21世纪高新技术产业的发展趋势_cims论文

21世纪高新技术产业的发展趋势_cims论文

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自本世纪70年代以来,随着以电子技术为主导的信息技术、生物技术、新材料技术、新能源技术、空间技术、海洋开发技术等高技术群的蓬勃发展,在世界上逐步出现了机械电子工业、光电子工业。办公自动化设备、信息处理系统、电子医疗设备、现代生物制品,新材料、新能源等高技术产业。随着高技术的不断深入发展,将会进一步拓展高技术产业的深度和广度,从而形成新时代的高技术产业群。

一、21世纪重点高技术产业群

预计到21世纪,将以光电技术和人工智能为标志的信息技术为前导,以基因工程和细胞工程为标志的生物技术为核心,以超导材料和人工定向设计材料为标志的新材料技术为基础,以核聚变能和太阳能为标志的新能源技术为支柱,以航天飞机和永久太空站为标志的空间技术向外延伸,以深海采掘和海水利用为标志的海洋技术向内拓展,引起高技术的新的突破。这些领域的高技术将会形成如下九个方面的高技术产业:

1.光电子信息产业

在本世纪微电子和电子计算机技术的基础上,21世纪将把光、电、声、磁等物理特性加以综合开发利用,形成包括光电子器件、激光配置、光纤系统、全息图像、光电集成电路、光计算机等基本内涵为新一代光电子信息产业。这一新产业将全面更新现有的各类信息手段,以适应人们对信息的最广泛的需要。

2.软件产业

在21世纪,世界范围内的信息处理和知识处理业务将空前活跃,软科学技术的发展和知识产业的成长将加快步伐;大量的、遍及各个领域的数据库、信息库、知识库将普遍建成并广泛应用;基本软件、应用软件、智能软件、专家系统等软件的开发和服务将形成强大的软件产业,并在经济发展和国家安全中占有越来越突出的地位。

3.智能机械产业

在21世纪,传统的各种机械工具将广泛地与微电子、光电子和人工智能技术相结合,并形成全新的智能机械产业。这个产业提供的智能机械人、智能计算机、智能运输工具(智能汽车、船舶、火车、飞机、航天器等)、智能生产线、智能化工厂等等,不仅在体力上,同时也在脑力上部分替代人类的各种劳动,使人类的智能获得新的解放,从而人类可以开展更富创造性的工作。

4.生物工程产业

以现代生命技术的四大组成部分(微生物、酶、细胞、基因)为基础,到21世纪将逐步形成以动植物工程、药物及疫苗、蛋白质工程、细胞融合、基因重组、生物芯片及生物计算机等为基本内涵的生物工程产业。这个产业将改造和创建若干高效益的生物物质,使人类的生产和活动发生巨大变化。

5.生物医学产业

在疾病诊断、医疗手术、人工合成材料新成就的基础上,在21世纪人类能安全地掌握生物的或人工的脏器(心、肺、肾、脾等)、骨骼、血管、知觉(视、听、嗅、味、触)的移植和再造技术,从而使新的医疗技术达到能对人体各部位进行有效替换和重建的高水平,生物医学产业必将成为令人瞩目的高技术产业之一。

6.超导体产业

下个世纪,超导体产业将崛起。超导材料的某些独特性能将改变传统的若干概念和理论。超导电机、超导输出系统、超导储能装置、超导磁浮列车、超导计算机、超导电子器件等一系列高技术成果将大批地实用化、商品化,从而改造现有的强电、弱电、微电、光电等整个技术格局。

7.太阳能产业

21世纪,人类将面临能源紧缺的困境。除寄希望于核聚变能源之外,现实的选择是:发展太阳能技术研制和生产各种太阳能跟踪、捕获、转换、传输和存贮装置,在地面和太空中更多地搜集和利用无污染的太阳能,建立起高技术的太阳能产业。

8.空间产业

全世纪每年投入4000多亿美元的空间活动经费,为21世纪的空间产业奠定了知识和技术基础,包括卫星发射、载荷搭载、太空旅行等空间商业活动和服务,以及利用微重力、超洁净的太空特有的环境进行科学试验和高精尖产品生产,这些将成为下个世纪国际产业竞争和高边疆争夺的重要领域,在地球圈外开拓新的疆域,在外星上采掘新的资源,是人类进入21世纪后空间技术及其产业发展的第一批目标。

9.海洋产业

目前,人类最多只能下潜到200多米深的海区,对海洋深处的状况知道得很少。21世纪,人类在地球之外扩展边疆的同时,也能在地球之内扩展低边疆。可以相信,人类在较长一段时间内从资源密集的低疆域获取的效益,会比从资源离散的高疆域获取的效益多得多。南极开发,海水利用,深海采矿,海底城市建设等将成为下世纪海洋产业的基本内涵。

总之,21世纪的高技术产业将随着科技进步和时间推移而不断发展和演变,并将出现新的分化和组合。

二、世界各国推动高技术产业发展的策略

随着高技术产业对世界经济的影响不断扩大,现在世界各国越来越重视高技术产业的发展,纷纷采取各种政策和对策来推动高技术产业的迅速发展,其主要内容有下列几点:

1.科技合作国际化

随着产品国际化、市场全球化,正导致科技合作跨国化这一发展趋势。现在世界上很多产品实际上成了“万国碑”,不论是日本的“丰田”牌汽车,还是美国的“福持”牌汽车,里面的零件哪国制造的都有;家用电器的情况也是如此。追求全盘国产化已成为过时的口号。

在这种产品国际化、市场全球化的趋势下,在一些领域中产生了科技合作的跨国化,尤其是在基础研究方面。这一方面是因为基础研究远离市场,不致影响竞争;另一方面,有些基础研究成本正在大大上升,使得一国难以独立支持。在一些高技术领域的开发中也出现了跨国合作。例如,在微电子集成电路制造技术开发中,由于成本越来越高,过去开发微米级产品10多亿美元就够了,而现在开发亚微米级产品,预计成本要上百亿美元。美国IBM公司与德国西门子公司合作,在法国建立了一个生产世界最先进的半导体存诸器的工厂,以便与日本竞争。

现代科学技术发展越来越强的原因,除了高投资外,还在于技术本身的复杂性,如果说,在19世纪,一个或几个大科学家就可以在实验室发现重大科学,发明重大技术,在20世纪上半叶,一个国家利用自己的科技力量可以有重大科技突破的话,那么在当前单靠几个科学家,一个国家的力量独占鏊头,已经不大可能了。现代科学技术已经成为人类的共同财富。现代科学技术的复杂性、艰苦性也决定了现代科学技术已成为需要世界各国共同努力开拓的事业。可以说,今天任何一项重要的科学突破,所有重大综合高技术的开发与应用,都有赖于世界各国科学家们的分工合作去进行。在当代,无论哪一个国家,要想迅速发展自己的科技事业进而带动经济与社会进步,都必须与其他国家建立密切联系,博采众长,开展交流合作。相反,如果一个国家长期封闭,只能窒息自己,不可能跟上世界科技发展的潮流。

2.出现区域集团化

欧洲12国经济共同体不断扩大,北欧诸国已提出加入的要求,从1992年开始欧洲的主要国家将逐步走向“一切行动统一指挥”的时代。

北美三国(美国、加拿大、墨西哥)于1991年已进入经济联盟阶段。日本等国也在积极筹划和制造舆论同朝鲜、中国及俄罗斯(主要是西伯利亚)建立更加紧密的经济联系。

成立区域化集团的目的是为了增加竞争实力。区域内可发挥互补优势,可采取统一行动、一致对外。例如,欧洲的统一技术标准就是一个很有力的武器,在高清晰度电视的标准问题上与日本竞争相当激烈,它们采取拉美抵日政策。另一方面,发达国家过去采取提高关税等“贸易壁垒”来限制进口,而今天用提高技术标准等手段,即用“技术壁垒”的手段来达到限制进口的目的。

3.技术国家主义的原则仍发挥着关键性的作用

除了科学技术的全球化和区域化的倾向,最根本的还是国家主义。每一个国家都有自身的利益所在,在触犯自身利益时绝不会考虑什么区域利益,或全球利益。例如,美国在法律上是允许外国购买美国公司的,但是日本想购买美国的电子或计算机公司是绝对不允许的。

4.R&D集团化和企业集团化是科技国际化的重要对策

在经济和科技国际化的形势下,各国政府和企业采取的有效对策是集团化,以增强自己的竞争能力。70年代,企业走向集团化的步伐加快了。80年代,作为政府与企业实力后盾的研究开发机构正在谋求集团化,而这种集团化的主要形式是打破企业界限,发挥各部门与企业的多种优势,成立多个企业通力合作共同研究的柔性组织。10年前,研究开发成果进入世界市场的成功率为30%,现在不到10%。这在当今经济竞争激烈的形势下,不只增加了研究开发的紧迫性,也增加了研究开发的艰苦性,为了提高研究开发的效率,实现研究开发集团化已成为国家和企业的共同决策。

本世纪世界上出现过四次集团化高潮,目前是第四大高潮,这次集团化高潮比前三次更为广泛和深入。80年代以来,日本、美国、法国、德国、英国等国的大企业都已成为重要的国际企业兼并者。进入90年代以后,国际上的兼并风进一步加剧,不仅兼并的数量明显增多,而且兼并的规模和涉及的产业迅速扩大。

三、CIMS:技术和管理的双重创新

本世纪80年代以来,随着计算机技术、信息技术和制造技术的飞速发展,产生了计算机集成制造系统(Computerlntegrated Manufactur-ing system,简称CIMS)。CIMS作为当今世界制造自动化发展的前沿,将成为未来制造业的主要模式。CIMS技术的诞生和发展,是通过科技革命的内在推动力来实现的,由于是多学科技术的集成,又对生产产生重大影响,因而是对技术和管理的双重冲击。

CIMS是在自动化技术、信息技术、现代管理技术及制造技术的基础上,借助于计算机软硬件,将制造业的工程设计。生产制造、经营管理等过程及其相应的信息流、物流、分析流和决策流有机的结合和集成,并使其优化运行,从而实现企业生产经营的全局动态最优,总体经济效益最高,具有高柔性、高智能性、高自动化和高生产率,并进而赢得高技术经济市场的一种高新技术产业化模式。

最早提出CIMS是在本世纪70年代,随着80年代电子计算机的迅速推广和应用,为CIMS技术的快速发展铺平了道路。CIMS是由CAD、CAM、MIS三大单元所构成。CAD(计算机辅助设计)可以实现对产品的功能、性能、外观、材料、制造质量与成本等各方面的综合平衡,并运用模拟和仿真技术,以缩小和节省样机样品的制造过程,消除过剩设计和无效设计。CAM(计算机辅助制造)可以实现从原材料、毛坯、在制品的输送,各种工序存储,加工、检测、装配到成品输出整个过程的自动化,提高制造过程的效率,减少废品损失,降低制造成本。MIS(管理集成系统)可以实现企业生产经营过程中各种资源的优化利用,降低存储和积压成本,加快流动资金的年周转次数,提高辅助过程的时间利用率。

CIMS所起的最大作用就是能实现制造业管理整体优化,从而提高企业的整体效益。CIMS是在精良生产和敏捷技术的基础上,将企业生产经营过程中为人、财、物、信息和技术有机地结合,在企业全局和近、中、长期兼顾的情况下,优化利用各种资源,取得最大的经济效益。CIMS作为企业发展的有力武器正引起世界各国的重视,并取得飞速发展。CIMS集高新技术之大成,对管理实施战略上的创新,有力地推动社会生产力发展。

虚拟公司和集成化是CIMS的显著特点。CIMS是通过集成三个资源:技术、管理和人因而形成的相互平等的、相互依靠的关系。CIMS的另一显著特点是充分发挥人因作用。在动态竞争环境中,为保证长期竞争能力,企业管理方式应为劳动者提供物质和组织条件,支持其创造力的发挥。

CIMS是不断变化发展的制造系统,对市场需求的反应能力仅受劳动者的想象力、创造力、知识和技能的限制,并不完全取决于设备。通常,承接和开发新产品最快的途径是从不同的公司选择合适的资源合并成统一的经营实体,也称为虚拟公司就可以承担一项巨大、复杂的项目,并将随着市场机会的持续而存在,一旦任务完成,公司随即解体,其人力资源则转向其它项目。

可见,CIMS不仅体现了技术创新,更主要的是突出“人”的因素、市场因素,实现管理上的创新。

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