第一篇：抗疲勞制造原理與技術(shù)概論

抗疲勞制造原理與技術(shù)概論

一、抗疲勞制造定義

1964年國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）在《金屬疲勞試驗的一般原理》中給疲勞下了一個描述性定義:金屬材料在應(yīng)力或應(yīng)變的反復(fù)作用下所發(fā)生的性能變化叫疲勞。所謂的抗疲勞制造技術(shù)是指在不改變零件材料和截面尺寸的前提下，通過在制造工藝過程中改變材料的組織及應(yīng)力分布狀態(tài)來提高零部件疲勞壽命的制造技術(shù)。這種技術(shù)的一個突出的特點是不改變零件的結(jié)構(gòu)和材料，不增加材料重量，但能大幅度提高材料的疲勞壽命。

二、抗疲勞制造設(shè)計與制造的重要性

在現(xiàn)代工業(yè)各個領(lǐng)域中，大約有50-90%以上的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度破壞都是由于疲勞破壞造成的，如軸、曲軸、連桿、齒輪、彈簧、螺栓、壓力容器、海洋平臺、汽輪機(jī)葉片和焊接結(jié)構(gòu)等，很多機(jī)械零部件的結(jié)構(gòu)件的主要破壞方式都是疲勞，而且遍布在工業(yè)、交通、軍事等要害部門，給航空、造船、交通運輸、動力機(jī)械、化工機(jī)械、工程機(jī)械等工業(yè)造成嚴(yán)重威脅[1-2]。因此，認(rèn)識疲勞，了解疲勞破壞的機(jī)理，探求抗疲勞制造的方法并去指導(dǎo)現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，已經(jīng)成為現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中的重要課題。

三、抗疲勞制造技術(shù)的原理

疲勞是一個非常復(fù)雜的過程，疲勞壽命受許多因素的影響，其中包括零件表面殘余應(yīng)力、表面顯微組織、缺口效應(yīng)、尺寸效應(yīng)、表面效應(yīng)、材料靜強(qiáng)度以及腐蝕環(huán)境等多種因素。一些對材料或構(gòu)件的靜態(tài)特性影響很小的因素，如構(gòu)件和結(jié)構(gòu)的表面狀態(tài)、缺口形式等，在疲勞現(xiàn)象中卻起到非常顯著的作用。

因此，提高金屬材料抗疲勞性能應(yīng)主要從以下四方面來進(jìn)行:(l)合理選材，注意零件的細(xì)節(jié)設(shè)計，提高加工精度和降低表面粗糙度，盡量減少形成應(yīng)力集中的各種因素。

(2)在金屬材料表層，特別是局部應(yīng)力集中的薄弱部位引人高的殘余壓應(yīng)力。(3)細(xì)化材料的表層顯微組織，細(xì)化亞晶粒，減少材料內(nèi)部的非金屬夾雜物，提高冶煉精度。

(4)在保證芯部具有足夠強(qiáng)度的前提下，提高材料表層的硬度和強(qiáng)度，抑制在循環(huán)應(yīng)力作用下表層產(chǎn)生局部塑性形變。

四、疲勞設(shè)計方法

1、無限壽命設(shè)計法。無限壽命設(shè)計法是謝聯(lián)先生在40年代提出的，是最早

使用的抗疲勞設(shè)計方法。使用無限壽命設(shè)計法時，常先用靜強(qiáng)度設(shè)計確定零件尺寸，再用這種方法進(jìn)行疲勞強(qiáng)度校核。

2、名義應(yīng)力有限壽命設(shè)計法。有限壽命設(shè)計法要求構(gòu)件或結(jié)構(gòu)在一定的使用期限內(nèi)不能產(chǎn)生任何疲勞缺陷，又稱安全壽命設(shè)計法。

3、局部應(yīng)力應(yīng)變分析法。在實際使用過程中，決定零件疲勞強(qiáng)度和壽命的是應(yīng)變集中處的最大局部應(yīng)力和應(yīng)變。也就是說，決定疲勞強(qiáng)度和壽命的是應(yīng)變集中處的最大局部應(yīng)變。

4、損傷容限設(shè)計法。損傷容限設(shè)計法是以無損檢測技術(shù)和斷裂韌性與疲勞裂紋擴(kuò)展速率的測定技術(shù)為手段，以有初始缺陷或裂紋零件的剩余壽命估算為中心，以斷裂控制為保證，確保零件在使用期內(nèi)能夠安全使用的一種疲勞設(shè)計方法。

5、疲勞可靠性設(shè)計。這種設(shè)計方法是概率統(tǒng)計法和疲勞設(shè)計法相結(jié)合的產(chǎn)物，它考慮了載荷、材料疲勞性能和其它疲勞設(shè)計數(shù)據(jù)的分散性，可以把破壞概率限制在一定的范圍內(nèi)。

五、抗疲勞制造技術(shù)分類

在目前的生產(chǎn)實踐中，有關(guān)抗疲勞制造的方法多種多樣，從物理、化學(xué)、機(jī)械和高能束處理四個方面對其進(jìn)行分析，如圖l所示。

2.1物理方法

物理方法通過提高材料表層的硬度和強(qiáng)度來提高材料抗疲勞性能的。其特點是不改變表層化學(xué)成分，通過表層相變來提高零件的疲勞強(qiáng)度。常用的工藝有火焰淬火、高頻和中頻感應(yīng)加熱淬火以及近年來發(fā)展的超聲波、雙頻感應(yīng)加熱淬火等。表面淬火淬硬層中的馬氏體組織很細(xì)，硬度和強(qiáng)度比一般的整體淬火高，因而具有較好的抗粘著磨損與疲勞磨損的能力。馬氏體的比容大，使淬硬層中存在較大的殘余壓應(yīng)力。這種具有殘余壓應(yīng)力的高硬度表面層能使工件的疲勞強(qiáng)度明顯地提高[4]。

2化學(xué)方法

化學(xué)方法是利用化學(xué)熱處理技術(shù)通過改變表面化學(xué)成分，并形成單相或多相的擴(kuò)散層，大大提高材料表層的硬度，同時還可以建立很高的殘余壓應(yīng)力，從而提高了材料的疲勞性能。主要包括滲碳、滲氮、碳氮共滲、磷化和陽極氧化等工藝，近年來離子滲碳、真空擴(kuò)滲、滲硼和多元共滲等新方法也得到了較大的發(fā)展，并且在微動摩擦學(xué)領(lǐng)域中進(jìn)行了較多應(yīng)用[5]。國外有人研究了滲氮層的微動性能，發(fā)現(xiàn)其表面損傷程度隨表面機(jī)械強(qiáng)度的提高而降低，特別是殘余壓應(yīng)力和較

高的屈服強(qiáng)度降低了表面承受的有效載荷，使裂紋形核時間延長，擴(kuò)展速率降低，因而磨損減小，微動疲勞性能大大提高。

3、機(jī)械方法

機(jī)械方法的突出特點是利用冷變形技術(shù)，使金屬材料表面產(chǎn)生形變硬化層，并引入高的殘余壓應(yīng)力，因而減少了疲勞應(yīng)力作用下裂紋的形核并抑制裂紋的早期擴(kuò)展，從而顯著提高機(jī)械零件的抗疲勞斷裂和抗應(yīng)力腐蝕開裂的能力。主要工藝方法包括滾壓、擠壓、噴丸、干涉配合和拋光處理等，是抗疲勞制造的一種主要方法。其中噴丸強(qiáng)化工藝不僅可以在極為寬廣的幅度上改變金屬材料的疲勞強(qiáng)度和抗應(yīng)力腐蝕性能，而且其適應(yīng)性也極為廣泛，在航空工業(yè)中，孔冷擠壓強(qiáng)化工藝包括芯棒擠壓和開縫襯套擠壓技術(shù)，已廣泛地應(yīng)用于航空工業(yè)發(fā)達(dá)國家的軍機(jī)和民機(jī)，而包括冷擠壓在內(nèi)的干涉孔配合工藝更是大大促進(jìn)了這種工藝的成功應(yīng)用，其抗疲勞效果更為顯著[6]。

2.4高能束處理

高能束處理的作用在物理、化學(xué)、機(jī)械等方面都能得到體現(xiàn)。單獨將其作為一類是因為高能束能量密度極高的特性，使得經(jīng)高能束處理方法得到材料抗疲勞性能比傳統(tǒng)方法有顯著地提高，其發(fā)展應(yīng)用前景極為廣闊。高能束處理技術(shù)是在材料局部表面施以極高密度的能量，并使之發(fā)生物理、化學(xué)變化，達(dá)到顯著抗疲勞增壽的目的。目前正在研究和應(yīng)用于抗疲勞制造的有激光沖擊、激光相變硬化、激光熔凝、激光合金化以及離子注人等，這些是極有發(fā)展前途的抗疲勞制造方法。激光相變硬化工藝不改變物質(zhì)的狀態(tài)，強(qiáng)化后材料表面仍很光滑，變形一也很小，同時處理后的表層內(nèi)應(yīng)力為壓應(yīng)力，對材料的疲勞性能有很大的提高，有較大的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。實驗人員對AlsII045鋼旋轉(zhuǎn)彎曲光滑試樣進(jìn)行的激光相變硬化抗疲勞試驗表明:用475w激光束以2.07mm/s速度掃描可獲得100um厚的硬化層，疲勞壽命提高約30%，在5I2MPa應(yīng)力水平下，疲勞壽命提高15倍。激光沖擊能有效提高地強(qiáng)化碳鋼、合金鋼、不銹鋼、可鍛鑄鐵、球墨鑄鐵、鋁合金、以及鎳基高溫合金，在提高金屬材料疲勞壽命方面，激光沖擊已能取代噴丸處理。離子注人通過在材料中引人固溶強(qiáng)化、析出強(qiáng)化和壓應(yīng)力來提高材料的抗疲勞壽命。在精密零件的杭疲勞措施中，離子注入有著重要的作用了、因為離子汀一人一般在較低的溫度下在真空中進(jìn)行，離子認(rèn)幾人后測不出零件尺、日勺變化能保持原有的尺寸精度和表l(lJ粗糙度，工然離J氣洲人尺寸較小.通常離子注人層厚度不大于1ulll，使得離r注人技術(shù)的應(yīng)川受到一定限制。但是在一些實驗中.當(dāng)

注人層磨很深度達(dá)到”幾人深度、O不時，由于接觸而溫升使氮沿位錯和品界打散，們一人層中仍然有10-es20%的注入元素存在11川，表明在這個深度l_，離]’i1幾入技術(shù)仍然可以產(chǎn)生作用。因此在抗微動疲勞制造技術(shù)中，離J氣注人技術(shù)有一定的應(yīng)用前景在實際應(yīng)用中，可以將luJ種以l一的抗疲勞制造方法翅介使川的，這能充分發(fā)揮各自的優(yōu)勢和特點，比如帶襯公擠壞和}幾涉配合相結(jié)合等，往往能取得比使用單一方法更好的杭疲勞效果.3抗疲勞制造技術(shù)發(fā)展趨勢

抗疲勞制造技術(shù)的研究越來越受到人們的亞視，并已經(jīng)取得了明顯的進(jìn)展。但是隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，現(xiàn)代!-業(yè)設(shè)備要求在高溫、高速、高壓等復(fù)雜條件I汀吏用的J勇合越米越多，承受的交變應(yīng)力越來越高，疲勞破壞問題日益突出在這種情況下，我們必須結(jié)合實際擊要進(jìn)行深人系統(tǒng)的抗疲勞制造技術(shù)研究。

(l)開展斷裂力學(xué)、彈塑性斷裂力學(xué)以及損傷容限設(shè)門的應(yīng)用研究。(2)加強(qiáng)對疲勞損傷機(jī)理的研究，利用現(xiàn)代分析于段，深人研究疲勞損傷的機(jī)理、根據(jù)機(jī)械零部件的材質(zhì)一五作環(huán)境、._作狀態(tài)等狀況，有針對性地采用抗疲勞制造技術(shù)，提高經(jīng)濟(jì)效益，(3)開展復(fù)雜工作條件卜的疲勞壽命研究，如腐蝕疲勞、接觸疲勞、微動疲勞、隨機(jī)疲勞、高低溫疲勞、熱疲勞、絲合應(yīng))J疲勞在變幅載荷、微動、真空、腐蝕環(huán)境、，島低溫及多軸應(yīng)]]狀態(tài)等特殊工況下的疲勞問題，金屬在核輻射毋響卜的，;百溫疲毛玲以及材料的疲勞強(qiáng)度的研究、熱電站設(shè)備和燃’、輪機(jī)葉片的疲勞加蠕變的復(fù)合問題的研究。這些問題的研究對航空航大、核(_業(yè)部門等國民經(jīng)濟(jì)重要產(chǎn)業(yè)的發(fā)展共有垂大意義

(4)開展疲勞損傷的計算機(jī)模擬與計算，(5)開展對高分子材料、復(fù)合材料、先進(jìn)陶瓷的微動損傷規(guī)律的研究。[美]福克斯.工程中的金屬疲勞.北京:中國農(nóng)業(yè)機(jī)械出版社,1983.2 [英]N.E.弗羅斯特.金屬疲勞.北京:冶金工業(yè)出版社,1984.3 王珉.抗疲勞制造原理與技術(shù).南京:江蘇科學(xué)技術(shù)出版襯，1999.4 材料耐磨抗蝕及其表而技術(shù)叢書編委會主編.材料耐磨抗蝕及其表面技術(shù)概論.北京:機(jī)械工業(yè)出版社.1986.5 徐桂珍，劉家浚，周宗榮.表面改性技術(shù)在微動摩擦學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用.摩擦學(xué)學(xué)報，1998，18(2):285-190.6 謝方琳.孔冷擠壓強(qiáng)化在飛機(jī)裝配中的應(yīng)用.航空工藝技術(shù).1992.l:33-36

第二篇：先進(jìn)制造技術(shù)概論

摘要：再制造工藝與技術(shù)是保證再制造產(chǎn)品質(zhì)量、節(jié)約再制造費用、提高再制造效益的核心內(nèi)容及重要途徑，也是實現(xiàn)節(jié)能減排的有效措施。本文敘述了再制造工藝與技術(shù)的定義，分類指出了再制造技術(shù)的主要內(nèi)容及分類，對再制造技術(shù)的國內(nèi)外的現(xiàn)狀進(jìn)行了詳盡的闡述，并對再制造技術(shù)未來發(fā)展進(jìn)行了展望。關(guān)鍵詞：可持續(xù)發(fā)展、再制造技術(shù)、再循環(huán)

0緒論

隨著科學(xué)技術(shù)和全球經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,各國都非常重視環(huán)境保護(hù)問題，這是關(guān)系到造福子孫后代的大事。我國現(xiàn)階段提出的西部大開發(fā)戰(zhàn)略中，十分注重走可持續(xù)發(fā)展道路。作為機(jī)電產(chǎn)品制造業(yè)是最大的資源消耗源和最大的環(huán)境污染源之一，每年約產(chǎn)生幾十億噸廢物，人類環(huán)境面臨日益增長的機(jī)電產(chǎn)品廢棄物的壓力及資源日益缺乏的問題,如汽車、計算機(jī)等大量地被淘汰及報廢,再制造被提到議事日程。再制造是解決資源、環(huán)境污染和材料再利用的最佳方法和途徑，是符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的一項綠色系統(tǒng)工程，再制造將成為21世紀(jì)的重要學(xué)科。

1再制造技術(shù) 1.1再制造的涵義

再制造是利用原有的零部件，采用各種再制造成形技術(shù),使零部件恢復(fù)和提高尺寸、形狀、表面質(zhì)量和性能要求，形成新產(chǎn)品再使用,即新產(chǎn)品上包括了曾經(jīng)使用過并經(jīng)再制造的舊零部件。這樣做可使產(chǎn)品或設(shè)備對環(huán)境污染最小，資源的利用率最高，投入費用最少，而性能重新達(dá)到最佳的使用要求，這本身就能達(dá)到優(yōu)質(zhì)、高效、安全、可靠、節(jié)能及節(jié)材的目的，因此再制造應(yīng)屬于先進(jìn)制造技術(shù)范疇。

再制造不同產(chǎn)品和設(shè)備的維修及廢料回收：維修主要是針對在使用過程中因磨損或腐蝕等原因而不能正常使用的個別零件的修復(fù)；回收是將報廢品的材料重新熔化和溶解，重新利用它的材料;再制造是在整個產(chǎn)品報廢后，對報廢的產(chǎn)品通過先進(jìn)技術(shù)手段進(jìn)行再制造形成新的產(chǎn)品，它涉及產(chǎn)品和設(shè)備的全壽命周期，即生產(chǎn)產(chǎn)品最初應(yīng)考慮對產(chǎn)品的論證、設(shè)計、制造、使用、再制造直至報廢處理等問題。機(jī)電產(chǎn)品全壽命周期過程,如圖1所示。

原材料原材料設(shè)計、制造設(shè)計、制造零部件裝配裝配產(chǎn)品使用使用維修再使用再制造形成新產(chǎn)品廢料回收再循環(huán)報廢環(huán)保處理報廢環(huán)保處理

圖1 機(jī)電產(chǎn)品全壽命周期過程 1.2再制造技術(shù)的分類

根據(jù)對廢舊產(chǎn)品再制造過程的分析以及再制造實踐,按照生產(chǎn)工藝過程,再制造技術(shù)大體上可以分為圖2所示的幾種類型。

再制造拆解技術(shù)再制造拆解技術(shù)再制造清洗技術(shù)再制造清洗技術(shù)零件檢測技術(shù)零件檢測技術(shù)再再制制造造技技術(shù)術(shù)再制造加工技術(shù)再制造加工技術(shù)再制造裝配技術(shù)再制造裝配技術(shù)磨合與實驗技術(shù)磨合與實驗技術(shù)再制造包裝技術(shù)再制造包裝技術(shù)信息化再制造技術(shù)信息化再制造技術(shù)

圖2 再制造技術(shù)的分類

1)拆解技術(shù)

再制造拆解技術(shù)是對廢舊產(chǎn)品進(jìn)行拆解的技術(shù)與方法的統(tǒng)稱,是研究如何實現(xiàn)產(chǎn)品的最佳拆解路徑及無損拆解方法,進(jìn)而高質(zhì)量獲取廢舊產(chǎn)品零部件的技術(shù)。拆解技術(shù)為廢舊產(chǎn)品再制造及可再使用的拆解零件質(zhì)量提供了必要的基礎(chǔ)和保證。

2)清洗技術(shù)

清洗技術(shù)是采用機(jī)械、物理、化學(xué)和電化學(xué)等方法清除產(chǎn)品或零部件表面各種污物(灰塵、油污、水垢、積炭、舊漆層和腐蝕層等)的技術(shù)及方法。廢舊產(chǎn)品及其零部件表面的清洗對零部件表面形狀及性能鑒定的準(zhǔn)確性、再制造產(chǎn)品質(zhì)量和再制造產(chǎn)品使用壽命均具有重要影響。

3)零件檢測技術(shù)

零件檢測鑒定是為了準(zhǔn)確地掌握零件的技術(shù)狀況,根據(jù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)分出可直接利用件、可再制造修復(fù)件和報廢件。零件的檢測鑒定包括對零件幾何尺寸和物理力學(xué)性能的鑒定以及對零件缺陷的無損檢測。其中,無損檢測技術(shù)是零件再制造檢測中重要的發(fā)展方向之一。

4)零件再制造加工技術(shù)

產(chǎn)品在使用過程中,一些零件因磨損、變形、破損、斷裂、腐蝕和其他損傷而改變了零件原有的幾何形狀和尺寸,從而破壞了零件間的配合特性和工作能力,使部件、總成甚至整機(jī)的正常工作受到影響。零件再制造加工的目標(biāo)是恢復(fù)有再制造價值的損傷失效零件的尺寸、幾何形狀和力學(xué)性能。零件再制

造加工是一門綜合研究零件的損壞失效形式、再制造加工方法及再制造后性能的技術(shù),是提高再制造產(chǎn)品質(zhì)量、縮短再制造周期、降低再制造成本、延長產(chǎn)品使用壽命的重要措施,尤其對貴重、大型零件及加工周期長、精度要求高的零件及需要特殊材料或特種加工的零件,意義更為突出,效果更為顯著。

5)再制造裝配技術(shù)

再制造裝配技術(shù)是在再制造裝配過程中,為保證再制造裝配質(zhì)量和裝配精度而采取的技術(shù)措施。包括調(diào)整保證零部件傳動精度,如間隙、行程、接觸面積等工作關(guān)系;校正和保證零部件的位置精度,如同軸度、垂直度、平行度、平面度、中心距等。對上述調(diào)整與校正所采取的措施是否得當(dāng),對于廢舊產(chǎn)品再制造質(zhì)量和再制造后產(chǎn)品的使用壽命具有直接作用。

6)磨合與試驗技術(shù)

重要機(jī)械產(chǎn)品經(jīng)過再制造后,投入正常使用之前必須進(jìn)行磨合與試驗。其目的是:發(fā)現(xiàn)再制造加工及裝配中的缺陷,及時加以排除;改善配合零件的表面質(zhì)量,使其能承受額定的載荷;減少初始階段的磨損量,保證正常的配合關(guān)系,延長產(chǎn)品的使用壽命;在磨合和試驗中調(diào)整各機(jī)構(gòu),使零部件之間相互協(xié)調(diào)工作。磨合與試驗是提高再制造質(zhì)量、避免早期故障、延長產(chǎn)品使用壽命的有效途徑。例如再制造發(fā)動機(jī)完成后均要進(jìn)行磨合試驗。

7)再制造涂裝技術(shù)

再制造涂裝技術(shù)是指對綜合質(zhì)量檢測合格的再制造產(chǎn)品進(jìn)行涂漆和包裝的工藝技術(shù)。主要包括:一是將涂料涂敷于再制造產(chǎn)品裸露零部件表面形成具有防腐、裝飾或其他特殊功能的涂層;二是為在流通過程中保護(hù)產(chǎn)品、方便儲運、促進(jìn)銷售而按一定技術(shù)方法采用容器、材料及其他輔助物等對再制造產(chǎn)品進(jìn)行的綠色包裝;三是印刷再制造產(chǎn)品使用說明書及質(zhì)保單等材料,完善再制造產(chǎn)品的售后服務(wù)質(zhì)量。

8)信息化再制造技術(shù)

信息化再制造技術(shù)是指運用信息技術(shù)來提升實施廢舊產(chǎn)品再制造生產(chǎn)的技術(shù)和手段。廢舊機(jī)電產(chǎn)品再制造信息化技術(shù)的應(yīng)用,是實現(xiàn)廢舊產(chǎn)品再制造效益最大化、再制造技術(shù)先進(jìn)化、再制造管理正規(guī)化、再制造思想前沿化和產(chǎn)品全壽命過程再制造保障信息資源共享化的基礎(chǔ)。它對提高再制造保障系統(tǒng)的運行效率發(fā)揮著重要作用。

柔性再制造技術(shù)、虛擬再制造技術(shù)、快速再制造成形技術(shù)等都屬于信息化再制造技術(shù)的范疇,也將在先進(jìn)再制造生產(chǎn)控制及管理過程中發(fā)揮重要作用。

此外,廢舊產(chǎn)品再制造過程中應(yīng)用到的工藝和具體技術(shù)很多,每種技術(shù)各有優(yōu)點,也各有應(yīng)用的局限性,需視產(chǎn)品失效的具體情況合理選用。

2國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 2.1國外發(fā)展現(xiàn)狀

在國外，再制造技術(shù)經(jīng)過 30多年的發(fā)展，形成了巨大的產(chǎn)業(yè)，已經(jīng)成為循環(huán)經(jīng)濟(jì)的重要組成部分。美國于20世紀(jì)90年代初建立了國家再制造與資源恢復(fù)國家中心（NC3R）以及再制造研究所、再制造工業(yè)協(xié)會。其目標(biāo)是為工業(yè)界提供綠色、有效或經(jīng)濟(jì)的再制造產(chǎn)品。美國《2010年及其以后的國防制造工業(yè)執(zhí)行提要》中已明確將新的再制造技術(shù)列入其優(yōu)先發(fā)展的國防制造業(yè)的新重點。歐洲也通過了支持再制造的相關(guān)的法律法規(guī)，并且正在德國建設(shè)歐洲再制造技術(shù)中心。

目前，國外再制造研究內(nèi)容主要集中在一下五個方面：（1）全壽命周期內(nèi)，產(chǎn)品部件老化或物理、機(jī)械性能變化分析，通過這些信息成功恢復(fù)或再制造報廢產(chǎn)品；（2）通過有限元分析、失效分析、幾何尺寸恢復(fù)、結(jié)構(gòu)和材料分析判斷和評估產(chǎn)品老化機(jī)制，獲得科學(xué)正確的再制造方法；（3）研究并開發(fā)經(jīng)濟(jì)性好、環(huán)境可靠地再制造先進(jìn)技術(shù)，表面清洗技術(shù)和廢物最小化技術(shù)；（4）研究用于定量測量評估部件、配件健康程度的工具和裝備，通過使用先進(jìn)的診斷技術(shù)和工具測量再制造產(chǎn)品的性能或老化特性，用于預(yù)測產(chǎn)品的剩余壽命；（5）再制造可持續(xù)設(shè)計研究。工業(yè)發(fā)達(dá)國家通過這些基礎(chǔ)研究工作的積累，為再制造產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展奠定了堅實的基礎(chǔ)。

國外再制造產(chǎn)品涉及汽車及其配件、工業(yè)設(shè)備、航空航天及國防裝備、電子產(chǎn)品等十幾個領(lǐng)域，其中，汽車和工程機(jī)械領(lǐng)域再制造所占比例最大。以美國為例，1996年，美國專業(yè)化再制造公司達(dá)73000家，年銷售額530億美元，雇員約48萬人；2005年，美國再制造產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值已超過800億美元，雇員超過100萬人，其中汽車和工程機(jī)械領(lǐng)域再制造產(chǎn)值約500億美元，占再制造產(chǎn)值的2/3以上。國際工程機(jī)械巨頭——美國卡特彼勒公司于1973年開始再制造業(yè)務(wù)，在經(jīng)歷了30多年摸索發(fā)展期后，近10年不斷發(fā)展壯大，成為全球最大、技術(shù)實力最強(qiáng)的再制造巨頭，再制造業(yè)務(wù)成為卡特彼勒的核心競爭優(yōu)勢之一?？ㄌ乇死彰磕暄h(huán)利用超過1億磅的報廢鐵，主要用于再制造發(fā)動機(jī)、變速箱和液壓零部件。近年來，日本加強(qiáng)了對工程機(jī)械的再制造，至2008年，再制造的工程機(jī)械中，58%由日本國內(nèi)用戶使用，34%出口到國外，其余的8%拆解后作為配件出售。至2004年，德國大眾汽車已再制造汽車發(fā)動機(jī)748萬臺，變速器240萬臺，公司銷售的再制造發(fā)動機(jī)及配件和新機(jī)的比例達(dá)到9:1。

歐美國家的再制造產(chǎn)業(yè)，在再制造設(shè)計方面，主要結(jié)合具體產(chǎn)品，針對再制造過程中的重要設(shè)計要素如拆卸性能、零件的材料種類、設(shè)計結(jié)構(gòu)與緊固方式等進(jìn)行研究；在再制造加工方面，對于機(jī)械產(chǎn)品，主要通過換件修理法和尺寸修理法來恢復(fù)零部件的尺寸。如英國Lister-Petter再制造公司，他們每年為英、美軍方再制造3000多臺廢舊發(fā)動機(jī)，再制造時，對于磨損超差的缸套、凸輪軸等關(guān)鍵零件都予以更換新件，并不修復(fù)。對于電子產(chǎn)品，再制造的內(nèi)涵就是對仍具有使用價值的零部件予以直接再利用。

就國外從事制造的企業(yè)類型來看，主要有三種。一是原始設(shè)備制造商進(jìn)行再制造，并且一般只進(jìn)行自己產(chǎn)品的回收再制造。例如世界著名的汽車制造企業(yè)——大眾、寶馬、通用等公司都有自己的再制造。通用再制造公司每年銷售大約250萬件再制造零部件。二是專職從事再制造業(yè)務(wù)的公司，這類公司具備各種產(chǎn)品的再制造能力如卡特彼勒在全球擁有專業(yè)的再制造公司14家，為不同產(chǎn)品提供再制造服務(wù)，年處理再制造產(chǎn)品220萬件。三是從提供服務(wù)和維修開始，然后逐漸過渡到開展再制造業(yè)務(wù)。這類企業(yè)主要是電子產(chǎn)品再制造公司。如日本施樂公司在全國建立了50個廢棄舊復(fù)印機(jī)回收點，對回收后的零件進(jìn)行再制造后再次投入使用，到2000年該公司已將廢舊復(fù)印機(jī)的零件循環(huán)利用率提高到50%以上，擁有舊零部件的復(fù)印機(jī)達(dá)總產(chǎn)量的25%。

2.2國內(nèi)研究現(xiàn)狀

歐美等國的再制造是在原型產(chǎn)品制造工業(yè)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，目前主要以尺寸修理法和換件修理法為主。隨著科技迅速發(fā)展，這種再制造模式存在以下三方面的問題：一是舊件再制造率低，節(jié)能節(jié)材的效果差；二是難以提升再制造產(chǎn)品的性能；三是加工量大，環(huán)保效果不佳。

中國特色的再制造工程可以簡單概括為：再制造是廢舊產(chǎn)品高技術(shù)修復(fù)、改造的產(chǎn)業(yè)化。中國特色的再制造工程是在維修工程、表面工程基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，主要基于壽命評估技術(shù)、復(fù)合表面工程技術(shù)、納米表面技術(shù)和自動化表面技術(shù)，這些先進(jìn)的表面技術(shù)是國外再制造時所不曾采用的。其重要特征是再制造產(chǎn)品的質(zhì)量和性能不低于新品，成本只有新品的 50%，節(jié)能 60%，節(jié)材 70%，對環(huán)境的不良影響與制造新品相比顯著降低。先進(jìn)表面工程技術(shù)在再制造中的應(yīng)用，可將舊件再制造率大幅度提高，使零件質(zhì)量性能不低于原型新品水平。鑒于再制造在節(jié)能減排和發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)方面的巨大潛力，近年來，國家領(lǐng)導(dǎo)和政府給于了高度重視和大力支持，在不同工業(yè)領(lǐng)域備受關(guān)注，我國的再制造產(chǎn)業(yè)及相關(guān)再制造技術(shù)獲得了快速發(fā)展。

2.2.1國家對再制造產(chǎn)業(yè)的重視和支持

2005 年，國務(wù)院頒發(fā)的 21、22 號文件均明確指出國家“支持廢舊機(jī)電產(chǎn)品再制造”，并“組織相關(guān)綠色再制造技術(shù)及其創(chuàng)新能力的研發(fā)”。同年11 月，國家發(fā)改委等 6 部委聯(lián)合頒布了“關(guān)于組織開展循環(huán)經(jīng)濟(jì)試點（第一批）工作的通知”，其中再制造被列為四個重點領(lǐng)域之一，我國發(fā)動機(jī)再制造企業(yè)“濟(jì)南復(fù)強(qiáng)動力有限公司”被列為再制造重點領(lǐng)域中的試點單位。2006 年，前國務(wù)院曾培炎副總理就發(fā)展我國汽車零件再制造產(chǎn)業(yè)做出批示：“同意以汽車零部件為再制造產(chǎn)業(yè)試點，探索經(jīng)驗，研發(fā)技術(shù)。同時要考慮定時修訂有關(guān)法律法規(guī)”。

2008 年，國家發(fā)改委組織了“全國汽車零部件再制造產(chǎn)業(yè)試點實施方案評審會”，對全國各省市40 余家申報單位中篩選出來的 14 家汽車零部件再制造試點企業(yè)進(jìn)行了評審支持，包括一汽、東風(fēng)、上汽、重汽、奇瑞等整車制造企業(yè)和濰柴、玉柴等發(fā)動機(jī)制造企業(yè)紛紛開始實施再制造項目。2009 年11 月，工業(yè)與信息化部啟動了包括工程機(jī)械、礦采機(jī)械、機(jī)床、船舶、再制造產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)等在內(nèi)的 8大領(lǐng)域 35 家企業(yè)的再制造試點工作。

2009 年 1 月，《中華人民共和國循環(huán)經(jīng)濟(jì)促進(jìn)法》正式生效，第

2、第 40、第 56 條中六次闡述再制造，為推進(jìn)再制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了法律依據(jù)。2009 年 4 月，國家發(fā)改委組織“全國循環(huán)經(jīng)濟(jì)座談會暨循環(huán)經(jīng)濟(jì)專家行啟動儀式”，作者向李克強(qiáng)副總理匯報我國再制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與對策建議，受到李克強(qiáng)副總理高度重視，他指出“今后要大力推進(jìn)再制造新興產(chǎn)業(yè)，建議把汽車零部件再制造進(jìn)一步擴(kuò)大到機(jī)床、工程機(jī)械等領(lǐng)域，同時注重再制造與改造相結(jié)合；并建議實施汽車下鄉(xiāng)工程與再制造生產(chǎn)相結(jié)合，促進(jìn)形成新的產(chǎn)業(yè)鏈”。2009 年 12 月8 日，中共中央政治局常委、國務(wù)院總理溫家寶在中國工程院上報的《我國再制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與對策建議的報告》上做出重要批示：“再制造產(chǎn)業(yè)非常重要。它不僅關(guān)系循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，而且關(guān)系擴(kuò)大內(nèi)需（如家電、汽車以舊換新）和環(huán)境保護(hù)。再制造產(chǎn)業(yè)鏈條長，涉及政策、法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)和組織，是一項比較復(fù)雜的系統(tǒng)工程。工程院的建議請發(fā)改委會同工信部、商務(wù)部、財政部等有關(guān)部門認(rèn)真研究并提出意見”。溫家寶總理的批示，高屋建瓴地強(qiáng)調(diào)了再制造產(chǎn)業(yè)的重要性，從推動循環(huán)經(jīng)濟(jì)建設(shè)、擴(kuò)大內(nèi)需、保護(hù)環(huán)境三個方面闡述了發(fā)展再制造產(chǎn)業(yè)的重大意義，深刻地提出再制造是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程，需要各方面協(xié)同并對產(chǎn)業(yè)鏈的各環(huán)節(jié)認(rèn)真研究，才能更好地促進(jìn)我國再制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。2009 年 12 月，工信部委托裝備再制造技術(shù)國防科技重點實驗室承擔(dān)咨詢項目《中國特色的再制造產(chǎn)業(yè)技術(shù)支撐體系和發(fā)展模式研究》，旨在推動中國特色的再制造產(chǎn)業(yè)模式的發(fā)展與規(guī)范化。

2010 年 2 月 20 日，國家發(fā)改委和國家工商管理總局確定啟用汽車零部件再制造產(chǎn)品標(biāo)志，目的在于更好地加強(qiáng)對再制造產(chǎn)品的監(jiān)管力度，進(jìn)一步推進(jìn)汽車零部件再制造產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。2010 年 3月 13 日，第十一屆全國人大三次會議新聞中心專門安排了主題為“再制造與汽車產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展”的集體采訪活動。

2010 年 5 月，國家發(fā)改委、科技部、工信部、公安部、財政部、商務(wù)部等 11個部委聯(lián)合下發(fā)《關(guān)于推進(jìn)再制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展的意見》，指導(dǎo)全國加快再制造的產(chǎn)業(yè)發(fā)展，并將再制造產(chǎn)業(yè)作為國家新的經(jīng)濟(jì)增長點予以培育。2010 年 6 月 11 日，由國家發(fā)展改革委和中國工程院主辦、裝甲兵工程學(xué)院承辦的“全國再制造技術(shù)與經(jīng)驗現(xiàn)場交流會”在裝甲兵工程學(xué)院召開。國家發(fā)改委、科技部、商務(wù)部等政府機(jī)關(guān)代表，各省市發(fā)改委/經(jīng)信委代表，國家再制造企業(yè)，相關(guān)行業(yè)協(xié)會和高等院校、科研院所等共計 280 余位代表參會。有效推動了相關(guān)企業(yè)再制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。2010 年 7 月 19 日，國務(wù)院法制辦公布了《報廢機(jī)動車回收拆解管理條例（征求意見稿）》向社會公開征求意見。其中明確規(guī)定拆解的汽車總成以及其他零配件可以交售給再制造企業(yè)，對再制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展將起到推波助瀾的作用。

上述法律條款以及黨和國家領(lǐng)導(dǎo)人的指示精神，為再制造的發(fā)展注入了強(qiáng)大動力?？梢哉f，我國已進(jìn)入到以國家目標(biāo)推動再制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展為中心內(nèi)容的新階段，國內(nèi)再制造的發(fā)展呈現(xiàn)出前所未有的良好發(fā)展態(tài)勢。

2.2.2中國特色的再制造模式

再制造的基礎(chǔ)理論和關(guān)鍵技術(shù)研究主要從上世紀(jì)末開始研究與實踐，目前已經(jīng)形成了“以高新技術(shù)為支撐，以恢復(fù)尺寸、提升性能的表面工程技術(shù)為手段，產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合，既循環(huán)又經(jīng)濟(jì)”的中國特色的再制造模式。該模式注重基礎(chǔ)研究與工程實踐結(jié)合，創(chuàng)新發(fā)展了中國特色的再制造關(guān)鍵技術(shù)，構(gòu)建了廢舊產(chǎn)品的再制造質(zhì)量控制體系，保證了再制造產(chǎn)品性能質(zhì)量和可靠性；注重企業(yè)需求與學(xué)科建設(shè)融合，提升企業(yè)與實驗室核心競爭力；注重社會效益與經(jīng)濟(jì)效益兼顧，促進(jìn)國家循環(huán)經(jīng)濟(jì)建設(shè)。中國特色的再制造模式的主要特色體現(xiàn)在如下幾方面。

（1）技術(shù)手段的集約性。再制造是由維修工程和表面工程發(fā)展而來，又結(jié)合了力學(xué)、摩擦學(xué)、材料學(xué)等多學(xué)科理論，因此再制造的技術(shù)手段體現(xiàn)了集約性，既有傳統(tǒng)的作為主體的維修技術(shù)、表面工程技術(shù)，又是新興的無損檢測、壽命評估預(yù)測、質(zhì)量控制等先進(jìn)技術(shù)。

（2）節(jié)能環(huán)保的實效性。中國特色再制造模式不同于國外換件修理和尺寸修理模式的主要創(chuàng)新在于引入了先進(jìn)的表面工程技術(shù)作為再制造的主要技術(shù)手段，通過表面工程技術(shù)對零件的局部損傷進(jìn)行“加法”修復(fù)，以恢復(fù)并提升零件的性能，最大限度地挖掘了廢舊零件中蘊含的附加值，避免了回爐和再成形等一系列加工中的資源能源消耗和環(huán)境污染。

（3）再制造基礎(chǔ)研究的前瞻性。采用超聲波、渦流檢測、金屬磁記憶等無損檢測技術(shù)與模擬評估手段，創(chuàng)新性地進(jìn)行了國際前沿的再制造壽命評估基礎(chǔ)研究，為再制造產(chǎn)品性能達(dá)到或超過原型新品奠定了堅實的理論基礎(chǔ)。

（4）再制造關(guān)鍵技術(shù)的先進(jìn)性。將自主研發(fā)的先進(jìn)表面工程、納米技術(shù)和自動化技術(shù)用于再制造生產(chǎn)，大大提升了再制造的品質(zhì)，不僅使再制造產(chǎn)品的性能達(dá)到甚至超過新品，而且對資源、能源的節(jié)約和對環(huán)境的保護(hù)效果更為優(yōu)異?，F(xiàn)已成功開發(fā)了再制造壽命評估儀器及軟件、自動化納米電刷鍍設(shè)備、自動化高速電弧噴涂設(shè)備、自動化等離子熔覆設(shè)備和智能納米減摩自修復(fù)添加劑技術(shù)等，應(yīng)用效果表明，先進(jìn)表面工程技術(shù)在發(fā)動機(jī)再制造中的推廣應(yīng)用，大大提高了舊件利用率，降低了再制造成本，不僅使工廠獲得了經(jīng)濟(jì)效益，還為國家節(jié)能、節(jié)材及保護(hù)環(huán)境做出了重要貢獻(xiàn)。

（5）再制造工程應(yīng)用的先導(dǎo)性。通過產(chǎn)學(xué)研的聯(lián)合攻關(guān)為我國再制造企業(yè)發(fā)展提供了重要技術(shù)支撐。目前已形成了具有中國特色的再制造工程，引領(lǐng)著我國再制造技術(shù)的發(fā)展方向，并在國際上占有重要的一席之地。

2.2.3我國再制造技術(shù)發(fā)展

再制造成形技術(shù)是再制造生產(chǎn)得以開展的關(guān)鍵技術(shù)支撐，先進(jìn)的再制造成形技術(shù)也是獲得合格再制造產(chǎn)品的技術(shù)保障。由于再制造的對象是經(jīng)過服役而報廢的各種零件，其損傷失效形式復(fù)雜多樣，殘余應(yīng)力、內(nèi)部裂紋和疲勞層的存在導(dǎo)致壽命評估與服役周期復(fù)雜難測，再制造還要在保持廢舊零（部）件材質(zhì)和形狀基本不變的前提下，采用高技術(shù)恢復(fù)原產(chǎn)品的尺寸標(biāo)準(zhǔn)、達(dá)到或超過原產(chǎn)品的性能指標(biāo)、實現(xiàn)原產(chǎn)品的功能升級，同時也采用正規(guī)化、規(guī)?；募庸な侄危虼思庸すに嚫鼮閺?fù)雜。近年來，國內(nèi)多家企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)在再制造技術(shù)研發(fā)和推廣應(yīng)用方面，開展了大量探索，取得豐碩成果，研發(fā)出了納米復(fù)合表面工程技術(shù)、能束能場再制造技術(shù)、粉末冶金成形技術(shù)等不同再制造技術(shù)手段。其中，裝備再制造技術(shù)國防科技重點實驗室根據(jù)再制造產(chǎn)品失效特征和質(zhì)量性能不低于新品的標(biāo)準(zhǔn)要求，通過多年研究與實踐，自主創(chuàng)新了多項中國特色的再制造技術(shù)。

自動化納米顆粒復(fù)合電刷鍍技術(shù)

納米電刷鍍技術(shù)是自主研發(fā)的一項先進(jìn)的再制造技術(shù)，納米刷鍍層與不含納米顆粒的金屬刷鍍層相比，耐磨性能提高 1.5倍、抗溫性由 200°C 提高到 400°C、抗接觸疲勞性能由 105周次提高到 106周次，顯著延長零件使用壽命，并成功應(yīng)用于飛機(jī)發(fā)動機(jī)葉片、汽車發(fā)動機(jī)連桿、凸輪軸和缸體的再制造。但由于手工納米電刷鍍生產(chǎn)效率低、勞動強(qiáng)度大，針對重載汽車發(fā)動機(jī)連桿和缸體缸筒再制 造難題和產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)需求，自主研發(fā)了發(fā)動機(jī)連桿自動化納米電刷鍍專用設(shè)備和氣缸筒自動化納米電刷鍍專用設(shè)備，實現(xiàn)了鍍液連續(xù)供應(yīng)和循環(huán)利用、納米電刷鍍再制造工藝過程綜合監(jiān)控。生產(chǎn)應(yīng)用表明，生產(chǎn)率提高 5～10倍，再制造消耗材料僅為該零件本體重量的 1％～2％，費用是新品價格的1/10，實現(xiàn)了廢舊零件再制造的需求。并且鍍液循環(huán)利用，廢水集中處理，實現(xiàn)全過程的綠色化要求。

（2）納米減摩智能自修復(fù)添加劑技術(shù)

研制的摩擦副損傷原位自修復(fù)添加劑已在濟(jì)南復(fù)強(qiáng)動力有限公司的設(shè)備、及發(fā)動機(jī)臺架上進(jìn)行試車考核試驗，同時在安徽定遠(yuǎn)進(jìn)行了實車試驗。試驗結(jié)果證明，該技術(shù)可實現(xiàn)對早期磨損表面的輕度微損傷進(jìn)行原位動態(tài)自修復(fù)，對零件表面形貌進(jìn)行優(yōu)化，顯著提高零件表面硬度和光潔度，進(jìn)而改善潤滑狀況，延長零部件的使用壽命，并節(jié)約燃油3%～7%，降低潤滑油溫度 40%，顯著延長換油周期，節(jié)能減排效果明顯。

（3）自動化高速電弧噴涂技術(shù)

自主研發(fā)了自動化高速電弧噴涂技術(shù)，采用機(jī)器人或操作機(jī)的操作臂夾持噴槍，通過紅外溫度場監(jiān)測和編程控制高速電弧噴槍實現(xiàn)各種規(guī)劃路徑，實時反饋調(diào)節(jié)噴涂工藝參數(shù)，實現(xiàn)自動噴涂作業(yè)的智能控制。該技術(shù)結(jié)合新開發(fā)的Fe-Al 和Fe-Al-Mn系粉芯絲材制備出的噴涂層，結(jié)合強(qiáng)度高，硬度高，耐磨損性能好，已成功應(yīng)用于廢舊斯太爾發(fā)動機(jī)缸體的再制造，已完成再制造量 200 多臺。采用自動化電弧噴涂技術(shù)再制造單件發(fā)動機(jī)缸體時間由手工的 1.5 小時縮短為 20 分鐘，噴涂效率提高 4.5倍。

（4）自動化微束等離子熔覆技術(shù)

自主創(chuàng)新設(shè)計了 70KHz 高頻逆變微束等離子電源，高于目前通常采用的 20KHz 逆變頻率，從而減少了設(shè)備的體積，提高了系統(tǒng)的響應(yīng)特性，使得微束等離子弧的工作更加穩(wěn)定。利用該技術(shù)對發(fā)動機(jī)廢舊排氣門密封錐面進(jìn)行再制造后的氣門變形量小，表面硬度恢復(fù)到新品數(shù)值，力學(xué)性能滿足要求，成本僅為新品的 1/5。

（5）再制造無損檢測評估技術(shù)及其儀器設(shè)備

廢舊零部件損傷狀態(tài)無損檢測與評估是再制造質(zhì)量控制體系的重要內(nèi)容。研究了汽車發(fā)動機(jī)缸體、曲軸、連桿、氣門桿等不同再制造零部件的多種無損檢測評估技術(shù)（渦流、超聲、金屬磁記憶、聲發(fā)射等），并研制出了高頻渦流無損檢測儀（氣門桿、連桿等，通用性強(qiáng)）、高穿透力超聲無損檢測儀（曲軸等，通用性強(qiáng)）、缸體渦流/磁記憶綜合無損檢測評估儀、金屬磁記憶壽命評估儀、納米復(fù)合刷鍍層無損測厚儀等，初步實現(xiàn)了發(fā)動機(jī)連桿、曲軸、發(fā)動機(jī)缸體等重要零部件損傷和無損檢測評估，為再制造產(chǎn)品質(zhì)量不低于新品的質(zhì)量控制體系提供了有力保障。相關(guān)技術(shù)和儀器設(shè)備已在濟(jì)南復(fù)強(qiáng)動力有限公司再制造生產(chǎn)線上應(yīng)用試驗，為再制造毛坯質(zhì)量控制體系提供了技術(shù)支撐。

3中國再制造的發(fā)展趨勢

再制造作為我國新世紀(jì)重點發(fā)展起來的新方向，以節(jié)約資源能源、保護(hù)環(huán)境為特色，以綜合利用信息技術(shù)、納米技術(shù)、生物技術(shù)等高科技為核心，充分體現(xiàn)了具有中國特色自主創(chuàng)新的特點。再制造高度契合了構(gòu)建循環(huán)經(jīng)濟(jì)、實施節(jié)能減排的戰(zhàn)略需求，必能為循環(huán)經(jīng)濟(jì)和節(jié)能減排的貫徹實施做出更大貢獻(xiàn)。放眼未來，中國的再制造應(yīng)從三個方面予以重點突破，即“探索再制造的科學(xué)基礎(chǔ)、創(chuàng)新再制造的關(guān)鍵技術(shù)、制定再制造的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)”：

1）探索再制造的科學(xué)基礎(chǔ)，即深入探索研究以產(chǎn)品全壽命周期理論、廢舊零件和再制造零件的壽命評估預(yù)測理論等為代表的再制造基礎(chǔ)理論，以揭示產(chǎn)品壽命演變規(guī)律的科學(xué)本質(zhì)。再制造是來自實踐的工程科學(xué)，經(jīng)驗性更強(qiáng)。廢舊零件的剩余壽命是否足夠，再制造零件的使用壽命是否可保持一個完整的服役周期？這樣一些重大問題，由于缺少理論依據(jù)，有時僅憑簡單的檢測設(shè)備，甚至只靠工人師傅的目測或經(jīng)驗判斷來完成。為解決這個重大難題，必須探索研究更多更有效的無損檢測及壽命預(yù)測理論與技術(shù)。目前的研究已有初步成效，在研究金屬磁記憶理論評估剩余壽命時，發(fā)現(xiàn)金屬磁記憶信號實質(zhì)是鐵磁材料表面的雜散磁場信號，通過梳理歸納金屬磁記憶信號在疲勞損傷作用下的分布特征和變化規(guī)律，利用金屬磁記憶信號法向分量初步構(gòu)建了表征鐵磁材料類廢舊零件疲勞裂紋萌生及擴(kuò)展的剩余壽命預(yù)測模型；在研究聲發(fā)射理論預(yù)測服役壽命時，通過解決典型聲發(fā)射信號特征參量的甄選及其指代信息分析，獲得真實準(zhǔn)確的反映再制造零件表面涂層內(nèi)部微裂紋萌生、擴(kuò)展及斷裂等信息，初步實現(xiàn)對再制造零件表面涂層壽命演變規(guī)律的把握。今后在繼續(xù)深化上述理論與技術(shù)的前提下，還需探索新的理論與技術(shù)，通過尋找特征參量來方便快捷地表征壽命規(guī)律。

2）創(chuàng)新再制造的關(guān)鍵技術(shù)，即不斷創(chuàng)新研發(fā)用于再制造的先進(jìn)表面工程技術(shù)群，使再制造零件表面涂層的強(qiáng)度更高、壽命更長，確保再制造產(chǎn)品的質(zhì)量達(dá)到或超過新品。先后開發(fā)成功納米表面工程技術(shù)和自動化表面工程技術(shù)，前者包括納米顆粒復(fù)合電刷鍍技術(shù)、納米熱噴涂技術(shù)、納米減摩自修復(fù)添加劑技術(shù)等，后者包括自動化電弧噴涂技術(shù)、自動化納米顆粒復(fù)合電刷鍍技術(shù)等。納米表面工程技術(shù)的核心是利用納米顆粒材料的小尺寸效應(yīng)，通過在涂層或添加劑中的均勻、彌散分布，實現(xiàn)納米顆粒與基質(zhì)金屬間原子尺度的化學(xué)鍵結(jié)合，從而顯著提高涂層的強(qiáng)度學(xué)和摩擦學(xué)性能；自動化表面工程技術(shù)的核心是利用機(jī)器人或操作機(jī)來取代手工操作，通過自動控制規(guī)劃路徑，實時反饋調(diào)節(jié)涂層成形工藝參數(shù)，實現(xiàn)表面涂層制備的自動化、智能化。上述技術(shù)已應(yīng)用于發(fā)動機(jī)再制造生產(chǎn)線，如：納米顆粒復(fù)合電刷鍍技術(shù)成功修復(fù)了進(jìn)口飛機(jī)發(fā)動機(jī)壓氣機(jī)葉片，300小時臺架試驗滿足要求，突破了對國外進(jìn)口產(chǎn)品的國產(chǎn)化維修技術(shù)瓶頸，再制造費用僅是國外技術(shù)費用的1/10；自動化電弧噴涂技術(shù)用于重載汽車發(fā)動機(jī)缸體、曲軸箱體等零件的再制造，單件發(fā)動機(jī)箱體的再制造時間由90min縮短為20min，且材料消耗僅為零件本體重量的0.5%，費用投入不超過新品價格的10%。下一步除了繼續(xù)完善納米表面工程技術(shù)和自動化表面工程技術(shù)外，還需研發(fā)生物表面工程技術(shù)等新的方向。

3）制定再制造的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，即盡早建立系統(tǒng)、完善的再制造工藝技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、質(zhì)量檢測標(biāo)準(zhǔn)等體現(xiàn)再制造走向規(guī)范化的標(biāo)準(zhǔn)體系。國內(nèi)再制造因起步較晚，再制造企業(yè)的技術(shù)積累少，再制造的標(biāo)準(zhǔn)缺乏，因而一定程度上阻礙了再制造的廣泛應(yīng)用。2008年，國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會批準(zhǔn)成立了“全國綠色制造標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會再制造分技術(shù)委員會”，秘書處掛靠裝備再制造技術(shù)國防科技重點實驗室。該委員會正陸續(xù)制訂并有望近期出臺“再制造概念、術(shù)語”和“再制造率的概念及評估方法”等共性基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)。同時，國內(nèi)相關(guān)高等院校和再制造企業(yè)正在聯(lián)合制定“再制造技術(shù)工藝標(biāo)準(zhǔn)、再制造質(zhì)量檢測標(biāo)準(zhǔn)、再制造產(chǎn)品認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)”等多類標(biāo)準(zhǔn)草案，包括：再制造發(fā)動機(jī)工藝流程標(biāo)準(zhǔn)、發(fā)動機(jī)再制造產(chǎn)品性能評價與質(zhì)量檢測標(biāo)準(zhǔn)、廢舊發(fā)動機(jī)零件剩余壽命評估標(biāo)準(zhǔn)、再制造的關(guān)鍵零件（曲軸、缸體、凸輪軸、連桿軸等）質(zhì)量檢測標(biāo)準(zhǔn)、再制造發(fā)動機(jī)試車考核標(biāo)準(zhǔn)等。下一步應(yīng)深化標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)涵，制定出具有良好通用性和可操作性的標(biāo)準(zhǔn)方案。

4總結(jié)

中國構(gòu)建了包括再制造在內(nèi)的“4R”體系，再制造是廢舊產(chǎn)品高技術(shù)修復(fù)、改造的產(chǎn)業(yè)化。再制造的重要特征是再制造產(chǎn)品質(zhì)量和性能不低于新品，有些還能超過新品，成本只是新品的50%，節(jié)能60%，節(jié)材70%，對環(huán)境的不良影響顯著降低。中國特色的再制造來源于維修，是維修發(fā)展的高級階段，也是先進(jìn)制造的重要組成，但是與維修和制造相比，再制造蘊含著更深的科學(xué)理論和更高的技術(shù)基礎(chǔ)。再制造已創(chuàng)造出了巨大的經(jīng)濟(jì)和社會效益。再制造在中國得到快速發(fā)展，再制造不僅進(jìn)入了國家法律，而且在產(chǎn)業(yè)化實踐和基礎(chǔ)研究等方面均取得了良好的階段性成果，中國已成為國際再制造中心之一，在國際再制造領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。為推動再制造的進(jìn)一步發(fā)展，今后可圍繞“探索再制造的科學(xué)基礎(chǔ)、創(chuàng)新再制造的關(guān)鍵技術(shù)、制定再制造的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)”等方面展開工作。

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第三篇：現(xiàn)代科學(xué)與技術(shù)概論

簡答

現(xiàn)代技術(shù)三大體系的主要內(nèi)容。P8 物質(zhì)變化技術(shù)體系：各種材料的設(shè)計、制備和加工

能量轉(zhuǎn)換技術(shù)體系：如噴氣推進(jìn)技術(shù)、核能技術(shù)、光電技術(shù)和多種能量轉(zhuǎn)換技術(shù) 信息控制技術(shù)體系：電子電路集成化、信息處理數(shù)字化和信息傳輸網(wǎng)絡(luò)化 古代科學(xué)研究采用的主要方法。P22 古代實用科學(xué)形態(tài)：觀察、測量、經(jīng)驗、描述 古代理論知識形態(tài)：邏輯方法、數(shù)學(xué)方法 古代自然哲學(xué)：思辨、猜測

闡空間資源以及人類進(jìn)入空間需克服的障礙。P217+223 空間資源：高遠(yuǎn)位置、微重力、高真空、無污染、太陽能和其他豐富的物質(zhì)資源，包括軌道資源、環(huán)境資源和天體礦物資源。障礙：

1）要有高度可靠且推理足夠大的運載工具

2）掌握關(guān)于空間飛行環(huán)境的足夠信息，從而對人體所能承受的極限環(huán)境條件做出準(zhǔn)確的判斷

3）能確保航天員生活、工作和安全飛行的生命保障系統(tǒng)

4）確保地面人員與航天員之間可靠而不間斷的通信聯(lián)系

5）掌握航天器再入大氣層和安全返回的技術(shù)等。狹義相對論的基本原理和推論。P67 基本原理：

1）相對性原理，即物理規(guī)律在任何慣性參照系中都一樣，不存一種特殊的慣性系

2）光速不變原理，即對任何慣性系，真空中的光速皆相同 推論：

1）一個物體相對于觀察者靜止時，它的長度測量值最大；

2）一只時鐘相對于觀察者靜止時，它走的最快，如果相對于觀察者運動，它就走得慢，運動速率越大，慢得越多；

3）在任何慣性系中，物體的運動速度都不能超越光速。光速是物質(zhì)運動的極限速度；

4）如果物體運動速度與光速小很多，相對論力學(xué)就還原為牛頓力學(xué)。古代阿拉伯國家對世界科學(xué)技術(shù)的貢獻(xiàn)。P21

1）溝通東西方科學(xué)文化

2）保存古希臘學(xué)術(shù)典籍，對近代自然科學(xué)的誕生起到了難以估量的影響作用。簡介科技史上某一重大事件及其意義。P27 事件：文化復(fù)興運動

意義：這場運動不僅是一場復(fù)興古典文化的運動，更是一場新時代的啟蒙運動，把人們的眼光從神轉(zhuǎn)移到自然界和人類自身，恢復(fù)了人類的理性，使人們重新獲得了獨立思考的能力，從而鼓舞著人類靠自己和知識的力量從事創(chuàng)造性的工作，導(dǎo)致了歐洲歷史轉(zhuǎn)折、思想解放、學(xué)術(shù)發(fā)達(dá)、巨人輩出，開創(chuàng)了人類歷史長河中的一個光輝時代?，F(xiàn)代生物技術(shù)的主要內(nèi)容及其應(yīng)用。P159+162 內(nèi)容：基因工程、細(xì)胞工程、酶工程和發(fā)酵工程，其核心是基因工程 應(yīng)用:農(nóng)業(yè)——改良農(nóng)作物品種、培育動物良種

工業(yè)——1）在化工工業(yè)的應(yīng)用；

2）在食品工業(yè)的應(yīng)用；

3）發(fā)展新能源

4）與微電子、自動化等現(xiàn)代高新技術(shù)相結(jié)合

醫(yī)藥——1）使過去無法生產(chǎn)或無法經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)的藥物得以大量生產(chǎn)

2）研制出一些靈敏度高，性能專一，實用性強(qiáng)的診斷技術(shù)新設(shè)備

3）開辟了醫(yī)治疾病，特別是遺傳性疑難病癥的新途徑 開普勒行星運動三定律。P30 第一定律：行星軌道是橢圓，太陽位于橢圓的一個焦點上，也稱“軌道定律”

第二定律：在相等的時間內(nèi)行星和太陽的聯(lián)線在橢圓鬼道內(nèi)掃過的面積相等，又稱“面積定律”

第三定律：任何兩行星公轉(zhuǎn)周期的平方同軌道長半軸的立方成正比，又稱“周期定律” 基因工程的步驟。P159

1）從復(fù)雜的生物有機(jī)體基因組中，經(jīng)過酶切消化或PCR擴(kuò)增等步驟，分離出帶有目的基因的DNA片段

2）在體外，將帶有目的基因的外源DNA片段連接到能夠自我復(fù)制的并具有選擇記號的載體分子上，形成重組DNA分子

3）將重組DNA分子轉(zhuǎn)移到適當(dāng)?shù)氖荏w細(xì)胞，并與之一起增殖

4）從大量的細(xì)胞繁殖群體中，篩選出獲得了重組DNA分子的受體細(xì)胞克隆

5）從這些篩選出來的受體細(xì)胞克隆，提取出已經(jīng)得到擴(kuò)增的目的基因，供進(jìn)一步分析研究使用

6）將目的基因克隆到表達(dá)載體上，導(dǎo)入寄主細(xì)胞，使之在新的遺傳背景下實現(xiàn)功能表達(dá)，產(chǎn)生出人類所需要的物質(zhì)

科技進(jìn)步與產(chǎn)業(yè)變革的關(guān)系。P253

1）科技推動社會生產(chǎn)關(guān)系的變革

2）科技推動社會形態(tài)的變革

3）科技推動社會變革的機(jī)制 恒星的演化規(guī)律。P85

1）引力收縮階段——恒星的幼年期，以引力收縮為主要能源；

2）主序星階段——恒星的成年期，也是恒星的“黃金時代”，主要能源是“氫核聚變”；

3）紅巨星階段——恒星的中老年期，主要能源是氦核聚變所釋放的能量；

4）高密星階段——恒星的臨終前，各恒星的原有質(zhì)量或爆發(fā)后殘存的質(zhì)量大小不同，將有白矮星、中子星、黑洞三種不同的結(jié)局。大陸板塊學(xué)說的主要內(nèi)容。P110 相對剛性的板塊塊體飄浮在上地幔的塑性軟流層上，因地幔對流、海底擴(kuò)張的驅(qū)動，各自作大規(guī)模水平運動。板塊在大洋中脊處分離和增生，在海溝處俯沖和消減，如此周而復(fù)始，循環(huán)往復(fù)。板塊之間的相對運動有分離、會合和平移3中，起到相互拉張、擠壓和摩擦作用。板塊內(nèi)部相對穩(wěn)定，其周圍邊界是巖石圈較為活動的地帶，地震、火山和斷裂等活動比較活躍。板塊之間常以大洋中脊、大陸裂谷、島弧、海溝及轉(zhuǎn)換斷層等地殼構(gòu)造活動帶為其邊界。生物技術(shù)在醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用。P163

1）使過去無法生產(chǎn)或無法經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)的藥物得以大量生產(chǎn)

2）研制出一些靈敏度高，性能專一，實用性強(qiáng)的診斷技術(shù)新設(shè)備

3）開辟了醫(yī)治疾病，特別是遺傳性疑難病癥的新途徑 新材料技術(shù)包括哪些內(nèi)容。P165 1）新型金屬材料：非晶態(tài)金屬、合金材料、超導(dǎo)金屬材料、減振隱聲金屬 2）無機(jī)非金屬材料：陶瓷材料、玻璃材料、半導(dǎo)體材料 3）新型高分子材料：合成塑料、合成纖維、合成橡膠 4）新型復(fù)合材料：樹脂基復(fù)合材料、金屬基復(fù)合材料、陶瓷基復(fù)合材料、碳/碳基復(fù)合材料 5）光電子材料

6）生物醫(yī)學(xué)材料：生物活性陶瓷、生物化學(xué)水泥、生物復(fù)合材料、人工器官、控制釋放技術(shù)、仿生模擬 7）納米材料

遺傳密碼破譯的意義。P119

1）它等于宣布了各種蛋白質(zhì)可以在試管中合成，所有的生物蛋白質(zhì)都可以由無機(jī)物合成 2）從生物大分子水平上再度說明了物質(zhì)的統(tǒng)一性 第一次工業(yè)革命發(fā)源于英國的原因。P51

1）英國資產(chǎn)階級上臺一百多年來，進(jìn)行了農(nóng)業(yè)資本主義改革

2）大規(guī)模的圈地運動，使封建莊園變成了資本主義牧場，失去土地的農(nóng)民成為城市工業(yè)的“自由”勞動力

3）采取一系列保護(hù)私人財產(chǎn)，鼓勵工商業(yè)發(fā)展，獎勵技術(shù)發(fā)明，優(yōu)待歐洲大陸的能工巧匠等政策

4）英國資產(chǎn)階級通過不斷擴(kuò)建殖民地，擴(kuò)大海外貿(mào)易，掠奪各地資源，販賣黑奴等，積累了巨額資金

新能源技術(shù)的主要內(nèi)容。P174

1）太陽能利用新技術(shù)

太陽能熱利用技術(shù)、太陽能光-電轉(zhuǎn)換技術(shù)、太陽能光化學(xué)轉(zhuǎn)換技術(shù)

2）核能利用新技術(shù)

安全性的核電站、快中子增殖反應(yīng)堆、低溫核供熱堆和高溫氣冷堆、受控?zé)岷司圩兎磻?yīng)

3）地?zé)崮芾眯录夹g(shù)

4）氫能利用新技術(shù)

5）風(fēng)能利用新技術(shù)

6）海洋能的開發(fā)和利用

7）生物質(zhì)能利用新技術(shù)

8）節(jié)能新技術(shù) 地球演化的天文時期和地質(zhì)時期。P106 天文時期：1）第一階段——冷；

2）第二階段——熱；

3）第三階段——冷

地質(zhì)時期：地層的形成、地殼的運動、海陸的變遷、氣候的冷暖交替，以及生命的孕育、出現(xiàn)和生物從簡單到復(fù)雜、從低級到高級的不斷進(jìn)化 轉(zhuǎn)基因植物的應(yīng)用領(lǐng)域。P163

1）獲得抗病毒、抗凍、抗旱、抗蟲害等植物的優(yōu)良品種，并以廣泛種植，取得了巨大的經(jīng)濟(jì)效益

2)培育出抗逆脫毒（即抗旱、抗寒、抗病、抗蟲、抗鹽堿以及抗除草劑等）作物優(yōu)良品種

3)在速生樹木和綠地矮草方面，培育出抗病蟲的優(yōu)良品種

4）生產(chǎn)藥物

近代科學(xué)技術(shù)興起的背景。P25

1）“十字軍東征”和東方科學(xué)技術(shù)的傳播

2）工場手工業(yè)和遠(yuǎn)航探險

3）大學(xué)的興起

4）文藝復(fù)興運動和宗教改革

簡述科技進(jìn)步對可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的促進(jìn)作用。P266

1）科技進(jìn)步將給人類發(fā)展提供巨量的能源

2）科技進(jìn)步為人類發(fā)展提供新型先進(jìn)材料和優(yōu)質(zhì)資源

3）科技進(jìn)步將為人類發(fā)展提供優(yōu)良的環(huán)境 論述

分析中國近代科學(xué)技術(shù)落后的原因。

1）當(dāng)時中國正處在半殖民半封建時期，政治上有很多制約科技發(fā)展的因素，曾經(jīng)也有官僚主張學(xué)習(xí)了近代科技，口號是求強(qiáng)求富，但其根本目的是為了維護(hù)已經(jīng)搖搖欲墜的封建統(tǒng)治，最終都將是失敗的；

2）當(dāng)清王朝統(tǒng)治被推翻后，中國又進(jìn)入了軍閥混戰(zhàn)階段，各自爭奪地盤互相斗爭為主，忽略了科學(xué)技術(shù)的發(fā)展；

3）當(dāng)各地易幟，國民黨表面統(tǒng)一中國后，科技正當(dāng)蓬勃發(fā)展之際，但是抗日戰(zhàn)爭的爆發(fā)，國民政府內(nèi)部的腐敗等等，又嚴(yán)重阻礙停滯科技的發(fā)展；

4）帝國主義對我國的科技封鎖和破壞，其根本意圖是不愿意看到一個崛起的中國和強(qiáng)大的中國。

結(jié)合所學(xué)知識談?wù)効萍歼M(jìn)步與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)系。P248

1）科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力，是推動經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主導(dǎo)因素。進(jìn)入20世紀(jì)特別是20世紀(jì)下半葉以來，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展速度大大加快，它同經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)系越來越密切。尤其是高新技術(shù)對產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和勞動結(jié)構(gòu)的更新調(diào)整會產(chǎn)生深刻的影響。

2）科學(xué)技術(shù)的發(fā)展是以經(jīng)濟(jì)提供的物質(zhì)作為基礎(chǔ)的。科研隊伍的建設(shè)、實驗技術(shù)的裝備、科學(xué)信息資料的建設(shè)、科學(xué)教育事業(yè)的發(fā)展都是以經(jīng)濟(jì)為基礎(chǔ)的。如果沒有大量的投入，是做不出大的科研成果的。成功的科研要在自由的科學(xué)氣氛中進(jìn)行，而這就取決于高質(zhì)量的實驗技術(shù)裝備和高效率的圖書情報系統(tǒng)。沒有這些物質(zhì)條件，再新的學(xué)術(shù)思想也不能付諸實現(xiàn)。

3）科學(xué)技術(shù)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展是相互依存，相互依賴不能割離的。一方面，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，在日常生產(chǎn)中，對勞動者的科學(xué)技術(shù)水平，對勞動資料的科技密集水平，對處理勞動關(guān)系時采用的經(jīng)營管理的科學(xué)水平都提出了新要求，這就在一定程度上迫使科學(xué)技術(shù)更快的發(fā)展。另一方面，科技的發(fā)展提高了生產(chǎn)了，帶動了產(chǎn)業(yè)調(diào)整，改善了生產(chǎn)關(guān)系，促使經(jīng)濟(jì)更好更快的發(fā)展。兩者互相協(xié)調(diào)，最終達(dá)到一個良性循環(huán)。

3.科技史上的認(rèn)為最具有價值的重大發(fā)現(xiàn)或發(fā)明，并闡述其意義。（選一個）蒸汽機(jī)：推動了整個工業(yè)革命的發(fā)展

1）使人類有了動物類以外的機(jī)械動力，它是直接通過熱能轉(zhuǎn)變?yōu)閯幽埽购芏鄼C(jī)械擺脫了人力、畜力的朿縛，大大提高了生產(chǎn)效率。

2）帶動了冶金、煤礦和紡織業(yè)的發(fā)展。蒸汽機(jī)的出現(xiàn)及紡織業(yè)的機(jī)械化，提高了工業(yè)的用鐵量。由于英國擁有豐富的鐵礦和煤礦，需求量的增加刺激了冶鐵技術(shù)和煤礦業(yè)的改進(jìn)，同時加快了工業(yè)化的步伐。

3）它對近代科學(xué)和生產(chǎn)的巨大貢獻(xiàn)，具有劃時代的意義，它導(dǎo)致了第一次工業(yè)技術(shù)革命的興起，極大的推進(jìn)了社會生產(chǎn)力的發(fā)展。汽車：載著時代向前奔駛

1）改變了人類的整個交通狀況，擁有汽車工業(yè)成了每一個強(qiáng)大工業(yè)國家的標(biāo)志。2）使人類的機(jī)動性有了極大的提高，使20世紀(jì)人類的視野更加開闊，更追求自由。3）拉近了人與人之間的聯(lián)系，提高了效率 4）刺激了內(nèi)燃機(jī)等技術(shù)的發(fā)展

5）汽車的平民化縮小了階層之間的差異，有利于社會進(jìn)步

第四篇：先進(jìn)制造技術(shù)與高端制造

先進(jìn)制造技術(shù)與高端制造的結(jié)合

一、先進(jìn)制造技術(shù)

先進(jìn)制造技術(shù)(AMT)是以人為主體，以計算機(jī)技術(shù)為支柱，以提高綜合效益為目的，是傳統(tǒng)制造業(yè)不斷地吸收機(jī)械、信息、材料、能源、環(huán)保等高新技術(shù)及現(xiàn)代系統(tǒng)管理技術(shù)等方面最新的成果，并將其綜合應(yīng)用于產(chǎn)品開發(fā)與設(shè)計、制造、檢測、管理及售后服務(wù)的制造全過程，實現(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。

二、高端制造

“高端制造”即處于制造業(yè)價值鏈的高端環(huán)節(jié)，具有技術(shù)含量高、資本投入高、附加值高、信息密集度高，以及產(chǎn)業(yè)控制力較高、帶動力較強(qiáng)的特點。發(fā)展高端制造業(yè)，重點是裝備制造業(yè)，制造業(yè)中的高新技術(shù)與先進(jìn)管理模式基本體現(xiàn)在裝備制造業(yè)，制造業(yè)中利潤空間最大的部分也是裝備制造業(yè)。裝備制造業(yè)代表著整個制造業(yè)的走向，決定著整個制造業(yè)的水平。其中包括重型機(jī)械、船舶、飛機(jī)、發(fā)電設(shè)備、大型鍋爐、冶金機(jī)械、礦山機(jī)械、專用設(shè)備等大型裝備生產(chǎn)廠家。

三、高端制造與先進(jìn)制造技術(shù)的結(jié)合

由于“高端制造”處于制造業(yè)價值鏈的高端環(huán)節(jié)，涉及到新能源、新材料、節(jié)能環(huán)保、生物醫(yī)藥、信息網(wǎng)絡(luò)都與先進(jìn)制造技術(shù)存在相輔相成的關(guān)系。例如，風(fēng)機(jī)裝備、核電裝備、冶金設(shè)備、環(huán)保裝備、電子設(shè)備都屬于高端制造的范疇，而這些設(shè)備的設(shè)計和制造都離不開先進(jìn)制造技術(shù)。高端制造業(yè)的高端部分離不先進(jìn)的制造技術(shù)，先進(jìn)制造技術(shù)是各項工業(yè)技術(shù)、信息技術(shù)及各類新興技術(shù)進(jìn)步的前提，它的發(fā)展直接關(guān)系到各個行業(yè)的產(chǎn)業(yè)升級、生產(chǎn)能力提高。

高端制造與先進(jìn)制造技術(shù)的結(jié)合要從兩個方面入手：

一、高端制造與先進(jìn)制造主體技術(shù)群的完美結(jié)合，由于新產(chǎn)品開發(fā)生產(chǎn)費用、產(chǎn)品質(zhì)量以及新產(chǎn)品上市時間與產(chǎn)品設(shè)計技術(shù)和工藝技術(shù)密切相關(guān)，所以新產(chǎn)品研發(fā)過程中可以采用一系列先進(jìn)的制造技術(shù)，包括制造工程設(shè)計技術(shù)、物料處理方法和設(shè)備技術(shù)、現(xiàn)代制造系統(tǒng)管理技術(shù)和提供理論基礎(chǔ)的支撐技術(shù)。主要由三方面構(gòu)成：(1)計算機(jī)輔助產(chǎn)品開發(fā)與設(shè)計。例如計算機(jī)輔助設(shè)計(CAD)、計算機(jī)輔助工程(CAE)、計算機(jī)輔助工藝設(shè)計(CAPP)、并行工程(CE)等；(2)計算機(jī)輔助制造與各種計算機(jī)集成制造系統(tǒng)。例如：計算機(jī)輔助制造(CAM)、計算機(jī)輔助檢測(CA])、計算機(jī)集成制造系統(tǒng)(CIMS)、數(shù)控技術(shù)(NC／CNC)、柔性制造系統(tǒng)(FMS)、成組技術(shù)(GT)、虛擬制造(VM)、綠色制造(GM)等；(3)利用計算機(jī)進(jìn)行生產(chǎn)任務(wù)和各種制造資源合理組織與調(diào)配的各種管理技術(shù)。例如：管理信息系統(tǒng)(MIS)、制造資源計劃(MRPII)、企業(yè)資源計劃(ERP)、工業(yè)工程(IE)、辦公自動化(OA)、條形碼技術(shù)(BCT)、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理(PDM)、產(chǎn)品全生命周期管理(PLM)、全面質(zhì)量管理(TQM)、電子商務(wù)(EC)、客戶關(guān)系管理(CRM)、(SCM)供應(yīng)鏈管理等。

二、高端制造與先進(jìn)制造支撐技術(shù)群的結(jié)合

先進(jìn)制造支撐技術(shù)群是指支持設(shè)計和制造工藝兩方面取得進(jìn)步的基礎(chǔ)性的核心技術(shù)。主要包括信息技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)和框架、機(jī)床和工具技術(shù)、傳感器和控制技術(shù)；高端制造的核心技術(shù)研發(fā)難度大、工藝復(fù)雜，攻克這些核心技術(shù)必須要依靠和運用先進(jìn)制造支撐技術(shù)群，集聚了大批研發(fā)人員進(jìn)行自主創(chuàng)新，深入推進(jìn)信息技術(shù)的綜合集成應(yīng)用，帶動研發(fā)設(shè)計能力和后端營銷服務(wù)能力提升，推動產(chǎn)業(yè)從低端走向高端。

高端制造和先進(jìn)制造技術(shù)的結(jié)合是高端制造的最新發(fā)展階段,是面向21世紀(jì)的高端制造是社會物質(zhì)文明的保證，是與人類社會一起動態(tài)發(fā)展的，因此，高端制造必然也將隨著先進(jìn)制造技術(shù)的進(jìn)步而不斷更新。

總之，高端制造與先進(jìn)制造技術(shù)的結(jié)合是發(fā)展生產(chǎn)力提高國家綜合國力的必要手段，也是市場全球化的需要。高端制造的發(fā)展是先進(jìn)生產(chǎn)力發(fā)展的推動力，而先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展又是高端制造發(fā)展的前提和基礎(chǔ)，二者相輔相成。二者的完美結(jié)合也是綠色制造、循環(huán)制造的重要基礎(chǔ)，發(fā)展社會主義市場經(jīng)濟(jì)我們必須重視二者的結(jié)合。

智能制造裝備發(fā)展主要內(nèi)容包括：重點推進(jìn)高檔數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備，自動化成套生產(chǎn)線，智能控制系統(tǒng)，精密和智能儀器儀表與試驗設(shè)備，關(guān)鍵基礎(chǔ)零部件、元器件及通用部件，智能專用裝備的發(fā)展，實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化、智能化、精密化、綠色化，帶動工業(yè)整體技術(shù)水平的提升。例如，在精密和智能儀器儀表與試驗設(shè)備領(lǐng)域，要針對生物、節(jié)能環(huán)保、石油化工等產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要，重點發(fā)展智能化壓力、流量、物位、成分、材料、力學(xué)性能等精密儀器儀表和科學(xué)儀器及環(huán)境、安全和國防特種檢測儀器。

在關(guān)鍵基礎(chǔ)零部件、元器件及通用部件領(lǐng)域，要重點發(fā)展高參數(shù)、高精密和高可靠性軸承、液壓/氣動/密封元件、齒輪傳動裝置及大型、精密、復(fù)雜、長壽命模具等。

在智能專用裝備領(lǐng)域，要重點發(fā)展新一代大型電力和電網(wǎng)裝備，機(jī)器人產(chǎn)業(yè)，全斷面掘進(jìn)機(jī)、快速集成柔性施工裝備等智能化大型施工機(jī)械，以及大型先進(jìn)高效智能化農(nóng)業(yè)機(jī)械等。

此外，還要以大飛機(jī)、支線飛機(jī)及通用飛機(jī)為應(yīng)用對象，采用飛機(jī)制造、機(jī)床制造和材料生產(chǎn)企業(yè)相結(jié)合，重點發(fā)展復(fù)合材料制備裝備、自動輔帶/輔絲設(shè)備、構(gòu)件加工機(jī)床、超聲加工/高壓水切割設(shè)備等。

孫文勝：高端制造

http://004km.cn/ 作者：孫文勝 來源： 發(fā)布時間：2010年12月01日 13:17

申銀證券在對明年展望中看好高端制造業(yè)，這個方向我十分贊成。什么是高端制造業(yè)?就是有很高技術(shù)、資金門檻的制造業(yè)，別人很難突破，很難掌握，競爭者很少，毛利較高，這樣的行業(yè)。比如商用飛機(jī)發(fā)動機(jī)，全世界只有英國、美國、法國能夠完全掌握生產(chǎn)技術(shù)，俄羅斯都不行，軍用可以，商用不行，所以我們看到俄制客機(jī)在全世界事故率很高，很難賣到國際。加拿大、巴西、印尼都發(fā)展過民用航空工業(yè)，都不太成功，發(fā)動機(jī)技術(shù)不足是重要的原因;比如汽車自動變速箱，中國已是世界最大的汽車生產(chǎn)國，但是不能生產(chǎn)自動變速箱，最近的新聞是奇瑞年底量產(chǎn)6AT手自一體變速箱，從立項到量產(chǎn)前后8年，主要的技術(shù)來自澳大利亞一家獨立自動變速箱生產(chǎn)企業(yè)，從中挖了一個華人專家團(tuán)隊，在這個基礎(chǔ)上又研制了幾年。這家企業(yè)最后被吉利汽車收購，吉利不久也將資產(chǎn)自動變速箱。如果不是這家獨立自動變速箱生產(chǎn)企業(yè)經(jīng)營困難，中國白手起家突破這項生產(chǎn)技術(shù)還不知要多少年;比如我們在《自古山東出好漢》一文中給大家介紹的全氟離子膜生產(chǎn)技術(shù)，山東東岳集團(tuán)研發(fā)團(tuán)隊用了8年研發(fā)終于取得突破，最近公司股價變現(xiàn)非常搶眼2個月時間股價已經(jīng)漲了一倍多，看來香港的投資者對于真正的高端還是認(rèn)可的。我們國家還有很多高端項目沒有突破，比如高精密度機(jī)床，納米材料，特種鋼等，所以我們水平跟先進(jìn)國家還有一段距離，底氣還不是很足，說話還不特別硬氣。

高端制造業(yè)掌握在科技經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)都十分雄厚的國家，后進(jìn)國家難以突破，所以發(fā)展到一定階段之后，碰到高端制造業(yè)這個高墻就過不去，經(jīng)濟(jì)就停滯下來。我們講“拉美化”，什么是拉美化?就是經(jīng)濟(jì)發(fā)展到一定階段之后，國民收入成長到全球中游，遇到高端制造業(yè)瓶頸之后就停滯下來，隨著低成本地區(qū)的發(fā)展，加工制造轉(zhuǎn)移到低成本國家，企業(yè)破產(chǎn)、失業(yè)率上升，造成經(jīng)濟(jì)社會的動蕩。東盟國家也是如此，馬來西亞、泰國經(jīng)濟(jì)發(fā)展到一定階段，難以突破，然后產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移到中國、越南，經(jīng)濟(jì)停滯，社會動蕩。高端制造業(yè)等于是一個國家是否是先進(jìn)國家、發(fā)達(dá)國家的一個標(biāo)志，這跟富裕不富裕沒有太大關(guān)系，中東國家很富有，樓可以建世界最高，但不是發(fā)達(dá)國家。中國如果在高端制造業(yè)取得長足進(jìn)展，可能人均收入還不是很高，但就可以成為發(fā)達(dá)國家。對于高端制造業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中的地位與作用，國家認(rèn)識的很清楚，一定是全力以赴地扶持。所以我們看到京東方連年虧損，但是再融資一路綠燈，財政補貼和退稅動輒幾億十幾億。有人講這種企業(yè)不叫什么本事，都是靠國家支持，我覺得這個看法不盡正確，后進(jìn)國家要想超越先進(jìn)國家靠自由市場經(jīng)濟(jì)的策略是不夠的，對手已經(jīng)十分強(qiáng)大而且不斷進(jìn)步，資金技術(shù)實力都比你雄厚得多，你怎么競爭，只能借助國家的力量。德國、日本、韓國在追趕階段國家都起了很大作用，可以說以舉國之力鑄就幾家具備全球競爭力的企業(yè)。

我們目前很多科技股都不能稱其為高端制造業(yè)，主要原因是技術(shù)專利大多在應(yīng)用層次，外觀設(shè)計等，門檻不高，很容易被模仿，很難建立起長期有效的壁壘，就是巴菲特所說的“護(hù)城河”不夠?qū)?。比如我們之前推薦海信電器的時候，海信電器最先掌握LED電視技術(shù)，到今年一年過去山寨企業(yè)都完全掌握，比如3D技術(shù)，TCL最先研發(fā)，但是現(xiàn)在也是所有電視生產(chǎn)商都已擁有。很多技術(shù)是不告訴你你就不知道，告訴你你立刻就會，這種技術(shù)門檻不高。話說到我們最近講的比較多的四川長虹，它的真正價值就在我們反復(fù)強(qiáng)調(diào)的等離子面板制造上，這算是高端制造業(yè)。高在哪里?首先資金門檻高，長虹等離子項目兩期投資規(guī)模是60億元，是四川省當(dāng)時投資規(guī)模最大的制造業(yè);其次是專利技術(shù)，長虹通過收購韓國歐麗安的等離子專利，加上自己研發(fā)，目前擁有600多項專利，很多是底層原創(chuàng)專利技術(shù)，不可復(fù)制，長虹的專利可以與松下、三星等擁有的專利互換，不用再支付專利使用費，而一個新企業(yè)貿(mào)然加入等離子面板制造就需要支付大量的專利使用費，成本就沒有競爭力。我們期待3D時代長虹能夠絕地反擊不是因為3D技術(shù)有多了不起，關(guān)鍵在于3D時代能夠使等離子面板技術(shù)的長處得以發(fā)揮，使等離子面板制造從邊緣狀態(tài)回歸主流。是不是高端制造也并非一成不變，過去是高端，技術(shù)一旦廣泛傳播就不再高端。比如空氣壓縮機(jī)技術(shù)原來掌握在日本歐洲少數(shù)企業(yè)手中，所以他們的空調(diào)冰箱在中國尚有一席之地，等到中國企業(yè)完全掌握了領(lǐng)先的空氣壓縮機(jī)技術(shù)之后，日本歐洲企業(yè)在這個白電產(chǎn)業(yè)就基本沒有立足之地了。

目前兩市中能夠稱之為高端制造業(yè)的企業(yè)不多，我以為能夠算得上有：高速鐵路設(shè)備制造、大功率發(fā)電機(jī)組、超高壓輸變電設(shè)備、飛機(jī)制造、面板制造、特種化工原料、特種鋼、高級數(shù)控機(jī)床等，而很多我們認(rèn)為的高科技公司比如軟件、醫(yī)藥、信息技術(shù)、生物等，門檻不高，盈利能力也不強(qiáng)，都算不上高端制造業(yè)。

一個行業(yè)有一個行業(yè)的門道、一個行業(yè)有一個行業(yè)價值最高的部分，我以為我們證券行業(yè)最高端的部分在于價值評估，在于精確定價的能力，沒有這個能力在股市中基本就是瞎蒙。

當(dāng)高端裝備制造作為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)被提出的時候，其范圍也被設(shè)定在航空裝備等幾大重點領(lǐng)域。陸燕蓀告訴企業(yè)，并不意味著只有這些領(lǐng)域才算高端裝備產(chǎn)業(yè)，只是強(qiáng)調(diào)它們是后金融危機(jī)時代國家急需發(fā)展和提升的領(lǐng)域。從高端裝備的全產(chǎn)業(yè)鏈來看，制造企業(yè)只要努力向高端發(fā)展，都可以找到適合自己的位置。

培育國民經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè)

如何理解“三高”特征？陸燕蓀表示，所謂高技術(shù)，就是說它的發(fā)展對于整個產(chǎn)業(yè)鏈的提升，以及增強(qiáng)最后成品的競爭力是有關(guān)鍵作用的；所謂高品質(zhì)，是強(qiáng)調(diào)產(chǎn)品的可靠性，在高質(zhì)量的基礎(chǔ)上建立自己的品牌，在這方面，制造業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈上的各類裝備制造企業(yè)（包括配套企業(yè)），都應(yīng)該向“高端”方向努力；所謂高附加值，就是向服務(wù)轉(zhuǎn)型，通過制造業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈條上的每一個環(huán)節(jié)水平的提升，帶動高端裝備水平的提升，進(jìn)而提高產(chǎn)業(yè)整體競爭力。

“如果按照這樣的方式理解，我們很多企業(yè)都有自己應(yīng)該去做的事。當(dāng)然，在?三高?中，最重要的還是質(zhì)量。沒有質(zhì)量的可靠性，談何高端？”陸燕蓀同時提出，高端制造業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)是對現(xiàn)有企業(yè)的改造、提升。如何處理好高端裝備制造發(fā)展與傳統(tǒng)裝備制造業(yè)改造提升的關(guān)系同樣是工業(yè)主管部門十分關(guān)心的問題。

工業(yè)和信息化部裝備工業(yè)司司長張相木表示，發(fā)展高端裝備制造業(yè)，決不能脫離現(xiàn)有裝備制造業(yè)基礎(chǔ)，另搞一套新的產(chǎn)業(yè)體系，必須要和傳統(tǒng)裝備制造產(chǎn)業(yè)的改造提升相結(jié)合。要在不脫離現(xiàn)有裝備制造業(yè)基礎(chǔ)的前提下，重視新興科技與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的融合。同時，也要處理好自主創(chuàng)新與開放合作的關(guān)系；整體推進(jìn)與重點領(lǐng)域跨越發(fā)展的關(guān)系；政策引導(dǎo)和市場推動的關(guān)系等。

在回顧“十一五”時期我國裝備工業(yè)取得巨大成就的基礎(chǔ)上，張相木表示，當(dāng)前，裝備工業(yè)由快速回升向穩(wěn)定增長轉(zhuǎn)變的趨勢基本確立，2011年全行業(yè)將繼續(xù)保持平穩(wěn)較快增長，預(yù)計全年工業(yè)增加值同比增長15%左右。

論壇上，張相木簡要介紹了培育發(fā)展高端裝備制造的幾點思考?！笆濉逼陂g，發(fā)展高端裝備制造業(yè)的總體思路是：面向我國工業(yè)轉(zhuǎn)型升級和戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的迫切需求，重點發(fā)展智能制造、綠色制造和服務(wù)性制造，做大做強(qiáng)航空裝備和衛(wèi)星及應(yīng)用產(chǎn)業(yè)，提升軌道交通裝備水平，加快培育發(fā)展海洋工程裝備，把高端裝備制造業(yè)培育成為國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，實現(xiàn)我國裝備制造業(yè)由大到強(qiáng)的轉(zhuǎn)變。

到2015年，要實現(xiàn)我國高端裝備制造業(yè)的綜合實力大幅提升，基本滿足我國工業(yè)轉(zhuǎn)型升級和戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)培育發(fā)展的需要。具體發(fā)展目標(biāo)為：產(chǎn)業(yè)規(guī)模躍上新臺階，銷售產(chǎn)值達(dá)到6萬億元以上；產(chǎn)業(yè)組織結(jié)構(gòu)進(jìn)一步優(yōu)化；自主創(chuàng)新能力明顯提升；產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)配套能力顯著提升。在此基礎(chǔ)上，力爭通過十年左右的努力，使高端裝備制造業(yè)成為國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，銷售產(chǎn)值占裝備制造業(yè)的比例30%以上，高端裝備國內(nèi)市場滿足率超過25%。

張相木表示，高端裝備是國民經(jīng)濟(jì)和國防建設(shè)的重要支撐，也是戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)其他六個領(lǐng)域的支撐?！笆濉逼陂g，發(fā)展高端裝備將重點選擇航空裝備、衛(wèi)星及應(yīng)用、軌道交通裝備、海洋工程裝備和智能制造裝備作為切入點和突破口，集中力量加快推進(jìn)。工信部還將組織實施一批重大產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展工程和重大應(yīng)用示范工程，加快推進(jìn)高端裝備制造業(yè)發(fā)展。

加大創(chuàng)新投入發(fā)展高端能源裝備

“能源結(jié)構(gòu)調(diào)整和能源行業(yè)的建設(shè)高潮為能源裝備制造業(yè)提供了難得的歷史機(jī)遇，能源裝備制造業(yè)已經(jīng)站在了新的歷史起點上，到了由?大?變?強(qiáng)?的關(guān)鍵階段?！苯?，國家發(fā)改委副主任張國寶在其撰寫的《能源要發(fā)展，裝備須先行》一文中明確提出了能源行業(yè)對裝備的需求和重視程度。

關(guān)于能源裝備的發(fā)展，國家能源局能源節(jié)約和科技裝備司司長李冶認(rèn)為，能源裝備是我國能源發(fā)展、能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的重要支撐。能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整離不開裝備制造業(yè)。同樣，裝備制造業(yè)的發(fā)展在很大程度上直接和間接地為能源領(lǐng)域服務(wù)。

回眸我國能源裝備近年來取得的成就，李冶強(qiáng)調(diào)了兩條寶貴經(jīng)驗：一是發(fā)揮市場資源的重要作用，充分依托重大工程，加快用戶牽頭的裝備國產(chǎn)化進(jìn)程。二是堅持自主創(chuàng)新，特別是堅持原創(chuàng)性的自主創(chuàng)新很重要。

李冶表示，能源產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)且粋€技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)鏈，其技術(shù)主要體現(xiàn)載體是裝備?；谀茉葱袠I(yè)的發(fā)展方向，他深入分析了“十二五”期間能源裝備的發(fā)展重點，以及需要提升的重要方面。

在風(fēng)電設(shè)備方面，目前我國風(fēng)電裝機(jī)容量實現(xiàn)了世界領(lǐng)先水平，而發(fā)電量卻不能同步。因此，要大力發(fā)展風(fēng)電，一方面要抓好風(fēng)機(jī)質(zhì)量，解決產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性問題；一方面要抓好清潔能源并網(wǎng)工作，根據(jù)風(fēng)能、太陽能的間歇性變化特點，加快提升工業(yè)自動化技術(shù)水平。

在核電領(lǐng)域，與韓國核電出口相比，我國生產(chǎn)能力并不遜色，關(guān)鍵是沒有自主知識產(chǎn)權(quán)?！笆濉逼陂g，我國將大力發(fā)展清潔能源，核電在其中占有很大比例。要加快提升核電裝備制造能力，加強(qiáng)核電設(shè)備的安全性、可靠性，培育核電裝備的核心競爭力。

與此同時，在常規(guī)的電力設(shè)備方面也有很多問題亟待解決，要實現(xiàn)超臨界機(jī)組所需閥門的國產(chǎn)化，解決火電設(shè)備管道的國產(chǎn)化，以及燃?xì)廨啓C(jī)的國產(chǎn)化問題。同時，要大力發(fā)展抽水蓄能，加強(qiáng)智能電網(wǎng)建設(shè)等。

“如果燃?xì)廨啓C(jī)不能實現(xiàn)國產(chǎn)化，那么，能源結(jié)構(gòu)調(diào)整就是一句空話。”李冶表示，目前，能源領(lǐng)域仍有很多裝備和技術(shù)有待開發(fā)。最近，能源局正在編制“能源科技裝備的?十二五?規(guī)劃”，提出要建設(shè)“科研、研發(fā)平臺、示范工程，重大裝備”四位一體的能源創(chuàng)新體系。

關(guān)于科技創(chuàng)新，國務(wù)院研究室工交貿(mào)易司司長唐元表示，加快推進(jìn)科技創(chuàng)新是工業(yè)領(lǐng)域轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式的重要內(nèi)容，裝備制造業(yè)的科技創(chuàng)新意義重大。

通過對國家科技創(chuàng)新投入現(xiàn)狀的調(diào)研，唐元提出，目前我國的科技創(chuàng)新投入仍然不足，直接導(dǎo)致科技創(chuàng)新程度比較低，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足結(jié)構(gòu)調(diào)整和發(fā)展方式轉(zhuǎn)變的需要，更不能適應(yīng)建立創(chuàng)新型國家戰(zhàn)略的要求。

創(chuàng)新邁向高端 裝備制造業(yè)迎來黃金機(jī)遇期

時間：2011-01-20 08:13:34 編輯：水色 來源：中華工控網(wǎng) 點擊數(shù)：

這里我引用了《黑龍江4億斤糧食生產(chǎn)能力建設(shè)規(guī)劃》，提出要在黑龍江修建1400個現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)作業(yè)區(qū)，每個區(qū)需要配備6臺200馬力級以上的拖拉機(jī)，這個總共算一下是多少呢？8400多臺。光拖拉機(jī)沒用，他得有很先進(jìn)的輔具，這個配套的作業(yè)器具大概是按1∶4，那么這個需要各種配套3萬多臺。這些大型的拖拉機(jī)和配套器具不僅高效、高性能，而且有許多新工藝。比如說200馬力以上的叫重型拖拉機(jī)，具有機(jī)載總限控制系統(tǒng)、有GPS導(dǎo)航智能駕駛操作功能，能實時診斷、監(jiān)控和顯示機(jī)組狀態(tài)的數(shù)據(jù)。

那么什么是智能制造裝備？國務(wù)院文件里面講高端制造裝備作為七大領(lǐng)域之一，確定了五大重點方向，這里就有智能制造裝備。從我們看到的農(nóng)業(yè)基建可以看出來，這個智能制造裝備是具有感知，首先有傳感器，具有識別、分析、推理、決策、控制功能的制造裝備，是先進(jìn)制造技術(shù)、信息技術(shù)和智能技術(shù)的基層和深度結(jié)合，智能制造裝備產(chǎn)業(yè)是正在培育和處于成長初期的產(chǎn)業(yè)，技術(shù)上有重大突破，市場有巨大的成長潛力，具有戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的基本特征。

這個智能制造裝備包括什么？智能制造自動控制系統(tǒng)，關(guān)鍵的基礎(chǔ)零部件原基建及通用部件，這里主要是高參數(shù)的泵閥，高檔數(shù)控機(jī)床和基礎(chǔ)制造裝備。第一板塊單元測控技術(shù)與裝置是智能制造裝備的中樞神經(jīng)。第二板塊是整機(jī)與成套設(shè)備，相當(dāng)于智能制造裝備的軀體。第三個就是基礎(chǔ)原件。

高端主機(jī)所需要的儀表大量缺少，這里舉一些數(shù)據(jù)，我國占核電設(shè)備投資四分之一的泵閥，95%高檔數(shù)控系統(tǒng)，機(jī)器人和高檔數(shù)控系統(tǒng)都要進(jìn)口，這些基本單元嚴(yán)重滯后已經(jīng)制約了主機(jī)的發(fā)展，所以主機(jī)發(fā)展面臨空殼化危險。

智能主機(jī)和成套設(shè)備近期應(yīng)該突破的重點做一個簡要說明。用幾個案例說明，比如說傳統(tǒng)印染是粗放的生產(chǎn)過程，能耗大，污染嚴(yán)重，而新型的智能化的生產(chǎn)線采用了自動計量儀器，自動實時的對花技術(shù)、染色的色差監(jiān)測和控制技術(shù)、染色專用機(jī)器人，全面提高產(chǎn)品質(zhì)量。智能化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化的單張多色平板印刷設(shè)備。這個設(shè)備具有幽默預(yù)置及在線實時檢測和自動調(diào)節(jié)、印刷機(jī)運行參數(shù)感知、智能鼓掌診斷及自修復(fù)、全自動換版、印刷品缺陷在線檢查控制及遠(yuǎn)程操作等功能。

從這些已經(jīng)問世或即將問世的裝備來看，還能說發(fā)展智能裝備離我們很遠(yuǎn)嗎？

智能化是裝備制造業(yè)的重要發(fā)展方向，是搶占裝備發(fā)展制高點的重點，它將引領(lǐng)裝備制造發(fā)展的新潮流，裝備的數(shù)字化和智能化是兩化融合最重要的著力點。我國推進(jìn)數(shù)字化、信息化已經(jīng)二十年了，比如說在企業(yè)財務(wù)管理、人事管理等應(yīng)用比較廣，但是真到了供應(yīng)鏈的管理、實現(xiàn)企業(yè)的全解決方案這樣一個完整的，基本上是很少的，而且有人說推行ERP成功的遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于失敗。當(dāng)然我這里不是說這些不該推廣，這些生產(chǎn)過程的信息化還是應(yīng)該繼續(xù)往前走，但是我也很奇怪，真正有用的、直接見效的信息技術(shù)用在裝備上去更容易見效。為什么我們過去在推行信息化的時候，沒有推行裝備的信息化？所以在傳統(tǒng)裝備要引入信息技術(shù)，嵌入傳感器、CPU軟件及其他信息軟件，實現(xiàn)機(jī)械技術(shù)與信息技術(shù)深度融合。

發(fā)展機(jī)電信息一體化的智能化裝備是適合國情的集成創(chuàng)新模式的一種具體體現(xiàn)，它可能會在一些點甚至面上取得獨創(chuàng)性的重大突破，創(chuàng)新意識薄弱、原創(chuàng)能力薄弱是當(dāng)前我國在技術(shù)創(chuàng)新方面一個難以扭轉(zhuǎn)的頑癥。信息技術(shù)現(xiàn)在正在發(fā)展當(dāng)中，變化很快，如果我們抓住那個最新的信息技術(shù)和傳統(tǒng)裝備相結(jié)合，發(fā)展這種或者叫做裝備的信息化，或者說數(shù)字化、智能化的裝備，我認(rèn)為是創(chuàng)新的一條重要渠道。

在國家層面上，我認(rèn)為應(yīng)該制定切實可行的行動計劃，這點工信部正在做這項工作，我有幾個建議，一是開發(fā)量大面廣的單元檢測控制技術(shù)與裝置，并實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，主要包括新型傳感器、精密智能儀表、工業(yè)機(jī)器人。第二就是夯實基礎(chǔ)，解決關(guān)鍵基礎(chǔ)零部件、元器件及通用部件發(fā)展瓶頸。高參數(shù)、高精度和高可靠性軸承、車輪傳動裝置，電力、電子技術(shù)，高參數(shù)、高可靠性的辦法。三是突破一批重點領(lǐng)域重大裝備的數(shù)字化和智能化并實施應(yīng)用示范工程。四是全面推廣大產(chǎn)業(yè)鏈，2020年形成2萬億的大產(chǎn)業(yè)鏈。

中國重型機(jī)械工業(yè)協(xié)會常務(wù)副理事長徐善繼

重型機(jī)械制造取得重大突破

我國重型機(jī)械制造也是高端制造裝備的重點領(lǐng)域，近年來在中央關(guān)于加快裝備制造業(yè)發(fā)展方針的指引下，裝備事業(yè)取得了長足的進(jìn)步。

“十一五”末我國基建系統(tǒng)的裝備制造業(yè)的總產(chǎn)值近12萬億元，其中重型產(chǎn)值突破5000億元?！笆濉逼陂g國務(wù)院決定加快發(fā)展戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)，其中包括金融環(huán)保、生物、高端裝備制造、新能源、新材料等幾個領(lǐng)域，其中高端裝備制造的主要特點是自動化強(qiáng)，它的高難度、高質(zhì)量是體現(xiàn)裝備制造業(yè)綜合實力的一個基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，是關(guān)系到國家工業(yè)化、國防現(xiàn)代化的基礎(chǔ)工業(yè)，主要服務(wù)于我國能源、交通、冶金、化工、航空、水利以及國防工業(yè)等國民經(jīng)濟(jì)各個部門。目前在世界少數(shù)先進(jìn)國家，像美國、德國、日本才具有高端制造水平，我國要從裝備制造業(yè)的大國邁向裝備制造業(yè)的強(qiáng)國必須在高端制造方面有所突破，重型機(jī)械領(lǐng)域包括五大冶金設(shè)備、礦山機(jī)械、重型鍛壓等。

第一，我國主要生產(chǎn)企業(yè)一重、二重、三重在“十一五”期間大型重型機(jī)械取得重要成績。一重以AP1000為代表的第三代核電取得了成功。在火電方面百萬千瓦的零件已經(jīng)完成了首件。

其他超大型的制造成功，“十二五”期間研究攻關(guān)問題，包括AP現(xiàn)在主攻的穩(wěn)壓器，大型水電站的研制，三兆瓦海上風(fēng)電的斷電，等等。所以大型斷電領(lǐng)域的高端制造技術(shù)難度非常大。

第二大類主要生產(chǎn)的單位企業(yè)一重、二重，石油化工方面掌握了鍛焊結(jié)構(gòu)的制造技術(shù)，已具有自主研發(fā)和進(jìn)一步提升能力，部分關(guān)鍵技術(shù)已經(jīng)合格。千萬噸煤炭提升成套設(shè)備和兩千萬噸成套設(shè)備主要生產(chǎn)企業(yè)有太重、北方重工等，“十二五”攻關(guān)就是大型動力鉆機(jī)，企業(yè)正在研制。

第三，“十一五”期間電氣研究了1800瓦和2500瓦的產(chǎn)品。包括千米深井的提升體。有鍋爐面積500米的鍋爐機(jī)。300噸以上的大型礦用電交流系統(tǒng)。

第四大方面就是全斷面，主要生產(chǎn)企業(yè)有北方重工等。

第五個方面就是風(fēng)電設(shè)備，主要生產(chǎn)企業(yè)華銳、二重，電力行業(yè)有金風(fēng)，通過引進(jìn)國外技術(shù)和技術(shù)改造，大連重工起重集團(tuán)，已自主開發(fā)出3兆瓦的風(fēng)電發(fā)電氣?！笆濉逼陂g，我國要實現(xiàn)關(guān)鍵零部件的全面國產(chǎn)化。

第六方面就是大型斷面設(shè)備，主要是一重、二重、三重、內(nèi)蒙古北方重工，一重搞了1.5萬噸的水壓機(jī)、二重搞了1.6萬噸的水壓機(jī)。

第七個大領(lǐng)域加工成套設(shè)備。有一個高精度的熱煉設(shè)備。軋機(jī)速度正負(fù)三到八個M，這個精度要求是非常高的。

第八個領(lǐng)域就是大型輸送機(jī)械，主要是上海重工，包括大型集裝箱按電起重機(jī)，軌道起重機(jī)，這個是高端產(chǎn)品，國際市場占有率75%，振華在這方面處于國際領(lǐng)先地位。

第九個主要生產(chǎn)企業(yè)大連重工、北方重工，主要關(guān)鍵設(shè)備生產(chǎn)能力1.1萬噸/小時。載重80噸級通用的中性翻卸機(jī)，環(huán)保、高效、一體自動化碼頭的裝卸設(shè)備等等。

第十個方面特大型機(jī)械企業(yè)，振華4000噸浮吊，水上作業(yè)300米，提升高度95米，現(xiàn)在正在研制1.2萬噸的浮吊，大連重工研究了兩萬噸用于海上作業(yè)最大的起程高度100米，跨度125米。正在研制海上風(fēng)電安裝的系統(tǒng)。這在特大型起動機(jī)械方面有重大投入，“十二五”繼續(xù)向高端發(fā)展。

第十一個領(lǐng)域核電起動機(jī)，主要生產(chǎn)企業(yè)是泰運和大連亨通。制造核電設(shè)備、調(diào)動設(shè)備這個難度是非常大的，原來只有美國極少數(shù)國家能夠制造的，中國涉及這個領(lǐng)域。核電的PMC燃料裝卸和儲存。

第十二個海洋工程。

第五篇：汽車制造與裝配技術(shù)

汽車制造與裝配技術(shù)

本專業(yè)主要面向現(xiàn)代汽車制造及零部件生產(chǎn)與裝配行業(yè)，培養(yǎng)德、智、體等全面發(fā)展，基礎(chǔ)扎實、實踐能力強(qiáng)的高等技術(shù)應(yīng)用性人才。能從事現(xiàn)代汽車制造及零部件加工，汽車裝配調(diào)試，具備從事計算機(jī)輔助設(shè)計、數(shù)控編程、產(chǎn)品質(zhì)量檢測等生產(chǎn)現(xiàn)場控制崗位的能力。培養(yǎng)目標(biāo)及規(guī)格在專業(yè)知識和專業(yè)技能方面的基本要求：

1、具有本專業(yè)高級技術(shù)應(yīng)用型人才所必需的文化素質(zhì)和專業(yè)基礎(chǔ)理論；

2、具有正確使用各種測量器械和汽車零部件的加工與裝配能力；

3、具有數(shù)控編程、數(shù)控加工及數(shù)控機(jī)床保養(yǎng)與維護(hù)的能力；

4、具有編制和實施典型汽車零件加工工藝與裝配流程、分析解決一般機(jī)械加工工藝技術(shù)問題的基本能力；

5、具有熟練使用各種與本專業(yè)相關(guān)的CAD、CAM、Pro/E、UG等軟件能力，能勝任機(jī)械零件設(shè)計與簡單機(jī)械設(shè)備設(shè)計工作；

6、具備在制造企業(yè)擔(dān)任生產(chǎn)車間（工段）或技術(shù)部門技術(shù)管理工作的能力。

7、具有開拓創(chuàng)新的進(jìn)取精神，一般具有中級數(shù)控機(jī)床主干課程說明

1、機(jī)械制圖本課程4學(xué)分，課內(nèi)學(xué)時72學(xué)時，第一學(xué)期開設(shè)。學(xué)習(xí)目的：本課程是一門研究用投影法（主要是正投影法）繪制機(jī)械圖樣和解決空間幾何問題的既有理論又有較多繪圖實踐的專業(yè)基礎(chǔ)課。其目的是培養(yǎng)學(xué)生繪圖、讀圖能力和初步的圖解能力，同時學(xué)習(xí)公差與配合的基本知識。主要教學(xué)內(nèi)容：要求學(xué)會基本圖法，能正確繪制和閱讀一般零件圖和中等復(fù)雜程度的裝配圖。所繪圖樣應(yīng)做到：投影正確，視圖選擇與配置恰當(dāng)，尺寸完全，標(biāo)注清晰，字體工整，圖畫整潔，符合機(jī)械制圖的國家標(biāo)準(zhǔn)，學(xué)會尺寸公差和形位公差的標(biāo)注方法。隨著計算機(jī)繪圖新技術(shù)的發(fā)展，要求了解計算機(jī)基本知識，熟悉計算機(jī)系統(tǒng)的組成并初步掌握用一種典型的繪圖軟件來繪制二維的圖形。2．汽車構(gòu)造本課程4學(xué)分，課內(nèi)學(xué)時72，第二學(xué)期開設(shè)。學(xué)習(xí)目的：該課程主要培養(yǎng)學(xué)生對汽車整體結(jié)構(gòu)有完整的認(rèn)識與理解，使學(xué)生在以后的學(xué)習(xí)工作中具有基本理論和解決基本問題的思維及能力，因而本課程結(jié)合實際進(jìn)行講授并安排一定的實操能力培訓(xùn)（如參觀學(xué)習(xí)、車間實習(xí)、企業(yè)實踐等），以提高學(xué)生的理論與實際操作能力。為后續(xù)課程的應(yīng)用打好堅實的基礎(chǔ)。主要教學(xué)內(nèi)容：汽車構(gòu)造是本專業(yè)重要的專業(yè)技能課程，是了解汽車整體結(jié)構(gòu)的不可缺少的一門課程。本課程主要包括：發(fā)動機(jī)的總體構(gòu)造、曲柄連桿機(jī)構(gòu)、配氣機(jī)構(gòu)、燃料供給系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、傳動系、轉(zhuǎn)向系、制動系、行駛系的結(jié)構(gòu)等內(nèi)容。

3、工程力學(xué)本課程3學(xué)分，課內(nèi)學(xué)時54學(xué)時，第二學(xué)期開設(shè)。學(xué)習(xí)目的：本課程是一門專業(yè)基礎(chǔ)課，包括理論力學(xué)和材料力學(xué)兩大部分。根據(jù)專業(yè)需要，著重講授靜力學(xué)、動力學(xué)和材料力學(xué)的基本理論和基本知識，以及處理簡單工程力學(xué)問題的基本方法，為機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)等后續(xù)課程提供必要的理論基礎(chǔ)。主要教學(xué)內(nèi)容：學(xué)生在學(xué)習(xí)本課程時不僅要理解力學(xué)的基本概念與基本定理，并且要掌握由此而導(dǎo)出的解決工程力學(xué)問題的定理和公式，同時還要注意培養(yǎng)處理工程力學(xué)問題的能力。

4、機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)本課程4學(xué)分，課內(nèi)學(xué)時72學(xué)時，第二學(xué)期開設(shè)。學(xué)習(xí)目的：本課程主要研究機(jī)械中的常用機(jī)構(gòu)和通用零件的工作原理、結(jié)構(gòu)特點、基本的設(shè)計理論及計算方法。它是一門培養(yǎng)機(jī)械

設(shè)計能力的專業(yè)基礎(chǔ)課。主要教學(xué)內(nèi)容：通過課程學(xué)習(xí)：（1）掌握常用機(jī)構(gòu)的工作原理、運動特性以及分析機(jī)構(gòu)的基本知識；（2）掌握通用零件的工作原理、特點、計算方法、選用知識；（3）運用標(biāo)準(zhǔn)手冊進(jìn)行一般參數(shù)的通用零件和簡單機(jī)械裝置的設(shè)計。

5、電工與電子技術(shù)基礎(chǔ)本課程4學(xué)分，課內(nèi)學(xué)時72學(xué)時，第一學(xué)期開設(shè)。學(xué)習(xí)目的：本課程是一門專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課，是研究電路、磁路、電子技術(shù)在工程技術(shù)領(lǐng)域中應(yīng)用的一門學(xué)科。主要教學(xué)內(nèi)容：通過本課程的學(xué)習(xí)使學(xué)生獲得必要的電路、磁路、變壓器、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)的基本理論、基本知識、基本技能，為學(xué)習(xí)后續(xù)課程和從事機(jī)電一體化工作打下一定的基礎(chǔ)。本課程是一門實踐性較強(qiáng)的課程，除了學(xué)習(xí)理論、完成習(xí)題外還要通過一定的實驗，掌握電

工、電子測量和安全用電方面的基本實驗技能和知識。

6、數(shù)控編程與操作本課程4學(xué)分，課內(nèi)學(xué)時72學(xué)時，第五學(xué)期開設(shè)。學(xué)習(xí)目的：使學(xué)生了解數(shù)控編程的方法，熟悉數(shù)控編程指令，能夠?qū)π枰幊痰臋C(jī)械零件進(jìn)行必要的工藝分析和軌跡計算。主要教學(xué)內(nèi)容：學(xué)生完成本課程之后，應(yīng)能對典型的加工零件進(jìn)行數(shù)控編程。能進(jìn)行基本零件加工程序的編制及加工操作，了解CAD/CAM基本知識和工程應(yīng)用范圍，并對現(xiàn)代設(shè)計方法和現(xiàn)代加工技術(shù)有一個概貌性的了解。能應(yīng)用

CAD/CAM自動編程軟件進(jìn)行基本零件數(shù)控加工程序的編制。、高等數(shù)學(xué)本課程4學(xué)分，課內(nèi)學(xué)時72學(xué)時，第一學(xué)期開設(shè)。學(xué)習(xí)目的：高等數(shù)學(xué)是工科類專業(yè)的一門公共基礎(chǔ)課，通過學(xué)習(xí)，要求系統(tǒng)地獲得一元函數(shù)的微積分學(xué)和常微分方程、多元函數(shù)微積分學(xué)（包括空間解析幾何）和級數(shù)的初步知識。主要教學(xué)內(nèi)容：在學(xué)習(xí)過程中要求學(xué)生切實掌握各有關(guān)內(nèi)容的基本概念、基本理論和基本方法，具有比較熟練的運算能力和分析問題、解決問題的能力，同時培養(yǎng)抽象思維和邏輯推

理能力、空間想象能力及抽象數(shù)學(xué)模型的初步能力。

8、互換性與測量技術(shù)本課程3學(xué)分，課內(nèi)學(xué)時54學(xué)時，第三學(xué)期開設(shè)。學(xué)習(xí)目的：從互換性角度出發(fā)，通過系統(tǒng)簡練地介紹幾何量公差的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、選用方法和誤差檢測的基本知識，使學(xué)生學(xué)到有關(guān)精度設(shè)計和幾何量檢測的基礎(chǔ)理論知識和基本技能。主要教學(xué)內(nèi)容：系統(tǒng)、簡練地宣傳貫徹國家頒布的幾何量公差的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和選用方法，同時從保證機(jī)械零件的互換性和幾何精度出發(fā)，介紹測量技術(shù)的基本理論和方法。

9、汽車工程材料本課程3學(xué)分，課內(nèi)學(xué)時54學(xué)時，第三學(xué)期開設(shè)。學(xué)習(xí)目的：本課程是一門專業(yè)基礎(chǔ)課程，通過該門課的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握各種汽車所需的材料，為今后的更深入的學(xué)習(xí)打下一定的基礎(chǔ)，更好的適應(yīng)今后的工作。主要教學(xué)內(nèi)容：介紹汽車用金屬材料，是以金屬的機(jī)械性能為基礎(chǔ)，具體地論述了汽本上所用金屬的特性、用途以及牌號表示方法，同時簡本地介紹了對金屬進(jìn)行普通熱處理的方法以提高金屬材料的使用性能。另外介紹汽車用非金屬材料是以燃料的燃燒理論、油潤料的潤滑原理為基礎(chǔ)，具體地論述了汽車用燃潤料的特性、規(guī)格、用途、牌號及它們的選

用方法，同時對橡膠與汽車輪胎以及塑料在汽車上的應(yīng)用、修理也作了簡明的論述。

10、汽車制造工藝工裝本課程3學(xué)分，課內(nèi)學(xué)時54學(xué)時，第三學(xué)期開設(shè)學(xué)習(xí)目的： 本課程的首要任務(wù)讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中了解本掌握如何提高產(chǎn)品品質(zhì)，因為隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，對汽車產(chǎn)品質(zhì)的要求越來越高，而產(chǎn)品質(zhì)量與零、部件的加工質(zhì)量和裝配質(zhì)量密切相關(guān)。另一個重要任務(wù)是研究如何提高生產(chǎn)效率．即如何采用高生產(chǎn)率的加工方法、設(shè)備和工藝裝備，來完成機(jī)械加工工藝過程和裝配工藝過程。主要教學(xué)內(nèi)容：本課程的一門專業(yè)性的技術(shù)基礎(chǔ)課，它以汽車零件的加工工藝以及產(chǎn)品的裝配工藝為研究對象。而研究工藝問題所遵循的基本原則是“優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低成本”，即從質(zhì)量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性三個方面來研究。畢業(yè)生的就業(yè)方向

1、汽車制造企業(yè)，從事汽車制造與裝配技術(shù)工作；

2、汽車及機(jī)械制造企業(yè)，從事計算機(jī)輔助設(shè)計、計算機(jī)輔助制造工作及數(shù)控設(shè)備調(diào)試、維護(hù)與操作的工作；

3、汽車制造企業(yè)或服務(wù)公司，從事汽車配件的管理工作；

4、汽車及機(jī)電制造企業(yè)，擔(dān)任生產(chǎn)車間（工段）或技術(shù)部門的技術(shù)管理工作