先进制作技能不只是衡量一个国家科技开展水平的重要标志，也是世界间科技竞赛的要点。我国正处于 工业化经济开展的要害时期，制作技能是咱们的薄弱环节。只要跟上开展先进制作技能的世界潮流，将其放 在战略优先位置，并以满足的力度予以施行,，进一步推动国企改革，推动建立强壮的企业集团。推动技能 立异，推动大型企业赶快建立技能开发中心，广泛招引人才，在严重技能立异项目中实施产学研结合，才干 赶快缩小同发达国家的间隔，才干在剧烈的商场竞赛中立于不败之地。本文将详细介绍先进制作技能的含 义、特征以及在我国的开展情况和开展趋势。

　　先进制作技能（AMT）是以人为主体，以计算机技能为支柱，以进步归纳效益为意图，是传统制作业不断 地吸收机械、信息、资料、动力、环保等高新技能及现代体系办理技能等方面最新的效果，并将其归纳运用 于产品开发与规划、制作、检测、办理及售后服务的制作全进程，完结优质、高效、低耗、清洁、活络制 造，并获得抱负技能经济效果的前沿制作技能的总称。

　　1） 是面向工业运用的技能 先进制作技能并不限于制作进程自身，它触及到产品从商场调研、产品开 发及工艺规划、出产预备、加工制作、售后服务等产品寿数周期的全部内容，并将它们结组成一个有机的整 体。

　　2） 是驾御出产进程的体系工程 先进制作技能特别着重计算机技能、信息技能、传感技能、主动化技 术、新资料技能和现代体系办理技能在产品规划、制作和出产安排办理、出售及售后服务等方面的运用。它 要不断吸收各种高新技能效果与传统制作技能相结合，使制作技能成为能驾御出产进程的物质流、能量流和 信息流的体系工程。

　　3）是面向全球竞赛的技能 跟着全球商场的构成，使得商场竞赛变得越来越剧烈，先进制作技能正是为 习惯这种剧烈的商场竞赛而呈现的。因而，一个国家的先进制作技能，它的主体应该具有世界先进水平，应 能支撑该国制作业在全球商场的竞赛力

　　先进制作技能是为了习惯年代要求进步竞赛才能，对制作技能不断优化和移风易俗而构成的。它是一个 相对的，动态的概念。在不同开展水平的国家和同一国家的不同开展阶段，有不同的技能内在和构成。从目

　　2）功用优秀规划根底技能 包含：可靠性规划；安全性规划；动态剖析与规划；开裂规划；疲惫规划；

　　3）竞赛优势创立技能 包含：快速呼应规划；智能规划；仿真与虚拟规划；工业规划；价值工程规划；

　　在制作业主动化开展方面, 发达国家机械制作技能现已到达适当水平, 完结了机械制作体系主动化。产

　　品规划遍及选用计算机辅佐规划(CAD) 、计算机辅佐产品工程(CAE) 和计算机仿真等手法, 企业办理选用了

　　科学的规范化的办理办法和手法, 在加工技能方面也已完结了底层的主动化, 包含广泛地选用加工中心(或

　　数控技能)、主动引导小车(AGV) 等。在这个根底上再进步制作体系的主动化水平, 关于改进企业的 TQCS(T

　　—尽量缩短产品的交货时刻或提前新产品上市时刻、Q—进步产品质量、C—下降产品本钱、S—进步服务水

　　平) 已无显着的效果。因而, 近 10 余年来, 发达国家首要从具有全新制作理念的制作体系主动化方面寻觅 出路, 提出了一系列新的制作体系，如计算机集成制作体系、智能制作体系、活络制作、并行工程等。

　　1) 计算机集成制作体系 它是在主动化技能、信息技能和制作技能的根底上，经过计算机及软件，将 制作厂悉数出产活动有关的各种涣散的主动化体系有机地集成起来, 并适合于多种类、中小批量出产的全体 高功率、高柔性的制作体系。计算机集成制作体系在概念上，首要着重两点：首先在功用上，它包含了一个 工厂的悉数出产经营活动, 即从商场预测、产品规划、加工工艺、制作、办理至售后服务以及作废处理的全 部活动。因而它比传统的工厂主动化的规模要大得多，是一个杂乱的大体系，是工厂主动化的开展方向。其 次, 在集成上，它触及的主动化不是工厂各个环节的主动化的简略叠加，而是在计算机网络和散布式数据库 支撑下的有机集成。这种集成首要表现在以信息和功用为特征的技能集成，即信息集成和功用集成，以便缩 短产品开发周期、进步质量、下降本钱。

　　2) 智能制作体系 是指将专家体系、含糊推理、人工神经网络等人工智能技能运用到制作体系中，以 处理杂乱的决议计划问题, 进步制作体系的水平缓实用性。人工智能的效果是要替代熟练工人的技艺，学习工程 技能人员的实践经历和常识，并用于处理出产中的实践问题，然后将工人、工程技能人员多年来堆集起来的 丰厚而又名贵的实践经历保存下来，在实践的出产中长期发挥效果。

　　3) 并行工程 又称同步工程或同期工程, 是针对传统的产品串行开发“( 需求剖析——概念规划—— 详细规划——进程规划——加工制作——实验检测——规划修正”的流程，称为产品从规划到制作的串行生 产方法) 进程而提出的一个概念、一种道理和办法。

　　4) 活络制作 又称灵捷制作、活络制作和活络制作等，它是将柔性出产技能、熟练掌握出产技能和有 常识的劳作力与促进企业内部和企业之间互相合作的活络办理集成在一起, 经过所建立的一起根底结构,对 活络改动或无法预见的顾客需求和商场机遇作出快速呼应。商场的快速呼应是活络制作的中心。

　　我国的配备制作业经过数十年尽力，已具有适当规模，堆集了很多的技能和经历。可是跟着经济全球化 的开展，因为我国的巨大商场和丰厚的劳作力资源，国外技能、资金、产品很多涌入，企业面对史无前例的 国内外剧烈的竞赛局势。竞赛要求企业产品更新换代快，产品质量高，价格低，交货及时和服务好。近年 来，我国的制作业不断选用先进制作技能，但和工业发达国家比较，依然存在一个阶段性的全体上的间隔。

　　1）办理体制方面 工业发达国家国有企业所占比重较小，绝大部分企业是规范的股份公司。我国国有 企业所占比重较大，配备制作业存在着带底子性的问题，制作业的人均劳作出产率远远落后于发达国家，产 业主体技能依托国外，国有企业深化改革远未到位，企业会集度低，大型骨干企业少，环绕大型骨干企业的 中小企业集体也未构成。

　　展，推出了按时出产（JIT）、活络制作（AM）、精益出产（LP）、并行工程（CE）等新的办理思想和技能。 我国只要少量大型企业部分选用了计算机辅佐办理，大都中小型企业仍处于经历办理阶段。

　　3）产品开发规划方面 工业发达国家不断更新规划数据和原则，选用新的规划办法，广泛选用计算机 辅佐规划技能（CAD/CAM），大型企业开端无图纸的规划和出产。我国选用 CAD/CAM 技能的份额较低。在运用 技能及技能集成方面的才能还比较低，相关的技能规范和规范的研讨拟定相对滞后。

　　4）加工制作工艺方面 工业发达国家较广泛的选用高精细加工、精细加工、微细加工、微型机械和微 米/ 纳米技能、激光加工技能、电磁加工技能、超塑加工技能以及复合加工技能等新式加工办法。我国遍及 率不高，尚在开发、学习阶段。例如：在高速超高速加工的各要害范畴如大功率高速主轴单元、高加减速直 线进给电机、陶瓷翻滚轴承等方面全体水平同国外尚有较大间隔；在超精细加工的功率、精度可靠性，特别 是标准（大尺度）和技能配套方面与国外比，还有适当大的间隔。

　　5）加工机床和主动化技能方面 工业发达国家遍及选用数控机床、加工中心及柔性制作单元（FMC）、 柔性制作体系（FMS）、计算机集成制作体系（CIMS），完结了柔性主动化、常识智能化、集成化。我国尚处 在单机主动化、刚性主动化阶段，柔性制作单元和体系仅在少量企业运用。比较美国、德国和日本等机床发 达国家，我国数控机床产品在规划水平、质量、精度、功用方面间隔较大。从全体上来说，我国数控机床与 国外先进相差 5～10 年；在高精尖技能方面的间隔则到达了 10～15 年。在高档数控体系、高速精细主轴单 元、高速翻滚部件和数控动力刀架等中心零部件方面，我国仍无法国产化，首要依赖于进口。

　　近年来,制作工程范畴的新技能像漫山遍野般相继诞生,如计算机集成制作体系(CIMS),虚拟出产(VM),智 能制作(IM),绿色制作(GM)等,这些新技能的发生的运用决议了先进制作业未来的开展方向。现将先进制作技 术的开展趋势和特征论述如下：

　　“数”，是指制作范畴的数字化。其包含以规划为中心的数字制作，以操控为中心的数字制作和以办理 为中心的数字制作。对数字化制作设备而言，其操控参数均为数字化信号；对数字化制作企业而言，各种信 息（如图形、数据、常识、技能等等）均以数字方法经过网络在企业内传递，在多种数字化技能的支撑下， 企业对产品信息、工艺信息与资源信息进行剖析、规划与重组，完结对产品规划和产品功用的仿真，对加工 进程与出产安排进程的仿真或完结原型制作，然后完结出产进程的快速重组和对商场的快速反应。对全球制 造业而言，在数字制作环境下，用户凭借网络发布信息，各类企业经过网络运用电子商务，完结优势互补， 构成动态联盟，活络协同规划并制作出相应的产品。

　　“精”，是指加工精度及其开展。20 世纪初，超精细加工的差错是10 μ m，70～80 年代为0.01μ m，

　　现在仅为0.001 μ m，即1 nm。从海湾战役、科索沃战役，到阿富汗战役、伊拉克战役来看，兵器的命中率越 来越高，其实质便是兵器越来越“精”，也能够说，要害便是打“精度”战。在现代精细机械中，对精度要 求极高，如人造卫星的外表轴承，其圆度、圆柱度、外表粗糙度等，均到达纳米级；基因作机械其移动间隔 为纳米级，移动精度为0.1 nm；纤细加工、纳米加工技能，可达纳米以下的要求，假如凭借于扫描地道显微 镜与原子力显微镜的加工，则可达0.1 nm。至于微电子芯片的制作，有所谓的“三超”：

　　1）超净 加工车间尘土颗粒直径＜1 μ m，颗粒数少于0.1 个/ inch3； 2）超纯 芯片资料有害杂质，其含量要＜1/109； 3）超精 加工精度达纳米级。 明显，没有先进制作技能，就没有先进电子技能配备；当然，没有先进电子技能与信息技能，也就没有 先进制作配备。先进制作技能与先进信息技能是互相浸透，互相支撑，紧密结合的。

　　“极”，便是极点条件，是指出产特需产品的制作技能，有必要到达“极”的要求。例如，能在高温、高 压、高湿、强冲击、强磁场、强腐蚀等条件下作业，或有高硬度、大弹性等特征，或极大、极小、极厚、极 薄、奇形怪状的产品等，都归于特需产品。“微机电体系”便是其中之一。这是工业发达国家高度重视的一 项前沿科技，亦即所谓微体系微制作。“微机电体系”用处非常广泛。在信息范畴中，用于分子存储器、原 子存储器、芯片加工设备等；生命范畴中，用于克隆技能、基因操作体系、蛋白质追寻体系、小生理器官处 理技能、分子组件安装技能等；军事兵器中，用于准确制导技能、准确冲击技能、微型惯性渠道、微光学设 备等；航空航天范畴中，用于微型飞机、微型卫星、“纳米”卫星（0.1 kg 以内）；微型机器人范畴中，用 于各种医疗手术、管道内操作、偷听与搜集情报等；此外，还用于微型测验仪器\微传感器、微显微镜、微 温度计、微仪器等等。“微机电体系”能够完结特种动作与完结特种功用，乃至能够交流微观世界与微观世 界，其深远含义难以估计。

　　“自”，便是主动化。其为减轻、强化、延伸、替代人的有关劳作的技能或手法。主动化总是随同有关 机械或东西来完结的。能够说，机械是全部技能的载体，也是主动化技能的载体。第一次工业革新，以机械 化这种方法的主动化，来减轻、延伸或替代人的有关体力劳作；第2次工业革新，即电气化进一步促进了自 动化的开展。据统计，从1870～1980 年，加工进程的功率进步为20倍，即体力劳作得到了有用的解放，但 办理功率只进步1.8 至2.2 倍，规划功率只进步1.2 倍，这表明脑力劳作远没有得到有用的解放。信息化、 计算机化与网络化，不光能够极大地解放人的身体，而且能够有用进步人的脑力劳作水平。今日的主动化的 内在与水平，已远非昔比，从操控理论、操控技能，到操控体系、操控元件等等，都有着极大的开展。主动 化已成为先进制作技能开展的前提条件。

　　“集”，便是集成化。现在，“集”首要指一下三方面： 1）现代技能的集成 机电一体化是个典型，是高技能配备的根底。 2）加工技能的集成 特种加工技能及其配备是个典型，如激光加工、高能束加工、电加工等等。 3）企业的集成 即办理的集成，包含出产信息、功用、进程的集成，也包含企业内部的集成和企业外 部的集成。从久远看，还有一点很值得注意，即由生物技能与制作技能集结而成的“微制作的生物办法”， 或所谓的“生物制作”。其根据是，生物是由内部成长而成“器材”，而非同一般制作技能那样，由外加作 用以增减资料而成“器材”。这是一个簇新的充满活力的范畴，效果难以估计。

　　“网”，便是网络化。制作技能的网络化是先进制作技能开展的必经之路。制作业在商场竞赛中，面对 多方的压力：收购本钱不断进步，产品更新速度加速，商场需求不断改变，全球化所带来的冲击日益加强等 等。企业要防止这一系列问题，就有必要在出产安排上实施某种深入的革新，扔掉传统的“小而全”与“大而 全”的“落日技能”，把力气会集在自己最有竞赛力的中心事务上。科学技能，特别是计算机技能、网络技 术的开展，使这种革新的需求成为可能。制作技能的网络化，会导致一种新的制作方法，即虚拟制作安排， 这是由地理上异地散布的、安排上相等独立的多个企业，在商洽洽谈的根底上，建立亲近合作关系，构成动 态的“虚拟企业“或动态的”“企业联盟”。此刻，各企业致力于自己的中心事务，完结优势互补，完结资 源优化动态组合与同享。

　　4.7 “智”是开展的远景 “智”，便是智能化。制作技能的智能化是制作技能开展的远景。近20 年来，制作体系正在由原先的

　　能量驱动型，转变为信息驱动型，这就要求制作体系不光要具有柔性，而且还要表现出某种智能，以便应对 很多杂乱信息的处理、瞬息万变的商场需求和剧烈竞赛的杂乱环境，因而智能制作越来越受到重视。

　　与传统的制作比较，智能制作体系具有以下特征： 1）人机一体化； 2）自律才能强； 3）自安排与超柔性； 4）学习才能与自我维护才能； 5）在未来，具有更高档的类人思想的才能。

　　能够说，智能制作作为一种方法，是集主动化、集成化和智能化于一身，并具有不断向纵深开展的高技 术含量和高技能水平的先进制作体系，也是一种由智能机器和人类专家一起组成的人机一体化体系。其杰出 之处，是在制作诸环节中，以一种高度柔性与集成的方法，凭借计算机模仿的人类专家的智能活动，进行分 析、判别、推理、构思和决议计划，替代或延伸制作环境中人的部分脑力劳作，一起搜集、存储、处理、完善、 同享、承继和开展人类专家的制作智能。虽然智能化制作路途还很绵长，可是必将成为未来制作业的首要生 产方法之一，潜力极大，远景宽广。

　　“绿”，便是“绿色”制作。人类有必要从各方面促进自身的开展与自然界和谐一致，制作技能也不例 外。制作业的产品从构思开端，到规划、制作、出售、运用与修理，直到收回、再制作等各阶段，都有必要充 分顾及环境维护与改进。不只要维护与改进自然环境，还要维护与改进社会环境、出产环境以及出产者的身 心健康。其实，维护与改进环境，也是维护与开展出产力。在此前提下，制作出价廉、物美、供货期短、售 后服务好的产品。作为“绿色”制作，产品有必要力求同用户的作业、生活环境相习惯，给人以崇高的精力享 受，表现物质文明与精力文明的高度融合。因而，开展与选用一项新技能时，有必要建立科学的开展观，使制 造业不断迈向“绿色”制作。

　　上面所讲的“数、精、极、自、集、网、智、绿”这8 个方面，互相浸透，互相依赖，互相促进，构成 一个全体。一起，8 个方面一定要扎根在“机械”和“制作”这个根底上，也便是说，要研讨与开展“机 械”自身与“制作”自身的理论与机理。8 个方面的技能，要以此理论与机理为根底来研讨、开发、开展， 要与此根底相得益彰，终究服务于制作业的开展。值得注意的是，在科学技能高度发达与高速开展的今日， “先进制作技能”好像全部先进技能相同，是不行能不“以人为本”的，不能见“物”不见“人”，见“技 术”不见“文明”、不见“精力”。脱离人，脱离人的精力，先进技能就失去了“魂灵”，乃至造祸于民。 进一步而言，要“以人为本”，就有必要“教育先导”，就有必要经过各种方法的教育，培养出符合年代潮流与 我国国情的制作业的科技人才与办理人才。科技是要害，人才是底子，教育是根底。要从底子、从久远、从 全面考虑，不断推动我国先进制作技能的开展。

　　跟着经济全球化深入开展，下降能耗和减排温室气体，成为世界社会面对的严峻应战，以低能耗、低污 染为根底的“低碳经济”成为世界热门，成为继工业革新、信息革新之后又一波可能对全球经济发生严重影 响的新趋势。据预测，走“低碳经济”的开展路途，每年可为全球经济发生25 000 亿美元的收益，到2050 年，低碳技能商场至少会到达5 000 亿美元。为此，一些发达国家大力推动向“低碳经济”转型的战略行 动，着力开展“低碳技能”，并对工业、动力、技能、交易等方针进行严重调整，以抢占工业先机。“低碳 技能”包含在节能、煤的清洁高效使用、油气资源和煤层气的勘探开发、可再生动力及新动力、二氧化碳捕 获与埋存等范畴开发的有用操控温室气体排放的新技能，触及电力、交通、修建、冶金、化工、石化、轿车 制作、机械制作等部分。

　　先进制作技能不是一门详细的、单一的科学技能，它是一个集成的、多学科的、归纳的一门学科，而且它有 一个适当长的开展进程，我们需求做的作业，是向其不断挨近，使其不断完善。