一、引言

　　信息技術革命把我們引入了信息時代。信息革命不僅引起人們思想觀念、生活方式的變化，而且導致了生產(chǎn)方式和制造理念的巨大變化，近十年來提出的新的制造理念都離不開信息技術的支撐，以信息化制造技術為代表的先進制造技術正使制造業(yè)處于重要的歷史性變革時期。本文結合當前我國制造業(yè)發(fā)展狀況，通過分析現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)與先進制造技術的關系，探討我國現(xiàn)代集成制造技術構成和未來的發(fā)展。

　　二、CIMS的含義及技術構成簡介

　　現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)(Contemporary Integrated Manufacturing System)是計算機集成制造系統(tǒng)新的發(fā)展階段，在繼承計算機集成制造系統(tǒng)優(yōu)秀成果的基礎上，它不斷吸收先進制造技術中的相關思想的精華，從信息集成、過程集成向企業(yè)集成方向迅速發(fā)展，在先進制造技術中處于核心地位。

　　CIMS的技術構成簡介

　　1、先進制造技術

　　先進制造技術(AMT-Advanced Manufacturing Technology)先進制造技術是傳統(tǒng)制造技術不斷吸收機械、電子、信息、材料、能源和現(xiàn)代管理等方面的成果，并將其綜合應用于產(chǎn)品設計、制造、檢測、管理、銷售、使用、服務的制造全過程，以實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔、靈活的生產(chǎn)，并取得理想技術經(jīng)濟效果的制造技術的總稱。

　　2、敏捷制造(AM-Agile Manufacturing)：

　　敏捷制造是以競爭力和信譽度為基礎，選擇合作者組成虛擬公司，分工合作，為同一目標共同努力來增強整體競爭能力，對用戶需求作出快速反應，以滿足用戶的需要。

　　3、虛擬制造(VM-Virtual Manufacturing)：

　　虛擬制造利用信息技術、仿真技術、計算機技術對現(xiàn)實制造活動中的人、物、信息及制造過程進行全面的仿真，以發(fā)現(xiàn)制造中可能出現(xiàn)的問題，在產(chǎn)品實際生產(chǎn)前就采取預防措施，從而達到產(chǎn)品一次性制造成功，來達到降低成本、縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，增強產(chǎn)品競爭力的目的。

　　4、并行工程(CE-Concurrent Engineering)：

　　并行工程是集成地、并行地設計產(chǎn)品及其相關過程(包括制造過程和支持過程)的系統(tǒng)方法。它要求產(chǎn)品開發(fā)人員在一開始就考慮產(chǎn)品整個生命周期中從概念形成到產(chǎn)品報廢的所有因素，包括質(zhì)量、成本、進度計劃和用戶要求，并行工程的發(fā)展為虛擬制造技術的誕生創(chuàng)造了條件，虛擬制造技術將是以并行工程為基礎的，并行工程的進一步發(fā)展就是虛擬制造技術。

　　在探討現(xiàn)代集成制造技術未來發(fā)展趨勢之前，首先應該了解一下，當前現(xiàn)代制造業(yè)和制造企業(yè)的特征，它們是推動現(xiàn)代制造技術發(fā)展的內(nèi)存動力。

　　三、現(xiàn)代制造業(yè)的特征

　　現(xiàn)代的制造業(yè)市場大致有五大特征。

　　第一是買方市場。這是科學技術與生產(chǎn)力發(fā)展的必然結果。

　　第二是多變性市場。由于科技發(fā)展快，技術更新快，產(chǎn)品換代快，從而產(chǎn)品非大量化、分散化、個性化的生產(chǎn)越來越強，競爭日趨激烈，不確定因素猛增，市場變化很快。

　　第三是國際化市場。市場打破國界，走向區(qū)域化，走向國際化。

　　第四是新興產(chǎn)品市場。不僅涉及對傳統(tǒng)產(chǎn)品用高新技術加以改造與發(fā)展而成的產(chǎn)品，而且更涉及前所未有的新類型的“產(chǎn)品”，從而導致如技術、軟件、環(huán)保等產(chǎn)業(yè)的出現(xiàn)。

　　第五是虛擬市場。信息化的進一步是網(wǎng)絡化，網(wǎng)上的產(chǎn)品廣告、商品展示、商品交易、客戶關系、代理制等等均屬于虛擬市場。

　　與此市場相應，制造業(yè)企業(yè)大致有六大特征。

　　第一是滿足“客戶化”要求，這是“買方市場”必然導致的結果。

　　第二是對市場的快速響應，對生產(chǎn)的快速重組，從而要求生產(chǎn)模式必需有高度柔性，有足夠敏捷性，這是“客戶化”必然導致的結果。

　　第三是既競爭、又合作地參與市場，走向“雙贏”、“多贏”。

　　第四是本土化與國際化交互，走向全球化，既競爭，又合作。

　　第五是應用虛擬技術，以加快企業(yè)有關活動的節(jié)奏，提高產(chǎn)品質(zhì)量，節(jié)約成本。

　　第六是，“以人為本”，加強企業(yè)人文文化建設。

　　四、現(xiàn)代集成制造技術未來發(fā)展趨勢

　　以信息技術的發(fā)展為支持，以滿足制造業(yè)市場需求和增強企業(yè)競爭力為目的，現(xiàn)代集成制造技術未來將突出以下八個方面的發(fā)展趨勢。

　　1、以“數(shù)字化”為發(fā)展核心

　　未來世界，“數(shù)字化”將勢不可當。“數(shù)字化”不僅是“信息化”發(fā)展的核心，而且也是先進制造技術發(fā)展的核心。信息的“數(shù)字化”處理同“模擬化”處理相比，有著3個不可比擬的優(yōu)點：信息精確，信息安全，信息容量大。

　　數(shù)字化制造就是指制造領域的數(shù)字化，它是制造技術、計算機技術、網(wǎng)絡技術與管理科學的交叉、融和、發(fā)展與應用的結果，也是制造企業(yè)、制造系統(tǒng)與生產(chǎn)過程、生產(chǎn)系統(tǒng)不斷實現(xiàn)數(shù)字化的必然趨勢。

　　它包含了三大部分：以設計為中心的數(shù)字制造，以控制為中心的數(shù)字制造和以管理為中心的數(shù)字制造。

　　對制造設備而言，其控制參數(shù)均為數(shù)字化信號。對制造企業(yè)而言，各種信息(如圖形、數(shù)據(jù)、知識、技能等等)均以數(shù)字形式，通過網(wǎng)絡，在企業(yè)內(nèi)傳遞，以便根據(jù)市場信息，迅速收集資料信息，在虛擬現(xiàn)實、快速原型、數(shù)據(jù)庫、多媒體等多種數(shù)字化技術的支持下，對產(chǎn)品信息、工藝信息與資源信息進行分析、規(guī)劃與重組，實現(xiàn)對產(chǎn)品設計和產(chǎn)品功能的仿真，對加工過程與生產(chǎn)組織過程的仿真，或完成原型制造，從而實現(xiàn)生產(chǎn)過程的快速重組與對市場的快速響應，以滿足客戶化要求。對全球制造業(yè)而言，用戶借助網(wǎng)絡發(fā)布信息，各類企業(yè)通過網(wǎng)絡，根據(jù)需求，應用電子商務，實現(xiàn)優(yōu)勢互補，形成動態(tài)聯(lián)盟，迅速協(xié)同設計與制造出相應的產(chǎn)品。這樣，在數(shù)字制造環(huán)境下，在廣泛領域乃至跨地區(qū)、跨國界形成一個數(shù)字化組成的網(wǎng)，企業(yè)、車間、設備、員工、經(jīng)銷商乃至有關市場均可成為網(wǎng)上的一個“結點”，在研究、設計、制造、銷售、服務的過程中，彼此交互，圍繞產(chǎn)品所賦予的數(shù)字信息，成為驅(qū)動制造業(yè)活動的最活躍的因素。

　　2、以“精密化”將成為發(fā)展的關鍵

　　所謂“精密化”，一方面是指對產(chǎn)品、零件的精度要求越來越高，另一方面是指對產(chǎn)品、零件的加工精度要求越來越高。 “精”是指加工精度及其發(fā)展，精密加工，細微加工，納米加工，如此等等。

　　3、突出“極端條件”，是發(fā)展的焦點

　　“極”就是極端條件，就是指在極端條件下工作的或者有極端要求的產(chǎn)品，從而也是指這類產(chǎn)品的制造技術有“極”的要求。在高溫、高壓、高濕、強磁場、強腐蝕等等條件下工作的，或有高硬度、大彈性等等要求的，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(chǎn)品都是科技前沿的產(chǎn)品。其中之一就是 “微機電系統(tǒng)(MEMS)”。可以說，“極”是前沿科技或前沿科技產(chǎn)品發(fā)展的一個焦點。