先进制造技术大全11篇

绪论：写作既是个人情感的抒发，也是对学术真理的探索，欢迎阅读由发表云整理的11篇先进制造技术范文，希望它们能为您的写作提供参考和启发。

篇（1）

中图分类号：TU741 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）04（a）-0105-02

机械系统设计及制造技术是把机器看作具有特定功能的、相互间存在有机联系的统一体。机械系统设计从系统的观点来进行机器的设计，并从使用效果为终结点来制造，将会有利于机器设计及制造的创新性、多样化和综合最优化。

先进制造技术，简称AMT，即Advanced Manufacturing Technology，是美国于80年代提出。当时，各国制造业面临复杂多变的外部环境，传统的制造技术变得越来越不适应快速变化的环境，先进的制造技术，尤其是计算机技术和信息技术在制造业中广泛应用，美国根据本国制造业的挑战与机遇，为了加强其制造业的竞争能力和促进国民经济增长提出先进制造技术这一专有名词，一经提出，立即获得欧洲各国、日本及亚洲新兴工业化国家的响应。

先进制造技术是制造业不断吸收机械、电子、信息（计算机与通信、控制理论、人工智能等）、能源及现代化系统管理等方面的成果，并将其综合应用于产品设计、制造、检测、管理、销售、使用、服务乃至回收的制造全过程，以实现优质、高效、低耗、清洁、灵活生产，提高对动态多变的产品市场的适应能力和竞争能力的制造技术的总称。

对先进制造技术的研究可分为四大领域，分别是：现代设计技术，先进制造工艺，自动化技术，系统管理技术。

现代设计技术是根据产品功能要求和市场竞争（时间、质量、价格等）的需要，应用现代技术科学知识，经过设计人员创造性思维、规划和决策，制定可以用于制造的方案，并使方案付诸实施的技术。现代设计技术使产品设计建立在科学工作者的基础上。随着科学工作者技术落后的不断发展，其设计范畴也不断地扩大，从单纯的产品设计扩展到全寿命周期设计，包括考虑环境因素的绿色设计；在设计的组织方式上，从传统的顺序设计方式过渡到并行设计方式；在设计手段上，从传统的手工设计向现代化计算机辅助设计过渡。

先进制造工艺技术是先进制造技术的核心和基础。它是机械制造工艺不断变化和发展后所形成的制造工艺技术，包括了常规工艺经优化后的工艺，以及不断出现和发展的新型加工方法。其主要技术体系由先进成形加工技术、表面工程技术等技术构成及先进制造加工技术。在此重点提一下快速原型制造技术。快速原型/零件制造（Rapid Prototype/Part Manufacturing，简称RPM）技术是20世纪后期起源于美国，并很快发展起来的一种先进制造技术，RPM技术是近20年来制造技术领域的一次重大突破。RPM技术是综合利用CAD技术、数控技术、材料科学、机械工程、电子技术及激光技术的技术集成以实现从零件设计到三维实体原型制造一体化的系统技术。RPM技术采用（软件）离散/（材料）堆积的原理而制造零件通过离散获得堆积的顺序、路径、限制和方式，通过堆积材料“叠加”起来形成三维实体。离散/堆积的工作过程由CAD模型开始，先将CAD模型离散化，沿某一方向（常取Z向）切成许多层面，即分层（属信息处理过程），然后在分层信息控制下顺序加工各片层并层层结合，堆积出三维零件，该零件作为CAD模型的物理体现与之对应，此为物理过程。RPM技术中，物理堆积过程具体是通过采用粘结、熔结、聚合作用或化学反应等手段，逐层可选择地固化树脂、切割薄片、烧结粉末、材料熔覆或材料喷洒等方式来实现的，从而快速堆积制作出所要求形状的零件（或模型）。各种RPM技术的过程流都包括CAD模型建立、前处理（如生成STL文件格式，将模型分层切片）、快速原型过程（原型制作）和后处理（如去除支架、清理表面、固化处理）等四个步骤。快速成形原理如（图1）示所示。

RPM技术的内涵即其成形机理和工艺控制与传统成形方式有很大差别，主要表现在：RPM不是使用一般意义上的模具或刀具，而是利用光、热、电等物理手段（其中激光是经常应用的）实现材料的转移与堆积；原型是通过堆积不断增大，其力学性能不但取决于成形材料本身，而且与成形中所施加的能量大小及施加方式有密切关系；在成形工艺控制方面，需要对多个坐标进行精确的动态控制。能量在成形物理过程中是一个极为关键因素，在以往的去除成形（切削磨削加工）和受迫成形（铸造锻压）中，能量是被动地供给的，一般无须对加工能量进行精确的预测与控制，而在离散/堆积类型的RPM中，单元体（分层体）制造中能量是主动地供给的，需要准确地预测与控制，对成形中的能量形式、强度、分布、供给方式以及变化等进行有效的控制，从而经由单元体的制造而完成成形。

目前，国外有几种典型和较成熟的商品化RPM技术，如光固化立体成形，叠层实体制造，选择性激光烧结，熔融沉积成形，三维印刷工艺等。

快速成型技术即可用于产品的概念设计、功能测试等方面，又可直接用于工件设计、模具设计和制造等领域，RPM技术在汽车、电子、家电、医疗、航空航天、工艺品制作以及玩具等行业有着广泛的应用。快速成型技术应用于产品加工时不用刀具，不需要前期投入专门安装，在逆向工程（Reverse Engineering）中有着广泛的应用。快速成型制造技术可实现低成本、高生产率和短周期的生产特点。从设计和工艺的角度出发可以设计形状复杂的零件，无需受时间、成本、可制造性方面的限制。

RPM技术系统的设计过程是一个创造性过程，同时也是一个不断完善的反复过程。进行系统设计时必须遵循两个基本原则。

（1）目标集中原则：在一个时间阶段内思考和解决的问题不能太多，否则会干扰主要问题的解决。

（2）满足目标原则：要求所设计出的新系统能满足系统的目标要求，使所设计的系统达到预期的目的。

（图2）为系统设计步骤的框图，表示了系统设计的概要内容。

在系统设计完成之后，对于结构和内容比较复杂的系统，为了进一步确定它的可信程度，往往采用系统仿真技术，对系统的各组成结构的性质及其相互关系建立具有一定逻辑关系和数学性质的仿真模型，根据仿真模型对系统进行定量分析，以获得鉴定所需的信息。

制造自动化技术是先进制造技术的重要组成部分，主要是指制造系统开放式智能体系结构优化与调度理论、生产过程和设备自动化技术以及产品研究与开发过程自动化技术等。它包括数控技术、工业机器人、柔性制造系统、计算机集成制造系统、传感技术、自动检测及信号识别技术、过程设备工况监测与控制等。系统管理技术包括先进制造生产模式、集成管理技术、生产组织方法等。

随着机械制造技术的不断深入发展，将会越来越多的融入更高的人工智能技术，这需要我们机械制造从业者和研究者投入更多的心血和精力。

结语

先进制造技术对于机械制造来说是一种革命，这种变革所带来的效果是非常巨大的，比如，应用了先进制造技术可以使普通机床成为数控机床乃至加工中心；但先进制造技术还需充分利用计算机技术、传感技术和可控驱动元件特性，以实现机械系统的现代化、智能化和自动化。

参考文献

[1] 翁世修，吴振华.机械制造技术基础[M].上海：上海交通大学出版社，2012.

篇（2）

一、引言

世界各国间的经济竞争，主要体现在机械制造技术为代表的竞争上。面对激烈的市场变化和技术竞争，经济发达国家都把制造业作为本国的经济支柱，不断调整其发展战略和政策方针。先进制造技术正是制造业适应时代要求提高竞争力，对制造技术不断优化推陈出新形成的。

二、先进制造技术及其内涵

先进制造技术（ATM）这一概念是美国上世纪80年代末期提出来的，很快日本、西欧各国及亚洲新兴工业国家就相继做出响应，纷纷将先进制造技术的研究和开发作为国家的高新技术和优先发展项目。

1.先进制造技术定义

先进制造技术是制造业不断吸取机械、电子、信息、材料、能源，以及现代管理等方面的成果，并将其综合应用于产品设计、制造、检测、管理、销售、使用、服务等生产制造的全过程，实现优质、高效、低耗、清洁、灵活生产，以及取得理想技术经济效果的制造技术的总称。

在不同的国家、不同的发展阶段，先进制造技术有不同的内容及组成。我国目前属于先进制造技术范畴的技术是一个三层次的技术群（见下图），三层次都是先进制造技术组成部分，但其中每一个层次都不等于先进制造技术全部。

2.先进制造技术的分类

根据先进制造技术的功能和研究对象，可将其技术归纳为以下五个大类。

(1)现代设计技术

现代设计技术包含：①现代设计方法。包括有模块化设计、系统化设计、价值工程、模糊设计、面向对象的设计、反求工程、并行设计、绿色设计、工业设计等。②产品可信性设计。可信性设计包括可靠性设计、安全性设计、动态分析与设计、防断裂设计、防疲劳设计、耐环境设计、健壮设计、维修设计和维修保障设计等。③设计自动化技术。包括产品的造型设计、工艺设计、工程图生成、有限元分析、优化设计、模拟仿真、虚拟设计、工程数据库等内容。

(2)先进制造工艺

先进制造工艺是先进制造技术的核心和基础，是使各种原材料、半成品成为产品的方法和过程。先进制造工艺包括高效精密成形技术、高精度切削加工工艺、特种加工,以及表面改性技术等内容。

(3)加工自动化技术

加工自动化是用机电设备工具取代或放大人的体力，甚至取代和延伸人的部分智力，自动完成特定的作业，包括物料的存储、运输、加工、装配和检验等各个生产环节的自动化。加工过程自动化技术涉及到数控技术、工业机器人技术、柔性制造技术、传感技术、自动检测技术、信号处理和识别技术等内容。

(4)现代生产管理技术

现代生产管理技术是指制造型企业在从市场开发、产品设计、生产制造、质量控制到销售服务等一系列的生产经营活动中，为了使制造资源得到总体配置优化和充分利用，使企业的综合效益得到提高而采取的各种计划、组织、控制及协调的方法和技术的总称。包括现代管理信息系统、物流系统管理、工作流管理、产品数据管理、质量保障体系等。

(5)先进制造生产模式及系统

先进制造生产模式及系统是面向企业生产全过程，将先进的信息技术与生产技术相结合的一种新思想和新哲理，其功能覆盖企业的生产预测、产品设计开发、加工装配、信息与资源管理直至产品营销和售后服务的各项生产活动，是制造业的综合自动化的新模式。它包括计算机集成制造（CIM ）、并行工程（CE）、敏捷制造（AM）、智能制造（IM）、精良生产(LP）等先进的生产组织管理模式和控制方法。

三、先进制造技术的发展趋势

随着以信息技术为代表的高新技术的不断发展和市场需求的个性化与多样化，未来制造业发展的重要特征是全球化、网络化、虚拟化，未来先进制造技术发展的总趋势是向精密化、柔性化、虚拟化、网络化、智能化、敏捷化、清洁化、集成化及管理创新的方向发展。当前先进制造技术的发展趋势大致有以下几个方面：

第一，信息技术对先进制造技术的发展起着越来越重要的作用。信息技术促进着设计技术的现代化，成形与加工制造的精密化、快速化、数字化，自动化技术的柔性化、集成化、智能化，整个制造过程的虚拟化、网络化、全球化。

第二，设计技术不断现代化。一是设计方法和手段的现代化。二是新的设计思想和方法不断出现。如并行设计，面向 “X” 的设计 DFX，健壮设计，反求工程技术等。三是向全寿命周期设计发展。四是设计过程、快速造型和设计验证，由单纯考虑技术因素转向综合考虑技术、经济和社会因素。

第三，成形技术向精密成形的方向发展。制造工件的毛坯正在从接近零件形状向直接制成工件即精密成形的方向发展。精密铸造技术、精密塑性成形技术、精密连接技术等精密成形技术将获飞速发展。

第四，加工技术向着超精密、超高速，以及发展新一代制造装备的方向发展。目前，超精加工已实现亚微米级加工，并正在向纳米加工时代迈进，加工材料由金属扩大到非金属；超高速切削用于铝合金的切削速度已超过1600m/min，铸铁为1500m /min等。

第五，为满足个性化需求，制造工艺、设备和工厂的柔性和可重构性将成为企业装备的显著特点。先进的制造工艺、智能化的软件和柔性的自动化设备、企业的柔性发展战略，构成未来企业竞争的软、硬件资源。

第六，虚拟制造技术和网络制造技术将广泛应用。虚拟制造技术以计算机支持的仿真技术为前提，形成虚拟的环境、虚拟的制造过程、虚拟的产品、虚拟的企业，从而大大缩短产品开发周期，提高一次成功率。在国际互联网、局域网和内部网上，企业可以实现对世界上任何一地的用户订单而组建动态联盟企业，进行异地设计、异地制造，然后在最接近用户的生产基地制造成产品。

第七，智能化、数字化是先进制造技术和机电产品的发展方向。将智能技术注入先进制造技术和产品，可使之具有 “智慧”，能部分代替人的脑力劳动。将数字技术用于制造过程，可大大提高制造过程的柔性和加工过程的集成性，从而提高制造过程的质量和效率，增强产品的市场竞争力。

第八，以提高市场快速反应能力为目标的制造技术将得到迅速发展和应用。瞬息万变的市场促使交货期成为竞争力诸因素中的首要因素。为此，许多与此有关的新观念、新技术在21世纪将得到迅速的发展和应用。其中有代表性的是：并行工程技术、模块化设计技术、快速原型成形技术、快速资源重组技术、客户化生产方式。

第九，绿色制造已成为 21世纪制造业的重要特征。日趋严格的环境与资源约束，使绿色制造越来越被重视。中国的制造业不仅要解决自身生产过程中的污染和资源浪费问题，更重要的是要为社会提供全寿命周期内没有污染，节约资源的各类产品及环保装备。

第十，21世纪的企业面临管理创新。面对高速发展的信息化和经济全球化及激烈的市场竞争环境，改变制造业的传统观念和生产组织方式，加速了现代管理理论的发展和创新。因此，全球正在兴起 “管理革命”。

篇（3）

1.引言

制造技术是使原材料成为产品的一系列技术的总称。自人类社会进入工业社会以来，制造业一直是国民经济的支柱产业，制造技术水平的高低已成为衡量一个国家经济实力和科技发展水平的重要标志之一。进入20世纪80年代以来，随着计算机、信息技术的迅速发展，产品更新速度明显加快，世界范围的竞争日趋白热化，传统制造技术越来越不适应经济的发展。工业发达国家普遍认为：在未来的竞争中，谁掌握了先进制造技术谁就掌握了市场。在一定程度上讲，先进制造技术已成为一个国家命运的主宰。

2.先进制造技术的产生

先进制造技术（Advanced Manufacturing Technology，简称为AMT）是指微电子技术、自动化技术、信息技术等先进技术给传统制造技术带来的种种变化与新型系统。具体地说，就是指集机械工程技术、电子技术、自动化技术、信息技术等多种技术为一体所产生的技术、设备和系统的总称。主要包括：计算机辅助设计、计算机辅助制造、集成制造系统等。

1993年，美国政府批准了由联邦科学、工程与技术协调委员会（FCCSET）主持实施的先进制造技术计划（Advanced Manufacturing Technology-AMT）计划。先进制造技术计划（Advanced Manufacturing Technology-AMT）是美国根据本国制造业面临的挑战和机遇，为增强制造业的竞争力和促进国家经济增长，首先提出了先进制造技术（Advanced Manufacturing Technology）的概念。此后，欧洲各国、日本以及亚洲新兴工业化国家如韩国等也相继作出响应。

3.先进制造技术的特点

先进制造技术是制造技术的最新发展阶段，先进制造技术相对传统制造技术在应用范围上的一个很大不同点在于，传统制造技术通常只是指各种将原材料变成成品的加工工艺，先进制造技术虽然仍大量应用于加工和装配过程，但由于其组成中包括了设计技术、自动化技术、系统管理技术，因而可以将其综合应用于制造的全过程。并且传统制造技术的学科、专业单一独立，相互间的界限分明。先进制造技术由于专业和学科间的不断渗透、交又、融合，界线逐渐淡化甚至消失，技术趋于系统化、集成化、已发展成为集机械、电子、信息、材料和管理技术为一体的新兴交叉学科。

先进制造技术是面向全球的。随着世界自由贸易体制的进一步完善，以及全球交通运输体系和通信网络的建立，制造业将形成全球化与一体化的格局，新的先进制造技术也必将是全球化的模式。目前每一国家都处于全球化市场中。一个国家的先进制造技术是支持该国制造业在全球范围市场的竞争力。因此，先进制造技术的主体应具有世界水平。但是，每个国家的国情也将影响到从现有的制造技术水平向先进制造技术的过渡战略和措施。中国正在以前所未有的速度进入全球化的国际市场，开发和应用适合国情的先进制造技术势在必行。

4.先进制造技术的主体技术群和支撑技术群

先进制造技术的主体技术群主要包括有关产品设计技术和工艺技术两大技术群。面向制造的设计技术群系指用于生产准备的工具群和技术群。设计技术对新产品开发生产费用、产品质量以及新产品上市时间都有很大影响。产品和制造工艺的设计可以采用一系列工具，例如计算机辅助设计以及工艺过程建模和仿真等，生产设施、装备和工具，甚至整个制造企业都可以采用先进技术更有效地进行设计。近几年发展起来的产品和工艺的并行设计具有双重目的，一是缩短新产品上市的周期，二是可以将生产过程中产生的废物减少到最低程度，使最终产品成为可回收、可再利用的，因此对实现面向保护环境的制造而言是必不可少的。制造工艺技术群是指用于物质产品生产的过程及设备。例如，模塑成形、铸造、冲压、磨削等。随着高新技术的不断渗入，传统的制造工艺和装备正在产生质的变化。制造工艺技术群是有关加工和装配的技术，也是制造技术或称生产技术的传统领域。

支撑技术群是指支持设计和制造工艺两方面取得进步的基础性的核心技术。基本的生产过程需要一系列的支撑技术，诸如：测试和检验、物料搬运、生产计划的控制以及包装等。它们也是用于保证和改善主体技术的协调运行所需的技术，是工具、手段和系统集成的基础技术。

5.先进制造技术的发展趋势

先进制造技术的发展逐步智能化、信息化。基于CAD/CAM技术的CMS是制造业自动化的一个重要方向。CMS通过CAX系统和PDM系统，进行产品的数字化设计、仿真，并结合数字化制造设备，进行自动加工。智能制造技术（MT）是将人工智能融入制造过程的各个环节，通过模拟人类专家的智能活动，取代或延伸制造系统中的部分脑力劳动，在制造过程中系统能自动监测其运行状态，在外界干扰或内部激励下能自动调整其参数，以达到最佳状态和具备自组织能力。信息化是当今社会发展的趋势，信息技术正在以人们想象不到的速度向前发展。信息技术也正在向制造技术注入和融合，促进着制造技术和各种先进生产模式的发展，如C IM S、并行工程、精益生产、敏捷制造、虚拟企业与虚拟制造等，无不以信息技术的发展为支撑。

可持续发展的绿色制造正在逐步引起人们的重视。科技的发展创造了历史的奇迹，但人们也认识到自然界的资源是有限的，环境和生态正遭受巨大的破坏，绿色制造与可持续发展已成为人们最为关注的课题之一。绿色制造是通过绿色生产过程、绿色设计、绿色材料、绿色设备、绿色工艺、绿色包装、绿色管理等生产出绿色产品，产品使用完以后再通过绿色处理后加以回收利用。采用绿色制造能最人限度地减少制造对环境的负而影响，同时使原材料和能源的利用效率达到最高。对十日前世界资源紧张，环境恶化的现状以及人类的持续发展的要求来讲，绿色制造是必然的趋势。

加工制造技术向着超精密、超高速的方向发展超精密加工技术。目前加工精度达到0.025μm，表而粗糙度达0.0045μm，已进入纳米级加工时代。超精切削厚度由目前的红外波段向可见光波段甚至更短波段靠近。超精加工机床向多功能模块化方向发展，超精加工材料由金属扩大到非金属。

超高速切削。目前铝合金超高速切削速度已超过27m/s，铸铁25m/s，超耐热镍合金为5m/s，超高速切削的发展已转移到一些难加工材料的切削加工。

生物制造系统正在逐步形成。日本三重大学和冈山大学率先开展了生物技术应用于工程材料加工的研究，并初步证实了微生物加工金属材料的可行性。我国于1982年将生物技术列为重点技术之一。生物学和制造学这两个原来人们觉得毫不相干的学科，今天正在相互渗透、交叉，正在形成一个新的学科——生物制造系统。

6.我国先进制造技术的发展现状

从“六五”开始我国就启动了制造技术主要是机械制造技术的国家部委与地方级重点攻关研究开发，由于体制所限，这方面的规划、研究开发主要是按行业分块进行的。企业开发先进制造技术的能力薄弱，人力与资金投人都不足。1995年4月在北京召开了先进制造技术发展战略研讨会，从战略高度探讨了我国发展先进制造技术的路线和方法。同一时期，国家二期863规划也开始规划下世纪初先进制造技术的发展。

十几年来通过技术引进和人才培养等各方面的努力，我国不少企业已掌握了一批相对先进的制造技术，但是和发达国家还是有很大差距。我国当务之急首先是要改善实施先进制造技术的基础条件，包括扩大数控机床、加工中心的应用，建立完善的国产数控系统产业群，扩大市场占有率。再就是大力发展和推广国产CAD/CAM计算机辅助设计与制造系统，在各大高校开设相关专业，加大人才培养力度。相信我国的先进制造技术在不久的将来会翻开崭新的一页。

7.结束语

知识就是财富，人类当前社会正在由工业经济时代步入知识经济时代。高科技的发展促使制造业发生了革命性的变化。先进制造技术就是在这个时代背景下应运而生，它是一个不断发展、不断更新的技术体系，使人类的生产生活发生了巨大改变。总之，21世纪的机械制造业是信息化、智能化、网络化、不断创新的绿色制造业，是人类智慧的结晶。

参考文献

[1]师汉民，易传云.人间巧艺夺天工——当代先进制造技术[M].华中理工大学出版社，2000.

[2]盛晓敏，邓朝晖.先进制造技术[M].机械工业出版社，2000.

[3]张立鼎等.先进电子制造技术[M].国防工业出版社，2000.

[4]梁福军，石治平.21世纪的制造技术[M].机械工程学报，2002.

篇（4）

二、加强对工艺技术人员的管理与监督，实现工艺标准化

机械制造企业的发展过程中，既要加大对工艺设计应用的技术支持，也要更加严格的对工艺技术人员的工作进行管理和监督，制定产品的质量的生产全过程追溯制度及产品的加工工艺设计应用步骤要求的会商制度，严格防止有残次品、质量过差产品的出现。生产工艺标准化是现代机械制造企业重点发展的目标，也是工艺技术工作的基本要求。工艺标准化工作是对现代机械制造企业的一个整体要求。工艺标准化工作不仅仅是工艺要达到标准要求，它包含整个企业的管理、纪律、以及加工的水平等都要达到标准要求。工艺标准化工作涉及到很多在工艺加工过程中的要求，这些要求都是根据以往加工过程中出现的问题和缺点来制定的。

三、现代机械制造工艺是实现制造技术创新的方向

市场经济的竞争实质是先进制造技术的竞争。先进制造技术是现代技术创新与工艺技术进步的典型代表，不仅体现了应用信息技术与系统管理技术的完美结合，更是新型制造单元技术创新的集成化。现代先进制造技术以优质、节能、环保、经济、高效为中心，在逐渐向基础制造工艺扩展。第一，先进制造技术已经被大范围的运用到机械制造领域，促进了机械制造工艺的进步，并对其他相关产业也有积极影响。第二，机械制造工艺不断革新，其重点内容又是先进制造技术。所以，先进制造技术和机械制造工艺的关系是相互促进，产品和制造工艺的设计可以采用一系列工具（例如计算机辅助设计（CAD））以及工艺过程建模和仿真等。生产设施与装备、技术应用与优化、工具选用与工艺改进，甚至整个制造企业都可以采用先进技术进行有效地设计。虚心汲取国外先进制造技术，关注机械制造技术自身创新，合理采用先进制造技术。强化先进制造技术过程，全面开发包括技术装备、生产技术、管理体制、市场观念及人员调配等环节。通过积极的汲取过程不断丰富我们自身的制造技术，探索出最符合企业自身发展需要的先进制造技术，并带动相关制造业打下坚实基础。

四、推进绿色制造工艺、创新生产力的生产过程

先进制造技术“以人为本”的理念及对各种技术资源合理且有效地利用，保证产品能达到应有的性能和要求、产品具有良好的经济性等，这就使得先进制造技术所体现的绿色制造具备重大的经济价值和社会价值。绿色制造，是指全面考虑环境和资源因素，从原材料的选择、设计，生产的初加工、精细加工与装配，销售、使用和维修，直到报废回收再利用等产品在整个生命周期中对环境的负面影响最小，对资源的消耗量最少，对环境的污染最小，并使企业经济效益和社会效益协调优化的现代制造模式。根据绿色制造的根本原则，综合考虑在机械产品生命周期中的技术、环境以及经济性等各种因素，机械制造工艺实现绿色制造，应着重考虑机械绿色设计建模；机械材料的选择；机械产品的可拆卸性设计；机械产品的可回收性设计；机械产品的成本设计；机械产品使用的安全保护设计；机械产品设计数据库和知识库的建立等方面的技术工艺设计。

五、机械制造工艺技术创新是实现绿色制造的保证

1、净成形制造工艺技术应用与创新。净成形制造可以节约传统毛坯制造时的能耗、物耗，大大减少了产品的制造周期和生产费用；2、干式加工工艺技术应用与创新。干式加工不仅简化了工艺、减少成本，同时还消除了冷却液带来的如废液排放和回收等一系列问题；3、工艺模拟技术应用与创新。运用计算机大数据技术，将形状构造的物理模拟，性能指标的数值模拟以及专家系统相结合，获取并确定最佳工艺参数并优化工艺方案，预测并验证加工过程中可能产生的缺陷和防止措施，有效控制并保证加工工件的质量；4、虚拟制造技术应用与创新。在虚拟制造环境下生成软产品模型来代替传统的硬样品进行实验，对其性能、可制造性及质量控制进行预测和评估，减少实型制造成本；5、废弃物回收利用技术的创新，实现生产方式从开式循环模式变为闭式循环模式转变。

篇（5）

绿色制造是指运用再制造技术、环保型制造技术和节省资源型制造技术，生产出来的即环保节能，又节省资源以及易于回收利用的绿色产品。绿色制造即体现了循环经济和可持续发展的战略思想，也是关键、重大工程项目的技术支撑和产业的发展方向。

绿色制造涵盖了绿色产品设计（产品全寿命周期设计）和绿色制造系统的内容，解决了废弃产品处理的环境污染和资源浪费问题，推动了再制造产业的形成和报废产品回收处理的问题。它包括了干式切削加工技术、净成形制造技术、快速成型加工技术、虚拟制造技术和再制造工程技术等绿色制造的关键技术。

同时，运用再制造技术生产出的再制造产品的性能要求不低于新产品，因此采用的再制造技术既要适用，又要有很高的先进性，以保证再制造产品的应用性能。再制造技术随着绿色制造技术的发展，不断地弃旧纳新或梯次更新，呈现出动态性的特征。这些变化需要再制造技术善于创新，不断采用新方法、新工艺、新设备，以解决产品因性能落后而被淘汰的问题。

2 绿色再制造是再制造发展的必然

产品的再制造性是衡量产品再制造能力的基本指标。是否为绿色再制造，产品再制造性设计是实现基于再制造的产品多寿命周期的前提条件。面向多寿命周期的产品设计及评价技术重点发展方向为再制造性设计建模技术、再制造性指标设计技术和再制造性设计评价技术等。

作为多寿命周期工程中的关键技术，绿色、先进再制造工程技术重点发展方向是快速再制造成形技术、高效自动化拆装技术和绿色清洗技术等。

表面工程技术是是再制造的重要技术支撑，其重点发展方向为纳米表面工程技术、自动化表面技术和绿色表面技术等。

产品的再制造质量控制技术是实现再制造产品性能优于或等同于新产品的重要保证，也是产品多寿命周期的关键技术。其重点发展方向为再制造毛坯剩余寿命评估技术、再制造过程在线质量监控技术和再制造产品的质量检测与评价技术等。

再制造过程中不断地应用信息技术来进行管理，提升再制造的效益和再制造产品的质量。信息化再制造技术的重点发展方向为信息化再制造提升技术、信息化再制造管理技术与方法和虚拟与柔性再制造技术等。

正确评价并应用多寿命周期产品环境技术，来促进产品多寿命周期中的环境效益。多寿命周期产品环境技术重点发展方向为环境影响评价技术、环境影响分析技术和再制造清洗技术等。

3 再制造与先进制造的内在联系

运用传统的产品全寿命周期设计思想，其物流模式是“研制――使用――报废”的开环系统；而运用再制造产品的全寿命周期设计思想，其物流模式是“研制――使用――再生”的闭环系统。站在全寿命生产周期的角度考虑制造是处于上游，而再制造处于下游。再制造与产品全生命生产周期的关系如图1所示。

用于再制造生产的多生命生产周期设备的平均使用成本大为降低，并且随着生命周期循环次数的增多而下明显降低。用于再制造生产设备的成本平均只占制造生产设备的50％左右，并且再制造生产设备质量不低于原始制造设备(包括使用寿命)，因此其单位时间的使用成本大约也降低到相应数值。如果再考虑环境治理等而减少的社会成本，其综合社会经济效益应更为显著。

4 再制造与先进制造的区别

两者除了理论基础、研究对象和研究内容等方面的区别以外，既有共性技术、兼容性技术和互补技术，还存在以下几点不同。1）后者的关键技术包括：先进管理技术、先进工艺技术和先进信息化与自动化技术等；2）前者的关键技术包括：以微纳米为代表的表面工程技术（包括如纳米颗粒复合电刷镀技术、纳米固体干膜技术、纳米热喷涂技术、纳米减摩自修复添加剂技术、纳米涂装技术、纳米粘涂技术、纳米薄膜制备技术、金属表面纳米化等）；高速喷涂技术、热处理修复技术、自修复技术等；3）原料供应的区别：先进制造新产品以新开采的原始资源为主，再制造以废旧的可再循环利用的零部件为主；4）生产及物流方式的区别：新产品生产周期较长，属于正向物流；再制造产品生产周期较短，属于逆向物流。

5 再制造与先进制造的发展方向

再制造与制造受两个市场相互关联的制约，两者要进行决策的协调机制：1）生产资源的决策协调、资源分配与生产调度的协调等；2）引导和协调消费者的购买观念：扩大再制造产品与新产品有利的差异性，应该扩大宣传再制造对于环境污染更少、制造成本更低、节约原材料、降低资源和能量消耗，投入产出比高的积极作用；3）缩小再制造产品与新产品不利的差异性：用户可能认为再制造产品的寿命不如新产品的寿命长，质量也不及新产品的可靠。消费观念上的差异性对再制造产品不利，如何缩小这些差异性，让消费者喜欢购买再制造产品，使之成为信得过的再制造产品是一个新的课题；4）选择成熟品牌进行再制造，做好售后服务工作。如何提高再制造产品的技术标准公信力，制定包括各种产品的报废标准、废旧物资回收再制造的通用技术和关键技术标准完善再制造产品的技术标准，并将已认定的技术标准向社会公示，从而提高再制造产品的技术标准公信力；5）加强政府对再制造产品的监管力度。严把再制造产品质量关，引导用户形成购买再制造产品的习惯。按照产品质量法，使再制造产品在质量、性能、耐用性等方面达到甚至超过新产品的水平。

再制造技术和先进制造技术之间的关系越来越密切，两者之间存在许多互补性、共性和兼容性技术，运用产品全寿命周期理念，以面向制造的设计转为面向再制造的设计。从产品生产源头考虑末端产品的再制造，使政府和制造商制订提高环境和资源的措施和要求。随着再制造生产者获得巨大的经济利益和环境效益，使得越来越多的制造商投入到自己生产产品的再制造中，而且因其具有诸多优势（技术设备、专利等方面），使得原设备制造商开展再制造生产经营活动将成为新的生产、发展趋势。

6结论

进入21世纪后，节约资源能源和节能减排已成为世界各国关心的重要话题，再制造作为废旧产品资源化的最佳形式和节能减排的重要途径而得到广泛关注。在科学发展观指导下，人们对再制造工程的认识不断深化，再制造工程的内涵也在不断地拓展，目前再制造工程已成为发展循环经济、构建资源节约型和环境友好型社会的重要组成部分。

先进制造与再制造虽然研究内容不同，但存在着紧密的本质的联系，它们之间的关系是辩证的而且内涵深刻。再制造是先进制造中重要的组成部分，先进制造的发展带动了再制造的发展；同时再制造本身又具有相对的独立性，与维修工程、表面工程等相关学科密不可分，由于它的产业化和高科技的自然属性，有统领和带动这些学科共同发展的积极作用。再制造学科的发展无疑对于先进制造起到了支撑作用，有力地促进了先进制造技术的发展。

再制造工程作为一门新兴学科，其学科体系内涵和相关基础理论及应用实践问题值得深入研究。反映了大量国内外学者在先进制造、再制造及其关系的前沿的资料和成果。

参考文献

[1]徐滨士，等.再制造与循环经济[M].北京：国防工业出版社，2006．

[2]徐滨士，刘世参，史佩京.再制造工程和表面工程对循环经济贡献分析[J].中国表面工程，2009，19(1)．

篇（6）

中图分类号：TH16 文章编号：1009-2374（2017）05-0108-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2017.05.052

制造行业是我国的主要支柱性产业之一，影响着我国经济的发展。先进的制造技术与机械制造工艺不仅决定着经济的变化与转型发展，同时对我国综合竞争力也产生了很大影响。随着改革开发政策的实施，我国制造业开始不断发展，完善了制造技术与机械制造工艺，提高了我国在国际上的竞争地位，同时为实现制造强国奠定了基础，因此必须及时对先进制造技术与机械制造工艺进行分析，推动我国机械制造行业向更高的方向发展。

1 先进制造技术与机械制造工艺

目前在经济发展的影响下，现代科技不断发展，充实了先进制造技术的概念与内涵，可以系统全面地帮助人们理解先进制造技术。现阶段，先进制造技术主要由计算机技术、新型管理理念及电子技术等组成，可以实现制造流程的自动化与便捷化发展，简化了传统工作的流程，并将生产质量控制作为生产管理的重要任务，提升了机械产品质量。从定义上分析，先进制造技术是在自动化技术、先进制造工艺、先进设计技术与系统管理等技术基础上发展形成的，此种组成方式从侧面反映我国的制造水平与生产技术。因此从我国机械制造业发展情况来看，我国先进制造技术主要由先进制造技术层、制造单元技术创新层及先进制造技术基层等组成，在长期发展中我国已经形成了相对完善的体系。在此体系中，先进制造技术为基础层，内部包含了高效率、清洁、低能耗等基础性的制造技术，目前已经广泛应用到钢铁制造、焊接等一系列工艺中，具有较广的应用意义。此外，制造单元技术创新也是该层的主要任务，已经成功应用到机器人制造、数控技术等邻域中。先进制造集成技术内部融入了较多的计算机技术、系统工程、信息技术及新材料技术等内容，可以满足当前社会的发展需求，具有长远的经济效益。

先进制造技术最大的优势就是实现了现代技术与实际生产活动的联系，并将先进的技术应用到各项作业流程中，贯穿于机械制造整个过程。从特点上分析，先进制造技术主要具有以下特点：（1）全球化。随着经济全球化的发展，各种交流与经济联系越来越密切，给先进制造技术的发展奠定了基础。先进制造技术的全球化发展不仅给先进技术提供了发展动力，同时还可以增加制造业的经济效益。全球联系加强，企业实现了任务分工，充分发挥了先进技术优势，降低了生产成本；（2）多元化。先进技术的发展并不是在某一领域的孤立发展，而是各领域的相互联系，可以给制造工作提供支持。受市场环境影响，为了更好地赢得发展机会，必须转变角度走向多元化发展。制造业不仅要关心制造技术，还要将管理与信息等技术融入到市场中，满足市场发展需求；（3）服务化。目前制造行业非常注重市场需求，主要目的是提高市场需求能力，促进生产制造向先进制造技术发展。制造技术不仅要加强机械制造设计，还要考核市场情况，了解消费者的需求，加强服务投入，给消费者提供满意的服务，结合消费需求确定先进技术发展方向。

目前随着科学技术发展，创新制造技术已经成为现代制造行业的必然选择，也是保证我国社会经济正常发展的必然要求。从当前我国制造行业的发展来看，制造技术研发与创新速度越来越快，在长期发展中已经形成了较多高新制造技术，并不断进行研究与发展，形成了相对完善的体系。为了在现代社会中取得发展，要求先进制造技术必须将经济、高效、节能与绿色环保等技术融入到其中，并开始向基础制造工艺发展。机械制造工艺的重点是制造过程的控制，为了得到质量较高、产量较大的机械产品，必须实现信息技术、物质技术及传统制造工艺的有机结合，不断创造出更多的新型制造工艺，包含热处理工艺、机械物质表面工艺、加工工艺等新型工艺技术。

2 先进制造技术与机械制造工艺的联系

哪掣鼋嵌壬戏治觯先进制造技术对制造行业的长期发展产生了巨大影响，尤其是交通工具与电子产品制造等行业。这些行业与人们的日常生产具有密切联系，而且影响着人们的生活质量。从先进制造技术角度分析，该技术是制造业发展的基础，影响并控制着机械制造工业的发展。从实际分析来看，先进制造技术已经广泛应用到机械制造行业中，提高了机械制造质量，带动了机械制造行业的发展。另外，在应用机械工艺的同时体现了先进制造技术内涵，完善了先进制造机械体系。总之，先进制造技术与机械制造工艺具有相辅相成的关系，只有实现两者的同步发展，才能提升我国机械制造水平。

3 提高我国先进制造技术与机械制造工艺发展的方法

制造业在我国国民经济中占据较大比例，决定着我国机械制造工艺的质量，因此必须提高机械制造技术，改进机械制造工艺。同时新形势下还要加强机械制造工艺创新，具体可以从以下五个方面做起：

3.1 创新先进制造技术与机械制造工艺

目前我国科学技术不断发展，出现了较多的新型制造技术，推动着我国机械制造工艺的发展。为了在竞争激烈的市场环境下生存，必须认真分析制造技术与机械制造工艺的联系，提高两者的整合力度，生产出高质量、高效率的机械产品。同时还要创新先进制造技术与机械制造公司。创新是一个民族发展的不竭动力，也是决定机械制造行业能否长久发展的重要因素。因此各级政府必须推行相关政策，鼓励机械制造技术与机械制造工艺创新，并将新型的制造技术推广到市场，促进先进制造技术与机械制造工艺的长久发展。

3.2 国家政府部门加强资金与政策支持

资金与政策对先进制造技术与机械制造工艺的发展具有很大作用，因此国家政府部门必须加强研究，同时制造单位也要认真参与，并不断成为制造研发主体。从当前的发展来看，机械制造单元必须及时转变制造理念，同时正确处理各项利益关系，提高资金投入，加强经营管理。政府部门要关注机械行业的发展，尤其对机械制造薄弱环节进行扶持，充分发挥管理职能，利用政策引导并支持企业的发展。

3.3 提高人才综合素质

人才是决定先进制造技术与机械制造工艺发展的重要因素，因此必须提高人才培养质量。实际操作中不仅要加强专业技术的培养，还要提高人才的综合素质。目前机械制造行业人才综合培养还有待完善，忽略了人才综合实力。为了培养较多的复合型人才，就必须加强人才综合素质培养，鼓励人员积极学习金融与管理等内容。同时还要给人才提供较多的实践机会，将理论知识成功应用到实践中，必要时可加强实践能力考核。此外，还要加强人才道德素质培养，在长期作业中培养出较多实力较雄厚的综合性人才。

3.4 积极学习国外先进制造技术与机械制造工艺

国外先进制造技术与机械制造工艺明显优于我国，在实际发展中有较多可值得借鉴的地方，可以从以下两个方面做起。首先，积极学习国外先进制造技术，并结合我国发展情况合理应用；其次，对国外成功改革案例进行研究，学习国外取得成功的原因，并将其合理地应用到我国实际中。在长期学习和探索国外成功经验后，我国目前已经形成了独特的制造技术，如何打造出更符合我国国情的先进制造技术已经成为当前研究的核心问题。因此在今后研究中还要不断学习，提高我国在国际市场上的竞争力，打造独有的自主产权国际标准，并在长期竞争中稳定发展地位。

3.5 做好推广与发展工作

先进制造技术与机械制造工艺不仅要快速发展，还要做好技术创新与推广等工作，将先进制造技术与机械制造工艺成功应用到实践中。进行市场推广时，必须从实际出发，坚持因地制宜原则，统筹各地区发展情况，制定有效的方法推广，满足不同区域要求。市场推广中必须稳步发展，简而言之，市场推广中尽量选择一些有代表的企业，并不断创新技术与工艺，同时还要做好内部调整与协调等作业，等到技术与工艺成熟后再向市场推广，为先进制造技术与机械制造工艺的发展奠定

基础。

4 结语

目前随着社会经济的发展，各种技术的不断出现，影响着我国各个行业的发展。先进制造技术与机械制造工艺是机械行业最重要的组成部分，也是衡量我国综合国力的重要指标。因此在实际作业中必须认识到先进制造技术与机械制造工艺的联系，并结合我国情况认真做好各项工作，带动我国机械制造行业的持久发展。

参考文献

[1] 桑露萍.先进制造技术与机械制造工艺分析[J].科技创新导报，2013，（8）.

[2] 袁荣娟.先进制造技术与机械制造的工艺若干分析[J].装备制造技术，2014，（12）.

[3] 张金梅.现代机械的先进加工工艺与制造技术的应用分析[J].卷宗，2015，（8）.

篇（7）

论文

制造业是现代国民经济和综合国力的重要支柱，其生产总值一般占一个国家国内生产总值的20%~55%。在一个国家的企业生产力构成中，制造技术的作用一般占60%左右。专家认为，世界上各个国家经济的竞争，主要是制造技术的竞争。其竞争能力最终体现在所生产的产品的市场占有率上。随着经济技术的高速发展以及顾客需求和市场环境的不断变化，这种竞争日趋激烈，因而各国政府都非常重视对先进制造技术的研究。

1 当前制造科学要解决的问题

当前制造科学要解决的问题主要集中在以下几方面：

（1）制造系统是一个复杂的大系统，为满足制造系统敏捷性、快速响应和快速重组的能力，必须借鉴信息科学、生命科学和社会科学等多学科的研究成果，探索制造系统新的体系结构、制造模式和制造系统有效的运行机制。制造系统优化的组织结构和良好的运行状况是制造系统建模、仿真和优化的主要目标。制造系统新的体系结构不仅对制造企业的敏捷性和对需求的响应能力及可重组能力有重要意义，而且对制造企业底层生产设备的柔性和可动态重组能力提出了更高的要求。生物制造观越来越多地被引入制造系统，以满足制造系统新的要求。

（2）为支持快速敏捷制造，几何知识的共享已成为制约现代制造技术中产品开发和制造的关键问题。例如在计算机辅助设计与制造(CAD／CAM)集成、坐标测量(CMM)和机器人学等方面，在三维现实空间(3-Real Space)中，都存在大量的几何算法设计和分析等问题，特别是其中的几何表示、几何计算和几何推理问题；在测量和机器人路径规划及零件的寻位(如Localization)等方面，存在C-空间

(配置空间Configuration Space)的几何计算和几何推理问题；在物体操作(夹持、抓取和装配等)描述和机器人多指抓取规划、装配运动规划和操作规划方面则需要在旋量空间(Screw Space)进行几何推理。制造过程中物理和力学现象的几何化研究形成了制造科学中几何计算和几何推理等多方面的研究课题，其理论有待进一步突破，当前一门新学科--计算机几何正在受到日益广泛和深入的研究。

（3）在现代制造过程中，信息不仅已成为主宰制造产业的决定性因素，而且还是最活跃的驱动因素。提高制造系统的信息处理能力已成为现代制造科学发展的一个重点。由于制造系统信息组织和结构的多层次性，制造信息的获取、集成与融合呈现出立体性、信息度量的多维性、以及信息组织的多层次性。在制造信息的结构模型、制造信息的一致性约束、传播处理和海量数据的制造知识库管理等方面，都还有待进一步突破。

（4）各种人工智能工具和计算智能方法在制造中的广泛应用促进了制造智能的发展。一类基于生物进化算法的计算智能工具，在包括调度问题在内的组合优化求解技术领域中，受到越来越普遍的关注，有望在制造中完成组合优化问题时的求解速度和求解精度方面双双突破问题规模的制约。制造智能还表现在：智能调度、智能设计、智能加工、机器人学、智能控制、智能工艺规划、智能诊断等多方面。

这些问题是当前产品创新的关键理论问题，也是制造由一门技艺上升为一门科学的重要基础性问题。这些问题的重点突破，可以形成产品创新的基础研究体系。

2 现代机械工程的前沿科学

不同科学之间的交叉融合将产生新的科学聚集，经济的发展和社会的进步对科学技术产生了新的要求和期望，从而形成前沿科学。前沿科学也就是已解决的和未解决的科学问题之间的界域。前沿科学具有明显的时域、领域和动态特性。工程前沿科学区别于一般基础科学的重要特征是它涵盖了工程实际中出现的关键科学技术问题。

超声电机、超高速切削、绿色设计与制造等领域，国内外已经做了大量的研究工作，但创新的关键是机械科学问题还不明朗。大型复杂机械系统的性能优化设计和产品创新设计、智能结构和系统、智能机器人及其动力学、纳米摩擦学、制造过程的三维数值模拟和物理模拟、超精度和微细加工关键工艺基础、大型和超大型精密仪器装备的设计和制造基础、虚拟制造和虚拟仪器、纳米测量及仪器、并联轴机床、微型机电系统等领域国内外虽然已做了不少研究，但仍有许多关键科学技术问题有待解决。

信息科学、纳米科学、材料科学、生命科学、管理科学和制造科学将是改变21世纪的主流科学，由此产生的高新技术及其产业将改变世界的面貌。因此，与以上领域相交叉发展的制造系统和制造信息学、纳米机械和纳米制造科学、仿生机械和仿生制造学、制造管理科学和可重构制造系统等会是21世纪机械工程科学的重要前沿科学。

2．1 制造科学与信息科学的交叉--制造信息科学

机电产品是信息在原材料上的物化。许多现代产品的价值增值主要体现在信息上。因此制造过程中信息的获取和应用十分重要。信息化是制造科学技术走向全球化和现代化的重要标志。人们一方面对制造技术开始探索产品设计和制造过程中的信息本质，另一方面对制造技术本身加以改造，以使得其适应新的信息化制造环境。随着对制造过程和制造系统认识的加深，研究者们正试图以全新的概念和方式对其加以描述和表达，以进一步达到实现控制和优化的目的。

与制造有关的信息主要有产品信息、工艺信息和管理信息，这一领域有如下主要研究方向和内容：

(1) 制造信息的获取、处理、存储、传递和应用，大量制造信息向知识和决策转化。

(2) 非符号信息的表达、制造信息的保真传递、制造信息的管理、非完整制造信息状态下的生产决策、虚拟管理制造、基于网络环境下的设计和制造、制造过程和制造系统中的控制科学问题。

这些内容是制造科学和信息科学基础融合的产物，构成了制造科学中的新分支--制造信息学。

2．2 微机械及其制造技术研究

微型电子机械系统(MEMS)，是指集微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路、接口电路、通信和电源于一体的完整微型机电系统。MEMS技术的目标是通过系统的微型化、集成化来探索具有新原理、新功能的元件和系统。MEMS的发展将极大地促进各类产品的袖珍化、微型化，成数量级的提高器件与系统的功能密度、信息密度与互联密度，大幅度地节能、节材。它不仅可以降低机电系统的成本，而且还可以完成许多大尺寸机电系统无法完成的任务。例如用尖端直径为5μm的微型镊子可以夹起一个红细胞；制造出3mm大小能够开动的小汽车；可以在磁场中飞行的像蝴蝶大小的飞机等。MEMS技术的发展开辟了技术全新的领域和产业，具有许多传统传感器无法比拟的优点，因此在制造业、航空、航天、交通、通信、农业、生物医学、环境监控、军事、家庭以及几乎人们接触到的所有领域中都有着十分广阔的应用前景。

微机械是机械技术与电子技术在纳米尺度上相融合的产物。早在1959年就有科学家提出微型机械的设想，1962年第一个硅微型压力传感器问世。1987年美国加州大学伯克利分校研制出转子直径为60~120μm的硅微型静电电动机，显示出利用硅微加工工艺制作微小可动结构并与集成电路兼容制造微小系统的潜力。微机械技术有可能像20世纪的微电子技术那样，在21世纪对世界科技、经济发展和国防建设产生巨大的影响。近10年来，微机械的发展令人瞩目。其特点如下：相当数量的微型元器件(微型结构、微型传感器和微型执行器等)和微系统研究成功，体现了其现实的和潜在的应用价值；多种微型制造技术的发展，特别是半导体微细加工等技术已成为微系统的支撑技术；微型机电系统的研究需要多学科交叉的研究队伍，微型机电系统技术是在微电子工艺的基础上发展的多学科交叉的前沿研究领域，涉及电子工程、机械工程、材料工程、物理学、化学以及生物医学等多种工程技术和科学。转贴于

目前对微观条件下的机械系统的运动规律，微小构件的物理特性和载荷作用下的力学行为等尚缺乏充分的认识，还没有形成基于一定理论基础之上的微系统设计理论与方法，因此只能凭经验和试探的方法进行研究。微型机械系统研究中存在的关键科学问题有微系统的尺度效应、物理特性和生化特性等。微系统的研究正处于突破的前夜，是亟待深入研究的领域。

2．3 材料制备／零件制造一体化和加工新技术基础

材料是人类进步的里程碑，是制造业和高技术发展的基础。每一种重要新材料的成功制备和应用，都会推进物质文明，促进国家经济实力和军事实力的增强。21世纪中，世界将由资源消耗型的工业经济向知识经济转变，要求材料和零件具有高的性能以及功能化、智能化的特性；要求材料和零件的设计实现定量化、数字化；要求材料和零件的制备快速、高效并实现二者一体化、集成化。材料和零件的数字化设计与拟实仿真优化是实现材料与零件的高效优质制备／制造及二者一体化、集成化制造的关键。一方面，通过计算机完成拟实仿真优化后可以减少材料制备与零件制造过程中的实验性环节，获得最佳的工艺方案，实现材料与零件的高效优质制备／制造；另一方面，根据不同材料性能的要求，如弹性模量、热膨胀系数、电磁性能等，研究材料和零件的设计形式。进而结合传统的去除材料式制造技术、增加材料式覆层技术等，研究多种材料组分的复合成形工艺技术。形成材料与零件的数字化制造理论、技术和方法，如快速成形技术采用材料逐渐增长的原理，突破了传统的去材法和变形法机械加工的许多限制，加工过程不需要工具或模具，能迅速制造出任意复杂形状又具有一定功能的三维实体模型或零件。

2．4 机械仿生制造

21世纪将是生命科学的世纪，机械科学和生命科学的深度融合将产生全新概念的产品(如智能仿生结构)，开发出新工艺(如生长成形工艺)和开辟一系列的新产业，并为解决产品设计、制造过程和系统中一系列难题提供新的解决方法。这是一个极富创新和挑战的前沿领域。

地球上的生物在漫长的进化中所积累的优良品性为解决人类制造活动中的各种难题提供了范例和指南。从生命现象中学习组织与运行复杂系统的方法和技巧，是今后解决目前制造业所面临许多难题的一条有效出路。仿生制造指的是模仿生物器官的自组织、自愈合、自增长与自进化等功能结构和运行模式的一种制造系统与制造过程。如果说制造过程的机械化、自动化延伸了人类的体力，智能化延伸了人类的智力，那么，"仿生制造"则可以说延伸了人类自身的组织结构和进化过程。

仿生制造所涉及的科学问题是生物的"自组织"机制及其在制造系统中的应用问题。所谓"自组织"是指一个系统在其内在机制的驱动下，在组织结构和运行模式上不断自我完善、从而提高对于环境适应能力的过程。仿生制造的"自组织"机制为自下而上的产品并行设计、制造工艺规程的自动生成、生产系统的动态重组以及产品和制造系统的自动趋优提供了理论基础和实现条件。

仿生制造属于制造科学和生命科学的"远缘杂交"，它将对21世纪的制造业产生巨大的影响。

仿生制造的研究内容目前有两个方面：

2．4．1 面向生命的仿生制造

研究生命现象的一般规律和模型，例如人工生命、细胞自动机、生物的信息处理技巧、生物智能、生物型的组织结构和运行模式以及生物的进化和趋优机制等；

2．4．2 面向制造的仿生制造

研究仿生制造系统的自组织机制与方法，例如：基于充分信息共享的仿生设计原理，基于多自律单元协同的分布式控制和基于进化机制的寻优策略；研究仿生制造的概念体系及其基础，例如：仿生空间的形式化描述及其信息映射关系，仿生系统及其演化过程的复杂度计量方法。

机械仿生与仿生制造是机械科学与生命科学、信息科学、材料科学等学科的高度融合，其研究内容包括生长成形工艺、仿生设计和制造系统、智能仿生机械和生物成形制造等。目前所做的研究工作大多属前沿探索性的工作，具有鲜明的基础研究的特点，如果抓住机遇研究下去，将可能产生革命性的突破。今后应关注的研究领域有生物加工技术、仿生制造系统、基于快速原型制造技术的组织工程学，以及与生物工程相关的关键技术基础等。 3 现代制造技术的发展趋势

20世纪90年代以来，世界各国都把制造技术的研究和开发作为国家的关键技术进行优先发展，如美国的先进制造技术计划AMTP、日本的智能制造技术（IMS）国际合作计划、韩国的高级现代技术国家计划(G--7)、德国的制造2000计划和欧共体的ESPRIT和BRITE-EURAM计划。

随着电子、信息等高新技术的不断发展，市场需求个性化与多样化，未来现代制造技术发展的总趋势是向精密化、柔性化、网络化、虚拟化、智能化、绿色集成化、全球化的方向发展。

当前现代制造技术的发展趋势大致有以下九个方面：

(1) 信息技术、管理技术与工艺技术紧密结合，现代制造生产模式会获得不断发展。

(2) 设计技术与手段更现代化。

(3) 成型及制造技术精密化、制造过程实现低能耗。

(4) 新型特种加工方法的形成。

(5) 开发新一代超精密、超高速制造装备。

(6) 加工工艺由技艺发展为工程科学。

篇（8）

随着现代科技的不断发展和创新，先进制造技术在机械制造业中的应用日渐普及，但是需要注意的时，现代人们对先进制造技术概念还缺少着一个统一的认识，从而也就形成了很多不必要的误区。先进制造技术的应用和发展，会对机械制造业的发展带来很大的促进作用。一方面，先进制造技术的技术理论，在机械制造业中得到具体应用和实现，能够促进机械制造业的快速发展；另一方面，机械制造业因为自身生存雪球，诸多新工艺和新技术的出现也能够让先进制造技术的理论得到丰富和发展，从而促使其应用范围得到进一步扩大，逐渐推广到其他制造领域中。

1 先进制造技术的概念分析

先进制造技术起始于二十世纪八十年代末，其是由美国学者结合当时美国制造业所遭遇的危机和机遇，通过全面、深刻的分析其在制造业中存在的一系列问题，对国民经济中制造业的地位和作用重新得到认识之后所提出的一种全新理念[1]。而随着现代计算机信息技术的快速发展，在很大程度上行促进了制造技术的快速发展，促使现代制造技术得到了进一步创新改革，相对于传统制造技术而言逐渐发生着重大改变，先进制造技术思想也就是在当下的社会局势下逐渐衍生。先进制造技术概念一经提出就获得了诸多国家的普遍认可，如日本、欧洲各国等，并结合此技术将一系列发展技术制定出来，以此来对先进制造技术的发展予以强有力的支持。近几年来，先进制造技术发展和应用的重要性和必要性在我国也逐渐得到了充分认识。

从当下理论界而言，尚海没有出现一个关于先进制造技术的公认的严格定义。而笔者认为先进制造技术属于一种技术群，其是以计算机技术为核心，对信息、草料以及能源和环保等高新技术和现代管理技术进行综合运用，然后将其运用到制造全过程，如产品设计、加工以及生产管理与销售等上的一种制造技术总称。先进制造技术的特点主要可划分为四种：第一，先进制造技术并不是某种具体技术，而是一种技术群，且这种技术群并不是始终一成不变的，而是具有一定的动态化。第二，先进制造技术不是一种只是指制造过程中的一种技术，而是在产品设计、制造、生产管理以及营销的所有制造过程中予以落实贯彻。第三，先进制造技术是一种技术群且具有着一定程度的综合性特征，其融入了诸多专业学科中的先进技术。第四，先进制造技术的核心在于计算机技术，其是以计算机技术为依据的一种先进技术。

2 先进制造技术在机械制造业中的应用

2.1 在产品设计开发过程中的应用

在机械制造过程中现代设计的思想和方法已经在机械产品的设计、开发等过程中得到了广泛应用，诸多现代设计方法和技术，如：绿色设计、计算机辅助设计、虚拟技术、可靠性设计以及并行工程等，促使传统设计思想和方法逐渐开始发展改变。从设计内容的角度上讲，传统机械产品设计的设计过程主要可分成三个层次，及方案、技术以及工艺设计，其设计的内容存在一定的局限性[2]。而现代设计的内容已经延伸到了产品制造的全过程的全面设计，如产品规划、制造、检验、销售以及维护和回收等。而从设计方法的角度上讲，传统设计的主要示结合所积累的经验、单一化的知识以及滞后的生产设计工具来实施，而现代设计则是在计算机辅助技术的基础上，以多种学科及技术手段为核心，让并行化、最优化以及精确化的设计过程得以实现。

2.2 产品制造是所衍生出来了一系列新工艺和新技术

机械制造工艺主要是指将原材料和半成品，加工制造成机械产品的一种方法和流程，在机械制造的整个过程中有着非常重要的作用。在其制造过程中，随着日渐渗透进来的先进制造技术，再加上生产的实际需求，已然衍生出来一系列全新工艺和技术。例如：在毛坯制造上，近几年来涌现出来了诸多高新技术，包括钢液精炼和保护成套技术、高效金属型铸造工艺及设备、新型焊接电源及控制技术以及激光焊接与切割技术等。从机械加工角度上来看，有精密加工、超精密加工技术，难加工材料的切削技术以及复杂型面的数控加工技术等。从热处理上看，有可控气氛热处理、真空热处理、激光表面合金化等先进技术。从自动化生产角度上看，机床数控技术、工业机器人、传感技术以及集成制造技术等已经得到了较为广泛的运用。这些应用技术，不仅能够让机械制造本身的需求得到有效满足，而且也能够对先进制造技术的体系发展和建设带来一定的支持作用。

2.3 先进制造技术让企业组织管理模式得到创新

在大批量生产模式下，企业组织管理模式大都是以功能专业化为主，通过对刚性生产线进行运用，让各个部门都能够严格执行自身的职责。而随着先进制造技术的渗透，促使现在制造业的生产模式正逐渐转变成中小批量生产模式，由此也就促使企业的组织和管理模式不得不进行针对性的创新和改革[3]。首先，使其从传统的顺序工作方式逐渐转变成并行工作方式；其次，从组织形式上功能划分部门的固定形式逐渐转变成小组组织下的动态、自主管理形式；第三，从金字塔式的多层次生产管理结构转变成扁平式网络机构；第四，从质量为主的竞争战略转变成迅速响应市场的竞争战略；最后，从以技术为核心转变成以人为本。

3 结语

综上所述，先进制造技术是制造技术领域中的一种创新和改革，其为制造技术的发展带来了新的机遇和挑战，为传统机械制造业输入了全新的生命力，进一步促进了诸多相关产业的快速、稳定、可持续发展。

参考文献：

篇（9）

引言：

不断创新是推动机械制造企业实现发展的根本动力。目前来看，先进制造技术主要融合了信息技术、电子技术和新型管理理念等，利用先进制造技术指导机械产品的加工制造，一方面可以提高生产效率，实现了流水化、批量化生产；另一方面也保证了制造质量，减少了材料浪费，这也符合当前“绿色生产”的理念。文章首先对先进制造技术与机械制造工艺的相关性进行了分析，随后就如何利用先进制造技术推动机械制造发展提出了几点建议。

一、先进制造技术的基本特征

1、全球化

虽然近年来国内机械制造技术取得了长足进步，但是客观来说，与国际前沿水平仍然有很大的差距。因此，在开展先进制造技术研究和创新工作时，也必须树立全球化的理念，主动向国外部分国家学习技术经验，做到“取彼之长，为我所用”，这也是在短时间内缩小国内制造技术与国际前沿技术差距的有效方法。

2、多样化

先进制造技术的发展和创新，必然要融合多种技术，这样才能兼顾制造技术的创新性和实用性，真正发挥先进制造技术在促进机械制造工艺方面的作用。例如，将信息技术、数控技术进行整合，并应用到机械制造中，可以利用数控设备代替传统的人工控制，减轻了人工压力。由此可见，在未来先进制造技术发展过程中，多种技术的融合应用成为必然趋势。

二、先进制造技术与机械制造工艺的相关性分析

1、先进制造技术是机械制造工艺升级的基础

以往的机械加工制造中，存在高投入、高浪费、低产出的问题，企业实际获得的经济效益不高。而通过引进先进制造技术，可以实现传统机械制造工艺的升级，通过新设备、新工艺提高了机械制造的效率，通过节省成本、提高质量来为企业创造更高效益，进而使企业有更多的资金投入到先进技术研发中，实现了良性循环发展。制造单元技术创新是此系统中的第二任务，能够应用于数控技术、机器人制造、清洁技术、并行工程等领域中。而先进制造集成技术，融入了信息技术、计算机技术、系统工程、现代化管理、新材料技术等方面，以适应现代社会的发展。

2、机械制造工艺使先进制造技术发挥实际价值

先进制造技术是将现代技术应用于实际生产中，并能够将其贯穿于制造流程的整个环节。创新制造技术是现代制造业发展的必然选择，也是我国社会经济发展的重要途径。在我国目前的制造行业中，制造技术创新与研发的速度提高，逐渐形成了高新制造技术，并通过不断地研究与发展，形成了比较完善的体系。在现代社会中，先进制造技术需要将质量、绿色环保、节能、经济、高效等纳入其中，并逐渐向基础制造工艺发展。机械制造工艺的核心在于制造过程，为了实现质量高、产量高以及效率高的目标，需要将信息技术、物质技术与传统制造工艺相结合，进而创新出新型制造工艺，包括热处理工艺、加工工艺等新型工艺技术。

三、利用先进制造技术促进制造工艺发展的措施

1、创新先进制造技术与机械制造工艺

目前我国科学技术不断发展，出现了较多的新型制造技术，推动着我国机械制造工艺的发展。为了在竞争激烈的市场环境下生存，必须认真分析制造技术与机械制造工艺的联系，提高两者的整合力度，生产出高质量、高效率的机械产品。同时还要创新先进制造技术与机械制造公司。创新是一个民族发展的不竭动力，也是决定机械制造行业能否长久发展的重要因素。因此各级政府必须推行相关政策，鼓励机械制造技术与机械制造工艺创新，并将新型的制造技术推广到市场，促进先进制造技术与机械制造工艺的长久发展。

2、国家政府部门加强资金与政策支持

资金与政策对先进制造技术与机械制造工艺的发展具有很大作用，因此国家政府部门必须加强研究，同时制造单位也要认真参与，并不断成为制造研发主体。从当前的发展来看，机械制造单元必须及时转变制造理念，同时正确处理各项利益关系，提高资金投入，加强经营管理。政府部门要关注机械行业的发展，尤其对机械制造薄弱环节进行扶持，充分发挥管理职能，利用政策引导并支持企业的发展。

3、提高人才综合素质

人才是决定先进制造技术与机械制造工艺发展的重要因素，因此必须提高人才培养质量。实际操作中不仅要加强专业技术的培养，还要提高人才的综合素质。目前机械制造行业人才综合培养还有待完善，忽略了人才综合实力。为了培养较多的复合型人才，就必须加强人才综合素质培养，鼓励人员积极学习金融与管理等内容。同时还要给人才提供较多的实践机会，将理论知识成功应用到实践中，必要时可加强实践能力考核。此外，还要加强人才道德素质培养，在长期作业中培养出较多实力较雄厚的综合性人才。

4、积极学习国外先进制造技术与机械制造工艺

国外先进制造技术与机械制造工艺明显优于我国，在实际发展中有较多可值得借鉴的地方，可以从以下两个方面做起。首先，积极学习国外先进制造技术，并结合我国发展情况合理应用；其次，对国外成功改革案例进行研究，学习国外取得成功的原因，并将其合理地应用到我国实际中。我国目前已经形成了独特的制造技术，如何打造出更符合我国国情的先进制造技术已经成为当前研究的核心问题。因此在今后研究中还要不断学习，提高我国在国际市场上的竞争力，打造独有的自主产权国际标准，并在长期竞争中稳定发展地位。

结语：

先进制造技术与机械制造工艺是机械行业最重要的組成部分，也是衡量我国综合国力的重要指标。因此在实际作业中必须认识到先进制造技术与机械制造工艺的联系，促进制造企业实现转型发展，获取更高的经济效益。

参考文献： 

[1]徐宝华，曹宁，房付华，等.先进制造技术与机械制造工艺若干分析[J].中国高新技术企业，2017（05）：108-109. 

篇（10）

【中图分类号】TH16 【文献标识码】A

【文章编号】1007―4309（2010）10―0086―2

先进制造技术AMT（Advanced Manufacturing Technology）是传统制造技术在不断吸收机械、材料、电子、信息、能源和现代化管理等领域的成果上产生的，它被综合应用于产品的生产、设计、制造、检测、管理和售后服务的全过程。它是由传统的制造技术发展而来的，保留了过去制造技术中的有效要素，是制造技术与现代高新技术结合而产生的完整的技术群，先进制造技术的发展，大体经历了四个阶段：

第一阶段（20世纪60―70年代）：柔性制造单元（CAD/CAM），它是以数控机床、加工中心和工业机器人为代表的。

第二阶段（20世纪70―80年代）：柔性制造系统（FMS），它是以柔性制造单元加上自动或半自动物流输送组合而成的，但特点仍然是分布式生产过程。

第三阶段（20世纪80―90年代）：集成阶段（CIMS），是以信息、工艺、物流、计算机集成控制为特点的。

第四阶段（20世纪90年代至今）：智能集成制造系统阶段，是以设计智能化、单元加工过程智能化和系统整体管理智能化为特征的。

一、先进制造技术的特点

目前，每一个国家都处于全球化市场中，先进制造技术的竞争是面向全球的。一个国家的先进制造技术对该国制造业在全球范围市场的竞争力发挥着非常重要和不可替代的作用。先进制造技术的目标是要提高产品对动态多变的市场的适应能力以及竞争能力，同时实现优质、高效、低耗、清洁、灵活的生产。它不局限于制造工艺，而是覆盖了市场分析、产品设计、加工和装配、销售、维修、服务，以及回收再生的全过程，概括起来有以下特点：

（1）成形和加工技术日趋精密化。

（2）企业装备将以制造工艺、设备和工厂的柔性与可重构性作为显著特点。

（3）虚拟制造技术和网络制造技术将被广泛应用。

（4）机电产品和先进制造技术将把智能化、数字化作为发展方向。

（5）以提高对市场快速反应能力为目标的制造技术将超速发展。

（6）先进制造技术的发展越来越离不开信息技术，信息技术发挥着越来越重要的作用。

（7）21世纪的企业面临着要在管理方面进行创新的新课题。

（8）现代设计技术将成为21世纪制造业的重要特征。（现代技术的内涵即为：绿色产品设计技术、优良性能设计基础技术、竞争优势创建技术、全寿命周期设计技术。）

二、当前先进制造技术的发展趋势

市场需求的个性化与多样化趋势越来越明显，精密化、绿色化、智能化、信息化、虚拟化将成为未来先进制造技术发展的总趋势。其主要体现在以下几个方面：

（一）信息化

近几年，信息技术和制造技术的不断融合，使得数字化成为制造业日益发展的趋势。数字化制造技术具有较多的优点，如使市场多样化和个性化的需求得到满足；能够对市场作出快速的响应，使生产成本得以降低；能够提高产品精度和可靠性；等等。数字化产品既方便、直观，又便于通过计算机控制产品，对信息进行处理和传递。随着计算机技术的飞速发展，制造业应用系统越来越离不开Internet技术，Internet技术是实现各种制造系统自动化的基础，是其重要的支撑平台。基于Web技术的供应链管理系统、数据交换转换系统等成为产品的主流。据专家预测，在未来生产中占主导地位的将是基于网络制造的分布式网络化生产系统。因此，先进制造技术将把以微电子技术、软件技术为核心，以数字化、网络化为特征的信息化制造技术作为重要的发展方向。

（二）智能化

智能化就是应用人工智能技术实现产品生命周期（包括产品设计、制造、发货、支持等）各个环节的智能化，如生产设备的智能化，人与制造系统的融合及人在其中智能的充分发挥等。智能化能够使制造系统的自动化和柔性化水平得到进一步的提高，使生产系统的适应与判断能力更加完善。

（三）精密化

超高速切削、超精密加工技术以及发展新一代制造装备成为了加工制造技术的发展方向。

1.超精密加工技术

目前已进入纳米级加工时代，加工精度和表面粗糙度分别达到了0.025μm和0．0045μm。超精切削厚度由目前的红外波段向可见光波段甚至更短波段近；超精加工机床向多功能模块化方向发展；超精加工材料由金属扩大到非金属。

2.超高速切削

目前，铝合金超高速切削的切削速度已超过1 600m/min，铸铁、超耐热镍合金、钛合金的速度分别为1 500m/min、300m/min和200m/min。超高速切削的发展已转移到一些难加工材料的切削加工上。

3.新一代制造装备的发展

市场竞争和新的产品、技术和材料的发展对新型加工设备的研究与开发起着推动作用，如“并联桁架式结构数控机床”的发展就是一个典型的例子。它采用六个轴长短的变化，以实现刀具相对于工件的加工位姿的变化，是对传统机床结构方案的突破。

（四）绿色化

由于资源与环境的约束日益严格，21世纪的制造业要以绿色制造为重要特征。与此相适应的，绿色制造技术的发展也将是快速的。主要表现为：

1.绿色产品设计技术，既能够保证产品在生命周期内环保和对人类健康无危害，又能保证低能耗和高资源利用率。

2.绿色制造技术，使整个制造的过程对环境所造成的不利影响最小，废弃物和有害物质的排放量最少，资源利用效率最高。

3.产品的回收和循环再制造，它主要包括以设计产品和处理材料为主的生产系统工厂和以处理循环产品生命周期结束时的材料为主的恢复系统工厂。如汽车等产品的拆卸、回收技术和生态工厂的循环式制造技术。

（五）虚拟化

在制造业中，虚拟现实技术（Virtual Reality Technology）越来越被广泛地应用，它主要包括两部分，即虚拟企业和虚拟制造技术。虚拟制造技术是在产品真正制出之前，先在虚拟制造环境中生成软产品原型进行试验，并且预测和评价其性能和可制造性。

三、未来先进制造技术发展中的关键技术

（一）虚拟制造VM（virtual manufacturing）

VM技术的发展是以仿真技术和虚拟现实VR（virtual reality）技术为基础的。VM技术是在虚拟条件下模拟产品的设计、制造、测试、营销的全过程，并预测和评价有关技术数据和性能指标，从而使产品开发周期得以缩短，使制造过程得以优化。VM技术是工程设计的一次革命性的进步，它的应用范围是非常广泛的，如快速设计与快速原型、面向装配或制造的设计、产品维护、产品设计进入市场的并行处理和人员培训等领域。

（二）智能制造IM（intelligent manufacturing）

智能制造技术是一门综合技术。之所以这么说，是因为它是通过自动化技术、制造技术、系统工程和人工智能等学科互相交织和渗透形成的一门技术。智能设计、智能装配、智能加工、智能控制、智能工艺规划、智能调度与管理、智能测量与诊断等都属于智能制造技术的范畴。对于制造系统集成自动化和柔性自动化来说智能制造是其新发展，也是其重要组成部分，智能传感与检测是智能制造的重点。

（三）纳米制造

20世纪出现了一种高新技术，即纳米技术。它的加工精度或尺寸为0.1nm―100nm。而纳米制造是纳米技术与制造技术相融合而产生的，精密加工、超精加工、微细加工和超微细加工都属于纳米制造。常用的制造技术有聚焦离子束工艺等。

（四）绿色制造GM（green manufacturing）

绿色制造是一种现代制造模式，它综合考虑资源消耗和环境影响，其目的是使产品在整个生命周期中（包括从设计、制造、包装、运输、使用到报废处理）做到对资源利用率最高，对环境的不利影响最小，并优化协调企业经济效益和社会效益。目前绿色制造受到了全球制造业的关注，因为未来制造业的可持续发展离不开绿色制造，绿色制造已成为先进制造技术的主要内容，也是各国支持和优先发展的研究项目。

四、结论

我国将先进制造技术列入“九五”科技规划和15年科技发展规划中。21世纪的今天，经济全球化进程日益加快，随之而来的日益加剧的制造业领域的竞争，实际上是以先进制造技术为竞争核心的。在这样的大环境、大背景下，我国不仅要迎接挑战，而且要抓住机遇，要不断地对传统产业进行改造，发展先进制造技术，要在技术、机制、管理以及人才等方面进行创新，只有这样我国才能实现跻身世界制造强国的目标。

【参考文献】

[1]王隆太等.先进制造技术[M]. 北京：机械工业出版社，2003.

[2]张平亮等.先进制造技术[M]. 北京：高等教育出版社，2009.

篇（11）

工程训练是我国在进行高等教育改革的发展历程中必然经历的一种实践教学的新型模式［1］，近几年来，工程训练已然成为工科类院校规模最大、受众学生最多的重要教育教学资源。前不久国家提出了“中国制造2025”的概念，强调创新驱动以及发展先进制造业已成为现阶段国际竞争主流。为适应“中国制造2025”，需加强对学生工程能力的培养和对学生的先进制造动手能力的培养。

1高校工程训练中存在的问题

1)教学结构欠佳。由于工程训练开课学期较早，理论知识还未学习，没有系统性的金属加工概念，理论与实践无法相互结合，为学生的学习增加了理解难度。2)设备缺乏以及设备落后。由于工程训练中心规模较大，需涉及到各个工种，需投资资金较多。再加上民办本科以及独立学院资金来源较少，或重视成都不够，导致基础设备过于陈旧不能及时更新，遇到问题无法检修［2］。同时，缺少先进的数控车床或先进制造车床，使学生仍旧停留于传统加工方式的观念，对于先进制造技术只能观看无法进行操作，严重降低了教学效果以及影响学生对先进制造技术操作能力的培养。3)教学模式滞留。目前，大多数学校工程训练仍旧停留在生从师带的过程，加工物品仍旧是榔头，指导教师给出各种要求条件以及设计图纸，学生只是在被动的模仿老师的加工过程，缺乏自主动脑的思维，限制了学生创新能力的发展。指导教师教学模式过于程式化，讲解简单，学生无法形成系统、全面的知识架构体系，致使理论与实践环节脱离，也导致了工程训练结束后，学生对其印象不深，仅仅获得了加工过程以及劳动力的付出，无法与自身理论知识联系到一起。

2先进制造技术应用于工程训练必要性分析

1)先进制造技术及其特点。先进制造技术(AdvancedManufacturingTechnology，简称为AMT)是指微电子技术、自动化技术、信息技术等先进技术给传统制造技术带来的种种变化与新型系统。具体地说，就是指集机械工程技术、电子技术、自动化技术、信息技术等多种技术为一体所产生的技术、设备和系统的总称［3-4］。主要包括:计算机辅助设计、计算机辅助制造、集成制造系统等［5］。其特点为:a．先进制造技术具有范畴领域性。b．先进制造技术企业推展性和经济效益性。c．先进制造技术具有主体性和群体性。2)先进制造技术应用于工程训练的必要性。从根本上说，随着AMT的发展，传统的制造业正面临一场全新的技术革命，以制造业信息化推动制造业发展是当前必然趋势［3］。培养创新驱动型人才，正是我们开展先进制造技术工程训练的首要目的。其必要性有以下几点:a．先进制造技术应用于工程训练是培养创新性人才的必须过程。b．先进制造技术应用于工程训练是提出培养适合我国提出的“中国制造2025”技术性人才的关键过程。c．先进制造技术应用于工程训练也是现如今互联网快速发展，以及材料快速成型的必然要求。

3先进制造技术应用于工程训练的模块化教学理论

把先进制造技术应用于工程训练中，是必然经历的过程，其培养目标也非常明确:提高学生整体工程的综合性能力，包括系统的统的工程技术理论知识和实践能力、良好的职业素养和创新意识、初步的市场感知能力和对行业规则的了解。为达到这一目标，也需要调整相关的教学模式，建立起教学研究小组，采用化整为零，逐步突破的方法实施模块教学理论。1)先进制造技术工业生产认识模块教学方式。设计此模块的目的是对先进制造技术基础流程以及产品加工过程的了解。此教学模块最大的特点是虚实结合，以演示视频为主，结合各行业特色，与各专业老师合作，找到各专业切入点进行深入讲解，使各专业学生对本专业所从事的行业采用先进制造技术的生产制造以及管理模式进行直观了解。2)基础工艺学训练与先进制造技术结合模块教学方式。该模块以基础工艺理论为主导，结合传统制造工艺过程逐步过渡至先进制造技术，实行基础训练讲解和演示操作，由学生自主设计具有一定简单功能的日常生活器具或用品，如榔头、锤子、衣架等。指导教师根据学生设计进行分类讲解工艺知识，指导加工。并讲解同种加工方式采用先进制造技术与传统制造技术的优缺点以及工艺的不同性。实施作品展览等形式，让学生能独立完成先关设计以及工艺的交互式学习体验。3)先进制造技术实习模块教学方式。该模块以数控设备和激光设备以及3D打印等设备为主体框架，进行自主式指导教学法，指导教师需要根据学生设计物品进行讲解加工，并传授数控变成法则，让学生自主编程然后检查相应对错并指导加工，使学生能自主完成设计物品并加工出实物，并与设计对比，找出不合理的地方然后进行改进，培养学生工程设计和优化设计的工程学思维。4)综合创新训练与开发教学模块。此模块针对大学生创新实践训练与竞赛平台功能和协同研究开发功能于一体的教学模块，以历届工程训练大赛或机械创新大赛要求为主题，以各一等奖作品为蓝本讲解设计中的优缺点以及如何优化和处理。使学生在训练之后能继续对本专业有所兴趣参加各类比赛，继续发展自己的创新能力。尽量引导学生的制造方式从传统加工方式逐步过渡到先进制造技术中，以更好的适应毕业后所处的先进制造的大环境中。

4总结

培养创新驱动型人才，正是我们开展先进制造技术工程训练的首要目的，也是培养未来机械创新驱动型人才的重要工具，通过发现现如今各高校对于先进制造技术应用于工程训练教学模式过于陈旧等问题，提出工程训练与先进制造技术的模块化教学理论，为以后先进制造技术能更加有效的应用于工程训练中，起到一定的指导教学实践的作用。

参考文献:

［1］牛同训，王燕．适应先进制造技术的继续教育体系探析［J］．现代制造技术与装备，2012(4):76-78．

［2］周福章．先进制造技术与跨世纪人才培养［J］．高等工程教育研究，1996(1):19-22．

［3］郭砚荣，周文杰，王欣．先进制造技术［J］．内蒙古科技与经济，2012(16):81．