制造业是是现代文明的支柱之一。它既占有基础地位,又处于前沿关键;它是工业的主体,是国民经济持续发展的基础;它是生产工具、生活资料、科技手段、国防装备等及其进步的依托,是现代化的动力源之一。 $79-)4;z4
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因为制造业,特别是装备制造业如此重要,所以在党的十六大报告中,数次强调了制造业的发展,特别是装备制造业的发展。
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“先进制造技术”本质上就是“制造技术”加“信息技术”加“管理科学”,再加上有关的科学技术而交融形成的制造技术。 joJ:*oL
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一、先进制造业的特征 piKR*|F
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现代的制造业市场大致有如下五大特征:第一是买方市场,这是科学技术与生产力发展的必然结果;第二是多变性市场,由于科技发展快,技术更新快,产品换代快,市场越来越大,竞争日趋激烈,不确定因素猛增,市场变化很快;第三是国际化市场,市场打破国界,走向区域化,走向国际化。第四是新兴产品市场,这不仅涉及对传统产品用高新技术加以改造和发展而成的产品,而且更涉及前所未有的新类型的“产品”,从而导致如技术、软件、环保等产业的出现,特别在第三产业中更是如此。第五是虚拟市场,信息化的进一步是网络化,网上的产品广告、商品展示、商品交易、客户关系和代理制等等均属于虚拟市场。 YO^iEI.
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与此市场相应,制造业企业大致有如下六大特征:第一是满足“客户化”要求,这是最根本的,也是“买方市场”必然导致的结果;第二是对市场的快速响应,对生产的快速重组,从而要求生产模式必需有高度柔性,有足够敏捷性,这是“客户化”必然导致的结果,而信息技术和管理科学为此提供了主要的保证;第三是既竞争、又合作地参与市场,走向“双赢”、“多赢”。网络化为此提供了更有利的条件;第四是本土化与国际化交互,走向全球化,既竞争,又合作,自然导致朝这一方向发展;第五是应用虚拟技术,以加快企业有关活动的节奏,提高产品品质,节约成本,及时适应客观变化;第六是“以人为本”,加强企业人文文化建设;应该说,这是现代企业成败要害之所在。 %oEvp{I
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二、先进制造技术的发展趋势 2
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与科学技术和市场经济的发展相应,先进制造技术,特别是先进机械制造技术有如下8方面的发展趋势和特色: (qXl=e8
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1.发展的核心——“数字化” `h|>;u
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数字化制造是制造技术、计算机技术、网络技术与管理科学的交叉、融合、发展和应用的结果。它包含数字化设计、数字化制造和数字化控制等。对制造设备而言,其控制参数均为数字化信号;对制造企业而言,各种信息(如图形、数据、知识、技能等)均以数字形式,通过网络在企业内传递,以便根据市场信息,迅速收集资料信息,在虚拟现实、快速原型、数据库、多媒体等多种数字化技术的支持下,对产品信息、工艺信息和资源信息进行分析、规划与重组,实现对产品设计和产品功能的仿真、加工过程和生产组织过程的仿真,或完成原型制造,从而实现生产过程的快速重组与对市场的快速响应,以满足客户化要求。 n^Sc*7
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应着重指出的是,制造知识(包括技能、经验)的获取、表达、存储、推理乃至系统化、公理化等,是使制造技术发展到制造科学的关键,而这又与数字化是密不可分的。 JqmKD4p
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2.发展的关键——“精密化” i(@<KH
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精密化一方面是指对产品、零件的精度要求越来越高,另一方面是指对产品、零件的加工精度要求越来越高。加工精度及其发展可分为精密加工、细微加工、纳米加工等等。20世纪初,超精密加工的误差是10μm,至今达0.00lμm,即lnm。 =c(3EI'w
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微电子芯片的制造有所谓的“三超”:1)超净,加工车间尘埃颗粒直径小于lμm,颗粒数<0.1个/0.028m3;2)超纯,芯片材料有害杂质,其含量小于十亿分之一;3)超精,加工精度达纳米级。显然,没有先进制造技术,就没有先进电子技术装备。 D&r2k
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3.发展的焦点——“极端化” CuD ^@
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极端化是指在极端条件下工作的或有极端要求的产品,从而也是指这类产品的制造技术有“极”的要求。在高温、高压、高湿、强磁场、强腐蚀等条件下工作的,或有高硬度、大弹性等要求的,或在几何形体上极大、极小、极厚、极薄、奇形怪状的。如工业发达国家高度关注的一项前沿科技 “微机电系统(MEMS)”,其运用于信息领域中的分子存储器、芯片加工设备;生命领域中的克隆技术、基因操作系统;军事武器中的精确制导技术,精确打击技术;航空航天领域中的微型飞机,微型卫星,“纳米”卫星(0.1kg以内);以及医用微型机器人等等。 rCa2$#Z
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4.发展的条件—— “自动化” &,B91H*#
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目前,“自动化”已从自动控制、自动调节、自动补偿、自动辨识等发展到自学习、自组织、自维护、自修复等更高的自动化水平;而且今天自动控制的内涵与水平已今非昔比,控制理论(如多Agent系统的理论与方法、基于网络的控制理论、复杂系统的控制理论……)、控制技术(如智能化检测、多媒体信息检测……)、系统(如网络控制系统、复杂系统……)、控制元件(如具有生物特征的传感元件……),都有着极大的发展。自动化是先进制造技术发展的前提条件。 `2Oh0{x0*O
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5.发展的方法——“集成化” I!1nB\l
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集成化涉及以下几个主要方面: vz_ZXy9Z
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现代技术的集成,以机电一体化为例,其关键是检测传感技术、信息处理技术、自动控制技术、伺服传动技术、精密机械技术、系统总体技术。这些技术又同许多学科有关。 .xp|w^
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加工技术的集成,这是现代技术集成的一个特殊部分。特种加工技术及其装备是个典型,如增材制造(即快速原型)、激光加工、高能束加工、电加工等。 JKsdPW<?
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企业集成,即管理的集成,包括生产信息、功能、过程的集成;包括生产过程的集成、全寿命周期过程的集成;也包括企业内部的集成,企业外部的集成。如并行工程、敏捷制造、精益生产、CIMS等,管理的集成也是管理与技术的集成。 "gPAxt
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从长远看,有一点值得注意,即由生物技术与制造技术集成而成的“微制造的生物方法”,或所谓的“生物制造”;即依据生物是由内部生长而成“器件”,而非一般制造技术那样由外加作用以增减材料而成“器件”。可以预期,这是一个崭新的充满着活力的领域,其作用难以估量。 ]XH}G9X^
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6.“网络化”是发展的道路 XiB]I5(hcc
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制造技术的网络化是先进制造技术发展的必由之路。在制造技术网络化中,值得关注的是电子商务的应用。电子商务是将业务数据数字化,并将数字信息的使用和计算机的业务处理同Internet进行集成,成为一种全新的业务操作模式。在电子商务的网络化制造中,供应链管理、客户关系管理和产品生命周期管理共同构成了制造的增值链,对降低成本、加快流通、提高效率和增加商业机会大有益处, aab?hR
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制造技术网络化的发展会导致一种新的制造模式,即虚拟制造组织,这是由地理上异地分布的、组织上平等独立的多个企业,在谈判协商的基础上,建立密切合作关系,形成动态的“虚拟企业”或动态的“企业联盟”。此时,各企业致力于自己的核心业务,实现优势互补,实现资源优化动态组合与共享。 Kc:}
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