机械工业亦称“机械制造工业”或称“机器制造工业”。是制造机械产品的工业部门。主要包括农业机械、矿山设备、冶金设备、动力设备、化工设备以及工作母机等制造工业。机器制造业是工业的心脏，它为工业、农业、交通运输业、国防等提供技术装备，是整个国民经济和国防现代化的物质技术基础，因此，机器制造工业的发达与否及机器装备的自给水平是衡量一国经济发展水平与科学技术水平的真正标志。机器制造业的门类多，现在已成为拥有几十个独立生产部门的最庞大的工业体系。由于机器产品结构复杂，零部件多，技术性强，所以实行生产专门化、标准化、自动化对于机器制造业的发展具有重大意义。

　　机器生产的工厂制大工业发展到一定程度，必然要求机器本身的生产革命化，即建立机器制造业。机器制造业的建立是经历了一个过程的。最先投入使用的一批纺织机器，几乎全是木制的手工产品，或是由使用人自行制造，或是由钟表匠、木匠和工具制造匠为使用人定制，甚至蒸汽机最早也不是由波尔顿—瓦特商号制造的。他们只提供图纸，监督生产。由此可见，工业革命开始时虽有机器生产，但尚无真正的机器制造业。

　　手工生产木制机器有着本身无法克服的缺陷：成本很高，产量有限，转速不匀，容易磨损，构造简单，功效不高。上述缺陷是由手工方法与木料相适应、相结合而造成的。因此，要从根本上克服那些缺陷，必须从建筑材料、制作方法以及加工工具三个方面进行改革。随着冶铁业的发展，人们逐步开始以铁代替木材来生产机器零件，工厂越来越多地使用金属设备。威尔金森提供的优质汽缸，保证了瓦特改良蒸汽机的成功。铁器零件和设备的应用，必然要求制造方法和工具的改革。铁取代木材，增加了机器材料的硬度，而机器构造的日益复杂则要求零件的精确性和标准化。对此，原有的手工方法及所用的工具已无法满足需要。“大工业必须掌握它特有的生产资料，即机器本身，必须用机器来生产机器。这样，大工业才能建立起与自己相适应的技术基础，才得以自立。”①

　　1770年前，波尔顿曾经制成了几部碾压机和车床，但因以水力推动，功率不大，缺乏实用性。这说明，机器制造业同样需要解决动力机械化问题。此后，一系列的机器工具相继出现。1789年—1794年，木匠布拉默和他的助手亨利·莫兹利对重型螺纹切削机床进行了改进。1810年前后，莫兹利应用滑动原理发明了滑动刀架，使切削机得到重大改进，解决了制造精密圆柱体和螺丝的技术难题。后来，理查德·罗伯茨在改造凿穴机的基础上制成了钻孔机和切削机。1821年，几位工程师制造出一部金属刨，后来，罗伯茨又做了改进，使它的形式固定下来。1830年前后，罗伯茨首次制造标准型板用以复制机器零件。19世纪30年代，约瑟夫·惠特沃斯制成了新的计量工具，改进了计量工作，使工程能够达到相当高的精确程度。随着机器工具的发明和应用，一些机械商号相继出现。它们借助于工具机生产机器，并且逐步生产出可以替换的机器部件。这表明，机器制造在向独立的工业部门发展的过程中又迈出了重要一步。不过，机器制造要成为一个得以自立的工业部门，还有赖于动力的机械化。1839年，纳斯密兹发明蒸汽锤。它的锤击力不仅大大加强，而且可以调整以适合各种需要，因而具有很强的实用性。这种锤特别适合于造船厂和其它大型机器制造厂。它促进了锻造技术的改革，有了它就能生产出安全可靠的远洋轮船主轴和制造机车。另外，工程师们还制造出了结构较为复杂的锻造机，用以锻造纺纱机的纱锭、螺栓、锉刀等机器零件和金属工具。1848年，罗伯茨发明镗床。随着一系列工具机的发明应用，各种形状的金属加工不仅日益精确和标准化，而且能进行配套生产。于是，到19世纪40年代，一个完整的、独立的工业部门——机器制造业开始发展起来。机器制造业的建立，实现了机器本身的变革，从而为机器大工业生产最终在整个国民经济中占据主导地位打下了坚实的基础。正是在机器制造业发展的基础上，工业革命才最终得以完成。

　　主导产业在不到20年的时间内交替出现，而起决定性作用的是居民的消费结构升级。80年代及90年代初，进入前五位的行业主要是与满足居民的吃、穿相关联的行业，由于纺织业等行业出口大量增加，其在工业增加值

　　中的位次和比重在一个较长的时间居前列。90年代中期，由于能源、原材料等产品出现短缺，相应的行业也得到了快速发展，同时家电产品发展迅速，1995年的电子及通信设备制造业的地位快速上升，位居第六，占工业增加值的比重达到4.10%.2001年之后，进入前五位的行业就集中在重化工业以及电子通信设备制造业方面，这些行业与居民消费结构向住、行等升级直接相关。

　　2000年之前，位居前五位行业的比重差距较大。例如，1986年第一位的纺织业与第五位的食品制造业相比，两者的比重差有5.78个百分点。而2003年最大与最小的比重差仅为2.61个百分点。这就意味着在当前的新一轮高增长周期中，已经形成了一批主导产业和高增长产业群，而且高增长产业之间的关联关系增强（例如汽车、造船等产业对钢铁工业形成较大的需求），主导产业的群聚效应明显，不似以往主导产业相对单一的情况。

　　与日本等国重化工业时期的产业结构相比，中国最大的不同在于，重化工业得到加快发展的同时，电子通信设备制造业等技术密集型产业得到了更快的发展，带有明显的、新技术条件下的时代特征，有一定的跨越式发展性质。

　　制造业是国民经济的物质基础和产业主体，是富民强国之本，是国家科技水平和综合实力的重要标志；制造业是国民经济高速增长的发动机，是以信息化带动和加速工业化的主导产业，也是发挥后发优势、实施跨越战略的中坚力量；制造业是科技的基本载体和孕育母体，是在新科技革命条件下实现科技创新的主要舞台；制造业是国家国际竞争力的重要体现，是世界产业转移和调整的承接主体，决定着中国在经济全球化格局中的国际分工地位；大机器制造业的发展，将有助于塑造工业文明的道德基础和市场经济秩序。因此，本世纪初，在中国走新型工业化道路、加速实现现代化的进程中，我们必须以坚忍不拔的精神、持之以恒的奋斗，依靠科技进步，开拓出一条发展制造业、通向制造强国之路。

　　注：1、1952～1995年GDP数据和制造业增加值数据来源于《中国统计年鉴》。

　　2、2000年的GDP数据来自2002年《中国统计年鉴》，制造业的增加值是根据国家统计局“全部国有及规模以上非国有工业企业”的数据用《IOSD模型》推算出的。

　　第一，制造业工业增加值占国内生产总值比重超过1/3。2001年制造业工业增加值为36243亿元（全部工业）l _ftn1 \o  [1]，占国内生产总值95933.3亿元的37.78%。

　　第二，制造业工业增加值约占全国工业增加值的4/5。2001年制造业工业增加值（当年价）占工业的77.61%。

　　第三，制造业企业上交税金成为国家税收和财政收入的重要组成部分。2001年制造业工业企业上交税金4398.17亿元，占工业企业上缴税金总额的79%、占同期国家税收总额的近30%和财政收入的27%。

　　第四，制造业成为实现就业的重要市场。2001年中国制造业全部从业人员8083万人，约占全国工业从业人员总数的90%，占全国全部从业人员总数的11.1%。

　　第五，制造业企业产品出口占全国外贸出口总额的90%，吸引了外商投资的大部分。2001年中国制造业出口约为2398亿美元，占全国外贸出口总额的90%；2001年制造业外商实际直接投资额占全部外商实际直接投资额的65.9%。

　　第六，制造业增长快于国民经济的增长。中国制造业工业增加值的年均增长率，1952～1980年为14.4%、1980～1998年为12.65%左右，而GDP的年均增长率，1952～1980年为6.2%、1980～2001年为9.97%。2001年制造业工业增加值（当年价）比上年增长13.2%，GDP同期增长为7.3%，制造业名副其实成为带动中国经济高速增长的“发动机”。

　　第七，制造业已形成相当大的生产规模，工业增加值居世界第四位，约为美国的1/4、日本的1/2，接近德国。

　　21世纪的前20年，我国制造业的发展面临十分难得的机遇，也将遇到严峻的挑战。

　　●以信息技术为代表的高技术与制造业的融合提供了制造业实现突破甚至跨越式发展的机遇

　　1990～2001年中德日美四国制造业的增加值变化如图3所示。从图可以看出，自20世纪90年代以来的十余年间，德国制造业的发展处于低迷状态，增加值始终在40000～60000百万美元之间小幅振荡；日本制造业的发展在1995年达到其顶峰之后，大幅下挫，1998年虽有小幅反弹，但始终难以摆脱增长乏力的态势；只有中美两国制造业的发展一直处于上升态势。特别要指出的是,美国在过去的10年中,经济增长率保持了较高的水平,制造业增加值年均增长率超过了GDP的增长率,达到4.3%,仅比中国的增长率低。可见，就是把高技术产业和服务业作为发展重点的美国，仍给予制造业的发展以足够重视，一直保持较高的增长速度。

　　l _ftnref1 \o  [1] 本部分工业数据的统计口径未加说明的均为国家统计局提供的“全部国有及规模以上非国有工业企业”数据。2001年制造业工业增加值及其占国内生产总值的比重数据均来源于国家统计局上报国务院的数据。

　　??? 装备制造业是为国民经济各行业提供技术装备的战略性产业，产业关联度高、吸纳就业能力强、技术资金密集，是各行业产业升级、技术进步的重要保障和国家综合实力的集中体现。

　　??? 为应对国际金融危机的影响，落实党中央、国务院关于保增长、扩内需、调结构的总体要求，确保装备制造业平稳发展，加快结构调整，增强自主创新能力，提高自主化水平，推动产业升级，特编制本规划，作为装备制造业综合性应对措施的行动方案。规划期为2009－2011年。

　　??? 经过多年发展，我国装备制造业已经形成门类齐全、规模较大、具有一定技术水平的产业体系，成为国民经济的重要支柱产业。特别是《国务院关于加快振兴装备制造业的若干意见》（国发〔2006〕8号）实施以来，装备制造业发展明显加快，重大技术装备自主化水平显著提高，国际竞争力进一步提升，部分产品技术水平和市场占有率跃居世界前列。我国已经成为装备制造业大国，但产业大而不强、自主创新能力薄弱、基础制造水平落后、低水平重复建设、自主创新产品推广应用困难等问题依然突出。同时，受国际金融危机影响，2008年下半年以来，国内外市场装备需求急剧萎缩，我国装备制造业持续多年的高速增长势头明显趋缓，企业生产经营困难、经济效益下滑，可持续发展面临挑战。

　　??? 应该看到，我国目前正处于扩大内需、加快基础设施建设和产业转型升级的关键时期，对先进装备有着巨大的市场需求；金融危机加快了世界产业格局的调整，为我国提供了参与产业再分工的机遇，装备制造业发展的基本面没有改变。必须采取有效措施，抓住机遇，加快产业结构调整，推动产业优化升级，加强技术创新，促进装备制造业持续稳定发展，为经济平稳较快发展做出贡献。

　　??? 全面贯彻落实党的十七大精神，以小平理论和“三个代表”重要思想为指导，深入贯彻落实科学发展观，依托国家重点建设工程，大规模开展重大技术装备自主化工作；通过加大技术改造投入，增强企业自主创新能力，大幅度提高基础配套件和基础工艺水平；通过加快企业兼并重组和产品更新换代，促进产业结构优化升级，全面提升产业竞争力，努力推进装备制造业由大到强的转变。

　　??? 坚持装备自主化与重点建设工程相结合。加强政策支持和市场引导，充分利用实施重点建设工程和调整振兴重点产业形成的市场需求，加快推进装备自主化，保障工程需要，带动产业发展。

　　??? 坚持自主开发与引进消化吸收相结合。支持企业自主开发新产品，鼓励开展引进消化吸收再创新，引导企业逐步由依赖引进技术向自主创新转变，大力推进技术产业化。

　　??? 坚持发展整机与提高基础配套水平相结合。努力实现重大技术装备自主化，带动基础配套产品发展。提高基础件技术水平，开发特种原材料，扭转基础配套产品主要依赖进口的局面。

　　??? 坚持发展企业集团与扶持专业化企业相结合。支持装备制造骨干企业通过兼并重组发展大型综合性企业集团，鼓励主机生产企业由单机制造为主向系统集成为主转变，引导专业化零部件生产企业向“专、精、特”方向发展，形成优势互补、协调发展的产业格局。

　　1999年国际生产工程学会（CIRP）第46届年会主席吉川教授（日本）在报告中指出，世界上各个发达工业国经济上的竞争，主要是制造技术的竞争。在各个国家企业生产力的构成中，制造技术的作用一般占55%~65%，日本及亚洲四小龙的发展，在很大程度上都是依靠他们重视制造技术。这些国家十分重视将世界各国高新技术专利买过来，通过制造技术，形成独、特、高的产品，首先占领世界市场，这就是他们之所以能崛起、腾飞的诀窍。

　　机械制造工业必须依靠信息科学、材料科学来改造自己，另一方面信息科学、材料科学也必须依赖于制造技术来取得新的发展。例如，在计算机的发展中最关键的问题是高密集度的大规模集成电路与存储器件的制作，它们有赖于制造技术的发展。

　　美、日等国的专家已将制造科学与信息科学、材料科学、生物科学一起列为当今时代四大支柱科学。美国由于近年来缺乏对制造科学的重视，使他们许多产品缺乏竞争力。为此，美国克林顿政府已经批准将先进制造计划列为1996年国家预算唯一重点支持的科技领域，这已引起美国、日本、欧洲在制造技术上新一轮的竞争。

　　要重新认识机械制造业，尚包含着另一种意义。它已经不是传统意义上的机械制造，即所谓的机械加工。它是集机械、电子、光学、信息科学、材料科学、生物科学、激光学、管理学等最新成就为一体的一个新兴技术与新兴工业。

　　自动化生产中的许多信息需要通过检测来提供，生产中出现的各种故障要通过检测去发现和防止，所需要的精度也要靠检测来保证。没有可靠的检测就没有现代化与自动化，更没有高效率和高质量。

　　在几篇有关装配系统的新发展论文中均强调指出，为适应柔性自动化的需要，机器人必须有视觉系统，能对装配件的形体与姿态进行识别，应装有位置与触觉传感器，进行精确定位与抓握力的控制，自动导引车也应有视觉或声发射传感器，以发现行进中可能有的障碍物等。?quot;激光加工中的传感器和表面粗糙度与表面形貌学两篇论文中，则完全以检测为主线来进行讨论的。在激光加工中的传感器一文中指出，激光加工本身是一种盲过程，它只加工一个点，为了获得所需形状，完全要通过检测来控制，激光加工是一种侵蚀过程，其形态需要通过传感器检测、控制。激光加工之所以能实现，关键在于传感器。在1999年46届年会上有许多论文均着重指出，越是柔性化的过程，越需要传感器。

　　当前机械制造技术不仅在它的信息处理与控制等方面运用了微电子技术、计算机技术、激光加工技术，在加工机理、切削过程乃至所用的刀具也无不渗透着当代的高新技术，再也不是原来意义上的机械加工了。例如激光加工，通过控制光束与工件的相对运动，可以在一台机床上加工出孔、槽、二维、三维曲面等各种形状，完成钻、铣、镗等动作，它在21世纪初可能引起机械加工的一场新的革命。激光切割、焊接、裁剪、成形加工以及激光快速找正、激光测量等技术，已经在汽车工业中得到了广泛应用，并获得巨大经济效益。

　　将机械加工分为切削加工与无屑加工已不确切，进入20世纪90年代以来，又发明了一种成长加工方法。由激光器发出的紫外光经光学系统汇聚成一支细光束，对盛在容器内的液体塑料进行扫描。这种塑料能因紫外激光的光化作用使其表面固化。根据所需要制造零件的尺寸与形状，由计算机控制，只需要在形成零件实体处曝光，盛有液态塑料的工作台可作步进横向运动与升降运动。在激光扫描运动与工作台横向运动配合下，在激光光束扫到的地方形成一层薄薄的固化膜。每扫完一个平面，工作台下降0.05mm。这样一层层的塑料按规定形状的图形固化，可以制成任意复杂的零件，这种加工方法是一个新的方向。

　　许多发达工业国学者、专家的文化论文在谈到生产过程柔性化、灵捷化、智能化、信息化时，都指出机械制造工程师需要掌握和综合利用工程数学、激光学、微电子技术、计算机技术、控制论、生物学、材料科学、管理科学、人文科学等高新技术，这些科学将改变着机械制造的面貌，而机械制造技术的发展又为这些科学提供新的工具，进一步促进这些科学的发展。

　　21世纪实机械制造业的发展总趋势为四化：柔性化--使工艺装备与工艺路线能适用于生产各种产品的需要，能适用于迅速更换工艺、更换产品的需要。灵捷化--使生产推向市场准备时间缩为最短，使机械制造厂机制能灵活转向。智能化--柔性自动化的重要组成部分，它是柔性自动化的新发展和延伸。人类不仅要摆脱繁重的体力劳动，而且要从繁锁的计算、分析等脑力劳动中解放出来，以便有更多的精力从事高层次的创造性劳动，智能化促进柔性化，它使生产系统具有更完善的判断与适应能力。

　　21世纪初产品的更新换代将不断加快，各种各样的需求不断增加。据美国、日本和欧洲等发达国家的统计表明，1975~1995年机械零件的种类增加了40~50%，而75%~85%的工作人员不直接与材料打交道，转与信息打交道。80%~88%的活动不直接增加产品附加值，产品工艺过程组织管理日益复杂化。设计、工艺准备等项工作约占去为完成用户订货总时间的60%以上。另一方面，在激烈的市场竞争中，供货期与产品质量往往起着比价格更为重要的作用。时间就是金钱，抢先时间就能赢得竞争的主动权。灵捷化已是摆在机械制造业面前的头等重大课题。在技术上要实现柔性化，在生产组织上要实现变革。这些都是机械制造企业刻不容缓的大事。

　　信息化--机械制造业将不再是由物质和能量借助于信息的力量生产出价值，而是由信息借助于物质和能量的力量生产出价值。因此，信息产业和智力产业将为社会的主导产业。机械制造也将是由信息主导的，并采用先进生产模式、先进制造系统、先进制造技术和先进组织管理方式的全新的机械制造业。21世纪初机械制造业的重要特征表现在它的全球化、网络化、虚拟化、智能化以及环保协调的绿色制造等。

　　进入20世纪90年代以来，在国际生产工程学会年会上，每届都有大量关于并行工程（Concurrent Engineerig）、精益生产（Lean Praduetio）、及时生产（Aqiling Producin）等方面的论文。这些论文都将是21世纪初机械制造业十分热门的研究课题，所以，柔性化、灵捷化、智能化、信息化便成为21世纪初机械制造业发展的总趋势。