先进制造业的定义范文
时间：2023-11-08 17:52:59
导语：如何才能写好一篇先进制造业的定义，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。
篇1
[关键词]投入产出表 互动融合 信息 工业化
一、引言
信息产业具有运用性强、渗透面广、影响程度大的特点，先进制造业可以通过与信息产业的融合来提高自身的信息化程度，从而可降低生产成本，实现边际收益递增和规模报酬递增。与之同时，新兴的信息产业也只有积累了大量的资本、知识等资源后，并依托先进制造业的实体产品、销售网络，才能寻求进一步的扩散和发展。关于信息产业与制造业的融合，Sue Abdinnour-Helm等（2003）指出制造业信息化在发达国家发展成用信息技术改造传统产业、的一项重大战略。Christian Hofmann（2005）研究先进信息技术给德国制造业带来的收益，提出“正确的先进信息技术的投资决策可以给制造业带来相当可观的收益”。Englmaier F（2008）也提出要发展新兴产业就必须要依托现代信息技术，要将有限的信息产业资源最有效地投入到制造业中。
以上研究都是用定性的方法来研究信息化与制造业的融合情况，没有对信息化与先进制造业的融合度定量地进行测度。本文用投入产出表法中的影响力、感应度系数定量地研究福建省先进制造业和信息产业的数量依存关系，计算信息产业与先进制造业融合度，从而全面综合分析信息产业和先进制造业在融合过程中互相依存、互相制约的经济技术联系。本文研究的目的是帮助政府相关部门决定8个先进制造业与信息产业融合的优先次序，将有限的资金合理地投入到信息化效率较高的行业，使得资金得到最有效的利用。
二、模型简介
（1）投入产出表法
投入产出表法以投入产出表为基础， 投入产出表说明了国民经济各部门产品或劳务的分配使用去向和价值构成，因此投入产出表法能够全面反映了社会再生产过程中各部门之间的技术经济联系。
1.影响力系数
影响力系数是分析的是第j个部门增加一个单位最终产品时，对国民经济各部门的需求拉动波及程度。影响力系数大于1，则该产业对其他产业的带动效应和推动力度大，一般为原材料投入比例大的制造业部门。影响力系数的计算公式如下： 。
2.感应度系数
感应度系数Ei表示其他国民经济部门同时增加一个单位最终使用时，需要该部门为增加最终使用部门的生产而提供的产出量，即第i部门受其它部门的需求感应程度和受其它部门的拉动能力。感应度系数大于1的产业往往是对于其他产业发展制约程度高的基础产业。感应度系数计算公式如下：
3. 影响力系数和感应度系数的综合分析
综合影响力系数和感应度系数，可以综合地分析各部门的特点，我们可以用影响力、感应度系数的平均数（其值为1）为界，可以将所有部门分成4类。
Ⅰ类部门：影响力、感应度系数均大于1，这类部门主要是中间需求型制造业，他们是是国民经济产业结构转换的枢纽，是对经济增长最敏感的产业部门。这类制造业对国民经济拉动作用大，对国民经济的增长和产业结构升级发挥较大的渗透和推动作用。
Ⅱ类部门：影响力系数小于1、感应度系数大于1，这类部门大多以生产最终制成品为主，这类部门往往被低估影响度，但这类部门的最终产品是作为其他产业的投入品（生产资料），可以促进其他制造业的技术革命，增加供给能力。
Ⅲ类部门：影响力系数大于1、感应度系数小于1，这类部门大多是中间需求型原材料产业，对关联产业的依赖性较强，可通过关联产业发展来带动其联动发展。
Ⅳ类部门：影响力、感应度系数均小于1，这类部门大多生产最初级产品，一般走自主发展的道路。
4、信息产业与先进制造业的融合度
信息产业与先进制造业的互动融合水平取决于信息产业向先进制造业部门的延伸或者渗透水平。基于某一先进制造业信息产业总投入占该制造业的总产出的比重越大，那么该先进制造业与信息产业的互动融合度越深这样的思想，于是可以利用各个先进制造业生产过程中信息技术带来的总产出（即：各个先进制造业在生产过程中属于信息产业的中间投入的求和）占各个先进制造业总产出中的比重来测度信息产业与先进制造业的融合水平。
三、实证分析
（1）数据来源
本文的实证分析所采用的数据为福建省2007年的144个部门的投入产出表。
（2）福建省信息产业和先进制造业的构成
根据《福建省建设海峡西岸经济区纲要》的定义，福建省的先进制造业主要包括机械制造业、石化产业、装备制造业、高新技术产业。结合国民经济行业分类和福建统计年鉴行业数据，本文在福建省先进制造业中选择生产总值对工业总产值贡献度高、具有代表性的石油加工、炼焦及核燃料加工业（简称为石油加工），医药制造业（简称为医药），化学原料及化学制品制造业（简称为化工），通用设备制造业（简称为通用设备），专用设备制造业（简称为专用设备），交通运输设备制造业（简称为交通运输），电气机械及器材制造业（简称为电器），仪器仪表及文化、办公用机械制造业（简称为仪器仪表）作为研究对象。
国内和国际上，目前对于信息产业都还没有形成统一的定义。2002年，新的北美行业分类系统将信息产业分成出版业、电影、录音业、传播业、电信业、网络服务以及其他信息服务业。在我国，信息产业特指将信息转变为商品的行业，它包括软件业，计算机和通信设备行业为主体的IT产业以及传统的广播、电影和音像产品。本文在福建省信息产业中选择通信设备、计算机及其他电子设备制造业（简称为通信设备），信息传输计算机服务软件业（简称为信息软件），文化艺术广播电影电视事业（简称为广播电视）作为研究对象。
（3）福建省信息产业和先进制造业互动融合分析
1. 影响力系数和感应度系数综合分析
图1 2007年先进制造业和信息产业影响力系数和感应度系数综合分析
从图1可以看出：
①2007年先进制造业中的石油加工业、信息产业中的通信设备业的影响力、感应度系数均大于1。他们作为中间需求型制造业，是对经济增长最敏感的产业部门，对福建省国民经济带动作用大，对经济发展制约也大。对扩大内需、刺激消费、促进国民经济高速发展较大的提升和推动作用。
②2007年福建省通用设备、信息软件，广播电视业的影响力、感应度系数都小于1，反映出国民经济其他产业部门的发展对这几个产业的需求还不大，这3个产业的发展的独立性较强。较低的影响力、感应度系数说明这些部门与其他部门没有直接的经济技术联系，需要政府加大扶持力度，保证其紧随国民经济的发展步伐。
③2007年福建省交通运输、医药、电器、化工、专用设备、仪器仪表业的影响力系数大于1，感应度系数小于低于社会平均水平的1，这些行业往往被低估影响度，他们作为基础工业部门的制成品是用作其他产业的投入品（生产资料），对其他制造业等部门的辐射拉动作用很大。
2、信息产业与各个先进制造业的融合水平
表1 2007年信息产业与先进制造业的融合度及其排名
表1可以看出，福建省信息产业与各个先进制造业的互动融合水平存在明显差异。与信息产业融合度高的制造业有通信设备、仪器仪表制造业。主要是因为技术密集型的通信设备、仪器仪表制造业是信息技术产业中的信息设备制造业，他们对信息产品、技术、服务的需求都很大。信息产业与先进制造业中通用设备、电器业有一定的融合，但均在10%左右；与先进制造业石油加工、医药、专用设备、化工、交通运输业与信息产业的融合度都在5%以下，可以认为他们与信息产业间相互渗透、影响关系很小。从总体上看，福建省先进制造业中近60%的行业与信息产业的融合水平很低，信息产业带动先进制造业转型升级的效应没有得到体现。
四、结论
篇2
文献综述
学者封凯栋（2013）就产业升级中的核心问题展开研究，该学者以传统产业与高技术产业作为具体研究对象展开分析。该学者发现了传统产业技术进步与高新技术活动以及国家创新系统发展的关系，从而结合我国宏观经济发展的实际情况就如何深入发展传统产业与高科技产业提出了自己富有针对性的对策与建议。学者刘宣祥（2011）就产业转型升级中的金融支持问题展开了具体研究，该实证对象以云和县木制玩具产业集群作为具体实例展开。该研究发现，在当前的市场竞争环境下，主要以低成本、低价格取得竞争优势的传统产业集群面临许多挑战，急需通过转型升级来赢得发展新优势，打开发展新局面。而金融作为现代经济的核心，是推进产业集群转型升级的关键要素。通过对云和县木制玩具产业作为具体实例展开分析，对其在具体的产业转型升级中所面对的金融支持方面的问题进行了深入的探讨，并提出了相应的解决对策与建议。学者蒋文怀（2013）就我国先进制造业的转型升级问题展开了具体的研究，认为先进制造业在我国起着无可替代的作用，但是由于技术水平、工艺水平等制约，却伴随着它出现了自主创新不足、综合效率偏低、产业资源配置不合理、内资的行业主导力不强的发展态势。该学者从市场结构的角度出发，对我国先进制造业的转型升级提出了符合市场需求的具体对策与建议。
从经济学理论角度分析两种业态融合规律
本文从经济学理论角度出发对两种业态融合的规律进行理论论证，这里所说的两种业态分别是指现代服务业和先进制造业，理论论证的方法采用最优化分析角度展开。
对于上述两种业态，本文认定现代服务业是先进制造业的先驱产业，也就是说只有现代服务业的产生以及对应的服务提供，才能保证先进制造业的平稳、顺利发展。对于上述每一种业态，我们认为其直接投入要素均只有两种，分别为：资本和劳动力。由于先进制造业的前驱业态为现代服务业，从而导致其投入要素一共有四种，分别是：先进制造业的直接投入资本、先进制造业的直接投入劳动力、现代服务业的直接投入资本、现代服务业的直接投入劳动力。同时考虑到现代服务业与先进制造业之间的沟通效率、传输损失，我们在此引入冰山系数，作为衡量两种业态之间的保真系数。基于以上约定，上述两种业态组成的小循环经济体的目标就是追逐其总体利益的最大化，在不考虑其他因素的约束下，我们可以将上述约束行为转化为最优化模型，具体如下公式所述（参见公式1、2）：
（1）
（2）
说明：变量L1代表现代服务业的直接投入劳动力，其对直接产出的贡献系数为α1；变量K1代表现代服务业的直接投入资本，其对直接产出的贡献系数为β1；变量Y1代表现代服务业的直接产出，其对先进制造业的贡献系数为γ2 ；变量L2代表先进制造业的直接投入劳动力，其对直接产出的贡献系数为α2；变量K2代表先进制造业的直接投入资本，其对直接产出的贡献系数为β2；变量Y2代表先进制造业的直接产出；变量θ代表冰山系数；变量A为资本投入的总约束；变量B为劳动力投入的总约束。
对于形如公式1和公式2所确定的产出最大化问题，我们可以采用拉格朗日条件极值分析方法进行具体的处理，我们在此得到了其如下解（参见公式3）：
（3）
对公式3中的两个等式进行求解，即可得到下式（参见公式4）：
（4）
这说明在两种业态的经济体中，先进制造业与现代服务业之间的资本配置、劳动力配置要符合上述公式（公式4）所述的要求，才能达到理论最佳值。仔细分析公式4中的配置系数，我们不难发现：就资本配置而言，在其它条件不变时，如果先进制造业的资本贡献系数增长速度高于现代服务业的资本贡献系数的增长速度，那么先进制造业的资本配置总量就应该逐步提高，才能够实现最佳产出；反之，则应逐步提高现代服务业的资本配置，才能实现最佳产出。同理，就劳动力配置而言，在其它条件不变时，如果先进制造业的劳动力贡献系数增长速度高于现代服务业的劳动力贡献系数的增长速度，那么先进制造业的劳动力配置就应逐渐提高，才能实现最佳产出；反之，则应逐步提高现代服务业的劳动力配置，才能实现最佳产出。而现代经济发展的一般规律为制造业的资本贡献系数和劳动力贡献系数均对应地高于服务业的资本贡献系数和劳动力贡献系数。
与此同时，我们分析先进制造业与冰山系数之间的动态关系，得到下式（参见公式5）：
（5）
只要现代服务业对先进制造业的产出贡献系数大于零，就必然会导致先进制造业的产出是随着冰山系数的增加而增加。按照冰山系数的理论定义，随着冰山运输距离的增加，冰山系数逐渐降低，这足以说明，先进制造业和现代服务业之间的越发紧密的融合趋势。
综合公式1至公式5的分析结果，我们基本可以明确现代服务业和先进制造业的业态融合的必然趋势。下文结合上述分析，对我国珠三角地区的现代服务业与先进制造业之间的融合动因与趋势性进行具体的研究。
从珠三角地区实际发展展开两种业态融合研究
为了真实、客观地反映出珠三角地区宏观经济发展情况，我们首先对该地区的宏观经济发展进行扎实的调研，从而获得了研究所需的数据，将其汇总，得到表1。
从表1中的数据较难直观形象地反映出珠三角地区第二产业、第三产业的变化特征，故我们采用数据拟合的方式将离散数据转变为连续数据，并通过对应的连续曲线将其表出，从而得到图1、图2。
从图1中可以清晰地看出，珠三角地区工业产业的发展自1990年以来经历了四个重要的阶段。第一阶段为1990年至2000年，在此阶段工业产业增速与第三产业增速基本保持相当。第二阶段为2000年至2002年，工业产业增速低于第三产业增速。第三个阶段为2002年至2007年，工业产业增速高于第三产业增速。第四个阶段为2007年至今，整体看来，工业产业增速低于第三产业增速。纵观整个观察周期，工业产业增速和第三产业增速明显出现迅速下降的趋势，且在局部年份的增速已经接近于0。从图2中可以看出，珠三角就业总人数呈现出类似倒置的V字形变化规律。倒置的V字形的最低点分别位于其左右两侧，分别为2001年和2011年，就业总人数增速降低到2%左右；就业人数总量的增速最高峰出现在2005年，最高峰值为14%左右。结合图1和图2可以清晰地看出，珠三角地区以往的经济发展模式已经出现停滞不前的迹象，必须尽快实现转型升级来解决产业发展举步不前的尴尬局面。
按照前述理论分析研究的结果，产业发展必须是动态的发展和动态的协调。结合到珠三角地区而言，就是在边际产出逐步降低的现实压力下，通过创新、引进先进制造业来优化、替代现有的落后制造业，来提升边际产出能力，与此同时按照前述研究确定的动态协调机制，对与先进制造业相对应的现代服务业进行宏观的配置或者优化，以使宏观经济的整体产出能力得到有效提升、直至最大化提升。在这一具体过程中，我们可以通过三种方式来实现产业转型下的业态融合。具体如下：以深港澳经济圈为依托构建新的产业集聚区，进行业态的融合；以扩大内需为背景展开外贸型企业的转型服务，进行业态的融合；以西部承接东部的产业转移为时代背景，进行产业的优化升级。对于第一种方式，重点是抓住深港澳经济圈发展的时代机遇，以珠三角地区为一个整体，承接深港澳经济圈快速发展所带来的服务业发展机遇、现代制造业发展机遇，利用港澳地区尤其是香港地区具有较高的科技水平和生产能力这一特点，加强与其沟通协调，逐步提高珠三角地区的现代制造业能力。与此同时，面对香港地区生产成本较高的现实情境，利用珠三角较为低廉的劳动成本来开拓更为广阔的市场。对于第二种形式，要充分利用珠三角已有的出口产能优势和技术优势，将出口产品进行有效地转型升级为内销产品，从而将由于国际金融危机带来的出口滞销缺口由国内充足的内需需求缺口来填充，实现宏观经济的平稳接续发展。对于第三种方式，积极利用本地区具有多年成熟的工业生产和工业管理的优势，以及与香港毗邻的地缘优势，多渠道、宽口径引进多种人才来珠三角创业发展，实现珠三角地区落后产能的优化升级。在这一过程中，始终要坚持前述理论研究所得的协调机制，即现代服务业与先进制造业之间的有机、动态协调发展机制，由此才能保证产业转型、升级效果的最佳化。
结论
本文选定我国珠江三角洲地区作为具体对象展开实证研究，对珠三角地区的宏观经济发展进行了充分的调研，获取了其发展的关键数据。从宏观经济发展的角度出发，对该地区产业转型的紧迫性进行了论述。随后，就珠三角地区如何进行产业转型，以及产业转型过程中的现代服务业与先进制造业的具体融合途径进行了深入探讨，并提出了三条富有针对性的具体对策与建议。
参考文献：
1.封凯栋.传统产业与高新技术结合应是国家创新体系的核心[J].宏观经济研究，2013（2）
2.刘宣祥.传统产业集群转型升级过程中的金融支持问题探讨―以云和县木制玩具产业集群为例[J].浙江金融，2011（8）
篇3
［关键词］产业集聚产业区域集聚程度指数先进制造业
一、引言
21世纪以来，国际产业转移的结构层次不断向高端演进，广东省进入产业结构性调整阶段，珠三角产业转移的速度相应加快，重点加速移向珠三角核心区以外欠发达地区。近几年广东省产业集聚与扩散的变动趋势尤其是先进制造业的变动趋势如何？近几年来广东省各地市集聚的产业有哪些？回答以上问题，需要严谨的实证分析。
产业的空间集聚作为一种全球范围的经济现象，逐渐成为新经济地理学、城市经济学和产业经济学领域研究的热点问题。20世纪90年代末美国经济学家 Porter 从创新和竞争力角度对产业集聚展开研究,认为产业集聚是提高国家和区域竞争力的重要途径之一,引起国内外学术界和政府的极大关注。关于该问题的实证研究，主要集中在产业聚集度的测量与产业集聚演化分析上。Keeble（1986）将洛仑兹曲线和基尼系数用于测量行业在地区间的分配均衡程度。Amiti（1998）拓展了克鲁格曼的思路，测量了欧盟国家的三位码行业的区位基尼系数，用以检验欧盟国家的工业集中的演变程度。我国学者白重恩(2004) 、罗勇(2005) 、路江涌(2006)等也对我国产业区域集聚现象进行研究,并对制造业区域集聚水平进行了测度。白重恩运用Hoover地方化系数对区域专业化程度进行测量，重点对地方保护主义对制造业区域化和集聚决定影响进行了计量分析，认为地方保护主义的作用超过了外部经济性和规模效用，仅次于历史影响的作用。罗勇等利用Ellision和Glaeser建立的产业地理集中指数和自定义的五省市集中度对中国20个制造业行业1993、2003年等的集聚程度进行了精确测定，认为制造业的集聚程度与工业增长表现出较强正相关性；路江涌等利用EG指数衡量了行业区域集聚和共同集聚的指标体系，考察中国制造业的区域程度在1998-2003年间的发展趋势，并进行了国际比较。
以上的研究大多为基于全国层面的省际分析，且研究数据至多止于2005 年。在中国学者的研究中，对于广东省产业集聚的研究并不多。罗薇薇以1988-2003年广东省制造业数据分析了产业集聚程度与城市化水平的相关性。舒元以广东省城市为研究对象，以制造业行业工业总产值为研究对象，分析了1998年到2007年间广东省21个地级市的城市间制造业的集聚与分工趋势。
本文以广东省各城市为研究对象，利用《广东统计年鉴》、《广东工业统计年鉴》的相关数据，以制造业行业工业总产值为研究对象，分析了1999-2008年间广东省21个地级市的制造业集聚情况与变动趋势。与目前国内学者的研究文献不同，本文采用产业区域集聚程度指数衡量了广东省两位数水平28个制造业行业的产业集聚程度，实证分析包含了2008年最新的产业数据，以考察广东省产业集聚发展的最新态势，尤其是突出说明了先进制造业产业集聚的状况。
二、指标选择
本文选择如下指标来衡量制造业的产业集聚程度：
1.行业集中度指数（指数）
是测度产业集聚水平方法中最简单的计算指标。但指数随着n的取值不同而不同，结果不唯一，一般不单独使用，而是配合其他方法具体给出产业集聚的地理区域。
2.产业区域集聚程度指数
产业区域集聚程度指数是李太平（2007）受徐康宁(2003)在衡量中国制造业在地区性集中程度时所设计的标准差系数以及苗齐博士在衡量种植业生产结构变动程度时所构建的种植业结构变动指数启发，按照构建产业地理集中指数的思路，构建的衡量产业区域集聚程度的指数，它的基本含义如下：
假设全国有n个产业和m个地理区域，第i个产业的区域集聚程度指数定义为：
式中： 表示i产业在j区域的从业人员人数，k表示i产业中大于平均从业人员的区域个数，表示i产业在每个区域的平均从业人员人数。表示i产业的地域分布位于平均值以上的那部分不均匀程度占整个产业的比重,其目的在于把这种以绝地值形式表示的集聚程度转化成相对值,以便测度出来的产业地域集聚程度能够在产业之间进行比较。为分布系数,也可以变换成的形式,用它来表示 产业的不均匀程度在地理区域上的实际分布状况。
根据的计算公式便知,产业地域集聚程度指数的取值范围为： 。取值越大,表示产业集聚程度越高；反之，则表示产业集聚程度越低。
李太平通过与罗勇和曹丽莉(2005)用构建的产业地理集中指数所计算的结果和当前大多数文献的结论对比说明了该指数在衡量产业区域集聚程度上的有效性和可靠性。产业区域集聚程度指数计算方法简单、直观，可以利用现有统计年鉴中的数据对区域集聚程度进行有效测度，更贴近广东省产业区域变化的现实，因此本文采用该指数来反映广东省产业集聚的程度。
三、实证研究
1.样本、数据的说明
选取广东省21个地级市1999―2008年的数据为样本。本文选择两位数水平的28个制造业行业数据为研究对象，数据来源于《广东统计年鉴》和《广东工业统计年鉴》。为了保持统计口径的一致性，本文的工业总产值均为规模以上企业工业总产值。由于2001年数据无法获得，所以本文就只研究其他年份。
2.计算结果及数据分析
(1) 广东省制造业集聚态势及其变化机制分析
根据产业区域集聚程度指数的计算公式，对广东省1999―2008年28个制造业行业的区域集中度进行计算，结果见表1。
由于广东统计年鉴从2003年工业企业主要统计指标行业分类和大中小型分类，统一实施新的分类标准，为使统计口径具有可比性，本文着重研究2003-2008年的数据。通过对表1产业区域集聚程度指数和图1指数平均值的分析可总结出广东省制造业产业集聚的重要特征和演化趋势。首先，产业集聚的趋势总体上是先上升后下降，符合产业集聚的倒U型特征；其次，从2006年开始，广东省产业区域集聚程度指数开始呈现下降趋势，产业由珠三角核心城市向周边地区转移的态势已出现端倪。
根据指数平均值的具体走势变化，我们又可将2003-2008年分为两个阶段：2003年到2006年、2006年到2008年。在第一个阶段，指数平均值总体在上升，从2003年的0.385上升为2006年的0.4139，其中2003年到2004年该指标略有下降，2004年到2006年 指数平均值上升较快；在第二个阶段，指数平均值由2006年的0.4139下滑到2008年的0.4012。
根据产业经济学理论，产业空间集聚规模伴随时间推移呈倒U型曲线，产业集聚的边界由促进产业集聚的“向心力”和阻碍产业集聚的“离心力”所共同决定。在第一个阶段，由集聚效应所带来的知识的外溢效应、前后向的产业关联与市场关联、特殊技能的劳动力市场的形成使得“向心力”的作用相对较强，广东省的产业集聚呈现出强劲的规模报酬递增效应。资本和劳动力等生产要素大量涌入集聚地，这进一步推动了集聚地的制造业产出，强化了集聚效应。这就表现为指数平均值在第一个阶段呈向上攀升的态势。随着地区间一体化的进一步提高，由集聚所产生的“离心力”效应开始显现。因为产业集聚到一定程度后，集聚地生产要素价格以及土地价格的升高、运输成本的增加、竞争的加剧以及环境污染的严重等，往往超过了引向集聚的向心力，将会抵消集聚所带来的规模报酬递增效应，于是产业开始向周边城市转移。这就表现为第二阶段产业区域集聚程度指数降低。
(2)对表1中的数据进行趋势分析
近年来广东省实施“双转移”战略，很多行业出现向欠发达地区如东西两翼、粤北山区转移的现象，一些行业集中度开始下降。表 2 列出了2006年、2008年指数，并计算了2006-2008年指数变动百分比，这里我们关注2006-2008年的指数，以此来总结近几年广东省制造业在城市间集聚的变化趋势。
①总体来看从2006年到2008年，28个制造业行业的指数呈普遍下降的趋势。28个制造业行业中，有23个行业的指数变动百分比是负数，这意味着大部分的行业在广东省内已出现向周边城市扩散的趋势。
②传统制造业的指数下降较快，产业转移的趋势较明显。具有代表性的传统制造业有纺织业、皮革、毛皮、羽毛（绒）制品业、纺织服装及鞋帽制造业等。这主要是因为传统制造业的投入要素是简单劳动力，产业转移难度较小，因此转移趋势明显。
③先进制造业的指数下降幅度较小。根据《珠三角发展纲要》规定的五大先进制造业，2006-2008年除了石油化工产业、装备制造业中的通用设备制造业、专用设备制造业和仪器仪表及文化办工用机械制造业的指数大于零以外，其他先进制造业指数在下降，但总体上下降幅度不大。这些行业多属于高新技术产业，这些产业的转移需要一定的工业基础、科研力量和人才优势，与传统制造业相比转移的难度较大。
④一些重化工行业的指数下降较快，产业转移趋势比较明显。其中最具代表性的是医药制造业和化学纤维制造业。近年来广东省政府为了解决区域经济发展不平衡的问题加大了对东西两翼、粤北山区的投入力度，投入大量资金用于这些地方基础设施的建设，政府政策的扶持使得某些重化工业开始向这些地区转移。
四、结论
由以上实证研究可以得出以下结论：
1.广东省十年来制造业主要集中在珠三角的核心城市中。集聚程度最高的产业中主要包括自然资源型产业、高新技术产业以及一些重化工产业。
2.从2006年开始，产业集聚的“离心力”开始发挥作用，广东产业区域集聚程度 指数自2006年到2008年逐年下降，产业开始出现向周边城市转移的趋势。其中传统制造业行业与一些重化工行业转移态势较为明显，而先进制造业的 指数下降幅度较小。以上表明，广东省制造业产业转移的趋势已经显现，它的产业调整正在向区域经济协调发展的目标迈进。
参考文献：
[1]舒元杨扬：《城市间产业集聚与产业分工演化---基于1997-2008年广东省城市工业发展的实证分析》[J].《国际经贸探索》,2009(2)
[2]薛艳：《产业集聚水平测度方法的实证研究》[J].《统计教育》,2009(2)
篇4
2008年金融危机之后，世界各国都在寻找迅速走出金融危机的解决方法和新的经济增长点，发达国家欲借“再工业化”重夺国际制造业竞争主导权，而一些发展中国家和地区以比中国更低的成本优势，成为接纳国际制造业转移的新阵地，对中国制造业形成“前堵后追”之势。面对这场大变局，中国制造业传统的盈利模式受到挑战，中国如果构筑新的比较优势，如何实现整体价值链的升级将深刻影响着中国经济的未来。
一、本轮西方国家“再工业化”的实质是实现产业升级
其实，“再工业化”并非是一个新概念，最早由美国社会学家阿尔泰・埃兹厄尼提出。詹姆斯・米勒在回顾美国产业演进和1973年产业衰退的基础上，指出，“再工业化”作为一种积极的产业政策选择，是通过市场机制来推动产业调整和升级的，以提升美国产业的国际竞争力。20世纪80年代，鉴于日美制造业的竞争格局逆转，美国里根政府提出了恢复制造业地位的主张。罗伊・罗斯维尔和威特・杰格维尔德把“再工业化”定义为产业结构的转型，主要是加速固定资产更新换代，提升产业附加价值。
但从性质来看，当前奥巴马政府提出的“再工业化”战略绝不是简单的回归，而是超出了“再工业化”的范畴，向新的产业革命迈进。2008年的金融危机几乎摧毁了美国几十年来的发展模式，以透支消费、信贷扩张和房地产市场繁荣为支点的美国经济增长方式难以为继。危机后的美国经济何去何从？这是奥巴马政府必须解答的难题。联合国工发组织的统计数字显示，近10年来，全球制造业总量中，美国份额不低于1/5，但美国制造业占GDP比重却在逐年下降。美国需要改变过去那种“债务推动型”增长模式，建立新的“后危机时代经济增长模式”，即出口推动型增长和制造业增长。
美国“再工业化”，也是全面技术进步的再工业化。奥巴马政府还积极发展高附加值的制造业，比如，先进制造技术、智能制造、新能源、生物技术，信息等新兴产业，从而重新拥有强大竞争力的新工业体系。美国不惜重金确保这一竞争优势的实现，虽然美国财政捉襟见肘，经济基本面难有大起色，但政府研发预算并未减少，2011年美国研发投入甚至占到了全球份额的33%左右。2012年财政年度美国再次增加了国家科学基金、国家标准和技术研究院实验室等重要科学部门预算，开发先进制造技术，并启动先进制造技术公会项目，该项目旨在采用公私合作伙伴方式来增加制造业研发投资，缩短从创新到投放市场的周期，以尽快抢占新一轮全球经济增长过程中的高端产业和价值链中的高端环节。通过以上的分析梳理，能够看到，无论是美国，还是欧洲、日本未来的重心都是“制造业回归”，并通过政府力推“再工业化”战略，重塑竞争优势。
二、“再工业化”战略将对中国制造产生广泛而深远影响
1、再工业化推动全球制造业格局重组
目前，发达国家在新材料、新能源、生物技术和新一代信息技术方面占据显著优势，例如美国在页岩油气开采技术、快速成型制造技术、复杂触摸屏技术等领域明显处于领先地位。发达国家的“再工业化”主要是对制造业产业链的重构，重点是对高附加值环节的再造。随着推动新工业革命先导技术的产业化进入快速发展期，高成本国家通过更灵活、更经济的新制造装备生产更具个性化的、更高附加值的产品，未来在制造领域的实力对比将重新向发达国家倾斜。而发展中国家在制造业产出方面追赶发达国家的速度将较第一个十年显著放慢。这会影响到全球产业的地域布局，进而导致全球产业格局出现大重组。
2、国际产业可能出现“逆转移”对“中国制造”造成冲击和不利影响
所谓“逆转移”，是指由于美国制造业回流可能导致我国承接国外高端制造业转移出现逆转。跨国公司可能将布局在我国的高端制造业产能重新迁回美国。受其影响，它将会对我国工业经济增长和制造业就业造成冲击，延缓我国成为制造业强国的时间。目前我国的制造业产能以低端、高能耗为主，在技术含量、产品附加值等方面不具有优势。一旦美国制造业回流引发高端制造业出现“逆转移”，很可能使我国产业结构失衡的状况更为严重。
美国商务部数据显示，过去两年制造业开始出现积极发展势头，制造业就业岗位增加了40万，这是20世纪90年代以来美国制造业部门首次出现持续性就业增长。美国波士顿咨询集团最新研究结果显示，随着“美国制造”的成本优势日益显现，美国本土制造业将迎来一次新的发展机遇。“大约10年前，美国开始外包器械、计算机等占美国制造业相当比例的诸多产品。现在，这种情况正在改变。
例如2011年美国著名的户外运动品牌Coleman停止将其便携式冷藏箱外包给中国企业生产，转而在美国堪萨斯州建厂。美国银行柜员机（ATM）巨头NCR公司将部分ATM的生产从中国转移到美国。福特汽车在与工会达成新的用工协议后宣布将在美国生产某些汽车零部件。全球最大设备租赁公司美国联合租赁公司计划今年投入支出增加约1/3，增至10亿美元，以应对越来越多的建筑以及工业企业以租代买的需求，主要机型为堆高机或挖铲两用机等重型机械。美国卡车、重机引擎制造巨擘康明斯今年资本投入增幅也拟提高至两年前的两倍以上。轮胎和食品供应集团（Carlisle Companies）计划在美国建立2座新厂房，以便将轮胎产能由中国大陆移回美国。
美国曾是世界上最大的产业资本输出地，但随着美国“再工业化”战略的有序推进，美国的资本和技术流出将逐渐逆转，可能由海外直接投资净输出国转变为净输入国，这不仅会导致美国资本回流，而且其种种优势和巨大的市场还会吸引全球资本，使得中国吸引全球制造业资本趋缓。
3、贸易摩擦将加剧中国制造业产品出口的竞争压力
美国再工业化的目标是增加出口、平衡贸易，恢复制造业竞争力。奥巴马政府提出“出口推动型”增长，所制定的一系列增强出口竞争力的举措，势必会对我国制造业出口竞争产生重大挑战，一些曾经对美出口的中高端制造业产品对美出口将受到严重影响。波士顿顾问公司估计，美国制造业回流将使美国除石油之外的商品贸易逆差大幅缩减，由2010年的3600亿美元缩减至2600亿美元左右。在欧美的贸易保护策略下，我国的电子信息、装备制造、汽车、精细化工、生物医药等领域的贸易摩擦会继续加剧。
4、加大技术输出控制，延缓中国产业升级步伐
加入WTO以来，中国日益成为跨国公司抢滩海外研发的热土，并渐渐跻身于跨国公司全球研发网络的重要节点。据不完全统计，在中国的近千家外资研发机构中，由世界500强跨国公司建立的就有300家左右，近1/3的世界500强跨国公司均已在华设立了研发机构，微软、摩托罗拉以及诺基亚等许多著名跨国公司甚至在华布局了多家机构。技术转让方式是我国与跨国企业合作的重要方式，促进了知识扩散和技术溢出，从而达到获取先进技术的溢出效应。美欧实施再工业化战略后，凭借技术、标准、专利、知识产权的先发优势和领先地位，可能对我国形成所谓的“技术封锁”，对我国产业升级形成迟滞作用。
三、全球价值链中所处的位置才是决定制造业竞争力关键
毋庸置疑，中国已经成为全球第一制造业大国，制造业占全球比重上升到19.8%，但制造业研发投入仅占世界制造业研发投入不到3%。整体上看，我国工业生产技术水平和创新能力还较低，技术与知识密集型产业的国际竞争力还较弱，工业劳动率与国际先进水平差距还较大，工业企业平均规模还较小，可持续发展能力还较差，许多传统产业还存在着“贫困化”增长的现象：2008年到2010年，中国的年均GDP增速为9.9%，经济增长总量中2/3以上为资本积累的贡献。如此大规模的投资带来的却是资本效率的下降。20世纪90年代中国的资本产出率为3.79，到了2000年至2007年已增加到4.25，再到2008年至2009年则上升到4.89，资本的扩大对生产率增长产生了“挤出”效应。
我国制造业劳动生产率、增加值率较低，约为美国的4.38%、日本的4.37%和德国的5.56%。中国制造业在质量上与发达国家仍存在差距。从中间投入贡献系数来看，发达国家1个单位价值的中间投入大致可以得到1个单位或更多的新创造价值，而中国只能得到0.56个单位的新创造价值，价值创造能力相差巨大。因此，中国企业亟需提高生产率以保持盈利增长，提高生产率对中国未来经济发展至关重要。
四、促进“中国制造”价值链升级的六大措施
篇5
关键词：先进制造技术；新工业革命；制造模式；新一代信息技术；
作者简介：周佳军(1989-)，男，湖北黄冈人，博士研究生，研究方向：计算机辅助设计、计算机辅助制造、计算机集成制造系统等
0引言
制造业是中国经济增长的主体和支柱，是综合国力的重要体现。当前我国制造业的总体情况依然落后，从资源与环境的角度看，我国制造业对能源和资源消耗巨大，环境污染严重；从技术与创新水平的角度看，我国制造产业的技术创新能力薄弱，科技含量低，技术水平落后，有自主知识产权的产品少，产品的附加值较低[1]；从产业内部价值链的角度看，我国传统制造业处在价值链上(研发、制造、营销)价值创造能力最低的环节，在研发和营销领域，科技创新能力弱、品牌建设不足；从市场环境的角度看，知识经济时代的市场竞争日趋激烈，消费更加个性化，传统的以追求生产效率为目的而进行的品种单一、大批量以及标准化的产品制造模式，很难适应现代市场中客户的个性化和多样化需求。
先进制造技术(AdvancedManufacturingTechnology，AMT)注重经济效益和技术的融合性，通过柔性生产、灵活生产、产品差异化、注重效率和质量等方式增强企业对市场的反应能力、提高自主创新能力，为客户提供更加人性化的服务，具有产品质量精良、技术含量高、资源消耗低、环境污染少、经济效益好等特性，通过发展AMT和战略性新兴产业改造提升传统的资源密集型和劳动密集型工业，以开辟一条科技含量高、资源消耗低和环境污染少的新型工业化道路，已成为提高我国高新技术发展、推动经济发展和满足人民日益增长需求的主要技术支撑。
2012年以来，新工业革命成为各国讨论的热点，以物联网(Internetofthings)和大数据(bigdata)为代表的信息技术、以绿色能源为代表的新能源技术、以3D打印技术为代表的数字化智能制造等技术系统协同创新，将柔性化、智能化、敏捷化、精益化、全球化和人性化融为一体，将改变制造业的生产模式和全球经济系统，引领人们的生活走向智能化时代。工业西方发达国家纷纷提出“再工业化战略”，试图实现从“产业空心化”到“再工业化”的回归，提出的再工业化战略并不是恢复传统制造业的生产能力，而是通过加快突破和应用AMT抢占新一轮科技和产业竞争的制高点，占领产业链的高端。为了保证我国制造业的持续发展，必须尽快完成制造业的转型升级，实现由制造大国向制造强国的转变。
1先进制造技术
AMT自20世纪80年代提出以来，世界各国都十分重视其理论和应用实践研究。AMT既包括先进加工技术(AdvancedProcessingTechnology，APT)(主要指材料加工工艺及方法)，又包括对先进装备、人的智慧等有机构成的现代集成制造系统的智能控制和组织管理的先进制造模式(AdvancedManufacturingMode，AMM)，主要指制造模式及系统。美国联邦科学、工程和技术协调委员会(FederalCoordinatingCouncilorScienceEngineeringandTechnology，FCCSET)下属的工业和技术委员会AMT工作组提出其主要包括三个技术群[2]：主体技术群(AMT的关键支撑，如计算机辅助设计、加工工艺规划、增材制造技术、并行工程，以及材料生产工艺、加工工艺、加工和测试技术等)、支撑技术群(如计算机技术、自动化技术、检测与转换技术、标准和框架等)和管理技术群(如质量管理、基础设施、人员培训、全局监督等)。虽然先进制造模式和AMT密不可分，实践中也常将二者混为一谈，但是它们是两个不同的概念。AMT注重制造单元功能效用的发挥(偏重技术)，AMM注重组织方式，强调的是人、组织结构和技术三者的协同。两者的关系如图1所示。
从社会技术系统的观点看，任何制造系统都有两个尺度，即技术系统和伴随技术系统的社会系统，社会技术系统强调系统中技术系统与社会系统两类因素的相互作用，技术影响社会系统投入的种类、转换过程的性质和系统的产出。然而，社会系统决定着技术利用的有效性和效率，如果孤立地试图使其中一个系统最优化，则可能使系统的总效能降低。AMT是各个单项技术在先进制造哲理下的有机集成，从最初关注技术和工程科学等自然科学的集成，慢慢过渡为重视在AMT应用过程中科学技术、组织结构以及人的智慧等的深度融合，尤其注重自然科学与社会科学的集成、系统体系观念和整体全局优化，最终目的是使整个制造系统能对外部市场环境的变化产生及时、高效、敏捷的反应。
1.1先进制造技术的概念、内涵及主要内容
制造指对原材料进行加工或再加工，以及对零部件装配过程的总称。AMT的概念起源于美国[3]，早期其定义是以计算机和信息技术为基础的制造技术群，主要包括计算机辅助设计、计算机辅助制造、计算机辅助工程、机器人及柔性制造技术、自动控制系统、数控技术及装备等[4-5]，从研究的角度看，先进制造技术在不同时代具有不同的含义，当前各种新出现的、先进的机械加工技术(纳米加工、激光切割、增材制造等)、精益生产、并行工程、柔性制造、虚拟制造、敏捷制造和现代集成制造模式等，都属于AMT的研究之列。
我国学者在对国外学者有关AMT定义的归纳和研究中，更为系统地对AMT进行了定义，认为AMT是一个多学科体系，包括从市场需求、产品设计、工艺规划到制造过程与市场反馈的人—机—物系统工程[6-7]。AMT本质上是自然科学(自动控制技术、工艺规划技术等)和社会科学(组织管理和经济学等)的有机融合体，是通过生产方式的智能化和柔性化来提高企业的核心竞争力和对市场环境的反应能力。
从制造系统的观点看，AMT是一个三层次的技术群，如图2所示：第一个层次(内层)为基础制造技术，主要指优质、高效、低耗、清洁的通用共性技术，对应AMT中的支撑技术(如图1)；第二层(中层)是新型制造单元技术，由制造技术与信息技术、新型材料加工技术、清洁能源、环境科学等结合而成，涉及多学科交叉、集成与融合，对应于先进制造技术中的主体技术和管理技术；第三层(外层)为先进制造模式/系统(集成技术)，是由先进制造单元技术和组织管理等融合而成的现代集成制造模式，强调技术系统和社会系统的协同与融合，对应于图1的先进制造模式，是人、技术、组织和管理等要素的集成，也是人机物协同制造系统。
1.1.1基础制造技术
优质、高效、低耗、清洁的基础制造技术，主要指传统的制造工艺技术(如毛坯测量下料、铸造/塑性成形、锻压、焊接、热处理、材料强韧化、表面保护、机械加工、优质高效连接技术、功能性防护涂层及各种与设计制造等)经过优化和改进后形成的基础制造工艺，是先进制造技术的核心组成部分。
1.1.2新型制造单元技术
新型制造单元技术由制造技术与互联网信息技术、人工智能、新型材料加工技术、清洁能源、环境科学等结合而成，涉及多学科交叉、集成与融合，主要包括以下内容：
(1)新型材料、纳米技术和激光加工传统材料的研制过程通过基本材料的组合反复试验配制获得，整个过程非常缓慢。2011年6月，美国先进制造业伙伴关系(AdvancedManufacturingPartnership，AMP)计划之一的“材料基因组计划”[8]，从分子结构的角度分析材料，通过原子排列找出相—显微组织—性能—环境参数—使用寿命的关系，建立了原子、分子的结构与材料性能的关系，极大地提高了研发、生产和应用先进材料的速度。纳米技术和激光加工引发了机械技术与电子技术在毫微米水平上的融合。
(2)增材制造与精密成型技术增材制造(如3D打印[9])是材料技术、粘结技术和打印技术的融合创新，由原材料直接制造成精密工件的材料近净成型技术(Near-netShapeForming，NSF)制作的零件不需要加工或少量加工即可投入使用，极大地改造了传统的毛坯成型技术[10]。
(3)机器人、自动化及智能化技术工业机器人在生产加工中可以完成某些过程复杂、费时耗力的标准化生产流程[11]；自动化促使机器或生产过程从自动控制发展到自学习、自组织、自维护和自修复等；智能化技术综合了信息技术、模糊算法、神经网络控制等智能优化算法，使机器在没有人工干预的情况下进行生产，具有人机一体化、自律能力强、自组织与超柔性、自学习与自我维护等特点。
(4)先进电子技术装备先进电子装备，如平板电脑、智能手机、穿戴设备等普适人机交互设备和移动终端会越来越普及，使人与物理世界的交互方式更加普适化、虚拟化、智能化和个性化，实现任何地点、任何时间、任何人都能访问任何信息的交互，传感器和嵌入式设备将会感知和采集各种环境和监测对象信息，并对这些信息进行处理，用户能够利用自然普适智能的方式无缝地实现资源共享和服务的获取。
(5)分子生物学和生物制造通过学习生物系统的结构、功能及其控制机制，解决制造过程中的一系列难题。强调生命科学的应用，方法包括基因算法、进化算法、强化学习和神经网络等。
(6)供应链管理制造过程是物质流、信息流在控制流的协调下实现从原料到产品的转换，供应链管理以整体效益最优化为目标，以系统化的观点综合考虑对人、技术、管理、设备、物料、信息等系统构成要素的优化组合，实现产品生命全周期经济效益、社会效益和生态效益的协调统一。
(7)清洁生产技术、绿色可持续制造清洁生产和绿色制造主要表现在以下几个方面：1绿色设计，设计阶段就充分考虑对资源和环境的影响；2绿色选材，将环境因素融入材料的选择过程中；3绿色制造，采用物料和能源消耗少、废弃物少、对环境污染小的制造方法；4回收和循环再制造，实现资源―产品―废弃物―再生资源或再生产品的反馈式循环模式[12]。
(8)物联网、大数据、云计算(cloudcomputing)等新一代信息技术IBM公司基于新一代信息技术提出的智慧地球(smartplanet)掀起了物联网研究的，引起了国内外学者和政府的广泛关注[13]。物联网是利用无线射频识别(RadioFrequencyIDentification，RFID)、嵌入式系统、传感器等技术获取现实世界信息，使物体与物体之间通过网络相互连接并进行信息交互，以实现智能化识别、跟踪、监控和管理的一种网络[14]。物联网技术融入产品的全生命周期及制造过程的各个阶段，将形成新的制造模式———制造物联。随着物联网时代的到来，社交网络、电子商务、信息物理系统、移动终端等迅速发展，数据量尤其是半结构化、非结构化数据呈爆发式增长，据著名咨询公司IDC的研究报告，2011年网络大数据总量为1.8ZB，预计到2020年，总量将达到35ZB，大数据时代正在来临[15]。一般意义上，大数据指无法在一定时间内用常规机器和软硬件工具对其进行感知、获取、管理、处理和服务的数据集合[16]，具有大量、高速、多样、价值密度低的特点。对于制造业而言，数据积累和数据的广度还不够，数据应用大多针对传统企业内的结构化数据，有效整合大数据，包括微博、论坛、网站等数据源，分析发掘这些数据蕴藏的潜在价值，有助于快速预测市场趋势和客户的个性化需求，细分客户并提供量身定制的合适服务，及时了解整个供应链的供需变化等。此外，制造系统中包括大量的物料、人员、生产设备状态及加工过程等数据，研究制造系统中产生的大量不同来源的数据的动态演变过程，搜索、比较、聚类、分析、处理与融合制造过程的数据，可以支持制造过程的优化决策，优化生产流程和改进产品质量，有效提升制造企业的经营管理效率和市场竞争力。大数据分析需要高效的数据处理平台，目前制造业已经进入大数据时代，而大数据具有数据体量巨大、数据类型繁多、查询分析复杂等特点，超越了现有企业的IT架构和基础设施的承载能力，因此需要高性能的计算机和网络基础设施，必须依托云计算的分布式架构、分布式处理、分布式数据库和云存储、虚拟化技术等。云计算[17]是能够提供动态资源池、虚拟化和高可用性的下一代计算平台，通过按需使用的方式为用户提供可配置的资源(包括网络、服务器、存储、IT基础设施、软件、服务等)。云计算融合物联网、面向服务、高性能计算和智能科学等技术形成云制造[18]，将各类制造资源或能力虚拟化、服务化，通过网络和云平台为用户提供可高效便捷、按需使用、优质廉价的制造全生命周期服务。
1.1.3先进制造模式/系统
制造模式是制造业为了提高产品质量、市场竞争力、生产规模和生产速度，以完成特定的生产任务而采取的一种有效的生产方式和一定的生产组织形式。先进制造模式是以计算机信息技术和智能技术为代表的高新技术为支撑技术，在先进制造思想的指导下，用扁平化、网络化组织结构方式组织制造活动，追求社会整体效益、顾客体验和企业盈利，是最优化的柔性、智能化生产系统。按照历史唯物主义的观点，社会存在决定社会意识，从制造业的发展进程来看，不同社会发展时期决定了不同的制造思想、生产组织方式和管理理念，它们相互作用、共同决定了特定时期的制造模式。如图3所示，按照制造技术的发展水平、生产组织方式和管理理念，将制造模式的发展历程归纳为手工作坊式生产、机器生产、批量生产、低成本大批量生产、高质量生产、网络化制造、面向服务的制造、智能制造8个阶段。
工业革命以前，产品主要以手工作坊式和单件小批量模式生产为主，产品质量主要依赖手工匠的技艺，其成本较高、生产批量小，零部件的质量可控性和兼容性比较差，供不应求成为制造业进一步发展必须解决的问题。产业革命后，新的生产技术和管理思想大量涌现，这一阶段的早期，制造技术的改进重点是规模化大批量生产和提高生产效率，流水线式生产方式使得专业分工和标准化规模生产从技术方法上成为可能，科学组织管理理念等又从组织、结构和方式上保障了流水线式生产的实现，使得大规模制造成为可能。然而，大规模、批量化生产方式的精细化分工和高度标准化形成了一种刚性的资源配置系统，在买方市场下，市场环境瞬息万变，这种生产模式会给企业带来巨大损失，20世纪90年代，随着先进制造理念、先进生产技术以及先进管理方式的不断成熟与发展，各种新的制造理念、先进制造新模式得到了迅猛发展，理论界相继出现了高质量生产、网络化制造、面向服务的制造、智能制造等一系列新概念，各种先进制造模式之间的关系如图4所示。
(1)高质量生产
并行工程、柔性制造、精益生产[19-20]这三类制造模式是基础的生产管理方法，是虚拟制造、敏捷制造、现代集成制造的基础技术；虚拟制造[21]是实现敏捷制造[22-23]的重要手段；生物制造[24]和绿色制造[25-26]是考虑环境影响和资源利用率的制造模式，相关文献已有介绍，不再赘述。
(2)网络化制造
网络化制造是指在产品全生命周期制造活动中，以信息技术和网络技术等为基础，实现快速响应市场需求和提高企业竞争力的制造技术/系统的总称。比较典型的应用模式有制造网格(MGrid)[27]、应用服务提供商(ApplicationServiceProvider，ASP)[28]。制造网格是运用网格技术对制造资源进行服务化封装和集成，屏蔽资源的异构性和地理上的分布性，以透明的方式为用户提供服务，从而实现面向产品全生命周期的资源共享、集成和协同工作；ASP是企业将其部分或全部流程业务委托给服务提供商进行管理的一种外包式服务，以优化资源配置、提高生产和管理效率。企业用户可以直接租用ASP平台提供的各类软件进行自己的业务管理，如产品生命周期管理(ProductLifecycleManagement，PLM)、企业资源规划(EnterpriseResourcePlanning，ERP)等，不必购买整个软件和在本地机器上安装该软件，从而节省了IT产品技术的购买和运行费用，降低了客户企业的应用成本，特别适用于中小型企业。
(3)面向服务的制造
制造的价值链正不断延伸和拓展，制造和服务逐渐融合，制造企业更加倾向于为顾客提品服务及其应用解决方案。面向服务的制造是为实现制造价值链的增值，通过产品和服务融合、客户全程参与、提供生产型服务或服务型生产，实现分散的制造资源整合和各自核心竞争力的高效协同，达到高效创新的一种制造模式[29]。面向服务的制造的典型应用有众包生产(CrowdSourcing，C-Sourcing)、工业产品服务系统(IndustrialProductServiceSystem，IPSS)等。众包生产源于众包，众包一词最早出现在2006年，由美国《连线》杂志一位名叫杰夫·豪的记者首次提出[30]。众包是一种分布式的问题解决和生产模式，它将工作任务通过互联网以公开、自由自愿的方式分发给非特定的大众。众包生产就是网络化社会生产，让更多产品和服务用户参与到产品的创新活动中来，打破企业创新来源的界限，聚集大众智慧，增加公众的参与度，并通过“用户创造内容”的形式生产出符合消费者需求的个性化产品[31]。众包生产对构建创新型制造企业非常重要，它具有开放式生产、组织构成的动态性、物理范围的分布性、参与者的主动性等特点，能够突破传统生产模式，通过外部资源的整合实现产品开发任务；另外，它还可以通过激励机制代替合约机制，以极低的成本聚集外部的零散个体用户和群体资源，为客户提品及其应用解决方案。面对多样化的个性需求和不断变化的市场环境，众包生产能够灵活、高效、低成本地进行资源的重新分配和整合，有效降低产品制造成本，减少企业风险，提高适应个性化需求的灵活性，它的出现给企业的研发、生产、销售、管理和售后服务带来了巨大影响。产品服务系统(ProductServiceSystem，PSS)通过系统地集成产品和服务，为用户提品功能而不是产品本身来满足用户需求，从而实现产品全生命周期内的价值增值和生产与消费的可持续性[32]。IPSS[33]是在PSS的基础上提出的。IPSS是工业产品及其相关服务的集成，它将产品与服务作为一个集成化的整体提供给用户，这里的产品既可以是用户所有，也可以是IPSS的提供者所有，不但关注产品本身质量而且考虑顾客体验，通过用户的参与来提高产品服务创新能力；服务则是覆盖整个产品全生命周期内的所有活动(设计、制造、运输、销售、使用、维护、售后服务等)，通过专业的服务共享降低用户的成本投入，从而集中更多的精力关注其核心竞争力。IPSS的核心是提供工业产品的工作能力，这依赖于提供者的知识水平和经验丰富程度，因此它具有知识服务和生产型服务的特点。
(4)智能制造
基于新一代信息技术和IBM智慧地球的研究框架，制造系统的集成协同越来越关注人的发展和周围环境的融合，研究的关注点从之前侧重信息技术和工程科学的集成，逐步转变为技术体系、组织结构、人及环境的深度融合与无缝集成，实现优势互补与可持续制造。此类制造包括云制造、制造物联、基于信息物理系统(Cyber-PhysicalSystem，CPS)的智能制造乃至智慧制造。德国政府于2013年4月举办的汉诺威工业博览会上正式推出了工业4.0战略，在该战略下提出的智能制造是面向产品全生命周期，实现泛在感知条件下的信息化制造。智能制造技术是在新一代信息技术、云计算、大数据、物联网技术、纳米技术、传感技术和人工智能等基础上，通过感知、人机交互、决策、执行和反馈，实现产品设计、制造、物流、管理、维护和服务的智能化，是信息技术与制造技术的集成协同与深度融合。在产品加工过程中，智能制造将传感器及智能诊断和决策软件集成到装备，由程序控制的装备上升到智能控制，能自适应反馈被加工工件在过程中的状况[34]。例如，基于CPS的智能制造生产过程与传统的数控加工技术相比，能感知温度、环境、加工材料的属性变化，并作出相应调整，不会死板地执行预定程序，能够保证加工出的产品精度。基于云计算、物联网、面向服务和智能科学等技术的云制造也是一种智能化的制造模式[35]，它利用网络和云制造服务平台，按需组织网上制造资源(制造云)，为用户提供可随时获取的、动态的、敏捷的制造全生命周期服务[36-38]。云制造能促进制造资源/能力的物联化、虚拟化、服务化、协同化和智能化。与传统的网络化制造相比，云制造具有更好的资源动态性、敏捷性以及产品和服务解决方案的灵活性，同时能更好地解决ASP模式的客户端智能性和数据安全性的不足问题，以实现更大范围的推广和应用；与制造网格相比，云制造在“分散资源集中使用”思想的基础上，还体现了“集中资源分散服务”的思想。制造物联[39]是基于互联网、嵌入式系统、RFID、传感网、智能技术等构建的现代制造物联网络，是以中间件、海量信息融合和系统集成技术为基础，基于物联网系统开发服务平台和应用系统，解决产品设计、制造、维护、管理、服务等过程中的信息感知、可靠传输与智能处理，增加制造的服务化与智能化水平的制造新模式。制造物联在制造系统中的应用能够有效地管理制造资源、监控制造过程、匹配制造需求等，将传统的产品制造从市场调研、研发设计、供应链、生产过程、销售、物流运输与售后服务融为一体，协同制造过程中物料流、能量流、信息流、价值流的优化运行，以支持产品智能化、生产过程自动化、供应链与物流的准时化和精益化、企业经营管理辅助决策等应用，极大地提高了制造企业的核心竞争力。
基于语义Web、务联网(InternetofService，IoS)、社会性网络服务(SocialNetworkService，SNS)等，智能制造/云制造的进一步发展将会诞生智慧制造(WisdomManufacturing，WM)[40-41]。WM将机器智能、普适智能和人的经验、知识与智慧结合在一起，形成以客户需求为中心、以人为本、面向服务、基于知识运用、人机物协同的制造模式。
综上所述，先进制造模式是以所追求的目标和生产开展方式的转变为基础而产生及发展的，体现的是消费者的个性化需求、科学技术发展水平和市场竞争形势，是由先进制造哲理、先进组织管理方式、先进制造技术及人的相互融合发展、相互协同作用的产物。这是一个系统灵活性不断增大、组织结构和过程不断优化的进程，将形成人机物协同制造系统，使制造资源得到最佳利用、生产效率得到极大提高，能够对市场变化和内部变化作出迅速响应。
1.2先进制造技术对产品生产活动的影响
从生产流程来看，AMT与传统制造技术对制造过程的影响如图5所示。传统制造是利用制造资源将原材料转换为产品的过程，仅为生产过程的一部分，一般包括产品的加工和装配两大内容，制造商自行生产或者从供应商购买零件，将其组装成产品并检验以符合要求。制造过程中输入的是原材料、能量、信息、人力资源等，输出的是符合要求的产品。传统的制造系统设计、制造与销售各部分之间信息的传递与反馈不畅，各部门按功能分解任务，容易只考虑本部门的利益，对系统的优化考虑较少，造成设计与制造部门间难以协调、矛盾突出。
AMT主要从材料设计、制造流程改造、产品服务融合的集成解决方案和循环利用四个方面拓展传统制造技术的内容：
(1)材料设计新型材料的成型和加工技术愈发重要，对材料分子层或原子层的定向改造极大地提高了产品性能，超硬材料、功能梯度复合材料的某些新的成形、加工技术将不断涌现，如超导材料成形加工等。
(2)制造流程改造传统制造是面向批处理、时间上和空间上分离的分布式加工，先进制造超效能加工和自动化技术能够促使连续流制造，减少零件库存。
(3)产品服务融合先进制造强调涵盖从产品研发直至客户应用的全过程，提品、软件和服务于一体的产品解决方案和端对端的服务。知识资本、人力资本和技术资本的高度聚合，使制造活动摆脱了传统制造低技术含量、低附加值的模式，通过产品设计、管理咨询等活动，技术和知识在生产过程中被实际运用，将技术进步转化为生产能力和竞争力，为企业产生更高的附加价值。
(4)循环利用[42]先进制造注重材料的回收利用，不但对环境友好而且节约原材料成本。传统的产品制造模式是一个开环系统，即原料工业生产产品使用报废弃入环境，是以大量消耗资源和破坏环境为代价的制造方式；而循环生产是一个闭环系统，整个生命周期考虑生态环境和资源效率，从单纯的产品功能设计扩展到生命周期设计，强调所有资源应该实现在经济体系内的循环利用。
基础制造技术、新型制造单元技术和现代先进集成制造技术对制造业的发展产生了重要影响。基础制造技术通过改进、整合形成新型制造单元技术，进而影响整个制造过程。诸如网络化制造、面向服务制造和智能制造等先进集成制造技术已在前文说明，这里着重探讨新型制造单元技术对制造过程的影响。具体来讲，新型制造单元技术(图2中第二层)对传统制造流程的改造如图6所示，增材/精准制造用于对加工阶段的改造；机器人/自动化技术用于组装和生产流程的自动化；先进电子技术用于产品和服务的融合以及加工过程的控制；供应链设计以整体效益最优化为目标，以系统化的观点综合考虑人、技术、管理、设备、物料、信息等系统构成要素的优化组合，在满足产品或服务供给要求的同时，达到成本最低；清洁生产技术主要用于材料的循环利用、回收等环节；分子生物学和生物制造用于材料设计及制造流程的改进；纳米材料技术用于合成与加工功能梯度材料、复合材料等；物联网、云计算和大数据用于对产品全生命周期制造过程进行全方位跟踪、分析、优化和控制，实现多维度、透明化的泛在感知，确保制造过程的高效、敏捷、可持续和智能化。
需要指出的是，AMT对传统制造流程的改造，不但使原有制造和装配工艺等制造中期阶段产生了质的变化，而且涵盖了市场信息分析、产品决策、产品设计、生产准备等生产前阶段，以及质量监测、销售使用、售前售后服务、产品报废的处理和回收再生产等后阶段，覆盖了产品生命周期的制造全过程，可提供集产品、软件和服务于一体的整体解决方案，实现优质、高效、低耗、清洁、灵活生产。
1.3各国先进制造技术发展情况和研究进展
近年来，美国、日本、德国等发达国家先后针对AMT的研发提出了国家层面的发展战略计划。美国在2009年12月颁布了《AFrameworkforRevitalizingAmericanManufacturing》(重振美国制造业框架)[43]；2011年6月宣布了《TheAdvancedManufacturingPartnership》(先进制造伙伴计划)[44]；2012年2月了《ANationalStrategicPlanForAdvancedManufacturing》(先进制造业国家战略)[45]，提出通过加强研究和试验税收减免、扩大和优化政府投资、建设智能制造技术平台，以加快智能制造的技术创新。
日本在1989年就发起“智能制造系统”计划，推动本国AMT的研究和发展；2010年5月公布了《产业结构蓝图》，同年6月通过《新增长战略》法案，规划了日本经济2011年~2020年的十年发展战略，其中包括对先进制造业的支持策略，通过大力调整制造业结构，加快发展机器人、无人化工厂、3D打印技术等尖端领域，提升制造业的国际竞争力[46]。
德国作为工业强国，为保持其制造业的竞争优势，采取积极有效的行动，将大量人力和物力投入到AMT中，推动AMT的发展，并制订了相关的计划[47]，特别是2010年7月制订了《高技术战略2020》，以支持制造领域新型革命性技术的研究与创新。其中“工业4.0”项目[48]是《高技术战略2020》确定的十大未来技术项目之一，用以支持工业技术领域新一代关键技术的研发和创新，该项目成为2013年汉诺威自动化展最热门的话题。工业4.0旨在通过互联网、物联网、CPS、IoS等技术提升制造系统的智能化水平，它包括两大主题：1智能工厂，重点研究智能化生产系统和过程，以及网络化分布式生产设施的实现；2智能生产，主要涉及整个企业的生产物流管理、人机互动以及3D技术在工业生产过程中的应用等。欧盟于1998年~2007年相继公布了第五框架计划(1998~2002)、第六框架计划(2002~2006)和第七框架计划(2007~2013)，于2009年颁布了《欧盟共同关键使能技术发展战略》，次年3月颁布了《欧洲2020战略》[49]。发达国家希望以高新技术为依托大力发展节能环保产品、清洁能源、新材料等新兴产业，构筑新的优势，消除不利因素，创造有利环境及符合自身优势的新兴市场，规避在传统制造领域与中国等发展中国家相比的竞争劣势，以树立其AMT的持续竞争优势，提高其先进制造业的竞争力。
我国也十分重视AMT的发展，国家863计划在清华大学建立了CIMS工程研究中心。先进制造技术作为一个主题在国家科技部领导下取得重大进展，如数字化制造与工业工程[50]、网络协同设计[51]、网络制造、仿生制造[52]、绿色制造与区域网络制造[53]、供应链、网络化制造、大批量定制和仿生制造[54-55]等。特别是国家“十二五”制造业信息化科技工程规划中，明确提出了大力发展新一代集成协同技术、制造服务技术和制造物联技术，该规划的实施将促进互联网、云计算、物联网等新一代信息技术与制造技术相融合，为加速制造业结构调整和转型升级、发展高端制造业等战略性新兴产业发挥极其重要的作用。制造业信息化工程的实施使我国在AMT领域取得了大批具有先进水平的研究成果，促进了制造业向精益化、全球化、协同化、服务化、绿色化、智能化的方向发展，为传统产业的升级改造和高技术产业的发展做出了贡献。
2新工业革命
工业革命是生产技术的变革，同时也是一场深刻的社会关系变革。新科技群的协同效应和深度融合将导致生产组织方式和制造模式发生重大变化，从而引发新的工业革命。目前正在出现一种新工业革命，但仍是一个十分模糊的概念，不同研究者对新工业革命的概念有各自的理解，主要有5种不同的观点：
(1)杰里米·里夫金[56]认为，历史上重要的工业革命都是在新通讯方式和新能源结合之际产生的，当前正由互联网和新能源结合引发新的经济和社会变革，即包括五大支柱的新工业革命，如图7所示，其中：1能源转型，向可再生能源转型，利用风和阳光等，不再消耗石化产品；2分散式生产，互联网信息技术等基础设施的建设大大减小了时间、空间对人们的经济活动交流的制约，基于知识的共享、创新和发展的扁平式、分散化、合作性的生产组织结构更加符合现代商业的需求；3存储，充分利用社会基础设施存储间歇式可再生能源；4构建能源互联网，利用互联网技术将电网转变为能源共享网，通过一种网格式的智能分布式电力系统和他人共享；5交通工具转变，将汽车、卡车、火车等运输工具转向插电式或者燃料电池等以可再生能源为动力的交通工具，电动车需要的电可在充电站购买。这五大支柱协同发展实现了1+1+1+1+1>5的整合效应，树立起一个新经济发展范例，带领世界进入新纪元。
(2)克里斯·安德森[57]认为，新型材料的应用和增材制造技术等数字化制造方式将引发新工业革命，采用新型材料、3D打印技术和基于网络的协同制造服务等智能化与数字化制造方法，能够迅速和精准地将计算机中的虚拟设计模型转化为真实物体，甚至直接打印出零件或模具，基于网络的新型数字化设计及制造的创新提供给网络用户以创造真实物体的能力，将制造延伸至范围更广的生产人群中，这些制造过程蕴藏着由普通人完成的无限可能，众多个人制造联合推动全面创造，将直接加快向新型工业化趋势发展的步伐，从而引领新工业革命。
(3)英国彼得·马什[58]在《新工业革命：消费者、全球化以及大规模生产的终结》一书中，将工业革命划分为五次，如表1所示，而将始于2005年的第五次工业革命称为新工业革命。
(4)保罗·麦基利的三次革命说[49，59]认为，以制造业数字化为核心的第三次工业革命(新工业革命)即将到来，互联网、智能软件、新能源、新材料、机器人、新的制造方法和以网络为基础的商业服务模式将使技术要素和市场配置要素发生革命性变革，产生改变社会发展历程的巨大能量。而制造业的数字化进程正从智能计算机软件、新材料、更灵巧的机器人、基于网络的制造业服务化、新的制造方法5个方面向前推进。
(5)德国政府于2013年4月举办的汉诺威工业博览会上，正式推出了工业4.0第四次工业革命[48]项目，目的是支持工业领域新一代革命性技术的研发与创新。工业4.0强调在工业生产过程中，以信息物理融合系统为核心，将众多智能体聚集在信息平台上，形成一种高度协同的互联互通关系，从而构建智能化的新型生产模式与产业结构。工业4.0正引领新一轮的工业革命，传统的行业界限将消失，并会产生各种新的活动领域、商业模式和合作形式，将导致工业结构、经济结构和社会结构从垂直向扁平转变，从集中向分散转变。
这些研究预言了新的工业革命即将来临，勾勒出了先进制造业的影响，描绘了未来制造业的走向。从上述观点可以看出，工业革命的实质是制造方式与模式的革命：保罗·麦基利认为生产工具发生很大变化将导致新工业革命；杰里米·里夫金认为生产动力的变革将引发新工业革命；彼得·马什认为新工业革命主要集中在材料、动力、加工工艺、制造模式等方面的变革；克里斯·安德森的新工业革命观点主要体现在生产方式的革新；德国工业4.0体现在在工业生产过程中，基于CPS建立了一种高度协同的产品与服务的生产模式。其实，任何一项单一的技术都不足以引发新一轮工业革命，判断工业革命的依据关键为是否有新科技群协同效应以及是否带来人类生产、生活方式的重大变革。因此，新工业革命是基于新能源、智能制造、数字化制造、机器人技术、新一代信息网络技术等先进技术综合系统协同创新及突破性的发展，融合信息、计算机、数字化、互联网技术创新变革，使工业生产方式与制造模式发生巨大变化，从而使交易方式与人们的生活方式发生重大变化。传统的自上而下、集中规模化的生产模式将逐步被新工业革命的分散、扁平和协作的模式取代，定制化、个性化、智能化、分散化和合作化是新工业革命的主要特征。
3先进制造技术与新工业革命之间关系
从主导技术和新兴产业的角度来看，以生产方式变革为主线的AMT的群体涌现、协同融合将导致新的工业革命，各种技术之间产生的耦合效应推动了工业革命的进程。新工业革命不是依赖单一学科或某几类技术，而应该是全方位的多学科、多技术层次、宽领域的协同效应和深度融合。人类制造模式的演变从原始手工生产模式到现代先进制造模式的演变过程中，经历了3次大的革命性变革。图8所示为由市场变化与技术发展推动的先进制造模式的变革。
图中：第一次工业革命中，由于蒸汽机、电气技术、内燃机的发明与改进，机器取代手工成为主导生产方式，制造业进入机械化制造时代，成为近代工业化大生产时代的开端。第二次工业革命中，大规模制造成为主导生产方式，20世纪20年代，随着电子技术、信息技术的发展，以流水线为典型代表的大规模制造模式在组织结构上追求纵向一体化与大规模，内部分工仔细，专业化程度高，简单熟练的操作提高了生产效率，使制造成本随规模递减，同时质量的稳定性也得到提高，制造模式进入批量大规模制造阶段。新工业革命是现代先进制造模式集成协同创新的结果，进入20世纪90年代后期，随着网络信息技术、智能控制技术研究的深入和以知识为基础的经济时代的到来，制造业的市场环境与技术变革发生了根本性的改变。大规模制造系统的刚性与市场的个性化需求以及环境快速变化所要求的响应速度之间的矛盾日益尖锐，正是在此背景下，各种新制造模式研究探索与试验如雨后春笋般迅速兴起，现代AMT融合自然科学和社会科学的最新进展，以绿色、低碳、可持续为发展理念，带来了产业组织模式的转变，对转变经济增长方式、政府管理模式和社会组织形态都有巨大的推动作用，使全球技术要素和市场要素配置方式发生了革命性变化。
AMT的发展将在新工业革命中发挥重要作用。如前所述，工业革命的实质是制造业生产方式与制造模式发生重大变化，它必然也是始于制造技术突破性的发展。AMT是制造业产生变革的根本力量，新一代信息技术(云计算、大数据、物联网、务联网、云平台等)、新能源(再生能源、清洁能源等)、新材料(复合材料、纳米材料等)技术等将为新工业革命创造强大的新基础设施；分散式制造(网络化制造、制造物联、云制造、智能制造)、众包生产、集群效应、利基思维等使生产方式产生变革，将整个工业生产体系提升到一个新的水平，工业生产、经济体系和社会结构将从垂直转向扁平、从集中转向分散；以智能制造为代表的新一代先进制造模式，必将使商业模式、管理模式、服务模式、企业组织结构和人才资源需求发生巨大变化，给工业领域、生产价值链、业务模式乃至生活方式带来根本性变革，进而推进和实现新的工业革命。
制造模式的演进与新工业革命的出现由市场发展、社会变革、技术突破、管理创新多种动因的综合作用决定。对新工业革命的内涵的理解必须通过与社会科学(如经济学和管理学)等跨学科的对话和交流，适当突破自然科学和工程技术学科的理论范畴。工业发展历程表明，新的生产模式的出现均为与特定的社会制度、组织结构和经济因素等相互作用的产物，而新的制造模式又会对既有社会制度和管理方式提出新的要求，从而推进企业管理模式、社会制度环境的变革[60]。综上所述，在市场、技术、社会经济环境变化与全球一体化趋势的推动下，制造业正在经历着一场革命，一场以实施先进制造技术和经营方式彻底变革为主要内容的先进制造模式的革命，涉及制造理念、制造战略、制造技术、制造组织与管理各个领域的全面变革。
4新一代先进制造技术的应用案例
产品制造的智能化变革绝不仅是优化现有的制造业，而是将制造延伸至范围更广的生产人群中———既有现存的制造商又有正成为创业者的普通民众。随着社会化网络的发展，通过充分开发大众的智慧、力量和资源，以用户创造内容(Usergeneratedcontent)为代表的社会化生产模式更能形成突破性创新，彰显出巨大的能量和商业价值。以思科(Cisco)为例[31]，2007年秋，思科借助Brightidea公司的创意网络平台，为其一个十亿美元的新业务寻找创意，通过征集创意—进行筛选—提炼创意三个阶段，最后从104个国家的2500多名参与者提交的约1200个创意中，成功筛选出最佳创意；再如美国越野赛车LocalMotors公司通过社会化生产方式，将越野赛车的个性化设计与制造分包给不同的社区，在社区内的微型工厂实现了快速小批量设计与生产；波音公司联合全球40多个国家和地区企业，通过网络协同和制造服务外包的形式协同研发制造了波音787，将研发周期缩短至原来的30%，成本也减少了50%[18]。如此一来，创意新阶层得以进入生产领域，将自己的设计产品模型转变成产品，却无需自行建立工厂或公司，制造变成了另外一种可由网络浏览器获取的云服务，实现了低成本的高技术，保持了小型化与全球化并存的能力。借助物联网、云服务、大数据等技术，用户参与不再局限于创意征集阶段，而向设计研发、制造、实验、检测、营销等纵深发展，向产品全生命周期拓展，这些生产方式将为开发出成功的产品、降低生产成本、提高效率作出巨大贡献。
以大数据、物联网/CPS、云计算等新一代信息技术为基础的先进制造技术将促进制造系统向服务化、智慧化、个性化、社会化的方向发展，智慧制造应运而生[40-41]。智慧制造将制造系统分为社会系统、信息系统和物理系统三个子系统，其中社会系统强调群体智慧和人的主观能动性，尤其是人及其隐性知识的集成，是基于人际网(Internetofpeople)所形成的社会化网络，注重客户参与的互动性、个性化和创新性；物理系统通过物联网实现物理实体的互联互通，利用RFID、嵌入在资源或产品内的感知器等获得资源状态和环境的数据信息；信息系统通过大数据技术对业务对象的属性、位置和状态等信息进行整合，从海量数据中抽取出所需的信息、知识和智慧，为需求分析、设计、生产、营销和回收等制造全生命周期过程提供知识支持。物联网获取的数据与知识的价值是通过服务的形式来体现的，通过云计算和“一切皆为服务”的理念，为用户提供按需即取的服务方式，将服务资源延伸到物理世界，最终得以在物理系统中实现产品生产。
新工业革命将促进社会制造/智慧制造理念的实现。社会制造将使传统的企业转变为能够主动感知并响应客户大规模个性化定制需求的智慧型企业，其核心就是主动、实时地将社会需求与社会制造能力有机地结合起来，从而高效、实时动态地满足客户需求。Shapeways公司就是一个典型的例子[61]，该公司于2007年创立于荷兰，后将总部移至美国曼哈顿，是一家利用3D打印技术为客户定制各种产品和服务的公司，至今已获数千万美元的风险投资支持，截止2012年6月20日，其生产产品已经超过100万款，产量超过60亿件。2012年10月19日，该公司位于纽约皇后区的“未来工厂”正式投入运营。该工厂占地2.5×104m2，可以容纳50台工业打印机，每年可按照消费者的需求生产上千万件产品。Shapeways的市场运营模式如下：通过Facebook和Twitter等社会媒体接受客户关于各种产品的3D设计方案，将顾客的需求发送给Shapeways工厂，由工作人员确定是否可行，评估并制定方案，并在数天内完成产品的打印生产，然后寄送给客户。同时，该公司还为商家和设计者设立平台，使他们可以利用公司的3D打印机生产并销售自己设计或收集的产品，用户提交他们的产品创意，如果有足够多的人喜欢(如通过Twitter，Facebook等独特社区)，则产品开发团队将制作产品原型，用户可在线对其进行投票、评分、提意见或建议，参与产品的设计开发、改进、预售和营销等，即通过聚集大众智慧的方式，让社区参与产品开发的整个过程。如果产品获得预期成功，则发明者和其他协作者可分享一定的产品销售收入。在过去的2014年，其月均订单已超过18.1万件，成为目前全球第一的在线3D打印社区。该案例成功地利用社会性网络、群体智慧和3D打印等技术实现了个性化产品的生产，涉及社会系统、信息系统及物理系统的各个层次，大批3D打印机形成制造网络，并与互联网、物联网、务联网和人际网(社会性网络)无缝连接，形成复杂的社会制造网络系统，从而将社会需求、虚拟设计与实物制造有机地衔接起来，在一定程度上为智慧制造/社会制造提供了例证。
5我国制造业发展的思考
新工业革命将对全球产业结构、生产资料、劳动者素质等生产力要素和人类生产生活方式、思想观念产生巨大影响，企业组织结构、管理方式、社会制度政策环境等因素决定了先进制造技术在制造业领域应用的广度和深度。我国应基于国情把握好新工业革命的发展机遇，高度重视AMT的发展动态，大力发展战略新兴产业，为新工业革命创造良好的环境条件，从而促进我国经济社会快速发展[62]。自2009年以来，我国密集部署未来新兴产业的重点发展方向和主要任务，提出积极发展新能源、新一代信息技术、新材料等七大战略性新兴产业，努力抓住“新工业革命”这一难得的发展机遇，发展知识技术密集、资源消耗小、成长潜力巨大、综合效益好的产业，增强自主发展能力。我国先进制造业目前主要由两大部分构成(如图9)：1由融合先进制造技术的传统制造业改造而成的先进制造业，如数控机床、海洋工程设备、航空航天装备等；2科技重大突破创新的成果落地应用后形成的新产业，如增量制造(3D打印)、生物制造、微纳制造等。
(1)信息化和工业化深度融合
新工业革命的兴起为我国探索资源消耗低、环境污染少的工业新类型和生产新方法带来了契机，新一代智能化技术、新能源、新材料等新科技正快速形成产业规模市场，该市场有利于发展循环生产和循环经济，实现经济效益与环境效益、社会效益的均衡发展。新工业革命以智能化微制造科技为关键科技支撑体系、以深层次循环式生产为主导，促使生产力和生产方式向更深层次和更广范围拓展。我国未来的现代产业体系应该更多地建立在新的工业生产方式、新的生产组织方式和新的生产制造模式基础上。
(2)发展战略新兴产业
战略性新兴产业[63]以重大科学技术突破性发展为基础，对社会发展具有重大引导带动作用，而且知识密集、资源消耗小、发展潜力巨大并且综合效益好，能增强我国的自主创新和可持续发展能力，更深入地参与国际竞争。发展战略新兴产业目前面临知识科技创新、组织管理创新、体制政策创新三大重要创新任务。我国十分重视战略新兴产业，2010年10月18日颁布了《关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》，准备用20年左右时间，使节能环保能源产业、新一代电子信息技术、高端装备制造业等七大战略性新兴产业的创新能力和发展水平达到世界领先；在《“十二五”国家战略性新兴产业发展规划》中提出了七大战略性新兴产业的发展方向和任务，以重大技术突破和重大发展需求为基础，将知识技术密集型、引领作用强、发展潜力好和综合效益大的新兴产业作为发展重点，建立战略性新兴产业重点领域产业联盟，大力发展可再生新能源、生物技术、智慧物联网、云计算、普适人机交互等新技术，并且注重智力资源的开发、新能源和互联网的应用，将创新放在关键的位置。
(3)为新工业革命创造环境条件
新工业革命创造环境条件包括至关重要的制度改革、政策环境和商业模式等，新工业革命带来的不是个别政策的微量调整，而是系统化大规模变革问题。首先建立创新激励机制和知识产权保护，集聚大量的高端创新人才，将技术和管理、软科学和硬科学结合在一起协同创新，增强市场化导向和创新激励机制；其次加强政策引导企业技术创新及技术改造，鼓励企业和科研院所建立各种模式的创新联盟，促进产业集聚和资源整合；最后通过法律强制、财政资金支持、税收优惠等措施引导和支持企业突破核心关键技术，支持新技术新产品的推广应用。与新的制造技术相适应的企业管理方式和社会制度基础决定了其在制造业领域应用的广度和深度，同时也在一定程度上决定了AMT能在多大程度上转化为制造业的产业竞争力。
(4)培育知识创新能力与人力资本
篇6
关键词：机械设计制造及其自动化 现状 趋势
一、引言
机械行业是一个国家的基础性和支柱性产业，在国民经济中占有极其重要的地位，它与上游产业（如钢铁、煤炭、有色等）和下游产业（如住房、日用消费品等）关系密切，具有很强的拉动能力。而机械制造自动化技术始终是机械制造中最活跃的一个研究领域。也是制造企业提高生产率和赢得市场竞争的主要手段。没有强大的机械制造业，就不可能实现国民经济的工业化、现代化和信息化。
二、我国机械制造业现状
近年来，我国的制造工业获得持续高速的发展，中国已是一个制造大国：世界各国都在大量进口中国产品，并且中国的出口中，机电产品已占多数。在当前的经济寒 潮和危机中，机械工业虽受到较大影响，但总规模和总产量仅次于美国，超过日本，居世界第二，出口已超过德国，达到世界第一位，2009年中国汽车产量已超 过美国而居世界第一。中国已成为名符其实的世界制造大国。2010年《全球制造业白皮书》公布的《全球10大制造强国》排行榜中，中国名列第三。今年《世 界机械500强》中，美国以126家企业入选而居榜首，日本以124家居第二，我国入选企业77家居第三。改革开放三十年以来，中国制造业有了显著的发展，无论制造业总量还是制造业技术水平都有很大的提高。机械制造业从产品研发、技术装备和加工能力等方面都取得了很大的进步，但具有独立自主知识产权的品牌产品却不多。例如：海尔、海信、TCL等企业的品牌虽然已经“国产化”，但去商场买空调时，导购会告诉你压缩机来自日本，去买冰箱时，导购还是会告诉你压缩机也是来自日本。通过对我国机械制造业现状的分析和研究，业内人士普遍认为，中国的机械制造比欧美发达国家落后了将近30年。
今年世界机械500强前10名中，中国无一入 选；世界机械100强中，中国仅入选9名。应该认识到，我国制造业大而不强，虽然是制造大国，但不能称为制造强国。例如钢铁，我 们大量出口低价钢材而进口高附加值的合金钢。机床也是出口廉价的中低档机床，而进口昂贵的数控和精密机床。中国制造业的劳动生产率，仅是美国、日本的 1/3～1/5。中国很多机械产品价虽廉，但质量也低。近期，由于人民币升值和国内劳动成本迅速升高，再加上经济寒潮和危机，严重影响了中低档产品的出 口，更迫使我们要尽快提高机械工业技术水平，变危机为机遇，向制造强国奋进。
近年来，我国工具工业虽有不小发展，但远 落后于机床业的发展。生产中使用的高效先进刀具，大部分是从国外进口的（含外国资企业在中国生产的刀具）。我们现在也出口不少刀具，但主要是廉价低档的标 准刀具。2004年我国生产刀具约25亿件，其中20亿件是廉价低档刀具（大部分出口），这以后几年出口的仍基本是中低档刀具。在美国市场上，中等规格的 麻花钻每支价格约10美元，而市场上中国生产的低档麻花钻价格仅1美元，被用作手工工具。我国现在有世界规模第一的汽车工业，但汽车工业从国外引进的高效 生产线，所用的刀具80%～90%至今仍是进口刀具（含国内的外资企业产品）。现在我国刀具生产供销情况是，高端先进刀具产品主要依靠从国外进口，而低档 刀具产品恶性膨胀（大部出口），这种情况必须尽快改变。
三、我国机械制造业趋势与前景
机械制造自动化技术始终是机械制造中最活跃的一个研究领域，也是制造企业提高生产率和赢得市场竞争力的主要手段。机械制造自动化技术自20世纪20年代出现以来，经历了三个阶段，即刚性自动化、柔性自动化和综合自动化。综合自动化常常与计算机辅助制造，计算机集成制造等概念相联系，它是制造技术、控制技术、现代管理技术和信息技术的综合，旨在全面提高制造企业的劳动生产率和对市场的响应速度。机械制造业作为一个传统的领域已经发展了很多年，积累了不少理论和实践经验，但随着社会的发展，人们的生活水平日益提高，各个方面的个性化需求越加强烈。作为已经深入到各行各业并已成为基础工业的机械制造业面临着严峻的挑战。
先进制造技术这个概念的提出为机械制造业的发展指明了方向。虽然这个名词没有确定的定义，但目前公认的认识是：先进制造技术是传统制造技术不断吸收机械、电子、信息、材料、能源和现代管理等方面的成果，并将其综合应用于产品设计、制造、检测、管理、销售、使用、服务的制造全过程，以实现优质，高效，低耗、清洁、灵活的生产，并取得理想技术经济效果的制造技术的总称。它具有以下几个特点：从以技术为中心向以人为中心转变，使技术的发展更加符合人类社会的需要；从强调专业化分工向模糊分工，一专多能转变，使劳动者的聪明才智能够得到充分发挥；从金字塔的多层管理结构向扁平的网络化结构转变，减少层次和中间环节；从传统的顺序工作方式向并行工作方式转变，缩短工作周期，提高工作质量；从按照功能划分部门的固定组织形式向动态的自主管理的小组工作方式转变。机械制造技术的发展趋势可以概括为：机械制造自动化；精密工程；传统加工方法的改进与非传统加工方法的发展。
四、结语
随着我国加入WTO，新技术、新工艺的不断开发和引进，今后外语、计算机应用将成为每个技术工人的必备素质，市场需要“一专多能”的复合型人才，同时也希望这些人才有继续提高发展的能力（文化基础扎实），我国要成为制造大国，就必须有成千上万的有知识和技术的劳动者。本专业的学习特点要求我们要有有较强的理工科基础，不能偏科，所以我要努力提高自身素质，学好专业技术，并用自己一流的技术、高尚的道德情操去回报祖国，成就人生的辉煌！
参考文献
[1]《我国机械制造业现状与发展前景》 苏生荣 中国科技信息 2010.
[2]《机械制造业的发展趋势与先进制造模式》 邓武 科协论坛（下半月） 2009.
篇7
关键词:信息敏捷制造网络
制造业信息化进程
半个世纪以来，特别是近三十年来，信息革命已经渗透至各个经济部门，迅速改变着传统产业和整个经济的面貌。计算机和通信技术的迅猛发展极大地拓展了制造业的广度和深度，产生了一批新的制造哲理和制造技术，使制造业正发生着质的飞跃。纵观制造业信息化进程，可将其分为以下几个阶段：
功能自动化阶段。七十年代电子技术和计算机技术的发展为生产领域的自动控制提供了可能，使得以计算机为辅助工具的制造自动化技术成为可行，由此出现了计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助制造(CAM)、计算机辅助工艺规划(CAPP)、物料管理计划(MRP)等自动化系统。
信息集成阶段。八十年代针对设计、加工和管理中存在的自动化孤岛问题，实现制造信息的共享和交换，采用计算机采集、传递、加工处理信息，形成了一系列信息集成系统，如CAD/CAPP/CAM、CAD/MRPⅡ、CAPP/MRPⅡ，CIMS。
过程优化阶段。九十年代信息和通信技术在知识经济发展过程中处于中心地位，企业意识到除了信息集成这一技术外，还需要对生产过程进行优化。如用并行工程（CE）方法，在产品设计时考虑下游工作中的可制造性、可装配性等，重组设计过程，提高产品开发能力；用企业经营过程重构（BPR），将企业结构调整成适应全球制造的新模式。
敏捷化阶段。九五年以后，以Internet为代表的国际互联网，正以极快的速度在发展。Internet在改变信息传递方式的同时也改变着企业组织管理方式，使以满足全球化市场用户需求为核心的快速响应制造活动成为可能，敏捷制造(AM)、虚拟制造(VM)等新的制造模式应运而生。
从制造业信息化进程可看出，随着信息技术、计算机技术的迅速发展，从知识到应用之间的间隔越来越短，未来的制造业在某种意义上将成为一种信息产业，信息将成为制造业的决定因素，用信息技术促进未来制造的改造已成为时代潮流。21世纪，世界制造业发展的总趋势是：信息技术在促进制造业发展过程中的作用仍然是第一位；独占性技术决定了产品的价值和价格；联合和竞争两位一体，并超出国界，敏捷性成为制造业追求的目标；管理创新对制造业发展的作用日益突出。制造技术继续围绕信息化、智能化、精密化、集成化和绿色化方向发展。
2敏捷制造信息化需求
2.1信息需求
信息革命促使了市场全球化，使现代企业呈现集团化、多元化和动态联盟的发展趋势：企业跨越不同的地域，产品涉及多个领域。这些企业需要及时了解各地分公司的生产经营状况，同一企业不同部门、不同地区的员工之间也需要及时共享大量企业信息，企业和用户之间以及企业与其合作伙伴之间也存在着大量的信息交流。只有了解企业信息的需求，才能有效管理组织这些信息，选择合作伙伴，实现敏捷化制造。企业信息涉及有关产品设计、计划、生产资源、组织等类型的数据，不仅数据量大，数据类型和结构复杂，而且数据间存在复杂的语义联系，数据载体也是多介质的。
制造业中信息按其需求可分为两部分：产品制造信息、企业服务信息。其中产品制造信息包括产品信息和工艺信息。
产品信息[1]包括与产品制造有关的所有信息，如产品几何拓扑信息（3D实体模型、2D图纸以及VRML格式图片等）、加工要求信息、组成产品零件的材料和热处理信息、装配要求信息、产品检验信息、产品功能信息、产品制造成本和制造周期等信息。
工艺信息包括产品制造过程中的各种加工方法及其应用范围、设计规范，用于新产品的加工工艺性和设计可行性评价，提供各种加工手册、设计手册。
企业服务信息包括产品市场信息（产品基本价格、批量价格、价格的有效期和交货期）、企业生产能力信息（主要设备、特殊设备、大型设备）、企业产品开发能力信息等。
2.2网络服务需求
对制造业企业来说，网络应用服务的需求主要集中在以下几个方面：
希望上网企业信息，如企业介绍、产品介绍等；
能有行业性的专业网站提供行业信息、行业动态等；
能在网上了解有关的政策法规，为企业活动提供依据；
能在网上跟踪行业技术信息，为企业开发适合市场需求的新产品；
与用户进行网上信息的交流，及时反馈用户意见，组织网上用户的培训与产品使用问题的解决等；
与协作生产企业进行网上的信息交流和商务活动，提高工作效率；
开展网上的商务活动，如产品销售、产品的虚拟展示等；
数字化产品模型共享，建立一个虚拟三维产品的“图书馆”，让各企业分享，减少巨大的重复性CAD造型工作。
制造业信息化建设和研究现状
3.1信息化现状
目前我国在信息高速公路上投入了大量的建设资金，全国的信息高速公路网络已初具规模。企业的CAD、CIMS、ERP等方面的信息化建设也积累了不少经验，但信息化建设的发展也出现了不平衡，如：
“信息公路上的车不多”，网上信息量少，内容不够丰富，不能吸引用户；
上网费用还太高，不能被广大用户所接受；
技术上还较为复杂，用户无法自我维护；
网上的电子商务条件还不成熟，无法进行网上交易；
Internet服务提供者(ISP)和Internet内容提供者(ICP)的服务质量还有待改进；
众多传统的传媒业正面临着重新划分市场的激烈竞争。
必须解决如何利用信息网络为广大用户，特别是直接创造财富的制造业企业提供更多更好的服务这一问题。
3.2制造业网络工程研究现状
市场的全球化使得企业之间的竞争更加激烈，出现了一系列现代生产模式和制造哲理，要求改变企业现有的组织结构，实现多种敏捷组织形式，如项目任务协同功能工作小组、虚拟集团及多种合作组织机构，建立起协同合作为主导的“竞争�合作�协同”机制。网络技术和计算机技术的发展，为制造业中海量信息的处理提供了可能，促进了敏捷企业网络化工程的组建。
国外典型研究有[2~6]：1994年美国能源部提出了“敏捷制造的使能技术(TEAM)”，TEAM集成产品的设计和制造，建立了一个“产品实现过程模型”；“全美工厂网络（FAN）”建立于1995年，是国家工业数据库，提供包括生产能力，各种工程服务项目、产品及其价格和性能数据、销售和用户服务专门服务；1995年洛克海德·马丁航空公司建立“制造系统的敏捷基础设施网络AIMSnet”，利用国际互联网支持和管理敏捷企业的供应链；美国通用电器研究和开发部的“计算机辅助制造网络（CAMnet）”建立于1996年，它通过Internet网提供多种制造支撑服务，如产品设计的可制造性、加工过程仿真及产品的试验等，使得集成企业的成员能够快速连接和共享制造信息。这些网络主要为大公司的成员和客户提供服务。
国内的主要研究有：
虚拟异地合作设计组织[7]主要强调在产品设计和开发中，获取设计知识的异地合作。我国企业存在一批可以支持产品开发中设计知识获取的资源或潜在资源，要使这些资源以及企业外资源能以企业开发某项产品的行为为中心并和企业组织在一起，共同为这个项目的完成进行设计知识、特别是新知识的获取工作。已有一些异地合作设计组织的新概念和关键技术研究，在实验室中有一些局部非常初级的试验，如上海交通大学与上飞厂之间进行了异地设计的联网试验；西安交通大学、清华大学与上海交通大学等高校也在策划异地合作设计网，但这些工作仍属开始阶段。
分散网络化生产系统[5]，[8]强调生产系统的网络化。分散网络化是指将动态的、没有固定隶属关系的和地理上相隔的集团，利用信息和通讯技术把它们加以组织起来进行生产，快速地以合理的成本将产品从设计转入生产。通过国际互联网，对产品设计、工艺、生产和工况信息从一个生产单元传送到异地的生产单元进行测试。上海先进制造技术中心于1998年提供的上海交通大学的快速原形制造中心的上网服务，同济大学也与香港某些中小型企业进行了联网合作制造模具的试验，但这样的系统还需要有进一步的研究和配套措施。
4敏捷制造网络工程实施建议
利用互联网、企业内部网，构建敏捷制造网络集成平台，可建立有关企业和高校、研究所、研究中心等结合成一体的敏捷制造网络体系，实现基于网络的信息资源共享和设计制造过程的集成；建立以网络为基础的，面向广大中小型企业的先进制造技术虚拟服务中心和培训中心，建立网络化制造工程，具体实施包括基于Intranet的制造环境内部网络化和基于Internet制造业与外界联系的网络化，如图1。
4.1基于Intranet的制造环境内部网络化
实现企业中工程设计、管理信息系统等制造过程各子系统的集成，完成企业内部网的
图1制造业信息化网络工程建议
建设，深化应用CAD、CIMS技术，提高企业在计算机网络支持的新型制造模式下的管理水平。
4.2基于Internet网企业与外界信息交流
通过Internet网可实现企业与外界的联系，其中主要内容包括：
敏捷供应链。把生产商、供应商、销售商等在一条链路上的所有环节都联系起来并进行优化，使生产资料以最快的速度，通过生产、分销环节变成增值的产品，送到消费者手中。这不仅降低了成本、减少了库存，而且使资源得到优化配置，更重要的是通过信息网络，介绍企业及企业产品，实现企业生产与销售的有效连接，物流、信息流、资金流的合理流动。
公共数据中心。建立公共数据中心，即网上的制造资源信息库，也就是用现代化手段使信息和知识为最大可能多的需求者服务，充分体现其价值。这里的资源包括了企业富余的生产能力、特种制造手段、CAD/CAE/CAM软件；标准件、通用件、图库；各种人才信息；技术信息和产品信息。
远程服务体系。远程服务是在资源的需求者和提供者之间架设起现代化的交通网。特别是象快速成型（RP）等先进制造技术与装备，这些技术往往比较复杂，而且这些设备往往比较昂贵，不是所有企业都能轻易添置的。另外，每个企业单独拥有这样的资源，往往使用效率不高，造成资源的闲置与浪费。建立远程服务体系就可以使上述问题得到较圆满的解决。建立这样的体系，首先要有掌握某项先进制造技术和拥有必要设备资源的“服务中心”，然后要研究Internet/web分布式网络计算与网络安全支持技术，建立基于web客户机/服务器分布式计算模式的、支持多个用户、多个站点的远程服务系统的体系结构。
异地设计和制造。不受地域限制，由多个异地的企业组成动态联盟，合作开发同一产品，从而保证企业抓住转瞬即逝的市场机遇，赢得竞争。其关键的问题在于分布式产品设计与制造的过程集成与管理，异构、跨平台的设计与制造工具。研究内容包括：远程项目组织与管理；网络安全性；数据交换格式；远程信息维护；远距监测与控制机理等等。
虚拟学校。信息日新月异的变化使继续教育显得尤为重要，可以用网络技术将培训资源充分调动起来，组成虚拟的“先进制造技术学校”，在知识的传授者与吸收者之间构筑“多对多”的通道，打破空间与时间的限制，使更多的劳动者得到培训的机会。这需要首先进行网上教学的课程建设，同时要建立由若干个培训中心联网组成的培训网，还要制作与网上教学相匹配的教材及音像资料，建立教与学进行交流的机制和培训网的运行机制，研究培训的评估方法。为了提高培训质量，还应将虚拟制造技术的研究与网上培训结合起来。
5制造网络实现的关键技术
在信息技术的条件下，将分布于世界各地的产品、设备、人员、资金、市场等企业资源有效地集成起来，采用各种类型的合作形式，建立以网络技术为基础的、高素质员工系统为核心的敏捷制造企业运作模式，其关键技术有：
分布式网络通讯技术[9~12]。Internet、Intranet、Web等网络技术的发展使异地的网络信息传输、数据访问成为可能。特别是Web技术的实现，可以提供一种支持成本低、用户界面友好的网络访问介质，解决制造过程中用户访问困难的问题。
网络数据存取、交换技术。网络按集成分布框架体系存储数据信息，根据数据的地域分布，分别存储各地的数据备份信息，有关产品开发、设计、制造的集成信息存储在公共数据中心中，由数据中心协调统一管理，通过数据中心对各职能小组的授权实现对数据的存取。
CIMS技术。CIMS工程项目主要包括生产计划管理、自动化制造系统技术信息管理、技术信息管理、工程数据库管理、办公自动化、决策支持、质量保证、库存管理等应用子系统的开发，各应用子系统间系统平台集成、数据信息交换是企业间成功实施动态联盟企业的关键技术基础。
协同工作技术。在一定的时间（如产品生命周期中一个阶段）、一定的空间（如产品设计师和制造工程师并行解决问题这一集合形成的空间）内，利用计算机网络，小组成员共享知识与信息，避免潜在的不相容性引起的矛盾。同时，在并行产品开发过程中，多功能小组之间，多功能小组各专家之间由于各自的目的、背景和领域知识水平的差异必将导致冲突的产生，因此需要通过协同工作，解决各方的矛盾、冲突，最终达到一致解。
工作流管理。其主要特征是实现人与计算机交互时间结合过程中的自动化，主要涉及的内容是工作任务的整体处理过程、工作组成员间依据一组已定义的规则及已制定的共同目标所交换的文本文件、各种多媒体信息或任务，工作流管理系统是一个用于分布式环境中工作任务进程间的协调或协作式处理软件系统。
6总结
打破小单位和行业的局限，在政府的统一规划与组织下，实行产学研结合，深入开发，广泛利用信息资源，建立敏捷制造网络化工程，加速制造业数字化、网络化与敏捷化。这不仅对于制造业本身的改造，地区信息港的建设，有十分重要的战略意义和现实意义，而且也能够在近年内达到开展异地设计与制造、网络服务、网上数据共享和网上培训等的预期目标，必将推进企业信息化进程。
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ResearchOnNetwork-basedAgileManufacturing
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（MechanicalEngineeringDepartment,ShanghaiJiaotongUniversity,Shanghai200030）
Abstract:Withthedevelopmentofnetworktechnology,informationbecomesnotonlythe
crucialdominatefactorofmanufacturingbutalsotheactivedrivefactorofmanufacturing.
Underthebackground,thisthesisanalysistheinformationdemandsofmanufacturing
andclarifytheactualityinagilemanufacturing.Thethesisalsobringforwardhowcarry
theagilemanufacturingschemeintoexecution.Theschemeincludessomekey
篇8
[关键词]中药制药工程；中药工业4.0；数字制药；智慧制药；先进制药技术
中国制造2025战略规划以来，中药制造业对采用先进制药技术有了强烈愿望，中药工程科技创新驱动力正在形成。为实现“制药强国”建设目标，我们应该以更高的站位和更宽的视野谋划中药制药工程科技创新发展战略，牵引中药产业技术创新升级，建立全面提高国家药品标准的支撑技术体系，占据国际天然药物制造业的科技制高点，进而使我国倡导并制定的中药工业技术标准成为全球规则。
具有现代工业形态的我国第一代中药制药技术创始于
20世纪70年代，以水煮醇沉等工艺的“机械化和半机械化”为技术特征，可称为“中药工业1.0”，20世纪90年代出现了第二代中药制药技术，以中药制药设备的“管道化自动化和半自动化”为技术特征，可谓“中药工业2.0”；21世纪初笔者率先提议运用高新技术改造中药传统制造方式，重视发展中药制药工程技术，应尽快实现中药工业数字化网络化自动化及智能化等技术突破，提高产品质量及资源利用度并降低物耗（即提质增效），引导中药制造业步上先进产业台阶这可视作提出“中药工业3.0”构想：面对“云计算”和大数据时代的到来，笔者提出创新发展以制药工艺“精密化、数字化及智能化”为主要技术特征的第三代中药制药技术，实现中药制药技术的升级换代，迎接第三次工业革命。2013年7月在天津举办的国家人社部高级研修项目“现代中药制药质量控制技术高级研修班”上，笔者分别介绍了新一代中药制药技术及中药数字制药；同年8月在中国工程院主办的第165场中国工程科技论坛上，笔者在专题报告“从数字制药到智慧制药；大数据时代的制药工程科技”中提议：大力发展数字制药技术，打造数字化中药先进制造平台，并推动中药工业从数字制药迈向智慧制药时代；在2015年4月召开的第201场中国工程科技论坛上，笔者阐述了“对制药工程科技创新与中国医药工业4.0的思考”。本文根据国际先进制药技术最新进展，对笔者以往论述进行整理和归纳，结合我国制药强国建设中现实情况，进一步思考中药制药技术创新升级策略，提出发展“中药工业4.0”的战略性构想和技术路线图。
1中药制药工程科技前瞻分析
中医药是实现“健康中国梦”的重要支撑力量，中成药是中华民族贡献给人类的拥有特定临床优势的药品，中药工业是在我国生物医药领域中具有重要战略地位的核心产业，确保中药产品安全、有效和质量可控是医药工业界肩负的重大使命。为切实提高中药产品质量，必须将制药工艺与制药工程技术创新研究延展前移到中药新药研发阶段；而对于已上市中成药品种，应当实施制药技术升级改造，这也是制定中药配方颗粒制备工艺标准及生产技术规程中必须重视的问题。如何使用化学组成差异度较大的药材原料制造质量一致性较好的中药产品是世界性难题，唯有通过中药制药工程科技创新才有可能破解。
1.1中药工业的历史遗题 受制于药品原研时代在医药知识、工艺技术、制药设备以及药品监管政策等诸多方面的历史局限，大部分中成药品种的制药技术较落后，存在粗放、缺控、零乱、低效、高耗等问题，导致相关药品标准难以提升，这是做大做强中药产品必须直面的关键性挑战。
1.2中药工业的新动能 数字化是当今世界的技术潮流，前所未有的巨量数据喷涌给人们带来大数据时代的空前机会。笔者认为，应尽快推动大数据技术在制药业的应用，当前须对药品生产全过程注入“数字技术NDA”，即实施制药车间数字化改造，收集、管理、分析及利用制药过程数据；倘若大量使用工业传感器和智能检测仪表甚至分析仪器等过程检测设备，将使制药过程数据呈指数级增长，积累形成制药工业大数据，这是极为重要的信息资产，具有不可估量的知识资源价值，从而引发颠覆性的制药技术理念和模式创新；应采用数字技术将制药工艺系统与生产管理系统相融合，由此提升制药过程管控技术水平，依据真实数据而不是经验及直觉做出控制和管理决策，这将为制药过程质量控制、制药工艺品质优化、降低生产成本及节能减排、药品质量风险管控、生产车间管理及企业经营决策等提供强有力的技术支撑，为中药工业跨越发展提供新动能。
1.3中药工业的重大挑战 中药制药车间的现实技术表现远达不到人们理想的要求，更不是理论上完善的技术设计，设计和建造优质中药产品生产线已成为中药制药工程界的紧要任务。中药制药过程的分段式工艺布局形成了“各自为政”的割裂式控制现状，积累的大量数据分散在各自的“信息孤岛”，无法有效用于制药过程控制与管理决策，导致实现中药生产全程质量控制目标的技术难度极大；另一方面，药品要求的均质性与药材以及制药工艺过程的异质性形成了中药制造的复杂性，如果不对制药过程进行全面而深刻的持续性跟踪考察与系统研究，就难以透彻地认知控制药品质量的各项要素；再者，不同种类的中药工业数据都是以彼此独立的方式收集，对众多来源的庞大数据集群进行整合及自动化分析存在难以想象的困难，考验着业界的智慧和能力，上述这些都是设计和建造数字化制药工厂所面对的艰巨挑战。
目前，中药制药工程界技术概念陈旧落后，没有围绕制药过程质量控制这一提高药品质量的关键核心技术开展系统深入的研究。在中药生产车间技术改造中，有人将制药工艺设备自动化说成是数字制药，甚至出现将近红外光谱检测等同于在线质量检测并等同于过程质量控制的怪象，严重误导中药企业，造成花大钱没有解决质量控制实际问题的不良后果。因此，如何引领我国中药工业迈向数字制药时代面临极严峻的技术挑战
1.4中药制药工程科技战略思考 面对新一轮工业革命的机遇与挑战，应当认清中药产业乃至全球医药产业大格局，着眼于未来国际制药业竞争，思考中药工业战略性定位，注重中药制药技术的后发优势，进行前瞻性技术布局，制定中药制药工程科技创新的大战略（grand strategy），即开展中药工业大设计（grand design）。布局未来需要我们显示战略勇气和智慧，也需具备全球眼光及产业战略思维。通过启动中药制药工程科技创新的引擎就能激发中药产业发展的新活力，建立撬动显著提升中药产品质量和生产效能的“新支点”。
当制药工业跨入大数据世界，依赖经验对制药过程进行操控和管理的传统方式将沦为落伍。谁拥有药物“智”造的核心技术，便拥有了改变医药产业格局的话语权，仍采用陈旧制药技术的企业将可能淘汰出局
时不待我，中药制造业应集结千帆竞发的聚合之势，加快推进中药工业数字化和信息化，谋势而动，顺势而为，乘势而上，借梯登高，迎接和把握国际制造业科技变革大趋势，借助数字化网络化智能化制药技术提高药品标准，实施中药工业技术标准国际化战略，造就一批中药企业成为附加值更高的价值链环节
中药制造业应当采用制药工业物联网及医药大数据等领先一步的前沿技术，建设智能制药的“未来工厂”，将中药产业从粗放型向智慧性升级
1.5中药制造业的“未来工厂”德国工业4.0所引发的工业革命悄然而至，其技术特征是将信息物理融合系统（GPS）广泛应用于制造业，构建智能工厂并实现智能制造，这标志着世界即将进入以智能制造为核心的智能经济时代制造中药的“未来工厂”应瞄准国际前沿技术水平，以制药工业物联网为核心，将所有结构性与非结构性数据整合进“大数据仓库，”构建功能强大的中药工业信息智能管理系统通过大数据分析从巨量数据中提炼出有价值信息，同时通过可视化技术将数据转变成明晰易懂的制药过程信息，并进一步转化为知识，应用于改善过程管控模式、提高药品质量、避免生产事故、减少质量风险、降低能耗和物耗、预测制药过程结果、增加生产效力等。
中药制造由多个单元工艺组合而成，导致其制药过程数据集合以分段式的复杂多维空间为基本特征。因此“未来工厂”应在信息技术的主导下多段融合，建立多维多段一体的全过程管控模式，重构制药过程控制与管理体系。运用数据挖掘工具发现制药过程动态规律、各类关联和最佳控制模式，构建预测模型以优化控制和管理决策，弥补操作和管理经验的不足，提高生产精益化程度，进而持续提升中药产品质量和生产效能，实现智能制药和绿色制造目标。
2中药制药工程领域若干概念、术语及定义
中药制药界许多概念、术语或技术名词在中药制药工程理论上尚无明确的定义，某些术语含义不确切，在有歧义时仍含混使用，导致不同的人使用同一个名词时，其词意差别很大，易引发技术困惑或误导，甚至影响某些先进技术方法的声誉，阻碍了先进制药技术在中药产业的应用与发展。因此，极有必要厘清这些概念、术语或技术名词的真实含义，对其涵义作准确的定义。
2.1中药制药过程管控 通常简称过程管控，包括过程控制与过程管理两大方面，制药过程控制主要包括：①提取浓缩、干燥、纯化、制剂等工艺的制药设备控制，②制药工艺品质控制，③制药过程质量控制，④中药产品质量检验，⑤质量风险控制。制药过程管理主要包括：①GMP管理，②以设备为中心的全员生产管理，③IS010012测量管理，④AQ/T9006企业安全生产管理，⑤IS014000环境保护管理等。
2.2在线检测 这是一个常被混淆的技术名词。在线检测系指在生产线上检测制药过程参数，而过程参数通常包括工艺参数、状态参数、质控参数、物料属性参数及环境参数等不同类别参数（如密度，pH，水温，乙醇浓度，蒸气压力，气温，流量等）。显然，在线检测不等同于在线检测药品质量或检测药用物料质量，更不意味着在线质量控制。
2.3质量在线检测 通常是指在生产线上检测药用物料质量。在不至于混淆的情况下，有时也将检测与药品质量相关的过程参数称之为质量在线检测。有必要指出，物料质量属性并不等同于质控参数，质控参数不一定是药用物料成分当检测的物料属性参数与药品质量无关时，则无法表征药用物料质量；即检测物料属性参数并不一定能检测出药用物料质量。因此，在使用近红外光谱等过程分析仪器检测药材或某工艺环节的药用物料质量前，必须全面深入研究哪些成分与药品质量相关，以及这些成分含量的范围。
2.4过程质量监测 一般是指不仅检测药用物料质量参数，而且在给定的范围内进行观察和判断质量状况，通常设置越限报警功能。因此，检测与监测的工业意义不同，监测质量比检测质量更为重要，难度也更大。
2.5过程质量监控 一般是指不仅检测药用物料质量参数，而且将这些质量参数调控在给定的范围内。显然，近红外光谱在线检测并不一定能在制药过程中准确检测出药用物质，也难以应用于监测过程质量；过程质量监控需要多种技术方法的融合才能实现，仅靠单一的近红外光谱检测技术无法控制中药产品质量，不少企业盲目投资建设近红外在线检测系统失败的主因就在于此。
2.6过程质量控制 一般是指在中药生产全程中通过调节各种关键的过程参数来控制药品质量，使制药工艺流程制造出来的中药产品符合特定的质量要求。
由上述定义可知，在线检测方法包括工业传感器、过程检测仪表及过程分析仪器等；不能将在线检测视作为在线质量检测，也不能将在线质量检测等同于过程质量监测，更不能视作为过程质量控制；过程质量监测不等同于过程质量监控，也不能视作为过程质量控制。
3中药数字制药技术概述
中药数字制药是采用统一的数字化技术，不仅对制药工艺参数、质控参数、状态参数、物料属性参数、环境参数等过程参数进行数字化检测、控制及储存，而且对药材原料及制药过程中药用物料进行数字化检测，监测各类过程参数与药用物质在制药过程中的变化轨迹，综合判断过程状态并控制工艺进程，从而控制中药产品质量；同时，对CMP，计量器材，安全生产，生产车间，环保，仓储及物流等实施数字化管理按照制造业国际上目前通行的观点，可称之为“中药工业3.0”。
中药数字制药的主要技术特征是：原料药材数字化、药用物质数字化、制药过程各类参数的数字化（包括工艺参数、状态参数及质控参数等）、单元工艺模型化及定量化、生产车间各类管理体系数字化、全过程测管控信息一体化、各类信息集成管理和综合应用。
中药数字制药技术包括：①提取、浓缩、干燥、纯化、制剂等工艺的制药设备自动控制技术；②制药工艺模型化及定量化/制药工艺品质优化技术；③复制药过程各类参数在线检测技术；④制药过程质量数字化控制技术；⑤制药过程分析建模/PAT技术；⑥制药过程测管控信息一体化技术；⑦质量风险数字化管理及控制技术；⑧药效物质数字化辨析技术；⑨数字GMP系统；⑩精益生产MIS系统；⑾药品质量检验LTMS系统；⑿数字化仓储系统等。经过十余年的努力，本团队已建立中成药二次开发核心技术体系（包括中药数字制药技术），促进了中药产业的数据制药时代到来。
笔者认为：在中药数字制药技术体系建设中，单元工艺建模是前提，数字化设备是基础，全过程测管控信息融合是关键，管控质量风险是底线，药用物质全程监测是核心，数据集成管理及应用是根本，数字CMP管理是保障。中药制药工程界应当在中药制药工艺模型化和定量化方面聚焦发力，根据单元工艺流程将制药过程质量控制序贯化、精准化和规范化并具备预测性，将精益生产理念渗透到中药制造过程的每一个工艺环节，打造“数字化透明”的中药制造平台，实现制药过程数字追溯，为持续性提升中药产品质量奠定技术基础。
4中药智能制造技术概述
21世纪的工业信息科学将像20世纪的硅信息科学一样具有变革性意义，将产生全新的产业技术并使药物制造方式发生根本性改变伴随着数字制药技术广泛应用而产生的以各种形式存储的海量数据可创造丰硕的知识财富和经济价值，这就需要制药工业的大数据分析师“点石成金”。超大规模的信息交互与多维融合必将引发制药过程控制模式和生产管理方式的深刻变革，在制药过程高度信息化前提下实现知识发现管理和应用，牵引“数字化透明”中药制造平台向智能化发展，从而升华形成中药智能制造技术，即中药工业4.0。
中药智慧制药的主要技术特征是，使用大量的工业传感器过程检测仪表以及过程分析仪器等组成一张庞大而灵敏的可反映制药过程全貌的感知网，并将信息技术与制药技术深度融合，进而实现人与人、人与机器机器与机器生产管理与过程控制等之间互通互联，通过制药设备、生产管理、质量检测等与过程控制系统网络化联接，形成集聚了原料/制药生产/药品流通/临床使用等中药产品全生命周期信息的智能网络，使制药过程的每一个工艺细节均被注入“智慧基因”通过赋予中药制造平台学习和思考能力，用充满智慧的数据整合、分析与挖掘，从多种来源的中药工业数据中寻找关联，发现制药过程规律，洞察引起药品质量波动的因素，不仅实现制药工艺精湛控制，而且达到管理精益化要求，实现优质保量低耗绿色高效能制药。
中药智能制造技术主要包括：①制药信息处理、信息解释、信息利用、知识发现与管理等关键技术；②测管控信息融合智能管理技术；③中药产品质量智能预测技术；④质量风险智能预警及预控技术；⑤制药过程智能预测控制技术；⑥制药过程轨迹智能追踪分析技术；⑦水、汽、电系统智能优化管理技术；⑧精益生产智能管理技术等。
5中药工业4.0技术路径
制药工业数据储备、数据分析、数据建模、数据挖掘及可视化能力将成为医药产业未来最重要的核心竞争力。工业信息感知技术的发展，使获取制药过程全貌的数据描述成为可能，通过分析各类数据集群间关联关系，不仅能认知制药工艺各环节输入/输出的药用物料变化规律，而且可以揭示在生产全过程中物质、能量、信息等变换规律，发掘出中药工业数据的内在价值，创新定义数据制药技术，开辟获取中药工艺知识的新路径，重新建构中药工业技术格局，这是建设中药工业4.0的战略价值所在。
目前，我国有些地方已出现智能制造园区及智能工厂建设热潮，许多地方政府在规划未来5年建设上千个智能工厂或车间，但至今未见制药企业参与，以工业互联网为代表的信息技术如何进入制药工业领域仍面临巨大困难。一方面工业互联网和大数据在制药业并无技术应用基础，缺乏制药信息工程技术人才，容易出现只做“表面文章”而没有促进企业提质增效现象；另一方面，很多制药企业生存艰难，无暇顾及新概念技术，缺乏应用新技术的积极性或足够资金。我国中药制造业仍处于工业2.0进程中，传统制药工艺与现代制药技术共生，落后与先进并存。
根据中药工业的上述现实情况，笔者认为在实现中药工业4.0战略目标的征程中应实行分步走策略，倡议在现阶段首先大力推进中药数字制药技术的广泛应用，促进中药工业化与信息化融合，以应用目标牵引，构建“信息主导、系统集成”的中药数字制造技术平台，为实施中药工业4.0技术升级工程建设夯实数字化基础，创造必要的技术条件。人才是第一资源，组建科技创新团队是我国中药工业跨越发展的关键，应当构建成长性环境以及多样性、包容性学术生态，使中药制药工程科技创新力量成为中药产业可持续发展的发动机和推动力。
在新兴信息技术进入中药工业领域时，工业互联网只是一种技术工具，主导我国中药产业创新升级的应是精湛的制药工艺和过程质量控制技术。唯有通过制药相关技术的融合创新，提升中药产业的整体质量及效益，以工业物联网为核心的智慧制药技术才能在中药工业“落地”。因此，在中药制造向中药智造转向发展中，不仅需要基于物联网思维的现代工业精神，而且需要追求精益生产目标的“工匠精神”，更需要注重工业转化，防止出现一哄而上、不重视实效的局面。
篇9
目前“先进制造技术”是工科院校机械工程、工业工程等专业的一门重要的限选课（选修课）。由于该门课程覆盖面广、内容繁杂，教师教学多以课堂讲授为主,缺乏结合实际的案例式教学、综合性教学、实践教学等原因，使得学生在学习过程中困难重重，教学效果不够理想。先进制造技术课程教学目前存在的问题如下：
（1）学时少，涵盖信息量大。教师面临着如何结合本校办学模式和本专业学生深造和就业的需要来重新组织、整合教学内容的难题。
（2）先进制造技术是一门动态的、不断吸收高新技术发展的技术，大多数教师受到现有教材的限制，无法在授课过程中及时融入先进制造技术的最新发展现状。
（3）实验设备匮乏，无法通过与教学内容相关的实践环节来加深学生对理论授课内容的理解。
（4）课件制作难度大。先进制造技术内容繁杂，涉及多种先进制造工艺、原理、加工过程及应用。授课过程中仅采用文字结合图片讲解是远远不够的。
（5）很多高校教师基本还是采取灌输式的教学方法，达不到培养学生创新思维和创新能力的目的。
（6）现有的教材内容繁杂，相对陈旧。上海海洋大学是一所有百年办学历史、技术实力雄厚、特色鲜明，特别在海洋科学与工程、海洋渔业、海洋信息等学科具有较强的教学与科研水平。近年来，工程学院在海洋工程材料、海洋工程装备、海洋可再生能源的研究和应用方面取得了突破性进展。如何寓研于教，不断探索和总结教育教学的内在规律，提高教学质量是我们所面临的关键问题。
二、“先进制造技术”案例式教学策略
（一）整合教学内容
精选目前海洋工程装备制造中最前沿的技术，分大类，然后从每大类中再挑选出此类技术中最前沿、最先进的技术，以此为主题，广泛收集相关案例资料的最新研究成果，及时补充教学内容，确保教学内容的前瞻性，最好从中国期刊网上或elsevier上下载科技文献以备参考，同时可以参加一些大型的相关技术产品展览会来拓宽视野并积攒素材。
（二）选择案例资料
从众多案例资料中挑选出最相关且浅显易懂的案例，激发学生对海洋工程装备等相关内容的兴趣，逐渐过渡到所要讲授的某项先进制造技术，同时需要从先进制造技术的重要性、用途等方面对学生加强引导，让学生在课堂上积极参与思考，并结合教师课堂教学谈谈自己的感受及本节课的收获，比如先让学生自己针对该项先进制造技术的优势、技术特点、应用条件、加工成本、加工质量及效率等各个方面进行讨论。学生由被动接受知识变为主动去学习，这一输入到输出的过程既锻炼了学生的语言表达能力，又充分调动教与学双方的主动性，使得学生在讨论交流中获得更多的启发，并学会去思考问题；同时鼓励学生在课下查阅相关文献，提前做好功课，带着问题来听课，培养学生自主学习的能力。
（三）完善多媒体课堂教学课件
制作案例的教学课件，要包含海洋类技术的定义原理、海洋工程样件的制备、设备的选择、加工过程、检测等，并尽量多地利用相关的图片、动画、视频来吸引学生的眼球，使学生更加清楚全面地了解整个零件的加工过程；在课前备课时，要大量查阅相关内容，挑选有用的信息，特别是具有应用性和市场潜力大的先进制造技术及时添加到教学内容中，从而让学生从高层次、新角度来认真对待这门课；在进行课件设计时，将涉及的相关信息巧妙地融入到课件中来，并注意与课本知识有机结合，通过播放与先进制造技术应用领域相关的视频，让学生更加深刻地了解先进制造技术在海洋工程方面的运用。
（四）融合海洋特色的案例及改进课外互动模式
21世纪是海洋的世纪，面对海洋资源开发这一不断成长的新兴市场，世界各国都在积极发展相关装备，加快海洋资源开发和利用已成为世界各国发展的重要战略取向。首先需要对海洋工程有关教材进行修订，并围绕研究主题发表较高质量的研究论文，给同类高校相同或相近专业建设提供参考经验。其中实践环节可通过购买相关精密器材比如超短激光器，并开设实践课程，培养学生的动手能力和分析试验结果的能力，所获的试验结果又可作为新的案例应用于教学中，这就是将理论环节与实践环节有机结合，从而形成了课程的教学体系；同时为了弥补课上教学学时不足这一缺陷，可借助数字化网络平台实现师生课外互动这一教学方式，使教学过程得以继续延伸，以数字化的形式在整个教学网内，实现资源共享、教学互动，适应多层次教学的需求，进而提升教学质量。
（五）改革考试方式
增设案例考试环节。给定主题，学生自己寻找案例，主动查阅文献并制作课件进行讲解，以增强学生对科技文献的阅读和理解能力，为毕业设计撰写综述打下坚实的基础；同时，每位学生都需对本课程的教学效果进行评价，比如以5分制的方式，以小纸条的形式给任课教师打分，同时可提出对课堂教学具有建设性的意见，教师可根据学生对课程的评价来反映出学生对本课程的参与程度，将其作为考核学生的一种方式。同时考试的形式可采取课堂讨论、小组成员演讲、布置大作业、文献查新等形式，根据具体情况按照一定比例来决定学生本课程的最终成绩，可避免仅凭一张试卷的分数来评定和决定学生对本课程的掌握情况。
（六）加强与国内外高校的学术交流活动，以跟踪海洋工程领域制造业的最新发展
篇10
基于产业需求层面来发展生产业，将成为地区生产业良性发展的保障，同时也有力地促进了本地高端制造业的发展。本文通过对烟台地区产业结构的剖析以及借鉴国内生产业发展先进城市经验，提出针对性的发展战略。
关键词：生产业；高端制造业；全球价值链
一、引言
随着改革开放的逐渐深入，中国赢得了“世界工厂”的美誉。这种产业发展路径利用了我国“人口红利”优势和由此带来的劳动力成本低廉优势，通过发展劳动密集型代工产业拉动经济，创造了中国30年经济高速增长的奇迹。但是繁荣的背后忧患也正在日益凸显：首先产业结构的失衡，企业的利润相当一部分来自“垄断”①。在制造业成为“微利”产业后，企业将盈利寄希望于合法与不合法的“金融信贷套利”②，另一方面将盈利依托在房地产开发与投资，如行业巨头海尔、格力等，纷纷涉足房地产业，这些信号与日本经济泡沫破灭前的情况极其相似。
另外，我国经济的固定资产投资回报率持续下降，1995年全国固定资产投资占GDP比重为0.335上升到2011年的66%；房地产固定资产投资占的比重从1995年的0.15%上升到2011年的20%。2013年1～2月，全国规模以上工业企业主营业务利润率只有5.18%，而许多“城投债”和金融套利产品承诺的年收益率至少达到7%甚至高达15%以上。由此必然刺激许多人放弃实体经济，转向金融投机。劳动力成本持续上升，中国将不再是“低成本生产”的天堂，统计数据显示中国私营企业2011年支付工资成本比上一年上涨16%，而2012年则为20%；最低工资2013年上半年比去年同期上涨13%；2012年国有企业（SOE）利润率下降14.04%。
这一切都预示着单纯依托低廉的劳动力成本赚取利润的时代已经过去，制造业的产能过剩要想得以改善，必须寻找新的经济增长方式，尽快完成产业结构转型。
中国经济的转型与实现可持续发展，要解决的问题是：1）实现制造业加工从全球价值链低端向价值链高端攀升，即逐渐由“代工制造”向自主研发和自主创新进化。2）构建国内价值链，通过制造业自身的代工经验和不断实力提升，在自身攀升全球价值链高端的同时，构建完整国内价值产业链，形成产业集群式发展。3）实现资本的有效深化，促进经济增长的可持续。促进制造产业的投资回报率提高。这三个层面的发展是相互交织与互为因果的关系，形成制造业的良性发展，问题再次提出，是什么因素才是促进制造业走强和形成核心竞争力的关键因素呢？
研究表明，城市的发展与制造业的产业升级，是与生产业的繁盛紧密相连的。发展生产业是帮助制造业形成产业蜕变的关键点。发展生产业的优势在于，既能有效吸纳劳动力，有助于城市化向健康有序发展，从而为生产业的产业集聚形成发展空间，并以此来加速城市化进程；同时成熟完备的生产业的有效形成，将降低制造业的物流、金融服务、运输与原材料供应选择等环节的运营成本和搜索成本，有助于制造业的产业升级过程中克服劳动力成本上涨不利因素，而实行核心竞争力的有效凝练。
二、生产业的内涵
2.1 生产业的定义：
根据百度百科的描述，生产业是指为保持工业生产过程的连续性、促进工业技术进步、产业升级和提高生产效率提供保障服务的服务行业。它是与制造业直接相关的配套服务业，是从制造业内部生产服务部门而独立发展起来的新兴产业，本身并不向消费者提供直接的、独立的服务效用。它依附于制造业企业而存在，贯穿于企业生产的上游、中游和下游诸环节中，以人力资本和知识资本作为主要投入品，把日益专业化的人力资本和知识资本引进制造业，是二三产业加速融合的关键环节。
2.2 生产业发展的基本趋势
（一）生产业的发展规模扩大
近10年来，生产业的增长远远超出服务业的平均增长水平。例如美国70年代到八十年代中期，生产业产值与就业分别增长173.3%和20.8%，远远高于同期服务业的增长速度，更远远高于整个国民经济的增长速度。与之相对应，生产业在国民经济和服务业内部的比重大大增加，大部分发达国家在GDP中的比重达到40% ，并且还有进一步提高的态势。
（二）生产业发展与制造业的共生效应逐渐显现。
随着生产业的发展和对生产提供服务的增加，服务业与制造业的边界变得模糊起来，出现了服务业与制造业融合生长、组成一个服务业与制造业一体化的生产体系的趋势。
（三）生产业的产业集聚形态日益明显。
随着产业结构的提升，现代经济中心城市已经不再是制造业中心，而是生产业集聚的中心。伦敦、纽约、东京等世界主要城市重新焕发活力的微观基础就是出现金融、保险、商务中介的生产企业及具有生产服务性质的跨国公司总部的大量集聚。
三、现代生产业发展
Porter（1990）指出，制造业的发展与产业升级， 需要有专业化的、高级生产要素的投入， 即需要有高端的生产业匹配， 而高端的生产业发展， 反过来也取决于高端制造业对其的需求，这就从产业关联的层面对服务业和制造业的关系进行了界定。从投入产出的关联度来看，作为制造业的高级要素投入，一方面， 高质量的技术服务嵌入制造业的生产环节，通过技能的提升降低了制造业的生产成本，有利于制造业产业升级；另一方面，服务业与制造业之间的“客户-供应商”关系，一定程度上降低了制造业交易成本。因此， 从根本上来说， 制造业产品的价值实现的关键在于发展服务业（尤其是生产业）。
2008年以来，各级政府都出台政策鼓励服务业发展， 努力实现“中国制造”到“中国服务”的转变目标， 但却没有起到预期效果， 与其他先进国家相比有不小的差距，甚至远远落后于印度。根据世界银行WDI数据库显示，2009年中国第三产业对国内生产总值的贡献率为42.4%，印度第三产业对国内生产总值的贡献率已经达到64.6%，日本69.4%，英国为89%。
问题再次显现出来，即为什么中国服务业在政府出台这么多扶植政策的前提下发展速度和经济带动作用迟迟未能显现呢？
四、基于需求层面的生产业发展
普遍的观点是，中国服务业发展滞后的原因是服务的供给的缺乏，如服务业发展制度环境不理想，知识产权的监管力度与法制建设有待加强等因素；但我们的研究显示，来自服务业需求方面的因素也同样导致了我国服务业发展不顺畅，这不仅是因为消费性需求长期受到抑制，更重要的是因为生产缺乏制造业中间需求的市场支撑。中国当前外向型经济发展中的世界工厂定位，以代工生产和加工贸易为主，割裂了制造业和生产的产业关联， 破坏了培育的市场土壤，这也是当前仅仅基于供给层面的服务业鼓励政策效果不显著、服务业长期低水平稳态发展的根本原因。
在外向型程度不断提高的同时， 中国制造业高速发展并没有形成对生产的相应需求。这是由中国外向型经济发展过程中的代工生产者定位所决定的。中国以低要素成本这个比较优势参与国际分工， 其自身定位必然是世界工厂， 中国也由此成为国际代工生产者， 贸易结构也随之转变。
我国当前的制造业对服务业的中间需求作用没有充分发挥③。同时， 代工制造业与服务业又形成对资源的竞争， 因此加工贸易越发达， 越可能在某种程度上限制了生产发展。我国制造业生产普遍采用的加工贸易模式是代工生产模式的必然结果， 两头在外的代工生产是本土企业担任了加工组装环节， 而其他与之相配套的生产业， 如研发、营销、咨询、金融服务等完全由跨国公司承担，限制了本地生产业的发展。同时， 代工制造业与服务业又形成对资源的竞争， 因此加工贸易越发达， 越可能在某种程度上限制了生产发展。
五、地区生产业发展现状与比较分析
（一）发展概况
烟台作为首批开放的全国14个沿海开放城市之一，发展环境得天独厚。其优势主要表现为：1）地理优势：烟台地处环渤海经济圈的南翼中心，东连威海，西接潍坊，西南与青岛毗邻，北濒渤海、黄海，与辽东半岛对峙，并与大连隔海相望，烟台扼渤海湾入海口，面向日韩及东北亚经济发达地区。是我国与日韩贸易、物流运输的重要枢纽城市；随着环黄渤海地区已成为下一轮外资投放和地区经济增长的重点，以及国家将山东半岛蓝色经济区建设上升为国家战略并稳步推进，烟台市在山东半岛城市群众的副中心城市地位日益凸显，担负起了形成山东半岛现代高端制造业基地、形成高端产业发展增长极的重要使命。2）交通优势：随着烟大轮渡铁路的运行、海即大桥的正式运营，改善了烟台陆路交通发展的压力，同时伴随着德龙烟铁路、兰烟铁路电气化改造、青烟威荣城市高铁完工与投入运营，将有效解决烟台的陆路交通运输问题，彻底改变烟台作为交通末端城市的地位，在区位上更具有优势。随着烟台港西港区、龙口屺坶岛等港区扩建和开发建设的深入推进，烟台港将成为大宗散货集散中心和能源大港，凸显出烟台作为东北亚交通枢纽和物流集散中心的区位优势。3）经济优势。烟台是我国首批沿海开放城市之一，是环渤海经济圈内以及东北亚地区的国际性港城、商城、旅游城，中国经济20强城市，是中国最具投资潜力和发展活力的新兴经济强市。工业基础发达，劳动力成本相对低廉，深受日韩投资者的亲昧。
在蓝色经济区建设的发展大环境下，如何集中产业与区位优势，将烟台打造成为“胶东半岛先进制造业基地”？如果我们的发展脱离了生产业的深入推进，这一切将很难取得成果。
（二）它山之石可以攻玉
无锡市近几年坚持“在工业结构调整和转型升级中发展生产业”，引导企业将内部的研发、设计、物流、产品服务等业务分离出来，并向规模化、产业化方向发展。企业实施主业和辅业分离，降低了运行成本，拉长了产业链，提升了核心竞争力，更有利于调整优化产业结构，推进全市经济的转型升级。无锡市计划到2014年，使生产业在服务业中的比重提高到50%。
无锡市通过 “扭住一个龙头，狠抓两个建设，突出三个优先”来强化生产业业集聚区建设；扭住龙头，树立生产业集聚区建设的发展导向，完善各重点片区等生产业集聚区的概念性规划和控制性规划，加快城市规划设计编制工作，确保建立的生产业集聚区成功发展。抓项目建设和平台建设，形成服务业集聚区建设的强劲推力，一是实施资源的整合、功能的拓展、资金的引进，突出生产集聚与集约功能，在集聚的数量、规模和集聚区的品质、竞争力方面重点突破，两证打造国内一流的服务集聚区。二是狠抓平台建设。主要是搭建“节会平台”和“投融资平台”。充分发挥政府“有形之手”和市场“无形之手”的双重作用，加快组建一批具有较强资金实力和融资能力的综合性、专业性、项目性的市级和区级融资平台。优先发展生产业，建成一个与先进制造业基地有机对接的服务业基地。要在加速发展和引进现代物流业上求突破，打造一批重点物流企业和区域性物流中心，推进企业物流向社会化的“第三方物流”转变。在引导制造业内部服务社会化、专业化方面求突破。
六、政策建议
尽快出台关于烟台市促进生产业发展五年规划，力争实现生产业增加值翻一番，占服务业增加值比重达到65%左右，占全市GDP的比重达到40%左右，实现对本地经济的贡献度进一步提升。
依托芝罘与莱山的现代服务业产业功能区，设立生产业创新指数、CBD商务指数、金融产业发展指数、现代物流效率指数等，构建较为完整的生产业创新指数体系，注重与区域原有品牌性活动的联动，通过举办或承办全球性会议、展览与论坛来扩大地区服务品质与服务规模。
“栽好梧桐树，引得凤凰来。“加快生产业发展还需提高市场化参与程度，通过市场手段引导企业做强做优。实施生产业百亿元级“品牌企业”培育工程，支持市属服务集团、民营服务集团跨国别、跨领域经营，积极引进国外现代服务业企业来本地发展，鼓励服务龙头企业通过兼并、重组、上市等方式进行资本运作，采取加盟、连锁、托管等方式，实现规模化发展，增强区域内国内国际品牌影响力。
加快生产业集聚区建设，分层布局，增强其带动、整合、引导功能，提升其集聚、放大效应，辐射环渤海地区和华东地区。以规模和特色拓宽制造业产业链，调整结构，使生产业积极向研发、设计、广告、包装、品牌设计以及信息、物流、咨询、金融等行业拓展，提升服务业附加值，形成制造业和生产业的有机融合、互动发展，实现生产业的总量扩张
同时加快商务楼宇建设、改造，推进特色服务要素集聚与功能提升，在金融、文化、商务、旅游、信息等领域，培育一批特色鲜明、产业集聚、三级税收过亿元的品牌商务楼宇。
扶植烟台国际综合物流园区发展，充分利用山东半岛蓝色经济区建设的契机，通过政策倾斜和财税杠杆手段，将物流园区规模和产值进一步提升，使之成为依托胶东半岛区位、交通、资源和产业优势，面向内陆腹地，沟通东北三省和东北亚的桥头堡，将烟台国际物流园区建成集仓储、配送、商贸、会展、物流总部经济等功能于一体的大型现代化国际综合物流园区。
参考文献：
[1]Daniels， P. W. ， "The geography of services"， Progress in Physical Geography， 1985， 3（9）， 443-451.
[2]Green， A. E. and J. Howells ， "Spatial Prospects for Service Growth in Britain"， Area， 1987， 19（2）， 111-122.
[3]江静、刘志彪，“世界工厂的定位能促进中国生产业发展吗”，《经济理论与经济管理》，2010年第03期，第62-68页。
[4]刘绍坚，“生产业发展趋势及北京的发展路径选择”，《财贸经济》，2007年第04期，第96-101页。
[5]吕政、刘勇、王钦，“中国生产业发展的战略选择――基于产业互动的研究视角”，《中国工业经济》，2006年第08期，第5-12页。
[6]汪德华、江静、夏杰长，“生产业与制造业融合对制造业升级的影响――基于北京市与长三角地区的比较分析”，《首都经济贸易大学学报》，2010年第02期，第15-22页。
[7]甄峰、顾朝林、朱传耿，“西方生产业研究述评”，《南京大学学报（哲学.人文科学.社会科学版）》，2001年第03期，第31-38页。
注释：
①500强利润最高的10家企业，全部由国有金融部门和垄断性国企占据，分别是工商银行、建设银行、中国银行、中石油、农业银行、中海油、中移动、中石化、交通银行和中信集团，这10家企业的利润之和达到8668.43亿元，占去了500强利润总额的四成。而上榜的184家民企的利润总额都不及10家利润最高国企总额的一半。
