现代制造发展前景及带给我们机遇与挑战

机械工程系 : 王德山

一、现代制造的现状及发展前景

二、装备制造行业分析 汽车制造业 机床制造业 工程机械行业 船舶制造行业

三、我们如何应对机遇与挑战

内容提要内容提要

一、现代制造的现状及发展前景

制 造 业 与 制 造 技 术

制造行业产品举例现代制造业的现状

现 代 制 造 业 发 展 前 景

一、现代制造业现状与发展前景

机构 : 各组成部件间具有一定的相对运动的装置 ,能 传递、转换运动或实现某种特定的运动。

机器 : 用来转换或利用机械能的机构。

原动机

变换机

工作机

机器

制造业与制造技术

原动机 Prime mover—— 将自然界的能或其他非 机械能变为机械能，如内燃机、电动机等。

变换机 Transformer—— 将机械能变为非机械能， 如发电机、空气压缩机等。

工作机 Working machine—— 接受机械能以完成 生产过程，如各种机床、起重机、纺织机等。

机械 Machinery—— 机构、机器等的泛称。 。机械制造技术 — ---- 研究用于制造上述机械产品

的加工原理、工艺过程和方法 以及相应设备的一门工程技术。

机械制造技术

机械制造热加工技术

机械制造冷加工技术

机器装配技术

汽车工业

制造行业产品举例

生活用品

数控加工设备

军工用品

制造业产品举例

中国的航天事业 -“ 神舟”号飞船

“神舟二号”

飞船运

往发射工位

“

神舟”

一号飞船

“ 神舟”一号发射成功

“ 神舟”二号发射成功

现代制造业现状与发展前景 计算机集成制造 Computer Integrated Manufacturing—CIM

人工智能 Artificial Intelligence—AI

技艺型

工人和技术人员经验

传统

制造

技术

自动化 Automation

最优化 Optimization

柔性化 Flexibility

集成化 Integration

智能化 Intelligence

精密化 Precision

必

然

趋

势

加工技术向高精度方向发展，使“精密工程” 和“纳米技术”逐步走向实用化和生产化。

精密和超精密加工

超精密切削

超精密磨削和磨料加工

精密和超精密特种加工

机械制造业是制造业的最主要的组成部分，它是为用户创造和提供机械产品的行业，包括了机械产品的开发、设计、制造生产、流通和售后服务全过程。

机械制造业肩负着双重任务： 一是直接为最终用户提供消费品； 二是为国民经济各行业提供生产技术装备。 机械制造技术水平的提高与进步将对整个国经济的发展和科技、国防实力产生直接的作用和影响，是衡量一个国家科技水平的重要标志之一，在综合国力竞争中具有重要的地位。

•制造业是所有与制造有关的行业的总体•机械制造业是制造业的最主要的组成部分 •我国的机械制造业

我国的机械制造业

我国的机械制造业

我国的机械制造业已具有相当规模和一定的技术基础，成为我国工业体系中最大的产业之一。 随着科技、经济、社会的日益进步和快速发展，日趋激烈的国际竞争及不断提高的人民生活水平对机械产品在性能、价格、质量、服务、环保及多样性、可靠性、准时性等方面提出的要求越来越高，对先进的生产技术装备、科技与国防装备的需求越来越大，机械制造业面临着新的发展机遇和挑战。

• 机床已由皮带传动、齿轮传动发展到电磁直接驱动，其主轴转速已达每分钟数千转、数万转；• 加工精度由当年瓦特蒸汽机汽缸的 1毫米提高到现代制造技术的 0.01 微米甚至达到原子尺度（ 0.1nm ）的加工水平。• 在自动化加工技术方面，数控机床、加工中心、柔性加工系统等高效、高精度、高自动化的现代制造技术等得到了飞速的发展和应用。

我国机械制造的发展

• 中华人民共和国成立之前，我国的机械工业处在以修配为主 的水平。• 新中国建立之后，我国的机械制造工业和制造技术得到了迅 速的发展。经过 50年的努力，已形成了具有相当规模、较 高的技术水平和较完整的机械工业体系。• 与发达工业国家相比，我们在人均生产率，利材料用率，机 电产品交货期，机电产品的出口规模，及出口商品结构等 诸多方面仍存在着较大差距。 随着经济的全球化，尤其在我国加人 WTO以后，国际经济竞争将进人短兵相接的阶段。在新的形势下，我国的机械制造业要有强烈的危机感、紧迫感，以只争朝夕的精神，全力提高机械制造技术水平、降低生产成本，发展先进制造技术，促进产品升级换代，提高整体竞争能力，迎接新世纪的机遇和挑战。

在机械制造业综合考虑社会、环境、资源等可持续发展因素的绿色制造（无浪费制造）技术，将朝着能源与原材料消耗最小，所产生的废弃物最小并尽可能回收利用，在产品的整个生命周期中对环境无害等等方面发展。

自动化制造技术将进一步向柔性化、智能化、集成化、网络化发展。计算机辅助设计（ CAD）、计算机辅助工艺设计（ CAPP）、计算机辅助装配工艺设计（ CAAP）、快速成形（ RP）等技术将在新产品设计方面得到更全面的应用和完善。高性能的计算机数控（ CNC）机床、加工中心（ MC）、柔性制造单元（ FMC）等将更好地适应多品种、小批量产品的高质、高效加工制造。精益生产（ LP）、准时生产（ JIT）、并行工程（ CE）、敏捷制造（ AM）等先进制造生产管理模式将主导新世纪的制造业。

各种精密、超精密加工技术，细微与纳米加工技术在微电子芯片、光子芯片制造，超精密微型机器及仪器，微机电系统（ MEMS）等尖端技术及国防尖端装备领域中将大显身手。精密加工可以稳定地达到亚微米级精度，而扫描隧道显微（ STM）加工和原子力显微（ AFM）加工甚至可实现原子级的加工。微机电系统技术将应用于生物医学、航空航天、信息科学、军事国防以至于工业、农业、家庭等广泛的领域。我

国机械制造的发展

快速成型机床按照这些轮廓，激光束选择性地切割一层层的箔材（或固化一层层的液态树脂，或烧结一层层的粉末材料），或喷射源选择性地喷射一层层的粘结剂或热熔材料等，形成一个个薄层，并逐步迭加成三维实体快速成型件 ( 采用“加”制造零件 )

快速成型

数控设备在先进制造技术中的应用CAD/CAM 与数控加工

机器生产时代机器生产时代

电气生产时代电气生产时代

化学工业时代化学工业时代

约在约在 1717 世纪末至世纪末至 1919 世纪初叶世纪初叶

约在约在 1919 世纪至世纪至 2020 世纪中叶世纪中叶

大致在大致在 2020 世纪世纪 2020 年代至年代至 6060 年代年代

2020 世纪世纪 5050 年代至年代至 9090 年代年代

2020 世纪世纪 8080 年代以后年代以后

自动化生产时代自动化生产时代

网络生产时代网络生产时代

先进制造业生产时代沿革

当代工程师的任务

工程师

应该树立

四个观念

国情观念

政策观念

市场观念

成本观念

我国制造业面临的市场特点

1. 面临经济全球化的国际宏观环境

• 无国界化企业经营的趋势愈来愈明显，整个市场竞争呈现出明显的国际化和一体化。

• 经济全球化的背景下，一个国家的经济受到其他许多国家经济的影响日加大。世界上许多大牌公司的销售额主要都来自所在国之外。

• 世界各国产业的全球化和国际化都极大地依赖于物流管理水平和成本，物流成本中运输成本所占的比例越来越大，物流在企业里起着的作用也越来越重要。

2. 面临用户需求呈现多样化、个性化发展的趋势 • 对产品的需求呈现多样化、个性化要求。 • 对产品的功能、质量和可靠性的要求日益提高。

• 企业必须具有 “一对一”的定制化服务能力。

• 产品品种数的成倍增长使制造商和销售商背上了沉重的负担。

二、装备制造行业分析汽 车 制 造 业

机床制造业船舶制造行业工 程 机 械 行 业

二、装备制造行业分析

汽车制造

行业之一

影响制造商和供应商

企业内部的压力

趋 势

•降低成本 •不断增加的转包生产• OEM对 EDI能力的要求•减少库存•提高零部件的质量•可回收的料箱、料架和集装箱管理•零部件的要货顺序•准时制交付环境

•精益制造的倡导•寄货销售和寄货供应的库存管理•客户对轿车配置的要求•客户要求的交付周期越来越短•随着客户对新款产品的期望，产品生命周期变短

•全球性竞争•政府和环境保护的压力

企业外部的压力

影响制造商和供应商

趋势

不断增加的转包生产 供应商的作用不断增强

提高质量的要求

OEM 对 EDI支持的要求

对售后服务的支持

汽车行业 挑战汽车行业的全球

化趋势

模块化制造的导入

OEM面临客户需求

的压力

重复生产制造管理

看板可视化看板管理

产品管理可视化

制造流程排程

质量管理

外包生产

批次跟踪条形码

精益制造技术精益制造技术

混合制造模式混合制造模式

汽车行业的制造系统

加工单管理

行业之二 :机床行业

“数控机床进口替代空间巨大”

1 、中国是世界第一大机床消费国

国别2005

(百万美元)

占世界机床消费值的比例

2004(百万美元

)

同比增长

中国 10780 21.56% 9456 14%

日本 7528 15.06% 59425 -87%

美国 5822 11.64% 5093 14%

德国 5307 10.61% 5111 4%

韩国 3666 7.33% 3059 20%

意大利 3294 6.59% 3280 0%

数据来源：机经网、招商证券研发中心

机床业发展水平与一个国家的制造业、工业发展水平高度相关，中国正由制造大国向制造强国迈进，对机床尤其是数控机床的需求量仍将保持高速

增长。

2 、发展机床行业成为振兴装备制造业的战略要求 振兴装备制造业，必需要振兴机床工业。

我国机床工业发展相对落后于汽车、工程机械等制造业。

大型精密高速数控装备、数控系统及功能部件将是我国“十一五”期间及今后装备制造业重点发展的产业。 0

100200300400500600

2001 2002 2003 2004 20050%

10%

20%

30%

40%

( )销售收入 亿元(%)销售收入增长率

2001-2005 年机床行业销售收入

数据来源：中国机床工具工业协会

3 、制造业投资是机床需求增长的驱动力 2003年至 2009年机械行

业固定资产投资保持高增长。未来五年，汽车及零部件、国防军工、航空航天、船舶及电力设备五大行业固定资产投资是拉动机床行业增长的驱动力。

0

50

100

150

200

250

300

0%

20%

40%

60%

80%

100%

120%

140%

机械行业单月固定资产投资（亿元） %增长率

数据来源：中经网、招商证券研发中心

4 、数控机床进口替代是机床行业的增长点 大型精密高速数控装备、数控系统及功能部件将是我国“十一五”期间装备制造业重点发展的产业。

“十一五”期间，国产数控机床占国内需求市场的比重从 30%上升至 50%以上。

预计未来五年，机床行业有望保持 15% 左右的稳定增长率，其中，普通机床需求增长放缓 ,由于国产机床的数控化比率和国内市场份额的提高，数控机床将保持 30% 左右的增长率；中档数控机床的进口替效应将逐年显现。

行业之三 :工程机械行业

“在投资与调控的合力作用下波动”

1 、工程机械行业与固定资产投资增长相关

- 20. 00%

- 10. 00%

0. 00%

10. 00%

20. 00%

30. 00%

40. 00%

50. 00%

60. 00%

70. 00%

(%)固定资产投资增长率 (%)工程机械销售收入增长率

2006年开始固定资产投 资增长明显加快，工程

机械行业销售反弹。

2 、今年上半年工程机械行业销售和盈利大幅反弹 前四个月工程机械行业销售火爆，装载机、挖掘机销量分别同

比增长了 12%、 76%，四月份增长略有放缓。 混凝土机械订单排到了七月份。

前四个月叉车产量增长了 37%，安徽合力增长 21%。

前四个月行业利润增长明显快于收入增长。

3 、固定资产投资变化对行业需求的影响

房地产行业固定资产投资占全社会总投资的 25% 左右，年投资 2.3万亿。

“十一五”期间铁路建设年均投资额 2000亿，新增的需求是旋挖钻机。

对房地产行业进行调控，影响了工程机械行业的需求。主要受影响的产品：混凝土机械、液压挖掘机。

3. 3

29. 6

9. 526. 1

7. 3

10. 2

13. 9

采矿业

制造业

电力、燃气及水的生产和供应业房地产业

水利、环境和公共设施管理业

交通运输、仓储和邮政业

其它

4 、宏观调控对行业的影响回顾

020004000600080001000012000140001600018000

2004年 2005年 2006年

2004-2006装载机单月销量 2004-2006 液压挖掘机销量

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

9000

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

2004 2005 2006

5 、工程机械行业预测 “十一五” 固定资产投资保持了较高增长。

工程机械行业与固定资产投资增速及银行信贷的支持相关。随着国家对房地产行业的调控和信贷政策，工程机械销售增长将还是较为可观。

今年工程机械行业增长的格局已确立，预计未来及几年工程机械行业将保持平稳的增长，年增长速度在 15%-20%。

行业之四 :船舶制造行业

“三年高价订单在手 宏观调控何惧？”

1 、未来三年我国船舶制造业完工量保持增长

• 。

2005 年中国的造船完工量占世界市场份额的 13.4%, 排在第四位。

2005 年中国的接单量首次超过日本，排在世界第三位，占世界份额的 18%。 今年一季度，全国新承接新船订单增长 168%，世界市场份额由去年的 18% 上升到 27.4%，增长明显加速。

可以预计我国船舶工业的景气度将继续提升， 2010 年达到高峰。

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1990 1995 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006E

1990-2009年我国造船完工量趋势

数据来源：船舶网、招商证券研发中心

2 、未来三年销售收入和盈利将大幅增长 2006-2009年订单饱和、订价明显上涨。

钢材价格较 2008年仍然较低。

两家上市公司的订单已排到 2011 年。

新产能释放使公司收入大幅增长。

3 、世界船舶工业向中国转移趋势已确立 国家“十一五”发展规划中也提到要“壮大船舶工业实力”，船舶

工业首次被明确单独列入国家五年发展规划纲要。按规划，到 2010年我国的造船能力将由现在的 1250 万载重吨提高到 4000 万载重吨，我国将成为世界第一大造船国。

占国内造船量 42%的中船集团正在兴建长兴岛和南沙龙穴造船基地，两家上市公司沪东重机（增发）和广船国际都可能通过再融资投资新基地的建设。

我国一季度船舶接单量快速增长，建设中的新基地已开始接单，转移的趋势已确立。

4 、我国造船工业的竞争优劣势分析 劣势：技术创新、钢材利用率、零部件的配套能力低于韩国。

优势：人力和环保成本低、可以满足船东的个性化要求。

关注景气度提升中的子行业

从行业生命周期来看，未来五年我国的机床、船舶行业景气度将明显

提升

关注制造业向中国转移！！关注制造业向中国转移！！

价 值

低成本 ,快速实施和投资回报

三、我们如何应对机遇与挑战制 造 业 与 制 造 技 术

制造行业产品举例现代制造业发展前景现 代 制 造 业 的 现 状

三、我们如何应对机遇与挑战

（一）正确面对

我国制造业的压力

产品多样化用户需求变化

市场多样化竞争白热化

原 材 料 价 格 上 涨

人 民 币 汇 率 变 化

出 口 政 策 调 整 国 际 贸 易 摩 擦

工资指数提高资金成本提高

企业社会责任加大贯彻劳动法

同 行 产 能 增 加

利 润 空 间 减 小

环 境 压 力 加 大

资 源 相 对 短 缺

主要依靠资源和投资拉动 主要依靠技术进步和提高 劳动者素质推动

注重生产能力的扩张 注重技术能 力的积聚

生产型制造 服务型制造

世界制造业价 值链低端 世界制造业价 值链高端

挤压环境 环境友好

（二）五个转变的认识

（三）逐步实现制造业信息化

制造技术制造技术 自动化技术自动化技术 现代管理技术现代管理技术 信息技术信息技术

实 现 产 业 升 级实 现 产 业 升 级

改善企业生产、经 营、管理、产品开发改善企业生产、经 营、管理、产品开发

产品与装备中融入信息技术

传统产

品

PLC传感器

数控技术

工控机

现场总线

激光技术

网络技

术

微处理器

…… 数

字化产品与装备

机电一体化产品

机电一体化产品

产品和装备的数字化 • 装备制造业肩负着为用户实施信息化和适应市场

提供先进、适用装备的任务，为此必须不断融入、吸收信息技术，提高装备和产品的数 字化程度，提高产品的技术 含量、质量和可靠性。

• 产品和装备实现数字化，是向国民经济各部门提供智能化工具，从而提高我国社会生产力水平 、提高我国装备制造业国际竞争 力。

数字化设计与制造 =CAD+CAE• 信息技术与制造技术信息技术与制造技术

相融合，将进一步给相融合，将进一步给设计与制造技术带来设计与制造技术带来深刻的，甚至是革命深刻的，甚至是革命性的变化。性的变化。

• 信息化使装备制造业信息化使装备制造业更好、更快、更省、更好、更快、更省、更可靠地制造出创新更可靠地制造出创新产品。产品。

• 数字化设计与制造使Boeing777的

研发周期缩短 40%，工程返工减少 50%。

（四）振兴装备制造业的战略选择

•

走新型工业化之路

加快转变经济增长 方式加快转变经济增长 方式

大力增强 自主创新能力大力增强 自主创新能力

推进装备制造业信息化推进装备制造业信息化

产品从价值链的低端走向高端产品从价值链的低端走向高端

促进生产模式转变促进生产模式转变

实施绿色制造、清洁生产实施绿色制造、清洁生产

大力发展节能、节材、大力发展节能、节材、节水的机械产品节水的机械产品

加快发展加快发展现代机械制造服务业现代机械制造服务业

未来的制造模式•小批量•多品种•质量高•成本低•研发期短•生产柔性•环境友好

转变生产模式，促进制造业转型升级

全能企业全能企业 网络制造网络制造动态联盟动态联盟

核心核心技术技术

核心核心业务业务

大规模定制大规模定制生产方式生产方式规模生产规模生产

绿色设计和产品 绿色设计和产品

绿色的能源和原材料的使用与转换 绿色的能源和原材料的使用与转换

绿色加工制造绿色加工制造

绿色包装绿色包装

产品的绿色再生（维修、拆卸、回用、处置）

全 寿 命 周 期 的 环 境 管 理 体 系全 寿 命 周 期 的 环 境 管 理 体 系

引自房贵如讲稿

大力推行绿色制造

大力推广节能技术整体煤 气化联合循环技术整体煤 气化联合循环技术

炉窑自动控制技术和智能 监测技术炉窑自动控制技术和智能 监测技术

电机交流变频调速 技术电机交流变频调速 技术

近净成形、净成形技术近净成形、净成形技术快速制造（快速制造（ RMRM ）技术）技术

热加工工艺模拟及优化技术热加工工艺模拟及优化技术

内燃机电控高压燃油喷射技术及系统内燃机电控高压燃油喷射技术及系统

等等 等等 …………

装备制造企业的供应链全景

采购部门

采购部门

制造公司

制造公司

销售公司

销售公司

销售分公司

销售分公司

终端网点

终端网点

零部件供应商

零部件供应商

原材料供应商

原材料供应商

公司总 部公司总 部

经销商经销商

仓储物流部门仓储物流部门

业务员业务员促销员促销员导购员导购员

核心企业核心企业

进货物流 出货物流厂内物流

第三方物流企业

制造业供应链管理的内容

供应链战略

结构与关系

业务与运行

执行与 支持

网络设计，合作关系

新产品开发 　 生产管理

　　采购管理 　　配送管理

设施设备 运作程序 信息技术 组织管理

产品竞争

商业供应链管理的内容

供应链战略

结构与关系

业务与运行

支持

网络设计　合作关系

采购　　　　仓储　　　　运输　　　　

设施设备 运作程序 信息技术 组织管理

顾客服务

装备制造业“两化融合”的重点

“从生产型制造向服务型制造转变”

机械制造与

自动化

模具设计与

制造数控技术

数控设备应用

与维护

铁道工程技术

（工程机械）。。。

制造业正孕育着根本变革

生产型制造 服务型制造服务型制造技术变 革加速

国际产业转移活跃

用户

需求

变化

加快

经济全球化

环境资源

压力

加大

服务型制造• 产品的生产，变成大批量定制，利润空间越来越受到挤压；而服务的增值 ，在制造过程中所占的比重越来越大。

• 服务型制造是制造与服务相融合的新的产业形态。

• 服务型制造向客户提供的不仅仅是产品，还包括依托产品的服务，或整体解决 方案。

生产制造加工组装

设计、研发

管理咨询

会计、审计

商标、专利

下料配送

维修、检测

备件配件供应

设备改造

上线物流

生产力促进

供应链管理

设 备 成 套

工 程 总 承 包

交 钥 匙 工 程

解 决 方 案

设 备 租 赁

各 类 服 务 平 台

产 品 回 收

法律咨询

ASP 培训

会展 担保

现代制造服务业的内容

电子商

务 电子商

务

电子商务

电子商务

装备制造业信息化的几个突出问题• 1 、健全和强化企业基础管理• 2 、突出强调 加强底层信息化• 3 、着力提高 ERP 的实施效果• 4 、加强信息资源的集成共享• 5 、努力促 进制造模式的转变• 6 、加快各类服 务平台的建设

着力构建信息化（数字化）企业• 1.建立计算机网络，实现企业资源共享• 2.企业的组织 结构为“哑铃型”• 3. 以人为中心，不断提高人的素质• 4.企业内部组织为“ 扁平型”和高效• 5.快速响应市场，交货及时• 6.不断开发市场所需的产品并有充足的技术 储备• 7. 生产技术装备为柔性、 可重构• 8. 与合作伙伴（包括用户）双赢、共赢• 9. 环境优美，绿色产品，绿色工艺• 10. 具有远见卓识的领导群体

结 语“信息化与工业化” 融合的结果和标志：

制造大国制造大国 制造强国制造强国

中国制造中国制造 中国创造中国创造

发展中国家发展中国家 发达国家发达国家

2009-12-08

谢 谢 大 家 ！ 欢 迎 批 评 指 正