摘要:本文結(jié)合我國(guó)國(guó)情，論述了我國(guó)現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的技術(shù)構(gòu)成和發(fā)展策略及途徑，希望為我國(guó)制造業(yè)的發(fā)展做些有益的探索。

關(guān)鍵詞:現(xiàn)代集成制造系統(tǒng) 技術(shù) 虛擬制造

0 引言

信息技術(shù)的發(fā)展引起的革命使我們進(jìn)入了信息時(shí)代。信息革命不僅引起人們的思想觀念、生活方式的變化，而且導(dǎo)致了生產(chǎn)方式和制造哲理的巨大變化，可以說近十年來提出的新的制造哲理都離不開信息技術(shù)提供的支撐，以信息化制造技術(shù)為代表的先進(jìn)制造技術(shù)正使制造業(yè)處于重要的歷史性變革時(shí)期。

1 制造技術(shù)的發(fā)展過程

人類的文明進(jìn)步與制造技術(shù)的發(fā)展是分不開的，據(jù)統(tǒng)計(jì)，世界發(fā)達(dá)國(guó)家60%的社會(huì)財(cái)富和45% 的國(guó)民收入，都是由制造業(yè)創(chuàng)造的。世界各國(guó)經(jīng)濟(jì)的競(jìng)爭(zhēng)，主要是制造技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)。在各國(guó)企業(yè)生產(chǎn)力的構(gòu)成中，制造技術(shù)的作用一般占55%～65%。制造技術(shù)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱?；仡欀圃旒夹g(shù)的發(fā)展，從蒸汽機(jī)出現(xiàn)到今天，主要經(jīng)歷了三個(gè)發(fā)展階段。

1.1 用機(jī)器代替手工，以作坊形成工廠 20世紀(jì)初，各種金屬切削加工工藝方法陸續(xù)形成，近代制造技術(shù)已成體系。但是機(jī)器(包括 汽車)的生產(chǎn)方式是作坊式的單件生產(chǎn)。它產(chǎn)生于英國(guó)，在19世紀(jì)先后傳到法國(guó)、德國(guó)和美國(guó)。并在美國(guó)首先形成了小型的機(jī)械工廠，使這些國(guó)家的經(jīng)濟(jì)得到了發(fā)展，國(guó)力大大增強(qiáng)。

1.2 從單件生產(chǎn)方式發(fā)展成大量生產(chǎn)方式 推動(dòng)這種根本變革的是兩位美國(guó)人——泰勒和福特。泰勒首先提出了以勞動(dòng)分工和計(jì)件工資制為基礎(chǔ)的科學(xué)管理，成為制造工程科學(xué)的奠基人。福特首先推行所有零件都按照一定的公差要求來加工。1913年建立了具有劃時(shí)代意義的汽車裝配流水線，實(shí)現(xiàn)了以剛性自動(dòng)化為特征的大量生產(chǎn)方式，它對(duì)社會(huì)結(jié)構(gòu)、勞動(dòng)分工、教育制度和經(jīng)濟(jì)發(fā)展，都產(chǎn)生了不可想象的作用，50年代發(fā)展到了頂峰。生產(chǎn)力發(fā)生了飛躍，社會(huì)物質(zhì)財(cái)富迅速增長(zhǎng)。面對(duì)科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，大量生產(chǎn)方式，嚴(yán)重影響產(chǎn)品的更新?lián)Q代，妨礙采用高新技術(shù)，產(chǎn)品在國(guó)際市場(chǎng)上缺乏競(jìng)爭(zhēng)力。因此，必須尋求新的制造模式。

1.3 制造的柔性化、集成化和智能化 現(xiàn)代制造技術(shù)沿著4個(gè)方向發(fā)展、傳統(tǒng)制造技術(shù)的革新、拓展;精密工程;非傳統(tǒng)加工方法;制造系統(tǒng)的柔性化、集成化、智能化。本世紀(jì)末，機(jī)械產(chǎn)品將向大型化、高參數(shù)和高可靠性發(fā)展，技術(shù)密集度及附加值將有大幅度提高。產(chǎn)品更換新代加快，用戶的各種需求不斷增加。質(zhì)量、價(jià)格、交貨期這市場(chǎng)三要素的競(jìng)爭(zhēng)越來越激烈。在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中，制造企業(yè)為了增強(qiáng)自身的應(yīng)變能力，必須建立柔性化、集成化和智能化的生產(chǎn)模式。

2 現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的技術(shù)構(gòu)成

先進(jìn)制造技術(shù)(AMT-Advanced Manufacturing Technology)作為一個(gè)專有名詞至今還沒有一個(gè)明確的、一致公認(rèn)的定義。通過對(duì)其內(nèi)涵和特征的研究，目前共同的認(rèn)識(shí)是:先進(jìn)制造技術(shù)是傳統(tǒng)制造技術(shù)不斷吸收機(jī)械、電子、信息、材料、能源和現(xiàn)代管理等方面的成果，并將其綜合應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造、檢測(cè)、管理、銷售、使用、服務(wù)的制造全過程，以實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔、靈活的生產(chǎn)，并取得理想技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果的制造技術(shù)的總稱。它具有如下一些特點(diǎn):從以技術(shù)為中心向以人為中心轉(zhuǎn)變，使技術(shù)的發(fā)展更加符合人類社會(huì)的需要; 從強(qiáng)調(diào)專業(yè)化分工向模糊分工、一專多能轉(zhuǎn)變，使勞動(dòng)者的聰明才智能夠得到充分發(fā)揮;從金字塔的多層管理結(jié)構(gòu)向扁平的網(wǎng)絡(luò)化結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變，減少層次和中間環(huán)節(jié);從傳統(tǒng)的順序工作方式向并行工作方式轉(zhuǎn)變，縮短工作周期，提高工作質(zhì)量;從按照功能劃分部門的固定組織形式向動(dòng)態(tài)的自主管理的小組工作方式轉(zhuǎn)變。通過對(duì)先進(jìn)制造技術(shù)的定義和特點(diǎn)的分析我們發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)擁有先進(jìn)制造技術(shù)的絕大部分特點(diǎn)，只不過先進(jìn)制造技術(shù)所涉及的的范圍要比現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)大，因此通過對(duì)先進(jìn)制造技術(shù)的綜合考察，我們提出了一個(gè)現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的技術(shù)構(gòu)成模式。

3知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代制造系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)

制造業(yè)在工業(yè)經(jīng)濟(jì)時(shí)代，作為支柱產(chǎn)業(yè)有著輝煌的歷史，在知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代，制造業(yè)雖不再占據(jù)主導(dǎo)的地位，但像工業(yè)經(jīng)濟(jì)時(shí)代不可能沒有農(nóng)業(yè)一樣，信息社會(huì)同樣必須有制造業(yè)和農(nóng)業(yè)。在知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代既要大力發(fā)展以知識(shí)為基礎(chǔ)的支柱產(chǎn)業(yè)，又要加速向工業(yè)經(jīng)濟(jì)和農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)進(jìn)行擴(kuò)張，通過提高知識(shí)含量，使工業(yè)經(jīng)濟(jì)和農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)知識(shí)化.知識(shí)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展并不是排除物質(zhì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，而是要使物質(zhì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展更好的遵循自然發(fā)展的客觀規(guī)律。傳統(tǒng)的制造業(yè)要順利“長(zhǎng)入”知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代，必須全力吸取知識(shí)所創(chuàng)造的一切科技成果，進(jìn)行一場(chǎng)以現(xiàn)代科技革命為核心的自我變革。作為制造物質(zhì)產(chǎn)品的生產(chǎn)組織——制造系統(tǒng)，其傳統(tǒng)的特性，如少品種、大批量剛性流水生產(chǎn)及泰勒制的管理方式等都將被新的制造概念、制造技術(shù)、制造哲理所取代。

可持續(xù)發(fā)展觀制造系統(tǒng)由資源型發(fā)展模式逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榧夹g(shù)型發(fā)展模式，依靠科技進(jìn)步，節(jié)約資源和能源，提高效益減少?gòu)U物排放，實(shí)施清潔生產(chǎn)和文明消費(fèi)，建立經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、資源與環(huán)境相協(xié)調(diào)的新的發(fā)展模式。

全球制造企業(yè)世界經(jīng)濟(jì)的全球化，使得傳統(tǒng)的小而全，大而全的企業(yè)越來越?jīng)]有競(jìng)爭(zhēng)力，各種開放式的合作開發(fā)、生產(chǎn)銷售系統(tǒng)日益增加。從產(chǎn)品的創(chuàng)意設(shè)計(jì)、零部件生產(chǎn)與銷售，直至售后服務(wù)等各個(gè)環(huán)節(jié)都可以分別由處在不同地域的虛擬企業(yè)，通過某種契約進(jìn)行互利合作，這就是全球制造;正是信息技術(shù)的發(fā)展，推動(dòng)了跨國(guó)公司向全球制造發(fā)展。正是全球制造的出現(xiàn)，使制造的效率、效益、市場(chǎng)的快速響應(yīng)，資源的有效利用都有了極大的提高，從而大大提高了企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

不斷創(chuàng)新的產(chǎn)品和制造過程由于市場(chǎng)的國(guó)際化、世界各地的用戶將會(huì)有許多特殊的需求，另外，因?yàn)榧夹g(shù)的高速發(fā)展，產(chǎn)品的生命周期越來越短，這些都要求企業(yè)不斷創(chuàng)新自己的產(chǎn)品和制造過程?，F(xiàn)代技術(shù)提供的虛擬設(shè)計(jì)、建模和裝配技術(shù)，可以在提高產(chǎn)品性能及可靠性的同時(shí)，減少開發(fā)風(fēng)險(xiǎn)、上市時(shí)間和費(fèi)用，也不必進(jìn)行原型試造。

合理的生產(chǎn)組織機(jī)構(gòu)知識(shí)經(jīng)濟(jì)下的制造系統(tǒng)必須建立強(qiáng)有力的生產(chǎn)組織機(jī)構(gòu)和合理的運(yùn)行機(jī)制，在通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的支持下，適當(dāng)下放權(quán)力，甚至某些決策過程也可以下放，公司通過上層協(xié)調(diào)，將各項(xiàng)任務(wù)分散給伙伴企業(yè)協(xié)同去做。公司要根據(jù)伙伴的具體生產(chǎn)能力和制造過程，解決好生產(chǎn)過程的劃分、成本計(jì)算和利益分享等問題。

知識(shí)管理隨著知識(shí)經(jīng)濟(jì)的興起，企業(yè)管理將逐漸步入知識(shí)管理階段，這種革命性的變革，必然引起企業(yè)經(jīng)營(yíng)管理觀念的一系列創(chuàng)新。產(chǎn)品中蘊(yùn)含的知識(shí)量成為競(jìng)爭(zhēng)的基礎(chǔ)和決定勝負(fù)的關(guān)鍵，對(duì)所擁有的知識(shí)進(jìn)行有效的保護(hù)，就成為知識(shí)經(jīng)濟(jì)下的一項(xiàng)新的重要的組成部分。知識(shí)是一種無形資產(chǎn)，對(duì)它的界定、使用、分配和處分等均不同于農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)下對(duì)于土地、勞力，以及工業(yè)經(jīng)濟(jì)下對(duì)于礦山、資源、廠房、設(shè)備的管理。對(duì)于企業(yè)來說，對(duì)所擁有的知識(shí)的科學(xué)管理將和創(chuàng)新同等重要，因?yàn)樗绊懙街腔圪Y本的持久性及企業(yè)的持續(xù)發(fā)展問題，在知識(shí)經(jīng)濟(jì)的制造系統(tǒng)中對(duì)知識(shí)的管理屬于信息產(chǎn)業(yè)范疇。