【摘要】本論文介紹了先進制造技術，闡述了先進制造技術的特點，分析了先進制造技術的發(fā)展趨勢，并對先進制造技術發(fā)展中的關鍵技術進行研究。 　　【關鍵詞】先進制造技術；發(fā)展趨勢；關鍵技術
　　【中圖分類號】TH16 【文獻標識碼】A
　　【文章編號】1007―4309（2010）10―0086―2
　　
　　先進制造技術AMT（Advanced Manufacturing Technology）是傳統(tǒng)制造技術在不斷吸收機械、材料、電子、信息、能源和現(xiàn)代化管理等領域的成果上產(chǎn)生的，它被綜合應用于產(chǎn)品的生產(chǎn)、設計、制造、檢測、管理和售后服務的全過程。它是由傳統(tǒng)的制造技術發(fā)展而來的，保留了過去制造技術中的有效要素，是制造技術與現(xiàn)代高新技術結合而產(chǎn)生的完整的技術群，先進制造技術的發(fā)展，大體經(jīng)歷了四個階段：
　　第一階段（20世紀60―70年代）：柔性制造單元（CAD/CAM），它是以數(shù)控機床、加工中心和工業(yè)機器人為代表的。
　　第二階段（20世紀70―80年代）：柔性制造系統(tǒng)（FMS），它是以柔性制造單元加上自動或半自動物流輸送組合而成的，但特點仍然是分布式生產(chǎn)過程。
　　第三階段（20世紀80―90年代）：集成階段（CIMS），是以信息、工藝、物流、計算機集成控制為特點的。
　　第四階段（20世紀90年代至今）：智能集成制造系統(tǒng)階段，是以設計智能化、單元加工過程智能化和系統(tǒng)整體管理智能化為特征的。
　　
　　一、先進制造技術的特點
　　
　　目前，每一個國家都處于全球化市場中，先進制造技術的競爭是面向全球的。一個國家的先進制造技術對該國制造業(yè)在全球范圍市場的競爭力發(fā)揮著非常重要和不可替代的作用。先進制造技術的目標是要提高產(chǎn)品對動態(tài)多變的市場的適應能力以及競爭能力，同時實現(xiàn)優(yōu)質、高效、低耗、清潔、靈活的生產(chǎn)。它不局限于制造工藝，而是覆蓋了市場分析、產(chǎn)品設計、加工和裝配、銷售、維修、服務，以及回收再生的全過程，概括起來有以下特點：
　　（1）成形和加工技術日趨精密化。
　　（2）企業(yè)裝備將以制造工藝、設備和工廠的柔性與可重構性作為顯著特點。
　�。�3）虛擬制造技術和網(wǎng)絡制造技術將被廣泛應用。
　�。�4）機電產(chǎn)品和先進制造技術將把智能化、數(shù)字化作為發(fā)展方向。
　　（5）以提高對市場快速反應能力為目標的制造技術將超速發(fā)展。
　�。�6）先進制造技術的發(fā)展越來越離不開信息技術，信息技術發(fā)揮著越來越重要的作用。
　�。�7）21世紀的企業(yè)面臨著要在管理方面進行創(chuàng)新的新課題。
　�。�8）現(xiàn)代設計技術將成為21世紀制造業(yè)的重要特征。（現(xiàn)代技術的內(nèi)涵即為：綠色產(chǎn)品設計技術、優(yōu)良性能設計基礎技術、競爭優(yōu)勢創(chuàng)建技術、全壽命周期設計技術。）
　　
　　二、當前先進制造技術的發(fā)展趨勢
　　
　　市場需求的個性化與多樣化趨勢越來越明顯，精密化、綠色化、智能化、信息化、虛擬化將成為未來先進制造技術發(fā)展的總趨勢。其主要體現(xiàn)在以下幾個方面：
　　（一）信息化
　　近幾年，信息技術和制造技術的不斷融合，使得數(shù)字化成為制造業(yè)日益發(fā)展的趨勢。數(shù)字化制造技術具有較多的優(yōu)點，如使市場多樣化和個性化的需求得到滿足；能夠對市場作出快速的響應，使生產(chǎn)成本得以降低；能夠提高產(chǎn)品精度和可靠性；等等。數(shù)字化產(chǎn)品既方便、直觀，又便于通過計算機控制產(chǎn)品，對信息進行處理和傳遞。隨著計算機技術的飛速發(fā)展，制造業(yè)應用系統(tǒng)越來越離不開Internet技術，Internet技術是實現(xiàn)各種制造系統(tǒng)自動化的基礎，是其重要的支撐平臺。基于Web技術的供應鏈管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)交換轉換系統(tǒng)等成為產(chǎn)品的主流。據(jù)專家預測，在未來生產(chǎn)中占主導地位的將是基于網(wǎng)絡制造的分布式網(wǎng)絡化生產(chǎn)系統(tǒng)。因此，先進制造技術將把以微電子技術、軟件技術為核心，以數(shù)字化、網(wǎng)絡化為特征的信息化制造技術作為重要的發(fā)展方向。
　　（二）智能化
　　智能化就是應用人工智能技術實現(xiàn)產(chǎn)品生命周期（包括產(chǎn)品設計、制造、發(fā)貨、支持等）各個環(huán)節(jié)的智能化，如生產(chǎn)設備的智能化，人與制造系統(tǒng)的融合及人在其中智能的充分發(fā)揮等。智能化能夠使制造系統(tǒng)的自動化和柔性化水平得到進一步的提高，使生產(chǎn)系統(tǒng)的適應與判斷能力更加完善。
　　（三）精密化
　　超高速切削、超精密加工技術以及發(fā)展新一代制造裝備成為了加工制造技術的發(fā)展方向。
　　1.超精密加工技術
　　目前已進入納米級加工時代，加工精度和表面粗糙度分別達到了0.025μm和0．0045μm。超精切削厚度由目前的紅外波段向可見光波段甚至更短波段近；超精加工機床向多功能模塊化方向發(fā)展；超精加工材料由金屬擴大到非金屬。
　　2.超高速切削
　　目前，鋁合金超高速切削的切削速度已超過1 600m/min，鑄鐵、超耐熱鎳合金、鈦合金的速度分別為1 500m/min、300m/min和200m/min。超高速切削的發(fā)展已轉移到一些難加工材料的切削加工上。
　　3.新一代制造裝備的發(fā)展
　　市場競爭和新的產(chǎn)品、技術和材料的發(fā)展對新型加工設備的研究與開發(fā)起著推動作用，如“并聯(lián)桁架式結構數(shù)控機床”的發(fā)展就是一個典型的例子。它采用六個軸長短的變化，以實現(xiàn)刀具相對于工件的加工位姿的變化，是對傳統(tǒng)機床結構方案的突破。
　�。ㄋ模┚G色化
　　由于資源與環(huán)境的約束日益嚴格，21世紀的制造業(yè)要以綠色制造為重要特征。與此相適應的，綠色制造技術的發(fā)展也將是快速的。主要表現(xiàn)為：
　　1.綠色產(chǎn)品設計技術，既能夠保證產(chǎn)品在生命周期內(nèi)環(huán)保和對人類健康無危害，又能保證低能耗和高資源利用率。
　　2.綠色制造技術，使整個制造的過程對環(huán)境所造成的不利影響最小，廢棄物和有害物質的排放量最少，資源利用效率最高。
　　3.產(chǎn)品的回收和循環(huán)再制造，它主要包括以設計產(chǎn)品和處理材料為主的生產(chǎn)系統(tǒng)工廠和以處理循環(huán)產(chǎn)品生命周期結束時的材料為主的恢復系統(tǒng)工廠。如汽車等產(chǎn)品的拆卸、回收技術和生態(tài)工廠的循環(huán)式制造技術。
　�。ㄎ澹┨摂M化
　　在制造業(yè)中，虛擬現(xiàn)實技術（Virtual Reality Technology）越來越被廣泛地應用，它主要包括兩部分，即虛擬企業(yè)和虛擬制造技術。虛擬制造技術是在產(chǎn)品真正制出之前，先在虛擬制造環(huán)境中生成軟產(chǎn)品原型進行試驗，并且預測和評價其性能和可制造性。
　　
　　三、未來先進制造技術發(fā)展中的關鍵技術
　　
　�。ㄒ唬┨摂M制造VM（virtual manufacturing）
　　VM技術的發(fā)展是以仿真技術和虛擬現(xiàn)實VR（virtual reality）技術為基礎的。VM技術是在虛擬條件下模擬產(chǎn)品的設計、制造、測試、營銷的全過程，并預測和評價有關技術數(shù)據(jù)和性能指標，從而使產(chǎn)品開發(fā)周期得以縮短，使制造過程得以優(yōu)化。VM技術是工程設計的一次革命性的進步，它的應用范圍是非常廣泛的，如快速設計與快速原型、面向裝配或制造的設計、產(chǎn)品維護、產(chǎn)品設計進入市場的并行處理和人員培訓等領域。
　�。ǘ�）智能制造IM（intelligent manufacturing）
　　智能制造技術是一門綜合技術。之所以這么說，是因為它是通過自動化技術、制造技術、系統(tǒng)工程和人工智能等學科互相交織和滲透形成的一門技術。智能設計、智能裝配、智能加工、智能控制、智能工藝規(guī)劃、智能調(diào)度與管理、智能測量與診斷等都屬于智能制造技術的范疇。對于制造系統(tǒng)集成自動化和柔性自動化來說智能制造是其新發(fā)展，也是其重要組成部分，智能傳感與檢測是智能制造的重點。
　�。ㄈ�）納米制造
　　20世紀出現(xiàn)了一種高新技術，即納米技術。它的加工精度或尺寸為0.1nm―100nm。而納米制造是納米技術與制造技術相融合而產(chǎn)生的，精密加工、超精加工、微細加工和超微細加工都屬于納米制造。常用的制造技術有聚焦離子束工藝等。
　�。ㄋ模┚G色制造GM（green manufacturing）
　　綠色制造是一種現(xiàn)代制造模式，它綜合考慮資源消耗和環(huán)境影響，其目的是使產(chǎn)品在整個生命周期中（包括從設計、制造、包裝、運輸、使用到報廢處理）做到對資源利用率最高，對環(huán)境的不利影響最小，并優(yōu)化協(xié)調(diào)企業(yè)經(jīng)濟效益和社會效益。目前綠色制造受到了全球制造業(yè)的關注，因為未來制造業(yè)的可持續(xù)發(fā)展離不開綠色制造，綠色制造已成為先進制造技術的主要內(nèi)容，也是各國支持和優(yōu)先發(fā)展的研究項目。
　　
　　四、結論
　　
　　我國將先進制造技術列入“九五”科技規(guī)劃和15年科技發(fā)展規(guī)劃中。21世紀的今天，經(jīng)濟全球化進程日益加快，隨之而來的日益加劇的制造業(yè)領域的競爭，實際上是以先進制造技術為競爭核心的。在這樣的大環(huán)境、大背景下，我國不僅要迎接挑戰(zhàn)，而且要抓住機遇，要不斷地對傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)進行改造，發(fā)展先進制造技術，要在技術、機制、管理以及人才等方面進行創(chuàng)新，只有這樣我國才能實現(xiàn)躋身世界制造強國的目標。
　　
　　【參考文獻】
　　[1]王隆太等.先進制造技術[M]. 北京：機械工業(yè)出版社，2003.
　　[2]張平亮等.先進制造技術[M]. 北京：高等教育出版社，2009.
　　[3]馮憲章.先進制造技術基礎[M]. 北京：北京大學出版社，2009.
　　【收稿日期】2010年8月21日
　　【作者簡介】崔長清（1979―）:男，吉林白城人，白城師范學院機電系講師，研究方向：機械制造。

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