第一篇：現(xiàn)代制造技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

現(xiàn)代制造技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

袁鋒

摘要

知識(shí)經(jīng)濟(jì)和高科技的迅猛發(fā)展給制造業(yè)帶來(lái)前所未有的機(jī)遇和挑戰(zhàn)，現(xiàn)代制造技術(shù)被賦予新的內(nèi)涵和特征，與其它學(xué)科交互融合發(fā)展，對(duì)傳統(tǒng)的制造業(yè)產(chǎn)生了巨大的沖擊。只有采用先進(jìn)制造技術(shù)并不斷創(chuàng)新，我國(guó)制造業(yè)才能在激烈競(jìng)爭(zhēng)中立于不敗之地。為此闡述了現(xiàn)代制造技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞:現(xiàn)代制造技術(shù)；特征；趨勢(shì)。引言

制造是人類(lèi)社會(huì)賴(lài)以生存和發(fā)展的基石，任何時(shí)代都離不開(kāi)制造業(yè)，制造業(yè)具有永恒性和不可替代性，它不僅是一個(gè)國(guó)家國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，而且對(duì)其經(jīng)濟(jì)和政治的領(lǐng)導(dǎo)地位也有著決定性的影響，一個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)的崛起在很大程度上取決于制造業(yè)的發(fā)展。在工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家，約有1／4的人口從事各種形式的制造活動(dòng)，70 以上的物質(zhì)財(cái)富來(lái)自制造業(yè)。因此，很多國(guó)家把制定制造業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略列為重中之重。戰(zhàn)后，日本、德國(guó)等國(guó)家由于重視制造業(yè)，國(guó)力很快得以恢復(fù)，成為制造強(qiáng)國(guó)，經(jīng)濟(jì)實(shí)力也躍居世界前列。美國(guó)認(rèn)為要重振經(jīng)濟(jì)雄風(fēng)，保持美國(guó)在全球經(jīng)濟(jì)中的霸主地位，必須大力重振制造業(yè)，奪回其制造業(yè)的世界霸主地位。為此，美國(guó)加大了制造業(yè)的投資力度，積極進(jìn)行策略研究，現(xiàn)在某些領(lǐng)域已基本趕上甚至超過(guò)日本而與其并駕齊驅(qū)?？梢?jiàn)制造業(yè)對(duì)一個(gè)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)地位和政治地位具有至關(guān)重要的影響。

近年來(lái)，隨著高新技術(shù)和知識(shí)經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，生命科學(xué)、材料科學(xué)、信息技術(shù)、微電子技術(shù)、航空航天等新興的科學(xué)技術(shù)不斷涌現(xiàn)。以計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)與傳統(tǒng)制造技術(shù)相結(jié)合的先進(jìn)制造技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，對(duì)傳統(tǒng)的制造業(yè)產(chǎn)生了巨大的影響和沖擊。目前，世界各國(guó)尤其是工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家都非常重視制造技術(shù)的開(kāi)發(fā)研究和應(yīng)用，在這一領(lǐng)域的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，我們要想在新一輪的較量中立于不敗之地，就必須大力發(fā)展制造技術(shù)。現(xiàn)代制造技術(shù)的主要特征

1．1 制造內(nèi)涵的擴(kuò)展

隨著通訊和網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，全球性的貿(mào)易壁壘正在逐步消失，制造技術(shù)已發(fā)展成為一個(gè)涵蓋整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程、跨多個(gè)學(xué)科且高度復(fù)雜的集成技術(shù)。制造的概念和內(nèi)涵得到大大擴(kuò)展，它是一種涵蓋面很廣的廣義制造概念，是“大過(guò)程”、“大制造”，包括光、機(jī)、電產(chǎn)品的制造，工藝流程設(shè)計(jì)，通用產(chǎn)品和高精尖產(chǎn)品的制造以及材料制備；不僅包括機(jī)械加工方法，而且還包括高能束加工方法、硅微加工方法、電化學(xué)加工方法等；它不但包括從毛坯到成品的加工制造過(guò)程，而且還涉及產(chǎn)品的市場(chǎng)信息收集與分析、產(chǎn)品的選型決策、產(chǎn)品的設(shè)計(jì)制造過(guò)程、產(chǎn)品的銷(xiāo)售和售后服務(wù)、報(bào)廢產(chǎn)品的處理以及產(chǎn)品的疲勞強(qiáng)度和全壽命過(guò)程的預(yù)估等產(chǎn)品整個(gè)生命周期的全過(guò)程。1．2 先進(jìn)制造技術(shù)、制造系統(tǒng)和制造模式的發(fā)展

近年來(lái)，制造工程與制造科學(xué)取得了前所未有的成就，先進(jìn)制造技術(shù)、制造系統(tǒng)和制 造模式層出不窮，制造業(yè)得到空前的發(fā)展。建立在以現(xiàn)代信息技術(shù)為核心的制造技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的現(xiàn)代制造系統(tǒng)，將會(huì)給未來(lái)的制造業(yè)帶來(lái)更多意想不到的奇跡。其中最有代表性的有：①敏捷制造(AM)。1988年美國(guó)里海大學(xué)和通用汽車(chē)公司在研究總結(jié)美國(guó)制造業(yè)的現(xiàn)狀和潛力后提出了敏捷制造的生產(chǎn)模式，1992年美國(guó)政府將其作為具有劃時(shí)代意義的21世紀(jì)制造企業(yè)的發(fā)展戰(zhàn)略。敏捷制造是將柔性制造的先進(jìn)技術(shù)和生產(chǎn)技能、有素質(zhì)的勞動(dòng)力以及促進(jìn)企業(yè)內(nèi)部和企業(yè)之間的靈活管理三者集成在一起，利用信息技術(shù)對(duì)千變?nèi)f化的市場(chǎng)機(jī)遇做出快速響應(yīng)，最大限度地滿足顧客的要求。②虛擬制造(VM)。虛擬制造是利用制造過(guò)程的計(jì)算機(jī)模型及其仿真來(lái)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)和研制的模式，它從根本上改變了傳統(tǒng)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造模式，在產(chǎn)品制造出來(lái)之前應(yīng)在虛擬制造環(huán)境中完成軟產(chǎn)品原型，代替系統(tǒng)的硬件進(jìn)行試驗(yàn)，對(duì)其性能進(jìn)行預(yù)測(cè)和評(píng)估，從而大大縮短產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造周期，降低產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)成本，提高其快速響應(yīng)市場(chǎng)變化的能力，以便更可靠地決策產(chǎn)品研制，更經(jīng)濟(jì)有效地組織生產(chǎn)，從而實(shí)現(xiàn)制造系統(tǒng)全面最優(yōu)的制造生產(chǎn)模式。③精良生產(chǎn)(LP)。1990年美國(guó)麻省理工學(xué)院總結(jié)了第二次世界大戰(zhàn)后以豐田汽車(chē)為代表的日本制造工業(yè)的經(jīng)驗(yàn)，提出了以改革企業(yè)生產(chǎn)管理為特點(diǎn)的精良生產(chǎn)模式。它的基本要求是企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中要同時(shí)獲得極高的生產(chǎn)率、最好的產(chǎn)品質(zhì)量和極大的生產(chǎn)柔性，使所生產(chǎn)出的產(chǎn)品具有精益特點(diǎn)。它摒棄了大量生產(chǎn)方式在人力資源、庫(kù)存資金積壓上造成的極大浪費(fèi)，特別是單一品種生產(chǎn)對(duì)市場(chǎng)變化的需求極不適應(yīng)的種種弊端，發(fā)展了按市場(chǎng)訂單進(jìn)行及時(shí)生產(chǎn)的豐田汽車(chē)模式。④ 智能制造(IM)。智能制造是一種由智能機(jī)器和人類(lèi)專(zhuān)家共同組成的人機(jī)一體化智能系統(tǒng)，它在制造過(guò)程中能進(jìn)行智能活動(dòng)，諸如分析、推理、判斷、構(gòu)思和決策等。通過(guò)人與智能機(jī)器的合作共事，去擴(kuò)大、延伸和部分地取代人類(lèi)專(zhuān)家在制造過(guò)程中的腦力勞動(dòng)。IM 將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和模糊控制技術(shù)等先進(jìn)制造技術(shù)應(yīng)用于制造業(yè)，使制造過(guò)程實(shí)現(xiàn)智能化。

1．3 制造技術(shù)的多學(xué)科交叉特征

經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步對(duì)制造科學(xué)提出了新的要求與期望，它與信息科學(xué)、生命科學(xué)、材料科學(xué)、管理科學(xué)等不同學(xué)科之間的交叉融合更為緊密，形成了

多學(xué)科交叉、多方位立體發(fā)展的模式。一方面，制造技術(shù)為信息科學(xué)、生物科學(xué)和材料科學(xué)提供觀察、實(shí)驗(yàn)、檢測(cè)、制造的裝備和技術(shù)支持；另一方面，信息科學(xué)、生物科學(xué)、材料科學(xué)的最新成果也會(huì)應(yīng)用于制造業(yè)，進(jìn)一步豐富制造科學(xué)的內(nèi)容，同時(shí)，它們的發(fā)展也給制造業(yè)不斷提出新的使命和挑戰(zhàn)，從而促進(jìn)制造科學(xué)的進(jìn)一步提高。制造生產(chǎn)模式對(duì)制造過(guò)程、制造系統(tǒng)和產(chǎn)品的優(yōu)質(zhì)將起著關(guān)鍵的作用，而制造生產(chǎn)模式是管理科學(xué)、社會(huì)人文科學(xué)與制造科學(xué)的交叉、融匯和發(fā)展而成的結(jié)果，有著統(tǒng)率生產(chǎn)過(guò)程、加速高新技術(shù)的發(fā)展、決定產(chǎn)品質(zhì)量和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力的作用。1．4 信息技術(shù)是現(xiàn)代制造技術(shù)發(fā)展的重要保障

先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展與信息技術(shù)的發(fā)展密不可分。信息技術(shù)，特別是計(jì)算機(jī)技術(shù)，極大地改變著制造的面貌，是先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展與制造科學(xué)形成的客觀條件。信息這一要素已成為現(xiàn)代制造業(yè)中最重要的資源和最寶貴的競(jìng)爭(zhēng)要素。制造技術(shù)不僅加工、處理信息，而且將制造信息錄制、物化在原材料上，提高其信息含量，使之轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品?，F(xiàn)代制造業(yè)，尤其高科技、深加工企業(yè)，其主要投入已不再是材料和能源，而是信息和知識(shí)；其所創(chuàng)造的社會(huì)財(cái)富實(shí)際上也是某種形式的信息，即產(chǎn)品信息和制造信息。未來(lái)的產(chǎn)品一般應(yīng)是基于信息或知識(shí)的產(chǎn)品。未來(lái)的制造技術(shù)將向數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展，信息技術(shù)將貫穿整個(gè)制造業(yè)。制造技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

21世紀(jì)，制造業(yè)日趨全球化，先進(jìn)制造技術(shù)向著自動(dòng)化、柔性化、集成化和智能化方向發(fā)展?？偟膩?lái)看，納米技術(shù)、超精密加工技術(shù)和可持續(xù)制造技術(shù)是今后發(fā)展的關(guān)鍵。2．1 納米技術(shù)

掃描隧道顯微鏡的發(fā)明與應(yīng)用使人們對(duì)世界的認(rèn)識(shí)進(jìn)入納米尺度，從宏觀轉(zhuǎn)向微觀擴(kuò)展。納米技術(shù)和納米制造技術(shù)是當(dāng)前競(jìng)相研究的最前沿領(lǐng)域，它將使人們?cè)谏a(chǎn)方式和生活方式上有更大的改觀。納米技術(shù)包括納米材料技術(shù)、納米加工技術(shù)、納米裝配技術(shù)、納米測(cè)量技術(shù)和納米機(jī)械學(xué)等。納米技術(shù)對(duì)制造業(yè)已經(jīng)產(chǎn)生了很大的影響，對(duì)傳統(tǒng)制造方法、制造工藝與手段帶來(lái)了巨大沖擊；同時(shí)，納米技術(shù)的發(fā)展帶動(dòng)了微型系統(tǒng)制造技術(shù)的發(fā)展。微型系統(tǒng)是機(jī)械技術(shù)和電子技術(shù)在微／納米尺度上相融合的產(chǎn)物，發(fā)展極其迅速，有可能對(duì)世界各國(guó)的科技、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國(guó)防建設(shè)產(chǎn)生重大影響。其覆蓋領(lǐng)域十分廣泛，從1959年科學(xué)家提出微型機(jī)械的設(shè)想，到第一個(gè)硅微型壓力傳感器問(wèn)世，以及微型齒輪、微型齒輪泵、微型氣動(dòng)渦輪及聯(lián)接件、硅微型靜電電機(jī)、微型加速度計(jì)，直至2000年重僅200多克的微衛(wèi)星上天，微型系統(tǒng)受到了世界各國(guó)越來(lái)越多的青睞，其應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒉粩鄶U(kuò)大。2．2 超精密加工技術(shù)

現(xiàn)代制造技術(shù)要求不斷提高產(chǎn)品的加工質(zhì)量、性能、可靠性和穩(wěn)定性，而這些都取決于加工精度的提高。超精密加工技術(shù)是高精尖產(chǎn)品和國(guó)防武器生產(chǎn)的重要手段。在超精密加工領(lǐng)域，美國(guó)、英國(guó)、日本居世界前列。超精密加工主要包括超精密切削、超精密磨削、研磨以及超精密特種加工(主要包括電子束、離子束加工等)。目前，超精密加工已不再是孤立的加工方法和單純的工藝問(wèn)題，而是一項(xiàng)包含范圍極廣的系統(tǒng)工程。要實(shí)現(xiàn)超精密加工，不僅需要超精密的機(jī)床和刀具、穩(wěn)定的環(huán)境，更重要的是要具備先進(jìn)的計(jì)算機(jī)誤差檢測(cè)和在線補(bǔ)償。

2．3 可持續(xù)制造技術(shù)

可持續(xù)制造技術(shù)是指在產(chǎn)品的整個(gè)生命周期中要充分考慮到節(jié)約資源和保護(hù)環(huán)境兩方面的問(wèn)題，其目標(biāo)是使產(chǎn)品從設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)輸、使用到報(bào)廢處理的

整個(gè)產(chǎn)品生命周期中，對(duì)環(huán)境的負(fù)面作用最小，資源消耗盡可能小，并使企業(yè)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益協(xié)調(diào)優(yōu)化。其中綠色制造技術(shù)作為可持續(xù)制造技術(shù)的典型代表，正在被越來(lái)越多的企業(yè)接受和認(rèn)同，并逐步得到應(yīng)用，在美國(guó)、西歐和日本等發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)，綠色制造研究是先進(jìn)制造技術(shù)領(lǐng)域的一大熱點(diǎn)。隨著人類(lèi)居住環(huán)境的惡化、資源的短缺，可持續(xù)制造必將成為21世紀(jì)制造業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。我國(guó)制造業(yè)的對(duì)策

制造技術(shù)的全球化和中國(guó)加入WTO給我國(guó)的制造業(yè)帶來(lái)了前所未有的發(fā)展機(jī)遇，同時(shí)也面臨著巨大的挑戰(zhàn)。當(dāng)前，人類(lèi)社會(huì)已進(jìn)入信息時(shí)代和知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代，國(guó)際經(jīng)濟(jì)合作與交往日益緊密，全球產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)進(jìn)入大調(diào)整的重要時(shí)期，世界正在形成一個(gè)統(tǒng)一的大市場(chǎng)。世界范圍內(nèi)制造業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)變得越來(lái)越嚴(yán)酷，人們對(duì)于產(chǎn)品的個(gè)性化和服務(wù)的要求越來(lái)越強(qiáng)烈，產(chǎn)品的生命周期越來(lái)越短，只有采取積極的應(yīng)對(duì)措施，才能逐步縮短我國(guó)在制造領(lǐng)域與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的差距。

3．1 適應(yīng)市場(chǎng)需求，增強(qiáng)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力

進(jìn)入21世紀(jì)，用戶(hù)的消費(fèi)觀念有了很大改變，對(duì)企業(yè)和產(chǎn)品提出了更新、更高的要求，產(chǎn)品的交貨時(shí)間、新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)時(shí)間和上市時(shí)間，甚至產(chǎn)品的整個(gè)生命周期都顯著縮短 產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)周期縮短，對(duì)市場(chǎng)的響應(yīng)已經(jīng)成為企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵所在。誰(shuí)能在最短的時(shí)間內(nèi)交貨，開(kāi)發(fā)出新產(chǎn)品并打入市場(chǎng)，并在產(chǎn)品整個(gè)生命周期之內(nèi)提供最好的服務(wù)，誰(shuí)就能夠占領(lǐng)市場(chǎng)。同時(shí)，原來(lái)對(duì)于產(chǎn)品質(zhì)量、成本要求的內(nèi)涵也有所改變，質(zhì)量除了指對(duì)產(chǎn)品本 身的性能、功能、外觀、可靠性和使用壽命等方面的要求外，更重要的是指如何在產(chǎn)品整個(gè)生命周期之內(nèi)全面地滿足客戶(hù)的要求，包括各種服務(wù)，顧客對(duì)產(chǎn)品及其服務(wù)的滿意程度是衡量產(chǎn)品質(zhì)量和企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的重要指標(biāo)。成本也不是指單一的產(chǎn)品制造和銷(xiāo)售成本，而且是指包括產(chǎn)品的運(yùn)行成本、維護(hù)成本及報(bào)廢后的處理成本在內(nèi)的全部成本。為了降低成本，要求企業(yè)的產(chǎn)品和制造系統(tǒng)均具有高度的柔性，以響應(yīng)快速變化的市場(chǎng)，增強(qiáng)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。

3．2 應(yīng)用先進(jìn)技術(shù)改造傳統(tǒng)制造技術(shù)

在高科技和知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代來(lái)臨之際，必須用先進(jìn)制造技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)的制造技術(shù)進(jìn)行改造，對(duì)其進(jìn)行全面研究和充實(shí)。我國(guó)傳統(tǒng)的制造技術(shù)、工藝手段及裝備仍然相當(dāng)落后，必須從其它學(xué)科及新科技領(lǐng)域吸取營(yíng)養(yǎng)并與之相結(jié)合，才能逐漸發(fā)展成為技術(shù)含量高、附加值大的現(xiàn)代制造技術(shù)，如納米制造技術(shù)、超精密加工技術(shù)、微型系統(tǒng)制造技術(shù)、敏捷制造技術(shù)和綠色制造等。要利用先進(jìn)制造系統(tǒng)原理優(yōu)化企業(yè)組織結(jié)構(gòu)，使其從產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、加工制造和市場(chǎng)開(kāi)拓等方面得到重大改進(jìn)，提高企業(yè)的綜合效益，以贏得激烈的國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。3．3 提高企業(yè)創(chuàng)新能力

創(chuàng)新是一個(gè)民族發(fā)展的動(dòng)力，缺乏創(chuàng)新就會(huì)缺乏活力。企業(yè)的創(chuàng)新不僅指產(chǎn)品設(shè)計(jì)和生產(chǎn)工藝上的創(chuàng)新，還要包括制造觀念的更新、組織的重構(gòu)、經(jīng)營(yíng)的重組。綜合創(chuàng)新能力是推動(dòng)企業(yè)發(fā)展的動(dòng)力和最強(qiáng)大的競(jìng)爭(zhēng)武器?，F(xiàn)代制造業(yè)應(yīng)努力樹(shù)立創(chuàng)新意識(shí)，培養(yǎng)創(chuàng)新能力，加快形成以企業(yè)為中心的技術(shù)創(chuàng)新體系，實(shí)現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新、機(jī)制創(chuàng)新、組織管理創(chuàng)新和人才創(chuàng)新。

3．4 重視人才培養(yǎng)

全球大市場(chǎng)中的競(jìng)爭(zhēng)，歸根結(jié)底是人才的競(jìng)爭(zhēng)。現(xiàn)代制造技術(shù)都非常重視人的因素，強(qiáng)調(diào)以人為本和人的主體作用?，F(xiàn)代制造業(yè)是多學(xué)科相互滲透融合而發(fā)展的，生產(chǎn)和管理模式正在向信息密集型和知識(shí)密集型轉(zhuǎn)變，對(duì)人的素質(zhì)也提出了較高的要求。一方面，應(yīng)完善人才培養(yǎng)機(jī)制，針對(duì)現(xiàn)代制造科學(xué)的多學(xué)科交叉特點(diǎn)，在高等工科專(zhuān)業(yè)的教學(xué)中，實(shí)施與學(xué)科交叉前沿相應(yīng)的專(zhuān)業(yè)設(shè)置及課程配置，以培養(yǎng)既有相關(guān)領(lǐng)域知識(shí)與能力，又具有創(chuàng)新精神的新型人才。另一方面，國(guó)家應(yīng)重視職業(yè)技術(shù)教育，扶植發(fā)展企業(yè)對(duì)現(xiàn)有工程技術(shù)人員進(jìn)行比學(xué)歷教育更為重要的工程繼續(xù)教育，以順應(yīng)新時(shí)期制造科學(xué)發(fā)展的要求。結(jié)束語(yǔ)

知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代為我國(guó)的制造業(yè)帶來(lái)新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)，國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈。只有利用先進(jìn)制造技術(shù)，努力提升我國(guó)制造業(yè)的水平，實(shí)現(xiàn)精密化、微型化、高效化、清潔化、柔性化和集成化生產(chǎn)，才能增強(qiáng)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，促進(jìn)制造業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

第二篇：現(xiàn)代制造技術(shù)讀書(shū)筆記

關(guān)于對(duì)現(xiàn)代制造技術(shù)的認(rèn)識(shí)和體會(huì)

一、概述：

現(xiàn)代制造技術(shù)是不斷吸收機(jī)械、電子、信息、材料、能源及現(xiàn)代管理等最新技術(shù)成果，充分發(fā)揮人和設(shè)備的潛能，達(dá)到當(dāng)代制造先進(jìn)水平的技術(shù)。

一般包含兩方面的內(nèi)容：

（1）加工方法更精密、更高效、更靈活，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

超精密加工

微機(jī)械制造

超高速切削

特種加工：（電火花、線切割、激光）

（2）信息技術(shù)與制造技術(shù)相結(jié)合，由計(jì)算機(jī)控制的制造新技術(shù)。

數(shù)控技術(shù)

計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)

集成制造技術(shù)

快速原形技術(shù)

二、先進(jìn)的制造技術(shù)

超精密加工：加工精度可以達(dá)到0.1～0.01μm，Ra0.03～0.05μm；典型的工藝包括金剛石鏡面切削、超精密鏡面磨削、研磨與拋光加工；主要應(yīng)用在鏡面、精密元件、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)元件、大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路的制造上。

微機(jī)械制造：精密程度可達(dá)10μm～1mm；主要利用半導(dǎo)體工藝的硅微細(xì)加工技術(shù)。多用于醫(yī)療、汽車(chē)運(yùn)輸、航空航天、環(huán)境、測(cè)量分析、制造系統(tǒng)、軍事等，尤其以其在生物醫(yī)學(xué)、環(huán)境、交通和國(guó)防領(lǐng)域。

超高速切削：用超硬材料刀具（涂層硬質(zhì)合金刀具、陶瓷刀具、立方氮化硼、聚晶金剛石刀具）和高速設(shè)備，以常規(guī)切削速度5～10 倍以上的切削速度來(lái)加工。目前主要用于飛機(jī)、汽車(chē)及模具工業(yè)。

特種加工：將電、磁、聲、光、熱等物理及化學(xué)能量或與機(jī)械能組合，對(duì)材料進(jìn)行加工。

常見(jiàn)的特種加工方法：

三、計(jì)算機(jī)控制制造的新技術(shù)

計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)：（CAD/CAE/CAM 技術(shù)）利用用計(jì)算機(jī)直接繪制產(chǎn)品設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)分析和輔助生產(chǎn)制造的技術(shù)。是實(shí)現(xiàn)零件“無(wú)圖加工”的關(guān)鍵。

數(shù)控技術(shù)（CNC）：如數(shù)控機(jī)床、數(shù)控銑床和數(shù)控鉆床、加工中心等。

舉例：

數(shù)控機(jī)床：工序自動(dòng)化程度高，對(duì)加工對(duì)象的適應(yīng)性強(qiáng)，生產(chǎn)效率高，加工精度高、質(zhì)量穩(wěn)定，其加工精度一般在0.005～0.1mm之間，且不受零件復(fù)雜程度的影響。

加工中心（MC）：是一種功能較全的數(shù)控加工機(jī)床。常見(jiàn)的加工中心一般分為兩類(lèi)：鏜銑類(lèi)加工中心和車(chē)削類(lèi)加工中心。鏜銑類(lèi)加工

中心集中了鉆床、銑床和鏜床的功能，主要用于加工箱體類(lèi)零件，如變速箱、氣缸體、氣缸蓋等。這類(lèi)零件往往重量較大且形狀復(fù)雜，加工工序較多。使用加工中心可在一臺(tái)機(jī)床上，一次裝夾中自動(dòng)地完成銑端面、鉆孔、螺紋、鏜孔等大部分工序。有的機(jī)床還有自動(dòng)轉(zhuǎn)位工作臺(tái)，不但可用來(lái)保證各面各孔間的角度，而且可進(jìn)行“掉頭鏜”，保證箱體零件相對(duì)的兩個(gè)面上孔的同軸度。

柔性制造系統(tǒng)（FMS）

柔性制造系統(tǒng)（Flexible Manufacturing System，簡(jiǎn)稱(chēng)FMS）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)等組成的自動(dòng)化制造系統(tǒng)。

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，自主地完成多品種中、小批量的生產(chǎn)任務(wù)。

由于柔性制造系統(tǒng)要求技術(shù)水平高，投資巨大，造價(jià)昂貴，目前主要應(yīng)用于工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家。據(jù)統(tǒng)計(jì)，日本、美國(guó)和德國(guó)所擁有的FMS的數(shù)量，大約占了世界擁有總量的70％左右。

計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)CIMS：是隨著計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造的發(fā)展而產(chǎn)生的。它是在信息技術(shù)自動(dòng)化技術(shù)與制造的基礎(chǔ)上，通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)把分散在產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造過(guò)程中各種孤立的自動(dòng)化子系統(tǒng)有機(jī)地集成起來(lái)，形成適用于多品種、小批量生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)整體效益的集成化和智能化制造系統(tǒng)。

快速原型（RP）快速原型技術(shù)是用離散分層的原理制作產(chǎn)品原型的總稱(chēng)，其原理為：產(chǎn)品三維CAD模型→分層離散→按離散后的平面幾何信息逐層加工堆積原材料→生成實(shí)體模型。

該技術(shù)集計(jì)算機(jī)技術(shù)、激光加工技術(shù)、新型材料技術(shù)于一體，依靠CAD軟件，在計(jì)算機(jī)中建立三維實(shí)體模型，并將其切分成一系列平面幾何信息，以此控制激光束的掃描方向和速度，采用粘結(jié)、熔結(jié)、聚合或化學(xué)反應(yīng)等手段逐層有選擇地加工原材料，從而快速堆積制作出產(chǎn)品實(shí)體模型。

柔性制造系統(tǒng)概述

隨著經(jīng)濟(jì)一體化，競(jìng)爭(zhēng)全球化時(shí)代的到來(lái)，需求多樣化、競(jìng)爭(zhēng)差異化，傳統(tǒng)的制造系統(tǒng)已不能滿足市場(chǎng)對(duì)多品種小批量產(chǎn)品的需求。迫使傳統(tǒng)的大規(guī)模生產(chǎn)方式發(fā)生改變，批量生產(chǎn)時(shí)代正逐漸被適應(yīng)市場(chǎng)動(dòng)態(tài)變化的生產(chǎn)系統(tǒng)所替換，這就使制造系統(tǒng)的柔性越來(lái)越重要。柔性 制 造 系統(tǒng)是一個(gè)由計(jì)算機(jī)集成管理和控制、高效率地制造某一類(lèi)中小批量多品種零部件的自動(dòng)化制造系統(tǒng)。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，以適宜于多品種、中小批量生產(chǎn)。當(dāng)制造對(duì)象發(fā)生變化時(shí)，它通過(guò)簡(jiǎn)單地改變軟件、工裝、刀具就夠制造出所需的零件。

它主要由三部分組成:

(1)多臺(tái)數(shù)控加工設(shè)備;

(2)可以在裝夾工位、加工設(shè)備、交換工作站之間運(yùn)送及儲(chǔ)存工件的運(yùn)儲(chǔ)系統(tǒng);

(3)相應(yīng)的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。同時(shí)還可以配置切屑收集、工件清洗等配套設(shè)備。柔性制造單元FMC的應(yīng)用

(1)帶棒料輸送器的柔性加工單元(QTN200M/500U)

棒料輸送機(jī)將一根長(zhǎng)棒料通過(guò)中空卡盤(pán)送人機(jī)床，車(chē)銑復(fù)合加工機(jī)床按照預(yù)定程序進(jìn)行加工，加工完的工件由工件收集器收集并放人儲(chǔ)物箱或傳送帶。棒料輸送機(jī)根據(jù)機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出的動(dòng)作信號(hào)繼續(xù)送料，開(kāi)始第二個(gè)工件的加工。

(2)帶自動(dòng)下料機(jī)的柔性加工單元(INT200SY)

機(jī)床本身配有切割機(jī)與機(jī)床并列錯(cuò)位擺放，機(jī)床將一根長(zhǎng)棒料按照已經(jīng)編好程序，切成需要的原材料，自動(dòng)送進(jìn)機(jī)床，然后機(jī)床按照已經(jīng)設(shè)好的程序進(jìn)行工件的加工(車(chē)銑復(fù)合、利用主副雙主軸多工序同時(shí)加工)，全部加工完成后切割機(jī)的上下料裝置再將加工完成的工件取出，放到傳送帶上送出，并再送人原材料，依此類(lèi)推，實(shí)現(xiàn)連續(xù)自動(dòng)加工。機(jī)床的自動(dòng)加工效率較高，機(jī)床開(kāi)動(dòng)率可達(dá)75%，無(wú)人運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間8h以上。柔性制造系統(tǒng)FMS的應(yīng)用

(1)FH6800平面FMS柔性系統(tǒng)

系統(tǒng)由5臺(tái)MAZAK公司生產(chǎn)的FH6800型臥式加工中心、52個(gè)交換托盤(pán)、1臺(tái)清洗機(jī)、1臺(tái)自動(dòng)上下料機(jī)器人，通過(guò)MAZAK公司的INETLLIGENTMAZATROLFMS主控單元控制實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)控制(目前實(shí)際配置4臺(tái)機(jī)床)。單機(jī)刀庫(kù)106把刀。最大工作直徑1050mm，最大工作高度1m，最大工作重量1500kg。主要擔(dān)負(fù)中小零件的自動(dòng)加工。具有刀具破損檢測(cè)功能、紅外線測(cè)頭機(jī) 內(nèi)檢測(cè)功能。5臺(tái)機(jī)床刀具配置相同，采用冗余控制原則進(jìn)行控制，系統(tǒng)自動(dòng)安 排加工任務(wù)至空閑機(jī)床?？赏瑫r(shí)實(shí)現(xiàn)72h連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，24h無(wú)人運(yùn)轉(zhuǎn)。

(2)FH8800立體FMS柔性系統(tǒng)

系統(tǒng)由3臺(tái)MAZAK公司生產(chǎn)的FH880型臥式加工中心、36個(gè)交換托盤(pán)、1臺(tái)兩位置自動(dòng)上下料機(jī)器人，一臺(tái)清洗 機(jī)，通過(guò)MAZAK公司的INTELLlEGNT MAZATROL FMS主控單元控制實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)控制(目前實(shí)際配置1臺(tái)機(jī)床)。

最大工作直徑250mm，最大工作高度1250mm，最大工件重量2200kg?？刂圃怼⑻攸c(diǎn)同上一條線相同。主要擔(dān)負(fù)中型箱體類(lèi)零件的加工。但此條線交換托盤(pán)分上下兩層立體放置，同樣數(shù)量的交換托盤(pán)立體放置將大大節(jié)約柔性系統(tǒng)的占地面積。與傳統(tǒng)的交換托盤(pán)平面放置系統(tǒng)相區(qū)別，此類(lèi)FMS被稱(chēng)為立體FMS。系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)72h連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，24 h無(wú)人運(yùn)轉(zhuǎn)。

四、體會(huì)：

通過(guò)對(duì)現(xiàn)代制造技術(shù)這門(mén)課程的學(xué)習(xí)和相關(guān)知識(shí)的梳理，初步認(rèn)識(shí)了現(xiàn)代制造技術(shù)在當(dāng)前的發(fā)展和應(yīng)用價(jià)值，采用現(xiàn)代制造技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)高精度、高效率、高質(zhì)量，但也會(huì)帶來(lái)短時(shí)期內(nèi)投資巨大、運(yùn)行成本高的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。然而，要想實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量、檔次的提高，作為大型的科技企業(yè)或者說(shuō)具有成型產(chǎn)品的企業(yè)，必須實(shí)施傳統(tǒng)加工手段和現(xiàn)代制造技術(shù)相結(jié)合，盡可能提高現(xiàn)代制造技術(shù)的應(yīng)用水平。作為一名農(nóng)業(yè)科技工作者，也深刻體會(huì)了所從事的行業(yè)以及所采用的加工制造手段與現(xiàn)代制造技術(shù)存在的差距，這可能與目前許多企業(yè)發(fā)展模式有關(guān)。我希望，在不遠(yuǎn)的未來(lái)，在農(nóng)機(jī)加工領(lǐng)域，現(xiàn)代制造技術(shù)的應(yīng)用水平能夠大幅度提高，更加具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品能大量出現(xiàn)。

目前，轟轟烈烈的MADE IN CHINA 說(shuō)明了什么？毫無(wú)疑問(wèn)，中國(guó)已經(jīng)當(dāng)之無(wú)愧的成為了是制造大國(guó)；但卻不是制造強(qiáng)國(guó)，表現(xiàn)在各行各業(yè)??光纖制造設(shè)備100%依賴(lài)進(jìn)口；集成電路芯片制造技術(shù)85%

依賴(lài)進(jìn)口；57%主要機(jī)械產(chǎn)品技術(shù)依賴(lài)進(jìn)口；不具備強(qiáng)大的產(chǎn)品自主開(kāi)發(fā)能力和創(chuàng)新能力；產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期過(guò)長(zhǎng)，企業(yè)對(duì)市場(chǎng)的快速反應(yīng)能力差。我國(guó)機(jī)械新產(chǎn)品的平均開(kāi)發(fā)周期為18個(gè)月，美國(guó)（1990年）新產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期3個(gè)星期，試制周期3個(gè)月。具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的重要產(chǎn)品和國(guó)際領(lǐng)先的重要制造技術(shù)數(shù)量低下,鮮有那么多國(guó)際知名品牌。相比之下，日本在電子、汽車(chē)、機(jī)床等制造技術(shù)方面，品牌產(chǎn)品全球領(lǐng)先，甚至超過(guò)美國(guó)。中國(guó)從來(lái)不缺乏引進(jìn)、吸收能力，但缺乏進(jìn)一步創(chuàng)新能力，為什么？科研投入及推廣太低，從上而下市場(chǎng)化，急功近利。相關(guān)責(zé)任人真應(yīng)該好好想一想，如何做到真正的發(fā)展和強(qiáng)大。簡(jiǎn)單而言，一個(gè)全國(guó)性質(zhì)基礎(chǔ)行業(yè)的科研單位，不讓他好好的去搞科研，做基礎(chǔ)工作和投入；走市場(chǎng)，表面看有產(chǎn)值了，但對(duì)于一個(gè)民族、國(guó)家，長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展而言，卻是非常不利的。

第三篇：現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)論文

1現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)發(fā)展歷程

現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)是基于傳統(tǒng)機(jī)械制造技術(shù)，并且有效融合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、自動(dòng)化控制技術(shù)等科技含量比較的多項(xiàng)技術(shù)，相比傳統(tǒng)的機(jī)械制造技術(shù)，現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)的內(nèi)涵和外延均產(chǎn)生了很大的變化，與此同時(shí)為機(jī)械制造行業(yè)的迅猛發(fā)展，創(chuàng)造了非常好的外部條件。

2當(dāng)前現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)的實(shí)際情況

2.1虛擬制造技術(shù)

虛擬制造技術(shù)是以虛擬現(xiàn)實(shí)和仿真技術(shù)為基礎(chǔ)，對(duì)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)過(guò)程統(tǒng)一建模，在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品從設(shè)計(jì)、加工和裝配、檢驗(yàn)、使用整個(gè)生命周期的模擬和仿真。虛擬制造技術(shù)的應(yīng)用可以實(shí)時(shí)地以用戶(hù)的需求作為切入點(diǎn)，對(duì)機(jī)械制造產(chǎn)品進(jìn)行必要的修改，通過(guò)這種方式來(lái)保證設(shè)計(jì)制造具有較強(qiáng)的針對(duì)性。

2.2柔性制造技術(shù)

柔性制造技術(shù)指的是基于成組技術(shù)，以常規(guī)數(shù)控機(jī)床（不限類(lèi)型和臺(tái)數(shù)）以及數(shù)控柔性機(jī)床指導(dǎo)單位作為中心。柔性制造技術(shù)與應(yīng)用系統(tǒng)當(dāng)中，連接相關(guān)裝置設(shè)備應(yīng)當(dāng)盡可能的通過(guò)應(yīng)用自動(dòng)化物流系統(tǒng)的方式體現(xiàn)出來(lái)。雖然說(shuō)柔性制造技術(shù)同屬自動(dòng)化制造系統(tǒng)的其中一種，但其在生產(chǎn)方式上的變批量特點(diǎn)是其他制造系統(tǒng)所不具備的。有關(guān)機(jī)械制造相關(guān)產(chǎn)品在更新現(xiàn)階段的實(shí)際工作過(guò)程與滿足市場(chǎng)動(dòng)態(tài)性發(fā)展需求，都要在一定程度上依賴(lài)柔性制造技術(shù)的有效應(yīng)用方可實(shí)現(xiàn)。根據(jù)以往實(shí)際經(jīng)驗(yàn)來(lái)分析，柔性制造技術(shù)能夠結(jié)合成組對(duì)象，并合理選取與數(shù)控相互關(guān)聯(lián)的加工機(jī)械及設(shè)備裝置，從而達(dá)到對(duì)工件成批性生產(chǎn)的目的。另一方面，在應(yīng)用柔性制造技術(shù)的過(guò)程中，能夠在同一時(shí)間完成加工制造和生產(chǎn)管理，將其作用于切削加工、焊接、沖壓過(guò)程中，這樣可以最大限度的提高生產(chǎn)效益。

2.3敏捷技術(shù)

敏捷技術(shù)指的是基于精神創(chuàng)新、管理人員創(chuàng)新、結(jié)構(gòu)管理創(chuàng)新所實(shí)現(xiàn)的全新機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)。如果應(yīng)用合理的話能夠構(gòu)建一個(gè)真實(shí)體現(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)制造市場(chǎng)發(fā)展的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)（共同的），從而動(dòng)態(tài)且準(zhǔn)確地反映出市場(chǎng)變動(dòng)情況。從以往的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，如果引入敏捷性機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)科學(xué)合理的話，可以大大提高機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)速度，大幅度地降低生產(chǎn)成本，并且可以?xún)?yōu)化生產(chǎn)效率。

3現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)

3.1虛擬化

在將虛擬化技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械制造的過(guò)程中，衡量應(yīng)用質(zhì)量高低的關(guān)鍵之處就在于合理應(yīng)用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)。通過(guò)對(duì)虛擬技術(shù)、擬實(shí)技術(shù)的可靠應(yīng)用，不僅可以提升相關(guān)機(jī)械產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)速度，而且也在很大程度上提高了機(jī)械設(shè)計(jì)制造過(guò)程中的能源利用率。

3.2綠色化

機(jī)械制造技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程中，我們需要從節(jié)約資源能源的角度入手，從保護(hù)生態(tài)環(huán)境的角度進(jìn)行分析。這樣不僅可以有效降低對(duì)環(huán)境發(fā)展的不利影響，還可以提高能源的利用效率。

3.3一體化

在信息化技術(shù)快速發(fā)展的過(guò)程中，各大企業(yè)參與市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的綜合實(shí)力得到了質(zhì)的飛躍。企業(yè)更加關(guān)注產(chǎn)品的個(gè)性化和多樣化發(fā)展，傳統(tǒng)意義上的大批量生產(chǎn)已經(jīng)不能滿足企業(yè)的發(fā)展需求，取而代之的是小批量和個(gè)性化生產(chǎn)。事實(shí)證明，這種方式可以控制機(jī)械產(chǎn)品制造中的生產(chǎn)周期，很大程度上降低了原材料的消耗，節(jié)省了資源，確保提升生產(chǎn)質(zhì)量和控制生產(chǎn)成本的前提下，企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益得到實(shí)現(xiàn)。

4結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，隨著科學(xué)技術(shù)和信息技術(shù)的日新月異，現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)也得到了質(zhì)的飛躍。因此我們?cè)诜治鲞@項(xiàng)技術(shù)及其發(fā)展趨勢(shì)相關(guān)問(wèn)題的時(shí)候，應(yīng)當(dāng)首先了解它的發(fā)展歷程以及當(dāng)前現(xiàn)狀，這樣就可以在應(yīng)用過(guò)程中從內(nèi)心對(duì)其產(chǎn)生足夠的重視，以及盡可能地避免出現(xiàn)低級(jí)失誤，從而在保證產(chǎn)品質(zhì)量、節(jié)省成本的前提下，最大限度地確?，F(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值能夠得到充分體現(xiàn)。與此同時(shí)，機(jī)械制造技術(shù)對(duì)測(cè)量技術(shù)的發(fā)展也起到了至關(guān)重要的作用。就目前而言出現(xiàn)了很多關(guān)于測(cè)量方面的新問(wèn)題，我們都可以通過(guò)在機(jī)械制造領(lǐng)域中的研究加以解決。與之對(duì)應(yīng)的，新型的測(cè)量技術(shù)也可以為機(jī)械制造專(zhuān)業(yè)創(chuàng)造更加可靠的技術(shù)支持，二者是相輔相成的。

第四篇：現(xiàn)代通信技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

現(xiàn)代通信技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

通信技術(shù)是信息技術(shù)中極重要的組成部分。從廣義說(shuō)，各種信息的傳遞均可稱(chēng)之為通信。但由于現(xiàn)代信息的內(nèi)容極為廣泛，因而人們并不把所有信息傳遞納入通信的范圍。通常只把語(yǔ)音、文字、數(shù)據(jù)、圖像等信息的傳遞和傳播稱(chēng)為通信。面向公眾的單向通信，如紙、廣播、電視便不包括在內(nèi)。但這種單向傳播方式，由于通信技術(shù)的發(fā)展，也在發(fā)生變化。

縱觀通信的發(fā)展分為以下三個(gè)階段：第一階段是語(yǔ)言和文字通信階段。在這一階段，通信方式簡(jiǎn)單，內(nèi)容單一。第二階段是電通信階段。1837年，莫爾斯發(fā)明電報(bào)機(jī)，并設(shè)計(jì)莫爾斯電報(bào)碼。1876年，貝爾發(fā)明電話機(jī)。這樣，利用電磁波不僅可以傳輸文字，還可以傳輸語(yǔ)音，由此大大加快了通信的發(fā)展進(jìn)程。1895年，馬可尼發(fā)明無(wú)線電設(shè)備，從而開(kāi)創(chuàng)了無(wú)線電通信發(fā)展的道路。第三階段是電子信息通信階段。從總體上看，通信技術(shù)實(shí)際上就是通信系統(tǒng)和通信網(wǎng)的技術(shù)。通信系統(tǒng)是指點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通所需的全部設(shè)施，而通信網(wǎng)是由許多通信系統(tǒng)組成的多點(diǎn)之間能相互通信的全部設(shè)施。而現(xiàn)代的主要通信技術(shù)有數(shù)字通信技術(shù)，程控交換技術(shù)，信息傳輸技術(shù)，通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，數(shù)據(jù)通信與數(shù)據(jù)網(wǎng)，ISDN與ATM技術(shù)，寬帶IP技術(shù)，接入網(wǎng)與接入技術(shù)。

現(xiàn)代通信技術(shù)的主要內(nèi)容及發(fā)展方向，是以光纖通信為主體調(diào)衛(wèi)星通信、無(wú)線電通信為輔助的寬帶化、綜合化（有的稱(chēng)數(shù)字化）、個(gè)人化、智能化的通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。

（1）寬帶化

寬帶化是指通信系統(tǒng)能傳輸?shù)念l率范圍越寬越好，即每單位時(shí)間內(nèi)傳輸?shù)男畔⒃蕉嘣胶?。由于通信干線已經(jīng)或正在向數(shù)字化轉(zhuǎn)變，寬帶化實(shí)際是指通信線路能夠傳輸?shù)臄?shù)字信號(hào)的比特率越高越好（一個(gè)二進(jìn)制位即“0”或“1”信號(hào)，稱(chēng)為1比特。數(shù)字通信中用比特率表示傳送二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)的速率。）

而要傳輸極寬頻帶的信號(hào)，非光纖莫屬。據(jù)計(jì)算，人類(lèi)有史以來(lái)積累起來(lái)的知識(shí)，在一條單模光纖里，用3—5分鐘即可傳畢。1966年高錕博士建議用帶色層的玻璃絲，即光纖，作通信傳輸線。這一建議很快得以實(shí)現(xiàn)。20多年來(lái)，光纖通信發(fā)展異常迅速。據(jù)統(tǒng)計(jì)，到1991年底為止，全球已鋪設(shè)光纜達(dá)563萬(wàn)公里，估計(jì)到1995年，鋪設(shè)光纜總長(zhǎng)度可達(dá)1100萬(wàn)公里。

光纖傳輸光信號(hào)的優(yōu)點(diǎn)是：傳輸頻帶寬，通信容量大：傳輸損耗小，中繼距離長(zhǎng)；抗電磁干擾性能好；保密性好，元串音干擾；體積小，重量輕。光纖通信技術(shù)發(fā)展的總趨勢(shì)是：不斷提高傳輸速率和增長(zhǎng)無(wú)中繼距離；從點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的光纖通信發(fā)展到光纖網(wǎng)；采用新技術(shù)，其中最重要的是光纖放大器和光電集成及光集成。

（2）綜合化（或數(shù)字化）

綜合就是把各種業(yè)務(wù)和各種網(wǎng)絡(luò)綜合起來(lái)，業(yè)務(wù)種類(lèi)繁多，有視頻、語(yǔ)音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。把這些業(yè)務(wù)數(shù)字化后，通信設(shè)備易于集成化和大規(guī)模生產(chǎn)，在技術(shù)上便于與微處理器進(jìn)行處理和用軟件進(jìn)行控制和管理。

1988年，國(guó)際上已一致認(rèn)為，未來(lái)世界網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展方向是寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)，并且在1990年制定出第一批寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，預(yù)計(jì)1994年可完成有關(guān)的全部標(biāo)準(zhǔn)，而在1995年前達(dá)到實(shí)用化。

（3）個(gè)人化

個(gè)人化即通信可以達(dá)到“每個(gè)人在任何時(shí)間和任何地點(diǎn)與任何其它人通信”。每個(gè)人將有一個(gè)識(shí)別號(hào)，而不是每一個(gè)終端設(shè)備（如現(xiàn)在的電話、傳真機(jī)等）有一個(gè)號(hào)碼。現(xiàn)在的通信，如撥電話、發(fā)傳真，只是撥向某一設(shè)備（話機(jī)、傳真機(jī)等），而不是撥向某人。如果被叫的人外出或到遠(yuǎn)方去，則不能與該人通話。儷未來(lái)的通信只需撥該人的識(shí)別號(hào)，不論該人在何處，均可撥至該人并與之通信（使用哪一個(gè)終端決定于他所持有的或歸其暫時(shí)使用的設(shè)備）。要達(dá)到個(gè)人化。需有相應(yīng)終端和高智能化的網(wǎng)絡(luò)，現(xiàn)尚處在初級(jí)研究階段。

（4）智能化

智能化就是要建立先進(jìn)的智能網(wǎng)。一般說(shuō)來(lái)，智能網(wǎng)是能夠靈活方便地開(kāi)設(shè)和提供新業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)。它是隱藏在現(xiàn)存通信網(wǎng)里的一個(gè)網(wǎng)，而不是脫離現(xiàn)有的通信網(wǎng)而另建一個(gè)獨(dú)的“智能網(wǎng)”，而只是在已有的通信網(wǎng)中增加一些功能單元。

在沒(méi)有智能網(wǎng)時(shí)，如果用戶(hù)需要增加新的業(yè)務(wù)或改變業(yè)務(wù)種類(lèi)時(shí)，必須告訴電信局，電信局一般都需要改造一些通信設(shè)備，費(fèi)錢(qián)費(fèi)時(shí)，用戶(hù)難以接受。有了智能網(wǎng)，這些都很容易辦到，只要在系統(tǒng)中增加一個(gè)或幾個(gè)模塊即可，所花費(fèi)的時(shí)間可能只要幾分鐘。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)提供的某種服務(wù)因故障中斷時(shí)，智能網(wǎng)可以自動(dòng)診斷故障和恢復(fù)原來(lái)的服務(wù)。

上述四個(gè)方面是互相聯(lián)系的，沒(méi)有數(shù)字化，寬帶化、智能化和個(gè)人化都難以實(shí)現(xiàn)；沒(méi)有寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)，也就很難實(shí)現(xiàn)智能化和個(gè)人化。通信技術(shù)的“四化”實(shí)際上就是彼廣為宣傳的“信息高速公路”的具體技術(shù)內(nèi)容。

現(xiàn)代通信與傳統(tǒng)通信最重要的區(qū)別是：在現(xiàn)代通信中，通信技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)是緊密結(jié)合的。要實(shí)現(xiàn)上述四化，必須開(kāi)發(fā)許多領(lǐng)域的技術(shù)，如微電子技術(shù)（超大規(guī)模集成電路）、新的電子器件、。高性能的微處理機(jī)、新傳輸媒體（如光纖、更高波段的電磁波）、新交換技術(shù)等。從國(guó)外通信技術(shù)的發(fā)展看，大約從70年代開(kāi)始，通信即進(jìn)入了現(xiàn)代通信的新時(shí)代。目前，各項(xiàng)通信技術(shù)的發(fā)展正處在方興未艾之中。

計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)主要是指信息處理技術(shù)和信息傳輸技術(shù)，傳感技術(shù)則是信息獲取技術(shù)。人們一般是通過(guò)耳聽(tīng)目視獲得幾乎全部信息的。因此，擴(kuò)大耳聽(tīng)目視的自然范圍，克服空間、時(shí)間及人體器官的有限響應(yīng)，如波長(zhǎng)、靈敏度、信息量的局限等，成為信息獲取技術(shù)的重要發(fā)展方向。為了望遠(yuǎn)，人們發(fā)明了光學(xué)望遠(yuǎn)鏡、射電天文望遠(yuǎn)鏡；為了觀微，人們發(fā)明了光子、電子、離子顯微鏡；為了觀內(nèi)，人們發(fā)明了調(diào)光、超聲波、，微波、核磁共振成像技術(shù)；為了觀大，人們發(fā)明了飛機(jī)與衛(wèi)星的各種波段的航空航天遙感。這一切都大大擴(kuò)充了視聽(tīng)的范圍。

現(xiàn)代通信系統(tǒng)主要是朝著寬頻帶、大容量、遠(yuǎn)距離、多用戶(hù)、高保密性、高效率、高可靠性、高靈活性的數(shù)字化、智能化、綜合化的方向發(fā)展。具體而言： 1）數(shù)字通信系統(tǒng)是一個(gè)必然趨勢(shì)，尤其是大容量的數(shù)字微波中繼通信系統(tǒng)將成為近年來(lái)干線通信系統(tǒng)的發(fā)展方向。

2）衛(wèi)星通信系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)多址通信，它是最理想的通信手段。而數(shù)字衛(wèi)星通信系統(tǒng)將是今后衛(wèi)星通信系統(tǒng)的重要發(fā)展方向,其主要技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用方向有： ①衛(wèi)星電視直播成為衛(wèi)星應(yīng)用產(chǎn)業(yè)的支柱產(chǎn)業(yè)②衛(wèi)星通信網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)和陸基電信網(wǎng)的相互融合正在擴(kuò)展衛(wèi)星通信的新領(lǐng)域。衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)容傳送和寬帶接入服務(wù)等數(shù)據(jù)傳遞業(yè)務(wù)成為推動(dòng)市場(chǎng)繁榮的新動(dòng)力，使衛(wèi)星通信應(yīng)用向綜合化方向發(fā)展。③衛(wèi)星數(shù)字音頻廣播是即將崛起的新興產(chǎn)業(yè)。④衛(wèi)星寬帶數(shù)據(jù)接入將出現(xiàn)重

大發(fā)展，政府和企業(yè)市場(chǎng)是主體。靜止軌道Ｋａ頻段衛(wèi)星將得到發(fā)展，Ｋｕ與Ｋａ混合網(wǎng)絡(luò)是近期成功的關(guān)鍵。⑤全球衛(wèi)星移動(dòng)通信目前正在恢復(fù)活力。

3）由于信息量的不斷膨脹，尤其是信息源的種類(lèi)不斷增加，這就要求寬頻帶、大容量，而光纖的頻帶極寬，一根頭發(fā)絲那樣細(xì)的光纖可以同時(shí)傳輸十億路電話或1千萬(wàn)套TV，這決不是只能傳輸幾百路電話而用很粗的電纜所能比擬的，且成本低可以節(jié)省大量寶貴的金屬，因此，光纖通信系統(tǒng)將用于未來(lái)的干線通信和多種有線通信這是必然的發(fā)展趨勢(shì)。以高速光傳輸技術(shù)、寬帶光接入技術(shù)、節(jié)點(diǎn)光交換技術(shù)、智能光聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為核心，并面向IP互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的光波技術(shù)已構(gòu)成了今天的光纖通信研究熱點(diǎn)，在未來(lái)的一段時(shí)間里，人們將繼續(xù)研究和建設(shè)各種先進(jìn)的光網(wǎng)絡(luò)，并在驗(yàn)證有關(guān)新概念和新方案的同時(shí)，對(duì)下一代光傳送網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行更全面、更深入地研究。從技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)角度來(lái)看，WDM技術(shù)將朝著更多的信道數(shù)、更高的信道速率和更密的信道間隔的方向發(fā)展。從應(yīng)用角度看，光網(wǎng)絡(luò)則朝著面向 IP互聯(lián)網(wǎng)、能融入更多業(yè)務(wù)、能進(jìn)行靈活的資源配置和生存性更強(qiáng)的方向發(fā)展，尤其是為了與近期需求相適應(yīng)，光通信技術(shù)在基本實(shí)現(xiàn)了超高速、長(zhǎng)距離、大容量的傳送功能的基礎(chǔ)上，將朝著智能化的傳送功能發(fā)展。

4）由于移動(dòng)通信具有靈活性、機(jī)動(dòng)性，又可以實(shí)現(xiàn)多址及便于組網(wǎng)，故移動(dòng)通信系統(tǒng)尤其是數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)，其主要發(fā)展方向?yàn)椋?/p>

①移動(dòng)網(wǎng)增加數(shù)據(jù)業(yè)務(wù):1xEV-DO、HSDPA（CDMA2000標(biāo)準(zhǔn)系列中專(zhuān)門(mén)提供高速分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的無(wú)線標(biāo)準(zhǔn)通信技術(shù)）等技術(shù)的出現(xiàn)使移動(dòng)網(wǎng)的數(shù)據(jù)速率逐漸增加，在原來(lái)的移動(dòng)網(wǎng)上疊加，覆蓋可以連續(xù);另外，WiMAX（Worldwide Interoperability for Microwave Access全球微波接入互操作）的出現(xiàn)加速了新的3G增強(qiáng)型技術(shù)的發(fā)展;②固定數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)增加移動(dòng)性:WLAN等技術(shù)的出現(xiàn)使數(shù)據(jù)速率提高，固網(wǎng)的覆蓋范圍逐漸擴(kuò)大，移動(dòng)性逐漸增加;移動(dòng)通信、寬帶業(yè)務(wù)和WiFi（Wireless Fidelity，無(wú)線保真）的成功，促成802.16/WiMAX等多種寬帶無(wú)線接入技術(shù)的誕生。

5）為了實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)之間的網(wǎng)絡(luò)通信，以數(shù)據(jù)傳輸為主的計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)，將成為通信自動(dòng)化的一種重要手段。從而使基于這一重要手段的綜合；業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)（N-ISDN或B-ISDN）成為今后新型綜合通信系統(tǒng)的重要發(fā)展方向。

6）除上述多種現(xiàn)代通信系統(tǒng)之外，還有一種抗干擾能力極強(qiáng)，能充分利用有限的無(wú)線電頻譜資源，軍用戰(zhàn)術(shù)通信的最主要手段，在民用通信中亦有發(fā)展前途的擴(kuò)頻通信系統(tǒng)，也將是今后的重要發(fā)展方向。

7）與擴(kuò)頻通信系統(tǒng)同等重要的，為實(shí)時(shí)和窄帶的數(shù)據(jù)無(wú)線提供迅速而可靠的通信手段，非常適于軍事指揮，工業(yè)控制及生產(chǎn)調(diào)度的一種最新型的通信方式——分組無(wú)線網(wǎng)，也將是今后要著力發(fā)展的重要方向。

8）在上述通信系統(tǒng)或通信方式的基礎(chǔ)上，正在迅速崛起，可以真正實(shí)現(xiàn)在任何時(shí)間、任何空間、任何地點(diǎn)、任何對(duì)象以任何方式進(jìn)行信息交換的個(gè)人通信系統(tǒng)，也是現(xiàn)代通信系統(tǒng)的重要發(fā)展方向。

第五篇：先進(jìn)制造技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)

先進(jìn)制造技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)

摘要

近年來(lái), 制造業(yè)出現(xiàn)了世界范圍的研究并采用“先進(jìn)制造技術(shù)”的浪潮，先進(jìn)制造技術(shù)已成為當(dāng)代國(guó)際間的科技競(jìng)爭(zhēng)的重點(diǎn)。本文論述了先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)，指出：信息化、精密化、集成化、柔性化、動(dòng)態(tài)化、虛擬化、智能化、綠色化將是未來(lái)制造技術(shù)的必然發(fā)展方向。

1.先進(jìn)制造技術(shù)簡(jiǎn)介

1.1先進(jìn)制造技術(shù)的定義

先進(jìn)制造技術(shù)AMT(advanced manufacturing technology)是制造業(yè)不斷吸收機(jī)械、電子、信息(計(jì)算機(jī)與通信、控制理論、人工智能等)、能源及現(xiàn)代系統(tǒng)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(xiāo)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、清潔和靈活生產(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(chēng)。它集成了現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和工業(yè)創(chuàng)新的成果，充分利用了信息技術(shù)，使制造技術(shù)提高到新的高度。先進(jìn)制造技術(shù)是不斷利用新技術(shù)逐步發(fā)展和完善的技術(shù)，因而它具有動(dòng)態(tài)性和相對(duì)性。先進(jìn)制造技術(shù)以提高企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)能力為目標(biāo),應(yīng)用于產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、加工制造、使用維修、甚至回收再生的整個(gè)制造過(guò)程，強(qiáng)調(diào)優(yōu)質(zhì)、高效、清潔、靈活生產(chǎn)，體現(xiàn)了環(huán)境保護(hù)與可持續(xù)發(fā)展和制造的柔性化。

1.2 先進(jìn)制造技術(shù)的內(nèi)涵和技術(shù)構(gòu)成

先進(jìn)制造技術(shù)的技術(shù)構(gòu)成可以分為以提高生產(chǎn)效率和快速響應(yīng)市場(chǎng)需求為目的的技術(shù)構(gòu)成和以滿足特種需求為目的的技術(shù)構(gòu)成。

以提高生產(chǎn)效率和快速響應(yīng)市場(chǎng)需求為目的的技術(shù)構(gòu)成強(qiáng)調(diào)制造系統(tǒng)與制造過(guò)程的柔性化、集成化和智能化。包括：

(1)系統(tǒng)理論與技術(shù)(著重制造系統(tǒng)組織優(yōu)化與運(yùn)行優(yōu)化,以提高制造系統(tǒng)的整體柔性與效率)。

(2)制造過(guò)程的單元技術(shù)(著重制造過(guò)程的優(yōu)化,以提高單元的效率與精度)。系統(tǒng)理論與技術(shù)涉及范圍包括：CIMS、敏捷制造、精益生產(chǎn)、智能制造等。制造過(guò)程單元技術(shù)涉及的范圍包括：設(shè)計(jì)理論與方法、并行工程、系統(tǒng)優(yōu)化、運(yùn)行、控制、管理、決策與自組織技術(shù)、虛擬制造技術(shù)、制造過(guò)程智能檢測(cè)、信息處理、狀態(tài)檢測(cè)、補(bǔ)償與控制、制造設(shè)備的自診斷與自修復(fù)、智能機(jī)器人技術(shù)、智能數(shù)控技術(shù)、精密成型技術(shù)等。

以滿足特種需求為目的的技術(shù)構(gòu)成使傳統(tǒng)制造工業(yè)與加工方法發(fā)生根本變化，其技術(shù)構(gòu)成包括：

(1)精密與超精密加工、細(xì)微與超細(xì)微加工技術(shù)等。

(2)快速成型制造(RPM)；激光加工；電子加工；離子加工；化學(xué)加工技術(shù)等。

先進(jìn)制造技術(shù)在不同發(fā)展水平的國(guó)家和同一國(guó)家所處的不同階段，先進(jìn)制造技術(shù)的內(nèi)涵和技術(shù)構(gòu)成是不同的。

1.3先進(jìn)制造技術(shù)的分類(lèi)

(1)現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)：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)。它是一門(mén)多學(xué)科、多專(zhuān)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)。

(2)先進(jìn)制造工藝：現(xiàn)代制造工藝技術(shù)主要包括精密和超精密加工技術(shù)、精密成型技術(shù)、特種加工技術(shù)、表面改性、制模和涂層技術(shù)。

(3)自動(dòng)化技術(shù)：自動(dòng)化技術(shù)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。

(4)系統(tǒng)管理技術(shù)：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。

2.我國(guó)先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r

(1)在設(shè)計(jì)方面，計(jì)算機(jī)助設(shè)計(jì)(CAD)技術(shù)普及化。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)技術(shù)，是電子信息技術(shù)的一個(gè)重要組成部分，是促進(jìn)科研成果的開(kāi)發(fā)和轉(zhuǎn)化，促進(jìn)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)和學(xué)科的更新和改造，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)自動(dòng)化，增強(qiáng)企業(yè)及其產(chǎn)品在市場(chǎng)上競(jìng)爭(zhēng)能力，加速?lài)?guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國(guó)防現(xiàn)代化的一項(xiàng)關(guān)鍵性高新技術(shù)，也是進(jìn)一步向計(jì)算機(jī)集成制造(CIMS)發(fā)展的重要技術(shù)基礎(chǔ)。CAD技術(shù)的廣泛應(yīng)用，提高了我國(guó)企業(yè)整體的設(shè)計(jì)水平和產(chǎn)品開(kāi)發(fā)能力。以二維CAD和產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理為重點(diǎn)，在軟件市場(chǎng)和企業(yè)應(yīng)用方面得到充分的發(fā)揮。

(2)在應(yīng)用方面，各種高新技術(shù)發(fā)展迅速，并取得了顯著的成效。主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：快速原型制造技術(shù)由起步邁向成熟，應(yīng)用初具規(guī)模；精密成形與加工技術(shù)水平顯著提高，在汽車(chē)零部件、重大裝配制造中獲得廣泛應(yīng)用；熱加工工藝模擬優(yōu)化技術(shù)取得重要進(jìn)展，使材料熱加工由“技藝”走向“科學(xué)”；激光加工在基礎(chǔ)研究和技術(shù)開(kāi)發(fā)方面有實(shí)質(zhì)性進(jìn)展，產(chǎn)業(yè)應(yīng)用獲得經(jīng)濟(jì)效益；數(shù)控技術(shù)取得重要進(jìn)展，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率有所提高；現(xiàn)場(chǎng)總線智能儀表研究開(kāi)發(fā)獲重要進(jìn)展，應(yīng)用已有一定的基礎(chǔ)；現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)研究和應(yīng)用取得突破，在國(guó)際上已占有一席之地。

(3)在管理方面，新生產(chǎn)模式的研究和實(shí)踐具有特色，推動(dòng)了我國(guó)制造業(yè)的技術(shù)進(jìn)步和管理現(xiàn)代化。通過(guò)學(xué)習(xí)和引進(jìn)工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的先進(jìn)管理經(jīng)驗(yàn)，采用計(jì)算機(jī)管理，重視組織和管理體制、生產(chǎn)模式的更新發(fā)展，推出了準(zhǔn)時(shí)生產(chǎn)(JIT)，敏捷制造(AM)，精益生產(chǎn)(LP)、并行工程(CE)等新的管理思想和技術(shù)，通過(guò)精簡(jiǎn)機(jī)構(gòu)、減少管理層次和消除各種浪費(fèi)現(xiàn)象，顯著提高了企業(yè)的經(jīng)營(yíng)效益。

3.先進(jìn)制造技術(shù)的前沿

3.1無(wú)余量精密成形技術(shù)

目前，某些中小零件經(jīng)過(guò)精密成形制成的，可以做到不經(jīng)切削加工或極少余量加工即可裝配，因此國(guó)外某些學(xué)者提出成形的工件應(yīng)該由“接近零件形狀(Near Net Shape Products)”向“完全成零件形狀(Net Shape Products)”發(fā)展, 即所謂的“凈成形技術(shù)(Net Shape Technique)”。

3.2毫微米技術(shù)與微型機(jī)械

“毫微米技術(shù)”又稱(chēng)之為“超精密工程”，是高精度加工的技術(shù)前沿，據(jù)預(yù)測(cè)到2000年，普通加工、精密加工和超精密加工的精度可分別達(dá)到1um，0.01um和0.001um(毫微來(lái)一一納米)，而且“超精密工程”正在向原子級(jí)加工精度逼近。毫微米技術(shù)的發(fā)展還引發(fā)了微型機(jī)械的出現(xiàn)。微型機(jī)械是機(jī)械技術(shù)與電子技術(shù)在毫微米水平上相融合的產(chǎn)物。國(guó)外有人將毫微米技術(shù)與微型機(jī)械稱(chēng)為“21世紀(jì)的核心技術(shù)”。

3.3自由造型制造與快速零件制造技術(shù)

近年來(lái)國(guó)外正在發(fā)展一種嶄新的稱(chēng)為快速零件制造一的新技術(shù)，它是將 與各種自由造型制造等新的制造技術(shù)直接結(jié)合起來(lái)，從而使直接生產(chǎn)出零件的實(shí)體物理模型、樣件、鑄?；驔_模。的出現(xiàn)將是制造技術(shù)的一場(chǎng)新的變革，它將使傳統(tǒng)的金屬切削加工技術(shù)面臨被部分或逐步替代的挑戰(zhàn)。

3.4新型材料的成型、加工技術(shù)

隨著材料使用結(jié)構(gòu)的不斷變化, 新型材料的成形、加工技術(shù)的重要性越來(lái)越突出，未來(lái)的重點(diǎn)是超硬材料、功能梯度材料、復(fù)合材料、工程陶瓷、非晶微晶合金及各種功能材料的某些嶄新的成形，加工技術(shù)將不斷出現(xiàn)并得到應(yīng)用，如未來(lái)的超導(dǎo)材料成形加工技術(shù)等。

3.5極限條件下的成形加工技術(shù)

下個(gè)世紀(jì)人類(lèi)的活動(dòng)區(qū)間將從陸地?cái)U(kuò)展到空間和海洋。宇航工程及海洋工程提出了極限條件下真空、失空、水下高壓等的成形加工技術(shù)要求，其中最重要的是空間焊接及水下切割、焊接技術(shù)。

4.先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

4.1信息化

信息化是制造技術(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。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)特別是Internet/Intranet/Extranet技術(shù)的迅速發(fā)展，正在給制造業(yè)帶來(lái)新的變化和重大影響，制造網(wǎng)絡(luò)化是現(xiàn)代制造業(yè)發(fā)展的主要趨勢(shì)之一?；诰W(wǎng)絡(luò)的制造技術(shù)（NMT）是指網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和制造技術(shù)相結(jié)合的有關(guān)技術(shù)和研究領(lǐng)域。NMT的技術(shù)內(nèi)容框架由計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和數(shù)據(jù)技術(shù)及其支撐下的基于網(wǎng)絡(luò)的制造系統(tǒng)管理和營(yíng)銷(xiāo)技術(shù)群、基于網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)技術(shù)群、基于網(wǎng)絡(luò)的制造過(guò)程技術(shù)群、基于網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)集成技術(shù)群構(gòu)成。NMT具有一系列的創(chuàng)新功能特點(diǎn)，如時(shí)域特點(diǎn)、空間特點(diǎn)、生產(chǎn)方式特點(diǎn)、組織模式特點(diǎn)等。4.2精密化

現(xiàn)代高新技術(shù)產(chǎn)品需要高精度制造，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)械制造未來(lái)的一個(gè)重點(diǎn)。目前，加工制造技術(shù)向著超精密、超高速、創(chuàng)新裝備的方向發(fā)展。

4.3集成化

計(jì)算機(jī)集成制造(CIM)是信息技術(shù)和生產(chǎn)技術(shù)的綜合應(yīng)用，旨在提高制造企業(yè)的生產(chǎn)效率和響應(yīng)能力。因此，企業(yè)的所有功能信息和組織管理都是一個(gè)集成起來(lái)的整體的各個(gè)部分。其通俗含義就是用計(jì)算機(jī)通過(guò)信息集成實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化的生產(chǎn)制造，求的企業(yè)的總體效益。SIM的實(shí)現(xiàn)方法就是CIMS。

理想的CIMS能夠?qū)崿F(xiàn)5個(gè)R：在正確的時(shí)間(Right time)將正確的信息(Right information)送到正確的地點(diǎn)(Right place)的正確的人(Right person)，從而幫助他做出正確的決策(Right decision)他通過(guò)管理、生產(chǎn)控制、工程設(shè)計(jì)等子系統(tǒng)的集成，使企業(yè)具有快速響應(yīng)市場(chǎng)的能力(T)、較好的產(chǎn)品質(zhì)量(Q)、較低的生產(chǎn)成本(C)和較好的服務(wù)(S)。

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。

4.4柔性化

柔性制造系統(tǒng)(FMS)集高效、高質(zhì)量、高柔性三者于一體，它既是CIMS的重要組成部分，也是當(dāng)前和未來(lái)制造業(yè)的一個(gè)主要生產(chǎn)系統(tǒng)，故發(fā)達(dá)國(guó)家都把FMS當(dāng)作是制造業(yè)自動(dòng)化的一個(gè)重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域。目前，F(xiàn)MS在發(fā)達(dá)國(guó)家已發(fā)展成熟，并正向規(guī)模大型化、功能復(fù)雜化(柔性制造車(chē)間)及小型化、簡(jiǎn)單化(FMC)這兩極方向發(fā)展。

80年代中期以來(lái)，國(guó)外的柔性制造設(shè)備開(kāi)始與CAD/ CAPP/ CAM 等自動(dòng)化技術(shù)和生產(chǎn)管理中的MIS等進(jìn)行集成，借助計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，將企業(yè)所有的技術(shù)、信息、管理功能和人員、財(cái)務(wù)、設(shè)備等資源與制造活動(dòng)有機(jī)結(jié)合在一起，向CIMS發(fā)展，構(gòu)成一個(gè)覆蓋企業(yè)制造全過(guò)程(產(chǎn)品訂貨、設(shè)計(jì)、制造、管理營(yíng)銷(xiāo))，能對(duì)全廠物質(zhì)流、能量流、信息流進(jìn)行有效控制和集成管理的完整系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)全局動(dòng)態(tài)綜合優(yōu)化、協(xié)調(diào)運(yùn)作和整體高柔性、高質(zhì)量、高效率，從而創(chuàng)造出巨大生產(chǎn)力。

現(xiàn)在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，管理模式柔性化。

4.5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)、不斷吸收各種高薪技術(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。

4.6虛擬化

虛擬制造系統(tǒng)(VMS)是指在虛擬環(huán)境下，以圖形虛擬和仿真技術(shù)為前提，通過(guò)不消耗實(shí)際資源和能量的生產(chǎn)活動(dòng)，生產(chǎn)可視的虛擬產(chǎn)品，并具有現(xiàn)實(shí)制造系統(tǒng)所具有的一切特征、功能及運(yùn)行機(jī)制從而做出可制造性和可裝配性評(píng)價(jià)及產(chǎn)品性能預(yù)測(cè)，做出收益和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，并發(fā)現(xiàn)潛在的問(wèn)題。

VMS是集CAD/CAM技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、可視技術(shù)、并行工程、快速原型虛擬逼真設(shè)計(jì)等多學(xué)科先進(jìn)技術(shù)的綜合應(yīng)用。其關(guān)鍵技術(shù)中最核心的是：虛擬環(huán)境下服務(wù)于產(chǎn)品全生命周期的建模、分布式并行協(xié)同求解技術(shù)、全局最優(yōu)化決策理論與技術(shù)，實(shí)現(xiàn)虛擬制造系統(tǒng)對(duì)實(shí)際制造系統(tǒng)映射的虛擬設(shè)備、虛擬傳感器、虛擬車(chē)間和工廠的建立基于真實(shí)動(dòng)畫(huà)感的產(chǎn)品制造、裝配、生產(chǎn)調(diào)度過(guò)程仿真等。

VMS的應(yīng)用可以縮短產(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。

4.7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。

智能制造技術(shù)旨在將人工智能融進(jìn)制造過(guò)程的各個(gè)環(huán)節(jié)，通過(guò)模擬專(zhuān)家的智能活動(dòng)，取代或延伸制造環(huán)境中的部分腦力勞動(dòng)，從而在制造過(guò)程中，系統(tǒng)能自動(dòng)監(jiān)測(cè)其運(yùn)行狀態(tài)，在受到外界或內(nèi)部激勵(lì)時(shí)能夠自動(dòng)調(diào)整其參數(shù)，以期達(dá)到最佳狀態(tài)，具有自組織能力。

4.8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。其主要技術(shù)是：

(1)綠色設(shè)計(jì)技術(shù)。在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段就考慮在其生命周期全過(guò)程的無(wú)污染、資源低耗和回收。

(2)清潔生產(chǎn)技術(shù)。清潔生產(chǎn)(Clean Production)或稱(chēng)清潔工藝(Clean Technology)技術(shù)，是近年來(lái)，根據(jù)社會(huì)、環(huán)境要求而發(fā)展的一種新型生產(chǎn)技術(shù)。它與一般的環(huán)保技術(shù)的區(qū)別在于要求將加工過(guò)程產(chǎn)生的廢物減量化、資源化、無(wú)害化，使污染盡量消滅在生產(chǎn)過(guò)程之中，以達(dá)到末端排放最小的目的。

(3)拆卸回收技術(shù)。

(4)生態(tài)工廠的循環(huán)制造技術(shù)。

(5)ISO140000環(huán)保管理標(biāo)準(zhǔn)。

4.9快速化

快速化是指對(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”。

4.10全球化

新世紀(jì)制造業(yè)將從單一企業(yè)或企業(yè)集團(tuán)為主的競(jìng)爭(zhēng)模式發(fā)展成為完全調(diào)和、多企業(yè)共同合作的全球化生產(chǎn)體系的競(jìng)爭(zhēng)，全球化的制造系統(tǒng)將成為21世紀(jì)的主要制造模式。面向全球制造環(huán)境(GME)的制造技術(shù)主要有：面GME企業(yè)動(dòng)態(tài)聯(lián)盟；面向GME的并行產(chǎn)品設(shè)計(jì)技術(shù)；面向GME的異地設(shè)計(jì)與制造技術(shù)；面向GME的產(chǎn)品信息集成技術(shù)；面向GME的并行產(chǎn)品集成開(kāi)發(fā)系統(tǒng)等。

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)。

5．結(jié)束語(yǔ)

近幾十年來(lái)，以微電子、信息、新材料、控制論、系統(tǒng)科學(xué)等為代表的科學(xué)與技術(shù)的迅猛發(fā)展及其在制造領(lǐng)域的廣泛滲透、應(yīng)用、融合與衍生，極大地拓展了制造活動(dòng)的深度和廣度，急劇地改變了現(xiàn)代制造業(yè)的設(shè)計(jì)方法、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)方式、生產(chǎn)工藝和設(shè)備以及生產(chǎn)組織結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生了一大批新的先進(jìn)的制造技術(shù)和制造模式。新世紀(jì)的制造業(yè)將成為發(fā)展速度快、技術(shù)創(chuàng)新能力強(qiáng)的技術(shù)密集乃至知識(shí)密集的產(chǎn)業(yè)部門(mén)。

工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家都把先進(jìn)制造技術(shù)作為國(guó)家級(jí)關(guān)鍵技術(shù)和優(yōu)先發(fā)展領(lǐng)域。經(jīng)過(guò)近幾十年的發(fā)展，我國(guó)的制造工業(yè)已經(jīng)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。但和先進(jìn)國(guó)家相比還存在很大差距。主要表現(xiàn)在：技術(shù)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(xiāo)、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)能力等方面。面對(duì)這樣形勢(shì)，我們必須注重科技人才的培養(yǎng)，大力發(fā)展對(duì)高新技術(shù)的研究，加強(qiáng)政策與法規(guī)建設(shè)，建立與發(fā)展我國(guó)自主的NC，CAD/CAM，F(xiàn)MS，CIMS，IMS等制造自動(dòng)化單元技術(shù)，提高制造業(yè)現(xiàn)代化管理水平，發(fā)展適應(yīng)我國(guó)國(guó)情的生產(chǎn)模式。努力縮小我國(guó)與先進(jìn)國(guó)家之間的差距，使我國(guó)的制造業(yè)站在世界先進(jìn)行列。

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