製造业是将已获取的物质资源作为劳动对象，通过加工、製作、装配等环节以形成新部件、新产品的工业部门。製造业主要有冶金工业、机械工业、食品工业、纺织工业、电子工业等。

从製造业的发展历史来看，主要有两类製造业：一个是加工製造业，一个是装备製造业。大批量、标準化、生产线是加工製造业的最重要的特点。在工业化发展过程当中，加工製造业最基本的竞争方式就是成本价格的竞争。技术达到一定水平，质量达到一定标準，如果产品之间没有差异，价格竞争的最后结果就是没有利润。

製造业不仅仅是採购和销售而已，还包括了将价值较低的材料转换为价值较高的产品。所以製造业的特色有下列两个：一是供货商的材料经由工厂装配或加工后流到顾客的手上；另一个是这些信息流动到所有相关的部门。而时间是製造业流程上最重要、最宝贵的资源。将材料转变为成品的时间如果愈短，製造业所获得的利益将愈高。所以在信息系统而言，做到快速反应（Quick Response）和敏捷（Agility）是帮助製造业信息化成功的关键因素。

上世纪七十年代末到八十年代初，由于微电子技术的飞速进展，现代数位化製造技术和装备也获得了空前发展和广泛套用，极大地推动了製造业劳动生产率的提高，使製造业的发展进入了一个新时代：由主要依靠劳动能力的改善转向主要依靠科技进步。新技术的套用使製造业劳动生产率的增长速度大大加快。 现代製造业的概念从此诞生，这区别于以往靠廉价劳动力、虚耗能源、大规模手工製作等发展起来的传统製造业。

市场研究机构IDC最新发布的预测报告显示，2015年数字标牌将引领物联网市场增长19%，受提升运行效率及连线自动化“孤岛”两大需求的持续驱动，2013~2018年间，製造业物联网市场规模将由422亿美元增至988亿美元，複合年均增长率为18.6%。

这份报告着重分析了消费业、零售业、医疗、政府、製造业和交通等11个垂直行业的物联网发展趋势，同时还提供了25个特定行业充分利用物联网机遇的案例。此外，这份预测着重分析了物联网案例的全球支出情况，包括智慧型家电、自动化的公共运输、远程健康监护、数字标牌、车联网、航空管控等。通过构建综合性的支出模型，该报告有助于帮助供应商清楚地认识当前特定领域依靠物联网技术可实现的发展机会。

IDC还预测，2013~2018年，由于零售商不断提升用户数位化体验，零售业的数字标牌市场规模将由60亿美元增至275亿美元，複合年均增长率为35.7%；预计2015年车联网市场规模同比增长34.8%，成为美国发展最为火爆的市场。

当下，“低碳”、“节能”、“增效”，这些字眼不断在人们的视野中出现，不仅表明了当前的技术热点，同时也揭示了现代製造业的一种发展趋势――绿色。不管绿色背后的目的到底是什幺，环境的承载能力已经迫使我们开始不断寻找减缓能源消耗的捷径，而物联网的“火热”适时地打开了人们思维的闸门，每一个行业似乎都有物联网的位置，那幺物联网到底能否赋予“低碳”、“节能”、“增效”以新的含义？

信息化说到底就是把生产过程中的物资流管理起来，实际上就是对物资流的追蹤。从物联网的角度看，钢铁企业的生产过程就是一个行业内部的物流过程，这其中也有物联网的问题。对生产过程中各个环节的追蹤和最佳化安排，可以使得产销衔接更为準确，而且对能源、原料的消耗以及效率的提高都有很大的影响。例如，沙钢从炼铁到炼钢採用“一包到底”的技术，使得电炉钢每吨钢冶炼电耗由改造前的221度下降到167.7度，降幅达24.12%，既减少了铁水热量消耗，又提高了效率。其中，“一包到底”工艺在铁水包运输的过程中省去了中间包和混铁炉等环节，但还需要对运输过程进行全程跟蹤与调度，这就需要用物联网信息系统来解决。

我们知道，不断追求劳动生产率的提高，是製造业永恆的主题，这是由製造业自身的生存和发展需要所决定的。国际经合组织(OECD)的调查结果表明，价格的变化要滞后于成本的增加，从而形成“生产率差距”，这是对製造业的一种长期挑战。

现代数位化製造技术就是为了满足製造业提高生产率的需求而发展起来的。作为一个完整的製造技术体系，现代数位化製造技术主要由数控工具机、数控量仪和数控刀具(国际上习称“现代高效刀具”)三部分组成。这三个子系统既独立发展，又相辅相成、互相促进，不断推动製造业劳动生产率的提高。

以现代高效刀具为例，儘管其价格大大高于传统的标準刀具，但由于其优良的性能，使加工质量和加工效率大幅度提高，从而使製造业提高了劳动生产率，降低了生产成本，获得了更大收益，其效益槓桿比达到五倍以上。例如，美国每年的刀具消费额为30多亿美元，而製造业因提高效率、降低成本而获得的收益却达到150亿美元。

与此同时，现代高效刀具对解决长期困扰製造业的重大环保难题——大量使用冷却润滑液造成的环境污染——也提供了有效的解决途径。通过刀具基体材料和涂层技术的突破性改进，以及刀具切削参数的最佳化设计，使高速切削实现了仅使用微量润滑液的MQL加工和完全不使用冷却液的乾式加工。在已开发国家，冷却液的使用和无害化处理费用达到製造成本的15%，为刀具费用的4－5倍。实现微量润滑和乾式加工，对大幅降低製造成本和实现绿色加工发挥了决定性的作用。

另外，近年来製造业的发展经验证明，在经济繁荣时期，为了应对需求增长、满足市场需要，在一定条件下，通过改进刀具、提高效率来增加产能，比通过增加厂房、设备和工人来扩张产能更为合理，而且可以大大降低经济低迷时期产能闲置的风险。

由此可见，现代高效刀具对于充分发挥数位化製造技术的综合优势，起着关键而不可替代的作用。

但是，在我国数位化製造技术的发展过程中，存在一个认识上的误区：简单地把数控工具机看成是数位化製造技术的全部，认为刀具和量仪只是工具机的“附属档案”而已，只要把主机抓好了，附属档案就自然能跟着上去。这种认识忽略了对数控刀具和数控量仪应有的重视和投入，其结果是我国现代切削刀具和测量技术的发展滞后于工具机的发展。国内外的发展经验证明，数位化製造技术系统内部各子系统之间发展不平衡，会大大影响其整体效率和效益的发挥。

在已开发国家，採用高效刀具来发挥数位化製造技术的潜力已成为共识。现代高效刀具的开发和套用受到高度重视。从2007年我国与几个主要已开发国家工具机与刀具消费额的对比(表1)，可以看出存在的巨大差异。

可以看出，已开发国家每年的刀具消费额约为工具机消费额的50%左右。大大高于中国製造业刀具消费的比重。从全球範围来看，2008年，工具机消费达到850亿美元的水平，而刀具消费也创下了210亿美元的新高，刀具消费与工具机消费比重的全球平均水平约为25%。在我国，工具机消费已连续七年高居世界第一，2008年更达到了194.4亿美元的创记录水平。我国刀具消费额也首次超过各主要已开发国家，达到40亿美元。但是，相对于我国製造业庞大的工具机消费规模而言，刀具消费水平仍大大偏低，仅为工具机消费的20%。这一比重不但远低于已开发国家，也低于世界平均水平。这就说明，在我国的刀具消费中，廉价而低效的传统刀具仍占主流，工具机功能远未得到充分发挥，製造业提高劳动生产率的潜力巨大。这既是中国工具工业的差距所在，也是中国工具工业的用武之地。发展现代高效刀具，替代廉价、低效的传统刀具，是中国製造业提高竞争力的必由之路。

在国际上，现代高效刀具(国内习惯称为“数控刀具”)是伴随着现代製造业的需求而发展起来的。在上世纪六、七十年代，各主要已开发国家先后完成了后工业化发展阶段，进入了新经济时代。信息技术迅速渗透到各行各业。在製造业，以现代数位化製造技术和装备替代和更新传统技术和装备也成为潮流。在此背景下，过去与工具机配套的、千篇一律的传统标準刀具已经完全不能适应製造业新的发展需要。于是，大约在三十年前，已开发国家的工具工业在製造业新需求的强劲带动下，经历了一场从生产传统标準刀具到现代高效刀具的深刻变革。首先，在轿车製造业，大量採用“高精度、高效率、高可靠性和专用化”的现代高效刀具替代传统标準刀具，使生产效率获得极大提高。从此，现代高效刀具的发展势如破竹，迅速推广到各行各业，成为工具技术发展的主流。

现代高效刀具是现代数位化製造技术的一个有机组成部分，其中包括作为主流产品的硬质合金刀具和正在发展中的超硬刀具(金刚石、立方氮化硼刀具)，以及套用于特定领域的高速钢刀具。在已开发国家，硬质合金刀具已占全部刀具销售的70%以上。

现代高效刀具使用领域广泛，汽车工业和通用机械行业是其最大的消费者，航空航天工业紧跟其后，名列第三。

在我国，直到上世纪末，现代高效刀具一直发展缓慢。工具工业向製造业提供的基本上是传统的标準高速钢刀具和少量硬质合金刀具，相当于已开发国家三十年前工具工业转型前的水平。但进入新世纪以来，随着我国新一轮的经济成长，製造业现代化的步伐加快，我国数位化製造技术和装备(包括数控工具机、配套功能部件、数控量仪和现代高效刀具)也获得了快速发展。上世纪末，我国金切工具机年产量已达19万台，但其中数控工具机仅有1.4万台；当时，以新型硬质合金刀具为代表的现代高效刀具亦不足全部刀具销售的15%，且水平较低。到2007年，我国数控工具机产量已达到12.32万台，产值数控化率达到43.7%；与此相匹配的高效硬质合金刀具的比重亦上升到占全部刀具销售的40.3%。由此可见，进入新世纪以来，我国数控工具机和高效刀具取得了快速发展。目前，国产化的现代高效刀具已经批量进入汽车、模具、航空航天、发电装备、通用机械等各个行业。部分产品的性能已达到或接近国际先进水平，有效地打破了进口刀具在一些领域的垄断地位，为我国高效刀具市场的规範竞争作出了贡献。

更须指出的是，国产高效硬质合金刀具的发展突破了长期徘徊不前的局面，获得了高速发展，连续几年增长率都超过30%，远高于传统高速钢刀具的增长速度。这种可喜的变化标誌着，进入新世纪以来，我国工具工业已经开始了从传统标準刀具向现代高效刀具的转型，进入了崭新的发展轨道。当然，工具行业近年来取得的进展，与製造业的发展需要相比仍有很大差距。广大工具企业必须认清发展趋势，坚定不移地加速现代高效刀具的发展进程。