时间：2023-07-12 16:34:03
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随着计算机技术、自动化控制技术和现代科学技术的高速发展及交叉融合，产生了要求高精度、高速度、多功能、复合型、安全环保、智能化的先进制造技术理念，与传统的机械制造技术相比，先进制造技术是综合了机械制造技术、计算机技术、电子技术、智能技术、网络技术等先进技术的总称。
一、先进制造技术的特点
1.先进制造技术涉及到产品从市场调研、产品开发及工艺设计、生产准备、加工制造、售后服务等产品寿命周期的所有内容，它的目的是提高制造业的综合经济效益和社会效益，是面向工业应用的技术。
2.先进制造技术强调计算机技术、信息技术、传感技术、自动化技术、新材料技术和现代系统管理技术在产品设计、制造和生产组织管理、销售及售后服务等方面的应用。它驾驭生产过程的物质流、能量流和信息流，是生产过程的系统工程。
3.80年代以来，随着全球市场竞争越来越激烈，先进制造技术要求具有世界先进水平，它的竞争已经从提高劳动生产率转变为以时间为核心的时间、成本和质量的三要素的竞争，因此它是面向全球竞争的技术。
4.先进制造技术的最新发展阶段保持了过去制造技术的有效要素，同时吸收各种高新技术成果，渗透到产品生产的所有领域及其全部过程，从而形成了一个完整的技术群，具有面向21世纪新的技术领域。
二、先进制造技术发展方向
近年来，计算机技术、自动控制理论、数控技术、机器人、CAD/CAM技术、CIM技术以及网络通信技术等在内的信息自动化技术的迅猛发展，为先进制造技术的发展和应用提供了日益增多的高效能手段。
（一）工业应用的技术，机械、电子、信息、材料及能源技术成果，综合应用于制造过程。
1.数控技术（Numerical Control），简称数控（NC），是用数字量及字符作为加工的指令，实现自动控制的技术。目前数控一般采用通用或专用计算机实现数字程序控制，因此也称为计算机数控技术（Computer Numerical Control），简称CNC，数控技术在国外一般都称为CNC。数控技术的核心是数字控制技术，用计算机来对输入的指令进行存储、译码、计算、逻辑运算，并将处理的信息转换为相应的控制信号，控制运动精度较高的驱动元件，使之按编程人员设定的运动轨迹来高效加工，从而彻底克服了传统机械加工的缺点。
2.计算机辅助设计与制造（CAD/CAM），是计算机辅助设计（Computer Aided Design）简称CAD，与计算机辅助制造（Computer Aided Manufacturing）简称CAM相结合而组成的系统，依托强大软件来完成产品设计中的建模、解算、分析、虚拟模拟、加工模拟、制图、数控编程、编制工艺文件等工作。
3.特种加工技术，传统机械切削加工的本质为：刀具材料比工件更硬，用机械能把工件上多余的材料切除，零件的形状由机床的成型运动产生。但是，随着生产发展和科学实验的需要，很多工业部门，要求尖端科学技术产品向高精度、高速度、耐高温、小型化和结构复杂化等方向发展。尺寸精度、表面粗糙度和某些特殊要求越来越高，工件材料越来越硬，加工表面越来越复杂，传统的加工方法已不能满足生产的需要，人们探索利用电、磁、声、光、化学等能量或将多种能量组合施加在工件的被加工部位，实现材料去除、变形、改变性能或被镀覆等非传统加工方法，这些方法统称为特种加工。
（二）制造业综合自动化，信息技术、自动化技术、现代企业管理技术的有机结合。
1.机器人技术，计算机控制的可再编程的多功能操作器，又称工业机器人。它能在三维空间内完成多种操作。机器人技术综合了计算机、控制论、机构学、信息、传感技术、人工智能和仿生学等多学科而形成的高新技术。
目前机器人大致分为两大种，工业机器人（或称机械手）是机器人的一种，它是由关节元件、末端执行器、机身和控制装置所组成，具有类似人的动作的功能；另一种由于安装有感觉元件和遥感元件，分析计算机及行走装置，具有感觉、触觉、分析、判断、决策和行走的功能而称为智能机器人。
2.成组技术，人们用大批量生产的组织形式以高效的生产设备、高效的工艺技术去制造单件小批的零件，降低生产成本，成组技术（Group Technology简称GT）就应运而生。成组技术就是应用相似性原理，在多品种产品的生产中将相似零件组织在一起进行生产，使组内零件近似为原来的单一品种的大批量，或者变单件、小批生产为批量生产，按照批量生产的生产组织、管理技术来进行生产。
3.柔性制造系统（FMS-Flexible Manufacturing System），是以计算机为控制中心实现自动完成工件的加工、装卸、运输、管理的系统。它具有在线编程、在线监测、修复、自动转换加工产品品种的功能。一个柔性制造系统概括为以下三部分组成，即：加工系统、物料储运系统和计算机控制的信息流系统。
柔性制造系统具有：高柔性，在线编程使计算机响应进行控制高自动化设备工作；高效率，合理控制设备的切削用量实现高效加工，减小辅助时间和准备、终结时间；高度自动化，工件的加工、装配、检验、搬运、仓库存取完全由自动化程度高的设备来完成；柔性化生产大大减少操作人员、机床数目，提高机床利用率，缩短生产周期、降低产品成本、降低库存、减少流动资金、缩短资金流动周期，因此可取得较高的综合经济效益。
三、系统管理技术，制造业综合自动化、过程工业综合自动化、系统技术等综合应用于制造全过程，实现优质、高效、低耗、清洁、灵活生产，获得理想技术经济效果
1.并行工程（Concurrent Engineering），简称（CE）是对产品及其设计过程和制造过程进行并行、集成设计的一种系统化工作模式，这种模式使产品开发人员从一开始就考虑到从概念形成到产品报废的全生产周期中的所有因素，包括加工的质量、成本、进度和产品的技术性能及使用性能需求等，减少加工制造中可能出现的问题，加速产品开发过程，缩短开发周期。并行工程的最大特点是利用计算机的仿真技术，用上、下游共同决策方式，在计算机上进行产品整个生命周期各个阶段的设计。
2.虚拟制造（Virtual Manufacturing），简称（VM）利用计算机技术、建模技术、信息处理技术、仿真技术对现实制造活动中的人、物、信息及制造过程进行全面的仿真模拟，以发现设计或制造中出现的问题，在产品实际生产前就改进完成，省略了产品的开发研制阶段，达到降低设计和生产成本，缩短产品开发周期，增强产品竞争力的目的。
3.计算机集成制造系统（Computer Integrated Manufacturing Systen），简称（CIMS）是在自动化技术、信息技术及制造技术的基础之上，通过计算机网络及数据库，将分散的自动化系统有机的集成起来，完成从原材料采购到产品销售的一系列生产过程的高效益、高柔性的先进制造系统。系统包含技术应用系统：工程设计与制造系统、管理信息系统、制造自动化系统、质量保证系统和支撑系统：数据库系统、通讯网络保障系统。
现阶段我国先进制造技术与先进国家相比还有一定的差距，但随着国家对先进制造技术加大扶持力度，我国制造技术会更加进步。
参考文献
[1]韩秋实.机械制造技术基础[M].机械工业出版社，2006
关键词：问题； 先进制造技术； 前沿科学； 应用前景
论文
制造业是现代国民经济和综合国力的重要支柱，其生产总值一般占一个国家国内生产总值的20%~55%。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。其竞争能力最终体现在所生产的产品的市场占有率上。随着经济技术的高速发展以及顾客需求和市场环境的不断变化，这种竞争日趋激烈，因而各国政府都非常重视对先进制造技术的研究。
1 当前制造科学要解决的问题
当前制造科学要解决的问题主要集中在以下几方面：
（1）制造系统是一个复杂的大系统，为满足制造系统敏捷性、快速响应和快速重组的能力，必须借鉴信息科学、生命科学和社会科学等多学科的研究成果，探索制造系统新的体系结构、制造模式和制造系统有效的运行机制。制造系统优化的组织结构和良好的运行状况是制造系统建模、仿真和优化的主要目标。制造系统新的体系结构不仅对制造企业的敏捷性和对需求的响应能力及可重组能力有重要意义，而且对制造企业底层生产设备的柔性和可动态重组能力提出了更高的要求。生物制造观越来越多地被引入制造系统，以满足制造系统新的要求。
（2）为支持快速敏捷制造，几何知识的共享已成为制约现代制造技术中产品开发和制造的关键问题。例如在计算机辅助设计与制造(CAD／CAM)集成、坐标测量(CMM)和机器人学等方面，在三维现实空间(3-Real Space)中，都存在大量的几何算法设计和分析等问题，特别是其中的几何表示、几何计算和几何推理问题；在测量和机器人路径规划及零件的寻位(如Localization)等方面，存在C-空间
(配置空间Configuration Space)的几何计算和几何推理问题；在物体操作(夹持、抓取和装配等)描述和机器人多指抓取规划、装配运动规划和操作规划方面则需要在旋量空间(Screw Space)进行几何推理。制造过程中物理和力学现象的几何化研究形成了制造科学中几何计算和几何推理等多方面的研究课题，其理论有待进一步突破，当前一门新学科--计算机几何正在受到日益广泛和深入的研究。
（3）在现代制造过程中，信息不仅已成为主宰制造产业的决定性因素，而且还是最活跃的驱动因素。提高制造系统的信息处理能力已成为现代制造科学发展的一个重点。由于制造系统信息组织和结构的多层次性，制造信息的获取、集成与融合呈现出立体性、信息度量的多维性、以及信息组织的多层次性。在制造信息的结构模型、制造信息的一致性约束、传播处理和海量数据的制造知识库管理等方面，都还有待进一步突破。
（4）各种人工智能工具和计算智能方法在制造中的广泛应用促进了制造智能的发展。一类基于生物进化算法的计算智能工具，在包括调度问题在内的组合优化求解技术领域中，受到越来越普遍的关注，有望在制造中完成组合优化问题时的求解速度和求解精度方面双双突破问题规模的制约。制造智能还表现在：智能调度、智能设计、智能加工、机器人学、智能控制、智能工艺规划、智能诊断等多方面。
这些问题是当前产品创新的关键理论问题，也是制造由一门技艺上升为一门科学的重要基础性问题。这些问题的重点突破，可以形成产品创新的基础研究体系。
2 现代机械工程的前沿科学
不同科学之间的交叉融合将产生新的科学聚集，经济的发展和社会的进步对科学技术产生了新的要求和期望，从而形成前沿科学。前沿科学也就是已解决的和未解决的科学问题之间的界域。前沿科学具有明显的时域、领域和动态特性。工程前沿科学区别于一般基础科学的重要特征是它涵盖了工程实际中出现的关键科学技术问题。
超声电机、超高速切削、绿色设计与制造等领域，国内外已经做了大量的研究工作，但创新的关键是机械科学问题还不明朗。大型复杂机械系统的性能优化设计和产品创新设计、智能结构和系统、智能机器人及其动力学、纳米摩擦学、制造过程的三维数值模拟和物理模拟、超精度和微细加工关键工艺基础、大型和超大型精密仪器装备的设计和制造基础、虚拟制造和虚拟仪器、纳米测量及仪器、并联轴机床、微型机电系统等领域国内外虽然已做了不少研究，但仍有许多关键科学技术问题有待解决。
信息科学、纳米科学、材料科学、生命科学、管理科学和制造科学将是改变21世纪的主流科学，由此产生的高新技术及其产业将改变世界的面貌。因此，与以上领域相交叉发展的制造系统和制造信息学、纳米机械和纳米制造科学、仿生机械和仿生制造学、制造管理科学和可重构制造系统等会是21世纪机械工程科学的重要前沿科学。
2．1 制造科学与信息科学的交叉--制造信息科学
机电产品是信息在原材料上的物化。许多现代产品的价值增值主要体现在信息上。因此制造过程中信息的获取和应用十分重要。信息化是制造科学技术走向全球化和现代化的重要标志。人们一方面对制造技术开始探索产品设计和制造过程中的信息本质，另一方面对制造技术本身加以改造，以使得其适应新的信息化制造环境。随着对制造过程和制造系统认识的加深，研究者们正试图以全新的概念和方式对其加以描述和表达，以进一步达到实现控制和优化的目的。
与制造有关的信息主要有产品信息、工艺信息和管理信息，这一领域有如下主要研究方向和内容：
(1) 制造信息的获取、处理、存储、传递和应用，大量制造信息向知识和决策转化。
(2) 非符号信息的表达、制造信息的保真传递、制造信息的管理、非完整制造信息状态下的生产决策、虚拟管理制造、基于网络环境下的设计和制造、制造过程和制造系统中的控制科学问题。
这些内容是制造科学和信息科学基础融合的产物，构成了制造科学中的新分支--制造信息学。
2．2 微机械及其制造技术研究
微型电子机械系统(MEMS)，是指集微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路、接口电路、通信和电源于一体的完整微型机电系统。MEMS技术的目标是通过系统的微型化、集成化来探索具有新原理、新功能的元件和系统。MEMS的发展将极大地促进各类产品的袖珍化、微型化，成数量级的提高器件与系统的功能密度、信息密度与互联密度，大幅度地节能、节材。它不仅可以降低机电系统的成本，而且还可以完成许多大尺寸机电系统无法完成的任务。例如用尖端直径为5μm的微型镊子可以夹起一个红细胞；制造出3mm大小能够开动的小汽车；可以在磁场中飞行的像蝴蝶大小的飞机等。MEMS技术的发展开辟了技术全新的领域和产业，具有许多传统传感器无法比拟的优点，因此在制造业、航空、航天、交通、通信、农业、生物医学、环境监控、军事、家庭以及几乎人们接触到的所有领域中都有着十分广阔的应用前景。
微机械是机械技术与电子技术在纳米尺度上相融合的产物。早在1959年就有科学家提出微型机械的设想，1962年第一个硅微型压力传感器问世。1987年美国加州大学伯克利分校研制出转子直径为60~120μm的硅微型静电电动机，显示出利用硅微加工工艺制作微小可动结构并与集成电路兼容制造微小系统的潜力。微机械技术有可能像20世纪的微电子技术那样，在21世纪对世界科技、经济发展和国防建设产生巨大的影响。近10年来，微机械的发展令人瞩目。其特点如下：相当数量的微型元器件(微型结构、微型传感器和微型执行器等)和微系统研究成功，体现了其现实的和潜在的应用价值；多种微型制造技术的发展，特别是半导体微细加工等技术已成为微系统的支撑技术；微型机电系统的研究需要多学科交叉的研究队伍，微型机电系统技术是在微电子工艺的基础上发展的多学科交叉的前沿研究领域，涉及电子工程、机械工程、材料工程、物理学、化学以及生物医学等多种工程技术和科学。转贴于
目前对微观条件下的机械系统的运动规律，微小构件的物理特性和载荷作用下的力学行为等尚缺乏充分的认识，还没有形成基于一定理论基础之上的微系统设计理论与方法，因此只能凭经验和试探的方法进行研究。微型机械系统研究中存在的关键科学问题有微系统的尺度效应、物理特性和生化特性等。微系统的研究正处于突破的前夜，是亟待深入研究的领域。
2．3 材料制备／零件制造一体化和加工新技术基础
材料是人类进步的里程碑，是制造业和高技术发展的基础。每一种重要新材料的成功制备和应用，都会推进物质文明，促进国家经济实力和军事实力的增强。21世纪中，世界将由资源消耗型的工业经济向知识经济转变，要求材料和零件具有高的性能以及功能化、智能化的特性；要求材料和零件的设计实现定量化、数字化；要求材料和零件的制备快速、高效并实现二者一体化、集成化。材料和零件的数字化设计与拟实仿真优化是实现材料与零件的高效优质制备／制造及二者一体化、集成化制造的关键。一方面，通过计算机完成拟实仿真优化后可以减少材料制备与零件制造过程中的实验性环节，获得最佳的工艺方案，实现材料与零件的高效优质制备／制造；另一方面，根据不同材料性能的要求，如弹性模量、热膨胀系数、电磁性能等，研究材料和零件的设计形式。进而结合传统的去除材料式制造技术、增加材料式覆层技术等，研究多种材料组分的复合成形工艺技术。形成材料与零件的数字化制造理论、技术和方法，如快速成形技术采用材料逐渐增长的原理，突破了传统的去材法和变形法机械加工的许多限制，加工过程不需要工具或模具，能迅速制造出任意复杂形状又具有一定功能的三维实体模型或零件。
2．4 机械仿生制造
21世纪将是生命科学的世纪，机械科学和生命科学的深度融合将产生全新概念的产品(如智能仿生结构)，开发出新工艺(如生长成形工艺)和开辟一系列的新产业，并为解决产品设计、制造过程和系统中一系列难题提供新的解决方法。这是一个极富创新和挑战的前沿领域。
地球上的生物在漫长的进化中所积累的优良品性为解决人类制造活动中的各种难题提供了范例和指南。从生命现象中学习组织与运行复杂系统的方法和技巧，是今后解决目前制造业所面临许多难题的一条有效出路。仿生制造指的是模仿生物器官的自组织、自愈合、自增长与自进化等功能结构和运行模式的一种制造系统与制造过程。如果说制造过程的机械化、自动化延伸了人类的体力，智能化延伸了人类的智力，那么，"仿生制造"则可以说延伸了人类自身的组织结构和进化过程。
仿生制造所涉及的科学问题是生物的"自组织"机制及其在制造系统中的应用问题。所谓"自组织"是指一个系统在其内在机制的驱动下，在组织结构和运行模式上不断自我完善、从而提高对于环境适应能力的过程。仿生制造的"自组织"机制为自下而上的产品并行设计、制造工艺规程的自动生成、生产系统的动态重组以及产品和制造系统的自动趋优提供了理论基础和实现条件。
仿生制造属于制造科学和生命科学的"远缘杂交"，它将对21世纪的制造业产生巨大的影响。
仿生制造的研究内容目前有两个方面：
2．4．1 面向生命的仿生制造
研究生命现象的一般规律和模型，例如人工生命、细胞自动机、生物的信息处理技巧、生物智能、生物型的组织结构和运行模式以及生物的进化和趋优机制等；
2．4．2 面向制造的仿生制造
研究仿生制造系统的自组织机制与方法，例如：基于充分信息共享的仿生设计原理，基于多自律单元协同的分布式控制和基于进化机制的寻优策略；研究仿生制造的概念体系及其基础，例如：仿生空间的形式化描述及其信息映射关系，仿生系统及其演化过程的复杂度计量方法。
机械仿生与仿生制造是机械科学与生命科学、信息科学、材料科学等学科的高度融合，其研究内容包括生长成形工艺、仿生设计和制造系统、智能仿生机械和生物成形制造等。目前所做的研究工作大多属前沿探索性的工作，具有鲜明的基础研究的特点，如果抓住机遇研究下去，将可能产生革命性的突破。今后应关注的研究领域有生物加工技术、仿生制造系统、基于快速原型制造技术的组织工程学，以及与生物工程相关的关键技术基础等。 3 现代制造技术的发展趋势
20世纪90年代以来，世界各国都把制造技术的研究和开发作为国家的关键技术进行优先发展，如美国的先进制造技术计划AMTP、日本的智能制造技术（IMS）国际合作计划、韩国的高级现代技术国家计划(G--7)、德国的制造2000计划和欧共体的ESPRIT和BRITE-EURAM计划。
随着电子、信息等高新技术的不断发展，市场需求个性化与多样化，未来现代制造技术发展的总趋势是向精密化、柔性化、网络化、虚拟化、智能化、绿色集成化、全球化的方向发展。
当前现代制造技术的发展趋势大致有以下九个方面：
(1) 信息技术、管理技术与工艺技术紧密结合，现代制造生产模式会获得不断发展。
(2) 设计技术与手段更现代化。
(3) 成型及制造技术精密化、制造过程实现低能耗。
(4) 新型特种加工方法的形成。
(5) 开发新一代超精密、超高速制造装备。
(6) 加工工艺由技艺发展为工程科学。
(7) 实施无污染绿色制造。
关键词：敏捷制造 并行工程 快速成型技术
一、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。
二、先进制造技术发展中的关键技术
1.成组技术GT（Group Technology）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。
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，通过快速配置各种资源（包括技术、管理和人）以有效、协调的方式响应用户的需求，实现制造的敏捷性。敏捷制造的目标是企业能够快速响应市场的变化，根据市场需求，能够在最短时间内开发制造出满足市场需求的高质量的产品。敏捷制造包括产品制造机械系统的柔性、员工授权、制造商和供应商关系、总体品质管理及企业重构。敏捷制造是企业在竞争中取得成功的核心能力。首先表现为企业面对变幻莫测的市场需求能迅速做出判断和反应；其次表现为企业具有有效、迅速的整合各方面资源并进行生产的条件和能力。
3.并行工程CE
并行工程（Concurrent Engineering）是对产品及其相关过程（包括制造过程和支持过程）进行并行、一体化设计的一种系统化的工作模式。在传统的串行开发过程中，设计中的问题或不足，要分别在加工、装配或售后服务中才能被发现，然后再修改设计，改进加工、装配或售后服务（包括维修服务）。而并行工程要求产品开发人员在一开始就考虑产品整个生命周期中从概念形成到产品报废的所有因素，包括质量、成本、进度计划和用户要求。并行工程的目标为提高质量、降低成本、缩短产品开发周期和产品上市时间。
4.快速成型技术（RPM）
快速成形技术又称快速原型制造（Rapid Prototyping Manufacturing，简称RPM）技术，诞生于20世纪80年代后期，它不同于传统的用材料去除方式制造零件的方法，是基于材料堆积法的一种高新制造技术，被认为是近20年来制造领域的一个重大成果。它利用所要制造零件的三维CAD模型数据直接生成产品原型，并且可以方便地修改CAD模型后重新制造产品原型，是集机械工程、CAD、逆向工程技术、分层制造技术、数控技术、材料科学、激光技术于一身，可以自动、直接、快速、精确地将设计思想转变为具有一定功能的原型或直接制造零件，从而为零件原型制作、新设计思想的校验等方面提供了一种高效低成本的实现手段。即，快速成形技术就是利用三维CAD的数据，通过快速成型机，将一层层的材料堆积成实体原型。
5.虚拟制造技术（VMT）
虚拟制造技术（virtual manufacturing technology，VMT）是以虚拟现实和仿真技术为基础，对产品的设计、生产过程统一建模，在计算机上实现产品从设计、加工和装配、检验、使用整个生命周期的模拟和仿真。这样，可以在产品的设计阶段就模拟出产品及其性能和制造过程，以此来优化产品的设计质量和制造过程，优化生产管理和资源规划，以达到产品开发周期和成本的最小化，产品设计质量的最优化和生产效率最高化，从而形成企业的市场竞争优势。尽管虚拟制造技术的出现只有短短的几年时间，虚拟制造的应用将会对未来制造业的发展产生深远的影响。
6.智能制造（IM）
智能制造（IM） （Intelligent Manufacturing，IM）是制造技术、自动化技术、系统工程与人工智能等学科互相渗透、互相交织而形成的一门综合技术。其具体表现为：智能设计、智能加工、机器人操作、智能控制、智能工艺规划、智能调度与管理、智能装配、智能测量与诊断等。智能制造渊于人工智能的研究。一般认为智能是知识和智力的总和，前者是智能的基础，后者是指获取和运用知识求解的能力。智能制造应当包含智能制造技术和智能制造系统，智能制造系统不仅能够在实践中不断地充实知识库，具有自学习功能，还有搜集与理解环境信息和自身的信息，并进行分析判断和规划自身行为的能力。智能制造技术的研究开发对于提高生产效率与产品品质、降低成本，提高制造业市场应变能力、国家经济实力和国民生活水准，具有重要意义。
三、结束语
制造技术不仅是衡量一个国家科技发展水平的重要标志，也是国际间科技竞争的重点。我国正处于经济发展的关键时期，制造技术是我们的薄弱环节。只有跟上发展先进制造技术的世界潮流，将其放在战略优先地位，并以足够的力度予以实施，才能尽快缩小与发达国家的差距，才能在激烈的市场竞争中立于不败之地。总之，在我国研究和发展先进制造技术势在必行。
参考文献：
【关键词】先进制造技术；新兴交叉学科；智能化；绿色制造
1.引言
制造技术是使原材料成为产品的一系列技术的总称。自人类社会进入工业社会以来，制造业一直是国民经济的支柱产业，制造技术水平的高低已成为衡量一个国家经济实力和科技发展水平的重要标志之一。进入20世纪80年代以来，随着计算机、信息技术的迅速发展，产品更新速度明显加快，世界范围的竞争日趋白热化，传统制造技术越来越不适应经济的发展。工业发达国家普遍认为：在未来的竞争中，谁掌握了先进制造技术谁就掌握了市场。在一定程度上讲，先进制造技术已成为一个国家命运的主宰。
2.先进制造技术的产生
先进制造技术（Advanced Manufacturing Technology，简称为AMT）是指微电子技术、自动化技术、信息技术等先进技术给传统制造技术带来的种种变化与新型系统。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。
1993年，美国政府批准了由联邦科学、工程与技术协调委员会（FCCSET）主持实施的先进制造技术计划（Advanced Manufacturing Technology-AMT）计划。先进制造技术计划（Advanced Manufacturing Technology-AMT）是美国根据本国制造业面临的挑战和机遇，为增强制造业的竞争力和促进国家经济增长，首先提出了先进制造技术（Advanced Manufacturing Technology）的概念。此后，欧洲各国、日本以及亚洲新兴工业化国家如韩国等也相继作出响应。
3.先进制造技术的特点
先进制造技术是制造技术的最新发展阶段，先进制造技术相对传统制造技术在应用范围上的一个很大不同点在于，传统制造技术通常只是指各种将原材料变成成品的加工工艺，先进制造技术虽然仍大量应用于加工和装配过程，但由于其组成中包括了设计技术、自动化技术、系统管理技术，因而可以将其综合应用于制造的全过程。并且传统制造技术的学科、专业单一独立，相互间的界限分明。先进制造技术由于专业和学科间的不断渗透、交又、融合，界线逐渐淡化甚至消失，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。
先进制造技术是面向全球的。随着世界自由贸易体制的进一步完善，以及全球交通运输体系和通信网络的建立，制造业将形成全球化与一体化的格局，新的先进制造技术也必将是全球化的模式。目前每一国家都处于全球化市场中。一个国家的先进制造技术是支持该国制造业在全球范围市场的竞争力。因此，先进制造技术的主体应具有世界水平。但是，每个国家的国情也将影响到从现有的制造技术水平向先进制造技术的过渡战略和措施。中国正在以前所未有的速度进入全球化的国际市场，开发和应用适合国情的先进制造技术势在必行。
4.先进制造技术的主体技术群和支撑技术群
先进制造技术的主体技术群主要包括有关产品设计技术和工艺技术两大技术群。面向制造的设计技术群系指用于生产准备的工具群和技术群。设计技术对新产品开发生产费用、产品质量以及新产品上市时间都有很大影响。产品和制造工艺的设计可以采用一系列工具，例如计算机辅助设计以及工艺过程建模和仿真等，生产设施、装备和工具，甚至整个制造企业都可以采用先进技术更有效地进行设计。近几年发展起来的产品和工艺的并行设计具有双重目的，一是缩短新产品上市的周期，二是可以将生产过程中产生的废物减少到最低程度，使最终产品成为可回收、可再利用的，因此对实现面向保护环境的制造而言是必不可少的。制造工艺技术群是指用于物质产品生产的过程及设备。例如，模塑成形、铸造、冲压、磨削等。随着高新技术的不断渗入，传统的制造工艺和装备正在产生质的变化。制造工艺技术群是有关加工和装配的技术，也是制造技术或称生产技术的传统领域。
支撑技术群是指支持设计和制造工艺两方面取得进步的基础性的核心技术。基本的生产过程需要一系列的支撑技术，诸如：测试和检验、物料搬运、生产计划的控制以及包装等。它们也是用于保证和改善主体技术的协调运行所需的技术，是工具、手段和系统集成的基础技术。
5.先进制造技术的发展趋势
先进制造技术的发展逐步智能化、信息化。基于CAD/CAM技术的CMS是制造业自动化的一个重要方向。CMS通过CAX系统和PDM系统，进行产品的数字化设计、仿真，并结合数字化制造设备，进行自动加工。智能制造技术（MT）是将人工智能融入制造过程的各个环节，通过模拟人类专家的智能活动，取代或延伸制造系统中的部分脑力劳动，在制造过程中系统能自动监测其运行状态，在外界干扰或内部激励下能自动调整其参数，以达到最佳状态和具备自组织能力。信息化是当今社会发展的趋势，信息技术正在以人们想象不到的速度向前发展。信息技术也正在向制造技术注入和融合，促进着制造技术和各种先进生产模式的发展，如C IM S、并行工程、精益生产、敏捷制造、虚拟企业与虚拟制造等，无不以信息技术的发展为支撑。
可持续发展的绿色制造正在逐步引起人们的重视。科技的发展创造了历史的奇迹，但人们也认识到自然界的资源是有限的，环境和生态正遭受巨大的破坏，绿色制造与可持续发展已成为人们最为关注的课题之一。绿色制造是通过绿色生产过程、绿色设计、绿色材料、绿色设备、绿色工艺、绿色包装、绿色管理等生产出绿色产品，产品使用完以后再通过绿色处理后加以回收利用。采用绿色制造能最人限度地减少制造对环境的负而影响，同时使原材料和能源的利用效率达到最高。对十日前世界资源紧张，环境恶化的现状以及人类的持续发展的要求来讲，绿色制造是必然的趋势。
加工制造技术向着超精密、超高速的方向发展超精密加工技术。目前加工精度达到0.025μm，表而粗糙度达0.0045μm，已进入纳米级加工时代。超精切削厚度由目前的红外波段向可见光波段甚至更短波段靠近。超精加工机床向多功能模块化方向发展，超精加工材料由金属扩大到非金属。
超高速切削。目前铝合金超高速切削速度已超过27m/s，铸铁25m/s，超耐热镍合金为5m/s，超高速切削的发展已转移到一些难加工材料的切削加工。
生物制造系统正在逐步形成。日本三重大学和冈山大学率先开展了生物技术应用于工程材料加工的研究，并初步证实了微生物加工金属材料的可行性。我国于1982年将生物技术列为重点技术之一。生物学和制造学这两个原来人们觉得毫不相干的学科，今天正在相互渗透、交叉，正在形成一个新的学科——生物制造系统。
6.我国先进制造技术的发展现状
从“六五”开始我国就启动了制造技术主要是机械制造技术的国家部委与地方级重点攻关研究开发，由于体制所限，这方面的规划、研究开发主要是按行业分块进行的。企业开发先进制造技术的能力薄弱，人力与资金投人都不足。1995年4月在北京召开了先进制造技术发展战略研讨会，从战略高度探讨了我国发展先进制造技术的路线和方法。同一时期，国家二期863规划也开始规划下世纪初先进制造技术的发展。
十几年来通过技术引进和人才培养等各方面的努力，我国不少企业已掌握了一批相对先进的制造技术，但是和发达国家还是有很大差距。我国当务之急首先是要改善实施先进制造技术的基础条件，包括扩大数控机床、加工中心的应用，建立完善的国产数控系统产业群，扩大市场占有率。再就是大力发展和推广国产CAD/CAM计算机辅助设计与制造系统，在各大高校开设相关专业，加大人才培养力度。相信我国的先进制造技术在不久的将来会翻开崭新的一页。
7.结束语
知识就是财富，人类当前社会正在由工业经济时代步入知识经济时代。高科技的发展促使制造业发生了革命性的变化。先进制造技术就是在这个时代背景下应运而生，它是一个不断发展、不断更新的技术体系，使人类的生产生活发生了巨大改变。总之，21世纪的机械制造业是信息化、智能化、网络化、不断创新的绿色制造业，是人类智慧的结晶。
参考文献
[1]师汉民，易传云.人间巧艺夺天工——当代先进制造技术[M].华中理工大学出版社，2000.
[2]盛晓敏，邓朝晖.先进制造技术[M].机械工业出版社，2000.
[3]张立鼎等.先进电子制造技术[M].国防工业出版社，2000.
[4]梁福军，石治平.21世纪的制造技术[M].机械工程学报，2002.
[5]国家自然科学基金委员会.先进制造技术基础优先领域战略研究报告[M].科学出版社，1996.
关键词:机械制造技术; 现状; 发展方向
中图分类号：TQ171.5文献标识码：A 文章编号：
Abstract: the mechanical manufacturing technology not only the measure of a national science and technology development level of, is also the focus of competition between international science and technology. In this paper the characteristics of mechanical manufacturing technology are analyzed, and the key summarizes the mechanical manufacturing technology development trend.
Keywords: mechanical manufacturing technology; The present situation; Development direction
0 引言
机械制造业作为一个传统的领域,已经发展了很多年，是研究产品设计、生产、加工制造、销售使用、维修服务乃至回收再生的整个过程的工程学科, 是以提高质量、效益、竞争力为目标, 包含物质流、信息流和能量流的完整的系统工程。它是国民经济最重要的基础产业之一, 而机械制造技术的不断创新则是机械工业发展的技术基础和动力。
1 机械制造技术的特点
(1)机械制造是一个系统工程。先进机械造技术特别强调计算机技术, 信息技术、传感技术、自动化技术、新材料技术和现代系统管理技术在产品设计、制造和生产组织管理、销售及售后服务等方面的应用。它要不断吸收各种高新技术成果与传统制造技术相结合, 使制造技术成为能驾驭生产过程的物质流、能量流和信息流的系统工程。
(2)机械制造技术是一个综合性技术。先进制造技术应用的目标是为了提高企业竞争和促进国家经济和综合实力的增长。因此, 它并不限于制造过程本身, 它涉及产品从市场调研、产品开发及工艺设计、生产准备、加工制造、售后服务等产品寿命周期的所有内容, 并将它们结合成一个有机的整体。以便提高制造业的综合经济效益和社会效益。
(3)机械制造技术是市场竞争要素的统一体。市场竞争的核心是如何提高生产率。随着市场全球化进一步发展, 20世纪80年代以后, 制造业要赢得市场竞争的主要矛盾已经从提高劳动生产率转变为时间为核心的时间、成本和质量的三要素矛盾。先进制造技术把这三个矛盾有机结合起来, 使三者达到了统一。
(4)机械制造技术是一个世界性技术。20世纪80年代以来, 随着全球市场的形成, 发达国家通过金融、经济、科技手段抢夺市场、倾销产品、输出资本, 使得市场竞争变得越来越激烈, 为适应这种激烈的市场竞争, 一个国家的先进制造技术应具有世界先进水平, 能支持该国制造业在全球市场的竞争力。同时, 机械制造技术是面向21世纪的技术, 应与现代高新技术相结合, 应具有明确范畴的新的技术领域。
2 先进机械制造技术的发展现状
近年来, 虽然我国的制造业不断采用先进的制造技术, 但与工业发达国家相比, 仍然存在一定差距。主要表现为:
(1) 制度落后。工业发达国家广泛采用计算机管理, 重视组织和管理体制、生产模式的更新发展, 推动了准时生产、敏捷制造、精益生产、并行工程等新的管理思想和技术。我国只有少数大型企业局部采用了计算机辅助管理, 多数小型企业仍处于经验管理阶段。
(2) 设计方法落后。工业发达国家不断更新设计数据和准则。采用新的设计方法, 广泛采用计算机辅助设计技术( CAD/ CAM) , 大型企业开始无图纸的设计和生产。我国采用CAD/ CAM 技术的比例较低。
(3) 制造工艺落后。工业发达国家较广泛的采用高精密加工、精细加工、微细加工等加工方法, 以及纳米技术、激光加工技术、电磁加工技术、超塑加工技术以及复合加工技术等新型技术手段。我国普及率不高, 尚在开发、掌握之中。
(4) 自动化程度低。工业发达国家普遍采用数控机床、加工中心及柔性制造单元、柔性制造系统、计算机集成制造系统, 实现了柔性自动化、知识智能化、集成化。我国尚处在单机自动化、刚性自动化阶段, 柔性制造单元和系统仅在少数企业使用。
( 5) 管理方面。工业发达国家广泛采用计算机管理, 重视组织和管理体制、生产模式的更新发展, 推出了准时生产、敏捷制造、精益生产、并行工程等新的管理思想的技术。我国只有少数大型企业局部采用了计算机辅助管理, 多数小型企业仍处于经验管理阶段。
3机械制造技术的发展方向
先进制造技术是制造技术的最新发展阶段, 是由传统的制造技术发展起来的, 既保持了过去制造技术中的有效要素, 又要不断吸收各种高新技术成果, 并渗透到产品生产的所有领域及其全部过程。随着宇航、电子、激光等现代科学技术的发展, 对机械加工技术提出了越来越高的要求。现代机械制造技术的发展主要表现在两个方向上: 一是精密工程技术, 以超精密加工的前沿部分、细微加工、纳米技术为代表, 将步入微型机械电子技术和微型机器人的时代; 二是机械制造的高度自动化, 以CIMS和敏捷制造等的进一步发展为代表。具体来说, 现代机械制造技术的发展趋势有:
3. 1 精密制造技术
精密制造技术包括精密加工和超精密加工技术、微细加工和超微细加工技术、微型机械等。精密加工和超精密加工的主要方法是精密切削和精密磨削技术等, 其加工精度已由微米级(μm)向纳米级(nm)发展。目前, 已研制成功纳米管、极小的微电机系统、微型机器人等。在精密制造技术中, 纳米技术是目前最先进的技术, 它对于21世纪科学的发展提供了一个新的技术基础。微细加工和超微细加工是一种特殊的精密加工, 不仅精度高, 而且尺寸十分微小, 其主要工艺方法是光刻(蚀)、沉淀、扩散、离子注入等。微型机械是机械技术和电子技术在纳米级水平上相融合的产物, 它将是21世纪的核心技术。
3．2 制造系统的自动化、柔性化、集成化和智能化
先进制造技术的发展, 使高质量和高效率成为可能。先进制造系统的发展是: MC(数控)FMS(柔性制造系统)CIMS(计算机集成制造系统)IMS (智能制造系统)。计算机集成制造系统是一个工厂全盘集成制造系统, 它借助计算机将经营决策、产品设计、生产准备、零件加工、产品装配、检查和销售等各个自动化子系统有机地综合集成起来, 成为高效益、高柔韧性自动化、智能化的生产系统。先进工业国家的柔性制造系统已相当广泛。我国起步晚, 但数控技术和柔性制造技术也已得到较广泛的应用。CIMS(计算机集成制造系统) 的研究已取得了相当的成就, 并开始在全国进行试点、推广, 取得了良好的效果和效益。
3．3特种加工技术
随着社会不断的发展, 很多机械设备都有高温、高压、高速和高精度的要求, 因而不断采用一些新材料来制造零件, 如淬火钢、耐热合金、硬质合金、硅、锗、宝石和金钢石等难以加工材料。同时很多零件的形状也越来越复杂, 如小孔、深孔、型孔、窄缝、弯孔和型腔等。用通常的金属切削加工方法来加工这些零件已十分困难, 有的甚至就无法加工。这就需要探索新的加工工艺方法: 特种加工技术是一种直接利用电能、热能、光能、化学能、声能、电化学能来进行加工的方法, 它可以加工高强度、高硬度、高脆性、耐高温等难切削材料, 以及精密细小和复杂形状的零件。
关键词：先进制造;智能化;绿色化
先进制造技术（AMT）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。先进制造技术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
一、先进制造技术特点
1.先进制造技术是制造技术的最新发展阶段，是面向二十一世纪的技术制造业是社会物质文明的保证，是与人类社会一起动态发展的，因此，制造技术必然也将随着科技进步而不断更新。先进制造技术是制造技术的最新发展阶段，是由传统的制造技术发展而来，保持了过去制造技术中的有效要素;但随着高新技术的渗入和制造环境的变化，已经产生了质了变化，先进制造技术是制造技术与现代高新技术结合而产生的一个完整的技术群，是一类具有明确范畴的新的技术领域，是面向二十一世纪的技术。
2.先进制造技术是面向工业应用的技术先进制造技术应能适合于在工业企业推广并可取得很好的经济效益。先进制造技术的发展往往是针对某一具体的制造业（如汽车工业、电子工业）的需求而发展起来的适用的先进制造技术，有明显的需求导向的特征。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，以提高企业的竞争力和促进国家经济增长和综合实力为目标。
3.先进制造技术的竞争是面向全球的。目前，每一国家都处于全球化市场中。一个国家的先进制造技术是支持该国制造业在全球范围市场的竞争力。因此，先进制造技术的主体应具有世界水平。但是，每个国家的国情也将影响到从现有的制造技术水平向先进制造技术的过渡战略和措施。我国正在以前所未有的速度进入全球化的国际市场，开发和应用适合国情的先进制造技术势在必行。
在科学技术高速发展的推动下，制造业的资源配置沿着劳动密集、设备密集、信息密集、知识密集的方向发展。而与之相适应的制造技术的生产方式沿着手工、机械化、单机自动化;刚性流水自动化、柔性自动化、智能自动化的方向发展，这些推动了制造业的不断发展，促进了制造业的不断进步。
二、先进制造技术的发展趋势
随着全球经济竞争的不断激烈化，先进制造技术的发展在柔性化、自动化、敏捷化、虚拟化等基础上趋于向以下几个发展方向。
1.网络化。制造业随着经济全球化也开始步入全球的一体化。从采购、设计、制造加工，再到销售，已不再局限于某个企业、某个集团或是某个国家。地域的分散性必将给企业的经营和管理带来诸多不便，随之而来的是制造成本的增加。随着网络通讯技术的迅速发展和普及，企业可以通过制造的网络化来有效组织管理分散在各地的制造资源。另外，制造企业也可以基于网络实现世界范围内的动态联盟。这些都属于虚拟市场，是基于信息化与虚拟化技术的进一步延伸。
2.集成化。制造业已不再局限于先进的制造加工技术，而应是集机械、电子、光学、信息、材料、能源、环境、现代管理等最新成就为一体的新兴技术。各个专业、学科间不断渗透、交叉、融合而使技术趋于系统化、集成化。同时，为了更大限度的实现信息资源共享与优化，企业内部及企业之间也应该实现集成化。
3.绿色化。大批量的生产模式是以消耗资源为代价的，而由此造成的资源枯竭和环境污染等问题已向人们敲响了警钟。最有效地利用资源和最低限度地产生废弃物是当前全球环境问题的治本之道，也是制造业探索更清洁、更优良的制造模式的重要方向，即通过绿色生产过程、绿色设计、绿色材料、绿色设备、绿色工艺、绿色包装、绿色管理等生产出绿色产品。此外，产品使用完以后再通过绿色处理后加以回收利用。
4.极端化。这里指出的“极”是前沿科技发展的焦点，即在高温、高压、高湿、强腐蚀等条件下工作，或有高硬度、大弹性要求的，或在几何形体上极大、极小、极厚、极薄的制造技术或产品。
5.智能化。智能化是先进制造技术自动化的深度延伸。随着计算机技术的不断发展，制造业不仅要实现物资流控制的传统体力劳动自动化，还应实现信息流控制的脑力劳动的自动化。先进制造技术的智能化致力于设计技术的现代化，加工制造的精密化、快速化，自动化技术的柔性化、智能化，整个制造过程的网络化、全球化、绿色化。
当今世界各国的竞争主要是先进制造技术的竞争。美国、德国等国家发展重点就是发展先进制造技术。世界各国都在致力于设计技术的现代化，加工制造的精密化、快速化，自动化技术的柔性化、智能化，整个制造过程的网络化、全球化、绿色化。
关键词：制造技术；自动化；提高
中图分类号：TD406 文献标识码：A
1 先进制造技术的特点
1.1 是新世纪的技术
机械制造是蒸汽时代就已经开始，到了21世纪，它已经成为了任何一个国家发展的必要条件。先进制造技术是在制造技术基础上的发展和升华，在这之后既保留了传统制造技术的精华，又吸收利用了这种高科技，将这两方面的优势杂糅在一起，形成了更加先进的技术，快速的参与到了各项产品生产及其他环节，大大提高了产品在生产、销售、售后等方面的效率。先进制造技术具有极其明确的范畴，是21世纪最需要、最渴求的技术。
1.2 是面向工业应用的技术
先进制造技术涉及的范围不仅仅局限于生产过程，它还包含了产品的设计和研发、施工工艺的设计、产品在生产、加工制造、售后维护维修等。它主要是应对于一些具有寿命周期的产品。先进制造技术的使用，其直接的就会体现在生产效率的提高和产品质量的提高。应用先进制造技术对于我国的国家经济发展有着明显的实际效果，它不仅仅提高了企业的综合实力，还促进了我国综合国力的增长。
1.3 是驾驭生产过程的系统工程
目前的先进制造技术主要应用了以下的先进技术：计算机技术、信息技术、传感技术、自动化技术、新材料技术和现代系统管理技术在产品设计、制造和生产组织管理、销售及售后服务。先进制造技术是在吸收各种高新科技的基础上不断发展的，它是与时俱进的技术，驾驭了生产过程的物质流、能量流和信息流，是一个先进系统工程。
1.4 是面向全球竞争的技术
“地球村”概念的出现，使得全世界的经济有了多重的一体化，全球化市场的发展，以前相对封闭的经济活动变得多种多样，不再局限于一域的经济市场，使得各个国家在争夺市场方面有着空前的激烈性，发达国家不断向外输出资本和工厂，世界市场呈现出寸土必争的盛况，而先进制造技术的产生正是顺应这一时代的需求而产生。国家自身先进制造技术的水平，在一定程度上表现出了该国在国际市场竞争中的地位。
1.5 是市场竞争三要素的统一
在以前产品制造技术不发的时期，往往一种热销产品的上市，都会引来很多相似产品的出现，而这时的竞争主要指向生产率的提高上。而在先进制造技术出现后，制造业不仅仅是简单的生产过程，这之中的竞争已经从提高生产率水平转化到产品生产的成本、质量和时间上。先进制造技术正是利用这三方面的合理统一，从而达到了提高市场竞争力的目的。
2 先进机械制造技术的发展现状
改革开放30年已经过去，在这30年里，我国已经成为了世界上最大的制造业国家，中国制造在各个我家都拥有相当大的份额。这一成果是我国的先进制造技术不断发展的结果。我国制造业的发展可以用腾飞来形容，可是与发达国家相比，差距已然是巨大的。
2.1 管理方面。发达国家的制造业普遍采用了办公自动化管理，计算机的应用早已应用到了管理体制和生产过程的各个环节。而准时生产（JIT）、敏捷制造（AM）、精益生产（LP）、并行工程（CE）等新的管理思想和技术应用，又在思想形态上占据了先进性。而我国计算机辅助管理也仅仅应用到少数企业的个别部分，大多数的企业仍然是采用的经验管理模式。
2.2 设计方面。在工业发达的国家，制造业的设计数据和工作准则都在不断的更新中，在很多大型企业中都已经使用了无图纸设计和生产模式，而在我国普遍的CAD/CAM技术利用率较低。
2.3 制造工艺方面。制造工艺需要有高精的制造工艺，发达国家在这方面都已经采取了高精密加工、精细加工、微细加工、微型机械和微米/纳米技术、激光加工技术、电磁加工技术、超塑加工技术以及复合加工技术等新型加工方法。这些技术在我国的使用率很低，还有一些技术是在开发中，还没有及时掌握，因此，我国的制造工艺和发达工业国家还有很大的差距。
3 我国先进机械制造技术的发展趋势
3.1 全球化。第一，是国内的制造业已经受到了国际制造业的猛烈冲击，他们不仅仅是争夺国际市场，还进一步的进驻国内市场，这对我国的制造业是一个严峻的挑战。这一现实情况逼迫的我国制造业要适应生存法则--优胜劣汰。国内的很多中小企业都在这一场没有硝烟的战争中纷纷落败，也有一些优秀的企业在这之中凸显出来。第二，今网络通讯技术已经深入到了企业的各个方面，这一技术给企业带来了合作的同时，又进一步计划了国际市场的竞争。这两个因素已经大力的带动了制造业的全球化。
3.2 网络化。这个社会的网络化已经深入到了人们的日常生活，迅速的网络化水平，给企业带来的是更加活性化的发展。企业的产品设计、生产资料、市场拓展和产品销售都可以跨区域和跨国界的进行。而网络通讯技术的发展，使得企业间的信息交流、技术交流更加的便利，这不仅仅方面的企业的进一步发展，又为企业的发展提供了发展的推动作用。
3.3 虚拟化。虚拟技术是指模拟生产过程和生产产品的技术，这可以检验生产过程的合理性和制造过程的效率。虚拟化主要都是运用计算机的仿真软件来模拟现实的生产，用这一技术可以在进行产品生产之前来检验产品的质量，保证产品制造的准确性，及时避免不必要的错误。
3.4 自动化。自动化的发展是顺应时代的必然，制造业自动化发展的未来趋势是在制造业环节中高度智能化、自动化、网络化、虚拟化、绿色化。
3.5 绿色化。绿色化是针对近年来兴起的可持续发展观衍生的发展趋势，对生产模式进行总结，就是在设计、生产、材料、工艺、包装以及管理等各个环节都实现绿色工艺，在循环环节也能够积极回收再次使用。绿色制造是工业生产对环境伤害最小的生产模式，也使资源的有效利用率臻至最大。
结语
先进制造技术在一个国家的发展过程中占据这非常重要的位置，是衡量一个国家现代化的重要标志，也是在国际竞争中能否占据有利位置的重要因素。我国在走过30多年的改革开放后，我们的制造业已经到了一个需要质变的阶段，先进制造技术的运用已经成为了我国制造业的软肋，只有紧跟国际先进制造技术，努力学习，积极的应用到实处，才能引起制造业的质变，才能缩短和发达国家的差距，才能在时下激烈的市场竞争中占据一席之地，才能使我国的现代化更上一层楼。综上所述，发展先进制造技术刻不容缓，需要我们必须有紧迫意识，加快发展先进制造技术的脚步。
参考文献
【关键词】先进制造技术；自动化技术；应用
在世界经济多极化的今天，面对快速的市场变化和激烈的技术竞争，发达国家都将制造业作为了本国的经济支柱，先进制造技术正是制造业为适应时代需求，提高竞争力推陈出新而形成的。先进制造技术是完成制造活动所需的一切手段的综合，产品的整个制造过程包括了：市场调研、产品设计和产品零部件制造与装配以及产品销售与售后服务四个环节，实现制造过程的整个制造系统所涉及的技术就是先进制造技术。随着我国高新技术和知识经济的快速发展，生命科学、材料科学和信息技术等新兴科学技术也随之涌现，将传统机械制造技术转变成为了如今的集机械技术、计算机技术和信息技术以及自动化技术等为一体的科学技术。自动化技术具有提高产品质量、提高产品生产率、缩短产品的生产周期、降低产品生产成本、减轻工人劳动强度和提高企业经济效益等诸多优点，将传统制造技术结合现代自动化技术，不仅可以优化设计和制造过程，同时还可以将人们从体力劳动中解放出来，使机械设备能够自动、精确、高效的完成整个制作过程，进而加快实现工业信息化。
一、概述先进制造技术的含义和特点
随着社会需求个性化、多样化的发展，生产规模由单件、小批量到多品种、变批量的方向发展，同时，随着计算机技术和现代化管理技术的渗透和融化，不断改变着传统制造技术的内涵，进而形成了如今的先进制造技术。
（一）先进制造技术的含义
目前，对于先进制造技术还没有一个明确和一致公认的定义，经过近年来对发展新型制造技术方面开展的工作和对其特征的分析研究，国内专家认为：先进制造技术是制造业不断吸收机械、电子、信息、材料、能源和现代管理技术的成果，将其综合的应用与产品设计和加工以及检测等制造的全过程，逐渐实现优质、高效、灵活的生产，是提高对动态多变市场的适应能力和竞争能力的制造技术的总称。
（二）先进制造技术的特点
先进制造技术最重要的特点是，它首先是一项面向工业应用，具有较强的实用性的新技术，先进制造技术相比传统的制造技术在应用范围上的一个不同点在于，传统制造技术一般是指各种将原材料变成成品的加工工艺，而先进制造技术虽然大量应用于加工和装配过程，但是由于其组成结构中包括了设计技术和自动化技术以及系统管理技术等，因而则将其综合应用于制造的全过程。同时，传统制造技术的学科专业单一、独立，互相之间的界限明显，而先进制造技术因其专业和学科之间的不断渗透、交叉、融合，界限渐渐的淡化甚至是消失，技术趋于系统化和集成化，逐渐发展成为了集机械和电子以及信息等技术为一体的新型交叉学科。
随着微电子和信息技术的引入，使得先进制造技术成为了驾驭信息的生成和传递以及反馈的集成过程。为了能够有效的确保生产和经济效益持续稳定提高，同时能对市场变化做出更加快捷的反应，以及对最佳技术效益的追求，进而提高企业的竞争能力，先进制造技术比传统的制造技术更加的重视技术和管理的结合，更加重视制造过程组织和管理体制的简化与合理化，最终产生了一系列先进的制造模式。随着世界自由贸易体制的逐步完善，全球交通运输体系和通信网络的建立，制造业将形成全球化与一体化的格局，新的先进制造技术也将成为全球化的模式。
二、先进制造技术发展中自动化技术的应用
（一）先进制造技术的发展趋势
合理的体系结构不仅能够更好的推动先进制造技术的发展，同时还能影响其发展趋势。机械科学研究院提出先进制造技术由多层次的技术群构成，重点强调了先进制造技术从基础制造技术到新型制造单元技术再到先进制造集成技术的一个发展过程，同时也表明了在新型产业和市场需求的带动下，在各种高新技术的推动下先进制造技术的发展过程。
信息技术正向着制造技术注入和融合，以促进制造技术的快速发展，可以说先进制造技术的形成和发展，与信息技术的应用有着千丝万缕的关联。信息技术促进着设计技术的现代化、加工制造的精密化、快速化及自动化技术的柔性化和智能化等，这些都需要以信息技术的发展为支撑。
（二）先进制造技术发展中自动化技术的应用
近几年以来，自动化技术得到了迅猛的发展，其应用范围扩展到了人类活动的所有领域，从某种意义上来说，自动化已经成为了现代化的同义语。
先进制造技术与自动化技术的发展是相互依存的，是提高生产效率和竞争力的需要，同时也是促进经济增长、提高国家综合实力的需要。随着电子技术和计算机技术以及智能技术等的快速发展，自动化技术得到了较大的提升和广泛的应用，具有更深的意义。信息革命使得信息技术得到了较快的发展，其不仅与人们的日常生活有着密切的联系，同时在工业制造业中也占据着重要的地位。市场信息使得企业能够快速了解市场，根据市场实际情况而制造适应市场的产品，同时及时调整产品结构和生产模式等。此外，随着计算机技术和电子技术的发展，以并行工程和虚拟制造为代表的信息技术的应用提高了创新产品的设计与制造水平。虚拟制造是指设计和制造过程的虚拟化，设计过程的虚拟化是指对产品结构和性能进行计算仿真，对产品的受力和形状等进行分析计算，进而优化产品的性能和降低设计成本；而制造过程中的虚拟则指的是对生产过程、组织管理等活动的仿真，保证产品设计和制造以及装配的可行性，降低制造的风险和成本。
三、结束语
制造技术不仅是衡量一个国家科学技术发展水平的重要标志，同时也是各国科技竞争的重点，我们国家正处于经济发展的关键时期，制造技术是我们的薄弱环节，只有跟上先进制造技术的发展潮流，将其放在战略的优先地位，并以足够的力度予以实施，才能有效的缩短与发达国家的差距，才能在激烈的市场竞争中占有一席之地。
参考文献：
[1]魏庆涛、冀永钢.自动化技术在先进制造技术发展中的影响分析研究[J].大连交通大学、大连科技学院.2014-02-05
关键词 机械制造 特点 发展现状 趋势
机械制造技术是研究产品设计、生产、加工制造、销售使用、维修服务乃至回收再生的整个过程的工程学科，是以提高质量、效益、竞争力为目标，包含物质流、信息流和能量流的完整的系统工程。随着社会的发展，人们对产品的要求也发生了很大变化，要求品种要多样、更新要快捷、质量要高档、使用要方便、价格要合理、外形要美观、自动化程度要高、售后服务要好、要满足人们越来越高的要求，就必须采用先进的机械制造技术。
1 先进制造技术的特点
1.1 是面向21世纪的技术
先进制造技术是制造技术的最新发展阶段，是由传统的制造技术发展起来的，既保持了过去制造技术中的有效要素，又要不断吸收各种高新技术成果，并渗透到产品生产的所有领域及其全部过程。先进制造技术与现代高新技术相结合而产生了一个完整的技术群，它是具有明确范畴的新的技术领域，是面向21世纪的技术。
1.2 是面向工业应用的技术
先进制造技术并不限于制造过程本身，它涉及到产品从市场调研、产品开发及工艺设计、生产准备、加工制造、售后服务等产品寿命周期的所有内容，并将它们结合成一个有机的整体。先进制造技术的应用特别注意产生最好的实际效果，其目标是为了提高企业竞争和促进国家经济和综合实力的增长。目的是要提高制造业的综合经济效益和社会效益。
1.3 是驾驭生产过程的系统工程
先进制造技术特别强调计算机技术、信息技术、传感技术、自动化技术、新材料技术和现代系统管理技术在产品设计、制造和生产组织管理、销售及售后服务等方面的应用。它要不断吸收各种高新技术成果与传统制造技术相结合，使制造技术成为能驾驭生产过程的物质流、能量流和信息流的系统工程。
1.4 是面向全球竞争的技术
20世纪 80年代以来，市场的全球化有了进一步的发展， 发达国家通过金融、经济、科技手段争夺市场，倾销产品，输出资本。随着全球市场的形成，使得市场竞争变得越来越激烈，先进制造技术正是为适应这种激烈的市场竞争而出现的。因此，一个国家的先进制造技术，它的主体应该具有世界先进水平，应能支持该国制造业在全球市场的竞争力。
1.5 是市场竞争三要素的统一
在20世纪 70年代以前，产品的技术相对比较简单，一个新产品上市，很快就会有相同功能的产品跟着上市。因此，市场竞争的核心是如何提高生产率。到了20世纪80年代以后，制造业要赢得市场竞争的主要矛盾已经从提高劳动生产率转变为以时间为核心的时间、成本和质量的三要素的矛盾。先进制造技术把这三个矛盾有机结合起来，使三者达到了统一。
2 先进机械制造技术的发展现状
近年来，我国的制造业不断采用先进制造技术，但与工业发达国家相比，仍然存在一个阶段性的整体上的差距。
（1）管理方面。工业发达国家广泛采用计算机管理，重视组织和管理体制、生产模式的更新发展，推出了准时生产（JIT）、敏捷制造（AM）、精益生产（LP）、并行工程（CE）等新的管理思想和技术。我国只有少数大型企业局部采用了计算机辅助管理，多数小型企业仍处于经验管理阶段。
（2）设计方面。工业发达国家不断更新设计数据和准则，采用新的设计方法，广泛采用计算机辅助设计技术（CAD/CAM），大型企业开始无图纸的设计和生产。我国采用CAD/CAM技术的比例较低。转贴于
（3）制造工艺方面。工业发达国家较广泛的采用高精密加工、精细加工、微细加工、微型机械和微米/纳米技术、激光加工技术、电磁加工技术、超塑加工技术以及复合加工技术等新型加工方法。我国普及率不高，尚在开发、掌握之中。
（4）自动化技术方面。工业发达国家普遍采用数控机床、加工中心及柔性制造单元（FMC）、柔性制造系统（FMS）、计算机集成制造系统（CIMS），实现了柔性自动化、知识智能化、集成化。我国尚处在单机自动化、刚性自动化阶段，柔性制造单元和系统仅在少数企业使用。
3 我国先进机械制造技术的发展趋势
（1）全球化。一方面由于国际和国内市场上的竞争越来越激烈，例如在机械制造业中，国内外已有不少企业，甚至是知名度很高的企业，在这种无情的竞争中纷纷落败，有的倒闭，有的被兼并。不少暂时还在国内市场上占有份额的企业，不得不扩展新的市场；另一方面，网络通讯技术的快速发展推动了企业向着既竞争又合作的方向发展，这种发展进一步激化了国际间市场的竞争。这两个原因的相互作用，已成为全球化制造业发展的动力，全球化制造的第一个技术基础是网络化，网络通讯技术使制造的全球化得以实现。
（2）网络化。网络通讯技术的迅速发展和普及，给企业的生产和经营活动带来了革命性的变革。产品设计、物料选择、零件制造、市场开拓与产品销售都可以异地或跨越国界进行。此外，网络通讯技术的快速发展，加速技术信息的交流、加强产品开发的合作和经营管理的学习，推动了企业向着既竞争又合作的方向发展。
（3）虚拟化。制造过程中的虚拟技术是指面向产品生产过程的模拟和检验。检验产品的可加工性、加工方法和工艺的合理性，以优化产品的制造工艺、保证产品质量、生产周期和最低成本为目标，进行生产过程计划、组织管理、车间调度、供应链及物流设计的建模和仿真。虚拟化的核心是计算机仿真，通过仿真软件来模拟真实系统，以保证产品设计和产品工艺的合理性，保证产品制造的成功和生产周期，发现设计、生产中不可避免的缺陷和错误。
（4）自动化。自动化是一个动态概念，目前它的研究主要表现在制造系统中的集成技术和系统技术、人机一体化制造系统、制造单元技术、制造过程的计划和调度、柔性制造技术和适应现化生产模式的制造环境等方面。制造自动化技术的发展趋势是制造全球化、制造敏捷化、制造网络化、制造虚拟化、制造智能化和制造绿色化。
（5）绿色化。绿色制造则通过绿色生产过程 、绿色设计、绿色材料、绿色设备、绿色工艺、绿色包装、绿色管理等生产出绿色产品，产品使用完以后再通过绿色处理后加以回收利用。采用绿色制造能最大限度地减少制造对环境的负面影响，同时使原材料和能源的利用效率达到最高。
4 结语
制造技术不仅是衡量一个国家科技发展水平的重要标志，也是国际间科技竞争的重点。我国正处于经济发展的关键时期，制造技术是我们的薄弱环节。只有跟上发展先进制造技术的世界潮流，将其放在战略优先地位，并以足够的力度予以实施，才能尽快缩小与发达国家的差距，才能在激烈的市场竞争中立于不败之地。总之，在我国研究和发展先进制造技术势在必行。
参考文献
1 马晓春.我国现代机械制造技术的发展趋势[J].森林工程，2002（3）
