序論：寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隱藏在內心深處的真相，好投稿為您帶來了七篇先進制造技術的概念范文，愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑，助力您的創作。

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Abstract: Aiming at profound changes in manufacturing industry made by the rapid development of the human science and technology, on the goal to improve the disposition of the students of the Mechanical Manufacturing and Automation，the paper firstly discuses the way to cultivate the modern manufacturing concept with the core concept of Information Manufacturing，then research the teaching ideal and methods based on the course of Advanced Manufacturing Technology.

關鍵詞： 先進制造技術；信息制造；制造觀；教學方法

Key words: Advanced Manufacturing Technology；Information Manufacturing；Manufacturing Concept；Teaching Methods

中圖分類號：G642.4 文獻標識碼：A文章編號：1006-4311（2011）18-0176-02

0引言

上世紀末以來，伴隨以信息技術、自動化技術等為代表的人類科技的快速發展，制造已由傳統機械制造升華為集機械、液壓、光電、信息、材料、檢測、通訊、自控等領域最新知識成果為一體的嶄新學科，并對應演化形成了“精益生產、敏捷制造、虛擬制造、綠色制造”等一系列以優質、高效、低耗、靈活、清潔生產為原則，以取得理想經濟、社會效益為目標的系列先進制造技術。這在有力推動人類社會經濟發展同時，也對制造領域人才素質的培養提出更高要求。為此，在機械制造及其自動化等專業的教學中如何依據人類制造技術的發展歷程和演變規律實現對學生現代制造觀的培養顯然意義明顯，這對于目前正處于工業化發展轉型關鍵階段的中國民族工業更加意義重大。

1現代制造觀的培養思路和入手點

自人類以造物區別于其他生物開始，制造作為人類所從事的一項基本活動便伴隨著人類科技的發展和社會進步也處于不斷發展之中。人類在通過自身制造活動有目的地提高改善自身生產、生活方式的同時，其對自身制造活動的認識也伴隨科技的發展逐步深入，與之對應形成了制造觀。雖然，目前對于制造觀在概念上仍然沒有形成明確一致的定義，但從人類認知外部客觀世界的基本規律出發可明顯看出：制造觀顯然是人類在自身制造活動的不斷實踐中，基于所認知形成的核心制造要素、屬性來刻畫制造活動規律而形成的。人類關于自身制造活動基本屬性、規律的認知顯然是制造觀的基本內涵。因此，對于現代制造觀的培養應在產品零部件的加工、裝配這一傳統制造認知的基礎上，進一步從現代制造的概念、屬性特征以及基本規律三個層次入手，自上而下地逐步開展。首先應在概念層次上，從制造是什么和做什么的角度為學生明確現代制造的概念和內涵，使學生建立對于現代制造的基本認知。其次，可進一步結合當前主流先進制造技術特點及其應用情況，通過對現代制造所共同遵循目標、原則和方法的分析，從制造如何實現角度培養學生關于現代制造屬性、特征的基本認知。最后可依據所分析的現代制造基本屬性、特征，進一步通過對現代制造核心要素和實施開展本質規律的總結，從現代制造的過程、組織、控制管理和人的作用等層次進一步明確關于現代制造的基本認知。根據上面所分析的現代制造觀的培養思路及入手點，下面就針對所提出的三個層次具體討論現代制造觀的培養問題。

2現代制造的大制造概念

針對制造的概念，在依據國際生產工程學會（CIRP）的定義闡明制造是一個涉及“產品設計、物料選擇、生產計劃、生產過程、質量保證、經營管理、市場銷售和服務”的一系列相關活動和工作的總稱的同時，還應結合制造業當前發展現狀，進一步從如下所述的“寬領域、多學科、全過程、多目標”等幾個層面深入解釋現代制造的內涵。

2.1 現代制造的行業領域現代制造已不再僅僅是機械制造，在人類不斷提高自身的生產、生活水平這一目標的作用下，制造已演變為人類所從事的一項基本社會經濟活動，它涵蓋了機械、電子、化工、輕紡、食品等國民經濟的廣闊行業領域。

2.2 現代制造的學科領域現代制造在涵蓋國民經濟廣闊行業領域同時，通過對各學科知識、方法的綜合應用，必然會打破傳統的行業、學科領域界線，轉變為集機械、電子、材料、能源、信息、管理、生命科學、材料科學等為一體的綜合學科。

2.3 現代制造的基本過程現代制造已不再僅僅是單一的機械加工、裝配過程，其在內容上涵蓋了“市場需求分析、產品規劃、產品設計、工藝設計、加工裝配、銷售服務及報廢產品回收處理”等產品生命周期全過程中的所有環節和活動。

2.4 現代制造的目標現代制造打破了傳統機械制造以經濟效益為最終目標的束縛，在創造良好社會、經濟效益促進人類社會可持續發展的宏觀原則下，現代制造以產品的功能全面、造得快、造得好、造得省、造得準等作為制造活動實施開展所共同遵循基本目標。實際中，制造的優劣就是基于這些目標，從技術、經濟和社會學角度綜合開展評價做出的。

針對上述內容，如果可以同時結合以汽車為代表的某機電產品的制造發展歷程對其加以解釋說明和驗證，就可以更生動地從概念上深化學生對于現代制造的基本認知，幫助他們樹立現代制造的大制造概念[1][2]。

3現代制造的屬性特征

毋庸置疑，現代制造的屬性、特征與制造技術的發展密切相關。實際中，制造的特征和屬性是制造活動實施開展所共同遵循的目標、原則、策略和方式的體現。它們是伴隨人類社會和經濟的發展，科技的進步以及人類對其自身制造活動的不斷深入認知而逐步積累形成的[3]。制造的屬性特征和制造技術之間存在緊密聯系，一方面人類制造活動可以基于制造技術的發展不斷形成新的屬性特征，另一方面，新屬性、特征為制造活動所帶來的變化也為制造技術的進一步改進發展提供契機。鑒于此，實際教學中，在講述先進制造技術各自優勢特點和機理的基礎上，可進一步針對所講述的各項先進制造技術，通過對表1中對應內容的講述說明人類制造活動因制造技術，特別是先進制造技術的發展應用所發生的改變，從而可闡明現代制造屬性和特征的技術誘因。

如表1所示，伴隨先進制造技術的實施發展，現代制造在產品研發周期、質量、加工手段、組織方式等方面發生了顯著的提升轉變。這在提高人類生產能力的同時也必然會引發人類制造活動開展方式、方法的改變，形成如表2所示的全新屬性和特征[5][6]。

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【關鍵詞】教學；制造技術

先進制造技術（Advanced Manufacturing Technology，簡稱為AMT）是指微電子技術、自動化技術、信息技術等先進技術給傳統制造技術帶來的種種變化與新型系統。具體地說，就是指集機械工程技術、電子技術、自動化技術、信息技術等多種技術為一體所產生的技術、設備和系統的總稱。主要包括：計算機輔助設計、計算機輔助制造、集成制造系統等。AMT是制造業企業取得競爭優勢的必要條件之一，但并非充分條件，其優勢還有賴于能充分發揮技術威力的組織管理，有賴于技術、管理和人力資源的有機協調和融合[1]。先進制造技術涉及的內容廣，學科之多，特別是隨著經濟的快速發展與高新技術的不斷革新，先進制造技術不斷的處于革新當中，作為相對基礎較薄弱的高職生，要想順利的掌握好這門課程，必須改革教學方式與方法。本文，從教學過程中遇到的問題出發，簡單的談談這門課程的教學感想。

一、課程特點

1、先進制造技術課程是我校近年來新開的一門機械類專業課程，教學對象是我院高職機械類專業大三學生，開課的主題思想是通過介紹先進制造技術的關鍵技術內涵、技術發展前沿、目前企業所使用的較成熟的制造技術等，使學生了解和掌握先進制造技術的新思想、新工藝及前沿動態發展狀況，拓寬學生知識面的同時，使學生盡快從傳統的制造業設計思想和制造方式向先進制造業設計思想和制造方式轉變，以適應行業發展需求。課程目的是使學生了解先進制造技術基本概念與內容的同時，掌握好現階段的先進制造技術，以更好的適應行業需求，提升自身的綜合技能，為社會服務。從定義來看，先進制造技術課程不但具有多學科的交叉性，同時還具有前沿性，與傳統的制造技術類課程相差很大，先進制造技術課程介紹的是一種大制造概念，具有創新性的制造理念，如，綠色制造、可持續制造、虛擬制造技術等。針對這么課程的多學科交叉性、前沿性等特點，在教學過程中，選擇合理的教學方式或實踐方式，使學生在段時間內了解這些先進制造工藝、制造模式及先進理念，是我們教師應該多考慮的地方。

2、本課程的教學對像，是高職機械類專業大三上學期的課程，眾所周知，目前高職類學生普遍基礎較薄弱，針對這部分學生的教學，不能過多的強調理論，加之，在這一學期，大部分學生要找工作，各種招聘會等，學生集中力更不集中，因此，這些實際情況也對教師提高了要求，教師不但要講清楚本課程的知識，更要提高學生的興趣，要能在有限的時間內達到事半功倍的教學效果。

二、教學過程中存在的問題與教學改革

結合近兩年來的教學總結，該門課程教學過程中主要遇到以下問題：

1、學生開始興趣濃厚，但隨著教學的深入和課程內容難度的增加，學生開始變的很茫然，最終失去興趣而放棄；

2、實踐條件較欠缺，直接影響學生的學習興趣；

3、學生創新思維、探索精神較薄弱；

4、該門課程的師資隊伍建設較欠缺。

針對教學過程中碰到的問題，本人簡單的談談自己的感想：

1、加強激發學生學習興趣

俗話說，興趣是最好的老師，興趣是學習動力，有興趣的學習是主動的、學習氣氛也是活躍的。因此，在教學過程中，應采用有興趣的導入方式，引起學生對本課程內容產生興趣，如講授柔性制造系統時，可以以故事的形式講授其發展歷史，研制經歷等引起學生的興趣；講授快速成型技術時，可以帶領學生在實訓室進行授課，進行現場教學，甚至讓學生在老師的指導下成型出簡單的產品。因此激發學生的學習興趣是非常必要的，我國著名教育改革家魏書生曾說過：好的導語就像磁鐵，一下子把學生的注意力聚攏起來。所以，職業教學應根基課程的特點，采用合理的教學方式，把學生的注意力吸住，激發學生的學習興趣。

2、采用多媒體與實踐加理論穿插式教學方式

由于先進制造技術課程具有較強的實用性特點，因此教學過程中，應盡可能通過多媒體教學方式向學生展示，通過圖片、視頻讓學生積極參與、積極思考，有利于學生與教師的互動，與此同時，若將課堂搬至實訓室，其效果會更佳，通過多媒體講解概念、視頻或動畫展示加工步驟后，再讓學生進行實踐操作，如3D打印技術的講解。

3、加強該門課程是師資隊伍建設力度

針對大多數院校而言，該門課程開設時間不太長，師資力量較薄弱，這些直接影響到該門課程的教學經驗的積淀，從國家層面，應充分利用假期時間加強該門課程的教師培訓工作，加強兄弟院校的教學經驗交流力度；從學校層面，可以制定相應的激勵政策，鼓勵青年教師加強該課程的學習，有條件的學校，甚至可以將該課程建設成精品課程，加強校企合作，派遣教師去相關企業學習新的制造技術。

三、結束語

先進制造技術這么課程設計的學科較多，針對目前高職學生的實際情況，激發學生的學習興趣，并采用多媒體、理論加實踐教學方式，同時加強與學生的互動等方式能有效提高該課程的教學效果。

參考文獻：

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引言

制造技術是當前社會以及未來社會發展的基本技能，是一個國家走向富強的關鍵，先進制造技術的提出源于美國，其為了提高國民經濟增長與制造業的市場競爭力，研發了以計算機技術為核心，結合傳統制造技術與現代信息技術演變而成的先進制造技術，它的運用，使得制造技術實現了優質、敏捷、低耗等優秀特點，并使得經濟效益明顯提高，像日韓這類發達國家，九十依靠著先進制造技術，維持著國民經濟的平穩增長，而我國雖然作為制造大國，但是由于受到技術水平等方面的諸多限制，導致其進展緩慢，在學科間不斷互相滲透的今天，如何加快先進制造技術的發展，成為了當下國人所要思考的主要問題。

一、先進制造特點介紹

1、先進制造技術內涵

制造技術自人來誕生以來就已經出現簡單的雛形，期初由于對自然的認知不夠，所以都是簡單的手工生產模式，而在不斷的演變中，隨著學科間的不斷相互滲透，使得制造技術逐漸擺脫了傳統的手工為主生產模式，逐漸形成了以機械為主的可以實現產品量化生產的現代化先進制造技術。自第一次工業革命之后，各行業開始逐漸形成了自動流水生產線，從而開啟了量化生產的大門，我們現在所使用的電腦、冰箱、汽車等很多東西，都是運用這種模式生產的。然而由于產品的單一性使其不能滿足不同用戶的需求，因此，人們又開始著手研發微機數控系統，柔性制造單元，柔性制造生產線等，較傳統的制造而言，先進制造技術更加重視技術和管理的統一，重視制造過程中管理者組織和管理體制的合理性。

2、先進制造技術特征分析

先進制造技術具有先進性、系統性、集成性等特征，以以往的制造技術不同，先進性是其一個重要的特征，它是優化先進工藝，并與新技術結合，實現局部或系統的集成。并且針對不同的市場需求，具有一定的靈活性。另外，其具有一定的系統性，是在生產過程中形成的能量流、物質流和信息流等的系統工程，當然，還有集成性特征，它是將機械、電子、信息、材料和管理技術等融合一體的新興交叉學科。

二、先進制造技術中關鍵技術

1、現代設計方法

現代設計方法是基于先進制造技術的基礎上發展的，傳統的設計方法，在加工過程中，存在切削力過大、刀具磨損嚴重等問題，且對技術人員的要求也非常的高，并難以保證產品質量，而現代設計方法運用了優化設計、人機工程設計、計算機輔助設計、工業產品造型設計等，使這些問題得到了妥善的解決，通過對刀具幾何角度、切割方法進行分析，進行系統優化，靈活運用數控切削中螺紋加工循環指令等，發開新的加工方法，實現數控機床的二次發展。

2、先進制造工藝技術

先進制造工藝技術，是通過對各類零件特征分析，編制適合于不同零件的數控加工程序，并將其儲存在PC機中，在數控機床加工時，通過輸入對應的零件特征，生成適合于加工的該零件的程序。它在粗加工過程中可以提高生產效率，在細加工過程中，可以提高產品的精度，是實現優質、低耗生產的基礎。

3、制造自動化技術

自動化技術與信息論、控制論、系統工程、計算機技術等技術都有著密不可分的關系，是一門綜合性技術，且是一個動態概念，在工業發達的國家里，為了實現柔性自動化、知識智能化、集成化，因此在生產中主要采用數控機床、加工中心、柔性制造單元、計算機集成制造系統等，它的發展，大大降低了企業的生產成本，解放了勞動生產力，對推動制造企業發展有著巨大的作用。

三、先進制造技術在生產中的應用分析

1、柔性制造系統

柔性制造系統主要是由物料儲運系統、信息控制系統和一組數字控制加工設備組成，是依靠計算機為基礎，實行管理與控制的高度自動化加工系統，是可以運用于不同種類零件加工的機械自動化制造系統，主要包含柔性自動生產線、柔性制造單元、柔性制造系統三類系統，它的應用，提高了神杯利用率，使生產能力相對平穩、產品的質量提升等諸多優勢。

2、虛擬制造技術

虛擬制造技術是在仿真技術、虛擬現實的基礎上，對產品的設計、生產過程統一建模，從而在計算機上實現整個生產過程的模擬和仿真。它的應用大體分為四種，即虛擬企業、虛擬產品設計、虛擬產品制造和虛擬生產過程，它的應用，提高了生產過程開發效率，優化資源的利用，縮短生產周期，并可對產品按客戶需求做出一定的更改。

結束語

終上所述，大力發展先進制造技術，對于推行我國工業化建設具有深遠的意義，是提高我國工業化水平的重要手段，是提高我國國民經濟的必要途徑。

參考文獻

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關鍵詞：先進制造;自動化技術;信息技術

先進制造技術是在傳統制造的基礎上不斷吸收機械、電子、信息、材料、能源和現代管理技術等方面的成果，它不是一般單指加工過程的工藝方法，而是橫跨多個學科，包含了從產品設計、加工制造、到產品銷售、用戶服務等整個產品生命周期全過程的所有相關技術，涉及到設計、工藝、加工自動化、管理及特種加工等多個領域，并逐步融合與集成。

一、先進制造技術產生背景

先進制造技術計劃是美國根據本國制造業面臨的挑戰和機遇，為增強制造業的競爭力和促進國家經濟增長，首先提出了先進制造技術的概念。此后，歐洲各國、日本以及亞洲新興工業化國家如韓國等也相繼作出響應。人們往往用AMT來概括由于微電子技術、自動化技術、信息技術等給傳統制造技術帶來的種種變化與新型系統。

二、先進制造技術的關鍵技術

一是成組技術。在機械制造工程中，成組技術是計算機輔助制造的基礎，將成組哲理用于設計、制造和管理等整個生產系統，改變多品種小批量生產方式，獲得最大的經濟效益。

二是敏捷制造。敏捷制造是借助于計算機網絡和信息集成基礎結構，構造有多個企業參加的“VM”環境，以競爭合作的原則，在虛擬制造環境下動態選擇合作伙伴，組成面向任務的虛擬公司，進行快速和最佳生產。

三是并行工程。并行工程（CE）是對產品及其相關過程（包括制造過程和支持過程）進行并行、一體化設計的一種系統化的工作模式。在傳統的串行開發過程中，設計中的問題或不足，要分別在加工、裝配或售后服務中才能被發現，然后再修改設計，改進加工、裝配或售后服務（包括維修服務）。而并行工程就是將設計、工藝和制造結合在一起，利用計算機互聯網并行作業，大大縮短生產周期。

四是快速成型技術。快速成型技術是利用所要制造零件的三維CAD模型數據直接生成產品原型，并且可以方便地修改CAD模型后重新制造產品原型。隨著計算機技術的決速發展和三維CAD軟件應用的不斷推廣，越來越多的產品基于三維CAD設計開發，使得快速成型技術的廣泛應用成為可能。快速成形技術已廣泛應用于宇航、航空、汽車、通訊、醫療、電子、家電、玩具、軍事裝備、工業造型（雕刻）、建筑模型、機械行業等領域。

五是虛擬制造技術。虛擬制造技術以計算機支持的建模、仿真技術為前提，對設計、加工制造、裝配等全過程進行統一建模，在產品設計階段，實時并行模擬出產品未來制造全過程及其對產品設計的影響，預測出產品的性能、產品的制造技術、產品的可制造性與可裝配性，從而更有效地、更經濟地靈活組織生產，使工廠和車間的設計布局更合理、有效，以達到產品開發周期和成本最小化、產品設計質量的最優化、生產效率的最高化。

六是智能制造。智能制造（IM）是制造技術、自動化技術、系統工程與人工智能等學科互相滲透、互相交織而形成的一門綜合技術。它強調通過“智能設備”和“自治控制”來構造新一代的智能制造系統模式。因此，智能制造技術的研究開發對于提高生產效率與產品品質、降低成本，提高制造業市場應變能力、國家經濟實力和國民生活水平，具有重要意義。

三、常見先進制造加工技術

一是精密、超精密加工技術。它是指對工件表面材料進行去除，使工件的尺寸、表面性能達到產品要求而采取的技術措施。當前，納米加工技術代表了制造技術的最高精度水平，超精密加工的材料已有金屬擴大到了非金屬領域。根據加工的尺寸精度和表面粗糙度，精度加工可大致分為精密加工、超精密加工和納米加工。

二是精密成型制造技術。它是指工件成型后只需少量加工或無須加工就可用做零件的成型技術。它是由多種高新技術與傳統的毛坯成型技術融合而成的綜合技術，正在從近凈成型工藝向凈成型工藝的方向發展。

三是特種加工技術。它是指利用電、磁、聲、光、化學等能量及其組合施加在工件的被加工部位上，從而達到材料去除、變形、改變性能等目的的非傳統加工技術。

四是表面工程技術。它是指采用物理、化學、金屬學、高分子化學、電學、光學和機械學等技術及其組合，提高產品表面耐磨、耐蝕、耐熱、耐輻射、抗疲勞等性能的各項技術。表面工程技術主要包括熱處理、表面改性、制模和涂層等技術。

我國制造科學技術有日新月異的變化和發展，為了迎接新的挑戰，必須認清制造技術的發展趨勢，縮短與先進國家的差距，使我國生產的產品無論是質量、效率，還是品種，都有較強的市場競爭力，因此，對先進制造技術研究和實施是刻不容緩的重要任務，以實現我國機械制造業跨入世界先進的行列。

參考文獻：

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先進制造技術是傳統制造業不斷地吸收機械、信息、材料及現代管理技術等方面最新的成果，并將其綜合應用于產品開發與設計、制造、檢測、管理及售后服務的制造全過程，實現優質、高效、低耗、清潔、敏捷制造，并取得理想技術經濟效果的前沿制造技術的總稱。從本質上可以說，先進制造技術是傳統制造技術、信息技術、自動化技術和現代管理技術等的有機融合。

先進制造技術是制造業21世紀發展的方向。先進制造技術的特點如下：

(1)先進制造技術貫穿了從產品設計、加工制造到產品銷售及使用維修等全過程，成為“市場一產品設計一制造一市場”的大系統。而傳統制造工程一般單指加工過程。

(2)先進制造技術充分應用計算機技術、傳感技術、自動化技術、新材料技術、管理技術等的最新成果，各專業、學科間不斷交叉、融合，其界限逐漸淡化甚至消失。

(3)先進制造技術是技術、組織與管理的有機集成，特別重視制造過程組織和管理體制的簡化及合理化。先進制造技術又可看作是硬件、軟件、人件和支持網絡（技術的與社會的）綜合與統一。

(4)先進制造技術并不追求高度自動化或計算機化，而是通過強調以人為中心，實現自主和自律的統一，最大限度地發揮人的積極性、創造性和相互協調性。

(5)先進制造技術是一個高度開放、具有高度自組織能力的系統，通過大力協作，充分、合理地利用全球資源，不斷生產出最具競爭力的產品。

(6)先進制造技術的目的在于能夠以最低的成本、最快的速度提供用戶所希望的產品，實現優質、高效、低耗、清潔、靈活生產，并取得理想的技術經濟效果。

美國從90年代初相繼提出了先進制造技術計劃、TEAM計劃、下一代制造（NGM)技術計劃、美國國家關鍵技術等，德國提出了“生產2000”計劃、“生產2000+”計劃、“微系統2000”計劃等、日本提出了智能制造系統計劃、韓國提出了高級先進技術國家計劃(G-7計劃）等。

圖1為先進制造技術的體系結構。

美國喬治?華盛頓大學于90年代初成立了由45位著名的未來學家和技術專家組成的新興技術預測委員會，在1996年的預測中，從可以預見到的最重要的技術進步中挑選85項將要出現的技術。共分為12個大類。其中在第類：制造業與機器人中有如下技術：

(1)計算機集成制造系統。在2012年，80%的工廠生產將實現計算機集成化；(2)生產自動化。到2015年，由于實現了生產自動化，工廠的就業人數在勞動力總人數中所占的比例將下降到10%以下；(3)大批量定制。到2011年，汽車、電器等30%以上的產品將廣泛實現大批量定制生產；(4)先進的機器人。到2016年，帶有傳感輸人、具有決策和學習功能、可移動的機器人將投放市場；(5)納米技術。到2016年，微型機器和納米技術將投人商業應用。

可以認為，這五種技術是最重要的先進制造技術。限于篇幅，這里僅對計算機集成制造系統和大批量定制作一簡單的介紹。這兩種技術對企業的影響范圍較大，有較大的適用性。

先進制造技術的發展趨勢可以概括為：

(1)數字化。在這方面，人們提出了CIMS、數字化工廠等概念。通過CAX(CAD，CAPP，CAE,CAM)系統和PDM系統，進行產品的數字化設計、仿真，并結合數字化制造設備，進行自動加工。并采用MRPII/ERP系統，對整個企業的物流、資金流、管理信息流和人力資源進行數字化管理。進一步的發展是，通過數字化的供應鏈管理（SCM)系統和客戶關系管理(CRM)系統，支持企業與供應商和客戶的合作。網絡技術的發展使企業內部和外部的數字化運作更加方便。

(2)知識化。知識將成為企業的最重要的生產要素，技術創新將是企業最重要的生存和競爭能力。知識管理技術、學習型組織等將受到越來越大的重視。

(3)模塊化。產品的模塊化和企業的模塊化將使企業能快速地、低成本地生產出顧客所需要的個性化產品。

    (4)微小化。微機械及制造技術正在迅速發展，這將導致一大類全新的產品，深刻改變人們的生活。

(5)綠色化。強調產品和制造過程對環境的友好性。 2計算機集成制造系統(CIMS)

自從美國的Harringtong博士在1973年提出CIMS概念以來，CIMS在世界上走過了曲折的道路，人們對C1MS的本質認識有了巨大的變化，主要是:現代制造業的方向并不只是計算機的集成，信息的集成，而是人、技術、組織的整體集成，包括功能集成、組織集成、信息集成、過程集成、知識集成和企業間的集成⑷。由于計算機集成制造系統這一詞容易使人誤解，以為只要將計算機集成在一起就能構造成一個先進的制造系統。為此，我國的一些學者提出了現代集成制造系統（CIMS，ContemporaryInte?gratedManufacturingSystems)的概念。當前，CIMS的發展有以下特點。

2.1集成化

CIMS中有以下幾個關鍵的信息集成系統。CIMS在這些系統的基礎上進一步實現企業的總體集成。

(1)ERP(企業資源計劃）系統：國外有名的系統是SAP,Oracle，Baan，IBM等，國內有金蝶、用友、開思等。ERP系統集成了企業中的生產管理、財務、人事、采購、銷售等子系統。系統涉及面廣，十分龐大，對人員素質、數據和流程規范性要求髙，因此實施難度大，成功率不高。

(2)CAD/CAPP/CAM一體化：目前雖然有些CAD系統可以支持CAD/CAPP/CAM-體化，但主要針對基本上都采用數控加工的零件，如PRO/E軟件。由于不同產品中的零件差別很大，每個企業的加工條件和水平也不相同，因此復雜零件的CAD/CAPP/CAM-體化還沒有通用的系統。

(3)PDM(產品數據管理）系統：被用于管理和控制由CAX(CAD、CAPP、CAE、CAM等的統稱)系統所形成的大量的信息，避免花費很多時間去尋找本應該垂手可得的信息。PDM是設計自動化技術系統的核心，在產品的整個生命周期內管理全部的產品知識和信息，并為產品開發過程中的各個應用系統提供所需的數據，為不同應用系統提供集成平臺。PDM系統以產品數據庫為底層支持，以B〇M為組織核心，把定義最終產品的所有工程數據和文檔聯系起來，實現產品數據的組織、控制和管理。PDM系統一般是由CAD軟件開發商所開發的。因此，同一軟件公司的CAD系統和PDM系統能很好的無縫集成，而來自不同軟件公司的CAD系統和PDM系統間的集成性就差多了。PDM系統的實施難度比CAD系統要大，因為前者涉及管理、組織等問題。

(4)工作流管理系統：主要用于辦公自動化，是企業管理層的信息集成系統。目前工作流管理系統與知識管理系統緊密結合起來，使企業的知識得以共享和保存。

2.2網絡化

以因特網為代表的網絡技術正在制造業中產生越來越大的影響。人類正在進入一個新的時代--網絡經濟時代，在制造業中，也正在出現一種新的模式--網絡化制造模式。在網絡化制造中，新的網絡空間與傳統的物理空間緊密結合，產生出各種新思想、新觀點、新方法和新系統。制造企業將利用因特網進行產品的協同設計和制造；通過因特網，企業將與顧客直接聯系，顧客將參與產品設計，或直接下訂單給企業進行定制生產，企業將產品直接銷售給顧客；由于因特網無所不到，市場全球化和制造全球化將是企業發展戰略的重要組成部分；由于在因特網上信息傳遞的快捷性，并由于制造環境變化的激烈性，企業間的合作越來越頻繁，企業的資源將得到更加充分和合理的利用。企業內聯網（Intranet)/外聯網（Extranet)也將極大地改變企業內的組織和管理模式，將有效地促進企業員工的信息和知識的交流和共享〔5〕。

2.3敏捷化

進人21世紀，企業將面對日益激烈的國際化競爭的挑戰，另一方面，企業可以利用制造全球化的機遇，專注發展自己有優勢的核心能力及業務，而將其它任務外包和外協。企業將變得更加敏捷，對市場的變化將有更快的反應能力。但這些需要新的信息技術的支持，如供應鏈管理系統，促進企業供應鏈反應敏捷、運行髙效，因為企業間的競爭將變成企業供應鏈間的競爭；又如客戶關系管理系統，使企業為客戶提供更好的服務，對客戶的需求作出更快的響應。2.4虛擬化虛擬制造可以簡單地理解為“在計算機內制造”，通過應用集成的、用戶友好的軟件系統生成“軟樣機”，對產品、工藝和整個企業的性能進行仿真、建模和分析。虛擬制造包括:虛擬設計、虛擬裝配和虛擬加工過程。新產品的開發需要考慮很多因素。例如在開發一種新車型時，其美學的創造性要受到安全性、人機工程學、可制造性及可維護性等多方面的制約。在虛擬設計中，利用虛擬原型在可視化方面的強大優勢以及可交互地探索虛擬物體的功能，對產品進行幾何、制造和功能等方面的交互建模與分析，快速評價不同的設計方案，可以從人機工程學角度檢查設計效果，設計師可直接參與操作模擬，移動部件和進行各種試驗，以確保設計的準確性。這種技術的特點是:①及早看到新產品的外形，以便從多方面觀察和評審所設計的產品；②及早發現產品結構空間布局中的干涉和運動機構的碰撞等問題；③及早對產品的可制造性有清楚的了解。美國波音飛機公司在設計波音777飛機中采用了虛擬制造技術。采用飛行仿真器及虛擬原型技術在各種模擬的條件下，對飛機進行飛行試驗。

2.5智能化

例如，隨著CAD系統中知識的積累，CAD系統的智能化程度將大幅度提髙。這種智能化具體表現為:①智能地支持設計者的工作，而且人機接口也是智能的。系統能領會設計人員的意圖，能夠檢測失誤，回答問題，提出建議方案等;②具有推理能力，使不熟練的設計者也能做出好的設計來。

2.6綠色化

包括綠色產品和綠色制造。要求產品的零部件易回收、可重復使用、盡量少用污染材料、在整個產品的制造和使用過程中排廢少、對環境的污染要盡可能的小、所消耗的能量也盡可能的少。要求制造和使用具有潔凈性。產品和制造過程的綠色化，不僅要求企業把環境保護當作自己的重要使命，同時也是企業未來生存和發展的戰略。因為不注意環境保護的企業將被市場所淘汰。

3大批量定制

當前我國已進人買方市場，一般產品和一般的制造能力嚴重過剩；隨著市場競爭的國際化，用戶可以在更廣泛的范圍內選擇自己需要的產品，用戶對產品的質量、價格和新穎性的要求越來越高。許多企業都在探索如何在這種新環境中生存和發展。大批量定制（MC，MassCustomization)就是一種很有前途的生產模式。大批量定制又稱大規模定制、大規模客戶化生產、批量定制、批量客戶化等。

從理論上講，大批量定制要實現以大批量的低成本和短交貨期生產用戶定制的單件產品，但實際上，大批量定制可以看作是一種低成本、快速滿足用戶個性化需求的產品設計、制造和營銷的新概念、新模式和新實踐。大批量生產和單件產品的定制生產一直是兩種水火不相容的生產方式。實現大批量定制不僅僅是技術問題，還涉及到組織、管理和技術的全面變革。真正實現大批量定制也并非是一個企業的事情，需要全行業、全社會的共同努力。因此，大講:量定制是一個大系統工程。

大批量定制從產品和過程兩個方面對制造系統及產品進行了優化，或者說產品維（空間維）和過程維（時間維）的優化。其中，產品維優化的主要內容是：

(1)正確區分用戶的共性和個性需求；

(2)正確區分產品結構中的共性和個性部分;

(3)將產品維的共性部分歸并處理；

(4)減少產品中的定制部分。

過程維優化的主要內容是：

(1)正確區分生產過程中的大批量生產過程環節和定制過程環節；(2)減少定制過程環節，增加大批量生產過程環節。

圖2描述了大批量定制中的產品維和過程維優化的基本原理。這里將企業產品中的各種零部件分為兩大類，一類是通用零部件，另一類是定制零部件。產品維優化方向是減少定制零部件數。這里還將產品的生產環節分成兩部分，一部分是大批量生產環節，另一部分是定制環節，過程維優化方向是減少定制環節數。大批量定制的實質是要減少圖2中的小矩形面積，理想的情況是該面積為零，但這實際上是不可能的。

圖2大批量定制中的產品維和過程維優化的基本原理大批量定制的典型案例有：

(1)美國萊維?斯特勞斯（LeviStrauss)服裝公司：該公司可以向用戶提供多達近千種不同的款式、花色，加上量體裁衣的服務，以保證用戶獲得稱心如意的牛仔褲。用戶只需多付10美元即可根據腰圍等個人尺寸在流水線上定制。公司的營業額上升了三成，庫存急劇減少，經營成本大幅降低。

(2)寶潔公司（P&G):把洗發劑的配方增加到5萬多種，只要顧客能拿出頭發的油性酸性指標，就可以按通常價格給顧客定制專用洗發劑。

(3)日本松下自行車工業公司：每輛車都是根據用戶的身體重量和愛好特制的，價格僅比現成的型號高10%，兩星期內交貨。不同定制的自行車中，大量零部件則是采用標準化戰略進行設計和制造的。

(4)福特公司：發動機的模塊化設計，即對6缸、8缸、10缸和12缸等不同規格的發動機結構進行調整，使其絕大部分組件都能通用，以盡可能少的規格部件實現最大的靈活組合。不同規格的發動機可在一條生產線上加工。每年節約數億美元。

(5)海爾集團：以58大門類9200個規格品種為素材，再加上提供的上千種“佐料”--2萬多個基本功能模塊，經銷商和消費者可自由地將這些“素材”和“佐料”組合，形成獨具個性的產品。目前可以提供適合B2B2C的模塊化網絡家電9萬種以上。

(6)波音公司：面對結構復雜、品種繁多、零件數以百萬計的大型民用客機，將飛機中的零部件分為三類:第一類是基本的、穩定的無個性特性件、第二類是用戶的可選件、第三類是用戶特定的零部件。由于前兩類的數量占了一架飛機的工作量90%左右，這樣接到訂單90%的工作量已經完成或接近完成，這就大大縮短了生產周期，庫存量也不高，生產成本也降低了。并且波音公司在飛機模塊化設計的基礎上，開發了一個飛機配置設計及制造資源管理系統。波音的銷售代表在與用戶談判時，可以利用便攜式計算機上的這個軟件系統與用戶協同配置飛機。這一軟件能直接從構型庫中存取數據。銷售人員能向用戶展示各種選項將如何影響飛機的價格和重量。這些信息有助于用戶作出考慮周全的經營決策。

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關鍵詞機械制造特點發展現狀趨勢

機械制造技術是研究產品設計、生產、加工制造、銷售使用、維修服務乃至回收再生的整個過程的工程學科,是以提高質量、效益、競爭力為目標,包含物質流、信息流和能量流的完整的系統工程。隨著社會的發展,人們對產品的要求也發生了很大變化,要求品種要多樣、更新要快捷、質量要高檔、使用要方便、價格要合理、外形要美觀、自動化程度要高、售后服務要好、要滿足人們越來越高的要求,就必須采用先進的機械制造技術。

1先進制造技術的特點

1.1是面向21世紀的技術

先進制造技術是制造技術的最新發展階段，是由傳統的制造技術發展起來的，既保持了過去制造技術中的有效要素，又要不斷吸收各種高新技術成果，并滲透到產品生產的所有領域及其全部過程。先進制造技術與現代高新技術相結合而產生了一個完整的技術群，它是具有明確范疇的新的技術領域，是面向21世紀的技術。

1.2是面向工業應用的技術

先進制造技術并不限于制造過程本身，它涉及到產品從市場調研、產品開發及工藝設計、生產準備、加工制造、售后服務等產品壽命周期的所有內容，并將它們結合成一個有機的整體。先進制造技術的應用特別注意產生最好的實際效果，其目標是為了提高企業競爭和促進國家經濟和綜合實力的增長。目的是要提高制造業的綜合經濟效益和社會效益。

1.3是駕馭生產過程的系統工程

先進制造技術特別強調計算機技術、信息技術、傳感技術、自動化技術、新材料技術和現代系統管理技術在產品設計、制造和生產組織管理、銷售及售后服務等方面的應用。它要不斷吸收各種高新技術成果與傳統制造技術相結合，使制造技術成為能駕馭生產過程的物質流、能量流和信息流的系統工程。

1.4是面向全球競爭的技術

20世紀80年代以來，市場的全球化有了進一步的發展，發達國家通過金融、經濟、科技手段爭奪市場，傾銷產品，輸出資本。隨著全球市場的形成，使得市場競爭變得越來越激烈，先進制造技術正是為適應這種激烈的市場競爭而出現的。因此，一個國家的先進制造技術，它的主體應該具有世界先進水平，應能支持該國制造業在全球市場的競爭力。

1.5是市場競爭三要素的統一

在20世紀70年代以前，產品的技術相對比較簡單，一個新產品上市，很快就會有相同功能的產品跟著上市。因此，市場競爭的核心是如何提高生產率。到了20世紀80年代以后，制造業要贏得市場競爭的主要矛盾已經從提高勞動生產率轉變為以時間為核心的時間、成本和質量的三要素的矛盾。先進制造技術把這三個矛盾有機結合起來，使三者達到了統一。

2先進機械制造技術的發展現狀

近年來，我國的制造業不斷采用先進制造技術，但與工業發達國家相比，仍然存在一個階段性的整體上的差距。

（1）管理方面。工業發達國家廣泛采用計算機管理，重視組織和管理體制、生產模式的更新發展，推出了準時生產（JIT）、敏捷制造（AM）、精益生產（LP）、并行工程（CE）等新的管理思想和技術。我國只有少數大型企業局部采用了計算機輔助管理，多數小型企業仍處于經驗管理階段。

（2）設計方面。工業發達國家不斷更新設計數據和準則，采用新的設計方法，廣泛采用計算機輔助設計技術（CAD/CAM），大型企業開始無圖紙的設計和生產。我國采用CAD/CAM技術的比例較低。

（3）制造工藝方面。工業發達國家較廣泛的采用高精密加工、精細加工、微細加工、微型機械和微米/納米技術、激光加工技術、電磁加工技術、超塑加工技術以及復合加工技術等新型加工方法。我國普及率不高，尚在開發、掌握之中。

（4）自動化技術方面。工業發達國家普遍采用數控機床、加工中心及柔性制造單元（FMC）、柔性制造系統（FMS）、計算機集成制造系統（CIMS），實現了柔性自動化、知識智能化、集成化。我國尚處在單機自動化、剛性自動化階段，柔性制造單元和系統僅在少數企業使用。

3我國先進機械制造技術的發展趨勢

（1）全球化。一方面由于國際和國內市場上的競爭越來越激烈，例如在機械制造業中，國內外已有不少企業，甚至是知名度很高的企業，在這種無情的競爭中紛紛落敗，有的倒閉，有的被兼并。不少暫時還在國內市場上占有份額的企業，不得不擴展新的市場；另一方面，網絡通訊技術的快速發展推動了企業向著既競爭又合作的方向發展，這種發展進一步激化了國際間市場的競爭。這兩個原因的相互作用，已成為全球化制造業發展的動力，全球化制造的第一個技術基礎是網絡化，網絡通訊技術使制造的全球化得以實現。

（2）網絡化。網絡通訊技術的迅速發展和普及，給企業的生產和經營活動帶來了革命性的變革。產品設計、物料選擇、零件制造、市場開拓與產品銷售都可以異地或跨越國界進行。此外，網絡通訊技術的快速發展，加速技術信息的交流、加強產品開發的合作和經營管理的學習，推動了企業向著既競爭又合作的方向發展。

（3）虛擬化。制造過程中的虛擬技術是指面向產品生產過程的模擬和檢驗。檢驗產品的可加工性、加工方法和工藝的合理性，以優化產品的制造工藝、保證產品質量、生產周期和最低成本為目標，進行生產過程計劃、組織管理、車間調度、供應鏈及物流設計的建模和仿真。虛擬化的核心是計算機仿真，通過仿真軟件來模擬真實系統，以保證產品設計和產品工藝的合理性，保證產品制造的成功和生產周期，發現設計、生產中不可避免的缺陷和錯誤。

（4）自動化。自動化是一個動態概念，目前它的研究主要表現在制造系統中的集成技術和系統技術、人機一體化制造系統、制造單元技術、制造過程的計劃和調度、柔性制造技術和適應現化生產模式的制造環境等方面。制造自動化技術的發展趨勢是制造全球化、制造敏捷化、制造網絡化、制造虛擬化、制造智能化和制造綠色化。

（5）綠色化。綠色制造則通過綠色生產過程、綠色設計、綠色材料、綠色設備、綠色工藝、綠色包裝、綠色管理等生產出綠色產品，產品使用完以后再通過綠色處理后加以回收利用。采用綠色制造能最大限度地減少制造對環境的負面影響，同時使原材料和能源的利用效率達到最高。

4結語

制造技術不僅是衡量一個國家科技發展水平的重要標志,也是國際間科技競爭的重點。我國正處于經濟發展的關鍵時期,制造技術是我們的薄弱環節。只有跟上發展先進制造技術的世界潮流,將其放在戰略優先地位,并以足夠的力度予以實施,才能盡快縮小與發達國家的差距,才能在激烈的市場競爭中立于不敗之地。總之,在我國研究和發展先進制造技術勢在必行。

參考文獻

1馬曉春.我國現代機械制造技術的發展趨勢[J].森林工程，2002（3）

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關鍵詞：先進制造；技術機械制造業；發展方向

一：機械制造技術的概念

機械制造業指從事各種動力機械、起重運輸機械、農業機械、冶金礦山機械、化工機械、紡織機械、機床、工具、儀器、儀表及其他機械設備等生產的行業。機械制造業為整個國民經濟提供技術裝備，其發展水平是國家工業化程度的主要標志之一，是國家重要的支柱產業。機械制造業作為一個傳統的領域已經發展了很多年，積累了許多理論和實踐經驗，但隨著當今社會的發展，人們的生活水平不斷提高，各個方面的個性化需求越來越強烈。作為經深入到各行各業并已成為基礎工業的機械制造業面臨著嚴峻的挑戰。先進制造技術這個概念的提出為機械制造業的發展指明了方向。雖然這個名詞沒有確定的定義，但目前被公認的認識是：先進制造技術是傳統制造技術不斷吸收機械、電子、信息、材料、能源和現代管理等方面的成果，并將其綜合應用于產品設計、制造、檢測、管理、銷售、使用、服務的制造全過程，以實現優質、高效、低耗、清潔、靈活的生產，并取得理想技術經濟效果的制造技術的總稱。

（1）從以技術為中心向以人為中心轉變，使技術的發展更加符合人類社會的需要（2）從強調專業化分工向模糊分工、一專多能轉變，使勞動者的聰明才智能夠得到充分發揮。（3）從金字塔的多層管理結構向扁平的網絡化結構轉變，減少層次和中間環節。（4）從傳統的順序工作方式向并行工作方式轉變，縮短工作周期，提高工作質量。

二、機械制造技術的發展優勢

發展低成本自動化技術，潛力大，前景廣，投資省，見效快，提高自動化程度，可以收到事半功倍的經濟效果，適合我國現階段的發展需要和國情。20世紀下半頁，日本豐田汽車集團首創的精節生產LP（LeanProduction）模式，就是以最小的投入，取得最大的產量的具體表現。借鑒國外發展機械制造業低成本自動化技術的經驗是有益的。我國機械制造業各企業有大量的通用設備，在發展現代機械自動化技術時，應以原有的設備為主，合理調整機床布局，添加少量的數控設備，引入CAD/CAM技術，充分發揮計算機自動化管理的優勢和人的創造性，共同構成一個以人為中心，以信息自動化為先導、樹立自主的單元化生產系統，為我國機械制造業自動化技術發展應用提供了一條投資少、見效快、效益高、符合我國國情的機械自動化技術發展應用新途徑。從長遠看，在發展中循序漸進的搞好制造業生產，實現可持續發展是需要每一個企業家和國家共同努力完成。

機械制造技術的發展趨勢可以概括為：（1）機械制造自動化。（2）密工程。（3）傳統加工方法的改進與非傳統加工方法的發展。機械制造自動化技術自本世紀20年代出現以來，經歷了三個階段，即剛性自動化、柔性自動化和綜合自動化。綜合自動化常常與計算機輔助制造、計算集成制造等概念相聯系，它是制造技術、控制技術、現代管理技術和信息技術的綜合，旨在全面提高制造企業的勞動生產率和對市場的響應速度。

三、機械制造技術的新趨勢

（一）、機械智能化

智能制造系統可被理解為由智能機械和人類專家共同組成的人機一體化智能系統，該系統在制造過程中能進行智能活動，如分析、推理、判斷、構思、決策等。在智能系統中，“智能”主要體現在系統具有極好的“軟”特性（適應性和友好性）。在設計和制造過程中，采用模塊化方法，使之具有較大的柔性；對于人，智能制造強調安全性和友好性；對于環境，要求作到無污染，省能源和資源充分回收；對于社會，提倡合理協作與競爭。

（二）、機械敏捷化

敏捷制造是以競爭力和信譽度為基礎，選擇合作者組成虛擬公司，分工合作，為同一目標共同努力來增強整體競爭能力，對用戶需求做出快速反應，以滿足用戶的需要。為了達到快速應變能力，虛擬企業的建立是關鍵技術，其核心是虛擬制造技術，即敏捷制造是以虛擬制造技術為基礎的。敏捷制造是現代集成制造系統從信息成發展到企業集成的必由之路，它的發展水平代表了現代集成制造系統的發展水平，是現代集成制造系統的發展方向。

（三）、機械虛擬化

“虛擬制造”的概念于20世紀90年代初期提出。虛擬制造以系統建模和計算機仿真技術為基礎，集現代制造工藝、計算機圖形學、信息技術、并行工程、人工智能、多媒體技術等高新技術為一體，是一項由多學科知識形成的綜合系統技術。虛擬制造利用信息技術、仿真計算機技術對現實制造活動中的人、物、信息及制造過程進行全面的仿真，以發現制造中可能出現的問題，在產品實際生產前就采取預防的措施，從而達到產品一次性制造成功，來達到降低成本、縮短產品開發周期，增強產品競爭力的目的。

四：結束語

總之，我國機械制造業發展應用自動化技術，不但要起點高，瞄準世界先進水準，而且必須包括各種靈活的低成本、見效快的自動化技術，堅持提高與普及相結合的方針，我國的機械自動化技術發應應用才能健康地走上高速度、高質量和高效益之路。

參考文獻 

[1]黃華梁、彭文生.創新思維與創造性技法.北京：高等教育出版社，2007 

[2]李學志.計算機輔助設計與繪圖[M].北京：清華大學出版社.2007