1、回首页回首页退出退出第第3章章 制造业发展概况及其在国民制造业发展概况及其在国民经济中的地位、作用经济中的地位、作用回首页回首页退出退出33.1.1 3.1.1 制造业的发展制造业的发展回首页回首页退出退出3.1.2 3.1.2 制造业在国民经济中的地位制造业在国民经济中的地位60%回首页回首页退出退出纺织机械动力机械家用电器通讯设备出版印刷网络媒体文化娱乐冶金机械建筑机械建筑机械交通工具环保设备军事装备医疗设备机器制造农业机械化工设备图图1-8 当今制造业的社会功能当今制造业的社会功能图图1-8显示了当今制造业的社会功能。显示了当今制造业的社会功能。 回首页回首页退出退出19631963年年
2、19831983年年图图1-9 美日两国汽车产量变化美日两国汽车产量变化回首页回首页退出退出 小批量小批量少品种大批量少品种大批量多品种变批量多品种变批量 劳动密集劳动密集设备密集设备密集信息密集信息密集知识密集知识密集 手工手工机械化机械化单机自动化单机自动化刚性流水自动化刚性流水自动化 柔性自动化柔性自动化智能自动化智能自动化 3知识经济条件下制造业的特征知识经济条件下制造业的特征回首页回首页退出退出制造业的变革与挑战制造业的变革与挑战 产品生命周期缩短产品生命周期缩短 用户需求多样化用户需求多样化 大市场和大竞争大市场和大竞争 交货期成为竞争的第一要素交货期成为竞争的第一要素 信息化和智
3、能化信息化和智能化 人的知识、素质和需求的变化人的知识、素质和需求的变化 环境保护意识的增强与可持续发展环境保护意识的增强与可持续发展知知识识经经济济时时代代制制造造业业呈呈现现新新特特点点回首页回首页退出退出 1782年摄影原理到年摄影原理到1838年照相机年照相机 56年年 1831年电机原理到年电机原理到1872年发动机年发动机 41年年 1948年半导体到年半导体到1954年半导体收音机年半导体收音机 6年年产品生命周期缩短产品生命周期缩短回首页回首页退出退出二十一世纪制造业面临的六大挑战二十一世纪制造业面临的六大挑战（1 1）快速响应市场能力的挑战）快速响应市场能力的挑战 全部制造环
4、节并行实现全部制造环节并行实现 （2 2）打破传统经营的组织、地域及时间壁垒的挑战）打破传统经营的组织、地域及时间壁垒的挑战 技术资源的集成技术资源的集成 （3 3）信息时代的挑战）信息时代的挑战 信息向知识的转变信息向知识的转变 （4 4）日益增长的环保压力的挑战）日益增长的环保压力的挑战 可持续发展可持续发展 （5 5）制造全球化和贸易自由化的挑战）制造全球化和贸易自由化的挑战 可重组工程可重组工程 （6 6）技术创新的挑战）技术创新的挑战 全新制造工艺及产品的开发全新制造工艺及产品的开发 回首页回首页退出退出各国先进制造技术的发展各国先进制造技术的发展 美国领先地位美国领先地位 （财富的
5、（财富的68%来自制造业）来自制造业） 日本蓬勃兴起日本蓬勃兴起 西欧寻求与美日抗衡途径西欧寻求与美日抗衡途径 中国积极发展先进制造业中国积极发展先进制造业回首页回首页退出退出1) 1) 上个世纪上个世纪7070年代年代, ,美国不重视制造业美国不重视制造业, ,把制造业称为把制造业称为“夕阳工业夕阳工业”, ,结果导致美国结果导致美国8080年代的经济衰退。年代的经济衰退。2) 802) 80年代后期，美国的一些国会议员、政府要员纷纷年代后期，美国的一些国会议员、政府要员纷纷要求政府出面，协调和支持制造产业的发展，要求政府出面，协调和支持制造产业的发展，19911991年，年，布什政府期间，
6、美国白宫科学技术政策办公室发表了布什政府期间，美国白宫科学技术政策办公室发表了总数为总数为2222项的美国国家关键技术，其中制造技术占项的美国国家关键技术，其中制造技术占4 4项，标志着美国科技政策的转变。项，标志着美国科技政策的转变。3) 3) 克林顿上台后，对制造业大力支持，他把先进制造克林顿上台后，对制造业大力支持，他把先进制造技术列为六大国防关键技术之首。结果美国在机械工技术列为六大国防关键技术之首。结果美国在机械工业、汽车工业、航空工业及信息产业等方面取得了明业、汽车工业、航空工业及信息产业等方面取得了明显的进展，使美国的经济连续显的进展，使美国的经济连续8 8年取得了年取得了2-3
7、%2-3%的增长的增长率，而且还同时保持低通胀率和低失业率。这就是克率，而且还同时保持低通胀率和低失业率。这就是克林顿虽发生丑闻而未被弹劾的主要原因。林顿虽发生丑闻而未被弹劾的主要原因。美国经验美国经验回首页回首页退出退出1 1）在上个世纪）在上个世纪70-8070-80年代，日本非常重视制业，年代，日本非常重视制业，特别大抓了汽车制造和微电子制造，结果日本特别大抓了汽车制造和微电子制造，结果日本的汽车和家用电器占领了全世界的市场，特别的汽车和家用电器占领了全世界的市场，特别是大举进入了美国市场。是大举进入了美国市场。2 2）日本的微电子芯片成为美国高技术产品的关键）日本的微电子芯片成为美国高
8、技术产品的关键元件。元件。19911991年海湾战争结束后，日本人说美国年海湾战争结束后，日本人说美国赢得这场战争是依靠的日本的芯片，是赢得这场战争是依靠的日本的芯片，是“日本日本的芯片打败了伊拉克的钢片的芯片打败了伊拉克的钢片”。日本经验日本经验回首页回首页退出退出1 1）19981998年爆发的东南亚经济危机，从另一个侧面年爆发的东南亚经济危机，从另一个侧面反映了一个国家发展制造业的重要。一个国家，反映了一个国家发展制造业的重要。一个国家，如果把经济的基础放在股票、旅游、金融、房如果把经济的基础放在股票、旅游、金融、房地产、服务业上，而无自己的制造业，这个国地产、服务业上，而无自己的制造业
9、，这个国家的经济就容易形成泡沫经济，一有风吹草动家的经济就容易形成泡沫经济，一有风吹草动就会产生经济危机。就会产生经济危机。2 2）新加坡、台湾都有自己的制造业，因此受经济）新加坡、台湾都有自己的制造业，因此受经济危机的影响小一些。危机的影响小一些。东南亚经济危机启示东南亚经济危机启示回首页回首页退出退出1 1）瑞士是一个仅）瑞士是一个仅700700万人口的小国，但瑞士万人口的小国，但瑞士的制造业十分发达，瑞士的精密机械产的制造业十分发达，瑞士的精密机械产品的出口量是我国的品的出口量是我国的8 8倍，瑞士的手表世倍，瑞士的手表世界第一，连小小的军刀，也风靡全世界。界第一，连小小的军刀，也风靡全
10、世界。2 2）现在瑞士的年人均国民生产总值达到）现在瑞士的年人均国民生产总值达到4.34.3万美元以上万美元以上, ,居世界第一。居世界第一。瑞士依靠什么使人均产值居世界第一？瑞士依靠什么使人均产值居世界第一？回首页回首页退出退出 中国工程院的调查结论中国工程院的调查结论:1）中国制造业占国民生产总值的）中国制造业占国民生产总值的1/3 2）占整个工业生产的）占整个工业生产的4/53）为国家财政提供）为国家财政提供1/3以上的收入以上的收入4）贡献出口总额的）贡献出口总额的90%5）就业人员）就业人员8043万万3 3 我国制造业发展我国制造业发展回首页回首页退出退出 我国制造业的现状我国制造
11、业的现状 产值名列世界第四位；产值名列世界第四位； 产值是美国的产值是美国的1/5，日本，日本1/4； 人均劳动生产率：美国的人均劳动生产率：美国的1/25，日本，日本1/26，德国，德国1/20； 制造业比重：制造业比重：26.5%,美国美国41.9%,日本日本43.6%,德国德国46.1%; 自主产权产值：自主产权产值：26%，美国，美国49%,日本日本38%,德国德国48.5%;回首页回首页退出退出回首页回首页退出退出图1-11 神州5号宇宙飞船神州神州6号、号、7号、号、8号、号、火箭技术与美、俄相当；火箭技术与美、俄相当；载人技术与美、俄接近；载人技术与美、俄接近；飞船技术与美、俄差
12、距很大；飞船技术与美、俄差距很大；回首页回首页退出退出思考题：中国机械发展为什么落后？中国机械发展为什么落后？回首页回首页退出退出我国工程科学存在的问题我国工程科学存在的问题 总体工业水平落后总体工业水平落后 研究水平低于国外产品水平研究水平低于国外产品水平 企业研发能力不强企业研发能力不强 创新能力明显不足创新能力明显不足回首页回首页退出退出创新能力不足创新能力不足 据国际科技创新能力综合评论方法，据国际科技创新能力综合评论方法， 20012001年中国年中国的科技创新能力在的科技创新能力在4949个重要国家（占世界个重要国家（占世界GDPGDP的的92%92%）中）中居第居第2828位，处
13、于中等偏下水平。中国位，处于中等偏下水平。中国 “ “每每1010万居民拥万居民拥有的有效专利数量有的有效专利数量”只有只有4 4件，排名第件，排名第3737位。不仅如此，位。不仅如此，中国的对外技术依存度在中国的对外技术依存度在50%50%以上，而发达国家都在以上，而发达国家都在30%30%以下，美国、日本则仅为以下，美国、日本则仅为5%5%左右。左右。 回首页回首页退出退出重要设备严重依赖进口重要设备严重依赖进口 我国许多重要领域我国许多重要领域的核心技术和关键设备都的核心技术和关键设备都严重依赖进口，如核电关严重依赖进口，如核电关键设备、大型火电设备和键设备、大型火电设备和水电设备、大型
14、燃气轮机水电设备、大型燃气轮机和大规模集成电路等成套和大规模集成电路等成套设备。设备。回首页回首页退出退出重要设备严重依赖进口重要设备严重依赖进口(续续1) 20132013年年钢材钢材产量产量首次突破首次突破1010亿吨，达亿吨，达10.676210.6762亿吨，粗钢产量亿吨，粗钢产量达达7.79047.7904亿吨，生铁产量达亿吨，生铁产量达7.08977.0897亿吨，亿吨，居世界第一，超过了美居世界第一，超过了美国、日本和德国的钢产量总和，但我国现代化钢铁企业流水线上国、日本和德国的钢产量总和，但我国现代化钢铁企业流水线上的机器人、轧制设备和数控设备等均从国外进口。汽车制造业是的机器
15、人、轧制设备和数控设备等均从国外进口。汽车制造业是我国的支柱产业，我国的支柱产业，20132013年轿车的年产量在年轿车的年产量在2211.682211.68万辆以上，但万辆以上，但汽车覆盖件模具大部分依赖进口。据统计，我国近年来全社会固汽车覆盖件模具大部分依赖进口。据统计，我国近年来全社会固定资产投资中，设备投资的一半以上依赖进口。定资产投资中，设备投资的一半以上依赖进口。20022002年机械产品年机械产品进出口贸易逆差为进出口贸易逆差为251251亿美元，亿美元，20032003年增加到年增加到392392亿美元。亿美元。回首页回首页退出退出 “十一五十一五”期间，我国期间，我国机械机械
16、产品对外贸易规模持续产品对外贸易规模持续扩大，成为全球机机械产品贸易发展的重要动力。扩大，成为全球机机械产品贸易发展的重要动力。20062006年，我国机械工业对外贸易结束建国以来持续数年，我国机械工业对外贸易结束建国以来持续数十年的逆差局面，实现历史性的转折，首次实现外贸十年的逆差局面，实现历史性的转折，首次实现外贸顺差。随着我国机械工业国际竞争力的增强，机械工顺差。随着我国机械工业国际竞争力的增强，机械工业贸易顺差不断扩大。业贸易顺差不断扩大。20082008年，我国机械工业实现对年，我国机械工业实现对外贸易顺差外贸易顺差477477亿美元，达到历史最好水平。此后虽亿美元，达到历史最好水平
17、。此后虽由于国际金融危机的影响，以及国家为减少过多的贸由于国际金融危机的影响，以及国家为减少过多的贸易顺差而大力鼓励进口先进设备，机械工业对外贸易易顺差而大力鼓励进口先进设备，机械工业对外贸易顺差开始减少。顺差开始减少。20102010年进出口总额达到年进出口总额达到51385138亿美元，亿美元，比比20052005年的年的22292229亿美元大幅增长亿美元大幅增长231%231%，同时仍保持了，同时仍保持了进出口基本平衡，实现了顺差进出口基本平衡，实现了顺差3131亿美元亿美元 回首页回首页退出退出根根 源源l 科学传统科学传统l 传统文化传统文化l 教育制度教育制度l 一元化思维一元化
18、思维l 工业基础薄弱工业基础薄弱l 政策体系政策体系回首页回首页退出退出根源：科学传统根源：科学传统 科学传统包括科学民主、学术平等、追求真理、宽容失败和科科学传统包括科学民主、学术平等、追求真理、宽容失败和科学批判精神等基本要素。应该看到，我国科学界普遍缺乏应有的学批判精神等基本要素。应该看到，我国科学界普遍缺乏应有的批判精神，这与传统文化中批判精神，这与传统文化中 “ “和为贵和为贵”的中庸思想有密切的联的中庸思想有密切的联系。对真理的执著追求是原始性创新取得成功的原动力，而怀疑系。对真理的执著追求是原始性创新取得成功的原动力，而怀疑和批判则是创新活动的出发点。研究人员缺乏创造性和批判精神
19、，和批判则是创新活动的出发点。研究人员缺乏创造性和批判精神，是我国科学产出率低下的最重要原因。宽容失败是科学的美德，是我国科学产出率低下的最重要原因。宽容失败是科学的美德，但我国的科研项目几乎无一失败，这根本不符合科学探索的客观但我国的科研项目几乎无一失败，这根本不符合科学探索的客观规律。科学精神的精髓是实事求是，但急于成功的浮躁心态使得规律。科学精神的精髓是实事求是，但急于成功的浮躁心态使得弄虚作假的不端行为在科技界时有发生。弄虚作假的不端行为在科技界时有发生。回首页回首页退出退出根源：传统文化根源：传统文化 中国传统文化从本质上讲是一种人文文化，西方意义上的中国传统文化从本质上讲是一种人文
20、文化，西方意义上的科学精神相对匮乏，因而也就较少像西方那样对科学顶礼膜拜。科学精神相对匮乏，因而也就较少像西方那样对科学顶礼膜拜。英国哲学家罗素在对中西文明进行比较后指出英国哲学家罗素在对中西文明进行比较后指出“西方文明的特殊西方文明的特殊贡献是科学方法，而中国文明的特殊贡献在于合理的人生观贡献是科学方法，而中国文明的特殊贡献在于合理的人生观”。但我们也必须看到，中国传统文化中的消极因素对科技创新存在但我们也必须看到，中国传统文化中的消极因素对科技创新存在着不利影响：着不利影响： “ “三纲五常三纲五常”，重的就是纪律与服从，从不鼓励，重的就是纪律与服从，从不鼓励思想自由与探索创新；传统文化中
21、思想自由与探索创新；传统文化中“天人合一天人合一”的自然观和宇宙的自然观和宇宙观限制了人在自然规律面前的主动性；片面强调群体而贬抑个体观限制了人在自然规律面前的主动性；片面强调群体而贬抑个体的传统观念，使人的个性活力被压抑，创新精神也就无从谈起。的传统观念，使人的个性活力被压抑，创新精神也就无从谈起。回首页回首页退出退出根源：教育制度根源：教育制度 在科学技术迅猛发展，综合国力竞争日趋激烈的今天，在科学技术迅猛发展，综合国力竞争日趋激烈的今天，教育已成为知识创新、传播和应用的主要基地和培育创新教育已成为知识创新、传播和应用的主要基地和培育创新精神和创新人才的摇篮。传统学校教育在教育理念、培养精
22、神和创新人才的摇篮。传统学校教育在教育理念、培养目标、教学方式以及学习内容等许多方面都与创新的要求目标、教学方式以及学习内容等许多方面都与创新的要求相去甚远。我们的学校过于重视知识的系统传授，而忽视相去甚远。我们的学校过于重视知识的系统传授，而忽视对学生能力，特别是创新能力的培养。在教与学的关系上，对学生能力，特别是创新能力的培养。在教与学的关系上，过分强调教师的主导性，忽视学生学习的主动性，忽视个过分强调教师的主导性，忽视学生学习的主动性，忽视个体的差异性。难以想象这种应试教育培养出来的学生能够体的差异性。难以想象这种应试教育培养出来的学生能够创造性地提出问题和解决问题。创造性地提出问题和解
23、决问题。 大规模招生大规模招生批量培养批量培养/ /生产生产回首页回首页退出退出根源：一元化思维根源：一元化思维 民主气氛和民主精神是科学精神的基本特征，科学精神民主气氛和民主精神是科学精神的基本特征，科学精神的实质就是实事求是。如果没有民主的气氛和民主的精神，的实质就是实事求是。如果没有民主的气氛和民主的精神，人们就不可能也不敢实事求是，也就无法追求真正意义上人们就不可能也不敢实事求是，也就无法追求真正意义上的科学。一个没有民主生活气氛和民主精神的社会，无法的科学。一个没有民主生活气氛和民主精神的社会，无法培育生长起来真正意义上的科学精神。培育生长起来真正意义上的科学精神。 长期以来，我们缺
24、少宽松的创新环境和氛围，一元化的长期以来，我们缺少宽松的创新环境和氛围，一元化的思维模式使得人们思想僵化。构筑创新文化和营造创新氛思维模式使得人们思想僵化。构筑创新文化和营造创新氛围，推动我国科学技术创新能力的发展。围，推动我国科学技术创新能力的发展。回首页回首页退出退出根源：工业基础薄弱根源：工业基础薄弱 我国是从半封建半殖民地社会进入社会主义建设阶段我国是从半封建半殖民地社会进入社会主义建设阶段的，资本主义的因素没有得到充分的发展，工业基础薄弱，的，资本主义的因素没有得到充分的发展，工业基础薄弱，技术上缺乏基本的积累。技术上缺乏基本的积累。回首页回首页退出退出根源：工业基础薄弱根源：工业基
25、础薄弱 建国后我国的工业化道路又沿袭苏联的计划经建国后我国的工业化道路又沿袭苏联的计划经济制度，缺乏市场运作和市场竞争的经验，创新意济制度，缺乏市场运作和市场竞争的经验，创新意识和知识产权意识淡薄。工业发达国家不仅早已完识和知识产权意识淡薄。工业发达国家不仅早已完成了资本的原始积累，驶上了经济发展的快车道，成了资本的原始积累，驶上了经济发展的快车道，而且他们在技术上雄厚的积累和全面的发展为技术而且他们在技术上雄厚的积累和全面的发展为技术创新提供了基本的组合要素。创新提供了基本的组合要素。回首页回首页退出退出根源：政策体系根源：政策体系 我们也看到一个统计数据，日韩引进技术的时候，它所我们也看到
26、一个统计数据，日韩引进技术的时候，它所花费的引进技术和消化技术的比例是一块钱比五块钱，用一花费的引进技术和消化技术的比例是一块钱比五块钱，用一块钱引进技术，用五块钱去消化引进技术，而中国在引进技块钱引进技术，用五块钱去消化引进技术，而中国在引进技术当中这个比例是多大呢？是一块钱和七分钱的比例，这样术当中这个比例是多大呢？是一块钱和七分钱的比例，这样我们对技术的消化吸收是一个很大的障碍，就是说它没有吸我们对技术的消化吸收是一个很大的障碍，就是说它没有吸收消化技术再创新的积极性，这对企业的问题怎么解决呢？收消化技术再创新的积极性，这对企业的问题怎么解决呢？ 央视国际央视国际 2006年年01月月1
27、0日日 新闻会客厅新闻会客厅决策者说决策者说科技部部长徐冠华科技部部长徐冠华回首页回首页退出退出3.4.1 现代机械文明存在的问题3.4.2 现代机械工程3.4.3 机械工程展望3.4 3.4 机械工程展望机械工程展望回首页回首页退出退出（1）机械文明中的空气污染 （2）机械文明中的噪音污染 （3）机械文明中的水污染（4）机械文明中的人机工程3.4.1 3.4.1 现代机械文明存在的问题现代机械文明存在的问题（5）机械文明中的能源与资源回首页回首页退出退出1）按目前使用率的1.8%速度增长，铁资源可用93年2）按目前使用率的6.4%速度增长，铝资源可用31年3）按目前使用率不变，石油资源可用3
28、1年4）按目前使用率4.1%增长，煤资源可用111年5）按目前使用率2.7%增长，天然气资源可用22年6）按目前使用率的4.6%速度增长，铜资源可用21年（5）机械文明中的能源与资源 假若埋藏量为现在的五倍：假若埋藏量为现在的五倍： 注：注：MIT1972年报告年报告回首页回首页退出退出3.4.2 3.4.2 现代机械工程现代机械工程（1）机械设计及理论与方法 计算机结构分析；机器人机构学、机械动力学、摩擦学、仿生学、有限元理论、结构力学、弹性力学、塑性力学、断裂力学、虚拟设计制造（2）机械制造业的发展 冶炼、铸造、锻造、焊接、金属切削加工、特种加工、材料处理、机械加工设备及自动化、过程管理等
29、回首页回首页退出退出（4）其它机械 人类生活各个领域：民用生活机械、康复理疗机械、体育训练机械等（5）新材料的应用 （6）机械工业尖端技术的发展 机器人、机械手、加工中心（3）动力机械的发展 电动机、内燃机、水轮机、汽轮机、核反应堆、电动机、内燃机、水轮机、汽轮机、核反应堆、风能、太阳能、地热、海洋能和生物能的动力风能、太阳能、地热、海洋能和生物能的动力装置装置回首页回首页退出退出（1）无污染动力机械的出现并投入使用（2）载人航天技术更加成熟 （3）CAD/CAPP/CAM系统更加完善和普及（4）微型机械应用到医疗和军事领域（5）人工智能机械更加普遍使用（6）绿色机械将会取代传统机械（7）设计方法智能化（8）民用机器人进入家庭 （9）兵器更加先进 （10）非金属材料和复合材料在机器中的应用日益广泛3.4.3 3.4.3 机械工程展望机械工程展望
