机械制造发展战略综合研究报告.pdf

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1、 机械制造强国战略研究 总 论 党的十八大报告提出我国要在 2020 年基本实现工业化，全面建成小康社会，这对我国制造业提出了新的要求。我国制造业经过多年快速发展，已经是一个“制造大国”，但还不是一个“制造强国”，我国制造业要实现由大变强的转变，面临着极好的机遇和严峻的挑战。机械工业是国民经济发展的基础性、战略性支柱产业。国民经济、国防工业的发展都有赖于机械工业为其提供装备。在信息化时代，与电子信息等技术融合的制造业及现代服务业也需要机械工业提供各种基础设备。我国制造业要实现由大到强的历史性转变，机械工业必须要先行。根据中国机械工业联合会对我国机械工业统计口径，机械工业包括 13 个子行业，分

2、别为农业机械、内燃机、工程机械、仪器仪表、文化办公设备、石油化工通用机械、重型矿山机械、机床工具、电工电器、机械基础件、食品包装机械、汽车、其他民用机械。按照“制造强国战略研究”项目组的总体安排，项目下设 6 个综合课题组和 13 个领域课题组。13 个领域课题组分别为机械、航空装备、航天装备、轨道交通装备、船舶、汽车、电力装备、信息电子、冶金、化工、纺织、家电和仪器。考虑到机械工业若干子行业已经列为“制造强国战略研究”相关领域课题组研究内容，故机械课题组选择了对制造业发展起基础作用和通用性强的 4 个领域，即机床、基础制造工艺与装备、机械基础件（轴承、齿轮、液压气动密封件）和工程机械作为重点

3、。分别研究了 4 个领域的产业现状、存在问题和发展趋势，借鉴世界机械制造强国经验，提出 4 个领域的强国标志、发展战略和目标、重点任务和保障措施。第一篇 机械制造强国战略研究 005 第一章 我国机械工业发展现状 在“十二五”期间，我国机械工业运行逐步转向稳中求发展，加快行业结构调整和转型升级，规模平稳增长，进出口贸易稳步上升，中小企业、民营企业活力增强，产业竞争力提升，绿色发展有所改善。20102013 年，我国机械工业产业规模平稳增长。主要经济指标的走势见表 1.1.1。据中国机械工业联合会统计，近年来我国机械工业主营业务收入从 2010 年的 13.96万亿元持续增长到 2013 年的

4、20.43 万亿元，在全国工业中的比重稳定在 20%左右；机械工业的利润总额也从 2010 年的 1.17 万亿元增长到 2013 年的 1.415 万亿元，在全国工业中的比重稳定在 22%以上；机械工业的出口交货值也从 2010 年的 1.44 万亿元稳定增加到2013 年的 1.79 万亿元，在全国工业中的比重持续保持在 15%以上；企业数量 2010 年为106969 家，自 2011 年起，企业数量从 70699 家增长到 2013 年的 79173 家，占全国比重基本保持在 23%左右（需指出的是，企业数量从 2010 年到 2011 年减少是由于统计口径变化引起的。2010 年前年

5、报，规模以上工业企业是指年主营业务收入 500 万元及以上的工业法人企业；从 2011 年年报开始，规模以上工业企业指年主营业务收入 2000 万元及以上（含 2000 万元）的工业法人企业）。表 1.1.1 20102013 年我国机械工业行业主要经济指标 指标 年份 主营业务收入 利润总额 出口交货值 企业数 平均从业人员 指标值/万亿元 占全国工业比重（%）指标值/万亿元 占全国工业比重（%）指标值/万亿元占全国工业比重（%）指标值/个 占全国工业比重（%）数量/万人 占全国工业比重（%）2010 13.96 20.00 1.17 22.05 1.44 15.83 106969 23.6

6、2 1840 19.27 2011 16.48 19.55 1.201 22.02 1.69916.66 70699 22.57 1744 19.42 2012 18.00 19.65 1.225 22.04 1.70 16.78 76456 22.93 1838 19.82 2013 20.43 19.85 1.415 22.52 1.79 15.74 79173 22.46 数据来源：2010 年的相关数据来源于中国机械工业联合会统计与信息工作部；20112013 年的数据来源于中国机械工业联合会公布的中国机械工业经济运行与市场分析 2012.2、中国机械工业经济运行与市场分析 2013.

7、2、中国机械工业经济运行与市场分析 2014.2。1.1 产业规模世界第一 20102013 年，我国机械工业销售收入连续 4 年位居世界第一。以 2013 年为例，世界主要机械工业生产国，如中国、日本、美国、德国 4 个国家的机械工业销售收入合计为66178亿美元（见表1.1.2）。其中，我国机械工业销售收入为32129亿美元，在四国机械工业销售收入中的占比高达 48.6%，位居第一。美国、日本、德国分列 2-4 位。且我国机械工业增长态势良好，2013 年较 2012 年销售收入同比增长 15.88%。相比之下，2013 年美国机械工业销售收入为 15041.1 亿美元，同比增长 7.14

8、%；德国为9416.8 亿美元，同比增长 6.82%；日本为 9590.3 亿美元，同比负增长 31.28%。表 1.1.2 20102013 年世界主要机械生产国销售占比及位次 2010 年 2011 年 2012 年 2013 年 销售收入/万亿美元 位次 销售收入/万亿美元 位次 销售收入/万亿美元位次 销售收入/万亿美元 位次 中国 2.06 1 2.54 1 2.77 1 3.21 1 日本 1.33 2 1.42 2 1.39 3 0.96 3 美国 1.20 3 1.20 3 1.40 2 1.50 2 德国 0.79 4 0.93 4 0.88 4 0.94 4 数据来源：中国

9、机械工业联合会公布的中国机械工业经济运行与市场分析 2011.3、中国机械工业经济运行与市场分析 2012.2、中国机械工业经济运行与市场分析 2013.2、中国机械工业经济运行与市场分析 2014.2。1.2 进出口贸易稳步上升 20102013 年，我国机械工业进出口贸易增速放缓，实现平稳增长（见表 1.1.3）。2013年，我国机械工业累计进出口总额 6712.84 亿美元，同比增长 3.72%。其中进口 2988.18亿美元，同比增长 0.74%，进口增速相比 2012 年由负转正；出口 3724.66 亿美元，同比增长 6.25%，出口增速回落。进出口贸易顺差高达 736.47 亿美

10、元。表 1.1.3 20102013 年我国机械工业进出口情况 指标 年份 进口 出口 贸易差 总额/亿美元 同比增长（%）总额/亿美元同比增长（%）总额/亿美元 同比增长（%）2010 2553 2585 32 2011 3094 21.2 3218 24.5 124 288 2012 2966-4.1 3506 8.9 540 335 2013 2988 0.74 3725 6.25 736 36.5 数据来源：中国机械工业联合会公布的中国机械工业经济运行与市场分析 2011.3、中国机械工业经济运行与市场分析 2012.2、中国机械工业经济运行与市场分析 2013.2、中国机械工业经济运

11、行与市场分析 2014.2。在我国机械工业进出口贸易中，出口目的地较为分散，出口产品的竞争力较弱。2013年，对欧盟、美国、东盟、日本的出口在机械工业出口总额中占比仅有四分之一强，为28.18%。其中，出口至欧盟的占比为 9.0%（其中出口至德国的占比为 2.01%），出口至美国、东盟、日本的占比分别为 8.38%、8.12%、2.68%。进口来源地相对比较集中，主要是欧盟、日本、美国。2013 年，来自欧盟、日本、美国的进口合计在我国机械总进口总额中占比达 51.94%。其中，来自欧盟的进口总额为901.13 亿美元，占比 30.16%（其中来自德国的进口总额为 513.87 亿美元，占比

12、17.20%）；来自日本的进口总额为 409.75 亿美元，占比 13.71%；来自美国的进口总额为 241.08 亿美元，占比 8.07%。由表 1.1.4、1.1.5 可看出，近三年，我国进出口产品结构没有发生太大变化。排在前几位的集中在汽车（包括整套散件）、汽车零件、低压电器、金属加工机床、电线电缆等产品上，但进口基本为技术附加值高的产品，出口仍然以中低档产品为主。表 1.1.4 2013 年我国机械工业进口总值位居前 10 名的产品及近 3 年进口位次的变化 产品名称 数量 金额（亿美元）同比增长（%）位次 2011 年 2012 年 2013 年 汽车（包括整套散件）1 192 24

13、9 辆 487.25 2.60 1 1 1 汽车零件 239.28 9.97 2 2 2 低压电器 142.33 4.60 3 3 3 金属加工机床 73 733 台 100.15-25.37 4 4 4 光学元件、零件、附件26 901 170 千克 66.86 15.53 6 6 5 电子测量仪器 479 501 273 台 65.42-3.08 9 5 6 电线电缆 294 980 655 千克 61.30 9.96 8 7 7 分析仪器 28 044 057 台 55.60 16.61 15 9 8 阀门 551 944 911 套 51.93 12.90 13 10 9 电动机 51

14、.13 4.24 10 8 10 数据来源：中国机械工业联合会中国机械工业经济运行与市场分析 2012.2、中国机械工业经济运行与市场分析 2013.2、中国机械工业经济运行与市场分析 2014.2。表 1.1.5 2013 年我国机械工业出口总值位居前 10 名的产品及近 3 年出口位次的变化 产品名称 数量 金额（亿美元）同比增长（%）位次 2011 年 2012 年 2013 年 汽车零件 244.19 13.24 1 1 1 电线电缆 2 054 624 858 千克 194.37 11.56 2 2 2 低压电器 120.58 6.61 3 4 3 汽车（包括整套散件）923 739

15、 辆 119.90-5.38 4 3 4 电动机 104.23 7.47 5 5 5 电力电子元器及静止变流器 90.84 8.33 6 6 6 复印机 13 662 735 台 75.13-0.63 7 7 7 阀门 3 061 823 807 套 62.56 6.58 12 10 8 电动工具 201 001 611 台 62.07 9.24 10 11 9 工程机械零部件 60.75 2.74 11 9 10 数据来源：中国机械工业联合会公布的中国机械工业经济运行与市场分析 2012.2、中国机械工业经济运行与市场分析 2013.2、中国机械工业经济运行与市场分析 2014.2。以 20

16、13 年为例，我国机械工业进口总值排在第 1 位的是汽车（包括整套散件），进口数量为 119.22 万辆，进口金额为 487.25 亿美元，平均每辆进口金额为 4.09 万美元。而我国机械工业出口总值排在第 1 位的是汽车零件，出口金额为 244.19 亿美元。汽车（包括整套散件）的出口排在第 4 位，出口数量为 92.37 万辆，出口金额为 119.9 亿美元，平均每辆出口金额为 1.3 万美元。1.3 中小企业、民营企业活力增强 20112013 年，我国机械工业大型企业、国有企业的规模、盈利能力仍处于主体地位，但中小企业、民营企业活力不断增强。我国机械工业大、中、小型企业的主营业务收入、

17、利润总额见表 1.1.6表 1.1.8。从我国机械工业发展规模来看，我国中型企业从 2011 年的 9084 个持续稳定增加到 2013 年的 10686 个；小型企业从 2011 年的 60929 个持续增加到 2013 年的 66585 个，中小型企业规模持续扩大。以 2013 年为例，中、小型企业的主营业务收入占比分别达到 23.99%、39.76%；利润总额占比分别达到 23.17%、36.21%；出口交货值占比分别达到 29.54%、23.24%，虽然中小企业的这三项指标不稳定，但总体情况呈现上升趋势。表 1.1.6 我国机械工业大型企业主要指标构成分析 指标 年份 企业 数量/个

18、主营业务收入 利润总额 出口交货值 指标值/亿元 占比（%）指标值/亿元占比（%）指标值/亿元 占比（%）2011 686 46448.14 28.18 4039.40 33.63 5345.39 31.47 2012 1848 62720.10 35.67 4791.70 39.68 7951.94 46.67 2013 1902 74045.71 36.25 5747.03 40.62 8431.32 47.22 数据来源：中国机械工业联合会公布的中国机械工业经济运行与市场分析 2013.2、中国机械工业经济运行与市场分析 2014.2。表 1.1.7 我国机械工业中型企业主要指标构成分析

19、 指标 年份 企业 数量/个 主营业务收入 利润总额 出口交货值 指标值/亿元占比（%）指标值/亿元占比（%）指标值/亿元 占比（%）2011 9084 49009.33 29.73 3571.57 29.73 7318.27 43.08 2012 10307 40170.93 22.84 2728.36 22.60 4871.58 28.59 2013 10686 49013.29 23.99 3277.98 23.17 5275.11 29.54 数据来源：中国机械工业联合会公布的中国机械工业经济运行与市场分析 2012.2、中国机械工业经济运行与市场分析 2013.2、中国机械工业经济运

20、行与市场分析 2014.2。表 1.1.8 我国机械工业小型企业主要指标构成分析 指标 年份 企业 数量/个 主营业务收入 利润总额 出口交货值 指标值/亿元 占比（%）指标值/亿元 占比（%）指标值/亿元 占比（%）2011 60929 69377.82 42.09 4402.08 36.64 4323.51 25.45 2012 64301 72957.72 41.49 4554.65 37.72 4214.12 24.73 2013 66585 81216.06 39.76 5122.21 36.21 4148.99 23.24 数据来源：中国机械工业联合会公布的中国机械工业经济运行与市

21、场分析 2013.2、中国机械工业经济运行与市场分析 2014.2。分析我国机械工业国有、民营、三资企业的主营业务收入、利润总额的增长及在机械工业全行业的占比情况，见表 1.1.9 和表 1.1.10，从 2011 年到 2013 年，在主营业务收入、利润总额和出口交货值绝对值方面，国有企业基本保持不变或略有增加，但是增长率和占比均略有下降；而民营企业这三项指标均有较大幅度增加。（1）主营业务收入方面，20112013 年，民营企业实现主营业务收入从 8.81 万亿元增长到 11.59 万亿元；占机械工业主营业务收入的比重也从 53.47%提高到 56.74%。（2）利润总额方面，201120

22、13 年，民营企业实现利润总额从 5854.30 亿元增长到7584.85 亿元；占机械工业实现利润中的比重也从 48.73%提高到 53.61%。（3）出口交货值方面，20112013 年，民营企业出口交货值从 5052.41 亿元增长到5691.23 亿元；占机械工业出口交货值的比重从 29.74%提高到 31.87%。表 1.1.9 我国机械工业国有企业主要指标构成分析 指标 年份 主营业务收入 利润总额 出口交货值 指标值/亿元 占比（%）指标值/亿元 占比（%）指标值/亿元 占比（%）2011 37899.13 22.99 3083.03 25.66 1758.53 10.35 20

23、12 36812.22 20.93 2708.08 22.43 1699.79 9.98 2013 42375.58 20.74 3175.87 22.45 1828.65 10.24 数据来源：中国机械工业联合会公布的中国机械工业经济运行与市场分析 2013.2、中国机械工业经济运行与市场分析 2014.2。表 1.1.10 我国机械工业民营企业主要指标构成分析 指标 年份 主营业务收入 利润总额 出口交货值 指标值/亿元 占比（%）指标值/亿元 占比（%）指标值/亿元 占比（%）2011 88139.98 53.47 5854.30 48.73 5052.41 29.74 2012 976

24、94.05 55.56 6483.91 53.70 5138.65 30.16 2013 115902.21 56.74 7584.85 53.61 5691.23 31.87 数据来源：中国机械工业联合会公布的中国机械工业经济运行与市场分析 2013.2、中国机械工业经济运行与市场分析 2014.2 1.4 产业竞争力提升 20112013 年，机械工业的仪器仪表行业、机床工具行业、通用基础件行业等在经济运行方面呈现良好的发展态势，其主要经济指标见表 1.1.11。以机床为例，自 2009 年开始实施的“高档数控机床与基础制造装备”科技重大专项（04 专项）加快了新产品开发进程。据 2011

25、 年统计，“04 专项”共立项 344 项，涉及企业 170 余家、科研院所 36 家、院校 36 家，部分项目已经取得阶段性成果。该重大专项的实施使我国数控机床的自主创新成果产业化进程加快，相关企业开发了一批国家急需、长期依靠进口、受制于国外的高档数控机床，如多（五）轴联动车铣复合加工中心、五轴五面加工中心、双主轴车削中心、纳米精度磨床、超重型曲轴加工机床等。一批高精、高速、高效，以及多坐标、复合、智能型，大规格、大吨位、大尺寸的数控机床新产品已投入应用。这些新产品满足了国家重点领域用户和军工建设的需求，在国民经济发展和国防建设中起到了关键作用。表 1.1.11 20112013 年我国机械

26、工业部分行业主要经济指标 行业 主营业务收入/亿元 出口交货值/亿元 利润总额/亿元 2011 年2012 年 2013 年 2011 年2012 年2013 年2011 年2012 年 2013 年 仪器仪表 5815.766791.53 7612.92 1179.891131.481109.19496.55 553.10 646.25 机床工具 7166.217695.39 9022.03 419.98 436.37 461.93 519.48 505.26 574.67 通用基础件 13635.3715060.61 17109.87 1301.191398.271483.18922.67

27、 954.08 1091.66 数据来源：机械工业联合会公布的中国机械工业经济运行与市场分析 2013.2、中国机械工业经济运行与市场分析 2012.2。工程机械作为装备制造业的重要组成部分，在国防建设和国民经济发展中起着举足轻重的作用。自 2003 年工程机械行业年销售额突破千亿元（1036 亿元）之后，2013 年销售额达到 5663 亿元，年均增长率 20%左右，成为我国装备制造业增长最快的行业之一。目前，工程机械行业本土品牌产品已满足了国内市场需求的 90%以上。2013 年我国工程机械行业出口金额达到 195.3 亿美元，相比 2003 年的 10.50 亿美元提高了近 20 倍。我

28、国工程机械企业正逐渐成为国际工程机械领域的重要参与者，部分企业对自身的定位已经从国内领先变为国际领先，其品牌影响力、国际化程度、企业管理水平和价值链整合能力等方面都有大幅度提高。工程机械行业部分产品已经实现突破，达到国际领先水平。例如，我国的混凝土泵车、塔式起重机已是国际领先水平的代表，汽车起重机、全路面起重机、履带起重机已达到了国际先进水平，履带推土机、装载机、压路机、叉车已接近了国际先进水平。因此，我国工程机械行业无论是技术创新能力、产品开发能力和制造能力，还是产业链掌控能力都实现了跨越式的提升。1.5 绿色发展有所改善 实现机械工业的节能减排，不仅是自身可持续发展的需要，更是我国经济社会

29、健康持续发展的需要。中国科学院、中国机械工程学会分别对未来制造技术发展预测，将绿色和智能列为未来制造技术的发展方向。我国机械工业“十二五”规划中也明确提出绿色为先战略。一方面，机械工业自身生产过程要高度重视节能减排和环境友好；另一方面，积极发展高效节能产品，大力发展新能源装备，为各行各业用户的节能降耗减排提供先进装备；同时机械产品的设计和制造也要建立全生命周期的绿色理念。近年来，随着绿色为先战略、节能减排等工作的开展，我国机械工业在绿色发展方面取得了一定的进步。在节能减排方面，近年我国机械工业万元工业增加值综合能耗低于全国平均水平，呈下降趋势。我国机械工业万元工业增加值综合能耗从 2005 年

30、的 0.65 吨标煤下降至 2009年的 0.425 吨标煤，再下降到 2011 年的 0.407 吨标煤，预计到 2015 年将降至 0.31 吨标煤（见表 1.1.12）。在铸造技术方面，推广中频炉双联熔化技术，示范应用高精密近净成形、铝镁合金挤压铸造等技术及装备。在锻压技术方面，发展直驱式（离合器）螺旋压力机及锻造与冲压数字化伺服压机技术，加快非调质钢的应用，推广冷锻设备、近净成形锻造等工艺。在热处理技术方面，合理选择热处理电加热设备，加强采用气体燃料的热化学重整技术对传统设备改造，推进陶瓷纤维代替耐火砖材料的应用。在轴承方面，优化轴承制造工艺，采用节能型热处理技术，加强轴承生产过程中的

31、节材，到 2015 年钢材利用率提高10%以上。表 1.1.12 我国机械工业万元工业增加值综合能耗情况 年份 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2015*万元工业增加值综合能耗/吨 0.65 0.56 0.460.450.425 0.407 0.31 备注：2015 年数据为机械工业“十二五”规划预测数据。在发展高效节能设备方面，也涌现了大批科技成果。例如，大连某机床公司通过建立机床轻量化设计的概念-单元技术体系，采用机床零部件结构单元化设计方法，完成了轻量化机床的单元和整机性能试验，实现典型样机平均减重 8%10%。在工程机械轻量化设

32、计技术方面，开发了轻量化变速箱、装载机、挖掘机、叉车等新产品。6t 装载机工作装置减重 5.1%，前后车架分别减重 19.0%和 18.9%，整机减重 6.7%；20t、36t 挖掘机工作装置分别减重 8.9%、10.3%，整机工作质量分别减重 5.7%、9.4%；2t 和 3t 叉车整机分别减重 10.2%、10.2%；新型变速箱减重 27.9%。在绿色生产工艺研究方面，开展了面向机械产品的绿色工艺技术评估研究。以机床为例，其研究包括以下几方面：典型加工工艺比能耗计算与建模；制造过程碳排放定量分析与测试、工艺基础数据关联模型、低碳制造工艺过程反馈机制等。在此基础上，开发基础工艺、经济投入产出

33、、能耗、环境影响评价方法等数据库和评价工具。绿色制造产业技术创新战略联盟秘书长李东茹中国绿色制造技术发展与展望。第一篇 机械制造强国战略研究 013 第二章 存在的问题 当前，我国机械工业尚未完全摆脱粗放型、外延式发展的倾向，与美国、德国、日本等国相比，在创新能力、质量效益、产业基础、信息化水平、产业结构、发展方式等方面仍存在差距。2.1 创新能力不强 我国机械工业的产业规模虽已居世界首位，但高端机械产品尚不能满足我国制造业日益增长的需求，很多关键设备和零部件仍依赖进口。行业中低端产能过剩、高端严重不足的矛盾非常突出。其原因是自主创新能力薄弱，研发投入不足，研发条件落后，研发人才缺乏。在体现各

34、国技术实力的机械领域专利申请数中，参考世界知识产权组织（WIPO）统计，20072011 年，日本在机械工业的部分子行业中的专利申请量占比均位居第一，见表 1.2.1、表 1.2.2。其中：在机床领域，日本、德国、美国专利申请量分别是我国的 2.5倍、1.8 倍、1.8 倍，热处理和加工设备方面，日本的专利申请量是我国的 2 倍以上，在机械元器件方面，日本、德国、美国专利申请量分别是我国的 4.7 倍、4.2 倍、3.2 倍。表 1.2.1 20072011 年机械工业的部分子行业各国的专利申请量占比情况 （%）国家项目 日本 德国 美国 中国 法国 韩国 合计占比 搬运设备、装卸设备、起重运

35、输设备 26.87 13.16 19.62 4.48 4.07 6.02 74.21 机床 24.94 17.92 17.88 10.00 2.96 7.57 81.27 发动机、泵、汽轮机 28.49 19.32 17.72 5.19 5.67 6.14 82.54 纺织和造纸机械 43.62 13.05 13.36 6.59 1.89 5.40 83.92 其他专用机械 22.48 12.95 18.93 7.97 4.34 8.27 74.94 热处理和加工设备 27.13 12.50 11.94 11.23 3.40 14.09 80.29 机械元器件 25.88 23.41 17.5

36、7 5.54 4.48 5.76 82.65 交通运输设备 27.66 21.03 14.38 3.96 8.07 9.53 84.63 数据来源：WIPO 报告 world intellectual property indicators 2013 TABLE A 5.2 Patent applications by field of technology and for the top origins，20072011。备注：表 1.2.1 中占比是指，以机床为例，日本机床专利申请量在全球机床申请量中的占比；合计占比是指日本、德国、中国、法国、美国、韩国在全球机床申请量中的合计占比。表 1

37、.2.2 20072011 年部分子行业专利申请量是我国数量的倍数 国家 项目 日本 德国 美国 法国 韩国 搬运设备、装卸设备、起重运输设备 6.0 2.9 4.4 0.9 1.3 机床 2.5 1.8 1.8 0.3 0.8 发动机、泵、汽轮机 5.5 3.7 3.4 1.1 1.2 纺织和造纸机械 6.6 2.0 2.0 0.3 0.8 其他专用机械 2.8 1.6 2.4 0.5 1.0 热处理和加工设备 2.4 1.1 1.1 0.3 1.3 机械元器件 4.7 4.2 3.2 0.8 1.0 交通运输设备 7.0 5.3 3.6 2.0 2.4 在研发投入强度上，对比 2011 年

38、和 2005 年我国规模以上企业的 R&D 经费投入的相关数据（见表 1.2.3），我国机械工业研发投入强度在 2011 年反而有所下降。据德国机械设备制造协会（VDMA）统计，2008 年德国机械设备（NACE28）研发投入强度就达到了3.8%。而据我国科技部统计，2011 年我国机械工业子行业（通用设备制造业、专用设备制造业、交通运输设备制造业、电气机械及器材制造业、通信设备、计算机及其他电子设备制造业、仪器仪表及文化、办公机械制造业）的研发投入强度还在 1.01%1.62%。与强国间的差距显而易见。表 1.2.3 2005 年与 2011 年我国规模以上企业 R&D 经费投入情况对比 国

39、家 项目 2005 年 2011 年 行业 研发投入强度（%）研发经费投入/亿元 研发投入强度（%）通用设备制造业 1.3 406.7 1.01 专用设备制造业 1.6 365.7 1.40 交通运输设备制造业 1.4 785.3 1.25 电气机械及器材制造业 1.4 624.0 1.25 通信设备、计算机及其他电子设备制造业 1.2 941.1 1.48 仪器仪表及文化、办公机械制造业 1 120.9 1.62 数据来源：科技部网站。2.2 质量效益不高 我国机械工业质量效益不高，一方面表现为工业增加值率低，附加值不高；另一方面表现为全员劳动生产率低。根据欧盟委员会发布的欧盟机械工程行业竞

40、争力报告的数据整理，2010 年，美国、日本、欧盟的机械工业增加值率分别为 46.5%、43.6%、31.4%，全员劳动生产率分别是我国的 3.45 倍、3.74 倍、2.06 倍。见表 1.2.4。表 1.2.4 2010 年主要经济体机械工业产业指标对比 美国 日本 中国 欧盟 27 国 德国*工业增加值/亿欧元 1030 662 1614 1575 730 产值/亿欧元 2216 1519 4806 5021 2270 就业人数/千人 1130 684.6 6113 2900.5 1092 工业增加值率（%）46.5 43.6 31.4 32.2 劳动生产率/（欧元/人）91125 98

41、700 26399 54290 67000 劳动力成本/（欧元/人）39815 32394 3700 33243 43000 注：美国、日本、中国、欧盟 27 国的数据为 2010 年的，德国的数据为 2008 年的。数据来源：欧盟机械工程行业竞争力报告。2.3 基础薄弱 我国机械工业目前拥有自主知识产权和自主品牌的技术和产品少，在许多高端产品领域未能掌握核心关键技术，对外依存度高。许多在国民经济中发挥重要作用的产业及主导产品的生产，往往是依靠外国技术和装备。目前，我国“三基”（机械基础件、基础制造工艺和基础材料）产业新产品贡献率平均为 5.9%，仅为工业发达国家的 10%。“三基”产业对外技

42、术依存度，发达国家平均在30%以下，美国和日本均在 5%以下，而我国在 50%以上。我国机床工具行业的主机与数控系统、功能部件的产能结构失衡。国产功能部件无论从品种、数量、档次上都不能满足主机配套要求，国产中档配套功能部件市场占有率不足50%；90%的高端数控机床、95%的高端数控系统依赖进口。全数字高档数控装置，高速、高刚度大功率电主轴及驱动装置，大转矩力矩电动机及驱动装置、大推力直线电动机及驱动装置，双摆角数控万能铣头，大型刀库及自动换刀装置，高速、重载、精密滚珠丝杠及直线导轨，高速、精密数控回转工作台，全功能数控动力刀架，大型、精密轴承等大多依靠国外进口。关键功能部件的缺失严重阻碍了我国

43、机床行业的发展。我国工程机械用关键核心零部件及系统的技术水平与先进国家相比差距 15 年以上。工程机械急需的高端高压柱塞型液压马达、液压泵、整体式多路阀部件，以及动力换挡变速箱、驱动桥等关键部件，这些产品的制造技术在国内始终没得到突破，大部分主机配套仍然是国际采购。随着国际竞争的加剧，日本、德国等国家的供应商对我国采取限制措施，控制供应量，提高价格，拖延供货期，使得我国工程机械行业的发展受制于人。在生产工艺和基础装备方面，热加工企业装备水平低尤为突出。锻造加工大多以传统设备为主，国内高精高效的冷挤压液压机、伺服压力机、高速冲床等，尚处于发展初期。2.4 数字化水平不高 我国制造业的很多高档、关

44、键装备仍然以进口为主，主要原因是机械设备的自主创新设计开发能力不足，尤其缺乏针对数控化机械系统的产品结构设计、性能优化等创新设计方法、技术与支撑工具；数字化技术在装备中的应用与融合不够，不能提供满足国内制造业亟需的高档装备。量大面广的专用机械设备数控化率也低。目前，数控技术的研发和应用推广主要集中在数控机床行业，大大推动了我国数控机床行业的发展，国产数控系统在中低档数控机床的市场占有率达到 70%以上。但是，除数控机床外，其他行业的机械产品缺乏数控化的高端技术和装备，缺乏针对特定工艺的高效率数控化产品，机械设备的数控化率不到 20%，而且大多数依赖国外数控系统。2.5 制造服务业发展缓慢 与工

45、业发达国家相比，从实物产量看，我国许多机械产品的产量已高居世界前列，但是我国机械工业中传统加工制造业比重过大，制造服务业比重过低，对实物产品、单机生产的依赖过大，而服务增值在行业总产出中的贡献度过低。随着机械工业产品的市场竞争愈加激烈，产品利润空间受到挤压，依靠服务增值成为提升企业竞争力的重要途径。服务型制造向客户提供的不仅仅是产品，还包括依托产品的服务，或整体解决方案，也包括围绕产品生产的各类服务。我国机械工业中为用户提供诸如系统设计、系统成套、工程承包、远程诊断维护、产品回收再制造、租赁等服务未能得到培育，绝大多数企业的服务收入所占比重低于 10%，主要业务属于价值链低端的加工装配环节。而

46、国外很多企业提供的产品服务增值在 30%以上，有的甚至达到 60%以上，超过产品本身的制造价值。2.6 发展方式粗放 我国机械工业单位产出综合能耗与工业发达国家相比有较大差距。比如在热加工工艺 摘自数控一代机械产品创新应用示范工程“十二五”规划。环节上。例如，我国铸造行业每生产一吨铸铁件能耗为 0.40.5 吨标准煤，国外先进水平为 0.200.30 吨标准煤；我国锻造行业每吨锻件平均能耗约为 0.88 吨标准煤，日本仅为0.52 吨标准煤；我国热处理行业平均每吨工件热处理能耗为 660kWh，美国、日本、欧盟等发达国家平均能耗在 450 千瓦时以下；国产电炉炼钢平均每吨钢总能耗为 80010

47、00kWh，国外先进水平为 550600kWh。我国机械产品在使用过程中也是消耗能源大户，机械产品使用过程的能源消费强度远高于生产过程。据统计，量大面广、耗能高的 21 类机电产品的电力消耗约占全国发电量的 60%，煤炭消耗约占全国煤炭产量的 50%，汽油消耗约占全国汽油产量的 58%，柴油消耗约占全国柴油产量的 40%。据德国 VDMA 研究表明，48%的制造业能源节约来自新机械设备的投资，52%的能源节约来自工艺和生产过程的优化，即便是工艺和生产过程的改善也很大程度上依赖于机械设备的提供商。第一篇 机械制造强国战略研究 019 第三章 我国机械制造发展战略 我国机械工业行业将以绿色、智能、

48、超常、融合、服务为技术发展方向，以数字化、网络化、智能化制造为主要特征，重点实现五大转变：要素驱动向创新驱动转变；技术跟随向技术引领转变；机械化自动化向数字化智能化制造转变；资源消耗向绿色低碳转变；生产型制造向服务型制造转变，最终实现机械工业强国梦。1要素驱动向创新驱动转变 随着劳动力、土地等生产要素成本的上升，能源、资源的制约凸显，我国机械工业依赖要素驱动的发展模式将难以为继，实现机械工业强国的梦想，首先要从要素驱动转向创新驱动，重视设计创新、技术创新、管理创新和体制机制创新。实施创新设计战略，引导促进原始创新、关键技术创新、材料与工艺的创新、自主系统集成创新、管理和组织的创新，提升我国机械

49、工业的创造力、竞争力和发展能力。改善政府对企业的考核指标，调整企业激励政策，建立真正以企业为主体的创新体系，使企业成为技术需求和技术创新的推动者、参与者和应用者。推动战略性新兴产业和先进制造业健康发展，大力发展高附加值、高效益的新兴产业和先进制造业，实现向产业链高端迈进。重视我国国防工业、能源工业、战略性新兴产业等重点领域所需的高端装备的自主创新，努力填补我国在高端装备制造业的空白，推进重大技术装备和高端装备自主化，助推我国机械产品结构升级。2技术跟随向技术引领转变 长期以来，我国机械工业在技术上依附于人的局面没有发生根本的改变，实现由技术跟随向技术引领的转变是我国成为机械工业强国的关键。解决

50、产业共性技术研究缺位的问题。利用现有基础，特别是已改制研究所的优势资源，围绕重点产业，分离、重组或新建一批从事产业共性技术研发和转化的公益性研究机构。针对我国机械工业发展中的前沿性技术、关键基础技术，以及行业共性技术创新能力弱化，基础共性技术和源头创新技术的载体缺失的问题，充分发挥国家重点实验室、国家工程技术研究中心，以及行业重点实验室与工程技术研究中心等创新机构的作用。着力解决制约我国机械工业发展的基础瓶颈问题。加强零部件、元器件、关键特种材料的发展，加强新型制造工艺和工艺流程的研究开发及推广应用，满足主机及设备成套发展的需要，有力支撑重大成套装备及高技术装备的自主化。组织实施一批以创新品种