先进制造技术的含义

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先进制造技术的含义范文第1篇

关键词：集成；系统；技术构成

一、现代集成制造系统的含义与定位

现代集成制造系统(Contemporary Integrated Manufacutring System)是计算机集成制造系统新的发展阶段，在继承计算机集成制造系统优秀成果的基础上，它不断吸收先进制造技术中相关思想的精华，从信息集成、过程集成向企业集成方向迅速发展，在先进制造技术中处于核心地位。具体地说，它将传统的制造技术与现代信息技术、管理技术、自动化技术、系统工程技术进行有机地结合，通过计算机技术使企业产品在全生命周期中有关的组织、经营、管理和技术有机集成和优化运行。在企业产品全生命周期中实现信息化、智能化、集成优化，达到产品上市快、服务好、质量优、成本低的目的，进而提高企业的柔性、健壮性和敏捷性，使企业在激烈的市场竞争中立于不败之地。

二、现代集成制造系统的技术构成

先进制造技术(AMT Advanced Manufacturing Technology)作为一个专有名词目前还没有准确的定义。通过对其内涵和特征的研究，目前共同的认识是：先进制造技术是传统制造技术不断吸收机械、电子、信息、材料、能源和现代管理等方面的成果，并将其综合应用于产品设计、制造、检测、管理、销售、使用、服务的制造全过程，以实现优质、高效、低耗、清洁、灵活的生产，并取得理想技术经济效果的制造技术的总称。其具有如下一些特点：

1、从以技术为中心向以人为中心转变，使技术的发展更加符合人类社会的需要；

2、从强调专业化分工向模糊分工、一专多能转变，使劳动者的聪明才智能够得到充分发挥；

3、从金字塔的多层管理结构向扁平的网络化结构转变，减少层次和中间环节；

4、从传统的顺序工作方式向并行工作方式转变，缩短工作周期，提高工作质量；

5、从按照功能划分部门的固定组织形式向动态的自主管理的小组工作方式转变。

通过对先进制造技术的定义和特点的分析发现，现代集成制造系统拥有先进制造技术的绝大部分特点，只不过先进制造技术所涉及的范围要比现代集成制造系统大，现代集成制造系统在吸收计算机集成制造系统的优秀成果的基础上，继续推动并行工程、虚拟制造、敏捷制造和动态联盟的研究工作，并不断吸收先进制造技术中的成功经验和先进思想，将它们进行推广应用，由此使现代集成制造系统成为先进制造技术的核心。

（1）并行工程(CE Concurrent Engineering)并行工程是集成地、并行地设计产品及其相关过程(包括制造过程和支持过程)的系统方法。它要求产品开发人员在一开始就考虑产品整个生命周期中从概念形成到产品报废的所有因素，包括质量、成本、进度计划和用户要求。为了达到并行的目的，必须建立高度集成的主模型，通过它来实现不同部门人员的协同工作；为了达到产品的一次设计成功，减少反复，它在许多部分应用了仿真技术；主模型的建立、局部仿真的应用等都包含在虚拟制造技术中，可以说并行工程的发展为虚拟制造技术的诞生创造了条件，虚拟制造技术将是以并行工程为基础的，并行工程的进一步发展就是虚拟制造技术。同时，并行工程是在CAD、CAM、CAPP等技术支持下，将原来分别进行的工作在时间和空间上交叉、重迭，充分利用了原有技术，并吸收了当前迅速发展的计算机技术、网络技术的优秀成果，使其成为先进制造技术的基础。

（2）虚拟制造(VM Virtual Manufacturing)虚拟制造利用信息技术、仿真技术、计算机技术对现实制造活动中的人、物、信息及制造过程进行全面的仿真，以发现制造中可能出现的问题，在产品实际生产前就采取预防措施，从而使产品一次性制造成功，达到降低成本、缩短产品开发周期，增强产品竞争力的目的。 　（3）敏捷制造(AM Agile Manufacturing)敏捷制造是以竞争力和信誉度为基础的，选择合作者组成虚拟公司，分工合作，为同一目标共同努力来增强整体竞争能力，对用户需求作出快速反应，以满足用户的需要。为了达到快速应变能力，虚拟企业的建立是关键技术，其核心是虚拟制造技术，即敏捷制造是以虚拟制造技术为基础的。敏捷制造是现代集成制造系统从信息集成发展到企业集成的必由之路，它的发展水平代表了现代集成制造系统的发展水平，是现代集成制造系统的发展方向。

（4）绿色制造(GM Green Manufacturing)绿色制造是一个综合考虑环境影响和资源效率的现代制造模式，其目标是使产品从设计、制造、包装、运输、使用到报废的整个产品生命周期中，对环境的影响(负作用)最小，资源的使用效率最高。绿色制造的提出是人们日益重视环境保护的必然选择，发展不能以环境污染为代价。国际制造业的实践表明，通过改进整个制造工艺来减少废弃物，要比处理工厂处理已经排放的废弃物大大节省开支。绿色制造的实现可以通过计算机仿真来达到目的，即它是虚拟制造的一部分。从可持续发展战略的观点看，绿色制造是必然选择，它将成为现代集成制造系统的一个重要的组成部分。

从以上的分析中我们可以看到：各种先进制造技术是相互关联、彼此交叉的，在先进制造技术的含义下，现代集成制造系统成为它的核心，并随着先进制造技术的不断发展而发展。

参考文献

［1］李伯虎等.现代集成制造系统的发展与863/CIMS主题的实施策略.CIMS，1998,(10).

先进制造技术的含义范文第2篇

关键词：现代集成制造系统，并行工程，虚拟制造，分布式网络化研究中心

引言

信息技术的发展引起的革命使我们进入了信息时代。信息革命不仅引起人们的思想观念、生活方式的变化，而且导致了生产方式和制造哲理的巨大变化，可以说近十年来提出的新的制造哲理都离不开信息技术提供的支撑，以信息化制造技术为代表的先进制造技术正使制造业处于重要的历史性变革时期。多年来，我国的综合国力不断增强，入关在即，市场竞争十分激烈，国内市场已从卖方市场转化为买方市场，而且正在迅速成为国际市场的一部分，许多大中型企业在竞争中处于不利地位，甚至破产、倒闭。本文结合我国国情，通过分析现代集成制造系统与先进制造技术的关系，论述了我国现代集成制造系统的技术构成和发展策略及途径，希望为我国制造业的发展做些有益的探索。

现代集成制造系统的含义与定位

现代集成制造系统（ContemporaryIntegratedManufacturingSystem）是计算机集成制造系统新的发展阶段，在继承计算机集成制造系统优秀成果的基础上，它不断吸收先进制造技术中的相关思想的精华，从信息集成、过程集成向企业集成方向迅速发展，在先进制造技术中处于核心地位。具体地说，它将传统的制造技术与现代信息技术、管理技术、自动化技术、系统工程技术进行有机的结合，通过计算机技术使企业产品在全生命周期中有关的组织、经营、管理和技术有机集成和优化运行，在企业产品全生命周期中实现信息化、智能化、集成优化，达到产品上市快、服务好、质量优、成本低的目的，进而提高企业的柔性、健壮性和敏捷性，使企业在激烈的市场竞争中立于不败之地。从集成的角度看，早期的计算机集成制造系统侧重于信息集成，而现代集成制造系统的集成概念在广度和深度上都有了极大的扩展，除了信息集成外还实现了企业产品全生命周期中的各种业务过程的整体优化，即过程集成，并发展到企业优势互补的企业之间的集成阶段。

现代集成制造系统的研究范围应该介于国家攀登计划和国家攻关计划之间。与攀登计划研究项目相比较，它更注重成果的应用性，尽可能将技术产业化，并推动我国制造业的现代化进程；与国家攻关计划相比较，它更注重解决我国制造业发展中的关键的共性问题、前瞻性问题和示范性问题【1】。

现代集成制造系统的技术构成

图1现代集成制造系统的技术构成

先进制造技术（AMT－AdvancedManufacturingTechnology）作为一个专有名词至今还没有一个明确的、一致公认的定义。通过对其内涵和特征的研究，目前共同的认识是：先进制造技术是传统制造技术不断吸收机械、电子、信息、材料、能源和现代管理等方面的成果，并将其综合应用于产品设计、制造、检测、管理、销售、使用、服务的制造全过程，以实现优质、高效、低耗、清洁、灵活的生产，并取得理想技术经济效果的制造技术的总称【3】。它具有如下一些特点：

从以技术为中心向以人为中心转变，使技术的发展更加符合人类社会的需要；从强调专业化分工向模糊分工、一专多能转变，使劳动者的聪明才智能够得到充分发挥；从金字塔的多层管理结构向扁平的网络化结构转变，减少层次和中间环节；从传统的顺序工作方式向并行工作方式转变，缩短工作周期，提高工作质量；从按照功能划分部门的固定组织形式向动态的自主管理的小组工作方式转变。通过对先进制造技术的定义和特点的分析我们发现，现代集成制造系统拥有先进制造技术的绝大部分特点，只不过先进制造技术所涉及的的范围要比现代集成制造系统大，因此通过对先进制造技术的综合考察，我们提出了一个现代集成制造系统的技术构成模式。如图1所示，即在先进制造技术中，现代集成制造系统在吸收计算机集成制造系统的优秀成果的基础上，继续推动并行工程、虚拟制造、敏捷制造和动态联盟的研究工作深入进行，并不断吸收先进制造技术中的成功经验和先进思想，将它们进行推广应用，由此使现代集成制造系统成为先进制造技术的核心，具体说明如下：

1、并行工程（CE－ConcurrentEngineering）：

并行工程是集成地、并行地设计产品及其相关过程（包括制造过程和支持过程）的系统方法。它要求产品开发人员在一开始就考虑产品整个生命周期中从概念形成到产品报废的所有因素，包括质量、成本、进度计划和用户要求。为了达到并行的目的，必须建立高度集成的主模型，通过它来实现不同部门人员的协同工作；为了达到产品的一次设计成功，减少反复，它在许多部分应用了仿真技术；主模型的建立、局部仿真的应用等都包含在虚拟制造技术中，可以说并行工程的发展为虚拟制造技术的诞生创造了条件，虚拟制造技术将是以并行工程为基础的，并行工程的进一步发展就是虚拟制造技术。同时，并行工程是在CAD、CAM、CAPP等技术支持下，将原来分别进行的工作在时间和空间上交叉、重迭，充分利用了原有技术，并吸收了当前迅速发展的计算机技术、网络技术的优秀成果，使其成为先进制造技术中的基础。

虽然并行工程在我国进行的研究工作中属于热点，也取得了一些成果，但是目前还存在以下一些问题：

(1)研究的广度和深度不够：虽然并行工程的研究工作已经广泛开展，但是无论从研究的内容上看，还是从研究的水平上说都明显存在差距。如：并行工程在成本和质量上的应用才刚刚起步，与供应商的集成问题还没有提上日程。

(2)与并行工程有关的技术实用化不够：在实用技术研究方面，目前还没有商品化软件诞生，而国外公司已经推出商品化软件（如：PTC的Pro-Engineering、CV的CADDS5）。

(3)并行工程的实施队伍不够：由于科研力量薄弱，在研究上还不能全面开花，并行工程的实施就更是难上加难了。而且，当前国内机械行业在激烈的市场竞争中经济效益不好，CAD/CAM技术还有待普及，全面实施并行工程还缺乏基本的物质基础。

由于并行工程所处的基础性地位及我国研究工作的不足，就决定了必须将它作为现代集成制造系统的基础性研究工作不断深入地进行。

2、虚拟制造（VM－VirtualManufacturing）：

虚拟制造利用信息技术、仿真技术、计算机技术对现实制造活动中的人、物、信息及制造过程进行全面的仿真，以发现制造中可能出现的问题，在产品实际生产前就采取预防措施，从而达到产品一次性制造成功，来达到降低成本、缩短产品开发周期，增强产品竞争力的目的【4】。

目前，虚拟制造技术已经在国外有所应用，例如：美国Boneing公司设计的一架VS-X虚拟飞机，可用头盔显示器和数据手套进行观察与控制，使飞机设计人员身临其境地观察飞机设计的结果，并对其外观、内部结构及使用性能进行考察；日本Matsushita公司开发的虚拟厨房设备制造系统，允许消费者在购买商品前，在虚拟的厨房环境中体验不同设备的功能，按自己的喜好评价、选择和重组这些设备，他们的选择将被存储并通过网络送至生产部门进行生产；美国CoventrySchoolofArtandDesign开发的虚拟原型制作系统，设计者在设计的初始阶段能够在计算机中构造虚拟原型并对此原型进行评价【6】。

国内的研究刚刚起步，主要集中在三个方面【7】：

（1）产品虚拟设计技术：

主要包括虚拟产品开发平台、虚拟测试、虚拟装配以及机床、模具的虚拟设计实现等。其中清华大学利用美国国家仪器公司的Labview开发平台实现了锁相电路的虚拟，机械科学研究院采用C语言和OpenGL进行编程初步实现了立体停车库的虚拟现实下的参数化设计，可以直观地进行车库的布局、设计、分析和运动模拟。

（2）产品虚拟制造技术

主要包括材料热加工工艺模拟、加工过程仿真、板材成型模拟、模具制造仿真等。北航与一汽用OPTRIS开发的板料成型软件已经基本能够模拟类似车门的中等复杂程度的汽车覆盖件和其他冲压成型件的冲压成型过程；沈阳铸造研究所开发的电渣熔铸工艺模拟软件包ESRD3D已经应用于水轮发电机变曲面过流部件生产中，其产品在刘家峡、李家峡、天生桥、太平役等7个电站中使用；合肥工业大学研制的双刀架数控车床加工过程模拟软件已经在马鞍山钢铁股份有限公司车轮轮箍厂应用，使数控程序现场调试时间由几个班缩短到几小时，并保证一次试切成功；北京机床研究所、机械科学研究院、东北大学、上海交大和长沙铁道学院等单位也研制出一些这方面的仿真软件。

（3）虚拟制造系统

主要包括虚拟制造技术的体系结构、技术支持、开发策略等。其中提出了比较成熟的思想并可能实现的是由上海同济大学教授提出的分散网络化生产系统和西安交通大学谢友柏院士组建的异地网络化研究中心。

从以上的论述中可以看到国内外研究水平差距是很大的，而且由于虚拟制造技术既是并行工程的发展方向又是敏捷制造的核心，这就决定我们必须以它作为现代集成制造系统的中心技术，以带动相关技术的研究工作的进行，并使它们协同一致顺利地发展。

3、敏捷制造（AM－AgileManufacturing）：

敏捷制造是以竞争力和信誉度为基础，选择合作者组成虚拟公司，分工合作，为同一目标共同努力来增强整体竞争能力，对用户需求作出快速反应，以满足用户的需要。为了达到快速应变能力，虚拟企业的建立是关键技术，其核心是虚拟制造技术，即敏捷制造是以虚拟制造技术为基础的。敏捷制造是现代集成制造系统从信息集成发展到企业集成的必由之路，它的发展水平代表了现代集成制造系统的发展水平，是现代集成制造系统的发展方向。

自从1991年美国提出敏捷制造的思想后，美国政府就赞助许多研究单位开发实现敏捷制造的基础结构和工具，并鼓励在不同行业进行示范应用，目前已经取得了一定进展。例如：在遥测装置生产的敏捷制造示范项目中，它联合了加利福尼亚的圣地亚国家实验室、联合信号公司堪萨斯城分部和新墨西哥的圣地亚国家实验室以及机械主箱、印刷电路板供应商。通过联合弥补了单一企业资源不足的弱点，这一联盟的生产时间比单一企业的生产时间减少了50％，生产率提高显著。现在美国的很多大公司都参加了这一研究计划，在欧洲和日本等发达国家也纷纷成立了相应的机构，进行相应的研究和实施工作。我国专家从1993年就开始对敏捷制造进行跟踪研究，主要包括：实施敏捷制造的技术基础；虚拟公司的建立步骤及其体系结构和运行模式；虚拟公司的组织与应用等。与国外相比，这些研究工作只能算原则性的研究工作，距离实用还需要走很长的一段路。因此，在我国企业目前还不可能实现敏捷制造，但是从科学研究的角度看，我们认为需要在合适的条件下建立一个研究性的虚拟企业，加深我们对虚拟企业在实际应用中所遇难题的理解，即在实践中吸取有益的经验，为今后的发展作一定的技术储备。

4、绿色制造（GM－GreenManufacturing）：

绿色制造是一个综合考虑环境影响和资源效率的现代制造模式，其目标是使得产品从设计、制造、包装、运输、使用到报废的整个产品生命周期中，对环境的影响（负作用）最小，资源的使用效率最高。绿色制造的提出是人们日益重视环境保护的必然选择，发展不能以环境污染为代价，国际制造业的实践表明，通过改进整个制造工艺来减少废弃物，要比处理工厂处理已经排放的废弃物大大节省开支。绿色制造的实现可以通过计算机仿真来达到目的，即它是虚拟制造的一部分。从可持续发展战略的观点看，绿色制造是必然选择，它将成为现代集成制造系统的一个重要的组成部分。

从以上的分析中我们可以看到：各种先进制造技术是相互关联、彼此交叉的，在先进制造技术这一大厦下，现代集成制造系统成为它的核心，并随着先进制造技术的不断发展而发展，即现代集成制造系统应该是一个动态的概念。

我国现代集成制造系统的发展策略

在市场竞争的推动下，先进制造技术发展十分迅速，新思想、新概念层出不穷，通过对现代集成制造系统与先进制造技术关系的分析，我们认为在制定我国现代集成制造系统的发展策略时，应该注重以人为本的思想，运用并行工程的哲理，使各种先进制造技术相互衔接、协调发展，并不断吸收先进制造技术的成熟成果，为先进制造技术在我国的广泛应用起到促进的作用。

目前，在美国并行工程已到了推广应用阶段，在虚拟制造方面也有商品化软件投入市场，在这方面我们存在巨大的差距，主要表现在：从研究工作方面看，科研经费紧缺，科研力量分散，科研成果难以推广应用，人才流失严重；从企业方面看，企业的整体素质不高，管理工作落后，科研能力薄弱，当面临国际竞争时大多难以为继，很难在现代集成制造系统方面花费过多，而且受企业人员素质的制约，一些先进的技术还不易取得立竿见影的实际效果，这些都影响了企业应用先进制造技术的热情；从国家政策方面看，虽然国家对制造业十分重视，但是，由于我国当前正处在改革过程中，多种机制同时运行，多方利益难以协调，在资金使用上往往顾此失彼，而且国家财政困难，也难以使用重金支持现代集成制造系统的研究。针对上述实际情况，我们提出下列解决方案：

（1）以企业需求为出发点，以“甩图板”工程为契机，大力普及CAD技术，帮助企业进行人员培训，提高企业人员的素质（其中包括技术水平、劳动态度、道德水平等），不断提高企业的管理水平，在计算机集成制造系统成功示范企业中及时推广并行工程，并适当宣传虚拟制造、敏捷制造等思想和技术，为企业的进一步发展提供坚实的基础。

（2）在政府方面，应发挥政府的协调职能，组织企业和科研部门进行多方面、多层次的合作，加强科研成果的应用推广，而且应组织多学科、跨地区的科研力量共同攻关；从宏观上加强对现代集成制造系统的指导，集中大家的智慧制定出符合我国国情的发展计划，并将计划的执行落到实处。

（3）在技术的先进性方面，不要过度追求世界领先，应该根据企业实际要求，解决实际问题，力争尽快创造效益，以此取得企业的支持并获得资金上的帮助，以便形成良性循环，促进研究工作的进一步开展。同时，应该参与国际合作，跟踪国际研究动态，当然，也可以适当引进一些关键的、有发展潜力的技术，进行消化和创新，缩短我国与世界先进水平的差距，保持一定的技术领先性。

（4）针对我国科研力量分散的弱点，仿照分散网络化生产的思想，利用计算机网络，开展合作研究，建立分布式网络化研究中心，协调一致进行科技攻关。所谓分布式网络化研究中心就是利用信息技术、网络技术、计算机技术对现实研究活动中的人、物、信息及研究过程进行全面的集成，在一定时期内为了共同的目标以最佳的人员和单位组合来开展科学研究工作，调动各方面的积极性通过协同工作达到研究工作的广泛开展和深入进行，缩短科研周期，增强科技成果的竞争力，也可以说分布式网络化研究中心是将现实的研究机构的职能在网络中的映射，是一种“虚拟”的工作模式【9】。

综上所述，发展我国的现代集成制造系统应该以企业的需求为动力，通过政府的政策和计划的协调，继续深入开展并行工程、虚拟制造、敏捷制造和绿色制造的研究与应用，并利用分布式网络化研究中心，组织各地区的科研力量集中突破与现代集成制造系统密切相关的如STEP标准的应用、CORBA规范的推广、企业过程重构理论的研究等具有重大战略意义的理论研究工作，逐步使现代集成制造系统成为我国制造业的灵魂。

参考文献

李伯虎等，现代集成制造系统的发展与863/CIMS主题的实施策略，CIMS,1998,10:7～15吴澄，李伯虎，从计算机集成制造系统到现代集成制造系统，CIMS,1998,10:1～6李敏贤，面向21世纪的先进制造技术，机械工业自动化，1998,20(4):1～3虚拟制造技术研讨与演示会论文集，机械科学研究院，1998，9WiensG.J.:OverviewofVirtualManufacturing,Proceedingsof2ndAgileManufacturingConference:Albuquerque,NewMexico,USA,March16～17,1995王宏典、张友良，虚拟制造技术及其应用，机械科学与技术，1998,17（3）:477～479陈晓川、张暴暴、刘晓冰、冯辛安，虚拟制造技术研究概况综述，机械制造，1998,12:8～10IKimuraF.:ProductandProcessModelingasaKernelforVirtualManufacturingEnvironment.AnnalsoftheCIRP,1993,42(1):147～150陈晓川、刘晓冰、冯辛安，分布式网络化研究中心及其体系结构，计算机辅助设计与制造，1998，12TheStrategyandFrameofContemporaryIntegratedManufacturingSystem

ChenXiao-Chuan,LiuXiao-Bing

(DalianUniversityofTechnology,CIMSCentre,Dalian,116023)

先进制造技术的含义范文第3篇

关键词 云制造 网络化制造 敏捷制造 制造模式

中图分类号：TP391 文献标识码：A

21世纪以来，以计算机网络技术为代表的信息技术获得了空前的发展，世界经济进入了网络化经济时代。这对于各个行业来讲都是一次巨大的变革，尤其给制造业带来了更多的挑战，传统的制造思想已经不再能满足现代“动态多变”市场需求了。在这种背景下，敏捷制造、网络化制造和面向服务的制造等一系列先进的制造模式应运而生。近年来，随着云计算等信息技术的快速发展，在敏捷制造、网络化制造和面向服务制造的基础上，又出现了一种更新的制造模式――云制造。作为一种崭新的制造理念，云制造的内涵是什么，它与其他先进制造模式有什么区别与联系？这将成为本文接下来要探讨的主要内容。

一、相关先进制造模式介绍

（一）敏捷制造。

敏捷制造一词最早出现于1991年由美国里海大学（Lehigh Uniersity）雅可卡（Lacocca）研究所联合通用汽车公司（GM）、波音公司、IBM等15家大公司共同研究编写的《21世纪制造业发展战略报告》。作为一种新的制造模式，敏捷制造一经提出，便迅速得到了美国社会各界人士广泛关注，并很快成为理论研究的热点。然而，对于“敏捷制造”的内涵不同的研究者有不同的理解，其中颇具代表性的主要有：Booth R，Cheng K等认为敏捷制造是为了使组织和设备更富有弹性和灵活性，将包括人员、技术和组织在内的所有可用资源整合到自然协调的独立系统中，从而缩短产品开发周期，并对任何突现的市场机会做出快速响应；Huang， Yusuf等认为敏捷制造是一种新的生产管理哲学，企业在全球化市场的竞争压力和利益驱动下，通过对可重构资源和最佳实践的集成提供用户需求的产品（包括服务），从而在迅速变化的市场环境中获取竞争优势。

虚拟企业（或称虚拟组织、动态联盟等）是敏捷制造的主要应用模式。对于虚拟企业的内涵，国内外研究者并没有达成共识。综合国内外学者的主要观点，本文认为虚拟企业是一种企业间的暂时性联盟形式，是指当市场出现新机遇时，不同企业各自发挥自己的竞争优势，共同开发一种或几种产品，并最终推向市场，期间各个加盟企业共担成本、利润和风险， 虚拟企业的生命周期取决于产品市场机遇，机遇一旦消失，联盟即行解体。

协作网络作为虚拟企业的进一步发展和敏捷制造新阶段的典型代表，是由在不同工作环境、文化背景下，具有不同目标的组织和人构成的 ，成员之间通过网络进行信息的交互，并最终通过协作来实现共同目标。

（二）网络化制造。

网络化制造曾被认为是敏捷制造模式的延续和发展，但是近年来，随着信息技术与网络技术的快速发展，特别是Web技术的出现，使得网络化制造相比敏捷制造又多了一些新的含义。目前，对于网络化制造的概念并没有明确、统一的定义，一般可以从狭义和广义两个角度来理解。狭义的网络化制造是指利用计算机网络技术实现分布制造资源的信息共享与整合以及制造过程的网络化，这里的制造是“小制造”的概念。而广义的网络化制造是指企业为快速响应市场需求和提高竞争力，以信息技术和网络技术为基础，在产品全生命周期各个阶段中涉及制造技术和制造系统的总称。这里的制造则是“大制造”的概念，涉及产品全生命周期各阶段的制造活动及企业经营的全过程。

制造网格和应用服务提供商（ASP）是网络化制造的典型应用模式。网格技术的出现为通过网络实现分散计算资源的共享与优化配置提供了可能，同时也促进了制造业向网络化、服务化的方向发展。ASP是IT外包服务的发展。网络化制造模式在实际应用中，制造企业在利用公共ASP服务平台提供的各类应用软件的同时，围绕企业自身业务开展一系列支持企业信息化的应用，如企业资源计划（ERP）系统、供应链管理（SCM）、客户关系管理（CRM）等，优化了企业的资源配置，提高了企业的生产管理效率。

（三）面向服务的制造。

近年来，为满足用户对高技术产品全生命周期服务的需求以及企业获得增值服务的需要，面向服务的制造作为一种新的制造理念迅速发展，并涌现了一批相近的提法，如产品服务化、服务型制造等，其中最具代表性的是工业产品服务系统（IPSS）和众包生产。

IPSS是在产品服务系统（PSS）的基础上提出的，它主要是针对商业领域的应用，目的是实现相互依赖、相互作用的产品和相关技术服务的高度集成，把产品与相关技术服务作为一个集成化的整体提供给用户，实现产品服务提供者和使用者的“双赢”。

众包生产作为一种新的生产组织模式，是Jeff Howe于2006年6月首次提出的。Howe指出众包是一种分布式的问题解决和生产模式，问题或任务通过互联网以公开的方式分发给未知的解决方案提供者。事实上，众包模式是外包、开源代码等商业模式的延续和发展，是对传统企业生产方式颠覆性的变革，它把传统上由企业员工或外部机构完成的工作，通过外包的方式分配给一个大的群体或社区来完成，能够充分利用群体的智慧和创造力。

二、云制造与相关先进制造模式的比较分析

敏捷制造、网络化制造与面向服务的制造体现的是制造理念和制造思想；而虚拟企业、协作网络、制造网格、应用服务提供商（ASP）、工业产品服务系统（IPSS）和众包生产等则是上述理念的应用模式。下面就分别从制造理念和应用模式角度，分析云制造与敏捷制造、网络化制造和面向服务的制造之间的区别与联系。

（一）云制造与敏捷制造。

敏捷制造所强调的敏捷化理念是云制造所追求的目标之一，云制造利用云计算等最新的信息技术，为实现敏捷化提供了新的手段。在理念上，云制造还综合了敏捷化、智能化、绿色化和服务化等思想。从应用模式角度来说，云制造与敏捷制造相比也有一定的差异。

虚拟企业与协作网络是敏捷制造的两种主要的应用模式，它们的核心思想是“联盟”，即通过构建企业内或企业间的“协作联盟”，来快速响应外界的需求，从而达到提高企业敏捷化的目标。其中虚拟企业强调“联盟”的临时性和动态性，协作网络侧重协作网络组织的相对稳定，并强调用户参与其中。而云制造则以制造资源和制造能力的按需使用为核心，通过搭建支持海量资源统一管理及具有弹性架构的云平台，能够实现松耦合、紧耦合等不同形式的协作方式、构建不同形式的联盟。云制造模式与前面两者的差别主要体现在以下两个方面：

1、平台开放性与动态适应性 敏捷制造理念下的虚拟企业和协作网络的进入约束条件较多，如企业规模、地理位置等，故其开放性较低。而在云制造模式下，云平台是高度开放的，所有企业都能够通过提供资源或能力自由出入。另外，与虚拟企业和协作网络相比，云制造可以根据协作过程中出现的变化因素灵活的变更联盟中的参与企业，增加联盟的动态适应性和应变能力。

2、联盟范围与资源种类、数量 由于云制造平台的高度开放性，协作联盟的范围得以扩大，参与企业可以根据业务的需求而自由增加。另外，云制造采用了物联网等先进的资源感知接入技术，使得平台中资源种类及数量得到极大的丰富。

（二）云制造与网络化制造。

就制造理念而言，云制造与网络化制造基本上一致，因为云制造也是建立在网络的基础之上，从某种意义上讲，云制造是网络化制造的一种新的形态。但由于融合了云计算、物联网、高性能计算等新技术，与制造网格、ASP等传统的网络化制造模式相比，有其鲜明的特点和优势。制造网格强调网格技术与先进制造技术结合，通过构建统一资源共享平台实现分散资源的共享，但主要还是特定领域内的设计、仿真等软件资源的共享。与云制造相比，制造网格尚未涉及生产加工等核心制造业务，并且缺乏有效的商业运营模式。此外，制造网格和云制造在平台的构建和运行支撑技术方面也有很大的区别，制造网格资源共享平台主要是以网格技术为支撑搭建的，平台拓扑结构较为单一，缺乏灵活性，而云制造服务平台则以云计算技术为主要支撑，其平台和系统架构更加灵活，扩展性更强。

与ASP相比，云制造是主要以云计算为核心基础架构的，而传统的ASP在技术层面上与云计算有明显的区别。ASP主要是通过网络来实现应用服务（即软件资源）的托管或租赁等功能。虽然云计算中软件即服务（SaaS）提供的主要也是以软件资源为主，但二者在资源的提供方式和使用方式等方面有很大的差异，由于篇幅限制，此处不作详细论述。另外，云制造在服务种类、服务模式和相关使能技术等方面与ASP也是有差异的。以服务种类为例，云制造除了基本的软件为服务（SaaS）以外，还包括了论证为服务（AaaS）、生产加工为服务（FaaS）、设计为服务（DaaS）集成为服务（InaaS）、经营管理为服务（MaaS）等。

（三）云制造与面向服务的制造。

云制造本身就是面向服务的，是面向服务制造理念的一种具体体现。与面向服务的制造相比，云制造理念的内涵更加丰富，如强调了制造能力的服务化和资源的按需使用等。IPSS与众包生产作为面向服务的制造的代表性应用模式，其侧重点有所不同，IPSS主要是从生产系统的角度出发，强调工业产品与服务的高度集成；众包则是从资源组织方式的角度出发，强调通过更广泛的社会化服务实现社会生产。

云制不仅造融合了上述面向服务制造模式的先进思想，同时也为IPSS和众包生产等面向服务制造模式的实现提供了更加丰富的技术手段和强有力的平台支撑，可从以下几个方面分析：

1、从服务集成的角度 在IPSS应用过程中，云制造模式为企业实现向用户提供高质量的产品和专业化的服务提供了平台支持，比如在产品论证和设计过程中，可以利用云制造平台中丰富的仿真服务，对用户使用产品的过程进行充分仿真与模拟，并以此来调整产品的生产制造过程及零配件的选用，从而提高产品服务的增值能力。

2、从服务使用的角度 云制造使得专业化服务的提供和使用更加便捷。基于云制造服务平台，用户能够按需使用各类服务，并通过网络对产品使用过程中的各种状态进行实时监控。

3、从制造能力服务化的角度 云制造模式将加快“通过网络实现社会生产”这一众包理念的实现。云制造模式不仅强调了制造资源的按需使用，还包含了制造能力的服务化，这使得更多形态的资源（服务）进入到云制造平台，为实现涉及更广泛业务、更复杂任务的众包生产提供了资源基础。

三、结语

我国著名的云制造研究专家李伯虎院士把云制造定义为：一种面向服务、高效低耗和基于知识的网络化、敏捷化制造新模式和技术手段，它将促进制造的敏捷化、服务化、绿色化和智能化。可见，云制造是以实现敏捷化、服务化、智能化和绿色化为重要目标，是网络化制造的新发展，是面向服务制造理念的具体体现。云制造借鉴了已有先进制造模式的成果，并在理念、模式、技术架构等多方面进行了拓展。但目前关于云制造的相关研究仍处于起步阶段，在模式、应用和技术等方面，都还有许多有待深入探讨的空间，同时云制造是一个战略性的系统工程，需要政、产、学、研的共同努力。（作者单位：浙江师范大学经管学院）

参考文献：

[1]李伯虎，张霖，陶飞等.云制造――面向服务的网络化制造新模式.计算机集成制造系统，2010，16（1）.

[2]李伯虎，张霖，柴旭东等.再论云制造.计算机集成制造系统，2011，17（3）.

[3]张申生.敏捷制造理论，技术与实践.上海交通大学出版社，2000：45-46.

先进制造技术的含义范文第4篇

本文通过论述英美二代“世界工厂”的变迁，对建立具有国际竞争力的“世界工厂”提出了一些见解，指出要使我国经济真正实现可持续发展，应把重心放在提高我国自主创新能力上。

［关键词］世界工厂制造业自主创新

一、“世界工厂”的演进历程

1.“世界工厂”的含义

（1）“世界工厂”的定义

什么叫“世界工厂”？简言之，“世界工厂”就是为世界市场大规模提供工业品的生产制造基地。“世界工厂”不仅是某些工业制成品的全球主要供应者，而且是一系列对经济发展起关键性拉动作用的主导产业和主导产品的全球主要生产商。

（2）“世界工厂”在经济全球化下新的内涵

经济全球化是指世界各国的经济活动和经济过程都被纳入一个以通信技术和网络技术联接起来的全球性网络，在全球范围内寻求资源的最佳配置。

2.英国：自由竞争时代的“世界工厂”

从17世纪到19世纪末，随着市场机制的形成及其运作，特别是资本主义生产方式率先在英国取得统治地位，反对国家干预经济活动，强调自由经营、自由竞争和自由贸易的经济自由主义思想及其政策，强化了市场机制对经济活动的自发调节作用，支持并促进了这一时期英国的工业化发展。英国成为“世界工厂”主要有三个因素：

（1）工业革命使英国成为世界工业生产第一大国

工业革命完成后，机器的使用进一步普及，更使经济蓬勃发展，工业生产保持世界首位，从而形成了强大的物质基础。在纺织业，纺纱机和织布机的问世使产品的质和量得到极大提高，而以蒸汽作动力更是解决了人力纺织的困难。

（2）他国的工业革命为英国提供了产品市场和原料产地，19世纪中期，欧洲大陆各国和美国正处于工业革命时期，他们急需各种机器设备、先进技术和大量资金，这为英国的工业产品出口创造了极大的需求，从而促进了英国工业的急剧发展。

（3）自由贸易政策进一步增强了英国工业产品的竞争力

过去严格的保护关税制严重阻碍了英国经济的发展，而且成本低廉的英国工业品无须关税保护。通过取消保护关税政策，英国成为世界上第一个实行自由贸易的国家。

3.美国：市场自由竞争走向政府干预时代的“世界工厂”

在19世纪末20世纪初，各主要资本主义国家发展不平衡加剧，英国作为老牌的资本主义国家发展的步伐缓慢下来，并逐渐丧失了“世界工厂”的地位，而美国的工业出现跳跃式发展。在市场作用的基础上，政府加强了对经济的宏观干预，使美国作为新的“世界工厂”脱颖而出。美国成为“世界工厂”主要受三方面因素的影响：

（1）产业革命促进了美国工业的发展

（2）两次世界大战极大刺激了美国工业的发展

（3）政府的投资使美国具备了一系列领先的新兴工业

二、中国“世界工厂”化的基本发展战略

1.以我为主，自主创新

由于通过引进方式只能获得一般意义上的边缘技术，核心技术的取得是无捷径可走的，但核心技术又决定着制造业发展的总体方向，因此中国要成为真正意义上的“世界工厂”，必须拥有自己的关键性核心技术作支撑。主要是要以我为主，自主创新，充分发挥政府的政策诱导作用，积极调动企业自主开发的积极性。

2.加强技术装备，推广先进制造技术

先进的技术装备是一国科学技术进步的物化形式和集中体现，没有自己先进的技术装备，就不可能有现代化工业，也不可能出现真正意义上的“世界工厂”。另外，先进制造技术是支撑现代制造业的骨架和核心，在信息科技革命浪潮影响着人类一切经济活动时，传统制造技术必然受到冲击，先进制造技术就是传统制造技术与信息科学技术和现代管理相结合的产物。

3.加强自主知识产权的创造和保护

企业是技术自主创新的主体，作为产业层面的制造业的国际竞争力，其实最终还是体现在企业的竞争力上。激励企业进行自主创新活动是提升我国制造业整体竞争力的关键，是自主创新制度安排的核心问题。

4.制定配套的产业引导政策和金融财税政策

适当的产业政策和金融财税政策对提高企业自主创新能力也有很大的帮助。如政府可以制定产业政策，鼓励对技术含量较高的产业或项目投资，对那些高消耗、高污染的项目叫停等。由于研发创新活动都具有较高的不确定性，对于企业来说就面临较大风险，国家可以制定适当的金融政策，如财政拨款、优惠贷款、补贴以及担保等，来分散创新者的风险，激励企业的研发创新活动。对于由研发创新结果得到的收益，可以在税收上给予优惠等。

参考文献：

[1]葛丰：从“世界加工厂”到“世界工厂”[J].2006，(43)

[2]弓正：“世界工厂”的落日余晖[J].现代班组，2009，(11)

[3]韩云霞：浅谈中国制造业“世界工厂”的发展策略[J].中国高新技术企业，2009，(16)

[4]黄蕾：“世界工厂”与“世界加工厂”的比较[J].统计与决策，2005，(15)

先进制造技术的含义范文第5篇

关键词：智能制造技术；智能制造系统；机电一体化技术

1 概述

改革开发以来，我国的各项事业也都得到了快速发展，工业生产水平尤其是机械制造水平更是进步显著，正逐渐呈现出从制造自动化向着制造智能化的方向~进的趋势。与传统制造模式不同，智能制造模式中融入了电子、计算机信息等先进科技，是一种具有自适应加工和综合自动化控制等特征的先进生产方式，它的一个显著特点就是将机械技术和信息电子技术进行了结合使用，从而构建出了能够大幅度提升生产能力和效率的先进制造系统，而这就说明了智能制造的实现过程中就必然离不开机电一体化技术。笔者结合自己的工作实践经验，就机电一体化技术在智能制造中的应用进行了一些有意义的探讨，希望对相关工作能够有所借鉴。

2 智能制造的概念及其发展

在当前市场竞争日趋激烈的形势下，机械制造企业都在努力革新自己的生产技术和设备，探寻新的生产方式，而智能制造作为一种更加先进的生产方式，自然就引起了越来越多人的重视。现实中，智能制造一般包含两层含义，一层是实现智能制造过程中所需要用到的各种先进技术，另一层就是指代智能制造系统（如图1所示）。智能制造技术的提出和应用目的就是为了实现智能生产方式，构建智能化的制造系统。可以这么说，在机械制造领域实现智能化制造也是机械制造发展的必然趋势，对提高生产管理能力、生产效率以及企业效益等均具有极其重要的现实意义。

与传统的制造技术不同，智能制造技术融合电子、机械以及计算机信息等技术，即智能制造的实现高度依赖于机电一体化技术。智能制造技术的一个最显著的特点就是可以对制造状态实现智能感知，并对感知到的信息进行自动分析和处理，最后还可以生成决策指令来对整个制造加工和管理环节进行自动控制。显而易见，智能制造技术的功能就是对机械产品的加工制造环节进行自动控制，通过对人工决策过程加以模仿来自动生产控制指令。这样做的一个显著好处就是降低了人为因素可能造成的干扰。如采用智能制造技术来生产机械零件产品就消除了因人工操作失误而造成的废品损失，在解放了大量生产劳动力的同时，也极大幅度地提升了生产效率和产品质量。此外，对于一些劳动强度特别大或者生产过程存在潜在安全隐患的领域，采用智能制造技术来替代人工生产也是实现安全和高效生产的一种最佳选择。总之，智能制造技术不仅可以大幅度提升生产效率，而且可以在很大程度上杜绝人为失误的影响，是当前机械制造技术发展的一种主流趋势。

智能制造系统就是通过运用智能制造技术来构建的一种先进生产系统。与传统生产方式不同，智能制造系统中融入了大量的制造加工状态信息，并通过对这些信息进行智能处理来及时发现当前制造环节中可能存在的问题，这就为生产加工过程的自动化调节和控制提供了依据。此外，智能制造系统还拥有组织、学习以及优化等众多功能，如可以对生产加工过程中用到的各类资源进行灵活配置，对加工制造过程进行合理优化，对加工过程进行模拟仿真以及可视化展示等，而这些也都迎合了制造业的发展潮流。

3 机电一体化技术在智能制造中的应用

当前，机电一体化技术正在逐渐和智能制造技术进行融合，同时两种技术的有机结合也为两者的发展提供了更为广阔的空间。可以这样说，机电一体化技术已经逐渐成为了实现智能制造过程时的一种不可或缺的核心技术。例如当前智能制造系统中所广泛采用的传感器技术就是二者结合使用的典范。在智能制造系统中，需要加装多种型号的智能传感器来对加工制造状态信息进行监测和收集，而这就需要用到机电一体化技术来对信号进行采集。此外，传感器监测到的信息还需要通过信息网络传输给控制系统进行分析，而这也需要用到电子信息技术来构建信息传输网络。总之，在构建智能制造系统的过程中，必不可少地就需要用到机电一体化技术来达到各种信号检测和传输的目的。

事实上，智能制造是在制造自动化高度发展的基础上所诞生的一种新型制造理论，而数控技术就是实现制造自动化的一种关键技术。众所周知，数控技术的实现就离不开机电一体化技术，它对数控系统的要求非常高，不仅涉及到模拟、信息处理等多种技术，还包括对所有数字加工环节的自动优化和管理。目前绝大多数制造企业都应用了数控机床，其数控系统主要采用的是“CPU+总主线”的结构形式，通过在线诊断和模糊智能控制的方式来对整个生产过程进行多通道的管控。

除此之外，一些国内外先进企业构建的无人化生产线和无人工厂也是机电一体化技术和智能制造技术结合应用的典范。在这些生产制造系统中，工业机器人被大量使用，它们和数控机床之间可以通过物联网来实现互连互通，并通过构建基于人工智能的智能控制系统来对所有制造过程进行控制。

4 结束语

总而言之，机电一体化技术作为实现智能制造方式所不可获取的一种关键技术，将其与智能制造技术进行结合应用具有重要意义，必须引起我们高度的重视。此外，智能制造技术和机电一体化技术的结合还会推动二者各自拥有各大的发展空间，这对机械行业的未来发展也将产生巨大的积极作用。

参考文献

[1]冉胜国.机电一体化技术在智能制造中的应用[J].商品与质量，2016（20）：68

[2]周怀疆.试述机电一体化技术在智能制造中的应用[J].引文版（工程技术），2015（36）：240

[3]王昌祥.机电一体化技术在智能制造中的应用[J].工业，2014（8）：56