1、中國制造業未來趨勢（兼談下3D打印）根據朱森第文改寫2013年4月18日引人深思n柯達公司由發明家喬治伊士曼始創于1880年，是世界上最大的影像產品及相關服務的生產和供應商，一百多年來布助無數的人們留住美好回憶、交流重要信息以及享受娛樂時光。但是隨著數碼技術的崛起，柯達公司于2012年1月19日申請破產保護。n2012年11月11日淘寶網交易的火炸。淘寶和天貓隸屬的阿里巴巴集團11月12日凌晨確認，雙十一這天，天貓和淘寶的支付寶總銷售額達到191億元。如果用常見的點鈔機來清點，需要耗費133天。2010年11月11日，淘寶網單日交易傾9.36億元。n20年前，諾基亞從造紙行業成功進入了通信領域

2、。5年前，諾基亞塞班手機手機的市場份額達到51%，但在去年年底的市場份額只有3%。”n三星集團成立于1938年，創辦人為李秉，公司最初主要出口 朝鮮南半島的魚干、蔬菜和水果，1950年代逐步擴展為制 糖、制藥、紡織等制造業，并確立為家族制企業n深圳微航磁電技術有限公司，是一家小企業，但是其獨創的特殊電子元件開始批量武裝手機產業，并研制出6軸聯動激光機，技術超越了很多從事同行的上市企業。啟示n 凡是預則立，不預則廢。(（禮記中庸）)n 人無遠慮，必有近憂。（論語衛靈公篇第十五）制造業是我國經濟發展的強勁動力n 改革開放以來的三十多年，制造業一直是我國經濟發展的強勁動力。經過近十年的快速發展，就總

3、量和規模而言，我國制造業已位居世界第一。n 未來若干年內制造業的持續健康發展仍是我國經濟發展的主要動力。n 未來十年是我國制造業轉型升級、從“制造大國”走向“制造強國”的關鍵時期。n 兩化深度融合、發展戰略性新興產業和先進制造業是保持我國制造業競爭優勢的重要支撐。中國制造業主要產品產量（部分）產品名稱產品名稱2009年產量年產量2010年產量年產量2011年產量年產量粗鋼（萬噸）572186269668388彩電（萬臺）9898.811830.012231.4微機（萬臺）18215.124584.532036.7程控交換機（萬線）4152.53138.33034.0手機（萬臺）68193.49

4、9827.4113257.6汽車（萬輛）1379.51826.51841.6發電設備（萬千瓦）1199412264.213998.7金切機床（萬臺）58.669.786.0大中型拖拉機（萬臺） 37.138.340.2國家統計局編2012中國統計摘要2010年主要國家制造業產出所占比重新工業革命，賽迪譯叢第44期，2010.10.29進一步發展面臨的壓力n 資源難以支撐n 環境壓力加大n 用戶需求提高n 貿易摩擦頻發n 市場競爭激烈n 利潤空間擠壓n 運營費用增加轉型升級迫在眉睫中國制造業的轉型升級要素投入驅動創新驅動傳統增長方式 高消耗高污染量的擴張綠色低碳智能制造服務型制造出口拉動內需拉動

5、要素投入驅動我國裝備制造業轉型升級的路徑生產型制造服務型制造信息技術應用兩化深度融合跟隨模仿自主創新低端產品生產高端裝備制造產業聚集產業集群粗放管理精益管理創新驅動轉型升級綠色智能融合服務超常綠色制造n 產品節能，節水，對環境友好n 設計便于維修、拆解、回收，輕量化n 材料對人體、環境無害，可降解，可回收n 制造制造工藝少無污染，制造過程少無廢棄物，精確成形n 包裝可重復使用，包裝材料可降解n 循環廢棄物和副產品成為其他產業的原料，再制造智能制造n 智能制造（Intelligent Manufacturing, IM)是由智能機器和人類專家共同組成的人機一體化智能系統來完成產品制造整個過程。n

6、 智能制造系統在制造過程中能進行智能活動，諸如分析、推理、判斷、構思和決策等。自度量自決策自適應自診斷自修復自學習服務型制造n 隨著產品的生產變成大批量定制方式，產品的利潤空間越來越受到擠壓，而服務的增值，在制造過程中所占的比重越來越大，逐漸形成制造與服務相融合的新的產業形態服務型制造。n 服務型制造向客戶提供的不僅僅是產品，還包括依托產品的服務，或整體解決方案，也包括圍繞產品生產的各類服務。由生產型制造到服務型制造n 產品全生命周期的增值服務由“前半生”到“全生命周期”，由局域到全球，由離線到在線，由被動到主動。n 生產型制造向服務型制造的轉變由產品到產品與服務的融合，由制造為主體到解決方案

7、為主體，由滿足功能要求到實現價值。關注智能制造連鎖服務業！關注智能制造連鎖服務業！融合型制造n 學科不同學科的交叉n 工藝多種工序、多種工藝的復合n 技術不同技術的融合，與信息技術、激光技術、生物技術、納米技術的融合n 材料各種新材料的應用n 系統單元、系統、流程的融合集成n 文化智慧、情感需求、文化的融入產品和裝備的數字化n 產品和裝備實現數字化，是向國民經濟各部門提供智能化生產工具，從而提高我國社會生產力水平、提高我國裝備制造業國際競爭力。產品和裝備信息技術信息技術智能化生產工具附加值附加值 可靠性功能超常態制造n 巨系統制造極大尺度、超重件和設備n 微納制造微米和納米量級的零件和系統制造

8、，MEMSn 超常環境制造極高（低）溫、極高壓、強能場、強能束n 超精密精度優于亞微米級、粗超度優于幾十納米的超精密加工n 超常成形工藝無模、增量制造超常態制造是制造業水平的表征n 超常制造是制造業面對用戶所使用的裝備朝著大容量、高參數發展，使用的工況條件朝著超常態變化的必然，是對制造業的制造能力和水平的挑戰。n 超常態制造需向用戶提供超乎常態的部件、設備，為此需要超乎常態的制造技術和工藝，以及實現這些技術和工藝的裝備。n 超常制造是一國制造業能力和水平的表征。當代工業發展史上超常制造經典案例一 3D打印北斗和GPS天線當代工業發展史上超常制造經典案例二 增材制造技術改造印制電路板行業（深圳微

9、航）印制電路板不用敷銅，用激光直寫技術予以實現美國的再工業化n 美國在國際金融危機后提出“再工業化”，意在奪回美國制造業在世界的優勢。“再工業化”不是原有工業化的重復，而是以高新技術注入制造業，形成美國制造業的優勢。n 以“人工智能機器人數字制造技術”打敗“中國制造”n 奧巴馬說要以3D打印打敗中國制造業“第三次工業革命”熱n 英國經濟學人雜志在4月22一27日周刊上刊登了關于“第三次工業革命”的封面文章，并專門推出了英國經濟學家保羅麥基利的特別報告。n 美國未來學家杰里米里夫金著第三次工業革命n 英國彼得馬什著新工業革命：消費者、全球化以及大規模生產的終結n 美國克里斯安德森著創客-新工業革

10、命保羅麥基利的三次革命說工廠取代作坊18世紀下半葉流水線普遍應用20世紀初數字化制造21世紀初機械化生產大規模生產定制分散生產第一次工業革命第二次工業革命第三次工業革命杰里米里夫金的三次革命說蒸汽動力機械化大量生產時代批量工業制成品時代分布式定制生產時代19世紀第一次工業革命20世紀第二次工業革命21世紀第三次工業革命化石能源化石能源可再生能源密集的城市核心區、經濟公寓、街區、摩天大樓、工廠城郊大片地產、工業區電信技術與燃油內燃機的結合互聯網信息技術與可再生能源的結合現存的大樓轉變成為住房和微型發電廠第三次工業革命的支柱新經濟模式第三次工業革命可再生能源的轉變分散式生產儲存（以氫的形式）零排放

11、的交通方式通過能源互聯網、實現分配互聯網技術可再生能源【美】杰里米里夫金第三次工業革命，中信出版社新工業革命n 第一章：增長的機器n 第二章：科技的力量n 第三章：生活的調味品n 第四章：自由聯合n 第五章：利基思維n 第六章：環境驅動n 第七章：中國的崛起n 第八章：集群效應n 第九章：未來工廠n 第十章：新工業革命彼得馬什新工業革命，耶魯大學出版社“Niche thinking”Niche為壁龕，意為嵌入、縫隙，比喻適當的地位彼得馬什的新工業革命說17801850時間瓦特的蒸汽機瓦特的蒸汽機第一次工業革命工業革命新的運輸工具新的運輸工具第二次工業革命運輸革命廉價的鋼廉價的鋼第三次工業革命科

12、學革命電子計算機電子計算機及半導體及半導體第四次工業革命計算機革命混合制造混合制造第五次工業革命新工業革命18401890186019301950200020052050稱謂標志性發明（產品）注意混合制造新動向： 塑膠與金屬混合制造技術塑膠與金屬混合制造技術 -LDS（立體電路）（立體電路） 3D分層制造與分層制造與3D表面電路結合表面電路結合 -SLS+LDS 克里斯安德森：創客新工業革命第一次工業革命第二次工業革命第三次工業革命革命的效果以對人類生命的影響來衡量1950年左右年左右蒸汽動力船舶和鐵路的發展1900年前后年前后蒸汽動力船舶和鐵路的發展20世紀世紀90年代至今年代至今蒸汽動力船

13、舶和鐵路的發展n 創客（MAKERS)每一個進行或參與創造的人都可以被稱做“創客”。n 不妨將新工業革命看做數字制造和個人制造的合體：“創客運動”的工業化。數字制造引起的革命n DIY制造業、DIY設計、DIY工廠、DIY生物學n 開源硬件、開源軟件、開源社區、開源創新n 創客的四個桌面工廠：30打印機、數控機器、激光切割機、30掃描儀n 工廠的概念將悄然改變，云工廠出現n 制造業經濟由大規模工業重塑為以前設計商店的手工匠人模式n 數字制造在小批量生產上勝出，大批量生產仍是傳統的生產模式DIY（Do It Yourself）自己動手迎接第三次工業革命值得關注的技術和生產模式n 再生能源（新能源

14、）n 新材料：復合材料、各種材料的制粉技術n 大容量儲能技術（氫儲能）n 能源互聯網（分布式電網）n 分散式制造（網絡制造、云制造）、定制化生產、集群效應、利基思維n 生物技術、納米制造技術n 數字制造技術、智能集成制造技術n 增量制造技術（3D分層打印和LDS（電子產業領域增量制造）3D打印系統改變制造業？我國快速成型制造發展迅猛n 快速成型制造設備制造商：北京殷華、北京隆源公司、西安恒通、武漢濱湖、南京紫金立德電子有限公司、湖南華曙高科技有限公司等、中山盈普光電n 快速制造服務中心：中山盈普光電n 西安交大國家快速制造工程研究中心（以及寧波合創公司、蘇州秉創公司）、杭州先臨三維科技股份有限

15、公司、上海美唐機電科技公司，目前已有100多家。n 中山盈普光電SLS制造技術，在塑膠粉體產品領域光潔度逼近了SLA水平。我國快速成型制造發展迅猛n 研究機構：清華大學、西安交大、華中科技、北航 、西北工大、中航工業北京航空制造工程研究所等，西安交大至今已開發出5個品種、11個系列產品。n 2011年中國十大科技進展之一，華中科技大學史玉升科研團隊研制成功工業級的1.2米xl.2米、基于粉末床的激光燒結快速制造裝備。這是世界上最大成形空間的此類裝備。2012年研制成1.4米xl.4米、四套系統可同時工作的裝備。n 全國累計生產各類設備約1000多臺。n 2012年國家科技三大獎之一：北航王華明

16、團隊之金屬粉體快速成型。n 湖南華曙高科制成的3D打印機器出口美國。n 中山盈普光電之3D打印機器實現大幅面、高精度并出口國外。n 深圳微航磁電獲得“立體電路制造工藝”發明專利，定義了“SLS+LDS”工藝 并在立體電路粉體上提出權益要求：搶占了電子工業領域增材制造領地3D打印應用領域分析Wohlers Report 2010全球生產和銷售3D打印裝備數量統計引自華中科技大學魏青松、吳澄推進我國3D打印技術發展的建議截至2010年初，中國自己生產的3D打印制造裝備僅占世界總量的3%3D打印與大批量生產的成本密切關注對我國制造業未來發展影響較大的領域n 培育和發展戰略性新興產業高端裝備n 加快發

17、展先進制造業數字化制造技術、增量制造、生物制造、微納制造n 兩化深度融合綜合集成、精益企業n 新能源和能源結構的改變風、光、微網n 城鎮化基礎設施、環境生態n 農業現代化設施農業、微灌、痕灌n 醫療衛生與老齡社會醫療設備、老齡服務智能制造裝備發展重點數字化企業數字化工廠數字化車間自動化智能化生產線數控機床工業機器人遠程監測監控系統物料運送倉儲設備智能工藝裝備3D打印系統機器視覺系統激光加工系統控制系統伺服系統執行系統傳感系統光電子器件電子標簽激光器加快推進傳感器及智能化儀器儀表產業發展行動計劃發布n 到2015年，將以工業轉型升級、發展戰略性新興產業、保障和提高人民生活質量為重點，著重于全產業

18、鏈的系統推進；解決行業主干產品智能化、網絡化、可靠性、安全性等關鍵問題；完成一批高精度儀表和新興傳感器的自主設計、開發及產業化；重點滿足戰略性新興產業、工業物聯網、環保和食品安全、文物保護和傳承等領域需求；建立行業共性技術服務平臺，為行業自主創新及可持續發展提供支撐。經濟日報2013年3月4日第13版，記者劉瑾報道加快發展先進制造業，保持“中國制造”的競爭力和優勢保持中國制造業優勢占領世界制造業高地先進制造業是制造業的發展方向是我國制造業轉型升級的重要途徑必要性加快發展先進制造業勢在必行緊迫性刻不容緩重要性意義深遠未來十年先進制造業發展重點領域n 1、智能制造n 2、增量制造n 3、工業機器人

19、n 4、激光加工n 5、集成電路制造n 6、顯示器件制造n 7、光電子器件制造n 8、物聯網智能 終端設備制造n 9、生物制造n 10、微納制造n 11、新材料裝備制造業的兩化深度融合從生產到營銷從生產到營銷從檢測到維修從檢測到維修從技術到管理從技術到管理從培訓到服務從培訓到服務從設計到調研從設計到調研從主機到配套從主機到配套從單個企業到企業間從單個企業到企業間從各項業務到企業發展從各項業務到企業發展設計設計 過渡過渡實驗和驗證實驗和驗證 虛擬仿真虛擬仿真技術技術 系統集成系統集成流程和流程和 的并行的并行從區域面從區域面 全面協同全面協同兩化深度融合兩化深度融合兩個“兩化融合”國家層面兩化融

20、合新型工業化道路企業層面兩化融合數字化智能化企業從精益生產到精益思維精益企業精益思維對生產過程“精簡、消腫”精益生產對企業的活動進行全面的、整體的優化“精益求精”的管理思想在物料、信息以及服務領域都要精簡一切不必要的過程和環節，減少浪費，節約資源，達到生產過程和服務的有效性與經濟性。數字化工廠n 數字化工廠是利用數字化技術，特別是泛在網絡（包括互聯網、物聯網和無線網）技術，實時獲取工廠內外相關數據和信息，集成相關人員知識，智慧地進行產品設計、生產、管理、銷售及服務的現代化工廠模式。透明集成智慧供應鏈、工廠和加工單元的效率最高對環境的不良影響最小員工和用戶的滿意度最高引自中國機械工程技術路線圖“

21、十二五”能源發展規劃與能源結構2005年年2005年年占比占比2010年年2012年年2015年年2015年年占比占比裝機總容量裝機總容量（億千瓦）（億千瓦）5.21009.711.414.9100水電（億千瓦）水電（億千瓦）1.223.12.22.592.919.5火電（億千瓦）火電（億千瓦）3.9757.18.099.664.4核電（萬千瓦）核電（萬千瓦）6851.31082125440002.7風電（萬千瓦）風電（萬千瓦）1260.2431006300100006.7天然氣發電天然氣發電（萬千瓦）（萬千瓦）26425600太陽能發電太陽能發電（萬千瓦）（萬千瓦）862100引自“十二五”

22、能源發展規劃新中國的城鎮化發展四階段引自中國工程院中國特色城鎮化道路發展戰略研究綜合報告農業現代化n 集約農業大型農業作業機械n 設施農業農作物工廠化生產設備n 節水農業漫灌微灌痕灌n 農業信息化訂單+農戶n 農村現代化能源，供水，污水處理n 農產品深加工保鮮，加工n 土壤檢測傳感器，遠程檢測n 農資可降解、低成本的薄膜、農藥地表滴灌地下滴灌微噴灌涌泉灌深圳雷柏科技股份有限公司n 創建于2003年8月，是一家集研發、生產、銷售、服務于一體的高新科技企業，產品線覆蓋2.4G無線鍵鼠、藍牙無線鍵鼠、游戲鍵鼠、無線音頻、有線鍵鼠五大領域。n 自2002年雷柏成立到2012年，雷柏經歷了從ODM到自主品牌再到成功上市并開始國際化的“三級跳”，最終成為無線外設行業領導者，創造了業界驚奇的“雷柏模式”。雷柏迎接第三次工業革命n 雷柏引進一批ABB公司工業機器人，同時通過一系列技術改造，三年里，產值增加了兩倍多，而工人數量從3000多人下降到1500多人，已站在第三次工業革命興起的潮頭浪尖。陳祎淼智能化來襲 中國企業要關注變革先機，中國工業報2030年中國將成為世界第一大經濟體n 2012