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納米技術研究報告范文1

一、臺灣“國家型”科技計劃的形成及發(fā)展脈絡

上世紀50年代以后的臺灣在經濟建設方面積極奉行對發(fā)達國家產業(yè)的跟進政策，形成了50年代“進口替代”、60年代“出口導向”、70年代“重化工業(yè)”這樣明顯的產業(yè)發(fā)展階段，基本形成了臺灣的外向型產業(yè)體系。由于70年代的兩次能源危機，作為臺灣出口市場的發(fā)達國家經濟停滯，臺灣的經濟也備受沖擊。從1981年起，臺灣制定和實施了十年經濟建設計劃，其目標是以科技升級為前導，帶動經濟結構調整和產業(yè)升級，也相繼通過幾次全臺科技會議提出了推動能源、材料、信息、自動化、生物技術等“重點科技”并制定“國家科學技術發(fā)展十年長期規(guī)劃”及“六年中期規(guī)劃”等，試圖從戰(zhàn)略和政策層次強調以科學技術發(fā)展來推動產業(yè)升級，但實施效果卻并不理想。其中的主要原因是，在臺灣這種以中小企業(yè)為主的地方，企業(yè)規(guī)模小、技術開發(fā)能力弱，如果政府不給予足夠政策引導和資金支持，企業(yè)在產業(yè)調整中往往是跟著市場隨波逐流。所以，這一時期臺灣行政當局也陸續(xù)采取了規(guī)劃建立科技園區(qū)、推動科技專項計劃、策略性工業(yè)發(fā)展政策和《促進產業(yè)升級條列》的制定等四項措施，力圖提升企業(yè)在產業(yè)創(chuàng)新領域的活力。這些政策和規(guī)劃層面的措施促成了臺灣70年代以后的一輪產業(yè)結構快速調整，推動了臺灣重化工產業(yè)的成長，顯示出政策因素在臺灣科技發(fā)展和產業(yè)結構調整中發(fā)揮的作用。但是，在臺灣的產業(yè)結構中，超過九成的廠商為中小企業(yè)，而在中小企業(yè)中大部分的廠商沒有研發(fā)部門，產業(yè)技術也基本遵循的是“面向出口”的消化吸收國外技術的跟隨模式，呈現出政府與企業(yè)間創(chuàng)新投資不均衡、企業(yè)的研發(fā)投入強度小等問題，使臺灣的產業(yè)調整和升級再次遇到發(fā)展瓶頸。

到20世紀的80、90年代，世界范圍的高技術革命逐漸向產業(yè)界延伸，各國政府為了適應第三次技術革命的發(fā)展趨勢，推動高新技術的應用和產業(yè)化，紛紛加強對科技的扶持和引導性資金投入以體現國家意志。以美國的“戰(zhàn)略防御倡議”為標志，歐盟提出“尤里卡計劃”、中國實施“863計劃”等高度綜合性的科技發(fā)展計劃，各國政府對高技術的投入及對產業(yè)化的支持漸顯成效。臺灣行政當局也逐漸認識到，只有改善社會整體的創(chuàng)新環(huán)境才能夠滿足社會發(fā)展的需求并實現臺灣產業(yè)從“代工制造”到“高值化制造”的根本轉變，修正了以往以產業(yè)發(fā)展引導科技發(fā)展的政策，提出“科技導向”的經濟發(fā)展戰(zhàn)略，并開始創(chuàng)新體系的構建，相繼提出了“科技島”構想、建設“亞太高科技制造中心”、“亞太研究重鎮(zhèn)”和“科技化社會”等目標。

為了發(fā)揮臺灣的競爭優(yōu)勢并解決重大社會經濟問題的需要，整合研發(fā)各階段的優(yōu)勢，推動官、產、學、研整體的創(chuàng)新機制建設，臺灣“?政院國家科學委員會”（以下簡稱“國科會”）于1996年提出設立“國家型”科技計劃并擬定了《“國家型”科技計劃推動要點》。該文件對臺灣實施“國家型”科技計劃的目的、批準條件，組織機構的構成及任務、經費編列及管理考核等進行了相應的規(guī)劃。該“要點”對設立“國家型”科技計劃提出了一些基本要求，即：必須有長期而明確的目標、能開發(fā)出創(chuàng)新技術，對產業(yè)發(fā)展或社會福利有重大貢獻；具有跨部門、跨領域的且需要政府引導投入并給予長期支持；具有國際性、前瞻性，能夠整合產業(yè)的上中下游以及官產學研資源并進行良好的分工合作，促進產業(yè)投資。在1998至2001年間，臺灣“國科會”共批準設立了6個“國家型”科技計劃，即：“防災”、“農業(yè)生物技術”、“電信”、“制藥與生物技術”、“基因組醫(yī)學”和“數字典藏”，隨后又設立了“系統(tǒng)芯片”、“納米”和“能源”等計劃。

二、各“國家型”科技計劃的執(zhí)行情況概要

臺灣的“國家型”科技計劃從1998年開始設立至今已有十五年，“國科會”前后共批準設立了十個“國家型”科技計劃。其間，有些計劃在執(zhí)行過程中因研究環(huán)境的變化、承擔實施機構的調整以及研究成果的應用和產業(yè)化等因素的影響，發(fā)生了計劃的更名、合并或終止等情況，目前尚有七個“國家型”科技計劃仍在繼續(xù)執(zhí)行之中。截至目前，臺灣推動的“國家型”科技計劃的名稱、執(zhí)行期限、預算及主要實施目標見下表：

計劃名稱 執(zhí)行期限 總預算

（億元） 計劃實施主要目標

防災計劃（一期） 1998-2001

（四年） 10.4 結合學術研究與防災專業(yè)機構，整合利用研究成果應用于防災技術；加強政府各部門防災有關基礎及應用研究；建立防災決策支持系統(tǒng)、建立維護防災資訊系統(tǒng)；防災救災法規(guī)的修訂及防災救災體系的運行檢查和調整；擴大和提升相關國際合作范圍及層次。

防災計劃（二期） 2002-2006

（五年） 30.7 協(xié)調政府有關部門系統(tǒng)開展防災有關的上、中、下游科技研發(fā)工作，推動研發(fā)成果轉化為實際防災運用技術。防災計劃于2006年終止執(zhí)行。

電信計劃（一期） 1998-2003

（五年） 128.4 開展以3G為主的無線通訊技術研發(fā)，以寬帶網絡基礎建設、提高寬帶網絡服務和寬帶應用為主，建設試驗網絡，成為寬帶網絡重點技術的綜合測試平臺。

電信計劃（二期） 2004-2008

（五年） 133.5 以無線通訊、寬帶網絡、應用服務三大領域技術為重點開展研究，配合產業(yè)推動、人才培養(yǎng)，推動臺灣電信產業(yè)技術的提升與產業(yè)結構調整。“電信”計劃于2009年后轉為“網絡通訊”計劃。

網絡通訊計劃 2009-2013

（五年） 41.4（注） 以電信應用有關通訊技術（包括通訊、信息與綜合應用服務技術）研發(fā)為主軸，同時完善發(fā)展這些技術所需的法規(guī)環(huán)境；開展接入技術、通信軟件及平臺技術、應用服務技術及法規(guī)環(huán)境研究等。

農業(yè)生物技術計劃（一期） 1998-2001

（四年） 7.9 開發(fā)本土農業(yè)生物技術產品的有關技術（涉及的領域包括：花卉與觀賞植物、植物保護、水產養(yǎng)殖、畜產/動物用疫苗、農產品保鮮利用、環(huán)境保護及保健/藥用植物等），建設相關科技資源及研發(fā)與應用體系。

農業(yè)生物技術計劃（二期） 2002-2004（三年） 19.9 整合農業(yè)技術上、中、下的人力、物力和科技資源，加強本土具有產業(yè)開發(fā)潛力的研究，落實產業(yè)應用，提高生物技術產品的國際競爭力。

農業(yè)生物技術計劃（三期） 2005-2008（四年） 25.72 推動蘭花等花卉的產銷體系、中草藥及保健食品產業(yè)化體系、優(yōu)良豬雞生產體系、生物反應器生產相關技術開發(fā)、基因改性生物（GMO）評估技術及產業(yè)認證等15項產業(yè)化建設，實現商品化。

制藥與生物技術計劃（一期） 2000-2002（三年） 10.6 以本地抗癌天然藥物的研發(fā)為主，從上游的化學藥物研究（包括合成、天然化合物）、生化藥物（包括重組蛋白、抗體）及生物醫(yī)學芯片；中游的藥物毒理、制劑、GMP生產及臨床實驗；下游的藥物市場開拓（GMP量產）等。該計劃從第二期更名為“生物技術與制藥”計劃。

生物與制藥技術計劃（二期） 2003-2006（四年） 75.9 重點是在一期計劃范圍內加強相關資源的整合并增加開展小分子和蛋白藥物的研發(fā)。

制藥與生物技術計劃（三期） 2007-2010（四年） 33.96 在整合第1、2期計劃成果的基礎上，以癌癥藥物、糖尿病藥物、心血管藥物及神經藥物的4大類藥物為目標，開展上、中、下游的綜合研發(fā)。

基因組醫(yī)學計劃（一期） 2002-2004（三年） 72.7 以基因組相關基礎研究為主，開展疾病預防、診斷與治療，特別針對臺灣常見病，結合基礎研究、動物模型與測試、臨床實驗、技術轉讓等開展研發(fā)，完成基因藥物開發(fā)，促進產業(yè)技術應用。

基因組醫(yī)學計劃（二期） 2006-2010（五年） 76.16 以癌癥、糖尿病、心血管疾病、神經性疾病和傳染病相關研究為主軸，整合各部門的藥物研發(fā)資源，促進上游研發(fā)成果的產業(yè)化應用，建設及運營相關核心設施，開發(fā)具有產業(yè)化潛力的技術，提供技術支持，輔助生物制藥業(yè)者投入基因組相關研發(fā)應用。

數字檔案計劃（一期） 2002-2006（五年） 27.8 將臺灣重要文物藏品進行數字化，以實現文物的數字化典藏。

數字學習計劃（一期） 2003-2007（五年） 40.1 整合數字化學習平臺，發(fā)展整體數字化學習。

數字典藏與數字化學習計劃 2008-2012（四年） 36.78 本計劃是2007年由“數字典藏”與“數字化學習”兩個計劃合并而成。計劃主要目標：以“以典藏多樣臺灣，深化數字化學習”為目標，推動數字典藏、數字技術研發(fā)與整合、數字核心平臺、相關學術研究和社會應用推廣、推動數字典藏與數字化學習的產業(yè)發(fā)展、數字化教育網絡、語文數字化教學、海外推展及國際合作等。

系統(tǒng)芯片計劃（一期） 2002-2005（四年） 76.7 發(fā)展具有知識產權的整合電子設計自動化軟件，重點在于建立平臺，將系統(tǒng)封裝技術應用于實際產品，根整合產學研力量，將臺灣建設成全球系統(tǒng)芯片設計中心。

系統(tǒng)芯片計劃（二期） 2006-2010（五年） 101.36 建立豐富的知識產權，整合電子設計自動化軟件，提供優(yōu)良的設計環(huán)境，加速由系統(tǒng)封裝向系統(tǒng)芯片制造轉變，創(chuàng)新性產品開發(fā)、先進技術的整合及人才環(huán)境的全球化。

納米計劃（一期） 2003-2008（六年） 231.9 提升納米技術研究的原創(chuàng)性，建立納米技術平臺，加速納米技術產業(yè)化，建立國際級納米共同實驗室，加速培育納米人才，開創(chuàng)以技術創(chuàng)新、知識產權創(chuàng)造為核心的高附加值知識型產業(yè)。

納米計劃（二期） 2009-2014（五年） 62.2（注） 開展納米前瞻研究，支持納米電子/光電、納米儀器研發(fā)、能源與環(huán)境技術、納米生物技術、納米材料與傳統(tǒng)產業(yè)技術應用，使研究成果轉化為產業(yè)競爭力，推動納米科技產業(yè)化。

能源計劃 2003-2007（五年） 303.22 提升能源自主與安全、減少溫室氣體排放、開場能源產業(yè)、提升能源使用效率、改善能源使用結構

注：僅為2009-2010年兩年的預算。

三、臺灣實施“國家型”科技計劃的一些特點

臺灣各“國家型”科技計劃涉及的領域相對單一，主要為經濟產業(yè)、生物技術及民生科技三個領域，而2009年設立的能源計劃則比較綜合，涉及的領域相對較廣。從計劃實施十五年的變化來看，臺灣行政部門在推動和執(zhí)行“國家型”科技計劃時，也采取的是一種“摸著石頭過河”的思路，根據計劃執(zhí)行環(huán)境、研發(fā)方向和目標取向的變化，對計劃實施的領域選擇、名稱、主管機關、承擔機構、執(zhí)行期限、研究重點及投入等都在不斷進行調整。總體看來，有以下一些特點：

1．經濟產業(yè)類計劃的領域選擇。在經濟產業(yè)類計劃中（含網絡通訊、系統(tǒng)芯片、納米及能源計劃），均被認為是推動臺灣經濟發(fā)展所需的重要技術，并且是促進臺灣產業(yè)轉型的關鍵技術。由于從代工產業(yè)發(fā)展而來的臺灣企業(yè)在計算機、半導體、芯片制造、電訊和網絡等信息技術領域有著雄厚的產業(yè)基礎，它也是臺灣制造業(yè)的優(yōu)勢領域，研發(fā)水平也不低，因此在經濟產業(yè)類項目中列入網絡通訊（原電信科技）項目不足為奇，而系統(tǒng)芯片則是在上述領域拓展智能化所必需的技術。因此，網絡通訊、系統(tǒng)芯片計劃都可以看成是為信息技術產業(yè)升級提供支持。納米技術及其產業(yè)在全世界也屬于新興產業(yè)，其產業(yè)化尚不成熟。臺灣在納米領域原本沒有多少基礎研究的優(yōu)勢，但看重的是納米技術將對人類生活產生全面的影響，有可能引發(fā)一場技術革命和產業(yè)創(chuàng)新浪潮，因此將納米技術列為“國家型”科技計劃之一。納米計劃以人才培養(yǎng)及核心科研設施建設為主，以推動納米學術研究及產業(yè)化為目標，以期搶占技術先機，獲得產業(yè)競爭的先發(fā)優(yōu)勢。由于經濟產業(yè)類計劃大都涉及到臺灣產業(yè)的強勢領域，因此計劃的投入相對較高。這一方面是因為相關產業(yè)基礎雄厚，研發(fā)人才和研發(fā)基礎完善，需要較多的投入才能滿足業(yè)界的需要，同時這些計劃也被寄予了推動臺灣產業(yè)轉型、實現研究成果產業(yè)化的較高期望。

2．生物技術類計劃的領域選擇。在生物技術類計劃中（含農業(yè)生物技術、生物技術與制藥及基因組醫(yī)學計劃），涉及前沿的分子生物技術，并與民生與健康產業(yè)息息相關。由于臺灣在農業(yè)技術領域有一定的研究傳統(tǒng)和基礎，精準農業(yè)及其相關技術較為發(fā)達，將農業(yè)生物技術列入“國家型”科技計劃可以在既有的農業(yè)技術優(yōu)勢的基礎上，利用生物技術改造傳統(tǒng)農業(yè)，能夠促進精準農業(yè)的產業(yè)化發(fā)展并有助于提高臺灣農產品的競爭力。而生物制藥及基因組醫(yī)學在臺灣并無太大的基礎研究優(yōu)勢和技術應用基礎，將其列入“國家型”科技計劃的考慮也是期望通過加大對生物制藥及基因組醫(yī)學研究的投入，從而在臺灣創(chuàng)造出新的產業(yè)或者推動現有傳統(tǒng)產業(yè)的升級改造。同樣，這兩項計劃的內容也可能基本限于開展前瞻性的研究，離推動相關產業(yè)發(fā)展的目標尚有不小的距離。但從這些計劃的實施過程的變化中可以看出，涉及農業(yè)的研究比例在逐漸下降，計劃項目的投入近年來在逐漸向純生物技術研究領域傾斜。

3．在民生類計劃中（含防災、數字典藏與數字化學習計劃），與社會安全、教育和社會文化密切相關。“防災”科技計劃是臺灣最早開始實施的“國家型”科技計劃之一。由于臺灣地處亞熱帶地區(qū)，臺風頻繁且臺灣屬于世界上有感地震最頻發(fā)的地區(qū)之一，有73%的土地和人口處于易遭受地震、洪水及干旱等自然災害之中，在世界上也屬于易受自然災害損害的地區(qū)之一。因此，將防臺風（含氣象、防洪與泥石流研究）、防震（地震及地震工程研究）及體系建設（防災救災體系、社會經濟和防災救災信息），促進科研成果的應用等列入防災科技計劃之中開展重點研究，該計劃與推動產業(yè)化發(fā)展關系不大。數字典藏與數字化學習是唯一一項涉及文化教育領域的“國家型”科技計劃，主要為適應知識社會發(fā)展趨勢及數字化時代的需求，平衡社會與經濟發(fā)展的需要，在知識經濟產業(yè)化方面進行探索，為文化教育領域的發(fā)展提供支持。民生類計劃的投入在整個“國家型”科技計劃中所占的比例原本就不高，而且在實施過程中還出現了計劃的“關、停、并、轉”現象，研究領域逐步縮減并且單一化，目前僅有“數字典藏與數字化學習”一個計劃尚在執(zhí)行中。這種現象可以理解為，這類計劃被認為與推動產業(yè)升級和提升臺灣經濟作用有限，與設立、實施“國家型”科技計劃的初衷聯系不緊密，因此逐漸被邊緣化。

4．能源“國家型”科技計劃是臺灣“國科會”推動的第十個“國家型”科技計劃，其涵蓋的領域相當廣泛，其性質也比較特殊。由于能源技術是近百年來全球技術開發(fā)的焦點，屬于相當成熟的技術范疇，因此需要開展基礎研發(fā)的技術和進行產業(yè)化拓展的空間并不太大。由于臺灣常規(guī)能源缺乏，99%的能源需要進口，而風力、太陽能和潮汐能等可再生能源技術的發(fā)展和應用在臺灣反倒有一定的空間。因此，能源“國家型”科技計劃把重點放在了節(jié)能減碳、能源技術（重點在可再生能源技術）及能源技術綜合利用、政策規(guī)劃與人才培養(yǎng)等方面，研究課題涉及的范圍廣，首期計劃（五年）的預算就達到300多億元。由此看來，能源“國家型”科技計劃不能看著是一項單純的經濟產業(yè)類計劃，它與社會發(fā)展和民生都密切相關。

納米技術研究報告范文2

關鍵詞：俄羅斯；國際科技合作；技術轉移

中圖分類號：G322.5；G325.125　文獻標志碼：A　文章編號：1008-0961(2010)02-0038-04

中俄戰(zhàn)略協(xié)作伙伴關系建立以來，雙方相互支持和互信水平不斷提高，各領域務實合作不斷擴大。截至2010年，中俄總理已經進行了第十四次定期會晤。定期會晤機制促進了雙方在經貿、能源、人文、地方等各領域合作，取得了實質性進展。但是，“灰色清關”、“中國”等現象，表明俄羅斯政府及民眾對中國的總體認識還存在諸多誤區(qū)，導致中俄科技合作及俄羅斯技術轉移工作進展緩慢。深入研究俄羅斯的國情民意，探索中俄科技合作及技術轉移的新模式、新途徑，剖析合作過程中產生的諸多核心問題，對于促進俄羅斯高新技術向中國技術市場轉移尤為必要。

一、俄羅斯的國際科技合作策略

(一)國際科技合作方向

俄羅斯對外科技政策的基本發(fā)展方向是在基礎研究和應用科學方面制定國際合作計劃。組建由多個國家參加的國際科學中心，特別注重恢復蘇聯原有的科技地位和實力，保存和發(fā)展高等文化教育，充分利用現有的科技資源等。

在基礎研究方面，俄羅斯采取世界多極化的科技發(fā)展戰(zhàn)略，積極促進在俄羅斯境內，以國家重點科研機構為基地建立基礎科學國際一體化中心，主要有合資、合作研究、聯合研究中心以及聯合實驗室等形式。

重點發(fā)展同工業(yè)發(fā)達國家的國際合作，挖掘現有的基礎科學潛力，在國際一體化、基礎科學勞動分工與協(xié)作方面鞏固已有的地位。參與解決人類共同的課題項目，執(zhí)行全球性的項目和計劃等等。尤其是注重開展解決人類與自然、不可再生資源等問題的研究合作。

(二)國際科技合作定位

在符合俄羅斯科學發(fā)展重點方向的基礎上，積極參與國際競爭，是俄羅斯國際科技合作的主要內容。俄羅斯的國際科技合作的定位是通過應用俄羅斯科技成果來解決帶有全球化特點和能使現代文明穩(wěn)步發(fā)展的課題，如生態(tài)環(huán)境、能源、交通、全球氣候、艾滋病、全球性信息網絡建設及全球安全等。

在應用科學研究方面，俄羅斯首先注重在優(yōu)先發(fā)展的科技領域，同西歐國家、美國、日本、中國、東南亞國家的國際和國家重點科學中心開展合作。

俄羅斯近年來重視國家科技成果在國外的信息宣傳，但來華參加各種展會的技術研究類項目多局限于中試階段，俄羅斯技術出讓方希望引進外資，以技術或設備參股合作實現產業(yè)化。國際科技合作將是支撐俄羅斯科學發(fā)展的關鍵因素之一。俄羅斯鼓勵科學家參與國際競爭，接受國際資助，制定政策保障資金的有效使用。

(三)國際科技合作體系

俄羅斯利用聯合國和其他國際組織，建立適應本國政治和經濟利益的國際科技和創(chuàng)新合作體系。依據世貿組織協(xié)議有關保護知識產權貿易的條款，以及世界知識產權組織的有關文件，充分運用保護知識產權的國際法則。在與獨聯體國家科技合作所確定的重點發(fā)展方向上，建立總體合作空間。積極促進與獨聯體國家的雙邊科技合作。加強與獨聯體各成員國的科技信息交流。

開展與發(fā)達國家的合作，擴大與科技強國美國、德國、法國和英國的合作，以加強對基礎科學和應用科學新內容的補充，參與解決全球性課題。利用國外先進管理經驗對俄羅斯科研體系進行改革。與工業(yè)發(fā)達國家如歐盟各成員國建立科技合作機制，從而達到吸引外資，實現對俄科研成果投資的目的，有助于穩(wěn)定俄羅斯的基礎科學研究工作，逐步提高科技在經濟發(fā)展中的比重。

俄羅斯不斷發(fā)展同新興工業(yè)國家和發(fā)展中國家的科技合作，擴大同印度、中國在基礎研究和應用科學領域的合作。積極發(fā)展同巴西、埃及、朝鮮、馬來西亞、新加坡、泰國、菲律賓、南非等國家在應用研究方面的合作，推廣應用俄羅斯科技成果。吸收新興工業(yè)國家的金融資本和物質資源，以俄羅斯國內科研中心為基地，積極促進在俄境內建立國際科技組織。

(四)國際科技合作新模式

俄羅斯通過建立自由經濟區(qū)或技術產業(yè)化區(qū)，吸引外資建設技術園區(qū)，包括技術孵化機構、科技產業(yè)區(qū)、科學城，參與國際科技合作及技術轉移。俄羅斯聯邦政府鼓勵利用外資，包括私人投資在俄境內建立技術創(chuàng)新機構，并支持俄羅斯科技創(chuàng)新企業(yè)在境外建立分支機構。為促使俄羅斯技術在境外成功實現產業(yè)化，俄羅斯企業(yè)非常看重技術購買方國家的市場支付能力。目前，技術轉移市場前景看好的國家有經濟快速增長的中國、伊朗及亞太地區(qū)的一些國家等。俄羅斯技術成果和技術服務多采取入股方式參與國際技術轉移合作，外方則需投入基礎設施和資金。

俄羅斯國際技術合作的重點是同發(fā)達國家的技術創(chuàng)新機構、創(chuàng)新網絡加強聯系，此舉可利用雙邊科技合作，甚至全歐洲伙伴協(xié)作計劃得以實現。俄羅斯的科學城、國家科學中心、技術轉移中心、技術創(chuàng)新中心、工業(yè)創(chuàng)新企業(yè)聯合體、專業(yè)協(xié)會將在建立面向21世紀的俄羅斯技術創(chuàng)新方面發(fā)揮特殊作用。

(五)國際科技合作與國家利益關系

為使國家利益損失降低到最小限度，俄羅斯全力支持與移居國外的俄裔科學家進行學術交流活動，讓其參與執(zhí)行國內科學項目工作，并從聯邦財政預算中撥出住房等優(yōu)惠條件吸引年輕學者回國創(chuàng)業(yè)。同時，俄羅斯建立監(jiān)管體系，管理由國家財政資助開發(fā)的技術項目的對外轉讓。重視知識產權的保護，避免發(fā)生境外技術流失和非法盜用等問題。對于國外資助的、涉及俄羅斯國防以及民科技產品的科學家或科研項目，俄羅斯政府實行嚴格的國家監(jiān)管。科技和教育領域面向國際的信息網絡，要求建立信息安全保障的解決方案以及對國際科技信息交流采取監(jiān)控措施。

俄羅斯聯邦政府為維護民族利益，保障科技安全，制訂了面向21世紀全球安全的國際科技戰(zhàn)略，在多邊、雙邊國際科技合作的實際工作中，加強有關安全保障方面的法律基礎研究。

二、中俄科技合作的契合點

(一)基礎科學研究領域

中俄科技合作在基礎研究領域應本著的原則，即以中俄兩國科技部頒布的基礎研究重點領域中的相同學科為切人點并作為合作重點。中俄雙方共同的基礎研究優(yōu)先方向應包括數理科學、技術科學、化學科學、材料科學、生命科學，這些基礎研究方向符合俄羅斯開展國際科技合作的規(guī)劃。

俄羅斯國際科技合作的一般流程如下：根據技術購買方的訂單，利用外資進行研究和設計，接受技術購買方的資金、設備、材料，參加國際學術會議及研討會，按合同派遣科學家出國工作。針

對俄羅斯的國際科技合作及技術轉移方式，中國須制定靈活多樣的對策，遴選具有一定研究水平和科研實力的機構開展對俄科技合作。

中俄基礎研究領域的合作，應注意把握兩個關鍵因素，一是要優(yōu)化合作環(huán)境，創(chuàng)造便利條件，充分支持兩國專家之間的技術交流與合作；二是要制定中俄雙方均認可的基礎研究發(fā)展規(guī)劃，精心組織重大合作課題，著重提高合作的質量和效益。

(二)高新技術研究領域

高新技術對于中俄開展國際科技合作及技術轉移是個極其敏感的話題。俄羅斯科技領域亟待解決的課題可能會成為兩國開展國際科技合作的突破口。2008年，在中俄總理會晤機制下的科技合作分委會第十二次例會上，雙方強調在納米技術和材料、生命科學、能源和節(jié)能、合理使用自然資源、信息和通信技術等領域優(yōu)先開展合作。中國可考慮利用俄羅斯已有的設備和實驗條件完成一些重大實驗項目，同時還可優(yōu)選一些俄羅斯技術出售方的高新技術和關鍵設備，在國內創(chuàng)辦高新技術合作企業(yè)。

(三)技術改造與創(chuàng)新領域

中國國有大中型企業(yè)改革處于攻堅階段。加快技術改造是國有大中型企業(yè)，特別是蘇聯援建中國的156項工程普遍面臨的問題。近年來，中國從事國際技術轉移的機構對蘇聯時期援建的一些工廠進行多輪技術轉讓談判后發(fā)現，以高新技術對大中型國企的傳統(tǒng)產業(yè)進行改造是實現國企跨越式技術創(chuàng)新的途徑之一，而技術轉讓價格相對較低、技術壁壘相對較少的俄羅斯則是中國大中型國企技術改造的較為切實可行的技術源。對蘇聯援建的156項工程的技術改造而言，完全可利用這些企業(yè)與俄羅斯技術的淵源關系和相關性進行技術改造，可起到投資少、周期短、見效快的效果。

(四)軍事技術領域

目前，中國國防科技方面總體上仍與發(fā)達國家有差距。從整體上看，中國航天、核技術已躋身世界先進行列，但從各項應用技術看，與國際先進水平仍相差20年左右；常規(guī)武器裝備亦約相差15～20年；飛機、坦克、艦船等重大武器裝備平臺的動力技術問題還有待進一步解決，電子裝備是薄弱環(huán)節(jié)；武器導彈化是未來的發(fā)展方向，目前中國的導彈制導技術與國際水平相比差距還很大；對部隊整體成效影響較大的電子戰(zhàn)技術薄弱，技術儲備不夠。冷戰(zhàn)結束后，俄羅斯正將中國視為重大的軍事技術合作伙伴之一。倫敦國際戰(zhàn)略研究所的一份研究報告指出，1992～1995年間，中俄武器貿易額超過25億美元。利用中俄戰(zhàn)略協(xié)作伙伴關系日益鞏固的有利條件，引進俄羅斯的先進武器和技術，是縮小中國軍事技術與世界先進水平差距的有效途徑，也是加速中國武器裝備建設的一項重要舉措，須把引進、轉化、開發(fā)、創(chuàng)新結合起來，將引進轉化為加強自力更生基礎的條件。

三、中俄科技領域合作前景

(一)俄在基礎科學和高科技領域的優(yōu)勢

基礎研究一直受到俄羅斯的重視，其重點研究領域主要集中在物理、天文學、天文物理、地球學、生命科學等方面，上述領域集中了俄羅斯最優(yōu)秀的科學家并取得了一批重大科研成果。就高科技領域整體而言，俄在航空航天技術、能源產業(yè)(水電、火電、核電、核能)、太空能源技術、激光技術、生物工程技術等領域均居世界領先地位，其中在航天高科技領域、激光技術領域、新能源領域俄羅斯具有明顯優(yōu)勢。航天領域，俄羅斯繼承了蘇聯約80％的航天方面的企業(yè)和科研機構，是獨聯體國家中唯一能從事航天活動的國家；激光技術領域，俄羅斯不僅獲得了從真空紫外到達紅外整個波段的發(fā)射，且在激光脈沖寬和激光輸出能量等方面也取得了令人矚目的豐碩成果；在核能技術方面，俄羅斯把核武器、核電站、核動力潛艇作為重點，取得了可與美國相匹敵的成就；熱能直接轉化電能的技術居世界首位。

在重點科研領域中，俄約有40％居世界領先地位。1991年由蘇聯近300名著名學者和院士參與完成的大規(guī)模科研成果鑒定表明，俄在物理學、化學、電子學、地理學、信息學、人體生物學、生物化學、人類生命活動結構基礎領域的研究已達到了國際領先水平，在上述各類科學技術中30％以上具備了許可證出口的能力。自經濟轉軌以來，盡管困難重重，但在基礎研究領域仍涌現了一批世界水平的科研成果。如1999年，俄羅斯科學家在核反應實驗室合成并確認了門捷列夫化學元素周期表中最新的第114號超重元素，原子量為289，這是一項具有開創(chuàng)意義的發(fā)現。

(二)中俄科技發(fā)展的互補作用

目前，中國許多研究俄科技問題的學者認為，中俄兩國科技領域發(fā)展水平各異，科技合作的互補性很強，具有極大的合作潛力。近年來，經多次組織中俄科技合作及技術轉移洽談發(fā)現，如果具體項目科研水平差距太大，反而影響合作談判的進行，技術轉移最后成為高科技產品出口貿易。

俄羅斯的科學技術整體發(fā)展很不平衡，軍事技術、航空航天技術、重工業(yè)技術、基礎科學研究領域發(fā)展較快，而應用研究、消費工業(yè)部門科研力量相對薄弱，水平較低。與俄羅斯相比，中國的應用研究投入較多并取得很大進展，在工業(yè)技術方面，輕紡、食品、輕化工、家電產業(yè)方面水平較高，發(fā)展較快，并在一些行業(yè)有傳統(tǒng)優(yōu)勢。目前中俄雙方從整體來說，在科技上互有短長，在很多領域都有滿足對方需求的能力，這正是中俄開展科技合作的基礎和有利條件。

俄羅斯已出臺《俄聯邦至2010年及長期科技合作發(fā)展基本政策》，進一步明確了俄將要集中資源支持那些對提高人民生活質量、提高國家經濟競爭能力、提高國家安全具有重大意義的研發(fā)項目。而中國正在制定2004～2020年科技發(fā)展中長期規(guī)劃，旨在迎接世界新科技革命的挑戰(zhàn)，有力地支撐全面建設小康社會目標的實現，促進經濟社會的全面發(fā)展，提高國家的綜合國力、國防實力和國際競爭力。

(三)對俄科技合作及技術轉移平臺的建設

納米技術研究報告范文3

關鍵詞：先進制造技術；新工業(yè)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(tǒng)等

0引言

制造業(yè)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(yè)的總體情況依然落后，從資源與環(huán)境的角度看，我國制造業(yè)對能源和資源消耗巨大，環(huán)境污染嚴重；從技術與創(chuàng)新水平的角度看，我國制造產業(yè)的技術創(chuàng)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(yè)內部價值鏈的角度看，我國傳統(tǒng)制造業(yè)處在價值鏈上(研發(fā)、制造、營銷)價值創(chuàng)造能力最低的環(huán)節(jié)，在研發(fā)和營銷領域，科技創(chuàng)新能力弱、品牌建設不足；從市場環(huán)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(tǒng)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(yè)對市場的反應能力、提高自主創(chuàng)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(huán)境污染少、經濟效益好等特性，通過發(fā)展AMT和戰(zhàn)略性新興產業(yè)改造提升傳統(tǒng)的資源密集型和勞動密集型工業(yè)，以開辟一條科技含量高、資源消耗低和環(huán)境污染少的新型工業(yè)化道路，已成為提高我國高新技術發(fā)展、推動經濟發(fā)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(yè)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(tǒng)協(xié)同創(chuàng)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(yè)的生產模式和全球經濟系統(tǒng)，引領人們的生活走向智能化時代。工業(yè)西方發(fā)達國家紛紛提出“再工業(yè)化戰(zhàn)略”，試圖實現從“產業(yè)空心化”到“再工業(yè)化”的回歸，提出的再工業(yè)化戰(zhàn)略并不是恢復傳統(tǒng)制造業(yè)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(yè)競爭的制高點，占領產業(yè)鏈的高端。為了保證我國制造業(yè)的持續(xù)發(fā)展，必須盡快完成制造業(yè)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(tǒng)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(tǒng)。美國聯邦科學、工程和技術協(xié)調委員會(FederalCoordinatingCouncilorScienceEngineeringandTechnology，FCCSET)下屬的工業(yè)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(guī)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(jiān)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(fā)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(xié)同。兩者的關系如圖1所示。

從社會技術系統(tǒng)的觀點看，任何制造系統(tǒng)都有兩個尺度，即技術系統(tǒng)和伴隨技術系統(tǒng)的社會系統(tǒng)，社會技術系統(tǒng)強調系統(tǒng)中技術系統(tǒng)與社會系統(tǒng)兩類因素的相互作用，技術影響社會系統(tǒng)投入的種類、轉換過程的性質和系統(tǒng)的產出。然而，社會系統(tǒng)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(tǒng)最優(yōu)化，則可能使系統(tǒng)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(tǒng)體系觀念和整體全局優(yōu)化，最終目的是使整個制造系統(tǒng)能對外部市場環(huán)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(tǒng)、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(tǒng)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(guī)劃到制造過程與市場反饋的人—機—物系統(tǒng)工程[6-7]。AMT本質上是自然科學(自動控制技術、工藝規(guī)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(yè)的核心競爭力和對市場環(huán)境的反應能力。

從制造系統(tǒng)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(yōu)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(huán)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(tǒng)(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(tǒng)和社會系統(tǒng)的協(xié)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(xié)同制造系統(tǒng)。

1.1.1基礎制造技術

優(yōu)質、高效、低耗、清潔的基礎制造技術，主要指傳統(tǒng)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(yōu)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(yōu)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(huán)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(tǒng)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(yè)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(huán)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(fā)、生產和應用先進材料的速度。納米技術和激光加工引發(fā)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(chuàng)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(tǒng)的毛坯成型技術[10]。

(3)機器人、自動化及智能化技術工業(yè)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(fā)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(yōu)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(huán)境和監(jiān)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(tǒng)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(xié)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(yōu)化為目標，以系統(tǒng)化的觀點綜合考慮對人、技術、管理、設備、物料、信息等系統(tǒng)構成要素的優(yōu)化組合，實現產品生命全周期經濟效益、社會效益和生態(tài)效益的協(xié)調統(tǒng)一。

(7)清潔生產技術、綠色可持續(xù)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(huán)境的影響；2綠色選材，將環(huán)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(huán)境污染小的制造方法；4回收和循環(huán)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(huán)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(tǒng)、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(jiān)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(tǒng)、移動終端等迅速發(fā)展，數據量尤其是半結構化、非結構化數據呈爆發(fā)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(guī)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(yè)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(tǒng)企業(yè)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(fā)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(tǒng)中包括大量的物料、人員、生產設備狀態(tài)及加工過程等數據，研究制造系統(tǒng)中產生的大量不同來源的數據的動態(tài)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(yōu)化決策，優(yōu)化生產流程和改進產品質量，有效提升制造企業(yè)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(yè)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(yè)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(tài)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(yōu)質廉價的制造全生命周期服務。

1.1.3先進制造模式/系統(tǒng)

制造模式是制造業(yè)為了提高產品質量、市場競爭力、生產規(guī)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(yè)盈利，是最優(yōu)化的柔性、智能化生產系統(tǒng)。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(yè)的發(fā)展進程來看，不同社會發(fā)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(fā)展水平、生產組織方式和管理理念，將制造模式的發(fā)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(yè)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(yè)進一步發(fā)展必須解決的問題。產業(yè)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(guī)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(yè)分工和標準化規(guī)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(guī)模制造成為可能。然而，大規(guī)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(tǒng)，在買方市場下，市場環(huán)境瞬息萬變，這種生產模式會給企業(yè)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(fā)展，各種新的制造理念、先進制造新模式得到了迅猛發(fā)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(huán)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(yè)競爭力的制造技術/系統(tǒng)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(xié)同工作；ASP是企業(yè)將其部分或全部流程業(yè)務委托給服務提供商進行管理的一種外包式服務，以優(yōu)化資源配置、提高生產和管理效率。企業(yè)用戶可以直接租用ASP平臺提供的各類軟件進行自己的業(yè)務管理，如產品生命周期管理(ProductLifecycleManagement，PLM)、企業(yè)資源規(guī)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(jié)省了IT產品技術的購買和運行費用，降低了客戶企業(yè)的應用成本，特別適用于中小型企業(yè)。

(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(yè)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(xié)同，達到高效創(chuàng)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(yè)產品服務系統(tǒng)(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(fā)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(chuàng)新活動中來，打破企業(yè)創(chuàng)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(chuàng)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(chuàng)新型制造企業(yè)非常重要，它具有開放式生產、組織構成的動態(tài)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(tǒng)生產模式，通過外部資源的整合實現產品開發(fā)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(huán)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(yè)風險，提高適應個性化需求的靈活性，它的出現給企業(yè)的研發(fā)、生產、銷售、管理和售后服務帶來了巨大影響。產品服務系統(tǒng)(ProductServiceSystem，PSS)通過系統(tǒng)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(xù)性[32]。IPSS[33]是在PSS的基礎上提出的。IPSS是工業(yè)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(chuàng)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(yè)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(yè)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(tǒng)的集成協(xié)同越來越關注人的發(fā)展和周圍環(huán)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?yōu)榧夹g體系、組織結構、人及環(huán)境的深度融合與無縫集成，實現優(yōu)勢互補與可持續(xù)制造。此類制造包括云制造、制造物聯、基于信息物理系統(tǒng)(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(yè)博覽會上正式推出了工業(yè)4.0戰(zhàn)略，在該戰(zhàn)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(zhí)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(xié)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(tǒng)的數控加工技術相比，能感知溫度、環(huán)境、加工材料的屬性變化，并作出相應調整，不會死板地執(zhí)行預定程序，能夠保證加工出的產品精度。基于云計算、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(tài)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(xié)同化和智能化。與傳統(tǒng)的網絡化制造相比，云制造具有更好的資源動態(tài)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(tǒng)、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(tǒng)集成技術為基礎，基于物聯網系統(tǒng)開發(fā)服務平臺和應用系統(tǒng)，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(tǒng)中的應用能夠有效地管理制造資源、監(jiān)控制造過程、匹配制造需求等，將傳統(tǒng)的產品制造從市場調研、研發(fā)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(xié)同制造過程中物料流、能量流、信息流、價值流的優(yōu)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(yè)經營管理輔助決策等應用，極大地提高了制造企業(yè)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(fā)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(xié)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?yōu)榛A而產生及發(fā)展的，體現的是消費者的個性化需求、科學技術發(fā)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(fā)展、相互協(xié)同作用的產物。這是一個系統(tǒng)靈活性不斷增大、組織結構和過程不斷優(yōu)化的進程，將形成人機物協(xié)同制造系統(tǒng)，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(tǒng)制造技術對制造過程的影響如圖5所示。傳統(tǒng)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(tǒng)的制造系統(tǒng)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(tǒng)的優(yōu)化考慮較少，造成設計與制造部門間難以協(xié)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(huán)利用四個方面拓展傳統(tǒng)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(fā)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(tǒng)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(xù)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(fā)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(tǒng)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(yè)產生更高的附加價值。

(4)循環(huán)利用[42]先進制造注重材料的回收利用，不但對環(huán)境友好而且節(jié)約原材料成本。傳統(tǒng)的產品制造模式是一個開環(huán)系統(tǒng)，即原料工業(yè)生產產品使用報廢棄入環(huán)境，是以大量消耗資源和破壞環(huán)境為代價的制造方式；而循環(huán)生產是一個閉環(huán)系統(tǒng)，整個生命周期考慮生態(tài)環(huán)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(huán)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(yè)的發(fā)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(tǒng)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(yōu)化為目標，以系統(tǒng)化的觀點綜合考慮人、技術、管理、設備、物料、信息等系統(tǒng)構成要素的優(yōu)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(huán)利用、回收等環(huán)節(jié)；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(yōu)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(xù)和智能化。

需要指出的是，AMT對傳統(tǒng)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(jiān)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(yōu)質、高效、低耗、清潔、靈活生產。

1.3各國先進制造技術發(fā)展情況和研究進展

近年來，美國、日本、德國等發(fā)達國家先后針對AMT的研發(fā)提出了國家層面的發(fā)展戰(zhàn)略計劃。美國在2009年12月頒布了《AFrameworkforRevitalizingAmericanManufacturing》(重振美國制造業(yè)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(yè)國家戰(zhàn)略)[45]，提出通過加強研究和試驗稅收減免、擴大和優(yōu)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(chuàng)新。

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

德國作為工業(yè)強國，為保持其制造業(yè)的競爭優(yōu)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(fā)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(zhàn)略2020》，以支持制造領域新型革命性技術的研究與創(chuàng)新。其中“工業(yè)4.0”項目[48]是《高技術戰(zhàn)略2020》確定的十大未來技術項目之一，用以支持工業(yè)技術領域新一代關鍵技術的研發(fā)和創(chuàng)新，該項目成為2013年漢諾威自動化展最熱門的話題。工業(yè)4.0旨在通過互聯網、物聯網、CPS、IoS等技術提升制造系統(tǒng)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(tǒng)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(yè)的生產物流管理、人機互動以及3D技術在工業(yè)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(fā)展戰(zhàn)略》，次年3月頒布了《歐洲2020戰(zhàn)略》[49]。發(fā)達國家希望以高新技術為依托大力發(fā)展節(jié)能環(huán)保產品、清潔能源、新材料等新興產業(yè)，構筑新的優(yōu)勢，消除不利因素，創(chuàng)造有利環(huán)境及符合自身優(yōu)勢的新興市場，規(guī)避在傳統(tǒng)制造領域與中國等發(fā)展中國家相比的競爭劣勢，以樹立其AMT的持續(xù)競爭優(yōu)勢，提高其先進制造業(yè)的競爭力。

我國也十分重視AMT的發(fā)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(yè)工程[50]、網絡協(xié)同設計[51]、網絡制造、仿生制造[52]、綠色制造與區(qū)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(yè)信息化科技工程規(guī)劃中，明確提出了大力發(fā)展新一代集成協(xié)同技術、制造服務技術和制造物聯技術，該規(guī)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(yè)結構調整和轉型升級、發(fā)展高端制造業(yè)等戰(zhàn)略性新興產業(yè)發(fā)揮極其重要的作用。制造業(yè)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(yè)向精益化、全球化、協(xié)同化、服務化、綠色化、智能化的方向發(fā)展，為傳統(tǒng)產業(yè)的升級改造和高技術產業(yè)的發(fā)展做出了貢獻。

2新工業(yè)革命

工業(yè)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(xié)同效應和深度融合將導致生產組織方式和制造模式發(fā)生重大變化，從而引發(fā)新的工業(yè)革命。目前正在出現一種新工業(yè)革命，但仍是一個十分模糊的概念，不同研究者對新工業(yè)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(yè)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(fā)新的經濟和社會變革，即包括五大支柱的新工業(yè)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(chuàng)新和發(fā)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(yè)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?yōu)槟茉垂蚕砭W，通過一種網格式的智能分布式電力系統(tǒng)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(xié)同發(fā)展實現了1+1+1+1+1>5的整合效應，樹立起一個新經濟發(fā)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(fā)新工業(yè)革命，采用新型材料、3D打印技術和基于網絡的協(xié)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(chuàng)新提供給網絡用戶以創(chuàng)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(chuàng)造，將直接加快向新型工業(yè)化趨勢發(fā)展的步伐，從而引領新工業(yè)革命。

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

(4)保羅·麥基利的三次革命說[49，59]認為，以制造業(yè)數字化為核心的第三次工業(yè)革命(新工業(yè)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(yè)服務模式將使技術要素和市場配置要素發(fā)生革命性變革，產生改變社會發(fā)展歷程的巨大能量。而制造業(yè)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(yè)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(yè)博覽會上，正式推出了工業(yè)4.0第四次工業(yè)革命[48]項目，目的是支持工業(yè)領域新一代革命性技術的研發(fā)與創(chuàng)新。工業(yè)4.0強調在工業(yè)生產過程中，以信息物理融合系統(tǒng)為核心，將眾多智能體聚集在信息平臺上，形成一種高度協(xié)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(yè)結構。工業(yè)4.0正引領新一輪的工業(yè)革命，傳統(tǒng)的行業(yè)界限將消失，并會產生各種新的活動領域、商業(yè)模式和合作形式，將導致工業(yè)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(yè)革命即將來臨，勾勒出了先進制造業(yè)的影響，描繪了未來制造業(yè)的走向。從上述觀點可以看出，工業(yè)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(fā)生很大變化將導致新工業(yè)革命；杰里米·里夫金認為生產動力的變革將引發(fā)新工業(yè)革命；彼得·馬什認為新工業(yè)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(yè)革命觀點主要體現在生產方式的革新；德國工業(yè)4.0體現在在工業(yè)生產過程中，基于CPS建立了一種高度協(xié)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(fā)新一輪工業(yè)革命，判斷工業(yè)革命的依據關鍵為是否有新科技群協(xié)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(yè)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(tǒng)協(xié)同創(chuàng)新及突破性的發(fā)展，融合信息、計算機、數字化、互聯網技術創(chuàng)新變革，使工業(yè)生產方式與制造模式發(fā)生巨大變化，從而使交易方式與人們的生活方式發(fā)生重大變化。傳統(tǒng)的自上而下、集中規(guī)模化的生產模式將逐步被新工業(yè)革命的分散、扁平和協(xié)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(yè)革命的主要特征。

3先進制造技術與新工業(yè)革命之間關系

從主導技術和新興產業(yè)的角度來看，以生產方式變革為主線的AMT的群體涌現、協(xié)同融合將導致新的工業(yè)革命，各種技術之間產生的耦合效應推動了工業(yè)革命的進程。新工業(yè)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(xié)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(fā)展推動的先進制造模式的變革。

圖中：第一次工業(yè)革命中，由于蒸汽機、電氣技術、內燃機的發(fā)明與改進，機器取代手工成為主導生產方式，制造業(yè)進入機械化制造時代，成為近代工業(yè)化大生產時代的開端。第二次工業(yè)革命中，大規(guī)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(fā)展，以流水線為典型代表的大規(guī)模制造模式在組織結構上追求縱向一體化與大規(guī)模，內部分工仔細，專業(yè)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(guī)模遞減，同時質量的穩(wěn)定性也得到提高，制造模式進入批量大規(guī)模制造階段。新工業(yè)革命是現代先進制造模式集成協(xié)同創(chuàng)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(yè)的市場環(huán)境與技術變革發(fā)生了根本性的改變。大規(guī)模制造系統(tǒng)的剛性與市場的個性化需求以及環(huán)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(xù)為發(fā)展理念，帶來了產業(yè)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(tài)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(fā)生了革命性變化。

AMT的發(fā)展將在新工業(yè)革命中發(fā)揮重要作用。如前所述，工業(yè)革命的實質是制造業(yè)生產方式與制造模式發(fā)生重大變化，它必然也是始于制造技術突破性的發(fā)展。AMT是制造業(yè)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(yè)革命創(chuàng)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(yè)生產體系提升到一個新的水平，工業(yè)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(yè)模式、管理模式、服務模式、企業(yè)組織結構和人才資源需求發(fā)生巨大變化，給工業(yè)領域、生產價值鏈、業(yè)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(yè)革命。

制造模式的演進與新工業(yè)革命的出現由市場發(fā)展、社會變革、技術突破、管理創(chuàng)新多種動因的綜合作用決定。對新工業(yè)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(yè)發(fā)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(yè)管理模式、社會制度環(huán)境的變革[60]。綜上所述，在市場、技術、社會經濟環(huán)境變化與全球一體化趨勢的推動下，制造業(yè)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(zhàn)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(yōu)化現有的制造業(yè)，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(chuàng)業(yè)者的普通民眾。隨著社會化網絡的發(fā)展，通過充分開發(fā)大眾的智慧、力量和資源，以用戶創(chuàng)造內容(Usergeneratedcontent)為代表的社會化生產模式更能形成突破性創(chuàng)新，彰顯出巨大的能量和商業(yè)價值。以思科(Cisco)為例[31]，2007年秋，思科借助Brightidea公司的創(chuàng)意網絡平臺，為其一個十億美元的新業(yè)務尋找創(chuàng)意，通過征集創(chuàng)意—進行篩選—提煉創(chuàng)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(chuàng)意中，成功篩選出最佳創(chuàng)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(qū)，在社區(qū)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(qū)企業(yè)，通過網絡協(xié)同和制造服務外包的形式協(xié)同研發(fā)制造了波音787，將研發(fā)周期縮短至原來的30%，成本也減少了50%[18]。如此一來，創(chuàng)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(chuàng)意征集階段，而向設計研發(fā)、制造、實驗、檢測、營銷等縱深發(fā)展，向產品全生命周期拓展，這些生產方式將為開發(fā)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(tǒng)向服務化、智慧化、個性化、社會化的方向發(fā)展，智慧制造應運而生[40-41]。智慧制造將制造系統(tǒng)分為社會系統(tǒng)、信息系統(tǒng)和物理系統(tǒng)三個子系統(tǒng)，其中社會系統(tǒng)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(chuàng)新性；物理系統(tǒng)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(tài)和環(huán)境的數據信息；信息系統(tǒng)通過大數據技術對業(yè)務對象的屬性、位置和狀態(tài)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(tǒng)中實現產品生產。

新工業(yè)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(tǒng)的企業(yè)轉變?yōu)槟軌蛑鲃痈兄㈨憫蛻舸笠?guī)模個性化定制需求的智慧型企業(yè)，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(tài)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(chuàng)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(qū)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(yè)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(fā)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(chuàng)意，如果有足夠多的人喜歡(如通過Twitter，Facebook等獨特社區(qū))，則產品開發(fā)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(fā)、改進、預售和營銷等，即通過聚集大眾智慧的方式，讓社區(qū)參與產品開發(fā)的整個過程。如果產品獲得預期成功，則發(fā)明者和其他協(xié)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(qū)。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(tǒng)、信息系統(tǒng)及物理系統(tǒng)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(tǒng)，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(yè)發(fā)展的思考

新工業(yè)革命將對全球產業(yè)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(yè)組織結構、管理方式、社會制度政策環(huán)境等因素決定了先進制造技術在制造業(yè)領域應用的廣度和深度。我國應基于國情把握好新工業(yè)革命的發(fā)展機遇，高度重視AMT的發(fā)展動態(tài)，大力發(fā)展戰(zhàn)略新興產業(yè)，為新工業(yè)革命創(chuàng)造良好的環(huán)境條件，從而促進我國經濟社會快速發(fā)展[62]。自2009年以來，我國密集部署未來新興產業(yè)的重點發(fā)展方向和主要任務，提出積極發(fā)展新能源、新一代信息技術、新材料等七大戰(zhàn)略性新興產業(yè)，努力抓住“新工業(yè)革命”這一難得的發(fā)展機遇，發(fā)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(yè)，增強自主發(fā)展能力。我國先進制造業(yè)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(tǒng)制造業(yè)改造而成的先進制造業(yè)，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(chuàng)新的成果落地應用后形成的新產業(yè)，如增量制造(3D打印)、生物制造、微納制造等。

(1)信息化和工業(yè)化深度融合

新工業(yè)革命的興起為我國探索資源消耗低、環(huán)境污染少的工業(yè)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(yè)規(guī)模市場，該市場有利于發(fā)展循環(huán)生產和循環(huán)經濟，實現經濟效益與環(huán)境效益、社會效益的均衡發(fā)展。新工業(yè)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(huán)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(yè)體系應該更多地建立在新的工業(yè)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(fā)展戰(zhàn)略新興產業(yè)

戰(zhàn)略性新興產業(yè)[63]以重大科學技術突破性發(fā)展為基礎，對社會發(fā)展具有重大引導帶動作用，而且知識密集、資源消耗小、發(fā)展?jié)摿薮蟛⑶揖C合效益好，能增強我國的自主創(chuàng)新和可持續(xù)發(fā)展能力，更深入地參與國際競爭。發(fā)展戰(zhàn)略新興產業(yè)目前面臨知識科技創(chuàng)新、組織管理創(chuàng)新、體制政策創(chuàng)新三大重要創(chuàng)新任務。我國十分重視戰(zhàn)略新興產業(yè)，2010年10月18日頒布了《關于加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產業(yè)的決定》，準備用20年左右時間，使節(jié)能環(huán)保能源產業(yè)、新一代電子信息技術、高端裝備制造業(yè)等七大戰(zhàn)略性新興產業(yè)的創(chuàng)新能力和發(fā)展水平達到世界領先；在《“十二五”國家戰(zhàn)略性新興產業(yè)發(fā)展規(guī)劃》中提出了七大戰(zhàn)略性新興產業(yè)的發(fā)展方向和任務，以重大技術突破和重大發(fā)展需求為基礎，將知識技術密集型、引領作用強、發(fā)展?jié)摿煤途C合效益大的新興產業(yè)作為發(fā)展重點，建立戰(zhàn)略性新興產業(yè)重點領域產業(yè)聯盟，大力發(fā)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(fā)、新能源和互聯網的應用，將創(chuàng)新放在關鍵的位置。

(3)為新工業(yè)革命創(chuàng)造環(huán)境條件

新工業(yè)革命創(chuàng)造環(huán)境條件包括至關重要的制度改革、政策環(huán)境和商業(yè)模式等，新工業(yè)革命帶來的不是個別政策的微量調整，而是系統(tǒng)化大規(guī)模變革問題。首先建立創(chuàng)新激勵機制和知識產權保護，集聚大量的高端創(chuàng)新人才，將技術和管理、軟科學和硬科學結合在一起協(xié)同創(chuàng)新，增強市場化導向和創(chuàng)新激勵機制；其次加強政策引導企業(yè)技術創(chuàng)新及技術改造，鼓勵企業(yè)和科研院所建立各種模式的創(chuàng)新聯盟，促進產業(yè)集聚和資源整合；最后通過法律強制、財政資金支持、稅收優(yōu)惠等措施引導和支持企業(yè)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(yè)管理方式和社會制度基礎決定了其在制造業(yè)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(yè)的產業(yè)競爭力。

(4)培育知識創(chuàng)新能力與人力資本