《中國(guó)機(jī)械工程技術(shù)路線圖》(下稱路線圖)是在2011年8月份正式出版，在中科院院長(zhǎng)、機(jī)電工程學(xué)會(huì)路甬祥理事長(zhǎng)全程的倡議和具體指導(dǎo)下完成的。綠色、智能、超常、融合、服務(wù)這十個(gè)字是其精髓。

　　路線圖對(duì)機(jī)械工程技術(shù)未來(lái)發(fā)展的作用體現(xiàn)在：第一，分析經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需求、機(jī)械工程技術(shù)研發(fā)、市場(chǎng)實(shí)現(xiàn)之間的關(guān)系，可以從未來(lái)市場(chǎng)實(shí)現(xiàn)出發(fā)組織技術(shù)研發(fā)，重點(diǎn)突破薄弱環(huán)節(jié)和關(guān)鍵技術(shù)，使未來(lái)機(jī)械工程技術(shù)研發(fā)的目標(biāo)、應(yīng)用前景和市場(chǎng)定位更加明確。第二，路線圖按時(shí)間序列給出不同時(shí)間節(jié)點(diǎn)的發(fā)展重點(diǎn)、技術(shù)發(fā)展路徑、實(shí)現(xiàn)時(shí)間等要素，可按照技術(shù)創(chuàng)新過(guò)程不同階段的任務(wù)目標(biāo)，合理配置創(chuàng)新資源，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)學(xué)研用結(jié)合的集成創(chuàng)新。第三，在技術(shù)路線圖制定過(guò)程中，綜合集成經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、科技、企業(yè)等方面專家的意見(jiàn)和建議，增強(qiáng)了指導(dǎo)性和權(quán)威性。

　　技術(shù)發(fā)展路線圖的研究重點(diǎn)包括六大制造技術(shù)領(lǐng)域：先進(jìn)設(shè)計(jì)、成形制造、智能制造、精密與微納制造、仿生制造、再制造等；三種傳動(dòng)與執(zhí)行零部件：齒輪、軸承、液壓/氣動(dòng)/密封；兩類工模具：模具、刀具。

　　路線圖中講到機(jī)械行業(yè)的四大進(jìn)展，兩大問(wèn)題，五大發(fā)展趨勢(shì)。提列了八大機(jī)械工程技術(shù)，而且指出今后20年就要圍繞這八大機(jī)械工程技術(shù)來(lái)進(jìn)行創(chuàng)新。我今天主要介紹路線圖中研究的工程技術(shù)和今后20年要進(jìn)一步發(fā)展創(chuàng)新的關(guān)鍵問(wèn)題。

　　1、我國(guó)機(jī)械工業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀

　　1.1、中國(guó)已成為全球第一機(jī)械制造大國(guó)

　　中國(guó)已經(jīng)是全球第一的機(jī)械制造大國(guó)，但僅僅是GDP產(chǎn)值世界第一，而真正的含金量不是很高。工程機(jī)械重量的70%是我國(guó)制造的，主要是結(jié)構(gòu)件，剩下的30%是進(jìn)口件。而工程機(jī)械利潤(rùn)的70%是流到了外國(guó)，我們只剩下30%。工程機(jī)械的狀態(tài)反應(yīng)了我們整個(gè)國(guó)家機(jī)械工業(yè)技術(shù)的發(fā)展水平，可以說(shuō)中國(guó)是第一機(jī)械制造大國(guó)，而不是強(qiáng)國(guó)。

　　1.2、重大技術(shù)裝備自主化取得較大突破

　　“十一五”以來(lái)，圍繞能源、材料、交通運(yùn)輸、農(nóng)業(yè)及國(guó)防等領(lǐng)域發(fā)展的需要，開(kāi)發(fā)出一批具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的機(jī)械產(chǎn)品，其國(guó)內(nèi)市場(chǎng)自給率已經(jīng)超過(guò)了85%。

　　工程機(jī)械相對(duì)于機(jī)械的其他種類近十年的發(fā)展特別快，這是值得我們自豪的。但是這個(gè)進(jìn)步是不是屬于技術(shù)上的重大突破，還值得我們考慮。我們的技術(shù)究竟有多少是自主的技術(shù)、創(chuàng)新的技術(shù)、超過(guò)國(guó)外的技術(shù)。我們也要進(jìn)一步思考，外國(guó)人是不是制造不出最大的，還是他們考慮多方面因素不愿意做最大的。

　　1.3、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整取得一定進(jìn)展

　　三資企業(yè)比重大大提高，發(fā)展活力越來(lái)越強(qiáng)；國(guó)有大企在重大技術(shù)裝備研制和生產(chǎn)中繼續(xù)發(fā)揮主力軍作用；民營(yíng)企業(yè)有很強(qiáng)的抗風(fēng)險(xiǎn)能力，對(duì)機(jī)械工業(yè)的貢獻(xiàn)率超過(guò)了50%；代表性產(chǎn)品國(guó)際地位提升，高端產(chǎn)品比重提高。

　　1.4、進(jìn)出口貿(mào)易逆差變順差，結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化

　　2006 年我國(guó)機(jī)械工業(yè)對(duì)外貿(mào)易首次實(shí)現(xiàn)順差，外貿(mào)結(jié)構(gòu)也不斷優(yōu)化。

　　2、機(jī)械工程技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

　　2.1、綠色

　　綠色包括人類友好（所有生物）、資源節(jié)約（能量、物料、信息）、環(huán)境友好（生態(tài)、空氣、水），這就是綠色的含義。而且在時(shí)間長(zhǎng)度上，綠色應(yīng)該是全生命周期的，制造過(guò)程、運(yùn)行使用過(guò)程、維修保養(yǎng)再制造過(guò)程、用后處理過(guò)程都要綠色。

　　綠色制造技術(shù)包括綠色設(shè)計(jì)技術(shù)、綠色材料技術(shù)、綠色制造工藝（包括精確成形、干式準(zhǔn)干式切削、廢物再利用、快速原型制造等）、綠色包裝技術(shù)（包括包裝設(shè)計(jì)，包裝材料、包裝結(jié)構(gòu)和包裝廢棄物處理）、綠色處理技術(shù)（再制造技術(shù)及綠色回收技術(shù)）。

　　2.2、智能

　　（1）智能制造是制造技術(shù)與信息技術(shù)綜合交叉的技術(shù)；

　?。?）制造活動(dòng)中的各種數(shù)據(jù)與信息的感知和分析，經(jīng)驗(yàn)與知識(shí)的學(xué)習(xí)和創(chuàng)建，基于數(shù)據(jù)、信息、知識(shí)的智能決策與執(zhí)行；

　?。?）智能制造技術(shù)包括制造智能、智能制造裝備、智能制造系統(tǒng)、智能制造服務(wù)；

　?。?）智能工程機(jī)械（機(jī)床，機(jī)器人，特種制造裝備）；

　　復(fù)雜、惡劣、不確定的作業(yè)環(huán)境要求智能化的工程機(jī)械，以提高設(shè)備的可靠性和物流作業(yè)的安全性，提高工程質(zhì)量和生產(chǎn)效率。熟練工人的短缺和復(fù)雜艱苦的工作環(huán)境要求提供更便捷、更人性化的智能作業(yè)輔助操作系統(tǒng)。大規(guī)模的現(xiàn)場(chǎng)施工也對(duì)作業(yè)機(jī)群的智能化管理和調(diào)度提出了更高的要求。

　　（5）智能化制造的目標(biāo)；

　　2020年，工程機(jī)械實(shí)現(xiàn)單機(jī)的智能化，具有針對(duì)環(huán)境和作業(yè)特征的智能輔助行進(jìn)與作業(yè)操作物流系統(tǒng)、智能狀態(tài)檢測(cè)與故障診斷系統(tǒng)、自適應(yīng)動(dòng)力與燃油控制系統(tǒng)、GPS 導(dǎo)航/精密定位與實(shí)時(shí)通信系統(tǒng)。

　　2030年，建立作業(yè)機(jī)群協(xié)作施工系統(tǒng)，機(jī)群監(jiān)測(cè)與控制系統(tǒng)和單機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)無(wú)縫鏈接，具備完善的信息通信功能、作業(yè)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)與智能分析功能、機(jī)群定位與工況分析功能、資源優(yōu)化與智能調(diào)度功能、作業(yè)信息管理功能。

　　2.3、超常

　　超常態(tài)條件下的制造技術(shù)：

　　（1）巨系統(tǒng)制造：航天運(yùn)載工具、100萬(wàn)千瓦以上的動(dòng)力裝備、數(shù)百萬(wàn)噸級(jí)的石化裝備、數(shù)萬(wàn)噸級(jí)的模鍛裝備、超大型零部件和系統(tǒng)的制造；

　?。?）超微超精密制造：微納電子器件、微納機(jī)電系統(tǒng)等極小尺寸或極高精度的產(chǎn)品需要微細(xì)制造和超精密制造；

　　（3）超高能制造：極高能量密度的激光、電子束、離子束等強(qiáng)能束制造；

　?。?）超高性能產(chǎn)品制造：航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片工作環(huán)境溫度1300度，合金葉片用單晶制造技術(shù)，海洋工程裝備在高壓低溫腐蝕環(huán)境中；

　?。?）超常成形工藝：增量制造工藝。

　　2.4、融合

　?。?）多種工藝融合。車(chē)銑刨磨復(fù)合加工、激光電弧復(fù)合熱源焊接、冷熱加工等不同工藝通過(guò)融合將出現(xiàn)更高性能的復(fù)合機(jī)床和全自動(dòng)柔性生產(chǎn)線；激光、數(shù)控、精密伺服驅(qū)動(dòng)、新材料與制造技術(shù)相融合產(chǎn)生先進(jìn)快速成形工藝，金屬材料直接快速成型逐漸轉(zhuǎn)向工業(yè)應(yīng)用。

　?。?）與信息技術(shù)融合。更高檔次的數(shù)控裝備、數(shù)碼產(chǎn)品和智能裝備；自下而上的產(chǎn)品協(xié)同設(shè)計(jì)和制造技術(shù)，基于網(wǎng)絡(luò)的集成企業(yè)信息系統(tǒng)。

　　（3）與新材料融合。先進(jìn)復(fù)合材料、電子信息材料、新能源材料、先進(jìn)陶瓷材料、新型功能材料（含高溫超導(dǎo)材料、磁性材料、金剛石薄膜、功能高分子材料等）、高性能結(jié)構(gòu)材料、智能材料等將催生新的生產(chǎn)工藝。 2009年投資超百億美元的波音787機(jī)身80%由碳纖維復(fù)合材料和鈦合金材料制造，節(jié)能減排。

　?。?）與生物技術(shù)融合。模仿生物的組織、結(jié)構(gòu)、功能和性能的生物制造。

　?。?）與納米技術(shù)融合。納米材料表征技術(shù)水平進(jìn)一步提高，新的光學(xué)現(xiàn)象可能被發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致新光電子器件的發(fā)明，對(duì)納米結(jié)構(gòu)的尺寸、材料純度、位序以及成份的精確控制將取得突破性進(jìn)展。

　　（6）與文化融合。

　　2.5、服務(wù)

　　未來(lái)20年我國(guó)將更關(guān)注服務(wù)型制造技術(shù)的發(fā)展，其特點(diǎn)主要有：

　?。?）知識(shí)性。重點(diǎn)向支持高附加值環(huán)節(jié)服務(wù)的技術(shù)發(fā)展，更具知識(shí)性和高技術(shù)性。如：設(shè)備狀態(tài)智能感知、信息傳送及其與控制系統(tǒng)的智能互聯(lián)技術(shù)的研發(fā)。