【推荐下载】工业转型升级如何突破：把握新一代制造技术发展方向.pdf

张小只智能机械工业网

工业转型升级如何突破：把握新一代制造技术发展方向

前不久，实施制造强国战略的第一个十年行动纲领《我国制造2025》印发，

为我国工业转型升级明确了目标任务。制造业是工业的主体。我国工业要在新一轮国

际竞争中获得优势地位，不能盲目追求超前的工业生产方式，更不能亦步亦趋地被动

追赶，而必须立足我国实际，紧盯新一代制造技术发展方向。

 我国工业转型升级，首先应立足自身实际。德国工业4.0战略是信息化与工业化

深度融合的产物。作为新的工业生产模式，工业4.0对我国工业转型升级具有一定启示

意义。但目前，我国绝大多数工厂还处于劳动密集的规模化流水线的工业2.0时代，尚

未进入大规模自动化生产的工业3.0时代。鉴于与发达国家工业水平存在较大差距，我

国应立足自身实际，在总体上追求工业4.0的同时，兼顾工业3.0工业2.0，寻找工业

转型升级的突破口。《我国制造2025》就是要打开这个突破口。

 把握新一代制造技术发展方向，是我国工业转型升级的关键。制造业的发展历

程和趋势可分为三个阶段：以经验和技艺为基础的手工成型制造1.0时代，基于机器精

度的可控制造2.0时代，接近物质基本组成的原子和近原子尺度的制造3.0时代。制造

的核心技术之一是加工。

 当加工的尺度从微米、纳米向原子尺度逼近时，出现了原子量级的材料去除、

迁移或增加，传统的加工理论已无法解释这一尺度下发生的现象和效应。这也标志着

制造技术将从以经典力学、宏观统计分析和工程经验为主要特征的现代制造技术，走

向基于多学科综合交叉集成的新一代制造技术。这种原子或近原子尺度的制造，简称

为ACSM制造，即制造3.0。制造3.0远远超出常规制造的理论和技术范畴，在电子信

息、材料、新能源、生物医药和国防安全领域具有重要研究价值和广阔应用前景，是

张小只机械知识库

张小只智能机械工业网

新一代制造技术发展的重要方向。

 只有牢牢把握制造技术发展方向，才能避免无效投入、摆脱被动局面。例如，

电子管出现后，曾一度成为电路系统的核心元件，但随后被晶体管取代。又如，微芯

片的诞生开创了一个时代，芯片集成度正在快速发展。但将来，利用量子科学开发出

基于量子芯片的新的信息处理机制，即量子计算机，其处理速度理论上将是传统电子

计算机的上万亿倍。

 试想，如果在晶体管出现之前，我们下大气力投入电子管的研究、开发与产业

化，当晶体管出现后，所有努力就都会付之东流。同样，如果我们付出巨大努力在微

电子芯片制造上，若干年后，当量子芯片时代到来时，就不得不进行另一轮追赶。无

论量子芯片还是其他我们没有预见到的新的革命性元器件，当它们形成产品时，都必

然对新一代制造技术产生巨大需求。

 从历史上看，一个国家只有把握制造技术发展方向，利用好制造领域科学技术

变革的机遇，才能实现快速发展、跨越式发展。可以说，制造业发展一定程度上左右

着世界经济格局的变化。亚毫米级制造精度使蒸汽机革命在英国获得成功，造就了日

不落帝国；微米级制造精度适应了电气和电子产品制造，成就了美国、欧洲和日本的

经济快速发展。作为下一代制造技术的代表，制造3.0有望在制造领域带来科学技术变

革，为我国实现由制造大国向制造强国转变提供重要机遇。（作者为天津大学教授、

973计划项目首席科学家）

 tips:感谢大家的阅读，本文由我司收集整编。仅供参阅！

张小只机械知识库