先進制造模式

先進制造模式是製造業為了提高產品質量、市場競爭力、生產規模和生產速度，以完成特定的生產任務而採取的一種有效的生產方式和一定的生產組織形式。

基本介紹

• 中文名：先進制造模式
• 發源地：英法美等西方國家
• 目的：提升產品質量與市場競爭力

柔性生產模式

由英國莫林斯（Molins）公司首次提出的柔性生產模式，在20世紀70年代末得到推廣套用。該模式主要依靠有高度柔性的以計算機數控工具機為主的製造設備來實現多品種小批量的生產，以增強制造業的靈活性和應變能力，可縮短產品生產周期，提高設備使用效率和員工勞動生產率且改進產品質量。

智慧型製造模式該模式是在製造生產的各個環節中，套用智慧型製造技術和系統，以一種高度柔性和高度集成的方式，通過計算機模擬專家的智慧型活動，進行分析、判斷、推理、構思和決策，以便取代或延伸製造過程中人的部分腦力勞動，並對人類專家的製造智慧型進行了完善、繼承和發展。因智慧型製造可實現決策自動化，實現“製造智慧型”和製造技術的“智慧型化”，進而實現製造生產的信息化和自動化。

精益生產模式該生產模式是由1990年美國麻省理工學院在總結第二次世界大戰後以豐田汽車為代表的日本製造工業的經驗時提出的。這種模式以改革企業生產管理為特點，其基本要求是企業在生產過程中要同時獲得極高的生產率、最好的產品質量和極大的生產柔性，使所生產出的產品具有精益特點。它可消除製造企業因採用大量生產方式所造成的過於臃腫和浪費的缺點，實施“精簡、消腫”的對策，以及“精益求精”的管理思想。該模式要求產品優質，且充分考慮人的因素，採用靈活的小組工作方式和強調合作的並行工作方式；在生產技術上是採用適度的自動化技術，使製造企業的資源能夠得到合理的配置、充分的利用。

敏捷製造模式產生於20世紀80年代後期的敏捷製造模式與虛擬製造生產模式一起被美國政府作為具有劃時代意義的“21世紀製造企業的發展戰略”。該模式是將柔性製造的先進技術、熟練掌握的生產技能、有素質的勞動力，以及促進企業內部和企業之間的靈活管理三者集成在一起，利用信息技術對千變萬化的市場機遇做出快速回響，最大限度地滿足顧客的要求。這種模式促進了傳統的製造業發生根本性變化，以網際網路為代表的信息技術導致製造企業的管理體制和生產模式發生根本變化。敏捷製造生產模式的新概念和新理論不斷出現，推動著製造科學發展，例如分形製造、生物製造、全球製造、全能製造和智慧型製造等新概念的問世。

高效快速重組生產系統模式該模式是在對柔性生產、精益生產和敏捷製造這三種製造生產模式的優點進行比較、綜合和創新之後，於1995年提出的，目前已開始推廣套用。高效快速重組生產系統模式是上述三種模式的理論和實踐在更高層次上的有機集成生產系統，其特徵是對市場的靈活快速反應的製造資源的有效集成。

虛擬製造生產模式

虛擬製造生產模式是利用製造過程計算機模擬和仿真來實現產品的設計和研製的模式，即在計算機中實現的製造技術。它將從根本上改變設計、試製、修改設計、規模生產的傳統製造模式。在產品真正製造出來之前，首先應在虛擬製造環境中完成軟產品原型（Soft Prototype），代替傳統的硬樣品（ Hard Prototype）進行試驗，對其性能進行了預測和評估，從而大大縮短產品設計與製造周期、降低產品開發成本，提高其快速回響市場變化的能力，以便更可靠地決策產品研製，更經濟地投入、更有效地組織生產，從而實現製造系統全面最優的製造生產模式。

此外，美國麻省理工學院的“敏捷論壇”和“製造先驅”兩個機構還於1995年共同策劃提出“下一代製造生產模式”。其中心思想是：經濟全球化是推動製造業未來發展的原動力，明確在下一代競爭環境中獲得成功應採取的製造方法。認為在製造過程中的管理技術有著統率生產過程、決定產品質量和市場競爭力的獨特作用。該模式對21世紀製造業的發展具有深遠的影響。

極端製造模式

製造技術正在從常規製造、傳統製造向非常規製造及極端製造發展，因而出現了極端製造模式。極端製造是指在極端條件或環境下，製造極端尺度或極高功能的器件和功能系統。當前，極端製造已成為製造技術發展的重要領域，極端製造集中表現在微細製造、超精密製造、巨系統製造和強場（如強能量場）製造，例如：製造空天飛行器、超常規動力裝備、超大型冶金和石油化工裝備等極大尺寸和極強功能的重大裝備，製造微納電子器件、微納光機電系統等極小尺度和極高精度的產品。

以大型金屬構件塑性成形製造能力為例，美、俄、法等國建造了一批4.5萬噸到7.5萬噸的巨型水壓機，從而迅速提高了大型飛機製造能力及洲際運載能力；歐美等發工業已開發國家使用大型盾構機進行施工的城市隧道已占90%以上；大型貨櫃起重機作為貨櫃船與碼頭之間的主要裝卸設備在世界許多國家和地區都得到了迅猛發展。再以微製造為例，納米技術和微納系統是21世紀高技術的制高點，而微製造則是其基礎；半導體設備作為一種重要的極端微細加工設備，是整個半導體產業鏈的基礎與核心，已開發國家一直將其作為重要的戰略產業，加以積極支持保護和重點發展。因此，製造科學與技術的一個重要前沿領域是在物質結構與運動的多層次、多尺度條件下探索極端製造規律與技術創新。

綠色製造模式

綠色製造是綜合運用生物技術、“綠色化學”、信息技術和環境科學等方面的成果，使製造過程中沒有或極少產生廢料和污染物的工藝或製造系統的綜合集成生態型製造技術。綠色製造模式是實現製造業可持續長遠發展的製造模式。

日趨嚴格的環境與資源約束，使綠色製造顯得越來越重要。已開發國家的經驗表明，解決生態與環境問題必須依靠全社會和各行各業的廣泛參與和投入，“為環境而設計”、“環境友好產業和產品”、“綠色製造”、“綠色化學”等都是近年來先進工業國家進行的卓有成效的實踐。綠色製造已成為製造業未來的重要發展方向。

綠色製造主要體現在：

（1）綠色產品設計：使產品在生命周期內都符合環保、健康、能耗低、資源利用率高的要求。

（2）綠色生產過程：在整個製造過程，對環境負面影響最小，廢棄物和有害物質的排放最小，資源利用效率最高。綠色製造技術主要包含了綠色資源、綠色生產過程和綠色產品三方面的內容。

（3）產品的回收和循環再利用：如生態工廠的循環式製造技術。它主要包括生產系統工廠－－致力於產品設計和材料處理、加工及裝配等階段，恢復系統工廠－－對產品（材料使用）生命周期結束時的材料處理循環再利用。

預計具有綠色製造集成功能的信息化產品將很快成為搶手貨。綠色產品和工藝設計與材料製造系統的集成、綠色製造的過程集成等集成技術以及綠色設計和綠色製造信息管理技術，都將是未來綠色製造中的關鍵技術。