第二节 我国机械工业发展简况

一、机械工业的分类和主要特征

（1）机械工业分类。根据国家统计局《国民经济行业分类》（GB/T 4754—2002），机械制造行业分为通用设备、专用设备、交通运输设备、电气设备、仪器仪表及办公设备五大类；根据《中国机械工业联合会大行业数据行业目录》（GB/T 4754—2002）〈2004〉，共分13个大行业、126个小行业。13个大行业是农业机械工业、内燃机工业、工程机械工业、仪器仪表工业、文化办公设备工业、石化通用机械工业、重型矿山机械工业、机床工具工业、电工电器工业、食品包装机械工业、汽车工业、机械基础件工业、其他民用机械工业。

（2）机械工业特点。机械工业与国民经济各部门密切相关，具有周期性特征，是资本、技术及劳动力密集型产业，具有以离散为主、流程为辅、装配为重点的主要特点。以传统制造业为主体的机械工业，行业门类多、行业内部子行业众多；产品覆盖范围广泛、种类多；产品结构和工艺流程复杂、配套供应链长、制造周期长。处于变革成长中的机械工业，行业内部竞争激烈，生产集中度低，技术水平参差不齐，除少数先进生产制造技术行业外，大部分行业不具备垄断性，基本属于充分竞争性行业，具有制造服务型企业特征。

二、机械企业的发展状况

（1）产业规模。据2020年资料显示：我国机械工业规模以上企业达9.2万家，企业从业人员平均人数约1600人；资产总额达到26.5万亿元；工业增加值约6.6 万亿元；主营业务收入（营业收入）为22.9万亿元，利润总额为14641亿元，全员劳动生产率达41万元/人。经济总量占国内装备制造业的2/3以上，占全国工业的1/5以上。

（2）自主创新。2000年至2020年，机械工业建立创新平台241家，6000多项科研成果获国家及行业科学技术奖。在核心基础零部件制造、成型加工装备制造、工业机器人监测等方面取得突破性进展，一批具有自主知识产权的关键零部件实现了技术突破和规模应用，一批重点骨干企业通过技术改造，提升了整体技术水平，基本满足国家重大工程建设的需要。一大批自主设计制造的具有较高技术水平的重大技术装备陆续实现突破发展。节能减排、绿色制造、智能制造、服务型制造等新兴产业快速发展，在全行业的占比持续提升。

（3）产业布局。通过产业调整，实现资源优化配置，推进了产业结构的合理化和高级化发展。产业集中度、行业作用、区域平衡、完善产业链等方面都有了长足进步。例如，电工行业三大集团产量占全国总产量的70%以上。通用机械、重型机械、工程机械、农业机械等重点产业，在国家经济发展中发挥了重要支撑作用。区域产业均衡协调发展保持良好走势，形成了一大批机械装备产业集群。在产业链供应链中发挥龙头企业的引领作用，通过技术创新、产品辐射、知识输出和供应链协同等，建立紧密协作的产业生态，带动链上配套供应商和中小企业协同发展。

三、机械工业产业发展的四个阶段

中国机械工业随着世界工业革命的浪潮，经历了从劳动密集型向精密制造、自动化生产、智能制造的产业发展过程，如图1-4所示。

（1）劳动密集阶段。劳动密集型生产，主要以工人为主要制造能力资源，大量使用劳动力，制造的全过程虽然也使用一些的简单工具甚至工装、设备，但是手艺的高低决定产品的性能和质量，对技术和设备的依赖度低。这一阶段，我国对机械制造业主要采取升级战略，通过广泛吸纳国际上的新型工业技术，实现落后技术群的快速升级，推动产业发展。

（2）精密制造阶段。精密制造型生产由机器动作替代手工操作，由工艺替代了手艺，实现了工序级或工位级的劳动效率与劳动质量的大幅提升。机器制造主要强调生产加工的精度，侧重人与机器的协同、人与监控系统的协同。从专用设备的功能性完善，发展到复杂加工、组装动作的流水线生产，进一步提高了生产效率和产品质量。在这一阶段，我国对机械制造业主要采取培育战略，通过政府规划和引导，用政策扶持产业发展，提升企业学习创新能力，促进企业快速成长。

（3）自动化生产阶段。自动化生产将工作的自动化和生产流程、设计连接在一起。随着计算机和信息技术的发展，出现了单片机、PLC（可编程逻辑控制器）与 PC（个人计算机）等新兴信息技术与装备在工业生产中的应用，可以完成具有复杂加工、组装动作的流水线生产，从简单的加工制品的上下游传递，发展到产品状态等更高级的信息承载和传递，为自动化技术的革新提供了必要条件。在这一阶段，我国的机械制造业主要采取跟随战略，通过紧跟技术创新的方式，不断形成并优化产业结构，推动产业高效、快速成长。

（4）智能制造阶段。智能制造将控制技术和机器逻辑引入制造过程，强调人与装置设备的互联智能协同。通过把计算机网络技术、软件技术引入制造业企业运行管理的内核之中，形成企业级乃至包括配套商、供应链和物流在内的协同制造体系。运用大数据技术、人工智能技术及互联网平台技术对制造业进行革命性改造，形成一种全新的制造形态——“云制造”。在这一阶段，我国机械工业抓住发展机遇，运用扩张战略推动工业互联网融合发展促进企业的数字化转型，努力赶超世界先进水平（见图1-5）。

四、机械工业产业升级发展路线

科学技术的进步推动了工业革命，工业革命又推动了社会经济和企业管理的深刻变革及企业商业模式的重构，催生出新的社会生产要素和先进制造模式，推动了先进制造产业的升级，而智能化、集成化、敏捷化、虚拟化发展是我国机械工业先进制造业升级发展的主要技术路线，如图1-6所示。

（1）智能化发展。智能化的本质是数字化，是指利用数字技术将分散或孤立的设备、产品、生产者、企业等以设备链、业务链、产业链、价值链等方式连接起来，通过规则与算法形成科学的行动指令或决策，从而形成联动发展。新一轮产业变革是信息化与工业化的深度融合，是以制造业数字化、网络化、智能化为核心的产业变革。我国越来越多的制造业企业开始加快实现智能化转型，并加快促进物联网与制造业的融合发展。传统制造型企业的生产及运作方式也在不断向半自动化、自动化和智能化转变，向注重“制造”环节、注重研发、生产、供应、销售、服务等制造业全链条的全面系统化转变，成为制造业转型升级的新动能，加快了制造业生产方式和企业形态的根本性变革。

（2）集成化发展。集成化的本质是优化与组合，是把某些东西（或功能）集在一起，而不是一个设备一个功能；或是实现不同系统、不同业务、不同设备的互联互通及互操作的方法和体系。集成化操作使制造过程中的机器和设备不再孤立，它们成了同一个系统的组成部分，所有组件可以高效地协作以提高生产力。物联网（IoT）和 CPS 技术把这种集成化提升到全新的高度，并使其更广泛、更深入、更开放。制造系统控制装置不再局限于处理如材料和机器等实物和设备，而是能够实时地对大量的数据、信息和知识进行加工处理。这一处理过程是通过制造中的纵向集成、横向集成和端到端集成三个层次实现的。

（3）敏捷化发展。敏捷制造是以能够快速提供响应客户需求的产品为特征的生产组织管理模式，是指制造业企业采用数字化系统，通过快速配置产品、技术、管理、人力甚至生产线等各种资源，以有效和协同的方式响应用户需求，实现制造的敏捷性。敏捷制造需要对市场需求和市场变化做出快速响应。敏捷制造比其他制造方式具有更灵敏、更快捷的反应能力。对现代化机械企业来说，具备敏捷的反应能力是适者生存的法宝，也是未来努力的方向。

（4）虚拟化发展。虚拟制造是21世纪出现的一种新型制造技术，是多学科、多技术的综合产物。虚拟制造是在产品研发过程中利用计算机仿真技术和系统建模技术，包括CAD、CAE、CAM、CAPP等计算机辅助技术，在计算机系统中模拟物理实际，推演制造过程中发生的物理、化学变化情况，使企业可以最大限度地减少生产准备时间、降低新产品开发成本，提高产品质量，缩短生产周期，提升企业效益，从而增强企业的竞争力。机械企业常常利用虚拟制造技术来提升反应能力，虚拟制造技术也是机械制造领域中最核心的技术。