1.3　我國現代制造技術發展現狀

經過近70年的發展，中國已經名列世界制造大國之列，產生了一些具有自主知識產權的制造技術及其產品；有的產品已經成為國際名牌，暢銷海外；一些制造企業也開始走出國門，成為跨國企業。但我們必須清醒地認識到，目前我國制造業仍然存在著自主創新能力薄弱、能源資源消耗高、污染排放嚴重、區域產業結構趨同、服務增值率低、高水平人才短缺等一系列亟待解決的問題。

我國制造業的產品總體上以低端產品為主，高端產品大都依賴進口，自主創新的高端產品極少。出口產品中只有大約10%擁有自主品牌和知識產權。在大型民用飛機、大型石化設備、計算機核心零部件、超大規模集成電路芯片及其制造裝備、高級轎車及其關鍵生產設備、紡織機械、高水平高精密科學儀器、高檔數控機床的核心技術等方面，仍然受制于人。

更為嚴重的是，我國企業的制造過程能耗大、污染排放嚴重。創造1美元的GDP，我國的能耗相當于德國的5倍、日本的4倍、美國的2倍。我國僅以占世界5%的經濟總量，卻消耗了全球石油的8%、原煤和鋼材的30%、水泥的40%。在可持續制造方面，我國制造業及其科學技術正面臨著重大機遇和嚴峻挑戰。具體表現在以下幾個方面。

1.超高速加工方面

我國超高速加工技術的研究和應用仍處于低級階段，還沒有形成完整、系統的研究體系和方法。國內磨削砂輪的線速度一般在45～60m/s，尚未超過80m/s。實驗室中超高速磨削速度雖已達到了300m/s，但離產業化還很遠。在鈦合金、硬金屬（如淬火鋼、硬質合金、冷硬鑄鐵、合金鑄鐵）等難加工材料的超高速切削/磨削工藝方面所進行的研究不多。超高速切削/磨削技術和其機床裝備，與國際先進水平相比，還有較大差距。

2.超精密加工方面

當加工尺度達到納米量級時，會產生一系列介觀物理現象。國內的研究僅僅局限在加工表面的幾何特性、機械特性等問題，仍未對實際的納米切削加工機理進行科學解釋；還需要從微觀力學角度來研究材料的去除機理，創立新的納米級切削加工及切削表面形成機理的理論體系，建立準確的納米級加工理論模型，從而實現對實際納米級超精密切削加工技術的理論指導。

我國對利用超精密金剛石刀具切削技術加工微小結構表面零件的研究尚處于起步階段。雖然從國外引進了微、納米加工設備，具備了三維微小結構表面的金剛石切削加工條件，但在微小結構表面超精密加工方法與工藝、微小結構超精密切削表面形成過程的動態分析、微小結構加工用特種金剛石刀具設計與制造等方面，還缺乏深入系統的理論與實驗研究；還不能實現高精度三維復雜微小結構表面的超精密加工。

國內研發的超精密切削機床，無論性能穩定性和可靠性，還是精度指標，與國外產品相比，還有較大差距；而且國外的商品化機床都配有精度補償軟件。我國因對超精密加工工藝研究和有關應用的基礎研究還不夠深入，尚無相應的精度補償軟件。

3.特種加工方面

與國外的差距主要表現在以下幾個方面。

激光加工技術方面，我國的研究側重于光通信、激光武器和激光聚變等領域，激光加工的基礎理論研究薄弱。在材料加工方面，激光加工時激光與材料的相互作用，不僅包括激光的快速加熱和冷卻，激光沖擊波作用等引起的材料組織結構和性能的改變、應力應變，而且還包括激光作用過程中所發生的一系列物理和化學現象，如材料對激光的反射、透射和吸收、激光輻照加熱、熔化、汽化、離化和分解刻蝕，以及材料和環境氣體的變化對激光束的傳輸、聚焦和吸收的反作用等，都需要深入系統地研究。

聚焦離子束微、納加工技術方面，缺少開創性和系統性的研究。聚焦粒子束裝備到目前為止仍無自主生產的商用設備。

電加工技術方面，我國在近些年得到普遍關注的干式放電加工技術、微細電火花和微細電化學加工技術領域創新成果少；電加工的高端機床主要被國外公司壟斷。

超聲波加工技術方面，當前超聲換能器發展方向是大功率、低壓驅動、高頻、薄膜化、微型化、集成化。我國在超聲關鍵部件的研發、設計和生產能力等方面與發達國家的差距仍然較大。

4.微納加工方面

微納加工和封裝工藝目前處于基礎研究階段，缺乏原創性納米尺度效應研究成果、微系統建模與仿真的理論、跨微納尺度的耦合仿真和微納測量理論和方法；硬脆材料、各向異性材料、多相材料的微加工和微成形過程仿真與工藝研究缺乏創新性。微納米加工、封裝及測量的高水平裝備和儀器基礎落后，依賴進口。

5.自動化技術方面

工業發達國家普遍采用數控機床、加工中心及柔性制造單元、柔性制造系統、計算機集成制造系統等，已經實現了柔性自動化、知識智能化、集成化。我國目前尚處在單機自動化、剛性自動化階段，柔性制造單元和系統僅在少數企業中使用。

6.現代生產管理方面

當前，工業發達國家廣泛采用計算機管理，重視組織和管理體制、生產模式的更新，推出了準時生產（JIT）、敏捷制造（AM）、精益生產（LP）、并行工程（CE）等新的管理思想和技術，而我國只有少數大型企業局部采用了計算機輔助管理，多數中、小型企業仍處于經驗管理階段。

7.創新能力方面

我國在經費投入強度、技術水平、技術引進、生產能力等體現企業核心競爭力和持續發展能力方面，遠低于工業發達國家。航天、軌道交通設備、煉油技術等以自主創新為主，但水平與國外仍有較大差距。通信、家電、發電設備、船舶、軍用飛機、載重汽車及鋼鐵制造等在引進國外新技術之后，經過國內企業自主開發，創新能力有明顯提高。轎車、大型乙烯成套設備、計算機系統軟件等處于引進技術、消化吸收階段，尚未掌握系統設計與核心技術。大型飛機、半導體和集成電路制造專用設備、光纖制造設備、大型科學儀器及大型醫療設備大都購買國外產品。

8.完整的體系方面

目前，我國絕大多數企業技術開發能力薄弱，尚未成為技術創新的主體，還缺乏一支精干、相對穩定的力量從事產業共性技術的研究與開發?？萍贾薪榉阵w系尚不健全，沒有充分發揮作用。我國的裝備制造業亟待通過加強產學研合作來加強科研力量，并制訂相應的法律法規，完善配套扶持政策，建立、健全激勵我國裝備制造業發展的支撐體系。