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【關鍵詞】先進制造技術；特點；發(fā)展趨勢

隨著計算機技術、自動化控制技術和現代科學技術的高速發(fā)展及交叉融合，產生了要求高精度、高速度、多功能、復合型、安全環(huán)保、智能化的先進制造技術理念，與傳統(tǒng)的機械制造技術相比，先進制造技術是綜合了機械制造技術、計算機技術、電子技術、智能技術、網絡技術等先進技術的總稱。

一、先進制造技術的特點

1.先進制造技術涉及到產品從市場調研、產品開發(fā)及工藝設計、生產準備、加工制造、售后服務等產品壽命周期的所有內容，它的目的是提高制造業(yè)的綜合經濟效益和社會效益，是面向工業(yè)應用的技術。

2.先進制造技術強調計算機技術、信息技術、傳感技術、自動化技術、新材料技術和現代系統(tǒng)管理技術在產品設計、制造和生產組織管理、銷售及售后服務等方面的應用。它駕馭生產過程的物質流、能量流和信息流，是生產過程的系統(tǒng)工程。

3.80年代以來，隨著全球市場競爭越來越激烈，先進制造技術要求具有世界先進水平，它的競爭已經從提高勞動生產率轉變?yōu)橐詴r間為核心的時間、成本和質量的三要素的競爭，因此它是面向全球競爭的技術。

4.先進制造技術的最新發(fā)展階段保持了過去制造技術的有效要素，同時吸收各種高新技術成果，滲透到產品生產的所有領域及其全部過程，從而形成了一個完整的技術群，具有面向21世紀新的技術領域。

二、先進制造技術發(fā)展方向

近年來，計算機技術、自動控制理論、數控技術、機器人、CAD/CAM技術、CIM技術以及網絡通信技術等在內的信息自動化技術的迅猛發(fā)展，為先進制造技術的發(fā)展和應用提供了日益增多的高效能手段。

（一）工業(yè)應用的技術，機械、電子、信息、材料及能源技術成果，綜合應用于制造過程。

1.數控技術（Numerical Control），簡稱數控（NC），是用數字量及字符作為加工的指令，實現自動控制的技術。目前數控一般采用通用或專用計算機實現數字程序控制，因此也稱為計算機數控技術（Computer Numerical Control），簡稱CNC，數控技術在國外一般都稱為CNC。數控技術的核心是數字控制技術，用計算機來對輸入的指令進行存儲、譯碼、計算、邏輯運算，并將處理的信息轉換為相應的控制信號，控制運動精度較高的驅動元件，使之按編程人員設定的運動軌跡來高效加工，從而徹底克服了傳統(tǒng)機械加工的缺點。

2.計算機輔助設計與制造（CAD/CAM），是計算機輔助設計（Computer Aided Design）簡稱CAD，與計算機輔助制造（Computer Aided Manufacturing）簡稱CAM相結合而組成的系統(tǒng)，依托強大軟件來完成產品設計中的建模、解算、分析、虛擬模擬、加工模擬、制圖、數控編程、編制工藝文件等工作。

3.特種加工技術，傳統(tǒng)機械切削加工的本質為：刀具材料比工件更硬，用機械能把工件上多余的材料切除，零件的形狀由機床的成型運動產生。但是，隨著生產發(fā)展和科學實驗的需要，很多工業(yè)部門，要求尖端科學技術產品向高精度、高速度、耐高溫、小型化和結構復雜化等方向發(fā)展。尺寸精度、表面粗糙度和某些特殊要求越來越高，工件材料越來越硬，加工表面越來越復雜，傳統(tǒng)的加工方法已不能滿足生產的需要，人們探索利用電、磁、聲、光、化學等能量或將多種能量組合施加在工件的被加工部位，實現材料去除、變形、改變性能或被鍍覆等非傳統(tǒng)加工方法，這些方法統(tǒng)稱為特種加工。

（二）制造業(yè)綜合自動化，信息技術、自動化技術、現代企業(yè)管理技術的有機結合。

1.機器人技術，計算機控制的可再編程的多功能操作器，又稱工業(yè)機器人。它能在三維空間內完成多種操作。機器人技術綜合了計算機、控制論、機構學、信息、傳感技術、人工智能和仿生學等多學科而形成的高新技術。

目前機器人大致分為兩大種，工業(yè)機器人（或稱機械手）是機器人的一種，它是由關節(jié)元件、末端執(zhí)行器、機身和控制裝置所組成，具有類似人的動作的功能；另一種由于安裝有感覺元件和遙感元件，分析計算機及行走裝置，具有感覺、觸覺、分析、判斷、決策和行走的功能而稱為智能機器人。

2.成組技術，人們用大批量生產的組織形式以高效的生產設備、高效的工藝技術去制造單件小批的零件，降低生產成本，成組技術（Group Technology簡稱GT）就應運而生。成組技術就是應用相似性原理，在多品種產品的生產中將相似零件組織在一起進行生產，使組內零件近似為原來的單一品種的大批量，或者變單件、小批生產為批量生產，按照批量生產的生產組織、管理技術來進行生產。

3.柔性制造系統(tǒng)（FMS-Flexible Manufacturing System），是以計算機為控制中心實現自動完成工件的加工、裝卸、運輸、管理的系統(tǒng)。它具有在線編程、在線監(jiān)測、修復、自動轉換加工產品品種的功能。一個柔性制造系統(tǒng)概括為以下三部分組成，即：加工系統(tǒng)、物料儲運系統(tǒng)和計算機控制的信息流系統(tǒng)。

柔性制造系統(tǒng)具有：高柔性，在線編程使計算機響應進行控制高自動化設備工作；高效率，合理控制設備的切削用量實現高效加工，減小輔助時間和準備、終結時間；高度自動化，工件的加工、裝配、檢驗、搬運、倉庫存取完全由自動化程度高的設備來完成；柔性化生產大大減少操作人員、機床數目，提高機床利用率，縮短生產周期、降低產品成本、降低庫存、減少流動資金、縮短資金流動周期，因此可取得較高的綜合經濟效益。

三、系統(tǒng)管理技術，制造業(yè)綜合自動化、過程工業(yè)綜合自動化、系統(tǒng)技術等綜合應用于制造全過程，實現優(yōu)質、高效、低耗、清潔、靈活生產，獲得理想技術經濟效果

1.并行工程（Concurrent Engineering），簡稱（CE）是對產品及其設計過程和制造過程進行并行、集成設計的一種系統(tǒng)化工作模式，這種模式使產品開發(fā)人員從一開始就考慮到從概念形成到產品報廢的全生產周期中的所有因素，包括加工的質量、成本、進度和產品的技術性能及使用性能需求等，減少加工制造中可能出現的問題，加速產品開發(fā)過程，縮短開發(fā)周期。并行工程的最大特點是利用計算機的仿真技術，用上、下游共同決策方式，在計算機上進行產品整個生命周期各個階段的設計。

2.虛擬制造（Virtual Manufacturing），簡稱（VM）利用計算機技術、建模技術、信息處理技術、仿真技術對現實制造活動中的人、物、信息及制造過程進行全面的仿真模擬，以發(fā)現設計或制造中出現的問題，在產品實際生產前就改進完成，省略了產品的開發(fā)研制階段，達到降低設計和生產成本，縮短產品開發(fā)周期，增強產品競爭力的目的。

3.計算機集成制造系統(tǒng)（Computer Integrated Manufacturing Systen），簡稱（CIMS）是在自動化技術、信息技術及制造技術的基礎之上，通過計算機網絡及數據庫，將分散的自動化系統(tǒng)有機的集成起來，完成從原材料采購到產品銷售的一系列生產過程的高效益、高柔性的先進制造系統(tǒng)。系統(tǒng)包含技術應用系統(tǒng)：工程設計與制造系統(tǒng)、管理信息系統(tǒng)、制造自動化系統(tǒng)、質量保證系統(tǒng)和支撐系統(tǒng)：數據庫系統(tǒng)、通訊網絡保障系統(tǒng)。

現階段我國先進制造技術與先進國家相比還有一定的差距，但隨著國家對先進制造技術加大扶持力度，我國制造技術會更加進步。

參考文獻

[1]韓秋實.機械制造技術基礎[M].機械工業(yè)出版社，2006

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【關鍵詞】先進制造技術；新興交叉學科；智能化；綠色制造

1.引言

制造技術是使原材料成為產品的一系列技術的總稱。自人類社會進入工業(yè)社會以來，制造業(yè)一直是國民經濟的支柱產業(yè)，制造技術水平的高低已成為衡量一個國家經濟實力和科技發(fā)展水平的重要標志之一。進入20世紀80年代以來，隨著計算機、信息技術的迅速發(fā)展，產品更新速度明顯加快，世界范圍的競爭日趨白熱化，傳統(tǒng)制造技術越來越不適應經濟的發(fā)展。工業(yè)發(fā)達國家普遍認為：在未來的競爭中，誰掌握了先進制造技術誰就掌握了市場。在一定程度上講，先進制造技術已成為一個國家命運的主宰。

2.先進制造技術的產生

先進制造技術（Advanced Manufacturing Technology，簡稱為AMT）是指微電子技術、自動化技術、信息技術等先進技術給傳統(tǒng)制造技術帶來的種種變化與新型系統(tǒng)。具體地說，就是指集機械工程技術、電子技術、自動化技術、信息技術等多種技術為一體所產生的技術、設備和系統(tǒng)的總稱。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。

1993年，美國政府批準了由聯邦科學、工程與技術協(xié)調委員會（FCCSET）主持實施的先進制造技術計劃（Advanced Manufacturing Technology-AMT）計劃。先進制造技術計劃（Advanced Manufacturing Technology-AMT）是美國根據本國制造業(yè)面臨的挑戰(zhàn)和機遇，為增強制造業(yè)的競爭力和促進國家經濟增長，首先提出了先進制造技術（Advanced Manufacturing Technology）的概念。此后，歐洲各國、日本以及亞洲新興工業(yè)化國家如韓國等也相繼作出響應。

3.先進制造技術的特點

先進制造技術是制造技術的最新發(fā)展階段，先進制造技術相對傳統(tǒng)制造技術在應用范圍上的一個很大不同點在于，傳統(tǒng)制造技術通常只是指各種將原材料變成成品的加工工藝，先進制造技術雖然仍大量應用于加工和裝配過程，但由于其組成中包括了設計技術、自動化技術、系統(tǒng)管理技術，因而可以將其綜合應用于制造的全過程。并且傳統(tǒng)制造技術的學科、專業(yè)單一獨立，相互間的界限分明。先進制造技術由于專業(yè)和學科間的不斷滲透、交又、融合，界線逐漸淡化甚至消失，技術趨于系統(tǒng)化、集成化、已發(fā)展成為集機械、電子、信息、材料和管理技術為一體的新興交叉學科。

先進制造技術是面向全球的。隨著世界自由貿易體制的進一步完善，以及全球交通運輸體系和通信網絡的建立，制造業(yè)將形成全球化與一體化的格局，新的先進制造技術也必將是全球化的模式。目前每一國家都處于全球化市場中。一個國家的先進制造技術是支持該國制造業(yè)在全球范圍市場的競爭力。因此，先進制造技術的主體應具有世界水平。但是，每個國家的國情也將影響到從現有的制造技術水平向先進制造技術的過渡戰(zhàn)略和措施。中國正在以前所未有的速度進入全球化的國際市場，開發(fā)和應用適合國情的先進制造技術勢在必行。

4.先進制造技術的主體技術群和支撐技術群

先進制造技術的主體技術群主要包括有關產品設計技術和工藝技術兩大技術群。面向制造的設計技術群系指用于生產準備的工具群和技術群。設計技術對新產品開發(fā)生產費用、產品質量以及新產品上市時間都有很大影響。產品和制造工藝的設計可以采用一系列工具，例如計算機輔助設計以及工藝過程建模和仿真等，生產設施、裝備和工具，甚至整個制造企業(yè)都可以采用先進技術更有效地進行設計。近幾年發(fā)展起來的產品和工藝的并行設計具有雙重目的，一是縮短新產品上市的周期，二是可以將生產過程中產生的廢物減少到最低程度，使最終產品成為可回收、可再利用的，因此對實現面向保護環(huán)境的制造而言是必不可少的。制造工藝技術群是指用于物質產品生產的過程及設備。例如，模塑成形、鑄造、沖壓、磨削等。隨著高新技術的不斷滲入，傳統(tǒng)的制造工藝和裝備正在產生質的變化。制造工藝技術群是有關加工和裝配的技術，也是制造技術或稱生產技術的傳統(tǒng)領域。

支撐技術群是指支持設計和制造工藝兩方面取得進步的基礎性的核心技術?；镜纳a過程需要一系列的支撐技術，諸如：測試和檢驗、物料搬運、生產計劃的控制以及包裝等。它們也是用于保證和改善主體技術的協(xié)調運行所需的技術，是工具、手段和系統(tǒng)集成的基礎技術。

5.先進制造技術的發(fā)展趨勢

先進制造技術的發(fā)展逐步智能化、信息化。基于CAD/CAM技術的CMS是制造業(yè)自動化的一個重要方向。CMS通過CAX系統(tǒng)和PDM系統(tǒng)，進行產品的數字化設計、仿真，并結合數字化制造設備，進行自動加工。智能制造技術（MT）是將人工智能融入制造過程的各個環(huán)節(jié)，通過模擬人類專家的智能活動，取代或延伸制造系統(tǒng)中的部分腦力勞動，在制造過程中系統(tǒng)能自動監(jiān)測其運行狀態(tài)，在外界干擾或內部激勵下能自動調整其參數，以達到最佳狀態(tài)和具備自組織能力。信息化是當今社會發(fā)展的趨勢，信息技術正在以人們想象不到的速度向前發(fā)展。信息技術也正在向制造技術注入和融合，促進著制造技術和各種先進生產模式的發(fā)展，如C IM S、并行工程、精益生產、敏捷制造、虛擬企業(yè)與虛擬制造等，無不以信息技術的發(fā)展為支撐。

可持續(xù)發(fā)展的綠色制造正在逐步引起人們的重視?？萍嫉陌l(fā)展創(chuàng)造了歷史的奇跡，但人們也認識到自然界的資源是有限的，環(huán)境和生態(tài)正遭受巨大的破壞，綠色制造與可持續(xù)發(fā)展已成為人們最為關注的課題之一。綠色制造是通過綠色生產過程、綠色設計、綠色材料、綠色設備、綠色工藝、綠色包裝、綠色管理等生產出綠色產品，產品使用完以后再通過綠色處理后加以回收利用。采用綠色制造能最人限度地減少制造對環(huán)境的負而影響，同時使原材料和能源的利用效率達到最高。對十日前世界資源緊張，環(huán)境惡化的現狀以及人類的持續(xù)發(fā)展的要求來講，綠色制造是必然的趨勢。

加工制造技術向著超精密、超高速的方向發(fā)展超精密加工技術。目前加工精度達到0.025μm，表而粗糙度達0.0045μm，已進入納米級加工時代。超精切削厚度由目前的紅外波段向可見光波段甚至更短波段靠近。超精加工機床向多功能模塊化方向發(fā)展，超精加工材料由金屬擴大到非金屬。

超高速切削。目前鋁合金超高速切削速度已超過27m/s，鑄鐵25m/s，超耐熱鎳合金為5m/s，超高速切削的發(fā)展已轉移到一些難加工材料的切削加工。

生物制造系統(tǒng)正在逐步形成。日本三重大學和岡山大學率先開展了生物技術應用于工程材料加工的研究，并初步證實了微生物加工金屬材料的可行性。我國于1982年將生物技術列為重點技術之一。生物學和制造學這兩個原來人們覺得毫不相干的學科，今天正在相互滲透、交叉，正在形成一個新的學科——生物制造系統(tǒng)。

6.我國先進制造技術的發(fā)展現狀

從“六五”開始我國就啟動了制造技術主要是機械制造技術的國家部委與地方級重點攻關研究開發(fā)，由于體制所限，這方面的規(guī)劃、研究開發(fā)主要是按行業(yè)分塊進行的。企業(yè)開發(fā)先進制造技術的能力薄弱，人力與資金投人都不足。1995年4月在北京召開了先進制造技術發(fā)展戰(zhàn)略研討會，從戰(zhàn)略高度探討了我國發(fā)展先進制造技術的路線和方法。同一時期，國家二期863規(guī)劃也開始規(guī)劃下世紀初先進制造技術的發(fā)展。

十幾年來通過技術引進和人才培養(yǎng)等各方面的努力，我國不少企業(yè)已掌握了一批相對先進的制造技術，但是和發(fā)達國家還是有很大差距。我國當務之急首先是要改善實施先進制造技術的基礎條件，包括擴大數控機床、加工中心的應用，建立完善的國產數控系統(tǒng)產業(yè)群，擴大市場占有率。再就是大力發(fā)展和推廣國產CAD/CAM計算機輔助設計與制造系統(tǒng)，在各大高校開設相關專業(yè)，加大人才培養(yǎng)力度。相信我國的先進制造技術在不久的將來會翻開嶄新的一頁。

7.結束語

知識就是財富，人類當前社會正在由工業(yè)經濟時代步入知識經濟時代。高科技的發(fā)展促使制造業(yè)發(fā)生了革命性的變化。先進制造技術就是在這個時代背景下應運而生，它是一個不斷發(fā)展、不斷更新的技術體系，使人類的生產生活發(fā)生了巨大改變?？傊?，21世紀的機械制造業(yè)是信息化、智能化、網絡化、不斷創(chuàng)新的綠色制造業(yè)，是人類智慧的結晶。

參考文獻

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[5]國家自然科學基金委員會.先進制造技術基礎優(yōu)先領域戰(zhàn)略研究報告[M].科學出版社，1996.

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關鍵詞：制造技術；自動化；提高

中圖分類號：TD406 文獻標識碼：A

1 先進制造技術的特點

1.1 是新世紀的技術

機械制造是蒸汽時代就已經開始，到了21世紀，它已經成為了任何一個國家發(fā)展的必要條件。先進制造技術是在制造技術基礎上的發(fā)展和升華，在這之后既保留了傳統(tǒng)制造技術的精華，又吸收利用了這種高科技，將這兩方面的優(yōu)勢雜糅在一起，形成了更加先進的技術，快速的參與到了各項產品生產及其他環(huán)節(jié)，大大提高了產品在生產、銷售、售后等方面的效率。先進制造技術具有極其明確的范疇，是21世紀最需要、最渴求的技術。

1.2 是面向工業(yè)應用的技術

先進制造技術涉及的范圍不僅僅局限于生產過程，它還包含了產品的設計和研發(fā)、施工工藝的設計、產品在生產、加工制造、售后維護維修等。它主要是應對于一些具有壽命周期的產品。先進制造技術的使用，其直接的就會體現在生產效率的提高和產品質量的提高。應用先進制造技術對于我國的國家經濟發(fā)展有著明顯的實際效果，它不僅僅提高了企業(yè)的綜合實力，還促進了我國綜合國力的增長。

1.3 是駕馭生產過程的系統(tǒng)工程

目前的先進制造技術主要應用了以下的先進技術：計算機技術、信息技術、傳感技術、自動化技術、新材料技術和現代系統(tǒng)管理技術在產品設計、制造和生產組織管理、銷售及售后服務。先進制造技術是在吸收各種高新科技的基礎上不斷發(fā)展的，它是與時俱進的技術，駕馭了生產過程的物質流、能量流和信息流，是一個先進系統(tǒng)工程。

1.4 是面向全球競爭的技術

“地球村”概念的出現，使得全世界的經濟有了多重的一體化，全球化市場的發(fā)展，以前相對封閉的經濟活動變得多種多樣，不再局限于一域的經濟市場，使得各個國家在爭奪市場方面有著空前的激烈性，發(fā)達國家不斷向外輸出資本和工廠，世界市場呈現出寸土必爭的盛況，而先進制造技術的產生正是順應這一時代的需求而產生。國家自身先進制造技術的水平，在一定程度上表現出了該國在國際市場競爭中的地位。

1.5 是市場競爭三要素的統(tǒng)一

在以前產品制造技術不發(fā)的時期，往往一種熱銷產品的上市，都會引來很多相似產品的出現，而這時的競爭主要指向生產率的提高上。而在先進制造技術出現后，制造業(yè)不僅僅是簡單的生產過程，這之中的競爭已經從提高生產率水平轉化到產品生產的成本、質量和時間上。先進制造技術正是利用這三方面的合理統(tǒng)一，從而達到了提高市場競爭力的目的。

2 先進機械制造技術的發(fā)展現狀

改革開放30年已經過去，在這30年里，我國已經成為了世界上最大的制造業(yè)國家，中國制造在各個我家都擁有相當大的份額。這一成果是我國的先進制造技術不斷發(fā)展的結果。我國制造業(yè)的發(fā)展可以用騰飛來形容，可是與發(fā)達國家相比，差距已然是巨大的。

2.1 管理方面。發(fā)達國家的制造業(yè)普遍采用了辦公自動化管理，計算機的應用早已應用到了管理體制和生產過程的各個環(huán)節(jié)。而準時生產（JIT）、敏捷制造（AM）、精益生產（LP）、并行工程（CE）等新的管理思想和技術應用，又在思想形態(tài)上占據了先進性。而我國計算機輔助管理也僅僅應用到少數企業(yè)的個別部分，大多數的企業(yè)仍然是采用的經驗管理模式。

2.2 設計方面。在工業(yè)發(fā)達的國家，制造業(yè)的設計數據和工作準則都在不斷的更新中，在很多大型企業(yè)中都已經使用了無圖紙設計和生產模式，而在我國普遍的CAD/CAM技術利用率較低。

2.3 制造工藝方面。制造工藝需要有高精的制造工藝，發(fā)達國家在這方面都已經采取了高精密加工、精細加工、微細加工、微型機械和微米/納米技術、激光加工技術、電磁加工技術、超塑加工技術以及復合加工技術等新型加工方法。這些技術在我國的使用率很低，還有一些技術是在開發(fā)中，還沒有及時掌握，因此，我國的制造工藝和發(fā)達工業(yè)國家還有很大的差距。

3 我國先進機械制造技術的發(fā)展趨勢

3.1 全球化。第一，是國內的制造業(yè)已經受到了國際制造業(yè)的猛烈沖擊，他們不僅僅是爭奪國際市場，還進一步的進駐國內市場，這對我國的制造業(yè)是一個嚴峻的挑戰(zhàn)。這一現實情況逼迫的我國制造業(yè)要適應生存法則--優(yōu)勝劣汰。國內的很多中小企業(yè)都在這一場沒有硝煙的戰(zhàn)爭中紛紛落敗，也有一些優(yōu)秀的企業(yè)在這之中凸顯出來。第二，今網絡通訊技術已經深入到了企業(yè)的各個方面，這一技術給企業(yè)帶來了合作的同時，又進一步計劃了國際市場的競爭。這兩個因素已經大力的帶動了制造業(yè)的全球化。

3.2 網絡化。這個社會的網絡化已經深入到了人們的日常生活，迅速的網絡化水平，給企業(yè)帶來的是更加活性化的發(fā)展。企業(yè)的產品設計、生產資料、市場拓展和產品銷售都可以跨區(qū)域和跨國界的進行。而網絡通訊技術的發(fā)展，使得企業(yè)間的信息交流、技術交流更加的便利，這不僅僅方面的企業(yè)的進一步發(fā)展，又為企業(yè)的發(fā)展提供了發(fā)展的推動作用。

3.3 虛擬化。虛擬技術是指模擬生產過程和生產產品的技術，這可以檢驗生產過程的合理性和制造過程的效率。虛擬化主要都是運用計算機的仿真軟件來模擬現實的生產，用這一技術可以在進行產品生產之前來檢驗產品的質量，保證產品制造的準確性，及時避免不必要的錯誤。

3.4 自動化。自動化的發(fā)展是順應時代的必然，制造業(yè)自動化發(fā)展的未來趨勢是在制造業(yè)環(huán)節(jié)中高度智能化、自動化、網絡化、虛擬化、綠色化。

3.5 綠色化。綠色化是針對近年來興起的可持續(xù)發(fā)展觀衍生的發(fā)展趨勢，對生產模式進行總結，就是在設計、生產、材料、工藝、包裝以及管理等各個環(huán)節(jié)都實現綠色工藝，在循環(huán)環(huán)節(jié)也能夠積極回收再次使用。綠色制造是工業(yè)生產對環(huán)境傷害最小的生產模式，也使資源的有效利用率臻至最大。

結語

先進制造技術在一個國家的發(fā)展過程中占據這非常重要的位置，是衡量一個國家現代化的重要標志，也是在國際競爭中能否占據有利位置的重要因素。我國在走過30多年的改革開放后，我們的制造業(yè)已經到了一個需要質變的階段，先進制造技術的運用已經成為了我國制造業(yè)的軟肋，只有緊跟國際先進制造技術，努力學習，積極的應用到實處，才能引起制造業(yè)的質變，才能縮短和發(fā)達國家的差距，才能在時下激烈的市場競爭中占據一席之地，才能使我國的現代化更上一層樓。綜上所述，發(fā)展先進制造技術刻不容緩，需要我們必須有緊迫意識，加快發(fā)展先進制造技術的腳步。

參考文獻

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關鍵詞：問題；先進制造技術；前沿科學；應用前景

制造業(yè)是現代國民經濟和綜合國力的重要支柱，其生產總值一般占一個國家國內生產總值的20%~55%。在一個國家的企業(yè)生產力構成中，制造技術的作用一般占60%左右。專家認為，世界上各個國家經濟的競爭，主要是制造技術的競爭。其競爭能力最終體現在所生產的產品的市場占有率上。隨著經濟技術的高速發(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，因而各國政府都非常重視對先進制造技術的研究。

一、當前制造科學要解決的問題

當前制造科學要解決的問題主要集中在以下幾方面：

（1）制造系統(tǒng)是一個復雜的大系統(tǒng)，為滿足制造系統(tǒng)敏捷性、快速響應和快速重組的能力，必須借鑒信息科學、生命科學和社會科學等多學科的研究成果，探索制造系統(tǒng)新的體系結構、制造模式和制造系統(tǒng)有效的運行機制。制造系統(tǒng)優(yōu)化的組織結構和良好的運行狀況是制造系統(tǒng)建模、仿真和優(yōu)化的主要目標。制造系統(tǒng)新的體系結構不僅對制造企業(yè)的敏捷性和對需求的響應能力及可重組能力有重要意義，而且對制造企業(yè)底層生產設備的柔性和可動態(tài)重組能力提出了更高的要求。生物制造觀越來越多地被引入制造系統(tǒng)，以滿足制造系統(tǒng)新的要求。

（2）為支持快速敏捷制造，幾何知識的共享已成為制約現代制造技術中產品開發(fā)和制造的關鍵問題。例如在計算機輔助設計與制造(CAD／CAM)集成、坐標測量(CMM)和機器人學等方面，在三維現實空間(3-RealSpace)中，都存在大量的幾何算法設計和分析等問題，特別是其中的幾何表示、幾何計算和幾何推理問題；在測量和機器人路徑規(guī)劃及零件的尋位(如Localization)等方面，存在C-空間(配置空間ConfigurationSpace)的幾何計算和幾何推理問題；在物體操作(夾持、抓取和裝配等)描述和機器人多指抓取規(guī)劃、裝配運動規(guī)劃和操作規(guī)劃方面則需要在旋量空間(ScrewSpace)進行幾何推理。制造過程中物理和力學現象的幾何化研究形成了制造科學中幾何計算和幾何推理等多方面的研究課題，其理論有待進一步突破，當前一門新學科--計算機幾何正在受到日益廣泛和深入的研究。

（3）在現代制造過程中，信息不僅已成為主宰制造產業(yè)的決定性因素，而且還是最活躍的驅動因素。提高制造系統(tǒng)的信息處理能力已成為現代制造科學發(fā)展的一個重點。由于制造系統(tǒng)信息組織和結構的多層次性，制造信息的獲取、集成與融合呈現出立體性、信息度量的多維性、以及信息組織的多層次性。在制造信息的結構模型、制造信息的一致性約束、傳播處理和海量數據的制造知識庫管理等方面，都還有待進一步突破。

（4）各種人工智能工具和計算智能方法在制造中的廣泛應用促進了制造智能的發(fā)展。一類基于生物進化算法的計算智能工具，在包括調度問題在內的組合優(yōu)化求解技術領域中，受到越來越普遍的關注，有望在制造中完成組合優(yōu)化問題時的求解速度和求解精度方面雙雙突破問題規(guī)模的制約。制造智能還表現在：智能調度、智能設計、智能加工、機器人學、智能控制、智能工藝規(guī)劃、智能診斷等多方面。

這些問題是當前產品創(chuàng)新的關鍵理論問題，也是制造由一門技藝上升為一門科學的重要基礎性問題。這些問題的重點突破，可以形成產品創(chuàng)新的基礎研究體系。

二、現代機械工程的前沿科學

不同科學之間的交叉融合將產生新的科學聚集，經濟的發(fā)展和社會的進步對科學技術產生了新的要求和期望，從而形成前沿科學。前沿科學也就是已解決的和未解決的科學問題之間的界域。前沿科學具有明顯的時域、領域和動態(tài)特性。工程前沿科學區(qū)別于一般基礎科學的重要特征是它涵蓋了工程實際中出現的關鍵科學技術問題。

超聲電機、超高速切削、綠色設計與制造等領域，國內外已經做了大量的研究工作，但創(chuàng)新的關鍵是機械科學問題還不明朗。大型復雜機械系統(tǒng)的性能優(yōu)化設計和產品創(chuàng)新設計、智能結構和系統(tǒng)、智能機器人及其動力學、納米摩擦學、制造過程的三維數值模擬和物理模擬、超精度和微細加工關鍵工藝基礎、大型和超大型精密儀器裝備的設計和制造基礎、虛擬制造和虛擬儀器、納米測量及儀器、并聯軸機床、微型機電系統(tǒng)等領域國內外雖然已做了不少研究，但仍有許多關鍵科學技術問題有待解決。

信息科學、納米科學、材料科學、生命科學、管理科學和制造科學將是改變21世紀的主流科學，由此產生的高新技術及其產業(yè)將改變世界的面貌。因此，與以上領域相交叉發(fā)展的制造系統(tǒng)和制造信息學、納米機械和納米制造科學、仿生機械和仿生制造學、制造管理科學和可重構制造系統(tǒng)等會是21世紀機械工程科學的重要前沿科學。

2．1制造科學與信息科學的交叉--制造信息科學

機電產品是信息在原材料上的物化。許多現代產品的價值增值主要體現在信息上。因此制造過程中信息的獲取和應用十分重要。信息化是制造科學技術走向全球化和現代化的重要標志。人們一方面對制造技術開始探索產品設計和制造過程中的信息本質，另一方面對制造技術本身加以改造，以使得其適應新的信息化制造環(huán)境。隨著對制造過程和制造系統(tǒng)認識的加深，研究者們正試圖以全新的概念和方式對其加以描述和表達，以進一步達到實現控制和優(yōu)化的目的。

與制造有關的信息主要有產品信息、工藝信息和管理信息，這一領域有如下主要研究方向和內容：

(1)制造信息的獲取、處理、存儲、傳遞和應用，大量制造信息向知識和決策轉化。

(2)非符號信息的表達、制造信息的保真?zhèn)鬟f、制造信息的管理、非完整制造信息狀態(tài)下的生產決策、虛擬管理制造、基于網絡環(huán)境下的設計和制造、制造過程和制造系統(tǒng)中的控制科學問題。

這些內容是制造科學和信息科學基礎融合的產物，構成了制造科學中的新分支--制造信息學。

2．2微機械及其制造技術研究

微型電子機械系統(tǒng)(MEMS)，是指集微型傳感器、微型執(zhí)行器以及信號處理和控制電路、接口電路、通信和電源于一體的完整微型機電系統(tǒng)。MEMS技術的目標是通過系統(tǒng)的微型化、集成化來探索具有新原理、新功能的元件和系統(tǒng)。MEMS的發(fā)展將極大地促進各類產品的袖珍化、微型化，成數量級的提高器件與系統(tǒng)的功能密度、信息密度與互聯密度，大幅度地節(jié)能、節(jié)材。它不僅可以降低機電系統(tǒng)的成本，而且還可以完成許多大尺寸機電系統(tǒng)無法完成的任務。例如用尖端直徑為5μm的微型鑷子可以夾起一個紅細胞；制造出3mm大小能夠開動的小汽車；可以在磁場中飛行的像蝴蝶大小的飛機等。MEMS技術的發(fā)展開辟了技術全新的領域和產業(yè)，具有許多傳統(tǒng)傳感器無法比擬的優(yōu)點，因此在制造業(yè)、航空、航天、交通、通信、農業(yè)、生物醫(yī)學、環(huán)境監(jiān)控、軍事、家庭以及幾乎人們接觸到的所有領域中都有著十分廣闊的應用前景。

微機械是機械技術與電子技術在納米尺度上相融合的產物。早在1959年就有科學家提出微型機械的設想，1962年第一個硅微型壓力傳感器問世。1987年美國加州大學伯克利分校研制出轉子直徑為60~120μm的硅微型靜電電動機，顯示出利用硅微加工工藝制作微小可動結構并與集成電路兼容制造微小系統(tǒng)的潛力。微機械技術有可能像20世紀的微電子技術那樣，在21世紀對世界科技、經濟發(fā)展和國防建設產生巨大的影響。近10年來，微機械的發(fā)展令人矚目。其特點如下：相當數量的微型元器件(微型結構、微型傳感器和微型執(zhí)行器等)和微系統(tǒng)研究成功，體現了其現實的和潛在的應用價值；多種微型制造技術的發(fā)展，特別是半導體微細加工等技術已成為微系統(tǒng)的支撐技術；微型機電系統(tǒng)的研究需要多學科交叉的研究隊伍，微型機電系統(tǒng)技術是在微電子工藝的基礎上發(fā)展的多學科交叉的前沿研究領域，涉及電子工程、機械工程、材料工程、物理學、化學以及生物醫(yī)學等多種工程技術和科學。

目前對微觀條件下的機械系統(tǒng)的運動規(guī)律，微小構件的物理特性和載荷作用下的力學行為等尚缺乏充分的認識，還沒有形成基于一定理論基礎之上的微系統(tǒng)設計理論與方法，因此只能憑經驗和試探的方法進行研究。微型機械系統(tǒng)研究中存在的關鍵科學問題有微系統(tǒng)的尺度效應、物理特性和生化特性等。微系統(tǒng)的研究正處于突破的前夜，是亟待深入研究的領域。

2．3材料制備／零件制造一體化和加工新技術基礎

材料是人類進步的里程碑，是制造業(yè)和高技術發(fā)展的基礎。每一種重要新材料的成功制備和應用，都會推進物質文明，促進國家經濟實力和軍事實力的增強。21世紀中，世界將由資源消耗型的工業(yè)經濟向知識經濟轉變，要求材料和零件具有高的性能以及功能化、智能化的特性；要求材料和零件的設計實現定量化、數字化；要求材料和零件的制備快速、高效并實現二者一體化、集成化。材料和零件的數字化設計與擬實仿真優(yōu)化是實現材料與零件的高效優(yōu)質制備／制造及二者一體化、集成化制造的關鍵。一方面，通過計算機完成擬實仿真優(yōu)化后可以減少材料制備與零件制造過程中的實驗性環(huán)節(jié)，獲得最佳的工藝方案，實現材料與零件的高效優(yōu)質制備／制造；另一方面，根據不同材料性能的要求，如彈性模量、熱膨脹系數、電磁性能等，研究材料和零件的設計形式。進而結合傳統(tǒng)的去除材料式制造技術、增加材料式覆層技術等，研究多種材料組分的復合成形工藝技術。形成材料與零件的數字化制造理論、技術和方法，如快速成形技術采用材料逐漸增長的原理，突破了傳統(tǒng)的去材法和變形法機械加工的許多限制，加工過程不需要工具或模具，能迅速制造出任意復雜形狀又具有一定功能的三維實體模型或零件。

2．4機械仿生制造

21世紀將是生命科學的世紀，機械科學和生命科學的深度融合將產生全新概念的產品(如智能仿生結構)，開發(fā)出新工藝(如生長成形工藝)和開辟一系列的新產業(yè)，并為解決產品設計、制造過程和系統(tǒng)中一系列難題提供新的解決方法。這是一個極富創(chuàng)新和挑戰(zhàn)的前沿領域。

地球上的生物在漫長的進化中所積累的優(yōu)良品性為解決人類制造活動中的各種難題提供了范例和指南。從生命現象中學習組織與運行復雜系統(tǒng)的方法和技巧，是今后解決目前制造業(yè)所面臨許多難題的一條有效出路。仿生制造指的是模仿生物器官的自組織、自愈合、自增長與自進化等功能結構和運行模式的一種制造系統(tǒng)與制造過程。如果說制造過程的機械化、自動化延伸了人類的體力，智能化延伸了人類的智力，那么，"仿生制造"則可以說延伸了人類自身的組織結構和進化過程。

仿生制造所涉及的科學問題是生物的"自組織"機制及其在制造系統(tǒng)中的應用問題。所謂"自組織"是指一個系統(tǒng)在其內在機制的驅動下，在組織結構和運行模式上不斷自我完善、從而提高對于環(huán)境適應能力的過程。仿生制造的"自組織"機制為自下而上的產品并行設計、制造工藝規(guī)程的自動生成、生產系統(tǒng)的動態(tài)重組以及產品和制造系統(tǒng)的自動趨優(yōu)提供了理論基礎和實現條件。

仿生制造屬于制造科學和生命科學的"遠緣雜交"，它將對21世紀的制造業(yè)產生巨大的影響。

仿生制造的研究內容目前有兩個方面：

2．4．1面向生命的仿生制造

研究生命現象的一般規(guī)律和模型，例如人工生命、細胞自動機、生物的信息處理技巧、生物智能、生物型的組織結構和運行模式以及生物的進化和趨優(yōu)機制等；

2．4．2面向制造的仿生制造

研究仿生制造系統(tǒng)的自組織機制與方法，例如：基于充分信息共享的仿生設計原理，基于多自律單元協(xié)同的分布式控制和基于進化機制的尋優(yōu)策略；研究仿生制造的概念體系及其基礎，例如：仿生空間的形式化描述及其信息映射關系，仿生系統(tǒng)及其演化過程的復雜度計量方法。

機械仿生與仿生制造是機械科學與生命科學、信息科學、材料科學等學科的高度融合，其研究內容包括生長成形工藝、仿生設計和制造系統(tǒng)、智能仿生機械和生物成形制造等。目前所做的研究工作大多屬前沿探索性的工作，具有鮮明的基礎研究的特點，如果抓住機遇研究下去，將可能產生革命性的突破。今后應關注的研究領域有生物加工技術、仿生制造系統(tǒng)、基于快速原型制造技術的組織工程學，以及與生物工程相關的關鍵技術基礎等。

三、現代制造技術的發(fā)展趨勢

20世紀90年代以來，世界各國都把制造技術的研究和開發(fā)作為國家的關鍵技術進行優(yōu)先發(fā)展，如美國的先進制造技術計劃AMTP、日本的智能制造技術（IMS）國際合作計劃、韓國的高級現代技術國家計劃(G--7)、德國的制造2000計劃和歐共體的ESPRIT和BRITE-EURAM計劃。

隨著電子、信息等高新技術的不斷發(fā)展，市場需求個性化與多樣化，未來現代制造技術發(fā)展的總趨勢是向精密化、柔性化、網絡化、虛擬化、智能化、綠色集成化、全球化的方向發(fā)展。

當前現代制造技術的發(fā)展趨勢大致有以下九個方面：

(1)信息技術、管理技術與工藝技術緊密結合，現代制造生產模式會獲得不斷發(fā)展。

(2)設計技術與手段更現代化。

(3)成型及制造技術精密化、制造過程實現低能耗。

(4)新型特種加工方法的形成。

(5)開發(fā)新一代超精密、超高速制造裝備。

(6)加工工藝由技藝發(fā)展為工程科學。

(7)實施無污染綠色制造。

篇5

【文獻標識碼】A

【文章編號】1672—5158（2012）10-0142-01

先進制造技術是為了適應時代要求，提高競爭能力，對制造技術不斷優(yōu)化及推陳出新而形成的。先進制造技術作為一個專有名詞提出后，至今沒有一明確的、公認的定義。

經過近來對發(fā)展先進制造技術方面開展的工作，通過對其特征的分析研究，可以認為：“先進制造技術是制造業(yè)不斷吸收信息技術及現代化管理等方面的成果，并將其綜合應用于產品設計、制造、檢測、管理、銷售、使用、服務乃至回收的制造全過程，以實現優(yōu)質、高效、低耗、清潔、靈活生產，提高對動態(tài)多變的產品市場的適應能力和競爭能力的制造技術的總稱”。

1　先進制造技術特點

（1）先進制造技術貫穿了從產品設計、加工制造到產品銷售及使用維修等全過程，成為“市場一產品設計一制造一市場”的大系統(tǒng)。而傳統(tǒng)制造工程一般單指加工過程。

（2）先進制造技術充分應用計算機技術、傳感技術、自動化技術、新材料技術、管理技術等的最新成果，各專業(yè)、學科間不斷交叉、融合，其界限逐漸淡化甚至消失。

（3）先進制造技術是技術、組織與管理的有機集成，特別重視制造過程組織和管理體制的簡化及合理化。

（4）先進制造技術并不追求高度自動化或計算機化，而是通過強調以人為中心，實現自主和自律的統(tǒng)一，最大限度地發(fā)揮人的積極性、創(chuàng)造性和相互協(xié)調性。

（5）先進制造技術是一個高度開放、具有高度自組織能力的系統(tǒng)，通過大力協(xié)作，充分、合理地利用全球資源，不斷生產出最具競爭力的產品。

2　先進制造技術面臨的挑戰(zhàn)與發(fā)展機遇

21世紀制造業(yè)仍將在國民經濟的發(fā)展中擁有重要的地位與作用，是國民經濟的基礎。先進制造技術仍是一個國家繁榮昌盛的基礎技術之一，是直接創(chuàng)造社會財富的重要手段，是一個國家經濟發(fā)展的主要技術支撐。

21世紀先進制造技術的發(fā)展面臨如下挑戰(zhàn)與機遇。

2.1　有限的資源與日益增長的環(huán)保壓力的挑戰(zhàn)

地球這個宇宙中的一個村落已日益“變小”，環(huán)境污染正威脅著人類的生存，而有限的資源正威脅著人類的持續(xù)發(fā)展。因而，如何實現可持續(xù)發(fā)展已是21世紀人類的一個重要課題。先進制造技術的發(fā)展必須充分考慮資源緊缺與環(huán)保壓力。綠色制造是21世紀制造技術的一個重要特征。綠色設計技術、產品的拆卸與回收技術、生態(tài)工廠的循環(huán)式制造技術將得到迅速的發(fā)展。

2.2　消費觀念變革及市場劇烈競爭

21世紀消費者的行為更具有選擇性，“客戶化、小批量、快速交貨”的要求不斷增加，批量生產的產品逐漸為個性化、多樣化的產品所取代，產品的生產與服務的界限越來越模糊，市場的動態(tài)多變性以及劇烈的競爭迫使制造業(yè)改變策略。

2.3　制造全球化和貿易自由化的挑戰(zhàn)

隨著世界自由貿易體制的進一步完善及全球交通運輸體系和通信網絡的建立，國際經濟合作與交往日趨緊密，全球產業(yè)界進入了結構大調整的重要時期，世界正在形成一個統(tǒng)一的大市場。制造業(yè)的全球化與一體化的格局已經初步形成。制造技術的發(fā)展必須與此相適應，新的生產模式必將是全球化的生產模式。

2.4　信息技術的發(fā)展為先進制造技術的發(fā)展提供良好的機遇

21世紀的制造業(yè)正在從以機器為特征的傳統(tǒng)技術時代向著以信息為特征的系統(tǒng)技術時代邁進。信息技術的發(fā)展將大大促進先進制造技術的發(fā)展。

3　先進制造技術的發(fā)展趨勢

隨著電子、信息等高新技術的不斷發(fā)展，隨著市場需求個性化與多樣化，未來先進制造技術發(fā)展的總趨勢是向精密化、柔性化、網絡化、虛擬化、智能化、清潔化、集成化、全球化的方向發(fā)展。當前先進制造技術的發(fā)展趨勢大致有以下四個方面。

3.1　信息技術越來越重要

信息化是當今社會發(fā)展的趨勢，信息技術正在以人們想象不到的速度發(fā)展，產品制造過程中的信息投人已成為決定產品成本的主要因素。信息技術也正在向制造技術注入和融合，促進制造技術不斷發(fā)展。可以說先進制造技術的形成與發(fā)展，無不與信息技術的應用與注入有關。信息技術是推動制造技術發(fā)展的最關鍵因素。信息技術促進著設計技術的現代化，加工制造的精密化、快速化，自動化技術的柔性化、智能化以及整個制造過程的網絡化、全球化。各種先進生產模式的發(fā)展，如CIMS、并行工程、精益生產、敏捷制造、虛擬企業(yè)與虛擬制造，也無不以信息技術的發(fā)展為支撐。通過信息交換和信息共享，企業(yè)生產的柔性和敏捷性大大提高。

3.2　集成程度越來越高

集成的作用是將原來獨立運行的多個單元系統(tǒng)集成為一個能協(xié)調工作的、功能更強的新系統(tǒng)。先進制造技術的集成不是簡單的連接，而是經過統(tǒng)一規(guī)劃設計，分析原技術和單元系統(tǒng)的作用和相互關系并進行優(yōu)化重組而實現的。先進制造技術的集成促進了制造企業(yè)的功能集成。功能集成要借助現代管理技術、計算機技術、自動化技術和信息技術的集成，同時還要強調人的集成。

先進制造技術的集成程度越來越高，使得專業(yè)、學科問的界限逐漸淡化、消失。先進制造技術的不斷發(fā)展，使加工、檢測、物流、裝配過程以及設計、制造過程等逐步走向一體化，專業(yè)車間、專用設備的概念逐漸淡化，不同專業(yè)的技術甚至設備集成為先進制造技術逐漸增多。先進制造技術的高度柔性與高度集成，使得系統(tǒng)越來越復雜。由于計算機、知識工程及制造軟件系統(tǒng)的使用，一些先進制造技術的智能化越來越高，能夠進行分析、判斷、推理、構思和決策，可以在沒有人為干預的情況下進行制造生產。

3.3　趨向綠色制造

先進制造技術在整個制造過程中，應該大大減少能耗及對環(huán)境的負面影響，使得廢棄物和有害物質的排放最小，對資源利用效率最高，這就是綠色制造。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。中國的資源、環(huán)境問題尤為突出，制造業(yè)不僅要解決生產過程的污染和資源浪費問題，更重要的是要為社會提供在全壽命周期內沒有污染、節(jié)約資源的產品。因此，綠色制造將成為先進制造技術的重要特征。先進制造技術應該充分體現綠色制造，使產品在生命周期符合環(huán)保、人類健康、能耗低、資源利用率高的要求。

3.4　越來越多地使用虛擬技術

從本質上講，虛擬制造技術是對真實制造過程的動態(tài)模擬、仿真，是在計算機上制造數字化產品，經過模擬仿真使產品外形設計、布局設計、加工及裝配過程達到優(yōu)化產品的設計及工藝過程、優(yōu)化制造環(huán)境配置和生產供給計劃、優(yōu)化制造過程并改進制造系統(tǒng)的目的，用來改善各個層次的決策和控制。虛擬制造從根本上改變了設計、試制、修改設計、規(guī)模生產的傳統(tǒng)制造模式。在產品真正制出之前，在虛擬制造環(huán)境中生成軟產品原型（Soft　Prototype）代替?zhèn)鹘y(tǒng)的硬樣品（Hard　Prototype）進行試驗，對其性能和可制造性進行預測和評價，從而縮短產品的設計與制造周期，降低產品的開發(fā)成本，提高系統(tǒng)快速響應市場變化的能力。最新的進展是在并行工程環(huán)境下，開展虛擬成形制造，使得在產品的設計完成時，成形制造的準備工作也同時完成。

參考文獻

篇6

關鍵詞：先進制造業(yè) 市場結構調整 產業(yè)結構升級

同志在黨的十報告《堅定不移沿著中國特色社會主義道路前進 為全面建成小康社會而奮斗》中指出，要“推進經濟結構戰(zhàn)略性調整”，關鍵就是要“推動戰(zhàn)略性新興產業(yè)、先進制造業(yè)健康發(fā)展，加快傳統(tǒng)產業(yè)轉型升級”。一國產業(yè)體系進而經濟結構的高級程度是由與本國產業(yè)梯度演進階段相適應的先進制造業(yè)所占的比重決定的。先進制造業(yè)的形成可以依靠國際產業(yè)轉移和先進技術引進，但要真正轉化為具有國別特色的優(yōu)勢產業(yè)，必須依靠持續(xù)不斷的產業(yè)擴容和技術創(chuàng)新。因此，探索先進制造業(yè)產業(yè)擴容、技術創(chuàng)新以及結構升級的影響和制約因素，并由此明確我國產業(yè)調控政策的有效著力點，對推動我國經濟結構戰(zhàn)略性調整具有重大的政策指導意義。

基于我國產業(yè)梯度演進的先進制造業(yè)涵界

先進制造業(yè)作為一種與時俱進的產業(yè)形態(tài)，具有較鮮明的梯度演進特征：從最初級的輕紡制造業(yè)到重化制造業(yè)，再到高技術含量的裝備制造業(yè)以及信息化、智能化制造業(yè)。立足于當前國際經濟技術發(fā)展前沿和我國制造產業(yè)體系演進路徑，可以大致確定，與我國產業(yè)梯度演進階段相適應且與傳統(tǒng)制造業(yè)相對應的先進制造業(yè)是通過不斷吸收電子信息、計算機、機械、材料以及現代工藝流程等方面的高新技術成果，并將這些先進技術綜合應用于產品研發(fā)、生產制造、過程控制、營銷服務等的全過程，實現優(yōu)質、高效、低耗、清潔、靈活生產，實現更高市場效率和更好經濟社會效益的制造業(yè)的總稱。

基于上述基本判斷，依據國家統(tǒng)計局的產業(yè)分類標準，大致可以將先進制造業(yè)大致涵界在醫(yī)藥制造業(yè)（含化學藥品制造業(yè)、中成藥制造業(yè)、生物/生化制品的制造業(yè)）、電子及通信設備制造業(yè)（含通信設備制造業(yè)、雷達及配套設備制造業(yè)、廣播電視設備制造業(yè)、電子器件制造業(yè)、電子元件制造業(yè)、家用視聽設備制造業(yè)、其他電子設備制造業(yè)）、電子計算機及辦公設備制造業(yè)（含電子計算機整機制造業(yè)、電子計算機外部設備制造業(yè)、辦公設備制造業(yè)）、醫(yī)療設備及儀器儀表制造業(yè)（含醫(yī)療設備及器械制造業(yè)、儀器儀表制造業(yè)）以及航空航天器制造業(yè)（含飛機制造及修理、航天器制造）五大類十七小類子產業(yè)范圍內。這些產業(yè)構成了我國當前促進先進制造業(yè)發(fā)展，推進產業(yè)自主創(chuàng)新和結構升級的產業(yè)主體。

產業(yè)升級視角下先進制造業(yè)發(fā)展現狀考察

作為一國引導制造業(yè)技術進步和結構升級的主要動力，先進制造業(yè)應該在發(fā)展速度、投資強度、競爭能力、研發(fā)力度、經濟效率等方面表現出顯著的先導性特征。只有自身形成了良性正向的發(fā)展態(tài)勢，才可能有效承擔產業(yè)發(fā)展的導向職能和推動作用。然而，從我國先進制造業(yè)近年來的實際發(fā)展情況看，盡管產值規(guī)模連年提升、從業(yè)人員不斷擴大，作為國家重點建設的領域，在產業(yè)投資和研發(fā)投入方面都有所側重，但產業(yè)發(fā)展態(tài)勢仍不容樂觀。具體而言：

（一）增長速度低于制造業(yè)總體，結構升級效應尚未體現

2008-2011年，我國先進制造業(yè)產業(yè)規(guī)模逐年上漲，2011年產值規(guī)模達到88434億元，年均增幅達到15.71%；但與同期制造業(yè)總產值高達18.48%的平均增速相比，先進制造業(yè)反而處于劣勢，在制造業(yè)總產值中的比重也從2008年的12.93%降至12.05%，不僅未奠定先導產業(yè)的地位并帶動產業(yè)結構的升級，反而呈現出不及傳統(tǒng)制造業(yè)的增長態(tài)勢。

（二）經濟效率缺乏優(yōu)勢，投資吸納和流量調整能力不足

2008-2011年，我國先進制造業(yè)利潤總額逐年提升并突破5000億元大關，且利潤總額年均增幅達到24.39%，顯著高于同期產值增幅，推動行業(yè)總體利潤水平由2008年的5.40%提升到7.02%。但與此同時，也應看到，7%的利潤率與先進制造業(yè)本身的產業(yè)屬性和產業(yè)定位是不相符的。偏低的產業(yè)效率進一步制約了先進制造業(yè)對經濟資源的吸納力和整合力。一方面，先進制造業(yè)固定資產投資額占制造業(yè)固定資產投資額的比重長期處于9.5%左右的水平，低于先進制造業(yè)占制造業(yè)的產值比重；另一方面，2008-2011年，先進制造業(yè)固定資產投資額年均增長27%，增速超過了先進制造業(yè)的產值增幅和利潤增幅，對所吸納產業(yè)投資的利用效率明顯偏低。

（三）研發(fā)經費投入力度偏低，自主創(chuàng)新意識和效果薄弱

我國先進制造業(yè)偏低的運行效率和產出能力是與其相對薄弱的技術水平相聯系的。首先，美國（16.89%）、英國（11.04%）、日本（10.64%）等國先進制造業(yè)研發(fā)經費占行業(yè)總產值的比重都超過10%，而我國先進制造業(yè)該比重僅1.5%左右，研發(fā)經費投入力度明顯偏低。其次，從投入力度偏低的研發(fā)經費的內部結構看，用于從國內外引進、吸收技術的經費和用于技術改造經費分別占11%和28%，只有近六成用于自主研發(fā)，自主創(chuàng)新意識仍顯薄弱。最后，由于研發(fā)投入力度不足、自主創(chuàng)新意識薄弱，在我國先進制造業(yè)內部，多數子行業(yè)（或企業(yè)）并未將科學技術確立為本行業(yè)（或企業(yè)）的核心競爭力來源，仍高度依賴我國相對豐裕的勞動力資源和自然資源，由此導致科學技術對產業(yè)先進性和高效率的支撐效果微乎其微。

（四）企業(yè)規(guī)?；厔萦兴@現，但產業(yè)資源仍有待整合

從人員規(guī)模和產值規(guī)?？?，我國先進制造業(yè)企業(yè)都有所提升，分別從2008年的366人和2.21億元提高到529人和408億元。這一走勢盡管一定程度上展現了我國先進制造業(yè)內部并購整合的舉措，但也說明我國先進制造業(yè)中的產業(yè)資源仍高度分散在諸多企業(yè)當中，尚未真正實現規(guī)模經濟效益。

（五）內資企業(yè)競爭力不足，外資主導型產業(yè)格局待扭轉

由于自主創(chuàng)新能力有限，產業(yè)資源整合不充分，我國先進制造業(yè)中內資企業(yè)呈現數量眾多、市場份額不高、企業(yè)規(guī)模偏小，競爭力嚴重不足的發(fā)展態(tài)勢，外資企業(yè)（含港澳臺資）仍是產業(yè)發(fā)展格局的主導力量。在先進制造業(yè)的所有企業(yè)中，內資企業(yè)數量超過了60%，但產值總規(guī)模僅占行業(yè)總產值的31%；外資企業(yè)平均規(guī)模達到8.52億元，港澳臺企業(yè)平均規(guī)模為5.62億元，而內資企業(yè)平均規(guī)模僅2.32億元。顯然，外資企業(yè)不僅在市場份額上占據主流，而且基于規(guī)模經濟形成了更強的市場勢力和競爭優(yōu)勢，將在未來較長時間內主導行業(yè)發(fā)展。

先進制造業(yè)市場結構的產業(yè)升級影響研究

我國先進制造業(yè)代表著產業(yè)體系發(fā)展的方向，承載著國家經濟結構調整升級的戰(zhàn)略，卻呈現成長性、創(chuàng)新性、規(guī)模性、投資強度、經濟效率乃至綜合競爭力的“六低”發(fā)展態(tài)勢，亟需從各層面挖掘阻礙其發(fā)展的影響因素，進行政策引導和調控。

在上述“六低”產業(yè)特征中，制約我國先進制造業(yè)發(fā)展的最突出的問題在于產業(yè)經營效率偏低，而產業(yè)經營效率又取決于行業(yè)中企業(yè)的技術研發(fā)水平。根據產業(yè)組織理論“結構-行為-績效”研究范式，產業(yè)經營效率和產業(yè)中企業(yè)的研發(fā)行為又決定于行業(yè)所處的市場結構。所以，要從技術創(chuàng)新、結構升級、效率提升的角度推進先進制造業(yè)的發(fā)展，需要在市場結構層面尋找問題的根源。

（一）我國先進制造業(yè)的絕對集中度考察

我國先進制造業(yè)的平均市場集中度CR4（行業(yè)中最大的4家企業(yè)所占的產值份額）為23.35%（2010年，按17個子行業(yè)加權平均），依據貝恩市場結構分類標準屬于競爭性行業(yè)。在各子行業(yè)中，飛機、航天器、雷達設備制造等行業(yè)由于涉及國家安全，具有一定的行政壟斷性，集中度高于行業(yè)總體水平；除此以外集中度高于行業(yè)平均水平的行業(yè)要么由外資企業(yè)占據主導（日資主導的辦公設備制造業(yè)為41.05%），要么由港澳臺資企業(yè)占據主導（臺資主導的電子計算機整機制造業(yè)為51.48%）；由內資企業(yè)主導的子行業(yè)則普遍集中度偏低。分散的市場結構必然導致行業(yè)內部競爭烈度的提升和行業(yè)盈利水平的降低，并進而對行業(yè)效率提升和規(guī)模擴容帶來負面影響。

（二）引入規(guī)模差異性的相對集中度考察

絕對集中度指標不能反映市場中企業(yè)之間的規(guī)模差異程度，因此還須引入“規(guī)模差異系數”來度量先進制造業(yè)的相對集中度。所謂規(guī)模差異系數，就是行業(yè)集中度與行業(yè)平均份額的比值，系數越大，表明行業(yè)中主要企業(yè)規(guī)模相對越大。

我國先進制造業(yè)的平均規(guī)模差異系數GC4為49.92（2010年，按17個子行業(yè)加權平均），總體上，行業(yè)中企業(yè)規(guī)模的差異性較大；從子行業(yè)看，醫(yī)藥制造業(yè)（53.92）、醫(yī)療設備及儀器儀表制造業(yè)（60.88）、電子及通信設備（65.00）的市場差異系數高于平均水平，行業(yè)中大企業(yè)的主導地位更突出；電子計算機及辦公設備制造業(yè)（31.77）和航空航天器制造業(yè)（8.64） 的市場差異系數低于平均水平，行業(yè)中的主導權相對渙散。

進一步考察五大子行業(yè)下的細分行業(yè)，可以利用絕對集中度和相對集中度指標把17個先進制造業(yè)細分行業(yè)劃分為I、II、III、IV四種類型，如表1所示。除了I型的三個細分行業(yè)初步確立了行業(yè)主導權之外，其他多數細分行業(yè)要么集中度偏低，要么企業(yè)規(guī)模差異偏低，不利于產業(yè)資源的整合和運行效率的提升。

（三）面向差異化和進出壁壘的延伸考察

一般認為，先進制造業(yè)的核心競爭優(yōu)勢在于先進技術和專利技術，所以成熟的先進制造業(yè)往往向高度標準化和高度專業(yè)化兩個方向發(fā)展。我國先進制造業(yè)由于市場結構高度分散，中小企業(yè)為數眾多，應該面向“長尾市場”開展專業(yè)化和個性化經營。但現實中，我國先進制造業(yè)中的企業(yè)卻多集中于主流市場，針對通用性需求開展生產和研發(fā)，一方面缺乏“菜單式”的個性化，另一方面缺乏“專業(yè)性”的集約化，導致附加值偏低，運行效率降低，產業(yè)缺乏吸引力。

類似地，一般認為先進制造業(yè)兼具高研發(fā)風險和高投資收益的特性，其沉淀成本較高和資產專用性較強，因此進入和退出存在技術。但在我國，由于國家對先進制造業(yè)發(fā)展給予了大量的政策支持，使個別子產業(yè)趨向于公共產業(yè)，行政性壁壘較高但技術性壁壘不足，投資收益不高，行業(yè)吸引力不強；在如此政策依賴環(huán)境下，得不到政策支持的子產業(yè)，往往不愿承擔高研發(fā)風險，所以停滯于低技術水平，不得不開展價格競爭，同樣導致利潤率趨低，行業(yè)吸引力下降。

可見，我國先進制造業(yè)雖然初具雛形，卻沒有真正導入先進制造業(yè)應有的發(fā)展路徑，如果不進行必要的補償性政策調整，極易陷入低度均衡，失去發(fā)展機遇，逐步淪為傳統(tǒng)制造業(yè)，復歸國際分工體系的中下層。

（四） 市場結構對研發(fā)行為的影響考察

為了能對先進制造業(yè)企業(yè)的技術研發(fā)形成更清晰的認識，可以再將技術研發(fā)劃分為產品創(chuàng)新型研發(fā)和過程創(chuàng)新型研發(fā)兩個層次，其中：產品創(chuàng)新型研發(fā)強度主要用新產品銷售收入占主營業(yè)務收入的比重來衡量，過程創(chuàng)新型研發(fā)強度主要用微電子控制設備占固定資產的比重來衡量。通過對17個細分行業(yè)研發(fā)強度的計量統(tǒng)計和合并計算，可以得到表2。

從理論上講，松散型的寡頭壟斷是最有利于技術研發(fā)的市場結構。從表2可以發(fā)現：I型細分行業(yè)中產品創(chuàng)新和過程創(chuàng)新的研發(fā)強度都高于全行業(yè)平均水平；IV型細分行業(yè)中產品創(chuàng)新和過程創(chuàng)新的研發(fā)強度均低于全行業(yè)平均水平；II型細分行業(yè)中產品創(chuàng)新的研發(fā)強度要高于全行業(yè)平均水平，而過程創(chuàng)新的研發(fā)強度則低于全行業(yè)平均水平；III型細分行業(yè)中產品創(chuàng)新的研發(fā)強度要低于全行業(yè)平均水平，而過程創(chuàng)新的研發(fā)強度則高于全行業(yè)平均水平。

由此，可以進一步推論：寡占型市場結構對于先進制造業(yè)的技術研發(fā)行為具有最好的激勵效果，企業(yè)研發(fā)行為最活躍，新技術和新產品和新工藝都將得到引進、消化和吸收；行業(yè)集中度低、企業(yè)規(guī)模差異小是制約先進制造業(yè)技術研發(fā)行為的重要因素。由于行業(yè)利潤水平低，技術外溢效應強，技術研發(fā)的風險巨大但收益較小，所以技術研發(fā)不構成最有效的競爭手段，低成本滲透策略會被多數企業(yè)使用；高行業(yè)集中度能夠幫助企業(yè)保持較高的盈利能力，進而獲得較強的風險抵御能力，因而有助于激勵企業(yè)開展產品創(chuàng)新型研發(fā)；企業(yè)規(guī)模差異讓大型企業(yè)獲得了規(guī)模經濟效益，而中小型企業(yè)不得不引入差異化戰(zhàn)略，于是面向成本降低和工藝改進的過程創(chuàng)新成為該類細分行業(yè)的主要研發(fā)行為。

（五） 市場結構對產業(yè)效率的影響考察

從我國先進制造業(yè)17個細分子行業(yè)的主營業(yè)務利潤率看，行業(yè)差異仍是盈利能力的主要決定因素。醫(yī)藥制造（11.65%）、醫(yī)療設備和儀器儀表（9.82%）行業(yè)利潤率保持在10%左右的較高水平，而航空航天器制造（5.11%）、電子及通信設備（6.21%）以及電子計算機及辦公設備（3.46%）行業(yè)利潤率則處在5%左右的較低水平。

進一步考察市場結構對行業(yè)經濟效率的影響。通過對17個細分行業(yè)盈利能力的計量統(tǒng)計和合并計算，可以得到表3。行業(yè)內企業(yè)的規(guī)模差異性也對行業(yè)盈利能力和經濟效率起著重要的影響作用。規(guī)模差異性的存在一方面有助于弱化過度競爭，提升行業(yè)經濟績效；另一方面有助于激發(fā)行業(yè)內的兼并重組，提高資源的配置效率。同時，較高的盈利能力還會形成更強的行業(yè)吸引力，吸引更多的產業(yè)投資并推動更快的產業(yè)擴容，由此實現先進制造業(yè)的結構升級效應。

另外需要特別指出的是，對于II型細分行業(yè)，盡管處于較高集中度的市場結構中，但由于一方面該市場結構主要是由行政力量構造的，公共產品屬性突出；另一方面企業(yè)規(guī)模差異較小，無法形成行業(yè)整合的主導力量，所以行業(yè)經濟績效和資源配置效率都較低。

面向市場結構的先進制造業(yè)政策調控方略

承載著我國制造業(yè)轉型提升和經濟結構調整升級重要戰(zhàn)略使命的先進制造業(yè)呈現自主創(chuàng)新不足，綜合效率偏低，產業(yè)資源配置不合理，內資的行業(yè)主導力不強的發(fā)展態(tài)勢。這一態(tài)勢不僅在短期內影響著先進制造業(yè)的擴容和升級，更會對我國的產業(yè)安全、經濟轉型、國際分工等造成長期影響。同時，也應該看到，市場結構構成了我國先進制造業(yè)低速度、低效益、低水平發(fā)展的根源性影響因素，因此，政府在制定相關產業(yè)政策和財稅政策的過程中，應高度重視市場結構的調整和優(yōu)化。

總體而言，政府對先進制造業(yè)市場結構的監(jiān)控、分析和調控是一項較為系統(tǒng)的工作：從靜態(tài)、動態(tài)、絕對、相對等多個視角監(jiān)測先進制造業(yè)的市場結構特征；從產業(yè)整體和細分行業(yè)兩個層面考察先進制造業(yè)的市場結構特征；從經濟績效、技術研發(fā)和資源配置三個層面認識先進制造業(yè)市場結構的影響；從企業(yè)行為引導和企業(yè)績效調節(jié)兩個方向開展先進制造業(yè)的市場結構調控。如此才能更好地創(chuàng)造有利于先進制造業(yè)發(fā)展的長效環(huán)境和機制。

具體而言，政府針對先進制造業(yè)的市場結構、技術研發(fā)以及運營效率的政策調控可以重點著力于如下三個方面。

（一）政策引導

通過政策引導推動先進制造業(yè)向大型企業(yè)主導、大中小企業(yè)協(xié)同合作的低集中寡占型市場結構演化。對我國先進制造業(yè)而言，市場集中度高、企業(yè)規(guī)模差異大的市場結構更有利于技術創(chuàng)新的開展和產業(yè)運營效率的提升。因此，政府在市場結構調控過程中，重點推進如下工作：

在充分發(fā)揮大型企業(yè)技術創(chuàng)新和市場開拓主導作用的同時，保持中小企業(yè)在產品改進、工藝完善、業(yè)務細分化、服務專業(yè)化等漸進性創(chuàng)新和長尾市場需求滿足方面的優(yōu)勢，利用好二者之間的互補性，提升產業(yè)運營效率。

選擇企業(yè)規(guī)模小，市場組織散的細分行業(yè)，推動企業(yè)間兼并重組，特別是技術研發(fā)型企業(yè)與生產制造型企業(yè)的橫向聯合，推動行業(yè)市場結構向低集中寡占型演化。

通過必要的專項支持，如園區(qū)建設、人才工程等，推動行業(yè)內的資源共享、設施配套、產業(yè)集聚以及人才培養(yǎng)。

推動細分行業(yè)內的縱向一體化整合，通過信貸支持協(xié)調供應鏈矛盾、通過供應鏈協(xié)同實現強強聯合、促優(yōu)逐劣，通過打通從技術研發(fā)到商業(yè)化應用的價值鏈強化產業(yè)自主創(chuàng)新能力和綜合競爭優(yōu)勢。

針對中小企業(yè)，拓寬融資渠道，建立風險基金，協(xié)調自主創(chuàng)新體系中各創(chuàng)新承擔者之間的權利義務關系，確保知識產權得以有效保護。

（二）政府組織協(xié)調

基于政府的組織協(xié)調能力，集成企業(yè)資源，整合研發(fā)力量，推動先進制造業(yè)技術進步和自主創(chuàng)新。政府要為企業(yè)提供技術創(chuàng)新的制度環(huán)境和政策環(huán)境，在技術創(chuàng)新中發(fā)揮引導和支撐作用。

對產業(yè)自主創(chuàng)新和技術研發(fā)的資金支持要采取事前補貼和事后獎勵相結合的方式，避免事前補貼監(jiān)督不力，事后補貼激勵不足的缺陷。

對于對產業(yè)全局具有深遠影響的基礎性研究，特別是重大科技專項，應通過國家專項、研究基金、產業(yè)聯合攻關等方式進行，政府科技資金應以直接方式介入并給予支持。

對于產業(yè)后技術，特別是部分引進消化、模仿改進技術，政府資金應當間接介入，做好產業(yè)創(chuàng)新環(huán)境創(chuàng)建工作，在信息服務、產學研一體化、知識產權保護等方面為企業(yè)提供良好的發(fā)展環(huán)境。

（三）利用好財稅政策手段

利用財稅政策手段，將先進制造業(yè)作為幼稚產業(yè)加以保護和鞭策，加速產業(yè)規(guī)模擴容和競爭力提升。

要采取必要的成本補貼、研發(fā)資助甚至行政保護等方式，彌補產業(yè)競爭力不足，給予先進制造業(yè)相對寬松的市場環(huán)境。

篇7

[關鍵詞]先進制造業(yè) 制造技術 制造模式 市場網絡組織

〔中圖分類號〕F062.9 〔文獻標識碼〕A 〔文章編號〕 1000-7326（2008）06-0074-06

在經濟全球化和信息技術革命的推動下，國際制造業(yè)的生產方式正在發(fā)生著重大變革。近十余年來，世界主要工業(yè)國紛紛制定各種發(fā)展計劃，促進傳統(tǒng)制造業(yè)向先進制造業(yè)（advanced manufacturing industry）轉變。加快發(fā)展先進制造業(yè)，已經成為世界制造業(yè)發(fā)展的新潮流。本文根據當代國際制造業(yè)發(fā)展的新趨勢，從超微觀、微觀和中觀三維視角進行綜合概括，建立起一個新的先進制造業(yè)理論模型。

一、關于先進制造業(yè)概念的討論

“先進制造業(yè)”是國內學術界近年中提出的新概念，目前尚沒有一個明確的、一致公認的定義。什么是先進制造業(yè)？解釋主要有以下三種。

（1）先進制造業(yè)主要指采用先進制造技術為主要生產手段的制造業(yè)。先進制造業(yè)最主要的特點是技術革新快，適應市場需求的多樣化。[1]

（2）先進制造業(yè)是指能夠不斷吸收高新技術成果，并將先進制造技術和管理方式綜合應用于研究、設計、制造、檢測和服務等全程的制造業(yè)。具有技術含量高、經濟效益好、創(chuàng)新能力強、資源消耗低、環(huán)境污染少、服務功能全、就業(yè)比較多等特點。[2] 它不僅包括高新技術產業(yè)，也涵蓋運用高新技術和先進適用技術改造的傳統(tǒng)產業(yè)。

（3）先進制造業(yè)指制造業(yè)不斷地吸收電子信息、計算機、機械、材料以及現代管理技術等方面的高新技術成果，并將這些先進制造技術綜合應用于制造業(yè)產品的研發(fā)設計、生產制造、在線檢測、營銷、服務和管理的全過程，實現優(yōu)質、高效、低耗、清潔、靈活生產，即實現信息化、自動化、智能化、柔性化、生態(tài)化生產，取得很好的經濟、社會和市場效果的制造業(yè)的總稱。[3]

上述三種解釋都有合理之處，但又都不全面和準確。首先，先進制造業(yè)無疑離不開先進技術，但僅采用先進技術，或僅從先進技術來定義，不足以揭示先進制造業(yè)的內涵，也無法把先進制造業(yè)與以技術先進為標志界定的高新技術產業(yè)區(qū)分開來。實際上，傳統(tǒng)制造業(yè)也是追求技術不斷進步的。其次，先進制造業(yè)的確不僅僅局限于生產過程，還應該包括產前和產后全過程，但這也還不足以說明先進制造業(yè)是一種新的生產方式。最后，上述解釋都把先進制造視為一個封閉的系統(tǒng)，忽視了現代網絡化的營銷系統(tǒng)和企業(yè)之間的廣泛關聯。

筆者認為，應該結合國際制造業(yè)的發(fā)展趨勢和先進國家制造業(yè)的發(fā)展特征，可以從超微觀、微觀和中觀的三維視角來對先進制造業(yè)進行理論概括。

從超微觀即企業(yè)內部的角度看，先進制造業(yè)首先表現為技術的先進性，是一個能夠不斷進行技術創(chuàng)新的先進技術體系。既能不斷吸收當代高新技術成果來進行自主技術開發(fā)，又善于將先進技術應用于從研發(fā)、制造到營銷、維修服務的全過程。先進技術是企業(yè)生產和發(fā)展的基礎，對制造業(yè)的發(fā)展起決定性作用。正是在先進技術的基礎上，先進制造業(yè)才能夠實現信息化、自動化、智能化、柔性化和生態(tài)化生產。

從微觀即企業(yè)整體的角度看，先進制造業(yè)表現為生產模式的先進性，是一種能夠適應市場變化、不斷優(yōu)化企業(yè)內部資源配置、并能兼顧生態(tài)環(huán)境和社會利益的高效生產體系。諸如柔性制造系統(tǒng)（FMS）、計算機集成制造系統(tǒng)（CIMS）、精益生產模式（LP）、清潔生產模式（CP）、高效快速重組生產系統(tǒng)、虛擬制造模式（VM）等，就是最為著名的先進制造模式。它決定著企業(yè)具體配置各種生產要素的方式和效率，體現著企業(yè)與市場之間密切的良性互動關系，也反映著企業(yè)與生態(tài)和社會環(huán)境的和諧相處。正是在生產模式這一點上，先進制造業(yè)與傳統(tǒng)制造業(yè)迥然有別。

從中觀即產業(yè)體系的角度看，先進制造業(yè)表現為營銷網絡組織的先進性，是一種以產業(yè)鏈為主干、集群化為依托的網絡化市場組織。先進制造業(yè)是以現代生產業(yè)和發(fā)達的市場網絡為支撐的。先進制造業(yè)內部各產業(yè)部門、各企業(yè)之間，在投入產出方面存在著密切的聯系，需要通過價值鏈上的整合與協(xié)同、形成供應鏈聯盟和產業(yè)集群，從而組成高效率的市場系統(tǒng)。

通過上述分析，概括起來，可以得出先進制造業(yè)的簡明定義：先進制造業(yè)就是廣泛應用先進制造技術、采用先進制造模式、擁有先進市場網絡組織的工業(yè)生產系統(tǒng)?？捎脠D1來清楚表示先進制造業(yè)的理論模型。

二、先進制造技術的內涵與發(fā)展

一般認為：先進制造技術是將先進的機械制造技術、電子信息技術和自動化設備以及材料技術等高新技術和先進適用性技術，綜合應用于產品的研究與開發(fā)、設計、生產、管理和市場開拓、售后服務，并取得經濟社會效益的綜合技術，它們被統(tǒng)稱為先進制造技術。

先進制造技術一般分為四大類。（1） 現代設計技術，包括計算機輔助設計(CAD)、反求工程技術的新產品開發(fā)、基于并行工程的產品設計、文件設計技術與質量功能配置、再生產工程、綠色產品設計等。（2） 先進的制造工藝技術，包括計算機輔助制造(CAM)、少無切削制造技術、非機械加工制造技術、生長型加工和快速原型技術制造(RPM)、虛擬制造技術（VMP）等。（3） 綜合自動化技術，包括分布式數控技術(DNC)、柔性制造技術(FMT )、集成制造技術(CIMT)、智能制造技術(IMT)等。（4） 現代系統(tǒng)管理技術，包括制造資源計劃（MRPII）、準時制（JIT）及精益生產(LP)、敏捷制造（AM）、全球化制造(GM)和信息管理系統(tǒng)(IMS)、可持續(xù)發(fā)展技術和相關技術等。[4]

1994年初，美國聯邦科學、工程和技術協(xié)調委員會（FCCSET）下屬的工業(yè)和技術委員會先進制造技術工作組，曾經對先進制造技術的內涵首次作系統(tǒng)的說明，認為先進制造技術主要包括三個技術群：主體技術群、支撐技術群和制造基礎設施（制造技術環(huán)境）。這三部分構成一個完整的體系，缺一不可，否則很難發(fā)揮預期的整體功能效益。

與傳統(tǒng)制造技術相比，先進制造技術具有四大特征。（1） 它的基礎是優(yōu)質、高效、低耗、無污染或少污染工藝，并在此基礎上實現優(yōu)化及與新技術的結合，形成新的工藝與技術。（2） 傳統(tǒng)制造技術一般單指加工制造過程的工藝辦法，而先進制造技術覆蓋了從產品設計、加工制造到產品銷售、使用、維修整個過程。（3） 傳統(tǒng)制造技術一般只能駕馭生產過程中的物質流和能量流，隨著信息技術的列入，使先進制造技術成為能駕馭生產過程中的物質流、能量流和信息流的系統(tǒng)工程。（4） 傳統(tǒng)制造技術的學科、專業(yè)單一，界限分明，而先進制造技術的各專業(yè)、學科、技術之間的不斷交叉、融合，形成了綜合、集成的新技術。

目前在發(fā)達國家，先進制造技術發(fā)展的基本態(tài)勢是：其一，以數控機床、加工中心和工業(yè)機器人為標志的柔性制造單元系統(tǒng)，以柔性制造單元和自動、半自動物料輸送組合為標志的柔性制造系統(tǒng)，這兩個階段的先進制造技術已相當成熟。其二，以信息、工藝、物流、計算機集成為特點的集成技術已處于完善階段。其三，以設計智能化、單元化加工過程智能化和系統(tǒng)整體管理智能化為特征的智能集成制造系統(tǒng)，仍然處在研究與開發(fā)過程中。[5] 具體來看，呈現出以下幾大發(fā)展趨勢。

（1）數字化。它是制造技術、計算機技術、網絡技術與管理技術的交叉、融和、發(fā)展與應用的結果，也是制造企業(yè)、制造系統(tǒng)與生產過程、生產系統(tǒng)發(fā)展的必然趨勢。它包含了三大部分：以設計為中心的數字制造，以控制為中心的數字制造和以管理為中心數字制造。

（2）精密化。它一方面是指對產品、零件的精度要求越來越高，一方面是指對產品、零件的加工精度要求越來越高，如精密加工技術、細微加工技術、納米加工等。

（3）集成化。先進制造技術的集成化趨勢本質就是知識的集成。其具體表現在三個方面：現代技術的集成；加工技術的集成和企業(yè)管理技術的集成。

（4）網絡化。利用網絡，在產品設計、制造與生產管理等活動乃至企業(yè)整個業(yè)務流程中充分享用有關資源，即快速調集、有機整合與高效利用有關制造資源。制造技術的網絡化由兩個因素決定：一是生產組織變革的需要，一是生產技術發(fā)展的可能。

（5）虛擬化。虛擬技術是以計算機支持的仿真技術為前提，對設計、加工、裝配等工序統(tǒng)一建模，形成虛擬的環(huán)境、虛擬的過程、虛擬的產品、虛擬的企業(yè)，主要包括虛擬環(huán)境技術、虛擬設計技術和虛擬制造技術。

（6）智能化。制造系統(tǒng)正由原先的能量驅動型轉變?yōu)樾畔Ⅱ寗有停@就要求制造系統(tǒng)不但要具備柔性，而且還要表現出某種智能，以便應對大量復雜信息的處理、瞬息萬變的市場需求和激烈競爭的復雜環(huán)境。

（7）綠色化。環(huán)境保護與環(huán)境制約使先進制造技術逐漸向綠色化、可持續(xù)化發(fā)展。制造業(yè)的產品從構思開始，到設計階段、制造階段、銷售階段、使用與維修階段，直到回收階段、再制造各階段，都必須充分考慮環(huán)境保護。

三、先進制造模式的內涵與發(fā)展

由于資源、環(huán)境、市場需求變化及日趨激烈的市場競爭，對制造業(yè)市場變動能力、企業(yè)網絡組織結構、可持續(xù)發(fā)展等方面提出了更高的要求。傳統(tǒng)的大批量生產模式（即福特制生產模式）受到越來越多的挑戰(zhàn)，從而催生和創(chuàng)新出了一系列先進制造模式。關于先進制造模式國內外有許多不同看法。主要有兩種觀點：一是從制造科學和制造系統(tǒng)的角度出發(fā)，認為制造模式是一種典型的制造系統(tǒng)；另外一種觀點從管理的角度出發(fā)，從比較廣泛的范圍來看，認為先進制造模式是一種在生產和制造領域中應用的新生產方式和方法，或是一種制造戰(zhàn)略。

一般而言，制造模式具有典型的制造過程和運行機制，同時具備明確的功能、結構、通信和操作機制。它對于企業(yè)內部的信息流、物流和人流的管理具有明確的處理方法；對于企業(yè)外部的動態(tài)聯盟（包括市場銷售、供應鏈、資源、生產服務等）也具有相應的對策；最后對于上述問題的處理都具有相應的評價指標和方法。因此，制造模式是制造業(yè)為了提高產品質量、市場競爭力、生產規(guī)模和生產速度，以完成特定的生產任務而采取的一種有效的生產方式和一定的生產組織形式?，F代先進制造生產模式是從傳統(tǒng)的制造生產模式中發(fā)展、深化和逐步創(chuàng)新而來。

簡單地說，所謂先進制造模式，就是圍繞企業(yè)的價值增值鏈，依據不同的環(huán)境、通過有效地組織各種要素形成的，可以在特定環(huán)境中達到良好效果的先進生產方式和運行管理機制。這種模式已經形成規(guī)范的概念、哲理和結構，可以供企業(yè)依據不同的環(huán)境條件，針對不同的制造目標來加以采用。

根據國際生產工程學會（CIRP）近10年的統(tǒng)計，發(fā)達國家所涌現的先進制造系統(tǒng)和先進制造生產模式多達33種。發(fā)達國家制造企業(yè)，特別是跨國公司和創(chuàng)新性中小企業(yè)已廣泛采用一些新的制造模式，如：柔性制造系統(tǒng)（FMS）、計算機集成制造系統(tǒng)（CIMS）、精益生產模式（LP）、清潔生產模式（CP）、高效快速重組生產系統(tǒng)、虛擬制造模式（VM）等。[6] 目前，正在開發(fā)下一代制造和生產模式，如：并行工程和協(xié)同制造（HM）、生物制造（BM）、遠程網絡制造（RM）、全球制造（GM）和下一代制造系統(tǒng)（NGMS）等。以下擇要簡單介紹八種主要的先進制造模式：

（1）精益生產模式（LP）。精益生產是美國麻省理工學院根據其IMVP的研究中對日本豐田生產方式的總結。精益生產的最終目標是要以具有最優(yōu)質量和最低成本的產品，對市場需求做出最迅速的響應。它的基本原則是消滅一切浪費和不斷改善。準時制作業(yè)、成組技術、彈性作業(yè)人數和尊重人性是精益生產的主要支柱。

（2）準時生產制（just-in-time）。又稱無庫存生產模式，其基本思想是訂單驅動，僅當下道工序需求該零件時，才將其生產出來，任何前提生產都是浪費。追求目標是零庫存、零廢品和零設備故障。它適合于相對穩(wěn)定的大批量流水線或重復生產作業(yè)。

（3）柔性制造系統(tǒng)（FMS）。柔性生產主要依靠有高度柔性的、以計算機數控機床生產為主的制造設備來實現多品種小批量生產。其優(yōu)勢是：增強制造企業(yè)的靈活性和應變能力，縮短產品生產周期，提高設備使用率和員工的勞動生產率以及改善生產模式從而大大推動了制造業(yè)的發(fā)展。

（4）敏捷制造。又稱靈捷制造，是美國通用汽車公司于1988年提出的，1992年美國政府將其作為“21世紀制造企業(yè)的戰(zhàn)略”。敏捷制造是新一代生產模式，是對已有生產模式的豐富和發(fā)展，它是柔性制造和精益生產發(fā)展的結果。敏捷制造包括產品制造機械系統(tǒng)的柔性、員工授權、制造商供應商關系、總體質量管理及企業(yè)重構。目前較權威的定義是：敏捷制造是一種結構，在這個結構中每個公司都能開發(fā)自己的產品并實施自己的經營戰(zhàn)略。構成這個結構的基石是三種基本資源：有創(chuàng)新精神的管理機構和組織，有技術、有知識的高素質人員和先進制造技術。敏捷源于這三種資源的有效集成。

（5）計算機集成制造系統(tǒng)（CIMS）。是現代信息技術條件下的新一代制造系統(tǒng)。它以計算機來輔助制造系統(tǒng)的集成，以充分的、及時的信息交流或信息共享將企業(yè)的設計、工藝、生產車間以及供銷和管理部門集成為一個有機的整體，使他們相互協(xié)調的運作，以提高產品質量，縮短產品開發(fā)周期，提高生產效率，確保企業(yè)的整體效益，提高企業(yè)的競爭能力和生存能力。

（6）虛擬制造模式（VM）。是虛擬現實技術在制造中的應用。虛擬制造實際上是一種計算機科學技術，以信息技術、仿真技術、虛擬現實技術為支柱，在產品設計或制造系統(tǒng)的物理實現之前，就能使人體感覺到未來產品的性能或者制造系統(tǒng)的狀態(tài)，從而可以做出前瞻性的決策與優(yōu)化實施方案。從本質上講虛擬制造技術是對真實制造過程的動態(tài)模擬、仿真，是在計算機上制造數字產品，在虛擬制造環(huán)境中生產軟產品替代傳統(tǒng)的硬樣品進行試驗，對其性能和可制造性進行預測和評價，從而縮短產品的設計與制造周期，降低產品的開發(fā)成本，提高系統(tǒng)快速響應市場變化的能力。

（7）清潔生產模式（CP）。聯合國環(huán)境計劃署對清潔生產的定義為：清潔生產是一種新的創(chuàng)造性的思想，該思想將整體預防的環(huán)境戰(zhàn)略持續(xù)應用于生產過程、產品和服務中，以增加生態(tài)效率和減少人類及環(huán)境的風險。對生產過程，要求節(jié)約原材料和能源，淘汰有毒原材料，減降所有廢棄物的數量和毒性；對產品，要求減少從原材料提煉到產品最終處置的全生命周期的不利影響；對服務，要求將環(huán)境因素納入設計和所提供的服務中?？傊鍧嵣a是將環(huán)境保護延伸到企業(yè)內部的方方面面。清潔生產追求的目標有二：一是追求資源和能源的循環(huán)利用和綜合利用、不可再生資源和短缺資源的代用、廢棄物的資源化和再生利用；二是追求產品生產和消費過程與環(huán)境的相容，如采用低廢、無廢的清潔生產工藝。

（8）綠色制造(green manufacturing)是一個綜合考慮環(huán)境影響和資源效率的現代制造模式，其目標是使產品從設計、制造、包裝、運輸、使用到報廢處理的整個產品生命周期中，對環(huán)境的影響(負作用)最小，資源效率最高，并使企業(yè)經濟效益和社會效益協(xié)調優(yōu)化。它具有以下基本特征。（1） 全球性――綠色制造的研究和應用將愈來愈體現全球化的特征和趨勢。（2） 配套性――以綠色設計和制造技術為中心的配套系統(tǒng)(綠色營銷、綠色標志、綠色教育、綠色法規(guī)等相關配套的社會支撐系統(tǒng))是綠色制造工程的發(fā)展方向。（3）集成性――將更加注重系統(tǒng)技術和集成技術的研究。例如，產品和工藝設計與材料選擇系統(tǒng)的集成、用戶需求與產品使用的集成、綠色制造的問題領域集成、綠色制造系統(tǒng)中的信息集成、綠色制造的過程集成等集成技術的研究將成為綠色制造的重要研究內容。（4） 智能性――人工智能和智能制造技術將在綠色制造研究中發(fā)揮重要作用。

四、先進市場網絡組織的內涵與發(fā)展

先進制造業(yè)是以現代生產業(yè)和發(fā)達的市場網絡為支撐的。激烈的市場競爭和快速多變的市場需求使制造業(yè)企業(yè)在生產過程中面臨著提高產品質量、縮短產品的生產銷售周期、降低企業(yè)運營成本和提升核心競爭力的壓力，這使得制造商、供應商、分銷商、零售商和研究機構間的聯系趨于緊密，并使其之間的界限逐漸淡化（如制造業(yè)服務業(yè)化），形成了新的市場網絡組織結構，集群、供應鏈是其典型的表現形式。先進市場網絡組織可以降低單個企業(yè)的經營風險，妥善地解決產品的設計、生產、供應、銷售等一系列環(huán)節(jié)中的問題，并降低企業(yè)的外部效應和外部交易成本，提高了企業(yè)和整個制造業(yè)的國際競爭力。

根據波特的價值鏈理論，每一個企業(yè)都是由進行設計、生產、營銷、交貨以及對產品起輔助作用的各種活動（材料供應、技術、人力資源、 售后服務等）的集合。這些活動在公司的價值創(chuàng)造中相互聯系，組成公司價值增值的鏈條，即為價值鏈。價值鏈并不是一些獨立活動的集合，而是相互依存的活動構成的一個系統(tǒng)。并且，一個公司價值鏈與其他經濟單位的價值鏈也是相連的，任何一個企業(yè)都存在于從供應商到消費者的價值鏈體系中，體系中各價值行為之間的聯系對公司競爭優(yōu)勢的大小有著至關重要的影響。因此，發(fā)展先進制造業(yè)需要對價值鏈上的活動進行整合與協(xié)同，以實現整條價值鏈的整體提升。

價值鏈上各環(huán)節(jié)的增值收益是不同的。通?？捎梦⑿Γ▋r值鏈）曲線表示，在曲線左端（產業(yè)鏈上游）的知識產權開發(fā)企業(yè)，隨著研發(fā)和設計的投入，產品增值收益逐漸上升；在曲線右端（產業(yè)鏈下游）的品牌銷售企業(yè)，隨著品牌運作、銷售渠道的建立，產品增值收益也大幅上升；而弧底部分的成品裝配和低端產品為主的制造業(yè)則“流汗多拿錢少”，技術含量低、產品增值少，而且市場競爭激烈，容易被成本更低的同行所替代。

由于制造工藝的標準化以及“模塊化”技術的發(fā)展，產業(yè)內的各工序可以被調整與分割，通過把利潤遞減的制造環(huán)節(jié)外包轉移出去，跨國公司的經營重點從產品制造向產業(yè)鏈的兩端轉移，向上游主要是從事技術研發(fā)和產品設計；向下主要做銷售、做渠道、做品牌和服務等，從而使價值鏈上知識密集型的環(huán)節(jié)利潤遞增，先進制造產業(yè)鏈兩端的技術含量更高，附加價值也更高。

同時，先進制造業(yè)以發(fā)達的供應鏈網絡為依托。供應鏈是由供應商、制造商、分銷商（ 或配送中心）、零售商及用戶等實體組成的供需網絡，是跨越企業(yè)中多個職能部門活動的集合，它包括從訂單的發(fā)送和獲取、原材料的獲得、產品的制造，到產品分銷給銷售商及最終用戶的整個過程。它是在給最終顧客提品和服務的不同的過程和活動中所涉及的上下游相互聯系的組織網絡。供應鏈是相互合作共同控制、管理和改進從供應商到用戶的物流和信息流的多個相互聯系和依賴的組織的網絡。供應鏈是伴隨先進制造業(yè)出現的一種社會生產組織方式。有兩種基本模式：一是具有單一核心企業(yè)的供應鏈；二是多核心企業(yè)的供應鏈。隨著先進制造業(yè)的發(fā)展，產生了許多先進的供應鏈管理理念，如綠色供應鏈管理、敏捷供應鏈管理、逆向供應鏈管理、閉環(huán)供應鏈管理以及供應鏈聯盟等。發(fā)達國家在制造業(yè)不斷先進化的同時，其市場支撐體系也在不斷變革與創(chuàng)新。

五、先進制造業(yè)的基本特征

通過上述分析，我們可以對先進制造業(yè)的基本特征作一簡要概括。首先，與傳統(tǒng)制造業(yè)相比，先進制造業(yè)的“先進”主要體現在以下幾點：在生產方式方面，由單一產品的大規(guī)模、標準化生產，轉變?yōu)榭筛鶕鐣枨?，小批量、多品種生產，具有更強的靈活性和適應性；在生產關聯方面，先進制造業(yè)更加突出了產業(yè)間的生產鏈動態(tài)關聯和企業(yè)的全球生產配置；在生產理念方面，更注重依靠科技進步，減少能源消耗和環(huán)境污染、提高經濟效益、增加產品科技含量；在經濟發(fā)展方面，著眼于未來，更注重信息化程度、無形資產的比重、技術創(chuàng)新的能力，更重視節(jié)約型、集約化和可持續(xù)發(fā)展。

其次，先進制造業(yè)是一個動態(tài)演變的概念，它隨著時間、空間的變化而發(fā)展。在經濟發(fā)展的不同時期，先進制造業(yè)表現在不同的制造產業(yè)上。以三次產業(yè)革命為例，在第一次產業(yè)革命中，先進制造業(yè)以紡織、煤炭、冶金等產業(yè)為代表；第二次產業(yè)革命時，先進制造業(yè)表現在電力、鋼鐵、石化等制造業(yè)上；在20世紀40年代爆發(fā)的第三次產業(yè)革命，電子通信、航空航天、光機電一體化、生物醫(yī)藥、新材料等產業(yè)作為先進制造業(yè)在各國經濟中得到較快的發(fā)展。[7] 在空間方面，先進制造業(yè)在不同經濟發(fā)展水平的區(qū)域表現在不同的產業(yè)部門上，因此不同區(qū)域在選擇先進制造業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略時需結合實際情況進行產業(yè)選擇。

再次，先進制造業(yè)是一個開放的系統(tǒng)。其開放性一是表現為制造業(yè)已經不再局限于制造的生產環(huán)節(jié)，而是開放到了包括產前和產后的全過程；二是表現為通過網絡化組織向社會經濟領域的全面開放，尤其體現為制造業(yè)與生產業(yè)融為一體；三是表現為全球制造，即在全球范圍內整合資源，形成全球價值鏈和產業(yè)鏈體系。

最后，先進制造業(yè)本質上是一種先進的生產方式。發(fā)展先進制造業(yè)，不僅僅是一個技術進步問題，也不僅僅是一個產業(yè)結構轉型升級和產業(yè)發(fā)展問題，而是一場生產方式的深刻變革。如果說世界制造業(yè)的發(fā)展曾經歷了三個階段，即初級產品生產階段、加工裝配階段、自主知識產權階段，那么，先進制造業(yè)標志著制造業(yè)發(fā)展進入了一個新的歷史階段。

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篇8

關鍵詞：制造技術；發(fā)展現狀；發(fā)展趨勢

一.先進制造技術的特點

1.先進制造技術是面向21世紀的技術

先進制造技術是制造技術的最新發(fā)展階段，是由傳統(tǒng)的制造技術發(fā)展起來的，既保持了過去制造技術中的有效要素，又要不斷吸收各種高新技術成果，并滲透到產品生產的所有領域及其全部過程。先進制造技術與現代高新技術相結合而產生了一個完整的技術群，它是具有明確范疇的新的技術領域，是面向21世紀的技術。

2.先進制造技術是面向工業(yè)應用的技術

先進制造技術并不限于制造過程本身，它涉及到產品從市場調研、產品開發(fā)及工藝設計、生產準備、加工制造、售后服務等產品壽命周期的所有內容，并將它們結合成一個有機的整體。先進制造技術的應用特別注意產生最好的實際效果，其目標是為了提高企業(yè)競爭和促進國家經濟和綜合實力的增長。目的是要提高制造業(yè)的綜合經濟效益和社會效益。

3.先進制造技術是駕馭生產過程的系統(tǒng)工程

先進制造技術特別強調計算機技術、信息技術、傳感技術、自動化技術、新材料技術和現代系統(tǒng)管理技術在產品設計、制造和生產組織管理、銷售及售后服務等方面的應用。它要不斷吸收各種高新技術成果與傳統(tǒng)制造技術相結合，使制造技術成為能駕馭生產過程的物質流、能量流和信息流的系統(tǒng)工程。

4.先進制造技術是面向全球競爭的技術

20世紀80年代以來，市場的全球化有了進一步的發(fā)展，發(fā)達國家通過金融、經濟、科技手段爭奪市場，傾銷產品，輸出資本。隨著全球市場的形成，使得市場競爭變得越來越激烈，先進制造技術正是為適應這種激烈的市場競爭而出現的。因此，一個國家的先進制造技術，它的主體應該具有世界先進水平，應能支持該國制造業(yè)在全球市場的競爭力。

5.先進制造技術是市場競爭三要素的統(tǒng)一

在20世紀70年代以前，產品的技術相對比較簡單，一個新產品上市，很快就會有相同功能的產品跟著上市。因此，市場競爭的核心是如何提高生產率。到了20世紀80年代以后，制造業(yè)要贏得市場競爭的主要矛盾已經從提高勞動生產率轉變?yōu)橐詴r間為核心的時間、成本和質量的三要素的矛盾。先進制造技術把這三個矛盾有機結合起來，使三者達到了統(tǒng)一。

二.先進機械制造技術的發(fā)展現狀

近年來，我國的制造業(yè)不斷采用先進制造技術，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。

1.管理方面

工業(yè)發(fā)達國家廣泛采用計算機管理，重視組織和管理體制、生產模式的更新發(fā)展，推出了準時生產（JIT）、敏捷制造（AM）、精益生產（LP）、并行工程（CE）等新的管理思想和技術。我國只有少數大型企業(yè)局部采用了計算機輔助管理，多數小型企業(yè)仍處于經驗管理階段。

2.設計方面

工業(yè)發(fā)達國家不斷更新設計數據和準則，采用新的設計方法，廣泛采用計算機輔助設計技術（CAD/CAM），大型企業(yè)開始無圖紙的設計和生產。我國采用CAD/CAM技術的比例較低。

3.制造工藝方面

工業(yè)發(fā)達國家較廣泛的采用高精密加工、精細加工、微細加工、微型機械和微米/納米技術、激光加工技術、電磁加工技術、超塑加工技術以及復合加工技術等新型加工方法。我國普及率不高，尚在開發(fā)、掌握之中。

4.自動化技術方面

工業(yè)發(fā)達國家普遍采用數控機床、加工中心及柔性制造單元（FMC）、柔性制造系統(tǒng)（FMS）、計算機集成制造系統(tǒng)（CIMS），實現了柔性自動化、知識智能化、集成化。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)僅在少數企業(yè)使用。

三.我國先進機械制造技術的發(fā)展趨勢

1.全球化

一方面由于國際和國內市場上的競爭越來越激烈，例如在機械制造業(yè)中，國內外已有不少企業(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。不少暫時還在國內市場上占有份額的企業(yè)，不得不擴展新的市場；另一方面，網絡通訊技術的快速發(fā)展推動了企業(yè)向著既競爭又合作的方向發(fā)展，這種發(fā)展進一步激化了國際間市場的競爭。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絡化，網絡通訊技術使制造的全球化得以實現。

2.網絡化

網絡通訊技術的迅速發(fā)展和普及，給企業(yè)的生產和經營活動帶來了革命性的變革。產品設計、物料選擇、零件制造、市場開拓與產品銷售都可以異地或跨越國界進行。此外，網絡通訊技術的快速發(fā)展，加速技術信息的交流、加強產品開發(fā)的合作和經營管理的學習，推動了企業(yè)向著既競爭又合作的方向發(fā)展。

3.虛擬化

制造過程中的虛擬技術是指面向產品生產過程的模擬和檢驗。檢驗產品的可加工性、加工方法和工藝的合理性，以優(yōu)化產品的制造工藝、保證產品質量、生產周期和最低成本為目標，進行生產過程計劃、組織管理、車間調度、供應鏈及物流設計的建模和仿真。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)，以保證產品設計和產品工藝的合理性，保證產品制造的成功和生產周期，發(fā)現設計、生產中不可避免的缺陷和錯誤。

作者簡介 

篇9

瞎．篷詞]機械制造；特征；走向機械制造技術是研究機械產品設計、生產、加工、銷售、使用、維修服務以及回收再生的整個過程的工程技術學科，它以提高質量、效益、競爭力為目標等系統(tǒng)工程。隨著經濟社會的發(fā)展，人們對機械產品的需求也發(fā)生了巨大的變化，要求品種多樣、更新快捷、質量較高、使用方便、價格合理、外形美觀、自動化程度高、售后服務好，要滿足人們日益提高的要求，這就要應用先進的機械制造技術。

先進制造技術的特征先進制造技術是制造技術的高級發(fā)展階段，它在傳統(tǒng)制造技術的基礎上發(fā)展而來，它保持了傳統(tǒng)制造技術中的有益因素，不斷吸收了一些高新技術成果，使之溶入產品生產的各個具體領域與全過程。先進制造技術與現代高新技術的結合產生了—個技術群，它是面向未來的技術。

先進制造技術不僅僅限于制造過程，它是從產品市場調研、產品開發(fā)工藝設計、生產；隹備、加工制造、售后服務等產品壽命周期的全部內容，并結合成有機的整體。先進制造技術的應用尤其關注產生最佳的實用效果，是為了提高企業(yè)競爭和促進國家經濟和綜合實力的提升。

以提高制造業(yè)的綜合經濟效益和社會效益，先進制造技術是面向工業(yè)應用的技術。

先進制造技術非常強調計算機技術、信息技術、傳感技術、自動化技術、新材料技術、現代系統(tǒng)管理技術在產品設計、制造和生產管理、銷售及售后服務等方面的應用。它不斷吸收各種高新技術成果與傳統(tǒng)制造技術結合，使制造技術成為駕馭生產全過程的物質流、能量流和信息流的系統(tǒng)工程。

隨著經濟全球化的發(fā)展，市場競爭越來越激烈，先進制造技術是為適應這種激烈的市場競爭而產生的。一個國家的先進制造技術，應該具有世界先進水平，這樣才能提升本國現代制造業(yè)在全球市場的競爭力。

先進制造技術是市場競爭三要素的統(tǒng)一。20 LJ-±-?,80年代后，制造業(yè)要贏得市場競爭，提高勞動生產率已經轉變?yōu)橐詴r間為核心的時間、成本和質量的三要素的矛盾。先進制造技術把這三個要素有機結合起來，使三者達到了有機的統(tǒng)一。

我國機械制造技術的發(fā)展方向先進制造技術是制造技術的新的發(fā)展階段，它是由傳統(tǒng)的制造技術發(fā)展起來的，既要保持過去制造技術中的有效要素，還要不斷吸收各種高新技術成果，并物化于產品生產的各個領域及全過程。

納米技術是實現納米級精度，即在納米尺度上研究原子和分子結構，物質特性及相互作用與運動，并運用這種技術為人類服務的高新技術，納米技術對制造業(yè)產生了較大的影響，它的應用范圍將非常廣泛，包擂納米材料技術、納米加工技術、納米裝配技術和納米測量技術等。

超精密加工的加工精度在世紀之交已達到納米級，在近幾年來，開發(fā)的分子束生長技術、離子注入技術和材料合成、掃描隧道工程可使加工精度達到0．0003—0．0001 Ll m，精密工程正向終極目標一原子級精度的加工靠近，可進行移動原子級別的加工?，F代機械制造技術的發(fā)展主要表現在精密工程技術，以超精密；|]nzz的前沿部分、微細加工、納米技術為代表，就要實現微型機械電子技術和微型機器人的時代徹械制造的高度自動化，以ClMS和敏捷制造等為代表。

機械制造的精密成形技術。成形制造技術包括鑄造、焊接、塑性加工等。精密成形技術包括．精密鑄造如濕膜精密成形鑄造、剛型精密成形鑄造、高精度造芯，精密鍛壓如冷濕精密成形、精密沖裁、精密熱塑性成形、精密焊接與切割等。

機械制造的無切削液加工。其加工的主要應用領域是機械加工行業(yè)，此工藝加工簡化了工藝、減少了成本并消除了冷卻液帶來的一系列問題，如廢液排放和回收等。

機械制造的快速成形技術?？焖僭土慵圃旒夹g(RPM)的設計突破了傳統(tǒng)加工技術所采用的材料去除的要求，應用添加、累積的原理。其代表性技術有分層實體制造(LOM)，熔化沉積制造等。

機械制造的綠色化走向。綠色制造通過綠色生產過程綠色設計、綠色材料、綠色設備、綠色工藝、綠色包裝、綠色管理生產出綠色產品，產品使用完以后再通過綠色處理后加以回收利用和綠色服務。采用綠色制造能最大限度地減少制造產業(yè)及企業(yè)對環(huán)境的破壞和影響，提高原材料和能源的利用效率實現制造業(yè)的節(jié)能減排，提高環(huán)保質量。

機械制造的全球化趨勢。由于國際和國內市場上的競爭的激烈，在機械制造業(yè)中，國內外一些企業(yè)，包括知名度較高的企業(yè)，在競爭中紛紛下滑，甚至倒閉和被兼并。一些暫時還在國內市場上占有一定份額的企業(yè)，繼續(xù)拓展新市場：通訊技術的快速發(fā)展推動了企業(yè)向著既競爭又合作的方向發(fā)展，這進—步激化了國際間市場的競爭。這己成為全球化制造業(yè)發(fā)展的動力，全球化制造的主要技術基礎就是網絡化，通訊技術的發(fā)展使制造的全球化迅速實現。

機械制造的網絡化走向。通訊技術的迅速發(fā)展，給企業(yè)的生產和經營活動帶來了巨大的變革。產品設計、物料選擇、零件制造、市場開拓與產品銷售都突破了地區(qū)的界限，較多的企業(yè)超越國界進行。網絡通訊技術的快速發(fā)展，加速技術信息的交流、加強了產品開發(fā)的合作和經營管理，推動了企業(yè)向著既競爭又合作的方向發(fā)展。

工藝和技術的發(fā)展減少了原材料和能源的耗用量或縮短了開發(fā)周期、減少了成本，有一些工藝的改進對環(huán)境起到保護作用，綠色制造是人類往會可持續(xù)發(fā)展在制造業(yè)中的體現。除了工藝革新外，還要運用信息技術，通過計算機的模擬、仿真來實現。機械制造技術不僅是衡量一個國家科技發(fā)展水平的重要標志，還是國際間科技競爭的重點領域。我國制造技術目前還是經濟技術發(fā)展中的薄弱環(huán)節(jié)。追逐世界先進制造技術的發(fā)展潮流，將其作為戰(zhàn)略優(yōu)先，并加大力度使其快速發(fā)展，縮小與世界發(fā)達國家的差距，在激烈的國際市場競爭中站穩(wěn)腳跟。

篇10

【關鍵詞】先進制造業(yè)；成本動因；作業(yè)成本法

當代高科技的發(fā)展給人們的生活生產活動帶來了巨大的改變，同時也影響著人們的生活方式，給人類生產歷史帶來了變革。作業(yè)成本法正是在這樣的環(huán)境下應運而生，它是以作業(yè)為基礎，將成本計算、成本控制等要素結合起來，同時又能與及時生產方式、全面質量管理緊密結合的一種新型的會計核算方法。由于國外及西方國家早一步完成工業(yè)革命，使得技術發(fā)展模式處于領先地位，因而種方法孕育于國外并在發(fā)達國家得到廣泛的應用，而鑒于我國近代工業(yè)發(fā)展的歷史原因，該方法的應用不是很普遍。近十年以來，我國現代企業(yè)已經逐步借鑒外國企業(yè)的成功經驗，通過跨國公司、合資企業(yè)的交流與合作，也初步完成現代企業(yè)制度建立的過程，高科技元素在各行各業(yè)慢慢普及并快速發(fā)展，此時更是提出根據我國產業(yè)發(fā)展的實際情況，對我國企業(yè)中應用作業(yè)成本法可行性研究的絕佳時期。

一、作業(yè)成本法的定義及基本原理

作業(yè)成本法，其基本思想為：把企業(yè)的生產經營過程區(qū)分為若干個作業(yè)，以作業(yè)為成本計算的基本對象，通過資源動因的確認、計量，歸集資源費用到作業(yè)上，再通過作業(yè)動因的確認、計量，歸集作業(yè)成本到產品或顧客上去，最終計算出產品成本的新型成本計算方法。

運用了作業(yè)成本法后，就不再按照原先使用的方法進行費用的分配與歸集，而是基于以下基本認識來進行的：成本動因理論是作業(yè)成本法的理論基礎：（1）資源被作業(yè)消耗，作業(yè)被產品消耗；（2）生產導致作業(yè)的發(fā)生，作業(yè)導致成本的發(fā)生。

二、作業(yè)成本法的特點

1.對成本概念的影響―――將價值鏈貫穿于成本管理。對比以前傳統(tǒng)的成本概念，其局限于產品的生產過程，而本方法則突破局限，將范圍拓寬，使其圍繞作業(yè)消耗資源、產品消耗作業(yè)，不忽視其他相關因素，保證成本概念的完整性。

2.對間接費用的重新界定―――有助于考核企業(yè)的管理效益。傳統(tǒng)成本法只包括與生產產品直接、間接有關的費用，并沒有全面考慮所謂成本中包含的所有費用，而是將用于籌集生產資金、銷售產品、管理和組織全廠生產的支出是作為期間費用，這樣的做法是缺乏實際意義的，無法正確反映成本的完全價值。與此不同的是，作業(yè)成本法強調了費用支出的合理有效，而不將相關費用分類成與生產直接相關還是間接相關，這樣做可以簡化分類，同時又分析全面，保證完整性，完善了成本的概念，最直接的優(yōu)點就是使考核企業(yè)的管理效益更加方便直觀。

3.對動因的影響―――將成本動因多元化考量，可以更加準確地分配間接成本，使成本信息的質量水平有了本質的提高和保證。產品成本結果本身在傳統(tǒng)成本計算方法受到過分關注，認為產量被看作是產品成本的唯一動因，從理論實踐方面已被證明并不合適。所以作業(yè)成本法著眼于成本發(fā)生的原因，即成本動因，這樣更符合實際情況。

三、先進制造業(yè)的現狀及其特點

制造業(yè)作為創(chuàng)造社會財富的主要產業(yè)歷來是推動一個國家和地區(qū)經濟發(fā)展的主導力量，也是衡量區(qū)域經濟綜合實力和現代化水平的重要標志。為此，世界各國均把制造業(yè)放在重要的戰(zhàn)略位置。

目前，國內提出了一個經濟概念：先進制造業(yè)，是以先進制造技術為主要生產手段的制造業(yè)。它廣泛采用先進技術、設備和現代管理手段，是一種科技含量較高的制造業(yè)形態(tài)。先進制造業(yè)具有三大特征：一是科技含量高；二是生產效率高；三是創(chuàng)新能力強。制造業(yè)的如此飛速發(fā)展，促成了我國的國民經濟能持續(xù)、高速的發(fā)展。

發(fā)展先進制造業(yè)首先是適應了先進生產力發(fā)展的時代要求。其次，發(fā)展先進制造業(yè)是把我國建設成為經濟強國的必然選擇。再次，發(fā)展先進制造業(yè)是順應世界制造業(yè)發(fā)展的大趨勢。當今世界已形成產業(yè)結構大調整和制造業(yè)基地大轉移的趨勢。不久的將來，中國將有望成為國際制造中心。

目前，我國高新技術產業(yè)和一些已實現高度自動化的先進制造業(yè)發(fā)展勢頭良好。另外一些傳統(tǒng)的制造行業(yè)，通過技術改造，技術水平也得到了較大提高。具體表現在：

1.技術產業(yè)發(fā)展快、規(guī)模擴大。在我國，運用了先進制造技術的高新技術產業(yè)實現連年增值，其所創(chuàng)造的價值在我國的總產值中占有越來越大的比重。這些高新技術產業(yè)的規(guī)模也在慢慢地不斷擴大，并逐步向成熟的先進制造業(yè)邁進。

2.企業(yè)技術水平有了明顯提升。近二十年來，我國加快電子技術革命推進步伐，在行業(yè)中推進高科技的運用，生產技術得到迅猛發(fā)展，于此同時，巨大變革也在管理觀念和管理技術方面得以體現。這些先進的生產技術以信息和知識為特征，使先進制造業(yè)發(fā)展成為我國的主導產業(yè)。

3.先進制造業(yè)區(qū)域集聚優(yōu)勢明顯。我國先進的制造業(yè)主要集中在東南部，這有有利于經驗、技術的交流，提高企業(yè)在同行業(yè)之間的競爭能力，從而使先進制造業(yè)得到更快、更健康地發(fā)展。

先進制造業(yè)對提高勞動生產率和生產新產品不斷提出需求，它包括了設計自動化技術、制造自動化技術、流程工業(yè)綜合自動化技術和系統(tǒng)集成技術等，它將機械、電子、信息、材料及現代管理技術綜合結合，以實現設計、制造、經營和管理一體化、信息化及現代化，并進一步加強其在國際市場的壟斷地位。

四、先進制造業(yè)應用作業(yè)成本法的可行性

近二十年來，我國在行業(yè)中推進高科技的運用，生產技術得到迅猛發(fā)展，先進制造業(yè)憑借其高度自動化逐步發(fā)展開來，于此同時產生的就是管理技術的巨大變革。作業(yè)成本法突出特點就是其成本管理的新思維、新理念，綜合分析我國先進制造業(yè)產生和發(fā)展的具體情況，可以得出這樣的結論：我國先進制造業(yè)符合率先推行、逐步推廣作業(yè)成本法的要求。而且從理論上分析，在我國先進制造業(yè)中應用作業(yè)成本法是可行的，主要體現如下：

1.從生產的組織管理上講，在未來的十年左右的時間內，通過全社會加大推廣電子信息技術相關自動化設備，我國先進的制造企業(yè)將在世界的矚目下取得高速而長遠的進步，相信通過全行業(yè)的共同努力，一定會盡快接近JIT的標準。

2.近年來，我國政府極其重視交通狀況的改善情況，通過各種渠道加快交通運輸的推進，從根本上解決原材料和產品的運送周期緩慢的問題，從而在基礎設施建設方面支持了作業(yè)成本法的可行性。

3.從市場需求方面來談，客戶的商品需求已經發(fā)生了顯著變化，其需求初步趨于小批量、多樣化和非經常性，如果我們不轉變相關生產方針，即季度化大批量生產的方針，則必將在市場競爭中處于被動甚至劣勢，所以我們應該迎合消費者的實時需求，提高產品的質量，退出多樣化的產品，盡量避免大量生產同一種產品。與此對應，相關企業(yè)已經不能按照傳統(tǒng)產業(yè)模式來采購原材料然后制造產品，這些過程必須順應現在產業(yè)發(fā)展的要求加以改進，如果還是按部就班，肯定會在市場作用下遭受失敗。就企業(yè)日常生經營管理而言，在生產方面，采購產品成本計量已經不能依舊沿用過去的方法，而在制造、企業(yè)決策服務考量方面，其周期性的會計決策理論、控制手段、業(yè)績評價方法也面臨著相同的問題，改用合適的方法已經成為燃眉之急。這樣，作業(yè)成本法就以其靈活而科學準確的特點成為解決問題的關鍵，運用其進行成本核算和經營管理，不僅能適應各個方面的客觀要求，而且從一定程度上推動了產品生產模式的改進，為企業(yè)帶來更大效益。

4.在成本結構方面，我國相關產業(yè)的制造環(huán)境與過去相比，已經大大提高了先進程度，機器生產在很多行業(yè)得到大部分應用，人工手動制造的比例相當低，其直接結果就是人工成本比例大大下降，相應的機器、設備等固定成本比例則上升。這樣，我國制造業(yè)的產品成本結構與過去相比變化很大，如果不及時改變傳統(tǒng)的制造成本法，那么就無法得出當前生產方式下的產品成本信息，沒有科學有效的方法對制造成本進行分析計算，就無實際數據核算相關企業(yè)自動化的效益成果，然而企業(yè)決策和控制必須以此為依據，使用了錯誤的會計信息，就不可能得出符合實際情況的結論，進而不能在企業(yè)決策上取得突破，必然導致企業(yè)總體獲利水平下降。以上形勢分析中可以看出，作業(yè)成本法是與當前成本結構相符合的方法。其必要性也已清晰明了，表明作業(yè)成本法確實擁有了其生存的土壤。

5.對于自動化程度較高的先進制造業(yè)，青年會計人才已然成為必須，人才的重要性在先進技術的發(fā)展歷史中被多次證實，這些人才綜合素質較高，在技術獲取和技術革新方面都大有可為，沒有足夠的人才儲備，先進制造業(yè)肯定無法得到長遠發(fā)展，而作業(yè)成本法同樣需要這樣的人才基礎。

參考文獻：

[1]姜紅珍.論作業(yè)成本法的產生及應用意義[J].財經論壇，2003，（6）：50-51