先进制造技术基础研究的跨世纪目标

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1、第21卷　第2期武汉交通科技大学学报Vol.21No.21997年4月JournalofWuhanTransportationUniversityApril1997先进制造技术基础研究的跨世纪目标X雷源忠(国家自然科学基金委员会工程与材料科学部　北京　100083)摘要:阐述了跨世纪先进制造技术的基础研究在发展制造业和先进制造技术中的重要性、发展趋势和特点;论述了先进制造技术基础研究(AMTR)的先导性、基础性、创新性和应用性;提出了跨世纪AMTR的目标和任务1关键词:制造业;先进制造技术;基础研究;目标中图法分类号:T19;TB10　引　　

2、言制造业是国家经济发展的重要支柱,制造业的水平反映了一个国家或地区的经济实力、科技水平、生活水准和国防实力.近年来,由于世界范围内的科技进步,特别是信息科学技术的发展,全球制造业正进入了一个变革的时代,其主要趋势及特点是:1)制造业及其制造技术的存在和发展是由市场来决定的.由于制造产品市场的动态多变性,产品的质量、价格、服务和交货期已成为制约制造业发展的四大要素;2)由于世界市场竞争和协作氛围的形成以及全球信息通信网络的建立,制造产业、制造产品和制造技术正走向国际化;3)以微电子技术为代表的现代科学技术正在更新制造技术、改造制造业;智能、精密

3、、微细、多学科交叉、系统化、自动化是先进制造技术的发展趋势;4)先进制造技术(AMT)的竞争正在导致制造业在全球范围的重新分布和组合,新的制造模式不断出现1我们正迈向新世纪的大门,面对变革的局势,挑战与机遇并存;振兴我国的制造业和发展先进制造技术已成为国人的共识.但是,要否和怎样同时加强我国先进制造技术的基础研究?这就是本文所要讨论的问题.1　回顾、现状及分析近代历史证明:任何一项新技术的创新和发明都是以基础科学为后盾的,技术的进步如果X收稿日期:19960910　　　雷源忠:男,50岁,高级工程师第2期雷源忠:先进制造技术基础研究的跨世纪目

4、标·125·得不到科学的指导就会遇到不可克服的障碍.一方面,基础科学要走在生产和技术的前面,同时以生产和技术的要求作为自己的研究课题,给技术的发展指明方向.另一方面,技术上的进步不仅直接推动了生产和技术的发展,同时也促进了基础科学的进步.工业革命中,瓦特对蒸汽机的重大改进直接受惠于布莱克的热学理论,电气技术的革命则得益于法拉第、麦克斯维尔等的电磁理论.与一般科学与技术的关系一样,制造技术基础性研究是制造技术的基础和先导,制造技术的进步推动了制造业和经济的发展,而制造业和经济的发展又大大地促进了制造技术的基础性研究.二次大战后,美国设立了科学基

5、金会(NSF),投入巨额资金用于发展基础性研究.在制造技术基础性研究领域提出了许多新理论、新概念、新方法和新技术.1974年,约瑟夫·哈林顿提出了计算机集成制造(CIM)的概念;1985年,NSF设立了18个国家工程中心,其中包括设在普渡大学的智能制造工程中心,NewYork大学Bourno等人出版了《制造智能》专著;1990年,麻省理工学院提出了精益生产(LeanProduction)的主张;1991年,里海大学几位教授提出了敏捷制造(AgileManufacturing)的概念;只有柔性制造系统(FMS)的思想是英国人在1967年提出来的

6、.虽然美国的基础研究非常强,但从本世纪60年代以后的20多年时间里制造技术研究并未受到重视,大学里很少设有制造工程系或制造工程专业,制造技术研究不注意与企业的合作和成果的转化.结果到80年代末,美国如梦初醒,发现日本巧借自己在制造技术基础性研究和先进制造技术的许多成果,在汽车、机床、半导体、家用机电产品等主要制造业领域正在超过自己,并正在抢占自己的市场.残酷竞争的现实教育了美国朝野,他们重新调整了制造技术基础性研究、先进制造技术、制造业之间的关系,先后实施了一系列振兴制造的计划,在制造技术基础研究、技术创新、企业重组与协作、企业振兴等方面有了

7、很大的改观.我国在制造工程领域取得了长足的进步.近百所高等工科院校几乎都设有机械系、机械制造专业;国家机械工业部等部门都设有制造工艺与技术研究所;我国已经能生产机床、汽车、轮船、飞机等.80年代中期,国家设立了国家自然科学基金委员会;建立了机械强度与振动、摩擦学、流体传动与控制、激光、模具、焊接、测试与精密仪器、精密成形、汽车、超精密加工等国家重点实验室或工程中心;实施了“863”高技术计划、攀登计划和攻关计划,在制造技术的基础性研究和先进制造技术领域取得了瞩目的成就.10年来,国家自然科学基金委员会将资助制造工程的基础性研究视为己任.在工程

8、与材料科学部、信息科学部、数理科学部、管理科学部等相关学科资助了数千项先进制造技术基础研究(AMTR)领域的项目.仅机械学科就资助了1000多个项目.项目的成果辉煌