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先进制造业发展趋势精选(九篇)

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先进制造业发展趋势

第1篇:先进制造业发展趋势范文

关键词:制造技术;自动化;提高

中图分类号:TD406 文献标识码:A

1 先进制造技术的特点

1.1 是新世纪的技术

机械制造是蒸汽时代就已经开始,到了21世纪,它已经成为了任何一个国家发展的必要条件。先进制造技术是在制造技术基础上的发展和升华,在这之后既保留了传统制造技术的精华,又吸收利用了这种高科技,将这两方面的优势杂糅在一起,形成了更加先进的技术,快速的参与到了各项产品生产及其他环节,大大提高了产品在生产、销售、售后等方面的效率。先进制造技术具有极其明确的范畴,是21世纪最需要、最渴求的技术。

1.2 是面向工业应用的技术

先进制造技术涉及的范围不仅仅局限于生产过程,它还包含了产品的设计和研发、施工工艺的设计、产品在生产、加工制造、售后维护维修等。它主要是应对于一些具有寿命周期的产品。先进制造技术的使用,其直接的就会体现在生产效率的提高和产品质量的提高。应用先进制造技术对于我国的国家经济发展有着明显的实际效果,它不仅仅提高了企业的综合实力,还促进了我国综合国力的增长。

1.3 是驾驭生产过程的系统工程

目前的先进制造技术主要应用了以下的先进技术:计算机技术、信息技术、传感技术、自动化技术、新材料技术和现代系统管理技术在产品设计、制造和生产组织管理、销售及售后服务。先进制造技术是在吸收各种高新科技的基础上不断发展的,它是与时俱进的技术,驾驭了生产过程的物质流、能量流和信息流,是一个先进系统工程。

1.4 是面向全球竞争的技术

“地球村”概念的出现,使得全世界的经济有了多重的一体化,全球化市场的发展,以前相对封闭的经济活动变得多种多样,不再局限于一域的经济市场,使得各个国家在争夺市场方面有着空前的激烈性,发达国家不断向外输出资本和工厂,世界市场呈现出寸土必争的盛况,而先进制造技术的产生正是顺应这一时代的需求而产生。国家自身先进制造技术的水平,在一定程度上表现出了该国在国际市场竞争中的地位。

1.5 是市场竞争三要素的统一

在以前产品制造技术不发的时期,往往一种热销产品的上市,都会引来很多相似产品的出现,而这时的竞争主要指向生产率的提高上。而在先进制造技术出现后,制造业不仅仅是简单的生产过程,这之中的竞争已经从提高生产率水平转化到产品生产的成本、质量和时间上。先进制造技术正是利用这三方面的合理统一,从而达到了提高市场竞争力的目的。

2 先进机械制造技术的发展现状

改革开放30年已经过去,在这30年里,我国已经成为了世界上最大的制造业国家,中国制造在各个我家都拥有相当大的份额。这一成果是我国的先进制造技术不断发展的结果。我国制造业的发展可以用腾飞来形容,可是与发达国家相比,差距已然是巨大的。

2.1 管理方面。发达国家的制造业普遍采用了办公自动化管理,计算机的应用早已应用到了管理体制和生产过程的各个环节。而准时生产(JIT)、敏捷制造(AM)、精益生产(LP)、并行工程(CE)等新的管理思想和技术应用,又在思想形态上占据了先进性。而我国计算机辅助管理也仅仅应用到少数企业的个别部分,大多数的企业仍然是采用的经验管理模式。

2.2 设计方面。在工业发达的国家,制造业的设计数据和工作准则都在不断的更新中,在很多大型企业中都已经使用了无图纸设计和生产模式,而在我国普遍的CAD/CAM技术利用率较低。

2.3 制造工艺方面。制造工艺需要有高精的制造工艺,发达国家在这方面都已经采取了高精密加工、精细加工、微细加工、微型机械和微米/纳米技术、激光加工技术、电磁加工技术、超塑加工技术以及复合加工技术等新型加工方法。这些技术在我国的使用率很低,还有一些技术是在开发中,还没有及时掌握,因此,我国的制造工艺和发达工业国家还有很大的差距。

3 我国先进机械制造技术的发展趋势

3.1 全球化。第一,是国内的制造业已经受到了国际制造业的猛烈冲击,他们不仅仅是争夺国际市场,还进一步的进驻国内市场,这对我国的制造业是一个严峻的挑战。这一现实情况逼迫的我国制造业要适应生存法则--优胜劣汰。国内的很多中小企业都在这一场没有硝烟的战争中纷纷落败,也有一些优秀的企业在这之中凸显出来。第二,今网络通讯技术已经深入到了企业的各个方面,这一技术给企业带来了合作的同时,又进一步计划了国际市场的竞争。这两个因素已经大力的带动了制造业的全球化。

3.2 网络化。这个社会的网络化已经深入到了人们的日常生活,迅速的网络化水平,给企业带来的是更加活性化的发展。企业的产品设计、生产资料、市场拓展和产品销售都可以跨区域和跨国界的进行。而网络通讯技术的发展,使得企业间的信息交流、技术交流更加的便利,这不仅仅方面的企业的进一步发展,又为企业的发展提供了发展的推动作用。

3.3 虚拟化。虚拟技术是指模拟生产过程和生产产品的技术,这可以检验生产过程的合理性和制造过程的效率。虚拟化主要都是运用计算机的仿真软件来模拟现实的生产,用这一技术可以在进行产品生产之前来检验产品的质量,保证产品制造的准确性,及时避免不必要的错误。

3.4 自动化。自动化的发展是顺应时代的必然,制造业自动化发展的未来趋势是在制造业环节中高度智能化、自动化、网络化、虚拟化、绿色化。

3.5 绿色化。绿色化是针对近年来兴起的可持续发展观衍生的发展趋势,对生产模式进行总结,就是在设计、生产、材料、工艺、包装以及管理等各个环节都实现绿色工艺,在循环环节也能够积极回收再次使用。绿色制造是工业生产对环境伤害最小的生产模式,也使资源的有效利用率臻至最大。

结语

先进制造技术在一个国家的发展过程中占据这非常重要的位置,是衡量一个国家现代化的重要标志,也是在国际竞争中能否占据有利位置的重要因素。我国在走过30多年的改革开放后,我们的制造业已经到了一个需要质变的阶段,先进制造技术的运用已经成为了我国制造业的软肋,只有紧跟国际先进制造技术,努力学习,积极的应用到实处,才能引起制造业的质变,才能缩短和发达国家的差距,才能在时下激烈的市场竞争中占据一席之地,才能使我国的现代化更上一层楼。综上所述,发展先进制造技术刻不容缓,需要我们必须有紧迫意识,加快发展先进制造技术的脚步。

参考文献

第2篇:先进制造业发展趋势范文

关键词 机械制造 特点 发展现状 趋势

机械制造技术是研究产品设计、生产、加工制造、销售使用、维修服务乃至回收再生的整个过程的工程学科,是以提高质量、效益、竞争力为目标,包含物质流、信息流和能量流的完整的系统工程。随着社会的发展,人们对产品的要求也发生了很大变化,要求品种要多样、更新要快捷、质量要高档、使用要方便、价格要合理、外形要美观、自动化程度要高、售后服务要好、要满足人们越来越高的要求,就必须采用先进的机械制造技术。

1 先进制造技术的特点

1.1 是面向21世纪的技术

先进制造技术是制造技术的最新发展阶段,是由传统的制造技术发展起来的,既保持了过去制造技术中的有效要素,又要不断吸收各种高新技术成果,并渗透到产品生产的所有领域及其全部过程。先进制造技术与现代高新技术相结合而产生了一个完整的技术群,它是具有明确范畴的新的技术领域,是面向21世纪的技术。

1.2 是面向工业应用的技术

先进制造技术并不限于制造过程本身,它涉及到产品从市场调研、产品开发及工艺设计、生产准备、加工制造、售后服务等产品寿命周期的所有内容,并将它们结合成一个有机的整体。先进制造技术的应用特别注意产生最好的实际效果,其目标是为了提高企业竞争和促进国家经济和综合实力的增长。目的是要提高制造业的综合经济效益和社会效益。

1.3 是驾驭生产过程的系统工程

先进制造技术特别强调计算机技术、信息技术、传感技术、自动化技术、新材料技术和现代系统管理技术在产品设计、制造和生产组织管理、销售及售后服务等方面的应用。它要不断吸收各种高新技术成果与传统制造技术相结合,使制造技术成为能驾驭生产过程的物质流、能量流和信息流的系统工程。

1.4 是面向全球竞争的技术

20世纪 80年代以来,市场的全球化有了进一步的发展, 发达国家通过金融、经济、科技手段争夺市场,倾销产品,输出资本。随着全球市场的形成,使得市场竞争变得越来越激烈,先进制造技术正是为适应这种激烈的市场竞争而出现的。因此,一个国家的先进制造技术,它的主体应该具有世界先进水平,应能支持该国制造业在全球市场的竞争力。

1.5 是市场竞争三要素的统一

在20世纪 70年代以前,产品的技术相对比较简单,一个新产品上市,很快就会有相同功能的产品跟着上市。因此,市场竞争的核心是如何提高生产率。到了20世纪80年代以后,制造业要赢得市场竞争的主要矛盾已经从提高劳动生产率转变为以时间为核心的时间、成本和质量的三要素的矛盾。先进制造技术把这三个矛盾有机结合起来,使三者达到了统一。

2 先进机械制造技术的发展现状

近年来,我国的制造业不断采用先进制造技术,但与工业发达国家相比,仍然存在一个阶段性的整体上的差距。

(1)管理方面。工业发达国家广泛采用计算机管理,重视组织和管理体制、生产模式的更新发展,推出了准时生产(JIT)、敏捷制造(AM)、精益生产(LP)、并行工程(CE)等新的管理思想和技术。我国只有少数大型企业局部采用了计算机辅助管理,多数小型企业仍处于经验管理阶段。

(2)设计方面。工业发达国家不断更新设计数据和准则,采用新的设计方法,广泛采用计算机辅助设计技术(CAD/CAM),大型企业开始无图纸的设计和生产。我国采用CAD/CAM技术的比例较低。转贴于

(3)制造工艺方面。工业发达国家较广泛的采用高精密加工、精细加工、微细加工、微型机械和微米/纳米技术、激光加工技术、电磁加工技术、超塑加工技术以及复合加工技术等新型加工方法。我国普及率不高,尚在开发、掌握之中。

(4)自动化技术方面。工业发达国家普遍采用数控机床、加工中心及柔性制造单元(FMC)、柔性制造系统(FMS)、计算机集成制造系统(CIMS),实现了柔性自动化、知识智能化、集成化。我国尚处在单机自动化、刚性自动化阶段,柔性制造单元和系统仅在少数企业使用。

3 我国先进机械制造技术的发展趋势

(1)全球化。一方面由于国际和国内市场上的竞争越来越激烈,例如在机械制造业中,国内外已有不少企业,甚至是知名度很高的企业,在这种无情的竞争中纷纷落败,有的倒闭,有的被兼并。不少暂时还在国内市场上占有份额的企业,不得不扩展新的市场;另一方面,网络通讯技术的快速发展推动了企业向着既竞争又合作的方向发展,这种发展进一步激化了国际间市场的竞争。这两个原因的相互作用,已成为全球化制造业发展的动力,全球化制造的第一个技术基础是网络化,网络通讯技术使制造的全球化得以实现。

(2)网络化。网络通讯技术的迅速发展和普及,给企业的生产和经营活动带来了革命性的变革。产品设计、物料选择、零件制造、市场开拓与产品销售都可以异地或跨越国界进行。此外,网络通讯技术的快速发展,加速技术信息的交流、加强产品开发的合作和经营管理的学习,推动了企业向着既竞争又合作的方向发展。

(3)虚拟化。制造过程中的虚拟技术是指面向产品生产过程的模拟和检验。检验产品的可加工性、加工方法和工艺的合理性,以优化产品的制造工艺、保证产品质量、生产周期和最低成本为目标,进行生产过程计划、组织管理、车间调度、供应链及物流设计的建模和仿真。虚拟化的核心是计算机仿真,通过仿真软件来模拟真实系统,以保证产品设计和产品工艺的合理性,保证产品制造的成功和生产周期,发现设计、生产中不可避免的缺陷和错误。

(4)自动化。自动化是一个动态概念,目前它的研究主要表现在制造系统中的集成技术和系统技术、人机一体化制造系统、制造单元技术、制造过程的计划和调度、柔性制造技术和适应现化生产模式的制造环境等方面。制造自动化技术的发展趋势是制造全球化、制造敏捷化、制造网络化、制造虚拟化、制造智能化和制造绿色化。

(5)绿色化。绿色制造则通过绿色生产过程 、绿色设计、绿色材料、绿色设备、绿色工艺、绿色包装、绿色管理等生产出绿色产品,产品使用完以后再通过绿色处理后加以回收利用。采用绿色制造能最大限度地减少制造对环境的负面影响,同时使原材料和能源的利用效率达到最高。

4 结语

制造技术不仅是衡量一个国家科技发展水平的重要标志,也是国际间科技竞争的重点。我国正处于经济发展的关键时期,制造技术是我们的薄弱环节。只有跟上发展先进制造技术的世界潮流,将其放在战略优先地位,并以足够的力度予以实施,才能尽快缩小与发达国家的差距,才能在激烈的市场竞争中立于不败之地。总之,在我国研究和发展先进制造技术势在必行。

参考文献

1 马晓春.我国现代机械制造技术的发展趋势[J].森林工程,2002(3)

第3篇:先进制造业发展趋势范文

关键词:机械制造技术;机械制造业;生产管理;制造设计;自动化装备

中图分类号:TH16 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2012)33-0018-03

机械制造技术是研究产品设计、生产、加工制造、销售使用、维修服务乃至回收再生整个过程的工程学科,并广泛将电子学、信息科学、材料学、生物学、管理科学等最新科学成就融入其中,目的是提高产品的质量、效益和竞争力。

机械制造业为整个国民经济提供技术装备,其发展水平是国家工业化程度的主要标志之一。我国加入了WTO后,面对日益激烈的市场竞争环境,越来越多的制造企业开始将大量的人力、财力和物力投入到先进的制造技术研究中。近年来,我国制造科学技术有了日新月异的变化和发展,但与先进的国家相比仍有一定差距,为了迎接挑战,必须认清制造技术的发展趋势,缩短与先进国家的差距,使我国的产品上质量、上效率、上品种和上水平。

1 现代机械制造技术的特征

1.1 面向工业应用的技术

随着生活水平不断提高,人们对各种产品的要求也越来越高,除了质量的要求外,人们慢慢地也开始追求产品的精美外观,因此,现代化的各种制造技术,应该满足人们对产品的最实际要求与效果,这无形中也促进了企业竞争实力的提升,进而促进了国家经济实力的增长,从而提高了整个制造业的经济效益与社会价值。

1.2 CAD/CAM的广泛应用和开发

机械制造与电子技术、计算机技术的结合越来越紧密,计算机及其网络技术的迅速发展,使机械技术、制造和理论计算融为一体。NC、CAD/CAM、工业机器人、柔性制造系统、计算机集成制造系统等已成为提高劳动生产率的强大手段,成为制造业现代化的标志。

1.3 设计与工艺一体化

随着科学技术的迅速发展、社会需求的日益多样化,更新换代加快、品种越来越多、批量越来越少。因此,小批量的生产在产品生产中已成为主流,出现了面向制造设计的并行工程(CE)和精良生产(LP)新技术,使设计与工艺一体化。随着计算机的普及与网络技术的迅速发展,设计与工艺一体化进程正在加速发展。

1.4 制造技术已成为系统

先进制造技术之所以具有强大的优越性,其根本原因在于它在利用传统制造技术的同时,能不断结合当今现代化的高新技术成果,这样既避免了传统制造技术的缺陷空白,又充分发挥了现代技术的能量流与信息流,使之成为一个完整的系统。

1.5 加强环境保护意识

生产者在生产的过程中,对环境的保护越来越重视,对一些可以再次利用的资源进行最大可能的回收,并加以利用,将资源的回收利用,这也是现代制造技术发展的重要方向。

2 现代机械制造技术的发展状况

近年来,我国制造业不断引进世界先进制造技术,并加大各领域的技术研究,形成了一定特色的制造新气象,但是,对于高精尖端的领域,与欧美等一些工业发达国家相比,仍然存在很大一段差距,主要表现在如下几个方面:

2.1 生产管理

工业发达强国在管理中广泛采用计算机技术,推出了准时生产(JIT)、精益生产(LP)、敏捷制造(AM)、并行工程(CE)等新的管理思想和技术,重视组织和管理体制、生产模式的更新发展。我国多数小型企业却采用经验管理方法,只有少数大型企业采用了计算机辅助管理技术。

2.2 制造设计

随着计算机辅助设计(CAD/CAM)的兴起,世界各工业发达国家抓紧有利时机,不断将该技术引用其中,并能做到对设计数据和规则进行定期更新与处理。我国对CAD/CAM技术的应用却不是很普遍,且该领域的人才较为紧缺。

2.3 自动化装备

目前制造业正在从以机器为特征的传统技术时代向着以信息为特征的系统技术时代迈进,进入了一个能够增强企业在不可预见的多变环境中生存能力的全球化敏捷制造阶段,世界各国十分重视发展先进制造与自动化技术,许多工业国家应用先进制造与自动化技术实现了设计、制造和经营的一体化,加强了在国际市场的垄断地位,而我国在这一方面却显得非常的薄弱。

2.4 制造工艺方面

精细加工、微细加工、微型机械和微米纳米技术、高精密加工技术、超塑激光加工技术、电磁加工技术以及复合加工技术等新型加工方法在工业发达国家应用较广泛。而我国普及率不高,尚在开发、掌握之中。

3 我国机械制造先进技术的发展趋势

现代制造技术是在保留传统制造工艺积极要素的同时,不断融入当今最新的研究发展技术而成,并在产品生产的所有领域及过程中广泛渗透。

3.1 智能工程化

人类和智能机械共同组成人机一体化,形成智能系统,该系统在制造过程中能进行如构思、分析、判断、推理、决策等智能活动。智能系统中,“智能”主要体现于系统具有极好的“柔”特性。在设计和制造中,采用模块化,使其具有较大柔性。

3.2 自动技术化

自动化技术在制造系统中主要表现在集成技术、系统技术、柔性制造技术、人机一体化等各个方面,自动化技术向高科技方向纵深是制造业的发展趋势所在。

3.3 虚拟技术化

虚拟技术在制造过程中可模拟和检验产品生产过程。为优化产品的制造工艺、保证产品质量、生产周期和成本最低标,并检验产品的可加工性、加工方法和工艺的合理性,需进行生产过程计划、管理、调度、供应链及物流设计的仿真,以预知设计与生产中可能出现的缺陷和错误。

3.4 绿色环保化

在设计、工艺、生产过程、包装等各个生产过程中进行绿色管理,产出绿色产品,产品在使用完后还可进行回收利用。通过绿色制造技术能使原材料和能源的利用效率达到最高,最大限度地减少制造对环境的负面影响。

3.5 全球一体化

自从加入WTO,世界各国之间的距离变得越来越小了,全球之间的贸易往来更加密切,世界是一个大工厂,全球一体化的进程日益加快。网络通讯技术的迅猛发展,更是加速了各国企业之间的交流与合作,从而产生更激烈的竞争,这样一种发展的模式有力地促进了国际市场间的竞争。

4 结语

在激烈的国际竞争环境中,一个国家科技发展水平的高低,制造业在其中起到了关键的衡量作用。我国正处于改革的转型期,有相当的前沿科学技术还没有自己的知识产权,制造水平也非常薄弱,需要不断地攻坚克难。只有把握住世界先进制造技术的发展潮流,顺应改革的步伐,将其放在战略优先的高度,加大投入,这样才能缩短与先进工业国家的距离,才能在世界的竞争场上占有一席

之地。

参考文献

[1] 马晓春.我国现代机械制造技术的发展趋势[J].森林工程,2003,(3):23-24.

[2] 董艳秋.现代机械制造技术及其发展趋势[J].煤炭技术,2006,(11).

第4篇:先进制造业发展趋势范文

[关键词]先进制造业 制造技术 制造模式 市场网络组织

〔中图分类号〕F062.9 〔文献标识码〕A 〔文章编号〕 1000-7326(2008)06-0074-06

在经济全球化和信息技术革命的推动下,国际制造业的生产方式正在发生着重大变革。近十余年来,世界主要工业国纷纷制定各种发展计划,促进传统制造业向先进制造业(advanced manufacturing industry)转变。加快发展先进制造业,已经成为世界制造业发展的新潮流。本文根据当代国际制造业发展的新趋势,从超微观、微观和中观三维视角进行综合概括,建立起一个新的先进制造业理论模型。

一、关于先进制造业概念的讨论

“先进制造业”是国内学术界近年中提出的新概念,目前尚没有一个明确的、一致公认的定义。什么是先进制造业?解释主要有以下三种。

(1)先进制造业主要指采用先进制造技术为主要生产手段的制造业。先进制造业最主要的特点是技术革新快,适应市场需求的多样化。[1]

(2)先进制造业是指能够不断吸收高新技术成果,并将先进制造技术和管理方式综合应用于研究、设计、制造、检测和服务等全程的制造业。具有技术含量高、经济效益好、创新能力强、资源消耗低、环境污染少、服务功能全、就业比较多等特点。[2] 它不仅包括高新技术产业,也涵盖运用高新技术和先进适用技术改造的传统产业。

(3)先进制造业指制造业不断地吸收电子信息、计算机、机械、材料以及现代管理技术等方面的高新技术成果,并将这些先进制造技术综合应用于制造业产品的研发设计、生产制造、在线检测、营销、服务和管理的全过程,实现优质、高效、低耗、清洁、灵活生产,即实现信息化、自动化、智能化、柔性化、生态化生产,取得很好的经济、社会和市场效果的制造业的总称。[3]

上述三种解释都有合理之处,但又都不全面和准确。首先,先进制造业无疑离不开先进技术,但仅采用先进技术,或仅从先进技术来定义,不足以揭示先进制造业的内涵,也无法把先进制造业与以技术先进为标志界定的高新技术产业区分开来。实际上,传统制造业也是追求技术不断进步的。其次,先进制造业的确不仅仅局限于生产过程,还应该包括产前和产后全过程,但这也还不足以说明先进制造业是一种新的生产方式。最后,上述解释都把先进制造视为一个封闭的系统,忽视了现代网络化的营销系统和企业之间的广泛关联。

笔者认为,应该结合国际制造业的发展趋势和先进国家制造业的发展特征,可以从超微观、微观和中观的三维视角来对先进制造业进行理论概括。

从超微观即企业内部的角度看,先进制造业首先表现为技术的先进性,是一个能够不断进行技术创新的先进技术体系。既能不断吸收当代高新技术成果来进行自主技术开发,又善于将先进技术应用于从研发、制造到营销、维修服务的全过程。先进技术是企业生产和发展的基础,对制造业的发展起决定性作用。正是在先进技术的基础上,先进制造业才能够实现信息化、自动化、智能化、柔性化和生态化生产。

从微观即企业整体的角度看,先进制造业表现为生产模式的先进性,是一种能够适应市场变化、不断优化企业内部资源配置、并能兼顾生态环境和社会利益的高效生产体系。诸如柔性制造系统(FMS)、计算机集成制造系统(CIMS)、精益生产模式(LP)、清洁生产模式(CP)、高效快速重组生产系统、虚拟制造模式(VM)等,就是最为著名的先进制造模式。它决定着企业具体配置各种生产要素的方式和效率,体现着企业与市场之间密切的良性互动关系,也反映着企业与生态和社会环境的和谐相处。正是在生产模式这一点上,先进制造业与传统制造业迥然有别。

从中观即产业体系的角度看,先进制造业表现为营销网络组织的先进性,是一种以产业链为主干、集群化为依托的网络化市场组织。先进制造业是以现代生产业和发达的市场网络为支撑的。先进制造业内部各产业部门、各企业之间,在投入产出方面存在着密切的联系,需要通过价值链上的整合与协同、形成供应链联盟和产业集群,从而组成高效率的市场系统。

通过上述分析,概括起来,可以得出先进制造业的简明定义:先进制造业就是广泛应用先进制造技术、采用先进制造模式、拥有先进市场网络组织的工业生产系统。可用图1来清楚表示先进制造业的理论模型。

二、先进制造技术的内涵与发展

一般认为:先进制造技术是将先进的机械制造技术、电子信息技术和自动化设备以及材料技术等高新技术和先进适用性技术,综合应用于产品的研究与开发、设计、生产、管理和市场开拓、售后服务,并取得经济社会效益的综合技术,它们被统称为先进制造技术。

先进制造技术一般分为四大类。(1) 现代设计技术,包括计算机辅助设计(CAD)、反求工程技术的新产品开发、基于并行工程的产品设计、文件设计技术与质量功能配置、再生产工程、绿色产品设计等。(2) 先进的制造工艺技术,包括计算机辅助制造(CAM)、少无切削制造技术、非机械加工制造技术、生长型加工和快速原型技术制造(RPM)、虚拟制造技术(VMP)等。(3) 综合自动化技术,包括分布式数控技术(DNC)、柔性制造技术(FMT )、集成制造技术(CIMT)、智能制造技术(IMT)等。(4) 现代系统管理技术,包括制造资源计划(MRPII)、准时制(JIT)及精益生产(LP)、敏捷制造(AM)、全球化制造(GM)和信息管理系统(IMS)、可持续发展技术和相关技术等。[4]

1994年初,美国联邦科学、工程和技术协调委员会(FCCSET)下属的工业和技术委员会先进制造技术工作组,曾经对先进制造技术的内涵首次作系统的说明,认为先进制造技术主要包括三个技术群:主体技术群、支撑技术群和制造基础设施(制造技术环境)。这三部分构成一个完整的体系,缺一不可,否则很难发挥预期的整体功能效益。

与传统制造技术相比,先进制造技术具有四大特征。(1) 它的基础是优质、高效、低耗、无污染或少污染工艺,并在此基础上实现优化及与新技术的结合,形成新的工艺与技术。(2) 传统制造技术一般单指加工制造过程的工艺办法,而先进制造技术覆盖了从产品设计、加工制造到产品销售、使用、维修整个过程。(3) 传统制造技术一般只能驾驭生产过程中的物质流和能量流,随着信息技术的列入,使先进制造技术成为能驾驭生产过程中的物质流、能量流和信息流的系统工程。(4) 传统制造技术的学科、专业单一,界限分明,而先进制造技术的各专业、学科、技术之间的不断交叉、融合,形成了综合、集成的新技术。

目前在发达国家,先进制造技术发展的基本态势是:其一,以数控机床、加工中心和工业机器人为标志的柔性制造单元系统,以柔性制造单元和自动、半自动物料输送组合为标志的柔性制造系统,这两个阶段的先进制造技术已相当成熟。其二,以信息、工艺、物流、计算机集成为特点的集成技术已处于完善阶段。其三,以设计智能化、单元化加工过程智能化和系统整体管理智能化为特征的智能集成制造系统,仍然处在研究与开发过程中。[5] 具体来看,呈现出以下几大发展趋势。

(1)数字化。它是制造技术、计算机技术、网络技术与管理技术的交叉、融和、发展与应用的结果,也是制造企业、制造系统与生产过程、生产系统发展的必然趋势。它包含了三大部分:以设计为中心的数字制造,以控制为中心的数字制造和以管理为中心数字制造。

(2)精密化。它一方面是指对产品、零件的精度要求越来越高,一方面是指对产品、零件的加工精度要求越来越高,如精密加工技术、细微加工技术、纳米加工等。

(3)集成化。先进制造技术的集成化趋势本质就是知识的集成。其具体表现在三个方面:现代技术的集成;加工技术的集成和企业管理技术的集成。

(4)网络化。利用网络,在产品设计、制造与生产管理等活动乃至企业整个业务流程中充分享用有关资源,即快速调集、有机整合与高效利用有关制造资源。制造技术的网络化由两个因素决定:一是生产组织变革的需要,一是生产技术发展的可能。

(5)虚拟化。虚拟技术是以计算机支持的仿真技术为前提,对设计、加工、装配等工序统一建模,形成虚拟的环境、虚拟的过程、虚拟的产品、虚拟的企业,主要包括虚拟环境技术、虚拟设计技术和虚拟制造技术。

(6)智能化。制造系统正由原先的能量驱动型转变为信息驱动型,这就要求制造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、瞬息万变的市场需求和激烈竞争的复杂环境。

(7)绿色化。环境保护与环境制约使先进制造技术逐渐向绿色化、可持续化发展。制造业的产品从构思开始,到设计阶段、制造阶段、销售阶段、使用与维修阶段,直到回收阶段、再制造各阶段,都必须充分考虑环境保护。

三、先进制造模式的内涵与发展

由于资源、环境、市场需求变化及日趋激烈的市场竞争,对制造业市场变动能力、企业网络组织结构、可持续发展等方面提出了更高的要求。传统的大批量生产模式(即福特制生产模式)受到越来越多的挑战,从而催生和创新出了一系列先进制造模式。关于先进制造模式国内外有许多不同看法。主要有两种观点:一是从制造科学和制造系统的角度出发,认为制造模式是一种典型的制造系统;另外一种观点从管理的角度出发,从比较广泛的范围来看,认为先进制造模式是一种在生产和制造领域中应用的新生产方式和方法,或是一种制造战略。

一般而言,制造模式具有典型的制造过程和运行机制,同时具备明确的功能、结构、通信和操作机制。它对于企业内部的信息流、物流和人流的管理具有明确的处理方法;对于企业外部的动态联盟(包括市场销售、供应链、资源、生产服务等)也具有相应的对策;最后对于上述问题的处理都具有相应的评价指标和方法。因此,制造模式是制造业为了提高产品质量、市场竞争力、生产规模和生产速度,以完成特定的生产任务而采取的一种有效的生产方式和一定的生产组织形式。现代先进制造生产模式是从传统的制造生产模式中发展、深化和逐步创新而来。

简单地说,所谓先进制造模式,就是围绕企业的价值增值链,依据不同的环境、通过有效地组织各种要素形成的,可以在特定环境中达到良好效果的先进生产方式和运行管理机制。这种模式已经形成规范的概念、哲理和结构,可以供企业依据不同的环境条件,针对不同的制造目标来加以采用。

根据国际生产工程学会(CIRP)近10年的统计,发达国家所涌现的先进制造系统和先进制造生产模式多达33种。发达国家制造企业,特别是跨国公司和创新性中小企业已广泛采用一些新的制造模式,如:柔性制造系统(FMS)、计算机集成制造系统(CIMS)、精益生产模式(LP)、清洁生产模式(CP)、高效快速重组生产系统、虚拟制造模式(VM)等。[6] 目前,正在开发下一代制造和生产模式,如:并行工程和协同制造(HM)、生物制造(BM)、远程网络制造(RM)、全球制造(GM)和下一代制造系统(NGMS)等。以下择要简单介绍八种主要的先进制造模式:

(1)精益生产模式(LP)。精益生产是美国麻省理工学院根据其IMVP的研究中对日本丰田生产方式的总结。精益生产的最终目标是要以具有最优质量和最低成本的产品,对市场需求做出最迅速的响应。它的基本原则是消灭一切浪费和不断改善。准时制作业、成组技术、弹性作业人数和尊重人性是精益生产的主要支柱。

(2)准时生产制(just-in-time)。又称无库存生产模式,其基本思想是订单驱动,仅当下道工序需求该零件时,才将其生产出来,任何前提生产都是浪费。追求目标是零库存、零废品和零设备故障。它适合于相对稳定的大批量流水线或重复生产作业。

(3)柔性制造系统(FMS)。柔性生产主要依靠有高度柔性的、以计算机数控机床生产为主的制造设备来实现多品种小批量生产。其优势是:增强制造企业的灵活性和应变能力,缩短产品生产周期,提高设备使用率和员工的劳动生产率以及改善生产模式从而大大推动了制造业的发展。

(4)敏捷制造。又称灵捷制造,是美国通用汽车公司于1988年提出的,1992年美国政府将其作为“21世纪制造企业的战略”。敏捷制造是新一代生产模式,是对已有生产模式的丰富和发展,它是柔性制造和精益生产发展的结果。敏捷制造包括产品制造机械系统的柔性、员工授权、制造商供应商关系、总体质量管理及企业重构。目前较权威的定义是:敏捷制造是一种结构,在这个结构中每个公司都能开发自己的产品并实施自己的经营战略。构成这个结构的基石是三种基本资源:有创新精神的管理机构和组织,有技术、有知识的高素质人员和先进制造技术。敏捷源于这三种资源的有效集成。

(5)计算机集成制造系统(CIMS)。是现代信息技术条件下的新一代制造系统。它以计算机来辅助制造系统的集成,以充分的、及时的信息交流或信息共享将企业的设计、工艺、生产车间以及供销和管理部门集成为一个有机的整体,使他们相互协调的运作,以提高产品质量,缩短产品开发周期,提高生产效率,确保企业的整体效益,提高企业的竞争能力和生存能力。

(6)虚拟制造模式(VM)。是虚拟现实技术在制造中的应用。虚拟制造实际上是一种计算机科学技术,以信息技术、仿真技术、虚拟现实技术为支柱,在产品设计或制造系统的物理实现之前,就能使人体感觉到未来产品的性能或者制造系统的状态,从而可以做出前瞻性的决策与优化实施方案。从本质上讲虚拟制造技术是对真实制造过程的动态模拟、仿真,是在计算机上制造数字产品,在虚拟制造环境中生产软产品替代传统的硬样品进行试验,对其性能和可制造性进行预测和评价,从而缩短产品的设计与制造周期,降低产品的开发成本,提高系统快速响应市场变化的能力。

(7)清洁生产模式(CP)。联合国环境计划署对清洁生产的定义为:清洁生产是一种新的创造性的思想,该思想将整体预防的环境战略持续应用于生产过程、产品和服务中,以增加生态效率和减少人类及环境的风险。对生产过程,要求节约原材料和能源,淘汰有毒原材料,减降所有废弃物的数量和毒性;对产品,要求减少从原材料提炼到产品最终处置的全生命周期的不利影响;对服务,要求将环境因素纳入设计和所提供的服务中。总之,清洁生产是将环境保护延伸到企业内部的方方面面。清洁生产追求的目标有二:一是追求资源和能源的循环利用和综合利用、不可再生资源和短缺资源的代用、废弃物的资源化和再生利用;二是追求产品生产和消费过程与环境的相容,如采用低废、无废的清洁生产工艺。

(8)绿色制造(green manufacturing)是一个综合考虑环境影响和资源效率的现代制造模式,其目标是使产品从设计、制造、包装、运输、使用到报废处理的整个产品生命周期中,对环境的影响(负作用)最小,资源效率最高,并使企业经济效益和社会效益协调优化。它具有以下基本特征。(1) 全球性――绿色制造的研究和应用将愈来愈体现全球化的特征和趋势。(2) 配套性――以绿色设计和制造技术为中心的配套系统(绿色营销、绿色标志、绿色教育、绿色法规等相关配套的社会支撑系统)是绿色制造工程的发展方向。(3)集成性――将更加注重系统技术和集成技术的研究。例如,产品和工艺设计与材料选择系统的集成、用户需求与产品使用的集成、绿色制造的问题领域集成、绿色制造系统中的信息集成、绿色制造的过程集成等集成技术的研究将成为绿色制造的重要研究内容。(4) 智能性――人工智能和智能制造技术将在绿色制造研究中发挥重要作用。

四、先进市场网络组织的内涵与发展

先进制造业是以现代生产业和发达的市场网络为支撑的。激烈的市场竞争和快速多变的市场需求使制造业企业在生产过程中面临着提高产品质量、缩短产品的生产销售周期、降低企业运营成本和提升核心竞争力的压力,这使得制造商、供应商、分销商、零售商和研究机构间的联系趋于紧密,并使其之间的界限逐渐淡化(如制造业服务业化),形成了新的市场网络组织结构,集群、供应链是其典型的表现形式。先进市场网络组织可以降低单个企业的经营风险,妥善地解决产品的设计、生产、供应、销售等一系列环节中的问题,并降低企业的外部效应和外部交易成本,提高了企业和整个制造业的国际竞争力。

根据波特的价值链理论,每一个企业都是由进行设计、生产、营销、交货以及对产品起辅助作用的各种活动(材料供应、技术、人力资源、 售后服务等)的集合。这些活动在公司的价值创造中相互联系,组成公司价值增值的链条,即为价值链。价值链并不是一些独立活动的集合,而是相互依存的活动构成的一个系统。并且,一个公司价值链与其他经济单位的价值链也是相连的,任何一个企业都存在于从供应商到消费者的价值链体系中,体系中各价值行为之间的联系对公司竞争优势的大小有着至关重要的影响。因此,发展先进制造业需要对价值链上的活动进行整合与协同,以实现整条价值链的整体提升。

价值链上各环节的增值收益是不同的。通常可用微笑(价值链)曲线表示,在曲线左端(产业链上游)的知识产权开发企业,随着研发和设计的投入,产品增值收益逐渐上升;在曲线右端(产业链下游)的品牌销售企业,随着品牌运作、销售渠道的建立,产品增值收益也大幅上升;而弧底部分的成品装配和低端产品为主的制造业则“流汗多拿钱少”,技术含量低、产品增值少,而且市场竞争激烈,容易被成本更低的同行所替代。

由于制造工艺的标准化以及“模块化”技术的发展,产业内的各工序可以被调整与分割,通过把利润递减的制造环节外包转移出去,跨国公司的经营重点从产品制造向产业链的两端转移,向上游主要是从事技术研发和产品设计;向下主要做销售、做渠道、做品牌和服务等,从而使价值链上知识密集型的环节利润递增,先进制造产业链两端的技术含量更高,附加价值也更高。

同时,先进制造业以发达的供应链网络为依托。供应链是由供应商、制造商、分销商( 或配送中心)、零售商及用户等实体组成的供需网络,是跨越企业中多个职能部门活动的集合,它包括从订单的发送和获取、原材料的获得、产品的制造,到产品分销给销售商及最终用户的整个过程。它是在给最终顾客提品和服务的不同的过程和活动中所涉及的上下游相互联系的组织网络。供应链是相互合作共同控制、管理和改进从供应商到用户的物流和信息流的多个相互联系和依赖的组织的网络。供应链是伴随先进制造业出现的一种社会生产组织方式。有两种基本模式:一是具有单一核心企业的供应链;二是多核心企业的供应链。随着先进制造业的发展,产生了许多先进的供应链管理理念,如绿色供应链管理、敏捷供应链管理、逆向供应链管理、闭环供应链管理以及供应链联盟等。发达国家在制造业不断先进化的同时,其市场支撑体系也在不断变革与创新。

五、先进制造业的基本特征

通过上述分析,我们可以对先进制造业的基本特征作一简要概括。首先,与传统制造业相比,先进制造业的“先进”主要体现在以下几点:在生产方式方面,由单一产品的大规模、标准化生产,转变为可根据社会需求,小批量、多品种生产,具有更强的灵活性和适应性;在生产关联方面,先进制造业更加突出了产业间的生产链动态关联和企业的全球生产配置;在生产理念方面,更注重依靠科技进步,减少能源消耗和环境污染、提高经济效益、增加产品科技含量;在经济发展方面,着眼于未来,更注重信息化程度、无形资产的比重、技术创新的能力,更重视节约型、集约化和可持续发展。

其次,先进制造业是一个动态演变的概念,它随着时间、空间的变化而发展。在经济发展的不同时期,先进制造业表现在不同的制造产业上。以三次产业革命为例,在第一次产业革命中,先进制造业以纺织、煤炭、冶金等产业为代表;第二次产业革命时,先进制造业表现在电力、钢铁、石化等制造业上;在20世纪40年代爆发的第三次产业革命,电子通信、航空航天、光机电一体化、生物医药、新材料等产业作为先进制造业在各国经济中得到较快的发展。[7] 在空间方面,先进制造业在不同经济发展水平的区域表现在不同的产业部门上,因此不同区域在选择先进制造业发展战略时需结合实际情况进行产业选择。

再次,先进制造业是一个开放的系统。其开放性一是表现为制造业已经不再局限于制造的生产环节,而是开放到了包括产前和产后的全过程;二是表现为通过网络化组织向社会经济领域的全面开放,尤其体现为制造业与生产业融为一体;三是表现为全球制造,即在全球范围内整合资源,形成全球价值链和产业链体系。

最后,先进制造业本质上是一种先进的生产方式。发展先进制造业,不仅仅是一个技术进步问题,也不仅仅是一个产业结构转型升级和产业发展问题,而是一场生产方式的深刻变革。如果说世界制造业的发展曾经历了三个阶段,即初级产品生产阶段、加工装配阶段、自主知识产权阶段,那么,先进制造业标志着制造业发展进入了一个新的历史阶段。

[参考文献]

[1]陈宝森. 变革中的美国制造业[J]. 世界经济与政治论坛,2004,(2).

[2]杨大庆,谭凤其. 世界先进制造业的发展经验及其借鉴[J]. 北方经济,2006,(2).

[3]秦世俊. 世界先进制造业发展态势[Z]. 维普资讯 省略 .

[4]李斌. 先进制造技术的发展与展望[J]. 制造业信息化,2004,(3).

[5]杨叔子,吴波. 先进制造技术及其发展趋势[J]. 求是,2004,(4).

第5篇:先进制造业发展趋势范文

我国的工业工程在经济快速发展的趋势下,得到了较快地发展,尤其在制造业的发展中被广泛应用,本文主要讨论工业工程在制造业的现状及趋势。

关键词:

工业工程;制造业;趋势

1工业工程的起源和定义

泰勒(FrederickW.Taylor)和吉尔布雷斯(FrankB.Gilbreth)被认为是工业工程(IE)的创始人。19世纪80年代,泰勒主要研究怎样提高劳动生产率,以人为研究对象,管理学史上称之为“科学管理学之父”。吉尔布雷斯主要从事作业过程中的动作研究和时间研究,其中,动作研究是把作业动作分解为最小的分析单位,然后通过定性分析,找出最合理的动作,以使作业达到高效、省力和标准化的方法,管理学史上称之为“动作研究之父”。在这样的理论指导下,提高了生产率,从而开创了工业工程(IndustrialEngineering,简称IE)研究的先河。工业工程发展已有100多年,它包含内容丰富,涉及的领域广泛,不断地发展和完善。因此,在工业工程发展的过程中,世界各地学者、专家对其有不同的解释。在诸多解释和定义中,美国工业工程协会提出的定义最具有代表性,其表述如下:“工业工程是对人员、物料、设备、能源和信息组成的集成系统进行设计、改善和实施的工程技术,它综合运用数字、物理学、社会科学的专门知识和技术,结合工程分析和设计的原理与方法,对该系统所取得的成果进行确定、预测和评价[1]。”

2现代工业工程的内容和应用

现代工业工程讲究系统优化,是一门技术和管理相结合的学科,它广泛应用于企业的战略管理层面,对企业的生产系统和管理进行优化,以供应链管理和运筹学为主要理论,用计算机技术辅助实施。工业工程的重点是系统整体的优化,系统效益最佳是其最终追求,亦即提高效率,减少浪费[2]。在当今科技飞速发展的时期,制造业企业开始运用现代工业工程的理论和方法逐渐向先进制造业转变,其中,计算机集成技术融入到了现代工业工程中。制造业是工业工程(IE)应用的第一个产业,至今已过去100多年,在这期间,工业工程(IE)扩展到了各个工程服务相关领域,其中包括建筑、煤炭、服务、餐饮、旅游等领域。虽然,现代工业工程应用如此广泛,但是制造业是其主要应用领域。

3工业工程在中国制造业的发展现状

当前世界制造业发展的特点是两个“M”(Manufacturing与Management)联姻,技术与管理的融合是先进制造技术(AMT)的一个突破,是人类认识世界、改造世界的一大进步[3]。在这种背景下,如精益生产(LP)、标准化管理(SM)、全员生产维护(TPM)、物料需求计划(MRP)等应运而生。在全球化贸易形势下,制造业企业保持持续竞争力的一个有力途径,是把工业工程融入企业的发展管理中。工业工程是一门“技术+管理”的学科,它包含着各个学科相关知识,是以提高生产率为主要目的。同时,工业工程也注重人的因素,在应用工业工程的过程中,综合各种相关因素,把人的需求放在第一位。在这种大的环境下,制造业应加强对外界市场的感应能力,深化现代制造业企业的改革。中国的制造业企业落后于世界知名制造业如西门子,丰田汽车,通用汽车等,主要原因是起步时间晚,理论体系不成熟,认识程度低,企业应用尚需研究与开发、标志性成果少,制造业员工素质有待加强。主要表现如下:(1)自主拥有核心技术不成熟,创新技术能力差,拥有的自主知识产权少,制造企业多依赖于国外先进技术,就目前情况来看,中国也就是工业2.0时代,而远远落后于世界发达国家先进制造产业。(2)产业结构不合理,高新技术产业比重小,装配制造占制造业中的比重(2017年)仅为30.4%,落后于日、美、韩、欧等发达国家。(3)中小制造业企业只追求产量,不重视质量,员工素质整体水平低,导致生产效率低,浪费现象严重。(4)企业缺少系统理论的营销战略,仅靠劳动力成本低带来的优势同世界先进制造企业竞争。

4工业工程在我国制造业的发展趋势

4.1计算机集成技术与工业工程的系统性

提升研发制造全过程数字化管理水平,综合运用工业工程的方法和思想(MRP、MRPⅡ、ERP)解决计划需求和制造能力之间的矛盾,及时进行全方位生产,加快供应链流通速度,提高制造业企业的响应能力。

4.2强化制造业应用工业工程的系统性

企业首先将设立工业工程(IE)部门和岗位作为强化方式,逐步扩展工业工程的工作职能和工作范围,推动国内工业工程的较快地发展。随着信息技术的发展,进一步实现跨职能团队的运行模式,要真正实现工业工程部门与其他相关部门之间的平等关系,不参与其他职能部门的具体业务,真正实现不同部门之间的有效融通,通过这种跨职能团队的工作方式,提高工作的灵活性和有效性,强化工作授权,直接由部门经理领导,为制造企业管理层制定策略奠定重要的前提。

4.3产学研结合提高工业工程的研发和学科创新

加强高校、科研机构同企业的交流,促进制造业企业生产力的提高。同时,建立咨询公司,强化工业工程的交流和应用。

4.4充分依靠劳动力成本的优势,寻找产品价值链中的优势环节

制造业的成本行为及其相对成本地位产生于制造业在一个产业里竞争时所从事的价值活动[5]。结合工业工程的价值分析,制造业企业分析制造过程价值链,确定竞争对手的相对成本和成本差异的根源,根据价值链观点对制造业成本结构进行分析,来控制成本驱动因素和重构价值链,获得成本优势。

5结语

工业工程对企业的发展具有极大的推动作用,能够提高企业整体竞争力,促进企业的经济效益,在激烈的国际化竞争下立于不败之地。文章主要探讨了工业工程在中国的发展现状及未来的发展趋势,对推动我国的工业工程发展具有一定的意义。毫无疑问,工业工程的发展应用,可以作为我国制造业在危机环境下持续高速、高质量发展的原动力。

参考文献:

[1]易树平,郭伏.基础工业工程[M].北京:机械工业出版社,2010:20-21.

[2]杨英慧.工业工程现状及未来发展趋势研究[J].价值工程,2012,(21):32-33.

[3]郭重庆.工业工程在中国制造业发展中的地位和作用[J].工业工程与管理,2003,(2):1-3.

[4]齐二石,等.我国工业工程在制造业中的应用和发展[J].工业工程与管理,2006,(6):1-5.

第6篇:先进制造业发展趋势范文

【关键词】:机械制造;特点;发展趋势

1、我国机械制造行业发展现状

机械制造业是一个国家最基础的行业,也决定了一个国家制造业的整体水平,起步早,但发展又最令人担忧,比如现在中国的汽车工业相比机械制造业来说无论是产品质量还是生产效率都要高得多,当然这也是因为机械行业的特性起了决定性的因素。面对越来越激烈的国际市场竞争,我国机械制造业面临着严峻的挑战。我们在技术上已经落后,加上资金不足,资源短缺,以及管理体制和周围环境还存在许多问题,需要改进和完善,这些都给我们迅速赶超世界先进水平带来极大的困难。随着我国改革的不断深入,对外开放的不断扩大,为我国机械制造业的振兴和发展提供了前所未有的良好条件。当今,制造业的世界格局已经和正在发生重大的变化,欧、亚、美三分天下的局面已经形成,世界经济重心开始向亚洲转移已出现征兆,制造业的产品结构、生产模式也在迅速变革之中。挑战与机遇并存,我们应该正视现实,面对挑战,抓住机遇,深化改革,以振兴和发展中国的机械制造业为己任,励精图治,奋发图强,以使我国的机械制造业在不太长的时间内赶上世界先进水平。

机械制造技术是研究产品设计、生产、加工制造、销售使用、维修服务乃至回收再生的整个过程的工程学科,是以提高质量、效益、竞争力为目标,包含物质流、信息流和能量流的完整的系统工程。随着社会的发展,人们对产品的要求也发生了很大变化,要求品种要多样、更新要快捷、质量要高档、使用要方便、价格要合理、外形要美观、自动化程度要高、售后服务要好、要满足人们越来越高的要求,就必须采用先进的机械制造技术。2、先进制造技术的特点2.1 先进制造技术是新世纪的技术。先进制造技术是制造技术的最新发展阶段,是由传统的制造技术发展起来的,既保持了过去制造技术中的有效要素,又要不断吸收各种高新技术成果,并渗透到产品生产的所有领域及其全部过程。先进制造技术与现代高新技术相结合而产生了一个完整的技术群,它是具有明确范畴的新的技术领域,是面向21世纪的技术。2.2、先进制造技术是面向工业应用的技术。先进制造技术并不限于制造过程本身,它涉及到产品从市场调研、产品开发及工艺设计、生产准备、加工制造、售后服务等产品寿命周期的所有内容,并将它们结合成一个有机的整体。先进制造技术的应用特别注意产生最好的实际效果,其目标是为了提高企业竞争和促进国家经济和综合实力的增长。目的是要提高制造业的综合经济效益和社会效益。2.3、先进制造技术是驾驭生产过程的系统工程。先进制造技术特别强调计算机技术、信息技术、传感技术、自动化技术、新材料技术和现代系统管理技术在产品设计、制造和生产组织管理、销售及售后服务等方面的应用。它要不断吸收各种高新技术成果与传统制造技术相结合,使制造技术成为能驾驭生产过程的物质流、能量流和信息流的系统工程。2.4、先进制造技术是面向全球竞争的技术。随着全球市场的形成,使得市场竞争变得越来越激烈,先进制造技术正是为适应这种激烈的市场竞争而出现的。因此,一个国家的先进制造技术,它的主体应该具有世界先进水平,应能支持该国制造业在全球市场的竞争力。2.5、先进制造技术是市场竞争三要素的统一。在20世纪 70年代以前,产品的技术相对比较简单,一个新产品上市,很快就会有相同功能的产品跟着上市。因此,市场竞争的核心是如何提高生产率。到了20世纪80年代以后,制造业要赢得市场竞争的主要矛盾已经从提高劳动生产率转变为以时间为核心的时间、成本和质量的三要素的矛盾。先进制造技术把这三个矛盾有机结合起来,使三者达到了统一。3、先进机械制造技术的发展现状

近年来,我国的制造业不断采用先进制造技术,但与工业发达国家相比,仍然存在一个阶段性的整体上的差距。3.1、管理方面。工业发达国家广泛采用计算机管理,重视组织和管理体制、生产模式的更新发展,推出了准时生产(JIT)、敏捷制造(AM)、精益生产(LP)、并行工程(CE)等新的管理思想和技术。我国只有少数大型企业局部采用了计算机辅助管理,多数小型企业仍处于经验管理阶段。

3.2、设计方面。工业发达国家不断更新设计数据和准则,采用新的设计方法,广泛采用计算机辅助设计技术(CAD/CAM),大型企业开始无图纸的设计和生产。我国采用CAD/CAM技术的比例较低。

3.3、制造工艺方面。工业发达国家较广泛的采用高精密加工、精细加工、微细加工、微型机械和微米/纳米技术、激光加工技术、电磁加工技术、超塑加工技术以及复合加工技术等新型加工方法。我国普及率不高,尚在开发、掌握之中。

3.4、自动化技术方面。工业发达国家普遍采用数控机床、加工中心及柔性制造单元(FMC)、柔性制造系统(FMS)、计算机集成制造系统(CIMS),实现了柔性自动化、知识智能化、集成化。我国尚处在单机自动化、刚性自动化阶段,柔性制造单元和系统仅在少数企业使用。4、我国先进机械制造技术的发展趋势

4.1、全球化。一方面由于国际和国内市场上的竞争越来越激烈,例如在机械制造业中,国内外已有不少企业,甚至是知名度很高的企业,在这种无情的竞争中纷纷落败,有的倒闭,有的被兼并。不少暂时还在国内市场上占有份额的企业,不得不扩展新的市场;另一方面,网络通讯技术的快速发展推动了企业向着既竞争又合作的方向发展,这种发展进一步激化了国际间市场的竞争。

4.2、网络化。网络通讯技术的迅速发展和普及,给企业的生产和经营活动带来了革命性的变革。产品设计、物料选择、零件制造、市场开拓与产品销售都可以异地或跨越国界进行。此外,网络通讯技术的快速发展,加速技术信息的交流、加强产品开发的合作和经营管理的学习,推动了企业向着既竞争又合作的方向发展。

4.3、虚拟化。制造过程中的虚拟技术是指面向产品生产过程的模拟和检验。检验产品的可加工性、加工方法和工艺的合理性,以优化产品的制造工艺、保证产品质量、生产周期和最低成本为目标,进行生产过程计划、组织管理、车间调度、供应链及物流设计的建模和仿真。虚拟化的核心是计算机仿真,通过仿真软件来模拟真实系统,以保证产品设计和产品工艺的合理性,保证产品制造的成功和生产周期,发现设计、生产中不可避免的缺陷和错误。

4.4、自动化。自动化是一个动态概念,目前它的研究主要表现在制造系统中的集成技术和系统技术、人机一体化制造系统、制造单元技术、制造过程的计划和调度、柔性制造技术和适应现化生产模式的制造环境等方面。制造自动化技术的发展趋势是制造全球化、制造敏捷化、制造网络化、制造虚拟化、制造智能化和制造绿色化。

第7篇:先进制造业发展趋势范文

自国际金融危机爆发之后,工业发达国家重新意识到了制造业的重要性。美国、德国纷纷确定了重振制造业的目标。作为制造大国,中国也正在起草相关规划。其中,优先推进制造业网络化、数字化、智能化发展是重要内容之一。

“现在多数企业在数字化上面有误解,认为用了ERP系统,在管理、采购、报价、营销上达到数字化就够了,这是对数字化制造的片面理解。”中国工程院院士柳百成告诉《中国经济和信息化》(以下简称CEI)记者。

柳百成认为,数字化制造的核心在于设计过程的数字化和制造过程的数字化。中国未来发展数字工厂,重点也应该放在数字设计和制造这两个实体的过程上。

CEI:我国正在大力推进先进制造业的发展,先进制造业的内涵究竟是什么?

柳百成:这个可以参考美国是如何重振制造业的。2011年,美国奥巴马总统提出并启动了先进制造伙伴计划(Advanced Manufacturing Partnership,AMP),并将投入5亿~10亿美元来推动这项计划。美国对先进制造的定义包括两个方面。一方面是原有的产品和工艺采用了新方法、新技术;另一方面是用新材料、新技术或新方法,生产新产品。

为确保美国制造业在全球的领导地位,2013年,美国总统执行办公室和国家科技理事会联合了“国家制造创新网络-初步设计”。

美国国家制造创新网络是由15个制造创新研究院组成的。第一批已建立了4个创新研究院,其中,第一个是增材制造创新研究院,第二个是数字化制造与设计国家创新研究院,第三个是轻量化材料制造创新研究院。最近,又在启动第二批4个制造创新研究院的组建。

从这里可以看出,数字化制造是先进制造的一个重要部分,但并不是先进制造的全部。要将中国的制造由中低端产品发展到中高端产品,除了数字化技术外,还要与高新技术集成、融合。

美国建立的制造创新研究院集中了全国之力,例如,增材制造创新研究院由85个企业、13个研究型大学、9个社区学院和18个非营利机构组成。

CEI:你理解中的未来制造强国应该是什么样的?需要具备什么样的特征?

柳百成:什么样的国家才能够称为制造强国?对中国而言,我认为需要具备5个特征。一是要有雄厚的产业规模。二是要有很强的创新能力。三是要有一批知名的品牌和企业。例如,汽车企业有像美国的通用或日本的丰田那样的品牌。四是要有良好的质量和经济效益。五是要具有可持续发展能力。

CEI:应该如何实现上述提到的未来制造强国的五个特征?

柳百成:这需要强调两个方面。第一,要发展基于网络的数字化、智能化制造。核心内容是设计过程的数字化和制造过程的数字化。其中,设计的数字化不要理解为绘图的数字化,不是用了3D造型软件就达到了设计数字化。真正的数字化设计,在设计全过程都要采用有限元等计算机辅助工程分析(CAE)。

第二,要加强制造业的基础。什么是制造业的基础?首先是基础材料。我们在制造大飞机时用到的很多材料,还要靠进口。其次是轴承和液压件等基础零部件。例如,目前工程机械中用的很多液压件等元器件仍依赖进口。最后是基础工艺。很多产品和装备我们做出来了,但工艺稳定性和可靠性都达不到用户要求。例如,有些高档数控机床,在出厂的时候,能够达到国外同类产品的精度和性能,但是用不了多久,跟国外的差距就表现出来了。

CEI:机器人的应用如今在工厂里越来越普遍了,现在制造业已经掀起一股机器人热,应该如何看待机器人在未来先进制造业中的作用?如何看待制造业中机器人对人的影响?

柳百成:机器人的发展当然很重要,但是,也不要一拥而上。对于机器人的发展,要有正确的定位。在制造工厂里,机器人是高端装备中的一个重要组成部分,但不是高端装备的全部。智能化装备或智能制造单元是由先进装备如高端数控机床和机器人集成组成的。我国已是机器人消费大国,但80%左右的机器人仍依赖进口,远不是机器人强国。

在数字化工厂里,人的作用不可能完全被机器人取代。数字化工厂不等于无人工厂,而是需要更高水平的高级工程科技人才和高级技术工人。

CEI:制造业目前出现了服务化的趋势,应该如何看待这个趋势?

柳百成:服务化是一个很重要的发展趋势。罗尔斯・罗伊斯公司是英国著名的航空发动机公司,其发展历程经过三个阶段。第一阶段是卖发动机给用户。第二阶段是提供发动机租赁业务。第三阶段是服务化,卖发动机的工作服务时间。例如约定5万小时的飞行时间,只要在该时间之内,出现任何问题都由企业全权负责服务。这就是一个从卖产品到卖服务的过程。

CEI:和西门子这种百年企业相比,中国制造业企业差距在哪儿?中国制造业发展的软肋何在?

柳百成:长期以来,我国很多制造企业光搞生产,而忽略了创新。以往国内很多汽车企业,靠引进国外技术及图纸生产汽车。他们没有也不需要研发队伍,时间长了,也就缺乏自主创新的研发能力。

现在中国想要成为制造强国,企业一定要有一支能力强的研发队伍,而且要加强研发投入。目前,国内企业的研发投入还远远不够,制造企业的研发投入占销售比例平均只在1.5%左右。而国外企业的研发投入占销售比例在3%~5%左右。

CEI:中国应该如何发展先进制造,来弥补与发达国家的制造业差距?

第8篇:先进制造业发展趋势范文

关键词:机械制造 技术特点 发展方向

现代机械制造技术改变着人类的生活方式、生产方式、经营管理模式和社会组织机构和文化。随着信息和电子等高新科学技术的不断发展和市场的多样化和个性化,世界各国都开始将机械制造技术的开发和研究工作作为技术发展的关键。我国正处于经济发展的关键时期,技术研究是我们的薄弱环节。只有跟上先进科学技术的世界潮流,将其放在战略优先地位,并以合理的方式及管理方法进行实施,才能尽快缩小与发达国家的差距,才能在日趋激烈的市场竞争中立于不败之地。

一、我国机械制造技术发展的现状分析

机械制造技术是研究产品设计、生产、加工制造、销售使用、维修服务乃至回收再生的整个过程的工程学科,是以提高质量、效益、竞争力为目标,包含物质流、信息流和能量流的完整的系统工程。

20世纪70年代以前,产品的技术相对比较简单,一个新产品上市,很快就会有相同功能的产品跟着上市。20世纪80年代以后,随着市场全球化的进一步发展,市场竞争变得越来越激烈。

20世纪90年代初,随着CIMS技术的大力推广应用,包括有CIMS实验工程中心和7个开放实验室的研究环境已建成。在全国范围内,部署了CIMS的若干研究项目,诸如CIMS软件工程与标准化、开放式系统结构与发展战略,CIMS总体与集成技术、产品设计自动化、工艺设计自动化、柔性制造技术、管理与决策信息系统、质量保证技术、网络与数据库技术以及系统理论和方法等均取得了丰硕成果,获得不同程度的进展。但因大部分大型机械制造企业和绝大部分中小型机械制造企业主要限于CAD和管理信息系统,底层基础自动化还十分薄弱,数控机床由于编程复杂,还没有真正发挥作用。因此,与工业发达国家相比,我国的制造业仍然存在一个阶段性的整体上的差距。

目前,我国已加入WTO,机械制造业面临着巨大的挑战与新的机遇。因此,我国机械制造业不能单纯的沿着20世纪凸轮及其机构为基础采用专用机床、专用夹具、专用刀具组成的流水式生产线——刚性自动化发展。而是要全面拓展,面向五化发展,即全球化、网络化、虚拟化、自动化、绿色化。

二、机械制造技术的特点

做好基础自动化的工作仍是我国制造企业一项十分紧迫而艰巨的任务。但加工中心无论是数量还是利用率都很低。可编程控制器的使用并不普及,工业机器人的应用还很有限。因此,我们要立足于我国的实际情况,在看到国际上制造业发展趋势的同时扎扎实实地做好基础工作。

1.机械制造技术是一个系统工程

先进制造技术特别强调计算机技术、信息技术、传感技术、自动化技术、新材料技术和现代系统管理技术在产品设计、制造和生产组织管理、销售及售后服务等方面的应用。它要不断吸收各种高新技术成果与传统制造技术相结合,使制造技术成为能驾驭生产过程的物质流、能量流和信息流的系统工程。

2.机械制造技术是一个综合性技术

先进制造技术应用的目标是为了提高企业竞争和促进国家经济和综合实力的增长。因此,它并不限于制造过程本身,它涉及产品从市场调研、产品开发及工艺设计、生产准备、加工制造、售后服务等产品寿命周期的所有内容,并将它们结合成一个有机的整体。以便提高制造业的综合经济效益和社会效益。

3.机械制造技术是市场竞争要素的统一体

市场竞争的核心是如何提高生产率。随着市场全球化的进一步发展,20世纪80年代以后,制造业要赢得市场竞争的主要矛盾已经从提高劳动生产率转变为以时间为核心的时间、成本和质量的三要素的矛盾。先进制造技术把这三个矛盾有机结合起来,使三者达到了统一。

4.机械制造技术是一个世界性技术

20世纪80年代以来,随着全球市场的形成,发达国家通过金融、经济、科技手段争夺市场,倾销产品,输出资本,使得市场竞争变得越来越激烈,为适应这种激烈的市场竞争,一个国家的先进制造技术应具有世界先进水平,应能支持该国制造业在全球市场的竞争力。同时,机械制造技术是面向21世纪的技术,应与现代高新技术相结合,应是有明确范畴的新的技术领域。

三、我国机械制造技术的发展方向

20世纪80年代,随着扫描显微镜的发明和使用,人类认识世界和改造世界的能力进入纳米尺度,纳米技术是指实现纳米级精度,是一种在纳米尺度上研究原子和分子结构,物质特性及相互作用与运动,并运用这种技术为人类服务的高新技术,纳米技术对制造业产生了很大的影响,其应用范围将非常广泛,包括纳米材料技术、纳米加工技术、纳米装配技术和纳米测量技术等。

超精密加工的加工精度在2000年已达到纳米级,在21世纪初开发的分子束生长技术、离子注入技术和材料合成、扫描隧道工程(STE)可使加工精度达到0.0003~0.0001μm,现在精密工程 正向其终极目标——原子级精度的加工逼近,也就是说,可以做到移动原子级别的加工。

现代机械制造技术的发展主要表现在两个方向上:一是精密工程技术,以超精密加工的前沿部分、微细加工、纳米技术为代表,将进入微型机械电子技术和微型机器人的时代;二是机械制造的高度自动化,以CIMS和敏捷制造等的进一步发展为代表。

1.精密成形技术成形制造技术包括铸造、焊接、塑性加工等。精密成形技术包括:精密铸造(湿膜精密成形铸造、刚型精密成形铸造、高精度造芯)、精密锻压(冷湿精密成形、精密冲裁)、精密热塑性成形、精密焊接与切割等。

2.无切削液加工无切削液加工的主要应用领域是机械加工行业,无切削液加工简化了工艺、减少了成本并消除了冷却液带来的一系列问题,如废液排放和回收等等。

3.快速成形技术快速原型零件制造技术(RPM),其设计突破了传统加工技术所采用的材料去除的原则,而采用添加、累积的原理。其代表性技术有分层实体制造(LOM),熔化沉积制造(FDM)等等。

由于以上工艺和技术不仅减少了原材料和能源的耗用量或缩短了开发周期、减少了成本,而且有些工艺的改进对环境起到保护作用,因此被称为绿色制造工艺。绿色制造是人类社会可持续发展在制造业中的体现。这一切除了工艺革新外,还必须依靠信息技术,通过计算机的模拟、仿真,才能实现。

四、结论

现代制造技术是现代技术和工业创新的集成,是国家制造业的水平的主要标志,也是国家工业的基础和支柱。随着社会的发展,人们对产品的要求也发生了很大变化,要求品种要多样、更新要快捷、质量要高档、使用要方便、价格要合理、外形要美观、自动化程度要高、售后服务要好、要满足人们越来越高的要求,就必须采用先进的机械制造技术。因此,我们应抓住机遇,了解我国机械制造技术的发展现状,把握现代机械制造技术的发展趋势,使我国现代制造业与世界发达国家站在同一起跑线上。

参考文献:

[1]马晓春.我国现代机械制造技术的发展趋势[J].森林工程,2002,(3).

第9篇:先进制造业发展趋势范文

一、我国机械制造技术发展的现状分析

机械制造技术是研究产品设计、生产、加工制造、销售使用、维修服务乃至回收再生的整个过程的工程学科,是以提高质量、效益、竞争力为目标,包含物质流、信息流和能量流的完整的系统工程。

20世纪70年代以前,产品的技术相对比较简单,一个新产品上市,很快就会有相同功能的产品跟着上市。20世纪80年代以后,随着市场全球化的进一步发展,市场竞争变得越来越激烈。

20世纪90年代初,随着CIMS技术的大力推广应用,包括有CIMS实验工程中心和7个开放实验室的研究环境已建成。在全国范围内,部署了CIMS的若干研究项目,诸如CIMS软件工程与标准化、开放式系统结构与发展战略,CIMS总体与集成技术、产品设计自动化、工艺设计自动化、柔性制造技术、管理与决策信息系统、质量保证技术、网络与数据库技术以及系统理论和方法等均取得了丰硕成果,获得不同程度的进展。但因大部分大型机械制造企业和绝大部分中小型机械制造企业主要限于CAD和管理信息系统,底层基础自动化还十分薄弱,数控机床由于编程复杂,还没有真正发挥作用。因此,与工业发达国家相比,我国的制造业仍然存在一个阶段性的整体上的差距。

目前,我国已加入WTO,机械制造业面临着巨大的挑战与新的机遇。因此,我国机械制造业不能单纯的沿着20世纪凸轮及其机构为基础采用专用机床、专用夹具、专用刀具组成的流水式生产线——刚性自动化发展。而是要全面拓展,面向五化发展,即全球化、网络化、虚拟化、自动化、绿色化。

二、机械制造技术的特点

做好基础自动化的工作仍是我国制造企业一项十分紧迫而艰巨的任务。但加工中心无论是数量还是利用率都很低。可编程控制器的使用并不普及,工业机器人的应用还很有限。因此,我们要立足于我国的实际情况,在看到国际上制造业发展趋势的同时扎扎实实地做好基础工作。

1.机械制造技术是一个系统工程

先进制造技术特别强调计算机技术、信息技术、传感技术、自动化技术、新材料技术和现代系统管理技术在产品设计、制造和生产组织管理、销售及售后服务等方面的应用。它要不断吸收各种高新技术成果与传统制造技术相结合,使制造技术成为能驾驭生产过程的物质流、能量流和信息流的系统工程。

2.机械制造技术是一个综合性技术

先进制造技术应用的目标是为了提高企业竞争和促进国家经济和综合实力的增长。因此,它并不限于制造过程本身,它涉及产品从市场调研、产品开发及工艺设计、生产准备、加工制造、售后服务等产品寿命周期的所有内容,并将它们结合成一个有机的整体。以便提高制造业的综合经济效益和社会效益。

3.机械制造技术是市场竞争要素的统一体

市场竞争的核心是如何提高生产率。随着市场全球化的进一步发展,20世纪80年代以后,制造业要赢得市场竞争的主要矛盾已经从提高劳动生产率转变为以时间为核心的时间、成本和质量的三要素的矛盾。先进制造技术把这三个矛盾有机结合起来,使三者达到了统一。

4.机械制造技术是一个世界性技术

  20世纪80年代以来,随着全球市场的形成,发达国家通过金融、经济、科技手段争夺市场,倾销产品,输出资本,使得市场竞争变得越来越激烈,为适应这种激烈的市场竞争,一个国家的先进制造技术应具有世界先进水平,应能支持该国制造业在全球市场的竞争力。同时,机械制造技术是面向21世纪的技术,应与现代高新技术相结合,应是有明确范畴的新的技术领域。 免费论文下载中心

三、我国机械制造技术的发展方向

先进制造技术是制造技术的最新发展阶段,是由传统的制造技术发展起来的,既保持了过去制造技术中的有效要素,又要不断吸收各种高新技术成果,并渗透到产品生产的所有领域及其全部过程。

20世纪80年代,随着扫描显微镜的发明和使用,人类认识世界和改造世界的能力进入纳米尺度,纳米技术是指实现纳米级精度,是一种在纳米尺度上研究原子和分子结构,物质特性及相互作用与运动,并运用这种技术为人类服务的高新技术,纳米技术对制造业产生了很大的影响,其应用范围将非常广泛,包括纳米材料技术、纳米加工技术、纳米装配技术和纳米测量技术等。

超精密加工的加工精度在2000年已达到纳米级,在21世纪初开发的分子束生长技术、离子注入技术和材料合成、扫描隧道工程(STE)可使加工精度达到0.0003~0.0001μm,现在精密工程 正向其终极目标——原子级精度的加工逼近,也就是说,可以做到移动原子级别的加工。

现代机械制造技术的发展主要表现在两个方向上:一是精密工程技术,以超精密加工的前沿部分、微细加工、纳米技术为代表,将进入微型机械电子技术和微型机器人的时代;二是机械制造的高度自动化,以CIMS和敏捷制造等的进一步发展为代表。

1.精密成形技术成形制造技术包括铸造、焊接、塑性加工等。精密成形技术包括:精密铸造(湿膜精密成形铸造、刚型精密成形铸造、高精度造芯)、精密锻压(冷湿精密成形、精密冲裁)、精密热塑性成形、精密焊接与切割等。

2.无切削液加工无切削液加工的主要应用领域是机械加工行业,无切削液加工简化了工艺、减少了成本并消除了冷却液带来的一系列问题,如废液排放和回收等等。

3.快速成形技术快速原型零件制造技术(RPM),其设计突破了传统加工技术所采用的材料去除的原则,而采用添加、累积的原理。其代表性技术有分层实体制造(LOM),熔化沉积制造(FDM)等等。

由于以上工艺和技术不仅减少了原材料和能源的耗用量或缩短了开发周期、减少了成本,而且有些工艺的