第一篇：先進(jìn)制造技術(shù)前沿發(fā)展與未來(lái)趨勢(shì)

現(xiàn)代制造技術(shù)前沿發(fā)展與未來(lái)趨勢(shì)

畢節(jié)學(xué)院 機(jī)械工程學(xué)院 機(jī)械一班 金欽 32321101008

摘要：本文介紹了當(dāng)今制造技術(shù)面臨的問(wèn)題，論述了先進(jìn)制造的前沿科學(xué)，并展望了先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展前景，最后提出我國(guó)制造技術(shù)要跨入世界先進(jìn)行列可行的實(shí)施策略。隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈，越來(lái)越多的制造企業(yè)開(kāi)始將大量的人力、財(cái)力和物力投入到先進(jìn)的制造技術(shù)和先進(jìn)的制造模式的研究和實(shí)施策略之中。改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)制造科學(xué)技術(shù)有日新月異的變化和發(fā)展，確立了社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制，但與先進(jìn)的國(guó)家相比仍有一定差距，為了迎接新的挑戰(zhàn)，對(duì)先進(jìn)制造技術(shù)及制造模式的研究和實(shí)施是擺在我們面前刻不容緩的重要任務(wù)，必須認(rèn)清制造技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，縮短與先進(jìn)國(guó)家的差距，使我國(guó)的產(chǎn)品上質(zhì)量、上效率、上品種和上水平，以增強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，實(shí)現(xiàn)我國(guó)機(jī)械制造業(yè)跨入世界先進(jìn)行列之夢(mèng)想。

關(guān)鍵詞：制造科學(xué)； 先進(jìn)制造技術(shù)； 機(jī)械制造； 發(fā)展趨勢(shì)

引言

制造業(yè)是現(xiàn)代國(guó)民經(jīng)濟(jì)和綜合國(guó)力的重要支柱，其生產(chǎn)總值一般占一個(gè)國(guó)家國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值的20%~55%。在一個(gè)國(guó)家的企業(yè)生產(chǎn)力構(gòu)成中，制造技術(shù)的作用一般占60%左右。專家認(rèn)為，世界上各個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)的競(jìng)爭(zhēng)，主要是制造技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)。其競(jìng)爭(zhēng)能力最終體現(xiàn)在所生產(chǎn)的產(chǎn)品的市場(chǎng)占有率上。隨著經(jīng)濟(jì)技術(shù)的高速發(fā)展以及顧客需求和市場(chǎng)環(huán)境的不斷變化，這種競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，因而各國(guó)政府都非常重視對(duì)先進(jìn)制造技術(shù)的研究。當(dāng)前制造科學(xué)要解決的問(wèn)題

當(dāng)前制造科學(xué)要解決的問(wèn)題主要集中在以下幾方面：

（1）制造系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的大系統(tǒng)，為滿足制造系統(tǒng)敏捷性、快速響應(yīng)和快速重組的能力，必須借鑒信息科學(xué)、生命科學(xué)和社會(huì)科學(xué)等多學(xué)科的研究成果，探索制造系統(tǒng)新的體系結(jié)構(gòu)、制造模式和制造系統(tǒng)有效的運(yùn)行機(jī)制。制造系統(tǒng)優(yōu)化的組織結(jié)構(gòu)和良好的運(yùn)行狀況是制造系統(tǒng)建模、仿真和優(yōu)化的主要目標(biāo)。制造系統(tǒng)新的體系結(jié)構(gòu)不僅對(duì)制造企業(yè)的敏捷性和對(duì)需求的響應(yīng)能力及可重組能力有重要意義，而且對(duì)制造企業(yè)底層生產(chǎn)設(shè)備的柔性和可動(dòng)態(tài)重組能力提出了更高的要求。生物制造觀越來(lái)越多地被引入制造系統(tǒng)，以滿足制造系統(tǒng)新的要求。

（2）為支持快速敏捷制造，幾何知識(shí)的共享已成為制約現(xiàn)代制造技術(shù)中產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和制造的關(guān)鍵問(wèn)題。例如在計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造(CAD／CAM)集成、坐標(biāo)測(cè)量(CMM)和機(jī)器人學(xué)等方面，在三維現(xiàn)實(shí)空間(3-Real Space)中，都存在大量的幾何算法設(shè)計(jì)和分析等問(wèn)題，特別是其中的幾何表示、幾何計(jì)算和幾何推理問(wèn)題；在測(cè)量和機(jī)器人路徑規(guī)劃及零件的尋位(如Localization)等方面，存在C-空間(配置空間Configuration Space)的幾何計(jì)算和幾何推理問(wèn)題；在物體操作(夾持、抓取和裝配等)描述和機(jī)器人多指抓取規(guī)劃、裝配運(yùn)動(dòng)規(guī)劃和操作規(guī)劃方面則需要在旋量空間(Screw Space)進(jìn)行幾何推理[1]。制造過(guò)程中物理和力學(xué)現(xiàn)象的幾何化研究形成了制造科學(xué)中幾何計(jì)算和幾何推理等多方面的研究課題，其理論有待進(jìn)一步突破，當(dāng)前一門新學(xué)科--計(jì)算機(jī)幾何正在受到日益廣泛和深入的研究。（3）在現(xiàn)代制造過(guò)程中，信息不僅已成為主宰制造產(chǎn)業(yè)的決定性因素，而且還是最活躍的驅(qū)動(dòng)因素。提高制造系統(tǒng)的信息處理能力已成為現(xiàn)代制造科學(xué)發(fā)展的一個(gè)重點(diǎn)。由于制造系統(tǒng)信息組織和結(jié)構(gòu)的多層次性，制造信息的獲取、集成與融合呈現(xiàn)出立體性、信息度量的多維性、以及信息組織的多層次性。在制造信息的結(jié)構(gòu)模型、制造信息的一致性約束、傳播處理和海量數(shù)據(jù)的制造知識(shí)庫(kù)管理等方面，都還有待進(jìn)一步突破。

（4）各種人工智能工具和計(jì)算智能方法在制造中的廣泛應(yīng)用促進(jìn)了制造智能的發(fā)展。一類基于生物進(jìn)化算法的計(jì)算智能工具，在包括調(diào)度問(wèn)題在內(nèi)的組合優(yōu)化求解技術(shù)領(lǐng)域中，受到越來(lái)越普遍的關(guān)注，有望在制造中完成組合優(yōu)化問(wèn)題時(shí)的求解速度和求解精度方面雙雙突破問(wèn)題規(guī)模的制約。制造智能還表現(xiàn)在：智能調(diào)度、智能設(shè)計(jì)、智能加工、機(jī)器人學(xué)、智能控制、智能工藝規(guī)劃、智能診斷等多方面。

這些問(wèn)題是當(dāng)前產(chǎn)品創(chuàng)新的關(guān)鍵理論問(wèn)題，也是制造由一門技藝上升為一門科學(xué)的重要基礎(chǔ)性問(wèn)題。這些問(wèn)題的重點(diǎn)突破，可以形成產(chǎn)品創(chuàng)新的基礎(chǔ)研究體系。現(xiàn)代制造工程的前沿科學(xué)

不同科學(xué)之間的交叉融合將產(chǎn)生新的科學(xué)聚集，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步對(duì)科學(xué)技術(shù)產(chǎn)生了新的要求和期望，從而形成前沿科學(xué)。前沿科學(xué)也就是已解決的和未解決的科學(xué)問(wèn)題之間的界域。前沿科學(xué)具有明顯的時(shí)域、領(lǐng)域和動(dòng)態(tài)特性。工程前沿科學(xué)區(qū)別于一般基礎(chǔ)科學(xué)的重要特征是它涵蓋了工程實(shí)際中出現(xiàn)的關(guān)鍵科學(xué)技術(shù)問(wèn)題。

超聲電機(jī)、超高速切削、綠色設(shè)計(jì)與制造等領(lǐng)域，國(guó)內(nèi)外已經(jīng)做了大量的研究工作，但創(chuàng)新的關(guān)鍵是機(jī)械科學(xué)問(wèn)題還不明朗。大型復(fù)雜機(jī)械系統(tǒng)的性能優(yōu)化設(shè)計(jì)和產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)、智能結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)、智能機(jī)器人及其動(dòng)力學(xué)、納米摩擦學(xué)、制造過(guò)程的三維數(shù)值模擬和物理模擬、超精度和微細(xì)加工關(guān)鍵工藝基礎(chǔ)、大型和超大型精密儀器裝備的設(shè)計(jì)和制造基礎(chǔ)、虛擬制造和虛擬儀器、納米測(cè)量及儀器、并聯(lián)軸機(jī)床、微型機(jī)電系統(tǒng)等領(lǐng)域國(guó)內(nèi)外雖然已做了不少研究，但仍有許多關(guān)鍵科學(xué)技術(shù)問(wèn)題有待解決。

信息科學(xué)、納米科學(xué)、材料科學(xué)、生命科學(xué)、管理科學(xué)和制造科學(xué)將是改變21世紀(jì)主流科學(xué)，由此產(chǎn)生的高新技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)將改變世界的面貌。因此，與以上領(lǐng)域相交叉發(fā)展的制造系統(tǒng)和制造信息學(xué)、納米機(jī)械和納米制造科學(xué)、仿生機(jī)械和仿生制造學(xué)、制造管理科學(xué)和可重構(gòu)制造系統(tǒng)等會(huì)是21世紀(jì)機(jī)械工程科學(xué)的重要前沿科學(xué)。

2．1 制造科學(xué)與信息科學(xué)的交叉--制造信息科學(xué)

機(jī)電產(chǎn)品是信息在原材料上的物化。許多現(xiàn)代產(chǎn)品的價(jià)值增值主要體現(xiàn)在信息上。因此制造過(guò)程中信息的獲取和應(yīng)用十分重要。信息化是制造科學(xué)技術(shù)走向全球化和現(xiàn)代化的重要標(biāo)志。人們一方面對(duì)制造技術(shù)開(kāi)始探索產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造過(guò)程中的信息本質(zhì)，另一方面對(duì)制造技術(shù)本身加以改造，以使得其適應(yīng)新的信息化制造環(huán)境。隨著對(duì)制造過(guò)程和制造系統(tǒng)認(rèn)識(shí)的加深，研究者們正試圖以全新的概念和方式對(duì)其加以描述和表達(dá)，以進(jìn)一步達(dá)到實(shí)現(xiàn)控制和優(yōu)化的目的。

與制造有關(guān)的信息主要有產(chǎn)品信息、工藝信息和管理信息，這一領(lǐng)域有如下主要研究方向和內(nèi)容：

(1)制造信息的獲取、處理、存儲(chǔ)、傳遞和應(yīng)用，大量制造信息向知識(shí)和決策轉(zhuǎn)化。(2)非符號(hào)信息的表達(dá)、制造信息的保真?zhèn)鬟f、制造信息的管理、非完整制造信息狀態(tài)下的生產(chǎn)決策、虛擬管理制造、基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的設(shè)計(jì)和制造、制造過(guò)程和制造系統(tǒng)中的控制科學(xué)問(wèn)題。

這些內(nèi)容是制造科學(xué)和信息科學(xué)基礎(chǔ)融合的產(chǎn)物，構(gòu)成了制造科學(xué)中的新分支--制造信息學(xué)。

2．2 微機(jī)械及其制造技術(shù)研究

微型電子機(jī)械系統(tǒng)(MEMS)，是指集微型傳感器、微型執(zhí)行器以及信號(hào)處理和控制電路、接口電路、通信和電源于一體的完整微型機(jī)電系統(tǒng)。MEMS技術(shù)的目標(biāo)是通過(guò)系統(tǒng)的微型化、集成化來(lái)探索具有新原理、新功能的元件和系統(tǒng)。MEMS的發(fā)展將極大地促進(jìn)各類產(chǎn)品的袖珍化、微型化，成數(shù)量級(jí)的提高器件與系統(tǒng)的功能密度、信息密度與互聯(lián)密度，大幅度地節(jié)能、節(jié)材。它不僅可以降低機(jī)電系統(tǒng)的成本，而且還可以完成許多大尺寸機(jī)電系統(tǒng)無(wú)法完成的任務(wù)。例如用尖端直徑為5μm的微型鑷子可以?shī)A起一個(gè)紅細(xì)胞；制造出3mm大小能夠開(kāi)動(dòng)的小汽車；可以在磁場(chǎng)中飛行的像蝴蝶大小的飛機(jī)等。MEMS技術(shù)的發(fā)展開(kāi)辟了技術(shù)全新的領(lǐng)域和產(chǎn)業(yè)，具有許多傳統(tǒng)傳感器無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)，因此在制造業(yè)、航空、航天、交通、通信、農(nóng)業(yè)、生物醫(yī)學(xué)、環(huán)境監(jiān)控、軍事、家庭以及幾乎人們接觸到的所有領(lǐng)域中都有著十分廣闊的應(yīng)用前景[2]。

微機(jī)械是機(jī)械技術(shù)與電子技術(shù)在納米尺度上相融合的產(chǎn)物。早在1959年就有科學(xué)家提出微型機(jī)械的設(shè)想，1962年第一個(gè)硅微型壓力傳感器問(wèn)世。1987年美國(guó)加州大學(xué)伯克利分校研制出轉(zhuǎn)子直徑為60~120μm的硅微型靜電電動(dòng)機(jī)，顯示出利用硅微加工工藝制作微小可動(dòng)結(jié)構(gòu)并與集成電路兼容制造微小系統(tǒng)的潛力。微機(jī)械技術(shù)有可能像20世紀(jì)的微電子技術(shù)那樣，在21世紀(jì)對(duì)世界科技、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國(guó)防建設(shè)產(chǎn)生巨大的影響。近10年來(lái)，微機(jī)械的發(fā)展令人矚目。其特點(diǎn)如下：相當(dāng)數(shù)量的微型元器件(微型結(jié)構(gòu)、微型傳感器和微型執(zhí)行器等)和微系統(tǒng)研究成功，體現(xiàn)了其現(xiàn)實(shí)的和潛在的應(yīng)用價(jià)值；多種微型制造技術(shù)的發(fā)展，特別是半導(dǎo)體微細(xì)加工等技術(shù)已成為微系統(tǒng)的支撐技術(shù)；微型機(jī)電系統(tǒng)的研究需要多學(xué)科交叉的研究隊(duì)伍，微型機(jī)電系統(tǒng)技術(shù)是在微電子工藝的基礎(chǔ)上發(fā)展的多學(xué)科交叉的前沿研究領(lǐng)域，涉及電子工程、機(jī)械工程、材料工程、物理學(xué)、化學(xué)以及生物醫(yī)學(xué)等多種工程技術(shù)和科學(xué)。

目前對(duì)微觀條件下的機(jī)械系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，微小構(gòu)件的物理特性和載荷作用下的力學(xué)行為等尚缺乏充分的認(rèn)識(shí)，還沒(méi)有形成基于一定理論基礎(chǔ)之上的微系統(tǒng)設(shè)計(jì)理論與方法，因此只能憑經(jīng)驗(yàn)和試探的方法進(jìn)行研究。微型機(jī)械系統(tǒng)研究中存在的關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題有微系統(tǒng)的尺度效應(yīng)、物理特性和生化特性等。微系統(tǒng)的研究正處于突破的前夜，是亟待深入研究的領(lǐng)域。2．3 材料制備／零件制造一體化和加工新技術(shù)基礎(chǔ)

材料是人類進(jìn)步的里程碑，是制造業(yè)和高技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)。每一種重要新材料的成功制備和應(yīng)用，都會(huì)推進(jìn)物質(zhì)文明，促進(jìn)國(guó)家經(jīng)濟(jì)實(shí)力和軍事實(shí)力的增強(qiáng)。21世紀(jì)中，世界將由資源消耗型的工業(yè)經(jīng)濟(jì)向知識(shí)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)變，要求材料和零件具有高的性能以及功能化、智能化的特性；要求材料和零件的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)定量化、數(shù)字化；要求材料和零件的制備快速、高效并實(shí)現(xiàn)二者一體化、集成化。材料和零件的數(shù)字化設(shè)計(jì)與擬實(shí)仿真優(yōu)化是實(shí)現(xiàn)材料與零件的高效優(yōu)質(zhì)制備／制造及二者一體化、集成化制造的關(guān)鍵。一方面，通過(guò)計(jì)算機(jī)完成擬實(shí)仿真優(yōu)化后可以減少材料制備與零件制造過(guò)程中的實(shí)驗(yàn)性環(huán)節(jié)，獲得最佳的工藝方案，實(shí)現(xiàn)材料與零件的高效優(yōu)質(zhì)制備／制造；另一方面，根據(jù)不同材料性能的要求，如彈性模量、熱膨脹系數(shù)、電磁性能等，研究材料和零件的設(shè)計(jì)形式。進(jìn)而結(jié)合傳統(tǒng)的去除材料式制造技術(shù)、增加材料式覆層技術(shù)等，研究多種材料組分的復(fù)合成形工藝技術(shù)。形成材料與零件的數(shù)字化制造理論、技術(shù)和方法，如快速成形技術(shù)采用材料逐漸增長(zhǎng)的原理，突破了傳統(tǒng)的去材法和變形法機(jī)械加工的許多限制，加工過(guò)程不需要工具或模具，能迅速制造出任意復(fù)雜形狀又具有一定功能的三維實(shí)體模型或零件。

2．4 機(jī)械仿生制造

21世紀(jì)將是生命科學(xué)的世紀(jì)，機(jī)械科學(xué)和生命科學(xué)的深度融合將產(chǎn)生全新概念的產(chǎn)品(如智能仿生結(jié)構(gòu))，開(kāi)發(fā)出新工藝(如生長(zhǎng)成形工藝)和開(kāi)辟一系列的新產(chǎn)業(yè)，并為解決產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造過(guò)程和系統(tǒng)中一系列難題提供新的解決方法。這是一個(gè)極富創(chuàng)新和挑戰(zhàn)的前沿領(lǐng)域。

地球上的生物在漫長(zhǎng)的進(jìn)化中所積累的優(yōu)良品性為解決人類制造活動(dòng)中的各種難題提供了范例和指南。從生命現(xiàn)象中學(xué)習(xí)組織與運(yùn)行復(fù)雜系統(tǒng)的方法和技巧，是今后解決目前制造業(yè)所面臨許多難題的一條有效出路。仿生制造指的是模仿生物器官的自組織、自愈合、自增長(zhǎng)與自進(jìn)化等功能結(jié)構(gòu)和運(yùn)行模式的一種制造系統(tǒng)與制造過(guò)程。如果說(shuō)制造過(guò)程的機(jī)械化、自動(dòng)化延伸了人類的體力，智能化延伸了人類的智力，那么，“仿生制造”則可以說(shuō)延伸了人類自身的組織結(jié)構(gòu)和進(jìn)化過(guò)程[3]。

仿生制造所涉及的科學(xué)問(wèn)題是生物的“自組織”機(jī)制及其在制造系統(tǒng)中的應(yīng)用問(wèn)題。所謂“自組織”是指一個(gè)系統(tǒng)在其內(nèi)在機(jī)制的驅(qū)動(dòng)下，在組織結(jié)構(gòu)和運(yùn)行模式上不斷自我完善、從而提高對(duì)于環(huán)境適應(yīng)能力的過(guò)程。仿生制造的“自組織”機(jī)制為自下而上的產(chǎn)品并行設(shè)計(jì)、制造工藝規(guī)程的自動(dòng)生成、生產(chǎn)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)重組以及產(chǎn)品和制造系統(tǒng)的自動(dòng)趨優(yōu)提供了理論基礎(chǔ)和實(shí)現(xiàn)條件。

仿生制造屬于制造科學(xué)和生命科學(xué)的“遠(yuǎn)緣雜交”，它將對(duì)21世紀(jì)的制造業(yè)產(chǎn)生巨大的影響。

仿生制造的研究?jī)?nèi)容目前有兩個(gè)方面： 2．4．1 面向生命的仿生制造

研究生命現(xiàn)象的一般規(guī)律和模型，例如人工生命、細(xì)胞自動(dòng)機(jī)、生物的信息處理技巧、生物智能、生物型的組織結(jié)構(gòu)和運(yùn)行模式以及生物的進(jìn)化和趨優(yōu)機(jī)制等；

2．4．2 面向制造的仿生制造

研究仿生制造系統(tǒng)的自組織機(jī)制與方法，例如：基于充分信息共享的仿生設(shè)計(jì)原理，基于多自律單元協(xié)同的分布式控制和基于進(jìn)化機(jī)制的尋優(yōu)策略；研究仿生制造的概念體系及其基礎(chǔ)，例如：仿生空間的形式化描述及其信息映射關(guān)系，仿生系統(tǒng)及其演化過(guò)程的復(fù)雜度計(jì)量方法。

機(jī)械仿生與仿生制造是機(jī)械科學(xué)與生命科學(xué)、信息科學(xué)、材料科學(xué)等學(xué)科的高度融合，其研究?jī)?nèi)容包括生長(zhǎng)成形工藝、仿生設(shè)計(jì)和制造系統(tǒng)、智能仿生機(jī)械和生物成形制造等。目前所做的研究工作大多屬前沿探索性的工作，具有鮮明的基礎(chǔ)研究的特點(diǎn)，如果抓住機(jī)遇研究下去，將可能產(chǎn)生革命性的突破。今后應(yīng)關(guān)注的研究領(lǐng)域有生物加工技術(shù)、仿生制造系統(tǒng)、基于快速原型制造技術(shù)的組織工程學(xué)，以及與生物工程相關(guān)的關(guān)鍵技術(shù)基礎(chǔ)等。3 現(xiàn)代制造業(yè)的先進(jìn)生產(chǎn)模式

制造業(yè)發(fā)展趨勢(shì)表明，只有采用先進(jìn)的制造技術(shù)并能實(shí)施在相匹配的生產(chǎn)模式中才能符合上述的趨勢(shì)。生產(chǎn)模式是指企業(yè)體制、經(jīng)營(yíng)、管理、生產(chǎn)組織和技術(shù)系統(tǒng)的形態(tài)和運(yùn)作模式。

（一）精良生產(chǎn)(LP)與獨(dú)立制造島(AMI)20世紀(jì)90年代美國(guó)麻省理工學(xué)院(MIT)提出精良生產(chǎn)(LP)概念。它的特征是：（1）重視客戶需求，以最快的速度和適宜的價(jià)格提供質(zhì)量?jī)?yōu)良的適銷新產(chǎn)品去占領(lǐng)市場(chǎng)，并向客戶提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)。（2）重視人的作用，強(qiáng)調(diào)一專多能，推行小組自治工作制，賦予每個(gè)工段有一定的獨(dú)立自主權(quán)，運(yùn)行企業(yè)文化。（3）精簡(jiǎn)一切生產(chǎn)中不創(chuàng)造價(jià)值的工作，減少管理層次，精簡(jiǎn)組織結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)化產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程和生產(chǎn)過(guò)程，減少非生產(chǎn)費(fèi)用，強(qiáng)調(diào)一體化質(zhì)量保證。（4）精益求精、持續(xù)不斷的改進(jìn)生產(chǎn)、降低成本、零廢品、零庫(kù)存和產(chǎn)品品種多樣化。

獨(dú)立制造島是張曙教授根據(jù)在引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)的同時(shí)，必須改革生產(chǎn)組織的角度提出新的生產(chǎn)模式。獨(dú)立制造島的技術(shù)構(gòu)思是：以GT為基礎(chǔ)，以NC機(jī)床為核心，強(qiáng)調(diào)信息流的自動(dòng)化和以人為中心的生產(chǎn)模式，它的特征是：組織、人員和技術(shù)三者的有機(jī)集成，面向車間、權(quán)力下放、綜合治理，并以獲取經(jīng)濟(jì)效益為主要目標(biāo)[4]。AMI是發(fā)展中國(guó)家走向工廠自動(dòng)化的重要途徑，它的推廣對(duì)中國(guó)機(jī)械制造業(yè)轉(zhuǎn)向市場(chǎng)機(jī)制，參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)意義重大。

（二）敏捷制造與虛擬制造

美國(guó)通用汽車公司與里海大學(xué)于1988年提出了敏捷制造(AM)，AM是在不可預(yù)測(cè)的持續(xù)變化的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境中取得繁榮成長(zhǎng)，并具有能對(duì)客戶需求的產(chǎn)品和服務(wù)驅(qū)動(dòng)市場(chǎng)做出迅速響應(yīng)的生產(chǎn)模式。AM的特征是：（1）制造資源的集成性，企業(yè)間聯(lián)作集成。充分發(fā)揮各企業(yè)的長(zhǎng)處，針對(duì)限定市場(chǎng)的目標(biāo)要求共同合作完成任務(wù)。（2）具有需求響應(yīng)的快捷性和高度的制造柔性。制造柔性是指制造企業(yè)對(duì)市場(chǎng)要求迅速轉(zhuǎn)產(chǎn)和能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品多品種變批量的快速制造。（3）充分發(fā)揮人的作用，不斷提高企業(yè)職工素質(zhì)和教育水平，優(yōu)化人機(jī)功能分配。

虛擬制造(VM)是國(guó)際上提出的新概念。VM與AM聯(lián)系密切。VM的特征是：當(dāng)市場(chǎng)新的機(jī)遇出現(xiàn)時(shí)，組織幾個(gè)有關(guān)公司聯(lián)作，把不同的公司，不同地點(diǎn)的工廠或車間重新組織協(xié)調(diào)工作。在運(yùn)行之前必須分析組合是否最優(yōu)，能否協(xié)調(diào)運(yùn)行，以及投產(chǎn)后的效益和風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估，這種聯(lián)作公司稱虛擬公司。虛擬公司在一定的環(huán)境和條件下通過(guò)虛擬制造系統(tǒng)運(yùn)行，包括物理基礎(chǔ)、法律保障、社會(huì)環(huán)境和信息技術(shù)[5]。因此研究開(kāi)發(fā)虛擬制造技術(shù)VMT)和虛擬制造系統(tǒng)(VMS)意義重大，美國(guó)稱AM為21世紀(jì)制造業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略。

（三）集成制造與智能制造

美國(guó)哈林頓博士在“計(jì)算機(jī)和集成制造”一書(shū)中提出計(jì)算機(jī)和集成制造(CIM)的概念。集成制造的核心內(nèi)容是：制造企業(yè)從市場(chǎng)預(yù)測(cè)、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、加工制造、經(jīng)營(yíng)管理直至售后服務(wù)是一個(gè)不可分割的整體，需要統(tǒng)籌考慮。整個(gè)制造過(guò)程的實(shí)質(zhì)是信息采集、傳遞和加工過(guò)程，最終生產(chǎn)的產(chǎn)品可看作是信息的物質(zhì)表現(xiàn)。集成是CIM的核心，這種集成不僅是物的集成，更主要的是以信息集成為特征的技術(shù)集成和功能集成，計(jì)算機(jī)是集成的工具，計(jì)算機(jī)和輔助各單元技術(shù)是集成的基礎(chǔ)，信息交換是橋梁，信息共享是關(guān)鍵。集成的目的在于制造企業(yè)組織結(jié)構(gòu)和運(yùn)行方式的合理化和最優(yōu)化，以提高企業(yè)對(duì)市場(chǎng)變化的動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度，并追求最高整體效益和長(zhǎng)期效益。

智能制造(IM)是美國(guó)出版研究IM和IMS書(shū)籍中首先提出的。它的特征是：在制造工業(yè)的各個(gè)環(huán)節(jié)的高度柔性與高度集成的方式，通過(guò)計(jì)算機(jī)和模擬人類專家的智能活動(dòng)，進(jìn)行分析、判斷、推理、構(gòu)思和決策，旨在取代或延伸制造環(huán)境中人的部分腦力勞動(dòng)，并對(duì)人類專家的制造智能進(jìn)行收集、存儲(chǔ)、完善、共享、繼承與發(fā)展。先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

先進(jìn)的制造業(yè)是將物料、能源、設(shè)備、資金、技術(shù)、信息和人力等制造資源通過(guò)先進(jìn)的制造技術(shù)、先進(jìn)的管理技術(shù)和先進(jìn)的制造過(guò)程轉(zhuǎn)變成人類需求產(chǎn)品的行業(yè)。行業(yè)追求的目標(biāo)是：高質(zhì)量、高效率、高柔性、低成本、低勞動(dòng)力、低消耗、品種多和規(guī)格全的產(chǎn)品，因此，21世紀(jì)的機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

（一）精密化

精密加工、特種加工、超精密加工技術(shù)、微型機(jī)械是現(xiàn)代化機(jī)械制造技術(shù)發(fā)展的方向之一。精密和超精密加工技術(shù)包括精密和超精密切削加工、磨削加工、研磨加工以及特種加工和復(fù)合加工(如機(jī)械化學(xué)研磨、超聲磨削和電解拋光等)三大領(lǐng)域。超精密加工技術(shù)己向納米(l nm=10-3μm)技術(shù)發(fā)展。納米技術(shù)己在納米機(jī)械學(xué)、納米電子學(xué)和納米材料技術(shù)得到了應(yīng)用。因此，它促進(jìn)了機(jī)械科學(xué)、光學(xué)科學(xué)、測(cè)量科學(xué)和電子科學(xué)的發(fā)展。

（二）自動(dòng)化

自動(dòng)化技術(shù)自20世紀(jì)初出現(xiàn)以后，經(jīng)歷了由剛性自動(dòng)化向柔性自動(dòng)化的發(fā)展過(guò)程，自動(dòng)化技術(shù)的成功應(yīng)用，不但提高了效率，保證了產(chǎn)品質(zhì)量，還可以代替人去完成危險(xiǎn)場(chǎng)合的工作。對(duì)于批量較大的生產(chǎn)自動(dòng)化，可通過(guò)機(jī)床自動(dòng)化改裝、應(yīng)用自動(dòng)機(jī)床、專用組合機(jī)床、自動(dòng)生產(chǎn)線來(lái)完成。小批量生產(chǎn)自動(dòng)化可通過(guò)NC、MC、CAM、FMS、CIM、IMS等來(lái)完成。在未來(lái)的自動(dòng)化技術(shù)實(shí)施過(guò)程中，將更加重視人在自動(dòng)化系統(tǒng)中的作用。

（三）信息化

信息、物質(zhì)和能量是制造系統(tǒng)的三要素。產(chǎn)品制造過(guò)程中的信息投入，己成為決定產(chǎn)品成本的主要因素。制造過(guò)程的實(shí)質(zhì)是對(duì)制造過(guò)程中各種信息資源的采集、輸入、加工和處理過(guò)程，最終形成的產(chǎn)品可看作是信息的物質(zhì)表現(xiàn)，因此可以把信息看作是一種產(chǎn)業(yè)，包括在制造之中。為此一些企業(yè)開(kāi)始利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)、信息高速公路、衛(wèi)星傳遞數(shù)據(jù)等實(shí)現(xiàn)異地生產(chǎn)。使生產(chǎn)分散網(wǎng)絡(luò)化，以適應(yīng)高柔性生產(chǎn)的需要。

（四）柔性化

隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展和人民生活水平不斷提高，促使產(chǎn)品更新?lián)Q代的速度不斷加快，這就要求現(xiàn)代企業(yè)必須具備一定的生產(chǎn)柔性來(lái)滿足市場(chǎng)多變的需要。所謂柔性，是指一個(gè)制造系統(tǒng)適應(yīng)各種生產(chǎn)條件變化的能力，它與系統(tǒng)方案、人員和設(shè)備有關(guān)。系統(tǒng)方案的柔性是指加工不同零件的自由度。人員柔性是指操作人員能保證加工任務(wù)，完成數(shù)量和時(shí)間要求的適應(yīng)能力。設(shè)備柔性是指機(jī)床能在短期內(nèi)適應(yīng)新零件的加工能力。

（五）集成化

集成是綜合自動(dòng)化的一個(gè)重要特征。集成的作用是將原來(lái)獨(dú)立運(yùn)行的多個(gè)單元系統(tǒng)集成一個(gè)能協(xié)調(diào)工作的和功能更強(qiáng)的新系統(tǒng)。集成不是簡(jiǎn)單的連接，是經(jīng)過(guò)統(tǒng)一規(guī)劃設(shè)計(jì)，分析原單元系統(tǒng)的作用和相互關(guān)系并進(jìn)行優(yōu)化重組而實(shí)現(xiàn)的。集成化的目的是實(shí)現(xiàn)制造企業(yè)的功能集成，功能集成要借助現(xiàn)代管理技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)和信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)技術(shù)集成，同時(shí)還要強(qiáng)調(diào)人的集成，由于系統(tǒng)中不可能沒(méi)有人，系統(tǒng)運(yùn)行的效果與企業(yè)經(jīng)營(yíng)思想、運(yùn)行機(jī)制、管理模式都與人有關(guān)，因此在技術(shù)上集成的同時(shí)，還應(yīng)強(qiáng)調(diào)管理與人的集成。

（六）智能化

智能化是制造技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)之一。智能制造技術(shù)(IMT)是將人工智能融入制造過(guò)程的各個(gè)環(huán)節(jié)，在整個(gè)制造過(guò)程中貫徹智力活動(dòng)，使系統(tǒng)柔性的方式集成起來(lái)，通過(guò)模擬人類專家的智能活動(dòng)，取代或延伸制造系統(tǒng)中的部分腦力勞動(dòng)，在制造過(guò)程中系統(tǒng)能自動(dòng)監(jiān)測(cè)其運(yùn)行狀態(tài)，在受到外界干擾或內(nèi)部激勵(lì)能自動(dòng)調(diào)整其參數(shù)，以達(dá)到最佳狀態(tài)和具備自組織能力。5 我國(guó)存在的差距與可實(shí)施策略。

改革開(kāi)放以來(lái)，通過(guò)技術(shù)改造和引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)制造技術(shù)，使我國(guó)的制造工業(yè)有了長(zhǎng)足的進(jìn)步，但和先進(jìn)國(guó)家相比還存在很大差距，表現(xiàn)在：技改投入相對(duì)不足，原有技術(shù)基礎(chǔ)和研究開(kāi)發(fā)能力薄弱，制造業(yè)產(chǎn)品落后，技術(shù)水平低，信息含量少，更新?lián)Q代慢，以及市場(chǎng)營(yíng)銷、經(jīng)營(yíng)管理、人才素質(zhì)相對(duì)落后，缺乏國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)能力。面對(duì)這樣形勢(shì)，發(fā)展先進(jìn)制造技術(shù)、實(shí)施先進(jìn)的制造模式已經(jīng)到了刻不容緩的地步。為了使我國(guó)的制造業(yè)站在世界先進(jìn)行列，必須采取相適應(yīng)的措施和策略。

（一）人才是關(guān)鍵。發(fā)展和推廣先進(jìn)的制造技術(shù)、實(shí)施先進(jìn)的制造模式人才是關(guān)鍵。我國(guó)是社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制，研究先進(jìn)制造技術(shù)和先進(jìn)的生產(chǎn)模式其根本目的是制造出有競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品去占領(lǐng)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)和國(guó)際市場(chǎng)，科技人員必須強(qiáng)化市場(chǎng)意識(shí)，因此人才的培養(yǎng)要注意市場(chǎng)導(dǎo)向。要有產(chǎn)業(yè)觀念、企業(yè)觀念、信息觀念、競(jìng)爭(zhēng)觀念和效益觀念?？萍既藛T要懂得市場(chǎng)營(yíng)銷、經(jīng)營(yíng)管理和經(jīng)濟(jì)法。要拓寬學(xué)科領(lǐng)域，更新教育內(nèi)容與方法，培養(yǎng)一支了解和掌握機(jī)械工程科學(xué)的前沿技術(shù)人才，加速先進(jìn)制造技術(shù)的推廣和實(shí)施，為市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)服務(wù)。

（二）加強(qiáng)政策與法規(guī)建設(shè)，建立強(qiáng)有力的宏觀調(diào)控機(jī)制。在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)環(huán)境下，國(guó)家仍應(yīng)制訂科學(xué)的制造產(chǎn)業(yè)規(guī)劃和制造技術(shù)進(jìn)步的總體規(guī)劃，以及相應(yīng)的法規(guī)政策。避免重復(fù)建設(shè)、重復(fù)生產(chǎn)和重復(fù)引進(jìn)的事情發(fā)生，要盡可能減少和避免市場(chǎng)盲目競(jìng)爭(zhēng)造成的損失。

（三）發(fā)展適應(yīng)我國(guó)國(guó)情的生產(chǎn)模式。對(duì)于一些先進(jìn)的制造技術(shù)和先進(jìn)的制造模式，要根據(jù)我國(guó)現(xiàn)實(shí)存在的技術(shù)水平和能力向前發(fā)展，避免盲目的追求目前實(shí)施有一定困難的理想的先進(jìn)科學(xué)制造技術(shù)。目前要積極發(fā)展適應(yīng)我國(guó)國(guó)情的制造模式。

（四）建立與發(fā)展我國(guó)自主的 NC、MC、CAD、CAM、FMS、CAT、CIM、IMS等制造自動(dòng)化單元技術(shù)，結(jié)合實(shí)際情況實(shí)現(xiàn)與現(xiàn)有成熟技術(shù)的有效結(jié)合。同時(shí)要有組織有計(jì)劃的引進(jìn)先進(jìn)制造技術(shù)進(jìn)行消化和吸收。對(duì)于引進(jìn)的并行工程(CE)、敏捷制造(AM)、精良生產(chǎn)(LP)、智能制造(IM)等先進(jìn)制造模式要根據(jù)它們的技術(shù)構(gòu)思和特征開(kāi)發(fā)創(chuàng)新成適合我國(guó)國(guó)情的生產(chǎn)模式，(如獨(dú)立制造島)以使企業(yè)適應(yīng)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的需要[7]。

（五）提高制造業(yè)現(xiàn)代化管理水平。現(xiàn)代管理核心是信息管理、物質(zhì)管理、質(zhì)量管理、生產(chǎn)過(guò)程管理和市場(chǎng)信息管理、加強(qiáng)企業(yè)人才的培養(yǎng)同時(shí)與國(guó)際接軌，開(kāi)展ISO9000系列管理體系認(rèn)證，加快現(xiàn)代企業(yè)制度改革，為先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。

【參考文獻(xiàn)】

[1]張世昌．先進(jìn)制造技術(shù)[M]．天津：天津大學(xué)出版社，2004 [2]李偉.先進(jìn)制造技術(shù)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005.7 [3]楊叔子 吳波.依托基金項(xiàng)目 開(kāi)展創(chuàng)新研究：國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目“智能制造技術(shù)[J].中國(guó)機(jī)械工程

[4]雷源忠 雒建斌等.先進(jìn)電子制造中的重要科學(xué)問(wèn)題[J].中國(guó)科學(xué)基金, [5]宋健.制造業(yè)與現(xiàn)代化[J].特種鑄造及有色合金, [6]楊叔子 吳波 程濤.網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)時(shí)代的制造企業(yè)策略[A].技術(shù)科學(xué)發(fā)展與展望--院士論技術(shù)科學(xué)(2002年卷)[C].濟(jì)南：山東教育出版社,2002.391-398 [7]楊叔子 熊有倫 管在林 楊文玉.信息時(shí)代和網(wǎng)絡(luò)條件下的制造業(yè)發(fā)展前景[A].湖北省[8] Dr.Bjoern Wedel.Laser Processing Heads for High Brightness Lasers[J].HIGHYAG Lasertechnologie,04.2007:1-22 [9] P.A.Blomquist.CTMA WORKING SYMPOSIUM[J].ARL-Penn State-Laser Processing Division, April 17, 2002:1-20 [10] Makoto OCHIAI.Development and Applications of Laser-ultrasonic Testing in Nuclear Industry[J],1 st International Symposium on Laser Ultrasonics: Science, Technology and Applications, July 16-18 2008:1-6 [11] K.F.Kleine, K.G.Watkins.Pulse Shaping for Micro Cutting Applications of Metals with Fiber Lasers[J].photonic west,January,2004:1-8 [12] K.Walther & M.Brajdic & E.W.Kreutz.Enhanced processing speed in laser drilling of stainless steel by spatially and temporally superposed pulsed Nd:YAGlaser radiation[J].Int J Adv Manuf Technol, 8 November 2006:1-5 [13]馬曉春.我國(guó)現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)[J].森林工程，2002（3）

[14] 王世敬，溫筠.現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)及其發(fā)展趨勢(shì)[J].石油機(jī)械，2002（11）

[15] 武永利.機(jī)械制造技術(shù)新發(fā)展及其在我國(guó)的研究和應(yīng)用[J].機(jī)械制造與自動(dòng)

[16]劉穎(編者), 李樹(shù)奎(編者)，工程材料及成形技術(shù)基礎(chǔ)，北京理工大學(xué)出版社;第1版(2009年7月1日)[16]劉飛主編.先進(jìn)制造系統(tǒng).北京.中國(guó)科學(xué)出版社，2001 [17]王英杰，金屬材料及其成形加工，機(jī)械工業(yè)出版社，第1版，2008 [18]柳百成，沈厚發(fā) 主編，21世紀(jì)的材料成形加工技術(shù)與科學(xué)，機(jī)械工業(yè)出版社，2004 [19]胡亞民 主編，材料成形技術(shù)基礎(chǔ)，重慶大學(xué)出版社，2008 [20]樊自田等，先進(jìn)材料成形技術(shù)與理論，化學(xué)工業(yè)出版社，2006 [21]謝建新等編著，材料加工新技術(shù)與新工藝，北京：冶金工業(yè)出版社，2004

第二篇：先進(jìn)制造技術(shù)及其發(fā)展

先進(jìn)制造技術(shù)及其發(fā)展

Xxxx

（xx大學(xué) xx學(xué)院 江蘇xx xxxxx）

摘 要：對(duì)先進(jìn)制造技術(shù)的起源、內(nèi)涵進(jìn)行了介紹。概述了先進(jìn)制造技術(shù)(AMT)的體系結(jié)構(gòu)和分類。提出先進(jìn)制造技術(shù)向集成化、柔性化、網(wǎng)絡(luò)化、信息化、虛擬化、智能化、綠色化、制造全球化等方向的發(fā)展趨勢(shì)。[1]

關(guān)鍵詞: 先進(jìn)制造技術(shù) ；AMT；關(guān)鍵技術(shù)；發(fā)展；體系結(jié)構(gòu)

Advanced Manufacturing Technology and It's

Development Trend Abstract: Introduces the origin, connotation of advanced manufacturing technology.Briefly introduced the structure system, the classification,and the characteristic of Advanced.The paper predicts the tendency of AMT, which is developing toward the characteristics of integrated, flexible, latticing, informational, virtual, intelligent, green and global manufacturing.Key words: Advanced manufacturing technology;AMT;key technology;development;system structure 0 引言

先進(jìn)制造技術(shù)AMT(Advanced Manufacturing Technology)是集機(jī)械，電子，信息，材料，能源和管理等各項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)而發(fā)展起來(lái)的高新技術(shù)，它是發(fā)展國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要基礎(chǔ)技術(shù)之一。先進(jìn)制造技術(shù)是制造業(yè)為提高競(jìng)爭(zhēng)力以適應(yīng)時(shí)代的要求而形成的一個(gè)高新技術(shù)群，經(jīng)過(guò)發(fā)展，已形成了完整的體系結(jié)構(gòu)。先進(jìn)制造技術(shù)是當(dāng)今生產(chǎn)力的主要構(gòu)成因素，是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要支柱。它擔(dān)負(fù)著為國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門和科學(xué)技術(shù)的各個(gè)學(xué)科提供裝備、工具和檢測(cè)儀器的重要任務(wù)，成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)賴以生存和發(fā)展的重要手段。尤其是一些尖端科技，如航空、航天、微電子、光電子、激光、分子生物學(xué)和核能等等技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展，如果沒(méi)有先進(jìn)制造技術(shù)作為基礎(chǔ)，是不可能實(shí)現(xiàn)的。自20世紀(jì)80年代末，國(guó)際上提出先進(jìn)制造技術(shù)(AMT)的概念以來(lái)，以CAD／CAM技術(shù)、快速原型制造技術(shù)、柔性制造系統(tǒng)技術(shù)、計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)技術(shù)、虛擬制造、綠色制造、敏捷制造等為代表的一系列AMT在諸多國(guó)家和地區(qū)得到迅速的發(fā)展和廣泛的應(yīng)用，逐步實(shí)現(xiàn)了柔性化、自動(dòng)化、敏捷化與虛擬化。進(jìn)入21世紀(jì)后，以計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和通信技術(shù)等為代表的信息技術(shù)、生物技術(shù)及新材料技術(shù)，被應(yīng)用于制造業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域，使制造技術(shù)發(fā)生質(zhì)的飛躍，制造生產(chǎn)模式發(fā)生了重大的改變。[2] 1 先進(jìn)制造技術(shù)的起源

“先進(jìn)制造技術(shù)”一詞源于美國(guó)。二戰(zhàn)結(jié)束之前的制造技術(shù)，可以統(tǒng)稱為傳統(tǒng)的制造技術(shù)，美國(guó)制造業(yè)在第二次世界大戰(zhàn)以后，在當(dāng)時(shí)的國(guó)際環(huán)境背景下得到了空前的發(fā)展，并形成了一支強(qiáng)大的研究開(kāi)發(fā)力量，強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)科學(xué)研究的重要性，忽視制造技術(shù)的發(fā)展。至20 世紀(jì)70 年代，隨著日、德經(jīng)濟(jì)的恢復(fù)，美國(guó)制造業(yè)遇到了強(qiáng)有力的挑戰(zhàn)，汽車業(yè)等行業(yè)的霸主地位，遇到了強(qiáng)有力的沖擊，出口產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力大大落后于日、德，美國(guó)經(jīng)濟(jì)滯脹，發(fā)展緩慢。而日本在過(guò)去幾十年內(nèi)不斷主動(dòng)地采用制造新技術(shù)，已使其成為制造業(yè)公認(rèn)的世界領(lǐng)袖。在此背景下，美國(guó)反思了制造技術(shù)同國(guó)民經(jīng)濟(jì)、技術(shù)與國(guó)力的至關(guān)重要的相互依賴關(guān)系，強(qiáng)調(diào)了制造技術(shù)的重要性，明確了社會(huì)經(jīng)濟(jì)目標(biāo)的關(guān)鍵是技術(shù)的重要性，制定了國(guó)家關(guān)鍵技術(shù)計(jì)劃，并對(duì)其技術(shù)政策作了重大調(diào)整。[3]與此同時(shí)，以計(jì)算機(jī)為中心的新一代信息技術(shù)的發(fā)展，也全面推動(dòng)了制造技術(shù)的飛躍發(fā)展。由于經(jīng)濟(jì)和增強(qiáng)國(guó)防的需要，在劇烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的刺激下，各個(gè)國(guó)家和地區(qū)紛紛將傳統(tǒng)的制造技術(shù)與新發(fā)展起來(lái)的科技成就相結(jié)合，先進(jìn)制造技術(shù)的概念逐步形成并發(fā)展。先進(jìn)制造技術(shù)的內(nèi)涵及特點(diǎn)

先進(jìn)制造技術(shù)是傳統(tǒng)制造業(yè)不斷地吸收機(jī)械、信息、材料及現(xiàn)代管理技術(shù)等方面最新的成果，并將其綜合應(yīng)用于產(chǎn)品開(kāi)發(fā)與設(shè)計(jì)、制造、檢測(cè)、管理及售后服務(wù)的制造全過(guò)程，實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔、敏捷制造，并取得理想技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果的前沿制造技術(shù)的總稱。從本質(zhì)上可以說(shuō)，先進(jìn)制造技術(shù)是傳統(tǒng)制造技術(shù)、信息技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)和現(xiàn)代管理技術(shù)等的有機(jī)融合與傳統(tǒng)的制造技術(shù)比較起來(lái)，當(dāng)代先進(jìn)的制造技術(shù)以其高效率、高質(zhì)量和對(duì)于市場(chǎng)變化的快速響應(yīng)能力為主要特征。它貫穿了從產(chǎn)品設(shè)計(jì)、加工制造到產(chǎn)品銷售及使用維修等全過(guò)程，成為“市場(chǎng)———產(chǎn)品設(shè)計(jì)———制造———市場(chǎng)”的大系統(tǒng)。而傳統(tǒng)制造工程一般單指加工過(guò)程。[4]先進(jìn)制造技術(shù)充分應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、新材料技術(shù)、管理技術(shù)等的最新成果，各專業(yè)、學(xué)科間不斷交叉、融合，其界限逐漸淡化甚至消失。它是技術(shù)、組織與管理的有機(jī)集成，特別重視制造過(guò)程組織和管理體制的簡(jiǎn)化及合理化。先進(jìn)制造技術(shù)又可看作是硬件、軟件、人和支持網(wǎng)絡(luò)（技術(shù)的與社會(huì)的）綜合與統(tǒng)一。先進(jìn)制造技術(shù)并不追求高度自動(dòng)化或計(jì)算機(jī)化，而是通過(guò)強(qiáng)調(diào)以人為中心，實(shí)現(xiàn)自主和自律的統(tǒng)一，最大限度地發(fā)揮人的積極性、創(chuàng)造性和相互協(xié)調(diào)性。先進(jìn)制造技術(shù)高度開(kāi)放、具有高度自組織能力的系統(tǒng)，通過(guò)大力協(xié)作，充分、合理地利用全球資源，不斷生產(chǎn)出最具競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品。

先進(jìn)制造技術(shù)的目的在于能夠以最低的成本、最快的速度提供用戶所希望的產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔、靈活生產(chǎn)，并取得理想的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。[5] 先進(jìn)制造技術(shù)體系結(jié)構(gòu)

對(duì)先進(jìn)制造技術(shù)的體系結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)很不統(tǒng)一。機(jī)械科學(xué)研究院（AMST）提出的先進(jìn)制造技術(shù)由多層次技術(shù)群構(gòu)成的體系圖，強(qiáng)調(diào)了先進(jìn)制造技術(shù)從基礎(chǔ)制造技術(shù)、新型制造單元技術(shù)到先進(jìn)制造集成技術(shù)的發(fā)展過(guò)程，也表明了在新型產(chǎn)業(yè)及市場(chǎng)需求的帶動(dòng)之下，在各種高新技術(shù)（如能源技術(shù)、材料技術(shù)、微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)以及系統(tǒng)工程和管理科學(xué)）的推動(dòng)下先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展過(guò)程。先進(jìn)制造技術(shù)是制造業(yè)為了提高競(jìng)爭(zhēng)力以適應(yīng)時(shí)代要求，對(duì)制造技術(shù)不斷優(yōu)化及推陳出新而形成的高新技術(shù)群。在不同的國(guó)家、不同的發(fā)展階段，先進(jìn)制造技術(shù)有不同的內(nèi)容及組成。我國(guó)目前屬于先進(jìn)制造技術(shù)范疇的技術(shù)是一個(gè)三層次的技術(shù)群。見(jiàn)圖 1。[6]

圖1 AMST提出的先進(jìn)制造體系結(jié)構(gòu)

第一個(gè)層次是優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔基礎(chǔ)制造技術(shù)。鑄造、鍛壓、焊接、熱處理、表面保護(hù)、機(jī)械加工等基礎(chǔ)工藝至今仍是生產(chǎn)中大量采用、經(jīng)濟(jì)適用的技術(shù)，這些基礎(chǔ)工藝經(jīng)過(guò)優(yōu)化而形成的優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔基礎(chǔ)制造技術(shù)是先進(jìn)制造技術(shù)的核心及重要組成部分。這些基礎(chǔ)技術(shù)主要有精密下料、精密塑性成形、精密鑄造、精密加工、精密測(cè)量、毛坯強(qiáng)韌化、精密熱處理、優(yōu)質(zhì)高效連接技術(shù)、功能性防護(hù)涂層及各種與設(shè)計(jì)有關(guān)的基礎(chǔ)技術(shù)、各種現(xiàn)代管理技術(shù)。[7]

第二個(gè)層次是新型的制造單元技術(shù)。這是在市場(chǎng)需求及新興產(chǎn)業(yè)的帶動(dòng)下，制造技術(shù)與電子、信息、新材料、新能源、環(huán)境科學(xué)、系統(tǒng)工程、現(xiàn)代管理等高新技術(shù)結(jié)合而形成的嶄新制造技術(shù)，如制造業(yè)自動(dòng)化單元技術(shù)、極限加工技術(shù)、質(zhì)量與可靠性技術(shù)、系統(tǒng)管理技術(shù)、CAD／CAM、清潔生產(chǎn)技術(shù)、新材料成形加工技術(shù)、激光與高密度能源加工技術(shù)、工藝模擬及工藝設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)等。[8]

第三個(gè)層次是先進(jìn)制造集成技術(shù)。這是應(yīng)用信息技術(shù)和系統(tǒng)管理技術(shù)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)上述兩個(gè)層次的技術(shù)集成而形成的，如 FMS、CIMS、IMS以及虛擬制造技術(shù)等。以上三層次都是先進(jìn)制造技術(shù)的組成部分，但其中每一個(gè)層次都不等于先進(jìn)制造技術(shù)的全部。[9] 先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展

進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，我國(guó)先進(jìn)制造技術(shù)借鑒了國(guó)外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，得到了迅速發(fā)展，并且形成了自己的方向與目標(biāo)，具體如下所述：

(1)信息化。信息化是先進(jìn)制造技術(shù)發(fā)展的生長(zhǎng)點(diǎn)，信息技術(shù)正在以人們難以想象的速度高速發(fā)展，同時(shí)促進(jìn)了先進(jìn)制造的大發(fā)展。

(2)精密化。現(xiàn)代高新技術(shù)產(chǎn)品需要高精度的制造，社會(huì)的發(fā)展對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量提出了越來(lái)越高的要求。這決定了發(fā)展精密加工、超精密加工技術(shù)是機(jī)械制造末來(lái)的一個(gè)重點(diǎn)。

(3)集成化。現(xiàn)代制造業(yè)的方向并不只是計(jì)算機(jī)的集成，信息的集成，而是人、技術(shù)、組織的整體集成，包括功能集成、組織集成、信息集成、過(guò)程集成、知識(shí)集成和企業(yè)間的集成。

(4)柔性化。柔性化不僅是指企業(yè)的制造技術(shù)柔性化，還包括生產(chǎn)方式柔性化和管理模式的柔性化。

(5)動(dòng)態(tài)化。由于先進(jìn)制造技術(shù)本身是針對(duì)一定的應(yīng)用目標(biāo)、不斷吸收各種高新技術(shù)逐漸形成、不斷發(fā)展的新技術(shù)，因而其內(nèi)涵不是絕對(duì)的和一成不變的。

(6)虛擬化。虛擬化是指在計(jì)算機(jī)內(nèi)對(duì)產(chǎn)品、工藝和整個(gè)企業(yè)的性能進(jìn)行仿真、建模和分析，在虛擬制造環(huán)境中生成軟產(chǎn)品原型，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的硬樣品進(jìn)行試驗(yàn)，對(duì)其性能和可制造性進(jìn)行預(yù)測(cè)和評(píng)價(jià)，從而縮短產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與制造周期，降低產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)成本，提高對(duì)市場(chǎng)變化的響應(yīng)能力。

(7)智能化。智能制造是指綜合利用各個(gè)學(xué)科、各種先進(jìn)技術(shù)和方法，解決和處理制造系統(tǒng)中的各種問(wèn)題。系統(tǒng)能領(lǐng)會(huì)設(shè)計(jì)人員的意圖，能夠檢測(cè)失誤，回答問(wèn)題，提出建議方案等。

(8)綠色化。綠色制造技術(shù)是指在保證產(chǎn)品的功能、質(zhì)量、成本的前提下，綜合考慮環(huán)境影響和資源利用的一種現(xiàn)代制造模式。

(9)快速化?？焖倩侵笇?duì)市場(chǎng)的快速響應(yīng)，對(duì)生產(chǎn)的快速重組。它要求生產(chǎn)模式有高度的柔性與高度敏捷性?？焖倩軓?qiáng)有力地推動(dòng)著制造技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展，它是先進(jìn)制造技術(shù)發(fā)展的“動(dòng)力”。

(10)全球化。先進(jìn)制造技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)正在導(dǎo)致制造業(yè)在全球范圍內(nèi)的重組，新的制造模式不斷出現(xiàn)，更加強(qiáng)調(diào)實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、清潔、靈活的生產(chǎn)。[10] 5 結(jié)束語(yǔ)

在市場(chǎng)全球化，競(jìng)爭(zhēng)全球化的今天，消費(fèi)者對(duì)產(chǎn)品的性能和質(zhì)量要求更為挑剔、更具多樣性，產(chǎn)品的壽命周期更短。在要求對(duì)市場(chǎng)需求做出快速響應(yīng)的背景下，先進(jìn)制造應(yīng)運(yùn)而生是有其客觀基礎(chǔ)的。先進(jìn)制造技術(shù)是在新的市場(chǎng)環(huán)境下，增強(qiáng)企業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力、促進(jìn)國(guó)家經(jīng)濟(jì)繁榮、提高國(guó)家綜合實(shí)力的手段。

參考文獻(xiàn)：

[1] 盛曉敏,鄧朝暉.先進(jìn)制造技術(shù)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2010.[2] 金杰,張安陽(yáng).快速成型技術(shù)及其應(yīng)用[J].浙江工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2009,33(5):592～595.[3] 楊叔子.先進(jìn)制造技術(shù)發(fā)展與展望[J].機(jī)械制造與自動(dòng)化.2008(2)[4] 李敏賢.面向21世紀(jì)的先進(jìn)制造技術(shù)[J].機(jī)械工業(yè)自動(dòng)化,2009(4).[5] 李亨昭,邱敬之.先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)與戰(zhàn)略設(shè)想[J].電子機(jī)械工程,2010（4).[6] 孫大涌.先進(jìn)制造技術(shù)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2010.[7] 馬曉春.我國(guó)現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)[J].森林工程,2009(3).[8] 王世敬,溫筠.現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)及其發(fā)展趨勢(shì)[J].石油機(jī)械.2009,(11).[9] 武永利.機(jī)械制造技術(shù)新發(fā)展及其在我國(guó)的研究和應(yīng)用[J].機(jī)械制造與自動(dòng)化,2008,(1).[10] Duffie N.Trends in Green Manufacting[J].CASA/SME Technology Trends,2009(12).

第三篇：淺析先進(jìn)制造技術(shù)的影響與發(fā)展專題

淺析先進(jìn)制造技術(shù)的影響與發(fā)展

作者：韋其鋒

【內(nèi)容提要】： 本文介紹了當(dāng)今制造技術(shù)面臨的問(wèn)題，論述了先進(jìn)制造的前沿科學(xué)，并展望了我國(guó)先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展前景。

【關(guān)鍵詞】：競(jìng)爭(zhēng)； 先進(jìn)制造技術(shù)；軍事； 前沿科學(xué)； 應(yīng)用前景

專家認(rèn)為，世界上各個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)的競(jìng)爭(zhēng)，主要體現(xiàn)在機(jī)械制造技術(shù)為代表的競(jìng)爭(zhēng)上。其競(jìng)爭(zhēng)能力最終體現(xiàn)在所生產(chǎn)的產(chǎn)品的市場(chǎng)占有率上。面對(duì)激烈的市場(chǎng)變化和技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)，經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家都把制造業(yè)作為本國(guó)的經(jīng)濟(jì)支柱，不斷調(diào)整其發(fā)展戰(zhàn)略和政策方針。先進(jìn)制造技術(shù)正是制造業(yè)適應(yīng)時(shí)代要求提高競(jìng)爭(zhēng)力，對(duì)制造技術(shù)不斷優(yōu)化推陳出新。所以現(xiàn)在各國(guó)政府都非常重視對(duì)先進(jìn)制造技術(shù)的研究。

縱觀國(guó)內(nèi)外的每一場(chǎng)軍事戰(zhàn)爭(zhēng)，不難看出大體的一個(gè)趨勢(shì)：哪一方的武器裝備的科學(xué)技術(shù)含量越高，哪一方獲得勝利的幾率也就越高。我在這指的是大部分，因?yàn)樵趹?zhàn)爭(zhēng)中人的因素也占有相當(dāng)一部分。我想說(shuō)的是科學(xué)技術(shù)首先是體現(xiàn)在軍事上的，特別是現(xiàn)代化的戰(zhàn)場(chǎng)上，科學(xué)落后就要挨打，認(rèn)真觀察不難發(fā)現(xiàn)，為什么現(xiàn)在為什么我們國(guó)家領(lǐng)導(dǎo)人在各方面都要求落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀，在這一點(diǎn)上，我覺(jué)得我們的政府是相當(dāng)明智的，現(xiàn)在科學(xué)技術(shù)的發(fā)展體現(xiàn)了社會(huì)的發(fā)展方向。雖然說(shuō)現(xiàn)今的社會(huì)主題是“和諧與發(fā)展”，雖然世界整體來(lái)說(shuō)是不算動(dòng)蕩的，但國(guó)與國(guó)之間永遠(yuǎn)存在著利益關(guān)系，這是不可否認(rèn)的事實(shí)。一旦導(dǎo)火索被點(diǎn)燃，戰(zhàn)爭(zhēng)就不可避免，就算表面看起來(lái)沒(méi)有什么，看似很平靜，其實(shí)國(guó)與國(guó)暗地里是相互斗爭(zhēng)的。不難看出，武器方面的投入越來(lái)越多，武器的技術(shù)含量也越來(lái)越高。其實(shí)每個(gè)國(guó)家政府都知道，沒(méi)有強(qiáng)大的軍事支持，國(guó)家的利益就不會(huì)有太大的體現(xiàn)，甚至國(guó)家不會(huì)完整，民族不會(huì)團(tuán)結(jié)，甚至國(guó)民的人身財(cái)產(chǎn)都沒(méi)有保障，所以說(shuō)，我個(gè)人認(rèn)為制造技術(shù)中的先進(jìn)制造技術(shù)在歷史長(zhǎng)河中一直是擺放在軍事第一位的，在各國(guó)軍事上的影響也是最大的。

隨著軍事電子先進(jìn)制造技術(shù)的集成化、智能化、虛擬化的飛速發(fā)展，在制造生產(chǎn)過(guò)程中的高技術(shù)所占比重越來(lái)越大，先進(jìn)制造技術(shù)在其中的作用也日益明顯，具體表現(xiàn)在對(duì)加工體制、生產(chǎn)組織管理和技術(shù)系統(tǒng)的支撐方面，研究如何發(fā)揮先進(jìn)制造技術(shù)的作用以及尋求應(yīng)用領(lǐng)域的突破對(duì)于提高我國(guó)軍事電子裝備水平是相當(dāng)重要的。

現(xiàn)代軍事產(chǎn)品和軍事科技已經(jīng)轉(zhuǎn)換為一種商品化了。我們國(guó)家現(xiàn)在算是世界上很有影響力的發(fā)展中國(guó)家，從新中國(guó)成立到現(xiàn)在，經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展以后，中國(guó)制造業(yè)已經(jīng)具備了一定的競(jìng)爭(zhēng)能力，在國(guó)際化和信息化方面也做得相當(dāng)不錯(cuò)，例如我們不僅有很多產(chǎn)品可以選擇，并且價(jià)格越來(lái)越便宜，而且在國(guó)外也看到越來(lái)越多的產(chǎn)品是“Made in China”。但是從整體來(lái)看，國(guó)內(nèi)制造業(yè)企業(yè)面臨的挑戰(zhàn)并不比其它行業(yè)輕松。我國(guó)制造業(yè)目前存在的五大難題：(1)．產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，水平低下，主要機(jī)械產(chǎn)品中達(dá)到當(dāng)代世界先進(jìn)水平的不到10%；(2)．生產(chǎn)集中度低，分散、重復(fù)嚴(yán)重，缺乏協(xié)作；(3)．科技基礎(chǔ)薄弱，自主研發(fā)創(chuàng)新能力差；(4)．企業(yè)裝備陳舊，生產(chǎn)工藝落后，精密、高效、數(shù)控設(shè)備不足10%；(5)．人才培養(yǎng)后繼乏力；加之企業(yè)基礎(chǔ)管理薄弱，缺乏現(xiàn)代生產(chǎn)管理意識(shí)，在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)新形勢(shì)下顯得十分被動(dòng)。

在學(xué)生時(shí)代，先進(jìn)制造技術(shù)內(nèi)容有：電火花加工、電火花線切割加工、快速成型技術(shù)、激光加工技術(shù)、先進(jìn)設(shè)計(jì)與制造的理念和模式、和其他更高精密加工等等。的確現(xiàn)代比較先進(jìn)的制造技術(shù)，但有些也有著各自的不足，像電火花加工，雖然精度算是很高了，但是它的生產(chǎn)效率是比較低的；電火花線切割雖然能切割硬質(zhì)合金等高硬度和輪廓復(fù)雜的材料，但它只是一種穿透式加工，而且的穿絲難免會(huì)比較花費(fèi)時(shí)間；快速成型技術(shù)來(lái)說(shuō)從設(shè)計(jì)到出產(chǎn)品模樣是比較快的了，但它只局限于某種樹(shù)脂材料，要想真正加工出真是鋼材產(chǎn)品，現(xiàn)在科學(xué)還需努力。所以說(shuō)要想更好的達(dá)到社會(huì)大生產(chǎn)的理想化，就要不斷的創(chuàng)新，要大力地發(fā)展科學(xué)技術(shù)，要發(fā)明更先進(jìn)的制造技術(shù)。

隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)前沿科學(xué)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展，整個(gè)社會(huì)對(duì)機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量及其生產(chǎn)效率提出了更高的要求，隨著先進(jìn)數(shù)控機(jī)床的普及率越來(lái)越高，社會(huì)對(duì)從事先進(jìn)制造技術(shù)工作人員要求急劇增加。為適應(yīng)我國(guó)對(duì)掌握這方面人才要求，作為一名大學(xué)生，我們要責(zé)任有信心去接受去消化老師輸送給我們的知識(shí)。

CAD/CAM是計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）與計(jì)算機(jī)輔助制造（CAM）相結(jié)合而組成的計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)。所謂計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，就是由計(jì)算機(jī)來(lái)完成產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的計(jì)算、分析、模擬、制圖、編制文件等工作。它

是用計(jì)算機(jī)幫助設(shè)計(jì)人員進(jìn)行設(shè)計(jì)的一種專門技術(shù)。隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，先進(jìn)制造技術(shù)的電腦圖形技術(shù)（CAD）在設(shè)計(jì)當(dāng)中得到了廣泛的應(yīng)用，相對(duì)于傳統(tǒng)的徒手繪制而言，計(jì)算機(jī)以其快捷、便利的優(yōu)越性，為設(shè)計(jì)人員提供了充分的技術(shù)手段，它將人們從過(guò)去諸多繁雜勞動(dòng)中釋放出來(lái)，人們可以更迅速、更準(zhǔn)確、更有效地處理各種文字、圖形、圖像等信息，實(shí)現(xiàn)各種創(chuàng)意。

我們應(yīng)該充分利用社會(huì)、國(guó)家為我們提供的資源，去學(xué)好先進(jìn)制造技術(shù)這東方面知識(shí)，了解先進(jìn)制造技術(shù)的理念。我們國(guó)家關(guān)于CAD的教育發(fā)展是在二十世紀(jì)末才起步的，所以在我們國(guó)家算是作為一門新興課程，其實(shí)在這樣的社會(huì)環(huán)境下去學(xué)習(xí)去探索在國(guó)內(nèi)是沒(méi)有什么現(xiàn)成的規(guī)律可循的。如何更好地處理好在校學(xué)習(xí)和以后的工作的關(guān)系，很值得我們深思，作為學(xué)生，先進(jìn)制造技術(shù)已作為我們的就業(yè)方向，我們必須掌握相應(yīng)的專業(yè)技能，既然先進(jìn)制造技術(shù)中的一個(gè)CAD輔助設(shè)計(jì)成為我國(guó)高職的專業(yè)課，我們學(xué)生一定要認(rèn)識(shí)到計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)在本學(xué)科所起到的“設(shè)計(jì)工具”的作用，因?yàn)橛?jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造（CAD/CAM）是工業(yè)自動(dòng)化向智能化發(fā)展中的另一關(guān)鍵性技術(shù)，是先進(jìn)制造技術(shù)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，我們要努力借鑒一些外來(lái)的途徑認(rèn)重視并學(xué)好它，這樣有利于今后更好地從事專業(yè)設(shè)計(jì)。

目前，世界各國(guó)都把提高前沿科學(xué)制造業(yè)的自動(dòng)化程度作為發(fā)展制造技術(shù)的主要方向，在微電子技術(shù)飛速發(fā)展的今天，數(shù)控技術(shù)、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造、工業(yè)機(jī)器人、柔性制造系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)等已成為提高勞動(dòng)生產(chǎn)率的強(qiáng)大手段，成為制造業(yè)現(xiàn)代化的標(biāo)志。隨著先進(jìn)制造技術(shù)開(kāi)始發(fā)展成為多學(xué)科交叉融合一體化的新一代制造科學(xué)，在應(yīng)用與發(fā)展先進(jìn)制造技術(shù)不能孤立看待某一先進(jìn)制造技術(shù)，不應(yīng)以追求技術(shù)的高新為目的，必須采用全面、整體和系統(tǒng)的觀點(diǎn)，協(xié)調(diào)系統(tǒng)內(nèi)部的各個(gè)要素，追求總體優(yōu)化，重視技術(shù)、組織、管理及人的綜合，甚至現(xiàn)在先進(jìn)制造技術(shù)已成為了一種理念。

縱觀當(dāng)前現(xiàn)代先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)大致有以下九個(gè)方面：

(1)信息技術(shù)、管理技術(shù)與工藝技術(shù)緊密結(jié)合，現(xiàn)代制造生產(chǎn)模式會(huì)獲得不斷發(fā)展。(2)設(shè)計(jì)技術(shù)與手段更現(xiàn)代化。(3)成型及制造技術(shù)精密化、制造過(guò)程實(shí)現(xiàn)低能耗。(4)新型特種加工方法的形成。(5)開(kāi)發(fā)新一代超精密、超高速制造裝備。(6)加工工藝由技藝發(fā)展為工程科學(xué)(7)實(shí)施無(wú)污染綠色制造。(8)制造業(yè)中廣泛應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)。(9)制造以人為本。

加入WTO后，我國(guó)經(jīng)濟(jì)將從真正意義上溶入全球經(jīng)濟(jì)一體化，中國(guó)的市場(chǎng)將不再只屬于中國(guó)企業(yè)，世界的市場(chǎng)將不再是沒(méi)有中國(guó)的市場(chǎng)，相信在以后的產(chǎn)品看到更多的“Made in China”字樣。要想達(dá)到期望，我們的產(chǎn)品不僅僅是在性能與價(jià)格的較量，從外觀、實(shí)用性到環(huán)保等都需要達(dá)到要求?？萍疾粩噙M(jìn)步，手抄書(shū)式的靠機(jī)床和操作工來(lái)實(shí)現(xiàn)工程師設(shè)計(jì)產(chǎn)品化的落后機(jī)械制造技術(shù)已成為歷史，現(xiàn)代先進(jìn)制造技術(shù)駕馭著微電子和新材料，敲擊著鍵盤，在加工中心與模具組成的流水線上精密的復(fù)制著設(shè)計(jì)人員在計(jì)算機(jī)輔助下設(shè)計(jì)的從市場(chǎng)捕捉來(lái)的最新產(chǎn)品。

要達(dá)到高水平，制造業(yè)期盼的是更先進(jìn)的制造技術(shù)在機(jī)械行業(yè)的重振雄風(fēng)。

進(jìn)入二十一世紀(jì)，先進(jìn)制造技術(shù)應(yīng)用前景將全面擔(dān)負(fù)起快速、精確的生產(chǎn)更多門類的產(chǎn)品，以保障和提高人類現(xiàn)代化生活的質(zhì)量；進(jìn)入二十一世紀(jì)，我國(guó)的科技必將更加發(fā)達(dá)，隨之而來(lái)的是更多的高科技產(chǎn)業(yè)的興起，而很多高技術(shù)成果的價(jià)值還要靠高水平的制造來(lái)實(shí)現(xiàn)。所以說(shuō)我們專業(yè)的學(xué)生要培養(yǎng)在較短的時(shí)間里適應(yīng)以后在工作崗位上的工作，對(duì)新技術(shù)的接受能力要加強(qiáng)，專業(yè)基礎(chǔ)理論知識(shí)要扎實(shí)，專業(yè)技術(shù)水平要提高?，F(xiàn)在廣西北部灣經(jīng)濟(jì)區(qū)得到中央政府的重視，抓住這一契機(jī)，作為廣西首府南寧一名機(jī)械設(shè)計(jì)的大學(xué)生，我們要圍繞先進(jìn)制造技術(shù)這門學(xué)科不斷進(jìn)取，為我們廣西的現(xiàn)代化建設(shè)、國(guó)家現(xiàn)代化建設(shè)、國(guó)家國(guó)防防獻(xiàn)出一份自己應(yīng)有的力量?！緟⒖嘉墨I(xiàn)】

[1]、伍詠暉?！断冗M(jìn)制造技術(shù)》 廣西機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2008年2月 [2]、顏永年?！断冗M(jìn)制造技術(shù)》 化學(xué)工業(yè)出版社 2003年10月

[3]、陸曲波 王世輝?！稊?shù)控加工編程與操作》 華南理工大學(xué)出版社 2006年8月 [4]、周驥平林崗?！稒C(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)》 機(jī)械工業(yè)出版社 2005年1月

第四篇：先進(jìn)制造技術(shù)

先進(jìn)制造技術(shù)

定義:先進(jìn)制造技術(shù)是制造業(yè)不斷吸收信息技術(shù)及現(xiàn)代化管理等方面的成果，并將其綜合應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造、檢測(cè)、管理、銷售、使用、服務(wù)乃至回收的全過(guò)程，以實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔、靈活生產(chǎn)，提高對(duì)動(dòng)態(tài)多變的產(chǎn)品市場(chǎng)的適應(yīng)能力和競(jìng)爭(zhēng)能力的制造技術(shù)的總稱。特點(diǎn): 1.動(dòng)態(tài)性2.廣泛性3.實(shí)用性4.集成性5.系統(tǒng)性6.高效靈活性7.先進(jìn)性

構(gòu)成: 從內(nèi)層到外層分別為基礎(chǔ)技術(shù)、新型單元技術(shù)、集成技術(shù)。

分類:（1）現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)（2）先進(jìn)制造工藝技術(shù)（3）自動(dòng)化技術(shù)（4）產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理技術(shù) 發(fā)展趨勢(shì): 1.集成化2.智能化3.網(wǎng)絡(luò)化4.信息化5.自動(dòng)化6.柔性化7.數(shù)字化8.虛擬化

9.極端制造10.精密化11.綠色制造

自動(dòng)化技術(shù)

制造技術(shù)的自動(dòng)化包括產(chǎn)品設(shè)計(jì)自動(dòng)化、企業(yè)管理自動(dòng)化、加工過(guò)程自動(dòng)化和質(zhì)量控制過(guò)程自動(dòng)化。制造系統(tǒng)的自動(dòng)化 突出特點(diǎn)是采用信息技術(shù)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品全生命周期中的信息集成，人、技術(shù)和管理三者的有效集成。

問(wèn): 制造自動(dòng)化技術(shù)的研究現(xiàn)狀?

答: 1）制造系統(tǒng)中的集成技術(shù)和系統(tǒng)技術(shù)已成為制造自動(dòng)化研究中熱點(diǎn)問(wèn)題；

2）更加注重研究制造自動(dòng)化系統(tǒng)中人的作用的發(fā)揮；

3）單元系統(tǒng)的研究仍然占有重要的位置；

4）制造過(guò)程的計(jì)劃和調(diào)度研究十分活躍，實(shí)用化的成果不多；

5）柔性制造技術(shù)的研究向著深度和廣義發(fā)展；

6）適應(yīng)現(xiàn)代生產(chǎn)模式的制造環(huán)境的研究正在興起；

7）底層加工系統(tǒng)的智能化和集成化研究越來(lái)越活躍。

柔性制造系統(tǒng)定義: 我國(guó)國(guó)家軍用標(biāo)準(zhǔn) “柔性制造系統(tǒng)是由數(shù)控加工設(shè)備、物料運(yùn)儲(chǔ)裝置和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)組成的自動(dòng)化制造系統(tǒng),它包括多個(gè)柔性制造單元,能根據(jù)制造任務(wù)或生產(chǎn)環(huán)境的變化迅速進(jìn)行調(diào)整,適用于多品種、中小批量生產(chǎn)?！?/p>

柔性制造系統(tǒng)的特點(diǎn)：（柔性和自動(dòng)化）

（1）適應(yīng)市場(chǎng)需求，以利于多品種、中小批量生產(chǎn)。

（2）提高機(jī)床利用率，縮減輔助時(shí)間，以利于降低生產(chǎn)成本。

（3）縮短生產(chǎn)周期，減少庫(kù)存量，以利于提高市場(chǎng)響應(yīng)能力。

（4）提高自動(dòng)化水平，以利于提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低勞動(dòng)強(qiáng)度、改善生產(chǎn)環(huán)境。柔性制造系統(tǒng)一般由三個(gè)子系統(tǒng)組成：加工系統(tǒng)、物流系統(tǒng)和控制與管理系統(tǒng)。加工系統(tǒng)的配置

互替形式（并聯(lián)）、互補(bǔ)形式（串聯(lián)）和混合形式（并串聯(lián)）三種。常見(jiàn)的物料存儲(chǔ)裝置有立體倉(cāng)庫(kù)、水平回轉(zhuǎn)型自動(dòng)料架、垂直回轉(zhuǎn)型自動(dòng)料架和緩沖料架。柔性制造系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)流,實(shí)質(zhì)上就是信息的流動(dòng).數(shù)據(jù)類型:基本數(shù)據(jù)、控制數(shù)據(jù)和狀態(tài)數(shù)據(jù)。

柔性制造技術(shù)是在自動(dòng)化技術(shù)、信息技術(shù)及制造技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的.計(jì)算機(jī)集成制造

定義:基于企業(yè)資源的一種先進(jìn)制造模式是計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱CIMS。信息集成和總體優(yōu)化是集成制造系統(tǒng)與一般制造系統(tǒng)的最主要區(qū)別之一。

組成: 人與機(jī)構(gòu)、經(jīng)營(yíng)、技術(shù)三要素。

從功能角度看，一般可以將CIMS分為四個(gè)功能分系統(tǒng)和兩個(gè)支撐分系統(tǒng)。

四個(gè)功能系統(tǒng): 1）工程設(shè)計(jì)自動(dòng)化分系統(tǒng)

2）管理信息分系統(tǒng)（MIS）

3）CIMS制造自動(dòng)化分系統(tǒng)(MAS)

4)CIMS質(zhì)量保證分系統(tǒng) 質(zhì)量保證分系統(tǒng)的目標(biāo): a.保證用戶對(duì)產(chǎn)品的需求；

b.使這些要求在實(shí)際生產(chǎn)的各環(huán)節(jié)得到實(shí)現(xiàn)。兩個(gè)支撐分系統(tǒng): 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分系統(tǒng) , 數(shù)據(jù)庫(kù)分系統(tǒng)

數(shù)據(jù)庫(kù)：就是以一定的組織方式將相關(guān)的數(shù)據(jù)組織在一起存放在計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器上形成的、能為多個(gè)用戶共享的、與應(yīng)用程序彼此獨(dú)立的一組相關(guān)數(shù)據(jù)的集合。

先進(jìn)制造工藝技術(shù)

特點(diǎn): 具有優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、潔凈和靈活五個(gè)方面的顯著特點(diǎn) 特種加工技術(shù)

定義：是用非常規(guī)的切削加工手段，利用電、磁、聲、光、熱等物理及化學(xué)能量直接施加于被加工工件部位，達(dá)到材料去除、變形以及改變性能等目的的加工技術(shù)。

特種加工與傳統(tǒng)切削加工的不同特點(diǎn)主要有：

①不是主要依靠機(jī)械能，而是用其他的能量（如電能、熱能、光能、聲能以及化學(xué)能等）去除工件材料；

②工具的硬度可以低于被加工工件材料的硬度，有些情況下，例如在激光加工、電子束加 工、離于束加工等加工過(guò)程中，根本不需要使用任何工具； 激光加工

定義：激光加工是利用材料在激光聚焦照射下瞬時(shí)急劇熔化和氣化，并產(chǎn)生很強(qiáng)的沖擊波，使被熔化的物質(zhì)爆炸式地噴濺來(lái)實(shí)現(xiàn)材料去除地加工技術(shù)。

基本原理和特點(diǎn)：利用光能經(jīng)過(guò)透鏡聚焦后達(dá)到很高的能量密度，依靠光熱效應(yīng)加工各種材料?；驹O(shè)備包括：激光器、電源、光學(xué)系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)及機(jī)械系統(tǒng)等。

激光加工技術(shù)的應(yīng)用：（1）激光打孔（2）激光切割(3)激光焊接(4)激光表面處理等加工制造領(lǐng)域。

電子束加工

離子束加工分為離子刻蝕、離子濺射沉積、離子鍍及離子注入 4類。

激光加工、電子束加工、離子束加工都是利用高能量密度的束流作為熱源，對(duì)材料或構(gòu)件進(jìn)行加工的技術(shù)，又稱為高能束加工。

超聲波加工 主要是磨粒的撞擊作用

超聲波加工 適合于加工硬脆材料，尤其是不導(dǎo)電的非金屬材料。(玻璃、陶瓷、石英、硅、瑪瑙、寶石)微細(xì)加工技術(shù) 是指微小尺寸零件的生產(chǎn)加工技術(shù)。

包括三級(jí)：微米級(jí)

亞微米級(jí)

納米級(jí)

快速原型制造技術(shù) 原理：基于“材料逐層堆積”的制造理念，將復(fù)雜的三維加工分解為簡(jiǎn)單的材料二維添加的組合。

RPM技術(shù)的特點(diǎn)：（1）可以制造任意復(fù)雜的三維幾何實(shí)體，不受傳統(tǒng)機(jī)械加工中刀具無(wú)法達(dá)到某些型面的限制。

（2）成形過(guò)程中無(wú)人干預(yù)或較少干預(yù)，大大減少了對(duì)熟練技術(shù)工人的需求。

（3）任意復(fù)雜零件的加工只需在一臺(tái)設(shè)備上完成，也不需要專用的工裝、夾具和模具。

快速堆積成形

快速成形系統(tǒng)根據(jù)切片的輪廓和厚度要求，用片材、絲材、液體或粉末材料制成所要求的薄片，通過(guò)一片片的堆積，最終完成三維實(shí)體原型的制備。

選擇性激光燒結(jié)則使用粉末材料。

超高速加工技術(shù)

常用的刀具材料有：涂層刀具 金屬陶瓷刀具 立方氮化硼（CBN）刀具

聚晶金剛石（PCD）刀具 超高速切削機(jī)床 電主軸采用陶瓷滾動(dòng)球軸承 磁懸浮軸承

PDM技術(shù)的發(fā)展可以分為以下三個(gè)階段：配合CAD工具的PDM系統(tǒng)、專業(yè)PDM系統(tǒng) 產(chǎn)生和PDM的標(biāo)準(zhǔn)化階段。

PDM系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化包括:管理對(duì)象的標(biāo)準(zhǔn)化和管理過(guò)程的標(biāo)準(zhǔn)化

第五篇：先進(jìn)制造技術(shù)

簡(jiǎn)述先進(jìn)制造技術(shù)及其現(xiàn)代

集成制造系統(tǒng)

概述：綜述先進(jìn)制造技術(shù)的概念、內(nèi)涵、特點(diǎn)、主要內(nèi)容等，結(jié)合現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)理解先進(jìn)制造技術(shù)及其發(fā)展歷程

1先進(jìn)制造技術(shù)概述 2 先進(jìn)制造技術(shù)的內(nèi)涵 3 先進(jìn)制造技術(shù)的特點(diǎn) 4現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)

1先進(jìn)制造技術(shù)概述

先進(jìn)制造技術(shù)是系統(tǒng)的工程技術(shù)，可以劃分為三個(gè)層次和四個(gè)大類。三個(gè)層次：一是優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔的基礎(chǔ)制造技術(shù)。這一層次的技術(shù)是先進(jìn)制造技術(shù) 的核心，主要由生產(chǎn)中大量采用的鑄造、鍛壓、焊接、熱處理、表面保護(hù)、機(jī)械加工等基礎(chǔ) 工藝優(yōu)化而成。二是新型的制造單元技術(shù)。這是制造技術(shù)與高技術(shù)結(jié)合而成的嶄新制造技術(shù)。這是運(yùn)用信息技術(shù) 和系統(tǒng)管理技術(shù)，對(duì)上述兩個(gè)層次進(jìn)行技術(shù)集成的結(jié)果，系統(tǒng)駕馭生產(chǎn)過(guò)程中的物質(zhì)流、能 量流和信息流。如成組技術(shù)（CT）、系統(tǒng)集成技術(shù)（SIT）、獨(dú)立制造島（AMI）、計(jì)算機(jī)集 成制造系統(tǒng)（CIMS）等。四個(gè)大類：一是現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)，是根據(jù)產(chǎn)品功能要求，應(yīng)用現(xiàn)代技術(shù)和科學(xué)知識(shí)，制定方案 并使方案付諸實(shí)施的技術(shù)。它是門多學(xué)科、多專業(yè)相互交叉的綜合性很強(qiáng)的基礎(chǔ)技術(shù)?，F(xiàn)代 設(shè)計(jì)技術(shù)主要包括：現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法，設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)，工業(yè)設(shè)計(jì)技術(shù)等；二是先進(jìn)制造工藝技術(shù)，主要包括精密和超精密加工技術(shù)、精密成刑技術(shù)、特種加工技術(shù)、表而改性、制模和 涂層技術(shù)；三是制造自動(dòng)化技術(shù)，其中包括數(shù)控技術(shù)、工業(yè)機(jī)器人技術(shù)、柔性制造技術(shù)、計(jì) 算機(jī)集成制造技術(shù)、傳感技術(shù)、自動(dòng)檢測(cè)及信號(hào)識(shí)別技術(shù)和過(guò)程設(shè)備工況監(jiān)測(cè)與控制技術(shù)等； 四是系統(tǒng)管理技術(shù)，包括工程管理、質(zhì)量管理、管理信息系統(tǒng)等，以及現(xiàn)代制造模式（如精 益生產(chǎn)、CIMS、敏捷制造、智能制造等）、集成化的管理技術(shù)、企業(yè)組織結(jié)構(gòu)與虛擬公司等 生產(chǎn)組織方法。關(guān)于先進(jìn)制造技術(shù)的體系結(jié)構(gòu)。2先進(jìn)制造技術(shù)的內(nèi)涵

目前對(duì)先進(jìn)制造技術(shù)尚沒(méi)有一個(gè)明確的、一致公認(rèn)的定義，經(jīng)過(guò)近年來(lái)對(duì)發(fā)展先進(jìn)制造 技術(shù)方面開(kāi)展的工作，通過(guò)對(duì)其特征的分析研究，可以認(rèn)為：先進(jìn)制造技術(shù)是制造業(yè)不斷吸 收信息技術(shù)和現(xiàn)代管理技術(shù)的成果，并將其綜合應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)、加工、檢測(cè)、管理、銷售、使用、服務(wù)乃至回收的制造全過(guò)程，以實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔、靈活生產(chǎn)，提高對(duì)動(dòng) 態(tài)多變的市場(chǎng)的適應(yīng)能力和競(jìng)爭(zhēng)能力的制造技術(shù)的總稱。3 先進(jìn)制造技術(shù)的特點(diǎn)

先進(jìn)制造技術(shù)最重要的特點(diǎn)在于，它是一項(xiàng)面向工業(yè)應(yīng)用，具有很強(qiáng)實(shí)用性的新技術(shù)。與傳統(tǒng)制造技術(shù)相比，先進(jìn)制造技術(shù)更具有系統(tǒng)性、集成性、廣泛性、高精度性。先進(jìn)制造 技術(shù)雖然仍大量應(yīng)用于加工和裝配過(guò)程，但在其制造過(guò)程中還綜合應(yīng)用了設(shè)計(jì)技術(shù)、自動(dòng)化 技術(shù)、系統(tǒng)管理技術(shù)等。先進(jìn)制造技術(shù)比傳統(tǒng)的制造技術(shù)更加重視技術(shù)與管理的結(jié)合，更加 重視制造過(guò)程組織和管理體制的簡(jiǎn)化以及合理化，從產(chǎn)生了一系列先進(jìn)的制造模式，并能 實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔、靈活的生產(chǎn)。先進(jìn)制造技術(shù)主要有如下特征：

1）系統(tǒng)性 由于計(jì)算機(jī)技術(shù)，信息技術(shù)，傳感技術(shù)，自動(dòng)化技術(shù)，和先進(jìn)管理等等技術(shù)的應(yīng)用，并與傳統(tǒng)的制造技術(shù)相結(jié)合，使先進(jìn)制造技術(shù)成為能夠駕駛在生產(chǎn)過(guò)程中的物質(zhì)流，信息流，和能量流的系統(tǒng)工程

2）廣泛性 傳統(tǒng)制造技術(shù)通常只是將原材料變成成品的各種工藝加工，而先進(jìn)制造技術(shù)貫穿了從生產(chǎn)設(shè)計(jì)，加工制造到產(chǎn)品銷售及使用維修的整個(gè)過(guò)程，“成為市場(chǎng)——設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)——加工制造——市場(chǎng)”的大系統(tǒng)

3）集成性 傳統(tǒng)制造技術(shù)的學(xué)科專業(yè)單一，獨(dú)立相互界限分明。而先進(jìn)制造技術(shù)由于專業(yè)和學(xué)科的不斷深入，交叉，融合其界限逐漸淡化和消失，技術(shù)系統(tǒng)化，集成化的現(xiàn)代交叉性制造系統(tǒng)工程。

4）動(dòng)態(tài)性 先進(jìn)制造技術(shù)是針對(duì)一定的應(yīng)用目標(biāo)不斷吸收各種高新技術(shù)逐漸形成和發(fā)展起來(lái)的新技術(shù)因而其內(nèi)涵不是絕對(duì)的和一成不變的。

5）實(shí)用性 先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展是針對(duì)某一具體的制造要而發(fā)展起來(lái)的先進(jìn)實(shí)用技術(shù)，有著明確的需求方向 4現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)

1）現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的含義與定位

現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)新的發(fā)展階段，在繼承計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)優(yōu)秀成果的基礎(chǔ)上，它不斷吸收先進(jìn)制造技術(shù)中相關(guān)思想的精華，從信息集成、過(guò)程集成向企業(yè)集成方向迅速發(fā)展，在先進(jìn)制造技術(shù)中處于核心地位。具體地說(shuō)，它將傳統(tǒng)的制造技術(shù)與現(xiàn)代信息技術(shù)、管理技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、系統(tǒng)工程技術(shù)進(jìn)行有機(jī)地結(jié)合，通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)使企業(yè)產(chǎn)品在全生命周期中有關(guān)的組織、經(jīng)營(yíng)、管理和技術(shù)有機(jī)集成和優(yōu)化運(yùn)行，在企業(yè)產(chǎn)品全生命周期中實(shí)現(xiàn)信息化、智能化、集成優(yōu)化，達(dá)到產(chǎn)品上市快、服務(wù)好、質(zhì)量?jī)?yōu)、成本低的目的，進(jìn)而提高企業(yè)的柔性、健壯性和敏捷性，使企業(yè)在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中立于不敗之地。從集成的角度看，早期的計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)側(cè)重于信息集成，而現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的集成概念在廣度和深度上都有了極大的擴(kuò)展，除了信息集成外，還實(shí)現(xiàn)了企業(yè)產(chǎn)品全生命周期中的各種業(yè)務(wù)過(guò)程的整體優(yōu)化，即過(guò)程集成，并發(fā)展到企業(yè)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的企業(yè)之間的集成階段。

現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的研究范圍應(yīng)該介于國(guó)家攀登計(jì)劃和國(guó)家攻關(guān)計(jì)劃之間。與攀登計(jì)劃研究項(xiàng)目相比較，它更注重成果的應(yīng)用性，盡可能將技術(shù)產(chǎn)業(yè)化，并推動(dòng)我國(guó)制造業(yè)的現(xiàn)代化進(jìn)程；與國(guó)家攻關(guān)計(jì)劃相比較，它更注重解決我國(guó)制造業(yè)發(fā)展中的關(guān)鍵的共性問(wèn)題、前瞻性問(wèn)題和示范性問(wèn)題。2）現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的技術(shù)構(gòu)成

先進(jìn)制造技術(shù)(AMT Advanced Manufacturing Technology)作為一個(gè)專有名詞至今還沒(méi)有一個(gè)明確的、一致公認(rèn)的定義。通過(guò)對(duì)其內(nèi)涵和特征的研究，目前共同的認(rèn)識(shí)是：先進(jìn)制造技術(shù)是傳統(tǒng)制造技術(shù)不斷吸收機(jī)械、電子、信息、材料、能源和現(xiàn)代管理等方面的成果，并將其綜合應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造、檢測(cè)、管理、銷售、使用、服務(wù)的制造全過(guò)程，以實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔、靈活的生產(chǎn)，并取得理想技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果的制造技術(shù)的總稱。它具有如下一些特點(diǎn)：

從以技術(shù)為中心向以人為中心轉(zhuǎn)變，使技術(shù)的發(fā)展更加符合人類社會(huì)的需要；

從強(qiáng)調(diào)專業(yè)化分工向模糊分工、一專多能轉(zhuǎn)變，使勞動(dòng)者的聰明才智能夠得到充分發(fā)揮；

從金字塔的多層管理結(jié)構(gòu)向扁平的網(wǎng)絡(luò)化結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變，減少層次和中間環(huán)節(jié)；

從傳統(tǒng)的順序工作方式向并行工作方式轉(zhuǎn)變，縮短工作周期，提高工作質(zhì)量；

從按照功能劃分部門的固定組織形式向動(dòng)態(tài)的自主管理的小組工作方式轉(zhuǎn)變。

通過(guò)對(duì)先進(jìn)制造技術(shù)的定義和特點(diǎn)的分析發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)擁有先進(jìn)制造技術(shù)的絕大部分特點(diǎn)，只不過(guò)先進(jìn)制造技術(shù)所涉及的范圍要比現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)大，因此通過(guò)對(duì)先進(jìn)制造技術(shù)的綜合考察，提出了一個(gè)現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的技術(shù)構(gòu)成模式。在先進(jìn)制造技術(shù)中，現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)在吸收計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)的優(yōu)秀成果的基礎(chǔ)上，繼續(xù)推動(dòng)并行工程、虛擬制造、敏捷制造和動(dòng)態(tài)聯(lián)盟的研究工作深入進(jìn)行，并不斷吸收先進(jìn)制造技術(shù)中的成功經(jīng)驗(yàn)和先進(jìn)思想，將它們進(jìn)行推廣應(yīng)用，由此使現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)成為先進(jìn)制造技術(shù)的核心。3）我國(guó)現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的發(fā)展策略

在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的推動(dòng)下，先進(jìn)制造技術(shù)發(fā)展十分迅速，新思想、新概念層出不窮，通過(guò)對(duì)現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)與先進(jìn)制造技術(shù)關(guān)系的分析，我們認(rèn)為在制定我國(guó)現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的發(fā)展策略時(shí)，應(yīng)該注重以人為本的思想，運(yùn)用并行工程的哲理，使各種先進(jìn)制造技術(shù)相互銜接、協(xié)調(diào)發(fā)展，并不斷吸收先進(jìn)制造技術(shù)的成熟成果，為先進(jìn)制造技術(shù)在我國(guó)的廣泛應(yīng)用起到促進(jìn)的作用。

目前，在美國(guó)并行工程已到了推廣應(yīng)用階段，在虛擬制造方面也有商品化軟件投入市場(chǎng)，在這方面我們存在巨大的差距，主要表現(xiàn)在：研究工作方面，科研經(jīng)費(fèi)緊缺，科研力量分散，科研成果難以推廣應(yīng)用，人才流失嚴(yán)重；企業(yè)方面，企業(yè)的整體素質(zhì)不高，管理工作落后，科研能力薄弱，當(dāng)面臨國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)時(shí)大多難以為繼，很難在現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)方面花費(fèi)過(guò)多，而且受企業(yè)人員素質(zhì)的制約，一些先進(jìn)的技術(shù)還不易取得立竿見(jiàn)影的效果，這些都挫傷了企業(yè)應(yīng)用先進(jìn)制造技術(shù)的熱情；國(guó)家政策方面，雖然國(guó)家對(duì)制造業(yè)十分重視，但是，由于我國(guó)當(dāng)前正處在改革過(guò)程中，多種機(jī)制同時(shí)運(yùn)行，多方利益難以協(xié)調(diào)，在資金使用上往往顧此失彼，而且國(guó)家財(cái)政困難，也難以使用重金支持現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的研究。

綜上所述，發(fā)展我國(guó)的現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)應(yīng)該以企業(yè)的需求為動(dòng)力，通過(guò)政府的政策和計(jì)劃的協(xié)調(diào)，繼續(xù)深入開(kāi)展并行工程、虛擬制造、敏捷制造和綠色制造的研究與應(yīng)用，并利用分布式網(wǎng)絡(luò)化研究中心，組織各地區(qū)的科研力量，集中突破與現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)密切相關(guān)的如STEP標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用、CORBA規(guī)范的推廣、企業(yè)過(guò)程重構(gòu)理論的研究等具有重大戰(zhàn)略意義的理論研究工作，逐步使現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)成為我國(guó)制造業(yè)的靈魂。