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熱點辨析:把握新一代制造技術發展方向

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人氣:-發表時間:2015-07-09 09:57【

前不久,實施制造強國戰略的第一個十年行動綱領《中國制造2025》印發,為我國工業轉型升級明確了目標任務。制造業是工業的主體。我國工業要在新一輪國際競爭中獲得優勢地位,不能盲目追求超前的工業生產方式,更不能亦步亦趨地被動追趕,而必須立足我國實際,緊盯新一代制造技術發展方向。

我國工業轉型升級,首先應立足自身實際。德國“工業4.0”戰略是信息化與工業化深度融合的產物。作為新的工業生產模式,“工業4.0”對我國工業轉型升級具有一定啟示意義。但目前,我國絕大多數工廠還處于勞動密集的“規模化流水線”的“工業2.0”時代,尚未進入大規模自動化生產的“工業3.0”時代。鑒于與發達國家工業水平存在較大差距,我國應立足自身實際,在總體上追求“工業4.0”的同時,兼顧“工業3.0”“工業2.0”,尋找工業轉型升級的突破口。《中國制造2025》就是要打開這個突破口。

把握新一代制造技術發展方向,是我國工業轉型升級的關鍵。制造業的發展歷程和趨勢可分為三個階段:以經驗和技藝為基礎的手工成型制造1.0時代,基于機器精度的可控制造2.0時代,接近物質基本組成的原子和近原子尺度的制造3.0時代。制造的核心技術之一是加工。當加工的尺度從微米、納米向原子尺度逼近時,出現了原子量級的材料去除、遷移或增加,傳統的加工理論已無法解釋這一尺度下發生的現象和效應。這也標志著制造技術將從以經典力學、宏觀統計分析和工程經驗為主要特征的現代制造技術,走向基于多學科綜合交叉集成的新一代制造技術。這種原子或近原子尺度的制造,簡稱為ACSM制造,即“制造3.0”。制造3.0遠遠超出常規制造的理論和技術范疇,在電子信息、材料、新能源、生物醫藥和國防安全領域具有重要研究價值和廣闊應用前景,是新一代制造技術發展的重要方向。

只有牢牢把握制造技術發展方向,才能避免無效投入、擺脫被動局面。例如,電子管出現后,曾一度成為電路系統的核心元件,但隨后被晶體管取代。又如,微芯片的誕生開創了一個時代,芯片集成度正在快速發展。但將來,利用量子科學開發出基于量子芯片的新的信息處理機制,即量子計算機,其處理速度理論上將是傳統電子計算機的上萬億倍。試想,如果在晶體管出現之前,我們下大氣力投入電子管的研究、開發與產業化,當晶體管出現后,所有努力就都會付之東流。同樣,如果我們付出巨大努力在微電子芯片制造上,若干年后,當量子芯片時代到來時,就不得不進行另一輪追趕。無論量子芯片還是其他我們沒有預見到的新的革命性元器件,當它們形成產品時,都必然對新一代制造技術產生巨大需求。

從歷史上看,一個國家只有把握制造技術發展方向,利用好制造領域科學技術變革的機遇,才能實現快速發展、跨越式發展。可以說,制造業發展一定程度上左右著世界經濟格局的變化。亞毫米級制造精度使蒸汽機革命在英國獲得成功,造就了“日不落帝國”;微米級制造精度適應了電氣和電子產品制造,成就了美國、歐洲和日本的經濟快速發展。作為下一代制造技術的代表,“制造3.0”有望在制造領域帶來科學技術變革,為我國實現由制造大國向制造強國轉變提供重要機遇。

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