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先进制造技术及其发展趋势




卷第


















先 进 制造 技 术 及 其 发 展 趋 势
杨叔 子
华 中科 技 大 学

>摘要




武汉



分 析 了 制 造 业 特 别 是 装 备 制造 业 在 工 业 与 国 民经 济 中所 占 的重 要 地位


,

指 出 发 展 先 进 制 造 技 术 是我 国 目


前 紧 迫 的 重 大任 务

指 出现 代 制造 业 市 场 的 特 征




制 造 企 业 的特 征 和 机 械制 造 业 的 特 征


从 八 个 方 面 重 点分析
,

了 先进制 造 技术 的发 展 趋势 和 特 色

数 是核心



,

精 是 关键



,



极 是焦 点
,



,



自 是 条件
形成 整体
,





集 是方 法




,








是道 路

,








是 前景
,

,



绿



是必然



强 调 了这 八 个 方 面 彼 此 渗 透


相互支持

,

并且 扎 根 在

机械





制造

的基 础 上

服 务 于制 造业 的 发展 装备

关键 词

制造


先进 制造 技 术

机械

信息化

数字化

中图 分类号

备 制造 业

,

特 别 是 同 高科 技 相 应 的机 床制 造 业


,



前言


国就 不 可 能 有 独 立 自主 的 制 造 业 与 工 业 信 息 化 日益 发展 的 今 天
,

例如

,



计 算机
,



微 电子 产 品 在 信 预计 年我
,

问渠 哪 得 清 如 许
,

为有 源 头 活 水 来 材料





一般

息化 中起 着 特 别 重 大 的 作 用 喻
,

芯 片 的重 要 性 不 言 而

认为

,

人 类 文 明有 三 大 物 质 支 柱
应 是 四而非三
,

能源 与信


而 我 国 目前 还 不 能 生 产 芯 片

息 柱



其实

,



制造


也应 是一 大 支 恩格斯
,

国需 要 芯 片
主 开 发率 约
,

亿块

,

目前 自给 率 小 于






可 以说
,

没有



制造

’ , 夕

就没 有人类


关 键 就 是 我 国 制 造 不 出生 产 芯 片
正 因为制造业

,

在 《 自然 辩 证 法 》 中 讲得 对
人类

直 立 和 劳动 创 造 了


的装 备

,

形 势是严峻 的
,

特别 是


而 劳动 是 从 制造 工 具 开 始 的
,
,

的确


可形 是现 是国


装 备制造 业如 此 重 要

所 以在 党 的
,

十 六

大报 告

象地讲

人 类 是 从 制造 第 一 把 石 刀 开 始 的 制造业是
,



,

,

数 次 强 调 了 制 造 业 的发 展


特 别 是装 备 制 造 业


应该说
沿 关键
,



永 远 不 落 的太 阳
,

的发 展 但是
,

代 文 明 的支 柱 之 一
既 古老


它 既 占有 基 础 地位 又年轻 它是生产工具


又 处于前
,

制造 业

,

装 备制 造 业

,

,

决不 是

夕 阳产 业



,

它 是 工 业 的主 体
,

制 造 技 术 中确 有
,

夕 阳技 术



,

这 是 同信 息
,

民经 济持 续 发 展 的基础

生 活 资料

化 大 潮格 格 不 入 的 技术 的技 术

这 是 同 高 科 技 发 展 不 相应

科技手段

国防装 备等 及 其 进 步 的依 托


是现代化

这 是 缺 乏 市 场 竞 争力 的 技 术


甚至还 可 能


的动 力 源 之 一 造业


是 危 害 可 持续 发展 的技 术
,

我们所谓 的


先进 制 造


值 得特 别 提 出 的 是 机械 制 造 业
熠 生辉


尤其是装备制
,

技术




,

其 实就 是

,




制 造技术





信 息技术



马 克 思 在 《资本 论 》有 一 段 名 言
,

至今仍熠
,

管理科学
,

再 加 上有 关 的科 学 技术 交融 而形 成


大 工 业 必 须 掌 握 这 特 有 的 生 产 资料
必 须用 机 器 生 产 机 器
,
,





的制 造 技 术

先进 制造技 术




就 是这 么 一 个交融

机 器 的本 身

这样

,

大工 业


的技术



它 生 气 勃 勃 地 适 应 与 占领 现 代 制 造 业 市

才 建 立 起 与 自己相 应 的技术 基 础
生 产 机 器 的机 器
,
,

才 得 以 自立
英文 叫

我 国称 为 机床


机器 工 具 有道 理 德 文 叫 工 具 机 器 更有 道 理 我 们 完全 赞 成 这 一 讲 法
,

,

现 代 制造 业 的 基 本特 征
现 代 的制 造 业 市 场 大 致 有 如 下 五 大 特 征
是 买 方 市场


,


第一


床 制 造 业 是装备 制 造 业 的 心 脏

,



可 以说
,
,

,

没 有制造


就没有工业
,

而 没 有 机械 制 造 业
,

就没有独立

这 是 科 学技 术 与 生 产 力 发展 的 必 然 结


的工业

即 使 制 造 业 再 大 再 多 再好
,

也 受制 于 人



,



卖方 市场

已 成 为过 去
,



第 二 是 多变 性 市 场
,

也 可 以说

我 国这 么 一 个 大 国

如 果 没 有 强 大 的装

由于 科 技 发 展 快

技 术更 新快

产 品 换代 快
,
,

,

如微

电子 产 品 半 年 到 两 年 就 得 更 新
?

从 而产 品非 大 量

纪 念 《机 械 工 程 学报 》创 刊 周年 机械 工 程 技 术 的 历 史 进 主题征文 展与展 望 国 家 自然 科 学 基 金 中 港 联 合 资 助 项 目




,









分散化



个 性 化 的生 产 越 来 越 强
,

市 场 越 来越
市场 变 化 很

收 到初 稿

收 到 修 改稿



,

竞 争 日趋 激 烈

不 确 定 因 素猛 增

,












,



卷第



快 化







是 国 际 化市场
,



市场 打 破 国界


,

走 向区 域

过 去 的基 础 验
,

在理论上 是靠力学


,

在 实践上 是 凭经
,

,

走 向国 际化


与各种 区域经济组 织应运

而 现 在 是 以 多学 科


新 成 就作 为基 础
,


而且正

而生 而 兴

第 四是新 兴产 品市 场


这 不 仅 涉及 对 传
,

努 力将 制 造 技 术发 展 与上 升 为 制造 科 学 造 技 术进 一 步 高 质

以利 于 制


统 产 品 用 高 新 技 术 加 以 改造 与 发 展 而 成 的产 品
日更 涉 及 前 所 未 有 的 新 类 型 的



高速

高效地 发 展

产品
,




,

从而 导 致

如技 术



软件
,



环 保 等 产 业 的 出现

特别 在 第三 产


先 进 制 造 技术 发 展 趋 势
与 科 学 技 术 和 市 场 经 济 的发 展 相 应
,

业 中更 是 如 此



第 五 是 虚 拟 巾场


信 息化 的进 一 步 商 品交 易


是 网络 化

网 上 的 产 品广 告
,

商 品展 示


先 进 制造
,

客 户 关系 和 代 理 制 等均属 于 虚拟市场
与此 市 场 相 应 祖 这是 第 一 是满足
“ “

技术
,

,

特 别 是 先 进 机械 制 造技 术有如 下 八 方 面 的发


制 造 业 企 业 大致有 如 下 六 大特


展 趋 势 与特 色 是焦 点 路
,


,



是核心
,

,








是 关键
,







客 户化


要求



这 是最 根 本 的
,

,








是条件








是方法







是道


买 方 市场



必 然 导致 的结 果
,



顾 客就 是上
,








是前 景

绿



是必然
”。

现 分述如 下

,



” ,

企 业 服 务客户
,

第 二 是对 市 场 的快速 响应
,





,

是 发 展 的核 心


对 生产 的快速 重组 柔性

从 而 要 求 生 产 模 式 必 需 有 高度 这是




就是

数字化
,




数字 化
,

数字地球
,

,

有 足 够敏 捷 性


客户 化



必然导致 的
,

数字城市 狂 澜 巨浪

数字 工 厂 势不可挡
,

数 字制造


数 字装备 … …
不仅是


结果



,

而 信 息 技 术 与 管 理 科 学 为此 提 供 了重 要 的保 又 合 作 地参 与 市 场


,

数字化






信息化




第 三 是 既竞 争


走向
,







发 展 的核 心

而 且 也 是 先 进 制 造 技 术 发 展 的核 心









多赢






这是
” ,

纳什方程




给 出 的结 果


信息的



数字化


处理 同

模拟化

处理相 比

,





定是

鱼死




网破
,



,




两败俱伤
,



着 三 个 不 可 比 拟 的优 点 息容量 大 囚


信 息 精确

,

信 息 安全


,



网 络 化 为此 提 供 了更 有 利 的 条 件 国际 化 交 互

第 四是 本 土 化 与
,

走 向全 球 化


既竞争

又合 作
,

自然 利用
融和 势 造


数 字 化 制造 就 是 指制 造领 域 的数字 化
造技 术 计 算机 技 术



它是制


导 致 朝 这 一 方 向发 展 量
,

第 五 是 应 用 虚拟 技 术
,



网 络 技 术 与管 理 科 学 的 交 叉
,

虚 拟 技 术 以 加 快 企 业 有 关 活 动 的节 奏 节约成本



提高产 品质

发 展 与 应 用 的结 果


也 是 制造 企 业



制造 系
,

,

及 时适 应 客 观 变化
,

这 是 实 现 以上


统 与 生 产 过程

生 产 系 统 不 断 实现 数字 化 的 必 然 趋
以 设 计 为 中 心 的数 字 制 造

各 点之所 需 化建设
不见


第六
,



以 人 为本



,

加 强 企业人 文文
,

它 包 含 了三 大 部 分
,

应该说

,

这 是 现 代 企业 成 败 要 害之 所 在 如果 只 见

,

以 控 制 为 中心 的数 字制 造 和 以 管 理 为 中心 的 数字 制



在 科 技 高度 发 达 与 快 速 发 展 的 今 天








对 制造 设 备 而 言 其控 制 参 数均 为数 字 化信 号
,



只见



技术



,

不见
误区




文化

不见



对制造 企业而 言

,

各种信息 如 图形
,



数据
,



知识



” ,

必 将 导 致企 业 走 入



,

遭 至 严 重挫 折乃

和 技 能 等 均 以数 字 形 式

通 过 网络

,

在 企 业 内传
在 虚拟

至 失败

以便 根 据 市 场 信 息迅 速 收 集 资料 信 息


对 于机械制造业 言
,

,

特 别 是对 于 装 备 制造 业 而
,

现实

快速 原 型
,




数据 库 和 多媒 体 等 多 种 数 字 化 技


除 了上 述 六 大 特 征 外
,

还 有 四大 变 化


第一是


术 的支 持 下 行分析
的仿 真
,

对产 品信 息
,

工 艺 信 息与 资源 信 息进
,

产 品 本 身 的变 化














均如此


机械产
,

规划与重组
,

实现 对 产 品 设 计 和 产 品 功 能
或完

品 在 性 质 上 不 仅取 代 而 且 首 先 由 于 信 息化

加 强或 延 伸 人 的体力 劳 动
,

对 加 工 过 程 与 生 产 组 织 过 程 的仿 真
,

还 有 了一 定


智能




,

即信

成 原 型制 造 而言
,

从 而 实现 生 产 过 程 的 快 速 重 组 与 对 市 以满 足 客 户 化 要 求
, ,

息感 知 功 能



信 息处理 功 能

,

信 息存储 与显 示 功 能
,

场 的快 速 响 应



对 全球 制 造 业
,

以 及 功 能 整 体 的整合

机 械 产 品 在 数量 匕 种 类 与


用 户 借 助 网 络 发 布 信 息 各类 企 业 通 过 网 络
,

品 种 日益 繁 多

可 以说 是


无所不包


无孔 不 入
,





根 据 需求
态联盟
,

应 用 电子 商 务
,

实现 优 势 互 补

,

形成动






是增 产 方 式 的 变 化
,
,

过 去 以加 大 资金 投 入




迅 速 协 同 设 计 并 制 造 出相 应 的产 品
,





大 资源 消 费 增产

加 大 人 力使 用 这 种


粗放



方 式 实现




,

在数字制造环境下


在广 泛领域乃 至跨地 区
企业


现 在 主 要 以开 发


知识




资源 这 种
” ,

集约


跨 国界形 成 一 个数字化组成 的 网
设备 的




车间

方 式 作 为 主 要 增 产 方 式来 增 产 的变 化 货期短
经得起 开 始是





第三 是 对 产 品要 求
后来加上 了


员工




经 销 商乃 至 有 关市场均可 成 为 网 仁


物美

,





价廉



,
,


,

结点
,

在研 究
,



设计



制造

销售和 服


”、

服 务好



现 在还 要 加 上
,

文 化 含量 高

务 的过 程 中

彼此交互
,

围绕 产 品 所 赋 予 的数 字 在


产 品不仅 是


个工 业 产 品



还 应 是 一 个 艺术 产 品

信息

成 为驱 动 制 造 业 活 动 的最 活 跃 的 因 素









第 四 是 学 科基 础 的变化



此还应着重指出

制造 知识 包 括技能

经验 的



杨 叔 子等


先 进 制 造 技术 及 其 发 展 趋势
,

获取



表达

存储



推 理 乃 至 系统 化




公理化等

,

加工 设备

生命领域 中
,

,

克 隆技术
,



基 因 操 作 系统




这 是 使 制造 技术 发展 到 制造 科 学 的关键
又 与 数 字化 不 可 分 开


而这

蛋 白质 追 踪 系统

小 生 理 器 官 处 理 技术

分 子组 件

装配技术

军 事 武器 中
, ,

精确 制 导 技 术
,

,

精确 打 击

,






是 发 展 的关键


技术


,

微 型惯 性 平 台

微 光 学 设备


航空航天领域
卫星
,







精密化





它 一 方 面 是 指 对产 品
,

中 内

,

微型 飞机
,

微型卫 星
,

纳米
,



零 件 的精 度 要 求 越来 越 高 回事 有 了前 者
, ,

一方面 是指对产 品






微 型机器 人领域 中
,

脑科手术
,

清 除 脑血 栓
,

件 的加 工 精度 要 求 越 来越 高

显然
,

,

这两方面 是一
,

管 道 内操 作 窃 听 与收集 情 报 发 现 并 杀 死 癌 细 胞
微型测试仪器 微仪器等


才 要 求有 后 者


有 了后 者

才促


,

微传感器

微显微镜

微温 度 计
,

,

使前 者 得 以 发 展
其发 展
纪初

,







可 以说
,

是 指 加 工 精度及


可 以 完 成 特 种 动 作 与 实现 特 种 其深远


精密 加 工

,

,

细微加工


纳米加工等
,

功能

,

乃 至 可 以沟 通 微 观 世 界 与 宏 观 世 界

超 精密 加 工 的误 差 是

,



年代 达

,
,

意 义 难 于估 量 造 了直 径 为 米 级显 微镜
,




,

美 国伯 克 利 大 学 不 仅 制
,

年代达

年代达
,

至今达

的镜 头

配 以 微 米 级 探 针 的微
,





再 由 一 组 数据

,

可 以 看 到微 电

可 深 入 植物 细 胞 内观 察

而 且 正 在开


子产 品对 加 工 精 度 的 依 赖程度

,

电子 元 件 制 造 误 差

发 镜 头直 径 为 可 以说 次
,
,

的纳 米 级 显 微 镜


年美


一 般 晶体管

,

一 般磁 盘

,




,



般磁 头

国康 纳 尔 大 学 还 宣 布 研 制 出原 子 级 纳 米 由 单个 原 子 输送 电 流 的


晶体管




,

磁鼓


集 成 电路
,

超 大 型 集 成 电路 达
,

晶体 管

还是首

,

而合成半 导体 为
,

这 项 成 果 被我 国 科 技 专 家 评 为


年世 界 卜

在现 代超 精密机 械 中
造 卫 星 的仪 表 轴 承

对 精度 要 求 极 高


如人

大 科 技 新 闻之 一

其 圆度


圆 柱度
,




表 面 粗 糙度








是 发 展 的条件


等均达 纳 米 级

,

基 因操 作机械
,

其 移 动 距 离为 纳 米
纳 米 加工 技 术
,

自 就 是 自动 化
,

它 就 是 减 轻 人 的劳 动


,


,

移 动 精度 为

细微 加 工





延伸

取 代人 的 有 关 劳动 的技术 或 手 段
可 以说
,

显然
,

可 达 纳 米 以下 的 要求 工
,

如 离 子 束加 工 可 达 纳 米 级

自动 化 是 重 要 的 来 实现 的


自动 化 总 是 伴 随有 关 机 械 或 工 具 机械 是 一 切 技 术 的 载 体
第 一 次工 业 革 命


借助于 扫描 隧道显 微镜 则 可达
, ’
。 。

与 原 子 力 显 微 镜 的加
,

也是

实 际上
,

纳 米 级 的加 工 就 是


自动 化 技 术 的 载 体



,

以机 械 化 这

移 动 原 子级 的加 工

种 形 式 的 自动 化 来减 轻

延 伸 或 取 代 人 的有 关 体 力

至 于 微 电子 芯 片 的 制 造

有 所谓 的
,

三超

,

’ ,



劳动



第二 次工业革命


,

电气 化 进 一 步 促 进 了 自动

① 超净

,

加 工 车 间尘 埃 颗 粒直 径 小 于


颗粒


化 的发 展

据统计

,

从 倍
,

年至


年 倍
, ,

,

工过

数少 于每
超精
,





② 超纯
‘”,


芯 片 材 料 中的

程 的效 率 提 高 为

即 体力 劳 动 得 到 了 有 效 的 设 计效率

有 害 杂 质 的质 量 分 数 小 于
加 工 精度 达 纳 米 级
,

即十 亿 分 之 一
,



解放

但 管理 效率只 提 高 了 倍
,


显然

没 有 先进 制 造 技
,

也 只提 高 了

这 表 明 自动 化 为 体 力 劳 动 所 带



,

就 没 有 先进 电子 技 术 装 备

当然

没有先进 电


来 的效 果 是 非常 明 显 的 即 使 在美 国 在 福 特 公 司 的应 用 只 占

,



,

子 技术 与 信 息技术

也就 没 有先 进 制 造 装 备


先进


通用 公 司 占

,

制 造 技 术 与先 进 信 息技 术 是 相 互 渗 透

相互支持


, ,



,

此后

,

发 展 极 为迅 速






紧密 结合 的




天 在我 国


已十 分普及

信息化



计 算机 化
,




是 发 展 的焦 点
,

与 网络 化
,

不 但 极 大 地 解放 了人 的 体 力 劳动


而且





就 是极端条件


就 是 指在 极 端 条 件 下 工

更 为 关 键 的 是 有 效 地 提 高 了 脑 力 劳 动 自动 化 的 水 平
,

作 的或 者 有 极 端 要 求 的产 品
的制 造 技 术有
,

从 而 也 是 指这 类 产 品 在 高温
,


解放 了 人 的部 分 脑 力劳 动






的要 求



高压 极小



高湿




自动 化



从 自动 控 制



自动 调 节
自组 织




自动 补 偿

强 磁 场 和 强 腐蚀 等条 件 下 工 作 的 极薄


或 有 高硬 度
、 、




和 自动 辨 识 等 发 展 到 自学 习



自维护 和 自

弹性等 要 求 的 或 在 几 何 形 体 上 极 大
奇形怪状 的
。 。

极厚

,

修 复 等 更 高 的 自动 化 水 平
涵 与水平 已是今非昔 比
,

而 且 今 天 自动 控制 的 内

显然

,

这 些 产 品 都 是 科技 前沿

从控制理论 如多


的产 品
沿科技

其 中之 一 就 是 甚 至 可 以说




微 机 电系 统


系统 的 理 论 与 方 法



基 于 网 络 的控 制 理 论
、 、

复杂 系


这 是 工 业 发 达 国 家 与 有 关 国 家所 高度 关 注 的 一 项 前


统 的控 制 理 论 … …

控 制 技 术 如 智 能化 检 测 系 统 如 网络 控 制 系 统





,





是 前沿科 技 或 前沿 科
,

媒 体信 息检 测 … …
系统 … …


复杂

技产 品发 展 的一 个焦 点
子 存储 器 原子 存储 器



例如

在信 息领 域 中


,



控 制 元 件 如 具 有 生 物特 征 的传 感 元
都 有 着 极 大 的发 展



量 子 阱光 电 子 器 件

芯片

件 ……

,

自动 化 是 先进 制造














,

卷第




技 术 发 展 的 前 提 条件




整 个 业 务 流 程 中 充 分 享 用 有 关 资源 有 机 整 合 与 高效 利 用 有 关 制 造 资 源 技 术 的集 归根 结 底



即快 速 调 集






是 发 展 的方 法


与此 同时
,

,







就 是集成 化
,

它有三 个方面

必 然 导 致 制 造 过 程 与 组 织 的分 散化 网 络 化

企业要




,

管 理 的集 成


技 术 与 管 理 的集 成
,

,

抛弃传统 的



小而全







大而 全



这类
,

夕 阳技


其 本 质 就 是 知 识 的集 成
集成 就是 之短
,

当 然亦 即 知 识 表 现 形 式 的






,

而 集 中 力量 在 自 己 最有 竞 争 力 的 核 心 业 务 上


己如前述


,

先 进 制 造 技 术 就 是 制造 技 术





一 个 企 业 有 无 自 己 最 有 竞 争力 的 核 心 业 务
,

这是关


息技 术


管 理 科 学 与有 关 科 学技 术 的 集 成

,



集成

山不 在 高

,

有 仙 则名

水不在深


,

有龙 则灵



交叉

就是



杂交



,

就 是 取 人之长
目前
,

,

补己
它是


而 科 学 技 术 特 别 是 计 算机 技 术

网 络 技 术 的发 展

,

这 是 发 展 的一 大 方 法
, ,






,



主要指
,

使 得 生 产 技 术 发 展 到 可 以 使这 种 变 革 的需 要 成 为可 能 的地 步
。 。

① 现 代技 术 的集 成
高技 术装 备 的基 础

机 电一 体 化 是 个 典 型
如 微 电子 制 造 装 备
,

信息化


在 制 造 技 术 网络 化 中 的应 用 成
, ,

,

值 得 关 注 的 是 电 子 商务
,

网络 化 产 品 及 配 套 设 备

仪器
,



仪表




医疗

生物


电子 商 务 是 将业 务数据 数 字化


并 将 数字 进行集

和 环 保 等 高技 术 设 备 关键往 往 是
自动 控 制 技 术




显然

在 机 电一 体 化 技术 中

信 息 的使 用 和 计 算机 的 业 务 处 理 同
成 为 一 种 全 新 的业 务 操 作 模 式
,

检 测 传 感技术


信息处理技术


在 电子 商 务 的


伺服传动技术 集
”。

精密 机械
,

网络 化制造 中

供应 链管理



客 户 关 系管 理


产品


技术 有关 原型 分




系 统 总 体技 术
又是 一 个


而 这 些 技 术 又 同许 多 学 科

生 命 周 期 管 理 共 同 构 成 了 制造 的增 殖 链

它具有两
,

,



② 加 工 技 术 的集 成
,

特种
当然
,

大优 点
加 快 流通 影响


商 务 的直 接 化 与透 明 化


,

这 对 降低 成 本

加 工 技 术及 其 装 备是 个典 型

如增材制造 即快速

提 高效 率




增加 商业机会大有好处 年



激光加工



高 能 束 加 工 和 电加 工 等
即 管 理 的集 成
,

而 对 企 业 内部 重 组

经 营 战略 与 竞 争模 式有着 深 刻
月 《发 展 我 国
,

加 工 技术 的集 成 只 是 现 代 技 术集 成 的一 个特 殊 部

但是

,

中 国科 学 院
,

③ 企业集成


,

包 括 生产 信息




电 子 商 务 的对 策研 究 》咨询报 告 中 指 出
子 商 务 的应 用 上

我 国在 电
,

功能

过 程 的集 成


包 括 生 产 过 程 的集 成 也 包 括 企 业 内部 的 集 成


全 寿命
企业外

还 存 在 一 系 列 问题
,

,

使其 没 有 得
分离
,

周 期 过 程 的集 成 部 的集 成

,

到 应 有 的应 用
不够统 一

这 些 问题 大 致 是


在宏观层面上

如并行工程


敏捷制造




精益 生产和
,

在企业层 面上
,



” “





在社

等都是
从长远看 谓的 的

,





的 典 型 表现

当然


管理 的 集

会 服 务体 系 上
缺 法 又乏 诚 效益
,

服务滞后

在 软环 境上
,

商务 活 动
,

成不 可 能不 包 含 管 理 与 技 术 的集 成

在 商业 模 式 上

电子 商 务规 模 大 于 其
,

还 有 一 点很 值 得 注 意



,

即 由生 物 技

,

形成泡 沫


而 在基 础 设 施 上
,

又 十 分缺 乏

术与制造 技术集 成 的


微 制造 的生物 方法

或所

形 成 瓶颈

生 物 制造

,

即 依 据 生 物 是 由 内部 生 长 而 成

制造 技 术 的 网 络 化 不 可 阻 挡
一 种 新 的 制造 模式
,

它 的发 展 会 导 致
,

器件

而 非 同 一 般 制 造 技 术 那 样 由外 加 作 用


即虚 拟制 造 组 织

这 是 由地 理
,

以增 减 材 料 而 成 是漫长 的



器件
,





可 以预 期

,

这是一个崭
,

上 异地 分 布 的




组 织 上 平 等 独 立 的多个 企 业
,

在谈 各企
,

新 的 充 满 着 活 力 的领 域



作 用 难 以估 量

道路 也将

判 协 商 的基 础 上 虚拟 企业


建 立密切合作关系


,

形成动态 的

或动 态 的


企业 联盟
,





此时
,

,



是 发 展 的道 路


业 致 力 于 自己 的核心 业 务
,

实现 优 势 互 补
,

实现 资






就 是 网络 化
,

应该讲

制造 技 术 的 网 络
,

源 优 化 动态 组 合 与共 享 正 因 为 如 此 对 我 国 而 言

化 是 先 进 制 造 技 术 发 展 的 必 由之 路 整体化

使 制造 业 走 向


大力发展



中场 产 业
,



,

使 之 具 有精 湛 的 最 强 有 力

有序 化
,

这 同人 类 社 会 发 展 是 同步 的




的核心 业 务


不 失 为 发 展 机 械 制造 业 的 重 要 战 略 之


造 技 术 的 网 络 化 是 由两 个 因 素 决 定 的 织变革的需要
成本不 断提 高 为制 造业 在市场 竞争 中
, ,

一是生产 组 这是因 智


二 是 生 产 技 术 发 展 的可 能 面 临 多 方 的压 力
, ,

是 发 展 的前 景


,

如采 购





就 是 智能化


制造 技 术 的智 能化 是 制 造

产 品 更 新速 度 加 快

市场 需 求 不 断
全 球 制造 所 带

技术 发展 的前 景


,

年来

,

制 造 系 统 正 在 由原
,

变化

,

客 户 定 单生 产 方 式 迅 速 发 展
,

先 的 能量 驱 动 型 转 变 为 信 息驱 动 型

这 就要 求制造
,

来 的冲击 日益 加 强 等
带来 的一 系 列 问 题 刻 的变 革

,


企 业 要 避 免传 统 生产 组 织所
必 须 在 生 产 组 织 上 实行 某 种 深 一方面利用 网

系统 不 但 要 具 备柔 性

而 且 还 要 表现 出 某 种 智 能


以便 应 对 大 量 复 杂 信 息 的 处 理 求 和 激 烈 竞 争 的复杂 环 境
,

瞬 息万变 的 市 场 需
,

这 个 变革 体 现 在 两 方 面


因此

智 能 制造 越 来越

在产 品 设 计

制造 与生产 管理 等活动 乃 至 企业

受 到 高度 的重 视







杨叔 子等
,

先 进 制 造 技 术 及 其 发 展趋 势

智 能化 制 造 模 式 的 基 础 是 智 能 制 造 系 统
,


智能
,



,

体 现 着物 质 文 明




精 神 文 明 与 环 境 文 明 的 高度
,

制 造 系统 既 是 智 能和 技 术 的 集 成 而形 成 的应 用 环

交融

每 发展 与采用 一项 新技 术 时


应 站 在哲 学 高 即必 须充分 考


境 也 是 智 能制 造 模 式 的载 体 与传 统 的 制 造 相 比
智 能制造 系 统 具 有 以下 特 点




,

慎思
制造


塞翁得 马
,

,

安知 非 祸




,

①人 机 一 体化




②自


虑 可 持续 发展 计 及 环 境 文 明 制 造 必 然 要 走 向 绿


律 能力
护 能力 动化




③ 自组 织 与 超 柔 性
, ,

④学 习 能 力 与 自我 维
,



⑤在 未 来 具 有 更 高 级 的类 人 思 维 的 能 力
可 以 说 智 能制 造 作 为 一 种 模 式
,

由此 出 发

是集 自
,

结论
综 上所述 从制造业 一个整体



集 成 化 和 智 能化 于 一 身

并 具 有 不 断 向纵 深
,

发 展 的高 技 术含 量 和 高 技 术 水 平 的先 进 制 造 系 统
也 是 一 种 由智 能 机 器 和 人 类 专 家共 同组 成 的人 机 体 化 系统 智 能活 动






























绿
,



这 八 个 方 面 反 映 了 先进 制 造 技 术 发 展 的基 本 特 点

它 突 出 了在 制 造 诸 环 节 中
,

,

以一 种 高度
,

特 别 是 机 械 制 造 业 的发 展 来 看
,

,

这八个
,

柔性 与 集 成 的方 式
,

借助 计 算 机模拟 的人 类专 家 的


方 面 应 该 是 彼 此渗透 而且
,

相互依赖


,

相 互 促进
,

形成

进 行分析


判断




推理




构思 和 决策


它们 是服务于制造技术 的

此即

,

取 代 或 延 伸 制 造 环 境 中 人 的部 分 脑 力 劳 动

同时
,

,

机械
,



是基


,



制造

“ “

是础
” ”

,

这八个 方面是一 定 这就是


收集



存储
,

处理



完善
,

共享

继 承和 发展 人类

要 扎 根在

机械
,



制造

这 个基础 上


专 家 的制 造 智 能 力 极大

当然


目前 还 只 能 算 初 步
,

但潜



要 研 究与 发 展


机械
开发

本 身与
发展
开发


制造

本身的

前 景广 阔

理 论 与机 理

而 且 这 八 个 方 面 的 技 术 要 以此 理 论 与

,

随 着 知 识 经 济 时 代 的初 露 端倪
展 生 产 力 主 要 的源 泉
, ,

知识将作为发


机 理 为基 础 来 研 究 相成 与

,

要与此基础 相辅


并 导 致 以知 识 生 产 率 取 代 劳
目前


最 终 是 要 服 务 于 制 造 业 的发 展


离开



机械



动 生 产 率 从 而 智 能 化 制 造 的 价值 日益 攀 升

,

制造
,

的 本 身 去研 究





发 展这 八 个 方 面 在 科 学技 术 高度


特 别 是 分 布 式数 据 库 技术
术等发 展
,



智 能代理 技 术 和 网 络 技


的 技术

都 是 迷 失 了方 向的
,

将 突 出知 识 在 制 造 活 动 中 的价 值 地 位
,

同时 的今天

,

还 值 得 高度 重 视 的 是
,

,

知 识 经 济 是继 工 业 经 济 后 的 主 体 经 济 形 式

尽 管智

发达 与 高 速 发 展 的今 天 应 深 深 了解
,

在 先 进 制 造 技术 迅 速 发 展 如 同一切 先 的
,

能化 制 造 道 路 还 很 漫 长 的主 要 生 产模 式之 一



但 是 必 将 成 为 未来 制 造 业



先进制造技术


进技 术一样

是不可 能不


以人 为本




不 能见
”、

绿




是 发 展 的必 然






不见






,






技术

,

不见
,



文化

不见
, ,



绿

就是


绿色



,



绿色



是 从 环 境保护 领



精神

离开人


,

离开 人文 文 化
灵魂


离开 人 的精神


域 中引用 来 的
和谐
,

先进技术 就失去 了


只 是 一个 空躯 壳




人 类 社 会 的发 展 必 将 走 向人 类 社 会 与 自然 界 的

至 造 祸 于 民 我 们 应 记 住 江 泽 民 同志 在

七 一 讲话

,

就是走 向

天 人合 一
,






人 与人类 社会本质
,

中所 作 出 的 深 刻 论 断
性 的力 量



人 是 生 产 力 中最 具 有 决 定
,

上 也 是 自然 世 界 的一 个 部 分

部 分 不 能脱 离 整 体




进 一 步而 言

,





以人 为本

就必 须
,

更 不 能对 抗 与破 环 整 体 是这 个 意 思
一致
, ,

《老 子 》讲 的


无为








教育 先 导


就 必 须 通 过 各 种 形 式 的教 育
,

培养
,

即不 去





违 背 客观 规律之




出 合 乎 时 代 潮 流 与 我 国 国 情 的制 造 业 的 科 技 人 才 与

人 类 必 须 从 各 方 面 促 使 人 与人 类 社 会 同 自然 界 和 谐 制 造技 术 也 不 能例 外
,

管理人才 树 凋 木枯 木绿
长 远着 想

人 才 是根 本 基础不 牢
,
,

教育 是 基 础




根本如 无
,


江 泽 民 同志 讲得 好

,

地动 山摇
总之

根 本深 固
,

树荣
从 文

保护 环 境
生 产力


就 是 保护 生 产 力

改善 环 境
,

,

就 是发展


基础坚牢


大 厦凌 霄

要 从根 本

制 造 业 的产 品 从 构 思 开 始
阶段


到 设 计阶 段
,


制造


在 此 应 感 谢 南 京航 空 航 天 大 学 朱 剑 英 教授
中某 些 资 料 是 参 考 或 采 用 了 他 在

,

销 售 阶段
,




使 用 与 维修 阶 段
,

直 到 回收阶段
,






高等 学

再 制造 各 阶 段

都 必 须 充 分 计及 环 境保 护
不 仅 要 保 护 自然环 境
, ,

所谓 环


校 机 械 工 程 教学 指 导委 员会 会 议
专题 报 告


昆明 上 所做 的

境保 护 是 广 义 的
社会 环 境


还要 保护

生 产 环 境 还 要 保 护 生 产 者 的 身心 健 康

在 此 前 提 与 内涵 下 货期短

、 、

还 必 须 制 造 出价 廉




物美





,


杨叔子
,






科学 时报
,

售 后 服 务 好 的产 品


作为
,



绿色

制造

熊有伦

重视 制 造 科 学 的 研 究

产 品 还 必 须 在 一 定程 度 上 是 艺 术 品
工作 生 活 环 境相 适 应
,

以 与用 户 的 生
杨叔子 知 识 经 济 高新 科 技
?

给 人 以 高 尚的 精 神 享

历 史 责任

中 国机 械 仁



, ,













卷第




,

杨叔 子

,

熊有 伦

管在林

,

等 信 息 时代 和 网 络 条件 下



,





的制 造 业 发 展 前 景 湖 北 省
湖 北 省科 协
,

年科 学 论 坛 论 文 集
,



朱剑 英 机械 与


程 科 学 前 沿 与发 展 的 思 考
,


机 械制 造
,

,

,

动化

,




,

,

朱剑 她 机 械 与自动 化
,



程 科 学 前 沿 与发 展 的 思 考
,

机械制 造
,


,

,



杨 叔 子 吴 波 程 涛 网 络 经 济 时代 的 制造 企 业 策 略 技

,

术 科 学 发 展 与展 望 一 一 院 士 论 技 术 科 学
寿 教育 出 版 社

,

年卷

,


,


,

宋健 制 造 业 与现 代 化 机 械 二 学 报 程






,

,









雷源 忠

,

雏建斌

,




,

,

等 先进 电子 制造 中 的重 要 科
,

学 问题
王成红

中 国 科学 基金



关 于 自动 化 领 域 中 若 干 基 础 科 学 问 题 的 思 考
,
,

中 国 科 学基 金





作 者简介


杨 叔子
,

,



,

年出生

中 国科 学 院 院 上
,



中 囚科 学 院

咨 询 委 员会 委 员

国 务 院学 位 委 员 会 学 科 评 议 组 成 员

国 家 博 上后 流
,





动 站评议组成 员

,

教 育 部 高等 学 校 文 化 素 质 教 育 指 导 委 员 会 主 任 委 员
,

中 国 高 等 教 育学 会 副 会 长

中 国机 械 工 业 教 育 协 会 副 理 事 长
,

,

高等 学
,

校机械 工 程 教 学 指 导委 员会 主 任

中国振动 工 程 学会 副理 事 长

华中


万扮 二 粉 幻
,



二 学 学 术 委 员 会 主 任 《机 械 工 程 学 报 》 编 委 大


荣 获 国 家 级 有突 出


贡 献 专家

全 国 教育 系统 劳动 模 范
,



全 国 高校 先 进 科 技 工 作 者




优 秀 教 师 等光 荣 称 号
工程 领域
,

并获 全 国 五 一 劳 动 奖章
同控 制 论
、 、

科研

卜作 立 足 十 机 械
,

把机械


「 程

信 息 论 和 系统 论 紧 密 结 介

致力 于

同 微 电 子技 术


计 算机 技 术
,

信 息 技 术 和 网 络 技 术 等 新 兴 技 术领 域 的


交 叉 的研 究 与教 学 损检测新 技术


特 别在先 进制 造技 术

设备 诊 断



信 号处 理






,

人 工 智 能 与 神经 网 络 的 应 用 等 方 面 获 得


系列 成 果
,

荣 获 国家 自然 科 学 奖

国 家发 明 奖和 省 部 级 科技 进 步 奖 加 项 余篇 项


获专利









发 表 学 术论 文

,

出版 专 著 教 材





获 国 家级

省部

级 教 学 和 图 书奖 励


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