《中國制造2025》
——建設制造強國之路

柳百成

《中國制造2025》
——建設制造強國之路

柳百成

編者按：近年來，在中國工程院領導下，柳百成院士致力于振興我國制造業及推廣先進制造技術等戰略研究，曾擔任中國工程院“制造強國戰略研究”課題組副組長，而《中國制造2025》的編制正是源于這一重大課題的研究。近日，柳百成院士為本刊撰寫專稿，闡釋了《中國制造2025》出臺的背景、指導思想和主要內容，介紹了中國制造業現狀和所面臨的新挑戰，以及美國的國家制造創新網絡的進展，同時也提出了建設制造強國的幾點啟示等，敬請讀者關注。

一、《中國制造2025》出臺背景

無論是工業發達國家還是發展中國家都一致認識到，制造業是一個國家的基礎和支柱工業，對國家的經濟建設、繁榮富強和國家安全至關重要。但是中國制造業可以用四個字來概括：“大而不強”。

2013年初，中國工程院專門啟動“制造強國戰略研究”項目，周濟院長親自擔任組長。2014年初，中國工程院向國務院呈報在中國實施《中國制造2025》的建議。馬凱副總理十分贊同中國工程院的建議，并委托工信部牽頭制定具體實施計劃。

2015年3月，李克強總理在全國人民代表大會的政府工作報告中，正式提出要實施《中國制造2025》。5月，國務院正式頒布《中國制造2025》文件。制造業涉及到多個部門，為此專門成立了國家制造強國建設領導小組，馬凱副總理親自擔任組長。接著，又成立了由一批專家組成的“國家制造強國建設戰略咨詢委員會”。

《中國制造2025》這個綱領性文件發布以后，引起了國內制造界的熱烈反響，也引起了國外的高度關注。歐盟、美國、英國等有關人士先后訪問中國工程院，深切關注《中國制造2025》的內涵和發展動向。

二、中國制造業現狀

《中國制造2025》既是面向未來發展，又實事求是地分析了我國制造業的現狀。

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

建國以來，特別是改革開放30年以來，我國制造業取得了舉世矚目的成就，而且有相當一部分裝備已經達到了國際先進水平，這是大家公認的。但是，中國制造是“大而不強”，可以歸納為三大問題。

1、創新能力不足

根據世界銀行等權威機構公布的數據，我國的全球創新能力指標（GII）和全球競爭能力指標（GCI）大概處在世界的25～30位左右。根據我國社會科學文獻出版社公布的《世界創新競爭力發展報告（2001～2012）》，2010年我國的創新競爭力排名在全世界的第15位。反映創新能力的另一個重要指標，就是研發投入R&D和GDP的比值。最近幾年，我國R&D/GDP大大增加了，2014年是2.0%，這已經很了不起了。但是，從世界范圍來看，工業發達國家一般均大于2.5%，我們和世界工業發達國家來比，仍有差距。我國企業的研發投入和銷售收入之比，和世界著名企業相比則差距更大。

2、核心技術薄弱，共性技術缺位

我國自主研制的C919是單通道窄體客機，座位是160～180座，但是發動機全部從國外引進，主要材料也大部分部依靠進口。正在研制的重型燃氣輪機的關鍵材料和關鍵零部件，如高溫合金定向及單晶工作葉片仍依賴進口。近年來，我國加大對數控機床的研發投入，但是80%的高端數控機床至今仍依賴進口。2013年，我國已是機器人消費大國，但80%的機器人是進口的。

3、資源浪費，污染嚴重

2010年，我國的GDP占全世界GDP的7.5%。但是，我國的能耗卻占了全世界的19.6%。2010年，我國制造業增加值占我國GDP的32.6%，但能耗卻占整個國家的58.0%。就是說，我們制造出相同的產品用了比工業發達國家多了一倍的能耗。

目前我國56%的原油、50%的鐵礦仍然依賴進口。水質和空氣污染嚴重，已成為全國人民十分關心的問題。

三、中國制造業面臨新挑戰

我國雖然取得舉世矚目的成就，但也面臨著新的挑戰。

1、新科技和新工業革命的挑戰

當今世界科技發展迅速，迎來了新的工業革命，比如大數據、云計算、生物制藥、新材料、新能源、增材制造、智能制造等等。新的科技和工業革命，對中國的制造業提出了新的挑戰。前兩年美國《華盛頓郵報》發表一篇文章，很傲慢地說“現在輪到中國制造業擔心的時候，因為美國在人工智能、機器人等方面占有優勢”。當然，新的科技和工業革命對我們既是挑戰，也是新的機遇。

2、工業發達國家“再工業化”的挑戰

2011年，美國政府正式啟動了“先進制造伙伴計劃（AMP）”，提出了“在哪里發明、在哪里制造”的口號，要確保先進制造業在世界的領先地位，要重新奪回制造業的世界市場。

德國結合自己的國情，提出了以智能制造為核心的“工業4.0”計劃，以確保德國的世界制造強國地位。

2013年，英國發布了《未來的制造》報告。同時，為加快促進成果轉化，建立了先進制造、成形技術等7個“高價值制造（HVM）推進研發中心”。

2015年10月，在韓國國家工程院成立20周年會議上，韓國代表提出發展制造業的戰略目標就是要發展智能制造，并和物聯網集成。

他山之石，可以攻玉。我們也可以學習借鑒工業發達國家“再工業化”的經驗和教訓。

四、美國制造創新網絡［1，2］

2014年，中國工程院專門組團訪問了歐洲，特別是德國。回來以后，對于德國“工業4.0”作了較詳細的介紹。2015年5月，中國工程院再次組團，到美國考察了先進制造伙伴計劃，特別是考察了美國的國家制造創新網絡的進展。下面就美國考察結果作概要介紹。

1、國家制造創新網絡（NNMI)

美國建立的“國家制造創新網絡”，是由一批創新研究院組成。第一批將建設15個制造創新研究院，計劃要建立45個制造創新研究院。為什么要建立制造創新研究院呢？美國用技術成熟度來評估研究成果轉化的進程。基礎研究為1～3級，小批量研制為4～6級，成果產業化和批量生產為7～9級。當前的主要問題是：從實驗室到原型小批量研制（4～6級）缺位。

美國認為中間環節存在一個鴻溝，并用了一個夸張的詞匯“死亡谷（valley of death）”來描述。美國認為科技成果從高校院所研究出來申報了很多專利、發表了很多文章后，就掉到了死亡谷而消失，最后沒有能夠產業化。為此，在“先進制造伙伴計劃”下，專門建議要建立一批制造創新研究院，并組成國家制造創新網絡。在此基礎上，2014年12月，美國國會專門通過了“振興美國制造業與創新（RAMI）”法案。

2、國家制造創新研究院

建設制造創新研究院的目的就是要解決“死亡谷”問題，使得科技成果能夠產業化。

制造創新研究院有四項主要目標：一是提高美國制造業競爭能力，二是將創新技術進行成果轉化，三是加快高級勞動力的培訓，四是促使研究院運行模式能保持穩定及可持續發展。

創新研究院的宗旨很明確，凡是一個企業能做的，它絕不支持。這里有兩個詞，一個是“競爭前技術”或者叫共性技術。另一個是“競爭技術”。美國政府可以支持競爭前技術研發，絕不支持競爭技術研發。制造創新研究院主要從事的跨行業的共性技術、競爭前技術研發。

制造創新研究院的宗旨是研究成果（競爭前、共性技術）可以共享。我國建立了很多國家級工程實驗室等，但研究成果不能共享，沒有起到這個作用。我國缺乏共性技術的研究，實際上過去的大院大所改制后，造成了現在的共性技術研發缺位。

美國制造創新研究院的特點是組成產學研協同聯盟。我們現在也有很多產學研聯盟，但是很多聯盟貌合神離，只是為了向國家要錢。美國制造創新研究院由產（包含大中小企業）、學（包含大學、社區學院）、研（包含國家級研究院所）、政，組成非贏利的創新聯盟。研究院設立具體辦事機構，有的研究院還建有示范基地或實驗室。研究院的研究開發項目經費，原則上按1：1方式國家給予資助。每個創新研究院可以獲得政府約7000萬美元的資助。

美國已建成7個、正在建設2個制造創新研究院，其中涉及智能制造和基礎工藝的有：增材制造、輕量化材料、數字化制造與設計、先進復合材料及智慧制造（Smart Manufacturing）等5所制造創新研究院。

3、集成計算材料工程（ICME）進展

美國在宣布“先進制造伙伴計劃”的同時，宣布了“基因組計劃（MGI）”。在“基因組計劃”中，特別強調集成計算材料工程。集成計算材料工程就是要把計算工具中的材料信息與工程產品性能分析及制造工藝仿真集成在一起。最終目的是縮短研發周期，降低研發費用；用了一個響亮口號“一半時間，一半費用（half the time, half the cost）”。

例如，美國通用電氣公司把航空發動機高溫葉片的工藝模擬、組織模擬、性能模擬集成起來，經過反復的工藝模擬和優化，大大提高了產品的質量。福特汽車公司提出了多尺度建模與仿真的口號，稱之為“從原子到汽車”，把材料設計、工藝建模、性能預測集成起來。

實際上，這就是我國多年來倡導的制造技術與信息化的深度融合，實施數字化、智能化制造。

五、《中國制造2025》的指導思想和主要內容

工信部苗圩部長對《中國制造2015》曾作過多次解讀，高度概括、相當精辟。大體上可以簡要概括為“一個目標、三步走戰略，五條指導思想，五大工程及十大重點領域”。

1、一個總目標及三步走戰略

《中國制造2025》的總目標就是要由大變強，建設成制造強國。

為建設制造強國又提出了三步走的戰略：第一步，到2025年，經過10年努力，能夠進入到世界制造業強國行列。第二步，到2035年，希望能夠進入世界制造強國陣營較高水平，大體上可以接近或者達到德國或日本的水平。第三步到2045年，或者到建國100周年，也就是2049年，希望我國能夠進入到世界強國的前列。

這個綱領文件發布以后，很多省、市和地區積極響應，都在制定地方或區域的2025規劃。他們忘掉了“三步走戰略”，而是希望到2025年就能全部實現制造智能化等戰略任務。因此，要再次強調，我國的建設制造強國的宏偉目標是要經過30年的努力奮斗才能達到。

2、五項指導思想

文件首先提出“創新驅動、質量為先、綠色發展、結構優化、人才為本”五項指導思想。文件將“質量為先”作為重要的指導思想。應該指出，現在很多產品不合格、質量不過關，主要問題還是出在材料和基礎工藝上，甚至是熱處理、材料成形、加工精度等基礎工藝。因此，中國工程院于2014年，專門啟動了“工程強基戰略研究”咨詢項目。

3、五大工程及十大重點領域

為具體實施《中國制造2025》，工信部正在積極制定五大工程實施方案，即：制造業創新中心建設工程、智能制造工程、工業強基工程、綠色制造工程及高端裝備制造工程。其中高端裝備聚焦在新一代信息通信技術產業，高檔數控機床和機器人，航空航天裝備，海洋工程裝備及高技術船舶，軌道交通裝備，節能與新能源汽車，電力裝備，新材料，生物醫藥及高性能醫療器械，農業機械裝備十大重點領域。

六、建設制造強國的幾點啟示

1、進一步完善國家技術創新體系

創新驅動，首先企業要轉變觀念，加大研發投入，成為技術創新主體。據統計，我國企業研發投入占銷售收入的比值不到1%，而工業發達國家一般在3～5%左右。企業是技術創新主體，主要是指：市場及科技需求的主體，研發投入的主體（主要指競爭技術），科技成果產業化的主體。

其次，我國技術成果轉化率僅10%左右。一個重要原因是技術創新體系不完善，在技術研究成果到企業產業化間存在缺位（美國稱之為鴻溝）。特別是大院大所改制后，造成“共性技術”研究缺位。這一缺位問題急待解決，已到了刻不容緩的時刻。

因此，《中國制造2025》的第一個建設工程，就是要建立一批制造業國家創新中心。建設國家創新中心的關鍵，一是要成果共享；二是要開展競爭前、關鍵共性技術研究與開發，要為跨行業或全行業服務；三是要集中國內產學研優勢單位組成創新聯盟，不能遍地開花，低水平重復設置。

2、加強先進基礎工藝研究

現在，很多專家都認為我國很多企業還處在工業2.0階段，不可能彎道超車，直接進入智能化制造。因此，先進基礎工藝一定要補課，不要看不起鑄鍛焊及熱處理等基礎工藝。例如，航空發動機的關鍵零部件，一個是渦輪盤、是鍛件或粉末成形件，一個是航空單晶葉片、是鑄件。我們考察美國的制造創新研究院、高校、或企業的研究與創新中心，都十分重視鑄造、塑性加工、焊接、熱處理等先進基礎工藝的研究。同時又十分重視先進基礎工藝及基礎材料與信息化（數字化）的深度結合和集成，特別是集成計算材料工程（ICME）的研究。

要加強競爭前、基礎共性技術研究，單靠企業不行，需要政府主導、產學研用聯合，共同組成協同創新聯盟，建設競爭前、關鍵共性基礎技術研發平臺。例如，美國政府設立的“輕量化材料制造創新研究院”，研究項目的立項，要根據需求征得企業同意，而研究院的主要牽頭單位則是由一所研究院所和二所大學主持。技術總負責人是有豐富工程經驗的教授擔任。

因此，建議在《中國制造2025》“工業強基工程”中，要大力加強基礎材料、先進基礎工藝研究，并與信息化深度融合，加強“集成計算材料工程(ICME)”的研究。互聯網、云計算和大數據等信息技術正深刻改變著制造業的創新發展模式。加強先進基礎工藝研究，也要和互聯網、云計算和大數據的發展相互融合。

3、加快培養各層次的工程技術人才

人才建設是建設制造強國的根本。要十分重視各個層次（從領軍人才到高級技工）的工程技術人員的培養，特別是第一線的高級技能人員的培養。我國現在特別缺少高水平技工。

我們需要各方面的人才。美國也強調要加強能適應新技術、具有知識和技能的勞動力的教育和培訓，并且將勞動力教育和培訓作為國家制造創新研究院的重要任務之一。

4、加強高等工科學校學生實踐環節及創新能力培養

近年來，我國高等工科學校的教學實踐環節有所削弱，有“工科培養理科化”的傾向。其中有很多原因，如企業也不歡迎學生去實習，以及經費問題等。因此，要引起有關部門的注意，要大力加強工科院校實驗室建設，加強實踐環節培養和訓練，通過實踐環節等訓練，著實提高學生的創新能力。

七、結束語

制造業是國民經濟的主體，是立國之本、興國之器、強國之基。對國家的經濟發展、繁榮富強、國家安全至關重要。《中國制造2025》是建設制造強國的綱領性文件，將鼓舞和動員制造領域企業界和學術界等各方面力量，為建設制造強國而努力奮斗。建設制造強國要以創新驅動為指導思想，以強化基礎為技術支撐，以智能制造為突破口。

［1］美國國家制造創新網絡及先進制造技術考察報告，內部材料，中國工程院赴美考察代表團，2015年7月

［2］National Network for Manufacturing Innovation Program-Annual Report, Executive Office of the President, USA，Feb. 2016

［3］National Network for Manufacturing Innovation Program-Strategy Plan, Executive Office of the President, USA，Feb. 2016