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工業(yè)轉(zhuǎn)型升級突破:把握新一代制造技術(shù)發(fā)展方向

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2015-06-30來源:慧聰網(wǎng)

  前不久,實(shí)施制造強(qiáng)國戰(zhàn)略的第一個(gè)十年行動綱領(lǐng)《中國制造2025》印發(fā),為我國工業(yè)轉(zhuǎn)型升級明確了目標(biāo)任務(wù)。制造業(yè)是工業(yè)的主體。我國工業(yè)要在新一輪國際競爭中獲得優(yōu)勢地位,不能盲目追求超前的工業(yè)生產(chǎn)方式,更不能亦步亦趨地被動追趕,而必須立足我國實(shí)際,緊盯新一代制造技術(shù)發(fā)展方向。

  我國工業(yè)轉(zhuǎn)型升級,首先應(yīng)立足自身實(shí)際。德國“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略是信息化與工業(yè)化深度融合的產(chǎn)物。作為新的工業(yè)生產(chǎn)模式,“工業(yè)4.0”對我國工業(yè)轉(zhuǎn)型升級具有一定啟示意義。但目前,我國絕大多數(shù)工廠還處于勞動密集的“規(guī)?;魉€”的“工業(yè)2.0”時(shí)代,尚未進(jìn)入大規(guī)模自動化生產(chǎn)的“工業(yè)3.0”時(shí)代。鑒于與發(fā)達(dá)國家工業(yè)水平存在較大差距,我國應(yīng)立足自身實(shí)際,在總體上追求“工業(yè)4.0”的同時(shí),兼顧“工業(yè)3.0”“工業(yè)2.0”,尋找工業(yè)轉(zhuǎn)型升級的突破口?!吨袊圃?025》就是要打開這個(gè)突破口。

  把握新一代制造技術(shù)發(fā)展方向,是我國工業(yè)轉(zhuǎn)型升級的關(guān)鍵。制造業(yè)的發(fā)展歷程和趨勢可分為三個(gè)階段:以經(jīng)驗(yàn)和技藝為基礎(chǔ)的手工成型制造1.0時(shí)代,基于機(jī)器精度的可控制造2.0時(shí)代,接近物質(zhì)基本組成的原子和近原子尺度的制造3.0時(shí)代。制造的核心技術(shù)之一是加工。當(dāng)加工的尺度從微米、納米向原子尺度逼近時(shí),出現(xiàn)了原子量級的材料去除、遷移或增加,傳統(tǒng)的加工理論已無法解釋這一尺度下發(fā)生的現(xiàn)象和效應(yīng)。這也標(biāo)志著制造技術(shù)將從以經(jīng)典力學(xué)、宏觀統(tǒng)計(jì)分析和工程經(jīng)驗(yàn)為主要特征的現(xiàn)代制造技術(shù),走向基于多學(xué)科綜合交叉集成的新一代制造技術(shù)。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(yuǎn)遠(yuǎn)超出常規(guī)制造的理論和技術(shù)范疇,在電子信息、材料、新能源、生物醫(yī)藥和國防安全領(lǐng)域具有重要研究價(jià)值和廣闊應(yīng)用前景,是新一代制造技術(shù)發(fā)展的重要方向。

  只有牢牢把握制造技術(shù)發(fā)展方向,才能避免無效投入、擺脫被動局面。例如,電子管出現(xiàn)后,曾一度成為電路系統(tǒng)的核心元件,但隨后被晶體管取代。又如,微芯片的誕生開創(chuàng)了一個(gè)時(shí)代,芯片集成度正在快速發(fā)展。但將來,利用量子科學(xué)開發(fā)出基于量子芯片的新的信息處理機(jī)制,即量子計(jì)算機(jī),其處理速度理論上將是傳統(tǒng)電子計(jì)算機(jī)的上萬億倍。試想,如果在晶體管出現(xiàn)之前,我們下大氣力投入電子管的研究、開發(fā)與產(chǎn)業(yè)化,當(dāng)晶體管出現(xiàn)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(dāng)量子芯片時(shí)代到來時(shí),就不得不進(jìn)行另一輪追趕。無論量子芯片還是其他我們沒有預(yù)見到的新的革命性元器件,當(dāng)它們形成產(chǎn)品時(shí),都必然對新一代制造技術(shù)產(chǎn)生巨大需求。

  從歷史上看,一個(gè)國家只有把握制造技術(shù)發(fā)展方向,利用好制造領(lǐng)域科學(xué)技術(shù)變革的機(jī)遇,才能實(shí)現(xiàn)快速發(fā)展、跨越式發(fā)展??梢哉f,制造業(yè)發(fā)展一定程度上左右著世界經(jīng)濟(jì)格局的變化。亞毫米級制造精度使蒸汽機(jī)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(yīng)了電氣和電子產(chǎn)品制造,成就了美國、歐洲和日本的經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展。作為下一代制造技術(shù)的代表,“制造3.0”有望在制造領(lǐng)域帶來科學(xué)技術(shù)變革,為我國實(shí)現(xiàn)由制造大國向制造強(qiáng)國轉(zhuǎn)變提供重要機(jī)遇。

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