制造大国向创造强国的历史跨越.ppt

2020 2 14 CAS yxlu 1 创新机械工程技术 发展先进制造产业实现由制造大国向创造强国的历史跨越 2020 2 14 2 CAS yxlu 三十余年的改革开放取得了举世瞩目的成就 国家面貌和人民的生活发生了翻天覆地的变化 2010年我国国民生产总值已达39 8亿元 超越日本列世界第二位 进出口总值达2 97万亿美元 工业制成品出口额占一般贸易出口总额比重达93 1 机械工业销售额已超过美国 居世界第一位 我国已成为全球经济大国和制造大国 2020 2 14 3 CAS yxlu 但是我国的发展模式仍比较粗放 技术创新能力比较薄弱 制造产品附加值较低 付出了巨大能源资源和生态环境污染代价 我国还不是制造强国 2020 2 14 4 CAS yxlu 在信息化时代 装备制造仍然是经济社会发展的基础性 战略性支柱产业 创新机械工程技术 发展先进制造产业 实现由制造大国向创造强国的历史跨越 为发展方式转变 产业结构调整 战略性新兴产业提供先进装备 为实现全面建设小康社会 建设创新型国家 提升国际竞争力和可持续发展能力 保障国家安全提供有力支撑 其战略意义毋庸置疑 2020 2 14 5 CAS yxlu 一 世界正处于大调整 大变革 大创新 大发展新的历史时期 信息化 知识化 现代化 城镇化 全球化发展势不可挡 新兴发展中国家快速堀起 世界经济和产业格局正处于大调整 大变革 大创新 大发展新的历史时期 全球金融危机加速了这一进程 2020 2 14 6 CAS yxlu 未来三四十年 包括中国 印度等在内的20至30亿人口将进入基本现代化行列 世界大多数人追求现代化生活的强烈需求 与地球有限的资源和环境承载力的矛盾将日益尖锐 决定了这一现代化进程不可能沿袭传统的无节制地耗用自然资源的模式 也不可能走部分国家集聚其它多数国家资源的老路 全球共同面临着资源能源 金融安全 网络安全 粮食与食品安全 人口健康 生态环境 自然和人为引发的灾难和全球气候变化等一系列挑战 迫切需要创新生产方式 生活方式和发展方式 经济社会发展与产业格局的新变化将对制造技术和产业提出新要求 2020 2 14 7 CAS yxlu 科学技术正孕育着新的重大突破 为变革注入强大的动力和活力 进入新世纪以来 科技 经济 社会的联系更加紧密并相互促进 科技创新表现为某些领域率先突破 进而引发其他领域群发创新 学科间交叉融合不断加强 转移转化速率加快 知识 技术 产业创新紧密结合 生产 服务 经营模式不断变革等新的特征 2020 2 14 8 CAS yxlu 全球性经济危机往往催生重大科技创新和产业革命 引发经济社会发展方式的重大变革 世界科技正处于新科技革命的前夜 物质科学 能源资源科技 信息网络和计算技术 生命科学与生物技术 生态环保 海洋空天等领域 都正酝酿着激动人心的创新突破与革命 将为材料与先进制造技术创新 生产力发展和人类社会的共同持续繁荣开启新的空间 注入新的动力 提供新的可能和机会 未来机械工程技术创新与制造产业发展必将走向绿色智能 交叉融合 共创共享和可持续发展 2020 2 14 9 CAS yxlu 人类已进入知识文明时代 知识创新和技术创新作为经济社会发的展基石对经济社会发展的引领作用更加凸显 个性化设计制造和全球化制造服务相结合成为主要的生产方式 工业文明时代生产方式的主要特征是工厂化 标准化 自动化 规模化 20世纪90年代以来 信息网络技术的广泛应用 推动规模化大生产方式向柔性制造 网络制造 全球制造发展 计算和网络能力的跨越提升 以信息和知识创新为基础的高科技产业 服务 文化和智能创意产业等快速发展 为个性化创造提供了广阔发展空间 使得随时 随地 随心所欲地创造 制造 应用 服务和经营管理成为可能 2020 2 14 10 CAS yxlu 以知识创新为中心的创造与工业文明时代以机器为基础的规模化制造相结合 将创造新的生产方式 学科交叉融合 科学技术相互作用 知识 技术 人才全球性流动 转移转化 合作应用的速率加快 科技创新突破与产业革命将导致社会生产力新的飞跃和生产方式的根本性变革 而大凡知识和技术创新只有 也只有通过制造形成新装备才能转变为先进生产力 而且历史上许多知识 技术和管理创新也正是围绕制造技术与产业相关的产品 材料 工艺 装备和经营服务进行的 知识文明时代 为实现人类经济社会的科学 绿色 智能 可持续发展 将创造新的先进制造技术 生产服务方式和业态 2020 2 14 11 CAS yxlu 二 中国制造新的机遇与挑战 十一五 期间 我国机械制造业持续高速增长 总产值已从2005年的4万亿元增长到2010年的14万亿元 在全国工业产值中的比重从16 6 提高到20 3 从业人员数达到1752万人 资产总额已达到10 4万亿元 自主创新 结构调整等方面也取得了显著成绩 适应能源 材料 交通运输 农业及国防等领域发展的需要 开发出了一批具有自主知识产权的产品如 2020 2 14 12 CAS yxlu 100万千瓦级超临界 超超临界火力发电机组 1000KV特高压交流输变电设备和 800KV直流输电成套设备 30万吨 年合成氨设备 12000米石油钻机 五轴联动龙门加工机床 五轴联动叶片加工中心 1080吨履带起重机等 装备的自给率已经超过了85 重大技术装备的自主保障能力显著增强 2020 2 14 13 CAS yxlu 我国机械工业的资本结构已呈现多元化发展 国有大型企业在重大技术装备研发和生产中继续发挥着骨干和主导作用 民营经济表现出很强的竞争活力和抗风险能力 非国有资本在机械制造业中的比重大幅提升 对机械工业的贡献率已超过50 2020 2 14 14 CAS yxlu 高端产品占比逐渐提高 如机床产值2009年首次跃居世界首位 数控化率已提高到50 以上 发电设备产量连续4年超过1亿千瓦 其中超临界 超超临界火电机组占比超过40 2006年 机械工业外贸首次实现顺差 随着竞争力的增强 占国际市场份额逐年提高 如工程机械2010年销售额已突破4000亿元 占全球市场40 以上 港口集装箱机械进入73个国家和地区 占国际市场份额78 2011年将出口水电 火电机组2222万千瓦 研制成功了世界领先的特高压输变电设备 建成世界第一条1000Kv特高压交流示范线 并投入商业运行 高压输变电设备巳销售到德国 美国 加拿大 阿联酋 新加坡 印度等30多个国家 2010年 我国机械制造业国内外销售总额已超过日本和美国 成为名符其实的制造大国 我国机械工业产品国际竞争力明显提升 2020 2 14 15 CAS yxlu 但从总体来看 我国机械工业尚未摆脱粗放 外延发展方式 拥有自主知识产权和品牌的技术和产品少 在一些高端领域未能掌握关键核心技术 对外依存度高 还不能生产大型民用飞机 深水海洋石油装备 90 的高档数控机床 95 的高档数控系统 机器人依赖进口 工厂自动控制系统 高端医疗仪器 科学仪器和精密测量仪器对外依存度达70 2009年装备制造业进口总额高达1800亿美元 绝大多数是高端产品与关键基础件 高端主机和成套设备所需的关键零部件 元器件和配套设备 海洋工程装备的大多数配套设备 航空工业所需发动机 机载设备 高端医疗设备等多依赖进口 高档数控机床配套的功能部件70 需要进口 大型工程机械所需30Mpa以上液压件全部进口 占核电机组设备投资1 4的泵阀主要依赖进口 主机发展受严重制约 2020 2 14 16 CAS yxlu 现代制造服务业发展仍比较缓慢 我国机械工业的发展过度依赖单机制造实物量的增长 我国制造业主要仍然依靠价值链低端的加工装配环节 而为用户提供系统设计 系统成套 工程承包 远程诊断维护 软硬件升级改造 回收再制造 租赁等服务业尚未得到充分的培育发展 绝大多数制造企业的服务收入占比低于10 综观世界 中国制造既面临其他新兴发展中国家的低中端竞争 又面临美国等发达国家重振先进制造业的压力 在全球制造产业新的调整发展进程中面临严峻挑战 2020 2 14 17 CAS yxlu 三 机械工程技术与制造产业创新发展的趋势和特点 未来20年 为了应对资源环境的压力和全球竞争合作的要求 随着知识文明时代人类发展理念的进化和科学技术的创新 机械工程技术和制造产业将发生重大变革 基于此 美国 日本 德国等国家和同行近年来都对机械工程技术未来的发展进行了预测 并制订产业振兴战略和技术创新路线图 2020 2 14 18 CAS yxlu 中国机械工程学会也研究提出了未来20年机械工程技术发展路线图 着重描述了机械工程技术最重要的先进设计 成形制造 智能制造 精密与微纳制造 仿生制造 再制造和基础件等11个技术领域的技术路线图 和影响我国制造业发展的8大机械工程技术问题 复杂系统的创意 建模 优化设计技术 零件精确成形技术 大型结构件成形技术 高速精密加工技术 微纳器件与系统 MEMS 智能制造装备 智能化集成化传动技术 数字化工厂等 2020 2 14 19 CAS yxlu 未来的机械工程技术和制造产业将呈现以下特征 绿色 保护地球生态环境 实现经济社会可持续发展已成为世界共识 加快机械制造工业从资源消耗 环境污染型向节能 降耗 低排转变 是从源头解决资源环境约束的必然途经 绿色制造应运而生 绿色制造是综合考虑环境影响和资源效益的现代制造模式 其目标是使产品从设计 制造 包装 运输 使用到报废处理的整个生命周期中 资源消耗和有害排放物 废弃物最少 即对环境的影响最小 资源利用率最高 使企业的经济效益 社会效益 生态效益得已协调优化 2020 2 14 20 CAS yxlu 智能 20世纪50年代诞生的数控技术不仅开创了数字制造的先河 也顺应了产品多样化对柔性制造的要求 传感技术 人工智能 网络云计算等技术的发展为智能制造增添了新的翅膀 智能制造技术是指依托制造过程中各种信息的感知和分析 经验与知识的学习创建 以及基于数据 信息 知识的智能决策执行的综合技术 实现不断提升制造的智能化水平 智能制造技术涵盖产品的设计 生产 管理和服务等整个制造过程 智能制造技术包括 制造智能 智能制造装备 智能制造系统 智能制造服务四部分内容 个性化需求 复杂生产环境以及劳动力成本的飙升等推动了智能制造的发展和应用 21世纪将是智能制造大发展和应用的时代 2020 2 14 21 CAS yxlu 超常 现代基础工业 航空航天 信息电子制造业等发展 对机械工程技术提出了新的挑战 科技创新和新的需求和应用 推动超常制造技术将向新的极端尺度 超常使役环境的超常制造工艺技术发起新挑战如超大尺度的构件制造工艺 基于量子物理和束流等技术的微纳制造新工艺 超常凝聚态物理和材料科学推动超常性能材料与瞬态制造技术 在超高压力场下获得亚微米等轴晶结构的飞行器构件的强流变制造等 物理 化学 生物的新发现 新发明 将产生全新的超常态制造技术 必将制造出更完美的产品 2020 2 14 22 CAS yxlu 融合 在未来机械工业的发展中 将更多地融合各种知识和技术 使机械工程技术发生革命性的变化 工艺融合 机光 电 化学等复合 冷热加工等多种工艺融合 将产生更先进的复合工艺和装备 与信息技术融合 信息技术更深度融入机械产品 将出现更高性能的数控装备 智能产品和工程系统 信息技术更深度融入设计 制造 行销与服务过程 创造基于泛在网络的高度集成的企业智能信息系统 将催生出产品协同设计 平行制造和全球在线服务 与新材料融合 先进复合材料 电子信息材料 新能源材料 先进陶瓷材料 新型功能材料 含磁性材料 碳材料 金刚石薄膜 高温超导材料 功能高分子材料等 高性能结构合金 智能材料等将在机械工业中获得更广泛的应用 并催生新的制造工艺 2020 2 14 23 CAS yxlu 与生物技术融合 模仿生物的组织 结构 功能和性状的仿生制造 将给制造业带来革命性的变化 与纳米技术融合 纳米材料表征技术水平将进一步提高 对纳米结构的尺度 位序 成份 性状的精确控制将取得突破性进展 微纳制造技术将取得新进展 技术与人文艺术的深度融合 实现智能制造和机器的智能化 不仅需要精巧的光机电子技术融合一体的硬件 还须籍助与软件技术和信息知识库实现技术与人文艺术的深度融合支撑实现智能化 人性化 艺术化的用户体验 可以预见 通过不同学科 不同技术 不同经营服务模式的交叉融合和集成创新 将有力地推动崭新的 创造性的机械工程技术 产品 装备和服务模式的出现 2020 2 14 24 CAS yxlu 服务 发达国家的机械制造企业早已从生产型制造向服务型制造转型 从重视产品设计与制造技术的开发 到同时重视制造服务及其所需支撑技术的创新 通过提供高技术含量的制造服务 获得比销售实物产品更高的附加值和利润 长期以来 我国在生产型制造观念的引导下 将技术开发的重点主要放在产品设计 零部件制造和装配等方面 而忽视产品全生命周期中更具价值的设计制造之前和销售以后的服务 未来20年将是我国的机械制造业由生产型制造转变为服务型制造的关键时期 服务型制造将成为一种新的产业形态 为产品全生命周期服务的机械工程技术将应当受到更大的关注 2020 2 14 25 CAS yxlu 预计服务型制造将呈现三大特点1 知识性 支持高附加值服务技术发展 更具知识性和高技术性 如 全球市场和技术发展态势的分析 设备状态和环境的智能感知 信息实时传输及其与控制系统智能技术研发等 2 集成性 即通过技术集成到服务功能集成 如 将实物产品和服务集成形成整体解决方案提供客户 满足用户的个性化需求 又如 售后服务集成技术研发 包括设备安装运行服务 维护维修服务 产品升级和再循环使用等服务满足客户的整体需求 3 战略性 拓展至战略咨询领域 如 机械设备系统的全球市场分析 产品和工艺路线的价值 环境与寿命评估等 可作为企业制定发展战略或经营策略的依据 可为客户提供战略咨询服务 2020 2 14 26 CAS yxlu 从事机械工程技术研发与应用的科技工作者 不仅应该关注产品研发 设计 制造的创新 还应关注产品使用 服务 回收过程的创新 更加关注用户的需要和感受 即 全生命周期 所涉及工程技术创新与服务 2020 2 14 27 CAS yxlu 四 中国机械工程技术创新发展的目标 举措和要素 实现制造强国的标志主要有 超过一半以上的制造产业的国际竞争力处于世界前前列 国际市场占有率居世界前位 拥有一批具有国际影响力 资本 技术和品牌输出能力 进入世界500强的跨国经营大企业集团 拥有一大批具有自主知识产权的特色优势产品和国际竞争力率的中小企业 拥有若干处于世界前列的世界级机械工程技术创新和装备制造业基地 2020 2 14 28 CAS yxlu 为了实现这一目标 我们应着力在以下几个方面进行攻坚 1 推进制造产业优化升级发展包括系统设计 系统成套和工程承包 设备租赁 远程诊断服务 回收再制造等现代制造服务业 实现由生产型制造向服务型制造转变 在机械产品中融入电子信息技术 传感技术 软件技术 网络技术等 实现信息技术与机械技术深度融合 使产品的功能和性能大幅度提高 提升智能化水平 推行节能减排 推广清洁生产方式 提高材料利用率和生产效率 发展绿色制造 提升可持续发展能力 2020 2 14 29 CAS yxlu 2 夯实产业基础 瞄准重大装备和高端装备发展的需求 解决轴承 齿轮 液压件 气动件 密封件及大型铸锻件等关键基础件发展滞后的问题 针对铸造 锻压 焊接 热处理 表面处理 高速超高速切削 磨削等基础制造工艺 发展高温合金 轻结构合金 精密合金 耐腐蚀合金 复合材料 纳米材料 功能材料 表面介面材料等先进基础材料与成形工艺 2020 2 14 30 CAS yxlu 3 大力提升制造产业 支持培育新兴产业 重点围绕新能源发电设备 智能电网设备 节能环保与资源综合利用设备 海洋工程设备 智能制造装备 工业燃气轮机和航空发动机及其制造设备 信息电子工业专用设备 物联网设备 先进普惠医疗设备 新能源汽车和先进运载系统等 大力提升制造产业 加快培育和发展新兴产业的进程 尽快形成具有国际竞争力的规模的产业 2020 2 14 31 CAS yxlu 4 做大做强优势产业 支持一批具有明显优势的产业和大型龙头企业 扶持一大批具有创新活力和竞争优势的中小制造企业 通过加大创新投入 优化产品结构等方式 提升中国制造产业 企业的核心竞争力 著名品牌的影响力 使制造产业和企业的国际竞争力位居世界前列 重点推进清洁高效发电设备 交直流超高压输变电设备 煤炭综采设备 工程施工机械 港口机械 轨道交通等已具有竞争优势的产业率先突破 实现由大转强 2020 2 14 32 CAS yxlu 5 提升自主创新能力 加速清洁高效发电设备 超高压输变电设备 大型冶金成套设备 大型石化和石油钻采设备等重大成套装备 高技术装备和高技术产业所需装备的自主化进展 完善自主创新体系 建立健全机械工业领域国家重点实验室 国家工程实验室 国家工程研究中心 国家工程技术研究中心建设 支持大型机械工业企业建设高水平企业技术中心 并与研究院所和高等院校建立紧密的产学研产业创新联盟 强化以企业为主体 以市场为导向 产学研用紧密结合的技术创新体系 整体提升我国机械工程技术和制造产业的创新能力 2020 2 14 33 CAS yxlu 6 整合区域资源配置 在制造产业集聚区和中心城市建设各有特色的区域性设计研发 教育培训 工艺技术示范 信息数据与云计算 咨询 会展服务等中心提高我国机械制造产业集约发展能力和水平 2020 2 14 34 CAS yxlu 创新 人才 体系 机制 开放 是路线图成功实施的关键要素 创新 是机械工程技术发展的不竭动力机械工程技术与材料技术 信息技术 生物技术以及各种高新技术的交叉融合的趋势明显 集成创新是当今机械工程技术创新的重要路径 系统集成也已成为机械工程技术创新的重要特征 路线图的实施 在重视关键核心技术创新的同时 必须注重集成创新 提高机械工程的先进技术系统集成能力 必须重视原始创新 没有原创突破 难以在全球竞争中引领世界市场 原始创新多基于基础 前沿研究的突破 需要多学科交叉 需要重视和加强转化研究 及时有效地将基础 前沿研究的新知识 新成果转化为原创技术突破和应用 2020 2 14 35 CAS yxlu 人才 是路线图成功实施的关键所在 路线图的实施 需要一批学科带头人 一批领军人物 学科交叉 技术融合已是机械工程技术创新发展的特点 复合人才和团队的培养和成长 各类人才和团队之间的交流合作 对于机械工程技术创新和产业发展尤其重要 机械工程是工程实践技术 没有大批技能人才 创新活动难以物化成产品 装备 系统 生产线和大型工程 当前 高技能人才缺乏 已成为机械工程产业发展提升的瓶颈 人才的培养 取决于教育 工程教育的改革创新 任务紧迫 应从幼儿开始就致力于创新思维的培育 有利创新人才的脱颖而出 有利社会创新氛围的形成 工程教育在拓宽知识基础的同时 必须改变轻视实践 轻视工程能力培养的倾向 坚持德才兼备 以德为先 坚持智能结合 注重能力培养 还应该形成继续教育 终身学习的制度和社会氛围 使机械工程技术人才不断更新知识和能力 2020 2 14 36 CAS yxlu 体系 是路线图成功实施的组织基础 机械工程技术的创新体系 应是以企业为创新主体 以市场为导向 产学研用结合的创新体系 对机械工程技术和机械工业持续发展十分重要的产业关键 基础 共性技术组织联合攻关 共创共享 必须尽快改变目前创新体系中的基础 共性技术研究机构缺位 错位的状态 产业技术创新联盟可着力在基础 共性研究和竞争前技术攻关中发挥作用 应统筹规划 避免重复 形成合力 共享资源和成果 应防止联盟概念泛化 流于形式 也要防止 创新联盟 异化为争取国家项目 分享国家经费的利益工具 创新体系中还应有技术服务创新机构的功能设计 为中小制造服务企业发展服务 2020 2 14 37 CAS yxlu 机制 是路线图成功实施的重要保证 机械工程技术创新活动的活力 创新成果的涌现 有赖于创新机制的完善 有赖于创新氛围的建设 要建立有导向正确 激励有效的机制 着重鼓励原创突破 鼓励转化 集成 应用 鼓励青年人才成长 在全社会真正形成尊重知识 尊重人才 尊重劳动 崇尚创新的氛围和环境 同时 大力提倡和鼓励淡泊明志 潜心研究 百折不挠 坚持不懈 求真务实的研究作风和精神 在技术创新中 鼓励鼓励自主创造 公平竞争 开放合作 注重实效 对于创新型企业和创新业务领域 特别是创业和启始发展阶段 应给予必要的政策扶持 着力于建设有利于创新型企业成长的环境 2020 2 14 38 CAS yxlu 开放 是路线图成功实施的基本方略 自主创新 决不能异化为 闭门造车 只有开放合作 充分利用国际创新资源 借鉴国外 立足自主 机械工程技术的创新活力方能得以激活并得到充分发展 国外专家的智慧 国外的优秀团队 国外的研究资源 国外的先进理念和技术 都是我们都应充分吸收和利用并作为自主创新的起点 建设中国特色社会主义的创新型国家 中国必须在开放的环境中坚持自主创新 这也是发展机械工程技术的基本方略 决不