【文章內容簡介】 題 ) (26)基礎件和通用部件 (27)數字化和智能化設計制造 (28)流程工業(yè)的綠色化、自動化及裝備 (29)可循環(huán)鋼鐵流程工藝與裝備 (30)大型海洋工程技術與裝備 (31)基礎原材料 (32)新一代信息功能材料及器件 (33)軍工配套關鍵材料及工程化 《 綱要 》 ： 三、重點領域及其優(yōu)先主題 34 Huazhong Univ. of Sci. Tech. 《 綱要 》 ： 五、前沿技術 （ 共 8項技術， 22小項以上） （共 3小項） (12)極端制造技術 (13)智能服務機器人 (14)重大產品和重大設施壽命預測技術 35 Huazhong Univ. of Sci. Tech. 《 綱要 》 ： 六、基礎研究 （共 4大項， 24小項） （共 10小項） (8)極端環(huán)境條件下制造的科學基礎 36 Huazhong Univ. of Sci. Tech. 五、制造的 發(fā)展趨勢 37 Huazhong Univ. of Sci. Tech. 競爭形勢（ 1） 科學技術突飛猛進 知識經濟初見端倪 國際競爭日趨激烈 38 Huazhong Univ. of Sci. Tech. 競爭形勢（ 2） ?制造業(yè)的市場特征： ?多變性市場 ?國際化市場 ?虛擬市場 ?新興產品市場 39 Huazhong Univ. of Sci. Tech. ? 產品本身 “質”、“量” ? 生產模式 快速響應、快速重組 ? 增產方式 （資源消耗）粗放型 ?（知識創(chuàng)新）集約型 網絡化、全球化、知識化、智能化 ? 生產要求 實用、價廉、物美 ?價廉、物美、交貨期短、 服務好、文化含量高 ? 學科基礎 力學、經驗 ?多學科及其最新成就 ? 立足之本 設備、技術 ?高素質人才 競爭形勢（ 3） ?制造行業(yè)的巨變 40 Huazhong Univ. of Sci. Tech. 競爭形勢（ 4） ? 滿足客戶化要求； ? 快速響應、快速重組、低成本； ? 竟爭、合作、全球化； ? 虛擬技術應用； ? 本土化與國際化交互； ? 企業(yè)文化加強； ? “以人為本”作為核心。 雇員：創(chuàng)新激情、實施能力，自主決策， 不斷學習。 澀澤榮一（ 1840）， 《 論語 》 ?制造企業(yè)特征 41 Huazhong Univ. of Sci. Tech. 發(fā)展趨勢（ 1） ? 先進制造技術 ? 制造技術 +信息技術 +管理科學 +有關科學技術 ? 先進制造技術發(fā)展的總趨勢 “問渠哪得清如許？為有源頭活水來！” ? 制造產品：“ 精 ”“ 極 ”“ 文 ” ? 制造過程：“ 綠 ” “ 快 ”“ 省 ”“ 效 ” ? 制造方法：“ 數 ”“ 自 ” “ 集 ”“ 網 ”“ 智 ” 42 Huazhong Univ. of Sci. Tech. “ 精 ”是發(fā)展的關鍵 “ 極 ”是發(fā)展的焦點 “ 文 ”是發(fā)展的新義 發(fā)展趨勢（ 2） “ 綠 ”是發(fā)展的必然 “ 快 ”是發(fā)展的動力 “ 省 ”是發(fā)展的原則 “ 效 ”是發(fā)展的追求 “ 數 ”是發(fā)展的核心 “ 自 ”是發(fā)展的條件 “ 集 ”是發(fā)展的方法 “ 網 ”是發(fā)展的道路 “ 智 ”是發(fā)展的前景 制造產品 ： 制造過程 ： 制造方法 ： 43 Huazhong Univ. of Sci. Tech. ? “ 精 ”是發(fā)展的關鍵 —— 精確化 ? 加工精度精密化 – 人造衛(wèi)星的儀表軸承，其圓度、圓柱度、表面粗糙度等均達納米級； ? 操作尺度細微化 – 基因操作機械，其移動距離為納米級，移動精度為 ? 物理性能精確化 ＿物理性能、力學性能、化學性能、生化性能等等 ? 控制要求納米化 發(fā)展趨勢 —— 制造產品：“ 精 ” “極”“文” 44 Huazhong Univ. of Sci. Tech. ? 電子制造中 高精度：控制趨于納米級 加工趨于亞納米級 超微細：芯片線寬＜ 100nm 運動副間隙＜ 12nm 高加速度：封裝運動＞ 12g 高可靠性：芯片千小時失效率＜ 1/109 發(fā)展趨勢 —— 制造產品：“ 精 ” “極”“文” 45 Huazhong Univ. of Sci. Tech. ? 超精密加工 20世紀初： 10微米 30年代： 1微米 50年代： 7080年代： 目前： （納米加工） 發(fā)展趨勢 —— 制造產品：“ 精 ” “極”“文” 46 Huazhong Univ. of Sci. Tech. ? “ 極 ”是發(fā)展的焦點 —— 極端、極限 ? 幾何形體上，極大、極小、極厚、極薄、極平、極柔、極圓、極方、奇形怪狀； ? 在物理性能上，極高硬度、極高塑性、極大彈性、極大脆性、極強磁性、極強輻射性、極強腐蝕性，奇性怪能； ? MEMS（ MicroElectroMechanical_System)技術和產品是典型極端、極限技術和產品 。 發(fā)展趨勢 —— 制造產品：“精” “ 極 ” “文” 47 Huazhong Univ. of Sci. Tech. ? 關于微電子芯片制造 1. 巨大的投資 建一座生產 1000兆位存儲器的芯片制造廠，需要投資 150億美元 2. 當前的芯片制造設備 （ 1）超凈：塵埃顆粒直徑 顆粒數 /立方英尺空氣 （ 2）超純：有害雜質含量達到 ppb（ 十億分之一） （ 3）超精加工：鈉米級 我國的“龍芯”。 日本日立公司（ 2023）報導：集成電路小如塵粒： 長、寬 150μ m，厚 m 發(fā)展趨勢 —— 制造產品：“精” “ 極 ” “文” 48 Huazhong Univ. of Sci. Tech. ? 2023年 原子級納米“晶體管”（電極相距 1nm） ? 2023年 世界最小的電動機 —— 納米電動機（直徑 500nm） 量子計算機基本電路（ 1/500mm， 近176。 K 工作） ? 2023年 能停或暫停的分子馬達 用核磁共振觀測到單個電子 ? 2023年 超大容量納米級信息存儲材料 ? 2023年 世界最小的發(fā)電機 —— 納米發(fā)電機 發(fā)展趨勢 —— 制造產品：“精” “ 極 ” “文” 49 Huazhong Univ. of Sci. Tech. ? “ 文 ”是發(fā)展的新義 —— 人文化 ? 工業(yè)產品， “實用” ，物質層面； ? 藝術產品，（人文）文化含量高， “物美” ，精神層面，環(huán)境協