先進制造業的定義范文

導語：如何才能寫好一篇先進制造業的定義，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文，供你借鑒。

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[關鍵詞]投入產出表 互動融合 信息 工業化

一、引言

信息產業具有運用性強、滲透面廣、影響程度大的特點，先進制造業可以通過與信息產業的融合來提高自身的信息化程度，從而可降低生產成本，實現邊際收益遞增和規模報酬遞增。與之同時，新興的信息產業也只有積累了大量的資本、知識等資源后，并依托先進制造業的實體產品、銷售網絡，才能尋求進一步的擴散和發展。關于信息產業與制造業的融合，Sue Abdinnour-Helm等（2003）指出制造業信息化在發達國家發展成用信息技術改造傳統產業、的一項重大戰略。Christian Hofmann（2005）研究先進信息技術給德國制造業帶來的收益，提出“正確的先進信息技術的投資決策可以給制造業帶來相當可觀的收益”。Englmaier F（2008）也提出要發展新興產業就必須要依托現代信息技術，要將有限的信息產業資源最有效地投入到制造業中。

以上研究都是用定性的方法來研究信息化與制造業的融合情況，沒有對信息化與先進制造業的融合度定量地進行測度。本文用投入產出表法中的影響力、感應度系數定量地研究福建省先進制造業和信息產業的數量依存關系，計算信息產業與先進制造業融合度，從而全面綜合分析信息產業和先進制造業在融合過程中互相依存、互相制約的經濟技術聯系。本文研究的目的是幫助政府相關部門決定8個先進制造業與信息產業融合的優先次序，將有限的資金合理地投入到信息化效率較高的行業，使得資金得到最有效的利用。

二、模型簡介

（1）投入產出表法

投入產出表法以投入產出表為基礎， 投入產出表說明了國民經濟各部門產品或勞務的分配使用去向和價值構成，因此投入產出表法能夠全面反映了社會再生產過程中各部門之間的技術經濟聯系。

1.影響力系數

影響力系數是分析的是第j個部門增加一個單位最終產品時，對國民經濟各部門的需求拉動波及程度。影響力系數大于1，則該產業對其他產業的帶動效應和推動力度大，一般為原材料投入比例大的制造業部門。影響力系數的計算公式如下： 。

2.感應度系數

感應度系數Ei表示其他國民經濟部門同時增加一個單位最終使用時，需要該部門為增加最終使用部門的生產而提供的產出量，即第i部門受其它部門的需求感應程度和受其它部門的拉動能力。感應度系數大于1的產業往往是對于其他產業發展制約程度高的基礎產業。感應度系數計算公式如下：

3. 影響力系數和感應度系數的綜合分析

綜合影響力系數和感應度系數，可以綜合地分析各部門的特點，我們可以用影響力、感應度系數的平均數（其值為1）為界，可以將所有部門分成4類。

Ⅰ類部門：影響力、感應度系數均大于1，這類部門主要是中間需求型制造業，他們是是國民經濟產業結構轉換的樞紐，是對經濟增長最敏感的產業部門。這類制造業對國民經濟拉動作用大，對國民經濟的增長和產業結構升級發揮較大的滲透和推動作用。

Ⅱ類部門：影響力系數小于1、感應度系數大于1，這類部門大多以生產最終制成品為主，這類部門往往被低估影響度，但這類部門的最終產品是作為其他產業的投入品（生產資料），可以促進其他制造業的技術革命，增加供給能力。

Ⅲ類部門：影響力系數大于1、感應度系數小于1，這類部門大多是中間需求型原材料產業，對關聯產業的依賴性較強，可通過關聯產業發展來帶動其聯動發展。

Ⅳ類部門：影響力、感應度系數均小于1，這類部門大多生產最初級產品，一般走自主發展的道路。

4、信息產業與先進制造業的融合度

信息產業與先進制造業的互動融合水平取決于信息產業向先進制造業部門的延伸或者滲透水平?；谀骋幌冗M制造業信息產業總投入占該制造業的總產出的比重越大，那么該先進制造業與信息產業的互動融合度越深這樣的思想，于是可以利用各個先進制造業生產過程中信息技術帶來的總產出（即：各個先進制造業在生產過程中屬于信息產業的中間投入的求和）占各個先進制造業總產出中的比重來測度信息產業與先進制造業的融合水平。

三、實證分析

（1）數據來源

本文的實證分析所采用的數據為福建省2007年的144個部門的投入產出表。

（2）福建省信息產業和先進制造業的構成

根據《福建省建設海峽西岸經濟區綱要》的定義，福建省的先進制造業主要包括機械制造業、石化產業、裝備制造業、高新技術產業。結合國民經濟行業分類和福建統計年鑒行業數據，本文在福建省先進制造業中選擇生產總值對工業總產值貢獻度高、具有代表性的石油加工、煉焦及核燃料加工業（簡稱為石油加工），醫藥制造業（簡稱為醫藥），化學原料及化學制品制造業（簡稱為化工），通用設備制造業（簡稱為通用設備），專用設備制造業（簡稱為專用設備），交通運輸設備制造業（簡稱為交通運輸），電氣機械及器材制造業（簡稱為電器），儀器儀表及文化、辦公用機械制造業（簡稱為儀器儀表）作為研究對象。

國內和國際上，目前對于信息產業都還沒有形成統一的定義。2002年，新的北美行業分類系統將信息產業分成出版業、電影、錄音業、傳播業、電信業、網絡服務以及其他信息服務業。在我國，信息產業特指將信息轉變為商品的行業，它包括軟件業，計算機和通信設備行業為主體的IT產業以及傳統的廣播、電影和音像產品。本文在福建省信息產業中選擇通信設備、計算機及其他電子設備制造業（簡稱為通信設備），信息傳輸計算機服務軟件業（簡稱為信息軟件），文化藝術廣播電影電視事業（簡稱為廣播電視）作為研究對象。

（3）福建省信息產業和先進制造業互動融合分析

1. 影響力系數和感應度系數綜合分析

圖1 2007年先進制造業和信息產業影響力系數和感應度系數綜合分析

從圖1可以看出：

①2007年先進制造業中的石油加工業、信息產業中的通信設備業的影響力、感應度系數均大于1。他們作為中間需求型制造業，是對經濟增長最敏感的產業部門，對福建省國民經濟帶動作用大，對經濟發展制約也大。對擴大內需、刺激消費、促進國民經濟高速發展較大的提升和推動作用。

②2007年福建省通用設備、信息軟件，廣播電視業的影響力、感應度系數都小于1，反映出國民經濟其他產業部門的發展對這幾個產業的需求還不大，這3個產業的發展的獨立性較強。較低的影響力、感應度系數說明這些部門與其他部門沒有直接的經濟技術聯系，需要政府加大扶持力度，保證其緊隨國民經濟的發展步伐。

③2007年福建省交通運輸、醫藥、電器、化工、專用設備、儀器儀表業的影響力系數大于1，感應度系數小于低于社會平均水平的1，這些行業往往被低估影響度，他們作為基礎工業部門的制成品是用作其他產業的投入品（生產資料），對其他制造業等部門的輻射拉動作用很大。

2、信息產業與各個先進制造業的融合水平

表1 2007年信息產業與先進制造業的融合度及其排名

表1可以看出，福建省信息產業與各個先進制造業的互動融合水平存在明顯差異。與信息產業融合度高的制造業有通信設備、儀器儀表制造業。主要是因為技術密集型的通信設備、儀器儀表制造業是信息技術產業中的信息設備制造業，他們對信息產品、技術、服務的需求都很大。信息產業與先進制造業中通用設備、電器業有一定的融合，但均在10%左右；與先進制造業石油加工、醫藥、專用設備、化工、交通運輸業與信息產業的融合度都在5%以下，可以認為他們與信息產業間相互滲透、影響關系很小。從總體上看，福建省先進制造業中近60%的行業與信息產業的融合水平很低，信息產業帶動先進制造業轉型升級的效應沒有得到體現。

四、結論

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文獻綜述

學者封凱棟（2013）就產業升級中的核心問題展開研究，該學者以傳統產業與高技術產業作為具體研究對象展開分析。該學者發現了傳統產業技術進步與高新技術活動以及國家創新系統發展的關系，從而結合我國宏觀經濟發展的實際情況就如何深入發展傳統產業與高科技產業提出了自己富有針對性的對策與建議。學者劉宣祥（2011）就產業轉型升級中的金融支持問題展開了具體研究，該實證對象以云和縣木制玩具產業集群作為具體實例展開。該研究發現，在當前的市場競爭環境下，主要以低成本、低價格取得競爭優勢的傳統產業集群面臨許多挑戰，急需通過轉型升級來贏得發展新優勢，打開發展新局面。而金融作為現代經濟的核心，是推進產業集群轉型升級的關鍵要素。通過對云和縣木制玩具產業作為具體實例展開分析，對其在具體的產業轉型升級中所面對的金融支持方面的問題進行了深入的探討，并提出了相應的解決對策與建議。學者蔣文懷（2013）就我國先進制造業的轉型升級問題展開了具體的研究，認為先進制造業在我國起著無可替代的作用，但是由于技術水平、工藝水平等制約，卻伴隨著它出現了自主創新不足、綜合效率偏低、產業資源配置不合理、內資的行業主導力不強的發展態勢。該學者從市場結構的角度出發，對我國先進制造業的轉型升級提出了符合市場需求的具體對策與建議。

從經濟學理論角度分析兩種業態融合規律

本文從經濟學理論角度出發對兩種業態融合的規律進行理論論證，這里所說的兩種業態分別是指現代服務業和先進制造業，理論論證的方法采用最優化分析角度展開。

對于上述兩種業態，本文認定現代服務業是先進制造業的先驅產業，也就是說只有現代服務業的產生以及對應的服務提供，才能保證先進制造業的平穩、順利發展。對于上述每一種業態，我們認為其直接投入要素均只有兩種，分別為：資本和勞動力。由于先進制造業的前驅業態為現代服務業，從而導致其投入要素一共有四種，分別是：先進制造業的直接投入資本、先進制造業的直接投入勞動力、現代服務業的直接投入資本、現代服務業的直接投入勞動力。同時考慮到現代服務業與先進制造業之間的溝通效率、傳輸損失，我們在此引入冰山系數，作為衡量兩種業態之間的保真系數?；谝陨霞s定，上述兩種業態組成的小循環經濟體的目標就是追逐其總體利益的最大化，在不考慮其他因素的約束下，我們可以將上述約束行為轉化為最優化模型，具體如下公式所述（參見公式1、2）：

（1）

（2）

說明：變量L1代表現代服務業的直接投入勞動力，其對直接產出的貢獻系數為α1；變量K1代表現代服務業的直接投入資本，其對直接產出的貢獻系數為β1；變量Y1代表現代服務業的直接產出，其對先進制造業的貢獻系數為γ2 ；變量L2代表先進制造業的直接投入勞動力，其對直接產出的貢獻系數為α2；變量K2代表先進制造業的直接投入資本，其對直接產出的貢獻系數為β2；變量Y2代表先進制造業的直接產出；變量θ代表冰山系數；變量A為資本投入的總約束；變量B為勞動力投入的總約束。

對于形如公式1和公式2所確定的產出最大化問題，我們可以采用拉格朗日條件極值分析方法進行具體的處理，我們在此得到了其如下解（參見公式3）：

（3）

對公式3中的兩個等式進行求解，即可得到下式（參見公式4）：

（4）

這說明在兩種業態的經濟體中，先進制造業與現代服務業之間的資本配置、勞動力配置要符合上述公式（公式4）所述的要求，才能達到理論最佳值。仔細分析公式4中的配置系數，我們不難發現：就資本配置而言，在其它條件不變時，如果先進制造業的資本貢獻系數增長速度高于現代服務業的資本貢獻系數的增長速度，那么先進制造業的資本配置總量就應該逐步提高，才能夠實現最佳產出；反之，則應逐步提高現代服務業的資本配置，才能實現最佳產出。同理，就勞動力配置而言，在其它條件不變時，如果先進制造業的勞動力貢獻系數增長速度高于現代服務業的勞動力貢獻系數的增長速度，那么先進制造業的勞動力配置就應逐漸提高，才能實現最佳產出；反之，則應逐步提高現代服務業的勞動力配置，才能實現最佳產出。而現代經濟發展的一般規律為制造業的資本貢獻系數和勞動力貢獻系數均對應地高于服務業的資本貢獻系數和勞動力貢獻系數。

與此同時，我們分析先進制造業與冰山系數之間的動態關系，得到下式（參見公式5）：

（5）

只要現代服務業對先進制造業的產出貢獻系數大于零，就必然會導致先進制造業的產出是隨著冰山系數的增加而增加。按照冰山系數的理論定義，隨著冰山運輸距離的增加，冰山系數逐漸降低，這足以說明，先進制造業和現代服務業之間的越發緊密的融合趨勢。

綜合公式1至公式5的分析結果，我們基本可以明確現代服務業和先進制造業的業態融合的必然趨勢。下文結合上述分析，對我國珠三角地區的現代服務業與先進制造業之間的融合動因與趨勢性進行具體的研究。

從珠三角地區實際發展展開兩種業態融合研究

為了真實、客觀地反映出珠三角地區宏觀經濟發展情況，我們首先對該地區的宏觀經濟發展進行扎實的調研，從而獲得了研究所需的數據，將其匯總，得到表1。

從表1中的數據較難直觀形象地反映出珠三角地區第二產業、第三產業的變化特征，故我們采用數據擬合的方式將離散數據轉變為連續數據，并通過對應的連續曲線將其表出，從而得到圖1、圖2。

從圖1中可以清晰地看出，珠三角地區工業產業的發展自1990年以來經歷了四個重要的階段。第一階段為1990年至2000年，在此階段工業產業增速與第三產業增速基本保持相當。第二階段為2000年至2002年，工業產業增速低于第三產業增速。第三個階段為2002年至2007年，工業產業增速高于第三產業增速。第四個階段為2007年至今，整體看來，工業產業增速低于第三產業增速?？v觀整個觀察周期，工業產業增速和第三產業增速明顯出現迅速下降的趨勢，且在局部年份的增速已經接近于0。從圖2中可以看出，珠三角就業總人數呈現出類似倒置的V字形變化規律。倒置的V字形的最低點分別位于其左右兩側，分別為2001年和2011年，就業總人數增速降低到2%左右；就業人數總量的增速最高峰出現在2005年，最高峰值為14%左右。結合圖1和圖2可以清晰地看出，珠三角地區以往的經濟發展模式已經出現停滯不前的跡象，必須盡快實現轉型升級來解決產業發展舉步不前的尷尬局面。

按照前述理論分析研究的結果，產業發展必須是動態的發展和動態的協調。結合到珠三角地區而言，就是在邊際產出逐步降低的現實壓力下，通過創新、引進先進制造業來優化、替代現有的落后制造業，來提升邊際產出能力，與此同時按照前述研究確定的動態協調機制，對與先進制造業相對應的現代服務業進行宏觀的配置或者優化，以使宏觀經濟的整體產出能力得到有效提升、直至最大化提升。在這一具體過程中，我們可以通過三種方式來實現產業轉型下的業態融合。具體如下：以深港澳經濟圈為依托構建新的產業集聚區，進行業態的融合；以擴大內需為背景展開外貿型企業的轉型服務，進行業態的融合；以西部承接東部的產業轉移為時代背景，進行產業的優化升級。對于第一種方式，重點是抓住深港澳經濟圈發展的時代機遇，以珠三角地區為一個整體，承接深港澳經濟圈快速發展所帶來的服務業發展機遇、現代制造業發展機遇，利用港澳地區尤其是香港地區具有較高的科技水平和生產能力這一特點，加強與其溝通協調，逐步提高珠三角地區的現代制造業能力。與此同時，面對香港地區生產成本較高的現實情境，利用珠三角較為低廉的勞動成本來開拓更為廣闊的市場。對于第二種形式，要充分利用珠三角已有的出口產能優勢和技術優勢，將出口產品進行有效地轉型升級為內銷產品，從而將由于國際金融危機帶來的出口滯銷缺口由國內充足的內需需求缺口來填充，實現宏觀經濟的平穩接續發展。對于第三種方式，積極利用本地區具有多年成熟的工業生產和工業管理的優勢，以及與香港毗鄰的地緣優勢，多渠道、寬口徑引進多種人才來珠三角創業發展，實現珠三角地區落后產能的優化升級。在這一過程中，始終要堅持前述理論研究所得的協調機制，即現代服務業與先進制造業之間的有機、動態協調發展機制，由此才能保證產業轉型、升級效果的最佳化。

結論

本文選定我國珠江三角洲地區作為具體對象展開實證研究，對珠三角地區的宏觀經濟發展進行了充分的調研，獲取了其發展的關鍵數據。從宏觀經濟發展的角度出發，對該地區產業轉型的緊迫性進行了論述。隨后，就珠三角地區如何進行產業轉型，以及產業轉型過程中的現代服務業與先進制造業的具體融合途徑進行了深入探討，并提出了三條富有針對性的具體對策與建議。

參考文獻：

1.封凱棟.傳統產業與高新技術結合應是國家創新體系的核心[J].宏觀經濟研究，2013（2）

2.劉宣祥.傳統產業集群轉型升級過程中的金融支持問題探討―以云和縣木制玩具產業集群為例[J].浙江金融，2011（8）

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［關鍵詞］產業集聚產業區域集聚程度指數先進制造業

一、引言

21世紀以來，國際產業轉移的結構層次不斷向高端演進，廣東省進入產業結構性調整階段，珠三角產業轉移的速度相應加快，重點加速移向珠三角核心區以外欠發達地區。近幾年廣東省產業集聚與擴散的變動趨勢尤其是先進制造業的變動趨勢如何？近幾年來廣東省各地市集聚的產業有哪些？回答以上問題，需要嚴謹的實證分析。

產業的空間集聚作為一種全球范圍的經濟現象，逐漸成為新經濟地理學、城市經濟學和產業經濟學領域研究的熱點問題。20世紀90年代末美國經濟學家 Porter 從創新和競爭力角度對產業集聚展開研究,認為產業集聚是提高國家和區域競爭力的重要途徑之一,引起國內外學術界和政府的極大關注。關于該問題的實證研究，主要集中在產業聚集度的測量與產業集聚演化分析上。Keeble（1986）將洛侖茲曲線和基尼系數用于測量行業在地區間的分配均衡程度。Amiti（1998）拓展了克魯格曼的思路，測量了歐盟國家的三位碼行業的區位基尼系數，用以檢驗歐盟國家的工業集中的演變程度。我國學者白重恩(2004) 、羅勇(2005) 、路江涌(2006)等也對我國產業區域集聚現象進行研究,并對制造業區域集聚水平進行了測度。白重恩運用Hoover地方化系數對區域專業化程度進行測量，重點對地方保護主義對制造業區域化和集聚決定影響進行了計量分析，認為地方保護主義的作用超過了外部經濟性和規模效用，僅次于歷史影響的作用。羅勇等利用Ellision和Glaeser建立的產業地理集中指數和自定義的五省市集中度對中國20個制造業行業1993、2003年等的集聚程度進行了精確測定，認為制造業的集聚程度與工業增長表現出較強正相關性；路江涌等利用EG指數衡量了行業區域集聚和共同集聚的指標體系，考察中國制造業的區域程度在1998-2003年間的發展趨勢，并進行了國際比較。

以上的研究大多為基于全國層面的省際分析，且研究數據至多止于2005 年。在中國學者的研究中，對于廣東省產業集聚的研究并不多。羅薇薇以1988-2003年廣東省制造業數據分析了產業集聚程度與城市化水平的相關性。舒元以廣東省城市為研究對象，以制造業行業工業總產值為研究對象，分析了1998年到2007年間廣東省21個地級市的城市間制造業的集聚與分工趨勢。

本文以廣東省各城市為研究對象，利用《廣東統計年鑒》、《廣東工業統計年鑒》的相關數據，以制造業行業工業總產值為研究對象，分析了1999-2008年間廣東省21個地級市的制造業集聚情況與變動趨勢。與目前國內學者的研究文獻不同，本文采用產業區域集聚程度指數衡量了廣東省兩位數水平28個制造業行業的產業集聚程度，實證分析包含了2008年最新的產業數據，以考察廣東省產業集聚發展的最新態勢，尤其是突出說明了先進制造業產業集聚的狀況。

二、指標選擇

本文選擇如下指標來衡量制造業的產業集聚程度：

1.行業集中度指數（指數）

是測度產業集聚水平方法中最簡單的計算指標。但指數隨著n的取值不同而不同，結果不唯一，一般不單獨使用，而是配合其他方法具體給出產業集聚的地理區域。

2.產業區域集聚程度指數

產業區域集聚程度指數是李太平（2007）受徐康寧(2003)在衡量中國制造業在地區性集中程度時所設計的標準差系數以及苗齊博士在衡量種植業生產結構變動程度時所構建的種植業結構變動指數啟發，按照構建產業地理集中指數的思路，構建的衡量產業區域集聚程度的指數，它的基本含義如下：

假設全國有n個產業和m個地理區域，第i個產業的區域集聚程度指數定義為：

式中： 表示i產業在j區域的從業人員人數，k表示i產業中大于平均從業人員的區域個數，表示i產業在每個區域的平均從業人員人數。表示i產業的地域分布位于平均值以上的那部分不均勻程度占整個產業的比重,其目的在于把這種以絕地值形式表示的集聚程度轉化成相對值,以便測度出來的產業地域集聚程度能夠在產業之間進行比較。為分布系數,也可以變換成的形式,用它來表示 產業的不均勻程度在地理區域上的實際分布狀況。

根據的計算公式便知,產業地域集聚程度指數的取值范圍為： 。取值越大,表示產業集聚程度越高；反之，則表示產業集聚程度越低。

李太平通過與羅勇和曹麗莉(2005)用構建的產業地理集中指數所計算的結果和當前大多數文獻的結論對比說明了該指數在衡量產業區域集聚程度上的有效性和可靠性。產業區域集聚程度指數計算方法簡單、直觀，可以利用現有統計年鑒中的數據對區域集聚程度進行有效測度，更貼近廣東省產業區域變化的現實，因此本文采用該指數來反映廣東省產業集聚的程度。

三、實證研究

1.樣本、數據的說明

選取廣東省21個地級市1999―2008年的數據為樣本。本文選擇兩位數水平的28個制造業行業數據為研究對象，數據來源于《廣東統計年鑒》和《廣東工業統計年鑒》。為了保持統計口徑的一致性，本文的工業總產值均為規模以上企業工業總產值。由于2001年數據無法獲得，所以本文就只研究其他年份。

2.計算結果及數據分析

(1) 廣東省制造業集聚態勢及其變化機制分析

根據產業區域集聚程度指數的計算公式，對廣東省1999―2008年28個制造業行業的區域集中度進行計算，結果見表1。

由于廣東統計年鑒從2003年工業企業主要統計指標行業分類和大中小型分類，統一實施新的分類標準，為使統計口徑具有可比性，本文著重研究2003-2008年的數據。通過對表1產業區域集聚程度指數和圖1指數平均值的分析可總結出廣東省制造業產業集聚的重要特征和演化趨勢。首先，產業集聚的趨勢總體上是先上升后下降，符合產業集聚的倒U型特征；其次，從2006年開始，廣東省產業區域集聚程度指數開始呈現下降趨勢，產業由珠三角核心城市向周邊地區轉移的態勢已出現端倪。

根據指數平均值的具體走勢變化，我們又可將2003-2008年分為兩個階段：2003年到2006年、2006年到2008年。在第一個階段，指數平均值總體在上升，從2003年的0.385上升為2006年的0.4139，其中2003年到2004年該指標略有下降，2004年到2006年 指數平均值上升較快；在第二個階段，指數平均值由2006年的0.4139下滑到2008年的0.4012。

根據產業經濟學理論，產業空間集聚規模伴隨時間推移呈倒U型曲線，產業集聚的邊界由促進產業集聚的“向心力”和阻礙產業集聚的“離心力”所共同決定。在第一個階段，由集聚效應所帶來的知識的外溢效應、前后向的產業關聯與市場關聯、特殊技能的勞動力市場的形成使得“向心力”的作用相對較強，廣東省的產業集聚呈現出強勁的規模報酬遞增效應。資本和勞動力等生產要素大量涌入集聚地，這進一步推動了集聚地的制造業產出，強化了集聚效應。這就表現為指數平均值在第一個階段呈向上攀升的態勢。隨著地區間一體化的進一步提高，由集聚所產生的“離心力”效應開始顯現。因為產業集聚到一定程度后，集聚地生產要素價格以及土地價格的升高、運輸成本的增加、競爭的加劇以及環境污染的嚴重等，往往超過了引向集聚的向心力，將會抵消集聚所帶來的規模報酬遞增效應，于是產業開始向周邊城市轉移。這就表現為第二階段產業區域集聚程度指數降低。

(2)對表1中的數據進行趨勢分析

近年來廣東省實施“雙轉移”戰略，很多行業出現向欠發達地區如東西兩翼、粵北山區轉移的現象，一些行業集中度開始下降。表 2 列出了2006年、2008年指數，并計算了2006-2008年指數變動百分比，這里我們關注2006-2008年的指數，以此來總結近幾年廣東省制造業在城市間集聚的變化趨勢。

①總體來看從2006年到2008年，28個制造業行業的指數呈普遍下降的趨勢。28個制造業行業中，有23個行業的指數變動百分比是負數，這意味著大部分的行業在廣東省內已出現向周邊城市擴散的趨勢。

②傳統制造業的指數下降較快，產業轉移的趨勢較明顯。具有代表性的傳統制造業有紡織業、皮革、毛皮、羽毛（絨）制品業、紡織服裝及鞋帽制造業等。這主要是因為傳統制造業的投入要素是簡單勞動力，產業轉移難度較小，因此轉移趨勢明顯。

③先進制造業的指數下降幅度較小。根據《珠三角發展綱要》規定的五大先進制造業，2006-2008年除了石油化工產業、裝備制造業中的通用設備制造業、專用設備制造業和儀器儀表及文化辦工用機械制造業的指數大于零以外，其他先進制造業指數在下降，但總體上下降幅度不大。這些行業多屬于高新技術產業，這些產業的轉移需要一定的工業基礎、科研力量和人才優勢，與傳統制造業相比轉移的難度較大。

④一些重化工行業的指數下降較快，產業轉移趨勢比較明顯。其中最具代表性的是醫藥制造業和化學纖維制造業。近年來廣東省政府為了解決區域經濟發展不平衡的問題加大了對東西兩翼、粵北山區的投入力度，投入大量資金用于這些地方基礎設施的建設，政府政策的扶持使得某些重化工業開始向這些地區轉移。

四、結論

由以上實證研究可以得出以下結論：

1.廣東省十年來制造業主要集中在珠三角的核心城市中。集聚程度最高的產業中主要包括自然資源型產業、高新技術產業以及一些重化工產業。

2.從2006年開始，產業集聚的“離心力”開始發揮作用，廣東產業區域集聚程度 指數自2006年到2008年逐年下降，產業開始出現向周邊城市轉移的趨勢。其中傳統制造業行業與一些重化工行業轉移態勢較為明顯，而先進制造業的 指數下降幅度較小。以上表明，廣東省制造業產業轉移的趨勢已經顯現，它的產業調整正在向區域經濟協調發展的目標邁進。

參考文獻：

[1]舒元楊揚：《城市間產業集聚與產業分工演化---基于1997-2008年廣東省城市工業發展的實證分析》[J].《國際經貿探索》,2009(2)

[2]薛艷：《產業集聚水平測度方法的實證研究》[J].《統計教育》,2009(2)

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2008年金融危機之后，世界各國都在尋找迅速走出金融危機的解決方法和新的經濟增長點，發達國家欲借“再工業化”重奪國際制造業競爭主導權，而一些發展中國家和地區以比中國更低的成本優勢，成為接納國際制造業轉移的新陣地，對中國制造業形成“前堵后追”之勢。面對這場大變局，中國制造業傳統的盈利模式受到挑戰，中國如果構筑新的比較優勢，如何實現整體價值鏈的升級將深刻影響著中國經濟的未來。

一、本輪西方國家“再工業化”的實質是實現產業升級

其實，“再工業化”并非是一個新概念，最早由美國社會學家阿爾泰?埃茲厄尼提出。詹姆斯?米勒在回顧美國產業演進和1973年產業衰退的基礎上，指出，“再工業化”作為一種積極的產業政策選擇，是通過市場機制來推動產業調整和升級的，以提升美國產業的國際競爭力。20世紀80年代，鑒于日美制造業的競爭格局逆轉，美國里根政府提出了恢復制造業地位的主張。羅伊?羅斯維爾和威特?杰格維爾德把“再工業化”定義為產業結構的轉型，主要是加速固定資產更新換代，提升產業附加價值。

但從性質來看，當前奧巴馬政府提出的“再工業化”戰略絕不是簡單的回歸，而是超出了“再工業化”的范疇，向新的產業革命邁進。2008年的金融危機幾乎摧毀了美國幾十年來的發展模式，以透支消費、信貸擴張和房地產市場繁榮為支點的美國經濟增長方式難以為繼。危機后的美國經濟何去何從？這是奧巴馬政府必須解答的難題。聯合國工發組織的統計數字顯示，近10年來，全球制造業總量中，美國份額不低于1/5，但美國制造業占GDP比重卻在逐年下降。美國需要改變過去那種“債務推動型”增長模式，建立新的“后危機時代經濟增長模式”，即出口推動型增長和制造業增長。

美國“再工業化”，也是全面技術進步的再工業化。奧巴馬政府還積極發展高附加值的制造業，比如，先進制造技術、智能制造、新能源、生物技術，信息等新興產業，從而重新擁有強大競爭力的新工業體系。美國不惜重金確保這一競爭優勢的實現，雖然美國財政捉襟見肘，經濟基本面難有大起色，但政府研發預算并未減少，2011年美國研發投入甚至占到了全球份額的33%左右。2012年財政年度美國再次增加了國家科學基金、國家標準和技術研究院實驗室等重要科學部門預算，開發先進制造技術，并啟動先進制造技術公會項目，該項目旨在采用公私合作伙伴方式來增加制造業研發投資，縮短從創新到投放市場的周期，以盡快搶占新一輪全球經濟增長過程中的高端產業和價值鏈中的高端環節。通過以上的分析梳理，能夠看到，無論是美國，還是歐洲、日本未來的重心都是“制造業回歸”，并通過政府力推“再工業化”戰略，重塑競爭優勢。

二、“再工業化”戰略將對中國制造產生廣泛而深遠影響

1、再工業化推動全球制造業格局重組

目前，發達國家在新材料、新能源、生物技術和新一代信息技術方面占據顯著優勢，例如美國在頁巖油氣開采技術、快速成型制造技術、復雜觸摸屏技術等領域明顯處于領先地位。發達國家的“再工業化”主要是對制造業產業鏈的重構，重點是對高附加值環節的再造。隨著推動新工業革命先導技術的產業化進入快速發展期，高成本國家通過更靈活、更經濟的新制造裝備生產更具個性化的、更高附加值的產品，未來在制造領域的實力對比將重新向發達國家傾斜。而發展中國家在制造業產出方面追趕發達國家的速度將較第一個十年顯著放慢。這會影響到全球產業的地域布局，進而導致全球產業格局出現大重組。

2、國際產業可能出現“逆轉移”對“中國制造”造成沖擊和不利影響

所謂“逆轉移”，是指由于美國制造業回流可能導致我國承接國外高端制造業轉移出現逆轉。跨國公司可能將布局在我國的高端制造業產能重新遷回美國。受其影響，它將會對我國工業經濟增長和制造業就業造成沖擊，延緩我國成為制造業強國的時間。目前我國的制造業產能以低端、高能耗為主，在技術含量、產品附加值等方面不具有優勢。一旦美國制造業回流引發高端制造業出現“逆轉移”，很可能使我國產業結構失衡的狀況更為嚴重。

美國商務部數據顯示，過去兩年制造業開始出現積極發展勢頭，制造業就業崗位增加了40萬，這是20世紀90年代以來美國制造業部門首次出現持續性就業增長。美國波士頓咨詢集團最新研究結果顯示，隨著“美國制造”的成本優勢日益顯現，美國本土制造業將迎來一次新的發展機遇?！按蠹s10年前，美國開始外包器械、計算機等占美國制造業相當比例的諸多產品?，F在，這種情況正在改變。

例如2011年美國著名的戶外運動品牌Coleman停止將其便攜式冷藏箱外包給中國企業生產，轉而在美國堪薩斯州建廠。美國銀行柜員機（ATM）巨頭NCR公司將部分ATM的生產從中國轉移到美國。福特汽車在與工會達成新的用工協議后宣布將在美國生產某些汽車零部件。全球最大設備租賃公司美國聯合租賃公司計劃今年投入支出增加約1/3，增至10億美元，以應對越來越多的建筑以及工業企業以租代買的需求，主要機型為堆高機或挖鏟兩用機等重型機械。美國卡車、重機引擎制造巨擘康明斯今年資本投入增幅也擬提高至兩年前的兩倍以上。輪胎和食品供應集團（Carlisle Companies）計劃在美國建立2座新廠房，以便將輪胎產能由中國大陸移回美國。

美國曾是世界上最大的產業資本輸出地，但隨著美國“再工業化”戰略的有序推進，美國的資本和技術流出將逐漸逆轉，可能由海外直接投資凈輸出國轉變為凈輸入國，這不僅會導致美國資本回流，而且其種種優勢和巨大的市場還會吸引全球資本，使得中國吸引全球制造業資本趨緩。

3、貿易摩擦將加劇中國制造業產品出口的競爭壓力

美國再工業化的目標是增加出口、平衡貿易，恢復制造業競爭力。奧巴馬政府提出“出口推動型”增長，所制定的一系列增強出口競爭力的舉措，勢必會對我國制造業出口競爭產生重大挑戰，一些曾經對美出口的中高端制造業產品對美出口將受到嚴重影響。波士頓顧問公司估計，美國制造業回流將使美國除石油之外的商品貿易逆差大幅縮減，由2010年的3600億美元縮減至2600億美元左右。在歐美的貿易保護策略下，我國的電子信息、裝備制造、汽車、精細化工、生物醫藥等領域的貿易摩擦會繼續加劇。

4、加大技術輸出控制，延緩中國產業升級步伐

加入WTO以來，中國日益成為跨國公司搶灘海外研發的熱土，并漸漸躋身于跨國公司全球研發網絡的重要節點。據不完全統計，在中國的近千家外資研發機構中，由世界500強跨國公司建立的就有300家左右，近1/3的世界500強跨國公司均已在華設立了研發機構，微軟、摩托羅拉以及諾基亞等許多著名跨國公司甚至在華布局了多家機構。技術轉讓方式是我國與跨國企業合作的重要方式，促進了知識擴散和技術溢出，從而達到獲取先進技術的溢出效應。美歐實施再工業化戰略后，憑借技術、標準、專利、知識產權的先發優勢和領先地位，可能對我國形成所謂的“技術封鎖”，對我國產業升級形成遲滯作用。

三、全球價值鏈中所處的位置才是決定制造業競爭力關鍵

毋庸置疑，中國已經成為全球第一制造業大國，制造業占全球比重上升到19.8%，但制造業研發投入僅占世界制造業研發投入不到3%。整體上看，我國工業生產技術水平和創新能力還較低，技術與知識密集型產業的國際競爭力還較弱，工業勞動率與國際先進水平差距還較大，工業企業平均規模還較小，可持續發展能力還較差，許多傳統產業還存在著“貧困化”增長的現象：2008年到2010年，中國的年均GDP增速為9.9%，經濟增長總量中2/3以上為資本積累的貢獻。如此大規模的投資帶來的卻是資本效率的下降。20世紀90年代中國的資本產出率為3.79，到了2000年至2007年已增加到4.25，再到2008年至2009年則上升到4.89，資本的擴大對生產率增長產生了“擠出”效應。

我國制造業勞動生產率、增加值率較低，約為美國的4.38%、日本的4.37%和德國的5.56%。中國制造業在質量上與發達國家仍存在差距。從中間投入貢獻系數來看，發達國家1個單位價值的中間投入大致可以得到1個單位或更多的新創造價值，而中國只能得到0.56個單位的新創造價值，價值創造能力相差巨大。因此，中國企業亟需提高生產率以保持盈利增長，提高生產率對中國未來經濟發展至關重要。

四、促進“中國制造”價值鏈升級的六大措施

篇5

關鍵詞：先進制造技術；新工業革命；制造模式；新一代信息技術；

作者簡介：周佳軍(1989-)，男，湖北黃岡人，博士研究生，研究方向：計算機輔助設計、計算機輔助制造、計算機集成制造系統等

0引言

制造業是中國經濟增長的主體和支柱，是綜合國力的重要體現。當前我國制造業的總體情況依然落后，從資源與環境的角度看，我國制造業對能源和資源消耗巨大，環境污染嚴重；從技術與創新水平的角度看，我國制造產業的技術創新能力薄弱，科技含量低，技術水平落后，有自主知識產權的產品少，產品的附加值較低[1]；從產業內部價值鏈的角度看，我國傳統制造業處在價值鏈上(研發、制造、營銷)價值創造能力最低的環節，在研發和營銷領域，科技創新能力弱、品牌建設不足；從市場環境的角度看，知識經濟時代的市場競爭日趨激烈，消費更加個性化，傳統的以追求生產效率為目的而進行的品種單一、大批量以及標準化的產品制造模式，很難適應現代市場中客戶的個性化和多樣化需求。

先進制造技術(AdvancedManufacturingTechnology，AMT)注重經濟效益和技術的融合性，通過柔性生產、靈活生產、產品差異化、注重效率和質量等方式增強企業對市場的反應能力、提高自主創新能力，為客戶提供更加人性化的服務，具有產品質量精良、技術含量高、資源消耗低、環境污染少、經濟效益好等特性，通過發展AMT和戰略性新興產業改造提升傳統的資源密集型和勞動密集型工業，以開辟一條科技含量高、資源消耗低和環境污染少的新型工業化道路，已成為提高我國高新技術發展、推動經濟發展和滿足人民日益增長需求的主要技術支撐。

2012年以來，新工業革命成為各國討論的熱點，以物聯網(Internetofthings)和大數據(bigdata)為代表的信息技術、以綠色能源為代表的新能源技術、以3D打印技術為代表的數字化智能制造等技術系統協同創新，將柔性化、智能化、敏捷化、精益化、全球化和人性化融為一體，將改變制造業的生產模式和全球經濟系統，引領人們的生活走向智能化時代。工業西方發達國家紛紛提出“再工業化戰略”，試圖實現從“產業空心化”到“再工業化”的回歸，提出的再工業化戰略并不是恢復傳統制造業的生產能力，而是通過加快突破和應用AMT搶占新一輪科技和產業競爭的制高點，占領產業鏈的高端。為了保證我國制造業的持續發展，必須盡快完成制造業的轉型升級，實現由制造大國向制造強國的轉變。

1先進制造技術

AMT自20世紀80年代提出以來，世界各國都十分重視其理論和應用實踐研究。AMT既包括先進加工技術(AdvancedProcessingTechnology，APT)(主要指材料加工工藝及方法)，又包括對先進裝備、人的智慧等有機構成的現代集成制造系統的智能控制和組織管理的先進制造模式(AdvancedManufacturingMode，AMM)，主要指制造模式及系統。美國聯邦科學、工程和技術協調委員會(FederalCoordinatingCouncilorScienceEngineeringandTechnology，FCCSET)下屬的工業和技術委員會AMT工作組提出其主要包括三個技術群[2]：主體技術群(AMT的關鍵支撐，如計算機輔助設計、加工工藝規劃、增材制造技術、并行工程，以及材料生產工藝、加工工藝、加工和測試技術等)、支撐技術群(如計算機技術、自動化技術、檢測與轉換技術、標準和框架等)和管理技術群(如質量管理、基礎設施、人員培訓、全局監督等)。雖然先進制造模式和AMT密不可分，實踐中也常將二者混為一談，但是它們是兩個不同的概念。AMT注重制造單元功能效用的發揮(偏重技術)，AMM注重組織方式，強調的是人、組織結構和技術三者的協同。兩者的關系如圖1所示。

從社會技術系統的觀點看，任何制造系統都有兩個尺度，即技術系統和伴隨技術系統的社會系統，社會技術系統強調系統中技術系統與社會系統兩類因素的相互作用，技術影響社會系統投入的種類、轉換過程的性質和系統的產出。然而，社會系統決定著技術利用的有效性和效率，如果孤立地試圖使其中一個系統最優化，則可能使系統的總效能降低。AMT是各個單項技術在先進制造哲理下的有機集成，從最初關注技術和工程科學等自然科學的集成，慢慢過渡為重視在AMT應用過程中科學技術、組織結構以及人的智慧等的深度融合，尤其注重自然科學與社會科學的集成、系統體系觀念和整體全局優化，最終目的是使整個制造系統能對外部市場環境的變化產生及時、高效、敏捷的反應。

1.1先進制造技術的概念、內涵及主要內容

制造指對原材料進行加工或再加工，以及對零部件裝配過程的總稱。AMT的概念起源于美國[3]，早期其定義是以計算機和信息技術為基礎的制造技術群，主要包括計算機輔助設計、計算機輔助制造、計算機輔助工程、機器人及柔性制造技術、自動控制系統、數控技術及裝備等[4-5]，從研究的角度看，先進制造技術在不同時代具有不同的含義，當前各種新出現的、先進的機械加工技術(納米加工、激光切割、增材制造等)、精益生產、并行工程、柔性制造、虛擬制造、敏捷制造和現代集成制造模式等，都屬于AMT的研究之列。

我國學者在對國外學者有關AMT定義的歸納和研究中，更為系統地對AMT進行了定義，認為AMT是一個多學科體系，包括從市場需求、產品設計、工藝規劃到制造過程與市場反饋的人—機—物系統工程[6-7]。AMT本質上是自然科學(自動控制技術、工藝規劃技術等)和社會科學(組織管理和經濟學等)的有機融合體，是通過生產方式的智能化和柔性化來提高企業的核心競爭力和對市場環境的反應能力。

從制造系統的觀點看，AMT是一個三層次的技術群，如圖2所示：第一個層次(內層)為基礎制造技術，主要指優質、高效、低耗、清潔的通用共性技術，對應AMT中的支撐技術(如圖1)；第二層(中層)是新型制造單元技術，由制造技術與信息技術、新型材料加工技術、清潔能源、環境科學等結合而成，涉及多學科交叉、集成與融合，對應于先進制造技術中的主體技術和管理技術；第三層(外層)為先進制造模式/系統(集成技術)，是由先進制造單元技術和組織管理等融合而成的現代集成制造模式，強調技術系統和社會系統的協同與融合，對應于圖1的先進制造模式，是人、技術、組織和管理等要素的集成，也是人機物協同制造系統。

1.1.1基礎制造技術

優質、高效、低耗、清潔的基礎制造技術，主要指傳統的制造工藝技術(如毛坯測量下料、鑄造/塑性成形、鍛壓、焊接、熱處理、材料強韌化、表面保護、機械加工、優質高效連接技術、功能性防護涂層及各種與設計制造等)經過優化和改進后形成的基礎制造工藝，是先進制造技術的核心組成部分。

1.1.2新型制造單元技術

新型制造單元技術由制造技術與互聯網信息技術、人工智能、新型材料加工技術、清潔能源、環境科學等結合而成，涉及多學科交叉、集成與融合，主要包括以下內容：

(1)新型材料、納米技術和激光加工傳統材料的研制過程通過基本材料的組合反復試驗配制獲得，整個過程非常緩慢。2011年6月，美國先進制造業伙伴關系(AdvancedManufacturingPartnership，AMP)計劃之一的“材料基因組計劃”[8]，從分子結構的角度分析材料，通過原子排列找出相—顯微組織—性能—環境參數—使用壽命的關系，建立了原子、分子的結構與材料性能的關系，極大地提高了研發、生產和應用先進材料的速度。納米技術和激光加工引發了機械技術與電子技術在毫微米水平上的融合。

(2)增材制造與精密成型技術增材制造(如3D打印[9])是材料技術、粘結技術和打印技術的融合創新，由原材料直接制造成精密工件的材料近凈成型技術(Near-netShapeForming，NSF)制作的零件不需要加工或少量加工即可投入使用，極大地改造了傳統的毛坯成型技術[10]。

(3)機器人、自動化及智能化技術工業機器人在生產加工中可以完成某些過程復雜、費時耗力的標準化生產流程[11]；自動化促使機器或生產過程從自動控制發展到自學習、自組織、自維護和自修復等；智能化技術綜合了信息技術、模糊算法、神經網絡控制等智能優化算法，使機器在沒有人工干預的情況下進行生產，具有人機一體化、自律能力強、自組織與超柔性、自學習與自我維護等特點。

(4)先進電子技術裝備先進電子裝備，如平板電腦、智能手機、穿戴設備等普適人機交互設備和移動終端會越來越普及，使人與物理世界的交互方式更加普適化、虛擬化、智能化和個性化，實現任何地點、任何時間、任何人都能訪問任何信息的交互，傳感器和嵌入式設備將會感知和采集各種環境和監測對象信息，并對這些信息進行處理，用戶能夠利用自然普適智能的方式無縫地實現資源共享和服務的獲取。

(5)分子生物學和生物制造通過學習生物系統的結構、功能及其控制機制，解決制造過程中的一系列難題。強調生命科學的應用，方法包括基因算法、進化算法、強化學習和神經網絡等。

(6)供應鏈管理制造過程是物質流、信息流在控制流的協調下實現從原料到產品的轉換，供應鏈管理以整體效益最優化為目標，以系統化的觀點綜合考慮對人、技術、管理、設備、物料、信息等系統構成要素的優化組合，實現產品生命全周期經濟效益、社會效益和生態效益的協調統一。

(7)清潔生產技術、綠色可持續制造清潔生產和綠色制造主要表現在以下幾個方面：1綠色設計，設計階段就充分考慮對資源和環境的影響；2綠色選材，將環境因素融入材料的選擇過程中；3綠色制造，采用物料和能源消耗少、廢棄物少、對環境污染小的制造方法；4回收和循環再制造，實現資源―產品―廢棄物―再生資源或再生產品的反饋式循環模式[12]。

(8)物聯網、大數據、云計算(cloudcomputing)等新一代信息技術IBM公司基于新一代信息技術提出的智慧地球(smartplanet)掀起了物聯網研究的，引起了國內外學者和政府的廣泛關注[13]。物聯網是利用無線射頻識別(RadioFrequencyIDentification，RFID)、嵌入式系統、傳感器等技術獲取現實世界信息，使物體與物體之間通過網絡相互連接并進行信息交互，以實現智能化識別、跟蹤、監控和管理的一種網絡[14]。物聯網技術融入產品的全生命周期及制造過程的各個階段，將形成新的制造模式———制造物聯。隨著物聯網時代的到來，社交網絡、電子商務、信息物理系統、移動終端等迅速發展，數據量尤其是半結構化、非結構化數據呈爆發式增長，據著名咨詢公司IDC的研究報告，2011年網絡大數據總量為1.8ZB，預計到2020年，總量將達到35ZB，大數據時代正在來臨[15]。一般意義上，大數據指無法在一定時間內用常規機器和軟硬件工具對其進行感知、獲取、管理、處理和服務的數據集合[16]，具有大量、高速、多樣、價值密度低的特點。對于制造業而言，數據積累和數據的廣度還不夠，數據應用大多針對傳統企業內的結構化數據，有效整合大數據，包括微博、論壇、網站等數據源，分析發掘這些數據蘊藏的潛在價值，有助于快速預測市場趨勢和客戶的個性化需求，細分客戶并提供量身定制的合適服務，及時了解整個供應鏈的供需變化等。此外，制造系統中包括大量的物料、人員、生產設備狀態及加工過程等數據，研究制造系統中產生的大量不同來源的數據的動態演變過程，搜索、比較、聚類、分析、處理與融合制造過程的數據，可以支持制造過程的優化決策，優化生產流程和改進產品質量，有效提升制造企業的經營管理效率和市場競爭力。大數據分析需要高效的數據處理平臺，目前制造業已經進入大數據時代，而大數據具有數據體量巨大、數據類型繁多、查詢分析復雜等特點，超越了現有企業的IT架構和基礎設施的承載能力，因此需要高性能的計算機和網絡基礎設施，必須依托云計算的分布式架構、分布式處理、分布式數據庫和云存儲、虛擬化技術等。云計算[17]是能夠提供動態資源池、虛擬化和高可用性的下一代計算平臺，通過按需使用的方式為用戶提供可配置的資源(包括網絡、服務器、存儲、IT基礎設施、軟件、服務等)。云計算融合物聯網、面向服務、高性能計算和智能科學等技術形成云制造[18]，將各類制造資源或能力虛擬化、服務化，通過網絡和云平臺為用戶提供可高效便捷、按需使用、優質廉價的制造全生命周期服務。

1.1.3先進制造模式/系統

制造模式是制造業為了提高產品質量、市場競爭力、生產規模和生產速度，以完成特定的生產任務而采取的一種有效的生產方式和一定的生產組織形式。先進制造模式是以計算機信息技術和智能技術為代表的高新技術為支撐技術，在先進制造思想的指導下，用扁平化、網絡化組織結構方式組織制造活動，追求社會整體效益、顧客體驗和企業盈利，是最優化的柔性、智能化生產系統。按照歷史唯物主義的觀點，社會存在決定社會意識，從制造業的發展進程來看，不同社會發展時期決定了不同的制造思想、生產組織方式和管理理念，它們相互作用、共同決定了特定時期的制造模式。如圖3所示，按照制造技術的發展水平、生產組織方式和管理理念，將制造模式的發展歷程歸納為手工作坊式生產、機器生產、批量生產、低成本大批量生產、高質量生產、網絡化制造、面向服務的制造、智能制造8個階段。

工業革命以前，產品主要以手工作坊式和單件小批量模式生產為主，產品質量主要依賴手工匠的技藝，其成本較高、生產批量小，零部件的質量可控性和兼容性比較差，供不應求成為制造業進一步發展必須解決的問題。產業革命后，新的生產技術和管理思想大量涌現，這一階段的早期，制造技術的改進重點是規模化大批量生產和提高生產效率，流水線式生產方式使得專業分工和標準化規模生產從技術方法上成為可能，科學組織管理理念等又從組織、結構和方式上保障了流水線式生產的實現，使得大規模制造成為可能。然而，大規模、批量化生產方式的精細化分工和高度標準化形成了一種剛性的資源配置系統，在買方市場下，市場環境瞬息萬變，這種生產模式會給企業帶來巨大損失，20世紀90年代，隨著先進制造理念、先進生產技術以及先進管理方式的不斷成熟與發展，各種新的制造理念、先進制造新模式得到了迅猛發展，理論界相繼出現了高質量生產、網絡化制造、面向服務的制造、智能制造等一系列新概念，各種先進制造模式之間的關系如圖4所示。

(1)高質量生產

并行工程、柔性制造、精益生產[19-20]這三類制造模式是基礎的生產管理方法，是虛擬制造、敏捷制造、現代集成制造的基礎技術；虛擬制造[21]是實現敏捷制造[22-23]的重要手段；生物制造[24]和綠色制造[25-26]是考慮環境影響和資源利用率的制造模式，相關文獻已有介紹，不再贅述。

(2)網絡化制造

網絡化制造是指在產品全生命周期制造活動中，以信息技術和網絡技術等為基礎，實現快速響應市場需求和提高企業競爭力的制造技術/系統的總稱。比較典型的應用模式有制造網格(MGrid)[27]、應用服務提供商(ApplicationServiceProvider，ASP)[28]。制造網格是運用網格技術對制造資源進行服務化封裝和集成，屏蔽資源的異構性和地理上的分布性，以透明的方式為用戶提供服務，從而實現面向產品全生命周期的資源共享、集成和協同工作；ASP是企業將其部分或全部流程業務委托給服務提供商進行管理的一種外包式服務，以優化資源配置、提高生產和管理效率。企業用戶可以直接租用ASP平臺提供的各類軟件進行自己的業務管理，如產品生命周期管理(ProductLifecycleManagement，PLM)、企業資源規劃(EnterpriseResourcePlanning，ERP)等，不必購買整個軟件和在本地機器上安裝該軟件，從而節省了IT產品技術的購買和運行費用，降低了客戶企業的應用成本，特別適用于中小型企業。

(3)面向服務的制造

制造的價值鏈正不斷延伸和拓展，制造和服務逐漸融合，制造企業更加傾向于為顧客提品服務及其應用解決方案。面向服務的制造是為實現制造價值鏈的增值，通過產品和服務融合、客戶全程參與、提供生產型服務或服務型生產，實現分散的制造資源整合和各自核心競爭力的高效協同，達到高效創新的一種制造模式[29]。面向服務的制造的典型應用有眾包生產(CrowdSourcing，C-Sourcing)、工業產品服務系統(IndustrialProductServiceSystem，IPSS)等。眾包生產源于眾包，眾包一詞最早出現在2006年，由美國《連線》雜志一位名叫杰夫·豪的記者首次提出[30]。眾包是一種分布式的問題解決和生產模式，它將工作任務通過互聯網以公開、自由自愿的方式分發給非特定的大眾。眾包生產就是網絡化社會生產，讓更多產品和服務用戶參與到產品的創新活動中來，打破企業創新來源的界限，聚集大眾智慧，增加公眾的參與度，并通過“用戶創造內容”的形式生產出符合消費者需求的個性化產品[31]。眾包生產對構建創新型制造企業非常重要，它具有開放式生產、組織構成的動態性、物理范圍的分布性、參與者的主動性等特點，能夠突破傳統生產模式，通過外部資源的整合實現產品開發任務；另外，它還可以通過激勵機制代替合約機制，以極低的成本聚集外部的零散個體用戶和群體資源，為客戶提品及其應用解決方案。面對多樣化的個性需求和不斷變化的市場環境，眾包生產能夠靈活、高效、低成本地進行資源的重新分配和整合，有效降低產品制造成本，減少企業風險，提高適應個性化需求的靈活性，它的出現給企業的研發、生產、銷售、管理和售后服務帶來了巨大影響。產品服務系統(ProductServiceSystem，PSS)通過系統地集成產品和服務，為用戶提品功能而不是產品本身來滿足用戶需求，從而實現產品全生命周期內的價值增值和生產與消費的可持續性[32]。IPSS[33]是在PSS的基礎上提出的。IPSS是工業產品及其相關服務的集成，它將產品與服務作為一個集成化的整體提供給用戶，這里的產品既可以是用戶所有，也可以是IPSS的提供者所有，不但關注產品本身質量而且考慮顧客體驗，通過用戶的參與來提高產品服務創新能力；服務則是覆蓋整個產品全生命周期內的所有活動(設計、制造、運輸、銷售、使用、維護、售后服務等)，通過專業的服務共享降低用戶的成本投入，從而集中更多的精力關注其核心競爭力。IPSS的核心是提供工業產品的工作能力，這依賴于提供者的知識水平和經驗豐富程度，因此它具有知識服務和生產型服務的特點。

(4)智能制造

基于新一代信息技術和IBM智慧地球的研究框架，制造系統的集成協同越來越關注人的發展和周圍環境的融合，研究的關注點從之前側重信息技術和工程科學的集成，逐步轉變為技術體系、組織結構、人及環境的深度融合與無縫集成，實現優勢互補與可持續制造。此類制造包括云制造、制造物聯、基于信息物理系統(Cyber-PhysicalSystem，CPS)的智能制造乃至智慧制造。德國政府于2013年4月舉辦的漢諾威工業博覽會上正式推出了工業4.0戰略，在該戰略下提出的智能制造是面向產品全生命周期，實現泛在感知條件下的信息化制造。智能制造技術是在新一代信息技術、云計算、大數據、物聯網技術、納米技術、傳感技術和人工智能等基礎上，通過感知、人機交互、決策、執行和反饋，實現產品設計、制造、物流、管理、維護和服務的智能化，是信息技術與制造技術的集成協同與深度融合。在產品加工過程中，智能制造將傳感器及智能診斷和決策軟件集成到裝備，由程序控制的裝備上升到智能控制，能自適應反饋被加工工件在過程中的狀況[34]。例如，基于CPS的智能制造生產過程與傳統的數控加工技術相比，能感知溫度、環境、加工材料的屬性變化，并作出相應調整，不會死板地執行預定程序，能夠保證加工出的產品精度?；谠朴嬎?、物聯網、面向服務和智能科學等技術的云制造也是一種智能化的制造模式[35]，它利用網絡和云制造服務平臺，按需組織網上制造資源(制造云)，為用戶提供可隨時獲取的、動態的、敏捷的制造全生命周期服務[36-38]。云制造能促進制造資源/能力的物聯化、虛擬化、服務化、協同化和智能化。與傳統的網絡化制造相比，云制造具有更好的資源動態性、敏捷性以及產品和服務解決方案的靈活性，同時能更好地解決ASP模式的客戶端智能性和數據安全性的不足問題，以實現更大范圍的推廣和應用；與制造網格相比，云制造在“分散資源集中使用”思想的基礎上，還體現了“集中資源分散服務”的思想。制造物聯[39]是基于互聯網、嵌入式系統、RFID、傳感網、智能技術等構建的現代制造物聯網絡，是以中間件、海量信息融合和系統集成技術為基礎，基于物聯網系統開發服務平臺和應用系統，解決產品設計、制造、維護、管理、服務等過程中的信息感知、可靠傳輸與智能處理，增加制造的服務化與智能化水平的制造新模式。制造物聯在制造系統中的應用能夠有效地管理制造資源、監控制造過程、匹配制造需求等，將傳統的產品制造從市場調研、研發設計、供應鏈、生產過程、銷售、物流運輸與售后服務融為一體，協同制造過程中物料流、能量流、信息流、價值流的優化運行，以支持產品智能化、生產過程自動化、供應鏈與物流的準時化和精益化、企業經營管理輔助決策等應用，極大地提高了制造企業的核心競爭力。

基于語義Web、務聯網(InternetofService，IoS)、社會性網絡服務(SocialNetworkService，SNS)等，智能制造/云制造的進一步發展將會誕生智慧制造(WisdomManufacturing，WM)[40-41]。WM將機器智能、普適智能和人的經驗、知識與智慧結合在一起，形成以客戶需求為中心、以人為本、面向服務、基于知識運用、人機物協同的制造模式。

綜上所述，先進制造模式是以所追求的目標和生產開展方式的轉變為基礎而產生及發展的，體現的是消費者的個性化需求、科學技術發展水平和市場競爭形勢，是由先進制造哲理、先進組織管理方式、先進制造技術及人的相互融合發展、相互協同作用的產物。這是一個系統靈活性不斷增大、組織結構和過程不斷優化的進程，將形成人機物協同制造系統，使制造資源得到最佳利用、生產效率得到極大提高，能夠對市場變化和內部變化作出迅速響應。

1.2先進制造技術對產品生產活動的影響

從生產流程來看，AMT與傳統制造技術對制造過程的影響如圖5所示。傳統制造是利用制造資源將原材料轉換為產品的過程，僅為生產過程的一部分，一般包括產品的加工和裝配兩大內容，制造商自行生產或者從供應商購買零件，將其組裝成產品并檢驗以符合要求。制造過程中輸入的是原材料、能量、信息、人力資源等，輸出的是符合要求的產品。傳統的制造系統設計、制造與銷售各部分之間信息的傳遞與反饋不暢，各部門按功能分解任務，容易只考慮本部門的利益，對系統的優化考慮較少，造成設計與制造部門間難以協調、矛盾突出。

AMT主要從材料設計、制造流程改造、產品服務融合的集成解決方案和循環利用四個方面拓展傳統制造技術的內容：

(1)材料設計新型材料的成型和加工技術愈發重要，對材料分子層或原子層的定向改造極大地提高了產品性能，超硬材料、功能梯度復合材料的某些新的成形、加工技術將不斷涌現，如超導材料成形加工等。

(2)制造流程改造傳統制造是面向批處理、時間上和空間上分離的分布式加工，先進制造超效能加工和自動化技術能夠促使連續流制造，減少零件庫存。

(3)產品服務融合先進制造強調涵蓋從產品研發直至客戶應用的全過程，提品、軟件和服務于一體的產品解決方案和端對端的服務。知識資本、人力資本和技術資本的高度聚合，使制造活動擺脫了傳統制造低技術含量、低附加值的模式，通過產品設計、管理咨詢等活動，技術和知識在生產過程中被實際運用，將技術進步轉化為生產能力和競爭力，為企業產生更高的附加價值。

(4)循環利用[42]先進制造注重材料的回收利用，不但對環境友好而且節約原材料成本。傳統的產品制造模式是一個開環系統，即原料工業生產產品使用報廢棄入環境，是以大量消耗資源和破壞環境為代價的制造方式；而循環生產是一個閉環系統，整個生命周期考慮生態環境和資源效率，從單純的產品功能設計擴展到生命周期設計，強調所有資源應該實現在經濟體系內的循環利用。

基礎制造技術、新型制造單元技術和現代先進集成制造技術對制造業的發展產生了重要影響。基礎制造技術通過改進、整合形成新型制造單元技術，進而影響整個制造過程。諸如網絡化制造、面向服務制造和智能制造等先進集成制造技術已在前文說明，這里著重探討新型制造單元技術對制造過程的影響。具體來講，新型制造單元技術(圖2中第二層)對傳統制造流程的改造如圖6所示，增材/精準制造用于對加工階段的改造；機器人/自動化技術用于組裝和生產流程的自動化；先進電子技術用于產品和服務的融合以及加工過程的控制；供應鏈設計以整體效益最優化為目標，以系統化的觀點綜合考慮人、技術、管理、設備、物料、信息等系統構成要素的優化組合，在滿足產品或服務供給要求的同時，達到成本最低；清潔生產技術主要用于材料的循環利用、回收等環節；分子生物學和生物制造用于材料設計及制造流程的改進；納米材料技術用于合成與加工功能梯度材料、復合材料等；物聯網、云計算和大數據用于對產品全生命周期制造過程進行全方位跟蹤、分析、優化和控制，實現多維度、透明化的泛在感知，確保制造過程的高效、敏捷、可持續和智能化。

需要指出的是，AMT對傳統制造流程的改造，不但使原有制造和裝配工藝等制造中期階段產生了質的變化，而且涵蓋了市場信息分析、產品決策、產品設計、生產準備等生產前階段，以及質量監測、銷售使用、售前售后服務、產品報廢的處理和回收再生產等后階段，覆蓋了產品生命周期的制造全過程，可提供集產品、軟件和服務于一體的整體解決方案，實現優質、高效、低耗、清潔、靈活生產。

1.3各國先進制造技術發展情況和研究進展

近年來，美國、日本、德國等發達國家先后針對AMT的研發提出了國家層面的發展戰略計劃。美國在2009年12月頒布了《AFrameworkforRevitalizingAmericanManufacturing》(重振美國制造業框架)[43]；2011年6月宣布了《TheAdvancedManufacturingPartnership》(先進制造伙伴計劃)[44]；2012年2月了《ANationalStrategicPlanForAdvancedManufacturing》(先進制造業國家戰略)[45]，提出通過加強研究和試驗稅收減免、擴大和優化政府投資、建設智能制造技術平臺，以加快智能制造的技術創新。

日本在1989年就發起“智能制造系統”計劃，推動本國AMT的研究和發展；2010年5月公布了《產業結構藍圖》，同年6月通過《新增長戰略》法案，規劃了日本經濟2011年~2020年的十年發展戰略，其中包括對先進制造業的支持策略，通過大力調整制造業結構，加快發展機器人、無人化工廠、3D打印技術等尖端領域，提升制造業的國際競爭力[46]。

德國作為工業強國，為保持其制造業的競爭優勢，采取積極有效的行動，將大量人力和物力投入到AMT中，推動AMT的發展，并制訂了相關的計劃[47]，特別是2010年7月制訂了《高技術戰略2020》，以支持制造領域新型革命性技術的研究與創新。其中“工業4.0”項目[48]是《高技術戰略2020》確定的十大未來技術項目之一，用以支持工業技術領域新一代關鍵技術的研發和創新，該項目成為2013年漢諾威自動化展最熱門的話題。工業4.0旨在通過互聯網、物聯網、CPS、IoS等技術提升制造系統的智能化水平，它包括兩大主題：1智能工廠，重點研究智能化生產系統和過程，以及網絡化分布式生產設施的實現；2智能生產，主要涉及整個企業的生產物流管理、人機互動以及3D技術在工業生產過程中的應用等。歐盟于1998年~2007年相繼公布了第五框架計劃(1998~2002)、第六框架計劃(2002~2006)和第七框架計劃(2007~2013)，于2009年頒布了《歐盟共同關鍵使能技術發展戰略》，次年3月頒布了《歐洲2020戰略》[49]。發達國家希望以高新技術為依托大力發展節能環保產品、清潔能源、新材料等新興產業，構筑新的優勢，消除不利因素，創造有利環境及符合自身優勢的新興市場，規避在傳統制造領域與中國等發展中國家相比的競爭劣勢，以樹立其AMT的持續競爭優勢，提高其先進制造業的競爭力。

我國也十分重視AMT的發展，國家863計劃在清華大學建立了CIMS工程研究中心。先進制造技術作為一個主題在國家科技部領導下取得重大進展，如數字化制造與工業工程[50]、網絡協同設計[51]、網絡制造、仿生制造[52]、綠色制造與區域網絡制造[53]、供應鏈、網絡化制造、大批量定制和仿生制造[54-55]等。特別是國家“十二五”制造業信息化科技工程規劃中，明確提出了大力發展新一代集成協同技術、制造服務技術和制造物聯技術，該規劃的實施將促進互聯網、云計算、物聯網等新一代信息技術與制造技術相融合，為加速制造業結構調整和轉型升級、發展高端制造業等戰略性新興產業發揮極其重要的作用。制造業信息化工程的實施使我國在AMT領域取得了大批具有先進水平的研究成果，促進了制造業向精益化、全球化、協同化、服務化、綠色化、智能化的方向發展，為傳統產業的升級改造和高技術產業的發展做出了貢獻。

2新工業革命

工業革命是生產技術的變革，同時也是一場深刻的社會關系變革。新科技群的協同效應和深度融合將導致生產組織方式和制造模式發生重大變化，從而引發新的工業革命。目前正在出現一種新工業革命，但仍是一個十分模糊的概念，不同研究者對新工業革命的概念有各自的理解，主要有5種不同的觀點：

(1)杰里米·里夫金[56]認為，歷史上重要的工業革命都是在新通訊方式和新能源結合之際產生的，當前正由互聯網和新能源結合引發新的經濟和社會變革，即包括五大支柱的新工業革命，如圖7所示，其中：1能源轉型，向可再生能源轉型，利用風和陽光等，不再消耗石化產品；2分散式生產，互聯網信息技術等基礎設施的建設大大減小了時間、空間對人們的經濟活動交流的制約，基于知識的共享、創新和發展的扁平式、分散化、合作性的生產組織結構更加符合現代商業的需求；3存儲，充分利用社會基礎設施存儲間歇式可再生能源；4構建能源互聯網，利用互聯網技術將電網轉變為能源共享網，通過一種網格式的智能分布式電力系統和他人共享；5交通工具轉變，將汽車、卡車、火車等運輸工具轉向插電式或者燃料電池等以可再生能源為動力的交通工具，電動車需要的電可在充電站購買。這五大支柱協同發展實現了1+1+1+1+1>5的整合效應，樹立起一個新經濟發展范例，帶領世界進入新紀元。

(2)克里斯·安德森[57]認為，新型材料的應用和增材制造技術等數字化制造方式將引發新工業革命，采用新型材料、3D打印技術和基于網絡的協同制造服務等智能化與數字化制造方法，能夠迅速和精準地將計算機中的虛擬設計模型轉化為真實物體，甚至直接打印出零件或模具，基于網絡的新型數字化設計及制造的創新提供給網絡用戶以創造真實物體的能力，將制造延伸至范圍更廣的生產人群中，這些制造過程蘊藏著由普通人完成的無限可能，眾多個人制造聯合推動全面創造，將直接加快向新型工業化趨勢發展的步伐，從而引領新工業革命。

(3)英國彼得·馬什[58]在《新工業革命：消費者、全球化以及大規模生產的終結》一書中，將工業革命劃分為五次，如表1所示，而將始于2005年的第五次工業革命稱為新工業革命。

(4)保羅·麥基利的三次革命說[49，59]認為，以制造業數字化為核心的第三次工業革命(新工業革命)即將到來，互聯網、智能軟件、新能源、新材料、機器人、新的制造方法和以網絡為基礎的商業服務模式將使技術要素和市場配置要素發生革命性變革，產生改變社會發展歷程的巨大能量。而制造業的數字化進程正從智能計算機軟件、新材料、更靈巧的機器人、基于網絡的制造業服務化、新的制造方法5個方面向前推進。

(5)德國政府于2013年4月舉辦的漢諾威工業博覽會上，正式推出了工業4.0第四次工業革命[48]項目，目的是支持工業領域新一代革命性技術的研發與創新。工業4.0強調在工業生產過程中，以信息物理融合系統為核心，將眾多智能體聚集在信息平臺上，形成一種高度協同的互聯互通關系，從而構建智能化的新型生產模式與產業結構。工業4.0正引領新一輪的工業革命，傳統的行業界限將消失，并會產生各種新的活動領域、商業模式和合作形式，將導致工業結構、經濟結構和社會結構從垂直向扁平轉變，從集中向分散轉變。

這些研究預言了新的工業革命即將來臨，勾勒出了先進制造業的影響，描繪了未來制造業的走向。從上述觀點可以看出，工業革命的實質是制造方式與模式的革命：保羅·麥基利認為生產工具發生很大變化將導致新工業革命；杰里米·里夫金認為生產動力的變革將引發新工業革命；彼得·馬什認為新工業革命主要集中在材料、動力、加工工藝、制造模式等方面的變革；克里斯·安德森的新工業革命觀點主要體現在生產方式的革新；德國工業4.0體現在在工業生產過程中，基于CPS建立了一種高度協同的產品與服務的生產模式。其實，任何一項單一的技術都不足以引發新一輪工業革命，判斷工業革命的依據關鍵為是否有新科技群協同效應以及是否帶來人類生產、生活方式的重大變革。因此，新工業革命是基于新能源、智能制造、數字化制造、機器人技術、新一代信息網絡技術等先進技術綜合系統協同創新及突破性的發展，融合信息、計算機、數字化、互聯網技術創新變革，使工業生產方式與制造模式發生巨大變化，從而使交易方式與人們的生活方式發生重大變化。傳統的自上而下、集中規模化的生產模式將逐步被新工業革命的分散、扁平和協作的模式取代，定制化、個性化、智能化、分散化和合作化是新工業革命的主要特征。

3先進制造技術與新工業革命之間關系

從主導技術和新興產業的角度來看，以生產方式變革為主線的AMT的群體涌現、協同融合將導致新的工業革命，各種技術之間產生的耦合效應推動了工業革命的進程。新工業革命不是依賴單一學科或某幾類技術，而應該是全方位的多學科、多技術層次、寬領域的協同效應和深度融合。人類制造模式的演變從原始手工生產模式到現代先進制造模式的演變過程中，經歷了3次大的革命性變革。圖8所示為由市場變化與技術發展推動的先進制造模式的變革。

圖中：第一次工業革命中，由于蒸汽機、電氣技術、內燃機的發明與改進，機器取代手工成為主導生產方式，制造業進入機械化制造時代，成為近代工業化大生產時代的開端。第二次工業革命中，大規模制造成為主導生產方式，20世紀20年代，隨著電子技術、信息技術的發展，以流水線為典型代表的大規模制造模式在組織結構上追求縱向一體化與大規模，內部分工仔細，專業化程度高，簡單熟練的操作提高了生產效率，使制造成本隨規模遞減，同時質量的穩定性也得到提高，制造模式進入批量大規模制造階段。新工業革命是現代先進制造模式集成協同創新的結果，進入20世紀90年代后期，隨著網絡信息技術、智能控制技術研究的深入和以知識為基礎的經濟時代的到來，制造業的市場環境與技術變革發生了根本性的改變。大規模制造系統的剛性與市場的個性化需求以及環境快速變化所要求的響應速度之間的矛盾日益尖銳，正是在此背景下，各種新制造模式研究探索與試驗如雨后春筍般迅速興起，現代AMT融合自然科學和社會科學的最新進展，以綠色、低碳、可持續為發展理念，帶來了產業組織模式的轉變，對轉變經濟增長方式、政府管理模式和社會組織形態都有巨大的推動作用，使全球技術要素和市場要素配置方式發生了革命性變化。

AMT的發展將在新工業革命中發揮重要作用。如前所述，工業革命的實質是制造業生產方式與制造模式發生重大變化，它必然也是始于制造技術突破性的發展。AMT是制造業產生變革的根本力量，新一代信息技術(云計算、大數據、物聯網、務聯網、云平臺等)、新能源(再生能源、清潔能源等)、新材料(復合材料、納米材料等)技術等將為新工業革命創造強大的新基礎設施；分散式制造(網絡化制造、制造物聯、云制造、智能制造)、眾包生產、集群效應、利基思維等使生產方式產生變革，將整個工業生產體系提升到一個新的水平，工業生產、經濟體系和社會結構將從垂直轉向扁平、從集中轉向分散；以智能制造為代表的新一代先進制造模式，必將使商業模式、管理模式、服務模式、企業組織結構和人才資源需求發生巨大變化，給工業領域、生產價值鏈、業務模式乃至生活方式帶來根本性變革，進而推進和實現新的工業革命。

制造模式的演進與新工業革命的出現由市場發展、社會變革、技術突破、管理創新多種動因的綜合作用決定。對新工業革命的內涵的理解必須通過與社會科學(如經濟學和管理學)等跨學科的對話和交流，適當突破自然科學和工程技術學科的理論范疇。工業發展歷程表明，新的生產模式的出現均為與特定的社會制度、組織結構和經濟因素等相互作用的產物，而新的制造模式又會對既有社會制度和管理方式提出新的要求，從而推進企業管理模式、社會制度環境的變革[60]。綜上所述，在市場、技術、社會經濟環境變化與全球一體化趨勢的推動下，制造業正在經歷著一場革命，一場以實施先進制造技術和經營方式徹底變革為主要內容的先進制造模式的革命，涉及制造理念、制造戰略、制造技術、制造組織與管理各個領域的全面變革。

4新一代先進制造技術的應用案例

產品制造的智能化變革絕不僅是優化現有的制造業，而是將制造延伸至范圍更廣的生產人群中———既有現存的制造商又有正成為創業者的普通民眾。隨著社會化網絡的發展，通過充分開發大眾的智慧、力量和資源，以用戶創造內容(Usergeneratedcontent)為代表的社會化生產模式更能形成突破性創新，彰顯出巨大的能量和商業價值。以思科(Cisco)為例[31]，2007年秋，思科借助Brightidea公司的創意網絡平臺，為其一個十億美元的新業務尋找創意，通過征集創意—進行篩選—提煉創意三個階段，最后從104個國家的2500多名參與者提交的約1200個創意中，成功篩選出最佳創意；再如美國越野賽車LocalMotors公司通過社會化生產方式，將越野賽車的個性化設計與制造分包給不同的社區，在社區內的微型工廠實現了快速小批量設計與生產；波音公司聯合全球40多個國家和地區企業，通過網絡協同和制造服務外包的形式協同研發制造了波音787，將研發周期縮短至原來的30%，成本也減少了50%[18]。如此一來，創意新階層得以進入生產領域，將自己的設計產品模型轉變成產品，卻無需自行建立工廠或公司，制造變成了另外一種可由網絡瀏覽器獲取的云服務，實現了低成本的高技術，保持了小型化與全球化并存的能力。借助物聯網、云服務、大數據等技術，用戶參與不再局限于創意征集階段，而向設計研發、制造、實驗、檢測、營銷等縱深發展，向產品全生命周期拓展，這些生產方式將為開發出成功的產品、降低生產成本、提高效率作出巨大貢獻。

以大數據、物聯網/CPS、云計算等新一代信息技術為基礎的先進制造技術將促進制造系統向服務化、智慧化、個性化、社會化的方向發展，智慧制造應運而生[40-41]。智慧制造將制造系統分為社會系統、信息系統和物理系統三個子系統，其中社會系統強調群體智慧和人的主觀能動性，尤其是人及其隱性知識的集成，是基于人際網(Internetofpeople)所形成的社會化網絡，注重客戶參與的互動性、個性化和創新性；物理系統通過物聯網實現物理實體的互聯互通，利用RFID、嵌入在資源或產品內的感知器等獲得資源狀態和環境的數據信息；信息系統通過大數據技術對業務對象的屬性、位置和狀態等信息進行整合，從海量數據中抽取出所需的信息、知識和智慧，為需求分析、設計、生產、營銷和回收等制造全生命周期過程提供知識支持。物聯網獲取的數據與知識的價值是通過服務的形式來體現的，通過云計算和“一切皆為服務”的理念，為用戶提供按需即取的服務方式，將服務資源延伸到物理世界，最終得以在物理系統中實現產品生產。

新工業革命將促進社會制造/智慧制造理念的實現。社會制造將使傳統的企業轉變為能夠主動感知并響應客戶大規模個性化定制需求的智慧型企業，其核心就是主動、實時地將社會需求與社會制造能力有機地結合起來，從而高效、實時動態地滿足客戶需求。Shapeways公司就是一個典型的例子[61]，該公司于2007年創立于荷蘭，后將總部移至美國曼哈頓，是一家利用3D打印技術為客戶定制各種產品和服務的公司，至今已獲數千萬美元的風險投資支持，截止2012年6月20日，其生產產品已經超過100萬款，產量超過60億件。2012年10月19日，該公司位于紐約皇后區的“未來工廠”正式投入運營。該工廠占地2.5×104m2，可以容納50臺工業打印機，每年可按照消費者的需求生產上千萬件產品。Shapeways的市場運營模式如下：通過Facebook和Twitter等社會媒體接受客戶關于各種產品的3D設計方案，將顧客的需求發送給Shapeways工廠，由工作人員確定是否可行，評估并制定方案，并在數天內完成產品的打印生產，然后寄送給客戶。同時，該公司還為商家和設計者設立平臺，使他們可以利用公司的3D打印機生產并銷售自己設計或收集的產品，用戶提交他們的產品創意，如果有足夠多的人喜歡(如通過Twitter，Facebook等獨特社區)，則產品開發團隊將制作產品原型，用戶可在線對其進行投票、評分、提意見或建議，參與產品的設計開發、改進、預售和營銷等，即通過聚集大眾智慧的方式，讓社區參與產品開發的整個過程。如果產品獲得預期成功，則發明者和其他協作者可分享一定的產品銷售收入。在過去的2014年，其月均訂單已超過18.1萬件，成為目前全球第一的在線3D打印社區。該案例成功地利用社會性網絡、群體智慧和3D打印等技術實現了個性化產品的生產，涉及社會系統、信息系統及物理系統的各個層次，大批3D打印機形成制造網絡，并與互聯網、物聯網、務聯網和人際網(社會性網絡)無縫連接，形成復雜的社會制造網絡系統，從而將社會需求、虛擬設計與實物制造有機地銜接起來，在一定程度上為智慧制造/社會制造提供了例證。

5我國制造業發展的思考

新工業革命將對全球產業結構、生產資料、勞動者素質等生產力要素和人類生產生活方式、思想觀念產生巨大影響，企業組織結構、管理方式、社會制度政策環境等因素決定了先進制造技術在制造業領域應用的廣度和深度。我國應基于國情把握好新工業革命的發展機遇，高度重視AMT的發展動態，大力發展戰略新興產業，為新工業革命創造良好的環境條件，從而促進我國經濟社會快速發展[62]。自2009年以來，我國密集部署未來新興產業的重點發展方向和主要任務，提出積極發展新能源、新一代信息技術、新材料等七大戰略性新興產業，努力抓住“新工業革命”這一難得的發展機遇，發展知識技術密集、資源消耗小、成長潛力巨大、綜合效益好的產業，增強自主發展能力。我國先進制造業目前主要由兩大部分構成(如圖9)：1由融合先進制造技術的傳統制造業改造而成的先進制造業，如數控機床、海洋工程設備、航空航天裝備等；2科技重大突破創新的成果落地應用后形成的新產業，如增量制造(3D打印)、生物制造、微納制造等。

(1)信息化和工業化深度融合

新工業革命的興起為我國探索資源消耗低、環境污染少的工業新類型和生產新方法帶來了契機，新一代智能化技術、新能源、新材料等新科技正快速形成產業規模市場，該市場有利于發展循環生產和循環經濟，實現經濟效益與環境效益、社會效益的均衡發展。新工業革命以智能化微制造科技為關鍵科技支撐體系、以深層次循環式生產為主導，促使生產力和生產方式向更深層次和更廣范圍拓展。我國未來的現代產業體系應該更多地建立在新的工業生產方式、新的生產組織方式和新的生產制造模式基礎上。

(2)發展戰略新興產業

戰略性新興產業[63]以重大科學技術突破性發展為基礎，對社會發展具有重大引導帶動作用，而且知識密集、資源消耗小、發展潛力巨大并且綜合效益好，能增強我國的自主創新和可持續發展能力，更深入地參與國際競爭。發展戰略新興產業目前面臨知識科技創新、組織管理創新、體制政策創新三大重要創新任務。我國十分重視戰略新興產業，2010年10月18日頒布了《關于加快培育和發展戰略性新興產業的決定》，準備用20年左右時間，使節能環保能源產業、新一代電子信息技術、高端裝備制造業等七大戰略性新興產業的創新能力和發展水平達到世界領先；在《“十二五”國家戰略性新興產業發展規劃》中提出了七大戰略性新興產業的發展方向和任務，以重大技術突破和重大發展需求為基礎，將知識技術密集型、引領作用強、發展潛力好和綜合效益大的新興產業作為發展重點，建立戰略性新興產業重點領域產業聯盟，大力發展可再生新能源、生物技術、智慧物聯網、云計算、普適人機交互等新技術，并且注重智力資源的開發、新能源和互聯網的應用，將創新放在關鍵的位置。

(3)為新工業革命創造環境條件

新工業革命創造環境條件包括至關重要的制度改革、政策環境和商業模式等，新工業革命帶來的不是個別政策的微量調整，而是系統化大規模變革問題。首先建立創新激勵機制和知識產權保護，集聚大量的高端創新人才，將技術和管理、軟科學和硬科學結合在一起協同創新，增強市場化導向和創新激勵機制；其次加強政策引導企業技術創新及技術改造，鼓勵企業和科研院所建立各種模式的創新聯盟，促進產業集聚和資源整合；最后通過法律強制、財政資金支持、稅收優惠等措施引導和支持企業突破核心關鍵技術，支持新技術新產品的推廣應用。與新的制造技術相適應的企業管理方式和社會制度基礎決定了其在制造業領域應用的廣度和深度，同時也在一定程度上決定了AMT能在多大程度上轉化為制造業的產業競爭力。

(4)培育知識創新能力與人力資本

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關鍵詞：機械設計制造及其自動化 現狀 趨勢

一、引言

機械行業是一個國家的基礎性和支柱性產業，在國民經濟中占有極其重要的地位，它與上游產業（如鋼鐵、煤炭、有色等）和下游產業（如住房、日用消費品等）關系密切，具有很強的拉動能力。而機械制造自動化技術始終是機械制造中最活躍的一個研究領域。也是制造企業提高生產率和贏得市場競爭的主要手段。沒有強大的機械制造業，就不可能實現國民經濟的工業化、現代化和信息化。

二、我國機械制造業現狀

近年來，我國的制造工業獲得持續高速的發展，中國已是一個制造大國：世界各國都在大量進口中國產品，并且中國的出口中，機電產品已占多數。在當前的經濟寒 潮和危機中，機械工業雖受到較大影響，但總規模和總產量僅次于美國，超過日本，居世界第二，出口已超過德國，達到世界第一位，2009年中國汽車產量已超 過美國而居世界第一。中國已成為名符其實的世界制造大國。2010年《全球制造業白皮書》公布的《全球10大制造強國》排行榜中，中國名列第三。今年《世 界機械500強》中，美國以126家企業入選而居榜首，日本以124家居第二，我國入選企業77家居第三。改革開放三十年以來，中國制造業有了顯著的發展，無論制造業總量還是制造業技術水平都有很大的提高。機械制造業從產品研發、技術裝備和加工能力等方面都取得了很大的進步，但具有獨立自主知識產權的品牌產品卻不多。例如：海爾、海信、TCL等企業的品牌雖然已經“國產化”，但去商場買空調時，導購會告訴你壓縮機來自日本，去買冰箱時，導購還是會告訴你壓縮機也是來自日本。通過對我國機械制造業現狀的分析和研究，業內人士普遍認為，中國的機械制造比歐美發達國家落后了將近30年。

今年世界機械500強前10名中，中國無一入 選；世界機械100強中，中國僅入選9名。應該認識到，我國制造業大而不強，雖然是制造大國，但不能稱為制造強國。例如鋼鐵，我 們大量出口低價鋼材而進口高附加值的合金鋼。機床也是出口廉價的中低檔機床，而進口昂貴的數控和精密機床。中國制造業的勞動生產率，僅是美國、日本的 1/3～1/5。中國很多機械產品價雖廉，但質量也低。近期，由于人民幣升值和國內勞動成本迅速升高，再加上經濟寒潮和危機，嚴重影響了中低檔產品的出 口，更迫使我們要盡快提高機械工業技術水平，變危機為機遇，向制造強國奮進。

近年來，我國工具工業雖有不小發展，但遠 落后于機床業的發展。生產中使用的高效先進刀具，大部分是從國外進口的（含外國資企業在中國生產的刀具）。我們現在也出口不少刀具，但主要是廉價低檔的標 準刀具。2004年我國生產刀具約25億件，其中20億件是廉價低檔刀具（大部分出口），這以后幾年出口的仍基本是中低檔刀具。在美國市場上，中等規格的 麻花鉆每支價格約10美元，而市場上中國生產的低檔麻花鉆價格僅1美元，被用作手工工具。我國現在有世界規模第一的汽車工業，但汽車工業從國外引進的高效 生產線，所用的刀具80%～90%至今仍是進口刀具（含國內的外資企業產品）?，F在我國刀具生產供銷情況是，高端先進刀具產品主要依靠從國外進口，而低檔 刀具產品惡性膨脹（大部出口），這種情況必須盡快改變。

三、我國機械制造業趨勢與前景

機械制造自動化技術始終是機械制造中最活躍的一個研究領域，也是制造企業提高生產率和贏得市場競爭力的主要手段。機械制造自動化技術自20世紀20年代出現以來，經歷了三個階段，即剛性自動化、柔性自動化和綜合自動化。綜合自動化常常與計算機輔助制造，計算機集成制造等概念相聯系，它是制造技術、控制技術、現代管理技術和信息技術的綜合，旨在全面提高制造企業的勞動生產率和對市場的響應速度。機械制造業作為一個傳統的領域已經發展了很多年，積累了不少理論和實踐經驗，但隨著社會的發展，人們的生活水平日益提高，各個方面的個性化需求越加強烈。作為已經深入到各行各業并已成為基礎工業的機械制造業面臨著嚴峻的挑戰。

先進制造技術這個概念的提出為機械制造業的發展指明了方向。雖然這個名詞沒有確定的定義，但目前公認的認識是：先進制造技術是傳統制造技術不斷吸收機械、電子、信息、材料、能源和現代管理等方面的成果，并將其綜合應用于產品設計、制造、檢測、管理、銷售、使用、服務的制造全過程，以實現優質，高效，低耗、清潔、靈活的生產，并取得理想技術經濟效果的制造技術的總稱。它具有以下幾個特點：從以技術為中心向以人為中心轉變，使技術的發展更加符合人類社會的需要；從強調專業化分工向模糊分工，一專多能轉變，使勞動者的聰明才智能夠得到充分發揮；從金字塔的多層管理結構向扁平的網絡化結構轉變，減少層次和中間環節；從傳統的順序工作方式向并行工作方式轉變，縮短工作周期，提高工作質量；從按照功能劃分部門的固定組織形式向動態的自主管理的小組工作方式轉變。機械制造技術的發展趨勢可以概括為：機械制造自動化；精密工程；傳統加工方法的改進與非傳統加工方法的發展。

四、結語

隨著我國加入WTO，新技術、新工藝的不斷開發和引進，今后外語、計算機應用將成為每個技術工人的必備素質，市場需要“一專多能”的復合型人才，同時也希望這些人才有繼續提高發展的能力（文化基礎扎實），我國要成為制造大國，就必須有成千上萬的有知識和技術的勞動者。本專業的學習特點要求我們要有有較強的理工科基礎，不能偏科，所以我要努力提高自身素質，學好專業技術，并用自己一流的技術、高尚的道德情操去回報祖國，成就人生的輝煌！

參考文獻

[1]《我國機械制造業現狀與發展前景》 蘇生榮 中國科技信息 2010.

[2]《機械制造業的發展趨勢與先進制造模式》 鄧武 科協論壇（下半月） 2009.

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關鍵詞:信息敏捷制造網絡

制造業信息化進程

半個世紀以來，特別是近三十年來，信息革命已經滲透至各個經濟部門，迅速改變著傳統產業和整個經濟的面貌。計算機和通信技術的迅猛發展極大地拓展了制造業的廣度和深度，產生了一批新的制造哲理和制造技術，使制造業正發生著質的飛躍?？v觀制造業信息化進程，可將其分為以下幾個階段：

功能自動化階段。七十年代電子技術和計算機技術的發展為生產領域的自動控制提供了可能，使得以計算機為輔助工具的制造自動化技術成為可行，由此出現了計算機輔助設計(CAD)、計算機輔助制造(CAM)、計算機輔助工藝規劃(CAPP)、物料管理計劃(MRP)等自動化系統。

信息集成階段。八十年代針對設計、加工和管理中存在的自動化孤島問題，實現制造信息的共享和交換，采用計算機采集、傳遞、加工處理信息，形成了一系列信息集成系統，如CAD/CAPP/CAM、CAD/MRPⅡ、CAPP/MRPⅡ，CIMS。

過程優化階段。九十年代信息和通信技術在知識經濟發展過程中處于中心地位，企業意識到除了信息集成這一技術外，還需要對生產過程進行優化。如用并行工程（CE）方法，在產品設計時考慮下游工作中的可制造性、可裝配性等，重組設計過程，提高產品開發能力；用企業經營過程重構（BPR），將企業結構調整成適應全球制造的新模式。

敏捷化階段。九五年以后，以Internet為代表的國際互聯網，正以極快的速度在發展。Internet在改變信息傳遞方式的同時也改變著企業組織管理方式，使以滿足全球化市場用戶需求為核心的快速響應制造活動成為可能，敏捷制造(AM)、虛擬制造(VM)等新的制造模式應運而生。

從制造業信息化進程可看出，隨著信息技術、計算機技術的迅速發展，從知識到應用之間的間隔越來越短，未來的制造業在某種意義上將成為一種信息產業，信息將成為制造業的決定因素，用信息技術促進未來制造的改造已成為時代潮流。21世紀，世界制造業發展的總趨勢是：信息技術在促進制造業發展過程中的作用仍然是第一位；獨占性技術決定了產品的價值和價格；聯合和競爭兩位一體，并超出國界，敏捷性成為制造業追求的目標；管理創新對制造業發展的作用日益突出。制造技術繼續圍繞信息化、智能化、精密化、集成化和綠色化方向發展。

2敏捷制造信息化需求

2.1信息需求

信息革命促使了市場全球化，使現代企業呈現集團化、多元化和動態聯盟的發展趨勢：企業跨越不同的地域，產品涉及多個領域。這些企業需要及時了解各地分公司的生產經營狀況，同一企業不同部門、不同地區的員工之間也需要及時共享大量企業信息，企業和用戶之間以及企業與其合作伙伴之間也存在著大量的信息交流。只有了解企業信息的需求，才能有效管理組織這些信息，選擇合作伙伴，實現敏捷化制造。企業信息涉及有關產品設計、計劃、生產資源、組織等類型的數據，不僅數據量大，數據類型和結構復雜，而且數據間存在復雜的語義聯系，數據載體也是多介質的。

制造業中信息按其需求可分為兩部分：產品制造信息、企業服務信息。其中產品制造信息包括產品信息和工藝信息。

產品信息[1]包括與產品制造有關的所有信息，如產品幾何拓撲信息（3D實體模型、2D圖紙以及VRML格式圖片等）、加工要求信息、組成產品零件的材料和熱處理信息、裝配要求信息、產品檢驗信息、產品功能信息、產品制造成本和制造周期等信息。

工藝信息包括產品制造過程中的各種加工方法及其應用范圍、設計規范，用于新產品的加工工藝性和設計可行性評價，提供各種加工手冊、設計手冊。

企業服務信息包括產品市場信息（產品基本價格、批量價格、價格的有效期和交貨期）、企業生產能力信息（主要設備、特殊設備、大型設備）、企業產品開發能力信息等。

2.2網絡服務需求

對制造業企業來說，網絡應用服務的需求主要集中在以下幾個方面：

希望上網企業信息，如企業介紹、產品介紹等；

能有行業性的專業網站提供行業信息、行業動態等；

能在網上了解有關的政策法規，為企業活動提供依據；

能在網上跟蹤行業技術信息，為企業開發適合市場需求的新產品；

與用戶進行網上信息的交流，及時反饋用戶意見，組織網上用戶的培訓與產品使用問題的解決等；

與協作生產企業進行網上的信息交流和商務活動，提高工作效率；

開展網上的商務活動，如產品銷售、產品的虛擬展示等；

數字化產品模型共享，建立一個虛擬三維產品的“圖書館”，讓各企業分享，減少巨大的重復性CAD造型工作。

制造業信息化建設和研究現狀

3.1信息化現狀

目前我國在信息高速公路上投入了大量的建設資金，全國的信息高速公路網絡已初具規模。企業的CAD、CIMS、ERP等方面的信息化建設也積累了不少經驗，但信息化建設的發展也出現了不平衡，如：

“信息公路上的車不多”，網上信息量少，內容不夠豐富，不能吸引用戶；

上網費用還太高，不能被廣大用戶所接受；

技術上還較為復雜，用戶無法自我維護；

網上的電子商務條件還不成熟，無法進行網上交易；

Internet服務提供者(ISP)和Internet內容提供者(ICP)的服務質量還有待改進；

眾多傳統的傳媒業正面臨著重新劃分市場的激烈競爭。

必須解決如何利用信息網絡為廣大用戶，特別是直接創造財富的制造業企業提供更多更好的服務這一問題。

3.2制造業網絡工程研究現狀

市場的全球化使得企業之間的競爭更加激烈，出現了一系列現代生產模式和制造哲理，要求改變企業現有的組織結構，實現多種敏捷組織形式，如項目任務協同功能工作小組、虛擬集團及多種合作組織機構，建立起協同合作為主導的“競爭�合作�協同”機制。網絡技術和計算機技術的發展，為制造業中海量信息的處理提供了可能，促進了敏捷企業網絡化工程的組建。

國外典型研究有[2~6]：1994年美國能源部提出了“敏捷制造的使能技術(TEAM)”，TEAM集成產品的設計和制造，建立了一個“產品實現過程模型”；“全美工廠網絡（FAN）”建立于1995年，是國家工業數據庫，提供包括生產能力，各種工程服務項目、產品及其價格和性能數據、銷售和用戶服務專門服務；1995年洛克海德·馬丁航空公司建立“制造系統的敏捷基礎設施網絡AIMSnet”，利用國際互聯網支持和管理敏捷企業的供應鏈；美國通用電器研究和開發部的“計算機輔助制造網絡（CAMnet）”建立于1996年，它通過Internet網提供多種制造支撐服務，如產品設計的可制造性、加工過程仿真及產品的試驗等，使得集成企業的成員能夠快速連接和共享制造信息。這些網絡主要為大公司的成員和客戶提供服務。

國內的主要研究有：

虛擬異地合作設計組織[7]主要強調在產品設計和開發中，獲取設計知識的異地合作。我國企業存在一批可以支持產品開發中設計知識獲取的資源或潛在資源，要使這些資源以及企業外資源能以企業開發某項產品的行為為中心并和企業組織在一起，共同為這個項目的完成進行設計知識、特別是新知識的獲取工作。已有一些異地合作設計組織的新概念和關鍵技術研究，在實驗室中有一些局部非常初級的試驗，如上海交通大學與上飛廠之間進行了異地設計的聯網試驗；西安交通大學、清華大學與上海交通大學等高校也在策劃異地合作設計網，但這些工作仍屬開始階段。

分散網絡化生產系統[5]，[8]強調生產系統的網絡化。分散網絡化是指將動態的、沒有固定隸屬關系的和地理上相隔的集團，利用信息和通訊技術把它們加以組織起來進行生產，快速地以合理的成本將產品從設計轉入生產。通過國際互聯網，對產品設計、工藝、生產和工況信息從一個生產單元傳送到異地的生產單元進行測試。上海先進制造技術中心于1998年提供的上海交通大學的快速原形制造中心的上網服務，同濟大學也與香港某些中小型企業進行了聯網合作制造模具的試驗，但這樣的系統還需要有進一步的研究和配套措施。

4敏捷制造網絡工程實施建議

利用互聯網、企業內部網，構建敏捷制造網絡集成平臺，可建立有關企業和高校、研究所、研究中心等結合成一體的敏捷制造網絡體系，實現基于網絡的信息資源共享和設計制造過程的集成；建立以網絡為基礎的，面向廣大中小型企業的先進制造技術虛擬服務中心和培訓中心，建立網絡化制造工程，具體實施包括基于Intranet的制造環境內部網絡化和基于Internet制造業與外界聯系的網絡化，如圖1。

4.1基于Intranet的制造環境內部網絡化

實現企業中工程設計、管理信息系統等制造過程各子系統的集成，完成企業內部網的

圖1制造業信息化網絡工程建議

建設，深化應用CAD、CIMS技術，提高企業在計算機網絡支持的新型制造模式下的管理水平。

4.2基于Internet網企業與外界信息交流

通過Internet網可實現企業與外界的聯系，其中主要內容包括：

敏捷供應鏈。把生產商、供應商、銷售商等在一條鏈路上的所有環節都聯系起來并進行優化，使生產資料以最快的速度，通過生產、分銷環節變成增值的產品，送到消費者手中。這不僅降低了成本、減少了庫存，而且使資源得到優化配置，更重要的是通過信息網絡，介紹企業及企業產品，實現企業生產與銷售的有效連接，物流、信息流、資金流的合理流動。

公共數據中心。建立公共數據中心，即網上的制造資源信息庫，也就是用現代化手段使信息和知識為最大可能多的需求者服務，充分體現其價值。這里的資源包括了企業富余的生產能力、特種制造手段、CAD/CAE/CAM軟件；標準件、通用件、圖庫；各種人才信息；技術信息和產品信息。

遠程服務體系。遠程服務是在資源的需求者和提供者之間架設起現代化的交通網。特別是象快速成型（RP）等先進制造技術與裝備，這些技術往往比較復雜，而且這些設備往往比較昂貴，不是所有企業都能輕易添置的。另外，每個企業單獨擁有這樣的資源，往往使用效率不高，造成資源的閑置與浪費。建立遠程服務體系就可以使上述問題得到較圓滿的解決。建立這樣的體系，首先要有掌握某項先進制造技術和擁有必要設備資源的“服務中心”，然后要研究Internet/web分布式網絡計算與網絡安全支持技術，建立基于web客戶機/服務器分布式計算模式的、支持多個用戶、多個站點的遠程服務系統的體系結構。

異地設計和制造。不受地域限制，由多個異地的企業組成動態聯盟，合作開發同一產品，從而保證企業抓住轉瞬即逝的市場機遇，贏得競爭。其關鍵的問題在于分布式產品設計與制造的過程集成與管理，異構、跨平臺的設計與制造工具。研究內容包括：遠程項目組織與管理；網絡安全性；數據交換格式；遠程信息維護；遠距監測與控制機理等等。

虛擬學校。信息日新月異的變化使繼續教育顯得尤為重要，可以用網絡技術將培訓資源充分調動起來，組成虛擬的“先進制造技術學?！保谥R的傳授者與吸收者之間構筑“多對多”的通道，打破空間與時間的限制，使更多的勞動者得到培訓的機會。這需要首先進行網上教學的課程建設，同時要建立由若干個培訓中心聯網組成的培訓網，還要制作與網上教學相匹配的教材及音像資料，建立教與學進行交流的機制和培訓網的運行機制，研究培訓的評估方法。為了提高培訓質量，還應將虛擬制造技術的研究與網上培訓結合起來。

5制造網絡實現的關鍵技術

在信息技術的條件下，將分布于世界各地的產品、設備、人員、資金、市場等企業資源有效地集成起來，采用各種類型的合作形式，建立以網絡技術為基礎的、高素質員工系統為核心的敏捷制造企業運作模式，其關鍵技術有：

分布式網絡通訊技術[9~12]。Internet、Intranet、Web等網絡技術的發展使異地的網絡信息傳輸、數據訪問成為可能。特別是Web技術的實現，可以提供一種支持成本低、用戶界面友好的網絡訪問介質，解決制造過程中用戶訪問困難的問題。

網絡數據存取、交換技術。網絡按集成分布框架體系存儲數據信息，根據數據的地域分布，分別存儲各地的數據備份信息，有關產品開發、設計、制造的集成信息存儲在公共數據中心中，由數據中心協調統一管理，通過數據中心對各職能小組的授權實現對數據的存取。

CIMS技術。CIMS工程項目主要包括生產計劃管理、自動化制造系統技術信息管理、技術信息管理、工程數據庫管理、辦公自動化、決策支持、質量保證、庫存管理等應用子系統的開發，各應用子系統間系統平臺集成、數據信息交換是企業間成功實施動態聯盟企業的關鍵技術基礎。

協同工作技術。在一定的時間（如產品生命周期中一個階段）、一定的空間（如產品設計師和制造工程師并行解決問題這一集合形成的空間）內，利用計算機網絡，小組成員共享知識與信息，避免潛在的不相容性引起的矛盾。同時，在并行產品開發過程中，多功能小組之間，多功能小組各專家之間由于各自的目的、背景和領域知識水平的差異必將導致沖突的產生，因此需要通過協同工作，解決各方的矛盾、沖突，最終達到一致解。

工作流管理。其主要特征是實現人與計算機交互時間結合過程中的自動化，主要涉及的內容是工作任務的整體處理過程、工作組成員間依據一組已定義的規則及已制定的共同目標所交換的文本文件、各種多媒體信息或任務，工作流管理系統是一個用于分布式環境中工作任務進程間的協調或協作式處理軟件系統。

6總結

打破小單位和行業的局限，在政府的統一規劃與組織下，實行產學研結合，深入開發，廣泛利用信息資源，建立敏捷制造網絡化工程，加速制造業數字化、網絡化與敏捷化。這不僅對于制造業本身的改造，地區信息港的建設，有十分重要的戰略意義和現實意義，而且也能夠在近年內達到開展異地設計與制造、網絡服務、網上數據共享和網上培訓等的預期目標，必將推進企業信息化進程。

參考文獻

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ResearchOnNetwork-basedAgileManufacturing

YanJunqi，NiYanrong，MaDengzhe

（MechanicalEngineeringDepartment,ShanghaiJiaotongUniversity,Shanghai200030）

Abstract:Withthedevelopmentofnetworktechnology,informationbecomesnotonlythe

crucialdominatefactorofmanufacturingbutalsotheactivedrivefactorofmanufacturing.

Underthebackground,thisthesisanalysistheinformationdemandsofmanufacturing

andclarifytheactualityinagilemanufacturing.Thethesisalsobringforwardhowcarry

theagilemanufacturingschemeintoexecution.Theschemeincludessomekey

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[關鍵詞]中藥制藥工程；中藥工業4.0；數字制藥；智慧制藥；先進制藥技術

中國制造2025戰略規劃以來，中藥制造業對采用先進制藥技術有了強烈愿望，中藥工程科技創新驅動力正在形成。為實現“制藥強國”建設目標，我們應該以更高的站位和更寬的視野謀劃中藥制藥工程科技創新發展戰略，牽引中藥產業技術創新升級，建立全面提高國家藥品標準的支撐技術體系，占據國際天然藥物制造業的科技制高點，進而使我國倡導并制定的中藥工業技術標準成為全球規則。

具有現代工業形態的我國第一代中藥制藥技術創始于

20世紀70年代，以水煮醇沉等工藝的“機械化和半機械化”為技術特征，可稱為“中藥工業1.0”，20世紀90年代出現了第二代中藥制藥技術，以中藥制藥設備的“管道化自動化和半自動化”為技術特征，可謂“中藥工業2.0”；21世紀初筆者率先提議運用高新技術改造中藥傳統制造方式，重視發展中藥制藥工程技術，應盡快實現中藥工業數字化網絡化自動化及智能化等技術突破，提高產品質量及資源利用度并降低物耗（即提質增效），引導中藥制造業步上先進產業臺階這可視作提出“中藥工業3.0”構想：面對“云計算”和大數據時代的到來，筆者提出創新發展以制藥工藝“精密化、數字化及智能化”為主要技術特征的第三代中藥制藥技術，實現中藥制藥技術的升級換代，迎接第三次工業革命。2013年7月在天津舉辦的國家人社部高級研修項目“現代中藥制藥質量控制技術高級研修班”上，筆者分別介紹了新一代中藥制藥技術及中藥數字制藥；同年8月在中國工程院主辦的第165場中國工程科技論壇上，筆者在專題報告“從數字制藥到智慧制藥；大數據時代的制藥工程科技”中提議：大力發展數字制藥技術，打造數字化中藥先進制造平臺，并推動中藥工業從數字制藥邁向智慧制藥時代；在2015年4月召開的第201場中國工程科技論壇上，筆者闡述了“對制藥工程科技創新與中國醫藥工業4.0的思考”。本文根據國際先進制藥技術最新進展，對筆者以往論述進行整理和歸納，結合我國制藥強國建設中現實情況，進一步思考中藥制藥技術創新升級策略，提出發展“中藥工業4.0”的戰略性構想和技術路線圖。

1中藥制藥工程科技前瞻分析

中醫藥是實現“健康中國夢”的重要支撐力量，中成藥是中華民族貢獻給人類的擁有特定臨床優勢的藥品，中藥工業是在我國生物醫藥領域中具有重要戰略地位的核心產業，確保中藥產品安全、有效和質量可控是醫藥工業界肩負的重大使命。為切實提高中藥產品質量，必須將制藥工藝與制藥工程技術創新研究延展前移到中藥新藥研發階段；而對于已上市中成藥品種，應當實施制藥技術升級改造，這也是制定中藥配方顆粒制備工藝標準及生產技術規程中必須重視的問題。如何使用化學組成差異度較大的藥材原料制造質量一致性較好的中藥產品是世界性難題，唯有通過中藥制藥工程科技創新才有可能破解。

1.1中藥工業的歷史遺題 受制于藥品原研時代在醫藥知識、工藝技術、制藥設備以及藥品監管政策等諸多方面的歷史局限，大部分中成藥品種的制藥技術較落后，存在粗放、缺控、零亂、低效、高耗等問題，導致相關藥品標準難以提升，這是做大做強中藥產品必須直面的關鍵性挑戰。

1.2中藥工業的新動能 數字化是當今世界的技術潮流，前所未有的巨量數據噴涌給人們帶來大數據時代的空前機會。筆者認為，應盡快推動大數據技術在制藥業的應用，當前須對藥品生產全過程注入“數字技術NDA”，即實施制藥車間數字化改造，收集、管理、分析及利用制藥過程數據；倘若大量使用工業傳感器和智能檢測儀表甚至分析儀器等過程檢測設備，將使制藥過程數據呈指數級增長，積累形成制藥工業大數據，這是極為重要的信息資產，具有不可估量的知識資源價值，從而引發顛覆性的制藥技術理念和模式創新；應采用數字技術將制藥工藝系統與生產管理系統相融合，由此提升制藥過程管控技術水平，依據真實數據而不是經驗及直覺做出控制和管理決策，這將為制藥過程質量控制、制藥工藝品質優化、降低生產成本及節能減排、藥品質量風險管控、生產車間管理及企業經營決策等提供強有力的技術支撐，為中藥工業跨越發展提供新動能。

1.3中藥工業的重大挑戰 中藥制藥車間的現實技術表現遠達不到人們理想的要求，更不是理論上完善的技術設計，設計和建造優質中藥產品生產線已成為中藥制藥工程界的緊要任務。中藥制藥過程的分段式工藝布局形成了“各自為政”的割裂式控制現狀，積累的大量數據分散在各自的“信息孤島”，無法有效用于制藥過程控制與管理決策，導致實現中藥生產全程質量控制目標的技術難度極大；另一方面，藥品要求的均質性與藥材以及制藥工藝過程的異質性形成了中藥制造的復雜性，如果不對制藥過程進行全面而深刻的持續性跟蹤考察與系統研究，就難以透徹地認知控制藥品質量的各項要素；再者，不同種類的中藥工業數據都是以彼此獨立的方式收集，對眾多來源的龐大數據集群進行整合及自動化分析存在難以想象的困難，考驗著業界的智慧和能力，上述這些都是設計和建造數字化制藥工廠所面對的艱巨挑戰。

目前，中藥制藥工程界技術概念陳舊落后，沒有圍繞制藥過程質量控制這一提高藥品質量的關鍵核心技術開展系統深入的研究。在中藥生產車間技術改造中，有人將制藥工藝設備自動化說成是數字制藥，甚至出現將近紅外光譜檢測等同于在線質量檢測并等同于過程質量控制的怪象，嚴重誤導中藥企業，造成花大錢沒有解決質量控制實際問題的不良后果。因此，如何引領我國中藥工業邁向數字制藥時代面臨極嚴峻的技術挑戰

1.4中藥制藥工程科技戰略思考 面對新一輪工業革命的機遇與挑戰，應當認清中藥產業乃至全球醫藥產業大格局，著眼于未來國際制藥業競爭，思考中藥工業戰略性定位，注重中藥制藥技術的后發優勢，進行前瞻性技術布局，制定中藥制藥工程科技創新的大戰略（grand strategy），即開展中藥工業大設計（grand design）。布局未來需要我們顯示戰略勇氣和智慧，也需具備全球眼光及產業戰略思維。通過啟動中藥制藥工程科技創新的引擎就能激發中藥產業發展的新活力，建立撬動顯著提升中藥產品質量和生產效能的“新支點”。

當制藥工業跨入大數據世界，依賴經驗對制藥過程進行操控和管理的傳統方式將淪為落伍。誰擁有藥物“智”造的核心技術，便擁有了改變醫藥產業格局的話語權，仍采用陳舊制藥技術的企業將可能淘汰出局

時不待我，中藥制造業應集結千帆競發的聚合之勢，加快推進中藥工業數字化和信息化，謀勢而動，順勢而為，乘勢而上，借梯登高，迎接和把握國際制造業科技變革大趨勢，借助數字化網絡化智能化制藥技術提高藥品標準，實施中藥工業技術標準國際化戰略，造就一批中藥企業成為附加值更高的價值鏈環節

中藥制造業應當采用制藥工業物聯網及醫藥大數據等領先一步的前沿技術，建設智能制藥的“未來工廠”，將中藥產業從粗放型向智慧性升級

1.5中藥制造業的“未來工廠”德國工業4.0所引發的工業革命悄然而至，其技術特征是將信息物理融合系統（GPS）廣泛應用于制造業，構建智能工廠并實現智能制造，這標志著世界即將進入以智能制造為核心的智能經濟時代制造中藥的“未來工廠”應瞄準國際前沿技術水平，以制藥工業物聯網為核心，將所有結構性與非結構性數據整合進“大數據倉庫，”構建功能強大的中藥工業信息智能管理系統通過大數據分析從巨量數據中提煉出有價值信息，同時通過可視化技術將數據轉變成明晰易懂的制藥過程信息，并進一步轉化為知識，應用于改善過程管控模式、提高藥品質量、避免生產事故、減少質量風險、降低能耗和物耗、預測制藥過程結果、增加生產效力等。

中藥制造由多個單元工藝組合而成，導致其制藥過程數據集合以分段式的復雜多維空間為基本特征。因此“未來工廠”應在信息技術的主導下多段融合，建立多維多段一體的全過程管控模式，重構制藥過程控制與管理體系。運用數據挖掘工具發現制藥過程動態規律、各類關聯和最佳控制模式，構建預測模型以優化控制和管理決策，彌補操作和管理經驗的不足，提高生產精益化程度，進而持續提升中藥產品質量和生產效能，實現智能制藥和綠色制造目標。

2中藥制藥工程領域若干概念、術語及定義

中藥制藥界許多概念、術語或技術名詞在中藥制藥工程理論上尚無明確的定義，某些術語含義不確切，在有歧義時仍含混使用，導致不同的人使用同一個名詞時，其詞意差別很大，易引發技術困惑或誤導，甚至影響某些先進技術方法的聲譽，阻礙了先進制藥技術在中藥產業的應用與發展。因此，極有必要厘清這些概念、術語或技術名詞的真實含義，對其涵義作準確的定義。

2.1中藥制藥過程管控 通常簡稱過程管控，包括過程控制與過程管理兩大方面，制藥過程控制主要包括：①提取濃縮、干燥、純化、制劑等工藝的制藥設備控制，②制藥工藝品質控制，③制藥過程質量控制，④中藥產品質量檢驗，⑤質量風險控制。制藥過程管理主要包括：①GMP管理，②以設備為中心的全員生產管理，③IS010012測量管理，④AQ/T9006企業安全生產管理，⑤IS014000環境保護管理等。

2.2在線檢測 這是一個常被混淆的技術名詞。在線檢測系指在生產線上檢測制藥過程參數，而過程參數通常包括工藝參數、狀態參數、質控參數、物料屬性參數及環境參數等不同類別參數（如密度，pH，水溫，乙醇濃度，蒸氣壓力，氣溫，流量等）。顯然，在線檢測不等同于在線檢測藥品質量或檢測藥用物料質量，更不意味著在線質量控制。

2.3質量在線檢測 通常是指在生產線上檢測藥用物料質量。在不至于混淆的情況下，有時也將檢測與藥品質量相關的過程參數稱之為質量在線檢測。有必要指出，物料質量屬性并不等同于質控參數，質控參數不一定是藥用物料成分當檢測的物料屬性參數與藥品質量無關時，則無法表征藥用物料質量；即檢測物料屬性參數并不一定能檢測出藥用物料質量。因此，在使用近紅外光譜等過程分析儀器檢測藥材或某工藝環節的藥用物料質量前，必須全面深入研究哪些成分與藥品質量相關，以及這些成分含量的范圍。

2.4過程質量監測 一般是指不僅檢測藥用物料質量參數，而且在給定的范圍內進行觀察和判斷質量狀況，通常設置越限報警功能。因此，檢測與監測的工業意義不同，監測質量比檢測質量更為重要，難度也更大。

2.5過程質量監控 一般是指不僅檢測藥用物料質量參數，而且將這些質量參數調控在給定的范圍內。顯然，近紅外光譜在線檢測并不一定能在制藥過程中準確檢測出藥用物質，也難以應用于監測過程質量；過程質量監控需要多種技術方法的融合才能實現，僅靠單一的近紅外光譜檢測技術無法控制中藥產品質量，不少企業盲目投資建設近紅外在線檢測系統失敗的主因就在于此。

2.6過程質量控制 一般是指在中藥生產全程中通過調節各種關鍵的過程參數來控制藥品質量，使制藥工藝流程制造出來的中藥產品符合特定的質量要求。

由上述定義可知，在線檢測方法包括工業傳感器、過程檢測儀表及過程分析儀器等；不能將在線檢測視作為在線質量檢測，也不能將在線質量檢測等同于過程質量監測，更不能視作為過程質量控制；過程質量監測不等同于過程質量監控，也不能視作為過程質量控制。

3中藥數字制藥技術概述

中藥數字制藥是采用統一的數字化技術，不僅對制藥工藝參數、質控參數、狀態參數、物料屬性參數、環境參數等過程參數進行數字化檢測、控制及儲存，而且對藥材原料及制藥過程中藥用物料進行數字化檢測，監測各類過程參數與藥用物質在制藥過程中的變化軌跡，綜合判斷過程狀態并控制工藝進程，從而控制中藥產品質量；同時，對CMP，計量器材，安全生產，生產車間，環保，倉儲及物流等實施數字化管理按照制造業國際上目前通行的觀點，可稱之為“中藥工業3.0”。

中藥數字制藥的主要技術特征是：原料藥材數字化、藥用物質數字化、制藥過程各類參數的數字化（包括工藝參數、狀態參數及質控參數等）、單元工藝模型化及定量化、生產車間各類管理體系數字化、全過程測管控信息一體化、各類信息集成管理和綜合應用。

中藥數字制藥技術包括：①提取、濃縮、干燥、純化、制劑等工藝的制藥設備自動控制技術；②制藥工藝模型化及定量化/制藥工藝品質優化技術；③復制藥過程各類參數在線檢測技術；④制藥過程質量數字化控制技術；⑤制藥過程分析建模/PAT技術；⑥制藥過程測管控信息一體化技術；⑦質量風險數字化管理及控制技術；⑧藥效物質數字化辨析技術；⑨數字GMP系統；⑩精益生產MIS系統；⑾藥品質量檢驗LTMS系統；⑿數字化倉儲系統等。經過十余年的努力，本團隊已建立中成藥二次開發核心技術體系（包括中藥數字制藥技術），促進了中藥產業的數據制藥時代到來。

筆者認為：在中藥數字制藥技術體系建設中，單元工藝建模是前提，數字化設備是基礎，全過程測管控信息融合是關鍵，管控質量風險是底線，藥用物質全程監測是核心，數據集成管理及應用是根本，數字CMP管理是保障。中藥制藥工程界應當在中藥制藥工藝模型化和定量化方面聚焦發力，根據單元工藝流程將制藥過程質量控制序貫化、精準化和規范化并具備預測性，將精益生產理念滲透到中藥制造過程的每一個工藝環節，打造“數字化透明”的中藥制造平臺，實現制藥過程數字追溯，為持續性提升中藥產品質量奠定技術基礎。

4中藥智能制造技術概述

21世紀的工業信息科學將像20世紀的硅信息科學一樣具有變革性意義，將產生全新的產業技術并使藥物制造方式發生根本性改變伴隨著數字制藥技術廣泛應用而產生的以各種形式存儲的海量數據可創造豐碩的知識財富和經濟價值，這就需要制藥工業的大數據分析師“點石成金”。超大規模的信息交互與多維融合必將引發制藥過程控制模式和生產管理方式的深刻變革，在制藥過程高度信息化前提下實現知識發現管理和應用，牽引“數字化透明”中藥制造平臺向智能化發展，從而升華形成中藥智能制造技術，即中藥工業4.0。

中藥智慧制藥的主要技術特征是，使用大量的工業傳感器過程檢測儀表以及過程分析儀器等組成一張龐大而靈敏的可反映制藥過程全貌的感知網，并將信息技術與制藥技術深度融合，進而實現人與人、人與機器機器與機器生產管理與過程控制等之間互通互聯，通過制藥設備、生產管理、質量檢測等與過程控制系統網絡化聯接，形成集聚了原料/制藥生產/藥品流通/臨床使用等中藥產品全生命周期信息的智能網絡，使制藥過程的每一個工藝細節均被注入“智慧基因”通過賦予中藥制造平臺學習和思考能力，用充滿智慧的數據整合、分析與挖掘，從多種來源的中藥工業數據中尋找關聯，發現制藥過程規律，洞察引起藥品質量波動的因素，不僅實現制藥工藝精湛控制，而且達到管理精益化要求，實現優質保量低耗綠色高效能制藥。

中藥智能制造技術主要包括：①制藥信息處理、信息解釋、信息利用、知識發現與管理等關鍵技術；②測管控信息融合智能管理技術；③中藥產品質量智能預測技術；④質量風險智能預警及預控技術；⑤制藥過程智能預測控制技術；⑥制藥過程軌跡智能追蹤分析技術；⑦水、汽、電系統智能優化管理技術；⑧精益生產智能管理技術等。

5中藥工業4.0技術路徑

制藥工業數據儲備、數據分析、數據建模、數據挖掘及可視化能力將成為醫藥產業未來最重要的核心競爭力。工業信息感知技術的發展，使獲取制藥過程全貌的數據描述成為可能，通過分析各類數據集群間關聯關系，不僅能認知制藥工藝各環節輸入/輸出的藥用物料變化規律，而且可以揭示在生產全過程中物質、能量、信息等變換規律，發掘出中藥工業數據的內在價值，創新定義數據制藥技術，開辟獲取中藥工藝知識的新路徑，重新建構中藥工業技術格局，這是建設中藥工業4.0的戰略價值所在。

目前，我國有些地方已出現智能制造園區及智能工廠建設熱潮，許多地方政府在規劃未來5年建設上千個智能工廠或車間，但至今未見制藥企業參與，以工業互聯網為代表的信息技術如何進入制藥工業領域仍面臨巨大困難。一方面工業互聯網和大數據在制藥業并無技術應用基礎，缺乏制藥信息工程技術人才，容易出現只做“表面文章”而沒有促進企業提質增效現象；另一方面，很多制藥企業生存艱難，無暇顧及新概念技術，缺乏應用新技術的積極性或足夠資金。我國中藥制造業仍處于工業2.0進程中，傳統制藥工藝與現代制藥技術共生，落后與先進并存。

根據中藥工業的上述現實情況，筆者認為在實現中藥工業4.0戰略目標的征程中應實行分步走策略，倡議在現階段首先大力推進中藥數字制藥技術的廣泛應用，促進中藥工業化與信息化融合，以應用目標牽引，構建“信息主導、系統集成”的中藥數字制造技術平臺，為實施中藥工業4.0技術升級工程建設夯實數字化基礎，創造必要的技術條件。人才是第一資源，組建科技創新團隊是我國中藥工業跨越發展的關鍵，應當構建成長性環境以及多樣性、包容性學術生態，使中藥制藥工程科技創新力量成為中藥產業可持續發展的發動機和推動力。

在新興信息技術進入中藥工業領域時，工業互聯網只是一種技術工具，主導我國中藥產業創新升級的應是精湛的制藥工藝和過程質量控制技術。唯有通過制藥相關技術的融合創新，提升中藥產業的整體質量及效益，以工業物聯網為核心的智慧制藥技術才能在中藥工業“落地”。因此，在中藥制造向中藥智造轉向發展中，不僅需要基于物聯網思維的現代工業精神，而且需要追求精益生產目標的“工匠精神”，更需要注重工業轉化，防止出現一哄而上、不重視實效的局面。

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目前“先進制造技術”是工科院校機械工程、工業工程等專業的一門重要的限選課（選修課）。由于該門課程覆蓋面廣、內容繁雜，教師教學多以課堂講授為主,缺乏結合實際的案例式教學、綜合性教學、實踐教學等原因，使得學生在學習過程中困難重重，教學效果不夠理想。先進制造技術課程教學目前存在的問題如下：

（1）學時少，涵蓋信息量大。教師面臨著如何結合本校辦學模式和本專業學生深造和就業的需要來重新組織、整合教學內容的難題。

（2）先進制造技術是一門動態的、不斷吸收高新技術發展的技術，大多數教師受到現有教材的限制，無法在授課過程中及時融入先進制造技術的最新發展現狀。

（3）實驗設備匱乏，無法通過與教學內容相關的實踐環節來加深學生對理論授課內容的理解。

（4）課件制作難度大。先進制造技術內容繁雜，涉及多種先進制造工藝、原理、加工過程及應用。授課過程中僅采用文字結合圖片講解是遠遠不夠的。

（5）很多高校教師基本還是采取灌輸式的教學方法，達不到培養學生創新思維和創新能力的目的。

（6）現有的教材內容繁雜，相對陳舊。上海海洋大學是一所有百年辦學歷史、技術實力雄厚、特色鮮明，特別在海洋科學與工程、海洋漁業、海洋信息等學科具有較強的教學與科研水平。近年來，工程學院在海洋工程材料、海洋工程裝備、海洋可再生能源的研究和應用方面取得了突破性進展。如何寓研于教，不斷探索和總結教育教學的內在規律，提高教學質量是我們所面臨的關鍵問題。

二、“先進制造技術”案例式教學策略

（一）整合教學內容

精選目前海洋工程裝備制造中最前沿的技術，分大類，然后從每大類中再挑選出此類技術中最前沿、最先進的技術，以此為主題，廣泛收集相關案例資料的最新研究成果，及時補充教學內容，確保教學內容的前瞻性，最好從中國期刊網上或elsevier上下載科技文獻以備參考，同時可以參加一些大型的相關技術產品展覽會來拓寬視野并積攢素材。

（二）選擇案例資料

從眾多案例資料中挑選出最相關且淺顯易懂的案例，激發學生對海洋工程裝備等相關內容的興趣，逐漸過渡到所要講授的某項先進制造技術，同時需要從先進制造技術的重要性、用途等方面對學生加強引導，讓學生在課堂上積極參與思考，并結合教師課堂教學談談自己的感受及本節課的收獲，比如先讓學生自己針對該項先進制造技術的優勢、技術特點、應用條件、加工成本、加工質量及效率等各個方面進行討論。學生由被動接受知識變為主動去學習，這一輸入到輸出的過程既鍛煉了學生的語言表達能力，又充分調動教與學雙方的主動性，使得學生在討論交流中獲得更多的啟發，并學會去思考問題；同時鼓勵學生在課下查閱相關文獻，提前做好功課，帶著問題來聽課，培養學生自主學習的能力。

（三）完善多媒體課堂教學課件

制作案例的教學課件，要包含海洋類技術的定義原理、海洋工程樣件的制備、設備的選擇、加工過程、檢測等，并盡量多地利用相關的圖片、動畫、視頻來吸引學生的眼球，使學生更加清楚全面地了解整個零件的加工過程；在課前備課時，要大量查閱相關內容，挑選有用的信息，特別是具有應用性和市場潛力大的先進制造技術及時添加到教學內容中，從而讓學生從高層次、新角度來認真對待這門課；在進行課件設計時，將涉及的相關信息巧妙地融入到課件中來，并注意與課本知識有機結合，通過播放與先進制造技術應用領域相關的視頻，讓學生更加深刻地了解先進制造技術在海洋工程方面的運用。

（四）融合海洋特色的案例及改進課外互動模式

21世紀是海洋的世紀，面對海洋資源開發這一不斷成長的新興市場，世界各國都在積極發展相關裝備，加快海洋資源開發和利用已成為世界各國發展的重要戰略取向。首先需要對海洋工程有關教材進行修訂，并圍繞研究主題發表較高質量的研究論文，給同類高校相同或相近專業建設提供參考經驗。其中實踐環節可通過購買相關精密器材比如超短激光器，并開設實踐課程，培養學生的動手能力和分析試驗結果的能力，所獲的試驗結果又可作為新的案例應用于教學中，這就是將理論環節與實踐環節有機結合，從而形成了課程的教學體系；同時為了彌補課上教學學時不足這一缺陷，可借助數字化網絡平臺實現師生課外互動這一教學方式，使教學過程得以繼續延伸，以數字化的形式在整個教學網內，實現資源共享、教學互動，適應多層次教學的需求，進而提升教學質量。

（五）改革考試方式

增設案例考試環節。給定主題，學生自己尋找案例，主動查閱文獻并制作課件進行講解，以增強學生對科技文獻的閱讀和理解能力，為畢業設計撰寫綜述打下堅實的基礎；同時，每位學生都需對本課程的教學效果進行評價，比如以5分制的方式，以小紙條的形式給任課教師打分，同時可提出對課堂教學具有建設性的意見，教師可根據學生對課程的評價來反映出學生對本課程的參與程度，將其作為考核學生的一種方式。同時考試的形式可采取課堂討論、小組成員演講、布置大作業、文獻查新等形式，根據具體情況按照一定比例來決定學生本課程的最終成績，可避免僅憑一張試卷的分數來評定和決定學生對本課程的掌握情況。

（六）加強與國內外高校的學術交流活動，以跟蹤海洋工程領域制造業的最新發展

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基于產業需求層面來發展生產業，將成為地區生產業良性發展的保障，同時也有力地促進了本地高端制造業的發展。本文通過對煙臺地區產業結構的剖析以及借鑒國內生產業發展先進城市經驗，提出針對性的發展戰略。

關鍵詞：生產業；高端制造業；全球價值鏈

一、引言

隨著改革開放的逐漸深入，中國贏得了“世界工廠”的美譽。這種產業發展路徑利用了我國“人口紅利”優勢和由此帶來的勞動力成本低廉優勢，通過發展勞動密集型代工產業拉動經濟，創造了中國30年經濟高速增長的奇跡。但是繁榮的背后憂患也正在日益凸顯：首先產業結構的失衡，企業的利潤相當一部分來自“壟斷”①。在制造業成為“微利”產業后，企業將盈利寄希望于合法與不合法的“金融信貸套利”②，另一方面將盈利依托在房地產開發與投資，如行業巨頭海爾、格力等，紛紛涉足房地產業，這些信號與日本經濟泡沫破滅前的情況極其相似。

另外，我國經濟的固定資產投資回報率持續下降，1995年全國固定資產投資占GDP比重為0.335上升到2011年的66%；房地產固定資產投資占的比重從1995年的0.15%上升到2011年的20%。2013年1～2月，全國規模以上工業企業主營業務利潤率只有5.18%，而許多“城投債”和金融套利產品承諾的年收益率至少達到7%甚至高達15%以上。由此必然刺激許多人放棄實體經濟，轉向金融投機。勞動力成本持續上升，中國將不再是“低成本生產”的天堂，統計數據顯示中國私營企業2011年支付工資成本比上一年上漲16%，而2012年則為20%；最低工資2013年上半年比去年同期上漲13%；2012年國有企業（SOE）利潤率下降14.04%。

這一切都預示著單純依托低廉的勞動力成本賺取利潤的時代已經過去，制造業的產能過剩要想得以改善，必須尋找新的經濟增長方式，盡快完成產業結構轉型。

中國經濟的轉型與實現可持續發展，要解決的問題是：1）實現制造業加工從全球價值鏈低端向價值鏈高端攀升，即逐漸由“代工制造”向自主研發和自主創新進化。2）構建國內價值鏈，通過制造業自身的代工經驗和不斷實力提升，在自身攀升全球價值鏈高端的同時，構建完整國內價值產業鏈，形成產業集群式發展。3）實現資本的有效深化，促進經濟增長的可持續。促進制造產業的投資回報率提高。這三個層面的發展是相互交織與互為因果的關系，形成制造業的良性發展，問題再次提出，是什么因素才是促進制造業走強和形成核心競爭力的關鍵因素呢？

研究表明，城市的發展與制造業的產業升級，是與生產業的繁盛緊密相連的。發展生產業是幫助制造業形成產業蛻變的關鍵點。發展生產業的優勢在于，既能有效吸納勞動力，有助于城市化向健康有序發展，從而為生產業的產業集聚形成發展空間，并以此來加速城市化進程；同時成熟完備的生產業的有效形成，將降低制造業的物流、金融服務、運輸與原材料供應選擇等環節的運營成本和搜索成本，有助于制造業的產業升級過程中克服勞動力成本上漲不利因素，而實行核心競爭力的有效凝練。

二、生產業的內涵

2.1 生產業的定義：

根據百度百科的描述，生產業是指為保持工業生產過程的連續性、促進工業技術進步、產業升級和提高生產效率提供保障服務的服務行業。它是與制造業直接相關的配套服務業，是從制造業內部生產服務部門而獨立發展起來的新興產業，本身并不向消費者提供直接的、獨立的服務效用。它依附于制造業企業而存在，貫穿于企業生產的上游、中游和下游諸環節中，以人力資本和知識資本作為主要投入品，把日益專業化的人力資本和知識資本引進制造業，是二三產業加速融合的關鍵環節。

2.2 生產業發展的基本趨勢

（一）生產業的發展規模擴大

近10年來，生產業的增長遠遠超出服務業的平均增長水平。例如美國70年代到八十年代中期，生產業產值與就業分別增長173.3%和20.8%，遠遠高于同期服務業的增長速度，更遠遠高于整個國民經濟的增長速度。與之相對應，生產業在國民經濟和服務業內部的比重大大增加，大部分發達國家在GDP中的比重達到40% ，并且還有進一步提高的態勢。

（二）生產業發展與制造業的共生效應逐漸顯現。

隨著生產業的發展和對生產提供服務的增加，服務業與制造業的邊界變得模糊起來，出現了服務業與制造業融合生長、組成一個服務業與制造業一體化的生產體系的趨勢。

（三）生產業的產業集聚形態日益明顯。

隨著產業結構的提升，現代經濟中心城市已經不再是制造業中心，而是生產業集聚的中心。倫敦、紐約、東京等世界主要城市重新煥發活力的微觀基礎就是出現金融、保險、商務中介的生產企業及具有生產服務性質的跨國公司總部的大量集聚。

三、現代生產業發展

Porter（1990）指出，制造業的發展與產業升級， 需要有專業化的、高級生產要素的投入， 即需要有高端的生產業匹配， 而高端的生產業發展， 反過來也取決于高端制造業對其的需求，這就從產業關聯的層面對服務業和制造業的關系進行了界定。從投入產出的關聯度來看，作為制造業的高級要素投入，一方面， 高質量的技術服務嵌入制造業的生產環節，通過技能的提升降低了制造業的生產成本，有利于制造業產業升級；另一方面，服務業與制造業之間的“客戶-供應商”關系，一定程度上降低了制造業交易成本。因此， 從根本上來說， 制造業產品的價值實現的關鍵在于發展服務業（尤其是生產業）。

2008年以來，各級政府都出臺政策鼓勵服務業發展， 努力實現“中國制造”到“中國服務”的轉變目標， 但卻沒有起到預期效果， 與其他先進國家相比有不小的差距，甚至遠遠落后于印度。根據世界銀行WDI數據庫顯示，2009年中國第三產業對國內生產總值的貢獻率為42.4%，印度第三產業對國內生產總值的貢獻率已經達到64.6%，日本69.4%，英國為89%。

問題再次顯現出來，即為什么中國服務業在政府出臺這么多扶植政策的前提下發展速度和經濟帶動作用遲遲未能顯現呢？

四、基于需求層面的生產業發展

普遍的觀點是，中國服務業發展滯后的原因是服務的供給的缺乏，如服務業發展制度環境不理想，知識產權的監管力度與法制建設有待加強等因素；但我們的研究顯示，來自服務業需求方面的因素也同樣導致了我國服務業發展不順暢，這不僅是因為消費性需求長期受到抑制，更重要的是因為生產缺乏制造業中間需求的市場支撐。中國當前外向型經濟發展中的世界工廠定位，以代工生產和加工貿易為主，割裂了制造業和生產的產業關聯， 破壞了培育的市場土壤，這也是當前僅僅基于供給層面的服務業鼓勵政策效果不顯著、服務業長期低水平穩態發展的根本原因。

在外向型程度不斷提高的同時， 中國制造業高速發展并沒有形成對生產的相應需求。這是由中國外向型經濟發展過程中的代工生產者定位所決定的。中國以低要素成本這個比較優勢參與國際分工， 其自身定位必然是世界工廠， 中國也由此成為國際代工生產者， 貿易結構也隨之轉變。

我國當前的制造業對服務業的中間需求作用沒有充分發揮③。同時， 代工制造業與服務業又形成對資源的競爭， 因此加工貿易越發達， 越可能在某種程度上限制了生產發展。我國制造業生產普遍采用的加工貿易模式是代工生產模式的必然結果， 兩頭在外的代工生產是本土企業擔任了加工組裝環節， 而其他與之相配套的生產業， 如研發、營銷、咨詢、金融服務等完全由跨國公司承擔，限制了本地生產業的發展。同時， 代工制造業與服務業又形成對資源的競爭， 因此加工貿易越發達， 越可能在某種程度上限制了生產發展。

五、地區生產業發展現狀與比較分析

（一）發展概況

煙臺作為首批開放的全國14個沿海開放城市之一，發展環境得天獨厚。其優勢主要表現為：1）地理優勢：煙臺地處環渤海經濟圈的南翼中心，東連威海，西接濰坊，西南與青島毗鄰，北瀕渤海、黃海，與遼東半島對峙，并與大連隔海相望，煙臺扼渤海灣入海口，面向日韓及東北亞經濟發達地區。是我國與日韓貿易、物流運輸的重要樞紐城市；隨著環黃渤海地區已成為下一輪外資投放和地區經濟增長的重點，以及國家將山東半島藍色經濟區建設上升為國家戰略并穩步推進，煙臺市在山東半島城市群眾的副中心城市地位日益凸顯，擔負起了形成山東半島現代高端制造業基地、形成高端產業發展增長極的重要使命。2）交通優勢：隨著煙大輪渡鐵路的運行、海即大橋的正式運營，改善了煙臺陸路交通發展的壓力，同時伴隨著德龍煙鐵路、蘭煙鐵路電氣化改造、青煙威榮城市高鐵完工與投入運營，將有效解決煙臺的陸路交通運輸問題，徹底改變煙臺作為交通末端城市的地位，在區位上更具有優勢。隨著煙臺港西港區、龍口屺坶島等港區擴建和開發建設的深入推進，煙臺港將成為大宗散貨集散中心和能源大港，凸顯出煙臺作為東北亞交通樞紐和物流集散中心的區位優勢。3）經濟優勢。煙臺是我國首批沿海開放城市之一，是環渤海經濟圈內以及東北亞地區的國際性港城、商城、旅游城，中國經濟20強城市，是中國最具投資潛力和發展活力的新興經濟強市。工業基礎發達，勞動力成本相對低廉，深受日韓投資者的親昧。

在藍色經濟區建設的發展大環境下，如何集中產業與區位優勢，將煙臺打造成為“膠東半島先進制造業基地”？如果我們的發展脫離了生產業的深入推進，這一切將很難取得成果。

（二）它山之石可以攻玉

無錫市近幾年堅持“在工業結構調整和轉型升級中發展生產業”，引導企業將內部的研發、設計、物流、產品服務等業務分離出來，并向規模化、產業化方向發展。企業實施主業和輔業分離，降低了運行成本，拉長了產業鏈，提升了核心競爭力，更有利于調整優化產業結構，推進全市經濟的轉型升級。無錫市計劃到2014年，使生產業在服務業中的比重提高到50%。

無錫市通過 “扭住一個龍頭，狠抓兩個建設，突出三個優先”來強化生產業業集聚區建設；扭住龍頭，樹立生產業集聚區建設的發展導向，完善各重點片區等生產業集聚區的概念性規劃和控制性規劃，加快城市規劃設計編制工作，確保建立的生產業集聚區成功發展。抓項目建設和平臺建設，形成服務業集聚區建設的強勁推力，一是實施資源的整合、功能的拓展、資金的引進，突出生產集聚與集約功能，在集聚的數量、規模和集聚區的品質、競爭力方面重點突破，兩證打造國內一流的服務集聚區。二是狠抓平臺建設。主要是搭建“節會平臺”和“投融資平臺”。充分發揮政府“有形之手”和市場“無形之手”的雙重作用，加快組建一批具有較強資金實力和融資能力的綜合性、專業性、項目性的市級和區級融資平臺。優先發展生產業，建成一個與先進制造業基地有機對接的服務業基地。要在加速發展和引進現代物流業上求突破，打造一批重點物流企業和區域性物流中心，推進企業物流向社會化的“第三方物流”轉變。在引導制造業內部服務社會化、專業化方面求突破。

六、政策建議

盡快出臺關于煙臺市促進生產業發展五年規劃，力爭實現生產業增加值翻一番，占服務業增加值比重達到65%左右，占全市GDP的比重達到40%左右，實現對本地經濟的貢獻度進一步提升。

依托芝罘與萊山的現代服務業產業功能區，設立生產業創新指數、CBD商務指數、金融產業發展指數、現代物流效率指數等，構建較為完整的生產業創新指數體系，注重與區域原有品牌性活動的聯動，通過舉辦或承辦全球性會議、展覽與論壇來擴大地區服務品質與服務規模。

“栽好梧桐樹，引得鳳凰來?！凹涌焐a業發展還需提高市場化參與程度，通過市場手段引導企業做強做優。實施生產業百億元級“品牌企業”培育工程，支持市屬服務集團、民營服務集團跨國別、跨領域經營，積極引進國外現代服務業企業來本地發展，鼓勵服務龍頭企業通過兼并、重組、上市等方式進行資本運作，采取加盟、連鎖、托管等方式，實現規模化發展，增強區域內國內國際品牌影響力。

加快生產業集聚區建設，分層布局，增強其帶動、整合、引導功能，提升其集聚、放大效應，輻射環渤海地區和華東地區。以規模和特色拓寬制造業產業鏈，調整結構，使生產業積極向研發、設計、廣告、包裝、品牌設計以及信息、物流、咨詢、金融等行業拓展，提升服務業附加值，形成制造業和生產業的有機融合、互動發展，實現生產業的總量擴張

同時加快商務樓宇建設、改造，推進特色服務要素集聚與功能提升，在金融、文化、商務、旅游、信息等領域，培育一批特色鮮明、產業集聚、三級稅收過億元的品牌商務樓宇。

扶植煙臺國際綜合物流園區發展，充分利用山東半島藍色經濟區建設的契機，通過政策傾斜和財稅杠桿手段，將物流園區規模和產值進一步提升，使之成為依托膠東半島區位、交通、資源和產業優勢，面向內陸腹地，溝通東北三省和東北亞的橋頭堡，將煙臺國際物流園區建成集倉儲、配送、商貿、會展、物流總部經濟等功能于一體的大型現代化國際綜合物流園區。

參考文獻：

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[7]甄峰、顧朝林、朱傳耿，“西方生產業研究述評”，《南京大學學報（哲學.人文科學.社會科學版）》，2001年第03期，第31-38頁。

注釋：

①500強利潤最高的10家企業，全部由國有金融部門和壟斷性國企占據，分別是工商銀行、建設銀行、中國銀行、中石油、農業銀行、中海油、中移動、中石化、交通銀行和中信集團，這10家企業的利潤之和達到8668.43億元，占去了500強利潤總額的四成。而上榜的184家民企的利潤總額都不及10家利潤最高國企總額的一半。