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先进制造技术方向精选(九篇)

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先进制造技术方向

第1篇:先进制造技术方向范文

摘要:本文介绍了先进制造技术具有先进性、广泛性、实用性、集成性、系统性和动态性的特点,并探讨了先进制造技术的发展趋势。

关键词:制造技术 柔性 集成 智能

制造技术的水准在某种意义上决定了整个国民经济发展的水平和国力。先进制造技术是传统制造技术与机械、电子、信息、材料、能源、管理等多领域的先进成果融合而成的高新技术,它代表着当今制造技术中的最高水平,已成为世界经济发展和满足人类日益增长需要的重要支撑。

1、先进制造技术、内涵及特点

1.1 先进制造技术及内涵

先进制造技术AMT是制造业不断吸收信息技术及现代管理技术等方面的成果,将其综合应用于产品设计、制造、检测、管理、销售、使用、服务乃至回收的制造全过程,以实现优质、高效、低耗、清洁、灵活生产,提高对动态多变的产品市场的适应能力和竞争能力的制造技术的总称,也是取得理想技术经济效益的制造技术的总称。

AMT内涵是使原材料成为产品而采用的一系列先进技术,外延是一个不断发展更新的技术体系,不是固定模式,它具有动态性和相对性,不能简单地理解就是CAD、CAM、FMS、CIMS等具体技术。

1.2 先进制造技术的特点

(1)先进性:AMT的核心和基础是经过优化的先进工艺(优质、高效、低耗、清洁工艺),它从传统制造工艺发展起来,并与新技术实现了局部或系统集成。特别强调计算机技术、信息技术和现代管理技术在制造中的应用。

(2)广泛性:AMT不是单独分割在制造过程的某一环节,而是将其综合运用于制造的全过程,它覆盖了产品设计、生产设备、加工制造、销售使用、维修服务,甚至回收再生的整个过程。

(3)实用性:AMT有明确的需求导向特征,不是以追求技术的高新度为目的,而是注重产生最好的实践效果,以提高企业竞争力和促进国家经济增长和综合实力为目标。

(4)集成性:AMT由于专业、学科间的不断渗透、交叉、融合,界限逐渐淡化甚至消失,技术趋于系统化、集成化,已发展成为集机械、电子、信息、材料和管理技术为一体的新兴交叉学科,可称为“制造工程”。

(5)系统性:随着微电子、信息技术的引入,AMT能驾驭信息生成、采集、传递、反馈、调整的信息流动过程。AMT是可以驾驭生产过程的物质流、能量流和信息流的系统工程。

(6)动态性:它不断地吸收各种高新技术成果,将其渗透到制造系统各个环节和制造活动的整个过程,实现优质、高效、低耗、清洁、灵活的生产。

2、先进制造技术的发展趋势

2.1 传统制造技术向高效化、敏捷化、清洁化方向发展

2.1.1 向高效化方向发展

机械加工、铸造、锻压、焊接、热处理与表面改性等传统工艺技术在相当长的时间内仍将是量大面广、经济实用的制造技术,对其优化和革新具有重大技术经济效益。随着精度补偿、应用软件、自动控制、新材料和机电一体化等技术的发展,工艺装备在数控化的基础上进一步向生产自动化,作业柔性化、控制智能化方向发展。例如:多轴联动加工中心,装配作业集成机床、虚拟轴机床、快速成型等新型加工设备不断涌现。

2.1.2 向敏捷化方向发展

目前,世界经济表现为竞争全球化,需求多样化,产品生产朝多品种、小批量方向发展,对制造企业快速响应市场和产品一次制造成功的要求日益提高。现代的产品设计正由手工绘图方式向计算机绘图方式方向发展,由满足单个构件要求的设计向对整个制造系统功能的综合设计、将设计与制造及相关因素进行系统综合的并行设计、基于网络的远程设计方向发展。面向制造、装配、检测的设计将利用并行工程的原理和方法,从设计一开始就考虑到从产品概念设计到报废处理的全生命周期的有关问题;在计算机建模仿真基础上扩展的虚拟制造技术,在产品设计阶段就适时地、并行地、协同地“虚拟”出产品未来的制造全过程及其产品性能、可制造性等相关因素,从而更经济、更快捷、更柔性地组织生产和优化布局,以达到缩短产品开发周期,降低生产成本、提高生产效率、完善产品设计质量的目的。因此,面向并行工程、虚拟制造、全寿命周期的设计及CAD/CAM/CAPP一体化技术等敏捷设计制造技术与系统将在今后若干年内得到长足发展。

2.1.3 向清洁化方向发展

保护环境、节约能源已成为全球密切关注的焦点,发达国家积极倡导“绿色制造”及“清洁生产”。我国制定的《绿色制造科技发展“十二五”专项规划》也明确了大力发展清洁绿色的精密成型与加工制造技术,实现少或无切削的塑性成型技术、“干净”成型技术等将成为21世纪优先发展的制造技术。

2.2 先进制造技术向精密化、多样化、复合化方向发展

2.2.1 向精密化方向发展

加工技术向高精度发展是制造技术的一个重要发展方向。精密加工和超精密加工、特种加工、微型机械的微细和超微细加工等精密工程是当今也是未来制造技术的基础,其中纳米级的超精密加工技术和微型机械技术被认为是21世纪的核心技术和关键技术。主要包括超精密切削加工、超精密磨削加工和研磨加工、超精密特种加工技术和超精密加工装备制造技术四个领域。

2.2.2 向多样化方向发展

为适应制造业对新型或特种材料以及精密、细小、大型、复杂零件的需要,发达国家正大力研究与开发各种原理不同、方法各异的加工与成型方法,如超塑性材料的等温锻造、复杂精密零件的电铸加工以及特殊环境和极限条件下的真空焊接、水下切割等。据统计,目前在机械制造中采用的成型工艺已达500种以上,特种成型工艺也是有百余种。

2.2.3 向复合化方向发展

由于材料的加工难度越来越大,工件形状越来越复杂,加工质量要求越来越高,国外正在研究多种能量的复合加工方法以及常规加工与特种加工的组合加工工艺。如在切削区引入声、光、电、磁等能量后,可形成超声振动切削、激光辅助切削、导电加热切削、磁性切削等复合加工工艺。

利用特种加工易于实现自动化、自适应控制的特点,特种加工技术和信息技术相结合,不断发展高精度、高效率的超大型、超微型、超精密特种加工机床和加工中心。如激光加工中心能将切割、打孔、焊接、表面处理等不同加工工序集成在一起,能加工多种材料和多种规格、形状的零件,并能实现多维度的智能化控制。

2.3 制造系统向柔性化、集成化、智能化、全球化方向发展

第2篇:先进制造技术方向范文

【关键词】先进制造技术;发展趋势;关键技术

【中图分类号】TH16 【文献标识码】A

【文章编号】1007―4309(2010)10―0086―2

先进制造技术AMT(Advanced Manufacturing Technology)是传统制造技术在不断吸收机械、材料、电子、信息、能源和现代化管理等领域的成果上产生的,它被综合应用于产品的生产、设计、制造、检测、管理和售后服务的全过程。它是由传统的制造技术发展而来的,保留了过去制造技术中的有效要素,是制造技术与现代高新技术结合而产生的完整的技术群,先进制造技术的发展,大体经历了四个阶段:

第一阶段(20世纪60―70年代):柔性制造单元(CAD/CAM),它是以数控机床、加工中心和工业机器人为代表的。

第二阶段(20世纪70―80年代):柔性制造系统(FMS),它是以柔性制造单元加上自动或半自动物流输送组合而成的,但特点仍然是分布式生产过程。

第三阶段(20世纪80―90年代):集成阶段(CIMS),是以信息、工艺、物流、计算机集成控制为特点的。

第四阶段(20世纪90年代至今):智能集成制造系统阶段,是以设计智能化、单元加工过程智能化和系统整体管理智能化为特征的。

一、先进制造技术的特点

目前,每一个国家都处于全球化市场中,先进制造技术的竞争是面向全球的。一个国家的先进制造技术对该国制造业在全球范围市场的竞争力发挥着非常重要和不可替代的作用。先进制造技术的目标是要提高产品对动态多变的市场的适应能力以及竞争能力,同时实现优质、高效、低耗、清洁、灵活的生产。它不局限于制造工艺,而是覆盖了市场分析、产品设计、加工和装配、销售、维修、服务,以及回收再生的全过程,概括起来有以下特点:

(1)成形和加工技术日趋精密化。

(2)企业装备将以制造工艺、设备和工厂的柔性与可重构性作为显著特点。

(3)虚拟制造技术和网络制造技术将被广泛应用。

(4)机电产品和先进制造技术将把智能化、数字化作为发展方向。

(5)以提高对市场快速反应能力为目标的制造技术将超速发展。

(6)先进制造技术的发展越来越离不开信息技术,信息技术发挥着越来越重要的作用。

(7)21世纪的企业面临着要在管理方面进行创新的新课题。

(8)现代设计技术将成为21世纪制造业的重要特征。(现代技术的内涵即为:绿色产品设计技术、优良性能设计基础技术、竞争优势创建技术、全寿命周期设计技术。)

二、当前先进制造技术的发展趋势

市场需求的个性化与多样化趋势越来越明显,精密化、绿色化、智能化、信息化、虚拟化将成为未来先进制造技术发展的总趋势。其主要体现在以下几个方面:

(一)信息化

近几年,信息技术和制造技术的不断融合,使得数字化成为制造业日益发展的趋势。数字化制造技术具有较多的优点,如使市场多样化和个性化的需求得到满足;能够对市场作出快速的响应,使生产成本得以降低;能够提高产品精度和可靠性;等等。数字化产品既方便、直观,又便于通过计算机控制产品,对信息进行处理和传递。随着计算机技术的飞速发展,制造业应用系统越来越离不开Internet技术,Internet技术是实现各种制造系统自动化的基础,是其重要的支撑平台。基于Web技术的供应链管理系统、数据交换转换系统等成为产品的主流。据专家预测,在未来生产中占主导地位的将是基于网络制造的分布式网络化生产系统。因此,先进制造技术将把以微电子技术、软件技术为核心,以数字化、网络化为特征的信息化制造技术作为重要的发展方向。

(二)智能化

智能化就是应用人工智能技术实现产品生命周期(包括产品设计、制造、发货、支持等)各个环节的智能化,如生产设备的智能化,人与制造系统的融合及人在其中智能的充分发挥等。智能化能够使制造系统的自动化和柔性化水平得到进一步的提高,使生产系统的适应与判断能力更加完善。

(三)精密化

超高速切削、超精密加工技术以及发展新一代制造装备成为了加工制造技术的发展方向。

1.超精密加工技术

目前已进入纳米级加工时代,加工精度和表面粗糙度分别达到了0.025μm和0.0045μm。超精切削厚度由目前的红外波段向可见光波段甚至更短波段近;超精加工机床向多功能模块化方向发展;超精加工材料由金属扩大到非金属。

2.超高速切削

目前,铝合金超高速切削的切削速度已超过1 600m/min,铸铁、超耐热镍合金、钛合金的速度分别为1 500m/min、300m/min和200m/min。超高速切削的发展已转移到一些难加工材料的切削加工上。

3.新一代制造装备的发展

市场竞争和新的产品、技术和材料的发展对新型加工设备的研究与开发起着推动作用,如“并联桁架式结构数控机床”的发展就是一个典型的例子。它采用六个轴长短的变化,以实现刀具相对于工件的加工位姿的变化,是对传统机床结构方案的突破。

(四)绿色化

由于资源与环境的约束日益严格,21世纪的制造业要以绿色制造为重要特征。与此相适应的,绿色制造技术的发展也将是快速的。主要表现为:

1.绿色产品设计技术,既能够保证产品在生命周期内环保和对人类健康无危害,又能保证低能耗和高资源利用率。

2.绿色制造技术,使整个制造的过程对环境所造成的不利影响最小,废弃物和有害物质的排放量最少,资源利用效率最高。

3.产品的回收和循环再制造,它主要包括以设计产品和处理材料为主的生产系统工厂和以处理循环产品生命周期结束时的材料为主的恢复系统工厂。如汽车等产品的拆卸、回收技术和生态工厂的循环式制造技术。

(五)虚拟化

在制造业中,虚拟现实技术(Virtual Reality Technology)越来越被广泛地应用,它主要包括两部分,即虚拟企业和虚拟制造技术。虚拟制造技术是在产品真正制出之前,先在虚拟制造环境中生成软产品原型进行试验,并且预测和评价其性能和可制造性。

三、未来先进制造技术发展中的关键技术

(一)虚拟制造VM(virtual manufacturing)

VM技术的发展是以仿真技术和虚拟现实VR(virtual reality)技术为基础的。VM技术是在虚拟条件下模拟产品的设计、制造、测试、营销的全过程,并预测和评价有关技术数据和性能指标,从而使产品开发周期得以缩短,使制造过程得以优化。VM技术是工程设计的一次革命性的进步,它的应用范围是非常广泛的,如快速设计与快速原型、面向装配或制造的设计、产品维护、产品设计进入市场的并行处理和人员培训等领域。

(二)智能制造IM(intelligent manufacturing)

智能制造技术是一门综合技术。之所以这么说,是因为它是通过自动化技术、制造技术、系统工程和人工智能等学科互相交织和渗透形成的一门技术。智能设计、智能装配、智能加工、智能控制、智能工艺规划、智能调度与管理、智能测量与诊断等都属于智能制造技术的范畴。对于制造系统集成自动化和柔性自动化来说智能制造是其新发展,也是其重要组成部分,智能传感与检测是智能制造的重点。

(三)纳米制造

20世纪出现了一种高新技术,即纳米技术。它的加工精度或尺寸为0.1nm―100nm。而纳米制造是纳米技术与制造技术相融合而产生的,精密加工、超精加工、微细加工和超微细加工都属于纳米制造。常用的制造技术有聚焦离子束工艺等。

(四)绿色制造GM(green manufacturing)

绿色制造是一种现代制造模式,它综合考虑资源消耗和环境影响,其目的是使产品在整个生命周期中(包括从设计、制造、包装、运输、使用到报废处理)做到对资源利用率最高,对环境的不利影响最小,并优化协调企业经济效益和社会效益。目前绿色制造受到了全球制造业的关注,因为未来制造业的可持续发展离不开绿色制造,绿色制造已成为先进制造技术的主要内容,也是各国支持和优先发展的研究项目。

四、结论

我国将先进制造技术列入“九五”科技规划和15年科技发展规划中。21世纪的今天,经济全球化进程日益加快,随之而来的日益加剧的制造业领域的竞争,实际上是以先进制造技术为竞争核心的。在这样的大环境、大背景下,我国不仅要迎接挑战,而且要抓住机遇,要不断地对传统产业进行改造,发展先进制造技术,要在技术、机制、管理以及人才等方面进行创新,只有这样我国才能实现跻身世界制造强国的目标。

【参考文献】

[1]王隆太等.先进制造技术[M]. 北京:机械工业出版社,2003.

[2]张平亮等.先进制造技术[M]. 北京:高等教育出版社,2009.

[3]冯.先进制造技术基础[M]. 北京:北京大学出版社,2009.

第3篇:先进制造技术方向范文

    关键词:集成;系统;技术构成

    一、现代集成制造系统的含义与定位

    现代集成制造系统(Contemporary Integrated Manufacutring System)是计算机集成制造系统新的发展阶段,在继承计算机集成制造系统优秀成果的基础上,它不断吸收先进制造技术中相关思想的精华,从信息集成、过程集成向企业集成方向迅速发展,在先进制造技术中处于核心地位。具体地说,它将传统的制造技术与现代信息技术、管理技术、自动化技术、系统工程技术进行有机地结合,通过计算机技术使企业产品在全生命周期中有关的组织、经营、管理和技术有机集成和优化运行。在企业产品全生命周期中实现信息化、智能化、集成优化,达到产品上市快、服务好、质量优、成本低的目的,进而提高企业的柔性、健壮性和敏捷性,使企业在激烈的市场竞争中立于不败之地。

    二、现代集成制造系统的技术构成

    先进制造技术(AMT Advanced Manufacturing Technology)作为一个专有名词目前还没有准确的定义。通过对其内涵和特征的研究,目前共同的认识是:先进制造技术是传统制造技术不断吸收机械、电子、信息、材料、能源和现代管理等方面的成果,并将其综合应用于产品设计、制造、检测、管理、销售、使用、服务的制造全过程,以实现优质、高效、低耗、清洁、灵活的生产,并取得理想技术经济效果的制造技术的总称。其具有如下一些特点:

    1、从以技术为中心向以人为中心转变,使技术的发展更加符合人类社会的需要;

    2、从强调专业化分工向模糊分工、一专多能转变,使劳动者的聪明才智能够得到充分发挥;

    3、从金字塔的多层管理结构向扁平的网络化结构转变,减少层次和中间环节;

    4、从传统的顺序工作方式向并行工作方式转变,缩短工作周期,提高工作质量;

    5、从按照功能划分部门的固定组织形式向动态的自主管理的小组工作方式转变。

    通过对先进制造技术的定义和特点的分析发现,现代集成制造系统拥有先进制造技术的绝大部分特点,只不过先进制造技术所涉及的范围要比现代集成制造系统大,现代集成制造系统在吸收计算机集成制造系统的优秀成果的基础上,继续推动并行工程、虚拟制造、敏捷制造和动态联盟的研究工作,并不断吸收先进制造技术中的成功经验和先进思想,将它们进行推广应用,由此使现代集成制造系统成为先进制造技术的核心。

    (1)并行工程(CE Concurrent Engineering)并行工程是集成地、并行地设计产品及其相关过程(包括制造过程和支持过程)的系统方法。它要求产品开发人员在一开始就考虑产品整个生命周期中从概念形成到产品报废的所有因素,包括质量、成本、进度计划和用户要求。为了达到并行的目的,必须建立高度集成的主模型,通过它来实现不同部门人员的协同工作;为了达到产品的一次设计成功,减少反复,它在许多部分应用了仿真技术;主模型的建立、局部仿真的应用等都包含在虚拟制造技术中,可以说并行工程的发展为虚拟制造技术的诞生创造了条件,虚拟制造技术将是以并行工程为基础的,并行工程的进一步发展就是虚拟制造技术。同时,并行工程是在CAD、CAM、CAPP等技术支持下,将原来分别进行的工作在时间和空间上交叉、重迭,充分利用了原有技术,并吸收了当前迅速发展的计算机技术、网络技术的优秀成果,使其成为先进制造技术的基础。

    (2)虚拟制造(VM Virtual Manufacturing)虚拟制造利用信息技术、仿真技术、计算机技术对现实制造活动中的人、物、信息及制造过程进行全面的仿真,以发现制造中可能出现的问题,在产品实际生产前就采取预防措施,从而使产品一次性制造成功,达到降低成本、缩短产品开发周期,增强产品竞争力的目的。

    (3)敏捷制造(AM Agile Manufacturing)敏捷制造是以竞争力和信誉度为基础的,选择合作者组成虚拟公司,分工合作,为同一目标共同努力来增强整体竞争能力,对用户需求作出快速反应,以满足用户的需要。为了达到快速应变能力,虚拟企业的建立是关键技术,其核心是虚拟制造技术,即敏捷制造是以虚拟制造技术为基础的。敏捷制造是现代集成制造系统从信息集成发展到企业集成的必由之路,它的发展水平代表了现代集成制造系统的发展水平,是现代集成制造系统的发展方向。

    (4)绿色制造(GM Green Manufacturing)绿色制造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、使用到报废的整个产品生命周期中,对环境的影响(负作用)最小,资源的使用效率最高。绿色制造的提出是人们日益重视环境保护的必然选择,发展不能以环境污染为代价。国际制造业的实践表明,通过改进整个制造工艺来减少废弃物,要比处理工厂处理已经排放的废弃物大大节省开支。绿色制造的实现可以通过计算机仿真来达到目的,即它是虚拟制造的一部分。从可持续发展战略的观点看,绿色制造是必然选择,它将成为现代集成制造系统的一个重要的组成部分。

    从以上的分析中我们可以看到:各种先进制造技术是相互关联、彼此交叉的,在先进制造技术的含义下,现代集成制造系统成为它的核心,并随着先进制造技术的不断发展而发展。

    参考文献

    [1]李伯虎等.现代集成制造系统的发展与863/CIMS主题的实施策略.CIMS,1998,(10).

第4篇:先进制造技术方向范文

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。(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5篇:先进制造技术方向范文

一、“先进制造业基地”,应该突现的六个“高度集聚”

1、产业经济与产业资本的“高度集聚”

作为“先进制造业基地”,应该着力营造与构建区域基地内,新兴产业与先进制造业一流的投资环境与氛围,广泛邀盟与吸引海内外产业经济业界与领域的战略投资机构与各类“非银行”特色金融服务机构,在基地内高度集聚,致使“先进制造业基地”,真正成为本区域,乃至周边地区,产业经济与产业资本高度集聚与融合发展的示范基地。

2、产业科技创新与产业高端人才的“高度集聚”

通过率先在“先进制造业基地”,构建“3+3”模式的“科技创新服务综合体”,使“先进制造业基地”,真正成为吸引与集聚先进制造业高端人才的高地。其中的“3”之一,是指创业型创新团队/孵化器、创新型“小巨人”企业加速器、“政产学研金商”科创服务生态联盟;“3”之二,是指“产业科研成果交流交易中心”、“大型科研仪器公共技术服务中心”、“国家级行业检验检测公共服务平台”。通过构建“科创服务综合体”,以吸引与邀盟海内前沿产业、新兴产业的高端人才创新团队,在基地内高度集聚,以驱动“先进制造业基地”,尽快形成区域内,乃至周边地区最具“磁场”效应的先进制造业界人才集聚高地。

3、国家与上海市战略层面的产业模块“高度集聚”

作为区域性,具有指标意义的“先进制造业基地”,应该通过“接天线、取名分、占先机”,使国家与省市级战略层面上冠名与认定的“国”字头、“市”字头产业载体(特质产业区块、特色产业模块),在“产业区块内”高度集聚,以提高“先进制造业基地”的知名度与含金量,以期更多地获取国家与省市,在产业导向业产业政策方面,对本基地及入驻企业,实施定向政策倾斜与支持。

4、先进制造业及与之相匹配的高端服务业“高度集聚”

全球工业发达国家与地区的成功实践证明:新兴产业与先进制造业的导入、培育与发展,得益于生产业与服务型制造业匹配、助力与支持,尤其是依赖和得助于现代制造的高端服务业。因此,加速“二产与三产的深度融合”,加快“研发设计、营销策划、要素配置、系统集成、市场渠道构筑、商业模式创新、供应链管理、先进制造的总集成总承包”等高端服务业态的高度集聚,特别是助力与推进先进制造业长波发展的各类高端服务业机构与服务组织的高度集聚,应该成为打造与构建区域“先进制造业基地”的一个重要标志。

5、先进制造研发机构与地区总部机构的“高度集聚”

检验与考察一个产业载体,或产业基地是否具有整体产业先进属性与示范意义,除了检验这个产业载体,或产业基地内,入驻企业所处产业制造领域的先进性、产业制造所采用技术的先进性,以及产业制造管理过程的先进性之外,还应该考察与取决于这个产业载体,或产业基地内,与主体产业和主导产业关联的海内外研发机构地区总部机构的集聚度、集聚率。打造与构建“先进制造业基地”亦然。“先进制造业基地”,应通过出台各类鼓励政策、借助各种联络管道,创造各个业态商机,邀盟与吸引“产业链”关联的海内外研发机构、地区总部机构入驻“先进制造业基地”,共谋发展商机、共享商机“红利”。

6、先进制造业发展与实施创新驱动的要素资源“高度集聚”

党的“十”提出,要“实施创新驱动发展战略”。创新,理所当然地应成为驱动与推进先进制造业发展与“先进制造业基地”建设的原动力。因此,尽快让“科技、人才、知识、信息、资金、管理、政策”等各类创新要素资源与机制氛围在“先进制造业基地”高度集聚,使基地真正成为本区域“四创”引领(创新、创造、创意、创智)的创新型产业载体与前沿制造业基地,这是旨在打造区域性“先进制造业基地”的又一重要目标诉求。

二、“先进制造业基地”,应该凸现的六个“高度融合”

1、国家与省市鼓励先进制造业发展相关政策的“高度融合”

近年来,国家与各省市,为鼓励及扶持新兴产业与先进制造业发展,相继出台了一大批支持政策,林林总总,比比皆是,但由于“政”出多门,且涉及到各个部委、各个“口子”,因此真正聚集企业,或助益企业的,比例与比重都相对有限;据悉,有相当部分的涉“政”企业,对名目繁多的政策信息,或获“政”路径,往往知之甚少,甚至根本不知。因此,作为“先进制造业基地”来说,首先应该整合与集聚国家/省市各个层面,鼓励与扶持发展先进制造业各类(项)政策,尽可能做到高度融合,且尽快形成“政策池”;同时,要帮助入驻企业通过“接天线、取名分、占先机”,用实政策、用巧政策、用活政策,用足政策,真正使旨在“先进制造业基地”,优先成为本区域先进制造企业对接、落实、享用政策的“示范基地”

2、以提升制造业能级为目标诉求,推进工业化与信息化 “高度融合”

深化落实国家“两化融合”战略,推动信息化率先在“先进制造业基地”的重点产业集群中的全面渗透与高效应用;以信息技术应用,促进先进制造业“产业链”整合和产业能级提升发展,应该成为“先进制造业基地”的又一个标志性特征与产业载体新的示范特质。作为“先进制造业基地”的“两化融合”,应该充分体现在发展先进制造业的三个层面上:一是深化“产业链”各环节信息技术的应用,以推动系统集成、柔性生产、精密制造等先进技术融入先进制造的全过程;二是深入推进制造业企业信息化,以加快推进集团管控、系统集成、业务协同和流程再造;三是深度实施“两化融合”的重点工程,其中包括:实施制造业软件振兴、电子商务扶持引导、“产业链”协同促进、物联网应用推广、数字化园区建设、公共服务平台支撑、“两化整合”人才培训等重点工程。

3、新兴产业培育发展与传统产业优化升级的“高度融合”

各地旨在打造的“先进制造业基地”,承载与担纲着本区域战略性新兴产业培育发展与传统特色产业优化升级的“双重”任务;因此,加快新兴产业与传统产业的高度融合与互动发展,正是彰显“先进制造基地”/“示范”效应的又一个指标特征。

4、企业创新及与之对应的权益机构“高度融合”

在现代产业经济领域,无论是产品、企业,还是行业、产业,往往产业形态、属性与功能,越是前沿、先进,其“科技含量”、“知识含量”与“原创含量”就越高,显见各地旨在打造的区域“先进制造业基地”,其目标理所当然应是“三高含量”企业的富集区。那么,与此相对应的各类企业权益资质、评级评估、论证评定机构,特别是知识产权机构维护机构,理应在“先进制造业基地”高度集聚与高度融合;因为,此举,不仅是对高新技术与先进制造企业综合权益的“保驾护航”,同时也是彰显“先进制造业基地”特质功能与示范意义的一个重要指标,而更是“先进制造业基地”,对外招商邀盟的一个瞩目“亮点”。各地必须明白的是,时下知识产权能否得到充分的肯定、尊重与维护,已成为许多境内外高新技术与前沿先进制造企业,进入高新产业载体之首选,且成为入驻前沿产业“基地”之要件。

(特别提示:国际著名智库/美国埃森哲公司大中华区专家,曾对外资外企进入中国选择城市(地区)首选与优选标准作过调研,其结果是绝大多数外资外企,特别是高新技术外企业,他们的首选与优选标准,是考察进入城市“或区域”怎么保护知识产权与维护入驻企业权益)

5、产业集群集聚与城市化功能要素“高度融合”

“产城融合”发展,是大型“产业载体”、“产业区块”,以及“产业集中区”转型发展的重要方向;同时,也是“城市新区”发展诉求的重要目标。大凡国外发达国家的标志性“产业载体”,其发展方向与发展模式都是“产业形态”与“城市功能”的高度融合,且全息导入“产城融合/循环经济”发展模式,即:社区微循环、企业小循环、园区中循环、产城载体大循环、整个区域全循环,真正成为双重意义的“都市里园区”与“园区里的都市”。目前,国内各地国家级与省市级的“高新区”、“经济开发区”发展目标,都是向“城市新区”形态转型发展,或优化发展,而“产城融合”,则是“城市新区”发展的重要目标诉求。各地旨在打造的“先进制造业示范基地”,同样应在“产城融合”的发展上,彰显示范效应与指标意义。(国际上“产城融合”示范城市有日本的筑波科学城、新加波的裕廊岛、美国的尔湾科技城、日本的川畸重工城、芬兰的埃斯波,国内武汉的逻阳港、上海市试点的松江新城、奉贤南桥新城等)。

6、凸现先进制造业的各类“软实力”要素资源与机制氛围的“高度融合”

第6篇:先进制造技术方向范文

传统装备制造业仍存在着许多不足,具体介绍如下。①产量低、质量差:传统装备制造业在产品的产量与质量方面都比较欠缺。②生产时间长:“时间就是金钱”,在“知识经济”时代,机遇稍纵即逝。产品设计、生产、投放市场以及产品更新换代的时间都需要加快。③生产效率低:随着工业经济效益的持续增长,企业致力于扩大生产规模,制造产品的数量比之前有大幅度增加。面对这种状况,若依旧采用传统的生产制造模式,难以满足生产效率指标的要求。④节能降耗差:一些传统装备制造业企业是在大量消耗能源与材料的基础上进行生产的,很少注意节能降耗的问题。⑤竞争能力弱:由于产品更新换代慢、生产工艺差、生产效益低,难以更好地满足用户的个性化需求,因此,企业竞争能力弱。促进中国装备制造业由大变强已成为新时期我国一项重大而紧迫的战略任务。

2.智能制造装备的优点

自20世纪70年代以来,以计算机、信息技术为基础的高新技术得到迅猛发展。这给传统的制造业带来了新的发展机遇。计算机技术、信息技术、自动化技术与传统制造技术相结合,形成了先进制造技术。2012年,劳动力成本提升、产业升级以及政策扶持等使得先进制造装备技术具有较强的发展潜力。自计算机技术问世以来,装备制造大体沿着两条线路发展:传统制造技术的发展和借助计算机与自动化科学的先进制造技术的发展。自20世纪80年代以来,传统制造技术虽然得到了不同程度的发展,但仍存在着很多问题。先进的计算机技术和制造技术对产品、工艺和系统等设计师和管理人员提出了新的挑战,传统的设计和管理方法不能有效地解决现代制造系统中存在的问题。要解决这些问题,需要采用现代的工具和方法。通过集成传统制造技术、计算机技术与科学及人工智能(artificialintelligent,AI)等发展起来的一种新型智能制造技术(intelligentmanufacturingtechnology,IMT)和智能制造系统(intelligentmanufacturingsystem,IMS),则有可能使企业走出困境,度过危机。传统的制造技术与人工智能、自动化等技术相结合,形成了智能化的先进制造技术(advancedmanufacturingtechnology,AMT)。先进制造技术是在市场需求及科学技术带动下逐步发展形成的。在市场需求不断变化的驱动下,制造业的生产规模已向多品种、变批量、柔性化的方向发展;在信息科学技术发展的推动下,制造业的资源配置已向信息(知识)密集型的方向发展。发展先进制造技术的目的,不仅是要高效制造出满足用户需求的优质产品,而且还要清洁、灵活地进行生产,以提高产品对动态多变的市场的适应能力和竞争能力。作为近两年国家新确定的高端装备制造业的重点发展方向之一,智能装备制造始终与生产制造息息相关,几乎可以在每一个生产环节中加以运用和体现。智能装备制造提高了生产效率,降低了成本。

21世纪,先进制造技术的优点主要体现在以下几个方面。

①精密化:速度、精度和效率是装备制造技术的关键性能指标。由于采用了高速CPU芯片、RISC芯片、多CPU控制系统以及带高分辨率检测元件的交流数字伺服系统,同时采取了改善机床动、静态特性等有效措施,大大提高了机械装备的速度、精度、效率。

②自动化:先进制造技术的发展是和自动化技术的发展紧密联系在一起的。自动化技术,特别是智能控制技术,大多首先应用于先进制造技术的发展领域。

③信息化:信息技术,特别是计算机技术,大大改变了制造的面貌,它是先进制造技术发展与制造科学形成的主要条件。但信息技术的发展离不开制造技术的发展,制造业依然是发展信息产业乃至整个知识经济的基础工业。当然,制造技术的发展也离不开信息技术的发展。

④柔性化:柔性化包含数控系统本身的柔性和群控系统的柔性两方面。数控系统本身的柔性是指数控系统采用模块化设计,功能覆盖面广;系统可裁剪性强,便于满足不同用户的需求。群控系统的柔性是指同一群控系统能依据不同生产流程的要求,使物料流和信息流自动进行动态调整,从而最大限度地发挥群控系统的效能。

⑤图形化:用户界面是数控系统与使用者之间的对话接口。由于不同用户对界面的要求不同,因此开发用户界面的工作量极大。当前,Internet、虚拟现实、科学计算可视化及多媒体等技术也对用户界面提出了更高要求。图形用户界面极大地方便了非专业用户的使用。人们可以通过窗口和菜单进行操作,实现蓝图编程和快速编程、三维彩色立体动态图形显示、图形模拟、图形动态跟踪和仿真、不同方向的视图和局部显示比例缩放功能。

⑥智能化:早期的实时系统通常针对相对简单的理想环境,其作用是调度任务,以确保任务在规定期限内完成;而人工智能则试图用计算模型实现人类的各种智能行为。在科学技术不断发展的今天,人工智能正朝着具有实时响应、更现实的领域发展,而实时系统也朝着具有智能行为、更加复杂的应用发展,人工智能和实时系统相互结合,由此产生了实时智能控制这一新的领域。

⑦可视化:科学计算可视化可用于高效处理数据和解释数据,使信息交流不再局限于用文字表达,而是可以直接使用图形、图像、动画等可视信息。可视化技术与虚拟环境技术相结合,进一步拓宽了应用领域。这对缩短产品设计周期、提高产品质量、降低产品成本具有重要意义。在数控技术领域,可视化技术可用于CAD/CAM,如自动编程设计、参数自动设定、刀具补偿和刀具管理数据的动态处理和显示以及加工过程的可视化仿真演示等。

⑧多媒体化:多媒体技术集计算机、声像和通信技术于一体,使计算机具有综合处理声音、文字、图像和视频信息的能力。在先进制造技术领域,应用多媒体技术可以实现信息处理综合化、智能化,在实时监控系统和生产现场设备的故障诊断、生产过程参数监测等方面有着重大的应用价值。

⑨集成化:采用高度集成化CPU、RISC芯片和大规模可编程序集成电路FPGA、专用集成电路ASIC芯片等,可提高数控系统的集成度和软硬件运行速度;应用LED平板显示技术,可提高显示器性能。平板显示器具有科技含量高、质量轻、体积小、功耗低、携带方便等优点,可实现超大尺寸显示。应用先进封装和互联技术,将半导体和表面安装技术融为一体。通过提高集成电路密度等方式,降低产品价格、改进产品性能、减小组件尺寸,并提高系统的可靠性。

⑩网络化:制造装备联网可进行远程控制和无人化操作。通过制造装备联网,可在任何一台制造装备上对其他装备进行编程、设定、操作、运行。不同装备的画面可同时显示在每一台装备的屏幕上。智能化是人类利用技术改造自然的极致,而绿色化是人类与自然和谐相处的见证。在绿色化、智能化装备的生产过程中,能量的消耗更低、材料更少、质量更轻,使用时所需的驱动能量更小、效率更高。

3.智能装备制造的发展重点

当前,制造业正着朝全球化、信息化、专业化、绿色化、服务化的方向发展;而制造技术则向高精度、自动智能、绿色低碳、高附加值、增值服务、物流联动等方向发展。在智能装备制造的发展趋势中,制造业的发展重点将主要围绕“绿色化”与“智能化”展开。作为我国高端装备制造领域重点发展的五大行业之一,智能装备制造产业是目前唯一未被国内资本市场充分挖掘的“金矿”,智能装备将成为推进我国装备制造业迈向“高精尖”的最主要力量。

3.1“绿色化与智能化”

引领世界发展的潮流绿色化与智能化,一直是近年来国际工业领域的主要潮流。这两大主题,无一不是对当前实际工业需求的高度概括和响应。国际许多知名企业,如西门子、ABB、菲尼克斯电气、日本三菱集团等,都在各自企业的发展过程中,强调“绿色化与智能化”,而“智能化”则是许多外国企业产品与技术的发展方向。2012年,汉诺威工业博览会就是以“绿色、智能”为主题,中国是本届工博会伙伴国。中国展团推出了主题为“绿色、智能”的1500m2中心展区,主要展示新能源、新能源汽车和智能制造的最新产品和技术。2012年11月5日,第14届中国国际工业博览会在上海开幕。该展览会以“创新转型与战略性新兴产业”为主题,来自全球1600余家中外企业集中展示高端制造、绿色制造的各类新品。

3.2绿色化

目前,绿色经济受到国际社会的广泛关注。以里约全球峰会20周年为契机,2012年,里约召开的联合国可持续发展大会(UNCSD)的主题之一就是“可持续发展和消除贫困背景下的绿色经济”。联合国环境规划署(UNEP)从2008年开始实施绿色经济倡议,2011年2月发表了绿色经济报告书(UNEP2011)。经济合作与发展组织(OECD)从2008年开始制定绿色增长战略,并将绿色增长作为其成立50周年的纪念主题。随着世界经济的发展,一场绿色变革浪潮正在席卷全球。纵观世界绿色文明的发展趋势,21世纪必将成为“绿色世纪”。绿色制造是一种综合考虑环境问题和资源效率的现代制造模式,其目标是使产品在设计、制造、包装、运输、使用、报废处理的整个产品生命周期对环境影响最小、资源利用率最高。随着人类社会的进步和发展,绿色化是提高可持续发展水平的关键。中国政府高度重视发展绿色产业和绿色经济,把可持续发展作为国家战略,把建设资源节约型、环境友好型社会作为重点任务。为了适应装备制造业领域对“绿色化”的迫切需求,必须确立管理、设计、材料、工艺、生产、物流、报废、回收、循环使用等全生命周期理念。绿色制造是通过改进传统的制造技术、设计理念和生产方式,实现资源能源的高效清洁利用和环境影响的最小化。制造过程的绿色化是指从环境保护角度出发,在制造的各个阶段都要充分考虑环境保护,做到可持续发展,实现人类社会和自然界的统一与和谐。这里的环境不仅指自然环境,还包括社会环境和生产环境。

3.3智能化

3.3.1智能化的概念

通常人们所指的“智能”,是指人的思维能力,从其外延来看,“智能”就是发现规律、运用规律的能力和分析问题、解决问题的能力。通常“智能”包括四个方面的能力,即感知能力、记忆与思维能力、学习能力和自适应能力。而对于智能化,目前尚无明确的、公认的、科学的定义,但通常认为其应当包括两方面的含义:一是采用“人工智能”的理论、方法和技术来处理各种问题;二是具有“拟人智能”的特性,具备自适应、自学习、自校正、自协调、自组织、自诊断和自修复等功能。“拟人智能”特性可以作为衡量是否为智能化装置、设备、系统的基本标准。

3.3.2智能化的需求

世界技术进步与经济发展表明,发展智能制造是提升制造业效能、促进经济发展的大趋势。因此,装备制造业对于智能化的需求十分迫切。产业转型升级智能制造或将成为新的突破口。智能化是自动化的高级阶段,是柔性化和集成化的延伸和发展。专家指出:今后,传统的制造业仍将朝着高性能、高精度、高灵敏、高稳定、高可靠、高环保和长寿命的“六高一长”方向发展。新型的先进制造技术将朝着小型化(微型化)、集成化、成套化、电子化、数字化、多功能化、智能化、网络化、计算机化、综合自动化、光机电一体化方向发展;在服务上,将朝着专业化、简捷化、无维护化以及组装生产自动化、无尘(或超净)化等方向发展。在这些“化”中,占主导地位、起关键作用的是智能化和网络化。智能控制是当今多学科交叉的前沿领域之一,其研究重心是解决传统控制理论与方法所难以解决的不确定性问题。智能控制是自动控制的最新发展阶段,它的本质是在宏观结构和行为能力上对机器人控制器进行模拟。

3.3.3智能制造

在高端制造业发展过程中,智能化是其中一个方向。现在倡导的高端制造业是全方位的发展,智能化只是技术上的要求。随着原材料价格和人工成本的持续上涨,更多企业寄望于通过制造业与高新技术“联姻”,孕育出新的产业扩张模式。业内人士表示,我国智能制造产业应通过融合集成先进制造、信息和智能等技术,实现制造业的绿色化、自动化和智能化。智能制造这个概念是面向产品全生命周期的,用来实现泛在感知条件下的信息化制造。智能制造技术是在现代传感技术、网络技术、自动化技术、拟人化智能技术等先进技术的基础上,通过智能化的感知、人机交互、决策和执行技术,实现设计过程、制造过程和制造装备智能化。它是信息技术、智能技术与装备制造过程技术的深度融合与集成。分析人士普遍认为,制造企业引入机器人折射出三层信息:企业成本再造加速、制造业产业转型时代到来、议价能力提高。这些趋势表明,“注入人类知识”的智能制造正不断地从根本上改变着传统生产方式。我国高端智能装备尚处于初级阶段,汽车行业万人工业机器人保有量仍不及发达国家的1/10。虽然2011年,中国汽车工业的增速大幅下降,但是1800万辆的庞大市场规模仍然预示着以自动化装备代替高涨的人工成本所带来的巨大市场空间。“十二五”高端装备制造发展将选择五大方向重点突破,它们分别是航空装备、卫星及应用、轨道交通装备、海洋工程装备和智能制造装备。在智能制造装备方面,将重点发展智能仪器仪表与控制系统、关键基础零部件、高档数控机床与基础制造装备、重大智能制造成套装备等四大类产品。

4.智能制造技术走向

2010年10月,《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》明确提出要加大培育和发展高端装备制造产业等七大战略性新兴产业,并将智能制造装备列为高端装备制造产业的重点方向之一。太原科技大学机电工程学院院长孟文俊表示,《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》的出台给整个制造业的转型升级带来了前所未有的机遇,这将会进一步加快我国智能制造装备产业的发展。相关专家认为,近20年来,我国微电子、通信、计算机、人工智能控制和图像处理等多学科飞速发展,这为智能制造的发展奠定了坚实的基础。未来10年,我国智能制造装备(包括仪器仪表行业)产业,应牢牢抓住发展的战略机遇期,本着“创新优先、重点突破、技术融合、夯实基础、多元投入”的原则,面向传统产业改造提升和战略性新兴产业发展的需求,针对制造过程中的感知、分析、决策、控制和执行等环节,融合集成先进制造、信息和智能等技术,实现制造业的自动化、智能化、精益化和绿色化。

5.加快绿色化、智能化步伐的原因

加快绿色化、智能化步伐的原因分析如下。第一,我国有限的资源和严重的环境污染决定了必须走装备工业绿色制造的发展道路。装备工业可持续发展的概念可归纳为研发极少产生废料和污染物的工艺或技术系统,在环境资源不减少的前提下,加强环境系统的生产和更新能力,实现经济的持续发展,提高人们的生活质量。目前,我国正大力提倡科学发展观和绿色GDP概念,推进可持续发展战略。加快发展装备制造业,尤其是开展绿色先进制造技术的开发和应用,对环境保护和资源的合理利用提出了更高的要求。第二,提高我国装备制造业国际竞争力的需要。我国加入WTO后,国内企业的环保、技术、法制、经济理念需要及时更新。WTO体制及其规则允许各成员采取保护人体健康、动植物健康、环境和自然资源等措施,提倡消耗适度、无污染、有利于环保的产品和服务。第三,先进工业国家的智能化水平正在加速提升,这给我国装备制造业带来更大挑战。现在世界先进国家正在展开对工业智能化制高点的争夺,特别是日本,对于工业机器人和家庭机器人的研究已经开展了十多年,而且开发得非常成功。“十二五”期间,国家将在制造领域成立绿色化、智能化制造联盟,积极推进业界的发展,加快中国装备制造业的绿色化、智能化步伐。第四,先进制造技术以实现优质、高效、低耗、清洁、灵活生产,提高产品对动态多变市场的适应能力和竞争力为目标。它不局限于制造工艺,而是覆盖了市场分析、产品设计、加工和装配、销售、维修、服务以及回收再生的全过程。技术、人员、管理和信息的四维集成不仅涉及到物质流和能量流,而且还涉及到信息流和知识流,即四维集成和四流交汇是先进制造技术的重要特点。第五,积极承担国家科技项目,加强与国内外大型装备制造商之间的合作。如与石油、化工公司开展从石油炼制到合成加工的各个方面的横向合作研究;开发系列化绿色机械工艺用油,包括绿色极压切削油、高速合成型电火花加工油、环保型多功能合成切削液、环保长效防锈油等产品。在“十二五”期间,国家装备制造业将投入大量精力开发工业机器人和智能控制系统。作为装备制造业企业,应当抓住这种发展机遇,在“产学研”的合作项目中,吸取丰富的营养。

6.结束语

“十二五”期间装备制造业的发展思路可总体概括为一个战略、一个目标。一个战略指的是调整转型、创新升级;一个目标指的是推进装备制造业由大变强。“十二五”期间,我国装备制造业的战略思想是:深入贯彻落实科学发展观,坚持走新型工业化道路;以科学发展为主题,以加快发展方式转变和推进经济结构为主线,实施“调整转型、创新升级”战略,围绕建设装备制造业强国目标,着力调整产业技术结构和企业的组织结构,带动产业转型和技术升级;着力加强自主创新,加快形成自主技术、产品和品牌;着力培育战略性新兴产业,大力发展高端制造业,促进形成新的竞争优势和经济增长点;着力推进信息化和工业化融合,提升装备制造业整体素质。不断发展的自动化技术,也正在这个方兴未艾的“智能时代”中寻找着自己的广阔天地。事实上,智能化在各领域的迅速普及,也许正是自动化技术在未来的一片广阔蓝海,而自动化也将助推智能应用的发展。总之,我国要由“传统”向“先进”、“制造”向“创造”跨越,实现装备制造业高端突破,必须要实现“六大转变”,即由粗放加工向精密制造和工艺创新转变、由简单模仿制造向掌握核心技术转变、由低附加值产品向高附加值产品转变、由重生产规模向重质量控制和标准化转变、由设备制造向系统集成转变、由单纯制造向制造服务化转变。在2012年“第八届中国国际工业博览会.新自动化论坛”上[5],一些企业的领导和专家认识到转型的重要性。这充分体现了这些企业对市场环境的敏锐性。

第7篇:先进制造技术方向范文

制造业作为全球经济竞争的制高点,一直以来都受到各国广泛重视。面对各国的战略举措和全球制造业竞争格局的重大调整,中国也于2015年5月19日出台了《中国制造2025》规划,明确提出把“智能制造”作为两化深度融合的主攻方向:主要围绕创新驱动、质量为先、绿色发展、结构优化、人才为本五大方针,以“三步走”为发展的战略目标,大力推进由“制造大国”向“制造强国”的转变。

根据战略规划,可知我国将用3个10年左右时间,最终跻身世界制造强国前列。在此过程中,必须依靠创新驱动,推广“智能制造”,做大“互联网+”模式,实现从“制造”向“智造”的新突破。其中,“智能制造”成为《中国制造2025》中颇为重要的关键词,而作为发展经济重要支点的制造产业,其作用更不可忽视。

究竟如何真正实现从“中国制造”到“中国智造”的转型升级,国务院发展研究中心产业经济研究部第一研究室主任王晓明在接受《中国经济信息》记者采访时指出,制造业正重新成为国家竞争力的重要体现,“我们需要从战略上深化认识新一轮科技革命和产业变革,从实践中探索出一条‘智能制造+知识创造’的中国之路”。

转型升级

随着我国工业增加值增速加快,降准降息在一定程度上引导资金流入实体经济,加上各种密集出台的稳增长政策,让经济下行压力略有缓解,这也让企业获得了更多的发展机遇。而就“中国制造2025”本身而言,强化工业基础能力,提高工艺水平和产品质量,推进智能制造、绿色制造,更成为工业4.0的要求。

不难发现,在《中国制造2025》规划出的工业4.0道路上,“互联网+”成为了重要的平台工具,而在国内制造业中占绝大多数的民营企业,随即成为“中国制造2025”的重要参与主体。

“市场发展过程中的优胜劣汰将不断洗牌民营企业。”赛迪顾问总裁、北京信息产业协会副理事长李树告诉《中国经济信息》记者,民营企业首先要充分了解“中国制造2025”的意义和目标,从中把握科技创新与产业创新的发展方向和广阔空间,着力突破制造装备提升、自动化技术、工业机器人应用等重点领域。

其次,民营企业更需要转变思维,通过建立自己的知识产权、强化自主创新能力,在自主研发、设计、投产方面,努力做到覆盖整体供应链的上、中、下游,创造出优质的生产设备、质量优质的产品以及高效的生产力。

除此之外,政府还需要在其中给予各方面支持,如向民营企业提供更为丰富的金融服务,缓解民营企业生产过程中融资难的问题;简政放权优化服务,为法律意识薄弱的民营企业提供法律服务等。

正确认知

当然,“中国制造2025”中的“智能制造”概念并非横空出世,而是一直以来提倡的先进制造得以发展的最新形态。特别是在王晓明看来,“智能制造”作为先进制造的最新形态一经提出,正在成为中国制造业转型升级的新方向、新趋势。

王晓明说,“‘智能制造’是制造业依据其内在发展逻辑,经过长时间的演变和整合逐步形成的。”换句话说,“智能制造”是随着市场需求的变化,集成了技术创新、模式创新和组织方式创新的先进制造系统,是集成制造、精益生产、敏捷制造、虚拟制造、网络化制造等多种先进制造系统和模式的综合。

正因如此,市场需求不仅成为先进制造发展的根本动力,也对制造系统提出了更高的要求。为了更好地服务消费者,制造业才出现了由单纯制造向服务型制造模式转变的新趋势。王晓明指出,“技术进步加之相应的组织创新,终将带来先进制造的模式创新。”

在服务型制造模式下,制造企业会以“产品+服务”的形式为客户提供全面解决方案。王晓明告诉《中国经济信息》记者,“总之,先进制造业是以顾客为中心,不断响应市场需求变化,综合了技术创新、组织方式创新和模式创新,以实现优质、高效、低耗、清洁、灵活的生产,从而取得理想的经济社会效益的制造系统的总称。”

只有从技术创新、组织创新和模式创新三个维度认识“智能制造”,才更利于把握中国制造业当前所处的位置以及未来努力的方向,避免盲目求新和急于求成的倾向。

融合创新

毫无疑问,“智能制造”是先进制造业发展到当前阶段,整合了物联网、云计算、大数据等新一代信息技术,由集中式控制转向分散式增强型控制,并通过物联网与互联网的融合,实现智能化、社会化生产的最新形态。但王晓明认为,无论是顶层设计还是产业链相关环节,都不能一味地强调智能化,还要根据企业所处的发展阶段寻找最适合的创新技术并借鉴多方面经验发展。

首先,中国还是要秉承“扎扎实实的工匠精神”来发展制造业。即便是处于工业1.0和工业2.0这样阶段的企业,也不能妄图直接跳到信息化、知识化阶段。王晓明认为,“信息化的确可以提高效率,但也需要有传统的制造技能支撑,才能有助于优化和提高效率,若缺失了基本技术,也就没有了效率提升的基础和源泉。”

李树也对此加以强调,特别是《中国制造2025》规划中专门有强调基础原材料、基础技术和基础工业的内容,“就是要求中国制造业必须把基础打扎实”。

另外,“未来的中国制造更应该是‘智能制造+知识创造’。”王晓明强调,当前中国制造的主体虽然还处在工业2.0时期,但仍要看到未来信息化和知识创造的趋势。唯有这样,“我们才能站在物联网、云计算、大数据等战略的制高点来看待中国制造业的发展”。

特别是在新一轮变革还处于相对初级阶段,无论是国家顶层设计还是相关制造企业,都需要从战略上对这一轮的科技革命和产业变革加深认识,还需要在理论上深化研究工业4.0的内涵和发展规律,更需要在组织上探索产、学、研、用协同创新的组织形态,从而在实践中探索出一条“智能制造+知识创造”的中国之路。

第8篇:先进制造技术方向范文

关键词 机械制造;课程体系;教学内容

中图分类号:G642.3 文献标识码:B

文章编号:1671-489X(2017)04-0049-03

Construction and Arrangement of Curriculum System for Me-chanical Manufacturing Major//YANG Haifeng

Abstract Construction of curriculum system is related to the culti-vation of high-quality graduates. Based on the experience of the other schools, this paper analyzed the present situation of our curri-culum system and teaching content and presented the scheme for con-

structing curriculum system of the mechanical manufacturing major.

Key words mechanical manufacturing; curriculum system; teaching content

1 前言

课程体系和教学内容代表的不仅仅是学生知识的全面与否,更是代表了一个学校在该专业上的发展方向和水平,进而决定了一个学校该专业在今后一段时间内的国内和国际地位。不管是本科院校还是专科院校,机械制造及其自动化专业的目标都是培养具有合理机械制造专业知识结构、具有基本的机械制造研究开发能力、熟练掌握机械制造生产工艺、熟悉机械制造设备与管理的大学毕业生,满足企业生产一线对大学生的基本要求,因此,机械制造及其自动化专业的课堂教学应该以企业的需求为前提,合理构建课程体系,配置教学内容。

在知识大爆炸的时代背景下,新知识、新技术的发展速度远远超出人们的想象,产业升级、科技进步等都对本科生培养提出越来越高的要求。随着我国从制造大国向制造强国的转变,随着我国智能制造2025的提出,可以看出这不会仅是国家政策的变化,而是市场对于我国制造行业升级、换代的需求,从而引发企业制造技术的升级,最终要求高等学校必须培养新世纪、复合型的人才,从而满足市场的需求。这就要求高等学校必须调整落后的课程体系、教学内容,紧跟社会发展需求,这样才能培养出对社会有用的制造专业技术人才[1]。

2 国内高校课程体系建设现状

就机械制造及自动化专业来说,培养应用型人才对课堂知识结构的需求以及学校对于学生的培养目标定位决定了课程体系的构建;同时应兼顾基础知识、宽的知识面、多的方向选择性、强的应用背景,这都决定了本科生从基础理论到实践技能方面教学课程的选择和教学内容的配置。国内各名牌高校的课程体系建设情况如下[2]。

对于清华大学2013―2014学年度本科教学课程而言,在课程体系设置方面主要由4大类专业课程构成:传统机械制造类课程、先进制造技术类课程、制造自动化类课程、管理及信息化类课程。其中,传统机械制造类课程包括机械制造工艺学、互换性与技术测量、制造装备设计、材料加工原理、机械制造专业的基本知识;先进制造技术类课程包括激光加工概论、精密与特种加工、微纳制造导论;制造自动化类课程包括机器人学,以讲解数控技术、自动化控制、机器人原理与应用为主;管理及信息化类课程包括制造过程信息管理系统。可见,清华大学从传统机械制造专业的基本知识到先进制造、自动化、信息化课程的设置,基本上满足了现在制造技术发展及企业对本科生知识体系的要求。

对于华中科技大学2014年本科教学课程设置来说,在课程体系设置方面主要由4大类专业课程构成:传统机械制造类课程、先进制造技术类课程、制造自踊类课程、特殊行业制造类课程。其中,传统机械制造类课程同清华大学一样包括4门基础课程;先进制造技术类课程包括精密与特种加工、先进制造技术;制造自动化类课程包括数控技术、计算机辅助制造;特殊行业制造类课程讲解特定行业的制造工艺和装备,如柔性电子制造技术基础。

另外,通过对浙江大学(2014版)、上海交通大学(2015版)和中南大学(2012版)机械制造方向本科生培养计划的调研,各大高校都把课程分成4~5个板块。所有院校都开设传统机械制造类课程,包括机械制造工艺学或机械制造基础、互换性与技术测量、制造装备设计、材料加工原理等机械制造专业的基本知识。对于先进制造技术类课程、制造自动化类课程、管理及信息化类课程、特殊行业制造类课程,各高校根据其特长和优势以及学生主要的就业方向,开展设相关课程,但基本上涵盖了先进制造、制造自动化等方向。

做强制造业的基础和关键在人才。我国结合国情建立中国版“工业4.0”战略计划――“中国制造2025”[2]。为配合国家层面的发展战略,迎接制造全球化竞争的挑战,培养符合工业4.0需求的机械制造行业人才,是“中国制造2025”顺利推进的重要保障,也是摆在高等院校面前的急迫任务[3]。

3 中国矿业大学课程体系构建方法

课程体系现状 目前,中国矿业大学执行的是2012版教学大纲,在该大纲中,机械制造及其自动化的专业课主要包括专业主干课和专业选修课两大类。其中,专业主干课有3门,为机械制造工程学、几何精度设计与检测、工程材料及成型技术;专业选修课有4门,为精密与特种加工、先进制造技术、数控技术、机电装备绿色设计与制造。如果按照国内知名高校的课程设置原则,主干课中还少一门制造装备设计。先进制造技术类课程包括精密与特种加工、先进制造技术,应该说体现了目前企业和高新制造技术的发展需求;而制造自动化类课程只有一门数控技术,管理及信息化类课程和特殊行业制造类课程缺失。

从上述本专业课程设置和国内名校的课程设置原则相比较可以发现,专业主干课基本同各名牌高校保持一致,在后续的w现特色和制造技术发展需求方面还有非常大的不同;随着“中国制造2025”的提出和推进,相关课程设置上还需进一步研究和探讨。另外,对于教学内容的重复性问题,以2016版大纲为例,机械制造工程学、制造装备及自动化和数控技术三门课的重复性非常突出,其中关于制造设备方面,机械制造工程学和制造装备及自动化都有相关章节,而对于数控编程技术在制造装备和自动化与数控技术两门课程中又都有涉及,相当于3门课主要讲了两个大方面的内容。2016版大纲压缩了课时量,重复性问题亟待解决。对于内容更新问题,新技术新方法日新月异,制造技术也朝着精密化、微型化和智能化的方向发展,同时随着“中国制造2025”的提出和推进,教学内容的更新显得尤为重要。

课程体系构建思路 中国矿业大学在进行课程系统构建过程中的思路如图1所示。

1)对比分析、查找问题。结合中国矿业大学2012版教学大纲和2016版教学大纲,进行机械制造专业课程先后顺序的整理,根据每门课程任课教师的教学内容,确定现行机械制造专业模块化知识点;对比各名牌高校机械制造专业课程体系设置和“中国制造2025”的发展需求,提炼出目前机械制造行业对模块化知识点的覆盖程度,最终发现本校制造专业模块化知识点的不足之处。

2)确定适合中国矿业大学的模块化知识点。中国矿业大学是行业背景高校,肩负着服务行业的重任,因此,对于模块化知识点具有特殊的需求;另外,根据学校对机械制造专业的定位和专业内任课教师的科研情况确定适合本校的模块化知识点体系。

3)进行中国矿业大学机械制造专业课程体系构建和教学内容改革。在第二步的基础之上,构建课程体系,包括对模块化知识点的覆盖程度、优秀教材的选取、开课的次序,最后进行教学内容的优化,主要包括模块化知识点的设置和增补必要的新技术、新方法。

4 结论

机械制造专业课程体系构建及教学内容优化配置要根据学校的实际情况、行业特色,并结合制造行业技术发展方向。高校专业的设置和创办,既要满足社会的需求,又要符合学校自身的基础和条件,遵循不同专业发展的特点和内在规律。机械制造及其自动化是一个传统的工科专业,旨在培养高素质人才,如果不能科学地把握专业办学定位,明确培养目标,制订合理的培养方案,将可能导致培养模式落后,缺乏专业特色,教育和市场需求联系不够紧密,无法适应不断更新的现代制造技术的发展需求等问题。因此,笔者结合“中国制造2025”,提出中国矿业大学机械制造专业课程体系构建总体思路。

参考文献

[1]徐斌.创新型工程人才本科课程体系的构建研究[D].天津:天津大学,2010.

[2]延建林,孔德婧.解析“工业互联网”与“工业4.0”及其对中国制造业发展的启示[J].中国工程科学,2015(7):

第9篇:先进制造技术方向范文

关键词:产业融合;先进制造业;现代服务业

中图分类号:F4245 文献标识码:A 文章编号:1003-4161(2010)06-0118-04

20世纪80年代以来,先进制造业和现代服务业因经济全球化和信息技术的广泛应用,得到快速发展,二者相互依存、相互融合,已经成为现代产业发展的必然趋势。了解先进制造业和现代服务业融合发展的特点和趋势,有助于把握产业发展的规律,调整修订现有产业政策,促进我国先进制造业和现代服务业的健康发展。

一、先进制造业的内涵及发展特点

随着社会的发展,为了满足人们日益多元化的需求,世界各国纷纷采用先进的制造技术,发展凝聚现代科技的先进制造产业。早在20世纪,美国鉴于其制造业国际竞争力被严重削弱的现实,就推出了一系列促进先进制造业发展的计划。1990年、1993年、1997年和1998年美国分别实施了“先进技术计划”、“先进制造技术计划”、“‘下一代制造’行动框架”以及“集成制造技术路线图计划”,提出未来制造业发展的六大时代特征,即全球化市场竞争、环境保护和资源有限、科学技术发展加速、信息大量广泛分布、用户需求高及个性化、产品与技术的知识含量高。进入21世纪以后,美国更是采取了一系列强有力的措施推动先进制造业的发展,美国国会于2004年5月通过了《2004年制造技术竞争能力法》,强调要通过财政手段支持发展新的制造技术,提高美国的制造能力。同样,日本、德国等发达国家也极为重视各自的先进制造产业,均出台了多项优惠政策加以扶持。

发达国家之所以关注先进制造业的发展,是由于20世纪90年代以来,伴随着全球市场的形成,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。尤其在进入21世纪后,随着科技的迅猛发展,制造业为了赢得市场,其竞争核心已经从提高劳动生产率转变为时间、成本和质量三要素矛盾的统一。为了实现这三大要素的有机结合,先进制造业的发展呈现出以下特点:

(一)全球化和网络化

由于国际和国内市场上越来越激烈地竞争以及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。全球化制造的首要技术基础是网络化,网络通讯技术使制造的全球化得以实现。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。

(二)自动化和虚拟化

当前自动化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代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、制造的虚拟化和智能化。其中,制造过程中的虚拟化是其核心之一。

(三)绿色化绿色制造通过绿色生产过程 、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,产品使用完后再通过绿色处理加以回收利用。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。

二、现代服务业的内涵及其发展特点

现代服务业产生在工业化比较发达的阶段,是伴随着信息技术的应用和信息产业的发展,依托现代管理理念而发展起来的。相比传统的劳动密集型服务业,现代服务业是信息和知识相对密集的服务业,具有“三高三低”的优势,即高技术密集度、高知识含量、高附加值、低能耗、低物耗、低污染。简单来讲,现代服务业就是包括建立在信息基础上的新兴服务业和一部分经过改造“再现活力”的传统服务业所组成,它的核心是为生产者提供服务的产业,即生产服务业。自后工业化社会以来,伴随着制造业的“服务化”,生产服务得以迅速发展,成为经济发展中一支不容忽视的重要力量,呈现出一些新的发展特点。

(一)现代服务业发展规模不断壮大,在世界各国经济结构中的比重正在不断提升

自上世纪80年代以来,全球产业结构呈现出由“工业经济”向“服务经济”转型的趋势。许多跨国公司的主要业务由单纯的制造业向服务业延伸和转移,让为生产者提供中间投入的知识、技术、信息密集型的生产服务业发展速度不断加快。如今,现代服务业不仅成为发达国家的主导产业,服务业在世界各国经济结构中的比重也在不断提升,多数国家的服务业产值在整个国家的经济活动中逐渐取得了主导地位。据统计,早在上世纪90年代,经济合作发展组织(OECD)国家的30个成员国就基本确立了服务经济的产业结构。近十几年来,OECD各国的金融、保险、房地产和商业服务业创造的增加值在GDP所占比重均有大幅度提升。2004年,美、英、法、德等发达国家服务业增加值占GDP的比重几乎都达到了70%或以上。同时,生产服务业不仅是发达国家的支柱产业,若干中等收入国家和某些发展中国家也开始逐步向服务经济转型, 如表1所示。其中,乌克兰服务业占GDP的比重已由1980年的31.3%提高到2007年的52.79%;同期,印度因积极承接国外软件服务外包业务,服务业比重由1980年的36.64%迅速提高到2007年的53.21%。

此外,全球服务业就业比重也一直呈现稳步上升态势。例如,以21世纪初各国服务业就业比重的平均值和1997年的比重相比,低收入和中等收入国家的比重增加了3~4个百分点,高收入国家的比重增加了近10个百分点。截止2007年,服务业吸纳就业人口的比重,发达国家达到了60%~78%,中等收入发展中国家为45%~62%,低收入发展中国家为30%~45%。(二)经济全球化和生产服务外包带动了现代服务业的发展

在经济全球化过程中,工业生产的国际化促进了现代服务业的出口和国际间的服务外包。一方面,当跨国企业在国外发现新的市场后,需要高级专业服务为之甄别开发潜在的商机,管理控制复杂分散的生产和分配网络,并与国外分支机构和贸易伙伴时刻保持密切的合作关系。所以,很多现代服务业的扩张都是伴随着跨国企业的海外投资活动,为了更好的满足顾客的需求,追随其顾客而进行的全球化扩张;另一方面,在经济全球化过程中,服务外包逐渐成为了生产服务业国际转移的重要途径。近年来,越来越多的制造企业特别是跨国公司,纷纷将商务业务、研究开发、咨询分析、顾客服务等生产服务业务外包给专业化的服务供应商来完成,以降低企业获取生产服务的成本,促进企业生产质量和效率的提升。

发达国家生产服务业的强劲发展,推动着全球服务外包业务的发展更多地转向生产服务外包。生产服务外包成为外包业务的核心。从外包涉及的服务来看,主要包括金融、商务流程、计算机辅助设计与制造(CAD/CAM)、软件设计、研发设计、财务管理、数据管理、呼叫中心、后台服务、客户交易以及专业服务等。从外包涉及的行业看,软件、金融等行业的外包发展突出。比如,2007年全球软件外包市场规模达560亿美元,并每年保持20%以上的增长率快速发展。

(三)创新是现代服务业发展的核心动力

现代服务业的发展离不开各种技术创新活动及创新成果的应用,创新对现代服务业的推动作用日益显现。随着技术创新速度的加快,创新能力以及对市场变化的快速反应成为决定现代服务业竞争力的主要因素。新兴科技开发所衍生出的新兴服务产业,大幅度拓宽了传统服务业的服务种类和服务途径,并且促进了现代服务业的成长。例如,信息产业就是随着信息技术的迅猛发展而出现的,这些企业主要为顾客提供计算机软硬件、网络和通讯服务以及IT咨询,其在整个现代服务业收入中占相当大的比重;同时,信息技术还为现代服务业提供了新的服务途径和互动方式,降低了现代服务业的沟通成本。因此,无论在国内还是国外,创新始终都是推动服务业发展的核心动力。

近年来,随着企业对于服务需求的迅速增加,以及服务业在经济中的作用的提升,世界各国为了推动服务业创新,对服务业的研发投资在整个研发支出中所占的比例也越来越大。比如,2007年,加拿大投入研发的经费占服务业总支出的比重为37%,挪威和丹麦达到32%,法国11%,OECD国家平均值达15%。

三、先进制造业和现代服务业的融合发展趋势

国外关于制造业和服务业关系的研究始于20世纪中期,代表性的理论观点主要有:“需求论”、“供给论”和“融合论”。

“需求论”认为制造业是服务业(包括生产业)发展的前提和基础,服务业发展处于从属地位,经济增长尤其是制造业的扩张将引致对服务业需求的增长。它是前工业化阶段向后工业化阶段过渡时期的产物。“供给论”与需求论的观点完全相反,认为服务业尤其是生产业是制造业生产率得以提高的前提和基础。没有发达的生产业,就不可能形成具有竞争力强的制造业。换言之,是服务业的发展促进了制造业的升级换代,而不是制造业孕育了服务业。“融合论”认为生产服务业和制造业部门表现为相互作用、相互依赖、共同发展的互补性关系。一方面,随着制造业部门的扩大,对生产业的需求,如贸易、金融、交通、社会服务等,会迅速增加,这将提高制造业部门的生产率;另一方面,生产业部门的增长也要依靠制造业部门中间投入的增加。经济发展水平尤其是工业化达到一定阶段后,服务业与制造业之间相互依赖程度将加深,二者高度相关,互为补充。尤其是在信息通讯技术得到发展和广泛应用以来,生产服务业与制造业之间的边界越来越模糊,企业之间原本明显的界限被密切的依存关系所打破,出现“你中有我,我中有你”的融合趋势。

以上理论观点中,融合论代表的是产业的未来演变趋势。随着知识经济、网络经济的出现,需求论和供给论无法解释服务业和制造业之间互依互存的关系。科技和现代服务经济的发展让服务业与制造业之间已经不是简单的因果关系,而是一种唇齿相依的双向融合互动关系,二者的融合才是未来产业政策的方向和核心,并且已成为全球产业发展的趋势。

产业融合让制造业和服务业两大产业及其支撑体系形成彼此相互依赖、相互渗透、相互促进、协同发展的关系。即制造业整体水平和产品品质的提升,依赖于服务业的产业附加值的增加和服务业的整合;服务业整体水平的上升,又会提升制造产品的价值并促进先进制造业的发展。在二者的融合发展过程中,参与企业虽然是各自独立的,但它们又完全受利益机制驱动,所有合作都是在双方协商合作的基础上达成的,通过市场交易,相互获得收益。

首先,产业融合有利于提高制造业的生产附加值和生产效率。现代生产服务业所体现的各种具有核心竞争能力的隐含性知识,作为制造业的高级要素投入,高质量的技术服务嵌入制造业的生产环节,特别是嵌入机器设备这类工作母机,通过技能的提升降低了制造业的生产成本,提高了装备制造业以及用其所制造的轻重工业产品的市场竞争力。在知识经济时代,先进制造业与现代服务业融合的特点是报酬递增。国际经验也表明,制造业发展到一定阶段后,其附加值和市场竞争力的提升更多的靠生产服务业的支撑,现代经济增长其实就是由服务业主导下的制造业不断增值的过程。

其次,产业融合降低了制造业的交易成本、扩大了现代服务业的范围。一方面,生产服务业融入产品制造过程有利于制造业降低各种交易成本。制造企业在生产经营和资本经营中所接受的各类生产服务,如金融服务、企业管理咨询服务、法律和知识产权服务等,对于降低制造企业的成本、提高企业的战略清晰度、增加市场份额、收购兼并等,往往具有决定性的作用;另一方面,制造业反过来也为生产服务业提供巨大的市场空间,扩大了生产服务业的服务范围。制造业生产网络和国际营销网络的形成,就是聚集专业人才进行产品研发、广告、保险、会计、法律服务和运输储存等活动的过程,在这一过程中每个环节都伴随着对服务的需求。实践表明,制造业越发达,生产服务业就越发达;反之,制造业越落后,生产服务业也越落后。

最后,产业融合有利于现代服务业与先进制造业优势互补、共生发展。生产服务业的创新活动可以增加制造业的知识水平,扩大制造业的赢利能力,为制造业带来较高的外部性知识收益;同时,制造业自身溢出的行业经验和产业知识,也源源不断地为生产服务业创新提供着动力。在产业融合过程中,现代服务业所提供的创新服务有助于制造业的发展。先进制造业的发展,需要有专业化、高级生产要素的投入,而现代生产服务业中的大多数行业属于知识密集型商务服务业,具有较强的产业创新能力。现代生产服务业所提供的各种产品研究与开发服务,如生产前的市场和定位调研服务等,研发中的设计服务、创意服务、模具服务等,生产中的工程技术服务、设备租赁服务等,营销中的物流服务、网络品牌服务、出口服务等,都具有增强产品差别化和区分竞争对手的作用,可以强化企业的定价能力和控制市场能力。制造业在发展过程中,通过与各类生产服务业进行产业链合作,共同进行研发、产品开发、市场开拓,利用各自的优势,实现产业知识的交流与互动,提升创新机会。因此,随着市场竞争的加剧,制造业企业为了求生存、求发展日益重视生产服务的投入。

随着全球制造业中间投入中的服务投入不断增加,企业从外部获取服务资源的规模和深度不断扩大,制造业对服务业的依赖度越来越大。表2所示,自20世纪70年代以来,OECD中9个成员国制造业对服务业的依赖度基本上呈上升趋势,制造业中间投入出现服务化趋势,并且这种趋势很大程度上是由于制造业对生产服务业依赖度的大幅上升所致。从表2中还可以发现,除美国以外,其他国家20世纪90年代中期对生产服务业的依赖度较上一时期的数据均有较大增长,尤其是英国,从20世纪70年代早期的1.67%增长到90年代早期的11.02%,到90年代中期则为16.71%,增长了9倍。其他国家,包括澳大利亚、德国、日本、加拿大、法国等,90年代中期的依赖度比70年代早期都增长了1~4倍。

四、先进制造业与现代服务业融合发展对我国产业政策的启示

我国作为发展中国家,发展先进制造产业尤为迫切。我国是制造业大国,不是制造业强国,在不断吸收国内外高新技术成果,并将先进制造技术、制造模式及管理方式综合应用于研发、设计、制造、检测和服务等全过程方面还存在着诸多不足,尤其是在重大装备制造与高性能机床制造方面,与发达国家相比还有很大差距。2009年9月,总理提出,未来中国要抢占经济科技制高点,走上创新驱动和内生增长的轨道,确立把新能源、新材料、生物医药、第三代移动通信、三网融合产业化、低碳经济、绿色经济作为新兴战略性产业。在这些产业中,例如第三代移动通信以及物联网、互联网与移动网的三网融合,都是先进制造业与现代服务业的结合。2008年底国家推出的《十大产业调整振兴规划》,也包括了现代物流业。可见,未来我国产业发展需要走产业融合之路,先进制造业和现代服务业的融合理应成为我国未来产业发展的主要战略路径之一。

由于产业融合不仅会让制造产业和服务产业的边界趋于模糊,而且产业演进的规则也将随之变化。所以,我国的产业政策的重心理应从促进产业结构由第一产业向第二产业、进而向第三产业转移,转向促进产业结构由低水平、低效率状态向高水平、高效率状态的动态发展。从具体内容看,产业政策应向以市场为主导,通过技术进步来促进产业结构优化的方向调整,推动传统制造业与新型服务产业的融合发展。为此,政府应该致力于以下两点:

一是要加强基础研究的投入和高新技术人才的培养,大力发展高新技术及其产业。技术创新是技术与产业融合的先决条件和根本保障,政府应重视和鼓励关联度高的产业技术创新,为产业融合创造良好的技术和产业平台。同时,要鼓励企业采用信息技术,优化业务流程,实现服务手段多样化、服务产品个性化,以及服务范围和服务效率提升。通过加快现代服务行业公共技术及信息交流平台建设,重点建设金融服务平台、物流信息平台,加快建设国际科技商务、科技信息、技术产权交易服务等专业平台,实现各专业公共信息平台的互联互通。二是应采取有关措施促进相关行业基础研究与开发的合作,加速制造产业和服务产业融合的进程。要通过高新技术的技术渗透、产业间的延伸分工、全新产业取代传统旧产业、产品和服务融合等各种方式促进产业融合,发展资本密集、技术密集、清洁环保的装备制造业和基础工业,尤其应注重采用高新技术和先进适用技术改造提升传统产业,积极引导制造业向加工与设计相结合转变,不断提高设计、工艺水平,提高产品的科技含量、附加值,从而推进产业升级发展。

基金项目:本文系国家发改委产业协调司09财政年度项目《促进先进制造业和现代服务业融合发展的思路和对策》的部分研究成果,同时,获得北京市教委人文社科面上项目(批准号SM200910038008)和北京市属高等学校人才强教计划资助项目的资助。

注 释:

①OECD, Historical Statistics, 2008, Paris.

参考文献:

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