为了在新的经济形势下进一步促进中国现代制造技术的发展，加强中德两国在制造科技领域的学术交流，第三届中德先进制造技术研讨会（以下简称CDFK2012）于2012年10月16-17日在上海同济大学召开。作为德国斯图加特制造技术研讨会（FTK）的姊妹会议，本届研讨会再次邀请到了来自德国的众多知名专家和学者，在两天的会议中围绕“明天的制造技术”这一主题与中方诸多专家、学者、企业代表进行了深入友好的交流。作为会议论文集的编著单位，我刊记者全程记录了这次中德先进制造技术领域的学术交流盛事。
开幕式由CDFK中方大会主席、同济大学现代制造技术研究所名誉所长张曙教授主持，中国工程院院士蔡鹤皋教授、同济大学机械与能源工程学院院长杨志刚教授、北京航空航天大学机械工程学院刘强教授在致辞中表示，希望此次会议能够助力增强中国企业的产品开发能力，给力中国制造业的转型升级，推广先进制造技术在企业中的深入应用，促使中国制造迈向中国创造。他们认为，大力发展先进制造技术、不断提高自主创新能力是我国现代制造业与国际接轨的必然选择和唯一选择，而CDFK2012正是提供了这么一个良好的交流平台，两国专家可以相互切磋、相互交流对明天制造技术领域的构思、探索和实践，一定会成为推动我国制造业发展的强大动力。CDFK德方大会主席斯图加特大学机床控制研究所所长Heisel教授在致辞中表示，他非常欣喜地看到中国工业的迅猛发展并从2010年开始就超过日本、德国成为世界机床生产第一大国，他向与会嘉宾介绍了CDFK研讨会的合作、发展历程，并为此次会议能吸引到如此众多的中国同仁以及德国同仁感到由衷的喜悦。
技术讲座中国先进制造技术2030年路线图——中国机械工业联合会特别顾问朱森第教授级高工
制造业在中国工业化的进程中扮演了重要角色，未来1020年，制造业的发展和提升仍将是中国国民经济的重要推动力。为了改变中国制造业“大而不强”的局面，加快发展先进制造技术将促进中国制造业从“中国制造”向“中国创造”的转变，中国机械工程学会组织编写了《中国机械工程技术路线图》（以下简称《路线图》）一书，朱森第教授以《路线图》为基础，分别从先进制造技术、产品设计技术、成形制造技术、智能制造技术、精密与超精密制造技术、微纳制造技术、仿生制造技术、再制造技术等方面为与会者全面、详细地剖析了中国未来制造技术的发展方向。归纳出了影响我国制造业发展的8大机械工程技术难题，并指出了中国先进制造技术的发展方向为绿色、智能、融合、服务、超常。最后，朱森第教授总结了先进制造技术路线图实施的保障：创新为发展的不竭动力；人才是实施的关键所在；体系是实施的组织基础；机制是实施的重要保证；开放是实施的基本方针。
三维打印：新工业革命序曲——同济大学现代制造技术研究所名誉所长张曙教授
张曙教授的演讲无疑使与会者们眼前一亮，他主要介绍了一种工业领域革命性的新技术——三维打印。三维打印的愿景是将来可在任何地方制作任何构成、任何材料和任何几何形状的实物，其原理类似喷墨打印机，不过喷出的不是墨水，而是粘结剂、液态的蜡、塑料或树脂。其基本原理是借助激光固化一层光敏树脂，或烧结一层粉末材料，抑或是喷射一层粘结剂或热熔性材料，形成一层两维轮廓形状，然后层层叠加成三维立体零件。20多年来，该技术已经发展成为具有无限可能的多用途技术，其优势为：直接数字化制造，省去了许多中间工序；完全定制的、个性化的独特产品，并且无需实体仓库；数字发运，就地制造，虚拟运输节约或舍弃了物流成本；最大限度地发挥了材料的特性，大大减少材料的浪费。三维打印也具有其局限性：与成熟的大批量成形技术相比，生产成本过高，与传统切削加工技术相比，产品尺寸精度和表面质量相距较大；材料可选择范围是最大的障碍，并且物理性能尚有待于提高；三维打印即将进入家庭，打印物品要成为新一代的计算机游戏，才能引起足够的兴趣。三维打印是一种能够改变未来商务模式的技术，但在克服其成本、精度和强度的局限性上，还有很长的路要走。
生产技术中的轻结构技术与机床制造领域的发展趋势——斯图加特大学机床控制研究所所长Heisel教授
2010年全球碳纤维产量分布为北美36％，西欧34％，亚太地区13％及日本11％等。应用领域除航空航天占29％外，依次已涉及风力发电、汽车制造、体育运动、工业及医疗等领域。碳纤维领域的市场竞争很快会出现。目前复合材料的加工技术还存在不少难以解决的问题，比如：使用普通刀具进行碳纤维材料切削加工时，刀具的使用寿命很低；加工孔时，背面纤维将是被挤压出来并脱层而不是被切削掉，并会导致材料阻力的突然消失造成进给速度的突然增加；纤维复合材料的切削加工过程中会产生一种很轻的粉尘，其中一部分粉尘非常微小，不仅破坏加工环境和加工设备，也会危害人体健康。针对这些问题，通过研发并分析由新型材料（比如陶瓷）制造的刀具、优化刀具的材料与几何外形（例如采用多晶体金刚石PKD）、从吸尘角度出发进行刀具优化、进行碳纤维材料的切削仿真等方式，最终无脱层、无纤维散开、无燃烧附着并且无毛刺的加工工艺是可以实现的。
先进复合材料轻量化工程：陶瓷和金属基复合材料——斯图加特大学陶瓷零件制造技术研究所所长Gadow教授
在陶瓷基复合材料CMC方面，Gadow教授介绍了陶瓷基复合材料的优越性能、刹车片净成形制造方法以及一种内通风刹车片的新结构设计及其连接方法；在金属基复合材料MMC方面，Gadow教授主要介绍了金属基增强材料在汽车轻量化方面的运用，并指出生产成本高是其目前广泛应用的主要限制。新的制造工艺能够发挥纤维/颗粒完美性能的同时还能够降低生产成本，接下来进一步需要开展的工作为：直接锻造加工出半成品；改进碳纤维的纤维润湿性；与纳米尺度的纤维集成；碳纳米管增强铝的成形实验（加热、锻造）；进一步分析复合材料的性能（在不同温度下的静态力学性能、蜕变和耐疲劳性、耐磨性等）。
航天零件加工过程优化的新方法——北京航空航天大学机械工程学院刘强教授
刘强教授介绍了数控机床加工过程增效的主要途径：建立数字化车间，优化生产过程，减少生产准备时间；提高加工自动化程度，减少加工辅助工作时间，提高整个零件加工过程自动化程度和连续性，缩短辅助工时；采用高速、高效数控切削技术，减少切削时间。从铣削加工过程的基本力学建模与分析来具体说明，以降低成本、提高效率等因素出发，分别从机床约束、刀具约束、工件约束、动力学约束方面归纳出了数控铣削加工参数的优化方法，优化了主轴转速、进给速度、轴向切宽、径向切宽等参数。最后，刘强教授还介绍了e-Cutting，并结合飞机结构件应用实例，做出了整体结构件加工过程的综合优化。
飞机制造业的新材料和新工艺——汉堡应用技术大学运载技术和飞机制造系Martin教授
Martin教授指出，在当前飞机制造中，铆接仍然是最常用的连接方法，并暂时无可取代，其具有无振动连接、非常高的强度和夹紧力、可自动化、质量控制简单、连接时无需加热、连接过程快等优点。连接方法的最新发展在于焊接工艺方法的应用上，包括激光、电子束、摩擦焊、搅拌摩擦焊等。Martin教授还介绍了飞机研发的当前策略和目标：材料创新，体现在碳纤维复合材料、多层复合板材等的应用；新的制造工艺和流程，体现在激光束焊接、摩擦焊、移动作业线、机身装配线等方面；适度自动化，体现在大型结构件的自动铆接方面；合理的物流，体现在聚集主要市场方面。
高效、可测、可控和可持续加工——南京航空航天大学国际交流学院院长何宁教授
何宁教授首先介绍了高性能加工技术的主要特征，随后介绍了高速加工技术的优势、多种典型的高效加工技术、可测可控加工技术以及可持续加工技术。在结束语中，何宁教授指出：现代高技术产品性能要求的提高，使得新型材料（难加工材料）的应用需求越发广泛，同时也给难加工材料的机加工技术带来严峻的挑战；在追求高性能产品的同时，保护良好的环境成为新的共识，因此理想的生产模式既包括制造的产品最优化，也包括制造过程能源、材料、资金和产品、排放物等输入输出的最优化；科学化生产对加工过程的描述、测量和控制提出了更高的要求；对于未来的切削加工发展方向，必定向着优质、高效、可测可控、可持续、综合经济性最高的方向发展。
市场和资源推动的可持续发展制造战略——德国Fraunhofer生产自动化研究所所长Bauernhansl教授
Bauernhansl教授提出了一种不同于以往通过稳态经济方案、选择性增长方案、减缓经济增长方案等抑制经济增长的举措来实现可持续性的全新的经济增长技术性方案——以新技术实现资源消耗的大幅度降低来实现可持续性。在汽车制造业方面，目前流水线上按节拍生产汽车，未来将应用不相耦合的、完全柔性的、高智能的生产系统，降低汽车的报废率。在机械制造中可运用零废料机械系统，产能更高的革新主要体现在：在生产过程中回收材料；能量回收；革新的回收方法；生产资料的网络化；生产方式的组合和集成；实现短的、无损失的过程链。除此之外还可运用新的高效工艺方法（例如有机郎肯循环），可实施有效的物资回收新方法。Bauernhansl教授最后表示，我们现在最多只有40年的时间来改变现状，这个改变过程必须由我们自己来推动，教育、责任、社会义务以及交流和透明度是最重要的前提条件。
