第一篇：先進制造技術(shù)在工程機械行業(yè)的應用

先進制造技術(shù)在工程機械行業(yè)的應用

簡要闡述了先進制造技術(shù)的理論，提出了先進制造技術(shù)框圖，并給出了工程機械領(lǐng)域應用先進制造技術(shù)的劃分方法，以及在目前國情下國有工程機械企業(yè)優(yōu)先發(fā)展先進制造技術(shù)的重點和方法。

自1995年國家將先進制造技術(shù)作為專項列入《全國科技發(fā)展“九五” 計劃和到2010年長期規(guī)劃》中以來，先進制造技術(shù)的理論研究和應用在我國得到了迅猛的發(fā)展。不同學者和研究人員針對各自領(lǐng)域提出了不同的觀點和看法，也相應的提出了在不同領(lǐng)域和行業(yè)應用先進制造技術(shù)的方法和步驟。筆者在廣泛查閱現(xiàn)有文獻資料的基礎(chǔ)上，針對工程機械這個典型行業(yè)在面對國內(nèi)市場國際化競爭的殘酷局面和新技術(shù)、新工藝的挑戰(zhàn)中，探討了先進制造技術(shù)如何在該領(lǐng)域的應用問題。1 先進制造技術(shù)理論 1.1 先進制造技術(shù)理論簡介

先進制造技術(shù)是傳統(tǒng)制造技術(shù)不斷吸收機械、電子、信息、材料、能源及現(xiàn)代管理等方面的成果，并將其綜合應用于產(chǎn)品設(shè)計、制造、檢測、管理、銷售、使用、服務的制造全過程，以實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔、靈活生產(chǎn)，并取得理想技術(shù)經(jīng)濟效果的制造技術(shù)的總稱。

隨著經(jīng)濟的全球化和社會的信息化，市場競爭日益激烈，顧客需求日趨多樣化。制造企業(yè)為了在競爭激烈的全球市場求得生存與發(fā)展，必須解決TQCS難題，即以最快的上市速度（T—Tine to market），最好的質(zhì)量（Q—Quantity），最低的成本（C— Cost），最優(yōu)的服務（S—Service），來滿足不同顧客的需求。

狹義的先進制造技術(shù)是指先進的制造技術(shù)、制造工藝，比如超高速加工技術(shù)、電火花加工、高能束加工、復合加工、快速原型制造技術(shù)等等。廣義的先進制造技術(shù)是建立在現(xiàn)代計算機技術(shù)基礎(chǔ)上的先進制造體系，包括以設(shè)計為中心的虛擬產(chǎn)品開發(fā)與設(shè)計，以制造為中心的虛擬制造，以管理、控制為中心的企業(yè)資源管理，以及建立在先進制造工藝基礎(chǔ)上的先進制造工廠等等。根據(jù)前人的觀點和行業(yè)的實際情況，筆者總結(jié)了“金字塔”形先進制造技術(shù)框圖，如圖1所示。1.2 先進制造技術(shù)的特點

先進制造技術(shù)與傳統(tǒng)制造技術(shù)相比，其顯著的特點是：

（1）先進制造技術(shù)以實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔、靈活生產(chǎn)，提高產(chǎn)品對動態(tài)多變市場的適應能力和競爭力為目標。

（2）先進制造技術(shù)不局限于制造工藝，而是覆蓋了市場分析、產(chǎn)品設(shè)計、加工和裝配、銷售、維修、服務，以及回收再生的全過程。

（3）強調(diào)技術(shù)、人、管理和信息的四維集成，不僅涉及到物質(zhì)流和能量流，還涉及到信息流和知識流，即四維集成和四流交匯是先進制造技術(shù)的重要特點。

（4）先進制造技術(shù)更加重視制造過程組成和管理的合理化和革新，它是硬件、軟件、智能（人）與組織的系統(tǒng)集成。

作為先進制造技術(shù)一個重要組成部分的虛擬制造技術(shù)，計算機仿真是實現(xiàn)虛擬制造的主要手段。虛擬制造的最終實現(xiàn)就是利用不同層次的仿真手段來模擬和優(yōu)化產(chǎn)品開發(fā)和制造過程，以實現(xiàn)最短的產(chǎn)品開發(fā)周期、最低的生產(chǎn)成本和最高的生產(chǎn)效率。

“金”字形先進制造技術(shù)框圖

圖1 “金”字形先進制造技術(shù)框圖

1.3 先進制造技術(shù)在我國的發(fā)展狀況和趨勢 1.3.1 先進制造技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

（1）計算機輔助設(shè)計（CAD）技術(shù)得到了普及，提高了企業(yè)的設(shè)計水平和產(chǎn)品開發(fā)能力。

（2）快速原型制造技術(shù)由起步邁向成熟，應用初具規(guī)模。精密成形與加工技術(shù)水平大幅度提高，在汽車零部件、重大裝備制造中獲廣泛應用。激光加工在基礎(chǔ)研究和技術(shù)開發(fā)方面有實質(zhì)性進展，產(chǎn)業(yè)應用獲得一定經(jīng)濟效益。

（3）熱加工工藝模擬優(yōu)化技術(shù)取得重要進展，使材料熱加工逐步由“技藝”走向“科學”。

（4）數(shù)控技術(shù)取得重要進展，國內(nèi)市場占有率有所提高。（5）現(xiàn)場總線智能儀表研究開發(fā)獲重要進展，應用已有一定基礎(chǔ)。

（6）微型機械研究進展迅速，標志著先進制造技術(shù)正向微觀領(lǐng)域擴展。

（7）現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)研究和應用取得突破，在國際上占有一席之地。

（8）新生產(chǎn)模式的研究和實踐具有特色，推動了我國制造業(yè)的技術(shù)進步和管理現(xiàn)代化。

1.3.2 先進制造技術(shù)的發(fā)展趨勢

（1）信息技術(shù)對先進制造技術(shù)的發(fā)展起著越來越重要的作用。

（2）設(shè)計技術(shù)的不斷現(xiàn)代化。

（3）成形技術(shù)向精密成形或凈成形的方向發(fā)展。

（4）加工技術(shù)向著超精密、超高速以及發(fā)展新一代制造裝備的方向發(fā)展。

（5）制造工藝、設(shè)備和工廠的柔性和可重構(gòu)性將成為企業(yè)裝備的顯著特點。

（6）虛擬制造技術(shù)和網(wǎng)絡制造技術(shù)將廣泛應用。

（7）智能化、數(shù)字化是先進制造技術(shù)和機電產(chǎn)品的發(fā)展方向。

（8）以提高市場快速反應目標的制造技術(shù)將得到迅速發(fā)展和應用。

（9）綠色制造已成為21世紀制造業(yè)的重要特征。

（10）21世紀的企業(yè)面臨管理創(chuàng)新。2 工程機械行業(yè)的特點

2.1 工程機械行業(yè)目前的發(fā)展形勢

隨著國家對基礎(chǔ)建設(shè)投資的調(diào)控，工程機械行業(yè)從2003年、2004年的高速發(fā)展態(tài)勢有所回落，整體需求量增長放緩。另外，根據(jù)對世界不同地區(qū)市場具體形勢的分析，2OO6年世界工程機械市場的增長前景將明顯減弱。中國市場繼2004年明顯減緩增長后，預計在2006年會繼續(xù)減緩乃至出現(xiàn)下降，從而進入一個調(diào)整期。但是，鑒于中國經(jīng)濟的長期增長潛力和各類工程建設(shè)的長期需求，預計中國市場將在第十一個五年計劃期間恢復增長。

2.2 在工程機械行業(yè)發(fā)展、應用先進制造技術(shù)的理由

由目前國內(nèi)工程機械行業(yè)的主要配套件如發(fā)動機、液壓馬達、回轉(zhuǎn)減速器等長期依賴進口，這對企業(yè)降低成本、加快上市時間帶來不可預料的影響。而其他零部件在國內(nèi)的生產(chǎn)方式也較為落后，設(shè)計手段和方法較之國外更差一大截。在國外企業(yè)爭相利用現(xiàn)代計算機技術(shù)和信息技術(shù)改進設(shè)計手段，提高產(chǎn)品的人性化需求的時候，國內(nèi)企業(yè)還在用價格戰(zhàn)廝殺和爭奪市場，在產(chǎn)品的技術(shù)升級換代上也落后于國外同行。

在國外工程機械領(lǐng)域，最先應用的是虛擬樣機技術(shù)（VPT）。Caterpillar 公司是世界上最大的拖拉機、裝載機和工程機械制造商之一。Caterpiliar公司VPT技術(shù)從根本上改進設(shè)計和試驗步驟，實現(xiàn)了快速虛擬試驗多種設(shè)計方案，從而使產(chǎn)品成本降低，性能卻更加優(yōu)越。同樣，作為生產(chǎn)工程機械的著名廠商John Deere公司，為了解決工程機械在高速行駛時的蛇行現(xiàn)象及在重載下的自激振動問題，公司的工程師利用虛擬樣機技術(shù)，不僅找到了原因，而且提出了改進方案，并且在虛擬樣機的基礎(chǔ)上得到了驗證，從而大大提高了產(chǎn)品的高速行駛性能與重載作業(yè)性能。

因此，綜合虛擬樣機技術(shù)、先進制造工藝等多項先進技術(shù)的先進制造技術(shù)，它在工程機械領(lǐng)域的推廣和應用，將加快縮短我國和國外工程機械的差距，提升國產(chǎn)配套件的質(zhì)量，減少國外配套件對國產(chǎn)工程機械的束縛。這一點，已經(jīng)得到國內(nèi)工程機械行業(yè)的認同。

先進制造技術(shù)在工程機械行業(yè)的應用初探 3.1 結(jié)合工程機械行業(yè)國情。優(yōu)先發(fā)展現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)

先進制造技術(shù)是相對的，具有一定的功能和目的性。一定的先進制造技術(shù)必須在相應的環(huán)境中才能發(fā)揮其優(yōu)異的先進性。先進制造技術(shù)的發(fā)展要結(jié)合國情及廠情，結(jié)合用戶需求、市場導向、本單位的發(fā)展方向，根據(jù)現(xiàn)存的技術(shù)水平、生產(chǎn)水平和企業(yè)能力，考慮先進制造技術(shù)能否發(fā)揮其優(yōu)越性，以及對方案的技術(shù)經(jīng)濟可行性進行多方論證，避免盲目地追求目前實施有一定困難的理想的先進制造技術(shù)，力求使方案優(yōu)化并切實可行。

作為工程機械的標志性產(chǎn)品— —挖掘機，有太多的課題待解決，太多的現(xiàn)象值得思考。幾乎所有國外著名品牌的挖掘機廠商都在中國投資，合資或提供技術(shù)，以便在中國龐大的市場中占領(lǐng)一席之地。面對國內(nèi)挖掘機的巨大市場，中國品牌的挖掘機市場占有率不足10％，尤其是市場銷量最大、競爭最為激烈的20t級挖掘機，中國品牌更是不足5％。雖然我們擁有廉價的勞動力成本，但是面對國外產(chǎn)品的技術(shù)壁壘，國產(chǎn)品牌只有價格戰(zhàn)一條路可走。當可靠性成為用戶的第一考慮因素而非價格因素時，國外品牌毫不謙虛的擠兌了國產(chǎn)品牌，原因很簡單，國產(chǎn)挖掘機很少有自己的專有技術(shù)，而配套件基本上依賴進口則直接導致上市時間，受制于人。

綜上所述，面對目前國情，只能依托“拿來主義”，積極運用目前逐漸成熟的先進制造技術(shù)武裝國內(nèi)的工程機械制造業(yè)，優(yōu)先發(fā)展現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)。隨著國內(nèi)機床業(yè)、裝備業(yè)的發(fā)展，以及高素質(zhì)人才的涌現(xiàn)，可以說，已經(jīng)具備制造的優(yōu)勢。如果再把人才的優(yōu)勢利用起來，大力發(fā)展和應用先進制造技術(shù)，并優(yōu)先發(fā)展“虛擬產(chǎn)品設(shè)計 ”，筆者認為必將有利于快速提高國內(nèi)工程機械行業(yè)的技術(shù)水平和產(chǎn)品的技術(shù)檔次。3.2 先進制造技術(shù)在液壓挖掘機企業(yè)的應用

對于挖掘機行業(yè)來說，國內(nèi)主要生產(chǎn)5大結(jié)構(gòu)件、斗齒、駕駛室、履帶等等，但是發(fā)動機、減速器、回轉(zhuǎn)馬達、減速馬達等主要是進口。在整機設(shè)計方面，也通常是“照葫蘆畫瓢”，在原有機型的基礎(chǔ)上修改，或者參考設(shè)計。對于整機的結(jié)構(gòu)分析、動力學分析等做得很少。

筆者根據(jù)在挖掘機廠的工作經(jīng)驗，查閱相關(guān)文獻基于以設(shè)計為中心的先進制造技術(shù)理論，提出圖2所示液壓挖掘機的虛擬樣機研究框圖。液壓挖掘機的虛擬樣機研究框圖

圖2 液壓挖掘機的虛擬樣機研究框圖

在現(xiàn)階段，國內(nèi)企業(yè)一般都建立了自己的研發(fā)網(wǎng)絡，并相應的采用了CAD、CAPP技術(shù)，可以說已經(jīng)初步具備了VPD的基本條件。因此，在現(xiàn)有的條件下，應該首先倡導采用VPD技術(shù)，建立挖掘機的虛擬樣機，并根據(jù)國內(nèi)挖掘機的使用工況和操作者技術(shù)狀態(tài)，通過虛擬樣機分析，對挖掘機的整機性能和可靠性作研究，以彌補因缺少設(shè)計手段而忽略的整機分析。

在虛擬樣機分析中，應采用專業(yè)的建模軟件加專業(yè)的虛擬樣機分析軟件進行。比如用Pro／ENGINEER軟件建模，用ADAMS軟件作運動學和動力學分析，用ANSYS軟件作結(jié)構(gòu)分析較好，這樣可以強強結(jié)合，得到比較滿意的分析結(jié)果。

在圖2中，各個模塊是相互關(guān)聯(lián)而不是獨立的。挖掘機企業(yè)可在自身擁有的技術(shù)資源的基礎(chǔ)上，先做最關(guān)心的模塊如運動學分析、動力學分析模塊等。4 結(jié)論

根據(jù)對中國工程機械市場和配套件市場的預期，未來5年國內(nèi)工程機械行業(yè)將迎來21世紀發(fā)展和壯大的重大機遇。面對機遇和國外行業(yè)巨頭的步步逼進。國內(nèi)工程機械行業(yè)應該奮起直追，充分應用和發(fā)揮“先進制造技術(shù)”的優(yōu)勢，狠下苦功，提高自身設(shè)計和制造能力，才能在激烈的市場競爭中，在供貨期與質(zhì)量比價格更為重要的買方市場時代，占據(jù)一席之地并立于不敗。

第二篇：先進制造技術(shù)應用試卷

繼續(xù)教育《先進制造技術(shù)應用》試卷

單位

姓名

成績

一、選擇題（30分）

1.目前國際上最先進、最流行的玻璃內(nèi)雕刻加工技術(shù)是采用()加工技術(shù)。A.等離子束 B.電火花 C.電子束 D.激光 2.精度從高到低依次是()。

A.液體靜壓軸承、球形空氣靜壓軸承、圓柱空氣靜壓軸承 B.圓柱空氣靜壓軸承、球形空氣靜壓軸承、液體靜壓軸承 C.球形空氣靜壓軸承、圓柱空氣靜壓軸承、液體靜壓軸承 D.液體靜壓軸承、圓柱空氣靜壓軸承、球形空氣靜壓軸承

3.電鑄成型時，要求電鑄層與原模分離，其厚度約為()mm。A.0.5—80 B.0.0015—0.5 C.0.05—8 D.0.15—5 4.激光加工下列材料時，效率最低的是()。A.金剛石 B.鋁合金 C.有機玻璃 D.陶瓷

5.電火花慢走絲線切割加工尺寸精度可達()mm。A.0.0003 B.0.003 C.0.03 D.0.01 6.電解加工是特種加工中材料去除速度最快之一，約為電火花加工方法的()倍。

A.5—10 B.10—20 C.20—30 D.30—40 7.精密加工一般指加工精度在()微米。A.5 B.10 C.10—0.1 D.0.1—0.01 8.電火花加工中工具電極損耗越少越好，下列材料磨損比最低的是()。A.紫銅 B.鋼 C.黃銅 D.鎢

9.現(xiàn)在的FMS機床設(shè)備的配置形式大多采用()。A.互替式 B.互補式 C.互替和互補混合使用

10.電火花快走絲線切割加工尺寸精度可達()mm。A.0.0003 B.0.003 C.0.03 D.0.01 11.激光加工下列材料時，效率最低的是()。A.寶石 B.橡膠 C.銅合金 D.陶瓷 12.發(fā)動機氣缸宜采用()加工。

A.珩磨 B.電火花 C.電子束 D.金剛石刀具

13.要得到3—6級淬硬齒輪，工藝路線為()。A.精滾—淬火—磨齒 B.精滾—磨齒—淬火 C.磨齒—淬火—精滾 D.磨齒—精滾—淬火

14.復雜零件和相似性較差的零件不適宜采用()CAPP系統(tǒng)。A.派生型 B.創(chuàng)成型 C.綜合式 D.各種類型

15.按我國目前加工水平，超精密加工的加工精度為()微米數(shù)量級。A.10 B.10—0.1 C.0.1—0.01 D.0.01—0.001

二、判斷題（20分）

()1.電解加工能加工導電材料和非導電材料，但較難加工窄縫、小孔及尖角。

()2.電刷鍍是電鍍技術(shù)的新發(fā)展，又稱涂鍍、刷鍍或無槽電鍍，是在金屬工件表面局部快速電化學沉積金屬的新技術(shù)。

()3.電解加工比電解磨削有更好的加工精度和表面質(zhì)量，比機械磨削有更高的生產(chǎn)率。

()4.金剛石刀具的精密、超精密切削加工主要用于切削銅、鋁及其合金。()5.磨料噴射加工應用范圍廣，加工成本低，一般用于脆性或韌性材料加工。

()6.在先進制造技術(shù)的發(fā)展過程中其內(nèi)涵不是絕對一成不變的。()7.綠色制造將成為21世紀制造業(yè)的重要特征。()8.現(xiàn)代制造技術(shù)發(fā)展過程，其內(nèi)涵是不變的。

()9.對電火花加工表面粗糙度影響最大的是單個脈沖能量。

()10.變頻空調(diào)開機后，壓縮機先以低速運轉(zhuǎn)制冷(暖)，一定時間后才達到高速運轉(zhuǎn)，其達到設(shè)定溫度的時間比普通空調(diào)慢一半左右。

()11.電解磨削比電解加工有更好的加工精度和表面質(zhì)量，比機械磨削有更高的生產(chǎn)率。

()12.電解加工不能加工非導電材料，較難加工窄縫、小孔及尖角。()13.CAPP系統(tǒng)的成組技術(shù)的核心問題就是充分利用零件上的幾何形狀及加工工藝相似性進行設(shè)計和組織生產(chǎn)，以獲得最大經(jīng)濟效益。()14.精良生產(chǎn)所追求的目標不是“零缺陷”，而是“盡可能好一些”。()15.電解加工不但能加工導電材料和非導電材料，而且還能加工較難加工窄縫、小孔及尖角。

()16.電火花加工用的工具電極，也可以采用電鑄方法制造。()17.在現(xiàn)代制造技術(shù)的發(fā)展過程中其內(nèi)涵不是一成不變的。

()18.AutoCAD由美國CNC Software公司開發(fā)，是一種應用廣泛的中低檔CAD/CAM軟件。該軟件操作簡便實用，容易學習，但三維造型功能稍差。()19.電解加工比電解磨削有更好的加工精度和表面質(zhì)量，比機械磨削有更高的生產(chǎn)率。

()20.Cimatron是模具行業(yè)CAD/CAM軟件，由以色列開發(fā)。

三、術(shù)語解釋（20分）

1.CIMS

2.FMS

3.機器人自由度

4.并行工程技術(shù)(CE)

5.現(xiàn)代制造系統(tǒng)

四、問答題（30分）

1.超聲波加工中變幅桿有何作用？其外形有幾種？簡要說明各自主要特點。

2.簡要說明等離子加工的基本原理及特點。

3.說明影響電火花加工電蝕量及加工精度的主要因素。

4.說明FMS對加工設(shè)備的要求及機床配置形式。

5.試論述精密圓柱齒輪的加工工藝路線，其主要加工方法有哪些？

第三篇：《先進制造技術(shù)及其應用》總結(jié)報告

《先進制造技術(shù)及其應用》總結(jié)報告

這學期接觸了《先進制造技術(shù)及其應用》這一門新的學科，這一門學科包含的知識很廣泛。先進制造技術(shù)就是指集機械工程技術(shù)、電子技術(shù)、自動化技術(shù)、信息技術(shù)等多種技術(shù)為一體所產(chǎn)生的技術(shù)、設(shè)備和系統(tǒng)的總稱。主要包括：先進加工技術(shù)、計算機輔助設(shè)計、計算機輔助制造、集成制造系統(tǒng)等。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，并將其綜合應用于產(chǎn)品設(shè)計、加工、檢測、管理、銷售、使用、服務乃至回收的制造全過程以實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔、靈活生產(chǎn)，提高對動態(tài)多變的市場的適應能力和競爭能力的制造技術(shù)的總稱。作為機械制造專業(yè)的學生，我們更注重了解先進加工技術(shù)。下面是我通過《先進制造技術(shù)及其應用》學習和網(wǎng)上資料的一些查詢，對制造與生產(chǎn)的一些淺談：

一、制造與制造技術(shù)

一、生產(chǎn)與制造

1、生產(chǎn)：一個將生產(chǎn)要素轉(zhuǎn)變?yōu)榻?jīng)濟財 富，并創(chuàng)造效益的輸入輸出系統(tǒng)。生產(chǎn)系統(tǒng)的輸入：生產(chǎn)要素，即5M要素。生產(chǎn)系統(tǒng)的輸出：生產(chǎn)財富和效益。其中5M要素包括：

1、作為生產(chǎn)對象的原材料（Material)

2、作為直接生產(chǎn)資料的設(shè)備、工具、機器（Machine）和間接生產(chǎn)資料的廠房、道路等）

3、作為勞動力的主體人（Man）

4、資金（Money）

5、作為支持生產(chǎn)活動的知識、方法、信息（Message）、情報等。

2、生產(chǎn)企業(yè): 第一產(chǎn)業(yè)：直接利用自然資源的種植業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)和采礦業(yè)。第二產(chǎn)業(yè)：將第一產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)的原料轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的企業(yè)。第三產(chǎn)業(yè)：金融和服務行業(yè)。

二、制造系統(tǒng)

1、制造系統(tǒng)具有的子系統(tǒng)： 1）經(jīng)營管理2）市場與銷售 3）研究與開發(fā)4）工程設(shè)計 5）生產(chǎn)管理6）采購供應 7）質(zhì)量控制8）財務 9）人事 10）車間制造

2、制造系統(tǒng)具有一般系統(tǒng)的共性：

1）結(jié)構(gòu)特性

制造系統(tǒng)可視為在生產(chǎn)信息、制造技術(shù)等軟件的支持下，若干硬件（生產(chǎn)設(shè)備、工具、運輸裝置、廠房、勞動力等）的集合體。

2）轉(zhuǎn)變特性

從技術(shù)的角度出發(fā)，制造是通過加工和裝配把原材料轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)品的過程。從經(jīng)濟的角度出發(fā)，制造過程的轉(zhuǎn)變?yōu)橥ㄟ^改變物料形態(tài)或性質(zhì)而使其不斷增值的過程。

3）程序特性

制造系統(tǒng)可視為一個生產(chǎn)產(chǎn)品的工作程序。

三、制造技術(shù)

1、制造技術(shù)：

為了有效地完成制造活動所施行的一切手段的總和。包括運用的知識、技能，操縱可利用的物質(zhì)、工具，采取的策略、方法等。

2、科學與技術(shù)的差別：

科學：采用分析的方法來認識世界，得到各種發(fā)現(xiàn)和揭示。技術(shù)：采用綜合的方法來改造世界，得出發(fā)明、創(chuàng)造和改進。

四、制造業(yè)在國民經(jīng)濟中的地位

在先進的工業(yè)化國家中，國民經(jīng)濟總收入的60%以上來源于制造業(yè)。從就業(yè)人口比例看，約有1/4的人口從事于制造業(yè)，而在非制造業(yè)部門中，又有約半數(shù)人員的工作性質(zhì)與制造業(yè)密切相關(guān)。而在企業(yè)生產(chǎn)力構(gòu)成中，制造技術(shù)的作用約占62%。

二、先進制造技術(shù)產(chǎn)生的背景

一、制造技術(shù)的發(fā)展

18世紀70年代，蒸汽機的改進和紡紗機的誕生，引發(fā)了第一次工業(yè)革命，產(chǎn)生了近代工業(yè)化的生產(chǎn)方式，手工勞動逐漸被機器生產(chǎn)所代替。19世紀中葉，電磁場理論的建立為發(fā)電機和電動機的產(chǎn)生奠定了基礎(chǔ)，迎來了電氣化時代，同時互換性原理和公差制度應運而生，制造業(yè)得以快速發(fā)展。20世紀初，內(nèi)燃機的發(fā)明，使汽車進入歐美家庭，引發(fā)了制造業(yè)的又一次革命，進入了大批量生產(chǎn)時代。二戰(zhàn)后，通信技術(shù)的發(fā)展，計算機和集成電路的出現(xiàn)，數(shù)控機床的應用，使制造業(yè)產(chǎn)生了一次新的飛躍。多品種、中小批量生產(chǎn)成為制造業(yè)的主流生產(chǎn)方式。

二、先進制造技術(shù)（AdvancedManufacturingTechnology—AMT）的提出首先由美國于20世紀80年代提出。20世紀80年代，美國政府開始認識到制造技術(shù)和制造能力的重要性。20世紀80初期，美國的有識之士對美國制造業(yè)的衰退進行了反思，強調(diào)了制造業(yè)的重要性?？肆诸D政府提出了兩個重要的口號：“為美國的利益發(fā)展技術(shù)”、“技術(shù)是經(jīng)濟的發(fā)動機”。美國的先進制造技術(shù)在這樣的背景下出臺了。1988年，美國政府投資進行大規(guī)?！?1世紀制造企業(yè)戰(zhàn)略”研究，不久提出先進制造技術(shù)發(fā)展目標，制定并實施了“先進制造技術(shù)計劃（ATP）”和“制造技術(shù)中心計劃(MTC)”。

先進制造技術(shù)計劃（ATP）由美國聯(lián)邦政府科學、工程和技術(shù)協(xié)調(diào)委員會（FCCSET）提出。研究內(nèi)容：現(xiàn)代設(shè)計方法與技術(shù)、先進制造工藝與技術(shù)、先進制造過程的支撐技術(shù)與輔助技術(shù)、制造基礎(chǔ)設(shè)施。目標：促進經(jīng)濟增長；提高能源效益，減少污染；使制造業(yè)在世界市場更具競爭力；使教育系統(tǒng)對每個學生進行更富有挑戰(zhàn)性的教育。鼓勵科學界把確保國家安全和提高國民生活質(zhì)量作為核心目標。

制造技術(shù)中心計劃（MTC）又稱“合作伙伴計劃”，由美國國家標準與技術(shù)研究院制定并實施。目標：面向美國35萬家中小企業(yè)。主要內(nèi)容：在技術(shù)擁有者（通常為政府的研究機構(gòu)、國家實驗室和大學）與需要這些技術(shù)的中小企業(yè)之間建立合作的橋梁。方法：由國會撥款設(shè)立地區(qū)性的制造技術(shù)中心，為中小企業(yè)展示新的制造技術(shù)和設(shè)備 并進行培訓，幫助他們選用。

三、先進制造技術(shù)的特點和發(fā)展趨勢

一、先進制造技術(shù)的特點

1、是一項綜合性技術(shù)；

2、是一項動態(tài)發(fā)展技術(shù)；

3、是面向工業(yè)應用的技術(shù)；

4、是面向全球競爭的技術(shù)；

5、是面向21世紀的技術(shù)。

二、先進制造技術(shù)的發(fā)展趨勢

1、制造自動化技術(shù)向縱深方向發(fā)展20世紀，制造自動化經(jīng)歷了剛性自動化、可編程自動化、綜合自動化的發(fā)展過程。當前，信息技術(shù)的高速發(fā)展以及信息技術(shù)不斷向制造技術(shù)的注入和融合，使制造自動化技術(shù)向著縱深方向發(fā)展。具有代表性的發(fā)展方向為：集成化、柔性化、網(wǎng)絡化、虛擬化、智能化。

1）集成化

集成是綜合自動化的一個重要特征。集成化符合系統(tǒng)工程的思想。CAD/CAPP/CAM系統(tǒng)的出現(xiàn)，使設(shè)計與制造得以集成；FMC、FMS的發(fā)展，使加工過程、檢測過程、控制過程、物流過程實現(xiàn)集成。CIM的核心是通過信息集成，使一個個自動化孤島有機地聯(lián)系在一起；CE強調(diào)產(chǎn)品及其相關(guān)過程設(shè)計的集成。制造自動化為集成化提供了有利條件，而集成化是制造自動化深入發(fā)展的必然結(jié)果。

2）柔性化

柔性化的進一步發(fā)展，是要求能夠快速實現(xiàn)制造系統(tǒng)的重組，包括企業(yè)內(nèi)部制造設(shè)備與工具系統(tǒng)的重組，以及企業(yè)之間的重組。

模塊化技術(shù)，是提高制造自動化系統(tǒng)柔性的重要策略和方法。包括硬件和軟件的模塊化設(shè)計、模塊化產(chǎn)品設(shè)計和模塊化制造系統(tǒng)。

4）虛擬化

虛擬制造（VM）：以系統(tǒng)建模技術(shù)和計算機仿真技術(shù)為基礎(chǔ)，集現(xiàn)代制造工藝、計算機圖形學、信息技術(shù)、并行工程、人工智能、多

媒體技術(shù)等高新技術(shù)為一體，是一項由多學科知識形成的綜合系統(tǒng)技術(shù)。虛擬制造將現(xiàn)實制造環(huán)境及制造過程，通過建立系統(tǒng)模型，映射到計算機及相關(guān)技術(shù)所支持的虛擬環(huán)境中，在虛擬環(huán)境中模擬顯示制造環(huán)境及制造過程的一切活動及產(chǎn)品制造全過程，從而對產(chǎn)品設(shè)計、制造過程及制造系統(tǒng)進行預測和評估。

5）智能化

智能制造系統(tǒng)，要求在整個制造過程中貫徹智力活動，使系統(tǒng)以柔性的方式集成起來，在多品種、中小批量生產(chǎn)條件下，實現(xiàn)“完善生產(chǎn)”。智能制造系統(tǒng)的特點：A、對于制造過程，實現(xiàn)柔性化和模塊化；B、對于人，強調(diào)安全性和友好性；C、對于環(huán)境，做到無污染、省能源、資源回收和再利用；D、對于社會，提倡合理的協(xié)作與競爭。

2、傳統(tǒng)制造技術(shù)不斷改進，新型制造技術(shù)迅速發(fā)展主要表現(xiàn)在產(chǎn)品設(shè)計和零件制造兩個方面。

1）產(chǎn)品設(shè)計

傳統(tǒng)制造技術(shù)的改進：CAD和CAE技術(shù)的全面應用。新設(shè)計思想和設(shè)計方法：并行設(shè)計、面向“X”的設(shè)計、健壯設(shè)計、優(yōu)化設(shè)計、反求工程設(shè)計等。

2）零件機械加工技術(shù)的改進：

主要表現(xiàn)在強力切削/磨削與高速切削/磨削技術(shù)的迅速發(fā)展。特別是高速切削與超高速切削技術(shù)的發(fā)展可以實現(xiàn)“以切代磨”不僅可以極 大地提高生產(chǎn)效率，而且可以獲得較高加工精度，還可以實現(xiàn)難加工材料的切削加工。超高速加工技術(shù)主要包括：超高速切削與磨削機理；超高速主軸單元與進給單元制造技術(shù)；超高速加工用刀具制造技術(shù)；超高速加工在線自動檢測與控制技術(shù)等。

3）新型零件制造方法

又稱特種加工方法，是二次世界大戰(zhàn)后發(fā)展起來的有別于傳統(tǒng)切削與磨削的加工方法總稱。特種加工方法將電、磁、聲、光等物理量及化學能量或其組合直接施加在工件被加工的部位上，從而使材料被去

除、累加、變形或改變性能等。特種加工方法使用場合：難加工材

料的加工；復雜形面、薄壁、小孔、窄縫等特殊工件的加工等。

3、精密制造技術(shù)在制造技術(shù)中占有突出的位置。

精密制造技術(shù)包括：

1）精密與超精密加工：指在一定的發(fā)展時期，加工精度和表面質(zhì)量達到較高與最高程度的加工工藝。目前，超精密加工的尺寸精度已達

到0.025微米，表面粗糙度Ra達到0.005微米，所用機床定位精度達到0.01微米，納米加工技術(shù)已接近實現(xiàn)。

2）微細與超微細加工以及微型機械：微細加工：通常指1mm以下微小尺寸零件的加工。超微細加工：通常指1微米以下超微細尺寸零件的加工。目前，微細與超微細加工的精度已達到納米級（0.1nm——100nm)。納米技術(shù)：現(xiàn)象和規(guī)律。量子效應、波動特性、微觀漲落等不可忽略，甚至成為主導因素。在這種情況下，必須從機械、電子、材料、物理、化學、生物、醫(yī)學等多方面進行綜合研究，故又稱為“納米技術(shù)”。主要研究內(nèi)容：納米級精度和表面形貌測量及表面層物理、化學性能檢測，納米級加工，納米材料，納米級傳感與控制技術(shù)，微型與超微型機械等。

4、綠色制造將成為21世紀制造業(yè)的重要特征綠色制造技術(shù)：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)境影響和資源效率的一種現(xiàn)代制造模式。

對于制造而言，要求滲透到從原材料投入到產(chǎn)出成品的全過程，包括節(jié)約原材料和能源，替代有毒原材料，將一切排放物的數(shù)量與毒性削減在離開生產(chǎn)過程之前。對于產(chǎn)品而言，綠色制造覆蓋構(gòu)成產(chǎn)品整個生命周期的各個階段，減少對人類和環(huán)境的不利影響。

以上加粗的也是我們這學期重點學習的，主要了解了高速加工技術(shù)及應用（高速加工最常用最普遍的刀柄：HSK刀柄），精密、超精密加工技術(shù)及應用，干切削加工技術(shù)及其應用，硬切削加工技術(shù)及其應用。

四、心得體會

通過對本門課程的學習了解讓我感受到：當今日新月異的科學技術(shù)發(fā)展，展現(xiàn)出了更多的科學發(fā)現(xiàn)和技術(shù)發(fā)明前景。信息科技、生命科學和生物技術(shù)、納米科技的突飛猛進與相互交織影響，成為新一輪科技革命的重要標志。高技術(shù)的迅猛發(fā)展，同樣對制造業(yè)的發(fā)展起到了推動、提升和改造的作用。高技術(shù)對制造業(yè)的改變是全面的和連續(xù)不斷的，包括影響制造業(yè)未來的發(fā)展方向、重心領(lǐng)域、科技前沿、核心要素等。

先進制造技術(shù)的應用引起了企業(yè)組織管理模式的重大變革。批量生產(chǎn)方式下, 企業(yè)的組織管理模式主要是功能專業(yè)化, 采用剛性生產(chǎn)線, 各個部門各司其職。當今, 機械制造業(yè)的生產(chǎn)方式正向著中、小批量生產(chǎn)方式轉(zhuǎn)變, 更強調(diào)企業(yè)的生產(chǎn)柔性，因而企業(yè)的組織和管理模式也必須與之相適應。由于先進制造技術(shù)在機械制造業(yè)中的應用, 企業(yè)的組織管理模式發(fā)生了多方面的轉(zhuǎn)變：1 的順序工作方式向并行工作方式轉(zhuǎn)變;2 能劃分部門的固定組織形式向動態(tài)、自主管理的小組組織形式轉(zhuǎn)變;3 金字塔式的多層次生產(chǎn)管理結(jié)構(gòu)向扁平的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變;4 質(zhì)量第一的競爭策略向快速響應市場的競爭策略轉(zhuǎn)變;5 以技術(shù)為中心向以人為中心轉(zhuǎn)變。

進入21世紀，我們必須清醒地認識：制造業(yè)在新時期的地位和前景，而不是籠統(tǒng)看待制造業(yè)。80年代的美國制造業(yè)和20世紀末的美國制造業(yè)遠不是一個概念；現(xiàn)在中國“世界第一”的制造業(yè)和德國的精準制造業(yè)差別何止千里；發(fā)展來料加工的制造業(yè)和創(chuàng)造性的裝備制造業(yè)無論在技術(shù)難度、運行機制和產(chǎn)業(yè)政策上是不能相提并論的。而存在于這些差別中的根本性問題則是制造業(yè)和高技術(shù)的關(guān)系。這個問題不解決，制造大國永遠不可能成為制造強國。我們?yōu)橹畩^斗的制造強國絕不是僅僅基于傳統(tǒng)技術(shù)和產(chǎn)品的強國，而必須是適應新時代、掌握新技術(shù)、滿足新需求的制造強國。中國不僅要擁有強大的以家電和電子元器件為代表的輕型的規(guī)模產(chǎn)品制造能力，還要擁有強大的以發(fā)電設(shè)備、冶金石化設(shè)備和汽車生產(chǎn)裝備為代表的重型的重大裝備制造能力，更要擁有強大的以微電子、光電子制造設(shè)備、微機電系統(tǒng)和生物工程為代表的新型的高技術(shù)裝備制造能力。

第四篇：先進制造技術(shù)

先進制造技術(shù)

定義:先進制造技術(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，并將其綜合應用于產(chǎn)品設(shè)計、制造、檢測、管理、銷售、使用、服務乃至回收的全過程，以實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔、靈活生產(chǎn)，提高對動態(tài)多變的產(chǎn)品市場的適應能力和競爭能力的制造技術(shù)的總稱。特點: 1.動態(tài)性2.廣泛性3.實用性4.集成性5.系統(tǒng)性6.高效靈活性7.先進性

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)計技術(shù)（2）先進制造工藝技術(shù)（3）自動化技術(shù)（4）產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理技術(shù) 發(fā)展趨勢: 1.集成化2.智能化3.網(wǎng)絡化4.信息化5.自動化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

自動化技術(shù)

制造技術(shù)的自動化包括產(chǎn)品設(shè)計自動化、企業(yè)管理自動化、加工過程自動化和質(zhì)量控制過程自動化。制造系統(tǒng)的自動化 突出特點是采用信息技術(shù)，實現(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: 制造自動化技術(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)已成為制造自動化研究中熱點問題；

2）更加注重研究制造自動化系統(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）制造過程的計劃和調(diào)度研究十分活躍，實用化的成果不多；

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越活躍。

柔性制造系統(tǒng)定義: 我國國家軍用標準 “柔性制造系統(tǒng)是由數(shù)控加工設(shè)備、物料運儲裝置和計算機控制系統(tǒng)組成的自動化制造系統(tǒng),它包括多個柔性制造單元,能根據(jù)制造任務或生產(chǎn)環(huán)境的變化迅速進行調(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：（柔性和自動化）

（1）適應市場需求，以利于多品種、中小批量生產(chǎn)。

（2）提高機床利用率，縮減輔助時間，以利于降低生產(chǎn)成本。

（3）縮短生產(chǎn)周期，減少庫存量，以利于提高市場響應能力。

（4）提高自動化水平，以利于提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低勞動強度、改善生產(chǎn)環(huán)境。柔性制造系統(tǒng)一般由三個子系統(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)）、互補形式（串聯(lián)）和混合形式（并串聯(lián)）三種。常見的物料存儲裝置有立體倉庫、水平回轉(zhuǎn)型自動料架、垂直回轉(zhuǎn)型自動料架和緩沖料架。柔性制造系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)流,實質(zhì)上就是信息的流動.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)展起來的.計算機集成制造

定義:基于企業(yè)資源的一種先進制造模式是計算機集成制造系統(tǒng)，簡稱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: 人與機構(gòu)、經(jīng)營、技術(shù)三要素。

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

四個功能系統(tǒng): 1）工程設(shè)計自動化分系統(tǒng)

2）管理信息分系統(tǒng)（MIS）

3）CIMS制造自動化分系統(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: a.保證用戶對產(chǎn)品的需求；

b.使這些要求在實際生產(chǎn)的各環(huán)節(jié)得到實現(xiàn)。兩個支撐分系統(tǒng): 計算機網(wǎng)絡分系統(tǒng) , 數(shù)據(jù)庫分系統(tǒng)

數(shù)據(jù)庫：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算機存儲器上形成的、能為多個用戶共享的、與應用程序彼此獨立的一組相關(guān)數(shù)據(jù)的集合。

先進制造工藝技術(shù)

特點: 具有優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、潔凈和靈活五個方面的顯著特點 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、熱等物理及化學能量直接施加于被加工工件部位，達到材料去除、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主要有：

①不是主要依靠機械能，而是用其他的能量（如電能、熱能、光能、聲能以及化學能等）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急劇熔化和氣化，并產(chǎn)生很強的沖擊波，使被熔化的物質(zhì)爆炸式地噴濺來實現(xiàn)材料去除地加工技術(shù)。

基本原理和特點：利用光能經(jīng)過透鏡聚焦后達到很高的能量密度，依靠光熱效應加工各種材料。基本設(shè)備包括：激光器、電源、光學系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)及機械系統(tǒng)等。

激光加工技術(shù)的應用：（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，對材料或構(gòu)件進行加工的技術(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，尤其是不導電的非金屬材料。(玻璃、陶瓷、石英、硅、瑪瑙、寶石)微細加工技術(shù) 是指微小尺寸零件的生產(chǎn)加工技術(shù)。

包括三級：微米級

亞微米級

納米級

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

RPM技術(shù)的特點：（1）可以制造任意復雜的三維幾何實體，不受傳統(tǒng)機械加工中刀具無法達到某些型面的限制。

（2）成形過程中無人干預或較少干預，大大減少了對熟練技術(shù)工人的需求。

（3）任意復雜零件的加工只需在一臺設(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，通過一片片的堆積，最終完成三維實體原型的制備。

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 超高速切削機床 電主軸采用陶瓷滾動球軸承 磁懸浮軸承

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

PDM系統(tǒng)標準化包括:管理對象的標準化和管理過程的標準化

第五篇：先進制造技術(shù)

簡述先進制造技術(shù)及其現(xiàn)代

集成制造系統(tǒng)

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

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

1先進制造技術(shù)概述

先進制造技術(shù)是系統(tǒng)的工程技術(shù)，可以劃分為三個層次和四個大類。三個層次：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、機械加工等基礎(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)。這是運用信息技術(shù) 和系統(tǒng)管理技術(shù)，對上述兩個層次進行技術(shù)集成的結(jié)果，系統(tǒng)駕馭生產(chǎn)過程中的物質(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）、獨立制造島（AMI）、計算機集 成制造系統(tǒng)（CIMS）等。四個大類：一是現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)，是根據(jù)產(chǎn)品功能要求，應用現(xiàn)代技術(shù)和科學知識，制定方案 并使方案付諸實施的技術(shù)。它是門多學科、多專業(yè)相互交叉的綜合性很強的基礎(chǔ)技術(shù)。現(xiàn)代 設(shè)計技術(shù)主要包括：現(xiàn)代設(shè)計方法，設(shè)計自動化技術(shù)，工業(yè)設(shè)計技術(shù)等；二是先進制造工藝技術(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)；三是制造自動化技術(shù)，其中包括數(shù)控技術(shù)、工業(yè)機器人技術(shù)、柔性制造技術(shù)、計 算機集成制造技術(shù)、傳感技術(shù)、自動檢測及信號識別技術(shù)和過程設(shè)備工況監(jiān)測與控制技術(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)于先進制造技術(shù)的體系結(jié)構(gòu)。2先進制造技術(shù)的內(nèi)涵

目前對先進制造技術(shù)尚沒有一個明確的、一致公認的定義，經(jīng)過近年來對發(fā)展先進制造 技術(shù)方面開展的工作，通過對其特征的分析研究，可以認為：先進制造技術(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，并將其綜合應用于產(chǎn)品設(shè)計、加工、檢測、管理、銷售、使用、服務乃至回收的制造全過程，以實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔、靈活生產(chǎn)，提高對動 態(tài)多變的市場的適應能力和競爭能力的制造技術(shù)的總稱。3 先進制造技術(shù)的特點

先進制造技術(shù)最重要的特點在于，它是一項面向工業(yè)應用，具有很強實用性的新技術(shù)。與傳統(tǒng)制造技術(shù)相比，先進制造技術(shù)更具有系統(tǒng)性、集成性、廣泛性、高精度性。先進制造 技術(shù)雖然仍大量應用于加工和裝配過程，但在其制造過程中還綜合應用了設(shè)計技術(shù)、自動化 技術(shù)、系統(tǒng)管理技術(shù)等。先進制造技術(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 重視制造過程組織和管理體制的簡化以及合理化，從產(chǎn)生了一系列先進的制造模式，并能 實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔、靈活的生產(chǎn)。先進制造技術(shù)主要有如下特征：

1）系統(tǒng)性 由于計算機技術(shù)，信息技術(shù)，傳感技術(shù)，自動化技術(shù)，和先進管理等等技術(shù)的應用，并與傳統(tǒng)的制造技術(shù)相結(jié)合，使先進制造技術(shù)成為能夠駕駛在生產(chǎn)過程中的物質(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，而先進制造技術(shù)貫穿了從生產(chǎn)設(shè)計，加工制造到產(chǎn)品銷售及使用維修的整個過程，“成為市場——設(shè)計開發(fā)——加工制造——市場”的大系統(tǒng)

3）集成性 傳統(tǒng)制造技術(shù)的學科專業(yè)單一，獨立相互界限分明。而先進制造技術(shù)由于專業(yè)和學科的不斷深入，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）動態(tài)性 先進制造技術(shù)是針對一定的應用目標不斷吸收各種高新技術(shù)逐漸形成和發(fā)展起來的新技術(shù)因而其內(nèi)涵不是絕對的和一成不變的。

5）實用性 先進制造技術(shù)的發(fā)展是針對某一具體的制造要而發(fā)展起來的先進實用技術(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)是計算機集成制造系統(tǒng)新的發(fā)展階段，在繼承計算機集成制造系統(tǒng)優(yōu)秀成果的基礎(chǔ)上，它不斷吸收先進制造技術(shù)中相關(guān)思想的精華，從信息集成、過程集成向企業(yè)集成方向迅速發(fā)展，在先進制造技術(shù)中處于核心地位。具體地說，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)、自動化技術(shù)、系統(tǒng)工程技術(shù)進行有機地結(jié)合，通過計算機技術(shù)使企業(yè)產(chǎn)品在全生命周期中有關(guān)的組織、經(jīng)營、管理和技術(shù)有機集成和優(yōu)化運行，在企業(yè)產(chǎn)品全生命周期中實現(xiàn)信息化、智能化、集成優(yōu)化，達到產(chǎn)品上市快、服務好、質(zhì)量優(yōu)、成本低的目的，進而提高企業(yè)的柔性、健壯性和敏捷性，使企業(yè)在激烈的市場競爭中立于不敗之地。從集成的角度看，早期的計算機集成制造系統(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展，除了信息集成外，還實現(xiàn)了企業(yè)產(chǎn)品全生命周期中的各種業(yè)務過程的整體優(yōu)化，即過程集成，并發(fā)展到企業(yè)優(yōu)勢互補的企業(yè)之間的集成階段。

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

先進制造技術(shù)(AMT Advanced Manufacturing Technology)作為一個專有名詞至今還沒有一個明確的、一致公認的定義。通過對其內(nèi)涵和特征的研究，目前共同的認識是：先進制造技術(shù)是傳統(tǒng)制造技術(shù)不斷吸收機械、電子、信息、材料、能源和現(xiàn)代管理等方面的成果，并將其綜合應用于產(chǎn)品設(shè)計、制造、檢測、管理、銷售、使用、服務的制造全過程，以實現(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)濟效果的制造技術(shù)的總稱。它具有如下一些特點：

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的需要；

從強調(diào)專業(yè)化分工向模糊分工、一專多能轉(zhuǎn)變，使勞動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態(tài)的自主管理的小組工作方式轉(zhuǎn)變。

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

在市場競爭的推動下，先進制造技術(shù)發(fā)展十分迅速，新思想、新概念層出不窮，通過對現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)與先進制造技術(shù)關(guān)系的分析，我們認為在制定我國現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的發(fā)展策略時，應該注重以人為本的思想，運用并行工程的哲理，使各種先進制造技術(shù)相互銜接、協(xié)調(diào)發(fā)展，并不斷吸收先進制造技術(shù)的成熟成果，為先進制造技術(shù)在我國的廣泛應用起到促進的作用。

目前，在美國并行工程已到了推廣應用階段，在虛擬制造方面也有商品化軟件投入市場，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)費緊缺，科研力量分散，科研成果難以推廣應用，人才流失嚴重；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，當面臨國際競爭時大多難以為繼，很難在現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)方面花費過多，而且受企業(yè)人員素質(zhì)的制約，一些先進的技術(shù)還不易取得立竿見影的效果，這些都挫傷了企業(yè)應用先進制造技術(shù)的熱情；國家政策方面，雖然國家對制造業(yè)十分重視，但是，由于我國當前正處在改革過程中，多種機制同時運行，多方利益難以協(xié)調(diào)，在資金使用上往往顧此失彼，而且國家財政困難，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)展我國的現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)應該以企業(yè)的需求為動力，通過政府的政策和計劃的協(xié)調(diào)，繼續(xù)深入開展并行工程、虛擬制造、敏捷制造和綠色制造的研究與應用，并利用分布式網(wǎng)絡化研究中心，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標準的應用、CORBA規(guī)范的推廣、企業(yè)過程重構(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)成為我國制造業(yè)的靈魂。