机械工程发展现状论文

先进制造技术报告

先进制造技术浅析

摘要：高度发达的制造业和先进的制造技术水平不仅是衡量一个国家综合经济实力和科技水平的最重要标志，也是一个国家在激烈的国际竞争中拔得头筹的重要砝码。本文介绍了先进制造技术的内涵及特征，阐述了先进制造技术发展中的关键技术，比如组成技术、敏捷制造、并行工程、快速成型技术、虚拟制造技、智能制造技术等，最后提出了我国先进制造技术的发展战略、优势所在和应当重点发展的关键技术。

关键词：先进制造；关键技术；发展趋势

1.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。

20世纪60年代，随着市场竞争的日益加剧，传统的大规模的生产方式面临着新的挑战，制造企业的生产方式开始向多品种、中小批量生产方式转变。现代的制造业要求必须有最短的交货期、最优的产品品质、最低的产品价格和最好的服务，才能占领市场，赢得竞争。落伍者将丧失市场占有额，甚至被挤出市场。因此，提高制造企业的市场竞争力的最有力的工具——先进制造技术就越来越受到广泛的关注和重视[1-3]。

美国于20世纪80年代末期提出先进制造技术，其根本原因在于其国家竞争力的不断减弱，贸易逆差过大，许多原来占优势的产品都在竞争中败于日本。为此，美国政府和企业界投入了大量的资金进行研究，总结并提出了一系列先进制造技术的新理论。这些战略在短短几年内，就收到了良好的效果，部分被日本占领的市场被重新夺回。在此期间出现了许多先进的制造理念和制造系统模式，如

组成技术、敏捷制造、并行工程、快速成型技术、虚拟制造技、智能制造技术等。

2先进制造技术的内涵及特征

2.1先进制造技术的概念和内涵

先进制造技术(Advanced Manufactuing Technology),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。

1）狭义说, 它是指各种计算机辅助制造设备和计算机集成制造系统。如果将其与人作一个比拟的话，传统的制造业和自动化相当于人的四肢和体力，而以计算机辅助制造设备和计算机集成制造系统为主体的先进制造技术（AMT）则从某种意义上相当于人的大脑进行思维分析和判断，它也并将引领传统制造业进行一场前所未有的革命。

2）广义说，先进制造技术包含两大方面：

（1）计算机辅助设计和制造系统，如计算机辅助设计CAD、计算机辅助工程CAE以及计算机辅助制造CAM、计算机集成制造系统CIMS、柔性制造系统FMS、成组技术GT、准时化生产JIT等。

（2）利用计算机进行生产任务和制造资源合理组织与调配的各种管理技术，如管理信息系统MIS、物料需求计划MRP、制造资源计划MRPII、企业资源计划ERP、工业工程IE、办公自动化OA、条形码技术BCT、产品数据管理PDM、全面质量管理TQM、电子商务EC、客户关系管理CRM 等。

先进制造技术的核心，是优质、高效、低耗、清洁生产的基础制造技术，其目的是满足用户个性化、多样化的市场需求，提高制造业的综合经济效益，赢得激烈的市场竞争。为此，先进制造技术比传统的制造技术，更加重视技术和管理的结合，重视制造过程组织和管理体制的简化和合理化[2-3]。

2.2 先进制造技术的特征

1）先进性。先进制造技术的核心和基础，是经过优化的先进工艺（优质、高效、低耗、清洁工艺），其从传统制造工艺发展起来，并与新技术实现了局部或系统集成；此外，其先进性还应体现在必须面临人类在21世纪消费观念变革的挑战，满足对日益“挑剔”的市场的需求，实现灵活生产。

2）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、资金流和信息流的系统工程，而传统制造技术一般只能驾驭生产过程中的物质流、能量流和资金流。

3）动态性。先进制造技术是在针对一定的应用目标，不断吸收各种高新技术逐渐形成和发展起来的新技术，因而其内涵不是绝对的和一成不变的，反映在不同的时期、不同的国家和地区，先进制造技术有其自身不同的特点、重点、目标和内容。因此，其为一个动态的、相对的、不断发展的技术体系。

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，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，因此可以称其为制造工程。

5）实用性。先进制造技术的发展是针对某一具体的制造业需求而迅速发展起来的先进、实用的技术、有着明确的需求导向。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，以促进国家经济的快速增长和提高企业综合竞争力。

6）广泛性。先进制造技术不是单独分割在制造过程的某一环节，而是将其综合运用于制造的全过程，其覆盖了产品设计、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[4]。

3先进制造技术发展中的关键技术

3.1成组技术GT（Group Technology）

组成技术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。

3.2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