編者語：先進製造技術的發展可以用8個字來概括：“數”是核心
，“精”是關鍵
，“極”是焦點，“自”是條件，“集”是方法，“網”是道路
，“智”是前景，“綠”是必然。

   先進製造技術發展特點

   與科學技術與市場經濟的發展相應

，先進製造技術的發展趨勢有以下特點：①信息技術對先進製造技術的發展起著越來越重要的作用；②設計技術的不斷現代化
；③成形技術向精密成形或稱淨成形的方向發展；④加工技術向著超精密、超高速以及發展新一代製造裝備的方向發展；⑤製造工藝、設備和工廠的柔性和可重構性將成為企業裝備的顯著特點；⑥虛擬製造技術和網絡製造技術將廣泛應用；⑦智能化
、數字化是先進製造技術和機電產品的發展方向；⑧以提高市場快速反應為目標的製造技術將得到迅速發展和應用；⑨綠色製造成為21世紀製造業的重要特征

；⑩21世紀的企業麵臨管理創新。

   先進製造技術發展趨勢

   先進製造技術的發展可以用8個字來概括：“數”是核心
，“精”是關鍵
，“極”是焦點
，“自”是條件，“集”是方法，“網”是道路，“智”是前景，“綠”是必然。現分述如下：

   “數”是發展的核心

   “數”就是“數字化”。“數字化”不僅是“信息化”發展的核心，而且也是先進製造技術發展的核心。信息的“數字化”處理同“模擬化”處理相比
，有著3個不可比擬的優點：信息精確，信息安全，信息容量大。數字化製造就是指製造領域的數字化，它是製造技術
、計算機技術、網絡技術與管理科學的交叉、融和
、發展與應用的結果

，也是製造企業、製造係統與生產過程、生產係統不斷實現數字化的必然趨勢。它包含了3大部分：yishejiweizhongxindeshuzizhizao
，yikongzhiweizhongxindeshuzizhizaoheyiguanliweizhongxinshuzizhizao。duizhizaoshebeieryan
，qikongzhicanshujunweishuzihuaxinhao。duizhizaoqiyeeryan

，gezhongxinxi(如圖形、數據、知識
、技能等等)均以數字形式
，通過網絡
，在企業內傳遞，以便根據市場信息
，迅速收集資料信息，在虛擬現實、快速原型
、數據庫
、多媒體等多種數字化技術的支持下，對產品信息
、工藝信息與資源信息進行分析、規(gui)劃(hua)與(yu)重(zhong)組(zu)
，實(shi)現(xian)對(dui)產(chan)品(pin)設(she)計(ji)和(he)產(chan)品(pin)功(gong)能(neng)的(de)仿(fang)真(zhen)，對(dui)加(jia)工(gong)過(guo)程(cheng)與(yu)生(sheng)產(chan)組(zu)織(zhi)過(guo)程(cheng)的(de)仿(fang)真(zhen)
，或(huo)完(wan)成(cheng)原(yuan)型(xing)製(zhi)造(zao)
，從(cong)而(er)實(shi)現(xian)生(sheng)產(chan)過(guo)程(cheng)的(de)快(kuai)速(su)重(zhong)組(zu)與(yu)對(dui)市(shi)場(chang)的(de)快(kuai)速(su)響(xiang)應(ying)，以(yi)滿(man)足(zu)客(ke)戶(hu)化(hua)要(yao)求(qiu)。

   “精”是發展的關鍵

   “精”是“精密化”。它一方麵是指對產品、零件的精度要求越來越高，一方麵是指對產品、零件的加工精度要求越來越高。顯然，這兩方麵是一回事。有了前者，才要求有後者；有了後者，才促使前者得以發展。“精”可以說，是指加工精度及其發展，精密加工
，細微加工，納米加工
，如此等等。20世紀初，超精密加工的誤差是10微米，30年代達1微米
，50年代達0.1微米，70至80年代達0.O1微米
，至今達0.001微米，即1納米。由一組數據，可以看到微電子產品對加工精度的依賴程度，電子元件製造誤差為，一般晶體管50微米，一般磁盤5微米，一般磁頭磁鼓0.5微米，集成電路0.O5微米，超大型集成電路達0.005微米
，而合成半導體為1納米。在現代超精密機械中，對精度要求極高
，如人造衛星的儀表軸承
，其圓度
、圓柱度、表麵粗糙度等均達納米級；基因操作機械，其移動距離為納米級，移動精度為0.1納米。細微加工、納米加工技術可達納米以下的要求，如離子束加工可達納米級，借助於掃描隧道顯微鏡(STM)與原子力顯微鏡的加工，則可達0.1納米{4-5}。實際上
，納米級的加工就是移動原子級的加工。

   “極”是發展的焦點

   “極”就是極端條件，就是指在極端條件下工作的或者有極端要求的產品，從而也是指這類產品的製造技術有“極”的要求。在高溫、高壓
、高濕、強磁場、強腐蝕等等條件下工作的，或有高硬度、大彈性等等要求的，或在幾何形體上極大
、極小、極厚、極薄、奇形怪狀的。顯然
，這些產品都是科技前沿的產品。其中之一就是“微機電係統(MEMS) ”，這是工業發達國家與有關國家所高度關注的項前沿科技。甚至可以說，“極”是前沿科技或前沿科技產品發展的一個焦點。例如，在信息領域中
，分子存儲器、原子存儲器、量子阱光電子器件、芯片加工設備；軍事武器中，精確製導技術，精確打擊技術，微型慣性平台，微光學設備；航空航天領域中
，微型飛機，微型衛星
，“納米”衛星(0.lkg以內)。MEMS可以完成特種動作與實現特種功能，乃至可以溝通微觀世界與宏觀世界，其深遠意義難於估量。

   “自”是發展的條件

   “自”就是自動化。它就是減輕人的勞動，強化、延伸
、取(qu)代(dai)人(ren)的(de)有(you)關(guan)勞(lao)動(dong)的(de)技(ji)術(shu)或(huo)手(shou)段(duan)。顯(xian)然(ran)，自(zi)動(dong)化(hua)是(shi)重(zhong)要(yao)的(de)
，自(zi)動(dong)化(hua)總(zong)是(shi)伴(ban)隨(sui)有(you)關(guan)機(ji)械(xie)或(huo)工(gong)具(ju)來(lai)實(shi)現(xian)的(de)。可(ke)以(yi)說(shuo)
，機(ji)械(xie)是(shi)一(yi)切(qie)技(ji)術(shu)的(de)載(zai)體(ti)，也(ye)是(shi)自(zi)動(dong)化(hua)技(ji)術(shu)的(de)載(zai)體(ti)。第(di)一(yi)次(ci)工(gong)業(ye)革(ge)命(ming)，以(yi)機(ji)械(xie)化(hua)這(zhe)種(zhong)形(xing)式(shi)的(de)自(zi)動(dong)化(hua)來(lai)減(jian)輕(qing)、延伸或取代人的有關體力勞動；第二次工業革命，電氣化進一步促進了自動化的發展。據統計，從1870年至1980年，加工過程的效率提高到20倍
，即體力勞動得到了有效的解放
；但管理效率隻提高為1.8至2.2倍，設計效率隻1.2倍，這表明腦力勞動遠沒有得到有效的解放。即使在美國

，1984年，CAD在福特公司隻占40%，通用公司34 % , Chrysler也不過67% ；此後，CAD發展極為迅速。今天在我國大量設計單位已“甩圖板”了，CAD已十分普及了。信息化、計(ji)算(suan)機(ji)化(hua)與(yu)網(wang)絡(luo)化(hua)，不(bu)但(dan)極(ji)大(da)地(di)解(jie)放(fang)了(le)人(ren)的(de)體(ti)力(li)勞(lao)動(dong)，而(er)且(qie)更(geng)為(wei)關(guan)鍵(jian)的(de)是(shi)有(you)效(xiao)地(di)提(ti)高(gao)了(le)腦(nao)力(li)勞(lao)動(dong)自(zi)動(dong)化(hua)的(de)水(shui)平(ping)，解(jie)放(fang)了(le)人(ren)的(de)部(bu)分(fen)的(de)腦(nao)力(li)勞(lao)動(dong)。

   “集”是發展的方法

   “集”就是集成化。它一是技術的集成，一是管理的集成，一是技術與管理的集成
；歸根結底，其本質就是知識的集成，當然亦即知識表現形式的集成。已如前述，先進製造技術就是製造技術、信息技術、管理科學與有關科學技術的集成。“集成”就是“交叉”，就是“雜交”，就是取人之長

，補己之短，這是發展的一大方法。目前

，“集”主要指：①現代技術的集成
，機電一體化是個典型，它是高技術裝備的基礎
，如微電子製造裝備，信息化、網絡化產品及配套設備，儀器
、儀表、醫療
、生物、環保等高技術設備。顯然，在機電一體化技術中
，關鍵往往是；a檢測傳感技術；b信息處理技術；c自動控製技術；d伺服傳動技術

；e精密機械技術；f係統總體技術，而這些技術又同許多學科有關，又是一個“集”。②加工技術的集成，特種加工技術及其裝備是個典型，如增材製造(即快速原型)、激光加工
、高能束加工、電加工等等。③企業集成，即管理的集成
，包括生產信息
、功能、過程的集成；包括生產過程的集成、全壽命周期過程的集成

；yebaokuoqiyeneibudejicheng
，qiyewaibudejicheng。dangran，guanlidejichengbukenengbubaohanguanliyujishudejicheng。haiyouyidianzhidezhuyi，jiyoushengwujishuyuzhizaojishujichengerchengde“微製造的生物方法”，或所謂的“生物製造”
；即依據生物是由內部生長而成“器件”，而非同一般製造技術那樣由外加作用以增減材料而成“器件”。可以預期，這是一個嶄新的充滿著活力的領域。

   “網”是發展的道路

   “網”就是網絡化。製造技術的網絡化是先進製造技術發展的必由之路，是製造業走向整體化、有序化
，這同人類社會發展是同步的。製造技術的網絡化由兩個因素決定：一是生產組織變革的需要，一是生產技術發展的可能。這是因為製造業在市場競爭中
，麵臨多方的壓力；采購成本不斷提高
，產品更新速度加快，市場需求不斷變化，客戶定單生產方式迅速發展
，全球製造所帶來的衝擊日益加強等等
；企業要避免傳統生產組織所帶來的一係列問題
，必須在生產組織上實行某種深刻的變革。這個變革體現在兩方麵：一方麵利用網絡，在產品設計、製造與生產管理等活動乃至企業整個業務流程中充分享用有關資源，即快速調集、有機整合與高效利用有關製造資源；與此同時
，這必然導致製造過程與組織的分散化網絡化，企業要拋棄傳統的“小而全”與“大而全”這類“夕陽技術”
，erjizhongliliangzaizijizuiyoujingzhenglidehexinyewushang。zaizhizaojishuwangluohuazhong，dianzishangwuyingyongzhideguanzhu。dianzishangwujiangyewushujushuzihua
，bingjiangshuzixinxishiyonghejisuanjiyewuchulitongInternet進行集成
，成為一種全新的業務操作模式。在電子商務下的網絡化製造中
，供應鏈管理、客戶關係管理
、產品生命周期管理共同構成了製造的增殖鏈。它具有兩大優點：商務的直接化與透明化
，這對降低成本、加決流通、提高效率、增加商業機會大有好處，從而對企業內部重組、經營戰略與競爭模式有著深刻影響。

   “智”是發展的前景

   “智”就是智能化。製造技術的智能化是製造技術發展的前景。近20nianlai
，zhizaoxitongzhengzaiyouyuanxiandenengliangqudongxingzhuanbianweixinxiqudongxing
，zhejiuyaoqiuzhizaoxitongbudanyaojubeirouxing
，erqiehaiyaobiaoxianchumouzhongzhineng
，yibianyingduidaliangfuzaxinxidechuli、瞬shun息xi萬wan變bian的de市shi場chang需xu求qiu和he激ji烈lie競jing爭zheng的de複fu雜za環huan境jing
，因yin此ci，智zhi能neng製zhi造zao越yue來lai越yue受shou到dao高gao度du的de重zhong視shi。智zhi能neng化hua製zhi造zao模mo式shi的de基ji礎chu是shi智zhi能neng製zhi造zao係xi統tong，智zhi能neng製zhi造zao係xi統tong既ji是shi智zhi能neng和he技ji術shu的de集ji成cheng而er形xing成cheng的de應ying用yong環huan境jing，也ye是shi智zhi能neng製zhi造zao模mo式shi的de載zai體ti。與yu傳chuan統tong的de製zhi造zao相xiang比bi，智zhi能neng製zhi造zao係xi統tong具ju有you以yi下xia特te點dian：①人機一體化；②自律能力；③自組織與超柔性；④學習能力與自我維護能力；⑤在未來，具有更高級的類人思維的能力。由此出發，可以說智能製造作為一種模式
，是集自動化、集(ji)成(cheng)化(hua)和(he)智(zhi)能(neng)化(hua)於(yu)一(yi)身(shen)，並(bing)具(ju)有(you)不(bu)斷(duan)向(xiang)縱(zong)深(shen)發(fa)展(zhan)的(de)高(gao)技(ji)術(shu)含(han)量(liang)和(he)高(gao)技(ji)術(shu)水(shui)平(ping)的(de)先(xian)進(jin)製(zhi)造(zao)係(xi)統(tong)，也(ye)是(shi)一(yi)種(zhong)由(you)智(zhi)能(neng)機(ji)器(qi)和(he)人(ren)類(lei)專(zhuan)家(jia)共(gong)同(tong)組(zu)成(cheng)的(de)人(ren)機(ji)一(yi)體(ti)化(hua)係(xi)統(tong)。它(ta)突(tu)出(chu)了(le)在(zai)製(zhi)造(zao)諸(zhu)環(huan)節(jie)中(zhong)，以(yi)一(yi)種(zhong)高(gao)度(du)柔(rou)性(xing)與(yu)集(ji)成(cheng)的(de)方(fang)式(shi)
，借(jie)助(zhu)計(ji)算(suan)機(ji)模(mo)擬(ni)的(de)人(ren)類(lei)專(zhuan)家(jia)的(de)智(zhi)能(neng)活(huo)動(dong)
，進(jin)行(xing)分(fen)析(xi)、判斷
、推理、構思和決策
，取代或延伸製造環境中人的部分腦力勞動。同時
，收集、存儲、處理
、完善、共享、繼承和發展人類專家的製造智能；dangran
，muqianhaizhinengsuanchubu
，danqianlijida，qianjingguangkuo。suizhezhishijingjishidaidechuluduanni
，zhishijiangzuoweifazhanshengchanlizhuyaodeyuanquan，bingdaozhiyizhishishengchanlvqudailaodongshengchanlv，congerzhinenghuazhizaodejiazhiriyipansheng。muqian
，tebieshifenbushishujukujishu、智能代理技術和網絡技術等發展

，將突出知識在製造活動中的價值地位。

   “綠”是發展的必然

   “綠”就是“綠色”，“綠色”是從環境保護領域中引用來的。人類社會的發展必將走向人類社會與自然界的和諧，就是走向“天人合一”。人與人類社會本質上也是自然世界的一個部分，部分不能脫離整體
，更不能對抗與破環整體。《老子》講的“無為”就是這個意思
，即不去“為”違背客觀規律之“為”。人類必須從各方麵促使人與人類社會同自然界和諧一致，製造技術也不能例外。保護環境，就是保護生產力
；改善環境，就是發展生產力。製造業的產品從構思開始，到設計階段，製造階段、銷售階段
、使用與維修階段，直到回收階段、再製造各階段
，都必須充分計及環境保護。所謂環境保護是廣義的，不僅要保護自然環境，還要保護社會環境、生產環境，還要保護生產者的身心健康。在此前提與內涵下
，還必須製造出價廉
、物美、供貨期短、售後服務好的產品。作為“綠色”製造，產品還必須在一定程度上是藝術品

，以與用戶的生產、工作、生活環境相適應，給人以高尚的精神享受，體現著物質文明、精神文明與環境文明的高度交融。每發展與采用一項新技術時，應站在哲學高度
，慎思“塞翁得馬，安知非禍”，即必須充分考慮可持續發展
，計及環境文明。

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   有機整體與見物見人

   上麵所講的數、精

、極、自
、集、網
、智、綠這8個方麵彼此滲透，相互依賴
，相互促進，形成一個整體；同時，它們是服務於製造技術的，此即，“機械”是基，“製造”是礎，這8個方麵是一定要紮根在“機械”和“製造”這個基礎上
；要研究與發展“機械”本身與“製造”本身的理論與機理，而且這8個方麵的技術要以此理論與機理為基礎來研究
、來開發、來發展，要與此基礎相輔相成，最終是要服務於製造業的發展。離開“機械”與“製造”的本身去研究
、去開發
、去發展這8個方麵的技術，都是要迷失方向的。

   值得高度注意的是，在科學技術高度發達與高速發展的今天
，“先進製造技術”如同一切先進技術一樣，是不可能不“以人為本”的，不能見“物”不見“人”，見“技術”，不見“文化”，不見“精神”；離開人，離開人文文化
，離開人的精神，先進技術就失去了“靈魂”
，隻是一個空軀殼，甚至造禍於民。

   發展製造業需處理的關係

   目前我國工業化進程特點是；工業增長速度快
，但是人均GDP低，經濟效益低；關鍵生產技術落後，技術裝備水平低；工業產值比重雖然有所提高，但是相應的市場服務體係不健全；nongcunlaodonglizhuanyichihuan，chengshihuashuipingdi。woguoshiyigefazhanzhongdaguo，zaijingjiheshehuifazhanzhong，gongyehuajieduanshibukeyuyuede，zaifazhanzhizaoyeshixuchuliyixiaguanxi：

   (1)發展高技術與發展製造業相輔相成。以高技術改造提升製造業，努力提高製造業整體素質，增強製造業竟爭力。用高技術(信息技術)改造傳統產業的時候，對製造業企業而言，實際就是對先進製造技術的采用，所以製造業特別是裝備製造業是高技術的重要載體。

   (2)勞動密集型、資金密集型與技術密集型產業。從國家整體上，繼續大力發展勞動密集型以緩解就業難題
；積極發展資金密集型(包括充分利用外資)；在有優勢領域集中力量有重點地發展技術密集型製造業。

   (3)裝(zhuang)備(bei)製(zhi)造(zao)業(ye)與(yu)產(chan)業(ye)結(jie)構(gou)優(you)化(hua)升(sheng)級(ji)。落(luo)後(hou)的(de)裝(zhuang)備(bei)製(zhi)造(zao)業(ye)是(shi)產(chan)業(ye)結(jie)構(gou)升(sheng)級(ji)的(de)主(zhu)要(yao)製(zhi)約(yue)因(yin)索(suo)，是(shi)工(gong)業(ye)改(gai)組(zu)改(gai)造(zao)和(he)結(jie)構(gou)優(you)化(hua)升(sheng)級(ji)的(de)主(zhu)戰(zhan)場(chang)，應(ying)著(zhe)眼(yan)於(yu)國(guo)際(ji)國(guo)內(nei)兩(liang)個(ge)市(shi)場(chang)，加(jia)速(su)提(ti)升(sheng)和(he)發(fa)展(zhan)裝(zhuang)備(bei)製(zhi)造(zao)業(ye)，加(jia)大(da)產(chan)業(ye)結(jie)構(gou)優(you)化(hua)升(sheng)級(ji)的(de)步(bu)伐(fa)。

   (4)經濟全球化和“民族工業”的關係。在經濟全球化發展迅猛的背景下
，傳統意義上的封閉的“民族工業”實際已不複存在。當前國內有三種不同的觀點；一是“民族工業”的提法是一種不合時宜、過時的提法
；二是應該用“本土工業”或“國內工業(Domestic Industry )”代替“民族工業”
；三是在涉及國家經濟安全和國防安全的關鍵性、戰略性工業領域
，應著力提高自主開發能力，發展“民族工業”，但隨著社會的發展需對民族工業賦予新的內涵，指建在中國領土上
，國內資本(包括國有資本和民營資本)為主，國家具有控製力，關鍵技術掌握在國人手裏
，具有中國品牌的工業。