導讀機極端製造，讓人馬上聯想到是在極端環境下製造，製造出驚人的產品，挑戰常規技術。用維基百科搜索只發現國內收錄的中南大學的「高性能複雜製造實驗室」並無更多的研究。
前言
極端製造，讓人馬上聯想到是在極端環境下製造，製造出驚人的產品，挑戰常規技術。用維基百科搜索只發現國內收錄的中南大學的「高性能複雜製造實驗室」並無更多的研究。
事實上，中國的技術在極端製造領域已經留下烙印，譬如「世界第一長的無縫鋼管」的誕生達到國際領先水平。
極端製造是戰略必爭之地
極端製造是一國製造業綜合實力的集中體現。極限制造技術在當今的工業生產中顯得越來越重要，已成為許多高科技技術領域的基礎和前提。極端製造表面上看，是產品尺度及環境的變化，實質上則集中眾多高新科技，具有極強帶動效應。
如飛機發動機以高溫、高壓、高轉速、高負荷這「四高」為技術難點，是考量一個國家材料工業和製造工藝尖端加工能力的關鍵產品。各國「航母競爭」的背後是高端裝備製造業、尖端材料學乃至燃料工業等綜合實力的競爭。
當今製造強國，均擁有較強的極端製造能力。缺乏極端製造能力，也就缺乏國際競爭的「撒手鐧」。
極端製造是各國搶佔先進位造競爭制高點的戰略要求。目前極端製造正處於蓬勃發展的階段，工業發達國家早已將極端製造列為重點研究方向。美國1991年就提出將「微米級和納米級製造」列為國家關鍵技術。
半導體設備作為重要的極端微細加工設備，是整個半導體產業鏈的基礎與核心，美國則憑藉半導體工業的領先地位牢牢把控著製造業的主導權。
德國確立了機械製造業持續發展的「綠色製造」、「信息技術」和「極端製造」三大發展目標，為「德國製造」的品質保障提供了有力支撐。
極端製造是帶動工業轉型升級的重要突破口。傳統工業向新型工業化道路轉變的方向已經十分明確，但如何推動轉變仍在探索之中。傳統增長軌跡已顯乏力，亟須在先進位造前沿領域發力。
一方面，極端製造從前沿「倒逼」我國製造業轉型升級。如航母用的極細、韌性極高的四條攔阻索由美國和俄羅斯控制，只能依靠自主研製。另一方面，極端製造應用到常規產品設計和製造當中，將對推動產品升級換代以及製造技術的改造提升發揮極強的帶動作用。
航母千億元級別的投資也將帶動航空、動力、機械、電子、材料乃至燃料工業的轉型升級，同時也能錘鍊中國製造業的複雜大系統集成能力。
二、全球極端製造能力大幅提升
極端製造是前沿科技和前沿科技產品發展的一個焦點，是製造業未來的重要發展方向。
20世紀90年代以來，世界各國都把製造技術的研究和開發作為國家的關鍵技術進行優先發展，如美國的先進位造技術計劃AMTP、日本的智能製造技術(IMS)國際合作計劃、德國的製造2000計劃。
極端製造代表著一個國家的製造水平，世界各國對極端製造技術發展給予高度重視，大量時間、資金投入到極端製造的研發推廣中，促使全球極端製造能力大幅度提高。
以大型金屬構件塑性成形製造能力為例，美、俄、法等國建造了一批4.5噸到7.5噸的巨型水壓機;歐美等工業發達國家使用大型盾構機進行施工的城市隧道已佔90%以上;作為貨櫃船與碼頭之間的主要裝卸設備，大型貨櫃起重機在世界許多國家和地區都得到了迅猛發展。
在微製造方面，全球極端製造的最新成果目前已初見端倪，如微射流光纖傳輸系統，比目前的光纖傳輸速度快約10倍;正在研製的量子計算機，其運行3秒的速度，相當於現在計算機運行上百億年的計算量。
隨著現有極端製造技術日趨成熟，極端製造在多個領域實現新突破，廣泛應用於航空航天、交通、通信、石油、生物醫藥、農業等多個領域，幾乎所有人接觸到的領域都能見到極端製造的身影。
目前，全球的極端製造還存在一些難題有待解決，製造技術突破的焦點主要集中在以下幾個方面：
一是如何在超強能場誘導下實現物質的多維、多尺度演變和製造目標。例如大型構件製造、晶片高密度倒裝界面的能量傳遞與轉化。
二是微結構的精密成形、選擇性性能演變與製造目標，包括微生長、微成形、微去除等製造界面處的能量與物質傳輸等。
三是微系統的組裝與功能形成，即如何將量子力學、微動力學、分子動力學等規律運用到微驅動、微操縱、微連接等過程中，形成一個功能強大的微系統。
四是建立功能穩定、運行精確的複雜功能系統。與此同時，在極端環境下的多場耦合、隨機擾動與過程穩定問題，也尚待解決。
隨著中國在極端製造方面研發力量的加大、貿易規模的擴大，中國在該領域已經取得了不少重大突破，越來越多的極端製造產品在中國問世。
在極「大」方面有30萬噸的超級油輪、7000米的蛟龍號載人深潛器、全球最大的36000噸垂直金屬擠壓機等專業化裝備;在極「小」方面有微納晶片等。
不僅如此，一些極端製造技術已經在公共安全、航天航空、石油化工等眾多領域獲得成熟應用，並且近年來這些領域的產業規模、產業結構、技術水平都大幅度提升，形成了若干具有國際競爭力的優勢產業和骨幹企業。
三、極端製造呈現出新發展趨勢
未來的科學技術必將在各種高能量密度環境、物質的慎微尺度、各類複雜巨系統中不斷出現新發現、新發明。新世紀科學與社會對製造的挑戰將會產生全新極端製造，新一代極端製造也必然製造出更完美的產品。
整體上極端製造將朝著極大、極小、極精等方向極速發展，極端製造業呈現新的發展趨勢。
極端製造產品將實現智能化、自動化、低成本化，產品性能高、功能多且環境相容性強。計算機技術、信息技術等新技術與製造業技術的完美融合，使極端製造產品呈現新的特點。製造技術的發展會提高產品智能化、自動化程度，極端製造技術不斷地改善成熟，將大幅度降低製造成本。
新技術的應用，一方面，在產品投入生產之前能夠通過計算機技術進行仿真模擬，判斷其最終效果，及時反饋信息，再根據這些信息不斷調整設計，提高產品性能，實現產品多功能化;另一方面，通過對各種資料信息的收集處理，提高對極端環境、極端條件的把握度，使最終生產出來的產品最大限度地與環境相容。
技術是極端製造業發展的關鍵，極端製造的技術研發力量將會集中化、專業化，研發投入會增加，極端製造技術將具備領先性、發展性。隨著人類生存和發展環境日益複雜、人們對新極端領域的探索欲望增加，極端製造方面的研發力度也會進一步加大。
為了降低研發成本、提高研發效率，極端製造產品及技術的研發將會呈現核心產品集中攻關，相關技術各展所長、聯合開發的態勢。極端製造技術將具備可推廣性強、市場前景廣闊、經濟效益好的特點，並能夠在多個領域廣泛應用，滲入到社會的各個層面。
極端製造的運行系統會複雜化，穩定性、精確度將有所提高，微系統成為突破重點。隨著外部環境的日益複雜，為了減少複雜外部環境對系統內部運行結果的影響、滿足更多的功能需求，極端製造的運行系統也將複雜化，系統穩定性、精確度會在市場的驅動下逐步提高。
與巨系統相比，目前對微觀條件下的機械系統運動規律、微小構件物理特性、載荷作用下的力學行為等認識不夠充分，未能基於一定理論基礎形成成熟的微系統設計理論，一切的行為尚處於摸索階段，微系統的研究亟須突破，未來在該領域有望取得新進展。
綠色製造模式是實現製造業可持續發展的製造模式，面對日趨嚴格的環境與資源約束，極端製造也必須走上「綠色化」道路。
綠色極端製造要求在整個製造過程中，對環境產生的負面影響小，使廢棄物和有害物質的排放量最小化、資源利用效率最大化。
產品必須採用綠色原料、綠色資源、綠色技術進行生產，產品在生命周期內都符合環保、健康、耗能低、資源利用率高的要求;循環式製造技術將被採用，產品的回收率和循環再利用率得到提高。
標籤：
極端製造[46] 智能化[2] 自動化[2] 工業[10]
[整理編輯：CK365測控網]
更多精彩文章請關注公眾號「CK365測控界」
免責聲明:凡註明來源CK365測控網的所有作品，均為本網合法擁有版權或有權使用的作品，歡迎轉載，請註明出處。非本網作品均來自網際網路，轉載目的在於傳遞更多信息，並不代表本網贊同其觀點和對其真實性負責。