第一部分：基础篇

第一章 机械工业发展概述

第一节 工业革命带来的产业发展

一、工业革命的创新和产业演进

技术创新和产业演进是工业发展过程中的两条主线。历次工业革命都源于制造技术的突破，伴随着新的人力资本投入、企业战略方向和投资结构调整，新的产业形态出现。新的制造系统思想、组织模式和资本配置方案，进一步促进了传统产业变革，同时，新的产业形态开始为下一次重大技术突破和产业变革积累量变。历次重大技术创新和产业演进如图1-1所示。

（1）第一次工业革命始于18世纪60年代，主要源于蒸汽机技术的突破。蒸汽机的发明和应用为纺织业、钢铁、煤矿、铁路等制造业带来了动力源的革命性进步，也带来了商业、交通运输、通信的兴起。以蒸汽机的使用为标志，实现了生产过程机械化，开启了以机器代替手工劳动的时代，从农耕文明向工业文明过渡，技术创新也带来了社会变革。原发性国家是英国，在法国、比利时、荷兰等国进行扩散，早期影响主要在英吉利海峡两岸。第一次工业革命诞生了工业资产阶级与工业无产阶级。

（2）第二次工业革命始于19世纪下半叶，主要源于电力与内燃机技术的突破。电力的广泛运用促进了电力、钢铁、铁路、化工、汽车等重工业进一步发展，出现了生产流水线，也诞生了石油化学工业、家用电器等新产业，石油成为新能源，促进了交通的迅速发展，世界各国交流更为频繁，逐渐形成一个全球化的国际政治、经济体系。此次工业革命原发性国家是德国和美国，在欧洲主要国家相继扩散，早期影响主要产生于大西洋两岸。

（3）第三次工业革命始于20世纪40年代，主要源于半导体、计算机与互联网技术的突破。电力、化学、石油、汽车等制造业得到迅猛发展，金融、保险、物流、法律、会计等生产性服务业开始兴起，实现了生产制造、工程建设的自动化，全球信息和资源交流变得更为迅速。此次工业革命以美国为中心，早期影响主要在大西洋与太平洋两岸，随后大多数国家和地区被卷入其中，新的世界政治经济格局进一步确立。

（4）第四次工业革命始于21世纪，主要源于互联网、云计算、大数据、人工智能等新一代信息技术与应用取得了突破性创新成就，并被广泛赋能应用于传统制造业。智能制造、智慧城市、智能交通、新基建、数字农业等成为发展热点。实体经济融合数字技术，推动工业领域的数字化转型得到空前发展。“服务+互联网”的智能服务模式逐渐兴起，新材料、新能源、生物医药、新型装备等战略性新兴产业不断涌现。此次工业革命以美国、中国、日本和德国为核心，并在全球范围内产生重大而深远的影响。

二、四次工业革命的规律和影响

纵观四次工业革命，带来的规律和影响如图1-2所示。

（1）工业革命带来工业竞争格局的重大调整。工业组织结构变化、商业运作模式重建、行业竞争模式重构，带来全球工业竞争格局的重大调整，产生的影响是全球性的。

（2）工业革命带来分工体系的重塑。前几次工业革命都始于制造业，中心国家在后期均发展出生产性服务业，并与其他国家形成分工体系，包括原材料、产品生产、装备制造与生产性服务业等环节。

（3）工业革命影响国家发展定位。不同国家在全球性分工中的初始位置不同，就会被锁定在价值链与分工体系的不同位置上。虽然会使不同国家有机会形成各自适应的发展模式与特色，但也导致国家间差距不断拉大，形成了按照经济实力和工业水平划分的不同梯队。

三、世界各国积极布局战略高点

新工业革命给世界带来了新的发展机遇。面对第四次工业革命的浪潮，世界各国积极抢占战略高点，纷纷制定或调整国家发展战略，推动制造业发展战略和生产模式，提出了如计算机集成制造、精益生产、敏捷制造等一系列新型制造系统思想和管理模式，并根据具体国情，制定向新型制造系统转移的战略和行动规划，以求在即将到来的变革中取得主动权。国外先进制造的典型案例如图1-3所示。

美国于2011年发布了“先进制造伙伴”计划以“确保美国在先进制造业中的领导地位”，近几年又提出了“再工业化”和“制造业回归”的口号。德国政府在2013年汉诺威工业博览会上正式推出“工业4.0”概念，推动制造业向智能化转型。日本的“机器人新战略”，欧盟的《欧洲工业战略》，英国的“高价值制造”战略、“现代工业战略”，法国的“未来工业”计划，韩国的“未来增长动力计划”，印度的“国家制造业政策”等纷纷出台。

我国由于种种原因错过了第一次和第二次工业革命，在第三次工业革命已经进行了一半的时候才开始实现工业化和现代化；经过近四十年的努力终于建立起了全球范围内最完整的工业体系，拥有了联合国定义的所有工业产业门类，为第四次工业革命打下了基础。在全球制造业转型浪潮下，我国政府于2015年审议并通过了基于我国制造业发展现状及未来合理展望而制定的“中国制造强国战略发展纲要”，以及《关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》，提出用十年时间迈入制造强国行列，并提出制造业创新建设工程、智能制造工程、工业强基工程、绿色制造工程、高端装备创新工程五大工程，指导我国企业转型。

纵观世界各国针对新工业革命尤其是第四次工业革命所采取的各种举措，虽然名称各异、侧重点不同，各有途径，但都是推动新一代信息技术和制造业的深度融合，大力加快制造业的数字化、网络化、平台化、智能化转型，强化供应链，实现向高质量、高效率、绿色高端方向发展。