柳百成

《中國制造2025》
——建設(shè)制造強(qiáng)國之路

柳百成

編者按：近年來，在中國工程院領(lǐng)導(dǎo)下，柳百成院士致力于振興我國制造業(yè)及推廣先進(jìn)制造技術(shù)等戰(zhàn)略研究，曾擔(dān)任中國工程院“制造強(qiáng)國戰(zhàn)略研究”課題組副組長，而《中國制造2025》的編制正是源于這一重大課題的研究。近日，柳百成院士為本刊撰寫專稿，闡釋了《中國制造2025》出臺(tái)的背景、指導(dǎo)思想和主要內(nèi)容，介紹了中國制造業(yè)現(xiàn)狀和所面臨的新挑戰(zhàn)，以及美國的國家制造創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)的進(jìn)展，同時(shí)也提出了建設(shè)制造強(qiáng)國的幾點(diǎn)啟示等，敬請(qǐng)讀者關(guān)注。

一、《中國制造2025》出臺(tái)背景

無論是工業(yè)發(fā)達(dá)國家還是發(fā)展中國家都一致認(rèn)識(shí)到，制造業(yè)是一個(gè)國家的基礎(chǔ)和支柱工業(yè)，對(duì)國家的經(jīng)濟(jì)建設(shè)、繁榮富強(qiáng)和國家安全至關(guān)重要。但是中國制造業(yè)可以用四個(gè)字來概括：“大而不強(qiáng)”。

2013年初，中國工程院專門啟動(dòng)“制造強(qiáng)國戰(zhàn)略研究”項(xiàng)目，周濟(jì)院長親自擔(dān)任組長。2014年初，中國工程院向國務(wù)院呈報(bào)在中國實(shí)施《中國制造2025》的建議。馬凱副總理十分贊同中國工程院的建議，并委托工信部牽頭制定具體實(shí)施計(jì)劃。

2015年3月，李克強(qiáng)總理在全國人民代表大會(huì)的政府工作報(bào)告中，正式提出要實(shí)施《中國制造2025》。5月，國務(wù)院正式頒布《中國制造2025》文件。制造業(yè)涉及到多個(gè)部門，為此專門成立了國家制造強(qiáng)國建設(shè)領(lǐng)導(dǎo)小組，馬凱副總理親自擔(dān)任組長。接著，又成立了由一批專家組成的“國家制造強(qiáng)國建設(shè)戰(zhàn)略咨詢委員會(huì)”。

《中國制造2025》這個(gè)綱領(lǐng)性文件發(fā)布以后，引起了國內(nèi)制造界的熱烈反響，也引起了國外的高度關(guān)注。歐盟、美國、英國等有關(guān)人士先后訪問中國工程院，深切關(guān)注《中國制造2025》的內(nèi)涵和發(fā)展動(dòng)向。

二、中國制造業(yè)現(xiàn)狀

《中國制造2025》既是面向未來發(fā)展，又實(shí)事求是地分析了我國制造業(yè)的現(xiàn)狀。

中國制造大而不強(qiáng)。根據(jù)世界銀行2011年的統(tǒng)計(jì)，我國的制造業(yè)增加值是23 300億美元，是世界第一制造大國。美國是18 530億美元，排第二位。2011年，我國的制造業(yè)增加值占全世界的制造業(yè)增加值的20%左右，美國占16%左右，第三是日本，第四是德國，德國大概占8%左右。最近公布的2013年的數(shù)據(jù)，我國制造業(yè)增加值占世界的制造業(yè)增加值已經(jīng)超過了20%。我國確實(shí)是名副其實(shí)的世界制造業(yè)大國。

建國以來，特別是改革開放30年以來，我國制造業(yè)取得了舉世矚目的成就，而且有相當(dāng)一部分裝備已經(jīng)達(dá)到了國際先進(jìn)水平，這是大家公認(rèn)的。但是，中國制造是“大而不強(qiáng)”，可以歸納為三大問題。

1、創(chuàng)新能力不足

根據(jù)世界銀行等權(quán)威機(jī)構(gòu)公布的數(shù)據(jù)，我國的全球創(chuàng)新能力指標(biāo)（GII）和全球競爭能力指標(biāo)（GCI）大概處在世界的25～30位左右。根據(jù)我國社會(huì)科學(xué)文獻(xiàn)出版社公布的《世界創(chuàng)新競爭力發(fā)展報(bào)告（2001～2012）》，2010年我國的創(chuàng)新競爭力排名在全世界的第15位。反映創(chuàng)新能力的另一個(gè)重要指標(biāo)，就是研發(fā)投入R&D和GDP的比值。最近幾年，我國R&D/GDP大大增加了，2014年是2.0%，這已經(jīng)很了不起了。但是，從世界范圍來看，工業(yè)發(fā)達(dá)國家一般均大于2.5%，我們和世界工業(yè)發(fā)達(dá)國家來比，仍有差距。我國企業(yè)的研發(fā)投入和銷售收入之比，和世界著名企業(yè)相比則差距更大。

2、核心技術(shù)薄弱，共性技術(shù)缺位

我國自主研制的C919是單通道窄體客機(jī)，座位是160～180座，但是發(fā)動(dòng)機(jī)全部從國外引進(jìn)，主要材料也大部分部依靠進(jìn)口。正在研制的重型燃?xì)廨啓C(jī)的關(guān)鍵材料和關(guān)鍵零部件，如高溫合金定向及單晶工作葉片仍依賴進(jìn)口。近年來，我國加大對(duì)數(shù)控機(jī)床的研發(fā)投入，但是80%的高端數(shù)控機(jī)床至今仍依賴進(jìn)口。2013年，我國已是機(jī)器人消費(fèi)大國，但80%的機(jī)器人是進(jìn)口的。

3、資源浪費(fèi)，污染嚴(yán)重

2010年，我國的GDP占全世界GDP的7.5%。但是，我國的能耗卻占了全世界的19.6%。2010年，我國制造業(yè)增加值占我國GDP的32.6%，但能耗卻占整個(gè)國家的58.0%。就是說，我們制造出相同的產(chǎn)品用了比工業(yè)發(fā)達(dá)國家多了一倍的能耗。

目前我國56%的原油、50%的鐵礦仍然依賴進(jìn)口。水質(zhì)和空氣污染嚴(yán)重，已成為全國人民十分關(guān)心的問題。

三、中國制造業(yè)面臨新挑戰(zhàn)

我國雖然取得舉世矚目的成就，但也面臨著新的挑戰(zhàn)。

1、新科技和新工業(yè)革命的挑戰(zhàn)

當(dāng)今世界科技發(fā)展迅速，迎來了新的工業(yè)革命，比如大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、生物制藥、新材料、新能源、增材制造、智能制造等等。新的科技和工業(yè)革命，對(duì)中國的制造業(yè)提出了新的挑戰(zhàn)。前兩年美國《華盛頓郵報(bào)》發(fā)表一篇文章，很傲慢地說“現(xiàn)在輪到中國制造業(yè)擔(dān)心的時(shí)候，因?yàn)槊绹谌斯ぶ悄?、機(jī)器人等方面占有優(yōu)勢(shì)”。當(dāng)然，新的科技和工業(yè)革命對(duì)我們既是挑戰(zhàn)，也是新的機(jī)遇。

2、工業(yè)發(fā)達(dá)國家“再工業(yè)化”的挑戰(zhàn)

2011年，美國政府正式啟動(dòng)了“先進(jìn)制造伙伴計(jì)劃（AMP）”，提出了“在哪里發(fā)明、在哪里制造”的口號(hào)，要確保先進(jìn)制造業(yè)在世界的領(lǐng)先地位，要重新奪回制造業(yè)的世界市場。

德國結(jié)合自己的國情，提出了以智能制造為核心的“工業(yè)4.0”計(jì)劃，以確保德國的世界制造強(qiáng)國地位。

2013年，英國發(fā)布了《未來的制造》報(bào)告。同時(shí)，為加快促進(jìn)成果轉(zhuǎn)化，建立了先進(jìn)制造、成形技術(shù)等7個(gè)“高價(jià)值制造（HVM）推進(jìn)研發(fā)中心”。

2015年10月，在韓國國家工程院成立20周年會(huì)議上，韓國代表提出發(fā)展制造業(yè)的戰(zhàn)略目標(biāo)就是要發(fā)展智能制造，并和物聯(lián)網(wǎng)集成。

他山之石，可以攻玉。我們也可以學(xué)習(xí)借鑒工業(yè)發(fā)達(dá)國家“再工業(yè)化”的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)。

四、美國制造創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)［1，2］

2014年，中國工程院專門組團(tuán)訪問了歐洲，特別是德國。回來以后，對(duì)于德國“工業(yè)4.0”作了較詳細(xì)的介紹。2015年5月，中國工程院再次組團(tuán)，到美國考察了先進(jìn)制造伙伴計(jì)劃，特別是考察了美國的國家制造創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)的進(jìn)展。下面就美國考察結(jié)果作概要介紹。

1、國家制造創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)（NNMI)

美國建立的“國家制造創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)”，是由一批創(chuàng)新研究院組成。第一批將建設(shè)15個(gè)制造創(chuàng)新研究院，計(jì)劃要建立45個(gè)制造創(chuàng)新研究院。為什么要建立制造創(chuàng)新研究院呢？美國用技術(shù)成熟度來評(píng)估研究成果轉(zhuǎn)化的進(jìn)程?；A(chǔ)研究為1～3級(jí)，小批量研制為4～6級(jí)，成果產(chǎn)業(yè)化和批量生產(chǎn)為7～9級(jí)。當(dāng)前的主要問題是：從實(shí)驗(yàn)室到原型小批量研制（4～6級(jí)）缺位。

美國認(rèn)為中間環(huán)節(jié)存在一個(gè)鴻溝，并用了一個(gè)夸張的詞匯“死亡谷（valley of death）”來描述。美國認(rèn)為科技成果從高校院所研究出來申報(bào)了很多專利、發(fā)表了很多文章后，就掉到了死亡谷而消失，最后沒有能夠產(chǎn)業(yè)化。為此，在“先進(jìn)制造伙伴計(jì)劃”下，專門建議要建立一批制造創(chuàng)新研究院，并組成國家制造創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)。在此基礎(chǔ)上，2014年12月，美國國會(huì)專門通過了“振興美國制造業(yè)與創(chuàng)新（RAMI）”法案。

2、國家制造創(chuàng)新研究院

建設(shè)制造創(chuàng)新研究院的目的就是要解決“死亡谷”問題，使得科技成果能夠產(chǎn)業(yè)化。

制造創(chuàng)新研究院有四項(xiàng)主要目標(biāo)：一是提高美國制造業(yè)競爭能力，二是將創(chuàng)新技術(shù)進(jìn)行成果轉(zhuǎn)化，三是加快高級(jí)勞動(dòng)力的培訓(xùn)，四是促使研究院運(yùn)行模式能保持穩(wěn)定及可持續(xù)發(fā)展。

創(chuàng)新研究院的宗旨很明確，凡是一個(gè)企業(yè)能做的，它絕不支持。這里有兩個(gè)詞，一個(gè)是“競爭前技術(shù)”或者叫共性技術(shù)。另一個(gè)是“競爭技術(shù)”。美國政府可以支持競爭前技術(shù)研發(fā)，絕不支持競爭技術(shù)研發(fā)。制造創(chuàng)新研究院主要從事的跨行業(yè)的共性技術(shù)、競爭前技術(shù)研發(fā)。

制造創(chuàng)新研究院的宗旨是研究成果（競爭前、共性技術(shù)）可以共享。我國建立了很多國家級(jí)工程實(shí)驗(yàn)室等，但研究成果不能共享，沒有起到這個(gè)作用。我國缺乏共性技術(shù)的研究，實(shí)際上過去的大院大所改制后，造成了現(xiàn)在的共性技術(shù)研發(fā)缺位。

美國制造創(chuàng)新研究院的特點(diǎn)是組成產(chǎn)學(xué)研協(xié)同聯(lián)盟。我們現(xiàn)在也有很多產(chǎn)學(xué)研聯(lián)盟，但是很多聯(lián)盟貌合神離，只是為了向國家要錢。美國制造創(chuàng)新研究院由產(chǎn)（包含大中小企業(yè)）、學(xué)（包含大學(xué)、社區(qū)學(xué)院）、研（包含國家級(jí)研究院所）、政，組成非贏利的創(chuàng)新聯(lián)盟。研究院設(shè)立具體辦事機(jī)構(gòu)，有的研究院還建有示范基地或?qū)嶒?yàn)室。研究院的研究開發(fā)項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)，原則上按1：1方式國家給予資助。每個(gè)創(chuàng)新研究院可以獲得政府約7000萬美元的資助。

美國已建成7個(gè)、正在建設(shè)2個(gè)制造創(chuàng)新研究院，其中涉及智能制造和基礎(chǔ)工藝的有：增材制造、輕量化材料、數(shù)字化制造與設(shè)計(jì)、先進(jìn)復(fù)合材料及智慧制造（Smart Manufacturing）等5所制造創(chuàng)新研究院。

3、集成計(jì)算材料工程（ICME）進(jìn)展

美國在宣布“先進(jìn)制造伙伴計(jì)劃”的同時(shí)，宣布了“基因組計(jì)劃（MGI）”。在“基因組計(jì)劃”中，特別強(qiáng)調(diào)集成計(jì)算材料工程。集成計(jì)算材料工程就是要把計(jì)算工具中的材料信息與工程產(chǎn)品性能分析及制造工藝仿真集成在一起。最終目的是縮短研發(fā)周期，降低研發(fā)費(fèi)用；用了一個(gè)響亮口號(hào)“一半時(shí)間，一半費(fèi)用（half the time, half the cost）”。

例如，美國通用電氣公司把航空發(fā)動(dòng)機(jī)高溫葉片的工藝模擬、組織模擬、性能模擬集成起來，經(jīng)過反復(fù)的工藝模擬和優(yōu)化，大大提高了產(chǎn)品的質(zhì)量。福特汽車公司提出了多尺度建模與仿真的口號(hào)，稱之為“從原子到汽車”，把材料設(shè)計(jì)、工藝建模、性能預(yù)測集成起來。

實(shí)際上，這就是我國多年來倡導(dǎo)的制造技術(shù)與信息化的深度融合，實(shí)施數(shù)字化、智能化制造。

五、《中國制造2025》的指導(dǎo)思想和主要內(nèi)容

工信部苗圩部長對(duì)《中國制造2015》曾作過多次解讀，高度概括、相當(dāng)精辟。大體上可以簡要概括為“一個(gè)目標(biāo)、三步走戰(zhàn)略，五條指導(dǎo)思想，五大工程及十大重點(diǎn)領(lǐng)域”。

1、一個(gè)總目標(biāo)及三步走戰(zhàn)略

《中國制造2025》的總目標(biāo)就是要由大變強(qiáng)，建設(shè)成制造強(qiáng)國。

為建設(shè)制造強(qiáng)國又提出了三步走的戰(zhàn)略：第一步，到2025年，經(jīng)過10年努力，能夠進(jìn)入到世界制造業(yè)強(qiáng)國行列。第二步，到2035年，希望能夠進(jìn)入世界制造強(qiáng)國陣營較高水平，大體上可以接近或者達(dá)到德國或日本的水平。第三步到2045年，或者到建國100周年，也就是2049年，希望我國能夠進(jìn)入到世界強(qiáng)國的前列。

這個(gè)綱領(lǐng)文件發(fā)布以后，很多省、市和地區(qū)積極響應(yīng)，都在制定地方或區(qū)域的2025規(guī)劃。他們忘掉了“三步走戰(zhàn)略”，而是希望到2025年就能全部實(shí)現(xiàn)制造智能化等戰(zhàn)略任務(wù)。因此，要再次強(qiáng)調(diào)，我國的建設(shè)制造強(qiáng)國的宏偉目標(biāo)是要經(jīng)過30年的努力奮斗才能達(dá)到。

2、五項(xiàng)指導(dǎo)思想

文件首先提出“創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)、質(zhì)量為先、綠色發(fā)展、結(jié)構(gòu)優(yōu)化、人才為本”五項(xiàng)指導(dǎo)思想。文件將“質(zhì)量為先”作為重要的指導(dǎo)思想。應(yīng)該指出，現(xiàn)在很多產(chǎn)品不合格、質(zhì)量不過關(guān)，主要問題還是出在材料和基礎(chǔ)工藝上，甚至是熱處理、材料成形、加工精度等基礎(chǔ)工藝。因此，中國工程院于2014年，專門啟動(dòng)了“工程強(qiáng)基戰(zhàn)略研究”咨詢項(xiàng)目。

3、五大工程及十大重點(diǎn)領(lǐng)域

為具體實(shí)施《中國制造2025》，工信部正在積極制定五大工程實(shí)施方案，即：制造業(yè)創(chuàng)新中心建設(shè)工程、智能制造工程、工業(yè)強(qiáng)基工程、綠色制造工程及高端裝備制造工程。其中高端裝備聚焦在新一代信息通信技術(shù)產(chǎn)業(yè)，高檔數(shù)控機(jī)床和機(jī)器人，航空航天裝備，海洋工程裝備及高技術(shù)船舶，軌道交通裝備，節(jié)能與新能源汽車，電力裝備，新材料，生物醫(yī)藥及高性能醫(yī)療器械，農(nóng)業(yè)機(jī)械裝備十大重點(diǎn)領(lǐng)域。

六、建設(shè)制造強(qiáng)國的幾點(diǎn)啟示

1、進(jìn)一步完善國家技術(shù)創(chuàng)新體系

創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)，首先企業(yè)要轉(zhuǎn)變觀念，加大研發(fā)投入，成為技術(shù)創(chuàng)新主體。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國企業(yè)研發(fā)投入占銷售收入的比值不到1%，而工業(yè)發(fā)達(dá)國家一般在3～5%左右。企業(yè)是技術(shù)創(chuàng)新主體，主要是指：市場及科技需求的主體，研發(fā)投入的主體（主要指競爭技術(shù)），科技成果產(chǎn)業(yè)化的主體。

其次，我國技術(shù)成果轉(zhuǎn)化率僅10%左右。一個(gè)重要原因是技術(shù)創(chuàng)新體系不完善，在技術(shù)研究成果到企業(yè)產(chǎn)業(yè)化間存在缺位（美國稱之為鴻溝）。特別是大院大所改制后，造成“共性技術(shù)”研究缺位。這一缺位問題急待解決，已到了刻不容緩的時(shí)刻。

因此，《中國制造2025》的第一個(gè)建設(shè)工程，就是要建立一批制造業(yè)國家創(chuàng)新中心。建設(shè)國家創(chuàng)新中心的關(guān)鍵，一是要成果共享；二是要開展競爭前、關(guān)鍵共性技術(shù)研究與開發(fā)，要為跨行業(yè)或全行業(yè)服務(wù)；三是要集中國內(nèi)產(chǎn)學(xué)研優(yōu)勢(shì)單位組成創(chuàng)新聯(lián)盟，不能遍地開花，低水平重復(fù)設(shè)置。

2、加強(qiáng)先進(jìn)基礎(chǔ)工藝研究

現(xiàn)在，很多專家都認(rèn)為我國很多企業(yè)還處在工業(yè)2.0階段，不可能彎道超車，直接進(jìn)入智能化制造。因此，先進(jìn)基礎(chǔ)工藝一定要補(bǔ)課，不要看不起鑄鍛焊及熱處理等基礎(chǔ)工藝。例如，航空發(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵零部件，一個(gè)是渦輪盤、是鍛件或粉末成形件，一個(gè)是航空單晶葉片、是鑄件。我們考察美國的制造創(chuàng)新研究院、高校、或企業(yè)的研究與創(chuàng)新中心，都十分重視鑄造、塑性加工、焊接、熱處理等先進(jìn)基礎(chǔ)工藝的研究。同時(shí)又十分重視先進(jìn)基礎(chǔ)工藝及基礎(chǔ)材料與信息化（數(shù)字化）的深度結(jié)合和集成，特別是集成計(jì)算材料工程（ICME）的研究。

要加強(qiáng)競爭前、基礎(chǔ)共性技術(shù)研究，單靠企業(yè)不行，需要政府主導(dǎo)、產(chǎn)學(xué)研用聯(lián)合，共同組成協(xié)同創(chuàng)新聯(lián)盟，建設(shè)競爭前、關(guān)鍵共性基礎(chǔ)技術(shù)研發(fā)平臺(tái)。例如，美國政府設(shè)立的“輕量化材料制造創(chuàng)新研究院”，研究項(xiàng)目的立項(xiàng)，要根據(jù)需求征得企業(yè)同意，而研究院的主要牽頭單位則是由一所研究院所和二所大學(xué)主持。技術(shù)總負(fù)責(zé)人是有豐富工程經(jīng)驗(yàn)的教授擔(dān)任。

因此，建議在《中國制造2025》“工業(yè)強(qiáng)基工程”中，要大力加強(qiáng)基礎(chǔ)材料、先進(jìn)基礎(chǔ)工藝研究，并與信息化深度融合，加強(qiáng)“集成計(jì)算材料工程(ICME)”的研究?；ヂ?lián)網(wǎng)、云計(jì)算和大數(shù)據(jù)等信息技術(shù)正深刻改變著制造業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展模式。加強(qiáng)先進(jìn)基礎(chǔ)工藝研究，也要和互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算和大數(shù)據(jù)的發(fā)展相互融合。

3、加快培養(yǎng)各層次的工程技術(shù)人才

人才建設(shè)是建設(shè)制造強(qiáng)國的根本。要十分重視各個(gè)層次（從領(lǐng)軍人才到高級(jí)技工）的工程技術(shù)人員的培養(yǎng)，特別是第一線的高級(jí)技能人員的培養(yǎng)。我國現(xiàn)在特別缺少高水平技工。

我們需要各方面的人才。美國也強(qiáng)調(diào)要加強(qiáng)能適應(yīng)新技術(shù)、具有知識(shí)和技能的勞動(dòng)力的教育和培訓(xùn)，并且將勞動(dòng)力教育和培訓(xùn)作為國家制造創(chuàng)新研究院的重要任務(wù)之一。

4、加強(qiáng)高等工科學(xué)校學(xué)生實(shí)踐環(huán)節(jié)及創(chuàng)新能力培養(yǎng)

近年來，我國高等工科學(xué)校的教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)有所削弱，有“工科培養(yǎng)理科化”的傾向。其中有很多原因，如企業(yè)也不歡迎學(xué)生去實(shí)習(xí)，以及經(jīng)費(fèi)問題等。因此，要引起有關(guān)部門的注意，要大力加強(qiáng)工科院校實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)培養(yǎng)和訓(xùn)練，通過實(shí)踐環(huán)節(jié)等訓(xùn)練，著實(shí)提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。

七、結(jié)束語

制造業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的主體，是立國之本、興國之器、強(qiáng)國之基。對(duì)國家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展、繁榮富強(qiáng)、國家安全至關(guān)重要。《中國制造2025》是建設(shè)制造強(qiáng)國的綱領(lǐng)性文件，將鼓舞和動(dòng)員制造領(lǐng)域企業(yè)界和學(xué)術(shù)界等各方面力量，為建設(shè)制造強(qiáng)國而努力奮斗。建設(shè)制造強(qiáng)國要以創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)為指導(dǎo)思想，以強(qiáng)化基礎(chǔ)為技術(shù)支撐，以智能制造為突破口。

［1］美國國家制造創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)及先進(jìn)制造技術(shù)考察報(bào)告，內(nèi)部材料，中國工程院赴美考察代表團(tuán)，2015年7月

［2］National Network for Manufacturing Innovation Program-Annual Report, Executive Office of the President, USA，F(xiàn)eb. 2016

［3］National Network for Manufacturing Innovation Program-Strategy Plan, Executive Office of the President, USA，F(xiàn)eb. 2016