21世紀(jì)的先進(jìn)生產(chǎn)制造方式

1、面向21世紀(jì)的“先進(jìn)制造與管理模式”隨著全球化市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，顧客應(yīng)用要求的個(gè)性化，產(chǎn)品需求向多元化發(fā)展，促使企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模從單品種大批量朝多品種變批量的方向發(fā)展，給企業(yè)提出了新的要求。制造企業(yè)要在競(jìng)爭(zhēng)中立于不敗，必須要采用先進(jìn)的制造技術(shù)與先進(jìn)的管理方法，降低生產(chǎn)成本，縮短生產(chǎn)周期，并能快速響應(yīng)市場(chǎng)需求的變化。同時(shí)，制造企業(yè)為提高競(jìng)爭(zhēng)力，快速占領(lǐng)市場(chǎng)，在競(jìng)爭(zhēng)的同時(shí)還需不斷促成有關(guān)企業(yè)之間的區(qū)域性聯(lián)合或跨國(guó)合作，以形成動(dòng)態(tài)聯(lián)盟。在這種背景下，一些先進(jìn)的制造模式和管理模式不斷出現(xiàn)和發(fā)展。本文就目前國(guó)內(nèi)外所關(guān)注的有關(guān)先進(jìn)制造模式和管理模式給予簡(jiǎn)單介紹。第一部分 先進(jìn)制造模式一、虛擬制造(VM-Vir

2、tual Manufacturing)20世紀(jì)80年代就提出了虛擬制造(VM)的概念，到90年代得到廣泛重視和發(fā)展。VM是一種新的制造技術(shù)，它以信息技術(shù)、仿真技術(shù)和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)為支持，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)或制造實(shí)現(xiàn)之前，就能使人感到未來(lái)產(chǎn)品的性能或制造過(guò)程狀態(tài)，從而可以提前作出決策與優(yōu)化實(shí)施方案。1VM的概念虛擬制造是一個(gè)處于發(fā)展中的新概念，目前還沒(méi)有一個(gè)完全統(tǒng)一的定義，又因?yàn)閂M研究的出發(fā)點(diǎn)，側(cè)重面及應(yīng)用場(chǎng)合的不同，所以，VM就有各種不同的定義。1）Kimura、Onosato等定義：VM是現(xiàn)實(shí)制造系統(tǒng)上虛擬環(huán)境下的映射，是針對(duì)現(xiàn)實(shí)制造環(huán)境的虛擬模型，該模型為生產(chǎn)規(guī)劃、調(diào)度和管理提供測(cè)試環(huán)境。2）Ch

3、etan Shukla等定義：VM是一個(gè)發(fā)展中的研究領(lǐng)域，其目的是通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)將各種與制造者有關(guān)的技術(shù)集成起來(lái)。3）Hitchcock等定義：VM是一個(gè)用于提高制造業(yè)內(nèi)各級(jí)決策和控制能力的集成的，虛擬的制造環(huán)境。4）Nahavandi、Preece等定義：VM是已經(jīng)存在或不存在的制造系統(tǒng)的仿真模型，該模型具有與制造過(guò)程，過(guò)程控制和管理以及產(chǎn)品有關(guān)的所有信息。5）Lin定義：VM是應(yīng)用計(jì)算機(jī)模型和制造過(guò)程來(lái)輔助產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和制造。6）Iwata定義：VM是實(shí)現(xiàn)溝通制造工程和信息基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)建立新型信息基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)最有希望的方法。KILee和SDNoh定義：VM系統(tǒng)是表示現(xiàn)實(shí)制造系統(tǒng)物理和邏輯結(jié)構(gòu)與特性

4、的一種集成計(jì)算機(jī)模型。近幾年來(lái)，我國(guó)一些單位，特別是863/CIMS主題項(xiàng)目，對(duì)虛擬制造也進(jìn)行了不少研究，并結(jié)合企業(yè)進(jìn)行了不同程度的實(shí)施，取得了一定的效果。2VM的關(guān)鍵技術(shù)VM的關(guān)鍵技術(shù)主要包括：各種建模技術(shù)、仿真技術(shù)、控制技術(shù)及所需的支持技術(shù)等。1）建模技術(shù)·產(chǎn)品、過(guò)程及生產(chǎn)系統(tǒng)建模；·虛擬公司的建模；·虛擬制造環(huán)境與現(xiàn)實(shí)環(huán)境之間的結(jié)構(gòu)、功能等的映射關(guān)系的管理、維護(hù)、監(jiān)控、更新等問(wèn)題；·基于分布式并行處理環(huán)境下的虛擬制造開(kāi)放式體系結(jié)構(gòu)模型；·面向整個(gè)產(chǎn)品生命周期的綜合經(jīng)濟(jì)模型和產(chǎn)品評(píng)價(jià)體系模型。2）仿真技術(shù)指運(yùn)行和操作構(gòu)成VM系統(tǒng)各種模型的所

5、有仿真方法和技術(shù)及多模型集成的仿真技術(shù)。3）控制技術(shù)·模型部件的組織、調(diào)度策略及交換技術(shù)；·仿真過(guò)程的工作流程與信息流程的控制；·概念設(shè)計(jì)與制造方法、加工過(guò)程、成本估算集成技術(shù)；·將動(dòng)態(tài)的、分布的、協(xié)作模型的集成技術(shù)；·實(shí)現(xiàn)最佳設(shè)計(jì)的沖突求解技術(shù)；·基于仿真的推理技術(shù)；·模型及仿真結(jié)果的驗(yàn)證，確認(rèn)技術(shù)；·虛擬制造環(huán)境下，產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程中的高度與控制機(jī)制，以及面向產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程中的組織與管理問(wèn)題。4）支持技術(shù)·數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)·產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理技術(shù)·人工智能在企業(yè)各級(jí)組織、產(chǎn)品生命周期各階段決策中的應(yīng)

6、用；·虛擬環(huán)境下多種協(xié)同機(jī)制技術(shù)；·綜合可視化技術(shù)；·計(jì)算機(jī)軟硬件集成技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)。二、并行工程(CE-Concurrent Engineering)1988年美國(guó)國(guó)防分析研究所(IDA)的R.I.Winner提交了題為“并行工程(Concurrent Engineering)在武器系統(tǒng)采購(gòu)中的作用”的研究報(bào)告中提出了并行工程的概念。并行工程的出現(xiàn)是為了解決傳統(tǒng)的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)模式由于不能在設(shè)計(jì)早期很好地考慮產(chǎn)品生命周期中的各種因素，致使設(shè)計(jì)更改頻繁，延長(zhǎng)了產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期，增加了產(chǎn)品的成本，并且還不能得到用戶需求的滿足這一難題。從而為企業(yè)贏得市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)提供了先進(jìn)的制造

7、模式。1并行工程的概念并行工程的定義為：并行工程是為達(dá)到產(chǎn)品及其相關(guān)的各種過(guò)程(包括制造過(guò)程和支持過(guò)程)的一體化并行設(shè)計(jì)而采取的一種系統(tǒng)性的方法。這種方法力圖使開(kāi)發(fā)者從一開(kāi)始就要考慮到整個(gè)產(chǎn)品的生命周期的所有要素，從方案開(kāi)始直到各方面的安排包括質(zhì)量、成本、進(jìn)度以及用戶需求等。這一定義有兩個(gè)主要觀點(diǎn)：一是并行工程要求設(shè)計(jì)和制造過(guò)程的多項(xiàng)計(jì)劃任務(wù)同時(shí)平行交叉進(jìn)行；二是在設(shè)計(jì)階段中很早就要考慮到一項(xiàng)產(chǎn)品的所有要素。這就是說(shuō)，CE是關(guān)于設(shè)計(jì)過(guò)程的方法，它要在設(shè)計(jì)過(guò)程中全面地考慮到相關(guān)過(guò)程的各種問(wèn)題，強(qiáng)調(diào)在生產(chǎn)前完成全部設(shè)計(jì)。CE的技術(shù)構(gòu)思是設(shè)計(jì)過(guò)程的集成，它不僅是可加工性、可靠性和可維護(hù)性設(shè)計(jì)，還包括

8、產(chǎn)品的美觀性，耐用性甚至產(chǎn)品報(bào)廢后可處理性等更多需求的設(shè)計(jì)，其目的是優(yōu)化設(shè)計(jì)。CE的實(shí)施改變了制造業(yè)的企業(yè)結(jié)構(gòu)和工作方式，可縮短產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期，優(yōu)化生產(chǎn)過(guò)程，降低成本，提高產(chǎn)品的質(zhì)量，提高產(chǎn)品創(chuàng)新能力，增強(qiáng)企業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。2CE的關(guān)鍵技術(shù)CE的實(shí)施有以下關(guān)鍵技術(shù)1）產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程建模技術(shù)并行工程與傳統(tǒng)生產(chǎn)方式的本質(zhì)區(qū)別在于它把產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的各個(gè)活動(dòng)作為一個(gè)集成的過(guò)程，從全局優(yōu)化的角度出發(fā)，對(duì)該集成過(guò)程進(jìn)行管理和控制，并對(duì)已有的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程不斷地進(jìn)行改進(jìn)和提高，這種方法就稱(chēng)為產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程重組。產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程建模是其關(guān)鍵技術(shù)。在并行工程中，產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程建模，就是對(duì)企業(yè)中產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程的描述、抽象和提煉，并以此

9、為基礎(chǔ)完成對(duì)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程的規(guī)劃、仿真和分析，產(chǎn)生適合并行工程要求的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程的組織方案。這一方案是對(duì)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控和管理的基礎(chǔ)。2）產(chǎn)品生命周期的數(shù)字定義技術(shù)在并行工程中，產(chǎn)品生命周期的數(shù)字定義技術(shù)主要包括：全局產(chǎn)品模型定義；CAX和DFX等最具并行工程特色的技術(shù)；產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理技術(shù)。全局產(chǎn)品模型就是按照集成化的思想定義產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程的功能模型，構(gòu)造數(shù)據(jù)流圖、數(shù)據(jù)字典和全局信息模型。CAX主要包括CAD、CAM、CAPP、CAE等。DFX是指面向性能的設(shè)計(jì)DFP、面向裝配的設(shè)計(jì)DFA、面向制造的設(shè)計(jì)DFM、面向測(cè)試的設(shè)計(jì)DFT、面向質(zhì)量的設(shè)計(jì)DFQ、面向成本的設(shè)計(jì)DFC及面向服務(wù)的設(shè)計(jì)DF

10、S等。產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理技術(shù)是指采用DBMS、PDM等產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理工具，有效地、有規(guī)則地存取、集成、管理、控制產(chǎn)品數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)的使用流程。3）決策支持技術(shù)并行工程產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程得以實(shí)現(xiàn)的前提條件之一是必須建立全局的決策管理模型，在相應(yīng)的決策模型的支持下，產(chǎn)品開(kāi)發(fā)活動(dòng)形成有機(jī)的整體。決策支持主要包括：用戶需求定義與保證。應(yīng)用質(zhì)量功能配置是一種把用戶需求作為最終質(zhì)量保證因素映射到產(chǎn)品開(kāi)發(fā)活動(dòng)的系統(tǒng)化方法；產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程的協(xié)同管理與控制。在并行工程中，可能存在資源不平衡、設(shè)計(jì)活動(dòng)之間關(guān)于產(chǎn)品定義不一致、開(kāi)發(fā)過(guò)程對(duì)上游設(shè)計(jì)評(píng)估不一致等沖突問(wèn)題，都需要進(jìn)行協(xié)同管理與控制；群組協(xié)同工作支持技術(shù)，是指基于計(jì)算機(jī)環(huán)境的各

11、種軟件工具，如多媒體會(huì)議系統(tǒng)，各種群件、辦公自動(dòng)化系統(tǒng)等。4）支持平臺(tái)技術(shù)并行工程的實(shí)施，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通訊技術(shù)，數(shù)據(jù)信息的存取，管理與控制的數(shù)據(jù)庫(kù)管理和產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理技術(shù)是很重要的平臺(tái)支撐技術(shù)。三、精良生產(chǎn)(LP-Lean Prochuction)精良生產(chǎn)是美國(guó)麻省理工學(xué)院(MIT)于是1989年和1990年出版的美國(guó)制造業(yè)的衰退及對(duì)策奪回生產(chǎn)優(yōu)勢(shì)和改變世界的機(jī)器兩本專(zhuān)著中提出的概念，實(shí)際上在此之前日本在這方面已作了大量工作，如日本豐田汽車(chē)公司早已在這方面作了大量的實(shí)踐。1LP的概念LP是在生產(chǎn)實(shí)踐中總結(jié)出來(lái)的新的生產(chǎn)概念。它的目的是要在一個(gè)企業(yè)里同時(shí)獲得極高的生產(chǎn)效率，極佳的產(chǎn)品質(zhì)量和很好的生

12、產(chǎn)柔性。在生產(chǎn)組織上強(qiáng)調(diào)各部門(mén)相互密切合作的綜合集成。這不僅限于生產(chǎn)過(guò)程本身，尤其重視產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，生產(chǎn)準(zhǔn)備和生產(chǎn)之間的合作和集成。精良生產(chǎn)首先在產(chǎn)品質(zhì)量上追求盡善美，保證用戶產(chǎn)品整個(gè)生命周期內(nèi)都感到滿意。在企業(yè)內(nèi)部的生產(chǎn)組織上充分考慮人的因素，采用靈活的小組工作方式和強(qiáng)調(diào)相互合作的并行工作方式。在物料管理方面，準(zhǔn)時(shí)的物料后勤供應(yīng)的零庫(kù)存的目標(biāo)，使再制品大大減少，節(jié)約流動(dòng)資金。在生產(chǎn)技術(shù)上，采用適度的自動(dòng)化技術(shù)，明顯提高了生產(chǎn)效率。這一切，都使企業(yè)資源能夠得到合理的配置和充分的利用。LP的主要特征有：1）面向客戶 企業(yè)重視客戶的需求，與客戶保持密切的聯(lián)系，不僅向客戶提供服務(wù)，還要洞悉客戶的思想和要

13、求，以最快的速度和最適宜的價(jià)格向客戶提供優(yōu)質(zhì)的適銷(xiāo)新產(chǎn)品去占領(lǐng)市場(chǎng)。2）以人為本 企業(yè)重視職工的作用，強(qiáng)調(diào)一專(zhuān)多能，以企業(yè)各部門(mén)的專(zhuān)業(yè)人員組成面向項(xiàng)目產(chǎn)品的工作小組，賦于每個(gè)職工有一定的獨(dú)立自主權(quán)，充分發(fā)揮員工的積極性和創(chuàng)造性。3）以精簡(jiǎn)為手段 要精簡(jiǎn)一切生產(chǎn)中不創(chuàng)造價(jià)值的工作，減少管理層次，精簡(jiǎn)組織機(jī)構(gòu)，簡(jiǎn)化開(kāi)發(fā)過(guò)程和生產(chǎn)過(guò)程，減少非生產(chǎn)費(fèi)用，強(qiáng)調(diào)一體化質(zhì)量保證。4）精益求精 企業(yè)要持續(xù)不斷地改進(jìn)生產(chǎn)，降低成本，力求達(dá)到零廢品，零庫(kù)存和產(chǎn)品品種多樣化。2LP的關(guān)鍵技術(shù)實(shí)現(xiàn)LP的關(guān)鍵技術(shù)有成組技術(shù)(GT)、準(zhǔn)時(shí)生產(chǎn)(JIT)、全面質(zhì)量管理(TQM)三大支柱技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境支持下的并行工程技術(shù)。1

14、）成組技術(shù)(GT)應(yīng)用GT技術(shù)可將原生產(chǎn)系統(tǒng)的老模式改變成流水型和單元型的新模式，可使企業(yè)工作簡(jiǎn)化和有序。這是實(shí)現(xiàn)多品種、小批量、低成本、高柔性、按顧客定單組織生產(chǎn)的基礎(chǔ)。2）準(zhǔn)時(shí)生產(chǎn)(JIT)JIT是實(shí)施LP的核心，它以市場(chǎng)需求為驅(qū)動(dòng)，按質(zhì)、按量、按時(shí)提供市場(chǎng)需求的產(chǎn)品，是縮短生產(chǎn)周期，加快資金周轉(zhuǎn)和降低生產(chǎn)成本的主要方法。3）全面質(zhì)量管理(TQM)LP要求企業(yè)職工重視產(chǎn)品質(zhì)量，采用TQM是保證產(chǎn)品質(zhì)量，樹(shù)立企業(yè)形象和達(dá)到零缺陷的主要措施。4）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及其網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的并行技術(shù)這是實(shí)現(xiàn)LP的基層支持技術(shù)。在先進(jìn)制造系統(tǒng)中網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(包括硬件、軟件技術(shù))都是不可缺少的。并行技術(shù)在實(shí)施LP中，主要

15、反映在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)中。四、敏捷制造(AM-Agile Manufacturing)1988年美國(guó)通用汽車(chē)公司和里海(lehigh)大學(xué)一起提出了敏捷制造的概念。1991年由里海大學(xué)的Dr.Roger和Dr.Rich Dove為首的百余名專(zhuān)家，向美國(guó)國(guó)會(huì)提交了題為21世紀(jì)制造企業(yè)戰(zhàn)略的報(bào)告，報(bào)告提出了通過(guò)實(shí)施敏捷制造戰(zhàn)略?shī)Z回美國(guó)在制造業(yè)的領(lǐng)先地位。1992年，美國(guó)成立了敏捷制造企業(yè)協(xié)會(huì)(AMEF)，該協(xié)會(huì)每年均要召開(kāi)有關(guān)敏捷制造的國(guó)際會(huì)議。目前，美國(guó)在該領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位，美國(guó)已有上百個(gè)公司，企業(yè)在進(jìn)行敏捷制造的實(shí)踐。我國(guó)也有一些單位在研究敏捷制造技術(shù)。1993年我國(guó)863/CIMS主題專(zhuān)家組就開(kāi)始

16、跟蹤研究敏捷制造技術(shù)，并結(jié)合我國(guó)制造企業(yè)的實(shí)際情況，布置了一系列的研究開(kāi)發(fā)項(xiàng)目。1AM的概念敏捷制造是制造業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略的一個(gè)新的概念，目前世界有不少國(guó)家在研究AM，但尚無(wú)公認(rèn)的定義。美國(guó)敏捷制造的提出者認(rèn)為：AM被定義為能在不可預(yù)測(cè)的持續(xù)變化的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境中使企業(yè)繁榮和成長(zhǎng)，并且具有面對(duì)由顧客需求的產(chǎn)品和服務(wù)驅(qū)動(dòng)的市場(chǎng)作出迅速響應(yīng)的能力。敏捷制造是作為替代大量生產(chǎn)的一種新型制造模式，是人們尋求的一種新的制造策略。敏捷制造的目標(biāo)是建立一種對(duì)用戶需求作出靈敏快速反應(yīng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力強(qiáng)的制造組織和活動(dòng)。敏捷制造有豐富的內(nèi)涵：·AM的出發(fā)點(diǎn)是多樣化，個(gè)性化的市場(chǎng)需求和瞬息萬(wàn)變的經(jīng)營(yíng)機(jī)遇，是一種“訂單式

17、”的制造方式；·AM反映的是制造企業(yè)駕馭變化，把握機(jī)遇和發(fā)動(dòng)創(chuàng)新的能力。·AM強(qiáng)調(diào)人的積極因素，強(qiáng)調(diào)有知識(shí)、精技能、善合作、能應(yīng)變的高素質(zhì)的員工，充分弘揚(yáng)人機(jī)系統(tǒng)中人的主觀能動(dòng)性；·AM推行面向產(chǎn)品過(guò)程的小組工作方式，企業(yè)間有機(jī)驅(qū)動(dòng)而形成的動(dòng)態(tài)聯(lián)盟。敏捷制造的基本特征是智能和快捷。智能是指利用人的智力、知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)和技藝等內(nèi)在的能力，同時(shí)也利用人工智能技術(shù)。快捷是指對(duì)顧客驅(qū)動(dòng)的市場(chǎng)的響應(yīng)靈活而快捷。敏捷制造就是根據(jù)市場(chǎng)的變化，通過(guò)信息交換網(wǎng)絡(luò)將不同地域、不同企業(yè)的制造資源進(jìn)行組合，以快捷的方式生產(chǎn)市場(chǎng)所需要的產(chǎn)品。2AM的關(guān)鍵技術(shù)在21世紀(jì)制造企業(yè)戰(zhàn)略中，所描述的2

18、006年美國(guó)敏捷制造企業(yè)模式中，含有20多項(xiàng)使能技術(shù)。其中最為重要的有：1）基礎(chǔ)技術(shù)-CIM技術(shù)。計(jì)算機(jī)集成制造(CIM)是敏捷制造的基礎(chǔ)技術(shù)，CIM技術(shù)是一種組織、管理與運(yùn)行企業(yè)生產(chǎn)的技術(shù)，它利用計(jì)算機(jī)硬件、軟件，綜合運(yùn)用現(xiàn)代管理技術(shù)，制造技術(shù)、信息技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、系統(tǒng)工程技術(shù)，將企業(yè)生產(chǎn)全過(guò)程中有關(guān)人、技術(shù)、經(jīng)營(yíng)管理三要素及其信息流與物流有機(jī)地集成并優(yōu)化運(yùn)行，以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品高質(zhì)、低耗、快速上市，從而使企業(yè)贏得市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。2）環(huán)境技術(shù)網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)。企業(yè)實(shí)施敏捷制造，必須逐步建立企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)和企業(yè)外部網(wǎng)。利用內(nèi)部網(wǎng)實(shí)現(xiàn)企業(yè)內(nèi)部工作組之間的交流和并行工作，利用外部網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)資源共享，異地設(shè)計(jì)和異地制造，

19、及時(shí)地、最佳地建立動(dòng)態(tài)聯(lián)盟。3）統(tǒng)一技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)。標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)是實(shí)現(xiàn)集成、網(wǎng)絡(luò)通訊的重要技術(shù)之一，首先要作企業(yè)內(nèi)部的產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造、管理的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化，還要充分利用電子技術(shù)的有關(guān)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，以便進(jìn)入國(guó)際合作大環(huán)境，參加國(guó)際動(dòng)態(tài)聯(lián)盟。4）虛擬技術(shù)建模和仿真技術(shù)。這一部分的關(guān)鍵技術(shù)在虛擬制造中已有詳述。5）協(xié)同技術(shù)并行工程技術(shù)。并行工程技術(shù)是對(duì)產(chǎn)品及相關(guān)過(guò)程(包括制造過(guò)程和支持過(guò)程)進(jìn)行并行、一體化設(shè)計(jì)的系統(tǒng)化技術(shù)。其關(guān)鍵技術(shù)在并行工程中有詳述。五、綠色制造(GM-Green Manufacturing)由于全球經(jīng)濟(jì)以前所未有的高速度持續(xù)發(fā)展，給環(huán)境帶來(lái)了嚴(yán)重的污染，結(jié)果帶來(lái)了全球變暖、臭氧層破壞

20、，酸雨、空氣污染、水源污染、土地嚴(yán)重沙化等惡果。據(jù)統(tǒng)計(jì)，造成環(huán)境污染的排放物有70%以上來(lái)自制造業(yè)，它們每年約產(chǎn)生出55億噸無(wú)害廢物和7億噸有害廢物。這早就引起人們對(duì)環(huán)境治理的重視，但傳統(tǒng)的環(huán)境治理方法是末端治理，不能從根本上實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境的保護(hù)，必須從源頭上進(jìn)行治理。對(duì)制造業(yè)來(lái)說(shuō)，就是要考慮產(chǎn)品整個(gè)生命周期對(duì)環(huán)境的影響，最大限度地利用原材料、能源、減少有害廢物和固體、液體、氣體的排放物，改進(jìn)操作安全，減輕對(duì)環(huán)境的污染。1996年美國(guó)制造工程師學(xué)會(huì)(SME)發(fā)表了關(guān)于綠色制造的藍(lán)皮書(shū)Green Manufacturing，提出了綠色制造的概念，并對(duì)其內(nèi)涵和作用等問(wèn)題進(jìn)行了較詳細(xì)的介紹。1綠色制造(

21、GM)的概念由于綠色制造提出的較晚，其要領(lǐng)和內(nèi)函尚處于探索階段，至今還沒(méi)有統(tǒng)一的定義。綜合當(dāng)前的研究，綠色制造可定義為：綠色制造是一個(gè)綜合考慮環(huán)境影響資源效率的現(xiàn)代制造模式，其目標(biāo)是使得產(chǎn)品從設(shè)計(jì)、制造、包裝、運(yùn)輸、使用到報(bào)廢處理的整個(gè)產(chǎn)品生命周期中，對(duì)環(huán)境影響(負(fù)作用)最小，資源效率最高。綠色制造的理論基礎(chǔ)是社會(huì)生態(tài)學(xué)，它是人與構(gòu)成環(huán)境的各種自然要素的組合及其形成的各種生態(tài)關(guān)系的組合。從制造業(yè)來(lái)看，綠色制造涉及三大領(lǐng)域即：制造領(lǐng)域(包括產(chǎn)品生產(chǎn)周期全過(guò)程)；環(huán)境領(lǐng)域；資源領(lǐng)域。綠色制造的內(nèi)容涉及到綠色設(shè)計(jì)及其相關(guān)的綠色材料，綠色工藝、綠色包裝，綠色處理等問(wèn)題。從產(chǎn)品生命周期看，綠色制造涉及到

22、市場(chǎng)需求，產(chǎn)品設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)、資源供應(yīng)、制造生產(chǎn)、包裝儲(chǔ)運(yùn)、銷(xiāo)售服務(wù)、產(chǎn)品報(bào)廢處理等整個(gè)過(guò)程。由此可看出，綠色制造的目標(biāo)是產(chǎn)品周期時(shí)間短(T)，產(chǎn)品質(zhì)量好(Q)，產(chǎn)品成本低（C），服務(wù)支持優(yōu)(S)，能最大限度地消除環(huán)境的負(fù)影響(E)。即TQCSE。提高制造業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。2綠色制造的關(guān)鍵技術(shù)綠色制造技術(shù)已成為世界各國(guó)關(guān)注的熱點(diǎn)，不少專(zhuān)家學(xué)者對(duì)其進(jìn)行研究，我國(guó)也有一些科研單、，高等院校、企業(yè)對(duì)綠色制造技術(shù)進(jìn)行了廣泛的研究和探索。目前研究的綠色制造的關(guān)鍵技術(shù)有：1）綠色制造的理論框架主要研究綠色制造模式的有關(guān)概念，適用范圍和系統(tǒng)框架，其目的是為實(shí)施綠色制造技術(shù)和研究提供總的指導(dǎo)。2）綠色產(chǎn)品生命周期設(shè)計(jì)技

23、術(shù)·綠色材料 使材料在制備、使用以及用后處理等生命周期的各階段，具有最大的資源利用率和最小的環(huán)境影響。·綠色工藝 對(duì)制造業(yè)，綠色工藝指清潔工藝，既提高經(jīng)濟(jì)效益，又減少環(huán)境影響的工藝。·綠色包裝 選擇包裝材料，改進(jìn)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，減少重量，包裝簡(jiǎn)化，使產(chǎn)品包裝達(dá)到對(duì)環(huán)境影響最小。·綠色設(shè)計(jì) 綠色設(shè)計(jì)不僅包括產(chǎn)品設(shè)計(jì)，還包括產(chǎn)品制造過(guò)程和制造環(huán)境的設(shè)計(jì)。·綠色處理 面向環(huán)境的產(chǎn)品回收處理技術(shù)。3）綠色制造的評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)和方法衡量綠色制造對(duì)環(huán)境的影響，首先要制定有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，如：·制造過(guò)程物料資源消耗評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)；·制造過(guò)程能源消耗評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)；

24、83;制造過(guò)程排放評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)；·產(chǎn)品使用過(guò)程對(duì)環(huán)境污染評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)；·產(chǎn)品壽命終結(jié)后對(duì)環(huán)境污染評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)。各種評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)制定后，就要研究評(píng)估方法問(wèn)題，評(píng)估方法包括定性評(píng)估方法和定量的評(píng)估方法。4）綠色制造的集成技術(shù)綠色制造的集成技術(shù)包括：·綠色制造領(lǐng)域的集成：包括制造領(lǐng)域(產(chǎn)品生命周期全過(guò)程)，環(huán)境領(lǐng)域、資源領(lǐng)域的集成；·綠色制造問(wèn)題的集成：包括綠色設(shè)計(jì)及相關(guān)的綠色材料、綠色工藝、綠色包裝、綠色處理的集成；·綠色制造效益的集成：包括綠色制造的社會(huì)效益和企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的集成；·綠色制造的過(guò)程集成：綠色制造覆蓋了產(chǎn)品生命周期的每一過(guò)程，它是以數(shù)據(jù)庫(kù)、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理、產(chǎn)品數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品生命周期的各過(guò)程的集成。六、智能制造(IM-Intelligent Manufactur