我國制造業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)亟待調(diào)整，數(shù)字化制造技術(shù)如何帶領(lǐng)制造業(yè)升級？

    制造業(yè)信息化技術(shù)在近二十年來，發(fā)生了翻天覆地的變化。隨著三維造型技術(shù)的發(fā)展，一系列基于三維模型的信息化應(yīng)用迅速發(fā)展起來，包括快速成型、基于三維的交互式文檔發(fā)布系統(tǒng)，以及支撐企業(yè)進(jìn)行工藝設(shè)計、工藝驗證和工藝管理的數(shù)字化制造系統(tǒng)。調(diào)查研究表明：90%以上的生產(chǎn)故障可以通過工藝設(shè)計解決，因此數(shù)字化制造技術(shù)的應(yīng)用，成為中國制造業(yè)提升制造能力的關(guān)鍵途徑之一。

    自從德國提出了“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略之后，各國開始大力發(fā)展制造業(yè)，我國頒布的《中國制造2025》可以視為中國版本的“工業(yè)4.0”。但是目前而言，我國制造業(yè)所處階段仍然較世界發(fā)達(dá)國家有一定的差距。2015-2017年中國數(shù)字化制造行業(yè)產(chǎn)值規(guī)模在低基數(shù)的基礎(chǔ)上實現(xiàn)了爆發(fā)性增長，年均復(fù)合增速達(dá)11%，到2017年中國數(shù)字化制造行業(yè)產(chǎn)值規(guī)模達(dá)15230.7億元，較2016年增長20.5%，增速較2016年同期增長7個百分點。

    一、數(shù)字化制造技術(shù)已在我國獲大量應(yīng)用

    我國政府組織實施了制造業(yè)信息化工程專項，推動設(shè)計數(shù)字化、制造裝備數(shù)字化、生產(chǎn)過程數(shù)字化、管理數(shù)字化和企業(yè)數(shù)字化等方面的發(fā)展，數(shù)字化制造技術(shù)在我國已經(jīng)取得大量應(yīng)用：一是CAD/CAPP/CAE/CAM的推廣應(yīng)用，改變了傳統(tǒng)的設(shè)計生產(chǎn)、制作模式，已經(jīng)成為我國現(xiàn)代制造業(yè)發(fā)展的重要技術(shù)特征;二是MRP/ERP的推廣應(yīng)用;三是CIMS的推廣應(yīng)用;四是網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方面，近年來互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展，企業(yè)網(wǎng)絡(luò)迅猛發(fā)展。

    目前，數(shù)字化制造技術(shù)正在深入發(fā)展，呈現(xiàn)以下趨勢：一是正由2D向3D轉(zhuǎn)變，形成以基于模型的定義/基于模型的作業(yè)指導(dǎo)書為核心的設(shè)計與制造;二是并行和協(xié)同，通過產(chǎn)品、工藝過程和生產(chǎn)資源的建模仿真及集成優(yōu)化技術(shù)，提高多學(xué)科的設(shè)計與制造的協(xié)同性和并行性，實現(xiàn)產(chǎn)品和工藝設(shè)計結(jié)果的早期驗證;三是數(shù)字化裝配與維修;四是數(shù)字化車間與數(shù)字化工廠，這是數(shù)字化制造技術(shù)在車間和和工廠集成應(yīng)用和高效運營的全新生產(chǎn)模式，為高效物流實施以及精益生產(chǎn)、可重構(gòu)制造、元化制造等先進(jìn)制造模式提供輔助工具;五是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，由機(jī)器、設(shè)備組、設(shè)施和系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)組成，能夠在更深的層面將連接能力、大數(shù)據(jù)、數(shù)字分析、3D打印等結(jié)合。

    二、我國數(shù)字化制造成效初現(xiàn)

    數(shù)字化制造具有柔性化和敏捷化的特征，能快速響應(yīng)市場需求的變化，隨著制造業(yè)從以生產(chǎn)為中心向以市場需求為中心的轉(zhuǎn)變，我國制造業(yè)數(shù)字化發(fā)展初見成效。首先，我國制造業(yè)設(shè)計數(shù)字化方面的投入不斷加大;其次，我國數(shù)字化制造快速發(fā)展，儀器儀表、數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人等行業(yè)自主創(chuàng)新成效初現(xiàn)，3D打印等新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速;再者，我國制造業(yè)管理數(shù)字化成效顯現(xiàn)，信息化技術(shù)在制造企業(yè)得到大量應(yīng)用。

    三、我國數(shù)字化制造在制造業(yè)中比重有待提高

    近年來，高技術(shù)產(chǎn)業(yè)在我國制造業(yè)增加值所占的比重增長趨勢稍緩，制造業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)亟待調(diào)整。我國制造業(yè)與發(fā)達(dá)國家相比，創(chuàng)新能力不強(qiáng)，高新技術(shù)方面仍然處在追趕狀態(tài)，許多關(guān)鍵的核心技術(shù)還沒有掌握，制造業(yè)綜合競爭力較弱，總體上處于國際分工和產(chǎn)業(yè)鏈的中低端。目前，我國高技術(shù)產(chǎn)業(yè)占制造業(yè)的比重大約是美國的三分之一，我國制造業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)有待優(yōu)化，數(shù)字化制造在制造業(yè)中的比重亟待提高。

    第二節(jié) 我國數(shù)字化制造行業(yè)市場發(fā)展規(guī)模分析：

    一、2015-2017年我國數(shù)字化制造行業(yè)市場規(guī)模及增速分析

    自從德國提出了“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略之后，各國開始大力發(fā)展制造業(yè)，我國頒布的《中國制造2025》可以視為中國版本的“工業(yè)4.0”。但是目前而言，我國制造業(yè)所處階段仍然較世界發(fā)達(dá)國家有一定的差距。2015-2017年中國數(shù)字化制造行業(yè)產(chǎn)值規(guī)模在低基數(shù)的基礎(chǔ)上實現(xiàn)了爆發(fā)性增長，年均復(fù)合增速達(dá)11%，到2017年中國數(shù)字化制造行業(yè)產(chǎn)值規(guī)模達(dá)15230.7億元，較2016年增長20.5%，增速較2016年同期增長7個百分點。

圖表：2015-2017年中國數(shù)字化制造行業(yè)市場規(guī)模及增速

   二、影響我國數(shù)字化制造行業(yè)發(fā)展的因素分析

    1、固定資產(chǎn)投資對先進(jìn)制造業(yè)發(fā)展的影響主要體現(xiàn)在宏觀層面.首先，一國或地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會對于固定資產(chǎn)的購買可以形成有效需求，有效需求能夠增加社會總需求，從而引起社會總產(chǎn)出的增長，社會總產(chǎn)出的增長帶動經(jīng)濟(jì)的繁榮，處于經(jīng)濟(jì)社會中的先進(jìn)制造業(yè)的產(chǎn)品就更容易銷售掉。

    2017年全年完成固定資產(chǎn)投資(不含農(nóng)戶)631684億元，比2016年增長7.2%，增加4.2萬億元。其中，制造業(yè)投資193616億元，增長4.8%，增速比1-11月份和2016年分別提高0.7和0.6個百分點;對全部投資增長的貢獻(xiàn)率為21%，比2016年提高4.1個百分點。制造業(yè)投資增速在企穩(wěn)回升的同時，投資結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化。

    2、高素質(zhì)人才是企業(yè)采用先進(jìn)制造技術(shù)生產(chǎn)制造與先進(jìn)管理技術(shù)管理的前提。先進(jìn)的管理技術(shù)是將管理過程通過計算機(jī)程序的形式加以實施的，這也要求企業(yè)的管理者和被管理者都會熟練操作計算機(jī)，并有現(xiàn)代管理學(xué)理論知識。高素質(zhì)人才是先進(jìn)制造業(yè)企業(yè)技術(shù)與產(chǎn)品更新的源泉，而人力資本投資的主要形式是教育投資。

    2017年，全國教育經(jīng)費總投入達(dá)42557億元，比2016年增長9.43%。其中，國家財政性教育經(jīng)費為34204億元，比2016年增長8.94%。2017年，全國幼兒園、普通小學(xué)、普通初中、普通高中、中等職業(yè)學(xué)校、普通高等學(xué)校生均教育經(jīng)費總支出均比2016年有所增長，增幅分別為：13.21%、6.82%、9.60%、10.70%、8.11%、9.75%。

    3、數(shù)字化制造業(yè)的先進(jìn)性體現(xiàn)在技術(shù)的先進(jìn)性，包括使用先進(jìn)的制造技術(shù)與先進(jìn)的管理技術(shù)，生產(chǎn)制造具有先進(jìn)性的工業(yè)產(chǎn)品。數(shù)字化制造業(yè)獲得先進(jìn)的技術(shù)主要是通過企業(yè)自主研發(fā)。通常以研究與開發(fā)(R&D)作為技術(shù)進(jìn)步的衡量指標(biāo)。

    根據(jù)科技綜合統(tǒng)計年快報初步測算結(jié)果，2017年我國研發(fā)經(jīng)費投入總量為17500億元，比2016年增長11.6%，增速較2016年提高1個百分點。研發(fā)經(jīng)費投入強(qiáng)度(研發(fā)經(jīng)費與國內(nèi)生產(chǎn)總值之比)為2.12%，較2016年提高0.01個百分點。分研發(fā)活動主體看，2017年企業(yè)研發(fā)經(jīng)費為13733億元，比2016年增長13.1%，連續(xù)2年實現(xiàn)兩位數(shù)增長。

    三、我國數(shù)字化制造行業(yè)市場飽和度分析

    最新統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2017年我國制造業(yè)產(chǎn)出占世界比約為27%，連續(xù)4年保持世界第一。在500余種主要工業(yè)產(chǎn)品中，我國有220多種產(chǎn)量位居世界第一。過去我國制造業(yè)主要依靠要素驅(qū)動，但賴以保持競爭優(yōu)勢的多種要素約束日益趨緊。目前，國內(nèi)對數(shù)字化制造裝備產(chǎn)業(yè)的發(fā)展側(cè)重技術(shù)追蹤和技術(shù)引進(jìn)，而由于基礎(chǔ)研究能力不足和對引進(jìn)技術(shù)的消化吸收力度不夠，導(dǎo)致產(chǎn)業(yè)整體技術(shù)水平與世界先進(jìn)水平有較大差距，我國數(shù)字化制造行業(yè)仍處于初級階段。