智能制造技术的内涵和特征范文

导语：如何才能写好一篇智能制造技术的内涵和特征，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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【关键词】 电子信息技术 应用特征 发展方向

前言：在市场经济快速发展背景下，无论企业或个人都需依托于信息技术完成较多生产生活活动，如在通信设备领域、IT产业以及人们日常生活方式中，都可发现有信息技术的存在，充分说明电子信息技术能够对社会发展起到很大的推动作用。因此，本文对电子信息技术特征与发展趋势研究具有十分重要的意义。

一、电子信息技术的相关概述

关于电子信息技术的内涵，首先可从“信息”的概念进行分析，其主要指描述事物形态的重要形式，如数据、文字等，其都可作为被传递与处理的内容。在此基础上便可引申出电子信息技术的基本概念，其可理解为以计算机技术为依托形成的用于传递与处理信息的技术，包括信息或信号处理、传感以及通信等技术。

从目前电子信息应用现状看，其在微电子制造业、计算机技术领域、通信行业以及的制造业等方面都有所涉及。而且在科学技术的推动下，电子信息技术将以会不断创新与突破，更好的为各行业领域提供技术支撑[1]。

二、电子信息技术应用特征研究

2.1网络化与快捷化特征

目前，电子信息技术应用中多以网络数字结构的形式呈现出现，如无线通信技术、光纤通信技术等都可作为网络化的重要体现。而且有较多网络平台与系统如云数据平台等，其都可通过网络技术帮助用户进行信息的存储与使用。同时，电子信息技术网络化特征也表现在较多沟通交流工具方面，用户仅需利用相关软件便可达到信息传输的目标。

另外，在快捷化特征方面，电子信息技术本身表现为速度快、效率高等优势上，无论在信息处理或传感技术的应用等方面都极为快捷，如现代智能手机、平板电脑，为人们生活带来较多便利。

2.2微型化与集成化特征

在半导体技术高速发展的背景下，电子信息技术开始呈现出集成化的特征，如电网建设中对于电路的设计多以集成电路为主。再如传感器的设计，其要求将更多高端技术与复合材料引入其中，整个传感器结构在体积上减小许多，如毫米级传感器，成为现代传感器的典型代表。另外，从计算机制造看，当前应用较为广泛的技术主要以纳米技术为主，尽管计算机在体积上较小，但却容纳较多的技术能力。这些都可充分说明，当前电子信息技术具有集成化、微型化等特征。

2.3数字化与智能化特征

智能化作为现代电子信息技术的重要特征体现，在许多应用技术上都有所体现，如云技术、自动导航技术，都表现出明显的智能化特点，既可使用户工作量减少，同时使数据信息的安全系数得以增加。再如智能传感器的应用，其改变传统信息获取中耗时多、用户工作量大等难题，能够在信息传输后第一时间进行获取。另外，现代电子信息技术应用中，对于各行业领域中累积的数据，都可进行高效处理与存储，如云计算平台等，仅需保证相关数据转化为系统或平台可接受的形式，便能达到存储与处理的目标[2]。

三、电子信息技术发展趋势分析

电子信息技术在未来发展中将表现在多核方向、高集成化方向、光电子技术等方面。其中多核方向，主要表现在处理器由单核向多核过渡，多核心将逐渐取代单核心，且其他技术如图像处理、语言识别以及多媒体技术等都将以人工智能作为核心。而在高集成化方向方面，纳米加工将逐步取代原有的集成电路技术，22nm与32nm等纳米级技术也开始投入使用。

在光电子技术方面，目前大多发达国家致力于对光电子技术给入较多投入，如激光器的设计，其在工业、农业以及医疗行业等许多领域都有所涉及。再如常见的LED灯具，其是优化高耗能照明系统的重要体现。此外，通信技术方面也将趋向于高效化特征，如CDMA数字通信，其成为现代数字移动通信的典型代表[3]。

四、结论

电子信息技术以其自身的优势被广泛用于现代各行业领域中。从其现代应用特征看，多表现在智能化、网络化、集成化以及微型化等特征上，能够为人们的生产生活带来极大便利。

而在科学技术的推动下，电子信息技术也将向多核方向、高集成化方向以及光电子技术等方面发展，可为现代生产生活活动提供更多优质服务，推动社会的全面发展。

参 考 文 献

[1]方静. 试论电子信息技术的应用特点与未来发展趋势[J]. 信息与电脑（理论版），2011，01：167.

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[关键词] 现代制造业 先进制造技术 机电一体化技术 紧密联系

制造业是现代国民经济和综合国力的重要支柱，尤其是现代制造业更是在一个国家的企业生产能力构成中占首要地位，要发展和壮大现代制造业就要大力研究、发展和掌握先进制造技术。所谓先进制造技术，其实就是一种综合技术，是在传统制造技术的基础上加上信息技术和科学的管理，再加上与之相关的科学技术交融而形成的群体技术。

一、先进制造技术简介

制造技术是使原材料成为产品所应用的一系列技术的总称。现代制造技术不断吸收机械、电子、信息、材料及现代管理技术的最新成果，并将其综合应用于制造业的全过程。

先进制造技术是制造技术的最新发展阶段，是由传统的制造技术发展起来的，是与现代高新技术相结合而产生的一个完整技术群。它是具有明确范畴的新技术领域，是面向工业应用的技术，是驾驭生产过程的系统过程。它不仅涉及产品的设计、制造工艺、加工和装配、而且覆盖了市场分析、销售使用、维修服务，乃至回收再生的全过程；先进制造技术还涉及企业产品与管理创新、企业生产过程综合自动化、制造单元与系统的集成、制造企业与流通领域的集成、企业间集成与协作等方面。

目前机电一体化技术在现代制造业中应用广泛，在先进制造技术中占相当重要地位。

二、机电一体化技术概要

机电一体化技术是面向应用的跨学科技术，是从系统工程出发，综合运用机械技术、微电子技术、光学技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感测控技术、电力电子技术、接口技术、信息变换技术以及软件编程技术等群体技术有机融合、相互渗透的结果。它涉及了许多新概念、基础学科和边缘学科，是从系统的观点出发，根据系统功能目标和优化组织目标，合理配置与布局各功能单元，在多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值，并使整个系统最优化的系统工程技术。由此而产生的功能系统，则成为一个机电一体化系统或机电一体化产品。

机电一体化不是机械加电气简单组合、拼凑而成的机械电气化，而是赋予了自动化、虚拟化、柔性化、智能化等特征。其主要由：机械装置；检测装置和传感器、变送器；信息处理部分；驱动器和执行器； 接口部分等5个部分组成。

三、现代制造业的基本内涵及特点

1.基本内涵

按照国际通例，工业中所有将原材料转化为可供使用的物品的行业都可成为制造业，可分为装备制造业和生产消费资料制造业。现代制造业就是用高新技术改造、升级优化传统制造业，是先进制造技术或先进管理手段与制造业相结合的产物。

现代制造业有下面几个方面是必须具备的：1、采用了新技术、新工艺、新装备，实现了制造过程的现代化。2、应用信息化的手段。对生产、管理、销售的全过程采用了信息化的管理手段和信息化的管理工具。3、采用了现代化的生产组织方式。4、现代制造强调以知识和技术投入为因素，以现代集成制造为特征，以高新技产业为先导的高附加值、高科技、产业链长的产业体系。

2.主要特征

通常来说，现代制造业主要有以下特征：

（1）充分消化吸收吸和应用世界先进制造技术与现代高新技术，更加强调以知识和技术为投入因素，企业的工艺、装备、材料高技术化，产品的科技含量和附加值较高。

（2）建立起与现代技术相适应的生产方式和企业组织形式，推广和实施先进的制造模式。发展对国民经济带动作用大，产业链和的产业集群。

（3）符合现代社会可持续发展理念，具有资源节约、无污染绿色等特征，具有与全球化相适应的资源配置方式。

（4）利用现代信息技术，改造和集成业务流程，形成以价值链为基础的分工协作模式，并呈现出制造业与服务业既分工又融合的特点。

四、机电一体化技术与现代制造业紧密联系、密不可分

随着现代制造业向精密化、自动化、信息化、柔性化、清洁化、集成化和智能化的快速发展，机电一体化技术和产品与现代制造业联系紧密。

1.机电一体化技术和产品

机电一体化技术和产品的广泛应用于工业生产过程的名个领域，特别在现代制造业方面应用较广。其主要有机电一体化系统和典型元、部件两大类。

机电一体化典型系统有：数控机床系统、智能化仪器仪表、印刷机械系统、发动机控制系统及虚拟加工CAD／CAM等系统。

典型的机电一体化元、部件有：电力电子器件及装置、可编程序控制器（PLC）、微型电机、传感器、专用集成电路、伺服机构等。这些典型的机电一体化技术和产品是现代制造业所不可或缺的。

2.机电一体化产品在现代制造业的优势

（1）设备安全性和可靠性提高。机电一体化产品一般都具有主动监视、报警、主动诊断、主动保护等功效，从而使其具有较高的自动保护措施和可靠性及较低的产品故障率，明显提高了设备安全性和可靠性，使用寿命也得到相应提高。

（2）生产能力和工作质量、效率大幅提升。机电一体化产品大都具有信息主动处理和主动把持功效，能保证最佳的工作质量和产品的合格率，同时也使得生产能力大大提高。

（3）具有智能化功能，操作简便。机电一体化产品操作按钮和手柄数量明显减少，使得操作大大简化、简便。先进的机电一体化产品是一个完整的系统，可通过模糊技术与信息技术（尤其是软件及芯片技术）对外界参数的改变随机自寻最佳工作程序，实现主动最优化操作。

（4）具有复合功能及适用性。机电一体化产品突出了复合技巧和复合功效，使产品的功效程度和主动化程度大大进步，能适用于不同的场合和不同领域，满足用户需求的应变能力较强。

（5）具有参数化特性，调试和维护方便。机电一体化产品可通过改变控制和执行系统的程序来实现工作方法的转变，以适应不同用户对象的需要以及现场参数变更的需要。机电一体化产品的主动检验和主动监视功效可对工作过程中出现的故障主动采用措施，使工作恢复正常。

总之，现代制造业是科学技术与生产力发展的必然结果，是许多科学技术发展的结晶，是社会生产力发展到一定阶段的必然要求和产物。两者的紧密结合深刻影响着现代制造业及现代制造技术，随着科学技术的发展，各种技术相互融合、相互渗透的趋势越来越明显，将大大地推进现代制造业的发展步伐。

参考文献

[1]章浩，张西良，周士冲.机电一体化技术的发展与应用[J].农机化研究，2006（7）

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关键词：工业4.0；智能制造；模具制造业；3D打印技术

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.10.018

1 工业4.0与智能制造

工业4.0的核心理念是信息系统和物理系统的深度融合，从而产生具有“人-机”、“机-机”相互通信能力的信息物理融合系统（CPS）。CPS将是一个包含计算、网络和物理世界的复杂系统，通过计算机技术、通信技术和控制技术的有机融合与深度协作，来实现信息世界与物理世界的紧密融合。结合制造业的发展，工业4.0提出了智能制造的概念，它是基于现代传感技术、网络技术、自动化技术以及人工智能技术，通过感知、人机交互、决策、执行和反馈的方式，来实现产品设计过程、制造过程和企业管理及服务过程的智能化，是信息技术与制造技术的深度融合与集成。智能制造是一种可持续的制造模式，它有助于优化产品的设计和制造过程，大幅度减少生产资料和能源的消耗以及各种废弃物的产生，能够同时实现循环再生和减少污染。实现智能制造的智能工厂将由物理系统和虚拟信息系统组成，被称为信息物理生产系统（CPPS），它是未来制造业的重要组成单位。

2 工业4.0对模具制造业的影响

2.1 3D打印技术的使用

3D打印制造技术作为工业4.0生产模式的突破口，具有分布式制造的重要特征。3D打印制造技术是根据计算机的三维设计和计算，通过软件程序和数控系统将特定功能材料逐层堆积固化的快速成型制造技术。

传统的模具制造技术存在其自身局限，比如生产成本高，一般适用于与之对应的注塑件或冲压件的大规模生产。而且模具的开发技术难度大，特别是对于外观复杂的工业产品或零件而言，其外观越复杂，模具的研发费用越高，开模周期越长，加工成本越高。

3D打印技术可用来加工外观复杂的产品，同时缩短产品研发周期。对于那些生产成本较高的新模具，可以先通过3D打印的方式得到少量产品，待其投放市场后观察动态，再制造更多的模具来进行大批量生产，这样可以避免模具开发前期的投入过高对企业造成的潜在风险；3D打印技术可以精确地制造出零件中的任意结构细节，这些组成整套模具的零件被3D打印技术制造出来后，可以有效地知道模具的装配工艺，避免模具在机构和工艺上的设计失误；在高端精密模具中，随形冷却水道的设计和应用是很广泛的，然而这里无法使用传统的机械加工技术来完成，但3D打印技术能够被用来制造此类复杂的模具，其效果可使模具在需要的部分快速降温，缩短注塑件的成型周期，从而提高生产效率。

2.2 模具的智能制造

根据工业4.0的特点，模具制造业可以通过运用人工智能、物联网、大数据、云计算等手段改造生产流程、管理系统和商业模式，从而缓解该行业的生产成本高、开发周期短的压力。营造智能制造的生产环境，可以改变模具制造业的生产模式，提高产品质量和生产效率。例如日本最大的模具标准零件供应商――米思米（MISUMI）公司，通过使用附着在零件上的RFID电子标签来自动识别相应的作业和制造流程，并通过这些信息，自动重组、配置最适合的生产单元、生产线及工厂，从而不断完善多品种、小批量的生产模式，使得更加灵活机动的多品种、多需求生产和订单管理成为可能。该公司的独特业务模式，构筑了其全球迅速交货体制，实现了商业创新和流程、生产方式的再造；例如某模具制造公司通过对大规模生产的注塑件或冲压件的产品的三维形态扫描和具体尺寸的大数据分析，将产品的尺寸缺陷反馈给模具制造设备，从而发现了用于规模生产的模具的局部缺陷。然后，该公司便可通过模具的三维CAD数字模型的改进，指导3D打印设备，对已使用的模具进行缺陷修复（局部三维再加工和局部修正）或者设计、制造新的模具来替代。整个测量、分析系统的数字化以及产品测量设备与模具制造设备的互联，使得模具开发和改进变得更加智能化；例如通过分析注塑件或冲压件的产品订单、库存情况和半成品信息，智能化的模具制造工厂能够合理地分析出目前生产线的产能状况，并对是否需要制造更多的模具来支持生产线的问题作出判断。

2.3 模具的云制造

随着制造业逐渐进入大数据时代，智能制造需要高性能的计算机和网络设备来实现互联，这样通过上游的计算机安装SCADA数据采集和监控系统，可以将数据发送给云端进行处理、存储和分配，并在需要的时候从云端接受指令。如图1所示的是一群机器人的云端控制模型。同样的，通过上游计算机将模具制造的任务信息发送到云端，并将模具各个部分零件的三维制造信息合理地分配给相互连接的多台3D打印设备，从而分布式地完成整个模具的3D打印制造任务。这样就更加有效地实现了模具的快速开发，提高了模具的生产效率。

3 结束语

工业4.0所倡导的信息系统与物流系统正在深度融合中，而智能制造和智能工厂的概念也必将导致整个工业机构、经济结构和社会结构从垂直向扁平的分布式方向转变。模具制造业作为制造业的重要组成部分，在加入智能制造的概念后，必然能够实现信息和物质的智能互联，更大程度地降低产品成本，提高劳动生产率，这需要我们每一个人的智慧和努力。

参考文献：

[1].工业4.0和智能制造[J].机械设计与制造工程，2014（08）：1-5.

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摘要：本文介绍了工业4.0概念及其主要内容，并结合B2C及C2B商业模式的发展，提出基于以客户为中心的移动互联网时代工业4.0架构。通过移动互联网与智能生产的结合真正实现满足客户需求。

关键词 ：工业4.0；B2B ; C2B

引言

在供不应求的市场环境下，企业以在最短时间生产最多产品为目标，随着市场环境的不断变化，企业的生产方式、营销模式等发生相应的变化。在供大于求的市场环境下，企业以满足客户需求为目标。而工业4.0概念的提出也是基于市场环境的变化，此概念由德国于2013年4月在汉诺威工业博览会上正式推出，其目的是为了提高德国工业的竞争力。工业4.0的重点是创造智能产品、程序和过程。其两大主要特征为智能工厂和智能制造，即通过智能工厂及智能系统的相互结合实现产品生产的灵活性及有效性。B2C是企业以不同于传统方式将产品呈现给顾客的商务模式，在这一过程中，企业通过提供更丰富的产品类别、更优惠的价格、更便捷的渠道及更多的促销活动以使顾客获得较之传统方式更大的满意度。但C2B商业模式更加体现商业本质，更符合拉动型供应链的模式。因此，本文结合B2C、C2B及工业4.0所提出的制造模式，提出移动互联网时代下工业4.0的循环供应链模式。

1、相关理论分析

1.1 工业4.0内涵

工业4.0项目旨在支持德国工业领域新一代革命性技术的研发与创新。工业4.0[1]即一个系统（CPS）；两个主题（智能工厂和智能生产）；三个整合（横向整合、纵向整合及工程端到端的整合）；八项活动（标准化和参考框架、管理复杂系统、全面宽屏的基础设施、安全和保障、工作的组织和设计、培训和持续的职业发展、规章制度及资源利用效率）。信息物理系统（CPS）包括智能机器、存储系统和生产设施，能够相互独立地自动交换信息、触发动作和控制。这有利于从根本上改善包括制造、工程、材料使用、供应链和生命周期管理的工业过程。智能工厂在此基础上可生产出可自识别、可被定位、可知各时状态的智能产品。嵌入式制造系统在工厂和企业之间的业务流程上实现纵向网络连接，在分散的价值网络上实现横向连接，并可进行实时管理。

1.2 B2C电子商务内涵

电子商务按照参与交易的消费者类型可分为B2B即企业间电子商务和B2C即企业与消费者间电子商务以及C2C个人与消费者间电子商务三大类。B2C电子商务企业是企业通过互联网向用户提供商品和服务的交易服务，直接面向个人用户，具有用户分散、用户交易量大和单笔交易额低等特点[2]。近几年，随着互联网技术的发展和网民数量的增加，B2C电子商务取得了很大的发展。截至2014年12月，我国网民规模达6.49亿，全年共计新增网民3117万人。互联网普及率为47.9%。

网民中使用手机上网的人群占比由2013年的81.0%提升至85.8%。2014年随着京东、聚美优品、阿里巴巴的上市，网络零售市场格局趋向稳定。淘宝网、天猫、京东的品牌渗透率位居前三位，分别为87%、69.7%和45.3%，遥遥领先于同类竞争对手。唯品会以特卖形式后来居上，超过众多传统网络购物平台，位居第四位，品牌渗透率18.8%。由团购网站转型成功的聚美优品排在第九位，品牌渗透率11.7%[3]。从理论与实践发展来看B2C都是以厂商为核心的电子商务模式，是企业通过网络模式呈现产品及价格供消费者选择。电子商务模式与传统实体店销售模式及不同的电子商务平台使得消费者在产品、价格、渠道和促销方面具有一定的选择性，具有时代进步性。但对于客户个性化要求没有满足，其本质还是以生产为主导的推动式供应链结构。

1.3 C2B电子商务内涵

C2B是以个性化营销、柔性化生产、社会化物流三个为支柱搭建成消费者驱动而不是企业驱动的全新商业模式[4]。C2B使得产销双方无障碍的沟通，是商业本质的回归，给我们提供了全新的研究视角。C2B电子商务模式的特征包括消费者为中心、消费者参与及消费者主导等，但这并不是C2B电子商务的本质特征。其本质特征是先有需求、后有生产制造，是真正的拉动型供应链结构[5]。C2B商业模式是对于商业本质的真正回归，移动互联网时代，生产消费均不受时间、空间限制，在此基础上单个企业将不受资源、市场限制。通过客户需求分析、顾客参与设计等环节一方面使产品更易于满足客户，另一方面可增加企业竞争力。

2、移动互联网时代的工业4.0

2.1 移动互联网时代的核心

截至2 0 1 4年1 2月，我国网络购物用户规模达到3.61亿，较20 13年增长19.7%；网民使用网络购物的比例达55.7%。使用网上支付的用户规模达到3.04亿，较2013增长17.0%。网民使用网上支付的比例提升至46.9%。与此同时，手机支付用户规模达到2.17亿，增长率为73.2%，网民手机支付的使用比例由25.1%提升至39.0%。移动互联网是移动和互联网融合的产物，继承了移动随时随地和互联网分享、开放、互动的优势。移动互联网时代是个性化的时代，每个客户的个性化特征通过移动互联网汇聚成一类具有交叉性的群体特征。通过移动互联网媒介分析企业目标客户群的个性化特征及其需求，对于企业后期的生产制造环节具有重要意义。

移动互联网时代的核心是客户而非企业，因此，以智能工厂和智能生产为核心的工业4.0项目具有其缺陷性。其过于关注整个供应链的生产制造环节而忽视了客户需求。管理学认为做正确的事较于正确的做事更为重要。因此，顾客参与价值链的创造是未来趋势。图1中顾客参与程度代表企业对于客户重要性的认知程度，企业认为客户对于供应链整体重要性越大，企业越会在供应链的各个环节提高客户的参与程度。顾客的关注范围代表顾客成熟度，当顾客仅仅关注产品价格或产品外形等单一因素时，代表顾客成熟度较低，当顾客关注产品各个环节服务、环保或整体因素时，代表顾客成熟度较高。顾客成熟度是时代变迁的体现，是意识及生活方式转变的体现，是企业生产方式转变的依据。

在供不应求的市场环境下，顾客成熟度较低，关注范围较窄，同时顾客参与程度较低，企业进行大规模生产并及时投放市场，在满足市场需求的同时实现企业自身利益最大化。但随着市场进一步激烈竞争，人们生活水平的不断提高，顾客成熟度不断提高，其关注范围更加丰富，不再盲目的接受厂家投放市场的产品，而会运用自身知识及其他顾客购买体验进行商品筛选。其筛选汇总便可形成大规模定制的效果，当下的B2C电子商务模式多是这种模式。随着自我意识的不断增加，顾客会通过移动互联网途径表达个人喜好及意愿，企业在一定的范围内接受顾客个性化选择，进行产品生产组装等活动，Dell笔记本电脑便是例证，批量定制模式下要求生产具有一定灵活性。随着企业可接受范围的不断扩大，未来市场或真正出现大众个性化定制模式，而智能工厂是实现个性化定制的最佳途径。随着顾客参与程度的提高，顾客关注范围的不断扩大，企业会逐渐沿着大批量生产、大规模定制（小批量定制）和个性化定制趋势发展。在此过程中，各个制造模式界限并不分明，且单个企业进展不同步。

2.2 移动互联网时代工业4.0架构

移动互联网时代下，顾客通过更多的方式进行自我学习、自我丰富，成熟度不断提高。顾客不仅仅关注产品价格、产品标识等外显产品特征，更加注重产品服务、产品内涵及个性化的产品特征。单个个体将个性化需求数据提供于移动互联网平台之上，企业根据目标市场特征锁定相关数据、进行提取分析，将之体现在产品设计当中，并对目标客户进行信息反馈，并在一定时间范围内进行生产，投放市场。移动互联网时代工业4.0架构主体应该是企业和顾客，关系是顾客需求拉动企业生产，并在此基础上带动信息流、物流及资金流相应活动的产生及其主体的需求。图2中P代表顾客群体，具有某些类似特质的单个个体会通过互联网平台自发组成小群体。C代表企业群体，并因价值链关系形成产业集群。

移动互联网时代工业4.0模式对于顾客、企业及社会均最优。顾客通过交互平台表达其需求意愿、对于产品设计生产的建议，并满足其自我肯定等需求。

与此同时，交互可激发顾客创新思维，有利于促进个人创新、万众创新的局面。企业通过互动平台一方面了解了目标顾客的真实需求及潜在需求，对于现有产品的设计及生产具有指导意义，另一方面对于未来产品的发展趋势判断提供数据基础。以顾客需求为依据的生产制造使得市场竞争更加充分，资源更合理的配置，避免资源浪费。

4、结束语

以人为本是社会生活不变的真理。未来社会个体不再局限于衣食住行的实体感受，精神的满足与内心感受将更受关注，并带来新的社会变革。工业4.0是制造业新的革命，而这种革命的源头便是社会中个体需求改变所引发的时代的变革。因此，充分了解需求的变化及趋势对于工业4.0的具体实施具有指导作用，而移动互联网的发展便是连接两者的有效途径。

参考文献：

[1] 德国工业4.0战略计划实施建议[N].机械工程导报, 2013.7(9)

[2] 杨宇环,杨君岐.基于云计算的B2C电子商务企业价值链优化[J].企业经济,2012,04:117-120.

[3] 中国互联网络信息中心.第35次中国互联网络发展状况统计报告[EB/OL].

cnnic.net.cn／hlwfzyj/hlwxzbg/hlwtjbg/201502/t20150203_51634.htm 2015.2.3

[4] 戴国良.C2B电子商务的概念、商业模型与演进路径[J]. 商业时代，2013,17：53－54.

[5] 张亚,刘滔,张波.C2B电子商务模式分析研究[J].电子商务,2014,02:17-18.

作者简介：

篇5

[关键词]先进制造业 制造技术 制造模式 市场网络组织

〔中图分类号〕F062.9 〔文献标识码〕A 〔文章编号〕 1000-7326（2008）06-0074-06

在经济全球化和信息技术革命的推动下，国际制造业的生产方式正在发生着重大变革。近十余年来，世界主要工业国纷纷制定各种发展计划，促进传统制造业向先进制造业（advanced manufacturing industry）转变。加快发展先进制造业，已经成为世界制造业发展的新潮流。本文根据当代国际制造业发展的新趋势，从超微观、微观和中观三维视角进行综合概括，建立起一个新的先进制造业理论模型。

一、关于先进制造业概念的讨论

“先进制造业”是国内学术界近年中提出的新概念，目前尚没有一个明确的、一致公认的定义。什么是先进制造业？解释主要有以下三种。

（1）先进制造业主要指采用先进制造技术为主要生产手段的制造业。先进制造业最主要的特点是技术革新快，适应市场需求的多样化。[1]

（2）先进制造业是指能够不断吸收高新技术成果，并将先进制造技术和管理方式综合应用于研究、设计、制造、检测和服务等全程的制造业。具有技术含量高、经济效益好、创新能力强、资源消耗低、环境污染少、服务功能全、就业比较多等特点。[2] 它不仅包括高新技术产业，也涵盖运用高新技术和先进适用技术改造的传统产业。

（3）先进制造业指制造业不断地吸收电子信息、计算机、机械、材料以及现代管理技术等方面的高新技术成果，并将这些先进制造技术综合应用于制造业产品的研发设计、生产制造、在线检测、营销、服务和管理的全过程，实现优质、高效、低耗、清洁、灵活生产，即实现信息化、自动化、智能化、柔性化、生态化生产，取得很好的经济、社会和市场效果的制造业的总称。[3]

上述三种解释都有合理之处，但又都不全面和准确。首先，先进制造业无疑离不开先进技术，但仅采用先进技术，或仅从先进技术来定义，不足以揭示先进制造业的内涵，也无法把先进制造业与以技术先进为标志界定的高新技术产业区分开来。实际上，传统制造业也是追求技术不断进步的。其次，先进制造业的确不仅仅局限于生产过程，还应该包括产前和产后全过程，但这也还不足以说明先进制造业是一种新的生产方式。最后，上述解释都把先进制造视为一个封闭的系统，忽视了现代网络化的营销系统和企业之间的广泛关联。

笔者认为，应该结合国际制造业的发展趋势和先进国家制造业的发展特征，可以从超微观、微观和中观的三维视角来对先进制造业进行理论概括。

从超微观即企业内部的角度看，先进制造业首先表现为技术的先进性，是一个能够不断进行技术创新的先进技术体系。既能不断吸收当代高新技术成果来进行自主技术开发，又善于将先进技术应用于从研发、制造到营销、维修服务的全过程。先进技术是企业生产和发展的基础，对制造业的发展起决定性作用。正是在先进技术的基础上，先进制造业才能够实现信息化、自动化、智能化、柔性化和生态化生产。

从微观即企业整体的角度看，先进制造业表现为生产模式的先进性，是一种能够适应市场变化、不断优化企业内部资源配置、并能兼顾生态环境和社会利益的高效生产体系。诸如柔性制造系统（FMS）、计算机集成制造系统（CIMS）、精益生产模式（LP）、清洁生产模式（CP）、高效快速重组生产系统、虚拟制造模式（VM）等，就是最为著名的先进制造模式。它决定着企业具体配置各种生产要素的方式和效率，体现着企业与市场之间密切的良性互动关系，也反映着企业与生态和社会环境的和谐相处。正是在生产模式这一点上，先进制造业与传统制造业迥然有别。

从中观即产业体系的角度看，先进制造业表现为营销网络组织的先进性，是一种以产业链为主干、集群化为依托的网络化市场组织。先进制造业是以现代生产业和发达的市场网络为支撑的。先进制造业内部各产业部门、各企业之间，在投入产出方面存在着密切的联系，需要通过价值链上的整合与协同、形成供应链联盟和产业集群，从而组成高效率的市场系统。

通过上述分析，概括起来，可以得出先进制造业的简明定义：先进制造业就是广泛应用先进制造技术、采用先进制造模式、拥有先进市场网络组织的工业生产系统。可用图1来清楚表示先进制造业的理论模型。

二、先进制造技术的内涵与发展

一般认为：先进制造技术是将先进的机械制造技术、电子信息技术和自动化设备以及材料技术等高新技术和先进适用性技术，综合应用于产品的研究与开发、设计、生产、管理和市场开拓、售后服务，并取得经济社会效益的综合技术，它们被统称为先进制造技术。

先进制造技术一般分为四大类。（1） 现代设计技术，包括计算机辅助设计(CAD)、反求工程技术的新产品开发、基于并行工程的产品设计、文件设计技术与质量功能配置、再生产工程、绿色产品设计等。（2） 先进的制造工艺技术，包括计算机辅助制造(CAM)、少无切削制造技术、非机械加工制造技术、生长型加工和快速原型技术制造(RPM)、虚拟制造技术（VMP）等。（3） 综合自动化技术，包括分布式数控技术(DNC)、柔性制造技术(FMT )、集成制造技术(CIMT)、智能制造技术(IMT)等。（4） 现代系统管理技术，包括制造资源计划（MRPII）、准时制（JIT）及精益生产(LP)、敏捷制造（AM）、全球化制造(GM)和信息管理系统(IMS)、可持续发展技术和相关技术等。[4]

1994年初，美国联邦科学、工程和技术协调委员会（FCCSET）下属的工业和技术委员会先进制造技术工作组，曾经对先进制造技术的内涵首次作系统的说明，认为先进制造技术主要包括三个技术群：主体技术群、支撑技术群和制造基础设施（制造技术环境）。这三部分构成一个完整的体系，缺一不可，否则很难发挥预期的整体功能效益。

与传统制造技术相比，先进制造技术具有四大特征。（1） 它的基础是优质、高效、低耗、无污染或少污染工艺，并在此基础上实现优化及与新技术的结合，形成新的工艺与技术。（2） 传统制造技术一般单指加工制造过程的工艺办法，而先进制造技术覆盖了从产品设计、加工制造到产品销售、使用、维修整个过程。（3） 传统制造技术一般只能驾驭生产过程中的物质流和能量流，随着信息技术的列入，使先进制造技术成为能驾驭生产过程中的物质流、能量流和信息流的系统工程。（4） 传统制造技术的学科、专业单一，界限分明，而先进制造技术的各专业、学科、技术之间的不断交叉、融合，形成了综合、集成的新技术。

目前在发达国家，先进制造技术发展的基本态势是：其一，以数控机床、加工中心和工业机器人为标志的柔性制造单元系统，以柔性制造单元和自动、半自动物料输送组合为标志的柔性制造系统，这两个阶段的先进制造技术已相当成熟。其二，以信息、工艺、物流、计算机集成为特点的集成技术已处于完善阶段。其三，以设计智能化、单元化加工过程智能化和系统整体管理智能化为特征的智能集成制造系统，仍然处在研究与开发过程中。[5] 具体来看，呈现出以下几大发展趋势。

（1）数字化。它是制造技术、计算机技术、网络技术与管理技术的交叉、融和、发展与应用的结果，也是制造企业、制造系统与生产过程、生产系统发展的必然趋势。它包含了三大部分：以设计为中心的数字制造，以控制为中心的数字制造和以管理为中心数字制造。

（2）精密化。它一方面是指对产品、零件的精度要求越来越高，一方面是指对产品、零件的加工精度要求越来越高，如精密加工技术、细微加工技术、纳米加工等。

（3）集成化。先进制造技术的集成化趋势本质就是知识的集成。其具体表现在三个方面：现代技术的集成；加工技术的集成和企业管理技术的集成。

（4）网络化。利用网络，在产品设计、制造与生产管理等活动乃至企业整个业务流程中充分享用有关资源，即快速调集、有机整合与高效利用有关制造资源。制造技术的网络化由两个因素决定：一是生产组织变革的需要，一是生产技术发展的可能。

（5）虚拟化。虚拟技术是以计算机支持的仿真技术为前提，对设计、加工、装配等工序统一建模，形成虚拟的环境、虚拟的过程、虚拟的产品、虚拟的企业，主要包括虚拟环境技术、虚拟设计技术和虚拟制造技术。

（6）智能化。制造系统正由原先的能量驱动型转变为信息驱动型，这就要求制造系统不但要具备柔性，而且还要表现出某种智能，以便应对大量复杂信息的处理、瞬息万变的市场需求和激烈竞争的复杂环境。

（7）绿色化。环境保护与环境制约使先进制造技术逐渐向绿色化、可持续化发展。制造业的产品从构思开始，到设计阶段、制造阶段、销售阶段、使用与维修阶段，直到回收阶段、再制造各阶段，都必须充分考虑环境保护。

三、先进制造模式的内涵与发展

由于资源、环境、市场需求变化及日趋激烈的市场竞争，对制造业市场变动能力、企业网络组织结构、可持续发展等方面提出了更高的要求。传统的大批量生产模式（即福特制生产模式）受到越来越多的挑战，从而催生和创新出了一系列先进制造模式。关于先进制造模式国内外有许多不同看法。主要有两种观点：一是从制造科学和制造系统的角度出发，认为制造模式是一种典型的制造系统；另外一种观点从管理的角度出发，从比较广泛的范围来看，认为先进制造模式是一种在生产和制造领域中应用的新生产方式和方法，或是一种制造战略。

一般而言，制造模式具有典型的制造过程和运行机制，同时具备明确的功能、结构、通信和操作机制。它对于企业内部的信息流、物流和人流的管理具有明确的处理方法；对于企业外部的动态联盟（包括市场销售、供应链、资源、生产服务等）也具有相应的对策；最后对于上述问题的处理都具有相应的评价指标和方法。因此，制造模式是制造业为了提高产品质量、市场竞争力、生产规模和生产速度，以完成特定的生产任务而采取的一种有效的生产方式和一定的生产组织形式。现代先进制造生产模式是从传统的制造生产模式中发展、深化和逐步创新而来。

简单地说，所谓先进制造模式，就是围绕企业的价值增值链，依据不同的环境、通过有效地组织各种要素形成的，可以在特定环境中达到良好效果的先进生产方式和运行管理机制。这种模式已经形成规范的概念、哲理和结构，可以供企业依据不同的环境条件，针对不同的制造目标来加以采用。

根据国际生产工程学会（CIRP）近10年的统计，发达国家所涌现的先进制造系统和先进制造生产模式多达33种。发达国家制造企业，特别是跨国公司和创新性中小企业已广泛采用一些新的制造模式，如：柔性制造系统（FMS）、计算机集成制造系统（CIMS）、精益生产模式（LP）、清洁生产模式（CP）、高效快速重组生产系统、虚拟制造模式（VM）等。[6] 目前，正在开发下一代制造和生产模式，如：并行工程和协同制造（HM）、生物制造（BM）、远程网络制造（RM）、全球制造（GM）和下一代制造系统（NGMS）等。以下择要简单介绍八种主要的先进制造模式：

（1）精益生产模式（LP）。精益生产是美国麻省理工学院根据其IMVP的研究中对日本丰田生产方式的总结。精益生产的最终目标是要以具有最优质量和最低成本的产品，对市场需求做出最迅速的响应。它的基本原则是消灭一切浪费和不断改善。准时制作业、成组技术、弹性作业人数和尊重人性是精益生产的主要支柱。

（2）准时生产制（just-in-time）。又称无库存生产模式，其基本思想是订单驱动，仅当下道工序需求该零件时，才将其生产出来，任何前提生产都是浪费。追求目标是零库存、零废品和零设备故障。它适合于相对稳定的大批量流水线或重复生产作业。

（3）柔性制造系统（FMS）。柔性生产主要依靠有高度柔性的、以计算机数控机床生产为主的制造设备来实现多品种小批量生产。其优势是：增强制造企业的灵活性和应变能力，缩短产品生产周期，提高设备使用率和员工的劳动生产率以及改善生产模式从而大大推动了制造业的发展。

（4）敏捷制造。又称灵捷制造，是美国通用汽车公司于1988年提出的，1992年美国政府将其作为“21世纪制造企业的战略”。敏捷制造是新一代生产模式，是对已有生产模式的丰富和发展，它是柔性制造和精益生产发展的结果。敏捷制造包括产品制造机械系统的柔性、员工授权、制造商供应商关系、总体质量管理及企业重构。目前较权威的定义是：敏捷制造是一种结构，在这个结构中每个公司都能开发自己的产品并实施自己的经营战略。构成这个结构的基石是三种基本资源：有创新精神的管理机构和组织，有技术、有知识的高素质人员和先进制造技术。敏捷源于这三种资源的有效集成。

（5）计算机集成制造系统（CIMS）。是现代信息技术条件下的新一代制造系统。它以计算机来辅助制造系统的集成，以充分的、及时的信息交流或信息共享将企业的设计、工艺、生产车间以及供销和管理部门集成为一个有机的整体，使他们相互协调的运作，以提高产品质量，缩短产品开发周期，提高生产效率，确保企业的整体效益，提高企业的竞争能力和生存能力。

（6）虚拟制造模式（VM）。是虚拟现实技术在制造中的应用。虚拟制造实际上是一种计算机科学技术，以信息技术、仿真技术、虚拟现实技术为支柱，在产品设计或制造系统的物理实现之前，就能使人体感觉到未来产品的性能或者制造系统的状态，从而可以做出前瞻性的决策与优化实施方案。从本质上讲虚拟制造技术是对真实制造过程的动态模拟、仿真，是在计算机上制造数字产品，在虚拟制造环境中生产软产品替代传统的硬样品进行试验，对其性能和可制造性进行预测和评价，从而缩短产品的设计与制造周期，降低产品的开发成本，提高系统快速响应市场变化的能力。

（7）清洁生产模式（CP）。联合国环境计划署对清洁生产的定义为：清洁生产是一种新的创造性的思想，该思想将整体预防的环境战略持续应用于生产过程、产品和服务中，以增加生态效率和减少人类及环境的风险。对生产过程，要求节约原材料和能源，淘汰有毒原材料，减降所有废弃物的数量和毒性；对产品，要求减少从原材料提炼到产品最终处置的全生命周期的不利影响；对服务，要求将环境因素纳入设计和所提供的服务中。总之，清洁生产是将环境保护延伸到企业内部的方方面面。清洁生产追求的目标有二：一是追求资源和能源的循环利用和综合利用、不可再生资源和短缺资源的代用、废弃物的资源化和再生利用；二是追求产品生产和消费过程与环境的相容，如采用低废、无废的清洁生产工艺。

（8）绿色制造(green manufacturing)是一个综合考虑环境影响和资源效率的现代制造模式，其目标是使产品从设计、制造、包装、运输、使用到报废处理的整个产品生命周期中，对环境的影响(负作用)最小，资源效率最高，并使企业经济效益和社会效益协调优化。它具有以下基本特征。（1） 全球性――绿色制造的研究和应用将愈来愈体现全球化的特征和趋势。（2） 配套性――以绿色设计和制造技术为中心的配套系统(绿色营销、绿色标志、绿色教育、绿色法规等相关配套的社会支撑系统)是绿色制造工程的发展方向。（3）集成性――将更加注重系统技术和集成技术的研究。例如，产品和工艺设计与材料选择系统的集成、用户需求与产品使用的集成、绿色制造的问题领域集成、绿色制造系统中的信息集成、绿色制造的过程集成等集成技术的研究将成为绿色制造的重要研究内容。（4） 智能性――人工智能和智能制造技术将在绿色制造研究中发挥重要作用。

四、先进市场网络组织的内涵与发展

先进制造业是以现代生产业和发达的市场网络为支撑的。激烈的市场竞争和快速多变的市场需求使制造业企业在生产过程中面临着提高产品质量、缩短产品的生产销售周期、降低企业运营成本和提升核心竞争力的压力，这使得制造商、供应商、分销商、零售商和研究机构间的联系趋于紧密，并使其之间的界限逐渐淡化（如制造业服务业化），形成了新的市场网络组织结构，集群、供应链是其典型的表现形式。先进市场网络组织可以降低单个企业的经营风险，妥善地解决产品的设计、生产、供应、销售等一系列环节中的问题，并降低企业的外部效应和外部交易成本，提高了企业和整个制造业的国际竞争力。

根据波特的价值链理论，每一个企业都是由进行设计、生产、营销、交货以及对产品起辅助作用的各种活动（材料供应、技术、人力资源、 售后服务等）的集合。这些活动在公司的价值创造中相互联系，组成公司价值增值的链条，即为价值链。价值链并不是一些独立活动的集合，而是相互依存的活动构成的一个系统。并且，一个公司价值链与其他经济单位的价值链也是相连的，任何一个企业都存在于从供应商到消费者的价值链体系中，体系中各价值行为之间的联系对公司竞争优势的大小有着至关重要的影响。因此，发展先进制造业需要对价值链上的活动进行整合与协同，以实现整条价值链的整体提升。

价值链上各环节的增值收益是不同的。通常可用微笑（价值链）曲线表示，在曲线左端（产业链上游）的知识产权开发企业，随着研发和设计的投入，产品增值收益逐渐上升；在曲线右端（产业链下游）的品牌销售企业，随着品牌运作、销售渠道的建立，产品增值收益也大幅上升；而弧底部分的成品装配和低端产品为主的制造业则“流汗多拿钱少”，技术含量低、产品增值少，而且市场竞争激烈，容易被成本更低的同行所替代。

由于制造工艺的标准化以及“模块化”技术的发展，产业内的各工序可以被调整与分割，通过把利润递减的制造环节外包转移出去，跨国公司的经营重点从产品制造向产业链的两端转移，向上游主要是从事技术研发和产品设计；向下主要做销售、做渠道、做品牌和服务等，从而使价值链上知识密集型的环节利润递增，先进制造产业链两端的技术含量更高，附加价值也更高。

同时，先进制造业以发达的供应链网络为依托。供应链是由供应商、制造商、分销商（ 或配送中心）、零售商及用户等实体组成的供需网络，是跨越企业中多个职能部门活动的集合，它包括从订单的发送和获取、原材料的获得、产品的制造，到产品分销给销售商及最终用户的整个过程。它是在给最终顾客提品和服务的不同的过程和活动中所涉及的上下游相互联系的组织网络。供应链是相互合作共同控制、管理和改进从供应商到用户的物流和信息流的多个相互联系和依赖的组织的网络。供应链是伴随先进制造业出现的一种社会生产组织方式。有两种基本模式：一是具有单一核心企业的供应链；二是多核心企业的供应链。随着先进制造业的发展，产生了许多先进的供应链管理理念，如绿色供应链管理、敏捷供应链管理、逆向供应链管理、闭环供应链管理以及供应链联盟等。发达国家在制造业不断先进化的同时，其市场支撑体系也在不断变革与创新。

五、先进制造业的基本特征

通过上述分析，我们可以对先进制造业的基本特征作一简要概括。首先，与传统制造业相比，先进制造业的“先进”主要体现在以下几点：在生产方式方面，由单一产品的大规模、标准化生产，转变为可根据社会需求，小批量、多品种生产，具有更强的灵活性和适应性；在生产关联方面，先进制造业更加突出了产业间的生产链动态关联和企业的全球生产配置；在生产理念方面，更注重依靠科技进步，减少能源消耗和环境污染、提高经济效益、增加产品科技含量；在经济发展方面，着眼于未来，更注重信息化程度、无形资产的比重、技术创新的能力，更重视节约型、集约化和可持续发展。

其次，先进制造业是一个动态演变的概念，它随着时间、空间的变化而发展。在经济发展的不同时期，先进制造业表现在不同的制造产业上。以三次产业革命为例，在第一次产业革命中，先进制造业以纺织、煤炭、冶金等产业为代表；第二次产业革命时，先进制造业表现在电力、钢铁、石化等制造业上；在20世纪40年代爆发的第三次产业革命，电子通信、航空航天、光机电一体化、生物医药、新材料等产业作为先进制造业在各国经济中得到较快的发展。[7] 在空间方面，先进制造业在不同经济发展水平的区域表现在不同的产业部门上，因此不同区域在选择先进制造业发展战略时需结合实际情况进行产业选择。

再次，先进制造业是一个开放的系统。其开放性一是表现为制造业已经不再局限于制造的生产环节，而是开放到了包括产前和产后的全过程；二是表现为通过网络化组织向社会经济领域的全面开放，尤其体现为制造业与生产业融为一体；三是表现为全球制造，即在全球范围内整合资源，形成全球价值链和产业链体系。

最后，先进制造业本质上是一种先进的生产方式。发展先进制造业，不仅仅是一个技术进步问题，也不仅仅是一个产业结构转型升级和产业发展问题，而是一场生产方式的深刻变革。如果说世界制造业的发展曾经历了三个阶段，即初级产品生产阶段、加工装配阶段、自主知识产权阶段，那么，先进制造业标志着制造业发展进入了一个新的历史阶段。

[参考文献]

[1]陈宝森. 变革中的美国制造业[J]. 世界经济与政治论坛，2004，（2）.

[2]杨大庆，谭凤其. 世界先进制造业的发展经验及其借鉴[J]. 北方经济，2006，（2）.

[3]秦世俊. 世界先进制造业发展态势[Z]. 维普资讯 省略 .

[4]李斌. 先进制造技术的发展与展望[J]. 制造业信息化，2004，（3）.

[5]杨叔子，吴波. 先进制造技术及其发展趋势[J]. 求是，2004，（4）.

篇6

在世界经济持续调整和快速变革、新工业革命即将到来的关键时期，一场充分展现我国两化融合成果、发展趋势和路径的思想盛宴在此展开。2012年6月29日，由工业和信息化部主办的“信息化与工业化融合高层研讨会”在北京国家会议中心召开。

新工业革命萌发

新一轮工业革命正在萌发，这是参加高层研讨会所有专家的共识。美国经济学家里米·里夫金在其所著《第三次工业革命》一书中认为，一种建立在互联网新兴通信技术与新兴可再生能源技术相结合基础上的新模式即将到来，这种不断融合将会对人类生产生活方式带来巨大的改变。

人类历史上所有生产力的进步在其生产条件上都有两个共同之处：一是能源使用方式发生变革；二是管理这些能源系统的新信息手段的出现。

第一次工业革命始于18世纪，以蒸汽机发明及其广泛应用为主要标志，以机器大生产代替手工劳动作为主要特征，以纺织、冶铁、煤炭为主导产业。这次工业革命确立了资本主义对世界的统治，资本主义通过殖民扩张造成东方从属于西方的态势，我国在第一次工业革命中大大落后。

第二次工业革命是20世纪初以电力的广泛应用为主要标志，以电气化生产效果快速提高为主要特点，使得资本主义世界体系包括殖民体系最终形成，使得世界最终成为一个密不可分的整体。

前两次工业革命时期传统的、集中式的生产经营逐渐被新的工业革命分散、扁平的生产经营方式所取代，从根本上重构社会的生产方式和生产关系。

在目前全球化加速、制造业走向数字化的大趋势下，一些重大变化已经发生。智能软件、新材料、机器人、新的制造方法将形成合力，产生足以改变经济社会进程的巨大力量。新工业革命将是颠覆性的，如同纺织厂消灭了手工织布，福特“T”型轿车让传统手工铁匠下岗，新工业革命不仅影响产品的生产方式，还将影响产品的生产地点。

每一次工业革命的影响集中体现在制造业生产方式深刻变革上，无论是第一次还是第二次，都体现了这个特点。新工业革命是原子、比特、能源、生命科学的共同发展。劳动力因素在制造业整个产业链中的比例会越来越少，更多将是服务、创新和软件。

国家信息化专家咨询委员会常务副主任周宏仁表示，先进制造业的核心在于不断地创新能力，当代先进制造业核心在于不断迅速利用各种先进科学技术成果，对产品生产过程进行改造和优化。

中国电子信息产业发展研究院院长罗文表示，信息技术在制造业中的广泛应用，使得企业间全球化的分工协作变得更方便、更快捷、成本更低、效率更高，促进了企业管理与组织模式的革命性变化。没有信息技术的深度应用，就不可能有全球制造业的快速发展。信息技术在新工业革命中具体体现为：全球制造、柔性制造、绿色制造、智能制造和服务型制造五个主要生产方式上。

其中，柔性制造是指在先进信息技术和传统制造技术深度融合的基础上，将以往企业中相互独立的工程设计、生产制造及经营管理等过程，在计算机及其软件的支撑下，构成一个覆盖整个企业的完整而有机的系统，以实现全局动态最优化、总体高效益、过程高柔性、并进而赢得竞争优势的先进制造方式。

而在绿色制造的实施过程中，需要信息技术的支持。进行绿色设计需要先进的辅助软件，进行绿色制造也需要节能、低噪音、高精度的数控机床及相应的信息制造技术。信息技术从一定程度上很好地解决了这些制造过程中所面临的问题。

智能制造是以泛在感知、精确控制、智能诊断和人机交互为特征的新工业生产方式，基本特征是生产线全自动化，生产效率显著提高，极端制造能力增强，加速机器对人的替代。如果说传统制造是能量驱动型的话，那么智能制造就是信息驱动型的。

服务型制造将使得生产制造与产品研发、供应链管理、产品销售和售后服务等服务环境的联系越来越紧密，使得企业对生产制造过程的敏捷性和柔性适应性要求越来越高，因此对整个制造过程的信息化和智能化水平提升等都提出了新的要求。

两化融合引领变革

随着信息技术的快速发展和普及应用，信息化与工业化融合不断引领人类生产方式的新变革，正成为一种全面、动态、优化的资源配置方式，重塑全球化时代国家产业竞争的新优势。

北京理工大学党委书记郭大成表示，新工业革命是进入信息化的标志。从经济社会发展进程看，发达国家是在工业化完成或者基本完成的情况下进入信息化的，并把信息化作为国家发展的优先战略，而我们则在工业化还没有完成情况下又遭遇信息化。这使得我国工业化进程必须与信息化同时开展，考虑与信息化融合，走出一条与发达国家不同的、实现工业化的发展道路，即有中国特色新型工业化发展之路。

中国联通副总经理姜正新认为过去的制造业基本是生产装备、卖装备，现在制造业通过信息化实现由卖装备向卖服务转变。

中央财经领导小组办公室副主任杨伟民认为我国的工业化在两化融合的推动下，一定要从数量扩张为主转向内涵提升为主的工业化。

姜正新表示，两化融合在支撑政府建立高效管理体系发挥着重要作用，对政府降低管理成本，提高管理效能，推动政府建设发挥了非常有效的作用。

两化融合正成为发展现代产业体系的重要途径。加快构建结构优化、技术先进、清洁安全、附加值高、吸纳就业能力强的现代产业体系，是我国优化经济结构、转变发展方式的根本要求，也是推动信息化与工业化深度融合的主攻方向。

举例来说，两化融合加速航空工业发展模式转变。中国航空工业集团副总经理、首席信息官张新国表示，航空工业发展原来以企业自身能力为主，现在则在全国甚至全球范围内进行能力资源配制，形成很多创新工作方式形式；过去的实物样机变成现在的三维样机；原来模型加工方式变成现在数字模型的加工方式，刚性生产变成柔性生产。

姜正新认为，信息技术使产品内涵得到丰富，提升产品价值，使企业商业模式和经营模式实现转型，同时也带动了相关产业链新的增长。

两化融合为企业创新发展带来了新机遇。信息技术的普及应用，使得信息和知识的扩散以及人力资本的提升成为引领经济社会发展的重要动力。信息技术融入企业研发设计、生产经营的各个环节，创新了研发手段，优化了研发流程，提升了研发效率和研发能力。信息技术与企业生产工艺流程、组织管理体系的有机融合，构建起了集成先进管理思想、方法和手段的管控平台，为一些管理理念落后、管理水平不高的企业提供了赶超的机会。

两化融合为应对资源环境挑战提供了新方式。工业技术的不断进步与信息技术的广泛应用日益结合，实现了对能源资源和物资资源的调控、配置和优化，进而提高能源和资源的综合利用水平。

据全球气候组织预测，到2020年，信息通信技术应用的普及将帮助其他行业减少78亿吨CO2当量，可减少全球约15%的碳排放。

同时，随着信息技术应用的全面深入，将不断催生资源利用和节能环保的新模式。合同能源管理、排污权交易、碳交易等节能减排新机制，以及企业内部能源管理中心等新组织的建设，正成为推动节能减排的重要手段。

国家仿真控制工程技术研究中心主任、广东亚仿科技股份有限公司董事长兼总经理游景玉表示，两化融合的结合点是无所不在、无孔不入。经过两化融合一定会催生出很多解决问题的中国自主知识产权关键技术，既带动经济发展又推动科技进步。

挑战与思考

放眼全局，我国两化融合正不断向广度与深度拓展。然而，与发达国家往往在完成工业化以后实行信息化不同，我国国情决定了工业化与信息化必须同步推进，才更有可能实现弯道超车。因此，两化融合收获丰硕成果的同时，需要面对诸多现实挑战。

“两化融合最终形态是要实现程度更高的工业化。目前人们对我国工业化究竟处于后期还是中期阶段有所争议，但我个人认为，判别工业化标准不能单纯看数量指标，还要看质量。”杨伟民认为，我国工业化成绩单中量的指标都非常好，有220多项世界第一，但从自主品牌、自有技术、核心技术、知名企业等指标来衡量，很多单项成绩只是世界中等水平。

在杨伟民看来，质与量失调是我国目前工业化进程中存在的最大问题，而过度分散的工业化分布同样给我国工业化进程带来不少麻烦。“每个省、市及乡、镇村庄都把自己当成一个独立经济体，推进工业化实现城市化，这种做法虽有利于调动各级政府的积极性，迅速扩大生产能力，但带来的弊端非常明显。”杨伟民举例指出，我国仅经国家批准的国家级、省级开发区就达8035平方公里，主要是工业开发区，如果算上其他层次的开发区，全国工业用地至少达到5万平方公里，而日本只有1600平方公里。“工业化是一个国家的目标，县县搞工业化、区区搞工业化的做法是十分极端且不符合科学发展观的。”

他认为，过度分散的工业化发展模式带来的另一大弊端便是环境污染。工业污染往往属于点源污染，农村污染则被称为面源污染，处处搞工业则把工业污染变成了很难监管与治理的面源污染。

目前，我国两化融合呈现三大特征。机制和体制初步建立，但相对滞后。地方政府积极性很高，但从国家战略层面对两化融合的认识还不够深入，长远规划不足；重视“保增长”，而不太重视“转变增长方式”；各部门之间的统筹协调成为制约两化深度融合的重要瓶颈。

虽然两化融合成果初步显现，但水平参差不齐。不同行业、企业间，因企业规模、行业开放程度及竞争环境有区别，导致在融合水平上差异较大；很多企业缺乏战略层面的系统部署，注重点上的应用，忽视面上的集成整合，很难达到业务转型和产业升级；由于受资金链紧张、周期长、见效慢等因素影响，不少中小企业对两化融合认识不够深刻，其信息化应用水平整体上还处于初级阶段。

支撑体系渐显雏形，但比较薄弱。我国两化融合所需的各类复合型人才极度缺乏，所需的核心技术和自主创新能力明显不足，在信息技术硬件的信息交互和信息采集方面，与国外企业相比尚存在较大的差距。

此外，企业在信息化推进过程中容易犯的一个错误是，将IT与业务分离。“信息化过程中最为突出的问题是IT与业务是分家的。”张新国表示，“业务处理是流程，IT处理是数据，要搭建桥梁的本质就是要实现以业务流程全部的显性化与结构化。”

方向与机遇

从“十一五”规划中的“以信息化带动工业化”，到党的十七大提出两化融合、“五化”并举，再到“十二五”规划纲要中明确提出“大力发展新一代信息技术，推动两化深度融合”，两化融合的内涵不断得以深化。

基于工业化相对薄弱的现实，我国两化融合必须坚持把结构调整作为主攻方向，而作为“十二五”规划的一大亮点，现代生产业无疑成为极大拓展两化融合空间，促进产业结构战略性调整，提高产业附加值的重要途径。

事实上，通过近年来两化融合的不断推进，生产业越来越得到社会各界的重视，政府业已出台积极有效的措施，如鼓励企业内生产业剥离，强化企业内部资源、业务整合的自主性等等。现阶段，我国两化融合仍需进一步向广度与深度突破，而对此起到重要支撑作用的无疑是信息产业的技术水平与创新能力。对此，郑新立认为，首先要努力培养电子信息业龙头企业，这是两化融合的当务之急，“在通讯领域，中兴与华为所申请的国际专利总量居全球前三，而在IT领域还没有销售额达几百亿元、真正自主创新的龙头企业。”而在郭大成看来，我国原材料、装备、电子重点制造领域及运输、物流、电子商务、工业电子商务等生产领域，已经或正在涌现出一批积极探索两化融合并取得显著成效的企业。大力帮助这些企业总结推广经验，将有利于两化融合在整个行业的渗透。

要创新实现两化深度融合，还需要抓住移动互联网及新能源带来的新机遇，占领技术的制高点。郑新立指出：“移动互联网的优势包括三个方面：一是4G设备，我国围绕4G设备的研发生产和建设将会有上万亿投资需求量；二是云计算，我国各地发展云计算积极性都很高，但有点乱，仍需进一步集中部署规划；三是显示技术的突破，液晶显示将会过时。”姜正新认为，自主创新将极大促进两化深度融合，而加快培育重大新兴服务业态尤为重要，“特别是加快三网融合。目前三网融合已经取得了一些实质性的进展，但行业壁垒等问题仍然存在。”

在开展信息化过程中，优秀复合人才的匮乏困扰着诸多企业CIO，也成为制约信息产业自主创新的一大桎梏。

“培养熟悉信息技术和工业企业管理的复合型人才是推进两化融合的关键，因此必须以人才战略为契机突破两化融合机制。”郭大成认为，具体来讲要引导高校设置两化融合相关的专业学科，加强学生对软件、信息技术等两化融合关键共性技术及企业管理等理论的研究和应用，培养两化融合专业高端理论研究人才及应用人才，根据产业需求制定人才培养方案，搭建产、学、研、用互动平台，建设持续激励等手段，协同推进两化融合人才的培养。

篇7

我们要认识到中国经济进入新常态是国内外发展环境和条件深刻变化的结果，其中最深刻的变化就是增长速度由两位数左右的高速增长回落到7%左右的中高速增长，最大的挑战是如何实现经济转型升级和提质增效。如果不能在产业升级和创新驱动上取得积极进展，要在“十三五”保持6.5%―7%的增速也不容易。而要在转型升级和创新驱动上取得进展，关键要更多依靠中国广大的企业。

2015年，我国经济发展的总体环境可以说机遇与挑战并存，但挑战的压力和机遇把握的难度都可能有增无减。

经验表明，全球性经济危机往往会催生重大科技突破进而引发产业变革，成为推动经济发展的新动力，从而带来更高层次上的新一轮经济繁荣。这次国际金融危机发生以来，世界范围内科学技术取得了一系列重大突破，全球产业格局发生深刻变化，新一轮产业变革正在孕育兴起。目前，随着制造技术与信息技术、制造业与服务业加快融合，新产品、新业态和新的商业模式不断涌现。这种变革，不是单纯地发生在某一国家、某一领域，而是水银泄地般地在全球范围内渗透蔓延，正在不可逆转地改变着人们的生产和生活方式。

篇8

应用智能化的管理方法、设备及技术，对传统的机械工程进行科学、合理的改造，使智能化的运作与发展在传统机械工程中实现，这是机械工程智能化发展的主要内容。智能化机械工程主要具有以下特征：

1.1高品质、高效率

把智能化技术应用到机械工程中，不但能使机械工程的生产能耗降低，而且可以使机械加工的生产链得到延伸，不但能使产品的生产效率得到提高，而且能保证产品的质量。

1.2四流交汇、四维集成

能化机械工程的基本特征就是把人、机、硬件、软件相互进行交流与集成。这种四流交汇和四维集成的实现使得智能化机械工程的高效性与智能化得到了很好的实现。这对未来机械工程的发展作用重大。

1.3节能与环保

节能环保必将是未来机械工程发展的一个重要趋势，利用传统机械工程技术进行相关的加工生产作业时，污染现象相当严重，并且一旦污染后很难有效的进行治理。而节能环保是智能化机械工程的另一重要特点，如果使机械工程朝着智能化的方向发展，这样必然能够很好避免以牺牲环境作为机械工程发展代价现象的发生。

2机械工程智能化的发展趋势分析

2.1网络化与信息化发展趋势

机械工程要想朝着智能化的方向发展，必须要以网络化与信息化的发展作为基础。通过对自身管理体系的不断改革实现机械工程发展的信息化是机械工程相关企业一直在努力的目标，应用智能化技术改善机械工程的内、外部管理环境，使机械工程在信息化管理的基础上实现进一步的发展。就目前的企业发展状况而言，很多企业已经开始应用EPR（企业资源计划系统）和MRPII（制造资源计划），这些系统的广泛应用，都可以加快机械工程朝着智能化发展的速度。

2.2集成化与自动控制化发展趋势

随着机械工程智能化发展的不断深入，集成化与自动控制化在智能化机械工程中的应用也越来越多。比如说在机械工程的换挡系统中，人们已经开始广泛应用单机集成与智能控制的自动化换挡系统。液压式换挡系统与电液式换挡系统是机械工程自动化换挡系统的两个主要的分类，在机械工程中应用上述两种系统后，不仅可以使机械设备的使用性能得到改善，工作效率得到提高，而且还可以减轻机械操作人员的工作强度，同时节省人力资源。随着机械工程智能化的发展，机械工作中用到的监控技术、检测技术、远程诊断技术以及相关的维护技术也在一步步的朝着智能化，集成化、自动化的方向发展。此外，机械工程在网络机群方面的发展，也体系了机械工程集成化、自动化控制的发展趋势。机械工程智能化发展的具体体现便是机械工程网络机群技术的发展。实施机械工程的网络机群管理可以使一些多机种、高性能的机械资源得到科学、合理的优化配置，使各类机械的协同作用得到很好的发挥。

2.3产品智能化与人工智能化发展趋势

随着机械工程本身智能化的不断实现，智能化的发展方向也成为了机械工程中相关产品的发展方向，与此同时，人工智能化和计算机科学技术在机械工作领域的应用趋势也越来越明显。例如：索尼公司研发的智能化娱乐机器狗投向市场后，销量特别好，普遍的消费者都喜欢，这也给索尼公司带来了很大的经济利益。能够模拟人类大脑进行分析和控制是机械工程领域智能化产品的主要特点，共同控制以及定时控制在这些智能化的机械产品中往往都能够实现，在这些智能产品中安装一些现代化的传感器，不但可以对外界信号进行及时的分析和处理，而且还能够对自身的状态进行及时的检测和预报，这样不但可以提高机械产品的寿命，而且还可以大大提高机械产品的效能，使得机械产品更好的为我们服务。随着社会的发展，人们生活水平的提高，人们对机械产品的需求也开始朝着智能化、多样化，以及个性化的方向发展。这也就决定了未来智能化机械产品的市场前景必将非常广阔。

3总结

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科学技术的进步发展，使工业产品的功能要求变得复杂多元化，飞速的更新换代加快了产品使用周期的缩短，对工业类产品的设计，尤其是机械类产品方案的设计要求越来越高。基于市场和用户的需求，机械产品的设计除了基本功能，更要体现人性化、环保等现念。下面，我们来简单认识一下当前较为主流的几种设计思路。

1、设计方法智能化

计算机技术使得我们的设计工作得以高智能化操作：以设计方法学的理论，依托三维图形、智能化设计软件、虚拟现实、多媒体等计算机软硬件，来构思、设计并描述设计产品概况。

采用三维图形等软件和虚拟现实技术等进行的智能化设计，直观性好，开发初期，客户便可一定程度上直接参与设计；但基于系统性较为差，对设计部件结构、规格、位置需要有合理确定，所以对软件智能化要求较高，而且需要有丰富经验的设计人员操作。

2、模块化

以对产品的某种功能目标实现，而划分出单个结构模块；最后通过众多划分模块的组合，形成完善的设计方案，是此类设计方式的特点。

在一些特定的产品中，其组成部份功能明确而稳定，这对结构模块的划分较为有利；但设计工作中，有很多产品并无此种明确而稳定的功能对应关系，其具有的配合性和多样性较差，这就对开始阶段的划分选用造成了很大的困难，在实践操作中，需要设计人员有丰富的经验和广泛的学科知识来作为操作基础。

3、系统化

系统化设计方法需要将任务由抽象至具体(由设计的任务要求到实现该任务的方案或结构)来进行层次的划分，要预定出分层的任务，并由浅入深和由抽象到具体地有机联系各层，这样，使整个设计工作过程呈系统化，其规律和逻辑性易于设计过程中用计算机辅助实现。

4、基于产品特征知识

此类设计方法通过用计算机能够识别的语言描述产品的特征和针对其行业领域内专家或专业的知识及经验，而建立起相应的知识库及推理机，而后借助已存储的领域知识和建立的推理机实现产品的方案设计。

以上举例说明的各种设计方法，并不是各自独立的，他们之间在很大程度上都存在一定的联系。比如在运用结构模块化的方式进行设计工作时，对产品结构模块的划分就蕴含和体现出系统化设计方法思维。因此，取长补短，融合互补，才有可能简化整体设计的过程，并高效高质的降低设计过程的成本。

机械设计技术的发展趋势

1、 优良性能设计技术

优良性能设计的目的是提高所设计机械产品的综合性能，运用摩擦学、断裂力学等众多科研成果，在对其材料、结构和尺寸设计的前提下，从深度和广度上拓展技术的内涵和外延。此类设计技术包括可靠性设计、防疲劳断裂设计、摩擦学设计、防腐蚀设计、系统动态设计、状态监测补偿与控制技术等等。

优良性能设计的出发点，是通过运用多类学科成果来提高产品的优良性能，所研究的主要问题包括：产品以及系统故障所产生的原因、消除和预防等；对结构动态特性（如固有频率、动态响应、振型、运动稳定性等）进行分析、评价、设计，以达到产品结构系统能在运行过程中受到各类环境作用和瞬变载荷时，仍能保持其良好的动态性能和状态；同时，可从产品的防腐蚀结构、构体强度、设计方法，材料的选择及加工制造工艺等等，做出所设计产品的寿命概率和分析可靠性等预期；对设计产品在运行状态的参数进行充分的定量检测分析，从而对故障产生原因和部位等问题做出判断。

2、竞争优势创建设计技术

市场竞争中，生产设计者要用新观点、新功能、新原理的设计满足变化中的客户需求；诸如产品创新设计、降低成本设计、快速设计、仿真与虚拟设计、智能设计等，是竞争优势创建设计技术的常见内容，产品的不断更新是主要研究问题；

3、全寿命周期设计技术

产品设计的不仅是功能结构，还要考虑到规划、设计、制造、营销、运行、使用、维修保养等全寿命周期问题。有鉴于此，在设计阶段就要对产品生命历程的全部环节，加以综合优化。

该设计技术包括面向制造的新技术、产品数据管理技术、并行设计等。需要在开发初始，就综合考虑产品后续阶段，如工艺规划、装配、试验、营销、使用、维修保养、回收处置等环节；对产品寿命期各阶段中产生和需要的数据信息做管理，并将其在适当时间传递至正确位置或传递给相应的人，这是产品全寿命周期数据管理技术研究的根本内容。

4、绿色产品设计技术

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在柳州五菱汽车有限责任公司，一项基于物联网的微车数字制造关键技术的应用，其应用技术达到了国内领先水平，成为制造业企业推进两化深度融合的典范。

制造物联网的实施

当前，汽车产业规模的显著扩大，行业发展过程中存在许多问题和制约因素，比如汽车零部件制造水平还跟不上当前国际汽车制造的发展要求；自动化程度不高，生产管理水平相对落后，制约了汽车产业的规模化、集约化发展。提高汽车生产企业的制造、管理水平对汽车产业的更新换代将产生重要的影响，后桥数字化制造的质量检测也是提高后桥生产效率的重要环节。目前，后桥生产的重要零部件主减速器在国内国外还没有一个规范的检测标准，大多数汽车制造企业通过样件装车进行道路试验，利用人工经验对后桥进行品质判断，造成在各类售后服务故障问题中，主减速器的质量争议最大。因此，改善后桥数字化制造的管理、装配、检测水平是提高后桥生产质量的关键环节。

五菱汽车成立于1996年，是广西区大型国有独资企业，是中国汽车工业30强、中国制造业企业500强、全国大型工业企业500强和信息化企业500强之一，2010年成功将物联网技术应用于微车后桥的车間物流管理、数字化制造、数字化检测中，将后桥的生产纳入统一的信息化的管理，极大提高后桥生产的质量管理水平，降低成本，提高产品生产的质量，为公司的规模化、集约化生产打下良好的基础。

五菱集团副总经理汪旭表示，五菱汽车首先通过设计车間物流制造工位的物料管理，零部件配送的信息管理，生产状况的实时监测管理，实现后桥生产管理的信息化。在制造生产线引入物联网后通过对后桥主减速器的振动与噪声信号的提取及处理，应用信号分析技术及模式识别技术，捕捉特征频谱信号进行提取，采用特征匹配方法形成故障特征值，通过大量实测数据，拟合诊断标准曲线，形成了在全速域条件下的速度与振动加速度关系，实现了微车后桥主减运动品质检测。通过对后桥装配关键技术设备的研发，全面实现后桥零部件装配的数字化，提高后桥生产的质量，提高劳动生产率，成为国内首创的全数字制造技术，此项技术荣获柳州市2011年度科学技术进步奖。

升级全数字制造

近年来，五菱汽车针对公司精益生产的发展战略，利用IT技术形成公司精益生产的“神经反馈系统”。围绕汽车制造链中关键业务环节的信息化综合集成和创新，探索一种涵盖五菱汽车整个制造链的精益化和集成化管控模式。并在数字化工厂的基础上，利用物联网的技术和设备监控技术加强信息管理和服务；清楚掌握产销流程、提高生产过程的可控性、减少生产线上人工的干预、即时正确地采集生产线数据，以及合理的生产计画编排与生产进度。并加上绿色智能的手段和智能系统等新兴技术于一体，构建一个高效节能的、绿色环保的、环境舒适的人性化工厂，成为五菱汽车两化融合的关键所在。

从制造物联网的应用来看，该项目首先实现后桥的数字化检测，降低损耗、提高劳动生产率，已先期实施并运行两年，取得了较大的经济效益和社会效益。第二步实现后桥的数字化装配，主要是利用数字化仪器实现装配过程中的自动准确的测量，各垫片自动选择和扭力自动拧紧，改变了纯手工装配的模式，体现了数字化高技术的现代化装配线发展趋势，其生产模式及质量控制得到了根本性改善。然后进行车間物流信息管理系统的设计，最后集成整个系统。

在五菱汽车，由于采用基于物联网的车間物流管理系统，实现了物流配送过程的转变，生产节奏有了很大的提高。保证生产数据记录的准确性和及时性、实现生产现场信息与物料管理部门之間信息的及时交换，有效解决了配送不及时、不准确、缺料、丢料的情况，减少不必要的浪费，并最终达到有效地控制生产成本。为提高企业生产率和企业经济效益做出了一些探索性的设计与开发。采用规模化的数字化制造设备，生产效率将大为提高，企业新增产值大幅上升，后桥的返修费用也将大大降低。

通过基于物联网的后桥装配数字化技术研发，解决了原有的通过人工耳听判断主减速器品质好坏的途径，克服了以往手工装配效率低、精度差的问题，极大的推动了行业科学技术的进步。