“十三五”先进制造技术领域科技创新专项规划

“十三五”先进制造技术领域科技创新专项规划 制造业是强国之基、富国之本,没有强大的制造业支撑就不 可能成为真正意义上的世界强国。先进制造业恃别是其中的高端 装备制造业已成为国际竞争的制高点。落实《国家创新驱区动发展 战略纲要》《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020 年》和《十三五国家科技创新规划》,大力推进实施中国制造 2025国家战略和互联网+行动计划,加速推动制造业由大变强 的转型升级和跨越发展,对我国经济社会发展具有重要的战略意 义 、形势分析 (一)世界制造业发展趋势 进入21世纪以来,在经济全球化和社会信息化的背景下 国际制造业竞争日益激烈,对先进制造技术的需求更加迫切。云 计算、大数据、移动互联网、物联网、人工智能等新兴信息技术 与制造业的深度融合,正在引发对制造业研发设计、生产制造

— 1 — “十三五”先进制造技术领域科技创新专项规划 制造业是强国之基、富国之本，没有强大的制造业支撑就不 可能成为真正意义上的世界强国。先进制造业特别是其中的高端 装备制造业已成为国际竞争的制高点。落实《国家创新驱动发展 战略纲要》《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020 年）》和《“十三五”国家科技创新规划》，大力推进实施“中国制造 2025”国家战略和“互联网+”行动计划，加速推动制造业由大变强 的转型升级和跨越发展，对我国经济社会发展具有重要的战略意 义。 一、形势分析 （一）世界制造业发展趋势 进入 21 世纪以来，在经济全球化和社会信息化的背景下， 国际制造业竞争日益激烈，对先进制造技术的需求更加迫切。云 计算、大数据、移动互联网、物联网、人工智能等新兴信息技术 与制造业的深度融合，正在引发对制造业研发设计、生产制造

产业形态和商业模式的深刻变革,科技创新已成为推动先进制造 业发展的主要驱动力。 智能正成为制造业的关键要素 越来越多的制造企业通过应用嵌入式软件、微电子、互联网、 物联网等信息技术,提升产品智能化程度和硏发设计、生产制造、 经营管理的智能化水平,打造高端产品和装备,占据产业制高点。 同时,制造装备控郜技术的极大提高,使制造装备的自诊断、自 维护、自恢复成为现实,并将推动制造装备向智能化阶段迈进。 2.服务促进产业模式变革,重塑制造业价值链 在同质化竞争和供大于求的全球市场环境下,制造业产业价 值链的高端向硏发和产品运营维护等服务生命周期转移,更多的 制造企业成为提供产品、服务、支持、自我服务和知识的综合体。 服务与制造相互渗透融合,从生产型制造走向服务型制造是大势 所趋,产业模式向定制化的规模生产ˆ和服务型生产转变特征 明显

— 2 — 产业形态和商业模式的深刻变革，科技创新已成为推动先进制造 业发展的主要驱动力。 1．智能正成为制造业的关键要素 越来越多的制造企业通过应用嵌入式软件、微电子、互联网、 物联网等信息技术，提升产品智能化程度和研发设计、生产制造、 经营管理的智能化水平，打造高端产品和装备，占据产业制高点。 同时，制造装备控制技术的极大提高，使制造装备的自诊断、自 维护、自恢复成为现实，并将推动制造装备向智能化阶段迈进。 2．服务促进产业模式变革，重塑制造业价值链 在同质化竞争和供大于求的全球市场环境下，制造业产业价 值链的高端向研发和产品运营维护等服务生命周期转移，更多的 制造企业成为提供产品、服务、支持、自我服务和知识的综合体。 服务与制造相互渗透融合，从生产型制造走向服务型制造是大势 所趋，产业模式向“定制化的规模生产”和“服务型生产”转变特征 明显

3.可持续发展成为制造业与自然、社会协调的重要主题 绿色发展理念逐步成为共识,激励制造企业开始重视绿色技 术在产品研发设计、生产制造、销售服务和回收利用等产品全生 命周期中的应用,创新高效、节能环保和可循环的新型制造工 艺和装备,不断降低资源消耗和环境影响,实现企业经济效益和 社会效益的协调优化,符合经济社会可持续发展的低碳环保和循 环利用要求。 4.制造大数据和平台成为髙附加值增值服务的重要支撑 工业大数据是制造企业高附加值增值服务的来源,制造企业 全业务数据化在对制造系统数据采集和分析形成业务数据闭环的 基础上,将有效攴撑企业制造过程优化和经营管理决策,促进企 业对市场、用户的精准供给和企业间的资源分享利用,从而打造 智慧企业,并为消费者、用户以及企业自身创造显著的增量价值。 (二)发展先进制造技术是国家战略需求 1.建设制造强国的战略需要

— 3 — 3．可持续发展成为制造业与自然、社会协调的重要主题 绿色发展理念逐步成为共识，激励制造企业开始重视绿色技 术在产品研发设计、生产制造、销售服务和回收利用等产品全生 命周期中的应用，创新高效、节能、环保和可循环的新型制造工 艺和装备，不断降低资源消耗和环境影响，实现企业经济效益和 社会效益的协调优化，符合经济社会可持续发展的低碳环保和循 环利用要求。 4．制造大数据和平台成为高附加值增值服务的重要支撑 工业大数据是制造企业高附加值增值服务的来源，制造企业 全业务数据化在对制造系统数据采集和分析形成业务数据闭环的 基础上，将有效支撑企业制造过程优化和经营管理决策，促进企 业对市场、用户的精准供给和企业间的资源分享利用，从而打造 智慧企业，并为消费者、用户以及企业自身创造显著的增量价值。 （二）发展先进制造技术是国家战略需求 1．建设制造强国的战略需要

制造业是国民经济的主体,是富国之基、强国之本。我国经 济社会各领域的发展,要求制造业提供更先进的生产技术水平、 高品质的消费产品、自主可控的重大技术装备。从制造大国转 变为制造强国”,是我国制造业发展的战略选择。发展先进制造 技术,增强制造领域的自主创新能力和整体实力,推进制造质量 和产品品牌建设,才能全面提升我国制造业水平,这是提升我国 综合国力、保障国家安全、建设世界强国的必由之路。 2.经济发展和产业结构调的现实需求 我国经济发展已进入速度变化、结构优化和动力转换的新常 态。资源环境约束不断強化,劳动力等生产要素成本正在加快上 升,投资和出口增速放缓,主要依靠资源要素投入、规模扩张的 粗放发展模式已难以汋继,推进供给侧结构性改革,提质增効已 成为经济发展的主要目标。转变经济发展方式,打造竞争新优势 要依靠科技创新提供发展新动力。 3.应对国际产业竞争的战略需要

— 4 — 制造业是国民经济的主体，是富国之基、强国之本。我国经 济社会各领域的发展，要求制造业提供更先进的生产技术水平、 高品质的消费产品、自主可控的重大技术装备。从“制造大国”转 变为“制造强国”，是我国制造业发展的战略选择。发展先进制造 技术，增强制造领域的自主创新能力和整体实力，推进制造质量 和产品品牌建设，才能全面提升我国制造业水平，这是提升我国 综合国力、保障国家安全、建设世界强国的必由之路。 2．经济发展和产业结构调整的现实需求 我国经济发展已进入速度变化、结构优化和动力转换的新常 态。资源环境约束不断强化，劳动力等生产要素成本正在加快上 升，投资和出口增速放缓，主要依靠资源要素投入、规模扩张的 粗放发展模式已难以为继，推进供给侧结构性改革，提质增效已 成为经济发展的主要目标。转变经济发展方式，打造竞争新优势， 要依靠科技创新提供发展新动力。 3．应对国际产业竞争的战略需要

世界制造ψ产业竞争格局正在发生重大调整。欧美等工业发 达国家纷纷制定再工业化战略,重点发展先进制造技术,抢占 制造业高端。新兴发展中国家也在积极参与全球产业再分工,承 接产业及资本转移,抢占制造业的中低端。双重挤压的外部环 境短期內不会改变。通过増增强制造业技术水平,提高制造业生产 效率,使我国制造业在产业竞争中跨入中高端,对国家未来发展 意义重大 三)我国制造业发展取得的成绩 1.制造业总量跃居世界第一,成为名副其实的制大国 近年来我国制造业总体规模已居世界第—位,综合实力不断 增强,不仅对国内经济和社会发展做出了重要贡献,而且成为支 撑世界经济的重要力量。2014年,我国工业增加值达到22.8万亿 ,占GDP的比重达到3585%2013年我国制造业产出占世界 比重达到20.8%在500余种主要工业产品中,我国有220多种 产量位居世界第一。制造业的快速发展,直接促进了我国经济发

— 5 — 世界制造业产业竞争格局正在发生重大调整。欧美等工业发 达国家纷纷制定“再工业化”战略，重点发展先进制造技术，抢占 制造业高端。新兴发展中国家也在积极参与全球产业再分工，承 接产业及资本转移，抢占制造业的中低端。“双重挤压”的外部环 境短期内不会改变。通过增强制造业技术水平，提高制造业生产 效率，使我国制造业在产业竞争中跨入中高端，对国家未来发展 意义重大。 （三）我国制造业发展取得的成绩 1．制造业总量跃居世界第一，成为名副其实的制造大国 近年来我国制造业总体规模已居世界第一位，综合实力不断 增强，不仅对国内经济和社会发展做出了重要贡献，而且成为支 撑世界经济的重要力量。2014 年，我国工业增加值达到 22.8 万亿 元，占 GDP 的比重达到 35.85%。2013 年我国制造业产出占世界 比重达到 20.8%。在 500 余种主要工业产品中，我国有 220 多种 产量位居世界第一。制造业的快速发展，直接促进了我国经济发

展的速度、质量和效益,增强了我国在全球化格局中的国际分工 地位。 2.突破了一批核心技术,形成了一批支撑国民经济发展的 重大装备产品 十几年来,制造业各领域涌现出了一批较有影响、意义深远 的重大成果。国内发电设备装机中国产发电机组已达80%以上 年产干万吨级大型炼油厂设备国产化率达90%,国产100万千瓦 超超临界火电机组、国产750千伏交流输变电成套设备已投入运 行。日产4000吨大型新型干法水泥生产线、60万吨乙烯、30万 吨级合成氨、百万吨级钾肥等大批大型成套技术裝备实现自主 化。‘神舟系列航天飞船的成功发射,实现了载人航天工程的重 大突破。蛟龙号ˆ载人澘水器硏制和海试成功,标志着中国跻身 世界载人深潜先进国家行列。 3.涌现出—批世界级的大企业,企业正在逐步成为技术创 新主体

— 6 — 展的速度、质量和效益，增强了我国在全球化格局中的国际分工 地位。 2．突破了一批核心技术，形成了一批支撑国民经济发展的 重大装备产品 十几年来，制造业各领域涌现出了一批较有影响、意义深远 的重大成果。国内发电设备装机中国产发电机组已达 80%以上， 年产千万吨级大型炼油厂设备国产化率达 90%，国产 100 万千瓦 超超临界火电机组、国产 750 千伏交流输变电成套设备已投入运 行。日产 4000 吨大型新型干法水泥生产线、60 万吨乙烯、30 万 吨级合成氨、百万吨级钾肥等一大批大型成套技术装备实现自主 化。“神舟”系列航天飞船的成功发射，实现了载人航天工程的重 大突破。“蛟龙号”载人潜水器研制和海试成功，标志着中国跻身 世界载人深潜先进国家行列。 3．涌现出一批世界级的大企业，企业正在逐步成为技术创 新主体

2016年《财富》世界500强排行榜中,中国企业达110家, 其中以工业为主的有50余家。社会创新要素不断向企业集聚,工 业企业研发投入快速增长,自主创新能力显著增强。2015年,我 国规模以上制造业研发投入强度达到0.91%;企业发明专利申请 58.3万件,占国内发明专利申请受理量的60.2%;企业获得发明 专利授权159万件,占国内发明专利授权量的605%。企业作为 市场主体,在自主创新中继续发挥决定性作用。 4.初步形成了企业、高校、院所联动的产业创新体系 近年来,我国制造业加强科技创新、促进科技成果转化和产 业化,取得了重要突破和实质性进展,形成了产学硏结合、较为 完备的产业创新体系。建设了一批国家重点实验室、国家工程技 术硏究中心等科研基地成立了一批国家产业技术创新战略联盟, 为我国制造业的健康持续发展提供了重要保障。 (四)我国制造业自身存在的问题 1.自主创新觔力不强

— 7 — 2016 年《财富》世界 500 强排行榜中，中国企业达 110 家， 其中以工业为主的有 50 余家。社会创新要素不断向企业集聚，工 业企业研发投入快速增长，自主创新能力显著增强。2015 年，我 国规模以上制造业研发投入强度达到 0.91%；企业发明专利申请 58.3 万件，占国内发明专利申请受理量的 60.2％；企业获得发明 专利授权 15.9 万件，占国内发明专利授权量的 60.5％。企业作为 市场主体，在自主创新中继续发挥决定性作用。 4．初步形成了企业、高校、院所联动的产业创新体系 近年来，我国制造业加强科技创新、促进科技成果转化和产 业化，取得了重要突破和实质性进展，形成了产学研结合、较为 完备的产业创新体系。建设了一批国家重点实验室、国家工程技 术研究中心等科研基地；成立了一批国家产业技术创新战略联盟， 为我国制造业的健康持续发展提供了重要保障。 （四）我国制造业自身存在的问题 1．自主创新能力不强

我国是制造业大国,但多数制造企业在国际产业分工中仍 处于制造一加工—组装ˇ低技术含量和低附加值环节,创新能力 不强。尤其在高端产品创新设计方面,设计工具软件受制于人, 设计方法和理念不够先进,创新设计能力较为薄弱。2015年,我 国集成电路进出口逆差1600多亿美元众多高端芯片的核心技术 尚无法突破,企业被迫将大部分利润用于购买国外专利授权,产 业自主发展的能力不强,难以打破市场垄断。 2.基础能力薄弱,产品质量不高 我国制造业质量基础相对薄弱,高性能液压件与气动元件 高速精密轴承、大功率变频技术、特种执行机构、仪器仪表传感 器、工控软件系统等发展滞后。产品质量和技术标准隹整体不高, 出口产品召回问题不断,严重影响着我国制造业的国际形象。此 外,制造业每年直接质量损失超过2000亿元,间接损失超过1 万亿元 3.资源利用效率偏低

— 8 — 我国是制造业大国，但多数制造企业在国际产业链分工中仍 处于“制造—加工—组装”低技术含量和低附加值环节，创新能力 不强。尤其在高端产品创新设计方面，设计工具软件受制于人， 设计方法和理念不够先进，创新设计能力较为薄弱。2015 年，我 国集成电路进出口逆差 1600 多亿美元，众多高端芯片的核心技术 尚无法突破，企业被迫将大部分利润用于购买国外专利授权，产 业自主发展的能力不强，难以打破市场垄断。 2．基础能力薄弱，产品质量不高 我国制造业质量基础相对薄弱，高性能液压件与气动元件、 高速精密轴承、大功率变频技术、特种执行机构、仪器仪表传感 器、工控软件系统等发展滞后。产品质量和技术标准整体不高， 出口产品召回问题不断，严重影响着我国制造业的国际形象。此 外，制造业每年直接质量损失超过 2000 亿元，间接损失超过 1 万亿元。 3．资源利用效率偏低

我国部分传统制造行业高投入、高消耗、高污染、低效益的 粗放式生产方式,加剧了对生态环境的破坏。全国钢铁、建材、 化工等行业单位产品能耗比国际先进水平高出10%20%;机电产 中量大面广的燃煤工业锅炉运行效率比国外先进水平低15 20%。制造业可持续发展遇到瓶颈。 4.制造业与互联网技术等新兴信息技术的融合程度低 我国大部分地区和行业的信息化仍处于以局部应用为主的 初级阶段,且不同地区、行业和不同规模企业间信息化水平尚存 在明显差距。面对网络协同制造、大规模个性化定制等新型生产 模式的变革,认识不充分,准备不足,传统制造业将面临二次淘 汰的风险。 二、我国制造业发展对科技创新的需求 粗放式发展道路已经无法适应我国制造业的发展,通过科技 创新提高制造ψ竞争力是必由之路。在当前我国制造业实施战略 转型的关键时期,制造业健康快速发展对科技创新工作提出了明 确的需求

— 9 — 我国部分传统制造行业高投入、高消耗、高污染、低效益的 粗放式生产方式，加剧了对生态环境的破坏。全国钢铁、建材、 化工等行业单位产品能耗比国际先进水平高出 10%-20%；机电产 品中量大面广的燃煤工业锅炉运行效率比国外先进水平低 15～ 20%。制造业可持续发展遇到瓶颈。 4．制造业与互联网技术等新兴信息技术的融合程度低 我国大部分地区和行业的信息化仍处于以局部应用为主的 初级阶段，且不同地区、行业和不同规模企业间信息化水平尚存 在明显差距。面对网络协同制造、大规模个性化定制等新型生产 模式的变革，认识不充分，准备不足，传统制造业将面临二次淘 汰的风险。 二、我国制造业发展对科技创新的需求 粗放式发展道路已经无法适应我国制造业的发展，通过科技 创新提高制造业竞争力是必由之路。在当前我国制造业实施战略 转型的关键时期，制造业健康快速发展对科技创新工作提出了明 确的需求

(一)亟需加强制造基础能力方面的科技创新 制造业基础技术硏究能力薄弱已经成为当前制约我国制造 业发展的主要瓶颈,其中基础材料、关键基础零部件、电子元器 件、集成电路、传感器、控制系统软件工具及平台等众多领域 的基础研究、关键技术硏究、关键工艺硏究都殳有掌握自主核心 技术,工艺装备、测试与实验装备、标准化等共性技术自主创新 能力薄弱,亟需科技攻关。 二)亟需加强制造企业经营管理模式创新 我国制造仚业管理正处于由传统管理模式向现代管理模式 转变的阶段,经营目标、管理模式、管理理念和决策标准发生根 本性变化,多数企业并没有从根本上改变以产品为中心的传统 制造模式,无法适应互联网、云制造等模式下的多品种大批量定 制化的要求,企业管理信息化、生产过程智能化、咨询服务网络 化的水平制约着中国制造业的快速发展。 (三)亟需提升制造业智能化水平

— 10 — （一）亟需加强制造基础能力方面的科技创新 制造业基础技术研究能力薄弱已经成为当前制约我国制造 业发展的主要瓶颈，其中基础材料、关键基础零部件、电子元器 件、集成电路、传感器、控制系统、软件工具及平台等众多领域 的基础研究、关键技术研究、关键工艺研究都没有掌握自主核心 技术，工艺装备、测试与实验装备、标准化等共性技术自主创新 能力薄弱，亟需科技攻关。 （二）亟需加强制造企业经营管理模式创新 我国制造企业管理正处于由传统管理模式向现代管理模式 转变的阶段，经营目标、管理模式、管理理念和决策标准发生根 本性变化，多数企业并没有从根本上改变“以产品为中心”的传统 制造模式，无法适应互联网、云制造等模式下的多品种大批量定 制化的要求，企业管理信息化、生产过程智能化、咨询服务网络 化的水平制约着中国制造业的快速发展。 （三）亟需提升制造业智能化水平