目录

1.绿色制造技术的概念 ............................................................................................... 1

2. 绿色制造技术的特点 ............................................................................................. 2

3. 绿色制造技术在机械制造过程中的应用 ............................................................. 2

3.4 机械产品的绿色包装技术.......................................... 3

3.5 机械产品的绿色回收技术.......................................... 4

4 绿色制造发展现状和国内外发展趋势 ................................................................... 4

4.1 绿色制造技术发展趋势............................................ 4

4.2 国外现状与趋势.................................................. 5

4.3 国内相关研究的进展.............................................. 6

4.4 我国“十二五” 期间绿色制造技术的发展任务....................... 7

5. 结语 ......................................................................................................................... 8

参考文献............................................................ 8

绿色制造技术在机械制造中的应用及未来发展趋势 摘要: 绿色制造技术是实现工业发展的可持续战略的一种新途径，在机械产品的设计和制造过程中，必须要考虑到产品的生命周期，对周围的环境影响，使用的资源的利用率等因素。机械产品在设计、材料、工艺以及回收都要达到绿色制造技术的标准。本文将探讨绿色制造技术在机械生产过程中的应用。 关键词:绿色制造技术；机械制造；应用分析；发展趋势

制造业是社会发展的支柱产业, 它的发展对一个国家的经济发展起着至关重要的作用。然而制造业在将制造资源转变为产品以及产品的使用和废弃后的处理过程中, 却给环境带来了严重的污染。因此机械产品的绿色制造技术要综合考虑环境影响因素和资源的利用率以及产品在报废之后可以实现回收，能够提高企业的社会效益和经济效益。目前我国的机械产品消耗的能源比较多，原材料使用量较大和对环境的污染比较严重， 从我国经济可持续发展的战略角度来看，绿色制造技术在我国有实行的必要性。

1.绿色制造技术的概念

绿色制造技术就是以传统工艺技术为基础，使用现代的材料科学和控制技术等先进生产工艺，实现对资源的合理利用，节省成本，减少对环境的污染，同时保证产品的质量不受任何影响。绿色制造的核心是减量化、再生循环、重用和再制造四个方面。

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2. 绿色制造技术的特点

绿色制造技术是实现资源效益和经济效益的现代制造技术，在产品的整个生命周期中，对环境的影响作用最小，而所用到的资源利用程度较高。具有以下几个特点：

2.1 绿色设计

绿色设计是综合考虑产品的质量、寿命和功能以及环境的关系，在产品的设计过程中都要考虑环境因素的影响。绿色设计采用的方法必须具有并行性、集成性和绿色性，整个过程都要考虑到产品周期的关联因素，在设计过程中要做好产品功能改进，产品的设计实现最优化。

2.2 绿色材料

绿色材料是指产品在制造前尽量选择污染比较小或者无污染的材料，且该材料能够回收可以再次利用。目前的机械制造业需要我们开发更多的绿色材料， 建立一个能够满足工业制造需求的材料库，同时该材料能够实现产品的经济效益和社会效益的最大化，这也是绿色制造技术的核心。

2.3 绿色工艺

绿色工艺是指产品的生产过程中要减少环境污染和节约能源。绿色工艺主要是从技术方面考虑，研究如何降低材料的使用，如何降低废料的产生，如何对环境影响比较小等工艺，还需要考虑如何运用绿色材料能够实现资源的利用率较高。目前的绿色技术有干式切削、精确成形、生产废物的再次利用等新工艺。

2.4 绿色处理手段

绿色处理是指将上一个周期的产品组报废之后能够通过有效的途径运用到下一个周期中。在产品的设计之初就要考虑产品的原材料的选用和结构设计问题，还有就是研究绿色再制造技术，可以实现过时产品的功能升级等问题。

3. 绿色制造技术在机械制造过程中的应用

3.1 机械产品结构的绿色设计

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机械产品的绿色设计就是将机械产品的质量、功能、寿命和环境综合考虑，在机械产品制造之前就充分考虑到产品的整个生命周期对环境的影响作用，实现产品的可维修，可循环使用，绿色设计必须满足缩短产品的生产时间，提高产品的质量，降低成产成本，从经济、社会和生态的角度实现可持续发展的战略。

3.2 机械产品使用绿色材料

要制造出绿色的机械产品， 肯定离不开绿色材料的选择和设计。绿色材料的开发必须要将环境因素考虑到设计当中，扭转以前的只注意经济性能和技术性能的材料选择思路。在选取绿色材料必须遵循以下原则：材料的来源途径要广，成本花费要少和材料的污染较小，尽量使用低能耗、无污染和无毒的材料；材料首先选择可再生和便于回收的材料；利用率比较高的材料；考虑材料能够与社会效益和经济效益相协调。

3.3 机械产品的绿色制造工艺

机械产品的绿色制造工艺已经结合了传统的加工技术， 在产品的生产过程中节约能源和减少污染。目前在机械制造过程中使用绿色工艺大致可以分为3 中类型：首先是节能型工艺， 就是在机械产品的制造过程中， 使用能够减少能源损耗的工艺技术； 其次就是节约资源型，就是在产品的生产过程中， 简化生产工艺系统，采用能够减少材料损耗的工艺技术，一般是通过优化产品的制造技术和开发代替传统材料功能的新材料，从根本上降低材料成本；环保型生产工艺，这是绿色制造技术的关键， 通过全新的加工工艺和制造技术，减少生产过程中的废气、废液和废料的产生以及合理运用这些废弃材料，尽可能地减少对环境的污染。通常在绿色制造工艺增加末端处理技术来预防生产过程中对环境的污染。

3.4 机械产品的绿色包装技术

绿色包装技术就是产品的包装在整个生命周期内对环境无污染， 可以回收循环使用和能够在自然界中进行快速地降解。绿色包装不仅要考虑到美观和机械产品在运输过程中不易损坏， 还要考虑到包装材料生产成本。目前使用的包装材料主要有木板、瓦楞纸板和塑料包装材料等。瓦楞纸板能够实现回收、降解，但是前期制作对环境的污染比较大， 对于机械的保护效果不如木板； 而 3

木板由于强度比较高一般使用在大型机械产品的包装， 木材是可再生资源， 但是会造成对生态环境的破坏， 塑料包装材料在废弃后降解难度比较高， 对环境的破坏比较严重。我国正在开发一种蜂窝纸板的包装技术， 该产品在降低机械产品的破损率的效果比较好， 且生产和使用过程中对环境的影响比较小， 值得推广的一种包装技术。

3.5 机械产品的绿色回收技术

在机械产品的设计过程中，必须要考虑到机械产品报废后的回收循环的在利用，应用绿色回收技术可以避免环境受到二次污染。基本原则：对于还具有使用价值的产品在回收之后能够再次使用；对于已经报废的产品，它的零部件还可以通过拆卸和分解之后能够应用到相同类型的机械当中； 对于完全不能使用的部件或者产品要分类回收，可以作为原材料实现在生产，节省资源。有毒的部件要通过专门的工艺进行无害化处理。规范同类机械产品的规格，方便进行部件的更换

和生产，提高机械产品的使用寿命。

4 绿色制造发展现状和国内外发展趋势

4.1 绿色制造技术发展趋势

当前， 世界上掀起一股“绿色浪潮”， 环境问题已经成为世界各国关注的热点， 并列入世界议事日程， 制造业将改变传统制造模式， 推行绿色制造技术， 发展相关的绿色材料、绿色能源和绿色设计数据库、知识库等基础技术， 生产出保护环境、提高资源效率的绿色产品， 如绿色汽车、绿色冰箱等， 并用法律、法规规范企业行为。随着人们环保意识的增强， 那些不推行绿色制造技术和不生产绿色产品的企业， 将会在市场竞争中被淘汰， 使发展绿色制造技术势在必行。

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4.2 国外现状与趋势

国外不少国家的政府部门已推出了以保护环境为主题的“绿色计划”。1991 年日本推出了“绿色行业计划”， 加拿大政府已开始实施环境保护“绿色计划”。美国、英国、德国也推出类似计划。目前， 在一些发达国家， 除政府采取一系 列环境保护措施外， 广大消费者已热衷于购买环境无害产品的绿色消费的新动向， 促进了绿色制造的发展。产品的绿色标志制度相继建立， 凡产品标有“绿色标志” 图形的， 表明该产品从生产到使用以及回收的整个过程都符合环境保护的要求， 对生态环境无害或危害极少， 并利于资源的再生和回收， 这为企业打开销路、参与国际市场竞争提供了条件。如德国目前已有60 种类型3500个产品授予环境标志， 法国、瑞士、芬兰和澳大利亚等国家于1991 年对产品实施环境标志， 日本也于1992 年对产品实施环境标志， 新加坡和马来西亚也在1992 年开始实施环境标志。目前已有20 多个国家对产品实施环境标志，从而促进了这些国家“绿色产品” 的发展， 在国际市场竞争中取得更多的地位和份额。

据相关数据显示， 目前世界上“绿色产品”比例大约为5％~10％， 再过10 年， 所有产品都将进入绿色设计家族， 可回收、易拆卸和循环利用。也就是说， 在未来10 年内绿色产品有可能成为世界商品市场的主导产品。

4.3 国内相关研究的进展

我国在国家科学技术部和有关部门的支持下对绿色制造技术进行了广泛的研究与探索。目前已完成了“清洁生产技术选择与数据库的建立”、“绿色设计技术发展趋势及对策研究” 等专项研究。围绕机械工业中九个行业对绿色技术需求和绿色设计技术自身发展趋势进行了调研， 在国内首次提出适合机械工业的绿色设计技术发展体系， 同时还进行了车辆的拆卸和回收技术的研究， 并且开展了“环境绿色技术评价体系的研究”， 以环境保护绿色技术评价体系为研 5

究载体，建立制造业的绿色概念、描述方法和评价体系。在许多大专院校相继开展了全生命周期建模等绿色设计理论和方法的系统研究、针对汽车开展可回收性绿色设计技术的研究、废弃工业品回收研究工作、机械产品可回收设计理论和关键技术及回收指标评价体系的研究、以及清洁化生产系统和体系结构及实施策略的研究等专项课题， 并取得一定进展。

国内已形成了一支从事绿色制造技术研究的专业队伍， 为我国发展绿色制造技术奠定了基础。

4.4 我国“十二五” 期间绿色制造技术的发展任务

在《机械工业“十二五” 科技发展规划》中提出： 要加速发展绿色制造技术及节能环保技术装备， 促进产业产品优化升级。“十二五” 国家科技计划先进制造技术领域中提出， 将加强绿色制造基础理论与共性技术的基础研究， 其中包括绿色制造基础理论、产品寿命预测与安全服役基础理论的研究。并加强绿色制造基础数据库与标准、基于全生命周期的产品设计工具应用、绿色生产工艺关键技术与装备、制造过程碳效优化技术、产品寿命预测与安全服役关键技术、低碳烯烃及衍生物关键工艺、技术及装备等前沿技术研究。形成应用开发及集成示范模式， 即行业、区域绿色制造产业应用示范。

同时， 《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》的发布， 使高端装备制造业概念成为领衔“十二五” 规划的关键字眼。“十二五” 期间， 发展高端装备制造业的总体思路是面向我国工业转型升级和战略性新兴产业发展的迫切需求， 其中绿色制造是重点发展领域之一。

“十二五” 时期， 我国既面临着重大的发展挑战， 也拥有前所未有的发展机遇。国家“十二五” 规划的首要任务是实现绿色发展， 推

动绿色革命， 创建资源节约型和环境友好型社会， 全面降低能耗， 减少温室气体排放， 促进发展模式的转型。绿色发展不仅仅是国家的重要发展目标， 同时也是中国积极参与国际治理、提供国际公共物品的主要途径之一。

“十二五” 规划的整体思路就是以绿色发展为基本要求， 要把生态环境建设作为主要的发展思路和基本原则， 促进绿色发展， 建设绿色中国。可以说， “十二五” 规划是中国的首个绿色发展规划。绿色发展和生态建设， 在总体设 6

计上包括五个方面的战略内涵， 即建设资源节约型社会、建设环境友好型社会、发展循环经济、建设气候适应型社会、实施国家综合防灾减灾战略，总体成为“十二五” 规划期间的绿色规划设计。总之， “十二五” 规划是中国绿色现代化的重要起点。

5. 结语

绿色制造技术是综合考虑环境污染、资源利用、能源消耗和经济社会效益的先进生产技术，是解决环境问题和实现可持续发展战略的必经之路。在机械制造过程中，采用绿色制造技术实现了环境保护和资源优化的生产制造模式，重视绿色制造技术在机械制造过程中的应用，提高机械生产技术，能够促进我国机械工业的快速发展，增强机械产品在国际市场的竞争力。

参考文献

［1］郑华林等.造业可持续发展的绿色制造技术及其实施对策[J].机械制造，2006，(06).

［2］郑华林.制造业可持续发展的绿色制造技术及其实施对策[J].机械制造,2006,(06).

［3］吴霞,旷虚波.发展绿色制造技术促进机械制造业可持续发展[J].商场现代化,2008,(05).

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德州学院毕业(论文)设计评语

院 （系）： 机 电 工 程 学院 专 业：机设自动本 学生姓名： 李良 学 号： 201001703220 题 目： 绿色制造技术在机械制造中的应用及未来发展趋势 指导教师评语：

评定成绩：

指导教师签名：

年 月 日

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第二篇：先进制造技术基础论文

我国先进机械制造技术的特点及发展趋

势

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。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。

关键词： 机械制造 特点 发展现状 趋势

Advanced Manufacturing Technology And Its Develop

Abstract: This article introduces the current problems faced by manufacturing technology, discusses the forefront of advanced manufacturing science, and the prospect of the development of advanced manufacturing technology prospect. Its competition ability finally reflected in the production of the products of the market share. With the rapid economic and technological development as well as the customer needs and the changing market environment, this competition is becoming increasingly fierce, so governments have attached great importance to the advanced manufacturing technology research.

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

机械制造技术是研究产品设计、生产、吸收各种高新技术成果，并渗透到产品生产加工制造、销售使用、维修服务乃至回收再的所有领域及其全部过程。先进制造技术与生的整个过程的工程学科,是以提高质量、效现代高新技术相结合而产生了一个完整的技益、竞争力为目标,包含物质流、信息流和能术群，它是具有明确范畴的新的技术领域，量流的完整的系统工程。随着社会的发展,是面向21世纪的技术。 人们对产品的要求也发生了很大变化,要求2.先进制造技术是面向工业应用的技 品种要多样、更新要快捷、质量要高档、使 先进制造技术并不限于制造过程本身，用要方便、价格要合理、外形要美观、自动它涉及到产品从市场调研、产品开发及工艺化程度要高、售后服务要好、要满足人们越设计、生产准备、加工制造、售后服务等产来越高的要求,就必须采用先进的机械制造品寿命周期的所有内容，并将它们结合成一技术。 个有机的整体。先进制造技术的应用特别注

一. 先进制造技术的特点 意产生最好的实际效果，其目标是为了提高 企业竞争和促进国家经济和综合实力的增

1.先进制造技术是面向21世纪的技术 长。目的是要提高制造业的综合经济效益和 先进制造技术是制造技术的最新发展阶社会效益。 引言

3.先进制造技术是驾驭生产过程的系统工程

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。

4 .先进制造技术是面向全球竞争的技术

20世纪 80年代以来，市场的全球化有了进一步的发展， 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。随着全球市场的形成，使得市场竞争变得越来越激烈，先进制造技术正是为适应这种激烈的市场竞争而出现的。因此，一个国家的先进制造技术，它的主体应该具有世界先进水平，应能支持该国制造业在全球市场的竞争力。

5.先进制造技术是市场竞争三要素的统一

在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。因此，市场竞争的核心是如何提高生产率。到了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。

二．先进机械制造技术的发展现状

近年来，我国的制造业不断采用先进制造技术，但与工业发达国家相比，仍然存在一个阶段性的整体上的差距。

1.管理方面

工业发达国家广泛采用计算机管理，重视组织和管理体制、生产模式的更新发展，推出了准时生产（JIT）、敏捷制造（AM）、精益生产（LP）、并行工程（CE）等新的管理思想和技术。我国只有少数大型企业局部采

用了计算机辅助管理，多数小型企业仍处于经验管理阶段。

2.设计方面

工业发达国家不断更新设计数据和准则，采用新的设计方法，广泛采用计算机辅助设计技术（CAD/CAM），大型企业开始无图纸的设计和生产。我国采用CAD/CAM技术的比例较低。

3.制造工艺方面

工业发达国家较广泛的采用高精密加工、精细加工、微细加工、微型机械和微米/纳米技术、激光加工技术、电磁加工技术、超塑加工技术以及复合加工技术等新型加工方法。我国普及率不高，尚在开发、掌握之中。

4.自动化技术方面

工业发达国家普遍采用数控机床、加工中心及柔性制造单元（FMC）、柔性制造系统（FMS）、计算机集成制造系统（CIMS），实现了柔性自动化、知识智能化、集成化。我国尚处在单机自动化、刚性自动化阶段，柔性制造单元和系统仅在少数企业使用。 （1）高效精密、超精密加工技术，包括精密、超精密磨削、车削，细微加工技术，纳米加工技术。超高速切削。精密加工一般指加工精度在10～0.1μm（相当于IT5级精度和IT5级以上精度），表面粗糙度Ra值在0.1μm以下的加工方法，如金刚车、金刚镗、研磨、珩磨、超精研、砂带磨、镜面磨削和冷压加工等。用于精密机床、精密测量仪器等制造业中的关键零件加工，如精密丝杠、精密齿轮、精密蜗轮、精密导轨、精密滚动轴承等，在当前制造工业中占有极重要的地位。超精密加工是指被加工零件的尺寸公差为0.1～0.01μm数量级，表面粗糙度Ra值为0.001μm数量级的加工方法。此外，精密加工与特种加工 一般都是计算机控制的自动化加工。

（2) 精密成型制造技术，包括高效、精密、洁净铸造、锻造、冲压、焊接及热处理与表面处理技术。

（3）现代特种加工技术，包括高能束流（主要是激光束、以及电子束、离子束等）加工，进行工作的高度自动化系统。最近，联合国标准化组织采用的机器人的定义是：“一种可电解加工与电火花（成型与线切割）加工、超声波加工、高压水加工等。电火花加工(Electrical discharge machining (EDM)电火花加工 electric spark machining )是指在一定介质中，通过工具电极和工件电极之间脉冲放电的电蚀作用对工件进行的加工。能对任何导电材料加工而不受被加工材料强度和硬度的限制。可分为电火花成型加工(EDM)和电火花线切割加工(电火花线切割加工 electrical discharge wire – cutting--EDW)

两大类。一般都采用CNC控制。

（4）快速成型制造（RPM).快速成形技术是在计算机控制下，基于离散堆积原理采用不同方法堆积材料最终完成零件的成型与制造的技术。从成型角度看，零件可视为“点” 或“面” 的叠加而成。从CAD电子模型中离散得到点、面的几何信息，再与成型工艺参数信息结合，控制材料有规律、精确地由点到面，由面到体地堆积零件。 三、制造自动化技术 计算机控制自动化技术 （1）数控技术与数控机床；数控加工技术是为了实现机床控制自动化要求而发展的。它是指用代码化的数字、字母及符号表示加工要求、零件尺寸及其参数、加工步骤等，通过控制介质，输入到控制装置，经过微机进行处理与计算，发出各种控制信号与数据，使机床各部件自动协调运动，实现自动加工的技术。采用数控加工技术的机床，称为数控机床。数控加工的主要特点是：加工的零件精度高；生产效率高；特别适合加工形状复杂的轮廓表面；有利于实现计算机辅助制造；对操作者（不含编程人员）技术水平的要求相对较低；初始投资大、加工成本高。此外，数控机床是技术密集型的机电一体化产品，数控加工技术的复杂性和综合性加大了维修工作的难度，需要配备素质较高的维修人员和维修设备。

（2）工业机器人（用于物流与加工）及物流设备；工业机器人是一种可编程的智能型自动化设备，是应用计算机进行控制的替代人

以反复编程的多功能的、用来搬运材料、零件、工具的操作机”。在无人参与的情况下，工业机器人可以自动按不同轨迹、不同运动方式完成规定动作和各种任务。机器人和机械手的主要区别是：机械手是没有自主能力，不可重复编程，只能完成定位点不变的简单的重复动作；机器人是由计算机控制的，可重复编程，能完成任意定位的复杂运动。 （3）柔性制造系统（FMC,FMS,FML）：包括加工设备（CNC机床）、检测设备、物料输送（工业机器人、自动交换托盘（APC）、自动输送台车（RGV、AGV）等）和储存设备（立体仓库等）；数柔性制造系统（FMS）是现代机械制造业中的新型自动化生产设备，它是为填补占机械制造中70％的中小批量生产自动化而发展起来的。它主要包括若干台数控机床和加工中心（或其他直接参加产品零部件生产的自动化设备），用一套自动物料（包括工件和刀具）搬运系统连接起来，由分布式多级计算机系统进行综合管理与控制，以适应柔性的高效率零件加工（或零部件生产）。所谓柔性的零件加工是指能够同时地和交替地加工不同的但是同系统的零件。柔性制造系统的适用范围很广，它主要解决了单件小批生产的自动化和中大批多品种的自动化加工。它把高柔性、高质量、高效率结合和统一起来，在当今具有很强的生命力

（4）计算机集成制造（CIM）和工厂自动化（FA）。计算机集成制造系统（CIMS）是由计算机管理系统、计算机辅助设计与制造CAD/CAM以及柔性制造系统FMS（还可能有其他生产单元）组成。CIMS是产品生产过程的各子系统的完美集成，即把工程设计、生产制造、市场分析和其他支持功能合理地通过计算机网络有机地集合成一个整体，以实现生产的柔性化、优化、自动化和集成化，达到高效率、高质量、低成本而灵活生产的目的。

三．先进生产模式

制造生产模式是制造业为了提高产品质

量、市场竞争力、生产规模和生产速度，以完成特定的生产任务而采取的一种有效的生产方式和一定的生产组织形式。制造生产模式具有鲜明的时代性。现代先进制造生产模式是从传统的制造生产模式中发展、深化和逐步创新的过程而来。工业化时代的福特大批量生产模式是以提供廉价的产品为主要目的；信息化时代的柔性生产模式、精益生产模式、敏捷制造模式等是以快速满足顾客的多样化需求为主要目的；未来发展趋势是知识化时代的绿色制造生产模式，它是以产品的整个生命周期中有利于环境保护减少能源消耗为主要目的。 在传统制造技术逐步向现代高新技术发展、渗透、交汇和演变的过程中，形成了先进制造技术的同时，出现了一系列先进制造模式。根据国际生产工程学会（CIRP）近10年的统计，发达国家所涌现的先进制造系统和先进制造生产模式就多达33种。发达国家制造业企业，特别是跨国公司和创新型中小企业已广泛采用了一些新的制造模式和制造系统，如：柔性制造系统（FMS）；计算机集成制造系统（CIMS）；精益生产模式（LP）；清洁生产模式（CP）；高效快速重组生产系统；虚拟制造模式（VM）等。目前，正在开发下一代制造和生产模式，如：并行工程和协同制造（HM）、生物制造（BM）、网络化制造和下一代制造系统（NGMS）等。 一 柔性生产模式由英国莫林斯

（Molins）公司首次提出的柔性生产模式，在20世纪70年代末得到推广应用。该模式主要依靠有高度柔性的以计算机数控机床为主的制造设备来实现多品种小批量的生产，以增强制造业的灵活性和应变能力，可缩短产品生产周期，提高设备使用效率和员工劳动生产率且改进产品质量。

二 智能制造模式该模式是在制造生产的各个环节中，应用智能制造技术和系统，以一种高度柔性和高度集成的方式，通过计算机模拟专家的智能活动，进行分析、判断、推理、构思和决策，以便取代或延伸制造过程中人的部分脑力劳动，并对人类专家的制造智能进行了完善、继承和发展。因智能制造可实现决策自动化，实现“制造智能”和制造技术的“智能化”，进而实现制造生产的信息化和自动化。

三 精益生产模式该生产模式是由19xx年美国麻省理工学院在总结第二次世界大战后以丰田汽车为代表的日本制造工业的经验时提出的。这种模式以改革企业生产管理为特点，其基本要求是企业在生产过程中要同时获得极高的生产率、最好的产品质量和极大的生产柔性，使所生产出的产品具有精益特点。它可消除制造企业因采用大量生产方式所造成的过于臃肿和浪费的缺点，实施“精简、消肿”的对策，以及“精益求精”的管理思想。该模式要求产品优质，且充分考虑人的因素，采用灵活的小组工作方式和强调合作的并行工作方式；在生产技术上是采用适度的自动化技术，使制造企业的资源能够得到合理的配置、充分的利用。

四 敏捷制造模式产生于20世纪80年代后期的敏捷制造模式与虚拟制造生产模式一起被美国政府作为具有划时代意义的“21世纪制造企业的发展战略”。该模式是将柔性制造的先进技术、熟练掌握的生产技能、有素质的劳动力，以及促进企业内部和企业之间的灵活管理三者集成在一起，利用信息技术对千变万化的市场机遇做出快速响应，最大限度地满足顾客的要求。这种模式促进了传统的制造业发生根本性变化，以因特网为代表的信息技术导致制造企业的管理体制和生产模式发生根本变化。敏捷制造生产模式的新概念和新理论不断出现，推动着制造科学发展，例如分形制造、生物制造、全球制造、全能制造和智能制造等新概念的问世。

五 高效快速重组生产系统模式该模式是在对柔性生产、精益生产和敏捷制造这三种制造生产模式的优点进行比较、综合和创新之后，于19xx年提出的，目前已开始推广应用。高效快速重组生产系统模式是上述三种模式的理论和实践在更高层次上的有机集成生产系统，其特征是对市场的灵活快速反应的制造资源的有效集成。

六 极端制造模式，现代制造技术正在从常规制造、传统制造向非常规制造及极端制造发展，因而出现了极端制造模式。极端制造是指在极端条件或环境下，制造极端尺度或极高功能的器件和功能

系统。当前，极端制造已成为制造技术发展的重要领域，极端制造集中表现在微细制造、超精密制造、巨系统制造和强场（如强能量场）制造，例如：制造空天飞行器、超常规动力装备、超大型冶金和石油化工装备等极大尺寸和极强功能的重大装备，制造微纳电子器件、微纳光机电系统等极小尺度和极高精度的产品。

四．先进制造模式与先进制造技术的关系

人们对于制造技术与先进制造技术IET（in-dustry engineering technology）的联系与区别是比较清楚的。既然把制造模式与制造技术看作两个不同的概念，就应研究AMM 与IET 的关系。

a）在柔性制造模式中应用设施规划与物流分析技术，对其物流的运储环节中物流的搬运、移动、贮存和控制各个环节分别进行研究，按照物料搬运原则，选择合理的搬运方法，同时根据物料的特性和需求时间选择合适的储存位置，以便于控制和节省搬运时间，从而达到压缩库存的目的；

b）考虑到精益生产强调向管理要效益，最大限度地调动人的积极性，以及人力资源本身具有的支配性、自控性、成长性和社会性等特征，应将人因工程技术引入到精益生产中，协调人- 机- 环境之间的关系，使系统和谐、流畅的运行；

c）将人力资源开发技术与创新技术引入敏捷制造中，满足敏捷制造对企业整体创新性的要求，使企业更具“敏捷性”，对用户需求、个性化设定和市场变化，做出全方位快速响应；

d）利用工程经济分析、安全工程、品质控制、成本控制和价值工程等技术可以对各制造模式所应用的系统进行全面的研究、改进，使各模式能更好地与其应用的系统配套运行，达到提高品质和降低成本的目的。

因此，解决先进制造系统中的各种问题，诸如如何分析企业现状，确定发展战略；如何依靠科技进步，提高效率和效益；如何提高管理水平，适应两个市场竞争的要求等，

均是各项IET 的用武之地。 IET 将为实现

AMM 提供更具体、更工程化、更科学化的方法和手段，优化利用企业内外的各种资源，确保企业不断提高效益。

五. 械制造技术的发展趋势我国先进机

一．发展方向

1.全球化

一方面由于国际和国内市场上的竞争越来越激烈，例如在机械制造业中，国内外已有不少企业，甚至是知名度很高的企业，在这种无情的竞争中纷纷落败，有的倒闭，有的被兼并。不少暂时还在国内市场上占有份额的企业，不得不扩展新的市场；另一方面，网络通讯技术的快速发展推动了企业向着既竞争又合作的方向发展，这种发展进一步激化了国际间市场的竞争。这两个原因的相互作用，已成为全球化制造业发展的动力，全球化制造的第一个技术基础是网络化，网络通讯技术使制造的全球化得以实现。 2.网络化

网络通讯技术的迅速发展和普及，给企业的生产和经营活动带来了革命性的变革。产品设计、物料选择、零件制造、市场开拓与产品销售都可以异地或跨越国界进行。此外，网络通讯技术的快速发展，加速技术信息的交流、加强产品开发的合作和经营管理的学习，推动了企业向着既竞争又合作的方向发展。 3.虚拟化

制造过程中的虚拟技术是指面向产品生产过程的模拟和检验。检验产品的可加工性、加工方法和工艺的合理性，以优化产品的制造工艺、保证产品质量、生产周期和最低成本为目标，进行生产过程计划、组织管理、车间调度、供应链及物流设计的建模和仿真。虚拟化的核心是计算机仿真，通过仿真软件来模拟真实系统，以保证产品设计和产品工艺的合理性，保证产品制造的成功和生产周期，发现设计、生产中不可避免的缺陷和错误。 4.自动化

自动化是一个动态概念，目前它的研究主要表现在制造系统中的集成技术和系统技术、人机一体化制造系统、制造单元技术、制造过程的计划和调度、柔性制造技术和适应现化生产模式的制造环境等方面。制造自动化技术的发展趋势是制造全球化、制造敏捷化、制造网络化、制造虚拟化、制造智能化和制造绿色化。 5.绿色化

绿色制造则通过绿色生产过程 、绿色设计、绿色材料、绿色设备、绿色工艺、绿色包装、绿色管理等生产出绿色产品，产品使用完以后再通过绿色处理后加以回收利用。采用绿色制造能最大限度地减少制造对环境的负面影响，同时使原材料和能源的利用效率达到最高。 二．先进制造工艺技术

（1）高效精密、超精密加工技术，包括精密、超精密磨削、车削，细微加工技术，纳米加工技术。超高速切削。精密加工一般指加工精度在10～0.1μm（相当于IT5级精度和IT5级以上精度），表面粗糙度Ra值在0.1μm以下的加工方法，如金刚车、金刚镗、研磨、珩磨、超精研、砂带磨、镜面磨削和冷压加工等。用于精密机床、精密测量仪器等制造业中的关键零件加工，如精密丝杠、精密齿轮、精密蜗轮、精密导轨、精密滚动轴承等，在当前制造工业中占有极重要的地位。超精密加工是指被加工零件的尺寸公差为0.1～0.01μm数量级，表面粗糙度Ra值为0.001μm数量级的加工方法。此外，精密加工与特种加工 一般都是计算机控制的自动化加工。

（2) 精密成型制造技术，包括高效、精密、洁净铸造、锻造、冲压、焊接及热处理与表面处理技术。

（3）现代特种加工技术，包括高能束流（主要是激光束、以及电子束、离子束等）加工，电解加工与电火花（成型与线切割）加工、超声波加工、高压水加工等。电火花加工(Electrical discharge machining (EDM)电火花加工 electric spark machining )

是指在一定介质中，通过工具电极和工件电极之间脉冲放电的电蚀作用对工件进行的加工。能对任何导电材料加工而不受被加工材料强度和硬度的限制。可分为电火花成型加工(EDM)和电火花线切割加工(电火花线切割加工 electrical discharge wire – cutting--EDW)

两大类。一般都采用CNC控制。

（4）快速成型制造（RPM).快速成形技术是在计算机控制下，基于离散堆积原理采用不同方法堆积材料最终完成零件的成型与制造的技术。从成型角度看，零件可视为“点” 或“面” 的叠加而成。从CAD电子模型中离散得到点、面的几何信息，再与成型工艺参数信息结合，控制材料有规律、精确地由点到面，由面到体地堆积零件。

三．计算机控制自动化技术

（1）数控技术与数控机床；数控加工技术是为了实现机床控制自动化要求而发展的。它是指用代码化的数字、字母及符号表示加工要求、零件尺寸及其参数、加工步骤等，通过控制介质，输入到控制装置，经过微机进行处理与计算，发出各种控制信号与数据，使机床各部件自动协调运动，实现自动加工的技术。采用数控加工技术的机床，称为数控机床。数控加工的主要特点是：加工的零件精度高；生产效率高；特别适合加工形状复杂的轮廓表面；有利于实现计算机辅助制造；对操作者（不含编程人员）技术水平的要求相对较低；初始投资大、加工成本高。此外，数控机床是技术密集型的机电一体化产品，数控加工技术的复杂性和综合性加大了维修工作的难度，需要配备素质较高的维修人员和维修设备。

（2）工业机器人（用于物流与加工）及物流设备；工业机器人是一种可编程的智能型自动化设备，是应用计算机进行控制的替代人进行工作的高度自动化系统。最近，联合国标准化组织采用的机器人的定义是：“一种可以反复编程的多功能的、用来搬运材料、零件、工具的操作机”。在无人参与的情况下，工业机器人可以自动按不同轨迹、不同运动方式完成规定动作和各种任务。机器人和机

械手的主要区别是：机械手是没有自主能力，不可重复编程，只能完成定位点不变的简单的重复动作；机器人是由计算机控制的，可重复编程，能完成任意定位的复杂运动。 （3）柔性制造系统（FMC,FMS,FML）：包括加工设备（CNC机床）、检测设备、物料输送（工业机器人、自动交换托盘（APC）、自动输送台车（RGV、AGV）等）和储存设备（立体仓库等）；数柔性制造系统（FMS）是现代机械制造业中的新型自动化生产设备，它是为填补占机械制造中70％的中小批量生产自动化而发展起来的。它主要包括若干台数控机床和加工中心（或其他直接参加产品零部件生产的自动化设备），用一套自动物料（包括工件和刀具）搬运系统连接起来，由分布式多级计算机系统进行综合管理与控制，以适应柔性的高效率零件加工（或零部件生产）。所谓柔性的零件加工是指能够同时地和交替地加工不同的但是同系统的零件。柔性制造系统的适用范围很广，它主要解决了单件小批生产的自动化和中大批多品种的自动化加工。它把高柔性、高质量、高效率结合和统一起来，在当今具有很强的生命力

（4）计算机集成制造（CIM）和工厂自动化（FA）。计算机集成制造系统（CIMS）是由计算机管理系统、计算机辅助设计与制造

CAD/CAM以及柔性制造系统FMS（还可能有其他生产单元）组成。CIMS是产品生产过程的各子系统的完美集成，即把工程设计、生产制造、市场分析和其他支持功能合理地通过计算机网络有机地集合成一个整体，以实现生产的柔性化、优化、自动化和集成化，达到高效率、高质量、低成本而灵活生产的目的。 六. 结语

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。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。只有跟上发展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。总之,在我国研究和发展先进制造技术势在必行。

参考文献

[1]孙林岩,汪建.先进制造模式理论与实践[M].西安:西安交通大学出版

社,2003.

[2]房贵如,刘维汉。先进制造技术的总体发展过程和趋势[J].中国机械工

程,1995(3):7-10.

[3]杨叔子,李斌,吴波.先进制造技术发展与展望[J].机械制造与自动

化,2004(2):1-6.

[4]赵晓梅,李爱荣.先进制造技术体系结构及特点[J].机械管理开

发,2001(2);30-31

[5]周晓东,邹国胜等 大规模定制研究综述[J].计算机集成制造系统

(CIMS),2003(12):1046-1056

[6]魏志强,王先逵,吴丹,面向全球制造环境的先进制造技术[J].中国机械工

程,2001(7):761-765.

[7]马晓春.我国现代机械制造技术的发展趋势[J].森林工程，2002（3）

[8] 王世敬，温筠.现代机械制造技术及其发展趋势[J].石油机械，2002

[9] 武永利.机械制造技术新发展及其在我国的研究和应用[J].机械制造与自 动化，2003 （1）