一,、制造強(qiáng)國(guó)要具有全面發(fā)展的制造能力 1.三大類制造能力 隨著國(guó)際制造業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整,,中國(guó)成為世界"制造中心"的議論鵲起,。今天的中國(guó),,是一個(gè)制造強(qiáng)國(guó),,還是制造大國(guó),?這是值得認(rèn)真思考的問(wèn)題,。2002年12月,,中國(guó)科學(xué)院院長(zhǎng)、中國(guó)工程院院士,、中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)路甬祥理事長(zhǎng)在學(xué)會(huì)年會(huì)的主題報(bào)告中指出:我們?yōu)橹畩^斗的制造強(qiáng)國(guó)絕不是僅僅基于傳統(tǒng)技術(shù)和產(chǎn)品的強(qiáng)國(guó),,而必須是適應(yīng)新時(shí)代、掌握新技術(shù),、滿足新需求的制造強(qiáng)國(guó),。中國(guó)不僅要擁有強(qiáng)大的以家電和電子元器件為代表的輕型的規(guī)模產(chǎn)品制造能力,,還要擁有強(qiáng)大的以發(fā)電設(shè)備、冶金石化設(shè)備和汽車生產(chǎn)裝備為代表的重型的重大裝備制造能力,,更要擁有強(qiáng)大的以微電子,、光電子制造設(shè)備、微機(jī)電系統(tǒng)和生物工程為代表的新型的高技術(shù)裝備制造能力,。 這段論述,,清楚地指出建設(shè)制造強(qiáng)國(guó)必須著眼于全面形成強(qiáng)大的規(guī)模產(chǎn)品制造能力、雄厚的重大裝備制造能力,,以及高水平的高技術(shù)裝備制造能力,。這三類制造能力的目標(biāo)指向不同、需要的條件不同,、在全球化體系中所處地位不同,,而且所遵循的發(fā)展規(guī)律和實(shí)現(xiàn)的機(jī)制也完全不同。 在規(guī)模產(chǎn)品制造能力方面,,中國(guó)已經(jīng)在上百類產(chǎn)品上成為世界產(chǎn)量第一的大國(guó),,如彩色電視機(jī)占世界份額29%,洗衣機(jī):24%,,電冰箱:16%,,空調(diào)器:30%,電風(fēng)扇:50%以上,,照相機(jī):50%以上,,微波爐:30%;又如:收錄機(jī)產(chǎn)量2.4億臺(tái),,占全球份額70%,,VCD視盤機(jī):2000萬(wàn)臺(tái),份額70%,,電話機(jī):9600萬(wàn)臺(tái),,份額大于50%,顯示器:42%,,鐘表: 75%,;此外,微特電機(jī)30億臺(tái),,占60%,,一次性電池170億只,占40%,;還有縫紉機(jī)占50%,,小型拖拉機(jī)占83%,自行車約占40%,,摩托車44%,,人造金剛石產(chǎn)量10億克拉,,占60%以上。 在重大裝備制造能力方面,,無(wú)論是發(fā)電設(shè)備、鋼鐵設(shè)備,、水壓機(jī),、機(jī)車、輪船,、大型起重機(jī),、挖掘機(jī)、聯(lián)合收割機(jī),、煉油化工和油氣開(kāi)采設(shè)備,,中國(guó)是發(fā)展中國(guó)家中自行開(kāi)發(fā)和制造能力最強(qiáng)的國(guó)家。特別是近期建設(shè)中的巨大工程,,如長(zhǎng)江三峽,、西電東送、西氣東輸,、南水北調(diào),、青藏鐵路等工程中所需的機(jī)械裝備,本土化的裝備占據(jù)了很大的比重,。 目前最薄弱的是新型裝備制造能力,,包括微電子工業(yè)所需的芯片生產(chǎn)設(shè)備、通信工業(yè)所需的光纜光纖生產(chǎn)設(shè)備,、大型科學(xué)儀器和生物醫(yī)療設(shè)備,、智能化自動(dòng)化生產(chǎn)線等。很明顯,,當(dāng)前中國(guó)機(jī)械制造業(yè)的核心問(wèn)題正是如何加快研究開(kāi)發(fā)高技術(shù)產(chǎn)業(yè)所需的高技術(shù)裝備,。這是完整全面地建設(shè)一個(gè)新時(shí)期制造強(qiáng)國(guó)的核心問(wèn)題。 2.新時(shí)期的制造業(yè)與高技術(shù)發(fā)展息息相關(guān) 機(jī)械工程技術(shù)的發(fā)展必須緊緊跟蹤新技術(shù)的進(jìn)展步伐和用戶不斷變化的新需求,,著眼未來(lái)市場(chǎng),,立足集成創(chuàng)新。在國(guó)外信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展中,,裝備技術(shù)的先行起到了決定性的作用,。美國(guó)20年前提出:"美國(guó)半導(dǎo)體工業(yè)是依賴于設(shè)備供應(yīng)商這個(gè)基礎(chǔ)的,在制造設(shè)備方面領(lǐng)先的國(guó)家有可能主宰半導(dǎo)體器件的世界市場(chǎng)",。這樣的指導(dǎo)思想引導(dǎo)美國(guó)的信息產(chǎn)業(yè)取得了成功,。 原中國(guó)工程院院長(zhǎng)宋健在《制造業(yè)與現(xiàn)代化》的報(bào)告中指出:"信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)生和發(fā)展進(jìn)程……,拉單晶,、摻雜,、擴(kuò)散,、離于注入、外延,、濺射,、化學(xué)沉積(CVD)、光刻,、表面貼裝,、自動(dòng)化組裝和納米制造工藝等是制造業(yè)的偉大創(chuàng)造?quot;"沒(méi)有精密制造業(yè)就不可能把固體力學(xué)和量子力學(xué)知識(shí)轉(zhuǎn)變成生產(chǎn)力,就沒(méi)有信息產(chǎn)業(yè),。"這段精辟論述充分解析了制造業(yè)和高新技術(shù)有機(jī)的內(nèi)在關(guān)系和制造業(yè)向高技術(shù)發(fā)展的必然方向,。 各新興產(chǎn)業(yè)的多數(shù)復(fù)雜生產(chǎn)工藝,很多是由相應(yīng)的早已成熟的單項(xiàng)工藝技術(shù)經(jīng)過(guò)提升改進(jìn),,集成組合而成,。如離子植入和等離子摻雜技術(shù)、薄膜沉積技術(shù)和激光熱處理技術(shù),,都是在機(jī)械工程師熟悉的摩擦學(xué),、表面工程、真空工藝,、焊接技術(shù),、熱處理等傳統(tǒng)領(lǐng)域普遍應(yīng)用的工藝技術(shù)基礎(chǔ)上,針對(duì)新需求做得更精細(xì),、更實(shí)用,、更完善、更高一個(gè)檔次,。又如依托照相機(jī)和印刷機(jī)技術(shù)發(fā)展光刻設(shè)備,、依托精密加工技術(shù)發(fā)展線路板高速加工設(shè)備,無(wú)不說(shuō)明傳統(tǒng)和新興產(chǎn)業(yè)之間并不存在鴻溝,,國(guó)際上大量成功的新技術(shù)裝備制造企業(yè)的實(shí)踐也充分證實(shí)了這一點(diǎn),。 二、大力發(fā)展用于高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的高制造技術(shù) 時(shí)代在前進(jìn),,技術(shù)在發(fā)展,,需求也在不斷變化和提高,要服務(wù)和滿足高技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要,,機(jī)械制造技術(shù)也要不斷地提高和創(chuàng)新,。近期內(nèi)須要重視掌握的高制造技術(shù)已經(jīng)明顯,其中一些可以歸類為通用類高制造技術(shù),,廣泛應(yīng)用于諸多高技術(shù)領(lǐng)域,,最具代表性的是機(jī)器人和傳感器技術(shù)等;另一類是針對(duì)特定用途的高制造技術(shù),,如制造芯片的光刻,、封裝技術(shù)等,。當(dāng)然,特定和通用類高制造技術(shù)的區(qū)分是相對(duì)的,、動(dòng)態(tài)的,、可變的。 1.通用類高制造技術(shù) ① 機(jī)器人技術(shù) 機(jī)器人的應(yīng)用將不僅是在生產(chǎn)領(lǐng)域,,在服務(wù)領(lǐng)域應(yīng)用也前景廣闊,。華盛頓大學(xué)最新的一項(xiàng)預(yù)測(cè)報(bào)告預(yù)測(cè)未來(lái)十年的十大科技之一是"精靈機(jī)械人",在2010年以前,,能作決定的精靈機(jī)械人將會(huì)上市。它們不僅在工廠執(zhí)行更復(fù)雜的生產(chǎn)工作,,也可協(xié)助殘障人士處理日常生活,。機(jī)器人技術(shù)發(fā)展的重要方向是人工智能和感知,開(kāi)展采用人造"肌肉"材料的研究,,通過(guò)改善數(shù)據(jù)處理速度和軟件,,使機(jī)器人可以用作向?qū)C(jī)器人和接待員。 ② 傳感器技術(shù) 傳感技術(shù)同計(jì)算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)一起構(gòu)成信息技術(shù)的三大支柱,。今天的傳感器己應(yīng)用于越來(lái)越多的領(lǐng)域,。從仿生學(xué)觀點(diǎn)分析,計(jì)算機(jī)是處理和識(shí)別信息"大腦",,通信系統(tǒng)是傳遞信息的"神經(jīng)系統(tǒng)",,而傳感器則是"感覺(jué)器官"。傳感器正在向無(wú)處不在,、無(wú)所不能的方向迅速發(fā)展,。 ③ LIGA工藝--軟X射線深層光刻電鑄成形技術(shù) LIGA技術(shù)既可用于芯片制造,也可在微制造中得到廣泛應(yīng)用,。 ④ 微器件制造技術(shù) 微機(jī)電系統(tǒng)MEMS將能感知和作出移動(dòng),、調(diào)節(jié)、定位,、控制環(huán)境的反應(yīng),。典型的MEMS微器件有微型執(zhí)行器(如微型電機(jī))、微開(kāi)關(guān),、微諧振器,、微閥、微泵和微型渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)等,。MEMS已廣泛應(yīng)用于汽車,、醫(yī)療和環(huán)境領(lǐng)域,正在擴(kuò)大應(yīng)用于通信,、結(jié)構(gòu)工程和過(guò)程自動(dòng)化,,而正在開(kāi)拓的應(yīng)用領(lǐng)域是家用/安全,、化學(xué)/配藥和食品加工。 ⑤ 納米材料應(yīng)用技術(shù) 在制造技術(shù)上未來(lái)納米材料的應(yīng)用非常廣闊,。如在基體上電沉積薄金屬層(100μm以下)可以改善表面性能,。用于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)、液壓活塞,、飛機(jī)起落架零件,、汽車減震器,可代替六價(jià)鉻和鎘電鍍,。以納米晶鎳為基體,,只需較薄的鍍金層,可以用在電觸頭上,。納米材料帶來(lái)的機(jī)械和理化性能的變化將使機(jī)械設(shè)計(jì)和制造產(chǎn)生一次又一次的革命,。 ⑥ 體現(xiàn)在未來(lái)轎車中的新型制造技術(shù) 新一代轎車技術(shù)的重點(diǎn)項(xiàng)目中的燃料電池、高效低排發(fā)動(dòng)機(jī),、鋁鎂輕質(zhì)材料制造,、混合動(dòng)力系統(tǒng)、新型蓄電池,、排放控制等,,都與制造技術(shù)緊密相連。轎車領(lǐng)域的高制造技術(shù)還體現(xiàn)在先進(jìn)安全車(ASV)技術(shù),、安全預(yù)防技術(shù)(防困警報(bào),、輪胎氣壓警報(bào)、視覺(jué)增強(qiáng)系統(tǒng),、夜間目標(biāo)檢測(cè)與警報(bào),、汽車導(dǎo)行系統(tǒng))、事故避免技術(shù)(車距警報(bào),、碰撞自動(dòng)檢測(cè)與防護(hù),、轉(zhuǎn)彎減速調(diào)節(jié)、沖擊吸能,、乘員保護(hù)系統(tǒng)等),,以及安全氣囊、馬達(dá)控制,、燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)等技術(shù)中,。 ⑦ 精密化工過(guò)程技術(shù) 特別是萃取,分離,、破碎,、膜技術(shù),以及(高分子材料的)擠出技術(shù)、新型粉末冶金技術(shù)和相應(yīng)的裝備設(shè)計(jì)制造技術(shù)等將取得廣泛的應(yīng)用,。 2.特定高制造技術(shù) ① 以光刻技術(shù)為核心的集成電路前段制造技術(shù) 包括晶片和集成電路生產(chǎn)系統(tǒng)的主要制造技術(shù),,如:硅、鍺,、砷化鎵的原子沉積(ALD),,化學(xué)氣相沉積(CVD),物理氣相沉積(PVD),,外延和多晶沉積,,快速熱處理(RTP),等離子刻蝕,,電化學(xué)鍍(ECP),,離子植人,特定的測(cè)量,,檢驗(yàn)技術(shù),,晶片清洗,掩模生產(chǎn)技術(shù)等,。 ② 以芯片封裝為代表的集成電路后段生產(chǎn)技術(shù) 微電子,、光電子元件制造所需要的封裝技術(shù)的核心在于高精度和高效率的同時(shí)實(shí)現(xiàn),。須要解決諸如膠液非牛頓流體流動(dòng),、高精度實(shí)時(shí)成形控制、微傳熱溫度場(chǎng)控制,、高速定位下的高精度和高可靠性等技術(shù)問(wèn)題,。 ③ 以CMP為代表的磁頭、磁盤,、晶片的納米級(jí)精密加工技術(shù) 對(duì)于最小特征尺寸0.35μm以下的芯片,,必須采用機(jī)械磨削和化學(xué)腐蝕的組合,即CMP (化學(xué)/機(jī)械拋光)進(jìn)行全局平面化,。對(duì)高儲(chǔ)存密度的計(jì)算機(jī)硬盤,,要解決相應(yīng)的摩擦磨損和潤(rùn)滑、表面超精加工,、高精度旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定,、微間隙空氣動(dòng)力學(xué)等問(wèn)題。 ④ 光子和光力器件精密制造技術(shù) 光子技術(shù)與光力技術(shù)的發(fā)展需要特定的光子和光力器件精密制造技術(shù),。例如,,指向未來(lái)能量供應(yīng)的光力技術(shù)的基礎(chǔ)在于開(kāi)發(fā)制造光能發(fā)生用的大功率激光器件及光力站、光能傳送用的大功率光纖光纜,、光能變換控制用的光能變換器件,、控制器件以及光能接插器件、開(kāi)關(guān)器件和光刀、光針等,。 ⑤ 以等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積為代表的新一代平面顯示屏的關(guān)鍵生產(chǎn)技術(shù) ⑥ 以掃描隧道顯微鏡為代表的分子級(jí)量測(cè)和制造技術(shù) ⑦ 納米級(jí)自復(fù)制自組裝制造技術(shù) ⑧ 用于DNA,、基因、藥物等生物工程的特種精密器械設(shè)計(jì)制造技術(shù) 三,、微納制造是制造業(yè)融入高技術(shù)的切入點(diǎn) 1.制造技術(shù)前沿逐漸轉(zhuǎn)向細(xì)小精微 由尺度上的長(zhǎng),、大和重來(lái)構(gòu)成制造業(yè)主要奮斗目標(biāo)的歷史階段正在或已經(jīng)逐漸將前沿鎖定在尺度上的微、小和精細(xì)的新階段,。小,,蘊(yùn)含著物質(zhì)結(jié)構(gòu)的科學(xué)規(guī)律,小,,體現(xiàn)了不斷加深的科學(xué)技術(shù)含量,,小,決定著已有產(chǎn)品的升級(jí)和革命性新產(chǎn)品的誕生,。所謂"小的是美妙的",,從一個(gè)側(cè)面反映了理解未來(lái)科技重心的新理念。 2.微納制造支撐高技術(shù)發(fā)展 高技術(shù)提升制造業(yè)的集中體現(xiàn)是信息技術(shù)的應(yīng)用,,而制造業(yè)對(duì)高技術(shù)發(fā)展的支撐將越來(lái)越體現(xiàn)在微納制造,。 高技術(shù)發(fā)展中許多制造概念只有在微觀尺度上才變得可能。如分子制造和納米生長(zhǎng),。 信息技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,、生物技術(shù)的工程應(yīng)用、海洋工程,、航空航天,、軍事國(guó)防、生活消費(fèi)和健康娛樂(lè),,處處都需要微納制造,。 3.大和小的辯證法 從重大精尖轉(zhuǎn)向細(xì)小精微,指的是制造技術(shù)前沿的轉(zhuǎn)化,,難點(diǎn)的轉(zhuǎn)移,。從物理角度看,產(chǎn)品的大型化依然是重要發(fā)展方向之一,,而從內(nèi)涵看,,則機(jī)械產(chǎn)品(包括大型產(chǎn)品)的關(guān)鍵和核心越來(lái)越體現(xiàn)在所謂的微小技術(shù)(Small-Tech)上,體現(xiàn)為專用芯片,、控制器件,、微傳感器、智能控制,、新型材料等,,有時(shí)大型設(shè)備的技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)往往最終歸結(jié)到核心器件的競(jìng)爭(zhēng),,這樣的情景在彩電(芯片組)、影碟機(jī)(解碼器),、精密機(jī)床(數(shù)控系統(tǒng))已經(jīng)表現(xiàn)得十分明顯,。 反過(guò)來(lái)看,微小技術(shù)的進(jìn)展往往是通過(guò)重大來(lái)體現(xiàn)的,。技術(shù)發(fā)展的辯證法在人類進(jìn)入二十一世紀(jì)前后逐漸形成這樣的規(guī)律:人們活動(dòng)在公尺級(jí)的環(huán)境中,,而決定生活質(zhì)量、影響生產(chǎn)水平的基礎(chǔ)和根源則蘊(yùn)涵在微納尺度領(lǐng)域,。 制造業(yè)要與此相適應(yīng),,就必須有清醒的認(rèn)識(shí),在生產(chǎn)制造公尺級(jí)機(jī)械產(chǎn)品的同時(shí),,把改進(jìn)生產(chǎn)方式和不斷提高產(chǎn)品水平的未來(lái)寄托在微小技術(shù)上,,用"微小技術(shù)"發(fā)展"重大產(chǎn)品",這也是微納制造成為制造業(yè)融入高技術(shù)的橋梁和切入點(diǎn)的重要原因,。 基于這樣的理解,,就很容易接受下述論斷: * 小是對(duì)大的補(bǔ)充、升級(jí),、提高和深化,。 * 不少制造產(chǎn)品的體積可能很大很重,而其精華濃集于微,、關(guān)鍵體現(xiàn)在小 * 制造業(yè)未來(lái)的核心技術(shù),、難點(diǎn)、高增值潛力越來(lái)越多地寓于微小之中,。 * 大和小是相輔相成的組合,,高大精尖和細(xì)小精微在精密取向上匯合,,而解決精的問(wèn)題最終要依靠微小技術(shù),。 4.攻克微納制造是制造技術(shù)的歷史性升級(jí) 適應(yīng)新技術(shù)發(fā)展動(dòng)向,多數(shù)著眼長(zhǎng)遠(yuǎn)的未來(lái)型企業(yè)不僅要瞄準(zhǔn)"重"的和"大"的工作對(duì)象,,還要努力在微尺度上研究開(kāi)發(fā)相應(yīng)的微機(jī)械制造技術(shù),,設(shè)計(jì)制造相應(yīng)的微機(jī)械設(shè)備和器件,并應(yīng)用到"重"的和"大"的產(chǎn)品上,。從未來(lái)趨勢(shì)看,,機(jī)械工程的新對(duì)象會(huì)有更多的細(xì)小精微,機(jī)械工程和機(jī)械制造業(yè)的目標(biāo)將是既有重大精尖,,更有細(xì)小精微,。針對(duì)一個(gè)階段以來(lái)制造業(yè)困惑于"夕陽(yáng)產(chǎn)業(yè)"和"傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)"的議論,因而無(wú)力重視滿足高技術(shù)需求的傾向,,近期內(nèi)更有必要振奮精神,,主動(dòng)重新定位,不但做"大的",還要攻下"小的",,把大和小結(jié)合起來(lái),,集成融合,使制造技術(shù)在未來(lái)的二十年中實(shí)現(xiàn)歷史性的升級(jí)和飛躍,。 四,、發(fā)展高制造技術(shù)的趨勢(shì)和特征 基于制造業(yè)邁向高技術(shù)的根本方向,有一些重大趨勢(shì)正在迅速成為現(xiàn)實(shí),。要自覺(jué)地適應(yīng)和推進(jìn)這種發(fā)展潮流,,必須從一些科學(xué)預(yù)測(cè)中敏銳地吸取其基本思想,并加以運(yùn)用,。 1. 若干代表性趨勢(shì) ① 微加工成為通常制造技術(shù) 制造業(yè)的常規(guī)性尺度將由微米級(jí)精度下移一兩個(gè)數(shù)量級(jí),,亞微米及納米級(jí)制造及測(cè)量成為制造科技和制造工藝的主流。 ② 光制造技術(shù)廣泛應(yīng)用 光加工,、光化學(xué)加工,、光電加工變得如此重要,制造技術(shù)變得如此離不開(kāi)光科學(xué),,以至不了解光學(xué)基本知識(shí)的工程師與不懂電氣基礎(chǔ)知識(shí)同樣地不可思議,。 ③ 生長(zhǎng)型制造的比重迅速提高 特別是在微制造領(lǐng)域,"從下而上"的制造和生長(zhǎng)/去除("從下而上"+"從上而下")復(fù)合型制造將成為主要制造方式,。 ④ 生物工程成為制造技術(shù)的重要組成部分 生物加工和為生物技術(shù)提供儀器設(shè)備成為制造業(yè)的重要組成部分,,對(duì)生物體、柔性體的處置加工成為與加工金屬體和剛性體同樣普遍的制造方式,。 ⑤ 機(jī)電一體化實(shí)現(xiàn)高技術(shù)化升級(jí) 機(jī)電一體化產(chǎn)品五要素(結(jié)構(gòu),、運(yùn)動(dòng)、檢測(cè),、控制,、驅(qū)動(dòng))在信息技術(shù)的催化下,實(shí)現(xiàn)充分的融合和集成,,機(jī)械產(chǎn)品自此真正成為智能化的使用對(duì)象,。 ⑥ 制造技術(shù)與材料技術(shù)更加密不可分 特別是納米材料的應(yīng)用使制造業(yè)產(chǎn)生革命性的巨變,無(wú)論是產(chǎn)品設(shè)計(jì)還是制造過(guò)程,,都因此產(chǎn)生根本性的改變,,材料技術(shù)進(jìn)展給制造技術(shù)帶來(lái)的革新提升作用無(wú)處不在。 ⑦ 實(shí)驗(yàn)裝備制造成為重要的新興行業(yè) 對(duì)于芯片制造,、科學(xué)儀器,、醫(yī)療器械、生物工程設(shè)備等,,從實(shí)驗(yàn)生產(chǎn)到規(guī)模生產(chǎn),、從試驗(yàn)裝置到量產(chǎn)設(shè)備的界線逐漸消失,。 ⑧ 傳統(tǒng)機(jī)械制造方式與化工制造方式進(jìn)一步融合 精密化工過(guò)程,如超級(jí)粉碎,、超凈過(guò)濾,、精確分離、受控和智能化傳質(zhì)傳熱,、吸收萃取,、攪拌反應(yīng)等與機(jī)械制造過(guò)程相互滲透,在醫(yī)藥工業(yè),、生物工程,、農(nóng)業(yè)工程方面尤其是這樣。 ⑨ 可控和復(fù)合表面工程技術(shù)成為廣泛應(yīng)用的精密制造技術(shù) 在微尺度上對(duì)表面力學(xué),、表面物理,、表面化學(xué)、薄膜性能的研究將創(chuàng)造出性能更好體積更小的微電子和光子元器件,,而在宏觀尺度上,,可控和復(fù)合表面技術(shù)將使非連續(xù)性及非均一性結(jié)構(gòu)材料的應(yīng)用大大拓寬機(jī)械設(shè)計(jì)的可能性。 ⑩ 尺度效應(yīng)成為機(jī)械制造科學(xué)領(lǐng)域必須考慮的因素 在宏觀領(lǐng)域作用微小的力和現(xiàn)象,,在微觀領(lǐng)域起著不可忽略的重要作用,。微機(jī)械學(xué)成為機(jī)械科學(xué)不可分割的組成部分;機(jī)械工程研究的領(lǐng)域迅速擴(kuò)展到微運(yùn)動(dòng)學(xué),、微結(jié)構(gòu)學(xué),、微動(dòng)力學(xué)、微摩擦學(xué),、微流體力學(xué)等,。 2. 制造和高技術(shù)融合集成的特征 可以看出,以上這些趨勢(shì)的核心是制造和高技術(shù)的走向融合集成,。制造技術(shù)和高技術(shù)高度結(jié)合,,密不可分,正是未來(lái)產(chǎn)業(yè)技術(shù)進(jìn)步的理想模式,,而其鮮明的特征則是: ① 由帶動(dòng),、并行邁向融合,、集成 在制造業(yè)發(fā)展的歷史上,,多數(shù)時(shí)間是先有技術(shù)突破,再有制造技術(shù)發(fā)明和相應(yīng)設(shè)備的誕生,。也就是新技術(shù)和制造方法和工具之間是帶動(dòng)或推動(dòng)的關(guān)系,;隨著時(shí)代的前進(jìn),這樣的關(guān)系已逐漸進(jìn)展到并行和同步,,新技術(shù)和新制造之間的相輔相成,、互為因果的關(guān)系代表著巨大的進(jìn)步,;而未來(lái)發(fā)展的需要?jiǎng)t是新技術(shù)和新的制造能力必須形成一種融為一體的集成能力,相互交融,,密不可分,。這樣的融合關(guān)系,在近年來(lái)攻克300mm硅晶片集成電路時(shí)已初顯雛形:新技術(shù)和新裝備同存在,,沒(méi)有新裝備也就沒(méi)有新技術(shù),。 ② 技術(shù)與裝備的集成創(chuàng)新 在多年來(lái)的機(jī)械制造業(yè)發(fā)展中,存在著制造者和使用者的不同思考角度和立場(chǎng),,形成了爭(zhēng)論不斷的矛盾對(duì),。而在未來(lái)的高技術(shù)研究開(kāi)發(fā)中,唯一可能奏效的方式只能是協(xié)同和合作的架構(gòu),,只有集成創(chuàng)新,,把"做什么"和"怎么做"相結(jié)合,使制造者和使用者協(xié)同統(tǒng)一,,技術(shù)和裝備集成,,才是唯一可行的方法。國(guó)外電子工業(yè)生產(chǎn)商和裝備提供商的特殊關(guān)系取得成功的實(shí)例對(duì)此作出了充分的證明,。 ③ 創(chuàng)意和制造的統(tǒng)一 創(chuàng)意和制造的統(tǒng)一,,也就是作到"想到的就能做成",是制造技術(shù)的最高境界,,這也是未來(lái)制造業(yè)真正融入人類生產(chǎn)活動(dòng)的理想目標(biāo),,這樣的集成才是制造技術(shù)作為高技術(shù)不可缺少的組成部分的終極體現(xiàn)。 未來(lái)的制造應(yīng)當(dāng)與創(chuàng)意充分融合,,形成一種制造技術(shù)確保創(chuàng)意,、制造技術(shù)促進(jìn)創(chuàng)意,而不是拖創(chuàng)意后腿的高水平的集成創(chuàng)新局面,。這也將形成一個(gè)建立在以產(chǎn)品技術(shù)與過(guò)程技術(shù)集成,、目標(biāo)與方法工具統(tǒng)一、創(chuàng)意和制造相輔相成的新型理念基礎(chǔ)上的嶄新的制造觀,,并由此逐步樹(shù)立"制造",、"制造技術(shù)"和"高制造技術(shù)"的全新未來(lái)形象。 五,、關(guān)于制造業(yè)發(fā)展的兩個(gè)戰(zhàn)略目標(biāo) 1.關(guān)于制造業(yè)的技術(shù)升級(jí) * 通過(guò)實(shí)施制造業(yè)的信息化以及與高技術(shù)的有機(jī)結(jié)合,,用高技術(shù)改造、提升制造業(yè),,實(shí)現(xiàn)制造業(yè)的技術(shù)升級(jí),。 * 其生產(chǎn)的產(chǎn)品技術(shù)含量高、使用性能好,、附加價(jià)值大且有可持續(xù)發(fā)展能力,,從而加快發(fā)展步伐,,力爭(zhēng)消滅差距,20年后使我國(guó)的一般類制造技術(shù)與世界先進(jìn)國(guó)家處于同一水平之上,。 * 這一戰(zhàn)略目標(biāo)的確立,,將使機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品和服務(wù)更加符合實(shí)現(xiàn)新型工業(yè)化、建設(shè)小康社會(huì)的需要,。 2.關(guān)于制造業(yè)的高技術(shù)化 * 其內(nèi)涵是使機(jī)械制造業(yè)為高技術(shù)的發(fā)展和高技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化提供必不可少的裝備和支撐,,也就是說(shuō)不僅要掌握高制造技術(shù),還要生產(chǎn)高技術(shù)裝備,。 * 由此使機(jī)械制造業(yè)本身融入到高技術(shù)行列之中,,成為高技術(shù)發(fā)展中的有機(jī)組成部分。 * 這一戰(zhàn)略目標(biāo)的確立,,將決定我國(guó)機(jī)械制造業(yè)20年后的新面貌,、新內(nèi)涵、新定位,、新空間,,從而推動(dòng)制造業(yè)實(shí)現(xiàn)跨越式的新發(fā)展。 |