论我国制造技术现状及发展趋势论文课件_新媒体的发展趋势论文

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摘要：文章论述了我国现代制造技术的现状，在分析了我国制造发展存在的差距的同时阐述了制造发展的趋势，并提出了我国制造的发展策略。

关键词：制造技术、现状、问题、发展趋势

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整个过程的工程学科，并广泛将电子学、信息科学、材料学、生物学、管理科学等最新科学成就融入其中，目的是提高产品的质量、效益和竞争力。制造业为整个国民经济提供技术装备，其发展水平是国家工业化程度的主要标志之一。我国从2001年加入了世界贸易组织后，面对日益激烈的市场竞争环境，越来越多的制造企业开始将大量的人力、财力和物力投入到先进的制造技术研究中。近年来，我国制造科学技术有了日新月异的变化和发展，但与先进的国家相比仍有一定差距，为了迎接挑战，必须认清制造技术的发展趋势，缩短与先进国家的差距，使我国的产品上质量、上效率、上品种和上水平。现代制造技术的特征

1.1面向工业应用的技术。随着生活水平不断提高，人们对各种产品的要求也越来越高，除了质量的要求外，人们慢慢的也开始追求产品的精美外观，因此，现代化的各种制造技术，应该满足人们对产品的最实际要求与效果，这无形中也促进了企业竞争实力的提升，进而提高国家经济实力的增长，从而带动整个制造业的经济效益与社会价值。

1.2 CAD/CAM 的广泛应用和开发。机械制造与电子技术、计算机技术的结合越来越紧密，计算机及其网络技术的迅速发展，使机械技术、制造和理论计算融为一体。NC、CAD/CAM、工业机器人、柔性制造系统、计算机集成制造系统等已成为提高劳动生产率的强大手段，成为制造业现代化的标志

1.3设计与工艺一体化。随着科学技术的迅速发展、社会需求的日益多样化，更新换代加快、品种越来越多、批量越来越少。因此，小批量的生产在产品生产中已成为主流，出现了面向制造设计的并行工程（CE）和精良生产（LP）新技术，使设计与工艺一体化。随着计算机的普及与网络技术的迅速发展，设计与工艺一体化进程正在加速发展。

1.4制造技术已成为系统。先进制造技术之所以具有强大的优越性，其根本原因在于它在利用传统制造技术的同时，能不断结合当今现代化的高新技术成果，这样既避免了传统制造技术的缺陷空白，又充分发挥了现代技术的能量流与信息流，使之成为一个完整的系统。

1.5产品开发周期显著缩短，上市时间更快，这是21世纪市场环境和用户消费观所要求的，也是赢得竞争的关键所在。这一点从美国制造业策略的变化可以看出。美国制造业的策略从50年代的“规模效益第一”，经过70年代和80年代的“价格竞争第一”和“质量竞争第一”，发展到90年代的“市场速度第一”，时间因素被提到了首要位置，具备赢得竞争，提高市场占有率的四种基本能力：①时间竞争能力，产品上市快、生产周期短、交货及时；②质量竞争能力，产品不仅可靠性高，而且使用户在各方面都满意；③价格竞争能力，产品生成成本低，销售价格适中；④创新竞争能力，产品有特色、生产有柔性、竞争有策略。这四种能力中最重要的能力是创新能力，企业的创新不仅指产品设计和生产工艺上的创新，还要包括制造观念的更新、组织的重构、经营的重组。历史证明，综合创新能力是推动企业发展的动力和最强大的竞争武器。

1.6 全生命周期内的质量保证。产品质量的完整概念是顾客的满意度，可靠性仅是质量的一个指标，但它不再能赋予产品以足够的竞争优势。在用户看来，产品可靠、具有一定的使用寿命是理所当然的。对产品质量更全面的理解是：用户占有、使用产品的一种综合主观反映，包括可用、实用、耐用、好用。

1.7分布、并行、集成并存。分布性更强、分布范围更广，是全球范围的分布；并行化程度更高，许多作业可以跨地区、跨部门分布式并行实施；集成化程度更高，不仅包括信息、技术的集成，而且包括管理、人员和环境的集成。21世纪制造业的四个关键因素是技术、管理、人员和环境。

1.8加强环境保护意识。生产者在生产的过程中，对环境的保护越来越重视，对一些可以再次利用的资源进行最大可能的回收，并加以利用，将资源的回收利用，这也是现代制造技术发展的重要方向。全球化市场经济根本改变了我国制造业的整体格局

2.1世纪制造业面临的是全球多样化、个性化的需求。20世纪50年代以后，机械化、自动化技术的应用，标准化大批量生产方式的急速发展，使得全球制造业生产能力不断扩大，生产规模和效率迅速提高。进入70年代，工业发达国家制造业的供给能力已经大于市场需求。世界主要市场开始进入需求导向的时代。消费观念也出现了结构性变化，消费需求趋向多样化和个性化。

20世纪90年代，制造业的跨国活动迅速发展，全球制造能力进一步扩张，出现全球性能力过剩的局面，产能与市场需求的矛盾日益突出，在新产品更新速度加快的同时，市场饱和周期也在缩短。同时随着货运、集装箱运输以及信息技术等的应用，产品的销售半径不断增大，制造商必须面对处于不同地域、不同文化和不同环境下的全球用户。进入21世纪，全球市场需求的多样化趋势更加明显，制造业面临全球性多样化、个性化需求的挑战。

在用户差别越来越大的全球市场上，社会、经济、文化、艺术、技术等多种因素都影响需求的个性化选择趋向。用户出于对功能、安全、效率、环保、节能、舒适、休闲、新颖、个性、时尚、趣味、娱乐、价格等个性化考虑，要求制造商利用不同的材料，不同的成型工艺手段，不同的造型设计，不同的结构，不同的操作系统和时空配置，不同的表面处理和装饰，实现工业设计和制造的个性化，并实现产品的多样化，性能或功能的多样化，款式的多样化，规格的多样化，包装的多样化，价格层次的多样化。

如何对市场环境急剧变化做出快速反应，及时把握用户需求，有效地生产和提供令用户满意的产品和服务，是21世纪制造业面临的挑战。目前，我国制造业正面临个性化、多样化需求和标准产品大量需求并存的局面。一方面，国际市场和一部分国内市场需求已经呈现式样化、个性化的趋势，国内制造业还不能充分适应；另一方面，我国标准产品的大批量生产方式的发展还不充分。影响大规模生产效率和效益的决定性因素，如专业化分工、科学的生产管理、标准化、自动化等，还需要进一步完善。因此，市场和我国的国情要求我们一方面要努力满足用户个性化需求，主动推进生产方式向小批量、多品种发展；另一方面，也继续通过大规模生产方式，高效低成本地生产价廉物美的标准产品，满足国内外市场的需要。对在设计和制造方面具有模块化特征的产品，如IT产品、家用电器、服装、汽车等，则应通过规模化生产的基础要素——标准化、专业化与先进制造技术结合，实现大规模订制生产，高效低成本地满足个性化和多样化的需求。

2.2世纪制造业面临的是全球市场的竞争与合作。经济全球化给制造商利用全球资源，积极参与全球竞争与合作带来了前所未有的机遇。利用全球资源(包括人力资源、自然资源、技术资源、资金资源、市场资源)进行的产业国际分工，使制造业企业能够迅速成长。

21世纪，世界制造业的全球市场竞争与合作将在三个层面展开。一是发达国家制造企业之间围绕高端产品、尖端技术研发，以及全球市场战略布局的竞争与使用；二是制造业产业内，在上下游产业之间，如开发设计与生产之间，生产与营销之间，零部件与整机之间，品牌厂商与外包加工企业之间展开的产业链的全球合作以及供应商、营销商之间的全球竞争与合作；第三是世界主要制造中心，即各个产业生态圈或区域之间的竞争与合作。在对全球资金和技术资源吸引力强，产业内国际分工活跃的领域与区域，随着制造能力、技术水平的大幅提升，逐渐形成了产业生态系统。而新产品的提供，很大程度上要依靠生态系统各成员的共同努力来完成，并推动整个产业的进步。在这个生态系统中，成员之间有着共生、共荣、竞争、合作等复杂的关系。以往那种企业与企业之间对抗性竞争被协同竞争所取代。用户、供应商、研发中心、制造商、经销商和服务商等具有互补性的企业间建立紧密合作，利益共享，风险共担，相互依赖，共同发展。彼此间通过竞争优选，不断降低成本，提高效率，产业链中的企业既合作又竞争，专业化、柔性化生产相统一，制造质量更高，制造成本更低，应变能力更强。

在对全球技术和资源吸引力强，具有制造优势的地区，企业、资金、技术、人才、信息、物流、市场、商务、法律等配套服务不断聚集。在产业生态不断改善，制造规模不断扩大的情况下，致使某门类产品的全球制造能力迅速集中在少数几个产业集群区域，形成若干产品和服务共生协同的产业生态圈——世界制造中心。而各个产业生态圈间，则通过国际合作，通过双边、多边或区域间的自由贸易和经济合作协定，实现竞争与合作。例如中国东南沿海地区产业生态圈与中西部、东北部的的合作；东盟“10+3”IT技术产业生态圈的竞争与合作；墨西哥与巴西汽车及其零部件产业生态圈的竞争与合作。

当前，我国开始形成面向全球市场的产业生态链或产业生态圈，使中国的部分地区逐渐成为世界最想的吸引全球资金、技术、人才等各种资源的制造基地。21世纪产业生态环境将成为比劳动力成本更重要的综合竞争因素，是制造业保持竞争优势和对全球资源吸引力的综合条件，只有不断完善产业生态环境，积极参与世界级大型企业集团、产业链主干企业以及其他主要世界制造中心之间竞争与合作，才能全面提高我国制造业在国际市场的竞争力，促进我国制造业的进一步发展我国现代制造技术的发展状况

近年来，我国制造业不断引进世界先进制造技术，并加大各领域的技术研究，形成了一定特色的制造新气象；但是，对于高精尖端的领域，与欧美等一些工业发达国家相比，仍然存在很大一段差距，主要表现有如下几个方面：

3.1生产管理。工业发达强国在管理中广泛采用计算机技术，推出了准时生产(JIT)、精益生产(LP)、敏捷制造(AM)、并行工程(CE)等新的管理思想和技术，重视组织和管理体制、生产模式的更新发展。我国多数小型企业却采用经验管理方法，只有少数大型企业采用了计算机辅助管理技术。

3.2制造设计。随着计算机辅助设计(CAD/CAM)的兴起，世界各工业发达国家抓紧有力时机，不断将该技术引用其中，并能做到对设计数据和规则进行定期更新与处理。我国对CAD/CAM技术的应用却不是很普遍，且该领域的人才较为紧缺。

3.3自动化装备。

目前制造业正在从以机器为特征的传统技术时代向着以信息为特征的系统技术时代迈进，进入了一个能够增强企业在不可预见的多变环境中生存能力的全球化敏捷制造阶段，世界各国十分重视发展先进制造与自动化技术，许多工业国家应用先进制造与自动化技术实现了设计、制造和经营的一体化，加强了在国际市场的垄断地位，而我国在这一方面却显得非常的薄弱。

3.4制造工艺方面。精细加工、微细加工、微型机械和微米纳米技术、高精密加工技术、超塑激光加工技术、电磁加工技术以及复合加工技术等新型加工方法在工业发达国家应用较广泛。而我国普及率不高，尚在开发、掌握之中。

4我国当前制造技术要解决的问题

当前制造技术要解决的问题主要集中在以下几方面：

4.1资源配置。充分结合劳动密集型和技术密集型产业，从我国的国情出发，采取产业的多层次推进策 略，不断提高产业的技术水平和产业集中度，从国家的整体上看，应继续大力发展劳动密集型产业以缓解就业压力，另一方面积极发展资金密集产业，包括充分利用外资，在有优势的领域可以集中力量有重点的发展技术密集型产业。

4.2 产业结构。我国低水平生产能力过剩与高技术高附加值产品短缺并存，使装备制造业发展滞后，极 大地约束了制造业发展。落后的装备制造业是造成产业结构优化升级的主要制约因素，因此装备制造业应该成为工业改组改造和结构优化升级的主战场。加速提升和发展装备制造业，加大产业结构优化升级的步伐应是今后制造业发展的重点

4.3 高新技术。在新世纪制造业的发展中，高新技术产业的培育对于提高一个国家的综合国力和市场竞争能力具有极其重要的战略意义，我们要按照“比较优势”和“有限目标”的原则，组织力量、集中目标、重点投入，抢占一批具有21世纪市场前景的高新技术制高点，努力培育一批具有未来高增长潜力和优势的产业领域，实现我国制造业高新技术产业的领先发展。通过高新技术改造来提升制造业，努力提高制造业的整体素质，增强制造业的竞争力，尤其是利用信息技术改造传统产业，实现生产过程网络化、智能化、自动化等。例如，近年来我国国家自然基金会将不少经费投入到先进制造技术发展中。同时，制造业可以为发展高新技术提供大部分资金、市场、基础设施，成为它们发展的物质基础，因而发展高新技术和发展制造业存在着相辅相成的依存关系。

4.4 市场。21世纪全球经济一体化的发展，使市场正从单品种、大批量、周期长向多品种、小批量、周期短方向发展，要求新产品开发速度快，成本低，耗能少。影响制造业发展的主要因素正是技术创新及市场要求。我们有着巨大的国内市场资源。只要我们充分利用好这一资源，更大胆地放开国内市场，就可有效地把国外技术和资本吸引过来。也只有最大限度地吸收国外制造业的一切先进技术成果，我们才有可能实现经济超越式发展的目标。

4.5制造系统是一个复杂的大系统，为满足制造系统敏捷性、快速响应和快速重组的能力，必须借鉴信息科学、生命科学和社会科学等多学科的研究成果，探索制造系统新的体系结构、制造模式和制造系统有效的运行机制。制造系统优化的组织结构和良好的运行状况是制造系统建模、仿真和优化的主要目标。制造系统新的体系结构不仅对制造企业的敏捷性和对需求的响应能力及可重组能力有重要意义，而且对制造企业底层生产设备的柔性和可动态重组能力提出了更高的要求。生物制造观越来越多地被引入制造系统，以满足制造系统新的要求。

4.6为支持快速敏捷制造，几何知识的共享已成为制约现代制造技术中产品开发和制造的关键问题。制造过程中物理和力学现象的几何化研究形成了制造科学中几何计算和几何推理等多方面的研究课题，其理论有待进一步突破，当前一门新学科--计算机几何正在受到日益广泛和深入的研究。

4.7在现代制造过程中，信息不仅已成为主宰制造产业的决定性因素，而且还是最活跃的驱动因素。提高制造系统的信息处理能力已成为现代制造科学发展的一个重点。由于制造系统信息组织和结构的多层次性，制造信息的获取、集成与融合呈现出立体性、信息度量的多维性、以及信息组织的多层次性。在制造信息的结构模型、制造信息的一致性约束、传播处理和海量数据的制造知识库管理等方面，都还有待进一步突破。

4.8各种人工智能工具和计算智能方法在制造中的广泛应用促进了制造智能的发展。一类基于生物进化算法的计算智能工具，在包括调度问题在内的组合优化求解技术领域中，受到越来越普遍的关注，有望在制造中完成组合优化问题时的求解速度和求解精度方面双双突破问题规模的制约。制造智能还表现在：智能调度、智能设计、智能加工、机器人学、智能控制、智能工艺规划、智能诊断等多方面。

这些问题是当前产品创新的关键理论问题，也是制造由一门技艺上升为一门科学的重要基础性问题。这些问题的重点突破，可以形成产品创新的基础研究体系。

综上所述，我国是一个发展中的大国，在整个工业化的进程中，不能没有自己强大的制造业。有选择地引进、有重点地吸收、有目标地赶超、勇敢地参与世界经济的竞争与合作，在竞争与合作中不断增强我国制造业的国际竞争力。21世纪前20年，必须大力发展制造技术，推动中国制造业快速发展，开拓出一条发展制造业、通向制造强国之路

5我国制造技术的发展趋势

现代制造技术是在保留传统制造工艺积极要素的同时，不断融入当今最新的研究发展技术而成，并在产品生产的所有领域及过程中广泛渗透。

5.1信息化。当今的时代是信息时代，２０-21世纪有许多重大科技成果，但任何一项技术对整个社会影响都没有信息技术那么深远。在生产过程中，信息流是最活跃的，物质流与能源流在信息流指挥下运动。信息技术与制造技术的融合，是机械制造技术发展的主要方向。近年来，机械制造技术最大的变化是信息获得、信息处理、信息流动方式的变化。计算机辅助设计与制造、仿真、建模、神经网络、模糊控制、智能技术、机器人、柔性制造技术、集成制造系统、并行工程、精益制造、敏捷制造、虚拟制造、虚拟现实、反向工程及全能制造等，仍然是机械制造技术中的热门课题。

２１世纪信息化的制造技术将有它新的发展特色，这一发展特色将首先体现在智能化、网络化、集成化和创新上。信息是控制的依据，可以是有序的，但更多是无序的。从无序的信息中提取有用的知识和智能。知识和智能是一种有序的、能对信息进行排序、整理的高层次信息。１９世纪下半叶开始的机械化、２０世纪开始的自动化，主要从体力上解放人类，还需要实现智能化。只有智能化，才能在更复杂的情况下实现更高层次的自动化。

5.2智能工程化。人类和智能机械共同组成人机一体化，形成智能系统，该系统在制造过程中能进行如构思、分析、判断、推理、决策等智能活动。智能系统中，“智能”主要体现于系统具有极好的“柔”特性。在设计和制造中，采用模块化，使其具有较大柔性。

5.3自动技术化。自动化技术在制造系统中主要表现在集成技术、系统技术、柔性制造技术、人机一体化等各个方面，自动化技术向高科技方向纵深是制造业的发展趋势所在。

5.4集成化。在过去制造系统中仅强调信息的集成，这是不够的。现在更强调技术、人和管理的集成。在开发制造系统时强调“多集成”的概念，即信息集成、智能集成、串并行工作机制集成及人员集成，这更适合未来制造系统的需求。

5.5精密化。先进制造技术出现于20世纪80年代末，现已成为一个国家经济发展的重要手段之一，目前发达国家非常重视先进制造技术的发展和应用，精密加工就是先进制造技术的主体之一。精密加工技术现在已成为高科技技术领域的基础，有人提出超精密加工技术已进入原子级的极限加工，与纳米技术相接，这将使制造业进入到一个前所未有的新领域，使人发现更多的新信息，新规律。高技术发展中许多制造概念只有在微观尺度上才变得可能。制造业的常规性尺度将由微米级精度下移一两个数量级，亚微米及纳米级制造将成为制造技术和制造工艺的发展方向。

5.6虚拟技术化。虚拟技术在制造过程中可模拟和检验产品生产过程。为优化产品的制造工艺、保证产品质量、生产周期和成本最低标，并检验产品的可加工性、加工方法和工艺的合理性，需进行生产过程计划、管理、调度、供应链及物流设计的仿真，以预知设计与生产中可能出现的缺陷和错误。

5.7 绿色制造与可持续发展制造化。科技的发展创造了历史的奇迹。但人们也越来越认识到，自然界的资源是有限的，环境和生态正遭受巨大的破坏。绿色制造与可持续发展已成为人们最为关注的课题之一，可持续发展已列为我国基本国策。２１世纪是中国将可持续发展战略走向实施的世纪。在此实施过程中，绿色制造技术处于十分重要的地位。要实现可持续发展，必须实行可持续消费，大力开发可再生能源和材料。太阳能和风能的利用受到越来越多的重视，新材料也应当是可再生的。绿色不仅包括不污染环境、不破坏生态平衡，也包括对资源的保护。要做到生产的可持续发展，必须发展可持续产品。近年来出现了一种错误认识，认为随着科技的快速发展，产品的更新换代加快，产品的有效使用寿命会越来越短。为了发展可持续产品，必须改变对产品寿命周期的传统认识。一般将产品的寿命周期分为制造、使用和回收处理等３个阶段，只有制造阶段是产生附加值的阶段。可持续产品的生产中，制造过程的有效延伸，将不断增加整个产品在使用和回收中的 附加值。２１世纪产品的价值将不是以固化的硬件为主，而是以其知识和技术含量为主。在产品使用中，通过不断更新和增加知识和技术含量，可实现产品的演变，乃至更新换代，扩大产品附加值。产品的硬件含量应尽可能地少，并且多是模块式，便于扩展与更新。产品将越来越多地以租用的方式进入市场。再制造将是产品生产的重要方式。再制造不同于修理，修理后的目的是恢复原有产品性能，而通过再制造是要使产品的性能上一个层次。

5.8全球一体化。自从加入WTO，世界各国之间的距离变得越来越小了，全球之间的贸易往来更加密切，世界是一个大工厂，全球一体化的进程日益加快。网络通讯技术的迅猛发展，更是加速了各国企业之间的交流与合作，从而产生更激烈的竞争，这样一种发展的模式有力的促进了国际市场间的竞争。

6结束语

未来的制造技术发展方向将是信息化、智能化、精密化、集成化、不断创新的绿色环保化。生物制造技术、微机电系统和纳米技术在未来社会的机械制造业中将是领先技术。在激烈的国际竞争环境中，一个国家科技发展水平的高低，制造业在其中取到了关键的衡量作用。我国正处于改革的转型期，有相当的前沿科学技术还没有自己的知识产权，制造水平也非常薄弱，需要不断的攻坚克难。只有把握住世界先进制造技术的发展潮流，顺应改革的步伐，将其放在战略优先的高度，加大投入，这样才能缩短与先进工业国家的距离，才能在世界的竞争场上占有一席之地。

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 [2]王世敬，温筠.现代机械制造技术及其发展趋势[J].石油机械

[3]武永利.机械制造技术新发展及其在我国的研究和应用[J].机械制造与自动化