先进制造技术对汽车发展的影响

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1、我国制造业发展探索随着经济全球化进程的加快发展，出现了新的国际分工格局：发达 国家主要发展知识密集型的高新技术产业和服务业，而把劳动和资源密集 型的产业向发展中国家转移。经济全球化的浪潮和我国加入WTO,使我 国正在逐步成为世界的重要制造基地。跨国公司纷纷在我国投资建立企业 和技术中心,国外产品大举进入中国。这使产品的市场竞争更加激烈,也 使得我国制造企业必须直接同跨国公司在技术、资源、人才等方面进行正 面竞争。面对如此严峻的挑战,我国制造业只能背水一战,加快技术升级 的步伐,提高企业综合竞争能力。1 我国制造业存在的主要差距 由于我国工业化进程起步较晚,与国际先进水平相比,我国的制造业和制

2、造技术还存在着阶段性差距。a产品创新能力较差，开发周期较长。我国大中型企业生产的2 000多 种主导产品的平均生命周期为 105年,是美国同类产品生命周期的 35 倍。我国有80%以上的企业生产能力利用不足或严重不足，但同时每年 还要进口数以千亿美元国内短缺的产品。b制造工艺装备落后，成套能力不强。我国大多数企业目前还采用较落 后的制造工艺与技术装备进行生产，优质高效低耗工艺的普及率不足 10%，数控机床、精密设备不足 5%。在大型成套装备技术方面严重落后， 100%的光纤制造装备、85%的集成电路(IC)制造装备、80%的石化装 备、 70的轿车工业装备都依赖进口。C生产自动化和优化水平不高

3、，资源综合利用率低。d企业管理粗放，协作能力较差，国际市场开拓能力弱。我国多数企业 缺少现代化管理的概念、方法和手段，众多的企业尚处于经验管理阶段， 企业机构臃肿，富裕人员一般多达30%40%。我国机械工业的专业 化水平仅为15%30%，而美国、西欧诸国、日本企业的专业化水平已 经达到75%95% ，高附加值和高技术含量的出口商品仅占我国出口商 品总量的 10%左右。e、核心技术的开发相对薄弱。核心技术在未来的国际竞争中有可能开拓新的广阔市场或成为新的重大关键技术。 由于国外的技术封锁，其先进 的装备和技术是花钱也很难买到的。综上所述，我国的制造业的制造技术还不能很好满足国民经济发展和参与 国

4、际竞争的需要。不解决上述问题，中国的制造业就不能在激烈的竞争中 生存和发展。2 先进制造技术的发展现状 世界各国十分重视发展先进制造技术，许多跨国公司应用先进制造技术术 实现了设计、制造和经营的一体化，加强了在国际市场的垄断地位。例如， 美国通用汽车公司应用现代集成制造系统技术，将轿车的开发周期由原来 的48个月缩短到了24个月，碰撞试验的次数由原来的几百次降到几十次， 应用电子商务技术降低销售成本10%；美国Exxon- Mobil石油公司应 用先进的综合自动化技术后，使企业的效益提高 5%8%，劳动生产率 提高例%15%；机器人技术与自动化工艺装备的核心技术一直受到世界 各国的重视，面向未

5、来服务的水下机器人、微机器人。医用机器人、仿人 形机器人等特种机器人，面向国防、航空、航天等方面的超精密加工装备， 面向基础设施建设的智能化大型工程机械，面向制造业的高精度、高效率、 低成本和高柔性基础制造装备等已成为目前的研究开发重点。先进制造 技术已经成为带动制造业发展的重要推动力。为了占领先进制造技术的制高点，许多国家提出了跨世纪的研究计划。近 10 多年来，我国有关部门有计划地部署了一系列国家级重点科技项目， 有效地促进了我国先进制造与自动化技术的研究与应用推广，如。科技部 组织实施的 863 计划的 CIMS 主题、智能机器人主题，“九五”国家科技 攻关计划的CAD应用工程、精密制造

6、技术开发与应用、数控技术与装备、 现场总线控制技术开发与应用、工业机器人应用、激光技术应用等重点项 目；总装备部（原国防科工委）在“九五”期间，组织实施了我国武器装 备先进制造技术的发展项目；航空。航天、兵器和机械等许多行业和部门 在“九五”期间组织实施了行业先进制造技术项目；国家计委、经贸委等 部委在用高技术改造传统产业方面也推行了一系列计划。上述计划和项目 极大地推动了我国先进制造技术的发展。3 先进制造技术的重大发展方向 目前制造业正在从以机器为特征的传统技术时代向着以信息为特征的 统技术时代迈进，进入了一个能够增强企业在不可预见的多变环境中合理 开发利用资源、保护生态环境、实现济一社会

7、相互协调的可持续发展战 略和绿色制造成为全社会的共识。今后 15年制造技术的发展将超过以往 的75年。当前先进制造技术发展的主要特点是产品设计制造和企业管理 的信息化、生产过程控制的智能化、生产装备的数字化和机器人的与人 和谐化。4先进制造技术领域拟解决的问题“十五”863计划先进制造技术领域针对我国国民经济建设的主战场的重 大需求，瞄准国际先进制造技术前沿，拟有重点地选择能够主导21世纪 初期我国制造业发展和升级的关键技术和装备，促进形成我国先进制造 技术产业的群体优势，提升我国制造业综合竞争能力，实现制造业的跨 跃式发展；拟有重点地选择若干涉及国家安全的战略必争装备和竞争前 核心技术，实现

8、局部领域的突破和跨越式发展，打破国外的技术封锁， 在国际相关高技术领域占有一席之地。5我国的先进制造技术必须强调以下几方面：(1) 数字化。在这方面，人们提出了 CIMS、数字化工厂等概念。通 过CAX(CAD,CAPP,CAE, CAM)系统和PDM系统，进行产品的数字化设 计、仿真，并结合数字化制造设备，进行自动加工等。(2) 知识化。知识将成为企业的最重要的生产要素，技术创新将是企 业最重要的生存和竞争能力。知识管理技术、学习型组织等将受到越来 越大的重视。(3) 模块化。产品的模块化和企业的模块化将使企业能快速地、低成 本地生产出顾客所需要的个性化产品。(4) 微小化。微机械及制造技术

9、正在迅速发展，这将导致一大类全新 的产品，深刻改变人们的生活。（5）绿色化。强调产品和制造过程对环境的友好性。6制造业必须向着集成系统（CIMS）方向发展CIMS的本质主要是：现代制造业的方向并不只是计算机的集成，信息的 集成，而是人、技术、组织的整体集成，包括功能集成、组织集成、信 息集成、过程集成、知识集成和企业间的集成。当前，CIMS的发展有以 下特点。6.1集成化CIMS中有以下几个关键的信息集成系统。CIMS在这些系统的基础 上进一步实现企业的总体集成。（1）ERP （企业资源计划）系统：集成了企业中的生产管理、财务、 人事、采购、销售等子系统。系统涉及面广，十分庞大，对人员素质、

10、数据和流程规范性要求高，因此实施难度大，成功率不高。（2）CAD/CAPP/CAM 一体化：目前虽然有些CAD系统可以支持 CAD/CAPP/CAM 一体化，但主要针对基本上都采用数控加工的零件，如 PRO/E软件。由于不同产品中的零件差别很大，每个企业的加工条件和 水平也不相同，因此复杂零件的CAD/CAPP/CAM 一体化还没有通用的系 统。（3）PDM （产品数据管理）系统：被用于管理和控制由CAX（CAD、 CAPP、CAE、CAM等的统称）系统所形成的大量的信息，避免花费很多 时间去寻找本应该垂手可得的信息oPDM系统以产品数据库为底层支持， 以BOM为组织核心，把定义最终产品的所有

11、工程数据和文档联系起来, 实现产品数据的组织、控制和管理。（4）工作流管理系统：主要用于办公自动化，是企业管理层的信息 集成系统。目前工作流管理系统与知识管理系统紧密结合起来，使企业 的知识得以共享和保存。6.2网络化以因特网为代表的网络技术正在制造业中产生越来越大的影响。在 制造业中，正在出现一种新的模式一一网络化制造模式。在网络化制造 中，新的网络空间与传统的物理空间紧密结合，产生出各种新思想、新 观点、新方法和新系统。制造企业将利用因特网进行产品的协同设计和 制造；通过因特网，企业将与顾客直接联系，顾客将参与产品设计，或 直接下订单给企业进行定制生产，企业将产品直接销售给顾客；由于因 特

12、网无所不到，市场全球化和制造全球化将是企业发展战略的重要组成 部分；由于在因特网上信息传递的快捷性，并由于制造环境变化的激烈 性，企业间的合作越来越频繁，企业的资源将得到更加充分和合理的利 用。6.3敏捷化目前，企业将面对日益激烈的国际化竞争的挑战，企业可以利用制 造全球化的机遇，专注发展自己有优势的核心能力及业务，而将其它任 务外包和外协。企业将变得更加敏捷，对市场的变化将有更快的反应能 力。但这些需要新的信息技术的支持，如供应链管理系统，促进企业供 应链反应敏捷、运行高效，因为企业间的竞争将变成企业供应链间的竞 争；又如客户关系管理系统，使企业为客户提供更好的服务，对客户的 需求作出更快的

13、响应。6.4虚拟化虚拟制造包括：虚拟设计、虚拟装配和虚拟加工过程。新产品的开 发需要考虑很多因素。例如在开发一种新车型时，其美学的创造性要受 到安全性、人机工程学、可制造性及可维护性等多方面的制约。在虚拟 设计中，利用虚拟原型在可视化方面的强大优势以及可交互地探索虚拟 物体的功能，对产品进行几何、制造和功能等方面的交互建模与分析， 快速评价不同的设计方案，可以从人机工程学角度检查设计效果，设计 师可直接参与操作模拟，移动部件和进行各种试验，以确保设计的准确 性。这种技术的特点是：及早看到新产品的外形，以便从多方面观察 和评审所设计的产品；及早发现产品结构空间布局中的干涉和运动机 构的碰撞等问题

14、；及早对产品的可制造性有清楚的了解。6.5智能化智能化具体表现为：智能地支持设计者的工作，而且人机接口也 是智能的。系统能领会设计人员的意图，能够检测失误，回答问题，提 出建议方案等；具有推理能力，使不熟练的设计者也能做出好的设计 来。6.6绿色化包括绿色产品和绿色制造。要求产品的零部件易回收、可重复使用、 尽量少用污染材料、在整个产品的制造和使用过程中排废少、对环境的 污染要尽可能的小、所消耗的能量也尽可能的少。要求制造和使用具有 洁净性。产品和制造过程的绿色化，不仅要求企业把环境保护当作自己 的重要使命，同时也是企业未来生存和发展的战略。因为不注意环境保 护的企业将被市场所淘汰。7综上，现

15、目前要发展制造业应采取的措施：a.现代集成制造系统技术主题的主要任务是：突破一批战略性、前沿性 和前瞻性的现代集成制造技术,开发一批具有自主知识产权的应用软件系 统，以若干重大行业和典型区域的集成应用为突破口，推进制造业信息化 工程。b先进制造术领域的研究发展工作在内容上可分成前沿创新技术研究、 产品研发与产业化、集成应用。前沿创新技术研究以探索技术前沿为主要 目标，鼓励原始创新，取得具有自主知识产权的技术成果；产品研发与产 业化以关键产品的研发与产业化为重要目标,开发一批对提高我国企业竞 争力有重大作用的技术和装备，以及战略必争装备和竞争前核心技术；集 成应用示范工程面向我国重点行业和典型区

16、域，利用先进制造与自动化技 术领域研发的关键技术和产品，实施重大集成应用，取得显著的经济效益 和社会效益。C.明确了先进制造技术领域以信息化带动工业化，推进制造业信息化 的工作主线，并将先进制造技术领域的主要工作内容整合到科技部“制造 业信息化关键技术研究及应用示范工程”（简称“制造业信息化工程”重 大专项中。制造业信息化工程将通过信息技术、自动化技术、现代管理技 术等与制造技术相结合，带动产品的设计制造方法和工具创新、企业管理 模式的创新、企业间协作关系的创新，实现产品设计制造和企业管理的信 息化、生产过程控制的智能化、生产装备的数字化、社会服务和咨询的网 络化，实现用信息技术改造我国传统产业和以信息化带动工业化，促进提 升我国制造业的综合竞争能力。d先进制造技术领域将根据国际先进制造技术的最新发展动向和国家的 实际需求，动态地调整领域的布局和研究内容。为此先进制造技术领