先进制造技术及发展大全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篇先进制造技术及发展范文，希望它们能为您的写作提供参考和启发。

篇（1）

中图分类号：TP3文献标识码：A

文章编号：1009-0118（2012）04-0210-02

计算机辅助工程（CAE)软件是迅速发展中的计算力学、计算数学、相关的工程科学、工程管理学与现代计算机科学和技术相结合，而形成的一种综合性、知识密集型信息产品。CAE与CAD/CAM／CAPP／PDM/ERP软件一起，已经成为企业家和工程师们实现工程/产品创新的得力助手和有效工具。同时，也已成为专家、教授进行研究重要手段。

一、CAE的发展

CAE的理论基础起源于20世纪40年代，1943年数学家首先涉及有限元分析领域，但由于手工计算的限制，直到1960年以后，随着电子计算机的广泛应用和发展，有限元技术依靠数值计算方法，才迅速发展起来。

随着计算机的迅猛发展，70年代到80年代初，国外的CAE技术得以蓬勃发展。有限元分析技术在结构分析和场分析领域获得了很大的成功，出现了许多著名的分析软件如Nastran，I-DEAS等，此时的CAE主要在航空、航天、军事等几个领域中被使用。上世纪90年代是CAE技术的成熟壮大时期。大量的CAE软件的涌现，使CAE技术几乎遍及所有的制造业，CAE已经成为支持工程行业和制造企业信息化的重要技术。

CAE在提高工程/产品的设计质量，降低研究开发成本，缩短开发周期方面发挥了重要作用，成为实现工程/产品创新的支撑技术。主要体现在：

（一）CAE功能不断扩充，实现多结构耦合析，实现多物理场耦合分析，多尺度耦合分析，以及结构、构件及其材料的一体化设计计算与模拟仿真。

（二）基于Internet/Intranet的CAD（计算机辅助设计）／CAE（计算机辅助工程）／CAM（计算机辅助制造）/CAPP（计算机辅助工艺设计）／PDM（产品数据管理）/ERP（企业资源计划）的集成化、网络化、智能化。

所谓CAD/CAM集成是指在CAD、CAE、CAPP、CAM各模块之间有关信息的自动传递和转换。集成化的CAD／CAM系统借助于公共的工程数据库、网络通信技术、以及标准格式的中性文件接口，把分散于机型各异的计算机中的CAD／CAM模块高效地集成起来，实现软、硬件资源共享，保证系统内信息的流动畅通无阻。

二、CAE应用中存在的问题

目前，在CAE应用中存在以下亟待解决的问题：

（一）标准化

俗话说，国有国法，行有行规。在这个工业时代，标准化就是工业生产的行规。而随着CAE技术在我国各行各业普及和应用的发展，确保CAE技术应用的标准化和规范化，便成为了迫在眉睫的事情。目前CAE的管理存在着以下几个不足，其主要表现在：

1、软件方面近年来，CAE软件开发成为商家的一块新蛋糕，市场上CAE软件各式各样，其性能的优劣却是参差不齐。多数企业在应用CAE技术方面面对林林总总的软件无从选择，急需规范CAE软件上市的准入门槛。

2、缺乏对CAE技术人才的培训和从业资格的认证。各行各业都有自己的资格认证考试，以此来规范和引导从业人员掌握相关技术及规范知识。建筑行业有建造师、监理工程师，学校有教师资格证，打官司要有律师，可是像CAE这样跨行业的新型学科却没有相关的规定，企业只能是跟着感觉走。

3、缺乏对不同行业CAE技术正确合理应用的技术指导。总之，随着CAE技术的普及与发展，制定CAE行业标准也迫在眉睫。不可否认，由于CAE技术应用的多样化与复杂化，要制定适用于所有行业的CAE技术应用标准规范是有一定难度的，甚至是不可能的。但是，如果分散开来，依据不同的行业特点，制定具体行业的CAE标准规范，如重机制造行业、汽车行业、建筑行业等等，这样操作起来应该比较容易，也会比较有针对性。

（二）与CAD协同，消除数据交换障碍

长久以来CAD软件、CAE软件都是单兵作战，数据交换障碍很难得到消除。我们希望能在一个统一的环境下直接读入各种CAD软件的零件模型，并在这一环境下实现任意模型装配和CAE分析，整合相同或不同CAD软件模型数据就能得到CAE分析用的CAD模型库，这些模型库中保留了CAD中的设计参数，并通过连接技术实现与CAD软件之间的共享，其优点是任何CAD和CAE人员对设计的改变都能立即反映到对方软件环境中，从而实现设计-仿真的同步协调。只有真正消除了数据间的交换障碍，才能真正发挥出CAE软件的强大功能。

（三）网络化

计算机支持的协同工作的出现，为异地协同设计提供了环境支持，传统的CAD/CAE/CAM技术也在向网络化方向发展。随着产品设计的复杂化及互联网通信技术的日趋成熟，传统的顺序设计方式显然已经过时，很难适应市场快速产品更新的竞争需求，企业各部门之间交互合作及数据共享，构建企业内部甚至企业之间的数字化设计交互虚拟平台已不再只是概念化的问题，如何高效实现数据的同步及信息交互对提高产品的设计质量，缩短设计周期具有重要的现实意义。

（四）开放性

众所周知，由于CAD技术和CAE技术的并行发展，使得在传统意义上的CAD技术并不能实现和CAE技术的无缝对接。同时，根据虚拟仿真的对象、计算方法、物理场、应用行业等不同维度，CAE技术可以细分出很多单元技术。许多单元技术应用于特定行业、特定问题的CAE产品，各个领域的虚拟仿真结果得出了局部的性能仿真和改进建议，但是，单元的CAE产品无法实现产品整体性能提升，只能解决局部优化问题，无法解决全局优化问题。这就需要新开发的CAE软件必须具有开放性，要为其他软件提供开放的平台。

（五）数据和系统兼容性

对产品进行虚拟仿真涉及到十分复杂的流程，而应用单元的CAE产品，需要手工管理仿真流程，导致虚拟仿真的效率不高。同时，数据的接收和系统的兼容成为了CAE技术发展的一个瓶颈。如何实现虚拟仿真流程的自动化，创建完整的仿真流程模板，并且能够根据各个学科仿真的需求动态调整网格模型，提供统一的接口，这对于提升CAE技术的使用效率和质量非常关键。

（六）良好的数据管理机制

在这个信息大爆炸的年代，如何在海量的信息中找到自己有用的信息成为一个难题。同样，在CAE虚拟仿真的过程中，生成了大量的、不同类型的仿真文档和数据。例如：同样的产品模型，应用同样的CAE软件，但不同的分析工程师，由于知识和经验的差异，给出不同的参数，就会产生不同的数据，从而分析出来的结果差异会很大。因此，如何有效管理仿真文档，如何建立分析文档与产品模型的对应关系，如何建立虚拟仿真规范和知识库，实现对虚拟仿真知识的捕捉和重用，是CAE技术深化应用必须解决的问题。

三、现代集成制造系统

现代集成制造系统（CIMS）的内涵是借助计算机，把企业中与制造有关的各种技术系统地集成起来，进而提高企业适应市场竞争的能力。这个概念强调了两个方面：

（一）企业的各个生产环节是不可分割的，需要统一安排组织

（二）产品制造过程实质上是信息采集、传递、加工处理的过程

CIMS是一种先进的制造思想，但是由于当时技术水平的限制，直到80年代初，这个思想才被制造领域重视并采用。近十余年来，在市场竞争的激励与相关技术进步的推动下，CIMS在实践中被不断充实、完善与发展。从这个概念出发，经历了信息集成、过程集成和企业集成的研究和实践，我们提出了现代集成制造系统(ContemporaryIntegratedManufacturingSystem，CIMS)的概念。四、我国的CIMS计划

（一）信息集成

在企业内部实现信息正确、高速的共享和交换，是改善企业技术和管理水平必须首先解决的问题。信息集成对于提高企业的市场竞争力是有效的，但是直到现在实施信息集成的手段还比较落后。这使得企业CIMS应用工程开发周期长，质量不易得到保证。所以，信息集成在今后仍然是企业信息化的主要内容，也是实施诸如并行工程技术的基础。在我国以信息集成为主要内容的CIMS应用工程，将仍是今后大多数企业信息化过程中必然要经历的。

（二）过程集成

传统串行作业的设计、开发过程，往往会造成产品开发过程中出现反复，使产品开发周期长、成本增加。如果把产品设计中的各个串行过程尽可能多地转变为并行工程，在设计时考虑到下面工序中的可制造性、可装配性，则可以减少反复，缩短开发时间。并行工程便是基于这一思想的一种先进制造模式。

篇（2）

机械制造技术是研究产品设计、生产、加工制造、销售使用、维修服务乃至回收再生的整个过程的工程学科,是以提高质量、效益、竞争力为目标,包含物质流、信息流和能量流的完整的系统工程。随着社会的发展,人们对产品的要求也发生了很大变化,要求品种要多样、更新要快捷、质量要高档、使用要方便、价格要合理、外形要美观、自动化程度要高、售后服务要好、要满足人们越来越高的要求,就必须采用先进的机械制造技术。

1 先进制造技术的特点

1.1 是面向21世纪的技术

先进制造技术是制造技术的最新发展阶段，是由传统的制造技术发展起来的，既保持了过去制造技术中的有效要素，又要不断吸收各种高新技术成果，并渗透到产品生产的所有领域及其全部过程。先进制造技术与现代高新技术相结合而产生了一个完整的技术群，它是具有明确范畴的新的技术领域，是面向21世纪的技术。

1.2 是面向工业应用的技术

先进制造技术并不限于制造过程本身，它涉及到产品从市场调研、产品开发及工艺设计、生产准备、加工制造、售后服务等产品寿命周期的所有内容，并将它们结合成一个有机的整体。先进制造技术的应用特别注意产生最好的实际效果，其目标是为了提高企业竞争和促进国家经济和综合实力的增长。目的是要提高制造业的综合经济效益和社会效益。

1.3 是驾驭生产过程的系统工程

先进制造技术特别强调计算机技术、信息技术、传感技术、自动化技术、新材料技术和现代系统管理技术在产品设计、制造和生产组织管理、销售及售后服务等方面的应用。它要不断吸收各种高新技术成果与传统制造技术相结合，使制造技术成为能驾驭生产过程的物质流、能量流和信息流的系统工程。

1.4 是面向全球竞争的技术

20世纪80年代以来，市场的全球化有了进一步的发展，发达国家通过金融、经济、科技手段争夺市场，倾销产品，输出资本。随着全球市场的形成，使得市场竞争变得越来越激烈，先进制造技术正是为适应这种激烈的市场竞争而出现的。因此，一个国家的先进制造技术，它的主体应该具有世界先进水平，应能支持该国制造业在全球市场的竞争力。

1.5 是市场竞争三要素的统一

在20世纪70年代以前，产品的技术相对比较简单，一个新产品上市，很快就会有相同功能的产品跟着上市。因此，市场竞争的核心是如何提高生产率。到了20世纪80年代以后，制造业要赢得市场竞争的主要矛盾已经从提高劳动生产率转变为以时间为核心的时间、成本和质量的三要素的矛盾。先进制造技术把这三个矛盾有机结合起来，使三者达到了统一。

2 先进机械制造技术的发展现状

近年来，我国的制造业不断采用先进制造技术，但与工业发达国家相比，仍然存在一个阶段性的整体上的差距。

（1）管理方面。工业发达国家广泛采用计算机管理，重视组织和管理体制、生产模式的更新发展，推出了准时生产（JIT）、敏捷制造（AM）、精益生产（LP）、并行工程（CE）等新的管理思想和技术。我国只有少数大型企业局部采用了计算机辅助管理，多数小型企业仍处于经验管理阶段。

（2）设计方面。工业发达国家不断更新设计数据和准则，采用新的设计方法，广泛采用计算机辅助设计技术（CAD/CAM），大型企业开始无图纸的设计和生产。我国采用CAD/CAM技术的比例较低。

（3）制造工艺方面。工业发达国家较广泛的采用高精密加工、精细加工、微细加工、微型机械和微米/纳米技术、激光加工技术、电磁加工技术、超塑加工技术以及复合加工技术等新型加工方法。我国普及率不高，尚在开发、掌握之中。

（4）自动化技术方面。工业发达国家普遍采用数控机床、加工中心及柔性制造单元（FMC）、柔性制造系统（FMS）、计算机集成制造系统（CIMS），实现了柔性自动化、知识智能化、集成化。我国尚处在单机自动化、刚性自动化阶段，柔性制造单元和系统仅在少数企业使用。

3 我国先进机械制造技术的发展趋势

（1）全球化。一方面由于国际和国内市场上的竞争越来越激烈，例如在机械制造业中，国内外已有不少企业，甚至是知名度很高的企业，在这种无情的竞争中纷纷落败，有的倒闭，有的被兼并。不少暂时还在国内市场上占有份额的企业，不得不扩展新的市场；另一方面，网络通讯技术的快速发展推动了企业向着既竞争又合作的方向发展，这种发展进一步激化了国际间市场的竞争。这两个原因的相互作用，已成为全球化制造业发展的动力，全球化制造的第一个技术基础是网络化，网络通讯技术使制造的全球化得以实现。

（2）网络化。网络通讯技术的迅速发展和普及，给企业的生产和经营活动带来了革命性的变革。产品设计、物料选择、零件制造、市场开拓与产品销售都可以异地或跨越国界进行。此外，网络通讯技术的快速发展，加速技术信息的交流、加强产品开发的合作和经营管理的学习，推动了企业向着既竞争又合作的方向发展。

（3）虚拟化。制造过程中的虚拟技术是指面向产品生产过程的模拟和检验。检验产品的可加工性、加工方法和工艺的合理性，以优化产品的制造工艺、保证产品质量、生产周期和最低成本为目标，进行生产过程计划、组织管理、车间调度、供应链及物流设计的建模和仿真。虚拟化的核心是计算机仿真，通过仿真软件来模拟真实系统，以保证产品设计和产品工艺的合理性，保证产品制造的成功和生产周期，发现设计、生产中不可避免的缺陷和错误。

（4）自动化。自动化是一个动态概念，目前它的研究主要表现在制造系统中的集成技术和系统技术、人机一体化制造系统、制造单元技术、制造过程的计划和调度、柔性制造技术和适应现化生产模式的制造环境等方面。制造自动化技术的发展趋势是制造全球化、制造敏捷化、制造网络化、制造虚拟化、制造智能化和制造绿色化。

（5）绿色化。绿色制造则通过绿色生产过程、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。采用绿色制造能最大限度地减少制造对环境的负面影响，同时使原材料和能源的利用效率达到最高。

4 结语

制造技术不仅是衡量一个国家科技发展水平的重要标志,也是国际间科技竞争的重点。我国正处于经济发展的关键时期,制造技术是我们的薄弱环节。只有跟上发展先进制造技术的世界潮流,将其放在战略优先地位,并以足够的力度予以实施,才能尽快缩小与发达国家的差距,才能在激烈的市场竞争中立于不败之地。总之,在我国研究和发展先进制造技术势在必行。

参考文献

篇（3）

一、引言

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。人们往往用AMT来概括先进制造技术AMT （Advanced Manufacturing Technology）。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。AMT是制造业企业取得竞争优势的必要条件之一，但并非充分条件，其优势还有赖于能充分发挥技术威力的组织管理，有赖于技术、管理和人力资源的有机协调和融合。

二、先进制造技术发展中的关键技术

1.成组技术GT（Group Technology）是一门生产技术科学，利用事物间的相似性，按照一定的准则分类成组，同组事物采用同一方法进行处理，以便提高效益的技术，称为成组技术。它研究如何识别和发掘生产活动中有关事务的相似性，并对其进行充分利用。即把相似的问题归类成组，寻求解决这一组问题相对统一的最优方案，以取得所期望的经济效益。

成组技术应用与机械加工方面，其是将结构、材料、工艺相近似的零件组成一个零件族（组），按零件族制定工艺进行加工，扩大批量、减少品种、便于采用高效方法、提高劳动生产率。这就为提高多品种、小批量生产的经济效益提供了一种有效的方法。

2.敏捷制造（AM）

敏捷制造AM（Agile Manufacturing）是指制造业采用现代通信手段，通过快速配置各种资源（包括技术、管理和人）以有效、协调的方式响应用户的需求，实现制造的敏捷性。敏捷制造的目标是企业能够快速响应市场的变化，根据市场需求，能够在最短时间内开发制造出满足市场需求的高质量的产品。敏捷制造包括产品制造机械系统的柔性、员工授权、制造商和供应商关系、总体品质管理及企业重构。敏捷制造是企业在竞争中取得成功的核心能力。首先表现为企业面对变幻莫测的市场需求能迅速做出判断和反应；其次表现为企业具有有效、迅速的整合各方面资源并进行生产的条件和能力。

3.并行工程CE

并行工程（Concurrent Engineering）是对产品及其相关过程（包括制造过程和支持过程）进行并行、一体化设计的一种系统化的工作模式。在传统的串行开发过程中，设计中的问题或不足，要分别在加工、装配或售后服务中才能被发现，然后再修改设计，改进加工、装配或售后服务（包括维修服务）。而并行工程要求产品开发人员在一开始就考虑产品整个生命周期中从概念形成到产品报废的所有因素，包括质量、成本、进度计划和用户要求。并行工程的目标为提高质量、降低成本、缩短产品开发周期和产品上市时间。

4.快速成型技术（RPM）

快速成形技术又称快速原型制造（Rapid Prototyping Manufacturing，简称RPM）技术，诞生于20世纪80年代后期，它不同于传统的用材料去除方式制造零件的方法，是基于材料堆积法的一种高新制造技术，被认为是近20年来制造领域的一个重大成果。它利用所要制造零件的三维CAD模型数据直接生成产品原型，并且可以方便地修改CAD模型后重新制造产品原型，是集机械工程、CAD、逆向工程技术、分层制造技术、数控技术、材料科学、激光技术于一身，可以自动、直接、快速、精确地将设计思想转变为具有一定功能的原型或直接制造零件，从而为零件原型制作、新设计思想的校验等方面提供了一种高效低成本的实现手段。即，快速成形技术就是利用三维CAD的数据，通过快速成型机，将一层层的材料堆积成实体原型。

5.虚拟制造技术（VMT）

虚拟制造技术（virtual manufacturing technology，VMT）是以虚拟现实和仿真技术为基础，对产品的设计、生产过程统一建模，在计算机上实现产品从设计、加工和装配、检验、使用整个生命周期的模拟和仿真。这样，可以在产品的设计阶段就模拟出产品及其性能和制造过程，以此来优化产品的设计质量和制造过程，优化生产管理和资源规划，以达到产品开发周期和成本的最小化，产品设计质量的最优化和生产效率最高化，从而形成企业的市场竞争优势。尽管虚拟制造技术的出现只有短短的几年时间，虚拟制造的应用将会对未来制造业的发展产生深远的影响。

6.智能制造（IM）

智能制造（IM） （Intelligent Manufacturing，IM）是制造技术、自动化技术、系统工程与人工智能等学科互相渗透、互相交织而形成的一门综合技术。其具体表现为：智能设计、智能加工、机器人操作、智能控制、智能工艺规划、智能调度与管理、智能装配、智能测量与诊断等。智能制造渊于人工智能的研究。一般认为智能是知识和智力的总和，前者是智能的基础，后者是指获取和运用知识求解的能力。智能制造应当包含智能制造技术和智能制造系统，智能制造系统不仅能够在实践中不断地充实知识库，具有自学习功能，还有搜集与理解环境信息和自身的信息，并进行分析判断和规划自身行为的能力。智能制造技术的研究开发对于提高生产效率与产品品质、降低成本，提高制造业市场应变能力、国家经济实力和国民生活水准，具有重要意义。

三、结束语

制造技术不仅是衡量一个国家科技发展水平的重要标志，也是国际间科技竞争的重点。我国正处于经济发展的关键时期，制造技术是我们的薄弱环节。只有跟上发展先进制造技术的世界潮流，将其放在战略优先地位，并以足够的力度予以实施，才能尽快缩小与发达国家的差距，才能在激烈的市场竞争中立于不败之地。总之，在我国研究和发展先进制造技术势在必行。

篇（4）

机械制造技术是机械工程发展的核心内容。我国是机械制造大国，但是从国际水平来看，我国成为制造强国还有很长的距离。要想成为制造强国，就需要采取先进的技术，提高机械制造技术的水平。从当前的发展现状来看，我国机械设计非常好，但是无法保证机械的制造质量，导致设计与制造不能同步进行，因此，这就需要国家采取各种手段来培养机械制造技术人才，使他们了解相关专业的知识与技术能力，将先进的、自动化技术应用在其中，从而提高机械制造技术水平，促进社会的健康发展。

一、先进的机械制造技术特点

1. 机械制造技术够先进

21世纪是先进机械制造技术高速发展的最佳阶段，先进的机械制造技术是建立在传统的制造技术而发展起来的，一方面沿用了传统制造技术中的基本要求，另一方面也引进并吸取了国外的成功经验，并将其引入到机械产生制造的整个过程当中。也就是说，先进的机械制造技术是与当前社会的先进技术相互融合的一个产物，是现代化社会中的新的领域，制造技术水平有明显的提高。

2. 机械制造技术涉及范围广

先进的机械制造技术所涉及到的范围非常广，不仅体现在机械本身，还涵盖了市场调查、产品开发与利用、机械加工、维修等各个方面，而且在实际工作中，工作人员需要将其有机的结合，从而形成一个整体。在应用先进的机械制造技术的过程中，工作人员必须要了解机械工作的效果，以此来提高企业在市场竞争中的实力与综合效益，最终促进国家经济的健康发展。

3. 机械制造过程具有系统化特点

在机械制造行业当中，先进的机械制造技术要求将计算机技术、自动化技术等各种现代化先进技术应用在其中，并将其贯穿于整个机械制造的全过程中。不仅沿袭了传统的制造技术，还吸取了现代化高新技术，使机械制造技术成为一项系统的、涵盖多方面的工程。

4. 机械生产技术是面向全球竞争的一门技术

自我国加入世界贸易组织之后，全球经济一体化的步伐越来越快，西方发达国家凭借先进的科学技术、经济水平在国际市场中占有竞争优势。如今国际市场竞争日益激烈，先进的机械制造技术也有了飞跃的发展，在激烈的市场中占有主导地位，所以，国家的机械制造技术水平决定了国家的发展水平，只有不断提高制造技术水平，才能够使国家在国际市场中提高其竞争实力。

5. 先进的机械制造技术统一市场竞争三要求

在上个世纪70年代之前，产品的制造技术相对比较简单，如果在市场中出现了某一项新产品，那么各大工业都纷纷着力生产相同功能的产品，所以说当时的工业要想取得市场竞争实力，就需要不断提高其生产率。自20世纪80世纪以来，机械制造业要想在市场中获取竞争优势，提高竞争实力，就需要制造业将市场竞争的三要素进行统一，即时间、成本以及质量进行统一。

二、先进机械制造技术的发展现状

随着社会的发展，我国制造业也开始将先进的技术引入进来，并得到了非常显著的发展。但是从国际上看，我国制造业的发展仍然处于落后阶段，还存在着非常大的距离，其主要体现在以下几个方面：1）技术管理方面。在全球化步伐不断加快的今天，国外工业发达国家在制造业当中采用了先进的计算机技术进行管理，并对其管理体制等各个方面加以重视，从而提出了更多先进的管理理念；而在我国，只有少部分的企业采用了计算机管理对局部进行管理，而很多工业企业仍然采用经验管理的方式进行管理。2）设计方面。工业发达国家不断更新设计数据和准则，采用新的设计方法，广泛采用计算机辅助设计技术（CAD/CAM），大型企业开始无图纸的设计和生产。我国采用CAD/CAM技术的比例较低。3）制造工艺方面。工业发达国家较广泛的采用高精密加工、精细加工、微细加工、微型机械和微米/纳米技术、激光加工技术、电磁加工技术、超塑加工技术以及复合加工技术等新型加工方法。我国普及率不高，尚在开发、掌握之中。4）自动化技术方面。工业发达国家普遍采用数控机床、加工中心及柔性制造单元（FMC）、柔性制造系统（FMS）、计算机集成制造系统（CIMS），实现了柔性自动化、知识智能化、集成化。我国尚处在单机自动化、刚性自动化阶段，柔性制造单元和系统仅在少数企业使用。

三、我国先进机械制造技术的发展趋势

（1）全球化。一方面由于国际和国内市场上的竞争越来越激烈，例如在机械制造业中，国内外已有不少企业，甚至是知名度很高的企业，在这种无情的竞争中纷纷落败，有的倒闭，有的被兼并。不少暂时还在国内市场上占有份额的企业，不得不扩展新的市场；另一方面，网络通讯技术的快速发展推动了企业向着既竞争又合作的方向发展，这种发展进一步激化了国际间市场的竞争。

（2）网络化。网络通讯技术的迅速发展和普及，给企业的生产和经营活动带来了革命性的变革。产品设计、物料选择、零件制造、市场开拓与产品销售都可以异地或跨越国界进行。此外，网络通讯技术的快速发展，加速技术信息的交流、加强产品开发的合作和经营管理的学习，推动了企业向着既竞争又合作的方向发展。

（3）虚拟化。制造过程中的虚拟技术是指面向产品生产过程的模拟和检验。检验产品的可加工性、加工方法和工艺的合理性，以优化产品的制造工艺、保证产品质量、生产周期和最低成本为目标，进行生产过程计划、组织管理、车间调度、供应链及物流设计的建模和仿真。虚拟化的核心是计算机仿真，通过仿真软件来模拟真实系统，以保证产品设计和产品工艺的合理性，保证产品制造的成功和生产周期，发现设计、生产中不可避免的缺陷和错误。

（4）自动化。自动化是一个动态概念，目前它的研究主要表现在制造系统中的集成技术和系统技术、人机一体化制造系统、制造单元技术、制造过程的计划和调度、柔性制造技术和适应现化生产模式的制造环境等方面。

四、结语

制造技术不仅是衡量一个国家科技发展水平的重要标志，也是国际间科技竞争的重点。我国正处于经济发展的关键时期，制造技术是我们的薄弱环节。只有跟上发展先进制造技术的世界潮流，将其放在战略优先地位，并以足够的力度予以实施，才能尽快缩小与发达国家的差距，才能在激烈的市场竞争中立于不败之地。总之，在我国研究和发展先进制造技术势在必行。

参考文献

篇（5）

近年来，世界范围内出现了研究应用先进制造技术的浪潮，以机械制造为代表的先进制造技术己成为当代国际间科技竞争的重点。它的水平高低，在很大程度上反映了一个国家工业发展的水平，是现代企业提高产品开发与技术创新能力、稳定产品质量、増强竞争能力的看家本领在我国，先进制造技术的重要性己引起各界的认识和重视，被列为“九五”计划和2010年中长期科研发展规划中的主要关键技术和重要发展方向。因而，了解先进制造技术的发展趋势和前沿技术，对全面把握我国先进制造技术的发展方向，确定它的发展目标及我们的战略对策是十分必要的。

2先进制造技术的定义及技术特征

2.1定义

制造技术是使原材料成为产品所使用的一系列技术的总称，是制造业赖以生存和进步的主体技术先进制造技术是制造业为了适应时代要求以提高竞争力，对制造技术不断优化及推陈出新而形成的它是一个相对的、动态的概念，具有鲜明的时代特征，可以将先进制造技术定义为:制造业不断吸收机械、电子、信息、材料、能源及现代管理等方面的成果，并将其综合应用于制造的全过程，实现优质、高效?低耗清洁、灵活生产，取得理想技术经济效果的制造技术总称。

2.2技术特征

先进制造技术具有以下五个技术特征：

2.21先进性

先进制造技术的核心和基础必须是优质、高效、低耗、清洁的工艺，它从传统制造工业发展起来，并与新技术实现了局部或系统集成2.22通用性

先进制造技术不是单独分割在制造过程的某一环节，它覆盖了产品设计、生产设备、加工制造、销售使用、维修服务，甚至回收再生的整个过程

  2.23系统性

随着微电子、信息技术的引入，先进制造技术能驾驭信息生成采集、传递、反馈、调整的信息流动过程。先进制造技术是可以驾驭生产过程的物质流、能量流和信息流的系统工程

   22.4集成性

先进制造技术由于专业、学科间的不断渗透、交叉、融合，界限逐渐淡化甚至消失，技术趋于系统化集成化，己发展成为集机械、电子、信息、材料和管理技术为一体的新兴交叉学科。

22.5技术与管理的紧密结合

对市场变化作出更敏捷的反应及对最佳技术经济效益的追求，使先进制造技术十分重视生产过程组织管理体制的合理化和最佳化，它是技术与管理自然科学与社会科学紧密结合的产物。

3先进制造技术的形成发展过程

先进制造技术的形成和发展同科技进步及市场需求密切相连在科技高速发展的推动下，制造业的资源配置沿着“劳动密集一一设备密集一一信息密集一一知识密集”的方向发展在市场需求不断变化的驱动下，制造业的生产规模沿着“小批量一一少品种大批量一一多品种变批量”的方向发展与之相适应，制造技术的生产方式沿着“手工一一机械化一一单机自动化一一刚性流水自动化一一柔性自动化一一智能自动化”的方向发展

当代制造技术的前沿己经发展到以信息密集的柔性自动化生产方式满足多品种、变批量的市场需求，并向知识密集的智能自动化方向发展在这个发展过程中，制造技术的内涵不断延伸与发展，经历了重视辅助工序、工装?生产过程，不断更新工艺方法，引入和集成信息技术以及更新管理观念，促进生产组织变革等四个环节，逐渐形成了先进制造技米

4先进制造技术的发展趋势

高生产率和高质量是先进制造技术的两大追求目标先进制造技术的发展趋势可概括成如下几个方面

4.1向自动化柔性化、集成化和智能化方向发展

微电子、计算机自动化技术与传统工艺及设备相结合，形成了多项制造自动化单元技术，经局部或简单到复杂不同档次的自动化制造系统，使传统工艺产生显著、本质的变化，极大地提高了生产效率和产品质量。当然，冷加工的发展道路是：NC(数控卜FMS(柔性制造系统）^CIMS(计算机集成制造系统hIMS(智能制造系统）热加工的发展道路是：优质高效低耗工艺-低成本自动化-综合自动化。

4.2向高精密方向发展

现代新技术产品需要高精度的制造，精密制造技术是先进制造技术的基础，它包括精密加工和超精密加工、微细加工和超微细加工、微型机械等当前有代表意义的是以纳米技术为代表的超精密加工技术和以微细加工为手段的微型机械技术。

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，其加工精度己从微米级(um)亚微米级（1~10-Vm)向纳米级（1dVm)进军。

微细和超微细加工是一种特殊的精密加工，它不仅加工精度极高，而且加工尺寸十分微小。如大规模集成电路芯片上的图形是用电子束?离子束刻蚀的方法加工的，线宽可达0.1um，微型机械是机械技术与电子技术在纳米级水平上相融合的产物。国外有人将纳米技术与微型机械称为“21世纪的核心技术”。

4.3向非传统加工技术方向发展

在继续开展传统切削、磨削等新工艺的同时，各种非传统加工方法也在开拓发展，并不断开创新工艺，达到新的技术水平由于这类加工方法能解决大量普通机械加工方法难以解决甚至根本无法解决的问题，因而得到迅速发展，并显示出极大的潜力和前景非传统加工方法主要指一些物理的、化学的特种加工和高能密度加工，如电火花加工、电解加工、超声波加工、激光加工、离子束加工等。特种加工的对象主要是难加工材料。高能密度加工主要指三束加工(激光束、电子束和离子束），它们是极有前途的加工方法不少非传统加工法同时又是精密加工和超精密加工方法传统加工和特种加工相结合的复合加工同样有着良好的发展前景。

4.4采用新型生产模式，使企业适应多变市场需求机械制造生产模式除有通用机床加专用工艺装备、数控机床加具有计算机辅助设计和自动编程功

柔性制造单元（FMC)加管理信息控制系统（MIS)以外，还有计算机集成制造系统（CIMS)智能制造系统（IMS)、并行工程（CE)、精节生产（LP)和敏捷制造（AM)等生产模式现代企业只有采取先进的生产模式，改进生产组织管理，才能増强在激烈的市场条件下的竞争能力。

5先进制造技术的技术前沿与新型生产模式

计算机集成制造（CIM)技术作为人类未来工厂的概念模式，得到很多国家的重视企业从经营计划、产品设计、加工制造到市场销售形成一个完整的系统，进行综合优化它不断吸收微电子、计算机、自动化等最新技术成果形成了计算机辅助设计(CAD)制造（CAM)工艺（CAPP)测试（CAT)评价（CAE)?数控机床（NC)加工中心（MC)、企业管理信息系统（MIS)?柔性制造系统（FMS)等一系列具有划时代意义的新技术对上述技术进行局部或系统集成，就形成了从单机到生产线、从刚性到柔性、从简单到复杂等不同档次的集成制造系统(CIMS)可以预言CIMS将成为21世纪占主导地位的生产方式。

智能制造技术（IMT)旨在将人工智能溶进制造过程的各个环节，通过模拟专家的智能活动，取代或延伸制造环境中的部分脑力劳动，从而在制造过程中，系统能自动监测其运行状态，在受到外界或内部激励时能够自动调整其参数，以期达到最佳状态，具有自组织能力。它被称为21世纪的制造技术。

并行工程（CE)技术旨在将产品设计与制造以及相关过程进行系统的综合，以期在产品设计的同时就将生产、维修的各个环节考虑进去，大大缩短生产周期该技术的关键在于将CADCAMCATMIS等有机地集成起来，将引入动态并行机制，即将产品生产周期中各种因素进行有机综合、并行处理，将产品设计、生产计划丨生产加工、质量检验、市场分析等同步规划，它可显著缩短新产品从构思到实现批量生产的开发周期。

精节生产（LP)是由日本丰田公司率先提出并得以应用，后来受到美国的重视，它综合了单件生产和大批量生产两者的优点，其特点是：行小组自治工作制，工人既是主人也是雇员，企业把雇员看作比机器更为重要的固定资产。

(2)精简一切生产中不产生价值的工作，减少管理层次，精简组织机构。

(3)精益求精，以尽善尽美为最终目标，持续不断地改进生产，降低成本，力争无废品、无库存和产品品种多样化。

敏捷制造（AM)是近年来美国为恢复其在国际制造业中领导地位而提出的一种生产模式它是将柔性生产技术熟练掌握生产技能和有知识的劳动力，与企业内部和企业之间合作的灵活管理集成在一起，通过所建立的共同基础结构，对迅速改变或无法预见的消费者需求和市场时机作出快速响应它的主要特点是提出虚拟制造（VM)的概念，根据市场需求，采用虚拟公司来承接项目，开发产品和组织生产。从本企业和其它企业选出各种优势力量，集成为一个单一的经营实体一一虚拟公司，当所承接的产品或项目一旦完成，虚拟公司即行解体。

CIMSIMSCELP和AM都是制造系统中新的生产模式，其宗旨都是为了提高企业竞争力，以适应多变的市场需求;在运行机理上都是强调集成，但在侧重点上有所区别。

CE强调的是产品开发和设计与其它相关过程的集成，尽量保证开发和设计工作一次完善，减少反复，缩短产品生产制造周期。

LP是通过项目组或生产小组形式把各方面人员集成在一起，在生产?检验与维修等场地集成在一起，同时还采用相应的措施做到与协作厂家、用户的集成，从而实现最大限度地精简非増值人员和机构，提高企业竞争力。因而它强调的是组织管理和人员的集成。

AM则在先进的柔性生产技术的基础上通过企业内部的多功能项目组与企业外的多功能组织组成虚拟公司，把全球范围内的各种资源，包括人的资源集成在一起。

第一代CIMS只注重信息和功能的集成，随着CIM技术的发展和应用，CIMS含义也在深化，第二代CIMS更强调技术、组织和人的全面集成

可见，CIMS与CELP及AM等生产模式并无本质区别，他们之间的关系是一种互补而不是替代 。

没有计算机通讯系统?不采用现代制造技术的集成，是很难充分发挥精节生产的组织集成和人员集成的优势，而敏捷制造的基础和主体实质还是CIMS，不过只是CIMS的横向发展，是企业级的集成扩展为社会系统内的集成;而LP和AM则为CIMS真正取得效益提供了新的思想和技术，又促进了CIMS的进一步发展

6推动我国先进制造技术发展的战略设想

改革开放以来，通过研究开发、技术改造与国外引进，我国制造技术水平不断发展和提高，己经具有相当规模和实力但是从总体上看，我国制造生产水平仍然比较落后，在质量、品种、成本效率效益和售后服务等方面与国外先进水平相比都有很大差距，缺乏国际竞争力。

为发展我国的先进制造技术，我们应把握时机，超越某些阶段，迎头赶上世界先进水平。要使这种愿望变为现实，必须明确先进制造技术的发展目标，采取相应的战略对策6.1先进制造技术的发展目标

先进制造技术是使制造业强盛的关键所在，没有先进制造技术，就不可能在发达的制造业在市场经济为主体的世界经济体系条件下，先进制造技术是由市场选择和决定的。市场是先进制造技术存在、发展的源动力。先进制造技术研究的根本目的就在于及时、高效、优质、灵活、低耗地制造市场上有竞争力的产品，这是先进制造技术研究的市场观发达国家制造业的管理专家和先进制造技术研究专家早己从残酷市场竞争中明确了这一点，把占领市场作为发展先进制造技术的最终目标，建立和完善了一整套市场、技术、产品间相互联系、相互制约?相互促进的机制。

我国市场经济处在初级阶段，制造业还比较落后，先进制造技术主要依靠引进和跟踪的格局不会改变，中国是一个大国，应当有使产品具有进入国际市场的竞争力，先进制造技术应以提高制造业产品的市场竞争力为发展目标

   6.2战略对策

6.2.1组织起来，加强合作，共同开发，推动先进制理技术于一体的综合技术，它的发展涉及到规模管理资金保障、研究开发、生产应用等多个方面因此，必须把政策部门、科研单位、高等院校和企业各方面力量组织，加强合作，共同开发，尤其是要吸引企业界参与先进制造技术的研究，健全科技研究开发一体化机制，在先进制造技术研究中推进和建立大学、研究所和制造业相结合的研究体制随着市场的国际化和全球信息网络技术的发展，制造技术国际化日趋明显，我国制造领域专家和企业家要有使自己产品和技术进入国际市场、投置于国际竞争的大环境下并成为知名品牌的雄才大略，要积极促进先进制造技术基础研究的国际合作，以増强我国先进制造技术的实力

  

  6.22确定优先资助领域，支持应用前景明确的先进制造技术基础研究，加快研究成果的应用转化

当今世界科学技术化技术科学化的科技一体化趋势日益明显，技术的生命周期不断缩短如果一种现在还算先进的技术不迅速应用，过不了几年就可能被淘汰而大学在选择制造方面的应用基础研究项目时，往往缺乏先进制造技术的市场观，不注重实际考察，不注重应用前景，不注重研究成果的应用转化国家在应用基础研究成果到技术开发和应用的成果转化过程中的机制仍不健全。各部委?产业部门及国家自然科学基金委员会在资助先进制造技术基础研究中，应确定优先资助领域，在强调支持前沿和创新的同时更要强调研究项目的应用前景，支持和鼓励项目的联合资助在跟踪国际先进制造技术研究的同时，强调结合国情选题，面向经济选题，瞄准应用选题

6.23持续开展制造业的技术改造

制造技术的发展是通过技术改造过程实现的，通过技术改造逐步淘汰老工艺、老设备，推广应用先进的新工艺和新设备，以提高企业的制造技术水平，最终达到提高产品性能质量和对市场的应变能力。“八五”期间己对一批重点骨干企业实行重点投资，进行现代化的技术改造使诸如数控机床、加工中心'?计算机辅助设计、制造和管理等新技术在这些企业得到普及、推广和应用。“九五”期间将这些技术在更多的企业中逐步推广，视不同情况或建成FMCFMS，或进一步实现计算机集成制造系统。

进行技术改造必须从经营战略和生产系统整体出发，不能单纯把技术改造局限于更新工艺设备上因此，进行技术改造时应进行经济分析与论证，以作出科学的决策与判断

6.2.4采用新型的生产模式，改进生产组织管理，提高人员技术素质

先进制造技术既包括工艺技术设备，又包括生产的组织管理和人员技术素质只有相适应的生产组织管理和人员技术素质与其配套，先进的工艺技术装备才能充分发挥其应有的作用，形成先进制造技术为此，要根据企业特点，采取适用的生产模式，改进生产的组织管理，提高人员的技术素质，使生产组织管理便于实现计算机化和信息化，便于集成为有机联系的自动化整体，使参与生产过程的人员尽可能在技术上成为多面手，更好地适应多变的市场需求

篇（6）

先进制造技术（AMT）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。先进制造技术是制造业企业取得竞争优势的必要条件之一，但并非充分条件，其优势还有赖于能充分发挥技术威力的组织管理，有赖于技术、管理和人力资源的有机

一、先进制造技术特点

1.先进制造技术是制造技术的最新发展阶段，是面向二十一世纪的技术制造业是社会物质文明的保证，是与人类社会一起动态发展的，因此，制造技术必然也将随着科技进步而不断更新。先进制造技术是制造技术的最新发展阶段，是由传统的制造技术发展而来，保持了过去制造技术中的有效要素;但随着高新技术的渗入和制造环境的变化，已经产生了质了变化，先进制造技术是制造技术与现代高新技术结合而产生的一个完整的技术群，是一类具有明确范畴的新的技术领域，是面向二十一世纪的技术。

2.先进制造技术是面向工业应用的技术先进制造技术应能适合于在工业企业推广并可取得很好的经济效益。先进制造技术的发展往往是针对某一具体的制造业（如汽车工业、电子工业）的需求而发展起来的适用的先进制造技术，有明显的需求导向的特征。先进制造技术不是以追求技术的高新度为目的，而是注重产生最好的实践效果，以提高企业的竞争力和促进国家经济增长和综合实力为目标。

3.先进制造技术的竞争是面向全球的。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。我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。

在科学技术高速发展的推动下，制造业的资源配置沿着劳动密集、设备密集、信息密集、知识密集的方向发展。而与之相适应的制造技术的生产方式沿着手工、机械化、单机自动化;刚性流水自动化、柔性自动化、智能自动化的方向发展，这些推动了制造业的不断发展，促进了制造业的不断进步。

二、先进制造技术的发展趋势

随着全球经济竞争的不断激烈化，先进制造技术的发展在柔性化、自动化、敏捷化、虚拟化等基础上趋于向以下几个发展方向。

1.网络化。制造业随着经济全球化也开始步入全球的一体化。从采购、设计、制造加工，再到销售，已不再局限于某个企业、某个集团或是某个国家。地域的分散性必将给企业的经营和管理带来诸多不便，随之而来的是制造成本的增加。随着网络通讯技术的迅速发展和普及，企业可以通过制造的网络化来有效组织管理分散在各地的制造资源。另外，制造企业也可以基于网络实现世界范围内的动态联盟。这些都属于虚拟市场，是基于信息化与虚拟化技术的进一步延伸。

2.集成化。制造业已不再局限于先进的制造加工技术，而应是集机械、电子、光学、信息、材料、能源、环境、现代管理等最新成就为一体的新兴技术。各个专业、学科间不断渗透、交叉、融合而使技术趋于系统化、集成化。同时，为了更大限度的实现信息资源共享与优化，企业内部及企业之间也应该实现集成化。

3.绿色化。大批量的生产模式是以消耗资源为代价的，而由此造成的资源枯竭和环境污染等问题已向人们敲响了警钟。最有效地利用资源和最低限度地产生废弃物是当前全球环境问题的治本之道，也是制造业探索更清洁、更优良的制造模式的重要方向，即通过绿色生产过程、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。此外，产品使用完以后再通过绿色处理后加以回收利用。

4.极端化。这里指出的“极”是前沿科技发展的焦点，即在高温、高压、高湿、强腐蚀等条件下工作，或有高硬度、大弹性要求的，或在几何形体上极大、极小、极厚、极薄的制造技术或产品。

5.智能化。智能化是先进制造技术自动化的深度延伸。随着计算机技术的不断发展，制造业不仅要实现物资流控制的传统体力劳动自动化，还应实现信息流控制的脑力劳动的自动化。先进制造技术的智能化致力于设计技术的现代化，加工制造的精密化、快速化，自动化技术的柔性化、智能化，整个制造过程的网络化、全球化、绿色化。

篇（7）

1.1.先进制造技术是各国际企业在二十一世纪重点发展的技术。先进制造技术是现阶段最新的制造技术,它是由传统的制造技术发展过程中演变而来的,既保持了传统制造技术中的主要制造标准,又不断的通过结合各种高新技术成果完善制造标准,并逐步发展渗透到产品生产的各个领域当中。先进制造技术与现代高新科技相结合从而产生了一个面向二十一世界的具有明确范畴的完整的新技术领域。

1.2.先进制造技术是面向工业领域的实用技术。先进制造技术并不仅仅应用在制造过程本身,它还涉及到从产品的研发到销售的所有内容,它将整个过程结合成一个有机的整体,其核心目标就是为了提高企业的竞争力和增强国家的综合实力。

1.3.先进制造技术是一个涵盖整个生产过程的系统工程。先进制造技术需要一些高新技术的支撑,如微电脑技术,信息系统技术,传感应用技术,制造自动化技术,新型材料学和现代管理技术等等。

1.4.先进制造技术是国际间各企业重点发展的科技技术。二十世纪八十年代以来,经济的全球化有了飞速发展,发达国家通过经济等手段争夺全球市场,倾销自己产品。随着全球商业利益集团的形成,使得全球经济竞争变得愈发激烈,先进制造技术正是为了适应这种李烈全球竞争而出现的科技技术。因此,一个国家的先进制造技术应具有世界先进水平,以此来适应全球市场的激烈竞争。

2.先进制造技术的发展现状

2.1.工业技术发达的国家在先进制造技术设计方面不断的进行技术升级和研发大量专利技术,进而大量采用新的设计理念和方法,并使用计算机辅助设计技术、虚拟设计和仿真技术,这些技术都大大地提高了所设计产品的紧密度和其设计工作的效率,我国的相关企业在设计研发方面还跟国外技术发达企业存在着很大差距。

2.2.在制造工艺技术方面工业技术发达的国家早已开始大量采用高精密机械加工技术,纳米加工技术,激光焊接加工技术,3D打印加工技术,电磁加工技术,一体成形加工技术,复合材料加工技术等尖端加工技术和加工方法,新型复合材料、新合金加工刀具也大量被研制出来,而我国的大部分制造加工企业就目前来看加工制造工艺还跟工业技术发达的企业存在着差距,高新加工工艺应用程度不高。

2.3.在机械自动化技术方面工业发达国家已经普遍使用数控自动化机床,其生产加工中心、自动制造单元,自动制造系统等都已形成高度自动化。数字化的机械制造加工设备在一定程度上可以实现柔性自动化技术、智能控制和网络控制制造技术。而我国的制造企业目前对于现代自动设备的应用比例不高,自动化制造水平还比很低。

2.4.先进制造集成化是以计算机技术为基础,综合运用现代化加工技术,电子信息技术,自动化制造技术,信息系统工程技术等,将企业内部生产活动中的信息与产品库存等信息集成,使之实现信息共享最优化,通过网络把信息数据库和企业的所有生产活动紧密的联系在一起,充分的发挥科技制造技术,现代管理和人才的作用,让企业全面提高管理水平,使企业的产品质量最优化,利润最大化。

2.5.制造业智能化是今后先进制造技术的发展趋势,它将计算机技术和人工智能融入到产品的生产过程当中的每个环节中,通过模拟人工智能所设定的参数活动,来取代传统生产系统中一部分人力劳动。在企业产品生产过程中,人工智能系统能根据产品在生产过程中实际情况进行推理,并且做出在生产过程合理判断,使生产活动优化到最佳状态,制造智能化是生产制造自动化的高级阶段,是制造集成化的延伸和发展。

2.6.制造标准化的应用随着现代制造技术的不断发展显得越来越重要。制造标准化不但促进了生产企业之间的专利交流和技术合作,还促进制造产品设备之间的相互配套和兼容,更重要的是企业间制定一些制造标准确定了全球制造技术今后的发展趋势。

2.7.工业发达国家的制造企业在组织生产管理方面采用先进计算机软件进行管理,非常重视组织和科学的管理体制及生产模式研究创新的发展,生产标准如:准时生产,快速制造、精确生产等一些科学先进的管理经验和管理技术。我国的大多数企业的计算机管理软件还不先进,管理人员的管理水平还跟国外大企业存在一些差距。

3.先进制造技术今后的发展趋势

3.1.精密化。现代高新技术产品对加工制造精度提出了越来越高的要求,据有关资料统计,目前世界上的超精密加工精度已经达到0.01微米,表面粗糙RA值达到0.06微米,可以予计在不远的将来,加工精度达到0.01微米,即纳米加工精度水平。

3.2.高速化。随新旧新型刀具材料的不断问世和轴承,,电子驱动等科学技术的快速进步,切削速度和主轴转速得到了极大的提高。

3.3.柔性化。市场竞争的结果,必将是对产品的要求越来越多样化和个性化,生产企业的生产模式也必然是小批量多品种,这就要求加工制造技术必须具有高度的柔性,这样才能不断适应市场对产品的多样化要求。

3.4.网络化。网络通讯技术的迅速发展和普及,给企业的生产和经营活动带来了革命性的变革。市场开发,产品设计,物料选择,零件加工,产品销售等生产活动都可以异地和跨国界进行。这就极大地加快了技术停息的交流。加强了企业之间产品开发的生产合作,促进了企业之间的优化和重组,大大缩短了产品的生产周期,提高了产品的市场竞争力。 3.5.虚拟化。是指设计过程中的拟实技术和制造过程中的虚拟技术,它可以大大加快产品的开发速度和减少开发的风险,产品设计中的拟实技术是面向产品的结构和性能,以优化产品性能和降低成本为目标,包括产品的动力学分析,运动仿真,造型设计,强度和刚度的有限元计算等街。

3.6.绿色化。随着人类社会的进步和发展,可持续发展和

篇（8）

中图分类号：F406 文献标识码：A

收录日期：2011年11月22日

先进制造技术（AMT）是以先进制造工艺技术、信息技术、计算机技术、设计方法、物流技术及相应的管理工程集成的现代制造工程，它通过技术和管理的优化组合，以实现优质、高效、低耗、清洁、灵活生产。实施先进制造技术是企业提高对动态多变的产品市场的适应能力和提升企业竞争优势的重要途径。制造过程通常伴随着物料的流动过程，即物料的采购、存储、生产、装配、运输和销售等一系列活动，物流系统是先进制造系统的重要功能构成部分。

一、先进制造业物流系统的组成

制造系统将原材料加工并装配成最终产品，在制造过程中存在物流、信息流、能量流、成本流和误差流。制造系统从外部环境取得原材料、毛坯件和配套供应的零件、组件、部件，经过制造活动把其转换为成品或废弃物（如废品、切屑等），再送回外部环境中。制造系统与外部环境的物质交换活动和物料在系统内的运动与制造变换形成企业物流。物流系统主要包括三个方面：原材料、半成品、成品所构成的工件流；刀具、夹具所构成的工具流；托盘、辅助材料、备件等所构成的配套流。

物流系统主要完成两种工作：一是零件毛坯、原材料、工具等由外界搬运进系统以及将加工好的成品从系统中搬走；二是零件毛坯、原材料、工具在系统内的搬运。通常情况下，前者需要人工干预，后者可以自动完成。

在物流系统中，物料在企业内部的流动，即物料搬运处理系统最为重要。在系统中会发生三种库存，即加工前的库存、加工过程中的库存和加工后的库存。伴随着三种库存的是：毛坯制备、零件加工、零件在线检测和成品检验、产品装配和产品检验等物流过程。

二、先进制造业物流技术特征

物流技术是企业进行竞争的决定性因素。在先进生产中，从工位本身的技术，工件之间的连接技术和自动化起吊系统，直到整套的后勤中心，包括了许多功能领域。先进制造业物流技术具有以下特征：

1、强调清洁化生产过程。要求制造过程消耗尽可能少的自然资源（包括能源），并尽量少产生或者不产生有害污染。

2、强调柔性化生产过程。为了适应多品种、小批量生产的需要，各种物流设备应具有相应的柔性，能方便适应零件形状和精度的改变。

3、生产过程自动化。为了减轻工人的劳动强度，提高设备使用率，保证零件加工精度，广泛采用自动化设备。

4、零件加工高速化和精密化。先进加工技术要求实现零件高速加工和精密加工，以适应生产周期日益缩短、产品精度不断提高的要求。

5、在线检测及质量反馈控制。为了保证加工质量，大量采用在线检测和质量反馈技术，实现检测过程自动化。

6、库存管理计算机化。为了减少各种库存，提高资金的有效利用率，采用计算机进行库存管理，广泛采用计算机控制的立体仓库和抓取物料的机械手。

三、先进制造业物流技术发展趋势

先进制造业物流技术是一种科学化和系统化的生产、运输服务技术体系，所涉及的领域非常广阔，是集现代信息网络技术、现代仓储管理技术、现代输送技术、现代管理控制技术以及新型的运营策略等诸多技术门类于一体的多学科、多领域的复合性管理科学，是一种先进生产力技术。在先进制造系统中，物流控制是系统的重要核心，物流的畅通和高效能极大提高整个系统的运营效率，也有助于企业管理者对生产项目分析和决策。随着先进生产技术的不断进步，先进制造业物流技术呈现出新的发展趋势：

（一）自动化。制造过程的集成离不开物流系统的自动化。企业物流系统自动化是集光、机、电、信息等一体的系统工程。它使物料合理、经济、有序的流动，并使物流、信息流、商流在计算机集成控制下实现物流的自动化、智能化和快捷化。自动化的核心是机电一体化，目的在于扩大企业物流作业能力，减少物流作业的差错和提高劳动生产率。

物流系统及其自动化是计算机集成制造系统（CIMS）的重要组成部分，它是实现待加工零件的自动运输、需使用的刀具自动配置和调度的关键设备和硬环境。自动物流系统中的设备一般有工业机器人、自动导向小车（AGV）、有轨小车、悬挂式机械手。存储设备一般有中央立体仓库、中央刀具库、托盘交换站、公用托盘架和刀具暂存架等。

（二）信息化。企业物流信息具有信息量大、信息形式多样、信息内容复杂和信息动态变化的特点。企业生产中物的流动伴随着信息的流动，而信息流又控制着物流。以信息技术为手段，可以将独立的物流环节有效地整合在一起。信息技术逐渐成为物流技术的核心，随着信息技术、网络技术和电子商务技术的发展，企业物流信息化是必然趋势，信息化是物流系统的基础。物流信息化表现为：物流信息商品化，物流信息收集数据库化和代码化，物流信息处理电子化和计算机化，物流信息传递网络化、标准化和实时化，物流信息存储数字化。

物流系统是一个复杂的系统，涉及大量繁杂的信息。高质量的物流服务有赖于信息的电子化。电子化的信息便于传递，这使得信息流动迅速、准确无误，保证物流服务的准时和高效。电子化信息便于存贮和统计，可以有效减少冗余信息传递，减少作业环节，降低人力浪费。

（三）柔性化。在柔性制造系统（FMS）中，要求物流和工作流程能够柔性地适应变化着的生产结构。FMS物料传输系统将各加工设备联结起来，实现物料传输。FMS物料传输系统分为工件流和刀具流两个子系统。工件流系统主要由工件库、夹具库、堆垛机、托盘架、装卸站和传送小车或传送带组成。刀具流主要由刀具、刀具缓冲站、中央刀库、机附刀库和刀具传送机器人组成。

物料传输系统有四项主要任务：在不同的FMS系统间传递：在同一系统中不同子系统间传递；在组成子系统的各工作站间传递；在工作站内传递。

（四）绿色物流。日益严峻的环境问题和日趋严格的环保法规，已成为企业发展的新威胁。企业为了可持续发展，必须积极解决经济活动中的环境问题，建立并完善绿色物流体系，通过绿色物流来追求高于竞争对手的相对竞争优势。绿色物流与绿色制造、绿色消费共同构成了一个节约资源、保护环境的绿色经济循环系统。

物流成本“冰山”理论揭示了企业物流结构的不合理对社会造成的环境污染损害。任何形式的环境污染都根源于物质的不适当流动，且不适当流动的量达到了一定规模就超过了环境的负载能力。专家分析认为，产品从投入到售出，制造加工时间仅占10%，几乎90%的时间为储运、装卸、分装、二次加工、信息处理等物流过程。绿色物流强调低投入、大物流的方式，在物流活动中，物流资源获得充分利用的同时，努力减少对环境的影响和消除对环境的危害。绿色物流不仅是企业物流成本的降低，更重要的是绿色化和由此带来的节能、高效、低污染。

（五）敏捷物流。随着科学技术的迅猛发展，企业市场竞争加剧。研究认为产品在上市时间（T）、质量（Q）、成本（C）和服务（S）等产品竞争四大关键因素中，质量已不再是市场竞争的最大优势。只有快速响应市场需求，提供满足用户个性需求的产品，才能在竞争中取胜，敏捷制造由此产生。敏捷物流在供应链一体化基础上，为满足目标顾客的准时化需求，综合运用各种敏捷化管理手段和技术，对目标产品、服务和信息从起始点到目标地点，进行快速、高效、成本与效率比最优的物流活动过程。敏捷物流强调反应和运作以敏捷为目标，而敏捷目标是速度、满意度、合作双赢、供应链一体化集成的统一。速度是基本特征和衡量尺度，满意度是物流的目标和顾客服务水平的尺度，合作双赢是敏捷物流运行的机制和准则，供应链一体化的集成是基础。敏捷物流的特性为：顾客化原则是第一原则；快速响应原则是表现；同步化原则是标准；成本效率原则是核心。

敏捷物流主要为企业生产服务，目标是实现生产过程中的敏捷供应链，以降低物料的流动成本和提高生产效率。敏捷物流有助于企业优化物料仓库库存，降低仓储成本，保障企业生产顺利进行。

主要参考文献：

篇（9）

机械制造技术是研究产品设计、生产、加工制造、销售使用、维修服务乃至回收再生的整个过程的工程学科，是以提高质量、效益、竞争力为目标，包含物质流、信息流和能量流的完整的系统工程。随着社会的发展，人们对产品的要求也发生了很大变化，要求品种要多样、更新要快捷、质量要高档、使用要方便、价格要合理、外形要美观、自动化程度要高、售后服务要好、要满足人们越来越高的要求，就必须采用先进的机械制造技术。

1 先进制造技术的特点

1.1 是面向21世纪的技术

先进制造技术是制造技术的最新发展阶段，是由传统的制造技术发展起来的，既保持了过去制造技术中的有效要素，又要不断吸收各种高新技术成果，并渗透到产品生产的所有领域及其全部过程。先进制造技术与现代高新技术相结合而产生了一个完整的技术群，它是具有明确范畴的新的技术领域，是面向21世纪的技术。

1.2 是面向工业应用的技术

先进制造技术并不限于制造过程本身，它涉及到产品从市场调研、产品开发及工艺设计、生产准备、加工制造、售后服务等产品寿命周期的所有内容，并将它们结合成一个有机的整体。先进制造技术的应用特别注意产生最好的实际效果，其目标是为了提高企业竞争和促进国家经济和综合实力的增长。目的是要提高制造业的综合经济效益和社会效益。

1.3 是驾驭生产过程的系统工程

先进制造技术特别强调计算机技术、信息技术、传感技术、自动化技术、新材料技术和现代系统管理技术在产品设计、制造和生产组织管理、销售及售后服务等方面的应用。它要不断吸收各种高新技术成果与传统制造技术相结合，使制造技术成为能驾驭生产过程的物质流、能量流和信息流的系统工程。

1.4 是面向全球竞争的技术

20世纪 80年代以来，市场的全球化有了进一步的发展， 发达国家通过金融、经济、科技手段争夺市场，倾销产品，输出资本。随着全球市场的形成，使得市场竞争变得越来越激烈，先进制造技术正是为适应这种激烈的市场竞争而出现的。因此，一个国家的先进制造技术，它的主体应该具有世界先进水平，应能支持该国制造业在全球市场的竞争力。

1.5 是市场竞争三要素的统一

在20世纪 70年代以前，产品的技术相对比较简单，一个新产品上市，很快就会有相同功能的产品跟着上市。因此，市场竞争的核心是如何提高生产率。到了20世纪80年代以后，制造业要赢得市场竞争的主要矛盾已经从提高劳动生产率转变为以时间为核心的时间、成本和质量的三要素的矛盾。先进制造技术把这三个矛盾有机结合起来，使三者达到了统一。

2 先进机械制造技术的发展现状

近年来，我国的制造业不断采用先进制造技术，但与工业发达国家相比，仍然存在一个阶段性的整体上的差距。

（1）管理方面。工业发达国家广泛采用计算机管理，重视组织和管理体制、生产模式的更新发展，推出了准时生产（JIT）、敏捷制造（AM）、精益生产（LP）、并行工程（CE）等新的管理思想和技术。我国只有少数大型企业局部采用了计算机辅助管理，多数小型企业仍处于经验管理阶段。

（2）设计方面。工业发达国家不断更新设计数据和准则，采用新的设计方法，广泛采用计算机辅助设计技术（CAD/CAM），大型企业开始无图纸的设计和生产。我国采用CAD/CAM技术的比例较低。转贴于

（3）制造工艺方面。工业发达国家较广泛的采用高精密加工、精细加工、微细加工、微型机械和微米/纳米技术、激光加工技术、电磁加工技术、超塑加工技术以及复合加工技术等新型加工方法。我国普及率不高，尚在开发、掌握之中。

（4）自动化技术方面。工业发达国家普遍采用数控机床、加工中心及柔性制造单元（FMC）、柔性制造系统（FMS）、计算机集成制造系统（CIMS），实现了柔性自动化、知识智能化、集成化。我国尚处在单机自动化、刚性自动化阶段，柔性制造单元和系统仅在少数企业使用。

3 我国先进机械制造技术的发展趋势

（1）全球化。一方面由于国际和国内市场上的竞争越来越激烈，例如在机械制造业中，国内外已有不少企业，甚至是知名度很高的企业，在这种无情的竞争中纷纷落败，有的倒闭，有的被兼并。不少暂时还在国内市场上占有份额的企业，不得不扩展新的市场；另一方面，网络通讯技术的快速发展推动了企业向着既竞争又合作的方向发展，这种发展进一步激化了国际间市场的竞争。这两个原因的相互作用，已成为全球化制造业发展的动力，全球化制造的第一个技术基础是网络化，网络通讯技术使制造的全球化得以实现。

（2）网络化。网络通讯技术的迅速发展和普及，给企业的生产和经营活动带来了革命性的变革。产品设计、物料选择、零件制造、市场开拓与产品销售都可以异地或跨越国界进行。此外，网络通讯技术的快速发展，加速技术信息的交流、加强产品开发的合作和经营管理的学习，推动了企业向着既竞争又合作的方向发展。

（3）虚拟化。制造过程中的虚拟技术是指面向产品生产过程的模拟和检验。检验产品的可加工性、加工方法和工艺的合理性，以优化产品的制造工艺、保证产品质量、生产周期和最低成本为目标，进行生产过程计划、组织管理、车间调度、供应链及物流设计的建模和仿真。虚拟化的核心是计算机仿真，通过仿真软件来模拟真实系统，以保证产品设计和产品工艺的合理性，保证产品制造的成功和生产周期，发现设计、生产中不可避免的缺陷和错误。

（4）自动化。自动化是一个动态概念，目前它的研究主要表现在制造系统中的集成技术和系统技术、人机一体化制造系统、制造单元技术、制造过程的计划和调度、柔性制造技术和适应现化生产模式的制造环境等方面。制造自动化技术的发展趋势是制造全球化、制造敏捷化、制造网络化、制造虚拟化、制造智能化和制造绿色化。

（5）绿色化。绿色制造则通过绿色生产过程 、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。采用绿色制造能最大限度地减少制造对环境的负面影响，同时使原材料和能源的利用效率达到最高。

4 结语

制造技术不仅是衡量一个国家科技发展水平的重要标志，也是国际间科技竞争的重点。我国正处于经济发展的关键时期，制造技术是我们的薄弱环节。只有跟上发展先进制造技术的世界潮流，将其放在战略优先地位，并以足够的力度予以实施，才能尽快缩小与发达国家的差距，才能在激烈的市场竞争中立于不败之地。总之，在我国研究和发展先进制造技术势在必行。

参考文献

篇（10）

机械制造技术是研究产品设计、生产、加工制造、销售使用、维修服务乃至回收再生的整个过程的工程学科，是以提高质量、效益、竞争力为目标，包含物质流、信息流和能量流的完整的系统工程。随着社会的发展，人们对产品的要求也发生了很大变化，要求品种要多样、更新要快捷、质量要高档、使用要方便、价格要合理、外形要美观、自动化程度要高、售后服务要好，要满足人们越来越高的要求，就必须采用先进的机械制造技术。

1.先进机械制造技术的发展现状

1.1管理方面。工业发达国家广泛采用计算机管理，重视组织和管理体制、生产模式的更新发展，推出了准时生产（JIT）、敏捷制造（AM）、精益生产（LP）、并行工程（CE）等新的管理思想和技术。我国只有少数大型企业局部采用了计算机辅助管理，多数小型企业仍处于经验管理阶段。

1.2设计方面。工业发达国家不断更新设计数据和准则，采用新的设计方法，广泛采用计算机辅助设计技术（CAD/CAM），大型企业开始无图纸的设计和生产。我国采用CAD/CAM技术的比例较低。

1.3制造工艺方面。工业发达国家较广泛地采用高精密加工、精细加工、微细加工、微型机械和微米/纳米技术、激光加工技术、电磁加工技术、超塑加工技术及复合加工技术等新型加工方法。我国普及率不高，尚在开发、掌握之中。

近年来，机械工业企业自主开发创新能力有所增强，1997年科技人员总数达48万人，技术开发经费支出达85亿元，占全行业销售收入的0.62%，有57家大型企业建立了国家级技术中心，有9%的企业建立了专门技术开发机构，行业整体技术水平有了明显进步，主要表现在：为国民经济提供成套技术装备和汽车的能力有较大提高；产品结构正向合理化方向发展。

尽管机械工业的综合技术水平近几年有了大幅度提高，但与工业发达国家相比，仍存在着阶段性的差距。主要问题在于：

1.3.1科技进步对机械工业增长的贡献率目前仅为34%，先进国家高达70%以上。

1.3.2产品设计技术、制造工艺及装备、制造过程自动化技术、管理技术落后，是制约机械产品水平的主要因素。

1.3.3机械产品技术水平不高，达到80年代末、90年代初国际先进水平的仅占18%，达到80年代中期国际水平的占27%，其余产品均在80年代以前的水平线上。

从总体上看，机械工业技术开发能力和技术基础薄弱，发展后劲不足，技术来源主要依靠引进国外技术，对国外技术的依存度较高，对引进技术的消化吸收仍停留在掌握已有技术和提高国产化率上，没有上升到形成产品自主开发能力和技术创新能力的高度。

1.3.4自动化技术方面。工业发达国家普遍采用数控机床、加工中心及柔性制造单元（FMC）、柔性制造系统（FMS）、计算机集成制造系统（CIMS），实现了柔性自动化、知识智能化、集成化。我国尚处在单机自动化、刚性自动化阶段，柔性制造单元和系统仅在少数企业使用。

2.先进制造技术的特点

2.1是面向21世纪的技术

先进制造技术是制造技术的最新发展阶段，是由传统的制造技术发展起来的，既保持了过去制造技术中的有效要素，又要不断吸收各种高新技术成果，并渗透到产品生产的所有领域及其全部过程。先进制造技术与现代高新技术相结合而产生了一个完整的技术群，它是具有明确范畴的新的技术领域，是面向21世纪的技术。

2.2是面向工业应用的技术

先进制造技术并不限于制造过程本身，它涉及到产品从市场调研、产品开发及工艺设计、生产准备、加工制造、售后服务等产品寿命周期的所有内容，并将它们结合成一个有机的整体。先进制造技术的应用特别注意产生最好的实际效果，其目标是为了提高企业竞争和促进国家经济和综合实力的增长，目的是要提高制造业的综合经济效益和社会效益。

2.3是驾驭生产过程的系统工程

先进制造技术特别强调计算机技术、信息技术、传感技术、自动化技术、新材料技术和现代系统管理技术在产品设计、制造和生产组织管理、销售及售后服务等方面的应用。它要不断吸收各种高新技术成果与传统制造技术相结合，使制造技术成为能驾驭生产过程的物质流、能量流和信息流的系统工程。

2.4是面向全球竞争的技术

20世纪80年代以来，市场的全球化有了进一步的发展，发达国家通过金融、经济、科技手段争夺市场，倾销产品，输出资本。全球市场的形成，使得市场竞争变得越来越激烈，先进制造技术正是为适应这种激烈的市场竞争而出现的。因此，一个国家的先进制造技术，它的主体应该具有世界先进水平，应能支持该国制造业在全球市场的竞争力。

2.5是市场竞争三要素的统一

在20世纪70年代以前，产品的技术相对比较简单，一个新产品上市，很快就会有相同功能的产品跟着上市。因此，市场竞争的核心是如何提高生产率。到了20世纪80年代以后，制造业要赢得市场竞争的主要矛盾已经从提高劳动生产率转变为以时间为核心的时间、成本和质量的三要素的矛盾。先进制造技术把这三个矛盾有机结合起来，使三者达到统一。

3.我国先进机械制造技术的发展趋势

3.1全球化。一方面由于国际和国内市场上的竞争越来越激烈，例如在机械制造业中，国内外已有不少企业，甚至是知名度很高的企业，在这种无情的竞争中纷纷落败，有的倒闭，有的被兼并。不少暂时还在国内市场上占有份额的企业，不得不扩展新的市场。另一方面，网络通讯技术的快速发展推动了企业向着既竞争又合作的方向发展，这种发展进一步激化了国际间市场的竞争。这两个原因的相互作用，已成为全球化制造业发展的动力，全球化制造的第一个技术基础是网络化，网络通讯技术使制造的全球化得以实现。

3.2网络化。网络通讯技术的迅速发展和普及，给企业的生产和经营活动带来了革命性的变革。产品设计、物料选择、零件制造、市场开拓与产品销售都可以异地或跨越国界进行。此外，网络通讯技术的快速发展，加速技术信息的交流、加强产品开发的合作和经营管理的学习，推动了企业向着既竞争又合作的方向发展。

3.3虚拟化。制造过程中的虚拟技术是指面向产品生产过程的模拟和检验。检验产品的可加工性、加工方法和工艺的合理性，以优化产品的制造工艺、保证产品质量、生产周期和最低成本为目标，进行生产过程计划、组织管理、车间调度、供应链及物流设计的建模和仿真。虚拟化的核心是计算机仿真，通过仿真软件来模拟真实系统，以保证产品设计和产品工艺的合理性，保证产品制造的成功和生产周期，发现设计、生产中不可避免的缺陷和错误。

3.4自动化。自动化是一个动态概念，目前它的研究主要表现在制造系统中的集成技术和系统技术、人机一体化制造系统、制造单元技术、制造过程的计划和调度、柔性制造技术和适应现化生产模式的制造环境等方面。制造自动化技术的发展趋势是制造全球化、制造敏捷化、制造网络化、制造虚拟化、制造智能化和制造绿色化。

3.5绿色化。绿色制造通过绿色生产过程、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。采用绿色制造能最大限度地减少制造对环境的负面影响，同时使原材料和能源的利用效率达到最高。

4.结语

制造技术不仅是衡量一个国家科技发展水平的重要标志，也是国际间科技竞争的重点。我国正处于经济发展的关键时期，制造技术是我们的薄弱环节。只有跟上发展先进制造技术的世界潮流，将其放在战略优先地位，并以足够的力度予以实施，才能尽快缩小与发达国家的差距，才能在激烈的市场竞争中立于不败之地。总之，在我国研究和发展先进制造技术势在必行。

篇（11）

【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.