一文解惑：談?wù)勈裁床攀钦嬲�的先進(jìn)制造技術(shù)

先進(jìn)制造技術(shù)不僅是衡量一個(gè)國(guó)家科技發(fā)展水平的重要標(biāo)志，也是國(guó)際間科技競(jìng)爭(zhēng)的重點(diǎn)。我國(guó)正處于工業(yè)化經(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,，進(jìn)一步推進(jìn)國(guó)企改革，推動(dòng)建立強(qiáng)大的企業(yè)集團(tuán)。推進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新，推動(dòng)大型企業(yè)盡快建立技術(shù)開發(fā)中心，廣泛吸引人才，在重大技術(shù)創(chuàng)新項(xiàng)目中實(shí)行產(chǎn)學(xué)研結(jié)合，才能盡快縮小同發(fā)達(dá)國(guó)家的差距，才能在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中立于不敗之地。本文將詳細(xì)介紹先進(jìn)制造技術(shù)的含義、特點(diǎn)以及在我國(guó)的發(fā)展?fàn)顩r和發(fā)展趨勢(shì)。  

1 先進(jìn)制造技術(shù)的含義和特點(diǎn)  

1.1 含義  
先進(jìn)制造技術(shù)（AMT）是以人為主體，以計(jì)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(jì)、制造、檢測(cè)、管理及售后服務(wù)的制造全過程，實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔、敏捷制造，并取得理想技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果的前沿制造技術(shù)的總稱。  

1.2 先進(jìn)制造技術(shù)的特點(diǎn)
  1） 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(chǎng)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(gè)有機(jī)的整體。
2） 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(dòng)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。  
3）是面向全球競(jìng)爭(zhēng)的技術(shù)  
隨著全球市場(chǎng)的形成，使得市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)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(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)而出現(xiàn)的。因此，一個(gè)國(guó)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(guó)制造業(yè)在全球市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力  

2 先進(jìn)制造技術(shù)的組成  
先進(jìn)制造技術(shù)是為了適應(yīng)時(shí)代要求提高競(jìng)爭(zhēng)能力，對(duì)制造技術(shù)不斷優(yōu)化和推陳出新而形
成的。它是一個(gè)相對(duì)的，動(dòng)態(tài)的概念。在不同發(fā)展水平的國(guó)家和同一國(guó)家的不同發(fā)展階段，有不同的技術(shù)內(nèi)涵和構(gòu)成。從目前各國(guó)掌握的制造技術(shù)來看可分為四個(gè)領(lǐng)域的研究，它們橫跨多個(gè)學(xué)科，并組成了一個(gè)有機(jī)整體：  

2.1 現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)  
1）計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)  
包括：有限元法，優(yōu)化設(shè)計(jì)，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)，模糊智能CAD等。
2）性能優(yōu)良設(shè)計(jì)基礎(chǔ)技術(shù)
包括：
可靠性設(shè)計(jì)；
安全性設(shè)計(jì)；
動(dòng)態(tài)分析與設(shè)計(jì)；
斷裂設(shè)計(jì)；
疲勞設(shè)計(jì)；
防腐蝕設(shè)計(jì)；
減小摩擦和耐磨損設(shè)計(jì)；
測(cè)試型設(shè)計(jì)；
人機(jī)工程設(shè)計(jì)等

3）競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)創(chuàng)建技術(shù)
包括：
快速響應(yīng)設(shè)計(jì)；
智能設(shè)計(jì)；
仿真與虛擬設(shè)計(jì)；
工業(yè)設(shè)計(jì)；
價(jià)值工程設(shè)計(jì)；
模塊化設(shè)計(jì)。  

4）全壽命周期設(shè)計(jì)
  包括：
并行設(shè)計(jì)；
面向制造的設(shè)計(jì)；
全壽命周期設(shè)計(jì)。

5）可持續(xù)性發(fā)展產(chǎn)品設(shè)計(jì)  主要有綠色設(shè)計(jì)。

6）設(shè)計(jì)試驗(yàn)技術(shù)  
包括：
產(chǎn)品可靠性試驗(yàn)；
產(chǎn)品環(huán)保性能實(shí)驗(yàn)與控制。  

2.2 先進(jìn)制造工藝  
1） 精密潔凈鑄造成形工藝；     
2） 精確高效塑性成形工藝；
3） 優(yōu)質(zhì)高效焊接及切割技術(shù)；  
4） 優(yōu)質(zhì)低效潔凈熱處理技術(shù)；
5） 高效高精度機(jī)械加工工藝；  
6） 新型材料成形與加工工藝；
7） 現(xiàn)代特種加工工藝；         
8） 優(yōu)質(zhì)清潔表面工程新技術(shù)；
9） 快速模具制造技術(shù)；         
10） 擬實(shí)制造成形加工技術(shù)。

2.3 自動(dòng)化技術(shù)
1） 數(shù)控技術(shù)；                 
2） 工業(yè)機(jī)器人；  
3） 柔性制造系統(tǒng)（FMS）；      
4）計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（CIMS）；
5） 傳感技術(shù)；                 
6） 自動(dòng)檢測(cè)及信號(hào)識(shí)別技術(shù)；
7） 過程設(shè)備工況監(jiān)測(cè)與控制。

2.4 系統(tǒng)管理技術(shù)  
1） 先進(jìn)制造生產(chǎn)模式；
2） 集成管理技術(shù)；
3） 生產(chǎn)組織方法。  

3先進(jìn)制造技術(shù)的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀  
3.1國(guó)外先進(jìn)制造技術(shù)現(xiàn)狀
在制造業(yè)自動(dòng)化發(fā)展方面, 發(fā)達(dá)國(guó)家機(jī)械制造技術(shù)已經(jīng)達(dá)到相當(dāng)水平, 實(shí)現(xiàn)了機(jī)械制造系統(tǒng)自動(dòng)化。產(chǎn)品設(shè)計(jì)普遍采用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD) 、計(jì)算機(jī)輔助產(chǎn)品工程(CAE) 和計(jì)算機(jī)仿真等手段, 企業(yè)管理采用了科學(xué)的規(guī)范化的管理方法和手段, 在加工技術(shù)方面也已實(shí)現(xiàn)了底層的自動(dòng)化, 包括廣泛地采用加工中心(或數(shù)控技術(shù))、自動(dòng)引導(dǎo)小車(AGV) 等。在這個(gè)基礎(chǔ)上再提高制造系統(tǒng)的自動(dòng)化水平, 對(duì)于改善企業(yè)的TQCS(T—盡量縮短產(chǎn)品的交貨時(shí)間或提早新產(chǎn)品上市時(shí)間、Q—提高產(chǎn)品質(zhì)量、C—降低產(chǎn)品成本、S—提高服務(wù)水平) 已無明顯的作用。因此, 近10 余年來, 發(fā)達(dá)國(guó)家主要從具有全新制造理念的制造系統(tǒng)自動(dòng)化方面尋找出路, 提出了一系列新的制造系統(tǒng)，如計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)、智能制造系統(tǒng)、敏捷制造、并行工程等。  

1) 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)   
它是在自動(dòng)化技術(shù)、信息技術(shù)和制造技術(shù)的基礎(chǔ)上，通過計(jì)算機(jī)及軟件，將制造廠全部生產(chǎn)活動(dòng)有關(guān)的各種分散的自動(dòng)化系統(tǒng)有機(jī)地集成起來, 并適合于多品種、中小批量生產(chǎn)的總體高效率、高柔性的制造系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)在概念上，主要強(qiáng)調(diào)兩點(diǎn)：首先在功能上，它包含了一個(gè)工廠的全部生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng), 即從市場(chǎng)預(yù)測(cè)、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、加工工藝、制造、管理至售后服務(wù)以及報(bào)廢處理的全部活動(dòng)。因此它比傳統(tǒng)的工廠自動(dòng)化的范圍要大得多，是一個(gè)復(fù)雜的大系統(tǒng)，是工廠自動(dòng)化的發(fā)展方向。其次, 在集成上，它涉及的自動(dòng)化不是工廠各個(gè)環(huán)節(jié)的自動(dòng)化的簡(jiǎn)單疊加，而是在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和分布式數(shù)據(jù)庫(kù)支持下的有機(jī)集成。這種集成主要體現(xiàn)在以信息和功能為特征的技術(shù)集成，即信息集成和功能集成，以便縮短產(chǎn)品開發(fā)周期、提高質(zhì)量、降低成本。  

2) 智能制造系統(tǒng)  
是指將專家系統(tǒng)、模糊推理、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等人工智能技術(shù)應(yīng)用到制造系統(tǒng)中，以解決復(fù)雜的決策問題, 提高制造系統(tǒng)的水平和實(shí)用性。人工智能的作用是要代替熟練工人的技藝，學(xué)習(xí)工程技術(shù)人員的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)，并用于解決生產(chǎn)中的實(shí)際問題，從而將工人、工程技術(shù)人員多年來積累起來的豐富而又寶貴的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)保存下來，在實(shí)際的生產(chǎn)中長(zhǎng)期發(fā)揮作用。

3) 并行工程   
又稱同步工程或同期工程, 是針對(duì)傳統(tǒng)的產(chǎn)品串行開發(fā)“( 需求分析——概念設(shè)計(jì)——詳細(xì)設(shè)計(jì)——過程設(shè)計(jì)——加工制造——試驗(yàn)檢測(cè)——設(shè)計(jì)修改”的流程，稱為產(chǎn)品從設(shè)計(jì)到制造的串行生產(chǎn)模式) 過程而提出的一個(gè)概念、一種哲理和方法。  

4) 敏捷制造  
又稱靈捷制造、迅速制造和靈活制造等，它是將柔性生產(chǎn)技術(shù)、熟練掌握生產(chǎn)技能和有知識(shí)的勞動(dòng)力與促進(jìn)企業(yè)內(nèi)部和企業(yè)之間相互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(duì)迅速改變或無法預(yù)見的消費(fèi)者需求和市場(chǎng)時(shí)機(jī)作出快速響應(yīng)。市場(chǎng)的快速響應(yīng)是敏捷制造的核心。

3.2 國(guó)內(nèi)先進(jìn)制造技術(shù)現(xiàn)狀  

我國(guó)的裝備制造業(yè)經(jīng)過數(shù)十年努力，已具有相當(dāng)規(guī)模，積累了大量的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)。但是隨著經(jīng)濟(jì)全球化的發(fā)展，由于我國(guó)的巨大市場(chǎng)和豐富的勞動(dòng)力資源，國(guó)外技術(shù)、資金、產(chǎn)品大量涌入，企業(yè)面臨前所未有的國(guó)內(nèi)外激烈的競(jìng)爭(zhēng)局面。競(jìng)爭(zhēng)要求企業(yè)產(chǎn)品更新?lián)Q代快，產(chǎn)品質(zhì)量高，價(jià)格低，交貨及時(shí)和服務(wù)好。近年來，我國(guó)的制造業(yè)不斷采用先進(jìn)制造技術(shù)，但和工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比，仍然存在一個(gè)階段性的整體上的差距。  

1）管理體制方面   
工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家國(guó)有企業(yè)所占比重較小，絕大部分企業(yè)是規(guī)范的股份公司。我國(guó)國(guó)有企業(yè)所占比重較大，裝備制造業(yè)存在著帶根本性的問題，制造業(yè)的人均勞動(dòng)生產(chǎn)率遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于發(fā)達(dá)國(guó)家，產(chǎn)業(yè)主體技術(shù)依靠國(guó)外，國(guó)有企業(yè)深化改革遠(yuǎn)未到位，企業(yè)集中度低，大型骨干企業(yè)少，圍繞大型骨干企業(yè)的中小企業(yè)群體也未形成。

2）企業(yè)經(jīng)營(yíng)管理方面  
工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)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）、靈敏制造（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(guó)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)中小型企業(yè)仍處于經(jīng)驗(yàn)管理階段。  

3）產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計(jì)方面   
工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)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(guó)采用CAD/CAM 技術(shù)的比例較低。在應(yīng)用技術(shù)及技術(shù)集成方面的能力還比較低，相關(guān)的技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的研究制定相對(duì)滯后。

4）加工制造工藝方面   
工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)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(guó)普及率不高，尚在開發(fā)、學(xué)習(xí)階段。例如：在高速超高速加工的各關(guān)鍵領(lǐng)域如大功率高速主軸單元、高加減速直線進(jìn)給電機(jī)、陶瓷滾動(dòng)軸承等方面總體水平同國(guó)外尚有較大差距；在超精密加工的效率、精度可靠性，特別是規(guī)格（大尺寸）和技術(shù)配套方面與國(guó)外比，還有相當(dāng)大的差距。  

5）加工機(jī)床和自動(dòng)化技術(shù)方面   
工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)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(dòng)化、知識(shí)智能化、集成化。我國(guó)尚處在單機(jī)自動(dòng)化、剛性自動(dòng)化階段，柔性制造單元和系統(tǒng)僅在少數(shù)企業(yè)使用。相比美國(guó)、德國(guó)和日本等機(jī)床發(fā)達(dá)國(guó)家，我國(guó)數(shù)控機(jī)床產(chǎn)品在設(shè)計(jì)水平、質(zhì)量、精度、性能方面差距較大。從整體上來說，我國(guó)數(shù)控機(jī)床與國(guó)外先進(jìn)相差5～10 年；在高精尖技術(shù)方面的差距則達(dá)到了10～15 年。在高級(jí)數(shù)控系統(tǒng)、高速精密主軸單元、高速滾動(dòng)部件和數(shù)控動(dòng)力刀架等核心零部件方面，我國(guó)仍無法國(guó)產(chǎn)化，主要依賴于進(jìn)口。  

4先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)  
近年來,制造工程領(lǐng)域的新技術(shù)像雨后春筍般相繼誕生,如計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)(CIMS),虛擬生產(chǎn)(VM),智能制造(IM),綠色制造(GM)等,這些新技術(shù)的產(chǎn)生的運(yùn)用決定了先進(jìn)制造業(yè)未來的發(fā)展方向�，F(xiàn)將先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)和特色闡述如下：  

4.1 “數(shù)”是發(fā)展的核心  
“數(shù)”，是指制造領(lǐng)域的數(shù)字化。其包括以設(shè)計(jì)為中心的數(shù)字制造，以控制為中心的數(shù)字制造和以管理為中心的數(shù)字制造。對(duì)數(shù)字化制造設(shè)備而言，其控制參數(shù)均為數(shù)字化信號(hào)；對(duì)數(shù)字化制造企業(yè)而言，各種信息（如圖形、數(shù)據(jù)、知識(shí)、技能等等）均以數(shù)字形式通過網(wǎng)絡(luò)在企業(yè)內(nèi)傳遞，在多種數(shù)字化技術(shù)的支持下，企業(yè)對(duì)產(chǎn)品信息、工藝信息與資源信息進(jìn)行分析、規(guī)劃與重組，實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)和產(chǎn)品功能的仿真，對(duì)加工過程與生產(chǎn)組織過程的仿真或完成原型制造，從而實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的快速重組和對(duì)市場(chǎng)的快速反應(yīng)。對(duì)全球制造業(yè)而言，在數(shù)字制造環(huán)境下，用戶借助網(wǎng)絡(luò)發(fā)布信息，各類企業(yè)通過網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用電子商務(wù)，實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，形成動(dòng)態(tài)聯(lián)盟，迅速協(xié)同設(shè)計(jì)并制造出相應(yīng)的產(chǎn)品。  

4.2 “精”是發(fā)展的關(guān)鍵  

“精”，是指加工精度及其發(fā)展。20 世紀(jì)初，超精密加工的誤差是10 μm，70～80 年代為0.01μm，現(xiàn)在僅為0.001 μm，即1 nm。從海灣戰(zhàn)爭(zhēng)、科索沃戰(zhàn)爭(zhēng)，到阿富汗戰(zhàn)爭(zhēng)、伊拉克戰(zhàn)爭(zhēng)來看，武器的命中率越來越高，其實(shí)質(zhì)就是武器越來越“精”，也可以說，關(guān)鍵就是打“精度”戰(zhàn)。在現(xiàn)代精密機(jī)械中，對(duì)精度要求極高，如人造衛(wèi)星的儀表軸承，其圓度、圓柱度、表面粗糙度等，均達(dá)到納米級(jí)；基因作機(jī)械其移動(dòng)距離為納米級(jí)，移動(dòng)精度為0.1 nm；細(xì)微加工、納米加工技術(shù)，可達(dá)納米以下的要求，如果借助于掃描隧道顯微鏡與原子力顯微鏡的加工，則可達(dá)0.1 nm。至于微電子芯片的制造，有所謂的“三超”：
1）超凈  加工車間塵埃顆粒直徑＜1 μm，顆粒數(shù)少于0.1 個(gè)/ inch3 ；
2）超純  芯片材料有害雜質(zhì)，其含量要＜1/109；
3）超精  加工精度達(dá)納米級(jí)。  顯然，沒有先進(jìn)制造技術(shù)，就沒有先進(jìn)電子技術(shù)裝備；當(dāng)然，沒有先進(jìn)電子技術(shù)與信息技術(shù)，也就沒有先進(jìn)制造裝備。先進(jìn)制造技術(shù)與先進(jìn)信息技術(shù)是相互滲透，相互支持，緊密結(jié)合的。  

4.3 “極”是發(fā)展的焦點(diǎn)
“極”，就是極端條件，是指生產(chǎn)特需產(chǎn)品的制造技術(shù)，必須達(dá)到“極”的要求。例如，能在高溫、高壓、高濕、強(qiáng)沖擊、強(qiáng)磁場(chǎng)、強(qiáng)腐蝕等條件下工作，或有高硬度、大彈性等特點(diǎn)，或極大、極小、極厚、極薄、奇形怪狀的產(chǎn)品等，都屬于特需產(chǎn)品�！拔�機(jī)電系統(tǒng)”就是其中之一。這是工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家高度關(guān)注的一項(xiàng)前沿科技，亦即所謂微系統(tǒng)微制造�！拔�機(jī)電系統(tǒng)”用途十分廣泛。在信息領(lǐng)域中，用于分子存儲(chǔ)器、原子存儲(chǔ)器、芯片加工設(shè)備等；生命領(lǐng)域中，用于克隆技術(shù)、基因操作系統(tǒng)、蛋白質(zhì)追蹤系統(tǒng)、小生理器官處理技術(shù)、分子組件裝配技術(shù)等；軍事武器中，用于精確制導(dǎo)技術(shù)、精確打擊技術(shù)、微型慣性平臺(tái)、微光學(xué)設(shè)備等；航空航天領(lǐng)域中，用于微型飛機(jī)、微型衛(wèi)星、“納米”衛(wèi)星（0.1 kg 以內(nèi)）；微型機(jī)器人領(lǐng)域中，用于各種醫(yī)療手術(shù)、管道內(nèi)操作、竊聽與收集情報(bào)等；此外，還用于微型測(cè)試儀器\微傳感器、微顯微鏡、微溫度計(jì)、微儀器等等�！拔�機(jī)電系統(tǒng)”可以完成特種動(dòng)作與實(shí)現(xiàn)特種功能，乃至可以溝通微觀世界與宏觀世界，其深遠(yuǎn)意義難以估量。  

4.4 “自”是發(fā)展的條件  
“自”，就是自動(dòng)化。其為減輕、強(qiáng)化、延伸、取代人的有關(guān)勞動(dòng)的技術(shù)或手段。自動(dòng)化總是伴隨有關(guān)機(jī)械或工具來實(shí)現(xiàn)的�？梢哉f，機(jī)械是一切技術(shù)的載體，也是自動(dòng)化技術(shù)的載體。第一次工業(yè)革命，以機(jī)械化這種形式的自動(dòng)化，來減輕、延伸或取代人的有關(guān)體力勞動(dòng)；第二次工業(yè)革命，即電氣化進(jìn)一步促進(jìn)了自動(dòng)化的發(fā)展。據(jù)統(tǒng)計(jì)，從1870～1980 年，加工過程的效率提高為20倍，即體力勞動(dòng)得到了有效的解放，但管理效率只提高1.8 至2.2 倍，設(shè)計(jì)效率只提高1.2 倍，這表明腦力勞動(dòng)遠(yuǎn)沒有得到有效的解放。信息化、計(jì)算機(jī)化與網(wǎng)絡(luò)化，不但可以極大地解放人的身體，而且可以有效提高人的腦力勞動(dòng)水平。今天的自動(dòng)化的內(nèi)涵與水平，已遠(yuǎn)非昔比，從控制理論、控制技術(shù)，到控制系統(tǒng)、控制元件等等，都有著極大的發(fā)展。自動(dòng)化已成為先進(jìn)制造技術(shù)發(fā)展的前提條件。  4.5 “集”是發(fā)展的方法  “集”，就是集成化。目前，“集”主要指一下三方面：  
1）現(xiàn)代技術(shù)的集成   機(jī)電一體化是個(gè)典型，是高技術(shù)裝備的基礎(chǔ)。  
2）加工技術(shù)的集成   特種加工技術(shù)及其裝備是個(gè)典型，如激光加工、高能束加工、電加工等等。  
3）企業(yè)的集成   即管理的集成，包括生產(chǎn)信息、功能、過程的集成，也包括企業(yè)內(nèi)部的集成和企業(yè)外部的集成。從長(zhǎng)遠(yuǎn)看，還有一點(diǎn)很值得注意，即由生物技術(shù)與制造技術(shù)集結(jié)而成的“微制造的生物方法”，或所謂的“生物制造”。其依據(jù)是，生物是由內(nèi)部生長(zhǎng)而成“器件”，而非同一般制造技術(shù)那樣，由外加作用以增減材料而成“器件”。這是一個(gè)嶄新
的充滿活力的領(lǐng)域，作用難以估量。  

4.6 “網(wǎng)”是發(fā)展的道路  
“網(wǎng)”，就是網(wǎng)絡(luò)化。制造技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)化是先進(jìn)制造技術(shù)發(fā)展的必由之路。制造業(yè)在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中，面臨多方的壓力：采購(gòu)成本不斷提高，產(chǎn)品更新速度加快，市場(chǎng)需求不斷變化，全球化所帶來的沖擊日益加強(qiáng)等等。企業(yè)要避免這一系列問題，就必須在生產(chǎn)組織上實(shí)行某種深刻的變革，拋棄傳統(tǒng)的“小而全”與“大而全”的“夕陽(yáng)技術(shù)”，把力量集中在自己最有競(jìng)爭(zhēng)力的核心業(yè)務(wù)上�？茖W(xué)技術(shù)，特別是計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，使這種變革的需要成為可能。制造技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)化，會(huì)導(dǎo)致一種新的制造模式，即虛擬制造組織，這是由地理上異地分布的、組織上平等獨(dú)立的多個(gè)企業(yè)，在談判協(xié)商的基礎(chǔ)上，建立密切合作關(guān)系，形成動(dòng)態(tài)的“虛擬企業(yè)“或動(dòng)態(tài)的”“企業(yè)聯(lián)盟”。此時(shí)，各企業(yè)致力于自己的核心業(yè)務(wù)，實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，實(shí)現(xiàn)資源優(yōu)化動(dòng)態(tài)組合與共享。  

4.7 “智”是發(fā)展的前景  
“智”，就是智能化。制造技術(shù)的智能化是制造技術(shù)發(fā)展的前景。近20 年來，制造系 統(tǒng)正在由原先的能量驅(qū)動(dòng)型，轉(zhuǎn)變?yōu)樾畔Ⅱ?qū)動(dòng)型，這就要求制造系統(tǒng)不但要具備柔性，而且還要表現(xiàn)出某種智能，以便應(yīng)對(duì)大量復(fù)雜信息的處理、瞬息萬(wàn)變的市場(chǎng)需求和激烈競(jìng)爭(zhēng)的復(fù)雜環(huán)境，因此智能制造越來越受到重視。  與傳統(tǒng)的制造相比，智能制造系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)：
1）人機(jī)一體化；
2）自律能力強(qiáng)；  
3）自組織與超柔性；  
4）學(xué)習(xí)能力與自我維護(hù)能力；  
5）在未來，具有更高級(jí)的類人思維的能力。

可以說，智能制造作為一種模式，是集自動(dòng)化、集成化和智能化于一身，并具有不斷向縱深發(fā)展的高技術(shù)含量和高技術(shù)水平的先進(jìn)制造系統(tǒng)，也是一種由智能機(jī)器和人類專家共同組成的人機(jī)一體化系統(tǒng)。其突出之處，是在制造諸環(huán)節(jié)中，以一種高度柔性與集成的方式，借助計(jì)算機(jī)模擬的人類專家的智能活動(dòng)，進(jìn)行分析、判斷、推理、構(gòu)思和決策，取代或延伸制造環(huán)境中人的部分腦力勞動(dòng)，同時(shí)收集、存儲(chǔ)、處理、完善、共享、繼承和發(fā)展人類專家的制造智能。盡管智能化制造道路還很漫長(zhǎng)，但是必將成為未來制造業(yè)的主要生產(chǎn)模式之一，潛力極大，前景廣闊。  

4.8 “綠”是發(fā)展的必然  
“綠”，就是“綠色”制造。人類必須從各方面促使自身的發(fā)展與自然界和諧一致，制造技術(shù)也不例外。制造業(yè)的產(chǎn)品從構(gòu)思開始，到設(shè)計(jì)、制造、銷售、使用與維修，直到回收、再制造等各階段，都必須充分顧及環(huán)境保護(hù)與改善。不僅要保護(hù)與改善自然環(huán)境，還要保護(hù)與改善社會(huì)環(huán)境、生產(chǎn)環(huán)境以及生產(chǎn)者的身心健康。其實(shí)，保護(hù)與改善環(huán)境，也是保護(hù)與發(fā)展生產(chǎn)力。在此前提下，制造出價(jià)廉、物美、供貨期短、售后服務(wù)好的產(chǎn)品。作為“綠色”制造，產(chǎn)品必須力求同用戶的工作、生活環(huán)境相適應(yīng)，給人以高尚的精神享受，體現(xiàn)物質(zhì)文明與精神文明的高度交融。因此，發(fā)展與采用一項(xiàng)新技術(shù)時(shí)，必須樹立科學(xué)的發(fā)展觀，使制造業(yè)不斷邁向“綠色”制造。  

上面所講的“數(shù)、精、極、自、集、網(wǎng)、智、綠”這8 個(gè)方面，彼此滲透，相互依賴，相互促進(jìn)，形成一個(gè)整體。同時(shí)，8 個(gè)方面一定要扎根在“機(jī)械”和“制造”這個(gè)基礎(chǔ)上，也就是說，要研究與發(fā)展“機(jī)械”本身與“制造”本身的理論與機(jī)理。8 個(gè)方面的技術(shù)，要以此理論與機(jī)理為基礎(chǔ)來研究、開發(fā)、發(fā)展，要與此基礎(chǔ)相輔相成，最終服務(wù)于制造業(yè)的發(fā)展。值得注意的是，在科學(xué)技術(shù)高度發(fā)達(dá)與高速發(fā)展的今天，“先進(jìn)制造技術(shù)”如同一切先進(jìn)技術(shù)一樣，是不可能不“以人為本”的，不能見“物”不見“人”，見“技術(shù)”不見“文化”、不見“精神”。離開人，離開人的精神，先進(jìn)技術(shù)就失去了“靈魂”，甚至造禍于民。進(jìn)一步而言，要“以人為本”，就必須“教育先導(dǎo)”，就必須通過各種形式的教育，培養(yǎng)出合乎時(shí)代潮流與我國(guó)國(guó)情的制造業(yè)的科技人才與管理人才�？萍际顷P(guān)鍵，人才是根本，教育是基礎(chǔ)。要從根本、從長(zhǎng)遠(yuǎn)、從全面著想，不斷推動(dòng)我國(guó)先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展。  

4.9 “低碳”是發(fā)展的目標(biāo)  
隨著經(jīng)濟(jì)全球化深入發(fā)展，降低能耗和減排溫室氣體，成為國(guó)際社會(huì)面臨的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，以低能耗、低污染為基礎(chǔ)的“低碳經(jīng)濟(jì)”成為國(guó)際熱點(diǎn)，成為繼工業(yè)革命、信息革命之后又一波可能對(duì)全球經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生重大影響的新趨勢(shì)。據(jù)預(yù)測(cè)，走“低碳經(jīng)濟(jì)”的發(fā)展道路，每年可為全球經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生25 000 億美元的收益，到2050 年，低碳技術(shù)市場(chǎng)至少會(huì)達(dá)到5 000 億美元。為此，一些發(fā)達(dá)國(guó)家大力推進(jìn)向“低碳經(jīng)濟(jì)”轉(zhuǎn)型的戰(zhàn)略行動(dòng)，著力發(fā)展“低碳技術(shù)”，并對(duì)產(chǎn)業(yè)、能源、技術(shù)、貿(mào)易等政策進(jìn)行重大調(diào)整，以搶占產(chǎn)業(yè)先機(jī)�！暗吞技夹g(shù)”包括在節(jié)能、煤的清潔高效利用、油氣資源和煤層氣的勘探開發(fā)、可再生能源及新能源、二氧化碳捕獲與埋存等領(lǐng)域開發(fā)的有效控制溫室氣體排放的新技術(shù)，涉及電力、交通、建筑、冶金、化工、石化、汽車制造、機(jī)械制造等部門。  

結(jié)束語(yǔ)  
先進(jìn)制造技術(shù)不是一門具體的、單一的科學(xué)技術(shù)，它是一個(gè)集成的、多學(xué)科的、綜合的一門學(xué)科，并且它有一個(gè)相當(dāng)長(zhǎng)的發(fā)展過程，大家需要做的工作，是向其不斷接近，使其不斷完善。

編輯：南極熊
作者：佚名