先进制造技术的发展与未来
宋天虎
摘要对先进制造技术发展所依赖的国际经济与科技发展趋势及制造业的
发展趋势作出概括，介绍我国大陆地区先进制造技术的发展，介绍大陆及香港地区正在合作实施的分散网络制造示范系统，呼吁海峡两岸携手并进，灵活组织两地资源，快速响应市场需求，提高我国制造业的竞争能力。
关键词先进制造技术全球化分散网络化制造系统竞争
中国图书资料分类法分类号TH16
1 世界经济与科技的发展趋势
1.1 经济与科技的全球化与一体化
90年代以来，随着冷战时代的结束，一个超越国界、超越区域经济的跨国
集团竞争对抗时代已初见端倪，跨国公司在全球范围迅速扩张，经济全球化、一体化的格局已经初步形成。
此外，随着科技内部的交叉和联系，以及科学技术与社会相互作用的进一步增强，国际合作成为科技发展的强大势头，如果视以前是一个对抗的竞争时代，现在则到了既有竞争又有合作的新时代。科技的发展对经济和社会的影响将空前广泛和愈加深刻。
1.2 “知识经济”是当今世界经济的新趋势
与农业经济和工业经济不同，知识经济是以知识为基础的经济，即人力资本和技术中的知识是经济发展的核心，未来经济的发展主要依赖知识和技术的推动。
知识经济有三大特征：①在健全的信息网络下以信息流为主导的经济；②以科技知识和人才教育作为两大支柱的经济；③开放合作和可持续发展的经济。1.3 21世纪将是信息的时代
信息科学技术是信息的生产、采集、存贮、变换、传递、处理及广泛利用的新兴科技领域。
以1946年第一台计算机诞生及50年代集成电路的发明为开端，在不足半个世纪的40多年间，信息技术已成为科技发展史上最辉煌，发展最迅速的技术；
信息技术将给21世纪经济和和社会发展带来革命性变化；
信息产业将成为未来全球经济中最宏大、最具活力的产业；
信息技术将成为知识经济社会中最重要的资源和竞争要素。
1.4 实施可持续发展战略
从本世纪70年代起，发生了一系列全球生态环境破坏对经济发展带来严重危害的事件，人们在反思中认识到，环境的污染和恶化已成为制约社会发展和人类生存的重大因素。1992年，联合国在巴西召开了世界环境与发展大会，通过
了《里约环境与发展宣言》及《21世纪议程》，提出了建立经济、社会、资源
和环境相协调、可持续发展的新模式。之后，包括中国在内的许多国家相继制定了自己的可持续发展战略。这一战略将成为21世纪的重要发展战略。
2 制造业的发展趋势
通过对近十几年来各国竞争力消长原因的分析，一度被视为“夕阳工业”
的传统制造业，其作用和地位又重新被人们所重视。同时，随着计算机技术、信息技术、自动化技术在制造业中的广泛应用，它们与传统制造技术相结合而形成的先进制造技术发展迅速，应用越来越广泛。
近几年来，制造业(特别是机械制造业)发生了一系列重大变化，主要表现在以下10个方面。
2.1 企业生产方式面临重大变革
随着需求的个性化及制造的全球化、信息化，改变了制造业的传统观念和生产组织方式。
精益生产、敏捷制造、智能制造、虚拟制造、虚拟企业等新概念相继出现。
其特点是5个转变：①从以技术为中心向以人为中心转变；②从金字塔式的多层次生产管理结构向扁平的网络结构转变；③从传统的顺序工作方式向并行工作方式转变；④从按功能划分部门的固定组织形式向动态的、自主管理的小组工作组织形式转变；⑤从质量第一的竞争策略向快速响应市场的竞争策略转变。2.2 绿色制造将成为21世纪制造业的重要特征
日趋严格的环境与资源约束，使绿色制造越来越被重视，它将成为21世纪制造业的一个重要特征。日本从环境和商业的角度出发，已对加工的浪费和产品对环境的冲击加以严肃认真的考虑。通产省从1992年开始实施一项“生态工厂”的10年计划。此外通产省与日本家电制造商联合，决定投资50亿日元研究开发废旧家电处理集成系统，预计1998年将建成一座示范型小规模实验工厂。丰田公司正在实施汽车拆卸回收工艺和旧泵回收计划。香港生产力促进局则打出了“绿色生产力”的口号，正在积极推行ISO14000国际环保管理标准、绿色产品标志及绿色奖励计划，培训清洁生产人才。
祖国大陆的资源并不丰富，环境污染问题已经非常突出。制造业不仅要解决生产过程的污染和资源浪费问题，更重要的是要为社会提供在全寿命周期内没有污染、节约资源的各类产品。
2.3 以提高对市场快速反应能力为目标的制造技术得到超速发展和应用
瞬息万变的市场促使交货期成为竞争力诸因素中的首要因素。为此，许多新观念、新技术得到了迅速的发展和应用。其中有代表性的有二：
并行工程在产品设计阶段就同时进行工艺过程设计，考虑产品整个生产周期的所有因素，大大缩短产品投放市场的时间。这种方法在日、美企业中已比较广泛地应用。
快速原型制造技术利用三维CAD的数据，将一层层的材料堆积成实物模型。这种技术可大大缩短产品开发周期，给制造业带来根本性变化。虽然90年代它
才进入市场，至今已在全球销售1 500台快速原型成形机。
2.4 虚拟技术将广泛应用
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：①虚拟环境技术；②虚拟设计技术；③虚拟制造技术；④虚拟研究开发中心将异地的、各具优势的研究开发力量，通过网络和视像系统联系起来，进行异地开发、网上讨论；⑤虚拟企业为了快速响应某一市场需求，通过信息高速公路，将产品涉及的不同公司临时组建一个没有围墙、超越空间的约束、靠计算机网络联系、
统一指挥的合作经济实体。
面对新的格局、新的挑战，传统的封闭式的小而全、大而全的企业已越来越没有竞争力，各种开放方式的合作开发、生产与销售与日俱增，从用户订货、产品创意、设计、零部件生产、总成装配、销售以至售后服务全过程中各个环节都可以分别由处在不同地域的企业，按照某种契约进行互利合作。通过国际互联网、局域网和企业内部网，可以实现对世界上任何一地的用户订货，进行异地设计、异地制造，然后在最接近用户的生产基地制造成产品。全球化、网络化、虚拟化已成为制造业发展的重要特征。
2.5 零部件制造业发展迅速，“中场产业”崛起
由于经济不景气的长期化、传统产业趋向成熟和制造成本大幅度上升，日本一直保持竞争优势的装配产业已经衰退，以装配产业为龙头的产业体系开始出现问题。在装配产业停滞不前的同时，生产中间产品的部门却在持续发展，如汽车和家电行业，虽然装配性企业发展缓慢，出现衰退，但是汽车零部件制造企业却发展迅速，尤其是那些制造高功能零件和中间材料的企业发展惊人。日本学者借用足球比赛中的“中场”一词，把处于最终装配工业和基础材料工业之间的中间部分称为“中场产业”。“中场产业”以其独特的优势获得企业界的青睐，日本企业界纷纷致力于发展“中场产业”，有的学者还认为“中场产业”将成为制造业今后的核心和领导产业。
日本和美国的各汽车生产厂家一般只控制整车、车身和发动机的设计和生产，而零部件的设计和生产则由专业化的汽车零部件企业承担。这些企业向大型化、专业化、综合化和国际化的方向发展。
2.6 企业间从竞争走向既有竞争、又有结盟之路，政府鼓励企业联合开发
为了适应制造业国际化的发展趋势，不少企业已摆脱了那种“不是鱼死，就是网破”的一味竞争的思路，采取了“既有竞争，又有结盟”、“我赢你也赢”的策略。特别是同一国家的同行业企业，为了在国际上取得更大的竞争力和市场份额，在政府的支持下，围绕一些风险大、投入大的新产品开发或关键技术研究采取联合资助、联合行动，取得了良好的效果。如日本9家企业与京都大学恒野研究室联合开发出世界上第一台采用直线电机的卧式加工中心。又如美国三大汽车公司为了与日本丰田公司抗衡，夺回失去的优势，成立了美国汽车技术委员会，支持共同需要的研究课题。
2.7 技术创新将成为21世纪企业竞争的焦点
市场的动态多变，迫使企业必须及时调整经营策略。
美国制造业的经营策略由60年代的规模效益第一走向70年代的价格第一，再走向80年代的质量第一，而90年代已变为市场响应速度第一。
预计21世纪将是技术创新第一，即企业竞争的焦点将是技术创新。
2.8 重视生产技术的开发和应用
国际上大公司的信条是关键工艺技术一定要掌握在自己手里，要具有特色和不可替代性。
世界各大公司都有很强的生产技术开发力量，从事本公司需要的关键工艺、重要生产设备、自动线的开发。
如美国通用汽车公司“北美制造中心”的机器人实验室正在从事机器人在
车身焊接、喷涂、运输、机械加工、装配等生产过程中的应用研究。
2.9 企业视质量为生命，质量管理持之以恒
日本、美国企业的质量管理方法，在祖国大陆的企业里大都应用过，但有些
