極端製造
，說得通俗一點呢，就是可以極端“大”也可以極端小，比如我國研發成功的一種挖掘機，鬥容量有55立方米，是全世界最大的挖鬥，可以容納一個樂隊在裏麵演奏。那小的有多小呢
？現在做集成電路製版用的裝備，都是納米級的
，隻有90納米。極端大與極端小，是對科技實力的綜合考量，那麼，這些讓人驚歎的極端製造，到底是如何製造出來的

？

　　新界限

　　北bei京jing機ji床chuang研yan究jiu所suo所suo長chang劉liu炳bing業ye說shuo，加jia工gong精jing度du始shi終zhong是shi衡heng量liang現xian代dai數shu控kong機ji床chuang技ji術shu發fa展zhan水shui平ping的de重zhong要yao指zhi標biao，但dan體ti現xian加jia工gong精jing度du的de效xiao果guo如ru今jin已yi經jing不bu局ju限xian於yu尺chi寸cun精jing度du、形狀精度以及表麵粗糙度等方麵
，更體現在微結構的加工技術方麵。

　　而er加jia工gong技ji術shu的de發fa展zhan趨qu勢shi，現xian在zai可ke以yi明ming顯xian感gan知zhi到dao的de是shi
，一yi方fang麵mian局ju部bu加jia工gong的de形xing狀zhuang尺chi度du特te征zheng向xiang精jing微wei方fang向xiang發fa展zhan，另ling一yi方fang麵mian加jia工gong的de整zheng體ti形xing狀zhuang向xiang大da尺chi寸cun方fang向xiang發fa展zhan。

　　實際上，在科技創新的驅動下
，微結構零件的應用非常廣泛
，比如太陽能發電元件、手機導光板
、液晶顯示器增亮膜、高速公路顯示板、複眼透鏡、衍射光柵、傳感器元件
、二元光學元件
、微型透鏡等。

　　“很多源於身邊事物的啟發。”liubingyejulishuo

，biruyourenfaxianshuidizaiheyeshang，zongshihuizijiaochengxiantedingdexingzhuang，zheyuheyedeweixinggouzaoyouguan，namejiuyoufamingjiachangshiyanzhileisidepingtai，laijinxingxiangyingdeyunyong，zhejiuxuyaojiagongjishudegenjin。

　　因此
，大量帶有微結構的零件加工成為當前精密機床發展麵臨的重要任務，而微結構的出現也使得機床的加工進入新的領域。

　　微wei結jie構gou的de出chu現xian對dui機ji床chuang加jia工gong提ti出chu了le新xin挑tiao戰zhan
，因yin為wei微wei結jie構gou尺chi寸cun的de變bian化hua從cong幾ji百bai微wei米mi到dao幾ji微wei米mi不bu同tong
，帶dai有you微wei結jie構gou的de整zheng體ti零ling件jian的de尺chi寸cun從cong毫hao米mi級ji到dao數shu米mi不bu同tong。但dan微wei結jie構gou的de加jia工gong表biao麵mian的de質zhi量liang都dou在zai納na米mi級ji。這zhe對dui機ji床chuang的de運yun動dong精jing度du

、運動的平滑性、阻尼特性都有新的要求，此外加工工藝、機床刀具

、機床附件也都要發生新的變化。

　　而新的光學加工技術，如快刀伺服（FTS）
、刨削加工、鑿削加工、確定性磨削等也在微加工技術發展中產生。現今用於加工大型圓柱麵、圓端麵、平麵的微結構機床成為市場競爭的產品

，此外納米壓印複製工藝技術相應也得到發展應用。

　　據劉炳業介紹，在微結構的製造設備領域，日本、德國、美國發展迅速，出現了很多新機床產品。典型的公司包括：東芝機械

、發那科、不二越、庫格勒等。

　　他ta提ti到dao，近jin期qi微wei孔kong精jing密mi切qie削xue加jia工gong在zai此ci期qi間jian也ye得de到dao了le快kuai速su的de發fa展zhan
，德de國guo科ke恩en公gong司si的de金jin字zi塔ta超chao精jing密mi機ji床chuang，可ke以yi用yong同tong一yi把ba刀dao具ju在zai半ban導dao體ti陶tao瓷ci材cai料liao上shang加jia工gong上shang萬wan個ge直zhi徑jing不bu超chao過guo0.1mm的微孔。

　　智能化要求高可靠性

　　與極限製造一樣
，智能製造已經成為國際製造領域一種新的趨勢。自2011年德國在漢諾威博覽會提出“第四次工業革命”(工業4.0)以來，如今已經進入實施階段。

　　劉炳業說，“第四次工業革命”的目標是工廠智能化。2013年(nian)美(mei)國(guo)以(yi)製(zhi)造(zao)業(ye)回(hui)流(liu)為(wei)主(zhu)題(ti)
，開(kai)啟(qi)智(zhi)能(neng)時(shi)代(dai)的(de)再(zai)工(gong)業(ye)化(hua)。日(ri)本(ben)在(zai)柔(rou)性(xing)製(zhi)造(zao)的(de)基(ji)礎(chu)上(shang)，形(xing)成(cheng)了(le)當(dang)今(jin)比(bi)較(jiao)成(cheng)熟(shu)的(de)智(zhi)能(neng)化(hua)製(zhi)造(zao)技(ji)術(shu)。中(zhong)國(guo)目(mu)前(qian)製(zhi)造(zao)業(ye)勞(lao)動(dong)力(li)成(cheng)本(ben)的(de)不(bu)斷(duan)上(shang)升(sheng)
，一(yi)些(xie)地(di)區(qu)出(chu)現(xian)的(de)“用工荒”也迫使製造企業向智能化方麵轉型。

　　智(zhi)能(neng)化(hua)製(zhi)造(zao)技(ji)術(shu)的(de)大(da)趨(qu)勢(shi)，要(yao)求(qiu)機(ji)床(chuang)必(bi)須(xu)適(shi)應(ying)其(qi)使(shi)用(yong)要(yao)求(qiu)，最(zui)典(dian)型(xing)的(de)應(ying)用(yong)特(te)征(zheng)是(shi)要(yao)求(qiu)各(ge)種(zhong)配(pei)置(zhi)的(de)高(gao)可(ke)靠(kao)性(xing)
，作(zuo)為(wei)智(zhi)能(neng)製(zhi)造(zao)最(zui)基(ji)本(ben)的(de)組(zu)成(cheng)部(bu)分(fen)，機(ji)床(chuang)設(she)備(bei)的(de)可(ke)靠(kao)性(xing)成(cheng)為(wei)最(zui)主(zhu)要(yao)的(de)考(kao)核(he)指(zhi)標(biao)。

　　他表示，現今的智能製造技術可以看作是在前兩代柔性製造技術基礎上發展起來的技術。第一代柔性製造係統產生於上世紀80年代，它的可靠性衡量特征是可連續24小時運行，第二代產生於上世紀90年代，可連續72小時運行。當今的智能製造係統，它要求可以連續720小時運行。因此
，能夠長時間不間斷高可靠性運行的機床設備成為另外一個發展趨勢。

　　智zhi能neng製zhi造zao三san代dai發fa展zhan中zhong，人ren力li成cheng本ben不bu斷duan下xia降jiang，智zhi能neng化hua製zhi造zao中zhong人ren的de參can與yu很hen少shao
，但dan機ji器qi人ren的de複fu雜za程cheng度du明ming顯xian提ti升sheng。比bi如ru第di二er代dai發fa展zhan中zhong，機ji器qi人ren隻zhi能neng從cong事shi固gu定ding路lu徑jing的de搬ban運yun
，但dan第di三san代dai機ji器qi人ren不bu僅jin可ke以yi通tong過guo視shi覺jiao傳chuan感gan器qi感gan知zhi無wu序xu擺bai放fang的de工gong件jian，通tong過guo判pan斷duan做zuo出chu不bu同tong路lu徑jing的de抓zhua取qu動dong作zuo，還hai可ke以yi感gan知zhi裝zhuang配pei過guo程cheng的de零ling件jian對dui中zhong狀zhuang態tai
，並bing配pei合he智zhi能neng夾jia具ju代dai替ti過guo去qu隻zhi能neng由you人ren才cai能neng完wan成cheng的de工gong作zuo。

　　此外，智能製造同樣對機床適應性的其他方麵提出了要求，比如：能夠配合帶傳感器及感知對位裝配的機器人協同工作、能夠遠程通訊等。

　　劉炳業說，雖然機床的發展趨勢還有很多，比如多功能複合化趨勢、可重構趨勢、低di能neng耗hao環huan保bao趨qu勢shi等deng。但dan極ji限xian製zhi造zao和he智zhi能neng化hua製zhi造zao這zhe兩liang大da趨qu勢shi呈cheng現xian了le不bu同tong技ji術shu特te色se，第di一yi大da趨qu勢shi主zhu要yao的de突tu出chu特te色se是shi技ji術shu的de前qian沿yan性xing和he創chuang新xin性xing，重zhong點dian體ti現xian技ji術shu的de高gao精jing尖jian；第二大趨勢主要特色是技術的成熟性、體現一個國家製造業的基礎。

　　“這兩大特色都能比較充分反映國家製造業的強大程度。如果缺乏第一大趨勢所涉及的技術，一個國家就會麵臨壟斷的威脅；第二大趨勢考驗和衡量的是一個國家製造基礎強弱和好壞的問題
，涉及的技術層麵範圍更廣。”

　　劉炳業認為
，麵對第一大趨勢的挑戰
，行業同仁必須發展以精度與尺度為特征的技術，研究開發尖端設備與工藝。

　　歐盟委員會宣布的“地平線2020”科研和創新計劃中，其中三個主要目標之一“做產業界領袖”,其中重點發展領域是“納米技術”，也正體現了這一發展的要求。在精密製造機床設備領域中，持之以恒地重視工作母機、超精密機床的發展，才能在國家的高技術領域占有一席之地。

　　而麵對第二大趨勢
，要求中國機床工具行業必須配套地解決製造領域的高可靠性等涉及產品質量性能的問題。

　　因為智能化製造最大的特色是講求集成，如果智能化製造的生產線元器件
、部件的質量有問題
，集成度越高
，問題就越大。