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來源：科技日報

    制造業對于國民經濟、出口貿易、就業崗位、國家競爭力、科技創新均具有十分重要的意義。由科技驅動的新一輪產業變革正向我們襲來，增材制造、智能制造、數字化工廠、工業互聯網、“工業4.0”、制造業服務化、資源節約型工廠、生物制造、協作和移動型企業、以人為本的制造等一系列創新的制造理念和模式不斷涌現，全球制造業的新時代即將來臨。把握現代制造業發展趨勢，通過一系列舉措振興制造業和實體經濟，無疑是各國搶占未來國力制高點的重要途徑。

    制造業發展格局繼續快速全球化

    隨著人類社會生產力不斷發展，世界經濟進一步走向全球化，全球市場將擴至金磚國家等成熟經濟體，“新鉆11國”經濟也將達到成熟，埃塞俄比亞、肯尼亞、烏干達等國家也將經歷快速工業化進程。由于人口期望壽命增加，到2025年，世界人口可能會接近80億，這將帶來繁榮興旺的全球中產階級和新的潛在大市場。自2013年以來，僅亞洲和非洲就有約18億人加入了全球消費層。受新興經濟體發展的驅動，全球制造業商品需求正在加速向發展中經濟體轉移。發展中國家新的消費群體往往需要截然不同的商品滿足其個人需求，發達國家市場的消費者則需要更加豐富的產品和更快的產品周期。產業界將會轉變商業模式以利用新機遇，制造業企業的服務功能將在其經營活動中占據更高比例。歐盟委員會聯合研究中心進行的前瞻研究認為，在發達經濟體，企業服務型活動和生產活動的比例正在改變，到2025年未來服務型活動可能占制造業就業的50%以上。

    未來全球制造業格局將會繼續調整。隨著技術、通信及物流的發展，價值鏈的運作方式也產生了極大變化，一個產品的價值鏈可能涉及全球上百家公司及個人，價值鏈各部分聯系也變得更緊密、更復雜，更多的國家有機會參與其中。區域化的需求定制意味著生產體系會變得更加分散。越來越多的制造商會根據區位優勢、地區需求以及由技術發展所驅動的一系列其他因素，將其制造業鏈條混合分布在發達國家和發展中國家，使生產活動以理性的方式分布在世界的高成本地區和低成本地區。制造業價值鏈的環節被逐步拆分給不同國家的不同公司，對制造業價值鏈進行管理的能力極有價值。當前，制造業活動繼續向具有比較優勢的發展中國家轉移，新興國家正在不斷提高勞動生產率。然而，先進國家擁有很多技術優勢，它們有能力同其他國家一起參與分散在世界各地的制造業務，正在積極推動高價值制造業回流。

    未來消費者產品需求更趨個性化

    未來一二十年，全球中產階級隊伍不斷壯大。尤其是新興經濟國家的快速發展催生出大量的中產階級人口。再過十年，全球中產階級人數有望達到32億。這些見多識廣的消費者越來越希望制造商能夠按需定制，為其提供個性化的產品和服務，或直接提出設計意見使企業生產出定制化產品。由機器人、增材制造等新型制造技術催生的個性化和定制化將成為未來制造業發展的關鍵驅動因素之一。這將使消費者在與制造商的關系中更加主動，與整個生產鏈的關系也更加密切。消費者的個人選擇還將決定購買和交付模式。個性化的網上服務將日益廣泛，因為這類服務能夠保存個人偏好和尺寸，還利用新型可視化技術幫助消費者做出選擇。

    多樣化的世界市場、分布式制造以及日益見多識廣、繁榮興旺的全球中產階級將給產業界帶來多重挑戰。新的全球市場將會引起消費選擇的多樣化，不同地區通常需要各具特色、定價策略不一的特定產品。產業界需要通過大幅提高市場分析能力，以精確把握消費者需求。產業界還需要努力通過自適應和模塊化的機床、機器人等手段確保供應鏈的靈活性以及生產線的快速重組，滿足不斷變化的消費者需求。

    全球制造業價值鏈將日益數字化

    為應對經濟全球化和市場地區化的趨勢，企業的生產鏈將會分布于全球各地，并通過先進的信息通信技術連接起來。這要求用更先進的物流系統來制造和配送產品。企業將更加依賴于智能化、自動化、集成化的物流工具及資產追蹤軟件，實現對材料和產品的實時監控。隨著消費者對商品和服務日益增長的定制化、個性化以及降低成本的需求，企業將不得不參與地區性經營活動。這種分布式制造將有可能通過增材制造、軟件增值服務等新型制造技術實現，新型信息通信技術則將使生產流程的不同環節實現數字互聯。

    從工業生產過程到物聯網和云計算，普適計算已經無所不在，與日常生活息息相關。日益復雜龐大的大數據和物聯網將使制造企業更好地了解并優化其價值鏈從設計到分銷的各個環節，并促進產品與服務相融合。這些發展將會實現數字化的智能工廠，即由數字模型、方法和應用程序組成網絡，把制造設施的企劃設計與制造流程本身整合起來，注重綜合規劃和流程監測，使制造流程更高效、更能靈活應變。自動化技術和先進機器人將減少勞動力需求，將使制造流程更高效，使生產接近零缺陷。未來十來，機器人技術的進步將使工人和機器人在工廠中和諧工作。

    未來制造業將更加注重綠色化

    未來氣候變化的影響將更加顯著，自然資源將日益稀缺，并且全球能源需求將不斷增加。隨著環境和社會問題的加深、材料和能源成本的增加，這將對制造業產生重大影響。全球各國政府很可能采用更加嚴格的產品環保標準，采用新的方式進行自然資源定價和生態系統服務（如清潔空氣）定價。在更加富裕成熟的經濟體中，消費者將日益根據社會和環境影響選擇產品。環境和社會壓力將會帶來能夠降低環境影響、提高環境恢復力、實現自然資源利用更高效和更合理的創新產品和服務的開發。

    社會對“循環經濟”的需求將使企業的商業模式進一步升華。資源稀缺、能源和廢物處理成本上升將使制造業價值創造方式轉向再使用、再制造、再循環、再回收、梯級利用等新模式。企業將會向服務和技術投資，以實現零浪費、零凈能源和零環境影響的“三零”目標，還會投資用于材料、部件、產品甚至工廠拆卸和再制造的各項管理技術以及微量元素回收技術。

    低價的清潔能源和有效的能源政策也是決定國家和制造商競爭力高低的關鍵。能源供應去碳化行動將會加強生態創新的基礎。例如，智能電網基礎設施將使工廠能夠優化其能量流動，扮演能源供應者和使用者的雙重角色。工廠生產產生的熱量和廢物將會越來越多的成為能源來源，使工廠實現能源自足和碳中和。

    全球制造業科技競爭日益白熱化

    科技創新是驅動產業變革的關鍵，將會提供寬廣的財富創造平臺，并有助于應對重大社會挑戰，將引領全球制造業競爭。

    納米技術、微納電子、光子技術、先進材料、工業生物技術、先進制造技術等關鍵使能技術將會繼續得到開發和部署，為實現廣泛的產品應用提供不可或缺的技術基礎。大數據、物聯網、先進傳感器、機器人、增材制造、云計算和移動互聯這些技術融入未來產品和網絡，將會促進產品設計、制造、銷售和使用方式的根本性轉變，不斷推動制造業向網絡化、智能化、柔性化和服務化轉型。建模與仿真正在作為支持21世紀制造的關鍵技術而興起，對于材料設計、改善產品、完善過程、減少設計制造周期、降低產品的實現成本。材料仍然是影響先進制造企業競爭力的關鍵要素之一。大量重要材料的稀缺將會繼續推動新型先進材料的研發，這將提升產品功能、降低產品重量、減輕環境負擔、提高能源效率。由納米技術和納米材料衍生的新技術將會為這些發展提供支撐。

    鑒于最近一次經濟危機帶來的嚴重惡果，許多國家政府近年來努力使制造業和實體經濟在未來發展中占據更加重要的地位。發達國家紛紛制定戰略政策，振興本國制造業，依靠科技逐鹿全球價值鏈高端，搶占新的產業制高點。美國提出重振制造業戰略，致力于將美國打造成吸引制造業發展的“磁石”，確保下一輪制造業革命就在美國發生。歐洲推出工業復興戰略，欲使工業重返歐洲。德國將“工業4.0”項目確定為十大未來項目之一，旨在支持工業領域新一代革命性技術的研發和創新，將機器、軟件、傳感器和通信系統深度集成于信息物理融合系統。新興經濟體也不甘落后，印度、俄羅斯等國也紛紛制定政策措施，提高本國制造業競爭力。中國作為制造業大國，在工資、能源等要素價格上升以及環境挑戰日益嚴峻的壓力下，正在面臨著發達國家蓄勢占優和新興經濟體追趕比拼的兩頭擠壓和雙重挑戰，通過科技創新實現向由“中國制造”向“中國智造”轉變已經時不我待。