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尤政院士谈中国制造与传感器/MEMS的发展前景

作者:迎九时间:2016-12-28来源:电子产品世界收藏
编者按:2016年12月2日,“全球传感器与智能化发展高峰论坛”在北京亦庄举行。中国工程院院士、清华大学副校长、教育部科技委国防学部主任尤政院士做了“中国制造与传感器技术”的报告,包括三部分:中国制造2025与传感器紧密相连,传感器/MEMS技术带来的发展前景,对传感器发展的思考与建议。本文根据报告整理而成。

作者/ 迎九 《电子产品世界》编辑

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/201612/342178.htm

摘要:2016年12月2日,“全球与智能化发展高峰论坛”在北京亦庄举行。中国工程院院士、清华大学副校长、教育部科技委国防学部主任尤政院士做了“中国制造与技术”的报告,包括三部分:紧密相连,传感器/技术带来的发展前景,对传感器发展的思考与建议。本文根据报告整理而成。

1 我国制造业的特点

1.1 中国制造的新环境和新使命

  制造业是立国之本、兴国之器、强国之基。我国非常重视制造业的发展,从习近平总书记到李克强总理的很多论述中,讲了工业化的重要性,推动中国制造向中国创造转变,中国速度向中国质量转变,以及中国产品向中国品牌转变,李克强总理也讲了打造实体经济的这一根本基础。

1.2 我国制造业的三个历史阶段

  我国制造业曾经历过三个发展阶段(如图1),第一阶段是从建国初期到1978年,即改革开放前,我们还是取得了比较好的成绩,形成了较为独立完整的科学体系,这还是很重要的,因近年来东欧经济崩溃的主要原因是没有完整的工业体系,而我国有一套独立完整的体系,例如从材料、加工一直到装备是齐全的,我们什么都不缺,而东欧一些国家当时受前苏联影响,只能生产某个中间部分,因此经济受到制约,所以当时老一辈革命家还是非常英明的,我们才发展到今天。

  1978年改革开放以后到1990年,我们告别了工业产品短缺时代,即买东西再不需要券了,而俄罗斯有些地方至今还是凭券供应。

  第三是1990年以后到2010年,此时产业规模持续扩大。

1.3 目前制造业大而不强,不可持续发展

  2010年以后,我国在世界制造业的比重占第一位,成为工业制造的第一大国。但我们还要看到,我们的制造业大而不强、不可持续发展这一问题。

  原因之一是我们自主创新能力不强,基础比较薄弱。尤政院士是搞卫星的,曾听总装部长介绍,我们卫星85%实现了国产化,但是还有15%没有国产化的部分,花费了80%的钱。

  第二,我们处于价值链的低端。去年尤政院士陪院长去了郑州富士康,郑州富士康有30万人,一年生产1.5亿部手机,但利润只占到整个利润价值的5%多一点,可见几十万人创造的利润很低。

  第三是生产经营效率不高。2011年我国制造业增加值率只有21.5%,而世界发达国家往往在35%以上,可见差距比较大。

  第四是产业结构不合理。我们基本上是资源密集型、劳动力密集型企业,而技术密集型和服务密集型的企业太少了。最近一项调查显示,美国波音公司的产值中,服务型制造业的产值占实体型制造业的产值比例约为6:4,可见波音服务型比例很高,超过实体制造经济。

  第五是产品质量问题突出。中国制造和低质量可能是划等号的。所以习总书记讲要从中国制造向中国质量转变很重要,其他国家可能不存在这个问题。

  另外,我们国家制造业的的战线拉得比较长,从20世纪的50年代到21世纪初都有。一位领导人曾说,外国人到中国来访问,去看什么经济,看你到什么地方,到了好地方,像欧洲;差地方像非洲。这说明我国地域差距特别大,很难用“工业4.0”还是“工业3.0”,就能把中国的经济全部能够拖动,这还是要跟中国的国情来结合。

1.4 面临三个新的国际问题

  第一是发达国家的高端制造业回归本土。去年美国公布了美国制造业振兴的计划,很多高新技术的研究机构不再像以前公布规划了,实际上我们很多的研究以前是跟踪型,现在美国在前面走着却把灯关了,就等于我们前面看不到美国在干什么,所以我们要花更多的时间去摸索、探索新技术。

  第二,发展中国家低端制造业成本竞争的优势特别明显。所以近来在东莞的很多企业,设备刚到就封上了门,又转移到越南和印度去了。因为以前这些高端制造业对于劳动力的依赖性还是比较强的,我国是中等水平的制造业者特别多,因为我们的大学毕业生特别多,而之前的制造业对人的素质要求比较高,在中国社会比较适合,而现在机器人的自动化程度比较高,对人的依赖性在下降,那么更低一点层次的人也可以从事制造业。因此有些制造业往东南亚/越南转移,相当于釜底抽薪。

  因此中国经济可能高端没了,底下也没了,只剩中间这段。

  另外我们国家的发展最后还要受到资源和环境的双重约束。以前发达国家的重要发展期里,也是以资源和环境作为代价的,但是在现在的条件下,中国要发展是不可能去走这样的路的,这也是面临的新问题。

  所以我国制造面临着内忧外患。

1.5 中国经济的利好因素

  但是我们也非常有信心中国的经济能够发展好,主要也有三条理由。

  第一,第三次工业革命给中国制造业带来了“机会窗口期”。第一次工业革命是动力革命,第二次革命是电子革命,这两次革命中国都处在很贫困的时期,是一个看客,我们在慢慢跟。那么第三次工业革命,中国是一个重要的参与者,而且尽管中国的机械制造业还是比较落后的,但是我们的信息业比较发达,所以信息化和工业化进行融合的过程中,中国客观上还是完全有成为强国的机遇。

  第二,我们的城镇化为消费升级提供了巨大的市场空间。我们现在有2亿城市人口与2亿城镇之间的人口,其他就是农民了,城镇人/城市人和农民最大的区别在于消费结构,农民主要是消费自留地,稍微有一点点消费就够了;而城镇/城市人要消费工业品。预计到2020年,我们的城镇人口可能会翻一倍,将来达到8亿,因此比现在的市场要翻一倍。这么巨大的市场为我们工业的发展会带来重要机遇。例如,在上一次经济危机时,德国之所以能挺过去,主要是通过汽车工业救了德国经济,所以很多国家和中国形成战略合作,看中的是中国巨大的市场,如果我国巨大的市场对我国的经济没有推动,我们就失败了。所以内在发展是我们把握机会的一个重要砝码,马凯副总理听取尤政院士的“”汇报时指出,你们有那么多指标,我最关心的一个指标是到2025年时,中国的汽车制造业能不能用上中国60%的机床?因我们现在的机床对我国的最大制造业——汽车业贡献率不到5%。为什么?就是我们的车床无故障工作时间是700~800小时,国外是9000小时,所以别人的车床一年修一次,我们的每个月都得修。假设一分钟一辆车的过程是不太可能的,从经济角度不可能用你的。那么,为什么中国的机床只有800小时?因为关键的核心基础件——电机、轴承等是别人的,别人的技术数据我们没有,你怎么有信任呢?所以这是我们的问题,我们必须从市场的角度来带动我们的实体经济,包括物联网等。所以在传感器行业,传感器的同仁要团结起来,把中国制造的传感器搞上去,才能真正借助于物联网的成功,使我们的市场走到世界的前列。

  第三,我们经济体制的改革也加速了我们制造业的转型升级。例如清华在一些政策出台后的2016年1月到8月间,技术转移的收入大概有6亿元,而以前高校的技术和工业界没法合作,因为不能卖,不能有产权,因此互相都是提防着,现在已经可以技术出售和竞价了,老师可以拿70%(笔者注:最近一些政策是高校科研成果转化收益的70%可划归个人),所以大家的积极性也提高了,以前偷偷出去办公司的老师发现自己的公司上不了市,现在又回来拿钱把专利买回来了。因此有序的机制转移促进了经济发展。诸多国家的改革政策都会为我们的经济护驾保航,所以现在中国制造业担负着最新的使命,也是我们伟大中华复兴梦一个具体的体现,我们要成为制造业大国,要成为世界制造业的中心,我们的强国梦才能真正得到实现。

1.6 各国制造业的发展动态

  当然不光是中国,美国也在强调制造业回归,德国、日本也有计划(如表1)。美国人已经明确表态,2017年要夺回制造大国和强国的地位。所以我们面临的环境还是很恶劣的。2015年3月25日,我们颁布了《》行动纲领,实际上中国的整个工业从“工业2.0”补课,“工业3.0”普及,到“工业4.0”的示范已经全面地铺开(如表2)。

2 传感器内涵及特点

  中国制造是和传感器紧密相关。例如智能制造里有传感器九条龙,诸如轨道交通传感器一条龙,新能源汽车传感器一条龙等。

  传感器属于基础零部件的一部分,传感器非常重要,王大珩先生有个著名的论断:传感器是工业的基石、性能的关键和发展的瓶颈。我们由大变强的主要瓶颈实际上是传感器,它本身也有些特点,例如量大面广,我们产值很高,但是面很宽,具体到每家企业来说并不是特别大。第二起到了承上启下的作用,对下游产业起着重要的推动作用。第三是三化程度高,适于专业化大批量生产,这给通用化、标准化、系列化生产提供了前提。传感器也兼有材料密集型、劳动密集型和技术密集型的特点,但低端基础件耗材、耗能、技术含量较低,竞争激烈;而高端基础件则是技术密集型。例如普通的水表电表可能更多的时候是劳动密集型产品。另外,在世界上也有个趋势,发达国家的低附加值零部件产业逐渐往外转移,实行全球采购,例如我国的水表电表是世界第一大国,约占世界产量70%~80%以上。



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