广东工业大学机电工程学院阎秋生(90min)

机器 产资源、生活生 流水线制造、自动
产用品
化制造
信息社会
计算机 新技术
有形资源：分子、 现代制造、柔性制造、
原子、纳米级； 集成制造、敏捷制造、
无形资源：
智能制造、纳米制造、
信息、知识
生物制造
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从生产灵活性看制造模式的变迁
生
产
灵
手工生产Leabharlann Baidu
活 性
英式系统
美式系统
大批量制造
未来制造 系统
计算机 辅助制造
➢ 国家各类科技攻关（863、973等）计划中重 点支持先进制造技术的研究。
➢ 国家发改委重点新产品计划重点支持数控系统 及装备研究等。
➢ “十一五”规划中，先进制造技术是国家重点 发展的第4关键领域。
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1.5 先进制造技术的6大特征
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），它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。
② 积极研究和应用面向21世纪的现代制造模式。 ③ 政府扶持建立工程技术中心，推动以信息技术为代
表的高新技术在制造业中的应用。 ④ 大力扶持中小制造企业对先进制造技术的开发和应
用。中小制造企业占美国制造企业总数的99%，创 造的产值超过美国制造业总产值的一半，吸纳的就 业人数达到制造业总人数的2/3。 ⑤ 实施制造业劳动力优化计划（MWEP），保证先 进制造业对高水平劳动力的需求。
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先进制造技术及其体系
设计 工艺 装备 管理 主
体
先进设计 先进制造 制造自动化 先进制造系统
技
技术群
工艺技术 技术
与管理技术
术
群
▪ 信息技术 接口技术
集成技术 人工智能
数据库 软件工程 决策支持
▪ 标准和框架 产品定义和标准 数据标准 检验标准 工艺标准 ▪ 机床和工具技术 接口框架 ▪ 传感器和控制技术
年、93年和97年分别实施了 “先进制造技术计划”
和“下一代制造——行动框架”。
② 为了强调制造业的重要性并在国家层面上协调各个
制造计划，在商务部设主管制造业的部长助理。
③ 美国于1998年进一步制订“集成制造技术路线图计
划”，提出了未来制造业面临的六大时代特征，即
全球化市场竞争、环境保护和资源有限等。
▪ 质量管理 ▪ 用户/供应商交互作用 ▪ 工作人员培训和教育
▪ 全国监督和基准评测 ▪ 技术获取和利用
支撑 技术群
制造基础 设施环境
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1.4世界各国支持先进制造 技术发展的政策措施
随着美国根据政府促进先进制造业发展政策的 实施，世界各国相继跟进制订了相关政策。 日本的智能制造技术计划 ✓ 日本产业技术政策：从重视应用研究转向加强基础 研究，以便摆脱“美国出创新概念，日本出创新产 品”的局面。 ✓ 目标：要全面展望21世纪制造技术的发展趋势， 致力于全球制造信息、制造技术的体系化、标准化。
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制造业的社会功能
建筑机械 交通工具 环保设备 军事装备 医疗设备
冶金机械
动力机械
纺织服装
制造业
机器制造
农业机械
化工设备
家用电器 通讯设备 出版印刷 网络媒体 文化娱乐
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整个制造业及其技术的发展
时期
工具 制造特征对象 制造模式
农业社会
石器 铜器 铁器
自然界地表层的 天然物质资源
手工制造
工业社会
地下的石油、矿 机器制造、机械化
③ 小于45nm极大规模集成电路专用设备关键技术： 我国制造的集成电路专用设备总体上与国外相差5 个技术档次。
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1.7未来推动我国产业发展 的14类核心技术
④ 微米/纳米制造技术。 ⑤ 百万千瓦级核电机组设计制造技术。 ⑥ 流程工业绿色制造与自动化技术。 ⑦ 节能轿车和新能源汽车技术：安全环保节能、电动
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1.6先进制造技术发展趋势
③ 信息化：信息技术与制造技术的融合将进一步给制 造技术带来巨大的、革命性的变化。
➢ 将传感技术、计算机技术、软件技术“嵌入”制造 业，实现产品信息化和数字化，不仅能提高其性能 而且使之具有智能。
➢ 在经济全球化的格局下，基于网络的制造技术将得 到广泛应用，制造装备和制造系统的柔性和可重组 将成为21世纪先进制造技术的显著特点。
面对日益严峻的资源和环境约束，世界各国都在 制定可持续发展规划，推行绿色制造技术，如德国 制定了《产品回收法规》，日本等国提出 3R(Reduce,Reuse,Recycle)战略，美国提出再制 造(Remanufacturing)及无废弃物制造(Wastefree Process)的新理念。
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1.6先进制造技术发展趋势
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欧盟提出研究开发计划
欧盟的ESPRIT和BRITE-EURAM计划，将很 大一部分资金投入到设计、制造以及有关对其 有支撑作用的信息技术和基础技术研究中。
韩国提出“高级先进技术国家计划”，即统 称为G-7计划，包括7项先进技术及7项基础技 术。
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我国对先进制造技术的发展 给予充分重视
➢ 在国家中长期发展规划中明确提出大力发展先 进制造技术。
④ 出台了一系列行政法令，旨在解决制造业遇到的困
难。如，2004年2月，布什总统发布“鼓励制造业
创新”总统行政令；2004年5月，美国会通过
“2004年制造技术竞争能力法”。
⑤ 2010年1月27日奥巴马总统在国情咨文中提出“重
整制造业”理念。
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美国政府支持先进制造技术发展的措施：
① 制定实施重大专项计划，推动产学研对关键技术的 联合攻关。
➢ 经济全球化及激烈的市场竞争，彻底改变了制造业 的传统观念和生产组织方式，基于全球网络化制造 的虚拟企业生产方式促进了现代管理理论的发展和 创新，全球正在兴起“管理信息化”浪潮。
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1.6先进制造技术发展趋势
④ 极端制造：极端制造是指在极端条件或环境下，制
造极端尺寸或极高功能的器件和功能系统。
极端制造集中表现在微细制造、超精密加工，巨
2、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，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。
3、实用性
先进制造技术的发展针对某一具体制造目标（如汽车制造、 电子工业）的需求，而发展起来的先进、适用技术，有明确的
需求导向；不以追 求技术高新度为目的，注重最好的实践效果，
装备制造业发展现状趋势及 韶关发展对策
广东工业大学机电工程学院
阎秋生 教授、博士生导师
说明：本讲课资料来源于有关报告、网络不能一一注明出 处，数据未经全部核实，仅供参考。其中的有些观点 是我个人的思考，不当之处请批评指正。
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提纲
一． 国际国内先进制造技术发展现状及趋势 二． 从全球化视角看广东先进制造业发展 三． 下一步广东先进制造业发展的战略重点 四． 广东加快发展先进制造业对策之我见 五． 韶关装备制造业发展路线图
④ 制造业是高新技术产业的基础和载体：无论信 息技术、微电子技术、核技术等，都是靠制造 技术支撑的。
⑤ 制造业是社会经济发展的基础、是创造社会财 富的源头，制造技术水平是国家综合国力的体 现。
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人大常委会副委员长宋健曾指出：
“制造业是实现现代化工业的水之源、 木之本，是实现工业化的保障和原动力， 是国家实力的脊梁，是支持共和国大厦的 基石。没有强大制造能力的国家永远成不 了经济强国。”
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1.1制造业在国民经济中的地位
① 制造业就是为国民经济建设和人民生活生产各 种必须的生产资料和消费品产业的总称。
② 制造业是人类文明的支柱之一：人类文明起源 是从制作工具开始的，属于“日不落”产业。 没有金属农具的制造就没有农业革命，没有 蒸汽机的制造就没有第1次工业革命，没有电 机制造就没有第2次工业革命，没有芯片和计 算机制造就没有信息化革命，因此，可以说人 类进步的历史就是制造业发展史。
系统制造和强场制造等。
➢ 微纳制造方面，纳米技术、微机电系统(MEMS)等
是21世纪高技术的制高点。微纳产品将越来越多影
响到我们的生活，如进入人体的医学检查器械、安
防系统等。
➢ 巨系统方面，如超大型发电设备、冶金、石化设备
等，以大型金属构件塑性成形为例，美、饿、法等
国建造了4.5-7.5万吨巨型水压机，迅速提高了大型
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1.3先进制造技术的体系结构
按照美国联邦科学、工程和技术协调委员会下属 工业和技术委员会将先进制造技术分为三个技术群： ➢ 主体技术群：有面向制造的设计技术群和制造工艺 技术群组成，包括产品和工艺设计、快速成型技术、 并行工程、材料生产工艺等； ➢ 支撑技术群：包括信息技术、标准和框架、机床和 工具技术、传感器和控制技术； ➢ 制造技术环境：包括质量管理、用户/供应商交互 作用、培训教育等。
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1.1制造业在国民经济中的地位
③ 制造业是人类创造财富的基本手段：从全世界 整体来看，GDP的1/3、工业生产总值4/5、 国家财政1/3、出口90%是制造业提供的。经 济活动部门中64%以上属于制造业，工业就业 人数中90%属于制造业，整个社会50%的就业 由制造业提供，工业税收80%由制造业提供。
④ 历经制造业的兴衰之后，美国各界认识到那种认为 信息革命的来临意味着制造业衰退的看法是不全面 的。从20世纪80年代后期开始，美国政府对产业 技术的发展给予实质性的支持，先后出台了一整套 政策措施以促进制造业的发展。
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美国政府从战略高度重视制造业的发展：
① 制定一系列先进制造计划(AMT)。美国政府于1990
数控 柔性制造
泰勒 制造
统计过 程控制
1800 1831 1900 1950 1970
1987 1991
年份
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先进科学技术对制造业的推动
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1.2先进制造技术提出的背景
① 现代工业体系是在18世纪发生的产业革命后建立 起来的，从18世纪蒸汽机、19世纪电气技术、20 世纪内燃机、二战后计算机、微电子、数控机床， 21世纪互联网、通讯技术，贯穿其中的主要是2大 因素：技术推动和市场需求牵引。
与代用燃料、汽车电子、轻量化等。 ⑧ 高速铁路成套装备设计制造技术。 ⑨ 网络家电技术：开发模糊控制技术、变频技术、数
字技术和网络技术，形成智能、可遥控的家电网络。 ⑩ 网络制造技术：是一种基于信息高速传递、超越空
② 高技术化：制造已经从传统技艺、技巧、经验走向 科学，从追求生产率和优化产品的可制造性走向可 预测性的高品质、高技术含量产品的研究开发。 科学技术特别是生物、纳米、新能源和新材料等 高新技术的迅猛发展，给先进制造技术带来了深刻 变化。制造业是高技术的重要载体，而高技术又为 制造业前瞻性发展提供了技术支撑。 机电一体化的境界…
6、动态性
它不断地吸收各种高新技术成果，将其渗透到企业生产的 所有领域和产品寿命循环的全过程，实现优质、高效、低耗、 清洁、灵活的生产。
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1.6先进制造技术发展趋势
随着经济全球化进程的加快，先进制造技术呈现 出新的发展趋势，可以归纳为以下4个方面： ① 绿色制造：绿色制造是包括资源、环境和就业三个 方面的可持续发展战略。
② 美国制造业在创新和调整中发展，提出先进制造业 的概念。自工业化以来，制造业一直是美国经济的 支柱产业。二战后，美国制造业在与日、德等国的 竞争中，经历了一个“绝对强大——渐次衰落—— 重塑优势”的过程。
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1.2先进制造技术提出的背景
③ 战后的美国制造业曾一度在全球市场中拥有绝对优 势，占到全球制造业份额的40%左右。到20世纪 80年代，随着日本、德国在汽车、半导体等产业 领域的赶超，美国制造业的霸主地位受到了日本的 严重挑战。
飞机制造能力和洲际运载能力。我国在大飞机计划
下也在发展10万吨水压机项目。
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1.7未来推动我国产业发展 的14类核心技术
① 高档数控机床及基础制造装备关键技术：高档数控 机床与基础制造装备是工业现代化的基石，也是保 证国防工业和高技术产业发展的战略物资。 “东芝事件”…
② 数字化、智能化设计制造与管理技术：21世纪的制 造业正从以机器为特征的传统技术时代，向数字化、 智能化和系统化技术时代迈进。实现经济—社会— 环境相互协调和可持续发展的绿色制造阶段。
提高企业竞争力和促进国家经济增长和综合实力为目标。 19
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、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。