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先进制造论文:先进制造技术课程的论文
先进制造技术内涵广泛、学科交叉,并且不断地发展与完备,在激烈的国际市场竞争中,制造业要求生存和发展,必须掌握并科学运用的制造技术。先进制造技术也是改造传统产业的有力武器。先进制造技术的发展与产业化,将对国民经济的发展产生越来越大的影响。本文主要分析了当今我国先进制造技术的特点及发展趋势,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。制造业在国家企业生产力构成中占很大比重,因此若想增强综合国力,大力发展制造技术是必由之路。
关键词:先进制造 特点 发展现状 趋势
0引言:先进制造技术(Advanced Manufacturing Technology,简称为AMT)是指微电子技术、自动化技术、信息技术等先进技术给传统制造技术带来的种种变化与新型系统[1]。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先进制造技术的特点:
1.1实用性: 首先先进制造技术应该能够为我们所用,是实用的,而不是观念上得东西,能够真正为人类造福的。其是一项面向工业应用并且兼备有实用性的新技术, 它的发展是针对某一具体制造业的需求而发展起来的先进的、适用的制造技术 , 它有明确的需求导向的特征, 其应用特别注意产品好的实际效果 , 以提高制造业的综合经济效益和社会效益为最终目的。
1.2先进性: 其次,从他的命名来看,他显然应当具有先进性,这符合社会的发展,能够带动社会的生产力的前进才是他的关键所在。它从传统的工艺发展而来 , 既保留了过去制造技术中的有效要素, 又吸收了各种高新技术的近期成果 , 并与新技术实现了局部或系统集成,先进制造技术的核心是品质、高效、低耗、清洁、灵活的工艺, 这些工艺也必须是经过优化的先进工艺 。
1.3 广泛性:再者,他应当具有广泛的应用,而不是单单用于某个狭窄的方面或者是个狭窄的技术。他应当能够为现在生产制造的绝大部分所使用,这样才能体
现先进制造技术的存在价值,才能激发科学研究者去研究发展它的决心。 先进制造技术是由计算机技术、设计技术、自动化技术、系统管理技术组成, 渗透到产品的设计、制造、生产组织、市场营销及回收再生等所有领域及其全过程。
1.4动态特性: 而且先进制造技术是一类技术,而不是单指某项技术,拥有一定的目标。是一个技术群, 并且是针对一定的应用目标 , 不断地吸收各种高新技术逐渐形成的新技术 , 因此这个技术群是一个动态技术 , 不同时期有不同的特点 , 通过不同形式发展不同国家和地区的制造技术。
1.5集成性: 先进制造技术由于专业、学科间的不断渗透、交叉、融合 , 界限逐渐淡化甚至消失 , 技术趋于系统化 , 已发展成为集机械、电子、信息、材料和管理技术于一体的新兴交叉学科 。
1.6效益、成本和质量的统一性: 先进制造技术能对市场变化作出敏捷的反应, 提出提高产品劳动生产率的有效途径 , 并且将其转变为以时间为核心的效率、成本、质量的有机结合, 使其达到高度的统一 ,最终在市场竞争中立于不败之地
[2]。
2先进制造技术目前的发展及几种常见的技术介绍: 我国现阶段正大力发展先进制造技术,但是与国外顶尖技术还是有一定的差距,把我国的制造技术提高上去才能真正增强国家的综合实力,才能真正提高国家的科技竞争力,所以应当大力发展先进制造技术。
2.1主要的核心技术及发展情况:
2.1.1快速成形, 英文是Rapid Prototyping, 是当代先进制造技术的一种. 快速成形技术是计算机辅助设计及制造技术、逆向工程技术、分层制造技术(SFF)、材料去除成形(MPR)材料增加成形(MAP)技术以及它们的集成. 通俗一点说, 快速成形就是利用在三维造型软件中已经设计的数字三维模型, 通过快速成型设备(快速成形机), 制造实体的三维模型的技术。
快速成形技术有以下特点:
(1)制造原型所用的材料不限,各种金属和非金属材料均可使用
(2) 原型的复制性、互换性高
(3) 制造工艺与制造原型的几何形状无关,在加工复杂曲面时更显优越 [3]
(4) 加工周期短,成本低,成本与产品复杂程度无关,一般与传统加工模型的工艺相比, 快速成形在制造费用上可以降低80%,加工周期可以节约70%以上
(5) 高度技术集成,可实现了设计制造一体化
曾经和目前仍然为主流的快速成形技术有以下几种:
2.1.2立体光刻技术 (SL/SLA)
SLA的工作原理是以液态光敏树脂 (例如一种特殊的环氧树脂)为造型材料,采用紫外激光器为能源:一种是氦一福激光器 (波长 325nm,功率15~50MW),另一种是氨离子激光器(波长351~365nm,功率 100~500MW ),激光束光斑大小为0.05~3mm。由CAD设计出三维模型后将模型进行水平切片,分成为成千上万个薄层,生成分层工艺信息,按计算机所确定的轨迹,控制激光束的扫描轨迹,使被扫描区域内的液态光敏树脂固化,形成一层薄固体截面后,升降机构带动工作台下降一层高度,其上复盖另一层液态光敏树脂,接着进行第二层激光扫描固化,新固化的一层牢固地粘在前一层上,就这样逐层叠加直到完成整个模型的制作。一般每个薄层的厚度0.07~0.4mm,模型从树脂中取出后,进行最终硬化处理加以打光、电镀、喷漆或着色等即可。
发展趋势:稳步发展. SL/SLA技术的缺点在于材料成本和设备维护成本十分高昂。因为紫外激光器的使用寿命只能维持在1年左右, 同时作为成形材料的光敏树脂也需要每年更换, 仅此两项便需要每年50万人民币以上的维护成本. 此外, SL/SLA快速成形设备结构复杂, 零件众多, 日常的维护保养也十分不易. 但是, 由于SL/SLA技术的成形精度非常高, 可以制造十分细小的模型或表面特征, 这一项优势似的SL/SLA技术仍然具有十分广阔的应用前景.
2.1.3 薄材叠层成形技术 (LOM)
薄材叠层成形技术是通过
对原料纸进行激光切割与粘合的方式来形成零件的。其工艺是先将单面涂有热熔胶的纸通过加热辊加压粘结在一起,此时位于其上方的激光器按照分层CAD模型所获得的数据,将一层纸切割成所制零件的内外轮廓,然后新的一层纸再叠加在上面,通过热压装置,将下面已经切割的层粘合在一起,激光再次进行切割。切割时工作台连续下降,切割掉的纸片仍留在原处,起支撑和固化作用,纸片的一般厚度为0.07~0.1mm。该方法特点是成形速率高,成本低廉。 发展趋势:已经淘汰. LOM技术是快速成形技术发展过程中曾今为了寻找成本相对低廉, 精度相对合理的解决方案的一种尝试性探索. 客观而言, LOM设备的成形精度适中, 可以制造一些具有表面纹路的模型, 同时, 成形速度也相对较快. 但是, 由于LOM技术的材料利用率很低(10%-20%), 使得实际的材料成本并不便宜. 此外, LOM设备的稳定性和安全性也存在严重隐患,在实际运行过程中, 纸质、木质和PVC材料在激光照射极易着火, 引起事故. 因此, 目前LOM技术在全世界范围内已经几乎停止使用。
2.1.4选区激光粉末烧结技术 (SLS)
选择性激光烧结 (SLS)的成形方法是。在层面制造与逐层堆积的过程中,用激光束有选择地将可熔化粘结的金属粉末或非金属粉末 (如石蜡、塑料、树脂沙、尼龙等)一层层地扫描加热,使其达到烧结温度并烧结成形;当一层烧结完后,工作台降下一层的高度,铺下一层的粉末,再进行第二层的扫描,新烧结的一层牢固地粘结在前一层上,如此重复,烧结出与CAD模型对应的三维实体。选择性激光烧结 (SLS)突出的优点在于它是以粉末作为成形材料,所使用的成形材料十分广泛,从理论上来说,任何被激光加热后能够在粉粒间形成原子间连接的粉末材料都可以作为SLS的成形材料。
展趋势:停滞不前。
2.1.5熔融沉积成形技术 (MEM)
MEM的基本原理是:加热喷头在计算机的控制下,根据截面轮廓信息作X--Y平面运动和高度Z方向的运动,丝材 (如塑料丝、石腊质丝等)由供丝机构送至喷头,在喷头中加热、熔化,然后选择性地涂覆在工作台上,快速冷却后形成一层截面轮廓,层层叠加最终成为快速原型。用此法可以制作精密铸造用蜡模、铸造用母模等。
发展趋势:快速发展. MEM是在相对近期发展处的快速成形技术, 其有点在于安全性高, 设备稳定性高, 成形精度高而运行成本低. 因为含有特殊配方的ABS工程塑料本身的物理和化学性质, 使得MEM技术制作的模型具有很好的强度和韧度, 可以经受锻造、钻孔、打磨等高强度的测试. 加之ABS丝材成本相对低廉, 设备设计简洁, 维护方便等优势, 使得MEM技术目前后来居上, 成本工人的应用最广泛的快速成形技术。
先进制造论文:先进制造技术教学改革论文
一、先进制造技术教学现状
目前“先进制造技术”是工科院校机械工程、工业工程等专业的一门重要的限选课（选修课）。由于该门课程覆盖面广、内容繁杂，教师教学多以课堂讲授为主,缺乏结合实际的案例式教学、综合性教学、实践教学等原因，使得学生在学习过程中困难重重，教学效果不够理想。先进制造技术课程教学目前存在的问题如下：
（1）学时少，涵盖信息量大。教师面临着如何结合本校办学模式和本专业学生深造和就业的需要来重新组织、整合教学内容的难题。
（2）先进制造技术是一门动态的、不断吸收高新技术发展的技术，大多数教师受到现有教材的限制，无法在授课过程中及时融入先进制造技术的近期发展现状。
（3）实验设备匮乏，无法通过与教学内容相关的实践环节来加深学生对理论授课内容的理解。
（4）课件制作难度大。先进制造技术内容繁杂，涉及多种先进制造工艺、原理、加工过程及应用。授课过程中仅采用文字结合图片讲解是远远不够的。
（5）很多高校教师基本还是采取灌输式的教学方法，达不到培养学生创新思维和创新能力的目的。
（6）现有的教材内容繁杂，相对陈旧。上海海洋大学是一所有百年办学历史、技术实力雄厚、特色鲜明，特别在海洋科学与工程、海洋渔业、海洋信息等学科具有较强的教学与科研水平。近年来，工程学院在海洋工程材料、海洋工程装备、海洋可再生能源的研究和应用方面取得了突破性进展。如何寓研于教，不断探索和总结教育教学的内在规律，提高教学质量是我们所面临的关键问题。
二、“先进制造技术”案例式教学策略
（一）整合教学内容
精选目前海洋工程装备制造中最前沿的技术，分大类，然后从每大类中再挑选出此类技术中最前沿、的技术，以此为主题，广泛收集相关案例资料的近期研究成果，及时补充教学内容，确保教学内容的前瞻性，好从中国期刊网上或elsevier上下载科技文献以备参考，同时可以参加一些大型的相关技术产品展览会来拓宽视野并积攒素材。
（二）选择案例资料
从众多案例资料中挑选出最相关且浅显易懂的案例，激发学生对海洋工程装备等相关内容的兴趣，逐渐过渡到所要讲授的某项先进制造技术，同时需要从先进制造技术的重要性、用途等方面对学生加强引导，让学生在课堂上积极参与思考，并结合教师课堂教学谈谈自己的感受及本节课的收获，比如先让学生自己针对该项先进制造技术的优势、技术特点、应用条件、加工成本、加工质量及效率等各个方面进行讨论。学生由被动接受知识变为主动去学习，这一输入到输出的过程既锻炼了学生的语言表达能力，又充分调动教与学双方的主动性，使得学生在讨论交流中获得更多的启发，并学会去思考问题；同时鼓励学生在课下查阅相关文献，提前做好功课，带着问题来听课，培养学生自主学习的能力。
（三）完善多媒体课堂教学课件
制作案例的教学课件，要包含海洋类技术的定义原理、海洋工程样件的制备、设备的选择、加工过程、检测等，并尽量多地利用相关的图片、动画、视频来吸引学生的眼球，使学生更加清楚地了解整个零件的加工过程；在课前备课时，要大量查阅相关内容，挑选有用的信息，特别是具有应用性和市场潜力大的先进制造技术及时添加到教学内容中，从而让学生从高层次、新角度来认真对待这门课；在进行课件设计时，将涉及的相关信息巧妙地融入到课件中来，并注意与课本知识有机结合，通过播放与先进制造技术应用领域相关的视频，让学生更加深刻地了解先进制造技术在海洋工程方面的运用。
（四）融合海洋特色的案例及改进课外互动模式
21世纪是海洋的世纪，面对海洋资源开发这一不断成长的新兴市场，世界各国都在积极发展相关装备，加快海洋资源开发和利用已成为世界各国发展的重要战略取向。首先需要对海洋工程有关教材进行修订，并围绕研究主题发表较高质量的研究论文，给同类高校相同或相近专业建设提供参考经验。其中实践环节可通过购买相关精密器材比如超短激光器，并开设实践课程，培养学生的动手能力和分析试验结果的能力，所获的试验结果又可作为新的案例应用于教学中，这就是将理论环节与实践环节有机结合，从而形成了课程的教学体系；同时为了弥补课上教学学时不足这一缺陷，可借助数字化网络平台实现师生课外互动这一教学方式，使教学过程得以继续延伸，以数字化的形式在整个教学网内，实现资源共享、教学互动，适应多层次教学的需求，进而提升教学质量。
（五）改革考试方式
增设案例考试环节。给定主题，学生自己寻找案例，主动查阅文献并制作课件进行讲解，以增强学生对科技文献的阅读和理解能力，为毕业设计撰写综述打下坚实的基础；同时，每位学生都需对本课程的教学效果进行评价，比如以5分制的方式，以小纸条的形式给任课教师打分，同时可提出对课堂教学具有建设性的意见，教师可根据学生对课程的评价来反映出学生对本课程的参与程度，将其作为考核学生的一种方式。同时考试的形式可采取课堂讨论、小组成员演讲、布置大作业、文献查新等形式，根据具体情况按照一定比例来决定学生本课程的最终成绩，可避免仅凭一张试卷的分数来评定和决定学生对本课程的掌握情况。
（六）加强与国内外高校的学术交流活动，以跟踪海洋工程领域制造业的近期发展
目前，以上环节已经基本完成。通过两轮授课，学生评测成绩在90分以上，极大地调动了学生的学习积极性，改善了机械类课程枯燥乏味、授课效果差的现状。学生普遍反映对于海洋工程装备有了较深的认识，已经意识到所学的知识对于中国海洋业发展的重要性，大家众志成城，信心百倍地做好了投身海洋事业的准备。结合本校办学模式和本专业学生深造和就业的需要，在先进制造技术授课内容中引入海洋装备先进制造技术。不仅可丰富学生的专业知识，开阔学生的视野，增强其专业技能，而且可将一种严谨的科研理念灌输给学生，培养其创新意识，并树立一种推动科学进步、社会发展的光荣使命感。探索案例教学方式，取代传统的灌输式教学，激发学生的学习兴趣，提高授课质量，通过引导学生在课堂上去思考问题，并进行细致讨论，充分调动教与学双方的主动性。将实践环节与理论环节进行有机结合，有助于培养学生的动手能力和分析实验数据的能力，加深对海洋工程装备等相关知识的掌握，注重海洋工程领域人才的培养。
作者:刘璇宋秋红曹守启单位:上海海洋大学
先进制造论文:先进制造技术的发展方向论文
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；前沿科学；应用前景
制造业是现代国民经济和综合国力的重要支柱，其生产总值一般占一个国家国内生产总值的20%~55%。在一个国家的企业生产力构成中，制造技术的作用一般占60%左右。专家认为，世界上各个国家经济的竞争，主要是制造技术的竞争。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。
一、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）为支持快速敏捷制造，几何知识的共享已成为制约现代制造技术中产品开发和制造的关键问题。例如在计算机辅助设计与制造(CAD／CAM)集成、坐标测量(CMM)和机器人学等方面，在三维现实空间(3-RealSpace)中，都存在大量的几何算法设计和分析等问题，特别是其中的几何表示、几何计算和几何推理问题；在测量和机器人路径规划及零件的寻位(如Localization)等方面，存在C-空间(配置空间ConfigurationSpace)的几何计算和几何推理问题；在物体操作(夹持、抓取和装配等)描述和机器人多指抓取规划、装配运动规划和操作规划方面则需要在旋量空间(ScrewSpace)进行几何推理。制造过程中物理和力学现象的几何化研究形成了制造科学中几何计算和几何推理等多方面的研究课题，其理论有待进一步突破，当前一门新学科--计算机几何正在受到日益广泛和深入的研究。
（3）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。
（4）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。
这些问题是当前产品创新的关键理论问题，也是制造由一门技艺上升为一门科学的重要基础性问题。这些问题的重点突破，可以形成产品创新的基础研究体系。
二、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。
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有待解决。
信息科学、纳米科学、材料科学、生命科学、管理科学和制造科学将是改变21世纪的主流科学，由此产生的高新技术及其产业将改变世界的面貌。因此，与以上领域相交叉发展的制造系统和制造信息学、纳米机械和纳米制造科学、仿生机械和仿生制造学、制造管理科学和可重构制造系统等会是21世纪机械工程科学的重要前沿科学。
2．1制造科学与信息科学的交叉--制造信息科学
机电产品是信息在原材料上的物化。许多现代产品的价值增值主要体现在信息上。因此制造过程中信息的获取和应用十分重要。信息化是制造科学技术走向全球化和现代化的重要标志。人们一方面对制造技术开始探索产品设计和制造过程中的信息本质，另一方面对制造技术本身加以改造，以使得其适应新的信息化制造环境。随着对制造过程和制造系统认识的加深，研究者们正试图以全新的概念和方式对其加以描述和表达，以进一步达到实现控制和优化的目的。
与制造有关的信息主要有产品信息、工艺信息和管理信息，这一领域有如下主要研究方向和内容：
(1)制造信息的获取、处理、存储、传递和应用，大量制造信息向知识和决策转化。
(2)非符号信息的表达、制造信息的保真传递、制造信息的管理、非完整制造信息状态下的生产决策、虚拟管理制造、基于网络环境下的设计和制造、制造过程和制造系统中的控制科学问题。
这些内容是制造科学和信息科学基础融合的产物，构成了制造科学中的新分支--制造信息学。
2．2微机械及其制造技术研究
微型电子机械系统(MEMS)，是指集微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路、接口电路、通信和电源于一体的完整微型机电系统。MEMS技术的目标是通过系统的微型化、集成化来探索具有新原理、新功能的元件和系统。MEMS的发展将极大地促进各类产品的袖珍化、微型化，成数量级的提高器件与系统的功能密度、信息密度与互联密度，大幅度地节能、节材。它不仅可以降低机电系统的成本，而且还可以完成许多大尺寸机电系统无法完成的任务。例如用尖端直径为5μm的微型镊子可以夹起一个红细胞；制造出3mm大小能够开动的小汽车；可以在磁场中飞行的像蝴蝶大小的飞机等。MEMS技术的发展开辟了技术全新的领域和产业，具有许多传统传感器无法比拟的优点，因此在制造业、航空、航天、交通、通信、农业、生物医学、环境监控、军事、家庭以及几乎人们接触到的所有领域中都有着十分广阔的应用前景。
微机械是机械技术与电子技术在纳米尺度上相融合的产物。早在1959年就有科学家提出微型机械的设想，1962年及时个硅微型压力传感器问世。1987年美国加州大学伯克利分校研制出转子直径为60~120μm的硅微型静电电动机，显示出利用硅微加工工艺制作微小可动结构并与集成电路兼容制造微小系统的潜力。微机械技术有可能像20世纪的微电子技术那样，在21世纪对世界科技、经济发展和国防建设产生巨大的影响。近10年来，微机械的发展令人瞩目。其特点如下：相当数量的微型元器件(微型结构、微型传感器和微型执行器等)和微系统研究成功，体现了其现实的和潜在的应用价值；多种微型制造技术的发展，特别是半导体微细加工等技术已成为微系统的支撑技术；微型机电系统的研究需要多学科交叉的研究队伍，微型机电系统技术是在微电子工艺的基础上发展的多学科交叉的前沿研究领域，涉及电子工程、机械工程、材料工程、物理学、化学以及生物医学等多种工程技术和科学。
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。
2．3材料制备／零件制造一体化和加工新技术基础
材料是人类进步的里程碑，是制造业和高技术发展的基础。每一种重要新材料的成功制备和应用，都会推进物质文明，促进国家经济实力和军事实力的增强。21世纪中，世界将由资源消耗型的工业经济向知识经济转变，要求材料和零件具有高的性能以及功能化、智能化的特性；要求材料和零件的设计实现定量化、数字化；要求材料和零件的制备快速、高效并实现二者一体化、集成化。材料和零件的数字化设计与拟实仿真优化是实现材料与零件的高效品质制备／制造及二者一体化、集成化制造的关键。一方面，通过计算机完成拟实仿真优化后可以减少材料制备与零件制造过程中的实验性环节，获得的工艺方案，实现材料与零件的高效品质制备／制造；另一方面，根据不同材料性能的要求，如弹性模量、热膨胀系数、电磁性能等，研究材料和零件的设计形式。进而结合传统的去除材料式制造技术、增加材料式覆层技术等，研究多种材料组分的复合成形工艺技术。形成材料与零件的数字化制造理论、技术和方法，如快速成形技术采用材料逐渐增长的原理，突破了传统的去材法和变形法机械加工的许多限制，加工过程不需要工具或模具，能迅速制造出任意复杂形状又具有一定功能的三维实体模型或零件。
2．4机械仿生制造
21世纪将是生命科学的世纪，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(如生长成形工艺)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"自组织"机制为自下而上的产品并行设计、制造工艺规程的自动生成、生产系统的动态重组以及产品和制造系统的自动趋优提供了理论基础和实现条件。
仿生制造属于制造科学和生命科学的"远缘杂交"，它将对21世纪的制造业产生巨大的影响。
仿生制造的研究内容目前有两个方面：
2．4．1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；
2．4．2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，例如：仿生空间的形式化描述及其信息映射关系，仿生系统及其演化过程的复杂度计量方法。
机械仿生与仿生制造是机械科学与生命科学、信息科学、材料科学等学科的高度融合，其研究内容包括生长成形工艺、仿生设计和制造系统、智能仿生机械和生物成形制造等。目前所做的研究工作大多属前沿探索性的工作，具有鲜明的基础研究的特点，如果抓住机遇研究下去，将可能产生革命性的突破。今后应关注的研究领域有生物加工技术、仿生制造系统、基于快速原型制造技术的组织工程学，以及与生物工程相关的关键技术基础等。公务员之家
三、现代制造技术的发展趋势
20世纪90年代以来，世界各国都把制造技术的研究和开发作为国家的关键技术进行优先发展，如美国的先进制造技术计划AMTP、日本的智能制造技术（IMS）国际合作计划、韩国的高级现代技术国家计划(G--7)、德国的制造2000计划和欧共体的ESPRIT和BRITE-EURAM计划。
随着电子、信息等高新技术的不断发展，市场需求个性化与多样化，未来现代制造技术发展的总趋势是向精密化、柔性化、网络化、虚拟化、智能化、绿色集成化、全球化的方向发展。
当前现代制造技术的发展趋势大致有以下九个方面：
(1)信息技术、管理技术与工艺技术紧密结合，现代制造生产模式会获得不断发展。
(2)设计技术与手段更现代化。
(3)成型及制造技术精密化、制造过程实现低能耗。
(4)新型特种加工方法的形成。
(5)开发新一代超精密、超高速制造装备。
(6)加工工艺由技艺发展为工程科学。
(7)实施无污染绿色制造。
(8)制造业中广泛应用虚拟现实技术。
(9)制造以人为本。
先进制造论文:打造先进制造基地托举我市乡镇企业
筑平台 促飞跃打造先进制造基地，托举我市乡镇企业
【摘要】乡镇企业由于具有较高的生产率和灵活性，因而能保持着高速增长的发展势头，能在国民经济中不断增加其份额比重，成为中国经济增长的重要源泉，并在增加农民收入、转移农村剩余劳动力、增加财政收入等方面发挥着生力军作用。下文从我国乡镇企业的概念内涵出发，对其发展阶段、历史地位以及形态转变等进行了研究，并结合富阳市乡镇企业发展的现状及面临的困境，寻求乡镇企业的突破之路――以打造先进制造业基地为平台，从高起点上促使企业的再度腾飞。随着中国经济体制改革的不断深入和完善，农村经营组织逐步放松管制，借此东风，我国的乡镇企业如雨后春笋般蓬勃兴起，并且快速地成长壮大，成为推动中国农村经济增长的主体和中国近几年经济保持持续高速增长的重要支撑力量。从改革开放以来的经济发展轨迹看，乡镇企业已经突破原有的二元经济结构、成为促使中国经济快速发展的重要转化因素和动力源泉，其发展变化在中国经济的未来走势中处于举足轻重的地位。
中国入世，一方面给企业进一步拓展空间、打开市场、参与国际合作创造了契机，但同时也给我国乡镇企业的传统发展模式和经营理念造成了冲击。规模小、技术含量低、市场销售能力不足、融资渠道狭窄等顽疾、新症极大地限制了乡镇企业的发展壮大，部分企业甚至出现了停滞和倒退。更何况，面对开放的市场环境，我国乡镇企业现有的技术开发能力和国际竞争力实难抵挡来自发达国家产品的竞争。在这一形势下，乡镇企业的调整、改革已如利箭在弦。
笔者作为一名直面“三农”，分管工业的基层干部，多年来密切关注着我市乡镇企业的发展与变迁，经多年的工作实践与理论总结，认为富阳市的乡镇企业要突破瓶颈、再度飞跃，必须走科技创新之路、走集聚战略之路、走打造先进制造基地之路。
一、乡镇企业的基本概念和发展模式
从广义上看，乡镇企业是指所有成立于农村地区、由农民投资和组建的企业，包括乡、镇、村的集体企业，农民组办、联户办和个体办的企业。1996年颁布的《中华人民共和国乡镇企业法》从法律的角度明确把乡镇企业定义为：农村集体经济组织或农民投资为主，在乡镇（包括所辖村）举办的承担支援农业义务的各类企业。【1】本文所阐述的乡镇企业侧重其广义范围。
乡镇企业源于中国因经济不发达而形成的城市与农村相分离的二元经济结构。由于农村人口在长期政策规定下的身份限制和不流动性，使得在农村自发生长起来的企业与其他形态企业相比，具有明显不同的成员构成、社会地位、发展轨迹和运作方式，成为一种具有独特性质的经济组织和社会群体。乡镇企业在其发展过程中，逐步产生了两种较为典型的发展模式――苏南模式和温州模式。“苏南模式”是对江苏南部地区最早发展起来的集体所有制的乡镇企业模式的统称，主要特点为由乡镇或村政府掌握企业发展初期的所有权，企业经营者则在之后的发展过程中逐步接管企业的实际控制权。“温州模式”是对温州私营、个体企业蓬勃发展、遍地开花的经营模式的统称。两者较大的区别在于“苏南模式”以集体企业为主，而“温州模式”主要以家庭经济为主。在当今中国乡镇企业的发展进程中，两种模式互为作用，交替发展。【2】
二、乡镇企业的发展历程和历史地位
（一）发展阶段
在我国广大农村，非农产业早已存在，但真正形成一定规模并上升为农村经济的主导产业，是经济改革后出现的事物。乡镇企业在其20多年的发展进程中，先后经历了社队企业恢复与发展、乡镇企业高速增长、调整与波折、再一轮高速增长以及变动整合与提升等几个阶段。【3】
1.社队企业恢复与发展。上世纪70年代末，随着农村家庭联产承包责任制的推广，农业劳动生产率大幅度提高，农村劳动力逐步从土地的束缚中解放出来，形成日益庞大的待业群体。因势而起的社队企业，在改革后农村的就业压力下得到进一步扩张，成为农村经济新的增长点。
2.乡镇企业的首次飞跃。至80年代中期，中央相关倾斜、鼓励、扶持政策的颁布实施，为农民自主联合办企业和农民个体办企业开了绿灯，社会上下形成同心协力推动乡企发展的高潮，农村企业发展滞后的局势得到很大改观。据统计，1984年5月，仅在浙江省一省范围内，就兴办起2万多家乡镇企业。【4】
3.调整与波折。由于片面追求市场的自主协调能力，忽视宏观调控力度，导致80年代后期，全国范围内出现经济增长过热，信贷规模过大，货币发行过多等经济问题。日益严峻的外部环境使得乡镇企业的发展遭到抑制，各地相继出现一股“压乡办企业，保全民企业”的潮流。面对“银行不贷款，原材料实行专营，电力严重不足，煤炭价格飞涨还难以买到”的市场环境，乡镇企业的生存受到极大挑战，企业普遍开工不足，亏损上升。
4.乡镇企业的第二轮高速增长期。邓小平南巡讲话为乡>文秘站:
5.变动、整合与提升。进入90年代，我国主动接轨国际，加大参与国际竞争的力度，以激活和重组国内市场，实现优胜劣汰，乡镇企业何去何从又面临着新的转折。企业为求生存、发展，积极转变观念、整合资源优势、提升御险能力，其结构形态上发生很多转变。首先，所有制结构进一步调整，个体私营企业迅猛发展；集体企业内部的产权主体呈多元化趋势。其次，企业的增长方式由外延扩张型向质量效益型转变。第三，企业的规模档次拉开、配置趋于合理，大量的小企业开始为大企业配套生产，形成了以大带小、以小促大、协调发展的格局。
（二）历史地位和发展形态的转变
以富阳为例，经过几十年的发展，我市的乡镇企业通过实施改革驱动、外向带动、科技拉动、人才推动等多项战略，冲破了“小农经济”的束缚，破除了传统计 划经济的框框，基本形成了产品众多、门类较全的工业体系。特别是1992年小平同志南巡谈话后，乡镇企业进入了“跳跃式”、“超常规”的快速发展阶段，创造了一个又一个经济奇迹：多种所有制共同发展的格局初步形成；资本经营取得重大突破；规模经济优势更加突出；经济结构得到有效调整；企业技术创新能力明显增强；经济运行质量大大提高。至20__年底，我市已拥有各类工业企业10118家，实现工业总产值414.8亿元，其中规模以上企业585家，创造工业产值234.8亿元，实现利税近20个亿。乡镇企业的地位及发展形态也发生了根本转变。
首先，从社会经济地位来看，实现了由“微不足道”向“举足轻重”的转变。发展初期的乡镇企业仅仅是为了满足广大人民群众的基本生活而组织生产的，在社会经济中属于“补充”地位，其总产值、工业产值更是少得可怜。现如今，不断发展的乡镇企业已经成为区域经济的重要组成部分和主要增长点，其生产总值和工业增加值已占国内生产总值和工业增加值的半壁江山。
其次，在产权和投资主体上，实现了由“单一主体”向“多元主体”的转变。早期的乡镇企业实际上是基层政权机构直接兴办、经营的部门，呈现“乡有乡营、镇有镇营、村有村营”之势，其所有权、经营权“两权不分”。近几年，各地通过不断加大企业产权改革的力度，大部分乡镇企业都在不同层面上进行了产权的转让，企业所有制结构有了明显的变化，再加上大量外资和民间资金的涌入，使乡镇企业产权和投资主体呈现多元化、混合型的趋势。
再次，区域布局实现了由“分散经营”向“相对集中”的转变。乡镇企业兴起之初，强调就地取材、就地加工、就地销售的“三就地”原则，以致造成布局上的极度分散。改革开放以来，各地积极引导乡镇企业逐步由“村村点火、户户冒烟”向“相对集中、连片开发”转变，从而实现了优势的互补与整合。
从外延分析，乡镇企业的所有制结构，实现了由“四轮驱动”向“多轮驱动”的进化。1978年以前，乡镇企业只是单一的社办工业，勉强形成了传统意义上的“乡办、村办、户办、联户办”“四轮驱动”的格局。随着改革的不断深化，市场经济使各种生产要素在不同区域、不同行业、不同所有制之间流动，优化配置和重组，不同所有制企业相互投资、相互融合，新型的企业组织形式和资本组织形式大量出现，股份合作制、股份制、个体私营经济以及各种形式的联营和中外合资企业迅速发展。乡镇企业真正形成了“多轮驱动、多业并举、多轨运行”的所有制格局。【5】
三、面临的困境以及制约因素
乡镇企业是亿万农民的伟大创举，它在振兴农村经济中的地位和作用是不可替代的，它不单单是促使我国农村经济增长的主体，也是中国近几年经济保持高速增长的重要支撑力量。
然而，在肯定这些成绩的同时，我们也应该看到，早期脱胎于农业、由农民创办的传统乡镇企业，萌芽在计划经济的夹缝中，发展在“双轨制”的体制里，生存在短缺经济的环境中，投资主体、管理体制、分配机制单一，是不完善的市场经济主体。【6】随着社会主义市场经济体制的逐步建立和完善，在宏观经济政策、市场结构、发展环境变化的大背景下，传统的乡镇企业普遍感到压力和困惑，并或多或少地出现了“不适症”。此外，全球经济一体化已是大势所趋，不同的企业将被放到同一个标准上进行公平竞争，乡镇企业将在更加开放、竞争对手更多更强、市场要求更高的舞台上谋求新的发展，难度可想而知。就我市来看，目前乡镇企业发展过程中的弊端已不容轻视。
1、具有国际竞争力的骨干企业规模小、数量少。富阳的乡镇企业和我国大多数中小城市的企业一样，点多面广，各自为政，没有融入全球一体化的生产体系，产品的销售没有建立完善的营销网络，企业规模较小，技术人才短缺，自身的研发中心实绩不多，有的企业甚至没有这个机构，在技术的革新、产品的提升和企业的发展上，只能跟着商品的销售形势走，盲目追逐市场，追求利润，具有国际竞争力的优势企业更是少之又少。
至20__年底，我市规模以上企业585家，仅占全部企业的5.67％，销售收入超过10亿元的更是只有2家。与毗邻的余杭区相比，在总量规模上，两地企业的固定资产净值十分接近，但在浮动资产平均余额及企业负债额度上均大于余杭区，而工业销售产值相差48个亿，工业增加值差14.13个亿。此外，我市360多家造纸企业平均生产规模只有0.9万吨每年，抵御风险的能力不强，极容易被淘汰。
2、产品定位落后，技术设备陈旧。拥有重点高技术的企业只有26家，部级仅3家，省级18家，杭州市级5家。无污染且工艺先进的企业甚少，大多为造纸业。在发展经济的同时却因吨纸污水排放量超标，对富春江水系造成严重污染，给人民群众的生产、生活带来不利影响。据调查，目前只有极个别造纸企业污水排放达到国际标准，在45m3/吨纸——65m3/吨纸，大部份企业污水排放在65m3/吨纸——250m3/吨纸。这种现状，由于耗水量大大超标，从而导致排污总量直线上升。其次，我市造纸企业产品结构过于单一，且大多生产设备陈旧，生产方式和生产工艺落后，导致产品能源消耗高、污染重、质量不达标。高能耗、高污染、大进大出的产业链已成为我市工业企业的显著特点，如宏观环境发生变化或是要素供给矛盾进一步加大，就容易给我市乡镇企业的发展带来诸多限止因素，就很难产生大企业带动效应和创造较高的工业增加值。
3、零散企业多，品种杂，规模小。虽然我市有一个经济开发区和19个工业功能区，产业布局有一定的思路和规划，但长期的企业自主发展所造成的品种杂、规模小、分布广的局面是难以一时解决的。如常绿的织布业，几乎家家户户有织布机，却各自为政，品种多，规格不一，设备也旧，始终成不了规模，形不成定位，市场竞争力弱。另外，由于点多面广，政府也没办法扶持，造成基础设施建设速度跟不上，配套投入严重不足，只能任其随行就市，自生自灭。
4、销售渠道狭窄，销售网络的形成差距甚远。乡镇企业产品的销售，多数只靠几个供销员去找渠道和业务，信息闭塞，销路单一，对产品市场的前景缺乏预见性。我市虽然成立了《白板纸网》和《中国球拍网》但上网信息的企业很少，大多数业主并未真正认识到网络销售的优越性。导致企业走的步子放不开，迈不大，限制了自身的发展速度。
此外，负担沉重，弱势地位并未改观；资金不足，融资困难程度有增无减；人力资本缺乏，企业发展缺少后劲；组织结构不合理，产业层次低等现状都成为限制我市乡镇企业持续高速发展的缰绳、绊索。
四、发展的必然趋势和有效途径
上述分析表明，随着经济体制的变化和市场机制的完善，为了保持我市经济的增长步伐，改革的重点应从过去供给结构的调整转向着眼于解决长期性的结构问题。不仅要进一步调整供给结构，使之适应需求结构的变化，提高竞争能力；更要注重市场结构、产业结构的整合，从过去简单供给调整转向合理引导经济结构和社会结构调整相结合上来。
及时，要提高认识。首先，要达成“发展区域经济，就必须大力发展乡镇企业”的共识。区域经济作为国民经济的重要基础和基本单元，毫无疑问应该把大力发展乡镇企业作为其重中之重倾注大量的精力。要对乡镇企业高看一层，厚爱一分。其次，要认识到“发展乡镇企业，就必须走内涵发展与外延并举的路子”。
第二，要拓宽思路。在成分上，进一步放开手脚，乡办、村办、联户办、户办以及股份合作、联营、外商投资企业一起发展，不限速度看效益，可以适当把步子迈得大一些。在领域上，放得更宽、更活，坚持一、二、三产业一起上，贸工农、种养加、产加销齐发展，不限产业看市场，不限规模看项目。
第三，要调优结构。一是优化企业布局。尽管经过多年的努力，我市乡镇企业工业布局已渐趋合理，但“天女散花”的状况还没有得到根本性转变，乡办、村办、组办、户办“散而杂”的现象依然严重。今后，应该继续把发展乡镇企业与加快小城镇建设这两大战略结合起来。原有的乡镇企业尽量创造条件， 逐步向小区和小城镇聚集；新办的乡镇企业，统一安排在工业功能区。二是优化产业结构。目前很多商品已经供过于求，市场从卖方市场变为买方市场。因此，对乡镇企业来说不能只是上一些一般性的项目，搞低水平的重复建设，要重点发挥乡镇的资源优势，避免与城市企业结构趋同，形成独具特色的产业体系，提高市场竞争能力。三是优化产品结构。乡镇企业由于受“三就地”原则的束缚，生产的产品普遍存在“五多五少”现象：即资源性产品多，高附加值产品少；长线产品多，短线产品少；大路产品多，高科技产品少，其劣势显而易见。今后，乡镇企业可以通过实施名牌战略等措施来不断提升产品的档次，在注重质量提高的同时，搞好产品文化内涵等的提升。四是优化技术结构。在人才使用上，引导乡镇企业冲破“小农经济”“情感经济”的局限，打破“一方水土用一方人”的人才“田螺壳”模式，解除亲族和血缘关系的绳索，真正建立起“才用八方、智纳百川”的用人机制。
第四，要放活机制。乡镇企业机制已经用了20多年，随着社会主义市场经济的发展，产权不清、政企不分、体制不顺、机制不活、管理不善等问题也日益暴露出来，迫切需要通过多种形式的改革，因企制宜、择舟上船，为企业焕发新的生机和活力提供制度、组织和动力保障。
浙江作为全国经济强省，具备特定的市场优势和区位优势，乡镇企业的综合经济实力名列前矛，走具有浙江特色的新型工业化道路是我省贯彻落实党的十六大和省十一次党代会精神的重大战略部署。富阳作为构造环杭州湾产业带，构筑接轨大上海的前沿阵地，乡镇企业的兴起和发展都具有其典型性和前瞻性。结合本市实际，笔者认为要从根本上解决富阳乡镇企业发展过程中的结构性、素质性的矛盾；扭转产品层次低、高新技术产业比重小、产业组织化程度不高、资源综合利用率低下的现状，打造先进制造基地不失为一项有效之举。
先进的制造基地是以高新技术为先导、核心企业和优势主导产品为龙头，规模经济显著、竞争优势突出、技术创新能力强、国际化程度高、专业化分工协作的产业集群区。打造先进制造基地是加快我市建设小康社会，提前基本实行现代化的主要支柱；是提高我市经济综合实力和国际竞争力，走新型工业化道路的重大举措。
1．做大做强骨干企业。
鼓励乡镇企业进一步深化企业改革，实现制度创新，通过收购、兼并、控股、联合等多种形式做大做强。以发展培育制造业新增长点为主攻方向，加快形成一批主业突出、核心竞争力强、带动作用明显、技术创新能力强的骨干企业。
2．提升发展中小企业。
加快形成垂直整合、水平分工的发展格局，支持形成各具特色的企业联盟，提高中小乡镇企业的国际合作水平；完善产品质量检测网络，建成一批具有明显区域性特色的行业，充分发挥中小企业在先进制造业基地建设中的生力军作用。
3．强化工业功能区的规划与整合。
坚持“统一规划、企业集聚、资源共享、整体优化”原则，按照“适当集中、形成规模、体现特色”的要求，根据已有发展基础和经济发展规律，提高我市各类工业功能区的总体规划水平，进一步形成层次分明、各具特色、功能完备、有机链接的产业空间布局。推动区域相近、功能雷同园区的整合步伐，提高功能区的产业集聚程度，发挥产业链优势，将园区建设的整合、扩容、提升有机结合起来。提升功能区制造中心、研发中心、营销中心等作用，不断增强区内企业的技术创新水平。
4．推行清洁生产，走可持续发展之路。
推行清洁生产，整治环境污染是打造先进制造业基地的必要条件。目前造纸行业是富阳乡镇企业的支柱产业之一，全市有各种不同规模、规格、型号、质量的造纸企业360多家，年生产规模达到420多万吨，拥有总资产81.6亿元，全行业从业人员达到3.9万多人，并占全市工业经济总量的20.7％，20__年创年税4.76亿元，对全市经济的发展起着举足轻重的作用。可造纸行业犹如一柄“双刃剑”，在创造巨大经济效益的同时，也导致严重的污染问题。我市传统的粗放型生产方式不仅浪费了大量水资源，更对富春江水体造成不可忽视的破坏。因此当务之急是积极引导企业贯彻实施清洁生产促进法和节约能源法，尽快采取措施进行技改，推行清洁生产，发展循环经济，推动制造发展模式从末端治理向全过程控制转变，形成以资源节约型，清洁生产型和生态环保型为特征的制造业新格局。
5、改善投资环境，提高土地利用率。
近几年来，我市出台了一系列改善投资环境的有关政策措施，投资环境得到了较大程度的改善，但政府职能机关对个别存在争议的项目，仍存在推、扯、拖、卡等现象；能源动力，信息化基础网络，防火减灾网络，高效力交通网络等项目的建设还远远满足不了先进制造业基地的需求。
6、走出国门，开拓国际市场。
顺应世界产业发展趋势，积极发展外向型资源，融入全球一体化生产体系是打造先进制造业基地的必然趋势，只有坚持以加速技改，以质取胜，挤入国际市场，扶持优势企业到国外建立营销网络，建立技术开发中心，创建生产加工基地，才能真正发挥产品市场效应。
7、扶持、巩固、发展优势加工产业。
打造先进制造业基地，只抓主导的具有强势的支柱产业是远远不够的。到20__年底，我市轻工纺织业、机械、电子、都市型农产品加工业等总产值已达百亿元以上。因此，扶持和巩固这批企业，加快技术改造步伐，提高它们的产品档次，顺应市场发展的需要，加快进入国际营销网络，已迫在眉捷。这将是巩固和发展先进制造业基地的有力保障。
富阳作为环杭州湾产业带的重要组成部分和杭州高新技术产业的重要拓展空间，要积极依托丰富的山水资源和良好的生态环境，优化调整各乡镇企业产业结构，以特色优势行业为依托，大力培育一批骨干企业，推进农业与制造业、服务业联动发展，借打造先进制造业基地之机，促使我市的乡镇企业冲破束缚，再度飞跃。
先进制造论文:新世纪先进制造技术发展现状和趋势研究
先进制造技术是涉及多种学科的综合科学技术,它的概念已远远超过了传统制造技术所涵盖的知识范畴,它具体涉及到了从市场上对产品的需求、产品的开发设计、产品的制造工艺技术、产品生产销售过程的组织与监控,产品的售后服务,市场对产品的反馈信息等在内的整个产品寿命周期的系统工程。先进制造技术已成为当今世界上各企业间的科技竞争重点,先进制造技术水平的高低直接反映出一个国家工业科技的发展水平。
1.先进制造技术上的一些特点
1.1.先进制造技术是各国际企业在二十一世纪重点发展的技术。先进制造技术是现阶段近期的制造技术,它是由传统的制造技术发展过程中演变而来的,既保持了传统制造技术中的主要制造标准,又不断的通过结合各种高新技术成果完善制造标准,并逐步发展渗透到产品生产的各个领域当中。先进制造技术与现代高新科技相结合从而产生了一个面向二十一世界的具有明确范畴的完整的新技术领域。
1.2.先进制造技术是面向工业领域的实用技术。先进制造技术并不仅仅应用在制造过程本身,它还涉及到从产品的研发到销售的所有内容,它将整个过程结合成一个有机的整体,其核心目标就是为了提高企业的竞争力和增强国家的综合实力。
1.3.先进制造技术是一个涵盖整个生产过程的系统工程。先进制造技术需要一些高新技术的支撑,如微电脑技术,信息系统技术,传感应用技术,制造自动化技术,新型材料学和现代管理技术等等。
1.4.先进制造技术是国际间各企业重点发展的科技技术。二十世纪八十年代以来,经济的全球化有了飞速发展,发达国家通过经济等手段争夺全球市场,倾销自己产品。随着全球商业利益集团的形成,使得全球经济竞争变得愈发激烈,先进制造技术正是为了适应这种李烈全球竞争而出现的科技技术。因此,一个国家的先进制造技术应具有世界先进水平,以此来适应全球市场的激烈竞争。
2.先进制造技术的发展现状
2.1.工业技术发达的国家在先进制造技术设计方面不断的进行技术升级和研发大量专利技术,进而大量采用新的设计理念和方法,并使用计算机辅助设计技术、虚拟设计和仿真技术,这些技术都大大地提高了所设计产品的紧密度和其设计工作的效率,我国的相关企业在设计研发方面还跟国外技术发达企业存在着很大差距。
2.2.在制造工艺技术方面工业技术发达的国家早已开始大量采用高精密机械加工技术,纳米加工技术,激光焊接加工技术,3D打印加工技术,电磁加工技术,一体成形加工技术,复合材料加工技术等尖端加工技术和加工方法,新型复合材料、新合金加工刀具也大量被研制出来,而我国的大部分制造加工企业就目前来看加工制造工艺还跟工业技术发达的企业存在着差距,高新加工工艺应用程度不高。
2.3.在机械自动化技术方面工业发达国家已经普遍使用数控自动化机床,其生产加工中心、自动制造单元,自动制造系统等都已形成高度自动化。数字化的机械制造加工设备在一定程度上可以实现柔性自动化技术、智能控制和网络控制制造技术。而我国的制造企业目前对于现代自动设备的应用比例不高,自动化制造水平还比很低。
2.4.先进制造集成化是以计算机技术为基础,综合运用现代化加工技术,电子信息技术,自动化制造技术,信息系统工程技术等,将企业内部生产活动中的信息与产品库存等信息集成,使之实现信息共享化,通过网络把信息数据库和企业的所有生产活动紧密的联系在一起,充分的发挥科技制造技术,现代管理和人才的作用,让企业提高管理水平,使企业的产品质量化,利润较大化。
2.5.制造业智能化是今后先进制造技术的发展趋势,它将计算机技术和人工智能融入到产品的生产过程当中的每个环节中,通过模拟人工智能所设定的参数活动,来取代传统生产系统中一部分人力劳动。在企业产品生产过程中,人工智能系统能根据产品在生产过程中实际情况进行推理,并且做出在生产过程合理判断,使生产活动优化到状态,制造智能化是生产制造自动化的高级阶段,是制造集成化的延伸和发展。
2.6.制造标准化的应用随着现代制造技术的不断发展显得越来越重要。制造标准化不但促进了生产企业之间的专利交流和技术合作,还促进制造产品设备之间的相互配套和兼容,更重要的是企业间制定一些制造标定了全球制造技术今后的发展趋势。
2.7.工业发达国家的制造企业在组织生产管理方面采用先进计算机软件进行管理,非常重视组织和科学的管理体制及生产模式研究创新的发展,生产标准如:准时生产,快速制造、生产等一些科学先进的管理经验和管理技术。我国的大多数企业的计算机管理软件还不先进,管理人员的管理水平还跟国外大企业存在一些差距。
3.先进制造技术今后的发展趋势
3.1.精密化。现代高新技术产品对加工制造精度提出了越来越高的要求,据有关资料统计,目前世界上的超精密加工精度已经达到0.01微米,表面粗糙RA值达到0.06微米,可以予计在不远的将来,加工精度达到0.01微米,即纳米加工精度水平。
3.2.高速化。随新旧新型刀具材料的不断问世和轴承,润滑,电子驱动等科学技术的快速进步,切削速度和主轴转速得到了极大的提高。
3.3.柔性化。市场竞争的结果,必将是对产品的要求越来越多样化和个性化,生产企业的生产模式也必然是小批量多品种,这就要求加工制造技术必须具有高度的柔性,这样才能不断适应市场对产品的多样化要求。
3.4.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。市场开发,产品设计,物料选择,零件加工,产品销售等生产活动都可以异地和跨国界进行。这就极大地加快了技术停息的交流。加强了企业之间产品开发的生产合作,促进了企业之间的优化和重组,大大缩短了产品的生产周期,提高了产品的市场竞争力。 3.5.虚拟化。是指设计过程中的拟实技术和制造过程中的虚拟技术,它可以大大加快产品的开发速度和减少开发的风险,产品设计中的拟实技术是面向产品的结构和性能,以优化产品性能和降低成本为目标,包括产品的动力学分析,运动仿真,造型设计,强度和刚度的有限元计算等街。
3.6.绿色化。随着人类社会的进步和发展,可持续发展和
环境保护问题越来越引起人们的高度重视,绿色制造是通过绿色生产过程生产出绿色产品,产品使用完以后再经过绿色处理后加以回收利用,绿色制造是人类社会可持续发展战略在现代制造业上的充分体现,它必将成为现代制造技术中不可缺少的组成部分。 3.7.全球化。一方面同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的市场的竞争。
4.结束语
先进制造技术不仅仅是衡量一个国家科技发展水平的重要标准,也是国际企业间科技竞争的核心,我国尚处在经济发展转型的关键时期,制造加工技术是我国企业的薄弱环节,企业只有加大对科技研发的力度,紧跟先进制造技术的发展趋势,将对科技的研发放在企业发展的战略优先位置上,并以企业自身足够的力度加以实施,才能够尽快缩小与国外科技先进企业的差距,使之在国际上激烈的市场竞争中立于不败之地。
先进制造论文:先进制造技术的新发展
江苏省南京
王道林
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； 前沿科学； 应用前景
论文
制造业是现代国民经济和综合国力的重要支柱，其生产总值一般占一个国家国内生产总值的20%~55%。在一个国家的企业生产力构成中，制造技术的作用一般占60%左右。专家认为，世界上各个国家经济的竞争，主要是制造技术的竞争。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。
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）为支持快速敏捷制造，几何知识的共享已成为制约现代制造技术中产品开发和制造的关键问题。例如在计算机辅助设计与制造(CAD／CAM)集成、坐标测量(CMM)和机器人学等方面，在三维现实空间(3-Real Space)中，都存在大量的几何算法设计和分析等问题，特别是其中的几何表示、几何计算和几何推理问题；在测量和机器人路径规划及零件的寻位(如Localization)等方面，存在C-空间
(配置空间Configuration Space)的几何计算和几何推理问题；在物体操作(夹持、抓取和装配等)描述和机器人多指抓取规划、装配运动规划和操作规划方面则需要在旋量空间(Screw Space)进行几何推理。制造过程中物理和力学现象的几何化研究形成了制造科学中几何计算和几何推理等多方面的研究课题，其理论有待进一步突破，当前一门新学科--计算机几何正在受到日益广泛和深入的研究。
（3）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。
（4）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。
这些问题是当前产品创新的关键理论问题，也是制造由一门技艺上升为一门科学的重要基础性问题。这些问题的重点突破，可以形成产品创新的基础研究体系。
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。
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有待解决。
信息科学、纳米科学、材料科学、生命科学、管理科学和制造科学将是改变21世纪的主流科学，由此产生的高新技术及其产业将改变世界的面貌。因此，与以上领域相交叉发展的制造系统和制造信息学、纳米机械和纳米制造科学、仿生机械和仿生制造学、制造管理科学和可重构制造系统等会是21世纪机械工程科学的重要前沿科学。
2．1 制造科学与信息科学的交叉--制造信息科学
机电产品是信息在原材料上的物化。许多现代产品的价值增值主要体现在信息上。因此制造过程中信息的获取和应用十分重要。信息化是制造科学技术走向全球化和现代化的重要标志。人们一方面对制造技术开始探索产品设计和制造过程中的信息本质，另一方面对制造技术本身加以改造，以使得其适应新的信息化制造环境。随着对制造过程和制造系统认识的加深，研究者们正试图以全新的概念和方式对其加以描述和表达，以进一步达到实现控制和优化的目的。
与制造有关的信息主要有产品信息、工艺信息和管理信息，这一领域有如下主要研究方向和内容：
(1) 制造信息的获取、处理、存储、传递和应用，大量制造信息向知识和决策转化。
(2) 非符号信息的表达、制造信息的保真传递、制造信息的管理、非完整制造信息状态下的生产决策、虚拟管理制造、基于网络环境下的设计和制造、制造过程和制造系统中的控制科学问题。
这些内容是制造科学和信息科学基础融合的产物，构成了制造科学中的新分支--制造信息学。
2．2 微机械及其制造技术研究
微型电子机械系统(MEMS)，是指集微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路、接口电路、通信和电源于一体 的完整微型机电系统。MEMS技术的目标是通过系统的微型化、集成化来探索具有新原理、新功能的元件和系统。MEMS的发展将极大地促进各类产品的袖珍化、微型化，成数量级的提高器件与系统的功能密度、信息密度与互联密度，大幅度地节能、节材。它不仅可以降低机电系统的成本，而且还可以完成许多大尺寸机电系统无法完成的任务。例如用尖端直径为5μm的微型镊子可以夹起一个红细胞；制造出3mm大小能够开动的小汽车；可以在磁场中飞行的像蝴蝶大小的飞机等。MEMS技术的发展开辟了技术全新的领域和产业，具有许多传统传感器无法比拟的优点，因此在制造业、航空、航天、交通、通信、农业、生物医学、环境监控、军事、家庭以及几乎人们接触到的所有领域中都有着十分广阔的应用前景。
微机械是机械技术与电子技术在纳米尺度上相融合的产物。早在1959年就有科学家提出微型机械的设想，1962年及时个硅微型压力传感器问世。1987年美国加州大学伯克利分校研制出转子直径为60~120μm的硅微型静电电动机，显示出利用硅微加工工艺制作微小可动结构并与集成电路兼容制造微小系统的潜力。微机械技术有可能像20世纪的微电子技术那样，在21世纪对世界科技、经济发展和国防建设产生巨大的影响。近10年来，微机械的发展令人瞩目。其特点如下：相当数量的微型元器件(微型结构、微型传感器和微型执行器等)和微系统研究成功，体现了其现实的和潜在的应用价值；多种微型制造技术的发展，特别是半导体微细加工等技术已成为微系统的支撑技术；微型机电系统的研究需要多学科交叉的研究队伍，微型机电系统技术是在微电子工艺的基础上发展的多学科交叉的前沿研究领域，涉及电子工程、机械工程、材料工程、物理学、化学以及生物医学等多种工程技术和科学。
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。
2．3 材料制备／零件制造一体化和加工新技术基础
材料是人类进步的里程碑，是制造业和高技术发展的基础。每一种重要新材料的成功制备和应用，都会推进物质文明，促进国家经济实力和军事实力的增强。21世纪中，世界将由资源消耗型的工业经济向知识经济转变，要求材料和零件具有高的性能以及功能化、智能化的特性；要求材料和零件的设计实现定量化、数字化；要求材料和零件的制备快速、高效并实现二者一体化、集成化。材料和零件的数字化设计与拟实仿真优化是实现材料与零件的高效品质制备／制造及二者一体化、集成化制造的关键。一方面，通过计算机完成拟实仿真优化后可以减少材料制备与零件制造过程中的实验性环节，获得的工艺方案，实现材料与零件的高效品质制备／制造；另一方面，根据不同材料性能的要求，如弹性模量、热膨胀系数、电磁性能等，研究材料和零件的设计形式。进而结合传统的去除材料式制造技术、增加材料式覆层技术等，研究多种材料组分的复合成形工艺技术。形成材料与零件的数字化制造理论、技术和方法，如快速成形技术采用材料逐渐增长的原理，突破了传统的去材法和变形法机械加工的许多限制，加工过程不需要工具或模具，能迅速制造出任意复杂形状又具有一定功能的三维实体模型或零件。
2．4 机械仿生制造
21世纪将是生命科学的世纪，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(如生长成形工艺)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"自组织"机制为自下而上的产品并行设计、制造工艺规程的自动生成、生产系统的动态重组以及产品和制造系统的自动趋优提供了理论基础和实现条件。
仿生制造属于制造科学和生命科学的"远缘杂交"，它将对21世纪的制造业产生巨大的影响。
仿生制造的研究内容目前有两个方面：
2．4．1 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；
2．4．2 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，例如：仿生空间的形式化描述及其信息映射关系，仿生系统及其演化过程的复杂度计量方法。
机械仿生与仿生制造是机械科学与生命科学、信息科学、材料科学等学科的高度融合，其研究内容包括生长成形工艺、仿生设计和制造系统、智能仿生机械和生物成形制造等。目前所做的研究工作大多属前沿探索性的工作，具有鲜明的基础研究的特点，如果抓住机遇研究下去，将可能产生革命性的突破。今后应关注的研究领域有生物加工技术、仿生制造系统、基于快速原型制造技术的组织工程学，以及与生物工程相关的关键技术基础等。 3 现代制造技术的发展趋势
20世纪90年代以来，世界各国都把制造技术的研究和开发作为国家的关键技术进行优先发展，如美国的先进制造技术计划AMTP、日本的智能制造技术（IMS）国际合作计划、韩国的高级现代技术国家计划(G--7)、德国的制造2000计划和欧共体的ESPRIT和BRITE-EURAM计划。
随着 电子、信息等高新技术的不断发展，市场需求个性化与多样化，未来现代制造技术发展的总趋势是向精密化、柔性化、网络化、虚拟化、智能化、绿色集成化、全球化的方向发展。
当前现代制造技术的发展趋势大致有以下九个方面：
(1) 信息技术、管理技术与工艺技术紧密结合，现代制造生产模式会获得不断发展。
(2) 设计技术与手段更现代化。
(3) 成型及制造技术精密化、制造过程实现低能耗。
(4) 新型特种加工方法的形成。
(5) 开发新一代超精密、超高速制造装备。
(6) 加工工艺由技艺发展为工程科学。
(7) 实施无污染绿色制造。
(8) 制造业中广泛应用虚拟现实技术。
(9) 制造以人为本。
先进制造论文:打造先进制造基地托举我市乡镇企业
打造先进制造基地托举我市乡镇企业
筑平台促飞跃打造先进制造基地，托举我市乡镇企业
【摘要】乡镇企业由于具有较高的生产率和灵活性，因而能保持着高速增长的发展势头，能在国民经济中不断增加其份额比重，成为中国经济增长的重要源泉，并在增加农民收入、转移农村剩余劳动力、增加财政收入等方面发挥着生力军作用。下文从我国乡镇企业的概念内涵出发，对其发展阶段、历史地位以及形态转变等进行了研究，并结合富阳市乡镇企业发展的现状及面临的困境，寻求乡镇企业的突破之路――以打造先进制造业基地为平台，从高起点上促使企业的再度腾飞。
随着中国经济体制改革的不断深入和完善，农村经营组织逐步放松管制，借此东风，我国的乡镇企业如雨后春笋般蓬勃兴起，并且快速地成长壮大，成为推动中国农村经济增长的主体和中国近几年经济保持持续高速增长的重要支撑力量。从改革开放以来的经济发展轨迹看，乡镇企业已经突破原有的二元经济结构、成为促使中国经济快速发展的重要转化因素和动力源泉，其发展变化在中国经济的未来走势中处于举足轻重的地位。
中国入世，一方面给企业进一步拓展空间、打开市场、参与国际合作创造了契机，但同时也给我国乡镇企业的传统发展模式和经营理念造成了冲击。规模小、技术含量低、市场销售能力不足、融资渠道狭窄等顽疾、新症极大地限制了乡镇企业的发展壮大，部分企业甚至出现了停滞和倒退。更何况，面对开放的市场环境，我国乡镇企业现有的技术开发能力和国际竞争力实难抵挡来自发达国家产品的竞争。在这一形势下，乡镇企业的调整、改革已如利箭在弦。
笔者作为一名直面“三农”，分管工业的基层干部，多年来密切关注着我市乡镇企业的发展与变迁，经多年的工作实践与理论总结，认为富阳市的乡镇企业要突破瓶颈、再度飞跃，必须走科技创新之路、走集聚战略之路、走打造先进制造基地之路。
一、乡镇企业的基本概念和发展模式
从广义上看，乡镇企业是指所有成立于农村地区、由农民投资和组建的企业，包括乡、镇、村的集体企业，农民组办、联户办和个体办的企业。1996年颁布的《中华人民共和国乡镇企业法》从法律的角度明确把乡镇企业定义为：农村集体经济组织或农民投资为主，在乡镇（包括所辖村）举办的承担支援农业义务的各类企业。【1】本文所阐述的乡镇企业侧重其广义范围。
乡镇企业源于中国因经济不发达而形成的城市与农村相分离的二元经济结构。由于农村人口在长期政策规定下的身份限制和不流动性，使得在农村自发生长起来的企业与其他形态企业相比，具有明显不同的成员构成、社会地位、发展轨迹和运作方式，成为一种具有独特性质的经济组织和社会群体。乡镇企业在其发展过程中，逐步产生了两种较为典型的发展模式――苏南模式和温州模式。“苏南模式”是对江苏南部地区最早发展起来的集体所有制的乡镇企业模式的统称，主要特点为由乡镇或村政府掌握企业发展初期的所有权，企业经营者则在之后的发展过程中逐步接管企业的实际控制权。“温州模式”是对温州私营、个体企业蓬勃发展、遍地开花的经营模式的统称。两者较大的区别在于“苏南模式”以集体企业为主，而“温州模式”主要以家庭经济为主。在当今中国乡镇企业的发展进程中，两种模式互为作用，交替发展。【2】
二、乡镇企业的发展历程和历史地位
（一）发展阶段
在我国广大农村，非农产业早已存在，但真正形成一定规模并上升为农村经济的主导产业，是经济改革后出现的事物。乡镇企业在其20多年的发展进程中，先后经历了社队企业恢复与发展、乡镇企业高速增长、调整与波折、再一轮高速增长以及变动整合与提升等几个阶段。【3】
1.社队企业恢复与发展。上世纪70年代末，随着农村家庭联产承包责任制的推广，农业劳动生产率大幅度提高，农村劳动力逐步从土地的束缚中解放出来，形成日益庞大的待业群体。因势而起的社队企业，在改革后农村的就业压力下得到进一步扩张，成为农村经济新的增长点。
2.乡镇企业的首次飞跃。至80年代中期，中央相关倾斜、鼓励、扶持政策的颁布实施，为农民自主联合办企业和农民个体办企业开了绿灯，社会上下形成同心协力推动乡企发展的高潮，农村企业发展滞后的局势得到很大改观。据统计，1984年5月，仅在浙江省一省范围内，就兴办起2万多家乡镇企业。【4】
3.调整与波折。由于片面追求市场的自主协调能力，忽视宏观调控力度，导致80年代后期，全国范围内出现经济增长过热，信贷规模过大，货币发行过多等经济问题。日益严峻的外部环境使得乡镇企业的发展遭到抑制，各地相继出现一股“压乡办企业，保全民企业”的潮流。面对“银行不贷款，原材料实行专营，电力严重不足，煤炭价格飞涨还难以买到”的市场环境，乡镇企业的生存受到极大挑战，企业普遍开工不足，亏损上升。
4.乡镇企业的第二轮高速增长期。邓小平南巡讲话为乡镇企业迎来了又一次的大发展机遇，众企业顺应改革开放的潮流，长足发展，其经济总量、生产规模和经济效益均取得快速增长。
5.变动、整合与提升。进入90年代，我国主动接轨国际，加大参与国际竞争的力度，以激活和重组国内市场，实现优胜劣汰，乡镇企业何去何从又面临着新的转折。企业为求生存、发展，积极转变观念、整合资源优势、提升御险能力，其结构形态上发生很多转变。首先，所有制结构进一步调整，个体私营企业迅猛发展；集体企业内部的产权主体呈多元化趋势。其次，企业的增长方式由外延扩张型向质量效益型转变。第三，企业的规模档次拉开、配置趋于合理，大量的小企业开始为大企业配套生产，形成了以大带小、以小促大、协调发展的格局。
（二）历史地位和发展形态的转变
以富阳为例，经过几十年的发展，我市的乡镇企业通过实施改革驱动、外向带动、科技拉动、人才推动等多项战略，冲破了“小农经济”的束缚，破除了传统 计划经济的框框，基本形成了产品众多、门类较全的工业体系。特别是1992年小平同志南巡谈话后，乡镇企业进入了“跳跃式”、“超常规”的快速发展阶段，创造了一个又一个经济奇迹：多种所有制共同发展的格局初步形成；资本经营取得重大突破；规模经济优势更加突出；经济结构得到有效调整；企业技术创新能力明显增强；经济运行质量大大提高。至20__年底，我市已拥有各类工业企业10118家，实现工业总产值414.8亿元，其中规模以上企业585家，创造工业产值234.8亿元，实现利税近20个亿。乡镇企业的地位及发展形态也发生了根本转变。
首先，从社会经济地位来看，实现了由“微不足道”向“举足轻重”的转变。发展初期的乡镇企业仅仅是为了满足广大人民群众的基本生活而组织生产的，在社会经济中属于“补充”地位，其总产值、工业产值更是少得可怜。现如今，不断发展的乡镇企业已经成为区域经济的重要组成部分和主要增长点，其生产总值和工业增加值已占国内生产总值和工业增加值的半壁江山。
其次，在产权和投资主体上，实现了由“单一主体”向“多元主体”的转变。早期的乡镇企业实际上是基层政权机构直接兴办、经营的部门，呈现“乡有乡营、镇有镇营、村有村营”之势，其所有权、经营权“两权不分”。近几年，各地通过不断加大企业产权改革的力度，大部分乡镇企业都在不同层面上进行了产权的转让，企业所有制结构有了明显的变化，再加上大量外资和民间资金的涌入，使乡镇企业产权和投资主体呈现多元化、混合型的趋势。
再次，区域布局实现了由“分散经营”向“相对集中”的转变。乡镇企业兴起之初，强调就地取材、就地加工、就地销售的“三就地”原则，以致造成布局上的极度分散。改革开放以来，各地积极引导乡镇企业逐步由“村村点火、户户冒烟”向“相对集中、连片开发”转变，从而实现了优势的互补与整合。
从外延分析，乡镇企业的所有制结构，实现了由“四轮驱动”向“多轮驱动”的进化。1978年以前，乡镇企业只是单一的社办工业，勉强形成了传统意义上的“乡办、村办、户办、联户办”“四轮驱动”的格局。随着改革的不断深化，市场经济使各种生产要素在不同区域、不同行业、不同所有制之间流动，优化配置和重组，不同所有制企业相互投资、相互融合，新型的企业组织形式和资本组织形式大量出现，股份合作制、股份制、个体私营经济以及各种形式的联营和中外合资企业迅速发展。乡镇企业真正形成了“多轮驱动、多业并举、多轨运行”的所有制格局。【5】
三、面临的困境以及制约因素
乡镇企业是亿万农民的伟大创举，它在振兴农村经济中的地位和作用是不可替代的，它不单单是促使我国农村经济增长的主体，也是中国近几年经济保持高速增长的重要支撑力量。
然而，在肯定这些成绩的同时，我们也应该看到，早期脱胎于农业、由农民创办的传统乡镇企业，萌芽在计划经济的夹缝中，发展在“双轨制”的体制里，生存在短缺经济的环境中，投资主体、管理体制、分配机制单一，是不完善的市场经济主体。【6】随着社会主义市场经济体制的逐步建立和完善，在宏观经济政策、市场结构、发展环境变化的大背景下，传统的乡镇企业普遍感到压力和困惑，并或多或少地出现了“不适症”。此外，全球经济一体化已是大势所趋，不同的企业将被放到同一个标准上进行公平竞争，乡镇企业将在更加开放、竞争对手更多更强、市场要求更高的舞台上谋求新的发展，难度可想而知。就我市来看，目前乡镇企业发展过程中的弊端已不容轻视。
1、具有国际竞争力的骨干企业规模小、数量少。富阳的乡镇企业和我国大多数中小城市的企业一样，点多面广，各自为政，没有融入全球一体化的生产体系，产品的销售没有建立完善的营销网络，企业规模较小，技术人才短缺，自身的研发中心实绩不多，有的企业甚至没有这个机构，在技术的革新、产品的提升和企业的发展上，只能跟着商品的销售形势走，盲目追逐市场，追求利润，具有国际竞争力的优势企业更是少之又少。
至20__年底，我市规模以上企业585家，仅占全部企业的5.67％，销售收入超过10亿元的更是只有2家。与毗邻的余杭区相比，在总量规模上，两地企业的固定资产净值十分接近，但在浮动资产平均余额及企业负债额度上均大于余杭区，而工业销售产值相差48个亿，工业增加值差14.13个亿。此外，我市360多家造纸企业平均生产规模只有0.9万吨每年，抵御风险的能力不强，极容易被淘汰。
2、产品定位落后，技术设备陈旧。拥有重点高技术的企业只有26家，部级仅3家，省级18家，杭州市级5家。无污染且工艺先进的企业甚少，大多为造纸业。在发展经济的同时却因吨纸污水排放量超标，对富春江水系造成严重污染，给人民群众的生产、生活带来不利影响。据调查，目前只有极个别造纸企业污水排放达到国际标准，在45m3/吨纸——65m3/吨纸，大部份企业污水排放在65m3/吨纸——250m3/吨纸。这种现状，由于耗水量大大超标，从而导致排污总量直线上升。其次，我市造纸企业产品结构过于单一，且大多生产设备陈旧，生产方式和生产工艺落后，导致产品能源消耗高、污染重、质量不达标。高能耗、高污染、大进大出的产业链已成为我市工业企业的显著特点，如宏观环境发生变化或是要素供给矛盾进一步加大，就容易给我市乡镇企业的发展带来诸多限止因素，就很难产生大企业带动效应和创造较高的工业增加值。
3、零散企业多，品种杂，规模小。虽然我市有一个经济开发区和19个工业功能区，产业布局有一定的思路和规划，但长期的企业自主发展所造成的品种杂、规模小、分布广的局面是难以一时解决的。如常绿的织布业，几乎家家户户有织布机，却各自为政，品种多，规格不一，设备也旧，始终成不了规模，形不成定位，市场竞争力弱。另外，由于点多面广，政府也没办法扶持，造成基础设施建设速度跟不上，配套投入严重不足，只能任其随行就市，自生自灭。
4、销售渠道狭窄，销售网络的形成差距甚远。乡镇企业产品的销售，多数只靠几个供销员去找渠道和业务，信息闭塞，销路单一，对产品市场的前景缺乏预见性。我市虽然成立了《白板纸网》和《中国球拍网》但上网信息的企业很少，大多数业主并未真正认识到网络销售的优越性。导致企业走的步子放不开，迈不大，限制了自身的发展速度。
此外，负担沉重，弱势地位并未改观；资金不足，融资困难程度有增无减；人力资本缺乏，企业发展缺少后劲；组织结构不合理，产业层次低等现状都成为限制我市乡镇企业持续高速发展的缰绳、绊索。
四、发展的必然趋势和有效途径
上述分析表明，随着经济体制的变化和市场机制的完善，为了保持我市经济的增长步伐，改革的重点应从过去供给结构的调整转向着眼于解决长期性的结构问题。不仅要进一步调整供给结构，使之适应需求结构的变化，提高竞争能力；更要注重市场结构、产业结构的整合，从过去简单供给调整转向合理引导经济结构和社会结构调整相结合上来。
及时，要提高认识。首先，要达成“发展区域经济，就必须大力发展乡镇企业”的共识。区域经济作为国民经济的重要基础和基本单元，毫无疑问应该把大力发展乡镇企业作为其重中之重倾注大量的精力。要对乡镇企业高看一层，厚爱一分。其次，要认识到“发展乡镇企业，就必须走内涵发展与外延并举的路子”。
第二，要拓宽思路。在成分上，进一步放开手脚，乡办、村办、联户办、户办以及股份合作、联营、外商投资企业一起发展，不限速度看效益，可以适当把步子迈得大一些。在领域上，放得更宽、更活，坚持一、二、三产业一起上，贸工农、种养加、产加销齐发展，不限产业看市场，不限规模看项目。
第三，要调优结构。一是优化企业布局。尽管经过多年的努力，我市乡镇企业工业布局已渐趋合理，但“天女散花”的状况还没有得到根 本性转变，乡办、村办、组办、户办“散而杂”的现象依然严重。今后，应该继续把发展乡镇企业与加快小城镇建设这两大战略结合起来。原有的乡镇企业尽量创造条件，逐步向小区和小城镇聚集；新办的乡镇企业，统一安排在工业功能区。二是优化产业结构。目前很多商品已经供过于求，市场从卖方市场变为买方市场。因此，对乡镇企业来说不能只是上一些一般性的项目，搞低水平的重复建设，要重点发挥乡镇的资源优势，避免与城市企业结构趋同，形成独具特色的产业体系，提高市场竞争能力。三是优化产品结构。乡镇企业由于受“三就地”原则的束缚，生产的产品普遍存在“五多五少”现象：即资源性产品多，高附加值产品少；长线产品多，短线产品少；大路产品多，高科技产品少，其劣势显而易见。今后，乡镇企业可以通过实施名牌战略等措施来不断提升产品的档次，在注重质量提高的同时，搞好产品文化内涵等的提升。四是优化技术结构。在人才使用上，引导乡镇企业冲破“小农经济”“情感经济”的局限，打破“一方水土用一方人”的人才“田螺壳”模式，解除亲族和血缘关系的绳索，真正建立起“才用八方、智纳百川”的用人机制。
第四，要放活机制。乡镇企业机制已经用了20多年，随着社会主义市场经济的发展，产权不清、政企不分、体制不顺、机制不活、管理不善等问题也日益暴露出来，迫切需要通过多种形式的改革，因企制宜、择舟上船，为企业焕发新的生机和活力提供制度、组织和动力保障。
浙江作为全国经济强省，具备特定的市场优势和区位优势，乡镇企业的综合经济实力名列前矛，走具有浙江特色的新型工业化道路是我省贯彻落实党的十六大和省十一次党代会精神的重大战略部署。富阳作为构造环杭州湾产业带，构筑接轨大上海的前沿阵地，乡镇企业的兴起和发展都具有其典型性和前瞻性。结合本市实际，笔者认为要从根本上解决富阳乡镇企业发展过程中的结构性、素质性的矛盾；扭转产品层次低、高新技术产业比重小、产业组织化程度不高、资源综合利用率低下的现状，打造先进制造基地不失为一项有效之举。
先进的制造基地是以高新技术为先导、核心企业和优势主导产品为龙头，规模经济显著、竞争优势突出、技术创新能力强、国际化程度高、专业化分工协作的产业集群区。打造先进制造基地是加快我市建设小康社会，提前基本实行现代化的主要支柱；是提高我市经济综合实力和国际竞争力，走新型工业化道路的重大举措。
1．做大做强骨干企业。
鼓励乡镇企业进一步深化企业改革，实现制度创新，通过收购、兼并、控股、联合等多种形式做大做强。以发展培育制造业新增长点为主攻方向，加快形成一批主业突出、核心竞争力强、带动作用明显、技术创新能力强的骨干企业。
2．提升发展中小企业。
加快形成垂直整合、水平分工的发展格局，支持形成各具特色的企业联盟，提高中小乡镇企业的国际合作水平；完善产品质量检测网络，建成一批具有明显区域性特色的行业，充分发挥中小企业在先进制造业基地建设中的生力军作用。
3．强化工业功能区的规划与整合。
坚持“统一规划、企业集聚、资源共享、整体优化”原则，按照“适当集中、形成规模、体现特色”的要求，根据已有发展基础和经济发展规律，提高我市各类工业功能区的总体规划水平，进一步形成层次分明、各具特色、功能完备、有机链接的产业空间布局。推动区域相近、功能雷同园区的整合步伐，提高功能区的产业集聚程度，发挥产业链优势，将园区建设的整合、扩容、提升有机结合起来。提升功能区制造中心、研发中心、营销中心等作用，不断增强区内企业的技术创新水平。
4．推行清洁生产，走可持续发展之路。
推行清洁生产，整治环境污染是打造先进制造业基地的必要条件。目前造纸行业是富阳乡镇企业的支柱产业之一，全市有各种不同规模、规格、型号、质量的造纸企业360多家，年生产规模达到420多万吨，拥有总资产81.6亿元，全行业从业人员达到3.9万多人，并占全市工业经济总量的20.7％，20__年创年税4.76亿元，对全市经济的发展起着举足轻重的作用。可造纸行业犹如一柄“双刃剑”，在创造巨大经济效益的同时，也导致严重的污染问题。我市传统的粗放型生产方式不仅浪费了大量水资源，更对富春江水体造成不可忽视的破坏。因此当务之急是积极引导企业贯彻实施清洁生产促进法和节约能源法，尽快采取措施进行技改，推行清洁生产，发展循环经济，推动制造发展模式从末端治理向全过程控制转变，形成以资源节约型，清洁生产型和生态环保型为特征的制造业新格局。
5、改善投资环境，提高土地利用率。
近几年来，我市出台了一系列改善投资环境的有关政策措施，投资环境得到了较大程度的改善，但政府职能机关对个别存在争议的项目，仍存在推、扯、拖、卡等现象；能源动力，信息化基础网络，防火减灾网络，高效力交通网络等项目的建设还远远满足不了先进制造业基地的需求。
6、走出国门，开拓国际市场。
顺应世界产业发展趋势，积极发展外向型资源，融入全球一体化生产体系是打造先进制造业基地的必然趋势，只有坚持以加速技改，以质取胜，挤入国际市场，扶持优势企业到国外建立营销网络，建立技术开发中心，创建生产加工基地，才能真正发挥产品市场效应。
7、扶持、巩固、发展优势加工产业。
打造先进制造业基地，只抓主导的具有强势的支柱产业是远远不够的。到20__年底，我市轻工纺织业、机械、电子、都市型农产品加工业等总产值已达百亿元以上。因此，扶持和巩固这批企业，加快技术改造步伐，提高它们的产品档次，顺应市场发展的需要，加快进入国际营销网络，已迫在眉捷。这将是巩固和发展先进制造业基地的有力保障。
富阳作为环杭州湾产业带的重要组成部分和杭州高新技术产业的重要拓展空间，要积极依托丰富的山水资源和良好的生态环境，优化调整各乡镇企业产业结构，以特色优势行业为依托，大力培育一批骨干企业，推进农业与制造业、服务业联动发展，借打造先进制造业基地之机，促使我市的乡镇企业冲破束缚，再度飞跃。
先进制造论文:先进制造技术的新发展
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； 前沿科学； 应用前景
论文
制造业是现代国民经济和综合国力的重要支柱，其生产总值一般占一个国家国内生产总值的20%~55%。在一个国家的企业生产力构成中，制造技术的作用一般占60%左右。专家认为，世界上各个国家经济的竞争，主要是制造技术的竞争。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。
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）为支持快速敏捷制造，几何知识的共享已成为制约现代制造技术中产品开发和制造的关键问题。例如在计算机辅助设计与制造(CAD／CAM)集成、坐标测量(CMM)和机器人学等方面，在三维现实空间(3-Real Space)中，都存在大量的几何算法设计和分析等问题，特别是其中的几何表示、几何计算和几何推理问题；在测量和机器人路径规划及零件的寻位(如Localization)等方面，存在C-空间
(配置空间Configuration Space)的几何计算和几何推理问题；在物体操作(夹持、抓取和装配等)描述和机器人多指抓取规划、装配运动规划和操作规划方面则需要在旋量空间(Screw Space)进行几何推理。制造过程中物理和力学现象的几何化研究形成了制造科学中几何计算和几何推理等多方面的研究课题，其理论有待进一步突破，当前一门新学科--计算机几何正在受到日益广泛和深入的研究。
（3）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。
（4）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。
这些问题是当前产品创新的关键理论问题，也是制造由一门技艺上升为一门科学的重要基础性问题。这些问题的重点突破，可以形成产品创新的基础研究体系。
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。
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有待解决。
信息科学、纳米科学、材料科学、生命科学、管理科学和制造科学将是改变21世纪的主流科学，由此产生的高新技术及其产业将改变世界的面貌。因此，与以上领域相交叉发展的制造系统和制造信息学、纳米机械和纳米制造科学、仿生机械和仿生制造学、制造管理科学和可重构制造系统等会是21世纪机械工程科学的重要前沿科学。
2．1 制造科学与信息科学的交叉--制造信息科学
机电产品是信息在原材料上的物化。许多现代产品的价值增值主要体现在信息上。因此制造过程中信息的获取和应用十分重要。信息化是制造科学技术走向全球化和现代化的重要标志。人们一方面对制造技术开始探索产品设计和制造过程中的信息本质，另一方面对制造技术本身加以改造，以使得其适应新的信息化制造环境。随着对制造过程和制造系统认识的加深，研究者们正试图以全新的概念和方式对其加以描述和表达，以进一步达到实现控制和优化的目的。
与制造有关的信息主要有产品信息、工艺信息和管理信息，这一领域有如下主要研究方向和内容：
(1) 制造信息的获取、处理、存储、传递和应用，大量制造信息向知识和决策转化。
(2) 非符号信息的表达、制造信息的保真传递、制造信息的管理、非完整制造信息状态下的生产决策、虚拟管理制造、基于网络环境下的设计和制造、制造过程和制造系统中的控制科学问题。
这些内容是制造科学和信息科学基础融合的产物，构成了制造科学中的新分支--制造信息学。
2．2 微机械及其制造技术研究
微型电子机械系统(MEMS)，是指集微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路、接口电路、通信和电源于一体的完整微型机电系统。MEMS技术的目标是通过系统的微型化、集成化来探索具有新原理、新功能的元件和系统。MEMS的发展将极大地促进各类产品的袖珍化、微型化，成数量级的提高器件与系统的功能密度、信息密度与互联密度，大幅度地节能、节材。它不仅可以降低机电系统的成本，而且还可以完成许多大尺寸机电系统无法完成的任务。例如用尖端直径为5μm的微型镊子可以夹起一个红细胞；制造出3mm大小能够开动的小汽车；可以在磁场中飞行的像蝴蝶大小的飞机等。MEMS技术的发展开辟了技术全新的领域和产业，具有许多传统传感器无法比拟的优点，因此在制造业、航空、航天、交通、通信、农业、生物医学、环境监控、军事、家庭以及几乎人们接触到的所有领域中都有着十分广阔的应用前景。
微机械是机械技术与电子技术在纳米尺度上相融合的产物。早在1959年就有科学家提出微型机械的设想，1962年及时个硅微型压力传感器问世。1987年美国加州大学伯克利分校研制出转子直径为60~120μm的硅微型静电电动机，显示出利用硅微加工工艺制作微小可动结构并与集成电路兼容制造微小系统的潜力。微机械技术有可能像20世纪的微电子技术那样，在21世纪对世界科技、经济发展和国防建设产生巨大的影响。近10年来，微机械的发展令人瞩目。其特点如下：相当数量的微型元器件(微型结构、微型传感器和微型执行器等)和微系统研究成功，体现了其现实的和潜在的应用价值；多种微型制造技术的发展，特别是半导体微细加工等技术已成为微系统的支撑技术；微型机电系统的研究需要多学科交叉的研究队伍，微型机电系统技术是在微电子工艺的基础上发展的多学科交叉的前沿研究领域，涉及电子工程、机械工程、材料工程、物理学、化学以及生物医学等多种工程技术和科学。
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。
2．3 材料制备／零件制造一体化和加工新技术基础
材料是人类进步的里程碑，是制造业和高技术发展的基础。每一种重要新材料的成功制备和应用，都会推进物质文明，促进国家经济实力和军事实力的增强。21世纪中，世界将由资源消耗型的工业经济向知识经济转变，要求材料和零件具有高的性能以及功能化、智能化的特性；要求材料和零件的设计实现定量化、数字化；要求材料和零件的制备快速、高效并实现二者一体化、集成化。材料和零件的数字化设计与拟实仿真优化是实现材料与零件的高效品质制备／制造及二者一体化、集成化制造的关键。一方面，通过计算机完成拟实仿真优化后可以减少材料制备与零件制造过程中的实验性环节，获得的工艺方案，实现材料与零件的高效品质制备／制造；另一方面，根据不同材料性能的要求，如弹性模量、热膨胀系数、电磁性能等，研究材料和零件的设计形式。进而结合传统的去除材料式制造技术、增加材料式覆层技术等，研究多种材料组分的复合成形工艺技术。形成材料与零件的数字化制造理论、技术和方法，如快速成形技术采用材料逐渐增长的原理，突破了传统的去材法和变形法机械加工的许多限制，加工过程不需要工具或模具，能迅速制造出任意复杂形状又具有一定功能的三维实体模型或零件。
2．4 机械仿生制造
21世纪将是生命科学的世纪，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(如生长成形工艺)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"自组织"机制为自下而上的产品并行设计、制造工艺规程的自动生成、生产系统的动态重组以及产品和制造系统的自动趋优提供了理论基础和实现条件。
仿生制造属于制造科学和生命科学的"远缘杂交"，它将对21世纪的制造业产生巨大的影响。
仿生制造的研究内容目前有两个方面：
2．4．1 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；
2．4．2 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，例如：仿生空间的形式化描述及其信息映射关系，仿生系统及其演化过程的复杂度计量方法。
机械仿生与仿生制造是机械科学与生命科学、信息科学、材料科学等学科的高度融合，其研究内容包括生长成形工艺、仿生设计和制造系统、智能仿生机械和生物成形制造等。目前所做的研究工作大多属前沿探索性的工作，具有鲜明的基础研究的特点，如果抓住机遇研究下去，将可能产生革命性的突破。今后应关注的研究领域有生物加工技术、仿生制造系统、基于快速原型制造技术的组织工程学，以及与生物工程相关的关键技术基础等。 3 现代制造技术的发展趋势
20世纪90年代以来，世界各国都把制造技术的研究和开发作为国家的关键技术进行优先发展，如美国的先进制造技术计划AMTP、日本的智能制造技术（IMS）国际合作计划、韩国的高级现代技术国家计划(G--7)、德国的制造2000计划和欧共体的ESPRIT和BRITE-EURAM计划。
随着电子、信息等高新技术的不断发展，市场需求个性化与多样化，未来现代制造技术发展的总趋势是向精密化、柔性化、网络化、虚拟化、智能化、绿色集成化、全球化的方向发展。
当前现代制造技术的发展趋势大致有以下九个方面：
(1) 信息技术、管理技术与工艺技术紧密结合，现代制造生产模式会获得不断发展。
(2) 设计技术与手段更现代化。
(3) 成型及制造技术精密化、制造过程实现低能耗。
(4) 新型特种加工方法的形成。
(5) 开发新一代超精密、超高速制造装备。
(6) 加工工艺由技艺发展为工程科学。
(7) 实施无污染绿色制造。
(8) 制造业中广泛应用虚拟现实技术。
(9) 制造以人为本。
先进制造论文:先进制造模式下成本管理系统的设计框架
【摘要】为了加快先进制造业的发展，笔者通过对传统成本管理系统的目标、特征、功能、层次结构等方面进行梳理和改革，为选择和实施先进制造模式的企业提供一个具有指导意义的成本管理系统设计框架。
一、先进制造模式实施的成本问题
先进制造模式是指在生产制造过程中，依据不同的制造环境，通过有效地组织各种制造要素形成的，可以在特定环境中达到良好制造效果的先进生产方法。该方法已经形成规范的概念结构体系。先进制造模式实施在质量管理成本、客户管理成本、选择和执行成本、设备维护成本等方面对现行成本管理系统提出了挑战。
（一）客户管理的成本
采用先进制造模式的企业最需要的是让它的潜在客户尤其是跨国公司相信，他们有着提供高质量产品和服务的能力。为了达成这些目标，企业必须采取必要的手段让客户知晓其策略和执行能力，特别是与顾客密切相关的质量、技术和雇员三个方面：质量管理的及时步是让所有与企业有关的人员都能参与其中；在技术方面，一种“概念生产”的理念被贯彻和采纳，通过与顾客的协作发现产品改进的可行性；雇员方面最关键的就是建立良好的劳资关系。
（二）先进的制造技术选择和执行成本
顾客对产品多样化的需求促使制造企业寻求革命性的制造技术小批量、多品种的产品生产方法取代了过去大规模产品的生产方法。制造企业发现了灵活性在满足数个细分市场需求过程中的重要性，它能够使制造企业在更短的时间内推出满足市场需求产品的同时兼顾生产效率和质量。灵活性是传统的制造方法向自动化和综合制造转变过程中的实质。与此同时，他们强调制造企业在推行自动化变革的时候应当依据企业长期的发展战略来区分对不同程度灵活性的需求。mohanty，r.p.（1993）认为，企业在选择和实行先进制造技术时将面临各种各样的问题，要成功地实行先进制造技术就必须对这些问题有透彻的认识。他将这些问题总结归纳为：直接成本因素、试生产成本因素、人力因素、社会因素、战略因素和技术因素。
先进制造技术的采用常常伴随着巨额的投资和高风险。因此，需要制造企业在战略层次上给予相当的关注，而通过合理的程序进行选择和采用就显得非常重要了。众所周知，制造企业通过先进制造技术采用可以获得巨大的竞争优势，如采用灵活制造体系、半自动化电脑辅助设计以及使用机械化设备等。同时，他发现许多企业不愿意采用这些先进制造技术的原因有：1.这些企业通常无法获取先进制造技术带来的好处；2.在实现这些昂贵、复杂的先进制造技术的过程中有许多困难；3.企业缺乏内在的技能；4.企业在使用计算机化系统时存在许多困难；5.先进制造技术的实现存在有多种途径；6.先进制造技术的采用通常要求技能不断的再学习和升级；7.先进制造技术的采用需要基层组织提供不同的支持。
（三）质量管理的成本
在先进制造模式下，企业必须致力于在整个企业的每个环节中提高控制成本、质量、运输的水平，以保持自身较强的竞争力。成本、质量和运输这三个方面相互支撑，最终以较高质量、低成本、最稳定的运输系统实现顾客满意的目标。一个完整的质量体系应该以对顾客需求的理解为起点，而以顾客的态度和服务质量的总结为终点。整个体系的焦点是顾客的需求。对于制造业，就是要消灭浪费，预防质量问题而不是改正已经存在的错误。对于原材料的控制关键是保障供应，而不是过量采购。
（四）设备维护成本
关于设备诊断和维护管理，有较多的论文和报告。比较典型的是1992年2月由丹麦、挪威、瑞典和芬兰等国发起的一项eureka维护基准制定计划，这个计划制定了在各类制造公司设备维护的模式，主要的维护模式包括：1.考察设备维护工作的新领域；2.相互比较采取的措施和效果；3.确立新的设备维护目标。但是，美国的一项调查表明，从1979年开始，美国的工业企业设备维护成本以每年10％－15％的速度增长，但是效果并不理想，仅在1990年因过度维护造成的浪费就已经和1979年的全部正常维护支出持平。随后又有一些学者提出诸如开发计算机决策支持系统、神经网络模型、模糊控制和贝叶斯判别理论来进行制造业维护成本的决策。
一些学者（p.y.l.tu等，2001）在对香港一家先进的电子制造公司的设备维护成本进行研究之后发现，1.维护成本主要来自两个方面：（1）由于公司的许多制造设备是由复杂的计算机进行自动控制的，这些设备的保养和维修成本非常高昂，其中的一些保养和修理工作不得不交由设备供应商完成，直接导致了高额的维护成本。（2）设备的意外停机对公司造成的高额生产延误损失。2.从管理的角度来看，该公司没有明确的设备维护目标，许多故障和紧急维修是可以通过预定的检修工作来进行预测和避免的。由于该公司缺乏设备维护方面的指导，有的设备维护过度，浪费了公司的资源，而有的设备由于维护投入不足，仍然经常造成意外故障。因此，必须制定一套的维护成本控制综合系统并加以实施，帮助先进制造公司记录和跟踪公司的设备维护支出和因故障而产生的产量意外减少，并在此基础上制定更为实际、高效、动态的设备维护计划预算，这种维护计划能帮助公司有效避免设备过度维护和维护不足之缺陷。
二、先进制造模式下成本管理系统的目标、特征、功能及层次
（一）先进制造模式下成本管理系统的目标
1.先进制造模式下成本管理系统的总体目标：提升企业的竞争优势。
2.先进制造模式下成本管理系统的具体目标：改善企业的成本结构。
（二）先进制造模式下成本管理系统的特征
先进制造模式下成本管理系统必须具有以下特征：1.信息与决策的相关性；2.成本结构的可视性；3.与战略成本规划、战术成本策划、作业成本控制、成本信息与核算的适应性；4.对先进方法的支持性；5.与财务账户的融合性。而现行的成本管理系统不能满足以上的特性，这样必然不利于先进制造模式的应用和发展，从而也阻碍了先进制造业的发展。
（三）先进制造模式下成本管理系统的功能
1.列示过去、现在和将来的支出；2.反映组织的成本结构和性态以支持成本管理系统的改进；3.支持切实可行的战略计划并明确管理目标；4.引导个人和团队行为，努力实现组织目标；5.为完成组织近期目标和战略规划监控资源耗费；6.预警财务状况恶化；7.反映资源消耗的适用性；8.明确个人和团队对完成经营目标应负的责任；9.有助于分析客户、生产过程、产品和地区对营利性的不同影响；10.为不同的决策者、管理者提供全景式的组织成本结构信息。
（四）先进制造模式下成本管理系统的层次结构
笔者把先进制造模式下成本管理系统分为战略成本规划、战术成本策划、作业成本控制、成本信息与核算四个层次。1.战略成本规划是指企业在选择和确定竞争战略的过程中，运用一定的技术和方法对企业成本战略进行构筑、设计、实施、控制和评价；是从行业维、市场维和生产维等方面对企业未来成本结构的一种预先设计；也是对企业未来战术成本策划的方向和标准进行定位。2.战术成本策划是指对日常作业成本控制中技术、方法和策略进行设计、实施、控制和评价，为解决人们所面临的各种战术性成本管理问题提供具有可行性的方案。它是在战略成本规划制定的方向和标准的前提下，从生产作业系统运行和优化层面，对产品或劳务的成本结构进行策划。3.作业成本控制是指在日常成本管理过程中，运用各种技术、方法和策略对生产运营过程中的产品或劳务的成本进行设计、实施、控制和评价，解决生产过程中产品或劳务成本实际“筑入”的有关问题。它是在战术成本策划方案的指导下，对产品或劳务的成本进行实际“筑入”和控制。4.成本信息与核算是指企业应用成本核算技术以及相互关联的正规化、自动化的成套技术对成本信息系统进行规划、分析、设计和评价，以较低的成本，、及时地为企业的战略成本规划、战术成本策划、作业成本控制提供决策有用的成本信息。先进制造模式下成本管理系统的层次结构如图1所示：
三、先进制造模式下成本管理系统的设计
为了解决先进制造模式实施的选择和执行成本、客户管理成本、质量管理成本、设备维护成本等问题，使设计的成本管理系统能够接近罗伯特·s·卡普兰和罗宾·库珀所说的第四阶段成本管理系统的特征，即互联的数据库和系统、财务报告系统、整合的abcm系统、运营和战略业绩衡量系统。笔者根据对先进制造模式下成本管理系统的目标、特性、功能和层次结构界定，对其战略成本规划、战术成本策划、作业成本控制、成本信息与核算四个子系统拟进行如下设计。
（一）战略成本规划子系统的设计
战略成本规划子系统设计的指导思想是：为解决先进制造模式实施的选择和执行成本、客户管理成本问题，使设计的成本管理系统具有互联的数据库和系统、整合的abcm系统、运营和战略业绩衡量系统的特征，必须把企业战略成本规划作为企业战略资源规划的并行工程，运用企业战略分析技术和方法与战略成本管理技术和zz方法的集成以及战略成本规划模型的构建等手段，对企业的战略成本从行业、市场和生产层面进行“筑入”，以实现“技术性和经济性的统一”的目标。
（二）战术成本策划子系统的设计
战术成本策划子系统设计的指导思想是：为解决先进制造模式实施的质量管理成本、设备维护成本问题，使设计的成本管理系统具有互联的数据库和系统、整合的abcm系统、运营和战略业绩衡量系统的特征，必须把企业战术成本策划作为企业资源总体分布的并行工程，运用企业生产管理技术和方法与战术成本管理技术和方法的集成以及战术成本策划模型的构建等手段对企业将要生产的产品成本从生产工艺、生产作业和工厂布置层面进行“筑入”，以实现“技术性和经济性的统一”的目标。
（三）作业成本控制子系统的设计
作业成本控制子系统设计的指导思想是：为解决先进制造模式实施的选择和执行成本、客户管理成本、质量管理成本、设备维护成本等问题，使设计的成本管理系统具有互联的数据库和系统、整合的abcm系统、运营和战略业绩衡量系统的特征，必须把企业作业成本控制作为企业资源的具体分布的并行工程，运用企业生产管理技术和方法与成本控制技术和方法的集成以及作业成本控制模型的构建等手段，对企业生产产品的成本从产品目标成本分解、作业中心责任成本形成和作业中心责任成本控制层面进行实际性的“筑入”和控制，以实现“技术性和经济性的统一”的目标。
（四）成本信息与核算子系统的设计
成本信息与核算子系统设计的指导思想是：为解决先进制造模式实施的质量管理成本、设备维护成本问题，使设计的成本管理系统具有互联的数据库和系统、财务报告系统、整合的abcm系统、运营和战略业绩衡量系统的特征，必须要把成本信息、核算子系统与企业的管理信息系统、战略成本规划子系统、战术成本策划子系统、作业成本控制子系统有机地衔接在一起，运用企业成本核算技术和方法与信息工程技术和方法的集成以及互连网络模型的构建等手段，对企业成本管理信息系统进行规划、分析、设计和构成，以较低的成本，、及时地为整个成本管理系统提供决策有用的成本信息，以实现“技术性和经济性的统一”的目标。
先进制造论文:CAD技术在先进制造模式中的应用
摘 要：系统分析了在各种先进制造模式中如何应用cad技术进行产品设计，提高工程设计的质量和效率，对于不同的制造模式采取不同的cad方法，使cad技术适应先进制造模式的需求。
关键词：cims；并行工程；敏捷制造；虚拟制造
0 前言
计算机辅助设计(cad)技术是近几十年来迅速发展起来的一门新兴的综合计算机应用技术,它的应用和发展已经成为衡量一个企业工业现代化水平的重要标志。特别是在当今市场竞争日趋激烈的条件下，要想赢得竞争，企业必须以最快的上市速度、好的质量、低的成本、的服务、最利于环境的产品满足用户的不同需求。在各种先进的制造模式中，cad技术得到了广泛的应用。无论是并行设计、协同设计、虚拟设计，还是环保设计都离不开现代cad技术的应用。应用现代cad技术能使设计工作实现网络化、集成化和智能化，以求达到产品设计周期短、成本低和高质量的目标。
1 cad技术在并行工程中的应用
并行工程和协同工作是一种新型的设计模式，通过把先进的企业管理和先进的自动化技术结合在一起，采用并行化的产品设计理念及其相关过程，在产品的设计早期考虑产品的制造过程和生命周期。并行工程的设计方法强调功能和过程的集成。在对产品设计过程进行集成的前提下，优化和重组产品的开发过程，实现多学科专家群体协同工作的工作方式。
（1）将企业实施的各种串行过程转变为并行工程，要求在进行上游工作环节设计的同时，尽可能多的考虑下游工作环节的工作。在产品设计的初始阶段，应考虑后续制造的相关问题，对产品的性、可制造性、可测试性、规范性和成本可计算性进行设计，尽早考虑产品整个生命周期中的所有设计因素，以求达到各项设计工作的协调一致，力争设计工作一次完成。
（2）并行工程的实施需要建立多学科协作的组织形式，运用可制造性设计dfm方法开发新产品。当采用这种设计方法时，由于需要集体合作，所以个体的设计结果应该信息共享，设计规范统一，应用集体的智慧和经验，产生高质量、低成本的产品。
（3）在进行产品的并行设计时，要选择合适的软件工具和方法，选定的软件能对产品的设计、制造周期进行全程服务。在设计、制造周期中的数据交换应符合step标准，便于实现产品数据管理pdm。通过这些cad技术的应用使产品的开发集体所有成员都组合在同一个信息环境中，保障所有成员得到近期、最的产品信息，协同一致的完成设计任务。在产品的设计早期地考虑产品的制造周期。
2 cad技术在敏捷制造中的应用
精良（lean production,lp）生产是一种新的生产模式，这种生产方式在日本企业中得到了推广应用，并且取得了成功，促进了日本经济的快速发展。在精良生产方式中，从生产操作、组织管理、经营方式等各方面，找出一切不能为产品增值的活动和人员，加以改革，进而杜绝浪费，提高经济效益。精良生产方式实现了精良管理、精良设计、协同配套、用户至上、高素质人员的集成。在此基础上，美国的制造业界提出了敏捷制造（agile manufacturing, am）的先进制造模式，为了实现企业生产制造的敏捷性，采取现代通讯手段，通过快速配置各种资源，以有效和协调的方式响应用户需求的一种新的企业发展战略。这种生产模式正在发展之中，其基本思想是将灵活的动态联盟组织、先进的柔性生产技术和高素质的人员集成，使企业能够应付迅速变化和不可预测的市场需求，以求得长期稳定的经济效益。cad技术在产品设计、生产全过程的动态联盟组织中的应用有如下特点：
（1）实现产品的敏捷设计和管理。
应用cad技术可实现设计资源共享、信息服务、合作建模、数据管理和设计过程管理，达到敏捷设计的目的。在敏捷设计中，产品的开发是利用数字方式确定工作任务，用数字方式在各部门、各地点的合作者之间进行联络。产品开发环境中的产品实际上是一种数字模型，在同一个数字模型上工作，通过pdm系统管理和集成，pdm是管理产品信息的重要技术措施。
（2）实现网上协同设计。
在网络环境下，从事cad技术工作的人员组成跨专业学科的设计团队，分散在不同的企业中，实现企业间的动态集成。随着产品结构的日益复杂化以及新技术更替的加快，对某些产品一个企业已不可能快速、经济的独立开发和制造，必须寻求企业的动态联盟形式，把具有各种特点和优势的企业以产品为纽带联合在一起，共享一个产品数据库和统一的产品数据管理系统，较大限度的保障设计者和制造者以优化的形式在网上进行新产品的协同设计和制造。
3 cad技术在cims集成系统中的应用
早期的cad系统是致力于提高绘图的工作效率，数控机床的出现，发展成了计算机辅助制造cam，进而促进了cad技术的发展。在cims系统中，要求产品的信息实现cad、capp和cam的集成，实现产品设计到制造各环节中资源共享和信息传递，提高设计效率。cad技术在cims系统中的应用有如下特点：
（1）cad建模技术的应用。
特征建模技术是cims的关键技术之一。它是在cad/capp/cam范围内建立相对统一的、基于特征的产品定义模型，包括了从产品设计到制造各阶段所需要的产品定义信息，通过产品的几何形状信息和工程信息的描述，体现设计意图，并将产品的设计意图反映到各个后续环节。特征建模技术是cad/capp/cam集成的重要前提。
（2）数据交换技术的应用。
对于以单元自动化为目标的cad/capp/cam应用系统，各子系统数据的逻辑和物理结构差异很大，这给各子系统间的数据传递带来了一定的困难。因此，需要设计专用的数据格式文件交换产品信息。为了提高产品数据格式的标准化程度，可通过标准数据格式文件交换产品信息，这需要在各个子系统中设计前/后置数据处理程序，实现系统数据格式与标准格式的转换，常用iges图形数据交换格式作为各子系统数据转换的标准格式。也可以通过统一的产品模型交换设计信息，使各子系统间直接进行信息交换，采用step标准以通用的数据格式描述一个产品在生产周期内完整的产品模型。这样做可以大大提高系统的集成性。
（3）产品数据管理（pdm）技术的应用。
为了提高数据传输效率和系统的集成化程度，保障各子系统间设计数据的一致性、性和数据共享。可采用产品数据管理系统（pdm）统一管理与生产有关的全部信息。cad/capp/cam之间不需要传递信息。各子系统从pdm系统中提取和存放各自需要的信息，从而真正实现cad/capp/cam的集成。通过pdm实现产品设计、分析、制造、工艺规划和质量管理等方面的信息集成，确保cad/capp/cam设计出近期、好、性能的产品。
4 cad技术在虚拟制造技术中的应用
虚拟现实（vr）技术目标是建立一个与客观世界相似、逼真的虚拟环境（ve）。科学计算可视化（visc）是将科学计算过程中产生的数据与计算结果转换为图形或图像并进行交互处理的理论和技术。可视化技术和多媒体技术是实现虚拟环境的基础，利用可视化技术实现的三维真实感场景是虚拟环境的最基本体现。
（1）虚拟产品加工流程。
设计产品的三维表达需要cad技术的支持，在产品的设计阶段就应该考虑产品零件的可造性，对于大型复杂零件的制造可先在计算机上进行虚拟加工，进而获得合理的加工流程，为合理的设计提供工艺保障。实际上数控仿真就是在计算机上执行数控程序，并将工具图形、刀具轨迹在计算机显示器（crt）上显示出来。
（2）虚拟产品样机。
机械产品从概念设计到成品面市过程，需要经历“设计样机制造测试评价修改产品”这一耗时的反复循环。如何加速新产品的开发周期，并在新产品投产之前有一个有效的手段来检验新产品的效能和适用性，避免投产后的失败，这是工程技术人员追求的目标。
通过cad技术表现样机的直观形象和功能动画。
5 结束语
随着计算机科学技术的发展，cad技术在工程领域会得到了越来越广泛的应用。cad正经历着从传统单元技术向复杂大系统环境下的设计自动化技术的重要转变。21世纪，济竞争是世界各国竞争的焦点和世界发展的重要推动力。对制造业而言，每个企业都面临找持续多变和不可预测的全球化市场竞争，竞争的核心是以知识为基础的新产品的竞争。为了提高竞争力企业必须解决好产品的上市速度（t）、好的质量（q）、低的成本（c）、的服务（s）和最清洁的环境（e）来满足顾客的不同需求和社会可持续发展的要求。先进制造技术必然十分重视产品设计问题。没有适销对路的创新产品会在激烈的市场竞争中败下阵来，所以采用先进制造技术的企业必然将产品设计这个环节视为企业的生命线，先进的设计技术必然成为先进制造技术的核心之一，先进设计技术离不开cad技术，而且会大大促进cad技术的发展。
先进制造论文:先进制造技术的新发展
江苏省南京
王道林
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； 前沿科学； 应用前景
论文
制造业是现代国民经济和综合国力的重要支柱，其生产总值一般占一个国家国内生产总值的20%~55%。在一个国家的企业生产力构成中，制造技术的作用一般占60%左右。专家认为，世界上各个国家经济的竞争，主要是制造技术的竞争。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。
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）为支持快速敏捷制造，几何知识的共享已成为制约现代制造技术中产品开发和制造的关键问题。例如在计算机辅助设计与制造(cad／cam)集成、坐标测量(cmm)和机器人学等方面，在三维现实空间(3-real space)中，都存在大量的几何算法设计和分析等问题，特别是其中的几何表示、几何计算和几何推理问题；在测量和机器人路径规划及零件的寻位(如localization)等方面，存在c-空间
(配置空间configuration space)的几何计算和几何推理问题；在物体操作(夹持、抓取和装配等)描述和机器人多指抓取规划、装配运动规划和操作规划方面则需要在旋量空间(screw space)进行几何推理。制造过程中物理和力学现象的几何化研究形成了制造科学中几何计算和几何推理等多方面的研究课题，其理论有待进一步突破，当前一门新学科--计算机几何正在受到日益广泛和深入的研究。
（3）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。
（4）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。
这些问题是当前产品创新的关键理论问题，也是制造由一门技艺上升为一门科学的重要基础性问题。这些问题的重点突破，可以形成产品创新的基础研究体系。
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。
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有待解决。
信息科学、纳米科学、材料科学、生命科学、管理科学和制造科学将是改变21世纪的主流科学，由此产生的高新技术及其产业将改变世界的面貌。因此，与以上领域相交叉发展的制造系统和制造信息学、纳米机械和纳米制造科学、仿生机械和仿生制造学、制造管理科学和可重构制造系统等会是21世纪机械工程科学的重要前沿科学。
2．1 制造科学与信息科学的交叉--制造信息科学
机电产品是信息在原材料上的物化。许多现代产品的价值增值主要体现在信息上。因此制造过程中信息的获取和应用十分重要。信息化是制造科学技术走向全球化和现代化的重要标志。人们一方面对制造技术开始探索产品设计和制造过程中的信息本质，另一方面对制造技术本身加以改造，以使得其适应新的信息化制造环境。随着对制造过程和制造系统认识的加深，研究者们正试图以全新的概念和方式对其加以描述和表达，以进一步达到实现控制和优化的目的。
与制造有关的信息主要有产品信息、工艺信息和管理信息，这一领域有如下主要研究方向和内容：
(1) 制造信息的获取、处理、存储、传递和应用，大量制造信息向知识和决策转化。
(2) 非符号信息的表达、制造信息的保真传递、制造信息的管理、非完整制造信息状态下的生产决策、虚拟管理制造、基于网络环境下的设计和制造、制造过程和制造系统中的控制科学问题。
这些内容是制造科学和信息科学基础融合的产物，构成了制造科学中的新分支--制造信息学。
2．2 微机械及其制造技术研究
微型电子机械系统(mems)，是指集微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路、接口电路、通信和电源于一体的完整微型机电系统。mems技术的目标是通过系统的微型化、集成化来探索具有新原理、新功能的元件和系统。mems的发展将极大地促进各类产品的袖珍化、微型化，成数量级的提高器件与系统的功能密度、信息密度与互联密度，大幅度地节能、节材。它不仅可以降低机电系统的成本，而且还可以完成许多大尺寸机电系统无法完成的任务。例如用尖端直径为5μm的微型镊子可以夹起一个红细胞；制造出3mm大小能够开动的小汽车；可以在磁场中飞行的像蝴蝶大小的飞机等。mems技术的发展开辟了技术全新的领域和产业，具有许多传统传感器无法比拟的优点，因此在制造业、航空、航天、交通、通信、农业、生物医学、环境监控、军事、家庭以及几乎人们接触到的所有领域中都有着十分广阔的应用前景。
微机械是机械技术与电子技术在纳米尺度上相融合的产物。早在1959年就有科学家提出微型机械的设想，1962年及时个硅微型压力传感器问世。1987年美国加州大学伯克利分校研制出转子直径为60~120μm的硅微型静电电动机，显示出利用硅微加工工艺制作微小可动结构并与集成电路兼容制造微小系统的潜力。微机械技
术有可能像20世纪的微电子技术那样，在21世纪对世界科技、经济发展和国防建设产生巨大的影响。近10年来，微机械的发展令人瞩目。其特点如下：相当数量的微型元器件(微型结构、微型传感器和微型执行器等)和微系统研究成功，体现了其现实的和潜在的应用价值；多种微型制造技术的发展，特别是半导体微细加工等技术已成为微系统的支撑技术；微型机电系统的研究需要多学科交叉的研究队伍，微型机电系统技术是在微电子工艺的基础上发展的多学科交叉的前沿研究领域，涉及电子工程、机械工程、材料工程、物理学、化学以及生物医学等多种工程技术和科学。
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。
2．3 材料制备／零件制造一体化和加工新技术基础
材料是人类进步的里程碑，是制造业和高技术发展的基础。每一种重要新材料的成功制备和应用，都会推进物质文明，促进国家经济实力和军事实力的增强。21世纪中，世界将由资源消耗型的工业经济向知识经济转变，要求材料和零件具有高的性能以及功能化、智能化的特性；要求材料和零件的设计实现定量化、数字化；要求材料和零件的制备快速、高效并实现二者一体化、集成化。材料和零件的数字化设计与拟实仿真优化是实现材料与零件的高效品质制备／制造及二者一体化、集成化制造的关键。一方面，通过计算机完成拟实仿真优化后可以减少材料制备与零件制造过程中的实验性环节，获得的工艺方案，实现材料与零件的高效品质制备／制造；另一方面，根据不同材料性能的要求，如弹性模量、热膨胀系数、电磁性能等，研究材料和零件的设计形式。进而结合传统的去除材料式制造技术、增加材料式覆层技术等，研究多种材料组分的复合成形工艺技术。形成材料与零件的数字化制造理论、技术和方法，如快速成形技术采用材料逐渐增长的原理，突破了传统的去材法和变形法机械加工的许多限制，加工过程不需要工具或模具，能迅速制造出任意复杂形状又具有一定功能的三维实体模型或零件。
2．4 机械仿生制造
21世纪将是生命科学的世纪，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(如生长成形工艺)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"自组织"机制为自下而上的产品并行设计、制造工艺规程的自动生成、生产系统的动态重组以及产品和制造系统的自动趋优提供了理论基础和实现条件。
仿生制造属于制造科学和生命科学的"远缘杂交"，它将对21世纪的制造业产生巨大的影响。
仿生制造的研究内容目前有两个方面：
2．4．1 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；
2．4．2 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，例如：仿生空间的形式化描述及其信息映射关系，仿生系统及其演化过程的复杂度计量方法。
机械仿生与仿生制造是机械科学与生命科学、信息科学、材料科学等学科的高度融合，其研究内容包括生长成形工艺、仿生设计和制造系统、智能仿生机械和生物成形制造等。目前所做的研究工作大多属前沿探索性的工作，具有鲜明的基础研究的特点，如果抓住机遇研究下去，将可能产生革命性的突破。今后应关注的研究领域有生物加工技术、仿生制造系统、基于快速原型制造技术的组织工程学，以及与生物工程相关的关键技术基础等。 3 现代制造技术的发展趋势
20世纪90年代以来，世界各国都把制造技术的研究和开发作为国家的关键技术进行优先发展，如美国的先进制造技术计划amtp、日本的智能制造技术（ims）国际合作计划、韩国的高级现代技术国家计划(g--7)、德国的制造2000计划和欧共体的esprit和brite-euram计划。
随着电子、信息等高新技术的不断发展，市场需求个性化与多样化，未来现代制造技术发展的总趋势是向精密化、柔性化、网络化、虚拟化、智能化、绿色集成化、全球化的方向发展。
当前现代制造技术的发展趋势大致有以下九个方面：
(1) 信息技术、管理技术与工艺技术紧密结合，现代制造生产模式会获得不断发展。
(2) 设计技术与手段更现代化。
(3) 成型及制造技术精密化、制造过程实现低能耗。
(4) 新型特种加工方法的形成。
(5) 开发新一代超精密、超高速制造装备。
(6) 加工工艺由技艺发展为工程科学。
(7) 实施无污染绿色制造。
(8) 制造业中广泛应用虚拟现实技术。
(9) 制造以人为本。
先进制造论文:宁波市先进制造云数据协同平台建设启动
近日，浙江宁波电信携手宁波市政府启动宁波市先进制造云数据协同平台建设暨“企业上云”专项活动，旨在打造一致的、无缝的、全流程的工业大数据集成汇聚平台，深化推进宁波市“中国制造2025”试点示范城市建设进程。
“推进‘企业上云’、实施上云行动计划，力争‘上云’单位达到10万家，这是今年浙江省《政府工作报告》明确的重点工作任务。宁波市将以‘中国制造2025’试点示范城市建设为契机，依托中国电信等运营商力量以及融创中心的宁波市先进制造云数据协同平台的打造，以‘政府+电信+企业’运营模式，推进‘企业上云’重点工作。”宁波市经济和信息化委员会主任陈炳荣介绍说。
为做好下一步“企业上云”，宁波市经济和信息化委员会已联合宁波电信下发文件开展基于宁波电信“天翼云3.0”平台的“天翼云助推企业智能化”专项活动，以大中型“企业上云”为引领，积极促进企业管理、信息、研发生产、营销“上云”，促M企业管理信息化、生产自动化、产品智能化和商务电子化。
先进制造论文:聚焦产业强市 主攻先进制造努力实现更高质量更有效益更可持续发展
制造业是实体经济的主体，是区域竞争力的主要标志。多年来，从燕舞的响彻大江南北，到森达的异军突起，再到悦达的驰名中外，盐城制造创造了一张张发展名片。站在新的历史起点上，盐城积极抢抓“一带一路”、长三角一体化和江苏沿海开发等国家战略机遇，深入对接“中国制造2025”和“互联网+”行动，坚持稳增长与促转型双轮驱动，更加注重质量效益，加快转变发展方式，努力建设长三角北翼先进制造业基地。
一、聚焦产业强市，更大力度优化产业结构
坚定不移地把新型工业化作为及时推动力，加快建设现代产业体系，推动产业向中高端攀升。推动新兴产业发展壮大。近年来，盐城先后出台分布式光伏、新能源汽车、大数据等发展意见和政策，节能环保、新能源汽车两个产业被列入省市合作共建产业，盐城大数据产业园成为部省市合作共建园区。新能源产业成功引进金风科技、上海电气、中车电机等风电领军企业和天合光能、协鑫集团、阿特斯等世界级光伏龙头企业。节能环保产业初步形成了以环保装备、节能电光源和环保滤料为主的产业格局，全国大气治理前10强企业有7家落户盐城。盐都智能终端产业园在短短一年多时间内，从无到有，从小到大，迅速集聚了各类智能终端项目60多个，年内手机出货量有望突破1000万部。当前，重点围绕打造产业链、创新链、价值链“三个链条”，强化要素、政策、服务“三个保障”，重点发展新能源、节能环保、大数据、智能终端、高端装备与新材料等具有比较优势的新兴产业，着力构建“新能源+”全产业链，打造新能源及新能源装备制造业基地，培育新能源、节能环保、智能终端三个千亿级产业，建设部级大数据产业基地。加快传统产业转型升级。没有落后的产业，只有落后的技术和模式。在转型升级过程中，旧动力和新动力一定是叠加，而不是替代；传统制造产业与新型智能制造一定是融合，而不是对立。要以调高调优调强为取向，深入实施企业制造装备升级计划和互联网提升计划，推动机械、纺织、化工等产业开展大规模技术改造，每年实施100个具有行业示范效应和推广价值的智能制造项目。坚持百万辆汽车整车目标不动摇，加快实现汽车整车、零部件、服务业“三个千亿”目标，建设沿海汽车名城和国家新能源汽车产业基地。提高生产性服务业发展质效。实施服务型制造行动计划，培育壮大数字经济、创意经济、分享经济等新产业，推广总集成总承包、全生命周期管理、在线支持服务、融资租赁服务等新模式，支持50户制造业企业向服务化转型，创建一批省市试点示范企业。推进绿色制造加快发展。开展节能交易试点及绿色工厂、绿色园区创建，实施绿色制造重点项目，推动企业自愿性清洁生产审核。推进化工企业绿色化智能化发展，对化工企业实行分档管理，三年内重组、淘汰三档化工生产企业100户。
二、聚焦创新驱动，更大力度提升产业竞争力
把创新贯穿于制造业转型升级的全过程，加强关键核心技术攻关，切实提高制造业核心竞争力。推进企业研发机构提档扩面。力争今年规上企业市级研发机构覆盖面提升3个百分点，100户大企业（集团）省级研发机构建有率达50%，年内新创部级企业技术中心1―2家、省级企业技术中心15家，省认定首台（套）装备15个。大力推M创新平台建设。坚持“招才引智”与“招商引资”并重，主动对接大院大所和省“一中心一基地”建设，支持清华大学烟气控制国家工程实验室、金风科技风电检测工程实验室、西南交大轨道研究中心、华东（江苏）大数据交易中心等高层次创新平台建设。开发推广新技术新产品。实施产学研协同创新行动计划，开展重点行业、重点领域新技术新产品专题对接活动，畅通科技成果转化渠道，培育一批拥有自主知识产权、市场竞争力强的高端产品。研究制定新技术新产品首购首用支持政策，在节能环保、分布式光伏发电、云计算服务等领域实施一批示范应用项目。实施质量品牌建设工程。制定工业企业质量品牌建设行动计划，开展盐城市“自主工业品牌十强”、“质量标杆”企业评选，支持丰东热处理、豪迈照明、科行环保等创建国家工业品牌培育示范企业。
三、聚焦有效投入，更大力度主攻产业项目
当前盐城工业发展的阶段，决定了必须牢牢抓住项目建设这条主线。坚持“项目为王”的鲜明导向，深入开展“产业项目推进年”活动，着力突破重大产业项目。强化招商引资。把握经贸合作新形势，在巩固提升北上广深、日韩港台招商基础上，拓宽欧美及“一带一路”区域招商，围绕建链补链强链，着力引进一批龙头型、基地型、旗舰型项目，加快培育一批具有爆发力和引领力的创新型增长点。强化项目建设。突出抓好“两重一实”项目建设，建立“单月会办、双月督查”的重大项目督查推进机制，单月召开全市重大项目推进会办会，双月分批次对全市重大项目进行观摩。围绕重大项目签约、审批、开工、建设、竣工、投产等关键环节，强化跟踪服务管理，提升项目推进成效，加快阿特斯太阳能电池、奥新新能源汽车、GMT公司柔性显示触摸传感器等一批重大项目建设步伐。强化招商队伍建设。实施全市招商队伍建设三年行动计划，按照“招录一批、选调一批、挂职一批、聘用一批、培训一批”的思路，打造懂产业、会外语、善谈判、精政策和熟悉国际规则的专业化招商队伍。
四、聚焦重点园区，更大力度提升承载能力
按照打造创新园区、开放园区、生态园区的目标，优化规划布局，提升综合承载力，实现资源集聚、项目集聚、产业集聚。完善园区功能配套。坚持产城融合，完善园区生活服务、生产配套等各类功能，建立健全研发设计、信息咨询、检验检测、资本运作等公共服务平台，使园区成为集聚品质要素的高地。鼓励重点园区规划建设以生产性服务功能为主的特色小镇，配套建设工业邻里中心、人才公寓，增强对重大项目的吸引力和承载力。推动园区提档升级。大力实施国家特色产业基地（园区）培育行动计划，集中力量打造一批产业高端、特色鲜明、集聚度高的龙头型园区。推进沪苏大丰产业联动集聚区建设，探索建立共建园区重大产业转移项目协调、利益共享机制，打造长三角经济一体化苏沪合作先导区和国家区域经济合作示范区；滨海新区加强与长江经济带产业合作，集聚一批临港型产业，培育区域经济发展新增长极。创新园区发展机制。积极借鉴复制上海自贸区成功经验，进一步推进简政放权，探索土地开发、投融资、招商引资、社区管理等方面的新机制新办法，形成制度集成优势。
五、聚焦龙头骨干，更大力度培育壮大市场主体
做大做强骨干企业。深入实施大企业（集团）培育行动计划，推动100户大企业（集团）通过技术改造、战略重组等方式持续增长，到2020年，全市销售超百亿级企业达8家。组织企业开展“争星创优”活动，按照“政府组织、企业自愿”原则，主要根据企业当年入库税收，认定五星、四星和三星企业，激发企业发展内生动力。加快培育上市企业。充分优化全市上市和“新三板”挂牌后备企业资源库，每年重点筛选50家列为“金种子”后备企业，制定“一企一策”培育推进方案，加快企业上市步伐。深化为企服务活动。开展“进万企、解难题、促发展”活动，组织好进万企大走访、星级企业服务“直通车”等系列活动，完善“服务企业E平台”，落实好问题收集、交办督办和协调解决等工作机制，切实做服务企业的“店小二”。进一步降低企业税费负担、制度性交易成本、用能用工及物流成本，为实体经济发展营造良好环境。
（作者系江苏省盐城市经信委党组书记、主任）
先进制造论文:奥巴马支持先进制造业,引发经济辩论
9月份在全国代表大会上，巴拉克・奥巴马对现场满满当当的观众描述了美国经济复苏的前景，而制造业正是经济复苏的引擎。
“经历了十年的衰退后，这个国家在过去两年半里创造了超过50万个制造业就业岗位，”奥巴马对北卡罗来纳州夏洛特市（Charlotte，North Carolina）欢呼的人群说。“如果我们选择这条道路，我们可以在未来4年内还会创造100万个新的制造业岗位。”
为了实现这些保障，白宫正求助于一项在华盛顿多年未见的经济工具：产业政策（industrial policy）。
在新顾问团队的鼓励下，奥巴马政府已经提出了刺激国内制造业发展的新政策：赋税减免、新的研发开支计划、对200万名工人进行先进技术领域的职业培训，这些领域包括电池、计算、航空和机器人。
这背后的理念是制造业（尤其是涉及前沿技术或产品的制造业）与美国的技术创造力紧密相关，所以这些行业必须得到得到积极的保护，免受海外竞争带来的损害。美国半导体、机械部件和平板显示行业地位的损坏已经被归咎于海外竞争。
这些于2011年开始启动的提案代表了美国在理念上的重大转变，因为自卡特总统时期开始，美国从未有过明确的产业政策。这也在经济学家中引发了针锋相对的辩论，一些经济学家表示，白宫已经脱离了主流的自由市场理念。
去年2月，当加州大学伯克利分校的经济学家、奥巴马的总统经济顾问委员会（Council of Economic Adviser）前任主席、《纽约时报》专栏作家克里斯蒂娜・罗默（Christina Romer）质疑制造业是否需要“特殊待遇”时，这场辩论终于爆发。
罗默将矛头对准白宫提案的关键要素，并称几乎没有证据能证明制造业将创造大量的工作岗位或者遏制中产阶级收入的下滑。她不赞同制造企业应享有软件公司等企业无法享受的机会。
“目前为止，制造业政策尚需一个具有说服力的案例”，罗默写道。她表示，如果没有确凿的证据，白宫的政策简单地说不过是“认为生产‘实物’比提供服务好。”
但是，另一派截然不同的观点正在白宫兴起。这种观点认为虽然制造业只雇佣了全美9%的工人，但是它在国家经济中起到特别巨大的作用。例如，制造业公司进行的研发活动大约占所有公司研发活动的三分之二，大部分专利也都是由这些公司申请的。有证据表明工厂可以创造对经济大环境有益的知识“溢出”。华盛顿智库布鲁金斯学会（Brookings Institution）的高级研究员马克穆罗（Mark Muro）称：“现在的政府正在进行重构。白宫核心集团中的人士对制造业大为同情，认为其非常关键。”
此等转变以吉恩・斯珀林（Gene Sperling）为中心，他曾是比尔・克林顿的经济顾问，也接受过律师训练。2011年，奥巴马选择斯珀林接替哈佛大学教授拉里・萨默斯（Larry Summers）担任国家经济委员会主任。作为白宫制造业政策办公室的联合主席，斯珀林是奥巴马制造业发展计划的建筑师，并且吸引了更多志同道合的顾问。
白宫对发表评论的请求没有回应，但是斯珀林以精明的政治家和社会活动家而著称。信息技术与创新基金会主席罗布・阿特金森表示，斯珀林与大部分学术经济学家“在定位上截然不同。这也是这[政策转变]发生在现在而不是过去的原因。”
斯珀林的团队相信政府可以并且应该阻止美国制造业的衰落。去年三月在一场反驳罗默和其他批评者的政策演讲中，斯珀林表示：“如果我们不关心现在为制造业产品而竞争，那么我们的国家……对下一代技术的创造能力就可能会受到影响。”
在斯珀林的领导下，白宫建议采取一系列措施以促进先进制造业，包括额外投入4.18亿美元用于先进制造业的研发（比目前投入提高了19%）；向社区大学新投入80亿美元用于向人们教授制造业所需的技能；对美国制造业企业的一系列税收减免；以及启动一个10亿美元的项目设立15所国立机构以在3D打印和纳米技术等领域开发新生产工艺。
政府的方案得到了支持者的热烈响应，支持者们相信积极的介入是有必要的。二月时，布鲁金斯学会发表了一份论文，论证了与德国类似的制造业政策。德国谨慎地管理其制造业部门，对中国仍保持着贸易顺差，并且德国已经失去的制造业岗位少于美国。
但是，扶持制造业的政府的拥护者也会认为一些建议是非传统的。例如，有建议将政策修订为对先进制造业公司的“国内生产”的税收优惠加倍，但是其中不包括石油生产企业。又例如，将运营和岗位转移到海外的公司将无法享受报废设备的税收冲销。
即便包括农民在内的许多行业享受着高额的政府补贴，国会仍有可能会对偏袒某些行业的新税制表示强烈反对。“华盛顿的主流观点是这不是一个适当的税收政策，”阿特金森说，“这将是一场异常艰巨的斗争。”
先进制造论文:生产性服务业发展、先进制造业效率提升与产业互动
摘要：本文利用相关面板数据构建联立方程模型，从地区和行业层面对生产性服务业发展与先进制造业效率提升之间的产业互动关系进行实证研究。研究发现：（1）总体上看，生产性服务业发展与先进制造业效率提升之间存在显著但非对称的双向互动关系，先进制造业对生产性服务业的拉动作用小于生产性服务业对先进制造业的推动作用；（2）分地区来看，生产性服务业发展与先进制造业效率提升之间的双向互动关系呈现出从东部向中部再到西部的阶梯型衰减趋势；（3）分行业来看，目前中国生产性服务业与先进制造业之间的双向互动主要发生在金融业，而其它生产性服务业细分行业与先进制造业之间尚只有单向关联效应。
关键词：生产性服务业；先进制造业；产业互动；联立方程模型
文献标识码：A 文章编号：1002―2848―2017（02）―0062―10
一、引言
在2015年的《中国制造2025》计划中，我国首次明确提出“实现制造业与服务业协同发展”，这一表述意味着，政府不再孤立地对制造业或服务业进行政策性支持，而是从两者的内生产业互动关系上着手，这将很可能对中国的产业结构优化升级和经济增长提质增效产生事半功倍的奇效。但问题是，中国（先进）制造业与（生产性）服务业之间存在真实的产业互动吗？如果存在，两者具体的互动关系又是怎样的？如果不存在，制造业与服务业协同发展也就无从谈起，而且大量的政策性资金涌入反而会成为助推中国经济“脱实向虚”的帮凶。
在制造业与生产性服务业间关系的研究中，“需求遵从论”和“供给主导论”是主流观点。但随着近些年来发达国家服务业规模的快速扩张，研究者们发现制造业与生产性服务业之间开始呈现出相互促进、彼此依赖和共同发展的互动关系。然而，我国目前的制造业结构仍不合理，导致制造业与生产性服务业之间内在的产业关联被割裂，未能形成良好的互动发展。中国社会科学院工业经济研究所课题组认为，中国制造业发展主要为代工生产和加工贸易模式，不利于生产性服务业发展，中国经济出现了“逆服务化”趋势。江静利用1997年、2002年、2005年和2007年中国投入产出表数据的研究也指出，虽然服务业促进了制造业竞争力的提升，但制造业却并没有给服务业发展提供市场支持，中国制造业与服务业的互动关系或许并不存在。张月友进一步区分了中国服务业与工业的产业总关联和国内关联，发现国内关联下的中国工业对服务业的发展实际上起到了阻碍作用。不过，需要指出的是，这些研究都是从制造业整体层面进行分析，并未对制造业中先进制造业与传统制造业加以区分，由此可能会造成对中国制造业与服务业之间产业互动关系的低估。
为此，本文利用中国30个省份的相关面板数据（西藏除外），并区分先进制造业与整体制造业，通过构建联立方程模型对中国先进制造业与生产性服务业之间的互动关系进行再考察。文章结论总体上支持先进制造业与生产性服务业之间存在双向产业互动的理论假说。其新颖之处至少有以下三点：一是在研究视角上，将先进制造业从制造业中分离出来，单独考察其与生产性服务业之间的互动关系。二是在方法处理上，所有制造业部门的数据均来源于中国工业行业统计数据库，不同于现有的相关研究基本上以宏观统计年鉴中的工业近似地代表制造业。三是在研究结论上，中国金融业与先进制造业之间存在明显的双向产业互动的实证结论表明，金融业能够有效促进实体经济发展，从而否认了“中国金融业发展过度，导致经济‘脱实向虚”’的错误观点。这些发现为我国深入推进制造业与服务业协同发展的产业政策提供了坚实的理论依据。
二、经验统计与假说提出
本文首先利用中国2002年、2007年以及2012年的（42部门）投入产出表，分别计算了服务资本品率和服务投入率，对制造业与服务业之间的内生互动关系进行比较分析，进而提出待实证检验的理论假说。
服务资本品率等于各服务行业用于制造业生产活动的中间使用部分（即所谓服务资本品）除以该服务行业的总产出，能够有效地反映出各服务行业的生产资料特征。更具体地说，服务部门中一部分产出会被用作中间要素重新投入到生产活动中，这部分产出就被称为服务资本品，服务资本品与各服务行业总产出的比率实际上反映了各细分服务行业对制造业部门的贡献程度。表1是根据中国2002年、2007年和2012年的投入产出表计算的各服务细分行业的服务资本品率。从表1，服务资本品率接近或高于50%的行业大多分布于生产性质较强的服务行业。比如，租赁和商务服务业，金融业的服兆时酒仿驶本在80%以上，科学研究和综合技术服务业，交通运输、仓储和邮政业的服务资本品率也都在60%或70%以上。这说明，作为高级生产要素的生产性服务在中国制造业生产活动中贡献巨大，鲜明地体现出了生产性服务业对制造业的积极推动作用。
服务投入率是制造业中间投入中除物质投入之外的服务投入占总中间投入的比重，这一指标反映了服务业对制造业各部门的嵌入水平，嵌入水平越高，说明制造业各部门对服务业部门的支撑拉动作用越强。实际上，服务业（尤其是生产性服务业）普遍具有资金、技术要素密集型特征，能够通过发挥知识、技术、人力资本等高级生产要素“润滑剂”的作用，加速制造业部门商品生产的“飞轮”。表2是中国制造业各细分行业部门的服务投入率。从表2看，在所有制造业细分行业中，服务投入率超过整体制造业平均水平（12.80%）的有非金属矿物制品业（15.10%），其他制造业（14.22%），木材加工及家具制造业（14.18%），通用、专用设备制造业（14.03%），仪器仪表及文化办公用机械制造业（13.72%），食品制造及烟草加工业（13.45%），电气、机械及器材制造业（13.23%），金属制品业（13.18%），化学工业（13.06%），交通运输设备制造业（13.04%），涵盖了制造业部门的大部分行业。而且，非金属矿物制品业，通用、专用设备制造业，仪器仪表及文化办公用机械制造业，电气、机械及器材制造业，化学工业，交通运输设备制造业，这些都是资本密集型或技术密集型行业，先进化程度比较高。由此可见，先进制造业对服务业有着比较大的需求，而像纺织业这类传统的劳动密集型产业对服务业的需求则相对偏弱。因此，先进制造业效率提升将会拉动生产性服务业发展水平大幅提高。但结合表1可以看出，先进制造业的这种拉动作用要普遍低于生产性服务业对其的推动作用。
根据上述投入产出分析，一方面，生产性服务业作为高级生产要素，投入到制造业部门后能够发挥“粘合剂”作用，有利于降低制造业企业生产成本，进而促进先进制造业企业生产效率提升。另一方面，先进制造业效率提升也有利于通过需求引致生产性服务业规模扩大，进而带动生产性服务业加速发展。也就是说，生产性服务业发展与先进制造业效率提升之间呈现出内生的互动关系。但这种双向产业互动似乎是非Τ频模即先进制造业对生产性服务业的拉动作用要小于生产性服务业对先进制造业的推动作用。实际上，从生产组织角度来看，生产性服务业和先进制造业之间的这种互动根源于专业化分工。由于专业化分工，制造业部门中大量为生产活动进行服务的各种辅助性部门逐渐从制造业部门脱离，形成独立的生产性服务业部门。这样，生产性服务业从无到有，规模逐渐扩大，在专业化和规模化效应的作用下，其对于制造业效率提升的促进作用与日俱增。与此同时，生产性服务业部门虽然从制造业部门中脱离和独立了出来，但其与制造业部门的产业关联并未发生断裂，反而变得更加迂回化。迂回式生产使制造业（特别是先进制造业）效率提升能够通过产业关联对生产性服务业产生规模更大、范围更广的市场需求，有利于带动生产性服务业加速发展。
综上，本文提出如下理论假说：生产性服务业为先进制造业提供高级生产要素，其发展有利于促进先进制造业效率提升，反过来，先进制造业效率提升也通过产业关联为生产性服务业发展提供市场支撑，两者具有非对称的内生双向互动关系。
三、变量、模型与数据说明
（一）变量选取
本文的核心变量有两个，分别为生产陛服务业发展水平（Inser）和先进制造业生产效率（Inmanuf）。首先，根据数据的可得性，使用国民经济统计中的交通运输仓储邮电业、批发零售业、住宿餐饮业、金融业和房地产业这5个行业近似地代表生产性服务业。因此，生产性服务业的发展水平可表示为上述5个行业的人均实际产值之和。其次，借鉴曹东坡等的做法，并结合相关省份在公开的文件中公布的先进制造业目录，将国民经济行业分类中的石油加工、炼焦及核燃料加工业，化学原料及化学制品制造业，医药制造业，通用设备制造业，专用设备制造业，交通运输设备制造业，电气机械及器材制造业，通信设备、计算机及其它电子设备制造业，仪器仪表及文化、办公用机械制造业列为先进制造业。为度量先进制造业生产效率，本文使用全员劳动生产率来表示，即以先进制造业中相关行业规模以上工业企业的工业总产值除以从业人员数。此外，为了控制其他一些因素的干扰，根据现有文献惯例，使用地区经济发展水平和地区开放程度作为模型的控制变量，分别以地区人均国内生产总值（Inpgdp）和地区出口总值与国内生产总值的比重（Inopen）来表示。
（二）模型设定
由于本文的待验证假说包含了可能存在的双向因果关系，如果在设定计量模型时忽略这一问题，将会导致严重的内生变量偏误，无法获得一致性估计。鉴于此，我们将通过构建联立方程模型（SEM）来解决其中的内生性问题。具体的联立方程模型构建如下：
（三）数据来源说明
本文的分析样本涵盖了2003-2011年中国30个省（直辖市、自治区）的省际面板数据（西藏除外）。全部数据主要来源于历年《中国统计年鉴》《中国工业经济统计年鉴》《中国劳动统计年鉴》，以及中经网统计数据库和国泰安数据库中的中国工业行业统计数据库。为了使数据具有可比性，我们对其中涉及价格因素的变量使用相应价格指数进行平减处理。
四、实证结果及分析
为更加细致地考察生产性服务业发展与先进制造业效率提升之间的互动关系，本文使用GMM、Ex-tended-2SLS和3SLS方法估计联立方程模型，从省际整体层面、东中西地区层面、细分行业层面等多个视角进行分析。其中，GMM和扩展的2SLS属于单方程估计法，而3SLS属于系统估计法。就联立方程模型而言，这两类估计方法各有利弊：在使用单方程估计法时，由于忽略了各方程之间（特别是扰动项）的可能联系，导致最终估计结果的有效性发生一定程度的损失；而在使用系统估计法时，其中某一方程的估计偏误将会传导至其它方程，造成系统性偏误。为便于比较分析，本文将以上方法的估计结果均列表呈现，如表3至表5所示。
表3是生产性服务业（整体）发展水平与先进制造业效率的联立方程模型估计结果。其中，模型（1）和模型（2）是普通最小二乘法（OLS）的估计结果，未使用工具变量。从中可以看到，核心解释变量和的弹性系数分别为-0.022和-0.142，且均不显著。这一结果显然是不合理的，其原因正是由于估计模型时未考虑生产性服务业发展与先进制造业效率提升之间可能存在的双向因果关系，造成了严重的内生性估计偏误。模型（3）和模型（4）是广义矩估计（GMM）的回归结果，其中使用了因变量的一阶滞后项和二阶滞后项作为内生变量的工具变量。经过这一处理之后，模型的整体估计效果有了质的提高。首先，从拟合优度（R2）来看，模型（3）和（4）分别为0.854和0.931，相比于模型（1）和（2）的0.623和O.793，提高了13个百分点左右。从模型（3）中的核心解释变量和模型（4）中的核心解释变量的弹性系数来看，二者分别为0.099和0.463，且在1%的置信水平下显著。也就是说，先进制造业效率每提升1个百分点，将会拉动生产性服务业发展水平提高0.099个百分点。同样地，生产性服务业发展水平每提高1个百分点，将会推动先进制造业效率提升0.463个百分点。不难看出，中国先进制造业效率提升与生产性服务业发展之间具有显著的双向互动关系，而且，这种双向互动是非对称的，生产性服务业发展对先进制造业效率提升的推动作用远远大于先进制造业效率提升对生产性服务业发展的拉动作用。这一结果也是比较符合中国经济事实的。因为过去长期以来，中国制造业主要从事劳动密集型的加工组装活动，以国际代工方式嵌入到全球产业分工体系，处于全球价值链（Global Value Chain）的低端环节。不可否认，这种基于比较优势的发展路径在“中国奇迹”的创造过程中做出了巨大贡献，但它也不可避免导致了“中国制造”的创新缺乏。中国目前的先进制造业发展严重不足，对现代生产性服务业的需求有限，加上近年来跨国公司纷纷在中国本土设立研发中心，利用其技术、资金等优势，在一定程度上形成了对国内生产性服务市场的供给垄断，从而也就限制了先进制造业对生产性服务业的拉动作用。
本文相继应用两阶段最小二乘法（2SLS）和三阶段最小二乘法（3SLS）对联立方程模型分别进行了单方程估计和系统估计，估计结果如模型（5）（6）和模型（7）（8）所示。通过比较可以发现，无论从模型整体拟合优度还是从主要解释变量回归系数值来看，采用2SLS单方程估计法和3SLS系统估计法的回归结果与GMM估计法的回归结果基本一致。这说明中国先进制造业效率提升与生产性服务业发展之间的双向产业互动关系十分稳健。
接着，本文也在联立方程模型中加入了表示东中西部地区的虚拟变量与核心解释变量的交互项②，考察先进制造业效率提升与生产性服务业发展之间产业互动关系的地域差异。其估计结果如模型（9）和模型（10）所示。根据模型（9）和模型（10），发现核心变量及其与表示地理因素的虚拟变量交互项的弹性系数基本上都表现出较高的统计显著性（置信水平为1%或5%）。具体来看，在中国东部、中部和西部地区，先进制造业效率提升对生产性服务业发展的弹性系数分别为0.133、0.026和0.01l，而生产性服务业发展对先进制造业效率提升的弹性系数分别为0.747、0.386和0.085。也就是说，东中西部的先进制造业效率每提升1个百分点，将拉动相应地区的生产性服务业发展水平分别提高0.133、0.026、0.011个百分点；反过来，东中西部的生产性服务业发展水平每提高1个百分点，将推动相应地区的先进制造业效率分别提升0.747、0.386、0.085个百分点。从中至少可以得到如下两点结论。其一，即使控制了东中西地域因素，中国先进制造业效率与生产性服务业发展之间的双向产业互动关系仍然十分显著。这表明先进制造业与生产性服务业之间的这种产业互动并非是发生在中国某一地域范围内的独特现象，而是发生在中国东中西部地区的普遍现象。其二，不论是先进制造业效率提升对生产性服务业发展的拉动作用还是生产性服务业发展对先进制造业效率提升的推动作用，均呈现出从东部向中部再到西部的阶梯型衰减趋势。换言之，愈靠近西部的省份，先进制造业效率提升与生产性服务业发展之间的双向互动关系愈加微弱。更具体地说，在先进制造业效率提升对生产性服务业发展的拉动作用上，东部地区高出全国平均水平35.7%，中部和西部地区则分别低于全国平均水平73.5%和88.8%；在生产性服务业对先进制造业的推动作用上，东部地区高出全国平均水平65.3%，中部和西部地区分别低于全国平均水平14.6%和81.2%。造成这种地域层面上的阶梯衰减型产业互动关系的原因是多样的，既有经济性因素，也有制度性因素。笔者认为，东部地区由于地处沿海，基础设施完备，经济发展水平较高，同时制度与市场环境也更加软化，从而，生产性服务业和先进制造业容易得到充分发展，有利于两者间的互动协同。相比较而言，中部和西部地区适合生产性服务业和先进制造业发展的土壤相对缺乏，一定程度上限制了两者之间互动机制的发育。
此外，控制变量的估计结果也值得关注。根据模型（9）和模型（10），Inpg却的系数估计值分别为0.469和0.508，均在1%的置信水平下显著。这表明经济发展水平提高能够明显地促进生产性服务业发展和先进制造业效率提升。地区经济发展水平与产业互动的这种高度相关性，也在一定程度上能够解释中国生产性服务业与先进制造业之间的产业互动关系由东向西的阶梯型衰减趋势。Inopen的系数估计值分别为-0.081和0.188，且在l%的置信水平下显著。这表明地区出口贸易增长能够提升先进制造业效率，但对生产性服务业的发展似乎不利。一个可能的解释是，长期以来高端生产性服务的同外供给对国内本土供给造成了一定程度的“挤出效应”，从而导致国内本土的现代生产性服务业发育不足。实际上，“中国制造”产品中的技术含量并不高，大部分制造业仍然处于全球价值链低端，主要利用本土廉价的劳动力要素，进而实现比较优势转向出口优势，即使少量先进制造业的高端生产性服务需求，一般也通过服务外包的形式向发达国家采购或定制，进一步压抑了本土生产性服务市场。在这一过程中，我国并未能将出口红利的外溢效应有效地扩散至本土的生产性服务企业。以上实证结果，支持了本文提出的产业互动假说。
为进一步考察产业互动假说的稳健性，本文也基于中国整体制造业的数据样本，应用上述相同方法估计了中国整体制造业效率提升与生产性服务业发展之间的产业互动关系。联立方程模型的所有估计结果如表4所示。从表4，发现本文主要关注的变量估计结果统计性质与上述分析基本一致。通过比较，就制造业效率提升对生产性服务业发展的拉动作用而言，整体制造业与先进制造业不相上下。但反过来，就生产性服务业发展对制造业效率提升而言，整体制造业要弱于先进制造业。这表明，在考虑产业间存在内生性的前提下，整体制造业效率提升与生产性服务业发展之间也存在一定程度的双向产业互动，但互动程度要比先进制造业弱得多。
表5是生产性服务业细分行业与先进制造业之间的联立方程模型估计结果。其中，模型（1）（2）、模型（3）（4）、模型（5）（6）、模型（7）（8）和模型（9）（10）分别估计了交通运输仓储邮电业、批发零售业、住宿餐饮业、金融业以及房地产业这5个生产性服务业细分行业与先进制造业的产业互动关系。根据表5的估计结果，可以得出：首先，先进制造业效率提升对除交通运输仓储邮电业和房地产业之外的生产性服务业均具有明显的拉动作用。具体而言，先进制造业效率每提升1个百分点，将分别能够拉动批发零售业、住宿餐饮业、金融业0.083、0.132、O.545个百分点。其次，除交通运输仓储邮电业和住宿餐饮业之外的各细分生产性服务业对先进制造业效率提升均产生了明显的推动作用。具体而言，批发零售业、金融业、房地产业的发展水平每提升1个百分点，将分别推动先进制造业效率提升0.348、0.291、0.358个百分点。综上可以发现，生产性服务业细分行业中的批发零售业和金融业与先进制造业之间催生了较为显著的双向产业互动关系，但先进制造业对批发零售业的拉动作用只有微弱的0.083（弹性系数）。可以认为，目前中国生产性服务业与先进制造业之间的双向产业互动主要发生在金融业中，而其它生产性服务业细分行业与先进制造业之间仅具有单向的产业关联效应。这可能与中国先进制造业发展起步较晚有关。事实上，国际金融危机之后，以美国为首的发达国家就迅速着手布局先进制造业发展，如美国《先进制造业国家战略计划》、德国《工I4.0计划》等，而我国2015年才《中国制造2025》，先进制造业发展才刚刚起步，还无法充分地吸收和利用生产性服务业中的各种高级生产要素，因而目前中国的先进制造业无法与所有生产性服务业细分行业催生出成熟的双向互动关系也在情理之中。但是，金融服务业与一般生产性服务业不同，其本身就是知识资本、人力资本和技术资本密集度较高的行业，这与先进制造业效率提升的前提条件不谋而合，而且金融服务在企业进行市场战略调整、定位以及兼并重组等各方面均具有决定性作用，从而，金融业与先进制造业之间相对容易催生深层次的双向互动关系。上述实证结果，进一步验证了本文的产业互动假说。
五、结论与政策启示
本文首先根据中国2002年、2007年和2012年的（42部门）投入产出表，计算服务业各细分行业的服务资本品率和制造业各细分行业的服务投入率，对生产性服务业与先进制造业之间的产业互动关系进行初步探析，并提出产业互动的理论假说，进而使用相关面板数据构建联立方程模型对这一理论假说进行了计量检验。主要研究结论是：及时，生产性服务业发展与先进制造业效率提升之间存在非常显著的双向产业互动关系，但这种双向互动是非对称的，即先进制造业对生产性服务业的拉动作用要小于生产性服务业对先进制造业的推动作用。第二，从东中西分地区来看，生产性服务业发展与先进制造业效率提升之间的双向互动关系呈现出从东部向中部再到西部的阶梯型衰减趋势。第三，从生产性服务业细分行业来看，目前只有金融业与先进制造业之间催生了较为成熟的双向产业互动关系，其它生产性服务业与先进制造业之间的双向产业互动并不强烈，而是更多地表现为单向的产业关联。
这些发现对于我国如何进一步推进生产性服务业与先进制造业两者的互动协同发展具有重要的⑹疽庖濉J紫龋在全球化竞争进一步加剧的背景下，我国制造业尤其是先进制造业要实现向产业链高端攀升，占据全球价值链的“链主”地位，从产业互动视角来看，必须要大力发展现代生产性服务业。一方面，本文的实证结果表明，生产性服务业确实能够促进先进制造业节约成本、软化生产过程，从而推动我国先进制造业效率的加速提升。另一方面，近几年来，中国服务业发展确实也取得了阶段性成果，已经逐渐成为我国及时大产业。但与发达国家相比，我国服务业尤其是生产性服务业发展仍十分滞后。这将在很大程度上制约先进制造业与生产性服务业协同发展的政策效果，不利于我国在国际分工深化下的产业价值链升级。其次，发展现代生产性服务业也离不开先进制造业的需求支撑。因为与传统制造业相比，先进制造业对生产性服务业的中间需求更大。通过这种中间需求，先进制造业效率提升能够直接作用于对生产性服务业的拉动。然而，我国先进制造业发展起步较晚，目前还远不能发挥出对生产性服务业的拉动作用。再次，金融业与先进制造业之间的双向产业互动，表明金融业的发展是有利于推进先进制造业效率提升的，能够促进实体经济繁荣。因此，目前一些学者关于“中国金融业发展过度，导致了中国经济‘脱实向虚’”的论调是站不住脚的。实际上，中国目前金融业的发展，无论从对国民经济各行业的覆盖面还是从市场渗透率来说，都远远低于发达国家水平。
要真正形成生产性服务业与先进制造业之间产业互动的良性循环，必须立足于巩固两者之间的内生关联，既要加强生产性服务业对先进制造业的积极推动，又要维护先进制造业对生产性服务业的市场支持。在具体政策取向上，一是要重点进行生产性服务业体制改革。目前我国的交通运输、电信信息、金融等生产性服务业部门，仍存在着严重的进入壁垒。这些壁垒或由自然垄断导致，或由行政垄断导致，但都制约了劳动力、资本、技术等生产要素在部门间的自由流动，扭曲了我国服务业发展过程中的资源配置，从而使我国生产性服务业的竞争力受到了很大程度的抑制，造成国外跨国公司生产性服务业对国内本土生产性服务业的替代性挤出。因此，在深化改革的新阶段，应将生产性服务业体制改革作为一项重点任务来推进。二是要加快推进创新驱动战略，使互联网信息技术与先进制造技术实现深度融合，发展模块化、定制化生产，扩大先进制造业对高级生产性服务的中间需求和市场规模。发展创新型经济，一方面，能够缓解当前我国经济发展面临的企业用工成本上升、资源环境承载力趋紧等一系列压力；另一方面，也有利于中国经济凭借先进制造业与生产性服务业的互动协同，摆脱“微笑曲线”低洼地带，实现转型升级。三是要努力推进区域协作发展，缩小东中西部地区差距。其中，最为关键的是要发挥东部发达省份先进制造业与生产性服务业产业互动发展对于中西部相对欠发达省份的带动和示范效应。根据产业生命周期理论，一些在东部接近淘汰的产业，可以根据当地资源禀赋条件适当地向中西部转移，进而驱动中西部地区产业发展水平的提升。同时，中西部欠发达省份也应积极借鉴东部发达省份的产业发展经验，利用自身比较优势推进先进制造业与生产性服务业互动协同，促进当地经济加速腾飞。
先进制造论文:高职先进制造技术课程的教学现状及改革探讨
摘要：先进制造技术课程作为高职机械工程和机械制造及自动化专业的专业课，对于培养具有工程实践与创新能力的高素质人才来说，其改革显得尤为必要。通过理论与实践相结合以及互动式的教学方式等，可以提高学生的学习兴趣，从而增强教学效果。
关键词：先进制造技术；教学现状；教学方法；教学改革
一、引 言
随着经济社会的发展，市场环境和消费者需求发生了巨大的变化，同时计算机技术、信息技术以及自动化技术的迅猛发展和逐渐渗透，极大地促进了制造业的变革，使传统制造业的产品结构、生产方式和生产工艺等发生了翻天覆地的变化，更多地融入了现代信息技术的元素，整个制造过程变得更加精准与自动化控制，因而先进制造技术这一概念也应运而生。
随着先进制造技术渗入到产品生产加工与制造的过程，这种技术的广泛应用对员工的素质也提出了较大的挑战，他们必须对相关专业知识与技能进行了解与掌握。针对市场对人才需求的变革，各大高职机械专业纷纷将先进制造技术这门课程引入到教学体系中来，作为该专业的一门专业必修课。该课程在对传统制造技术有一定了解和学习的基础上，进一步介绍先进制造技术的相关理念与内涵，以便使学生了解先进制造技术的新思想、新技术。先进制造技术课程的引入不仅拓宽了学生在本专业学习过程中的知识面，也加强了学科之间的联系，使学生能够适应现代制造业的新型制造方式，满足现代化制造企业对高素质人才的需求。
二、先进制造技术课程的教学现状与问题
目前，由于先进制造技术课程涉及的内容较多，覆盖的知识面较广，大多数高职院校在设置该门课程时较少考虑到其多学科交叉的特性，使得学生对其他学科基础知识的匮乏影响了本学科的学习，在理解和掌握相关知识的过程中比较吃力。另外，这门课程的实践性较强，只靠理论教学，很难使学生深入理解教材知识的真正内涵，没有将所学知识运用到实际动手操作过程中，导致教学效果不够理想。其中，在先进制造技术课程教学中存在的问题主要有以下几个方面：
1.从课程设置角度来看，大多数高职先进制造课程所用的课时较少，而该门课程包含的知识、涉及的内容较多，在有限的时间内无法教授与先进制造课程相关的所有内容。其次，与先进制造相关的课程较少，而且比较分散，没有结合学校的教学目标和学生的就业需求设置先进制造课程体系。
2.从师资力量角度来看，有些教师教学经验不足，没有从事与先进制造技术有关的科研工作，或者只对本专业的某个研究方向比较熟悉，而对其他专业相关的知识不够熟悉，这样在授课过程中，由于涉及到的其他专业知识的匮乏导致教学内容无法进行深入挖掘。
3.从教材选择角度看，各大高职院校所使用的先进制造课程的教材多种多样，要么重视先进制造管理，要么重视先进制造工艺，内容保罗万象，没有部门规定统一的教学大纲，导致教材的选择与人才培养的目标不相符合。另外，教师在教学过程中选择的教材内容较少，内容不够丰富，或者是没有及时关注与先进制造技术有关的近期动态，并将其融入到课程教学中来，学生也不能掌握与先进制造有关的前沿知识，达不到与时俱进的教学目的。
4.从教学方法角度看，首先，大多数高职教师采取的还是传统的灌输式教学方法，虽然也使用了多媒体进行教学，但教学方法过于单一，学生只掌握了与先进制造技术课程有关的基本概念，没有进行深入地思考，无法培养学生的创新能力，激发学生的创新思维。其次，先进制造技术与快速成型、CAD等技术在实际工业制造过程中有着广泛的应用，而教师在课堂上只讲了先进制造的理论知识，没有与实际结合起来，也没有给学生提供有关的实践机会，导致理论与实践脱节，学生不能较好地将所学的理论知识加以应用，导致所学知识理解得不够深入，掌握得不够牢靠，知识点容易被遗忘。，由于先进制造技术课程内容比较繁杂，涉及的理论、原理较多，使得学生接受起来有一定的难度，导致学生上课的积极性不高，没有主动参与到教学中来，对知识的吸收量有限，甚至部分学生因为课程较难而产生厌学情绪。
三、先进制造课程教学改革的方法
先进制造技术课程教学改革要从教学内容、教学方法、考核方式、师资队伍建设以及课程体系建设这些方面着手，加强教师的教学水平，提高学生的学习兴趣。因此，先进制造课程教学改革方法可从以下几个方面进行：
1.改善教学方法和手段
由于受到传统教学思想的影响，大多数高职仍然注重于培养学生的研究水平，理论知识所占比重较大，从而忽视了对学生实践动手能力的培养。教师在授课过程中，主要是讲授理论知识，较少涉及到案例教学、实践教学的环节，这样就导致高职毕业生的素质与市场对应用型人才的需求有一定的差距，并且纯理论的教学容易使学生产生厌学情绪。因此，必须对先进制造课程教学方法进行改革，采取多种教学方法提高学生的学习兴趣，增强教学效果。具体可以从以下方面进行教学方法的改革：一是在理论教学的基础上结合实例进行案例教学，如先进制造技术在很多领域都有应用，特别是在航空、航海等领域，教师在授课过程中可以引进近期的科技前沿动态，将其运用到的先进制造技术进行分析，以便吸引学生的兴趣，增强课堂知识的实用性。二是教师可以结合自身的经验进行教学，这样容易使学生产生共鸣，吸引学生的学习兴趣，学生对知识的接受程度也会提高，印象也更加深刻。三是增加互动教学，可以通过布置一个论题，要求学生课下查阅资料，并以课堂讨论的形式展现出来，使学生主动加入到教学过程中来，教师则负责做点评和解答学生的疑惑，将学习的主动权交给学生。四是增加实践环节的教学。学校可以与企业进行校企合作，给学生提供实习实践的平台，使学生对先进制造课程有更深入地理解，增强学生的动手能力。同时，可以适当增加学生上机实践操作的能力，充分利用学校的实验基地开展实践教学，激发学生使用CAD软件解决工程问题的能力。另外，还可以鼓励学生多参加与先进制造技术相关的科技创新活动，充分利用所学知识进行实践创新。
2.改进课程考核方式
传统的课程考核方式是采用理论试卷考试的方式进行评判。为了更加评价学生的能力，应该更加注重学生平时的表现，如实践动手情况、文献查阅能力等。将的成绩分为平时表现和期末考试两部分成绩，并适当增加平时表现在总成绩中的比重。另外，由于先进制造课程的实用性较强，并且学习阶段大多安排在高年级，除了考试之外，还可以布置开放性题目，让学生根据自己的兴趣选择课题的方向。这种考核方式可以使学生带着问题学习，分析问题、发现问题、解决问题，增强学生的思维能力和自主学习能力。因此，通过改革先进制造技术课程的考核方式，将其考核内容分为三个部分：一是专题报告的形式，主要通过观察学生平时的课堂表现，如课堂参与度、积极度等；二是课程实践环节，主要通过上机作业的完成情况或者实习实践的方式进行评价；三是期末考试的环节，可以采取开卷考试的形式，主要考察学生的自主思考能力和分析问题、解决问题的能力。
3.加强师资队伍建设
先进制造技术课程的实用性和应用性较强，对教师的要求也比较高，授课教师不仅要有扎实的理论基础，还要有一定的实际工作经验或者科研能力，而目前几个方面能力兼而有之的教师比例较小，大部分教师在不同方面的能力有所欠缺。因此，要提高教师的教学水平，可以从科研和实践两个方面着手。科研能力的培养方面，鼓励教师积极参加教学科研项目，在项目中完善自己的知识体系框架，提高理论教学水平。实践能力的培养方面，可以组织教师进入先进制造实验室或者运用先进制造技术进行生产的企业进行实地参观学习，提高教师的实践能力和实践教学水平。这样，通过教师的自我学习和自我完善，对先进制造技术领域相关方面有更多的了解，以便课堂教学中深入进行讲解。
4.完善教学课件和课程体系的建设
先进制造技术课程采用多媒体课件进行教学，这样可以增强学生对教材知识的感性认识，加深对相关知识的理解和记忆，提高教学质量。例如，在讲解到企业运用先进制造技术进行生产时，教师可以在课堂上播放相关的视频，让学生观察和学习在整个生产过程中，先进制造技术是如何被运用的。另外，由于先进制造技术涉及的内容较多，为了保障学生的学习效果和知识之间的衔接性、连贯性，就必须在开设该门课程之前对相关学科知识进行基本了解和掌握，如数学、力学、电工学、自动控制原理、计算机控制技术、机械设计等等一系列课程。因此，在课程体系设置方面要遵循循序渐进的原则，确保学生在学习完相关的基础知识和学科专业知识的基础上再进行该门课程的学习。
四、总 结
本文通过探讨先进制造技术课程的教学现状及其存在的问题，发现大多数高职存在课程设置不够合理，师资力量薄弱，教材选择与人才培养目标不相符合，以及教学方法重理论轻实践，忽略了课堂的互动性等问题。并从四个方面探讨了先进制造课程改革的方法，即增加互动式教学、案例式教学、实践性教学等从而增强教学效果，改进课程考核的方式，将传统的闭卷考试的形式改成课程报告、课程实践、开卷考试等多种考核方式并存的形式对学生的能力进行考核。另外，还要加强师资队伍建设，增强教师的授课能力和实践操作领域的能力，完善课程体系和教学课件的设置，加强课程学习的连贯性和衔接性。
先进制造论文:鸣志电器全球运动控制领域先进制造商
公司是近十年之内改变HB步进电机全球竞争格局的新兴企业，打破了日本企业对该行业的垄断。
近年来，微型计算机和数字控制技术的发展，将作为数控系统执行部件的步进电机迅速推广到众多领域。目前，步进电机应用领域仍在继续扩大，由于其优越特性，将在很多领域取代其他电机的使用。步进电机国内外市场空间十分广阔。
鸣志电器（603728.SH）是国内混合式步进电机领域经验丰富的高新技术企业，公司在步进电机领域掌握了核心研发技术、驱动技术和尖端制造技术，步进电机被国内外客户广泛采用，应用于高端信息化技术领域。公司拥有国内外专利技术86项，软件著作权76项。
改变HB步进电机竞争格局
鸣志电器的核心业务专注于信息化技术应用领域的控制执行元器件及其集成产品的研发和经营，并在自动化和智能化领域中有所拓展。公司正在推进专业化全球跨境电商平台打造计划。
鸣志电器的混合式步进电机、步进电机驱动器、集成式智能步进伺服控制技术在全球处于前列水平。公司打造精密的控制电机及其驱动系统，努力成为世界级的运动控制产品研发与制造企业。公司在全球HB步进电机市场占有较高的行业地位，约占全球市场份额的8%以上，是近十年之内改变HB步进电机全球竞争格局的新兴企业，打破了日本企业对该行业的垄断。
鸣志电器50%以上的步进电机产品对外出口，为步进电机的全球供应商。2016年公司HB步进电机产量1004 万台，PM步进电机产量322万台。公司客户涵盖了施乐、NCR、富士通、Thermo Fisher、美国大陆电子、华为、理光、爱立信、NIXDORF、日本 JUKI、SCHNEIDER、 西门子医疗、松下等国韧庵名企业。
鸣志电器LED控制与驱动产品应用从户外功能性照明、景观照明和智能楼宇照明，涵盖到汽车车灯、医疗照明、工厂自动化领域CCD精准照明等特殊应用，产品销往日本、美国及欧洲、东南亚等市场。公司的客户主要是国内外知名的智能系统厂商、LED应用厂商和全球著名的电子元器件销售商，包括斯坦雷、艾睿、Acuity Brands、Schreder、Secom、Iguzzinni、欧普、山西光宇、浩洋电子等。
2014-2016年，公司营业收入分别为112219万元、117305万元、147455万元，净利润分别为9334万元、9807万元、15688万元，实现了持续稳健增长。
三个领域技术处于国际前列
鸣志电器是全球运动控制领域先进制造商，以其的产品品质和完善的客户服务在全球市场上赢得了良好的声誉，与国内外著名企业之间建立了良好的长期合作关系。经过十几年的发展，公司现拥有1800余家全球客户，公司控制电机及其驱动系统的市场占有率将保持稳定并持续扩大。
鸣志电器在混合式步进电机、步进电机驱动器及集成式智能步进伺服系统三个领域具备国际居于前列的技术和产品，全球只有极少数大型专业电机企业能够同时做到。公司近几年在全球HB步进电机市场一直占有较高的行业地位，2011-2015年，一直占据全球市场份额的8%以上。
公司控制电机类产品产量受制于现有产能，目前公司正着力技术改造，多方位提高自动化生产水平，随着产能与产量的提高，未来公司全球市场占有率还将进一步提高。在工厂自动化、通信、医疗、3D打印等细分应用市场领域，公司步进电机及其驱动系统拥有较大的市场份额和竞争优势。
鸣志电器具备较强的软件设计基础，拥有现场总线技术和自产产品系统集成技术，控制电机及其驱动系统领域可提供集成式产品，LED控制与驱动领域及设备状态管理系统领域可提供系统级产品。
2012年，鸣志电器为建于上海松江佘山，亚洲较大的65米口径大型射电望远镜工程定制开发了专用控制电机及其驱动产品。2014年，公司中标建于中国贵州的全球较大的500米口径球面射电望远镜FAST工程项目，为国家重大科技基础设施工程定制开发专用控制电机及其驱动产品。
先进制造论文:奥巴马支持先进制造业,引发经济辩论
9月份在全国代表大会上，巴拉克奥巴马对现场满满当当的观众描述了美国经济复苏的前景，而制造业正是经济复苏的引擎。
“经历了十年的衰退后，这个国家在过去两年半里创造了超过50万个制造业就业岗位，”奥巴马对北卡罗来纳州夏洛特市欢呼的人群说。“如果我们选择这条道路，我们可以在未来4年内还会创造100万个新的制造业岗位。”
为了实现这些保障，白宫正求助于一项在华盛顿多年未见的经济工具：产业政策。
在新顾问团队的鼓励下，奥巴马政府已经提出了刺激国内制造业发展的新政策：赋税减免、新的研发开支计划、对200万名工人进行先进技术领域的职业培训，这些领域包括电池、计算、航空和机器人。
这背后的理念是制造业（尤其是涉及前沿技术或产品的制造业）与美国的技术创造力紧密相关，所以这些行业必须得到得到积极的保护，免受海外竞争带来的损害。美国半导体、机械部件和平板显示行业地位的损坏已经被归咎于海外竞争。
这些于2011年开始启动的提案代表了美国在理念上的重大转变，因为自卡特总统时期开始，美国从未有过明确的产业政策。这也在经济学家中引发了针锋相对的辩论，一些经济学家表示，白宫已经脱离了主流的自由市场理念。
去年2月，当加州大学伯克利分校的经济学家、奥巴马的总统经济顾问委员会前任主席、《纽约时报》专栏作家克里斯蒂娜罗默质疑制造业是否需要“特殊待遇”时，这场辩论终于爆发。
罗默将矛头对准白宫提案的关键要素，并称几乎没有证据能证明制造业将创造大量的工作岗位或者遏制中产阶级收入的下滑。她不赞同制造企业应享有软件公司等企业无法享受的机会。
“目前为止，制造业政策尚需一个具有说服力的案例”，罗默写道。她表示，如果没有确凿的证据，白宫的政策简单地说不过是“认为生产‘实物’比提供服务好。”
但是，另一派截然不同的观点正在白宫兴起。这种观点认为虽然制造业只雇佣了全美9%的工人，但是它在国家经济中起到特别巨大的作用。例如，制造业公司进行的研发活动大约占所有公司研发活动的三分之二，大部分专利也都是由这些公司申请的。有证据表明工厂可以创造对经济大环境有益的知识“溢出”。华盛顿智库布鲁金斯学会的高级研究员马克穆罗（Mark Muro）称：“现在的政府正在进行重构。白宫核心集团中的人士对制造业大为同情，认为其非常关键。”
此等转变以吉恩・斯珀林为中心，他曾是比尔克林顿的经济顾问，也接受过律师训练。2011年，奥巴马选择斯珀林接替哈佛大学教授拉里萨默斯（Larry Summers）担任国家经济委员会主任。作为白宫制造业政策办公室的联合主席，斯珀林是奥巴马制造业发展计划的建筑师，并且吸引了更多志同道合的顾问。
白宫对发表评论的请求没有回应，但是斯珀林以精明的政治家和社会活动家而著称。信息技术与创新基全会主席罗布阿特全森表示，斯珀林与大部分学术经济学家“在定位上截然不同。这也是这“政策转变”发生在现在而不是过去的原因。”
斯珀林的团队相信政府可以并且应该阻止美国制造业的衰落。去年三月在一场反驳罗默和其他批评者的政策演讲中，斯珀林表示：“如果我们不关心现在为制造业产品而竞争，那么我们的国家……对下一代技术的创造能力就可能会受到影响。”
在斯珀林的领导下，白宫建议采取一系列措施以促进先进制造业，包括额外投入4.18亿美元用于先进制造业的研发（比目前投入提高了19%）；向社区大学新投入80亿美元用于向人们教授制造业所需的技能；对美国制造业企业的一系列税收减免；以及启动一个10亿美元的项目设立15所国立机构以在3D打印和纳米技术等领域开发新生产工艺。
政府的方案得到了支持者的热烈响应，支持者们相信积极的介入是有必要的。二月时，布鲁全斯学会发表了一份论文，论证了与德国类似的制造业政策。德国谨慎地管理其制造业部门，对中国仍保持着贸易顺差，并且德国已经失去的制造业岗位少于美国。
但是，扶持制造业的政府的拥护者也会认为一些建议是非传统的。例如，有建议将政策修订为对先进制造业公司的“国内生产”的税收优惠加倍，但是其中不包括石油生产企业。又例如，将运营和岗位转移到海外的公司将无法享受报废设备的税收冲销。
即便包括农民在内的许多行业享受着高额的政府补贴，国会仍有可能会对偏袒某些行业的新税制表示强烈反对。“华盛顿的主流观点是这不是一个适当的税收政策，”阿特全森说，“这将是一场异常艰巨的斗争。”
先进制造论文:京津冀协同下河北省先进制造企业服务型人力资源管理模式探索
【摘要】京津冀协同下河北省将大力发展先进制造业，走绿色崛起、创新驱动道路，改革期间同时承接京津转移产业，实现产业“无中生有”和“有中生新”，这对先进制造企业的人力资源管理提出了新挑战。本文在此背景下进行了相关探索。
【关键词】京津冀协同 河北省 先进制造业企业 服务型人力资源管理模式
京津冀协同下河北省先进制造企业服务型人力资源
管理模式探索
张 青
【摘要】京津冀协同下河北省将大力发展先进制造I，走绿色崛起、创新驱动道路，改革期间同时承接京津转移产业，实现产业“无中生有”和“有中生新”，这对先进制造企业的人力资源管理提出了新挑战。本文在此背景下进行了相关探索。
【关键词】京津冀协同 河北省 先进制造业企业 服务型人力资源管理模式
