文档介绍：摘要:本文介绍了当今制造技术面临的问题,论述了先进制造的前沿科学,并展望了先进制造技术的发展前景。关键词:问题;先进制造技术;前沿科学;应用前景制造业是现代国民经济和综合国力的重耍支柱,其生产总值-•般占一个国家国内生产总值的20%~55%。在一个国家的企业生产力构成屮,制适技术的作用一般占60%左右。专家认为,世界上各个国家经济的竞争,主要是制造技术的竞争。其竞争能力最终体现在所生产的产品的市场占冇率上。随着经济技术的高速发展以及顾客需求和市场环境的不断变化,这种竞争口趋激烈,因而各国政府都非常重视对先进制造技术的研究。一、 当前制造科学要解决的问题当前制造科学要解决的问题主要集中在以下儿方面:制造系统是一个复杂的大系统,为满足制造系统敏捷性、快速响应和快速重组的能力,必须借鉴信息科学、生命科学和社会科学等多学科的研究成果,探索制造系统新的体系结构、制造模式和制造系统冇效的运行机制。制造系统优化的组织结构和良好的运行状况是制造系统建模、仿真和优化的主耍H标。制造系统新的体系结构不仅对制造企业的敏捷性和对需求的响应能力及可重组能力有重耍运义,而一冃•对制造企业底层生产设备的柔性和可动态雨组能力捉出了更高的要求。生物制造观越來越多地被引入制造系统,以满足制造系统新的要求。为支持快速敏捷制造,儿何知识的共字已成为制约现代制造技术中产品开发和制造的关键问题。例如在计算机辅助设计与制造(CAD/CAM)集成、坐标测虽:(CMM)和机器人学等方而,在三维现实空间(3・RealSpace)中,都存在大量的儿何算法设计和分析等问题,特别是其中的儿何表示、儿何计算和几何推理问题;在测量和机器人路径规划及零件的寻位(如Localization)等方面,存在C•空间(配置空间Configurationspace)的几何计算和几何推理问题;在物体操作(夹持、抓取和装配等)描述和机器人多指抓取规划、装配运动规划和操作规划方而则需耍在旋量空间(ScrewSpace)进行儿何推理。制造过程中物理和力学现彖的儿何化研究形成了制造科学中儿何计算和儿何推理等多方面的研究课题,其理论有待进一步突破,当前一门新学科•■计算机儿何正在受到日益广泛和深入的研究。在现代制造过程中,信息不仅己成为主宰制适产业的决定性因素,而且还是最活跃的驱动因素。提高制造系统的信息处理能力已成为现代制造科学发展的一个重点。由于制造系统信息组织和结构的多层次性,制造信息的获取、集成与融合呈现出立体性、信息度量的多维性、以及信息组织的多层次性。在制造信息的结构模型、制造信息的一致性约束、传播处理和海量数据的制造知识库管理等方面,都还有待进一步突破。各种人工智能工具和计算智能方法在制适屮的广泛应用促进了制适智能的发展。一类基于生物进化算法的计算智能工具,在包括调度问题在内的组介优化求解技术领域中,受到越來越普遍的关注,冇望在制造屮完成组合优化问题时的求解速度和求解精度方而双双突破问题规模的制约。制造智能还衣现在:智能调度、智能设计、智能加工、机器人学、智能控制、智能工艺规划、智能诊断等多方面。这些问题是当前产品创新的关键理论问题,也是制造由一门技艺上升为一门科学的重耍基础性问题。这些问题的重点突破,可以形成产品创新的基础研究体系。二、 现代机械工程的前沿科学不同科学Z间的交叉融介将产生新的科学聚集,经济的发展和社会的