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篇1

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動化控制技術(shù)和現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展及交叉融合，產(chǎn)生了要求高精度、高速度、多功能、復(fù)合型、安全環(huán)保、智能化的先進(jìn)制造技術(shù)理念，與傳統(tǒng)的機(jī)械制造技術(shù)相比，先進(jìn)制造技術(shù)是綜合了機(jī)械制造技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子技術(shù)、智能技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)的總稱。

一、先進(jìn)制造技術(shù)的特點(diǎn)

1.先進(jìn)制造技術(shù)涉及到產(chǎn)品從市場調(diào)研、產(chǎn)品開發(fā)及工藝設(shè)計(jì)、生產(chǎn)準(zhǔn)備、加工制造、售后服務(wù)等產(chǎn)品壽命周期的所有內(nèi)容，它的目的是提高制造業(yè)的綜合經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，是面向工業(yè)應(yīng)用的技術(shù)。

2.先進(jìn)制造技術(shù)強(qiáng)調(diào)計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、傳感技術(shù)、自動化技術(shù)、新材料技術(shù)和現(xiàn)代系統(tǒng)管理技術(shù)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造和生產(chǎn)組織管理、銷售及售后服務(wù)等方面的應(yīng)用。它駕馭生產(chǎn)過程的物質(zhì)流、能量流和信息流，是生產(chǎn)過程的系統(tǒng)工程。

3.80年代以來，隨著全球市場競爭越來越激烈，先進(jìn)制造技術(shù)要求具有世界先進(jìn)水平，它的競爭已經(jīng)從提高勞動生產(chǎn)率轉(zhuǎn)變?yōu)橐詴r(shí)間為核心的時(shí)間、成本和質(zhì)量的三要素的競爭，因此它是面向全球競爭的技術(shù)。

4.先進(jìn)制造技術(shù)的最新發(fā)展階段保持了過去制造技術(shù)的有效要素，同時(shí)吸收各種高新技術(shù)成果，滲透到產(chǎn)品生產(chǎn)的所有領(lǐng)域及其全部過程，從而形成了一個完整的技術(shù)群，具有面向21世紀(jì)新的技術(shù)領(lǐng)域。

二、先進(jìn)制造技術(shù)發(fā)展方向

近年來，計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動控制理論、數(shù)控技術(shù)、機(jī)器人、CAD/CAM技術(shù)、CIM技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)等在內(nèi)的信息自動化技術(shù)的迅猛發(fā)展，為先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用提供了日益增多的高效能手段。

（一）工業(yè)應(yīng)用的技術(shù)，機(jī)械、電子、信息、材料及能源技術(shù)成果，綜合應(yīng)用于制造過程。

1.數(shù)控技術(shù)（Numerical Control），簡稱數(shù)控（NC），是用數(shù)字量及字符作為加工的指令，實(shí)現(xiàn)自動控制的技術(shù)。目前數(shù)控一般采用通用或?qū)Ｓ糜?jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)字程序控制，因此也稱為計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)（Computer Numerical Control），簡稱CNC，數(shù)控技術(shù)在國外一般都稱為CNC。數(shù)控技術(shù)的核心是數(shù)字控制技術(shù)，用計(jì)算機(jī)來對輸入的指令進(jìn)行存儲、譯碼、計(jì)算、邏輯運(yùn)算，并將處理的信息轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的控制信號，控制運(yùn)動精度較高的驅(qū)動元件，使之按編程人員設(shè)定的運(yùn)動軌跡來高效加工，從而徹底克服了傳統(tǒng)機(jī)械加工的缺點(diǎn)。

2.計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造（CAD/CAM），是計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（Computer Aided Design）簡稱CAD，與計(jì)算機(jī)輔助制造（Computer Aided Manufacturing）簡稱CAM相結(jié)合而組成的系統(tǒng)，依托強(qiáng)大軟件來完成產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的建模、解算、分析、虛擬模擬、加工模擬、制圖、數(shù)控編程、編制工藝文件等工作。

3.特種加工技術(shù)，傳統(tǒng)機(jī)械切削加工的本質(zhì)為：刀具材料比工件更硬，用機(jī)械能把工件上多余的材料切除，零件的形狀由機(jī)床的成型運(yùn)動產(chǎn)生。但是，隨著生產(chǎn)發(fā)展和科學(xué)實(shí)驗(yàn)的需要，很多工業(yè)部門，要求尖端科學(xué)技術(shù)產(chǎn)品向高精度、高速度、耐高溫、小型化和結(jié)構(gòu)復(fù)雜化等方向發(fā)展。尺寸精度、表面粗糙度和某些特殊要求越來越高，工件材料越來越硬，加工表面越來越復(fù)雜，傳統(tǒng)的加工方法已不能滿足生產(chǎn)的需要，人們探索利用電、磁、聲、光、化學(xué)等能量或?qū)⒍喾N能量組合施加在工件的被加工部位，實(shí)現(xiàn)材料去除、變形、改變性能或被鍍覆等非傳統(tǒng)加工方法，這些方法統(tǒng)稱為特種加工。

（二）制造業(yè)綜合自動化，信息技術(shù)、自動化技術(shù)、現(xiàn)代企業(yè)管理技術(shù)的有機(jī)結(jié)合。

1.機(jī)器人技術(shù)，計(jì)算機(jī)控制的可再編程的多功能操作器，又稱工業(yè)機(jī)器人。它能在三維空間內(nèi)完成多種操作。機(jī)器人技術(shù)綜合了計(jì)算機(jī)、控制論、機(jī)構(gòu)學(xué)、信息、傳感技術(shù)、人工智能和仿生學(xué)等多學(xué)科而形成的高新技術(shù)。

目前機(jī)器人大致分為兩大種，工業(yè)機(jī)器人（或稱機(jī)械手）是機(jī)器人的一種，它是由關(guān)節(jié)元件、末端執(zhí)行器、機(jī)身和控制裝置所組成，具有類似人的動作的功能；另一種由于安裝有感覺元件和遙感元件，分析計(jì)算機(jī)及行走裝置，具有感覺、觸覺、分析、判斷、決策和行走的功能而稱為智能機(jī)器人。

2.成組技術(shù)，人們用大批量生產(chǎn)的組織形式以高效的生產(chǎn)設(shè)備、高效的工藝技術(shù)去制造單件小批的零件，降低生產(chǎn)成本，成組技術(shù)（Group Technology簡稱GT）就應(yīng)運(yùn)而生。成組技術(shù)就是應(yīng)用相似性原理，在多品種產(chǎn)品的生產(chǎn)中將相似零件組織在一起進(jìn)行生產(chǎn)，使組內(nèi)零件近似為原來的單一品種的大批量，或者變單件、小批生產(chǎn)為批量生產(chǎn)，按照批量生產(chǎn)的生產(chǎn)組織、管理技術(shù)來進(jìn)行生產(chǎn)。

3.柔性制造系統(tǒng)（FMS-Flexible Manufacturing System），是以計(jì)算機(jī)為控制中心實(shí)現(xiàn)自動完成工件的加工、裝卸、運(yùn)輸、管理的系統(tǒng)。它具有在線編程、在線監(jiān)測、修復(fù)、自動轉(zhuǎn)換加工產(chǎn)品品種的功能。一個柔性制造系統(tǒng)概括為以下三部分組成，即：加工系統(tǒng)、物料儲運(yùn)系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)控制的信息流系統(tǒng)。

柔性制造系統(tǒng)具有：高柔性，在線編程使計(jì)算機(jī)響應(yīng)進(jìn)行控制高自動化設(shè)備工作；高效率，合理控制設(shè)備的切削用量實(shí)現(xiàn)高效加工，減小輔助時(shí)間和準(zhǔn)備、終結(jié)時(shí)間；高度自動化，工件的加工、裝配、檢驗(yàn)、搬運(yùn)、倉庫存取完全由自動化程度高的設(shè)備來完成；柔性化生產(chǎn)大大減少操作人員、機(jī)床數(shù)目，提高機(jī)床利用率，縮短生產(chǎn)周期、降低產(chǎn)品成本、降低庫存、減少流動資金、縮短資金流動周期，因此可取得較高的綜合經(jīng)濟(jì)效益。

三、系統(tǒng)管理技術(shù)，制造業(yè)綜合自動化、過程工業(yè)綜合自動化、系統(tǒng)技術(shù)等綜合應(yīng)用于制造全過程，實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔、靈活生產(chǎn)，獲得理想技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果

1.并行工程（Concurrent Engineering），簡稱（CE）是對產(chǎn)品及其設(shè)計(jì)過程和制造過程進(jìn)行并行、集成設(shè)計(jì)的一種系統(tǒng)化工作模式，這種模式使產(chǎn)品開發(fā)人員從一開始就考慮到從概念形成到產(chǎn)品報(bào)廢的全生產(chǎn)周期中的所有因素，包括加工的質(zhì)量、成本、進(jìn)度和產(chǎn)品的技術(shù)性能及使用性能需求等，減少加工制造中可能出現(xiàn)的問題，加速產(chǎn)品開發(fā)過程，縮短開發(fā)周期。并行工程的最大特點(diǎn)是利用計(jì)算機(jī)的仿真技術(shù)，用上、下游共同決策方式，在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行產(chǎn)品整個生命周期各個階段的設(shè)計(jì)。

2.虛擬制造（Virtual Manufacturing），簡稱（VM）利用計(jì)算機(jī)技術(shù)、建模技術(shù)、信息處理技術(shù)、仿真技術(shù)對現(xiàn)實(shí)制造活動中的人、物、信息及制造過程進(jìn)行全面的仿真模擬，以發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)或制造中出現(xiàn)的問題，在產(chǎn)品實(shí)際生產(chǎn)前就改進(jìn)完成，省略了產(chǎn)品的開發(fā)研制階段，達(dá)到降低設(shè)計(jì)和生產(chǎn)成本，縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，增強(qiáng)產(chǎn)品競爭力的目的。

3.計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（Computer Integrated Manufacturing Systen），簡稱（CIMS）是在自動化技術(shù)、信息技術(shù)及制造技術(shù)的基礎(chǔ)之上，通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及數(shù)據(jù)庫，將分散的自動化系統(tǒng)有機(jī)的集成起來，完成從原材料采購到產(chǎn)品銷售的一系列生產(chǎn)過程的高效益、高柔性的先進(jìn)制造系統(tǒng)。系統(tǒng)包含技術(shù)應(yīng)用系統(tǒng)：工程設(shè)計(jì)與制造系統(tǒng)、管理信息系統(tǒng)、制造自動化系統(tǒng)、質(zhì)量保證系統(tǒng)和支撐系統(tǒng)：數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、通訊網(wǎng)絡(luò)保障系統(tǒng)。

現(xiàn)階段我國先進(jìn)制造技術(shù)與先進(jìn)國家相比還有一定的差距，但隨著國家對先進(jìn)制造技術(shù)加大扶持力度，我國制造技術(shù)會更加進(jìn)步。

參考文獻(xiàn)

篇2

綠色制造是指運(yùn)用再制造技術(shù)、環(huán)保型制造技術(shù)和節(jié)省資源型制造技術(shù)，生產(chǎn)出來的即環(huán)保節(jié)能，又節(jié)省資源以及易于回收利用的綠色產(chǎn)品。綠色制造即體現(xiàn)了循環(huán)經(jīng)濟(jì)和可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略思想，也是關(guān)鍵、重大工程項(xiàng)目的技術(shù)支撐和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向。

綠色制造涵蓋了綠色產(chǎn)品設(shè)計(jì)（產(chǎn)品全壽命周期設(shè)計(jì)）和綠色制造系統(tǒng)的內(nèi)容，解決了廢棄產(chǎn)品處理的環(huán)境污染和資源浪費(fèi)問題，推動了再制造產(chǎn)業(yè)的形成和報(bào)廢產(chǎn)品回收處理的問題。它包括了干式切削加工技術(shù)、凈成形制造技術(shù)、快速成型加工技術(shù)、虛擬制造技術(shù)和再制造工程技術(shù)等綠色制造的關(guān)鍵技術(shù)。

同時(shí)，運(yùn)用再制造技術(shù)生產(chǎn)出的再制造產(chǎn)品的性能要求不低于新產(chǎn)品，因此采用的再制造技術(shù)既要適用，又要有很高的先進(jìn)性，以保證再制造產(chǎn)品的應(yīng)用性能。再制造技術(shù)隨著綠色制造技術(shù)的發(fā)展，不斷地棄舊納新或梯次更新，呈現(xiàn)出動態(tài)性的特征。這些變化需要再制造技術(shù)善于創(chuàng)新，不斷采用新方法、新工藝、新設(shè)備，以解決產(chǎn)品因性能落后而被淘汰的問題。

2 綠色再制造是再制造發(fā)展的必然

產(chǎn)品的再制造性是衡量產(chǎn)品再制造能力的基本指標(biāo)。是否為綠色再制造，產(chǎn)品再制造性設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)基于再制造的產(chǎn)品多壽命周期的前提條件。面向多壽命周期的產(chǎn)品設(shè)計(jì)及評價(jià)技術(shù)重點(diǎn)發(fā)展方向?yàn)樵僦圃煨栽O(shè)計(jì)建模技術(shù)、再制造性指標(biāo)設(shè)計(jì)技術(shù)和再制造性設(shè)計(jì)評價(jià)技術(shù)等。

作為多壽命周期工程中的關(guān)鍵技術(shù)，綠色、先進(jìn)再制造工程技術(shù)重點(diǎn)發(fā)展方向是快速再制造成形技術(shù)、高效自動化拆裝技術(shù)和綠色清洗技術(shù)等。

表面工程技術(shù)是是再制造的重要技術(shù)支撐，其重點(diǎn)發(fā)展方向?yàn)榧{米表面工程技術(shù)、自動化表面技術(shù)和綠色表面技術(shù)等。

產(chǎn)品的再制造質(zhì)量控制技術(shù)是實(shí)現(xiàn)再制造產(chǎn)品性能優(yōu)于或等同于新產(chǎn)品的重要保證，也是產(chǎn)品多壽命周期的關(guān)鍵技術(shù)。其重點(diǎn)發(fā)展方向?yàn)樵僦圃烀魇Ｓ鄩勖u估技術(shù)、再制造過程在線質(zhì)量監(jiān)控技術(shù)和再制造產(chǎn)品的質(zhì)量檢測與評價(jià)技術(shù)等。

再制造過程中不斷地應(yīng)用信息技術(shù)來進(jìn)行管理，提升再制造的效益和再制造產(chǎn)品的質(zhì)量。信息化再制造技術(shù)的重點(diǎn)發(fā)展方向?yàn)樾畔⒒僦圃焯嵘夹g(shù)、信息化再制造管理技術(shù)與方法和虛擬與柔性再制造技術(shù)等。

正確評價(jià)并應(yīng)用多壽命周期產(chǎn)品環(huán)境技術(shù)，來促進(jìn)產(chǎn)品多壽命周期中的環(huán)境效益。多壽命周期產(chǎn)品環(huán)境技術(shù)重點(diǎn)發(fā)展方向?yàn)榄h(huán)境影響評價(jià)技術(shù)、環(huán)境影響分析技術(shù)和再制造清洗技術(shù)等。

3 再制造與先進(jìn)制造的內(nèi)在聯(lián)系

運(yùn)用傳統(tǒng)的產(chǎn)品全壽命周期設(shè)計(jì)思想，其物流模式是“研制――使用――報(bào)廢”的開環(huán)系統(tǒng)；而運(yùn)用再制造產(chǎn)品的全壽命周期設(shè)計(jì)思想，其物流模式是“研制――使用――再生”的閉環(huán)系統(tǒng)。站在全壽命生產(chǎn)周期的角度考慮制造是處于上游，而再制造處于下游。再制造與產(chǎn)品全生命生產(chǎn)周期的關(guān)系如圖1所示。

用于再制造生產(chǎn)的多生命生產(chǎn)周期設(shè)備的平均使用成本大為降低，并且隨著生命周期循環(huán)次數(shù)的增多而下明顯降低。用于再制造生產(chǎn)設(shè)備的成本平均只占制造生產(chǎn)設(shè)備的50％左右，并且再制造生產(chǎn)設(shè)備質(zhì)量不低于原始制造設(shè)備(包括使用壽命)，因此其單位時(shí)間的使用成本大約也降低到相應(yīng)數(shù)值。如果再考慮環(huán)境治理等而減少的社會成本，其綜合社會經(jīng)濟(jì)效益應(yīng)更為顯著。

4 再制造與先進(jìn)制造的區(qū)別

兩者除了理論基礎(chǔ)、研究對象和研究內(nèi)容等方面的區(qū)別以外，既有共性技術(shù)、兼容性技術(shù)和互補(bǔ)技術(shù)，還存在以下幾點(diǎn)不同。1）后者的關(guān)鍵技術(shù)包括：先進(jìn)管理技術(shù)、先進(jìn)工藝技術(shù)和先進(jìn)信息化與自動化技術(shù)等；2）前者的關(guān)鍵技術(shù)包括：以微納米為代表的表面工程技術(shù)（包括如納米顆粒復(fù)合電刷鍍技術(shù)、納米固體干膜技術(shù)、納米熱噴涂技術(shù)、納米減摩自修復(fù)添加劑技術(shù)、納米涂裝技術(shù)、納米粘涂技術(shù)、納米薄膜制備技術(shù)、金屬表面納米化等）；高速噴涂技術(shù)、熱處理修復(fù)技術(shù)、自修復(fù)技術(shù)等；3）原料供應(yīng)的區(qū)別：先進(jìn)制造新產(chǎn)品以新開采的原始資源為主，再制造以廢舊的可再循環(huán)利用的零部件為主；4）生產(chǎn)及物流方式的區(qū)別：新產(chǎn)品生產(chǎn)周期較長，屬于正向物流；再制造產(chǎn)品生產(chǎn)周期較短，屬于逆向物流。

5 再制造與先進(jìn)制造的發(fā)展方向

再制造與制造受兩個市場相互關(guān)聯(lián)的制約，兩者要進(jìn)行決策的協(xié)調(diào)機(jī)制：1）生產(chǎn)資源的決策協(xié)調(diào)、資源分配與生產(chǎn)調(diào)度的協(xié)調(diào)等；2）引導(dǎo)和協(xié)調(diào)消費(fèi)者的購買觀念：擴(kuò)大再制造產(chǎn)品與新產(chǎn)品有利的差異性，應(yīng)該擴(kuò)大宣傳再制造對于環(huán)境污染更少、制造成本更低、節(jié)約原材料、降低資源和能量消耗，投入產(chǎn)出比高的積極作用；3）縮小再制造產(chǎn)品與新產(chǎn)品不利的差異性：用戶可能認(rèn)為再制造產(chǎn)品的壽命不如新產(chǎn)品的壽命長，質(zhì)量也不及新產(chǎn)品的可靠。消費(fèi)觀念上的差異性對再制造產(chǎn)品不利，如何縮小這些差異性，讓消費(fèi)者喜歡購買再制造產(chǎn)品，使之成為信得過的再制造產(chǎn)品是一個新的課題；4）選擇成熟品牌進(jìn)行再制造，做好售后服務(wù)工作。如何提高再制造產(chǎn)品的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)公信力，制定包括各種產(chǎn)品的報(bào)廢標(biāo)準(zhǔn)、廢舊物資回收再制造的通用技術(shù)和關(guān)鍵技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)完善再制造產(chǎn)品的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，并將已認(rèn)定的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)向社會公示，從而提高再制造產(chǎn)品的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)公信力；5）加強(qiáng)政府對再制造產(chǎn)品的監(jiān)管力度。嚴(yán)把再制造產(chǎn)品質(zhì)量關(guān)，引導(dǎo)用戶形成購買再制造產(chǎn)品的習(xí)慣。按照產(chǎn)品質(zhì)量法，使再制造產(chǎn)品在質(zhì)量、性能、耐用性等方面達(dá)到甚至超過新產(chǎn)品的水平。

再制造技術(shù)和先進(jìn)制造技術(shù)之間的關(guān)系越來越密切，兩者之間存在許多互補(bǔ)性、共性和兼容性技術(shù)，運(yùn)用產(chǎn)品全壽命周期理念，以面向制造的設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)為面向再制造的設(shè)計(jì)。從產(chǎn)品生產(chǎn)源頭考慮末端產(chǎn)品的再制造，使政府和制造商制訂提高環(huán)境和資源的措施和要求。隨著再制造生產(chǎn)者獲得巨大的經(jīng)濟(jì)利益和環(huán)境效益，使得越來越多的制造商投入到自己生產(chǎn)產(chǎn)品的再制造中，而且因其具有諸多優(yōu)勢（技術(shù)設(shè)備、專利等方面），使得原設(shè)備制造商開展再制造生產(chǎn)經(jīng)營活動將成為新的生產(chǎn)、發(fā)展趨勢。

6結(jié)論

進(jìn)入21世紀(jì)后，節(jié)約資源能源和節(jié)能減排已成為世界各國關(guān)心的重要話題，再制造作為廢舊產(chǎn)品資源化的最佳形式和節(jié)能減排的重要途徑而得到廣泛關(guān)注。在科學(xué)發(fā)展觀指導(dǎo)下，人們對再制造工程的認(rèn)識不斷深化，再制造工程的內(nèi)涵也在不斷地拓展，目前再制造工程已成為發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)、構(gòu)建資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會的重要組成部分。

先進(jìn)制造與再制造雖然研究內(nèi)容不同，但存在著緊密的本質(zhì)的聯(lián)系，它們之間的關(guān)系是辯證的而且內(nèi)涵深刻。再制造是先進(jìn)制造中重要的組成部分，先進(jìn)制造的發(fā)展帶動了再制造的發(fā)展；同時(shí)再制造本身又具有相對的獨(dú)立性，與維修工程、表面工程等相關(guān)學(xué)科密不可分，由于它的產(chǎn)業(yè)化和高科技的自然屬性，有統(tǒng)領(lǐng)和帶動這些學(xué)科共同發(fā)展的積極作用。再制造學(xué)科的發(fā)展無疑對于先進(jìn)制造起到了支撐作用，有力地促進(jìn)了先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展。

再制造工程作為一門新興學(xué)科，其學(xué)科體系內(nèi)涵和相關(guān)基礎(chǔ)理論及應(yīng)用實(shí)踐問題值得深入研究。反映了大量國內(nèi)外學(xué)者在先進(jìn)制造、再制造及其關(guān)系的前沿的資料和成果。

參考文獻(xiàn)

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機(jī)械制造技術(shù)是研究產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、加工制造、銷售使用、維修服務(wù)乃至回收再生的整個過程的工程學(xué)科,是以提高質(zhì)量、效益、競爭力為目標(biāo),包含物質(zhì)流、信息流和能量流的完整的系統(tǒng)工程。隨著社會的發(fā)展,人們對產(chǎn)品的要求也發(fā)生了很大變化,要求品種要多樣、更新要快捷、質(zhì)量要高檔、使用要方便、價(jià)格要合理、外形要美觀、自動化程度要高、售后服務(wù)要好、要滿足人們越來越高的要求,就必須采用先進(jìn)的機(jī)械制造技術(shù)。

1 先進(jìn)制造技術(shù)的特點(diǎn)

1.1 是面向21世紀(jì)的技術(shù)

先進(jìn)制造技術(shù)是制造技術(shù)的最新發(fā)展階段，是由傳統(tǒng)的制造技術(shù)發(fā)展起來的，既保持了過去制造技術(shù)中的有效要素，又要不斷吸收各種高新技術(shù)成果，并滲透到產(chǎn)品生產(chǎn)的所有領(lǐng)域及其全部過程。先進(jìn)制造技術(shù)與現(xiàn)代高新技術(shù)相結(jié)合而產(chǎn)生了一個完整的技術(shù)群，它是具有明確范疇的新的技術(shù)領(lǐng)域，是面向21世紀(jì)的技術(shù)。

1.2 是面向工業(yè)應(yīng)用的技術(shù)

先進(jìn)制造技術(shù)并不限于制造過程本身，它涉及到產(chǎn)品從市場調(diào)研、產(chǎn)品開發(fā)及工藝設(shè)計(jì)、生產(chǎn)準(zhǔn)備、加工制造、售后服務(wù)等產(chǎn)品壽命周期的所有內(nèi)容，并將它們結(jié)合成一個有機(jī)的整體。先進(jìn)制造技術(shù)的應(yīng)用特別注意產(chǎn)生最好的實(shí)際效果，其目標(biāo)是為了提高企業(yè)競爭和促進(jìn)國家經(jīng)濟(jì)和綜合實(shí)力的增長。目的是要提高制造業(yè)的綜合經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

1.3 是駕馭生產(chǎn)過程的系統(tǒng)工程

先進(jìn)制造技術(shù)特別強(qiáng)調(diào)計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、傳感技術(shù)、自動化技術(shù)、新材料技術(shù)和現(xiàn)代系統(tǒng)管理技術(shù)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造和生產(chǎn)組織管理、銷售及售后服務(wù)等方面的應(yīng)用。它要不斷吸收各種高新技術(shù)成果與傳統(tǒng)制造技術(shù)相結(jié)合，使制造技術(shù)成為能駕馭生產(chǎn)過程的物質(zhì)流、能量流和信息流的系統(tǒng)工程。

1.4 是面向全球競爭的技術(shù)

20世紀(jì)80年代以來，市場的全球化有了進(jìn)一步的發(fā)展，發(fā)達(dá)國家通過金融、經(jīng)濟(jì)、科技手段爭奪市場，傾銷產(chǎn)品，輸出資本。隨著全球市場的形成，使得市場競爭變得越來越激烈，先進(jìn)制造技術(shù)正是為適應(yīng)這種激烈的市場競爭而出現(xiàn)的。因此，一個國家的先進(jìn)制造技術(shù)，它的主體應(yīng)該具有世界先進(jìn)水平，應(yīng)能支持該國制造業(yè)在全球市場的競爭力。

1.5 是市場競爭三要素的統(tǒng)一

在20世紀(jì)70年代以前，產(chǎn)品的技術(shù)相對比較簡單，一個新產(chǎn)品上市，很快就會有相同功能的產(chǎn)品跟著上市。因此，市場競爭的核心是如何提高生產(chǎn)率。到了20世紀(jì)80年代以后，制造業(yè)要贏得市場競爭的主要矛盾已經(jīng)從提高勞動生產(chǎn)率轉(zhuǎn)變?yōu)橐詴r(shí)間為核心的時(shí)間、成本和質(zhì)量的三要素的矛盾。先進(jìn)制造技術(shù)把這三個矛盾有機(jī)結(jié)合起來，使三者達(dá)到了統(tǒng)一。

2 先進(jìn)機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

近年來，我國的制造業(yè)不斷采用先進(jìn)制造技術(shù)，但與工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比，仍然存在一個階段性的整體上的差距。

（1）管理方面。工業(yè)發(fā)達(dá)國家廣泛采用計(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)。我國只有少數(shù)大型企業(yè)局部采用了計(jì)算機(jī)輔助管理，多數(shù)小型企業(yè)仍處于經(jīng)驗(yàn)管理階段。

（2）設(shè)計(jì)方面。工業(yè)發(fā)達(dá)國家不斷更新設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)和準(zhǔn)則，采用新的設(shè)計(jì)方法，廣泛采用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)（CAD/CAM），大型企業(yè)開始無圖紙的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)。我國采用CAD/CAM技術(shù)的比例較低。

（3）制造工藝方面。工業(yè)發(fā)達(dá)國家較廣泛的采用高精密加工、精細(xì)加工、微細(xì)加工、微型機(jī)械和微米/納米技術(shù)、激光加工技術(shù)、電磁加工技術(shù)、超塑加工技術(shù)以及復(fù)合加工技術(shù)等新型加工方法。我國普及率不高，尚在開發(fā)、掌握之中。

（4）自動化技術(shù)方面。工業(yè)發(fā)達(dá)國家普遍采用數(shù)控機(jī)床、加工中心及柔性制造單元（FMC）、柔性制造系統(tǒng)（FMS）、計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（CIMS），實(shí)現(xiàn)了柔性自動化、知識智能化、集成化。我國尚處在單機(jī)自動化、剛性自動化階段，柔性制造單元和系統(tǒng)僅在少數(shù)企業(yè)使用。

3 我國先進(jìn)機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展趨勢

（1）全球化。一方面由于國際和國內(nèi)市場上的競爭越來越激烈，例如在機(jī)械制造業(yè)中，國內(nèi)外已有不少企業(yè)，甚至是知名度很高的企業(yè)，在這種無情的競爭中紛紛落敗，有的倒閉，有的被兼并。不少暫時(shí)還在國內(nèi)市場上占有份額的企業(yè)，不得不擴(kuò)展新的市場；另一方面，網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的快速發(fā)展推動了企業(yè)向著既競爭又合作的方向發(fā)展，這種發(fā)展進(jìn)一步激化了國際間市場的競爭。這兩個原因的相互作用，已成為全球化制造業(yè)發(fā)展的動力，全球化制造的第一個技術(shù)基礎(chǔ)是網(wǎng)絡(luò)化，網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)使制造的全球化得以實(shí)現(xiàn)。

（2）網(wǎng)絡(luò)化。網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的迅速發(fā)展和普及，給企業(yè)的生產(chǎn)和經(jīng)營活動帶來了革命性的變革。產(chǎn)品設(shè)計(jì)、物料選擇、零件制造、市場開拓與產(chǎn)品銷售都可以異地或跨越國界進(jìn)行。此外，網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的快速發(fā)展，加速技術(shù)信息的交流、加強(qiáng)產(chǎn)品開發(fā)的合作和經(jīng)營管理的學(xué)習(xí)，推動了企業(yè)向著既競爭又合作的方向發(fā)展。

（3）虛擬化。制造過程中的虛擬技術(shù)是指面向產(chǎn)品生產(chǎn)過程的模擬和檢驗(yàn)。檢驗(yàn)產(chǎn)品的可加工性、加工方法和工藝的合理性，以優(yōu)化產(chǎn)品的制造工藝、保證產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)周期和最低成本為目標(biāo)，進(jìn)行生產(chǎn)過程計(jì)劃、組織管理、車間調(diào)度、供應(yīng)鏈及物流設(shè)計(jì)的建模和仿真。虛擬化的核心是計(jì)算機(jī)仿真，通過仿真軟件來模擬真實(shí)系統(tǒng)，以保證產(chǎn)品設(shè)計(jì)和產(chǎn)品工藝的合理性，保證產(chǎn)品制造的成功和生產(chǎn)周期，發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)中不可避免的缺陷和錯誤。

（4）自動化。自動化是一個動態(tài)概念，目前它的研究主要表現(xiàn)在制造系統(tǒng)中的集成技術(shù)和系統(tǒng)技術(shù)、人機(jī)一體化制造系統(tǒng)、制造單元技術(shù)、制造過程的計(jì)劃和調(diào)度、柔性制造技術(shù)和適應(yīng)現(xiàn)化生產(chǎn)模式的制造環(huán)境等方面。制造自動化技術(shù)的發(fā)展趨勢是制造全球化、制造敏捷化、制造網(wǎng)絡(luò)化、制造虛擬化、制造智能化和制造綠色化。

（5）綠色化。綠色制造則通過綠色生產(chǎn)過程、綠色設(shè)計(jì)、綠色材料、綠色設(shè)備、綠色工藝、綠色包裝、綠色管理等生產(chǎn)出綠色產(chǎn)品，產(chǎn)品使用完以后再通過綠色處理后加以回收利用。采用綠色制造能最大限度地減少制造對環(huán)境的負(fù)面影響，同時(shí)使原材料和能源的利用效率達(dá)到最高。

4 結(jié)語

制造技術(shù)不僅是衡量一個國家科技發(fā)展水平的重要標(biāo)志,也是國際間科技競爭的重點(diǎn)。我國正處于經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期,制造技術(shù)是我們的薄弱環(huán)節(jié)。只有跟上發(fā)展先進(jìn)制造技術(shù)的世界潮流,將其放在戰(zhàn)略優(yōu)先地位,并以足夠的力度予以實(shí)施,才能盡快縮小與發(fā)達(dá)國家的差距,才能在激烈的市場競爭中立于不敗之地?？傊?在我國研究和發(fā)展先進(jìn)制造技術(shù)勢在必行。

參考文獻(xiàn)

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1.引言

制造技術(shù)是使原材料成為產(chǎn)品的一系列技術(shù)的總稱。自人類社會進(jìn)入工業(yè)社會以來，制造業(yè)一直是國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，制造技術(shù)水平的高低已成為衡量一個國家經(jīng)濟(jì)實(shí)力和科技發(fā)展水平的重要標(biāo)志之一。進(jìn)入20世紀(jì)80年代以來，隨著計(jì)算機(jī)、信息技術(shù)的迅速發(fā)展，產(chǎn)品更新速度明顯加快，世界范圍的競爭日趨白熱化，傳統(tǒng)制造技術(shù)越來越不適應(yīng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。工業(yè)發(fā)達(dá)國家普遍認(rèn)為：在未來的競爭中，誰掌握了先進(jìn)制造技術(shù)誰就掌握了市場。在一定程度上講，先進(jìn)制造技術(shù)已成為一個國家命運(yùn)的主宰。

2.先進(jìn)制造技術(shù)的產(chǎn)生

先進(jìn)制造技術(shù)（Advanced Manufacturing Technology，簡稱為AMT）是指微電子技術(shù)、自動化技術(shù)、信息技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)給傳統(tǒng)制造技術(shù)帶來的種種變化與新型系統(tǒng)。具體地說，就是指集機(jī)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：計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)輔助制造、集成制造系統(tǒng)等。

1993年，美國政府批準(zhǔn)了由聯(lián)邦科學(xué)、工程與技術(shù)協(xié)調(diào)委員會（FCCSET）主持實(shí)施的先進(jìn)制造技術(shù)計(jì)劃（Advanced Manufacturing Technology-AMT）計(jì)劃。先進(jìn)制造技術(shù)計(jì)劃（Advanced Manufacturing Technology-AMT）是美國根據(jù)本國制造業(yè)面臨的挑戰(zhàn)和機(jī)遇，為增強(qiáng)制造業(yè)的競爭力和促進(jìn)國家經(jīng)濟(jì)增長，首先提出了先進(jìn)制造技術(shù)（Advanced Manufacturing Technology）的概念。此后，歐洲各國、日本以及亞洲新興工業(yè)化國家如韓國等也相繼作出響應(yīng)。

3.先進(jìn)制造技術(shù)的特點(diǎn)

先進(jìn)制造技術(shù)是制造技術(shù)的最新發(fā)展階段，先進(jìn)制造技術(shù)相對傳統(tǒng)制造技術(shù)在應(yīng)用范圍上的一個很大不同點(diǎn)在于，傳統(tǒng)制造技術(shù)通常只是指各種將原材料變成成品的加工工藝，先進(jìn)制造技術(shù)雖然仍大量應(yīng)用于加工和裝配過程，但由于其組成中包括了設(shè)計(jì)技術(shù)、自動化技術(shù)、系統(tǒng)管理技術(shù)，因而可以將其綜合應(yīng)用于制造的全過程。并且傳統(tǒng)制造技術(shù)的學(xué)科、專業(yè)單一獨(dú)立，相互間的界限分明。先進(jìn)制造技術(shù)由于專業(yè)和學(xué)科間的不斷滲透、交又、融合，界線逐漸淡化甚至消失，技術(shù)趨于系統(tǒng)化、集成化、已發(fā)展成為集機(jī)械、電子、信息、材料和管理技術(shù)為一體的新興交叉學(xué)科。

先進(jìn)制造技術(shù)是面向全球的。隨著世界自由貿(mào)易體制的進(jìn)一步完善，以及全球交通運(yùn)輸體系和通信網(wǎng)絡(luò)的建立，制造業(yè)將形成全球化與一體化的格局，新的先進(jìn)制造技術(shù)也必將是全球化的模式。目前每一國家都處于全球化市場中。一個國家的先進(jìn)制造技術(shù)是支持該國制造業(yè)在全球范圍市場的競爭力。因此，先進(jìn)制造技術(shù)的主體應(yīng)具有世界水平。但是，每個國家的國情也將影響到從現(xiàn)有的制造技術(shù)水平向先進(jìn)制造技術(shù)的過渡戰(zhàn)略和措施。中國正在以前所未有的速度進(jìn)入全球化的國際市場，開發(fā)和應(yīng)用適合國情的先進(jìn)制造技術(shù)勢在必行。

4.先進(jìn)制造技術(shù)的主體技術(shù)群和支撐技術(shù)群

先進(jìn)制造技術(shù)的主體技術(shù)群主要包括有關(guān)產(chǎn)品設(shè)計(jì)技術(shù)和工藝技術(shù)兩大技術(shù)群。面向制造的設(shè)計(jì)技術(shù)群系指用于生產(chǎn)準(zhǔn)備的工具群和技術(shù)群。設(shè)計(jì)技術(shù)對新產(chǎn)品開發(fā)生產(chǎn)費(fèi)用、產(chǎn)品質(zhì)量以及新產(chǎn)品上市時(shí)間都有很大影響。產(chǎn)品和制造工藝的設(shè)計(jì)可以采用一系列工具，例如計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)以及工藝過程建模和仿真等，生產(chǎn)設(shè)施、裝備和工具，甚至整個制造企業(yè)都可以采用先進(jìn)技術(shù)更有效地進(jìn)行設(shè)計(jì)。近幾年發(fā)展起來的產(chǎn)品和工藝的并行設(shè)計(jì)具有雙重目的，一是縮短新產(chǎn)品上市的周期，二是可以將生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢物減少到最低程度，使最終產(chǎn)品成為可回收、可再利用的，因此對實(shí)現(xiàn)面向保護(hù)環(huán)境的制造而言是必不可少的。制造工藝技術(shù)群是指用于物質(zhì)產(chǎn)品生產(chǎn)的過程及設(shè)備。例如，模塑成形、鑄造、沖壓、磨削等。隨著高新技術(shù)的不斷滲入，傳統(tǒng)的制造工藝和裝備正在產(chǎn)生質(zhì)的變化。制造工藝技術(shù)群是有關(guān)加工和裝配的技術(shù)，也是制造技術(shù)或稱生產(chǎn)技術(shù)的傳統(tǒng)領(lǐng)域。

支撐技術(shù)群是指支持設(shè)計(jì)和制造工藝兩方面取得進(jìn)步的基礎(chǔ)性的核心技術(shù)。基本的生產(chǎn)過程需要一系列的支撐技術(shù)，諸如：測試和檢驗(yàn)、物料搬運(yùn)、生產(chǎn)計(jì)劃的控制以及包裝等。它們也是用于保證和改善主體技術(shù)的協(xié)調(diào)運(yùn)行所需的技術(shù)，是工具、手段和系統(tǒng)集成的基礎(chǔ)技術(shù)。

5.先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展趨勢

先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展逐步智能化、信息化?；贑AD/CAM技術(shù)的CMS是制造業(yè)自動化的一個重要方向。CMS通過CAX系統(tǒng)和PDM系統(tǒng)，進(jìn)行產(chǎn)品的數(shù)字化設(shè)計(jì)、仿真，并結(jié)合數(shù)字化制造設(shè)備，進(jìn)行自動加工。智能制造技術(shù)（MT）是將人工智能融入制造過程的各個環(huán)節(jié)，通過模擬人類專家的智能活動，取代或延伸制造系統(tǒng)中的部分腦力勞動，在制造過程中系統(tǒng)能自動監(jiān)測其運(yùn)行狀態(tài)，在外界干擾或內(nèi)部激勵下能自動調(diào)整其參數(shù)，以達(dá)到最佳狀態(tài)和具備自組織能力。信息化是當(dāng)今社會發(fā)展的趨勢，信息技術(shù)正在以人們想象不到的速度向前發(fā)展。信息技術(shù)也正在向制造技術(shù)注入和融合，促進(jìn)著制造技術(shù)和各種先進(jìn)生產(chǎn)模式的發(fā)展，如C IM S、并行工程、精益生產(chǎn)、敏捷制造、虛擬企業(yè)與虛擬制造等，無不以信息技術(shù)的發(fā)展為支撐。

可持續(xù)發(fā)展的綠色制造正在逐步引起人們的重視?？萍嫉陌l(fā)展創(chuàng)造了歷史的奇跡，但人們也認(rèn)識到自然界的資源是有限的，環(huán)境和生態(tài)正遭受巨大的破壞，綠色制造與可持續(xù)發(fā)展已成為人們最為關(guān)注的課題之一。綠色制造是通過綠色生產(chǎn)過程、綠色設(shè)計(jì)、綠色材料、綠色設(shè)備、綠色工藝、綠色包裝、綠色管理等生產(chǎn)出綠色產(chǎn)品，產(chǎn)品使用完以后再通過綠色處理后加以回收利用。采用綠色制造能最人限度地減少制造對環(huán)境的負(fù)而影響，同時(shí)使原材料和能源的利用效率達(dá)到最高。對十日前世界資源緊張，環(huán)境惡化的現(xiàn)狀以及人類的持續(xù)發(fā)展的要求來講，綠色制造是必然的趨勢。

加工制造技術(shù)向著超精密、超高速的方向發(fā)展超精密加工技術(shù)。目前加工精度達(dá)到0.025μm，表而粗糙度達(dá)0.0045μm，已進(jìn)入納米級加工時(shí)代。超精切削厚度由目前的紅外波段向可見光波段甚至更短波段靠近。超精加工機(jī)床向多功能模塊化方向發(fā)展，超精加工材料由金屬擴(kuò)大到非金屬。

超高速切削。目前鋁合金超高速切削速度已超過27m/s，鑄鐵25m/s，超耐熱鎳合金為5m/s，超高速切削的發(fā)展已轉(zhuǎn)移到一些難加工材料的切削加工。

生物制造系統(tǒng)正在逐步形成。日本三重大學(xué)和岡山大學(xué)率先開展了生物技術(shù)應(yīng)用于工程材料加工的研究，并初步證實(shí)了微生物加工金屬材料的可行性。我國于1982年將生物技術(shù)列為重點(diǎn)技術(shù)之一。生物學(xué)和制造學(xué)這兩個原來人們覺得毫不相干的學(xué)科，今天正在相互滲透、交叉，正在形成一個新的學(xué)科——生物制造系統(tǒng)。

6.我國先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

從“六五”開始我國就啟動了制造技術(shù)主要是機(jī)械制造技術(shù)的國家部委與地方級重點(diǎn)攻關(guān)研究開發(fā)，由于體制所限，這方面的規(guī)劃、研究開發(fā)主要是按行業(yè)分塊進(jìn)行的。企業(yè)開發(fā)先進(jìn)制造技術(shù)的能力薄弱，人力與資金投人都不足。1995年4月在北京召開了先進(jìn)制造技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略研討會，從戰(zhàn)略高度探討了我國發(fā)展先進(jìn)制造技術(shù)的路線和方法。同一時(shí)期，國家二期863規(guī)劃也開始規(guī)劃下世紀(jì)初先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展。

十幾年來通過技術(shù)引進(jìn)和人才培養(yǎng)等各方面的努力，我國不少企業(yè)已掌握了一批相對先進(jìn)的制造技術(shù)，但是和發(fā)達(dá)國家還是有很大差距。我國當(dāng)務(wù)之急首先是要改善實(shí)施先進(jìn)制造技術(shù)的基礎(chǔ)條件，包括擴(kuò)大數(shù)控機(jī)床、加工中心的應(yīng)用，建立完善的國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)群，擴(kuò)大市場占有率。再就是大力發(fā)展和推廣國產(chǎn)CAD/CAM計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造系統(tǒng)，在各大高校開設(shè)相關(guān)專業(yè)，加大人才培養(yǎng)力度。相信我國的先進(jìn)制造技術(shù)在不久的將來會翻開嶄新的一頁。

7.結(jié)束語

知識就是財(cái)富，人類當(dāng)前社會正在由工業(yè)經(jīng)濟(jì)時(shí)代步入知識經(jīng)濟(jì)時(shí)代。高科技的發(fā)展促使制造業(yè)發(fā)生了革命性的變化。先進(jìn)制造技術(shù)就是在這個時(shí)代背景下應(yīng)運(yùn)而生，它是一個不斷發(fā)展、不斷更新的技術(shù)體系，使人類的生產(chǎn)生活發(fā)生了巨大改變。總之，21世紀(jì)的機(jī)械制造業(yè)是信息化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化、不斷創(chuàng)新的綠色制造業(yè)，是人類智慧的結(jié)晶。

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篇5

中圖分類號：TM20 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

在工業(yè)發(fā)達(dá)國家都把先進(jìn)制造技術(shù)作為國家級技術(shù)和優(yōu)先發(fā)展領(lǐng)域。盡管決定國家綜合競爭力的因素有多種，但制造業(yè)的基礎(chǔ)地位不能忽視。20世紀(jì)90年代以來，各個發(fā)達(dá)國家都針對先進(jìn)制造技術(shù)的研發(fā)提出了國家級發(fā)展計(jì)劃，旨在提高本國制造業(yè)的國際競爭能力。我國雖已成了制造大國，但不是制造強(qiáng)國，這表現(xiàn)在許多現(xiàn)代制造基礎(chǔ)技術(shù)尚未掌握，許多重大裝備不能自主制造，缺乏自主創(chuàng)新能力。所以，為了縮短與先進(jìn)國家的差距，迎接新的挑戰(zhàn)，必須認(rèn)清制造技術(shù)的發(fā)展趨勢，使我國的產(chǎn)品上質(zhì)量，上效率，上品種和水平，以增強(qiáng)市場競爭力。

1 先進(jìn)制造技術(shù)的內(nèi)涵、特點(diǎn)

1.1 先進(jìn)制造技術(shù)的內(nèi)涵

先進(jìn)制造技術(shù)是集多種技術(shù)為一體的總稱，它在制造業(yè)中不斷吸收信息技術(shù)和現(xiàn)代管理技術(shù)，從而產(chǎn)生新技術(shù)、新設(shè)備和新系統(tǒng)，并綜合應(yīng)用于算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)輔助制造、集成制造系統(tǒng)等各個產(chǎn)品開發(fā)與設(shè)計(jì)、制造、檢測管理及售后服務(wù)的制造全過程，以實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔、敏捷制造，并取得較理想的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。所以，它是不斷沖擊傳統(tǒng)制造技術(shù)的新型系統(tǒng)。

1.2 先進(jìn)制造技術(shù)的制造特點(diǎn)

1.2.1 面向新世紀(jì)的技術(shù)方法。先進(jìn)制造技術(shù)是由傳統(tǒng)制造技術(shù)發(fā)展起來的，是制造技術(shù)的最新發(fā)展階段。

它既保留了傳統(tǒng)制造技術(shù)的有效要素，又吸取了各種高新技術(shù)成果，并將其滲透到產(chǎn)品生產(chǎn)的全部過程中，并在產(chǎn)品生產(chǎn)領(lǐng)域中不斷產(chǎn)生新的完整的技術(shù)群 ，形成具有明確范疇的新技術(shù)領(lǐng)域。所以，它是制造業(yè)中的新一輪技術(shù)革新。

1.2.2 是面向工業(yè)應(yīng)用的技術(shù)方法。先進(jìn)制造技術(shù)是一個有機(jī)的綜合體，又有很高的制度，它并不限于制造工藝，同時(shí)也覆蓋了市場調(diào)研分析，產(chǎn)品設(shè)計(jì)，外包，加工和裝配，銷售，維修，服務(wù)等產(chǎn)品壽命周期的全過程。

1.2.3 是駕馭生產(chǎn)過程的系統(tǒng)工程最有效方法。先進(jìn)制造技術(shù)特別強(qiáng)調(diào)計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)和現(xiàn)代系統(tǒng)管理技術(shù)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造和生產(chǎn)組織管理、銷售及售后服務(wù)等方面的應(yīng)用。

1.2.4 是面向全球競爭的技術(shù)之一。制造業(yè)是綜合國力的支柱之一，也是現(xiàn)代國民經(jīng)濟(jì)的體現(xiàn)。而制造技術(shù)的作用對制造業(yè)起著關(guān)鍵作用。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和市場競爭日益激烈，制造企業(yè)對先進(jìn)的制造技術(shù)進(jìn)行了大力的研究和實(shí)施。從而先進(jìn)的制造技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。

2 先進(jìn)制造技術(shù)的新發(fā)展

2.1 柔性自動化

柔性自動化是集柔性制造單元、柔性制造系統(tǒng)、柔性自動生成線為一體，并在計(jì)算機(jī)支持下，能適應(yīng)加工對象的自動化機(jī)械制造系統(tǒng)。它最顯著的特點(diǎn)就是可以有效改善設(shè)計(jì)工作和制造系統(tǒng)兩方面的柔性，并能夠根據(jù)實(shí)際情況迅速實(shí)現(xiàn)制造系統(tǒng)的重組。

2.2 知識智能化

知識智能化是將微電子學(xué)、計(jì)算機(jī)和系統(tǒng)工程等學(xué)科技術(shù)有機(jī)地結(jié)合起來，并在制造過程中，可以完整和理想地解決機(jī)械制造高自動化時(shí)的交叉問題。從而形成穩(wěn)定的生產(chǎn)能力。

2.3 集成系統(tǒng)化

集成系統(tǒng)化是種高端技術(shù)行為，它強(qiáng)調(diào)技術(shù)和工程，并以解決方案為中心，將企業(yè)全部生產(chǎn)活動中的信息流和物質(zhì)流有機(jī)結(jié)合，并實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化。所以，集成系統(tǒng)化有很強(qiáng)的復(fù)雜性，綜合性和專業(yè)性。它的實(shí)施，在一定程度上比集成化的產(chǎn)品更為重要。在制造業(yè)運(yùn)用過程中，不但運(yùn)行靈活，產(chǎn)品應(yīng)變能力大，而且產(chǎn)品質(zhì)量高，市場經(jīng)濟(jì)效果顯著。

3 先進(jìn)制造技術(shù)在國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀

決定一個國家的綜合競爭力是多方面的，其影響的因素很多。制造業(yè)就是其中的組成部分，它的基礎(chǔ)地位十分重要，而先進(jìn)制造技術(shù)既是制造業(yè)的基礎(chǔ)，又是它的升華。所以，各個工業(yè)發(fā)達(dá)的國家都把先進(jìn)制造技術(shù)作為國家重量級的關(guān)鍵技術(shù)，引為優(yōu)先發(fā)展領(lǐng)域。從二十世紀(jì)九十年代以來，美國，德國，日本等工業(yè)發(fā)達(dá)的國家，都在著力對現(xiàn)代先進(jìn)制造技術(shù)進(jìn)行跟蹤研究與探索，他們運(yùn)用新興信息技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在工業(yè)制造過程中，從管理體制、經(jīng)營理念、實(shí)際方法、制造手段等方面總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，尋求新思路，并在原有基礎(chǔ)上，提出各種具有戰(zhàn)略意義和現(xiàn)實(shí)意義的先進(jìn)制造技術(shù)，其目的都是為了提高本國制造業(yè)的國際競爭力。

而我國，雖然自建國以來，尤其是改革開放以來，國內(nèi)制造業(yè)發(fā)展迅速，國家有計(jì)劃地推出一系列的重點(diǎn)科技項(xiàng)目，相應(yīng)建立了比較完整的制造產(chǎn)業(yè)體系，有力地促進(jìn)了先進(jìn)制造技術(shù)的運(yùn)用于推廣，為國民經(jīng)濟(jì)和國防建設(shè)提供了許多重要裝備，但是與發(fā)達(dá)工業(yè)國家還存在明顯差距。這表現(xiàn)在技術(shù)創(chuàng)新能力較差，產(chǎn)品開發(fā)周期長，制造工藝設(shè)備相對落后，自動化生產(chǎn)程度低，高精尖技術(shù)開發(fā)薄弱。各個中小型企業(yè)及部分大型企業(yè)走的好似是低成本工藝控制自動化的道路。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國機(jī)床，汽車和重要發(fā)電設(shè)備等產(chǎn)品的產(chǎn)量雖居世界前列，但能躋身裝備制造業(yè)世界五百強(qiáng)的卻沒有一家。究其原因在于起步晚，創(chuàng)新能力低，體系不完善，突出比例相對較少。我國自改革開放以來，大力發(fā)展生產(chǎn)力，追求科技創(chuàng)新，不斷吸取國外先進(jìn)技術(shù)，所以，才有了“十五”、“十一五”等長期的規(guī)劃目標(biāo)，為發(fā)展先進(jìn)制造大國而奮斗。

4 先進(jìn)制造技術(shù)的未來發(fā)展

為適應(yīng)新技術(shù)革命浪潮的沖擊，迎接新世紀(jì)的信息全球化、貿(mào)易自由化、制造全球化，新消費(fèi)觀念的挑戰(zhàn)，先進(jìn)制造技術(shù)正朝著全球化、集成化、智能化、精密化等方向發(fā)展。

其發(fā)展趨勢，先進(jìn)制造技術(shù)越來越表現(xiàn)在于它的綜合運(yùn)用，及管理方面的技術(shù)革新。在企業(yè)資源分散化、產(chǎn)品個性化的要求下，在信息管理技術(shù)的推動下，先進(jìn)的制造技術(shù)綜合有效的利用將是制造企業(yè)提高競爭力的重要保障。

結(jié)語

世界經(jīng)濟(jì)已經(jīng)步入全球化經(jīng)濟(jì)，國內(nèi)外市場競爭日趨激烈，國內(nèi)外企業(yè)合作密度日益加強(qiáng)。這種既合作又競爭的局面，不斷推動著制造業(yè)的發(fā)展，催動制造技術(shù)不斷更新。這正是衡量一個國家科技發(fā)展水平的重要標(biāo)志，也是國際間科技競爭的重點(diǎn)。所以，先進(jìn)制造技術(shù)是一個不斷發(fā)展，更新的新技術(shù)體系，研究和探索它的內(nèi)涵，特點(diǎn)以及未來發(fā)展趨勢就顯得尤為重要。

篇6

近年來，世界范圍內(nèi)出現(xiàn)了研究應(yīng)用先進(jìn)制造技術(shù)的浪潮，以機(jī)械制造為代表的先進(jìn)制造技術(shù)己成為當(dāng)代國際間科技競爭的重點(diǎn)。它的水平高低，在很大程度上反映了一個國家工業(yè)發(fā)展的水平，是現(xiàn)代企業(yè)提高產(chǎn)品開發(fā)與技術(shù)創(chuàng)新能力、穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量、増強(qiáng)競爭能力的看家本領(lǐng)在我國，先進(jìn)制造技術(shù)的重要性己引起各界的認(rèn)識和重視，被列為“九五”計(jì)劃和2010年中長期科研發(fā)展規(guī)劃中的主要關(guān)鍵技術(shù)和重要發(fā)展方向。因而，了解先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展趨勢和前沿技術(shù)，對全面把握我國先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展方向，確定它的發(fā)展目標(biāo)及我們的戰(zhàn)略對策是十分必要的。

2先進(jìn)制造技術(shù)的定義及技術(shù)特征

2.1定義

制造技術(shù)是使原材料成為產(chǎn)品所使用的一系列技術(shù)的總稱，是制造業(yè)賴以生存和進(jìn)步的主體技術(shù)先進(jìn)制造技術(shù)是制造業(yè)為了適應(yīng)時(shí)代要求以提高競爭力，對制造技術(shù)不斷優(yōu)化及推陳出新而形成的它是一個相對的、動態(tài)的概念，具有鮮明的時(shí)代特征，可以將先進(jìn)制造技術(shù)定義為:制造業(yè)不斷吸收機(jī)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(yīng)用于制造的全過程，實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效?低耗清潔、靈活生產(chǎn)，取得理想技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果的制造技術(shù)總稱。

2.2技術(shù)特征

先進(jìn)制造技術(shù)具有以下五個技術(shù)特征：

2.21先進(jìn)性

先進(jìn)制造技術(shù)的核心和基礎(chǔ)必須是優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔的工藝，它從傳統(tǒng)制造工業(yè)發(fā)展起來，并與新技術(shù)實(shí)現(xiàn)了局部或系統(tǒng)集成2.22通用性

先進(jìn)制造技術(shù)不是單獨(dú)分割在制造過程的某一環(huán)節(jié)，它覆蓋了產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)設(shè)備、加工制造、銷售使用、維修服務(wù)，甚至回收再生的整個過程

  2.23系統(tǒng)性

隨著微電子、信息技術(shù)的引入，先進(jìn)制造技術(shù)能駕馭信息生成采集、傳遞、反饋、調(diào)整的信息流動過程。先進(jìn)制造技術(shù)是可以駕馭生產(chǎn)過程的物質(zhì)流、能量流和信息流的系統(tǒng)工程

   22.4集成性

先進(jìn)制造技術(shù)由于專業(yè)、學(xué)科間的不斷滲透、交叉、融合，界限逐漸淡化甚至消失，技術(shù)趨于系統(tǒng)化集成化，己發(fā)展成為集機(jī)械、電子、信息、材料和管理技術(shù)為一體的新興交叉學(xué)科。

22.5技術(shù)與管理的緊密結(jié)合

對市場變化作出更敏捷的反應(yīng)及對最佳技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益的追求，使先進(jìn)制造技術(shù)十分重視生產(chǎn)過程組織管理體制的合理化和最佳化，它是技術(shù)與管理自然科學(xué)與社會科學(xué)緊密結(jié)合的產(chǎn)物。

3先進(jìn)制造技術(shù)的形成發(fā)展過程

先進(jìn)制造技術(shù)的形成和發(fā)展同科技進(jìn)步及市場需求密切相連在科技高速發(fā)展的推動下，制造業(yè)的資源配置沿著“勞動密集一一設(shè)備密集一一信息密集一一知識密集”的方向發(fā)展在市場需求不斷變化的驅(qū)動下，制造業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模沿著“小批量一一少品種大批量一一多品種變批量”的方向發(fā)展與之相適應(yīng)，制造技術(shù)的生產(chǎn)方式沿著“手工一一機(jī)械化一一單機(jī)自動化一一剛性流水自動化一一柔性自動化一一智能自動化”的方向發(fā)展

當(dāng)代制造技術(shù)的前沿己經(jīng)發(fā)展到以信息密集的柔性自動化生產(chǎn)方式滿足多品種、變批量的市場需求，并向知識密集的智能自動化方向發(fā)展在這個發(fā)展過程中，制造技術(shù)的內(nèi)涵不斷延伸與發(fā)展，經(jīng)歷了重視輔助工序、工裝?生產(chǎn)過程，不斷更新工藝方法，引入和集成信息技術(shù)以及更新管理觀念，促進(jìn)生產(chǎn)組織變革等四個環(huán)節(jié)，逐漸形成了先進(jìn)制造技米

4先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展趨勢

高生產(chǎn)率和高質(zhì)量是先進(jìn)制造技術(shù)的兩大追求目標(biāo)先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展趨勢可概括成如下幾個方面

4.1向自動化柔性化、集成化和智能化方向發(fā)展

微電子、計(jì)算機(jī)自動化技術(shù)與傳統(tǒng)工藝及設(shè)備相結(jié)合，形成了多項(xiàng)制造自動化單元技術(shù)，經(jīng)局部或簡單到復(fù)雜不同檔次的自動化制造系統(tǒng)，使傳統(tǒng)工藝產(chǎn)生顯著、本質(zhì)的變化，極大地提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。當(dāng)然，冷加工的發(fā)展道路是：NC(數(shù)控卜FMS(柔性制造系統(tǒng)）^CIMS(計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)hIMS(智能制造系統(tǒng)）熱加工的發(fā)展道路是：優(yōu)質(zhì)高效低耗工藝-低成本自動化-綜合自動化。

4.2向高精密方向發(fā)展

現(xiàn)代新技術(shù)產(chǎn)品需要高精度的制造，精密制造技術(shù)是先進(jìn)制造技術(shù)的基礎(chǔ)，它包括精密加工和超精密加工、微細(xì)加工和超微細(xì)加工、微型機(jī)械等當(dāng)前有代表意義的是以納米技術(shù)為代表的超精密加工技術(shù)和以微細(xì)加工為手段的微型機(jī)械技術(shù)。

精密加工和超精密加工的主要方法，目前有精密切削、超精密切削、超精密磨削和研磨加工等，其加工精度己從微米級(um)亞微米級（1~10-Vm)向納米級（1dVm)進(jìn)軍。

微細(xì)和超微細(xì)加工是一種特殊的精密加工，它不僅加工精度極高，而且加工尺寸十分微小。如大規(guī)模集成電路芯片上的圖形是用電子束?離子束刻蝕的方法加工的，線寬可達(dá)0.1um，微型機(jī)械是機(jī)械技術(shù)與電子技術(shù)在納米級水平上相融合的產(chǎn)物。國外有人將納米技術(shù)與微型機(jī)械稱為“21世紀(jì)的核心技術(shù)”。

4.3向非傳統(tǒng)加工技術(shù)方向發(fā)展

在繼續(xù)開展傳統(tǒng)切削、磨削等新工藝的同時(shí)，各種非傳統(tǒng)加工方法也在開拓發(fā)展，并不斷開創(chuàng)新工藝，達(dá)到新的技術(shù)水平由于這類加工方法能解決大量普通機(jī)械加工方法難以解決甚至根本無法解決的問題，因而得到迅速發(fā)展，并顯示出極大的潛力和前景非傳統(tǒng)加工方法主要指一些物理的、化學(xué)的特種加工和高能密度加工，如電火花加工、電解加工、超聲波加工、激光加工、離子束加工等。特種加工的對象主要是難加工材料。高能密度加工主要指三束加工(激光束、電子束和離子束），它們是極有前途的加工方法不少非傳統(tǒng)加工法同時(shí)又是精密加工和超精密加工方法傳統(tǒng)加工和特種加工相結(jié)合的復(fù)合加工同樣有著良好的發(fā)展前景。

4.4采用新型生產(chǎn)模式，使企業(yè)適應(yīng)多變市場需求機(jī)械制造生產(chǎn)模式除有通用機(jī)床加專用工藝裝備、數(shù)控機(jī)床加具有計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和自動編程功

柔性制造單元（FMC)加管理信息控制系統(tǒng)（MIS)以外，還有計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（CIMS)智能制造系統(tǒng)（IMS)、并行工程（CE)、精節(jié)生產(chǎn)（LP)和敏捷制造（AM)等生產(chǎn)模式現(xiàn)代企業(yè)只有采取先進(jìn)的生產(chǎn)模式，改進(jìn)生產(chǎn)組織管理，才能増強(qiáng)在激烈的市場條件下的競爭能力。

5先進(jìn)制造技術(shù)的技術(shù)前沿與新型生產(chǎn)模式

計(jì)算機(jī)集成制造（CIM)技術(shù)作為人類未來工廠的概念模式，得到很多國家的重視企業(yè)從經(jīng)營計(jì)劃、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、加工制造到市場銷售形成一個完整的系統(tǒng)，進(jìn)行綜合優(yōu)化它不斷吸收微電子、計(jì)算機(jī)、自動化等最新技術(shù)成果形成了計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)制造（CAM)工藝（CAPP)測試（CAT)評價(jià)（CAE)?數(shù)控機(jī)床（NC)加工中心（MC)、企業(yè)管理信息系統(tǒng)（MIS)?柔性制造系統(tǒng)（FMS)等一系列具有劃時(shí)代意義的新技術(shù)對上述技術(shù)進(jìn)行局部或系統(tǒng)集成，就形成了從單機(jī)到生產(chǎn)線、從剛性到柔性、從簡單到復(fù)雜等不同檔次的集成制造系統(tǒng)(CIMS)可以預(yù)言CIMS將成為21世紀(jì)占主導(dǎo)地位的生產(chǎn)方式。

智能制造技術(shù)（IMT)旨在將人工智能溶進(jìn)制造過程的各個環(huán)節(jié)，通過模擬專家的智能活動，取代或延伸制造環(huán)境中的部分腦力勞動，從而在制造過程中，系統(tǒng)能自動監(jiān)測其運(yùn)行狀態(tài)，在受到外界或內(nèi)部激勵時(shí)能夠自動調(diào)整其參數(shù)，以期達(dá)到最佳狀態(tài)，具有自組織能力。它被稱為21世紀(jì)的制造技術(shù)。

并行工程（CE)技術(shù)旨在將產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造以及相關(guān)過程進(jìn)行系統(tǒng)的綜合，以期在產(chǎn)品設(shè)計(jì)的同時(shí)就將生產(chǎn)、維修的各個環(huán)節(jié)考慮進(jìn)去，大大縮短生產(chǎn)周期該技術(shù)的關(guān)鍵在于將CADCAMCATMIS等有機(jī)地集成起來，將引入動態(tài)并行機(jī)制，即將產(chǎn)品生產(chǎn)周期中各種因素進(jìn)行有機(jī)綜合、并行處理，將產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)計(jì)劃丨生產(chǎn)加工、質(zhì)量檢驗(yàn)、市場分析等同步規(guī)劃，它可顯著縮短新產(chǎn)品從構(gòu)思到實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)的開發(fā)周期。

精節(jié)生產(chǎn)（LP)是由日本豐田公司率先提出并得以應(yīng)用，后來受到美國的重視，它綜合了單件生產(chǎn)和大批量生產(chǎn)兩者的優(yōu)點(diǎn)，其特點(diǎn)是：行小組自治工作制，工人既是主人也是雇員，企業(yè)把雇員看作比機(jī)器更為重要的固定資產(chǎn)。

(2)精簡一切生產(chǎn)中不產(chǎn)生價(jià)值的工作，減少管理層次，精簡組織機(jī)構(gòu)。

(3)精益求精，以盡善盡美為最終目標(biāo)，持續(xù)不斷地改進(jìn)生產(chǎn)，降低成本，力爭無廢品、無庫存和產(chǎn)品品種多樣化。

敏捷制造（AM)是近年來美國為恢復(fù)其在國際制造業(yè)中領(lǐng)導(dǎo)地位而提出的一種生產(chǎn)模式它是將柔性生產(chǎn)技術(shù)熟練掌握生產(chǎn)技能和有知識的勞動力，與企業(yè)內(nèi)部和企業(yè)之間合作的靈活管理集成在一起，通過所建立的共同基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，對迅速改變或無法預(yù)見的消費(fèi)者需求和市場時(shí)機(jī)作出快速響應(yīng)它的主要特點(diǎn)是提出虛擬制造（VM)的概念，根據(jù)市場需求，采用虛擬公司來承接項(xiàng)目，開發(fā)產(chǎn)品和組織生產(chǎn)。從本企業(yè)和其它企業(yè)選出各種優(yōu)勢力量，集成為一個單一的經(jīng)營實(shí)體一一虛擬公司，當(dāng)所承接的產(chǎn)品或項(xiàng)目一旦完成，虛擬公司即行解體。

CIMSIMSCELP和AM都是制造系統(tǒng)中新的生產(chǎn)模式，其宗旨都是為了提高企業(yè)競爭力，以適應(yīng)多變的市場需求;在運(yùn)行機(jī)理上都是強(qiáng)調(diào)集成，但在側(cè)重點(diǎn)上有所區(qū)別。

CE強(qiáng)調(diào)的是產(chǎn)品開發(fā)和設(shè)計(jì)與其它相關(guān)過程的集成，盡量保證開發(fā)和設(shè)計(jì)工作一次完善，減少反復(fù)，縮短產(chǎn)品生產(chǎn)制造周期。

LP是通過項(xiàng)目組或生產(chǎn)小組形式把各方面人員集成在一起，在生產(chǎn)?檢驗(yàn)與維修等場地集成在一起，同時(shí)還采用相應(yīng)的措施做到與協(xié)作廠家、用戶的集成，從而實(shí)現(xiàn)最大限度地精簡非増值人員和機(jī)構(gòu)，提高企業(yè)競爭力。因而它強(qiáng)調(diào)的是組織管理和人員的集成。

AM則在先進(jìn)的柔性生產(chǎn)技術(shù)的基礎(chǔ)上通過企業(yè)內(nèi)部的多功能項(xiàng)目組與企業(yè)外的多功能組織組成虛擬公司，把全球范圍內(nèi)的各種資源，包括人的資源集成在一起。

第一代CIMS只注重信息和功能的集成，隨著CIM技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，CIMS含義也在深化，第二代CIMS更強(qiáng)調(diào)技術(shù)、組織和人的全面集成

可見，CIMS與CELP及AM等生產(chǎn)模式并無本質(zhì)區(qū)別，他們之間的關(guān)系是一種互補(bǔ)而不是替代 。

沒有計(jì)算機(jī)通訊系統(tǒng)?不采用現(xiàn)代制造技術(shù)的集成，是很難充分發(fā)揮精節(jié)生產(chǎn)的組織集成和人員集成的優(yōu)勢，而敏捷制造的基礎(chǔ)和主體實(shí)質(zhì)還是CIMS，不過只是CIMS的橫向發(fā)展，是企業(yè)級的集成擴(kuò)展為社會系統(tǒng)內(nèi)的集成;而LP和AM則為CIMS真正取得效益提供了新的思想和技術(shù)，又促進(jìn)了CIMS的進(jìn)一步發(fā)展

6推動我國先進(jìn)制造技術(shù)發(fā)展的戰(zhàn)略設(shè)想

改革開放以來，通過研究開發(fā)、技術(shù)改造與國外引進(jìn)，我國制造技術(shù)水平不斷發(fā)展和提高，己經(jīng)具有相當(dāng)規(guī)模和實(shí)力但是從總體上看，我國制造生產(chǎn)水平仍然比較落后，在質(zhì)量、品種、成本效率效益和售后服務(wù)等方面與國外先進(jìn)水平相比都有很大差距，缺乏國際競爭力。

為發(fā)展我國的先進(jìn)制造技術(shù)，我們應(yīng)把握時(shí)機(jī)，超越某些階段，迎頭趕上世界先進(jìn)水平。要使這種愿望變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)，必須明確先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展目標(biāo)，采取相應(yīng)的戰(zhàn)略對策6.1先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展目標(biāo)

先進(jìn)制造技術(shù)是使制造業(yè)強(qiáng)盛的關(guān)鍵所在，沒有先進(jìn)制造技術(shù)，就不可能在發(fā)達(dá)的制造業(yè)在市場經(jīng)濟(jì)為主體的世界經(jīng)濟(jì)體系條件下，先進(jìn)制造技術(shù)是由市場選擇和決定的。市場是先進(jìn)制造技術(shù)存在、發(fā)展的源動力。先進(jìn)制造技術(shù)研究的根本目的就在于及時(shí)、高效、優(yōu)質(zhì)、靈活、低耗地制造市場上有競爭力的產(chǎn)品，這是先進(jìn)制造技術(shù)研究的市場觀發(fā)達(dá)國家制造業(yè)的管理專家和先進(jìn)制造技術(shù)研究專家早己從殘酷市場競爭中明確了這一點(diǎn)，把占領(lǐng)市場作為發(fā)展先進(jìn)制造技術(shù)的最終目標(biāo)，建立和完善了一整套市場、技術(shù)、產(chǎn)品間相互聯(lián)系、相互制約?相互促進(jìn)的機(jī)制。

我國市場經(jīng)濟(jì)處在初級階段，制造業(yè)還比較落后，先進(jìn)制造技術(shù)主要依靠引進(jìn)和跟蹤的格局不會改變，中國是一個大國，應(yīng)當(dāng)有使產(chǎn)品具有進(jìn)入國際市場的競爭力，先進(jìn)制造技術(shù)應(yīng)以提高制造業(yè)產(chǎn)品的市場競爭力為發(fā)展目標(biāo)

   6.2戰(zhàn)略對策

6.2.1組織起來，加強(qiáng)合作，共同開發(fā)，推動先進(jìn)制理技術(shù)于一體的綜合技術(shù)，它的發(fā)展涉及到規(guī)模管理資金保障、研究開發(fā)、生產(chǎn)應(yīng)用等多個方面因此，必須把政策部門、科研單位、高等院校和企業(yè)各方面力量組織，加強(qiáng)合作，共同開發(fā)，尤其是要吸引企業(yè)界參與先進(jìn)制造技術(shù)的研究，健全科技研究開發(fā)一體化機(jī)制，在先進(jìn)制造技術(shù)研究中推進(jìn)和建立大學(xué)、研究所和制造業(yè)相結(jié)合的研究體制隨著市場的國際化和全球信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，制造技術(shù)國際化日趨明顯，我國制造領(lǐng)域?qū)＜液推髽I(yè)家要有使自己產(chǎn)品和技術(shù)進(jìn)入國際市場、投置于國際競爭的大環(huán)境下并成為知名品牌的雄才大略，要積極促進(jìn)先進(jìn)制造技術(shù)基礎(chǔ)研究的國際合作，以増強(qiáng)我國先進(jìn)制造技術(shù)的實(shí)力

  

  6.22確定優(yōu)先資助領(lǐng)域，支持應(yīng)用前景明確的先進(jìn)制造技術(shù)基礎(chǔ)研究，加快研究成果的應(yīng)用轉(zhuǎn)化

當(dāng)今世界科學(xué)技術(shù)化技術(shù)科學(xué)化的科技一體化趨勢日益明顯，技術(shù)的生命周期不斷縮短如果一種現(xiàn)在還算先進(jìn)的技術(shù)不迅速應(yīng)用，過不了幾年就可能被淘汰而大學(xué)在選擇制造方面的應(yīng)用基礎(chǔ)研究項(xiàng)目時(shí)，往往缺乏先進(jìn)制造技術(shù)的市場觀，不注重實(shí)際考察，不注重應(yīng)用前景，不注重研究成果的應(yīng)用轉(zhuǎn)化國家在應(yīng)用基礎(chǔ)研究成果到技術(shù)開發(fā)和應(yīng)用的成果轉(zhuǎn)化過程中的機(jī)制仍不健全。各部委?產(chǎn)業(yè)部門及國家自然科學(xué)基金委員會在資助先進(jìn)制造技術(shù)基礎(chǔ)研究中，應(yīng)確定優(yōu)先資助領(lǐng)域，在強(qiáng)調(diào)支持前沿和創(chuàng)新的同時(shí)更要強(qiáng)調(diào)研究項(xiàng)目的應(yīng)用前景，支持和鼓勵項(xiàng)目的聯(lián)合資助在跟蹤國際先進(jìn)制造技術(shù)研究的同時(shí)，強(qiáng)調(diào)結(jié)合國情選題，面向經(jīng)濟(jì)選題，瞄準(zhǔn)應(yīng)用選題

6.23持續(xù)開展制造業(yè)的技術(shù)改造

制造技術(shù)的發(fā)展是通過技術(shù)改造過程實(shí)現(xiàn)的，通過技術(shù)改造逐步淘汰老工藝、老設(shè)備，推廣應(yīng)用先進(jìn)的新工藝和新設(shè)備，以提高企業(yè)的制造技術(shù)水平，最終達(dá)到提高產(chǎn)品性能質(zhì)量和對市場的應(yīng)變能力。“八五”期間己對一批重點(diǎn)骨干企業(yè)實(shí)行重點(diǎn)投資，進(jìn)行現(xiàn)代化的技術(shù)改造使諸如數(shù)控機(jī)床、加工中心'?計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、制造和管理等新技術(shù)在這些企業(yè)得到普及、推廣和應(yīng)用。“九五”期間將這些技術(shù)在更多的企業(yè)中逐步推廣，視不同情況或建成FMCFMS，或進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)。

進(jìn)行技術(shù)改造必須從經(jīng)營戰(zhàn)略和生產(chǎn)系統(tǒng)整體出發(fā)，不能單純把技術(shù)改造局限于更新工藝設(shè)備上因此，進(jìn)行技術(shù)改造時(shí)應(yīng)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)分析與論證，以作出科學(xué)的決策與判斷

6.2.4采用新型的生產(chǎn)模式，改進(jìn)生產(chǎn)組織管理，提高人員技術(shù)素質(zhì)

先進(jìn)制造技術(shù)既包括工藝技術(shù)設(shè)備，又包括生產(chǎn)的組織管理和人員技術(shù)素質(zhì)只有相適應(yīng)的生產(chǎn)組織管理和人員技術(shù)素質(zhì)與其配套，先進(jìn)的工藝技術(shù)裝備才能充分發(fā)揮其應(yīng)有的作用，形成先進(jìn)制造技術(shù)為此，要根據(jù)企業(yè)特點(diǎn)，采取適用的生產(chǎn)模式，改進(jìn)生產(chǎn)的組織管理，提高人員的技術(shù)素質(zhì)，使生產(chǎn)組織管理便于實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)化和信息化，便于集成為有機(jī)聯(lián)系的自動化整體，使參與生產(chǎn)過程的人員盡可能在技術(shù)上成為多面手，更好地適應(yīng)多變的市場需求

篇7

中圖分類號：TD406 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

1 先進(jìn)制造技術(shù)的特點(diǎn)

1.1 是新世紀(jì)的技術(shù)

機(jī)械制造是蒸汽時(shí)代就已經(jīng)開始，到了21世紀(jì)，它已經(jīng)成為了任何一個國家發(fā)展的必要條件。先進(jìn)制造技術(shù)是在制造技術(shù)基礎(chǔ)上的發(fā)展和升華，在這之后既保留了傳統(tǒng)制造技術(shù)的精華，又吸收利用了這種高科技，將這兩方面的優(yōu)勢雜糅在一起，形成了更加先進(jìn)的技術(shù)，快速的參與到了各項(xiàng)產(chǎn)品生產(chǎn)及其他環(huán)節(jié)，大大提高了產(chǎn)品在生產(chǎn)、銷售、售后等方面的效率。先進(jìn)制造技術(shù)具有極其明確的范疇，是21世紀(jì)最需要、最渴求的技術(shù)。

1.2 是面向工業(yè)應(yīng)用的技術(shù)

先進(jìn)制造技術(shù)涉及的范圍不僅僅局限于生產(chǎn)過程，它還包含了產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和研發(fā)、施工工藝的設(shè)計(jì)、產(chǎn)品在生產(chǎn)、加工制造、售后維護(hù)維修等。它主要是應(yīng)對于一些具有壽命周期的產(chǎn)品。先進(jìn)制造技術(shù)的使用，其直接的就會體現(xiàn)在生產(chǎn)效率的提高和產(chǎn)品質(zhì)量的提高。應(yīng)用先進(jìn)制造技術(shù)對于我國的國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著明顯的實(shí)際效果，它不僅僅提高了企業(yè)的綜合實(shí)力，還促進(jìn)了我國綜合國力的增長。

1.3 是駕馭生產(chǎn)過程的系統(tǒng)工程

目前的先進(jìn)制造技術(shù)主要應(yīng)用了以下的先進(jìn)技術(shù)：計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、傳感技術(shù)、自動化技術(shù)、新材料技術(shù)和現(xiàn)代系統(tǒng)管理技術(shù)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造和生產(chǎn)組織管理、銷售及售后服務(wù)。先進(jìn)制造技術(shù)是在吸收各種高新科技的基礎(chǔ)上不斷發(fā)展的，它是與時(shí)俱進(jìn)的技術(shù)，駕馭了生產(chǎn)過程的物質(zhì)流、能量流和信息流，是一個先進(jìn)系統(tǒng)工程。

1.4 是面向全球競爭的技術(shù)

“地球村”概念的出現(xiàn)，使得全世界的經(jīng)濟(jì)有了多重的一體化，全球化市場的發(fā)展，以前相對封閉的經(jīng)濟(jì)活動變得多種多樣，不再局限于一域的經(jīng)濟(jì)市場，使得各個國家在爭奪市場方面有著空前的激烈性，發(fā)達(dá)國家不斷向外輸出資本和工廠，世界市場呈現(xiàn)出寸土必爭的盛況，而先進(jìn)制造技術(shù)的產(chǎn)生正是順應(yīng)這一時(shí)代的需求而產(chǎn)生。國家自身先進(jìn)制造技術(shù)的水平，在一定程度上表現(xiàn)出了該國在國際市場競爭中的地位。

1.5 是市場競爭三要素的統(tǒng)一

在以前產(chǎn)品制造技術(shù)不發(fā)的時(shí)期，往往一種熱銷產(chǎn)品的上市，都會引來很多相似產(chǎn)品的出現(xiàn)，而這時(shí)的競爭主要指向生產(chǎn)率的提高上。而在先進(jìn)制造技術(shù)出現(xiàn)后，制造業(yè)不僅僅是簡單的生產(chǎn)過程，這之中的競爭已經(jīng)從提高生產(chǎn)率水平轉(zhuǎn)化到產(chǎn)品生產(chǎn)的成本、質(zhì)量和時(shí)間上。先進(jìn)制造技術(shù)正是利用這三方面的合理統(tǒng)一，從而達(dá)到了提高市場競爭力的目的。

2 先進(jìn)機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

改革開放30年已經(jīng)過去，在這30年里，我國已經(jīng)成為了世界上最大的制造業(yè)國家，中國制造在各個我家都擁有相當(dāng)大的份額。這一成果是我國的先進(jìn)制造技術(shù)不斷發(fā)展的結(jié)果。我國制造業(yè)的發(fā)展可以用騰飛來形容，可是與發(fā)達(dá)國家相比，差距已然是巨大的。

2.1 管理方面。發(fā)達(dá)國家的制造業(yè)普遍采用了辦公自動化管理，計(jì)算機(jī)的應(yīng)用早已應(yīng)用到了管理體制和生產(chǎn)過程的各個環(huán)節(jié)。而準(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)應(yīng)用，又在思想形態(tài)上占據(jù)了先進(jìn)性。而我國計(jì)算機(jī)輔助管理也僅僅應(yīng)用到少數(shù)企業(yè)的個別部分，大多數(shù)的企業(yè)仍然是采用的經(jīng)驗(yàn)管理模式。

2.2 設(shè)計(jì)方面。在工業(yè)發(fā)達(dá)的國家，制造業(yè)的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)和工作準(zhǔn)則都在不斷的更新中，在很多大型企業(yè)中都已經(jīng)使用了無圖紙?jiān)O(shè)計(jì)和生產(chǎn)模式，而在我國普遍的CAD/CAM技術(shù)利用率較低。

2.3 制造工藝方面。制造工藝需要有高精的制造工藝，發(fā)達(dá)國家在這方面都已經(jīng)采取了高精密加工、精細(xì)加工、微細(xì)加工、微型機(jī)械和微米/納米技術(shù)、激光加工技術(shù)、電磁加工技術(shù)、超塑加工技術(shù)以及復(fù)合加工技術(shù)等新型加工方法。這些技術(shù)在我國的使用率很低，還有一些技術(shù)是在開發(fā)中，還沒有及時(shí)掌握，因此，我國的制造工藝和發(fā)達(dá)工業(yè)國家還有很大的差距。

3 我國先進(jìn)機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展趨勢

3.1 全球化。第一，是國內(nèi)的制造業(yè)已經(jīng)受到了國際制造業(yè)的猛烈沖擊，他們不僅僅是爭奪國際市場，還進(jìn)一步的進(jìn)駐國內(nèi)市場，這對我國的制造業(yè)是一個嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。這一現(xiàn)實(shí)情況逼迫的我國制造業(yè)要適應(yīng)生存法則--優(yōu)勝劣汰。國內(nèi)的很多中小企業(yè)都在這一場沒有硝煙的戰(zhàn)爭中紛紛落敗，也有一些優(yōu)秀的企業(yè)在這之中凸顯出來。第二，今網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)已經(jīng)深入到了企業(yè)的各個方面，這一技術(shù)給企業(yè)帶來了合作的同時(shí)，又進(jìn)一步計(jì)劃了國際市場的競爭。這兩個因素已經(jīng)大力的帶動了制造業(yè)的全球化。

3.2 網(wǎng)絡(luò)化。這個社會的網(wǎng)絡(luò)化已經(jīng)深入到了人們的日常生活，迅速的網(wǎng)絡(luò)化水平，給企業(yè)帶來的是更加活性化的發(fā)展。企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)資料、市場拓展和產(chǎn)品銷售都可以跨區(qū)域和跨國界的進(jìn)行。而網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的發(fā)展，使得企業(yè)間的信息交流、技術(shù)交流更加的便利，這不僅僅方面的企業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，又為企業(yè)的發(fā)展提供了發(fā)展的推動作用。

3.3 虛擬化。虛擬技術(shù)是指模擬生產(chǎn)過程和生產(chǎn)產(chǎn)品的技術(shù)，這可以檢驗(yàn)生產(chǎn)過程的合理性和制造過程的效率。虛擬化主要都是運(yùn)用計(jì)算機(jī)的仿真軟件來模擬現(xiàn)實(shí)的生產(chǎn)，用這一技術(shù)可以在進(jìn)行產(chǎn)品生產(chǎn)之前來檢驗(yàn)產(chǎn)品的質(zhì)量，保證產(chǎn)品制造的準(zhǔn)確性，及時(shí)避免不必要的錯誤。

3.4 自動化。自動化的發(fā)展是順應(yīng)時(shí)代的必然，制造業(yè)自動化發(fā)展的未來趨勢是在制造業(yè)環(huán)節(jié)中高度智能化、自動化、網(wǎng)絡(luò)化、虛擬化、綠色化。

3.5 綠色化。綠色化是針對近年來興起的可持續(xù)發(fā)展觀衍生的發(fā)展趨勢，對生產(chǎn)模式進(jìn)行總結(jié)，就是在設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、材料、工藝、包裝以及管理等各個環(huán)節(jié)都實(shí)現(xiàn)綠色工藝，在循環(huán)環(huán)節(jié)也能夠積極回收再次使用。綠色制造是工業(yè)生產(chǎn)對環(huán)境傷害最小的生產(chǎn)模式，也使資源的有效利用率臻至最大。

結(jié)語

先進(jìn)制造技術(shù)在一個國家的發(fā)展過程中占據(jù)這非常重要的位置，是衡量一個國家現(xiàn)代化的重要標(biāo)志，也是在國際競爭中能否占據(jù)有利位置的重要因素。我國在走過30多年的改革開放后，我們的制造業(yè)已經(jīng)到了一個需要質(zhì)變的階段，先進(jìn)制造技術(shù)的運(yùn)用已經(jīng)成為了我國制造業(yè)的軟肋，只有緊跟國際先進(jìn)制造技術(shù)，努力學(xué)習(xí)，積極的應(yīng)用到實(shí)處，才能引起制造業(yè)的質(zhì)變，才能縮短和發(fā)達(dá)國家的差距，才能在時(shí)下激烈的市場競爭中占據(jù)一席之地，才能使我國的現(xiàn)代化更上一層樓。綜上所述，發(fā)展先進(jìn)制造技術(shù)刻不容緩，需要我們必須有緊迫意識，加快發(fā)展先進(jìn)制造技術(shù)的腳步。

篇8

先進(jìn)制造技術(shù)是制造業(yè)21世紀(jì)發(fā)展的方向。先進(jìn)制造技術(shù)的特點(diǎn)如下：

(1)先進(jìn)制造技術(shù)貫穿了從產(chǎn)品設(shè)計(jì)、加工制造到產(chǎn)品銷售及使用維修等全過程，成為“市場一產(chǎn)品設(shè)計(jì)一制造一市場”的大系統(tǒng)。而傳統(tǒng)制造工程一般單指加工過程。

(2)先進(jìn)制造技術(shù)充分應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感技術(shù)、自動化技術(shù)、新材料技術(shù)、管理技術(shù)等的最新成果，各專業(yè)、學(xué)科間不斷交叉、融合，其界限逐漸淡化甚至消失。

(3)先進(jìn)制造技術(shù)是技術(shù)、組織與管理的有機(jī)集成，特別重視制造過程組織和管理體制的簡化及合理化。先進(jìn)制造技術(shù)又可看作是硬件、軟件、人件和支持網(wǎng)絡(luò)（技術(shù)的與社會的）綜合與統(tǒng)一。

(4)先進(jìn)制造技術(shù)并不追求高度自動化或計(jì)算機(jī)化，而是通過強(qiáng)調(diào)以人為中心，實(shí)現(xiàn)自主和自律的統(tǒng)一，最大限度地發(fā)揮人的積極性、創(chuàng)造性和相互協(xié)調(diào)性。

(5)先進(jìn)制造技術(shù)是一個高度開放、具有高度自組織能力的系統(tǒng)，通過大力協(xié)作，充分、合理地利用全球資源，不斷生產(chǎn)出最具競爭力的產(chǎn)品。

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

美國從90年代初相繼提出了先進(jìn)制造技術(shù)計(jì)劃、TEAM計(jì)劃、下一代制造（NGM)技術(shù)計(jì)劃、美國國家關(guān)鍵技術(shù)等，德國提出了“生產(chǎn)2000”計(jì)劃、“生產(chǎn)2000+”計(jì)劃、“微系統(tǒng)2000”計(jì)劃等、日本提出了智能制造系統(tǒng)計(jì)劃、韓國提出了高級先進(jìn)技術(shù)國家計(jì)劃(G-7計(jì)劃）等。

圖1為先進(jìn)制造技術(shù)的體系結(jié)構(gòu)。

美國喬治?華盛頓大學(xué)于90年代初成立了由45位著名的未來學(xué)家和技術(shù)專家組成的新興技術(shù)預(yù)測委員會，在1996年的預(yù)測中，從可以預(yù)見到的最重要的技術(shù)進(jìn)步中挑選85項(xiàng)將要出現(xiàn)的技術(shù)。共分為12個大類。其中在第類：制造業(yè)與機(jī)器人中有如下技術(shù)：

(1)計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)。在2012年，80%的工廠生產(chǎn)將實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)集成化；(2)生產(chǎn)自動化。到2015年，由于實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)自動化，工廠的就業(yè)人數(shù)在勞動力總?cè)藬?shù)中所占的比例將下降到10%以下；(3)大批量定制。到2011年，汽車、電器等30%以上的產(chǎn)品將廣泛實(shí)現(xiàn)大批量定制生產(chǎn)；(4)先進(jìn)的機(jī)器人。到2016年，帶有傳感輸人、具有決策和學(xué)習(xí)功能、可移動的機(jī)器人將投放市場；(5)納米技術(shù)。到2016年，微型機(jī)器和納米技術(shù)將投人商業(yè)應(yīng)用。

可以認(rèn)為，這五種技術(shù)是最重要的先進(jìn)制造技術(shù)。限于篇幅，這里僅對計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)和大批量定制作一簡單的介紹。這兩種技術(shù)對企業(yè)的影響范圍較大，有較大的適用性。

先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展趨勢可以概括為：

(1)數(shù)字化。在這方面，人們提出了CIMS、數(shù)字化工廠等概念。通過CAX(CAD，CAPP，CAE,CAM)系統(tǒng)和PDM系統(tǒng)，進(jìn)行產(chǎn)品的數(shù)字化設(shè)計(jì)、仿真，并結(jié)合數(shù)字化制造設(shè)備，進(jìn)行自動加工。并采用MRPII/ERP系統(tǒng)，對整個企業(yè)的物流、資金流、管理信息流和人力資源進(jìn)行數(shù)字化管理。進(jìn)一步的發(fā)展是，通過數(shù)字化的供應(yīng)鏈管理（SCM)系統(tǒng)和客戶關(guān)系管理(CRM)系統(tǒng)，支持企業(yè)與供應(yīng)商和客戶的合作。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展使企業(yè)內(nèi)部和外部的數(shù)字化運(yùn)作更加方便。

(2)知識化。知識將成為企業(yè)的最重要的生產(chǎn)要素，技術(shù)創(chuàng)新將是企業(yè)最重要的生存和競爭能力。知識管理技術(shù)、學(xué)習(xí)型組織等將受到越來越大的重視。

(3)模塊化。產(chǎn)品的模塊化和企業(yè)的模塊化將使企業(yè)能快速地、低成本地生產(chǎn)出顧客所需要的個性化產(chǎn)品。

    (4)微小化。微機(jī)械及制造技術(shù)正在迅速發(fā)展，這將導(dǎo)致一大類全新的產(chǎn)品，深刻改變?nèi)藗兊纳睢?/p>

(5)綠色化。強(qiáng)調(diào)產(chǎn)品和制造過程對環(huán)境的友好性。 2計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)(CIMS)

自從美國的Harringtong博士在1973年提出CIMS概念以來，CIMS在世界上走過了曲折的道路，人們對C1MS的本質(zhì)認(rèn)識有了巨大的變化，主要是: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、過程集成、知識集成和企業(yè)間的集成⑷。由于計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)這一詞容易使人誤解，以為只要將計(jì)算機(jī)集成在一起就能構(gòu)造成一個先進(jìn)的制造系統(tǒng)。為此，我國的一些學(xué)者提出了現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)（CIMS，ContemporaryInte?gratedManufacturingSystems)的概念。當(dāng)前，CIMS的發(fā)展有以下特點(diǎn)。

2.1集成化

CIMS中有以下幾個關(guān)鍵的信息集成系統(tǒng)。CIMS在這些系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)企業(yè)的總體集成。

(1)ERP(企業(yè)資源計(jì)劃）系統(tǒng)：國外有名的系統(tǒng)是SAP,Oracle，Baan，IBM等，國內(nèi)有金蝶、用友、開思等。ERP系統(tǒng)集成了企業(yè)中的生產(chǎn)管理、財(cái)務(wù)、人事、采購、銷售等子系統(tǒng)。系統(tǒng)涉及面廣，十分龐大，對人員素質(zhì)、數(shù)據(jù)和流程規(guī)范性要求髙，因此實(shí)施難度大，成功率不高。

(2)CAD/CAPP/CAM一體化：目前雖然有些CAD系統(tǒng)可以支持CAD/CAPP/CAM-體化，但主要針對基本上都采用數(shù)控加工的零件，如PRO/E軟件。由于不同產(chǎn)品中的零件差別很大，每個企業(yè)的加工條件和水平也不相同，因此復(fù)雜零件的CAD/CAPP/CAM-體化還沒有通用的系統(tǒng)。

(3)PDM(產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理）系統(tǒng)：被用于管理和控制由CAX(CAD、CAPP、CAE、CAM等的統(tǒng)稱)系統(tǒng)所形成的大量的信息，避免花費(fèi)很多時(shí)間去尋找本應(yīng)該垂手可得的信息。PDM是設(shè)計(jì)自動化技術(shù)系統(tǒng)的核心，在產(chǎn)品的整個生命周期內(nèi)管理全部的產(chǎn)品知識和信息，并為產(chǎn)品開發(fā)過程中的各個應(yīng)用系統(tǒng)提供所需的數(shù)據(jù)，為不同應(yīng)用系統(tǒng)提供集成平臺。PDM系統(tǒng)以產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫為底層支持，以B〇M為組織核心，把定義最終產(chǎn)品的所有工程數(shù)據(jù)和文檔聯(lián)系起來，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品數(shù)據(jù)的組織、控制和管理。PDM系統(tǒng)一般是由CAD軟件開發(fā)商所開發(fā)的。因此，同一軟件公司的CAD系統(tǒng)和PDM系統(tǒng)能很好的無縫集成，而來自不同軟件公司的CAD系統(tǒng)和PDM系統(tǒng)間的集成性就差多了。PDM系統(tǒng)的實(shí)施難度比CAD系統(tǒng)要大，因?yàn)榍罢呱婕肮芾?、組織等問題。

(4)工作流管理系統(tǒng)：主要用于辦公自動化，是企業(yè)管理層的信息集成系統(tǒng)。目前工作流管理系統(tǒng)與知識管理系統(tǒng)緊密結(jié)合起來，使企業(yè)的知識得以共享和保存。

2.2網(wǎng)絡(luò)化

以因特網(wǎng)為代表的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)正在制造業(yè)中產(chǎn)生越來越大的影響。人類正在進(jìn)入一個新的時(shí)代--網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)時(shí)代，在制造業(yè)中，也正在出現(xiàn)一種新的模式--網(wǎng)絡(luò)化制造模式。在網(wǎng)絡(luò)化制造中，新的網(wǎng)絡(luò)空間與傳統(tǒng)的物理空間緊密結(jié)合，產(chǎn)生出各種新思想、新觀點(diǎn)、新方法和新系統(tǒng)。制造企業(yè)將利用因特網(wǎng)進(jìn)行產(chǎn)品的協(xié)同設(shè)計(jì)和制造；通過因特網(wǎng)，企業(yè)將與顧客直接聯(lián)系，顧客將參與產(chǎn)品設(shè)計(jì)，或直接下訂單給企業(yè)進(jìn)行定制生產(chǎn)，企業(yè)將產(chǎn)品直接銷售給顧客；由于因特網(wǎng)無所不到，市場全球化和制造全球化將是企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分；由于在因特網(wǎng)上信息傳遞的快捷性，并由于制造環(huán)境變化的激烈性，企業(yè)間的合作越來越頻繁，企業(yè)的資源將得到更加充分和合理的利用。企業(yè)內(nèi)聯(lián)網(wǎng)（Intranet)/外聯(lián)網(wǎng)（Extranet)也將極大地改變企業(yè)內(nèi)的組織和管理模式，將有效地促進(jìn)企業(yè)員工的信息和知識的交流和共享〔5〕。

2.3敏捷化

進(jìn)人21世紀(jì)，企業(yè)將面對日益激烈的國際化競爭的挑戰(zhàn)，另一方面，企業(yè)可以利用制造全球化的機(jī)遇，專注發(fā)展自己有優(yōu)勢的核心能力及業(yè)務(wù)，而將其它任務(wù)外包和外協(xié)。企業(yè)將變得更加敏捷，對市場的變化將有更快的反應(yīng)能力。但這些需要新的信息技術(shù)的支持，如供應(yīng)鏈管理系統(tǒng)，促進(jìn)企業(yè)供應(yīng)鏈反應(yīng)敏捷、運(yùn)行髙效，因?yàn)槠髽I(yè)間的競爭將變成企業(yè)供應(yīng)鏈間的競爭；又如客戶關(guān)系管理系統(tǒng)，使企業(yè)為客戶提供更好的服務(wù)，對客戶的需求作出更快的響應(yīng)。2.4虛擬化虛擬制造可以簡單地理解為“在計(jì)算機(jī)內(nèi)制造”，通過應(yīng)用集成的、用戶友好的軟件系統(tǒng)生成“軟樣機(jī)”，對產(chǎn)品、工藝和整個企業(yè)的性能進(jìn)行仿真、建模和分析。虛擬制造包括:虛擬設(shè)計(jì)、虛擬裝配和虛擬加工過程。新產(chǎn)品的開發(fā)需要考慮很多因素。例如在開發(fā)一種新車型時(shí)，其美學(xué)的創(chuàng)造性要受到安全性、人機(jī)工程學(xué)、可制造性及可維護(hù)性等多方面的制約。在虛擬設(shè)計(jì)中，利用虛擬原型在可視化方面的強(qiáng)大優(yōu)勢以及可交互地探索虛擬物體的功能，對產(chǎn)品進(jìn)行幾何、制造和功能等方面的交互建模與分析，快速評價(jià)不同的設(shè)計(jì)方案，可以從人機(jī)工程學(xué)角度檢查設(shè)計(jì)效果，設(shè)計(jì)師可直接參與操作模擬，移動部件和進(jìn)行各種試驗(yàn)，以確保設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性。這種技術(shù)的特點(diǎn)是:①及早看到新產(chǎn)品的外形，以便從多方面觀察和評審所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品；②及早發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)空間布局中的干涉和運(yùn)動機(jī)構(gòu)的碰撞等問題；③及早對產(chǎn)品的可制造性有清楚的了解。美國波音飛機(jī)公司在設(shè)計(jì)波音777飛機(jī)中采用了虛擬制造技術(shù)。采用飛行仿真器及虛擬原型技術(shù)在各種模擬的條件下，對飛機(jī)進(jìn)行飛行試驗(yàn)。

2.5智能化

例如，隨著CAD系統(tǒng)中知識的積累，CAD系統(tǒng)的智能化程度將大幅度提髙。這種智能化具體表現(xiàn)為:①智能地支持設(shè)計(jì)者的工作，而且人機(jī)接口也是智能的。系統(tǒng)能領(lǐng)會設(shè)計(jì)人員的意圖，能夠檢測失誤，回答問題，提出建議方案等;②具有推理能力，使不熟練的設(shè)計(jì)者也能做出好的設(shè)計(jì)來。

2.6綠色化

包括綠色產(chǎn)品和綠色制造。要求產(chǎn)品的零部件易回收、可重復(fù)使用、盡量少用污染材料、在整個產(chǎn)品的制造和使用過程中排廢少、對環(huán)境的污染要盡可能的小、所消耗的能量也盡可能的少。要求制造和使用具有潔凈性。產(chǎn)品和制造過程的綠色化，不僅要求企業(yè)把環(huán)境保護(hù)當(dāng)作自己的重要使命，同時(shí)也是企業(yè)未來生存和發(fā)展的戰(zhàn)略。因?yàn)椴蛔⒁猸h(huán)境保護(hù)的企業(yè)將被市場所淘汰。

3大批量定制

當(dāng)前我國已進(jìn)人買方市場，一般產(chǎn)品和一般的制造能力嚴(yán)重過剩；隨著市場競爭的國際化，用戶可以在更廣泛的范圍內(nèi)選擇自己需要的產(chǎn)品，用戶對產(chǎn)品的質(zhì)量、價(jià)格和新穎性的要求越來越高。許多企業(yè)都在探索如何在這種新環(huán)境中生存和發(fā)展。大批量定制（MC，MassCustomization)就是一種很有前途的生產(chǎn)模式。大批量定制又稱大規(guī)模定制、大規(guī)?？蛻艋a(chǎn)、批量定制、批量客戶化等。

從理論上講，大批量定制要實(shí)現(xiàn)以大批量的低成本和短交貨期生產(chǎn)用戶定制的單件產(chǎn)品，但實(shí)際上，大批量定制可以看作是一種低成本、快速滿足用戶個性化需求的產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造和營銷的新概念、新模式和新實(shí)踐。大批量生產(chǎn)和單件產(chǎn)品的定制生產(chǎn)一直是兩種水火不相容的生產(chǎn)方式。實(shí)現(xiàn)大批量定制不僅僅是技術(shù)問題，還涉及到組織、管理和技術(shù)的全面變革。真正實(shí)現(xiàn)大批量定制也并非是一個企業(yè)的事情，需要全行業(yè)、全社會的共同努力。因此，大講:量定制是一個大系統(tǒng)工程。

大批量定制從產(chǎn)品和過程兩個方面對制造系統(tǒng)及產(chǎn)品進(jìn)行了優(yōu)化，或者說產(chǎn)品維（空間維）和過程維（時(shí)間維）的優(yōu)化。其中，產(chǎn)品維優(yōu)化的主要內(nèi)容是：

(1)正確區(qū)分用戶的共性和個性需求；

(2)正確區(qū)分產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中的共性和個性部分;

(3)將產(chǎn)品維的共性部分歸并處理；

(4)減少產(chǎn)品中的定制部分。

過程維優(yōu)化的主要內(nèi)容是：

(1)正確區(qū)分生產(chǎn)過程中的大批量生產(chǎn)過程環(huán)節(jié)和定制過程環(huán)節(jié)；(2)減少定制過程環(huán)節(jié)，增加大批量生產(chǎn)過程環(huán)節(jié)。

圖2描述了大批量定制中的產(chǎn)品維和過程維優(yōu)化的基本原理。這里將企業(yè)產(chǎn)品中的各種零部件分為兩大類，一類是通用零部件，另一類是定制零部件。產(chǎn)品維優(yōu)化方向是減少定制零部件數(shù)。這里還將產(chǎn)品的生產(chǎn)環(huán)節(jié)分成兩部分，一部分是大批量生產(chǎn)環(huán)節(jié)，另一部分是定制環(huán)節(jié)，過程維優(yōu)化方向是減少定制環(huán)節(jié)數(shù)。大批量定制的實(shí)質(zhì)是要減少圖2中的小矩形面積，理想的情況是該面積為零，但這實(shí)際上是不可能的。

圖2大批量定制中的產(chǎn)品維和過程維優(yōu)化的基本原理大批量定制的典型案例有：

(1)美國萊維?斯特勞斯（LeviStrauss)服裝公司：該公司可以向用戶提供多達(dá)近千種不同的款式、花色，加上量體裁衣的服務(wù)，以保證用戶獲得稱心如意的牛仔褲。用戶只需多付10美元即可根據(jù)腰圍等個人尺寸在流水線上定制。公司的營業(yè)額上升了三成，庫存急劇減少，經(jīng)營成本大幅降低。

(2)寶潔公司（P&G):把洗發(fā)劑的配方增加到5萬多種，只要顧客能拿出頭發(fā)的油性酸性指標(biāo)，就可以按通常價(jià)格給顧客定制專用洗發(fā)劑。

(3)日本松下自行車工業(yè)公司：每輛車都是根據(jù)用戶的身體重量和愛好特制的，價(jià)格僅比現(xiàn)成的型號高10%，兩星期內(nèi)交貨。不同定制的自行車中，大量零部件則是采用標(biāo)準(zhǔn)化戰(zhàn)略進(jìn)行設(shè)計(jì)和制造的。

(4)福特公司：發(fā)動機(jī)的模塊化設(shè)計(jì)，即對6缸、8缸、10缸和12缸等不同規(guī)格的發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，使其絕大部分組件都能通用，以盡可能少的規(guī)格部件實(shí)現(xiàn)最大的靈活組合。不同規(guī)格的發(fā)動機(jī)可在一條生產(chǎn)線上加工。每年節(jié)約數(shù)億美元。

(5)海爾集團(tuán)：以58大門類9200個規(guī)格品種為素材，再加上提供的上千種“佐料”--2萬多個基本功能模塊，經(jīng)銷商和消費(fèi)者可自由地將這些“素材”和“佐料”組合，形成獨(dú)具個性的產(chǎn)品。目前可以提供適合B2B2C的模塊化網(wǎng)絡(luò)家電9萬種以上。

篇9

中圖分類號：F406 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

收錄日期：2011年11月22日

先進(jìn)制造技術(shù)（AMT）是以先進(jìn)制造工藝技術(shù)、信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、設(shè)計(jì)方法、物流技術(shù)及相應(yīng)的管理工程集成的現(xiàn)代制造工程，它通過技術(shù)和管理的優(yōu)化組合，以實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔、靈活生產(chǎn)。實(shí)施先進(jìn)制造技術(shù)是企業(yè)提高對動態(tài)多變的產(chǎn)品市場的適應(yīng)能力和提升企業(yè)競爭優(yōu)勢的重要途徑。制造過程通常伴隨著物料的流動過程，即物料的采購、存儲、生產(chǎn)、裝配、運(yùn)輸和銷售等一系列活動，物流系統(tǒng)是先進(jìn)制造系統(tǒng)的重要功能構(gòu)成部分。

一、先進(jìn)制造業(yè)物流系統(tǒng)的組成

制造系統(tǒng)將原材料加工并裝配成最終產(chǎn)品，在制造過程中存在物流、信息流、能量流、成本流和誤差流。制造系統(tǒng)從外部環(huán)境取得原材料、毛坯件和配套供應(yīng)的零件、組件、部件，經(jīng)過制造活動把其轉(zhuǎn)換為成品或廢棄物（如廢品、切屑等），再送回外部環(huán)境中。制造系統(tǒng)與外部環(huán)境的物質(zhì)交換活動和物料在系統(tǒng)內(nèi)的運(yùn)動與制造變換形成企業(yè)物流。物流系統(tǒng)主要包括三個方面：原材料、半成品、成品所構(gòu)成的工件流；刀具、夾具所構(gòu)成的工具流；托盤、輔助材料、備件等所構(gòu)成的配套流。

物流系統(tǒng)主要完成兩種工作：一是零件毛坯、原材料、工具等由外界搬運(yùn)進(jìn)系統(tǒng)以及將加工好的成品從系統(tǒng)中搬走；二是零件毛坯、原材料、工具在系統(tǒng)內(nèi)的搬運(yùn)。通常情況下，前者需要人工干預(yù)，后者可以自動完成。

在物流系統(tǒng)中，物料在企業(yè)內(nèi)部的流動，即物料搬運(yùn)處理系統(tǒng)最為重要。在系統(tǒng)中會發(fā)生三種庫存，即加工前的庫存、加工過程中的庫存和加工后的庫存。伴隨著三種庫存的是：毛坯制備、零件加工、零件在線檢測和成品檢驗(yàn)、產(chǎn)品裝配和產(chǎn)品檢驗(yàn)等物流過程。

二、先進(jìn)制造業(yè)物流技術(shù)特征

物流技術(shù)是企業(yè)進(jìn)行競爭的決定性因素。在先進(jìn)生產(chǎn)中，從工位本身的技術(shù)，工件之間的連接技術(shù)和自動化起吊系統(tǒng)，直到整套的后勤中心，包括了許多功能領(lǐng)域。先進(jìn)制造業(yè)物流技術(shù)具有以下特征：

1、強(qiáng)調(diào)清潔化生產(chǎn)過程。要求制造過程消耗盡可能少的自然資源（包括能源），并盡量少產(chǎn)生或者不產(chǎn)生有害污染。

2、強(qiáng)調(diào)柔性化生產(chǎn)過程。為了適應(yīng)多品種、小批量生產(chǎn)的需要，各種物流設(shè)備應(yīng)具有相應(yīng)的柔性，能方便適應(yīng)零件形狀和精度的改變。

3、生產(chǎn)過程自動化。為了減輕工人的勞動強(qiáng)度，提高設(shè)備使用率，保證零件加工精度，廣泛采用自動化設(shè)備。

4、零件加工高速化和精密化。先進(jìn)加工技術(shù)要求實(shí)現(xiàn)零件高速加工和精密加工，以適應(yīng)生產(chǎn)周期日益縮短、產(chǎn)品精度不斷提高的要求。

5、在線檢測及質(zhì)量反饋控制。為了保證加工質(zhì)量，大量采用在線檢測和質(zhì)量反饋技術(shù)，實(shí)現(xiàn)檢測過程自動化。

6、庫存管理計(jì)算機(jī)化。為了減少各種庫存，提高資金的有效利用率，采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行庫存管理，廣泛采用計(jì)算機(jī)控制的立體倉庫和抓取物料的機(jī)械手。

三、先進(jìn)制造業(yè)物流技術(shù)發(fā)展趨勢

先進(jìn)制造業(yè)物流技術(shù)是一種科學(xué)化和系統(tǒng)化的生產(chǎn)、運(yùn)輸服務(wù)技術(shù)體系，所涉及的領(lǐng)域非常廣闊，是集現(xiàn)代信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、現(xiàn)代倉儲管理技術(shù)、現(xiàn)代輸送技術(shù)、現(xiàn)代管理控制技術(shù)以及新型的運(yùn)營策略等諸多技術(shù)門類于一體的多學(xué)科、多領(lǐng)域的復(fù)合性管理科學(xué)，是一種先進(jìn)生產(chǎn)力技術(shù)。在先進(jìn)制造系統(tǒng)中，物流控制是系統(tǒng)的重要核心，物流的暢通和高效能極大提高整個系統(tǒng)的運(yùn)營效率，也有助于企業(yè)管理者對生產(chǎn)項(xiàng)目分析和決策。隨著先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)的不斷進(jìn)步，先進(jìn)制造業(yè)物流技術(shù)呈現(xiàn)出新的發(fā)展趨勢：

（一）自動化。制造過程的集成離不開物流系統(tǒng)的自動化。企業(yè)物流系統(tǒng)自動化是集光、機(jī)、電、信息等一體的系統(tǒng)工程。它使物料合理、經(jīng)濟(jì)、有序的流動，并使物流、信息流、商流在計(jì)算機(jī)集成控制下實(shí)現(xiàn)物流的自動化、智能化和快捷化。自動化的核心是機(jī)電一體化，目的在于擴(kuò)大企業(yè)物流作業(yè)能力，減少物流作業(yè)的差錯和提高勞動生產(chǎn)率。

物流系統(tǒng)及其自動化是計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（CIMS）的重要組成部分，它是實(shí)現(xiàn)待加工零件的自動運(yùn)輸、需使用的刀具自動配置和調(diào)度的關(guān)鍵設(shè)備和硬環(huán)境。自動物流系統(tǒng)中的設(shè)備一般有工業(yè)機(jī)器人、自動導(dǎo)向小車（AGV）、有軌小車、懸掛式機(jī)械手。存儲設(shè)備一般有中央立體倉庫、中央刀具庫、托盤交換站、公用托盤架和刀具暫存架等。

（二）信息化。企業(yè)物流信息具有信息量大、信息形式多樣、信息內(nèi)容復(fù)雜和信息動態(tài)變化的特點(diǎn)。企業(yè)生產(chǎn)中物的流動伴隨著信息的流動，而信息流又控制著物流。以信息技術(shù)為手段，可以將獨(dú)立的物流環(huán)節(jié)有效地整合在一起。信息技術(shù)逐漸成為物流技術(shù)的核心，隨著信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和電子商務(wù)技術(shù)的發(fā)展，企業(yè)物流信息化是必然趨勢，信息化是物流系統(tǒng)的基礎(chǔ)。物流信息化表現(xiàn)為：物流信息商品化，物流信息收集數(shù)據(jù)庫化和代碼化，物流信息處理電子化和計(jì)算機(jī)化，物流信息傳遞網(wǎng)絡(luò)化、標(biāo)準(zhǔn)化和實(shí)時(shí)化，物流信息存儲數(shù)字化。

物流系統(tǒng)是一個復(fù)雜的系統(tǒng)，涉及大量繁雜的信息。高質(zhì)量的物流服務(wù)有賴于信息的電子化。電子化的信息便于傳遞，這使得信息流動迅速、準(zhǔn)確無誤，保證物流服務(wù)的準(zhǔn)時(shí)和高效。電子化信息便于存貯和統(tǒng)計(jì)，可以有效減少冗余信息傳遞，減少作業(yè)環(huán)節(jié)，降低人力浪費(fèi)。

（三）柔性化。在柔性制造系統(tǒng)（FMS）中，要求物流和工作流程能夠柔性地適應(yīng)變化著的生產(chǎn)結(jié)構(gòu)。FMS物料傳輸系統(tǒng)將各加工設(shè)備聯(lián)結(jié)起來，實(shí)現(xiàn)物料傳輸。FMS物料傳輸系統(tǒng)分為工件流和刀具流兩個子系統(tǒng)。工件流系統(tǒng)主要由工件庫、夾具庫、堆垛機(jī)、托盤架、裝卸站和傳送小車或傳送帶組成。刀具流主要由刀具、刀具緩沖站、中央刀庫、機(jī)附刀庫和刀具傳送機(jī)器人組成。

物料傳輸系統(tǒng)有四項(xiàng)主要任務(wù)：在不同的FMS系統(tǒng)間傳遞：在同一系統(tǒng)中不同子系統(tǒng)間傳遞；在組成子系統(tǒng)的各工作站間傳遞；在工作站內(nèi)傳遞。

（四）綠色物流。日益嚴(yán)峻的環(huán)境問題和日趨嚴(yán)格的環(huán)保法規(guī)，已成為企業(yè)發(fā)展的新威脅。企業(yè)為了可持續(xù)發(fā)展，必須積極解決經(jīng)濟(jì)活動中的環(huán)境問題，建立并完善綠色物流體系，通過綠色物流來追求高于競爭對手的相對競爭優(yōu)勢。綠色物流與綠色制造、綠色消費(fèi)共同構(gòu)成了一個節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境的綠色經(jīng)濟(jì)循環(huán)系統(tǒng)。

物流成本“冰山”理論揭示了企業(yè)物流結(jié)構(gòu)的不合理對社會造成的環(huán)境污染損害。任何形式的環(huán)境污染都根源于物質(zhì)的不適當(dāng)流動，且不適當(dāng)流動的量達(dá)到了一定規(guī)模就超過了環(huán)境的負(fù)載能力。專家分析認(rèn)為，產(chǎn)品從投入到售出，制造加工時(shí)間僅占10%，幾乎90%的時(shí)間為儲運(yùn)、裝卸、分裝、二次加工、信息處理等物流過程。綠色物流強(qiáng)調(diào)低投入、大物流的方式，在物流活動中，物流資源獲得充分利用的同時(shí)，努力減少對環(huán)境的影響和消除對環(huán)境的危害。綠色物流不僅是企業(yè)物流成本的降低，更重要的是綠色化和由此帶來的節(jié)能、高效、低污染。

（五）敏捷物流。隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，企業(yè)市場競爭加劇。研究認(rèn)為產(chǎn)品在上市時(shí)間（T）、質(zhì)量（Q）、成本（C）和服務(wù)（S）等產(chǎn)品競爭四大關(guān)鍵因素中，質(zhì)量已不再是市場競爭的最大優(yōu)勢。只有快速響應(yīng)市場需求，提供滿足用戶個性需求的產(chǎn)品，才能在競爭中取勝，敏捷制造由此產(chǎn)生。敏捷物流在供應(yīng)鏈一體化基礎(chǔ)上，為滿足目標(biāo)顧客的準(zhǔn)時(shí)化需求，綜合運(yùn)用各種敏捷化管理手段和技術(shù)，對目標(biāo)產(chǎn)品、服務(wù)和信息從起始點(diǎn)到目標(biāo)地點(diǎn)，進(jìn)行快速、高效、成本與效率比最優(yōu)的物流活動過程。敏捷物流強(qiáng)調(diào)反應(yīng)和運(yùn)作以敏捷為目標(biāo)，而敏捷目標(biāo)是速度、滿意度、合作雙贏、供應(yīng)鏈一體化集成的統(tǒng)一。速度是基本特征和衡量尺度，滿意度是物流的目標(biāo)和顧客服務(wù)水平的尺度，合作雙贏是敏捷物流運(yùn)行的機(jī)制和準(zhǔn)則，供應(yīng)鏈一體化的集成是基礎(chǔ)。敏捷物流的特性為：顧客化原則是第一原則；快速響應(yīng)原則是表現(xiàn)；同步化原則是標(biāo)準(zhǔn)；成本效率原則是核心。

敏捷物流主要為企業(yè)生產(chǎn)服務(wù)，目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程中的敏捷供應(yīng)鏈，以降低物料的流動成本和提高生產(chǎn)效率。敏捷物流有助于企業(yè)優(yōu)化物料倉庫庫存，降低倉儲成本，保障企業(yè)生產(chǎn)順利進(jìn)行。

主要參考文獻(xiàn)：

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制造業(yè)是現(xiàn)代國民經(jīng)濟(jì)和綜合國力的重要支柱，其生產(chǎn)總值一般占一個國家國內(nèi)生產(chǎn)總值的20%~55%。在一個國家的企業(yè)生產(chǎn)力構(gòu)成中，制造技術(shù)的作用一般占60%左右。專家認(rèn)為，世界上各個國家經(jīng)濟(jì)的競爭，主要是制造技術(shù)的競爭。其競爭能力最終體現(xiàn)在所生產(chǎn)的產(chǎn)品的市場占有率上。隨著經(jīng)濟(jì)技術(shù)的高速發(fā)展以及顧客需求和市場環(huán)境的不斷變化，這種競爭日趨激烈，因而各國政府都非常重視對先進(jìn)制造技術(shù)的研究。

一、當(dāng)前制造科學(xué)要解決的問題

當(dāng)前制造科學(xué)要解決的問題主要集中在以下幾方面：

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

（2）為支持快速敏捷制造，幾何知識的共享已成為制約現(xiàn)代制造技術(shù)中產(chǎn)品開發(fā)和制造的關(guān)鍵問題。例如在計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造(CAD／CAM)集成、坐標(biāo)測量(CMM)和機(jī)器人學(xué)等方面，在三維現(xiàn)實(shí)空間(3-RealSpace)中，都存在大量的幾何算法設(shè)計(jì)和分析等問題，特別是其中的幾何表示、幾何計(jì)算和幾何推理問題；在測量和機(jī)器人路徑規(guī)劃及零件的尋位(如Localization)等方面，存在C-空間(配置空間ConfigurationSpace)的幾何計(jì)算和幾何推理問題；在物體操作(夾持、抓取和裝配等)描述和機(jī)器人多指抓取規(guī)劃、裝配運(yùn)動規(guī)劃和操作規(guī)劃方面則需要在旋量空間(ScrewSpace)進(jìn)行幾何推理。制造過程中物理和力學(xué)現(xiàn)象的幾何化研究形成了制造科學(xué)中幾何計(jì)算和幾何推理等多方面的研究課題，其理論有待進(jìn)一步突破，當(dāng)前一門新學(xué)科--計(jì)算機(jī)幾何正在受到日益廣泛和深入的研究。

（3）在現(xiàn)代制造過程中，信息不僅已成為主宰制造產(chǎn)業(yè)的決定性因素，而且還是最活躍的驅(qū)動因素。提高制造系統(tǒng)的信息處理能力已成為現(xiàn)代制造科學(xué)發(fā)展的一個重點(diǎn)。由于制造系統(tǒng)信息組織和結(jié)構(gòu)的多層次性，制造信息的獲取、集成與融合呈現(xiàn)出立體性、信息度量的多維性、以及信息組織的多層次性。在制造信息的結(jié)構(gòu)模型、制造信息的一致性約束、傳播處理和海量數(shù)據(jù)的制造知識庫管理等方面，都還有待進(jìn)一步突破。

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

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

二、現(xiàn)代機(jī)械工程的前沿科學(xué)

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

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

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

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

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

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

(1)制造信息的獲取、處理、存儲、傳遞和應(yīng)用，大量制造信息向知識和決策轉(zhuǎn)化。

(2)非符號信息的表達(dá)、制造信息的保真?zhèn)鬟f、制造信息的管理、非完整制造信息狀態(tài)下的生產(chǎn)決策、虛擬管理制造、基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的設(shè)計(jì)和制造、制造過程和制造系統(tǒng)中的控制科學(xué)問題。

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

2．2微機(jī)械及其制造技術(shù)研究

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

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

目前對微觀條件下的機(jī)械系統(tǒng)的運(yùn)動規(guī)律，微小構(gòu)件的物理特性和載荷作用下的力學(xué)行為等尚缺乏充分的認(rèn)識，還沒有形成基于一定理論基礎(chǔ)之上的微系統(tǒng)設(shè)計(jì)理論與方法，因此只能憑經(jīng)驗(yàn)和試探的方法進(jìn)行研究。微型機(jī)械系統(tǒng)研究中存在的關(guān)鍵科學(xué)問題有微系統(tǒng)的尺度效應(yīng)、物理特性和生化特性等。微系統(tǒng)的研究正處于突破的前夜，是亟待深入研究的領(lǐng)域。

2．3材料制備／零件制造一體化和加工新技術(shù)基礎(chǔ)

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

2．4機(jī)械仿生制造

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

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

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

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

仿生制造的研究內(nèi)容目前有兩個方面：

2．4．1面向生命的仿生制造

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

2．4．2面向制造的仿生制造

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

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

三、現(xiàn)代制造技術(shù)的發(fā)展趨勢

20世紀(jì)90年代以來，世界各國都把制造技術(shù)的研究和開發(fā)作為國家的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行優(yōu)先發(fā)展，如美國的先進(jìn)制造技術(shù)計(jì)劃AMTP、日本的智能制造技術(shù)（IMS）國際合作計(jì)劃、韓國的高級現(xiàn)代技術(shù)國家計(jì)劃(G--7)、德國的制造2000計(jì)劃和歐共體的ESPRIT和BRITE-EURAM計(jì)劃。

隨著電子、信息等高新技術(shù)的不斷發(fā)展，市場需求個性化與多樣化，未來現(xiàn)代制造技術(shù)發(fā)展的總趨勢是向精密化、柔性化、網(wǎng)絡(luò)化、虛擬化、智能化、綠色集成化、全球化的方向發(fā)展。

當(dāng)前現(xiàn)代制造技術(shù)的發(fā)展趨勢大致有以下九個方面：

(1)信息技術(shù)、管理技術(shù)與工藝技術(shù)緊密結(jié)合，現(xiàn)代制造生產(chǎn)模式會獲得不斷發(fā)展。

(2)設(shè)計(jì)技術(shù)與手段更現(xiàn)代化。

(3)成型及制造技術(shù)精密化、制造過程實(shí)現(xiàn)低能耗。

(4)新型特種加工方法的形成。

(5)開發(fā)新一代超精密、超高速制造裝備。

(6)加工工藝由技藝發(fā)展為工程科學(xué)。