制造业科技发展现状与趋势分析---[权威分析]

老鹰

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（一）我国制造业科技发展现状

我国制造业科技发展取得巨大成绩，为产业成长壮大做出了贡献，但与工业发达国家仍存在着阶段性差距，有一些问题亟待解决。

（1）我国制造业科学与技术取得了长足进步，为人民生活、国民经济和国防建设提供了一批重要产品，但与工业发达国家有阶段性差距

为国民经济和国防建设提供了一批重要产品。如大秦线重载列车装备；葛洲坝枢纽工程170兆瓦、转轮直径11.3米轴流式水电机组；30万千瓦压水堆核电机组、60万千瓦亚临界火电机组、500千伏交流输变电成套设备；2000万吨/年大型露天矿成套设备；宝钢三期工程250吨氧气转炉、1450毫米板坯连铸机、1420毫米冷连轧板机和1550毫米冷连轧板机；年产52万吨大型尿素成套设备；4万立米/时大型空分设备；6000米沙漠石油钻机；程控交换机；高性能计算机；新一代支线客机；神舟五号载人飞船；“两弹一星”等。

与工业发达国家有阶段性的差距。我国制造业产品技术、生产技术和管理技术的研究、应用与工业发达国家相比，有较大差距，一大批国民经济所需重大装备和高技术产业所需装备仍需进口，特别是在劳动生产率、工业增加值率、能源消耗等方面的差距更大。我国制造业的劳动生产率约为美国的4.38%、日本的4.07%、德国的5.56%；我国制造业的增加值率与上述三国相比分别约低22.99、11.69、22.12个百分点；我国化学工业万元能耗是美国的3倍、日本的9倍。

（2）一批中国制造的产品产量在国际上居首位，但技术创新能力薄弱仍是突出问题

有100多种产品形成了大批量生产能力，产量在国际上占据首位。如钢、生铁、稀土材料、家用电器、钟表、数字程控交换机、彩色电视机、激光视盘机、水泥、玻璃、陶瓷、集装箱、化肥、摩托车、拖拉机、纺织品、棉布、合成纤维、服装、皮鞋、青霉素、土霉素等。

通过自主开发及引进技术消化吸收和移植，形成了一批具有自主知识产权的产品和技术。我国制造业经历了两次大规模的技术引进：第一次是20世纪50年代全面引进前苏联的技术；第二次是20世纪70年代末、80年代初开始的从西方国家全面引进技术、进口装备。因此，我国技术创新的基本模式是“引进消化型”。各行业技术创新的态势大致可分为四类：

第一类，以自主创新为主。包括航天产品、核武器和核潜艇、武器弹药、轨道交通设备、石油炼制等。

第二类，在引进技术消化吸收的基础上，技术创新能力有很大提高。如通信设备、家用电器、火电和水电设备、船舶、军用飞机、载货汽车、机床、钢铁制造、有色金属加工、水泥和建材、石油化工等。

第三类，对引进技术的消化吸收不力，没有掌握核心技术。如轿车制造等。

第四类，主要依赖购买国外产品。如大型民用客机、半导体和集成电路专用设备、大型科学仪器。

（3）科技体制发生重大变化，但技术创新体系存在结构性缺陷

计划经济时代的制造业企业属于生产型的企业，产品开发由游离于企业之外的研究所承担，技术开发和技术创新主体相对集中于研究院所、高等院校。经过十多年的科技体制改革，制造业各部门的科研院所除极少数进入企业外，绝大部分转制成为科技型企业，这是我国科技体制的一次重大改革。改革后的制造业技术创新体系在面向经济主战场方面有了巨大转变，但存在一些结构上的缺陷：

第一，国务院综合部门，如科技部、教育部、国家发改委没有形成联动、协调机制，有限的资源未能充分发挥作用。

第二，除石化、钢铁、航空航天、发电设备等行业有为数不多的若干大型企业具有较强的技术开发能力和较大的科技投入外，绝大多数大型企业技术开发能力薄弱的问题并没有改观。变成科技型企业的大院大所，成了大企业的竞争对手，为了自身的生存，转让自己的研发成果，包括承担国家科技计划所取得的成果，越来越困难。

第三，原本就很薄弱的产业共性技术及涉及国家经济安全和国防安全的战略性关键技术的研究开发进一步削弱了，缺乏一支精干、相对稳定的研究队伍，得到国家持续的经费支持。特别是在当前及今后一、二十年，我国制造业具有实力的大型企业群一时还难以形成，企业没有能力从事产业基础性、共性等竞争前技术的研究开发，因此，必须由政府作为公共产品给予支持，重组相应的研究开发机构。

第四，科技中介服务体系尚不健全，服务能力不强，没有充分发挥作用，难以适应中小企业蓬勃发展的需要。

（二）世界制造业科技发展趋势

近年来，世界各国都对制造业的发展十分关注，其中美国对未来制造业及制造科学与技术的发展趋势预测，值得借鉴。为了强调制造的重要性及在政府一级协调各个制造科技计划，美国政府首次在商业部设立了主管制造的部长助理。

1997年，美国组织了500人参与制订展望2010年的“下一代制造计划（Next Generation Manufacturing, NGM）”。NGM计划提出了以人、技术与管理为制造业成功的三要素，同时提出了十大关键技术，其中主要包括：快速产品/工艺开发系统，新一代工艺及装备，建模与仿真技术，自适应信息系统，及知识供应链等。接着，美国在“2020年制造业挑战的展望”中进一步提出多项优先发展关键技术，主要有：无废弃物制造 （减少废弃物及能耗），新的材料工艺（纳米加工及先进成形工艺），生物制造技术，企业建模与仿真，信息技术，及产品与工艺设计等。

1998年，美国进一步制订了“集成制造技术计划及其路线图计划”，并得到了国家标准与技术研究院、国家基金委员会、能源部以及国防先进研究计划署等单位的支持。在此基础上又提出“国家先进制造计划”，希望能争取到47億美元的资助，以振兴美国制造业的基础建设。“集成制造技术计划及其路线图计划”提出未来制造业面临的时代特征是：1）全球化市场竞争； 2）环境保护与资源有限，要求绿色制造；3）信息大量广泛分布，要求以最快的速度得到最有用的信息；4）科学技术迅猛发展，新材料、新制造技术与方法的发展大大加快； 5）制造技术及产品的知识含量大大増加；6）用户需求提高及个性化特性。

据对世界科技发展动态和其对制造业的影响分析，世界制造业科技总的发展趋势可归纳为：绿色制造将成为制造科技发展的主要方向；与高新技术深刻融合、制造技术发展日新月异；信息技术进一步促进和提升了制造技术水平；极端制造是制造科技的发展趋势。

（1）绿色制造将成为制造科技发展的主要方向

面对日趋严峻的资源和环境约束，世界各国都在酝酿制定可持续发展的规划。例如，德国制定了《产品回收法规》，日本等国提出了减少、重用及再生的3R（Reduce, Reuse, Recycle）战略，美国提出了无废弃物制造的新理念。所谓“无废弃物制造”是指加工制造过程中不产生废弃物，或产生的废弃物能被其它制造过程作为原料而利用，并在下一个流程中不再产生废弃物。

可持续发展战略与规划将对企业在合理开采和利用自然资源、从源头杜绝污染和破坏生态环境、开创更多就业机会三个方面提出更高的要求。制造业是消耗资源的大户、污染环境的源头和提供就业岗位的主要行业之一，因此制造业必将成为可持续发展政策和规划的关注焦点。

对于要“从源头杜绝污染和破坏生态环境”的要求，制造业要努力采用和开发绿色制造技术和产品。国家的可持续发展规划将实施“产品生命周期环保策略”，即要求生产企业对其制造的产品从“襁褓”（cradle）到“坟墓”（grave）的生命全程的环保负责。德国现行的《产品回收法规》就是这个策略的体现。《产品回收法规》要求制造商不仅保证其产品在用户使用过程中不产生严重的环境污染问题，而且要在用户将之报废后负责回收，进行妥善的废品利用处理。

对于“开创更多就业机会”的要求，制造业要努力扩大其业务以创造新的就业机会。国家的可持续发展规划将要求各类企业按某些合理标准承担最低配额的就业岗位，并鼓励企业开创新的就业机会。

推行绿色制造既给制造业的发展施加了很大的压力和挑战，也创造了很大的利益和机遇。

（2）与高新技术深刻融合、制造技术发展日新月异

科学技术特别是高新技术的迅猛发展对制造科技带来深刻的变化。一方面，制造已经从经验走向科学，从生产率（Productivity）和可制造性（Productability）分析走向可预测性（Predictability）分析，而可预测性也从宏观预测发展到微观乃至原子尺度预测。今后的制造将是基于知识的制造及基于科学的制造。另一方面，出现了一大批高技术含量的产品和崭新的制造技术。前者如新一代的飞机、汽车与船舶，后者如纳米制造及生物制造等。

（3）信息技术进一步促进和提升了制造技术水平

以信息技术为代表的高新技术与制造技术相融合，将进一步给制造技术带来深刻的，甚至是革命性的变化。具体表现在以下几个方面：

产品信息化、数字化。将传感技术、计算机技术、软件技术“嵌入”制造业的产品，实现产品的信息化、数字化，不仅可提高其性能，使之升级，还可使之具有“智慧”，代替部分人的脑力及体力劳动，从而满足国民经济和人民生活日益增长和个性化、多样化的需求。

制造过程的数字化、信息化与智能化。制造过程的数字化、信息化与智能化的最终目标不仅是要快速开发出产品或装备，而且要努力实现产品或零部件一次开发成功。因此，美国提出了基于建模与仿真的可靠制造。

制造装备高精度、高效与智能化。信息技术的应用将大大提高制造装备的精度与效率，并实现自动化与智能化。

制造的网络化与柔性化。在经济全球化的格局下，基于网络的制造技术将得到广泛应用，制造装备和制造系统的柔性与可重组成为21世纪制造技术的显著特点。

管理的信息化。迅速发展的信息化和国际化及激烈的市场竞争环境，彻底改变了制造业的传统观念和生产组织方式，加速了现代管理理论的发展和创新。因此，在信息化的推动下，全球正在兴起“管理革新”的浪潮。

（4）极端制造是制造科技的发展趋势

制造技术正在从常规制造、传统制造向非常规制造及极端制造发展。极端制造是指在极端制造环境下，制造极端尺度或极高功能的器件和功能系统。当前，极端制造集中表现在微细制造、超精密制造、巨系统制造和强场制造，如制造微纳电子器件、微纳光机电系统等极小尺度和极高精度产品；制造空天飞行器、超常规动力装备、超大型冶金和石油化工装备等极大尺寸和极强功能的重大装备。以大型金属构件塑性成形制造能力为例，二战以后美、俄、法等国总结了德国二战中空中优势的来源之一为超大型金属构件的锻造能力，迅速建造了一批4.5到7.5万吨的巨型水压机，因而迅速提高和发展了空中作战能力以及洲际运载能力。再以微制造为例，纳米技术和微纳系统是21世纪高技术的制高点，而微制造则是其基础。2004年美国联邦政府、各州政府和工业界投入微制造、纳米技术领域的预算将超过21亿美元。据《国际半导体技术指南》预测：2010年前后当特征线宽减小到50纳米后，微电子器件将接近物理极限，进入纳电子器件时代。因此，现代制造科学的重要前沿是要在物质结构与运动的多层次、多尺度条件下探索极端制造规律，它将成为制造业发展的科技先导，也是建立具有国际核心竞争力的经济体系和国防体系的基础。

 

wcjdir

斑竹深刻关注中国制造业,机械基础行业呀,如果大家都有这样的意识,都有去想解决问题地心,何愁中国机械行业不发展啊!!
一些就是思想意识的问题!!!

黄河湃

感觉好像与我们现有的条件差距甚远，尤其在西北。