交通大学机械工程教育百年顶尖专家共话制造业发展

3月31日,为探索中国制造装备的创新发展之路,更好开展制造技术国内外交流,由中国工程院、中国机械工程学会主办,上海交通大学、西安交通大学承办的中国工程科技论坛——“高端制造装备”在京隆重举行。

两场大会报告分别为:1967届交大校友、国家发改委原副主任、国家能源局原局长张国宝教授所作主题为《我国机械工程学科百年的光辉历程》的报告;1977届交大校友、交大密西根学院院长、美国密西根大学吴贤铭制造研究中心主任倪军教授所作主题为《从美国对制造业认识的变迁看全球化制造未来的发展》的报告。在下午举行的学术论坛上,全球机械制造领域顶尖的专家以全球制造业发展趋势为背景,分析我国高端制造装备所面临的机遇和挑战。中国工程院院士、上海交通大学原校长翁史烈教授介绍了《我国燃气轮机的发展前景》。国际生产工程学会前主席Hans Kurt Toenshoff介绍了《Advanced Manufacturing Technologies and Machine Tools for the Aeroapace Industry》。中国工程院院士、上海交通大学和西安交通大学谢友柏教授分享了《设计科学中的四个基本定理》。中国工程院院士、西安交通大学卢秉恒教授分享了《智能技术促进制造装备走向高端》。

高速、精密和新材料加工的“高端制造装备”是制造业发展的基础,在国民经济诸多领域发挥关键性作用,是支撑我国成为制造业强国的前提和基础。

专家认为,从国际上看,全球经济危机后,自2010年开始,世纪经济论坛——达沃斯论坛成立了先进制造的全球议程理事会,开始关注制造业。该论坛启动了“制造业的未来”计划及“面向经济增长的制造”计划。

以美国制造业的变迁为例,倪军教授认为,美国经历了六十年代忽视制造研究、七十年代冷战思维、军备需求驱动制造业发展、八十年代日本汽车冲击,几乎冲垮了美国汽车制造业,政府重新认识制造业的重要性、九十年代—WTO初期联邦政府扶持制造业创新,并向全球扩张等几个阶段。倪军教授分析,2008、2009年经济危机后,美国社会和政府又重新认识到基于制造业的实体经济对就业和经济发展的重要性。美国政府将先进制造摆到了第一优先发展战略,积极扶持汽车工业和鼓励制造业回归美国本土,并将在今后几年内投入几十亿美元建立十几个制造创新基地。倪军表示,美国对制造业认识的变迁充分说明,制造业发展是一国经济社会发展的重要支撑,国际上越来越多的国家认识到制造业的重要性,并采取举措来扶持制造业的发展与创新。

谢友柏院士提出,制造业的发展离不开设计科学。“一切有目的活动从设计开始,设计科学研究具有普遍意义。”谢友柏表示,国家经济增长方式的转变离不开创新,创新离不开设计,设计离不开知识。他提出知识资产的概念,认为目前国家缺乏对知识资产如何通过服务直接产生效益的研究。要大力发展知识服务产业,来推动高端制造装备技术的发展。

作为融合多种高科技于一体的集大成者,燃气轮机一直被誉为装备制造业“皇冠上的明珠”。燃气轮机技术是我国能源结构调整和能源发展过程中急需攻克的核心能源装备的关键和瓶颈技术。中国工程院院士、著名动力机械专家、上海交通大学原校长翁史烈认为,大力发展燃气轮机是实现我国节能减排目标的需要,是国家能源结构调整、可再生能源大规模利用及电力供应安全的必然结果。目前,工业驱动用燃气轮机市场巨大,而且分布式供能技术也需要大力发展燃气轮机。在武器装备方面,动力燃气轮机化是舰船、坦克、战车的主要发展方向之一。“与巨大的需求相比,我国燃气轮机制造却存在很大的瓶颈”,翁史烈院士指出,我国尚未形成完整的燃气轮机设计制造能力,没有完成燃气轮机产品化研制,没有建立可靠的燃气轮机研制体系,也没有建立燃气轮机研发的关键试验设备。另一方面,人才缺乏也成为我国发展燃气轮机的一大制约。

未来燃气轮机的发展方向是什么?面向未来,我国燃气轮机发展问题的解是什么?翁史烈院士预测,以“零排放、高效率、燃料多样性、长寿命”为特点的先进整体煤气化循环动力系统,将是未来的主要发展方向。对中国而言,翁史烈院士表示,解决工程问题往往不是唯一解,应站在当今科技水平的前沿,用创新开拓的思路组织研发工作,切莫人云亦云、一哄而起。高等学校的贡献和企业不同,应该更具基础性和前瞻性。特别要强调的是有强烈应用背景和社会需求牵引的基础性和前赡性。

“发展高端制造装备,可以向智能技术借力”,中国工程院院士、西安交大机械工程学院院长卢秉恒提出,智能技术可助力中国装备向高端发展。卢秉恒认为,智能制造装备具有感知、分析、推理、决策、控制等功能,是制造技术、信息技术和智能技术的深度融合。将传感器及智能控制软件集成到装备中,使之适应制造环境和制造过程的变化达到工艺优化。同时,智能技术还能推动装备向高速化和精密化方向发展。卢秉恒表示,“智能化的应用价值主要在于使中国装备高速高效化、精度提升和提升机床技术附加值。”

高峰论坛上,专家分析指出,在全球化背景下,制造业要取得突破性进展,必须破解四大瓶颈:一是全球性的高失业率;二是两级分化的加剧;三是资源的大量消耗;四是自然环境的破坏。

在这种背景下,上海交大密西根学院院长倪军教授提出,面向未来,全球化制造要与经济发展、社会问题和生态环境实现可持续发展,它不仅应满足现代人的需求,更需要考虑后代人的需求和梦想。

与会专家总结出影响未来制造业发展的关键因素,其中包括政府政策、贸易协议的增加、货币兑换率的波动、能源价格的影响、环保的成本、劳动力和人才的短缺、劳动力成本的增长、可靠的原材料供应等。专家指出,理想的未来先进制造,应该把重点放在缩小能力与创新的差距、技能提高和资源的有效利用上。

原国家能源局局长张国宝认为,虽然中国的工业技术水平与国际水平差距在缩小,有些领域还达到了国际先进水平。但我国高端制造业的一些高技术含量产品和关键零部件或者还不能生产,或者质量不敌国外产品,还是要依靠进口,高端装备在整个机械制造产业里的附加值非常高,技术含量非常高,由于我们自己还不会做,所以不得不以高价从外国进口。“国产产品主要分布在中、低端,自主创新能力、原创技术还落后于发达国家。”张国宝说。

那么,未来中国的制造业应该如何布局?专家们提出了一个“三个阶段”的发展路线图,即一是要素驱动阶段,二是效率驱动阶段,三是创新驱动阶段。专家指出,中国目前还处于效率驱动阶段。离创新驱动还有相当大的差距。现阶段中国制造业的发展并不乐观,面临着多方向的挑战。一方面,大量的中小企业面临两面夹击的危机,劳工成本提高和出口订单减少;另一方面,在许多低端产品领域,其它低价生产国正紧逼中国;在中高端产品领域,发达国家也积极加强其竞争力。在劳动成本快速上升后,中国的制造业必须快速从效率型产业转变为创新型产业。环保和能源高效利用的压力也对中国的制造业是一个巨大挑战。

专家分析,全球的经济危机给制造科学的发展带来了新的机遇,全球化制造的竞争将会更加激烈和残酷,中国制造业取得了很大的成就,也有更大的挑。

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