制造業科技發展現狀與趨勢分析---[權威分析]

老鷹

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（一）我國制造業科技發展現狀

我國制造業科技發展取得巨大成績，為產業成長壯大做出了貢獻，但與工業發達國家仍存在著階段性差距，有一些問題亟待解決。

（1）我國制造業科學與技術取得了長足進步，為人民生活、國民經濟和國防建設提供了一批重要產品，但與工業發達國家有階段性差距

為國民經濟和國防建設提供了一批重要產品。如大秦線重載列車裝備；葛洲壩樞紐工程170兆瓦、轉輪直徑11.3米軸流式水電機組；30萬千瓦壓水堆核電機組、60萬千瓦亞臨界火電機組、500千伏交流輸變電成套設備；2000萬噸/年大型露天礦成套設備；寶鋼三期工程250噸氧氣轉爐、1450毫米板坯連鑄機、1420毫米冷連軋板機和1550毫米冷連軋板機；年產52萬噸大型尿素成套設備；4萬立米/時大型空分設備；6000米沙漠石油鉆機；程控交換機；高性能計算機；新一代支線客機；神舟五號載人飛船；“兩彈一星”等。

與工業發達國家有階段性的差距。我國制造業產品技術、生產技術和管理技術的研究、應用與工業發達國家相比，有較大差距，一大批國民經濟所需重大裝備和高技術產業所需裝備仍需進口，特別是在勞動生產率、工業增加值率、能源消耗等方面的差距更大。我國制造業的勞動生產率約為美國的4.38%、日本的4.07%、德國的5.56%；我國制造業的增加值率與上述三國相比分別約低22.99、11.69、22.12個百分點；我國化學工業萬元能耗是美國的3倍、日本的9倍。

（2）一批中國制造的產品產量在國際上居首位，但技術創新能力薄弱仍是突出問題

有100多種產品形成了大批量生產能力，產量在國際上占據首位。如鋼、生鐵、稀土材料、家用電器、鐘表、數字程控交換機、彩色電視機、激光視盤機、水泥、玻璃、陶瓷、集裝箱、化肥、摩托車、拖拉機、紡織品、棉布、合成纖維、服裝、皮鞋、青霉素、土霉素等。

通過自主開發及引進技術消化吸收和移植，形成了一批具有自主知識產權的產品和技術。我國制造業經歷了兩次大規模的技術引進：第一次是20世紀50年代全面引進前蘇聯的技術；第二次是20世紀70年代末、80年代初開始的從西方國家全面引進技術、進口裝備。因此，我國技術創新的基本模式是“引進消化型”。各行業技術創新的態勢大致可分為四類：

第一類，以自主創新為主。包括航天產品、核武器和核潛艇、武器彈藥、軌道交通設備、石油煉制等。

第二類，在引進技術消化吸收的基礎上，技術創新能力有很大提高。如通信設備、家用電器、火電和水電設備、船舶、軍用飛機、載貨汽車、機床、鋼鐵制造、有色金屬加工、水泥和建材、石油化工等。

第三類，對引進技術的消化吸收不力，沒有掌握核心技術。如轎車制造等。

第四類，主要依賴購買國外產品。如大型民用客機、半導體和集成電路專用設備、大型科學儀器。

（3）科技體制發生重大變化，但技術創新體系存在結構性缺陷

計劃經濟時代的制造業企業屬于生產型的企業，產品開發由游離于企業之外的研究所承擔，技術開發和技術創新主體相對集中于研究院所、高等院校。經過十多年的科技體制改革，制造業各部門的科研院所除極少數進入企業外，絕大部分轉制成為科技型企業，這是我國科技體制的一次重大改革。改革后的制造業技術創新體系在面向經濟主戰場方面有了巨大轉變，但存在一些結構上的缺陷：

第一，國務院綜合部門，如科技部、教育部、國家發改委沒有形成聯動、協調機制，有限的資源未能充分發揮作用。

第二，除石化、鋼鐵、航空航天、發電設備等行業有為數不多的若干大型企業具有較強的技術開發能力和較大的科技投入外，絕大多數大型企業技術開發能力薄弱的問題并沒有改觀。變成科技型企業的大院大所，成了大企業的競爭對手，為了自身的生存，轉讓自己的研發成果，包括承擔國家科技計劃所取得的成果，越來越困難。

第三，原本就很薄弱的產業共性技術及涉及國家經濟安全和國防安全的戰略性關鍵技術的研究開發進一步削弱了，缺乏一支精干、相對穩定的研究隊伍，得到國家持續的經費支持。特別是在當前及今后一、二十年，我國制造業具有實力的大型企業群一時還難以形成，企業沒有能力從事產業基礎性、共性等競爭前技術的研究開發，因此，必須由政府作為公共產品給予支持，重組相應的研究開發機構。

第四，科技中介服務體系尚不健全，服務能力不強，沒有充分發揮作用，難以適應中小企業蓬勃發展的需要。

（二）世界制造業科技發展趨勢

近年來，世界各國都對制造業的發展十分關注，其中美國對未來制造業及制造科學與技術的發展趨勢預測，值得借鑒。為了強調制造的重要性及在政府一級協調各個制造科技計劃，美國政府首次在商業部設立了主管制造的部長助理。

1997年，美國組織了500人參與制訂展望2010年的“下一代制造計劃（Next Generation Manufacturing, NGM）”。NGM計劃提出了以人、技術與管理為制造業成功的三要素，同時提出了十大關鍵技術，其中主要包括：快速產品/工藝開發系統，新一代工藝及裝備，建模與仿真技術，自適應信息系統，及知識供應鏈等。接著，美國在“2020年制造業挑戰的展望”中進一步提出多項優先發展關鍵技術，主要有：無廢棄物制造 （減少廢棄物及能耗），新的材料工藝（納米加工及先進成形工藝），生物制造技術，企業建模與仿真，信息技術，及產品與工藝設計等。

1998年，美國進一步制訂了“集成制造技術計劃及其路線圖計劃”，并得到了國家標準與技術研究院、國家基金委員會、能源部以及國防先進研究計劃署等單位的支持。在此基礎上又提出“國家先進制造計劃”，希望能爭取到47億美元的資助，以振興美國制造業的基礎建設。“集成制造技術計劃及其路線圖計劃”提出未來制造業面臨的時代特征是：1）全球化市場競爭； 2）環境保護與資源有限，要求綠色制造；3）信息大量廣泛分布，要求以最快的速度得到最有用的信息；4）科學技術迅猛發展，新材料、新制造技術與方法的發展大大加快； 5）制造技術及產品的知識含量大大増加；6）用戶需求提高及個性化特性。

據對世界科技發展動態和其對制造業的影響分析，世界制造業科技總的發展趨勢可歸納為：綠色制造將成為制造科技發展的主要方向；與高新技術深刻融合、制造技術發展日新月異；信息技術進一步促進和提升了制造技術水平；極端制造是制造科技的發展趨勢。

（1）綠色制造將成為制造科技發展的主要方向

面對日趨嚴峻的資源和環境約束，世界各國都在醞釀制定可持續發展的規劃。例如，德國制定了《產品回收法規》，日本等國提出了減少、重用及再生的3R（Reduce, Reuse, Recycle）戰略，美國提出了無廢棄物制造的新理念。所謂“無廢棄物制造”是指加工制造過程中不產生廢棄物，或產生的廢棄物能被其它制造過程作為原料而利用，并在下一個流程中不再產生廢棄物。

可持續發展戰略與規劃將對企業在合理開采和利用自然資源、從源頭杜絕污染和破壞生態環境、開創更多就業機會三個方面提出更高的要求。制造業是消耗資源的大戶、污染環境的源頭和提供就業崗位的主要行業之一，因此制造業必將成為可持續發展政策和規劃的關注焦點。

對于要“從源頭杜絕污染和破壞生態環境”的要求，制造業要努力采用和開發綠色制造技術和產品。國家的可持續發展規劃將實施“產品生命周期環保策略”，即要求生產企業對其制造的產品從“襁褓”（cradle）到“墳墓”（grave）的生命全程的環保負責。德國現行的《產品回收法規》就是這個策略的體現。《產品回收法規》要求制造商不僅保證其產品在用戶使用過程中不產生嚴重的環境污染問題，而且要在用戶將之報廢后負責回收，進行妥善的廢品利用處理。

對于“開創更多就業機會”的要求，制造業要努力擴大其業務以創造新的就業機會。國家的可持續發展規劃將要求各類企業按某些合理標準承擔最低配額的就業崗位，并鼓勵企業開創新的就業機會。

推行綠色制造既給制造業的發展施加了很大的壓力和挑戰，也創造了很大的利益和機遇。

（2）與高新技術深刻融合、制造技術發展日新月異

科學技術特別是高新技術的迅猛發展對制造科技帶來深刻的變化。一方面，制造已經從經驗走向科學，從生產率（Productivity）和可制造性（Productability）分析走向可預測性（Predictability）分析，而可預測性也從宏觀預測發展到微觀乃至原子尺度預測。今后的制造將是基于知識的制造及基于科學的制造。另一方面，出現了一大批高技術含量的產品和嶄新的制造技術。前者如新一代的飛機、汽車與船舶，后者如納米制造及生物制造等。

（3）信息技術進一步促進和提升了制造技術水平

以信息技術為代表的高新技術與制造技術相融合，將進一步給制造技術帶來深刻的，甚至是革命性的變化。具體表現在以下幾個方面：

產品信息化、數字化。將傳感技術、計算機技術、軟件技術“嵌入”制造業的產品，實現產品的信息化、數字化，不僅可提高其性能，使之升級，還可使之具有“智慧”，代替部分人的腦力及體力勞動，從而滿足國民經濟和人民生活日益增長和個性化、多樣化的需求。

制造過程的數字化、信息化與智能化。制造過程的數字化、信息化與智能化的最終目標不僅是要快速開發出產品或裝備，而且要努力實現產品或零部件一次開發成功。因此，美國提出了基于建模與仿真的可靠制造。

制造裝備高精度、高效與智能化。信息技術的應用將大大提高制造裝備的精度與效率，并實現自動化與智能化。

制造的網絡化與柔性化。在經濟全球化的格局下，基于網絡的制造技術將得到廣泛應用，制造裝備和制造系統的柔性與可重組成為21世紀制造技術的顯著特點。

管理的信息化。迅速發展的信息化和國際化及激烈的市場競爭環境，徹底改變了制造業的傳統觀念和生產組織方式，加速了現代管理理論的發展和創新。因此，在信息化的推動下，全球正在興起“管理革新”的浪潮。

（4）極端制造是制造科技的發展趨勢

制造技術正在從常規制造、傳統制造向非常規制造及極端制造發展。極端制造是指在極端制造環境下，制造極端尺度或極高功能的器件和功能系統。當前，極端制造集中表現在微細制造、超精密制造、巨系統制造和強場制造，如制造微納電子器件、微納光機電系統等極小尺度和極高精度產品；制造空天飛行器、超常規動力裝備、超大型冶金和石油化工裝備等極大尺寸和極強功能的重大裝備。以大型金屬構件塑性成形制造能力為例，二戰以后美、俄、法等國總結了德國二戰中空中優勢的來源之一為超大型金屬構件的鍛造能力，迅速建造了一批4.5到7.5萬噸的巨型水壓機，因而迅速提高和發展了空中作戰能力以及洲際運載能力。再以微制造為例，納米技術和微納系統是21世紀高技術的制高點，而微制造則是其基礎。2004年美國聯邦政府、各州政府和工業界投入微制造、納米技術領域的預算將超過21億美元。據《國際半導體技術指南》預測：2010年前后當特征線寬減小到50納米后，微電子器件將接近物理極限，進入納電子器件時代。因此，現代制造科學的重要前沿是要在物質結構與運動的多層次、多尺度條件下探索極端制造規律，它將成為制造業發展的科技先導，也是建立具有國際核心競爭力的經濟體系和國防體系的基礎。

 

wcjdir

斑竹深刻關注中國制造業,機械基礎行業呀,如果大家都有這樣的意識,都有去想解決問題地心,何愁中國機械行業不發展啊!!
一些就是思想意識的問題!!!

黃河湃

感覺好像與我們現有的條件差距甚遠，尤其在西北。