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专家认为未来先进制造技术将呈现7个趋势
发布时间:2011-7-24 20:55:20

新华社信息武汉1月14日电 先进制造技术主要指:制造技术+信息技术+管理科学,再加上有关理论与技术。中科院院士、华中科技大学前校长杨叔子近日著文说,未来先进制造发展的趋势与特色主要表现在以下7个方面:“数”“微”“自”“集”“网”“智”“绿”。
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    1、“数”即数字化,是发展的核心。数字化具有精确、安全、容量大等特点。数字化制造有:以设计为中心的数字化制造;以控制为中心的数字化制造;以管理为中心的数字化制造。数字化制造是NC技术的基础。
    2、“微”即微加工,是发展的关键。微加工有加工类、芯片类、系统类,包括精密加工、微细加工、纳米加工、芯片类及其加工、微机电系统。如:微形摄像机、微形医疗器械等。
    微加工的演变过程是:20世纪初超精密11微米,30年代为1微米,50年代为0.1微米,目前达到0.001微米。
    将来的生物芯片比现有的芯片体积将缩小50倍,速度快100倍,智能化程度更高。微电机系统(MEMS)的重大意义在于:在信息领域,运用于高度密磁盘存储,芯片加工设备,量子阱光电子器件。在航空航天领域,运用于微型飞机(直升机)、微型卫星(重0.1-10KG)、纳米卫星(重0.1KG以下)。在军用武器领域,运用于精确制导、精确打击系统,微型惯性平台、微光学设备。在生命科学领域,运用于小生理器官处理,基因操作系统、蛋白质追踪系统。在医疗领域,运用于非侵入性治疗,显微手术、小器官检测等。
    3、“自”即自动化,是发展的条件。从1870年到1980年,通过自动化,加工过程效率提高20倍,而管理效率仅提高1.8-2.2倍,设计效率提高1.2倍。
    4、“集”即集成化,是发展的方法。集成化是符合发展规律的方法,是“系统工程”。科学技术交叉融合与集成表现在:特种加工,机电一体化,制造技术与信息技术。 先进电子制造的科技集成主要是:超精密抛光中纳米粒子力学行为、物理化学效应、表面平整化理论与技术;高速运行表面纳米分子迁移规律与纳米膜生长的机理;高加速往复运动的力学系统的精确定位与控制理论与技术;芯片封装过程多因素影响规律及其控制理论与技术。
    5、“网”即网络化,是发展的道路。网络化是发展的必由之路,是生产组织变革的需要和生产技术发展的可能。网络化的作用是计算机网络在设计、制造与生产管理等中的应用,是制造组织与过程的分散网络化的现实可能,其更关键的作用是竞争力的核心业务,使资源互补共享。
    网络化制造的关键技术有三种:基于网络的制造系统管理与营销技术,基于网络的产品设计开发技术,基于网络的制造过程支持技术。
    6、“智”即智能化,是发展的前景。智能化前景长远。智能制造系统的特点是,人机一体化;虚拟现实的能力;自律能力;自组织能力,超柔性;学习能力与自动维护能力。
    智能化制造可以在制造活动诸环节中,以一种高度柔性与集成的方式,借助计算机模拟的人类专家的智能活动,进行分析、判断、推理、构思和决策,取代或延伸制造环境中人的部分脑力劳动。同时,还具有收集、存储、处理、完善、共享、继承和发展人类专家的制造智能。
    智能制造系统集自动化、柔性化、集成化和智能化于一身,是不断向纵深发展的高技术含量和高技术水平的先进制造系统,是一种由智能机器和人类专家共同组成的人机一体化系统。
    智能制造技术与系统展望:知识经济是继工业经济后的主体经济形式,所以智能制造将成为未来制造业的主要生产模式,尽管道路还很漫长,智能化制造也必将成为未来制造业的主要模式。
    7、“绿”即绿色制造,是发展的必然。绿色制造要求是指构思、设计、加工、储存、运输、销售、使用、回收、再使用等都要考虑到不破坏环境。绿色制造能带来价廉、物美、供货快、服务好、文化含量高、与环境相适应等好处,达到“天人合一”。
    杨叔子总结先进制造的市场特征主要体现在:多变性(非大量、分散、个性、变化性);国际化(区域组织、国际组织);虚拟(网上广告,商品展示,客户关系,虚拟市场等);新兴产品(技术、软件、环保等)。

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