高端电子装备:工业制造智能化的核心驱动引擎
2020-11-13 09:19:55
文章来源
中国科学报

随着全球新一轮科技与产业革命的深化,传统工业制造面临重大挑战,超越摩尔定律、量子技术、人工智能、增材制造、光子计算、万物互联……前沿技术、核心技术、颠覆性技术的创新,引领着工业制造的未来发展,数字化、网络化、智能化趋势全面来临,工业制造步入智能化的新时代。从机械化、电气化到自动化、智能化,我国工业制造正处于转型升级、迭代发展的关键时期,大国重器、高端装备制造、战略性新兴产业蓬勃兴起,制造智能化亟需具有自主知识产权的软硬件核心装备的有力支撑。


高端电子装备是指具有通信、导航、计算、定位及信息对抗功能的军民两用电子装备,主要包括高端通信网络装备、高性能计算机、高性能雷达及高端芯片、核心软件、传感和控制系统等,广义上也包括广泛应用在机械、交通、航空航天、生物医药等领域用于数字化控制、传感感知、网络传输、信息处理、导航定位等的嵌入式电子智能装备。在工业制造的智能化时代,高端电子装备不可或缺,它如同工业制造的“大脑”和“神经系统”,是核心驱动引擎。


我国高端电子装备的制造,是在电子信息技术不断发展、与制造技术紧密融合的基础上,经过引进、学习、借鉴并逐步拓展自主创新的演进过程。当前,高端电子装备制造在芯片、软件、关键传感及控制部件上受制于人,“缺芯少魂”,材料、制造装备、工艺、测试保障上与世界发达国家差距较大,“筋骨瘦弱”,整体实际制造能力与水平亟需自主提升。因此,应对国家急需、国际前沿的发展急需,发挥高端电子装备关键核心的支撑作用,具有十分重要的战略意义。


首先,应站在长远发展高度重视高端电子装备的集成攻坚,进一步突出其战略意义。前沿颠覆性技术的发明,往往是工业革命的开端,而技术应用到产业发展、生产力提升的关键就在于装备制造,大国重器需要关键核心技术与装备的支撑,“强芯铸魂”“强筋壮骨”,增强和提升数字化、网络化、智能化自主装备制造实力,不仅是当下迫切急需而且事关长远发展。应着力解决好新一代电子信息功能材料、光刻机、刻蚀机、高端工业软件、电气互联、精密超精密制造、复杂机电光系统设计、热设计与热管理、精密测试与计量等诸多具体制造问题,切实提升高端电子装备的整体制造实力。


其次,应在高端装备制造业、战略性新兴产业发展上进一步突出高端电子装备的支撑引领与辐射带动作用。高端装备制造业、战略性新兴产业发展中,关键核心装备与高端电子装备及系统息息相关,如高档数控机床的数控系统,大飞机的飞控系统、航电系统、雷达,航天遥感测控系统,高铁的底层控制系统,机器人的控制器、减速器,海洋工程装备的电子传感装备,高档诊疗设备的核磁、影像设备及软硬件装备等,是嵌入式高端电子装备,犹如装备的“大脑”和“神经系统”,发挥着不可替代的重要作用,引领装备制造提升演进、走向智能化的未来。因此,集中力量解决好高端电子装备制造能力的瓶颈问题,有利于从整体上提升我国装备制造的信息化、智能化进程。


此外,应采取多元化、多样化发展模式,推进高端电子装备制造在经济、科技、军事等多领域的渗透与深度融合。高端电子装备制造,既是关键核心装备的制造,也是前沿技术、新兴产业、高端装备制造业的深度交叉融合,在国民经济发展领域、国防军事装备领域具有十分广阔的应用前景。其中一些关键共性技术的突破和系统制造能力的提升,如电子信息功能材料、核心元器件、先进计算、高端工业软件,以及通信网络、智能感知、自动控制、测试计量等,既需要基础理论支撑、重点研发支持,从而实现技术突破,也需要大量资金投入、市场机制统筹,以实现制造落地。因此,以多元化、多样化模式发展高端电子装备制造,是融合经济、科技、军事多领域需求,促进系统化、协同化、多体系创新发展的必需,有利于解决我国装备制造受制于人的悬而未决的瓶颈问题。


(段宝岩为中国工程院院士、西安电子科技大学教授,李耀平为西安电子科技大学高级工程师,杨会科为西安电子科技大学讲师)


责任编辑:刘利香

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