先進制造技術(shù)及其發(fā)展趨勢課件

1先進制造技術(shù)及其發(fā)展趨勢1先進制造技術(shù)及其發(fā)展趨勢2目錄一、科技發(fā)展的世紀(jì)回眸與當(dāng)前趨勢二、制造的戰(zhàn)略地位三、制造的發(fā)展簡史四、制造的發(fā)展現(xiàn)狀五、制造的發(fā)展趨勢六、制造的發(fā)展戰(zhàn)略七、制造的優(yōu)先發(fā)展方向2目錄一、科技發(fā)展的世紀(jì)回眸與當(dāng)前趨勢3一、科技發(fā)展的世紀(jì)回眸與當(dāng)前趨勢34（一）20世紀(jì)回眸

A.部分重大發(fā)明發(fā)現(xiàn)

飛機，火箭，噴氣發(fā)動機，人造衛(wèi)星，宇宙飛船，船載登月，機器人，半導(dǎo)體器件，芯片，計算機，無線電廣播，雷達，遙感技術(shù)，電視，掃描隧道顯微鏡，原子彈，氫彈，導(dǎo)彈，核電站，磁懸浮列車，同位素，抗生素，核磁共振,試管嬰兒，生物芯片，克隆，干細胞，高分子合成材料（合成橡膠），化肥（尿素），……回眸4（一）20世紀(jì)回眸回眸5B.關(guān)鍵成就一個技術(shù)：計算機技術(shù)二個理論：相對論，量子論三個工程：曼哈頓工程阿波羅登月工程人類基因組工程四個模型：夸克模型宇宙大爆炸模型

DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型地球板殼結(jié)構(gòu)模型成就5B.關(guān)鍵成就成就6（二）當(dāng)前科技的發(fā)展

一個興起：納米科技二個問題：資源安全科技環(huán)境安全科技三個關(guān)注：空間科技海洋科技地球科技四個支撐：信息科技材料科技生命科技制造科技趨勢6（二）當(dāng)前科技的發(fā)展趨勢7胡錦濤2006年1月9日講話把發(fā)展能源、水資源和環(huán)境保護技術(shù)放在優(yōu)先位置；把掌握裝備制造業(yè)和信息產(chǎn)業(yè)核心技術(shù)的自主創(chuàng)新知識產(chǎn)權(quán)作為提高我國產(chǎn)業(yè)競爭力的突破口;把生物技術(shù)作為未來高技術(shù)產(chǎn)業(yè)迎頭趕上的重點；加快發(fā)展空間和海洋科技；加強基礎(chǔ)科學(xué)和前沿技術(shù)研究；在信息、生物、材料和航天等領(lǐng)域的前沿技術(shù)達到世界先進水平;7.納米科技將進一步帶來深刻的技術(shù)變革。7胡錦濤2006年1月9日講話把發(fā)展能源、水資源和環(huán)境保護技8 宇宙起源 物質(zhì)結(jié)構(gòu) 生命起源 思維本質(zhì) 數(shù)學(xué)（哲學(xué)）胡錦濤：基礎(chǔ)研究的重大突破將進一步為人類認識客觀規(guī)律、推動技術(shù)和經(jīng)濟發(fā)展展現(xiàn)新的前景。基礎(chǔ)研究8 宇宙起源基礎(chǔ)研究9二、制造的戰(zhàn)略地位9二、制造的戰(zhàn)略地位10戰(zhàn)略地位（1）制造是人類文明的物質(zhì)支柱之一直立和勞動創(chuàng)造了人類，而勞動是從制造工具開始的。

——恩格斯《自然辯證法》人猿相揖別，只幾個石頭磨過，小兒時節(jié)。

——毛澤東《賀新郎·讀史》人類社會發(fā)展所依賴的物質(zhì)文明支柱除了材料、能源、信息外，還應(yīng)包括“制造”。沒有制造，就沒有人類。制造是“永遠不落的太陽”。10戰(zhàn)略地位（1）制造是人類文明的物質(zhì)支柱之一直立和勞動創(chuàng)11賀新郎讀史1964年春

人猿相揖別。只幾個石頭磨過，小兒時節(jié)。銅鐵爐中翻火焰，為問何時猜得，不過（是）幾千寒熱。人世難逢開口笑，上彊場，彼此彎弓月，流遍了，郊原血。11賀新郎讀史12物質(zhì)財富是人類社會生存和發(fā)展的基礎(chǔ)，制造是人類創(chuàng)造物質(zhì)財富最基本、最重要的手段直接創(chuàng)造國民生產(chǎn)總值的1/3制造業(yè)對國民經(jīng)濟的貢獻占整個工業(yè)生產(chǎn)的4/5為國家財政提供1/3以上的收入對出口總額的貢獻率90%戰(zhàn)略地位（2）12物質(zhì)財富是人類社會生存和發(fā)展的基礎(chǔ)，制造是人類創(chuàng)造物質(zhì)財13制造業(yè)是全面建設(shè)小康社會第一位的支柱產(chǎn)業(yè)2001年制造業(yè)占中國社會經(jīng)濟活動門類的比例大類的33%中類的46%小類的64%全部就業(yè)人數(shù)的11.1%工業(yè)就業(yè)人數(shù)的90.5%2001年制造業(yè)就業(yè)人數(shù)所占的比例工業(yè)稅收的78.93%總稅收的28.74%2001年全國制造業(yè)的稅收1953至1998年戰(zhàn)略地位（3）13制造業(yè)是全面建設(shè)小康社會第一位的支柱產(chǎn)業(yè)2001年制造14裝備制造業(yè)是國民經(jīng)濟發(fā)展的基礎(chǔ)，擔(dān)負著為國民經(jīng)濟各行業(yè)提供裝備的重要任務(wù)“用高新技術(shù)和先進適用技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，大力振興裝備制造業(yè)?！薄袊伯a(chǎn)黨第十六次全國代表大會報告大工業(yè)必須掌握這一有特色的生產(chǎn)資料，即機器的本身，必須用機器生產(chǎn)機器，這樣，大工業(yè)才能建立起與自己相應(yīng)的技術(shù)基礎(chǔ)，才得以自立。

——馬克思《資本論》戰(zhàn)略地位（4）14裝備制造業(yè)是國民經(jīng)濟發(fā)展的基礎(chǔ)，擔(dān)負著為國民經(jīng)濟各行業(yè)提15宇航生物工程微電子光電子信息技術(shù)核技術(shù)空間技術(shù)制造業(yè)是國家高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)和載體制造業(yè)戰(zhàn)略地位（5）電子設(shè)備IC成本：軍艦22%，戰(zhàn)車24%，飛機33%，導(dǎo)彈45%，航天器66%15宇航生物工程微電子光電子信息技術(shù)核技術(shù)空間技術(shù)制造業(yè)是國16制造業(yè)是國家安全的重要保障現(xiàn)代武器裝備是先進制造技術(shù)的載體；尖端制造技術(shù)和裝備一直是西方國家技術(shù)封鎖和限制的重點;保證就業(yè)率穩(wěn)定，緩解就業(yè)壓力，保障社會穩(wěn)定。例：①東芝事件(1982.12～1983.6)②《考克斯報告》(90年代)

③《控制高技術(shù)機床出口》(2000)戰(zhàn)略地位（6）16制造業(yè)是國家安全的重要保障現(xiàn)代武器裝備是先進制造技術(shù)的載17綜上所述——制造業(yè)是國家的戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)高度發(fā)達的制造業(yè)，是實現(xiàn)工業(yè)化的必備條件高度發(fā)達的制造業(yè)，是衡量國家國際競爭力的重要標(biāo)志高度發(fā)達的制造業(yè)，是決定國家在經(jīng)濟全球化進程中國際分工地位的關(guān)鍵因素戰(zhàn)略地位（7）17綜上所述——制造業(yè)是國家的戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)高度發(fā)達的制造業(yè)，是18三、制造的發(fā)展簡史18三、制造的發(fā)展簡史19發(fā)展簡史（1）人體（手、足）人腦加工對象人的感官干擾產(chǎn)品需求原始制造工藝系統(tǒng)材料能量信息19發(fā)展簡史（1）人體人腦加工人的干擾產(chǎn)品需求原始制造工藝系20發(fā)展簡史（2）材料的發(fā)展、金屬工具的出現(xiàn)公元前3000年：美索不達米亞、埃及，青銅器公元前2800年：中國甘肅馬家窯文化，錫青銅公元前1400年：中國河北葉城、北京平谷，熱鍛鐵器小亞細亞赫第王國，鐵器公元前1000年：中國，鐵犁公元前476年：中國河北易縣，淬火鋼公元前113年：中國河北滿城，滲碳鋼………公元1898年：美國，泰勒、懷特，高速鋼公元1932年：德國，施勒特爾，硬質(zhì)合金公元1938年：德國，德古薩公司，陶瓷刀具………20發(fā)展簡史（2）材料的發(fā)展、金屬工具的出現(xiàn)公元前3000年21發(fā)展簡史（2）機構(gòu)機器人腦加工對象人的感官干擾產(chǎn)品需求材料的發(fā)展、金屬工具的出現(xiàn)（續(xù)）體力材料能量信息21發(fā)展簡史（2）機構(gòu)人腦加工人的干擾產(chǎn)品需求材料的發(fā)展、金22發(fā)展簡史（3）動力機械、加工設(shè)備的發(fā)展公元前100年：羅馬，水車；中國，水輪機雛形公元1世紀(jì)：亞力山大，希羅，反動式汽輪機雛形公元25-221年：中國，杜詩，冶鑄鼓風(fēng)用水排公元265-420年：中國，杜預(yù)，水輪驅(qū)動的水轉(zhuǎn)連磨公元700年：波斯，風(fēng)車1127年：中國，水轉(zhuǎn)紡車1131年：中國，燃汽機雛形1629年：意大利，沖動式汽輪機雛形1698年：意大利，薩弗里，首次將蒸汽用于工業(yè)動力1705年：英國，紐科門，活塞式蒸汽機1769年：英國，瓦特，實用蒸汽機專利1838年：俄國，雅可比，直流電動機1897年：美國，西屋公司，兩相交流感應(yīng)電動機22發(fā)展簡史（3）動力機械、加工設(shè)備的發(fā)展公元前100年：羅23發(fā)展簡史（3）動力機械、加工設(shè)備的發(fā)展（續(xù)）公元前2000年：埃及，樹木車床公元前400年：我國，公輸班，磨公元1395年：法國，桿棒車床

…,…,…,…,1774年：英國，威爾金森，炮筒鏜床1790年：英國，邊沁，刨床、銑床、鉆床1797年：英國，莫效，螺紋車床1807年：英國，步律內(nèi)爾，圓鋸機1817年：美國，惠特尼，臥式鏜床

23發(fā)展簡史（3）動力機械、加工設(shè)備的發(fā)展（續(xù)）公元前20024發(fā)展簡史（3）1820年：英國，懷特，（圓柱、圓錐）齒輪加工機床1835年：英國，惠特沃斯，滾齒機1842年：英國，內(nèi)史密斯，蒸汽錘1845年：英國，菲奇，六角車床1873年：美國，斯潘塞，單軸、多軸自動機床

…,…,…,…,1952年：美國，帕森斯公司，數(shù)控機床1958年：美國，卡尼-特雷克公司,加工中心1976年：日本，柔性制造單元

…,…,…,…,24發(fā)展簡史（3）1820年：英國，懷特，（圓柱、圓錐）齒輪25發(fā)展簡史（3）動力機械、加工設(shè)備的發(fā)展（續(xù)）加工設(shè)備人腦加工對象檢測裝置干擾產(chǎn)品需求干擾材料能量信息25發(fā)展簡史（3）動力機械、加工設(shè)備的發(fā)展（續(xù)）加工人腦加工26發(fā)展簡史（4）信息檢測與控制技術(shù)的發(fā)展加工設(shè)備控制器加工對象檢測裝置干擾產(chǎn)品指令干擾材料能量信息26發(fā)展簡史（4）信息檢測與控制技術(shù)的發(fā)展加工控制器加工檢測27發(fā)展簡史（5）信息檢測與控制技術(shù)發(fā)展（計算機的應(yīng)用）加工設(shè)備計算機加工對象檢測裝置干擾產(chǎn)品指令干擾材料能量信息27發(fā)展簡史（5）信息檢測與控制技術(shù)發(fā)展（計算機的應(yīng)用）加工28發(fā)展簡史（6）信息檢測與控制技術(shù)發(fā)展（設(shè)備狀態(tài)與制造過程的監(jiān)測）加工設(shè)備計算機加工對象監(jiān)測系統(tǒng)干擾產(chǎn)品指令干擾材料能量信息28發(fā)展簡史（6）信息檢測與控制技術(shù)發(fā)展（設(shè)備狀態(tài)與制造過程29四、制造的發(fā)展現(xiàn)狀29四、制造的發(fā)展現(xiàn)狀30制造科學(xué)已成為多學(xué)科交叉的學(xué)科制造技藝→制造技術(shù)→制造科學(xué)；制造活動的社會性、制造系統(tǒng)的開放性→制造科學(xué)綜合性；制造科學(xué)已不可能在孤立、封閉的狀態(tài)下發(fā)展，必然走兼采百家之長、交叉融合的道路；現(xiàn)代物理、數(shù)學(xué)、化學(xué)、生命、信息、材料、管理和系統(tǒng)等科學(xué)的發(fā)展，為制造科學(xué)不斷提供新的推動力，也不斷豐富著現(xiàn)代制造科學(xué)的內(nèi)涵和外延。發(fā)展現(xiàn)狀（1）30制造科學(xué)已成為多學(xué)科交叉的學(xué)科發(fā)展現(xiàn)狀（1）31發(fā)展現(xiàn)狀（2）先進制造技術(shù)是工業(yè)發(fā)達國家的國家級關(guān)鍵技術(shù)和優(yōu)先發(fā)展領(lǐng)域國別/地區(qū)科技計劃美國先進制造技術(shù)計劃關(guān)鍵技術(shù)(制造)計劃敏捷制造使能技術(shù)計劃日本智能制造技術(shù)國際合作計劃歐共體尤里卡計劃信息技術(shù)研究發(fā)展戰(zhàn)略計劃德國制造2000年計劃韓國高級先進技術(shù)國家計劃(G-7)31發(fā)展現(xiàn)狀（2）先進制造技術(shù)是工業(yè)發(fā)達國家的國家級關(guān)鍵技術(shù)32許多高技術(shù)我國尚未掌握，許多重大裝備我國不能自主制造，缺乏自主創(chuàng)新能力是制造大國，不是制造強國發(fā)電設(shè)備、機床、汽車、電子制造等產(chǎn)品產(chǎn)量居世界前列，卻沒有一家裝備制造企業(yè)能躋身世界500強關(guān)鍵裝備大多依賴進口光電子制造設(shè)備的100%IC制造裝備的85%高檔數(shù)控機床的70%發(fā)展現(xiàn)狀（3）原創(chuàng)性的技術(shù)和成果缺乏，企業(yè)的核心競爭力不足，制造科學(xué)基礎(chǔ)研究相對薄弱32許多高技術(shù)我國尚未掌握，許多重大裝備我國不能自主制造，缺33國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要

一、序言二、指導(dǎo)方針、發(fā)展目標(biāo)和總體部署三、重點領(lǐng)域及其優(yōu)先主題四、重大專項五、前沿技術(shù)六、基礎(chǔ)研究七、科技體制改革與國家創(chuàng)新體系建設(shè)八、若干重要政策和措施九、科技投入與科技基礎(chǔ)條件平臺十、人才隊伍建設(shè)

33國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要

一、序言34(共十個領(lǐng)域，62項以上主題)5.制造業(yè)(共8項主題)

(26)基礎(chǔ)件和通用部件

(27)數(shù)字化和智能化設(shè)計制造

(28)流程工業(yè)的綠色化、自動化及裝備

(29)可循環(huán)鋼鐵流程工藝與裝備

(30)大型海洋工程技術(shù)與裝備

(31)基礎(chǔ)原材料

(32)新一代信息功能材料及器件

(33)軍工配套關(guān)鍵材料及工程化《綱要》：三、重點領(lǐng)域及其優(yōu)先主題

34(共十個領(lǐng)域，62項以上主題)《綱要》：三、重點領(lǐng)域及其35《綱要》：五、前沿技術(shù)（共8項技術(shù)，22小項以上）

4.先進制造技術(shù)

（共3小項）

(12)極端制造技術(shù)

(13)智能服務(wù)機器人

(14)重大產(chǎn)品和重大設(shè)施壽命預(yù)測技術(shù)

35《綱要》：五、前沿技術(shù)（共8項技術(shù)，22小項以上）36《綱要》：六、基礎(chǔ)研究（共4大項，24小項）3.面向國家重大戰(zhàn)略需求的基礎(chǔ)研究（共10小項）(8)極端環(huán)境條件下制造的科學(xué)基礎(chǔ)36《綱要》：六、基礎(chǔ)研究（共4大項，24小項）37五、制造的發(fā)展趨勢37五、制造的發(fā)展趨勢38競爭形勢（1）

科學(xué)技術(shù)突飛猛進知識經(jīng)濟初見端倪國際競爭日趨激烈38競爭形勢（1）科學(xué)技術(shù)突飛猛進39競爭形勢（2）制造業(yè)的市場特征：多變性市場國際化市場虛擬市場新興產(chǎn)品市場39競爭形勢（2）制造業(yè)的市場特征：多變性市場40產(chǎn)品本身

“質(zhì)”、“量”生產(chǎn)模式快速響應(yīng)、快速重組增產(chǎn)方式（資源消耗）粗放型（知識創(chuàng)新）集約型網(wǎng)絡(luò)化、全球化、知識化、智能化生產(chǎn)要求實用、價廉、物美價廉、物美、交貨期短、服務(wù)好、文化含量高學(xué)科基礎(chǔ)力學(xué)、經(jīng)驗多學(xué)科及其最新成就立足之本設(shè)備、技術(shù)高素質(zhì)人才競爭形勢（3）制造行業(yè)的巨變40產(chǎn)品本身競爭形勢（3）制造行業(yè)的巨變41競爭形勢（4）滿足客戶化要求；快速響應(yīng)、快速重組、低成本；竟?fàn)?、合作、全球化；虛擬技術(shù)應(yīng)用；本土化與國際化交互；企業(yè)文化加強；“以人為本”作為核心。

雇員：創(chuàng)新激情、實施能力，自主決策，不斷學(xué)習(xí)。澀澤榮一（1840），《論語》制造企業(yè)特征41競爭形勢（4）滿足客戶化要求；制造企業(yè)特征42發(fā)展趨勢（1）先進制造技術(shù)制造技術(shù)+信息技術(shù)+管理科學(xué)+有關(guān)科學(xué)技術(shù)先進制造技術(shù)發(fā)展的總趨勢

“問渠哪得清如許？為有源頭活水來！”制造產(chǎn)品：“精”“極”“文”

制造過程：“綠”“快”“省”“效”制造方法：“數(shù)”“自”“集”“網(wǎng)”“智”42發(fā)展趨勢（1）先進制造技術(shù)43“精”是發(fā)展的關(guān)鍵“極”是發(fā)展的焦點“文”是發(fā)展的新義發(fā)展趨勢（2）

“綠”是發(fā)展的必然“快”是發(fā)展的動力“省”是發(fā)展的原則“效”是發(fā)展的追求“數(shù)”是發(fā)展的核心“自”是發(fā)展的條件“集”是發(fā)展的方法“網(wǎng)”是發(fā)展的道路“智”是發(fā)展的前景制造產(chǎn)品：制造過程：制造方法：43“精”是發(fā)展的關(guān)鍵發(fā)展趨勢（2）“綠”是發(fā)展的必然“數(shù)44“精”是發(fā)展的關(guān)鍵——精確化

加工精度精密化人造衛(wèi)星的儀表軸承，其圓度、圓柱度、表面粗糙度等均達納米級；操作尺度細微化基因操作機械，其移動距離為納米級，移動精度為0.1納米級物理性能精確化＿物理性能、力學(xué)性能、化學(xué)性能、生化性能等等控制要求納米化發(fā)展趨勢——

制造產(chǎn)品：“精”“極”“文”

44“精”是發(fā)展的關(guān)鍵——精確化發(fā)展趨勢——

制造45電子制造中高精度：控制趨于納米級加工趨于亞納米級超微細：芯片線寬＜100nm

運動副間隙＜12nm高加速度：封裝運動＞12g高可靠性：芯片千小時失效率＜1/109發(fā)展趨勢——

制造產(chǎn)品：“精”“極”“文”

45電子制造中發(fā)展趨勢——

制造產(chǎn)品：“精”“極”“46超精密加工20世紀(jì)初：10微米30年代：1微米50年代：0.1微米70-80年代：0.01微米目前：0.001微米（納米加工）發(fā)展趨勢——

制造產(chǎn)品：“精”“極”“文”

46超精密加工20世紀(jì)初：10微米發(fā)47“極”是發(fā)展的焦點——極端、極限幾何形體上，極大、極小、極厚、極薄、極平、極柔、極圓、極方、奇形怪狀；在物理性能上，極高硬度、極高塑性、極大彈性、極大脆性、極強磁性、極強輻射性、極強腐蝕性，奇性怪能；MEMS（Micro-Electro-Mechanical_System)技術(shù)和產(chǎn)品是典型極端、極限技術(shù)和產(chǎn)品。發(fā)展趨勢——

制造產(chǎn)品：“精”“極”“文”

47“極”是發(fā)展的焦點——極端、極限幾何形體上，極大、極小、48關(guān)于微電子芯片制造1.巨大的投資建一座生產(chǎn)1000兆位存儲器的芯片制造廠，需要投資150億美元2.當(dāng)前的芯片制造設(shè)備（1）超凈：塵埃顆粒直徑<0.1微米顆粒數(shù)<0.1個/立方英尺空氣（2）超純：有害雜質(zhì)含量達到ppb（十億分之一）（3）超精加工：鈉米級我國的“龍芯”。日本日立公司（2006）報導(dǎo)：集成電路小如塵粒：長、寬150μm，厚7.5μm發(fā)展趨勢——

制造產(chǎn)品：“精”“極”“文”

48關(guān)于微電子芯片制造發(fā)展趨勢——

制造產(chǎn)品：“精”492002年原子級納米“晶體管”（電極相距1nm）2003年世界最小的電動機——納米電動機（直徑500nm）量子計算機基本電路（1/500mm，近°K工作）2004年能?；驎和５姆肿玉R達

用核磁共振觀測到單個電子2005年超大容量納米級信息存儲材料2006年世界最小的發(fā)電機——納米發(fā)電機發(fā)展趨勢——

制造產(chǎn)品：“精”“極”“文”

492002年發(fā)展趨勢——

制造產(chǎn)品：“精”“極”“50“文”是發(fā)展的新義——人文化工業(yè)產(chǎn)品，“實用”，物質(zhì)層面；藝術(shù)產(chǎn)品，（人文）文化含量高，“物美”，精神層面，環(huán)境協(xié)調(diào)，爽心悅目，經(jīng)得起“看”，經(jīng)得起“想”——“工業(yè)設(shè)計”

制造過程、制造方法——“文明化”生產(chǎn)。胡錦濤2006年1１月１０日講話．(文聯(lián)、作協(xié))發(fā)展趨勢——

制造產(chǎn)品：“精”“極”“文”

50“文”是發(fā)展的新義——人文化發(fā)展趨勢——

制造51“綠”是發(fā)展的必然——綠色“天人合一”與“無為”；“保護環(huán)境，就是保護生產(chǎn)力；改善環(huán)境，就是發(fā)展生產(chǎn)力”

——

江澤民制造各階段都必須充分計及環(huán)境保護：自然環(huán)境，社會環(huán)境、生產(chǎn)環(huán)境、生產(chǎn)者的身心健康；制造必然要走向“綠色”制造，這是實現(xiàn)國民經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的重要條件?！毒V要》制造業(yè)發(fā)展思路有三，其一就是“積極發(fā)展綠色制造”.發(fā)展趨勢——

制造過程：“綠”“快”“省”“效”

51“綠”是發(fā)展的必然——綠色發(fā)展趨勢——

制造過52“快”是發(fā)展的動力——快速對市場的快速響應(yīng)對生產(chǎn)的快速重組生產(chǎn)模式：高度柔性與高度敏捷性推動著制造技術(shù)的進步與制造方法的發(fā)展發(fā)展趨勢——

制造過程：“綠”“快”“省”“效”

52“快”是發(fā)展的動力——快速發(fā)展趨勢——

制造過程53“省”是發(fā)展的原則——節(jié)省《老子》：“治人乃天莫如嗇?！?/p>

毛澤東：“什么事情都應(yīng)當(dāng)執(zhí)行勤儉的原則。這就是節(jié)約的原則?！笔袌鼋?jīng)濟必然的要求制造過程必須節(jié)省、節(jié)約、節(jié)儉制造過程的優(yōu)化制造資源的優(yōu)化配置發(fā)展趨勢——

制造過程：“綠”“快”“省”“效”

53“省”是發(fā)展的原則——節(jié)省《老子》：“治人乃天莫如54“效”是發(fā)展的追求——高效、高生產(chǎn)率個性化大生產(chǎn)、大規(guī)模定制快速響應(yīng)市場需求的應(yīng)有推論與含義生產(chǎn)效率提高?生產(chǎn)力發(fā)展?社會進步高效、低耗、無污染發(fā)展趨勢——

制造過程：“綠”“快”“省”“效”

54“效”是發(fā)展的追求——高效、高生產(chǎn)率個性化大55“數(shù)”是發(fā)展的核心——數(shù)字化

“信息化”的核心是“數(shù)字化”數(shù)字制造是制造技術(shù)與信息技術(shù)（包含計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)）等交叉、發(fā)展與應(yīng)用的結(jié)果數(shù)字化設(shè)計、數(shù)字化控制、數(shù)字化管理以及貫穿始終的“虛擬”技術(shù)數(shù)字化技術(shù)必將導(dǎo)致制造技術(shù)的重大發(fā)展與變革發(fā)展趨勢——

制造方法：“數(shù)”“自”“集”“網(wǎng)”“智”

55“數(shù)”是發(fā)展的核心——數(shù)字化發(fā)展趨勢——

制造方56“自”是發(fā)展的條件——自動化自動化是強化、延伸甚至取代人勞動（體力、腦力）的技術(shù)或手段自動控制、自動調(diào)節(jié)、自動補償、自動辨識等發(fā)展到自學(xué)習(xí)、自組織、自維護、自修復(fù)等更高水平的自動化發(fā)展趨勢——

制造方法：“數(shù)”“自”“集”“網(wǎng)”“智”

56“自”是發(fā)展的條件——自動化發(fā)展趨勢——

制造方571870-1980：加工過程效率20倍管理效率1.8-2.2倍設(shè)計效率1.2倍CAX技術(shù)——腦力勞動自動化。制造業(yè)中NC的重大基礎(chǔ)作用。發(fā)展趨勢——

制造方法：“數(shù)”“自”“集”“網(wǎng)”“智”

571870-1980：發(fā)展趨勢——

制造方法：“數(shù)”58“集”是發(fā)展的方法——集成化

技術(shù)集成、管理集成、技術(shù)與管理集成本質(zhì)：知識和信息集成，集成也包含了“交叉”現(xiàn)代制造科學(xué)技術(shù)的發(fā)展離不開“集成”和“交叉”

CIMS，從實際情況與發(fā)展前景來看，整個產(chǎn)品的生產(chǎn)確系一個計算機集成生產(chǎn)系統(tǒng)，而且與網(wǎng)絡(luò)化不可分割。發(fā)展趨勢——

制造方法：“數(shù)”“自”“集”“網(wǎng)”“智”

58“集”是發(fā)展的方法——集成化發(fā)展趨勢——

制造方59傳感技術(shù)信號處理技術(shù)控制技術(shù)隨動技術(shù)精密機械技術(shù)系統(tǒng)集成技術(shù)發(fā)展趨勢——

制造方法：“數(shù)”“自”“集”“網(wǎng)”“智”

機電一體化59傳感技術(shù)發(fā)展趨勢——

制造方法：“數(shù)”“自”“集”60“網(wǎng)”是發(fā)展的道路——網(wǎng)絡(luò)化

現(xiàn)代新型制造模式實施的基礎(chǔ)設(shè)施，現(xiàn)代制造企業(yè)生產(chǎn)活動必不可少運行環(huán)境網(wǎng)絡(luò)化既是制造企業(yè)信息化、集成化的基礎(chǔ)，又是企業(yè)信息化、集成化的進一步發(fā)展網(wǎng)絡(luò)化將制造業(yè)走向全球化、整體化、有序化

發(fā)展趨勢——

制造方法：“數(shù)”“自”“集”“網(wǎng)”“智”

60“網(wǎng)”是發(fā)展的道路——網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展趨勢——

制造61

“知識經(jīng)濟”的本質(zhì)是“智力經(jīng)濟”

本世紀(jì)核心學(xué)科發(fā)展的趨勢：從信息科學(xué)到生命科學(xué)（21世紀(jì)中葉）轉(zhuǎn)向認知科學(xué)（21世紀(jì)70年代）制造智能——制造系統(tǒng)/單元/裝備適應(yīng)環(huán)境變化的能力，處理海量信息、不完整信息、不確定信息、錯誤信息的能力，自診斷、自修復(fù)能力，自組織、自重構(gòu)能力，主動協(xié)調(diào)和協(xié)同能力，非邏輯處理能力等。智能化——各行各業(yè)發(fā)展的趨向，如：智能計算機、智能車輛、智能機器、智能儀表、智能控制、智能材料，甚至智能大廈等。網(wǎng)絡(luò)化的實質(zhì)是走向智能化發(fā)展趨勢——

制造方法：“數(shù)”“自”“集”“網(wǎng)”“智”

“智”是發(fā)展的前景——智能化61“知識經(jīng)濟”的本質(zhì)是“智力經(jīng)濟”發(fā)展趨勢——

62先進制造技術(shù)的發(fā)展制造數(shù)據(jù)制造實踐科學(xué)實驗理論研究各種資源制造信息制造知識制造基礎(chǔ)知識制造科學(xué)62先進制造技術(shù)的發(fā)展制造數(shù)據(jù)制造實踐制造信息制造知識制造基63六、制造的發(fā)展戰(zhàn)略63六、制造的發(fā)展戰(zhàn)略64我國今后15年科技指導(dǎo)方針自主創(chuàng)新，重點跨越，支撐發(fā)展，引領(lǐng)未來。64我國今后15年科技指導(dǎo)方針65指導(dǎo)思想加強基礎(chǔ)，立足應(yīng)用全面關(guān)注，重點突破扎根實際，務(wù)求超越實干巧干，出奇制勝

65指導(dǎo)思想加強基礎(chǔ)，立足應(yīng)用全面關(guān)注，重點突破扎根實際，務(wù)66發(fā)展戰(zhàn)略1．綜合運用現(xiàn)代物理學(xué)、力學(xué)、數(shù)學(xué)、化學(xué)以及生命、納米、材料、信息、管理等科學(xué)技術(shù)，研究現(xiàn)代制造科學(xué)技術(shù)的新概念、新原理、新方法，促進制造學(xué)科與上述學(xué)科的交叉和融合，并在交叉和融合中使制造科學(xué)不斷發(fā)展和完善，促進制造科學(xué)理論體系的不斷完善，提高我國制造業(yè)的源頭創(chuàng)新力與競爭力。66發(fā)展戰(zhàn)略1．綜合運用現(xiàn)代物理學(xué)、力學(xué)、數(shù)學(xué)、化學(xué)以及生命67發(fā)展戰(zhàn)略2．針對國家未來高技術(shù)發(fā)展、國家安全和全面建設(shè)小康社會的需求，研究國家未來的重大建設(shè)工程和國防安全所需共性制造科學(xué)問題和關(guān)鍵制造技術(shù)，為國民經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展和國防建設(shè)提供理論和技術(shù)儲備，以支持建立起擁有核心技術(shù)的我國完整的先進制造體系。67發(fā)展戰(zhàn)略2．針對國家未來高技術(shù)發(fā)展、國家安全和全面建設(shè)小68發(fā)展戰(zhàn)略3．通過一系列基礎(chǔ)研究項目的實施，力爭建立具有我國特色的制造學(xué)科的理論與技術(shù)創(chuàng)新體系，支持、穩(wěn)定和培養(yǎng)一批具有創(chuàng)新意識、思維活躍、立足國內(nèi)的從事先進制造基礎(chǔ)研究的高層次人才和研究梯隊。68發(fā)展戰(zhàn)略3．通過一系列基礎(chǔ)研究項目的實施，力爭建立具有我69七、制造的優(yōu)先發(fā)展方向

69七、制造的優(yōu)先發(fā)展方向701.機電產(chǎn)品創(chuàng)新和系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計理論與方法全生命周期的產(chǎn)品數(shù)字化建模和仿真評估理論與設(shè)計規(guī)范基于數(shù)字化產(chǎn)品模型的智能化產(chǎn)品設(shè)計方法產(chǎn)品快速創(chuàng)新開發(fā)的設(shè)計、規(guī)劃和管理技術(shù)701.機電產(chǎn)品創(chuàng)新和系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計理論與方法全生命周期的產(chǎn)712.網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下制造協(xié)同策略理論和關(guān)鍵技術(shù)制造系統(tǒng)的信息模型和約束描述網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下制造系統(tǒng)、制造裝備的協(xié)同策略分布式制造系統(tǒng)建模與仿真技術(shù)支持并行化及網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同制造的理論和技術(shù)712.網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下制造協(xié)同策略理論和關(guān)鍵技術(shù)制造系統(tǒng)的信息模72精捷成形制造原理和技術(shù)高柔性的高能束精密成形制造原理和技術(shù)創(chuàng)形創(chuàng)質(zhì)并行成型制造原理和技術(shù)３.新型成形制造原理和技術(shù)72精捷成形制造原理和技術(shù)３.新型成形制造原理和技術(shù)734.數(shù)字制造理論和數(shù)字制造裝備技術(shù)產(chǎn)品制造過程的數(shù)字化模型及多領(lǐng)域物理作用規(guī)律數(shù)字制造中多智能體協(xié)調(diào)和實時自律控制技術(shù)基于新原理、新工藝的新型數(shù)字化裝備734.數(shù)字制造理論和數(shù)字制造裝備技術(shù)產(chǎn)品制造過程的數(shù)字化745.制造中的量值溯源和測量的理論和技術(shù)多尺度空間上精密測量問題機械表面微觀計量理論與技術(shù)超精密測量、量值溯源原理新型傳感技術(shù)及傳感器等745.制造中的量值溯源和測量的理論和技術(shù)多尺度空間上精密75納米材料制備及其性能測量納米尺度加工、制造與裝配分子機器的設(shè)計組裝與調(diào)控納米測量6.

納米制造科學(xué)與技術(shù)75納米材料制備及其性能測量6.納米制造科學(xué)與技術(shù)767.生物制造與仿生機械的科學(xué)與技術(shù)結(jié)構(gòu)、特征、感知、能源及運動的機械仿生生物自生長成形制造機械超前反饋的仿生與制造767.生物制造與仿生機械的科學(xué)與技術(shù)結(jié)構(gòu)、特征、感知、能源778.微系統(tǒng)與微制造科學(xué)與關(guān)鍵技術(shù)微機械、微器件、生物芯片的制造機理與技術(shù)納米級光學(xué)光刻與非光學(xué)光刻、淺溝槽刻蝕、銅互連機理與技術(shù)低能大束流離子注入技術(shù)與裝備IC新型封裝工藝原理與技術(shù)778.微系統(tǒng)與微制造科學(xué)與關(guān)鍵技術(shù)微機械、微器件、生物芯789.綠色制造的科學(xué)與技術(shù)產(chǎn)品與人類和自然的協(xié)調(diào)理論產(chǎn)品綠色制造工藝，如“近零”廢棄（Near-ZeroWaste）制造工藝產(chǎn)品的再制造與維修科學(xué)產(chǎn)品綠色使用以及廢舊產(chǎn)品資源再利用的理論與方法789.綠色制造的科學(xué)與技術(shù)產(chǎn)品與人類和自然的協(xié)調(diào)理論7910.面向國家安全和重大工程的制造技術(shù)與科學(xué)

針對未來將實施重大工程中（航天、航空、海洋、能源、生命等）有關(guān)的制造科學(xué)和共性技術(shù)問題，提前進行研究，以保證國家重大工程和國家安全有相應(yīng)的技術(shù)儲備。7910.面向國家安全和重大工程的制造技術(shù)與科學(xué)

針對未來將80在科學(xué)技術(shù)高度發(fā)展的今天，要更高度重視人的作用，必須“以人為本”；有了人，有了人才，有了拔尖創(chuàng)新的人才，才可能擁有真正的實力，才可能真正實現(xiàn)自主創(chuàng)新；沒了人，丟失了人才，就會喪失一切，“人是生產(chǎn)力中最具有決定性的力量?！眹Φ母偁帲瑲w根結(jié)底，根本在于高素質(zhì)的人才的競爭，制造業(yè)自不例外。以人為本80在科學(xué)技術(shù)高度發(fā)展的今天，要更高度重視人的作用，必須“以81先進制造技術(shù)及其發(fā)展趨勢1先進制造技術(shù)及其發(fā)展趨勢82目錄一、科技發(fā)展的世紀(jì)回眸與當(dāng)前趨勢二、制造的戰(zhàn)略地位三、制造的發(fā)展簡史四、制造的發(fā)展現(xiàn)狀五、制造的發(fā)展趨勢六、制造的發(fā)展戰(zhàn)略七、制造的優(yōu)先發(fā)展方向2目錄一、科技發(fā)展的世紀(jì)回眸與當(dāng)前趨勢83一、科技發(fā)展的世紀(jì)回眸與當(dāng)前趨勢384（一）20世紀(jì)回眸

A.部分重大發(fā)明發(fā)現(xiàn)

飛機，火箭，噴氣發(fā)動機，人造衛(wèi)星，宇宙飛船，船載登月，機器人，半導(dǎo)體器件，芯片，計算機，無線電廣播，雷達，遙感技術(shù)，電視，掃描隧道顯微鏡，原子彈，氫彈，導(dǎo)彈，核電站，磁懸浮列車，同位素，抗生素，核磁共振,試管嬰兒，生物芯片，克隆，干細胞，高分子合成材料（合成橡膠），化肥（尿素），……回眸4（一）20世紀(jì)回眸回眸85B.關(guān)鍵成就一個技術(shù)：計算機技術(shù)二個理論：相對論，量子論三個工程：曼哈頓工程阿波羅登月工程人類基因組工程四個模型：夸克模型宇宙大爆炸模型

DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型地球板殼結(jié)構(gòu)模型成就5B.關(guān)鍵成就成就86（二）當(dāng)前科技的發(fā)展

一個興起：納米科技二個問題：資源安全科技環(huán)境安全科技三個關(guān)注：空間科技海洋科技地球科技四個支撐：信息科技材料科技生命科技制造科技趨勢6（二）當(dāng)前科技的發(fā)展趨勢87胡錦濤2006年1月9日講話把發(fā)展能源、水資源和環(huán)境保護技術(shù)放在優(yōu)先位置；把掌握裝備制造業(yè)和信息產(chǎn)業(yè)核心技術(shù)的自主創(chuàng)新知識產(chǎn)權(quán)作為提高我國產(chǎn)業(yè)競爭力的突破口;把生物技術(shù)作為未來高技術(shù)產(chǎn)業(yè)迎頭趕上的重點；加快發(fā)展空間和海洋科技；加強基礎(chǔ)科學(xué)和前沿技術(shù)研究；在信息、生物、材料和航天等領(lǐng)域的前沿技術(shù)達到世界先進水平;7.納米科技將進一步帶來深刻的技術(shù)變革。7胡錦濤2006年1月9日講話把發(fā)展能源、水資源和環(huán)境保護技88 宇宙起源 物質(zhì)結(jié)構(gòu) 生命起源 思維本質(zhì) 數(shù)學(xué)（哲學(xué)）胡錦濤：基礎(chǔ)研究的重大突破將進一步為人類認識客觀規(guī)律、推動技術(shù)和經(jīng)濟發(fā)展展現(xiàn)新的前景?；A(chǔ)研究8 宇宙起源基礎(chǔ)研究89二、制造的戰(zhàn)略地位9二、制造的戰(zhàn)略地位90戰(zhàn)略地位（1）制造是人類文明的物質(zhì)支柱之一直立和勞動創(chuàng)造了人類，而勞動是從制造工具開始的。

——恩格斯《自然辯證法》人猿相揖別，只幾個石頭磨過，小兒時節(jié)。

——毛澤東《賀新郎·讀史》人類社會發(fā)展所依賴的物質(zhì)文明支柱除了材料、能源、信息外，還應(yīng)包括“制造”。沒有制造，就沒有人類。制造是“永遠不落的太陽”。10戰(zhàn)略地位（1）制造是人類文明的物質(zhì)支柱之一直立和勞動創(chuàng)91賀新郎讀史1964年春

人猿相揖別。只幾個石頭磨過，小兒時節(jié)。銅鐵爐中翻火焰，為問何時猜得，不過（是）幾千寒熱。人世難逢開口笑，上彊場，彼此彎弓月，流遍了，郊原血。11賀新郎讀史92物質(zhì)財富是人類社會生存和發(fā)展的基礎(chǔ)，制造是人類創(chuàng)造物質(zhì)財富最基本、最重要的手段直接創(chuàng)造國民生產(chǎn)總值的1/3制造業(yè)對國民經(jīng)濟的貢獻占整個工業(yè)生產(chǎn)的4/5為國家財政提供1/3以上的收入對出口總額的貢獻率90%戰(zhàn)略地位（2）12物質(zhì)財富是人類社會生存和發(fā)展的基礎(chǔ)，制造是人類創(chuàng)造物質(zhì)財93制造業(yè)是全面建設(shè)小康社會第一位的支柱產(chǎn)業(yè)2001年制造業(yè)占中國社會經(jīng)濟活動門類的比例大類的33%中類的46%小類的64%全部就業(yè)人數(shù)的11.1%工業(yè)就業(yè)人數(shù)的90.5%2001年制造業(yè)就業(yè)人數(shù)所占的比例工業(yè)稅收的78.93%總稅收的28.74%2001年全國制造業(yè)的稅收1953至1998年戰(zhàn)略地位（3）13制造業(yè)是全面建設(shè)小康社會第一位的支柱產(chǎn)業(yè)2001年制造94裝備制造業(yè)是國民經(jīng)濟發(fā)展的基礎(chǔ)，擔(dān)負著為國民經(jīng)濟各行業(yè)提供裝備的重要任務(wù)“用高新技術(shù)和先進適用技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，大力振興裝備制造業(yè)。”——中國共產(chǎn)黨第十六次全國代表大會報告大工業(yè)必須掌握這一有特色的生產(chǎn)資料，即機器的本身，必須用機器生產(chǎn)機器，這樣，大工業(yè)才能建立起與自己相應(yīng)的技術(shù)基礎(chǔ)，才得以自立。

——馬克思《資本論》戰(zhàn)略地位（4）14裝備制造業(yè)是國民經(jīng)濟發(fā)展的基礎(chǔ)，擔(dān)負著為國民經(jīng)濟各行業(yè)提95宇航生物工程微電子光電子信息技術(shù)核技術(shù)空間技術(shù)制造業(yè)是國家高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)和載體制造業(yè)戰(zhàn)略地位（5）電子設(shè)備IC成本：軍艦22%，戰(zhàn)車24%，飛機33%，導(dǎo)彈45%，航天器66%15宇航生物工程微電子光電子信息技術(shù)核技術(shù)空間技術(shù)制造業(yè)是國96制造業(yè)是國家安全的重要保障現(xiàn)代武器裝備是先進制造技術(shù)的載體；尖端制造技術(shù)和裝備一直是西方國家技術(shù)封鎖和限制的重點;保證就業(yè)率穩(wěn)定，緩解就業(yè)壓力，保障社會穩(wěn)定。例：①東芝事件(1982.12～1983.6)②《考克斯報告》(90年代)

③《控制高技術(shù)機床出口》(2000)戰(zhàn)略地位（6）16制造業(yè)是國家安全的重要保障現(xiàn)代武器裝備是先進制造技術(shù)的載97綜上所述——制造業(yè)是國家的戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)高度發(fā)達的制造業(yè)，是實現(xiàn)工業(yè)化的必備條件高度發(fā)達的制造業(yè)，是衡量國家國際競爭力的重要標(biāo)志高度發(fā)達的制造業(yè)，是決定國家在經(jīng)濟全球化進程中國際分工地位的關(guān)鍵因素戰(zhàn)略地位（7）17綜上所述——制造業(yè)是國家的戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)高度發(fā)達的制造業(yè)，是98三、制造的發(fā)展簡史18三、制造的發(fā)展簡史99發(fā)展簡史（1）人體（手、足）人腦加工對象人的感官干擾產(chǎn)品需求原始制造工藝系統(tǒng)材料能量信息19發(fā)展簡史（1）人體人腦加工人的干擾產(chǎn)品需求原始制造工藝系100發(fā)展簡史（2）材料的發(fā)展、金屬工具的出現(xiàn)公元前3000年：美索不達米亞、埃及，青銅器公元前2800年：中國甘肅馬家窯文化，錫青銅公元前1400年：中國河北葉城、北京平谷，熱鍛鐵器小亞細亞赫第王國，鐵器公元前1000年：中國，鐵犁公元前476年：中國河北易縣，淬火鋼公元前113年：中國河北滿城，滲碳鋼………公元1898年：美國，泰勒、懷特，高速鋼公元1932年：德國，施勒特爾，硬質(zhì)合金公元1938年：德國，德古薩公司，陶瓷刀具………20發(fā)展簡史（2）材料的發(fā)展、金屬工具的出現(xiàn)公元前3000年101發(fā)展簡史（2）機構(gòu)機器人腦加工對象人的感官干擾產(chǎn)品需求材料的發(fā)展、金屬工具的出現(xiàn)（續(xù)）體力材料能量信息21發(fā)展簡史（2）機構(gòu)人腦加工人的干擾產(chǎn)品需求材料的發(fā)展、金102發(fā)展簡史（3）動力機械、加工設(shè)備的發(fā)展公元前100年：羅馬，水車；中國，水輪機雛形公元1世紀(jì)：亞力山大，希羅，反動式汽輪機雛形公元25-221年：中國，杜詩，冶鑄鼓風(fēng)用水排公元265-420年：中國，杜預(yù)，水輪驅(qū)動的水轉(zhuǎn)連磨公元700年：波斯，風(fēng)車1127年：中國，水轉(zhuǎn)紡車1131年：中國，燃汽機雛形1629年：意大利，沖動式汽輪機雛形1698年：意大利，薩弗里，首次將蒸汽用于工業(yè)動力1705年：英國，紐科門，活塞式蒸汽機1769年：英國，瓦特，實用蒸汽機專利1838年：俄國，雅可比，直流電動機1897年：美國，西屋公司，兩相交流感應(yīng)電動機22發(fā)展簡史（3）動力機械、加工設(shè)備的發(fā)展公元前100年：羅103發(fā)展簡史（3）動力機械、加工設(shè)備的發(fā)展（續(xù)）公元前2000年：埃及，樹木車床公元前400年：我國，公輸班，磨公元1395年：法國，桿棒車床

…,…,…,…,1774年：英國，威爾金森，炮筒鏜床1790年：英國，邊沁，刨床、銑床、鉆床1797年：英國，莫效，螺紋車床1807年：英國，步律內(nèi)爾，圓鋸機1817年：美國，惠特尼，臥式鏜床

23發(fā)展簡史（3）動力機械、加工設(shè)備的發(fā)展（續(xù)）公元前200104發(fā)展簡史（3）1820年：英國，懷特，（圓柱、圓錐）齒輪加工機床1835年：英國，惠特沃斯，滾齒機1842年：英國，內(nèi)史密斯，蒸汽錘1845年：英國，菲奇，六角車床1873年：美國，斯潘塞，單軸、多軸自動機床

…,…,…,…,1952年：美國，帕森斯公司，數(shù)控機床1958年：美國，卡尼-特雷克公司,加工中心1976年：日本，柔性制造單元

…,…,…,…,24發(fā)展簡史（3）1820年：英國，懷特，（圓柱、圓錐）齒輪105發(fā)展簡史（3）動力機械、加工設(shè)備的發(fā)展（續(xù)）加工設(shè)備人腦加工對象檢測裝置干擾產(chǎn)品需求干擾材料能量信息25發(fā)展簡史（3）動力機械、加工設(shè)備的發(fā)展（續(xù)）加工人腦加工106發(fā)展簡史（4）信息檢測與控制技術(shù)的發(fā)展加工設(shè)備控制器加工對象檢測裝置干擾產(chǎn)品指令干擾材料能量信息26發(fā)展簡史（4）信息檢測與控制技術(shù)的發(fā)展加工控制器加工檢測107發(fā)展簡史（5）信息檢測與控制技術(shù)發(fā)展（計算機的應(yīng)用）加工設(shè)備計算機加工對象檢測裝置干擾產(chǎn)品指令干擾材料能量信息27發(fā)展簡史（5）信息檢測與控制技術(shù)發(fā)展（計算機的應(yīng)用）加工108發(fā)展簡史（6）信息檢測與控制技術(shù)發(fā)展（設(shè)備狀態(tài)與制造過程的監(jiān)測）加工設(shè)備計算機加工對象監(jiān)測系統(tǒng)干擾產(chǎn)品指令干擾材料能量信息28發(fā)展簡史（6）信息檢測與控制技術(shù)發(fā)展（設(shè)備狀態(tài)與制造過程109四、制造的發(fā)展現(xiàn)狀29四、制造的發(fā)展現(xiàn)狀110制造科學(xué)已成為多學(xué)科交叉的學(xué)科制造技藝→制造技術(shù)→制造科學(xué)；制造活動的社會性、制造系統(tǒng)的開放性→制造科學(xué)綜合性；制造科學(xué)已不可能在孤立、封閉的狀態(tài)下發(fā)展，必然走兼采百家之長、交叉融合的道路；現(xiàn)代物理、數(shù)學(xué)、化學(xué)、生命、信息、材料、管理和系統(tǒng)等科學(xué)的發(fā)展，為制造科學(xué)不斷提供新的推動力，也不斷豐富著現(xiàn)代制造科學(xué)的內(nèi)涵和外延。發(fā)展現(xiàn)狀（1）30制造科學(xué)已成為多學(xué)科交叉的學(xué)科發(fā)展現(xiàn)狀（1）111發(fā)展現(xiàn)狀（2）先進制造技術(shù)是工業(yè)發(fā)達國家的國家級關(guān)鍵技術(shù)和優(yōu)先發(fā)展領(lǐng)域國別/地區(qū)科技計劃美國先進制造技術(shù)計劃關(guān)鍵技術(shù)(制造)計劃敏捷制造使能技術(shù)計劃日本智能制造技術(shù)國際合作計劃歐共體尤里卡計劃信息技術(shù)研究發(fā)展戰(zhàn)略計劃德國制造2000年計劃韓國高級先進技術(shù)國家計劃(G-7)31發(fā)展現(xiàn)狀（2）先進制造技術(shù)是工業(yè)發(fā)達國家的國家級關(guān)鍵技術(shù)112許多高技術(shù)我國尚未掌握，許多重大裝備我國不能自主制造，缺乏自主創(chuàng)新能力是制造大國，不是制造強國發(fā)電設(shè)備、機床、汽車、電子制造等產(chǎn)品產(chǎn)量居世界前列，卻沒有一家裝備制造企業(yè)能躋身世界500強關(guān)鍵裝備大多依賴進口光電子制造設(shè)備的100%IC制造裝備的85%高檔數(shù)控機床的70%發(fā)展現(xiàn)狀（3）原創(chuàng)性的技術(shù)和成果缺乏，企業(yè)的核心競爭力不足，制造科學(xué)基礎(chǔ)研究相對薄弱32許多高技術(shù)我國尚未掌握，許多重大裝備我國不能自主制造，缺113國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要

一、序言二、指導(dǎo)方針、發(fā)展目標(biāo)和總體部署三、重點領(lǐng)域及其優(yōu)先主題四、重大專項五、前沿技術(shù)六、基礎(chǔ)研究七、科技體制改革與國家創(chuàng)新體系建設(shè)八、若干重要政策和措施九、科技投入與科技基礎(chǔ)條件平臺十、人才隊伍建設(shè)

33國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要

一、序言114(共十個領(lǐng)域，62項以上主題)5.制造業(yè)(共8項主題)

(26)基礎(chǔ)件和通用部件

(27)數(shù)字化和智能化設(shè)計制造

(28)流程工業(yè)的綠色化、自動化及裝備

(29)可循環(huán)鋼鐵流程工藝與裝備

(30)大型海洋工程技術(shù)與裝備

(31)基礎(chǔ)原材料

(32)新一代信息功能材料及器件

(33)軍工配套關(guān)鍵材料及工程化《綱要》：三、重點領(lǐng)域及其優(yōu)先主題

34(共十個領(lǐng)域，62項以上主題)《綱要》：三、重點領(lǐng)域及其115《綱要》：五、前沿技術(shù)（共8項技術(shù)，22小項以上）

4.先進制造技術(shù)

（共3小項）

(12)極端制造技術(shù)

(13)智能服務(wù)機器人

(14)重大產(chǎn)品和重大設(shè)施壽命預(yù)測技術(shù)

35《綱要》：五、前沿技術(shù)（共8項技術(shù)，22小項以上）116《綱要》：六、基礎(chǔ)研究（共4大項，24小項）3.面向國家重大戰(zhàn)略需求的基礎(chǔ)研究（共10小項）(8)極端環(huán)境條件下制造的科學(xué)基礎(chǔ)36《綱要》：六、基礎(chǔ)研究（共4大項，24小項）117五、制造的發(fā)展趨勢37五、制造的發(fā)展趨勢118競爭形勢（1）

科學(xué)技術(shù)突飛猛進知識經(jīng)濟初見端倪國際競爭日趨激烈38競爭形勢（1）科學(xué)技術(shù)突飛猛進119競爭形勢（2）制造業(yè)的市場特征：多變性市場國際化市場虛擬市場新興產(chǎn)品市場39競爭形勢（2）制造業(yè)的市場特征：多變性市場120產(chǎn)品本身

“質(zhì)”、“量”生產(chǎn)模式快速響應(yīng)、快速重組增產(chǎn)方式（資源消耗）粗放型（知識創(chuàng)新）集約型網(wǎng)絡(luò)化、全球化、知識化、智能化生產(chǎn)要求實用、價廉、物美價廉、物美、交貨期短、服務(wù)好、文化含量高學(xué)科基礎(chǔ)力學(xué)、經(jīng)驗多學(xué)科及其最新成就立足之本設(shè)備、技術(shù)高素質(zhì)人才競爭形勢（3）制造行業(yè)的巨變40產(chǎn)品本身競爭形勢（3）制造行業(yè)的巨變121競爭形勢（4）滿足客戶化要求；快速響應(yīng)、快速重組、低成本；竟?fàn)?、合作、全球化；虛擬技術(shù)應(yīng)用；本土化與國際化交互；企業(yè)文化加強；“以人為本”作為核心。

雇員：創(chuàng)新激情、實施能力，自主決策，不斷學(xué)習(xí)。澀澤榮一（1840），《論語》制造企業(yè)特征41競爭形勢（4）滿足客戶化要求；制造企業(yè)特征122發(fā)展趨勢（1）先進制造技術(shù)制造技術(shù)+信息技術(shù)+管理科學(xué)+有關(guān)科學(xué)技術(shù)先進制造技術(shù)發(fā)展的總趨勢

“問渠哪得清如許？為有源頭活水來！”制造產(chǎn)品：“精”“極”“文”

制造過程：“綠”“快”“省”“效”制造方法：“數(shù)”“自”“集”“網(wǎng)”“智”42發(fā)展趨勢（1）先進制造技術(shù)123“精”是發(fā)展的關(guān)鍵“極”是發(fā)展的焦點“文”是發(fā)展的新義發(fā)展趨勢（2）

“綠”是發(fā)展的必然“快”是發(fā)展的動力“省”是發(fā)展的原則“效”是發(fā)展的追求“數(shù)”是發(fā)展的核心“自”是發(fā)展的條件“集”是發(fā)展的方法“網(wǎng)”是發(fā)展的道路“智”是發(fā)展的前景制造產(chǎn)品：制造過程：制造方法：43“精”是發(fā)展的關(guān)鍵發(fā)展趨勢（2）“綠”是發(fā)展的必然“數(shù)124“精”是發(fā)展的關(guān)鍵——精確化

加工精度精密化人造衛(wèi)星的儀表軸承，其圓度、圓柱度、表面粗糙度等均達納米級；操作尺度細微化基因操作機械，其移動距離為納米級，移動精度為0.1納米級物理性能精確化＿物理性能、力學(xué)性能、化學(xué)性能、生化性能等等控制要求納米化發(fā)展趨勢——

制造產(chǎn)品：“精”“極”“文”

44“精”是發(fā)展的關(guān)鍵——精確化發(fā)展趨勢——

制造125電子制造中高精度：控制趨于納米級加工趨于亞納米級超微細：芯片線寬＜100nm

運動副間隙＜12nm高加速度：封裝運動＞12g高可靠性：芯片千小時失效率＜1/109發(fā)展趨勢——

制造產(chǎn)品：“精”“極”“文”

45電子制造中發(fā)展趨勢——

制造產(chǎn)品：“精”“極”“126超精密加工20世紀(jì)初：10微米30年代：1微米50年代：0.1微米70-80年代：0.01微米目前：0.001微米（納米加工）發(fā)展趨勢——

制造產(chǎn)品：“精”“極”“文”

46超精密加工20世紀(jì)初：10微米發(fā)127“極”是發(fā)展的焦點——極端、極限幾何形體上，極大、極小、極厚、極薄、極平、極柔、極圓、極方、奇形怪狀；在物理性能上，極高硬度、極高塑性、極大彈性、極大脆性、極強磁性、極強輻射性、極強腐蝕性，奇性怪能；MEMS（Micro-Electro-Mechanical_System)技術(shù)和產(chǎn)品是典型極端、極限技術(shù)和產(chǎn)品。發(fā)展趨勢——

制造產(chǎn)品：“精”“極”“文”

47“極”是發(fā)展的焦點——極端、極限幾何形體上，極大、極小、128關(guān)于微電子芯片制造1.巨大的投資建一座生產(chǎn)1000兆位存儲器的芯片制造廠，需要投資150億美元2.當(dāng)前的芯片制造設(shè)備（1）超凈：塵埃顆粒直徑<0.1微米顆粒數(shù)<0.1個/立方英尺空氣（2）超純：有害雜質(zhì)含量達到ppb（十億分之一）（3）超精加工：鈉米級我國的“龍芯”。日本日立公司（2006）報導(dǎo)：集成電路小如塵粒：長、寬150μm，厚7.5μm發(fā)展趨勢——

制造產(chǎn)品：“精”“極”“文”

48關(guān)于微電子芯片制造發(fā)展趨勢——

制造產(chǎn)品：“精”1292002年原子級納米“晶體管”（電極相距1nm）2003年世界最小的電動機——納米電動機（直徑500nm）量子計算機基本電路（1/500mm，近°K工作）2004年能?；驎和５姆肿玉R達

用核磁共振觀測到單個電子2005年超大容量納米級信息存儲材料2006年世界最小的發(fā)電機——納米發(fā)電機發(fā)展趨勢——

制造產(chǎn)品：“精”“極”“文”

492002年發(fā)展趨勢——

制造產(chǎn)品：“精”“極”“130“文”是發(fā)展的新義——人文化工業(yè)產(chǎn)品，“實用”，物質(zhì)層面；藝術(shù)產(chǎn)品，（人文）文化含量高，“物美”，精神層面，環(huán)境協(xié)調(diào)，爽心悅目，經(jīng)得起“看”，經(jīng)得起“想”——“工業(yè)設(shè)計”

制造過程、制造方法——“文明化”生產(chǎn)。胡錦濤2006年1１月１０日講話．(文聯(lián)、作協(xié))發(fā)展趨勢——

制造產(chǎn)品：“精”“極”“文”

50“文”是發(fā)展的新義——人文化發(fā)展趨勢——

制造131“綠”是發(fā)展的必然——綠色“天人合一”與“無為”；“保護環(huán)境，就是保護生產(chǎn)力；改善環(huán)境，就是發(fā)展生產(chǎn)力”

——

江澤民制造各階段都必須充分計及環(huán)境保護：自然環(huán)境，社會環(huán)境、生產(chǎn)環(huán)境、生產(chǎn)者的身心健康；制造必然要走向“綠色”制造，這是實現(xiàn)國民經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的重要條件?！毒V要》制造業(yè)發(fā)展思路有三，其一就是“積極發(fā)展綠色制造”.發(fā)展趨勢——

制造過程：“綠”“快”“省”“效”

51“綠”是發(fā)展的必然——綠色發(fā)展趨勢——

制造過132“快”是發(fā)展的動力——快速對市場的快速響應(yīng)對生產(chǎn)的快速重組生產(chǎn)模式：高度柔性與高度敏捷性推動著制造技術(shù)的進步與制造方法的發(fā)展發(fā)展趨勢——

制造過程：“綠”“快”“省”“效”

52“快”是發(fā)展的動力——快速發(fā)展趨勢——

制造過程133“省”是發(fā)展的原則——節(jié)省《老子》：“治人乃天莫如嗇?！?/p>

毛澤東：“什么事情都應(yīng)當(dāng)執(zhí)行勤儉的原則。這就是節(jié)約的原則。”市場經(jīng)濟必然的要求制造過程必須節(jié)省、節(jié)約、節(jié)儉制造過程的優(yōu)化制造資源的優(yōu)化配置發(fā)展趨勢——

制造過程：“綠”“快”“省”“效”

53“省”是發(fā)展的原則——節(jié)省《老子》：“治人乃天莫如134“效”是發(fā)展的追求——高效、高生產(chǎn)率個性化大生產(chǎn)、大規(guī)模定制快速響應(yīng)市場需求的應(yīng)有推論與含義生產(chǎn)效率提高?生產(chǎn)力發(fā)展?社會進步高效、低耗、無污染發(fā)展趨勢——

制造過程：“綠”“快”“省”“效”

54“效”是發(fā)展的追求——高效、高生產(chǎn)率個性化大135“數(shù)”是發(fā)展的核心——數(shù)字化

“信息化”的核心是“數(shù)字化”數(shù)字制造是制造技術(shù)與信息技術(shù)（包含計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)）等交叉、發(fā)展與應(yīng)用的結(jié)果數(shù)字化設(shè)計、數(shù)字化控制、數(shù)字化管理以及貫穿始終的“虛擬”技術(shù)數(shù)字化技術(shù)必將導(dǎo)致制造技術(shù)的重大發(fā)展與變革發(fā)展趨勢——

制造方法：“數(shù)”“自”“集”“網(wǎng)”“智”

55“數(shù)”是發(fā)展的核心——數(shù)字化發(fā)展趨勢——

制造方136“自”是發(fā)展的條件——自動化自動化是強化、延伸甚至取代人勞動（體力、腦力）的技術(shù)或手段自動控制、自動調(diào)節(jié)、自動補償、自動辨識等發(fā)展到自學(xué)習(xí)、自組織、自維護、自修復(fù)等更高水平的自動化發(fā)展趨勢——

制造方法：“數(shù)”“自”“集”“網(wǎng)”“智”

56“自”是發(fā)展的條件——自動化發(fā)展趨勢——

制造方1371870-1980：加工過程效率20倍管理效率1.8-2.2倍設(shè)計效率1.2倍CAX技術(shù)——腦力勞動自動化。制造業(yè)中NC的重大基礎(chǔ)作用。發(fā)展趨勢——

制造方法：“數(shù)”“自”“集”“網(wǎng)”“智”

571870-1980：發(fā)展趨勢——

制造方法：“數(shù)”138“集”是發(fā)展的方法——集成化

技術(shù)集成、管理集成、技術(shù)與管理集成本質(zhì)：知識和信息集成，集成也包含了“交叉”現(xiàn)代制造科學(xué)技術(shù)的發(fā)展離不開“集成”和“交叉”

CIMS，從實際情況與發(fā)展前景來看，整個產(chǎn)品的生產(chǎn)確系一個計算機集成生產(chǎn)系統(tǒng)，而且與網(wǎng)絡(luò)化不可分割。發(fā)展趨勢——

制造方法：“數(shù)”“自”“集”“網(wǎng)”“智”

58“集”是發(fā)展的方法——集成化發(fā)展趨勢——

制造方139傳感技術(shù)信號處理技術(shù)控制技術(shù)隨動技術(shù)精密機械技術(shù)系統(tǒng)集成技術(shù)發(fā)展趨勢——

制造方法：“數(shù)”“自”“集”“網(wǎng)”“智”

機電一體化59傳感技術(shù)發(fā)展趨勢——

制造方法：“數(shù)”“自”“集”140“網(wǎng)”是發(fā)展的道路——網(wǎng)絡(luò)化

現(xiàn)代新型制造模式實施的基礎(chǔ)設(shè)施，現(xiàn)代制造企業(yè)生產(chǎn)活動必不可少運行環(huán)境網(wǎng)絡(luò)化既是制造企業(yè)信息化、集成化的基礎(chǔ)，又是企業(yè)信息化、