摘要: 我們制造業(yè)的總量現(xiàn)在已居全世界第一。在500多種工業(yè)主要產(chǎn)品當(dāng)中有220多種的產(chǎn)量已居世界第一。下表介紹了我國幾個(gè)有代表性的主要工業(yè)產(chǎn)品的年產(chǎn)量,其年產(chǎn)量不僅居世界第一,而且其產(chǎn)量要占世界總產(chǎn)量的30%、40%這么高的比例。我們的產(chǎn)出也在全世界的前列,這張表的數(shù)據(jù)是2010年出版的《新工業(yè)革命》提供的數(shù)據(jù)。2012年根據(jù)世界銀行數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù),中國的產(chǎn)出與美國產(chǎn)出基本一樣,都位列全球前列。
這次舉辦的論壇主題我覺得很好,“加強(qiáng)制造與應(yīng)用對接,促進(jìn)我們這個(gè)產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級”?!稗D(zhuǎn)型升級”是大家都比較關(guān)注的問題,從上到下都在思考:中國的制造業(yè)怎么轉(zhuǎn)?轉(zhuǎn)到什么地方去?怎么升?又升到什么地方去?我今天和大家一起討論的就是轉(zhuǎn)型升級的方向——發(fā)展先進(jìn)制造業(yè)。這也是我?guī)啄陙碜龅囊患拢褪羌涌彀l(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),通過戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的培育和發(fā)展,來加快我國制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級。
1、制造業(yè)是我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的強(qiáng)勁動(dòng)力
為什么我們將“轉(zhuǎn)型升級”提得這么緊迫?這是因?yàn)橹圃鞓I(yè)是我們國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的強(qiáng)勁動(dòng)力。對此大家都有切身的感受。未來若干年我們國家的制造業(yè)是否依然是我們國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的強(qiáng)勁動(dòng)力呢?有人表示懷疑,尤其是前幾年,認(rèn)為制造業(yè)是傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè),它是夕陽產(chǎn)業(yè)。但是這幾年大家意識到制造業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ),也是我們國家財(cái)政收入的主要來源,和提供就業(yè)崗位的主要產(chǎn)業(yè);所以我認(rèn)為:未來20年,30年制造業(yè)依然是我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的強(qiáng)勁動(dòng)力,依然是我們國家安全和強(qiáng)大的重要保障。
我國制造業(yè)的總量現(xiàn)在已居全世界第一
我們制造業(yè)的總量現(xiàn)在已居全世界第一。在500多種工業(yè)主要產(chǎn)品當(dāng)中有220多種的產(chǎn)量已居世界第一。下表介紹了我國幾個(gè)有代表性的主要工業(yè)產(chǎn)品的年產(chǎn)量,其年產(chǎn)量不僅居世界第一,而且其產(chǎn)量要占世界總產(chǎn)量的30%、40%這么高的比例。我們的產(chǎn)出也在全世界的前列,這張表的數(shù)據(jù)是2010年出版的《新工業(yè)革命》提供的數(shù)據(jù)。2012年根據(jù)世界銀行數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù),中國的產(chǎn)出與美國產(chǎn)出基本一樣,都位列全球前列。
進(jìn)一步發(fā)展面臨諸多壓力
但是我們要清醒地看到,中國制造業(yè)要持續(xù)高速發(fā)展面臨著諸多的問題和困擾,主要有:資源的問題(資源難以支撐);環(huán)境的問題(環(huán)境壓力加大);用戶的需求越來越高的問題;出口增長以后與其它的國家的貿(mào)易摩擦加大的問題;還有我們國內(nèi)產(chǎn)能過剩,市場競爭愈來愈激烈,因而導(dǎo)致利潤空間被擠壓,企業(yè)的運(yùn)營費(fèi)用增加等等。這就要求我們思考原有的發(fā)展思路與模式是否能繼續(xù)下去的問題,這就是我們的制造業(yè)要轉(zhuǎn)型升級的原因。
我國制造業(yè)面臨新的挑戰(zhàn)和機(jī)遇
2008年國際金融危機(jī)以后,世界上的工業(yè)發(fā)達(dá)國家都在考慮,他們的制造業(yè)到底往下怎么走?這里有兩個(gè)突出的問題要引起我們的高度重視,第一是他們提出了“再工業(yè)化的戰(zhàn)略”?!霸俟I(yè)化”并不是說把他們原來遷出去的企業(yè)再遷回來,而是要讓他們的制造業(yè)升級。升級靠什么?三樣?xùn)|西:工業(yè)機(jī)器人、人工智能以及數(shù)字化制造。第二件值得我們重視的事情就是講“第三次工業(yè)革命即將來臨”,對制造業(yè)將引起重大變革,從而產(chǎn)生工業(yè)革命。
對此,發(fā)達(dá)國家考慮的是,要盡早地占領(lǐng)制造業(yè)的高端領(lǐng)域。這兩件事告訴我們,中國制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級不僅僅是自己發(fā)展的需要,也是在全球制造業(yè)的發(fā)展進(jìn)程中,中國是否還能保持競爭能力的問題。一方面歐美發(fā)達(dá)國家推行“再工業(yè)化”戰(zhàn)略,謀求在技術(shù)、產(chǎn)業(yè)方面的領(lǐng)先優(yōu)勢,搶占制造業(yè)高端,進(jìn)一步拉大與我國的距離;另一方面,印度、越南、印尼等發(fā)展中國家則以更低的勞動(dòng)力成本承接勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)移,搶占制造業(yè)的中低端。
信息技術(shù)與制造技術(shù)的深度融合,將制造業(yè)帶入了一個(gè)新的發(fā)展階段,正催生制造業(yè)的革命性變革和生產(chǎn)力的飛躍。
2、我國制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的著力點(diǎn)我國制造業(yè)必須實(shí)現(xiàn)的四大轉(zhuǎn)變
中國的制造業(yè)要從“大”走到“大而強(qiáng)”,從目前基本處于價(jià)值鏈的中低端地位走到價(jià)值鏈的高端地位,必須實(shí)行四個(gè)轉(zhuǎn)變。
第一個(gè)轉(zhuǎn)變是要從目前的要素驅(qū)動(dòng)向創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)變。所謂要素驅(qū)動(dòng),就是土地、資金、人力、設(shè)備等;現(xiàn)在要變?yōu)橛蓜?chuàng)新來驅(qū)動(dòng)經(jīng)濟(jì)和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。黨的十八屆三中全會(huì)的一個(gè)重要議題,就是要怎么通過深化改革,實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng),重新煥發(fā)我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的活力。
第二轉(zhuǎn)變就是從過去我們靠低成本的競爭優(yōu)勢(這樣的優(yōu)勢如今逐漸不再顯現(xiàn))向質(zhì)量效益型轉(zhuǎn)變。
第三個(gè)轉(zhuǎn)變就是要從資源消耗大、污染物排放多這樣的制造方式向綠色低碳制造方式轉(zhuǎn)變。
第四個(gè)轉(zhuǎn)變就是要由生產(chǎn)型制造向服務(wù)型制造轉(zhuǎn)變。
我國制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的著力點(diǎn)
我國制造業(yè)的形態(tài)用一個(gè)典型的詞語來表示就是“生產(chǎn)型制造”,是以生產(chǎn)、加工、組裝這樣幾個(gè)環(huán)節(jié)為主體的制造業(yè)。而這部分的環(huán)節(jié)在整個(gè)制造過程中,創(chuàng)造的利潤比重越來越小,比重大的利潤都跑到制造過程中的前端——研究、開發(fā)、品牌、材料、采購以及它的后端——產(chǎn)品出來后的銷售、服務(wù)、營銷、市場去了。服務(wù)這一塊的利潤在整個(gè)制造中所占的比重越來越大,發(fā)達(dá)國家的很多企業(yè)已占到40—50%,有的已高達(dá)70%。
因此,中國制造業(yè)的形態(tài)應(yīng)該從生產(chǎn)制造型轉(zhuǎn)移到服務(wù)制造型上,這個(gè)轉(zhuǎn)變是需要一個(gè)過程的。我最近參加了中國工程院所做的一個(gè)課題:中國的制造業(yè)怎么由“大”走到“大而強(qiáng)”。我們研究了一個(gè)評價(jià)指標(biāo)體系,這個(gè)評價(jià)指標(biāo)體系由四個(gè)一級指標(biāo)、十八個(gè)二級指標(biāo)組成。按這18個(gè)指標(biāo),我們將世界各個(gè)國家歷年的數(shù)據(jù),經(jīng)過計(jì)算,得出一個(gè)制造強(qiáng)國的綜合指數(shù),這個(gè)指數(shù)值的高低,表征一個(gè)國家在當(dāng)時(shí)那個(gè)年代,在世界制造業(yè)所處的位置。那么我國目前處于什么位置呢?如果按照幾個(gè)方陣來講,我國目前處于第三方陣。美國是第一方陣;德國、日本處于第二方陣;中國、英國、法國、韓國處于第三方陣。我們要通過若干年的努力,從第三方陣進(jìn)入第二方陣;我們大體設(shè)想,到2050年中國就可以進(jìn)入第一個(gè)方陣,這個(gè)時(shí)候就可以說我們從一個(gè)制造業(yè)的大國變成了制造業(yè)的強(qiáng)國。
我們要實(shí)現(xiàn)這樣一種轉(zhuǎn)變,方向是很明確的,但應(yīng)從哪里著力呢?我們對我國制造業(yè),特別是裝備制造業(yè)的現(xiàn)狀和許多企業(yè)的實(shí)際情況進(jìn)行了調(diào)研以后,認(rèn)為這六點(diǎn)應(yīng)該是我們當(dāng)前的著力點(diǎn):
第一是要從生產(chǎn)型制造向服務(wù)型制造轉(zhuǎn)變;
第二是從信息技術(shù)的某些局部單項(xiàng)應(yīng)用轉(zhuǎn)到兩化深度融合;
第三是在產(chǎn)品設(shè)計(jì)創(chuàng)新中,從跟隨模仿轉(zhuǎn)到自主創(chuàng)新;
第四是產(chǎn)品從低端的轉(zhuǎn)向高端的。低端的叫生產(chǎn),高端的叫制造,兩者是有區(qū)別的;
第五是要從集聚區(qū)轉(zhuǎn)向產(chǎn)業(yè)集群區(qū)。我們現(xiàn)在有許多產(chǎn)業(yè)集聚區(qū),河南就有很多這樣的集聚區(qū),這些集聚區(qū)早年產(chǎn)品層次比較低,污染比較嚴(yán)重,產(chǎn)品附加值低,生產(chǎn)粗放、產(chǎn)品低劣,集聚區(qū)是同類企業(yè)的搭配。集群是不同企業(yè)在一個(gè)區(qū)域內(nèi)的有機(jī)組合的有機(jī)體,才能發(fā)揮集群效益,降低交易成本,從而提升整個(gè)區(qū)域的競爭力。
最后一個(gè)是企業(yè)的粗放管理要轉(zhuǎn)到精準(zhǔn)管理。
這六個(gè)著力點(diǎn)的最終目標(biāo)是要我國的制造業(yè)走向綠色的、智能的、融合的、服務(wù)的、超常的。
綠色制造
綠色制造,就是我們在產(chǎn)品設(shè)計(jì)、材料使用、制造過程、包裝和循環(huán)(也就是在產(chǎn)品生命周期結(jié)束后的回收)等整個(gè)生產(chǎn)過程中都必須是綠色的。
智能制造
智能制造就是在產(chǎn)品的整個(gè)制造過程當(dāng)中,從原材料開始,經(jīng)過冷加工、熱加工和檢測,制成產(chǎn)品,最后交到用戶手里。在這個(gè)過程中關(guān)鍵有三個(gè)“流”:一個(gè)是信息流;一個(gè)是物料流;一個(gè)是能量流。這三個(gè)流怎么能夠做到高效、通暢,而且能夠自己感知實(shí)際情況,能夠自己決策,這樣整個(gè)制造過程就變成智能化了。發(fā)達(dá)國家提出來的要重新奪回制造業(yè)的優(yōu)勢,就是要靠人工智能、工業(yè)機(jī)器人和數(shù)字化制造。
服務(wù)型制造
第三就是前面已講到的“服務(wù)”。我們現(xiàn)在講的“制造”是產(chǎn)品與服務(wù)相融合的一種模式,而不僅僅是把產(chǎn)品賣了。制造服務(wù)包括在產(chǎn)品制造的前邊、制造的中間及制造的后面向客戶提供整體解決方案,而不僅僅是賣產(chǎn)品。
隨著產(chǎn)品的生產(chǎn)變成大批量定制方式,產(chǎn)品的利潤空間越來越受到擠壓,而服務(wù)的增值,在制造過程中所占的比重越來越大,逐漸形成制造與服務(wù)相融合的新的產(chǎn)業(yè)形態(tài)——服務(wù)型制造。服務(wù)型制造向客戶提供的不僅僅是產(chǎn)品,還包括依托產(chǎn)品的服務(wù),或整體解決方案,也包括圍繞產(chǎn)品生產(chǎn)的各類服務(wù)。
融合型制造
“融合”是一種趨勢,是學(xué)科之間的交叉融合、不同工藝的融合、不同工序的融合、不同技術(shù)的融合、各種材料的融合;還有單元、系統(tǒng)和流程的融合,以及產(chǎn)品與文化的融合、產(chǎn)品與用戶情感需求的融合。這樣的一種融合是未來的產(chǎn)品必須考慮的。
超常態(tài)制造
我們現(xiàn)在面臨的用戶所處的工況條件越來越復(fù)雜。說“極端”有點(diǎn)不太準(zhǔn)確,實(shí)際上是超出了常規(guī)狀態(tài)。比如我們現(xiàn)在所說的高溫、高壓,對于現(xiàn)在來講是超出了常規(guī)狀態(tài),但經(jīng)過若干年,技術(shù)發(fā)展了,那些高溫高壓就成了當(dāng)時(shí)的常規(guī)狀態(tài)了,又會(huì)產(chǎn)生了新的超常規(guī)狀態(tài)。因此,超常規(guī)狀態(tài)下的制造是對我國制造業(yè)的挑戰(zhàn)。我們常說,超常態(tài)制造是中國制造業(yè)的金剛鉆,你有這個(gè)金剛鉆,就表明了你的水平和能力,那些難的事情,別人干不了的你能干。最近中央電視臺正在播放一個(gè)專題片《大國重器》,片中講的很多都是超常態(tài)制造。具體可見下表。
3、發(fā)展先進(jìn)制造業(yè)是制造業(yè)實(shí)現(xiàn)四大轉(zhuǎn)變、由大到強(qiáng)的重要路徑
實(shí)現(xiàn)四個(gè)轉(zhuǎn)變,其核心是什么?核心是先進(jìn)制造業(yè)。可以說先進(jìn)制造業(yè)是實(shí)現(xiàn)四個(gè)轉(zhuǎn)變,實(shí)現(xiàn)我國制造業(yè)由“大”到“大而強(qiáng)”的重要路徑。因?yàn)橄冗M(jìn)制造業(yè)是節(jié)約資源、節(jié)約環(huán)境、環(huán)境友好、效率高的制造業(yè)。
美國發(fā)展先進(jìn)制造業(yè)的部署
對于發(fā)展先進(jìn)制造業(yè),世界各國已經(jīng)做出了部署。
從2009年到2012年,美國的奧巴馬總統(tǒng)做了相當(dāng)多的部署,而且起草了許多計(jì)劃。
2009年4月,奧巴馬在喬治敦大學(xué)的演講中,首次提出重振制造業(yè)戰(zhàn)略構(gòu)想;
2009年12月,奧巴馬簽署了《美國制造業(yè)再振興框架》(A Framework For Revitalizing American Manufacturing);
2010年8月,奧巴馬又簽署了《制造業(yè)促進(jìn)法案》(U.S. Manufacturing Enhancement Act of 2010);
2011年6月,總統(tǒng)科技術(shù)顧問委員會(huì)向奧巴馬提交了一份名為《確保美國先進(jìn)制造業(yè)的領(lǐng)先地位》(Ensuring Leadership in Advanced Manufacturing)的報(bào)告,隨后,奧巴馬總統(tǒng)宣布了先進(jìn)制造伙伴計(jì)劃(Advanced Manufacturing partnership);
2012年2月,美國國家科學(xué)技術(shù)委員會(huì)正式發(fā)布了《先進(jìn)制造業(yè)國家戰(zhàn)略》(A National Strategic Plan For Advanced Manufacturing)。
英國和歐盟的政策和舉措
英國和歐盟也作了類似的部署。
英國的商務(wù)、創(chuàng)新和技能部(BIS)和技術(shù)戰(zhàn)略委員會(huì)(TSB)是主導(dǎo)先進(jìn)制造業(yè)發(fā)展的主要部門。2009年4月:《新工業(yè)、新職業(yè)》;2009年7月:《先進(jìn)制造》;2009年12月:《國家技能戰(zhàn)略》;2011年9月:《促進(jìn)增長的創(chuàng)新與研究戰(zhàn)略》
2009年歐盟委員會(huì):《為我們的未來做準(zhǔn)備:制定歐盟共同的關(guān)鍵使能技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略》;2010年3月:《歐洲2020戰(zhàn)略》
日本扶植先進(jìn)制造業(yè)的政策框架
日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省專門成立了產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)審議會(huì),而且成立產(chǎn)業(yè)競爭力研究部。提出了相應(yīng)的計(jì)劃,對發(fā)展先進(jìn)制造業(yè)作了部署。
2010年2月日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省成立了產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)審議會(huì),并成立產(chǎn)業(yè)競爭力研究部。
2010年5月,產(chǎn)業(yè)競爭力研究部公布了《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)藍(lán)圖》,與同年6月日本內(nèi)閣通過的《新增長戰(zhàn)略》一起,規(guī)劃了日本經(jīng)濟(jì)從2011年到2020年的調(diào)整路徑。其中包含了對于先進(jìn)制造業(yè)的發(fā)展思路和支持政策。
美國的再工業(yè)化
美國在國際金融危機(jī)后提出“再工業(yè)化”,目的意在奪回美國制造業(yè)在世界的優(yōu)勢?!霸俟I(yè)化”不是原有工業(yè)化的重復(fù),而是以高新技術(shù)注入制造業(yè),形成美國制造業(yè)的優(yōu)勢。他們提出,將以“人工智能+機(jī)器人+數(shù)字制造技術(shù)”打敗“中國制造”。
“第三次工業(yè)革命”熱
關(guān)于“第三次工業(yè)革命”,現(xiàn)在已成為國內(nèi)熱議的話題。有人說現(xiàn)在已經(jīng)到了,有人說現(xiàn)在還沒有到;有人說是第三次工業(yè)革命,有人說是第四次工業(yè)革命,還有人說是第五次工業(yè)革命。這方面目前已經(jīng)翻譯過來的主要著作有這四本:美國未來學(xué)家杰里米?里夫金著《第三次工業(yè)革命》;英國彼得?馬什著《新工業(yè)革命:消費(fèi)者、全球化以及大規(guī)模生產(chǎn)的終結(jié)》;美國克里斯?安德森著《創(chuàng)客-新工業(yè)革命》;去年4月22-27日英國《經(jīng)濟(jì)學(xué)人》雜志,上面刊登了一篇關(guān)于“第三次工業(yè)革命”的封面文章,以及英國經(jīng)濟(jì)學(xué)家保羅?麥基利的特別報(bào)告。
工業(yè)革命實(shí)質(zhì)是制造業(yè)革命
這些著作向人們預(yù)言了新的工業(yè)革命即將來臨,勾勒出先進(jìn)制造業(yè)的影響,描畫了未來制造業(yè)的走向。這些著作論述的焦點(diǎn)在于信息技術(shù)與制造業(yè)的結(jié)合將導(dǎo)致制造業(yè)的革命,而以往的工業(yè)革命和即將發(fā)生的工業(yè)革命,實(shí)質(zhì)上都是制造業(yè)的革命。不管是分成三次也好,五次也好,可以看到,無論是蒸汽機(jī)、無論是電力的應(yīng)用,無論是增長方式的變革都發(fā)生在制造業(yè),都引起了制造業(yè)的巨大變革。
數(shù)字制造引起的革命(19:58-21:56)
現(xiàn)在,數(shù)字制造技術(shù)在我們制造業(yè)中成為引起未來制造業(yè)變革的主線。這個(gè)主線就有可能使得將來制造業(yè)的增長模式正像《創(chuàng)客》這本書的作者所講的,會(huì)出現(xiàn)越來越多的DIY制造業(yè)、DIY設(shè)計(jì)、 DIY工廠、 DIY生物學(xué)等等。所謂DIY就是自己動(dòng)手、自己設(shè)計(jì)、自己制作。因此就需要很多開源的軟件、開源的硬件、開源的社區(qū)、開源的創(chuàng)新。全社會(huì)大家創(chuàng)新的資源全可以放到網(wǎng)上,最后都可以下載,變成為開源的體系。對此,在家里你需要準(zhǔn)備些什么呢?需要四樣?xùn)|西:3D打印機(jī)、數(shù)控機(jī)器、激光切割機(jī)、3D掃描儀。當(dāng)你看到一樣好東西,就可通過3D掃描儀掃描一下,把尺寸送到計(jì)算機(jī),再由計(jì)算機(jī)送到3D打印機(jī),用3D打印機(jī)打出來。這樣一來我們工廠的概念將會(huì)改變,就出現(xiàn)了“云工廠”,因?yàn)楹芏鄤?chuàng)新的資源、信息數(shù)據(jù)都可以從“云”上下載,從而,制造的經(jīng)濟(jì)就從原來的大規(guī)模工業(yè)重塑為以前設(shè)計(jì)商店的手工匠人模式。我需要的東西在家里就可以做,做不了的可以讓別人做,但圖紙數(shù)據(jù)是我給他的??墒俏覀儾灰?,這種制造方式在小批量生產(chǎn)上可以勝出,而大批量生產(chǎn)仍需要傳統(tǒng)的生產(chǎn)模式。
4、加快發(fā)展先進(jìn)制造業(yè),保持“中國制造”的競爭力和優(yōu)勢
下面著重講先進(jìn)制造業(yè)在我們中國如何加快發(fā)展的問題。
去年國家信息化資源專家委員會(huì)專門立題研究“中國先進(jìn)制造業(yè)的思考”,提出了發(fā)展中國先進(jìn)制造業(yè)的重要性、必要性和緊迫性,以及發(fā)展先進(jìn)制造業(yè)的路徑和相應(yīng)的政策措施。
先進(jìn)制造業(yè)是我國制造業(yè)的發(fā)展方向,也是實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型升級的重要路徑。要保持中國制造業(yè)在未來的優(yōu)勢,就必須加快發(fā)展先進(jìn)制造業(yè)。要占領(lǐng)世界制造業(yè)的高地,就要加快發(fā)展先進(jìn)制造業(yè)。
對于出現(xiàn)頻度越來越高的發(fā)展先進(jìn)制造業(yè)和第三次工業(yè)革命,總量和規(guī)模已居世界第一的中國不能不思考中國制造業(yè)的未來,思考中國在第三次工業(yè)革命中的作為,思考先進(jìn)制造業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的作用和地位,思考如何加快發(fā)展先進(jìn)制造業(yè)。
先進(jìn)制造業(yè)的內(nèi)涵與范圍
先進(jìn)制造業(yè)到底是什么?通過研究和調(diào)研,也參考了美國、英國對先進(jìn)制造業(yè)的定義,我們做了一個(gè)我們國家對先進(jìn)制造業(yè)的定義。
先進(jìn)制造業(yè)是不斷吸收信息、機(jī)械、材料以及現(xiàn)代管理等方面的高新技術(shù),并將這些先進(jìn)的技術(shù)綜合應(yīng)用于制造的各個(gè)環(huán)節(jié)(請大家注意是“各個(gè)環(huán)節(jié)”)和全過程,實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔、靈活生產(chǎn),從而取得很好的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和市場效益。這樣的一個(gè)制造業(yè)總稱為先進(jìn)制造業(yè)。有人也建議稱為“高端制造業(yè)”,但相比下來,“先進(jìn)制造業(yè)”更為準(zhǔn)確,也與英文名稱相一致。
我國先進(jìn)制造業(yè)的構(gòu)成
從我國的實(shí)際情況來看,我們把先進(jìn)制造業(yè)分為兩類:
一類是我們現(xiàn)在傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)分類中已經(jīng)有的門類,比如說機(jī)床制造業(yè)、船舶制造業(yè)等等。這些制造業(yè)是傳統(tǒng)的制造業(yè)吸納融入了先進(jìn)制造技術(shù)、和其他高新技術(shù),特別是信息技術(shù)以后,提升為先進(jìn)制造業(yè)。國家最近公布了五個(gè)產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)能是嚴(yán)重過剩的,其中一個(gè)就是船舶制造。但船舶制造融入了先進(jìn)技術(shù)就提升為海洋工程裝備,而海洋工程在我國屬于弱項(xiàng),屬于先進(jìn)制造業(yè),不存在產(chǎn)能過剩的問題。
還有一類產(chǎn)業(yè)是在現(xiàn)在的經(jīng)濟(jì)分類中找不到的,是新興技術(shù)的成果產(chǎn)業(yè)化以后形成的新產(chǎn)業(yè)。這些產(chǎn)業(yè)一般都帶有新的基礎(chǔ)性、引領(lǐng)性的特征,比如現(xiàn)在的增量制造、增材制造、生物制造、還有微納制造等等。
美國提出首批十一個(gè)交叉性技術(shù)
發(fā)展先進(jìn)制造業(yè)最關(guān)鍵的是要有一批關(guān)鍵技術(shù)取得突破。美國在先進(jìn)制造計(jì)劃里對先進(jìn)制造業(yè)發(fā)展處于關(guān)鍵地位、核心地位的技術(shù)列出了十一項(xiàng)。
(1)先進(jìn)的傳感、測量和過程控制;
(2)先進(jìn)材料設(shè)計(jì)、合成和加工;
(3)可視化、信息和數(shù)字化制造;
(4)可持續(xù)制造;
(5)納米制造;
(6)柔性電子制造(比如可以卷起來的電腦顯示屏、鍵盤);
(7)生物制造和生物信息;
(8)添加制造技術(shù)(增材制造);
(9)先進(jìn)制造和檢測設(shè)備;
(10)工業(yè)機(jī)器人;
(11)先進(jìn)成形和連接技術(shù)。
英國和歐盟提出的關(guān)鍵技術(shù)
英國列出了四項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù):塑料電子(或者叫打印電子技術(shù));工業(yè)生物技術(shù);復(fù)合材料技術(shù);硅電子技術(shù)。
歐盟列了五項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù):納米技術(shù);微電子和納米電子;光子學(xué)技術(shù);先進(jìn)材料;還有生物技術(shù)。
日本提出的10個(gè)先進(jìn)高端技術(shù)領(lǐng)域
日本提出了10項(xiàng),叫先進(jìn)高端技術(shù),日文用“先端”這個(gè)詞。具體是:機(jī)器人、航空器、航天器、高溫超傳導(dǎo)、納米科技、功能性化學(xué)、生物醫(yī)藥品、纖維、高端IT、還有稀有金屬。
我國未來十年先進(jìn)制造業(yè)發(fā)展重點(diǎn)領(lǐng)域
通過研究,結(jié)合我們國家的實(shí)際情況,這10個(gè)應(yīng)該是我們在發(fā)展先進(jìn)制造業(yè)中的重點(diǎn)。1、智能制造;2、增量制造;3、工業(yè)機(jī)器人;4、激光加工;5、集成電路制造;6、顯示器件制造 ;7、光電子器件制造 8、生物制造;9、微納制造;10、新材料。
這十個(gè)重點(diǎn)當(dāng)中多數(shù)已進(jìn)入我們的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)規(guī)劃中的七個(gè)領(lǐng)域。現(xiàn)在面正在編制20項(xiàng)重大工程實(shí)施方案,年底之前要一個(gè)一個(gè)組織專家委員會(huì)審定,最后發(fā)布。
發(fā)展先進(jìn)制造業(yè)的主線
在這十項(xiàng)技術(shù)中,當(dāng)前對我們的制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級、提高效益、由大變強(qiáng),最重要的是數(shù)字制造技術(shù)和智能制造技術(shù)。
信息技術(shù)與制造技術(shù)深度融合的數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化智能化制造是先進(jìn)制造業(yè)的核心,傳統(tǒng)制造業(yè)的提升也主要要通過信息技術(shù)和其他先進(jìn)技術(shù)的注入、融合,戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,裝備是基礎(chǔ),智能制造裝備對于其他戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有基礎(chǔ)性作用。在加快發(fā)展數(shù)字化技術(shù)、智能制造技術(shù)和裝備方面高層與業(yè)內(nèi)已逐漸形成共識。
戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)方向
節(jié)能環(huán)保——高效節(jié)能、先進(jìn)環(huán)保、資源循環(huán)利用
新一代信息技術(shù)——下一代信息網(wǎng)絡(luò)、電子核心基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)、高端軟件與新興信息服務(wù)
生物——生物醫(yī)藥、生物醫(yī)學(xué)工程、生物農(nóng)業(yè)、生物制造
高端裝備制造——空、天、鐵、海、智能制造裝備
新能源——新一代核電、風(fēng)能、太陽能、生物質(zhì)能
新材料——新型功能材料、結(jié)構(gòu)材料、復(fù)合材料
新能源汽車——純電動(dòng)汽車、插電式混合動(dòng)力汽車)
智能制造裝備發(fā)展重點(diǎn)
這張圖表示了智能制造裝備的基礎(chǔ)性與引領(lǐng)性,對于其它產(chǎn)業(yè)發(fā)展的作用。我們講的智能制造,包括:智能部件、智能裝置、智能系統(tǒng),以及這些集合起來形成的數(shù)字化車間,再有變成智能化企業(yè)。智能制造裝備將來就在各行各業(yè)應(yīng)用以后,就變成智能化產(chǎn)品。不僅用于制造方面,而且其產(chǎn)品都是智能化的。因此它對于現(xiàn)在的航空、衛(wèi)星的應(yīng)用、先進(jìn)軌道交通、海洋工程裝備都是帶有基礎(chǔ)性的,這些行業(yè)的發(fā)展離不開先進(jìn)制造裝備的發(fā)展。對于整個(gè)裝備制造業(yè)來說,以至于整個(gè)制造業(yè),它更是一個(gè)基礎(chǔ)。我們認(rèn)為在整個(gè)智能制造裝備中,激光器、電子標(biāo)簽、光電子器件、傳感器、執(zhí)行系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、數(shù)控機(jī)床、機(jī)器視覺系統(tǒng)、工業(yè)機(jī)器人、在線測量系統(tǒng)、激光加工系統(tǒng)、3D打印系統(tǒng)、智能工藝裝備、物料運(yùn)送倉儲(chǔ)設(shè)備,以及遠(yuǎn)程監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)等,它們是智能制造裝備中的基礎(chǔ)性智能裝置,應(yīng)該引起我們的高度重視。有了它們,就能構(gòu)成智能化生產(chǎn)線,再構(gòu)成數(shù)字化車間、數(shù)字化工廠和數(shù)字化企業(yè)。這個(gè)表格的前面和后面都留有虛線空格,這是因?yàn)殡S著技術(shù)的發(fā)展,將來還會(huì)出現(xiàn)一大批新的智能化部件和裝置。
數(shù)字化工廠
將來我們要走到數(shù)字化工廠,這數(shù)字化工廠又是什么概念呢?數(shù)字化工廠主要就是利用數(shù)字化技術(shù),特別是泛在網(wǎng)絡(luò)(包括互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)和無線網(wǎng))的技術(shù),來實(shí)時(shí)獲取工廠內(nèi)外相關(guān)數(shù)據(jù)和信息,集成相關(guān)人員知識,智慧地進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、管理、銷售、服務(wù)的現(xiàn)代化工廠模式。
這樣的工廠實(shí)現(xiàn)了供應(yīng)鏈、工廠和加工單元的效率最高;也實(shí)現(xiàn)對環(huán)境的不良影響最小;也使得員工和用戶的滿意度最高。它有三個(gè)基本特點(diǎn):透明、集成和智慧。它自己可隨著外界情況的改變來改變自己的系統(tǒng)和參數(shù)。
深圳的雷柏科技股份有限公司就是這樣的一個(gè)數(shù)字化工廠的雛形。雷柏創(chuàng)建于2003年8月,是一家集研發(fā)、生產(chǎn)、銷售、服務(wù)于一體的高新技術(shù)企業(yè),產(chǎn)品線覆蓋2.4G無線鍵鼠、藍(lán)牙無線鍵鼠、游戲鍵鼠、無線音頻、有線鍵鼠五大領(lǐng)域,產(chǎn)量已經(jīng)處世界前列。自2002年雷柏成立到2012年,雷柏經(jīng)歷了從ODM到自主品牌,再到成功上市,并開始國際化的“三級跳”,最終成為無線外設(shè)行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者,創(chuàng)造了業(yè)界驚奇的“雷柏模式”。這兩年它引進(jìn)了一批ABB的工業(yè)機(jī)器人,進(jìn)行了一系列的技術(shù)改造,三年里產(chǎn)值增加了兩倍多,工人的數(shù)量從3000多下降到1500多,可以說它是迎來了第三次工業(yè)革命的浪潮。(陳禕淼《智能化來襲 中國企業(yè)要關(guān)注變革先機(jī)》,中國工業(yè)報(bào),2012.12.12)
“三一重工”是做工程機(jī)械的工廠,現(xiàn)在也實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化制造。
增量(增材)制造技術(shù)(3D打?。?br />
3D打印技術(shù)是大家比較關(guān)注的。包括:快速原型制造(Rapid Prototyping Manufacturing)、快速制造(Rapid Manufacturing)、增量制造(增材制造)(Additive Manufacturing)、材料累加制造(Material Increase Manufacturing)、分層制造(Layered Manufacturing)、實(shí)體自由制造(Solid Free-form Fabrication)、3D打印技術(shù)(3D Printing)等。
立體印刷(SLA-Stereo Lithography Apparatus);
疊層實(shí)體制造(LOM-Laminated Object Manufacturing);
選擇性激光燒結(jié)(SLS-Selected Laser Sintering);
熔融沉積成形(FDM-Fused Deposition Manufacturing);
三維打印成形(3DP-Three Dimensions Printing);
電子束熔化技術(shù)(EBM-Electron Beam Melting);
基于粉末床的選擇性激光熔化(SLM-Selective Laser Melting);
激光近凈成形制造(LENS-Laser Engineering Net Shaping);
激光熔化沉積(LMD-Laser Melting Deposition);
金屬直接激光燒結(jié)(DMLS-DirectMetalLaser-Sintering);
金屬直接沉積(DMD-DirectMetalDeposition。
增量(增材)制造技術(shù)(3D打?。┦且粋€(gè)好東西,是一個(gè)好技術(shù)。但是否就像“第三次工業(yè)革命”的作者所說的,“3D打印要改變整個(gè)制造業(yè)”呢?從目前來看,它會(huì)引起制造業(yè)的重大變革,但是3D打印還是有相當(dāng)?shù)木窒扌?。這個(gè)局限性主要是四個(gè):
第一,小批量的3D打印顯出其優(yōu)越性,我做10件8件,也不要開模了,就可直接做出來了;但是你要做1萬件,1百萬件,還是要用原來的鑄造、鍛造和切削加工方式;
第二,要做增材制造,必須先把材料做成粉末,做成絲,現(xiàn)在能用于3D打印的材料還只有幾百種,還到不了一千種;
第三,精度和光潔度達(dá)不到現(xiàn)在的有些要求,部件的強(qiáng)度和性能與傳統(tǒng)工藝制造的還有差距。它取決于粉的顆粒度和絲的直徑。
第四,是動(dòng)力系統(tǒng),還有需裝配的系統(tǒng),難以3D打印。這樣一些裝置還需要先把零件打出來后再去組裝。
這些局限性隨著將來技術(shù)的發(fā)展,有可能逐一得到解決,但就眼前來說,還不能講3D打印就能對整個(gè)制造業(yè)引起變革。但它也確實(shí)會(huì)引發(fā)一場大的革命。
3D打印作為典型的數(shù)字化裝備具有誘人的前景。當(dāng)前,將3D打印技術(shù)與傳統(tǒng)工藝結(jié)合,對傳統(tǒng)工藝的提升將起極大推動(dòng),也擴(kuò)大了3D打印的應(yīng)用范圍。3D打印技術(shù)的出現(xiàn)和應(yīng)用,對人們思路的啟發(fā)和擴(kuò)展、對傳統(tǒng)生產(chǎn)模式的沖擊,其意義遠(yuǎn)大于技術(shù)本身。
5、未來中國的制造業(yè) 基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè)亟待加強(qiáng)和提升
近十年來,我國基礎(chǔ)件和基礎(chǔ)制造工藝產(chǎn)業(yè)持續(xù)穩(wěn)定增長,多種基礎(chǔ)件產(chǎn)量(產(chǎn)值)居世界前列,配套能力顯著增強(qiáng),技術(shù)進(jìn)步取得一定成效。但是,自主創(chuàng)新能力薄弱、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不夠合理、產(chǎn)品總體水平偏低、生產(chǎn)工藝技術(shù)裝備落后等問題日顯突出?!叭碑a(chǎn)品低端過剩、高端供給能力不足,已成為我國裝備制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的制約因素。因此國家工信部提出要強(qiáng)化基礎(chǔ),包括基礎(chǔ)件、基礎(chǔ)材料和制造工藝三個(gè)。
第一個(gè)是機(jī)械基礎(chǔ)件,它的發(fā)展重點(diǎn)主要包括:高速、精密、重載軸承;超大型、高參數(shù)齒輪及傳動(dòng)裝置;高壓液壓元件和大功率液力元件;智能、高頻響氣動(dòng)元件;高可靠性密封件;高速鏈傳動(dòng)系統(tǒng);高可靠性聯(lián)軸器、制動(dòng)器、離合器;高強(qiáng)度緊固件;高應(yīng)力、高可靠性彈簧;高密度、高強(qiáng)度粉末冶金零件;大型、精密模具。
第二個(gè)是基礎(chǔ)材料,我們制造業(yè)目前所需的材料大量還要依靠進(jìn)口,它的發(fā)展重點(diǎn)主要包括:高性能結(jié)構(gòu)鋼;高溫合金鋼;長壽命高端模具用鋼;高性能橡膠、石墨等密封材料;復(fù)合材料;液壓鑄件材料、液壓泵用雙金屬燒結(jié)材料。
第三個(gè)是基礎(chǔ)制造工藝。發(fā)展重點(diǎn)包括:高精度、特種鑄造工藝;高速、近凈成形鍛壓工藝;特種連接工藝;精密控制、少無氧化熱處理工藝;表面強(qiáng)化工藝、節(jié)能減排表面處理工藝;超精密、特種切削加工工藝。
發(fā)展嵌入式系統(tǒng)和軟件
高端裝備的一個(gè)重要特征是技術(shù)附加值高,其關(guān)鍵在于控制系統(tǒng)和智能化程度。
融入信息技術(shù)和其他高新技術(shù),需要各種各樣的傳感、檢測、分析、控制、決策等單元或系統(tǒng)嵌入裝備和產(chǎn)品中,需要開發(fā)嵌入式軟件、專有技術(shù)和各種硬件,形成嵌入式單元和系統(tǒng)。在發(fā)展基礎(chǔ)的同時(shí),我們要把裝備變成自動(dòng)化的,少不了要發(fā)展嵌入式的技術(shù)。
裝備制造業(yè)的兩化深度融合
從各項(xiàng)業(yè)務(wù)到企業(yè)發(fā)展;從檢測到維修;從生產(chǎn)到營銷;從技術(shù)到管理;從培訓(xùn)到服務(wù);從設(shè)計(jì)到研制;從主機(jī)到配套;設(shè)計(jì)和制造從二維向全三維過渡;試驗(yàn)和驗(yàn)證從實(shí)物樣品發(fā)展到虛擬仿真;技術(shù)和應(yīng)用從單元到系統(tǒng)集成;流程和體系從串行到并行、從區(qū)域協(xié)同到全面協(xié)同;要實(shí)現(xiàn)兩化深度融合。
云制造
云制造是面向區(qū)域、行業(yè)或企業(yè),借助先進(jìn)的信息技術(shù),實(shí)現(xiàn)對產(chǎn)品開發(fā)、生產(chǎn)、銷售、使用等全生命周期的相關(guān)資源的整合,提供標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、可共享的制造服務(wù)的制造模式。
云制造是先進(jìn)的信息技術(shù)、制造技術(shù)以及新興物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等交叉融合的產(chǎn)品,是“制造即服務(wù)”理念的體現(xiàn)。
廣東佛山已經(jīng)搭建了一個(gè)云制造的平臺,它圍繞“制造即服務(wù)”的理念,融合信息化制造、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等現(xiàn)代信息技術(shù),將各類制造資源和制造能力虛擬化、數(shù)字化、服務(wù)化,實(shí)現(xiàn)研發(fā)、設(shè)計(jì)、采購、加工、產(chǎn)品、物流、分銷等制造全生命周期中每個(gè)環(huán)節(jié)的協(xié)同、配置、共享,并通過交易產(chǎn)生巨大的商業(yè)價(jià)值,從而突破制造資源的環(huán)境束縛。
未來十年我國制造業(yè)的制造將更加個(gè)性化,更加凸顯服務(wù)特色,制造過程更加趨于友好和開源,基于網(wǎng)絡(luò)的制造更加活躍和普遍,制造將成為效率更高和質(zhì)量更好的活動(dòng)。
6、結(jié)語——從“制造大國”走向”制造強(qiáng)國”
最后用這幅圖來結(jié)束今天和大家一起的討論。我們前幾年通過CAD的應(yīng)用工程,CMS工程、制造業(yè)信息化工程、以及數(shù)字化設(shè)計(jì)制造工程,還有“863”科技支撐計(jì)劃,以及16個(gè)科技專項(xiàng)里面的數(shù)控專項(xiàng)和臨時(shí)專項(xiàng),制造業(yè)已經(jīng)大大地提升了,到了一個(gè)新的階段。未來若干年我們通過兩化融合、轉(zhuǎn)型升級、發(fā)展戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)、以及加快發(fā)展先進(jìn)制造業(yè),同時(shí)我們通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)制造和智能制造,然后邁入先進(jìn)制造強(qiáng)國的先導(dǎo)和先進(jìn)的行列。再經(jīng)過若干年的努力,我們進(jìn)一步發(fā)展生物制造、微鈉制造、新材料、新能源,在新的工業(yè)革命當(dāng)中使我們中國有所作為,這樣我們真的能實(shí)現(xiàn)從制造大國向制造強(qiáng)國的轉(zhuǎn)變,為中國夢的實(shí)現(xiàn)作出我們制造業(yè)的貢獻(xiàn)!
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