(发展战略)先进制造技术的状态和发展方向
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先进制造技术论文(数字化工厂)数字化工厂发展现状及趋势摘要:目前,将数字与智能制造作为关键技术应用到数字化工厂,是现代工业化与信息化融合的应用体现,也是实现智能化制造的必经之路。
打造数字化工厂,是当前工业企业变革、突破的重要手段。
本文对数字化工厂发展现状及趋势进行了初步的研究,通过具体实例,分析了数字化工厂的特点,应用现状并展望了数字化工厂的发展趋势及其决定性意义。
发展数字化工厂对制造企业提升生产力,实现生产智能化和有效管理,推广数字化工厂的建设和发展,搭建智能制造技术和数字化工厂相结合的交流平台,为我国传统产业转型升级、工业与信息化深度融合的战略发展要求,都有着关键性的意义。
关键词:数字化工厂;虚拟仿真;数字制造;智能管理;产业转型升级一、引言现代工业经历了机械化、电气化革命,未来的第三次工业革命必然以机、电、信息相结合的智能化制造革命。
《经济学人》2012年4月发表的《第三次工业革命:制造业与创新》专题报告中阐述了目前由技术创新引发的制造业深刻变化,其中,数字化与智能化的制造技术是“第三次工业革命的核心技术”。
作为数字化与智能化制造的关键技术之一,数字化工厂是现代工业化与信息化融合的应用体现,也是实现智能化制造的必经之路。
数字化工厂借助于信息化和数字化技术,通过集成、仿真、分析、控制等手段,可为制造工厂的生产全过程提供全面管控的一种整体解决方案。
早在2000 年前后,上汽、海尔、华为和成飞等制造企业均已开始着手建立自己的数字化工厂。
今年来,随着国际竞争的不断加剧和我国制造业劳动力成本的不断上升,对设备效率、制造成本、产品质量等环节的要求不断提高,离散制造业中以汽车、工程机械、航空航天、造船为代表的大型企业已越来越重视数字化工厂的建设。
二、数字化工厂的研究热点根据在范围、阶段、视角上的关注点存在差异,对于数字化工厂也有不同提法,比如可视化工厂(Visual Factory)、智慧工厂(Smart Factory)、智能工厂图1典型数字化工厂提法的主要业务范围(Intelligence Factory)、数字化制造(Digital Manufacturing)、虚拟工厂(Virtual Factory)等。
我国先进制造技术发展现状摘要:先进的机械制造业是国民经济的支柱产业,关系到一个国家的综合国力。
现代制造业已发生了巨大的变化,特别是由于中国有着巨大的市场潜力和劳动力资源,我国正日益成为全世界机械制造业的中心。
随着经济全球化和金融危机的影响,与发达国家相比,我国机械制造业已处于很落后的局面,正陷入难以可持续发展的困境。
本文基于对我国机械制造技术发展现状的阐述,结合当前机械制造技术的特点,提出了我国机械制造技术的发展方向。
关键词:先进制造技术、特点、趋势1 先进制造技术1.1 基本定义先进制造技术(Advanced Manufactuing Technology),人们往往用AMT来概括由于微电子技术、自动化技术、信息技术等给传统制造技术带来的种种变化与新型系统。
具体地说,就是指集机械工程技术、电子技术、自动化技术、信息技术等多种技术为一体所产生的技术、设备和系统的总称。
主要包括:计算机辅助设计、计算机辅助制造、集成制造系统等。
AMT是制造业企业取得竞争优势的必要条件之一,但并非充分条件,其优势还有赖于能充分发挥技术威力的组织管理,有赖于技术、管理和人力资源的有机协调和融合。
1.2 主要技术这是制造技术的核心,它包括两个基本部分:有关产品设计技术和工艺技术。
1.2.1面向制造的设计技术群面向制造的设计技术群系指用于生产准备(制造准备)的工具群和技术群。
设计技术对新产品开发生产费用、产品质量以及新产品上市时间都有很大影响。
产品和制造工艺的设计可以采用一系列工具,例如计算机辅助设计(CAD)以及工艺过程建模和仿真等,生产设施、装备和工具,甚至整个制造企业都可以采用先进技术更有效地进行设计。
近几年发展起来的产品和工艺的并行设计具有双重目的,一是缩短新产品上市的周期,二是可以将生产过程中产生的废物减少到最低程度,使最终产品成为可回收、可再利用的,因此对实现面向保护环境的制造而言是必不可少的。
1.2.2制造工艺技术群(加工和装配技术群)制造工艺技术群是指用于物质产品(物理实体产品)生产的过程及设备。
先进制造技术现状和发展趋势Prepared on 22 November 2020我国先进制造技术现状和发展趋势摘要:简要介绍了先进制造技术及其特点,并结合国内制造企业,论述了我国先进制造技术的现状和发展趋势。
关键词:先进制造技术;现状;发展趋势引言制造业是现代国民经济和综合国力的重要支柱,其生产总值一般占一个国家国内生产总值的20%-55%。
专家认为,世界上各国家经济的竞争,主要是制造技术的竞争,其竞争能力最终体现在所生产的产品的市场占有率上。
随着经济技术的高速发展以及顾客需求和市场环境的不断变化,这种竞争日趋激烈,因而各国政府都非常重视对制造技术的研究。
对于中国这样一个制造大国更亦是如此。
1、先进制造技术及其特点先进制造技术AMT(advancedmanufacturingtechnology)是制造业不断吸收机械、电子、信息(计算机与通信、控制理论、人工智能等)、能源及现代系统管理等方面的成果,并将其综合应用于产品设计、制造、检测、管理、销售、使用、服务乃至回收的全过程,以实现优质、高效、低耗、清洁和灵活生产,提高对动态多变的产品市场的适应能力和竞争能力的制造技术的总称。
它集成了现代科学技术和工业创新的成果,充分利用了信息技术,使制造技术提高到新的高度。
先进制造技术是发展国民经济的重要基础技术之一,对我国的制造业发展有着举足轻重的作用。
先进制造技术以实现优质、高效、低耗、清洁、灵活生产,提高产品对动态多变市场的适应能力和竞争力为目标。
它不局限于制造工艺,而是覆盖了市场分析、产品设计、加工和装配、销售、维修、服务,以及回收再生的全过程。
强调技术、人、管理和信息的四维集成,不仅涉及到物质流和能量流,还涉及到信息流和知识流,即四维集成和四流交汇是先进制造技术的重要特点。
先进制造技术更加重视制造过程组成和管理的合理化和革新,它是硬件、软件、脑件(人)与组织的系统集成。
2、我国先进制造技术的现状随着社会的发展,人们对产品的要求也发生了很大变化,要求品种要多样、更新要快捷、质量要高档、使用要方便、价格要合理、外形要美观、自动化程度要高、售后服务要好、要满足人们越来越高的要求,就必须采用先进的机械制造技术。
国内外先进制造技术的现状及发展趋势一先进制造国内外的现状1.我国先进制造技术的现状自建国以来,尤其是改革开放以来,我国机械制造业得到了迅速地发展。
机械工业是我国工业中发展最快的行业之一。
20世纪70年代以前,产品的技术相对比较简单,一个新产品上市,很快就会有相同功能的产品跟着上市。
20世纪80年代以后,随着市场全球化的进一步发展,市场竞争变得越来越激烈。
20世纪90年代初,随着CIMS技术的大力推广应用,包括有CIMS实验工程中心和7个开放实验室的研究环境已建成。
在全国范围内,部署了CIMS的若干研究项目,诸如CIMS软件工程与标准化、开放式系统结构与发展战略,CIMS总体与集成技术、产品设计自动化、工艺设计自动化、柔性制造技术、管理与决策信息系统、质量保证技术、网络与数据库技术以及系统理论和方法等均取得了丰硕成果,获得不同程度的进展。
但因大部分大型机械制造企业和绝大部分中小型机械制造企业主要限于CAD和管理信息系统,底层基础自动化还十分薄弱,数控机床由于编程复杂,还没有真正发挥作用。
因此,与工业发达国家相比,我国的制造业仍然存在一个阶段性的整体上的差距。
2.国外先进制造技术的现状在产品设计方面,普遍采用计算机辅助产品设计(CAD)、计算机辅助工程分析(CAE)和计算机仿真技术;在加工技术方面,巳实现了底层(车间层)的自动化,包括广泛地采用加工中心(或数控技术)、自动引导小车(AGV)等.近10余年来,发达国家主要从具有全新制造理念的制造系统自动化方面寻找出路,提出了一系列新的制造系统。
如计算机集成制造系统、智能制造系统、并行工程、敏捷制造等。
二、先进制造技术的组成先进制造技术不是一般单指加工过程的工艺方法,而是横跨多个学科、包含了从产品设计、加工制造、到产品销售、用户服务等整个产品生命周期全过程的所有相关技术,涉及到设计、工艺、加工自动化、管理以及特种加工等多个领域,并逐步融合与集成。
可基本归纳为以下四个方面:一、先进的工程设计技术二、先进制造工艺技术三、制造自动化技术四、先进生产管理技术、制造哲理与生产模式五、发展。
欧盟工业先进制造系统的研发现状及趋势分析摘要:本文旨在分析欧盟工业先进制造系统的研发现状和趋势。
首先,通过综合分析指出欧盟的先进制造技术对工业生产和效率的提升起着重要作用,提升了欧盟先进制造产业的竞争力。
其次,介绍了欧盟工业先进制造系统技术的发展情况,以及目前正在实施的重要计划。
最后,本文结合当前战略,探讨了欧盟工业先进制造系统未来发展的趋势,以提供有助于提高欧盟先进制造行业技术水平和市场竞争力的有用信息。
关键词:欧盟;先进制造;工业;技术;现状;趋势正文:随着先进制造技术的发展,未来欧盟工业将可能越来越依赖于先进制造系统。
欧盟的制造技术有助于工业生产的优化和提高效率,有助于提高欧盟制造行业的竞争力,也有助于提高欧盟产品和服务的质量。
因此,研究和发展欧盟工业先进制造技术十分重要。
概观欧盟工业先进制造技术发展情况,一些重要的项目已经开展,如“工业4.0 计划”、“欧洲领先技术计划”和“Rob-TIC 项目”等。
这些计划为欧盟先进制造产业提供了战略支持,有助于促进欧盟先进制造技术的研发和应用,而未来的研发计划将更加注重智能制造、全球化创新和新型能源技术等方面。
未来,欧盟工业先进制造技术将可能处于较弱位置,由于技术环境快速变化,技术迭代要求也会不断增加。
因此,加快技术创新速度是欧盟先进制造系统发展的必要条件。
此外,欧盟的政策制定者也应支持协同创新,以提高企业创新的效率,并依托现有资源,通过政策示范来鼓励发展革新技术,促进欧盟的先进制造行业的发展。
总的来看,欧盟先进制造系统的发展趋势受到诸多因素的影响,其发展将会朝着更快、更强、更智能的方向发展。
因此,欧盟应继续加大投入,加强研发,开发更具竞争力的产品,从而在全球竞争中取得优势。
此外,一些战略政策的调整也可能会影响欧盟先进制造系统的发展。
例如,在欧盟“大空间”战略中,将有助于扩大欧盟工业先进制造技术的使用范围。
此外,欧盟也正在寻求推行新的环保政策,以降低污染和提高环境保护成效,这同样可能会对欧盟先进制造系统的发展产生重要影响。
【发展战略】先进制造技术发展趋势xxxx年xx月xx日xxxxxxxx集团企业有限公司Please enter your company's name and contentv第9章先进制造技术发展趋势9.1 概述9.1.1 什么是先进制造技术9.1.2 先进制造技术的特点9.1.3 先进制造技术的产生背景9.1.1 什么是先进制造技术先进制造技术是当代信息技术、自动化技术、现代企业管理技术和通用制造技术的有机结合;是传统制造技术不断吸收机械、电子、信息、材料、能源及现代管理技术成果,将其综合应用于制造全过程,实现优质、高效、低耗、清洁、灵活生产,获得理想技术经济效果的制造技术的总称。
包括计算机技术、自动控制理论、数控技术、机器人、CAD/CAM技术、CIM技术以及网络通信技术等在内的信息自动化技术的迅猛发展,为先进制造技术的发展和应用提供了日益增多的高效能手段。
先进制造技术主要包括三个技术群:主体技术群、支撑技术群和制造技术基础设施群。
其具体内容主要有:现代设计技术、精密及超精密加工技术、精密快速成型技术、特种加工技术、制造业综合自动化、过程工业综合自动化、系统管理技术等。
1. 先进制造技术中的主体技术群主体技术群包括面向制造的设计技术群和制造工艺技术群。
(1)设计技术群。
指用于生产准备的工具群和技术群。
包括产品、工艺过程和工厂设计,如计算机辅助设计(CAD)及工艺过程建模和仿真、系统工程集成技术、快速样件成型技术、且行工程技术(CE)、面向环境的设计(DFE)。
(2)制造工艺技术群。
指用于产品制造的过程及设备,包括材料生产工艺、加工工艺,连接和装配、测试和检验技术。
2. 先进制造技术中的支撑技术群支撑技术群是使主体技术群发挥作用的基础和核心,是实现先进制造系统的工具、手段和系统集成的基础技术,包括信息技术、传感器技术和控制技术。
信息技术中包括网络和数据库技术、集成平台和集成框架技术、接口和通信、基于知识的决策支持系统以及软件工程方面的技术。
先进制造技能及其生长趋势0 .前言 (2)1. 先进制造技能的概述 (3)2. 先进制造技能的体系结构 (4)3. 先进制造技能的现状 (5)4. 先进制造的生长趋势 (7)5. 柔性制造技能 (9)5.1柔性 (9)5.2柔性制造技能 (11)柔性制造系统(FMS) (11)柔性制造单位(FMC) (11)柔性制造线(FML) (11)柔性制造工场(FMF) (12)6 .盘算机集成制造系统 (12)6.1 CIMS 系统的功效组成 (13)6.2 CIMS 系统的技能优势阐发 (14)6.2.1 保障和提高了新产物开发的质量 (14)缩短了新产物的上市周期 (14)经营治理科学化, 同时低落了产物的本钱 (15)7 超精密加工技能 (15)7.1 超精密加工的技能领域 (15)7.2 超精密加工的要害技能 (16)主轴 (16)7.2.2 直线导轨 (17)传动系统 (17)7.2.4 超精密测控技能 (18)7.2.5 微进给技能 (18)7.2.6 超精密情况控制技能 (19)加工原理 (20)7.3 结论 (21)8 结语 (21)0 .前言制造业是现代百姓经济和综合国力的重要支柱, 在百姓经济建立、社会进步、科技生长与国度宁静中占有重要战略职位, 其生产总值一般占一个国度海内生产总值的20% ~ 55%。
世界各国经济实力的竞争, 主要是先进制造技能的竞争, 其竞争能力又体现在所生产产物的市场占有率上。
随着经济的高速生长以及主顾需求和市场情况的不停变革, 这种竞争日趋猛烈, 因而各国政府都非常重视对先进制造技能( advancedmanufactuing technology, 先进制造技能)的研究。
1. 先进制造技能的概述先进制造技能, 往往用先进制造技能来归纳综合由于微电子技能、自动化技能、信息技能等给传统制造技能带来的种种变革与新型系统。
具体地说, 先进制造技能是制造业不停吸收信息技能和现代治理技能的结果, 并将其综合应用于产物设计、加工、检测、治理、销售、使用、办事乃至接纳的制造全历程, 以实现优质、高效、低耗、清洁、灵活生产, 提高对动态多变的市场的适应能力和竞争能力的制造技能的总称。
先进创造技术不仅是衡量一个国家科技发展水平的重要标志,也是国际间科技竞争的重点。
我国正处于工业化经济发展的关键时期,创造技术是我们的薄弱环节。
惟独跟上发展先进创造技术的世界潮流,将其放在战略优先地位,并以足够的力度予以实施,,进一步推进国企改革,推动建立强大的企业集团。
推进技术创新,推动大型企业尽快建立技术开辟中心,广泛吸引人材,在重大技术创新项目中实行产学研结合,才干尽快缩小同发达国家的差距,才干在激烈的市场竞争中立于不败之地。
本文将详细介绍先进创造技术的含义、特点以及在我国的发展状况和发展趋势。
先进创造技术(AMT)是以人为主体,以计算机技术为支柱,以提高综合效益为目的,是传统创造业不断地吸收机械、信息、材料、能源、环保等高新技术及现代系统管理技术等方面最新的成果,并将其综合应用于产品开辟与设计、创造、检测、管理及售后服务的创造全过程,实现优质、高效、低耗、清洁、敏捷创造,并取得理想技术经济效果的前沿创造技术的总称。
先进创造技术并不限于创造过程本身,它涉及到产品从市场调研、产品开辟及工艺设计、生产准备、加工创造、售后服务等产品寿命周期的所有内容,并将它们结合成一个有机的整体。
先进创造技术特殊强调计算机技术、信息技术、传感技术、自动化技术、新材料技术和现代系统管理技术在产品设计、创造和生产组织管理、销售及售后服务等方面的应用。
它要不断吸收各种高新技术成果与传统创造技术相结合,使创造技术成为能驾驭生产过程的物质流、能量流和信息流的系统工程。
随着全球市场的形成,使得市场竞争变得越来越激烈,先进创造技术正是为适应这种激烈的市场竞争而浮现的。
因此,一个国家的先进创造技术,它的主体应该具有世界先进水平,应能支持该国创造业在全球市场的竞争力先进创造技术是为了适应时代要求提高竞争能力,对创造技术不断优化和推陈出新而形成的。
它是一个相对的,动态的概念。
在不同发展水平的国家和同一国家的不同发展阶段,有不同的技术内涵和构成。
从目前各国掌握的创造技术来看可分为四个领域的研究,它们横跨多个学科,并组成为了一个有机整体:包括:有限元法,优化设计,计算机辅助设计技术,含糊智能CAD等。
包括:可靠性设计;安全性设计;动态分析与设计;断裂设计;疲劳设计;防腐蚀设计;减小磨擦和耐磨损设计;测试型设计;人机工程设计等包括:快速响应设计;智能设计;仿真与虚拟设计;工业设计;价值工程设计;模块化设计。
包括:并行设计;面向创造的设计;全寿命周期设计。
主要有绿色设计。
包括:产品可靠性试验;产品环保性能实验与控制。
1) 精密洁净铸造成形工艺; 2) 精确高效塑性成形工艺;3) 优质高效焊接及切割技术; 4) 优质低效洁净热处理技术;5) 高效高精度机械加工工艺; 6) 新型材料成形与加工工艺;7) 现代特种加工工艺; 8) 优质清洁表面工程新技术;9) 快速模具创造技术; 10) 拟实创造成形加工技术。
1) 数控技术; 2) 工业机器人;3) 柔性创造系统(FMS); 4)计算机集成创造系统(CIMS);5) 传感技术; 6) 自动检测及信号识别技术;7) 过程设备工况监测与控制。
1) 先进创造生产模式; 2) 集成管理技术; 3) 生产组织方法。
在创造业自动化发展方面, 发达国家机械创造技术已经达到相当水平 , 实现了机械制造系统自动化。
产品设计普遍采用计算机辅助设计(CAD) 、计算机辅助产品工程(CAE) 和计算机仿真等手段, 企业管理采用了科学的规范化的管理方法和手段 , 在加工技术方面也已实现了底层的自动化, 包括广泛地采用加工中心(或者数控技术)、自动引导小车(AGV) 等。
在这个基础上再提高创造系统的自动化水平, 对于改善企业的 TQCS(T—尽量缩短产品的交货时偶尔提早新产品上市时间、 Q—提高产品质量、 C—降低产品成本、 S—提高服务水平) 已无明显的作用。
因此, 近 10 余年来, 发达国家主要从具有全新创造理念的创造系统自动化方面寻觅出路, 提出了一系列新的创造系统,如计算机集成创造系统、智能创造系统、敏捷创造、并行工程等。
它是在自动化技术、信息技术和创造技术的基础上,通过计算机及软件,将创造厂全部生产活动有关的各种分散的自动化系统有机地集成起来, 并适合于多品种、中小批量生产的总体高效率、高柔性的创造系统。
计算机集成创造系统在概念上,主要强调两点:首先在功能上,它包含了一个工厂的全部生产经营活动, 即从市场预测、产品设计、加工工艺、创造、管理至售后服务以及报废处理的全部活动。
因此它比传统的工厂自动化的范围要大得多,是一个复杂的大系统,是工厂自动化的发展方向。
其次, 在集成上,它涉及的自动化不是工厂各个环节的自动化的简单叠加,而是在计算机网络和分布式数据库支持下的有机集成。
这种集成主要体现在以信息和功能为特征的技术集成,即信息集成和功能集成,以便缩短产品开辟周期、提高质量、降低成本。
是指将专家系统、含糊推理、人工神经网络等人工智能技术应用到创造系统中,以解决复杂的决策问题, 提高创造系统的水平和实用性。
人工智能的作用是要代替熟练工人的技艺,学习工程技术人员的实践经验和知识,并用于解决生产中的实际问题,从而将工人、工程技术人员多年来积累起来的丰富而又珍贵的实践经验保存下来,在实际的生产中长期发挥作用。
又称同步工程或者同期工程, 是针对传统的产品串行开辟“( 需求分析——概念设计——详细设计——过程设计——加工创造——试验检测——设计修改”的流程,称为产品从设计到创造的串行生产模式) 过程而提出的一个概念、一种哲理和方法。
又称灵捷创造、迅速创造和灵便创造等,它是将柔性生产技术、熟练掌握生产技能和有知识的劳动力与促进企业内部和企业之间相互合作的灵便管理集成在一起, 通过所建立的共同基础结构 ,对迅速改变或者无法预见的消费者需求和市场时机作出快速响应。
市场的快速响应是敏捷创造的核心。
我国的装备创造业经过数十年努力,已具有相当规模,积累了大量的技术和经验。
但是随着经济全球化的发展,由于我国的巨大市场和丰富的劳动力资源,国外技术、资金、产品大量涌入,企业面临前所未有的国内外激烈的竞争局面。
竞争要求企业产品更新换代快,产品质量高,价格低,交货及时和服务好。
近年来,我国的创造业不断采用先进创造技术,但和工业发达国家相比,仍然存在一个阶段性的整体上的差距。
工业发达国家国有企业所占比重较小,绝大部份企业是规范的股分公司。
我国国有企业所占比重较大,装备创造业存在着带根本性的问题,创造业的人均劳动生产率远远落后于发达国家,产业主体技术依靠国外,国有企业深化改革远未到位,企业集中度低,大型骨干企业少,环绕大型骨干企业的中小企业群体也未形成。
工业发达国家广泛采用计算机管理,重视组织和管理体制、生产模式的更新发展,推出了准时生产(JIT)、灵敏创造(AM)、精益生产(LP)、并行工程 (CE) 等新的管理思想和技术。
我国惟独少数大型企业局部采用了计算机辅助管理,多数中小型企业仍处于经验管理阶段。
工业发达国家不断更新设计数据和准则,采用新的设计方法,广泛采用计算机辅助设计技术(CAD/CAM),大型企业开始无图纸的设计和生产。
我国采用CAD/CAM 技术的比例较低。
在应用技术及技术集成方面的能力还比较低,相关的技术规范和标准的研究制定相对滞后。
工业发达国家较广泛的采用高精密加工、精细加工、微细加工、微型机械和微米/ 纳米技术、激光加工技术、电磁加工技术、超塑加工技术以及复合加工技术等新型加工方法。
我国普及率不高,尚在开辟、学习阶段。
例如:在高速超高速加工的各关键领域如大功率高速主轴单元、高加减速直线进给机电、陶瓷滚动轴承等方面总体水平同国外尚有较大差距;在超精密加工的效率、精度可靠性,特殊是规格(大尺寸)和技术配套方面与国外比,还有相当大的差距。
工业发达国家普遍采用数控机床、加工中心及柔性创造单元(FMC)、柔性创造系统(FMS)、计算机集成创造系统(CIMS),实现了柔性自动化、知识智能化、集成化。
我国尚处在单机自动化、刚性自动化阶段,柔性创造单元和系统仅在少数企业使用。
相比美国、德国和日本等机床发达国家,我国数控机床产品在设计水平、质量、精度、性能方面差距较大。
从整体上来说,我国数控机床与国外先进相差 5~10 年;在高精尖技术方面的差距则达到了 10~15 年。
在高级数控系统、高速精密主轴单元、高速滚动部件和数控动力刀架等核心零部件方面,我国仍无法国产化,主要依赖于进口。
近年来,创造工程领域的新技术像雨后春笋般相继诞生,如计算机集成创造系统(CIMS),虚拟生产(VM),智能创造(IM),绿色创造(GM)等,这些新技术的产生的运用决定了先进创造业未来的发展方向。
现将先进创造技术的发展趋势和特色阐述如下:“数”,是指创造领域的数字化。
其包括以设计为中心的数字创造,以控制为中心的数字创造和以管理为中心的数字创造。
对数字化创造设备而言,其控制参数均为数字化信号;对数字化创造企业而言,各种信息(如图形、数据、知识、技能等等)均以数字形式通过网络在企业内传递,在多种数字化技术的支持下,企业对产品信息、工艺信息与资源信息进行分析、规划与重组,实现对产品设计和产品功能的仿真,对加工过程与生产组织过程的仿真或者完成原型创造,从而实现生产过程的快速重组和对市场的快速反应。
对全球创造业而言,在数字创造环境下,用户借助网络发布信息,各类企业通过网络应用电子商务,实现优势互补,形成动态联盟,迅速协同设计并创造出相应的产品。
“精”,是指加工精度及其发展。
20 世纪初,超精密加工的误差是10 μm,70~80 年代为0.01μm,现在仅为0.001 μm,即1nm。
从海湾战争、科索沃战争,到阿富汗战争、伊拉克战争来看,武器的命中率越来越高,其实质就是武器越来越“精”,也可以说,关键就是打“精度”战。
在现代精密机械中,对精度要求极高,如人造卫星的仪表轴承,其圆度、圆柱度、表面粗糙度等,均达到纳米级;基因作机械其挪移距离为纳米级,挪移精度为0.1nm;细微加工、纳米加工技术,可达纳米以下的要求,如果借助于扫描隧道显微镜与原子力显微镜的加工,则可达0.1 nm。
至于微电子芯片的创造,有所谓的“三超”:1)超净加工车间尘埃颗粒直径<1 μm,颗粒数少于0.1 个/ inch3;2)超纯芯片材料有害杂质,其含量要<1/109;3)超精加工精度达纳米级。
显然,没有先进创造技术,就没有先进电子技术装备;固然,没有先进电子技术与信息技术,也就没有先进创造装备。
先进创造技术与先进信息技术是相互渗透,相互支持,密切结合的。
“极”,就是极端条件,是指生产特需产品的创造技术,必须达到“极”的要求。
例如,能在高温、高压、高湿、强冲击、强磁场、强腐蚀等条件下工作,或者有高硬度、大弹性等特点,或者极大、极小、极厚、极薄、奇形怪状的产品等,都属于特需产品。