先进制造技术试卷（通用8篇）
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一、选择题（30分）
1.目前国际上最先进、最流行的玻璃内雕刻加工技术是采用()加工技术。A.等离子束 B.电火花 C.电子束 D.激光 2.精度从高到低依次是()。
A.液体静压轴承、球形空气静压轴承、圆柱空气静压轴承 B.圆柱空气静压轴承、球形空气静压轴承、液体静压轴承 C.球形空气静压轴承、圆柱空气静压轴承、液体静压轴承 D.液体静压轴承、圆柱空气静压轴承、球形空气静压轴承
3.电铸成型时，要求电铸层与原模分离，其厚度约为()mm。A.0.5—80 B.0.0015—0.5 C.0.05—8 D.0.15—5 4.激光加工下列材料时，效率最低的是()。A.金刚石 B.铝合金 C.有机玻璃 D.陶瓷
5.电火花慢走丝线切割加工尺寸精度可达()mm。A.0.0003 B.0.003 C.0.03 D.0.01 6.电解加工是特种加工中材料去除速度最快之一，约为电火花加工方法的()倍。
A.5—10 B.10—20 C.20—30 D.30—40 7.精密加工一般指加工精度在()微米。A.5 B.10 C.10—0.1 D.0.1—0.01 8.电火花加工中工具电极损耗越少越好，下列材料磨损比最低的是()。A.紫铜 B.钢 C.黄铜 D.钨
9.现在的FMS机床设备的配置形式大多采用()。A.互替式 B.互补式 C.互替和互补混合使用
10.电火花快走丝线切割加工尺寸精度可达()mm。A.0.0003 B.0.003 C.0.03 D.0.01 11.激光加工下列材料时，效率最低的是()。A.宝石 B.橡胶 C.铜合金 D.陶瓷 12.发动机气缸宜采用()加工。
A.珩磨 B.电火花 C.电子束 D.金刚石刀具
13.要得到3—6级淬硬齿轮，工艺路线为()。A.精滚—淬火—磨齿 B.精滚—磨齿—淬火 C.磨齿—淬火—精滚 D.磨齿—精滚—淬火
14.复杂零件和相似性较差的零件不适宜采用()CAPP系统。A.派生型 B.创成型 C.综合式 D.各种类型
15.按我国目前加工水平，超精密加工的加工精度为()微米数量级。A.10 B.10—0.1 C.0.1—0.01 D.0.01—0.001
二、判断题（20分）
()1.电解加工能加工导电材料和非导电材料，但较难加工窄缝、小孔及尖角。
()2.电刷镀是电镀技术的新发展，又称涂镀、刷镀或无槽电镀，是在金属工件表面局部快速电化学沉积金属的新技术。
()3.电解加工比电解磨削有更好的加工精度和表面质量，比机械磨削有更高的生产率。
()4.金刚石刀具的精密、超精密切削加工主要用于切削铜、铝及其合金。()5.磨料喷射加工应用范围广，加工成本低，一般用于脆性或韧性材料加工。
()6.在先进制造技术的发展过程中其内涵不是绝对一成不变的。()7.绿色制造将成为21世纪制造业的重要特征。()8.现代制造技术发展过程，其内涵是不变的。
()9.对电火花加工表面粗糙度影响最大的是单个脉冲能量。
()10.变频空调开机后，压缩机先以低速运转制冷(暖)，一定时间后才达到高速运转，其达到设定温度的时间比普通空调慢一半左右。
()11.电解磨削比电解加工有更好的加工精度和表面质量，比机械磨削有更高的生产率。
()12.电解加工不能加工非导电材料，较难加工窄缝、小孔及尖角。()13.CAPP系统的成组技术的核心问题就是充分利用零件上的几何形状及加工工艺相似性进行设计和组织生产，以获得最大经济效益。()14.精良生产所追求的目标不是“零缺陷”，而是“尽可能好一些”。()15.电解加工不但能加工导电材料和非导电材料，而且还能加工较难加工窄缝、小孔及尖角。
()16.电火花加工用的工具电极，也可以采用电铸方法制造。()17.在现代制造技术的发展过程中其内涵不是一成不变的。
()18.AutoCAD由美国CNC Software公司开发，是一种应用广泛的中低档CAD/CAM软件。该软件操作简便实用，容易学习，但三维造型功能稍差。()19.电解加工比电解磨削有更好的加工精度和表面质量，比机械磨削有更高的生产率。
()20.Cimatron是模具行业CAD/CAM软件，由以色列开发。
三、术语解释（20分）
1.CIMS
2.FMS
3.机器人自由度
4.并行工程技术(CE)
5.现代制造系统
四、问答题（30分）
1.超声波加工中变幅杆有何作用？其外形有几种？简要说明各自主要特点。
2.简要说明等离子加工的基本原理及特点。
3.说明影响电火花加工电蚀量及加工精度的主要因素。
4.说明FMS对加工设备的要求及机床配置形式。
当前对于先进制造技术定义达到共识, 先进制造技术是促进制造业将高科技技术应用到生产过程中并发挥其对制造业发展的促进作用, 使得制造业整个流程利用上高新技术的总称。因为其能够高效地发展生产力, 因此其将符合时代发展潮流, 在不断的发展中各个流程不断创新优化, 使得生产流程中各个环节之间的联系加强, 最终形成高新技术、高度整合的制造体系。
而为形成先进技术体系, 首先需要将高效优质以及符合环保作为整个体系的核心, 将先进技术不断向基础生产方向靠近;其次不断进行创新优化, 在不断研究新技术的同时, 加强对现有技术潜力的挖掘。加快技术发展的质量及速度, 为先进技术体系的形成提供坚实的基础;在技术发展的同时还要符合市场需求, 符合时代要求的同时保证体系形成产生收益。诸如数控机床的形成能够为生产过程提供强大的生产力, 保证新技术产生经济以及各种收益;最后为保证体系的形成, 需要进行先进技术进行集成化的改革, 利用信息技术以及当前出现的技术保证统一管理以及体系的统一性。
2 先进制造技术特点及其现状
2.1 先进制造技术特点
2.1.1 全球化
随着各种技术的发展全球间的联系也越来越大, 全球间各种技术交流以及经济联系为先进技术的全球交流提供了基础。而对于先进技术的全球化, 其对先进技术的发展提供动力, 为先进技术转化为制造业中经济收益。由于全球的联系加强, 各地企业能够进行有效的任务分工, 这种模式能够有效发挥各地先进技术的优势, 在全球化进程中极大降低生产成本。
2.1.2 多元化
对于先进技术的发展, 其不仅仅是一个领域技术的孤立发展, 其是多个领域间技术的相互促进, 同时为同一制造工作提供支援。由于当前发展机会稍纵即逝, 各种孤立制造技术不能很好地抓住机遇, 同时不能满足各种机遇的需求, 加之市场方向不断转变, 使得制造技术不断走向多元化。制造业不能仅仅关心制造技术的发展, 对于信息技术以及金融管理技术的重视能够保证制造业知晓市场走向, 并不断将制造技术发展走向符合市场需求的潮流。
2.1.3 服务化
由于当前制造业对于市场需求的重视, 其加强对满足市场需求的能力, 为此制造业不断加强其服务性, 而为满足生产制造发展的需求就需要保证先进制造技术走向服务化。制造技术的发展不仅仅是设计, 还需加大对市场的考察。为消费者的需求考虑, 加大在产品后期服务性的投入, 为消费者服务服务是制造技术服务性的核心。在不断的发展潮流中, 企业针对服务性的重视将会改变先进技术发展的方向。
2.2 制造技术现状
当前各国都已认识到先进制造技术的重要性, 为提升国家综合能力都在技术发展方面给出了巨大的扶持, 都在技术研究方面投入精力, 重视技术人才培养。而全球化的浪潮下, 各国综合实力的竞争极大依靠科研技术的竞争。企业为提升竞争力, 加快制造技术到产品的转换, 多元化的先进制造技术格局正在形成, 诸如数控系统投入制造过程中, 正是各个先进技术转化为生产能力的体现。同时, 由于我国先进制造技术起步晚, 先进技术与外国距离较大, 需要进一步的发展以缩小与外国的差距。需要在下一步工作中加大先进技术的应用到机械制造中, 同时由于机械制造的发展正是机械制造工艺中的重要部分。先进制造技术的革新为制造机械的更新提供依据, 而机械制造工艺同时是制造技术的体现, 其又会为制造技术的发展提供动力。
3 针对制造工艺加强制造技术
3.1 加强先进技术开发
加强制造技术的开发需要针对整个环节进行改造, 不仅仅是技术设备的革新, 还有一配套管理措施的改革以及市场观念的改革, 加大技术开发以及加快制造设备的更新, 加强技术开发是提升综合竞争力的有效方法。将机械制造技术的创新放在重要位置, 同时需要将先进技术的开发与整体开发工作有机的结合。进行整体统一战略能够将同一整体中各个领域的收益扩大化, 某一领域的先进经验能够为其他流域提供便利。其次机械制造技术的革新将带动机械制造工艺的发展, 同时带动相关制造业的发展。
3.2 合理运用先进技术
进行机械制造工艺革新不能盲目照搬, 科学地选择高效的先进技术能够为机械制造提供促进作用, 合理利用先进制造技术, 以市场需求为核心, 打造符合市场需要的机械制造工艺。其次, 完善基础工作的准备, 在基础工作做好的基础上按计划进行发展, 不能操之过急导致产生负面影响。对于重点行业进行有针对性的建设, 可以进行试点性的尝试, 进行小范围新技术的尝试。在项目中及时总结经验, 找到导致尝试成功或者失败的原因, 不断总结经验为下一步扩大新技术的使用提供具有参考价值的经验。这样才能在大量新出现的先进技术中选择出符合市场需求的技术, 合理把握制造技术与工艺之间的关系, 进一步降低制造工艺革新的风险。
3.3 重视人才素质培养
人才是进行技术革新的重点, 对其进行科学的培养将对技术革新产生决定性的影响。而对人才素质培养不仅仅是专业技术的培养, 还有综合素质的培养。当前对人才综合素质的培养还不够, 忽略技术人才的综合实力的提升, 要打造复合型高新技术人才就需对技术人才的综合素质进行培养。加大人才在金融以及在管理方面的学习, 在进行人才培训过程中为人员提供实践机会, 便与其将理论知识应用到实际工作中去, 加大考核力度检验人员理论知识掌握情况以及应用到实践的能力。其次其道德素质的培养, 加强人才道德素质建设, 使其在工作中能够切实依据基本原则, 为实际上岗时提供综合能力强的复合型人才。
3.4 参考国外成功经验
国外领先我国必有其可参考的地方, 首先加大对先进技术的学习, 积极接受国外先进制造技术, 在不断的技术学习中形成符合我国实情的实用技术。其次对于国外成功的改革实例进行思考学习, 思考其成功的核心原因并探讨如何才能将其应用到符合我国实际情况中去。在我国长期的学习探索中, 已经形成我国特有的制造技术, 如何进一步发展需要不断虚心向强者学习, 打造出符合国情的先进制造技术。在参考先进经验的同时需要提升自己核心竞争力, 打造出拥有自主产权的国际标准, 这样在不断竞争中才能处于不败之地。
4 结束语
随着社会的发展以及各种技术的出现, 先进制造技术正是要将技术转化为生产动力, 为生产制造提供强大的动力。在先进制造技术发展过程中, 需综合我国国情, 建设具有我国特色社会主义的制造工业。因此在下一步的工作中需要加大对实际情况的了解, 建设多元化的综合制造工业, 进一步缩短与外国的差距, 为提升我国综合能力提供必要的基础与动力。
参考文献
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[4]盖晓艳.提高机械制造工艺技术的措施分析[J].科技致富向导, 2014, 09:305.
关键词：先进制造技术（advanced machining technology）；计算机集成制造系统（contemporary integrated manufacturing system）
近年来，先进制造技术在机械加工领域中的应用越来越广泛，越来越深入，并取得了很大的成绩。如何看待先进制造技术与机械制造业之间的相互关系、如何面对市场的竞争和新技术的挑战，采取相应的对策，这是我们机械行业必须认真思考的一个重要问题。
1.先进制造技术的发展趋势
先进制造技术是传统制造业不断地吸收机械、信息、材料及现代管理技术等方面最新的成果，并将其综合应用于产品开发与设计、制造、检测、管理及售后服务的制造全过程，实现优质、高效、低耗、清洁，并取得理想技术经济效果的前沿制造技术的总称。从本质上可以说，先进制造技术是传统制造技术、信息技术、自动化技术和现代管理技术等的有机融合。
先进制造技术的特点如下：
1.1.先进制造技术贯穿了从产品设计、加工制造到产品销售及使用维修等全过程，成为“市场—产品设计—制造—市场”的大系统。而传统制造工程一般单指加工过程。
1.2.先进制造技术充分应用计算机技术、传感技术、自动化技术、新材料技术、管理技术等的最新成果，各专业、学科间不断交叉、融合，其界限逐渐淡化甚至消失。
1.3.先进制造技术是技术、组织与管理的有机集成，特别重视制造过程组织和管理体制的简化及合理化。先进制造技术又可看作是硬件、软件、人和支持网络的综合与统一。
1.4.先进制造技术并不追求高度自动化或计算机化，而是通过强调以人为中心，实现自主和自律的统一，最大限度地发挥人的积极性、创造性和相互协调性。
1.5.先进制造技术的目的在于能够以最低的成本、最快的速度提供用户所希望的产品，实现优质、高效、低耗、清洁、灵活生产，并取得理想的技术经济效果。
制造业与机器人中有如下技术〔2〕：
1.5.1.计算机集成制造系统
1.5.2.生产自动化
1.5.3.大批量定制
1.5.4.先进的机器人
这四种技术是最重要的先进制造技术。仅对计算机集成制造系统和大批量定制作一简单的介绍。
2计算机集成制造系统（CIMS）
现代集成制造系统（contemporary integrated manufacturing system）是计算机集成制造系统新的发展阶段，在继承计算机集成制造系统优秀成果的基础上，它不断吸收先进制造技术中的相关思想的精华，从信息集成、过程集成向企业集成方向迅速发展，在先进制造技术中处于核心地位。
2.1集成化
CIMS中有以下几个关键的信息集成系统。
2.1.1.ERP（企业资源计划）系统：国外有名的系统是SAP ，Oracle ，Baan， IBM等，国内有金蝶、用友、开思等。ERP系统集成了企业中的生产管理、财务、人事、采购、销售等子系统。系统涉及面广，十分庞大，对人员素质、数据和流程规范性要求高，因此实施难度大，成功率不高。
2.1.2.CAD/CAPP/CAM一体化：目前虽然有些CAD系统可以支持CAD/CAPP/CAM一体化，但主要针对基本上都采用数控加工的零件，如PRO/E软件。由于不同产品中的零件差别很大，每个企业的加工条件和水平也不相同，因此复杂零件的CAD/CAPP/CAM一体化还没有通用的系统。
2.1.3.PDM（产品数据管理）系统：被用于管理和控制由CAX（CAD、CAPP、CAE、CAM等的统称）系统所形成的大量的信息，避免花费很多时间去寻找本应该唾手可得的信息。PDM是设计自动化技术系统的核心，在产品的整个生命周期内管理全部的产品知识和信息，并为产品开发过程中的各个应用系统提供所需的数据，为不同应用系统提供集成平台。PDM系统以产品数据库为底层支持，以BOM为组织核心，把定义最终产品的所有工程数据和文档联系起来，实现产品数据的组织、控制和管理。
2.2网络化
以因特网为代表的网络技术正在制造业中产生越来越大的影响。在制造业中，也正在出现一种新的模式——网络化制造模式。在网络化制造中，新的网络空间与传统的物理空间紧密结合，产生出各种新思想、新观点、新方法和新系统。制造企业将利用因特网进行产品的协同设计和制造；通过因特网，企业将与顾客直接联系，顾客将参与产品设计，或直接下订单给企业进行定制生产，企业将产品直接销售给顾客；由于因特网无所不到，市场全球化和制造全球化将是企业发展战略的重要组成部分；由于在因特网上信息传递的快捷性，并由于制造环境变化的激烈性，企业间的合作越来越频繁，企业的资源将得到更加充分和合理的利用。企业内联网（Intranet）/外联网（Extranet）也将极大地改变企业内的组织和管理模式，将有效地促进企业员工的信息和知识的交流和共享。
2.3虚拟化
虚拟制造可以简单地理解为“在计算机内制造”，通过应用集成的、用户友好的软件系统生成“软样机”，对产品、工艺和整个企业的性能进行仿真、建模和分析。虚拟制造包括：虚拟设计、虚拟装配和虚拟加工过程。例如在开发一种新车型时，其美学的创造性要受到安全性、人机工程学、可制造性及可维护性等多方面的制约。在虚拟设计中，利用虚拟原型在可视化方面的强大优势以及可交互地探索虚拟物体的功能，对产品进行几何、制造和功能等方面的交互建模与分析，快速评价不同的设计方案，可以从人机工程学角度检查设计效果，设计师可直接参与操作模拟，移动部件和进行各种试验，以确保设计的准确性。这种技术的特点是：①及早看到新产品的外形，以便从多方面观察和评审所设计的产品；②及早发现产品结构空间布局中的干涉和运动机构的碰撞等问题；③及早对产品的可制造性有清楚的了解。
3.结束语：
先进制造技术是传统制造业不断地吸收机械、信息、材料及现代管理技术等方面最新的成果，并将其综合应用于产品开发与设计、制造、检测、管理及售后服务的制造全过程，实现优质、高效、低耗、清洁、敏捷制造，并取得理想技术经济效果的前沿制造技术的总称。
参考文献：
[1]张世昌，《先进制造技术》.天津：天津大学出版社.2003
[2]顾新建，祁国宁.《知识型制造企业》.北京：国防工业出版社，2000
[3]顾新建，祁国宁，陈子辰.《网络化制造战略和方法》.北京：高等教育出版社，2001
定义:先进制造技术是制造业不断吸收信息技术及现代化管理等方面的成果，并将其综合应用于产品设计、制造、检测、管理、销售、使用、服务乃至回收的全过程，以实现优质、高效、低耗、清洁、灵活生产，提高对动态多变的产品市场的适应能力和竞争能力的制造技术的总称。特点: 1.动态性2.广泛性3.实用性4.集成性5.系统性6.高效灵活性7.先进性
构成: 从内层到外层分别为基础技术、新型单元技术、集成技术。
分类:（1）现代设计技术（2）先进制造工艺技术（3）自动化技术（4）产品数据管理技术 发展趋势: 1.集成化2.智能化3.网络化4.信息化5.自动化6.柔性化7.数字化8.虚拟化
9.极端制造10.精密化11.绿色制造
自动化技术
制造技术的自动化包括产品设计自动化、企业管理自动化、加工过程自动化和质量控制过程自动化。制造系统的自动化 突出特点是采用信息技术，实现产品全生命周期中的信息集成，人、技术和管理三者的有效集成。
问: 制造自动化技术的研究现状?
答: 1）制造系统中的集成技术和系统技术已成为制造自动化研究中热点问题；
2）更加注重研究制造自动化系统中人的作用的发挥；
3）单元系统的研究仍然占有重要的位置；
4）制造过程的计划和调度研究十分活跃，实用化的成果不多；
5）柔性制造技术的研究向着深度和广义发展；
6）适应现代生产模式的制造环境的研究正在兴起；
7）底层加工系统的智能化和集成化研究越来越活跃。
柔性制造系统定义: 我国国家军用标准 “柔性制造系统是由数控加工设备、物料运储装置和计算机控制系统组成的自动化制造系统,它包括多个柔性制造单元,能根据制造任务或生产环境的变化迅速进行调整,适用于多品种、中小批量生产。”
柔性制造系统的特点：（柔性和自动化）
（1）适应市场需求，以利于多品种、中小批量生产。
（2）提高机床利用率，缩减辅助时间，以利于降低生产成本。
（3）缩短生产周期，减少库存量，以利于提高市场响应能力。
（4）提高自动化水平，以利于提高产品质量、降低劳动强度、改善生产环境。柔性制造系统一般由三个子系统组成：加工系统、物流系统和控制与管理系统。加工系统的配置
互替形式（并联）、互补形式（串联）和混合形式（并串联）三种。常见的物料存储装置有立体仓库、水平回转型自动料架、垂直回转型自动料架和缓冲料架。柔性制造系统中的数据流,实质上就是信息的流动.数据类型:基本数据、控制数据和状态数据。
柔性制造技术是在自动化技术、信息技术及制造技术的基础上发展起来的.计算机集成制造
定义:基于企业资源的一种先进制造模式是计算机集成制造系统，简称CIMS。信息集成和总体优化是集成制造系统与一般制造系统的最主要区别之一。
组成: 人与机构、经营、技术三要素。
从功能角度看，一般可以将CIMS分为四个功能分系统和两个支撑分系统。
四个功能系统: 1）工程设计自动化分系统
2）管理信息分系统（MIS）
3）CIMS制造自动化分系统(MAS)
4)CIMS质量保证分系统 质量保证分系统的目标: a.保证用户对产品的需求；
b.使这些要求在实际生产的各环节得到实现。两个支撑分系统: 计算机网络分系统 , 数据库分系统
数据库：就是以一定的组织方式将相关的数据组织在一起存放在计算机存储器上形成的、能为多个用户共享的、与应用程序彼此独立的一组相关数据的集合。
先进制造工艺技术
特点: 具有优质、高效、低耗、洁净和灵活五个方面的显著特点 特种加工技术
定义：是用非常规的切削加工手段，利用电、磁、声、光、热等物理及化学能量直接施加于被加工工件部位，达到材料去除、变形以及改变性能等目的的加工技术。
特种加工与传统切削加工的不同特点主要有：
①不是主要依靠机械能，而是用其他的能量（如电能、热能、光能、声能以及化学能等）去除工件材料；
②工具的硬度可以低于被加工工件材料的硬度，有些情况下，例如在激光加工、电子束加 工、离于束加工等加工过程中，根本不需要使用任何工具； 激光加工
定义：激光加工是利用材料在激光聚焦照射下瞬时急剧熔化和气化，并产生很强的冲击波，使被熔化的物质爆炸式地喷溅来实现材料去除地加工技术。
基本原理和特点：利用光能经过透镜聚焦后达到很高的能量密度，依靠光热效应加工各种材料。基本设备包括：激光器、电源、光学系统、冷却系统及机械系统等。
激光加工技术的应用：（1）激光打孔（2）激光切割(3)激光焊接(4)激光表面处理等加工制造领域。
电子束加工
离子束加工分为离子刻蚀、离子溅射沉积、离子镀及离子注入 4类。
激光加工、电子束加工、离子束加工都是利用高能量密度的束流作为热源，对材料或构件进行加工的技术，又称为高能束加工。
超声波加工 主要是磨粒的撞击作用
超声波加工 适合于加工硬脆材料，尤其是不导电的非金属材料。(玻璃、陶瓷、石英、硅、玛瑙、宝石)微细加工技术 是指微小尺寸零件的生产加工技术。
包括三级：微米级
亚微米级
纳米级
快速原型制造技术 原理：基于“材料逐层堆积”的制造理念，将复杂的三维加工分解为简单的材料二维添加的组合。
RPM技术的特点：（1）可以制造任意复杂的三维几何实体，不受传统机械加工中刀具无法达到某些型面的限制。
（2）成形过程中无人干预或较少干预，大大减少了对熟练技术工人的需求。
（3）任意复杂零件的加工只需在一台设备上完成，也不需要专用的工装、夹具和模具。
快速堆积成形
快速成形系统根据切片的轮廓和厚度要求，用片材、丝材、液体或粉末材料制成所要求的薄片，通过一片片的堆积，最终完成三维实体原型的制备。
选择性激光烧结则使用粉末材料。
超高速加工技术
常用的刀具材料有：涂层刀具 金属陶瓷刀具 立方氮化硼（CBN）刀具
聚晶金刚石（PCD）刀具 超高速切削机床 电主轴采用陶瓷滚动球轴承 磁悬浮轴承
PDM技术的发展可以分为以下三个阶段：配合CAD工具的PDM系统、专业PDM系统 产生和PDM的标准化阶段。
0绪论
随着科学技术和全球经济的高速发展,各国都非常重视环境保护问题，这是关系到造福子孙后代的大事。我国现阶段提出的西部大开发战略中，十分注重走可持续发展道路。作为机电产品制造业是最大的资源消耗源和最大的环境污染源之一，每年约产生几十亿吨废物，人类环境面临日益增长的机电产品废弃物的压力及资源日益缺乏的问题,如汽车、计算机等大量地被淘汰及报废,再制造被提到议事日程。再制造是解决资源、环境污染和材料再利用的最佳方法和途径，是符合可持续发展战略的一项绿色系统工程，再制造将成为21世纪的重要学科。
1再制造技术 1.1再制造的涵义
再制造是利用原有的零部件，采用各种再制造成形技术,使零部件恢复和提高尺寸、形状、表面质量和性能要求，形成新产品再使用,即新产品上包括了曾经使用过并经再制造的旧零部件。这样做可使产品或设备对环境污染最小，资源的利用率最高，投入费用最少，而性能重新达到最佳的使用要求，这本身就能达到优质、高效、安全、可靠、节能及节材的目的，因此再制造应属于先进制造技术范畴。
再制造不同产品和设备的维修及废料回收：维修主要是针对在使用过程中因磨损或腐蚀等原因而不能正常使用的个别零件的修复；回收是将报废品的材料重新熔化和溶解，重新利用它的材料;再制造是在整个产品报废后，对报废的产品通过先进技术手段进行再制造形成新的产品，它涉及产品和设备的全寿命周期，即生产产品最初应考虑对产品的论证、设计、制造、使用、再制造直至报废处理等问题。机电产品全寿命周期过程,如图1所示。
原材料原材料设计、制造设计、制造零部件装配装配产品使用使用维修再使用再制造形成新产品废料回收再循环报废环保处理报废环保处理
图1 机电产品全寿命周期过程 1.2再制造技术的分类
根据对废旧产品再制造过程的分析以及再制造实践,按照生产工艺过程,再制造技术大体上可以分为图2所示的几种类型。
再制造拆解技术再制造拆解技术再制造清洗技术再制造清洗技术零件检测技术零件检测技术再再制制造造技技术术再制造加工技术再制造加工技术再制造装配技术再制造装配技术磨合与实验技术磨合与实验技术再制造包装技术再制造包装技术信息化再制造技术信息化再制造技术
图2 再制造技术的分类
1)拆解技术
再制造拆解技术是对废旧产品进行拆解的技术与方法的统称,是研究如何实现产品的最佳拆解路径及无损拆解方法,进而高质量获取废旧产品零部件的技术。拆解技术为废旧产品再制造及可再使用的拆解零件质量提供了必要的基础和保证。
2)清洗技术
清洗技术是采用机械、物理、化学和电化学等方法清除产品或零部件表面各种污物(灰尘、油污、水垢、积炭、旧漆层和腐蚀层等)的技术及方法。废旧产品及其零部件表面的清洗对零部件表面形状及性能鉴定的准确性、再制造产品质量和再制造产品使用寿命均具有重要影响。
3)零件检测技术
零件检测鉴定是为了准确地掌握零件的技术状况,根据技术标准分出可直接利用件、可再制造修复件和报废件。零件的检测鉴定包括对零件几何尺寸和物理力学性能的鉴定以及对零件缺陷的无损检测。其中,无损检测技术是零件再制造检测中重要的发展方向之一。
4)零件再制造加工技术
产品在使用过程中,一些零件因磨损、变形、破损、断裂、腐蚀和其他损伤而改变了零件原有的几何形状和尺寸,从而破坏了零件间的配合特性和工作能力,使部件、总成甚至整机的正常工作受到影响。零件再制造加工的目标是恢复有再制造价值的损伤失效零件的尺寸、几何形状和力学性能。零件再制
造加工是一门综合研究零件的损坏失效形式、再制造加工方法及再制造后性能的技术,是提高再制造产品质量、缩短再制造周期、降低再制造成本、延长产品使用寿命的重要措施,尤其对贵重、大型零件及加工周期长、精度要求高的零件及需要特殊材料或特种加工的零件,意义更为突出,效果更为显著。
5)再制造装配技术
再制造装配技术是在再制造装配过程中,为保证再制造装配质量和装配精度而采取的技术措施。包括调整保证零部件传动精度,如间隙、行程、接触面积等工作关系;校正和保证零部件的位置精度,如同轴度、垂直度、平行度、平面度、中心距等。对上述调整与校正所采取的措施是否得当,对于废旧产品再制造质量和再制造后产品的使用寿命具有直接作用。
6)磨合与试验技术
重要机械产品经过再制造后,投入正常使用之前必须进行磨合与试验。其目的是:发现再制造加工及装配中的缺陷,及时加以排除;改善配合零件的表面质量,使其能承受额定的载荷;减少初始阶段的磨损量,保证正常的配合关系,延长产品的使用寿命;在磨合和试验中调整各机构,使零部件之间相互协调工作。磨合与试验是提高再制造质量、避免早期故障、延长产品使用寿命的有效途径。例如再制造发动机完成后均要进行磨合试验。
7)再制造涂装技术
再制造涂装技术是指对综合质量检测合格的再制造产品进行涂漆和包装的工艺技术。主要包括:一是将涂料涂敷于再制造产品裸露零部件表面形成具有防腐、装饰或其他特殊功能的涂层;二是为在流通过程中保护产品、方便储运、促进销售而按一定技术方法采用容器、材料及其他辅助物等对再制造产品进行的绿色包装;三是印刷再制造产品使用说明书及质保单等材料,完善再制造产品的售后服务质量。
8)信息化再制造技术
信息化再制造技术是指运用信息技术来提升实施废旧产品再制造生产的技术和手段。废旧机电产品再制造信息化技术的应用,是实现废旧产品再制造效益最大化、再制造技术先进化、再制造管理正规化、再制造思想前沿化和产品全寿命过程再制造保障信息资源共享化的基础。它对提高再制造保障系统的运行效率发挥着重要作用。
柔性再制造技术、虚拟再制造技术、快速再制造成形技术等都属于信息化再制造技术的范畴,也将在先进再制造生产控制及管理过程中发挥重要作用。
此外,废旧产品再制造过程中应用到的工艺和具体技术很多,每种技术各有优点,也各有应用的局限性,需视产品失效的具体情况合理选用。
2国内外发展现状 2.1国外发展现状
在国外，再制造技术经过 30多年的发展，形成了巨大的产业，已经成为循环经济的重要组成部分。美国于20世纪90年代初建立了国家再制造与资源恢复国家中心（NC3R）以及再制造研究所、再制造工业协会。其目标是为工业界提供绿色、有效或经济的再制造产品。美国《2010年及其以后的国防制造工业执行提要》中已明确将新的再制造技术列入其优先发展的国防制造业的新重点。欧洲也通过了支持再制造的相关的法律法规，并且正在德国建设欧洲再制造技术中心。
目前，国外再制造研究内容主要集中在一下五个方面：（1）全寿命周期内，产品部件老化或物理、机械性能变化分析，通过这些信息成功恢复或再制造报废产品；（2）通过有限元分析、失效分析、几何尺寸恢复、结构和材料分析判断和评估产品老化机制，获得科学正确的再制造方法；（3）研究并开发经济性好、环境可靠地再制造先进技术，表面清洗技术和废物最小化技术；（4）研究用于定量测量评估部件、配件健康程度的工具和装备，通过使用先进的诊断技术和工具测量再制造产品的性能或老化特性，用于预测产品的剩余寿命；（5）再制造可持续设计研究。工业发达国家通过这些基础研究工作的积累，为再制造产业的可持续发展奠定了坚实的基础。
国外再制造产品涉及汽车及其配件、工业设备、航空航天及国防装备、电子产品等十几个领域，其中，汽车和工程机械领域再制造所占比例最大。以美国为例，1996年，美国专业化再制造公司达73000家，年销售额530亿美元，雇员约48万人；2005年，美国再制造产业产值已超过800亿美元，雇员超过100万人，其中汽车和工程机械领域再制造产值约500亿美元，占再制造产值的2/3以上。国际工程机械巨头——美国卡特彼勒公司于1973年开始再制造业务，在经历了30多年摸索发展期后，近10年不断发展壮大，成为全球最大、技术实力最强的再制造巨头，再制造业务成为卡特彼勒的核心竞争优势之一。卡特彼勒每年循环利用超过1亿磅的报废铁，主要用于再制造发动机、变速箱和液压零部件。近年来，日本加强了对工程机械的再制造，至2008年，再制造的工程机械中，58%由日本国内用户使用，34%出口到国外，其余的8%拆解后作为配件出售。至2004年，德国大众汽车已再制造汽车发动机748万台，变速器240万台，公司销售的再制造发动机及配件和新机的比例达到9:1。
欧美国家的再制造产业，在再制造设计方面，主要结合具体产品，针对再制造过程中的重要设计要素如拆卸性能、零件的材料种类、设计结构与紧固方式等进行研究；在再制造加工方面，对于机械产品，主要通过换件修理法和尺寸修理法来恢复零部件的尺寸。如英国Lister-Petter再制造公司，他们每年为英、美军方再制造3000多台废旧发动机，再制造时，对于磨损超差的缸套、凸轮轴等关键零件都予以更换新件，并不修复。对于电子产品，再制造的内涵就是对仍具有使用价值的零部件予以直接再利用。
就国外从事制造的企业类型来看，主要有三种。一是原始设备制造商进行再制造，并且一般只进行自己产品的回收再制造。例如世界著名的汽车制造企业——大众、宝马、通用等公司都有自己的再制造。通用再制造公司每年销售大约250万件再制造零部件。二是专职从事再制造业务的公司，这类公司具备各种产品的再制造能力如卡特彼勒在全球拥有专业的再制造公司14家，为不同产品提供再制造服务，年处理再制造产品220万件。三是从提供服务和维修开始，然后逐渐过渡到开展再制造业务。这类企业主要是电子产品再制造公司。如日本施乐公司在全国建立了50个废弃旧复印机回收点，对回收后的零件进行再制造后再次投入使用，到2000年该公司已将废旧复印机的零件循环利用率提高到50%以上，拥有旧零部件的复印机达总产量的25%。
2.2国内研究现状
欧美等国的再制造是在原型产品制造工业基础上发展起来的，目前主要以尺寸修理法和换件修理法为主。随着科技迅速发展，这种再制造模式存在以下三方面的问题：一是旧件再制造率低，节能节材的效果差；二是难以提升再制造产品的性能；三是加工量大，环保效果不佳。
中国特色的再制造工程可以简单概括为：再制造是废旧产品高技术修复、改造的产业化。中国特色的再制造工程是在维修工程、表面工程基础上发展起来的，主要基于寿命评估技术、复合表面工程技术、纳米表面技术和自动化表面技术，这些先进的表面技术是国外再制造时所不曾采用的。其重要特征是再制造产品的质量和性能不低于新品，成本只有新品的 50%，节能 60%，节材 70%，对环境的不良影响与制造新品相比显著降低。先进表面工程技术在再制造中的应用，可将旧件再制造率大幅度提高，使零件质量性能不低于原型新品水平。鉴于再制造在节能减排和发展循环经济方面的巨大潜力，近年来，国家领导和政府给于了高度重视和大力支持，在不同工业领域备受关注，我国的再制造产业及相关再制造技术获得了快速发展。
2.2.1国家对再制造产业的重视和支持
2005 年，国务院颁发的 21、22 号文件均明确指出国家“支持废旧机电产品再制造”，并“组织相关绿色再制造技术及其创新能力的研发”。同年11 月，国家发改委等 6 部委联合颁布了“关于组织开展循环经济试点（第一批）工作的通知”，其中再制造被列为四个重点领域之一，我国发动机再制造企业“济南复强动力有限公司”被列为再制造重点领域中的试点单位。2006 年，前国务院曾培炎副总理就发展我国汽车零件再制造产业做出批示：“同意以汽车零部件为再制造产业试点，探索经验，研发技术。同时要考虑定时修订有关法律法规”。
2008 年，国家发改委组织了“全国汽车零部件再制造产业试点实施方案评审会”，对全国各省市40 余家申报单位中筛选出来的 14 家汽车零部件再制造试点企业进行了评审支持，包括一汽、东风、上汽、重汽、奇瑞等整车制造企业和潍柴、玉柴等发动机制造企业纷纷开始实施再制造项目。2009 年11 月，工业与信息化部启动了包括工程机械、矿采机械、机床、船舶、再制造产业集聚区等在内的 8大领域 35 家企业的再制造试点工作。
2009 年 1 月，《中华人民共和国循环经济促进法》正式生效，第
2、第 40、第 56 条中六次阐述再制造，为推进再制造产业发展提供了法律依据。2009 年 4 月，国家发改委组织“全国循环经济座谈会暨循环经济专家行启动仪式”，作者向李克强副总理汇报我国再制造产业发展现状与对策建议，受到李克强副总理高度重视，他指出“今后要大力推进再制造新兴产业，建议把汽车零部件再制造进一步扩大到机床、工程机械等领域，同时注重再制造与改造相结合；并建议实施汽车下乡工程与再制造生产相结合，促进形成新的产业链”。2009 年 12 月8 日，中共中央政治局常委、国务院总理温家宝在中国工程院上报的《我国再制造产业发展现状与对策建议的报告》上做出重要批示：“再制造产业非常重要。它不仅关系循环经济的发展，而且关系扩大内需（如家电、汽车以旧换新）和环境保护。再制造产业链条长，涉及政策、法规、标准、技术和组织，是一项比较复杂的系统工程。工程院的建议请发改委会同工信部、商务部、财政部等有关部门认真研究并提出意见”。温家宝总理的批示，高屋建瓴地强调了再制造产业的重要性，从推动循环经济建设、扩大内需、保护环境三个方面阐述了发展再制造产业的重大意义，深刻地提出再制造是一项复杂的系统工程，需要各方面协同并对产业链的各环节认真研究，才能更好地促进我国再制造产业的发展。2009 年 12 月，工信部委托装备再制造技术国防科技重点实验室承担咨询项目《中国特色的再制造产业技术支撑体系和发展模式研究》，旨在推动中国特色的再制造产业模式的发展与规范化。
2010 年 2 月 20 日，国家发改委和国家工商管理总局确定启用汽车零部件再制造产品标志，目的在于更好地加强对再制造产品的监管力度，进一步推进汽车零部件再制造产业的健康发展。2010 年 3月 13 日，第十一届全国人大三次会议新闻中心专门安排了主题为“再制造与汽车产业的可持续发展”的集体采访活动。
2010 年 5 月，国家发改委、科技部、工信部、公安部、财政部、商务部等 11个部委联合下发《关于推进再制造产业发展的意见》，指导全国加快再制造的产业发展，并将再制造产业作为国家新的经济增长点予以培育。2010 年 6 月 11 日，由国家发展改革委和中国工程院主办、装甲兵工程学院承办的“全国再制造技术与经验现场交流会”在装甲兵工程学院召开。国家发改委、科技部、商务部等政府机关代表，各省市发改委/经信委代表，国家再制造企业，相关行业协会和高等院校、科研院所等共计 280 余位代表参会。有效推动了相关企业再制造产业的发展。2010 年 7 月 19 日，国务院法制办公布了《报废机动车回收拆解管理条例（征求意见稿）》向社会公开征求意见。其中明确规定拆解的汽车总成以及其他零配件可以交售给再制造企业，对再制造产业的发展将起到推波助澜的作用。
上述法律条款以及党和国家领导人的指示精神，为再制造的发展注入了强大动力。可以说，我国已进入到以国家目标推动再制造产业发展为中心内容的新阶段，国内再制造的发展呈现出前所未有的良好发展态势。
2.2.2中国特色的再制造模式
再制造的基础理论和关键技术研究主要从上世纪末开始研究与实践，目前已经形成了“以高新技术为支撑，以恢复尺寸、提升性能的表面工程技术为手段，产学研相结合，既循环又经济”的中国特色的再制造模式。该模式注重基础研究与工程实践结合，创新发展了中国特色的再制造关键技术，构建了废旧产品的再制造质量控制体系，保证了再制造产品性能质量和可靠性；注重企业需求与学科建设融合，提升企业与实验室核心竞争力；注重社会效益与经济效益兼顾，促进国家循环经济建设。中国特色的再制造模式的主要特色体现在如下几方面。
（1）技术手段的集约性。再制造是由维修工程和表面工程发展而来，又结合了力学、摩擦学、材料学等多学科理论，因此再制造的技术手段体现了集约性，既有传统的作为主体的维修技术、表面工程技术，又是新兴的无损检测、寿命评估预测、质量控制等先进技术。
（2）节能环保的实效性。中国特色再制造模式不同于国外换件修理和尺寸修理模式的主要创新在于引入了先进的表面工程技术作为再制造的主要技术手段，通过表面工程技术对零件的局部损伤进行“加法”修复，以恢复并提升零件的性能，最大限度地挖掘了废旧零件中蕴含的附加值，避免了回炉和再成形等一系列加工中的资源能源消耗和环境污染。
（3）再制造基础研究的前瞻性。采用超声波、涡流检测、金属磁记忆等无损检测技术与模拟评估手段，创新性地进行了国际前沿的再制造寿命评估基础研究，为再制造产品性能达到或超过原型新品奠定了坚实的理论基础。
（4）再制造关键技术的先进性。将自主研发的先进表面工程、纳米技术和自动化技术用于再制造生产，大大提升了再制造的品质，不仅使再制造产品的性能达到甚至超过新品，而且对资源、能源的节约和对环境的保护效果更为优异。现已成功开发了再制造寿命评估仪器及软件、自动化纳米电刷镀设备、自动化高速电弧喷涂设备、自动化等离子熔覆设备和智能纳米减摩自修复添加剂技术等，应用效果表明，先进表面工程技术在发动机再制造中的推广应用，大大提高了旧件利用率，降低了再制造成本，不仅使工厂获得了经济效益，还为国家节能、节材及保护环境做出了重要贡献。
（5）再制造工程应用的先导性。通过产学研的联合攻关为我国再制造企业发展提供了重要技术支撑。目前已形成了具有中国特色的再制造工程，引领着我国再制造技术的发展方向，并在国际上占有重要的一席之地。
2.2.3我国再制造技术发展
再制造成形技术是再制造生产得以开展的关键技术支撑，先进的再制造成形技术也是获得合格再制造产品的技术保障。由于再制造的对象是经过服役而报废的各种零件，其损伤失效形式复杂多样，残余应力、内部裂纹和疲劳层的存在导致寿命评估与服役周期复杂难测，再制造还要在保持废旧零（部）件材质和形状基本不变的前提下，采用高技术恢复原产品的尺寸标准、达到或超过原产品的性能指标、实现原产品的功能升级，同时也采用正规化、规模化的加工手段，因此加工工艺更为复杂。近年来，国内多家企业和科研机构在再制造技术研发和推广应用方面，开展了大量探索，取得丰硕成果，研发出了纳米复合表面工程技术、能束能场再制造技术、粉末冶金成形技术等不同再制造技术手段。其中，装备再制造技术国防科技重点实验室根据再制造产品失效特征和质量性能不低于新品的标准要求，通过多年研究与实践，自主创新了多项中国特色的再制造技术。
自动化纳米颗粒复合电刷镀技术
纳米电刷镀技术是自主研发的一项先进的再制造技术，纳米刷镀层与不含纳米颗粒的金属刷镀层相比，耐磨性能提高 1.5倍、抗温性由 200°C 提高到 400°C、抗接触疲劳性能由 105周次提高到 106周次，显著延长零件使用寿命，并成功应用于飞机发动机叶片、汽车发动机连杆、凸轮轴和缸体的再制造。但由于手工纳米电刷镀生产效率低、劳动强度大，针对重载汽车发动机连杆和缸体缸筒再制 造难题和产业化生产需求，自主研发了发动机连杆自动化纳米电刷镀专用设备和气缸筒自动化纳米电刷镀专用设备，实现了镀液连续供应和循环利用、纳米电刷镀再制造工艺过程综合监控。生产应用表明，生产率提高 5～10倍，再制造消耗材料仅为该零件本体重量的 1％～2％，费用是新品价格的1/10，实现了废旧零件再制造的需求。并且镀液循环利用，废水集中处理，实现全过程的绿色化要求。
（2）纳米减摩智能自修复添加剂技术
研制的摩擦副损伤原位自修复添加剂已在济南复强动力有限公司的设备、及发动机台架上进行试车考核试验，同时在安徽定远进行了实车试验。试验结果证明，该技术可实现对早期磨损表面的轻度微损伤进行原位动态自修复，对零件表面形貌进行优化，显著提高零件表面硬度和光洁度，进而改善润滑状况，延长零部件的使用寿命，并节约燃油3%～7%，降低润滑油温度 40%，显著延长换油周期，节能减排效果明显。
（3）自动化高速电弧喷涂技术
自主研发了自动化高速电弧喷涂技术，采用机器人或操作机的操作臂夹持喷枪，通过红外温度场监测和编程控制高速电弧喷枪实现各种规划路径，实时反馈调节喷涂工艺参数，实现自动喷涂作业的智能控制。该技术结合新开发的Fe-Al 和Fe-Al-Mn系粉芯丝材制备出的喷涂层，结合强度高，硬度高，耐磨损性能好，已成功应用于废旧斯太尔发动机缸体的再制造，已完成再制造量 200 多台。采用自动化电弧喷涂技术再制造单件发动机缸体时间由手工的 1.5 小时缩短为 20 分钟，喷涂效率提高 4.5倍。
（4）自动化微束等离子熔覆技术
自主创新设计了 70KHz 高频逆变微束等离子电源，高于目前通常采用的 20KHz 逆变频率，从而减少了设备的体积，提高了系统的响应特性，使得微束等离子弧的工作更加稳定。利用该技术对发动机废旧排气门密封锥面进行再制造后的气门变形量小，表面硬度恢复到新品数值，力学性能满足要求，成本仅为新品的 1/5。
（5）再制造无损检测评估技术及其仪器设备
废旧零部件损伤状态无损检测与评估是再制造质量控制体系的重要内容。研究了汽车发动机缸体、曲轴、连杆、气门杆等不同再制造零部件的多种无损检测评估技术（涡流、超声、金属磁记忆、声发射等），并研制出了高频涡流无损检测仪（气门杆、连杆等，通用性强）、高穿透力超声无损检测仪（曲轴等，通用性强）、缸体涡流/磁记忆综合无损检测评估仪、金属磁记忆寿命评估仪、纳米复合刷镀层无损测厚仪等，初步实现了发动机连杆、曲轴、发动机缸体等重要零部件损伤和无损检测评估，为再制造产品质量不低于新品的质量控制体系提供了有力保障。相关技术和仪器设备已在济南复强动力有限公司再制造生产线上应用试验，为再制造毛坯质量控制体系提供了技术支撑。
3中国再制造的发展趋势
再制造作为我国新世纪重点发展起来的新方向，以节约资源能源、保护环境为特色，以综合利用信息技术、纳米技术、生物技术等高科技为核心，充分体现了具有中国特色自主创新的特点。再制造高度契合了构建循环经济、实施节能减排的战略需求，必能为循环经济和节能减排的贯彻实施做出更大贡献。放眼未来，中国的再制造应从三个方面予以重点突破，即“探索再制造的科学基础、创新再制造的关键技术、制定再制造的行业标准”：
1）探索再制造的科学基础，即深入探索研究以产品全寿命周期理论、废旧零件和再制造零件的寿命评估预测理论等为代表的再制造基础理论，以揭示产品寿命演变规律的科学本质。再制造是来自实践的工程科学，经验性更强。废旧零件的剩余寿命是否足够，再制造零件的使用寿命是否可保持一个完整的服役周期？这样一些重大问题，由于缺少理论依据，有时仅凭简单的检测设备，甚至只靠工人师傅的目测或经验判断来完成。为解决这个重大难题，必须探索研究更多更有效的无损检测及寿命预测理论与技术。目前的研究已有初步成效，在研究金属磁记忆理论评估剩余寿命时，发现金属磁记忆信号实质是铁磁材料表面的杂散磁场信号，通过梳理归纳金属磁记忆信号在疲劳损伤作用下的分布特征和变化规律，利用金属磁记忆信号法向分量初步构建了表征铁磁材料类废旧零件疲劳裂纹萌生及扩展的剩余寿命预测模型；在研究声发射理论预测服役寿命时，通过解决典型声发射信号特征参量的甄选及其指代信息分析，获得真实准确的反映再制造零件表面涂层内部微裂纹萌生、扩展及断裂等信息，初步实现对再制造零件表面涂层寿命演变规律的把握。今后在继续深化上述理论与技术的前提下，还需探索新的理论与技术，通过寻找特征参量来方便快捷地表征寿命规律。
2）创新再制造的关键技术，即不断创新研发用于再制造的先进表面工程技术群，使再制造零件表面涂层的强度更高、寿命更长，确保再制造产品的质量达到或超过新品。先后开发成功纳米表面工程技术和自动化表面工程技术，前者包括纳米颗粒复合电刷镀技术、纳米热喷涂技术、纳米减摩自修复添加剂技术等，后者包括自动化电弧喷涂技术、自动化纳米颗粒复合电刷镀技术等。纳米表面工程技术的核心是利用纳米颗粒材料的小尺寸效应，通过在涂层或添加剂中的均匀、弥散分布，实现纳米颗粒与基质金属间原子尺度的化学键结合，从而显著提高涂层的强度学和摩擦学性能；自动化表面工程技术的核心是利用机器人或操作机来取代手工操作，通过自动控制规划路径，实时反馈调节涂层成形工艺参数，实现表面涂层制备的自动化、智能化。上述技术已应用于发动机再制造生产线，如：纳米颗粒复合电刷镀技术成功修复了进口飞机发动机压气机叶片，300小时台架试验满足要求，突破了对国外进口产品的国产化维修技术瓶颈，再制造费用仅是国外技术费用的1/10；自动化电弧喷涂技术用于重载汽车发动机缸体、曲轴箱体等零件的再制造，单件发动机箱体的再制造时间由90min缩短为20min，且材料消耗仅为零件本体重量的0.5%，费用投入不超过新品价格的10%。下一步除了继续完善纳米表面工程技术和自动化表面工程技术外，还需研发生物表面工程技术等新的方向。
3）制定再制造的行业标准，即尽早建立系统、完善的再制造工艺技术标准、质量检测标准等体现再制造走向规范化的标准体系。国内再制造因起步较晚，再制造企业的技术积累少，再制造的标准缺乏，因而一定程度上阻碍了再制造的广泛应用。2008年，国家标准化管理委员会批准成立了“全国绿色制造标准化技术委员会再制造分技术委员会”，秘书处挂靠装备再制造技术国防科技重点实验室。该委员会正陆续制订并有望近期出台“再制造概念、术语”和“再制造率的概念及评估方法”等共性基础标准。同时，国内相关高等院校和再制造企业正在联合制定“再制造技术工艺标准、再制造质量检测标准、再制造产品认证标准”等多类标准草案，包括：再制造发动机工艺流程标准、发动机再制造产品性能评价与质量检测标准、废旧发动机零件剩余寿命评估标准、再制造的关键零件（曲轴、缸体、凸轮轴、连杆轴等）质量检测标准、再制造发动机试车考核标准等。下一步应深化标准内涵，制定出具有良好通用性和可操作性的标准方案。
4总结
中国构建了包括再制造在内的“4R”体系，再制造是废旧产品高技术修复、改造的产业化。再制造的重要特征是再制造产品质量和性能不低于新品，有些还能超过新品，成本只是新品的50%，节能60%，节材70%，对环境的不良影响显著降低。中国特色的再制造来源于维修，是维修发展的高级阶段，也是先进制造的重要组成，但是与维修和制造相比，再制造蕴含着更深的科学理论和更高的技术基础。再制造已创造出了巨大的经济和社会效益。再制造在中国得到快速发展，再制造不仅进入了国家法律，而且在产业化实践和基础研究等方面均取得了良好的阶段性成果，中国已成为国际再制造中心之一，在国际再制造领域发挥着重要作用。为推动再制造的进一步发展，今后可围绕“探索再制造的科学基础、创新再制造的关键技术、制定再制造的行业标准”等方面展开工作。
参考文献
先进制造技术概述
一、先进制造技术含义和特征
先进制造技术AMT(advanced manufacturing technology)是传统制造业不断地吸收机械、信息(计算机与通信、控制理论、人工智能等)、材料、能源、环保等高新技术及现代系统管理技术等方面最新的成果，并将其综合应用于产品开发与设计、制造、检测、管理及售后服务的制造全过程，实现优质、高效、低耗、清洁、敏捷制造，并取得理想经济效果的前沿制造技术的总称。
先进制造技术的主要特征：
⒈ 先进制造技术不是一项具体的技术，而是一项综合系统的技术。
⒉ 先进制造技术的先进性是建立在不断地汲取其他相关领域新技术的基础上的，是动态的、相对的。
⒊ 创新是先进制造技术的灵魂，并贯穿于制造全过程（产品创新、生产工艺过程创新、生产手段创新、管理创新、组织创新及市场创新）。
⒋ 技术与管理的结合是先进制造技术的一个突破，对市场变化做出更敏捷的反应及对最佳技术经济效益的追求，使先进制造技术十分重视生产过程组织管理体制的合理化和最佳化。
⒌ 市场和工业界的需求是先进制造技术的出发点与归宿，是先进制造技术的动力和目标。先进制造技术成果的成败取决于生产检验，企业是先进制造技术的创新主体。
二、先进制造技术研究热点
目前国内外对先进制造的研究主要有以下几个方面： 纳米技术。
纳米技术是用单个原子、分子制造物质的科学技术。纳米科学技术是以许多现代先进科学技术为基础的科学技术，它是现代科学（混沌物理、量子力学、微观物理、分子生物学）和现代技术（计算机技术、微电子和扫描隧道显微镜技术、核分析技术）结合的产物，纳米科学技术已经引发一系列新的科学技术。精密、超精密加工。
精度为3～0.3μm，粗糙度为0.3～0.03μm的叫精密加工。精度为0.3～0.03μm，粗糙度为0.03～0.005μm的叫超精密加工，或亚微米加工。精密、超精密加工技术是20世纪60年代为了适应核能、大规模集成电路、激光和航天等尖端技术的需要而发展起来的精度极高的一种加工技术，也是现代制造工艺技术的核心技术。快速原型技术。
快速原型技术是一项新兴技术，是近20年来制造技术领域的一次重大突破。该技术集计算机技术、激光加工技术、新型材料技术于一体，依靠CAD软件，在计算机中建立三维实体模型，并将其切分成一系列平面几何信息，以此控制激光束的扫描方向和速度，采用粘结、熔结、聚合或化学反应等手段逐层有选择地加工原材料，从而快速堆积制作出产品实体模型。智能制造技术。
智能制造技术将人工智能融进制造过程的各个环节，通过模拟专家的智能活动，对制造问题进行分析、判断、推理、构思、决策，旨在取代或延伸制造环境中人的部分脑力劳动；并对人类专家的制造智能进行收集、存储、完善、共享、继承和发展；从而在制造过程中系统能自动监测其运行状态，在受外界或内部激励时能自动调整其参数，以期达到最佳状态，具有自组织能力。
加工过程监控和传感器技术作业
智能制造技术越来越受到各国的重视，是制造领域的一个新热点。敏捷制造技术。
敏捷制造技术是对传统柔性生产技术的延伸和发展，它提出了虚拟制造(即模拟仿真)的新概念。随着计算机性能的飞速提高，计算机图形学和图象处理技术的进步，形成了虚拟制造(即模拟仿真)新热点。而成形制造的模拟仿真又成为成形制造领域的研究热点； 微电子制造技术。
微电子技术是随着集成电路，尤其是超大型规模集成电路而发展起来的一门新的技术。微电子技术包括系统电路设计、器件物理、工艺技术、材料制备、自动测试以及封装、组装等一系列专门的技术。微电子制造技术已成为新一代电子制造的关键技术，三、先进制造技术发展趋势
先进制造产品的发展趋势：
精确化，即产品的几何形状及性能要精确。
极端化，即产品的几何形体、物理性能、加工条件能达到极端要求。
人文化，即产品不仅是一个工业产品，还应该是一个艺术产品，文化含量高。先进制造过程的发展趋势：
绿色化，即无污染，不破坏环境。
快速化，即即指对市场的快速响应，对生产的快速重组，生产模式有高度柔性与高度敏捷性。
节省，即指制造过程原材料必须节省、节约、节俭。
高效，生产效率高，指单位时间内生产的产品质量好数量多。先进制造方法的发晨趋势
数字化，即将数字信息技术应用到制造领域。
自动化，不仅完成自动控制、自动调节、自动补偿还可以自学习、自组织、自维护、自修复等更高的水平。
集成化，是技术的集成，是管理的集成，是技术与管理的集成。网络化，是信息技术(特别是数字技术)与通信技术的交融。
智能化，使制造过程具有处理大量信息与不完整信息、错误信息的能力，具有强大的自诊断、自修复和自组织能力，主动协调与协同能力以及非逻辑处理能力。
参考文献
[1]杨叔子，吴波．先进制造技术及其发展趋势[J].机械工程学报，2003．
美日欧等汽车工业发达国家通过多年的研究, 对轿车工业提出了2010年达到3L/100k m油耗的目标。在降低油耗、减少排放的诸多措施当中, 减轻车身重量的对策得到汽车制造行业的广泛重视。资料表明, 轿车自重每减少100kg, 百公里油耗可降低0.4～1.0L, 车重减轻10%最多可实现节油8%, 减轻汽车自重以降低燃油消耗成为世界各大汽车生产厂家提高竞争能力的关键。
1. 激光拼焊板冲压成形成套技术与装备
激光拼焊技术, 即将经不同表面处理、不同钢种、不同厚度的两块或多块钢板通过激光拼焊方法, 自由组合使之成为一个毛坯件, 汽车厂直接使用此毛坯件冲压成零部件。使用拼焊板冲压的零件具有减重、结构安全性和结构精度高等优点, 是汽车轻量化的先进制造技术之一。
世界主要汽车制造厂商在车身制造中大量使用激光拼焊板, 激光拼焊板制造及冲压已经形成成熟的技术。目前全世界已有300余条激光拼焊线, 每年生产的激光拼焊板有几亿件。
2006年我国共生产约1000万件激光拼焊板, 激光拼焊生产线的数量已经达到13条, 但全部依靠进口。预测2010年我国将生产2500万件拼焊板, 激光拼焊生产线的数量将达到25条;2020年我国将生产6000万件拼焊板, 激光拼焊生产线的数量将达到60条。采用激光拼焊技术后, 从2015～2020年累计可节油209亿元以上。
2. 高强度、超高强度钢车身冲压件冷、热成形成套技术与装备
由于高强度、超高强度钢兼具节能、安全双重优点, 发达国家的汽车制造业在车身制造中广泛使用了高强度钢、超高强度钢。以美国通用公司为例, 1990年普通高强度钢使用率10%, 到2003年增至30%, 今后规划将为45%。
国内合资企业已经在其高级车型上大量使用高强度钢、超高强度钢, 但冲压模具几乎全部依赖进口。目前民族品牌汽车企业不能在车身上大量使用高强度、超高强度钢的技术瓶颈是国内不能自主研发高强度、超高强度冲压工艺及模具。
同时, 最近我国颁布了新的碰撞安全法规, 对安全性要求越来越高。汽车企业在设计时一方面要考虑节能要求, 另一方面还要满足国家的强制性安全标准。因而高强度、超高强度钢的使用数量将逐年迅速增加, 其应用范围将从目前的高级车型扩大到中级和经济型轿车。根据我国汽车现有产量和发展趋势, 2010年高强度、超高强钢冲压模具市场需求量将近万套, 2020年增至数万套。高强度、超高强度钢板热成形成套技术、软件和装备必然是各大汽车厂商的急迫需求, 应用前景十分广阔。初步估计, 年产值可以达到500亿元以上。
3.内高压成形技术与装备
汽车轻量化制造有两个途径:结构减重和材料减重。材料减重即采用铝合金等轻质材料, 存在成本高的缺点;而采用空心变截面构件减重成本较低。
内高压成形结构件比冲压件可减重20%～35%, 内高压成形的空心轴类件比实心轴减重30%～50%, 适合制造各种轻量化空心结构件。如汽车行业的发动机托架等底盘构件、车身框架、座椅框架、前轴、后轴及驱动轴、排气系统异型管件等。
2 0 0 0年以来内高压成形行业产值每年递增近2 0%, 2 0 0 4年北美和欧洲内高压成形产值各约100亿美元, 据测算, 空心轻体件占新型轿车结构件的比例近5 0%。截至2 0 0 6年底, 欧洲约有120条内高压成形生产线, 年产约2000万件内高压件;北美地区约有100条生产线, 年产3600万件内高压件;南美与亚洲地区约有2 3条生产线。
国内奥迪A6、A4, 帕萨特B5, 马自达M6, 克莱斯勒300C和奔腾等大部分为从国外进口内高压成形件。国外厂商不仅设备售价昂贵, 而且零件售价极高, 严重制约了我国汽车制造业的发展。德国SCHULER公司一台5000t内高压成形机的价格为4000万～5000万元, 一条内高压成形生产线价格则高达1亿元。预计国内近年轿车内高压成形件需求约500万～1000万件/年, 至少需要50条 (台套) 内高压成形生产线 (装备) 。整车厂家目前均对内高压成形装备有迫切需求。此外, 内高压成形桥壳是利用内高压成形技术配合两端缩径和局部整形将管料成形为桥壳的技术, 这种桥壳把后盖直接成形出来, 省去了桥壳后盖的制造和大量的焊接工作, 同时也降低了由于焊接带来的隐患, 有很好的发展前景。
4.铝合金超塑成形技术与装备
铝质零件减重效果可达30%～40%。每使用1k g铝, 可使轿车寿命期减少20kg尾气排放。同时, 铝是绿色环保材料, 易回收。采用铝节省的能量, 是生产该零件所用原铝耗能的6～12倍。
目前, 几乎所有北美、欧洲及日本的著名汽车制造商都在新车型上尽可能利用铝合金材料。1999年, 奥迪公司推出的A2车型, 与相当的钢质车型相比, 减重43%, 后来出现的Audi A8, 通过激光焊和铆接的方法把铝合金钣金件连接到铝合金空间框架上, 减重近50%。在福特公司为纪念成立100周年生产的Ford GT纪念车上, 采用了全铝结构车身, 几乎所有的覆盖件都是用超塑性成形技术生产的。在欧洲每辆轿车的轻合金用量已超过120kg, 占轿车自重的10%, 在某些结构部位呈现出“以铝代钢”的趋势。用铝合金板材代替钢板制造汽车覆盖件已是当前汽车行业的重要发展趋势之一。但是, 此种5083铝合金板材只有少数国外公司能批量生产。
在我国, 目前每辆汽车轻合金用量约为国外先进水平的50%左右, 而铝合金精密塑性成形零件更少、只有国外的1/3。与国外存在整体差距表现为:轻合金零部件品种少、质量不能满足使用要求, 更重要的是我国尚未开发出轻合金近净成形的专用装备, 关键技术和设备均需要进口, 受制于人, 已成为制约我国汽车制造技术发展的瓶颈之一。
传统发动机的节能环保制造装备
我国汽车产量超过1000万辆后, 节能环保压力越来越大。目前, 我国汽车的汽油消费量约占汽油生产量的86%, 排放占大气污染约24%, 很快会上升至30%以上 (目前西方国家占到了33%～34%) 。同时, 我国2010年有可能成为世界第一碳排放国, 大气变暖将威胁到国民经济和社会发展。发动机的节能环保已是汽车工业发展的重中之重。
发动机的节能环保技术路线分为新能源发动机和传统发动机的节能环保技术, 后者又可以归结为柴油化和小型化。
1.电控共轨柴油喷射系统关键零部件制造装备
柴油机比汽油机节约燃料1/3以上, 但传统的机械控制式柴油机排放差, 振动大、噪声大。大多数跨国公司在20世纪90年代初开始投入巨资开发柴油机电控共轨燃油系统, 该技术应用于柴油机之后, 大大降低了其振动、噪声, 同时也提高了排放和节能水平。90年代后期, 电控共轨燃油系统开始在少数发达国家批量投放市场。由于其节能、环保的优势, 发展速度惊人。电控共轨燃油系统被广泛应用于商用车、轿车和客车上, 成为汽车工业的一次革命性突破。
为使发动机满足不断提高的国家法规和用户使用要求, 共轨喷油系统的喷油压力已高达160～180MPa, 用户对喷油系统的寿命要求达到80万km, 喷油特性的控制精度更需进一步提高。另外, 发动机的运转速度又非常高, 系统中的一些关键部件承受高温和振动的环境, 因此, 共轨喷油系统的每一个零部件在结构、制造精度、材料和性能检测等方面的要求比常规系统需都高。
电控共轨喷油系统的机械部件有高压供油泵、共轨和喷油器三大总成。在这些总成中, 柱塞偶件、喷油器偶件、进出油阀偶件、进油计量或控制阀、喷油控制阀、喷油器体偶件、限流阀和压力安全阀等部件都是配合要求极高的高精度偶件。不仅要求运动件运动灵活, 而且要求间隙足够小, 使160～180MPa高压油的泄露量尽可能小, 起到高压密封的作用。因而, 对制造装备的基本要求是各种微米—亚米级精密机床以及精密装配和检测装备。
鉴于电控共轨系统的使用范围除了汽车外, 还包括各类军车、舰船、农机, 长期市场需求将达到1000万套以上, 产业化合理规模建议不少于50万套。按此设计机械加工和装配制造系统的基本要求是, 精益、敏捷、柔性自动线。因而制造系统的设计、装备的选购和逐渐国产化是重大关键。
2.有自主知识产权的涡轮增压器关键零部件制造装备
小型化发动机或成最实用的节能减排路线。在兼顾燃油经济性和动力性能的问题上, 发动机的涡轮增压技术较好地解决了这个问题。目前, 在国内市场上应用涡轮增压技术的现象在1.8L及以上大排量车型上比较常见, 而在1.6L及以下小排量车型上, 涡轮增压 (T) 动力轿车近来逐渐成为流行趋势。2009年上半年我国汽车业出现的“涡轮风暴”, 刮向了更为广阔的小排量车型上, 也使得涡轮增压技术开始越来越“亲民”。如长安、奇瑞等都在进行小排量升功率战略, 拟以0.8T功率达到1.3L, 1.0T功率达到1.8L, 1.6T功率达到2.0L以上。
涡轮增压技术正成为全球车辆发展的主流。欧洲更是领先全球, 据统计, 至2008年底, 欧洲地区50%的车辆都使用了涡轮增压技术。2008年全球涡轮增压器产量1800万台, 国产品牌仅100万台左右。随着节能减排的需求日益强烈, 涡轮增压器的应用飞速增长:柴油机涡轮增压器年增长率50%, 汽油机涡轮增压器年增长率180%。
粉末注射成形的涡轮增压器转子是涡轮增压器的核心部件, 在性能和经济性上均优于铸件, 自主研发粉末注射成形涡轮转子是推动我国涡轮增压器产业的关键技术。
3. 装配式凸轮轴的成套技术及装备
凸轮轴是发动机的高速旋转部件, 减轻其重量可以明显降低发动机的油耗。装配式凸轮轴可以将重量减轻30%左右, 同时在性能和使用寿命上也比铸造或锻造的整体式凸轮轴要高。经过20年的发展, 装配式凸轮轴已经被大批量应用到各类发动机上, 并逐渐取代整体式凸轮轴。目前, 全球每年的车用凸轮轴产量超过1.5亿根, 其中装配式凸轮轴约占20%, 全部为国外企业制造。我国的凸轮轴产量约1亿根/年, 全部为整体式凸轮轴。
装配式凸轮轴节约材料3 0%, 金属切削加工成本降低25%, 以典型的四缸2.2L发动机凸轮轴为例进行计算, 铸造整体式凸轮轴重量约2.72k g/根, 切削加工成本约40元/根。如果我国到2015年装配式凸轮轴达到德国T h y s s e n K r u p p公司目前的产量 (1200万根/年) , 则节约钢材约1万t/年, 节约切削加工成本约1.2亿元/年。同时, 减重30%的节能, 回报社会效益巨大。
制造过程的绿色革命
1.粉末金属成形制造技术
金属或陶瓷粉末注射成形技术结合了注塑工艺和粉末冶金技术的优点, 是新兴的净成形制造技术, 可以大批量经济高效地生产三维复杂形状的零部件。粉末注射成形关键汽车零部件在欧美汽车工业界已经广泛应用, 包括涡轮增压器转子、导向叶片、同步器齿箍等。
世界粉末注射成形工艺发展极为迅速, 2004～2009年的平均年增长率为8.4%。2008年世界金属注射成形汽车零部件的年生产总量为1205.6t, 其中欧洲占50%, 亚洲占28.2%, 美洲占21.8%。亚洲部分的产品主要由日本、新加坡、台湾生产, 中国大陆在关键汽车零部件的粉末注射成形产品上基本为零。生产这类产品的高性能注射机和脱脂烧结炉基本被欧美企业垄断。
按照目前粉末注射成形市场的年增长率8%测算, 到2 0 2 0年全球粉末注射成形产品将会达到9000t/年 (销售额约68亿元/年) , 其中汽车零部件将会超过2500t/年 (销售额约19亿元/年) 。若与切削加工相比, 粉末注射成形的平均成本节约率为20%, 则到2020年每年节约成本约14亿元, 2009～2020年累计节约120亿元。
2.节能环保电焊机
汽车整车厂设备电力负荷最大的是焊装车间, 一般一个五万辆整车厂的车身焊装车间就要有上百台点焊机。全国整车工厂有200余家, 具有规模的焊装线约500多条, 在服役的点焊机有五万台之多。电焊机又是耗能、耗铜的大户, 每台电焊机都是一只电老虎, 工厂的许多电能都消耗在电焊机上;世界上的许多铜材都被用来生产电焊机的变压器。按五年换一次车型计算, 国内每年更新车身焊装线约有100余条, 加上服役设备的折旧更新, 每年汽车行业大约有一万台的点焊机需求市场。因此, 开发先进、节能、节材的点焊机不仅对车身焊接质量重要, 对汽车整车工厂和整个汽车行业都具有明显的效果和重要的意义。
D S P高频逆变点焊机是一款具有世界领先水平的高技术产品。它节能、节材、低辐射、低使用成本、高焊接质量、可焊接多种材料的优势, 必将成为国内外汽车生产厂家的首选。如果按预期目标实现, 对我国汽车焊接领域将是一次重大变革, 对传统焊接设备是一次质的创新和飞跃。次高频点焊机可节省4 0%～5 0%的用电, 汽车行业的整体能耗下降将达到2 0%以上。
结语
在提升中国汽车行业整体制造水平的过程中, 笔者希望还能引起汽车制造企业和装备企业关注的技术有:电控共轨燃油喷射系统产业化、涡轮增压器产业化、自主品牌发动机制动器、自主品牌动力无中断A M T、重型商用车A M T研发与产业化等、复合材料零部件成形技术与装备、发动机敏捷柔性自动线的成套技术与装备、高精度曲轴成套制造技术与装备、汽车镁合金零部件压铸成套技术装备。愿通过你我的共同努力, 推动中国汽车整体制造水平快步发展。
关键词：先进制造技术 教学内容 自主学习
中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1673-9795（2013）05（a）-0037-02
先进制造技术是制造业为了适应现代生产环境以及市场动态变化，在传统制造技术基础上通过不断吸收科学技术最新成果而逐渐发展起来的一个新兴技术群，包括现代设计技术、先进制造工艺技术、制造系统综合自动化技术和现代管理技术。机械类本科专业开设先进制造技术课程，可以大大拓宽学生专业视野，掌握制造技术最新发展，以适应现代制造企业对人才的需求，其重要性日趋显著。然而，由于全球高新技术的高速发展以及先进技术的庞大信息量，决定了本课程教学实施的难度。传统的以教师为主、學生为客的教学模式，教师要全面了解先进制造技术的最新动态，往往心有余而力不足，学生被动接受教学内容，学习积极性往往不高。而且，先进制造技术发展日新月异，培养学生获取制造技术最新发展的能力显得更为重要。自主学习是与传统的接受性学习相对应的一种现代学习模式，通过课程网站学习先进制造技术课程的教学基本内容，通过自主讲座，培养学生获取制造技术最新发展的能力，为日后推广先进制造技术，提高我国机械制造技术水平奠定基础。
1 先进制造技术课程的特点
（1）内容综合性。先进制造技术是一门交叉学科，涉及众多学科的知识内容，授课教师不可能对所有领域都进行过深入研究，采用多位教师授课的教学模式效果会好一点，但一般普通本科院校均不具备这样的条件。对于不是自己研究方向的内容，往往通过资料查阅和整理再灌输给学生，这样教学效果很难提高。
（2）教材滞后性。先进制造技术是一门前沿科学，教材内容与技术最新进展相比存在一定滞后性。因此，授课教师必须及时检索、查阅相关技术最新研究成果并补充到教学内容中，使学生能够掌握制造技术的最新知识。
（3）理论基础性。先进制造技术涉及众多学科的理论知识，如管理科学、电子科学、材料科学、信息科学等，这些课程机械类本科专业学生大多都未开设，先进制造技术课程教学学时有限，无法在规定时间内让学生掌握各种新技术的内涵与应用。
（4）技术先进性。先进制造技术作为制造领域的新兴技术群，在实际生产中应用往往还不广泛，作为应用性人才的普通本科院校学生，认为这些技术自己今后工作中大多都不会涉及，影响了学习的兴趣。
2 先进制造技术课程开展自主学习的必要性
自主学习是与传统的接受学习相对应的一种现代学习方式。以学生作为学习的主体，通过学生独立的分析、探索、实践、质疑、创造等方法来实现学习目标[1]。以自主学习作为先进制造技术课程主要教学模式的必要性是由课程的特点及教学目的决定的。
（1）先进制造技术覆盖面广，王隆太主编的《先进制造技术》教材涵盖了计算机辅助设计、优化设计、反求工程等6项现代设计技术；材料受迫成形工艺技术、超精密加工技术、高速加工技术等6项先进制造工艺技术，其中的材料受迫成形工艺技术又有10余项；制造系统综合自动化技术包括了机床数控技术、工业机器人和柔性制造技术：现代管理技术包括了物料需求计划、制造资源计划等6项技术。这些技术的基本原理各不相同，许多技术哲理深奥，理解和掌握都比较困难，往往需要单独开设一门课程才能讲清楚。以课堂教学方式，在一门少学时课程中要将众多技术的基本原理、关键技术、发展趋势等内容都讲清楚，是不现实的。
（2）机械类本科专业开设先进制造技术课程的主要目的在于拓宽学生专业视野，建立推广先进制造技术的意识。因此，让学生意识到先进制造技术对制造业的巨大推动作用以及知道如何获取制造技术最新发展比让学生了解单项技术的内涵与现状更加重要。由此可见，先进制造技术课程改革的方向不是“怎样使学生在有限的时间内学到更多知识？”而是“怎样使学生感受到先进制造技术的巨大威力，了解获取制造技术最新发展的途径”。
自主学习，学生可以按照自己的实际需要选择学习内容，突破了时间和空间的限制，通过自主讲座，培养学生获取制造技术最新发展的能力。因此，开展自主学习是先进制造技术课程的改革方向。
3 基于课程网站的自主学习
通过课程网站学习先进制造技术课程的教学基本内容。课程网站主要包括以下三部分内容：
（1）将先进制造技术课程的体系结构，各项技术的基本原理、关键技术、发展趋势等内容制成多媒体课件，供学生通过校园网教学平台浏览学习。课程网站应包括大量图片、动画、电影等多媒体资料，这些资料除了上网查询外，还可以通过参加相关学术会议、邀请专家讲学等方式获取。
（2）结合科研、生产实际，建立应用先进制造技术的典型案例库。教师结合本人承担的科研项目、为企业解决的生产难题，进行理论剖析，使学生感到直观具体，生动形象，印象深刻。
（3）建立国内外有关先进制造技术主要网站的链接。重点包括先进制造技术教学、论坛、期刊、公司网站等，方便学生全面了解和学习先进制造技术内容。
4 面向自主讲座的自主学习
给学生布置课外论文作业，让学生在给定范围内自由选题，通过作业对有关课题进行分析研究，发现问题并提出解决方案，能充分发挥学生的创新性思维。但课外论文是在下课后完成的，学生撰写论文时大多都不太认真，甚至抄袭他人，从而达不到教学目的。互主教学法[2]让学生参与课程的准备与讲授，调动了学生学习的主动性。因此，我们在布置课外论文作业后，安排了学生自主讲座教学环节。
面向自主讲座自主学习的具体方案为：根据先进制造技术的体系结构，把同学按照学号分为现代设计技术、先进制造工艺技术、制造系统综合自动化技术和现代管理技术四组。每位学生围绕专题收集资料，撰写论文，并做成PPT上台讲课，时间10～15分钟，讲完后老师点评，其他学生提问。每组学生讲课时另安排一组学生给他们实名打分，分A、B、C、D四级，规定各级打分比例原则上各占25%，根据打分结果确定论文作业成绩。
增加自主讲座教学环节，学生普遍加强了论文撰写的投入，取得良好的教学效果。考虑到大多数学生没有讲课经历，我们预先给出了讲课提纲，让学生针对某项先进制造技术的基本原理、关键技术、技术特点、应用条件等展开讨论，并选出学生优秀PPT课件作为样例，供下一届学生参考。
5 结语
先进制造技术覆盖面广，普通本科院校教学和实验资源又比较匮乏，以传统课堂讲授为主的教学模式，学生注意力难以持久。为此，我们只选取若干制造技术进行课堂讲授，其余教学内容均采用自主学习的教学模式。这样不但保证了课堂教学的效果，也培养了学生自主学习的能力，充分调动学生的能动性，达到较好的教学效果。
参考文献
[1]周炎根，桑青松.国内外自主学习理论研究综述[J].安徽教育学院学报，2007， 25（1）：100-104.
