现代制造业发展.ppt

1、制造业发展科技问题研究专题组 二四年七月二十二日,国家中长期科学与技术发展规划战略研究专题之三,制造业发展科技问题研究,前 言,制造业是国民经济的物质基础、国家安全的主要保障、国家竞争力的重要体现。必须依靠科技进步，开拓出一条资源消耗少、环境污染轻、技术含量高的制造业发展道路。走向制造强国。 本专题有50多个科研院所、高校和企业，46位院士和200余位专家参加研究。,1,4,2,制造业发展科技问题研究提纲,5,制造科技发展战略重点,制造科技发展趋势和现状,我国制造业现状和发展目标,战略对策,制造科技发展目标和发展思路,3,1,4,2,制造业发展科技问题研究提纲,5,制造科技发展战略重点,制造科

2、技发展趋势和现状,我国制造业现状和发展目标,战略对策,制造科技发展目标和发展思路,3,1.1 我国制造业的现状,1.1 我国制造业的现状,中国制造业已发展成为国民经济的重要组成部分，工业增加值占GDP的35.30%。 工业增加值占全部工业的78.68%； 上交税金约占全部工业的90%； 从业人员占全部工业的90.7%； 出口占全国外贸出口的91.2%； 接纳外商实际直接投资额约占全部外商实际直接投资额的70%。,中国制造业工业增加值居世界第四位，约为美国的1/4、日本的1/2，与德国接近（2001年数据）。,1.2 我国与发达国家的差距,（1）能源消耗大，污染严重。制造业产品耗能和产值能耗约占

3、全国一次能耗的63%，单位产品能耗平均高出国际先进水平2030%；单位产值产生的污染远远高出发达国家，全国SO2排放量的67.6%是由火电站和工业锅炉产生的。,1.2 我国与发达国家的差距,（2）产品以低端为主，附加价值不高。增加值率仅为26.23%，比美国、日本及德国分别低22.99、22.12及11.69 个百分点。出口的主要是劳动密集型和技术含量低的产品。,1.2 我国与发达国家的差距,（3）产业结构不合理。作为先进生产力代表、国家核心竞争力关键的装备制造业工业增加值占制造业的比重为26.46%，比工业发达国家约低10个百分点。 2001年，全国进口装备制造业产品1100亿美元，占全国外

4、贸进口总额48。集成电路芯片制造装备的95，轿车制造装备、数控机床、纺织机械及胶印设备的70依赖进口。,1.3 2020年制造业发展目标,GDP翻两番及全面建设小康社会对制造业提出了更高要求。据预测： 到2020年制造业工业增加值增长率将高于GDP的增长率；,按当年价格计算，2020年制造业工业增加值占GDP比重为37.66%，比2002年略有增加； 从产业结构看，轻纺工业所占比重将降低，机械电子制造业比重将增加到40%左右（美国1990年为42.35%）。,1.3 2020年制造业的发展目标,力争进入世界制造强国行列，成为世界制造中心之一。,总体规模进入世界前列。工业增加值占世界总量比重由2

5、000年的5.72%提高到10%以上，制成品出口占世界比重由2000年的5.22%提高到10%以上。 锤炼一批技术创新能力强、具有国际竞争力的大型企业集团。 形成若干国际知名、各具特色的制造业集中地。,1.4 制造业发展对科技的战略性需求,（1）面对资源短缺、生态环境恶化的严峻局面，必须依靠科技进步，大力发展节约资源型和环境友好型制造业。 提供大型、高效、低污染的发电设备和新型能源装备； 提供省油、环保型小轿车和可代替石油的新能源汽车； 推行节能、清洁的绿色制造流程，充分利用原材料。,1.4 制造业发展对科技的战略性需求,（2）改变产品档次、技术含量和附加价值低、主要靠数量增加的粗放式发展模式

6、，走质量第一、以质取胜的集约式发展之路。 广泛采用先进制造技术，发展高技术含量产品和高技术产业。 将信息技术嫁接于传统机电产品，形成节电的智能化家用电器和各种数字化装备。,1.4 制造业发展对科技的战略性需求,（3）加速由世界加工中心向世界制造中心的转变，掌握市场竞争的主动权。 成为世界制造中心的关键是提高自主创新能力； 加快建立以企业为主体的技术创新体系。,1.4 制造业发展对科技的战略性需求,（4）加速推进高新技术的产业化，培育新型产业群，发展和延伸制造业的产业链，形成现代制造服务业，提供更多的就业岗位。 例如：汽车购置费与服务费的比例为1:8；1个汽车制造岗位约可带动25个服务岗位。,1

7、,4,2,制造业发展科技问题研究提纲,5,制造科技发展战略重点,制造科技发展趋势和现状,我国制造业现状和发展目标,战略对策,制造科技发展目标和发展思路,3,2.1 世界制造科技发展趋势,制造业及制造科技面临经济全球化的挑战 世界制造科技发展的四个趋势,全球化市场竞争,引自Global Manufacturing & UTC,全球化市场竞争为中国带来机遇,引自Global Manufacturing & UTC,齿轮制造 费用减少75%,波兰:$256,美国:$921,世界制造科技的四大发展趋势,趋势一：绿色制造是制造科技的发展方向,面对日趋严峻的资源和环境约束，世界各国都在制定可持续发展规划。

8、 德国制定了产品回收法规，日本等国提出了减少、再利用及再循环的3R战略，美国提出了“再制造” 及“无废弃物制造” 的新理念。,欧盟将颁布“汽车材料回收”法规，从2005年起，要求新生产的汽车材料的85%能再利用。,早期工业化时期 工业发达国家江河污染严重,趋势二：与高新技术相互融合、制造技术日新月异,科学技术特别是生物、纳米、新能源和新材料等高技术的迅猛发展，对制造科技带来了深刻的变化。,制造业是高技术的重要载体；高技术又为制造业前瞻性发展提供了技术支撑。,波音7E7大量采用新材料、新技术 复合材料用量超过50%,趋势三：信息技术促进和提升制造技术水平,信息技术与制造技术相融合，将进一步给设计

9、与制造技术带来深刻的，甚至是革命性的变化。 更好、更快、更省、更可靠地制造出创新产品。,Boeing777是数字化设计与制造的典范 研发周期缩短40%，工程返工减少50%,趋势三：信息技术促进和提升制造技术水平,信息技术与制造技术相融合，将进一步给设计与制造技术带来深刻的，甚至是革命性的变化。 更好、更快、更省、更可靠地制造出创新产品。,汽车采用数字化设计与制造(模拟仿真)技术 更好、更快、更可靠地制造出创新产品,趋势四：极端制造是制造技术发展的重要领域,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；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

10、的产品。,70万KW水轮机仅转轮重430吨,微型传动机构 来源：德国F.G,2.2 制造科技现状,我国制造科技取得了长足进步 为人民生活提供了丰富的轻工和纺织产品及家用电器； 为国民经济和国防建设提供了一批重要设备； 有100多种重要产品产量已在国际上占据首位。,与工业发达国家仍存在阶段性差距 一是技术创新能力不强； 二是制造技术基础薄弱； 三是技术创新体系尚未形成。,2.2 制造科技现状,差距之一：技术创新能力不强,第一类，以自主创新为主，包括航天技术、轨道交通设备、炼油技术等。但产品技术水平与国外仍有较大差距。,中华之星,第二类，在引进技术消化吸收的基础上，创新能力有明显提高。如通信设备、

11、家用电器、发电设备、船舶、军用飞机、载重汽车及钢铁制造等。,差距之一：技术创新能力不强,30万吨超大型油轮,差距之一：技术创新能力不强,第三类，引进技术处于消化吸收过程，尚未掌握系统设计与核心技术。如轿车、大型乙烯成套设备、计算机系统软件等。,差距之一：技术创新能力不强,第四类，主要依赖购买国外产品，国内基本未开发。如大型飞机、半导体和集成电路专用设备、光纤制造设备、大型科学仪器及大型医疗设备等。,大型科学仪器及大型医疗设备,差距之二：制造技术基础薄弱,设计技术、可靠性技术、制造工艺流程、基础材料、基础机械零部件和电子元器件、基础制造装备、仪器仪表及标准体系等发展滞后，制约了制造业的发展。,差

12、距之三：技术创新体系尚未形成,绝大多数企业技术开发能力薄弱，尚未成为技术创新的主体。 缺乏一支精干、相对稳定的力量从事产业共性技术的研究与开发。 科技中介服务体系尚不健全，没有充分发挥作用。,1,4,2,制造业发展科技问题研究提纲,5,制造科技发展战略重点,制造科技发展趋势和现状,我国制造业现状和发展目标,战略对策,制造科技发展目标和发展思路,3,3.1 发展目标,2010年发展目标：制造科技水平有明显提高，部分行业的技术水平进入国际先进行列。 2020年发展目标：制造科技的总体水平进入国际先进行列。,达到目标的五个标志,标志一：自主创新能力大大增强 具有自主知识产权的产品和技术比重大幅度增加

13、； 形成一批国际知名品牌、专利； 以我国为主制定的国际标准有较大增长。,达到目标的五个标志,标志二：制造科技总体水平进入国际先进行列。家用电器制造技术、通信设备、钢铁制造技术及石油炼制技术等争取达到国际领先水平。,标志三：重大装备由国内制造和成套的比例大幅度提高。国产数控机床国内市场占有率达到60%、发电设备达到90%。,达到目标的五个标志,标志四：高技术产业产值占制造业产值的比重从2000年的9.3%提高到18%以上。 标志五：形成健全的、以企业为主体的技术创新体系，造就一支强大的、富有活力的技术创新队伍。,3.2 发展思路 推行四大战略,（1）可持续发展战略 积极发展节约资源型和环境友好型

14、产业、产品及技术。如：节能型轿车等。 美国新一代轿车节能40-50%，减少材料消耗40-50%。 优化资源利用和减少环境污染，减缓资源消耗总量和污染排放。如：短流程工艺。,（2）实行开放式自主创新战略,3.2 发展思路 推行四大战略,集成创新与关键技术的突破相结合，仍将是今后制造业的主要自主创新形式。在研究开发和引进技术消化吸收的基础上，大幅度提高自主创新能力，使自主开发的技术和产品所占比重逐步增加。,3.2 发展思路 推行四大战略,将提高单机和系统可靠性作为关键，予以突破； 加强成套技术的发展，提高成套能力，培育一批具有国际竞争力的工程公司。,（3）提高装备设计制造能力,（4）用高新技术对制

15、造业进行改造和嫁接,大力推进制造业信息化，积极采用先进制造技术、新材料技术、新能源技术、生物技术和环境保护技术等对制造业进行改造和提升，实现高效、节能、环保的新型制造方式。,3.2 发展思路 推行四大战略,1,4,2,制造业发展科技问题研究提纲,5,制造科技发展战略重点,制造科技发展趋势和现状,我国制造业现状和发展目标,战略对策,制造科技发展目标和发展思路,3,4. 制造科技发展战略重点,本着“有所为、有所不为”的方针，确定了三个重点领域、二十四项优先主题、八项重大专项。,重大成套装备和高技术装备 新一代绿色制造流程与装备 制造业信息化,重大成套装备和高技术装备,要特别重视发展战略性的重大成套

16、装备、高技术装备和高技术产业所需装备，掌握核心技术，提高可靠性，大幅度增强自主创新能力和成套能力。,龙门式五轴并联机床加工水轮机叶片,新一代绿色制造流程与装备,以绿色化和信息化为核心，研究开发具有高技术含量产品制造、能源转换和大宗社会废弃物资源化三项功能的新一代制造流程及相关装备。,中国宝钢,制造业信息化,将以信息技术为代表的高新技术融入制造企业的产品设计、制造过程，以及制造业的产品和装备，实施制造业信息化工程。,超七全机结构分析模型 来源：成都飞机公司,二十四项优先主题,1、大型飞机及关键技术 2、新一代大型运载火箭及关键技术 3、数字化、智能化设计制造及基础制造装备 4、大型清洁火电与核电

17、设备及关键技术 5、小于45nm极大规模集成电路专用设备及关键技术 6、海洋工程装备及关键技术 7、新一代流程工业成套技术与装备 8、新一代节能型轿车及新能源汽车设计制造技术,二十四项优先主题,9、农产品深加工与功能食品制造技术及装备 10、现代农、牧业装备及关键技术 11、300km/h高速铁路及配套设备的设计制造技术 12、现代通信技术与设备 13、数字音视频技术 14、数字化医疗设备及关键技术 15、新一代电子元器件及关键技术 16、重大装备所需关键材料及制备技术,二十四项优先主题,17、轻纺新材料及其绿色制造技术 18、节能型建筑材料及其绿色制造技术 19、清洁汽油和柴油系列生产技术

18、20、环境保护设备及关键技术 21、超高压交、直流输变电设备及关键技术 22、共性关键制造技术与再制造技术 23、新一代控制系统与检测仪器及关键技术 24、高性能机械基础零部件设计制造技术,重点领域与重大专项,重点领域与重大专项,新一代流程工业成套技术与装备,数字化、智能化设计制造及基础装备,大型飞机及关键技术,以大型军用运输机为突破口，争取到2015年生产交付一批装备部队； 以大型军用运输机为基础平台，派生发展预警指挥、侦察、加油等大型军用特种飞机和空射武器、航天器发射的载机平台； 研制180-200座大型客机，争取2020年进入市场。,1,大型飞机是一项体现国家综合实力的标志性工程。,新一

19、代大型运载火箭及关键技术,要全面提高运载火箭的整体水平和能力； 开发新一代无毒、无污染、高性能和低成本的运载火箭 增强参与国际商业服务的能力。,2,全数字化协同总体设计、制造技术； 大型结构的轻量化、高强化技术； 高超声速气动力/气动热的热防护技术； 无毒、无污染的大推力低温动力系统； 控制导系统； 箭载设备系统。,大型清洁火电与核电设备及关键技术,电力不足制约了我国经济发展和人民生活水平的提高，必须发展大型、高效、低污染发电设备。 研究百万千瓦级压水堆核电设备及关键技术，实现国产化，实现能源结构的多元化。 研究清洁煤燃烧技术，发展600MW级以上超超临界火电机组、重型燃气轮机循环机组。,到2

20、020年，新增装机容量达6亿千瓦，国产机组占90%。,3,小于45nm极大规模集成电路专用设备及关键技术,当前，我国大规模集成电路专用设备全部进口，生产技术水平比国外落后23代，集成电路80需要进口。 预计2020年我国年需2000亿块集成电路，IC技术将发展到2245nm。,引进、消化吸收与自主创新相结合，研发下一代光刻设备、刻蚀系统、超薄膜生长设备、离子注入设备等。,4,海洋工程装备及关键技术,海洋是人类新的生存和发展空间，是新能源、新资源的战略性后备基地，必须建立我国的海洋装备制造业。 发展3000米半浮式钻井平台、7000米深海资源勘探与开发装备，2000米采油平台、超大型浮式生产储油

21、装置。,7000米深海载人潜器,5,新一代节能型轿车及新能源汽车设计制造技术,全面掌握降低污染、油耗达到35升/百公里的轿车设计技术；掌握混合动力汽车、燃料电池汽车、替代燃料汽车等新能源汽车设计制造技术。 满足人民需求，创造就业机会，缓解石油及环境压力。,要发展新能源汽车,据美国预测： 新能源汽车北美到2015年将生产100万辆,6,汽车要有自主品牌,新一代流程工业成套技术与装备,我国钢铁工业有望进入世界领先行列，应在自主集成创新的基础上开发新一代钢铁制造流程，解决薄板等高档钢材的短缺问题，同时通过流程优化，充分利用能源、降低污染、消纳社会大宗废弃物，走循环经济的道路。 解决乙烯严重短缺的问题

22、；研发百万吨级乙烯联合装置成套技术，建成示范装置；研发以重质油生产乙烯和丙烯装置成套技术。,7,高 炉,转 炉,连 铸,热 连 轧,冷 连 轧,产品,焦化,烧结,8001000万吨钢铁厂,以钢厂为核心的循环经济链,数字化、智能化设计制造及基础装备,用数字化和智能化技术全面改造提升我国制造业。 发展数字化、智能化设计、制造和管理技术及系统，构建先进制造共性技术平台。 更好、更快、更可靠地制造出创新产品。,正在研制中的新支线飞机ARJ21 来源：中国航空工业第一集团公司,8,以高精度、智能化数控机床为代表的数字化基础装备是保证国防和尖端工业的战略性装备，至今西方仍对我国禁运。 发展发电设备、航空、

23、航天所需高精度、大型专用工作母机； 汽车制造所需成套、高效、高精度、高可靠制造系统； 电子通信设备制造所需高精、高速及微米纳米制造技术与设备。 产值数控化率达到60%。,数字化、智能化设计制造及基础装备,8,1,4,2,制造业发展科技问题研究提纲,5,制造科技发展战略重点,制造科技发展趋势和现状,我国制造业现状和发展目标,战略对策,制造科技发展目标和发展思路,3,5. 战略对策,（1）建议国务院设立制造业管理部门 方案1：设立工业部； 方案2：设立振兴制造业领导小组。,制造业是美国经济的基石。美国是世界上最大的制成品生产国，并且在创新方面世界领先。 美国的制造商大力参与全球竞争，面临着前所未有的挑战。制造商们希望政府采取措施营造有利于竞争的环境，并建立各级政府对制造业的支持的协调机制。 摘自美国商务部报告美国制造- 2003,5. 战略对策,美国政府已设立“制造业委员会”。确保在实施的总统制造业计划中能够听到大小