关键词：制造技术生产模式柔性信息对策
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
精密加工、特种加工、超精密加工技术、微型机械是现代化机械制造技术发展的方向之一。精密和超精密加工技术包括精密和超精密切削加工、磨削加工、研磨加工以及特种加工和复合加工(如机械化学研磨、超声磨削和电解抛光等)三大领域。超精密加工技术己向纳米(lnm=10-3μm)技术发展。纳米技术己在纳米机械学、纳米电子学和纳米材料技术得到了应用。因此，它促进了机械科学、光学科学、测量科学和电子科学的发展。
（二）自动化
自动化技术自20世纪初出现以后，经历了由刚性自动化向柔性自动化的发展过程，自动化技术的成功应用，不但提高了效率，保证了产品质量，还可以代替人去完成危险场合的工作。对于批量较大的生产自动化，可通过机床自动化改装、应用自动机床、专用组合机床、自动生产线来完成。小批量生产自动化可通过NC、MC、CAM、FMS、CIM、IMS等来完成。在未来的自动化技术实施过程中，将更加重视人在自动化系统中的作用。
（三）信息化
信息、物质和能量是制造系统的三要素。产品制造过程中的信息投入，己成为决定产品成本的主要因素。制造过程的实质是对制造过程中各种信息资源的采集、输入、加工和处理过程，最终形成的产品可看作是信息的物质表现，因此可以把信息看作是一种产业，包括在制造之中。为此一些企业开始利用网络技术、计算机联网、信息高速公路、卫星传递数据等实现异地生产。使生产分散网络化，以适应高柔性生产的需要。
（四）柔性化
随着科学技术的飞速发展和人民生活水平不断提高，促使产品更新换代的速度不断加快，这就要求现代企业必须具备一定的生产柔性来满足市场多变的需要。所谓柔性，是指一个制造系统适应各种生产条件变化的能力，它与系统方案、人员和设备有关。系统方案的柔性是指加工不同零件的自由度。人员柔性是指操作人员能保证加工任务，完成数量和时间要求的适应能力。设备柔性是指机床能在短期内适应新零件的加工能力。
（五）集成化
集成是综合自动化的一个重要特征。集成的作用是将原来独立运行的多个单元系统集成一个能协调工作的和功能更强的新系统。集成不是简单的连接，是经过统一规划设计，分析原单元系统的作用和相互关系并进行优化重组而实现的。集成化的目的是实现制造企业的功能集成，系统运行的效果与企业经营思想、运行机制、管理模式都与人有关，因此在技术上集成的同时，还应强调管理与人的集成。
（六）智能化
智能化是制造技术的发展趋势之一。智能制造技术(IMT)是将人工智能融入制造过程的各个环节，在整个制造过程中贯彻智力活动，使系统柔性的方式集成起来，通过模拟人类专家的智能活动，取代或延伸制造系统中的部分脑力劳动，在制造过程中系统能自动监测其运行状态，在受到外界干扰或内部激励能自动调整其参数，以达到最佳状态和具备自组织能力。
二、先进的制造模式
机械制造业发展趋势表明，只有采用先进的制造技术并能实施在相匹配的制造模式中才能符合上述的趋势。制造模式是指企业体制、经营、管理、生产组织和技术系统的形态和运作模式。
（一）精良生产(LP)
20世纪90年代美国麻省理工学院(MIT)提出精良生产(LP)概念。它的特征是：（1）重视客户需求，以最快的速度和适宜的价格提供质量优良的适销新产品去占领市场，并向客户提供优质服务。（2）重视人的作用，强调一专多能，推行小组自治工作制，赋予每个工段有一定的独立自，运行企业文化。（3）精简一切生产中不创造价值的工作，减少管理层次，精简组织结构，简化产品开发过程和生产过程，减少非生产费用，强调一体化质量保证。（4）精益求精、持续不断的改进生产、降低成本、零废品、零库存和产品品种多样化。
（二）集成制造与智能制造
美国哈林顿博士在“计算机和集成制造”一书中提出计算机和集成制造(CIM)的概念。集成制造的核心内容是：制造企业从市场预测、产品设计、加工制造、经营管理直至售后服务是一个不可分割的整体，需要统筹考虑。整个制造过程的实质是信息采集、传递和加工过程，最终生产的产品可看作是信息的物质表现。集成的目的在于制造企业组织结构和运行方式的合理化和最优化，以提高企业对市场变化的动态响应速度，并追求最高整体效益和长期效益。
智能制造(IM)是美国出版研究IM和IMS书籍中首先提出的。它的特征是：在制造工业的各个环节的高度柔性与高度集成的方式，通过计算机和模拟人类专家的智能活动，进行分析、判断、推理、构思和决策，旨在取代或延伸制造环境中人的部分脑力劳动，并对人类专家的制造智能进行收集、存储、完善、共享、继承与发展。
三、存在差距和实施策略
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。为了使我国的制造业站在世界先进行列，必须采取相适应的措施和策略。
发展和推广先进的制造技术、实施先进的制造模式人才是关键。我国是社会主义市场经济体制，研究先进制造技术和先进的生产模式其根本目的是制造出有竞争力的产品去占领国内市场和国际市场，科技人员必须强化市场意识，因此人才的培养要注意市场导向。
加强政策与法规建设，建立强有力的宏观调控机制。在市场经济环境下，国家仍应制订科学的制造产业规划和制造技术进步的总体规划，以及相应的法规政策。避免重复建设、重复生产和重复引进的事情发生，要尽可能减少和避免市场盲目竞争造成的损失。
参考文献
【关键词】高等职业院校科技创新路径研究
【中图分类号】G【文献标识码】A
【文章编号】0450-9889（2014）02C-0011-03
先进制造技术是高新技术中的共性技术和核心技术，它已不是传统意义上的机械制造技术，它是集机械、电子、光学、信息科学、材料科学、生命科学、管理学最新成就于一身的新兴技术。先进制造技术的应用创新是产业升级、产品更新换代的基础。经济欠发达地区和科技落后地区如何整合资源，引进、消化、吸收高新技术，开发新产品，推动技术应用创新和产业升级，是一个大课题，其中，搭建平台，校企、校际合作进行创新是当务之急。南宁职业技术学院作为全国首批、广西第一所国家高职示范院校，在“校企合作，工学结合”课程体系改革方面取得了丰硕的成果，目前学校正以建设区域性高职名校为目标，探索实践“产、学、研、创”四位一体的办学模式，随着开放性办学机制体制创新和改革的不断深入，对科研的投入越来越大，服务地方社会经济发展意识和能力越来越强，学校在科技创新方面做了一些尝试和探索。
一、高职院校科技创新的路径研究目标和思路
南宁职业技术学院科技创新的路径研究目标：创建平台，整合资源，创新机制，以产品的研发带动课程开发，校企、校际合作共建基地，培养企校两用双师型人才；以先进制造技术中的精密零部件加工技术解决方案研究为载体，开展科技创新试点研究，进行项目孵化、人才孵化和小微企业孵化，提高本区域的高新技术应用水平，为服务地方社会经济发展，推动教育的持续革新作贡献。
南宁职业技术学院科技创新的建设思路：联合实施校企、校际合作的名高职内涵建设亮点工程，搭建一个平台、发挥两种功能、设置三个岗位、开发四门课程，推动五种创新――科技应用创新、人才培养模式创新、课程模式创新、学习模式创新和基地管理模式创新。通过分三步走：第一步，苦练内功，建立校内先进制造技术创新工作室；第二步，走出去，与兄弟院校、合作企业共建基地、开发项目；第三步，请进来，把成熟的科技合作项目引进校园，建设高新科技创新应用实体。
发挥“敢为人先，力争第一”的南职精神，组建精干队伍，苦练内功，走出去，请进来，依靠组织的力量和集体的智慧，用3到5年的时间，打造一个服务南宁市社会经济发展的以高新先进制造技术应用为核心的综合创新实践基地。
二、高职院校科技创新的路径及其实践成效
（一）在校内建立先进制造技术创新工作室
为进一步加强我校学生的实践创新能力培养，整合现有实训基地与资源，充分挖掘教师队伍在技术创新、技术攻关等方面的潜力，更好发挥我校实训基地和设备的优势，推动教师开展创新型人才培养和教学方法探索，培育与整合创新项目资源，切实提高学生的实践创新能力，我校成立了先进制造技术创新工作室。先进制造技术创新工作室主要职能如下：
一是提供综合实践资源平台，强化学生实践创新能力培养。工作室以企业项目为载体，开展高水平和实质性的学生创新素质培养、技能培训。各类实习实训资源，包括场地、设备、网络资源、图书资料等，全面而有序地对创新工作室的学生开放；鼓励学生勤于参与专项技能强化、拓展技能训练，开展技术交流、技术攻关、技术研发，勇于探索与创新。
二是培育创新项目，储备创新成果。工作室针对区域经济、行业、企业发展的重要领域和面临的技术问题，结合实际条件，在技术突破、技术集成、技能强化等方面选择可行性项目进行培育。通过若干年的持续、递进式累积，配置系统的软硬件资源，组建一批在多个专业领域中具有娴熟技能、创新思想和创新能力的学生创新团队，储备一批创新性成果，支撑学校在高级别的技能大赛、创新大赛中的项目遴选。
三是整合教师资源，探索创新型人才的培养模式与方法。工作室充分整合教师队伍的资源与能力，通过校企合作等多种渠道寻找可培育的项目，并在项目推进与人才培养的过程中，探索实践创新型人才培养的方式方法，积累创新工作经验，实现技术创新科研对教学的反哺。先进制造技术创新工作室运作方案及成效如下：
一是“筑巢引凤”，学校提供一间100平米左右的教室，专门配备了20台全新的电脑和办公设备，挂牌成立南宁职业技术学院先进制造技术创新工作室，作为学校专门的先进制造项目综合化设计与工程实践的项目研究场所，工作室可以利用本校机电工程学院闲置的办公设备、机电设备或调用学院相关仪器设备，此外还购置一批研究专用工具设备和专用材料、资料，开展探索性的基础研究、企业产品试制、专项测试等工作，为分门别类申报先进制造技术开发项目打基础。
二是“养鸡下蛋”，创新工作室专门聘请两名有专长的机械产品研发工程师和机械产品制造工程师作为专职研发和制造人员，并对他们进行传、帮、带，与院内科研型教师组成团队（突击队），承担企业项目研究、课程开发和相关实践教学工作，在一年内把他们培养成双师型人才，薪资水平达到在校骨干教师水平。
三是“放水养鱼”，先进制造技术创新工作室作为师生共用专用工作室，依照学校制定的创新工作室规章制度对其进行目标管理、项目管理和课程管理；工作室起到“信息、项目推介、项目管理、学习管理，进度通报、成果展示”的作用；承担机电工程学院数控技术专业、模具专业、机制专业和机电一体化专业的共性技术、核心技术开发应用以及公共系列特色选修课程研究、设计、开发和实施管理工作；组建与科研项目研究、特色选修课开发实施密切联系的先进制造技术服务队，并定期给予技术业务指导；利用技术开发和课程开发等科研、教研项目对技能大赛、创新大赛团队进行专项基础训练和专项竞赛演练工作。工作室团队（创新突击队）在完成教师教学工作量的基础上，进行持续的“学习、研究、实践”和“改革、开拓、创新”，以申报各种类型的科研、教研、研发项目的形式主动完成院校下达的各项任务，争创一流业绩，在短时间内提升我校的高新技术应用科研水平。
我校先进技术创新工作室自成立以来，取得了以下的成效：
为北海双赢洋弓制造有限公司成功进行了铝弓箭本体的成型工艺研究和数控制造工装的研发及塑料弓箭手柄的模具研制；与南宁燎旺车灯公司联合研发并申报了《LED车灯监控系统》1项发明专利、《一种新型的LED车灯控制电路》1项实用新型专利；与南宁市五洲通精密机械有限公司联合并申报了研发《一种可扩展的加工机械手》1项发明专利、《一种高速切削工具》《一种机械加工中心用换刀机构》《一种机械加工定心装置》等6项实用新型专利，其中《一种高速切削工具》等5项实用新型专利已经获得国家知识产权局专利授权；与广西锦新科技公司联合并申报了研发《一种慢走丝电火花线切割金属丝的制备方法》1项发明专利、《一种慢走丝线切割走丝头》1项实用新型专利等。
（二）走出去，与兄弟院校、合作企业共建基地、开发项目
为进一步拓展我校科技创新能力，我们必须走出去，通过校企、校际合作等多种渠道寻找可培育的项目，寻找到行业领军精英、企业技术能手、精干的管理人员，并在科技合作项目推进过程中，探索实践创新型人才培养的方式方法，积累创新工作经验，实现技术创新科研对教学的反哺。
校企、校际科技创新合作模式及成效如下：
一是创新机制。建立校外共享型创新创业实践基地和南宁职业技术学院先进制造技术应用研究所，按行业、企业标准营造真实的科研条件和环境，开展项目开发、产品研发、人才孵化和课程开发等工作，通过体制机制创新、社会管理创新和企业化运作，承接政府、企业、院校科研、教研项目外包，承担院校两级下达的工作任务，实行灵活的目标管理、项目管理和学分管理。计划以行业协会和专业研究会的形式建立公益性NGO组织，提升南职院的影响力、核心竞争力和综合实力。
二是完善功能。以先进制造技术应用研究所为依托，根据我校各二级学院和职能部门的科研、教研以及相关专业建设、课程建设、基地建设需要进行项目开发和立项建设，整合资源，开展高新技术的共性技术、核心技术专门技术的应用研究，协助各二级学院教学团队把科研、教研成果转化为专业内涵建设；开发3-5门高新技术应用系列特色选修课程，筹建竞赛训练基地和创新创业培训基地。全力支持各二级学院为开设新专业进行知识储备、技术储备和人才储备，提升相关专业招生的吸引力、影响力和学校整体办学综合实力。
三是项目孵化。以科研项目为纽带搭建校企、校际合作平台，组建学习共同体、研究共同体和实践共同体，发挥人才集聚效应和知识溢出效应，进行高新技术应用创新和项目孵化，努力提高科研成果的产出率和科研成果的转化率，实现经济欠发达地区和科技落后地区高新技术的引进、消化、吸收、应用、再创新的良性循环，服务地方区域经济发展，为申报市级、区级、部级科技创新项目打基础。
我校先进制造技术研发团队联合广西大学、广西机电工业学校等院校，玉柴工程研究院、南宁燎旺车灯有限责任公司、南宁富桂精密工业有限公司等企业合作共同研发新技术、新产品，并联合申报各类部级、区级教研及科研项目，并取得了初步的成效：
《广西高等职业院校实现社会服务功能的研究与实践》课题获广西教育科学“十二五”规划2013年度立项；协助南宁燎旺车灯有限责任公司申报并获得国家高新技术企业认证；协助南宁燎旺车灯有限责任公司申报部级工程技术研究中心；《精密零部件加工技术及配套解决方案的研究与实践》课题申报2014年度广西教育厅高校科研项目；协助南宁市五洲通精密机械公司拟申报2014年度国家科技型中小企业技术创新基金等。
（三）请进来，把成熟的科技合作项目引进校园，建设高新科技创新应用实体
我校先进制造技术研发团队通过自身的苦练内功，并走出去进行了校企、校际横向联合科研项目的研发和制造，已经逐步探索出了一条适合我校与合作单位科研项目联合攻关、科研成果转化、人力资源共享、校企设备资源共享及组织保障等的路径，因此，把成熟的科技创新合作项目引进学校便是水到渠成的事情。
把成熟的科技创新合作项目引进学校的模式及成效如下：
一是高水平建设“产、学、研、创”四位一体的共享型创新创业实践基地。以先进制造技术集成工程设计、先进制造技术产品研发、生产、销售和售后服务为载体，引进知名制造类企业，构建校内生产性实训基地，带动一大批主动学习者，在学习型组织架构下，建立共同体文化，在基于学习科学设计研究的基础上，采用嵌入式项目化学习的方式，进行“学习、研究、实践”，力争在“改革、开拓、创新”实践中，成长为先进制造技术应用型、创新型和复合型人才。
二是共享型区级、部级技能大赛和创新大赛训练基地。先进制造技术的应用创新、产品开发、集成工程所形成的产业链和供应链代表了先进制造业和现代服务业的发展趋势。实现经济发展方式的转变，由“中国制造”向“中国智造”迈进，离不开高等职业教育的支撑，作为引领高校教育教学改革和内涵建设的职业院校技能大赛和广西创新大赛的竞赛项目万变不离其宗。我们的研究所和科研团队应主动介入部级、区级比赛的竞赛项目设计和相关竞赛组织工作，建立起长效机制，引进企业深度参与，有选择性、有针对性地进行竞赛训练项目的策划和竞赛团队的选拔考核工作，在力争取得佳绩，减轻学校投入负担的同时，真正发挥大赛对专业内涵建设和学校综合实力建设的引领作用。
三是企校两用双师型人才的培养基地和技术教育师资培训基地。高职院校利用政府支持，依靠社会力量，采取自下而上与自上而下相结合的方式，整合资源，建立以教育教学实践创新为基础，以高新技术应用为载体的共享型师资培训基地是十分必要的。
实践表明，高水平的高新技术应用型、创新型和复合型人才是非常紧缺的，培养这些人才的人才，即双师型教师更是稀缺。一般而言，即使是高新企业也养不起这类科研人员，尤其是经济欠发达地区，很多所谓的高新技术企业大多是成熟技术的应用和现有产品的仿造而已，在高科技应用方面的产、学、研合作没有真正建立起来，真正转化成生产力的科技创新不多。缺乏高科技的产品研发人才培养的长效机制和体制，留不住。养不起高水平的研发人才，这是经济欠发达地区创新乏力、企业可持续发展能力弱的原因所在。因此，创新机制和体制，以项目合作的方式，聘请有丰富技术开发和产品研发经验的企业人才与校内专职科研人员组成专兼结合的科研型教学团队，以立项建设的方式进行项目孵化和人才孵化，在立足于自己培养的基础上，才能造就更多的双师型人才。
基于以上认识，我校引进广西知名机械企业柳州奋达模具有限公司合作共建了校内生产性实训工厂，柳州奋达模具有限公司是一家集汽车模具、焊具、检具、大型数控加工、精密塑料模具等产品生产、科研、销售为一体的国家鼓励类投资和广西重点扶持类型的中外合资企业，该公司拥有《叉车外门架下横梁焊具》等多项国家技术专利，主要为广西柳工机械股份公司、柳工集团叉车股份公司等企业配套产品。奋达公司带着科技项目、真实产品进校，校企双方合作成立董事会，组建产品研制团队，运用先进制造技术为区内多家企业生产配套产品，在营造数控企业真实生产环境的同时，还引入了企业先进的制造技术和兼职教师及企业文化，为培养数控高技能人才提供了保障，又能使学校减少纯消耗性实习，降低培养培训成本，提高基地设备的利用率。同时带来了直接的经济效益（校内工厂每年实现产值达300万），实现了经济效益和社会效益的双丰收。经过有效运营实训工厂，校企双方都扩大了知名度，创立了校企合作典范。
综上所述，加强高校科技创新工作是一项系统工程，企业、高校和科研机构等诸多部门应积极努力、广泛参与，相互协作、大力配合。坚持以科学发展观为统领，切实解放思想观念，创新体制机制，合力推进科技创新工作。对照实施高等学校创新能力提升计划的要求，我校的科技创新建设还有很多工作要做。今后，我们应继续加强校企、校际合作机制创新，不断提高教师的创新意识和创新能力，只有这样才能更好地服务地方社会经济。
【参考文献】
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【基金项目】中国机械工业教育协会2012年度职业教育研究立项课题（ZJJX12ZY009）
关键词：材料成型；控制工程；模具制造；技术
中图分类号：TG162.41文献标识码：A文章编号：1006-8937（2016）18-0012-02
目前我国的经济水平在改革开放以来取得了显著的进步，在机械制造领域也出现了很多新的发展潮流和动态，在此背景之下，社会对于制造业水平的重视程度有了显著的提高，人们对于模具制造技术也有着更高的要求，在这些需求的推动之下，我国的工业发展水平得以不断的提升。
伴随着CAD/CAE/CAM技术在模具行业的逐步推广与深化，并行工程、逆向工程，虚拟技术的大量采用，在理念上广泛地应用到模具快速制造技术当中，这些新技术的引入，使得人们在模具制造领域面临着必须紧跟时展步伐的要求。传统的家庭作坊式的低效率和高成本的模具加工制作已经成为历史。材料成型与控制工程的模具制造技术是机械制造行业的基础技术，在整个行业当中占有重要的地位，由此加深对于该领域的模具制造技术的理论研究与应用，是机械制造行业相关从业人员所要考虑的问题和思考的方向。
1材料成型与控制工程模具制造技术综述
1.1材料成型与控制工程的基本概念
材料成型与控制工程主要研究的是如何改变材料的结构、提高材料的性能和改变表面形状，研究材料在热加工过程中受到其它相关工艺因素的影响，是综合材料到产品设计开发一直到产品成型的理论和方法，在现代制造业中占有举足轻重的地位。
材料成型及控制工程是研究热加工改变材料的微观结构、宏观性能和表面形状过程中的相关工艺因素对材料的影响，解决成型工艺开发、成型设备、工艺优化的理论和方法；研究模具设计理论及方法，研究模具制造中的材料、热处理、加工方法等问题。
材料成型及控制工程专业是我国较多工科院校和职业技术类学校开设的重要专业。该专业培养具备材料科学与工程的理论基础、材料成型加工及其控制工程、模具设计制造等专业知识，能在机械、模具、材料成型加工等领域从事科学研究、应用开发、工艺与设备的设计、生产及经营管理等方面工作的高级工程技术人才和管理人才。该专业分为焊接成型及控制、铸造成型及控制、压力加工及控制、以及模具设计与制造等四个培养模块。鉴于模具在机械制造领域的广泛应用，使得模具制造技术已成为材料成型与控制工程技术中最为重要的技术部分。
1.2模具及其模具制造技术综述
近些年来我国的模具制造技术已经取得较大程度的进步。在取得进步的同时，塑料模具在我国的发展增长迅速，这主要是源于各行业对于塑料产品的大量需求。根据《2013-2017年中国模具制造行业细分产品产销需求与前景预测分析报告》的调查数据显示，目前我国的塑料模具在整个模具行业当中占据有1/3的比重。由于塑料具有传统金属所不具备的诸多优点，并且伴随着塑料材料和成型技术重大的技术突破，传统的材料在很多领域都被塑料所取代。根据预测，模具市场的整体变化趋势较为平稳，但是塑料模具的发展速度将会明显的优于其他模具，并在整个模具市场中占有的比例将会有所提升。在这一模具行业的变化趋势之下，模具制造技术适应变化的需求是其必然的选择。
1.2.1材料成型中的模具介绍
模具作为“工业之母”，已成为工业生产最为重要的工艺装备，在工业生产各行业中起着举足轻重的重要作用。模具有塑料模、冲压模、铸造模和锻造模等模具分类，其中塑料模就有注塑模、吸塑模、挤塑模和吹塑模等不同的塑料模具类型。由于工业生产对模具制造及应用的迫切需求，促使很多的高等院校和职业技术类学校都普遍开设了模具制造及相关方面的专业，其中注塑模具往往是该类专业重点培养的专业方向，其实际的应用相当的广泛。
1.2.2高位数控加工――模具加工的前沿技术
高位数控加工技术的关键是高速主轴及高速进给驱动系统机床，高速加工刀具系统以及基于CAD/CAM自动化数控编程。高位数控加工在模具当中被视为先进前沿技术的关键之一就是采用CAM/CAD集成制造和设计系统，能够进行图形交互的自动化数控编程，该方法具有精确度高，快速度，直观和使用简单的优点。
1.2.3快速成形与快速制模技术
快速制模技术（快速原型制造技术RPM）诞生于20世纪80年代后期，是基于材料累加形成的一种高新制造技术，被很多人认为是20世纪在制造领域的革命性的突破。快速形成技术是把CAM、CAD、CNC、新材料和精密伺服驱动等技术集合在一起的先进技术。主要是依据计算机上形成的三维产品设计的模型，对其展开分层切片，得到各个截面的轮廓，在根据不同材料工艺和特性逐渐叠加形成，进而得到三维的实体物品。
模具制造技术有很多，大多数的先进技术都可以运用在模具制造当中，比如计算机技术在模具制造中的应用，而且将先进技术应用到模具制造领域中还在不断的发展当中。除了上述两种的先进模具制造技术之外，还有反求工程技术、模具虚拟制造技术、模具集成制造技术和模具柔性制造技术。当然随着技术的发展，模具制造技术的发展日新月异。
目前，有专家认为，未来模具制造技术采用可重构和可拓展的制造设备、供应链和系统，并能够实现独立制造。
1.2.4材料成型与控制工程的模具技术前景
目前，我国在经济领域取得了长足的进步，与此同时，行业之间竞争也变得越来越激烈。在此背景下，传统的理论和实践成果受到了极大的冲击，各大制造企业在经营和发展的过程中对材料成型领域愈加的重视，正是由于这样的趋势使得此类技术的发展水平得到明显的提升。在国际上的先进国家，材料成型行业发展都在朝着更加精确的方向发展。诸多对国民经济构成重大影响的产业如若要实现发展，就必须依靠这一技术。模具制造技术在其自身的发展过程中被应用到工业生产的方方面面，在面对当前全球化的经济背景之下，每个企业都在尽力想尽各种办法寻求能够跟上时展的步伐，这被视为企业的制造研发能力的一个重要反映，很多企业都在完善和发展材料成型加工技术。材料成型加工技术能否适应并符合当今时代的发展要求是一个重要的标志，如果其理论和研发不能够用于实践，其技术的研究和发展就失去原有的意义。只有在现实的基础之上寻求技术的突破和改进，才能够更好的将其运用在企业生产制造当中，从而更好的服务于企业的发展。
2非金属材料的初步制作和控制工程模具再次加工工艺
2.1注射成型技术
制作非金属材料以及其控制技术并非是一蹴而就的，在其当中有多种技术与方法，其中的一种就是注射成型。专门用于注射机器的加热和升温，使其内部预先保留的基础材料发生形态的改变，进而变成为液体形态，随后，用一种具有高压力性的材料做为辅助，使得溶化后的材料注入到模具塑形的整体型腔的里面，在等待一段时候之后内部的温度下降并冷却，就可以由此得到需要的相关的元器件。这样的一种看似麻烦的技术，实际在产量上具有较高的效率，并且还有快速生产的优点，比较适用于低人力消耗的自动化、机械化操作。注射成型的技术可以生产制作内部结构复炸的部件，对于大型的流水线生产较为适合。
2.2挤出成型技术
另外的一种方法就是通过物理的方法挤出成型，其中旋塞和螺杆在此起到极其重要的作用，旋塞的挤压效果与螺杆的切割效果体现在材料的形态固定上，并对其进过融化以及融合的过程，加以相应的压力穿过模具，在降温并冷却凝固之后，就可以获得所需要的零件。这一方式被称为挤出成型，其中独特的优点就是可以源源不断的提供生产的动力，生产的效率也要高于一般的模具制造技术。另外，最为重要的就是，该技术不仅仅在数量上可以满足，还能够在质量上得到保证，即保质保量的生产方法。如若企业在从事生产当中应用这一技术，能够实现较低的投资成本，实现较高的性价比。
2.3其他技术
除了上文中提到的挤出成型技术和注射成型技术以外，还有一种完全不同于这两种技术的手段来实现目的。是把所需要的基础材料放在密封完好的模具环境当中，在增强压力的过程当中，在用固体化的技术加以辅助，最终实现材料的完整成型。此种方法可以在一个工作流程下完成若干数量的零部件，生产出来的产成品的形态比较固定，能够有效的克服收缩性零部件的缺陷，并且可以克服元器件变形的通病，性能较为优异。尽管该方法具有很多的优点，但是这一方也有诸多的缺陷，生产的制作周期相对较长，即生产的效率偏低，由此也在一定的程度上阻碍了该方法在生产领域的广泛的应用。
3结语
机械制造产业是国民经济的支柱产业，其发展在国民经济中起到决定性的作用。材料成型与控制工程的模具制造技术是机械制造行业生存与发展的基础技术。在科技发展日新月异的今天，技术在不断的发展，科学技术被最大限度的加以利用并服务与人类的生活与工作。技术在生活与工作领域的表现与所扮演的角色很容易让人们能够明白其技术所起到的巨大做用。同样材料成型与工程控制的模型制造技术对于各个先进的技术积极引用是保持模具制造业发展的强大动力。
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先进制造技术是传统制造业不断地吸收机械、信息、材料及现代管理技术等方面最新的成果，并将其综合应用于产品开发与设计、制造、检测、管理及售后服务的制造全过程，实现优质、高效、低耗、清洁、敏捷制造，并取得理想技术经济效果的前沿制造技术的总称。从本质上可以说，先进制造技术是传统制造技术、信息技术、自动化技术和现代管理技术等的有机融合。
先进制造技术是制造业21世纪发展的方向。先进制造技术的特点如下：
(1)先进制造技术贯穿了从产品设计、加工制造到产品销售及使用维修等全过程，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、管理技术等的最新成果，各专业、学科间不断交叉、融合，其界限逐渐淡化甚至消失。
(3)先进制造技术是技术、组织与管理的有机集成，特别重视制造过程组织和管理体制的简化及合理化。先进制造技术又可看作是硬件、软件、人件和支持网络（技术的与社会的）综合与统一。
(4)先进制造技术并不追求高度自动化或计算机化，而是通过强调以人为中心，实现自主和自律的统一，最大限度地发挥人的积极性、创造性和相互协调性。
(5)先进制造技术是一个高度开放、具有高度自组织能力的系统，通过大力协作，充分、合理地利用全球资源，不断生产出最具竞争力的产品。
(6)先进制造技术的目的在于能够以最低的成本、最快的速度提供用户所希望的产品，实现优质、高效、低耗、清洁、灵活生产，并取得理想的技术经济效果。
美国从90年代初相继提出了先进制造技术计划、TEAM计划、下一代制造（NGM)技术计划、美国国家关键技术等，德国提出了“生产2000”计划、“生产2000+”计划、“微系统2000”计划等、日本提出了智能制造系统计划、韩国提出了高级先进技术国家计划(G-7计划）等。
图1为先进制造技术的体系结构。
美国乔治?华盛顿大学于90年代初成立了由45位著名的未来学家和技术专家组成的新兴技术预测委员会，在1996年的预测中，从可以预见到的最重要的技术进步中挑选85项将要出现的技术。共分为12个大类。其中在第八大类：制造业与机器人中有如下技术：
(1)计算机集成制造系统。在2012年，80%的工厂生产将实现计算机集成化；(2)生产自动化。到2015年，由于实现了生产自动化，工厂的就业人数在劳动力总人数中所占的比例将下降到10%以下；(3)大批量定制。到2011年，汽车、电器等30%以上的产品将广泛实现大批量定制生产；(4)先进的机器人。到2016年，带有传感输人、具有决策和学习功能、可移动的机器人将投放市场；(5)纳米技术。到2016年，微型机器和纳米技术将投人商业应用。
可以认为，这五种技术是最重要的先进制造技术。限于篇幅，这里仅对计算机集成制造系统和大批量定制作一简单的介绍。这两种技术对企业的影响范围较大，有较大的适用性。
先进制造技术的发展趋势可以概括为：
(1)数字化。在这方面，人们提出了CIMS、数字化工厂等概念。通过CAX(CAD，CAPP，CAE,CAM)系统和PDM系统，进行产品的数字化设计、仿真，并结合数字化制造设备，进行自动加工。并采用MRPII/ERP系统，对整个企业的物流、资金流、管理信息流和人力资源进行数字化管理。进一步的发展是，通过数字化的供应链管理（SCM)系统和客户关系管理(CRM)系统，支持企业与供应商和客户的合作。网络技术的发展使企业内部和外部的数字化运作更加方便。
(2)知识化。知识将成为企业的最重要的生产要素，技术创新将是企业最重要的生存和竞争能力。知识管理技术、学习型组织等将受到越来越大的重视。
(3)模块化。产品的模块化和企业的模块化将使企业能快速地、低成本地生产出顾客所需要的个性化产品。
(4)微小化。微机械及制造技术正在迅速发展，这将导致一大类全新的产品，深刻改变人们的生活。
(5)绿色化。强调产品和制造过程对环境的友好性。2计算机集成制造系统(CIMS)
自从美国的Harringtong博士在1973年提出CIMS概念以来，CIMS在世界上走过了曲折的道路，人们对C1MS的本质认识有了巨大的变化，主要是:现代制造业的方向并不只是计算机的集成，信息的集成，而是人、技术、组织的整体集成，包括功能集成、组织集成、信息集成、过程集成、知识集成和企业间的集成⑷。由于计算机集成制造系统这一词容易使人误解，以为只要将计算机集成在一起就能构造成一个先进的制造系统。为此，我国的一些学者提出了现代集成制造系统（CIMS，ContemporaryInte?gratedManufacturingSystems)的概念。当前，CIMS的发展有以下特点。
2.1集成化
CIMS中有以下几个关键的信息集成系统。CIMS在这些系统的基础上进一步实现企业的总体集成。
(1)ERP(企业资源计划）系统：国外有名的系统是SAP,Oracle，Baan，IBM等，国内有金蝶、用友、开思等。ERP系统集成了企业中的生产管理、财务、人事、采购、销售等子系统。系统涉及面广，十分庞大，对人员素质、数据和流程规范性要求髙，因此实施难度大，成功率不高。
(2)CAD/CAPP/CAM一体化：目前虽然有些CAD系统可以支持CAD/CAPP/CAM-体化，但主要针对基本上都采用数控加工的零件，如PRO/E软件。由于不同产品中的零件差别很大，每个企业的加工条件和水平也不相同，因此复杂零件的CAD/CAPP/CAM-体化还没有通用的系统。
(3)PDM(产品数据管理）系统：被用于管理和控制由CAX(CAD、CAPP、CAE、CAM等的统称)系统所形成的大量的信息，避免花费很多时间去寻找本应该垂手可得的信息。PDM是设计自动化技术系统的核心，在产品的整个生命周期内管理全部的产品知识和信息，并为产品开发过程中的各个应用系统提供所需的数据，为不同应用系统提供集成平台。PDM系统以产品数据库为底层支持，以B〇M为组织核心，把定义最终产品的所有工程数据和文档联系起来，实现产品数据的组织、控制和管理。PDM系统一般是由CAD软件开发商所开发的。因此，同一软件公司的CAD系统和PDM系统能很好的无缝集成，而来自不同软件公司的CAD系统和PDM系统间的集成性就差多了。PDM系统的实施难度比CAD系统要大，因为前者涉及管理、组织等问题。
(4)工作流管理系统：主要用于办公自动化，是企业管理层的信息集成系统。目前工作流管理系统与知识管理系统紧密结合起来，使企业的知识得以共享和保存。
2.2网络化
以因特网为代表的网络技术正在制造业中产生越来越大的影响。人类正在进入一个新的时代--网络经济时代，在制造业中，也正在出现一种新的模式--网络化制造模式。在网络化制造中，新的网络空间与传统的物理空间紧密结合，产生出各种新思想、新观点、新方法和新系统。制造企业将利用因特网进行产品的协同设计和制造；通过因特网，企业将与顾客直接联系，顾客将参与产品设计，或直接下订单给企业进行定制生产，企业将产品直接销售给顾客；由于因特网无所不到，市场全球化和制造全球化将是企业发展战略的重要组成部分；由于在因特网上信息传递的快捷性，并由于制造环境变化的激烈性，企业间的合作越来越频繁，企业的资源将得到更加充分和合理的利用。企业内联网（Intranet)/外联网（Extranet)也将极大地改变企业内的组织和管理模式，将有效地促进企业员工的信息和知识的交流和共享〔5〕。
2.3敏捷化
进人21世纪，企业将面对日益激烈的国际化竞争的挑战，另一方面，企业可以利用制造全球化的机遇，专注发展自己有优势的核心能力及业务，而将其它任务外包和外协。企业将变得更加敏捷，对市场的变化将有更快的反应能力。但这些需要新的信息技术的支持，如供应链管理系统，促进企业供应链反应敏捷、运行髙效，因为企业间的竞争将变成企业供应链间的竞争；又如客户关系管理系统，使企业为客户提供更好的服务，对客户的需求作出更快的响应。2.4虚拟化虚拟制造可以简单地理解为“在计算机内制造”，通过应用集成的、用户友好的软件系统生成“软样机”，对产品、工艺和整个企业的性能进行仿真、建模和分析。虚拟制造包括:虚拟设计、虚拟装配和虚拟加工过程。新产品的开发需要考虑很多因素。例如在开发一种新车型时，其美学的创造性要受到安全性、人机工程学、可制造性及可维护性等多方面的制约。在虚拟设计中，利用虚拟原型在可视化方面的强大优势以及可交互地探索虚拟物体的功能，对产品进行几何、制造和功能等方面的交互建模与分析，快速评价不同的设计方案，可以从人机工程学角度检查设计效果，设计师可直接参与操作模拟，移动部件和进行各种试验，以确保设计的准确性。这种技术的特点是:①及早看到新产品的外形，以便从多方面观察和评审所设计的产品；②及早发现产品结构空间布局中的干涉和运动机构的碰撞等问题；③及早对产品的可制造性有清楚的了解。美国波音飞机公司在设计波音777飞机中采用了虚拟制造技术。采用飞行仿真器及虚拟原型技术在各种模拟的条件下，对飞机进行飞行试验。
2.5智能化
例如，随着CAD系统中知识的积累，CAD系统的智能化程度将大幅度提髙。这种智能化具体表现为:①智能地支持设计者的工作，而且人机接口也是智能的。系统能领会设计人员的意图，能够检测失误，回答问题，提出建议方案等;②具有推理能力，使不熟练的设计者也能做出好的设计来。
2.6绿色化
包括绿色产品和绿色制造。要求产品的零部件易回收、可重复使用、尽量少用污染材料、在整个产品的制造和使用过程中排废少、对环境的污染要尽可能的小、所消耗的能量也尽可能的少。要求制造和使用具有洁净性。产品和制造过程的绿色化，不仅要求企业把环境保护当作自己的重要使命，同时也是企业未来生存和发展的战略。因为不注意环境保护的企业将被市场所淘汰。
3大批量定制
当前我国已进人买方市场，一般产品和一般的制造能力严重过剩；随着市场竞争的国际化，用户可以在更广泛的范围内选择自己需要的产品，用户对产品的质量、价格和新颖性的要求越来越高。许多企业都在探索如何在这种新环境中生存和发展。大批量定制（MC，MassCustomization)就是一种很有前途的生产模式。大批量定制又称大规模定制、大规模客户化生产、批量定制、批量客户化等。
从理论上讲，大批量定制要实现以大批量的低成本和短交货期生产用户定制的单件产品，但实际上，大批量定制可以看作是一种低成本、快速满足用户个性化需求的产品设计、制造和营销的新概念、新模式和新实践。大批量生产和单件产品的定制生产一直是两种水火不相容的生产方式。实现大批量定制不仅仅是技术问题，还涉及到组织、管理和技术的全面变革。真正实现大批量定制也并非是一个企业的事情，需要全行业、全社会的共同努力。因此，大讲:量定制是一个大系统工程。
大批量定制从产品和过程两个方面对制造系统及产品进行了优化，或者说产品维（空间维）和过程维（时间维）的优化。其中，产品维优化的主要内容是：
(1)正确区分用户的共性和个性需求；
(2)正确区分产品结构中的共性和个性部分;
(3)将产品维的共性部分归并处理；
(4)减少产品中的定制部分。
过程维优化的主要内容是：
(1)正确区分生产过程中的大批量生产过程环节和定制过程环节；(2)减少定制过程环节，增加大批量生产过程环节。
图2描述了大批量定制中的产品维和过程维优化的基本原理。这里将企业产品中的各种零部件分为两大类，一类是通用零部件，另一类是定制零部件。产品维优化方向是减少定制零部件数。这里还将产品的生产环节分成两部分，一部分是大批量生产环节，另一部分是定制环节，过程维优化方向是减少定制环节数。大批量定制的实质是要减少图2中的小矩形面积，理想的情况是该面积为零，但这实际上是不可能的。
图2大批量定制中的产品维和过程维优化的基本原理大批量定制的典型案例有：
(1)美国莱维?斯特劳斯（LeviStrauss)服装公司：该公司可以向用户提供多达近千种不同的款式、花色，加上量体裁衣的服务，以保证用户获得称心如意的牛仔裤。用户只需多付10美元即可根据腰围等个人尺寸在流水线上定制。公司的营业额上升了三成，库存急剧减少，经营成本大幅降低。
(2)宝洁公司（P&G):把洗发剂的配方增加到5万多种，只要顾客能拿出头发的油性酸性指标，就可以按通常价格给顾客定制专用洗发剂。
(3)日本松下自行车工业公司：每辆车都是根据用户的身体重量和爱好特制的，价格仅比现成的型号高10%，两星期内交货。不同定制的自行车中，大量零部件则是采用标准化战略进行设计和制造的。
(4)福特公司：发动机的模块化设计，即对6缸、8缸、10缸和12缸等不同规格的发动机结构进行调整，使其绝大部分组件都能通用，以尽可能少的规格部件实现最大的灵活组合。不同规格的发动机可在一条生产线上加工。每年节约数亿美元。
(5)海尔集团：以58大门类9200个规格品种为素材，再加上提供的上千种“佐料”--2万多个基本功能模块，经销商和消费者可自由地将这些“素材”和“佐料”组合，形成独具个性的产品。目前可以提供适合B2B2C的模块化网络家电9万种以上。
(6)波音公司：面对结构复杂、品种繁多、零件数以百万计的大型民用客机，将飞机中的零部件分为三类:第一类是基本的、稳定的无个性特性件、第二类是用户的可选件、第三类是用户特定的零部件。由于前两类的数量占了一架飞机的工作量90%左右，这样接到订单90%的工作量已经完成或接近完成，这就大大缩短了生产周期，库存量也不高，生产成本也降低了。并且波音公司在飞机模块化设计的基础上，开发了一个飞机配置设计及制造资源管理系统。波音的销售代表在与用户谈判时，可以利用便携式计算机上的这个软件系统与用户协同配置飞机。这一软件能直接从构型库中存取数据。销售人员能向用户展示各种选项将如何影响飞机的价格和重量。这些信息有助于用户作出考虑周全的经营决策。
【关键词】制造技术；生产模式；柔性；信息；对策
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
精密加工、特种加工、超精密加工技术、微型机械是现代化机械制造技术发展的方向之一。精密和超精密加工技术包括精密和超精密切削加工、磨削加工、研磨加工以及特种加工和复合加工(如机械化学研磨、超声磨削和电解抛光等)三大领域。超精密加工技术己向纳米(lnm=10-3μm)技术发展。纳米技术己在纳米机械学、纳米电子学和纳米材料技术得到了应用。因此，它促进了机械科学、光学科学、测量科学和电子科学的发展。
（二）自动化
自动化技术自20世纪初出现以后，经历了由刚性自动化向柔性自动化的发展过程，自动化技术的成功应用，不但提高了效率，保证了产品质量，还可以代替人去完成危险场合的工作。对于批量较大的生产自动化，可通过机床自动化改装、应用自动机床、专用组合机床、自动生产线来完成。小批量生产自动化可通过nc、mc、cam、fms、cim、ims等来完成。在未来的自动化技术实施过程中，将更加重视人在自动化系统中的作用。
（三）信息化
信息、物质和能量是制造系统的三要素。产品制造过程中的信息投入，己成为决定产品成本的主要因素。制造过程的实质是对制造过程中各种信息资源的采集、输入、加工和处理过程，最终形成的产品可看作是信息的物质表现，因此可以把信息看作是一种产业，包括在制造之中。为此一些企业开始利用网络技术、计算机联网、信息高速公路、卫星传递数据等实现异地生产。使生产分散网络化，以适应高柔性生产的需要。
（四）柔性化
随着科学技术的飞速发展和人民生活水平不断提高，促使产品更新换代的速度不断加快，这就要求现代企业必须具备一定的生产柔性来满足市场多变的需要。所谓柔性，是指一个制造系统适应各种生产条件变化的能力，它与系统方案、人员和设备有关。系统方案的柔性是指加工不同零件的自由度。人员柔性是指操作人员能保证加工任务，完成数量和时间要求的适应能力。设备柔性是指机床能在短期内适应新零件的加工能力。
（五）集成化
集成是综合自动化的一个重要特征。集成的作用是将原来独立运行的多个单元系统集成一个能协调工作的和功能更强的新系统。集成不是简单的连接，是经过统一规划设计，分析原单元系统的作用和相互关系并进行优化重组而实现的。集成化的目的是实现制造企业的功能集成，功能集成要借助现代管理技术、计算机技术、自动化技术和信息技术实现技术集成，同时还要强调人的集成，由于系统中不可能没有人，系统运行的效果与企业经营思想、运行机制、管理模式都与人有关，因此在技术上集成的同时，还应强调管理与人的集成。
（六）智能化
智能化是制造技术的发展趋势之一。智能制造技术(imt)是将人工智能融入制造过程的各个环节，在整个制造过程中贯彻智力活动，使系统柔性的方式集成起来，通过模拟人类专家的智能活动，取代或延伸制造系统中的部分脑力劳动，在制造过程中系统能自动监测其运行状态，在受到外界干扰或内部激励能自动调整其参数，以达到最佳状态和具备自组织能力。
二、先进的制造模式
机械制造业发展趋势表明，只有采用先进的制造技术并能实施在相匹配的制造模式中才能符合上述的趋势。制造模式是指企业体制、经营、管理、生产组织和技术系统的形态和运作模式。
（一）精良生产(lp)与独立制造岛(ami)
20世纪90年代美国麻省理工学院(mit)提出精良生产(lp)概念。它的特征是：（1）重视客户需求，以最快的速度和适宜的价格提供质量优良的适销新产品去占领市场，并向客户提供优质服务。（2）重视人的作用，强调一专多能，推行小组自治工作制，赋予每个工段有一定的独立自，运行企业文化。（3）精简一切生产中不创造价值的工作，减少管理层次，精简组织结构，简化产品开发过程和生产过程，减少非生产费用，强调一体化质量保证。（4）精益求精、持续不断的改进生产、降低成本、零废品、零库存和产品品种多样化。
独立制造岛是教授根据在引进先进技术的同时，必须改革生产组织的角度提出新的生产模式。独立制造岛的技术构思是：以gt为基础，以nc机床为核心，强调信息流的自动化和以人为中心的生产模式，它的特征是：组织、人员和技术三者的有机集成，面向车间、权力下放、综合治理，并以获取经济效益为主要目标。ami是发展
（二）敏捷制造与虚拟制造
美国通用汽车公司与里海大学于1988年提出了敏捷制造(am)，am是在不可预测的持续变化的竞争环境中取得繁荣成长，并具有能对客户需求的产品和服务驱动市场做出迅速响应的生产模式。am的特征是：（1）制造资源的集成性，企业间联作集成。充分发挥各企业的长处，针对限定市场的目标要求共同合作完成任务。（2）具有需求响应的快捷性和高度的制造柔性。制造柔性是指制造企业对市场要求迅速转产和能实现产品多品种变批量的快速制造。（3）充分发挥人的作用，不断提高企业职工素质和教育水平，优化人机功能分配。
虚拟制造(vm)是国际上提出的新概念。vm与am联系密切。vm的特征是：当市场新的机遇出现时，组织几个有关公司联作，把不同的公司，不同地点的工厂或车间重新组织协调工作。在运行之前必须分析组合是否最优，能否协调运行，以及投产后的效益和风险进行评估，这种联作公司称虚拟公司。虚拟公司在一定的环境和条件下通过虚拟制造系统运行，包括物理基础、法律保障、社会环境和信息技术。因此研究开发虚拟制造技术(vmt)和虚拟制造系统(vms)意义重大，美国称am为21世纪制造业发展战略。
（三）集成制造与智能制造
美国哈林顿博士在“计算机和集成制造”一书中提出计算机和集成制造(cim)的概念。集成制造的核心内容是：制造企业从市场预测、产品设计、加工制造、经营管理直至售后服务是一个不可分割的整体，需要统筹考虑。整个制造过程的实质是信息采集、传递和加工过程，最终生产的产品可看作是信息的物质表现。集成是cim的核心，这种集成不仅是物的集成，更主要的是以信息集成为特征的技术集成和功能集成，计算机是集成的工具，计算机和辅助各单元技术是集成的基础，信息交换是桥梁，信息共享是关键。集成的目的在于制造企业组织结构和运行方式的合理化和最优化，以提高企业对市场变化的动态响应速度，并追求最高整体效益和长期效益。
智能制造(im)是美国出版研究im和ims书籍中首先提出的。它的特征是：在制造工业的各个环节的高度柔性与高度集成的方式，通过计算机和模拟人类专家的智能活动，进行分析、判断、推理、构思和决策，旨在取代或延伸制造环境中人的部分脑力劳动，并对人类专家的制造智能进行收集、存储、完善、共享、继承与发展。
三、存在差距和实施策略
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。为了使我国的制造业站在世界先进行列，必须采取相适应的措施和策略。
（一）人才是关键。发展和推广先进的制造技术、实施先进的制造模式人才是关键。我国是社会主义市场经济体制，研究先进制造技术和先进的生产模式其根本目的是制造出有竞争力的产品去占领国内市场和国际市场，科技人员必须强化市场意识，因此人才的培养要注意市场导向。要有产业观念、企业观念、信息观念、竞争观念和效益观念。科技人员要懂得市场营销、经营管理和经济法。要拓宽学科领域，更新教育内容与方法，培养一支了解和掌握机械工程科学的前沿技术人才，加速先进制造技术的推广和实施，为市场经济服务。
（二）加强政策与法规建设，建立强有力的宏观调控机制。在市场经济环境下，国家仍应制订科学的制造产业规划和制造技术进步的总体规划，以及相应的法规政策。避免重复建设、重复生产和重复引进的事情发生，要尽可能减少和避免市场盲目竞争造成的损失。
（三）发展适应我国国情的生产模式。对于一些先进的制造技术和先进的制造模式，要根据我国现实存在的技术水平和能力向前发展，避免盲目的追求目前实施有一定困难的理想的先进科学制造技术。目前要积极发展适应我国国情的制造模式。
（四）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。同时要有组织有计划的引进先进制造技术进行消化和吸收。对于引进的并行工程(ce)、敏捷制造(am)、精良生产(lp)、智能制造(im)等先进制造模式要根据它们的技术构思和特征开发创新成适合我国国情的生产模式，(如独立制造岛)以使企业适应市场经济的需要。
关键词：先进制造技术机械制造业发展方向
机械制造业作为一个传统的领域已经发展了很多年，积累了许多理论和实践经验，但随着当今社会的发展，人们的生活水平不断提高，各个方面的个性化需求越来越强烈。作为已经深入到各行各业并已成为基础工业的机械制造业面临着严峻的挑战。先进制造技术这个概念的提出为机械制造业的发展指明了方向。但目前被公认的认识是：先进制造技术是传统制造技术不断吸收机械、电子、信息、材料、能源和现代管理等方面的成果，并将其综合应用于产品设计、制造、检测、管理、销售、使用、服务的制造全过程，以实现优质、高效、低耗、清洁、灵活的生产，并取得理想技术经济效果的制造技术的总称。它具有如下一些特点：
1．从以技术为中心向以人为中心转变，使技术的发展更加符合人类社会的需要。
2．从强调专业化分工向模糊分工、一专多能转变，使劳动者的聪明才智能够得到充分发挥。
3．从金字塔的多层管理结构向扁平的网络化结构转变，减少层次和中间环节。
4．从传统的顺序工作方式向并行工作方式转变，缩短工作周期，提高工作质量。
5．机械制造技术的发展趋势可以概括为：（1）机械制造自动化。（2）精密工程。（3）传统加工方法的改进与非传统加工方法的发展。
下面对自动化技术给予论述和展望。机械制造自动化技术自本世纪20年代出现以来，经历了三个阶段，即刚性自动化、柔性自动化和综合自动化。综合自动化常常与计算机辅助制造、计算集成制造等概念相联系，它是制造技术、控制技术、现代管理技术和信息技术的综合，旨在全面提高制造企业的劳动生产率和对市场的响应速度。
一、集成化
计算机集成制造（CIMS）被认为是21世纪制造企业的主要生产方式。CIMS作为一个由若干个相互联系的部分（分系统）组成，通常可划分为5部分：1．工程技术信息分系统包括计算机辅助设计（CAD），计算机辅助工程分析（CAE），计算机辅助工艺过程设计（CAPP），计算机辅助工装设计（CATD）数控程序编制（NCP）等。
2．管理信息分系统（MIS）包括经营管理（BM），生产管理（PM），物料管理（MM），人事管理（LM），财务管理（FM）等。3．制造自动化分系统（MAS）包括各种自动化设备和系统，如计算机数控（CNC），加工中心（MC），柔性制造单元（FMS），工业机器人（Robot），自动装配（AA）等。4．质量信息分系统包括计算机辅助检测（CAI），计算机辅助测试（CAT），计算机辅助质量控制（CAQC），三坐标测量机（CMM）等。
二、智能化
智能制造系统可被理解为由智能机械和人类专家共同组成的人机一体化智能系统，该系统在制造过程中能进行智能活动，如分析、推理、判断、构思、决策等。在智能系统中，“智能”主要体现在系统具有极好的“软”特性（适应性和友好性）。在设计和制造过程中，采用模块化方法，使之具有较大的柔性；对于人，智能制造强调安全性和友好性；对于环境，要求作到无污染，省能源和资源充分回收；对于社会，提倡合理协作与竞争。
三、敏捷化
敏捷制造是以竞争力和信誉度为基础，选择合作者组成虚拟公司，分工合作，为同一目标共同努力来增强整体竞争能力，对用户需求做出快速反应，以满足用户的需要。为了达到快速应变能力，虚拟企业的建立是关键技术，其核心是虚拟制造技术，即敏捷制造是以虚拟制造技术为基础的。敏捷制造是现代集成制造系统从信息集成发展到企业集成的必由之路，它的发展水平代表了现代集成制造系统的发展水平，是现代集成制造系统的发展方向。
四、虚拟化
“虚拟制造”的概念于20世纪90年代初期提出。虚拟制造以系统建模和计算机仿真技术为基础，集现代制造工艺、计算机图形学、信息技术、并行工程、人工智能、多媒体技术等高新技术为一体，是一项由多学科知识形成的综合系统技术。虚拟制造利用信息技术、仿真计算机技术对现实制造活动中的人、物、信息及制造过程进行全面的仿真，以发现制造中可能出现的问题，在产品实际生产前就采取预防的措施，从而达到产品一次性制造成功，来达到降低成本、缩短产品开发周期，增强产品竞争力的目的。
五、绿色制造技术的应用及绿色设计
若从节能、降耗、缩短产品开发周期的角度出发，诸如快速成形技术、并行工程及敏捷制造、虚拟制造、智能制造和网络制造等先进制造技术都可纳入绿色制造技术的应用范畴。不过目前能将绿色制造技术真正应用于企业生产的，也是较为成功的应用，只要集中在汽车、家电等支柱产业上。如绿色制造技术在汽车行业上的应用。（1）节约资源方面：将“绿色燃料”天然气作为汽车的能源，它的燃料同汽油相比，CO降低70%，非甲烷类降低80%等，同时也消除了铅、苯等有害物质的产生。
（2）采用新设计的加工工艺方面：2000年3月，博世、康明斯、卡特彼勒等国外著名的汽车发动机公司，发动了“绿色柴油机行动”，在技术上作了较大的改进，大大降低了汽车尾气的排放。
（3）适用于环境友好的材料方面：世界上著名的汽车生产企业，使用新材料来替代以前使用的石棉、汞、铅等有害物质，采用轻型材料――铝材制造车身，使汽车重量减少40%，能耗也降低了。
（4）部件回收在制造方面：从1990年中期，美国仅汽车零件回收、拆卸、翻新、出售一项，每年就可获利数十亿美元。
六、清洁化