制造業(yè)是是現(xiàn)代文明的支柱之一。它既占有基礎(chǔ)地位,又處于前沿關(guān)鍵;它是工業(yè)的主體,是國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ);它是生產(chǎn)工具、生活資料、科技手段、國防裝備等及其進(jìn)步的依托,是現(xiàn)代化的動(dòng)力源之一。
Y>6N2&Q $*|M+ofQ 因?yàn)橹圃鞓I(yè),特別是裝備制造業(yè)如此重要,所以在黨的十六大報(bào)告中,數(shù)次強(qiáng)調(diào)了制造業(yè)的發(fā)展,特別是裝備制造業(yè)的發(fā)展。
&`oybm-p( 0SDnMij&bf “先進(jìn)制造技術(shù)”本質(zhì)上就是“制造技術(shù)”加“信息技術(shù)”加“管理科學(xué)”,再加上有關(guān)的科學(xué)技術(shù)而交融形成的制造技術(shù)。
5] LfJh+"n 5th?m> 一、先進(jìn)制造業(yè)的特征
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!2h ZtX 現(xiàn)代的制造業(yè)市場大致有如下五大特征:第一是買方市場,這是科學(xué)技術(shù)與生產(chǎn)力發(fā)展的必然結(jié)果;第二是多變性市場,由于科技發(fā)展快,技術(shù)更新快,產(chǎn)品換代快,市場越來越大,競爭日趨激烈,不確定因素猛增,市場變化很快;第三是國際化市場,市場打破國界,走向區(qū)域化,走向國際化。第四是新興產(chǎn)品市場,這不僅涉及對傳統(tǒng)產(chǎn)品用高新技術(shù)加以改造和發(fā)展而成的產(chǎn)品,而且更涉及前所未有的新類型的“產(chǎn)品”,從而導(dǎo)致如技術(shù)、軟件、環(huán)保等產(chǎn)業(yè)的出現(xiàn),特別在第三產(chǎn)業(yè)中更是如此。第五是虛擬市場,信息化的進(jìn)一步是網(wǎng)絡(luò)化,網(wǎng)上的產(chǎn)品廣告、商品展示、商品交易、客戶關(guān)系和代理制等等均屬于虛擬市場。
k.z(.uc= #q4uS~ 與此市場相應(yīng),制造業(yè)企業(yè)大致有如下六大特征:第一是滿足“客戶化”要求,這是最根本的,也是“買方市場”必然導(dǎo)致的結(jié)果;第二是對市場的快速響應(yīng),對生產(chǎn)的快速重組,從而要求生產(chǎn)模式必需有高度柔性,有足夠敏捷性,這是“客戶化”必然導(dǎo)致的結(jié)果,而信息技術(shù)和管理科學(xué)為此提供了主要的保證;第三是既競爭、又合作地參與市場,走向“雙贏”、“多贏”。網(wǎng)絡(luò)化為此提供了更有利的條件;第四是本土化與國際化交互,走向全球化,既競爭,又合作,自然導(dǎo)致朝這一方向發(fā)展;第五是應(yīng)用虛擬技術(shù),以加快企業(yè)有關(guān)活動(dòng)的節(jié)奏,提高產(chǎn)品品質(zhì),節(jié)約成本,及時(shí)適應(yīng)客觀變化;第六是“以人為本”,加強(qiáng)企業(yè)人文文化建設(shè);應(yīng)該說,這是現(xiàn)代企業(yè)成敗要害之所在。
eR0$CTSw u*/+cT 二、先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展趨勢
V';l H2 與科學(xué)技術(shù)和市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展相應(yīng),先進(jìn)制造技術(shù),特別是先進(jìn)機(jī)械制造技術(shù)有如下8方面的發(fā)展趨勢和特色:
6$[7hlE tzthc*-< 1.發(fā)展的核心——“數(shù)字化”
@fb"G4o`: xHMFYt+0$G 數(shù)字化制造是制造技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與管理科學(xué)的交叉、融合、發(fā)展和應(yīng)用的結(jié)果。它包含數(shù)字化設(shè)計(jì)、數(shù)字化制造和數(shù)字化控制等。對制造設(shè)備而言,其控制參數(shù)均為數(shù)字化信號;對制造企業(yè)而言,各種信息(如圖形、數(shù)據(jù)、知識(shí)、技能等)均以數(shù)字形式,通過網(wǎng)絡(luò)在企業(yè)內(nèi)傳遞,以便根據(jù)市場信息,迅速收集資料信息,在虛擬現(xiàn)實(shí)、快速原型、數(shù)據(jù)庫、多媒體等多種數(shù)字化技術(shù)的支持下,對產(chǎn)品信息、工藝信息和資源信息進(jìn)行分析、規(guī)劃與重組,實(shí)現(xiàn)對產(chǎn)品設(shè)計(jì)和產(chǎn)品功能的仿真、加工過程和生產(chǎn)組織過程的仿真,或完成原型制造,從而實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的快速重組與對市場的快速響應(yīng),以滿足客戶化要求。
p6Z|)1O] HItNd 應(yīng)著重指出的是,制造知識(shí)(包括技能、經(jīng)驗(yàn))的獲取、表達(dá)、存儲(chǔ)、推理乃至系統(tǒng)化、公理化等,是使制造技術(shù)發(fā)展到制造科學(xué)的關(guān)鍵,而這又與數(shù)字化是密不可分的。
qV6WT&)T )U=]HpuzI 2.發(fā)展的關(guān)鍵——“精密化”
LT"H-fTgs @$~IPg[J 精密化一方面是指對產(chǎn)品、零件的精度要求越來越高,另一方面是指對產(chǎn)品、零件的加工精度要求越來越高。加工精度及其發(fā)展可分為精密加工、細(xì)微加工、納米加工等等。20世紀(jì)初,超精密加工的誤差是10μm,至今達(dá)0.00lμm,即lnm。
`XpQR=IOMb hGkJ$QT 微電子芯片的制造有所謂的“三超”:1)超凈,加工車間塵埃顆粒直徑小于lμm,顆粒數(shù)<0.1個(gè)/0.028m3;2)超純,芯片材料有害雜質(zhì),其含量小于十億分之一;3)超精,加工精度達(dá)納米級。顯然,沒有先進(jìn)制造技術(shù),就沒有先進(jìn)電子技術(shù)裝備。
*~>p;* T;?k]4.X 3.發(fā)展的焦點(diǎn)——“極端化”
1X&.po =YTcWB 極端化是指在極端條件下工作的或有極端要求的產(chǎn)品,從而也是指這類產(chǎn)品的制造技術(shù)有“極”的要求。在高溫、高壓、高濕、強(qiáng)磁場、強(qiáng)腐蝕等條件下工作的,或有高硬度、大彈性等要求的,或在幾何形體上極大、極小、極厚、極薄、奇形怪狀的。如工業(yè)發(fā)達(dá)國家高度關(guān)注的一項(xiàng)前沿科技 “微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)”,其運(yùn)用于信息領(lǐng)域中的分子存儲(chǔ)器、芯片加工設(shè)備;生命領(lǐng)域中的克隆技術(shù)、基因操作系統(tǒng);軍事武器中的精確制導(dǎo)技術(shù),精確打擊技術(shù);航空航天領(lǐng)域中的微型飛機(jī),微型衛(wèi)星,“納米”衛(wèi)星(0.1kg以內(nèi));以及醫(yī)用微型機(jī)器人等等。
s8)`wH? "?.#z]'] 4.發(fā)展的條件—— “自動(dòng)化”
2 rr=FJ 1I{8 | 目前,“自動(dòng)化”已從自動(dòng)控制、自動(dòng)調(diào)節(jié)、自動(dòng)補(bǔ)償、自動(dòng)辨識(shí)等發(fā)展到自學(xué)習(xí)、自組織、自維護(hù)、自修復(fù)等更高的自動(dòng)化水平;而且今天自動(dòng)控制的內(nèi)涵與水平已今非昔比,控制理論(如多Agent系統(tǒng)的理論與方法、基于網(wǎng)絡(luò)的控制理論、復(fù)雜系統(tǒng)的控制理論……)、控制技術(shù)(如智能化檢測、多媒體信息檢測……)、系統(tǒng)(如網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)、復(fù)雜系統(tǒng)……)、控制元件(如具有生物特征的傳感元件……),都有著極大的發(fā)展。自動(dòng)化是先進(jìn)制造技術(shù)發(fā)展的前提條件。
FF~r&h8H VX&PkGi?o 5.發(fā)展的方法——“集成化”
X fqhD&g -sfv"? 集成化涉及以下幾個(gè)主要方面:
A4cOnG,
DL?nvH 現(xiàn)代技術(shù)的集成,以機(jī)電一體化為例,其關(guān)鍵是檢測傳感技術(shù)、信息處理技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、伺服傳動(dòng)技術(shù)、精密機(jī)械技術(shù)、系統(tǒng)總體技術(shù)。這些技術(shù)又同許多學(xué)科有關(guān)。
P6R_W h='F,r5#2 加工技術(shù)的集成,這是現(xiàn)代技術(shù)集成的一個(gè)特殊部分。特種加工技術(shù)及其裝備是個(gè)典型,如增材制造(即快速原型)、激光加工、高能束加工、電加工等。
(v%24bv BqY_N8l&E 企業(yè)集成,即管理的集成,包括生產(chǎn)信息、功能、過程的集成;包括生產(chǎn)過程的集成、全壽命周期過程的集成;也包括企業(yè)內(nèi)部的集成,企業(yè)外部的集成。如并行工程、敏捷制造、精益生產(chǎn)、CIMS等,管理的集成也是管理與技術(shù)的集成。
OU"%,&J 0=#>w_B 從長遠(yuǎn)看,有一點(diǎn)值得注意,即由生物技術(shù)與制造技術(shù)集成而成的“微制造的生物方法”,或所謂的“生物制造”;即依據(jù)生物是由內(nèi)部生長而成“器件”,而非一般制造技術(shù)那樣由外加作用以增減材料而成“器件”?梢灶A(yù)期,這是一個(gè)嶄新的充滿著活力的領(lǐng)域,其作用難以估量。
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