主题报告一

报告人：A. Weckenmann教授

报告题目：基于功能目标的微纳制造几何量表述与确定

摘要：

公差主要用于确保实际制造的零件间的装配符合要求，其关键点是互换性、极限尺寸和配合。在没有三坐标测量机和计算机来获得复杂的几何特征之前，人们只能通过测量设备和仪器进行两点间的测量，再根据泰勒原则解决形状公差和尺寸公差之间的关系。随着技术的进步，测量条件、设备和理论都有了新的发展。在微纳制造领域，由于配合已不是最重要的功能，我们需要发展一种新的理论来描述公差系统。本主题报告将阐述微纳制造领域的现状和对公差系统的新要求，定义公差和验证的一些新特征，并提出一种新方法用于公差系统的新理论。

报告人简介：

A. Weckenmann于1971年获得卡尔斯鲁厄大学电气工程博士学位后，曾在罗伯特•博世公司以及汉堡大学和埃尔朗根-纽伦堡大学从事产品导向和基于计量和质量的几何规范两个领域的研究，研究领域包括微纳米计量技术、测量不确定度、虚拟质量管理和以过程链为导向的质量管理等。在国际学术领域，他与专家们共同创造了制造计量学的现代理论。他是国际计量技术联合会几何量测量分会（IMEKO TC 14）的主席、国际生产工程院精密工程委员会（CIRP STC P）的主席，任职于多个相关学会，并被多所大学授于学术荣誉。他也是众多学术会议和研讨会的主席，发表近500篇论文和多本专著，奠定了领域内的学术基础，是计量与质量学科领域最卓越的专家之一。

主题报告二

报告人：K. Ueda教授

报告题目：制造业创新的全球趋势和面向价值创造的新技术

摘要：

该报告首先介绍了近期关于制造业创新策略的全球趋势，包括若干国家策略，如美国政府提出的国家制造创新网络NNMI，英国政府提出的Catapult（英国最强的商业领域、科学家和工程师共同合作研发的技术创新中心），德国政府提出的工业4.0，以及日本政府提出的SIP，并且介绍了这些策略引入的历史背景。 报告进一步介绍了一种根据产品和/或服务进行价值创造的新方法，该方法基于Ueda教授提出的价值创造分类模型(VCCM)。VCCM方法将价值创造模型中的第一种类型定义为通过交换为满足顾客需求“提供价值”；第二种类型定义为依照当前正在使用的不断变化环境提供“适应性价值”；第三种类型定义为“共同创造价值”，这种价值是从制造者和顾客之间的交互过程中产生的。 最后，该报告重点强调了促进制造科技发展的重要性。我们应该更加重视新角色所起的作用，不仅是关注制造者/产品侧的创新，更要关注使用者/服务侧的创新。这一新角色最终将会实现价值共同创造，尤其是在当今这个“交互式社会”时代里，为整个社会带来更为丰厚的收益。

报告人简介：

K. Ueda博士是东京大学的名誉教授，曾担任该校RACE研究中心的教授和主任。自1972年起，除东京大学之外，他还曾在奥克兰大学、金泽大学、神户大学及斯图加特大学从事了40年的教学和科研工作，研究涉及金属切削理论、制造系统、创新合成系统及价值创造建模等领域。他发表了400余篇论文，多次被授予最佳论文和研究奖项，是若干国际期刊的编辑委员会成员，也是日本科学理事会的成员。Ueda博士担任了4年（至2013年）日本产业技术研究院副院长、兵库县立工业技术中心的主任。2013年，Ueda博士被授予SME Frederick W. Taylor 研究奖章。目前，他担任国际生产工程院（CIRP）的主席及日本政府技术顾问。

主题报告三

报告人：E. Brinksmeier教授

报告题目：高效超精密加工新技术

摘要：

超精密加工种类繁多，常需要耗时且繁锁的加工步骤生成诸如自由曲面或者微结构表面等，有时加工光学表面甚至需要几小时至几天的时间。究其原因，我们可以从光学器件所要求的精度或者从作为刀具材料的单晶金刚石在加工中所需满足的要求这两方面进行探讨。仔细地了解超精密加工的控制因素，我们会发现较低的材料去除速率和较低的自动化技术应用是超精密加工的主要缺点。由于加工部分的容差小，一些传统的加工技术如多刃切削或高速主轴技术都无法在超精密加工中使用。本主题报告将介绍克服这些缺点的超精密加工的新方法。报告中首先比较了超精密加工和传统加工，并对各种应用于传统加工的技术在超精密加工中的适用性进行了评价，得到了现阶段超精密加工的新方法。例如，在刀架中引入热膨胀控制装置以确保多个金刚石刀具飞切直径的对中。这使得在切削中引入多个刀具成为可能，并提高了进给速度和表面生成速率。其次，论文讨论了在超精密加工采用高速主轴的结果及其对切削力的影响，结果表明提高切削速度有利于超精密加工。在特定的速度下，在过渡到绝热切削的过程中切削力将会减少。但是，在超精密加工中使用高速主轴将需要更快速、更精密的平衡步骤。报告中也将会介绍一种通过减少主轴安装刚度来扩大非平衡测量敏感度的新方法。

报告人简介：

E. Brinksmeier教授1978年毕业于德国汉诺威大学，获得机械工程/材料科学工学学士学位，1982获得该校机械工程工学博士学位。他曾担任汉诺威大学机床和生产工程学院IFW研究所首席工程师，现任不莱梅大学材料研究所（IWT）和LFM精密制造实验室主任。主要从事材料制造（表面完整性、低形变加工、难加工材料、表面性能强化）；加工友好环境的发展，包括切削液、节能、研磨技术（智能砂轮、研磨硬化）；加工过程的建模和仿真；以及超精密加工（光学模具的加工，具有光学质量要求的钢材的金刚石加工技术和地球与太空望远镜组件的加工）等方面的研究。在相关专业期刊与会议上发表600余篇论文。曾获得国际生产工程院（CIRP）Taylor奖，德国研究基金会（DFG）Gottfried Wilhelm Leibniz 奖，德国不莱梅大学Berninghausenprei杰出教学奖，SME学会Frederick W. Taylor 奖，欧洲研究委员会(ERC)高级调研奖，欧洲精密工程和纳米技术协会终身成就奖，德国亚琛技术大学荣誉博士称号。

E. Brinksmeier教授是德国国家科学院院士，美国精密工程（ASPE）学会前主席，欧洲精密工程和纳米技术（EUSPEN）学会前主席，2014/15年度国际生产工程学院CIRP）副主席，2015/16年度国际生产工程院（CIRP）主席。

主题报告四

报告人：S. Smith教授

报告题目：航空复杂件制造新技术

摘要：

新技术的发展增加了机床的生产效率，扩展了航空零部件的设计空间。本报告将介绍四个正在迅速崛起的新技术：（1）一种表征和显示金属切削机床性能极限的新方法。机床性能受到诸多因素的制约，如电力、稳定性、表面位置和刀具磨损等等，如何用一种让机床操作者容易理解的方法去测量和显示这些限制一直都是一个挑战性的课题。本报告将介绍一种多约束关系图和一种交互式“仪表板”。（2）一种结合增材工艺和去除工艺的方法——增材工艺是非常让人兴奋的工艺，有了增材工艺的新方法就可以加工低容量高复杂性的零件。然而对于大多数航空应用来说，该工艺之后仍然需要再加工。本文介绍了如何创造可以支持后续工序的零件特征。（3）在一台机器上结合多个工序的复合加工过程。该过程可以在同一台机床上结合薄壁零件加工和单点渐进成型加工制造出独特的零件几何结构。（4）保证断屑—连续切屑一直是转向区长期存在的问题。本报告介绍了一个可以保证断屑的方法，这个方法甚至可以编程计算所有材料和所有转向零件结构的断屑特征。

报告人简介：

S. Smith博士目前是北卡罗来纳大学夏洛特分校机械工程与科学工程系的教授和系主任。2012-2013年，曾任美国国家先进制造计划办公室技术副主任。他在佛罗里达大学和北卡罗来纳大学夏洛特分校从事了25年的工程教育工作。他的教学与研究领域包括高速加工、过程优化和机械动力学。Smith教授是国际生产工程院（CIRP）、国际制造工程学会（SME）和美国机械工程学会（ASME）会的会员，同时也是北美制造工程学会的主席，ASME制造分会的主席， Blue Swarf LLC.的董事会主席。他在其职业生涯中获得多项荣誉，包括SME S.M.Wu Award, SME Education Award, ASME Blackall Award, AMT Charles F. Carter Advancing Manufacturing Award, American Helicopter Society Pinckney Award, SME Outstanding Young Manufacturing Engineer Award, 和 SAE Ralph R. Teetor Award。

主题报告五

报告人：A.M. van Houten教授

报告题目：设计与制造的集成及其对人们工作方式的影响

摘要：

传统的工业生产的概念基于将人们集中到工厂车间里，厂房内的机器均与一个中央电源相连接。正因为这种连接方式，导致厂房布局通常要求较为苛刻。传送带的引入催生了通过廉价劳动力生产低价产品的大规模生产方式。电气化技术使得工厂内布局变得更加柔性，同时可编程化技术则为生产更多类别的产品创造了可能。可编程的机器提供了更多的可重复性和更加统一的质量。在这当中无论投资或高或低，工厂需要的是受教育程度更高的工人，以及拥有更强大购买能力的数量更少的潜在顾客。工厂的全球化将会产生新的顾客基础，然而与此同时对于产品质量和交货时间的要求则会更加严格。新材料和制造工艺的引入将会为商业创造更多的机遇，然而成功地预测在恰当的时间将合适的产品引入市场对于公司的可持续性发展就至关重要了。构思和设计，市场和品牌对于企业未来的成功将变得越来越重要。此次大会报告阐释了将设计和制造进行集成的重要性和挑战，及其对于未来工厂产生的影响。此外，本次报告还将探讨针对产品和生产系统的生命周期研究方法和对制造工业未来的展望。

报告人简介：

Ir. Fred J.A.M. van Houten教授于1977年以优等成绩毕业于荷兰埃因霍芬理工大学机械工程专业。1978年，他任职荷兰屯特大学助理教授，1990年晋升副教授。他于1991年获得博士学位，博士论文的研究内容为计算机辅助工艺规划（PART），该研究为Tecnomatrix中的机加工生产线的计划模块奠定了基础。如今Tecnomatix已成为西门子公司产品生命周期管理（PLM）解决方案中的一部分。由于他在基于特征的CAD/CAM系统中的贡献，1998年晋升为荷兰屯特大学设计工程方向的教授。1999年受聘于日本东京大学，担任由东日本铁路公司资助的维护工程领域为期六个月的访问教授。从2000年起，他的研究领域逐渐转向工艺构建链的始端研究。目前的研究课题主要包括基于场景的设计、人工虚拟环境、虚拟及增强现实技术、触觉装置、机电一体化系统的设计支持等。2005年，他和Thales公司共同创建了T-XCHANGE，这是一个支持基于效果的解决方案过程的创新加速器，集成了计算机仿真和严肃游戏技术。该虚拟现实实验室是工业界与学术界紧密合作的典范之一。目前， van Houten教授是“设计、生产和管理”研究团队的负责人。这个团队拥有60多名员工和30名博士生，他们活跃在设计集成和过程建模领域中的众多研究方向上。van Houten教授已发表150多篇研究论文，并应邀作了34次会议大会报告。自2010-2011年，他曾担任国际生产工程院(CIRP)主席，并被授予2012年制造工程师学会（SME）金奖。

主题报告六

报告人：G. Byrne教授

报告题目：科研成果转化的典范--弗劳恩霍夫研究所的国际模型

摘要：

近年来全球的制造业版图发生了显著的变化。变化中的基础宏观经济现状，更加成熟的顾客群体，国际化雇佣关系的趋势，物联网，以及大数据和工业4.0方面的研究进展都表明过去针对制造业的研究方法正在逐步被工业发展的新模式所取代。众所周知的，制造业是全球范围创新的主要驱动力——现代经济的创新发动机。人们也逐渐认识到在新的开放式创新环境中建立高校和工业界之间紧密的、高效的和高度专业的合作关系是十分必要的。全球不同地区中形成的成熟科研成果转化模型以及一些其它类似模型中的关键特点得到了全世界学者的关注。其中成立于1949年的德国弗劳恩霍夫研究所就是诸如此类的模型之一。在发展初期，弗劳恩霍夫研究所主要以基于德国的业务为主。在过去的20年时间里，弗劳恩霍夫研究所采取了国际化发展策略，已成长为一家成熟的并获得世界公认的科研成果转化、应用研究、开发和创新的领先机构。弗劳恩霍夫研究所当前拥有超过2,200人的雇员，且其预算已经超过了20亿欧元。本报告将展示并探讨弗劳恩霍夫研究所国际部的主要特征，用以在不断变化的全球制造环境下，满足高校与工业界之间针对高度专业化科研成果转化过程所产生的新需求。

报告人简介：

Gerry Byrne教授是爱尔兰都柏林大学、都柏林三一学院和德国柏林工业大学的机械工程的研究生，获得制造过程的分析和设计领域的博士学位。曾长期担任爱尔兰都柏林大学工程与建筑学院院长及机械工程系主任，从1993年至今担任都柏林大学机械工程专业的教授。1993年之前曾任德国戴姆勒•奔驰公司的制造过程和环境部门担任研发主管。目前是爱尔兰都柏林大学制造研究中心主任。该中心在爱尔兰国内和国际上对精密加工过程的设计和发展进行研究，并与工业界的紧密合作。Byrne教授主要从事制造过程中材料去除机制和表面完整性方面的研究，在表面工程和材料切削加工机理领域发表过多篇高水平文章，在世界上享有很高的声誉。他被授予荣誉博士学位以表彰他对国际工程创新所做出的贡献。德国工程师协会（VDI）、美国SME学会为表彰他对材料切削加工技术的卓越贡献，分别授予了授予他金指环奖和Taylor研究奖，他也是中国天津大学的名誉教授。他曾代表爱尔兰参加了欧洲研究咨询委员会(EURAB)，是欧盟科技类大学校长联合会(CRE)成员。Byrne教授还是德国弗朗霍夫研究院主席的高级咨询顾问，弗朗霍夫英国分部的主管。

Byrne教授是爱尔兰工程院院士，英国皇家工程院院士，德国国家科学与工程院院士。曾担任国际生产工程院（CIRP）、爱尔兰工程师学会和爱尔兰工程院的主席。

主题报告七

报告人：N. Duffie教授

报告题目：在生产系统和网络的建模、分析与设计过程中应用控制理论的机遇和挑战

摘要：

由于当今市场的动态变化不断地增加，在面对生产环境的不平稳现象时，需要引入同时具有敏捷性、可互换性和鲁棒性的新型的生产系统和网络。同时，信息技术和计算技术催生的未来虚拟和现实相结合的生产系统以及工业4.0将会为公司策略提供支持，这些策略包括共享使用不同公司的能源，以及柔性产能和主动对抗较短交货时间的可靠性等。为了实现这些目标，工程师将需要更加强大的工具用以设计、建模和分析生产系统及网络的动态行为。控制工程的工具和方法恰恰为研究上述生产系统和网络在不平稳条件下的动态行为提供了大量强有力的贡献。然而，出于生产决策的本质以及相关数据、合适的动态模型的缺失等众多原因，应用经典的控制理论，也就是相对落后的控制理论来求解动态供应链模型以外的生产系统和网络动态行为的例子都很难被找到。本次大会报告将集中探讨应用经典控制理论模型和分析解决生产系统和网络的瞬态行为以及基本模式的机遇。研究的对象涵盖了调度、排序、安装和控制。同时也将回顾该研究领域的发展历史，以及近期该领域中出现的典型案例。关于应用控制系统工程领域的方法以及其他一些必须要使用的方法针对生产系统和网络随着时间的动态建模和分析，展示该领域研究的潜力和需要被克服的障碍。本次报告还将对于该领域未来的研究方向提出意见和建议。

报告人简介：

N. Duffie教授于1974年毕业于美国威斯康星麦迪逊大学获得计算机学士学位，1976年和1980年分别获得该校工程硕士学位和机械工程博士学位。他曾担任威斯康星大学麦迪逊分校机械工程系主任。主要研究领域为分布式系统控制和制造过程自动化。Duffie教授是美国机械工程师协会、国际生产工程院和国际制造工程学会的高级会员。他曾在国际生产工程院理事会任职，目前是其编委会的成员，也曾任生产系统和组织科学技术委员会的主席。他曾于2008年担任国际制造工程学会主席，德国不来梅大学客座教授。他也是德国斯图加特大学、雅各布大学、英国克兰菲尔德大学、澳大利亚詹姆斯库克大学、日本AIST机械工程实验室的访问学者。他致力于将现代控制理论应用于制造过程的操作，使得过程、装备和设施高效的融合，并于2012年发表了卓有成效的研究成果，也因此而获得国际制造工程师会SME Frederick W. Taylor研究奖章。自2014年起，他国际国制造工程学会《制造系统》杂志的主编。

主题报告八

报告人：R. Wertheim教授

报告题目：基于切削过程和工件材料的冲洗策略

摘要：

在金属切削加工中，采用不同冷却液和冲刷条件对加工性能、加工效率和环境有显著影响。采用混合方式，即不同冷却方式的复合使用，可突破现有技术在传统切削过程应用中的局限性而拓宽其应用潜能。本大会报告给出了钻削、车削、槽加工和铣削过程中采用不同冷却方式（如低温冷却、高压冷却、气溶胶干式润滑）下的基础仿真和试验结果，试验选用难加工的高温合金材料。从目前的研究现状看，采用高压冷却方式加工高温材料时刀具寿命最高。然而，这些优势已被能源密集型的硬件、需要大量清洗和处理的冷却液使用以及高成本等因素大大削弱了，此外，后续还需冲洗工件和切屑。因此，高压冷却最适合用于粗加工过程，因为高材料去除率下比能急剧下降。与气溶胶干油润滑和高压冷却相比，二氧化碳或氮气低温冷却具有更好的冷却效果。二氧化碳的特性使得低温冷却方式能有效整合到现有的机床系统和改性刀具。然而，从润滑的角度考虑，二氧化碳低温冷却不适合应用于加工高温合金材料。为了在大型数控机床钻削和微细加工中实现多功能和高效加工，报告提出采用冷却液驱动主轴作为动力源使刀具旋转，同时用于冷却和排屑。

报告人简介：

R. Wertheim 教授是以色列BRAUDE学院机械工程系教授，德国弗劳恩霍夫研究院机床与成型技术研究所教授，弗劳恩霍夫研究院以色列分所学术顾问，以色列理工学院机械工程专业兼职教授，德国开姆尼茨市犹太社区董事会成员，以色列Qiryat-Bialik市市政会议员，德国柏林ELES Ernst Ludwig Ehrlich Studienwerk董事会成员， Springer-Verlag期刊《国际先进制造技术》（IJMAT）杂志编委会专家。2000-2001年担任CIRP副主席，2001-2002年担任CIRP主席。

主题报告九

报告人：L. Monostori教授

报告题目：计算机与物理实体结合的生产系统：两个世界的相互作用和融合

摘要：

在计算机科学、信息和通讯技术领域的发展中最重要的研究方向之一是被称为Cyber-Physical Systems (CPSs)的计算机与物理实体相结合的系统。此类系统将协同计算单元与周围实体世界及其相关过程建立广泛的联系，并在同一时间在网络上提供并使用数据读取和数据处理服务。计算机与实体结合的生产系统Cyber-Physical Production Systems (CPPSs)则既依赖最新且可预见的计算机科学、信息和通讯技术的发展，也依靠制造科学技术的发展，它将可能引发第四次工业革命，通常也称之为工业4.0。本次大会报告将重点阐述CPPSs研究具有普遍意义的重要根基，尤其是针对国际生产工程院(CIRP)群体。报告将介绍与此相关的研究预期和相关的新研发挑战，还将通过一些CPRSs的实验样机展示该系统成果的广泛应用前景。

报告人简介：

L.Monostori教授是匈牙利科学院计算机科学和自动化研究所负责人、弗劳恩霍夫生产管理和信息技术项目中心负责人、布达佩斯技术与经济大学教授。他曾经担任CIRP主席，制造和物流系统与国际自动控制联盟协调委员会主席，欧洲工业管理学会会员。他是CIRP制造科学与技术期刊的创刊主编，同时也是计算机在工业中的应用期刊的副主编，还担任了其他众多国际期刊的编委工作。在其研究成果方面，Monostori教授发表了400多篇论文，引用超过2800次。2004年Monostori教授被授予Dennis Gabor奖。Monostori教授是匈牙利科学院院士，匈牙利工程院院士，以及比利时皇家Flemish科学与艺术学院外籍院士。他是弗劳恩霍夫匈牙利协会的资深顾问，工程与科学技术协会欧洲科学委员会成员，以及Horizon 2020顾问小组LEIT-NMP成员。