尤政院士談中國制造與傳感器/MEMS的發(fā)展前景

作者/ 迎九 《電子產(chǎn)品世界》編輯

摘要：2016年12月2日，“全球傳感器與智能化發(fā)展高峰論壇”在北京亦莊舉行。中國工程院院士、清華大學(xué)副校長(cháng)、教育部科技委國防學(xué)部主任尤政院士做了“中國制造與傳感器技術(shù)”的報告，包括三部分：中國制造2025與傳感器緊密相連，傳感器/MEMS技術(shù)帶來(lái)的發(fā)展前景，對傳感器發(fā)展的思考與建議。本文根據報告整理而成。

1 我國制造業(yè)的特點(diǎn)

1.1 中國制造的新環(huán)境和新使命

　　制造業(yè)是立國之本、興國之器、強國之基。我國非常重視制造業(yè)的發(fā)展，從習近平總書(shū)記到李克強總理的很多論述中，講了工業(yè)化的重要性，推動(dòng)中國制造向中國創(chuàng )造轉變，中國速度向中國質(zhì)量轉變，以及中國產(chǎn)品向中國品牌轉變，李克強總理也講了打造實(shí)體經(jīng)濟的這一根本基礎。

1.2 我國制造業(yè)的三個(gè)歷史階段

　　我國制造業(yè)曾經(jīng)歷過(guò)三個(gè)發(fā)展階段(如圖1)，第一階段是從建國初期到1978年，即改革開(kāi)放前，我們還是取得了比較好的成績(jì)，形成了較為獨立完整的科學(xué)體系，這還是很重要的，因近年來(lái)東歐經(jīng)濟崩潰的主要原因是沒(méi)有完整的工業(yè)體系，而我國有一套獨立完整的體系，例如從材料、加工一直到裝備是齊全的，我們什么都不缺，而東歐一些國家當時(shí)受前蘇聯(lián)影響，只能生產(chǎn)某個(gè)中間部分，因此經(jīng)濟受到制約，所以當時(shí)老一輩革命家還是非常英明的，我們才發(fā)展到今天。

　　1978年改革開(kāi)放以后到1990年，我們告別了工業(yè)產(chǎn)品短缺時(shí)代，即買(mǎi)東西再不需要券了，而俄羅斯有些地方至今還是憑券供應。

　　第三是1990年以后到2010年，此時(shí)產(chǎn)業(yè)規模持續擴大。

1.3 目前制造業(yè)大而不強，不可持續發(fā)展

　　2010年以后，我國在世界制造業(yè)的比重占第一位，成為工業(yè)制造的第一大國。但我們還要看到，我們的制造業(yè)大而不強、不可持續發(fā)展這一問(wèn)題。

　　原因之一是我們自主創(chuàng )新能力不強，基礎比較薄弱。尤政院士是搞衛星的，曾聽(tīng)總裝部長(cháng)介紹，我們衛星85%實(shí)現了國產(chǎn)化，但是還有15%沒(méi)有國產(chǎn)化的部分，花費了80%的錢(qián)。

　　第二，我們處于價(jià)值鏈的低端。去年尤政院士陪院長(cháng)去了鄭州富士康，鄭州富士康有30萬(wàn)人，一年生產(chǎn)1.5億部手機，但利潤只占到整個(gè)利潤價(jià)值的5%多一點(diǎn)，可見(jiàn)幾十萬(wàn)人創(chuàng )造的利潤很低。

　　第三是生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)效率不高。2011年我國制造業(yè)增加值率只有21.5%，而世界發(fā)達國家往往在35%以上，可見(jiàn)差距比較大。

　　第四是產(chǎn)業(yè)結構不合理。我們基本上是資源密集型、勞動(dòng)力密集型企業(yè)，而技術(shù)密集型和服務(wù)密集型的企業(yè)太少了。最近一項調查顯示，美國波音公司的產(chǎn)值中，服務(wù)型制造業(yè)的產(chǎn)值占實(shí)體型制造業(yè)的產(chǎn)值比例約為6：4，可見(jiàn)波音服務(wù)型比例很高，超過(guò)實(shí)體制造經(jīng)濟。

　　第五是產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題突出。中國制造和低質(zhì)量可能是劃等號的。所以習總書(shū)記講要從中國制造向中國質(zhì)量轉變很重要，其他國家可能不存在這個(gè)問(wèn)題。

　　另外，我們國家制造業(yè)的的戰線(xiàn)拉得比較長(cháng)，從20世紀的50年代到21世紀初都有。一位領(lǐng)導人曾說(shuō)，外國人到中國來(lái)訪(fǎng)問(wèn)，去看什么經(jīng)濟，看你到什么地方，到了好地方，像歐洲;差地方像非洲。這說(shuō)明我國地域差距特別大，很難用“工業(yè)4.0”還是“工業(yè)3.0”，就能把中國的經(jīng)濟全部能夠拖動(dòng)，這還是要跟中國的國情來(lái)結合。

1.4 面臨三個(gè)新的國際問(wèn)題

　　第一是發(fā)達國家的高端制造業(yè)回歸本土。去年美國公布了美國制造業(yè)振興的計劃，很多高新技術(shù)的研究機構不再像以前公布規劃了，實(shí)際上我們很多的研究以前是跟蹤型，現在美國在前面走著(zhù)卻把燈關(guān)了，就等于我們前面看不到美國在干什么，所以我們要花更多的時(shí)間去摸索、探索新技術(shù)。

　　第二，發(fā)展中國家低端制造業(yè)成本競爭的優(yōu)勢特別明顯。所以近來(lái)在東莞的很多企業(yè)，設備剛到就封上了門(mén)，又轉移到越南和印度去了。因為以前這些高端制造業(yè)對于勞動(dòng)力的依賴(lài)性還是比較強的，我國是中等水平的制造業(yè)者特別多，因為我們的大學(xué)畢業(yè)生特別多，而之前的制造業(yè)對人的素質(zhì)要求比較高，在中國社會(huì )比較適合，而現在機器人的自動(dòng)化程度比較高，對人的依賴(lài)性在下降，那么更低一點(diǎn)層次的人也可以從事制造業(yè)。因此有些制造業(yè)往東南亞/越南轉移，相當于釜底抽薪。

　　因此中國經(jīng)濟可能高端沒(méi)了，底下也沒(méi)了，只剩中間這段。

　　另外我們國家的發(fā)展最后還要受到資源和環(huán)境的雙重約束。以前發(fā)達國家的重要發(fā)展期里，也是以資源和環(huán)境作為代價(jià)的，但是在現在的條件下，中國要發(fā)展是不可能去走這樣的路的，這也是面臨的新問(wèn)題。

　　所以我國制造面臨著(zhù)內憂(yōu)外患。

1.5 中國經(jīng)濟的利好因素

　　但是我們也非常有信心中國的經(jīng)濟能夠發(fā)展好，主要也有三條理由。

　　第一，第三次工業(yè)革命給中國制造業(yè)帶來(lái)了“機會(huì )窗口期”。第一次工業(yè)革命是動(dòng)力革命，第二次革命是電子革命，這兩次革命中國都處在很貧困的時(shí)期，是一個(gè)看客，我們在慢慢跟。那么第三次工業(yè)革命，中國是一個(gè)重要的參與者，而且盡管中國的機械制造業(yè)還是比較落后的，但是我們的信息業(yè)比較發(fā)達，所以信息化和工業(yè)化進(jìn)行融合的過(guò)程中，中國客觀(guān)上還是完全有成為強國的機遇。

　　第二，我們的城鎮化為消費升級提供了巨大的市場(chǎng)空間。我們現在有2億城市人口與2億城鎮之間的人口，其他就是農民了，城鎮人/城市人和農民最大的區別在于消費結構，農民主要是消費自留地，稍微有一點(diǎn)點(diǎn)消費就夠了;而城鎮/城市人要消費工業(yè)品。預計到2020年，我們的城鎮人口可能會(huì )翻一倍，將來(lái)達到8億，因此比現在的市場(chǎng)要翻一倍。這么巨大的市場(chǎng)為我們工業(yè)的發(fā)展會(huì )帶來(lái)重要機遇。例如，在上一次經(jīng)濟危機時(shí)，德國之所以能挺過(guò)去，主要是通過(guò)汽車(chē)工業(yè)救了德國經(jīng)濟，所以很多國家和中國形成戰略合作，看中的是中國巨大的市場(chǎng)，如果我國巨大的市場(chǎng)對我國的經(jīng)濟沒(méi)有推動(dòng)，我們就失敗了。所以?xún)仍诎l(fā)展是我們把握機會(huì )的一個(gè)重要砝碼，馬凱副總理聽(tīng)取尤政院士的“中國制造2025”匯報時(shí)指出，你們有那么多指標，我最關(guān)心的一個(gè)指標是到2025年時(shí)，中國的汽車(chē)制造業(yè)能不能用上中國60%的機床?因我們現在的機床對我國的最大制造業(yè)——汽車(chē)業(yè)貢獻率不到5%。為什么?就是我們的車(chē)床無(wú)故障工作時(shí)間是700~800小時(shí)，國外是9000小時(shí)，所以別人的車(chē)床一年修一次，我們的每個(gè)月都得修。假設一分鐘一輛車(chē)的過(guò)程是不太可能的，從經(jīng)濟角度不可能用你的。那么，為什么中國的機床只有800小時(shí)?因為關(guān)鍵的核心基礎件——電機、軸承等是別人的，別人的技術(shù)數據我們沒(méi)有，你怎么有信任呢?所以這是我們的問(wèn)題，我們必須從市場(chǎng)的角度來(lái)帶動(dòng)我們的實(shí)體經(jīng)濟，包括物聯(lián)網(wǎng)等。所以在傳感器行業(yè)，傳感器的同仁要團結起來(lái)，把中國制造的傳感器搞上去，才能真正借助于物聯(lián)網(wǎng)的成功，使我們的市場(chǎng)走到世界的前列。

　　第三，我們經(jīng)濟體制的改革也加速了我們制造業(yè)的轉型升級。例如清華在一些政策出臺后的2016年1月到8月間，技術(shù)轉移的收入大概有6億元，而以前高校的技術(shù)和工業(yè)界沒(méi)法合作，因為不能賣(mài)，不能有產(chǎn)權，因此互相都是提防著(zhù)，現在已經(jīng)可以技術(shù)出售和競價(jià)了，老師可以拿70%(筆者注：最近一些政策是高?？蒲谐晒D化收益的70%可劃歸個(gè)人)，所以大家的積極性也提高了，以前偷偷出去辦公司的老師發(fā)現自己的公司上不了市，現在又回來(lái)拿錢(qián)把專(zhuān)利買(mǎi)回來(lái)了。因此有序的機制轉移促進(jìn)了經(jīng)濟發(fā)展。諸多國家的改革政策都會(huì )為我們的經(jīng)濟護駕保航，所以現在中國制造業(yè)擔負著(zhù)最新的使命，也是我們偉大中華復興夢(mèng)一個(gè)具體的體現，我們要成為制造業(yè)大國，要成為世界制造業(yè)的中心，我們的強國夢(mèng)才能真正得到實(shí)現。

1.6 各國制造業(yè)的發(fā)展動(dòng)態(tài)

　　當然不光是中國，美國也在強調制造業(yè)回歸，德國、日本也有計劃(如表1)。美國人已經(jīng)明確表態(tài)，2017年要奪回制造大國和強國的地位。所以我們面臨的環(huán)境還是很惡劣的。2015年3月25日，我們頒布了《中國制造2025》行動(dòng)綱領(lǐng)，實(shí)際上中國的整個(gè)工業(yè)從“工業(yè)2.0”補課，“工業(yè)3.0”普及，到“工業(yè)4.0”的示范已經(jīng)全面地鋪開(kāi)(如表2)。

2 傳感器內涵及特點(diǎn)

　　中國制造是和傳感器緊密相關(guān)。例如智能制造里有傳感器九條龍，諸如軌道交通傳感器一條龍，新能源汽車(chē)傳感器一條龍等。

　　傳感器屬于基礎零部件的一部分，傳感器非常重要，王大珩先生有個(gè)著(zhù)名的論斷：傳感器是工業(yè)的基石、性能的關(guān)鍵和發(fā)展的瓶頸。我們由大變強的主要瓶頸實(shí)際上是傳感器，它本身也有些特點(diǎn)，例如量大面廣，我們產(chǎn)值很高，但是面很寬，具體到每家企業(yè)來(lái)說(shuō)并不是特別大。第二起到了承上啟下的作用，對下游產(chǎn)業(yè)起著(zhù)重要的推動(dòng)作用。第三是三化程度高，適于專(zhuān)業(yè)化大批量生產(chǎn)，這給通用化、標準化、系列化生產(chǎn)提供了前提。傳感器也兼有材料密集型、勞動(dòng)密集型和技術(shù)密集型的特點(diǎn)，但低端基礎件耗材、耗能、技術(shù)含量較低，競爭激烈;而高端基礎件則是技術(shù)密集型。例如普通的水表電表可能更多的時(shí)候是勞動(dòng)密集型產(chǎn)品。另外，在世界上也有個(gè)趨勢，發(fā)達國家的低附加值零部件產(chǎn)業(yè)逐漸往外轉移，實(shí)行全球采購，例如我國的水表電表是世界第一大國，約占世界產(chǎn)量70%~80%以上。