內容摘要：2011年8月，由中國機械工程學會組織百位專家編寫的《中國機械工程技術路線圖》(以下簡稱《路線圖》)正式出版。當前機械制造業的發展，急需提高自主創新能力、構建完善的技術創新體系和技術供應鏈，尤其是構建共性技術的研發體系。
中國機床行業面臨“由大變強”的有利時機。“由大變強”的轉變，不僅是市場、用戶需求，也是行業應該承擔的歷史重任。中國機床工業要如何把握時機，真正做大做強，已成為當前必需切實解決的重大課題。
2011年8月，由中國機械工程學會組織百位專家編寫的《中國機械工程技術路線圖》(以下簡稱《路線圖》)正式出版。該書對未來20年機械工程技術的發展進行了預測和展望，為中國機械制造業描繪出了走向2030年的美好藍圖。對此，中國制造業冠軍聯盟負責人、金模網CEO羅百輝表示，制造業在中國工業化的進程中扮演著重要角色。然而，中國制造業的現狀仍然是“大而不強”，要改變這種狀況，必須加快轉型升級的步伐。只有這樣，才有可能實現從“中國制造”向“中國創造”的轉變。而要加快轉型升級的步伐，大力發展先進制造技術是關鍵。
從“中國制造”邁向“中國創造”
根據《路線圖》，先進制造技術共包括11個技術領域。其中，產品設計、成形制造、智能制造、精密與微納制造、再制造及仿生制造6個技術領域是機械工程技術中的基礎共性技術領域，對機械制造業的發展至關重要。此外，機械工程技術還有大量的產品制造技術，也是機械工程技術的重要組成，包括帶有基礎性的有流體傳動與控制、軸承、齒輪、模具和刀具5個領域�！堵肪�圖》對這11個技術領域的發展路線和目標做了分析和描述。
產品設計
產品設計包括創新設計、生態化設計、智能設計、保質設計、組合化設計、文化與情感創意設計。未來的機電產品應具有更加多樣化、個性化、精細化和超�；墓δ芘c性能；更高的效能比和性價比，更快的市場響應速度；更優的生態性，更豐富的文化內涵和情感表達；并可通過分布、并行和協同的途徑實現高效、優質的產品研發。
預計到2020年，中國將基本掌握大部分重大機電裝備系統及其核心零部件的設計技術，通用的現代設計技術將在大型企業中得到推廣應用；到2030年，中國將基本掌握微電子、光電子和微機械的核心設計技術，自主研發的設計工具軟件將得到廣泛應用，中國將在機電裝備設計和制造領域進入世界先進行列。
成形制造
成形制造技術是機械制造業的重要基礎技術，是國防現代化的重要支撐技術，也是一種可持續發展的技術，對提高制造業產品質量與競爭力、發展國防以及航空航天事業有著重要作用�！跋冗M裝備制造業的發展對成形技術提出了更高的要求，具有巨大的市場需求�！敝袊圃鞓I冠軍聯盟負責人羅百輝表示，未來，成形制造技術將朝著超正常工況條件下的零件成形方向發展；朝著結構輕量化、成形件精密化方向發展；并向數字化、信息化、智能化方向發展；同時，實現資源節約、環境友好、可持續發展。到2020年，在能源消耗、材料利用率、人均勞動生產率、產品精度、生產自動化、有害氣體與廢棄物排放等指標上達到發達國家21世紀初水平；2030年與先進工業化國家的差距縮短到10年，達到發達國家21世紀20年代水平。
智能制造
世界經濟已從設備、資本等要素競爭轉向科學技術競爭，科學技術正逐步成為生產力中最活躍、最重要的因素和經濟社會發展的主要驅動力。以知識為核心的智能制造正成為制造技術的重要發展方向，是提高企業創新能力和競爭力的一項重要智能技術。
智能制造技術是市場的必然選擇，是先進生產力的重要體現。到2020年，在智能感知、學習、推理、決策、執行、服務等方面掌握一批技術，形成一批產品；到2030年，開發應用即插即用技術和系統，具有學習推理、自律的智能裝備形成批量，可重構、自組織、協調優化的智能制造系統得到應用，掌握制造物聯網技術，形成制造物聯網。
精密與微納制造
精密、超精密加工技術在許多重要產業的產品制造中至關重要。不斷提高產品和生產母機的精度，是中國從制造大國向制造強國轉變的關鍵技術和重要標志。其中，微納器件及系統因其微型化、批量化、成本低的鮮明特點，對現代生產、生活產生巨大的促進作用，為相關傳統產業升級、實現跨越式發展提供了機遇，并催生了一批新興產業，成為全世界增長最快的產業之一。
精密、超精密的概念是隨著科技的發展而不斷更新的，預計到2030年，精密加工精度界限將從現在的微米級過渡到亞微米級，而超精密加工精度界限將從現在的亞微米級過渡到亞納米級。微納制造技術，到2020年，將在設計工具、可靠性評價、微系統加工裝備、微米尺度裝配裝備等方面取得進展，并在汽車傳感器、重大疾病檢測微系統等方面應用。到2030年，掌握多材料、跨尺度、集成設計工具、多材料微納集成制造裝備、一體化微納操作裝配與封裝裝備等方面的技術，并在人造MEMS器官、醫用微機器人、批量化MEMS(MicroElectroMechanicalSystems微機電系統)器件等方面應用和取得突破。
仿生制造
仿生制造技術是制造科技與生命科技的交叉，是現代制造的新領域。隨著中國經濟和社會的發展，人民對生活質量改善的需求日趨增加，仿生器具、仿生表面、仿生裝備、假體、組織器官等仿生制造技術及產品具有廣闊的市場前景。
預計2020年后，仿生裝備制造業將在中國制造業中占相當比重。先進仿生制造技術及其裝備將成為21世紀人類認識自然規律、改變社會面貌、提高生活質量的重要標志。到2030年，仿生航行器、仿生機器人、假肢等高性能智能仿生器具、復雜多功能智能表面仿生產品、人工眼肝等復雜組織器官、智能蒙皮生物基材料及產品將擴大生產和應用。
再制造
資源與環境制約的壓力加大，報廢機械裝備的數量急速增長，對再制造技術提出了迫切的要求，大型貴重機械裝備與零部件的再制造已成為現實的需求，再制造產業的發展也提到日程上。
再制造產品在產品功能、技術性能、綠色性、經濟性等方面不低于原型新品，其成本僅是新品的約50%，可實現節能60%、節材70%，對環境的不良影響顯著降低。預計到2020年，實現能源裝備、高端數控機床、動力機械等大型制造裝備領域的產品及其零部件的再制造，形成規模化的再制造產業群。到2030年，實現飛機、船舶、高速鐵路等高端交通運輸裝備及零部件的再制造，醫療、家用與辦公等電子設備的再制造，以及汽輪機等復雜貴重設備及零部件的再制造。
10字概括中國先進制造業發展走向
《路線圖》將機械工程技術的發展趨勢精煉的概括為：綠色、智能、超常、融合、服務。這10個字也是未來機械制造業發展的走向。
綠色制造
綠色制造是綜合考慮資源效益和環境影響的現代制造模式。機械制造業要在產品全生命周期中，從設計、制造、包裝、運輸、使用到報廢處理的全過程，都要考慮廢棄物最少、排放最低、資源利用最高、環境影響最小，從而使企業效益和社會效益協調優化。因此，產品設計、制造工藝、材料應用、包裝運輸、處理回收等緩解都要做到綠色化�？傊G色、節能、減排、低碳、循環，均是綠色制造內涵的重要特征。
智能制造
隨著勞動力成本的不斷上升、產品質量要求的不斷提高、需求的個性化和多樣化日益突出，機械制造業實現智能制造越來越迫切。智能制造包括制造過程的智能化和裝備的智能化。智能制造作為一種制造模式，具有據測判斷、人機交互、建模仿真、自行組織、維護學習等特征。制造過程的智能化，需要研制開發各類智能裝置、智能制造系統，以及自動化或智能化生產線，進而建設數字化車間、數字化工廠、數字化企業。而裝備的智能化是將信息技術和其他高新技術融入、嵌入到原有的裝備中，使裝備成為各行各業的智能工具。裝備的智能化需要發展嵌入式系統、信息處理單元和驅動系統，它大大擴展了裝備的功能和自動化程度。傳感器、工業機器人、控制系統、驅動和傳動系統、執行器、自動化物流裝備和自動化生產線等，將成為未來若干年機械制造業發展的重點。
融合型制造
多學科的交叉融合、多種工藝的復合、機械制造技術與信息技術及各種高新技術的融合、機械與材料的融合、技術與文化的融合，為機械制造業發展不斷注入新的活力。融合型制造中特別值得提出的是工藝復合、系統集成、人文融合。工藝復合是指，原有多種工藝、多種工序復合集成到一臺設備上，大大減少了工序環節、減少場地占用、提高工作效率，并因此而提高產品質量。系統集成是指單元、子系統、流程及業務的集成，也包括領域外的成熟技術與領域內的技術和產品集成，從而形成大系統、新業務、新產品。人文融合是指機械產品已越來越多地與文化、人的情感需求結合在一起。融入文化和情感需求的機械產品，人們為之耳目一新，因而具有極強的競爭力。融合型制造的重要途徑是集成創新，即將各種融合轉化為科技成果、轉化為生產力的創新活動。
服務型制造
中國機械制造業目前是以生產、組裝、裝配為主題的生產型制造，這種產業形態越來越受到資源、環境等各方面要素的制約，利潤空間受到擠壓。而服務型制造向客戶提供的則不僅僅是實物產品，還有依托于產品的增值服務、整體解決方案，甚至以服務為主、產品成為服務的載體。服務型制造大大緩解了資源、環境的壓力，拓寬了機械制造企業的利潤空間，從而使中國機械制造業從世界制造業價值鏈的低端提升到高端。中國制造業冠軍聯盟負責人羅百輝指出，向服務型制造的轉變，對中國機械制造業來說是重要的一躍，也是一個較長的演進過程，這一轉變是通過加快發展現代制造服務業來實現的。其關鍵在于為客戶帶來價值。當前，機械制造企業已開展和探索了多種服務活動模式，諸如從提供單機到成套、成線、設備租憑、供應鏈管理優化、定制服務、遠程監測等。隨著機械制造業轉型升級的日益深入，現代制造服務業的各類業務活動將呈現多樣化，模式創新和融入信息技術將為服務型制造的實現注入活力，服務在機械制造企業的銷售收入比重將逐漸加大。
超常態制造
隨著人們生活空間的擴展、技術發展的迅猛，對裝備的要求已超出了常規狀態，極大、極小、極高溫、極低溫、極高速、極低速等等超常規狀態下使用的裝備層出不窮，制造這些裝備的工藝技術已與常規的工藝技術大不相同。超常態制造包括兩方面的含義，一是制造出超常工況下使用的零部件和產品，二是生產制造這些零部件和產品的工藝和技術。目前，超常態制造已經涌現一批新的技術門類，如巨系統制造、微納制造、強能制造、超精密制造、超高性能產品制造、超常成形工藝等。它充分顯示了機械制造業的能力，是機械制造業水平高低的象征。
影響著中國制造業發展決定因素
未來20年，影響機械制造業以至整個制造業發展進程的重大、前沿性、標志性的技術問題共有8個，即復雜系統的創意、建模、優化設計技術、零件精確成形技術、大型結構件成形技術、高速精密加工技術、微納器件與系統(MEMS)、智能制造裝備、智能化集成化傳動技術、數字化工廠。中國制造業冠軍聯盟負責人羅百輝認為，在這8大機械工程技術問題中，到2020年，將有若干關鍵技術取得重大進展和突破。到2030年，8大技術問題全部得到解決，成為20年中國機械工程技術發展的標志性成果，有力地推進中國制造業的發展和轉型升級。
先進制造技術路線圖的實施還需5大保障，即創新、人才、體系、機制、開放。創新是機械工程技術和機械制造業發展的不竭動力，人才則是關鍵中的關鍵，體系是創新和發展的組織基礎，機制是創新發展的重要保證，開放是發展機械工程技術和機械制造業的基本方針。當前機械制造業的發展，急需提高自主創新能力、構建完善的技術創新體系和技術供應鏈，尤其是構建共性技術的研發體系。 |
