中国制造业未来发展趋势

中国制造业未来趋势（兼谈下3D打印）根据朱森第文改写2013年4月18日引人深思柯达公司由发明家乔治·伊士曼始创于1880年，是世界上最大的影像产品及相关服务的生产和供应商，一百多年来布助无数的人们留住美好回忆、交流重要信息以及享受娱乐时光。但是随着数码技术的崛起，柯达公司于2012年1月19日申请破产保护。2012年11月11日淘宝网交易的火炸。淘宝和天猫隶属的阿里巴巴集团11月12日凌晨确认，双十一这天，天猫和淘宝的支付宝总销售额达到191亿元。如果用常见的点钞机来清点，需要耗费133天。2010年11月11日，淘宝网单日交易倾9.36亿元。20年前，诺基亚从造纸行业成功进入了通信领域。5年前，诺基亚塞班手机的市场份额达到51%，但在去年年底的市场份额只有3%。”三星集团成立于1938年，创办人为李秉，公司最初主要出口朝鲜南半岛的鱼干、蔬菜和水果，1950年代逐步扩展为制糖、制药、纺织等制造业，并确立为家族制企业深圳微航磁电技术有限公司，是一家小企业，但是其独创的特殊电子元件开始批量武装手机产业，并研制出6轴联动激光机，技术超越了很多从事同行的上市企业。启示凡是预则立，不预则废。(（礼记．中庸）)人无远虑，必有近忧。（《论语·卫灵公篇第十五》）制造业是我国经济发展的强劲动力改革开放以来的三十多年，制造业一直是我国经济发展的强劲动力。经过近十年的快速发展，就总量和规模而言，我国制造业已位居世界第一。未来若干年内制造业的持续健康发展仍是我国经济发展的主要动力。未来十年是我国制造业转型升级、从“制造大国”走向“制造强国”的关键时期。两化深度融合、发展战略性新兴产业和先进制造业是保持我国制造业竞争优势的重要支撑。中国制造业主要产品产量（部分）产品名称2009年产量2010年产量2011年产量粗钢（万吨）572186269668388彩电（万台）9898.811830.012231.4微机（万台）18215.124584.532036.7程控交换机（万线）4152.53138.33034.0手机（万台）68193.499827.4113257.6汽车（万辆）1379.51826.51841.6发电设备（万千瓦）1199412264.213998.7金切机床（万台）58.669.786.0大中型拖拉机（万台）37.138.340.2国家统计局编《2012中国统计摘要》2010年主要国家制造业产出所占比重《新工业革命》，《赛迪译丛》第44期，2010.10.29进一步发展面临的压力资源难以支撑环境压力加大用户需求提高贸易摩擦频发市场竞争激烈利润空间挤压运营费用增加转型升级迫在眉睫中国制造业的转型升级要素投入驱动创新驱动传统增长方式高消耗高污染量的扩张绿色低碳智能制造服务型制造出口拉动内需拉动要素投入驱动我国装备制造业转型升级的路径生产型制造服务型制造信息技术应用两化深度融合跟随模仿自主创新低端产品生产高端装备制造产业聚集产业集群粗放管理精益管理创新驱动转型升级绿色智能融合服务超常绿色制造产品——节能，节水，对环境友好设计——便于维修、拆解、回收，轻量化材料——对人体、环境无害，可降解，可回收制造——制造工艺少无污染，制造过程少无废弃物，精确成形包装——可重复使用，包装材料可降解循环——废弃物和副产品成为其他产业的原料，再制造智能制造智能制造（IntelligentManufacturing,IM)是由智能机器和人类专家共同组成的人机一体化智能系统来完成产品制造整个过程。智能制造系统在制造过程中能进行智能活动，诸如分析、推理、判断、构思和决策等。自度量自决策自适应自诊断自修复自学习服务型制造随着产品的生产变成大批量定制方式，产品的利润空间越来越受到挤压，而服务的增值，在制造过程中所占的比重越来越大，逐渐形成制造与服务相融合的新的产业形态——服务型制造。服务型制造向客户提供的不仅仅是产品，还包括依托产品的服务，或整体解决方案，也包括围绕产品生产的各类服务。由生产型制造到服务型制造产品全生命周期的增值服务——由“前半生”到“全生命周期”，由局域到全球，由离线到在线，由被动到主动。生产型制造向服务型制造的转变——由产品到产品与服务的融合，由制造为主体到解决方案为主体，由满足功能要求到实现价值。关注智能制造连锁服务业！融合型制造学科——不同学科的交叉工艺——多种工序、多种工艺的复合技术——不同技术的融合，与信息技术、激光技术、生物技术、纳米技术的融合材料——各种新材料的应用系统——单元、系统、流程的融合集成文化——智慧、情感需求、文化的融入产品和装备的数字化产品和装备实现数字化，是向国民经济各部门提供智能化生产工具，从而提高我国社会生产力水平、提高我国装备制造业国际竞争力。产品和装备信息技术信息技术智能化生产工具附加值附加值可靠性功能超常态制造巨系统制造——极大尺度、超重件和设备微纳制造——微米和纳米量级的零件和系统制造，MEMS超常环境制造—极高（低）温、极高压、强能场、强能束超精密——精度优于亚微米级、粗超度优于几十纳米的超精密加工超常成形工艺——无模、增量制造超常态制造是制造业水平的表征超常制造是制造业面对用户所使用的装备朝着大容量、高参数发展，使用的工况条件朝着超常态变化的必然，是对制造业的制造能力和水平的挑战。超常态制造需向用户提供超乎常态的部件、设备，为此需要超乎常态的制造技术和工艺，以及实现这些技术和工艺的装备。超常制造是一国制造业能力和水平的表征。当代工业发展史上超常制造经典案例一•3D打印北斗和GPS天线当代工业发展史上超常制造经典案例二•增材制造技术改造印制电路板行业（深圳微航）印制电路板不用敷铜，用激光直写技术予以实现美国的再工业化美国在国际金融危机后提出“再工业化”，意在夺回美国制造业在世界的优势。“再工业化”不是原有工业化的重复，而是以高新技术注入制造业，形成美国制造业的优势。以“人工智能＋机器人＋数字制造技术”打败“中国制造”奥巴马说要以3D打印打败中国制造业“第三次工业革命”热英国《经济学人》杂志在4月22一27日周刊上刊登了关于“第三次工业革命”的封面文章，并专门推出了英国经济学家保罗·麦基利的特别报告。美国未来学家杰里米·里夫金著《第三次工业革命》英国彼得·马什著《新工业革命：消费者、全球化以及大规模生产的终结》美国克里斯．安德森著《创客-新工业革命》保罗·麦基利的三次革命说工厂取代作坊18世纪下半叶流水线普遍应用20世纪初数字化制造21世纪初机械化生产大规模生产定制分散生产第一次工业革命第二次工业革命第三次工业革命杰里米·里夫金的三次革命说蒸汽动力机械化大量生产时代批量工业制成品时代分布式定制生产时代19世纪第一次工业革命20世纪第二次工业革命21世纪第三次工业革命化石能源化石能源可再生能源密集的城市核心区、经济公寓、街区、摩天大楼、工厂城郊大片地产、工业区电信技术与燃油内燃机的结合互联网信息技术与可再生能源的结合现存的大楼转变成为住房和微型发电厂第三次工业革命的支柱新经济模式第三次工业革命可再生能源的转变分散式生产储存（以氢的形式）零排放的交通方式通过能源互联网、实现分配互联网技术可再生能源【美】杰里米·里夫金《第三次工业革命》，中信出版社新工业革命第一章：增长的机器第二章：科技的力量第三章：生活的调味品第四章：自由联合第五章：利基思维第六章：环境驱动第七章：中国的崛起第八章：集群效应第九章：未来工厂第十章：新工业革命彼得·马什《新工业革命》，耶鲁大学出版社“Nichethinking”——Niche为壁龛，意为嵌入、缝隙，比喻适当的地位彼得·马什的新工业革命说1780~1850时间瓦特的蒸汽机第一次工业革命工业革命新的运输工具第二次工业革命运输革命廉价的钢第三次工业革命科学革命电子计算机及半导体第四次工业革命计算机革命混合制造第五次工业革命新工业革命1840~18901860~19301950~20002005~2050称谓标志性发明（产品）注意混合制造新动向：•塑胶与金属混合制造技术-----LDS（立体电路）•3D分层制造与3D表面电路结合----SLS+LDS克里斯·安德森：创客——新工业革命第一次工业革命第二次工业革命第三次工业革命革命的效果以对人类生命的影响来衡量1950年左右蒸汽动力船舶和铁路的发展1900年前后蒸汽动力船舶和铁路的发展20世纪90年代至今蒸汽动力船舶和铁路的发展创客（MAKERS)——每一个进行或参与创造的人都可以被称做“创客”。不妨将新工业革命看做数字制造和个人制造的合体：“创客运动”的工业化。数字制造引起的革命DIY制造业、DIY设计、DIY工厂、DIY生物学开源硬件、开源软件、开源社区、开源创新创客的四个桌面工厂：30打印机、数控机器、激光切割机、30扫描仪工厂的概念将悄然改变，云工厂出现制造业经济由大规模工业重塑为以前设计商店的手工匠人模式数字制造在小批量生产上胜出，大批量生产仍是传统的生产模式DIY（DoItYourself）自己动手迎接第三次工业革命值得关注的技术和生产模式再生能源（新能源）新材料：复合材料、各种材料的制粉技术大容量储能技术（氢储能）能源互联网（分布式电网）分散式制造（网络制造、云制造）、定制化生产、集群效应、利基思维生物技术、纳米制造技术数字制造技术、智能集成制造技术增量制造技术（3D分层打印和LDS（电子产业领域增量制造））3D打印系统改变制造业？我国快速成型制造发展迅猛快速成型制造设备制造商：北京殷华、北京隆源公司、西安恒通、武汉滨湖、南京紫金立德电子有限公司、湖南华曙高科技有限公司等、中山盈普光电快速制造服务中心：中山盈普光电西安交大国家快速制造工程研究中心（以及宁波合创公司、苏州秉创公司）、杭州先临三维科技股份有限公司、上海美唐机电科技公司，目前已有100多家。中山盈普光电SLS制造技术，在塑胶粉体产品领域光洁度逼近了SLA水平。我国快速成型制造发展迅猛研究机构：清华大学、西安交大、华中科技、北航、西北工大、中航工业北京航空制造工程研究所等，西安交大至今已开发出5个品种、11个系列产品。2011年中国十大科技进展之一，华中科技大学史玉升科研团队研制成功工业级的1.2米xl.2米、基于粉末床的激光烧结快速制造装备。这是世界上最大成形空间的此类装备。2012年研制成1.4米xl.4米、四套系统可同时工作的装备。全国累计生产各类设备约1000多台。2012年国家科技三大奖之一：北航王华明团队之金属粉体快速成型。湖南华曙高科制成的3D打印机器出口美国。中山盈普光电之3D打印机器实现大幅面、高精度并出口国外。深圳微航磁电获得“立体电路制造工艺”发明专利，定义了“SLS+LDS”工艺并在立体电路粉体上提出权益要求：抢占了电子工业领域增材制造领地3D打印应用领域分析《WohlersReport2010》全球生产和销售3D打印装备数量统计引自华中科技大学魏青松、吴澄《推进我国3D打印技术发展的建议》截至2010年初，中国自己生产的3D打印制造装备仅占世界总量的3%3D打印与大批量生产的成本密切关注对我国制造业未来发展影响较大的领域培育和发展战略性新兴产业——高端装备加快发展先进制造业——数字化制造技术、增量制造、生物制造、微纳制造两化深度融合——综合集成、精益企业新能源和能源结构的改变——风、光、微网城镇化——基础设施、环境生态农业现代化——设施农业、微灌、痕灌医疗卫生与老龄社会——医疗设备、老龄服务智能制造装备发展重点数字化企业数字化工厂数字化车间自动化智能化生产线数控机床工业机器人远程监测监控系统物料运送仓储设备智能工艺装备3D打印系统机器视觉系统激光加工系统控制系统伺服系统执行系统传感系统光电子器件电子标签激光器《加快推进传感器及智能化仪器仪表产业发展行动计划》发布到2015年，将以工业转型升级、发展战略性新兴产业、保障和提高人民生活质量为重