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（一）我國制造業(yè)科技發(fā)展現(xiàn)狀
我國制造業(yè)科技發(fā)展取得巨大成績,，為產(chǎn)業(yè)成長壯大做出了貢獻，但與工業(yè)發(fā)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(yè)科學與技術取得了長足進步，為人民生活,、國民經(jīng)濟和國防建設提供了一批重要產(chǎn)品,，但與工業(yè)發(fā)達國家有階段性差距
為國民經(jīng)濟和國防建設提供了一批重要產(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(chǎn)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(yè)發(fā)達國家有階段性的差距。我國制造業(yè)產(chǎn)品技術,、生產(chǎn)技術和管理技術的研究,、應用與工業(yè)發(fā)達國家相比，有較大差距,，一大批國民經(jīng)濟所需重大裝備和高技術產(chǎn)業(yè)所需裝備仍需進口，特別是在勞動生產(chǎn)率,、工業(yè)增加值率,、能源消耗等方面的差距更大。我國制造業(yè)的勞動生產(chǎn)率約為美國的4.38%,、日本的4.07%,、德國的5.56%；我國制造業(yè)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(yè)萬元能耗是美國的3倍,、日本的9倍,。
（2）一批中國制造的產(chǎn)品產(chǎn)量在國際上居首位，但技術創(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,、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(fā)及引進技術消化吸收和移植，形成了一批具有自主知識產(chǎn)權的產(chǎn)品和技術,。我國制造業(yè)經(jīng)歷了兩次大規(guī)模的技術引進：第一次是20世紀50年代全面引進前蘇聯(lián)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(chuàng)新的基本模式是“引進消化型”,。各行業(yè)技術創(chuàng)新的態(tài)勢大致可分為四類：
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(chuàng)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(chǎn)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(fā)生重大變化,，但技術創(chuàng)新體系存在結構性缺陷
計劃經(jīng)濟時代的制造業(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，技術開發(fā)和技術創(chuàng)新主體相對集中于研究院所,、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)進入企業(yè)外,，絕大部分轉制成為科技型企業(yè),，這是我國科技體制的一次重大改革。改革后的制造業(yè)技術創(chuàng)新體系在面向經(jīng)濟主戰(zhàn)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(fā)改委沒有形成聯(lián)動,、協(xié)調機制,，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)電設備等行業(yè)有為數(shù)不多的若干大型企業(yè)具有較強的技術開發(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)的競爭對手,，為了自身的生存，轉讓自己的研發(fā)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(chǎn)業(yè)共性技術及涉及國家經(jīng)濟安全和國防安全的戰(zhàn)略性關鍵技術的研究開發(fā)進一步削弱了,，缺乏一支精干、相對穩(wěn)定的研究隊伍,，得到國家持續(xù)的經(jīng)費支持,。特別是在當前及今后一、二十年,，我國制造業(yè)具有實力的大型企業(yè)群一時還難以形成,，企業(yè)沒有能力從事產(chǎn)業(yè)基礎性,、共性等競爭前技術的研究開發(fā)，因此,，必須由政府作為公共產(chǎn)品給予支持,，重組相應的研究開發(fā)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(fā)揮作用,，難以適應中小企業(yè)蓬勃發(fā)展的需要,。
（二）世界制造業(yè)科技發(fā)展趨勢
近年來，世界各國都對制造業(yè)的發(fā)展十分關注,，其中美國對未來制造業(yè)及制造科學與技術的發(fā)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(xié)調各個制造科技計劃,，美國政府首次在商業(yè)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(yè)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(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,，自適應信息系統(tǒng),，及知識供應鏈等。接著,，美國在“2020年制造業(yè)挑戰(zhàn)的展望”中進一步提出多項優(yōu)先發(fā)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(yè)建模與仿真，信息技術,，及產(chǎn)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(yè)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(yè)面臨的時代特征是：1）全球化市場競爭,； 2）環(huán)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(fā)展,，新材料、新制造技術與方法的發(fā)展大大加快,； 5）制造技術及產(chǎn)品的知識含量大大増加,；6）用戶需求提高及個性化特性。
據(jù)對世界科技發(fā)展動態(tài)和其對制造業(yè)的影響分析,，世界制造業(yè)科技總的發(fā)展趨勢可歸納為：綠色制造將成為制造科技發(fā)展的主要方向,；與高新技術深刻融合、制造技術發(fā)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(fā)展趨勢。
（1）綠色制造將成為制造科技發(fā)展的主要方向
面對日趨嚴峻的資源和環(huán)境約束,，世界各國都在醞釀制定可持續(xù)發(fā)展的規(guī)劃,。例如,，德國制定了《產(chǎn)品回收法規(guī)》,，日本等國提出了減少、重用及再生的3R（Reduce, Reuse, Recycle）戰(zhàn)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(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)機會三個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)劃的關注焦點,。
對于要“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)綠色制造技術和產(chǎn)品,。國家的可持續(xù)發(fā)展規(guī)劃將實施“產(chǎn)品生命周期環(huán)保策略”,，即要求生產(chǎn)企業(yè)對其制造的產(chǎn)品從“襁褓”（cradle）到“墳墓”（grave）的生命全程的環(huán)保負責。德國現(xiàn)行的《產(chǎn)品回收法規(guī)》就是這個策略的體現(xiàn)�,！懂a(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)生嚴重的環(huán)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(chuàng)更多就業(yè)機會”的要求,，制造業(yè)要努力擴大其業(yè)務以創(chuàng)造新的就業(yè)機會。國家的可持續(xù)發(fā)展規(guī)劃將要求各類企業(yè)按某些合理標準承擔最低配額的就業(yè)崗位,，并鼓勵企業(yè)開創(chuàng)新的就業(yè)機會,。
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遇,。
（2）與高新技術深刻融合,、制造技術發(fā)展日新月異
科學技術特別是高新技術的迅猛發(fā)展對制造科技帶來深刻的變化。一方面,，制造已經(jīng)從經(jīng)驗走向科學,，從生產(chǎn)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(fā)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(xiàn)了一大批高技術含量的產(chǎn)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(xiàn)在以下幾個方面：
產(chǎn)品信息化,、數(shù)字化。將傳感技術,、計算機技術,、軟件技術“嵌入”制造業(yè)的產(chǎn)品，實現(xiàn)產(chǎn)品的信息化,、數(shù)字化,，不僅可提高其性能，使之升級,，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(jīng)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(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不僅是要快速開發(fā)出產(chǎn)品或裝備,，而且要努力實現(xiàn)產(chǎn)品或零部件一次開發(fā)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(xiàn)自動化與智能化。
制造的網(wǎng)絡化與柔性化,。在經(jīng)濟全球化的格局下,，基于網(wǎng)絡的制造技術將得到廣泛應用，制造裝備和制造系統(tǒng)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(fā)展的信息化和國際化及激烈的市場競爭環(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
制造技術正在從常規(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)。當前,，極端制造集中表現(xiàn)在微細制造,、超精密制造,、巨系統(tǒng)制造和強場制造,，如制造微納電子器件、微納光機電系統(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(zhàn)以后美、俄,、法等國總結了德國二戰(zhàn)中空中優(yōu)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(fā)展了空中作戰(zhàn)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(tǒng)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(lián)邦政府,、各州政府和工業(yè)界投入微制造,、納米技術領域的預算將超過21億美元。據(jù)《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(xiàn)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(guī)律，它將成為制造業(yè)發(fā)展的科技先導,，也是建立具有國際核心競爭力的經(jīng)濟體系和國防體系的基礎,。
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