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先进制造技术及发展范文1
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年第一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。转贴于
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优质制备／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，获得最佳的工艺方案，实现材料与零件的高效优质制备／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。
先进制造技术及发展范文2
关键词:机械制造技术; 现状; 发展方向
中图分类号：TQ171.5文献标识码：A 文章编号：
Abstract: the mechanical manufacturing technology not only the measure of a national science and technology development level of, is also the focus of competition between international science and technology. In this paper the characteristics of mechanical manufacturing technology are analyzed, and the key summarizes the mechanical manufacturing technology development trend.
Keywords: mechanical manufacturing technology; The present situation; Development direction
0 引言
机械制造业作为一个传统的领域,已经发展了很多年，是研究产品设计、生产、加工制造、销售使用、维修服务乃至回收再生的整个过程的工程学科, 是以提高质量、效益、竞争力为目标, 包含物质流、信息流和能量流的完整的系统工程。它是国民经济最重要的基础产业之一, 而机械制造技术的不断创新则是机械工业发展的技术基础和动力。
1 机械制造技术的特点
(1)机械制造是一个系统工程。先进机械造技术特别强调计算机技术, 信息技术、传感技术、自动化技术、新材料技术和现代系统管理技术在产品设计、制造和生产组织管理、销售及售后服务等方面的应用。它要不断吸收各种高新技术成果与传统制造技术相结合, 使制造技术成为能驾驭生产过程的物质流、能量流和信息流的系统工程。
(2)机械制造技术是一个综合性技术。先进制造技术应用的目标是为了提高企业竞争和促进国家经济和综合实力的增长。因此, 它并不限于制造过程本身, 它涉及产品从市场调研、产品开发及工艺设计、生产准备、加工制造、售后服务等产品寿命周期的所有内容, 并将它们结合成一个有机的整体。以便提高制造业的综合经济效益和社会效益。
(3)机械制造技术是市场竞争要素的统一体。市场竞争的核心是如何提高生产率。随着市场全球化进一步发展, 20世纪80年代以后, 制造业要赢得市场竞争的主要矛盾已经从提高劳动生产率转变为时间为核心的时间、成本和质量的三要素矛盾。先进制造技术把这三个矛盾有机结合起来, 使三者达到了统一。
(4)机械制造技术是一个世界性技术。20世纪80年代以来, 随着全球市场的形成, 发达国家通过金融、经济、科技手段抢夺市场、倾销产品、输出资本, 使得市场竞争变得越来越激烈, 为适应这种激烈的市场竞争, 一个国家的先进制造技术应具有世界先进水平, 能支持该国制造业在全球市场的竞争力。同时, 机械制造技术是面向21世纪的技术, 应与现代高新技术相结合, 应具有明确范畴的新的技术领域。
2 先进机械制造技术的发展现状
近年来, 虽然我国的制造业不断采用先进的制造技术, 但与工业发达国家相比, 仍然存在一定差距。主要表现为:
(1) 制度落后。工业发达国家广泛采用计算机管理, 重视组织和管理体制、生产模式的更新发展, 推动了准时生产、敏捷制造、精益生产、并行工程等新的管理思想和技术。我国只有少数大型企业局部采用了计算机辅助管理, 多数小型企业仍处于经验管理阶段。
(2) 设计方法落后。工业发达国家不断更新设计数据和准则。采用新的设计方法, 广泛采用计算机辅助设计技术( CAD/ CAM) , 大型企业开始无图纸的设计和生产。我国采用CAD/ CAM 技术的比例较低。
(3) 制造工艺落后。工业发达国家较广泛的采用高精密加工、精细加工、微细加工等加工方法, 以及纳米技术、激光加工技术、电磁加工技术、超塑加工技术以及复合加工技术等新型技术手段。我国普及率不高, 尚在开发、掌握之中。
(4) 自动化程度低。工业发达国家普遍采用数控机床、加工中心及柔性制造单元、柔性制造系统、计算机集成制造系统, 实现了柔性自动化、知识智能化、集成化。我国尚处在单机自动化、刚性自动化阶段, 柔性制造单元和系统仅在少数企业使用。
( 5) 管理方面。工业发达国家广泛采用计算机管理, 重视组织和管理体制、生产模式的更新发展, 推出了准时生产、敏捷制造、精益生产、并行工程等新的管理思想的技术。我国只有少数大型企业局部采用了计算机辅助管理, 多数小型企业仍处于经验管理阶段。
3机械制造技术的发展方向
先进制造技术是制造技术的最新发展阶段, 是由传统的制造技术发展起来的, 既保持了过去制造技术中的有效要素, 又要不断吸收各种高新技术成果, 并渗透到产品生产的所有领域及其全部过程。随着宇航、电子、激光等现代科学技术的发展, 对机械加工技术提出了越来越高的要求。现代机械制造技术的发展主要表现在两个方向上: 一是精密工程技术, 以超精密加工的前沿部分、细微加工、纳米技术为代表, 将步入微型机械电子技术和微型机器人的时代; 二是机械制造的高度自动化, 以CIMS和敏捷制造等的进一步发展为代表。具体来说, 现代机械制造技术的发展趋势有:
3. 1 精密制造技术
精密制造技术包括精密加工和超精密加工技术、微细加工和超微细加工技术、微型机械等。精密加工和超精密加工的主要方法是精密切削和精密磨削技术等, 其加工精度已由微米级(μm)向纳米级(nm)发展。目前, 已研制成功纳米管、极小的微电机系统、微型机器人等。在精密制造技术中, 纳米技术是目前最先进的技术, 它对于21世纪科学的发展提供了一个新的技术基础。微细加工和超微细加工是一种特殊的精密加工, 不仅精度高, 而且尺寸十分微小, 其主要工艺方法是光刻(蚀)、沉淀、扩散、离子注入等。微型机械是机械技术和电子技术在纳米级水平上相融合的产物, 它将是21世纪的核心技术。
3．2 制造系统的自动化、柔性化、集成化和智能化
先进制造技术的发展, 使高质量和高效率成为可能。先进制造系统的发展是: MC(数控)FMS(柔性制造系统)CIMS(计算机集成制造系统)IMS (智能制造系统)。计算机集成制造系统是一个工厂全盘集成制造系统, 它借助计算机将经营决策、产品设计、生产准备、零件加工、产品装配、检查和销售等各个自动化子系统有机地综合集成起来, 成为高效益、高柔韧性自动化、智能化的生产系统。先进工业国家的柔性制造系统已相当广泛。我国起步晚, 但数控技术和柔性制造技术也已得到较广泛的应用。CIMS(计算机集成制造系统) 的研究已取得了相当的成就, 并开始在全国进行试点、推广, 取得了良好的效果和效益。
3．3特种加工技术
随着社会不断的发展, 很多机械设备都有高温、高压、高速和高精度的要求, 因而不断采用一些新材料来制造零件, 如淬火钢、耐热合金、硬质合金、硅、锗、宝石和金钢石等难以加工材料。同时很多零件的形状也越来越复杂, 如小孔、深孔、型孔、窄缝、弯孔和型腔等。用通常的金属切削加工方法来加工这些零件已十分困难, 有的甚至就无法加工。这就需要探索新的加工工艺方法: 特种加工技术是一种直接利用电能、热能、光能、化学能、声能、电化学能来进行加工的方法, 它可以加工高强度、高硬度、高脆性、耐高温等难切削材料, 以及精密细小和复杂形状的零件。
先进制造技术及发展范文3
【关键词】先进制造技术；自动化技术；应用
在世界经济多极化的今天，面对快速的市场变化和激烈的技术竞争，发达国家都将制造业作为了本国的经济支柱，先进制造技术正是制造业为适应时代需求，提高竞争力推陈出新而形成的。先进制造技术是完成制造活动所需的一切手段的综合，产品的整个制造过程包括了：市场调研、产品设计和产品零部件制造与装配以及产品销售与售后服务四个环节，实现制造过程的整个制造系统所涉及的技术就是先进制造技术。随着我国高新技术和知识经济的快速发展，生命科学、材料科学和信息技术等新兴科学技术也随之涌现，将传统机械制造技术转变成为了如今的集机械技术、计算机技术和信息技术以及自动化技术等为一体的科学技术。自动化技术具有提高产品质量、提高产品生产率、缩短产品的生产周期、降低产品生产成本、减轻工人劳动强度和提高企业经济效益等诸多优点，将传统制造技术结合现代自动化技术，不仅可以优化设计和制造过程，同时还可以将人们从体力劳动中解放出来，使机械设备能够自动、精确、高效的完成整个制作过程，进而加快实现工业信息化。
一、概述先进制造技术的含义和特点
随着社会需求个性化、多样化的发展，生产规模由单件、小批量到多品种、变批量的方向发展，同时，随着计算机技术和现代化管理技术的渗透和融化，不断改变着传统制造技术的内涵，进而形成了如今的先进制造技术。
（一）先进制造技术的含义
目前，对于先进制造技术还没有一个明确和一致公认的定义，经过近年来对发展新型制造技术方面开展的工作和对其特征的分析研究，国内专家认为：先进制造技术是制造业不断吸收机械、电子、信息、材料、能源和现代管理技术的成果，将其综合的应用与产品设计和加工以及检测等制造的全过程，逐渐实现优质、高效、灵活的生产，是提高对动态多变市场的适应能力和竞争能力的制造技术的总称。
（二）先进制造技术的特点
先进制造技术最重要的特点是，它首先是一项面向工业应用，具有较强的实用性的新技术，先进制造技术相比传统的制造技术在应用范围上的一个不同点在于，传统制造技术一般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大量应用于加工和装配过程，但是由于其组成结构中包括了设计技术和自动化技术以及系统管理技术等，因而则将其综合应用于制造的全过程。同时，传统制造技术的学科专业单一、独立，互相之间的界限明显，而先进制造技术因其专业和学科之间的不断渗透、交叉、融合，界限渐渐的淡化甚至是消失，技术趋于系统化和集成化，逐渐发展成为了集机械和电子以及信息等技术为一体的新型交叉学科。
随着微电子和信息技术的引入，使得先进制造技术成为了驾驭信息的生成和传递以及反馈的集成过程。为了能够有效的确保生产和经济效益持续稳定提高，同时能对市场变化做出更加快捷的反应，以及对最佳技术效益的追求，进而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的重视技术和管理的结合，更加重视制造过程组织和管理体制的简化与合理化，最终产生了一系列先进的制造模式。随着世界自由贸易体制的逐步完善，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将成为全球化的模式。
二、先进制造技术发展中自动化技术的应用
（一）先进制造技术的发展趋势
合理的体系结构不仅能够更好的推动先进制造技术的发展，同时还能影响其发展趋势。机械科学研究院提出先进制造技术由多层次的技术群构成，重点强调了先进制造技术从基础制造技术到新型制造单元技术再到先进制造集成技术的一个发展过程，同时也表明了在新型产业和市场需求的带动下，在各种高新技术的推动下先进制造技术的发展过程。
信息技术正向着制造技术注入和融合，以促进制造技术的快速发展，可以说先进制造技术的形成和发展，与信息技术的应用有着千丝万缕的关联。信息技术促进着设计技术的现代化、加工制造的精密化、快速化及自动化技术的柔性化和智能化等，这些都需要以信息技术的发展为支撑。
（二）先进制造技术发展中自动化技术的应用
近几年以来，自动化技术得到了迅猛的发展，其应用范围扩展到了人类活动的所有领域，从某种意义上来说，自动化已经成为了现代化的同义语。
先进制造技术与自动化技术的发展是相互依存的，是提高生产效率和竞争力的需要，同时也是促进经济增长、提高国家综合实力的需要。随着电子技术和计算机技术以及智能技术等的快速发展，自动化技术得到了较大的提升和广泛的应用，具有更深的意义。信息革命使得信息技术得到了较快的发展，其不仅与人们的日常生活有着密切的联系，同时在工业制造业中也占据着重要的地位。市场信息使得企业能够快速了解市场，根据市场实际情况而制造适应市场的产品，同时及时调整产品结构和生产模式等。此外，随着计算机技术和电子技术的发展，以并行工程和虚拟制造为代表的信息技术的应用提高了创新产品的设计与制造水平。虚拟制造是指设计和制造过程的虚拟化，设计过程的虚拟化是指对产品结构和性能进行计算仿真，对产品的受力和形状等进行分析计算，进而优化产品的性能和降低设计成本；而制造过程中的虚拟则指的是对生产过程、组织管理等活动的仿真，保证产品设计和制造以及装配的可行性，降低制造的风险和成本。
三、结束语
制造技术不仅是衡量一个国家科学技术发展水平的重要标志，同时也是各国科技竞争的重点，我们国家正处于经济发展的关键时期，制造技术是我们的薄弱环节，只有跟上先进制造技术的发展潮流，将其放在战略的优先地位，并以足够的力度予以实施，才能有效的缩短与发达国家的差距，才能在激烈的市场竞争中占有一席之地。
参考文献：
[1]魏庆涛、冀永钢.自动化技术在先进制造技术发展中的影响分析研究[J].大连交通大学、大连科技学院.2014-02-05
先进制造技术及发展范文4
关键词： ic卡； 封装和测试； ic卡制造业未来发展
中图分类号： th16 文献标识码： a 文章编号： 1009-8631（2013）01-0065-02
1 理论基础
1.1先进制造技术范围以及微电子技术应用对社会的影响。先进制造技术（advanced manufacturing technology），人们往往用amt来概括由于微电子技术、自动化技术、信息技术等给传统制造技术带来的种种变化与新型系统，其中微电子技术是建立在以集成电路为核心的各种半导体器件基础上的高新电子技术，特点是体积小、重量轻、可靠性高、工作速度快，微电子技术对信息时代具有巨大的影响。当然，ic卡的大范围应用也改变了世界。
1.2 ic卡简要介绍和基本工作原理。ic卡是继磁卡之后出现的又一种新型信息工具。ic卡指的是集成电路卡，一般常见的ic卡采用射频技术与ic卡的读卡器进行通讯。ic卡与磁卡是有区别的，ic卡是通过卡里的集成电路存储信息，而磁卡是通过卡内的磁力记录信息。ic卡的成本相对一般磁卡要高，但保密性更好。
ic卡工作的基本原理是：射频读写器向ic卡发一组固定频率的电磁波，卡片内有一个lc串联谐振电路，其频率与读写器发射的频率相同，在电磁波激励下，lc谐振电路产生共振，从而使电容内有了电荷；在这个电容的另一端，接有一个单向导通的电子泵，将电容内的电荷送到另一个电容内存储，当所积累的电荷达到一定额度时（2v）时，此电容可作为电源为其它电路提供工作电压，将卡内数据发射出去或接受读写器的数据。
1.3 ic卡应用的现状。ic卡的开发、研制与应用是一项系统工程，涉及到计算机、通讯、网络、软件、卡的读写设备、应用机具等多种产品领域的多种技术学科。因此，全球ic卡产业在技术、市场及应用的竞争中迅速发展起来。ic卡已是当今国际电子信息产业的热点产品之一，除了在商业、医疗、交通、能源、通讯、安全管理、身份识别等非金融领域得到广泛应用外，在金融领域的应用也日益广泛，影响十分深远。
ic卡虽然进入中国较晚，但在政府的大力支持下，发展迅速。 20世纪末，国家金卡办为统筹规划全国ic卡的应用，组织拟定了 （金卡工程非银行卡应用总体规划）。为保证ic卡的健康发展，在国务院金卡办的领导下，信息产业部、公安部、卫生部、国家工商管理局等各个部委纷纷制定了 ic卡在本行业的发展规划。
中国发展金卡的方针是“两卡并用，磁卡过渡，发展ic卡为主”。未来的发展趋势必将是ic卡逐步取代磁卡。ic卡既可以由银行独自发行，又可以与各企事业单位合作发行联名卡。这种联名卡形成银行ic卡的专用钱包账户。当前，联名卡主要有保险卡、财税卡、交通卡、校园卡等多种。由于ic卡既方便又快捷，因此在发达国家已相当流行。
2 ic卡制造业与先进制造技术的融合和发展
ic卡制造业包含芯片（设计）流片，封装与测试，成卡等一系列步骤，下面具体表述一下各步骤与先进制造技术的融合与发展。
2.1芯片（设计）流片。对于计算机产品而言，芯片可以说是其精髓所在，毕竟芯片的等级也就决定了产品的性能表现以及功耗、发热量等额外因素，作为芯片的前身，晶圆的品质和制程就成为消费者以及厂商所共同关心的。
晶圆是指硅半导体集成电路制作所用的硅晶片，由于其形状为圆形，故称为晶圆；在硅晶片上可加工制作成各种电路元件结构，而成为有特定电性功能之ic产品。晶圆的原始材料是硅，而地壳表面有用之不竭的二氧化硅。二氧化硅矿石经由电弧炉提炼，盐酸氯化，并经蒸馏后，制成了高纯度的多晶硅，其纯度高达99.999%。晶圆制造厂再把此多晶硅融解，再于融液里种入籽晶，然后将其慢慢拉出，以形成圆柱状的单晶硅晶棒，由于硅晶棒是由一
颗晶面取向确定的籽晶在熔融态的硅原料中逐渐生成，此过程称为“长晶”。硅晶棒再经过切段，滚磨，切片，倒角，抛光，激光刻，包装后，即成为积体电路工厂的基本原料——硅晶圆片，这就是“晶圆”。其中，各项工艺操作远非人工能力可以达到的，而是由融入先进制造技术的高精度和可靠性工艺的设备按照规定动作进行操作和完成。以提高良品率。
2.2封装与测试。芯片的封装与测试作为ic卡的中间环节，起着重要作用。同时，封装和测试的费用占整体成本的三分之一。模块加工设备从法国、德国和瑞士引进，设备厂家对设备的运行提供保障，生产设备的技术软件在设备进口时同时引进。加工该产品的技术要求相对较高，主要体现在设备和工艺两个方面。但生产流程较简单，如下：
在这一环节，先进制造技术所产生的巨大优势在于精细化，高速度，高质量的连续加工，同时完全解决了稳定性的问题。其别是光电传感器，步进传感器，高速机械手臂按照既定程序24小时持续运行等，给批量生产提供了便捷和稳定。
2.3成卡。成卡方面与前面的封装与测试类似，均使用精细化、全自动、高速度高质量的稳定设备进行定向加工，具有先进制造技术的特点和优势。
3 ic卡制造业未来发展的意义和展望
ic卡在电信领域的应用长期以来都占据主流地位，占整个市场的70%左右，据国际电信联盟统计，到2009年底，全球手机注册用户达到46 亿，即全球平均每3个人就有2个手机用户，同时无线固话、上网本、具备通讯功能的gps终端应用的普及，以及移动支付的蓄势待发都将推动电信领域智能卡应用的持续增长。
ic卡在金融及零售领域的市场份额约为15%，在欧洲非接触式支付卡正逐步普及；ic卡在政府及公用领域的市场份额约为12%左右，主要用于身份证、城市卡、交通卡、医疗卡、社保卡、校园卡、税务卡等方面。ic卡在安全性、互操作性及兼容性方面的优势也愈发明显，未来的需求量必将十分可观。
2009年，在全球金融危机的负面影响下，智能卡依然保持着平稳的增长势头，09年全球需求为56亿片，其中在中国加工量占80%左右。随着各行业ic卡的不断推广普及，ic卡应用领域不断扩大，特别是以“物联网”为代表的新型信息技术产业的迅猛发展，使ic卡的需求量进一步扩大，市场前景非常广阔。
在结合先进制造技术的应用ic卡制造业一定会走出一条科技含量高、经济效益好、环境污染少、人力资源优势得到充分发挥的新型工业化之路。
4 结语
技术是制造业企业取得竞争优势的必要条件之一，而在ic卡制造业市场蓬勃发展的今天，在整个产业链条中使用和拓展先进制造技术，即会对ic卡制造业起到一个推动和支持。虽然先进制造技术具有人工无法比拟的优势，但同时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。相信在结合先进制造技术的情况下，我国ic卡制造业未来的发展会更上一个台阶。
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先进制造技术及发展范文5
关键词：先进制造业 市场结构调整 产业结构升级
先进制造业代表了制造业的发展方向，在现代经济环境下，先进制造业通过运用现代计算机、机械、工艺流程、电子技术等高新技术成果，实现了优质、高效、环保、节能的制造业发展目标，具有与时俱进的产业形态，且呈现出由轻纺制造业到重化制造业，再到装备制造业和智能化、信息化制造业的演变特征。由此可见，先进技术、产业扩容是先进制造业市场结构调整和产业升级的重要条件，因此，在将来制造业发展中，必须探索制造业产业扩容、技术创新及影响结构升级的各个因素，以实现先进制造业持续发展。
一、先进制造业发展现状
大体来说，先进制造业是指将高新技术成果运用到产品研发、生产制造、销售管理等环节中，以实现优质、高效、低耗、清洁、灵活生产，实现高经济效益的制造业。也就是说，先进制造业必须以技术优势为基础，比其他制造业更具竞争优势、具有更强的投资强度、发展速度、研发能力及经济效率。而只有先进制造业呈现良好的发展态势，才能有效推动制造业市场结构调整和产业结构升级。但是，从我国先进制造业发展现状看，仍存在一些问题。
（一）增长速度较慢
近年来我国先进制造业生产规模逐年扩大，且产值规模巨大，但是，与同期制造业总产值增长率相比，却处于劣势，如2011年我国先进制造业年均增幅为15.71%，同期制造业增速为18.48%。且在整个生产业中的比例降低，如2008年为12.93%，2011年为12.05%。
（二）资金支持不足
资金支持是实现技术创新的关键，技术创新是先进制造业发展的基础，因此，要促进先进制造业发展，必须加强资金投入及相关经济性支持。但是，从研发经费投入数量来看，我国先进制造业投入比重较小，仅占制造业投入的1.5%，从研发经费支出结构来看，主要用于技术引入和技术改造，而自主研发经费较少，这直接阻碍了自主创新、自主研发的开展，使得很多企业仍旧依赖于自然资源、劳动力资源等，进而影响了市场结构调整和产业结构升级。
（三）经济效率偏低
我国先进制造业的利润总额表现出逐年上升趋势，其年均增幅高于同期产值增幅，推动行业总体利润水平由2008年的5.04%上升到2011年的7.02%。但从中应看到，其生产效率仍旧不能实现投资吸纳、流量调整的发展目标。其原因在于，先进制造业的固定资产投资仅占制造业固定资产投资的9.5%左右，其固定投资年均增长超出了其利润增幅，也就是说，先进制造业的投资利用率不足。
（四）产业资源分散
先进制造业主要包括医学制造业、电子及通讯设备制造业、医疗设备制造业、航空航天制造业、电子计算机及办公设备制造业等，随着信息技术的发展，先进制造业的生产规模不断扩大，但就其产业资源分布来看，并未形成规模化经营。
（五）内资企业竞争力不足
我国先进制造业虽然数量众多，但是其规模较小，市场份额占据量较小，这造成先进制造业企业的市场竞争力不足，而外资企业规模巨大，可有效赢得市场竞争力，这加重了内资企业发展压力。
二、影响先进制造业发展的因素
在现代经济环境下，市场是任何行业发展的决定性因素，要实现先进制造业产业结构调整，必须回归到市场因素中。具体来看，现阶段影响先进制造业发展的市场因素主要有：
其一，分散的市场结构是阻碍先进制造业发展的关键因素。从先进制造业的市场分布集中度上来看，除了飞机、航天器、雷达设备制造业具有一定的垄断性，集中度较高外，其他由内资企业主导的子行业则相对分散，而这种分散的市场结构，直接削弱了整个行业的整体市场竞争力。其二，行业内部差异影响先进制造业发展。从行业内部结构来看，行业内部企业规模差异突出，子行业中，医疗卫生设备、电子通信设备的市场差异较大，电子计算机及办公设备、航空航天制造业差异较小，而差异的存在，不利于从利于产业资源的整合。其三，先进制造业自身基础不足。由于我国先进制造业市场结构相对分散，规模较小，且生产经营主要面向主流市场，缺乏专业化和个性化，使得其市场占有率较低。同时，虽然国家给予了政策支持，但是受技术限制，使得一些行业投资效益不高，不利于吸引行业进行投资，影响了先进制造业市场规模的扩大。
三、推动先进制造业发展的策略
党的十就明确指出：要推动战略性新兴产业、先进制造业健康发展。“制造业的持续健康发展仍是我国经济发展的主要动力，而转型升级是主旋律。”这直接说明要实现先进制造业快速、健康发展，必须以资金、科技、人才等资源投入，来实现制造业产业结构升级。
（一）发挥市场的基础作用
市场对行业的经济发展起到基础作用，从市场结构对先进制造业发展的影响来看，主要表现在：其一，市场结构影响研发行为。技术研发是先进制造业得以发展的前提，要实现其结构升级，必须以良好的技术为支撑。理论上讲，松散型的寡头垄断是最有利于技术研发的市场结构，其可以激励研发行为，提升企业的研发热情，促进新产品、新技术的引进、消化和吸收；行业集中度低、规模差异小则是影响技术研发的重要因素。由于行业利润水平低，技术作用强，技术研发存在高风险低收益特征，所以，很多行业不进行技术投入与研发；高行业集中度能够提升行业抵御风险的能力，进而刺激行业联合进行技术研发；企业规模差异使得大企业在市场中获利，为中小企业不得不通过降低成本、进行工艺改进来提升企业的市场竞争力。其二，市场结构影响产业效率。行业差异是影响行业盈利能力的主要原因，从行业业务利润来看，2011年医药制造为11.65%，电子及通讯设备为6.21%，计算机及办公设备为3.46%，其差异显著。而行业内企业规模差异对行业盈利能力也产生一定影响，其一方面利于提升行业经济绩效，弱化过度竞争，另一方面则刺激行业进行重组，实现行业整合，实现产业扩容，进而促进先进制造业结构升级。
（二）国家进行政策调控
国家的宏观调监控政策是实现先进制造业产业机构升级的有重要保障，在现代市场自发性、盲目性的作用下，发挥政策调控力量尤为重要。其一，加强政策引导。市场集中度高、企业规模差异大的市场结构有利于产业效益的实现，且利于推动技术创新，因此，政府必须以有效的政策引导先进制造业寡占型市场结构演化。首先，充分利用大型企业技术创新和市场开拓作用，促使大型企业健康发展，同时，保持中小企业工艺改进、业务细化及服务专业化，以满足市场需求的同时，实现中小企业发展。其次，选择规模小、市场组织分散的行业进行重组，以扩大行业市场规模，提升行业内部竞争力；通过信贷、供应链等方式，实现强强联合，提升企业的综合竞争优势。最后，通过专项扶持、重点开发，推动行业内部资源优化。其二，为技术创新提供有利条件。政府要充分发挥其组织协调作用，为技术创新、技术研发提供良好的制度环境与政策环境，以促进新进制造业充分利用先进技术，实现产业结构优化升级。对一些重大科技专项，要以国家专项、产业联合攻关等方式对其进行支撑，并以资金直接介入技术研发；对研发资金要采取事前补贴与事后奖励相结合的方式，以激励行业进行技术研发；对产后技术，尤其是外来技术，政府要适度间接介入，做好信息服务、知识产权保护等工作，为产业创新提供良好的工作环境。其三，充分利用税收手段。以税收来进行利润分配，以推动产业内部结构调整，同时，对品牌行业、新型技术行业进行税收优惠，以推动市场结构优化。
四、结语
先进制造业的发展将引领我国制造业走出一条发展的新路子，对促进国民经济发展具有重大作用。在现代市场环境下，要实现先进制造业发展，必须以优质、高效、低耗、清洁、灵活生产为目标，抓好技术创新、产业结构调整、新兴产业发展、创建品牌等工作，充分发挥市场的基础作用，并以国家的相关政策为支撑，来实现先进制造业产业机构升级。
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先进制造技术及发展范文6
关键词：先进制造业；发展模式
中图分类号：F403.6 文献识别码：A 文章编号：1001-828X（2016）006-000-04
一、引言
先进制造业本质上是一种先进的生产方式，是引领制造业不断前进的强大动力。先进制造业是我国工业化发展的方向，体现了我国工业的核心竞争力。“中国制造2025”和德国“工业4.0”均将发力点指向先进制造业。先进制造业能够带动我国经济的全面转型与升级，具有先进制造技术密集、附加值高、对相关行业带动性强的特点。对此问题进行深入研究，不仅可以探讨先进制造业发展的模式，还可以促进先进制造业发展，具有比较重要的理论意义和实践价值。
关于先进制造业的内涵，文[1]从企业内部、企业整体和产业体系三个角度对于先进制造业进行了详细分析，认为先进制造业是采用先进制造技术、先进制造模式、先进市场网络组织的工业生产系统，本质上是一种先进的生产方式。文[2]也认为先进制造业是将先进制造技术、模式及管理方式综合运用于研发、设计等全过程的指造业。先进制造技术和先进制造模式密不可分，实践中也常将二者混为一谈，但是先进制造技术偏重技术，注重制造单元功能效用的发挥，而先进制造模式偏重组织方式，强调人、组织结构和技术的协调。文[3]指出先进制造业是相对于传统制造业而言，在制造技术、制造模式、制造组织三个层次集中体现先进性，产品竞争力强，具有全球化、网络化、信息化、绿色化、知识化等特征的现代制造业。文[1]认为先进制造业是综合运用先进制造技术、先进产品技术、先进制造组织形式和先进商业模式的生产系统。文[4]进一步说明先进制造业是不断吸收电子信息、计算机、机械、材料以及现代管理技术等方面的高新技术成果，并将这些先进制造技术综合应用于制造业产品的研发设计、生产制造、在线检测、营销服务和管理的全过程，实现优质、高效、低耗、清洁、灵活生产，取得很好经济社会和市场效果的制造业总称。从上述有关先进制造业的内涵上可以看出，先进制造业业的先进性应该体现在制造技术、制造模式以及市场网络组织三个方面。但应明确，先进制造业业是随着时间、空间的变化而发展的，是一个动态演变的概念，在经济发展不同的时期、不同的区域表现形式是不同的。
关于促进先进制造业发展的因素，文[5]认为包括国外直接投资、技术进步、固定资产投资、人力资本和企业集聚，文[6]指出信息产业对先进制造业跨越式发展具有重要作用。文[6]、[7]研究表明物流运输、金融服务等生产业可以极大地促进先进制造业的发展。文[2]认为市场需求、科技进步和生产要素配置、市场网络组织三个内部动因与政府作用、发展环境两个外部动因的变动，是导致先进制造业发展的主要推动力量。文[8]指出单独的先进生产技术并不能对先进制造企业提供更好的表现。文[9]研究表明基础环境是提升先进制造业竞争力的外部保障，创新能力是提升先进制造业竞争力的核心环节，管理水平是提升先进制造业竞争力的重要途径，人力资源是提升先进制造业竞争力的有效手段。文[10]指出先进制造技术是先进制造模式发展的前提和基础，先进制造模式是企业构筑持续竞争优势的关键因素，构建面向全球价值网络的先进制造模式是动态演进的过程且要强化合作伙伴的全面战略联盟。
关于促进先进制造业发展的措施，文[10]认为应该从拓宽新市场与挖掘客户需求、加大研发投入与培育企业核心竞争力、加强先进技术与企业的契合度、优化组织结构与提高组织效率、加大政府扶持力度与营造稳定经济环境五个方面发展先进制造企业。文[6]建议促进信息产业与先进制造业的互动融合、提升先进制造业信息化水平、加大政策扶植力度与合理布局资金进投入、推动制造企业转型升级、加大创新力度与鼓励自主创新。文[11]认为河南先进制造业应积极推进制造业向信息化互联网化转变、建设一批智能化工厂和技术示范平台、打造创新驱动新机制、大批量培养创新性能动性强的复合型工程师。
从影响先进制造业业发展的因素来看，这些影响因素可以分为企业自身可控的内部因素与政府决定的而制造业必须适应的外部因素两类。从内部因素看，市场需求、科技进步、生产要素配置、市场网络组织等企业可控因素对先进制造业的发展具有重大影响。从外部因素看，产业政策、发展环境、生产业与信息业发展状况等企业不可控因素对先进制造业的发展影响也不容忽视。
从促进先进制造业发展的措施来看，这些政策措施可以分为政府制定的产业发展规划和政策、企业采取的措施以及与企业发展先进制造业密切相关的生产业企业。政府应该制定良好的先进制造业产业发展规划与政策，企业应该致力于采用先进的制造技术与模式，研究机构其他相关方提供信息、金融、人力资源等完善的市场网络组织。先进制造业的发展是政府、企业、研究机构及其他相关方协同努力的结果。
二、主要影响因素
（一）制造技术
技术是催生工业革命和保证工业持续发展的微观基础，任何一个缺少了又是技术保证的地方都不可能实现先进制造业发展的目标[13]。制造技术可以包含基础制造技术和新型制造单元技术两个层次。前者主要指优质、高效、低耗、清洁的通用共性技术，后者主要指由制造技术与信息技术、新型材料加工技术、清洁能源、环境科学等结合而成，涉及多学科交叉、继承与融合。文[12]综述了先进制造技术的背景、内涵与特征，指出先进制造技术是制造业不断吸收信息技术及现代管理成果，将其综合应用于产品设计、制造、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适应能力和竞争力的制造技术的总成。
随着时代的发展，制造技术也在不断进步，先进制造技术在不同时期、不同国家，其特点、重点是不同的。18世纪60年代蒸汽机与机械化技术引发第一次工业革命，大机器生产代替了手工劳动，19世纪70年代内燃机与电力技术广泛应用，使人类进入电气时代，引发第二次工业革命，20世纪50年代电子与信息技术取得重大突破，科学技术有力地推动了人类生产力的进步，形成第三次工业革命。到目前，云制造、物联网、服务网等先进技术推动生产方式的变革正在掀起新的工业革命浪潮。制造业技术革新是制造领域的颠覆性革命，具有划时代的意义。文[13]预测了先进制造技术的5个发展趋势是3D打印技术、泛在感知网的传感技术、智能机器人技术、纳米技术、高温超导和可控核聚变技术。先进制造技术对先进制造业的发展起着极为重要的推动最用。
（二）制造模式
制造模式是指企业在生产经营、管理体制、组织结构和技术系统等方面所表现出来的形态或运做方式。先进制造模式则是指企业在生产过程中、依据环境因素通过有效组织各种生产要素来达到良好制造效果的先进生产方式。先进制造模式的先进性表现在企业的组织结构合理、管理手段的当、制造技术领先、市场反应快、客户满意度高、单位产品成本低等诸多方面[14]。
制造模式是随着生产技术、生产组织方式和管理理念的发展而不断适应进化的。早期的制造模式是以小批量生产为主的手工作坊式生产模式为主，转化为体现刚性以提高生产效率、大批量规模化生产为主的流水线生产模式，随后，为满足消费者个性化需求，各种体现柔性化的现代先进制造模式如精益生产、敏捷制造、大规模定制、并行制造、计算机集成制造系统、云制造、虚拟制造、网络化制造、应用服务提供商、网格制造、面向服务制造、智慧制造不断涌现。回顾三次工业革命，每一次工业革命都在制造模式上有着革命性的突破。文[15]明确了云制造的特点和内涵，分析了敏捷制造、网络化制造和面向服务制造，文[16]探讨了智慧制造。文[17]归纳了先进制造模式的生产系统调整快速、信息系统集成度高等6种共同组织特征。先进制造模式将会进一步集合多学科成果，将制造技术、信息技术、网络技术、自动化技术与先进的管理科学充分融合。德国“工业4.0”非常关注制造模式等高层面的制造理念，强调要建立一个虚拟物理系统（Cyber-Physical System，CPS），追求的是以网络化、智能化为主要特征的新工业革命生产模式，实质就是对现有制造模式的根本变革[15]。
制造模式的变迁受到制造模式现有状态、决定制造模式的内在因素（技术与方法、企业文化、组织架构以及和谐管理）和外部环境中随机涨落因素的影响，协同确定了制造模式变迁的方向、速度和程度。影响先进制造模式采用的因素可以分为意愿因素、技术和能力因素两类，意愿因素一般要大于技术和能力因素。前者包括示政府宣传、示范作用、企业文化和某种制造模式的优劣、产品特点等，后者包括企业规模、企业实力、企业组织架构、中介技术支持等因素。在诸多影响因素共同作用下，企业制造模式向着主导因素作用的方向，由低级向高级逐渐演化。在此演化期间，企业文化、组织架构、管理方式、资金投入方向等都必须进行彼此相互适应的变动和调整。这种演化，实质是对原有制造模式的扬弃。先进制造模式对于促进先进制造业进步、提高竞争力以及推动社会发展具有重要作用。
（三）市场网络组织
先进制造业的发展，除了采用先进制造技术、合适的先进制造模式、优化的供应链管理以外，还需要完善的市场网络组织以支持其发展。
在政府产业发展政策、财税政策等引导下，先进制造业需要完善的研发设计、信息、物流、商务、金融等各种生产业的协助与支持，形成一个全面完整的服务网络系统。
此外，先进制造业的发展还需要在产业集聚区的基础上，细化产业分工，完善产业配套，延伸产业链，构建战略产业联盟，形成联动、协同发展的一体化布局，增强产业的规模经济效应。
三、促进先进制造业发展的一个模式
文[2]提出先进制造业的先进制造技术、先进制造模式、先进市场网络组织三维理论模型为如何促进先进制造业的发展提供了非常有益的思路。在此基础上，从制造技术、制造模式以及市场网络组织三个影响先进制造业发展主要因素出发，探讨了政府、企业、研究机构及其他相关方的努力方向，构建了促进先进制造业发展的一个协同模式，如图1所示。
（一）以信息技术推动先进制造业的发展
信息业的发展为先进制造业的发展提供技术支撑，推动先进制造业跨越式发展，信息业的发展也总是领先于先进制造业的发展。信息资源的投入和信息技术的广泛应用，可以引导先进制造业向自动化程度高、能源消耗低、环境污染少的方向发展。现今先进制造业的系统集成极其复杂，电子商务蓬勃发展，不采用信息管理系统而采用人工操作是不可想象的。通过信息系统，可以将研发、采购、制造、仓储、物流各个环节以及整个供应链密切整合与优化，使整个商业流程的物流、资金流、信息流的流动速度明显加快而提高效率。以信息技术推动先进制造业的发展是一项长期而缓慢的过程，但又是先进制造业发展过程中必须跨越的一个环节。此外，现代各类先进制造技术和制造模式如计算机集成制造系统无一不是建立在信息技术基础之上的。
（二）产学研结合促进先进制造技术的推广和应用
1.政府推动创建协同创新中心。协同创新中心可以集中企业、高校、研究机构的力量，取长补短，集中进行目标性非常强的基础研究和应用研究，协作研发关键核心技术，迅速转化为生产力。在政府的努力推动下，搭建能够让企业、高校等通力合作的创新平台，推进技术集成、标准统一、产业融合、组织优化，让所有创新者得到利益保证。
2.企业建立先进制造技术研发中心，循序渐进提高技术水平。企业是应用技术研发的主要力量。大型骨干企业要持续不断地实施重大技术专项行动，在某一个应用技术领域实现突破。中小型企业要在具体产品生产上，应用行业内最先进的制造设备和技术，成为细分行业的小巨人。同时，工程技术人员要不断学习和更新专业知识，跟踪和掌握最新的技术和理念。
3.高校等研究机构积极建设科技园，促进科研成果转化为生产力。各类高校等研究机构拥有众多掌握或“创造”先进技术的专家、学者，研究成果或用于发表文章、申请专利，或束之高阁，无法有效、快捷的应用到实际生产实践中去。应允许拥有专业技能、知识专利的高校教师等研究人员，利用所掌握的专业技能、知识专利等投资办实体，把专业技能与市场需求密切结合起来，服务企业与社会，以充分发挥技术优势、调动研发积极性。科技园实际上是科研成果转化为生产力的孵化基地，也为“大众创业，万众创新”驱动的道路搭建起科研成果转化为生产力的桥梁，真正使“产学研”结合落到实处。
（三）引导企业采用先进的制造模式
要发展先进制造业，制造模式必须适应制造业发展潮流。要在政府、企业及其他相关方共同努力下，促进企业采用竞争力强的先进制造模式。
1.政府创造氛围与条件。成功企业的先进制造模式示范作用巨大。政府应该大力宣传，提升先进制造模式的影响力，创造采用先进制造模式的良好氛围，鼓励其他企业学习与效仿。同时，为企业采用先进制造模式提供中介技术服务、银行贷款资金等条件，培育推广新型智能制造模式，推动生产方式向柔性、智能、精细化转变。
2.企业努力。企业在对企业自身产品特点位、规模实力、发展方向清晰定位的基础上，在企业文化、管理技术与手段、组织架构等方面不断调整与进步，努力与先进制造模式相适应。
3.相关方支持。先进制造模式是各种先进技术如自动控制、计算机、通讯等技术的高度集成，项目的实施是一项长期、复杂的系统工程。由于技术与实力的限制，先进制造模式不是企业一家努力就可以做到的，需要政府、管理咨询公司、软件公司、系统集成商各方共同支持与协助。
（四）构建先进市场网络组织
20世纪中后期经济领域的一项革命性变化，就是制造业与服务业不断的互动和融合。制造业向价值链两端的服务领域不断延伸，并且高价值部分逐渐向制造业产业链的研发、设计和创新等前端，以及制造服务等后端生产业转移，中间制造部分增值越来越低。“微笑曲线”就形象地描述了这种现象。为促进先进制造业的发展，就要从政府政策和制造业战略导向上，促进制造业向“微笑曲线”的两端移动，或鼓励“微笑曲线”两端行业的发展。这里，“微笑曲线”两端的行业主要就是指生产业。
生产业是指用于满足中间生产需求、通过市场化模式向生产企业和其他组织的生产活动提供中间投入服务的产业。根据国家统计局《生产业分类（2015）》，生产业包括为生产活动提供的研发设计与其他技术服务、货物运输仓储和邮政快递服务、信息服务、金融服务、节能与环保服务、生产性租赁服务、商务服务业、人力资源管理与培训服务、批发经纪服务、生产性支出服务，共10个大类、34个中类、135个小类。生产业涉及制造业的多个环节，具有专业性强、创新活跃、产业融合度高、带动作用显著等特点，是全球产业竞争的战略制高点。制造业的发展、分工的深化促进了生产业的发展，而前者细分的结果导致对后者更多的需求，后者对前者效率提高具有前提性和基础性。二者是相互作用、相互依赖、共同发展的互动关系。目前，二者边界逐渐趋于模糊，呈现融合的态势。“中国制造2025”对中国制造业的定位之一就是“生产业发展滞后”。
1.政府重视和鼓励发展生产业，为先进制造业的发展提供环境支持。“中国制造2025”提出要加快发展生产业，政府要接受和重视生产业对先进制造业发展的互相促进作用，发挥产业政策导向和促进竞争功能，构建有利于生产业发展的准入条件、监管规则和标准体系，推动生产业向专业化和价值链高端延伸。同时，紧密结合区位优势与地区发展的主导产业，优化生产业内部结构，重点发展能够带动地区先进制造业发展的金融业、信息服务业、商务服务业和科技服务业等高端生产业。此外，要用前瞻的眼观，鼓励大数据、云计算、物联网等新兴信息服务业的发展。最后，加强先进制造业的辐射带动作用，加快先进制造业与生产业的互动，推动先进制造业由生产型向生产服务型转变，引导先进制造企业延伸服务链条、促进服务增值。
2.大力发展生产业企业，为先进制造业的发展提供专业支持。随着企业之间的竞争逐步发展成为供应链之间的竞争，供应链成员通过分离和外包非核心业务，专注于核心业务，整合、完善供应链以获取竞争优势。同时，生产业向特定企业提供的产品具有差异化、难复制的特点，作为知识资本、人力资本和技术资本渗透到先进制造业企业整个价值链增值过程中，可以大幅度提高先进制造业产品的附加值和科技创新含量，促进先进制造业向资本密集型和技术密集型方向发展。这样，借助生产业提供的专业化、科技化服务的支持，整个供应链竞争能力才能得到显著提高。
3.高校等科研机构积极发展科技服务业，为先进制造业的发展提供科技支撑。科技服务业是运用现代科学、技术和信息向社会提供智力服务的新兴产业，是现代生产业重要组成部分，具有高知识含量、高技术密集、高附加值等优势。它包括研发服务、设计服务、信息资源服务等。科技服务业是从先进制造业中分离出来，又在更深的层次与先进制造业融合，提供强有力的智力支持。一方面，科技服务业提供的知识密集、技术密集的产品，促进先进制造业向资本密集型和技术密集型方向发展，对其竞争力的提供科技支撑；另一方面，先进制造业将非核心业务外包给专业科技服务提供者，又可以促进先进制造业从生产制造向服务制造转变。
4.建立技术转让交易市场，搭建科研和商业化之间的桥梁。一方面，企业在研发过程中经常遇到一些基础研究、应用研究等难题无法有效解决而导致技术进步缓慢。另一方面，高校等科研机构相关科研成果或用于发表文章，或申请专利，无法有效、快捷推广应用。采取何种机制，使二者有效联系起来以发挥效用呢？推动科技服务业的市场化改革，建立技术转让交易市场，使科研成果供需双方联系起来，缩短基础研究和产品开发的差距，加快科研成果转化和高效商业化应用。通过市场机制有效运行，提升科技服务业专业化水平，强化高校等科研机构服务功能，使其充满活力的为先进制造业服务。
四、结束语
“中国制造2025”明确提出要大力发展先进制造业，它是获取竞争优势、提高国家综合竞争力的有力手段。本文从制造技术、制造模式以及市场网络组织三个影响先进制造业发展主要因素出发，探讨了政府、企业、研究机构及其他相关方的努力方向，构建了促进先进制造业发展的一个模式。先进制造业的发展是一项复杂的系统工程，需要政府、企业、研究机构以及其他相关方协同努力，它是一个渐进的过程，不可能一蹴而就。
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