时间：2023-07-19 17:29:41
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇先进制造技术的概念，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）06（c）-0152-02
1 先进制造技术课程背景
20世纪80年代末，美国为了应对其制造业所遭遇的挑战，达到促进经济持续健康发展和增加就业的目的，提出了发展先进制造技术（Advanced Manufacturing Technology，AMT）以增强其制造业在国际上的竞争力，由国家科学工程技术委员会（FCCSET）主持开始实施先进制造技术计划。随后，欧美日等国家纷纷跟进。
先进制造技术是现代制造技术的总称，涵盖了制造的各方面，包括工程设计、制造工艺、管理技术、物流技术和相关学科的支撑技术和支撑环境。
国际生产工程学会（International Institution for Production Engineering Researeh，CIRP）统计表明，当前先进制造系统和先进制造模式多达30余种[1]。特别是我国近十年来制造业迅猛发展，越来越多的先进制造技术应用到生产中。
汽车制造是先进制造技术最主要的应用领域之一。近年来，我国汽车制造业发展迅速。根据国家工业和信息化部的汽车工业数据显示，2014年我国汽车总产量为2372.29万辆，同比增长了7.3%，同时汽车销量为2349.19万辆，同比增长了6.9%，产销量均位列世界第一。其中，前六强为上汽、东风、一汽、长安、北汽和广汽，其销量分别为558.37万辆、380.25万辆、308.61万辆、254.78万辆、240.09万辆和117.23万，占2014年全国汽车销售总量的79.2%。然而，我国自主品牌轿车的销量为277.44万辆，仅占轿车销售市场的22.4%，同比反而下降了17.4%。因此，国产汽车的自主知识产权的设计制造技术亟待提高和加强。相应地，作为培养创新人才的高校这方面的课程需要加强。
2 先进制造技术课程现状
为了让学生能够了解和掌握相关的技术，从20世纪90年代起，许多高校就开始面向本科教学相继开设了《先进制造技术》课程，来满足工业企业生产的要求。
一直以来，先进制造技术教材的特点是内容全面，但是重点不突出。大多数教材都是把先进制造技术分为几个主题技术群，即现代设计技术、先进制造工艺和制造自动化技术。该分类方法是1994年由美国工业技术委员会提出的[2]。然而，时至今日，先进制造技术发展了20年，许多新涌现出的技术尚未吸纳进现行的教材中。
先进制造技术之所以谓之先进，是因为它指的是动态的技术，是在不断吸收其它学科新技术的基础上体现其先进性，所以先进制造技术课程内容也应该是动态的，其教学内容应该随着相关技术的发展而不断更新[3]。
另一方面，现有先进制造技术的教材内容广泛，但没有考虑到行业特点，缺乏对应的案例，因此就成了泛泛而谈的一些基本概念介绍，造成学生感觉枯燥乏味的状况。
3 课程改革
3.1 教学内容改革
针对目前的课程现状与本校的行业特点，重庆交通大学机电学院着重强调交通装备行业特色，对先进制造技术课程内容进行改革，以车辆制造（汽车、摩托车和轨道车辆）为导向，引入近年来车辆制造企业逐渐采用的新技术。
机械产品的制造分为三种方式：去除成形，整体成形和添加成形，对应的典型工艺分别为切削加工，材料成形（铸造、冲压等）和快速成形。当前几乎所有的先进制造技术教材都包含了去除成形和添加成形的内容，例如高速加工、精密加工和快速成形，但是现有教材却始终忽略了材料成形技术。然而，汽车、轨道车辆等制造企业已经在开始使用这些新技术。因此，非常有必要对学生增加这方面的知识。
近年来，出现了许多先进材料成形技术，如渐进成形技术、多点成形技术、热冲压成形等[4]。因此，在教学内容中增加先进板料成形技术内容。
另外，近年来，随着节能环保日益受到重视，汽车轻量化成为当前的热点，研究内容之一就是轻量化材料的使用。而铝合金等轻量化材料的焊接完全不同于传统的钢质车身，因此例如搅拌摩擦焊等一些新的材料连接技术被应用于车身的焊装生产[5]。因此，在教学内容中增加先进连接技术内容。
3.2 流程教学法
现行教材内容组织在章节上基本上分为先进设计技术、先进制造工艺、制造自动化、先进生产管理技术和制造模式几部分[6]，然而企业生产实践中，各种技术的应用并没有明确的界限。为了让学生对这些技术的使用有一个完整的了解，在课堂教学中，打乱教材的组织顺序，以生产实际中制造流程来讲授相关技术。实践表明，流程教学法类似于案例教学法，更能激发学生的兴趣和学习主动性。
（1）产品开发阶段。从汽车概念设计开始，在车身造型阶段引入逆向工程技术和CAD建模技术，在车身结构设计时引入CAE技术，在样车制造阶段引入快速成型技术。
（2）生产准备阶段。针对工装夹具设计讲解成组技术和计算机辅助工艺设计CAPP，针对模具设计制造讲解CAM编程和数控技术。
（3）批量生产阶段。针对汽车三大部件：发动机、车身和底盘，以发动机为对象，讲解高速加工技术、超精密加工技术和特种加工技术。以车身冲压为例，讲解先进板料成形技术；以白车身焊接为例，讲解搅拌摩擦焊等先进焊接技术；结合焊接机器人讲解机器人技术。结合冲压生产线和总装生产线，讲解先进生产管理技术和先进制造模式。
通过上述教学内容和教学模式的改革，极大地调动了学生的兴趣，激发了学生的学习主动性，收到了很好的效果。
参考文献
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关键词：机械制造;工艺;制造技术
前言
机械制造工艺是先进制造技术发展好坏的一个主要体现，随着我国工业化进程不断加快，对制造业也提出了更高的标准，因此，现阶段，如何使制造业跟上工业化的发展步伐，是我国制造业必须面对的问题。
1.先进制造技术的确立
目前，先进制造技术还没有明确的狭义概念，但是其广义概念是：先进制造技术是制造业在技术上的最高体现，并且在实际生产过程中，能够取得一定的成效，而且能够落实到生产过程的各个环节中的一种制造技术的总称。
先进制造技术是制造业发展的综合体现，因此，改进和完善先进制造技术是社会发展的必然趋势。现阶段，随着先进制造技术的不断发展，已经形成了大部分的高新技术群体，而且经过逐渐的改进和完善，已经形成了一个完整的高新技术体系。但是，由于各个国家的国情都不同，因此，在制造技术与构成方式方面，各国的先进制造技术都存在极大的差异，对于我国的先进制造技术，相关管理部门已经形成了完善的体系。
第一，先进制造技术的发展应遵循以下原则：优质生产、节约能源和经济高效，以逐渐走向机械制造工业的发展道路。第二，应不断的更新制造单元技术，以此满足市场需求和新兴产业的不断发展，使制造技术能够与高科技技术的发展理念相结合，进而形成现代化的先进制造技术，以适应制造业的快速发展。第三，使信息的应用同系统管理技术有机的结合在一起，以互联网和数据库为基础，使制造技术与其它先进技术融合在一起[1]。
2.先进制造技术的现状和特征
2.1先进制造技术的现状
先进制造技术是现代工业发展在技术上的一个重大突破，是判断制造业发展水平的主要因素，同时还是确保国家工业稳固发展的关键因素。最近几年，部分西方发达国家已经逐渐的认识到先进制造技术对工业发展的重要作用，而且都在进行不断的探索与研究。因此，要想在激烈的市场竞争中占据有力位置，应不断的提高先进制造业的生产技术，目前，部分国家已形成了不同的格局，并且已经取得了一些成效，例如，数控应用系统、信息监测系统和虚拟制造等等。
2.2先进制造技术的主要特征
2.2.1全球化
伴随着经济全球化的迅速发展，对于制造业的发展既是机遇也是挑战，制造业在各个国家形成不同的分工与合作，主要依据国情和技术发展水平的不同进行资源的有效分配，这样不仅能够合理利用资源、减少不必要的成本支出，还能使各个国家在技术与管理上进行学习与交流，使其能够共同发展。
2.2.2多元化
随着科学技术的不断创新与发展，人们逐渐的改变了以往的生产、生活方式，使其从单一化转变为多元化，简单化转变为复杂化，制度化转变为人性化。随着经济和政治格局的不断变化，未来的市场格局也是逐渐发展与变化的，很多人在满足物质需要的同时，也在不断的追求个性化，这就对制造业提出了更高的标准，制造业的发展不但要有合理、可行的战略目标，还要保证产品的质量以及售后管理，还要以市场的需求为生产的导向，以免盲目的生产导致经济利益的损失[2]。
3.加强先进制造技术水平，促进机械制造工艺更好的发展
机械制造工艺的发展是先进制造技术发展的一个最高体现，因此，机械制造工艺的发展离不开先进制造技术，只有先进制造技术与机械制造工艺共同发展，才能使制造业更好的为我国经济发展服务。现阶段，为了使机械制造工艺有所创新，先进制造业应主要做到以下几点：
3.1不断加强先进制造技术的发展过程
先进制造技术的发展过程主要包括：技术设备、生产技术、管理理念和市场机制，人员的合理分配等等，这些因素是制造业在市场竞争中占据有力地位的关键，所以，在制造业的生产过程中，相关管理人员应加强重视程度。
3.2在做好基础工作的前提下，合理运用先进制造技术
在制造业的发展过程中，应首先做好基础性的工作，之后再合理运用先进制造技术，先进制造技术的应用，应以市场需求为导向，依据具体情况，采取科学、合理的发展措施。可以选出部分重要的行业，作为主要的试点，以此不断的积累和总结经验，在技术、管理、需求都合适的情况下，逐渐进行推广，这样既能使制造业稳固发展，又能降低投资风险。
3.3加强工作人员的专业技能和专业素质
在制造业的发展过程中，工作人员的专业技能和专业素质起着关键性的作用，所以，为了使先进制造技术广泛的应用和推广，应加强工作人员的专业技能和素质的培训，定期的对工作人员进行评估和考核，不断的加强思想道德建设，以建立一批能够为制造业发展做出贡献的队伍[3]。
4.结论
综上所述，通过分析先进制造技术对我国工业以及经济发展的重要作用，我们能够看出，在制造业的发展过程中，我国取得了一些成效，但是仍然存在很多问题。因此，现阶段，我国应不断的提高先进制造技术，使机械制造工艺不断发展，能够适应市场经济和全球化发展的需要，不断提高我国的综合国力。这就要求政府和企业共同合作，政府应加大资金和技术的扶持力度，为先进制造技术的发展奠定经济基础;制造企业应不断的引进技术型人才，改进和完善运行机制，建立健全信息化管理体制，使制造业稳固的向前发展。
参考文献：
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作者简介：卞文杰（1973.05-），男，籍贯：山东省潍坊市，本科学历，助理工程师，研究方向：电力工程。
TAMT技术和产品实现商品化和产业化主要取决于以下3个方面。
4.1可靠性。在不同的使用环境下AMT可靠、安全的工作是AMT技术和产品实现商品化和产业化首要条件。通过软件的完善，降低对电控系统硬件的要求，利用总线控制技术减少电缆数目，提高系统的可靠性，降低故障率。
4.2适应性。AMT产品对环境（不同道路和路面条件）和驾驶员的适应性直接影响其使用。对驾驶员的适应性主要指适应不同类型和个性的驾驶员的驾驶需求，这直接影响驾驶人员的最终产品选择。适应性主要在控制方法和控制策略中，通过使用模糊技术和神经网络技术，使AMT产品具有一定的智能性。
4.3舒适性。AMT产品舒适性直接影响工作人员的工作状态和工作效率。AMT产品舒适性取决于换挡品质的控制。采用发动机和自动变速箱一体化控制，可以有效控制车辆起步、制动、换挡的舒适性。同时完善AMT执行操作机构有利于提高驾驶员的驾驶舒适性。
参考文献：
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关键词：先进制造技术；机械类专业；实验教学
中图分类号：TH16-4
自20世纪80年代以来，随着计算机及其应用技术的迅速发展，先进制造技术在德国、美国、日本等发达国家得到了广泛的应用。在我国，各种先进的集成化、智能化加工技术和装备，如精密成形技术与装备、少无切削技术与装备、激光加工、3D打印等，进入了一个空前发展的阶段。
我国已经进入工业4.0时代，“中国制造2025”是我国实施制造强国战略的行动纲领，先进制造技术引起了广泛的重视，各大企业也相继提出需求计划。为了提高核心竞争力，企业必须具有快速响应市场的能力，缩短产品周期，降低产品成本，以新颖的产品满足不同顾客的需求。因此，企业需要大量先进制造技术方面的复合型、创新型人才[1]。
先进制造技术这门专业基础课，实践性很强，但由于受传统思想观念及实验教学条件等方面的限制，实验教学大部分是以教师讲授为中心，学生的创新创造性得不到很好的发挥[2]。因此，我们对实验教学体系、教学内容和教学方法等方面进行了改革，从而促进学生对先进制造技术的理解应用，并提高解决实际问题的能力。
1. 构建合理的实验教学体系
先进制造技术课程体系包括：现代设计技术、先进制造工艺技术、制造自动化技术、现代生产管理技术和先进生产制造模式。根据机械类专业学生的专业特色，面向从产品设计、加工装配、质量检测、销售、售后服务到产品回收的整个产品周期链，形成以计算机辅助为基础，计算机应用实验教学为主线的教学体系[3]。
在计算机辅助实验教学过程中，应该优先培养学生的创造设计能力。在计算机辅助概念设计中，设计者用草图的方式生成零件的形状，可以灵活地调整设计的尺寸，将结构确定下来之后，再进行细节的设计。在完成计算机三维建模以后，设计者可以检查和发现有无结构误差、原理错误，可以及时发现问题并解决问题。在计算机应用实践教学中，着重加强计算机辅助工程和计算机辅助制造的应用。CAE和CAD密不可分，在三维建模完成之后，可以将模型进行动态仿真，模拟分析三维碰撞等动态行为。
2. 精选实验教学内容
从教学内容上看，传统的先进制造技术实验教学中，验证性的实验占绝大部分，在一定程度上抑制了学生创新创造能力的培养。同时，实验教学资料非常详细，给学生思考和自主分析的时间过于少。在整个实验过程中，学生们倾向于按部就班地完成任务，依赖心理重，不利于综合素质的培养[4]。
鉴于此，应该注重培养学生的实验技能、动手能力和综合素质。精选实验教学内容，降低验证性实验的比例，提高综合性实验和设计性实验的比例。在计算机制图中，要以Pro E为实验软件，加强三维参数化制图的学习。在现代设计方法学习中，要介绍几种常用的现代设计理论，如：优化设计、可靠性设计、有限元法、协同设计、智能设计等[5]。在计算机辅助设计与制造的学习中，要掌握CAD/CAM技术的基本原理，熟悉CAD/CAM技术的发展动态，为后续的机械制造奠定理论的基础。在机械制造工艺设计中，应采用CAPP、夹具设计等进行辅助设计。在学生毕业设计实验中，应该针对产品，重点进行CAD、CAE、CAM等技术的综合应用。
实验指导书的相关内容应该适当修改，实验原理、实验步骤、实验应用等不用过于细致，简明扼要即可。增加一些与工程实际应用密切的、代表性强的典型实验，删除一些过于陈旧、落后的实验。验证性的实验，重点培养学生理解实验原理、掌握实验步骤、分析实验数据和结果；设计性的实验，重点考察同学们的资料查阅、培养设计创新能力。将验证性实验和设计性实验综合起来，有利于培养机械类专业学生的自主思考能力、创新设计能力和严谨求实的科学态度。
3. 改进实验教学方法
在传统教学方法的影响之下，实验教学过程中，教师注重讲解，强调灌输理论知识和实验方法，忽略了培养学生的兴趣激发、创新创造意识和动手实践能力[6]。学生只注重实验结果，而不注重实验过程和实验分析，导致主观能动性和创造力得不到很好的发挥。我们通过改进以下三点教学方法来提高学生的主动求知欲和创造能力：
（1）统筹规划，合理安排。在实验教学过程中，教师应该将先进制造技术实验教学统筹安排，涉及整个产品周期链，确定好每一个阶段的培养目标，整体优化，避免重复。
（2）加强基础，注重实践。理论知识方面，应该加强机械制图、机械原理和机械零件这三门基础课程的学习。实验教学过程中，应该以培养综合性人才为目的，以先进制造技术实验为主线，跟踪科技发展的前沿，扩展知识面，着重培养学生的综合素质和创新能力[7]。
（3）加强实践教学，提高动手能力。 先进制造技术实验应该理论与实际紧密结合，在教学方式、教学考核等方面大胆创新，灵活变通，让学生能够发挥主观能动性和创新性，在实践中认识事物。通过加强实践教学，提高学生们的动手能力，提高了学生的就业能力，为机械、机器人、智能装备等行业输送高质量的综合性人才。
结束语：先进制造技术实验教学有待改革，通过构建合理的实验教学体系、精选实验教学内容、改进实验教学方法，以期待能够一定程度上提高学生的自主思考能力和创新创造性，为企业培养和输送综合素质高的人才。
参考文献
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关键词：先进制造技术；机械制造工艺；机械行业；制造业；计算机技术；电子技术 文献标识码：A
中图分类号：TH16 文章编号：1009-2374（2017）05-0108-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2017.05.052
制造行业是我国的主要支柱性产业之一，影响着我国经济的发展。先进的制造技术与机械制造工艺不仅决定着经济的变化与转型发展，同时对我国综合竞争力也产生了很大影响。随着改革开发政策的实施，我国制造业开始不断发展，完善了制造技术与机械制造工艺，提高了我国在国际上的竞争地位，同时为实现制造强国奠定了基础，因此必须及时对先进制造技术与机械制造工艺进行分析，推动我国机械制造行业向更高的方向发展。
1 先进制造技术与机械制造工艺
目前在经济发展的影响下，现代科技不断发展，充实了先进制造技术的概念与内涵，可以系统全面地帮助人们理解先进制造技术。现阶段，先进制造技术主要由计算机技术、新型管理理念及电子技术等组成，可以实现制造流程的自动化与便捷化发展，简化了传统工作的流程，并将生产质量控制作为生产管理的重要任务，提升了机械产品质量。从定义上分析，先进制造技术是在自动化技术、先进制造工艺、先进设计技术与系统管理等技术基础上发展形成的，此种组成方式从侧面反映我国的制造水平与生产技术。因此从我国机械制造业发展情况来看，我国先进制造技术主要由先进制造技术层、制造单元技术创新层及先进制造技术基层等组成，在长期发展中我国已经形成了相对完善的体系。在此体系中，先进制造技术为基础层，内部包含了高效率、清洁、低能耗等基础性的制造技术，目前已经广泛应用到钢铁制造、焊接等一系列工艺中，具有较广的应用意义。此外，制造单元技术创新也是该层的主要任务，已经成功应用到机器人制造、数控技术等邻域中。先进制造集成技术内部融入了较多的计算机技术、系统工程、信息技术及新材料技术等内容，可以满足当前社会的发展需求，具有长远的经济效益。
先进制造技术最大的优势就是实现了现代技术与实际生产活动的联系，并将先进的技术应用到各项作业流程中，贯穿于机械制造整个过程。从特点上分析，先进制造技术主要具有以下特点：（1）全球化。随着经济全球化的发展，各种交流与经济联系越来越密切，给先进制造技术的发展奠定了基础。先进制造技术的全球化发展不仅给先进技术提供了发展动力，同时还可以增加制造业的经济效益。全球联系加强，企业实现了任务分工，充分发挥了先进技术优势，降低了生产成本；（2）多元化。先进技术的发展并不是在某一领域的孤立发展，而是各领域的相互联系，可以给制造工作提供支持。受市场环境影响，为了更好地赢得发展机会，必须转变角度走向多元化发展。制造业不仅要关心制造技术，还要将管理与信息等技术融入到市场中，满足市场发展需求；（3）服务化。目前制造行业非常注重市场需求，主要目的是提高市场需求能力，促进生产制造向先进制造技术发展。制造技术不仅要加强机械制造设计，还要考核市场情况，了解消费者的需求，加强服务投入，给消费者提供满意的服务，结合消费需求确定先进技术发展方向。
目前随着科学技术发展，创新制造技术已经成为现代制造行业的必然选择，也是保证我国社会经济正常发展的必然要求。从当前我国制造行业的发展来看，制造技术研发与创新速度越来越快，在长期发展中已经形成了较多高新制造技术，并不断进行研究与发展，形成了相对完善的体系。为了在现代社会中取得发展，要求先进制造技术必须将经济、高效、节能与绿色环保等技术融入到其中，并开始向基础制造工艺发展。机械制造工艺的重点是制造过程的控制，为了得到质量较高、产量较大的机械产品，必须实现信息技术、物质技术及传统制造工艺的有机结合，不断创造出更多的新型制造工艺，包含热处理工艺、机械物质表面工艺、加工工艺等新型工艺技术。
2 先进制造技术与机械制造工艺的联系
哪掣鼋嵌壬戏治觯先进制造技术对制造行业的长期发展产生了巨大影响，尤其是交通工具与电子产品制造等行业。这些行业与人们的日常生产具有密切联系，而且影响着人们的生活质量。从先进制造技术角度分析，该技术是制造业发展的基础，影响并控制着机械制造工业的发展。从实际分析来看，先进制造技术已经广泛应用到机械制造行业中，提高了机械制造质量，带动了机械制造行业的发展。另外，在应用机械工艺的同时体现了先进制造技术内涵，完善了先进制造机械体系。总之，先进制造技术与机械制造工艺具有相辅相成的关系，只有实现两者的同步发展，才能提升我国机械制造水平。
3 提高我国先进制造技术与机械制造工艺发展的方法
制造业在我国国民经济中占据较大比例，决定着我国机械制造工艺的质量，因此必须提高机械制造技术，改进机械制造工艺。同时新形势下还要加强机械制造工艺创新，具体可以从以下五个方面做起：
3.1 创新先进制造技术与机械制造工艺
目前我国科学技术不断发展，出现了较多的新型制造技术，推动着我国机械制造工艺的发展。为了在竞争激烈的市场环境下生存，必须认真分析制造技术与机械制造工艺的联系，提高两者的整合力度，生产出高质量、高效率的机械产品。同时还要创新先进制造技术与机械制造公司。创新是一个民族发展的不竭动力，也是决定机械制造行业能否长久发展的重要因素。因此各级政府必须推行相关政策，鼓励机械制造技术与机械制造工艺创新，并将新型的制造技术推广到市场，促进先进制造技术与机械制造工艺的长久发展。
3.2 国家政府部门加强资金与政策支持
资金与政策对先进制造技术与机械制造工艺的发展具有很大作用，因此国家政府部门必须加强研究，同时制造单位也要认真参与，并不断成为制造研发主体。从当前的发展来看，机械制造单元必须及时转变制造理念，同时正确处理各项利益关系，提高资金投入，加强经营管理。政府部门要关注机械行业的发展，尤其对机械制造薄弱环节进行扶持，充分发挥管理职能，利用政策引导并支持企业的发展。
3.3 提高人才综合素质
人才是决定先进制造技术与机械制造工艺发展的重要因素，因此必须提高人才培养质量。实际操作中不仅要加强专业技术的培养，还要提高人才的综合素质。目前机械制造行业人才综合培养还有待完善，忽略了人才综合实力。为了培养较多的复合型人才，就必须加强人才综合素质培养，鼓励人员积极学习金融与管理等内容。同时还要给人才提供较多的实践机会，将理论知识成功应用到实践中，必要时可加强实践能力考核。此外，还要加强人才道德素质培养，在长期作业中培养出较多实力较雄厚的综合性人才。
3.4 积极学习国外先进制造技术与机械制造工艺
国外先进制造技术与机械制造工艺明显优于我国，在实际发展中有较多可值得借鉴的地方，可以从以下两个方面做起。首先，积极学习国外先进制造技术，并结合我国发展情况合理应用；其次，对国外成功改革案例进行研究，学习国外取得成功的原因，并将其合理地应用到我国实际中。在长期学习和探索国外成功经验后，我国目前已经形成了独特的制造技术，如何打造出更符合我国国情的先进制造技术已经成为当前研究的核心问题。因此在今后研究中还要不断学习，提高我国在国际市场上的竞争力，打造独有的自主产权国际标准，并在长期竞争中稳定发展地位。
3.5 做好推广与发展工作
先进制造技术与机械制造工艺不仅要快速发展，还要做好技术创新与推广等工作，将先进制造技术与机械制造工艺成功应用到实践中。进行市场推广时，必须从实际出发，坚持因地制宜原则，统筹各地区发展情况，制定有效的方法推广，满足不同区域要求。市场推广中必须稳步发展，简而言之，市场推广中尽量选择一些有代表的企业，并不断创新技术与工艺，同时还要做好内部调整与协调等作业，等到技术与工艺成熟后再向市场推广，为先进制造技术与机械制造工艺的发展奠定
基础。
4 结语
目前随着社会经济的发展，各种技术的不断出现，影响着我国各个行业的发展。先进制造技术与机械制造工艺是机械行业最重要的组成部分，也是衡量我国综合国力的重要指标。因此在实际作业中必须认识到先进制造技术与机械制造工艺的联系，并结合我国情况认真做好各项工作，带动我国机械制造行业的持久发展。
参考文献
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[论文摘要]制造技术是发展制造业的关键技术，是创造财富和为科学技术发展提供先进手段的基础。分析我国先进机械制造技术的特点及发展现状，并阐述我国先进机械制造技术的发展趋势。
在人类社会的发展中，制造技术不断发展。从人类使用天然工具到制造工具，从简单的手工制造到简易机床的出现，人们一直为搜寻更有效更迅捷的制造技术而努力。机械制造技术是研究产品设计、生产、加工制造、销售使用、维修服务乃至回收再生的整个过程的工程学科，是以提高质量、效益、竞争力为目标，包含物质流、信息流和能量流的完整的系统工程。随着社会的发展，人们对产品的要求也发生了很大变化，要满足人们越来越高的要求，就必须采用先进的机械制造技术。
一、先进制造技术的特点
（一）是面向21世纪的技术
先进制造技术是制造技术的最新发展阶段，是由传统的制造技术发展起来的，既保持了过去制造技术中的有效要素，又要不断吸收各种高新技术成果，并渗透到产品生产的所有领域及其全部过程。先进制造技术与现代高新技术相结合而产生了一个完整的技术群，它是具有明确范畴的新的技术领域，是面向21世纪的技术。
（二）是面向工业应用的技术
先进制造技术并不限于制造过程本身，它涉及到产品从市场调研、产品开发及工艺设计、生产准备、加工制造、售后服务等产品寿命周期的所有内容，并将它们结合成一个有机的整体。先进制造技术的应用特别注意产生最好的实际效果，其目标是为了提高企业竞争和促进国家经济和综合实力的增长。目的是要提高制造业的综合经济效益和社会效益。
（三）是驾驭生产过程的系统工程
先进制造技术特别强调计算机技术、信息技术、传感技术、自动化技术、新材料技术和现代系统管理技术在产品设计、制造和生产组织管理、销售及售后服务等方面的应用。它要不断吸收各种高新技术成果与传统制造技术相结合，使制造技术成为能驾驭生产过程的物质流、能量流和信息流的系统工程。
（四）是面向全球竞争的技术
20世纪 80年代以来，市场的全球化有了进一步的发展， 发达国家通过金融、经济、科技手段争夺市场，倾销产品，输出资本。随着全球市场的形成，使得市场竞争变得越来越激烈，先进制造技术正是为适应这种激烈的市场竞争而出现的。因此，一个国家的先进制造技术，它的主体应该具有世界先进水平，应能支持该国制造业在全球市场的竞争力。
（五）是市场竞争三要素的统一
在20世纪 70年代以前，产品的技术相对比较简单，一个新产品上市，很快就会有相同功能的产品跟着上市。因此，市场竞争的核心是如何提高生产率。到了20世纪80年代以后，制造业要赢得市场竞争的主要矛盾已经从提高劳动生产率转变为以时间为核心的时间、成本和质量的三要素的矛盾。先进制造技术把这三个矛盾有机结合起来，使三者达到了统一。
二、先进机械制造技术的发展现状
近年来，我国的制造业不断采用先进制造技术，但与工业发达国家相比，仍然存在一个阶段性的整体上的差距。
（一）管理方面。工业发达国家广泛采用计算机管理，重视组织和管理体制、生产模式的更新发展，推出了准时生产(JIT)、敏捷制造(AM)、精益生产(LP)、并行工程(CE)等新的管理思想和技术。我国只有少数大型企业局部采用了计算机辅助管理，多数小型企业仍处于经验管理阶段。
（二）设计方面。工业发达国家不断更新设计数据和准则，采用新的设计方法，广泛采用计算机辅助设计技术(CAD/CAM)，大型企业开始无图纸的设计和生产。我国采用CAD/CAM技术的比例较低。
（三）制造工艺方面。工业发达国家较广泛的采用高精密加工、精细加工、微细加工、微型机械和微米/纳米技术、激光加工技术、电磁加工技术、超塑加工技术以及复合加工技术等新型加工方法。我国普及率不高，尚在开发、掌握之中。
（四）自动化技术方面。工业发达国家普遍采用数控机床、加工中心及柔性制造单元（FMC）、柔性制造系统（FMS）、计算机集成制造系统（CIMS），实现了柔性自动化、知识智能化、集成化。我国尚处在单机自动化、刚性自动化阶段，柔性制造单元和系统仅在少数企业使用。
三、我国先进机械制造技术的发展趋势
（一）全球化。一方面由于国际和国内市场上的竞争越来越激烈，例如在机械制造业中，国内外已有不少企业，甚至是知名度很高的企业，在这种无情的竞争中纷纷落败，有的倒闭，有的被兼并。不少暂时还在国内市场上占有份额的企业，不得不扩展新的市场；另一方面，网络通讯技术的快速发展推动了企业向着既竞争又合作的方向发展，这种发展进一步激化了国际间市场的竞争。这两个原因的相互作用，已成为全球化制造业发展的动力，全球化制造的第一个技术基础是网络化，网络通讯技术使制造的全球化得以实现。 转贴于
（二）网络化。网络通讯技术的迅速发展和普及，给企业的生产和经营活动带来了革命性的变革。产品设计、物料选择、零件制造、市场开拓与产品销售都可以异地或跨越国界进行。此外，网络通讯技术的快速发展，加速技术信息的交流、加强产品开发的合作和经营管理的学习，推动了企业向着既竞争又合作的方向发展。
（三）虚拟化。制造过程中的虚拟技术是指面向产品生产过程的模拟和检验。检验产品的可加工性、加工方法和工艺的合理性，以优化产品的制造工艺、保证产品质量、生产周期和最低成本为目标，进行生产过程计划、组织管理、车间调度、供应链及物流设计的建模和仿真。虚拟化的核心是计算机仿真，通过仿真软件来模拟真实系统，以保证产品设计和产品工艺的合理性，保证产品制造的成功和生产周期，发现设计、生产中不可避免的缺陷和错误。
（四）自动化。自动化是一个动态概念，目前它的研究主要表现在制造系统中的集成技术和系统技术、人机一体化制造系统、制造单元技术、制造过程的计划和调度、柔性制造技术和适应现化生产模式的制造环境等方面。制造自动化技术的发展趋势是制造全球化、制造敏捷化、制造网络化、制造虚拟化、制造智能化和制造绿色化。
（五）绿色化。绿色制造则通过绿色生产过程 、绿色设计、绿色材料、绿色设备、绿色工艺、绿色包装、绿色管理等生产出绿色产品，产品使用完以后再通过绿色处理后加以回收利用。采用绿色制造能最大限度地减少制造对环境的负面影响，同时使原材料和能源的利用效率达到最高。
四、结语
制造技术不仅是衡量一个国家科技发展水平的重要标志，也是国际间科技竞争的重点。我国正处于经济发展的关键时期，制造技术是我们的薄弱环节。只有跟上发展先进制造技术的世界潮流，将其放在战略优先地位，并以足够的力度予以实施，才能尽快缩小与发达国家的差距，才能在激烈的市场竞争中立于不败之地。总之，在我国研究和发展先进制造技术势在必行。
参考文献：
[1]马晓春，我国现代机械制造技术的发展趋势[J].森林工程，2002(3).
关键词：集成；系统；技术构成
中图分类号：TP29文献标识码：A文章编号：1671-1297（2008）08-129-01
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).
关键词：先进制造技术 组织创新 资源基础理论
一、问题的提出
先进制造技术的应用如何或者怎样影响企业核心能力，特别是企业创新能力正逐渐成为先进制造技术理论研究的重要问题，而这对企业在实践中如何运用先进制造技术去获得竞争优势至关重要。本文正是带着这样的问题，在前人研究的基础上，运用资源基础理论（Resource Based Theory），研究先进制造技术应用影响企业创新能力的内在机制，并试图建立一个探索先进制造技术应用水平转化为以创新能力为核心的竞争优势的演化路径，从而揭开先进制造技术应用水平转化为竞争优势作用机制的面纱。
二、假设提出
基于资源基础理论，先进制造技术作为企业重要的资源内容，其转化为竞争优势的路径是通过企业组织行为如组织学习的中介作用来获取竞争优势，同时这种竞争优势有效转化的程度还受到业务资源优化（如人力资源管理系统）的调节影响。
创新能力对于企业而言，可以帮助企业不断建立新的优势资源，使得企业在市场竞争中能够更好地进行资源或者能力的运用。同时，在企业管理实践中，大多将创新能力视为竞争优势的核心内容。因此，创新能力的构建是知识经济时代企业考虑竞争优势构建的主要内容。
采用先进制造技术并获取成功的大企业，如美国航空公司的计算机订票系统（SABRE），以及美国医疗供应公司的自动订单系统（ASAP）等，通过先进制造技术的应用和实施获得了非常显著的战略优势，迅速建立了其在竞争领域的战略优势，同时也重新构建了产业结构中的转换成本和行业进入壁垒。
相关研究者们便从产业组织的视角入手，提出了先进制造技术应用研究概念框架。众多学者的研究结果表明，先进制造技术应用能够为企业带来竞争优势（BakoS&Treaey，1986；MeFarlan，1984）。之后，许多案例研究的结果也都验证了这一结论（Brady，1986；peland&MCKenney，1988；Short&Venkatraman，1992）。
国内亦有学者采用客观数据进行相关的实证研究，杨道箭和齐二石选择的初始样本9家来自于国家信息化测评中心评选的标杆企业（自2004年开始），18家家来自中国企业信息化500强中排名靠前者（2003-2007），受控样本为来自中国企业联合会合中国企业家协会联合的中国企业500强中排名前100位的27家企业，分别对应初始样本中的27家企业，同样以排名来判定先进制造技术应用能力的强弱，通过配对统计发现具有更高先进制造技术应用能力水平的企业会表现出更好的绩效，这些企业具有显著较高的营业净利率、总资产收益率、净资产收益率和人均净利润。由此，提出本研究的第一个假设：
假设1：先进制造技术应用水平与企业创新能力成正相关关系，先进制造技术应用水平越高，企业创新能力越强。
关于先进制造技术研究，无论是国外学者还是国内学者，都开始由早期选择企业绩效慢慢转而选择竞争优势（或者是未来绩效、创新能力等），这反映研究者越来越倾向于关注先进制造技术应用效应的长期性和可持续性，而非短期的绩效；从研究结论看，虽然对先进制造技术应用的理解存在差异，研究的数据来源、因变量的选择都不尽相同，但是却有一个几乎相同的结论：先进制造技术应用对企业的竞争优势或者绩效有显著的正向影响，而先进制造技术基础设施没有。也就是说，企业竞争优势的真正来源是先进制造技术应用，而非先进制造技术本身。而打破这个“黑箱”的学者是Tippins&Sohi。他们通过对27家制造企业的调查，假设并验证了先进制造技术应用与企业绩效之间不是直接的关系，组织学习在先进制造技术应用与企业绩效之间起显著的中介作用。程金林和石金涛通过理论分析认为：先进制造技术与其他组织资源相互融合产生的企业能力，与持续竞争优势之间存在正相关关系，而竞争行动是这种关系的中介变量。因此，提出本研究的第2个假设：
假设2：企业组织学习在先进制造技术应用水平与企业创新能力的正向影响关系中起中介作用。
先进制造技术的潜在效益并不会自动地在那些实施它们的公司中出现（Jaikumar 1986；Meredith and McTavish 1992）。许多研究表明如果组织没有具备其它职能领域的适应能力，单单只投资于先进制造技术是不足以得到其潜在效益的（Jaikumar 1986；Zammuto and O’Connor 1992；Garud and Kotha 1994）。
先进制造技术作为企业重要的技术系统组成部分，其应用效果必须与企业的社会系统达成一致。由于先进制造技术的引入改变了期望从员工处获取的贡献的性质，这些员工创造新知识和获取新技能的能力也成为关键的成功因素。这意味着要实现先进制造技术的潜能，人力资源管理和人力资源制度的设计必须随着制造技术的变化而调整。
组织的人力资源主要包括技术、技巧、经验、关系及员工的洞察力等。学术界对信息系统是一个社会技术系统的观点已达成共识，其中的社会部分是指工作在组织中的人，人力资源对企业先进制造技术应用的重要作用也已经被许多学者探讨和实证证明。先进制造技术与人力资源协同能力是指企业先进制造技术应用和发展所需的各类人员的能力，它是形成企业先进制造技术应用能力的基础。只有具备先进制造技术相关知识、技能和经验，通过结合相应的资源，才能为企业提供稳定可靠的生产制造服务。部分学者已经指出与先进制造技术相关的人力资源包括企业高层领导、从事信息技术工作的管理者、员工管理技能等内容。因此，提出本研究的第3个假设：
假设3：人力资源管理系统在先进制造技术应用水平、组织学习与企业创新能力的正向影响关系中起正向调节作用。
三、研究设计
1.变量测量。先进制造技术应用水平：本文采用了Heijltes（2000）开发的AMT应用水平量表，形成了测量企业先进制造技术应用水平的9项AMT的测量量表。第一，创新能力：综合有关组织创新能力的观点，本研究运用Daft在1978年对组织创新能力的分类方法，由4项测量技术创新条目和9项测量管理创新条目构成。第二，组织学习：结合本研究的研究目的，本研究采用Baker和Sinkula（1999）提出的组织学习量表。该量表用“学习承诺”、“共同愿景”和“开放的心智”三个维度，共18项测量条目。第三，高绩效工作系统：研究采用肖知兴和Bj?rkman利用国外文献总结而提出的由9项实践组成的适合中国情境的高绩效工作系统的量表。
2.样本与数据收集。本研究向符合条件的制造企业负责生产运营管理的管理人员发放问卷。问卷发放采用了电子邮件和纸质邮寄两种方式，共发放问卷752份，回收637份，回收率为84.71%，通过剔除回答明显错误、项目缺失等造成的无效问卷135份后，共获得502份有效问卷，有效回收率为66.76%。
3.数据分析工具。本研究主要利用spss16.0和AMOS17.0进行数据统计与分析。
四、数据统计与分析
1.信度检验。本研究分别采用Crobanch’s α进行信度检验，各量表及其各变量维度的Crobanch’s α系数均达到实证研究要求的大于0.7的标准。
2.效度检验。为了验证各研究变量的结构模型，在之前的预测试所做的信度和效度分析基础上，对正式问卷所获得的数据进行验证性因子分析（CFA），对各变量的结构进行拟合，确定最佳模型，各量表的验证性因子分析模型拟合参数见下表1。
五、模型验证
本研究主要采用Marsh、Wen和Hau的无约束模型对模型进行验证。因此，本研究在自变量和调节变量均值化的前提下，选取9对指标乘积（如AMAT1-HPWS1、AMAT2-HPWS2，如此类推直至AMAT9-HPWS9）作为调节效应隐变量（HA）的指标（HA1、HA2、HA3、HA4、HA5、HA6、HA7、HA8、HA9），建立结构方程模型。
该模型的拟合参数：卡方值为5620.717（p=0.056），自由度为1115，卡方与自由度比值为4.718，表明模型的结果较好；绝对拟合指数GFI为0.89，相对拟合指数NNFI为0.92，CFI为0.91，都大于0.9；SRMR为0.07，小于0.08，RMSEA为0.063，小于0.08。拟合结果表明，该模型拟合指标基本达到了可接受水平，模型达到了实证研究的要求。
根据以上统计分析结果，假设体系验证情况总结如下：
第一，先进制造技术应用水平对技术创新能力的直接影响是0.48（>0），对管理创新能力的直接影响是0.25（>0），且均达到显著水平。因此，假设1得到验证。
第二，先进制造技术应用水平对学习承诺的路径系数是-0.355（p=0.112>0.05，未达到显著水平），学习承诺对技术创新能力的路径系数是0.944（p=0.140>0.05.未达到显著水平），对管理创新能力的路径系数是0.921（p=0.127>0.05.未达到显著水平）；先进制造技术应用水平对共同愿景的路径系数是0.463（>0）（p0）（p=0.0450）（p=0.0210）（p=0.0120）（p=0.0410）（p=0.032
第三，先进制造技术应用水平对共同愿景的路径系数是0.216（>0）（p=0.02
六、限制与展望
由于所有数据都来自同一组织，那么在问卷调查所获取的数据就可能存在同源方差（Common Method Bias）问题。尽管在研究设计的时候已经考虑这样的问题，并采取了一定的方法（例如采用验证性因子分析来检验变量的区分效度等方法）。基于本文的研究局限，未来有关于先进制造技术的研究仍有许多可以进一步探讨的问题：
第一，纵向跟踪研究。纵向研究能够进一步考察先进制造技术对企业组织行为和管理的作用和影响，并更有效地揭示先进制造技术与企业核心能力的互动关系，从而使研究结论更具可信性。
第二，不同类型的先进制造技术应用水平所带来的差异。先进制造技术所包括的技术种类非常繁多，影响层次也各不相同，因此针对不同类型先进制造技术与企业创新能力的研究，会使得研究更加有针对性。
参考文献：
[1]晓波，胡保亮，蔡荃.运用信息技术能力获取竞争优势的框架与路径研究[J].科研管理，2006，27（5）：53-58
[2]Tippins M J，Sohi R S.IT competency and firm performance：is organizational learning a missing link？[J].Strategic Management Journal，2003，24（8）：745-761
[关键词]先进制造技术 机械制造业 发展方向
机械制造业作为一个传统的领域已经发展了很多年，积累了许多理论和实践经验，但随着当今社会的发展，人们的生活水平不断提高，各个方面的个性化需求越来越强烈。作为已经深入到各行各业并已成为基础工业的机械制造业面临着严峻的挑战。先进制造技术这个概念的提出为机械制造业的发展指明了方向。虽然这个名词没有确定的定义，但目前被公认的认识是：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。它具有如下一些特点：
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．机械制造技术的发展趋势可以概括为：（1）机械制造自动化。（2）精密工程。（3）传统加工方法的改进与非传统加工方法的发展。
下面对自动化技术给予论述和展望。机械制造自动化技术自本世纪20年代出现以来，经历了三个阶段，即刚性自动化、柔性自动化和综合自动化。综合自动化常常与计算机辅助制造、计算集成制造等概念相联系，它是制造技术、控制技术、现代管理技术和信息技术的综合，旨在全面提高制造企业的劳动生产率和对市场的响应速度。
一、集成化
计算机集成制造（CIMS）被认为是21世纪制造企业的主要生产方式。CIMS作为一个由若干个相互联系的部分（分系统）组成，通常可划分为5部分：
1．工程技术信息分系统包括计算机辅助设计（CAD），计算机辅助工程分析（CAE），计算机辅助工艺过程设计（CAPP），计算机辅助工装设计（CATD）数控程序编制（NCP）等。
2．管理信息分系统（MIS）包括经营管理（BM），生产管理（PM），物料管理（MM），人事管理（LM），财务管理（FM）等。
3．制造自动化分系统（MAS）包括各种自动化设备和系统，如计算机数控（CNC），加工中心（MC），柔性制造单元（FMS），工业机器人（Robot），自动装配（AA）等。
4．质量信息分系统包括计算机辅助检测（CAI），计算机辅助测试（CAT），计算机辅助质量控制（CAQC），三坐标测量机（CMM）等。
二、智能化
智能制造系统可被理解为由智能机械和人类专家共同组成的人机一体化智能系统，该系统在制造过程中能进行智能活动，如分析、推理、判断、构思、决策等。在智能系统中，“智能”主要体现在系统具有极好的“软”特性（适应性和友好性）。在设计和制造过程中，采用模块化方法，使之具有较大的柔性；对于人，智能制造强调安全性和友好性；对于环境，要求作到无污染，省能源和资源充分回收；对于社会，提倡合理协作与竞争。
三、敏捷化
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，对用户需求做出快速反应，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。
四、虚拟化
“虚拟制造”的概念于20世纪90年代初期提出。虚拟制造以系统建模和计算机仿真技术为基础，集现代制造工艺、计算机图形学、信息技术、并行工程、人工智能、多媒体技术等高新技术为一体，是一项由多学科知识形成的综合系统技术。虚拟制造利用信息技术、仿真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的措施，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。
五、绿色制造技术的应用及绿色设计
若从节能、降耗、缩短产品开发周期的角度出发，诸如快速成形技术、并行工程及敏捷制造、虚拟制造、智能制造和网络制造等先进制造技术都可纳入绿色制造技术的应用范畴。不过目前能将绿色制造技术真正应用于企业生产的，也是较为成功的应用，只要集中在汽车、家电等支柱产业上。如绿色制造技术在汽车行业上的应用。
（1）节约资源方面：将“绿色燃料”天然气作为汽车的能源，它的燃料同汽油相比，CO降低70%，非甲烷类降低80%等，同时也消除了铅、苯等有害物质的产生。
（2）采用新设计的加工工艺方面：2000年3月，博世、康明斯、卡特彼勒等国外著名的汽车发动机公司，发动了“绿色柴油机行动”，在技术上作了较大的改进，大大降低了汽车尾气的排放。
（3）适用于环境友好的材料方面：世界上著名的汽车生产企业，使用新材料来替代以前使用的石棉、汞、铅等有害物质，采用轻型材料――铝材制造车身，使汽车重量减少40%，能耗也降低了。
（4）部件回收在制造方面：从1990年中期，美国仅汽车零件回收、拆卸、翻新、出售一项，每年就可获利数十亿美元。
六、清洁化
清洁生产是指：将综合预防的环境战略，持续应用于生产过程和产品中，以便减少对人类和环境的风险。清洁生产的两个基本目标是资源的综合利用和环境保护。对生产过程而言，清洁生产要求渗透到从原材料投入到产出成品的全过程，包括节约原材料和能源，替代有毒的原材料和短缺资源，二次能源和再生资源的利用，改进工艺及设备，并将一切排放物的数量与毒性削减在离开生产过程之前。对于产品而言，清洁生产覆盖构成产品整个生命周期的各个阶段，即从原材料的提取到产品的最终处理，包括产品的设计、生产、包装、运输、流通、销售及报废等，合理利用资源，并最大限度地减少对人类和环境的不利影响。
综上所述，机械制造业的发展方向是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，通过计算机技术是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。
参考文献：
[1]张世昌.机械制造技术基础.天津大学出版社.
先进机械制造技术的发展现状
近年来，机械工业企业自主开发创新能力有所增强，1997年科技人员总数达48万人，技术开发经费支出达85亿元，占全行业销售收入的0.62%，有57家大型企业建立了国家级技术中心，有9%的企业建立了专门技术开发机构，行业整体技术水平有了明显进步，主要表现在：为国民经济提供成套技术装备和汽车的能力有较大提高；产品结构正向合理化方向发展。尽管机械工业的综合技术水平近几年有了大幅度提高，但与工业发达国家相比，仍存在着阶段性的差距。主要问题在于：（1）科技进步对机械工业增长的贡献率目前仅为34%，先进国家高达70%以上。（2）产品设计技术、制造工艺及装备、制造过程自动化技术、管理技术落后，是制约机械产品水平的主要因素。（3）机械产品技术水平不高，达到80年代末、90年代初国际先进水平的仅占18%，达到80年代中期国际水平的占27%，其余产品均在80年代以前的水平线上。从总体上看，机械工业技术开发能力和技术基础薄弱，发展后劲不足，技术来源主要依靠引进国外技术，对国外技术的依存度较高，对引进技术的消化吸收仍停留在掌握已有技术和提高国产化率上，没有上升到形成产品自主开发能力和技术创新能力的高度。（4）自动化技术方面。工业发达国家普遍采用数控机床、加工中心及柔性制造单元（FMC）、柔性制造系统（FMS）、计算机集成制造系统（CIMS），实现了柔性自动化、知识智能化、集成化。我国尚处在单机自动化、刚性自动化阶段，柔性制造单元和系统仅在少数企业使用。
先进制造技术的特点
先进制造技术是制造技术的最新发展阶段，是由传统的制造技术发展起来的，既保持了过去制造技术中的有效要素，又要不断吸收各种高新技术成果，并渗透到产品生产的所有领域及其全部过程。先进制造技术与现代高新技术相结合而产生了一个完整的技术群，它是具有明确范畴的新的技术领域，是面向21世纪的技术。先进制造技术并不限于制造过程本身，它涉及到产品从市场调研、产品开发及工艺设计、生产准备、加工制造、售后服务等产品寿命周期的所有内容，并将它们结合成一个有机的整体。先进制造技术的应用特别注意产生最好的实际效果，其目标是为了提高企业竞争和促进国家经济和综合实力的增长，目的是要提高制造业的综合经济效益和社会效益。先进制造技术特别强调计算机技术、信息技术、传感技术、自动化技术、新材料技术和现代系统管理技术在产品设计、制造和生产组织管理、销售及售后服务等方面的应用。它要不断吸收各种高新技术成果与传统制造技术相结合，使制造技术成为能驾驭生产过程的物质流、能量流和信息流的系统工程。
我国先进机械制造技术的发展趋势
全球化。一方面由于国际和国内市场上的竞争越来越激烈，例如在机械制造业中，国内外已有不少企业，甚至是知名度很高的企业，在这种无情的竞争中纷纷落败，有的倒闭，有的被兼并。不少暂时还在国内市场上占有份额的企业，不得不扩展新的市场。另一方面，网络通讯技术的快速发展推动了企业向着既竞争又合作的方向发展，这种发展进一步激化了国际间市场的竞争。这两个原因的相互作用，已成为全球化制造业发展的动力，全球化制造的第一个技术基础是网络化，网络通讯技术使制造的全球化得以实现。网络化。网络通讯技术的迅速发展和普及，给企业的生产和经营活动带来了革命性的变革。产品设计、物料选择、零件制造、市场开拓与产品销售都可以异地或跨越国界进行。此外，网络通讯技术的快速发展，加速技术信息的交流、加强产品开发的合作和经营管理的学习，推动了企业向着既竞争又合作的方向发展。
虚拟化。制造过程中的虚拟技术是指面向产品生产过程的模拟和检验。检验产品的可加工性、加工方法和工艺的合理性，以优化产品的制造工艺、保证产品质量、生产周期和最低成本为目标，进行生产过程计划、组织管理、车间调度、供应链及物流设计的建模和仿真。虚拟化的核心是计算机仿真，通过仿真软件来模拟真实系统，以保证产品设计和产品工艺的合理性，保证产品制造的成功和生产周期，发现设计、生产中不可避免的缺陷和错误。自动化。自动化是一个动态概念，目前它的研究主要表现在制造系统中的集成技术和系统技术、人机一体化制造系统、制造单元技术、制造过程的计划和调度、柔性制造技术和适应现化生产模式的制造环境等方面。制造自动化技术的发展趋势是制造全球化、制造敏捷化、制造网络化、制造虚拟化、制造智能化和制造绿色化。
结语
制造技术不仅是衡量一个国家科技发展水平的重要标志，也是国际间科技竞争的重点。我国正处于经济发展的关键时期，制造技术是我们的薄弱环节。只有跟上发展先进制造技术的世界潮流，将其放在战略优先地位，并以足够的力度予以实施，才能尽快缩小与发达国家的差距，才能在激烈的市场竞争中立于不败之地。总之，在我国研究和发展先进制造技术势在必行。（本文作者：朱春艳 刘颖 单位：沈阳汇凌门窗有限公司）
关键词：先进制造技术；新工业革命；制造模式；新一代信息技术；
作者简介：周佳军(1989-)，男，湖北黄冈人，博士研究生，研究方向：计算机辅助设计、计算机辅助制造、计算机集成制造系统等
0引言
制造业是中国经济增长的主体和支柱，是综合国力的重要体现。当前我国制造业的总体情况依然落后，从资源与环境的角度看，我国制造业对能源和资源消耗巨大，环境污染严重；从技术与创新水平的角度看，我国制造产业的技术创新能力薄弱，科技含量低，技术水平落后，有自主知识产权的产品少，产品的附加值较低[1]；从产业内部价值链的角度看，我国传统制造业处在价值链上(研发、制造、营销)价值创造能力最低的环节，在研发和营销领域，科技创新能力弱、品牌建设不足；从市场环境的角度看，知识经济时代的市场竞争日趋激烈，消费更加个性化，传统的以追求生产效率为目的而进行的品种单一、大批量以及标准化的产品制造模式，很难适应现代市场中客户的个性化和多样化需求。
先进制造技术(AdvancedManufacturingTechnology，AMT)注重经济效益和技术的融合性，通过柔性生产、灵活生产、产品差异化、注重效率和质量等方式增强企业对市场的反应能力、提高自主创新能力，为客户提供更加人性化的服务，具有产品质量精良、技术含量高、资源消耗低、环境污染少、经济效益好等特性，通过发展AMT和战略性新兴产业改造提升传统的资源密集型和劳动密集型工业，以开辟一条科技含量高、资源消耗低和环境污染少的新型工业化道路，已成为提高我国高新技术发展、推动经济发展和满足人民日益增长需求的主要技术支撑。
2012年以来，新工业革命成为各国讨论的热点，以物联网(Internetofthings)和大数据(bigdata)为代表的信息技术、以绿色能源为代表的新能源技术、以3D打印技术为代表的数字化智能制造等技术系统协同创新，将柔性化、智能化、敏捷化、精益化、全球化和人性化融为一体，将改变制造业的生产模式和全球经济系统，引领人们的生活走向智能化时代。工业西方发达国家纷纷提出“再工业化战略”，试图实现从“产业空心化”到“再工业化”的回归，提出的再工业化战略并不是恢复传统制造业的生产能力，而是通过加快突破和应用AMT抢占新一轮科技和产业竞争的制高点，占领产业链的高端。为了保证我国制造业的持续发展，必须尽快完成制造业的转型升级，实现由制造大国向制造强国的转变。
1先进制造技术
AMT自20世纪80年代提出以来，世界各国都十分重视其理论和应用实践研究。AMT既包括先进加工技术(AdvancedProcessingTechnology，APT)(主要指材料加工工艺及方法)，又包括对先进装备、人的智慧等有机构成的现代集成制造系统的智能控制和组织管理的先进制造模式(AdvancedManufacturingMode，AMM)，主要指制造模式及系统。美国联邦科学、工程和技术协调委员会(FederalCoordinatingCouncilorScienceEngineeringandTechnology，FCCSET)下属的工业和技术委员会AMT工作组提出其主要包括三个技术群[2]：主体技术群(AMT的关键支撑，如计算机辅助设计、加工工艺规划、增材制造技术、并行工程，以及材料生产工艺、加工工艺、加工和测试技术等)、支撑技术群(如计算机技术、自动化技术、检测与转换技术、标准和框架等)和管理技术群(如质量管理、基础设施、人员培训、全局监督等)。虽然先进制造模式和AMT密不可分，实践中也常将二者混为一谈，但是它们是两个不同的概念。AMT注重制造单元功能效用的发挥(偏重技术)，AMM注重组织方式，强调的是人、组织结构和技术三者的协同。两者的关系如图1所示。
从社会技术系统的观点看，任何制造系统都有两个尺度，即技术系统和伴随技术系统的社会系统，社会技术系统强调系统中技术系统与社会系统两类因素的相互作用，技术影响社会系统投入的种类、转换过程的性质和系统的产出。然而，社会系统决定着技术利用的有效性和效率，如果孤立地试图使其中一个系统最优化，则可能使系统的总效能降低。AMT是各个单项技术在先进制造哲理下的有机集成，从最初关注技术和工程科学等自然科学的集成，慢慢过渡为重视在AMT应用过程中科学技术、组织结构以及人的智慧等的深度融合，尤其注重自然科学与社会科学的集成、系统体系观念和整体全局优化，最终目的是使整个制造系统能对外部市场环境的变化产生及时、高效、敏捷的反应。
1.1先进制造技术的概念、内涵及主要内容
制造指对原材料进行加工或再加工，以及对零部件装配过程的总称。AMT的概念起源于美国[3]，早期其定义是以计算机和信息技术为基础的制造技术群，主要包括计算机辅助设计、计算机辅助制造、计算机辅助工程、机器人及柔性制造技术、自动控制系统、数控技术及装备等[4-5]，从研究的角度看，先进制造技术在不同时代具有不同的含义，当前各种新出现的、先进的机械加工技术(纳米加工、激光切割、增材制造等)、精益生产、并行工程、柔性制造、虚拟制造、敏捷制造和现代集成制造模式等，都属于AMT的研究之列。
我国学者在对国外学者有关AMT定义的归纳和研究中，更为系统地对AMT进行了定义，认为AMT是一个多学科体系，包括从市场需求、产品设计、工艺规划到制造过程与市场反馈的人—机—物系统工程[6-7]。AMT本质上是自然科学(自动控制技术、工艺规划技术等)和社会科学(组织管理和经济学等)的有机融合体，是通过生产方式的智能化和柔性化来提高企业的核心竞争力和对市场环境的反应能力。
从制造系统的观点看，AMT是一个三层次的技术群，如图2所示：第一个层次(内层)为基础制造技术，主要指优质、高效、低耗、清洁的通用共性技术，对应AMT中的支撑技术(如图1)；第二层(中层)是新型制造单元技术，由制造技术与信息技术、新型材料加工技术、清洁能源、环境科学等结合而成，涉及多学科交叉、集成与融合，对应于先进制造技术中的主体技术和管理技术；第三层(外层)为先进制造模式/系统(集成技术)，是由先进制造单元技术和组织管理等融合而成的现代集成制造模式，强调技术系统和社会系统的协同与融合，对应于图1的先进制造模式，是人、技术、组织和管理等要素的集成，也是人机物协同制造系统。
1.1.1基础制造技术
优质、高效、低耗、清洁的基础制造技术，主要指传统的制造工艺技术(如毛坯测量下料、铸造/塑性成形、锻压、焊接、热处理、材料强韧化、表面保护、机械加工、优质高效连接技术、功能性防护涂层及各种与设计制造等)经过优化和改进后形成的基础制造工艺，是先进制造技术的核心组成部分。
1.1.2新型制造单元技术
新型制造单元技术由制造技术与互联网信息技术、人工智能、新型材料加工技术、清洁能源、环境科学等结合而成，涉及多学科交叉、集成与融合，主要包括以下内容：
(1)新型材料、纳米技术和激光加工传统材料的研制过程通过基本材料的组合反复试验配制获得，整个过程非常缓慢。2011年6月，美国先进制造业伙伴关系(AdvancedManufacturingPartnership，AMP)计划之一的“材料基因组计划”[8]，从分子结构的角度分析材料，通过原子排列找出相—显微组织—性能—环境参数—使用寿命的关系，建立了原子、分子的结构与材料性能的关系，极大地提高了研发、生产和应用先进材料的速度。纳米技术和激光加工引发了机械技术与电子技术在毫微米水平上的融合。
(2)增材制造与精密成型技术增材制造(如3D打印[9])是材料技术、粘结技术和打印技术的融合创新，由原材料直接制造成精密工件的材料近净成型技术(Near-netShapeForming，NSF)制作的零件不需要加工或少量加工即可投入使用，极大地改造了传统的毛坯成型技术[10]。
(3)机器人、自动化及智能化技术工业机器人在生产加工中可以完成某些过程复杂、费时耗力的标准化生产流程[11]；自动化促使机器或生产过程从自动控制发展到自学习、自组织、自维护和自修复等；智能化技术综合了信息技术、模糊算法、神经网络控制等智能优化算法，使机器在没有人工干预的情况下进行生产，具有人机一体化、自律能力强、自组织与超柔性、自学习与自我维护等特点。
(4)先进电子技术装备先进电子装备，如平板电脑、智能手机、穿戴设备等普适人机交互设备和移动终端会越来越普及，使人与物理世界的交互方式更加普适化、虚拟化、智能化和个性化，实现任何地点、任何时间、任何人都能访问任何信息的交互，传感器和嵌入式设备将会感知和采集各种环境和监测对象信息，并对这些信息进行处理，用户能够利用自然普适智能的方式无缝地实现资源共享和服务的获取。
(5)分子生物学和生物制造通过学习生物系统的结构、功能及其控制机制，解决制造过程中的一系列难题。强调生命科学的应用，方法包括基因算法、进化算法、强化学习和神经网络等。
(6)供应链管理制造过程是物质流、信息流在控制流的协调下实现从原料到产品的转换，供应链管理以整体效益最优化为目标，以系统化的观点综合考虑对人、技术、管理、设备、物料、信息等系统构成要素的优化组合，实现产品生命全周期经济效益、社会效益和生态效益的协调统一。
(7)清洁生产技术、绿色可持续制造清洁生产和绿色制造主要表现在以下几个方面：1绿色设计，设计阶段就充分考虑对资源和环境的影响；2绿色选材，将环境因素融入材料的选择过程中；3绿色制造，采用物料和能源消耗少、废弃物少、对环境污染小的制造方法；4回收和循环再制造，实现资源―产品―废弃物―再生资源或再生产品的反馈式循环模式[12]。
(8)物联网、大数据、云计算(cloudcomputing)等新一代信息技术IBM公司基于新一代信息技术提出的智慧地球(smartplanet)掀起了物联网研究的，引起了国内外学者和政府的广泛关注[13]。物联网是利用无线射频识别(RadioFrequencyIDentification，RFID)、嵌入式系统、传感器等技术获取现实世界信息，使物体与物体之间通过网络相互连接并进行信息交互，以实现智能化识别、跟踪、监控和管理的一种网络[14]。物联网技术融入产品的全生命周期及制造过程的各个阶段，将形成新的制造模式———制造物联。随着物联网时代的到来，社交网络、电子商务、信息物理系统、移动终端等迅速发展，数据量尤其是半结构化、非结构化数据呈爆发式增长，据著名咨询公司IDC的研究报告，2011年网络大数据总量为1.8ZB，预计到2020年，总量将达到35ZB，大数据时代正在来临[15]。一般意义上，大数据指无法在一定时间内用常规机器和软硬件工具对其进行感知、获取、管理、处理和服务的数据集合[16]，具有大量、高速、多样、价值密度低的特点。对于制造业而言，数据积累和数据的广度还不够，数据应用大多针对传统企业内的结构化数据，有效整合大数据，包括微博、论坛、网站等数据源，分析发掘这些数据蕴藏的潜在价值，有助于快速预测市场趋势和客户的个性化需求，细分客户并提供量身定制的合适服务，及时了解整个供应链的供需变化等。此外，制造系统中包括大量的物料、人员、生产设备状态及加工过程等数据，研究制造系统中产生的大量不同来源的数据的动态演变过程，搜索、比较、聚类、分析、处理与融合制造过程的数据，可以支持制造过程的优化决策，优化生产流程和改进产品质量，有效提升制造企业的经营管理效率和市场竞争力。大数据分析需要高效的数据处理平台，目前制造业已经进入大数据时代，而大数据具有数据体量巨大、数据类型繁多、查询分析复杂等特点，超越了现有企业的IT架构和基础设施的承载能力，因此需要高性能的计算机和网络基础设施，必须依托云计算的分布式架构、分布式处理、分布式数据库和云存储、虚拟化技术等。云计算[17]是能够提供动态资源池、虚拟化和高可用性的下一代计算平台，通过按需使用的方式为用户提供可配置的资源(包括网络、服务器、存储、IT基础设施、软件、服务等)。云计算融合物联网、面向服务、高性能计算和智能科学等技术形成云制造[18]，将各类制造资源或能力虚拟化、服务化，通过网络和云平台为用户提供可高效便捷、按需使用、优质廉价的制造全生命周期服务。
1.1.3先进制造模式/系统
制造模式是制造业为了提高产品质量、市场竞争力、生产规模和生产速度，以完成特定的生产任务而采取的一种有效的生产方式和一定的生产组织形式。先进制造模式是以计算机信息技术和智能技术为代表的高新技术为支撑技术，在先进制造思想的指导下，用扁平化、网络化组织结构方式组织制造活动，追求社会整体效益、顾客体验和企业盈利，是最优化的柔性、智能化生产系统。按照历史唯物主义的观点，社会存在决定社会意识，从制造业的发展进程来看，不同社会发展时期决定了不同的制造思想、生产组织方式和管理理念，它们相互作用、共同决定了特定时期的制造模式。如图3所示，按照制造技术的发展水平、生产组织方式和管理理念，将制造模式的发展历程归纳为手工作坊式生产、机器生产、批量生产、低成本大批量生产、高质量生产、网络化制造、面向服务的制造、智能制造8个阶段。
工业革命以前，产品主要以手工作坊式和单件小批量模式生产为主，产品质量主要依赖手工匠的技艺，其成本较高、生产批量小，零部件的质量可控性和兼容性比较差，供不应求成为制造业进一步发展必须解决的问题。产业革命后，新的生产技术和管理思想大量涌现，这一阶段的早期，制造技术的改进重点是规模化大批量生产和提高生产效率，流水线式生产方式使得专业分工和标准化规模生产从技术方法上成为可能，科学组织管理理念等又从组织、结构和方式上保障了流水线式生产的实现，使得大规模制造成为可能。然而，大规模、批量化生产方式的精细化分工和高度标准化形成了一种刚性的资源配置系统，在买方市场下，市场环境瞬息万变，这种生产模式会给企业带来巨大损失，20世纪90年代，随着先进制造理念、先进生产技术以及先进管理方式的不断成熟与发展，各种新的制造理念、先进制造新模式得到了迅猛发展，理论界相继出现了高质量生产、网络化制造、面向服务的制造、智能制造等一系列新概念，各种先进制造模式之间的关系如图4所示。
(1)高质量生产
并行工程、柔性制造、精益生产[19-20]这三类制造模式是基础的生产管理方法，是虚拟制造、敏捷制造、现代集成制造的基础技术；虚拟制造[21]是实现敏捷制造[22-23]的重要手段；生物制造[24]和绿色制造[25-26]是考虑环境影响和资源利用率的制造模式，相关文献已有介绍，不再赘述。
(2)网络化制造
网络化制造是指在产品全生命周期制造活动中，以信息技术和网络技术等为基础，实现快速响应市场需求和提高企业竞争力的制造技术/系统的总称。比较典型的应用模式有制造网格(MGrid)[27]、应用服务提供商(ApplicationServiceProvider，ASP)[28]。制造网格是运用网格技术对制造资源进行服务化封装和集成，屏蔽资源的异构性和地理上的分布性，以透明的方式为用户提供服务，从而实现面向产品全生命周期的资源共享、集成和协同工作；ASP是企业将其部分或全部流程业务委托给服务提供商进行管理的一种外包式服务，以优化资源配置、提高生产和管理效率。企业用户可以直接租用ASP平台提供的各类软件进行自己的业务管理，如产品生命周期管理(ProductLifecycleManagement，PLM)、企业资源规划(EnterpriseResourcePlanning，ERP)等，不必购买整个软件和在本地机器上安装该软件，从而节省了IT产品技术的购买和运行费用，降低了客户企业的应用成本，特别适用于中小型企业。
(3)面向服务的制造
制造的价值链正不断延伸和拓展，制造和服务逐渐融合，制造企业更加倾向于为顾客提品服务及其应用解决方案。面向服务的制造是为实现制造价值链的增值，通过产品和服务融合、客户全程参与、提供生产型服务或服务型生产，实现分散的制造资源整合和各自核心竞争力的高效协同，达到高效创新的一种制造模式[29]。面向服务的制造的典型应用有众包生产(CrowdSourcing，C-Sourcing)、工业产品服务系统(IndustrialProductServiceSystem，IPSS)等。众包生产源于众包，众包一词最早出现在2006年，由美国《连线》杂志一位名叫杰夫·豪的记者首次提出[30]。众包是一种分布式的问题解决和生产模式，它将工作任务通过互联网以公开、自由自愿的方式分发给非特定的大众。众包生产就是网络化社会生产，让更多产品和服务用户参与到产品的创新活动中来，打破企业创新来源的界限，聚集大众智慧，增加公众的参与度，并通过“用户创造内容”的形式生产出符合消费者需求的个性化产品[31]。众包生产对构建创新型制造企业非常重要，它具有开放式生产、组织构成的动态性、物理范围的分布性、参与者的主动性等特点，能够突破传统生产模式，通过外部资源的整合实现产品开发任务；另外，它还可以通过激励机制代替合约机制，以极低的成本聚集外部的零散个体用户和群体资源，为客户提品及其应用解决方案。面对多样化的个性需求和不断变化的市场环境，众包生产能够灵活、高效、低成本地进行资源的重新分配和整合，有效降低产品制造成本，减少企业风险，提高适应个性化需求的灵活性，它的出现给企业的研发、生产、销售、管理和售后服务带来了巨大影响。产品服务系统(ProductServiceSystem，PSS)通过系统地集成产品和服务，为用户提品功能而不是产品本身来满足用户需求，从而实现产品全生命周期内的价值增值和生产与消费的可持续性[32]。IPSS[33]是在PSS的基础上提出的。IPSS是工业产品及其相关服务的集成，它将产品与服务作为一个集成化的整体提供给用户，这里的产品既可以是用户所有，也可以是IPSS的提供者所有，不但关注产品本身质量而且考虑顾客体验，通过用户的参与来提高产品服务创新能力；服务则是覆盖整个产品全生命周期内的所有活动(设计、制造、运输、销售、使用、维护、售后服务等)，通过专业的服务共享降低用户的成本投入，从而集中更多的精力关注其核心竞争力。IPSS的核心是提供工业产品的工作能力，这依赖于提供者的知识水平和经验丰富程度，因此它具有知识服务和生产型服务的特点。
(4)智能制造
基于新一代信息技术和IBM智慧地球的研究框架，制造系统的集成协同越来越关注人的发展和周围环境的融合，研究的关注点从之前侧重信息技术和工程科学的集成，逐步转变为技术体系、组织结构、人及环境的深度融合与无缝集成，实现优势互补与可持续制造。此类制造包括云制造、制造物联、基于信息物理系统(Cyber-PhysicalSystem，CPS)的智能制造乃至智慧制造。德国政府于2013年4月举办的汉诺威工业博览会上正式推出了工业4.0战略，在该战略下提出的智能制造是面向产品全生命周期，实现泛在感知条件下的信息化制造。智能制造技术是在新一代信息技术、云计算、大数据、物联网技术、纳米技术、传感技术和人工智能等基础上，通过感知、人机交互、决策、执行和反馈，实现产品设计、制造、物流、管理、维护和服务的智能化，是信息技术与制造技术的集成协同与深度融合。在产品加工过程中，智能制造将传感器及智能诊断和决策软件集成到装备，由程序控制的装备上升到智能控制，能自适应反馈被加工工件在过程中的状况[34]。例如，基于CPS的智能制造生产过程与传统的数控加工技术相比，能感知温度、环境、加工材料的属性变化，并作出相应调整，不会死板地执行预定程序，能够保证加工出的产品精度。基于云计算、物联网、面向服务和智能科学等技术的云制造也是一种智能化的制造模式[35]，它利用网络和云制造服务平台，按需组织网上制造资源(制造云)，为用户提供可随时获取的、动态的、敏捷的制造全生命周期服务[36-38]。云制造能促进制造资源/能力的物联化、虚拟化、服务化、协同化和智能化。与传统的网络化制造相比，云制造具有更好的资源动态性、敏捷性以及产品和服务解决方案的灵活性，同时能更好地解决ASP模式的客户端智能性和数据安全性的不足问题，以实现更大范围的推广和应用；与制造网格相比，云制造在“分散资源集中使用”思想的基础上，还体现了“集中资源分散服务”的思想。制造物联[39]是基于互联网、嵌入式系统、RFID、传感网、智能技术等构建的现代制造物联网络，是以中间件、海量信息融合和系统集成技术为基础，基于物联网系统开发服务平台和应用系统，解决产品设计、制造、维护、管理、服务等过程中的信息感知、可靠传输与智能处理，增加制造的服务化与智能化水平的制造新模式。制造物联在制造系统中的应用能够有效地管理制造资源、监控制造过程、匹配制造需求等，将传统的产品制造从市场调研、研发设计、供应链、生产过程、销售、物流运输与售后服务融为一体，协同制造过程中物料流、能量流、信息流、价值流的优化运行，以支持产品智能化、生产过程自动化、供应链与物流的准时化和精益化、企业经营管理辅助决策等应用，极大地提高了制造企业的核心竞争力。
基于语义Web、务联网(InternetofService，IoS)、社会性网络服务(SocialNetworkService，SNS)等，智能制造/云制造的进一步发展将会诞生智慧制造(WisdomManufacturing，WM)[40-41]。WM将机器智能、普适智能和人的经验、知识与智慧结合在一起，形成以客户需求为中心、以人为本、面向服务、基于知识运用、人机物协同的制造模式。
综上所述，先进制造模式是以所追求的目标和生产开展方式的转变为基础而产生及发展的，体现的是消费者的个性化需求、科学技术发展水平和市场竞争形势，是由先进制造哲理、先进组织管理方式、先进制造技术及人的相互融合发展、相互协同作用的产物。这是一个系统灵活性不断增大、组织结构和过程不断优化的进程，将形成人机物协同制造系统，使制造资源得到最佳利用、生产效率得到极大提高，能够对市场变化和内部变化作出迅速响应。
1.2先进制造技术对产品生产活动的影响
从生产流程来看，AMT与传统制造技术对制造过程的影响如图5所示。传统制造是利用制造资源将原材料转换为产品的过程，仅为生产过程的一部分，一般包括产品的加工和装配两大内容，制造商自行生产或者从供应商购买零件，将其组装成产品并检验以符合要求。制造过程中输入的是原材料、能量、信息、人力资源等，输出的是符合要求的产品。传统的制造系统设计、制造与销售各部分之间信息的传递与反馈不畅，各部门按功能分解任务，容易只考虑本部门的利益，对系统的优化考虑较少，造成设计与制造部门间难以协调、矛盾突出。
AMT主要从材料设计、制造流程改造、产品服务融合的集成解决方案和循环利用四个方面拓展传统制造技术的内容：
(1)材料设计新型材料的成型和加工技术愈发重要，对材料分子层或原子层的定向改造极大地提高了产品性能，超硬材料、功能梯度复合材料的某些新的成形、加工技术将不断涌现，如超导材料成形加工等。
(2)制造流程改造传统制造是面向批处理、时间上和空间上分离的分布式加工，先进制造超效能加工和自动化技术能够促使连续流制造，减少零件库存。
(3)产品服务融合先进制造强调涵盖从产品研发直至客户应用的全过程，提品、软件和服务于一体的产品解决方案和端对端的服务。知识资本、人力资本和技术资本的高度聚合，使制造活动摆脱了传统制造低技术含量、低附加值的模式，通过产品设计、管理咨询等活动，技术和知识在生产过程中被实际运用，将技术进步转化为生产能力和竞争力，为企业产生更高的附加价值。
(4)循环利用[42]先进制造注重材料的回收利用，不但对环境友好而且节约原材料成本。传统的产品制造模式是一个开环系统，即原料工业生产产品使用报废弃入环境，是以大量消耗资源和破坏环境为代价的制造方式；而循环生产是一个闭环系统，整个生命周期考虑生态环境和资源效率，从单纯的产品功能设计扩展到生命周期设计，强调所有资源应该实现在经济体系内的循环利用。
基础制造技术、新型制造单元技术和现代先进集成制造技术对制造业的发展产生了重要影响。基础制造技术通过改进、整合形成新型制造单元技术，进而影响整个制造过程。诸如网络化制造、面向服务制造和智能制造等先进集成制造技术已在前文说明，这里着重探讨新型制造单元技术对制造过程的影响。具体来讲，新型制造单元技术(图2中第二层)对传统制造流程的改造如图6所示，增材/精准制造用于对加工阶段的改造；机器人/自动化技术用于组装和生产流程的自动化；先进电子技术用于产品和服务的融合以及加工过程的控制；供应链设计以整体效益最优化为目标，以系统化的观点综合考虑人、技术、管理、设备、物料、信息等系统构成要素的优化组合，在满足产品或服务供给要求的同时，达到成本最低；清洁生产技术主要用于材料的循环利用、回收等环节；分子生物学和生物制造用于材料设计及制造流程的改进；纳米材料技术用于合成与加工功能梯度材料、复合材料等；物联网、云计算和大数据用于对产品全生命周期制造过程进行全方位跟踪、分析、优化和控制，实现多维度、透明化的泛在感知，确保制造过程的高效、敏捷、可持续和智能化。
需要指出的是，AMT对传统制造流程的改造，不但使原有制造和装配工艺等制造中期阶段产生了质的变化，而且涵盖了市场信息分析、产品决策、产品设计、生产准备等生产前阶段，以及质量监测、销售使用、售前售后服务、产品报废的处理和回收再生产等后阶段，覆盖了产品生命周期的制造全过程，可提供集产品、软件和服务于一体的整体解决方案，实现优质、高效、低耗、清洁、灵活生产。
1.3各国先进制造技术发展情况和研究进展
近年来，美国、日本、德国等发达国家先后针对AMT的研发提出了国家层面的发展战略计划。美国在2009年12月颁布了《AFrameworkforRevitalizingAmericanManufacturing》(重振美国制造业框架)[43]；2011年6月宣布了《TheAdvancedManufacturingPartnership》(先进制造伙伴计划)[44]；2012年2月了《ANationalStrategicPlanForAdvancedManufacturing》(先进制造业国家战略)[45]，提出通过加强研究和试验税收减免、扩大和优化政府投资、建设智能制造技术平台，以加快智能制造的技术创新。
日本在1989年就发起“智能制造系统”计划，推动本国AMT的研究和发展；2010年5月公布了《产业结构蓝图》，同年6月通过《新增长战略》法案，规划了日本经济2011年~2020年的十年发展战略，其中包括对先进制造业的支持策略，通过大力调整制造业结构，加快发展机器人、无人化工厂、3D打印技术等尖端领域，提升制造业的国际竞争力[46]。
德国作为工业强国，为保持其制造业的竞争优势，采取积极有效的行动，将大量人力和物力投入到AMT中，推动AMT的发展，并制订了相关的计划[47]，特别是2010年7月制订了《高技术战略2020》，以支持制造领域新型革命性技术的研究与创新。其中“工业4.0”项目[48]是《高技术战略2020》确定的十大未来技术项目之一，用以支持工业技术领域新一代关键技术的研发和创新，该项目成为2013年汉诺威自动化展最热门的话题。工业4.0旨在通过互联网、物联网、CPS、IoS等技术提升制造系统的智能化水平，它包括两大主题：1智能工厂，重点研究智能化生产系统和过程，以及网络化分布式生产设施的实现；2智能生产，主要涉及整个企业的生产物流管理、人机互动以及3D技术在工业生产过程中的应用等。欧盟于1998年~2007年相继公布了第五框架计划(1998~2002)、第六框架计划(2002~2006)和第七框架计划(2007~2013)，于2009年颁布了《欧盟共同关键使能技术发展战略》，次年3月颁布了《欧洲2020战略》[49]。发达国家希望以高新技术为依托大力发展节能环保产品、清洁能源、新材料等新兴产业，构筑新的优势，消除不利因素，创造有利环境及符合自身优势的新兴市场，规避在传统制造领域与中国等发展中国家相比的竞争劣势，以树立其AMT的持续竞争优势，提高其先进制造业的竞争力。
我国也十分重视AMT的发展，国家863计划在清华大学建立了CIMS工程研究中心。先进制造技术作为一个主题在国家科技部领导下取得重大进展，如数字化制造与工业工程[50]、网络协同设计[51]、网络制造、仿生制造[52]、绿色制造与区域网络制造[53]、供应链、网络化制造、大批量定制和仿生制造[54-55]等。特别是国家“十二五”制造业信息化科技工程规划中，明确提出了大力发展新一代集成协同技术、制造服务技术和制造物联技术，该规划的实施将促进互联网、云计算、物联网等新一代信息技术与制造技术相融合，为加速制造业结构调整和转型升级、发展高端制造业等战略性新兴产业发挥极其重要的作用。制造业信息化工程的实施使我国在AMT领域取得了大批具有先进水平的研究成果，促进了制造业向精益化、全球化、协同化、服务化、绿色化、智能化的方向发展，为传统产业的升级改造和高技术产业的发展做出了贡献。
2新工业革命
工业革命是生产技术的变革，同时也是一场深刻的社会关系变革。新科技群的协同效应和深度融合将导致生产组织方式和制造模式发生重大变化，从而引发新的工业革命。目前正在出现一种新工业革命，但仍是一个十分模糊的概念，不同研究者对新工业革命的概念有各自的理解，主要有5种不同的观点：
(1)杰里米·里夫金[56]认为，历史上重要的工业革命都是在新通讯方式和新能源结合之际产生的，当前正由互联网和新能源结合引发新的经济和社会变革，即包括五大支柱的新工业革命，如图7所示，其中：1能源转型，向可再生能源转型，利用风和阳光等，不再消耗石化产品；2分散式生产，互联网信息技术等基础设施的建设大大减小了时间、空间对人们的经济活动交流的制约，基于知识的共享、创新和发展的扁平式、分散化、合作性的生产组织结构更加符合现代商业的需求；3存储，充分利用社会基础设施存储间歇式可再生能源；4构建能源互联网，利用互联网技术将电网转变为能源共享网，通过一种网格式的智能分布式电力系统和他人共享；5交通工具转变，将汽车、卡车、火车等运输工具转向插电式或者燃料电池等以可再生能源为动力的交通工具，电动车需要的电可在充电站购买。这五大支柱协同发展实现了1+1+1+1+1>5的整合效应，树立起一个新经济发展范例，带领世界进入新纪元。
(2)克里斯·安德森[57]认为，新型材料的应用和增材制造技术等数字化制造方式将引发新工业革命，采用新型材料、3D打印技术和基于网络的协同制造服务等智能化与数字化制造方法，能够迅速和精准地将计算机中的虚拟设计模型转化为真实物体，甚至直接打印出零件或模具，基于网络的新型数字化设计及制造的创新提供给网络用户以创造真实物体的能力，将制造延伸至范围更广的生产人群中，这些制造过程蕴藏着由普通人完成的无限可能，众多个人制造联合推动全面创造，将直接加快向新型工业化趋势发展的步伐，从而引领新工业革命。
(3)英国彼得·马什[58]在《新工业革命：消费者、全球化以及大规模生产的终结》一书中，将工业革命划分为五次，如表1所示，而将始于2005年的第五次工业革命称为新工业革命。
(4)保罗·麦基利的三次革命说[49，59]认为，以制造业数字化为核心的第三次工业革命(新工业革命)即将到来，互联网、智能软件、新能源、新材料、机器人、新的制造方法和以网络为基础的商业服务模式将使技术要素和市场配置要素发生革命性变革，产生改变社会发展历程的巨大能量。而制造业的数字化进程正从智能计算机软件、新材料、更灵巧的机器人、基于网络的制造业服务化、新的制造方法5个方面向前推进。
(5)德国政府于2013年4月举办的汉诺威工业博览会上，正式推出了工业4.0第四次工业革命[48]项目，目的是支持工业领域新一代革命性技术的研发与创新。工业4.0强调在工业生产过程中，以信息物理融合系统为核心，将众多智能体聚集在信息平台上，形成一种高度协同的互联互通关系，从而构建智能化的新型生产模式与产业结构。工业4.0正引领新一轮的工业革命，传统的行业界限将消失，并会产生各种新的活动领域、商业模式和合作形式，将导致工业结构、经济结构和社会结构从垂直向扁平转变，从集中向分散转变。
这些研究预言了新的工业革命即将来临，勾勒出了先进制造业的影响，描绘了未来制造业的走向。从上述观点可以看出，工业革命的实质是制造方式与模式的革命：保罗·麦基利认为生产工具发生很大变化将导致新工业革命；杰里米·里夫金认为生产动力的变革将引发新工业革命；彼得·马什认为新工业革命主要集中在材料、动力、加工工艺、制造模式等方面的变革；克里斯·安德森的新工业革命观点主要体现在生产方式的革新；德国工业4.0体现在在工业生产过程中，基于CPS建立了一种高度协同的产品与服务的生产模式。其实，任何一项单一的技术都不足以引发新一轮工业革命，判断工业革命的依据关键为是否有新科技群协同效应以及是否带来人类生产、生活方式的重大变革。因此，新工业革命是基于新能源、智能制造、数字化制造、机器人技术、新一代信息网络技术等先进技术综合系统协同创新及突破性的发展，融合信息、计算机、数字化、互联网技术创新变革，使工业生产方式与制造模式发生巨大变化，从而使交易方式与人们的生活方式发生重大变化。传统的自上而下、集中规模化的生产模式将逐步被新工业革命的分散、扁平和协作的模式取代，定制化、个性化、智能化、分散化和合作化是新工业革命的主要特征。
3先进制造技术与新工业革命之间关系
从主导技术和新兴产业的角度来看，以生产方式变革为主线的AMT的群体涌现、协同融合将导致新的工业革命，各种技术之间产生的耦合效应推动了工业革命的进程。新工业革命不是依赖单一学科或某几类技术，而应该是全方位的多学科、多技术层次、宽领域的协同效应和深度融合。人类制造模式的演变从原始手工生产模式到现代先进制造模式的演变过程中，经历了3次大的革命性变革。图8所示为由市场变化与技术发展推动的先进制造模式的变革。
图中：第一次工业革命中，由于蒸汽机、电气技术、内燃机的发明与改进，机器取代手工成为主导生产方式，制造业进入机械化制造时代，成为近代工业化大生产时代的开端。第二次工业革命中，大规模制造成为主导生产方式，20世纪20年代，随着电子技术、信息技术的发展，以流水线为典型代表的大规模制造模式在组织结构上追求纵向一体化与大规模，内部分工仔细，专业化程度高，简单熟练的操作提高了生产效率，使制造成本随规模递减，同时质量的稳定性也得到提高，制造模式进入批量大规模制造阶段。新工业革命是现代先进制造模式集成协同创新的结果，进入20世纪90年代后期，随着网络信息技术、智能控制技术研究的深入和以知识为基础的经济时代的到来，制造业的市场环境与技术变革发生了根本性的改变。大规模制造系统的刚性与市场的个性化需求以及环境快速变化所要求的响应速度之间的矛盾日益尖锐，正是在此背景下，各种新制造模式研究探索与试验如雨后春笋般迅速兴起，现代AMT融合自然科学和社会科学的最新进展，以绿色、低碳、可持续为发展理念，带来了产业组织模式的转变，对转变经济增长方式、政府管理模式和社会组织形态都有巨大的推动作用，使全球技术要素和市场要素配置方式发生了革命性变化。
AMT的发展将在新工业革命中发挥重要作用。如前所述，工业革命的实质是制造业生产方式与制造模式发生重大变化，它必然也是始于制造技术突破性的发展。AMT是制造业产生变革的根本力量，新一代信息技术(云计算、大数据、物联网、务联网、云平台等)、新能源(再生能源、清洁能源等)、新材料(复合材料、纳米材料等)技术等将为新工业革命创造强大的新基础设施；分散式制造(网络化制造、制造物联、云制造、智能制造)、众包生产、集群效应、利基思维等使生产方式产生变革，将整个工业生产体系提升到一个新的水平，工业生产、经济体系和社会结构将从垂直转向扁平、从集中转向分散；以智能制造为代表的新一代先进制造模式，必将使商业模式、管理模式、服务模式、企业组织结构和人才资源需求发生巨大变化，给工业领域、生产价值链、业务模式乃至生活方式带来根本性变革，进而推进和实现新的工业革命。
制造模式的演进与新工业革命的出现由市场发展、社会变革、技术突破、管理创新多种动因的综合作用决定。对新工业革命的内涵的理解必须通过与社会科学(如经济学和管理学)等跨学科的对话和交流，适当突破自然科学和工程技术学科的理论范畴。工业发展历程表明，新的生产模式的出现均为与特定的社会制度、组织结构和经济因素等相互作用的产物，而新的制造模式又会对既有社会制度和管理方式提出新的要求，从而推进企业管理模式、社会制度环境的变革[60]。综上所述，在市场、技术、社会经济环境变化与全球一体化趋势的推动下，制造业正在经历着一场革命，一场以实施先进制造技术和经营方式彻底变革为主要内容的先进制造模式的革命，涉及制造理念、制造战略、制造技术、制造组织与管理各个领域的全面变革。
4新一代先进制造技术的应用案例
产品制造的智能化变革绝不仅是优化现有的制造业，而是将制造延伸至范围更广的生产人群中———既有现存的制造商又有正成为创业者的普通民众。随着社会化网络的发展，通过充分开发大众的智慧、力量和资源，以用户创造内容(Usergeneratedcontent)为代表的社会化生产模式更能形成突破性创新，彰显出巨大的能量和商业价值。以思科(Cisco)为例[31]，2007年秋，思科借助Brightidea公司的创意网络平台，为其一个十亿美元的新业务寻找创意，通过征集创意—进行筛选—提炼创意三个阶段，最后从104个国家的2500多名参与者提交的约1200个创意中，成功筛选出最佳创意；再如美国越野赛车LocalMotors公司通过社会化生产方式，将越野赛车的个性化设计与制造分包给不同的社区，在社区内的微型工厂实现了快速小批量设计与生产；波音公司联合全球40多个国家和地区企业，通过网络协同和制造服务外包的形式协同研发制造了波音787，将研发周期缩短至原来的30%，成本也减少了50%[18]。如此一来，创意新阶层得以进入生产领域，将自己的设计产品模型转变成产品，却无需自行建立工厂或公司，制造变成了另外一种可由网络浏览器获取的云服务，实现了低成本的高技术，保持了小型化与全球化并存的能力。借助物联网、云服务、大数据等技术，用户参与不再局限于创意征集阶段，而向设计研发、制造、实验、检测、营销等纵深发展，向产品全生命周期拓展，这些生产方式将为开发出成功的产品、降低生产成本、提高效率作出巨大贡献。
以大数据、物联网/CPS、云计算等新一代信息技术为基础的先进制造技术将促进制造系统向服务化、智慧化、个性化、社会化的方向发展，智慧制造应运而生[40-41]。智慧制造将制造系统分为社会系统、信息系统和物理系统三个子系统，其中社会系统强调群体智慧和人的主观能动性，尤其是人及其隐性知识的集成，是基于人际网(Internetofpeople)所形成的社会化网络，注重客户参与的互动性、个性化和创新性；物理系统通过物联网实现物理实体的互联互通，利用RFID、嵌入在资源或产品内的感知器等获得资源状态和环境的数据信息；信息系统通过大数据技术对业务对象的属性、位置和状态等信息进行整合，从海量数据中抽取出所需的信息、知识和智慧，为需求分析、设计、生产、营销和回收等制造全生命周期过程提供知识支持。物联网获取的数据与知识的价值是通过服务的形式来体现的，通过云计算和“一切皆为服务”的理念，为用户提供按需即取的服务方式，将服务资源延伸到物理世界，最终得以在物理系统中实现产品生产。
新工业革命将促进社会制造/智慧制造理念的实现。社会制造将使传统的企业转变为能够主动感知并响应客户大规模个性化定制需求的智慧型企业，其核心就是主动、实时地将社会需求与社会制造能力有机地结合起来，从而高效、实时动态地满足客户需求。Shapeways公司就是一个典型的例子[61]，该公司于2007年创立于荷兰，后将总部移至美国曼哈顿，是一家利用3D打印技术为客户定制各种产品和服务的公司，至今已获数千万美元的风险投资支持，截止2012年6月20日，其生产产品已经超过100万款，产量超过60亿件。2012年10月19日，该公司位于纽约皇后区的“未来工厂”正式投入运营。该工厂占地2.5×104m2，可以容纳50台工业打印机，每年可按照消费者的需求生产上千万件产品。Shapeways的市场运营模式如下：通过Facebook和Twitter等社会媒体接受客户关于各种产品的3D设计方案，将顾客的需求发送给Shapeways工厂，由工作人员确定是否可行，评估并制定方案，并在数天内完成产品的打印生产，然后寄送给客户。同时，该公司还为商家和设计者设立平台，使他们可以利用公司的3D打印机生产并销售自己设计或收集的产品，用户提交他们的产品创意，如果有足够多的人喜欢(如通过Twitter，Facebook等独特社区)，则产品开发团队将制作产品原型，用户可在线对其进行投票、评分、提意见或建议，参与产品的设计开发、改进、预售和营销等，即通过聚集大众智慧的方式，让社区参与产品开发的整个过程。如果产品获得预期成功，则发明者和其他协作者可分享一定的产品销售收入。在过去的2014年，其月均订单已超过18.1万件，成为目前全球第一的在线3D打印社区。该案例成功地利用社会性网络、群体智慧和3D打印等技术实现了个性化产品的生产，涉及社会系统、信息系统及物理系统的各个层次，大批3D打印机形成制造网络，并与互联网、物联网、务联网和人际网(社会性网络)无缝连接，形成复杂的社会制造网络系统，从而将社会需求、虚拟设计与实物制造有机地衔接起来，在一定程度上为智慧制造/社会制造提供了例证。
5我国制造业发展的思考
新工业革命将对全球产业结构、生产资料、劳动者素质等生产力要素和人类生产生活方式、思想观念产生巨大影响，企业组织结构、管理方式、社会制度政策环境等因素决定了先进制造技术在制造业领域应用的广度和深度。我国应基于国情把握好新工业革命的发展机遇，高度重视AMT的发展动态，大力发展战略新兴产业，为新工业革命创造良好的环境条件，从而促进我国经济社会快速发展[62]。自2009年以来，我国密集部署未来新兴产业的重点发展方向和主要任务，提出积极发展新能源、新一代信息技术、新材料等七大战略性新兴产业，努力抓住“新工业革命”这一难得的发展机遇，发展知识技术密集、资源消耗小、成长潜力巨大、综合效益好的产业，增强自主发展能力。我国先进制造业目前主要由两大部分构成(如图9)：1由融合先进制造技术的传统制造业改造而成的先进制造业，如数控机床、海洋工程设备、航空航天装备等；2科技重大突破创新的成果落地应用后形成的新产业，如增量制造(3D打印)、生物制造、微纳制造等。
(1)信息化和工业化深度融合
新工业革命的兴起为我国探索资源消耗低、环境污染少的工业新类型和生产新方法带来了契机，新一代智能化技术、新能源、新材料等新科技正快速形成产业规模市场，该市场有利于发展循环生产和循环经济，实现经济效益与环境效益、社会效益的均衡发展。新工业革命以智能化微制造科技为关键科技支撑体系、以深层次循环式生产为主导，促使生产力和生产方式向更深层次和更广范围拓展。我国未来的现代产业体系应该更多地建立在新的工业生产方式、新的生产组织方式和新的生产制造模式基础上。
(2)发展战略新兴产业
战略性新兴产业[63]以重大科学技术突破性发展为基础，对社会发展具有重大引导带动作用，而且知识密集、资源消耗小、发展潜力巨大并且综合效益好，能增强我国的自主创新和可持续发展能力，更深入地参与国际竞争。发展战略新兴产业目前面临知识科技创新、组织管理创新、体制政策创新三大重要创新任务。我国十分重视战略新兴产业，2010年10月18日颁布了《关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》，准备用20年左右时间，使节能环保能源产业、新一代电子信息技术、高端装备制造业等七大战略性新兴产业的创新能力和发展水平达到世界领先；在《“十二五”国家战略性新兴产业发展规划》中提出了七大战略性新兴产业的发展方向和任务，以重大技术突破和重大发展需求为基础，将知识技术密集型、引领作用强、发展潜力好和综合效益大的新兴产业作为发展重点，建立战略性新兴产业重点领域产业联盟，大力发展可再生新能源、生物技术、智慧物联网、云计算、普适人机交互等新技术，并且注重智力资源的开发、新能源和互联网的应用，将创新放在关键的位置。
(3)为新工业革命创造环境条件
新工业革命创造环境条件包括至关重要的制度改革、政策环境和商业模式等，新工业革命带来的不是个别政策的微量调整，而是系统化大规模变革问题。首先建立创新激励机制和知识产权保护，集聚大量的高端创新人才，将技术和管理、软科学和硬科学结合在一起协同创新，增强市场化导向和创新激励机制；其次加强政策引导企业技术创新及技术改造，鼓励企业和科研院所建立各种模式的创新联盟，促进产业集聚和资源整合；最后通过法律强制、财政资金支持、税收优惠等措施引导和支持企业突破核心关键技术，支持新技术新产品的推广应用。与新的制造技术相适应的企业管理方式和社会制度基础决定了其在制造业领域应用的广度和深度，同时也在一定程度上决定了AMT能在多大程度上转化为制造业的产业竞争力。
(4)培育知识创新能力与人力资本
关键词： 先进制造技术 高职机电专业建设 影响
先进制造技术是为了适应时代要求提高竞争能力，对制造技术不断优化及推陈出新而形成的，它是制造业不断吸收机械、电子、信息、能源及现代系统管理技术等多方面的成果，并将其综合应用于产品设计、制造、检测、管理、销售、使用、服务乃至回收的制造全过程，以实现优质、高效、低耗、清洁、灵活生产，提高对动态多变的产品市场的适应能力和竞争能力的制造技术的总称（AMT）。制造业是一切生产和装配制成品的企业群体的总称，是工业的主体。制造业在整个国民经济和社会发展中一直处于十分重要的地位，是人类社会赖以生存和发展的基础，是社会物质财富的主要来源。制造技术是制造业为国民经济建设和人民生活生产各种必需品（包括生产资料和消费品）所用的一切技术的总称，是将原材料和其他生产要素合理地转化为可直接利用的成品或半成品和技术服务的技术群。
现代教育的发展方向离不开教育的两大规律，即教育要适应社会发展的需要和教育要适应人的发展的需要。这就要求高职机电专业在培养人才方面要进行合理的改革，以便适应这种新的形势。本文拟从先进制造技术在当前的发展及特点，结合高职机电专业的实际情况，对先进制造技术对高职机电专业的影响进行探讨。
AMT包括先进设计技术、先进制造技术及先进管理技术等，当今具有代表性的前沿性技术有CAD技术、逆向工程、人机工程、并行工程，等等。计算机集成制造系统（CIMS）是先进制造技术中重要的组成部分，CIMS即通过CAX（CAD，CAPP，CAE，CAM）系统和产品数据管理（PDM）系统，进行产品的设计、仿真，结合数控制造设备进行加工，并采用企业资源计划（ERP）系统，对整个企业的物流、资金流、管理信息流和人力资源进行数字化管理。
目前，我国制造业发展迅速，但还远远不是制造强国，与发达国家相比还存在相当大的差距。制造业体现着一个国家的综合国力，要缩小这种差距，必须有先进的制造技术与一大批掌握先进制造技术的人才作为支撑。高职教育主要是培养工程应用技术型人才，学生必须掌握先进的制造技术，这样才能适应社会的需求。我们应该把培养目标定位为培养具有创新思维和实践操作能力的应用性工程技术人才，进一步强调人才的适用性，把应用性人才强调的宽厚的知识基础、工程素质、创新意识、实践能力与适用性人才的市场需求有机地结合起来，以满足现代制造业发展对人才的需求。因此，在培养人才中，应该注重学生的创新思维和实践操作能力的培养。为使培养的学生达到培养目标，我们在对高职机电专业的课程建设上，就应开设一些相应具有先进制造技术的课程，如CAD技术、CAM技术、数控技术，等等。
一、开设CAD技术课程的意义
计算机辅助设计技术，简称CAD技术，是计算机科学技术的重要分支，它对工程设计、工业生产、机器制造和科学研究等领域产生了极其深刻的影响。进入20世纪90年代，CAD技术呈现加速发展的态势，受到社会的普遍重视。许多高校，特别是工科院校对CAD技术的重要性和必要性的认识不断得到提高，在工科类专业普遍开设《CAD》课，重视和加强《CAD》课教学，是目前高校，特别是工科院校的重要举措，也是高校培养21世纪高素质工程技术人才的迫切要求。
工科类专业有着共同的特点，它们的培养目标都是面向工程设计、工业生产、机器制造和科学研究等领域，CAD技术在这些领域中发挥着极其重要的作用。在计算机科学技术飞速发展的今天，CAD技术已成为工厂、企业、科研单位提高技术创新能力，加快产品开发速度，降低产品生产成本，促进科技成果转化，增强社会竞争力的一项必不可少的关键技术。
目前，CAD技术的发展突飞猛进，CAD应用工作正在向深度和广度进军，世界发达国家已把掌握CAD技术手段作为抢占制高点、增强竞争力、加快发展的重要条件，CAD技术应用水平已成为体现现代化的重要标志之一。面对CAD技术的飞速发展和广泛应用，了解和掌握CAD技术是对工科学生提出的一项最基本和最迫切的要求，也是工科学生走向社会，参与竞争，促进发展的前提和条件。系统介绍CAD技术基本知识、基本概念和基本操作的《CAD》课必须及时反映CAD技术的最新成果，保持教学内容、教学方法和教学手段的先进性。承担培养人才重任的高等院校，特别是工科院校，对《CAD》课的教学必须给予足够重视，培养和建立一支经验丰富和相对稳定的《CAD》课教师队伍，组织教师积极开展《CAD》课的教学改革工作，从教学内容、教学方法和教学手段上精心研究、积极探索和大胆实践，逐步提高《CAD》课的教学质量，促进学生计算机应用能力的提高，增强学生的社会竞争力。
二、开设CAD/CAM课程的必要性
CAD/CAM信息集成是目前国际制造业的发展方向，而我国是世界制造业的发展中心。CAD把模型建立起来，但是有时在加工方面会存在一些问题。这时就需要对加工的工艺进行考虑。而面向制造业的CAD/CAM软件能解决这一问题。因此，提高学生的CAD/CAM技术水平具有非常重要的意义。
目前国际上相关的CAD/CAM软件非常多，我们应选择企业使用较多的软件应用于教学，方便学生和企业的无缝衔接，从而使学生学到先进的制造技术，适应企业岗位要求。在选择好相关的CAD/CAM软件后，要让学生学会这门软件的应用和实际操作。这就要求学校有一支能够随时根据企业实际的情况、随时调整教学软件的师资队伍。
三、开设数控技术课程的需要
数控技术是用数字信息对机械运动和工作过程进行控制的技术，其技术范围覆盖很多领域：（1）机械制造技术；（2）信息处理、加工、传输技术；（3）自动控制技术；（4）伺服驱动技术；（5）传感器技术；（6）软件技术，等等。数控技术自20世纪中叶创立以来，实现了人与机器设备之间的信息交流，给机械制造业带来了革命性的变化，把传统制造业推进到了信息化制造时代，是现代工业实现自动化、柔性化、集成化生产的基础和核心，是一种知识密集型和资金密集型的技术，被国家列入“十五”期间重点发展的前沿技术。它不仅是提高产品质量和劳动生产率必不可少的物质手段，而且是现代各种新兴技术或尖端技术得以生存和发展的“使能技术”。以数控技术为基础的相关产业是关系到国家战略地位和体现国家综合国力水平的重要基础性产业，其技术水平已成为衡量一个国家工业现代化水平的重要标志。
数控加工工艺分析――数控加工工序的安排合理，将决定零件的加工质量，达到要求的精度，以及保证较高的加工效率。
指导学生认识到进行工艺分析的主要任务是确定每道工序的加工内容、进给路线、工艺装备、定位夹紧方式等，为编制数控加工程序做好准备。主要内容包括：（1）进给路线的确定；（2）安装工件与选择夹具；（3）数控刀具的选择；（4）切削用量（主轴转速、切削深度和进给速度）的选择；（5）对刀点和换刀点的确定。
数控程序编制――作为机械制造专业的学生应对目前应用较广泛的设计及加工软件有一定的了解，并且能较熟练地使用其中的一些软件。
四、结语
通过这些课程的培养，学生可以达到制造业的要求，提高竞争能力。而且在这种情况下，这些课程就是让学生对先进制造技术有一定的了解，为学生打开思路，以及为学生今后进一步研究学习做知识储备。
参考文献：
［1］张世昌编著.先进制造技术.天津大学出版社，2004.4.
数字化以数字的生成、加工、传输、使用、修改和储存为基础，以数字样机为核心，以单一数据源管理为纽带，在设计、制造和试验过程中用数字量取代模拟量，用数字技术取代传统技术，并以数字量作为设计、制造和试验的唯一依据。
快速响应市场需求
制造业的数字化革命呈现以下特点。
一是适应个性化小批量市场需求。伴随着客户对产品的需求越来越个性化，快速响应市场和产品变化的能力更加深刻地影响着制造业企业的生存与发展。数字化革命正是为适应市场需求的个性化需求而产生的。由于采用了新材料、全新的生产工艺、易操作的机器人，以及在线制造协作服务的普及，制造业小批量生产变得更加划算。
可重组制造系统的概念正是针对提高企业快速响应能力而提出的。美国国家研究委员会（NRC）在《2020年制造业面临的挑战》报告中指出，可重组制造为未来20年制造业的重大挑战。快速可重组制造系统已成为国内外先进制造企业压缩设备系统投资、缩短新型制造系统设计建造周期、增强企业市场变化适应力的有效手段。国内外制造企业的实践业已证明，成功采用可重组制造系统，可以降低制造系统投资，缩短重组制造系统的辅助时间，降低产品成本，并提高投资回报率。
先进制造技术（AMT）在制造系统和制造过程中，有机融合并有效应用信息、自动化和现代管理等现代科学技术，实现优质、高效、低耗、清洁、快速、灵活地制造市场所需产品的先进工业技术，包括制造业信息化技术、工业智能化控制技术、先进制造的基础技术与装备等。先进制造技术的概念和研究开发形成于20世纪90年代，是信息化带动工业化、工业化促进信息化的结晶，是现代制造业发展的基础。近十年来，发达国家纷纷调整产业政策与技术政策，将高技术发展的重点转向先进制造技术领域。从国家目标的高度，相继制定了一系列先进制造技术发展计划，投入巨大的财力和物力，以确立技术领先基础和抢占竞争制高点。
二是全新的企业经营管理理念。发达国家将先进的制造技术与先进的生产经营方式相结合，对现代制造模式进行广泛深入的研究，一系列面向21世纪的现代制造模式在制造业中应用和发展。以快速响应市场需求为导向，依托信息技术为核心的管理技术，对企业体制、生产组织、经营管理、技术系统的形态和运作进行整合，实现技术、组织、人力三大资源的系统集成，构筑起现代制造模式。精益思维、柔性制造、敏捷制造、计算机集成制造、并行工程、供应链管理等现代制造模式广泛推行，创造出先前难以比拟的产业绩效，形成强劲的产业竞争力。
在现代制造模式的推动下，企业生产经营方式发生深刻变化。企业管理的重点从内部控制性管理转向外部适应性管理。管理目标由注重提高效率向注重提高适应能力发展，企业竞争从注重争夺市场向注重争夺顾客发展。企业竞争优势的核心从物转向人。以人为本成为现代管理的基本点，加强人力资源管理成为企业管理的重要领域。企业组织形式由固定化和显性化转向实时化和虚拟化。企业组织设计的基础由物流转向价值流和信息流，出现了虚拟企业、网络制组织、学习型组织、无界限组织等新型企业组织形式。企业管理方式由制度化和程式化转向模块化。简明、精确、快速的模块化电子管理程序广泛应用，使得传统的职能计划和信息处理变得异常简单。
三是劳动成本占比下降。数字化革命带来的高效率，使直接从事生产的劳动力人数不断地快速下降，劳动力成本占总成本的比例会越来越小。
一些汽车制造商比起约10年前，已经能以同样的人力生产两倍数目的汽车。日产汽车位于英国桑德兰的工厂建于1986年，目前是欧洲生产效率最高的汽车厂之一。1999年，它雇用4594名员工，共生产了271157辆汽车；2011年，该厂制造了480485辆汽车，是英国产量最高的汽车厂，而它的员工只有5462名。
产业结构多元化
第一次工业革命和第二次工业革命都是适应标准化、大批量市场需求而产生的，规模经济效益显得很突出，大企业具有明显的竞争优势；而以数字化为标志的第三次工业革命是适应个性化、小批量市场需求而产生的，规模经济效益不再重要，交易费用下降，中小型企业的优势明显增强。
在数字化时代，多品种小批量生产体制将取代少品种大批量生产体制；产业结构从资本密集型转向技术、知识密集型；企业的技术革新活动空前加强，人们对大企业的生产体制产生了疑问，对“规模经济”的认识也从根本上发生了动摇；随着“规模经济”的受阻，多元化产业结构应运而生，而这样的产业结构则促进了新型中小企业的产生和发展，使过去认为中小企业具有脆弱性和不稳定性的传统观点被彻底否定。
随着劳动力成本在整个生产成本中的比例下降，制造业回流发达国家的趋势明显。波士顿咨询集团预计，在诸如运输、电脑、金属制品和机械制造等领域，到2020年10%―30%从中国进口的产品可以在美国本土制造，使美国出口总值每年增加200亿―550亿美元。
