中国至2050年先进制造技术发展路线图
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中国制造2025详尽规划1. 引言中国制造2025是我国政府制定的第一个十年行动计划,旨在提高我国制造业的创新能力,推动制造业向中高端水平迈进。
本规划详细阐述了我国制造业发展的目标、任务和路径,为未来十年我国制造业的发展提供了明确的方向。
2. 发展目标到2025年,我国制造业整体水平明显提高,创新能力显著增强,质量效益全面提升,产业结构持续优化,制造强国建设取得重大进展。
具体目标如下:1. 创新能力:制造业研发投入强度提高到2.5%以上,关键核心技术取得重大突破,创新能力迈入世界制造强国前列。
2. 质量效益:制造业产品质量合格率提高到90%以上,制造业利润率达到世界制造强国平均水平。
3. 产业结构:制造业结构不断优化,高技术产业、战略性新兴产业占比达到世界制造强国水平。
4. 绿色发展:制造业能源消耗强度降低20%,二氧化碳排放强度降低20%,制造业绿色发展水平达到世界制造强国平均水平。
5. 开放合作:制造业对外开放水平不断提高,全球制造业合作和竞争能力显著增强。
3. 主要任务中国制造2025聚焦以下五个方面的主要任务:1. 增强创新能力:推动制造业技术创新,提高研发投入,加强知识产权保护,培育具有国际竞争力的创新型企业。
2. 提高质量品牌:加强质量管理,提升产品和服务质量,塑造国际知名品牌,提高消费者信心。
3. 优化产业结构:发展高技术产业、战略性新兴产业,加快传统产业转型升级,培育新的经济增长点。
4. 推行绿色制造:加强生态环境保护,推进资源节约和循环利用,降低能源消耗和排放强度,实现制造业绿色发展。
5. 深化国际合作:积极参与全球制造业竞争与合作,推动国际产能合作,提高我国制造业在全球价值链中的地位。
4. 实施路径中国制造2025将通过以下五个路径推进制造业发展:1. 完善政策体系:制定一系列有利于制造业发展的政策,如税收优惠、融资支持、人才培养等,为制造业创造良好的发展环境。
2. 深化体制改革:推动国有企业改革,优化民营经济发展环境,激发企业活力和创造力。
中国制造2025规划决策者有意设计一个名为“中国制造2025”的顶层规划。
这将是中国制造未来发展的路线图,其基本思路是,借助两个IT的结合(工业技术和信息技术),改变中国制造业现状,令中国到2025年跻身现代工业强国之列。
“中国制造2025”是中国制造的顶层设计。
决策者希望,中国能借此规划从制造大国转向制造强国的路线图。
参与者包括中国工程院、工信部、发改委、科技部等部门,预计明年完成。
实施“中国制造2025”是推动中国制造业从大国向强国转变的第一步。
国务院总理李克强在政府工作报告中指出,制造业是我们的优势产业,要实施“中国制造2025”。
对此,课题组长、中国工程院院长周济去年接受华西都市报采访时指出:“中国制造2025”更为深远的意义在于,动员全社会力量建设制造强国的总体战略。
它是怎样出炉的?用了近三年时间制定计划纲要。
据华西都市报报道,国务院总理李克强在政府工作报告中指出,制造业是我们的优势产业。
要实施“中国制造2025”,采取财政贴息、加速折旧等措施,推动传统产业技术改造。
3月4日,全国政协财经委员会副主任、前工信部部长李毅中在政协分组讨论时透露,目前,工信部与工程院正在制定“中国制造2025”规划,很快要上报国务院。
工信部部长苗圩接受采访时透露:“该规划是在中国工程院150多名专家花了一年半时间进行战略论证的基础上,我们又花了一年多时间制定出规划纲要。
”此前,根据国务院的要求和部署,工信部弱化以往规划中“五年”的时间限制,规划年限扩展到2025年,更注重中长期规划,保证政策的连续性。
苗圩介绍,这个规划大体需要用三个十年左右的时间,完成中国从制造业大国向制造业强国的转变,“中国制造2025”也就是第一个十年的行动纲领,也是一个路线图,也有它的时间表。
热词解读什么是“中国制造2025”?中国工程院负责“中国制造2025”规划制定课题组成员、中国机械工业联合会专家委员会委员屈贤明说,“中国制造2025”意思是:在制造业领域,到2025年中国不仅是世界第一大国,还要进入世界强国行列。
中国制造到中国智造三步走自中国提出“中国制造2025”,各专家对中国制造都有了不同的理解,中国制造2025不仅仅是制造,更多的是中国从制造走向“智”造,完成这一变革中国还有这三大阶段需要完成。
中国制造业未来第一阶段:填补制造业信息化的空白节点1、人才节点在德国、美国等,工业信息化的第一要素便是人才,德国西门子与德国工程院、弗劳恩霍夫协会等都有长期的合作,德国政府甚至整个欧洲政府都有大量的高校、研究机构来为工业信息化培养和提供人才,而这些人才是在 10年甚至更久的教育体系下才能培养出来的。
同样在美国,GE 自己的克劳顿学院、与卡耐基梅隆大学、MIT 等诸多大学也有深入的人才合作项目。
而在中国,目前几乎没有工业与信息化结合的人才,不管是高校还是社会,工业与互联网,往往是两个八杆子打不着的领域。
在这种情况下,中国如果想走工业信息化道路,除了政府投入巨大的资源吸引海外人才回国,否则光在人才这一点上,中国可能就要走 10 年才能开始谈工业信息化。
2、信息化PLC即便对于工业自动化(工业3.0)来说,PLC 就是一个最为基本的基础模块,而在国内,除了一些成熟的工业设备会用到 PLC 之外,绝大多数的工厂还只是半自动化或人工操作。
在工业信息化之前,PLC 不仅要深入普及,同时所有工厂都要有相应的能力来熟练的使用这个基本的工业编程控制器。
除此之外,中国在 PLC 研发生产和联网信息化方面,也有大量的路需要走。
3、零件信息化(工业物联网)工业4.0 或者工业互联网,有一个基本条件便是工业部件物联网,所有的零件都要有自己的 ID,而这种工业零部件物联网的技术,不论是采用最传统的 RFID,还是升级版的NFC ,还是未来在 AR 领域可能会更灵活的机器视觉识别,抑或是最近这几年非常火的区块链技术,中国的工业制造在这些方面基本上没有什么经验。
虽然这种工业物联网的技术部署起来并不难,但要想熟练的理解并使用这些技术,并在未来的工业信息化中进行再次创新,是需要非常多的经验和非常深的理解的。
中国制造2025重点领域技术路线图目录一、新一代信息技术产业 (1)1.1集成电路及专用设备 (1)1.2信息通信设备 (6)1.3 操作系统与工业软件 (16)1.4 智能制造核心信息设备 (23)二、高档数控机床和机器人 (28)2.1 高档数控机床与基础制造装备 (28)2.2机器人 (35)三、航空航天装备 (42)3.1 飞机 (42)3.2 航空发动机 (49)3.3 航空机载设备与系统 (57)3.4航天装备 (65)四.海洋工程装备及高技术船舶 (72)4.1海洋工程装备及高技术船舶 (72)五、先进轨道交通装备 (84)5.1先进轨道交通装备 (84)六、节能与新能源汽车 (92)6.1 节能汽车 (92)6.2 新能源汽车 (100)6.3智能网联汽车 (108)七、电力装备 (117)7.1 发电装备 (117)7.2输变电装备 (126)八、农业装备 (134)8.1 农业装备 (134)九、新材料 (142)9.1 先进基础材料 (142)9.2 关键战略材料 (152)9.3前沿新材料 (163)十、生物医药及高性能医疗器械 (169)10.1生物医药 (169)10.2高性能医疗器械 (177)一、新一代信息技术产业1.1集成电路及专用设备集成电路是指通过半导体工艺将大量电子元器件集成而成的具有特定功能的电路。
本路线图主要包括集成电路设计、集成电路制造、集成电路测试封装、关键装备和材料等内容。
1.1.1需求全球集成电路市场规模在2011至2015年间约为2920 – 3280亿美元,复合年均增长率为4%;2016 至2020年间约为3280 –4000亿美元,复合年均增长率为4%;2021至2030年间约为4000 – 5375亿美元,复合年均增长率为3%。
中国集成电路市场规模在2011至2015年间约为840 –1180亿美元,复合年均增长率为12%;2016 至2020年间约为1180 – 1734亿美元,复合年均增长率为8%;2021至2030年间约为1734 – 2445亿美元,复合年均增长率为3.5%。
(4)列车制动系统。
研制新一代大功率交流传动机车、自主化高速动车组制动系统,技术达到国际先进水平,实现进口替代。
(5)通信信号装备。
突破列控系统车载ATP、车载ATO、地面RBC/ZC、地面列控中心、地面联锁设备以及无线通信宽带等关键技术,研制覆盖高、中、低速的自主化轨道交通通信信号装备。
(6)齿轮传动系统。
开展高速动车组、城际快速动车组、现代有轨电车齿轮传动系统技术攻关,突破齿轮热处理、轻合金箱体铸造、在线故障诊断等技术,开发出适合不同平台的齿轮传动产品。
(7)车钩缓冲系统。
突破城轨车辆和高速动车组车钩集成制造工艺、过载保护、吸能等技术,开发出半自动、全自动、半永久车钩系列产品。
3. 关键共性技术(1)新型车辆车体技术。
应用镁铝合金等新型材料,开发适用于城际快速动车组和现代有轨电车,并满足EN12663标准要求的轻量化车体。
(2)高性能转向架技术。
研制粘着重量利用高、动力学性能优、不同轴系列、不同机型配置的转向架系列。
(3)电传动系统技术。
完成碳化硅电力电子器件的研发与应用,推进馈能式双向变流技术的应用;推广永磁电机驱动技术与无齿轮直驱技术。
(4)储能与节能技术。
加快大能量密度的超级电容的研制,利用超级电容优异的充放电性能,实现有轨电车、无轨电车全线无供电网运营和能量可循环利用运营。
(5)制动系统技术。
研究高速动车组、快速动车组、现代有轨电车制动控制技术,完成装置及关键零部件的自主化。
(6)列车网络控制技术。
自主开发适用于中国标准高速动车组、城际快速动车组的网络控制系统,及规范化、标准化、系列化的现代有轨电车用以太网络系统硬件、软件平台。
(7)通信信号技术。
重点研究先进轨道交通安全处理平台技术、车地信息交换及安全通信技术、行车许可安全分配及优化技术、列车自动驾驶技术(ATO)、高速铁路列控系统全寿命周期维护保障技术、高速列车无线数据传输技术等。
5.1.4应用示范工程1.“绿色智能工程化样车”示范。
《〈中国制造2025〉重点领域技术路线图(2015版)》全文中国电子商务研究中心制造业是国民经济的主体,是立国之本、兴国之器、强国之基。
十八世纪中叶开启工业文明以来,世界强国的兴衰史和中华民族的奋斗史一再证明,没有强大的制造业,就没有国家和民族的强盛。
打造具有国际竞争力的制造业,是我国提升综合国力、保障国家安全、建设世界强国的必由之路。
新中国成立尤其是改革开放以来,我国制造业持续快速发展,建成了门类齐全、独立完整的产业体系,有力推动工业化和现代化进程,显著增强综合国力,支撑我世界大国地位。
然而,与世界先进水平相比,我国制造业仍然大而不强,在自主创新能力、资源利用效率、产业结构水平、信息化程度、质量效益等方面差距明显,转型升级和跨越发展的任务紧迫而艰巨。
当前,新一轮科技革命和产业变革与我国加快转变经济发展方式形成历史性交汇,国际产业分工格局正在重塑。
必须紧紧抓住这一重大历史机遇,按照“四个全面”战略布局要求,实施制造强国战略,加强统筹规划和前瞻部署,力争通过三个十年的努力,到新中国成立一百年时,把我国建设成为引领世界制造业发展的制造强国,为实现中华民族伟大复兴的中国梦打下坚实基础。
《中国制造2025》,是我国实施制造强国战略第一个十年的行动纲领。
一、发展形势和环境(一)全球制造业格局面临重大调整。
新一代信息技术与制造业深度融合,正在引发影响深远的产业变革,形成新的生产方式、产业形态、商业模式和经济增长点。
各国都在加大科技创新力度,推动三维(3D)打印、移动互联网、云计算、大数据、生物工程、新能源、新材料等领域取得新突破。
基于信息物理系统的智能装备、智能工厂等智能制造正在引领制造方式变革;网络众包、协同设计、大规模个性化定制、精准供应链管理、全生命周期管理、电子商务等正在重塑产业价值链体系;可穿戴智能产品、智能家电、智能汽车等智能终端产品不断拓展制造业新领域。
我国制造业转型升级、创新发展迎来重大机遇。
中国至2050年先进制造技术发展路线图
制造业是国民经济的物质基础和产业主体,在国民经济中占有重要地位。
我国是一个制造大国,但还不是一个制造强国,发展先进制造技术,对我国国民经济的发展意义尤其重大。
先进制造技术与传统制造技术相比内涵更广泛,不仅仅局限于制造工艺,同时覆盖了市场分析、产品设计、加工、装配、销售、维修、服务,以及回收再生的全过程。
我国对先进制造技术的发展非常重视,对比如重大装备的研究与开发等开展了广泛的研究与深入的部署。
人们对先进制造技术的发展方向进行着不断的讨论,基本认为先进制造技术将向全球化、信息化、智能化、绿色化并与多学科融合的方向发展。
“纵观先进制造技术的演进趋势,‘绿色’和‘智能’将成为主要发展方向”。
本报告仅在基于泛在信息的智能制造和环境友好的绿色制造,这两个超越行业长远发展的重大方向上进行了研究。
随着工业无线网络、传感器网络、无线射频识别、微电子机械系统等技术的成熟,人们由现在对制造设备与制造过程的“了解不足”,向三维空间加时间的多维度、透明化泛在感知发展;促成了以泛在信息技术为主要驱动力的新一代基于泛在感知的信息化制造和自动化技术——“泛在信息制造”时代的到来,这也成为新一代先进制造技术发展的核心驱动力。
可以预见,新一代的泛在信息制造系统将大幅度提高传统制造模式下的制造效率和产品质量,重构企业组织与业务流程,创新企业运作模式,极大地降低产品成本和资源消耗,为用户提供更加透明化和个性化的服务,并将最终成为人机和谐的基于泛在信息的智能制造的发展方向。
未来五年,随着工业无线网、传感器网、新传感器、RIFID等的应用,将形成泛在信息制造的雏形和典型应用。
未来十年,将构成包括感知与利用手段、海量信息处理、控制管理手段和相应标准在内的泛在感知的工业控制体系。
这对制造业各个领域将产生不可估量的影响,并将最终实现制造系统由人机和谐向以机器为主体的自主运行的智能制造时代的过渡。
绿色制造是通过革新传统制造技术、设计理念和生产方式,实现资源能源的高效清洁利用和环境影响的最小化,覆盖产品的设计—制造—使用—回收再利用的整个生命周期。
绿色过程是以资源环境为导向,运用物质转化的原子经济性概念和自然生态的物种共生、物质再生循环与生态整合原理,结合系统工程和最优化方法设计的物质高效分层多级利用,充分发挥资源潜力,实现源头减废的大工艺系统。
它包含了从微观尺度上资源高效清洁转化的原子经济性反应与分离过程的绿色设计与过程强化,综观尺度的过程耦合与调控,物质流程—能量流程—信息流程的优化集成与环境导向的多目标优化,到生态产业群大系统水平上的系统集成,以实现总体最优化,为制造业可持续发展提供支撑。
面向大规模矿产、油气、生物质资源转化利用的过程制造业绿色化技术升级,要在物质转化的绿色过程与工程学方面取得创新突破,在过程制造业的新原料、新资源替代技术和生物质加工炼制工程方向取得创新突破。
至2030年,在新反应介质替代技术、高效催化技术、过程强化与先进反应分离设备、资源循环与环境核心技术等重点方向建立大幅度提高资源利用率、降低能耗、削减废弃物排放的绿色过程工程技术。
离散制造业的产品绿色设计和全生命周期评价体系广泛应用,无废料机械加工技术和机电、汽车产品回收再造技术得到普及。
至2030年,制造过程可节能50%,原料损失率减少50%,二次资源循环利用率达70%,基本控制化学环境风险。
至2050年,过程制造业加工的原料损失率可再减少90%,化学转化原子经济性和选择性应接近100%,实现废弃物零排放,完全消除化学环境风险,形成动脉静脉一体化的生产系统和低碳经济新模式的先进技术体系,完成过程制造业的绿色化,我国将进入世界先进国家行列。