汽车整车柔性化制造技术的发展趋势
先进制造技术的现状和发展趋势
先进制造技术的现状和发展趋势摘要近年来, 制造业出现了世界范围的研究并采用“先进制造技术”的浪潮，先进制造技术已成为当代国际间的科技竞争的重点。
本文论述了先进制造技术的发展现状与发展趋势，指出：信息化、精密化、集成化、柔性化、动态化、虚拟化、智能化、绿色化将是未来制造技术的必然发展方向。
1.先进制造技术简介1.1先进制造技术的定义先进制造技术AMT(advanced manufacturing technology)是制造业不断吸收机械、电子、信息(计算机与通信、控制理论、人工智能等)、能源及现代系统管理等方面的成果，并将其综合应用于产品设计、制造、检测、管理、销售、使用、服务乃至回收的全过程，以实现优质、高效、低耗、清洁和灵活生产，提高对动态多变的产品市场的适应能力和竞争能力的制造技术的总称。
它集成了现代科学技术和工业创新的成果，充分利用了信息技术，使制造技术提高到新的高度。
先进制造技术是不断利用新技术逐步发展和完善的技术，因而它具有动态性和相对性。
先进制造技术以提高企业竞争能力为目标,应用于产品的设计、加工制造、使用维修、甚至回收再生的整个制造过程，强调优质、高效、清洁、灵活生产，体现了环境保护与可持续发展和制造的柔性化。
1.2 先进制造技术的内涵和技术构成先进制造技术的技术构成可以分为以提高生产效率和快速响应市场需求为目的的技术构成和以满足特种需求为目的的技术构成。
以提高生产效率和快速响应市场需求为目的的技术构成强调制造系统与制造过程的柔性化、集成化和智能化。
包括：(1) 系统理论与技术(着重制造系统组织优化与运行优化,以提高制造系统的整体柔性与效率) 。
(2) 制造过程的单元技术(着重制造过程的优化,以提高单元的效率与精度) 。
系统理论与技术涉及范围包括：CIMS、敏捷制造、精益生产、智能制造等。
制造过程单元技术涉及的范围包括：设计理论与方法、并行工程、系统优化、运行、控制、管理、决策与自组织技术、虚拟制造技术、制造过程智能检测、信息处理、状态检测、补偿与控制、制造设备的自诊断与自修复、智能机器人技术、智能数控技术、精密成型技术等。
柔性电子技术的发展趋势及其应用展望
柔性电子技术的发展趋势及其应用展望近年来，柔性电子技术发展迅速，成为了未来科技领域的一个重要发展方向。
柔性电子技术是指采用柔性材料制造电子器件或元器件的技术，在逐渐取代传统硬性电子技术的同时，也为各个领域带来了更多可能性。
柔性电子技术能够将电子器件制成纤薄、轻便、可弯曲、可拉伸的形态，具有良好的柔性、可塑性和耐磨性。
这种技术的出现，将会极大地改变电子器件的使用方式和应用范围。
随着技术的不断提高和应用领域的不断扩展，柔性电子技术将会应用于更多的领域。
一、柔性电子技术的发展趋势1. 新材料的研发在柔性电子技术的发展中，材料的性能是至关重要的。
目前，柔性电子技术所需的柔性材料主要有有机材料、薄膜材料和纳米材料等。
随着新材料的不断研发和应用，柔性电子技术的性能和应用范围也将会不断提高。
特别是纳米材料的应用，将会极大地扩展柔性电子技术的应用范围。
纳米材料具有优异的光电、磁电、催化、机械和传感等特性，在柔性电子领域中具有广泛的应用前景。
2. 新工艺的出现柔性电子技术所需的加工工艺与传统电子技术相比存在较大差异。
随着柔性电子技术的发展，需要开发出适用于柔性材料的新加工工艺。
特别是利用纳米技术研发的纳米加工技术，将大大提高柔性电子器件的加工精度和加工效率。
这种加工技术的应用将会极大地推进柔性电子技术的发展。
3. 新器件的研发柔性电子技术的应用离不开新型器件的研发。
与传统硬性电子技术相比，柔性电子技术具有更多的器件种类和应用场景。
例如，便携式智能穿戴设备、柔性电子标签、可弯折的显示器和柔性传感器等。
这些器件的开发将进一步拓展柔性电子技术的应用领域。
二、柔性电子技术的应用展望1. 智能穿戴设备随着人们对生活品质的要求提高，越来越多的消费者开始购买智能穿戴设备。
柔性电子技术的应用为智能穿戴设备的发展提供了更多可能性。
例如，采用柔性电子技术的智能手环，可以实现对人体健康状况的监测和分析；采用柔性电子技术的智能眼镜，可以实现头部姿势识别和手势识别等功能。
柔性电子技术发展现状及趋势
柔性电子技术发展现状及趋势一、柔性电子技术（一）定义与特性柔性电子技术是将有机/无机材料电子器件制作在柔性/可延性基板上，形成电路的技术。
柔性电子技术颠覆性地改变了传统刚性电路的物理形态，极大促进了人-机-物的融合，是融合实体、数字和生物世界的变革性力量，在光电性能，尤其是柔性化、大面积、低成本，以及节能环保等方面具有显著优势。
（二）理论基础柔性电子学是建立在现有多个学科理论基础上，以材料学和力学为核心，包括理论设计、模拟仿真、材料物理、器件工艺、电路系统和制造封装等学科内涵。
化学、物理、材料学、力学和电子科学与技术为柔性电子学理学部分打下坚实的理论基础,柔性电子学的工学部分包括柔性电子材料与加工工程、柔性电子器件制备、柔性电子系统集成、光学工程和力学中的工程力学部分。
尤其是生物医学工程有力支撑了生物光电子学和柔性电子器件/系统中的生物医学应用。
柔性电子学是一类高度交叉融合的颠覆性科技形式，涉及物理、化学、材料、电子、生物和医学等多学科，是建立在自然科学技术和社会科学两大领域交叉之上的高度综合、系统完整的学科理论体系。
柔性电子器件以其独特的柔性/延展性以及高效、低成本制造工艺等优势，在信息、能源、医疗、国防等领域具有广阔应用前景。
柔性电子学科涉及内容丰富，包含核心学科和拓展学科两大发展阶段，其中4个核心学科是有机电子学、塑料电子学、生物电子学、印刷电子学，2个拓展学科是智能电子学、军用贾异1，2，卞曙光1（1.科技部高技术研究发展中心；2.天津大学）柔性电子器件以其独特的柔性/延展性以及高效、低成本的制造工艺，在信息、能源、医疗、国防等领域具有广泛应用前景。
本文对柔性电子技术进行了简要介绍，并对国内外柔性电子领域的研究现状进行了总结，提出了我国在该领域的发展建议。
RONTIER前沿科技中国 2021年1月 第1期17RONTIER 前沿科技中国 2021年1月 第1期18电子学。
柔性电子学的重大理论突破和原理创新，将引领电子信息科技的变革和跨越式发展，全面带动“FAMISHED”八大科学技术领域的快速发展，服务于我国信息技术产业升级，满足国家重大战略需求。
工业制造的柔性化生产
工业制造的柔性化生产随着科技和社会的发展，越来越多的人类活动和生产活动都被数字化、自动化、智能化来代替。
而工业制造是其中极其重要的一部分，也是人类社会经济发展的重要推动力。
在工业制造上，柔性化生产是非常重要的一项发展趋势。
工业制造传统上非常注重生产效率和生产速度，而传统的生产过程通常是一个机器固定地完成一个产品的制造，不太适合生产小规模、高多样性、低批量的产品。
而现在随着消费者对于产品质量和个性化需求的提高，企业亟待一种工作方式，能够快速地实现产品的转变，从而能及时满足市场的需求，这就是柔性化生产。
什么是柔性化生产？柔性化生产是一种可以快速更改生产工艺、配置不同型号设备，生产多种规格多样化的产品的生产方式。
柔性化生产能够快速地适应市场和客户的需求，而不必通过修改生产设备或更改生产线工艺来进行调整，因此可以提高企业在市场上的竞争优势。
柔性化生产通常应用于小批量多品种生产。
柔性化生产中需要的技术为了实现柔性化生产，需要一些基础的技术支持。
1. 自动化生产线自动化生产线是柔性化生产的关键技术之一。
它通过使用传感器、流程控制软件和程序控制器等技术，实现了整个生产过程的自动化控制，从而达到了高效、精准的生产目的。
2. 智能制造智能制造可以增加生产过程中的数据分析，同时，依据这些数据的结果，将加工过程更有效率地优化。
它是基于数字技术构建的管理和控制系统。
企业在柔性化生产过程中，如果不具备智能制造的支持，将面临无法将生产和客户需求紧密结合的问题。
3. 物联网技术物联网技术是使工厂内、外的各个节点进行数据收集、存储、处理和交流的一种基础技术。
通过将设备、工具和生产过程中的物品与互联网连接，可以实现生产重要信息的实时收集、跟踪和控制。
柔性化生产所带来的优势在实现了柔性化生产后，企业将有更多的发展机会和经济利益。
下面是这种生产方式的主要优势：1. 快速调整产品的生产能力在市场需求发生变化的情况下，企业不必像以前那样去重新引进新的设备及加入新的生产线等，而是仅需改变生产过程中的配置和流程，就可以轻易地面对市场变化及客户需求的巨大变化。
数字化制造技术现状与发展趋势
数字化制造技术现状与发展趋势近年来，随着工业化进程的不断加速和信息化技术的飞速发展，数字化制造技术越来越受到人们的关注和重视。
数字化制造技术主要是指利用数字化技术对制造全过程进行数字化建模、仿真、调试，实现全流程数字化化和智能化的制造过程。
目前，数字化制造技术已经被广泛应用于各个领域，如航空、汽车、医疗等。
在航空领域，数字化制造技术已经成为飞机制造的重要手段，不仅可以提高生产效率，降低成本，还可以提升产品的质量和可靠性。
在汽车行业，数字化制造技术的应用也越来越广泛，可以实现汽车制造的数字化、智能化和柔性化，并且可以快速响应市场需求进行灵活生产。
未来，数字化制造技术的发展趋势主要包括以下几个方面：一是信息化技术越来越采用云计算、物联网、大数据等技术，这些技术的应用可以实现更加智能化的生产过程。
例如，通过云计算可以实现全球生产的协同和集成，通过物联网可以实现设备的智能化监控和管理，通过大数据可以实现全流程数据的分析和优化。
二是先进制造技术的不断发展，包括增材制造、柔性制造、可重构制造和数字孪生等。
来实现更加精细化、高效化和灵活化的制造过程。
三是新型制造模式的不断出现，例如工业4.0、智能制造等。
这些模式可以通过数字化技术来实现生产过程的全面升级和优化，最终实现更高效的生产模式。
四是数字化制造技术在智能领域的应用也越来越广泛，例如在智能工厂、智能机器人等领域，数字化制造技术可以实现更加智能化的生产模式，提高生产效率和质量。
总之，数字化制造技术的发展趋势是越来越智能化、精细化和柔性化。
数字化制造技术作为未来制造业的重要发展方向，将在未来的发展中发挥重要的作用，带领制造业实现数字化转型和智能化发展。
工业机器人应用于柔性制造系统研究
工业机器人应用于柔性制造系统研究在当今信息大爆炸的时代，工业机器人已广泛应用于制造业，而柔性制造系统又成为当前制造业的热点之一。
工业机器人应用于柔性制造系统研究，已成为探索未来制造业的重要方向。
本文将从工业机器人应用于柔性制造系统的发展历程、现状与趋势、应用案例等方面进行探讨。
一、发展历程20世纪60年代初，工业机器人诞生于美国，当时主要应用于重复性操作，如搬运、焊接等。
70年代末，日本制造业高度自动化程度的实现，使得工业机器人快速发展，成为制造业生产的重要力量。
在90年代，信息化、网络化的飞速发展，推动了工业机器人技术的跨越式发展，使得工业机器人开始向柔性化制造发展。
二、现状与趋势目前，工业机器人主要应用于自动化生产。
从柔性制造的角度看，工业机器人能够更好地满足大批量、高精度、高速度、安全性等要求。
同时，新一代工业机器人也逐渐变得更加智能化、柔性化，具备更好的适应性和互联互通性，不断满足不同行业、不同领域的需求。
未来，随着新一代5G等通信技术的到来，工业机器人在信息感知、通信联动方面将变得更加便捷，更好地支持柔性制造。
三、应用案例1、日立汽车电子（重庆）有限公司：该公司引进了ABB600系列机器人，实现了载板、点焊及自动检测等单元的柔性化，大大提高了生产效率。
2、广汽菲亚特公司：该公司引入ABB IRB 6640机器人，用于车体生产、ﾗｯｸ裁切、排布和焊接等环节。
3、大连汇能科技有限公司：该公司采用ABB机器人制造柔性制造线，解决了传统制造方式难以满足客户需求的问题，减少了生产成本，提高了生产效率。
四、总结工业机器人应用于柔性制造系统的研究，在解决当前制造业难题、提高生产效率、实现大批量、多品种、小批量、快速交付等方面具备重要意义。
未来，随着新一代工业机器人技术的发展，柔性制造将更好地展现出其优势，成为制造业的热点之一。
不断满足高速柔性的生产需求——记2006汽车发动机现代制造技术国际研讨会
本刊主编 朱海簟女士
现实 生产 中具 有大 量需 求 ：面 对 日趋 多 变的市场 需要 ．生产
工艺及生产线柔性化设计 、缩
短规 划周期 的挑战 生产 系统
的规划目标是否能够被准确转 化咸现实的挑战等。上海通用 汽车在生产系统中应用相关仿
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工厂 都 是 加 工 缸体 、缸 盖 、 换型 因此还要满足今后变 曲轴 凸轮轴和连杆等五大 型 的需要 。这就 要求 生产 系
件 以及 发动机 的装配 和试 统不但能满足市场的多样化 验 。现在建设新厂时可设计 的需 要 ，同时 还能用 尽可 能
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工 工 艺 已进 入 曲轴 制 造 业 中 。
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外 一 是 用 式 削 连 轴 。 用 体 复 材 工厂 设计 是决 定工 铣． 般 采 干 切 ： 杆 颈 采 一 化 合
计、缸体与缸盖敏捷柔性生 可 采取 一次规 划 ，分批 投 厂起 始阶段 可租 赁厂 房 以 加速采用信息技术显得尤为
产线及其发展动 向、曲轴加 资 ，分 步 实施 ，滚 动 发展 “ 减少工厂起步阶段的基建投 重要 采 用信息 技术进 行产 工工艺 铝缸体 的加工工艺 模 式 。即 用最 经 济 、稳 妥 ． 资。也可采用收购社会上不 品的 开 发和 设 计 （ 含 工艺 包 及其难点等议题。 风险最小的方法达到 “ 经济 景气 ￣５车 发动机 工 厂 ，利 设计 ） １ｆ ，－ ， － 能有效地缩短开发周 规模 ” 。要实现这些 ，生产 用其资产存量，实行低成本 期 ，大大提高设计质量，并
自动化生产线的柔性装配与工艺规划
工艺规划是指根据产品 特性和生产要求，对生 产过程中的各个环节进 行合理安排和优化，以 确保生产出高质量、高 效率、低成本的产品。 工艺规划具有以下特点
针对不同产品、不同生 产要求进行定制化的工 艺规划。
涉及生产过程中的各个 环节，需要综合考虑人 、机、料、法、环等多 个因素。
根据市场需求和生产实 际情况，对工艺规划进 行动态调整和优化。
降低劳动强度
自动化生产线能够减轻工人的劳动强度，减少人工操作和干预，降低 人为因素对产品质量的影பைடு நூலகம்。
促进工业转型升级
自动化生产线是工业转型升级的重要手段之一，能够推动企业实现数 字化、智能化、绿色化发展，提升企业综合实力和创新能力。
自动化生产线的历史与发展
自动化生产线的历史可以追溯到20世纪 初，当时人们开始尝试使用机械设备和 电气系统来自动化生产线上的某些工序 。
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详细描述
电子制造行业在自动化生产线上采用了柔性装配系统，如机器人抓取、视觉识别等技术，以及可编程控制器和工 业软件的工艺规划系统。这些技术的应用使得生产线能够快速适应不同产品的生产需求，缩短产品上市时间，提 高生产效率。
案例三：食品制造行业的柔性装配与工艺规划
总结词
食品制造行业对自动化生产线的卫生和安全要求高，柔性装配与工艺规划需充分考虑这些因素。
人才短缺
随着自动化生产线的普及，相关技术人才的需求越来越大，但目前市场上相关人才短缺。解决方案：加强人才培养和 引进，提高技术人员的技能水平。
安全风险
自动化生产线在提高生产效率的同时，也带来了安全风险，如机器人误操作、设备故障等。解决方案： 加强安全监管，制定完善的安全管理制度，确保生产安全。
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综合功能检测系统、生产管理系统等进行柔性化生产
。
• 每条总装线可以具备多种平台(2-3种平台)、多种 配置的一百多种车型的柔性装配能力。 •Page 19
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• 汽车生产线的工艺装备投资费用大多在十几亿至几十亿级，这样一来，柔性 化工艺装配与刚性化工艺装配的投资费用对柔性化工艺装备的应用影响就较大。
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•配送管理
•看板管理
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• 目前，冲压生产主要利用柔性压力机(多点成型压力机、串联压力机、多工位压 力机)、激光切割机、柔性输送设备等进行柔性化生产。各种新工艺、新设备、智能控 制等技术的应用，给生产带来了更多的灵活性，而且大大提高了冲压生产效率和成品 的品质，降低了大批量生产的成本。给汽车冲压生产适应多车型，多品种生产提供了 充分的保证。
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•1.成本降 低
•国际机器人联合会(IFR)
•随着柔性化制造技术的成熟和规模化，柔化 工艺装备的成本正逐步降低。比如机器人的成 本得到很大程度的降低，这就使机器人的应用 得到迅速普及。福特公司计划在未来几年内， 将全球工厂的焊装线逐步采用全机器人焊接， 国内主机厂在这方面也有了长足的进步。
汽车整车柔性化制造技 术的发展趋势
2020年6月1日星期一
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当今世界已进入网络、知识和高新技术为代表并以满足消费者需 求为核心的信息经济时代。随着科学技术的进步和社会经济的发展， 市场竞争日趋激烈，产品寿命周期缩短，更新换代加快，社会消费水 平不断提高，需求逐步多样化、个性化。新的市场需求、新的经营环 境和新的生产技术，要求企业要实现技术、生产、管理上的不断创新 ，因而“柔性”战略就应运而生。所谓“柔性”战略，是指企业的制 造技术、生产方式、管理模式均实现柔性化，即柔性制造、柔性生产 、柔性管理。
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•通用化：兼容混流的基础 ；
•智能化：自动控制的基础 ；
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• 例如：工业机器人具有充分的自由度并能够保 证最大程度的自动化与智能化。对于汽车制造生产效 率的提高、工艺的优化、质量的改进和稳定性方面都 有很大的好处。目前，在汽车冲压、焊装、涂装、总 装都得到广泛和充分的应用，以适应多种车型混流生 产的需要。
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• 目前，主要利用机器人全自动喷涂、自动 识别技术、柔性输送系统、柔性生产管理系统 等进行柔性化生产，并且大量采用3C1B、免中 涂等涂装新工艺。 • 每条涂装线可具备多种平台(2-3种平台) 的十几种车身的柔性喷涂能力。
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• 目前，主要利用柔性输送系统(柔性内饰线滑板、 柔性自行吊具)、涂胶机器人、自动识别技术、多车型
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•柔性化制造技术要从产品的设计开始。因为柔性是相对的柔性，不存在万能的生产 设备。所以，柔性化制造技术对产品设计的平台化、模块化、标准化要求十分重要 ，产品设计要重点考虑工厂的局限性和硬点，这些，是柔性化制造技术的开端和基 础。
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•车型创 •新技术
• 传统汽车整车制造技术主要 包括机械、电子等方面。如何将 通用化、自动化、智能化与之结 合，以满足个性化车型生产的需 要，是柔性化制造技术在汽车整 车生产的一个技术挑战。
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• 例如：在焊装车间，多种车型的主车身线是共线的。将下车身、侧围、顶盖焊接 成白车身总成，要满足亚毫米级的质量精度，本身就是一个很大的质量难题。而将不 同车型的下车身、侧围、顶盖在一条生产线上混流共线生产，还要满足相应的质量要 求，是对柔性化焊接来说，是一个很大的挑战。
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• 作为汽车生产自动化柔性化的基础，机器人技术在 混流柔性焊装线中得到了广泛的应用，在机器人焊接与 柔性车门包边等方面得到广泛应用，此外柔性夹具系统 、自动识别技术、柔性输送系统、柔性生产管理系统等 都已得到广泛的应用。目前，一条焊装线可以具备同一 平台五至六种白车身的柔性焊接能力。
•为了解决柔性化制造设备投资费用高的问题， 各汽车厂正通过提高对产品设计的平台化、模块 化、标准化的要求，来减少通用化、自动化、智 能化的柔性化工艺装备投入，这样就可以最大程 度的保证在低工艺装备投资的条件下，最大程度 的实现产品的个性化。如果平台化做得好，整个 工艺装备的投资可以节省80%以上。
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•The End
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柔性制造技术也称柔性集成制造技术，是集自动化技术、信息 技术和制作加工技术于一体，把以往工厂企业中相互孤立的工程设 计、制造、经营管理等过程，在计算机及其软件和数据库的支持下 ，构成一个覆盖整个企业的一个有机系统。
目标： 1.灵活性；2.高效率；3.低成本；
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汽车产业作为现代工业中的支柱产业，涉及机械、焊接、电子、 冶金、铸造、材料等广阔领域，因而柔性制造技术在汽车产业得到了 非常的集中体现。
现今，计算机辅助设计、 模糊控制技术、人工智能、人工神经网 络先进技术等在汽车产品开发、产品制造、物流控制等方面等到了广 泛应用，很多汽车生产企业已经实现工厂柔性化及自动化。
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• 举个例子，在一个地区，单款 车型的市场需求量为1万台至3万台 左右。这样的数量，不足以有效的 利用成批设备，而同时对于单件生 产或者所谓小批生产来说，这样的 数量又过大。如何解决此问题，以 实现合理地、经济地组织生产就是 要认真研究的问题。
• 随着社会进步人们需求逐渐提高，市场更加需要具有特色、符合顾客个人要求样 式和功能千差万别的汽车产品。传统的制造系统不能满足市场对多品种小批量产品的 需求，这样越显得生产的柔性化对企业的生存至为重要。在目前不确定的市场环境下 ，汽车制造商比以往任何时候都需要具有灵活多变的生产工厂。除了可以针对市场做 出快速灵敏的反应外，还可以使产能最大化。一个成本较低的工厂，一个可以满负荷 生产不同车型的工厂，一个可以对多变的市场迅速做出反应而迅速调整的工厂在今天 看来无论对主机厂还是供应商来说都是一个理想化的工厂。
•2.技术提 高
• 计算机辅助化、人工智能、人工神经网 络以及模糊控制技术等先进的技术被广泛应 用于柔性化制造技术，使得柔性化制造技术 得到很大的发展，正在由简单的柔性制造向 精密、灵敏、智能的柔性制造方向发展。
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• 随着社会进步和生活水平的提高，市场更加需 要具有特色、符合顾客个人要求和功能千差万别的 汽车产品。传统的制造系统不能满足市场对多品种 、小批量产品的需求，这就使生产的柔性对企业的 生存越来越重要。随着批量生产时代正逐渐被适应 市场动态变化的生产所替换，企业的生存能力和竞 争能力在很大程度上取决于它是否能在很短的开发 周期内，生产出较低成本、较高质量的不同品种产 品的能力，从这个意义上讲，柔性化制造技术是决 定制造企业未来发展前途的具有重要的战略意义的 重要举措。