先進制造技術的含義

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先進制造技術的含義范文第1篇

關鍵詞：集成；系統；技術構成

一、現代集成制造系統的含義與定位

現代集成制造系統(Contemporary Integrated Manufacutring System)是計算機集成制造系統新的發展階段，在繼承計算機集成制造系統優秀成果的基礎上，它不斷吸收先進制造技術中相關思想的精華，從信息集成、過程集成向企業集成方向迅速發展，在先進制造技術中處于核心地位。具體地說，它將傳統的制造技術與現代信息技術、管理技術、自動化技術、系統工程技術進行有機地結合，通過計算機技術使企業產品在全生命周期中有關的組織、經營、管理和技術有機集成和優化運行。在企業產品全生命周期中實現信息化、智能化、集成優化，達到產品上市快、服務好、質量優、成本低的目的，進而提高企業的柔性、健壯性和敏捷性，使企業在激烈的市場競爭中立于不敗之地。

二、現代集成制造系統的技術構成

先進制造技術(AMT Advanced Manufacturing Technology)作為一個專有名詞目前還沒有準確的定義。通過對其內涵和特征的研究，目前共同的認識是：先進制造技術是傳統制造技術不斷吸收機械、電子、信息、材料、能源和現代管理等方面的成果，并將其綜合應用于產品設計、制造、檢測、管理、銷售、使用、服務的制造全過程，以實現優質、高效、低耗、清潔、靈活的生產，并取得理想技術經濟效果的制造技術的總稱。其具有如下一些特點：

1、從以技術為中心向以人為中心轉變，使技術的發展更加符合人類社會的需要；

2、從強調專業化分工向模糊分工、一專多能轉變，使勞動者的聰明才智能夠得到充分發揮；

3、從金字塔的多層管理結構向扁平的網絡化結構轉變，減少層次和中間環節；

4、從傳統的順序工作方式向并行工作方式轉變，縮短工作周期，提高工作質量；

5、從按照功能劃分部門的固定組織形式向動態的自主管理的小組工作方式轉變。

通過對先進制造技術的定義和特點的分析發現，現代集成制造系統擁有先進制造技術的絕大部分特點，只不過先進制造技術所涉及的范圍要比現代集成制造系統大，現代集成制造系統在吸收計算機集成制造系統的優秀成果的基礎上，繼續推動并行工程、虛擬制造、敏捷制造和動態聯盟的研究工作，并不斷吸收先進制造技術中的成功經驗和先進思想，將它們進行推廣應用，由此使現代集成制造系統成為先進制造技術的核心。

（1）并行工程(CE Concurrent Engineering)并行工程是集成地、并行地設計產品及其相關過程(包括制造過程和支持過程)的系統方法。它要求產品開發人員在一開始就考慮產品整個生命周期中從概念形成到產品報廢的所有因素，包括質量、成本、進度計劃和用戶要求。為了達到并行的目的，必須建立高度集成的主模型，通過它來實現不同部門人員的協同工作；為了達到產品的一次設計成功，減少反復，它在許多部分應用了仿真技術；主模型的建立、局部仿真的應用等都包含在虛擬制造技術中，可以說并行工程的發展為虛擬制造技術的誕生創造了條件，虛擬制造技術將是以并行工程為基礎的，并行工程的進一步發展就是虛擬制造技術。同時，并行工程是在CAD、CAM、CAPP等技術支持下，將原來分別進行的工作在時間和空間上交叉、重迭，充分利用了原有技術，并吸收了當前迅速發展的計算機技術、網絡技術的優秀成果，使其成為先進制造技術的基礎。

（2）虛擬制造(VM Virtual Manufacturing)虛擬制造利用信息技術、仿真技術、計算機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，以發現制造中可能出現的問題，在產品實際生產前就采取預防措施，從而使產品一次性制造成功，達到降低成本、縮短產品開發周期，增強產品競爭力的目的。 　（3）敏捷制造(AM Agile Manufacturing)敏捷制造是以競爭力和信譽度為基礎的，選擇合作者組成虛擬公司，分工合作，為同一目標共同努力來增強整體競爭能力，對用戶需求作出快速反應，以滿足用戶的需要。為了達到快速應變能力，虛擬企業的建立是關鍵技術，其核心是虛擬制造技術，即敏捷制造是以虛擬制造技術為基礎的。敏捷制造是現代集成制造系統從信息集成發展到企業集成的必由之路，它的發展水平代表了現代集成制造系統的發展水平，是現代集成制造系統的發展方向。

（4）綠色制造(GM Green Manufacturing)綠色制造是一個綜合考慮環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、使用到報廢的整個產品生命周期中，對環境的影響(負作用)最小，資源的使用效率最高。綠色制造的提出是人們日益重視環境保護的必然選擇，發展不能以環境污染為代價。國際制造業的實踐表明，通過改進整個制造工藝來減少廢棄物，要比處理工廠處理已經排放的廢棄物大大節省開支。綠色制造的實現可以通過計算機仿真來達到目的，即它是虛擬制造的一部分。從可持續發展戰略的觀點看，綠色制造是必然選擇，它將成為現代集成制造系統的一個重要的組成部分。

從以上的分析中我們可以看到：各種先進制造技術是相互關聯、彼此交叉的，在先進制造技術的含義下，現代集成制造系統成為它的核心，并隨著先進制造技術的不斷發展而發展。

參考文獻

［1］李伯虎等.現代集成制造系統的發展與863/CIMS主題的實施策略.CIMS，1998,(10).

先進制造技術的含義范文第2篇

關鍵詞：現代集成制造系統，并行工程，虛擬制造，分布式網絡化研究中心

引言

信息技術的發展引起的革命使我們進入了信息時代。信息革命不僅引起人們的思想觀念、生活方式的變化，而且導致了生產方式和制造哲理的巨大變化，可以說近十年來提出的新的制造哲理都離不開信息技術提供的支撐，以信息化制造技術為代表的先進制造技術正使制造業處于重要的歷史性變革時期。多年來，我國的綜合國力不斷增強，入關在即，市場競爭十分激烈，國內市場已從賣方市場轉化為買方市場，而且正在迅速成為國際市場的一部分，許多大中型企業在競爭中處于不利地位，甚至破產、倒閉。本文結合我國國情，通過分析現代集成制造系統與先進制造技術的關系，論述了我國現代集成制造系統的技術構成和發展策略及途徑，希望為我國制造業的發展做些有益的探索。

現代集成制造系統的含義與定位

現代集成制造系統（ContemporaryIntegratedManufacturingSystem）是計算機集成制造系統新的發展階段，在繼承計算機集成制造系統優秀成果的基礎上，它不斷吸收先進制造技術中的相關思想的精華，從信息集成、過程集成向企業集成方向迅速發展，在先進制造技術中處于核心地位。具體地說，它將傳統的制造技術與現代信息技術、管理技術、自動化技術、系統工程技術進行有機的結合，通過計算機技術使企業產品在全生命周期中有關的組織、經營、管理和技術有機集成和優化運行，在企業產品全生命周期中實現信息化、智能化、集成優化，達到產品上市快、服務好、質量優、成本低的目的，進而提高企業的柔性、健壯性和敏捷性，使企業在激烈的市場競爭中立于不敗之地。從集成的角度看，早期的計算機集成制造系統側重于信息集成，而現代集成制造系統的集成概念在廣度和深度上都有了極大的擴展，除了信息集成外還實現了企業產品全生命周期中的各種業務過程的整體優化，即過程集成，并發展到企業優勢互補的企業之間的集成階段。

現代集成制造系統的研究范圍應該介于國家攀登計劃和國家攻關計劃之間。與攀登計劃研究項目相比較，它更注重成果的應用性，盡可能將技術產業化，并推動我國制造業的現代化進程；與國家攻關計劃相比較，它更注重解決我國制造業發展中的關鍵的共性問題、前瞻性問題和示范性問題【1】。

現代集成制造系統的技術構成

圖1現代集成制造系統的技術構成

先進制造技術（AMT－AdvancedManufacturingTechnology）作為一個專有名詞至今還沒有一個明確的、一致公認的定義。通過對其內涵和特征的研究，目前共同的認識是：先進制造技術是傳統制造技術不斷吸收機械、電子、信息、材料、能源和現代管理等方面的成果，并將其綜合應用于產品設計、制造、檢測、管理、銷售、使用、服務的制造全過程，以實現優質、高效、低耗、清潔、靈活的生產，并取得理想技術經濟效果的制造技術的總稱【3】。它具有如下一些特點：

從以技術為中心向以人為中心轉變，使技術的發展更加符合人類社會的需要；從強調專業化分工向模糊分工、一專多能轉變，使勞動者的聰明才智能夠得到充分發揮；從金字塔的多層管理結構向扁平的網絡化結構轉變，減少層次和中間環節；從傳統的順序工作方式向并行工作方式轉變，縮短工作周期，提高工作質量；從按照功能劃分部門的固定組織形式向動態的自主管理的小組工作方式轉變。通過對先進制造技術的定義和特點的分析我們發現，現代集成制造系統擁有先進制造技術的絕大部分特點，只不過先進制造技術所涉及的的范圍要比現代集成制造系統大，因此通過對先進制造技術的綜合考察，我們提出了一個現代集成制造系統的技術構成模式。如圖1所示，即在先進制造技術中，現代集成制造系統在吸收計算機集成制造系統的優秀成果的基礎上，繼續推動并行工程、虛擬制造、敏捷制造和動態聯盟的研究工作深入進行，并不斷吸收先進制造技術中的成功經驗和先進思想，將它們進行推廣應用，由此使現代集成制造系統成為先進制造技術的核心，具體說明如下：

1、并行工程（CE－ConcurrentEngineering）：

并行工程是集成地、并行地設計產品及其相關過程（包括制造過程和支持過程）的系統方法。它要求產品開發人員在一開始就考慮產品整個生命周期中從概念形成到產品報廢的所有因素，包括質量、成本、進度計劃和用戶要求。為了達到并行的目的，必須建立高度集成的主模型，通過它來實現不同部門人員的協同工作；為了達到產品的一次設計成功，減少反復，它在許多部分應用了仿真技術；主模型的建立、局部仿真的應用等都包含在虛擬制造技術中，可以說并行工程的發展為虛擬制造技術的誕生創造了條件，虛擬制造技術將是以并行工程為基礎的，并行工程的進一步發展就是虛擬制造技術。同時，并行工程是在CAD、CAM、CAPP等技術支持下，將原來分別進行的工作在時間和空間上交叉、重迭，充分利用了原有技術，并吸收了當前迅速發展的計算機技術、網絡技術的優秀成果，使其成為先進制造技術中的基礎。

雖然并行工程在我國進行的研究工作中屬于熱點，也取得了一些成果，但是目前還存在以下一些問題：

(1)研究的廣度和深度不夠：雖然并行工程的研究工作已經廣泛開展，但是無論從研究的內容上看，還是從研究的水平上說都明顯存在差距。如：并行工程在成本和質量上的應用才剛剛起步，與供應商的集成問題還沒有提上日程。

(2)與并行工程有關的技術實用化不夠：在實用技術研究方面，目前還沒有商品化軟件誕生，而國外公司已經推出商品化軟件（如：PTC的Pro-Engineering、CV的CADDS5）。

(3)并行工程的實施隊伍不夠：由于科研力量薄弱，在研究上還不能全面開花，并行工程的實施就更是難上加難了。而且，當前國內機械行業在激烈的市場競爭中經濟效益不好，CAD/CAM技術還有待普及，全面實施并行工程還缺乏基本的物質基礎。

由于并行工程所處的基礎性地位及我國研究工作的不足，就決定了必須將它作為現代集成制造系統的基礎性研究工作不斷深入地進行。

2、虛擬制造（VM－VirtualManufacturing）：

虛擬制造利用信息技術、仿真技術、計算機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，以發現制造中可能出現的問題，在產品實際生產前就采取預防措施，從而達到產品一次性制造成功，來達到降低成本、縮短產品開發周期，增強產品競爭力的目的【4】。

目前，虛擬制造技術已經在國外有所應用，例如：美國Boneing公司設計的一架VS-X虛擬飛機，可用頭盔顯示器和數據手套進行觀察與控制，使飛機設計人員身臨其境地觀察飛機設計的結果，并對其外觀、內部結構及使用性能進行考察；日本Matsushita公司開發的虛擬廚房設備制造系統，允許消費者在購買商品前，在虛擬的廚房環境中體驗不同設備的功能，按自己的喜好評價、選擇和重組這些設備，他們的選擇將被存儲并通過網絡送至生產部門進行生產；美國CoventrySchoolofArtandDesign開發的虛擬原型制作系統，設計者在設計的初始階段能夠在計算機中構造虛擬原型并對此原型進行評價【6】。

國內的研究剛剛起步，主要集中在三個方面【7】：

（1）產品虛擬設計技術：

主要包括虛擬產品開發平臺、虛擬測試、虛擬裝配以及機床、模具的虛擬設計實現等。其中清華大學利用美國國家儀器公司的Labview開發平臺實現了鎖相電路的虛擬，機械科學研究院采用C語言和OpenGL進行編程初步實現了立體停車庫的虛擬現實下的參數化設計，可以直觀地進行車庫的布局、設計、分析和運動模擬。

（2）產品虛擬制造技術

主要包括材料熱加工工藝模擬、加工過程仿真、板材成型模擬、模具制造仿真等。北航與一汽用OPTRIS開發的板料成型軟件已經基本能夠模擬類似車門的中等復雜程度的汽車覆蓋件和其他沖壓成型件的沖壓成型過程；沈陽鑄造研究所開發的電渣熔鑄工藝模擬軟件包ESRD3D已經應用于水輪發電機變曲面過流部件生產中，其產品在劉家峽、李家峽、天生橋、太平役等7個電站中使用；合肥工業大學研制的雙刀架數控車床加工過程模擬軟件已經在馬鞍山鋼鐵股份有限公司車輪輪箍廠應用，使數控程序現場調試時間由幾個班縮短到幾小時，并保證一次試切成功；北京機床研究所、機械科學研究院、東北大學、上海交大和長沙鐵道學院等單位也研制出一些這方面的仿真軟件。

（3）虛擬制造系統

主要包括虛擬制造技術的體系結構、技術支持、開發策略等。其中提出了比較成熟的思想并可能實現的是由上海同濟大學教授提出的分散網絡化生產系統和西安交通大學謝友柏院士組建的異地網絡化研究中心。

從以上的論述中可以看到國內外研究水平差距是很大的，而且由于虛擬制造技術既是并行工程的發展方向又是敏捷制造的核心，這就決定我們必須以它作為現代集成制造系統的中心技術，以帶動相關技術的研究工作的進行，并使它們協同一致順利地發展。

3、敏捷制造（AM－AgileManufacturing）：

敏捷制造是以競爭力和信譽度為基礎，選擇合作者組成虛擬公司，分工合作，為同一目標共同努力來增強整體競爭能力，對用戶需求作出快速反應，以滿足用戶的需要。為了達到快速應變能力，虛擬企業的建立是關鍵技術，其核心是虛擬制造技術，即敏捷制造是以虛擬制造技術為基礎的。敏捷制造是現代集成制造系統從信息集成發展到企業集成的必由之路，它的發展水平代表了現代集成制造系統的發展水平，是現代集成制造系統的發展方向。

自從1991年美國提出敏捷制造的思想后，美國政府就贊助許多研究單位開發實現敏捷制造的基礎結構和工具，并鼓勵在不同行業進行示范應用，目前已經取得了一定進展。例如：在遙測裝置生產的敏捷制造示范項目中，它聯合了加利福尼亞的圣地亞國家實驗室、聯合信號公司堪薩斯城分部和新墨西哥的圣地亞國家實驗室以及機械主箱、印刷電路板供應商。通過聯合彌補了單一企業資源不足的弱點，這一聯盟的生產時間比單一企業的生產時間減少了50％，生產率提高顯著。現在美國的很多大公司都參加了這一研究計劃，在歐洲和日本等發達國家也紛紛成立了相應的機構，進行相應的研究和實施工作。我國專家從1993年就開始對敏捷制造進行跟蹤研究，主要包括：實施敏捷制造的技術基礎；虛擬公司的建立步驟及其體系結構和運行模式；虛擬公司的組織與應用等。與國外相比，這些研究工作只能算原則性的研究工作，距離實用還需要走很長的一段路。因此，在我國企業目前還不可能實現敏捷制造，但是從科學研究的角度看，我們認為需要在合適的條件下建立一個研究性的虛擬企業，加深我們對虛擬企業在實際應用中所遇難題的理解，即在實踐中吸取有益的經驗，為今后的發展作一定的技術儲備。

4、綠色制造（GM－GreenManufacturing）：

綠色制造是一個綜合考慮環境影響和資源效率的現代制造模式，其目標是使得產品從設計、制造、包裝、運輸、使用到報廢的整個產品生命周期中，對環境的影響（負作用）最小，資源的使用效率最高。綠色制造的提出是人們日益重視環境保護的必然選擇，發展不能以環境污染為代價，國際制造業的實踐表明，通過改進整個制造工藝來減少廢棄物，要比處理工廠處理已經排放的廢棄物大大節省開支。綠色制造的實現可以通過計算機仿真來達到目的，即它是虛擬制造的一部分。從可持續發展戰略的觀點看，綠色制造是必然選擇，它將成為現代集成制造系統的一個重要的組成部分。

從以上的分析中我們可以看到：各種先進制造技術是相互關聯、彼此交叉的，在先進制造技術這一大廈下，現代集成制造系統成為它的核心，并隨著先進制造技術的不斷發展而發展，即現代集成制造系統應該是一個動態的概念。

我國現代集成制造系統的發展策略

在市場競爭的推動下，先進制造技術發展十分迅速，新思想、新概念層出不窮，通過對現代集成制造系統與先進制造技術關系的分析，我們認為在制定我國現代集成制造系統的發展策略時，應該注重以人為本的思想，運用并行工程的哲理，使各種先進制造技術相互銜接、協調發展，并不斷吸收先進制造技術的成熟成果，為先進制造技術在我國的廣泛應用起到促進的作用。

目前，在美國并行工程已到了推廣應用階段，在虛擬制造方面也有商品化軟件投入市場，在這方面我們存在巨大的差距，主要表現在：從研究工作方面看，科研經費緊缺，科研力量分散，科研成果難以推廣應用，人才流失嚴重；從企業方面看，企業的整體素質不高，管理工作落后，科研能力薄弱，當面臨國際競爭時大多難以為繼，很難在現代集成制造系統方面花費過多，而且受企業人員素質的制約，一些先進的技術還不易取得立竿見影的實際效果，這些都影響了企業應用先進制造技術的熱情；從國家政策方面看，雖然國家對制造業十分重視，但是，由于我國當前正處在改革過程中，多種機制同時運行，多方利益難以協調，在資金使用上往往顧此失彼，而且國家財政困難，也難以使用重金支持現代集成制造系統的研究。針對上述實際情況，我們提出下列解決方案：

（1）以企業需求為出發點，以“甩圖板”工程為契機，大力普及CAD技術，幫助企業進行人員培訓，提高企業人員的素質（其中包括技術水平、勞動態度、道德水平等），不斷提高企業的管理水平，在計算機集成制造系統成功示范企業中及時推廣并行工程，并適當宣傳虛擬制造、敏捷制造等思想和技術，為企業的進一步發展提供堅實的基礎。

（2）在政府方面，應發揮政府的協調職能，組織企業和科研部門進行多方面、多層次的合作，加強科研成果的應用推廣，而且應組織多學科、跨地區的科研力量共同攻關；從宏觀上加強對現代集成制造系統的指導，集中大家的智慧制定出符合我國國情的發展計劃，并將計劃的執行落到實處。

（3）在技術的先進性方面，不要過度追求世界領先，應該根據企業實際要求，解決實際問題，力爭盡快創造效益，以此取得企業的支持并獲得資金上的幫助，以便形成良性循環，促進研究工作的進一步開展。同時，應該參與國際合作，跟蹤國際研究動態，當然，也可以適當引進一些關鍵的、有發展潛力的技術，進行消化和創新，縮短我國與世界先進水平的差距，保持一定的技術領先性。

（4）針對我國科研力量分散的弱點，仿照分散網絡化生產的思想，利用計算機網絡，開展合作研究，建立分布式網絡化研究中心，協調一致進行科技攻關。所謂分布式網絡化研究中心就是利用信息技術、網絡技術、計算機技術對現實研究活動中的人、物、信息及研究過程進行全面的集成，在一定時期內為了共同的目標以最佳的人員和單位組合來開展科學研究工作，調動各方面的積極性通過協同工作達到研究工作的廣泛開展和深入進行，縮短科研周期，增強科技成果的競爭力，也可以說分布式網絡化研究中心是將現實的研究機構的職能在網絡中的映射，是一種“虛擬”的工作模式【9】。

綜上所述，發展我國的現代集成制造系統應該以企業的需求為動力，通過政府的政策和計劃的協調，繼續深入開展并行工程、虛擬制造、敏捷制造和綠色制造的研究與應用，并利用分布式網絡化研究中心，組織各地區的科研力量集中突破與現代集成制造系統密切相關的如STEP標準的應用、CORBA規范的推廣、企業過程重構理論的研究等具有重大戰略意義的理論研究工作，逐步使現代集成制造系統成為我國制造業的靈魂。

參考文獻

李伯虎等，現代集成制造系統的發展與863/CIMS主題的實施策略，CIMS,1998,10:7～15吳澄，李伯虎，從計算機集成制造系統到現代集成制造系統，CIMS,1998,10:1～6李敏賢，面向21世紀的先進制造技術，機械工業自動化，1998,20(4):1～3虛擬制造技術研討與演示會論文集，機械科學研究院，1998，9WiensG.J.:OverviewofVirtualManufacturing,Proceedingsof2ndAgileManufacturingConference:Albuquerque,NewMexico,USA,March16～17,1995王宏典、張友良，虛擬制造技術及其應用，機械科學與技術，1998,17（3）:477～479陳曉川、張暴暴、劉曉冰、馮辛安，虛擬制造技術研究概況綜述，機械制造，1998,12:8～10IKimuraF.:ProductandProcessModelingasaKernelforVirtualManufacturingEnvironment.AnnalsoftheCIRP,1993,42(1):147～150陳曉川、劉曉冰、馮辛安，分布式網絡化研究中心及其體系結構，計算機輔助設計與制造，1998，12TheStrategyandFrameofContemporaryIntegratedManufacturingSystem

ChenXiao-Chuan,LiuXiao-Bing

(DalianUniversityofTechnology,CIMSCentre,Dalian,116023)

先進制造技術的含義范文第3篇

關鍵詞 云制造 網絡化制造 敏捷制造 制造模式

中圖分類號：TP391 文獻標識碼：A

21世紀以來，以計算機網絡技術為代表的信息技術獲得了空前的發展，世界經濟進入了網絡化經濟時代。這對于各個行業來講都是一次巨大的變革，尤其給制造業帶來了更多的挑戰，傳統的制造思想已經不再能滿足現代“動態多變”市場需求了。在這種背景下，敏捷制造、網絡化制造和面向服務的制造等一系列先進的制造模式應運而生。近年來，隨著云計算等信息技術的快速發展，在敏捷制造、網絡化制造和面向服務制造的基礎上，又出現了一種更新的制造模式――云制造。作為一種嶄新的制造理念，云制造的內涵是什么，它與其他先進制造模式有什么區別與聯系？這將成為本文接下來要探討的主要內容。

一、相關先進制造模式介紹

（一）敏捷制造。

敏捷制造一詞最早出現于1991年由美國里海大學（Lehigh Uniersity）雅可卡（Lacocca）研究所聯合通用汽車公司（GM）、波音公司、IBM等15家大公司共同研究編寫的《21世紀制造業發展戰略報告》。作為一種新的制造模式，敏捷制造一經提出，便迅速得到了美國社會各界人士廣泛關注，并很快成為理論研究的熱點。然而，對于“敏捷制造”的內涵不同的研究者有不同的理解，其中頗具代表性的主要有：Booth R，Cheng K等認為敏捷制造是為了使組織和設備更富有彈性和靈活性，將包括人員、技術和組織在內的所有可用資源整合到自然協調的獨立系統中，從而縮短產品開發周期，并對任何突現的市場機會做出快速響應；Huang， Yusuf等認為敏捷制造是一種新的生產管理哲學，企業在全球化市場的競爭壓力和利益驅動下，通過對可重構資源和最佳實踐的集成提供用戶需求的產品（包括服務），從而在迅速變化的市場環境中獲取競爭優勢。

虛擬企業（或稱虛擬組織、動態聯盟等）是敏捷制造的主要應用模式。對于虛擬企業的內涵，國內外研究者并沒有達成共識。綜合國內外學者的主要觀點，本文認為虛擬企業是一種企業間的暫時性聯盟形式，是指當市場出現新機遇時，不同企業各自發揮自己的競爭優勢，共同開發一種或幾種產品，并最終推向市場，期間各個加盟企業共擔成本、利潤和風險， 虛擬企業的生命周期取決于產品市場機遇，機遇一旦消失，聯盟即行解體。

協作網絡作為虛擬企業的進一步發展和敏捷制造新階段的典型代表，是由在不同工作環境、文化背景下，具有不同目標的組織和人構成的 ，成員之間通過網絡進行信息的交互，并最終通過協作來實現共同目標。

（二）網絡化制造。

網絡化制造曾被認為是敏捷制造模式的延續和發展，但是近年來，隨著信息技術與網絡技術的快速發展，特別是Web技術的出現，使得網絡化制造相比敏捷制造又多了一些新的含義。目前，對于網絡化制造的概念并沒有明確、統一的定義，一般可以從狹義和廣義兩個角度來理解。狹義的網絡化制造是指利用計算機網絡技術實現分布制造資源的信息共享與整合以及制造過程的網絡化，這里的制造是“小制造”的概念。而廣義的網絡化制造是指企業為快速響應市場需求和提高競爭力，以信息技術和網絡技術為基礎，在產品全生命周期各個階段中涉及制造技術和制造系統的總稱。這里的制造則是“大制造”的概念，涉及產品全生命周期各階段的制造活動及企業經營的全過程。

制造網格和應用服務提供商（ASP）是網絡化制造的典型應用模式。網格技術的出現為通過網絡實現分散計算資源的共享與優化配置提供了可能，同時也促進了制造業向網絡化、服務化的方向發展。ASP是IT外包服務的發展。網絡化制造模式在實際應用中，制造企業在利用公共ASP服務平臺提供的各類應用軟件的同時，圍繞企業自身業務開展一系列支持企業信息化的應用，如企業資源計劃（ERP）系統、供應鏈管理（SCM）、客戶關系管理（CRM）等，優化了企業的資源配置，提高了企業的生產管理效率。

（三）面向服務的制造。

近年來，為滿足用戶對高技術產品全生命周期服務的需求以及企業獲得增值服務的需要，面向服務的制造作為一種新的制造理念迅速發展，并涌現了一批相近的提法，如產品服務化、服務型制造等，其中最具代表性的是工業產品服務系統（IPSS）和眾包生產。

IPSS是在產品服務系統（PSS）的基礎上提出的，它主要是針對商業領域的應用，目的是實現相互依賴、相互作用的產品和相關技術服務的高度集成，把產品與相關技術服務作為一個集成化的整體提供給用戶，實現產品服務提供者和使用者的“雙贏”。

眾包生產作為一種新的生產組織模式，是Jeff Howe于2006年6月首次提出的。Howe指出眾包是一種分布式的問題解決和生產模式，問題或任務通過互聯網以公開的方式分發給未知的解決方案提供者。事實上，眾包模式是外包、開源代碼等商業模式的延續和發展，是對傳統企業生產方式顛覆性的變革，它把傳統上由企業員工或外部機構完成的工作，通過外包的方式分配給一個大的群體或社區來完成，能夠充分利用群體的智慧和創造力。

二、云制造與相關先進制造模式的比較分析

敏捷制造、網絡化制造與面向服務的制造體現的是制造理念和制造思想；而虛擬企業、協作網絡、制造網格、應用服務提供商（ASP）、工業產品服務系統（IPSS）和眾包生產等則是上述理念的應用模式。下面就分別從制造理念和應用模式角度，分析云制造與敏捷制造、網絡化制造和面向服務的制造之間的區別與聯系。

（一）云制造與敏捷制造。

敏捷制造所強調的敏捷化理念是云制造所追求的目標之一，云制造利用云計算等最新的信息技術，為實現敏捷化提供了新的手段。在理念上，云制造還綜合了敏捷化、智能化、綠色化和服務化等思想。從應用模式角度來說，云制造與敏捷制造相比也有一定的差異。

虛擬企業與協作網絡是敏捷制造的兩種主要的應用模式，它們的核心思想是“聯盟”，即通過構建企業內或企業間的“協作聯盟”，來快速響應外界的需求，從而達到提高企業敏捷化的目標。其中虛擬企業強調“聯盟”的臨時性和動態性，協作網絡側重協作網絡組織的相對穩定，并強調用戶參與其中。而云制造則以制造資源和制造能力的按需使用為核心，通過搭建支持海量資源統一管理及具有彈性架構的云平臺，能夠實現松耦合、緊耦合等不同形式的協作方式、構建不同形式的聯盟。云制造模式與前面兩者的差別主要體現在以下兩個方面：

1、平臺開放性與動態適應性 敏捷制造理念下的虛擬企業和協作網絡的進入約束條件較多，如企業規模、地理位置等，故其開放性較低。而在云制造模式下，云平臺是高度開放的，所有企業都能夠通過提供資源或能力自由出入。另外，與虛擬企業和協作網絡相比，云制造可以根據協作過程中出現的變化因素靈活的變更聯盟中的參與企業，增加聯盟的動態適應性和應變能力。

2、聯盟范圍與資源種類、數量 由于云制造平臺的高度開放性，協作聯盟的范圍得以擴大，參與企業可以根據業務的需求而自由增加。另外，云制造采用了物聯網等先進的資源感知接入技術，使得平臺中資源種類及數量得到極大的豐富。

（二）云制造與網絡化制造。

就制造理念而言，云制造與網絡化制造基本上一致，因為云制造也是建立在網絡的基礎之上，從某種意義上講，云制造是網絡化制造的一種新的形態。但由于融合了云計算、物聯網、高性能計算等新技術，與制造網格、ASP等傳統的網絡化制造模式相比，有其鮮明的特點和優勢。制造網格強調網格技術與先進制造技術結合，通過構建統一資源共享平臺實現分散資源的共享，但主要還是特定領域內的設計、仿真等軟件資源的共享。與云制造相比，制造網格尚未涉及生產加工等核心制造業務，并且缺乏有效的商業運營模式。此外，制造網格和云制造在平臺的構建和運行支撐技術方面也有很大的區別，制造網格資源共享平臺主要是以網格技術為支撐搭建的，平臺拓撲結構較為單一，缺乏靈活性，而云制造服務平臺則以云計算技術為主要支撐，其平臺和系統架構更加靈活，擴展性更強。

與ASP相比，云制造是主要以云計算為核心基礎架構的，而傳統的ASP在技術層面上與云計算有明顯的區別。ASP主要是通過網絡來實現應用服務（即軟件資源）的托管或租賃等功能。雖然云計算中軟件即服務（SaaS）提供的主要也是以軟件資源為主，但二者在資源的提供方式和使用方式等方面有很大的差異，由于篇幅限制，此處不作詳細論述。另外，云制造在服務種類、服務模式和相關使能技術等方面與ASP也是有差異的。以服務種類為例，云制造除了基本的軟件為服務（SaaS）以外，還包括了論證為服務（AaaS）、生產加工為服務（FaaS）、設計為服務（DaaS）集成為服務（InaaS）、經營管理為服務（MaaS）等。

（三）云制造與面向服務的制造。

云制造本身就是面向服務的，是面向服務制造理念的一種具體體現。與面向服務的制造相比，云制造理念的內涵更加豐富，如強調了制造能力的服務化和資源的按需使用等。IPSS與眾包生產作為面向服務的制造的代表性應用模式，其側重點有所不同，IPSS主要是從生產系統的角度出發，強調工業產品與服務的高度集成；眾包則是從資源組織方式的角度出發，強調通過更廣泛的社會化服務實現社會生產。

云制不僅造融合了上述面向服務制造模式的先進思想，同時也為IPSS和眾包生產等面向服務制造模式的實現提供了更加豐富的技術手段和強有力的平臺支撐，可從以下幾個方面分析：

1、從服務集成的角度 在IPSS應用過程中，云制造模式為企業實現向用戶提供高質量的產品和專業化的服務提供了平臺支持，比如在產品論證和設計過程中，可以利用云制造平臺中豐富的仿真服務，對用戶使用產品的過程進行充分仿真與模擬，并以此來調整產品的生產制造過程及零配件的選用，從而提高產品服務的增值能力。

2、從服務使用的角度 云制造使得專業化服務的提供和使用更加便捷。基于云制造服務平臺，用戶能夠按需使用各類服務，并通過網絡對產品使用過程中的各種狀態進行實時監控。

3、從制造能力服務化的角度 云制造模式將加快“通過網絡實現社會生產”這一眾包理念的實現。云制造模式不僅強調了制造資源的按需使用，還包含了制造能力的服務化，這使得更多形態的資源（服務）進入到云制造平臺，為實現涉及更廣泛業務、更復雜任務的眾包生產提供了資源基礎。

三、結語

我國著名的云制造研究專家李伯虎院士把云制造定義為：一種面向服務、高效低耗和基于知識的網絡化、敏捷化制造新模式和技術手段，它將促進制造的敏捷化、服務化、綠色化和智能化。可見，云制造是以實現敏捷化、服務化、智能化和綠色化為重要目標，是網絡化制造的新發展，是面向服務制造理念的具體體現。云制造借鑒了已有先進制造模式的成果，并在理念、模式、技術架構等多方面進行了拓展。但目前關于云制造的相關研究仍處于起步階段，在模式、應用和技術等方面，都還有許多有待深入探討的空間，同時云制造是一個戰略性的系統工程，需要政、產、學、研的共同努力。（作者單位：浙江師范大學經管學院）

參考文獻：

[1]李伯虎，張霖，陶飛等.云制造――面向服務的網絡化制造新模式.計算機集成制造系統，2010，16（1）.

[2]李伯虎，張霖，柴旭東等.再論云制造.計算機集成制造系統，2011，17（3）.

[3]張申生.敏捷制造理論，技術與實踐.上海交通大學出版社，2000：45-46.

先進制造技術的含義范文第4篇

本文通過論述英美二代“世界工廠”的變遷，對建立具有國際競爭力的“世界工廠”提出了一些見解，指出要使我國經濟真正實現可持續發展，應把重心放在提高我國自主創新能力上。

［關鍵詞］世界工廠制造業自主創新

一、“世界工廠”的演進歷程

1.“世界工廠”的含義

（1）“世界工廠”的定義

什么叫“世界工廠”？簡言之，“世界工廠”就是為世界市場大規模提供工業品的生產制造基地。“世界工廠”不僅是某些工業制成品的全球主要供應者，而且是一系列對經濟發展起關鍵性拉動作用的主導產業和主導產品的全球主要生產商。

（2）“世界工廠”在經濟全球化下新的內涵

經濟全球化是指世界各國的經濟活動和經濟過程都被納入一個以通信技術和網絡技術聯接起來的全球性網絡，在全球范圍內尋求資源的最佳配置。

2.英國：自由競爭時代的“世界工廠”

從17世紀到19世紀末，隨著市場機制的形成及其運作，特別是資本主義生產方式率先在英國取得統治地位，反對國家干預經濟活動，強調自由經營、自由競爭和自由貿易的經濟自由主義思想及其政策，強化了市場機制對經濟活動的自發調節作用，支持并促進了這一時期英國的工業化發展。英國成為“世界工廠”主要有三個因素：

（1）工業革命使英國成為世界工業生產第一大國

工業革命完成后，機器的使用進一步普及，更使經濟蓬勃發展，工業生產保持世界首位，從而形成了強大的物質基礎。在紡織業，紡紗機和織布機的問世使產品的質和量得到極大提高，而以蒸汽作動力更是解決了人力紡織的困難。

（2）他國的工業革命為英國提供了產品市場和原料產地，19世紀中期，歐洲大陸各國和美國正處于工業革命時期，他們急需各種機器設備、先進技術和大量資金，這為英國的工業產品出口創造了極大的需求，從而促進了英國工業的急劇發展。

（3）自由貿易政策進一步增強了英國工業產品的競爭力

過去嚴格的保護關稅制嚴重阻礙了英國經濟的發展，而且成本低廉的英國工業品無須關稅保護。通過取消保護關稅政策，英國成為世界上第一個實行自由貿易的國家。

3.美國：市場自由競爭走向政府干預時代的“世界工廠”

在19世紀末20世紀初，各主要資本主義國家發展不平衡加劇，英國作為老牌的資本主義國家發展的步伐緩慢下來，并逐漸喪失了“世界工廠”的地位，而美國的工業出現跳躍式發展。在市場作用的基礎上，政府加強了對經濟的宏觀干預，使美國作為新的“世界工廠”脫穎而出。美國成為“世界工廠”主要受三方面因素的影響：

（1）產業革命促進了美國工業的發展

（2）兩次世界大戰極大刺激了美國工業的發展

（3）政府的投資使美國具備了一系列領先的新興工業

二、中國“世界工廠”化的基本發展戰略

1.以我為主，自主創新

由于通過引進方式只能獲得一般意義上的邊緣技術，核心技術的取得是無捷徑可走的，但核心技術又決定著制造業發展的總體方向，因此中國要成為真正意義上的“世界工廠”，必須擁有自己的關鍵性核心技術作支撐。主要是要以我為主，自主創新，充分發揮政府的政策誘導作用，積極調動企業自主開發的積極性。

2.加強技術裝備，推廣先進制造技術

先進的技術裝備是一國科學技術進步的物化形式和集中體現，沒有自己先進的技術裝備，就不可能有現代化工業，也不可能出現真正意義上的“世界工廠”。另外，先進制造技術是支撐現代制造業的骨架和核心，在信息科技革命浪潮影響著人類一切經濟活動時，傳統制造技術必然受到沖擊，先進制造技術就是傳統制造技術與信息科學技術和現代管理相結合的產物。

3.加強自主知識產權的創造和保護

企業是技術自主創新的主體，作為產業層面的制造業的國際競爭力，其實最終還是體現在企業的競爭力上。激勵企業進行自主創新活動是提升我國制造業整體競爭力的關鍵，是自主創新制度安排的核心問題。

4.制定配套的產業引導政策和金融財稅政策

適當的產業政策和金融財稅政策對提高企業自主創新能力也有很大的幫助。如政府可以制定產業政策，鼓勵對技術含量較高的產業或項目投資，對那些高消耗、高污染的項目叫停等。由于研發創新活動都具有較高的不確定性，對于企業來說就面臨較大風險，國家可以制定適當的金融政策，如財政撥款、優惠貸款、補貼以及擔保等，來分散創新者的風險，激勵企業的研發創新活動。對于由研發創新結果得到的收益，可以在稅收上給予優惠等。

參考文獻：

[1]葛豐：從“世界加工廠”到“世界工廠”[J].2006，(43)

[2]弓正：“世界工廠”的落日余暉[J].現代班組，2009，(11)

[3]韓云霞：淺談中國制造業“世界工廠”的發展策略[J].中國高新技術企業，2009，(16)

[4]黃蕾：“世界工廠”與“世界加工廠”的比較[J].統計與決策，2005，(15)

先進制造技術的含義范文第5篇

關鍵詞：智能制造技術；智能制造系統；機電一體化技術

1 概述

改革開發以來，我國的各項事業也都得到了快速發展，工業生產水平尤其是機械制造水平更是進步顯著，正逐漸呈現出從制造自動化向著制造智能化的方向~進的趨勢。與傳統制造模式不同，智能制造模式中融入了電子、計算機信息等先進科技，是一種具有自適應加工和綜合自動化控制等特征的先進生產方式，它的一個顯著特點就是將機械技術和信息電子技術進行了結合使用，從而構建出了能夠大幅度提升生產能力和效率的先進制造系統，而這就說明了智能制造的實現過程中就必然離不開機電一體化技術。筆者結合自己的工作實踐經驗，就機電一體化技術在智能制造中的應用進行了一些有意義的探討，希望對相關工作能夠有所借鑒。

2 智能制造的概念及其發展

在當前市場競爭日趨激烈的形勢下，機械制造企業都在努力革新自己的生產技術和設備，探尋新的生產方式，而智能制造作為一種更加先進的生產方式，自然就引起了越來越多人的重視。現實中，智能制造一般包含兩層含義，一層是實現智能制造過程中所需要用到的各種先進技術，另一層就是指代智能制造系統（如圖1所示）。智能制造技術的提出和應用目的就是為了實現智能生產方式，構建智能化的制造系統。可以這么說，在機械制造領域實現智能化制造也是機械制造發展的必然趨勢，對提高生產管理能力、生產效率以及企業效益等均具有極其重要的現實意義。

與傳統的制造技術不同，智能制造技術融合電子、機械以及計算機信息等技術，即智能制造的實現高度依賴于機電一體化技術。智能制造技術的一個最顯著的特點就是可以對制造狀態實現智能感知，并對感知到的信息進行自動分析和處理，最后還可以生成決策指令來對整個制造加工和管理環節進行自動控制。顯而易見，智能制造技術的功能就是對機械產品的加工制造環節進行自動控制，通過對人工決策過程加以模仿來自動生產控制指令。這樣做的一個顯著好處就是降低了人為因素可能造成的干擾。如采用智能制造技術來生產機械零件產品就消除了因人工操作失誤而造成的廢品損失，在解放了大量生產勞動力的同時，也極大幅度地提升了生產效率和產品質量。此外，對于一些勞動強度特別大或者生產過程存在潛在安全隱患的領域，采用智能制造技術來替代人工生產也是實現安全和高效生產的一種最佳選擇。總之，智能制造技術不僅可以大幅度提升生產效率，而且可以在很大程度上杜絕人為失誤的影響，是當前機械制造技術發展的一種主流趨勢。

智能制造系統就是通過運用智能制造技術來構建的一種先進生產系統。與傳統生產方式不同，智能制造系統中融入了大量的制造加工狀態信息，并通過對這些信息進行智能處理來及時發現當前制造環節中可能存在的問題，這就為生產加工過程的自動化調節和控制提供了依據。此外，智能制造系統還擁有組織、學習以及優化等眾多功能，如可以對生產加工過程中用到的各類資源進行靈活配置，對加工制造過程進行合理優化，對加工過程進行模擬仿真以及可視化展示等，而這些也都迎合了制造業的發展潮流。

3 機電一體化技術在智能制造中的應用

當前，機電一體化技術正在逐漸和智能制造技術進行融合，同時兩種技術的有機結合也為兩者的發展提供了更為廣闊的空間。可以這樣說，機電一體化技術已經逐漸成為了實現智能制造過程時的一種不可或缺的核心技術。例如當前智能制造系統中所廣泛采用的傳感器技術就是二者結合使用的典范。在智能制造系統中，需要加裝多種型號的智能傳感器來對加工制造狀態信息進行監測和收集，而這就需要用到機電一體化技術來對信號進行采集。此外，傳感器監測到的信息還需要通過信息網絡傳輸給控制系統進行分析，而這也需要用到電子信息技術來構建信息傳輸網絡。總之，在構建智能制造系統的過程中，必不可少地就需要用到機電一體化技術來達到各種信號檢測和傳輸的目的。

事實上，智能制造是在制造自動化高度發展的基礎上所誕生的一種新型制造理論，而數控技術就是實現制造自動化的一種關鍵技術。眾所周知，數控技術的實現就離不開機電一體化技術，它對數控系統的要求非常高，不僅涉及到模擬、信息處理等多種技術，還包括對所有數字加工環節的自動優化和管理。目前絕大多數制造企業都應用了數控機床，其數控系統主要采用的是“CPU+總主線”的結構形式，通過在線診斷和模糊智能控制的方式來對整個生產過程進行多通道的管控。

除此之外，一些國內外先進企業構建的無人化生產線和無人工廠也是機電一體化技術和智能制造技術結合應用的典范。在這些生產制造系統中，工業機器人被大量使用，它們和數控機床之間可以通過物聯網來實現互連互通，并通過構建基于人工智能的智能控制系統來對所有制造過程進行控制。

4 結束語

總而言之，機電一體化技術作為實現智能制造方式所不可獲取的一種關鍵技術，將其與智能制造技術進行結合應用具有重要意義，必須引起我們高度的重視。此外，智能制造技術和機電一體化技術的結合還會推動二者各自擁有各大的發展空間，這對機械行業的未來發展也將產生巨大的積極作用。

參考文獻

[1]冉勝國.機電一體化技術在智能制造中的應用[J].商品與質量，2016（20）：68

[2]周懷疆.試述機電一體化技術在智能制造中的應用[J].引文版（工程技術），2015（36）：240

[3]王昌祥.機電一體化技術在智能制造中的應用[J].工業，2014（8）：56