机械制造迈向高技术未来(1)

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1、机械制造迈向高技术未来(1)

2、第1内容显示中第1进入21世纪，人们普遍议论制造业在新时期的地位和前景。但是有一点必须清醒：笼统议论制造业是没有意义的，我们常常看到的则是“此制造业非彼制造业”：80年代的美国制造业和20世纪末的美国制造业远不是一个概念；现在中国“世界第一”的制造业和德国的精准制造业差别何止千里；发展来料加工的制造业和创造性的装备制造业无论在技术难度、运行机制和产业政策上是不能相提并论的。而存在于这些差别中的根本性问题则是制造业和高技术的关系。这个问题不解决，制造大国永远不可能成为制造强国。

3、放眼全球，制造业，特别是机械制造业和高技术的关系中，最根本的趋势是两条：高技术正在极大地改变着制造业，而制造业正在全方位地走向高技术。高技术改变制造业当今日新月异的科学技术发展，展现出了更多的科学发现和技术发明前景。信息科技、生命科学和生物技术、纳米科技的突飞猛进与相互交织影响，成为新一轮科技革命的重要标志。高技术的迅猛发展，同样对制造业的发展起到了推动、提升和改造的作用。高技术对制造业的改变是全面的和连续不断的，包括影响制造业未来的发展方向、重心领域、科技前沿、核心要素等，这里就几个重大方向问题做些说明

4、。一、高技术改变制造业——尺度向下延伸尺度向下延伸促使制造业的重点前沿转移。在人类文明的几千年历史中，人们在认知周围世界的基础上，制造行为的范围大体上是在公尺上下三个数量级（即由千米到毫米）之间，这也大致相当于几千年人类作到的从必然王国走向自然王国的范围，同时也是人类“制造”活动的范围。20世纪科学技术的发展使人类对客观世界的认识和掌握进一步向下延伸，逐步进入了微米、纳米和原子分子级范畴，相应发展的高技术及其产业化的需求推动和拉动了精密、微细制造技术的发展。微电子技术的发展使制造业的领域迅速向微米、亚微米

5、领域进展，正在推向纳米级制造。高技术，首先是信息技术和生物技术对制造技术向下延伸的推动力是十分巨大和迅猛的，世界装备制造业前沿积极转向微纳制造的趋势十分明显。制造业重心尺度向下延伸，将研发前沿转向微纳制造的意义还在于“小”对“大”的深化作用。认识“小”，是认识物质自然规律、解释物理化学现象、掌握物质行为机理、创立新产品全新原理的必由之路。制造业未来的核心技术、难点、高增值潜力越来越多地寓于微小之中。由于大型设备的技术竞争往往最终归结到核心器件的竞争，体现在专用芯片、控制器件、微传感器、智能控制、新型材料等

6、，有远见的企业在生产制造中尺度和大尺度机械产品的同时，把改进生产方式和不断提高产品水平的未来越来越寄托在微纳技术上。用“微小技术”发展“重大产品”，充分体现了高技术发展对机械制造业发展重大和深远的影响。二、高技术改变制造业——产品智能化功能仿生、拟人化智能化预示着全新一代机械产品的诞生。高技术为机电一体化注入了新的含义和活力，使最初意义上的机电一体化实现向高技术升级，机电一体化的概念在不断扩展中成为多元技术的集成，或如有的专家描绘的“机电光声热化生一体化综合集成技术”。而机电一体化产品五要素（结构、运动、

7、检测、控制、驱动）在信息技术的催化下，实现充分的融合和集成，机械产品自此真正成为智能化产品。生物工程正在成为制造技术的重要组成部分。生物加工和为生物技术提供仪器设备成为制造业的重要组成部分，对生物体、柔性体的处置加工成为与加工金属体和刚性体同样普遍的制造方式。而生物领域的巨大发现和生物工程的应用大大加快了制造产品领域仿生技术、拟人化技术的开发应用。例如蛛丝这样的自然材料在纳米技术的配合下将成为在制造领域有影响的重要仿生产品。生长型制造的比重正在迅速提高。高技术在分子生长领域的成就将在微制造领域推动“从下而

8、上”制造方式的开发掌握和合理应用，使传统的制造模式发生难以预测的变化。纳米技术与仿生学的结合可以使生物物理学家仿照生命过程的各个环节制造出用于各种各样目的的纳米机器人。国外有一项“先进安全车（ASV——AdvancedSafetyVehicle）”计划，目的是利用电子技术等高技术进一步提高汽车安全性能，实现汽车的高度智能化。这里主要包括两大部分：安全预防技术和事故避免技术。其中如防困警报系统，打算利用高技术来达到：当车辆偏离车道上标记的行驶路线时发出警报（仪表板上的摄像机监视驾驶员面部表情、眼睛睁开程度、

9、眼皮眨动频率，在打瞌睡早期予以识别，发出警报或释放薄荷醇气味和空调冷气，进一步则自动启动制动系统）。此外还有轮胎气压过低警报系统、夜间目标检测与警报系统、汽车导行系统、车距警报系统、冲击吸能系统、行人保护系统、碰撞识别通报系统（自动呼叫救援调度中心并发出数据）等，这些都将建立在应用高技术的基础上。高技术正在使机器人技术发生重大变化，由于信息技术的全面应用，机器人的遥控和全自控操作已经成为现实，机器人的使用面正在日新月异地扩大。