未来制造技术的发展特点

下面从工艺与装备技术和制造自动化技术两方面来看制造技术发展的主要特点。

1）工艺与装备技术发展的特点

（1）精密与超精密加工技术迅速发展。精密和超精密加工是未来加工技术发展的一个重要方向。20世纪初，超精密加工的误差是10μm，七八十年代为0.01μm，目前可达到0.001μm，即1 nm。超精密加工在不断提高其极限精度的同时，其应用范围也将从加工单件、小批的工具、量具等扩展到大量生产和高科技产品生产。

（2）常规加工方法的不断改进。由于常规工艺至今仍是量大面广、经济适用的技术，因此对其进行优化有很大的技术经济意义。在保持原有工艺原理不变的前提下，通过改善工艺条件、优化工艺参数来实现优质、高效、低耗、清洁等目标。例如，高速、超高速的切削和磨削，涂层刀具、卧式车床的数控改造等。无切削液加工和塑性加工在加工中的比重将加大。开发清洁生产工艺，不是努力去净化已经污染的环境，而是要使加工过程中产生的废物减量化、资源化、无害化，以便达到末端排污最小的目的。

（3）非常规加工方法的产生与发展。由于产品更新换代的要求，常规工艺在某些方面（场合）已不能满足要求，同时高新技术的发展及其产业化的要求，使非常规（新型）加工方法的发展成为必然。新能源（或能源载体）的引入、新型材料的应用、产品特殊功能的要求等都促进了新型加工方法的形成与发展。

（4）机械加工工艺和机床向可重构发展。可重构的柔性、精密、数字化、智能化制造装备，包括机床化机器人、机器人化机床和虚拟轴机床等的开发和应用。敏捷化工装和夹具，智能化刃具和量具的开发和应用。可重构制造技术是数控技术、机器人技术、物料传送技术、检测技术、计算机技术、网络技术和管理技术等的综合。由加工中心、物料传送系统和计算机控制系统等硬件组成的可重构制造有可能成为未来制造业的主要生产手段。

2）制造自动化技术发展的基本特点(www.xing528.com)

（1）继续推广新型单元技术。单元系统是可进行小批量零件自动化加工生产的机械加工系统。它是自动化工厂车间作业计划的分解决策层和具体执行机构。国内外制造行业在单元系统的理论和技术研究方面投入了大量的人力物力，因此单元技术无论是软件还是硬件均有迅速的发展。

自动化单元技术包括CAD、CAM、数字控制、计算机数字控制、加工中心、自动导向车、机器人、坐标测量机、快速成型制造、人机交互编程、制造资源计划、管理信息系统、产品数据管理、基于网络的制造技术、质量功能配置、面向产品性能的设计技术，以及它们适度的信息集成。这些单元自动化技术，使传统过程和装备发生质的变化，实现无图样的快速设计与制造，目的是提高劳动生产率、提高产品质量、缩短设计与制造周期，提高企业的竞争力。

（2）数控技术是实现信息化制造的基础。工业发达国家都把开发数控技术、普及数控装备作为实施制造业现代化的战略举措。各种制造装备都在朝数控化方向发展，数控技术将向着以微机为平台、开放式构造、智能化、功能软件化、快速计算硬件化、硬软件模块化和操作简便化方向发展。

（3）工艺设计由经验走向定量分析。应用计算机技术和模拟技术来确定工艺规范，优化工艺方案，预测加工过程中可能产生的缺陷及防止措施，控制和保证加工件的质量，使工艺设计由经验判断走向定量分析，加工工艺由技艺发展为工程科学。

（4）信息技术、管理技术与制造工艺技术紧密结合。微电子、计算机、自动化技术与传统工艺及设备相结合，形成多项制造自动化单元技术，经局部或系统集成后，形成了从单元技术到复合技术，从刚性到柔性，从简单到复杂等不同档次的自动化制造技术系统，使传统工艺产生显著、本质的变化，极大地提高了生产效率及产品的质量。管理技术与制造工艺进行结合，要求在采用先进工艺方法的同时，不断调整组织结构和管理模式，探索新型生产组织方式，以提高先进工艺方法的使用效果，提高企业的竞争力。

（5）专业、学科间的界限逐渐淡化、消失。在制造技术内部，冷热加工之间，加工过程、检测过程、物流过程、装配过程以及设计、材料应用、加工制造之间，其界限均逐渐淡化，逐步走向一体化。