抢占极端制造产业制高点

　　当前制造业正面临工业发达国家高技术创新优势和发展家低端产品更低成本优势的双向挤压，国内发展以极端制造为代表的高端制造业呼声高涨。清醒认识我国极端制造与国际领先水平的差距，把握极端制造技术发展趋势，加紧部署，提升极端制造能力，是加快我国制造强国建设进程的重要举措。

　　极端制造（也称极限制造或超常制造）是指在极端条件或环境下，制造极端尺度（特大或特小尺度）或极高功能的器件和功能系统。极端制造集中表现在微细制造、超精密制造、巨系统制造和强场（如强能量场）制造。极端制造是先进制造技术的核心之一。20世纪下半叶以来，极端制造快速发展，并向多领域渗透，已成为当代先进制造的重要特征，是各国抢占新一轮制造技术制高点的战略必争之地，其所形成的强大生产力已成为国家发展和国力竞争的重要基础。我国的极端制造已取得积极进展，但在技术能力、整机产品、关键环节等方面都与发达国家存在较大差距，难以满足行业发展需要。我国迫切需要加紧部署，提升极端制造能力，加快向制造强国转变。

　　极端制造是战略必争之地

　　极端制造是一国制造业综合实力的集中体现。极限制造技术在当今的工业生产中显得越来越重要，已成为许多高科技技术领域的基础和前提。极端制造表面上看，是产品尺度及环境的变化，实质上则集中众多高新科技，具有极强带动效应。如飞机发动机以高温、高压、高转速、高负荷这“四高”为技术难点，是考量一个国家材料工业和制造工艺尖端加工能力的关键产品。各国“航母竞争”的背后是高端装备制造业、尖端材料学乃至燃料工业等综合实力的竞争。当今制造强国，均拥有较强的极端制造能力。缺乏极端制造能力，也就缺乏国际竞争的“撒手锏”。

　　极端制造是各国抢占先进制造竞争制高点的战略要求。目前极端制造正处于蓬勃发展的阶段，工业发达国家早已将极端制造列为重点研究方向。美国1991年就提出将“微米级和纳米级制造”列为国家关键技术。半导体设备作为重要的极端微细加工设备，是整个半导体产业链的基础与核心，美国则凭借半导体工业的领先地位牢牢把控着制造业的主导权。德国确立了机械制造业持续发展的“绿色制造”、“信息技术”和“极端制造”三大发展目标，为“德国制造”的品质保障提供了有力支撑。

　　极端制造是带动工业转型升级的重要突破口。传统工业向新型工业化道路转变的方向已经十分明确，但如何推动转变仍在探索之中。传统增长轨迹已显乏力，亟须在先进制造前沿领域发力。一方面，极端制造从前沿“倒逼”我国制造业转型升级。如航母用的极细、韧性极高的四条拦阻索由美国和俄罗斯控制，只能依靠自主研制。另一方面，极端制造应用到常规产品设计和制造当中，将对推动产品升级换代以及制造技术的改造提升发挥极强的带动作用。航母千亿元级别的投资也将带动航空、动力、机械、电子、材料乃至燃料工业的转型升级，同时也能锤炼制造业的复杂大系统集成能力。

　　全球极端制造能力大幅提升

　　极端制造是前沿科技和前沿科技产品发展的一个焦点，是制造业未来的重要发展方向。20世纪90年代以来，世界各国都把制造技术的研究和开发作为国家的关键技术进行优先发展，如美国的先进制造技术计划AMTP、日本的智能制造技术（IMS）国际合作计划、德国的制造2000计划。极端制造代表着一个国家的制造水平，世界各国对极端制造技术发展给予高度重视，大量时间、资金投入到极端制造的研发推广中，促使全球极端制造能力大幅度提高。

　　以大型金属构件塑性成形制造能力为例，美、俄、法等国建造了一批4.5吨到7.5吨的巨型水压机；欧美等工业发达国家使用大型盾构机进行施工的城市隧道已占90%以上；作为集装箱船与码头之间的主要装卸设备，大型集装箱起重机在世界许多国家和地区都得到了迅猛发展。在微制造方面，全球极端制造的最新成果目前已初见端倪，如微射流光纤传输系统，比目前的光纤传输速度快约10倍；正在研制的量子计算机，其运行3秒的速度，相当于现在计算机运行上百亿年的计算量。随着现有极端制造技术日趋成熟，极端制造在多个领域实现新突破，广泛应用于航空航天、交通、通信、石油、生物医药、农业等多个领域，几乎所有人接触到的领域都能见到极端制造的身影。

　　目前全球的极端制造还存在一些难题有待解决，制造技术突破的焦点主要集中在以下几个方面：一是如何在超强能场诱导下实现物质的多维、多尺度演变和制造目标。例如大型构件制造、芯片高密度倒装界面的能量传递与转化；二是微结构的精密成形、选择性性能演变与制造目标，包括微生长、微成形、微去除等制造界面处的能量与物质传输等；三是微系统的组装与功能形成，即如何将量子力学、微动力学、分子动力学等规律运用到微驱动、微操纵、微连接等过程中，形成一个功能强大的微系统；四是建立功能稳定、运行精确的复杂功能系统。与此同时，在极端环境下的多场耦合、随机扰动与过程稳定问题，也尚待解决。