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一、阐述机械制造业的变革和挑战。
制造是一个古老又年轻的行业,到19世纪中叶“制造业的美国模式”开始成型,这种制造模
式开始推动美国向世界第一经济强国飞速前进,它的首要特征是可互换的零件,另外也包括
专用机器、以生产过程为中心、熟练技术工人、持续技术改进以和信任供应商等辅助特征。
而这一模式的发展在20世纪初直接导致了“大规模生产模式”的诞生(由于此模式是福特汽
车公司HenryFord首创,又称福特模式)。相比原来的美国制造模式,“大规模生产模式”更
强调流水线生产,以低成本低价格为目标,注重产品专业化和标准化,建立由专业管理人员
组成的分层管理组织。到二次世界大战以前,以美国和德国为代表国家,以汽车制造业、新
化学工业、炼钢业、电力设备制造业和军工制造业为代表行业,大规模垄断制造业企业渐居
主导地位,当代制造真正成为一个国家综合国力的核心体现。
近20年来,随着现代高技术的迅猛发展,制造业的内涵和外延出现了许多新的特点和发展
趋势。1980年代后期,信息技术、新材料技术和现代管理思想对传统的制造技术理念的强
力渗透与集成,使传统机械技术发生革命性变革,形成了所谓的“先进制造技术”(Advanced
ManufacturingTechnology,AMT)。1997年美国制订了“下一代制造计划”,提出了人、技术
与管理为未来制造业成功的三要素。面对日益激烈的全球化经济竞争形势,世界各国迅速调
整其科技政策,纷纷制定各自的先进制造技术战略计划,将先进制造技术视为提高产业竞争
力和增强综合国力的根本保证。一场在制造领域围绕产品创新,以提高产品的知识含量和制
造系统敏捷响应、重组能力的高科技竞争正在世界范围内展开,其中具有代表性的是美国的
先进制造技术计划(AMT)、关键技术(制造)计划、敏捷制造使能技术计划(TEAM)、下一代
制造计划(NGM);日本的智能制造技术国际合作计划(IMS);德国的制造2000计划;韩国高
级先进制造技术计划(G?7)等。综观各国的先进制造发展规划,无一例外地将先进制造技术
基础研究作为其规划的重要组成部分。美国还成立了国家制造科学中心(NCMS),以协调制
造技术基础研究中的合作和知识共享;建立航空航天、电子、机床等敏捷制造研究中心;一
些大学纷纷设置制造工程系、专业、研究中心或实验室等。美国国家科学基金会(NSF)面向
大制造业,将制造工程与科学在工程领域列为独立学科,与机械与结构学科分立,从而强化
对制造技术的基础与应用基础研究的支持。同时,每年举行一次设计与制造受资助者会议,
开展制造科学基础研究的交流,探讨先进制造学科发展方向。
近年来,中国的制造技术有了较大的提高,但与发达国家相比仍有很大差距。从设计技
术来说,工业发达国家使用计算机辅助设计技术的覆盖率超过60%,而中国不到10%;从
制造工艺来说,中国大部分企业仍采用较落后的工艺装备进行生产,优质高效低耗的先进工
艺普和程度不足10%;从制造过程来说,中国尚处在单机自动化、刚性自动化的阶段,已
拥有的机床数控率小于1%,柔性制造系统仅在个别企业使用。鉴于此,中国已将先进制造
技术列为国家重点发展领域之一,力争在21世纪的先进制造技术领域占有一席之地。
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二、阐述先进制造技术的定义、特点和发展趋势。
先进制造技术(AdvancedManufacturingTechnology,简称为AMT)是指微电子技
术、自动化技术、信息技术等先进技术给传统制造技术带来的种种变化与新型系统。具体
地说,就是指集机械工程技术、电子技术、自动化技术、信息技术等多种技术为一体所产
生的技术、设备和系统的总称。主要包括:计算机辅助设计、计算机辅助制造、集成制造
系统等。AMT是制造业企业取得竞争优势的必要条件之一,但并非充分条件,其优势还
有赖于能充分发挥技术威力的组织管理,有赖于技术、管理和人力资源的有机协调和融合。
先进制造的特点
21世纪,随着以信息技术为代表的高新技术的不断发展,个性化和多样化将是未来制造
业发展的显著特征,与此相适应,先进制造技术的主要特点可归纳为以下六个方面:
(1)先进制造技术贯穿了从产品设计、加工制造到产品销售和使用维修等全过程,成为“市
场一产品设计一制造一市场”的大系统。而传统制造工程一般单指加工过程。
(2)先进制造技术充分应用计算机技术、传感技术、自动化技术、新材料技术、管理
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