【正文】 包含了從產(chǎn)品設計、加工制造、到產(chǎn)品銷售、用戶服務等整個產(chǎn)品生命周期全過程的所有相關技術，涉及到設計、工藝、加工自動化、管理以及特種加工等多個領域，并逐步融合與集成。一、先進的工程設計技術先進的工程設計技術包括眾多的現(xiàn)代設計理論與方法。（1）產(chǎn)品（投放市場的產(chǎn)品和制造產(chǎn)品的工藝裝備（夾具、刀具、量檢具等））設計現(xiàn)代化。如虛擬設計、優(yōu)化設計、模塊化設計、有限元分析，動態(tài)設計、人機工程設計、美學設計、綠色設計等等；（2）先進的工藝規(guī)程設計技術與生產(chǎn)技術準備手段。二、先進制造工藝技術（1）高效精密、超精密加工技術，包括精密、超精密磨削、車削，細微加工技術，納米加工技術。精密加工一般指加工精度在10～（相當于IT5級精度和IT5級以上精度），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。～。（2)精密成型制造技術，包括高效、精密、潔凈鑄造、鍛造、沖壓、焊接及熱處理與表面處理技術。電火花加工(Electrical discharge machining(EDM)電火花加工 electric spark machining)是指在一定介質(zhì)中，通過工具電極和工件電極之間脈沖放電的電蝕作用對工件進行的加工?？煞譃殡娀鸹ǔ尚图庸?EDM)和電火花線切割加工(電火花線切割加工 electrical discharge wire – cuttingEDW)兩大類。（4）快速成型制造（RPM).快速成形技術是在計算機控制下，基于離散堆積原理采用不同方法堆積材料最終完成零件的成型與制造的技術。從CAD電子模型中離散得到點、面的幾何信息，再與成型工藝參數(shù)信息結(jié)合，控制材料有規(guī)律、精確地由點到面，由面到體地堆積零件。三、制造自動化技術一句話：計算機控制自動化技術（1）數(shù)控技術與數(shù)控機床；數(shù)控加工技術是為了實現(xiàn)機床控制自動化要求而發(fā)展的。采用數(shù)控加工技術的機床，稱為數(shù)控機床。此外，數(shù)控機床是技術密集型的機電一體化產(chǎn)品，數(shù)控加工技術的復雜性和綜合性加大了維修工作的難度，需要配備素質(zhì)較高的維修人員和維修設備。最近，聯(lián)合國標準化組織采用的機器人的定義是：“一種可以反復編程的多功能的、用來搬運材料、零件、工具的操作機”。機器人和機械手的主要區(qū)別是：機械手是沒有自主能力，不可重復編程，只能完成定位點不變的簡單的重復動作；機器人是由計算機控制的，可重復編程，能完成任意定位的復雜運動。它主要包括若干臺數(shù)控機床和加工中心（或其他直接參加產(chǎn)品零部件生產(chǎn)的自動化設備），用一套自動物料（包括工件和刀具）搬運系統(tǒng)連接起來，由分布式多級計算機系統(tǒng)進行綜合管理與控制，以適應柔性的高效率零件加工（或零部件生產(chǎn)）。柔性制造系統(tǒng)的適用范圍很廣，它主要解決了單件小批生產(chǎn)的自動化和中大批多品種的自動化加工。計算機集成制造系統(tǒng)（CIMS）是由計算機管理系統(tǒng)、計算機輔助設計與制造CAD/CAM以及柔性制造系統(tǒng)FMS（還可能有其他生產(chǎn)單元）組成。四、先進生產(chǎn)管理技術、制造哲理與生產(chǎn)模式包括先進制造生產(chǎn)模式、集成管理技術和生產(chǎn)組織方法等。包括成組技術、全面質(zhì)量管理、精益生產(chǎn)與JIT、敏捷制造、并行工程、柔性制造、計算機集成制造、虛擬制造、智能制造、網(wǎng)絡化制造、綠色制造、生物制造、可重構制造、MRP、MRPII、ERP、SCM、CRM、計算機輔助后勤支援（Computer Aided Logistic Support,CALS）、電子商務、知識管理?，F(xiàn)代設計技術的主要發(fā)展趨勢是：(1)設計手段的計算機化 在實現(xiàn)了計算機計算、繪圖的基礎上，當前突出反映在數(shù)值仿真或虛擬現(xiàn)實技術在設計中的應用，以及現(xiàn)代產(chǎn)品建模理論的發(fā)展上，并且向智能化設計方向發(fā)展。成形及改進制造技術向精密、精確、少能耗、無污染方向發(fā)展成形制造技術是鑄造、塑性加工、連接、粉末冶金等單元技術的總稱。專業(yè)、學科間的界限逐漸淡化、消失綠色制造將成為21世紀制造業(yè)的重要特征日趨嚴格的環(huán)境與資源的約束，使綠色制造業(yè)顯得越來越重要，它將是21世紀制造業(yè)的重要特征，與此相應，綠色制造技術也將獲得快速的發(fā)展。(2)綠色制造技術 在整個制造過程，使得對環(huán)境負面影響最小，廢棄物和有害物質(zhì)的排放最小，資源利用效率最高。(3)產(chǎn)品的回收和循環(huán)再制造 例如，汽車等產(chǎn)品的拆卸和回收技術，以及生態(tài)工廠的循環(huán)式制造技術。虛擬現(xiàn)實技術在制造業(yè)中獲得越來越多的應用 虛擬現(xiàn)實技術(Virtual Reality Technology)主要包括虛擬制造技術和虛擬企業(yè)兩個部分。精益生產(chǎn)(LP)、靈捷制造(AM)等先進制造模式相繼出現(xiàn)，預計21世紀初，先進制造模式必將獲得不斷發(fā)展。主要包括：計算機輔助設計、計算機輔助制造、集成制造系統(tǒng)等。而先進制造技術主要包括以下三個技術群:（1）主體技術群：是制造技術的核心,它包括兩個基本部分:有關產(chǎn)品設計技術和工藝技術。：數(shù)據(jù)標準、產(chǎn)品定義標準、工藝標準、檢驗標準、接口框架。（3）、工程技術人員和管理人員在各種先進生產(chǎn)技術和方案方面的培訓和教育等。先進制造技術不是一般單指加工過程的工藝方法，而是橫跨多個學科、包含了從產(chǎn)品設計、加工制造、到產(chǎn)品銷售、用戶服務等整個產(chǎn)品生命周期全過程的所有相關技術，涉及到設計、工藝、加工自動化、管理以及特種加工等多個領域，并逐步融合與集成。二、人工智能技術的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢人工智能技術簡介人工智能的傳說可以追溯到古埃及，但隨著1941年以來電子計算機的發(fā)展，技術已最終可以創(chuàng)造出機器智能，“人工智能”（ARTIFICIAL INTELLIGENCE）一詞最初是在1956年DARTMOUTH學會上提出的，從那以后，研究者們發(fā)展了眾多理論和原理，人工智能的概念也隨之擴展，在它還不長的歷史中，人工智能的發(fā)展比預想的要慢，但一直在前進，從40年前出現(xiàn)至今，已經(jīng)出現(xiàn)了許多AI程序，并且它們也影響到了其它技術的發(fā)展。它是研究、開發(fā)用于模擬、延伸和擴展人的智能的理論、方法、技術及應用系統(tǒng)的一門新的技術科學。人工智能從誕生以來，理論和技術日益成熟，應用領域也不斷擴大，可以設想，未來人工智能帶來的科技產(chǎn)品，將會是人類智慧的“容器”。人工智能不是人的智能，但能像人那樣思考、也可能超過人的智能。IBM公司“深藍”電腦擊敗了人類的世界國際象棋冠軍更是人工智能技術的一個完美表現(xiàn)。總的說來，人工智能的目的就是讓計算機這臺機器能夠像人一樣思考。什么樣的機器才是智慧的呢？科學家已經(jīng)作出了汽車，火車，飛機，收音機等等，它們模仿我們身體器官的功能，但是能不能模仿人類大腦的功能呢？到目前為止，我們也僅僅知道這個裝在我們天靈蓋里面的東西是由數(shù)十億個神經(jīng)細胞組成的器官，我們對這個東西知之甚少，模仿它或許是天下最困難的事情了。如今人工智能已經(jīng)不再是幾個科學家的專利了，全世界幾乎所有大學的計算機系都有人在研究這門學科，學習計算機的大學生也必須學習這樣一門課程，在大家不懈的努力下，如今計算機似乎已經(jīng)變得十分聰明了。大家或許不會注意到，在一些地方計算機幫助人進行其它原來只屬于人類的工作，計算機以它的高速和準確為人類發(fā)揮著它的作用。著名的美國斯坦福大學人工智能研究中心尼爾遜教授對人工智能下了這樣一個定義：“人工智能是關于知識的學科――怎樣表示知識以及怎樣獲得知識并使用知識的科學?！边@些說法反映了人工智能學科的基本思想和基本內(nèi)容。實際應用，機器視覺:指紋識別，人臉識別，視網(wǎng)膜識別，虹膜識別，掌紋識別，專家系統(tǒng),智能搜索，定理證明，博弈，自動程序設計，還有航天應用等。涉及學科：哲學和認知科學，數(shù)學，神經(jīng)生理學，心理學，計算機科學，信息論，控制論，不定性論，仿生學，研究范疇：自然語言處理，知識表現(xiàn)，智能搜索，推理，規(guī)劃，機器學習，知識獲取，組合調(diào)度問題，感知問題，模式識別，邏輯程序設計，軟計算，不精確和不確定的管理，人工生命，神經(jīng)網(wǎng)絡，復雜系統(tǒng)，遺傳算法 人類思維方式應用領域：智能控制，機器人學，語言和圖像理解，遺傳編程，機器人工廠，安全問題。人工智能是研究使計算機來模擬人的某些思維過程和智能行為（如學習、推理、思考、規(guī)劃等）的學科，主要包括計算機實現(xiàn)智能的原理、制造類似于人腦智能的計算機，使計算機能實現(xiàn)更高層次的應用?？梢哉f幾乎是自然科學和社會科學的所有學科，其范圍已遠遠超出了計算機科學的范疇，人工智能與思維科學的關系是實踐和理論的關系，人工智能是處于思維科學的技術應用層次，是它的一個應用分支。人工智能技術在國內(nèi)的發(fā)展與趨勢人工智能學習的發(fā)展歷史是和計算機科學與技術的發(fā)展史聯(lián)系在一起的。隨著社會的發(fā)展,人們對產(chǎn)品的要求也發(fā)生了很大變化,要求品種要多樣、更新要快捷、質(zhì)量要高檔、使用要方便、價格要合理、外形要美觀、自動化程度要高、售后服務要好、要滿足人們越來越高的要求,就必須采用先進的機械制造技術。自20世紀80年代以來,我國制造業(yè)取得了長足的發(fā)展。據(jù)相關資料表明,世界上國家之間的經(jīng)濟競爭,先進制造技術是重要的競爭手段之一。隨著經(jīng)濟技術的高速發(fā)展以及顧客需求和市場環(huán)境的不斷變化,這種競爭日趨激烈,因而我國非常重視對先進制造技術的研究。尤其，中國近幾年來房地產(chǎn)業(yè)的崛起，帶動了三一重工、中聯(lián)重科、徐工等一批工程機械企業(yè)的發(fā)展，而這些企業(yè)的發(fā)展的同時又帶動了先進制造技術的發(fā)展，然而雖然我們在先進制造技術方面取得了很多卓越的成績，但與工業(yè)發(fā)達國家相比，仍然存在一個階段性的整體上的差距。我國只有少數(shù)大型企業(yè)局部采用了計算機輔助管理，多數(shù)小型企業(yè)仍處于經(jīng)驗管理階段。我國普及率不高，尚在開發(fā)、掌握之中。我國采用CAD/CAM技術的比例較低。我國尚處在單機自動化、剛性自動化階段，柔性制造單元和系統(tǒng)僅在少數(shù)企業(yè)使用。雖然中國機械制造業(yè)的產(chǎn)品數(shù)量已經(jīng)位居世界前列，但主要是勞動密集型產(chǎn)品，具有自主知識產(chǎn)權的高、精、尖產(chǎn)品比較少。人工智能技術的發(fā)展趨勢表現(xiàn)在：全球化：一方面由于國際和國內(nèi)市場上的競爭越來越激烈，例如在機械制造業(yè)中，國內(nèi)外已有不少企業(yè)，甚至是知名度很高的企業(yè)，在這種無情的競爭中紛紛落敗，有的倒閉，有的被兼并。這兩個原因的相互作用，已成為全球化制造業(yè)發(fā)展的動力，全球化制造的第一個技術基礎是網(wǎng)絡化，網(wǎng)絡通訊技術使制造的全球化得以實現(xiàn)。產(chǎn)品設計、物料選擇、零件制造、市場開拓與產(chǎn)品銷售都可以異地或跨越國界進行。虛擬化：制造過程中的虛擬技術是指面向產(chǎn)品生產(chǎn)過程的模擬和檢驗。虛擬化的核心是計算機仿真，通過仿真軟件來模擬真實系統(tǒng)，以保證產(chǎn)品設計和產(chǎn)品工藝的合理性，保證產(chǎn)品制造的成功和生產(chǎn)周期，發(fā)現(xiàn)設計、生產(chǎn)中不可避免的缺陷和錯誤。制造自動化技術的發(fā)展趨勢是制造全球化、制造敏捷化、制造網(wǎng)絡化、制造虛擬化、制造智能化和制造綠色化。采用綠色制造能最大限度地減少制造對環(huán)境的負面影響，同時使原材料和能源的利用效率達到最高。這決定了發(fā)展精密加工、超精密加工技術是機械制造未來的一個重點 智能化：智能制造是指綜合利用各個學科、各種先進技術和方法，解決和處理制造系統(tǒng)中的各種問題?？焖倩嚎焖倩侵笇κ袌龅目焖夙憫?，對生產(chǎn)的快速重組?？焖倩軓娪辛Φ赝苿又圃旒夹g的進步與發(fā)展，它是先進制造技術發(fā)展的“動力”。人工智能技術在國外的發(fā)展與趨勢智能是一種知識與思維的合成,是人類認識世界和改造世界過程中的一種分析問題和解決問題的綜合能力。綜合來看人工智能是相對人的智能而言的。是研究、開發(fā)模擬、延伸和擴展人的智能的理論、方法、技術及應用系統(tǒng)的一門新的技術科學。智能感知：智能的產(chǎn)生首先需要收集到足夠多的結(jié)構化數(shù)據(jù)去表述場景，因此智能感知是實現(xiàn)人工智能的第一步。智能處理：產(chǎn)生智能的第二步是使計算機具備足夠的計算能力模擬人的某些思維過程和行為對分析收集來的數(shù)據(jù)信息做出判斷，即對感知的信息進行自我學習、信息檢索、邏輯判斷、決策，并產(chǎn)生相應反映。智能反饋：智能反饋控制將前期處理和判斷的結(jié)果轉(zhuǎn)譯為肢體運動和媒介信息傳輸給人機交互界面或外部設備，實現(xiàn)人機、機物的信息交流和物理互動。智能反饋控制領域與機械技術、控制技術和感知技術密切相關，整體表現(xiàn)為機器人學，目前機械技術受制于材料學發(fā)展緩慢，控制技術受益于工業(yè)機器人領域的積累相對成熟。二是基于統(tǒng)計方法的仿生模擬的連接主義路線，代表領域有機器學習和人腦仿生，三是行為主義，希望從進化的角度出發(fā)，基于智能控制系統(tǒng)的理論、方法和技術，研究擬人的智能控制行為。自人工智能誕生至今，各國都紛紛加大對人工智能的科研投入，其中美國政府主要通過公共投資的方式牽引人工智能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，2013財年美國政府將22億美元的國家預算投入到了先進制造業(yè)，投入方向之一便是“國家機器人計劃”?，F(xiàn)階段的技術突破的重點一是云機器人技術，二是人腦仿生計算技術。伴隨著寬帶網(wǎng)絡設施的普及，云計算、大數(shù)據(jù)等技術的不斷發(fā)展，未來機器人技術成本的進一步降低和機器人量產(chǎn)化目標實現(xiàn)，機器人通過網(wǎng)絡獲得數(shù)據(jù)或者進行處理將成為可能。由于深度學習的成功，學術界進一步沿著連接主義的路線提升計算機對人腦的模擬程度。在2013年初的國情咨文中，美國總統(tǒng)奧巴馬特別提到為人腦繪圖的計劃，宣布投入30億美元在10年內(nèi)繪制出“人類大腦圖譜”，以了解人腦的運行機理。美國IBM公司正在研究一種新型的仿生芯片，利用這些芯片，人類可以實現(xiàn)電腦模仿人腦的運算過程，預計最快到2019年可完全模擬出人類大腦。另外，由于Hopfield 多層神經(jīng)網(wǎng)絡模型的提出，使人工神經(jīng)網(wǎng)絡研究與應用出現(xiàn)了欣欣向榮的景象。既然“人工智能”的發(fā)展如此吸引人，那就一定具有相當多的發(fā)展方向啦，那么未來它的發(fā)展趨勢會是如何呢？我們不妨可以設想一下： 在計算機網(wǎng)絡如此發(fā)達的社會中，我們可以利用人工智能來實現(xiàn)語言技術與人類生活的聯(lián)系，雖然目前關于語言的研究尚未突破語義障礙，現(xiàn)在還看不出在解決自然語言中含糊曖昧的成份方面可能會取得多大的進展，也很難想象在近期內(nèi)能實現(xiàn)對任意輸入均可產(chǎn)生高質(zhì)量譯文的機器翻譯系統(tǒng)或非常理想的篇章理解系統(tǒng)，我們所能看到的是一些有一定限制的但與人類生活密切相關的語言處理技術的發(fā)展。另外，我們也可以利用人工智能來建立與理解復雜的自適應系統(tǒng)：下一個十年人工智能研究應著重于對未必能符號化、信息未必完全的復雜的自適應系統(tǒng)的研究，其中最關鍵的是如何理解與建立這樣的系統(tǒng)。首先必須發(fā)展能理解與處理上下文的技術，使所建立的系統(tǒng)能在不同的上下文情境下合理地處理各類問題；其次應發(fā)展多路學習機制，使系統(tǒng)能從復雜的變化的環(huán)境中同時學到多種技能(如機器人足球運動