机械制造技术的特点
机械设备的设计、研发、生产，是促进国民经济发展、推进企业创新的一个重要因素。因为无论是新产品的制造，或是新技术的推广，都离不开新的、高科技的机械设备的支持。要想使机械设备的设计研发工作更加合理、科学，要想促进机械水平的整体快速提高，就必须清楚的了解和掌握机械制造技术的特点，只有这样，才能设计出符合规范的大中小型机械设备[3]。
作为一项先进的制造技术，往往在机械产品设计制造、生产组织、管理销售以及售后服务等方面，特别强调计算机技术、信息传感技术、自动化技术以及现代系统管理技术的应用。其原因在于，它要不断使一直以来的传统制造技术和最近的高新技术成果相结合，从而使机械制造技术成为能够驾驭生产过程的物质流、能量流和信息流三者合一的系统工程。
促进国家经济和综合实力的增强、提高我国企业在国际市场上的竞争能力是先进的制造技术应用的两大目标。因此，它往往并不限于制造过程本身，而是涉及了产品从市场调查、产品研发、工艺设计、生产准备、制造加工以及售后服务等一般产品涵盖的所有内容，在此基础上，将它们结合成为一个有机的整体。最终，提高制造业在所有行业的综合经济效益和社会效益。
怎样提高企业的生产率，是企业参与市场竞争的核心问题。20世纪80年代以后，随着全球市场的进一步融合及发展，制造业要想在市场上拥有一席之地，就必须以侧重提高劳动生产率为根本，转变为侧重时间为核心的时间、质量和成本三者的有机统一为根本。只有达到了三者的统一，机械制造技术才能真正的进步，才能在日渐激烈的市场竞争中处于不败之地。
上世纪80年代开始，全球市场逐步形成，以欧美为首的发达国家通过金融、科技等手段争夺其在全球的市场份额，利用其自身优势，向不发达国家倾销商品、输出资本，导致市场的竞争趋于白热化。为了不被激烈的市场大潮冲垮，各个国家争相发展本国的机械制造技术。只要一个国家的机械制造技术能够赶超世界先进水平，并能成为该国制造业赢得全球市场的支撑力，整个国家的经济实力才能有所提高。与此同时，机械制造技术是21世纪的高科技技术，它理应和最先进的科技成果相集合，理应有明确的新的技术领域。
我国机械制造技术的未来发展
制造技术分为传统制造技术和先进制造技术。显然，先进制造技术是由传统制造技术发展而来的，它保留了传统制造技术中的有效部分，又源源不断的吸取各种新的高技术成果，之后将二者结合到生产的所有领域及其全部过程[4]。扫描显微镜的发明和使用，使人类认识和改造世界的能力进入纳米的尺度。纳米技术是指产品能够实现纳米级精度，是在纳米尺度范围内研究物质原子和分子结构、物质特性及其相互作用和运动，最终运用这种技术为人类服务的高新科技。纳米技术对制造业的发展进程产生了极其深远的影响，就目前来说，它的应用范围十分广泛，包括纳米材料技术、纳米加工技术、纳米装配技术以及纳米测量技术等等。2000年，超精密加工的加工精度已经达到纳米级。而在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、扫描隧道工程可使加工精度达到0.0003-0.0001μm。目前的精密工程正向其终极目标——原子级精度的加工逼近，即可以做到移动原子级别的加工[5]。
1）对于现代机械制造技术的未来发展，将主要体现在两个方面：（1）精密工程技术。它以超精密加工的前言部分、微细加工、纳米技术为代表，目的是将来进入微型机械电子和微型机器人的时代。（2）机械制造的高度自动化。它以CIMS和敏捷制造等的发展为代表。
2）飞速发展的网络通讯技术的发展和普及，给从事机械制造业的众多企业的生产经营活动带来了翻天覆地的变化。因此，必须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，从而推动机械类企业朝着良性竞争和多方合作的方向发展。
2研究设计
2.1理论基础
计划行为理论(TPB)是在理理论(TRA)的基础上提出的，它最大的特点是在TRA的基础上引入知觉行为控制这一概念。根据TPB，行为受到行为意愿和控制因素的影响，其中控制因素包括内在因素(如能力、情感等)和外在因素(如状态、环境等);而行为意愿又受到态度、主观规范和知觉行为控制这三个因素的影响;态度、主观规范和知觉行为控制又受到个人以及社会文化等因素的影响。一个装备制造企业是由投资者、管理者、研发人员、技术人员和生产人员等不同个体所组成的具有行为能力的主体，它具有与外界沟通和交流并在沟通交流中获取信息、积累知识、不断改变自身行为方式以适应环境变化的能力。企业在沟通交流、获取知识信息和适应环境等过程中，会产生一种整体行为模式，这种整体行为模式不能从个体行为推测出来，但可以用相关的人、群体等行为主体的行为或变化程度来表示。低碳情境下的装备制造企业技术创新行为是企业创新主体如研发人员基于环境分析而做出的各种技术创新活动的总和。因此，用计划行为理论研究装备制造企业技术创新行为具有合理性和可行性。装备制造企业技术创新行为基本遵循计划行为理论，技术创新意愿是指在低碳情境下个体愿意实施技术创新行为的动机和愿望强度，行为态度是指创新主体对企业在低碳情境下实施技术创新行为所持的正面或负面评价的程度，主观规范是指创新主体所感知的政府规范、社会环境和组织内部环境等影响力，知觉行为控制是指创新主体感知的在低碳情境下实施技术创新行为的难易程度。
2.2研究假设
本文在计划行为理论的基础上，拟对装备制造企业技术创新行为进行研究，构念出低碳情境下装备制造企业技术创新行为影响因素的概念模型，得出以下假设。
2.2.1技术创新意愿与技术创新行为
遵循TPB理论，行为意愿是态度到行为的连接桥梁，它是行为主体从事某项特定行为的态度、准则、可控性和动机的主观表达，反映行为主体为从事某项行为而愿意付出的努力程度，是决定行为是否发生的重要因素之一。技术创新意愿是用来衡量企业是否进行技术创新的主观因素，反映了个体对引进新技术、研制新产品和改进生产流程等技术创新行为的接受程度，一个企业的技术创新意愿越强，采取技术创新行为的态度就越积极，就越容易接受新思想、新观点、新事物，技术创新活动就会越多，更倾向于通过技术创新来应对不断变化的外部环境。提出假设:H1:技术创新意愿对技术创新行为存在正向影响。
2.2．2技术创新态度与技术创新意愿
遵循Bandura的观点，态度是主体因素和环境因素影响行为的中介变量，具有较高的主观性和可变性;行为主体和外界环境是态度的直接影响变量，揭示了态度产生的原因，因此，用行为主体(如企业家)和外界环境因素(如市场竞争状况和企业间合作情况)作为衡量企业技术创新态度的变量。企业家作为企业技术创新行为的最高决策者，其认知风格会直接影响其对技术创新的态度，进而影响企业对采取技术创新行为的愿望程度。适度的竞争压力和良好的合作关系能够促进企业进行技术创新活动，是企业对技术创新产生正面评价的动因。因此，本文用企业家认知因素以及合作和竞争因素来衡量技术创新态度。Philip认为个人因素特点是决定企业家是否进行技术创新的关键因素，例如具有高学历和自信心的企业家会更愿意采取技术创新行为。JintongTang等指出企业家的敏锐程度、成功欲望和风险偏好等认知因素的不同会导致企业家具有不同的技术创新意愿。Pia等认为一些认知变量如企业家对新技术的敏锐程度、对挫折失败的畏惧程度以及对自身能力的自信程度是企业技术创新意愿形成的重要因素。Brust等的研究表明，企业家价值观、管理能力和自身素质对企业低碳技术创新意愿的产生有重要影响作用。另外，企业间的合作关系可以激发企业技术创新意愿的形成，企业通过与外界的合作交流和资源共享，获得企业内部欠缺的、对企业技术创新具有补充作用的信息、知识等资源，促进知识转移合作效应和新技术、新产品的产生。Li等指出竞争的不断加剧会导致企业现有技术或者产品无法在将来为企业带来收益，从而产生创新压力，这种压力的累积会使企业认为只有通过不断的进行技术创新来获得更大的利益和保持竞争优势，进而转化成创新的愿望。Maria等通过实证分析验证了企业间的适度竞争和合作关系对技术创新意愿的产生和技术创新绩效的提升具有促进作用。提出以下假设:H2:技术创新态度影响技术创新意愿，进而影响技术创新行为。H2a:企业家认知因素对技术创新意愿存在正向影响。H2b:合作因素对技术创新意愿存在正向影响。H2c:竞争因素对技术创新意愿存在正向影响。
2.2．3主观规范与技术创新意愿
遵循Ajzen和Madden的观点，主观规范是个体对来自他人的“社会压力”的认知。针对低碳情境下装备制造企业的技术创新行为，其社会压力主要来自于企业外部的个体(如政府)对技术创新行为的约束和企业内部执行技术创新行为的原则(如组织文化)。本文用政府低碳约束和组织文化来衡量主观规范。在低碳情境下，政府制定的关于低碳的政策目标和法律法规对装备制造企业的技术创新意愿会产生重要的影响。Porter等指出环境规制能对企业的技术创新意愿产生极大的促进作用。Lanjouw等运用美国20世纪80年代的面板数据分析了环境管制和技术创新的关系，结果显示环境管制的加强使企业产生强烈的内部驱动力，即创新意愿，从而刺激创新。许士春等通过实证研究发现企业在环境规制下会更加倾向于寻求创新机会，提升创新能力。组织文化同样会影响企业的技术创新意愿。Robert指出组织文化的信念和规范对技术创新起到多方面的支撑作用，从而产生积极的创新愿望。Tesluk等认为共享的价值观、信念和组织成员的预期行为等组织文化的基本要素对形成技术创新意愿的影响是多方面的。郑海涛等认为创新型文化会加强企业中的创新个体(如研发人员)对技术创新的认同感，形成创新意识，不断调整自我行为，增强各技术创新部门的凝聚力，促进进行长期有效的沟通和合作愿景的形成，最终产生一股推进技术创新的合力。提出以下假设:H3:主观规范影响技术创新意愿，进而影响技术创新行为。H3a:政府低碳约束对技术创新意愿存在正向影响。H3b:组织文化对技术创新意愿存在正向影响。
2．2.4知觉行为控制与技术创新意愿、技术创新行为
遵循TPB理论，知觉行为控制通过影响行为意愿，直接或间接地影响个体行为。它是个体对促进或阻碍所从事行为因素的感知，由控制信念和感知强度共同决定。控制信念是个体对其所具有的能力、资源等因素的感知，感知强度是个体感知这些因素对行为的影响程度。由此可见，装备制造企业即使有技术创新的意愿，但若缺乏进行技术创新活动的有关能力，则创新也只停留在动机阶段，同样会影响技术创新行为的发生。良好的技术创新能力是企业成功技术创新的基础。本文用“技术创新能力”来度量知觉行为控制。Gerard等通过对61家生产企业的实证研究，结果表明这些企业技术创新能力越强，创新意愿就越强，能够支撑其在低碳情境下进行技术创新和节能减排的效果越显著。Ernst等对美国的钢铁生产企业进行了考察，发现为清洁生产而采用新技术的企业，对技术创新的投入都较大，具有较强的技术创新能力。
3实证分析
3.1问卷设计与修订
通过问卷调查的方法来获取本文的数据。经过文献研究、专家访谈、问卷调查和问卷反馈等阶段对问卷的内容、准确性等进行了多次修改，形成预测试问卷。在进行正式研究前，先取少量被试(n=50)对预测试问卷进行信度和效度检验，以进一步验证变量设计的有效性和消除问项的歧义，检验合格后进行正式调研。使用Cronbach’sα系数对预测试问卷的信度进行检验，使用探索性因子分析对预测试问卷的结构效度进行检验。小样本的预测试问卷经过信度和效度检验后，删除没有通过信度和效度检验的指标，最终精简为39个指标测度，形成正式调查问卷。
3.2问卷发放与回收
选取装备制造企业为研究样本，采用问卷调查的方式，并通过以下四种途径来发放调查问卷:访问EMBA和MBA学员;走访调研企业;参加企业中高层行业会议;发送电子邮件。本次调查共发放问卷400份，回收问卷316份，剔除无效问卷(企业所在行业不属于装备制造行业、数据缺失过多等问卷)29份，共获取有效问卷287份，有效问卷率为71.75%。
3.3实证方法选择
本文所建立的研究模型中，技术创新行为、技术创新意愿、企业家认知因素、合作因素、竞争因素、政府低碳约束、组织文化、投入能力、研发能力、生产能力等多个变量均属于无法直接观测的变量，通过调查问卷来间接测度这些变量会产生一定误差;另外，上述变量还可能存在多重共线性问题，如投入能力可以直接影响技术创新行为，同时也可能通过技术创新意愿间接影响技术创新行为。结构方程模型能够同时处理多个因变量，并且允许自变量和因变量具有测量误差，具有测量模型更有弹性的特点，因此，可以有效解决本文中的测量误差以及多重共线性问题。本文采用AMOS16.0软件进行结构方程建模，采用SPSS16.0软件进行其他的数据统计分析。
一、绿色制造技术的特点
绿色制造是一个综合考虑环境影响和资源效益的现代化制造模式，其目标是使产品从设计、制造、包装、运输、使用到报废处理的整个产品生命周期中，对环境的影响（负作用）最小，资源利用率最高，并使企业经济效益和社会效益协调优化。其主要特点有以下几点：
1.绿色设计。绿色设计是融产品的质量、功能、寿命和环境于一体的系统设计方法。在设计之初就应在产品生命周期的各个环节都考虑产品的环境属性(如:可拆卸性、可回收性、可维护性、可重复利用性等），并将其作为一个重要的指导原则。绿色设计方法具有绿色性、集成性和并行性：它首先是在绿色(节能、环保)设计的原则指导下，在一开始就考虑产品周期全过程的所有因素，包括产品质量、成本、进度计划、用户要求等。在设计过程中使材料选择、结构设计、工艺设计、包装运输设计、使用维护设计、拆卸回收设计、报废处置设计等多个设计阶段同时进行、相互协调，各阶段和整体设计方案、分析评价结果及时进行信息交流和反馈，从而在其设计研发过程中及时改进，使产品设计达到最优化。
2.绿色材料。绿色材料是指在选材时尽量选择无污染或少污染，易回收的材料。为此，一是要多开发绿色材料，并建立绿色材料库;二是设计选材时要注意经济效益与社会效益相协调。
3.绿色工艺。绿色工艺是指在产品加工过程中尽量节约能源、减少污染。绿色工艺与洁清生产密不可分。绿色工艺主要还应从技术入手，尽量研究和采用物料和能源消耗少、废弃物少、对环境污染小的工艺方案。如现在的精确成形、干式切削、准干式切削、生产废物再利用、快速原型制造等都是绿色工艺的新技术。
4.绿色处理。绿色处理是指上一个生命周期报废的产品通过有效的回收又进入下一个生命周期的循环中。为了便于产品的绿色处理，一是设计之初就要考虑产品的材料和结构设计，如采用面向拆卸的设计方法、模块化的设计方法；二是发展绿色再制造技术，如再制造加工、过时产品的性能升级等。
二、企业实施绿色制造技术的原则
实施绿色制造技术过程中，企业必须遵循以下原则:(1)依据ISO14001的要求事项，建立、实施并不断完善环境管理体系，定期对体系进行评审，确保体系有效实施;(2)在企业的全部活动中自主地制定环境目标，进行环境保护;(3)控制或减少设备开发和制造阶段使用和排放对环境负效应大的物质，推进污染预防。在设备开发、制造和废弃过程中考虑资源的有效利用和再生利用，降低损耗。加强固体废弃物的回收再利用管理，减少污水、烟气、噪声等对环境的影响。开展节能降耗活动，合理利用能源资源。
三、我国机械工业实施绿色制造技术的主要途径
1.建立并遵守环境保护体系，重视绿色意识教育。我国机械工业应加快建立ISO14001环保体系，并且致力于同ISO9001质量体系一体化，便于在开展各项活动中兼顾评价环境影响。通过建立环保体系，使企业员工能够针对产品生命周期全过程中伴随的环境问题进行正确识别，并积极采取措施加以预防和有效处理，使环境控制的思维方式和行为模式制度化、惯性化。通过建立“善待环境”的工厂，谋求与地球环境、需求者、地域社会的共生，从而实现工厂与社会的可持续发展。重视对员工进行安全意识、质量意识、节约意识、效率意识、环保意识等的教育和培训，以提高全体员工对经济效益、环境效益和社会效益的正确理解，充分认识到绿色生产的社会责任。
2.注重绿色设计，实施绿色制造工艺技术。绿色设计是绿色制造技术的核心，设计阶段是产品生命周期的源头，从源头控制环境要素无疑是最有效的方法。
目前机械工业在绿色设计方面的主要内容包括:(1)确定绿色设计的原则是选择绿色材料和绿色零部件进行设计，选择绿色工艺和设备进行加工，用节能、节水、省料等最优化设计规定产品的实现方式，对材料进行标识，优化可装配和可拆卸性设计;(2)确定绿色的设计评价指标是节能、节水认证和再商品化率;(3)产品绿色排序是一种表示产品绿色程度的方式，主要是通过第三方采用随机抽样方法，由顾客对同行业同类产品的能耗、美感、安全、健康、警示、适用的性能、可接受的性价比、企业再商品化率、自我申明等内容进行定量评分。第三方将抽查结果结合公共环境报告进行综合分析，将排序结论向社会公告。其权威性虽往往受到质疑，但可作为顾客选购产品时的参考，因此也是顾客对企业产品满意度的一种体现，成为企业进行绿色改进的信息来源。
3.创新技术工艺，发挥环保效益。绿色制造技术应从理念落实到具体生产技术工艺中，才能最大限度地发挥其环保效益。比如在磨削加工时，采用油基磨削液会产生油气、烟雾，使生产环境恶劣，而且磨削液的后期处理成本太高，要改善这种情况，可以采用干磨削或准干式切削方式来加工。这样不仅有效地减少了资源消耗，节约了生产成本，而且还有利于降低对环境污染，有利于操作人员的劳动保护。
四、结束语
在大力倡导环保主题的今天，基于可持续发展观点的绿色制造技术是一种以保护环境和资源优化为目标的现代制造模式。我国从事机械制造的工程技术人员应该加强绿色制造技术的研究，重视绿色制造技术的应用，促进我国机械工业的可持续发展，推进我国机械加工企业的国际化成长。
参考文献:
随着经济的发展和科学技术的进步,机械制造技术在现代工业中的地位越来超重要。机械制造工艺及工装是机械制造技术的重要内容。机械制造的过程是将原材料经过工艺系统的各种加工变成机械产品的过程。机械制造工艺及工装课程就是以制造过程为主线,包括零件机械加工工艺、机床夹具设计及装配工艺等,为国民经济各部门提供冶金机械、矿山及工程机械、石油化工机械、各类运输机械、机床工具及仪器仪表、纺织及包装轻工机械、农牧业加工机械等,为人民提供的耐用消费品,如洗衣机、电冰箱、空调、缝纫机、轿车等。从其应用的广泛性可见,不论传统还是新兴产业都离不开各种各样的机械装备。经过半个多世纪的努力,尤其是改革开放以来,通过引进吸收与自主开发,我国的机械工业已经基本形成门类齐全、具有相当规模及技术开发能力的支柱产业。产业的结构正向着台理化方向发展,先进的制造技术不断在生产中应用推广,机电及相关高效技术产品生产基地正在逐步形成。大型成套设备的装备能力提高了,如我国已能自行设计制造60万kw火力发电机组、70万kw水力发电机组、500万t的大型钢铁成套设备等。通过引进技术的消化吸收,一批先进的高精密制造技术也在我国生产中应用和普及。
一、当前我国机械制造加工发展情况
进入21世纪,我国己基本建立社会主义市场经济体制。全球性的产业结构重新组合和国际分工不断深化,科学技术在突飞猛进地发展,各国都把提高产业竞争能力及发展高新技术,抢占未来经济的制高点,作为科技工作的主攻方向。在机械制造技术方面我国与世界各国的联系日益紧密,中国市场与国际市场进一步接轨,面对国内外市场的激烈竞争,我国企业对技术的需求更加迫切和强烈。新产品的开发水平提高了,大批重点骨干企业在关键工序增加了先进、精密、高效的关键设备,从而进入到高技术开发企业行业研制出如超重型数控龙门铣、高精度五轴数控镗铣床、sx-T大规模集成电路光栅数
显仪、大吨位超重水压机等;制造技术水平不断提高,船泊制造精度可达5微米,高精度外圆磨达0.25微米、粗糙度达0.08微米,精密及超精密加工精度已达到亚微米级和亚纳米级,已形成完整的先进数控机床、新型刀具开发的制造体系。
二、现代机械的先进加工工艺与制造技术的应用
进入21世纪,机械制造业迎来的是一个更为激烈的竞争和生存环境。新知识、新概念的不断涌现和新产品、新工艺的迅速更新加速了市场的变化,企业面临着更加严峻的挑战。特别是在市场不断高速变化的21世纪,企业不仅需要有对市场变化的快速反应能力,而且还需要通过技术创新和产品更新来不断开拓市场、引导市场的能力。现代制造技术就是为了适应这种竞争环境而产生的。它是在传统制造技术的基础上,不断吸收和发展机械、电子、能源、材料、信息及现代管理等技术成果,并将其综合应用于产品设计、制造、检验、管理、服务等生产周期的全过程,以实现“优质、高效、低耗、灵活、清洁”的生产技术模式,取得理想技术经济效果的制造技术的总称。
(一)现代机械的先进加工工艺特点
随着计算机技术、微电子技术、传感技术、自动控制技术和机电一体化技术的迅速发展及其在机械制造方面的应用,由系统论、信息论和控制论所组成的系统科学和方法论与机械制造科学的密切结合,组成了机械制造系统,并形成了现代制造工程学。制造系统就是人、机器以及物料流和信息流的一个组合体。现代制造技术特别强调人的主体作用,强调人、技术和管理三者的有机结合,因此,现代制造技术具有以下特征:
1.现代机械制造技术己成为一门综合性学科。现代制造技术是由机械、电子、计算机、材料、自动控制、检测和信息等学科的有机结合而发展起来的一门跨学科的综合性学科。现代制造技术的各学科、各专业间不断交叉融合,并不断发展和提高。
2.产品设计与机械制造工艺一体化。传统的机械制造技术通常是指制造过程的工艺方法,而现代制造技术则贯穿了从产品设计、加工制造到产品的销售、服务、使用维护等全过程,成为“市场调查+产品设计+产品制造+销售服务”的大系统。如并行工程就是为了保证从产品设计、加工制造到销售服务一次成功而产生的,已成为面向制造业设计的一个新的重要方法和途径。
3.现代机械制造技术是一个系统工程。现代制造技术不是一个具体的技术,而是利用系统工程技术、信息科学、生命科学和社会科学等各种科学技术集成的一个有机整体,已成为一个能驾驭生产过程的物科流、能量流和信息流的系统工程。
4.现代机械制造技术更加重视工程技术与经营管理的有机结合。现代制造技术比传统制造技术更加重视制造过程的组织和管理体制的简化和合理化,由此产生了一系列技术与管理相结合的新生产方式。如制造资源计划(MRP)、准时生产(HT)、并行工程(CE)、
敏捷制造(AM)和全面质量管理(TQC)等。
5.现代机械制造技术追求的是最佳经济效果。现代制造技术追求的目标是以产品生命周期服务为中心,以新产品开发速度快、成本低、质量好、服务佳、灵活性强取胜,并获得最佳的经济效果。
6.现代机械制造技术特别强调环境保护。现代制造技术必须充分考虑生态平衡、环境保护和有限资源的有效利用,做到人与自然的和谐、协调发展,建立可持续发展战略。因此,未来的制造业将是“绿色”制造业。
(二)现代机械的先进加工工艺应用分类
现代制造技术的分类及发展大体上可从5个方面来论述
。 1.制造系统的自动化、集成化、智能化
机械制造自动化的发展经历了单机自动化、刚性自动线、数控机床和加工中心、柔性制造系统(FMS)和计算机集成制造等几个阶段,并向柔性化、集成化、智能化进一步发展。
2.精密工程和特种加工方法
超精密加工和纳米加工三个档次。精密加工和超精密加工特种加工方法又称非传统加工方法,它是指一些物理的、化学的加工方法。如电火花加工、电解加工、超声波加工、激光加工、电子束加工、离于束加工等。特种加工方法的主要对象是难加工的材料,如金刚石、陶瓷等超硬材料的加工,其加工精度可达分子级加工单位或原于级单位,所以它又常常是精密加工和超精密加工的重要手段。
3.快速成形(零件)制造
零件是一个三维空间实体,它可由在某个坐标方向上的若干个“面”叠加而成。因此,利用离散/堆积成形概念,可将一个三维空间实体分解为若干个二维实体制造出来,再经堆积而构成三维实体,这就是快速成形(零件)制造的基本原理,其具体制造方法很多,较成熟的商品化方法有叠层实体制造法和立体光刻等。如叠层实体制造,根据各叠层几何信息,用数控激光机在铺上一层箔材上切出本层轮廓,去除非零件部分,再铺上一层箔材,用加热辊辗压,以固化粘接剂,使新铺上的—层箔材牢固地粘接在己成形体上,再切割该层的轮廓,如此反复多次直至加工完毕。
4.零件的分类编码系统
零件分类编码是对零件相似性进行识别的一个重要手段,也是GT的基本方法。是用数字来描述零件的几何形状、尺寸和工艺特征,即零件特征的数字化。零件分类是根据零件特征的相似性来进行的,这些特征主要分为以下三个方面:
1)结构特征。零件的几何形状、尺寸大小、结构功能、毛坯类型等。
2)工艺特征。零件的毛坯形状及材料、加工精度、表面粗糙度、机械加工方法、定位夹紧方式、选用机床类型等。
3)生产组织与计划特征。加工批量,制造资源状况,工艺过程跨车间、工段、厂际协作等情况。
零件的特征用相应的标志表示,这些标志由分类系统中的相应环节来描述。零件各种特征的标识按一定规则排成若干个“列”,每“列”就称为码位,也叫纵向分类环节;在每个列(码位)内又安排若干“行”,每一“行”称为“项”,也叫横向分类环节。零件分类编码系统是实施成组技术的基础和重要手段,对零件进行分类成组,可以便零件设计标准化、系列化和通用化,辅助人工或计算机编制工艺过程和进行成组加工车间的平面设计,改进数控加工的程序编制,使工艺设计合理化;促进工装和工艺路线标准化,为计算机辅助制造打下基础,进一步以成组的方式组织生产。
零件的分类编码反映了零件固有的名称、功能、结构、形状和工艺特征等信息。类码对于每种零件而言不是唯一的,即不同的零件可以拥有相同的或接近的分类码,由此能划分出结构相似或工艺相似的零件组来加工。它的特点是从毛坯到产品多数可在同一种类型的设备上完成,也可仅完成其中某几道工序的加工。如在转塔车床、自动车床加工的中小零件,多半属于这种类型。这种组织形式是最初级的形式,最易实现,但对较复杂的零件,需用多台机床完成时,其效果就不显着。值得一提的是,自从出现加工中心以来,成组单机加工又重新得到重视。
5.柔性制造系统
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。先进制造技术与现代高新技术相结合而产生了一个完整的技术群，它是具有明确范畴的新的技术领域，是面向21世纪的技术。
（二）是面向工业应用的技术
先进制造技术并不限于制造过程本身，它涉及到产品从市场调研、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。先进制造技术的应用特别注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长。目的是要提高制造业的综合经济效益和社会效益。
（三）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。
（四）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。
（五）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。
（一）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。
（二）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。
（三）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。
（四）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。
三、我国先进机械制造技术的发展趋势
（一）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。
（二）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。
（三）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。
（四）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。
（五）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。
四、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]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).
[2]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(11).
1．技术创新过程是一个动态的学习过程和融合过程。通常创新经济学家都将技术创新过程视为，始于对技术商业潜力的认识，而终于将其完全转化为商业化产品的整个行为工程。例如，经过对创新理论的深入研究，索罗(S．C．Solow)在《在资本化过程中的创新：对熊彼特理论的评论》中，就把技术创新分为新思想的来源和以后阶段的实现发展两步过程。而作为第一步过程的新思想来源，既可以来自产业内部的技术创意，也可以来自外部的学习与引进。引进新技术、新工艺乃至新的生产方法的必要性和可能性是由下述原因决定的，即各国经济在发展过程中的不平衡性，及其一国经济在不同发展层面和运行时点上面临问题的多样性。制造业作为国民经济的基础产业，其庞大的生产体系和不同门类的众多工艺技术，是不可能由一个国家的工业部门完全占优的。尤其是经济后起国家，要在尽可能短的时间内提高产业的技术水平，提高劳动生产率，恰当的技术引进是一种必要的选择。与欧美国家技术经济发展上的巨大差距以及生存竞争的严峻环境，使日本历史性地选择了把引进作为创新的起点，以降低追赶成本和加快自身的发展脚步。尽管经济发展的后进性及其与他国的技术经济差距，使日本在工业化起步及第二次世界大战后恢复时期的经济活动处于低水平，但是日本却成功地利用了这一点，孜孜以求地学习一切能够学习的先进科技知识，把握一切可以利用的引进机会，在广泛汲取民族发展营养的同时促进自身的成长。例如工业化早期，它尽可能聘用各种掌握一定科学技术知识的在日外籍人员，利用一切能够得到的科技书籍从事发明与创新。在第二次世界大战后的赶超期间，为规避风险，节省费用和节约时间，又积极推行引进国外先进技术为基础的吸收型科技发展战略。将发展之初的劣势成功地转化为后发优势。可见，利用科技发展的国际传递特点，尽可能以全人类创造的科技知识武装自己，实行开放式发展，乃是一个经济体迅速崛起的关键。
2．合理整合资源，实现技术创新上的帕累托最优。由于技术引进过程并不只是一个简单的资源转移过程，广义上说，它是包括了对有用技术的筛选，对使用这些技术从事创新能力的准备等一系列环节的资源整合过程。对于具体的各制造业部门来说，既包括它所拥有的各种资源，也包括使用这些资源的方式。因此，即使是技术禀赋再充裕的部门，也有从外部获取技术投入提高自身技术使用能力的必要。基于技术创新活动的不确定性及其创新所要求的经济技术条件实施技术引进，是许多国家的制造业部门在权衡成本——收益后所做的一种必然选择。日本制造业的技术引进始终是与自身技术能力运用并行而动的。原有的技术基础和对新技术的驾驭能力，使日本在第二次世界大战后采取了多样化的技术引进运行模式。在自身的消化与吸收能力允许的前提下，根据各制造业部门的实际需要，多通道实行引进。例如，第二次世界大战后初期它对工业技术的引进，既包括了日本第二次世界大战前就已建立起来的钢铁、造船、电机等产业技术，也包括欧美第二次世界大战前已发展的汽车、家电行业的技术；有当时欧美应用成功的电子工业、高分子合成材料、原子能工业的最新技术；更有虽已完成实验但尚未在生产中应用，或还未实现商业化的技术；以至引进正在实验中的技术。正是技术引进上的这种广揽博收、博采众长，才使日本在尽可能短的时间内，以最低的成本奠定完整的新技术基础成为可能。在1950～1975年25年里，它通过引进吸收了全球半个世纪开发的先进技术，而支付的外汇总额不到60亿美元。据日本自己测算，这种做法使其节约了2／3的时间和9／10的研究开发费用。结果使它在60年代与西方国家的科技差距缩短到lO-15年，70年代大部分制造业部门的技术水平已接近欧美发达国家，到80年代其工业技术水平在国际市场已处领先地位。
3．选择和确立创新的国际起点。更具意义的是，这种广泛有效的技术引进及早日实现赶超欧美的目标，使日本能够在深刻了解世界先进技术的基础上，把本身的自主创新活动建立在高水平的国际起点上。由于产业技术创新活动的前提，是对那些具有较大产业化潜力的先进科技成果，客观地进行筛选甄别，它要求产业部门与企业要对所选成果及其发展潜力有充分的了解，并对成果实现商品化的生产前景有基本的价值判断，乃至需要对技术选择的机会成本认真加以核算。所以它在客观上也是技术引进要进行的工作。从这个意义上说，技术筛选的复杂过程，同时也是产业企业对先进技术的充分认识和比较研究过程。例如，日本在引进中不仅了解到相关产业部门的世界最新技术动向，而且也通过比较了解了世界先进技术国家同类技术的不同特点，以及该技术研制中对所遇问题的解决过程。这对日本准确地选择自身所需的新技术，确定本国技术创新的切人点有着极为重要的帮助。因此成为后起国家日本，不仅能在钢铁、造船、汽车等传统制造业领域获得强大的国家竞争力，而且能在短时间内在半导体、机器人、集成电路等高端领域取得突破性业绩的重要原因之一。通过技术引进，使得日本的制造业企业开阔了国际视野，锻炼了对现实中的先进技术乃至潜在技术产业化前景的准确判断。从而能在本国制造业的技术创新中，尽可能地避免重复研发和少走弯路，而直接向世界水平的关键技术发起冲锋。因此得以最大限度地利用宝贵的物质资源和人力资源，在激烈的高端国际竞争中摘取桂冠。
(二)自主创新与制造业自立发展的内在联系。
1．把握完整的工业技术基础上的发展主导权。由于创新是较引进更深一层次的发展手段，日本诸多的成功企业均视创新为企业乃至民族生存与发展的决定性环节，最重要的生产经营活动。他们普遍认为，鉴于特殊的历史背景，日本的工业技术多是模仿欧美发展起来的，如果仅停留在模仿上，即使模仿的再好也只能跟在别人后面爬行，如果完全照搬欧美的做法，那么倒闭的只能是日本企业。于是各企业与引进的技术结合，谋求通过不断的产品、工艺及其组织创新，实现制造业的强盛和自主发展。“勇于做别人没有做过的事情"的挑战者索尼，就是在这一认识下出现的创新型企业。正是将发展的主导权牢牢掌握在自己手里的做法，使这个建立之初仅有500美元资本、20名职工的小企业，通过接连不断的创新活动，迅速成长为世界电子企业的巨人。这种独立性还集中体现在第二次世界大战前日本所采用的各种新技术获取方式上，即合资合作以股权换技术；购买专利技术许可；独自进行现有的技术改造和独立从事新产品的市场开发中。“即使是那些选择与外国公司合作的企业，也不仅仅是现成的外国观念的被动接受者。例如，当时以51％的股份出售给通用电气公司的东京电气公司，就拒绝了通用方坚持研究应由美方进行，日方仅负责后期开发和集中生产的主张，日本企业认为，技术创新是为了日本的国家利益，必须独立建立自己的实验室。选择购买专利的企业，更是随自身创造能力的提高而减少对专利技术的依赖，依靠不断增强的独立性，从世界工业的最新发展中捕捉信息，从而开发出自己的生产技术。这种情况在20世纪二三十年代的日本化工企业中较为普遍。它表明日本的企业从开始就将现代制造业的发展建立在自主的基础上。
2．充分发挥自身特长的发展主动权。进入引进之后的更高层次创造，在创造中建立自己的品牌、自己的技术特色和自己的产业优势，引领日本制造业走出亚洲、走向世界。在制造业的生产方面，与引进相比日本更擅长于创新。靠创新日本以自己的技术进步方式踏上近代工业化的历史行程，靠创新日本以自己所拥有的独特优势创造出一个当代的制造业大国。日本第二次世界大战后汽车制造业的发展，是从经济恢复时期引进国外的装配技术，通过创新来实现外国车型的国产化开始的。在20世纪60年代前半高速增长期的大批量生产体制中，它靠国产新车型在质量和性能方面的创新，使日本的小汽车开始跻身于国际市场。在随后的经济增长过程中日本加快创新的脚步，打造车身设计和控制排污方面的技术优势。最终以环保节能、经济实用为特点在国际市场上胜出。晶体管技术是美国实验室首先发明，但日本企业凭借它对该项技术应用前景的准确判断，在晶体管发明仅有四年，在发明者本国还只限于用来生产助听器一类产品之时，就将其高质量的创新产品——晶体管收音机推向世界，从而引发了一场消费领域的电子革命。随着日本企业对半导体收音机、收录机和电视机产品的开发，以及在激烈的竞争中不断使电子产品小型化、高性能化和价格低廉化，日本成为世界上最强大的电子技术拥有国。同样，机器人技术是在1968年通过日本公司与美国企业合作的途径传人日本的，1970年日本就研制出第一台国产机器人。经过此后一系列创新与开发努力，今天最高水平的机器人产品已成为日本的专利，日本也因此成为世界上机器人技术最先进的国家。与这种技术创新相联系的是生产工艺及其生产组织的创新，闻名于世乃至为欧美企业效仿的丰田生产方式，就是典型的例子。正是借助于不懈的努力和生产过程的经常性创新，凭借嵌人人们头脑中的主动发展意识，日本才得以在较短的时间里完成追赶欧美的历史任务，在工业技术领域与美国、德国并驾齐驱，进而确立起制造业在国际竞争中的历史地位。
3．发展模式的灵活选择权。在日本，无论是企业还是地域的引进与创新活动，都是基于国家的资源条件和人力资源特点进行的。鉴于日本国情的明显特点，即国土狭窄、资源匮乏；但以人口数量、预期寿命、经济活动人口占总人口比重，以及万人平均在校大学生数为主要标志的人力资源丰富，日本的技术引进和创新，从来都是围绕充分发挥人力资源优势和最大限度地保护与利用现有资源为中心展开的。如与欧美国家不同，它的前工业化时期的许多创新，实际上需要更多的劳动。这种经济史学家眼中的“勤勉革命”，就是日本大多原材料短缺而农业劳动力不能充分利用的反映。在当代的经济发展中，日本利用现场人员对问题韵果断处理能力和传承的生产技术诀窍赢得竞争的主动权，也是为上述问题所做的最好注脚。通常情况下，日本的各类企业都能够灵活地选择创新方向，因为它们都拥有自己的研究机构和相应的科研手段，并且都能够适应新技术发展的形势适时地调整经营组织。一些著名的大企业甚至拥有按专业分工的多家研究所，用以保证企业所用技术的独创性特色，以及不断将新技术及时地转化为高质量的创新产品。在长期的引进与创新实践中，日本建立了与自己的工业技术基础和国情特点相适应的技术创新体系。它的特点是以民间为主体的技术研究开发方式；吸收与开发结合、生产与革新并举的行动模式；渐进式创新与突破性进展统一于一体的经常性活动，以及确保创新的有序和高质量所实施的研究所与开发本部双重创新体制。
(三)引进与创新关系上的经济史观点。
1．对技术创新问题的经济史认识。通过对日本制造业技术创新历史过程的分析与思考，我们加深了在经济史意义上对技术创新问题的深层次理解。(1)技术创新是发明的首次应用，同时更是以往技术积淀的一次质的飞跃。按照熊彼特的创新定义，技术创新是发明的第一次产业应用，这种应用既包括产品创新，也包括工艺创新，而且还包括创新通过各种渠道的传播这一完整的过程。但这还是仅就创新韵各种表现形式所下的定义。从一国的产业和经济发展史的角度来观察，技术创新更是一个地区或若干企业，凭借以往的学习与技术积淀，实现的一次具有质变意义的技术突破。例如，日本早期在佐贺成功建立的第一座反射炉，以及第二次世界大战后日本电子企业运用晶体管技术进行的一系列新产品开发等，就是典型的案例。这里强调的是技术创新得以发生的技术积累与历史基础。这是一个与不同时期技术发展水平和知识发达程度相呼应的内生过程。(2)技术创新作为一国经济发展的内生过程，它只有与制造业的产业结构调整有机结合，才能推动产业整体的技术进步和产业发展水平的提高。技术创新经济学对技术创新概念的解释包含了技术扩散的内容，即通过创新的传播对经济产生影响的过程。然而，制造业的技术创新对整个产业进步的影响是通过产业结构的变化实现的。换句话说，从技术经济成长的历史过程看，它不是单个企业或某一地区在某一时刻的孤立行为。因为在工业文明中，最终产品是经各部门、不同工序相互衔接和协调配合，由整个工业体系生产出来的。相应地这也是一个技术创新在各产业部门间相互传递，不断改革，从而促进产业整体面貌发生变化的过程。(3)能够推动产业发展的创新必然是可持续性的创新，而技术创新要能够持续不断地进行，那么这种创新一定是带有民族特色或以符合本国经济发展的实际为特点的。从创新经济学赋予创新的内涵来看，技术创新本质上是科学技术在实际中不断得以应用的过程。其表现为具备新功能和具有新用途的产品不断被开发出来，新型的具有创意的生产工艺不断被投入到制造业的生产过程中去，以及这些新产品、新工艺不断在同行业间和地区间得到学习与推广。资源小国和经济发展的后起国日本正是经历了这样一个持续的创新过程。之所以能够实现持续性的创新，原因就在于它从前近代开始，经明治时期，直到第二次世界大战后，始终在孜孜以求地探索符合自身特点的技术创新之路，尽管期间经历了挫折与失败。显然，符合国情特点和民族文化传统的技术创新活动才有强大的生命力，才能得以持续地进行。
2．日本案例所揭示的引进与创新关系的思考。
(1)从制造业发展的历史事实出发，不忽视渐进式创新，亦不盲目排斥引进。著名的技术创新研究机构英国苏塞克斯(Sussex)大学科学政策研究所(SciencePolicyResearchUnit)，在20世纪80年代进行技术创新分类时，曾将渐进式创新与根本性创新作了区分。前者是指那些直接从事生产的工人、技师所进行渐进的、连续的创新活动；后者则指由研发机构所进行的、在观念上有根本性突破的创新活动。它往往伴有产品创新、过程创新和组织创新的连锁反应，并在一定时期里引起产业结构的变化。两者虽然发生的时间与空间不同，在制造业成长中的作用及其对经济的影响不同，但却是相互关联、相互作用，有机融合在一起的。日本制造业从近代到现代的发展及转型，从技术变革的角度观察，就是一部渐进式创新与根本性创新有机融合的历史。日本的经验启示我们，在致力于制造业自主创新的努力时，绝不应当忽视渐进式创新这种日常经常发生的创新形式。坚持实行符合历史传统和国情特点的渐进式创新，是实现一国制造业根本性创新的深厚基础。
就技术创新本身的过程而言，有研究认为筛选有关的技术成果是企业进行技术创新活动的第一步。由于对新技术的筛选可以是来自经济体内部的新技术，如企业研发部门的技术，也可以是来自外部不同部门的技术，如其他企业或大学等专门研究机构的技术，乃自从国外引进的技术。所以，从这一意义上说，引进与创新两者在这里并没有泾渭分明的界线。我们不应当因为强调自主创新而盲目排斥引进，在开放经济条件下走技术创新的闭关锁国道路。上述的经济史研究表明，日本制造业对现代西方技术的成功引进，一个突出特点就是以建立独立自主的现代技术体系为目的的。因此，只要将其有效地服务于完整的工业技术体系的建设，引进就可以成为我们实现自主创新的有力工具，成为我们实现跨越式发展和建立制造业强国的有力手段。
(2)在制造业的发展中认识技术创新的必然性和不可替代性。日本制造业从引进到自主发展的产业成长历程告诉我们一个事实，技术引进虽然对一国制造业发展水平的提升乃至产业结构的调整具有重要的影响和推动作用，但是引进决不能代替创新成为_国技术进步的主要发展路径。因为，技术引进还只是在不同时段构成产业成长发育的某种基础和前提，它标志着本民族的产业部门对当时国外先进技术的了解和一定程度的掌握。要把引进的先进技术应用到本国资源环境下的制造业生产过程中，或者进一步形成一个新的产业，则必须经过一个从设计、生产、销售到服务的完整创新过程。像日本成功的企业那样，在创新过程中融人新的思想，追加创造性劳动，使原有的技术得到升华，使原来的工程得以再造。通过这样的创新活动，使引进的技术符合本国的资源和市场条件，使融人了先进技术的产业发展具有本民族的特点。因此，从这个意义上讲，创新是引进的目的，是引进的外来技术在本土发展的必然阶段。
显然，只有引进而没有引进之后和引进过程中的创新活动相伴随，其对经济的负面影响是相当严重的。首先，是影响引进的技术在本国制造业产业部门发展中的有效运用。即便是再先进的技术，如果不能与本国的人力资源和物质资源有机结合，不能适合现实生产力发展的需要，那么这种引进是无法实现资源的有效配置的，是资源的浪费。其次，自身的制造业是很难实现技术的持续进步与发展的。只能说什么时候得到了先进技术，什么时候才有发展的可能，从而使制造业的技术进步处于一种走走停停的局面，无法获得产业发展的主动权。其三，对一个国家一个民族来说，最为严重的后果就是无法形成自己的新技术基础。先进技术永远是他人的囊中之物，只能在技术拥有者认为转让技术不削弱其产业和产品竞争力的条件下才能得到。换句话说，就是在技术上受制于人。在此情况下，既失掉了技术引进本身的产业经济学意义，同时还将丧失民族独立和未来发展的技术根基，成为他人的技术附庸。事实证明，没有创新能力的民族是不会赢得尊重的，这样的民族既不可能引进真正先进的技术，更不可能自立于世界民族之林。
工业设计伴随工业革命而得到迅速发展，按照工业革命的发展程度，一般可分为三个阶段，一是蒸汽革命阶段。十八世纪末蒸汽机发明促进了第一次产业革命的到来，进而产生社会分工，有力促进了传统手工艺转向工业设计方向发展。二是电气革命阶段。该阶段更系统地发展了工业设计理论，而且，与日俱增的人对工业设计加深了解，使工业设计的传播更为广泛。三是电气革命后，各国对科技都非常重视，先进设计制造技术的发展更为迅速。工业设计紧密结合了先进技术，相得益彰，设计生产的工业产品具有较强的外观性、人文性、环保性、功能性、创新性等，这些因素对于消费者产生积极的影响。各国企业也逐渐提高面向产品的工业设计，不断增加人财物的投入力度，工业设计水平不断提高，市场竞争力不断增强。
1.2国内工业设计的发展。
因受历史发展等影响，国内工业设计的发展相对与国外较晚且发展不快。一般可归纳为以下三个发展阶段，一是“拿来主义”，也就是引进国外先进经验并进行复制，几乎不存在设计元素。二是“鹦鹉学舌”，也就是引进国外先进经验并进行模仿，尽管很多地方存在引进国外的影子，但也具有一些独特之处。三是“创新设计”，也就是将引进的国外先进经验进行学习分析并再次创新，企业重视利用创新设计使产品核心竞争力不断提高。随着近年来我国外贸出口逐年增加，面临的经济纠纷也日益增多，引发企业高管日益关注工业设计，并相继投入资金用于工业设计的发展。国内很多大学也相继举办工业设计专业，培养高水平工业设计人才。
1.3工业设计特点。
工业设计的特点比较突出，一是在学科知识方面具有综合性。工业设计一般被认为是从事外形设计，并将其与重复的机械劳动、嘈杂脏兮的环境等相联系。但是工业设计不只是工业产品设计，还能解决“人－机－环境”之间的各类问题，具有较强的综合性、有机结合技术与艺术的一门学科，涉及的学科涵盖机械、物理、化学、市场学、美学、社会学及心理学等多个不同领域。二是学科知识的实践性与应用性都很强。利用设计创造，为人民群众生活提供具有合理性的生存方式，使生活具有人性化、便捷、个性化等特点。三是学科的时代性很强。不同时代的要求不尽相同，目前工业设计需要符合绿色环保、健康节能等设计要求。
2机械设计制造技术
机械工程中机械设计与制造技术是十分重要的内容，是其机械性能的最重要决定因素。随着信息技术的发展，新的机械设计制造方法不断出现，诸如基于数学规划理论与计算机程序而建立，利用数值计算优化设计方案，使期望指标实现最优化的方法；利用结构离散化，采用有限个相互连接并进行分析的单元节点，依据变形协调条件对有限元进行综合求解的设计方法；在规定条件及时间内，规定功能可完成的可靠设计方法；利用虚拟现实与仿真技术，对产品设计、制造等全过程进行模拟，并预测评估技术数据与性能指标的虚拟制造技术；采用目前主流智能制造、绿色制造、纳米制造、个性制造等技术，随着新的设计制造技术的广泛研究应用，将会对世界经济发展起到重要促进作用。
3工业设计与机械设计制造技术之间的关系
3.1机械设计制造技术的作用。
工业设计学科具有综合性，涵盖科技、艺术等多个领域知识。工业设计的先决条件就是科技，产品生产应与科技要求相符，违背客观规律的任何设计都无法实现。很多工业设计具有完善的功能，美观的外形，备受人们喜爱，只是与设计制造客观规律相违背为略有遗憾，难以在力学、结构及制造等方面实现。因此机械设计制造技术作为关键的工业设计技术，应基于对机械工程基础知识的深入理解而开展工业设计，确保产品遵循客观规律与基本原理，工业设计人员充分利用自身专业优势，在结构、色彩及外形等方面易于用户广泛接受。
3.2工业设计的重要作用。
在机械设计制造技术中，工业设计在人机工程学具有重要作用。设计理念基于人的自身，综合各方面因素而进行科学判断。结合人机工程学特点有机结合消费者、产品及其使用者开展相关研究，不只是关注个别要素。目前应用的各类成功产品，都具有人机工程学设计理念。
3.3工业设计与机械设计制造技术相结合的应用。
工业设计与机械设计制造技术各有优势，将其有机进行结合才能使企业产生更显著的经济效益，进而使其综合竞争力得到提高。目前很多国内中小企业，因财力、时间等因素所限，其工业产品设计方法与制造技术还相对较为落后，政府资金投入不足，激励措施有待于进一步完善，使工业设计的发展处境艰难。因此要采用必要的行政手段调节市场经济，利用政府干预促进工业设计健康发展，从而转变设计理念，积极拓展综合性合计人才的培养方式，成立专业研发中心，培养更多的高层次工业设计专业人才。
为把我国建成不仅是新的世界制造中心，而且是广泛应用先进技术的制造强国，国家对制造企业提出了宏伟目标，即要求国内骨干企业尽快着手信息化工作，2010年到2015年大中型企业要达到国际先进的信息化制造水平。实际上，信息化不仅是政策的约束，更是市场的驱使，随着市场经济全球化的进程，信息化制造将成为现代制造企业追求的重要目标之一。
一、信息化制造与虚拟技术
什么才是信息化制造？信息化制造是以虚拟制造和大规模定制生产为标准的，只有基本上实现了从产品设计、开发、生产制造和流通以至产品全生命周期的信息化，才算真正完成信息化工作，在此基础上的先进制造模式和信息化内容才能叫做信息化制造。
随着计算机、自动化及网络技术在制造系统中的应用，信息技术对制造技术发展的作用目前已占到第一位。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。信息技术使现代制造的技术含量提高，使传统制造技术发生质的变化。信息技术也促进着设计技术的现代化，加工制造的精密化、快速化，自动化技术的柔性化、智能化，整个制造过程的网络化、全球化。
制造业要在竞争激烈的全球市场求得生存与发展，必须能够更好地满足市场所提出的TQCS要求，即要以最短的产品开发周期(Time)、最优质的产品质量（Quality）、最低廉的制造成本（Cost）和最好的技术支持与售后服务（Service）来赢得市场与用户。为了提高竞争能力，企业应当能够对市场需求的变化做出快速敏捷的反应，并及时地对自身的生产做出合理的调整与重新规划。面对不可预测、持续发展、快速多变的市场需求，企业的生产活动必须具有高度的柔性。计算机软硬件技术及网络技术的迅速发展为实现这一目标提供了强有力的支持。
基于这些因素，概念设计、并行工程、智能制造、敏捷制造等多种有关先进制造技术的新思想、新概念相继诞生。虚拟制造（VirtualManufacture）就是其中之一，它代表了一种全新的制造体系和模式。在虚拟制造中，产品开发是基于数字化的虚拟产品开发VPD方式（VirtualProductDevelopment），以用户的需求为第一驱动，并将用户需求转化为最终产品的各种功能特征。VPD保证了产品开发的效率和质量，提高了企业的快速响应和市场开拓能力。
虚拟技术在先进制造技术中的应用主要包括虚拟制造和虚拟企业两个部分。
1．虚拟制造(VM)是在产品设计阶段实时地、并行地模拟产品未来制造全过程及其对产品设计的影响，预测产品性能、产品的可制造性、产品的成本等，从而更有效地、柔性灵活地组织生产，并使新产品开发一次获得成功，目的是尽量降低产品的成本，缩短产品的开发周期，提高产品的质量和寿命，快速有效地响应瞬息万变的市场。
虚拟制造实际上是一种计算机科学技术，以信息技术、仿真技术、虚拟现实技术为支柱，在产品设计或制造系统的物理实现之前，就能使人体会到或感觉到未来产品的性能或者制造系统的状态，从而可以做出前瞻性的决策与优化实施方案。从本质上讲虚拟制造技术是对真实制造过程的动态模拟、仿真，是在计算机上制造数字化产品，经过模拟仿真对产品外形设计、布局设计、加工及装配过程达到优化产品的设计及工艺过程、优化制造环境配置和生产供给计划、优化制造过程并改进制造系统的目的，用来改善各个层次的决策和控制。虚拟制造从根本上改变了设计、试制、修改设计、规模生产的传统制造模式。在产品真正制出之前，在虚拟制造环境中生成软产品原型代替传统的硬样品进行试验，对其性能和可制造性进行预测和评价，从而缩短产品的设计与制造周期，降低产品的开发成本，提高系统快速响应市场变化的能力。
2．虚拟企业是为了快速响应某一市场需求，将产品涉及到的不同企业临时组建成为一个没有围墙、超越空间约束、靠计算机网络联系、统一协调的合作经济实体。虚拟企业的特点是企业的功能上不完整、地域上分散和组织结构上非永久性，它是实现敏捷制造的有效手段。由于市场的全球化，企业必须不断创新产品及优化制造过程，快速响应客户要求，才能取得竞争上的优势。同时，企业不可能也不必做每一件事、每一个部件和每一个制造过程，而必须寻找合适的合作伙伴。其最终目标是利用不同地区的现有生产资源，把它们迅速组合成一种没有界限的、靠电子手段联系的经营实体，以便快速推出高质量、低成本的新产品。
由于国内外市场竞争日益加剧，科学技术发展迅速，产品更新换代速度加快及人们对产品多样化的需求增加，使得机械制造业向多品种小批量生产方式发展。因此，缩短产品开发周期成为决定制造业竞争力的首要因素。而虚拟制造技术被认为是加速新产品开发的有效手段，它能很好地解决制造业的TQCS难题，虚拟制造技术对制造业将是一次新的革命，它的广泛应用意义是深远的。
二、市场化与虚拟制造技术应用
制造业是我国国民经济的支柱产业，它一方面创造价值，生产物质财富和新的知识，另一方面为国民经济各个部门包括国防和科学技术的进步与发展提供先进的手段和装备。在我国的经济腾飞中，制造业功不可没。但是，随着计划经济体制向市场经济体制转变，我国制造企业的弊端日益显露出来。
我国制造业目前存在的五大难题：
1．产品质量不稳定，水平低下，主要机械产品中达到当代世界先进水平的不到10%；
2．生产集中度低，分散、重复严重，缺乏协作；
3．科技基础薄弱，自主研发创新能力差；
4．企业装备陈旧，生产工艺落后，精密、高效、数控设备不足10%；
5．人才培养后继乏力；加之企业基础管理薄弱，缺乏现代生产管理意识，在市场经济新形势下显得十分被动。
虚拟制造在工业发达国家，如美国、德国、日本等已得到了不同程度的研究和应用。在这一领域，美国处于国际研究的前沿。福特汽车公司和克莱斯勒汽车公司在新型汽车的开发中已经大量应用虚拟制造技术，大大缩短了产品的时间；波音公司设计的777型大型客机是世界上首架以三维无纸化方式设计出的飞机，它的设计成功已经成为虚拟制造从理论研究转向实用化的一个里程碑。
虚拟制造(VM)作为一种哲理、一种制造策略为制造业的发展指明了方向。它可以全面改进企业的组织管理工作，提高企业整体运作及全面最优决策的效能和市场竞争力。实施虚拟制造可以打破传统的地域、时域的限制，通过Internet实现资源共享，变分散为集中，可实现异地设计、异地制造，从而使产品开发能以快速、优质、低耗响应市场变化。通过分析设计的可制造性，利用有效的工具和加工方法来支持生产，可以大大提高产品的质量和稳定性。企业不再需要投入大量的设备和仪器，从而避免了不必要的设备闲置，可充分利用其他企业的先进设备和仪器进行生产，能很好地解决一些中小企业资金短缺的难题。
但在实施虚拟制造技术过程中，虽然国家对制造业十分重视，但由于我国当前正处于体制改革过程中，多种机制并行，在资金使用时较难协调，国家也难以投入重金支持虚拟制造技术研究。应用人才短缺，企业的整体认识不统一，就是现有的科研成果都难以推广应用，因此实现企业信息化制造任重而道远，但这些并不能阻挡它的向前发展。
三、实施虚拟制造应采取的措施
1．高度重视和全面规划。虚拟制造技术与其它的先进制造技术是相互关联、彼此交叉的，其涉及面广、技术难度大，研究及推广应用需要投入大量人力、物力及资金，政府部门应从宏观上加强对虚拟制造技术的指导，同时要使虚拟制造技术与各种先进制造技术相互衔接、协调发展。超级秘书网
2．加强人才培养和培训工作。人是先进制造的主体，没有高素质的人的参与，再好的技术也发挥不了应有的作用。因此，企业领导应有人本思维，采用人机一体的技术路线。企业在培养和引进高层次、高质量研究型、管理型和开发应用型人才的同时，大力普及CAD/CAM技术，及时推行精益生产、并行工程等思想和技术，全面提高企业员工的技术素质。企业与高校应探索人才的联合培养新模式，不断增强科技创新能力。
3．加强关键技术的研究、开发和应用。虚拟制造技术包括软件技术和硬件技术，其中建模技术、计算机仿真技术和虚拟现实技术等是实施虚拟制造的关键技术。我国科研力量分散，建立分布式网络化研究中心，以企业为主体，产学研相结合，重点投资与自身发展有关的关键技术的研究，进行研发和推广是一条值得深入探索的道路。
1基本概念
11柔性柔性可以表述为两个方面。第一方面是系统适应外部环境变化的能力,可用系统满足新产品要求的程度来衡量;第二方面是系统适应内部变化的能力,可用在有干扰(如机器出现故障)情况下,系统的生产率与无干扰情况下的生产率期望值之比来衡量。“柔性”是相对于“刚性”而言的,传统的“刚性”自动化生产线主要实现单一品种的大批量生产。其优点是生产率很高,由于设备是固定的,所以设备利用率也很高,单件产品的成本低。但价格相当昂贵,且只能加工一个或几个相类似的零件,难以应付多品种中小批量的生产。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,一个制造自动化系统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。柔性已占有相当重要的位置。柔性主要包括1)机器柔性当要求生产一系列不同类型的产品时,机器随产品变化而加工不同零件的难易程度。
2)工艺柔性一是工艺流程不变时自身适应产品或原材料变化的能力;二是制造系统内为适应产品或原材料变化而改变相应工艺的难易程度。
3)产品柔性一是产品更新或完全转向后,系统能够非常经济和迅速地生产出新产品的能力;二是产品更新后,对老产品有用特性的继承能力和兼容能力。
4)维护柔性采用多种方式查询、处理故障,保障生产正常进行的能力。
5)生产能力柔性当生产量改变、系统也能经济地运行的能力。对于根据订货而组织生产的制造系统,这一点尤为重要。
6)扩展柔性当生产需要的时候,可以很容易地扩展系统结构,增加模块,构成一个更大系统的能力。
7)运行柔性利用不同的机器、材料、工艺流程来生产一系列产品的能力和同样的产品,换用不同工序加工的能力。
12柔性制造技术柔性制造技术是对各种不同形状加工对象实现程序化柔性制造加工的各种技术的总和。柔性制造技术是技术密集型的技术群,我们认为凡是侧重于柔性,适应于多品种、中小批量(包括单件产品)的加工技术都属于柔性制造技术。目前按规模大小划分为:
1)柔性制造系统(FMS)
关于柔性制造系统的定义很多,权威性的定义有:
美国国家标准局把FMS定义为:“由一个传输系统联系起来的一些设备,传输装置把工件放在其他联结装置上送到各加工设备,使工件加工准确、迅速和自动化。中央计算机控制机床和传输系统,柔性制造系统有时可同时加工几种不同的零件。国际生产工程研究协会指出“柔性制造系统是一个自动化的生产制造系统,在最少人的干预下,能够生产任何范围的产品族,系统的柔性通常受到系统设计时所考虑的产品族的限制。”而我国国家军用标准则定义为“柔性制造系统是由数控加工设备、物料运储装置和计算机控制系统组成的自动化制造系统,它包括多个柔性制造单元,能根据制造任务或生产环境的变化迅速进行调整,适用于多品种、中小批量生产。”简单地说,FMS是由若干数控设备、物料运贮装置和计算机控制系统组成的并能根据制造任务和生产品种变化而迅速进行调整的自动化制造系统。目前常见的组成通常包括4台或更多台全自动数控机床(加工中心与车削中心等),由集中的控制系统及物料搬运系统连接起来,可在不停机的情况下实现多品种、中小批量的加工及管理。目前反映工厂整体水平的FMS是第一代FMS,日本从1991年开始实施的“智能制造系统”(IMS)国际性开发项目,属于第二代FMS;而真正完善的第二代FMS预计本世纪十年代后才会实现。
2)柔性制造单元(FMC)
FMC的问世并在生产中使用约比FMS晚6～8年,FMC可视为一个规模最小的FMS,是FMS向廉价化及小型化方向发展的一种产物,它是由1～2台加工中心、工业机器人、数控机床及物料运送存贮设备构成,其特点是实现单机柔性化及自动化,具有适应加工多品种产品的灵活性。迄今已进入普及应用阶段。
3)柔性制造线(FML)
它是处于单一或少品种大批量非柔性自动线与中小批量多品种FMS之间的生产线。其加工设备可以是通用的加工中心、CNC机床;亦可采用专用机床或NC专用机床,对物料搬运系统柔性的要求低于FMS,但生产率更高。它是以离散型生产中的柔性制造系统和连续生过程中的分散型控制系统(DCS)为代表,其特点是实现生产线柔性化及自动化,其技术已日臻成熟,迄今已进入实用化阶段。
4)柔性制造工厂(FMF)FMF是将多条FMS连接起来,配以自动化立体仓库,用计算机系统进行联系,采用从订货、设计、加工、装配、检验、运送至发货的完整FMS。它包括了CAD/CAM,并使计算机集成制造系统(CIMS)投入实际,实现生产系统柔性化及自动化,进而实现全厂范围的生产管理、产品加工及物料贮运进程的全盘化。FMF是自动化生产的最高水平,反映出世界上最先进的自动化应用技术。它是将制造、产品开发及经营管理的自动化连成一个整体,以信息流控制物质流的智能制造系统(IMS)为代表,其特点是实现工厂柔性化及自动化。
2柔性制造所采用的关键技术2.1计算机辅助设计
未来CAD技术发展将会引入专家系统,使之具有智能化,可处理各种复杂的问题。当前设计技术最新的一个突破是光敏立体成形技术,该项新技术是直接利用CAD数据,通过计算机控制的激光扫描系统,将三维数字模型分成若干层二维片状图形,并按二维片状图形对池内的光敏树脂液面进行光学扫描,被扫描到的液面则变成固化塑料,如此循环操作,逐层扫描成形,并自动地将分层成形的各片状固化塑料粘合在一起,仅需确定数据,数小时内便可制出精确的原型。它有助于加快开发新产品和研制新结构的速度。
2.2模糊控制技术
模糊数学的实际应用是模糊控制器。最近开发出的高性能模糊控制器具有自学习功能,可在控制过程中不断获取新的信息并自动地对控制量作调整,使系统性能大为改善,其中尤其以基于人工神经网络的自学方法更引起人们极大的关注。
2.3人工智能、专家系统及智能传感器技术
迄今,柔性制造技术中所采用的人工智能大多指基于规则的专家系统。专家系统利用专家知识和推理规则进行推理,求解各类问题(如解释、预测、诊断、查找故障、设计、计划、监视、修复、命令及控制等)。由于专家系统能简便地将各种事实及经验证过的理论与通过经验获得的知识相结合,因而专家系统为柔性制造的诸方面工作增强了柔性。展望未来,以知识密集为特征,以知识处理为手段的人工智能(包括专家系统)技术必将在柔性制造业(尤其智能型)中起着日趋重要的关键性的作用。目前用于柔性制造中的各种技术,预计最有发展前途的仍是人工智能。预计到21世纪初,人工智能在柔性制造技术中的应用规模将在比目前大4倍。智能制造技术(IMT)旨在将人工智能融入制造过程的各个环节,借助模拟专家的智能活动,取代或延伸制造环境中人的部分脑力劳动。在制造过程,系统能自动监测其运行状态,在受到外界或内部激励时能自动调节其参数,以达到最佳工作状态,具备自组织能力。故IMT被称为未来21世纪的制造技术。对未来智能化柔性制造技术具有重要意义的一个正在急速发展的领域是智能传感器技术。该项技术是伴随计算机应用技术和人工智能而产生的,它使传感器具有内在的“决策”功能。
24人工神经网络技术
人工神经网络(ANN)是模拟智能生物的神经网络对信息进行并处理的一种方法。故人工神经网络也就是一种人工智能工具。在自动控制领域,神经网络不久将并列于专家系统和模糊控制系统,成为现代自动化系统中的一个组成部分。
3柔性制造技术的发展趋势
31FMC将成为发展和应用的热门技术
这是因为FMC的投资比FMS少得多而经济效益相接近,更适用于财力有限的中小型企业。目前国外众多厂家将FMC列为发展之重。
32发展效率更高的FML
多品种大批量的生产企业如汽车及拖拉机等工厂对FML的需求引起了FMS制造厂的极大关注。采用价格低廉的专用数控机床替代通用的加工中心将是FML的发展趋势。
33朝多功能方向发展
由单纯加工型FMS进一步开发以焊接、装配、检验及钣材加工乃至铸、锻等制造工序兼具的多种功能FMS。
4结束语
柔性制造技术是实现未来工厂的新颖概念模式和新的发展趋势,是决定制造企业未来发展前途的具有战略意义的举措。届时,智能化机械与人之间将相互融合,柔性地全面协调从接受订货单至生产、销售这一企业生产经营的全部活动。
近年来,柔性制造作为一种现代化工业生产的科学“哲理”和工厂自动化的先进模式已为国际上所公认,可以这样认为:柔性制造技术是在自动化技术、信息技术及制造技术的基础上,将以往企业中相互独立的工程设计、生产制造及经营管理等过程,在计算机及其软件的支撑下,构成一个覆盖整个企业的完整而有机的系统,以实现全局动态最优化,总体高效益、高柔性,并进而赢得竞争全胜的智能制造技术。它作为当今世界制造自动化技术发展的前沿科技,为未来机构制造工厂提供了一幅宏伟的蓝图,将成为21世纪机构制造业的主要生产模式。实现了按端口、MAC地址、应用等来划分虚拟网络,有效地控制了企业内部网络的广播流量和提高了企业内部网络的安全性。
目前是采用计算机控制，预先编程然后利用控制程序实现对设备的控制功能。由于计算机软件的辅助功能替代了早期使用纯硬件电路组成的数控装置，使得输入数据的存储、处理、判断、运算等功能均由现场可编辑的软件来完成，这样极大的增强了机械制造的灵活性，提高设备的工作效率。
2机械制造中数控技术的应用
2.1工业生产工业机器人和传统的数控系统一样是由控制单元、驱动单元和执行机构组成的。主要运用机器设备的生产线上，或者运用于复杂恶劣的劳动环境下下，完成人类难以完成的工作，很大程度上改善了劳动条件，保证了生产质量和人身安全。
在实际操作中，控制单元是由计算机系统组成，指挥机器人按照写入内核的程序向驱动单元发出指令，完成预想的操作，同时同步检测执行动作，一旦出现错误或发生故障，由传感系统和检测系统反馈到控制单元，发出报警信号和相应的保护动作。而执行机构是由伺服系统和机械构件组成。有动力部分向执行机构提供动力，使执行机构在驱动元件的作用下完成规定操作。
2.2煤矿机械现代采煤机开发速度快、品种多，都是小批量的生产，各种机壳的毛坯制造越来越多地采用焊件，传统机械加工难以实现单件的下料问题，而使用数控气割，代替了过去流行的仿型法，使用龙骨板程序对采煤机叶片、滚筒等下料，从而优化套料的选用方案。使其发挥了切割速度快、质量可靠的优势，一些零件的焊接坡口可直接割出，这样大大提高了生产效率。同时，数控气割机装有自动可调的切缝补偿装置。它允许对构件的实际轮廓进行程序控制，好比数控机床上对铣刀的半径补偿一样。这样可以通过调节切缝的补偿值来精确的控制毛坯件的加工余量。
2.3汽车工业汽车工业近20年来发展尤为迅猛，在快速发展的过程中，汽车零部件的加工技术也在快速发展，数控技术的出现，更加快了复杂零部件快速制造的实现过程。
将高速加工中心和其它高速数控机床组成的高速柔性生产线集“高柔性”与“高效率”于一体，既可满足产品不断更新换代的要求，做到一次投资，长期受益，又有接近于组合机床刚性自动线的生产效率，从而打破汽车生产中有关“经济规模”的传统观念，实现了多品种、中小批量的高效生产。数控加工技术中的快速成形制造技术在复杂的零部件加工制造中可以很轻易方便的实现，不仅如此，数控技术中的虚拟制造技术、柔性制造技术、集成制造技术等等，在汽车制造工业中都得到了广泛深入的应用。21世纪的汽车加工制造业已经离不开数控加工技术的应用了。
2.4机床设备机械设备是机械制造中的重中之重，面对现代机械制造业的需求，具备了控制能力的机床设备是现代机电一体化产品的重要组成部分。计算机数控技术为机械制造业提供了良好的机床控制能力，即把计算机控制装置运用到机床上，也就是用数控技术对机床的加工实施控制，这样的机床就是数控机床。它是以代码实现机床控制的机电一体化产品，它把刀具和工件之间的相对位置、主轴变速、刀具的选择、冷却泵的起停等各种操作和顺序动作数字码记录在控制介质上，从而发出控制指令来控制机床的伺服系统或其他执行元件，使机床自动加工出所需零件。
3数控技术的发展
从第一台数控机床开发成功到现在已有50多年的历史，由传统的封闭式数控系统发展到现今的开放式PC数控系统。传统的计算机数控系统，由于采用封闭的体系结构，它的通用性、软件移植性、功能扩展和维修都比较困难；开放式体系结构的计算机数控系统的发展，使传统的计算机数控系统的市场正在受到挑战。开放式计算机数控系统，采用软件模块化的体系结构，显示了优良的性能，能适应各种计算机的软件平台，具有统一风格的用户交互环境，操作、维护、更新换代和软件开发都比较方便，具有较高的性能价格比，已成为数控系统发展的方向。
4结束语
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。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。PC机进入数控领域，极大的促进了数控技术的发展，也为我国在数控生产领域赶超发达国家提供了机遇。跟上发展先进数控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，尽快缩小与发达国家的差距，在激烈的市场竞争中立于不败之地。同时，数控加工技术的发展孕育产生大量的数控专业技术人才，进而推动我国现代机械制造业进一步走向繁荣。
参考文献：
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[3]南生春，傅万四.浅谈数控技术在木材加工机械上的应用[J].木材加工机械,2004(01).
1.2显示多，无区分图形上的动画，一个图形整体出现，讲解其组成和结构时，仅用鼠标控制指针来指明区域不足以说明清楚，不利于学生的理解接受。想要区分出各个不同的区域，可以用不同的色彩来表示不同区域。有时仅要划分不同部分又要依然能清晰看出其内部的组成，这时可以将色彩在设计中调节成半透明的，这样即成显现出色彩又不会遮盖其它信息。例如讲解夹具的组成时，可用半透明的彩色区域标志出定位元件、夹紧元件，即不遮盖住夹具的结构组成，又能清晰区分出不同的组件。
1.3程序多，无步骤多媒体教学时板面大，计算过程如果全部显示，步骤不清，学生不易掌握计算过程，通常学生看懂了却又不知道如何下笔运算。应当计算一步，显示一步，并引导学生思考下一步，再继续讲解下一步，再依次显示出来。以尺寸链的计算为例，依次显示出基本尺寸、上下偏差的计算过程，计算过程采用动画的形式将计算过程按步骤一步一步体现出来，增加步骤和程序的清晰度，就像教师在黑板上一步一步板述。
2.课堂上教学过程中容易出现的问题及解决思路
2.1过度依赖多媒体教学课件多媒体教学课件内容形式多样,讲解详细,图文并茂,操作性强。教师过度依赖就表现为:在课堂上,教师手握鼠标,逐一“演示”课件内容。教师从以前的知识传播者变成了现在的计算机操作员,缺少与学生的交流。教师可以根据实际情况评价、肯定或部分肯定学生的回答，学生的主动性较高，成就感较强。以讲解汽车零件的加工工艺规程为例，里面包含零件从毛坯到成品的全部内容，为了体现每一次工序的内容，虽然采用多媒体动画技术将加工过程和加工表面按加工步骤一步一步体现出来，但在讲解中以提问为主，例如：加工中是如何安装工件？采用了何种刀具？加工精度是如何控制？这些问题引发了学生认真的思索，许多学生大胆回答，学生在自己的思考与回答中寻找答案，比直接提出加工工艺过程的效果更好。2.2内容讲解方式过于简单讲解相关知识点时，应将前后内容融会贯通，多媒体可以很好地实现各模块的链接，设置好链接内容，即可用控制键调出相关的知识点。以讲解各加工工艺为例，将机床与刀具的知识贯穿，同时结合具体加工过程，使得学生更容易将汽车制造技术的各类零件加工的知识点进行归类和总结。这样也就更利于学生具体分析一些刀具加工的工作原理，对新产品开发中制订工艺规程设计提供了一个可行的设计思考方向。第一课对学习兴趣的培养十分重要，不是只讲解教学安排和第一章的内容，可以播放宝马汽车的整个加工流程，有底盘和车身的组装，再到喷漆上蜡，仪表板和座椅等部件的安装，直至通过测试，完整地显示汽车组装加工过程。这样即增加了学生的学习兴趣，教学气氛热烈，又让学生直观地了解了汽车是如何制造出来的，对现今的汽车制造技术也有了直观的认识。
2.3在一定程度上削弱了学生的主观能动性多媒体课件在形式和内容上下了功夫,枯燥的文字与生动的画面相结合,意在激发学生的学习主动性。但教学又成了另一种意义上的满堂灌。教师无形中就把学生的思路限制在课件设定的固定框架内,学生缺少自主思考与学习，学生的主动性必然会受到不同程度的影响。在课堂教学中要多启发，多引导，多提问，多思考，让学生自己去发现问题、提出问题，让学生“动”起来。互动性活动较易组织,课堂气氛较为活跃，师生互动是互动教学理念中最重要的一个方面。教师将在学生自主学习、理解、钻研、观察时，积极地看，积极地听，设身处地地感受学生的所作所为、所思所想，考虑如何指导学生学习。
3.课后容易出现的问题及解决思路
3.1课后师生交流少下课后，学生和老师都急于进行下一节课，师生交流较少，对于学生的课堂学习效果，教师不能得到及时的反馈。教育实践证实，课后交流能让学生在课堂知识的基础上更上一个层次，这就要求教师和学生能够及时沟通，及时讨论。在课后的师生交流中，我们可以采用多种多样的形式.如辅导答疑、实践讨论、交流座谈、网上交谈等。这些互动都有助于多媒体课件不断完善，有助于教师更好的教，学生更好的学。
3.2作业形式单一通常课后作业形式过于单一，学生一味地抄写或计算，容易产生厌烦情绪，不利于学习积极性的培养。课后作业不仅仅是单一的书本作业，还可以有多种形式，例如推荐学生在课外参观汽车4S店或车展，对一些新车型和新技术去做一些调查和研究。在讲解汽车制造新技术的时候，就让学生自己上讲台展示并讲解自己制作的制造新技术的课件，很多同学都非常积极，他们觉得自己的成果不仅能让老师看到，还能与其他同学共享，效果非常好。从学生的展示中看出，很多同学事先都是作了充分的准备的，这无疑极大提升了学习的主动性与极积性。
