關于“提升工業(yè)基礎創(chuàng)新能力”，我主要談四個方面：工業(yè)強基工程、我國工業(yè)技術的現(xiàn)狀和存在問題、國外在加強制造技術能力中的舉措以及自己的一些看法。

　　2014年3月，中國工程院啟動了工業(yè)強基戰(zhàn)略研究。在建設制造強國實施五大工程當中，工業(yè)強基是重要組成部分，為此在“中國制造2025”頒布以后，今年6月份又啟動了咨詢項目，進一步為實施工業(yè)強基工程提供戰(zhàn)略咨詢。

　　工業(yè)技術大而不強

　　我國工業(yè)技術的現(xiàn)狀是大而不強。原因有很多，主要是缺乏核心和關鍵共性技術。關鍵共性技術，主要是關鍵基礎零部件和元器件、關鍵基礎材料、先進基礎工藝和相應的產(chǎn)業(yè)技術基礎。四基已經(jīng)成為制約我國工業(yè)由大變強的關鍵，也是制約我國提高技術創(chuàng)新能力和全球競爭力的瓶頸所在。

　　高端裝備、關鍵技術材料、核心基礎零部件嚴重依賴于進口。以數(shù)控機床技術舉例來說，我國高檔數(shù)控機床，特別是配套的高檔數(shù)控系統(tǒng)90%都是依靠進口。高檔數(shù)控機床主要存在的問題——可靠性、尺寸穩(wěn)定性，仍然沒有完全解決，出廠產(chǎn)品也超過了國外的指標。產(chǎn)品在使用三個月、半年之后，其可靠性、耐疲勞性還是有問題，這涉及到了技術材料和工藝問題。

　　現(xiàn)在，我們已經(jīng)是全世界機器人消費大國，但高端工業(yè)機器人還是嚴重依賴于進口。去年，80%的機器人是進口的，20%我國自己做的機器人里面的絕大部分核心零部件，包括變速器、減速機也是采購國外的產(chǎn)品。

　　另外，再談談航空發(fā)動機。雖然中國建造的大飛機已經(jīng)下線，很快就要上天了，但是發(fā)動機零件是引進的、大部分的材料也是引進的。重型燃氣輪機的主要技術基本上依靠國外，裝在上面的關鍵零部件報廢之后也不會留給中國，而最核心的零件一盤一片，一個小的葉片一公斤左右，是一輛汽車的價錢。大家知道現(xiàn)在一公斤鋼鐵才是“白菜價”，現(xiàn)在高端裝備一公斤就十幾萬元。20公斤、400毫米長，就值一輛SUV的價錢，而我們完全沒有掌握這個技術。這個技術涉及到高溫核心葉片制造技術，包括材料，工作的溫度超過了材料的熔點，里面有設計技術、技術材料技術、輪機系統(tǒng)設計技術、外層的涂層，靠外面的涂層抵擋高溫，這些方面我們?nèi)匀粵]有找到方法。因此“中國制造2025”提出五大工程，強調(diào)智能制造是主攻方向，但是我們的技術沒有打牢固，還要加強技術。

　　為了配合“中國制造2025”，中國又啟動了工業(yè)強基二期，其中聚焦八個領域，包括超大型構件（一百噸級以上的），有高鐵先進軌道的軸承、機器人的關鍵技術、大型復雜部件增材制造等等。工程院正在緊鑼密鼓地為工業(yè)強基工程這八個方面做研究，由企業(yè)、高校、院所組成的專家，能夠為我國提出發(fā)展的路線圖。

　　國外先進制造經(jīng)驗

　　“他山之石可以攻玉”，雖然我們不能照搬照抄國外的做法，但是了解國外的情況對我們會有所幫助。去年，中國工程院組團去美國考察了先進制造的一些做法。

　　近年來美國、英國、德國等國在再工業(yè)化戰(zhàn)略上采取多種舉措，加強制造業(yè)的關鍵共性技術。用我們的話來講，它是共性關鍵部件技術材料的研發(fā)，又特別強調(diào)，這些基礎的研究要和信息化深度融合。

　　2011年，美國宣布先進制造伙伴關系計劃，加強美國制造業(yè)在全球的領先地位。為此到2013年美國總統(tǒng)辦公室宣布構建國家制造創(chuàng)新網(wǎng)絡，2014年12月，美國國會通過“振興美國制造業(yè)及創(chuàng)新”法案，從而振興美國創(chuàng)新發(fā)展。關于美國的創(chuàng)新網(wǎng)絡，我以為就是把現(xiàn)在重點實驗室建設一個網(wǎng)絡，實際上不是，它要建一批實體，要建45個創(chuàng)新研究院，并組成網(wǎng)絡為全國服務。

　　美國為什么要建創(chuàng)新研究院？它認為美國的制造創(chuàng)新存在著缺位，他們考察了德國的制造創(chuàng)新是六個階段，第一、二階段是基礎研究、概念研究；第三、四階段是實驗室實驗和制造能力的驗證；第五、六階段是生產(chǎn)的效率與考核。分析了美國的特點，高?；旧暇劢乖谝弧⒍A段，企業(yè)重點是在五、六階段，因此三、四階段是缺位。也可用技術成熟度來評估，美國原創(chuàng)成果主要在大學，1到3級，美國企業(yè)有很強的產(chǎn)業(yè)化能力，主要是7到9級，而4~6級缺位。這些缺位用形象化的詞來說就是“死亡谷”。我們有很多創(chuàng)新、有很多專利為什么轉化率很低，只有10%到20%，因為研究的成果進入了“死亡谷”。美國成立一批創(chuàng)新研究院組成網(wǎng)絡，就是要解決缺位的問題。

　　美國有一百家企業(yè)、高校和社區(qū)都參加了九個創(chuàng)新研究院，三個和智能制造有關，三個和工藝技術材料有關，譬如輕量化材料、復合材料，甚至對各類型的紡織品都作為重要的方面，三個和元器件動力電池有關。

　　另外，2014年英國發(fā)布了威爾制造。英國建立了八個技術創(chuàng)新中心，其中和制造有關的HVM（高端制造）任務就是加快英國制造業(yè)的發(fā)展成果。英國也是把技術成熟度分為九級，英國的創(chuàng)新中心也是聚焦在技術成熟度的四到六級。

　　2010年，英國建立高價值制造（HVM）技術與創(chuàng)新中心，中心下成立了先進成形技術、先進制造、過程創(chuàng)新、制造技術、國家復合材料等7個高價值制造技術與創(chuàng)新中心，聚焦于先進和前沿制造技術的創(chuàng)新發(fā)展的產(chǎn)業(yè)化。其中5所聚焦先進基礎工藝與材料研發(fā)。

　　英國技術創(chuàng)新中心還學習了德國的經(jīng)驗，來解決技術成果轉化“死亡谷”的問題，就是在中間架設橋梁。建立創(chuàng)新中心的同時，美國、英國十分重視材料與工藝關鍵技術和數(shù)字化技術的融合。美國達帕是美國國防部的智庫，國防先進研究計劃所，過去研究一個產(chǎn)品到投入生產(chǎn)要12個月的時間，現(xiàn)在又大大加快了研發(fā)進程，他們提出的口號是“用信息化技術把研發(fā)周期縮短一半，并把研發(fā)經(jīng)費縮小一半”。最近我國成立了航空發(fā)動機公司，全世界研發(fā)一臺新發(fā)動機要20年的時間，研發(fā)周期一半、研發(fā)經(jīng)費減少一半顯得非常重要。

　　美國通用電氣研發(fā)航空發(fā)動機單晶葉片制造技術，將工藝模擬、組織模擬連接在一起，等于是在虛擬環(huán)境下把葉片已經(jīng)做成了，然后再到物理環(huán)境下再進行實驗。英國羅·羅公司全流程建模仿制渦輪盤全過程，鍛造開片、熱處理、焊接一直到最后預測壽命，這些對我們都有很大啟發(fā)。

　　美國通用電氣公司采用由10000個處理器組成的高性能計算機（HPC），模擬和優(yōu)化了航空發(fā)動機噴嘴設計，大大提高了發(fā)動機的效率。最后做的效果省了油、提高了效率、解決了問題。

　　最近幾年，我國航空工業(yè)、汽車工業(yè)在數(shù)字化、智能化的道路上有所進展，他們在數(shù)字化發(fā)動機制造方面做得非常出色。最近我訪問了技術中心無錫的工廠，他們的電噴系統(tǒng)已經(jīng)用了計算中心模擬仿真技術，同時優(yōu)化噴嘴也取得了進展。

　　自身的啟示和看法

　　我認為，提高創(chuàng)新能力、主攻智能制造，不能建立在沙灘上。我們的技術短板要補，針對四基要提高認識、加大投入，而且要加強基礎。請大家不要忘記最近宣傳的工匠精神，做到持之以恒。

　　另外，加強四基創(chuàng)新能力的平臺建設，還需要建立一些創(chuàng)新中心，提高工業(yè)技術能力。

　　我們完全支持“中國制造2025”，第一批是15萬個，怎么也得要建40萬個創(chuàng)新中心。建議創(chuàng)新中心要把一些關鍵的零部件、關鍵的基礎材料和工藝放進去。同時建議創(chuàng)新中心能夠在整個規(guī)劃當中，包括技術元器件、技術材料和先進工藝的創(chuàng)新的部分體現(xiàn)更重要的作用。

　　與此同時，提升工業(yè)基礎創(chuàng)新能力，不是用老辦法，過去是試錯法。現(xiàn)在要把數(shù)字化、信息化進行融合，充分發(fā)揮產(chǎn)學研用的積極性。

　?。ū疚母鶕?jù)柳百成院士在“2016制造強國建設專家論壇”上的演講整理而成，未經(jīng)本人確認。）

　　中國工程院院士 柳百成

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