近日，中國科學院院士、原華中科技大學校長楊叔子在南陽理工學院舉行的“科學與中國”院士論壇上表示，重視我國裝備制造業(yè)，特別是重視同高科技相應的機床制造業(yè)，是發(fā)展我國獨立自主的制造業(yè)與工業(yè)的關鍵。他從先進制造技術的現狀和發(fā)展趨勢中闡述了我國發(fā)展先進制造技術的新途徑。

“數”是發(fā)展的核心

數字化制造就是指制造領域的數字化，它包含了三大部分：以設計為中心的數字制造，以控制為中心的數字制造和以管理為中心的數字制造。對制造設備而言，其控制參數均為數字化信號。對制造企業(yè)而言，各種信息(如圖形、數據、知識、技能等)均以數字形式通過網絡在企業(yè)內傳遞，以便根據市場信息，迅速收集資料信息，在虛擬現實、快速原型、數據庫、多媒體等多種數字化技術的支持下，對產品信息、工藝信息與資源信息進行分析、規(guī)劃與重組，實現對產品設計和產品功能的仿真，對加工過程與生產組織過程的仿真或完成原型制造，從而實現生產過程的快速重組與對市場的快速響應，以滿足客戶要求。還應指出，制造知識(包括技能、經驗)的獲取、表達、存儲、推理乃至系統(tǒng)化、公理化等，這是使制造技術發(fā)展到制造科學的關鍵，而這又與數字化不可分開。

“精”是發(fā)展的關鍵

“精”是“精密化”，一方面是指對產品、零件的精度要求越來越高，另一方面是指對產品、零件的加工精度要求越來越高。20世紀初，超精密加工的誤差是10微米，30年代達1微米，50年代達0.1微米，70至80年代達0.01微米，至今達0.001微米，即1納米。再由以下一組數據可以看到微電子產品對加工精度的依賴程度，電子元件制造誤差為，一般晶體管50微米，一般磁盤5微米，一般磁頭磁鼓0.5微米，集成電路0.05微米，超大型集成電路達0.005微米，而合成半導體為1納米。

“極”是發(fā)展的焦點

“極”即極端條件，就是指在極端條件下工作的或者有極端要求的產品，從而也是指這類產品的制造技術有“極”的要求。如在高溫、高壓、高濕、強磁場、強腐蝕等條件下工作，或有高硬度、大彈性等要求的，或在幾何形體上極大、極小、極厚、極薄、奇形怪狀的。顯然，這些產品都是科技前沿的產品。其中之一就是“微機電系統(tǒng)”(MEMS)，MEMS可以完成特種動作與實現特種功能，乃至可以溝通微觀世界與宏觀世界，其深遠意義難于估量。可以說，“極”是前沿科技或前沿科技產品發(fā)展的一個焦點。例如，在信息領域中的分子存儲器、原子存儲器；生命領域中的克隆技術、基因操作系統(tǒng)；軍事武器中的精確制導技術、精確打擊技術；航空航天領域中的微型飛機、微型衛(wèi)星、“納米”衛(wèi)星(0.1公斤以內)；微型機器人領域中的腦科手術等。

“自”是發(fā)展的條件

“自”就是自動化，即減輕人的勞動，強化、延伸、取代人的有關勞動的技術或手段。自動化是先進制造技術發(fā)展的前提條件。自動化總是伴隨有關機械或工具來實現的，可以說，機械是一切技術的載體，也是自動化技術的載體。據統(tǒng)計，從1870年至1980年，加工過程的效率提高了20倍，體力勞動得到了有效的解放；但管理效率只提高了1.8至2.2倍，設計效率只提高1.2倍，這表明腦力勞動遠沒有得到有效的解放。“自動化”從自動控制、自動調節(jié)、自動補償、自動辨識等發(fā)展到自學習、自組織、自維護、自修復等更高的自動化水平，而且今天自動控制的內涵與水平已今非昔比，控制理論、控制技術、控制系統(tǒng)、控制元件都有著極大的發(fā)展。

“集”是發(fā)展的方法

“集”就是集成化，包括技術的集成、管理的集成、技術與管理的集成。其本質是知識的集成。如前所述，先進制造技術就是制造技術、信息技術、管理科學與有關科學技術的集成。目前，“集”主要指：現代技術的集成，如機電一體化等；加工技術的集成，特種加工技術及其裝備是個典型，如增材制造(即快速原型)、激光加工、高能束加工、電加工等；企業(yè)集成，即管理的集成、全生命周期過程的集成等。當然，管理的集成不可能不包含管理與技術的集成。

從長遠看，由生物技術與制造技術集成的“微制造的生物方法”或所謂的“生物制造”是一個嶄新的充滿著活力的領域，作用難以估量。

“網”是發(fā)展的道路

“網”就是網絡化，制造技術的網絡化是先進制造技術發(fā)展的必由之路，制造業(yè)走向整體化、有序化，這同人類社會發(fā)展是同步的。在制造技術網絡化中，值得關注的是電子商務的應用。它具有的優(yōu)點是商務的直接化與透明化，這對降低成本、加快流通、提高效率、增加商業(yè)機會大有好處，從而對企業(yè)內部重組、經營戰(zhàn)略與競爭模式有著深刻影響。但是，我國在電子商務的應用上，還存在一系列問題，例如在宏觀層面上不夠統(tǒng)一、在企業(yè)層面上“用”、“體”分離、在社會服務體系上服務滯后、在軟環(huán)境上商務活動缺“法”又乏“誠”等。

制造技術的網絡化不可阻擋，它的發(fā)展會導致一種新的制造模式，即虛擬制造組織。對我國而言，大力發(fā)展“中場產業(yè)”，使之具有精湛的最強有力的核心業(yè)務，不失為發(fā)展機械制造業(yè)的重要戰(zhàn)略之一。

“智”是發(fā)展的前景

“智”就是智能化。智能化制造模式的基礎是智能制造系統(tǒng)，它既是智能和技術的集成而形成的應用環(huán)境，也是智能制造模式的載體。與傳統(tǒng)的制造相比，智能制造系統(tǒng)具有以下特點：人機一體化、自律能力、自組織與超柔性、學習能力與自我維護能力、在未來具有更高級的類人思維的能力?？梢哉f，智能制造作為一種模式，是集自動化、集成化和智能化于一身，并具有不斷向縱深發(fā)展的高技術含量和高技術水平的先進制造系統(tǒng)，也是一種由智能機器和人類專家共同組成的人機一體化系統(tǒng)。當然，目前還只能算初步，但潛力極大，前景廣闊。

“綠”是發(fā)展的必然

“綠”就是“綠色”，人類社會的發(fā)展必將走向人類社會與自然界的和諧。

制造業(yè)的產品從構思開始，到設計階段、制造階段、銷售階段、使用與維修階段，直到回收階段、再制造各階段，都必須充分涉及環(huán)境保護，制造必然要走向“綠色”制造。