《中國機械工程技術路線圖》(下稱路線圖)是在2011年8月份正式出版，在中科院院長、機電工程學會路甬祥理事長全程的倡議和具體指導下完成的。綠色、智能、超常、融合、服務這十個字是其精髓。

       路線圖對機械工程技術未來發展的作用體現在：第一，分析經濟社會發展需求、機械工程技術研發、市場實現之間的關系，可以從未來市場實現出發組織技術研發，重點突破薄弱環節和關鍵技術，使未來機械工程技術研發的目標、應用前景和市場定位更加明確。第二，路線圖按時間序列給出不同時間節點的發展重點、技術發展路徑、實現時間等要素，可按照技術創新過程不同階段的任務目標，合理配置創新資源，實現產學研用結合的集成創新。第三，在技術路線圖制定過程中，綜合集成經濟、社會、科技、企業等方面專家的意見和建議，增強了指導性和權威性。

       技術發展路線圖的研究重點包括六大制造技術領域：先進設計、成形制造、智能制造、精密與微納制造、仿生制造、再制造等；三種傳動與執行零部件：齒輪、軸承、液壓/氣動/密封；兩類工模具：模具、刀具。

       路線圖中講到機械行業的四大進展，兩大問題，五大發展趨勢。提列了八大機械工程技術，而且指出今后20年就要圍繞這八大機械工程技術來進行創新。我今天主要介紹路線圖中研究的工程技術和今后20年要進一步發展創新的關鍵問題。

       1、我國機械工業的發展現狀

       1.1、中國已成為全球第一機械制造大國

       中國已經是全球第一的機械制造大國，但僅僅是GDP產值世界第一，而真正的含金量不是很高。工程機械重量的70%是我國制造的，主要是結構件，剩下的30%是進口件。而工程機械利潤的70%是流到了外國，我們只剩下30%。工程機械的狀態反應了我們整個國家機械工業技術的發展水平，可以說中國是第一機械制造大國，而不是強國。

       1.2、重大技術裝備自主化取得較大突破

       “十一五”以來，圍繞能源、材料、交通運輸、農業及國防等領域發展的需要，開發出一批具有自主知識產權的機械產品，其國內市場自給率已經超過了85%。

       工程機械相對于機械的其他種類近十年的發展特別快，這是值得我們自豪的。但是這個進步是不是屬于技術上的重大突破，還值得我們考慮。我們的技術究竟有多少是自主的技術、創新的技術、超過國外的技術。我們也要進一步思考，外國人是不是制造不出最大的，還是他們考慮多方面因素不愿意做最大的。

       1.3、產業結構調整取得一定進展

       三資企業比重大大提高，發展活力越來越強；國有大企在重大技術裝備研制和生產中繼續發揮主力軍作用；民營企業有很強的抗風險能力，對機械工業的貢獻率超過了50%；代表性產品國際地位提升，高端產品比重提高。

       1.4、進出口貿易逆差變順差，結構不斷優化

       2006 年我國機械工業對外貿易首次實現順差，外貿結構也不斷優化。

       2、機械工程技術的發展趨勢

       2.1、綠色

       綠色包括人類友好（所有生物）、資源節約（能量、物料、信息）、環境友好（生態、空氣、水），這就是綠色的含義。而且在時間長度上，綠色應該是全生命周期的，制造過程、運行使用過程、維修保養再制造過程、用后處理過程都要綠色。

       綠色制造技術包括綠色設計技術、綠色材料技術、綠色制造工藝（包括精確成形、干式準干式切削、廢物再利用、快速原型制造等）、綠色包裝技術（包括包裝設計，包裝材料、包裝結構和包裝廢棄物處理）、綠色處理技術（再制造技術及綠色回收技術）。

       2.2、智能

       （1）智能制造是制造技術與信息技術綜合交叉的技術；

       （2）制造活動中的各種數據與信息的感知和分析，經驗與知識的學習和創建，基于數據、信息、知識的智能決策與執行；

       （3）智能制造技術包括制造智能、智能制造裝備、智能制造系統、智能制造服務；

       （4）智能工程機械（機床，機器人，特種制造裝備）；

        復雜、惡劣、不確定的作業環境要求智能化的工程機械，以提高設備的可靠性和物流作業的安全性，提高工程質量和生產效率。熟練工人的短缺和復雜艱苦的工作環境要求提供更便捷、更人性化的智能作業輔助操作系統。大規模的現場施工也對作業機群的智能化管理和調度提出了更高的要求。

       （5）智能化制造的目標；

       2020年，工程機械實現單機的智能化，具有針對環境和作業特征的智能輔助行進與作業操作物流系統、智能狀態檢測與故障診斷系統、自適應動力與燃油控制系統、GPS 導航/精密定位與實時通信系統。

       2030年，建立作業機群協作施工系統，機群監測與控制系統和單機系統實現無縫鏈接，具備完善的信息通信功能、作業數據的統計與智能分析功能、機群定位與工況分析功能、資源優化與智能調度功能、作業信息管理功能。

       2.3、超常

       超常態條件下的制造技術：

       （1）巨系統制造：航天運載工具、100萬千瓦以上的動力裝備、數百萬噸級的石化裝備、數萬噸級的模鍛裝備、超大型零部件和系統的制造；

       （2）超微超精密制造：微納電子器件、微納機電系統等極小尺寸或極高精度的產品需要微細制造和超精密制造；

       （3）超高能制造：極高能量密度的激光、電子束、離子束等強能束制造；

       （4）超高性能產品制造：航空發動機葉片工作環境溫度1300度，合金葉片用單晶制造技術，海洋工程裝備在高壓低溫腐蝕環境中；

       （5）超常成形工藝：增量制造工藝。

       2.4、融合

       （1）多種工藝融合。車銑刨磨復合加工、激光電弧復合熱源焊接、冷熱加工等不同工藝通過融合將出現更高性能的復合機床和全自動柔性生產線；激光、數控、精密伺服驅動、新材料與制造技術相融合產生先進快速成形工藝，金屬材料直接快速成型逐漸轉向工業應用。

       （2）與信息技術融合。更高檔次的數控裝備、數碼產品和智能裝備；自下而上的產品協同設計和制造技術，基于網絡的集成企業信息系統。

       （3）與新材料融合。先進復合材料、電子信息材料、新能源材料、先進陶瓷材料、新型功能材料（含高溫超導材料、磁性材料、金剛石薄膜、功能高分子材料等）、高性能結構材料、智能材料等將催生新的生產工藝。 2009年投資超百億美元的波音787機身80%由碳纖維復合材料和鈦合金材料制造，節能減排。

       （4）與生物技術融合。模仿生物的組織、結構、功能和性能的生物制造。

       （5）與納米技術融合。納米材料表征技術水平進一步提高，新的光學現象可能被發現，導致新光電子器件的發明，對納米結構的尺寸、材料純度、位序以及成份的精確控制將取得突破性進展。

       （6）與文化融合。

       2.5、服務

       未來20年我國將更關注服務型制造技術的發展，其特點主要有：

       （1）知識性。重點向支持高附加值環節服務的技術發展，更具知識性和高技術性。如：設備狀態智能感知、信息傳送及其與控制系統的智能互聯技術的研發。

       （2）集成性。即通過技術集成達到服務功能集成。如：機械產品服務系統技術將實物產品和服務集成起來作為一個整體解決方案銷售給客戶，以滿足客戶特殊需求。又如：產品售后服務集成技術包括設備運行、維修、產品再循環使用等服務技術的集成。

       （3）戰略性。機械產品用戶的需求已擴大到戰略咨詢領域。如：機械設備系統資產與壽命評估技術，用戶企業往往將這項評估作為制定發展戰略或經營策略的依據，或者在資產重組等方面發揮重要的作用。服務由局域擴展到全球，由離線展轉向在線，由被動轉向主動。

       3、我國機械工業的存在問題

       3.1、問題的表象

       （1）自主創新能力薄弱，高端裝備制造呈現失守困局。擁有自主知識產權品牌的技術和產品少，大型民用飛機、深水海洋石油裝備、90%的高檔數控機床、95%的高檔數控系統、機器人和工廠自動控制系統、70%的儀器依賴進口。2009 年裝備制造業進口總額高達1800 億美元，絕大多數是高端產品與核心關鍵基礎件。海洋工程裝備，航空發動機和飛機機載設備、高檔數控機床等高端主機和成套設備所需的關鍵零部件、元器件、配套件乃至原材料大多依賴進口。大型工程機械高壓液壓件全部進口。核電機組設備投資1/4 的泵閥依賴進口。

       （2）現代制造服務業發展緩慢，價值鏈的高端缺位。提供系統設計、系統成套和工程承包的整體解決方案、遠程診斷維護、回收再制造、租賃等服務業未能培育，大多數企業服務收入所占比重低于10%，主要業務處于價值鏈低端的加工裝配環節。

       3.2、直接原因

       （1）政府倡導創新的策略有偏差、引進、消化、吸收、再創新、集成創新。追求短平快。

       （2）企業在引進、仿造、組裝、合資、收購上面做足了表面文章。對資本、樣機、裝備、表面技術實行的多層次引進；對各國、各公司實行的多頭引進；同行之間多對多、多對一重復引進；獨家多輪引進、不斷引進。精力都用在整機表面上，核心、基礎和關鍵零部件直接進口。不少“高新技術產業”是國外企業在國內的加工組裝業，根本沒有自主核心技術。

       4、我國機械工業的發展展望

       十年左右變機械工業大國為強國：國際市場占有率處于世界第一位；超過一半的工業總產值國際競爭力處世界前三位；擁有一批進入世界500強的國際化大企業集團；擁有一批國際競爭力和市場占有率處世界前列的裝備制造基地。

       4.1、推進產業優化升級

       （1）服務型制造：全生命周期的現代制造服務。發展系統設計、系統成套和工程承包、設備租賃、遠程診斷服務、回收再制造等；

       （2）智能制造：信息技術與機械技術深度融合，提高裝備的功能和性能；

       （3）綠色制造：推行節能減排與綠色制造，提高材料利用率和生產效率。

       4.2、夯實產業基礎

       加強大型鑄鍛件和關鍵基礎零部件等共性技術攻關。專項研究產業化試制，提高高端產品成品率。

       針對鑄、鍛、焊、熱處理表面處理，高速超高速切削、磨削等基礎制造工藝，在產業集聚區和中心城市建設區域性工藝中心，實現低排放、低能耗、專業化的集約發展。

       4.3 大力培育新興產業

       新興產業的特征為：技術先進性，國內已有相當的技術基礎和人才；市場空間大，對裝備制造業和國民經濟能起到支撐作用；處于產業成長初期，成長潛力大；能源、資源的供給有保障。重點圍繞新能源發電設備、智能電網及其設備、高速鐵路設備、海洋工程設備、儀器儀表及物聯網設備、節能環保與資源綜合利用設備等方面，加快培育和發展的進程。

       4.4、做強做大優勢產業

       加大創新投入、優化產品結構，提升產業核心競爭力和品牌影響力，重點圍繞清潔高效發電設備、輸變電設備、煤炭綜采設備、軌道交通裝備、工程施工機械、農業機械、起重機械等已具有產業競爭優勢的產業。

       4.5、提升自主創新能力

       加速清潔高效發電設備、超特高壓輸變電設備、大型冶金成套裝備、大型石化和石油鉆采裝備等成套裝備、高技術裝備和高技術產業所需裝備的自主研發。

       完善裝備自主創新體系，建立健全裝備制造領域國家實驗室、國家工程中心建設，支持大型裝備制造企業建立高水平的企業技術中心，并與研究院和高等學校建立持續的戰略合作關系，強化以企業為主體的技術創新體系。

       5、八點政策建議：

       （1）政府各部門按路線圖制定規劃；

       （2）八大科技問題進入國家各級各類科技計劃立項；

       （3）行業重大共性技術組織國家隊伍，以公益性機構的機制運行，以技術轉移為考核；

       （4）堅持落實企業發展研發投入150%抵扣稅政策；

       （5）設立三基（基礎零部件、基礎制造工藝、基礎材料）專項，突破瓶頸技術；

       （6）推進特色化集聚區域建設，構筑區域性科技服務平臺，研發、技術服務、人才培訓、質量檢測、會展營銷、金融服務；

       （7）加強風投，支持創新性中小企業融資發展；

       （8）技術人才、技能人才、行政人才的培養。