国外工厂先进生产技术(第一概述)

图1-2 先进制造技术的体系结构
1.2先进制造技术的构成及分类

2．先进制造技术的分类
将目前各国掌握的制造技术系统化，对先进制造技术的研究分为下述四大领域， 它们横跨多个学科，并组成一个有机整体。 （1）先进设计技术 设计技术主要包括计算机辅助设计技术、优化设计基础技术、竞争优势创建技术、 可持续性发展产品设计技术和设计试验技术。

日本制造业的巨大成功，固然有政治因素，但主要是和日 本人在技术上善于吸收他国成功的经验，注重研究开发， 又能根据市场需求的变化及本国情况，研究出一套套灵活 的生产系统有关。
1.1工业化国家制造业的发展战略
三、西欧制造业寻找与美日抗衡的途径
西欧制造业已明显感受到来自美国和日本的压力，就连一向以 产品质量和技术高超而自豪的德国也不得不承认与日本存在着不小的 差距。仅以美国而言，美国三大汽车公司就占有1/4的西欧市场；美 国计算机公司(IBM、DEC、HP和Apple等)已拥有很大一部分西欧计 算机市场。西欧清楚地知道：如果欧洲共同体成员保持各自分离的市 场，那将无法同美日抗衡。正如德国前总理科尔所说．：“任何一个 欧洲国家都不可能仅靠自身的力量有效地对付美国和日本的技术挑战， 欧洲只有把财力和人力集中起来，才能保持自己在未来世界上的经济 地位。”法国前总统密特朗提出，要使欧洲不致落后太多，一个统一 的欧洲是激发国家创造力的重要支柱。欧洲必须团结在一项伟大工程 的周围才能拯救欧洲。1992年由一群显赫的企业家和政治家共同掀起 了一场旨在通过“欧共体统一市场法案”(SMAEC)的运动，并得到多 数公众的支持。


（2）先进制造工艺
先进制造工艺包括快速原形、精密洁净铸造成形工艺、精确高效塑性成形工艺、 优质高效焊接及切割技术，优质低耗洁净热处理技术、高效高精机械加工工艺、现代 特种加工工艺、新型材料成形与加工工艺、优质清洁表面工程新技术、快速模具制造 技术和虚拟制造成形加工技术等。

（3）自动化技术
自动化技术主要包括数控技术、工业机器人技术、柔性制造技术、计算机集成制 造技术、自动检测及信号识别技术和过程设备工况监测与控制技术等。
1.1工业化国家制造业的发展战略
二、日本制造业的发展对策

美国曾以福特方法赢得全世界制造技术的优势。而日本人 却在福特方法的基础上，不断更新技术以适应市场需求。 在20世纪70年代，日本汽车大举进入美国市场，以其价廉 质优和多品种将美国三大汽车公司推向倒闭的边缘。在 1990年，仅日本FANUC公司生产的数控系统数量就占世 界市场的一半。

（1）1995年5月《中共中央、国务院关于加速科技进步的 决定》中提出：为提高工业增长的质量和效益，要重点开发 推广电子信息技术、先进制造技术、节能降耗技术、清洁生 产和环保技术等共性技术。
1.1工业化国家制造业的发展战略
（2）1995年9月《中共中央关于制定国民经济和社会发展 “九五”计划和2010年远景目标的建议》中明确要大力采 用先进制造技术。2001年3月第九届全国人代会第四次会 议批准的《中华人民共和国国民经济和社会发展第十个五 年计划纲要》中指出：研究制定振兴装备制造业的政策措 施，依托重大工程，大力振兴装备制造业，提高先进技术 装备的设计、制造和成套水平，增强能力。把发展数控机 床、仪器仪表和基础零部件放到重要位置，努力提高质量 和技术水平。2003年3月，在第十届全国人民代表大会第 一次会议上通过的《政府工作报告》中强调，要走新型工 业化道路，加快产业结构调整，积极发展对经济有重大带 动作用的高新技术企业，广泛采用先进适用技术改造传统 产业。
主体技术群 面向制造的设计技术群 产品、工艺设计 计算机辅助设计 工艺过程建模和仿真 工艺规程设计 系统工程集成 工作环境设计 快速成型技术 并行工程
制造工艺技术群 材料生产工艺 加工工艺 连接与装配 测试与检测 环保技术 维修技术 其他
支撑技术群 信息技术 接口和通信 集成框架 人工智能 数据库 软件工程 决策支持 制造技术环境 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 标准和框架 数据标准 工艺标准 接口框架 产品定义和标准 检验标准 机床和工具技术 传感器和控制技术
1.2先进制造技术的构成及分类
一、先进制造技术的定义
先进制造技术是为了适应时代要求提高竞争能力，对制造技 术不断优化及推陈出新而形成的。它是一个相对的、动态的概念。 先进制造技术作为一个专有名词提出后，至今没有一个明确的、 一致公认的定义，经过近来对发展先进制造技术方面开展的工作， 通过对其内涵、特征的分析研究，可以定义为：“先进制造技术 是制造业不断吸收机械、电子、信息（计算机与通讯、控制理论、 人工智能等）、能源及现代系统管理等方面的成果，并将其综合 应用于产品设计、制造、检测、管理、销售、使用、服务乃至回 收的制造全过程，以实现优质、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能力和竞争能力的制造技术的 总称”。
清洁生 产技术 系统管 理技术 质量与可 靠性技术 激光等 特种加工
先进技术 基础方法 极限加 工技术 优质高效低 耗清洁基础 制造技术 （基础技术） 微 电 子 及 计 算 机 应 用 技 术
工艺模拟及 工艺设计技术 制造业自 动化单元 技术
新材料成 形与加工 技术
集成技术 激光等新能源技术 新材料技术
1.1工业化国家制造业的发展战略

（4）国家计委也十分重视先进制造技术的发展，在“九五” 期间实施了一批发展先进制造技术项目。如：数控系统及装 备研究、自动测试系统及设备技术研究、现场总线、智能化 仪表研究、传感器技术研究、30万辆轿车规模生产关键技术 及装备研究等。 （5）国家自然科学基金会已将不少经费投入先进制造技术 发展的基础性研究，组织开展了“先进制造技术基础优先领 域战略研究”。在此基础上，加大了对先进制造技术的支持， 以加强发展先进制造技术的后劲，提出了先进制造技术重大 项目，并已付诸实施。

（4）系统管理技术 系统管理技术包括先进制造生产模式、集成管理技术和生产组织方法等。
1.3先进制造技术的特点和发展趋势
制造业是“永远不落的太阳”，是现代文明的支柱之 一。它是工业的主体，是提供生产工具、生活资料、科技手 段、国防装备等的手段以及它们进步的依托，是现代化的动 力源之一。制造业决不是“夕阳产业”，但制造技术中确有 “夕阳技术”，这些技术同信息化大潮格格不入，同高科技 发展不相适应，缺乏市场竞争力，甚至还可能危害生态环境。 而与制造技术中的“夕阳技术”相对应的“先进制造技术”， 则是“制造技术”同“信息技术”、“管理科学”等有关科 学技术交融而形成的新型技术，可以说，它是高技术的载体， 无一工业发达国家不予高度关注。它有如下八个方面的特色 和发展趋势：
1.1工业化国家制造业的发展战略
（3）在“九五”计划的实施中，国家科学技术部的 “国家科技攻关计划”、“国家高新技术研究发展 计划”、“国家基础研究重大项目计划(攀登计划预 选项目)”都列入有关项目并付诸实施，其中“精密 成形与加工研究开发和应用示范”、“金属材料热 成形过程动态模拟及组织性能质量优化控制”、 “CIMS”以及智能机器人等项目已全面实施。
1.1工业化国家制造业的发展战略
四、先进制造技术在我国的发展

我国制造技术经建国以来50余年的发展已形成较完整的技术 体系，为国民经济发展所需各类机械产品的制造提供基本的 工艺技术，并取得了重要成就。虽然与国外工业发达国家相 比，仍存在着阶段性的差距，但近几年来，我国政府及有关 领导人对先进制造技术的发展给予了高度的关注。
图1-1 先进制造技术的内涵和层次及其技术构成
1.2先进制造技术的构成及分类



1．基础技术 第一层次是优质、高效、低耗、少无污染基础制造技术。铸造、锻压、焊接、 热处理、表面保护、机械加工等基础工艺至今仍是生产中大量采用、经济适用的 技术，这些基础工艺经过优化而形成的优质、高效、低耗、少无污染基础制造技 术是先进制造技术的核心及重要组成部分。这些基础技术主要有精密下料、精密 成形、精密加工、精密测量、毛坯强韧化、少无氧化热处理、气体保护焊及埋弧 焊、功能性防护涂层等。 2．新型单元技术 第二个层次是新型的先进制造单元技术。这是在市场需求及新兴产业的带 动下，制造技术与电子、信息、新材料、新能源、环境科学、系统工程、现代管 理等高新技术结合而形成的崭新的制造技术。如：制造业自动化单元技术、极限 加工技术、质量与可靠性技术、系统管理技术、现代设计基础与方法、清洁生产 技术、新材料成形与加工技术、激光与高密度能源加工技术、工艺模拟及设计优 化技术等。 3．集成技术 第三个层次是先进制造集成技术。这是应用信息、计算机和系统管理技术 对上述两个层次的技术局部或系统集成而形成的先进制造技术的高级阶段。如 FMS、CIMS、IMS等。
国外工厂先进生产技术
李
彬ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
第一章 概 述


20世纪80年代以来，各国制造业面临复杂多变的外部环境：科学技术 突飞猛进，供求关系变化频繁，产品更新日新月异，各国经济与国际 市场纵横交错，竞争对手林立等，这些都促使当局和企业界寻求对策， 以获取全球范围内的竞争优势。传统的制造技术已变得越来越不适应 1.1工业化国家制造业的发展战略 当今快速变化的环境，先进的制造技术，尤其是计算机技术和信息技 术在制造业中的广泛应用，使人们正在或已经摆脱传统观念的束缚， 1.2先进制造技术的构成及分类 跨入制造业的新纪元。 先进制造技术AMT(Advanced Manufacturing Technology)就是在这种 大环境下，美国根据本国制造业的挑战与机遇，对制造业存在的问题 进行了深刻反省，为了加强其制造业的竞争能力和促进国民经济增长 而提出来的。从技术的角度来看，以计算机为中心的新一代信息技术 的发展，使制造业技术达到了从未有过的新高度，先进制造技术的提 出也是这种进程的反映。因此，“先进制造技术”这个专有名词一经 提出，立即得到欧洲各国、日本及亚洲新兴工业化国家的响应。
1.3先进制造技术的特点和发展趋势
1.1工业化国家制造业的发展战略
一、美国制造业的竞争策略
制造业是美国经济的主要支柱，因为美国财富的68 ％来源于制造业。但近20年里，领先地位已被动摇。除民 用飞机和化学制品等少数产品的产值还基本维持不变外， 汽车、机床、纺织品、民用电子、钢材等均为负增长，其 中汽车产量下降幅度最大。 美国通过大量研究报告为美国制造业的发展勾画蓝 图，并通过立法，促进制造业和制造技术的发展与进步。 如国会设立“国家研究委员会” (NRC)，其中包括制造 专委会，为政府制定发展战略和提供资助计划。 政府提出了“新的制造工程研究规划”，为制造研究 专拨了经费，资助在制造研究与开发关键技术方面能够取 得突破的课题。

1.1工业化国家制造业的发展战略
（6）2005年10月中国共产党第十六届中央委员会第五次全 体会议通过的《国民经济和社会发展第十一个五年规划的 建议》中指出：加快发展先进制造业。坚持以信息化带动 工业化，广泛应用高技术和先进适用技术改造提升制造业， 形成更多拥有自主知识产权的知名品牌，发挥制造业对经 济发展的重要支撑作用。
1.2先进制造技术的构成及分类
三、先进制造技术的体系结构及分类

1．先进制造技术的体系结构 1994年，美国联邦科学、工程和技术协调委员会 (FCCSET)下属的工业和技术委员会先进制造技术工作组提 出将先进制造技术分为三个技术群：①主体技术群；②支撑 技术群；⑧制造技术环境。 这三个技术群相互联系、相互促进，组成一个完整的体 系，每个部分均不可缺少，否则就很难发挥预期的整体功能 效益。见图1-2先进制造技术的体系结构。
1.2先进制造技术的构成及分类
二、先进制造技术的内涵及技术构成
先进制造技术在不同发展水平的国家和同一国家的 不同发展阶段，有不同的技术内涵和构成，对我国而言， 它是一个多层次的技术群。先进制造技术的内涵和层次及 其技术构成如图1-1。
新型产业及市场需求带动 （重大装配、高新产业、社会协调发展）
系 统 工 程 及 管 理 科 学