【正文】 。（ 4）生產(chǎn)過程的高速化和柔性化。（ 5）集群化。 （ 6）服務(wù)化。 我國(guó)的先進(jìn)制造技術(shù)與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)比 （ 1）管理方面：工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家廣泛采用計(jì)算機(jī)管理，重視組織和管理體制、生產(chǎn)模式的更新發(fā)展，推出了準(zhǔn)時(shí)生產(chǎn)（ JIT）、敏捷制造（ AM）、精益生產(chǎn)（ LP）、并行工程（ CE）等新的管理思想和技術(shù)。 （ 2）設(shè)計(jì)方面：工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家不斷更新設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)和準(zhǔn)則，采用新的設(shè)計(jì)方法，廣泛采用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)（ CAD/CAM），大型企業(yè)開始無圖紙的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)。 （ 3）制造工藝方面：工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家較廣 泛的采用高精密加工、精細(xì)加工、微細(xì)加工、微型機(jī)械和微米 /納米技術(shù)、激光加工技術(shù)、電磁加工技術(shù)、超塑加工技術(shù)以及復(fù)合加工技術(shù)等新型加工方法。 （ 4）自動(dòng)化技術(shù)方面：工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家普遍采用數(shù)控機(jī)床、加工中心及柔性制造單元（ FMC）、柔性制造系統(tǒng)（ FMS）、計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（ CIMS），實(shí)現(xiàn)了柔性自動(dòng)化、知識(shí)智能化、集成化。 我國(guó)對(duì)先進(jìn)制造的重視 隨著美國(guó)政府采取一系列措施進(jìn)行大規(guī)模的 21 世紀(jì) 制造業(yè)戰(zhàn)略的研究。因而，我國(guó)提出要促進(jìn)先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展，成立國(guó)家級(jí)、地區(qū)級(jí)、大學(xué)、企業(yè)等各種層次的先進(jìn)制造技術(shù)協(xié)調(diào)、推廣、應(yīng)用研究中心。通過先進(jìn)制造技術(shù)，讓企業(yè)適應(yīng)多變的市場(chǎng)需求我國(guó)制造業(yè)市場(chǎng)具有很大的潛力，使得我國(guó)的制造技術(shù)水平和工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的差距進(jìn)一步縮小。應(yīng)用數(shù)字化制造技術(shù)，將會(huì)使全球制造網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的產(chǎn)品異地設(shè)計(jì)與制造成為 21 世紀(jì)的重要制造模式，促使制造技術(shù)和制造產(chǎn)業(yè)發(fā)生革命性的變革。 精密化是發(fā)展的關(guān)鍵 現(xiàn)代超精密機(jī)械對(duì)精度要求極高，如借助于掃描隧道顯微鏡與原子力 顯微鏡，加工精度可 達(dá) ；而基于操作機(jī)械的移動(dòng)距離為納米級(jí)，移動(dòng)精度可達(dá)。先進(jìn)制造技術(shù)與先進(jìn)信息技術(shù)是相互滲透、相互促進(jìn)和緊密結(jié)合的，精密化是當(dāng)前先進(jìn)制造技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵所在。此時(shí)，各企業(yè)致力于其核心業(yè)務(wù)，實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)和資源優(yōu)化動(dòng) 態(tài)組合與共享，如美國(guó)的“日不落計(jì)劃”正是基于這一點(diǎn)。其要求產(chǎn)品、制造、使用、維修及回收全部綠色化，主要體現(xiàn)在：１）綠色產(chǎn)品設(shè)計(jì)技術(shù)；２）綠色制造技術(shù)；３）產(chǎn)品的回收和循環(huán)再制造。與傳統(tǒng)制造相比，智能制造系統(tǒng)的突出之處在于制造諸環(huán)節(jié)中以一種高度柔性與集成的方式，借助計(jì)算機(jī)模擬人類專家的智能活動(dòng)，取代或延伸制造環(huán)境中人的部分腦力勞動(dòng)；同時(shí)，收集、存儲(chǔ)、處理、完善、共享、繼承和發(fā)展人類專家的制造智能。 集成化是發(fā)展的方法 集成化主要指現(xiàn)代技術(shù)、加工技術(shù)和企業(yè)等的集成，其使專業(yè)和學(xué)科間的界 限逐漸淡化和消失。例如， CAD/CAPP 和 CAM 的出現(xiàn)、精密成形技術(shù)的發(fā)展、 快速原型件制造技術(shù)的產(chǎn)生、機(jī)器人加工工作站及 FMS 的出現(xiàn)。 對(duì)我國(guó)先進(jìn)制造技術(shù)的思考 我國(guó)制造業(yè)市場(chǎng)的巨大潛力，為先進(jìn)制造技術(shù)發(fā)展提供了廣闊的市場(chǎng)空間?？v觀國(guó)際制造業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)與發(fā)展，面對(duì)國(guó)際、國(guó)內(nèi)２個(gè)制造業(yè)市場(chǎng)的日漸融合，如何立足國(guó)內(nèi)制造 業(yè)的市場(chǎng)需求，整合分散的科研與企業(yè)資源，盡快形成自身在先進(jìn)制造產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)中的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，已經(jīng)是擺在我國(guó)制造業(yè)面前的迫在眉睫的課題。 （ 1）高度重視，全面規(guī)劃。 （ 2） 加強(qiáng)人員培養(yǎng)和培訓(xùn)工作 。（ 3） 嚴(yán)格論證， 科學(xué)管理。論證時(shí)應(yīng)吸收有關(guān)各方人員參與，集思廣益，使實(shí)施計(jì)劃更趨于完善。 利用自身優(yōu)勢(shì)，大 力發(fā)展一些關(guān)鍵前沿技術(shù)，比如新一代材料成型技術(shù)、 快速原型制造、智能制造等。先進(jìn)制造技術(shù)在不同時(shí)代具有不同的含義， 當(dāng)前各種新出現(xiàn)的、先進(jìn)的機(jī)械加工技術(shù)（納米加工、激光切割、增材制制造等）、精益生產(chǎn)、并行工程、柔性 制造、虛擬制造、敏捷制造和現(xiàn)代集成制造模式等，都屬于AMT 的研究之列。 先進(jìn)制造工藝技術(shù) （ 1）高效精密、超精密加工技術(shù)，包括精密、超精密磨削、車削，細(xì)微加工技術(shù)，納米加工技術(shù)。精密加工一般指加工精度在 10～ m（相當(dāng)于 IT5 級(jí)精度和 IT5 級(jí)以上精度），表面粗糙度 Ra 值在 m 以下的加工方法，如金剛車、金剛鏜、研磨、珩磨、超精研、砂帶磨、鏡面磨削和冷壓加工等。此外，精密加工與特種加工 一般都是計(jì)算機(jī)控制的自動(dòng)化加工。 （ 3）現(xiàn)代特種加工技術(shù)，包括高能束流（主要是激光束、以及電子束、離子束等）加工，電解加工與電火花（成型與線切割）加工、超聲波加工、高壓水加工等。能對(duì)任何導(dǎo)電材料加工而不受被加工材料強(qiáng)度和硬度的限制。一般都采用 CNC 控制。從成型角度看，零件可視為 “ 點(diǎn) ” 或 “ 面 ” 的疊加而成。 （ 5） 柔性制造技術(shù) 柔性制造技術(shù)是對(duì)各種不同形狀加工對(duì)象實(shí)現(xiàn)程序化柔性制造加工的各種8 技術(shù)的總和。目前，按規(guī)模大小劃分為：柔性制造系統(tǒng)（ FMS），柔性制造單元（ FMC） ,柔性制造線（ FML），柔性制造工廠（ FMF）。②工藝柔性。④維護(hù)柔性。⑥擴(kuò)展柔性。 隨著批量生產(chǎn)時(shí)代正逐漸被適應(yīng)市場(chǎng)動(dòng)態(tài)變化的生產(chǎn)所替換，一個(gè)制造自動(dòng)化系統(tǒng)的生存能力和競(jìng)爭(zhēng)能力在很大程度上取決于它是否能在很短的開發(fā)周期內(nèi)，生產(chǎn)出較低成本、較高質(zhì)量的不同品種產(chǎn)品的能力。先進(jìn)制造模式是以計(jì)算機(jī)信息技術(shù)和智能技術(shù)為代表的高新技術(shù)為支撐技術(shù)，在先進(jìn)制造思想的指導(dǎo)下，用扁平化、網(wǎng)絡(luò)化組織結(jié)構(gòu)方式組織制造活動(dòng)，追求社會(huì)整體效益、顧客體驗(yàn)和企業(yè)盈利，是最優(yōu)化的柔性、智能化生產(chǎn)系統(tǒng)。 圖 2 制造 模式的演變 9 20 世紀(jì) 90 年代，隨著先進(jìn)制造理念、先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)以及先進(jìn)管理方式的不斷成熟與發(fā)展，各種新的制造理念、先進(jìn)制造新模式得到了迅猛發(fā)展，理論界相繼出現(xiàn)了高質(zhì)量生產(chǎn)、網(wǎng)絡(luò)化制造、面向服務(wù)的制造、智能制造等一系列新概念， 各種先進(jìn)制造模式之間的關(guān)系如圖 3 所示。 先進(jìn)制造技術(shù)對(duì)產(chǎn)品生產(chǎn)活動(dòng)的影響 從生產(chǎn)流程來看， ATM 與傳統(tǒng)制造技術(shù)對(duì) 制造過程的影響如圖 4 所示。制造過程中輸入的是原材料、能量、信息、人力資源等，輸出的是符合要求的產(chǎn)品。 ATM 主要從材料設(shè)計(jì)、制造流程改造、產(chǎn)品服務(wù)融合的集成解決方案和循環(huán)利用四個(gè)方面拓展傳 統(tǒng)制造技術(shù)。基礎(chǔ)制造技術(shù)通過改進(jìn)、整合形成新型制造單元技術(shù)，進(jìn)而影響整個(gè)制造過程。 新工業(yè)革命 工業(yè)革命是生產(chǎn)技術(shù)的變革，同時(shí)也是一場(chǎng)深刻的社會(huì)關(guān)系變革。目前正在出現(xiàn)一種新工業(yè)革命，但仍是一個(gè)十分模糊的概念，不同研究者對(duì)新工業(yè)革命的概念有各自的理解，主要有５種不同的觀點(diǎn)： （ 1）杰里米 圖 6 里夫金 提出的新工業(yè)革 命 的五個(gè)支柱 12 （ 2） 克里斯 （ 3） 英國(guó)彼得 （ 4） 保羅而制造業(yè)的數(shù)字化進(jìn)程正從智能計(jì)算機(jī)軟件、新材料、更靈巧的機(jī)器人、基于網(wǎng)絡(luò)的制造業(yè)服務(wù)化、新的制造方法５個(gè)方面向前推進(jìn)。工業(yè) 強(qiáng)調(diào)在工業(yè)生產(chǎn)過程中，以信息物理融合系統(tǒng)為核心，將眾多智能體聚集在信息平臺(tái)上，形成一種高度協(xié)同的互聯(lián)互通關(guān)系，從而構(gòu)建智能化的新型生產(chǎn)模式與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。 新工業(yè)革命是基于新能源、智能制造、數(shù)字化制造、機(jī)器人技術(shù)、新一代信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)綜合系統(tǒng)協(xié)同創(chuàng)新及突破性的發(fā)展，融合信息、計(jì)算機(jī)、數(shù)字化、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)創(chuàng)新變革，使工業(yè)生產(chǎn)方式與制造模式 發(fā)生巨大變化， 從而使交易方式與人們的生活方式發(fā)生重大變化。 先進(jìn)制造技術(shù)與新工業(yè)革命之間關(guān)系 從主導(dǎo)技術(shù)和新興產(chǎn)業(yè)的角度來看，以生產(chǎn)方式變革為主線的 ATM 的群體 涌現(xiàn)、協(xié)同融合將導(dǎo)致新的工業(yè)革命，各種技術(shù)之間產(chǎn)生的耦合效應(yīng)推動(dòng)了工業(yè)革命的進(jìn)程。人類制造模式的演變從原始手工生產(chǎn)模式到現(xiàn)代先進(jìn)制造模式的演變過程中， 經(jīng)歷了３次大的革命性變 革。 圖 7 制造 技術(shù) /模式 與工業(yè)革命的演變 14 圖中：第一次工業(yè)革命中，由于蒸汽機(jī)、電氣技術(shù)、內(nèi)燃機(jī)的發(fā)明與改進(jìn)，機(jī)器取代手工成為主導(dǎo)生產(chǎn)方式，制造業(yè)進(jìn)入機(jī)械化制造時(shí)代，成為近代工業(yè)化大生產(chǎn)時(shí)代的開端。新工業(yè)革命是現(xiàn)代先進(jìn)制造模式集成協(xié)同創(chuàng)新的結(jié)果，進(jìn)入 20 世紀(jì) 90 年代后期，隨著網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)、智能控制技術(shù)研究的深入和以知識(shí)為基礎(chǔ)的經(jīng)濟(jì)時(shí)代的到來，制造業(yè)的市場(chǎng)環(huán)境與技術(shù)變革發(fā)生了根本性的改變。 ATM 的發(fā)展將在新工業(yè)革命中發(fā)揮 重要作用。 ATM 是制造業(yè)產(chǎn)生變革的根 本力量， 新一代信息技術(shù)（云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、務(wù)聯(lián)網(wǎng)、云平臺(tái)等）、新能源（再生能源、清潔能源等）、新材料（復(fù)合材料、納米材料等）技術(shù)等將為新工業(yè)革命創(chuàng)造強(qiáng)大的新基礎(chǔ)設(shè)施；分散式制造（網(wǎng)絡(luò)化制造、制造物聯(lián)、云制造、智能制造）、眾包生產(chǎn)、集群效應(yīng)、利基思維等使生產(chǎn)方式產(chǎn)生變革，將整個(gè)工業(yè)生產(chǎn)體系提升到一個(gè)新的水平，工業(yè)生產(chǎn)、經(jīng)濟(jì)體系和社會(huì)結(jié)構(gòu)將從垂直轉(zhuǎn)向扁平、 從集中轉(zhuǎn)向分散； 以智能制造為代表的新一代先進(jìn)制造模式， 必將使商業(yè)模式、 管理模式、服務(wù)模式、企業(yè)組織結(jié)構(gòu)和人才資源需求發(fā)生巨大變化，給工業(yè)領(lǐng)域、 生產(chǎn)價(jià)值鏈、業(yè)務(wù)模式乃至生活方式帶來根本性變革，進(jìn)而推進(jìn)和實(shí)現(xiàn)新的工業(yè)革命。對(duì)新工業(yè)革命的內(nèi)涵的理解必須通過與社會(huì)科學(xué)（如經(jīng)濟(jì)學(xué)和管理學(xué)）等跨學(xué)科的對(duì)話和交流，適當(dāng)突破自然科學(xué)和工程技術(shù)學(xué)科的理論范疇。綜上所述，在市 場(chǎng)、技術(shù)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)環(huán)境變化與全球一體化趨勢(shì)的推動(dòng)下，制造業(yè)正在經(jīng)歷著一場(chǎng)革命，一場(chǎng)以實(shí)施先進(jìn)制造技術(shù)和經(jīng)營(yíng)方式徹底變革為主要 內(nèi)容的先進(jìn)制造模式的革命，涉及制造理念、制造戰(zhàn)略、 制造技術(shù)、 制造組織與管理各個(gè)領(lǐng)域的全面變革。中國(guó)制造的 ARJ21 客機(jī) 安裝著美國(guó)的 CF3410A 發(fā)動(dòng)機(jī)，中國(guó)制造的 C919 大型客機(jī)，將配裝美、法研制的 LEAPX1C 發(fā)動(dòng)機(jī)，我們必須盡快翻過這一頁。 航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造基礎(chǔ)技術(shù) （ 1）精密制坯技術(shù)。（ 2）高效高質(zhì)量焊接技術(shù)。擴(kuò)散連接焊、線性摩擦焊、電子束焊等焊接工藝是實(shí)現(xiàn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)件整體化制造的 3 大關(guān)鍵技術(shù)。航空發(fā)動(dòng)機(jī)上幾乎所有的零件都需要機(jī)械加工，機(jī)械加工離不了刀具和機(jī)床。（ 4）基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)的開發(fā)和應(yīng)用技術(shù)。（ 5）加工廢料回收和再利用技術(shù)。 單晶渦輪葉片制造技術(shù) 16 現(xiàn)代航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪前溫度大大提升， F119 發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪前溫度高達(dá) 1900~2050K，傳統(tǒng)工藝鑄造的渦輪葉片根本無法承受如此高的溫度，甚至?xí)蝗刍? 無法有效地工作。單晶渦輪葉片是目前航空發(fā)動(dòng)機(jī)所有零件中制造工序最多、周期最長(zhǎng)、合格率最低、國(guó)外封鎖和壟斷最為嚴(yán)格的發(fā)動(dòng)機(jī)零件。除此之外，還必須完成渦輪葉片精鑄模具設(shè)計(jì)和制造工作。近年來，國(guó)內(nèi)在單晶渦輪葉片制造中也取得了較大的進(jìn)步，研制了推重比 10 一級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)單晶渦輪葉片并批量生產(chǎn)了高功重比渦軸發(fā)動(dòng) 機(jī)單晶渦輪葉片。同時(shí)，葉片的薄厚度、大彎扭高效率氣動(dòng)設(shè)計(jì)，形成了葉片剛性差，加工易變形難控制的問題；葉片間窄而深的氣流通道，使葉盤加工工藝實(shí)現(xiàn)性差；鈦合金、高溫合金等高強(qiáng)材料，難切削加工，效率低。整體葉盤技術(shù)的應(yīng)用推動(dòng)了發(fā)動(dòng)機(jī)零件結(jié)構(gòu)整體化技術(shù)的發(fā)展， 帶鼓筒葉盤、帶軸葉盤、盤片鼓筒軸組合葉盤、 帶箍閉式葉盤、整流器靜子環(huán)葉盤