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專家認為未來先進制造技術將呈現7個趨勢
發布時間:2011-7-24 20:55:20

新華社信息武漢1月14日電 先進制造技術主要指:制造技術+信息技術+管理科學,再加上有關理論與技術。中科院院士、華中科技大學前校長楊叔子近日著文說,未來先進制造發展的趨勢與特色主要表現在以下7個方面:“數”“微”“自”“集”“網”“智”“綠”。
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    1、“數”即數字化,是發展的核心。數字化具有精確、安全、容量大等特點。數字化制造有:以設計為中心的數字化制造;以控制為中心的數字化制造;以管理為中心的數字化制造。數字化制造是NC技術的基礎。
    2、“微”即微加工,是發展的關鍵。微加工有加工類、芯片類、系統類,包括精密加工、微細加工、納米加工、芯片類及其加工、微機電系統。如:微形攝像機、微形醫療器械等。
    微加工的演變過程是:20世紀初超精密11微米,30年代為1微米,50年代為0.1微米,目前達到0.001微米。
    將來的生物芯片比現有的芯片體積將縮小50倍,速度快100倍,智能化程度更高。微電機系統(MEMS)的重大意義在于:在信息領域,運用于高度密磁盤存儲,芯片加工設備,量子阱光電子器件。在航空航天領域,運用于微型飛機(直升機)、微型衛星(重0.1-10KG)、納米衛星(重0.1KG以下)。在軍用武器領域,運用于精確制導、精確打擊系統,微型慣性平臺、微光學設備。在生命科學領域,運用于小生理器官處理,基因操作系統、蛋白質追蹤系統。在醫療領域,運用于非侵入性治療,顯微手術、小器官檢測等。
    3、“自”即自動化,是發展的條件。從1870年到1980年,通過自動化,加工過程效率提高20倍,而管理效率僅提高1.8-2.2倍,設計效率提高1.2倍。
    4、“集”即集成化,是發展的方法。集成化是符合發展規律的方法,是“系統工程”。科學技術交叉融合與集成表現在:特種加工,機電一體化,制造技術與信息技術。 先進電子制造的科技集成主要是:超精密拋光中納米粒子力學行為、物理化學效應、表面平整化理論與技術;高速運行表面納米分子遷移規律與納米膜生長的機理;高加速往復運動的力學系統的精確定位與控制理論與技術;芯片封裝過程多因素影響規律及其控制理論與技術。
    5、“網”即網絡化,是發展的道路。網絡化是發展的必由之路,是生產組織變革的需要和生產技術發展的可能。網絡化的作用是計算機網絡在設計、制造與生產管理等中的應用,是制造組織與過程的分散網絡化的現實可能,其更關鍵的作用是競爭力的核心業務,使資源互補共享。
    網絡化制造的關鍵技術有三種:基于網絡的制造系統管理與營銷技術,基于網絡的產品設計開發技術,基于網絡的制造過程支持技術。
    6、“智”即智能化,是發展的前景。智能化前景長遠。智能制造系統的特點是,人機一體化;虛擬現實的能力;自律能力;自組織能力,超柔性;學習能力與自動維護能力。
    智能化制造可以在制造活動諸環節中,以一種高度柔性與集成的方式,借助計算機模擬的人類專家的智能活動,進行分析、判斷、推理、構思和決策,取代或延伸制造環境中人的部分腦力勞動。同時,還具有收集、存儲、處理、完善、共享、繼承和發展人類專家的制造智能。
    智能制造系統集自動化、柔性化、集成化和智能化于一身,是不斷向縱深發展的高技術含量和高技術水平的先進制造系統,是一種由智能機器和人類專家共同組成的人機一體化系統。
    智能制造技術與系統展望:知識經濟是繼工業經濟后的主體經濟形式,所以智能制造將成為未來制造業的主要生產模式,盡管道路還很漫長,智能化制造也必將成為未來制造業的主要模式。
    7、“綠”即綠色制造,是發展的必然。綠色制造要求是指構思、設計、加工、儲存、運輸、銷售、使用、回收、再使用等都要考慮到不破壞環境。綠色制造能帶來價廉、物美、供貨快、服務好、文化含量高、與環境相適應等好處,達到“天人合一”。
    楊叔子總結先進制造的市場特征主要體現在:多變性(非大量、分散、個性、變化性);國際化(區域組織、國際組織);虛擬(網上廣告,商品展示,客戶關系,虛擬市場等);新興產品(技術、軟件、環保等)。

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