先进制造技术综述完成版

先进制造技术综述

摘要：从提出“先进制造技术”概念的国际背景入手,综述了先进制造技术的内涵和特点,强调了先进制造技术在我国现代装备制造业中的重要作用并提出了我国机械工业发展先进制造技术应采取的对策。关键字：先进制造技术;现代装备制造业；应用；对策

一、先进制造技术的提出背景

没有制造业,就没有工业;没有先进制造技术,就没有现代装备制造业；没有强大的与高科技相应的现代装备制造业,就不可能有独立自主的现代工业。科学技术进步和社会需求个性化、多样化的发展,使现代制造业市场出现了前所未有的买方化、国际化的大趋势,传统的制造技术和制造模式已无法适应现代制造环境的严峻挑战。20世纪70年代,美国许多学者提出美国已进入“后工业化”社会,力图把经济发展的重心从制造业转向服务业等第三产业。导致了美国科技优势和经济竞争力的衰退。在某些工业领域诸如家电、汽车和机器人等产品方面的市场竞争力一度明显下降,并有相对落后于日本和德国等国家的危险趋势。20世纪90年代初开始,克林顿政府发起了振兴美国经济计划,突出了现代装备制造业的支撑作用,强调了技术创新及其成果转化,提出了增强产品市场竞争力的关键是发展“先进制造技术”(Advanced Manufacturing Technology,简称AMT)的新观点和新概念。之后,白宫科技政策办公室发表的国家关键技术报告中有四项涉及先进制造技术领域,即柔性计算机集成制造、智能加工设备、毫纳米级制造、系统管理技术。面对21世纪国际经济竞争日益激烈的形势，美国、日本、西欧、新加坡等发达国家和地区以及部分新兴工业国都把需投入大量资金的先进制造技术及其系统的开发列为国家的重点发展领域。美国政府投入14亿美元研发经费将先进制造技术作为1994年度重点扶持的科技领域;1996年用于制造业的生产技术设备更新投资高达3420亿美元;欧共体在1991-1994年期间投入74亿美元研究开发先进制造技术;日本在1986-1993年期间用于制造业的技术设备更新和工艺改造投资达3万亿美元。根据2001年有关统计资料表明,世界500强中有104家为制造业企业,其中美国36家、西欧33家、日本31家[1][2]。

二、先进制造技术的概念与特点

一般认为：先进制造技术是指制造业(传统制造技术)不断吸收

机械工程技术、电子信息技术(包括微电子、光电子、计算机软硬件、现代通信技术)、自动化控制理论技术(自动化技术生产设备)、材料

科学、能源技术、生命科学及现代管理科学等方面的成果；并将其综合应用于制造业中产品设计、制造、管理(检测)、销售、使用、服务(售后服务)以及对报废产品的回收处理这样一个制造全过程。实现优质、高效、低耗、清洁、灵活生产，提高对动态多变的产品市场的适应、竞争能力，取得(具有市场竞争能力的)理想经济技术

综合效果的制造技术的总称[3]。

由以上先进制造技术的概念可以看出先进制造技术有如下特点：（1）先进制造技术不是一成不变的，而是一个动态过程，要不

断吸取各种高新技术成果，并将其渗透到产品的设计、制造、生产

管理及市场营销的所有领域及全部过程，并实现优质、高效、低耗、清洁的生产。（2）先进制造技术是面向新世纪技术系统。它的目的

是提高制造业的综合效益，赢得国际市场竞争。（3）先进制造技术

是不仅限于制造过程本身。它涉及到产品从市场调研、产品设计、

工艺设计、加工制造、售后服务等产品寿命周期的所有内容。（4）

先进制造技术是特别强调计算机技术、信息技术和现代系统管理技术，在产品设计、制造和生产管理等方面的应用。（5）先进制造技

术是强调各专业学科之间的相互渗透、融合和淡化，并最终消除它

们之间的界限。（6）先进制造技术是特别强调环境保护，要求产品

是所谓的“绿色产品，要求生产过程是环保型的[4]。

三、先进制造技术的重要作用

今天的“制造”概念 ,已经是指从市场分析、产品开发、技术准备( 包括产品设计、产品工艺编制、设计和制造工艺装备等) 、产品生产( 即产品的加工与装配) 、产品的生产组织与计划管理( 包括物流控制及其仓储) 、产品的质量保证、产品的包装和发送等的全部活动和全部过程。它主要体现在五个方面的转变，即从以技术为中心向以人为本的转变；从金字塔式的多层次生产向扁平的网络结构的转变；从传统顺序工作方式向并行工作方式的转变；从按功能划分部门的固定组织形式向动态的自主管理工作组织形式的转变；从质量第一的竞争策略向快速响应市场的竞争策略的转变。

制造业是工业的主体,是生产工具、生活资料、科技手段、现代装备及其技术进步的依托, 既占有基础地位又处于发展核心,而制造技术则是发展制造业并提高其产品竞争力的关键因素[5]。在传统制造技术基础之上发展起来的先进制造技术, 代表了现代装备制造业及其制造技术发展的前沿和必然需求,是对制造技术不断优化和推陈出新的结果,是现代物质文明的重要支柱之一, 是现代化的动力源泉之一,是加速国民经济和高新技术发展、体现国家综合实力的主要技

术支撑,对制造业的技术变革产生着巨大的影响，由此不断发展形成了高新技术群。

四、先进制造技术在机械制造业中的应用

如前所述，先进制造技术是一个庞大的技术群，在机械制造的整个过程中，无论是在产品的设计开发、还是在产品生产制造或是经营管理中都能充分利用先进制造技术。近几年。机械制造业发生了一系列重大变化，主要表现在以下几个方面。

1)企业生产方式发生重大变革。由于先进制造技术的应用，现代机械制造企业逐步改变了传统观念，在生产组织方式上发生了五个转变：从传统的顺序工作方式向并行工作方式转变；从金字塔式的多层次生产管理结构向扁平的网络结构转变；从按功能划分部门的固定组织形式向动态、自主管理的小组工作组织形式转变：从质量第一的竞争策略向快速响应市场的竞争策略转变：从以技术为中心向以人为中心转变。

2)机械制造业的先进制造工艺以及自动化技术的形成和发展。在整个机械制造的过程中，工艺过程是最主要的过程。由于机械制造业本身的需要，形成和发展了许多先进的制造工艺及自动化技术，从而充实、发展了整个先进制造技术群，带动了其他制造业的发展。这些先进制造工艺及自动化技术主要包括以下几个方面。(1)毛坯制造工艺。毛坯制造是机械制造工艺的基础和前提。近几年，出现了许多先进的制造工艺及技术。铸造方面出现了一套精密洁净铸造成

形工艺，例如，外热风冲天炉熔炼、处理、保护成套技术：钢液精炼与保护技术；高效金属型铸造工艺及设备：气化模铸造工艺与设备等。锻压方面出现了精确高效塑性成型技术．主要有热精锻生产线成套技术，冷温成型成套技术。辊锻和楔横轧成形技术，精密冲

裁工艺及设备等。焊接与切割方面出现了新型焊接电源及控制技术，激光焊接技术，微连接技术，数控切割技术等。(2)机械加工工艺。机械加工是机械制造工艺过程的主要组成部分，在这方面的趋势是向高效、高精度方向发展。主要有精密加工和超精密加工，高速切削与超高速磨削，复杂型面的数控加工，游离磨料的高效加工等。(3)自动化技术。制造自动化技术是在制造过程的所有环节采用自动化技术，实现制造全过程的自动化。是研究对制造过程的规划、运作、管理、组织、控制与协调优化等的自动化的技术，以使产品制造过程实现高效、优质、低耗、及时和洁净的目标。在机械制造过程中，除了发展应用先进制造工艺以外，自动化技术的发展与应用是另一大特征。这些自动化技术包括CAD／CAM集成、机床数控技术、