【正文】 先進制造技術(shù) 概述 清華大學(xué) 制造工程研究所 郁鼎文 先進制造技術(shù) — 概述 制造業(yè)面臨的競爭與挑戰(zhàn)趨勢 中國制造業(yè)成就及其重大意義 2 1 3 4 先進制造技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 先進制造技術(shù)的基本內(nèi)容 引言 5 知識環(huán)境下的先進制造技術(shù) 6 我國先進制造技術(shù)的對策 7 回顧： 20世紀(jì)是一個偉大的世紀(jì) 發(fā)明和發(fā)展了汽車、機床、機器人、飛機、火箭、芯片、計算機、電視機、手機、原子彈等成千上萬的機電產(chǎn)品，極大地改變了人類的生產(chǎn)方式和生活方式。 展望：制造業(yè)在 21世紀(jì)將出現(xiàn)奇跡 ? 汽車 :會跑，會飛； ? 飛機 :更快、更安全； ? 高速列車和磁懸浮列車； ? 智能儀器裝備和智能機器人 :按照人們的要求高效率、高質(zhì)量地制造產(chǎn)品； ? 微型機器人 :能進人血管清理垃圾、修補心臟； ? 分子組裝技術(shù) :組裝出理想性能的微器件 ； 未來機械工程科學(xué)發(fā)展的總趨勢 ? 交叉、綜合化； ? 柔性、集成化； ? 智能、數(shù)字化； ? 精密、微型化； ? 高效、清潔化。 制造技術(shù)的演進 制造技術(shù)定義 是制造業(yè)為國民經(jīng)濟建設(shè)和人民生活生產(chǎn)各種必須物質(zhì) （ 包括生產(chǎn)資料和消費品 ）所使用的一切生產(chǎn)技術(shù)的 總稱 ， 是將原材料和其他生產(chǎn)要素經(jīng)濟合理地轉(zhuǎn)化為可直接使用的具有較高附加價值的成品／半成品和技術(shù)服務(wù)的 技術(shù)群 。 先進制造技術(shù)的提出、內(nèi)涵及特點 先進制造技術(shù)的基本內(nèi)容 制造技術(shù)的演進 ? 制造技術(shù)的發(fā)展是由社會、政治、經(jīng)濟等多方面因素而決定的。 ? 影響其發(fā)展最主要的因素 :技術(shù)推動和市場牽引。 ? 制造業(yè)的 生產(chǎn)規(guī)模 沿著“小批量、少品種大批量、多品種變批量”的方向發(fā)展。 ? 制造業(yè)的 資源配置 沿著“勞動密集、設(shè)備密集、信息密集、知識密集”的方向發(fā)展。 ? 制造技術(shù)的 生產(chǎn)方式 沿著“手工 機械 單機自動化 剛性流水自動化 柔性自動化 智能自動化”的方向發(fā)展。 先進制造技術(shù)的提出、內(nèi)涵及特點 先進制造技術(shù)的基本內(nèi)容 ? 18世紀(jì)后半葉：蒸汽機和工具機的發(fā)明。 ? 19世紀(jì)：電氣技術(shù)發(fā)展，電氣技術(shù)與制造技術(shù)融合。 ? 20世紀(jì)初：內(nèi)燃機發(fā)明，引發(fā)了制造業(yè)的革命。 ? 二戰(zhàn)后：計算機、微電子、信息和自動化技術(shù)。形成了一批新型先進制造單元技術(shù)，如 NC技術(shù)、 CNC、柔性制造單元（ FMC）、 CAD／ CAM等。 ? 80年代：開拓了制造技術(shù)面向市場生產(chǎn)發(fā)展的新階段：材料需求規(guī)劃（ MRPI）、制造資源規(guī)劃（ MRP－ II）、全面質(zhì)量控制（ TQC）、 CAD／ CAM。 ? 20世紀(jì)末的最后 10年：以信息為主要特征，信息技術(shù)、人工智能技術(shù)的發(fā)展提供了高效能的技術(shù)手段。 先進制造技術(shù)的提出、內(nèi)涵及特點 先進制造技術(shù)的基本內(nèi)容 先進制造技術(shù)的提出 ? 制造技術(shù)自 18世紀(jì)后半葉發(fā)生的產(chǎn)業(yè)革命后獲得了飛速發(fā)展， ? 先進制造技術(shù)作為一個專用名詞卻是在 20世紀(jì) 80年代末期，由美國根據(jù)本國制造業(yè)面臨的挑戰(zhàn)與機遇；從技術(shù)發(fā)展角度，以計算機為中心的新一代信息技術(shù)的發(fā)展，全面推進了制造技術(shù)的飛躍發(fā)展。 先進制造技術(shù)的提出、內(nèi)涵及特點 美國是世界上頭號工業(yè)強國 ,也是制造業(yè)頭號強國 ? 70年代開始美國科技優(yōu)勢和經(jīng)濟競爭力衰退 :“后工業(yè)化社會”， “夕陽工業(yè)”， ? 80年代后期，國會議員、政策咨詢和研究機構(gòu)紛紛要求政府支持和重視產(chǎn)業(yè)技術(shù)的發(fā)展， ? 1991年，美國白宮發(fā)表了《美國國家關(guān)鍵技術(shù)》的報告，明確將柔性計算機集成制造、智能加工設(shè)備、微米級和毫米級制造以及系統(tǒng)管理技術(shù)等，作為制造技術(shù)領(lǐng)域，列入總數(shù)為 22項的國家關(guān)鍵技術(shù)中。 先進制造技術(shù)的基本內(nèi)容 先進制造技術(shù)的提出、內(nèi)涵及特點 1993年 2月，克林頓在硅谷提出了促進先進制造技術(shù)發(fā)展的六點行動 ? 加大資助 ， 開發(fā)新一代汽車 、 新建筑技術(shù) 、 智能控制和傳感器技術(shù) 、 快速原型設(shè)計及考慮環(huán)境的制造技術(shù)； ? 支持靈活制造； ? 建立全國制造技術(shù)推廣中心網(wǎng)； ? 促進本地區(qū)技術(shù)聯(lián)盟的建立； ? 促進制造工程教育的發(fā)展； ? 促進考慮環(huán)境的制造技術(shù)的發(fā)展 。 美國是世界上頭號工業(yè)強國 ,也是制造業(yè)頭號強國 先進制造技術(shù)的基本內(nèi)容 先進制造技術(shù)的提出、內(nèi)涵及特點 美國先進制造技術(shù)計劃和制造技術(shù)中心計劃 ? 先進制造技術(shù)計劃： 1994年度撥款 14億美元 ， 三個重點領(lǐng)域：下一代 “ 智能 ” 制造系統(tǒng) 、 為產(chǎn)品 、 工藝過程和整個企業(yè)的設(shè)計提供集成的工具 、 基礎(chǔ)設(shè)施工作 。 ? 制造技術(shù)中心計劃 （ MTC） ：又稱 合作伙伴計劃 ，指政府和企業(yè)在發(fā)展制造技術(shù)上進行密切合作 。 在全國建立 170家制造技術(shù)中心 ， 幫助企業(yè)通過技術(shù)進步節(jié)約 。 先進制造技術(shù)得到重視 先進制造技術(shù)的基本內(nèi)容 先進制造技術(shù)的提出、內(nèi)涵及特點 歐共體 ERECA、 ESPRIT、 BRITE計劃 ?ERECA（ 尤里卡 ） 計劃： 1988年撥款 5億美元資助 16個歐洲國家 600家企業(yè)的 165個合作項目 。 ?ESPRIT（ 歐洲信息技術(shù)研究發(fā)展戰(zhàn)略 ） 計劃： 13個成員國向 5500名研究人員提供資助 。 ?BRITE（ 歐洲工業(yè)基礎(chǔ)研究 ） 計劃： 重點資助材料 、 制造加工 、 設(shè)計以及工廠系統(tǒng)運作等方面的研究 。 先進制造技術(shù)得到重視 先進制造技術(shù)的基本內(nèi)容 先進制造技術(shù)的提出、內(nèi)涵及特點 日本的政策和智能制造技術(shù) （ IMS） 計劃 日本產(chǎn)業(yè)技術(shù)政策 : 從重視 應(yīng)用研究 轉(zhuǎn)向加強 基礎(chǔ)研究 ， 以便徹底擺脫 “ 美國出創(chuàng)新概念 ， 日本出創(chuàng)新產(chǎn)品 ” 的局面 。 日本模式 : 技術(shù)引進 自主開發(fā) 獨創(chuàng)性的自主開發(fā) 個性化 、 創(chuàng)造性的自主開發(fā) 加強基礎(chǔ)研究的技術(shù)發(fā)展道路 。 國際共同研究計劃 。 目標(biāo)：要全面展望 21世紀(jì)制造技術(shù)的發(fā)展趨勢 ， 致力于全球制造信息 、 制造技術(shù)的 體系化 、 標(biāo)準(zhǔn)化 。 1995年 1月正式啟動 ， 為期 10年 ， 總投資 40億美元 。 先進制造技術(shù)得到重視 先進制造技術(shù)的基本內(nèi)容 先進制造技術(shù)的提出、內(nèi)涵及特點 韓國的先