汽车制造业的现状要点.docx
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汽车制造业的现状要点
汽车制造业的现状与发展趋势
一、制造业的重要性
什么是制造业?
国际生产工程协会的定义:
制造业是人类按照所需目的,运用主观掌握的知识技能,借助于手工或工具,采用有效的方法,将原料转化最终物质产品,并投放市场的全过程。
一般定义:
是指以制造技术为主导技术进行产品制造的行业,是所有与制造有关企业机构的总称。
1、提高人民消费水平和保障国家安全的重要支柱。
各国制造业在国民经济中所占的地位:
○美国680%的财富来源于制造业;
○日本GDP的49%由制造业提供;
○中国制造业在工业总产值中占40%。
所以,没有发达的制造业,就不可能有国家真正的繁荣和强大,就没有强大的国防。
2、制造业是现实社会经济持续增长的物资保证
○制造业是国民经济的物质基础和产业主体;
○经济增长的发动机、产业结构优化的推动力;
○国际竞争力的重要表现,国际贸易中的主力军;
二、世界制造业的发展趋势
○美国人走过的弯路
20世纪70~80年代,将制造业视为“夕阳工业”,不重视,吃了苦果。
80年代末90年代初进行深刻反省,首先提出发展“先进制造技术”(AdvancedManufacturingTechnology,AMT)。
○日本的“智能制造技术”。
○德国的“面向未来生产”。
○英国的“国家纳米计划”。
共同点是采用先进制造技术和信息技术。
○韩国的“G-7计划”。
美国的“先进制造技术”计划是基于信息高速公路的敏捷制造作为21世纪的制造战略
○欧共体的“尤里卡计划”。
1制造业的全球化趋势
2制造的信息化、虚拟化趋势
3以跨国公司为主导、产业链细分化的趋势
4以科技中心控制制造业中心的新趋势
(跨国公司
全球科技中心————→制造业中心——→各国、大企业——→小企业、工厂
如何控制?
强化低端产品对高端产品的依赖、核心技术对生产性技术的控制。
大分工、大协作、严格质量管理、寻求低成本的投资区。
例1:
一架波音747飞机,450万个部件、来自近10个国家、1000多家大企业、1.5万个小企业(工厂生产,然后组成一个“系统制品”。
例2:
美国的NASA(全国航空和宇宙航行局)的登月火箭,是500万个以上零件组成的一个“系统制品”。
5制造业的绿色化趋势
总之,机械产品的发展趋势是:
单一机械产品—→机电一体化—→智能化系统化(图Ⅰ)
形态
事例
技术
机械单一品
·机床·汽车
·缝纫机·印刷机械
·机械式会计机·医疗机械
·钟表
·重量计
机械技术
机电一体化
·NC机床(数控式)·带微电脑的检查机械
·带微电脑的家电制品·汽车电器设备
·电子化照相机·智能复印机
·电子式出纳机械·医疗电子设备
·石英钟(IC)
软件技术
系统化
·文字图形信息网络系统
·金融银行系统
·新干线系统
·新通讯信息网格系统
·(美国)航天局(NASA)人造卫星新干线
·CAD/CAM/CAE/FMS/CIMS/IMS
·城市开发(筑波等都市)
智能技术
图一从机电一体化到系统化
三、中国制造业的构成与发展现状
1.我国制造业的构成、分类与代码(图2、图3)
消费品制造业
资本品制造业
轻型制造业
制造业
重型制造业
民用制造业
军用制造业
传统制造业
现代制造业
图2制造业一般分类
———→
(13农副食品加工业
———→
(14)食品制造业
———→
(15饮料制造业
———→
(16烟草制造业
———→
(17纺织业
———→
(18纺织服装、鞋、帽制造业
———→
(19皮革、毛皮、羽毛(绒及其制造业
———→
(20木材加工及木、竹、藤、棕、草制造业
———→
(21家具制造业
———→
(22造纸及纸制品业
———→
(23印刷业和记录媒介的复制
———→
(24文教体育用品制造业
制造业
(C
———→
———→
(25石油加工、炼焦及核燃料加工业
———→
(26化学原料及化学制品制造业
———→
(27医药制造业
———→
(28化学纤维制造业
———→
(29)橡胶制造业
———→
(30塑料制造业
———→
(31非金属矿物制品业
———→
(32黑色金属冶炼及压延加工业
———→
(33有色金属冶炼及压延加工业
———→
(34金属制品业
———→
(35通用设备制造业
———→
(36专用设备制造业
———→
(37交通运输设备制造业
———→
(39电气机械及器材制造业
———→
(40通信设备、计算机及其他电子设备制造业
———→
(41仪器仪表及文化、办公用机械制造业
———→
(42工艺品及其他制造业
———→
(43废弃资源和废旧材料回收加工业
图3制造业分类与代码
2.我国制造的发展现状
(1国民经济的主要组成部分,拉动经济增长的主要力量
2000年3.07万亿元,占GDP的34.3%
2003年4.31万亿元,占GDP的36.8%
我国轻、重制造业变化及对经济增长的贡献率(%)表Ⅰ
1987
1990
1995
2000
2001
2002
2003
轻制造业占工业的比重
33.79
38.25
29.90
28.19
28.24
28.09*
27.14
重制造业占工业的比重
49.17
45.32
49.65
48.19
149.35
50.48
54.48
制造业对经济增长的贡献率
29.08
11.47
-2.2
39.55
37.55
47.04
63.35
轻制造业的贡献率
13.95
14.71
-11.47
11.45
12.12
15.12
16.52
重制造业的贡献率
15.13
-3.24
9.27
28.10
25.11
31.92
46.84
注:
轻制造业、重制造业分别是指主要生活资料和生产资料的行业。
资料来源:
根据历年《中国统计年鉴》计算得出。
从表Ⅰ中可以看出重制造业比轻制造业占工业的比重扩大,对经济增长的贡献率高。
(2高增长产品交替出现,逐步形成一批主导产业和高增长产业群
第一轮20世纪80年代,以轻工、纺织为主导的增长周期,以满足居民吃、穿为主;
第二轮始于90年代初,以基础设施和基础产业(公路、港口、电力等),家电产品(彩电、冰箱、洗衣机、空调等);
第三轮增长周期发生于上世纪末之后,以住宅、汽车、通讯、城市基础设施建设为新的高增长产业,并由此带动了钢铁、机械、化工等中间产品行业的快速发展。
居民消费结构升级推动产业结构升级→消费导向型工业化
表2不同年份工业增加位居前五位的行业
位次
1
2
3
4
5
1986
行业
纺织业
化学原料及化学制品制造业
烟草加工业
石油及天然气开采业
食品制造业
比重(%)
9.54
6.04
4.70
4.28
3.76
1990
行业
纺织业
化学原料及化学制品制造业
石油及天然气开采业
烟草加工业
电器、机械
及器材制造业
比重(%)
9.67
7.76
6.54
5.84
4.12
1995
行业
化学原料及化学制品制造业
石油及天然气开采业
纺织业
交通运输设备
制造业
普通机械设备
制造业
比重(%)
6.10
6.08
5.81
5.21
4.33
2000
行业
石油及天然气开采业
电子及通信设备制造业
化学原料及化学制品制造业
纺织业
交通运输设备
制造业
比重(%)
8.70
7.18
5.58
5.01
4.84
2002
行业
电子及通信设备制造业
交通运输设备制造业
石油及天然气开采业
化学原料及化学制品制造业
黑色金属冶炼及压延加工业
比重(%)
7.64
6.60
5.87
5.64
5.45
2003
行业
电子及通信设备制造业
交通运输设备制造业
黑色金属冶炼及压延加工业
化学原料及化学制品制造业
石油及天然气开采业
比重(%)
8.29
6.90
6.73
5.87
5.68
资料来源:
根据历年《中国统计年鉴》计算得出
(3工业内部结构升级,产业向高精加工方面发展,低附加值产业向高附加值产业演进。
重化工业加速发展双重
电子信息产业等技术密集型产业快速发展特征
(4我国制造业成为外商投资的主要热点
吸收外资情况:
上世纪80年代年均20亿美元;90年代年增了28亿美元。
目前已连续10年成为吸收国际直接投资最多的发展中国家,居全球吸收外商直接投资第一位,达500多亿美元。
全球500强企业中400多家来华落户。
而制造业的外商直接投资,约占外商投资新设立企业数目和实际利用外资的七成。
(5跨国公司在我国技术转让和研发活动日驱活跃。
现正经历着第三次经济全球化。
第一次(1950~1960年代)技术被发达国家控制;
第二次(1985~1995年代)跨国公司在发展中国家设部分研发点;
第三次(90年代后期到今)全球研发出现网络化的特点研发国际化成为新的趋势;
○跨国公司在我国设立400多家研发机构
○专利授权
1996年我国发明专利授权2976件,中/外=46.5%/53.5%
2002年我国发明专利授权21473件,中/外=27.3%/72.2%
6>我国制造业正逐步融入国际经济分工体系。
2003年我国对外贸易及依存度已达60%;
1980年在出口产品中,工业制成品的比重不到50%,而到2003年已达到92.1%;
2003年机电产品出口占全部出口的比重到已首次超过一半;
2004年高新技术产品的产量处于世界第一位,中国制造服务全球。
表3为中国进出口产品的结构(%)
出口
进口
初级产品
工业制产品
初级产品
工业制产品
1980
50.3
49.7
34.8
65.2
1985
50.6
49.4
12.5
87.5
1990
25.6
74.4
18.5
81.5
1995
14.4
85.6
18.5
81.5
2000
10.2
89.8
20.8
79.2
2003
7.9
92.1
17.6
82.4
表4为对外企业占进口的比重
占进出口总额的比重(%)
占进口额的比重(%)
占出口额的比重(%)
1986
4.0
5.6
1.9
1990
17.4
23.1
12.6
1995
39.1
47.7
31.5
2000
49.9
52.1
47.9
2003
55.5
56.2
54.8
表5为我国与美日德国制造业情况的对比
制造业增加值占全球的
比例(%)
人均制造业增加值(美元,1995年不变价)
1992年
2002年
美国
20.4
23.7
5790
日本
23.1
18.3
10127
德国
10.3
7.6
6541
中国
2.9
6.2
344
资料来源:
UNIDO网站
中国制造业与发达国家的差距
①劳动生产率低及工业增加值率低
人均劳动生产率仅为美国的1/25、日本的1/26、德国的1/20。
我国制造业名列第四,但总体规模仅相当美国的1/5,日本的1/4强。
②低生产水平能力严重过剩,高水平生产能力严重不足,结构不尽合理。
③总体技术水平低,自主创新能力十分薄弱
④产业集中度低,缺少有竞争力的大企业集团和知名品牌
⑤机制不活,管理能力弱,不能适应国际竞争形势的发展需要
⑥资源短缺、生态环境严峻、就业压力大
五、中国制造科技的发展趋势与目标
制造业越来越走向高新技术,逐渐成为高新技术的组成要素。
宋健院士在《制造业与现代化》的报告中指出:
“没有精密制造业就不可能把固体力学与量子力学知识转变为生产力,就没有信息产业”。
机械技术本身既是一般技术,也有高新技术。
在机械制造中极为重要的制造精度分为普通级、精密级和超精密级。
而超精密级制造精度随着时间的推移又有数量级的变化,从微米级(m)时代进入纳米(m)级时代。
例如,1910年约为10m;1930年为1m;1950年为0.1m;1970年为0.01m;而现在已达到0.001m;即纳米(nm)级时代,量的变化引起了质的变化。
与此相应的是电子元件的制造误差:
晶体管约为50um;磁盘为5um;磁头磁鼓为0.5um;集成电路为0.05m;大规模集成电路为0.005m;合成半导体则达到1m以下。
一个分子存储器的存储量等于100万张光盘的容量。
而分子存储器是基于电子扫描隧道显微镜(STM),利用原子操纵技术,在超薄膜上覆盖分子形成0.5~1m的凸起,用凸起和凹下表示“0”与“1”以记录数据。
进而还可研制原子存储器,而1个原子存储器则存储人类的全部知识。
1.制造科技的发展趋势
(1绿色制造是制造科技的发展方向
面对日益严重的资源环境,世界各国在制订节约资源,有效利用能源和保持环境可持续发展规划。
○德国制定了《产品回收法规》
○日本等国提出了减少,再利用和循环利用的三R战略
○美国提出了“再制造”及“无废弃物制造”美国的新一代轿车可节能40~50%,减少材料消耗40~50%。
○欧盟宣布“汽车材料回收法规”要求新生产汽车材料的85%能循环在利用。
(2极端制造是制造技术发展的重要领域,微加工成为通常制造技术。
极端制造是在宏观与微观两个尺度向着最复杂,最基本的极端发展。
在制造所创造的超强能场、超强磁场,超低(高)温度场等极端环境中建立制造新系统。
创造新工艺、新技术、获得新物质,产生新效应,并由此牵引与激发新产品群、新产业群。
微加工成为通常的技术。
制造业的常规尺度将由微米级精度下移一两个数量级,亚微米及纳米级制造与测量成为制造科技和制造工艺的主流。
早在1993年,H·罗雷尔就说过:
“150年前,微米成为新的精度标准,并成为工业革命的技术基础,最早和最好学会并使用微米技术的国家都在工业发展中占据了巨大优势。
同样,未来的技术将属于那些明智地接受纳米作为新标准、并首先学习和使用它的国家。
”今天,这样的前景已显得越来越近了。
(3光制造技术广泛应用
光加工、光化学加工、光电加工变得如此重要,制造技术变得如此离不开光科学,以至不了解光学基本知识的工程师与不懂电气基础知识同样不可思议。
(4机电一体化实现高技术化升级
机电一体化的概念早已扩展为多元技术的集成,或如有专家描绘的“机电光声热化生一体化”综合集成技术。
而机电一体化产品五要素(结构、运动、检测、控制、驱动)在信息技术的催化下.实现充分的融合和集成,机械产品自此真正成为智能化的使用物。
(5实验装备制造成为重要的新兴行业
对于芯片制造、科学仪器、医疗器械、生物工程设备等,从实验生产到规模生产、从实验装置到量产设备的界线逐渐消失。
(6传统机械制造方式与化工制造方式进一步融合
精密化工过程,如超级粉碎、超净过滤、精确分离、受控和智能化传质传热、吸收萃取、搅拌反应等与机械制造过程相互渗透,在医药工业、生物工程、农业工程方面尤其如此。
(7制造技术与材料技术、生物加工和生物技术等息息相关。
2、制造科技发展的重点领域
目标:
至2020年,由制造大国→制造强国。
使我国的制造业和装备制造总体水平上升至世界第3位成为世界制造中心之一。
机械科学院用投入生产一系统动力学模型(《IOSD》)预测:
按2000年价格计算,2000~2020年我国制造业工业增加值增加率可达8.64%,高于同期GDP增长率7.24%;其增加值占GDP的比重约为37.66%;机械电子制造业所占比重将增加到40%左右(美国为44.1%;日本与德国均为46.6%;)。
《2020年中国制造技术发展研究报告》指出:
将以重大成套设备、高新技术装备和高新技术产业所需装备中相关制造技术作为制造科技的重点发展目标。
①以高新技术提升传统产品制造技术。
原有产品的尺寸放大、参数提高、性能优化并实现效益提升。
如:
火力发电机组蒸汽压力向超临界、超超临界发展;直交流转电电压提升;轧钢机板宽加大等。
②大力发展先进制造技术—智能智造系统(IMS与CIMS);
数字化制造技术CAD/CAM/CAPP/FMS/CIMS/IMS
A.FMS—柔性制造系统
从自动线到柔性制造系统(图4为组合机床自动线;图5为柔性制造系统)
FMS的基本组成:
①主机。
即数控(NC)机床—立式或卧式加工中心;②物流系统。
即毛坯、刀具、工件的存储、运输、交换系统;③控制整个系统运行的计算机系统。
FMS的功能:
①自动制造;②自动交换工件和刀具;③自动运送工件和刀具;④自动保管毛坯、工件、半成品、工夹具、模具;⑤自动监视功能(刀具磨损、破损的监测)、自动补偿、自动诊断等;⑥作业计划与调度
FMC(柔性加工单元)的组成:
①主机②工具交换装置(ATC)③托盘交换装置(APC)。
FMC(群)。
FMC与典型的FMS都属于柔性制造系统,但又有区别:
FMC是由单台(或少数几台)制造设备构成的小系统;而FMS是大系统;FMC是具有某一种制造功能,而FMS有多种制造功能;FMC是自动化制造孤岛,而FMS与计算系统联网并交换信息;一个很小的FMS也比复杂的FMC强大得多。
B.CIMS
计算机集成制造系统(CIMS),是利用计算机网络和数据库技术将生产的全过程集成起来。
是目前制造业中基于柔性制造的先进生产模式。
○CIMS的理想结构(图6)
○对CIMS的一个具体描述(图7)
○CIMS的一个实施方案(图8)
○CIMS的一种物理布置(图9)
3.智能制造系统(IntolligentManufacturingSystemIMS)
当FMS、CIMS被工业界广泛接受并给制造业带来深刻变革时,美国又提出了智能制造(IM),智能制造技术(IMT)和智能制造系统(IMS)。
IMS也是一个高度自动化的制造系统,CIMC是其萌发的土壤,并奠定了IMS形成和发展的必备的物质、理论、技术等前提条件。
因此,智能制造的倡导者们认为IMS是21世纪的制造系统。
例:
○智能磨削系统的基本结构(图10)
○智能机床的基本结构(图11)
○智能加工中心的主机结构(图12)
先进制造技术的发展趋势
可用数、精、极、自、集、网、智、绿八个字来概括。
1.“数”是发展的核心,“数”就是“数字化”。
数字地球,数字城市,数字工厂,数字制造,数字装备,数字化人……“数字化”不仅是“信息化”发展的核心,也是先进制造技术发展的核心。
2.“精”是发展的关键,“精”是“精密化”。
纳米(nm)制造。
3.“极”是发展的焦点,“极”就是极端条件,为:
高温、高压、高湿、强磁场……几何形体上极大、极小、极厚、极薄。
其中之一是“微机电系统”(MEMS)
4.“自”是发展的条件,“自”就是自动化。
5.“集”是发展的方法,“集”就是集成化。
如:
FMS、CIMS
6.“网”是发展的道路,“网”就是网络化。
7.“智”是发展的前景,“智”就是智能化。
8.“绿”是发展的必然,“绿”就是绿色。
○制造业信息化关键技术的关联(图13
○制造业信息化的发展趋势(图14
关于创新人才培养
(报告提纲
华中科技大学彭文生
一、形势
—建设创新型国家,必须培养大批创新人才
①《中共中央国务院关于实施科技规划纲要增强自主创新能力的决定》(2006年1月26日
《规划纲要》指出:
立足国情、面向世界、以增强自主创新能力为主线,以建设创新型国家为主要目标。
经过15年努力,到2020年使我国进入创新型国家行列。
科技发展的指导方针是:
自主创新、重点跨越、支撑发展、引领未来。
②当今世界,科技进步与创新是经济社会发展的决定性力量。
大到一个国家,小到一个企业,如果不掌握核心技术和自主知识产权,不具备自主创新能力,就把握不了未来发展的主动权。
因此,要坚持自主创新,以全面提升国家竞争力为核心,实现下列目标:
“一是掌握一批事关国家竞争力的装备制造业和信息产业核心技术,使制造业和信息产业技术水平进入世界先进行列。
二是农业科技整体实力进入世界前列…。
三是能源…”
③自主创新从内容上包括:
一是原始性创新;二是集成创新;三是引进技术消化、吸收和再创新。
当前,在世界新科技革命的推动下,科技竞争已成为综合国力竞争的焦点。
科技竞争,核心是人才竞争。
科学技术所包含的各种要素中,人是第一宝贵的。
实践告诉我们:
一个国家只有拥有强大的自主创新能力,才能在激烈的竞争中把握先机,赢得主动。
而拥有强大自主创新能力的关键,就是拥有一大批能够在世界科技的前沿领域叱咤风云的自主创新人才,能打硬仗的科技创新队伍。
建设创新型国家,就必须培养大批具有创新精神的优秀人才。
培养创新人才,关键在教育。
故下面先谈谈教育,再谈谈知识经济时代对人的要求,创新人才的成才要素及大学生们如何努力将自己培养成为有用之才。
二、教育制度对成才的影响—浅谈中美两种科技教育制度
1.25年前两个错误的预言
2.浅谈中美教育制度的差异及其对人才培养的影响
各国的社会制度,传统文化背景,经济和科技发展水平,社会环境等的不同,故其教育制度及培养人才的方法都不尽相同。
因而出现国家之间,地区之间,城市之间,学校之间的差异。
这些差异直接影响着人才的培养质量。
(1)中小学教育
在美国。
教育的理想和目标,是怎样才能保护和培养学生的创造才能,教育必须适应孩子的天性和发展的需要。
而在我国,由于“科举制度”遗留下来的考试文化和应试教育的影响,用考试成绩来衡量教育的效果,整个教育都围绕学生如何在考试中取得好成绩。
小孩的奋斗目标是考上重点小学、重点中学和重点大学。
(1)学习时间的差异:
时间上的少与多。
(2)作业负担的差异:
负担上的轻与重;内容上的活与死。
(3)精神的培养,法律意识的灌输及生存本领训练的差异。
美国人崇尚艰苦奋斗的牛仔精神,美国教育从儿童时代起就培养这种精神。
《今日美国富翁》社会调查总结出一条经验教训……。
初中设有《家事管理》课;父母给子女最珍贵的礼物是早日培养子女的独立生活能力及受挫折后的“反弹力”。
(4)美中学生不是一味读死书,不为考大学而疯狂,课余生活丰富多彩。
在中国,高中学习的目标
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