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來源：科技日報

    制造業(yè)對于國民經(jīng)濟、出口貿(mào)易、就業(yè)崗位、國家競爭力、科技創(chuàng)新均具有十分重要的意義。由科技驅(qū)動的新一輪產(chǎn)業(yè)變革正向我們襲來，增材制造、智能制造、數(shù)字化工廠、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、“工業(yè)4.0”、制造業(yè)服務(wù)化、資源節(jié)約型工廠、生物制造、協(xié)作和移動型企業(yè)、以人為本的制造等一系列創(chuàng)新的制造理念和模式不斷涌現(xiàn)，全球制造業(yè)的新時代即將來臨。把握現(xiàn)代制造業(yè)發(fā)展趨勢，通過一系列舉措振興制造業(yè)和實體經(jīng)濟，無疑是各國搶占未來國力制高點的重要途徑。

    制造業(yè)發(fā)展格局繼續(xù)快速全球化

    隨著人類社會生產(chǎn)力不斷發(fā)展，世界經(jīng)濟進一步走向全球化，全球市場將擴至金磚國家等成熟經(jīng)濟體，“新鉆11國”經(jīng)濟也將達到成熟，埃塞俄比亞、肯尼亞、烏干達等國家也將經(jīng)歷快速工業(yè)化進程。由于人口期望壽命增加，到2025年，世界人口可能會接近80億，這將帶來繁榮興旺的全球中產(chǎn)階級和新的潛在大市場。自2013年以來，僅亞洲和非洲就有約18億人加入了全球消費層。受新興經(jīng)濟體發(fā)展的驅(qū)動，全球制造業(yè)商品需求正在加速向發(fā)展中經(jīng)濟體轉(zhuǎn)移。發(fā)展中國家新的消費群體往往需要截然不同的商品滿足其個人需求，發(fā)達國家市場的消費者則需要更加豐富的產(chǎn)品和更快的產(chǎn)品周期。產(chǎn)業(yè)界將會轉(zhuǎn)變商業(yè)模式以利用新機遇，制造業(yè)企業(yè)的服務(wù)功能將在其經(jīng)營活動中占據(jù)更高比例。歐盟委員會聯(lián)合研究中心進行的前瞻研究認為，在發(fā)達經(jīng)濟體，企業(yè)服務(wù)型活動和生產(chǎn)活動的比例正在改變，到2025年未來服務(wù)型活動可能占制造業(yè)就業(yè)的50%以上。

    未來全球制造業(yè)格局將會繼續(xù)調(diào)整。隨著技術(shù)、通信及物流的發(fā)展，價值鏈的運作方式也產(chǎn)生了極大變化，一個產(chǎn)品的價值鏈可能涉及全球上百家公司及個人，價值鏈各部分聯(lián)系也變得更緊密、更復(fù)雜，更多的國家有機會參與其中。區(qū)域化的需求定制意味著生產(chǎn)體系會變得更加分散。越來越多的制造商會根據(jù)區(qū)位優(yōu)勢、地區(qū)需求以及由技術(shù)發(fā)展所驅(qū)動的一系列其他因素，將其制造業(yè)鏈條混合分布在發(fā)達國家和發(fā)展中國家，使生產(chǎn)活動以理性的方式分布在世界的高成本地區(qū)和低成本地區(qū)。制造業(yè)價值鏈的環(huán)節(jié)被逐步拆分給不同國家的不同公司，對制造業(yè)價值鏈進行管理的能力極有價值。當(dāng)前，制造業(yè)活動繼續(xù)向具有比較優(yōu)勢的發(fā)展中國家轉(zhuǎn)移，新興國家正在不斷提高勞動生產(chǎn)率。然而，先進國家擁有很多技術(shù)優(yōu)勢，它們有能力同其他國家一起參與分散在世界各地的制造業(yè)務(wù)，正在積極推動高價值制造業(yè)回流。

    未來消費者產(chǎn)品需求更趨個性化

    未來一二十年，全球中產(chǎn)階級隊伍不斷壯大。尤其是新興經(jīng)濟國家的快速發(fā)展催生出大量的中產(chǎn)階級人口。再過十年，全球中產(chǎn)階級人數(shù)有望達到32億。這些見多識廣的消費者越來越希望制造商能夠按需定制，為其提供個性化的產(chǎn)品和服務(wù)，或直接提出設(shè)計意見使企業(yè)生產(chǎn)出定制化產(chǎn)品。由機器人、增材制造等新型制造技術(shù)催生的個性化和定制化將成為未來制造業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵驅(qū)動因素之一。這將使消費者在與制造商的關(guān)系中更加主動，與整個生產(chǎn)鏈的關(guān)系也更加密切。消費者的個人選擇還將決定購買和交付模式。個性化的網(wǎng)上服務(wù)將日益廣泛，因為這類服務(wù)能夠保存?zhèn)€人偏好和尺寸，還利用新型可視化技術(shù)幫助消費者做出選擇。

    多樣化的世界市場、分布式制造以及日益見多識廣、繁榮興旺的全球中產(chǎn)階級將給產(chǎn)業(yè)界帶來多重挑戰(zhàn)。新的全球市場將會引起消費選擇的多樣化，不同地區(qū)通常需要各具特色、定價策略不一的特定產(chǎn)品。產(chǎn)業(yè)界需要通過大幅提高市場分析能力，以精確把握消費者需求。產(chǎn)業(yè)界還需要努力通過自適應(yīng)和模塊化的機床、機器人等手段確保供應(yīng)鏈的靈活性以及生產(chǎn)線的快速重組，滿足不斷變化的消費者需求。

    全球制造業(yè)價值鏈將日益數(shù)字化

    為應(yīng)對經(jīng)濟全球化和市場地區(qū)化的趨勢，企業(yè)的生產(chǎn)鏈將會分布于全球各地，并通過先進的信息通信技術(shù)連接起來。這要求用更先進的物流系統(tǒng)來制造和配送產(chǎn)品。企業(yè)將更加依賴于智能化、自動化、集成化的物流工具及資產(chǎn)追蹤軟件，實現(xiàn)對材料和產(chǎn)品的實時監(jiān)控。隨著消費者對商品和服務(wù)日益增長的定制化、個性化以及降低成本的需求，企業(yè)將不得不參與地區(qū)性經(jīng)營活動。這種分布式制造將有可能通過增材制造、軟件增值服務(wù)等新型制造技術(shù)實現(xiàn)，新型信息通信技術(shù)則將使生產(chǎn)流程的不同環(huán)節(jié)實現(xiàn)數(shù)字互聯(lián)。

    從工業(yè)生產(chǎn)過程到物聯(lián)網(wǎng)和云計算，普適計算已經(jīng)無所不在，與日常生活息息相關(guān)。日益復(fù)雜龐大的大數(shù)據(jù)和物聯(lián)網(wǎng)將使制造企業(yè)更好地了解并優(yōu)化其價值鏈從設(shè)計到分銷的各個環(huán)節(jié)，并促進產(chǎn)品與服務(wù)相融合。這些發(fā)展將會實現(xiàn)數(shù)字化的智能工廠，即由數(shù)字模型、方法和應(yīng)用程序組成網(wǎng)絡(luò)，把制造設(shè)施的企劃設(shè)計與制造流程本身整合起來，注重綜合規(guī)劃和流程監(jiān)測，使制造流程更高效、更能靈活應(yīng)變。自動化技術(shù)和先進機器人將減少勞動力需求，將使制造流程更高效，使生產(chǎn)接近零缺陷。未來十來，機器人技術(shù)的進步將使工人和機器人在工廠中和諧工作。

    未來制造業(yè)將更加注重綠色化

    未來氣候變化的影響將更加顯著，自然資源將日益稀缺，并且全球能源需求將不斷增加。隨著環(huán)境和社會問題的加深、材料和能源成本的增加，這將對制造業(yè)產(chǎn)生重大影響。全球各國政府很可能采用更加嚴格的產(chǎn)品環(huán)保標準，采用新的方式進行自然資源定價和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)（如清潔空氣）定價。在更加富裕成熟的經(jīng)濟體中，消費者將日益根據(jù)社會和環(huán)境影響選擇產(chǎn)品。環(huán)境和社會壓力將會帶來能夠降低環(huán)境影響、提高環(huán)境恢復(fù)力、實現(xiàn)自然資源利用更高效和更合理的創(chuàng)新產(chǎn)品和服務(wù)的開發(fā)。

    社會對“循環(huán)經(jīng)濟”的需求將使企業(yè)的商業(yè)模式進一步升華。資源稀缺、能源和廢物處理成本上升將使制造業(yè)價值創(chuàng)造方式轉(zhuǎn)向再使用、再制造、再循環(huán)、再回收、梯級利用等新模式。企業(yè)將會向服務(wù)和技術(shù)投資，以實現(xiàn)零浪費、零凈能源和零環(huán)境影響的“三零”目標，還會投資用于材料、部件、產(chǎn)品甚至工廠拆卸和再制造的各項管理技術(shù)以及微量元素回收技術(shù)。

    低價的清潔能源和有效的能源政策也是決定國家和制造商競爭力高低的關(guān)鍵。能源供應(yīng)去碳化行動將會加強生態(tài)創(chuàng)新的基礎(chǔ)。例如，智能電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施將使工廠能夠優(yōu)化其能量流動，扮演能源供應(yīng)者和使用者的雙重角色。工廠生產(chǎn)產(chǎn)生的熱量和廢物將會越來越多的成為能源來源，使工廠實現(xiàn)能源自足和碳中和。

    全球制造業(yè)科技競爭日益白熱化

    科技創(chuàng)新是驅(qū)動產(chǎn)業(yè)變革的關(guān)鍵，將會提供寬廣的財富創(chuàng)造平臺，并有助于應(yīng)對重大社會挑戰(zhàn)，將引領(lǐng)全球制造業(yè)競爭。

    納米技術(shù)、微納電子、光子技術(shù)、先進材料、工業(yè)生物技術(shù)、先進制造技術(shù)等關(guān)鍵使能技術(shù)將會繼續(xù)得到開發(fā)和部署，為實現(xiàn)廣泛的產(chǎn)品應(yīng)用提供不可或缺的技術(shù)基礎(chǔ)。大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、先進傳感器、機器人、增材制造、云計算和移動互聯(lián)這些技術(shù)融入未來產(chǎn)品和網(wǎng)絡(luò)，將會促進產(chǎn)品設(shè)計、制造、銷售和使用方式的根本性轉(zhuǎn)變，不斷推動制造業(yè)向網(wǎng)絡(luò)化、智能化、柔性化和服務(wù)化轉(zhuǎn)型。建模與仿真正在作為支持21世紀制造的關(guān)鍵技術(shù)而興起，對于材料設(shè)計、改善產(chǎn)品、完善過程、減少設(shè)計制造周期、降低產(chǎn)品的實現(xiàn)成本。材料仍然是影響先進制造企業(yè)競爭力的關(guān)鍵要素之一。大量重要材料的稀缺將會繼續(xù)推動新型先進材料的研發(fā)，這將提升產(chǎn)品功能、降低產(chǎn)品重量、減輕環(huán)境負擔(dān)、提高能源效率。由納米技術(shù)和納米材料衍生的新技術(shù)將會為這些發(fā)展提供支撐。

    鑒于最近一次經(jīng)濟危機帶來的嚴重惡果，許多國家政府近年來努力使制造業(yè)和實體經(jīng)濟在未來發(fā)展中占據(jù)更加重要的地位。發(fā)達國家紛紛制定戰(zhàn)略政策，振興本國制造業(yè)，依靠科技逐鹿全球價值鏈高端，搶占新的產(chǎn)業(yè)制高點。美國提出重振制造業(yè)戰(zhàn)略，致力于將美國打造成吸引制造業(yè)發(fā)展的“磁石”，確保下一輪制造業(yè)革命就在美國發(fā)生。歐洲推出工業(yè)復(fù)興戰(zhàn)略，欲使工業(yè)重返歐洲。德國將“工業(yè)4.0”項目確定為十大未來項目之一，旨在支持工業(yè)領(lǐng)域新一代革命性技術(shù)的研發(fā)和創(chuàng)新，將機器、軟件、傳感器和通信系統(tǒng)深度集成于信息物理融合系統(tǒng)。新興經(jīng)濟體也不甘落后，印度、俄羅斯等國也紛紛制定政策措施，提高本國制造業(yè)競爭力。中國作為制造業(yè)大國，在工資、能源等要素價格上升以及環(huán)境挑戰(zhàn)日益嚴峻的壓力下，正在面臨著發(fā)達國家蓄勢占優(yōu)和新興經(jīng)濟體追趕比拼的兩頭擠壓和雙重挑戰(zhàn)，通過科技創(chuàng)新實現(xiàn)向由“中國制造”向“中國智造”轉(zhuǎn)變已經(jīng)時不我待。