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交通大學機械工程教育百年 頂尖專家共話制造業發展

中國工程科技論壇“高端制造裝備”在京舉行

2013年04月01日09:36    來源:人民網-教育頻道    手機看新聞

3月31日,為探索中國制造裝備的創新發展之路,更好開展制造技術國內外交流,由中國工程院、中國機械工程學會主辦,上海交通大學、西安交通大學承辦的中國工程科技論壇——“高端制造裝備”在京隆重舉行。

兩場大會報告分別為:1967屆交大校友、國家發改委原副主任、國家能源局原局長張國寶教授所作主題為《我國機械工程學科百年的光輝歷程》的報告﹔1977屆交大校友、交大密西根學院院長、美國密西根大學吳賢銘制造研究中心主任倪軍教授所作主題為《從美國對制造業認識的變遷看全球化制造未來的發展》的報告。在下午舉行的學術論壇上,全球機械制造領域頂尖的專家以全球制造業發展趨勢為背景,分析我國高端制造裝備所面臨的機遇和挑戰。中國工程院院士、上海交通大學原校長翁史烈教授介紹了《我國燃氣輪機的發展前景》。國際生產工程學會前主席Hans Kurt Toenshoff介紹了《Advanced Manufacturing Technologies and Machine Tools for the Aeroapace Industry》。中國工程院院士、上海交通大學和西安交通大學謝友柏教授分享了《設計科學中的四個基本定理》。中國工程院院士、西安交通大學盧秉恆教授分享了《智能技術促進制造裝備走向高端》。

專家把脈全球制造業發展趨勢

高速、精密和新材料加工的“高端制造裝備”是制造業發展的基礎,在國民經濟諸多領域發揮關鍵性作用,是支撐我國成為制造業強國的前提和基礎。

專家認為,從國際上看,全球經濟危機后,自2010年開始,世紀經濟論壇——達沃斯論壇成立了先進制造的全球議程理事會,開始關注制造業。該論壇啟動了“制造業的未來”計劃及“面向經濟增長的制造”計劃。

以美國制造業的變遷為例,倪軍教授認為,美國經歷了六十年代忽視制造研究、七十年代冷戰思維、軍備需求驅動制造業發展、八十年代日本汽車沖擊,幾乎沖垮了美國汽車制造業,政府重新認識制造業的重要性、九十年代—WTO初期聯邦政府扶持制造業創新,並向全球擴張等幾個階段。倪軍教授分析,2008、2009年經濟危機后,美國社會和政府又重新認識到基於制造業的實體經濟對就業和經濟發展的重要性。美國政府將先進制造擺到了第一優先發展戰略,積極扶持汽車工業和鼓勵制造業回歸美國本土,並將在今后幾年內投入幾十億美元建立十幾個制造創新基地。倪軍表示,美國對制造業認識的變遷充分說明,制造業發展是一國經濟社會發展的重要支撐,國際上越來越多的國家認識到制造業的重要性,並採取舉措來扶持制造業的發展與創新。

謝友柏院士提出,制造業的發展離不開設計科學。“一切有目的活動從設計開始,設計科學研究具有普遍意義。”謝友柏表示,國家經濟增長方式的轉變離不開創新,創新離不開設計,設計離不開知識。他提出知識資產的概念,認為目前國家缺乏對知識資產如何通過服務直接產生效益的研究。要大力發展知識服務產業,來推動高端制造裝備技術的發展。

作為融合多種高科技於一體的集大成者,燃氣輪機一直被譽為裝備制造業“皇冠上的明珠”。燃氣輪機技術是我國能源結構調整和能源發展過程中急需攻克的核心能源裝備的關鍵和瓶頸技術。中國工程院院士、著名動力機械專家、上海交通大學原校長翁史烈認為,大力發展燃氣輪機是實現我國節能減排目標的需要,是國家能源結構調整、可再生能源大規模利用及電力供應安全的必然結果。目前,工業驅動用燃氣輪機市場巨大,而且分布式供能技術也需要大力發展燃氣輪機。在武器裝備方面,動力燃氣輪機化是艦船、坦克、戰車的主要發展方向之一。“與巨大的需求相比,我國燃氣輪機制造卻存在很大的瓶頸”,翁史烈院士指出,我國尚未形成完整的燃氣輪機設計制造能力,沒有完成燃氣輪機產品化研制,沒有建立可靠的燃氣輪機研制體系,也沒有建立燃氣輪機研發的關鍵試驗設備。另一方面,人才缺乏也成為我國發展燃氣輪機的一大制約。

未來燃氣輪機的發展方向是什麼?面向未來,我國燃氣輪機發展問題的解是什麼?翁史烈院士預測,以“零排放、高效率、燃料多樣性、長壽命”為特點的先進整體煤氣化循環動力系統,將是未來的主要發展方向。對中國而言,翁史烈院士表示,解決工程問題往往不是唯一解,應站在當今科技水平的前沿,用創新開拓的思路組織研發工作,切莫人雲亦雲、一哄而起。高等學校的貢獻和企業不同,應該更具基礎性和前瞻性。特別要強調的是有強烈應用背景和社會需求牽引的基礎性和前贍性。

“發展高端制造裝備,可以向智能技術借力”,中國工程院院士、西安交大機械工程學院院長盧秉恆提出,智能技術可助力中國裝備向高端發展。盧秉恆認為,智能制造裝備具有感知、分析、推理、決策、控制等功能,是制造技術、信息技術和智能技術的深度融合。將傳感器及智能控制軟件集成到裝備中,使之適應制造環境和制造過程的變化達到工藝優化。同時,智能技術還能推動裝備向高速化和精密化方向發展。盧秉恆表示,“智能化的應用價值主要在於使中國裝備高速高效化、精度提升和提升機床技術附加值。”

未來制造業更應考慮后代人的需求和夢想

高峰論壇上,專家分析指出,在全球化背景下,制造業要取得突破性進展,必須破解四大瓶頸:一是全球性的高失業率﹔二是兩級分化的加劇﹔三是資源的大量消耗﹔四是自然環境的破壞。

在這種背景下,上海交大密西根學院院長倪軍教授提出,面向未來,全球化制造要與經濟發展、社會問題和生態環境實現可持續發展,它不僅應滿足現代人的需求,更需要考慮后代人的需求和夢想。

與會專家總結出影響未來制造業發展的關鍵因素,其中包括政府政策、貿易協議的增加、貨幣兌換率的波動、能源價格的影響、環保的成本、勞動力和人才的短缺、勞動力成本的增長、可靠的原材料供應等。專家指出,理想的未來先進制造,應該把重點放在縮小能力與創新的差距、技能提高和資源的有效利用上。

原國家能源局局長張國寶認為,雖然中國的工業技術水平與國際水平差距在縮小,有些領域還達到了國際先進水平。但我國高端制造業的一些高技術含量產品和關鍵零部件或者還不能生產,或者質量不敵國外產品,還是要依靠進口,高端裝備在整個機械制造產業裡的附加值非常高,技術含量非常高,由於我們自己還不會做,所以不得不以高價從外國進口。“國產產品主要分布在中、低端,自主創新能力、原創技術還落后於發達國家。”張國寶說。

那麼,未來中國的制造業應該如何布局?專家們提出了一個“三個階段”的發展路線圖,即一是要素驅動階段,二是效率驅動階段,三是創新驅動階段。專家指出,中國目前還處於效率驅動階段。離創新驅動還有相當大的差距。現階段中國制造業的發展並不樂觀,面臨著多方向的挑戰。一方面,大量的中小企業面臨兩面夾擊的危機,勞工成本提高和出口訂單減少﹔另一方面,在許多低端產品領域,其它低價生產國正緊逼中國﹔在中高端產品領域,發達國家也積極加強其競爭力。在勞動成本快速上升后,中國的制造業必須快速從效率型產業轉變為創新型產業。環保和能源高效利用的壓力也對中國的制造業是一個巨大挑戰。

專家分析,全球的經濟危機給制造科學的發展帶來了新的機遇,全球化制造的競爭將會更加激烈和殘酷,中國制造業取得了很大的成就,也有更大的挑戰,可謂喜憂參半。中國要變成名符其實的制造強國還是任重道遠,不能盲目自大。一方面,要打好工業基礎,包括材料制備,基礎元器件,精密量測,可靠性等方面。另一方面,還需要國家扶持制造業產業提升的政策出台,增加國家科研投入,改善科研創新的環境。

張國寶認為,當代的裝備制造業已經是多學科技術融合集成的創新。“例如我們在考慮研發更高參數的發電設備,把鍋爐蒸汽溫度進一步提高到700度以降低煤耗,遇到的障礙是耐高溫的材料制造不出來。”張國寶說,納米技術、數字電子技術已經越來越多地應用於機電產品的制造,隻知道傳統的機械制造知識而沒有激光、納米、數字技術等新學科的知識很難適應日新月異的技術創新。

盧秉恆建議,依靠智能技術助力中國裝備向高端發展,我們需要制定發展路線圖,大力發展傳感器,深入工藝優化研究。盧秉恆還建議,要瞄准航空航天,優先發展所需的高端機床,例如在高速加工中心、超精密機床、高剛度機床、智能鍛壓機等方面取得突破。盧秉恆表示,雲制造時代釋放了全民智慧,中國應該發揮這一后發優勢,發揮企業、高校、政府等各創新要素的作用,實現高端制造裝備的協同創新。

百年樹人:支撐國家制造業發展

此次高峰論適逢交通大學機械科百年華誕,交通大學機械工程教育百年紀念活動同時舉行。

交通大學機械學科上溯於1913年交通部上海工業專門學校設立的電氣機械科。在高峰論壇上,專家們普遍認為,交通大學機械科的發展史,就是中國制造業發展的一個縮影,也是推動中國經濟社會發展的源動力和巨大引擎。從某種意義上說,它支撐著中國制造業的過去、現在,以及未來。

回眸百年辦學歷程,秉承交通大學“起點高、基礎厚、要求嚴、重實踐、求創新”的辦學傳統,機械學科重視機電一體化的教育,逐漸從當初三年制的電氣機械科、機械科發展成為機械工程系、動力機械系,直至形成完整的機械工程學科體系。

專家指出,這一發展軌跡,幾乎與中國近現代高等教育的發展軌跡相契合。交通大學機械學科起步於中國高等教育的萌芽期,走過了抗戰的艱苦歲月,得益於建國初期的鞏固提高,經受了文革的嚴重沖擊,完成了改革開放后的重建輝煌。此后,經過不懈努力,在國內外產生了重要影響,特別是在上世紀五十年代院系大調整后,交通大學機械學科伴隨著上海交通大學與西安交通大學的發展而朝氣蓬勃,形成了獨具特色的辦學理念,為國家建設培養了大批優秀人才。目前已培養本科生近6萬名,研究生近3萬名。

百年辦學歷程中,不僅培養了以錢學森為代表的杰出科學家、院士和高層專家,也培養了很多國家及省部級領導、將軍、大學校長、企業家等杰出校友,更培養了一大批德才兼備、在國內外各領域為國際社會和國家發展做出重要貢獻的英才。

改革開放以來,交通大學機械學科立足於世界科技發展前沿和我國產業發展的關鍵核心技術,承擔並完成多項國家及企業的重大科研任務,在重大技術創新和重要基礎研究領域等方面取得了豐碩成果,為國家重大工程建設做出了歷史性的貢獻,有力推動了我國機械學科整體水平的提高及相關產業的發展。交通大學機械學科已成為基礎扎實、專業面寬、適應性強、人文底蘊濃厚的高素質創新人才培養基地,成為優勢突出的高水平科學研究基地。

一百年來,交通大學機械學科伴隨著中國近代民族工業的發展而砥礪前行,伴隨著中國高等教育的初生而隻爭朝夕,伴隨著祖國改革開放的大潮而發奮圖強,如今又伴隨著民族振興的步伐而追求卓越。展望新百年,交通大學機械學科將秉承百年交大的優良辦學傳統,凝心聚力,開拓創新,以更加堅定的信念、更加堅實的步伐,加快創建國際一流學科的進程,為實施科教興國戰略和人才強國戰略、推動創新型國家建設做出新的更大貢獻。

據了解,高速、精密和面向新材料加工的“高端制造裝備”是制造業發展的基礎,在國民經濟諸多領域發揮關鍵作用,是支撐我國成為制造業強國的前提和基礎。近年來,我國科研人員圍繞國家重大需求,積極探索裝備制造核心技術,並取得了一系列的創新成果。本次論壇恰逢交通大學機械工程教育百年華誕,全國人大副委員長、上海交通大學機械與動力工程學院前院長、1967屆校友嚴雋琪,中國工程院院長、中國機械工程學會理事長周濟,兩彈一星元勛、中國工程院院士王希季和來自機械工程領域的700多位院士、專家、學者、在京校友一起探討未來我國高端制造裝備的發展,共同回顧交通大學機械工程教育的百年辦學歷程,開啟交通大學機械工程教育新的百年征程。

(責編:熊旭、林露)


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