随着信息技术的出现以及蓬勃发展，制造技术的面貌焕然一新。先进制造技术必须适应当今世界需求多样化、技术集成化、效益最优化、环境生态化及网络智能化的必然要求，未来先进制造技术将朝着精密化、柔性化、网络化、虚拟化、智能化、清洁化、集成化及全球化的方向发展。2011年出版的《中国机械工程技术路线图》，将机械工程技术的发展趋势精练地概括为绿色、智能、超常、融合、服务。这10个字也是中国机械工程领域顶尖专家群体对未来机械制造业发展趋势的判读。先进制造技术的发展主要体现在以下几个方面。

1.绿色制造是先进制造技术未来发展的必然选择

科学技术的迅速发展，也使人类社会在经济发展的同时面临着环境污染、资源匮乏等问题，各国开始重视人类活动对于自然环境的影响，如何在保持经济发展的同时有效利用自然资源，使人类社会的发展与自然界和谐统一，是先进制造技术以及未来制造业必须解决的问题。为此，美、日及欧洲各国大力发展“低碳经济”“循环经济”“绿色制造”和“清洁生产”，致力于研究开发生态安全型、资源节约型制造技术。

绿色制造，是一个综合考虑环境影响和资源效益的现代化制造模式，其目标是使产品从设计、制造、包装、运输、使用到报废处理的整个产品生命周期中，对环境的影响最小，资源利用率最高，并使企业经济效益和社会效益协调优化。绿色制造这种现代化制造模式，是人类可持续发展战略在现代制造业中的体现。绿色制造正在成为未来制造业的发展方向，并将贯穿于制造业各环节，主要表现在以下三个方面：

1）绿色产品设计技术。在设计阶段就考虑到环境因素和预防污染的问题，并采取应对措施将之纳入产品设计中，把环境性能作为产品的设计目标和出发点，力求使产品对环境的影响最小。

2）绿色制造技术。它使产品从设计、制造、包装、运输、使用到报废的整个产品生命周期中，不产生环境污染或环境污染最小化，符合环境保护要求，在整个制造过程中综合考虑环境影响和资源效率，在保证产品的功能、质量、成本的前提下，使产品制造过程对生态环境无害或危害极少，节约资源和能源，使资源利用率最高，能源消耗最低。

3）再制造技术和产品的回收。再制造是一种先进的制造逻辑与工业理念，它要求工业设计不仅要面向材料与功能，更要面向可回收再制造。它是“资源—产品—废弃物—再生资源或再生产品”的反馈式循环模式。再制造是新材料、新技术、新工艺、新装备与新方法等一系列高新技术与手段的集成运用，因此可以保证再制造产品的性能和质量不低于新产品，甚至在某种情形下可以使其质量高于新产品。

2.智能化、网络化是先进制造技术未来发展的前景趋势

现代制造系统的运行过程是对大量物流、能量流和信息流的处理过程，尤其是对于信息流的处理能力是传统制造技术所不具备的。大量有关物料、机床参数、加工参数、产品性能的复杂信息需要不断更新，实时处理，以应对瞬息万变的市场需求和激烈竞争的复杂环境，这就要求制造系统要具有某种智能，能够处理纷繁复杂的有关数据和信息，因而智能制造应运而生。

智能制造系统综合了计算机、多媒体、模糊控制、神经网络等多学科技术，实现了高速、高精、高效控制，可以自动修正、调节与补偿加工过程中的各项参数，具有在线诊断和智能化故障处理功能；未来的先进制造系统将具有更高级的智能功能，集数字化、自动化、集成化、网络化和智能化于一身，成为具有专家知识和人工智能的人机一体化系统。智能制造系统可以在制造的过程中，以柔性化、集成化、模块化、网络化有机结合的方式，建立高度智能化的闭环控制结构，借助计算机模拟人类专家的智能活动，进行信息的读取、分析、判断、推理、构思和决策，延伸或替代制造过程中人的智能劳动，同时收集、存储、处理、完善、共享、继承和发展类似人类专家的智能水平。该技术目前尚处在起步阶段，但它的前景却非常广阔。

所谓制造业网络化，就是指在产品设计、加工与生产管理等活动，甚至企业整个业务流程中全面采用网络技术，实现对整个制造业的结构调整、资源合理配置、优化组合及共用。这是由于当代制造业在激烈的市场竞争中，面临市场需求不断变化、采购成本不断提高、产品更新速度加快等多方面的压力，企业必须在生产组织上实行深刻的变革，从而促使网络化制造模式的兴起。制造技术网络化将并行工程、虚拟制造、虚拟企业等先进制造理念、方法和技术引入制造业，为制造系统和制造过程提供了快速方便的信息交互手段和环境，促使了“虚拟制造组织”的兴起，它通过网络化制造服务平台将地理上异地分布、组织上平等独立的多个企业联为一体，建立起密切合作的“虚拟企业”或“企业联盟”，实现资源集成、优势互补、资源共享，以提高制造业的竞争力，提升制造企业的快速反应能力和市场竞争力。

3.集成化、融合性是先进制造技术未来发展的方向(www.daowen.com)

目前，集成化主要表现在以下几个方面。

1）设计集成。产品设计是先进制造技术的灵魂和先导，未来设计技术集成化的趋势主要表现为：设计过程由单纯考虑技术因素转向综合考虑技术、经济、社会和环境因素等；设计向产品全生命周期设计发展，设计思想与方法更新，采用如并行设计、面向X的设计、健壮设计、优化设计和反求工程技术等进行设计。

2）信息集成。其主要目的是通过网络和数据库把各自动化系统和设备及异种设备相连起来，实现执政系统中数据的交换和信息的共享，帮助人做出正确的决策。

3）功能集成。主要实现企业要素，即人、技术、管理组织的集成，进而实现企业生产经营各功能部分的整体集成。

4）过程集成。主要通过产品开发过程的并行和以多功能项目组为核心的企业扁平化组织，实现产品开发过程、企业经营过程的集成。

5）企业的集成。通过采用敏捷化企业组织形式、并行工程环境、全球计算机网络或国家信息基础设施，实现跨地区甚至跨国家的企业间的动态联系，即动态集成，由此能迅速集结和运筹该产品所需的知识、技术和资源，从而迅速开发出新产品，响应市场需求，赢得竞争。

4.自动化和虚拟化是先进制造技术研究的重点领域

所谓自动化是指机械装备在无人干预的情况下，按规定的程序或指令自动进行操作或控制的过程。自动化技术的发展是一个与时俱进的过程，起初的自动化是以机械的动作代替人力操作，自动地完成特定的作业。20世纪40年代中期以来，随着电子和信息技术的发展，特别是计算机的广泛应用，自动化进一步拓展为采用机器代替人的体力劳动和代替或辅助人的脑力劳动，以自动地完成特定的作业。制造自动化技术研究已经突破了以往只是研究数控技术、过程控制、过程监控和计算机辅助技术等单元和专门技术的范围，目前关于制造系统中的集成技术和系统技术的研究正方兴未艾，逐渐成为制造自动化研究的重点领域。

随着计算机网络和虚拟现实等先进技术的出现，20世纪90年代产生了“虚拟制造”这一全新的制造概念及其理论，它已成为先进制造技术研究的重点领域。虚拟制造是使用计算机模型对制造过程的仿真，以辅助被制造产品的设计与生产，包括从产品设计开始就实时地、并行地对产品结构、工作性能、工艺流程、装备调试、作业计划、物流管理资源调配及成本核算等一切生产活动进行仿真，检查产品的可加工性和设计的合理性，预测其制造周期和使用性能，以便及时修改设计，更有效地灵活组织生产。虚拟制造可以缩短产品的研制周期，获得最佳的产品质量、最低的成本、最短的开发周期。虚拟制造已能对加工制造过程进行物理仿真，如切屑的形成，力、热和几何因素对制造误差的影响等仿真。虚拟制造技术的广泛应用从根本上改变了现行的设计、试制、修改设计和规模生产的传统制造模式。虚拟制造技术决定着企业的未来，也决定着制造业在竞争中能否立于不败之地。

5.服务的理念将贯穿未来先进制造过程的始终

制造的终极目标是更好地为人服务。以人为本、加强服务是先进制造技术的根本目标，这就需要在制造过程中加强服务的理念。倡导“以人为本”，就是要充分调动人在构思与设计、创新与改进、制造与加工、检验与管理、使用与维护、营销与服务乃至在制造业产业链各个环节的主动性与创造性，大力开发人性化的制造技术。合理使用人性化的制造技术，正确地、全局地、长远地处理好其各有关方面的关系，使之真正服务于人类，谋求社会的可持续发展。深化教育改革是走向“以人为本”的先进制造技术的根本途径，教育理念和教学方法必须顺应世界先进制造技术发展趋势，并结合我国国情，培养造就出新一代高素质先进制造技术专业人才。