中国先进制造业现状及发展
先进制造业的发展现状与未来趋势

先进制造业的发展现状与未来趋势随着科技的迅猛发展,先进制造业成为了国家经济发展的重要支柱。
先进制造业是指在生产过程中广泛使用先进技术和工程方法,通过提高生产效率和产品质量,不断提升企业竞争力的一种产业形态。
本文将从先进制造业的现状和未来趋势两个方面进行探讨。
在当前的制造业发展中,先进制造业已经取得了显著的成果。
先进制造业以其高效、高质、低耗的特点,引领着制造业的转型升级。
以机器人制造为例,随着人工智能和自动化技术的日益成熟,机器人制造逐渐取代了传统的人工生产模式。
机器人可以在不停机的情况下实现24小时连续生产,大大提高了生产效率。
同时,机器人具有精度高、重复性好等优点,可以保证产品质量的稳定性。
此外,先进制造业还包括3D打印、物联网技术等领域的发展,这些都为制造业带来了巨大的变革。
然而,现阶段的先进制造业仍面临一些挑战。
首先,人工智能和自动化技术的推广和应用需要大量的研发投入和技术积累。
目前,我国在核心技术方面仍存在一定差距,需要加强自主创新,提高科技自立能力。
其次,市场需求的快速变化也给先进制造业带来了压力。
传统的制造流程往往需要大量的时间和资源,难以适应市场的快速变化,因此,如何构建灵活、敏捷的生产模式是一个亟待解决的问题。
未来,先进制造业将面临更多的发展机遇。
一方面,随着科技的不断进步,新的制造技术将不断涌现。
例如,先进的自动化技术、无人机、智能机械等都有着巨大的潜力。
这些新技术将进一步提高生产效率和产品质量,改变传统制造业的生产方式。
另一方面,数字化转型也将为先进制造业的发展提供新的动力。
通过数字化技术和大数据分析,企业可以更准确地了解市场需求,提前进行生产计划,降低库存和成本。
同时,通过数字化的管理和协作平台,企业可以更好地与供应链上下游进行协作,提高资源利用效率。
面对未来的趋势,企业需要积极应对,实现转型升级。
首先,企业应加强技术研发和创新能力的建设。
通过加大研发投入,引进高端人才,培养技术创新人才,提升核心技术的自主研发能力。
我国制造业的发展现状及趋势分析

我国制造业的发展现状及趋势分析近年来,我国制造业经历了快速发展的阶段,成为全球最大的制造业国家。
本文将通过对我国制造业的现状进行分析,并展望未来的发展趋势。
一、我国制造业的现状1. 增长势头强劲:我国制造业近年来保持了较高的增长速度。
根据国家统计局的数据,我国制造业增加值年均增长率在7%左右,远高于全球平均水平。
2. 产业结构优化:我国制造业正在经历从传统制造业向高技术制造业的转型。
高技术制造业在整个制造业中的比重逐渐增加,高端装备制造、新材料、新能源等领域取得了重大突破。
3. 创新能力提升:我国制造业创新能力逐渐增强,重大科技成果不断涌现。
例如,我国在5G通信、人工智能、无人驾驶等领域取得了重大突破,推动了制造业的技术升级和转型升级。
二、我国制造业发展的趋势1. 以高质量发展为目标:我国制造业正从数量扩张向质量提升转变。
未来,我国将注重提高产品质量和服务水平,加快发展高端装备制造、绿色制造、智能制造等领域。
2. 制造业与互联网融合:随着信息技术的迅猛发展,我国制造业将加快与互联网的融合。
数字化、智能化将成为制造业的发展方向,实现制造业的高效运作和智能化管理。
3. 绿色可持续发展:我国制造业在追求经济效益的同时,也注重环境保护和可持续发展。
制造业将加大环保投入,在节能减排、循环经济等方面持续创新,推动绿色制造的发展。
4. 参与全球供应链重构:全球供应链重构是当前全球经济格局变化带来的机遇和挑战。
我国将积极参与全球供应链重构,提高产业链水平,发展国际竞争力。
5. 人工智能驱动创新:人工智能是当前科技领域的热点之一,也对制造业的发展产生重要影响。
我国制造业将注重发展人工智能技术,提高生产效率和创新能力。
结语:我国制造业正处于转型升级的关键时期,面临机遇和挑战。
通过加强技术创新、提高产品质量、推动绿色制造和参与全球供应链重构,我国制造业将保持持续稳定的发展。
同时,人工智能的应用也将推动制造业向数字化和智能化迈进。
中国制造业的发展现状与未来趋势展望

中国制造业的发展现状与未来趋势展望近年来,中国制造业经历了快速的发展和变革,成为全球最大的制造业国家。
本文将探讨中国制造业的发展现状,并展望未来的趋势。
一、中国制造业的现状中国制造业的发展取得了长足的进步,成为世界制造业的重要力量。
以下是中国制造业的几个主要特点:1.1 智能制造的推进随着科技的不断进步,中国制造业正朝着智能化方向迅速发展。
大数据、云计算、人工智能等技术的应用,使得中国制造业在生产、管理和服务方面得到了显著的改善。
智能制造的推进,提高了生产效率和产品质量,推动了制造业向高端发展。
1.2 制造业向高端制造转型中国制造业正积极推动向高端制造转型,注重技术创新和品质提升。
在高铁、航空航天、电子信息等领域,中国已经取得了一系列的重大突破和成就。
高技术含量产品的比重不断提升,有力地推动了中国制造业向高质量发展。
1.3 供应链的优化中国制造业的供应链不断完善和优化,实现了资源的高效配置和生产的精细化管理。
供应链的优化,降低了生产成本,提升了生产效率,进一步增强了中国制造业的竞争力。
二、中国制造业的未来趋势展望中国制造业在取得巨大成功的同时,也面临着一系列的挑战和机遇。
以下是中国制造业未来的发展趋势展望:2.1 推动制造业高质量发展中国制造业将进一步加大对高质量发展的重视。
通过提升技术水平、加强品牌建设、优化供应链、提高产品质量等手段,推动制造业向高端、智能化、绿色化发展,提高中国制造的核心竞争力。
2.2 加强科技创新科技创新是中国制造业实现转型升级的关键。
中国政府将进一步加大对科技创新的投入,提升自主研发能力,培育创新企业,加强国际科技合作,推动制造业向高技术领域迈进。
2.3 推进绿色制造环境保护已经成为全球关注的焦点,中国制造业也需要加强绿色制造。
减少能源消耗、降低排放、提高资源利用效率将是未来中国制造业的重要方向。
推动绿色制造,有助于提升中国制造的可持续发展能力。
2.4 加强国际合作中国制造业在国际合作中发挥越来越重要的作用。
中国制造业的现状与未来发展趋势

中国制造业的现状与未来发展趋势近年来,中国制造业在全球范围内扮演着重要角色。
本文将探讨中国制造业的现状以及未来的发展趋势。
一、中国制造业的现状中国制造业是全球最大的制造业国家之一,对全球经济增长和贸易运行具有重要的影响力。
以下是中国制造业的现状:1. 产业多元化:中国制造业覆盖了各个领域,包括电子、汽车、机械、纺织等。
这种多元化使得中国在全球范围内具备了强大的竞争力。
2. 制造业规模庞大:中国制造业的规模庞大,拥有大量的工厂和企业。
这使得中国成为世界上最大的制造业出口国,产品远销全球。
3. 人工成本优势:中国拥有庞大的劳动力资源,低廉的人工成本使中国成为全球制造业的首选地之一。
这也是吸引大量外资进入中国制造业的重要原因。
4. 技术进步与创新:中国制造业在过去几十年中取得了巨大的技术进步与创新。
中国的高铁、电子产品、科技设备等在国际舞台上赢得赞誉,这证明了中国制造业的实力。
二、中国制造业的未来发展趋势尽管中国制造业在过去几十年中取得了令人瞩目的成就,但仍面临着一些挑战。
以下是中国制造业的未来发展趋势:1. 转型升级:随着全球制造业的竞争加剧,中国制造业需要进行转型升级。
这意味着加强技术创新,提升产品质量和品牌价值,向高端产业链迈进。
2. 智能制造:智能制造是未来制造业的发展方向,中国也面临着实现制造业智能化的挑战。
投资加大研发力度,推动人工智能、机器人技术在制造业的应用是中国制造业迈向智能制造的关键。
3. 环境可持续性:中国制造业在发展中面临的一个重要问题是环境污染。
未来,中国制造业需要更加注重环境保护,采取可持续发展的方式,推动绿色制造。
4. 供应链优化:全球供应链的重组和调整对中国制造业带来了机遇和挑战。
中国需要优化供应链,提高生产效率和灵活性,并加强与全球伙伴的合作。
总之,中国制造业在过去几十年中取得了巨大的发展成就,并且在未来仍有巨大的发展潜力。
通过转型升级,推动智能制造,注重环境可持续性,优化供应链等措施,中国制造业有望在全球制造业格局中保持竞争优势。
先进制造业在中国的发展和定位

先进制造业在中国的发展和定位随着科技的不断进步,现代化的制造业得到了迅猛地发展。
先进制造业作为现代工业的重要组成部分,也逐渐被越来越多的国家引起了重视。
自改革开放以来,中国先进制造业在政策、产业和人才等方面的积极发展,已经开始呼之欲出,成为全球制造业中的重要力量。
本文将着重探讨中国先进制造业的发展现状、趋势以及定位。
一、先进制造业现状先进制造业是指以先进技术为基础,应用新材料、新工艺、新工具和新设备为手段,采用现代管理方法和信息技术手段,实现产品高效率、高质量、高性能和低成本制造的一种产业形态。
在中国,先进制造业的发展过程经历了近十年的高速发展阶段,其中最显著的表现就是新一代信息技术、新材料技术、先进制造工艺等技术不断成熟,先进制造设备的应用逐渐普及,高品质的产品不断诞生。
当前,中国在先进制造领域的发展实力明显不断提升。
根据2021发改委公布的数据,2020年我国先进制造业增加值占比全国规模以上工业增加值的比重达到了34.2%,在推动工业高质量发展上发挥了举足轻重的作用。
特别是在数字化、智能化方面,中国企业取得了不少成果,摩拜单车、腾讯等公司的先进制造模式引领了行业的发展,同时也建立了中国其他领域的制造模式。
二、先进制造业的发展趋势随着技术和社会环境的不断变革,先进制造业发展也面临着新的挑战和机遇。
我们可以从以下四个角度来观察先进制造业的发展趋势:1. 智能化趋势:在先进制造领域,智能化一直是一个重要的关键字。
随着人工智能等智能技术的不断成熟,智能制造将会更加深入。
机器学习、增强现实和虚拟现实技术的应用,将推动智能化制造的发展,人机协作的模式和企业数字化转型将成为智能制造的重要趋势。
2. 高质化趋势:高品质的制造业产品是各行各业的追求目标。
中国的先进制造业正在通过大型、精密、复杂的高端产品,引领着高质化的发展趋势。
制造业企业在产品的质量、安全性和标准化方面投入更高的成本,逐渐内生产出一批高产品质量企业。
中国制造业行业现状及趋势

中国制造业行业现状及趋势随着经济全球化的深入发展,中国作为世界制造业大国,一直承担着重要的角色。
本文将就中国制造业的现状以及未来的趋势进行探讨。
一、中国制造业的现状中国制造业是全球最大的制造业,对于国内经济的发展和全球产业链的优化具有重要影响。
近年来,中国制造业实现了快速发展,取得了巨大的成就。
1. 产业结构调整和升级中国制造业正面临着从量的扩张向质的提升的转型升级。
随着科技进步和人工智能的不断应用,传统制造业正步入智能化和机器人化的时代。
高端装备制造、新材料、新能源汽车等新兴产业得到了快速发展,为中国制造业的转型升级提供了动力。
2. 创新能力和技术水平提升中国制造业在技术创新方面取得了显著进展。
众多的自主创新重大项目相继涌现,一大批高科技企业如华为、海尔等走在了行业前沿,驱动着制造业的快速升级。
技术创新的推动下,中国制造业在产品质量、技术水平以及竞争力方面得到了明显提升。
3. 发展势头和市场地位中国制造业发展势头喜人,其地位也得到了进一步巩固。
中国制造业的竞争力逐渐增强,出口贸易规模居全球首位。
同时,国内市场需求持续增长,带动了制造业的发展。
在国际市场中,中国制造业的地位正逐渐从“大量制造”向“智能制造”转变。
二、中国制造业的未来趋势中国制造业在实现快速发展的同时,也面临着一系列的挑战和变革。
未来的趋势将主要表现在以下几个方面:1. 制造业转型升级中国制造业将继续向高端制造、绿色制造、服务型制造转型升级。
加快推进智能制造,提升数字化和智能化水平,不断提高产品质量和技术水平。
同时,加强环境保护和可持续发展,实现经济效益与环境效益的可持续发展。
2. 新兴产业发展随着科技的不断进步和市场需求的变化,新兴产业将成为中国制造业的新的增长点。
例如,人工智能、新能源、新材料、生物医药等领域将得到加快发展和广泛应用,为中国制造业注入新的活力。
3. 对外开放和国际合作加强中国制造业将进一步推进全球化道路,加强与国际市场的合作与交流。
国内制造业现状及未来发展趋势

国内制造业现状及未来发展趋势随着全球经济的全面发展,国内制造业作为经济支柱产业,在国家发展战略中扮演着重要角色。
本文将探讨国内制造业的现状以及未来的发展趋势。
一、国内制造业现状国内制造业在过去几十年里取得了巨大的发展成就。
从过去的劳动密集型制造到现在的技术密集型制造,国内制造业在技术创新和自主研发方面取得了长足进展。
如今,中国已经成为世界上最大的制造业国家,并在一些领域取得了领先地位。
然而,国内制造业也面临着一些挑战。
首先,人工成本的上升使得中国的劳动密集型制造面临竞争压力。
其次,环境污染问题也引起了广泛关注。
不可持续的生产方式和能源消耗模式已经成为制造业发展的阻碍因素。
此外,由于缺乏核心技术和知识产权意识,国内制造业与国际先进水平之间的差距依然存在。
二、国内制造业未来发展趋势1. 智能制造的推进随着人工智能、大数据和物联网等技术的快速发展,智能制造将成为未来国内制造业的主要发展方向。
通过引进和应用智能制造技术,可以实现工业自动化、智能化和柔性化生产,提高生产效率和质量。
2. 绿色制造的发展为了解决环境污染问题,国内制造业将越来越注重绿色制造。
绿色制造包括资源节约、循环利用和环境友好型生产方式的推广。
通过采用清洁能源和清洁生产技术,制造业可以减少对环境的影响,实现可持续发展。
3. 高端制造的提升为了缩小与国际先进制造业的差距,国内制造业将加大技术创新和自主研发的力度,提升产品的质量和技术含量。
通过培养高技能人才和加强与高校科研机构的合作,国内制造业可以在高端制造领域取得更大突破。
4. 跨界融合的开发未来的国内制造业将加强与其他领域的跨界合作,进行技术融合和产业联盟的开发。
通过与互联网、金融、医疗等领域的合作,制造业可以实现产业链的延伸和创新。
5. "中国制造2025"战略的实施中国政府提出了"中国制造2025"战略,旨在推动制造业的创新升级。
这个战略将鼓励制造业加大技术投入,提高自主创新能力,优化产业结构,并加强知识产权保护。
中国制造业现状及未来发展趋势

中国制造业现状及未来发展趋势中国制造业一直以来都是世界经济发展的重要引擎之一。
从过去几十年的高速增长到如今的深化改革,中国制造业一直在不断迭代、升级,并在全球产业链中扮演着愈发重要的角色。
本文将探讨中国制造业的现状,并对未来发展趋势进行展望。
一、中国制造业的现状中国制造业在长期的发展过程中取得了显著的成就。
中国的制造业规模庞大,世界优势产业齐全,并构建了全球最完整的产业体系。
在全球制造业产值中,中国一直保持着领先地位。
然而,中国制造业也面临着一些问题。
首先是劳动力成本的上升。
随着生活水平的提高和劳动力市场供给的变化,中国的劳动力成本逐渐上升。
这使得一些劳动密集型产业受到挑战,并推动了制造业向资本密集型、技术密集型转型。
其次,环境污染也是中国制造业的一个突出问题。
长期以来,由于对环境治理的不重视,中国制造业带来了严重的环境问题。
为了实现可持续发展,中国制造业需要加大环保投入,转向绿色制造。
最后,与其他新兴制造业国家相比,中国制造业在创新能力上仍存在一定差距。
虽然中国在一些领域取得了重要突破,但仍需要加大创新投入,培养更多的高技能人才。
二、中国制造业的未来发展趋势1. 智能制造的兴起随着人工智能、物联网等技术的快速发展,智能制造将成为未来中国制造业的核心竞争力。
通过引入智能化技术和机器人等设备,提高制造过程的效率和质量,降低成本,提升工业竞争力。
2. 绿色制造的推动为了应对环境问题,中国制造业将加大对绿色制造的推动力度。
通过推广清洁生产技术、提升资源利用效率、减少废弃物排放等手段,实现制造业的绿色转型,减少环境污染。
3. 高端制造的发展中国制造业将加强对高端制造领域的投入,提升产业链中的附加值。
通过提高技术创新能力、加强知识产权保护等手段,更好地满足市场需求,并在全球价值链中的地位。
4. 产业升级与转型中国制造业将以推动产业升级和转型为目标。
通过减少劳动密集型产业的比重,加大资本密集型和技术密集型产业的发展力度。
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《我国先进机械制造技术的现状及发展方向》作者任川 2010-5-22【摘要】机械制造技术不仅是衡量一个国家科技发展水平的重要标志,也是国际间科技竞争的重点。
本文对我国机械制造技术的现状及技术特点进行分析,论述了先进制造的前沿科学,并简述了21世纪机械制造技术的发展方向。
【关键词】先进制造技术前沿科学技术特点发展方向制造业是现代国民经济和综合国力的重要支柱,其生产总值一般占一个国家国内生产总值的20%~55%。
在一个国家的企业生产力构成中,制造技术的作用一般占60%左右。
专家认为,世界上各个国家经济的竞争,主要是制造技术的竞争。
其竞争能力最终体现在所生产的产品的市场占有率上。
随着经济技术的高速发展以及顾客需求和市场环境的不断变化,这种竞争日趋激烈,因而各国政府都非常重视对先进制造技术的研究。
我国正处于经济发展的关键时期,制造技术是我们的薄弱环节。
只有跟上先进制造技术的世界潮流,将其放在战略优先地位,并以足够的力度予以实施,才能尽快缩小与发达国家的差距,才能在激烈的市场竞争中立于不败之地一、我国机械制造技术发展的现状分析机械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的整个过程的工程学科,是以提高质量、效益、竞争力为目标,包含物质流、信息流和能量流的完整的系统工程。
20世纪70年代以前,产品的技术相对比较简单,一个新产品上市,很快就会有相同功能的产品跟着上市。
20世纪80年代以后,随着市场全球化的进一步发展,市场竞争变得越来越激烈。
20世纪90年代初,随着CIMS技术的大力推广应用,包括有CIMS 实验工程中心和7个开放实验室的研究环境已建成。
在全国范围内,部署了CIMS的若干研究项目,诸如CIMS软件工程与标准化、开放式系统结构与发展战略,CIMS总体与集成技术、产品设计自动化、工艺设计自动化、柔性制造技术、管理与决策信息系统、质量保证技术、网络与数据库技术以及系统理论和方法等均取得了丰硕成果,获得不同程度的进展。
但因大部分大型机械制造企业和绝大部分中小型机械制造企业主要限于CAD和管理信息系统,底层基础自动化还十分薄弱,数控机床由于编程复杂,还没有真正发挥作用。
因此,与工业发达国家相比,我国的制造业仍然存在一个阶段性的整体上的差距。
目前,我国已加入WTO,机械制造业面临着巨大的挑战与新的机遇。
因此,我国机械制造业不能单纯的沿着20世纪凸轮及其机构为基础采用专用机床、专用夹具、专用刀具组成的流水式生产线——刚性自动化发展。
而是要全面拓展,面向五化发展,即全球化、网络化、虚拟化、自动化、绿色化。
当前制造科学要解决的问题主要集中在以下几方面:(1)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。
(2)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。
例如在计算机辅助设计与制造(CAD/CAM)集成、坐标测量(CMM)和机器人学等方面,在三维现实空间(3-Real Space)中,都存在大量的几何算法设计和分析等问题,特别是其中的几何表示、几何计算和几何推理问题;在测量和机器人路径规划及零件的寻位(如Localization)等方面,存在C-空间(配置空间Configuration Space)的几何计算和几何推理问题;在物体操作(夹持、抓取和装配等)描述和机器人多指抓取规划、装配运动规划和操作规划方面则需要在旋量空间(Screw Space)进行几何推理。
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。
(3)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)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二、机械制造技术的特点做好基础自动化的工作仍是我国制造企业一项十分紧迫而艰巨的任务。
但加工中心无论是数量还是利用率都很低。
可编程控制器的使用并不普及,工业机器人的应用还很有限。
因此,我们要立足于我国的实际情况,在看到国际上制造业发展趋势的同时扎扎实实地做好基础工作。
1.机械制造技术是一个系统工程先进制造技术特别强调计算机技术、信息技术、传感技术、自动化技术、新材料技术和现代系统管理技术在产品设计、制造和生产组织管理、销售及售后服务等方面的应用。
它要不断吸收各种高新技术成果与传统制造技术相结合,使制造技术成为能驾驭生产过程的物质流、能量流和信息流的系统工程。
2.机械制造技术是一个综合性技术先进制造技术应用的目标是为了提高企业竞争和促进国家经济和综合实力的增长。
因此,它并不限于制造过程本身,它涉及产品从市场调研、产品开发及工艺设计、生产准备、加工制造、售后服务等产品寿命周期的所有内容,并将它们结合成一个有机的整体。
以便提高制造业的综合经济效益和社会效益。
3.机械制造技术是市场竞争要素的统一体市场竞争的核心是如何提高生产率。
随着市场全球化的进一步发展,20世纪80年代以后,制造业要赢得市场竞争的主要矛盾已经从提高劳动生产率转变为以时间为核心的时间、成本和质量的三要素的矛盾。
先进制造技术把这三个矛盾有机结合起来,使三者达到了统一。
4.机械制造技术是一个世界性技术20世纪80年代以来,随着全球市场的形成,发达国家通过金融、经济、科技手段争夺市场,倾销产品,输出资本,使得市场竞争变得越来越激烈,为适应这种激烈的市场竞争,一个国家的先进制造技术应具有世界先进水平,应能支持该国制造业在全球市场的竞争力。
同时,机械制造技术是面向21世纪的技术,应与现代高新技术相结合,应是有明确范畴的新的技术领域。
5.现代机械工程的前沿科学不同科学之间的交叉融合将产生新的科学聚集,经济的发展和社会的进步对科学技术产生了新的要求和期望,从而形成前沿科学。
前沿科学也就是已解决的和未解决的科学问题之间的界域。
前沿科学具有明显的时域、领域和动态特性。
工程前沿科学区别于一般基础科学的重要特征是它涵盖了工程实际中出现的关键科学技术问题。
超声电机、超高速切削、绿色设计与制造等领域,国内外已经做了大量的研究工作,但创新的关键是机械科学问题还不明朗。
大型复杂机械系统的性能优化设计和产品创新设计、智能结构和系统、智能机器人及其动力学、纳米摩擦学、制造过程的三维数值模拟和物理模拟、超精度和微细加工关键工艺基础、大型和超大型精密仪器装备的设计和制造基础、虚拟制造和虚拟仪器、纳米测量及仪器、并联轴机床、微型机电系统等领域国内外虽然已做了不少研究,但仍有许多关键科学技术问题有待解决。
信息科学、纳米科学、材料科学、生命科学、管理科学和制造科学将是改变21世纪的主流科学,由此产生的高新技术及其产业将改变世界的面貌。
因此,与以上领域相交叉发展的制造系统和制造信息学、纳米机械和纳米制造科学、仿生机械和仿生制造学、制造管理科学和可重构制造系统等会是21世纪机械工程科学的重要前沿科学。
三、我国机械制造技术的发展方向改革开放以来,通过技术改造和引进国外先进制造技术,使我国的制造工业有了长足的进步,但和先进国家相比还存在很大差距,表现在:技改投入相对不足,原有技术基础和研究开发能力薄弱,制造业产品落后,技术水平低,信息含量少,更新换代慢,以及市场营销、经营管理、人才素质相对落后,缺乏国际竞争能力。
面对这样形势,发展先进制造技术、实施先进的制造模式已经到了刻不容缓的地步。
先进制造技术是制造技术的最新发展阶段,是由传统的制造技术发展起来的,既保持了过去制造技术中的有效要素,又要不断吸收各种高新技术成果,并渗透到产品生产的所有领域及其全部过程。
20世纪80年代,随着扫描显微镜的发明和使用,人类认识世界和改造世界的能力进入纳米尺度,纳米技术是指实现纳米级精度,是一种在纳米尺度上研究原子和分子结构,物质特性及相互作用与运动,并运用这种技术为人类服务的高新技术,纳米技术对制造业产生了很大的影响,其应用范围将非常广泛,包括纳米材料技术、纳米加工技术、纳米装配技术和纳米测量技术等。
超精密加工的加工精度在2000年已达到纳米级,在21世纪初开发的分子束生长技术、离子注入技术和材料合成、扫描隧道工程(STE)可使加工精度达到~μm,现在精密工程正向其终极目标——原子级精度的加工逼近,也就是说,可以做到移动原子级别的加工。
现代机械制造技术的发展主要表现在两个方向上:一是精密工程技术,以超精密加工的前沿部分、微细加工、纳米技术为代表,将进入微型机械电子技术和微型机器人的时代;二是机械制造的高度自动化,以CIMS 和敏捷制造等的进一步发展为代表。
1.精密成形技术成形制造技术包括铸造、焊接、塑性加工等。
精密成形技术包括:精密铸造(湿膜精密成形铸造、刚型精密成形铸造、高精度造芯)、精密锻压(冷湿精密成形、精密冲裁)、精密热塑性成形、精密焊接与切割等。
2.无切削液加工无切削液加工的主要应用领域是机械加工行业,无切削液加工简化了工艺、减少了成本并消除了冷却液带来的一系列问题,如废液排放和回收等等。
3.快速成形技术快速原型零件制造技术(RPM),其设计突破了传统加工技术所采用的材料去除的原则,而采用添加、累积的原理。
其代表性技术有分层实体制造(LOM),熔化沉积制造(FDM)等等。
4.建立与发展我国自主的 NC、MC、CAD、CAM、FMS、CAT、CIM、IMS 等制造自动化单元技术,结合实际情况实现与现有成熟技术的有效结合。