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作者：孙燕华,芦敏,任乃飞等编

出版社：电子工业出版社

出版时间：2015-08-01

书籍编号：30468123

ISBN：9787121254802

正文语种：中文

字数：239476

版次：2

所属分类：教材教辅-中职/高职

版权信息

书名：先进制造技术（第2版）

作者：孙燕华　芦敏　任乃飞

ISBN：9787121254802

版权所有 · 侵权必究

第2版前言

《先进制造技术》第1版写在国家“十一五”规划期间，如今将要绘制催人奋进的国家“十三五”规划。在这短短的几年间，世界科学技术的发展日新月异，我国GDP总量也跃升到世界排名第二。

当今世界，制造业依然是全球经济发展与提升国家竞争力不可动摇和难以替代的重要支柱，也是科技创新的主要领域。美国、日本、德国之所以成为三大经济强国，根本动力就是拥有领先的制造业。各国以先进制造技术AMT（Advanced Manufacturing Technology）为研发重点，不断对机械制造业进行强化与创新。在2012年，美国推出《国家先进制造战略规划》后，各发达国家也纷纷把发展先进制造策略提升到保障国家安全和推进国民经济的国家战略层面。为实现我国走向经济强国之梦，国务院制订了《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006～2020年）》；科学技术部制订了《国家“十二五”科学和技术发展规划》，明确了以科技促进传统制造业转型和战略性新兴产业发展的目标与计划；国务院2015年5月发布的《中国制造2025规划》，为我国制造业转型升级指明了方向，促使我国先进制造技术的研发与应用不断追赶世界发达国家的步伐。

中国工程院院士杨叔子先生指出：先进制造技术就是“制造技术”加“信息技术”加“管理科学”，再加上有关的科学技术交融而形成的制造技术。本书第1版得到了广大院校师生的认可与使用，在近年来机械制造技术的快速发展背景下，认真听取一线教师和国家“十二五”规划教材评审专家的意见与建议，在保持教材第1版原有特色的基础上进行修订编写，补充和更新发达国家先进制造业发展新动态、发展模式，重点扩展对现代制造业产生重大影响的新技术、新工艺的研发及应用，如3D打印技术、数控多轴加工技术、物联网技术等内容。

本书由无锡职业技术学院孙燕华教授、芦敏副教授主编。内容共分为5章，其中第1～2章、第3.4节由孙燕华编写，第3章、第5章由芦敏编写，第4章由王骏编写。全书由江苏大学博士生导师任乃飞教授主审，并提出了不少宝贵的建议和意见；在修订编写过程中，参阅了大量的文献与资料，限于篇幅没有一一罗列，在此一并表示衷心的感谢！

由于先进制造技术飞速发展，加之编者资料及水平所限，修订版仍有不足甚至错误之处，敬请读者批评指正！

为了方便教师教学，本书还配有免费的电子教学课件与习题参考答案，请有此需要的教师登录华信教育资源网（www.hxedu.com.cn）免费注册后进行下载，有问题时请在网站留言或与电子工业出版社联系（E-mail：hxedu＠phei.com.cn）。

编者

第1版前言

制造业是国家经济和综合国力的基础，制造业的发达与先进程度是国家工业化的重要表征。制造技术是制造业赖以生存和发展的主体技术，是制造业持续发展的根本动力。

先进制造技术AMT（Advanced Manufacturing Technology）的概念源自于20世纪80年代。当时，美国为了加强其制造业的竞争力和促进国民经济增长而提出了先进制造技术的概念。此后，各发达国家纷纷投入巨资与人力，扶持与推动先进制造技术的发展，并取得显著效果。我国现在已成为世界性制造业大国，但在先进制造技术方面和国外有较大的差距，必须大力发展和应用先进制造技术，用其改造传统产业，形成高技术产业，提升我国制造业的产业结构、产品结构，使我国早日成为世界性制造业强国。

为了更好地适应现代制造业的发展需要，我们按照教育部最新的职业教育教学改革要求，结合多年开展的校企合作经验组织编写了本书，旨在将当前的先进制造技术和理念介绍并传授给广大学生，使学生了解现代制造技术的范畴，关注制造技术的发展及前沿，拓宽学生的知识面，培养学生探究新技术与不断创新的意识，逐步成为某项先进技术的实践者。

本书力求反映当前机械行业的先进制造技术及先进制造理念，在编写过程中，我们特别注重：

（1）理论知识与实际应用的融通。注意理论知识的精简通俗，并结合工程领域的应用实例，对所涉及的每一项技术的基本概念、关键技术、发展水平和应用技术有一个清晰阐述，使读者通过实际应用来领悟和理解技术理论。

（2）技术传承与发展的连续。在介绍各种先进制造技术的同时，注重制造技术的历史改革与发展轨迹的介绍，保证了制造领域技术的连贯与延续性，体现了制造领域技术的先进性。

（3）系统性与典型性的兼顾。教材体系按现代制造技术的范畴与分类进行组织，反映了制造领域的系统性和先进制造技术体系的完整性。各种技术以独立章节先进行归类介绍，并选择典型的、运用较广的先进技术案例以突出重点。

本书共分为5章。第1章介绍先进制造技术的定义、特点、构成及发展趋势等；第2章介绍计算机辅助设计CAD技术、有限元分析、并行设计等现代设计方法；第3章介绍成型制造技术、精密与超精密加工技术、超高速加工技术、特种加工技术、微细加工技术；第4章介绍制造自动化技术的定义及发展，自动化制造装备，CAD/CAPP/CAM一体化技术，柔性制造系统，计算机集成制造系统，智能制造系统，虚拟制造等；第5章介绍制造资源计划、企业资源计划、准时生产、精益生产、敏捷制造等现代生产与管理模式。

本书配有“职业导航”，说明本课程能力的应用岗位；在各章正文前配有“教学导航”，为本章内容的教与学提供指导；正文中的“知识分布网络”，便于读者掌握本节内容的重点；每章结尾有“知识梳理与总结”，便于读者高效率地学习、提炼与归纳。

本书由无锡职业技术学院孙燕华教授主编。其中第1～2章、第3.4节由孙燕华编写，第3章、第5章由芦敏编写，第4章由王骏编写。在编写过程中，机械学院领导与同事以及合作企业专家提供不少可贵的建议，同时参阅了大量的文献与资料，限于篇幅，没有一一罗列，在此一并表示衷心的感谢。

由于先进制造技术的迅猛发展，加之编者水平及资料所限，书中难免有不足之处，敬请读者批评指正！

为了方便教师教学，本书还配有免费的电子教学课件与习题参考答案，请有此需要的教师登录华信教育资源网（www.hxedu.com.cn）免费注册后进行下载，有问题时请在网站留言或与电子工业出版社联系（E-mail：hxedu＠phei.com.cn）。

编者

职业导航图

第1章 绪论

教学导航

1.1 先进制造技术及其主要特点

知识分布网络

1.1.1 制造、制造技术、制造业与现代制造业背景

制造（Manufacturing）是利用制造资源（设计方法、工艺、设备和人力等）将材料“转变”为有用的物品的过程。制造是一个很大的概念。按制造的连续性可分为连续制造（如化工产品的制造）和离散制造（如家电产品的制造）；按行业又可分为机械制造、食品制造、化工制造、IT产品制造等。当今，人们对制造的概念又加以扩充，将体系管理和服务等也纳入其中。制造是人类所有经济活动的基石，是人类历史发展和文明进步的动力。

制造技术（Manufacturing Technology）是指制造活动所涉及的一系列技术总称，是提高产品竞争力的关键，也是制造业赖以生存和发展的主体技术。传统的制造技术仅强调工艺方法和加工设备。现代的制造技术不仅重视工艺方法和设备，还注重设计方法、生产组织模式、制造与环境和谐统一、制造的可持续性，以及制造技术与其他科学技术的交叉和融合，甚至还涉及制造技术与制造全球化、贸易自由化、军备竞争等。

制造业（Manufacturing Industry）是将可用资源（包括能源）通过制造过程，转化为可供人们使用和利用的工业品或生活消费品的产业。根据国际通行的产业分类原则和我国的具体国情，2011年中国国家统计局公布的《国民经济行业分类与代码（GB/T4754—2011）》，将我国制造业划分为31个行业。它们分别是：①农副食品加工业；②食品制造业；③酒、饮料和精制茶制造业；④烟草制造业；⑤纺织业；⑥纺织服装、服饰业；⑦皮革、毛皮、羽毛及其制品和制鞋业；⑧木材加工及木、竹、藤、棕、草制品业；⑨家具制造业；⑩造纸及纸制品业；印刷和记录媒介复制业；文教、工美、体育和娱乐用品制造业；石油加工、炼焦和核燃料加工业；化学原料及化学制品制造业；医药制造业；化学纤维制造业；橡胶和塑料制品业；非金属矿物制品业；黑色金属冶炼和压延加工业；有色金属冶炼和压延加工业；金属制品业；通用设备制造业；专用设备制造业；汽车制造业；铁路、船舶、航空航天和其他运输设备制造业；电气机械及器材制造业；计算机、通信和其他电子设备制造业；仪器仪表制造业；其他制造业；废弃资源综合利用业；金属制品、机械和设备修理业。而这只是大的行业分类，如果再细分的话，制造业小的行业类别有300多个，而真正细分的行业超过1000个。

制造业按照生产驱动方式分为4种：面向库存生产MTS（Make To Stock），面向订单生产MTO（Make To Order），面向订单装配ATO（Assemble To Order），根据订单设计ETO（Engineering To Order）。

制造业按照生产批量区分为：单品小批量生产、大量重复生产。制造业按照生产形态区分为：离散型生产、连续性生产。除此之外，还有一种就是按制造业的复杂度（Complex Manufacturing）来区分。

自第一台计算机诞生至今，特别是近二三十年，科学技术以前所未有的速度突飞猛进，世界进入了一个以信息科学为主导的全球化经济发展时代。特别是国际信息互联网络的发展和广泛应用，给世界制造业带来了翻天覆地的变化。在强大的因特网（Internet）的支持下，国际合作已成为科技发展和推动各国制造业前进的强大动力。如果说以前是一个对抗性的竞争时代，现在则正在形成一个既竞争又合作的新时代。这就是现代制造业所面临的时代背景。

1.1.2 先进制造技术的定义

先进制造技术ATM（Advanced Manufacturing Technology）一词出现于20世纪80年代末，它是美国的学者根据当时国内制造业面临的挑战和机遇，对其制造业中存在的问题进行深刻的反省，重新认识到制造业在国民经济中的地位和作用后提出的一个新概念。由于以计算机为主体的信息技术迅速发展，全面推动了制造技术的飞跃提升，使现代制造技术与传统制造技术有了本质上的区别，先进制造技术的思想正是在这种背景下一步步形成的。先进制造技术的概念提出以后，就得到了日本和欧洲各国的普遍认同和响应，纷纷制定了多种发展计划，以支持发展先进制造技术。而我国近几年才充分认识到发展、应用先进制造技术的重要性和必要性。

先进制造技术是一个相对的、动态的概念，是为了适应时代要求、提高竞争能力、对制造技术不断优化所形成的。虽然目前对先进制造技术仍没有一个明确的、一致公认的定义，但经过对其内涵和特征的分析研究，可以定义为：“先进制造技术是制造业不断吸收机械、电子、信息（计算机与通信、控制理论、人工智能等）、能源及现代系统管理等方面的成果，并将其综合应用于产品设计、制造、检测、管理、销售、使用、服务乃至回收的全过程，以实现优质、高效、低耗、清洁、灵活生产，提高对动态多变的产品市场的适应能力和竞争能力并取得理想经济效果的制造技术总称。”

1.1.3 先进制造技术的特点

与传统制造技术比较，先进制造技术有以下特点。

1.系统性

传统制造技术一般只能驾驭生产过程中的物质流和能量流，先进制造技术由于微电子、信息技术的引入，使制造技术成为一个能驾驭生产过程的物质流、信息流和能量流的系统工程。例如，柔性制造系统（FMS）、计算机集成制造系统（CIMS）是先进制造技术全过程控制物质流、信息流和能量流的典型应用案例。

2.集成性

传统制造技术的学科，专业单一、界限分明，而现代制造技术使各专业、学科间不断交叉、融合，其界限逐渐淡化甚至消失，发展成为集机械、电子、信息、材料和管理技术为一体的新型交叉学科。例如，加工中引入声、光、电、磁等特种切削工艺，并与机械加工复合组成复合加工工艺（超声磨削、激光辅助切削等）。还有，生产技术与管理模式相结合产生新的生产方式：敏捷制造AM（Agile Manufacturing）、并行工程CE（Concurrent Engineering）、精益生产LP（Lean Production）等。集成技术显示出高效率、多样化、柔性化、自动化、资源共享等特点。

3.广泛性

传统制造技术一般单指加工制造过程的工艺方法，而现代制造技术则贯穿了从产品设计、加工制造到产品销售及用户服务等整个产品生命周期全过程，成为“市场—产品设计—制造—市场”的大系统。

4.高精度

现代制造对产品、零件的精度要求越来越高，飞机、潜艇等军事设施中使用的精密陀螺、大型天文望远镜及大规模集成电路中的硅片等高新技术产品，都需要超精密加工技术的支持。这些需求使激光加工、电子束加工、离子束加工、纳米制造、微机械制造等新方法迅速发展。

5.实现优质、高效、低耗、清洁、灵活生产

先进制造技术的核心是优质、高效、低耗、清洁、灵活生产等基础制造技术，它是从传统的制造技术发展起来的，并与新技术实现了局部或系统集成。先进制造技术除了通常追求的优质、高效外，还要针对21世纪人类面临的有限资源与环保压力，实现低耗、清洁。此外，还要应对人类消费观念的改变，满足多样化市场需求，实现灵活生产。

1.2 先进制造技术的构成及关键技术

知识分布网络

1.2.1 先进制造技术的构成

先进制造技术在不同发展水平的国家和同一国家的不同发展阶段，有着不同的技术内涵，对我国而言，它是一个多层次的技术群。先进制造技术的内涵和层次及其技术构成如图1-1所示。图中从内层到外层分别为基础技术、新型单元技术、集成技术，下面将分别论述。

图1-1 先进制造技术的内涵、层次及其技术构成

1.基础技术

第一层次是优质、高效、低耗、清洁的基础制造技术。铸造、锻压、焊接、热处理、表面保护、机械加工等基础工艺，至今仍是生产中大量采用、经济适用的技术，这些基础工艺经过优化而形成的基础制造技术是先进制造技术的核心及重要组成部分。这些基础技术主要有精密下料、精密成型、精密加工、精密测量、毛坯强韧化、无氧化热处理、气体保护焊、埋弧焊及功能性防护涂层等。

2.新型单元技术

第二个层次是新型的先进制造单元技术。它是在市场需求及新兴产业的带动下，制造技术与电子、信息、新材料、新能源、环境科学、系统工程、现代管理等高新技术结合而形成的崭新的制造技术。例如，制造业自动化单元技术、极限加工技术、质量与可靠性技术、系统管理技术、清洁生产技术、新材料成型与加工技术、激光与高密度能源加工技术、工艺模拟及设计优化技术、现代设计基础与方法等。

3.集成技术

第三个层次是先进制造集成技术。它是应用信息、计算机和系统管理技术对上述两个层次的技术局部或系统集成而形成的先进制造技术的高级阶段，如FMS、CIMS、IMS等。

国际上，美国联邦科学、工程和技术协调委员会（FCCSET）下属的工业和技术委员会先进制造技术工作组在1994年提出将先进制造技术分为三个技术群：①主体技术群；②支撑技术群；③制造技术环境。这三个技术群相互联系、相互促进，组成一个完整的体系。表1-1给出了先进制造技术的体系结构。

表1-1 先进制造技术的体系结构

1.2.2 先进制造技术的分类

将目前各国掌握的制造技术系统化，对先进制造技术的研究分为下述四大领域，它们横跨多个学科，并组成一个有机整体。

1.现代设计技术

现代设计技术是根据产品功能要求，应用现代技术和科学知识，制定方案并使方案付诸实施的技术。它是一门多学科、多专业相互交叉的综合性很强的基础技术。现代设计技术所包含的内容有：

（1）现代设计方法。现代设计方法包括产品动态分析和设计、摩擦学设计、防蚀设计、可靠性和可维护性及安全设计、优化设计及智能设计等。

（2）设计自动化技术。设计自动化技术指应用计算机技术，进行产品造型和工艺设计、工程分析计算与模拟仿真、多变量动态优化，从而达到整体最优功能目标，实现设计自动化。

（3）工业设计技术。工业设计技术指开展机械产品色彩设计和中国民族特色与世界流派相结合的造型设计，增强产品的国际竞争力。

2.先进制造工艺技术

现代制造工艺技术包括精密和超精密加工技术、精密成型技术及特种加工技术等。

（1）精密和超精密加工技术。精密和超精密加工技术是采用去除加工（精密切削、磨削、研磨等）、结合加工（离子镀、晶体生长、激光焊接、快速成型等）、变形加工（精锻、精铸等）的加工方法使工件的尺寸、表面性能达到极高的精度。现在的精密和超精密加工已经向纳米技术发展。

（2）精密成型技术。精密成型技术是生产局部或全部无余量或少余量半成品的工艺方法的统称。包括精密凝聚成型技术、精密塑性加工技术、粉末材料构件精密成型技术、精密焊接技术及复合成型技术等。其目的在于使成型的制品达到或接近成品形状的尺寸，并达到提高质量、缩短制造周期和降低成本的效果，其发展方向是精密化、高效化、强韧化和轻量化。

（3）特种加工技术。特种加工技术是指那些不属于常规加工范畴的加工，如高能束流（电子束、离子束、激光束）加工、电加工（电解和电火花加工）、超声波加工、高压水加工，以及多种能源的组合加工。特种加工技术由于其各自的独特性能，在机械、电子、化工、轻工、航空、建筑、国防等行业，以及材料、能源和信息等领域得到了广泛的应用。

（4）表面改性、制膜和涂层技术。表面改性、制膜和涂层技术是采用物理、化学、金属学、高分子化学、电学、光学和机械学等技术及其组合技术对产品表面进行改性、制膜和涂层，赋予产品耐磨、耐蚀、耐（隔）热、抗疲劳、耐辐射，以及光、热、磁、电等特殊功能，从而达到提高产品质量、延长使用寿命和赋予新性能的新技术统称，是表面工程的重要组成部分。

3.自动化技术

制造自动化是指用机电设备取代或放大人的体力，甚至取代和延伸人的部分智力，自动完成特定的作业，包括物料的存储、运输、加工、装配和检验等各个生产环节的自动化。其目的在于减轻劳动强度、提高生产效率、减少在制品数量、节省能源消耗及降低生产成本。

自动化技术主要包括数控技术、工业机器人技术、柔性制造技术、计算机集成制造技术、传感技术、自动检测及信号识别技术、过程设备工况监测与控制技术等。

4.系统管理技术

系统管理技术是指企业在市场开发、产品设计、生产制造、质量控制、销售服务等一系列的生产经营活动中，为了使制造资源（材料、设备、能源、技术、信息及人力）得到总体配置优化和充分利用，使企业的综合效益（质量、成本、交货期）得到提高而采取的各种计划、组织、控制及协调的方法和技术的总称。它是现代制造技术体系中的重要组成部分，对企业的最终效益提高起着重要的作用。

系统管理技术包括工程管理、质量管理、管理信息系统，以及现代制造模式（如精益生产、CIMS、敏捷制造、智能制造等）、集成化的管理技术、企业组织结构与虚拟公司等生产组织方法。

1.2.3 先进制造的关键技术

实现21世纪制造模式所涉及的关键技术主要有：

（1）集成化技术。在过去制造系统中仅强调信息的集成，这是不够的。现在更强调技术、人和管理的集成。在开发制造系统时强调“多集成”的概念，即信息集成、智能集成、串并行工作机制集成、资源集成、过程集成及人员集成。

（2）智能化技术。应用人工智能技术实现产品生命周期（包括产品设计、制造、发货、支持用户到产品报废等）各个环节智能化，实现生产过程（包括组织、管理、计划、调度、控制等）各个环节智能化，并实现人与制造系统的融合及人的智能的充分发挥。

（3）网络技术。网络技术包括硬件与软件的实现。各种通信协议及制造自动化协议、信息通信接口、系统操作控制策略等，是实现各种制造系统自动化的基础。

（4）分布式并行处理技术。该技术实现制造系统中各种问题的协同求解，获得系统的全局最优解，进而实现系统的最优决策。

（5）多学科、多功能综合产品开发技术。机电产品的开发设计不仅涉及机械科学的理论与知识，而且还涉及电磁学、光学、控制理论等。不仅要考虑技术因素，还必须考虑经济、心理、环境、人文及社会等方面因素。机电产品的开发要进行多目标、全性能的优化设计，以追求机电产品动静特性、效率、精度、使用寿命、可靠性、制造成本与制造周期的最佳组合。

（6）虚拟现实技术。利用虚拟现实技术、多媒体技术及计算机仿真技术，实现产品设计制造过程中的几何仿真、物理仿真、制造过程仿真，采用多种介质来存储、表达、处理多种信息，融文字、语音、图像、动画于一体，给人一种真实感及身临其境感。

（7）人—机—环境系统技术。将人、机器和环境作为一个系统来研究，发挥系统的最佳效益。研究的重点是：人机环境的体系结构及集成技术、人在系统中的作用及发挥、人机柔性交互技术、人机智能接口技术、清洁制造等。这些关键技术体现了21世纪制造技术对CAD/CAM集成系统的要求，表达了CAD/CAM集成发展的方向。

1.3 先进制造技术的发展趋势

知识分布网络

在21世纪中，随着电子、信息等高新技术的不断发展，随着市场需求个性化与多样化，未来先进制造技术发展的总趋势是向精密化、柔性化、网络化、虚拟化、智能化、清洁化、集成化、全球化的方向发展。

先进制造技术的发展趋势大致包括以下几个方面。

1.“数”是发展的核心

“数”指“数字化”，数字化制造就是制造领域的数字化，以信息技术为支撑，它包含了三大部分：以设计为中心的数字制造，以控制为中心的数字制造和以管理为中心的数字制造。

对以设计为中心的数字制造，现代设计技术在实现了计算机计算、绘图的基础上，当前突出反映在数值仿真或虚拟现实技术在设计中的应用，以及现代产品建模理论的发展上，并且向智能化设计方向发展。新的设计思想和方法不断出现，如并行设计、面向“X”的设计（Design For X）、健壮设计（Robust Design）、优化设计（Optimal Design）、反求工程技术（Reverse Engineering）等。设计过程由单纯考虑技术因素转向综合考虑技术、经济和社会因素，并通盘考虑包括设计、制造、检测、销售、使用、维修、报废等阶段的产品的整个生命周期，向全寿命周期设计发展。

数字化制造对制造设备而言，其控制参数均为数字化信号。对制造企业而言，各种信息（如图形、数据、知识和技能等）均以数字形式通过网络在企业内传递，以便根据市场信息，迅速收集资料信息，在虚拟现实、快速原型、数据库、多媒体等多种数字化技术的支持下，对产品信息、工艺信息与资源信息进行分析、规划与重组，实现对产品设计和产品功能的仿真，对加工过程与生产组织过程的仿真或完成原型制造，从而实现生产过程的快速重组与对市场的快速响应，以满足客户要求。还应指出，制造知识（包括技能、经验）的获取、表达、存储、推理乃至系统化、公理化等，是使制造技术发展到制造科学的关键，而这又与数字化密不可分。各种先进生产模式的发展，如CIMS、并行工程、精益生产、敏捷制造、虚拟企业与虚拟制造，也无不以信息技术的发展为支撑。

2.“精”是发展的关键

“精”是“精密化”，一方面是指对产品、零件的精度要求越来越高，另一方面是指对产品、零件的加工精度要求越来越高。

20世纪初，超精密加工的误差是10μm，30年代达1μm，50年代达0.1μm，70～80年代达0.01μm，至今达0.001μm，即1nm，已进入纳米级加工时代。超精切削厚度由目前的红外波段向可见光波段甚至更短波段发展；超精加工机床向多功能模块化方向发展；超精加工材料由金属扩大到非金属。再由以下一组数据可以看到微电子产品对加工精度的依赖程度，电子元件制造误差为：一般的晶体管为50μm，一般的磁盘为5μm，一般的磁头磁鼓为0.5μm，集成电路为0.05μm，超大型集成电路为0.005μm，而合成半导体为1nm。

3.“极”是发展的焦点

“极”即极端条件，就是指在极端条件下工作的或者有极端要求的产品，从而也是指这类产品的制造技术有“极”的要求。

“极”主要指在高温、高压、高湿、强磁场和强腐蚀等条件下工作，或有高硬度、大弹性等要求的，或在几何形体上极大、极小、极厚、极薄和奇形怪状的。显然，这些产品都是科技前沿的产品。其中之一就是“微机电系统”MEMS，MEMS可以完成特种动作与实现特种功能，乃至可以沟通微观世界与宏观世界，其深远意义难于估量。可以说，“极”是前沿科技或前沿科技产品发展的一个焦点。例如，在信息领域中的分子存储器、原子存储器；生命领域中的克隆技术、基

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