先进制造技术发展及应用

先进制造技术在未来机械制造业的发展制造业是国民经济的支柱产业，是直接创造社会财富的基础。而制造业的竞争力依赖于先进的制造技术1，所以世界各国都非常重视制造技术的发展2。 近十年来，经过许多国家，特别是工业发达国家的政府与实业界的诸多努力，先 进制造技术的研究与应用得到了长足的进展。但不得不遗憾地承认，先进制造技术的应用所取得的实际效果并不如意，尤其以柔性制造系统(FMS)应用推广的教训最为深刻。究其原因，人们依传统思维将先进制造技术狭义地理解为是一种“技术改进”，而忽视了人与组织的主导作用。目前，中国制造企业，尤其是国有企业面临困难，许多国有企业严重亏损，而且这一趋势还在扩大。因此，政府、研究机构和许多企业将采用先进制造技术作为扭转企业困境的一条途径。在这一背景下，对先进制造技术进行整体宏观上的分析，总结其基本特征，并结合中国基本国情的分析，研究我国应用和发展先进制造技术的战略具有一定的现实意义。 先进制造技术是美国在20世纪80年代末,根据制造业面临日本的挑战,为增 强制造业的竞争能力和振兴美国经济提出的,它是以信息技术为支撑,研究并改造作用于产品整个生命周期的所有技术的总称,它综合了机械、电子、信息生物、光学、材料、能源、环保、管理等领域的最新成果,目的是获得优质、高效、低耗、清洁的产品。先进制造技术的内涵 先进制造技术尚没有一个明确的、一致公认的定义。通过对其特征的分析研究，可以认为：先进制造技术是制造业不断吸收信息技术和现代管理技术的成果，并将其综合应用于产品设计、加工、检测、管理、销售、使用、服务乃至回收的制造全过程，以实现优质、高效、低耗、清洁、灵活生产，提高对动态多变的市场的适应能力和竞争能力的制造技术的总称。先进制造技术最重要的特点它首先是一项面向工业应用，具有很强实用性的新技术。先进制造技术相对传统制造技术在应用范围上的一个很大不同点在于，传统制造技术通常只是指各种将原材料变成成品的加工工艺，而先进制造技术虽然仍大量应用于加工和装配过程，但由于其组成中包括了设计技术、自动化技术、系统管理技术，因而则将其综合应用于制造的全过程。并且传统制造技术的学科、专业单一独立，相互间的界限分明；先进制造技术由于专业和学科间的不断渗透、交叉、融合，界线逐渐淡化甚至消失，技术趋于系统化、集成化、已发展成为集机械、电子、信息、材料和管理技术为一体的新兴交叉学科。先进制造技术群体构成性 先进制造技术是不断利用新技术逐步发展和完善的技术，它具有动态性，在不同的国家、不同的发展阶段，从不同的角度出发，先进制造技术有不同的内容及组成方式3。根据产品制造过程中依赖的技术群体，先进制造技术可以分类如图1所示。图1 先进制造技术群体构成图1中，先进制造设计技术是研究设计目标的设计理论、方法、环境和手段，实现性能优良设计及提高产品竞争优势的技术:各种CAD技术、有限元技术、反求工程技术、安全技术、可靠性设计、并行设计、健壮设计、仿真与虚拟设计、快速响应设计、面向“X”的设计(DFX)、绿色设计、全寿命周期设计等4。先进制造工艺技术包括精密加工和超精密加工、精细加工、微细加工、微型机械、快速切削技术、计算机辅助工艺规划(CAPP)、精良生产(CP)、最优生产技术(OPT)、复杂曲面加工、激光加工、纳米加工、电磁加工技术、超塑加工技术、复合加工技术、优质清洁表面工程技术、优质低耗洁净热处理技术、优质焊接技术等。先进制造自动化技术是实现制造过程全自动化技术:计算机数控技术(CNC)、计算机辅助制造(CAM)、柔性制造(FM)、计算机集成制造(CIM)、快速原型制造(RPM)等。先进制造模式是先进制造技术的组织形式:精益生产(LP)、柔性制造(FM)、敏捷制造(AM)、协同制造(CM)、智能制造(IM)、虚拟制造(VM)、准时生产(JIT)、成组技术(GT)、并行工程(CE)等。先进制造网络化生产技术:制造资源计划(MRP)、企业资源计划(ERP)、产品数据管理(PDM)、企业过程重组(BPR)、供应链管理(SCM)、管理信息系统(MIS)、全面质量管理(TQM)、全面生产维护(TPM)、虚拟企业(virtual company)、分散网化制造(dispersed network manufacturing，DNM)等。 随着微电子、信息技术的引入，使先进制造技术还能驾驭信息生成、采集、传递、反馈、调整的信息集成过程。先进制造技术是可以驾驭生产过程的物质流、能量流和信息流的系统工程。为确保生产和经济效益持续稳步的提高，能对市场变化做出更快捷的反应，以及对最佳技术效益的追求，提高企业的竞争能力，先进制造技术比传统的制造技术更加重视技术与管理的结合，更加重视制造过程组织和管理体制的简化以及合理化，从而产生了一系列先进的制造模式。随着世界自由贸易体制的进一步完善，以及全球交通运输体系和通信网络的建立，制造业将形成全球化与一体化的格局，新的先进制造技术也必将是全球化的模式。先进制造技术体系结构 合理的体系结构不但能更好的推动先进制造技术发展，而且能影响其发展趋势。对先进制造技术的体系结构认识很不统一。机械科学研究院(AMST)提出的先进制造技术由多层次技术群构成的体系图，强调了先进制造技术从基础制造技术、新型制造单元技术到先进制造集成技术的发展过程，也表明了在新型产业及市场需求的带动之下，在各种高新技术(如能源技术、材料技术、微电子技术和计算机技术以及系统工程和管理科学)的推动下先进制造技术的发展过程。先进制造技术是制造业为了提高竞争力以适应时代要求，对制造技术不断优化及推陈出新而形成的高新技术群。在不同的国家、不同的发展阶段，先进制造技术有不同的内容及组成。我国目前属于先进制造技术范畴的技术是一个三层次的技术群，见图2。 图2先进制造技术的层次及技术来源示意图 第一个层次是优质、高效、低耗、清洁基础制造技术铸造、锻压、焊接、热处理、表面保护、机械加工等基础工艺至今仍是生产中大量采用、经济适用的技术，这些基础工艺经过优化而形成的优质、高效、低耗、清洁基础制造技术是先进制造技术的核心及重要组成部分。这些基础技术主要有精密下料、精密塑性成形、精密铸造、精密加工、精密测量、毛坯强韧化、精密热处理、优质高效连接技术、功能性防护涂层及各种与设计有关的基础技术、各种现代管理技术。 第二个层次是新型的制造单元技术这是在市场需求及新兴产业的带动下，制造技术与电子、信息、新材料、新能源、环境科学、系统工程、现代管理等高新技术结合而形成的崭新制造技术，如制造业自动化单元技术、极端加工技术、质量与可靠性技术、系统管理技术、CAD/CAM、清洁生产技术、新材料成形加工技术、激光与高密度能源加工技术、工艺模拟及工艺设计优化技术等。 第三个层次是先进制造集成技术这是应用信息技术和系统管理技术，通过网络与数据库对上述两个层次的技术集成而形成的，如F M S、C I M S、IMS以及虚拟制造技术等5。以上三层次都是先进制造技术的组成部分，但其中每一个层次都不等于先进制造技术的全部。 工程机械行业的特点工程机械行业目前的发展形势 随着国家对基础建设投资的调控，工程机械行业从2003年、2004年的高速发展态势有所回落，整体需求量增长放缓。另外，根据对世界不同地区市场具体形势的分析，2(X万年世界工程机械市场的增长前景将明显减弱。中国市场继2(X科年明显减缓增长后，预计在2006年会继续减缓乃至出现下降，从而进入一个调整期。但是，鉴于中国经济的长期增长潜力和各类工程建设的长期需求，预计中国市场将在第十一个五年计划期间恢复增长。工程机械行业发展、应用先进制造技术的理由 由目前国内工程机械行业的主要配套件如发动机、液压马达、回转减速器等长期依赖进口，这对企业降低成本、加快上市时间带来不可预料的影响。而其他零部件在国内的生产方式也较为落后，设计手段和方法较之国外更差一大截。在国外企业争相利用现代计算机技术和信息技术改进设计手段，提高产品的人性化需求的时候，国内企业还在用价格战厮杀和争夺市场，在产品的技术升级换代上也落后于国外同行6。在国外工程机械领域，最先应用的是虚拟样机技术(VPT)。Caterpilar公司V是世界上最大的拖拉机、装载机和工程机械制造商之一。Caterpilar公司VPT技术从根本上改进设计和试验步骤，实现了快速虚拟试验多种设计方案，从而使产品成本降低，性能却更加优越。同样，作为生产工程机械的著名厂商John Deere公司，为了解决工程机械在高速行驶时的蛇行现象及在重载下的自激振动问题公司的工程师利用虚拟样机技术，不仅找到了原因，而且提出了改进方案，并且在虚拟样机的基础上得到了验证，从而大大提高了产品的高速行驶性能与重载作业性能。因此，综合虚拟样机技术、先进制造工艺等多项先进技术的先进制造技术，它在工程机械领域的推广和应用，将加快缩短我国和国外工程机械的差距，提升国产配套件的质量，减少国外配套件对国产工程机械的束缚。这一点，已经得到国内工程机械行业的认同7。先进制造技术在工程机械行业的应用 先进制造技术是相对的，具有一定的功能和目的性。一定的先进制造技术必须在相应的环境中才能发挥其优异的先进性。先进制造技术的发展要结合国情及厂情，结合用户需求、市场导向、本单位的发展方向，根据现存的技术水平、生产水平和企业能力，考虑先进制造技术能否发挥其优越性，以及对方案的技术经济可行性进行多方论证，避免盲目地追求目前实施有一定困难的理想的先进制造技术，力求使方案优化并切实可行。作为工程机械的标志性产品挖掘机，有太多的课题待解决，太多的现象值得思考。几乎所有国外著名品牌的挖掘机厂商都在中国投资，合资或提供技术，以便在中国庞大的市场中占领一席之地。面对国内挖掘机的巨大市场，中国品牌的挖掘机市场占有率不足10%，尤其是市场销量最大、竞争最为激烈的20t级挖掘机，中国品牌更是不足5%。虽然我们拥有廉价的劳动力成本，但是面对国外产品的技术壁垒，国产品牌只有价格战一条路可走。当可靠性成为用户的第一考虑因素而非价格因素时，国外品牌毫不谦虚的挤兑了国产品牌，原因很简单，国产挖掘机很少有自己的专有技术，而配套件基本上依赖进口则直接导致上市时间，受制于人。对于挖掘机行业来说，国内主要生产5大结构件、斗齿、驾驶室、履带等等，但是发动机、减速器、回转马达、减速马达等主要是进口。在整机设计方面，也通常是“照葫芦画瓢”，在原有机型的基础上修改，或者参考设计。对于整机的结构分析、动力学分析等做得很少。在现阶段，国内企业一般都建立了自己的研发网络，并相应的采用了CAD、CAPP技术，可以说已经初步具备了VPD的基本条件。因此，在现有的条件下，应该首先倡导采用VPD技术，建立挖掘机的虚拟样机，并根据国内挖掘机的使用工况和操作者技术状态，通过虚拟样机分析，对挖掘机的整机性能和可靠性作研究，以弥补因缺少设计手段而忽略的整机分析。在虚拟样机分析中，应采用专业的建模软件加专业的虚拟样机分析软件进行。比如用Pro/ENGINEER软件建模，用ADAMS软件作运动学和动力学分析，用ANSYS软件作结构分析较好，这样可以强强结合，得到比较满意的分析结果。根据对中国工程机械市场和配套件市场的预期，未来5年国内工程机械行业将迎来21世纪发展和壮大的重大机遇。面对机遇和国外行业巨头的步步逼进，国内工程机械行业应该奋起直追，充分应用和发挥“先进制造技术”的优势，狠下苦功，提高自身设计和制造能力，才能在激烈的市场竞争中，在供货期与质量比价格更为重要的买方市场时代，占据一席之地并立于不败。我国先进制造技术发展应注意的问题先进制造技术的发展,已成为制造业的重中之重。如何才能推进先进制造技术的发展及应用,为此我提出以下看法供大家参考。1、 应把先进制造技术视为机械工业振兴的技术重心 制造业的发达和先进程度是一个国家工业化的表征。过去一些国家曾一度对制造业忽视,最终导致经济发展的缓慢以至停滞。工业发达国家在其经济起飞和快速发展时期,无不把制造业作为经济腾飞的翅膀,而翅膀的骨架就是先进制造技术,这些经验和教训是极为深刻的。在以金融和贸易为主的新加坡,一直在努力发展制造业。新加坡在经济发展中,明确把制造业和金融服务业作为经济的两大轮子。可见制造业无论对大国还是小国、要想实现工业化并进入先进国家行列,都是不可缺少的。 制造业中最重要的组成机械工业在我国已发展了50多年,形成了一定的规模和基础,但仍存在不少问题和差距。如产品质量差、组织结构散、开发能力弱。而这些问题的解决离不开先进制造技术。二、让市场需求去引导先进制造技术的发展和应用。纵观我国技术发展的历程,较多考虑的是技术发展的趋势,而较少考虑市场需求。两者从长远和根本上来说,并不矛盾,但从近期来看，仍存在一个轻重缓急的安排问题。突出强调市场需求,可以使先进制造技术的发展和应用在振兴机械工业和发展国民经济中较快见效,可以使制造企业尽快改变现有的面貌,加强制造业的市场竞争力,实现先进制造业从科学的殿堂步入经济建设的主战场的归宿。市场需求和技术发展趋势二者对发展先进制造技术缺一不可。但从我国现状考虑,更应突出强调市场需求。如一些企业应用新技术,新工艺时,不结合自身的实际，过多追求高新尖，以致这些高新尖技术的应用没有给企业带来实惠,反而增加了成本,使竞争力下降了。为此,我们在先进制造技术的研究与运用中，必须十分重视为企业带来的实际效益。这样不但可以增强机械制造企业应用先进制造技术的信心,也可增加企业资金积累，从而使企业有进一步研究和应用先进制造技术的热情和能力。三、在调整现有制造业的研究开发体系的基础上,重点扶持有优势的研究机构和企业,从而形成国家先进制造技术研究开发、应用的骨干。发展先进制造技术,我们要用好现有的一些研究机构,利用原有的试验条件和研究手段,以达到少花钱多办事的目的。但为了克服力量分散、重复研究的局面,我们也必须作适当调整,去重点支持那些优势相对突出的研究机构和企业,使其得到发展，并在先进制造技术的研究开发中形成较强的优势。同时为了减少失误并可充分调动先进制造技术研究开发项目承担单位的积极性，可采取后补贴的办法。四、选择一定范围内的有限目标进行攻关,形成制造业的局域优势先进制造技术的发展,当前急需的是两个内容:一是计算机辅助技术，二是制造工艺，特别是精密成型的技术。从我国制造业的现状来看,市场应变能力和快速响应能力普遍薄弱。提高企业的应变能力和快速响应能力,重要途径是有效应用CAD技术。国外不少企业,已经步入“3个3”(产品设计周期3周,试制周期3月,生产周期3年),而我国制造企业还停留在“产品10年一贯制”,改变这一状况,亟待大力推广CAD技术,从而进入CAD/CAM的应用中。 在多品种,小批量的制造企业,宜于开发应用FMC、FMS,提高生产的柔性度,以快速响应市场的变化。工业机器人的研究开发和推广应用,首先在作业环境恶劣的领域,如点焊,弧焊,涂装等。前些年，我国已在这几方面取得一些成果,但可靠性有待提高,连线和系统技术显得薄弱,解决这两方面的问题,将大大有利于国产工业机器人技术的推广应用。板材加工领域积极开发和应用激光切割技术,也是先进制造技术的一个重要方面。数控技术是机械制造业的共性,基础技术,我国的研究始终未取得较大突破。加大这一领域的研究投入,加快研究步伐,对整个机械制造业的发展有极大推动作用。 总之,选择先进制造技术研究和发展的特定范围,基本出发点是着眼近期,兼顾长远。基本原则一是原有基础较好,近期有望突破的;二是对制造业的发展有较大影响,可望得到“大面积收获”的;三是从长远发展来看,带有方向性的,今后可能形成优势。除上述因素外,还必须考虑到人力、物力,财力的条件,确定有限目标,以期得到预期的效果和效益。 五、实施示范与应用工程,强化产、学、研相结合,形成科研与生产,科技与经济结合的科学规律产、学、研脱节,是我国科技工作中的一大弱点,延缓了科学技术的发展速度,使科技成果转化为生产力的有效程度降低,最终也影响了经济发展的速度和质量。发展我国先进制造技术,要花大力气促进产学研结合。 产、学、研结合,要根据项目的具体情况,有的以产为主,学、研参加;有的以学、研为主,产参加。一个共同的目标和追求,是促进产、学、研结合的重要前提。政府有关部门的组织协调,是实现产、学、研结合的重要保证。兼顾各方利益,则是产、学、研结合的重要纽带。大企业在发展和应用先进制造技术中有较强的积极性和经济实力,也是应用后的最大收益者,因此,大企业在这方面应作出更大的努力,形成科技成为第一生产力的良好格局。 六、依靠工程化、产业化的研究,提高先进制造技术成果的成熟度和成套性,形成科技成果通向产业的便捷通道。以往科技成果转化为生产力耗时长和利用率低的重要原因之一，是成果的成熟度低,成套性差。很多科技成果停留在样机阶段,到企业的生产现场,经常停停打打,使企业夹失了时间，丧失了效益。很难设想,企业会乐于把自己的生产现场作为试验场地。在先进制造技术的研究和应用中,必须十分重视加强工程化、产业化的研究，唯有这样，工作中，我们要采取措施多渠道筹措资金,加大投资力度,加强教学基础设施建设,改善办学条件。进一步深化高等教育教学改革，加强我校的学科专业建设,调整优化专业结构;加强教学内容和课程体系改革,实现课程科学重组和学科之间的交叉融合；强化实践教学；加强教学管理；实现教学方法、教学手段现代化；加强师资队伍建设,不断提高教师素质。通过思想建设、组织建设、制度建设、环境建设等促进良好的校风、教风、学风的形成。先进制造技术与机械制造业的关系 制造业领域十分广泛,其中包括机械、电子、食品、化工、轻工、纺织等,但机械制造业是制造业的根本。据统计,工业发达国家的机械制造业占整个国家制造业的60%以上。因此,一方面先进制造技术广泛应用于机械制造业,推动着机械制造业的发展,从而带动其他制造业的进步;另一方面,机械制造业技术的更新、发展又集中体现着先进制造技术,并补充、丰富了先进制造技术。因此,先进制造技术与机械制造业的关系是相辅相成的,不能忽视甚至废弃双方各自的发展8。先进制造技术在机械制造业中的应用 先进制造技术是一个庞大的技术群,在机械制造的全过程中,无论是在产品的设计开发,还是在产品生产制造或是经营管理中都能充分利用先进制造技术。近几年,机械制造业发生了一系列重大变化。 主要表现在以下几个方面: 一、企业生产方式发生重大变革。由于先进制造技术的应用,现代机械制造企业逐步改变了传统观念和生产组织方式。在生产方式上发生了五个转变：从传统的顺序工作方式向并行工作方式转变；从金字塔式的多层次生产管理结构向扁平的网络结构转变；从按功能划分部门的固定组织形式向动态、自主管理的小组工作组织形式转变;从质量第一的竞争策略向快速响应市场的竞争策略转变；从以技术为中心向以人为中心转变。 二、产品设计开发应用了现代设计技术的最新成果。现代设计的方法和技术发展较快,并广泛应用于机械产品的设计开发。主要有：绿色设计。绿色技术就是为了减轻环境污染或减少原材料、自然资源使用的技术、工艺或产品的总称。绿色设计的目的就是克服传统设计的不足,使所设计的产品满足绿色产品的要求。它包括产品从概念形成到生产制造、使用乃至废弃后的回收、重用及处理各个阶段。绿色设计从根本上防止了污染,节约了资源和能源。因此,绿色设计也是现代机械制造业进行产品设计开发的一个重要原则。并行工程。并行工程是现代设计的一个重要方法。传统的顺序工程设计,是先进行需求分析,然后进行产品设计,再进行生产制造,最后到产品上市。在这种设计方法中,信息是单向依次地传递。采用并行工程方法,则是将各个工程设计过程与其后续过程并行进行设计,而且上下过程之间的信息交流是双向的,根据上下过程的信息作出决策换句话说,并行工程方法,从一开始就要考虑产品整个生命周期中的所有因素,如用户要求、概念形成、成本质量、报废处理等。 采用并行工程方法可以提高产品质量、降低成本、缩短研制周期。计算机辅助设计。计算机辅助设计就是利用计算机作为工具,帮助设计人员进行设计的适用技术的总称。在设计过程中,人们可以进行创造性思维活动,完成设计方案构思,工作原理拟定,并将设计思想、设计方法经过综合、分析,转换成计算机可以处理的数学模型和解析这些模型的程序。在程序运行过程中,人们可以评价设计结果、控制设计过程,计算机则可以发挥其分析和存储信息的能力,完成信息管理、绘图、模拟、优化和其他数值分析任务。计算机辅助设计包括的内容很多,如概念设计、优化设计、有限元分析、计算机仿真、计算机绘图等9。 三、虚拟技术得到广泛应用。虚拟技术是以计算机支持的仿真技术为前提,对设计、加工、装配等工序统一建模,形成虚拟的环境、过程、产品以及企业。面对新的挑战、竞争,过去那种大而全的企业已越来越没有竞争力,各种开放式合作开发、生产与销售与日俱增。在用户订货,产品创意、设计,零部件生产,总成装配,销售及售后服务全过程中,各个环节都可以分别由处于不同地域的企业按照某种契约进行互利合作。通过国际互联网、区域网和企业网,可以实现对世界上任何一地的用户订货,进行异地设计、异地制造,然后在最接近用户的生产基地制造成产品。机械制造业的先进制造工艺及自动化技术 在整个机械制造的过程中,工艺过程是最主要的过程。由于机械制造业本身的需要,在工艺过程中形成和发展了许多先进的制造工艺及自动化技术。这些先进工艺及自动化技术充实并发展了整个先进制造技术群,带动了其它制造业的发展。这些先进制造工艺及自动化技术主要包括以下几个方面: (1)在毛坯制造工艺方面。毛坯制造是机械制造工艺的基础和前提,近几年出现了许多相关的先进的制造工艺及技术。铸造方面出现了一套精密洁净铸造成形工艺,例如,外热风冲天炉熔炼、处理、保护成套技术;钢液精炼与保护技术;高效金属型铸造工艺及设备;气化模铸造工艺与设备等等。锻压方面出现了精确高效塑性成形技术,主要有热精锻生产线成套技术;冷温成形成套技术;辊锻和楔横轧成形技术;精密冲裁工艺及设备等等。焊接与切割方面出现了新型焊接电源及控制技术;激光焊接技术;微连接技术;数控切割技术等。 (2)在机械加工工艺方面。机械加工是机械制造工艺过程的主要组成部分,在这方面的趋势是向高效、高精度方面发展。主要有精密加工和超精密加工,高速切削与高速磨削;复杂型面的数控加工;游离磨料的高效加工等等。 (3)在表面处理方面。随着社会的发展,机械产品的表面质量要求越来越高,因而出现了许多表面处理工程新技术,包括化学镀非晶态合金技术;新型节能表面涂装技术;高速燃气喷涂技术;等离子体化学气相沉积技术;离子束辅助镀膜技术等。 (4)在热处理方面。热处理工艺近几年出现了可控气氛热处理、真空热处理、离子化学热处理、激光表面合金化等先进技术。 (5)在自动化技术方面。在机械制造过程中,除了发展、应用先进制造工艺以外,自动化技术的发展与应用是另一大特征。这些自动化技术包括机床数控技术、工业机器人、柔性制造技术、传感技术、集成制造技术、自动检测及信号识别技术等。我国机械制造业发展中的对策 我国是一个制造业基础薄弱的国家,机械制造业占的比重又较大。尽管近十年来,我国机械制造业不断引进国外的先进制造技术,但与发达国家相比仍有较大差距。主要表现为:技改投入相对不足,技术装备、生产工艺、生产管理、市场行为、人员素质相对落后。面对新世纪国际机械制造业的竞争和高新技术发展的挑战,我国机械制造业应采取以下对策：(1)加强先进制造技术的应用与开发自身制造技术相结合。根据前面的论述,我们知道,加强先进制造技术在机械制造业领域的应用,对于发展机械制皂业,增强机械制造业的生命力十分必要。同时,我们也应注重机械制造技术自身的开发,这对于丰富先进制造技术,促进其他制造业的发展至关重要。(2)企业主体与政府引导、辅助相结合。从事机械制造的企业是应用先进制造技术的主体,也是自身技术开发、投资的主体。因此,企业主体应改变观念,眼光超前,在这两方面应舍得花人力、财力和物力。不言而喻,政府也扮演着十分重要的角色,特别是在当前我国企业技术开发能力薄弱,资金投入严重缺乏的情况下,政府应更好地发挥其作用,积极引导、扶持技术较强的企业,增加投资强度,加强项目管理,促进成果的及时转化和应用。(3)选择典型应用场合,推广应用,以点带面。先进制造技术在机械制造业的应用与推广中要立足于实际,循序渐进,要结合中国实际,因地制宜,滚动式发展。应选择一些重点行业、重点地区、重点企业进行试点,待成熟后再广泛推广,不可搞“一刀切”。(4)加强人才培训。人才是社会发展的关键。要加强先进制造技术的应用和开发机械制造技术,必须提高人才素质,加强人才培训。在企业领导人中,应培养一批德才兼备、懂科学技术、懂管理的优秀企业家;在企业职工中,应培养一支具有较高职业素质的技术工人队伍。(5)加强国际交流与合作。世界各国的机械制造技术的发展都有自己的特色和侧重点,通过加强国际交流与合作,可迅速推广先进制造技术,并结合本国国情,发展机械制造技术。先进制造技术在未来机械制造业中的发展主要就是数字化制造技术 正在进行国企改革、改组、改造并加强管理的我国制造业是国家经济的支柱产业,在世纪之交还面对着不断变化的全球性和局域性市场、个性化的客户需求、日益复杂的制造技术和经营风险增加,为此首先需要从战略上处理好：(1)面对全球化竞争态势,我国制造业的战略重点和在国家经济总产值中的应有比例。(2)我国制造业以数字化制造技术为主流制造技术,作可持续繁荣发展的基本策略。(3)制造业、制造技术和制造工程学科的创新战略。面对挑战,为了振兴我国的制造业,围绕数字化制造技术的研究、开发和应用,今后1520年要着重解决：(1)探索并建立适用先进生产模式。处在不断变化着的全球和局域市场中,企业要通过改革、改组和改造,逐步建立适用先进生产模式。包括通过虚拟企业的建立处理企业间的竞争与合作问题;建立需求绿色供应链;递阶型生产管理和刚性流水型生产组织将逐渐转向为分布、递阶型全面面向市场的柔性、高效、自治的分布精益生产组织;采用准柔性和柔性制造单元和系统;提高员工素质充分发挥员工的主观能动性;合理利用基于因特网和局域网的制造技术等。逐步做到敏捷响应市场需求,并优质低成本一次制造成功。(2)提高企业各级科学决策水平。知识/产业经济的建立和发展,极大地提高了信息与知识的价值和作用。企业需要将技术、管理和经营层面上信息不足而以经验、直觉为主的决策方式方法转变为全方位信息支持下的科学风险决策方式方法。实施合理的信息、知识供需战略和方法,将是提高企业和产品竞争力的重要保证。数字化制造学科的展望制造学科发展是为制造业和制造技术的发展服务的,决定制造学科发展的主要因素是:发展制造业和制造技术的需求、国情、资金投入、全球经济和技术发展动向、基础和技术基础研究水平,专业队伍水平状况等。展望今后,数字化制造学科的发展大致可以概括为5个方面即：生产模式研究;科学决策方法和理论研究;数字化制造技术研究;人才培养和使用;基础和应用基础研究。(1) 适用先进生产模式的研究。生产模式一般是指在全球和局域市场环境中,完成企业的经营管理、财会金融、研发、设计、工艺、制造、供应销售、售前售后服务、应用工程、人事、后勤等作业的组织形式、运作规则和企业行为特点等。生产模式一定要有利于生产力发展,因而一定要适应生产力发展水平,生产力发展了生产模式也要随之改变。世纪之交我国制造业的基本特点大致是:平均劳动生产率低于世界先进水平;企业资金流量不足;市场环境及其运作有待规范化;企业商务系统较薄弱;需要继续加强经营管理和财会金融体制;制造技术先进与后进并存;一些产品竞争力不足;员工素质有待进一步提高。 总的说来,组成制造业的各个企业的生产力发展水平很不均匀,大中型企业中大约有15%20%拥有先进的生产能力。在这种条件下适用的先进生产模式必然不只一种,但是某些原则则是共同的,包括:企业全面面向市场;企业适度虚拟;组织的递阶/扁平精益化;生产能力柔性可重组;先进的信息获取、传递、存储和分配能力;充分发挥人的主观能动性等。从过去几年这方面的工作看11,12，企业对建立适用先进生产模式的需求是迫切的,但研究工作需要和企业一起首先进行大量的(例如数百家)企业实况调研,以了解企业的真实情况,并在分析归纳调研结果的基础上探讨企业的适用先进生产模式的框架。这项工作涉及国家法规、行业条例、市场规范、企业内责权利的再分配以及各方面的利益,所以必需以效益为目标稳妥推进。一个可行的方法是在建立框架的基础上,先在企业内局部如财务部门或企业内外接口局部如供应部门作为试点,试行狭义的(如只限于组织扁平化或工装可重组应用等)适用先进生产式,并不断根据监测效果进行改进,条件具备时再逐步扩大推广,直至在整个企业建立适用先进生产模式。(2) 制造专业人才的培养看来要通过多通道来解决。考虑到制造学科面对的是大制造业,学科内容十分广泛,宜尽早摆脱制造就是机械制造甚至就是机械加工制造的狭义理解和培养方式,有必要尽早在有条件的高等学校把“制造科学与工程”学科和“机械与结构系统”学科并列为一级学科,以利于培养面对大制造业、熟悉制造技术与企业管理的高水平制造专业人才。与此同时要扩大并提