先进制造技术产生的背景_先进制造技术及其特点
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先进制造技术产生的背景
(天津理工大学 机械工程学院,天津)
摘 要:先进制造技术的产生和发展有其自身的社会经济、科学技术以及可持续发展的根源和背景。社会经济发展的需要以及科学技术的进步,尤其是微电子技术、光电子技术、计算机技术已经得到广泛的应用,推动制造技术发生着巨大而深刻的变革。
关键词:先进制造技术;社会经济;科学技术;可持续发展;背景
Abstract: Advanced manufacturing technical generation and development has the source and background of its own social economic, science and technology and sustainable development.The demand of social economic development and the advancement of science and technology, especially the microelectronics technology, optoelectronic technology, computer technology has been widely applied, promote manufacturing technology having huge and profound changes.Keywords: Advanced manufacturing technology;social economic;science and technology;sustainable developmen;background
一、前言
传统的机械制造已有很久的历史,它对人类的生产和物质文明起了极大的作用。但随着科学技术和社会的发展,传统的制造技术面临着巨大的压力:
(1)供货方面的压力——由于新兴国家和地区,特别是环太平洋的国家和地区经济的迅速发展而加入到竞争行列,使得原来的世界市场份额分配格局不再维持,因而出现了重新分配国家市场份额的激烈竞争。
(2)用户方面的压力——随着社会的进步,人们对产品多样化的需求,因而产品的批量越来越小。用户对产品的要求越来越高,多变的型号、低的价格、高的质量、按期交货和良好的服务等等。
(3)社会方面的压力——人类要求一个更加安全和舒适的生存环境,因此无污染和无公害的绿色产品和清洁制造的呼声日益高涨。
(4)技术进步方面的压力——由于新技术的迅速出现,使得产品技术越来越复杂,产品的开发周期越来越长,而产品的生命周期则越来越短。
随着社会的发展与新科学技术的产生,传统的制造技术在巨大的压力下逐步向先进制造技术转变。
二、先进制造技术的提出
先进制造技术作为一个专用名词出现在20世纪80年代末,美国根据本国制造业面临的挑战和机遇,对其制造业存在的问题进行深刻的反省,为了加强其制造业的竞争力和促进国民经济的增长而提出来的,并得到充分重视。同时,以计算机为中心的新一代信息技术的发展,推动了制造技术的飞跃发展,逐步形成了先进制造技术的概念。
先进制造技术是在现代制造战略的指导下,集制造技术、电子技术、信息技术、自动化技术、能源技术、材料科学以及现代管理技术等众多技术的交叉、融合和渗透而发展起来的,涉及到制造业中的产品设计、加工装配、检验测试、经营管理、市场营销等产品生命周期的全过程,以实现优质、高效、低耗、清洁、灵活的生产,提高对动态多变市场的适应能力和竞争能力的一项综合性技术,它是制造业为了适应现代生产环境及市场的动态变化,在传统制造技术基础上通过不断吸收科学技术的最新成果而逐渐发展起来的一个新兴技术群。
三、先进制造技术产生背景
先进制造技术的产生和发展有其自身的社会经济、科学技术以及可持续发展的根源和背景。
1.社会经济发展背景
近20多年来,市场环境发生了巨大的变化,一方面表现为消费需求日趋主题化、个性化和多样化,消费行为更具有选择性,传统的相对稳定的市场变成动态多变的市场,产品更新日益加快。生产模式则朝着多品种、小批量、单件化、柔性化、生产周期大幅度缩短等方面发展;另一方面全球性产业结构调整步伐加快。制造业的进步和发展,使更多的国家参与到世界经济发展中,形成全球性的大市场,生产能力在世界范围内迅速提高和扩散并形成全球性的激烈竞争格局,经济全球化正在将越来越多的国家带进世界经济范围,随着生产力的国际扩散,产业之间和产业内部的国际分工已成为一股不可阻挡的发展趋势。制造商着眼于全球市场激烈竞争的同时,着力于实力与信誉基础上的合作和协作。
此外,制造业核心要素(质量、成本、生产率)的内涵发生了深刻的变化,具体表现为:(1)产品质量观发生了变化,现代质量观主要是指全面满足用户的程度,即不断跟上用户要求和及时响应市场的变化,在适当的时间、适当的地点满足用户的功能需求和非功能需求。(2)产品的成本不仅仅指制造成本,还包括用户使用成本、维护成本以及社会环境成本。(3)快速响应市场,满足已有和潜在顾客需求,获得更多定单,主动适应市场,引导市场,快速开发产品,是赢得竞争,获取最大利润企业成败的关键。产品质量、成本(价格)和时间(生产率)已成为增加企业竞争力的三个决定性因素。
2.科学技术发展背景
传统的机械制造是各种机械制造方法和过程的总称,以机械制造中的加工工艺问题为研究对象的一门应用技术学科。制造业从20世纪初开始逐渐走上科学发展的道路。近30年来,制造业不断吸取机械、电子、信息、材料、能源以及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、售后服务等生产制造的全过程,实现优质、高效、低耗、清洁、灵活生产,取得了理想技术经济效果。与传统制造技术相比,先进制造技术具有下列显著的特点:
(1)以实现优质、高效、低耗、清洁、灵活生产,提高产品对动态多变市场的适应能力和竞争力为目标;
(2)不局限于制造工艺,而是覆盖市场分析、产品设计、加工和装配、销售、维修、服务,以及回收再生的全过程;
(3)强调技术、人、管理和信息的四维集成,不仅涉及到物质流和能量流,还涉及到信息流和知识流。(4)更加重视制造过程组织和管理的合理化和革新,它是硬件、软件、人与组织的系统集成。
伴随科学技术和生产发展而产生的高新技术,在推动传统机械制造向先进制造技术转变的同时,极大地促进了制造技术在宏观和微观(超精密加工)两个方向上蓬勃发展,企业内联网和国际互联网得广泛应用,急剧地改变了现代制造业的产品结构、生产方式、生产工艺和设备及生产组织体系,使现代制造业发展为技术密集、知识密集型产业成为主宰制造业的决定性因素
3.可持续发展战略
工业经济时代,制造技术一味追求经济的高速增长,无暇顾及资源和生态环境。工业排放废弃物的大量增加,能源的巨大消耗,使人类生存的地球生态环境日趋恶化。在经历一系列全球性生态环境问题带来的影响和痛苦之后,人们不得不积极反思和总结传统经济发展模式中的矛盾,探索新的发展战略,从而达成共识即发展是一个多目标函数,除经济增长外,还需要考虑到整个社会的协调,要考虑人们生活质量的提高。从而领悟到了新的发展观——可持续发展观。
世界环境与发展委员会(WCED)于1987年向联合国42届大会递交的报告《我们共同的未来》正式提出了“可持续发展”的思路,其定义是:既满足当代人的需求,有不对子孙后代满足其需要之生存环境构成危害的发展。世界资源研究所于1992年对可持续发展给出了更简洁明确的定义:即建立极少产生废料和污染物的工艺或技术系统。
先进制造技术应是基于“可持续发展”战略的。当代人在创造和追求发展和消费的时候,不能以牺牲今后几代人的利益为代价,而是依靠科技进步,建立极少产生废料和污染物的工艺或技术系统,实现可持续长远发展规划;社会经济发展模式应由粗放经营、掠夺式开发向集约型、可持续发展转变。
鉴于上述社会经济、科学技术,以及环境资源保护的历史背景下,各国政府和企业界都在寻求对策,以获取全球范围内竞争优势,传统的制造技术以变得越来越不适应当今快速变化的形势,而先进的制造技术在制造业中的广泛应用,使人们正在或已经摆脱传统观念的束缚,使人类跨入制造业的新纪元。参考文献:
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