制造与信息技术融合发展的新趋势

　　技术的发展对于产业的融合至关重要，客观、准确、系统地判断当前制造技术与信息技术融合发展的趋势，对于推进信息技术改造提升传统制造业，加快制造业的结构升级，走新型工业化道路，具有重要的现实意义。

　　制造业是国民经济的物质基础和产业主体，是国民经济高速增长的发动机，是科技创新的主要舞台，也是信息化与工业化融合的突破口和着力点。当前，在信息技术应用日益广泛和深入，信息技术在制造业的研发设计、生产装备、企业管理、产品流通到营销渠道等各个环节的应用进一步深化，制造技术和信息技术融合的步伐进一步加快，推进制造业从生产性制造业向服务性制造业转型。在这一历史进程中，技术的发展对于产业的融合至关重要，客观、准确、系统地判断当前制造技术与信息技术融合发展的趋势，对于推进信息技术改造提升传统制造业，加快制造业的结构升级，走新型工业化道路，具有重要的现实意义。

　　研发设计技术：集成化、虚拟化、多维化

　　研发设计和工艺流程设计，是制造业信息化的重要环节，也是制造业最早应用信息技术的领域。

　　计算机辅助设计、计算机辅助工艺计划、计算机辅助制造、计算机辅助工程分析、计算机辅助测试、产品数据管理、产品生命周期管理等，正成为产品研究设计的重要工具和手段。当前，集成化、虚拟化和多维化，正成为研发设计技术发展的基本趋势。

　　集成化

　　制造业产品的研发设计技术，正在经历从单项的技术突破，向集成应用方向的演变。

　　传统的设计工具和技术日益成熟，围绕产品研发和设计，设计技术正在以三维产品模型为核心，向产品设计、分析仿真、工艺规划、数控加工、以及质量检测的一体化方向发展。新技术的应用，使得新产品开发周期更短，设计能力更强，协作效率更高，产业化速度更快。

　　虚拟化

　　制造业产品的研究设计工具和技术，在网络技术、系统仿真技术的推进下，向虚拟化方向发展。

　　依托先进网络技术的异地设计、虚拟装配等网络化协同设计、网络制造平台建设，将会进一步展开，仿真技术在产品设计过程中的应用，将变得越来越普及，虚拟样机技术成为技术发展的重要方向。通过虚拟技术实现虚拟产品研制，减少了实际模具试加工、以及各种高成本的实验投入，提高了效率，降低了成本。

　　多维化

　　以三维CAD为代表的设计数字化，已经得到巨大发展和广泛应用。

　　通过数字化设计软件和创新设计工具的应用，企业的产品设计也开始从二维走向三维、从三维走向数字样机，从简单计算与经验设计，走向综合分析与优化设计，并借助于协同设计、并行设计、模化定制等先进的产品开发理念，大大提高了产品的品质与性能，缩短了产品上市时间，满足了用户的个性化和多样性需求。

　　生产装备技术：集成化、智能化、精准化

　　信息技术在生产过程环节的应用，能够大大提高生产的精度与效率，并实现生产过程的自动化。

　　生产过程和制造装备的自动化水平不断提高，使制造企业的生产运营能力和效率，得到显著提升，企业生产流程不断优化。生产装备在经历了刚性自动化阶段、以单机数控加工阶段、柔性制造阶段、计算机集成制造之后，正在转向由智能机器和人类专家共同组成的一体化智能系统。当前，围绕柔性制造、敏捷制造、网络制造发展的新趋势，信息技术与生产装备的融合进一步深化，并呈现出智能化、网络化、精准化的发展趋势，这可以生产装备的主要技术发展方向来看：

　　一是工控技术向集成化、网络化方向发展

　　工业控制系统是制造技术与信息技术集成应用最直接、最深入的环节。集散控制系统、可编程逻辑控制器、现场总线控制系统，正成为工业控制的主流系统，集成化是其发展的重要方向。

　　DCS在实现传统的过程控制功能基础上，集成了逻辑控制和批处理控制，实现混合控制。计算机技术在PLC中的应用不断深化，PLC运算速度更快、存储量更大、智能化水平更高，其产品也向超小型及超大型方向发展。现场总线控制系统（FCS）是工控系统发展的重要方向，FCS与DCS相比，有着巨大的优势，但在很长一段时间内，二者还将共同存在，并且会互相结合。

　　二是数控机床向智能化、高速化、精准化方向发展

　　数控机床是实现制造业信息化的基础单元，在信息技术、新材料技术、自动化技术的推动下，数控机床技术的升级换代步伐不断加快，智能化、多功能、多工序、高精度、高效率、高可靠，成为机床的发展趋势。从技术发展角度来看，主要表现在以下几个方面：

　　首先是智能化。

　　智能监控、智能控制、智能诊断、智能决策、智能维护技术，成为发展的新趋势，数控机床及其制造系统与CAD、CAM、CAPP、MTS的有机集成；其次是高速化。高速化一直是数控机床发展的重要趋势，围绕高速主轴单元、高性能数控和伺服系统、以及数控工具系统的创新，成为数控机床发展的重要方向‘最后是精准化。数控机床正向超精密切削、超精密磨削、超精密研磨抛光、以及超精密加工方向发展，数控机床的精度正在从微米级到亚微米级，乃至纳米级。

　　三是行业应用电子的智能化与集成化方向发展

　　在电力、汽车、船舶等制造业领域，信息技术与传统制造产品加速融合，形成电力电子、汽车电子、船舶电子等一批新兴的行业应用电子，随着信息技术的升级换代，行业应用电子也加速向智能化与集成化方向发展。

　　汽车电子技术：

　　汽车电子控制装置中的CPU正逐渐从8位机、16位机发展到32位机。

　　传统的分离的点火控制和燃油喷射控制，合成为发动机控制，再将目前的车速控制、发动机控制、智能行驶控制、ABS/TCS等系统，综合成动力控制系统。分布式控制系统正成为基础构造汽车车载电子网络系统的重要趋势；智能交通系统的开发将与电子、卫星定位等结合，汽车将成为一个无所不在网络的终端。

　　电力电子技术：

　　电力电子技术已发展到以IGBT为代表的第三代，并向智能电力电子时代发展。

    现代电力电子器件仍然在向大功率、易驱动和高频化方向发展。电力电子模块化，是其向高功率密度发展的重要一步。SiC器件的研发，将成为未来的一个主要趋势，碳化硅是目前发展最成熟的宽禁带半导体材料，可制作出性能更加优异的高温（300℃~500℃）、高频、高功率、高速度、抗辐射器件。

　　企业管理系统：集成化、平台化、网络化

　　企业管理信息化，是制造业信息化的重要组成部分，管理信息化经历由基础管理信息化向综合管理信息化发展。

　　基于现代管理理念的管理软件，是信息技术与制造融合发展，在管理领域的重要表现。管理软件在经历了定制化、通用化阶段之后，正在进入通用化基础上的行业化阶段。从技术发展趋势来看，主要体现在以下几个方面：

　　一是集成化

　　制造企业在实现生产、销售、成本、采购等业务信息化的基础上，管理系统向综合集成方向发展。

　　企业资源管理与客户关系管理CRM结合，实现市场、销售、服务的一体化。与PDM系统集成，加强对设计数据、过程、文档的应用和管理。与制造执行系统MES、车间层操作控制系统SFC更紧密的结合，形成实时化的ERP/MES/SFC系统。

　　二是平台化

　　平台化是指新一代管理软件将基于业务基础软件平台，它能大大提高软件开发和实施的效率。

　　建立一个符合SOA标准、支持多语言的应用模块开发平台，正成为管理软件发展的趋势。通过综合管理软件内置开发平台，实现客户在平台上灵活、快速地设计、建造、实施及执行战略和管理。SAP正在通过构建平台化的管理软件，将管理软件产品的重心从各种应用模块的机械性集成，向基于商业流程的有机结合（BPP）发展。

　　三是网络化

　　应用服务平台（ASP）正成为中小企业管理信息化的发展趋势，它将为客户提供包括客户关系管理、进销存管理、办公自动化、人力资源管理等在内的信息服务，以及中小企业间的业务合作、交易和协同，它需要数字化、网络化的业务联动支撑平台、以及数据共享的行业标准。在这一过程中，管理软件网络化（SaaS）的趋势越来越明显，客户将通过网络定购所需的应用软件服务，这一模式将不断改变传统的商业模式。

　　综合物流技术：无线化、网络化、自动化

　　信息技术在物流领域的应用，是物流现代化的重要动力，也是物流现代化的重要标志。

　　自动识别（条码技术）、电子数据交换技术、自动跟踪与定位、以及物流管理系统等，成为物流信息化的重要支撑。当前，物流信息技术领域的技术创新极为活跃，呈现出新的发展态势：

　　一是识别技术无线化

　　RFID将成为物流识别系统的关键技术。

　　低功耗，无源、半无源的RFID电子标签技术日趋成熟，其作用距离将更远，无线可读写功能更强，识别速度也将更快。

　　具有智能多天线端口、多种数据接口、多制式兼容的读写器日益普及，并朝着小型化、便携式、嵌入式、模块化方向发展。同时，无线通讯技术、自动识别技术、无线通讯技术相互结合，实现了货运车辆和人员操作的信息实时性问题，能够提供功能强大的移动数据实时采集、数据实时处理、无线货物接收、无线库存盘点、无线货物出库、无线商品核价、无线作业调度等应用。

　　二是物流设备自动化

　　物流设备自动化的基础是信息化，核心是机电一体化。

　　将机械技术和信息技术相结合，实现物流设备的自动化和智能化，将是今后的发展方向。包括自动化立体仓库、自动存取技术、自动分拣技术、自动导向和自动定位等等。

　　大型高效起重机的新一代电气控制装置，将发展为全自动数字化控制系统，可使起重机具有更高的柔性，以提高单机综合自动化水平；自动化仓库中的自动输送车的导引方式，由有线导引向激光导引、惯性导航等无线可柔性自动化的方向发展，可大幅提高输送能力和行走速度；采用红外、激光、编码、认址、识别、调速、定位、PLC、现场总线、无接触式供电、光纤、数据库等光机电信息技术，提高设备在导向、定位、存取方面的自动化程度和效率，减少机台数量，增加设备的可靠性。

　　三是跟踪技术精确化

　　现代物流的发展对于货物运输中的实时、准确跟踪与监控的要求越来越高，精确化是物流跟踪技术的显著特点。

　　实现物流过程的全方位、多角度、全过程的跟踪、管理和优化，使企业物流能更准确、快速、有效地为企业精益管理、提质降耗服务。

　　地理信息系统，全球定位系统和无线通信技术，在物流跟踪技术的精确化方面，发挥了巨大作用。GPS具有在海、陆、空进行全方位实时三维导航与定位能力，在物流领域的应用，可以实时监控车辆等移动目标的位置，根据道路交通状况，向移动目标发出实时调度指令。GIS利用强大的地理数据功能，来完善物流分析技术。GPS、GIS与无线通讯技术的有效融合趋势越来越明显，更加促进了物流技术的精确化，再辅以车辆路线模型、最短路径模型、网络物流模型、分配集合模型和设施定等，能够建立功能强大的物流信息系统，使物流变得实时并且成本最优。

　　四是物流技术标准化

　　在经济全球化和贸易全球化的大背景下，国际物流的发展对于物流作业的标准化，提出了越来越高的要求，标准化技术也是现代物流技术的一个显著特征和发展趋势，也是现代物流技术实现的根本保证。

　　在综合物流体系中，基于信息技术的运输配送、存储保管、装卸搬运、分类包装、流通加工等各个环节中，信息正在建立一套统一的、科学的作业标准。

声明：本网站所收集的部分公开资料来源于互联网，转载的目的在于传递更多信息及用于网络分享，并不代表本站赞同其观点和对其真实性负责，也不构成任何其他建议。本站部分作品是由网友自主投稿和发布、编辑整理上传，对此类作品本站仅提供交流平台，不为其版权负责。如果您发现网站上所用视频、图片、文字如涉及作品版权问题，请第一时间告知，我们将根据您提供的证明材料确认版权并按国家标准支付稿酬或立即删除内容，以保证您的权益！联系电话：010-58612588 或 Email:editor@mmsonline.com.cn。