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（一）我國(guó)制造業(yè)科技發(fā)展現(xiàn)狀
我國(guó)制造業(yè)科技發(fā)展取得巨大成績(jī)，為產(chǎn)業(yè)成長(zhǎng)壯大做出了貢獻(xiàn)，但與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家仍存在著階段性差距，有一些問題亟待解決。
（1）我國(guó)制造業(yè)科學(xué)與技術(shù)取得了長(zhǎng)足進(jìn)步，為人民生活、國(guó)民經(jīng)濟(jì)和國(guó)防建設(shè)提供了一批重要產(chǎn)品，但與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家有階段性差距
為國(guó)民經(jīng)濟(jì)和國(guó)防建設(shè)提供了一批重要產(chǎn)品。如大秦線重載列車裝備；葛洲壩樞紐工程170兆瓦、轉(zhuǎn)輪直徑11.3米軸流式水電機(jī)組；30萬(wàn)千瓦壓水堆核電機(jī)組、60萬(wàn)千瓦亞臨界火電機(jī)組、500千伏交流輸變電成套設(shè)備；2000萬(wàn)噸/年大型露天礦成套設(shè)備；寶鋼三期工程250噸氧氣轉(zhuǎn)爐、1450毫米板坯連鑄機(jī)、1420毫米冷連軋板機(jī)和1550毫米冷連軋板機(jī)；年產(chǎn)52萬(wàn)噸大型尿素成套設(shè)備；4萬(wàn)立米/時(shí)大型空分設(shè)備；6000米沙漠石油鉆機(jī)；程控交換機(jī)；高性能計(jì)算機(jī)；新一代支線客機(jī)；神舟五號(hào)載人飛船；“兩彈一星”等。
與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家有階段性的差距。我國(guó)制造業(yè)產(chǎn)品技術(shù)、生產(chǎn)技術(shù)和管理技術(shù)的研究、應(yīng)用與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比，有較大差距，一大批國(guó)民經(jīng)濟(jì)所需重大裝備和高技術(shù)產(chǎn)業(yè)所需裝備仍需進(jìn)口，特別是在勞動(dòng)生產(chǎn)率、工業(yè)增加值率、能源消耗等方面的差距更大。我國(guó)制造業(yè)的勞動(dòng)生產(chǎn)率約為美國(guó)的4.38%、日本的4.07%、德國(guó)的5.56%；我國(guó)制造業(yè)的增加值率與上述三國(guó)相比分別約低22.99、11.69、22.12個(gè)百分點(diǎn)；我國(guó)化學(xué)工業(yè)萬(wàn)元能耗是美國(guó)的3倍、日本的9倍。
（2）一批中國(guó)制造的產(chǎn)品產(chǎn)量在國(guó)際上居首位，但技術(shù)創(chuàng)新能力薄弱仍是突出問題
有100多種產(chǎn)品形成了大批量生產(chǎn)能力，產(chǎn)量在國(guó)際上占據(jù)首位。如鋼、生鐵、稀土材料、家用電器、鐘表、數(shù)字程控交換機(jī)、彩色電視機(jī)、激光視盤機(jī)、水泥、玻璃、陶瓷、集裝箱、化肥、摩托車、拖拉機(jī)、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(fā)及引進(jìn)技術(shù)消化吸收和移植，形成了一批具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品和技術(shù)。我國(guó)制造業(yè)經(jīng)歷了兩次大規(guī)模的技術(shù)引進(jìn)：第一次是20世紀(jì)50年代全面引進(jìn)前蘇聯(lián)的技術(shù)；第二次是20世紀(jì)70年代末、80年代初開始的從西方國(guó)家全面引進(jìn)技術(shù)、進(jìn)口裝備。因此，我國(guó)技術(shù)創(chuàng)新的基本模式是“引進(jìn)消化型”。各行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的態(tài)勢(shì)大致可分為四類：
第一類，以自主創(chuàng)新為主。包括航天產(chǎn)品、核武器和核潛艇、武器彈藥、軌道交通設(shè)備、石油煉制等。
第二類，在引進(jìn)技術(shù)消化吸收的基礎(chǔ)上，技術(shù)創(chuàng)新能力有很大提高。如通信設(shè)備、家用電器、火電和水電設(shè)備、船舶、軍用飛機(jī)、載貨汽車、機(jī)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(duì)引進(jìn)技術(shù)的消化吸收不力，沒有掌握核心技術(shù)。如轎車制造等。
第四類，主要依賴購(gòu)買國(guó)外產(chǎn)品。如大型民用客機(jī)、半導(dǎo)體和集成電路專用設(shè)備、大型科學(xué)儀器。
（3）科技體制發(fā)生重大變化，但技術(shù)創(chuàng)新體系存在結(jié)構(gòu)性缺陷
計(jì)劃經(jīng)濟(jì)時(shí)代的制造業(yè)企業(yè)屬于生產(chǎn)型的企業(yè)，產(chǎn)品開發(fā)由游離于企業(yè)之外的研究所承擔(dān)，技術(shù)開發(fā)和技術(shù)創(chuàng)新主體相對(duì)集中于研究院所、高等院校。經(jīng)過十多年的科技體制改革，制造業(yè)各部門的科研院所除極少數(shù)進(jìn)入企業(yè)外，絕大部分轉(zhuǎn)制成為科技型企業(yè)，這是我國(guó)科技體制的一次重大改革。改革后的制造業(yè)技術(shù)創(chuàng)新體系在面向經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場(chǎng)方面有了巨大轉(zhuǎn)變，但存在一些結(jié)構(gòu)上的缺陷：
第一，國(guó)務(wù)院綜合部門，如科技部、教育部、國(guó)家發(fā)改委沒有形成聯(lián)動(dòng)、協(xié)調(diào)機(jī)制，有限的資源未能充分發(fā)揮作用。
第二，除石化、鋼鐵、航空航天、發(fā)電設(shè)備等行業(yè)有為數(shù)不多的若干大型企業(yè)具有較強(qiáng)的技術(shù)開發(fā)能力和較大的科技投入外，絕大多數(shù)大型企業(yè)技術(shù)開發(fā)能力薄弱的問題并沒有改觀。變成科技型企業(yè)的大院大所，成了大企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，為了自身的生存，轉(zhuǎn)讓自己的研發(fā)成果，包括承擔(dān)國(guó)家科技計(jì)劃所取得的成果，越來越困難。
第三，原本就很薄弱的產(chǎn)業(yè)共性技術(shù)及涉及國(guó)家經(jīng)濟(jì)安全和國(guó)防安全的戰(zhàn)略性關(guān)鍵技術(shù)的研究開發(fā)進(jìn)一步削弱了，缺乏一支精干、相對(duì)穩(wěn)定的研究隊(duì)伍，得到國(guó)家持續(xù)的經(jīng)費(fèi)支持。特別是在當(dāng)前及今后一、二十年，我國(guó)制造業(yè)具有實(shí)力的大型企業(yè)群一時(shí)還難以形成，企業(yè)沒有能力從事產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)性、共性等競(jìng)爭(zhēng)前技術(shù)的研究開發(fā)，因此，必須由政府作為公共產(chǎn)品給予支持，重組相應(yīng)的研究開發(fā)機(jī)構(gòu)。
第四，科技中介服務(wù)體系尚不健全，服務(wù)能力不強(qiáng)，沒有充分發(fā)揮作用，難以適應(yīng)中小企業(yè)蓬勃發(fā)展的需要。
（二）世界制造業(yè)科技發(fā)展趨勢(shì)
近年來，世界各國(guó)都對(duì)制造業(yè)的發(fā)展十分關(guān)注，其中美國(guó)對(duì)未來制造業(yè)及制造科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)預(yù)測(cè)，值得借鑒。為了強(qiáng)調(diào)制造的重要性及在政府一級(jí)協(xié)調(diào)各個(gè)制造科技計(jì)劃，美國(guó)政府首次在商業(yè)部設(shè)立了主管制造的部長(zhǎng)助理。
1997年，美國(guó)組織了500人參與制訂展望2010年的“下一代制造計(jì)劃（Next Generation Manufacturing, NGM）”。NGM計(jì)劃提出了以人、技術(shù)與管理為制造業(yè)成功的三要素，同時(shí)提出了十大關(guān)鍵技術(shù)，其中主要包括：快速產(chǎn)品/工藝開發(fā)系統(tǒng)，新一代工藝及裝備，建模與仿真技術(shù)，自適應(yīng)信息系統(tǒng)，及知識(shí)供應(yīng)鏈等。接著，美國(guó)在“2020年制造業(yè)挑戰(zhàn)的展望”中進(jìn)一步提出多項(xiàng)優(yōu)先發(fā)展關(guān)鍵技術(shù)，主要有：無(wú)廢棄物制造 （減少?gòu)U棄物及能耗），新的材料工藝（納米加工及先進(jìn)成形工藝），生物制造技術(shù)，企業(yè)建模與仿真，信息技術(shù)，及產(chǎn)品與工藝設(shè)計(jì)等。
1998年，美國(guó)進(jìn)一步制訂了“集成制造技術(shù)計(jì)劃及其路線圖計(jì)劃”，并得到了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院、國(guó)家基金委員會(huì)、能源部以及國(guó)防先進(jìn)研究計(jì)劃署等單位的支持。在此基礎(chǔ)上又提出“國(guó)家先進(jìn)制造計(jì)劃”，希望能爭(zhēng)取到47億美元的資助，以振興美國(guó)制造業(yè)的基礎(chǔ)建設(shè)。“集成制造技術(shù)計(jì)劃及其路線圖計(jì)劃”提出未來制造業(yè)面臨的時(shí)代特征是：1）全球化市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)； 2）環(huán)境保護(hù)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(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展，新材料、新制造技術(shù)與方法的發(fā)展大大加快； 5）制造技術(shù)及產(chǎn)品的知識(shí)含量大大増加；6）用戶需求提高及個(gè)性化特性。
據(jù)對(duì)世界科技發(fā)展動(dòng)態(tài)和其對(duì)制造業(yè)的影響分析，世界制造業(yè)科技總的發(fā)展趨勢(shì)可歸納為：綠色制造將成為制造科技發(fā)展的主要方向；與高新技術(shù)深刻融合、制造技術(shù)發(fā)展日新月異；信息技術(shù)進(jìn)一步促進(jìn)和提升了制造技術(shù)水平；極端制造是制造科技的發(fā)展趨勢(shì)。
（1）綠色制造將成為制造科技發(fā)展的主要方向
面對(duì)日趨嚴(yán)峻的資源和環(huán)境約束，世界各國(guó)都在醞釀制定可持續(xù)發(fā)展的規(guī)劃。例如，德國(guó)制定了《產(chǎn)品回收法規(guī)》，日本等國(guó)提出了減少、重用及再生的3R（Reduce, Reuse, Recycle）戰(zhàn)略，美國(guó)提出了無(wú)廢棄物制造的新理念。所謂“無(wú)廢棄物制造”是指加工制造過程中不產(chǎn)生廢棄物，或產(chǎn)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(gè)流程中不再產(chǎn)生廢棄物。
可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略與規(guī)劃將對(duì)企業(yè)在合理開采和利用自然資源、從源頭杜絕污染和破壞生態(tài)環(huán)境、開創(chuàng)更多就業(yè)機(jī)會(huì)三個(gè)方面提出更高的要求。制造業(yè)是消耗資源的大戶、污染環(huán)境的源頭和提供就業(yè)崗位的主要行業(yè)之一，因此制造業(yè)必將成為可持續(xù)發(fā)展政策和規(guī)劃的關(guān)注焦點(diǎn)。
對(duì)于要“從源頭杜絕污染和破壞生態(tài)環(huán)境”的要求，制造業(yè)要努力采用和開發(fā)綠色制造技術(shù)和產(chǎn)品。國(guó)家的可持續(xù)發(fā)展規(guī)劃將實(shí)施“產(chǎn)品生命周期環(huán)保策略”，即要求生產(chǎn)企業(yè)對(duì)其制造的產(chǎn)品從“襁褓”（cradle）到“墳?zāi)?/SPAN>”（grave）的生命全程的環(huán)保負(fù)責(zé)。德國(guó)現(xiàn)行的《產(chǎn)品回收法規(guī)》就是這個(gè)策略的體現(xiàn)。《產(chǎn)品回收法規(guī)》要求制造商不僅保證其產(chǎn)品在用戶使用過程中不產(chǎn)生嚴(yán)重的環(huán)境污染問題，而且要在用戶將之報(bào)廢后負(fù)責(zé)回收，進(jìn)行妥善的廢品利用處理。
對(duì)于“開創(chuàng)更多就業(yè)機(jī)會(huì)”的要求，制造業(yè)要努力擴(kuò)大其業(yè)務(wù)以創(chuàng)造新的就業(yè)機(jī)會(huì)。國(guó)家的可持續(xù)發(fā)展規(guī)劃將要求各類企業(yè)按某些合理標(biāo)準(zhǔn)承擔(dān)最低配額的就業(yè)崗位，并鼓勵(lì)企業(yè)開創(chuàng)新的就業(yè)機(jī)會(huì)。
推行綠色制造既給制造業(yè)的發(fā)展施加了很大的壓力和挑戰(zhàn)，也創(chuàng)造了很大的利益和機(jī)遇。
（2）與高新技術(shù)深刻融合、制造技術(shù)發(fā)展日新月異
科學(xué)技術(shù)特別是高新技術(shù)的迅猛發(fā)展對(duì)制造科技帶來深刻的變化。一方面，制造已經(jīng)從經(jīng)驗(yàn)走向科學(xué)，從生產(chǎn)率（Productivity）和可制造性（Productability）分析走向可預(yù)測(cè)性（Predictability）分析，而可預(yù)測(cè)性也從宏觀預(yù)測(cè)發(fā)展到微觀乃至原子尺度預(yù)測(cè)。今后的制造將是基于知識(shí)的制造及基于科學(xué)的制造。另一方面，出現(xiàn)了一大批高技術(shù)含量的產(chǎn)品和嶄新的制造技術(shù)。前者如新一代的飛機(jī)、汽車與船舶，后者如納米制造及生物制造等。
（3）信息技術(shù)進(jìn)一步促進(jìn)和提升了制造技術(shù)水平
以信息技術(shù)為代表的高新技術(shù)與制造技術(shù)相融合，將進(jìn)一步給制造技術(shù)帶來深刻的，甚至是革命性的變化。具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
產(chǎn)品信息化、數(shù)字化。將傳感技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、軟件技術(shù)“嵌入”制造業(yè)的產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的信息化、數(shù)字化，不僅可提高其性能，使之升級(jí)，還可使之具有“智慧”，代替部分人的腦力及體力勞動(dòng)，從而滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)和人民生活日益增長(zhǎng)和個(gè)性化、多樣化的需求。
制造過程的數(shù)字化、信息化與智能化。制造過程的數(shù)字化、信息化與智能化的最終目標(biāo)不僅是要快速開發(fā)出產(chǎn)品或裝備，而且要努力實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品或零部件一次開發(fā)成功。因此，美國(guó)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(shù)的應(yīng)用將大大提高制造裝備的精度與效率，并實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化與智能化。
制造的網(wǎng)絡(luò)化與柔性化。在經(jīng)濟(jì)全球化的格局下，基于網(wǎng)絡(luò)的制造技術(shù)將得到廣泛應(yīng)用，制造裝備和制造系統(tǒng)的柔性與可重組成為21世紀(jì)制造技術(shù)的顯著特點(diǎn)。
管理的信息化。迅速發(fā)展的信息化和國(guó)際化及激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境，徹底改變了制造業(yè)的傳統(tǒng)觀念和生產(chǎn)組織方式，加速了現(xiàn)代管理理論的發(fā)展和創(chuàng)新。因此，在信息化的推動(dòng)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(fā)展趨勢(shì)
制造技術(shù)正在從常規(guī)制造、傳統(tǒng)制造向非常規(guī)制造及極端制造發(fā)展。極端制造是指在極端制造環(huán)境下，制造極端尺度或極高功能的器件和功能系統(tǒng)。當(dāng)前，極端制造集中表現(xiàn)在微細(xì)制造、超精密制造、巨系統(tǒng)制造和強(qiáng)場(chǎng)制造，如制造微納電子器件、微納光機(jī)電系統(tǒng)等極小尺度和極高精度產(chǎn)品；制造空天飛行器、超常規(guī)動(dòng)力裝備、超大型冶金和石油化工裝備等極大尺寸和極強(qiáng)功能的重大裝備。以大型金屬構(gòu)件塑性成形制造能力為例，二戰(zhàn)以后美、俄、法等國(guó)總結(jié)了德國(guó)二戰(zhàn)中空中優(yōu)勢(shì)的來源之一為超大型金屬構(gòu)件的鍛造能力，迅速建造了一批4.5到7.5萬(wàn)噸的巨型水壓機(jī)，因而迅速提高和發(fā)展了空中作戰(zhàn)能力以及洲際運(yùn)載能力。再以微制造為例，納米技術(shù)和微納系統(tǒng)是21世紀(jì)高技術(shù)的制高點(diǎn)，而微制造則是其基礎(chǔ)。2004年美國(guó)聯(lián)邦政府、各州政府和工業(yè)界投入微制造、納米技術(shù)領(lǐng)域的預(yù)算將超過21億美元。據(jù)《國(guó)際半導(dǎo)體技術(shù)指南》預(yù)測(cè)：2010年前后當(dāng)特征線寬減小到50納米后，微電子器件將接近物理極限，進(jìn)入納電子器件時(shí)代。因此，現(xiàn)代制造科學(xué)的重要前沿是要在物質(zhì)結(jié)構(gòu)與運(yùn)動(dòng)的多層次、多尺度條件下探索極端制造規(guī)律，它將成為制造業(yè)發(fā)展的科技先導(dǎo)，也是建立具有國(guó)際核心競(jìng)爭(zhēng)力的經(jīng)濟(jì)體系和國(guó)防體系的基礎(chǔ)。
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發(fā)表于 2006-4-24 10:33:29
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