先進制造技術專家 李軍旗博士
留學歷程
1995年我去日本東京大學讀博士，進入東京大學智能制造實驗室第一天,導師就給我介紹了世界上第一臺能夠?qū)崿F(xiàn)外部智能控制的加工中心。1991年他用這臺設備做了實驗，希望能用美國華盛州立大學的一臺電腦來實現(xiàn)遠程控制加工制造。當時實驗設備非常簡單，他花500萬日元租了NTT的專用電話線來做實驗，最后成功地用美國的電腦控制加工中心來進行遠程加工制造，之后我就開始了智能制造技術研發(fā)的博士生涯，成功步入世界智能制造及精密測量學術圈。
世界第一臺能夠?qū)崿F(xiàn)外部智能控制的加工中心
我的博士論文是基于一臺銑削加工中心和一臺車削加工中心這兩臺可以實現(xiàn)外部控制的設備來完成的，題目就是智能制造。在設備上加一臺外部控制電腦，加工過程摻入?yún)?shù)變化，通過控制環(huán)來實現(xiàn)精度和效率。博士畢業(yè)之后，我跟隨導師來到日本高知工科大學，花了兩年時間完成了博士后的開發(fā)工作，課題是所有的設備都可以跟互聯(lián)網(wǎng)相接實現(xiàn)網(wǎng)絡控制制造。
世界第一臺能夠通過網(wǎng)絡實施遠程操作的車削中心
兩年以后由于想深入學習日本制造業(yè)的真正核心技術，我在自己學術方向上產(chǎn)生了困惑。當時日本東京大學的中川威雄教授，同時也是日本FINE TECH公司社長，提出日本數(shù)字化制造的概念，指出要想振興日本制造業(yè)就必須走數(shù)字化道路，把信息技術和制造技術相結合。于是我就進入了中川威雄教授的研究所開始數(shù)字化制造領域的研究開發(fā)，內(nèi)容包括超高速加工技術與設備、超精密加工技術與設備、超精密測量技術與測量系統(tǒng)、超精密加工用CAD/CAM系統(tǒng)、精密刀具技術、液態(tài)金屬材料技術等。站在日本先進制造技術的前沿，創(chuàng)造了引領世界制造業(yè)潮流的技術成果，并成功應用于Apple公司電子產(chǎn)品制造中。
跟隨大師，潛心研究與開發(fā)
中川威雄教授所在的日本FINE TECH公司先進制造領域的技術突破有：
2003年，F(xiàn)INE TECH公司自主研發(fā)世界第一臺主軸8萬轉(zhuǎn)、3軸直線電機驅(qū)動高速加工機；世界最小直徑50微米的微細刀具；世界第一臺雙主結構“16萬轉(zhuǎn)+5萬轉(zhuǎn)”、3軸直線電機驅(qū)動高速加工機，它榮獲了“2006年東京機床展明星產(chǎn)品”獎。
2005年，F(xiàn)INE TECH公司自主研發(fā)世界第一臺具有機上測量功能的線性導軌和直線電機組合驅(qū)動的1nm分辨率“車削、銑削、磨削、測量”復合加工機。
2006年，F(xiàn)INE TECH公司自主研發(fā)小型臥式超精密形狀測量儀；具備“車削、銑削、磨削”加工工藝數(shù)據(jù)庫和“加工、測量、誤差補正”功能的超精密加工與制造CAD/CAM系統(tǒng)。
精密刀具制造系統(tǒng)
在精密刀具制造系統(tǒng)方面的一系列研究，包括新材料開發(fā)、刀具設計CAD/CAM及支援系統(tǒng)、多軸聯(lián)動刀具刃磨設備、刀具涂層系統(tǒng)、刀具自動檢測系統(tǒng)和材料循環(huán)再生等內(nèi)容。
iPhone中的先進制造技術
近幾年蘋果的產(chǎn)品風靡全球，驅(qū)動了市場和先進制造技術的發(fā)展，但是追求高技術的同時也帶來了負面影響，比如環(huán)境資源問題。在iPhone涉及了很多先進制造技術，包括CPU ROM 半導體技術、iSight鏡頭精密光學技術、航空鋁外殼精密加工技術、高容量電池能源技術、Retina顯示屏平面顯示技術等。
iPhone的制造技術
在iPhone的加工制造中，機構件100%由中國制造，整機100%由中國組裝，50%零件由日本制造，用于加工iPhone5機構件的關鍵設備80%以上為日本制造，用于加工iPhone5機構件的設備中的關鍵機械要素大多為日本制造，如何實現(xiàn)“中國組裝—中國裝備—中國制造—中國創(chuàng)造”的轉(zhuǎn)變是我們需要解決的問題。
人類全球化的進程中，中國正逐步成為世界的制造中心，勢必要求由勞動密集型產(chǎn)品的制造過渡到高精尖、高附加值產(chǎn)品的制造。基于“高端裝備、精密工具、新型材料”的先進加工制造技術與系統(tǒng)將為信息、光電、汽車、醫(yī)療、生命科學、航空航天等產(chǎn)業(yè)提供強有力的技術支持，并由此帶動產(chǎn)業(yè)技術的更新?lián)Q代，實現(xiàn)中國制造到創(chuàng)造轉(zhuǎn)變。創(chuàng)新型人才培養(yǎng)是實現(xiàn)轉(zhuǎn)變的關鍵。
海歸中國，創(chuàng)立“基準精密”
經(jīng)過這些年的探索，反思到中國雖然已經(jīng)成為世界制造的中心，但是在高精密高附加值的產(chǎn)品制造上我們還有很長的路要走。為了通過高端的裝備、精益的工具、新型的材料以及先進的加工制造技術來推進中國產(chǎn)品研發(fā)制造，我們在深圳成立了深圳基準精密技術研究院，朝著產(chǎn)學研結合的方向去做制造業(yè)基礎共性的研究開發(fā)。“基準精密”現(xiàn)在的主要研究方向集中在高端裝備、精密工具、新型材料以及先進加工制造系統(tǒng)及服務。
經(jīng)過幾年的努力，我們研究院已經(jīng)取得了階段性的成果，開發(fā)出五軸聯(lián)動工具磨床、五軸聯(lián)動加工中心、主軸16萬轉(zhuǎn)超高速加工中心、1納米分辨率的超精密“車削、銑削、磨削、測量”復合加工機等高端裝備。雖然目前國產(chǎn)的核心元器件還不太成熟，但是這些設備的控制系統(tǒng)和關鍵部件都是盡量采用國產(chǎn)化的。
精密工具研究
精密工具是我們一個很重要的研究領域，它的發(fā)展方向是微細、高精、高速、高硬、高效、節(jié)能、再生、環(huán)保，符合我們提倡的綠色制造加工理念。后續(xù)涉及到跟工具相關的材料包括單晶材料、多晶材料、非晶材料和納米粉末燒結材料。最后形成網(wǎng)絡化、信息化、自動化、無人化的加工制造系統(tǒng)。
新型材料研究
“基準精密”未來的發(fā)展方向包括：
●裝備、工具、材料三大領域核心技術的突破；
●新材料、新工具、新工藝、新系統(tǒng)的研發(fā)；
●能源、醫(yī)療、汽車、航太等新應用領域的拓展；
●先進制造技術新理論體系的確立；
●在理論和實踐緊密接合的創(chuàng)新環(huán)境中培養(yǎng)創(chuàng)新型人才；
●提供系統(tǒng)化加工制造綜合技術服務。
本文根據(jù)先進制造技術專家李軍旗博士在“2012中國制造業(yè)產(chǎn)品創(chuàng)新數(shù)字化國際峰會”上的發(fā)言錄音整理，未經(jīng)本人確認！
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本文標題：先進制造技術的發(fā)展趨勢與應用實踐
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