近日，中國(guó)科學(xué)院院士、原華中科技大學(xué)校長(zhǎng)楊叔子在南陽(yáng)理工學(xué)院舉行的“科學(xué)與中國(guó)”院士論壇上表示，重視我國(guó)裝備制造業(yè)，特別是重視同高科技相應(yīng)的機(jī)床制造業(yè)，是發(fā)展我國(guó)獨(dú)立自主的制造業(yè)與工業(yè)的關(guān)鍵。他從先進(jìn)制造技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)中闡述了我國(guó)發(fā)展先進(jìn)制造技術(shù)的新途徑。

“數(shù)”是發(fā)展的核心

數(shù)字化制造就是指制造領(lǐng)域的數(shù)字化，它包含了三大部分：以設(shè)計(jì)為中心的數(shù)字制造，以控制為中心的數(shù)字制造和以管理為中心的數(shù)字制造。對(duì)制造設(shè)備而言，其控制參數(shù)均為數(shù)字化信號(hào)。對(duì)制造企業(yè)而言，各種信息(如圖形、數(shù)據(jù)、知識(shí)、技能等)均以數(shù)字形式通過(guò)網(wǎng)絡(luò)在企業(yè)內(nèi)傳遞，以便根據(jù)市場(chǎng)信息，迅速收集資料信息，在虛擬現(xiàn)實(shí)、快速原型、數(shù)據(jù)庫(kù)、多媒體等多種數(shù)字化技術(shù)的支持下，對(duì)產(chǎn)品信息、工藝信息與資源信息進(jìn)行分析、規(guī)劃與重組，實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)和產(chǎn)品功能的仿真，對(duì)加工過(guò)程與生產(chǎn)組織過(guò)程的仿真或完成原型制造，從而實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的快速重組與對(duì)市場(chǎng)的快速響應(yīng)，以滿(mǎn)足客戶(hù)要求。還應(yīng)指出，制造知識(shí)(包括技能、經(jīng)驗(yàn))的獲取、表達(dá)、存儲(chǔ)、推理乃至系統(tǒng)化、公理化等，這是使制造技術(shù)發(fā)展到制造科學(xué)的關(guān)鍵，而這又與數(shù)字化不可分開(kāi)。

“精”是發(fā)展的關(guān)鍵

“精”是“精密化”，一方面是指對(duì)產(chǎn)品、零件的精度要求越來(lái)越高，另一方面是指對(duì)產(chǎn)品、零件的加工精度要求越來(lái)越高。20世紀(jì)初，超精密加工的誤差是10微米，30年代達(dá)1微米，50年代達(dá)0.1微米，70至80年代達(dá)0.01微米，至今達(dá)0.001微米，即1納米。再由以下一組數(shù)據(jù)可以看到微電子產(chǎn)品對(duì)加工精度的依賴(lài)程度，電子元件制造誤差為，一般晶體管50微米，一般磁盤(pán)5微米，一般磁頭磁鼓0.5微米，集成電路0.05微米，超大型集成電路達(dá)0.005微米，而合成半導(dǎo)體為1納米。

“極”是發(fā)展的焦點(diǎn)

“極”即極端條件，就是指在極端條件下工作的或者有極端要求的產(chǎn)品，從而也是指這類(lèi)產(chǎn)品的制造技術(shù)有“極”的要求。如在高溫、高壓、高濕、強(qiáng)磁場(chǎng)、強(qiáng)腐蝕等條件下工作，或有高硬度、大彈性等要求的，或在幾何形體上極大、極小、極厚、極薄、奇形怪狀的。顯然，這些產(chǎn)品都是科技前沿的產(chǎn)品。其中之一就是“微機(jī)電系統(tǒng)”(MEMS)，MEMS可以完成特種動(dòng)作與實(shí)現(xiàn)特種功能，乃至可以溝通微觀世界與宏觀世界，其深遠(yuǎn)意義難于估量。可以說(shuō)，“極”是前沿科技或前沿科技產(chǎn)品發(fā)展的一個(gè)焦點(diǎn)。例如，在信息領(lǐng)域中的分子存儲(chǔ)器、原子存儲(chǔ)器；生命領(lǐng)域中的克隆技術(shù)、基因操作系統(tǒng)；軍事武器中的精確制導(dǎo)技術(shù)、精確打擊技術(shù)；航空航天領(lǐng)域中的微型飛機(jī)、微型衛(wèi)星、“納米”衛(wèi)星(0.1公斤以?xún)?nèi))；微型機(jī)器人領(lǐng)域中的腦科手術(shù)等。

“自”是發(fā)展的條件

“自”就是自動(dòng)化，即減輕人的勞動(dòng)，強(qiáng)化、延伸、取代人的有關(guān)勞動(dòng)的技術(shù)或手段。自動(dòng)化是先進(jìn)制造技術(shù)發(fā)展的前提條件。自動(dòng)化總是伴隨有關(guān)機(jī)械或工具來(lái)實(shí)現(xiàn)的，可以說(shuō)，機(jī)械是一切技術(shù)的載體，也是自動(dòng)化技術(shù)的載體。據(jù)統(tǒng)計(jì)，從1870年至1980年，加工過(guò)程的效率提高了20倍，體力勞動(dòng)得到了有效的解放；但管理效率只提高了1.8至2.2倍，設(shè)計(jì)效率只提高1.2倍，這表明腦力勞動(dòng)遠(yuǎn)沒(méi)有得到有效的解放。“自動(dòng)化”從自動(dòng)控制、自動(dòng)調(diào)節(jié)、自動(dòng)補(bǔ)償、自動(dòng)辨識(shí)等發(fā)展到自學(xué)習(xí)、自組織、自維護(hù)、自修復(fù)等更高的自動(dòng)化水平，而且今天自動(dòng)控制的內(nèi)涵與水平已今非昔比，控制理論、控制技術(shù)、控制系統(tǒng)、控制元件都有著極大的發(fā)展。

“集”是發(fā)展的方法

“集”就是集成化，包括技術(shù)的集成、管理的集成、技術(shù)與管理的集成。其本質(zhì)是知識(shí)的集成。如前所述，先進(jìn)制造技術(shù)就是制造技術(shù)、信息技術(shù)、管理科學(xué)與有關(guān)科學(xué)技術(shù)的集成。目前，“集”主要指：現(xiàn)代技術(shù)的集成，如機(jī)電一體化等；加工技術(shù)的集成，特種加工技術(shù)及其裝備是個(gè)典型，如增材制造(即快速原型)、激光加工、高能束加工、電加工等；企業(yè)集成，即管理的集成、全生命周期過(guò)程的集成等。當(dāng)然，管理的集成不可能不包含管理與技術(shù)的集成。

從長(zhǎng)遠(yuǎn)看，由生物技術(shù)與制造技術(shù)集成的“微制造的生物方法”或所謂的“生物制造”是一個(gè)嶄新的充滿(mǎn)著活力的領(lǐng)域，作用難以估量。

“網(wǎng)”是發(fā)展的道路

“網(wǎng)”就是網(wǎng)絡(luò)化，制造技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)化是先進(jìn)制造技術(shù)發(fā)展的必由之路，制造業(yè)走向整體化、有序化，這同人類(lèi)社會(huì)發(fā)展是同步的。在制造技術(shù)網(wǎng)絡(luò)化中，值得關(guān)注的是電子商務(wù)的應(yīng)用。它具有的優(yōu)點(diǎn)是商務(wù)的直接化與透明化，這對(duì)降低成本、加快流通、提高效率、增加商業(yè)機(jī)會(huì)大有好處，從而對(duì)企業(yè)內(nèi)部重組、經(jīng)營(yíng)戰(zhàn)略與競(jìng)爭(zhēng)模式有著深刻影響。但是，我國(guó)在電子商務(wù)的應(yīng)用上，還存在一系列問(wèn)題，例如在宏觀層面上不夠統(tǒng)一、在企業(yè)層面上“用”、“體”分離、在社會(huì)服務(wù)體系上服務(wù)滯后、在軟環(huán)境上商務(wù)活動(dòng)缺“法”又乏“誠(chéng)”等。

制造技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)化不可阻擋，它的發(fā)展會(huì)導(dǎo)致一種新的制造模式，即虛擬制造組織。對(duì)我國(guó)而言，大力發(fā)展“中場(chǎng)產(chǎn)業(yè)”，使之具有精湛的最強(qiáng)有力的核心業(yè)務(wù)，不失為發(fā)展機(jī)械制造業(yè)的重要戰(zhàn)略之一。

“智”是發(fā)展的前景

“智”就是智能化。智能化制造模式的基礎(chǔ)是智能制造系統(tǒng)，它既是智能和技術(shù)的集成而形成的應(yīng)用環(huán)境，也是智能制造模式的載體。與傳統(tǒng)的制造相比，智能制造系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)：人機(jī)一體化、自律能力、自組織與超柔性、學(xué)習(xí)能力與自我維護(hù)能力、在未來(lái)具有更高級(jí)的類(lèi)人思維的能力。可以說(shuō)，智能制造作為一種模式，是集自動(dòng)化、集成化和智能化于一身，并具有不斷向縱深發(fā)展的高技術(shù)含量和高技術(shù)水平的先進(jìn)制造系統(tǒng)，也是一種由智能機(jī)器和人類(lèi)專(zhuān)家共同組成的人機(jī)一體化系統(tǒng)。當(dāng)然，目前還只能算初步，但潛力極大，前景廣闊。

“綠”是發(fā)展的必然

“綠”就是“綠色”，人類(lèi)社會(huì)的發(fā)展必將走向人類(lèi)社會(huì)與自然界的和諧。

制造業(yè)的產(chǎn)品從構(gòu)思開(kāi)始，到設(shè)計(jì)階段、制造階段、銷(xiāo)售階段、使用與維修階段，直到回收階段、再制造各階段，都必須充分涉及環(huán)境保護(hù)，制造必然要走向“綠色”制造。