对先进制造技术的发展的思考
先进制造技术论文
先进制造技术先进制造技术AMT(Advanced Manufacturing Tecnology)是在传统制造的基础上，不断吸收机械、电子、信息、材料、能源和现代管理技术等方面的成果，将其综合应用于产品设计、制造、检测、管理、销售、使用、服务的制造全过程，以实现优质、高效、低耗、清洁、灵活生产，提高对动态多变的市场的适应能力和竞争能力的制造技术的总称，也是取得理想技术经济效益的制造技术的总称。
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，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和先进的制造模式的研究和实施策略之中。
改革开放以来，我国制造科学技术有日新月异的变化和发展，确立了社会主义市场经济体制，但与先进的国家相比仍有一定差距，为了迎接新的挑战，对先进制造技术及制造模式的研究和实施是摆在我们面前刻不容缓的重要任务，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，以增强市场竞争力，实现我国机械制造业跨入世界先进行列之梦想。
一、先进制造技术的体系结构及分类先进制造技术是系统的工程技术，可以划分为三个层次和四个大类。
三个层次：一是优质、高效、低耗、清洁的基础制造技术。
二是新型的制造单元技术。
三是先进制造的集成技术。
四个大类：一是现代设计技术二是先进制造工艺技术三是制造自动化技术四是系统管理技术。
1、现代设计技术现代设计技术是先进制造技术的一个组成部分，是制造技术的第一个环节。
根据德国工程师协会文件VDI2225 的调查分析，产品设计成本约占产品成本的5% 7%，但却决定了产品制造成本的75%- 80%。
为此，世界各国都非常重视产品的设计问题。
而现代设计技术在机械设计技术中的地位同样重要。
机械设计是根据使用要求对机械的工作原理、结构、运动方式、力和能量的传递方式、各个零件的材料和形状尺寸、润滑方法等进行构思、分析和计算，并将其转化为具体的描述以人为制造依据的工作过程。
先进制造技术的最新发展
先进制造技术的最新发展在当今这个科技飞速发展的时代，先进制造技术不断推陈出新，为制造业带来了前所未有的变革。
这些新技术不仅提高了生产效率和产品质量，还为企业创造了更大的竞争优势。
3D 打印技术无疑是近年来先进制造领域的一颗璀璨明星。
它通过逐层堆积材料的方式来构建物体，能够制造出极其复杂的形状和结构。
过去，一些特殊形状的零件制造难度大、成本高，而 3D 打印技术的出现改变了这一局面。
无论是航空航天领域的高精度零部件，还是医疗领域的个性化假肢和植入物，3D 打印都能精准地满足需求。
其优势在于可以快速实现原型设计和小批量生产，大大缩短了产品的开发周期。
智能制造系统的发展也是不容忽视的。
借助传感器、物联网和大数据分析，工厂能够实现对生产过程的实时监控和优化。
在智能制造的工厂中，每一台设备都像是一个“智能体”，它们能够自我诊断、自我调整，并与其他设备进行高效协同。
通过收集和分析生产线上的数据，企业可以及时发现潜在的问题，提前进行维护和调整，从而减少停机时间，提高设备的利用率。
先进的材料技术为制造领域带来了新的可能性。
高强度、轻质的复合材料在汽车和航空工业中得到了广泛应用。
这些材料不仅能够减轻产品的重量，提高燃油效率或续航里程，还能增强产品的耐久性和安全性。
同时，纳米材料的研究也取得了显著进展。
纳米材料具有独特的物理和化学性质，在电子、光学和生物医学等领域有着广阔的应用前景。
机器人技术在先进制造中的角色越发重要。
工业机器人不再局限于简单的重复劳动，而是具备了更高的灵活性和智能性。
它们可以与人类工人协同工作，完成复杂的装配任务。
例如，在汽车生产线上，机器人能够精确地进行焊接、喷漆等工作，保证了产品质量的一致性。
此外，协作机器人的出现使得人机合作更加安全和高效，为制造业的发展注入了新的活力。
增材制造与减材制造的融合是另一个值得关注的趋势。
传统的减材制造通过切削、磨削等方式去除多余材料来获得所需形状，而增材制造则是逐层添加材料。
关于发展我国先进制造技术的战略思考
Ａｂ ｔ ａ ｔＴ ｅ ｏ ｔｎ ， ｆ ａ ｕ ｅ ａ ｄ ｒ ｎ ｓ ｆ ａ ｖ ｎ ｅ ｍａ ｕ ａ ｔ ｒ ｇ ｅ ｈ ｏｏ ｙ ｅ ｅ ｉ ｔ ｅ ｃ ｉ ｅ ｉ ｓ ｒ ｃ ： ｈ ｃ ｎ ｅ ｔ ｅ ｔ ｒ ｓ ｎ ｔ ｄ ｏ ｄ ａ ｃ ｄ ｅ ｎ ｆ ｃ ｕ ｉ ｔ ｃ ｎ ｌ ｇ ｗ ｒ ｆ ｓ ｎ ｒ ｄ ｓ ｒ ｄ ｎ ｂ
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第２ ７卷第 ３ 期
Ｖ０ ．７ Ｎ ． １ ｏ３ ２
企 业 技 术 开 发
Ｔ ＥＣＨＮＯＬ ＯＧＩ ＡＬ ＤＥＶ ＯＰ Ｃ ＥＬ ＭＥＮＴ ０Ｆ Ｅ Ｅ ＲＩ Ｅ ＮＴ ＲＰ Ｓ
２０ 年 ３月 ０８
Ｍａ ．０ ８ ｒ２ ０
关于发展我 国先进制造技术的战略 思考
刘灿辉 ， 刘安 民
（ 湖南工业 大学 经 管学院 ， 湖南 株洲 ４ ２ ０ ） １０ ８
摘 要 ： 章 对 先 进 制 造 技 术 的 内涵 、 点 及 发展 趋 势 进 行 了分 析 ， 出 了先 进 制 造 技 术 的发 展 对 我 国 制 造 业 的 文 特 指 影 响 ， 合 我 国 国情 ， 出 了发 展 我 国先 进 制 造 技 术 的 战 略 思 考 。 结 提
善。
使用 、 服务乃至回收全 过程 ， 实现优质 、 高效 、 低耗 、 清洁、 灵活生产 ， 提高对动态多变市场适应能力 和
⑥实用性。先进制造技术是面 向工业应用的技
术， 它具有 明显 的需求导向特 征 ， 以追求技术高 不 竞争力 ， 取得理想经济效果的制造技术的总称。先 新 度 为 目的 ， 而是 重在 实 际效 果 。 进 制 造技 术具 有 以下 主 要特 征 ： ⑦效 益 、 本 和 质量 的统 一性 。先 进 制 造技 术 成 ①先进性 。 先进制造技术是从传统的工艺发展 能对市场变化做 出快速反应 ， 能提高劳动生产率， 并 而 来 ， 留过 去 制 造技 术 中 的有 效 要 素 ， 收各 种 保 吸 能使 效 率 、 成本 、 量 有机 结合 并 达 到高 度 的统一 。 质 高新 技术 的 最新 成 果 ， 新 技术 实 现 了局 部 或 系统 与 集 成 ， 过 了优化 的工 艺 。 经 ２ 先 进制 造技术对我 国制造业的影 响 ②广 泛性 。先 进 制造 技 术 是 由计算 机 技 术 、 设 ２１ 先 进 制造 技 术对 我 国制 造业 的 冲击 ． 计技术 、 自动化技术 、 系统管理技术组成 ， 渗透到产 总体来说 ， 国制造业不够发达 ， 我 制造技术相 品 的设计 、 造 、 产组 织 、 场营 销 及 回收 再 生 等 制 生 市 对 落 后 ， 究 开 发 应 用 能 力 和 市 场竞 争 能 力 弱 ， 研 在 所 有领 域及 其 全过 程 。 很 大程 度 上影 响 和制 约着 我 国 制造业 的发展 。目前 ③系统性。先进制造技术能驾驭信息生成 、 采 我 国制 造 厂 商大 都处 于组 装 和制 造 环节 ， 遍 未掌 普 集、 传递 、 反馈 、 整 ， 调 是可 以驾驭生产过程 的物质 握核 心技 术 ， 键零 部件 和关键 技术 主要依 赖进 口。 关 流 、 量流 和 信息 流 的系 统工 程 。 能 生 产 的许 多 产 品 技 术落 后 ， 本 高 ， 多 属 于 劳 动 成 大 ④集成性 。 先进制造技术是集机械 、 电子 、 信息 、 密集型产品 ， 高加工度 、 高附加值 和高新技术产品 不 多 ， 构 层 次较 低 ， 结 资源 消耗 大 ， 国 际市 场缺乏 在
我国先进制造技术发展现状
我国先进制造技术发展现状摘要:先进的机械制造业是国民经济的支柱产业,关系到一个国家的综合国力。
现代制造业已发生了巨大的变化,特别是由于中国有着巨大的市场潜力和劳动力资源,我国正日益成为全世界机械制造业的中心。
随着经济全球化和金融危机的影响,与发达国家相比,我国机械制造业已处于很落后的局面,正陷入难以可持续发展的困境。
本文基于对我国机械制造技术发展现状的阐述,结合当前机械制造技术的特点,提出了我国机械制造技术的发展方向。
关键词：先进制造技术、特点、趋势1 先进制造技术1.1 基本定义先进制造技术(Advanced Manufactuing Technology),人们往往用AMT来概括由于微电子技术、自动化技术、信息技术等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。
1.2 主要技术这是制造技术的核心,它包括两个基本部分:有关产品设计技术和工艺技术。
1.2.1面向制造的设计技术群面向制造的设计技术群系指用于生产准备(制造准备)的工具群和技术群。
设计技术对新产品开发生产费用、产品质量以及新产品上市时间都有很大影响。
产品和制造工艺的设计可以采用一系列工具,例如计算机辅助设计(CAD)以及工艺过程建模和仿真等,生产设施、装备和工具,甚至整个制造企业都可以采用先进技术更有效地进行设计。
近几年发展起来的产品和工艺的并行设计具有双重目的,一是缩短新产品上市的周期,二是可以将生产过程中产生的废物减少到最低程度,使最终产品成为可回收、可再利用的,因此对实现面向保护环境的制造而言是必不可少的。
1.2.2制造工艺技术群(加工和装配技术群)制造工艺技术群是指用于物质产品(物理实体产品)生产的过程及设备。
先进制造技术的内涵特点和发展趋势
先进制造技术的内涵特点和发展趋势
一、先进制造技术的内涵特点
（1）数字化技术
数字化技术是实现模块化、智能化、活动化、网络化、装配组装化以及动态化的关键技术，是先进制造技术的核心，将制造过程中的动态和静态数据完整地进行存储和处理，实现了制造作业的模拟、控制、优化以及实时监控，使制造过程更加严密地集成和规范化。
（2）物联网技术
物联网技术使机器和机器之间能够实现实时、可靠、高性能的通信，实现了传统制造系统中测控部分的网络化，使集中的监控变得灵活高效，简化了传统制造系统中的调控和控制，有效地实现了可靠性和实时性的提高。
（3）智能决策
智能决策是先进制造技术的重要组成部分，是实现高精度和高可靠度制造的关键，它能够在复杂的环境，利用现有的知识来获取、组织和传递信息，从而做出适当的决策、指令和控制，实现自动化的制造。
（4）虚拟技术
虚拟技术是先进制造技术实现装配组装化的关键技术。
《先进制造技术基础》学习心得(3篇)
《先进制造技术基础》学习心得《先进制造技术基础》是一门非常重要的课程，对于现代制造行业的发展和创新起着至关重要的作用。
学习这门课程，我不仅了解了先进制造技术的原理和方法，还培养了解决实际问题的能力和创新思维。
在学习过程中，我通过阅读相关的教材和参考书籍，了解了先进制造技术的基本概念和发展历程。
先进制造技术是指利用先进的科学技术手段和方法，对产品的设计、制造和运营过程进行优化和改进，以提高产品质量、降低成本和提高生产效率。
这门课程主要涵盖了先进制造技术的核心内容，如计算机集成制造、数字化制造、自动化制造等。
通过学习这些内容，我深刻认识到先进制造技术对于企业提高竞争力和适应市场需求的重要性。
另外，这门课程还注重培养学生的实践能力和创新思维。
在实践环节中，我参与了一系列的实验和项目，通过实际操作和分析，掌握了一些先进制造技术的应用方法。
比如，在数字化制造方面，我学会了使用CAD和CAM软件进行产品设计和加工路径规划；在自动化制造方面，我了解了传感器、执行器等自动化设备的基本原理和使用方法。
通过这些实践活动，我不仅提高了自己的操作技能，还培养了解决实际问题和创新思维的能力。
在学习的过程中，我遇到了一些困难和挑战。
首先，这门课程的知识量较大，涉及的内容较多，需要花费大量的时间和精力去学习。
其次，一些理论知识和复杂的算法对我来说比较难以理解和掌握，需要反复阅读和思考才能理解。
此外，一些实践项目需要较高的操作技能和实践经验，对我来说还有一定的难度。
为了克服这些困难，我采取了一系列的学习方法和策略。
首先，我制定了一个详细的学习计划，将课程的各个模块分解成小的学习目标，并制定了相应的学习计划和时间安排。
其次，我主动参与课程的讨论和交流，与同学们共同探讨和解决学习中遇到的问题。
此外，我还积极寻找一些相关的资料和资源，扩大对先进制造技术的了解和应用。
通过不断的努力和坚持，我取得了一定的成绩和收获。
首先，我掌握了一些先进制造技术的基本原理和方法，如数控加工、柔性制造系统等。
现代装备制造业的先进制造技术和发展探究
现代装备制造业的先进制造技术和发展探究摘要：在我国，制造业属于是支柱型产业，其可以为国家提供物质资源，更能够为国家发展提供现代化技术装备与工具。
社会持续发展中，制造业获得了飞跃性发展，尤其是装备制造业。
其对传统技术、现代化技术进行了有机融合，让现代装备制造业得以创新发展。
文中探析装备制造业先进制造技术的相关内容，并且对其的发展情况进行阐述，希望能够为相关工作者提供一些帮助。
关键词：现代；装备制造业；先进；制造技术；发展；社会经济的快速发展，让人们的生活质量持续提升，人们在产品质量、先进性方面的要求也在持续提升。
消费者不仅在产品功能方面有更多要求，同时其对产品类别、质量、美观度、便捷性等诸多方面也提出了更多诉求。
基于此，使用现代化技术是装备制造业实现健康发展的关键前提，先进的制造技术在各个行业领域中都具有重要作用，对制造技术进行优化创新是国民经济提升的有效举措。
一、装备制造业的先进制造技术经济全球化发展让消费者诉求开始趋于多样化，同时市场竞争形势日愈激烈，各种现代化技术手段在各个行业中被广泛应用，制造技术中融合多门学科知识变成社会发展的主流趋势[1]。
先进的制造技术是新兴技术，其中涉及自动化、管理现代化、智能化、电子化等。
（一）先进性将现代化高新技术融合到传统形式的制造技术中，衍生成为先进的制造技术，制造过程当中的管理体制、技术系统更为合理。
基于先进的制造模式，满足市场发展诉求，强化提升制造企业的市场核心竞争力。
（二）实用性先进的制造技术被广泛应用于工业领域中，其具有极强的实用性，能够为企业带来更为良好的经济效益，让其在市场竞争中获得良好发展。
（三）动态性不同社会发展阶段，先进的制造企业也有不一样的特征，在各项高新技术手段创新发展的过程中，其始终保持动态发展的状态。
（四）集成性、广泛性先进的制造技术是现代化交叉学科，其中包含机械、电子以及信息等诸多内容，应用较为广泛，其中包含产品设计、销售服务以及加工车间等。
先进制造技术的优越性及发展趋势
先 进 制 造 技 术 的 提 出和 发 展 有 其 深 刻 的技 术
背景 和 社会 背 景 ， 中市 场 环境 的变化 起 着 至关 重 其 要 的作用 【 。一 方 面表 现 为消 费 者需 求 日趋 主体 ３ 】 化 、 性 化 和 多 样 化 ， 一 方 面 则是 制造 厂商 之 间 个 另 着 眼于全 球市场 的激烈竞 争 。制造业 面对 一个 变化
“ 先进 制造 技 术 是制 造 业不 断 吸 收机 械 、 电子 、 息 信
（ 计算 机 与通 信 、 制 理论 、 工 智 能等 ）能 源及 现 控 人 、
生命 周期 缩 短 ； ２ 用 户 需 求 多样 化 ；３ 跨 地 区 和 （） （）
２１ ０ １年第 １期 何 表扣 １ ｌ
跨 国竞 争 ；４ （ ）交 货 期成 为竞 争 的关 键 要 素 ；５ 信 （） 息 化 和智能 化 ；６ （ ）人们 的知识 、素质 和需 求 的变
迅速 且无 法 预 料 的买 方 市场 ， 种 情 况使 得 制造 业 这 及制 造技 术面 临 巨大 的挑 战 ， 主要 体 现在 ： １ 产 品 （）
提 出 ， 是 直 到 现 在仍 然 没 有 一 个 明确 的 、 致 公 但 一
认 的定 义 。它 是一个 相对 的 、 动态 的概 念 ， 为 了适 是 应 现代 生 产 要求 ，对 制 造 技术 不 断优 化 所 形 成 的 。 但 经过 对 其 内涵 和 特征 的分析 研 究 ，可 以定 义 为 ：
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 总称 。”［】 １ 对 先 进 制 造 技 术 的体 系结 构 的认 识 目前 也 不
统 一 。美 国机 械科 学研 究 院 （ ＭＳ ） 出的 Ａ Ａ Ｔ提 ＭＴ的 体 系结 构最具 代 表性 ， １ 图 。
先进制造技术的发展趋势及先进制造模式
先进制造技术的发展趋势及先进制造模式
一、先进制造技术的发展趋势
1、高精度
激光切割、数控加工、机械手等先进制造技术在提高加工精度上发挥着重要作用，激光切割技术可以实现任意复杂的几何图形和各种曲线的精密切割，数控加工可以实现微小加工孔的精密加工，减小加工误差，机械手具有精确准确的安装调整功能，更深刻地提高了加工精度。
2、智能化
虚拟仿真技术可以对部件进行准确的模拟，更好地提高了设计结果的可靠性；人工智能技术使机器具有学习能力，极大地提高了机器的智能水平；自主定位技术配合定位元件，实现设备的自动定位，大大提升了制造精度和质量；自动规划技术能够对整机系统的加工方案进行智能化规划，使得机器自动完成制造程序，提高了整个制造效率。
3、统一
在先进制造中，传感器技术旨在实现对机器的状态、环境和参数的精准检测，汇集以后可以进行科学分析，从整体上更好地规划加工方案；统一通信标准可以让各设备之间建立灵活的连接，可以实现多台设备之间的统一管控，更好地实现统一的制造。
1、订单制造模式
订单制造模式是指以订单为主导的制造模式，它是根据客户订购的产品的类型与数量。
《先进制造技术》学习报告
《先进制造技术》学习报告随着科学技术的飞速发展和市场竞争日益激烈，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和先进的制造模式的研究和实施策略之中。
改革开放以来，我国制造科学技术有日新月异的变化和发展，确立了社会主义市场经济体制，但与先进的国家相比仍有一定差距，为了迎接新的挑战，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，以增强市场竞争力，因此，对制造技术及制造模式的研究和实施是摆在我们面前刻不容缓的重要任务，以实现我国机械制造业跨入世界先进行列。
一、机械制造业的发展趋势先进的制造业是将物料、能源、设备、资金、技术、信息和人力等制造资源通过先进的制造技术、先进的管理技术和先进的制造过程转变成人类需求产品的行业。
行业追求的目标是：高质量、高效率、高柔性、低成本、低劳动力、低消耗、品种多和规格全的产品，因此，21世纪的机械制造技术的发展趋势体现在以下几个方面：（一）精密化1.精密加工精密和超精密切削加工是在传统切屑加工技术基础上，综合应用近代科技和工艺成果而形成的一门高新技术，是现代军事电子装备制造中不可缺少的重要基础技术。
其中精密切削加工是指切屑加工误差为10-0.1um,表面粗糙度值为Ra0.1-0.025 um的切削加工方法。
而超精密切削加工是指切屑加工误差为0.1-0.01um,表面粗糙度值为Ra＜0.025 um的切削加工方法。
二者是机密和超精密加工中最基本的加工方法。
超精密加工中的微细加工时当今世界上最精密的制造技术，制造误差在亚微米(0.1um)至纳米（1nm=10ˉ3 um）极，这已经是用单纯的切削加工难以达到的了。
精密和超精密切削加工的特点是(1) 二者是一门多学科的综合性高技术它包括机、电、光等多种高技术，是一个内容极其广泛的制造系统工程，不仅要考虑加工方法、加工设备、加工刀具、加工环境、被加工材料、加工中的检测与补偿等，而且还要研究其切屑机理及其相关技术。
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对先进制造技术的发展的思考
作者：张鑫
来源：《科教导刊·电子版》2015年第10期
摘 要 本文介绍了当今制造技术面临的问题，论述了先进制造的前沿科学，并展望了先进
制造技术的发展前景。
关键词 问题 先进制造技术 应用前景
中图分类号：F273.1 文献标识码：A
1当前制造科学要解决的问题
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）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。
（3）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。
2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。
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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亟待解决。
目前对微观条件下的机械系统的运动规律，微小构件的物理特性和载荷作用下的力学行为
等尚缺乏充分的认识，还没有形成基于一定理论基础之上的微系统设计理论与方法，因此只能
凭经验和试探的方法进行研究。微型机械系统研究中存在的关键科学问题有微系统的尺度效
应、物理特性和生化特性等。微系统的研究正处于突破的前夜，是亟待深入研究的领域。
3机械仿生制造
机械科学和生命科学的深度融合将产生全新概念的产品（如智能仿生结构，开发出新工艺
和开辟一系列的新产业，并为解决产品设计、制造过程和系统中一系列难题提供新的解决方
法。这是一个极富创新和挑战的前沿领域。
地球上的生物在漫长的进化中所积累的优良品性，为解决人类制造活动中的各种难题提供
了范例和指南。从生命现象中学习组织与运行复杂系统的方法和技巧，是今后解决目前制造业
所面临许多难题的一条有效出路。仿生制造指的是模仿生物器官的自组织、自愈合、自增长与
自进化等功能结构和运行模式的一种制造系统与制造过程。如果说制造过程的机械化、自动化
延伸了人类的体力，智能化延伸了人类的智力，那么，“仿生制造”则可以说延伸了人类自身的
组织结构和进化过程。
仿生制造所涉及的科学问题是生物的"自组织"机制及其在制造系统中的应用问题。所谓"
自组织"是指一个系统在其内在机制的驱动下，在组织结构和运行模式上不断自我完善、从而
提高对于环境适应能力的过程。
仿生制造的研究内容目前有两个方面：（1）面向生命的仿生制造。研究生命现象的一般
规律和模型，例如人工生命、细胞自动机、生物的信息处理技巧、生物智能、生物型的组织结
构和运行模式以及生物的进化和趋优机制等；（2）面向制造的仿生制造。研究仿生制造系统
的自组织机制与方法，例如：基于充分信息共享的仿生设计原理，基于多自律单元协同的分布
式控制和基于进化机制的寻优策略；研究仿生制造的概念体系及其基础。