星空体育：先进制造技术
文章出处：本站 人气：发表时间：2024-03-10 16:36
先进制造技术范文第1篇
关键词：先进制造技术，内涵，特点，发展趋势
一、引言
先进制造技术AMT(Advanced Manufacturing Technology)是集机械，电子，信息，材料，能源和管理等各项先进技术而发展起来的高新技术，它是发展国民经济的重要基础技术之一。先进制造技术是制造业为提高竞争力以适应时代的要求而形成的一个高新技术群，经过发展，已形成了完整的体系结构。先进制造技术是当今生产力的主要构成因素，是国民经济的重要支柱。论文大全。它担负着为国民经济各部门和科学技术的各个学科提供装备、工具和检测仪器的重要任务，成为国民经济和科学技术赖以生存和发展的重要手段。尤其是一些尖端科技，如航空、航天、微电子、光电子、激光、分子生物学和核能等等技术的出现和发展，如果没有先进制造技术作为基础，是不可能实现的。
二、先进制造技术的起源
“先进制造技术”一词源于美国。二战结束之前的制造技术，可以统称为传统的制造技术，美国制造业在第二次世界大战以后，在当时的国际环境背景下得到了空前的发展，并形成了一支强大的研究开发力量，强调基础科学研究的重要性，忽视制造技术的发展。至20世纪70年代，随着日、德经济的恢复，美国制造业遇到了强有力的挑战，汽车业等行业的霸主地位，遇到了强有力的冲击，出口产品的竞争力大大落后于日、德，美国经济滞胀，发展缓慢。而日本在过去几十年内不断主动地采用制造新技术，已使其成为制造业公认的世界领袖。
在此背景下，美国反思了制造技术同国民经济、技术与国力的至关重要的相互依赖关系，强调了制造技术的重要性，明确了社会经济目标的关键是技术的重要性，制定了国家关键技术计划，并对其技术政策作了重大调整。与此同时，以计算机为中心的新一代信息技术的发展，也全面推动了制造技术的飞跃发展。由于经济和增强国防的需要，在剧烈的市场竞争的刺激下，各个国家和地区纷纷将传统的制造技术与新发展起来的科技成就相结合，先进制造技术的概念逐步形成并发展。
三、先进制造技术的内涵及特点
先进制造技术是传统制造业不断地吸收机械、信息、材料及现代管理技术等方面最新的成果，并将其综合应用于产品开发与设计、制造、检测、管理及售后服务的制造全过程，实现优质、高效、低耗、清洁、敏捷制造，并取得理想技术经济效果的前沿制造技术的总称。从本质上可以说，先进制造技术是传统制造技术、信息技术、自动化技术和现代管理技术等的有机融合。
与传统的制造技术比较起来，当代先进的制造技术以其高效率、高质量和对于市场变化的快速响应能力为主要特征。它贯穿了从产品设计、加工制造到产品销售及使用维修等全过程，成为“市场—产品设计—制造—市场”的大系统。而传统制造工程一般单指加工过程。
先进制造技术充分应用计算机技术、传感技术、自动化技术、新材料技术、管理技术等的最新成果，各专业、学科间不断交叉、融合，其界限逐渐淡化甚至消失。它是技术、组织与管理的有机集成，特别重视制造过程组织和管理体制的简化及合理化。
先进制造技术又可看作是硬件、软件、人和支持网络（技术的与社会的）综合与统一。先进制造技术并不追求高度自动化或计算机化，而是通过强调以人为中心，实现自主和自律的统一，最大限度地发挥人的积极性、创造性和相互协调性。先进制造技术高度开放、具有高度自组织能力的系统，通过大力协作，充分、合理地利用全球资源，不断生产出最具竞争力的产品。
先进制造技术的目的在于能够以最低的成本、最快的速度提供用户所希望的产品，实现优质、高效、低耗、清洁、灵活生产，并取得理想的技术经济效果。
四、先进制造技术的主要内容
信息技术和现代管理技术是先进制造技术的两个支柱，而现代管理技术要以先进制造哲理为基础。不同的时代具有不同的消费需求和科学技术，不同的消费需求和科学技术又会产生不同的生产技术和生产方式，进而要求不同的管理与之相适应。先进制造哲理与信息技术和现代管理技术的有机结合，是必然产生的生产模式。先进制造哲理、现代管理技术与先进生产模式三位一体，共同构成了先进制造技术生长的软环境。
自20世纪90年代以来，人们在总结GT、FMS、JIT、MRPII、CIMS等生产模式经验和教训的基础上，提出了许多新的制造概念和生产模式。例如，以组成多功能协同小组工作模式为特征的并行工程(CE)，以简化组织和强调人的能动性为核心的精益生产(LP)，以动态多变的组织结构和充分发挥技术、组织人员的高度柔性集成为主导的敏捷制造(AM)。
先进工程设计技术是先进制造技术的重要组成部分。论文大全。产品生产首先从工程设计开始。工程设计包括需求分析、产品规划、方案设计、总体设计、详细设计、工艺设计等内容。工程设计结果直接影响产品的功能、性能、质量、制造成本与交货期。据统计，产品设计阶段决定了产品生产成本的70%-80%。
先进制造工艺是先进制造技术的核心和基础。按照设计方案，将原材料转化为实际产品的过程，称为制造工艺过程。论文大全。为实现这一过程，需要采用各种有效的制造工艺方法对产品质量、成本、生产周期等具有重要影响的因素实施有效控制。
先进制造技术的支撑技术是指支持主体技术（设计和制造工艺）发展所需的技术、工具、手段和系统集成的基础技术，它包括信息技术、标准框架、机床和工具技术、传感与控制技术等。
五、先进制造技术的发展趋势
先进制造技术的一个重要发展趋势是工艺设计从经验判断走向定量分析，其方法就是将数值模拟技术与物理模拟和人工智能技术相结合，确定工艺参数，优化工艺方案，预测加工质量，使生产过程从“理论-实验-生产”转变为“理论-计算机模拟-生产”。随着人工智能技术、计算机视觉技术、数字化信息处理技术、机器人技术的溶入，促使制造技术向着工艺高效化，控制数字化、智能化以及生产过程机器人化方向发展。
六、结束语
在市场全球化，竞争全球化的今天，消费者对产品的性能和质量要求更为挑剔、更具多样性，产品的寿命周期更短。在要求对市场需求做出快速响应的背景下，先进制造应运而生是有其客观基础的。先进制造技术是在新的市场环境下，增强企业市场竞争力、促进国家经济繁荣、提高国家综合实力的手段。
参考文献
[1] 张世昌, 先进制造技术, 天津: 天津大学出版社, 2004
先进制造技术范文第2篇
关键词：先进制造技术 机械制造工艺 关系分析
中图分类号：TG333.17 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2013）03（b）-00-02
在科学技术飞速发展的当今，先进制造技术是影响国家综合竞争力的最直接条件，而良好的机械制造工艺就是先进制造技术最好的体现。随着我国对工业化发展越来越重视，因而先进制造技术引起了更多人的普遍关注，对其研究力度不断加强，并收获了令人满意的成果。可是，我国的先进制造技术与机械制造工艺与国外相比还存在较大差距，因此我们并不能止步于此，我们要正确看待二者的特点及其相互关系。在激烈的市场经济中，怎样样能做到制造技术与制造工艺不断创新，这是对于我们来说既是一次挑战，又是一次机遇，因而我们找对最佳的发展途径，将对机械制造业发展具有实际意义。
1 先进制造技术的确定和体系建立
先进制造技术具体是指什么？目前还缺少规范的、统一的定义。当广泛被接受的含义是：先进制造技术是促进制造业汲取高科技技术并应用到实践生产中所取得的成绩，并能把它贯穿于整个制造流程的制造技术的合称。
先进制造技术是制造业的综合竞争能力，其不断革新是社会发展的必然选择。目前，先进制造技术快速发展，逐渐形成高新技术群，并经过不断完善，已经构成了健全的体制系统。可是，受各国不同基本国情制约，先进制造技术内容和构成方式上差异很大。对于我国来说，我家相关部门已确定了多层次技术群组成的先进制造技术
体系。
首先，现代先进制造技术要以优质、节能、环保、经济、高效为中心，在逐渐向基础制造工艺扩展。其次，新型制造单元技术创新。这是为了适应市场需求及新兴产业的促进下，制造技术与其他现代高科技技术向融合而产生了现代先进制造技术，例如数控技术、网络监控技术、航天技术等。
最后，先进制造技术集成化。这是将应用信息技术与系统管理技术的完美结合，它是基于计算机网络和数据库等技术结合而产生的。
2 先进制造技术的现状与特征分析
2.1 先进制造技术现状分析
先进制造技术是现代技术创新与工业进步的典型代表，是衡量制造业水平的关键指标，也是国家工业赖以生存的保障。近年来，世界各工业发达国家已经深刻意识到先进制造技术在国家发展中的重要地位，并给予了前所未有的高度重视，各自都在对其进行深层次科研，可见，市场经济的竞争实质是先进制造技术的竞争。不同的先进制造技术格局已经形成，并在各自领域取得了许多科技成果，例如：网络监测系统、数控系统、虚拟制造系统等。
2.2 先进制造技术特征分析
2.2.1 全球化
随着经济全球化浪潮的袭来，对制造业也产生了巨大的冲击，主要体现在制造业的资源配置逐渐扩展到世界各国，这就推动了制造业在全球范围内发展。某种产品的制造过程可能由不同国家共同完成，将根据不同国家的国情及制造技术先进程度来对制造过程进行分配，这样做除了能够充分利用资源、减低成本、便捷方便外，还能够促进国家交流，缩小国家间贫富差距，有利于构建和谐社会。
2.2.2 多元化
由于技术创新瞬息万变，尤其是信息技术的进步使得原有的生产方式与生活方式逐渐被取代，关键体现在多元化、复杂化及人性化。今后的市场走向依然充满不确定性，没有水能够准确预见其发展趋势，当人们不仅仅满足于生理需求后，更追求自我个性化的展现。更多的消费者对原有的制造业提出了新要求，制造业既要提供特定的战略、舒适的环境及合理时间使用的有形产品，又要能够保证产品的使用质量及后期服务，制造业生产出的产品，要对市场需求有充分了解后才能生产，要避免盲目制造
产品。
2.2.3 灵敏化
以前的制造业生产出的产品种类单一、批量大、传统、统一化等特征；随着时代的发展，制造业逐渐向灵敏化发展。制造厂家通过各种合作方式来增强竞争力，最大化利用资源，节省投资成本，根据市场需求的快速变化调整制造生产目标。其建设重点就是实现各方面先进技术全面结合，使得整个制造业能够准确应对瞬息万变的市场需求，保证所生产产品能够在社会上大量流动，为制造业带来更大的经济效益。
2.2.4 服务化
现代制造业是以市场需求变化为前提的，服务质量是确保产品被人们接受的重要保障，制造业已经意识到服务的重要性，并不断努力向服务业转型。现代的制造业所考虑的重点不仅仅是设计与生产，更重要的是根据对市场的实际考察，将产品后期服务作为关键环节来抓，服务化应该体现于为社会服务、为消费者服务，制造业应将服务化作为主要建设内容。受这层发展趋势影响，很多企业对服务的关注度不断加大，而且服务所带来的综合效益会更可观。
2.3 mT的体系结构
面向制造的设计技术群。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、产品品质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（CAD）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进行有效地设计。
制造工艺技术群（ 制造技术环境）。制造工艺技术群是指用于物质产品生产的过程及设备。制造工艺技术群是有关加工和装配的技术，也是制造技术的传统领域。
3 针对机械制造工艺进步先进制造技术的措施
制造业所涉及到的领域很多，例如：机械、轻工、化工、电子、航天、建筑等等，制造业从实质上分析，其不仅仅是通常认为的基础产业，而且是创新生产力的生产过程。制造技术是现代制造业发展的前提，而机械制造则是制造技术的直接体现，这也是制造技术创新的方向。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，在其发展过程中不能倾向用于任何一方。
我国的制造业起步比较晚，与其他制造业国家相比差距比较大，而机械制造业又是制造业的重要组成部分。虽然经过几代人艰辛努力，我国机械制造业积极汲取国外的先进制造技术，但还是处于初级阶段，要想达到成熟阶段还有很漫长的道路需要探索。面对新形势下机械制造工艺创新，先进制造业应采取以下措施。
3.1 强化先进制造技术过程全面开发
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。它对提升制造业市场综合竞争力是很有必要的措施，因此，我们要给与其高度重视。除此以外，我们也需要关注机械制造技术自身创新，这可以丰富先进制造技术、带动相关制造业打下坚实
基础。
3.2 扎实基础工作，合理采用先进制造
技术
在机械制造业不能盲目的使用先进技术，要在各项基础工作牢靠的前提下，合理采用先进制造技术。总之，先进制造技术要以市场需求为发展核心，循序渐进，不能操之过急，因地制宜，协调发展。应该具有针对性的挑选出某些重点行业，将其作为试点来建设，不断总结实践经验，等技术使用熟练后，再进行大范围推广建设，这样能大大降低制造业投资风险。
3.3 重视人才素质道德建设
人才是先进制造技术不断进步的决定性因素。他们的素质道德高低对制造业影响最大，因此，要想确保先进制造技术应用与创新，那么一定要重视人才素质道德建设。通过对制造技术研究人员开展定期的思想道德教育，并及时向他们传播最先进的制造技术，在每次培训过后，还应该制定严格的考核制度，只有顺利通过考核的人员才可以上岗。这样能培养出一批高素质。技术硬、通管理的制造人才。
3.4 积极汲取国外先进制造技术
我国制造技术起步滞后于发达国家，因此我们要虚心接受它们的先进技术，并通过积极的汲取过程不断丰富我们自身的制造技术。经过我国对制造业的长期探索，已经形成具有中国特色的制造技术，我们在未来的制造技术发展中，要积极汲取国外先进制造技术，探索出最符合中国的先进制造技术。
4 结语
总而言之，随着社会不断的进步与科技飞速的发展，先进制造技术仍是提高国家竞争力的重要保障。我们对先进制造技术应该有侧重点，建设具有中国社会主义特色的先进制造技术。不言而喻，随着我们对制造技术研究的继续深化，不久的将来，它会有更广阔的发展空间，并在世界制造业激烈的市场经济中站稳脚步。在党的正确方针引领下，相信我国的制造技术会有更长远发展，在世界的大舞台上会绽放耀眼光芒。
参考文献
[1] 刘晓宇，艾春雨.先进制造技术与机械制造工艺[J].科海故事博览・科技探索，2011，3（2）：16-18.
[2] 赵文兴，张舸.轻型碳化硅质反射镜坯体的制造工艺[J].光学精密工程，2011，7（11）：145-147.
先进制造技术范文第3篇
关键词：制造技术；机械制造；特征分析；相关性
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.
[2]张明翠，于国富，吕英俊.浅谈先进制造技术与机械制造工艺特征及对策分析[J].军民两用技术与产品，2015（14）：131-133.
先进制造技术范文第4篇
[关键词]航空先进制造技术；制造装备；发展；思考
中图分类号：V261文献标识码：A文章编号：1009-914X（2017）46-0182-01
1、前言
高度发达的航空制造技术，已经成为衡量一个国家综合经济实力与科技发展水平的重要标志。上世纪中期以来，随着以机械工程技术、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、设备和系统为基础的先进制造业（AdvancedManufacturingTechnology）的空前發展；新技术、新工艺、新产品竞相问世，航空工业制造技术与制造装备的发展水平和规模，近年来处于整个制造业的前沿，起着领航和导向的作用。
2、先进航空制造技术与制造装备的应用
航空先进制造技术是传统制造技术与微电子、计算机、自动控制等高新技术相融合，集机械、电子、光学、信息科学、材料科学、生物科学、管理学等新成就于一身的新兴制造技术，产品主要向高性能、高轻型、高可靠性、高舒适型、高安全性以及长寿命和低成本的方向发展和革新。
近年来，国内先进航空制造技术的发展，主要体现在以下3个领域：复合材料加工、电子元器件设计与安装和新型金属加工成型技术。复合材料领域，如可大幅度降低涡轮发动机净质量和燃料消耗的高温陶瓷基复合材料，轻型航空结构复合材料，具有弹道防护功能的复杂几何形状的制造加工技术。电子元器件设计与安装领域，诸如宽禁带与碳化硅装置、锂电池、MEMS的先进封装与加工技术。金属加工成型领域，诸如材料的加工、铸造、锻造以及连接技术，包括飞行器的轻质薄壁件的加工成型与高强度钛合金、高温合金等的制造工艺技术。现代精密电子元器件设计与机械加工中，对精度要求极高，如飞机陀螺仪中的精密轴承，其圆度、圆柱度、表面粗糙度等，均需达到纳米级别。要缩短航空产品的研制周期、提高产品的设计品质、降低产品装备的全生命周期成本和提高产品研制的经济可承受性，全过程信息化与数字化技术是一个有效的解决途径。
航空产品十分复杂，存在着机、电、液、气、热、控等多领域耦合，在设计时需要对其功能、结构、性能、装配提供统一的建模机制；并在模型的基础上，针对实际产品的特征和需求，用多学科解耦体系和优化技术，获得高精度、高性能和高性价比的产品设计模型。采用虚拟样机技术、数字化工艺技术与虚拟和柔性装配技术，对航空产品进行虚拟环境下的装配生产和品质评估，不仅可以缩短产品的研制周期，而且还能为航空产品的高品质装配、批量化生产、使用与维护提供有效的保证。航空产业的快速发展，离不开先进的航空制造技术，如在航空发动机、飞机驾驶舱薄壁舱壳、机载相控布阵雷达天线等复杂仪表结构件的制造过程中所采用的超高速精密加工机床，其主轴转速达到6万r/min甚至更高，功率50kW，加工精度可达到纳米级别。
航空材料构件的服役环境极端苛刻，对材料性能的要求极高，如输油管道中的精微齿轮轴承及钛合金阀门、涡轮发动机中的涡轮叶片与涡、飞行员座椅弹射器中的弹触器等关键部件，要保证其高性能及高稳定性，必须经过先进的精密化学热处理工艺或精密真空热处理工艺，才能满足使用要求。针对特殊材料（如特软、特硬、脆、耐磨、难切削）、特殊形状尺寸（特大、特小、特薄、特复杂）或其它特殊条件约束下使用的工件，航空制造业先后发展了电火花加工、电化学加工、高能束加工、超声波加工、液体喷射加工、化学加工与复合加工等特种加工技术。
3、航空领域制造技术及装备发展趋势
3.1数控加工工艺转向智能加工工艺的实现
传统数字化加工过程是根据设计模型和工艺要求确定加工工艺及程序，基于空间和时间的确定性关系来完成产品制造，加工状态是依靠人员监控、事后检测来确认的，难以实时掌握加工过程中工况变化并及时调整，导致航空产品零部件质量一致性不稳定、表面质量状态波动大。智能加工工艺将形成一种实时优化调整模式，制造过程中增加对加工过程、时变工况的在线监测，利用智能化技术对获取的加工过程状态信息进行实时分析、评估和决策，实现对加工过程的自主学习和决策控制；通过自主学习形成工艺知识库，支持工艺设计与程序设计过程，实现工件加工工艺的自主决策设计和优化。
3.2传统数控装备向智能装备及智能制造单元转变
传统数控装备是按确定的空间关系和程序逻辑运转的，随着数控系统计算处理能力的不断提升和功能部件不断发展完善，数控装备的加工效率、稳定性、灵活性及信息处理能力有了极大的提高，基于工况的自主处理能力日趋增强。航空制造领域的智能装备及智能制造单元主要包括智能机床、智能机器人、智能控制装置与系统、传感识别与信息采集装置和智能物流系统等，能够对制造过程中运动、功率、转矩、能量和信息等状态进行实时监测，并实现基于规则的自主决策与自适应控制。
3.3智能制造系统将是航空先进制造技术的具体体现
航空产品制造包含一系列工艺过程和工序过程，原材料进入由工艺装备、经过不同的工序或工艺处理等集成控制系统、物流系统和工作人员等组成的全价值链制造系统，形成符合设计要求的产品。以数字化技术为基础，以集成控制技术为核心，引入智能处理决策功能，构建出基于智能化装备、智能化工艺、传感网络、智能决策处理系统及人机互联的智能化制造系统，使制造智能由个体智能跨越到整体智能，提升大数据量、高自动化环境下人们对制造数据、加工状态和调整决策的掌控能力依据航空产品类型和主体制造工艺不同，智能制造系统范畴而有所差异，可分为切削加工、钣金成形、复合材料构件制造和整机装配等不同类型，但他们均应具备智能化工艺设计与优化、工艺装备功能数据、制造数据、产品测量数据的采集与知识库的建立、数据分析与信息流的配置、传感网络与实时处理、智能化运行管控与在线学习和工艺流程优化等基本能力。
3.4纳米制造及仿生制造技术
随着我国未来国防战略对战机作战性能要求的不断提高，诸如隐身功能、超音速巡航、高机动性等，纳米制造技术作为纳米技术开发的重点之一，融合了其它各种“学科”的关键技术，可用于发动机中的单晶高温叶片、复合结构隐身材料的涂层以及机载微电子芯片等关键航空部件的生产过程。仿生技术主要应用于飞机的整体结构设计，模仿生物形态、结构和飞行控制原理设计制造出功能更突出、效率更集中，并具有高度仿生形貌特征的航空飞行器。
4、结语
当前我国航空先进制造技术与国外相比，还存在着基础薄弱、设计研发手段滞后、自主创新能力不强以及产品研发与生产过程严重脱节等差距。航空先进制造技术不是一门具体的、单一的科学技术，而是一个集成的、多学科的、综合程度较高的一门技术，其发展需要一个相当长的时间进行理论完善和技术进步，需要我们不断地借鉴国外的先进技术，进一步细化、完善和学习，以提高我国的航空制造技术和生产管理经验。
参考文献
[1] 杨卫民.高分子材料先进制造的微积分思想[J].中国塑料，2010，7（24）：1-6.
[2] 郭恩明.航空先进制造技术发展趋势[J].航空制造技术，2007（Z1）
先进制造技术范文第5篇
关键词：先进制造;智能化;绿色化
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。
当今世界各国的竞争主要是先进制造技术的竞争。美国、德国等国家发展重点就是发展先进制造技术。世界各国都在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。
先进制造技术范文第6篇
引言
制造技术是当前社会以及未来社会发展的基本技能，是一个国家走向富强的关键，先进制造技术的提出源于美国，其为了提高国民经济增长与制造业的市场竞争力，研发了以计算机技术为核心，结合传统制造技术与现代信息技术演变而成的先进制造技术，它的运用，使得制造技术实现了优质、敏捷、低耗等优秀特点，并使得经济效益明显提高，像日韩这类发达国家，九十依靠着先进制造技术，维持着国民经济的平稳增长，而我国虽然作为制造大国，但是由于受到技术水平等方面的诸多限制，导致其进展缓慢，在学科间不断互相渗透的今天，如何加快先进制造技术的发展，成为了当下国人所要思考的主要问题。
一、先进制造特点介绍
1、先进制造技术内涵
制造技术自人来诞生以来就已经出现简单的雏形，期初由于对自然的认知不够，所以都是简单的手工生产模式，而在不断的演变中，随着学科间的不断相互渗透，使得制造技术逐渐摆脱了传统的手工为主生产模式，逐渐形成了以机械为主的可以实现产品量化生产的现代化先进制造技术。自第一次工业革命之后，各行业开始逐渐形成了自动流水生产线，从而开启了量化生产的大门，我们现在所使用的电脑、冰箱、汽车等很多东西，都是运用这种模式生产的。然而由于产品的单一性使其不能满足不同用户的需求，因此，人们又开始着手研发微机数控系统，柔性制造单元，柔性制造生产线等，较传统的制造而言，先进制造技术更加重视技术和管理的统一，重视制造过程中管理者组织和管理体制的合理性。
2、先进制造技术特征分析
先进制造技术具有先进性、系统性、集成性等特征，以以往的制造技术不同，先进性是其一个重要的特征，它是优化先进工艺，并与新技术结合，实现局部或系统的集成。并且针对不同的市场需求，具有一定的灵活性。另外，其具有一定的系统性，是在生产过程中形成的能量流、物质流和信息流等的系统工程，当然，还有集成性特征，它是将机械、电子、信息、材料和管理技术等融合一体的新兴交叉学科。
二、先进制造技术中关键技术
1、现代设计方法
现代设计方法是基于先进制造技术的基础上发展的，传统的设计方法，在加工过程中，存在切削力过大、刀具磨损严重等问题，且对技术人员的要求也非常的高，并难以保证产品质量，而现代设计方法运用了优化设计、人机工程设计、计算机辅助设计、工业产品造型设计等，使这些问题得到了妥善的解决，通过对刀具几何角度、切割方法进行分析，进行系统优化，灵活运用数控切削中螺纹加工循环指令等，发开新的加工方法，实现数控机床的二次发展。
2、先进制造工艺技术
先进制造工艺技术，是通过对各类零件特征分析，编制适合于不同零件的数控加工程序，并将其储存在PC机中，在数控机床加工时，通过输入对应的零件特征，生成适合于加工的该零件的程序。它在粗加工过程中可以提高生产效率，在细加工过程中，可以提高产品的精度，是实现优质、低耗生产的基础。
3、制造自动化技术
自动化技术与信息论、控制论、系统工程、计算机技术等技术都有着密不可分的关系，是一门综合性技术，且是一个动态概念，在工业发达的国家里，为了实现柔性自动化、知识智能化、集成化，因此在生产中主要采用数控机床、加工中心、柔性制造单元、计算机集成制造系统等，它的发展，大大降低了企业的生产成本，解放了劳动生产力，对推动制造企业发展有着巨大的作用。
三、先进制造技术在生产中的应用分析
1、柔性制造系统
柔性制造系统主要是由物料储运系统、信息控制系统和一组数字控制加工设备组成，是依靠计算机为基础，实行管理与控制的高度自动化加工系统，是可以运用于不同种类零件加工的机械自动化制造系统，主要包含柔性自动生产线、柔性制造单元、柔性制造系统三类系统，它的应用，提高了神杯利用率，使生产能力相对平稳、产品的质量提升等诸多优势。
2、虚拟制造技术
虚拟制造技术是在仿真技术、虚拟现实的基础上，对产品的设计、生产过程统一建模，从而在计算机上实现整个生产过程的模拟和仿真。它的应用大体分为四种，即虚拟企业、虚拟产品设计、虚拟产品制造和虚拟生产过程，它的应用，提高了生产过程开发效率，优化资源的利用，缩短生产周期，并可对产品按客户需求做出一定的更改。
结束语
终上所述，大力发展先进制造技术，对于推行我国工业化建设具有深远的意义，是提高我国工业化水平的重要手段，是提高我国国民经济的必要途径。
参考文献
先进制造技术范文第7篇
关键词：先进的制造技术；现状；发展的趋势
制造业是我国国民经济和综合国力的重要组成部分，其生产总值一般占我国国内生产总值的20%～54%。大多数专家认为，世界上各国经济的竞争力，主要是靠制造技术的竞争，竞争能力最终体现在国家生产的产品的国际市场占有率上。
随着世界经济、技术的高速迅猛发展以及客户需求和市场竞争环境的不断变化。这种竞争日趋激烈的现状，导致各国政府都非常重视制造技术的研究与发展。中国这样一个制造大国更需要注意制造技术的发展。
1先进制造技术及其特点
先进制造技术是制造业不断汲取机械、电子、信息（计算机与电子通信、人工智能等）、新能源及系统管理等方面的研究成果，将其综合应用于产品设计制造、檢测、管理、组装、销售、服务等全过程，以实现优质、高效、低耗、清洁的生产，提高对日益变化的产品市场的适应能力和竞争能力的制造技术的总称。综合体现了现代科学技术和新能源产业创新的成果，充分利用了信息技术，促使制造技术提高到了新的高度。先进制造技术是发展我国国民经济的重要技术之一，对我国的制造业发展有着不可估量的作用。先进制造技术更是重视制造过程组成和管理的合理化革新，它是硬件、软件、脑件（人）与组织的系统集成。
2我国先进制造技术的现状
随着社会的不断发展，人类对产成品的要求也发生了很大变化，要求产品品种多样、更新快捷、质量稳定、使用方便、价格合理、外形美观、自动化程度高、售后服务好、能满足人类越来越高的经济、技术要求，就需要采用先进的机械制造技术。我国经过30年改革开放完成经济快速增长，取得了令世界瞩目的傲人成绩，综合国力和经济总量位列世界前茅。1980年以来，我国制造航业取得了阶段性的发展。
随着我国经济技术的高速发展以及需方市场环境的日益变化，这种竞争发展的日益激烈，所以近年来我国非常重视先进制造技术的研究与科研开发。制造业是我国国民经济的支柱产业，先进生产所产生的过敏生产总值占我国国民生产总值（GDP）的40%左右。尤其是中国近几年来各地房地产业的新兴崛起，带动了中国机械工业集团有限公司、天津百利等一批重工业机械企业的快速发展，而这些龙头企业的快速发展又带动了先进制造技术的稳步发展，然而虽然我国在先进制造技术方面取得了骄人的成绩，但与发达国家相比，仍然存在不小的整体上的差距。
其中差异主要体现在以下5个方面：
（1）管理制度方面。发达国家广泛采用新型管理方式，高度重视管理体制的更新、生产产品的模式不断更新发展，推出了精细化生产、TPM改善提案，Q-COST以及6sigma等新的管理理念。而我国制造业只有少数大中型企业采用了计算机以及管理系统的辅助管理，而多数小型、微型企业仍处于传统管理模式。
（2）制造工艺方面。发达国家比较广泛的采用国际先进的管理技术，以少人化、高薪化、自动化为生产管理理念以及多元加工技术等先进加工方法。我国在此方面的研究以及利用率普遍低于世界平均水平，尚在开发之中。
（3）设计方面。发达国家不断更新大数据库，采用最新的设计方法，广泛采用计算机辅助流程，大型企业无图纸化生产流程已经日趋完善。而目前我国的现状是上大中型企业可以基本实现无纸化办公，但是生产流程，各种程序文件，还是没有全部信息化。
（4）自动化技术方面。发达国家普遍采用先进数控机床、高度集成的流水线作业，全部实现无纸化产线，而我国制造行业的现状，在此方面并没有太大的提升，纸质化办公情况严重，无管理化情况严重。
（5）产品结构方面。中国制造造业的快速发展，主要是依靠引进技术先进国家的核心技术，缺少自身的核心创新，加之中国劳动力资源丰富，粗放型生产方式聚集，导致中国制造业的研发水平较世界先进水平明显滞后。虽然中国制造业的产量已位居世界前列，但是主要为劳动密集型产品，具有自主知识产权的产品比较少。例如，挖掘机生产的核心技术，计算机产业的CPU集成发展等等。
另外，我国在先进制造技术方面存在着基础薄弱、创新能力差、产品的研发与实际生产过程脱节等问题。许多关键领域技术，如航空航天、炼油、炼钢等方面的自主创新虽有了一定成绩，但与世界领先水平相比仍有较大差距。计算机核心技术、科学医疗设备主要还是依赖进口。长期以来，产品品种单调，品牌单一，竞争力水平薄弱，特别是客户需求与企业自身技术创新上的突出矛盾。
3先进制造技术的发展趋势
先进制造技术是当今国际间科技竞争的重中之重，随着社会科技的不断发展，需方市场的多元化变革，人们对产品质量的要求也日趋多元化，市场竞争日益激烈，企业要在激烈的市场竞争中求得生存发展，就必须采用先进的制造技术。进入21世纪，随着中国加入WTO，与世界的关系越来越紧密，先进的制造技术必然会向着全球化、集成化、系统化、网络化、自动化、绿色化、智能化、精密化、快速化的趋势不断发展。
（1）全球化。首先，由于国际和国内市场上的激烈竞争，不少暂时还在国内市场上占有一定份额的企业，不得不想方设法扩展新的市场；其次，计算机网络通讯技术的迅猛发展，推动企业向着既要竞争又要合作的方向发展，这种发展又进一步激化了国际市场的竞争环境。这两个原因相互作用，已成为全球化制造业的发展动力，全球化制造的首要技术基础是网络，网络通讯技术也使制造的全球化得以全方位的实现。
（2）网络化。计算机网络通讯技术的快速发展和不断普及，给企业的生产环境和经营活动带来了不小的变革。从产品设计、物料选择、到零件制造、市场开拓、产品销售都可以在网络上进行。此外，计算机网络通讯技术的高速发展，加速了各企业技术信息交流、也加强了产品开发的合作和经营理念的学习，也在不断推动企业向既竞争又合作的方向快步发展。
（3）虚拟化。在制造过程中的虚拟技术是指面向各种产品生产过程的模拟实验和检验。检验产成品的可加工性、加工工艺方法和工艺流程的合理性，以优化制造产品的制造工艺、保证制造产品的质量、调整生产周期和降低生产成本为目标，进行生产过程PDCA循环的建模和仿真。
（4）自动化。自动化是一个动态的概念，目前的研究主要体现在制造系统中的合成技术和系统终端技术、人机一体化的制造领域系统、制造单元技术、制造过程的计划、调度、制造技术和适应现代化生产规模化模式的环境等方面。
（5）绿色化。绿色制（下转第页）（上接第页）造是通过绿色生产流程、绿色过程设计、绿色材料选用、绿色设备使用、绿色工艺流程、绿色包装的使用、绿色理念的贯彻等一系列的过程累加生产出来的绿色产品，产品使用完毕后再通过绿色无公害的处理加以回收利用。采用绿色制造流程能最大限度的减少制造业对环境的不良影响，同时也能使原材料和能源的利用效率大大提高。
（6）精密化。现代化高新技术产品需要高精尖的制造技术，全社会的发展对产品的质量提出了越来越完善的要求。这就决定了发展精密仪器加工、超精密仪器加工技术是制造业未来发展的一个重点。
（7）智能化。智能化制造是综合利用各个相关学科、各种先进的技术和方法，解决和处理制造系统中出现的问题。系统能高度领会设计人员的设计意图，检测常规失误，回答提出的问题，提出改善建议方案。
（8）快速化。快速化是对市场需求的快速有效的响应，对生产的快速重组调整。要求生产规模、模式有高度的可调节性与高度敏捷性。快速化可以强有力地推动制造技术的进步与高速发展，是先进制造技术发展的不竭“动力”。
（9）集成化。现代化制造业的发展方向并不只是计算机技术的高度集成，而是人、机、料的整体集成，包括各种功能的集成、组织的集成、各种信息的集成、制造过程的集成、储备知识的集成和企业间合作的集成。
4結束语
先进制造技术范文第8篇
关键词：先进制造技术；新工业革命；制造模式；新一代信息技术；
作者简介：周佳军(1989-)，男，湖北黄冈人，博士研究生，研究方向：计算机辅助设计、计算机辅助制造、计算机集成制造系统等
0引言
制造业是中国经济增长的主体和支柱，是综合国力的重要体现。当前我国制造业的总体情况依然落后，从资源与环境的角度看，我国制造业对能源和资源消耗巨大，环境污染严重；从技术与创新水平的角度看，我国制造产业的技术创新能力薄弱，科技含量低，技术水平落后，有自主知识产权的产品少，产品的附加值较低[1]；从产业内部价值链的角度看，我国传统制造业处在价值链上(研发、制造、营销)价值创造能力最低的环节，在研发和营销领域，科技创新能力弱、品牌建设不足；从市场环境的角度看，知识经济时代的市场竞争日趋激烈，消费更加个性化，传统的以追求生产效率为目的而进行的品种单一、大批量以及标准化的产品制造模式，很难适应现代市场中客户的个性化和多样化需求。
先进制造技术(AdvancedManufacturingTechnology，AMT)注重经济效益和技术的融合性，通过柔性生产、灵活生产、产品差异化、注重效率和质量等方式增强企业对市场的反应能力、提高自主创新能力，为客户提供更加人性化的服务，具有产品质量精良、技术含量高、资源消耗低、环境污染少、经济效益好等特性，通过发展AMT和战略性新兴产业改造提升传统的资源密集型和劳动密集型工业，以开辟一条科技含量高、资源消耗低和环境污染少的新型工业化道路，已成为提高我国高新技术发展、推动经济发展和满足人民日益增长需求的主要技术支撑。
2012年以来，新工业革命成为各国讨论的热点，以物联网(Internetofthings)和大数据(bigdata)为代表的信息技术、以绿色能源为代表的新能源技术、以3D打印技术为代表的数字化智能制造等技术系统协同创新，将柔性化、智能化、敏捷化、精益化、全球化和人性化融为一体，将改变制造业的生产模式和全球经济系统，引领人们的生活走向智能化时代。工业西方发达国家纷纷提出“再工业化战略”，试图实现从“产业空心化”到“再工业化”的回归，提出的再工业化战略并不是恢复传统制造业的生产能力，而是通过加快突破和应用AMT抢占新一轮科技和产业竞争的制高点，占领产业链的高端。为了保证我国制造业的持续发展，必须尽快完成制造业的转型升级，实现由制造大国向制造强国的转变。
1先进制造技术
AMT自20世纪80年代提出以来，世界各国都十分重视其理论和应用实践研究。AMT既包括先进加工技术(AdvancedProcessingTechnology，APT)(主要指材料加工工艺及方法)，又包括对先进装备、人的智慧等有机构成的现代集成制造系统的智能控制和组织管理的先进制造模式(AdvancedManufacturingMode，AMM)，主要指制造模式及系统。美国联邦科学、工程和技术协调委员会(FederalCoordinatingCouncilorScienceEngineeringandTechnology，FCCSET)下属的工业和技术委员会AMT工作组提出其主要包括三个技术群[2]：主体技术群(AMT的关键支撑，如计算机辅助设计、加工工艺规划、增材制造技术、并行工程，以及材料生产工艺、加工工艺、加工和测试技术等)、支撑技术群(如计算机技术、自动化技术、检测与转换技术、标准和框架等)和管理技术群(如质量管理、基础设施、人员培训、全局监督等)。虽然先进制造模式和AMT密不可分，实践中也常将二者混为一谈，但是它们是两个不同的概念。AMT注重制造单元功能效用的发挥(偏重技术)，AMM注重组织方式，强调的是人、组织结构和技术三者的协同。两者的关系如图1所示。
从社会技术系统的观点看，任何制造系统都有两个尺度，即技术系统和伴随技术系统的社会系统，社会技术系统强调系统中技术系统与社会系统两类因素的相互作用，技术影响社会系统投入的种类、转换过程的性质和系统的产出。然而，社会系统决定着技术利用的有效性和效率，如果孤立地试图使其中一个系统最优化，则可能使系统的总效能降低。AMT是各个单项技术在先进制造哲理下的有机集成，从最初关注技术和工程科学等自然科学的集成，慢慢过渡为重视在AMT应用过程中科学技术、组织结构以及人的智慧等的深度融合，尤其注重自然科学与社会科学的集成、系统体系观念和整体全局优化，最终目的是使整个制造系统能对外部市场环境的变化产生及时、高效、敏捷的反应。
1.1先进制造技术的概念、内涵及主要内容
制造指对原材料进行加工或再加工，以及对零部件装配过程的总称。AMT的概念起源于美国[3]，早期其定义是以计算机和信息技术为基础的制造技术群，主要包括计算机辅助设计、计算机辅助制造、计算机辅助工程、机器人及柔性制造技术、自动控制系统、数控技术及装备等[4-5]，从研究的角度看，先进制造技术在不同时代具有不同的含义，当前各种新出现的、先进的机械加工技术(纳米加工、激光切割、增材制造等)、精益生产、并行工程、柔性制造、虚拟制造、敏捷制造和现代集成制造模式等，都属于AMT的研究之列。
我国学者在对国外学者有关AMT定义的归纳和研究中，更为系统地对AMT进行了定义，认为AMT是一个多学科体系，包括从市场需求、产品设计、工艺规划到制造过程与市场反馈的人—机—物系统工程[6-7]。AMT本质上是自然科学(自动控制技术、工艺规划技术等)和社会科学(组织管理和经济学等)的有机融合体，是通过生产方式的智能化和柔性化来提高企业的核心竞争力和对市场环境的反应能力。
从制造系统的观点看，AMT是一个三层次的技术群，如图2所示：第一个层次(内层)为基础制造技术，主要指优质、高效、低耗、清洁的通用共性技术，对应AMT中的支撑技术(如图1)；第二层(中层)是新型制造单元技术，由制造技术与信息技术、新型材料加工技术、清洁能源、环境科学等结合而成，涉及多学科交叉、集成与融合，对应于先进制造技术中的主体技术和管理技术；第三层(外层)为先进制造模式/系统(集成技术)，是由先进制造单元技术和组织管理等融合而成的现代集成制造模式，强调技术系统和社会系统的协同与融合，对应于图1的先进制造模式，是人、技术、组织和管理等要素的集成，也是人机物协同制造系统。
1.1.1基础制造技术
优质、高效、低耗、清洁的基础制造技术，主要指传统的制造工艺技术(如毛坯测量下料、铸造/塑性成形、锻压、焊接、热处理、材料强韧化、表面保护、机械加工、优质高效连接技术、功能性防护涂层及各种与设计制造等)经过优化和改进后形成的基础制造工艺，是先进制造技术的核心组成部分。
1.1.2新型制造单元技术
新型制造单元技术由制造技术与互联网信息技术、人工智能、新型材料加工技术、清洁能源、环境科学等结合而成，涉及多学科交叉、集成与融合，主要包括以下内容：
(1)新型材料、纳米技术和激光加工传统材料的研制过程通过基本材料的组合反复试验配制获得，整个过程非常缓慢。2011年6月，美国先进制造业伙伴关系(AdvancedManufacturingPartnership，AMP)计划之一的“材料基因组计划”[8]，从分子结构的角度分析材料，通过原子排列找出相—显微组织—性能—环境参数—使用寿命的关系，建立了原子、分子的结构与材料性能的关系，极大地提高了研发、生产和应用先进材料的速度。纳米技术和激光加工引发了机械技术与电子技术在毫微米水平上的融合。
(2)增材制造与精密成型技术增材制造(如3D打印[9])是材料技术、粘结技术和打印技术的融合创新，由原材料直接制造成精密工件的材料近净成型技术(Near-netShapeForming，NSF)制作的零件不需要加工或少量加工即可投入使用，极大地改造了传统的毛坯成型技术[10]。
(3)机器人、自动化及智能化技术工业机器人在生产加工中可以完成某些过程复杂、费时耗力的标准化生产流程[11]；自动化促使机器或生产过程从自动控制发展到自学习、自组织、自维护和自修复等；智能化技术综合了信息技术、模糊算法、神经网络控制等智能优化算法，使机器在没有人工干预的情况下进行生产，具有人机一体化、自律能力强、自组织与超柔性、自学习与自我维护等特点。
(4)先进电子技术装备先进电子装备，如平板电脑、智能手机、穿戴设备等普适人机交互设备和移动终端会越来越普及，使人与物理世界的交互方式更加普适化、虚拟化、智能化和个性化，实现任何地点、任何时间、任何人都能访问任何信息的交互，传感器和嵌入式设备将会感知和采集各种环境和监测对象信息，并对这些信息进行处理，用户能够利用自然普适智能的方式无缝地实现资源共享和服务的获取。
(5)分子生物学和生物制造通过学习生物系统的结构、功能及其控制机制，解决制造过程中的一系列难题。强调生命科学的应用，方法包括基因算法、进化算法、强化学习和神经网络等。
(6)供应链管理制造过程是物质流、信息流在控制流的协调下实现从原料到产品的转换，供应链管理以整体效益最优化为目标，以系统化的观点综合考虑对人、技术、管理、设备、物料、信息等系统构成要素的优化组合，实现产品生命全周期经济效益、社会效益和生态效益的协调统一。
(7)清洁生产技术、绿色可持续制造清洁生产和绿色制造主要表现在以下几个方面：1绿色设计，设计阶段就充分考虑对资源和环境的影响；2绿色选材，将环境因素融入材料的选择过程中；3绿色制造，采用物料和能源消耗少、废弃物少、对环境污染小的制造方法；4回收和循环再制造，实现资源―产品―废弃物―再生资源或再生产品的反馈式循环模式[12]。
(8)物联网、大数据、云计算(cloudcomputing)等新一代信息技术IBM公司基于新一代信息技术提出的智慧地球(smartplanet)掀起了物联网研究的高潮，引起了国内外学者和政府的广泛关注[13]。物联网是利用无线射频识别(RadioFrequencyIDentification，RFID)、嵌入式系统、传感器等技术获取现实世界信息，使物体与物体之间通过网络相互连接并进行信息交互，以实现智能化识别、跟踪、监控和管理的一种网络[14]。物联网技术融入产品的全生命周期及制造过程的各个阶段，将形成新的制造模式———制造物联。随着物联网时代的到来，社交网络、电子商务、信息物理系统、移动终端等迅速发展，数据量尤其是半结构化、非结构化数据呈爆发式增长，据著名咨询公司IDC的研究报告，2011年网络大数据总量为1.8ZB，预计到2020年，总量将达到35ZB，大数据时代正在来临[15]。一般意义上，大数据指无法在一定时间内用常规机器和软硬件工具对其进行感知、获取、管理、处理和服务的数据集合[16]，具有大量、高速、多样、价值密度低的特点。对于制造业而言，数据积累和数据的广度还不够，数据应用大多针对传统企业内的结构化数据，有效整合大数据，包括微博、论坛、网站等数据源，分析发掘这些数据蕴藏的潜在价值，有助于快速预测市场趋势和客户的个性化需求，细分客户并提供量身定制的合适服务，及时了解整个供应链的供需变化等。此外，制造系统中包括大量的物料、人员、生产设备状态及加工过程等数据，研究制造系统中产生的大量不同来源的数据的动态演变过程，搜索、比较、聚类、分析、处理与融合制造过程的数据，可以支持制造过程的优化决策，优化生产流程和改进产品质量，有效提升制造企业的经营管理效率和市场竞争力。大数据分析需要高效的数据处理平台，目前制造业已经进入大数据时代，而大数据具有数据体量巨大、数据类型繁多、查询分析复杂等特点，超越了现有企业的IT架构和基础设施的承载能力，因此需要高性能的计算机和网络基础设施，必须依托云计算的分布式架构、分布式处理、分布式数据库和云存储、虚拟化技术等。云计算[17]是能够提供动态资源池、虚拟化和高可用性的下一代计算平台，通过按需使用的方式为用户提供可配置的资源(包括网络、服务器、存储、IT基础设施、软件、服务等)。云计算融合物联网、面向服务、高性能计算和智能科学等技术形成云制造[18]，将各类制造资源或能力虚拟化、服务化，通过网络和云平台为用户提供可高效便捷、按需使用、优质廉价的制造全生命周期服务。
1.1.3先进制造模式/系统
制造模式是制造业为了提高产品质量、市场竞争力、生产规模和生产速度，以完成特定的生产任务而采取的一种有效的生产方式和一定的生产组织形式。先进制造模式是以计算机信息技术和智能技术为代表的高新技术为支撑技术，在先进制造思想的指导下，用扁平化、网络化组织结构方式组织制造活动，追求社会整体效益、顾客体验和企业盈利，是最优化的柔性、智能化生产系统。按照历史唯物主义的观点，社会存在决定社会意识，从制造业的发展进程来看，不同社会发展时期决定了不同的制造思想、生产组织方式和管理理念，它们相互作用、共同决定了特定时期的制造模式。如图3所示，按照制造技术的发展水平、生产组织方式和管理理念，将制造模式的发展历程归纳为手工作坊式生产、机器生产、批量生产、低成本大批量生产、高质量生产、网络化制造、面向服务的制造、智能制造8个阶段。
工业革命以前，产品主要以手工作坊式和单件小批量模式生产为主，产品质量主要依赖手工匠的技艺，其成本较高、生产批量小，零部件的质量可控性和兼容性比较差，供不应求成为制造业进一步发展必须解决的问题。产业革命后，新的生产技术和管理思想大量涌现，这一阶段的早期，制造技术的改进重点是规模化大批量生产和提高生产效率，流水线式生产方式使得专业分工和标准化规模生产从技术方法上成为可能，科学组织管理理念等又从组织、结构和方式上保障了流水线式生产的实现，使得大规模制造成为可能。然而，大规模、批量化生产方式的精细化分工和高度标准化形成了一种刚性的资源配置系统，在买方市场下，市场环境瞬息万变，这种生产模式会给企业带来巨大损失，20世纪90年代，随着先进制造理念、先进生产技术以及先进管理方式的不断成熟与发展，各种新的制造理念、先进制造新模式得到了迅猛发展，理论界相继出现了高质量生产、网络化制造、面向服务的制造、智能制造等一系列新概念，各种先进制造模式之间的关系如图4所示。
(1)高质量生产
并行工程、柔性制造、精益生产[19-20]这三类制造模式是基础的生产管理方法，是虚拟制造、敏捷制造、现代集成制造的基础技术；虚拟制造[21]是实现敏捷制造[22-23]的重要手段；生物制造[24]和绿色制造[25-26]是考虑环境影响和资源利用率的制造模式，相关文献已有介绍，不再赘述。
(2)网络化制造
网络化制造是指在产品全生命周期制造活动中，以信息技术和网络技术等为基础，实现快速响应市场需求和提高企业竞争力的制造技术/系统的总称。比较典型的应用模式有制造网格(MGrid)[27]、应用服务提供商(ApplicationServiceProvider，ASP)[28]。制造网格是运用网格技术对制造资源进行服务化封装和集成，屏蔽资源的异构性和地理上的分布性，以透明的方式为用户提供服务，从而实现面向产品全生命周期的资源共享、集成和协同工作；ASP是企业将其部分或全部流程业务委托给服务提供商进行管理的一种外包式服务，以优化资源配置、提高生产和管理效率。企业用户可以直接租用ASP平台提供的各类软件进行自己的业务管理，如产品生命周期管理(ProductLifecycleManagement，PLM)、企业资源规划(EnterpriseResourcePlanning，ERP)等，不必购买整个软件和在本地机器上安装该软件，从而节省了IT产品技术的购买和运行费用，降低了客户企业的应用成本，特别适用于中小型企业。
(3)面向服务的制造
制造的价值链正不断延伸和拓展，制造和服务逐渐融合，制造企业更加倾向于为顾客提供产品服务及其应用解决方案。面向服务的制造是为实现制造价值链的增值，通过产品和服务融合、客户全程参与、提供生产型服务或服务型生产，实现分散的制造资源整合和各自核心竞争力的高效协同，达到高效创新的一种制造模式[29]。面向服务的制造的典型应用有众包生产(CrowdSourcing，C-Sourcing)、工业产品服务系统(IndustrialProductServiceSystem，IPSS)等。众包生产源于众包，众包一词最早出现在2006年，由美国《连线》杂志一位名叫杰夫·豪的记者首次提出[30]。众包是一种分布式的问题解决和生产模式，它将工作任务通过互联网以公开、自由自愿的方式分发给非特定的大众。众包生产就是网络化社会生产，让更多产品和服务用户参与到产品的创新活动中来，打破企业创新来源的界限，聚集大众智慧，增加公众的参与度，并通过“用户创造内容”的形式生产出符合消费者需求的个性化产品[31]。众包生产对构建创新型制造企业非常重要，它具有开放式生产、组织构成的动态性、物理范围的分布性、参与者的主动性等特点，能够突破传统生产模式，通过外部资源的整合实现产品开发任务；另外，它还可以通过激励机制代替合约机制，以极低的成本聚集外部的零散个体用户和群体资源，为客户提供产品及其应用解决方案。面对多样化的个性需求和不断变化的市场环境，众包生产能够灵活、高效、低成本地进行资源的重新分配和整合，有效降低产品制造成本，减少企业风险，提高适应个性化需求的灵活性，它的出现给企业的研发、生产、销售、管理和售后服务带来了巨大影响。产品服务系统(ProductServiceSystem，PSS)通过系统地集成产品和服务，为用户提供产品功能而不是产品本身来满足用户需求，从而实现产品全生命周期内的价值增值和生产与消费的可持续性[32]。IPSS[33]是在PSS的基础上提出的。IPSS是工业产品及其相关服务的集成，它将产品与服务作为一个集成化的整体提供给用户，这里的产品既可以是用户所有，也可以是IPSS的提供者所有，不但关注产品本身质量而且考虑顾客体验，通过用户的参与来提高产品服务创新能力；服务则是覆盖整个产品全生命周期内的所有活动(设计、制造、运输、销售、使用、维护、售后服务等)，通过专业的服务共享降低用户的成本投入，从而集中更多的精力关注其核心竞争力。IPSS的核心是提供工业产品的工作能力，这依赖于提供者的知识水平和经验丰富程度，因此它具有知识服务和生产型服务的特点。
(4)智能制造
基于新一代信息技术和IBM智慧地球的研究框架，制造系统的集成协同越来越关注人的发展和周围环境的融合，研究的关注点从之前侧重信息技术和工程科学的集成，逐步转变为技术体系、组织结构、人及环境的深度融合与无缝集成，实现优势互补与可持续制造。此类制造包括云制造、制造物联、基于信息物理系统(Cyber-PhysicalSystem，CPS)的智能制造乃至智慧制造。德国政府于2013年4月举办的汉诺威工业博览会上正式推出了工业4.0战略，在该战略下提出的智能制造是面向产品全生命周期，实现泛在感知条件下的信息化制造。智能制造技术是在新一代信息技术、云计算、大数据、物联网技术、纳米技术、传感技术和人工智能等基础上，通过感知、人机交互、决策、执行和反馈，实现产品设计、制造、物流、管理、维护和服务的智能化，是信息技术与制造技术的集成协同与深度融合。在产品加工过程中，智能制造将传感器及智能诊断和决策软件集成到装备，由程序控制的装备上升到智能控制，能自适应反馈被加工工件在过程中的状况[34]。例如，基于CPS的智能制造生产过程与传统的数控加工技术相比，能感知温度、环境、加工材料的属性变化，并作出相应调整，不会死板地执行预定程序，能够保证加工出的产品精度。基于云计算、物联网、面向服务和智能科学等技术的云制造也是一种智能化的制造模式[35]，它利用网络和云制造服务平台，按需组织网上制造资源(制造云)，为用户提供可随时获取的、动态的、敏捷的制造全生命周期服务[36-38]。云制造能促进制造资源/能力的物联化、虚拟化、服务化、协同化和智能化。与传统的网络化制造相比，云制造具有更好的资源动态性、敏捷性以及产品和服务解决方案的灵活性，同时能更好地解决ASP模式的客户端智能性和数据安全性的不足问题，以实现更大范围的推广和应用；与制造网格相比，云制造在“分散资源集中使用”思想的基础上，还体现了“集中资源分散服务”的思想。制造物联[39]是基于互联网、嵌入式系统、RFID、传感网、智能技术等构建的现代制造物联网络，是以中间件、海量信息融合和系统集成技术为基础，基于物联网系统开发服务平台和应用系统，解决产品设计、制造、维护、管理、服务等过程中的信息感知、可靠传输与智能处理，增加制造的服务化与智能化水平的制造新模式。制造物联在制造系统中的应用能够有效地管理制造资源、监控制造过程、匹配制造需求等，将传统的产品制造从市场调研、研发设计、供应链、生产过程、销售、物流运输与售后服务融为一体，协同制造过程中物料流、能量流、信息流、价值流的优化运行，以支持产品智能化、生产过程自动化、供应链与物流的准时化和精益化、企业经营管理辅助决策等应用，极大地提高了制造企业的核心竞争力。
基于语义Web、务联网(InternetofService，IoS)、社会性网络服务(SocialNetworkService，SNS)等，智能制造/云制造的进一步发展将会诞生智慧制造(WisdomManufacturing，WM)[40-41]。WM将机器智能、普适智能和人的经验、知识与智慧结合在一起，形成以客户需求为中心、以人为本、面向服务、基于知识运用、人机物协同的制造模式。
综上所述，先进制造模式是以所追求的目标和生产开展方式的转变为基础而产生及发展的，体现的是消费者的个性化需求、科学技术发展水平和市场竞争形势，是由先进制造哲理、先进组织管理方式、先进制造技术及人的相互融合发展、相互协同作用的产物。这是一个系统灵活性不断增大、组织结构和过程不断优化的进程，将形成人机物协同制造系统，使制造资源得到最佳利用、生产效率得到极大提高，能够对市场变化和内部变化作出迅速响应。
1.2先进制造技术对产品生产活动的影响
从生产流程来看，AMT与传统制造技术对制造过程的影响如图5所示。传统制造是利用制造资源将原材料转换为产品的过程，仅为生产过程的一部分，一般包括产品的加工和装配两大内容，制造商自行生产或者从供应商购买零件，将其组装成产品并检验以符合要求。制造过程中输入的是原材料、能量、信息、人力资源等，输出的是符合要求的产品。传统的制造系统设计、制造与销售各部分之间信息的传递与反馈不畅，各部门按功能分解任务，容易只考虑本部门的利益，对系统的优化考虑较少，造成设计与制造部门间难以协调、矛盾突出。
AMT主要从材料设计、制造流程改造、产品服务融合的集成解决方案和循环利用四个方面拓展传统制造技术的内容：
(1)材料设计新型材料的成型和加工技术愈发重要，对材料分子层或原子层的定向改造极大地提高了产品性能，超硬材料、功能梯度复合材料的某些新的成形、加工技术将不断涌现，如超导材料成形加工等。
(2)制造流程改造传统制造是面向批处理、时间上和空间上分离的分布式加工，先进制造超效能加工和自动化技术能够促使连续流制造，减少零件库存。
(3)产品服务融合先进制造强调涵盖从产品研发直至客户应用的全过程，提供产品、软件和服务于一体的产品解决方案和端对端的服务。知识资本、人力资本和技术资本的高度聚合，使制造活动摆脱了传统制造低技术含量、低附加值的模式，通过产品设计、管理咨询等活动，技术和知识在生产过程中被实际运用，将技术进步转化为生产能力和竞争力，为企业产生更高的附加价值。
(4)循环利用[42]先进制造注重材料的回收利用，不但对环境友好而且节约原材料成本。传统的产品制造模式是一个开环系统，即原料工业生产产品使用报废弃入环境，是以大量消耗资源和破坏环境为代价的制造方式；而循环生产是一个闭环系统，整个生命周期考虑生态环境和资源效率，从单纯的产品功能设计扩展到生命周期设计，强调所有资源应该实现在经济体系内的循环利用。
基础制造技术、新型制造单元技术和现代先进集成制造技术对制造业的发展产生了重要影响。基础制造技术通过改进、整合形成新型制造单元技术，进而影响整个制造过程。诸如网络化制造、面向服务制造和智能制造等先进集成制造技术已在前文说明，这里着重探讨新型制造单元技术对制造过程的影响。具体来讲，新型制造单元技术(图2中第二层)对传统制造流程的改造如图6所示，增材/精准制造用于对加工阶段的改造；机器人/自动化技术用于组装和生产流程的自动化；先进电子技术用于产品和服务的融合以及加工过程的控制；供应链设计以整体效益最优化为目标，以系统化的观点综合考虑人、技术、管理、设备、物料、信息等系统构成要素的优化组合，在满足产品或服务供给要求的同时，达到成本最低；清洁生产技术主要用于材料的循环利用、回收等环节；分子生物学和生物制造用于材料设计及制造流程的改进；纳米材料技术用于合成与加工功能梯度材料、复合材料等；物联网、云计算和大数据用于对产品全生命周期制造过程进行全方位跟踪、分析、优化和控制，实现多维度、透明化的泛在感知，确保制造过程的高效、敏捷、可持续和智能化。
需要指出的是，AMT对传统制造流程的改造，不但使原有制造和装配工艺等制造中期阶段产生了质的变化，而且涵盖了市场信息分析、产品决策、产品设计、生产准备等生产前阶段，以及质量监测、销售使用、售前售后服务、产品报废的处理和回收再生产等后阶段，覆盖了产品生命周期的制造全过程，可提供集产品、软件和服务于一体的整体解决方案，实现优质、高效、低耗、清洁、灵活生产。
1.3各国先进制造技术发展情况和研究进展
近年来，美国、日本、德国等发达国家先后针对AMT的研发提出了国家层面的发展战略计划。美国在2009年12月颁布了《AFrameworkforRevitalizingAmericanManufacturing》(重振美国制造业框架)[43]；2011年6月宣布了《TheAdvancedManufacturingPartnership》(先进制造伙伴计划)[44]；2012年2月了《ANationalStrategicPlanForAdvancedManufacturing》(先进制造业国家战略)[45]，提出通过加强研究和试验税收减免、扩大和优化政府投资、建设智能制造技术平台，以加快智能制造的技术创新。
日本在1989年就发起“智能制造系统”计划，推动本国AMT的研究和发展；2010年5月公布了《产业结构蓝图》，同年6月通过《新增长战略》法案，规划了日本经济2011年~2020年的十年发展战略，其中包括对先进制造业的支持策略，通过大力调整制造业结构，加快发展机器人、无人化工厂、3D打印技术等尖端领域，提升制造业的国际竞争力[46]。
德国作为工业强国，为保持其制造业的竞争优势，采取积极有效的行动，将大量人力和物力投入到AMT中，推动AMT的发展，并制订了相关的计划[47]，特别是2010年7月制订了《高技术战略2020》，以支持制造领域新型革命性技术的研究与创新。其中“工业4.0”项目[48]是《高技术战略2020》确定的十大未来技术项目之一，用以支持工业技术领域新一代关键技术的研发和创新，该项目成为2013年汉诺威自动化展最热门的话题。工业4.0旨在通过互联网、物联网、CPS、IoS等技术提升制造系统的智能化水平，它包括两大主题：1智能工厂，重点研究智能化生产系统和过程，以及网络化分布式生产设施的实现；2智能生产，主要涉及整个企业的生产物流管理、人机互动以及3D技术在工业生产过程中的应用等。欧盟于1998年~2007年相继公布了第五框架计划(1998~2002)、第六框架计划(2002~2006)和第七框架计划(2007~2013)，于2009年颁布了《欧盟共同关键使能技术发展战略》，次年3月颁布了《欧洲2020战略》[49]。发达国家希望以高新技术为依托大力发展节能环保产品、清洁能源、新材料等新兴产业，构筑新的优势，消除不利因素，创造有利环境及符合自身优势的新兴市场，规避在传统制造领域与中国等发展中国家相比的竞争劣势，以树立其AMT的持续竞争优势，提高其先进制造业的竞争力。
我国也十分重视AMT的发展，国家863计划在清华大学建立了CIMS工程研究中心。先进制造技术作为一个主题在国家科技部领导下取得重大进展，如数字化制造与工业工程[50]、网络协同设计[51]、网络制造、仿生制造[52]、绿色制造与区域网络制造[53]、供应链、网络化制造、大批量定制和仿生制造[54-55]等。特别是国家“十二五”制造业信息化科技工程规划中，明确提出了大力发展新一代集成协同技术、制造服务技术和制造物联技术，该规划的实施将促进互联网、云计算、物联网等新一代信息技术与制造技术相融合，为加速制造业结构调整和转型升级、发展高端制造业等战略性新兴产业发挥极其重要的作用。制造业信息化工程的实施使我国在AMT领域取得了大批具有先进水平的研究成果，促进了制造业向精益化、全球化、协同化、服务化、绿色化、智能化的方向发展，为传统产业的升级改造和高技术产业的发展做出了贡献。
2新工业革命
工业革命是生产技术的变革，同时也是一场深刻的社会关系变革。新科技群的协同效应和深度融合将导致生产组织方式和制造模式发生重大变化，从而引发新的工业革命。目前正在出现一种新工业革命，但仍是一个十分模糊的概念，不同研究者对新工业革命的概念有各自的理解，主要有5种不同的观点：
(1)杰里米·里夫金[56]认为，历史上重要的工业革命都是在新通讯方式和新能源结合之际产生的，当前正由互联网和新能源结合引发新的经济和社会变革，即包括五大支柱的新工业革命，如图7所示，其中：1能源转型，向可再生能源转型，利用风和阳光等，不再消耗石化产品；2分散式生产，互联网信息技术等基础设施的建设大大减小了时间、空间对人们的经济活动交流的制约，基于知识的共享、创新和发展的扁平式、分散化、合作性的生产组织结构更加符合现代商业的需求；3存储，充分利用社会基础设施存储间歇式可再生能源；4构建能源互联网，利用互联网技术将电网转变为能源共享网，通过一种网格式的智能分布式电力系统和他人共享；5交通工具转变，将汽车、卡车、火车等运输工具转向插电式或者燃料电池等以可再生能源为动力的交通工具，电动车需要的电可在充电站购买。这五大支柱协同发展实现了1+1+1+1+1>5的整合效应，树立起一个新经济发展范例，带领世界进入新纪元。
(2)克里斯·安德森[57]认为，新型材料的应用和增材制造技术等数字化制造方式将引发新工业革命，采用新型材料、3D打印技术和基于网络的协同制造服务等智能化与数字化制造方法，能够迅速和精准地将计算机中的虚拟设计模型转化为真实物体，甚至直接打印出零件或模具，基于网络的新型数字化设计及制造的创新提供给网络用户以创造真实物体的能力，将制造延伸至范围更广的生产人群中，这些制造过程蕴藏着由普通人完成的无限可能，众多个人制造联合推动全面创造，将直接加快向新型工业化趋势发展的步伐，从而引领新工业革命。
(3)英国彼得·马什[58]在《新工业革命：消费者、全球化以及大规模生产的终结》一书中，将工业革命划分为五次，如表1所示，而将始于2005年的第五次工业革命称为新工业革命。
(4)保罗·麦基利的三次革命说[49，59]认为，以制造业数字化为核心的第三次工业革命(新工业革命)即将到来，互联网、智能软件、新能源、新材料、机器人、新的制造方法和以网络为基础的商业服务模式将使技术要素和市场配置要素发生革命性变革，产生改变社会发展历程的巨大能量。而制造业的数字化进程正从智能计算机软件、新材料、更灵巧的机器人、基于网络的制造业服务化、新的制造方法5个方面向前推进。
(5)德国政府于2013年4月举办的汉诺威工业博览会上，正式推出了工业4.0第四次工业革命[48]项目，目的是支持工业领域新一代革命性技术的研发与创新。工业4.0强调在工业生产过程中，以信息物理融合系统为核心，将众多智能体聚集在信息平台上，形成一种高度协同的互联互通关系，从而构建智能化的新型生产模式与产业结构。工业4.0正引领新一轮的工业革命，传统的行业界限将消失，并会产生各种新的活动领域、商业模式和合作形式，将导致工业结构、经济结构和社会结构从垂直向扁平转变，从集中向分散转变。
这些研究预言了新的工业革命即将来临，勾勒出了先进制造业的影响，描绘了未来制造业的走向。从上述观点可以看出，工业革命的实质是制造方式与模式的革命：保罗·麦基利认为生产工具发生很大变化将导致新工业革命；杰里米·里夫金认为生产动力的变革将引发新工业革命；彼得·马什认为新工业革命主要集中在材料、动力、加工工艺、制造模式等方面的变革；克里斯·安德森的新工业革命观点主要体现在生产方式的革新；德国工业4.0体现在在工业生产过程中，基于CPS建立了一种高度协同的产品与服务的生产模式。其实，任何一项单一的技术都不足以引发新一轮工业革命，判断工业革命的依据关键为是否有新科技群协同效应以及是否带来人类生产、生活方式的重大变革。因此，新工业革命是基于新能源、智能制造、数字化制造、机器人技术、新一代信息网络技术等先进技术综合系统协同创新及突破性的发展，融合信息、计算机、数字化、互联网技术创新变革，使工业生产方式与制造模式发生巨大变化，从而使交易方式与人们的生活方式发生重大变化。传统的自上而下、集中规模化的生产模式将逐步被新工业革命的分散、扁平和协作的模式取代，定制化、个性化、智能化、分散化和合作化是新工业革命的主要特征。
3先进制造技术与新工业革命之间关系
从主导技术和新兴产业的角度来看，以生产方式变革为主线的AMT的群体涌现、协同融合将导致新的工业革命，各种技术之间产生的耦合效应推动了工业革命的进程。新工业革命不是依赖单一学科或某几类技术，而应该是全方位的多学科、多技术层次、宽领域的协同效应和深度融合。人类制造模式的演变从原始手工生产模式到现代先进制造模式的演变过程中，经历了3次大的革命性变革。图8所示为由市场变化与技术发展推动的先进制造模式的变革。
图中：第一次工业革命中，由于蒸汽机、电气技术、内燃机的发明与改进，机器取代手工成为主导生产方式，制造业进入机械化制造时代，成为近代工业化大生产时代的开端。第二次工业革命中，大规模制造成为主导生产方式，20世纪20年代，随着电子技术、信息技术的发展，以流水线为典型代表的大规模制造模式在组织结构上追求纵向一体化与大规模，内部分工仔细，专业化程度高，简单熟练的操作提高了生产效率，使制造成本随规模递减，同时质量的稳定性也得到提高，制造模式进入批量大规模制造阶段。新工业革命是现代先进制造模式集成协同创新的结果，进入20世纪90年代后期，随着网络信息技术、智能控制技术研究的深入和以知识为基础的经济时代的到来，制造业的市场环境与技术变革发生了根本性的改变。大规模制造系统的刚性与市场的个性化需求以及环境快速变化所要求的响应速度之间的矛盾日益尖锐，正是在此背景下，各种新制造模式研究探索与试验如雨后春笋般迅速兴起，现代AMT融合自然科学和社会科学的最新进展，以绿色、低碳、可持续为发展理念，带来了产业组织模式的转变，对转变经济增长方式、政府管理模式和社会组织形态都有巨大的推动作用，使全球技术要素和市场要素配置方式发生了革命性变化。
AMT的发展将在新工业革命中发挥重要作用。如前所述，工业革命的实质是制造业生产方式与制造模式发生重大变化，它必然也是始于制造技术突破性的发展。AMT是制造业产生变革的根本力量，新一代信息技术(云计算、大数据、物联网、务联网、云平台等)、新能源(再生能源、清洁能源等)、新材料(复合材料、纳米材料等)技术等将为新工业革命创造强大的新基础设施；分散式制造(网络化制造、制造物联、云制造、智能制造)、众包生产、集群效应、利基思维等使生产方式产生变革，将整个工业生产体系提升到一个新的水平，工业生产、经济体系和社会结构将从垂直转向扁平、从集中转向分散；以智能制造为代表的新一代先进制造模式，必将使商业模式、管理模式、服务模式、企业组织结构和人才资源需求发生巨大变化，给工业领域、生产价值链、业务模式乃至生活方式带来根本性变革，进而推进和实现新的工业革命。
制造模式的演进与新工业革命的出现由市场发展、社会变革、技术突破、管理创新多种动因的综合作用决定。对新工业革命的内涵的理解必须通过与社会科学(如经济学和管理学)等跨学科的对话和交流，适当突破自然科学和工程技术学科的理论范畴。工业发展历程表明，新的生产模式的出现均为与特定的社会制度、组织结构和经济因素等相互作用的产物，而新的制造模式又会对既有社会制度和管理方式提出新的要求，从而推进企业管理模式、社会制度环境的变革[60]。综上所述，在市场、技术、社会经济环境变化与全球一体化趋势的推动下，制造业正在经历着一场革命，一场以实施先进制造技术和经营方式彻底变革为主要内容的先进制造模式的革命，涉及制造理念、制造战略、制造技术、制造组织与管理各个领域的全面变革。
4新一代先进制造技术的应用案例
产品制造的智能化变革绝不仅是优化现有的制造业，而是将制造延伸至范围更广的生产人群中———既有现存的制造商又有正成为创业者的普通民众。随着社会化网络的发展，通过充分开发大众的智慧、力量和资源，以用户创造内容(Usergeneratedcontent)为代表的社会化生产模式更能形成突破性创新，彰显出巨大的能量和商业价值。以思科(Cisco)为例[31]，2007年秋，思科借助Brightidea公司的创意网络平台，为其一个十亿美元的新业务寻找创意，通过征集创意—进行筛选—提炼创意三个阶段，最后从104个国家的2500多名参与者提交的约1200个创意中，成功筛选出最佳创意；再如美国越野赛车LocalMotors公司通过社会化生产方式，将越野赛车的个性化设计与制造分包给不同的社区，在社区内的微型工厂实现了快速小批量设计与生产；波音公司联合全球40多个国家和地区企业，通过网络协同和制造服务外包的形式协同研发制造了波音787，将研发周期缩短至原来的30%，成本也减少了50%[18]。如此一来，创意新阶层得以进入生产领域，将自己的设计产品模型转变成产品，却无需自行建立工厂或公司，制造变成了另外一种可由网络浏览器获取的云服务，实现了低成本的高技术，保持了小型化与全球化并存的能力。借助物联网、云服务、大数据等技术，用户参与不再局限于创意征集阶段，而向设计研发、制造、实验、检测、营销等纵深发展，向产品全生命周期拓展，这些生产方式将为开发出成功的产品、降低生产成本、提高效率作出巨大贡献。
以大数据、物联网/CPS、云计算等新一代信息技术为基础的先进制造技术将促进制造系统向服务化、智慧化、个性化、社会化的方向发展，智慧制造应运而生[40-41]。智慧制造将制造系统分为社会系统、信息系统和物理系统三个子系统，其中社会系统强调群体智慧和人的主观能动性，尤其是人及其隐性知识的集成，是基于人际网(Internetofpeople)所形成的社会化网络，注重客户参与的互动性、个性化和创新性；物理系统通过物联网实现物理实体的互联互通，利用RFID、嵌入在资源或产品内的感知器等获得资源状态和环境的数据信息；信息系统通过大数据技术对业务对象的属性、位置和状态等信息进行整合，从海量数据中抽取出所需的信息、知识和智慧，为需求分析、设计、生产、营销和回收等制造全生命周期过程提供知识支持。物联网获取的数据与知识的价值是通过服务的形式来体现的，通过云计算和“一切皆为服务”的理念，为用户提供按需即取的服务方式，将服务资源延伸到物理世界，最终得以在物理系统中实现产品生产。
新工业革命将促进社会制造/智慧制造理念的实现。社会制造将使传统的企业转变为能够主动感知并响应客户大规模个性化定制需求的智慧型企业，其核心就是主动、实时地将社会需求与社会制造能力有机地结合起来，从而高效、实时动态地满足客户需求。Shapeways公司就是一个典型的例子[61]，该公司于2007年创立于荷兰，后将总部移至美国曼哈顿，是一家利用3D打印技术为客户定制各种产品和服务的公司，至今已获数千万美元的风险投资支持，截止2012年6月20日，其生产产品已经超过100万款，产量超过60亿件。2012年10月19日，该公司位于纽约皇后区的“未来工厂”正式投入运营。该工厂占地2.5×104m2，可以容纳50台工业打印机，每年可按照消费者的需求生产上千万件产品。Shapeways的市场运营模式如下：通过Facebook和Twitter等社会媒体接受客户关于各种产品的3D设计方案，将顾客的需求发送给Shapeways工厂，由工作人员确定是否可行，评估并制定方案，并在数天内完成产品的打印生产，然后寄送给客户。同时，该公司还为商家和设计者设立平台，使他们可以利用公司的3D打印机生产并销售自己设计或收集的产品，用户提交他们的产品创意，如果有足够多的人喜欢(如通过Twitter，Facebook等独特社区)，则产品开发团队将制作产品原型，用户可在线对其进行投票、评分、提意见或建议，参与产品的设计开发、改进、预售和营销等，即通过聚集大众智慧的方式，让社区参与产品开发的整个过程。如果产品获得预期成功，则发明者和其他协作者可分享一定的产品销售收入。在过去的2014年，其月均订单已超过18.1万件，成为目前全球第一的在线3D打印社区。该案例成功地利用社会性网络、群体智慧和3D打印等技术实现了个性化产品的生产，涉及社会系统、信息系统及物理系统的各个层次，大批3D打印机形成制造网络，并与互联网、物联网、务联网和人际网(社会性网络)无缝连接，形成复杂的社会制造网络系统，从而将社会需求、虚拟设计与实物制造有机地衔接起来，在一定程度上为智慧制造/社会制造提供了例证。
5我国制造业发展的思考
新工业革命将对全球产业结构、生产资料、劳动者素质等生产力要素和人类生产生活方式、思想观念产生巨大影响，企业组织结构、管理方式、社会制度政策环境等因素决定了先进制造技术在制造业领域应用的广度和深度。我国应基于国情把握好新工业革命的发展机遇，高度重视AMT的发展动态，大力发展战略新兴产业，为新工业革命创造良好的环境条件，从而促进我国经济社会快速发展[62]。自2009年以来，我国密集部署未来新兴产业的重点发展方向和主要任务，提出积极发展新能源、新一代信息技术、新材料等七大战略性新兴产业，努力抓住“新工业革命”这一难得的发展机遇，发展知识技术密集、资源消耗小、成长潜力巨大、综合效益好的产业，增强自主发展能力。我国先进制造业目前主要由两大部分构成(如图9)：1由融合先进制造技术的传统制造业改造而成的先进制造业，如数控机床、海洋工程设备、航空航天装备等；2科技重大突破创新的成果落地应用后形成的新产业，如增量制造(3D打印)、生物制造、微纳制造等。
(1)信息化和工业化深度融合
新工业革命的兴起为我国探索资源消耗低、环境污染少的工业新类型和生产新方法带来了契机，新一代智能化技术、新能源、新材料等新科技正快速形成产业规模市场，该市场有利于发展循环生产和循环经济，实现经济效益与环境效益、社会效益的均衡发展。新工业革命以智能化微制造科技为关键科技支撑体系、以深层次循环式生产为主导，促使生产力和生产方式向更深层次和更广范围拓展。我国未来的现代产业体系应该更多地建立在新的工业生产方式、新的生产组织方式和新的生产制造模式基础上。
(2)发展战略新兴产业
战略性新兴产业[63]以重大科学技术突破性发展为基础，对社会发展具有重大引导带动作用，而且知识密集、资源消耗小、发展潜力巨大并且综合效益好，能增强我国的自主创新和可持续发展能力，更深入地参与国际竞争。发展战略新兴产业目前面临知识科技创新、组织管理创新、体制政策创新三大重要创新任务。我国十分重视战略新兴产业，2010年10月18日颁布了《关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》，准备用20年左右时间，使节能环保能源产业、新一代电子信息技术、高端装备制造业等七大战略性新兴产业的创新能力和发展水平达到世界领先；在《“十二五”国家战略性新兴产业发展规划》中提出了七大战略性新兴产业的发展方向和任务，以重大技术突破和重大发展需求为基础，将知识技术密集型、引领作用强、发展潜力好和综合效益大的新兴产业作为发展重点，建立战略性新兴产业重点领域产业联盟，大力发展可再生新能源、生物技术、智慧物联网、云计算、普适人机交互等新技术，并且注重智力资源的开发、新能源和互联网的应用，将创新放在关键的位置。
(3)为新工业革命创造环境条件
新工业革命创造环境条件包括至关重要的制度改革、政策环境和商业模式等，新工业革命带来的不是个别政策的微量调整，而是系统化大规模变革问题。首先建立创新激励机制和知识产权保护，集聚大量的高端创新人才，将技术和管理、软科学和硬科学结合在一起协同创新，增强市场化导向和创新激励机制；其次加强政策引导企业技术创新及技术改造，鼓励企业和科研院所建立各种模式的创新联盟，促进产业集聚和资源整合；最后通过法律强制、财政资金支持、税收优惠等措施引导和支持企业突破核心关键技术，支持新技术新产品的推广应用。与新的制造技术相适应的企业管理方式和社会制度基础决定了其在制造业领域应用的广度和深度，同时也在一定程度上决定了AMT能在多大程度上转化为制造业的产业竞争力。
(4)培育知识创新能力与人力资本
先进制造技术范文第9篇
关键词：生产系统，先进制造技术，评价
引言
随着国际、国内市场竞争的加剧、科学技术的迅猛发展、产品更新换代速度的加快及市场需求的持续多变，现代企业的经营观念、竞争方式和生产方式发生了相应的变化，企业间的竞争已由过去的产品竞争转向能力竞争，企业更加注重自身素质与核心能力的修炼和提高。为此，生产系统作为企业的竞争之本相继诞生了各种各样的先进制造技术，如成组技术(GT)，优化生产技术(OPT)，柔性制造技术(FMT)，计算机集成制造技术(CIM)，准时生产制(JIT)与精益生产(LP)，敏捷制造(AM)，以及新近提出的可重构的分散网络化生产技术，以CIMS+MRPII、FMS+JIT+MRPII、GT+TQC+JIT+CE、FM+AM+LP为代表的世界级生产制造技术(WCM)等。面对诸多的生产系统先进制造技术，企业在进行生产系统的构建、更新、改造及其创新与升级时，应从哪个角度和哪些方面来评价生产系统先进制造技术，又应采取怎样的方法进行选择性评价？本文试图对此作些研究。
评价目的和内容
1、评价目的。评价的宗旨是促进企业由以往的产品竞争向能力竞争转变，提升企业迅速抓住变化着的市场机会，并据此开发生产新产品的能力，这也是企业在知识经济和新经济时代保持竞争优势和健康持续发展的首要一步。具体的评价目的是：(1)确保生产系统功能目标对企业经营战略、生产战略的一致性和贡献性；(2)确保生产系统所生产出的产品满足目标市场需求并获得竞争优势；(3)确保生产系统技术手段、管理方法、运行机制能可靠而经济的生产出预定的产品，实现生产要素质的组合与量的比例关系最佳化，以尽可能少的投入获得最大可能的产出，同时，在实现系统功能目标相同或相近的多种先进制造技术中作出最优选择；(4)为企业生产系统的构建、更新、改造及其创新与升级提供依据和决策支持。
2、评价内容。评价范围划分为单个先进制造技术的纵向评价和在单个先进制造技术纵向评价基础上对多个先进制造技术的横向评价。纵向评价包括先进制造技术经济评价和功能目标评价两个方面，横向评价侧重于多个先进制造技术间的比较选择性评价，如表2―1所列。
各评价方面的主要评价指标（项目）如下：（1）先进制造技术经济评价项目：投资回收期，净现值，内部收益率。（2）先进制造技术是否满足生产系统功能目标要求的评价指标：创新与柔性，保证质量，生产成本，生产弹性，按期交货，在这一部分评价中还应考虑绿色制造这一评价指标。（3）先进制造技术间选择性评价方法：加权评分法。
评价方法
1、先进制造技术经济评价。(1)投资回收期，又称投资偿还期或返本期，是从项目投建之日起，用项目各年的净收益将全部投资收回所需的年限。其中按是否考虑资金的时间价值又可分为静态投资回收期和动态投资回收期。
①静态投资回收期计算公式为：
式中Pt：投资回收期；I：投资额；CI现金流入量；CO：现金流出量；
NCFt：第t年的净现金流量。
②年收益等额时的动态投资回收期计算公式：
式中，投资为I，年收益为R，投资收益率为i。
③年收益率不等时的动态投资回收期计算公式
判别方法：项目评价计算的投资回收期(Pt)必须与基准投资回收期(P0)比较，若Pt小于P0，才认为该项目的投资是可行的，合理的，Pt越小越好。投资回收期间的最大优点是直观、简单，能够反映资金的补偿速度，因而特别适用于有风险，强调方案清偿能力的方案评价。该方法缺点是投资回收期评价的是收回投资之前的效果，不能反映投资收回后的情况，所以，这一条只能用于初选评价。符合投资回收期的先进制造技术作净现值、内部收益率评价。
(2)净现值（NPV：Net Present Value），是指将技术方案每年的净现金流量按基准收益率或设定的折现率折现到基准年的现值之和。它是反映技术方案在计算期内获利能力的动态评价指标，其计算公式为
(3)内部收益率（IRR:Internal Rate of Return），是指方案在寿命期内，使其净现值等于零时的折现率，或者说是使方案的收益现值与费用现值相等的折现率。其计算公式为：
i0即为IRR
判别方法：在多方案比较中，如果是互斥方案，应在净现值大于零的方案中选最大者；若非互斥方案，则应按净现值的大小排序，选择净现值大于零、内部收益率大于基准收益率的方案作生产系统功能目标评价。
2、功能目标评价方法。对生产系统功能目标评价首先要建立各评价指标（创新与柔性、保证质量、生产成本、生产弹性、按期交货、绿色制造）的分指标。
创新与柔性的评价分指标为：F1，系统对产品系列宽度，深度的相容性；F2，系统对新产品的开发能力；F3，系统对新技术，新工艺，新机制的适应性；F4，系统对环境变化的应变能力；F5，系统对产品变动的应变能力；F6，系统对商品需求多样性的适应能力；F7，系统对新机制的适应性；F8，系统的自我完善能力。
保证货量的评价分指标为：F1，系统对产品品质的控制保证能力；F2，系统对产品品质设计上的保证能力；F3，系统对产品工艺稳定性的保证能力；F4，系统对产品稳定性的保证能力；F5，系统对产品品质技术上的保证能力；F6，系统对产品作业过程的保证能力。
生产成本的评价分指标为：F1，系统降低管理费的程度；F2，系统降低固定费用的程度；F3，系统降低人工费的程度；F4，系统降低材料费的程度；F5，系统降低产品使用过程中的费用水平。
生产弹性的评价分指标为：F1，系统对需求订货数量变化的适应能力；F2，系统对外部变化抗干扰能力；F3，系统结构特点对需求变化的适应性；F4，系统运行机制对需求变化的适应性。
按期交货的评价分指标为：F1，系统组织形式及计划控制方式对生产准备周期降低幅度；F2，系统组织形式及计划控制方式对生产制造周期降低幅度；F3，对通用产品系统库存保障、随时提供现货的能力；F4，对专用产品按合同供应能力。
绿色制造的评价分指标为：F1，系统降低“三废”的程度；F2，系统所提供清洁生产人才；F3，系统达到节能的程度；F4，劳动保护与安全生产；F5，城市规划、防震、防洪、防空等要求；F6，员工满意程度。
3、生产系统先进制造技术的选择性评价。对于生产系统先进制造技术来说保证产品的质量是至关重要的，如果不能保证质量，则这种先进制造技术不予考虑，对于生产系统而言能否达到绿色制造，达到环保要求也十分重要，企业可以根据市场和用户的需求按重要程度对比法确定各评价指标的权值。
结束语
本文提出的评价方法是保证了其经济上合理、可行，技术上的先进、适用。功能目标评价方法并辅以专家和同行的咨询和调查，可为企业提供定性和定量相结合的分析结果。上述给出的评价内容和评价方法能够比较全面、客观、系统地反映生产系统的状况，以为企业生产系统的构建、更新、改造及其创新与升级提供决策依据和支持。
参考文献
1傅家骥主编.工业技术经济学.清华大学出版社，1996.9
2 K.Feldmann,et al. Relevance of Assembly in Global Manufacturing. Annals of CIRP,Vol,1996，45(2):545-552
3苏小丹、魏法杰.企业生产系统综合评价的理论与方法研究.北京航空航天大学学报，1999，25(1):91-94
4Robert Vokurka Cpim, Gene Fliedner Dba. Measuring operating performance: a specific case study. Production and Inventory Management Journal,1995，36(1):38-43.
先进制造技术范文第10篇
关键词：CIMS；并行工程；敏捷制造；虚拟制造
0 前言
计算机辅助设计(CAD)技术是近几十年来迅速发展起来的一门新兴的综合计算机应用技术,它的应用和发展已经成为衡量一个企业工业现代化水平的重要标志。特别是在当今市场竞争日趋激烈的条件下，要想赢得竞争，企业必须以最快的上市速度、最好的质量、最低的成本、最优的服务、最利于环境的产品满足用户的不同需求。在各种先进的制造模式中，CAD技术得到了广泛的应用。无论是并行设计、协同设计、虚拟设计，还是环保设计都离不开现代CAD技术的应用。应用现代CAD技术能使设计工作实现网络化、集成化和智能化，以求达到产品设计周期短、成本低和高质量的目标。
1 CAD技术在并行工程中的应用
并行工程和协同工作是一种新型的设计模式，通过把先进的企业管理和先进的自动化技术结合在一起，采用并行化的产品设计理念及其相关过程，在产品的设计早期全面考虑产品的制造过程和生命周期。并行工程的设计方法强调功能和过程的集成。在对产品设计过程进行集成的前提下，优化和重组产品的开发过程，实现多学科专家群体协同工作的工作方式。
（1）将企业实施的各种串行过程转变为并行工程，要求在进行上游工作环节设计的同时，尽可能多的考虑下游工作环节的工作。在产品设计的初始阶段，应全面考虑后续制造的相关问题，对产品的可靠性、可制造性、可测试性、规范性和成本可计算性进行设计，尽早考虑产品整个生命周期中的所有设计因素，以求达到各项设计工作的协调一致，力争设计工作一次完成。
（2）并行工程的实施需要建立多学科协作的组织形式，运用可制造性设计DFM方法开发新产品。当采用这种设计方法时，由于需要集体合作，所以个体的设计结果应该信息共享，设计规范统一，应用集体的智慧和经验，产生高质量、低成本的产品。
（3）在进行产品的并行设计时，要选择合适的软件工具和方法，选定的软件能对产品的设计、制造周期进行全程服务。在设计、制造周期中的数据交换应符合STEP标准，便于实现产品数据管理PDM。通过这些CAD技术的应用使产品的开发集体所有成员都组合在同一个信息环境中，保证所有成员得到最新、最准确的产品信息，协同一致的完成设计任务。在产品的设计早期全面地考虑产品的制造周期。
2 CAD技术在敏捷制造中的应用
精良（Lean Production,LP）生产是一种新的生产模式，这种生产方式在日本企业中得到了推广应用，并且取得了成功，促进了日本经济的快速发展。在精良生产方式中，从生产操作、组织管理、经营方式等各方面，找出一切不能为产品增值的活动和人员，加以改革，进而杜绝浪费，提高经济效益。精良生产方式实现了精良管理、精良设计、协同配套、用户至上、高素质人员的集成。在此基础上，美国的制造业界提出了敏捷制造（Agile Manufacturing, AM）的先进制造模式，为了实现企业生产制造的敏捷性，采取现代通讯手段，通过快速配置各种资源，以有效和协调的方式响应用户需求的一种新的企业发展战略。这种生产模式正在发展之中，其基本思想是将灵活的动态联盟组织、先进的柔性生产技术和高素质的人员全面集成，使企业能够应付迅速变化和不可预测的市场需求，以求得长期稳定的经济效益。CAD技术在产品设计、生产全过程的动态联盟组织中的应用有如下特点：
（1）实现产品的敏捷设计和管理。
应用CAD技术可实现设计资源共享、信息服务、合作建模、数据管理和设计过程管理，达到敏捷设计的目的。在敏捷设计中，产品的开发是利用数字方式确定工作任务，用数字方式在各部门、各地点的合作者之间进行联络。产品开发环境中的产品实际上是一种数字模型，在同一个数字模型上工作，通过PDM系统管理和集成，PDM是管理产品信息的重要技术措施。
（2）实现网上协同设计。
在网络环境下，从事CAD技术工作的人员组成跨专业学科的设计团队，分散在不同的企业中，实现企业间的动态集成。随着产品结构的日益复杂化以及新技术更替的加快，对某些产品一个企业已不可能快速、经济的独立开发和制造，必须寻求企业的动态联盟形式，把具有各种特点和优势的企业以产品为纽带联合在一起，共享一个产品数据库和统一的产品数据管理系统，最大限度的保证设计者和制造者以优化的形式在网上进行新产品的协同设计和制造。
3 CAD技术在CIMS集成系统中的应用
早期的CAD系统是致力于提高绘图的工作效率，数控机床的出现，发展成了计算机辅助制造CAM，进而促进了CAD技术的发展。在CIMS系统中，要求产品的信息实现CAD、CAPP和CAM的集成，实现产品设计到制造各环节中资源共享和信息传递，提高设计效率。CAD技术在CIMS系统中的应用有如下特点：
（1）CAD建模技术的应用。
特征建模技术是CIMS的关键技术之一。它是在CAD/CAPP/CAM范围内建立相对统一的、基于特征的产品定义模型，包括了从产品设计到制造各阶段所需要的产品定义信息，通过产品的几何形状信息和工程信息的描述，体现设计意图，并将产品的设计意图反映到各个后续环节。特征建模技术是CAD/CAPP/CAM集成的重要前提。
（2）数据交换技术的应用。
对于以单元自动化为目标的CAD/CAPP/CAM应用系统，各子系统数据的逻辑和物理结构差异很大，这给各子系统间的数据传递带来了一定的困难。因此，需要设计专用的数据格式文件交换产品信息。为了提高产品数据格式的标准化程度，可通过标准数据格式文件交换产品信息，这需要在各个子系统中设计前/后置数据处理程序，实现系统数据格式与标准格式的转换，常用IGES图形数据交换格式作为各子系统数据转换的标准格式。也可以通过统一的产品模型交换设计信息，使各子系统间直接进行信息交换，采用STEP标准以通用的数据格式描述一个产品在生产周期内完整的产品模型。这样做可以大大提高系统的集成性。
（3）产品数据管理（PDM）技术的应用。
为了提高数据传输效率和系统的集成化程度，保证各子系统间设计数据的一致性、可靠性和数据共享。可采用产品数据管理系统（PDM）统一管理与生产有关的全部信息。CAD/CAPP/CAM之间不需要传递信息。各子系统从PDM系统中提取和存放各自需要的信息，从而真正实现CAD/CAPP/CAM的集成。通过PDM实现产品设计、分析、制造、工艺规划和质量管理等方面的信息集成，确保CAD/CAPP/CAM设计出最新、最好、性能最优的产品。
先进制造技术范文第11篇
论文关键词：先进制造业，技术演进，产业结构
一、引言
先进制造（Advanced Manufacturing）[1]以先进制造技术为主要生产手段，而先进制造技术是20世纪80年代首先由美国提出的。先进制造业被视为“人类社会的首席产业”，发展先进制造业是“人类社会永恒的主题”[2]。先进制造业是指制造业不断吸收电子信息、计算机、机械、材料以及现代管理技术等方面的高新技术成果，并将这些先进制造技术综合应用于制造业产品的研发设计、生产制造、在线检测、营销服务和管理的全过程，实现优质、高效、低耗、清洁、灵活生产，即实现信息化、自动化、智能化、柔性化、生态化生产，取得很好经济社会和市场效果的制造业总称。先进制造业具有以下特点：第一，先进制造技术贯穿了从产品设计、加工制造到产品销售及使用维修等全过程，成为“市场—产品设计—制造—市场”的大系统。而传统制造工程一般单指加工过程。第二，充分应用计算机技术、传感技术、自动化技术、新材料技术、管理技术等的最新成果，各专业、学科间不断交叉、融合，其界限逐渐淡化甚至消失。第三，目的在于能够以最低的成本、最快的速度提供用户所希望的产品，实现优质、高效、低耗、清洁、灵活生产，并取得理想的技术经济效果。
目前关于国内外先进制造业的学术论文还比较少。国内仅有的少数学术论文（王立军等，2003，2005；孙忠焕，2002）[3][4][5]主要是围绕浙江省建设先进制造业基地的主题，这与当时的政策背景有关。2002年6月，浙江省第十一次党代会上指出建设先进制造业基地，而且在2 003年9月出台了我国第一部先进制造业基地建设规划纲要——《浙江省先进制造业基地建设规划纲要》。此后技术演进，山东、湖南、广东等地也相继提出打造先进制造业基地，在2004年之后有少数关于这些省份建设先进制造业基地的论文。2009年4月9日国务院出台了《关于推进上海加快发展现代服务业和先进制造业建设国际金融中心和国际航运中心的意见》强调了上海要加快发展先进制造业。目前关于上海先进制造业主题的学术论文还几乎没有，因此本文分析上海加快发展先进制造业的机理有一定的理论和现实意义。
二、技术演进、产品生命周期缩短和产业结构的升级
技术自诞生以来，就一直处于演化之中，其演化历程是从低级向高级一步一步演化而成的。王发明（2008）[6]认为技术演进过程经历着三种方式：渐变、突变、渐变和突变的统一。而且，技术演进在各个不同阶段内是一种渐进的演进过程而各个不同阶段间是一种突变、跳跃式的演进。黄顺基等（1991）[7]将技术演进过程分为经验型技术、实体型技术和知识型技术分别占主导地位的三个阶段。在多数技术领域，经过一段时间产生主导技术中国学术期刊网。历史上，蒸汽机的发明和使用，把人类推向了崭新的蒸汽时代。机器的发明和使用进一步促进了与制造业有关的冶金工业和采矿工业的发展。电子计算机的产生和发展带动并产生一大批新型工业，信息技术和数字化革命的深入，尤其是网络技术的广泛应用，极大地提高了制造业的生产效率，而且使社会的第三产业迅速发展起来。未来先进的制造技术主要包括在高温、高压、高湿、强磁场、强腐蚀等极端条件下工作的技术；极大、极小、极厚、极薄或者无规则形体上极端要求的技术，如作为“微机电系统”的分子存储器和芯片加工设备、克隆技术、精确制导技术、微型飞机、“纳米”卫星以及医用微型机器人等等；以及精度超常规的极端化精密化技术。技术演进对制造业的创新、组织结构和管理等方面提出了新要求，即要求加快发展先进制造业。
近些年来，技术演进的速度越来越快，伴随而来，产品的生命周期缩短。Raymond Vernon（1966） [8]指出，拥有知识资产优势而具有新产品创新能力的企业总是力图维持企业的技术优势地位，以便享有新产品创新利益。但是，产品是具有其生命发展周期的，新技术不可能被长期被垄断。因而，必须在产品不同寿命发展阶段采取不同的经营策略，以确保对创新技术最大限度的利用。Vernon把产品生命周期划分为三个阶段，即新产品阶段、成熟产品阶段和标准化产品阶段，并相继分析了不同阶段产品供给和需求特点、资源和市场的要求，以及相应的贸易和对外投资流动模式。本文认为，产品生命周期可以分为导入期、成长期、成熟期、下降期，如图1所示。导入期，市场处于开发过程中，同类产品的竞争对手还没有出现，产品的差别化还没有建立，这个阶段产品质量是中心。成长期，消费者开始选择良好的产品，同时竞争对手开始增多，竞争变得激烈，这个阶段产品相关的服务是中心；成熟期，产品的差别化特征明显缩小，价格竞争加速，这个阶段产品的价格是中心；下降期就是许多行业内企业纷纷退出的时期。现代社会，随着经济的发展和收入水平的提高，消费者不但要求产品的样式选择多样化技术演进，同时其需求的变化速度之快更是令人吃惊。为了适应现实需要，不但流通末端需要尽量减少库存产品，生产现场也要实现多品种的少量生产。加上现代消费者群体特别喜新厌旧，这种特性会使产品生命的周期愈来愈短。企业产品生命周期缩短，发展先进制造业，可以最大限度地发挥人的积极性、创造性和相互协调性，可以以最低的成本、最快的速度提供用户所希望的产品。
竞争对手数量
星空体育
时间
图1 产品生命周期示意图
技术演进是导致产业结构向高度化演进的重要因素。产业结构升级的核心是技术升级，技术进步是带动产业结构升级的物质基础。方辉振（2006）[9]认为，产业结构升级过程就是随着生产力的发展和社会进步，第一产业比重持续下降，第二产业比重由上升变为下降，第三产业比重稳定上升的过程。产业结构优化升级的动力机制包括科技进步的带动机制、创新发展的原动机制等。陈建军等（2009）[10]认为，产业结构优化升级有两种方式：一种是沿产业链的升级，现代产业链是微笑曲线，最中间是制造业，左边是研发，右边是销售。这种沿产业链的升级要从制造向研发、销售方向升级，如加大研发力度，进行品牌策划，构建销售网络，强化售后服务等。实际上，这是从制造业走向现代服务业。还有一种是跨产业链的升级，如从劳动密集型向资本密集型和技术密集型产业转型。
改革开放之前，上海是一个以轻纺工业为主的老工业基地。上世纪80年代，上海产业结构从轻纺工业为主向重化工业转变。上世纪90年代，上海的产业发展方针是“三、二、一”，具体表述为优先发展第三产业，积极调整第二产业，稳定提高第一产业。同时，积极调整产业布局结构，在中心城区实行“退二进三”，重点发展现代服务业；在郊区建设大型现代化工业基地。新世纪以来，上海着眼于提升产业能级，培育二、三产业融合发展的新型产业体系。换一种说法，目前上海着眼于发展先进制造业和现代服务业相互融合的产业体系。叶英等（2007）[11]认为，上海要发展的经济是服务型经济、可持续的经济和开放型的经济，这就要求上海大力发展第三产业，然而，在发展第三产业的同时，上海应该发展那些技术密集、高附加值的第二产业。先进制造业是现代服务业发展的基础和支撑，是服务业产出的重要需求部门；而现代服务业，特别是生产性服务业能够带动制造环节向自主研发、自主品牌、自主营销环节延伸技术演进，尤其是通过总部经济的发展，包括跨国公司、国有企业及民营企业的地区总部、研发中心、培训中心、销售中心及物流配送中心的发展，集聚人才，提升管理，延伸服务，技术增值。因此，先进制造业与现代服务业是可以融合发展的，上海加快发展先进制造业可以促进现代服务业的发展，促进产业结构升级。
三、资源配置全球化、环境约束和城市定位
经济全球化是上海加快发展先进制造业的重要动因。随着全球化步伐的明显加快，从“全球采购”到“全球制造”的全球资源配置也日益普遍：发达国家的跨国公司都纷纷采用“全球采购”、制造业务外包、OEM或EMS等形式，把非核心部件的下游制造业务，甚至是整机制造业务转移到全球生产成本最低地区，而本土公司只保留研发和越来越少的核心制造业务。这样，留在本土的制造企业集中资源，专注于产业链高端产品的开发和生产，极大地加快了传统制造业向先进制造业的转变中国学术期刊网。
面对资源资源挑战，可持续发展作为标志人类文明史进人一个新阶段的发展观和发展模式，被提到全球战略的高度，成为了一种世界潮流。在资源环境约束强化的条件下，制造业必须改变过去那种大规模“滥用资源——制造产品——排放污染”的粗放生产，实现“资源——产品——再生资源”的循环经济和清洁生产，重视保护环境和节约资源，这就需要发展先进制造业。上海产业生态环境方面存在瓶颈，主要体现在：基础设施方面，虽然上海的基础设施总体上看相对于国内其他城市算比较好，但是在道路交通、网络通讯和邮电服务等方面还有待改进；产业配套方面，上海在某些产业缺乏关键零配件、大型锻件等关键材料等不配套；土地利用方面，上海用地指标有限，用地成本高昂，用地结构不合理。
上海的城市定位与资源配置全球化、环境约束和地理位置有关。上海地处长江三角洲前线，有独特的地理位置，特殊的历史渊源。从区位因素来看，一方面，上海位于太平洋西岸的中部，处于太平洋经济辐射的中心，是连接东西亚、东南亚和中国大陆经济的枢纽，上海港是目前世界上第二大海港就是一个事实。另一方面，上海位于中国东部沿海经济发达地区与黄金水道的交汇点。整个长江流域，面积为80万平方米，人口近4亿，都可以算作是上海的腹地。而且，上海属全国性的城市技术演进，其辐射面可以到达全国，因此，从更广义来说，全中国都是上海市场的可及范围。
因此，上海是我国的经济中心，而且将上海建设成国际金融中心和国际航运中心已经成为国家的战略。为提高我国在国际舞台上的影响力，上海在较长时期中必须具有制造业、服务业和基础设施产业对经济的有力支持，大力发展先进制造技术，着力提升汽车、装备、船舶、电子信息等优势制造业的研发能力和核心竞争力；加快发展航空航天、生物医药、新能源、新材料等新兴制造业和战略产业；优化发展精品钢材、石油化工等基础制造业，不断提高产业国际竞争力，逐步缩小与工业发达国家之间的差距。而且，上海需要在保持大规模制造加工能力的同时，加强新产品的研究、设计和开发，具备不断创造品牌价值的能力和相应的网络、展示、设计、广告等商务中介服务的能力，成为全国乃至全球产业研究、设计和开发基地之一。特别地，2010年世界博览会在上海召开，有利于上海先进制造业的发展。
资源配置全球化、环境约束以及上海的城市定位要求加快发展先进制造业。加快发展先进制造业可以充分利用全球化进行配置资源，更好地克服环境约束，真正实现其城市定位。
四、结束语
通过对上海加快发展先进制造业的机理进行研究，笔者认为技术演进、产品生命周期缩短推动产业结构升级，即加快发展先进制造业。此外，资源配置全球化、环境约束和城市定位要求加快发展先进制造业。此外，本文对产品生命周期的划分有独到的见解。关于先进制造业的研究视角还有很多，进一步的研究可以考虑加快发展先进制造业的措施等。
参考文献：
[1]JAY LEE.Overview of Advanced Manufacturing Initiatives in the U.S. and Future Challenges in Manufacturing Globalization.National Science Foundation[C],USA,1994.
[2]龚唯平，当代世界先进制造业发展的动因及新趋势[J]，经济前沿，2007(11):38-41
[3]王立军、凌云，加快浙江省先进制造业基地建设的基本思路研究[J]，中共宁波市委党校学报，2003 (02):33-37
[4]王立军、周姬梅，浙江省建设先进制造业基地的产业集群选择与对策研究[J]，嘉兴学院学报，2005 (01):19-25
[5]孙忠焕，打造浙江先进制造业基地[J]，今日浙江，2002(14):9-10
[6]王发明，基于生物进化理论的技术演进研究，科技与经济，2008（6）：51-54
[7]黄顺基、黄天授、刘大春，科学技术引论[M]，北京：中国人民大学出版社，1991：265-324
[8]R.VERNON,InternationalInvestment and International Trade in the Product Life Cycle[J]. QuarterlyJournal of Economics.1966(5):190-207
[9]方辉振，产业结构优化升级的动力机制研究[J]，中共珠海市委党校学报，2006（2）：11-15
[10]陈建军、陈菁菁、黄洁，产业结构优化升级需要空间载体[J]，广东社会科学，2009（4）
[11]叶英、范炳全、曹静，上海产业结构及发展模式系统分析[J]，上海企业，2007（4）：46-48
先进制造技术范文第12篇
On the Teaching Characteristics and Teaching Methods of
Advanced Manufacturing Technology Courses
ZHANG Jian[1]， OUYANG Lingjiang[2]
（[1] Hu'nan Network Engineering Vocational College， Changsha， Hu'nan 410004;
[2] Hu'nan Industry Polytechnic， Changsha， Hu'nan 410208）
Abstract This paper analyzed the content and features of the teaching of advanced manufacturing technology， combined with the goal of University of Applied talents， proposed teaching content optimization problems in advanced manufacturing curriculum teaching， and discussed how to take effective teaching methods and teaching methods. Through innovation to traditional teaching methods， focusing on interactive and practical teaching to improve teaching quality and enhance the effectiveness of teaching.
Key words advanced manufacturing technology; course teaching; teaching methods; teaching quality
同类文章排行
- xingkong星空体育：先进制作技术范
- 王健林又悄悄卖了几家万达广场！保险、信托
- 为什么互联网产品越来越难做了？
- 国产顶级“二次元”IP：三国
- 在人工智能炒热机器人时，也被人把风带进了
- 珍爱智商，远离“区块链”
- 刮着大风的人工智能，躺着赚钱的自动驾驶
- 共享，正从风口到风险
- 智能音箱，正走在智能手表的老路上
- AI在内容分发上的绊脚石
最新资讯文章
- 星空体育：工艺技术论文范文10篇
- 星空体育：【深度】21世纪中国现代机械制
- 星空体育：食品机械的发展历程分为哪几个阶
- 星空体育：解读：现代超精密加工技术的发展
- 星空体育：现代机械加工的发展趋势
- 星空体育：机器人导论知识点总结
- 星空体育：数控技术就业前景及就业方向分析
- 星空体育：机械制造自动化论文十篇
- 星空体育：现代机械加工技术的发展探究论文
- 星空体育：农机产品质量为何难以提高？5大
- 星空体育：2023-2028年中国数控机
- 星空体育：现代制造技术的发展十篇
- 星空体育：浅谈现代机械制造技术发展与趋势
- 星空体育：生产实习报告心得体会
- 星空体育：汽车新材料的应用及发展趋势
- 星空体育：机械制造的技术特点及未来发展探
- 星空体育：机械制造技术及发展趋势
- 星空体育：机械面试常见问题
- 星空体育：信息技术发展规划十篇
- 星空体育：深孔钻镗床的知识简介运用范围及
