超时代的3D打印制造技术

    在现代制造技术中，我们要对AMT引起足够的重视，在能源和环境出现危机时，国人更应重视绿色制造；对于3D打印制造，小编认为它是未来制造业的制高点，涉及到军事、经济、工业等多个领域；是实现中国梦的超时代技术。现在对现代绿色制造和3D打印制造作简要的浅述，主要是引起大家的关注。

一、现代先进制造和绿色制造

现代制造技术是指制造业不断吸收机械工程技术、电子信息技术(包括微电子、光电子、计算机软硬件、现代通信技术)、自动化技术生产设备、材料、能源及现代管理等方面的成果，并将其综合应用于产品设计、制造、检测、管理和售后服务以及对报废产品的回收处理这样一个制造全过程；实现优质、高效、低耗、清洁和灵活生产，提高对动态、多变市场的适应能力和竞争能力、并取得理想的技术经济效果的制造技术的总称。

    1、先进制造技术(AMT)

    先进制造技术(Advanced Manufacturing Technology)，英文缩写为AMT。1993年，美国政府批准了由联邦科学、工程与技术协调委员会(FCCSET)主持实施的先进制造技术计划(Advanced Manufacturing Technology-AMT)计划。AMT是美国根据本国制造业面临的挑战和机遇，为增强制造业的竞争力和促进国家经济增长，首先提出的概念。此后，欧洲各国、日本以及亚洲新兴工业化国家如韩国等也相继作出响应。

    人们往往用AMT来概括微电子技术、自动化技术、信息技术等给传统制造技术带来的种种变化的新型系统。具体地说，AMT就是指集机械工程技术、电子技术、自动化技术、信息技术等多种技术为一体所产生的技术、设备和系统的总称。主要包括：计算机辅助设计、计算机辅助制造、集成制造系统等。AMT是制造业企业取得竞争优势的必要条件之一，但并非充分条件，其优势还有赖于能充分发挥技术威力的组织管理，有赖于技术、管理和人力资源的有机协调和融合。 AMT主体技术包括两个基本部分：

    面向制造的设计技术群

    面向制造的设计技术群系指用于生产准备(制造准备)的工具群和技术群。现代设计技术是指以电子产品质量、性能、寿命、成本和价格的综合效益最优为目的，以电子设计自动化技术为手段，以电子技术理论知识和工艺实践为依托，以现代设计技术与方法为基础，又好又快地满足人类社会各领域对电子产品和系统需求而进行设计所采用的各种技术的总和。这里特别一提的是可制造性设计，可制造性设计(DESIGN FORMANUFACTURAB)。

    ILITY亦被各方称为协同式或同时性工程(concurrent or simultaneous engineering)或是可生产性或生产线之设计(design for productivity or assembly)――相较于由研发工程师建立自己的设计原型(prototype)，然后在未经前线生产工人的意见下将之送到生产部门组装线上的传统制造方式来说享有非常大的优势。另一方面，一个可制造性团队的成员包括设计者、制造工程师：行销代表、财务经理、研发人员、原料供应商及其他计划利益相关者(包括客户在内)。因为包含来自各方人士，因此也有助于加速计划的完成并且可以避免传统生产方式会碰到的延迟。DFM它主要是研究产品本身的物理特征与制造系统各部分之间的相互关系，并把它用于产品设计中，以便将整个制造系统融合在一起进行总体优化，使之更规范，以便降低成本，缩短生产时间，提高产品可制造性和工作效率。它的核心是在不影响产品功能的前提下，从产品的初步规划到产品的投入生产的整个设计过程进行参与，使之标准化、简单化，让设计利于生产及使用。减少整个产品的制造成本(特别是元器件和加工工艺方面)。减化工艺流程，选择高通过率的工艺，标准元器件，选择减少模具及工具的复杂性及其成本。

    面向制造工艺技术群

    制造工艺技术群是指用于物质产品(物理实体产品)生产的过程及设备。例如，模塑成形、铸造、冲压、磨削等。随着高新技术的不断渗入，传统的制造工艺和装备正在产生质的变化。制造工艺技术群是有关加工和装配的技术，也是制造技术或称生产技术的传统领域。

    传统制造技术一般仅指加工制造的工艺方法，实际上只是制造全过程中的一部分；而现代电子制造技术贯穿了从市场预测、产品设计、物流、坐产管理、制造装配、质量保证、市场销售、售后服务、报废处理直至回收再利用等全过程，使整个制造过程成为集市场、产品、制造、环保为一体的大系统。一个产品的导入、一个项目的实施，工程技术只是系统内需要考虑的一部分，而成本效益、社会效益、环境影响、生态平衡等都是需要综合考虑、统筹兼顾的重要内容。基于此，从事电子制造的工程技术人员，特别是较高层次的设计管理人员，应该具有开阔的视野、系统化思维和协同管理能力，从而使制造系统运行更优化，组织管理模式科学化，制造过程绿色化，使经济效益与社会效益协调统一。

    传统制造技术的专业、学科单一、界限分明；而先进电子制造技术的专业、学科之间不断渗透、交叉、融合，有些界限逐渐淡化甚至消失。这使现代电子制造技术趋于系统化、集成化，并已发展成为以机、光、电为基础，信息和材料学科为支撑，集生物、管理、艺术和人文等学科技术于一体的新兴交叉的现代高科技。例如采用多学科仿真技术，可以计算并模拟出雷达天线和波导的构形对微波信号的影响情况；采用优化技术，可以在保证微波信号满足要求的同时，得到最优的天线和波导构形；采用快速原型制造技术，可以自动而迅速地将设计思想物化为具有一定结构和功能的原型或实际零件，从而对产品设计进行快速评价、测试、改进，以响应市场需求。实际上，许多优秀的有竞争力的电子产品的实现过程都是现代机械工程、CAD、数控、激光以及材料等技术的交叉与优化集成的成果。迄今为止，基本没有学校能够设置知识面如此宽的学科专业，也很少有一个人能全面具备如此众多的专业能力，现代电子制造除了需要对基础知识的融会贯通和灵活应用，更强调的是团队精神和协调合作。

    “绿色制造”(green manufacturing)是指在保证产品的功能、质量、成本的前提下，综合考虑环境影响和资源效率的现代制造模式。它使产品从设计、制造、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，对生态环境无害或危害极少，使资源利用率最高、能源消耗最低。由于电子制造业发展速度越来越快，规模越来越大，废弃电子产品越来越多，对环境影响面越来越大，因此在电子制造过程中强调绿色化越来越追切。以欧盟RoHS为起点，WEEE、EuP和REACH等法令相继推出，在全世界掀起绿色制造的浪潮。