第一篇：先進(jìn)制造技術(shù)領(lǐng)域

附件7 “十二五”國家科技計劃先進(jìn)制造技術(shù)領(lǐng)域

2012年度預(yù)備項目征集指南

為深入貫徹《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006-2020年）》、科技發(fā)展“十二五”規(guī)劃和國家科技計劃管理改革的總體精神，促進(jìn)科技支撐傳統(tǒng)制造業(yè)轉(zhuǎn)型和戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，有效地組織實施“十二五”先進(jìn)制造技術(shù)領(lǐng)域國家科技計劃，做好2012年先進(jìn)制造技術(shù)領(lǐng)域預(yù)備項目庫建設(shè)工作，特制定本指南。

一、指南內(nèi)容

（一）基礎(chǔ)研究

1、綠色制造基礎(chǔ)理論與共性技術(shù)（1）綠色制造基礎(chǔ)理論

（2）產(chǎn)品壽命預(yù)測與安全服役基礎(chǔ)理論

2、智能制造

（3）智能裝備產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計理論（4）精密與超精密加工技術(shù)

3、服務(wù)機器人

（5）仿生材料與結(jié)構(gòu)一體化設(shè)計（6）高功率密度能源動力理論

（7）腦生肌電認(rèn)知與智能假肢控制理論

（二）前沿技術(shù)研究

1、綠色制造

（1）綠色制造基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫與標(biāo)準(zhǔn)

（2）基于全生命周期的產(chǎn)品設(shè)計工具應(yīng)用（3）綠色生產(chǎn)工藝關(guān)鍵技術(shù)與裝備（4）制造過程碳效優(yōu)化技術(shù)

（5）產(chǎn)品壽命預(yù)測與安全服役關(guān)鍵技術(shù)（6）低碳烯烴及衍生物關(guān)鍵工藝、技術(shù)及裝備

2、智能制造

（7）微納制造技術(shù)與應(yīng)用

（8）基于系統(tǒng)與裝備功能安全的新型控制系統(tǒng)（9）箱體類精密工作母機（10）新型太陽能產(chǎn)品制造成套裝備（11）半導(dǎo)體照明產(chǎn)品制造成套裝備（12）智能化工程機械成套裝備（13）高端傳感器、儀器儀表

3、服務(wù)機器人（14）仿人機器人

（15）機器人模塊化、網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)、平臺、標(biāo)準(zhǔn)與測試規(guī)范

4、面向制造業(yè)的核心軟件產(chǎn)品開發(fā)（16）產(chǎn)品設(shè)計平臺技術(shù)與系統(tǒng)（17）制造過程平臺技術(shù)與系統(tǒng)（18）經(jīng)營管理平臺技術(shù)與系統(tǒng)

（19）復(fù)雜產(chǎn)品全生命周期監(jiān)測與服務(wù)支持系統(tǒng)

（三）應(yīng)用開發(fā)及集成示范

1、綠色制造

（1）行業(yè)、區(qū)域綠色制造產(chǎn)業(yè)應(yīng)用示范

2、智能制造

（2）高端制造裝備重點行業(yè)技術(shù)集成與應(yīng)用示范（3）支撐區(qū)域支柱產(chǎn)業(yè)發(fā)展的裝備與自動化生產(chǎn)線

3、服務(wù)機器人

（4）公共安全與救援機器人（5）醫(yī)療機器人

4、制造業(yè)信息化

（6）集團(tuán)企業(yè)數(shù)字化應(yīng)用示范（7）中小企業(yè)服務(wù)支撐平臺開發(fā)與應(yīng)用（8）RFID技術(shù)開發(fā)與系統(tǒng)集成應(yīng)用（9）制造過程物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用

（10）支撐行業(yè)、地方支柱產(chǎn)業(yè)的制造業(yè)信息化綜合應(yīng)用示范

5、機械產(chǎn)品數(shù)控化

（11）數(shù)控機械設(shè)備生產(chǎn)工藝技術(shù)及應(yīng)用

（12）機械設(shè)備專用數(shù)控系統(tǒng)與驅(qū)動裝置的研發(fā)及應(yīng)用

（13）機床、紡織、建材、印刷、包裝、木工機械行業(yè)設(shè)備數(shù)控化應(yīng)用示范（包括服務(wù)平臺、培訓(xùn)平臺和標(biāo)準(zhǔn)體系）（14）數(shù)控機械設(shè)備產(chǎn)業(yè)集群區(qū)域應(yīng)用示范

二、具體要求

（一）指南發(fā)布

預(yù)備項目推薦工作自本通知發(fā)布之日起開始，指南可從科技部網(wǎng)站（http://www.tmdps.cn

第二篇：863計劃先進(jìn)能源技術(shù)領(lǐng)域2006（推薦）

863計劃先進(jìn)能源技術(shù)領(lǐng)域2006

專題課題申請指南

前言

“十一五”期間，863計劃先進(jìn)能源技術(shù)領(lǐng)域以《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要》、《國家“十一五”科學(xué)技術(shù)發(fā)展規(guī)劃》和《863計劃“十一五”發(fā)展綱要》為指導(dǎo)，立足當(dāng)前，著眼未來，大力開發(fā)節(jié)能和能源清潔高效開發(fā)、轉(zhuǎn)化和利用技術(shù)，積極發(fā)展新能源技術(shù)，促進(jìn)能源多元化。攻克一批能源開發(fā)、利用和節(jié)能重大關(guān)鍵技術(shù)與裝備，形成一批新興能源產(chǎn)業(yè)生長點，掌握新能源、氫能和燃料電池等戰(zhàn)略高技術(shù)，建立起能源科技持續(xù)創(chuàng)新平臺，為經(jīng)濟、社會可持續(xù)發(fā)展提供清潔高效能源技術(shù)的支撐。

按照以上總體考慮，863計劃先進(jìn)能源技術(shù)領(lǐng)域?qū)⒃陧椖亢蛯ｎ}兩個層次進(jìn)行部署，設(shè)置“氫能與燃料電池技術(shù)”、“高效節(jié)能與分布式供能技術(shù)”、“潔凈煤技術(shù)”和“可再生能源技術(shù)”四個專題。氫能與燃料電池技術(shù)專題重點是研究開發(fā)制氫、儲氫和輸氫、氫能安全及燃料電池技術(shù)，為氫能發(fā)展奠定技術(shù)基礎(chǔ)。高效節(jié)能與分布式供能技術(shù)專題重點是研究開發(fā)工業(yè)和建筑等主要耗能領(lǐng)域的節(jié)能技術(shù)；研究開發(fā)分布式供能系統(tǒng)技術(shù)，提高能源系統(tǒng)的綜合利用效率。潔凈煤技術(shù)專題重點是開發(fā)煤炭的燃燒、加工與轉(zhuǎn)化、污染控制、發(fā)電等潔凈煤技術(shù)，整體提升我國潔凈煤技術(shù)水平。可再生能源技術(shù)專題重點是研究開發(fā)風(fēng)能、太陽能、海洋能和地?zé)岬燃夹g(shù)，提高可再生能源在能源結(jié)構(gòu)中比重。專題將分公開發(fā)布專題課題申請指南。以下為本領(lǐng)域2006專題課題申請指南。

專題

一、氫能與燃料電池技術(shù)專題

一、指南說明

本專題根據(jù)氫能及燃料電池技術(shù)發(fā)展趨勢，結(jié)合我國氫能及燃料電池技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀和已有基礎(chǔ)，將安排探索導(dǎo)向類和目標(biāo)導(dǎo)向類研究課題。本專題主要圍繞氫的制備、儲存、輸運、應(yīng)用、燃料電池關(guān)鍵技術(shù)安排課題，主要研究內(nèi)容為：制氫技術(shù)、儲氫技術(shù)、輸氫技術(shù)、燃料電池技術(shù)、氫安全技術(shù)以及技術(shù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)等。通過專題的實施，提高我國在氫能及燃料電池技術(shù)領(lǐng)域的創(chuàng)新能力，獲取一批自主知識產(chǎn)權(quán)的創(chuàng)新性成果，為我國氫能及燃料電池的發(fā)展提供技術(shù)儲備；突破一批關(guān)鍵技術(shù)，提高氫能及燃料電池系統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)換效率、降低成本，推進(jìn)氫能及燃料電池技術(shù)發(fā)展，為我國能源的多元化發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

此次發(fā)布的是本專題2006課題申請指南，經(jīng)費預(yù)算為7500萬元。擬支持的課題分兩類，一類是探索導(dǎo)向類課題，重點為制氫技術(shù)、儲氫和輸氫技術(shù)及燃料電池技術(shù)等，課題支持強度為100萬元以下，支持年限原則上不超過3年；一類是目標(biāo)導(dǎo)向類課題，重點為新型儲氫技術(shù)、加氫站系統(tǒng)技術(shù)、質(zhì)子交換膜燃料電池技術(shù)、固體氧化物燃料電池技術(shù)及直接醇燃料電池技術(shù)等，課題支持強度為500萬元以下，支持年限原則上不超過3年。

二、指南內(nèi)容

（一）探索導(dǎo)向類課題 1．制氫技術(shù)

主要研究內(nèi)容：可再生能源制氫新技術(shù)；化石能源制氫（包括副產(chǎn)氫純化利用）新技術(shù)；化學(xué)氫化物水解制氫技術(shù)；制、儲氫一體化技術(shù)；其它新型制氫技術(shù)等。

本方向2006年擬安排經(jīng)費1000萬元。2．儲氫和輸氫技術(shù) 主要研究內(nèi)容：絡(luò)合氫化物儲氫技術(shù)；金屬儲氫技術(shù)；氮化物儲氫技術(shù)；納米儲氫技術(shù)；炭儲氫技術(shù)及其它儲氫新技術(shù)。35MPa以上的無油氫氣壓縮技術(shù)；先進(jìn)低能耗氫氣液化及低逃逸率液氫輸運技術(shù)；氫的移動及管道輸運技術(shù)；其它輸氫關(guān)鍵技術(shù)等。

本方向2006年擬安排經(jīng)費1200萬元。3．燃料電池技術(shù)

主要研究內(nèi)容：燃料電池新結(jié)構(gòu)與新系統(tǒng)；堿性離子膜燃料電池；微/小型質(zhì)子交換膜燃料電池；高效直接醇燃料電池及其它新型燃料電池；燃料電池技術(shù)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)及綜合評價分析方法研究等。

本方向2006年擬安排經(jīng)費1200萬元。4．氫安全技術(shù)

主要研究內(nèi)容：制氫、儲氫、輸氫及應(yīng)用中的氫的安全檢測與控制技術(shù)；氫能的技術(shù)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)及綜合評價分析方法研究等。

本方向2006年擬安排經(jīng)費400萬元。

（二）目標(biāo)導(dǎo)向類課題

1．分布式小型天然氣及液體燃料制氫技術(shù)

研究目標(biāo)：開發(fā)出高效集成的小型分布式天然氣和液體燃料制氫系統(tǒng)，為燃料電池發(fā)電和燃料電池汽車加氫站提供高效集成的制氫技術(shù)。

主要研究內(nèi)容：重整制氫催化劑的制備技術(shù)；緊湊型重整反應(yīng)器優(yōu)化設(shè)計技術(shù)；制氫總系統(tǒng)的能量優(yōu)化利用技術(shù)；分布式小型制氫系統(tǒng)集成技術(shù)。

主要指標(biāo)：催化劑轉(zhuǎn)化率≥98％；催化劑壽命≥1000hr；產(chǎn)氫規(guī)模：5-50Nm3H2/hr；產(chǎn)品氣中CO≤30ppm；系統(tǒng)能量轉(zhuǎn)換效率≥75％。本方向2006年擬安排經(jīng)費500萬元。2．新型儲氫技術(shù)(1)新型金屬儲氫技術(shù)

研究目標(biāo)：開發(fā)出安全高效的金屬儲氫技術(shù)，應(yīng)用于結(jié)構(gòu)要求緊湊、安全性要求高的燃料電池便攜式電源和備用電源系統(tǒng)。

主要研究內(nèi)容：新型金屬氫化物儲氫裝置設(shè)計及制備技術(shù)；金屬氫化物儲氫裝置耐火耐沖擊等安全技術(shù)；金屬氫化物儲氫裝置與燃料電池集成技術(shù)。

主要指標(biāo)：新型金屬儲氫材料的重量儲氫率接近或達(dá)到3wt%；儲氫系統(tǒng)體積儲氫率接近或達(dá)到50kgH2/m3，放氫可控，循環(huán)壽命長。

本方向2006年擬安排經(jīng)費500萬元。(2)高壓容器儲氫技術(shù)

研究目標(biāo)：研制出不同容積的車載和加氫站用高壓儲氫容器，解決高壓儲氫容器的結(jié)構(gòu)設(shè)計、制備及安全等關(guān)鍵技術(shù)，為燃料電池汽車試驗運行提供技術(shù)支撐。

主要研究內(nèi)容：車載和加氫站用高壓儲氫容器的結(jié)構(gòu)設(shè)計與制造關(guān)鍵技術(shù)；高壓儲氫容器耐火、耐沖擊、防泄漏等安全性能測試技術(shù)；高壓儲氫容器產(chǎn)品規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)研究。

主要指標(biāo)：車載高壓儲氫容器儲氫壓力≥35MPa；車載高壓儲氫容器的重量儲氫率≥4.5%；車載高壓儲氫容器的體積儲氫率≥25kg H2/m3；加氫站高壓儲氫容器儲氫壓力≥45MPa；高壓儲氫容器的安全性好、抗氫脆。

本方向2006年擬安排經(jīng)費400萬元。3．加氫站系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù) 研究目標(biāo)：掌握固定及移動式加氫站設(shè)計及建造技術(shù)，為國內(nèi)后續(xù)固定及移動式加氫站設(shè)計及建造奠定基礎(chǔ)。

主要研究內(nèi)容：固定及移動式加氫站設(shè)計及建造技術(shù)；氫氣純化、儲存、壓縮、加注等關(guān)鍵技術(shù)。

主要指標(biāo)：充氣壓力≥35MPa；充氣速率≥0.6kgH2/min；氫氣純度滿足車用燃料電池要求；掌握固定及移動式加氫站設(shè)計、建造技術(shù)。

本方向2006年擬安排經(jīng)費850萬元。4．電站用質(zhì)子交換膜燃料電池技術(shù)

研究目標(biāo)：開發(fā)出以天然氣或液體燃料重整氣為燃料的電站用質(zhì)子交換膜燃料電池系統(tǒng)。

主要研究內(nèi)容：抗燃料中有害氣體中毒的新型催化劑；低成本雙極板；電堆結(jié)構(gòu)設(shè)計與制備；檢測與故障診斷系統(tǒng)；氫源和燃料電池系統(tǒng)的集成技術(shù)；自動控制系統(tǒng)及電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)等。

主要指標(biāo)：系統(tǒng)功率范圍≥10kW；發(fā)電效率（LHV）≥50%；穩(wěn)定運行時間≥2500h；可使用天然氣或液體燃料重整氣為燃料。

本方向2006年擬安排經(jīng)費500萬元。5．固體氧化物燃料電池(SOFC)技術(shù)（1）平板型固體氧化物燃料電池(SOFC)技術(shù)

研究目標(biāo)：研制出中、低溫平板型SOFC模塊化發(fā)電系統(tǒng)，為平板型SOFC用于移動式電源奠定基礎(chǔ)。

主要研究內(nèi)容：中、低溫平板型SOFC模塊化發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計、制備及系統(tǒng)集成技術(shù)。

主要指標(biāo)：工作溫度≤700℃；系統(tǒng)功率>2kW；發(fā)電效率（LHV）≥60%；穩(wěn)定運行時間≥2500h；電池組可耐熱循環(huán)。本方向2006年擬安排經(jīng)費500萬元。（2）管型固體氧化物燃料電池(SOFC)技術(shù)

研究目標(biāo)：研制出管型SOFC發(fā)電系統(tǒng)，為管型SOFC用于分布式熱電聯(lián)供系統(tǒng)打下基礎(chǔ)。

主要研究內(nèi)容：管型SOFC發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計、制備與系統(tǒng)集成技術(shù)。

主要指標(biāo)：工作溫度≤950℃；系統(tǒng)功率>2kW；發(fā)電效率（LHV）≥60%；穩(wěn)定運行時間≥2500h；電池組可耐熱循環(huán)。

本方向2006年擬安排經(jīng)費450萬元。

專題

二、高效節(jié)能與分布式供能技術(shù)專題

一、指南說明

本專題結(jié)合節(jié)能和分布式能源技術(shù)發(fā)展趨勢和我國已有的技術(shù)基礎(chǔ)，將安排探索導(dǎo)向類和目標(biāo)導(dǎo)向類研究課題。本專題主要研究內(nèi)容為：工業(yè)節(jié)能技術(shù)、建筑節(jié)能技術(shù)、分布式供能單元與優(yōu)化集成及電力系統(tǒng)等關(guān)鍵技術(shù)，形成一批原創(chuàng)性成果和自主知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)。通過專題的實施，提高我國在節(jié)能和分布式能源技術(shù)領(lǐng)域的原始創(chuàng)新和集成創(chuàng)新能力；獲取一批自主知識產(chǎn)權(quán)的創(chuàng)新性成果，突破一批核心關(guān)鍵技術(shù)，為節(jié)能和分布式技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。

此次發(fā)布的是本專題2006課題申請指南，經(jīng)費預(yù)算為7500萬元。擬支持的課題分兩類，一類是探索導(dǎo)向類課題，重點為單項技術(shù)、設(shè)備與裝置研發(fā)以及測試技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范研究等，課題支持強度100萬元以下，支持年限原則上不超過3年；一類是目標(biāo)導(dǎo)向類課題，重點為關(guān)鍵集成技術(shù)，課題支持強度為500萬元以下，支持年限原則不超過3年。

二、指南內(nèi)容

（一）探索導(dǎo)向類課題 1．高效節(jié)能技術(shù)

主要研究內(nèi)容：高效機電和電力電子節(jié)電新技術(shù)，高效流體機械節(jié)能新技術(shù)，新型高效燃燒技術(shù)，高效傳熱傳質(zhì)技術(shù)，高效能量轉(zhuǎn)換與輸配技術(shù)，新型能量梯級利用技術(shù)，工業(yè)余能利用新技術(shù)，高耗能行業(yè)節(jié)能新技術(shù)，節(jié)能型熱泵技術(shù)等。節(jié)能建筑設(shè)計和工藝技術(shù)，建筑高效供能及終端利用技術(shù)，溫濕度及空氣品質(zhì)等人工環(huán)境節(jié)能技術(shù)，超低能耗建筑技術(shù)，新型儲能技術(shù)。其它節(jié)能新技術(shù)和新方法；節(jié)能技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范，節(jié)能監(jiān)測及管理技術(shù)。

本方向2006年擬安排經(jīng)費1700萬。2．分布式供能單元技術(shù)

主要研究內(nèi)容：基于化石能源、可再生能源、化石能源與可再生能源互補的應(yīng)用于終端的微小型燃?xì)廨啓C及燃?xì)鈨?nèi)燃機應(yīng)用技術(shù)、新型熱力循環(huán)技術(shù)、終端能源轉(zhuǎn)換技術(shù)、儲能技術(shù)、高效緊湊式傳熱傳質(zhì)技術(shù)、利用燃?xì)鉂摕嵝录夹g(shù)、熱電冷聯(lián)供及其優(yōu)化配置、運行控制技術(shù)等；分布式供能新技術(shù)。

本方向2006年擬安排經(jīng)費1800萬元。3．分布式供能電力系統(tǒng)技術(shù)

主要研究內(nèi)容：分布式供能系統(tǒng)并網(wǎng)、控制、保護(hù)技術(shù)與裝置，微型電網(wǎng)技術(shù)。

本方向2006年擬安排經(jīng)費350萬元。

（二）目標(biāo)導(dǎo)向類課題 1．電氣驅(qū)動系統(tǒng)節(jié)能技術(shù) 研究目標(biāo)：研制出高效節(jié)能型電機及電氣驅(qū)動系統(tǒng)，提高驅(qū)動系統(tǒng)效率。

主要研究內(nèi)容：針對電氣化軌道交通、大型工業(yè)裝備的大功率電機及電氣驅(qū)動系統(tǒng)，研究開發(fā)高效電機、諧波及無功補償、電氣驅(qū)動過程中的能量轉(zhuǎn)換技術(shù)與裝備以及集成優(yōu)化控制技術(shù)。

主要指標(biāo)：驅(qū)動功率500kW以上，節(jié)電率大于30%。本方向2006年擬安排經(jīng)費800萬元。2．通用流體機械節(jié)能技術(shù)

研究目標(biāo)：攻克風(fēng)機、流體泵、壓縮機等通用流體機械及其系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)。

主要研究內(nèi)容：通用流體機械流動損失控制技術(shù)，通用流體機械節(jié)能技術(shù)集成，流體網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化設(shè)計、運行控制等系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)。

主要指標(biāo)：風(fēng)機節(jié)能20%以上，流體泵節(jié)能25%以上，壓縮機節(jié)能15%以上；系統(tǒng)效率提高30%以上。

本方向2006年擬安排經(jīng)費500萬元。3．分布式供能系統(tǒng)

研究目標(biāo)：形成2～3個分布式冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)。

主要研究內(nèi)容：分布式天然氣－熱、冷、電綜合供能系統(tǒng)，基于可再生能源的分布式供能系統(tǒng)。

主要指標(biāo)：基于天然氣的分布式供能系統(tǒng)的電熱比達(dá)到0.4以上，一次能源綜合利用效率（HHV）達(dá)到70%以上，節(jié)能率大于20%。以可再生能源為主的分布式供能系統(tǒng),可再生能源提供用能的80%，用電的60%。

本方向2006年擬安排經(jīng)費1200萬元。4．余能高效利用新技術(shù)

研究目標(biāo)：提高余能回收利用率，形成高效余能利用技術(shù)和設(shè)備。主要研究內(nèi)容：余熱轉(zhuǎn)換、利用新技術(shù)，余氣高效能源轉(zhuǎn)換技術(shù)等。

主要指標(biāo)：實現(xiàn)系統(tǒng)節(jié)能15%以上。本方向2006年擬安排經(jīng)費450萬元。5．儲能技術(shù)

研究目標(biāo)：突破大容量高能量密度電池和超級電容器儲能核心技術(shù)，潛熱輸送技術(shù)和高效冰蓄冷技術(shù)。

主要研究內(nèi)容：液流、鈉流等電池儲能技術(shù)、超級電容器儲能技術(shù)、建筑區(qū)域供熱（冷）的潛熱輸送技術(shù)，高效冰蓄冷技術(shù)，新型熱管、相變儲能。

主要指標(biāo)：液流電池儲能系統(tǒng)的儲能量>100kWh；超級電容器儲能系統(tǒng)儲能量>100MJ；熱管儲能功率密度（kW/m3）提高一倍，單位體積傳熱面積700m2/m3。

本方向2006年擬安排經(jīng)費700萬元。

專題

三、潔凈煤技術(shù)專題

一、指南說明

本專題在“十五”潔凈煤技術(shù)主題發(fā)展的基礎(chǔ)上，結(jié)合潔凈煤技術(shù)需求及發(fā)展趨勢，本專題將安排探索導(dǎo)向類和目標(biāo)導(dǎo)向類研究課題。主要研究內(nèi)容為：先進(jìn)潔凈煤發(fā)電技術(shù)、污染物控制新技術(shù)、先進(jìn)煤炭加工及轉(zhuǎn)化技術(shù)、CO2減排技術(shù)等方面。通過本專題的實施，提高我國潔凈煤技術(shù)的創(chuàng)新能力，獲取一批自主知識產(chǎn)權(quán)的創(chuàng)新性成果，為潔凈煤技術(shù)的發(fā)展提供技術(shù)儲備；促進(jìn)新技術(shù)、新裝備的集成創(chuàng)新，為潔凈煤技術(shù)發(fā)展奠定技術(shù)基礎(chǔ)。

此次發(fā)布的是本專題2006課題申請指南，經(jīng)費預(yù)算為4500萬元。擬支持的課題分兩類，一類是探索導(dǎo)向類課題，重點為潔凈燃燒、燃煤污染物控制、煤炭加工與轉(zhuǎn)化、CO2減排等，課題支持強度為100萬元以下，支持年限原則上不超過3年；一類是目標(biāo)導(dǎo)向類課題，重點為先進(jìn)煤潔凈發(fā)電技術(shù)、燃煤污染物減排技術(shù)、煤液化技術(shù)等，課題支持強度為500萬元以下，支持年限原則上不超過3年。

二、指南內(nèi)容

（一）探索導(dǎo)向類課題 1．高效潔凈燃煤技術(shù)

主要研究內(nèi)容：高效低NOx燃煤新技術(shù)與裝備研究；冶金、化工等主要耗煤工業(yè)行業(yè)的高效潔凈燃煤新技術(shù)與裝備研究。

本方向2006年擬安排經(jīng)費400萬元。2．燃煤污染物控制新技術(shù)

主要研究內(nèi)容：基于燃煤過程中的同時脫硫脫硝技術(shù)及燃燒后煙氣的聯(lián)合脫硫脫硝技術(shù)研究，煙氣脫硝技術(shù)及其催化劑研究，研究可對各種燃煤污染物（SOx、NOx、汞、砷、硒等）高效率一體化處理技術(shù)，研究燃煤電廠排放的超細(xì)粉塵和有害重金屬元素的污染控制技術(shù)。

本方向2006年擬安排經(jīng)費650萬元。3．煤加工與轉(zhuǎn)化技術(shù)

主要研究內(nèi)容：褐煤或低變質(zhì)煙煤提質(zhì)、改質(zhì)新技術(shù)，煤深度脫硫及超低灰煤制備技術(shù)及裝備，適合中國煤特點的先進(jìn)煤氣化新技術(shù)，緩和工藝條件的新型煤液化工藝技術(shù)，低、中變質(zhì)煤快速熱解提取煤焦油新技術(shù)，煤基合成油、合成醇醚類等方面的新技術(shù)、新工藝，其它煤轉(zhuǎn)化及綜合利用新技術(shù)。

本方向2006年擬安排經(jīng)費750萬元。4．CO2的捕集與封存（CCS）技術(shù)

主要研究內(nèi)容：研究開發(fā)煤純氧稀釋燃燒、載體燃燒技術(shù)，燃煤過程CO2吸收劑/再循環(huán)技術(shù)，煙氣CO2分離、CO2封存等新技術(shù)；近“零排放”潔凈煤綜合利用技術(shù)。

本方向2006年擬安排經(jīng)費450萬元。

（二）目標(biāo)導(dǎo)向類課題 1．先進(jìn)潔凈煤發(fā)電相關(guān)技術(shù)

研究目標(biāo)：攻克大容量高參數(shù)燃煤發(fā)電機組設(shè)計及關(guān)鍵裝備相關(guān)技術(shù)。

主要研究內(nèi)容：大容量高參數(shù)燃煤發(fā)電機組的設(shè)計技術(shù)，燃煤鍋爐爐膛結(jié)構(gòu)、鍋爐水冷壁結(jié)構(gòu)和水動力特性等裝備技術(shù),燃燒器及燃燒系統(tǒng)技術(shù)、汽機軸系結(jié)構(gòu)及末級長葉片以及旁路及啟動系統(tǒng)等技術(shù)。

主要指標(biāo)：形成設(shè)計工藝包、原型件，并可在機組中驗證。本方向2006年擬安排經(jīng)費450萬元。2．新型低NOx燃煤技術(shù)

研究目標(biāo)：開發(fā)出可供大容量鍋爐應(yīng)用的新型低NOx燃煤技術(shù)，重點解決難燃煤種的低NOx燃燒技術(shù)，在解決電站鍋爐潔凈燃燒方面取得技術(shù)創(chuàng)新性突破。

主要研究內(nèi)容：用于不同煤種的低NOx燃煤技術(shù)系統(tǒng)，新型低NOx燃燒器，燃燒組織規(guī)律和控制技術(shù)，低負(fù)荷高效穩(wěn)燃技術(shù)，燃燒器結(jié)構(gòu)及鍋爐爐膛結(jié)構(gòu)適應(yīng)性的研究和設(shè)計。

主要指標(biāo)：鍋爐效率不小于90%，燃煤效率達(dá)到95％以上，煙氣中NOx含量比現(xiàn)有同樣煤質(zhì)的排放量降低30％。

本方向2006年擬安排經(jīng)費400萬元。3．燃煤污染物控制及資源化技術(shù)

研究目標(biāo)：實現(xiàn)自主開發(fā)的燃煤煙氣脫硫及硫資源化利用新工藝及其關(guān)鍵技術(shù)、關(guān)鍵裝備的定型設(shè)計，形成可供推廣的工業(yè)技術(shù)。

主要研究內(nèi)容：煙氣脫硫和資源化利用新工藝在放大規(guī)模中的關(guān)鍵技術(shù)與關(guān)鍵裝備，工業(yè)規(guī)模的反應(yīng)器等內(nèi)構(gòu)件結(jié)構(gòu)，硫資源化利用產(chǎn)品的分離及其質(zhì)量提高等關(guān)鍵技術(shù)，提高催化劑、脫硫劑等利用效率的技術(shù)，實現(xiàn)系統(tǒng)優(yōu)化控制等關(guān)鍵技術(shù)，通過運行試驗，形成工業(yè)化成熟技術(shù)。

主要指標(biāo)：脫硫效率達(dá)到90%以上，脫硫產(chǎn)物資源化利用率不小于95%。

本方向2006年擬安排經(jīng)費550萬元。4．煤基一步法合成二甲醚技術(shù)

研究目標(biāo)：形成具有自主知識產(chǎn)權(quán)的煤基一步法合成二甲醚的工業(yè)技術(shù)，實現(xiàn)萬噸級/年催化劑的連續(xù)、穩(wěn)定和高效運行。

主要研究內(nèi)容：二甲醚合成催化劑進(jìn)一步優(yōu)化及其制備技術(shù)放大研究，二甲醚反應(yīng)器工業(yè)放大研究、全流程工藝匹配性研究，配合萬噸/年煤基一步法合成二甲醚示范工程，對各項關(guān)鍵技術(shù)、全工藝及經(jīng)濟性等方面進(jìn)行運行考核，完成萬噸級煤基固定床一步法合成二甲醚工藝包開發(fā)。

主要指標(biāo)：一氧化碳單程轉(zhuǎn)化率達(dá)到65％以上，總轉(zhuǎn)化率達(dá)到90％以上，二甲醚選擇性達(dá)到95％以上，產(chǎn)品二甲醚的純度達(dá)到99％以上。

本方向2006年擬安排經(jīng)費400萬元。5．煤加氫液化關(guān)鍵裝備技術(shù)

研究目標(biāo)：開發(fā)出煤加氫液化中高壓煤漿輸送泵、高壓減壓閥等關(guān)鍵裝備的設(shè)計和制造技術(shù)。

主要研究內(nèi)容：高壓煤漿輸送泵、高壓減壓閥等關(guān)鍵設(shè)備的磨損規(guī)律、漏蝕機理；關(guān)鍵部件結(jié)構(gòu)設(shè)計和運轉(zhuǎn)特性，測定關(guān)鍵材質(zhì)的性能衰減變化，可用于連續(xù)試驗裝置考核運轉(zhuǎn)的煤漿泵和減壓閥技術(shù)，為大型工業(yè)裝備的設(shè)計、制造國產(chǎn)化提供工藝包。

主要指標(biāo)：高壓煤漿輸送泵、高壓減壓閥設(shè)計（高側(cè)）壓力不小于20MPa,減壓閥介質(zhì)工作溫度不小于450℃，試制裝備的連續(xù)運轉(zhuǎn)時間達(dá)到700小時以上，處理油煤漿能力不小于8-10kg/h。

本方向2006年擬安排經(jīng)費450萬元。

專題

4、可再生能源技術(shù)專題

一、指南說明

本專題根據(jù)可再生能源技術(shù)發(fā)展趨勢，結(jié)合我國可再生能源技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀和已有基礎(chǔ)，將安排探索導(dǎo)向類和目標(biāo)導(dǎo)向類研究課題。本專題主要研究內(nèi)容為：風(fēng)能技術(shù)、太陽能技術(shù)、海洋能技術(shù)、地?zé)崮芗夹g(shù)等。通過專題的實施，提高我國在可再生能源技術(shù)領(lǐng)域的原始創(chuàng)新和集成創(chuàng)新能力；獲取一批自主知識產(chǎn)權(quán)的創(chuàng)新性成果，為可再生能源的發(fā)展提供技術(shù)儲備；突破一批核心關(guān)鍵技術(shù)，為可再生能源發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

此次發(fā)布的是本專題2006課題申請指南，經(jīng)費預(yù)算為2900萬元。擬支持的課題分兩類，一類是探索導(dǎo)向類課題，重點為風(fēng)能技術(shù)、太陽能技術(shù)、海洋能和地?zé)崮芗夹g(shù)等，課題支持強度100萬元及以下，課題支持年限原則上不超過3年；一類是目標(biāo)導(dǎo)向類課題，重點為風(fēng)電機組設(shè)計技術(shù)和聚光太陽電池及系統(tǒng)技術(shù)等，課題支持強度為500萬元及以下，課題支持年限原則上不超過3年。

二、指南內(nèi)容

（一）探索導(dǎo)向類課題 1．風(fēng)能技術(shù)

主要研究內(nèi)容：新型風(fēng)力發(fā)電機組關(guān)鍵部件設(shè)計和制造技術(shù)，風(fēng)電機組葉片翼型技術(shù)，風(fēng)電機組低風(fēng)速高效利用技術(shù)，極端氣象條件下風(fēng)電機組設(shè)計與運行技術(shù)；風(fēng)電場系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計技術(shù)；風(fēng)電機組整機及關(guān)鍵部件動態(tài)、靜態(tài)測試技術(shù)；其它風(fēng)能利用新途徑和新工藝。

本方向2006年擬安排經(jīng)費500萬元。2．太陽能技術(shù)

主要研究內(nèi)容：中高溫太陽能熱利用關(guān)鍵部件、單元及系統(tǒng)技術(shù)；太陽能儲熱技術(shù)；新型太陽能空調(diào)技術(shù)；太陽能海水淡化技術(shù)；太陽能干燥技術(shù)；太陽池技術(shù)；新型低成本太陽能熱電循環(huán)技術(shù)；新型太陽熱水系統(tǒng)及其檢測與評估技術(shù)；其它太陽能熱利用新途徑和新工藝。晶硅太陽電池新技術(shù)和新工藝；N型晶硅電池、非晶硅/晶硅異結(jié)電池、硅基薄膜電池及其它新型太陽電池；雙面電池新技術(shù)等。

本方向2006年擬安排經(jīng)費800萬元。3．海洋能、地?zé)崮芗夹g(shù)

主要研究內(nèi)容：海洋潮汐發(fā)電、潮流發(fā)電、波浪發(fā)電和溫差發(fā)電的新技術(shù)、新裝置研究；地?zé)崂玫男顭峒夹g(shù)、地?zé)峄毓嗟刃录夹g(shù)、新裝置研究。其它可再生能源技術(shù)及規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)研究。

本方向2006年擬安排經(jīng)費450萬元。

（二）目標(biāo)導(dǎo)向類課題 1．風(fēng)電機組設(shè)計技術(shù)

研究目標(biāo)：掌握風(fēng)力發(fā)電機組設(shè)計技術(shù)，為風(fēng)力發(fā)電機組的設(shè)計提供方法和工具。

主要研究內(nèi)容：研究風(fēng)力發(fā)電機組成套設(shè)計原理與方法，開發(fā)相關(guān)的設(shè)計工具軟件并進(jìn)行驗證。

主要指標(biāo)：開發(fā)一套以上相關(guān)軟件工具，在風(fēng)電機組及其關(guān)鍵部件上得到驗證，在2個以上的樣機或產(chǎn)品設(shè)計中得到應(yīng)用。

本方向2006年擬安排經(jīng)費700萬。2．聚光太陽電池及系統(tǒng)集成技術(shù)

研究目標(biāo)：開發(fā)出高性能、低成本的聚光太陽電池，以及聚光光伏系統(tǒng)集成技術(shù)。

主要研究內(nèi)容：新型聚光太陽電池制造技術(shù)；多倍聚光和高倍聚光太陽電池及系統(tǒng)技術(shù)。

主要指標(biāo)：形成多倍聚光和高倍（大于100倍）聚光的新型太陽電池及系統(tǒng)技術(shù)。

本方向2006年擬安排經(jīng)費450萬元。

第三篇：先進(jìn)制造技術(shù)

先進(jìn)制造技術(shù)

定義:先進(jìn)制造技術(shù)是制造業(yè)不斷吸收信息技術(shù)及現(xiàn)代化管理等方面的成果，并將其綜合應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計、制造、檢測、管理、銷售、使用、服務(wù)乃至回收的全過程，以實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔、靈活生產(chǎn)，提高對動態(tài)多變的產(chǎn)品市場的適應(yīng)能力和競爭能力的制造技術(shù)的總稱。特點: 1.動態(tài)性2.廣泛性3.實用性4.集成性5.系統(tǒng)性6.高效靈活性7.先進(jìn)性

構(gòu)成: 從內(nèi)層到外層分別為基礎(chǔ)技術(shù)、新型單元技術(shù)、集成技術(shù)。

分類:（1）現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)（2）先進(jìn)制造工藝技術(shù)（3）自動化技術(shù)（4）產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理技術(shù) 發(fā)展趨勢: 1.集成化2.智能化3.網(wǎng)絡(luò)化4.信息化5.自動化6.柔性化7.數(shù)字化8.虛擬化

9.極端制造10.精密化11.綠色制造

自動化技術(shù)

制造技術(shù)的自動化包括產(chǎn)品設(shè)計自動化、企業(yè)管理自動化、加工過程自動化和質(zhì)量控制過程自動化。制造系統(tǒng)的自動化 突出特點是采用信息技術(shù)，實現(xiàn)產(chǎn)品全生命周期中的信息集成，人、技術(shù)和管理三者的有效集成。

問: 制造自動化技術(shù)的研究現(xiàn)狀?

答: 1）制造系統(tǒng)中的集成技術(shù)和系統(tǒng)技術(shù)已成為制造自動化研究中熱點問題；

2）更加注重研究制造自動化系統(tǒng)中人的作用的發(fā)揮；

3）單元系統(tǒng)的研究仍然占有重要的位置；

4）制造過程的計劃和調(diào)度研究十分活躍，實用化的成果不多；

5）柔性制造技術(shù)的研究向著深度和廣義發(fā)展；

6）適應(yīng)現(xiàn)代生產(chǎn)模式的制造環(huán)境的研究正在興起；

7）底層加工系統(tǒng)的智能化和集成化研究越來越活躍。

柔性制造系統(tǒng)定義: 我國國家軍用標(biāo)準(zhǔn) “柔性制造系統(tǒng)是由數(shù)控加工設(shè)備、物料運儲裝置和計算機控制系統(tǒng)組成的自動化制造系統(tǒng),它包括多個柔性制造單元,能根據(jù)制造任務(wù)或生產(chǎn)環(huán)境的變化迅速進(jìn)行調(diào)整,適用于多品種、中小批量生產(chǎn)。”

柔性制造系統(tǒng)的特點：（柔性和自動化）

（1）適應(yīng)市場需求，以利于多品種、中小批量生產(chǎn)。

（2）提高機床利用率，縮減輔助時間，以利于降低生產(chǎn)成本。

（3）縮短生產(chǎn)周期，減少庫存量，以利于提高市場響應(yīng)能力。

（4）提高自動化水平，以利于提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低勞動強度、改善生產(chǎn)環(huán)境。柔性制造系統(tǒng)一般由三個子系統(tǒng)組成：加工系統(tǒng)、物流系統(tǒng)和控制與管理系統(tǒng)。加工系統(tǒng)的配置

互替形式（并聯(lián)）、互補形式（串聯(lián)）和混合形式（并串聯(lián)）三種。常見的物料存儲裝置有立體倉庫、水平回轉(zhuǎn)型自動料架、垂直回轉(zhuǎn)型自動料架和緩沖料架。柔性制造系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)流,實質(zhì)上就是信息的流動.數(shù)據(jù)類型:基本數(shù)據(jù)、控制數(shù)據(jù)和狀態(tài)數(shù)據(jù)。

柔性制造技術(shù)是在自動化技術(shù)、信息技術(shù)及制造技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的.計算機集成制造

定義:基于企業(yè)資源的一種先進(jìn)制造模式是計算機集成制造系統(tǒng)，簡稱CIMS。信息集成和總體優(yōu)化是集成制造系統(tǒng)與一般制造系統(tǒng)的最主要區(qū)別之一。

組成: 人與機構(gòu)、經(jīng)營、技術(shù)三要素。

從功能角度看，一般可以將CIMS分為四個功能分系統(tǒng)和兩個支撐分系統(tǒng)。

四個功能系統(tǒng): 1）工程設(shè)計自動化分系統(tǒng)

2）管理信息分系統(tǒng)（MIS）

3）CIMS制造自動化分系統(tǒng)(MAS)

4)CIMS質(zhì)量保證分系統(tǒng) 質(zhì)量保證分系統(tǒng)的目標(biāo): a.保證用戶對產(chǎn)品的需求；

b.使這些要求在實際生產(chǎn)的各環(huán)節(jié)得到實現(xiàn)。兩個支撐分系統(tǒng): 計算機網(wǎng)絡(luò)分系統(tǒng) , 數(shù)據(jù)庫分系統(tǒng)

數(shù)據(jù)庫：就是以一定的組織方式將相關(guān)的數(shù)據(jù)組織在一起存放在計算機存儲器上形成的、能為多個用戶共享的、與應(yīng)用程序彼此獨立的一組相關(guān)數(shù)據(jù)的集合。

先進(jìn)制造工藝技術(shù)

特點: 具有優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、潔凈和靈活五個方面的顯著特點 特種加工技術(shù)

定義：是用非常規(guī)的切削加工手段，利用電、磁、聲、光、熱等物理及化學(xué)能量直接施加于被加工工件部位，達(dá)到材料去除、變形以及改變性能等目的的加工技術(shù)。

特種加工與傳統(tǒng)切削加工的不同特點主要有：

①不是主要依靠機械能，而是用其他的能量（如電能、熱能、光能、聲能以及化學(xué)能等）去除工件材料；

②工具的硬度可以低于被加工工件材料的硬度，有些情況下，例如在激光加工、電子束加 工、離于束加工等加工過程中，根本不需要使用任何工具； 激光加工

定義：激光加工是利用材料在激光聚焦照射下瞬時急劇熔化和氣化，并產(chǎn)生很強的沖擊波，使被熔化的物質(zhì)爆炸式地噴濺來實現(xiàn)材料去除地加工技術(shù)。

基本原理和特點：利用光能經(jīng)過透鏡聚焦后達(dá)到很高的能量密度，依靠光熱效應(yīng)加工各種材料。基本設(shè)備包括：激光器、電源、光學(xué)系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)及機械系統(tǒng)等。

激光加工技術(shù)的應(yīng)用：（1）激光打孔（2）激光切割(3)激光焊接(4)激光表面處理等加工制造領(lǐng)域。

電子束加工

離子束加工分為離子刻蝕、離子濺射沉積、離子鍍及離子注入 4類。

激光加工、電子束加工、離子束加工都是利用高能量密度的束流作為熱源，對材料或構(gòu)件進(jìn)行加工的技術(shù)，又稱為高能束加工。

超聲波加工 主要是磨粒的撞擊作用

超聲波加工 適合于加工硬脆材料，尤其是不導(dǎo)電的非金屬材料。(玻璃、陶瓷、石英、硅、瑪瑙、寶石)微細(xì)加工技術(shù) 是指微小尺寸零件的生產(chǎn)加工技術(shù)。

包括三級：微米級

亞微米級

納米級

快速原型制造技術(shù) 原理：基于“材料逐層堆積”的制造理念，將復(fù)雜的三維加工分解為簡單的材料二維添加的組合。

RPM技術(shù)的特點：（1）可以制造任意復(fù)雜的三維幾何實體，不受傳統(tǒng)機械加工中刀具無法達(dá)到某些型面的限制。

（2）成形過程中無人干預(yù)或較少干預(yù)，大大減少了對熟練技術(shù)工人的需求。

（3）任意復(fù)雜零件的加工只需在一臺設(shè)備上完成，也不需要專用的工裝、夾具和模具。

快速堆積成形

快速成形系統(tǒng)根據(jù)切片的輪廓和厚度要求，用片材、絲材、液體或粉末材料制成所要求的薄片，通過一片片的堆積，最終完成三維實體原型的制備。

選擇性激光燒結(jié)則使用粉末材料。

超高速加工技術(shù)

常用的刀具材料有：涂層刀具 金屬陶瓷刀具 立方氮化硼（CBN）刀具

聚晶金剛石（PCD）刀具 超高速切削機床 電主軸采用陶瓷滾動球軸承 磁懸浮軸承

PDM技術(shù)的發(fā)展可以分為以下三個階段：配合CAD工具的PDM系統(tǒng)、專業(yè)PDM系統(tǒng) 產(chǎn)生和PDM的標(biāo)準(zhǔn)化階段。

PDM系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化包括:管理對象的標(biāo)準(zhǔn)化和管理過程的標(biāo)準(zhǔn)化

第四篇：先進(jìn)制造技術(shù)

簡述先進(jìn)制造技術(shù)及其現(xiàn)代

集成制造系統(tǒng)

概述：綜述先進(jìn)制造技術(shù)的概念、內(nèi)涵、特點、主要內(nèi)容等，結(jié)合現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)理解先進(jìn)制造技術(shù)及其發(fā)展歷程

1先進(jìn)制造技術(shù)概述 2 先進(jìn)制造技術(shù)的內(nèi)涵 3 先進(jìn)制造技術(shù)的特點 4現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)

1先進(jìn)制造技術(shù)概述

先進(jìn)制造技術(shù)是系統(tǒng)的工程技術(shù)，可以劃分為三個層次和四個大類。三個層次：一是優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔的基礎(chǔ)制造技術(shù)。這一層次的技術(shù)是先進(jìn)制造技術(shù) 的核心，主要由生產(chǎn)中大量采用的鑄造、鍛壓、焊接、熱處理、表面保護(hù)、機械加工等基礎(chǔ) 工藝優(yōu)化而成。二是新型的制造單元技術(shù)。這是制造技術(shù)與高技術(shù)結(jié)合而成的嶄新制造技術(shù)。這是運用信息技術(shù) 和系統(tǒng)管理技術(shù)，對上述兩個層次進(jìn)行技術(shù)集成的結(jié)果，系統(tǒng)駕馭生產(chǎn)過程中的物質(zhì)流、能 量流和信息流。如成組技術(shù)（CT）、系統(tǒng)集成技術(shù)（SIT）、獨立制造島（AMI）、計算機集 成制造系統(tǒng)（CIMS）等。四個大類：一是現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)，是根據(jù)產(chǎn)品功能要求，應(yīng)用現(xiàn)代技術(shù)和科學(xué)知識，制定方案 并使方案付諸實施的技術(shù)。它是門多學(xué)科、多專業(yè)相互交叉的綜合性很強的基礎(chǔ)技術(shù)。現(xiàn)代 設(shè)計技術(shù)主要包括：現(xiàn)代設(shè)計方法，設(shè)計自動化技術(shù)，工業(yè)設(shè)計技術(shù)等；二是先進(jìn)制造工藝技術(shù)，主要包括精密和超精密加工技術(shù)、精密成刑技術(shù)、特種加工技術(shù)、表而改性、制模和 涂層技術(shù)；三是制造自動化技術(shù)，其中包括數(shù)控技術(shù)、工業(yè)機器人技術(shù)、柔性制造技術(shù)、計 算機集成制造技術(shù)、傳感技術(shù)、自動檢測及信號識別技術(shù)和過程設(shè)備工況監(jiān)測與控制技術(shù)等； 四是系統(tǒng)管理技術(shù)，包括工程管理、質(zhì)量管理、管理信息系統(tǒng)等，以及現(xiàn)代制造模式（如精 益生產(chǎn)、CIMS、敏捷制造、智能制造等）、集成化的管理技術(shù)、企業(yè)組織結(jié)構(gòu)與虛擬公司等 生產(chǎn)組織方法。關(guān)于先進(jìn)制造技術(shù)的體系結(jié)構(gòu)。2先進(jìn)制造技術(shù)的內(nèi)涵

目前對先進(jìn)制造技術(shù)尚沒有一個明確的、一致公認(rèn)的定義，經(jīng)過近年來對發(fā)展先進(jìn)制造 技術(shù)方面開展的工作，通過對其特征的分析研究，可以認(rèn)為：先進(jìn)制造技術(shù)是制造業(yè)不斷吸 收信息技術(shù)和現(xiàn)代管理技術(shù)的成果，并將其綜合應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計、加工、檢測、管理、銷售、使用、服務(wù)乃至回收的制造全過程，以實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔、靈活生產(chǎn)，提高對動 態(tài)多變的市場的適應(yīng)能力和競爭能力的制造技術(shù)的總稱。3 先進(jìn)制造技術(shù)的特點

先進(jìn)制造技術(shù)最重要的特點在于，它是一項面向工業(yè)應(yīng)用，具有很強實用性的新技術(shù)。與傳統(tǒng)制造技術(shù)相比，先進(jìn)制造技術(shù)更具有系統(tǒng)性、集成性、廣泛性、高精度性。先進(jìn)制造 技術(shù)雖然仍大量應(yīng)用于加工和裝配過程，但在其制造過程中還綜合應(yīng)用了設(shè)計技術(shù)、自動化 技術(shù)、系統(tǒng)管理技術(shù)等。先進(jìn)制造技術(shù)比傳統(tǒng)的制造技術(shù)更加重視技術(shù)與管理的結(jié)合，更加 重視制造過程組織和管理體制的簡化以及合理化，從產(chǎn)生了一系列先進(jìn)的制造模式，并能 實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔、靈活的生產(chǎn)。先進(jìn)制造技術(shù)主要有如下特征：

1）系統(tǒng)性 由于計算機技術(shù)，信息技術(shù)，傳感技術(shù)，自動化技術(shù)，和先進(jìn)管理等等技術(shù)的應(yīng)用，并與傳統(tǒng)的制造技術(shù)相結(jié)合，使先進(jìn)制造技術(shù)成為能夠駕駛在生產(chǎn)過程中的物質(zhì)流，信息流，和能量流的系統(tǒng)工程

2）廣泛性 傳統(tǒng)制造技術(shù)通常只是將原材料變成成品的各種工藝加工，而先進(jìn)制造技術(shù)貫穿了從生產(chǎn)設(shè)計，加工制造到產(chǎn)品銷售及使用維修的整個過程，“成為市場——設(shè)計開發(fā)——加工制造——市場”的大系統(tǒng)

3）集成性 傳統(tǒng)制造技術(shù)的學(xué)科專業(yè)單一，獨立相互界限分明。而先進(jìn)制造技術(shù)由于專業(yè)和學(xué)科的不斷深入，交叉，融合其界限逐漸淡化和消失，技術(shù)系統(tǒng)化，集成化的現(xiàn)代交叉性制造系統(tǒng)工程。

4）動態(tài)性 先進(jìn)制造技術(shù)是針對一定的應(yīng)用目標(biāo)不斷吸收各種高新技術(shù)逐漸形成和發(fā)展起來的新技術(shù)因而其內(nèi)涵不是絕對的和一成不變的。

5）實用性 先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展是針對某一具體的制造要而發(fā)展起來的先進(jìn)實用技術(shù)，有著明確的需求方向 4現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)

1）現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的含義與定位

現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)是計算機集成制造系統(tǒng)新的發(fā)展階段，在繼承計算機集成制造系統(tǒng)優(yōu)秀成果的基礎(chǔ)上，它不斷吸收先進(jìn)制造技術(shù)中相關(guān)思想的精華，從信息集成、過程集成向企業(yè)集成方向迅速發(fā)展，在先進(jìn)制造技術(shù)中處于核心地位。具體地說，它將傳統(tǒng)的制造技術(shù)與現(xiàn)代信息技術(shù)、管理技術(shù)、自動化技術(shù)、系統(tǒng)工程技術(shù)進(jìn)行有機地結(jié)合，通過計算機技術(shù)使企業(yè)產(chǎn)品在全生命周期中有關(guān)的組織、經(jīng)營、管理和技術(shù)有機集成和優(yōu)化運行，在企業(yè)產(chǎn)品全生命周期中實現(xiàn)信息化、智能化、集成優(yōu)化，達(dá)到產(chǎn)品上市快、服務(wù)好、質(zhì)量優(yōu)、成本低的目的，進(jìn)而提高企業(yè)的柔性、健壯性和敏捷性，使企業(yè)在激烈的市場競爭中立于不敗之地。從集成的角度看，早期的計算機集成制造系統(tǒng)側(cè)重于信息集成，而現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的集成概念在廣度和深度上都有了極大的擴展，除了信息集成外，還實現(xiàn)了企業(yè)產(chǎn)品全生命周期中的各種業(yè)務(wù)過程的整體優(yōu)化，即過程集成，并發(fā)展到企業(yè)優(yōu)勢互補的企業(yè)之間的集成階段。

現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的研究范圍應(yīng)該介于國家攀登計劃和國家攻關(guān)計劃之間。與攀登計劃研究項目相比較，它更注重成果的應(yīng)用性，盡可能將技術(shù)產(chǎn)業(yè)化，并推動我國制造業(yè)的現(xiàn)代化進(jìn)程；與國家攻關(guān)計劃相比較，它更注重解決我國制造業(yè)發(fā)展中的關(guān)鍵的共性問題、前瞻性問題和示范性問題。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)作為一個專有名詞至今還沒有一個明確的、一致公認(rèn)的定義。通過對其內(nèi)涵和特征的研究，目前共同的認(rèn)識是：先進(jìn)制造技術(shù)是傳統(tǒng)制造技術(shù)不斷吸收機械、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、制造、檢測、管理、銷售、使用、服務(wù)的制造全過程，以實現(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)濟效果的制造技術(shù)的總稱。它具有如下一些特點：

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的需要；

從強調(diào)專業(yè)化分工向模糊分工、一專多能轉(zhuǎn)變，使勞動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態(tài)的自主管理的小組工作方式轉(zhuǎn)變。

通過對先進(jìn)制造技術(shù)的定義和特點的分析發(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，只不過先進(jìn)制造技術(shù)所涉及的范圍要比現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)大，因此通過對先進(jìn)制造技術(shù)的綜合考察，提出了一個現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的技術(shù)構(gòu)成模式。在先進(jìn)制造技術(shù)中，現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)在吸收計算機集成制造系統(tǒng)的優(yōu)秀成果的基礎(chǔ)上，繼續(xù)推動并行工程、虛擬制造、敏捷制造和動態(tài)聯(lián)盟的研究工作深入進(jìn)行，并不斷吸收先進(jìn)制造技術(shù)中的成功經(jīng)驗和先進(jìn)思想，將它們進(jìn)行推廣應(yīng)用，由此使現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)成為先進(jìn)制造技術(shù)的核心。3）我國現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的發(fā)展策略

在市場競爭的推動下，先進(jìn)制造技術(shù)發(fā)展十分迅速，新思想、新概念層出不窮，通過對現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)與先進(jìn)制造技術(shù)關(guān)系的分析，我們認(rèn)為在制定我國現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的發(fā)展策略時，應(yīng)該注重以人為本的思想，運用并行工程的哲理，使各種先進(jìn)制造技術(shù)相互銜接、協(xié)調(diào)發(fā)展，并不斷吸收先進(jìn)制造技術(shù)的成熟成果，為先進(jìn)制造技術(shù)在我國的廣泛應(yīng)用起到促進(jìn)的作用。

目前，在美國并行工程已到了推廣應(yīng)用階段，在虛擬制造方面也有商品化軟件投入市場，在這方面我們存在巨大的差距，主要表現(xiàn)在：研究工作方面，科研經(jīng)費緊缺，科研力量分散，科研成果難以推廣應(yīng)用，人才流失嚴(yán)重；企業(yè)方面，企業(yè)的整體素質(zhì)不高，管理工作落后，科研能力薄弱，當(dāng)面臨國際競爭時大多難以為繼，很難在現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)方面花費過多，而且受企業(yè)人員素質(zhì)的制約，一些先進(jìn)的技術(shù)還不易取得立竿見影的效果，這些都挫傷了企業(yè)應(yīng)用先進(jìn)制造技術(shù)的熱情；國家政策方面，雖然國家對制造業(yè)十分重視，但是，由于我國當(dāng)前正處在改革過程中，多種機制同時運行，多方利益難以協(xié)調(diào)，在資金使用上往往顧此失彼，而且國家財政困難，也難以使用重金支持現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的研究。

綜上所述，發(fā)展我國的現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)應(yīng)該以企業(yè)的需求為動力，通過政府的政策和計劃的協(xié)調(diào)，繼續(xù)深入開展并行工程、虛擬制造、敏捷制造和綠色制造的研究與應(yīng)用，并利用分布式網(wǎng)絡(luò)化研究中心，組織各地區(qū)的科研力量，集中突破與現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)密切相關(guān)的如STEP標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用、CORBA規(guī)范的推廣、企業(yè)過程重構(gòu)理論的研究等具有重大戰(zhàn)略意義的理論研究工作，逐步使現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)成為我國制造業(yè)的靈魂。

第五篇：先進(jìn)制造技術(shù)

一、簡述機械制造業(yè)的變革及挑戰(zhàn)。（10分）機械制造業(yè)的變革：

面對越來越激烈的國際市 場競爭，我國機械制造業(yè)面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。我們在技術(shù)上已經(jīng)落后，加上資金不足，資源短缺，以及管理體制和周圍環(huán)境還存在許多問題，需耍改進(jìn)和完善，這些 都給我們迅速趕超世界先進(jìn)水平帶來極大的困難。但另一方面.隨著我國改革的不斷深人，對外開放的不斷擴大，為我國機械制造業(yè)的振興和發(fā)展提供了前所未有的 良好條件機械制造業(yè)作為一個傳統(tǒng)的領(lǐng)域已經(jīng)發(fā)展了很多年，積累了不少理論和實踐經(jīng)驗，但隨著社會的發(fā)展，人們的生活水平日益提高，各個方面的個性化需求越加強烈。作為已經(jīng)深入到各行各業(yè)并已成為基礎(chǔ)工業(yè)的機械制造業(yè)面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。機械制造技術(shù)的發(fā)展趨勢可以概括為：（1）機械制造自動化。（2）精密工程。（3）傳統(tǒng)加工方法的改進(jìn)與非傳統(tǒng)加工方法的發(fā)展。機械制造自動化技術(shù)始終是機械制造中最活躍的一個研究領(lǐng)域，也是制造企業(yè)提高生產(chǎn)率和贏得市場競爭的主要手段。

一、集成化

計算機集成制造（CIMS）被認(rèn)為是21世紀(jì)制造企業(yè)的主要生產(chǎn)方式。CIMS作為一個由若干個相互聯(lián)系的部分（分系統(tǒng)）組成，通常可劃分為5部分：

1.工程技術(shù)信息分系統(tǒng)

2.管理信息分系統(tǒng)（MIS）3.制造自動化分系統(tǒng)（MAS）

4． 質(zhì)量信息分系

5． 計算機網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)庫分系統(tǒng)（Network & DB）

二、智能化

智能制造系統(tǒng)可被理解為由智能機械和人類專家共同組成的人機一體化智能系統(tǒng)，該系統(tǒng)在制造過程中能進(jìn)行智能活動，如分析、推理、判斷、構(gòu)思、決策等。在智能系統(tǒng)中，“智能”主要體現(xiàn)在系統(tǒng)具有極好的“軟”特性（適應(yīng)性和友好性）。

三、敏捷化 敏捷制造是以競爭力和信譽度為基礎(chǔ)，選擇合作者組成虛擬公司，分工合作，為同一目標(biāo)共同努力來增強整體競爭能力。為了達(dá)到快速應(yīng)變能力，虛擬企業(yè)的建立是關(guān)鍵技術(shù)，其核心是虛擬制造技術(shù)，即敏捷制造是以虛擬制造技術(shù)為基礎(chǔ)的。實現(xiàn)敏捷制造的技術(shù)基礎(chǔ)包括：

1． 大范圍的通訊基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，要求在全國范圍內(nèi)建立工廠信息網(wǎng)絡(luò)和準(zhǔn)時信息系統(tǒng)（Just-In-Time-Information）。

2． 柔性化、模塊化的產(chǎn)品設(shè)計方法。3． 高柔性、模塊化、可伸縮的制造系統(tǒng)。4． 為定單而設(shè)計、制造的生產(chǎn)方式。5． 基于任務(wù)的組織與管理。6． 基于信任的雇傭關(guān)系。

四、虛擬化

虛擬制造”的概念于20世紀(jì)90年代初期提出。虛擬制造以系統(tǒng)建模和計算機仿真技術(shù)為基礎(chǔ)，集現(xiàn)代制造工藝、計算機圖形學(xué)、信息技術(shù)、并行工程、人工智能、多媒體技術(shù)等高新技術(shù)為一體，是一項由多學(xué)科知識形成的綜合系統(tǒng)技術(shù)。虛擬制造利用信息技術(shù)、仿真計算機技術(shù)對現(xiàn)實制造活動中的人、物、信息及制造過程進(jìn)行全面的仿真，以發(fā)現(xiàn)制造中可能出現(xiàn)的問題，在產(chǎn)品實際生產(chǎn)前就采取預(yù)防的措施，從而達(dá)到產(chǎn)品一次性制造成功，來達(dá)到降低成本、縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，增強產(chǎn)品競爭力的目的。

五、清潔化

清潔生產(chǎn)是指：將綜合預(yù)防的環(huán)境戰(zhàn)略，持續(xù)應(yīng)用于生產(chǎn)過程和產(chǎn)品中，以便減少對人類和環(huán)境的風(fēng)險。

清潔生產(chǎn)的兩個基本目標(biāo)是資源的綜合利用和環(huán)境保護(hù)。對生產(chǎn)過程而言，清潔生產(chǎn)要求滲透到從原材料投入到產(chǎn)出成品的全過程，包括節(jié)約原材料和能源，替代有毒的原材料和短缺資源，二次能源和再生資源的利用，改進(jìn)工藝及設(shè)備，并將一切排放物的數(shù)量與毒性削減在離開生產(chǎn)過程之前。對于產(chǎn)品而言，清潔生產(chǎn)覆蓋構(gòu)成產(chǎn)品整個生命周期的各個階段，即從原材料的提取到產(chǎn)品的最終處理，包括產(chǎn)品的設(shè)計、生產(chǎn)、包裝、運輸、流通、銷售及報廢等，合理利用資源，并最大限度地減少對人類和環(huán)境的不利影響。

機械制造業(yè)的挑戰(zhàn)： 面對21世紀(jì)世界經(jīng)濟一體化的挑戰(zhàn)，機械制造業(yè)存在的主要問題有以下幾個方面： 1．合資帶來的憂愁

改革開放以來，我國大量引進(jìn)技術(shù)和技術(shù)裝備使機械制造業(yè)有了長足的發(fā)展，但也給人們帶來了許多擔(dān)憂.20世紀(jì)90年代以來，大型跨國公司紛紛進(jìn)軍殺入國內(nèi)機械工業(yè)市場，主要集中在汽車、電工電器、文化辦公設(shè)備、儀器儀表、通用機械和工程機械等領(lǐng)域，這幾個行業(yè)約占機械工業(yè)外商直接投資金額的80％。存在著許多技術(shù)黑洞

中國的機械制造業(yè)除了面臨“外敵”之外，自身也存在著諸多問題。整個工業(yè)制造設(shè)備的骨干都是外國產(chǎn)品，這暴露了我國工業(yè)化的虛弱性。機械制造業(yè)是一個國家的脊椎和脊柱，中國今后如果不把腰桿鍛煉硬了，挺直了，那么整個經(jīng)濟和國防都是虛弱的。機械制造業(yè)落后近30年

機械制造產(chǎn)業(yè)在我國還處于起步階段，但在歐美等發(fā)達(dá)國家，已經(jīng)成為整個產(chǎn)業(yè)鏈上重要的一環(huán)，由于其具有對資源的循環(huán)利用、性價比高等優(yōu)點，在西方發(fā)達(dá)國家應(yīng)用已經(jīng)比較普遍，但在我國機械市場中，機械制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展卻遇到了一系列現(xiàn)實挑戰(zhàn)。相比歐美等發(fā)達(dá)國家來說，我國的工程機械再制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展要相對緩慢一些.國家扶持的支點偏離

業(yè)內(nèi)人士普遍認(rèn)為，技術(shù)黑洞的形成與國家的重視程度、投入密切相關(guān)。國家在過失的二十多年來忽視了發(fā)展機械行業(yè)，在政策、資金等方面都出現(xiàn)了偏差，從政策方面來看，國家大的政策是在鼓勵企業(yè)加強對資源的循環(huán)利用，但相關(guān)配套政策規(guī)定的不夠健全，使得工程機械制造產(chǎn)業(yè)在國內(nèi)發(fā)展遭遇了現(xiàn)實尷尬。如制造產(chǎn)品被歸屬舊件回收，沒有增值稅發(fā)票，不能享受增值稅抵扣政策，也不能減免制造企業(yè)增值稅，這給企業(yè)的發(fā)展帶來較大的阻礙。

綜上所述，機械制造業(yè)的發(fā)展方向是將傳統(tǒng)的制造技術(shù)與現(xiàn)代信息技術(shù)、管理技術(shù)、自動化技術(shù)、系統(tǒng)工程技術(shù)進(jìn)行有機的結(jié)合，通過計算機技術(shù)是企業(yè)產(chǎn)品在全生命周期中有關(guān)的組織、經(jīng)營、管理和技術(shù)有機集成和優(yōu)化運行，在企業(yè)產(chǎn)品全生命周期中實現(xiàn)信息化、智能化、集成優(yōu)化達(dá)到產(chǎn)品上市快、服務(wù)好、質(zhì)量優(yōu)成本低的目的，進(jìn)而提高企業(yè)的柔性、健壯性和敏捷性，是企業(yè)在激烈的市場競爭中立于不敗之地。

二、簡述先進(jìn)制造技術(shù)的定義、特點和發(fā)展趨勢。（10分）定義：先進(jìn)制造技術(shù)(Advanced Manufacturing Technology，簡稱為AMT）是指微電子技術(shù)、自動化技術(shù)、信息技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)給傳統(tǒng)制造技術(shù)帶來的種種變化與新型系統(tǒng)。具體地說，就是指集機械工程技術(shù)、電子技術(shù)、自動化技術(shù)、信息技術(shù)等多種技術(shù)為一體所產(chǎn)生的技術(shù)、設(shè)備和系統(tǒng)的總稱。

特點：1.先進(jìn)制造技術(shù)涉及到產(chǎn)品從市場調(diào)研、產(chǎn)品開發(fā)及工藝設(shè)計、生產(chǎn)準(zhǔn)備、加工制造、售后服務(wù)等產(chǎn)品壽命周期的所有內(nèi)容，它的目的是提高制造業(yè)的綜合經(jīng)濟效益和社會效益，是面向工業(yè)應(yīng)用的技術(shù)。

2.先進(jìn)制造技術(shù)強調(diào)計算機技術(shù)、信息技術(shù)、傳感技術(shù)、自動化技術(shù)、新材料技術(shù)和現(xiàn)代系統(tǒng)管理技術(shù)在產(chǎn)品設(shè)計、制造和生產(chǎn)組織管理、銷售及售后服務(wù)等方面的應(yīng)用。它駕馭生產(chǎn)過程的物質(zhì)流、能量流和信息流，是生產(chǎn)過程的系統(tǒng)工程。

3.80年代以來，隨著全球市場競爭越來越激烈，先進(jìn)制造技術(shù)要求具有世界先進(jìn)水平，它的競爭已經(jīng)從提高勞動生產(chǎn)率轉(zhuǎn)變?yōu)橐詴r間為核心的時間、成本和質(zhì)量的三要素的競爭，因此它是面向全球競爭的技術(shù)。

4.先進(jìn)制造技術(shù)的最新發(fā)展階段保持了過去制造技術(shù)的有效要素，同時吸收各種高新技術(shù)成果，滲透到產(chǎn)品生產(chǎn)的所有領(lǐng)域及其全部過程，從而形成了一個完整的技術(shù)群，具有面向21世紀(jì)新的技術(shù)領(lǐng)域。

發(fā)展趨勢：計算機技術(shù)、自動控制理論、數(shù)控技術(shù)、機器人、CAD/CAM技術(shù)、CIM技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)等在內(nèi)的信息自動化技術(shù)的迅猛發(fā)展，為先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用提供了日益增多的高效能手段。

（一）工業(yè)應(yīng)用的技術(shù)，機械、電子、信息、材料及能源技術(shù)成果，綜合應(yīng)用于制造過程。

1.數(shù)控技術(shù)（Numerical Control），簡稱數(shù)控（NC），是用數(shù)字量及字符作為加工的指令，實現(xiàn)自動控制的技術(shù)。服了傳統(tǒng)機械加工的缺點。

2.計算機輔助設(shè)計與制造（CAD/CAM），是計算機輔助設(shè)計依托強大軟件來完成產(chǎn)品設(shè)計中的建模、解算、分析、虛擬模擬、加工模擬、制圖、數(shù)控編程、編制工藝文件等工作。

3.特種加工技術(shù)，尺寸精度、表面粗糙度和某些特殊要求越來越高，工件材料越來越硬，加工表面越來越復(fù)雜，傳統(tǒng)的加工方法已不能滿足生產(chǎn)的需要，人們探索利用電、磁、聲、光、化學(xué)等能量或?qū)⒍喾N能量組合施加在工件的被加工部位，實現(xiàn)材料去除、變形、改變性能或被鍍覆等非傳統(tǒng)加工方法，這些方法統(tǒng)稱為特種加工。

（二）制造業(yè)綜合自動化，信息技術(shù)、自動化技術(shù)、現(xiàn)代企業(yè)管理技術(shù)的有機結(jié)合。

1.機器人技術(shù)，計算機控制的可再編程的多功能操作器，又稱工業(yè)機器人。它能在三維空間內(nèi)完成多種操作。

2.成組技術(shù)，人們用大批量生產(chǎn)的組織形式以高效的生產(chǎn)設(shè)備、高效的工藝技術(shù)去制造單件小批的零件，降低生產(chǎn)成本，成組技術(shù)（Group Technology簡稱GT）就應(yīng)運而生。

3.柔性制造系統(tǒng)（FMS-Flexible Manufacturing System），是以計算機為控制中心實現(xiàn)自動完成工件的加工、裝卸、運輸、管理的系統(tǒng)。它具有在線編程、在線監(jiān)測、修復(fù)、自動轉(zhuǎn)換加工產(chǎn)品品種的功能。

柔性制造系統(tǒng)具有：高柔性，在線編程使計算機響應(yīng)進(jìn)行控制高自動化設(shè)備工作；高效率，合理控制設(shè)備的切削用量實現(xiàn)高效加工。

（三）系統(tǒng)管理技術(shù)，制造業(yè)綜合自動化、過程工業(yè)綜合自動化、系統(tǒng)技術(shù)等綜合應(yīng)用于制造全過程，實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔、靈活生產(chǎn)，獲得理想技術(shù)經(jīng)濟效果。

1.并行工程（Concurrent Engineering），簡稱（CE）是對產(chǎn)品及其設(shè)計過程和制造過程進(jìn)行并行、集成設(shè)計的一種系統(tǒng)化工作模式，這種模式使產(chǎn)品開發(fā)人員從一開始就考慮到從概念形成到產(chǎn)品報廢的全生產(chǎn)周期中的所有因素，包括加工的質(zhì)量、成本、進(jìn)度和產(chǎn)品的技術(shù)性能及使用性能需求等，減少加工制造中可能出現(xiàn)的問題，加速產(chǎn)品開發(fā)過程，縮短開發(fā)周期。

2.虛擬制造（Virtual Manufacturing），簡稱（VM）利用計算機技術(shù)、建模技術(shù)、信息處理技術(shù)、仿真技術(shù)對現(xiàn)實制造活動中的人、物、信息及制造過程進(jìn)行全面的仿真模擬，以發(fā)現(xiàn)設(shè)計或制造中出現(xiàn)的問題，在產(chǎn)品實際生產(chǎn)前就改進(jìn)完成，省略了產(chǎn)品的開發(fā)研制階段，達(dá)到降低設(shè)計和生產(chǎn)成本，縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，增強產(chǎn)品競爭力的目的。

3.計算機集成制造系統(tǒng)（Computer Integrated Manufacturing Systen），簡稱（CIMS）是在自動化技術(shù)、信息技術(shù)及制造技術(shù)的基礎(chǔ)之上，通過計算機網(wǎng)絡(luò)及數(shù)據(jù)庫，將分散的自動化系統(tǒng)有機的集成起來，完成從原材料采購到產(chǎn)品銷售的一系列生產(chǎn)過程的高效益、高柔性的先進(jìn)制造系統(tǒng)。

三、現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)的核心因素及發(fā)展特點有哪些？ 列舉一些主要設(shè)計技術(shù)方法。（15分）

現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)的核心因素：質(zhì)量、時間和成本。質(zhì)量：滿足用戶功能要求，符合有關(guān)法律、標(biāo)準(zhǔn)和生態(tài)環(huán)境要求，安全性、可靠性、合理壽命，方便使用和維護(hù)保養(yǎng)，用戶培訓(xùn)、質(zhì)量保證和維修服務(wù)。

成本：產(chǎn)品成本、合理利潤、一次性安裝費用和經(jīng)常性維修費用。時間：設(shè)計開發(fā)的周期，供貨的時間、方式等方面的適應(yīng)能力。現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)的特點：（1）系統(tǒng)性

強調(diào)用系統(tǒng)的觀點處理設(shè)計問題。整體上把握涉及對象，考慮對象與人、環(huán)境的聯(lián)系。

（2）動態(tài)性

要考慮產(chǎn)品的靜態(tài)特性，和實際工作狀態(tài)下的動態(tài)特性，考慮與周圍環(huán)境的物資、能量及信息的交互。

（3）創(chuàng)造性

是建立在先進(jìn)的設(shè)計理論及工具，能充分發(fā)揮設(shè)計者的創(chuàng)造性思維，運用各種手段和方法，開發(fā)出創(chuàng)造性的產(chǎn)品。

（4）計算機化

計算機已滲透到產(chǎn)品設(shè)計的各個環(huán)節(jié)，充分利用計算機的數(shù)值計算、嚴(yán)密的邏輯思維能力和巨大的信息存儲及處理能力：優(yōu)化設(shè)計、有限元分析和系統(tǒng)仿真等。

（5）并行化、最優(yōu)化、虛擬化和自動化

強調(diào)的是設(shè)計過程。綜合考慮產(chǎn)品全生命周期中的所有因素，強調(diào)并行設(shè)計。

在設(shè)計過程中，用優(yōu)化的理論與技術(shù)，對產(chǎn)品進(jìn)行方案優(yōu)選、結(jié)構(gòu)優(yōu)選和參數(shù)優(yōu)選，達(dá)到整體優(yōu)化。自動化主要依靠計算機輔助設(shè)計技術(shù)和自動建模技術(shù)。

（6）主動性

現(xiàn)代設(shè)計在設(shè)計初期，就對產(chǎn)品全生命周期的各種可能做出準(zhǔn)確預(yù)測，減少故障的發(fā)生，體現(xiàn)了主動性。

主要設(shè)計技術(shù)方法：

1.并行設(shè)計

并行設(shè)計是一種對產(chǎn)品及其相關(guān)過程(包括設(shè)計制造過程和相關(guān)的支持過程)進(jìn)行并行和集成設(shè)計的系統(tǒng)化工作模式。強調(diào)產(chǎn)品開發(fā)人員一開始就考慮產(chǎn)品從概念設(shè)計到消亡的整個生命周期里的所有相關(guān)因素的影響，把一切可能產(chǎn)生的錯誤、矛盾和沖突盡可能及早地發(fā)現(xiàn)和解決，以縮短產(chǎn)品開發(fā)周期、降低產(chǎn)品成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量。

二、虛擬設(shè)計

在達(dá)到產(chǎn)品并行的目的以后，為了使產(chǎn)品一次設(shè)計成功，減少反復(fù)，往往會采用仿真技術(shù)，而對機電產(chǎn)品模型的建立和仿真又屬于是虛擬設(shè)計的范疇。虛擬設(shè)計能實現(xiàn)在產(chǎn)品加工制造之前，建立產(chǎn)品的功能、結(jié)構(gòu)模型，并能對其進(jìn)行修改和評審，以滿足不同客戶的要求。

三、綠色設(shè)計

綠色設(shè)計是指以環(huán)境資源保護(hù)為核心概念的設(shè)計過程，其基本思想就是在設(shè)計階段就將環(huán)境因素和預(yù)防污染的措施納人產(chǎn)品設(shè)計之中，將環(huán)境性能作為產(chǎn)品的設(shè)計目標(biāo)和出發(fā)點，力求使產(chǎn)品對環(huán)境的影響為最小。

四、可靠性設(shè)計

機電產(chǎn)品的可靠性設(shè)計可定義為:產(chǎn)品在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時間內(nèi)，完成規(guī)定功能的能力。可靠性設(shè)計是以概率論為數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，從統(tǒng)計學(xué)的角度去觀察偶然事件，并從偶然事件中找出其某些必然發(fā)生的規(guī)律，而這些規(guī)律一般反映了在隨機變量與隨機變量發(fā)生的可能性(概率)之間的關(guān)系。

五、智能優(yōu)化設(shè)計

隨著與機電一體化相關(guān)技術(shù)不斷的發(fā)展，以及機電一體化技術(shù)的廣泛使用，我們面臨的將是越來越復(fù)雜的機電系統(tǒng)。解決復(fù)雜系統(tǒng)的出路在于使用智能優(yōu)化的設(shè)計手段。智能優(yōu)化設(shè)計突破了傳統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計的局限，它更強調(diào)人工智能在優(yōu)化設(shè)計中的作用。

六、計算機輔助設(shè)計

機械計算機輔助設(shè)計，是在一定的計算機輔助設(shè)計平臺上，對所設(shè)計的機械零、部件，輸入要達(dá)到的技術(shù)參數(shù)，由計算機進(jìn)行強度，剛度，穩(wěn)定性校核，然后輸出標(biāo)準(zhǔn)的機械圖紙，簡化了大量人工計算及繪圖，效率比人工提高幾十倍甚至更多。

七、動態(tài)設(shè)計

動態(tài)設(shè)計法是在計算參數(shù)難以準(zhǔn)確確定、設(shè)計理論和方法帶有經(jīng)驗性和類比性時，根據(jù)施工中反饋的信息和監(jiān)控資料完善設(shè)計，是一種客觀求實、準(zhǔn)確安全的設(shè)計方法。動態(tài)設(shè)計通過建立監(jiān)測系統(tǒng)和信息反饋有利于控制施工安全，并不斷地將現(xiàn)場情況及變化反饋到設(shè)計單位，以便調(diào)整完善設(shè)計。

八、模塊化設(shè)計

結(jié)構(gòu)模塊化設(shè)計主要是以功能化的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，分解現(xiàn)有的產(chǎn)品，在分解中考慮到各個要素的可行性，從而在早期就預(yù)測到設(shè)計中可能會出現(xiàn)的矛盾，提高設(shè)計的可行性和可靠性，降低產(chǎn)品的成本。

九、計算仿真設(shè)計

根據(jù)工程機械不同的作業(yè)功能，在計算機上模擬各種作業(yè)過程，以分析和確定各種狀態(tài)下的作業(yè)參數(shù)，研究工程機械各系統(tǒng)主要部件的結(jié)構(gòu)合理性，借助數(shù)學(xué)實驗等方法預(yù)估工程機械的作業(yè)效果，從而可大大減少設(shè)計上的失誤，避免或減少走彎路。

十、人機學(xué)設(shè)計

應(yīng)用人體測量學(xué)、人體力學(xué)、勞動生理學(xué)、勞動心理學(xué)等學(xué)科的研究方法，對人體結(jié)構(gòu)特征和機能特征進(jìn)行研究，提供人體各部分的尺寸、重量、體表面積、比重、重心以及人體各部分在活動時的相互關(guān)系和可及范圍等人體結(jié)構(gòu)特征參數(shù)；還提供人體各部分的出力范圍、以及動作時的習(xí)慣等人體機能特征參數(shù)，分析人的視覺、聽覺、觸覺以及膚覺等感覺器官的機能特性；分析人在各種勞動時的生理變化、能量消耗、疲勞機理以及人對各種勞動負(fù)荷的適應(yīng)能力；探討人在工作中影響心理狀態(tài)的因素以及心理因素對工作效率的影響等。

十一、摩擦學(xué)設(shè)計

摩擦學(xué)是研究相對運動的作用表面間的摩擦、潤滑和磨損，以及三者間相互關(guān)系的理論與應(yīng)用的一門邊緣摩擦學(xué)系統(tǒng)過程研究學(xué)科。

十二、疲勞設(shè)計 疲勞就是材料、零件和構(gòu)件在循環(huán)加載下，在某點或某些點產(chǎn)生局部的永久性損傷，并在一定循環(huán)次數(shù)后形成裂紋、或使裂紋進(jìn)一步擴展直到完全斷裂的現(xiàn)象。

十三、反求設(shè)計

反求設(shè)計（也稱逆向設(shè)計），是指設(shè)計師對產(chǎn)品實物樣件表面進(jìn)行數(shù)字化處理(數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理)，并利用可實現(xiàn)逆向三維造型設(shè)計的軟件來重新構(gòu)造實物的CAD模型(曲面模型重構(gòu))，并進(jìn)一步用CAD/CAE／CAM系統(tǒng)實現(xiàn)分析、再設(shè)計、數(shù)控編程、數(shù)控加工的過程。

十四、無障礙設(shè)計

無障礙設(shè)計強調(diào)在科學(xué)技術(shù)高度發(fā)展的現(xiàn)代社會，一切有關(guān)人類衣食住行的公共空間環(huán)境以及各類建筑設(shè)施、設(shè)備的規(guī)劃設(shè)計，都必須充分考慮具有不同程度生理傷殘缺陷者和正常活動能力衰退者（如殘疾人、老年人）群眾的使用需求，配備能夠應(yīng)答、滿足這些需求的服務(wù)功能與裝置，營造一個充滿愛與關(guān)懷、切實保障人類安全、方便、舒適的現(xiàn)代生活環(huán)境。

十五、共用性設(shè)計

共用性設(shè)計UD(Universal Design)是指，在商業(yè)利潤的前提下河現(xiàn)有生產(chǎn)技術(shù)條件下，產(chǎn)品（廣義的，包括器具﹑環(huán)境﹑系統(tǒng)和過程等）的設(shè)計盡可能使不同能力的使用者（例如殘疾人﹑老年人等），在不同的外界條件下能夠安全﹑舒適地使用的一種設(shè)計過程。

十六、有限元法

以電子計算機為工具的一種現(xiàn)代數(shù)值計算方法。它不僅能用于工程中復(fù)雜的非線行問題、非穩(wěn)態(tài)問題的求解, 還可用于工程設(shè)計中進(jìn)行復(fù)雜結(jié)構(gòu)的靜態(tài)和動力分析, 并能準(zhǔn)確地計算形狀復(fù)雜零件的應(yīng)力分布和變形, 成為復(fù)雜零件強度和剛度計算的有力分析工具。

十七、機械系統(tǒng)設(shè)計

系統(tǒng)的觀點,研究內(nèi)外系統(tǒng)和各子系統(tǒng)之間的相互關(guān)系,通過各子系統(tǒng)的協(xié)調(diào)工作,取長補短來實現(xiàn)整個系統(tǒng)最佳的總功能。

十八、機械動態(tài)設(shè)計

根據(jù)產(chǎn)品的動載工況,以及對產(chǎn)品提出的動態(tài)性能要求與設(shè)計準(zhǔn)則,按動力學(xué)方法進(jìn)行分析計算、優(yōu)化與試驗、并反復(fù)進(jìn)行的一種設(shè)計方法。

十九、工業(yè)藝術(shù)造型設(shè)計

在保證產(chǎn)品實用功能的前提下,用藝術(shù)手段按照美學(xué)法則對工業(yè)產(chǎn)品進(jìn)行造型活動,對工業(yè)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)尺寸、體面形態(tài)、色彩、材質(zhì)、線條、裝飾及人際關(guān)系等因素進(jìn)行有機的綜合處理,從而設(shè)計出優(yōu)質(zhì)美觀的產(chǎn)品造型。

四、簡述超高速加工技術(shù)和超精密加工技術(shù)所涉及的主要關(guān)鍵技術(shù)問題有哪些？（20分）

超高速加工技術(shù)：超高速加工技術(shù)是指采用超硬材料刀具和磨具，利用能可靠地實現(xiàn)高速運動的高精度、高自動化和高柔性的制造設(shè)備，以提高切削速度來達(dá)到提高材料切除率、加工精度和加工質(zhì)量的先進(jìn)加工技術(shù)。

超高速加工技術(shù)的特征：切削力低、熱變形小、材料切除率高、高精度、減少工序。

超高速加工技術(shù)主要包括：超高速切削與磨削機理研究，超高速主軸單元制造技術(shù)，超高速進(jìn)給單元制造技術(shù)，超高速加工用刀具與磨具制造技術(shù)，超高速加工在線自動檢測與控制技術(shù)等。

超精密加工技術(shù)當(dāng)前是指被加工零件的制造公差為0.30~0.03um，表面粗糙度值為Ra0.03~0.005um的加工。實現(xiàn)這些加工所采用的工藝方法和技術(shù)措施，則稱為超精密加工技術(shù)。

超精密加工技術(shù)主要包括：超精密加工的機理研究，超精密加工的設(shè)備制造技術(shù)研究，超精密加工工具及刃磨技術(shù)研究，超精密測量技術(shù)和誤差補償技術(shù)研究，超精密加工工作環(huán)境條件研究。

五、非傳統(tǒng)加工技術(shù)主要有哪些種類？ 非傳統(tǒng)加工技術(shù)的主要特點有哪些？（10分）非傳統(tǒng)加工亦稱為“特種加工”或“現(xiàn)代加工方法”，泛指用電能、熱能、光能、電化學(xué)能、化學(xué)能、聲能及特殊機械能等能量達(dá)到去除或增加材料的加工方法，從而實現(xiàn)材料被去除、變形、改變性能或被鍍覆等。

非傳統(tǒng)加工技術(shù)主要種類：化學(xué)加工(CHM)、電化學(xué)加工(ECM)、電化學(xué)機械加工(ECMM)、電火花加工(EDM)、電接觸加工(RHM)、超聲波加工(USM)、激光束加工(LBM)、離子束加工(IBM)、電子束加工(EBM)、等離子體加工(PAM)、電液加工(EHM)、磨料流加工(AFM)、磨料噴射加工(AJM)、液體噴射加工(HDM)及各類復(fù)合加工等。非傳統(tǒng)加工技術(shù)的主要特點

1、與加工對象的機械性能無關(guān)，有些加工方法，如激光加工、電火花加工、等離子弧加工、電化學(xué)加工等，是利用熱能、化學(xué)能、電化學(xué)能等，這些加工方法與工

2、非接觸加工，不一定需要工具，有的雖使用工具，但與工件不接觸，因此，工件不承受大的作用力，工具硬度可低于工件硬度，故使剛性極低元件及彈性元件得以加工。

3、微細(xì)加工，工件表面質(zhì)量高，有些特種加工，如超聲、電化學(xué)、水噴射、磨料流等，加工余量都是微細(xì)進(jìn)行，故不僅可加工尺寸微小的孔或狹縫，還能獲得高精度、極低粗糙度的加工表面。

4、不存在加工中的機械應(yīng)變或大面積的熱應(yīng)變，可獲得較低的表面粗糙度，其熱應(yīng)力、殘余應(yīng)力、冷作硬化等均比較小，尺寸穩(wěn)定性好。

5、兩種或兩種以上的不同類型的能量可相互組合形成新的復(fù)合加工，其綜合加工效果明顯，且便于推廣使用。

6、特種加工對簡化加工工藝、變革新產(chǎn)品的設(shè)計及零件結(jié)構(gòu)工藝性等產(chǎn)生積極的影響。

六、簡述快速原型制造技術(shù)工作原理、其優(yōu)點是什么？主要類型有哪些？（15分）

RP 技術(shù)的基本原理是：將計算機內(nèi)的三維數(shù)據(jù)模型進(jìn)行分層切片得到各層截面的輪廓數(shù)據(jù)，計算機據(jù)此信息控制激光器（或噴嘴）有選擇性地?zé)Y(jié)一層接一層的粉末材料（或固化一層又一層的液態(tài)光敏樹脂，或切割一層又一層的片狀材料，或噴射一層又一層的熱熔材料或粘合劑）形成一系列具有一個微小厚度的片狀實體，再采用熔結(jié)、聚合、粘結(jié)等手段使其逐層堆積成一體，便可以制造出所設(shè)計的新產(chǎn)品樣件、模型或模具，簡單描述就是 “分層制造，逐層疊加” 類似于積分過程。如下圖：

快速原型制造技術(shù)優(yōu)點：

1.從制造角度出發(fā)，減少設(shè)計、加工、檢查的工具，不需要任何刀具，模具及工裝卡具的情況下，可將任意復(fù)雜形狀的設(shè)計方案快速轉(zhuǎn)換為三維的實體模型或樣件。

2.從市場和用戶角度出發(fā)，減少風(fēng)險，可實時地根據(jù)市場需求低成本地改變產(chǎn)品。模型或樣件可直接用于新產(chǎn)品設(shè)計驗證、功能驗證、外觀驗證、工程分析、市場訂貨以及企業(yè)的決策等，非常有利于早找錯早修改早優(yōu)化，提高了新產(chǎn)品開發(fā)的一次成功率，縮短了開發(fā)周期，降低了研發(fā)成本。

3.從設(shè)計和工程的角度出發(fā)，快速、準(zhǔn)確、以及制造復(fù)雜模型。

4.結(jié)合CAD/CAM 技術(shù)、激光技術(shù)、計算機數(shù)控技術(shù)、精密伺服驅(qū)動技術(shù)以及新材料技術(shù)。

主要類型為

（1）立體印刷技術(shù)（SLA）

SLA（Stereo lithograghy Apparatus)法，其工藝原理是：從最底層開始，激光在光敏樹脂表面掃描，在掃描過程中，激光的曝光量超過樹脂固化所需的閾值能量的地方才會發(fā)生聚合反應(yīng)形成固態(tài)。

（2）選擇性激光燒結(jié)（SLS）

SLS（Selective laser sintering)是利用激光所提供的能量有選擇性地融化熱塑性塑料以形成三維零件。

（3）熔融沉積成型（FDM）

FDM（Fused Deposition Modeling)是利用熱塑性細(xì)絲在移動頭中進(jìn)行熔化，熔化后的材料在移動的過程中被擠壓出來堆積零件。

（4）層壓物體制造技術(shù)（LOM）

LOM（Laminated Object Manufacturing)是通過逐層激光剪切薄紙材料制造零件的一種技術(shù)。

七、先進(jìn)制造生產(chǎn)模式有哪些主要特點？主要的先進(jìn)制造生產(chǎn)模式有哪些？（10分）

先進(jìn)制造模式的先進(jìn)性表現(xiàn)在企業(yè)的組織結(jié)構(gòu)合理、管理手段得當(dāng)、制造技術(shù)領(lǐng)先、市場反應(yīng)快、客戶滿意度高、單位產(chǎn)品成本低等諸多方面。

主要特點：通過對現(xiàn)代各種先進(jìn)制造模式的研究分析，可以總結(jié)出它們具有如下幾個特點。(1)綜合性：是技術(shù)、管理方法和人的有效綜合和集成。(2)普適性：其概念、哲理和結(jié)構(gòu)，適用于不同企業(yè)，其核心思想和觀念具有普遍指導(dǎo)意義。(3)協(xié)同性：強調(diào)人一機協(xié)同、人一人協(xié)同因素的重要性，技術(shù)和管理是兩個平行推進(jìn)的車輪。(4)動態(tài)性：與社會及其生產(chǎn)力發(fā)展水平相適應(yīng)的動態(tài)發(fā)展過程。

柔性生產(chǎn)模式

由英國莫林斯（Molins）公司首次提出的柔性生產(chǎn)模式，在20世紀(jì)70年代末得到推廣應(yīng)用。該模式主要依靠有高度柔性的以計算機數(shù)控機床為主的制造設(shè)備來實現(xiàn)多品種小批量的生產(chǎn)，以增強制造業(yè)的靈活性和應(yīng)變能力，可縮短產(chǎn)品生產(chǎn)周期，提高設(shè)備使用效率和員工勞動生產(chǎn)率且改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量。智能制造模式該模式是在制造生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)中，應(yīng)用智能制造技術(shù)和系統(tǒng)，以一種高度柔性和高度集成的方式，通過計算機模擬專家的智能活動，進(jìn)行分析、判斷、推理、構(gòu)思和決策，以便取代或延伸制造過程中人的部分腦力勞動，并對人類專家的制造智能進(jìn)行了完善、繼承和發(fā)展。因智能制造可實現(xiàn)決策自動化，實現(xiàn)“制造智能”和制造技術(shù)的“智能化”，進(jìn)而實現(xiàn)制造生產(chǎn)的信息化和自動化。

敏捷制造模式產(chǎn)生于20世紀(jì)80年代后期的敏捷制造模式與虛擬制造生產(chǎn)模式一起被美國政府作為具有劃時代意義的“21世紀(jì)制造企業(yè)的發(fā)展戰(zhàn)略”。該模式是將柔性制造的先進(jìn)技術(shù)、熟練掌握的生產(chǎn)技能、有素質(zhì)的勞動力，以及促進(jìn)企業(yè)內(nèi)部和企業(yè)之間的靈活管理三者集成在一起，利用信息技術(shù)對千變?nèi)f化的市場機遇做出快速響應(yīng)，最大限度地滿足顧客的要求。這種模式促進(jìn)了傳統(tǒng)的制造業(yè)發(fā)生根本性變化，以因特網(wǎng)為代表的信息技術(shù)導(dǎo)致制造企業(yè)的管理體制和生產(chǎn)模式發(fā)生根本變化。敏捷制造生產(chǎn)模式的新概念和新理論不斷出現(xiàn)，推動著制造科學(xué)發(fā)展，例如分形制造、生物制造、全球制造、全能制造和智能制造等新概念的問世。

高效快速重組生產(chǎn)系統(tǒng)模式該模式是在對柔性生產(chǎn)、精益生產(chǎn)和敏捷制造這三種制造生產(chǎn)模式的優(yōu)點進(jìn)行比較、綜合和創(chuàng)新之后，于1995年提出的，目前已開始推廣應(yīng)用。高效快速重組生產(chǎn)系統(tǒng)模式是上述三種模式的理論和實踐在更高層次上的有機集成生產(chǎn)系統(tǒng)，其特征是對市場的靈活快速反應(yīng)的制造資源的有效集成。

虛擬制造生產(chǎn)模式

虛擬制造生產(chǎn)模式是利用制造過程計算機模擬和仿真來實現(xiàn)產(chǎn)品的設(shè)計和研制的模式，即在計算機中實現(xiàn)的制造技術(shù)。它將從根本上改變設(shè)計、試制、修改設(shè)計、規(guī)模生產(chǎn)的傳統(tǒng)制造模式。在產(chǎn)品真正制造出來之前，首先應(yīng)在虛擬制造環(huán)境中完成軟產(chǎn)品原型（Soft Prototype），代替?zhèn)鹘y(tǒng)的硬樣品（Hard Prototype）進(jìn)行試驗，對其性能進(jìn)行了預(yù)測和評估，從而大大縮短產(chǎn)品設(shè)計與制造周期、降低產(chǎn)品開發(fā)成本，提高其快速響應(yīng)市場變化的能力，以便更可靠地決策產(chǎn)品研制，更經(jīng)濟地投入、更有效地組織生產(chǎn)，從而實現(xiàn)制造系統(tǒng)全面最優(yōu)的制造生產(chǎn)模式。

極端制造模式

制造技術(shù)正在從常規(guī)制造、傳統(tǒng)制造向非常規(guī)制造及極端制造發(fā)展，因而出現(xiàn)了極端制造模式。極端制造是指在極端條件或環(huán)境下，制造極端尺度或極高功能的器件和功能系統(tǒng)。當(dāng)前，極端制造已成為制造技術(shù)發(fā)展的重要領(lǐng)域，極端制造集中表現(xiàn)在微細(xì)制造、超精密制造、巨系統(tǒng)制造和強場（如強能量場）制造，例如：制造空天飛行器、超常規(guī)動力裝備、超大型冶金和石油化工裝備等極大尺寸和極強功能的重大裝備，制造微納電子器件、微納光機電系統(tǒng)等極小尺度和極高精度的產(chǎn)品。

綠色制造模式

綠色制造是綜合運用生物技術(shù)、“綠色化學(xué)”、信息技術(shù)和環(huán)境科學(xué)等方面的成果，使制造過程中沒有或極少產(chǎn)生廢料和污染物的工藝或制造系統(tǒng)的綜合集成生態(tài)型制造技術(shù)。綠色制造模式是實現(xiàn)制造業(yè)可持續(xù)長遠(yuǎn)發(fā)展的制造模式。

綠色制造主要體現(xiàn)在：

（1）綠色產(chǎn)品設(shè)計：使產(chǎn)品在生命周期內(nèi)都符合環(huán)保、健康、能耗低、資源利用率高的要求。

（2）綠色生產(chǎn)過程：在整個制造過程，對環(huán)境負(fù)面影響最小，廢棄物和有害物質(zhì)的排放最小，資源利用效率最高。綠色制造技術(shù)主要包含了綠色資源、綠色生產(chǎn)過程和綠色產(chǎn)品三方面的內(nèi)容。

（3）產(chǎn)品的回收和循環(huán)再利用：如生態(tài)工廠的循環(huán)式制造技術(shù)。它主要包括生產(chǎn)系統(tǒng)工廠－－致力于產(chǎn)品設(shè)計和材料處理、加工及裝配等階段，恢復(fù)系統(tǒng)工廠－－對產(chǎn)品（材料使用）生命周期結(jié)束時的材料處理循環(huán)再利用。

八、現(xiàn)代化機械制造系統(tǒng)自動化的關(guān)鍵技術(shù)主要有哪些？（10分）現(xiàn)代化機械制造系統(tǒng)自動化的關(guān)鍵技術(shù)主要有：

一、制造自動化系統(tǒng)開放式智能體系結(jié)構(gòu)

目標(biāo)是使制造系統(tǒng)具備自組織和并行作用的能力，充分利用分布式計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等，使制造自動化向柔性化、集成化、智能化和全球化方向發(fā)展。

二、智能4M系統(tǒng)中關(guān)鍵技術(shù)的研究

智能4M系統(tǒng)就是將建模(Modeling)、加工(Manufacturing)、測量(Measuring)、機器人操作(Manipulation)四者一體化的智能系統(tǒng)，實現(xiàn)信息共享，促進(jìn)建模、加工、測量、裝夾、操作的一體化，其目的是實現(xiàn)快速制造、快速檢測、快速響應(yīng)和快速重組。

三、制造自動化系統(tǒng)的優(yōu)化理論與調(diào)度方法

制造系統(tǒng)是一類離散事件動態(tài)系統(tǒng)(Discrete Event Dynamic System，DEDS)，其物流、信息流以及各種資源的規(guī)則、調(diào)度和控制等有獨特的要求。對這類系統(tǒng)的更精確的描述、分析和控制，需要在離散事件動態(tài)系統(tǒng)理論方面進(jìn)一步突破。同時，由于實現(xiàn)各種先進(jìn)的制造哲理和管理策略，如虛擬企業(yè)、敏捷制造、精益生產(chǎn)、準(zhǔn)時生產(chǎn)等，作為先進(jìn)制造模式賴以實現(xiàn)的基礎(chǔ)之一，生產(chǎn)組織與過程優(yōu)化中決策調(diào)度的成功與否對上述目標(biāo)的實現(xiàn)有著最為直接的影響。

四、面向制造自動化的虛擬制造技術(shù)研究

虛擬制造關(guān)鍵技術(shù)的研究可分為四個層次，即：虛擬制造哲理研究、虛擬制造技術(shù)層、虛擬制造原型系統(tǒng)層，虛擬制造集成開發(fā)平臺層。虛擬制造哲理的研究為制造企業(yè)敏捷制造提供指導(dǎo)思路，在信息集成基礎(chǔ)上，通過組織管理、技術(shù)、資源和人機集成實現(xiàn)產(chǎn)品的開發(fā)過程的集成。

五、CAD／CAPP／CAM一體化技術(shù)的研究

CAD／CAPP／CAM 一體化是一項綜合性的高新技術(shù)，當(dāng)前正朝著集成化、智能化，可視化和標(biāo)準(zhǔn)化方向發(fā)展．主要研究內(nèi)容有：CAD系統(tǒng)面向產(chǎn)品的整個生命周期，充分考慮產(chǎn)品信息的繼承性，滿足并行設(shè)計的要求，CAD與產(chǎn)品信息標(biāo)準(zhǔn)化相結(jié)合，產(chǎn)品模型的可轉(zhuǎn)換性，面向全國乃至全球的產(chǎn)品信息編碼系統(tǒng)等方面的研究：具有很好的可移植性和自組織性的軟件系統(tǒng)、智能化CAD系統(tǒng)的研究，虛擬現(xiàn)實設(shè)計技術(shù)的研究．CAD／CAPP／CAM一體化技術(shù)一個重要研究內(nèi)容就是CAPP技術(shù)的研究，主要有；基于并行工程的CAPP技術(shù)；虛擬制造模式下CAPP技術(shù)：基于PDM的CAD／CAPP/CAM集成系統(tǒng)；面向CIMS／CAPP集成開發(fā)平臺等。

六、面向制造自動化的數(shù)控技術(shù)的研究

數(shù)控技術(shù)是自動化技術(shù)的基礎(chǔ)及關(guān)鍵單元技術(shù)，又是精密、高效、高可靠性加工技術(shù)的支撐，它正朝著集成化和實用化方向發(fā)展。對數(shù)控技術(shù)的研究與開發(fā)重點是：開放性結(jié)

構(gòu)系統(tǒng)的發(fā)展，采用新元件、新工藝不斷改善和擴展以高精、高速、高效為代表的功，改善和發(fā)展伺服技術(shù)，采用通信技術(shù)，研制開發(fā)超精數(shù)控系統(tǒng)等。

七、柔性制造技術(shù)和智能制造技術(shù)的研究

柔性制造系統(tǒng)的理論和技術(shù)所涉及領(lǐng)域很廣，主要包括：生產(chǎn)調(diào)度理論與算法的研究，主要涉及數(shù)學(xué)規(guī)劃、圖論、對策論、排隊論、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法、Petri網(wǎng)理論等應(yīng)用數(shù)學(xué) 理論及方法；計算機通信及數(shù)據(jù)庫技術(shù)的研究；計算機仿真技術(shù)的研究；生產(chǎn)組織及控制模式理論和技術(shù)的研究，主要涉及動態(tài)邏輯單元重構(gòu)理論、多黑板結(jié)構(gòu)模型的智能單元控

制理論、系統(tǒng)擾動及再調(diào)度理論和技術(shù)、JIT技術(shù)、開放式體系結(jié)構(gòu)等；制造資源控制管理理論和技術(shù)的研究，主要涉及刀具管理理論及技術(shù)、加工設(shè)備的實時調(diào)度技術(shù)、物料儲運系統(tǒng)如AGV、立體倉庫等的控制技術(shù)。

八、機器人化制造技術(shù)的研究

機器人是一種高度柔性化的自動化設(shè)備，未來的典型制造工廠將是計算機網(wǎng)絡(luò)控制的包含多個機器人加工單元的分布式自主制造系統(tǒng)，工業(yè)機器人(IR)、智能加工中心(IMC)、坐標(biāo)測量機(CMM)、自動導(dǎo)引小車(AGV)均被視為“智能機器”，這些智能機器依據(jù)不同的要求有機地組成機器人化制造單元，實現(xiàn)多元化產(chǎn)品生產(chǎn)。

九、先進(jìn)制造智能傳感與檢測的研究

智能傳感與檢測研究主要包括智能傳感器、智能傳感和檢測技術(shù)以及光纖傳感技術(shù)等方面的研究。

智能傳感器主要功能為：感知環(huán)境條件的變化，并進(jìn)行相應(yīng)補充，通過雙向通信，以一種可以理解和接受的格式及執(zhí)行機構(gòu)或控制器等與其他系統(tǒng)連接，對白身進(jìn)行檢測式診斷，實現(xiàn)智能決策。

光纖傳感技術(shù)主要研究內(nèi)容為：光波調(diào)制原理、調(diào)制光波信號檢測技術(shù)、多傳感器復(fù)用技術(shù)、多傳感器網(wǎng)絡(luò)及通信技術(shù)、光纖傳感技術(shù)與光纖通信技術(shù)的結(jié)合原理和方法等。