題，探索融合發(fā)展的高效市場機制，實現(xiàn)高端電子裝備制造深度融合發(fā)展的創(chuàng)新與跨越。
為此，調研分析我國高端電子裝備制造智能化融合發(fā)展中存在的問題與不足，探索建立跨越發(fā)展的體系構架，分析并提出下一步發(fā)展的主要方向和關鍵技術，探明實施深度融合的路徑和機制，提出相應的政策建議，對于進一步加快我國信息化戰(zhàn)略進程、實現(xiàn)裝備強軍和制造強國具有非常重要的現(xiàn)實意義和深遠的歷史意義。
本書首先從高端電子裝備制造智能化的概念入手，結合世界制造強國的發(fā)展模式，對全球電子裝備制造的智能化融合發(fā)展進行了分析；然后針對芯片制造、高端工業(yè)軟件、先進雷達、高性能計算機、衛(wèi)星導航系統(tǒng)等典型裝備設計制造的現(xiàn)狀，分析了我國高端電子裝備智能化融合發(fā)展存在的問題；最后提出了適合我國高端電子裝備智能化融合發(fā)展的實施路徑。
本書由中國工程院重點咨詢研究項目組完成。其中，段寶巖院士負責本書總體架構的設計和主要學術思想的提出，并對本書的內容進行全面審閱；李耀平負責本書第一章、第四章和第五章的撰寫，楊挺負責本書第二章和第三章的撰寫。此外，感謝項目組溫浩宇、孫秉珍、楊會科所做的貢獻，特別感謝西安電子科技大學出版社高維岳副社長的支持。
由于作者能力有限，本書不足之處在所難免，誠摯邀請社會各界的專家和其他讀者給予批評與指正，我們將不勝感激。
作 者
2023年7月
第一章 高端電子裝備制造智能化的概念 1
一、高端電子裝備概述 1
(一) 電子裝備 1
(二) 高端電子裝備 3
(三) 高端電子裝備制造 4
二、智能制造的概念與內涵 7
(一) 智能制造的概念 7
(二) 智能制造的內涵 9
(三) 數(shù)字化、網絡化、智能化制造 10
三、高端電子裝備制造智能化的融合發(fā)展 12
(一) 高端電子裝備與智能制造 13
(二) 高端電子裝備制造智能化 14
四、高端電子裝備制造的地位、作用與意義 15
(一) 工業(yè)制造的前沿引領 16
(二) 國家戰(zhàn)略的中堅支撐 17
(三) 創(chuàng)新驅動的強勁引擎 17
第二章 全球電子裝備制造的智能化融合發(fā)展借鑒分析 19
一、融合發(fā)展的歷史概況及特色 19
(一) 歷史概況 19
(二) 各國裝備制造發(fā)展的特色 20
二、世界制造融合發(fā)展先進制造的模式借鑒 21
(一) 美國 21
(二) 歐盟 28
(三) 日本 31
三、高端電子裝備制造智能化融合發(fā)展的方向及趨勢 32
(一) 工程科技未來發(fā)展的顛覆性技術趨勢 32
(二) 顛覆性技術發(fā)展中融合發(fā)展的必然選擇 35
第三章 我國高端電子裝備制造智能化融合發(fā)展存在的問題 37
一、歷史發(fā)展與當前的主要矛盾 37
(一) 歷史發(fā)展的經驗總結 37
(二) 當前的“卡脖子”難題 42
(三) 現(xiàn)階段發(fā)展的主要矛盾 44
二、典型裝備設計制造中的主要問題 46
(一) 芯片制造 46
(二) 高端工業(yè)軟件 60
(三) 先進雷達 73
(四) 高性能計算機 81
(五) 衛(wèi)星導航系統(tǒng) 92
(六) 其他系統(tǒng)及裝備 99
三、深度融合的瓶頸 103
第四章 高端電子裝備智能化融合發(fā)展路徑分析 107
一、借鑒國家重大專項經驗，破解融合發(fā)展難題 107
(一) 重大專項引領的經驗 107
(二) 重大專項的實施分析 109
二、統(tǒng)一標準體系，打破融合標準壁壘 111
(一) 標準融合的相關經驗 111
(二) 標準融合的資源依賴和互操作性理論 113
(三) 標準融合實施方案 114
三、突破關鍵共性技術，推動裝備制造自主可控 117
(一) 關鍵共性技術的主要特征 118
(二) 基于關鍵共性技術特征的需求提取 119
(三) 關鍵共性技術的發(fā)展趨勢 120
四、加快高端人才培養(yǎng)，促進人才流動與知識流轉 124
(一) 融合發(fā)展產業(yè)人才流動的必要性 124
(二) 融合發(fā)展產業(yè)的知識流轉理論 125
(三) 融合發(fā)展產業(yè)的知識流轉方式 128
五、理順投資分配方式，借助多種市場資源要素 129
(一) 融合發(fā)展中的投資分配經驗 129
(二) 融合發(fā)展中的要素配置理論 134
(三) 融合發(fā)展中的要素市場化配置 135
六、創(chuàng)新管理機制體制，發(fā)展融合產業(yè)集群 138
(一) 深度融合產業(yè)集群的經驗 138
(二) 基于虛擬企業(yè)理論的組織管理 141
(三) 融合發(fā)展產業(yè)集群的保障 144
第五章 思考與展望 146
一、思考 146
二、展望 151
參考文獻 154
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