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先進制造技術的概念精品(七篇)

時間:2023-09-15 17:12:11

序論:寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感,挖掘那些隱藏在內(nèi)心深處的真相,好投稿為您帶來了七篇先進制造技術的概念范文,愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑,助力您的創(chuàng)作。

先進制造技術的概念

篇(1)

Abstract: Aiming at profound changes in manufacturing industry made by the rapid development of the human science and technology, on the goal to improve the disposition of the students of the Mechanical Manufacturing and Automation,the paper firstly discuses the way to cultivate the modern manufacturing concept with the core concept of Information Manufacturing,then research the teaching ideal and methods based on the course of Advanced Manufacturing Technology.

關鍵詞: 先進制造技術;信息制造;制造觀;教學方法

Key words: Advanced Manufacturing Technology;Information Manufacturing;Manufacturing Concept;Teaching Methods

中圖分類號:G642.4 文獻標識碼:A文章編號:1006-4311(2011)18-0176-02

0引言

上世紀末以來,伴隨以信息技術、自動化技術等為代表的人類科技的快速發(fā)展,制造已由傳統(tǒng)機械制造升華為集機械、液壓、光電、信息、材料、檢測、通訊、自控等領域最新知識成果為一體的嶄新學科,并對應演化形成了“精益生產(chǎn)、敏捷制造、虛擬制造、綠色制造”等一系列以優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、靈活、清潔生產(chǎn)為原則,以取得理想經(jīng)濟、社會效益為目標的系列先進制造技術。這在有力推動人類社會經(jīng)濟發(fā)展同時,也對制造領域人才素質(zhì)的培養(yǎng)提出更高要求。為此,在機械制造及其自動化等專業(yè)的教學中如何依據(jù)人類制造技術的發(fā)展歷程和演變規(guī)律實現(xiàn)對學生現(xiàn)代制造觀的培養(yǎng)顯然意義明顯,這對于目前正處于工業(yè)化發(fā)展轉(zhuǎn)型關鍵階段的中國民族工業(yè)更加意義重大。

1現(xiàn)代制造觀的培養(yǎng)思路和入手點

自人類以造物區(qū)別于其他生物開始,制造作為人類所從事的一項基本活動便伴隨著人類科技的發(fā)展和社會進步也處于不斷發(fā)展之中。人類在通過自身制造活動有目的地提高改善自身生產(chǎn)、生活方式的同時,其對自身制造活動的認識也伴隨科技的發(fā)展逐步深入,與之對應形成了制造觀。雖然,目前對于制造觀在概念上仍然沒有形成明確一致的定義,但從人類認知外部客觀世界的基本規(guī)律出發(fā)可明顯看出:制造觀顯然是人類在自身制造活動的不斷實踐中,基于所認知形成的核心制造要素、屬性來刻畫制造活動規(guī)律而形成的。人類關于自身制造活動基本屬性、規(guī)律的認知顯然是制造觀的基本內(nèi)涵。因此,對于現(xiàn)代制造觀的培養(yǎng)應在產(chǎn)品零部件的加工、裝配這一傳統(tǒng)制造認知的基礎上,進一步從現(xiàn)代制造的概念、屬性特征以及基本規(guī)律三個層次入手,自上而下地逐步開展。首先應在概念層次上,從制造是什么和做什么的角度為學生明確現(xiàn)代制造的概念和內(nèi)涵,使學生建立對于現(xiàn)代制造的基本認知。其次,可進一步結合當前主流先進制造技術特點及其應用情況,通過對現(xiàn)代制造所共同遵循目標、原則和方法的分析,從制造如何實現(xiàn)角度培養(yǎng)學生關于現(xiàn)代制造屬性、特征的基本認知。最后可依據(jù)所分析的現(xiàn)代制造基本屬性、特征,進一步通過對現(xiàn)代制造核心要素和實施開展本質(zhì)規(guī)律的總結,從現(xiàn)代制造的過程、組織、控制管理和人的作用等層次進一步明確關于現(xiàn)代制造的基本認知。根據(jù)上面所分析的現(xiàn)代制造觀的培養(yǎng)思路及入手點,下面就針對所提出的三個層次具體討論現(xiàn)代制造觀的培養(yǎng)問題。

2現(xiàn)代制造的大制造概念

針對制造的概念,在依據(jù)國際生產(chǎn)工程學會(CIRP)的定義闡明制造是一個涉及“產(chǎn)品設計、物料選擇、生產(chǎn)計劃、生產(chǎn)過程、質(zhì)量保證、經(jīng)營管理、市場銷售和服務”的一系列相關活動和工作的總稱的同時,還應結合制造業(yè)當前發(fā)展現(xiàn)狀,進一步從如下所述的“寬領域、多學科、全過程、多目標”等幾個層面深入解釋現(xiàn)代制造的內(nèi)涵。

2.1 現(xiàn)代制造的行業(yè)領域現(xiàn)代制造已不再僅僅是機械制造,在人類不斷提高自身的生產(chǎn)、生活水平這一目標的作用下,制造已演變?yōu)槿祟愃鶑氖碌囊豁椈旧鐣?jīng)濟活動,它涵蓋了機械、電子、化工、輕紡、食品等國民經(jīng)濟的廣闊行業(yè)領域。

2.2 現(xiàn)代制造的學科領域現(xiàn)代制造在涵蓋國民經(jīng)濟廣闊行業(yè)領域同時,通過對各學科知識、方法的綜合應用,必然會打破傳統(tǒng)的行業(yè)、學科領域界線,轉(zhuǎn)變?yōu)榧瘷C械、電子、材料、能源、信息、管理、生命科學、材料科學等為一體的綜合學科。

2.3 現(xiàn)代制造的基本過程現(xiàn)代制造已不再僅僅是單一的機械加工、裝配過程,其在內(nèi)容上涵蓋了“市場需求分析、產(chǎn)品規(guī)劃、產(chǎn)品設計、工藝設計、加工裝配、銷售服務及報廢產(chǎn)品回收處理”等產(chǎn)品生命周期全過程中的所有環(huán)節(jié)和活動。

2.4 現(xiàn)代制造的目標現(xiàn)代制造打破了傳統(tǒng)機械制造以經(jīng)濟效益為最終目標的束縛,在創(chuàng)造良好社會、經(jīng)濟效益促進人類社會可持續(xù)發(fā)展的宏觀原則下,現(xiàn)代制造以產(chǎn)品的功能全面、造得快、造得好、造得省、造得準等作為制造活動實施開展所共同遵循基本目標。實際中,制造的優(yōu)劣就是基于這些目標,從技術、經(jīng)濟和社會學角度綜合開展評價做出的。

針對上述內(nèi)容,如果可以同時結合以汽車為代表的某機電產(chǎn)品的制造發(fā)展歷程對其加以解釋說明和驗證,就可以更生動地從概念上深化學生對于現(xiàn)代制造的基本認知,幫助他們樹立現(xiàn)代制造的大制造概念[1][2]。

3現(xiàn)代制造的屬性特征

毋庸置疑,現(xiàn)代制造的屬性、特征與制造技術的發(fā)展密切相關。實際中,制造的特征和屬性是制造活動實施開展所共同遵循的目標、原則、策略和方式的體現(xiàn)。它們是伴隨人類社會和經(jīng)濟的發(fā)展,科技的進步以及人類對其自身制造活動的不斷深入認知而逐步積累形成的[3]。制造的屬性特征和制造技術之間存在緊密聯(lián)系,一方面人類制造活動可以基于制造技術的發(fā)展不斷形成新的屬性特征,另一方面,新屬性、特征為制造活動所帶來的變化也為制造技術的進一步改進發(fā)展提供契機。鑒于此,實際教學中,在講述先進制造技術各自優(yōu)勢特點和機理的基礎上,可進一步針對所講述的各項先進制造技術,通過對表1中對應內(nèi)容的講述說明人類制造活動因制造技術,特別是先進制造技術的發(fā)展應用所發(fā)生的改變,從而可闡明現(xiàn)代制造屬性和特征的技術誘因。

如表1所示,伴隨先進制造技術的實施發(fā)展,現(xiàn)代制造在產(chǎn)品研發(fā)周期、質(zhì)量、加工手段、組織方式等方面發(fā)生了顯著的提升轉(zhuǎn)變。這在提高人類生產(chǎn)能力的同時也必然會引發(fā)人類制造活動開展方式、方法的改變,形成如表2所示的全新屬性和特征[5][6]。

篇(2)

【關鍵詞】教學;制造技術

先進制造技術(Advanced Manufacturing Technology,簡稱為AMT)是指微電子技術、自動化技術、信息技術等先進技術給傳統(tǒng)制造技術帶來的種種變化與新型系統(tǒng)。具體地說,就是指集機械工程技術、電子技術、自動化技術、信息技術等多種技術為一體所產(chǎn)生的技術、設備和系統(tǒng)的總稱。主要包括:計算機輔助設計、計算機輔助制造、集成制造系統(tǒng)等。AMT是制造業(yè)企業(yè)取得競爭優(yōu)勢的必要條件之一,但并非充分條件,其優(yōu)勢還有賴于能充分發(fā)揮技術威力的組織管理,有賴于技術、管理和人力資源的有機協(xié)調(diào)和融合[1]。先進制造技術涉及的內(nèi)容廣,學科之多,特別是隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展與高新技術的不斷革新,先進制造技術不斷的處于革新當中,作為相對基礎較薄弱的高職生,要想順利的掌握好這門課程,必須改革教學方式與方法。本文,從教學過程中遇到的問題出發(fā),簡單的談談這門課程的教學感想。

一、課程特點

1、先進制造技術課程是我校近年來新開的一門機械類專業(yè)課程,教學對象是我院高職機械類專業(yè)大三學生,開課的主題思想是通過介紹先進制造技術的關鍵技術內(nèi)涵、技術發(fā)展前沿、目前企業(yè)所使用的較成熟的制造技術等,使學生了解和掌握先進制造技術的新思想、新工藝及前沿動態(tài)發(fā)展狀況,拓寬學生知識面的同時,使學生盡快從傳統(tǒng)的制造業(yè)設計思想和制造方式向先進制造業(yè)設計思想和制造方式轉(zhuǎn)變,以適應行業(yè)發(fā)展需求。課程目的是使學生了解先進制造技術基本概念與內(nèi)容的同時,掌握好現(xiàn)階段的先進制造技術,以更好的適應行業(yè)需求,提升自身的綜合技能,為社會服務。從定義來看,先進制造技術課程不但具有多學科的交叉性,同時還具有前沿性,與傳統(tǒng)的制造技術類課程相差很大,先進制造技術課程介紹的是一種大制造概念,具有創(chuàng)新性的制造理念,如,綠色制造、可持續(xù)制造、虛擬制造技術等。針對這么課程的多學科交叉性、前沿性等特點,在教學過程中,選擇合理的教學方式或?qū)嵺`方式,使學生在段時間內(nèi)了解這些先進制造工藝、制造模式及先進理念,是我們教師應該多考慮的地方。

2、本課程的教學對像,是高職機械類專業(yè)大三上學期的課程,眾所周知,目前高職類學生普遍基礎較薄弱,針對這部分學生的教學,不能過多的強調(diào)理論,加之,在這一學期,大部分學生要找工作,各種招聘會等,學生集中力更不集中,因此,這些實際情況也對教師提高了要求,教師不但要講清楚本課程的知識,更要提高學生的興趣,要能在有限的時間內(nèi)達到事半功倍的教學效果。

二、教學過程中存在的問題與教學改革

結合近兩年來的教學總結,該門課程教學過程中主要遇到以下問題:

1、學生開始興趣濃厚,但隨著教學的深入和課程內(nèi)容難度的增加,學生開始變的很茫然,最終失去興趣而放棄;

2、實踐條件較欠缺,直接影響學生的學習興趣;

3、學生創(chuàng)新思維、探索精神較薄弱;

4、該門課程的師資隊伍建設較欠缺。

針對教學過程中碰到的問題,本人簡單的談談自己的感想:

1、加強激發(fā)學生學習興趣

俗話說,興趣是最好的老師,興趣是學習動力,有興趣的學習是主動的、學習氣氛也是活躍的。因此,在教學過程中,應采用有興趣的導入方式,引起學生對本課程內(nèi)容產(chǎn)生興趣,如講授柔性制造系統(tǒng)時,可以以故事的形式講授其發(fā)展歷史,研制經(jīng)歷等引起學生的興趣;講授快速成型技術時,可以帶領學生在實訓室進行授課,進行現(xiàn)場教學,甚至讓學生在老師的指導下成型出簡單的產(chǎn)品。因此激發(fā)學生的學習興趣是非常必要的,我國著名教育改革家魏書生曾說過:好的導語就像磁鐵,一下子把學生的注意力聚攏起來。所以,職業(yè)教學應根基課程的特點,采用合理的教學方式,把學生的注意力吸住,激發(fā)學生的學習興趣。

2、采用多媒體與實踐加理論穿插式教學方式

由于先進制造技術課程具有較強的實用性特點,因此教學過程中,應盡可能通過多媒體教學方式向?qū)W生展示,通過圖片、視頻讓學生積極參與、積極思考,有利于學生與教師的互動,與此同時,若將課堂搬至實訓室,其效果會更佳,通過多媒體講解概念、視頻或動畫展示加工步驟后,再讓學生進行實踐操作,如3D打印技術的講解。

3、加強該門課程是師資隊伍建設力度

針對大多數(shù)院校而言,該門課程開設時間不太長,師資力量較薄弱,這些直接影響到該門課程的教學經(jīng)驗的積淀,從國家層面,應充分利用假期時間加強該門課程的教師培訓工作,加強兄弟院校的教學經(jīng)驗交流力度;從學校層面,可以制定相應的激勵政策,鼓勵青年教師加強該課程的學習,有條件的學校,甚至可以將該課程建設成精品課程,加強校企合作,派遣教師去相關企業(yè)學習新的制造技術。

三、結束語

先進制造技術這么課程設計的學科較多,針對目前高職學生的實際情況,激發(fā)學生的學習興趣,并采用多媒體、理論加實踐教學方式,同時加強與學生的互動等方式能有效提高該課程的教學效果。

參考文獻:

篇(3)

引言

制造技術是當前社會以及未來社會發(fā)展的基本技能,是一個國家走向富強的關鍵,先進制造技術的提出源于美國,其為了提高國民經(jīng)濟增長與制造業(yè)的市場競爭力,研發(fā)了以計算機技術為核心,結合傳統(tǒng)制造技術與現(xiàn)代信息技術演變而成的先進制造技術,它的運用,使得制造技術實現(xiàn)了優(yōu)質(zhì)、敏捷、低耗等優(yōu)秀特點,并使得經(jīng)濟效益明顯提高,像日韓這類發(fā)達國家,九十依靠著先進制造技術,維持著國民經(jīng)濟的平穩(wěn)增長,而我國雖然作為制造大國,但是由于受到技術水平等方面的諸多限制,導致其進展緩慢,在學科間不斷互相滲透的今天,如何加快先進制造技術的發(fā)展,成為了當下國人所要思考的主要問題。

一、先進制造特點介紹

1、先進制造技術內(nèi)涵

制造技術自人來誕生以來就已經(jīng)出現(xiàn)簡單的雛形,期初由于對自然的認知不夠,所以都是簡單的手工生產(chǎn)模式,而在不斷的演變中,隨著學科間的不斷相互滲透,使得制造技術逐漸擺脫了傳統(tǒng)的手工為主生產(chǎn)模式,逐漸形成了以機械為主的可以實現(xiàn)產(chǎn)品量化生產(chǎn)的現(xiàn)代化先進制造技術。自第一次工業(yè)革命之后,各行業(yè)開始逐漸形成了自動流水生產(chǎn)線,從而開啟了量化生產(chǎn)的大門,我們現(xiàn)在所使用的電腦、冰箱、汽車等很多東西,都是運用這種模式生產(chǎn)的。然而由于產(chǎn)品的單一性使其不能滿足不同用戶的需求,因此,人們又開始著手研發(fā)微機數(shù)控系統(tǒng),柔性制造單元,柔性制造生產(chǎn)線等,較傳統(tǒng)的制造而言,先進制造技術更加重視技術和管理的統(tǒng)一,重視制造過程中管理者組織和管理體制的合理性。

2、先進制造技術特征分析

先進制造技術具有先進性、系統(tǒng)性、集成性等特征,以以往的制造技術不同,先進性是其一個重要的特征,它是優(yōu)化先進工藝,并與新技術結合,實現(xiàn)局部或系統(tǒng)的集成。并且針對不同的市場需求,具有一定的靈活性。另外,其具有一定的系統(tǒng)性,是在生產(chǎn)過程中形成的能量流、物質(zhì)流和信息流等的系統(tǒng)工程,當然,還有集成性特征,它是將機械、電子、信息、材料和管理技術等融合一體的新興交叉學科。

二、先進制造技術中關鍵技術

1、現(xiàn)代設計方法

現(xiàn)代設計方法是基于先進制造技術的基礎上發(fā)展的,傳統(tǒng)的設計方法,在加工過程中,存在切削力過大、刀具磨損嚴重等問題,且對技術人員的要求也非常的高,并難以保證產(chǎn)品質(zhì)量,而現(xiàn)代設計方法運用了優(yōu)化設計、人機工程設計、計算機輔助設計、工業(yè)產(chǎn)品造型設計等,使這些問題得到了妥善的解決,通過對刀具幾何角度、切割方法進行分析,進行系統(tǒng)優(yōu)化,靈活運用數(shù)控切削中螺紋加工循環(huán)指令等,發(fā)開新的加工方法,實現(xiàn)數(shù)控機床的二次發(fā)展。

2、先進制造工藝技術

先進制造工藝技術,是通過對各類零件特征分析,編制適合于不同零件的數(shù)控加工程序,并將其儲存在PC機中,在數(shù)控機床加工時,通過輸入對應的零件特征,生成適合于加工的該零件的程序。它在粗加工過程中可以提高生產(chǎn)效率,在細加工過程中,可以提高產(chǎn)品的精度,是實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、低耗生產(chǎn)的基礎。

3、制造自動化技術

自動化技術與信息論、控制論、系統(tǒng)工程、計算機技術等技術都有著密不可分的關系,是一門綜合性技術,且是一個動態(tài)概念,在工業(yè)發(fā)達的國家里,為了實現(xiàn)柔性自動化、知識智能化、集成化,因此在生產(chǎn)中主要采用數(shù)控機床、加工中心、柔性制造單元、計算機集成制造系統(tǒng)等,它的發(fā)展,大大降低了企業(yè)的生產(chǎn)成本,解放了勞動生產(chǎn)力,對推動制造企業(yè)發(fā)展有著巨大的作用。

三、先進制造技術在生產(chǎn)中的應用分析

1、柔性制造系統(tǒng)

柔性制造系統(tǒng)主要是由物料儲運系統(tǒng)、信息控制系統(tǒng)和一組數(shù)字控制加工設備組成,是依靠計算機為基礎,實行管理與控制的高度自動化加工系統(tǒng),是可以運用于不同種類零件加工的機械自動化制造系統(tǒng),主要包含柔性自動生產(chǎn)線、柔性制造單元、柔性制造系統(tǒng)三類系統(tǒng),它的應用,提高了神杯利用率,使生產(chǎn)能力相對平穩(wěn)、產(chǎn)品的質(zhì)量提升等諸多優(yōu)勢。

2、虛擬制造技術

虛擬制造技術是在仿真技術、虛擬現(xiàn)實的基礎上,對產(chǎn)品的設計、生產(chǎn)過程統(tǒng)一建模,從而在計算機上實現(xiàn)整個生產(chǎn)過程的模擬和仿真。它的應用大體分為四種,即虛擬企業(yè)、虛擬產(chǎn)品設計、虛擬產(chǎn)品制造和虛擬生產(chǎn)過程,它的應用,提高了生產(chǎn)過程開發(fā)效率,優(yōu)化資源的利用,縮短生產(chǎn)周期,并可對產(chǎn)品按客戶需求做出一定的更改。

結束語

終上所述,大力發(fā)展先進制造技術,對于推行我國工業(yè)化建設具有深遠的意義,是提高我國工業(yè)化水平的重要手段,是提高我國國民經(jīng)濟的必要途徑。

參考文獻

篇(4)

關鍵詞:先進制造;自動化技術;信息技術

先進制造技術是在傳統(tǒng)制造的基礎上不斷吸收機械、電子、信息、材料、能源和現(xiàn)代管理技術等方面的成果,它不是一般單指加工過程的工藝方法,而是橫跨多個學科,包含了從產(chǎn)品設計、加工制造、到產(chǎn)品銷售、用戶服務等整個產(chǎn)品生命周期全過程的所有相關技術,涉及到設計、工藝、加工自動化、管理及特種加工等多個領域,并逐步融合與集成。

一、先進制造技術產(chǎn)生背景

先進制造技術計劃是美國根據(jù)本國制造業(yè)面臨的挑戰(zhàn)和機遇,為增強制造業(yè)的競爭力和促進國家經(jīng)濟增長,首先提出了先進制造技術的概念。此后,歐洲各國、日本以及亞洲新興工業(yè)化國家如韓國等也相繼作出響應。人們往往用AMT來概括由于微電子技術、自動化技術、信息技術等給傳統(tǒng)制造技術帶來的種種變化與新型系統(tǒng)。

二、先進制造技術的關鍵技術

一是成組技術。在機械制造工程中,成組技術是計算機輔助制造的基礎,將成組哲理用于設計、制造和管理等整個生產(chǎn)系統(tǒng),改變多品種小批量生產(chǎn)方式,獲得最大的經(jīng)濟效益。

二是敏捷制造。敏捷制造是借助于計算機網(wǎng)絡和信息集成基礎結構,構造有多個企業(yè)參加的“VM”環(huán)境,以競爭合作的原則,在虛擬制造環(huán)境下動態(tài)選擇合作伙伴,組成面向任務的虛擬公司,進行快速和最佳生產(chǎn)。

三是并行工程。并行工程(CE)是對產(chǎn)品及其相關過程(包括制造過程和支持過程)進行并行、一體化設計的一種系統(tǒng)化的工作模式。在傳統(tǒng)的串行開發(fā)過程中,設計中的問題或不足,要分別在加工、裝配或售后服務中才能被發(fā)現(xiàn),然后再修改設計,改進加工、裝配或售后服務(包括維修服務)。而并行工程就是將設計、工藝和制造結合在一起,利用計算機互聯(lián)網(wǎng)并行作業(yè),大大縮短生產(chǎn)周期。

四是快速成型技術??焖俪尚图夹g是利用所要制造零件的三維CAD模型數(shù)據(jù)直接生成產(chǎn)品原型,并且可以方便地修改CAD模型后重新制造產(chǎn)品原型。隨著計算機技術的決速發(fā)展和三維CAD軟件應用的不斷推廣,越來越多的產(chǎn)品基于三維CAD設計開發(fā),使得快速成型技術的廣泛應用成為可能??焖俪尚渭夹g已廣泛應用于宇航、航空、汽車、通訊、醫(yī)療、電子、家電、玩具、軍事裝備、工業(yè)造型(雕刻)、建筑模型、機械行業(yè)等領域。

五是虛擬制造技術。虛擬制造技術以計算機支持的建模、仿真技術為前提,對設計、加工制造、裝配等全過程進行統(tǒng)一建模,在產(chǎn)品設計階段,實時并行模擬出產(chǎn)品未來制造全過程及其對產(chǎn)品設計的影響,預測出產(chǎn)品的性能、產(chǎn)品的制造技術、產(chǎn)品的可制造性與可裝配性,從而更有效地、更經(jīng)濟地靈活組織生產(chǎn),使工廠和車間的設計布局更合理、有效,以達到產(chǎn)品開發(fā)周期和成本最小化、產(chǎn)品設計質(zhì)量的最優(yōu)化、生產(chǎn)效率的最高化。

六是智能制造。智能制造(IM)是制造技術、自動化技術、系統(tǒng)工程與人工智能等學科互相滲透、互相交織而形成的一門綜合技術。它強調(diào)通過“智能設備”和“自治控制”來構造新一代的智能制造系統(tǒng)模式。因此,智能制造技術的研究開發(fā)對于提高生產(chǎn)效率與產(chǎn)品品質(zhì)、降低成本,提高制造業(yè)市場應變能力、國家經(jīng)濟實力和國民生活水平,具有重要意義。

三、常見先進制造加工技術

一是精密、超精密加工技術。它是指對工件表面材料進行去除,使工件的尺寸、表面性能達到產(chǎn)品要求而采取的技術措施。當前,納米加工技術代表了制造技術的最高精度水平,超精密加工的材料已有金屬擴大到了非金屬領域。根據(jù)加工的尺寸精度和表面粗糙度,精度加工可大致分為精密加工、超精密加工和納米加工。

二是精密成型制造技術。它是指工件成型后只需少量加工或無須加工就可用做零件的成型技術。它是由多種高新技術與傳統(tǒng)的毛坯成型技術融合而成的綜合技術,正在從近凈成型工藝向凈成型工藝的方向發(fā)展。

三是特種加工技術。它是指利用電、磁、聲、光、化學等能量及其組合施加在工件的被加工部位上,從而達到材料去除、變形、改變性能等目的的非傳統(tǒng)加工技術。

四是表面工程技術。它是指采用物理、化學、金屬學、高分子化學、電學、光學和機械學等技術及其組合,提高產(chǎn)品表面耐磨、耐蝕、耐熱、耐輻射、抗疲勞等性能的各項技術。表面工程技術主要包括熱處理、表面改性、制模和涂層等技術。

我國制造科學技術有日新月異的變化和發(fā)展,為了迎接新的挑戰(zhàn),必須認清制造技術的發(fā)展趨勢,縮短與先進國家的差距,使我國生產(chǎn)的產(chǎn)品無論是質(zhì)量、效率,還是品種,都有較強的市場競爭力,因此,對先進制造技術研究和實施是刻不容緩的重要任務,以實現(xiàn)我國機械制造業(yè)跨入世界先進的行列。

參考文獻:

篇(5)

先進制造技術是傳統(tǒng)制造業(yè)不斷地吸收機械、信息、材料及現(xiàn)代管理技術等方面最新的成果,并將其綜合應用于產(chǎn)品開發(fā)與設計、制造、檢測、管理及售后服務的制造全過程,實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔、敏捷制造,并取得理想技術經(jīng)濟效果的前沿制造技術的總稱。從本質(zhì)上可以說,先進制造技術是傳統(tǒng)制造技術、信息技術、自動化技術和現(xiàn)代管理技術等的有機融合。

先進制造技術是制造業(yè)21世紀發(fā)展的方向。先進制造技術的特點如下:

(1)先進制造技術貫穿了從產(chǎn)品設計、加工制造到產(chǎn)品銷售及使用維修等全過程,成為“市場一產(chǎn)品設計一制造一市場”的大系統(tǒng)。而傳統(tǒng)制造工程一般單指加工過程。

(2)先進制造技術充分應用計算機技術、傳感技術、自動化技術、新材料技術、管理技術等的最新成果,各專業(yè)、學科間不斷交叉、融合,其界限逐漸淡化甚至消失。

(3)先進制造技術是技術、組織與管理的有機集成,特別重視制造過程組織和管理體制的簡化及合理化。先進制造技術又可看作是硬件、軟件、人件和支持網(wǎng)絡(技術的與社會的)綜合與統(tǒng)一。

(4)先進制造技術并不追求高度自動化或計算機化,而是通過強調(diào)以人為中心,實現(xiàn)自主和自律的統(tǒng)一,最大限度地發(fā)揮人的積極性、創(chuàng)造性和相互協(xié)調(diào)性。

(5)先進制造技術是一個高度開放、具有高度自組織能力的系統(tǒng),通過大力協(xié)作,充分、合理地利用全球資源,不斷生產(chǎn)出最具競爭力的產(chǎn)品。

(6)先進制造技術的目的在于能夠以最低的成本、最快的速度提供用戶所希望的產(chǎn)品,實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔、靈活生產(chǎn),并取得理想的技術經(jīng)濟效果。

美國從90年代初相繼提出了先進制造技術計劃、TEAM計劃、下一代制造(NGM)技術計劃、美國國家關鍵技術等,德國提出了“生產(chǎn)2000”計劃、“生產(chǎn)2000+”計劃、“微系統(tǒng)2000”計劃等、日本提出了智能制造系統(tǒng)計劃、韓國提出了高級先進技術國家計劃(G-7計劃)等。

圖1為先進制造技術的體系結構。

美國喬治?華盛頓大學于90年代初成立了由45位著名的未來學家和技術專家組成的新興技術預測委員會,在1996年的預測中,從可以預見到的最重要的技術進步中挑選85項將要出現(xiàn)的技術。共分為12個大類。其中在第類:制造業(yè)與機器人中有如下技術:

(1)計算機集成制造系統(tǒng)。在2012年,80%的工廠生產(chǎn)將實現(xiàn)計算機集成化;(2)生產(chǎn)自動化。到2015年,由于實現(xiàn)了生產(chǎn)自動化,工廠的就業(yè)人數(shù)在勞動力總人數(shù)中所占的比例將下降到10%以下;(3)大批量定制。到2011年,汽車、電器等30%以上的產(chǎn)品將廣泛實現(xiàn)大批量定制生產(chǎn);(4)先進的機器人。到2016年,帶有傳感輸人、具有決策和學習功能、可移動的機器人將投放市場;(5)納米技術。到2016年,微型機器和納米技術將投人商業(yè)應用。

可以認為,這五種技術是最重要的先進制造技術。限于篇幅,這里僅對計算機集成制造系統(tǒng)和大批量定制作一簡單的介紹。這兩種技術對企業(yè)的影響范圍較大,有較大的適用性。

先進制造技術的發(fā)展趨勢可以概括為:

(1)數(shù)字化。在這方面,人們提出了CIMS、數(shù)字化工廠等概念。通過CAX(CAD,CAPP,CAE,CAM)系統(tǒng)和PDM系統(tǒng),進行產(chǎn)品的數(shù)字化設計、仿真,并結合數(shù)字化制造設備,進行自動加工。并采用MRPII/ERP系統(tǒng),對整個企業(yè)的物流、資金流、管理信息流和人力資源進行數(shù)字化管理。進一步的發(fā)展是,通過數(shù)字化的供應鏈管理(SCM)系統(tǒng)和客戶關系管理(CRM)系統(tǒng),支持企業(yè)與供應商和客戶的合作。網(wǎng)絡技術的發(fā)展使企業(yè)內(nèi)部和外部的數(shù)字化運作更加方便。

(2)知識化。知識將成為企業(yè)的最重要的生產(chǎn)要素,技術創(chuàng)新將是企業(yè)最重要的生存和競爭能力。知識管理技術、學習型組織等將受到越來越大的重視。

(3)模塊化。產(chǎn)品的模塊化和企業(yè)的模塊化將使企業(yè)能快速地、低成本地生產(chǎn)出顧客所需要的個性化產(chǎn)品。

    (4)微小化。微機械及制造技術正在迅速發(fā)展,這將導致一大類全新的產(chǎn)品,深刻改變?nèi)藗兊纳睢?/p>

(5)綠色化。強調(diào)產(chǎn)品和制造過程對環(huán)境的友好性。 2計算機集成制造系統(tǒng)(CIMS)

自從美國的Harringtong博士在1973年提出CIMS概念以來,CIMS在世界上走過了曲折的道路,人們對C1MS的本質(zhì)認識有了巨大的變化,主要是:現(xiàn)代制造業(yè)的方向并不只是計算機的集成,信息的集成,而是人、技術、組織的整體集成,包括功能集成、組織集成、信息集成、過程集成、知識集成和企業(yè)間的集成⑷。由于計算機集成制造系統(tǒng)這一詞容易使人誤解,以為只要將計算機集成在一起就能構造成一個先進的制造系統(tǒng)。為此,我國的一些學者提出了現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)(CIMS,ContemporaryInte?gratedManufacturingSystems)的概念。當前,CIMS的發(fā)展有以下特點。

2.1集成化

CIMS中有以下幾個關鍵的信息集成系統(tǒng)。CIMS在這些系統(tǒng)的基礎上進一步實現(xiàn)企業(yè)的總體集成。

(1)ERP(企業(yè)資源計劃)系統(tǒng):國外有名的系統(tǒng)是SAP,Oracle,Baan,IBM等,國內(nèi)有金蝶、用友、開思等。ERP系統(tǒng)集成了企業(yè)中的生產(chǎn)管理、財務、人事、采購、銷售等子系統(tǒng)。系統(tǒng)涉及面廣,十分龐大,對人員素質(zhì)、數(shù)據(jù)和流程規(guī)范性要求髙,因此實施難度大,成功率不高。

(2)CAD/CAPP/CAM一體化:目前雖然有些CAD系統(tǒng)可以支持CAD/CAPP/CAM-體化,但主要針對基本上都采用數(shù)控加工的零件,如PRO/E軟件。由于不同產(chǎn)品中的零件差別很大,每個企業(yè)的加工條件和水平也不相同,因此復雜零件的CAD/CAPP/CAM-體化還沒有通用的系統(tǒng)。

(3)PDM(產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理)系統(tǒng):被用于管理和控制由CAX(CAD、CAPP、CAE、CAM等的統(tǒng)稱)系統(tǒng)所形成的大量的信息,避免花費很多時間去尋找本應該垂手可得的信息。PDM是設計自動化技術系統(tǒng)的核心,在產(chǎn)品的整個生命周期內(nèi)管理全部的產(chǎn)品知識和信息,并為產(chǎn)品開發(fā)過程中的各個應用系統(tǒng)提供所需的數(shù)據(jù),為不同應用系統(tǒng)提供集成平臺。PDM系統(tǒng)以產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫為底層支持,以B〇M為組織核心,把定義最終產(chǎn)品的所有工程數(shù)據(jù)和文檔聯(lián)系起來,實現(xiàn)產(chǎn)品數(shù)據(jù)的組織、控制和管理。PDM系統(tǒng)一般是由CAD軟件開發(fā)商所開發(fā)的。因此,同一軟件公司的CAD系統(tǒng)和PDM系統(tǒng)能很好的無縫集成,而來自不同軟件公司的CAD系統(tǒng)和PDM系統(tǒng)間的集成性就差多了。PDM系統(tǒng)的實施難度比CAD系統(tǒng)要大,因為前者涉及管理、組織等問題。

(4)工作流管理系統(tǒng):主要用于辦公自動化,是企業(yè)管理層的信息集成系統(tǒng)。目前工作流管理系統(tǒng)與知識管理系統(tǒng)緊密結合起來,使企業(yè)的知識得以共享和保存。

2.2網(wǎng)絡化

以因特網(wǎng)為代表的網(wǎng)絡技術正在制造業(yè)中產(chǎn)生越來越大的影響。人類正在進入一個新的時代--網(wǎng)絡經(jīng)濟時代,在制造業(yè)中,也正在出現(xiàn)一種新的模式--網(wǎng)絡化制造模式。在網(wǎng)絡化制造中,新的網(wǎng)絡空間與傳統(tǒng)的物理空間緊密結合,產(chǎn)生出各種新思想、新觀點、新方法和新系統(tǒng)。制造企業(yè)將利用因特網(wǎng)進行產(chǎn)品的協(xié)同設計和制造;通過因特網(wǎng),企業(yè)將與顧客直接聯(lián)系,顧客將參與產(chǎn)品設計,或直接下訂單給企業(yè)進行定制生產(chǎn),企業(yè)將產(chǎn)品直接銷售給顧客;由于因特網(wǎng)無所不到,市場全球化和制造全球化將是企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分;由于在因特網(wǎng)上信息傳遞的快捷性,并由于制造環(huán)境變化的激烈性,企業(yè)間的合作越來越頻繁,企業(yè)的資源將得到更加充分和合理的利用。企業(yè)內(nèi)聯(lián)網(wǎng)(Intranet)/外聯(lián)網(wǎng)(Extranet)也將極大地改變企業(yè)內(nèi)的組織和管理模式,將有效地促進企業(yè)員工的信息和知識的交流和共享〔5〕。

2.3敏捷化

進人21世紀,企業(yè)將面對日益激烈的國際化競爭的挑戰(zhàn),另一方面,企業(yè)可以利用制造全球化的機遇,專注發(fā)展自己有優(yōu)勢的核心能力及業(yè)務,而將其它任務外包和外協(xié)。企業(yè)將變得更加敏捷,對市場的變化將有更快的反應能力。但這些需要新的信息技術的支持,如供應鏈管理系統(tǒng),促進企業(yè)供應鏈反應敏捷、運行髙效,因為企業(yè)間的競爭將變成企業(yè)供應鏈間的競爭;又如客戶關系管理系統(tǒng),使企業(yè)為客戶提供更好的服務,對客戶的需求作出更快的響應。2.4虛擬化虛擬制造可以簡單地理解為“在計算機內(nèi)制造”,通過應用集成的、用戶友好的軟件系統(tǒng)生成“軟樣機”,對產(chǎn)品、工藝和整個企業(yè)的性能進行仿真、建模和分析。虛擬制造包括:虛擬設計、虛擬裝配和虛擬加工過程。新產(chǎn)品的開發(fā)需要考慮很多因素。例如在開發(fā)一種新車型時,其美學的創(chuàng)造性要受到安全性、人機工程學、可制造性及可維護性等多方面的制約。在虛擬設計中,利用虛擬原型在可視化方面的強大優(yōu)勢以及可交互地探索虛擬物體的功能,對產(chǎn)品進行幾何、制造和功能等方面的交互建模與分析,快速評價不同的設計方案,可以從人機工程學角度檢查設計效果,設計師可直接參與操作模擬,移動部件和進行各種試驗,以確保設計的準確性。這種技術的特點是:①及早看到新產(chǎn)品的外形,以便從多方面觀察和評審所設計的產(chǎn)品;②及早發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品結構空間布局中的干涉和運動機構的碰撞等問題;③及早對產(chǎn)品的可制造性有清楚的了解。美國波音飛機公司在設計波音777飛機中采用了虛擬制造技術。采用飛行仿真器及虛擬原型技術在各種模擬的條件下,對飛機進行飛行試驗。

2.5智能化

例如,隨著CAD系統(tǒng)中知識的積累,CAD系統(tǒng)的智能化程度將大幅度提髙。這種智能化具體表現(xiàn)為:①智能地支持設計者的工作,而且人機接口也是智能的。系統(tǒng)能領會設計人員的意圖,能夠檢測失誤,回答問題,提出建議方案等;②具有推理能力,使不熟練的設計者也能做出好的設計來。

2.6綠色化

包括綠色產(chǎn)品和綠色制造。要求產(chǎn)品的零部件易回收、可重復使用、盡量少用污染材料、在整個產(chǎn)品的制造和使用過程中排廢少、對環(huán)境的污染要盡可能的小、所消耗的能量也盡可能的少。要求制造和使用具有潔凈性。產(chǎn)品和制造過程的綠色化,不僅要求企業(yè)把環(huán)境保護當作自己的重要使命,同時也是企業(yè)未來生存和發(fā)展的戰(zhàn)略。因為不注意環(huán)境保護的企業(yè)將被市場所淘汰。

3大批量定制

當前我國已進人買方市場,一般產(chǎn)品和一般的制造能力嚴重過剩;隨著市場競爭的國際化,用戶可以在更廣泛的范圍內(nèi)選擇自己需要的產(chǎn)品,用戶對產(chǎn)品的質(zhì)量、價格和新穎性的要求越來越高。許多企業(yè)都在探索如何在這種新環(huán)境中生存和發(fā)展。大批量定制(MC,MassCustomization)就是一種很有前途的生產(chǎn)模式。大批量定制又稱大規(guī)模定制、大規(guī)模客戶化生產(chǎn)、批量定制、批量客戶化等。

從理論上講,大批量定制要實現(xiàn)以大批量的低成本和短交貨期生產(chǎn)用戶定制的單件產(chǎn)品,但實際上,大批量定制可以看作是一種低成本、快速滿足用戶個性化需求的產(chǎn)品設計、制造和營銷的新概念、新模式和新實踐。大批量生產(chǎn)和單件產(chǎn)品的定制生產(chǎn)一直是兩種水火不相容的生產(chǎn)方式。實現(xiàn)大批量定制不僅僅是技術問題,還涉及到組織、管理和技術的全面變革。真正實現(xiàn)大批量定制也并非是一個企業(yè)的事情,需要全行業(yè)、全社會的共同努力。因此,大講:量定制是一個大系統(tǒng)工程。

大批量定制從產(chǎn)品和過程兩個方面對制造系統(tǒng)及產(chǎn)品進行了優(yōu)化,或者說產(chǎn)品維(空間維)和過程維(時間維)的優(yōu)化。其中,產(chǎn)品維優(yōu)化的主要內(nèi)容是:

(1)正確區(qū)分用戶的共性和個性需求;

(2)正確區(qū)分產(chǎn)品結構中的共性和個性部分;

(3)將產(chǎn)品維的共性部分歸并處理;

(4)減少產(chǎn)品中的定制部分。

過程維優(yōu)化的主要內(nèi)容是:

(1)正確區(qū)分生產(chǎn)過程中的大批量生產(chǎn)過程環(huán)節(jié)和定制過程環(huán)節(jié);(2)減少定制過程環(huán)節(jié),增加大批量生產(chǎn)過程環(huán)節(jié)。

圖2描述了大批量定制中的產(chǎn)品維和過程維優(yōu)化的基本原理。這里將企業(yè)產(chǎn)品中的各種零部件分為兩大類,一類是通用零部件,另一類是定制零部件。產(chǎn)品維優(yōu)化方向是減少定制零部件數(shù)。這里還將產(chǎn)品的生產(chǎn)環(huán)節(jié)分成兩部分,一部分是大批量生產(chǎn)環(huán)節(jié),另一部分是定制環(huán)節(jié),過程維優(yōu)化方向是減少定制環(huán)節(jié)數(shù)。大批量定制的實質(zhì)是要減少圖2中的小矩形面積,理想的情況是該面積為零,但這實際上是不可能的。

圖2大批量定制中的產(chǎn)品維和過程維優(yōu)化的基本原理大批量定制的典型案例有:

(1)美國萊維?斯特勞斯(LeviStrauss)服裝公司:該公司可以向用戶提供多達近千種不同的款式、花色,加上量體裁衣的服務,以保證用戶獲得稱心如意的牛仔褲。用戶只需多付10美元即可根據(jù)腰圍等個人尺寸在流水線上定制。公司的營業(yè)額上升了三成,庫存急劇減少,經(jīng)營成本大幅降低。

(2)寶潔公司(P&G):把洗發(fā)劑的配方增加到5萬多種,只要顧客能拿出頭發(fā)的油性酸性指標,就可以按通常價格給顧客定制專用洗發(fā)劑。

(3)日本松下自行車工業(yè)公司:每輛車都是根據(jù)用戶的身體重量和愛好特制的,價格僅比現(xiàn)成的型號高10%,兩星期內(nèi)交貨。不同定制的自行車中,大量零部件則是采用標準化戰(zhàn)略進行設計和制造的。

(4)福特公司:發(fā)動機的模塊化設計,即對6缸、8缸、10缸和12缸等不同規(guī)格的發(fā)動機結構進行調(diào)整,使其絕大部分組件都能通用,以盡可能少的規(guī)格部件實現(xiàn)最大的靈活組合。不同規(guī)格的發(fā)動機可在一條生產(chǎn)線上加工。每年節(jié)約數(shù)億美元。

(5)海爾集團:以58大門類9200個規(guī)格品種為素材,再加上提供的上千種“佐料”--2萬多個基本功能模塊,經(jīng)銷商和消費者可自由地將這些“素材”和“佐料”組合,形成獨具個性的產(chǎn)品。目前可以提供適合B2B2C的模塊化網(wǎng)絡家電9萬種以上。

(6)波音公司:面對結構復雜、品種繁多、零件數(shù)以百萬計的大型民用客機,將飛機中的零部件分為三類:第一類是基本的、穩(wěn)定的無個性特性件、第二類是用戶的可選件、第三類是用戶特定的零部件。由于前兩類的數(shù)量占了一架飛機的工作量90%左右,這樣接到訂單90%的工作量已經(jīng)完成或接近完成,這就大大縮短了生產(chǎn)周期,庫存量也不高,生產(chǎn)成本也降低了。并且波音公司在飛機模塊化設計的基礎上,開發(fā)了一個飛機配置設計及制造資源管理系統(tǒng)。波音的銷售代表在與用戶談判時,可以利用便攜式計算機上的這個軟件系統(tǒng)與用戶協(xié)同配置飛機。這一軟件能直接從構型庫中存取數(shù)據(jù)。銷售人員能向用戶展示各種選項將如何影響飛機的價格和重量。這些信息有助于用戶作出考慮周全的經(jīng)營決策。

篇(6)

關鍵詞機械制造特點發(fā)展現(xiàn)狀趨勢

機械制造技術是研究產(chǎn)品設計、生產(chǎn)、加工制造、銷售使用、維修服務乃至回收再生的整個過程的工程學科,是以提高質(zhì)量、效益、競爭力為目標,包含物質(zhì)流、信息流和能量流的完整的系統(tǒng)工程。隨著社會的發(fā)展,人們對產(chǎn)品的要求也發(fā)生了很大變化,要求品種要多樣、更新要快捷、質(zhì)量要高檔、使用要方便、價格要合理、外形要美觀、自動化程度要高、售后服務要好、要滿足人們越來越高的要求,就必須采用先進的機械制造技術。

1先進制造技術的特點

1.1是面向21世紀的技術

先進制造技術是制造技術的最新發(fā)展階段,是由傳統(tǒng)的制造技術發(fā)展起來的,既保持了過去制造技術中的有效要素,又要不斷吸收各種高新技術成果,并滲透到產(chǎn)品生產(chǎn)的所有領域及其全部過程。先進制造技術與現(xiàn)代高新技術相結合而產(chǎn)生了一個完整的技術群,它是具有明確范疇的新的技術領域,是面向21世紀的技術。

1.2是面向工業(yè)應用的技術

先進制造技術并不限于制造過程本身,它涉及到產(chǎn)品從市場調(diào)研、產(chǎn)品開發(fā)及工藝設計、生產(chǎn)準備、加工制造、售后服務等產(chǎn)品壽命周期的所有內(nèi)容,并將它們結合成一個有機的整體。先進制造技術的應用特別注意產(chǎn)生最好的實際效果,其目標是為了提高企業(yè)競爭和促進國家經(jīng)濟和綜合實力的增長。目的是要提高制造業(yè)的綜合經(jīng)濟效益和社會效益。

1.3是駕馭生產(chǎn)過程的系統(tǒng)工程

先進制造技術特別強調(diào)計算機技術、信息技術、傳感技術、自動化技術、新材料技術和現(xiàn)代系統(tǒng)管理技術在產(chǎn)品設計、制造和生產(chǎn)組織管理、銷售及售后服務等方面的應用。它要不斷吸收各種高新技術成果與傳統(tǒng)制造技術相結合,使制造技術成為能駕馭生產(chǎn)過程的物質(zhì)流、能量流和信息流的系統(tǒng)工程。

1.4是面向全球競爭的技術

20世紀80年代以來,市場的全球化有了進一步的發(fā)展,發(fā)達國家通過金融、經(jīng)濟、科技手段爭奪市場,傾銷產(chǎn)品,輸出資本。隨著全球市場的形成,使得市場競爭變得越來越激烈,先進制造技術正是為適應這種激烈的市場競爭而出現(xiàn)的。因此,一個國家的先進制造技術,它的主體應該具有世界先進水平,應能支持該國制造業(yè)在全球市場的競爭力。

1.5是市場競爭三要素的統(tǒng)一

在20世紀70年代以前,產(chǎn)品的技術相對比較簡單,一個新產(chǎn)品上市,很快就會有相同功能的產(chǎn)品跟著上市。因此,市場競爭的核心是如何提高生產(chǎn)率。到了20世紀80年代以后,制造業(yè)要贏得市場競爭的主要矛盾已經(jīng)從提高勞動生產(chǎn)率轉(zhuǎn)變?yōu)橐詴r間為核心的時間、成本和質(zhì)量的三要素的矛盾。先進制造技術把這三個矛盾有機結合起來,使三者達到了統(tǒng)一。

2先進機械制造技術的發(fā)展現(xiàn)狀

近年來,我國的制造業(yè)不斷采用先進制造技術,但與工業(yè)發(fā)達國家相比,仍然存在一個階段性的整體上的差距。

(1)管理方面。工業(yè)發(fā)達國家廣泛采用計算機管理,重視組織和管理體制、生產(chǎn)模式的更新發(fā)展,推出了準時生產(chǎn)(JIT)、敏捷制造(AM)、精益生產(chǎn)(LP)、并行工程(CE)等新的管理思想和技術。我國只有少數(shù)大型企業(yè)局部采用了計算機輔助管理,多數(shù)小型企業(yè)仍處于經(jīng)驗管理階段。

(2)設計方面。工業(yè)發(fā)達國家不斷更新設計數(shù)據(jù)和準則,采用新的設計方法,廣泛采用計算機輔助設計技術(CAD/CAM),大型企業(yè)開始無圖紙的設計和生產(chǎn)。我國采用CAD/CAM技術的比例較低。

(3)制造工藝方面。工業(yè)發(fā)達國家較廣泛的采用高精密加工、精細加工、微細加工、微型機械和微米/納米技術、激光加工技術、電磁加工技術、超塑加工技術以及復合加工技術等新型加工方法。我國普及率不高,尚在開發(fā)、掌握之中。

(4)自動化技術方面。工業(yè)發(fā)達國家普遍采用數(shù)控機床、加工中心及柔性制造單元(FMC)、柔性制造系統(tǒng)(FMS)、計算機集成制造系統(tǒng)(CIMS),實現(xiàn)了柔性自動化、知識智能化、集成化。我國尚處在單機自動化、剛性自動化階段,柔性制造單元和系統(tǒng)僅在少數(shù)企業(yè)使用。

3我國先進機械制造技術的發(fā)展趨勢

(1)全球化。一方面由于國際和國內(nèi)市場上的競爭越來越激烈,例如在機械制造業(yè)中,國內(nèi)外已有不少企業(yè),甚至是知名度很高的企業(yè),在這種無情的競爭中紛紛落敗,有的倒閉,有的被兼并。不少暫時還在國內(nèi)市場上占有份額的企業(yè),不得不擴展新的市場;另一方面,網(wǎng)絡通訊技術的快速發(fā)展推動了企業(yè)向著既競爭又合作的方向發(fā)展,這種發(fā)展進一步激化了國際間市場的競爭。這兩個原因的相互作用,已成為全球化制造業(yè)發(fā)展的動力,全球化制造的第一個技術基礎是網(wǎng)絡化,網(wǎng)絡通訊技術使制造的全球化得以實現(xiàn)。

(2)網(wǎng)絡化。網(wǎng)絡通訊技術的迅速發(fā)展和普及,給企業(yè)的生產(chǎn)和經(jīng)營活動帶來了革命性的變革。產(chǎn)品設計、物料選擇、零件制造、市場開拓與產(chǎn)品銷售都可以異地或跨越國界進行。此外,網(wǎng)絡通訊技術的快速發(fā)展,加速技術信息的交流、加強產(chǎn)品開發(fā)的合作和經(jīng)營管理的學習,推動了企業(yè)向著既競爭又合作的方向發(fā)展。

(3)虛擬化。制造過程中的虛擬技術是指面向產(chǎn)品生產(chǎn)過程的模擬和檢驗。檢驗產(chǎn)品的可加工性、加工方法和工藝的合理性,以優(yōu)化產(chǎn)品的制造工藝、保證產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)周期和最低成本為目標,進行生產(chǎn)過程計劃、組織管理、車間調(diào)度、供應鏈及物流設計的建模和仿真。虛擬化的核心是計算機仿真,通過仿真軟件來模擬真實系統(tǒng),以保證產(chǎn)品設計和產(chǎn)品工藝的合理性,保證產(chǎn)品制造的成功和生產(chǎn)周期,發(fā)現(xiàn)設計、生產(chǎn)中不可避免的缺陷和錯誤。

(4)自動化。自動化是一個動態(tài)概念,目前它的研究主要表現(xiàn)在制造系統(tǒng)中的集成技術和系統(tǒng)技術、人機一體化制造系統(tǒng)、制造單元技術、制造過程的計劃和調(diào)度、柔性制造技術和適應現(xiàn)化生產(chǎn)模式的制造環(huán)境等方面。制造自動化技術的發(fā)展趨勢是制造全球化、制造敏捷化、制造網(wǎng)絡化、制造虛擬化、制造智能化和制造綠色化。

(5)綠色化。綠色制造則通過綠色生產(chǎn)過程、綠色設計、綠色材料、綠色設備、綠色工藝、綠色包裝、綠色管理等生產(chǎn)出綠色產(chǎn)品,產(chǎn)品使用完以后再通過綠色處理后加以回收利用。采用綠色制造能最大限度地減少制造對環(huán)境的負面影響,同時使原材料和能源的利用效率達到最高。

4結語

制造技術不僅是衡量一個國家科技發(fā)展水平的重要標志,也是國際間科技競爭的重點。我國正處于經(jīng)濟發(fā)展的關鍵時期,制造技術是我們的薄弱環(huán)節(jié)。只有跟上發(fā)展先進制造技術的世界潮流,將其放在戰(zhàn)略優(yōu)先地位,并以足夠的力度予以實施,才能盡快縮小與發(fā)達國家的差距,才能在激烈的市場競爭中立于不敗之地??傊?在我國研究和發(fā)展先進制造技術勢在必行。

參考文獻

1馬曉春.我國現(xiàn)代機械制造技術的發(fā)展趨勢[J].森林工程,2002(3)

篇(7)

關鍵詞:先進制造;技術機械制造業(yè);發(fā)展方向

一:機械制造技術的概念

機械制造業(yè)指從事各種動力機械、起重運輸機械、農(nóng)業(yè)機械、冶金礦山機械、化工機械、紡織機械、機床、工具、儀器、儀表及其他機械設備等生產(chǎn)的行業(yè)。機械制造業(yè)為整個國民經(jīng)濟提供技術裝備,其發(fā)展水平是國家工業(yè)化程度的主要標志之一,是國家重要的支柱產(chǎn)業(yè)。機械制造業(yè)作為一個傳統(tǒng)的領域已經(jīng)發(fā)展了很多年,積累了許多理論和實踐經(jīng)驗,但隨著當今社會的發(fā)展,人們的生活水平不斷提高,各個方面的個性化需求越來越強烈。作為經(jīng)深入到各行各業(yè)并已成為基礎工業(yè)的機械制造業(yè)面臨著嚴峻的挑戰(zhàn)。先進制造技術這個概念的提出為機械制造業(yè)的發(fā)展指明了方向。雖然這個名詞沒有確定的定義,但目前被公認的認識是:先進制造技術是傳統(tǒng)制造技術不斷吸收機械、電子、信息、材料、能源和現(xiàn)代管理等方面的成果,并將其綜合應用于產(chǎn)品設計、制造、檢測、管理、銷售、使用、服務的制造全過程,以實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔、靈活的生產(chǎn),并取得理想技術經(jīng)濟效果的制造技術的總稱。

(1)從以技術為中心向以人為中心轉(zhuǎn)變,使技術的發(fā)展更加符合人類社會的需要(2)從強調(diào)專業(yè)化分工向模糊分工、一專多能轉(zhuǎn)變,使勞動者的聰明才智能夠得到充分發(fā)揮。(3)從金字塔的多層管理結構向扁平的網(wǎng)絡化結構轉(zhuǎn)變,減少層次和中間環(huán)節(jié)。(4)從傳統(tǒng)的順序工作方式向并行工作方式轉(zhuǎn)變,縮短工作周期,提高工作質(zhì)量。

二、機械制造技術的發(fā)展優(yōu)勢

發(fā)展低成本自動化技術,潛力大,前景廣,投資省,見效快,提高自動化程度,可以收到事半功倍的經(jīng)濟效果,適合我國現(xiàn)階段的發(fā)展需要和國情。20世紀下半頁,日本豐田汽車集團首創(chuàng)的精節(jié)生產(chǎn)LP(LeanProduction)模式,就是以最小的投入,取得最大的產(chǎn)量的具體表現(xiàn)。借鑒國外發(fā)展機械制造業(yè)低成本自動化技術的經(jīng)驗是有益的。我國機械制造業(yè)各企業(yè)有大量的通用設備,在發(fā)展現(xiàn)代機械自動化技術時,應以原有的設備為主,合理調(diào)整機床布局,添加少量的數(shù)控設備,引入CAD/CAM技術,充分發(fā)揮計算機自動化管理的優(yōu)勢和人的創(chuàng)造性,共同構成一個以人為中心,以信息自動化為先導、樹立自主的單元化生產(chǎn)系統(tǒng),為我國機械制造業(yè)自動化技術發(fā)展應用提供了一條投資少、見效快、效益高、符合我國國情的機械自動化技術發(fā)展應用新途徑。從長遠看,在發(fā)展中循序漸進的搞好制造業(yè)生產(chǎn),實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展是需要每一個企業(yè)家和國家共同努力完成。

機械制造技術的發(fā)展趨勢可以概括為:(1)機械制造自動化。(2)密工程。(3)傳統(tǒng)加工方法的改進與非傳統(tǒng)加工方法的發(fā)展。機械制造自動化技術自本世紀20年代出現(xiàn)以來,經(jīng)歷了三個階段,即剛性自動化、柔性自動化和綜合自動化。綜合自動化常常與計算機輔助制造、計算集成制造等概念相聯(lián)系,它是制造技術、控制技術、現(xiàn)代管理技術和信息技術的綜合,旨在全面提高制造企業(yè)的勞動生產(chǎn)率和對市場的響應速度。

三、機械制造技術的新趨勢

(一)、機械智能化

智能制造系統(tǒng)可被理解為由智能機械和人類專家共同組成的人機一體化智能系統(tǒng),該系統(tǒng)在制造過程中能進行智能活動,如分析、推理、判斷、構思、決策等。在智能系統(tǒng)中,“智能”主要體現(xiàn)在系統(tǒng)具有極好的“軟”特性(適應性和友好性)。在設計和制造過程中,采用模塊化方法,使之具有較大的柔性;對于人,智能制造強調(diào)安全性和友好性;對于環(huán)境,要求作到無污染,省能源和資源充分回收;對于社會,提倡合理協(xié)作與競爭。

(二)、機械敏捷化

敏捷制造是以競爭力和信譽度為基礎,選擇合作者組成虛擬公司,分工合作,為同一目標共同努力來增強整體競爭能力,對用戶需求做出快速反應,以滿足用戶的需要。為了達到快速應變能力,虛擬企業(yè)的建立是關鍵技術,其核心是虛擬制造技術,即敏捷制造是以虛擬制造技術為基礎的。敏捷制造是現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)從信息成發(fā)展到企業(yè)集成的必由之路,它的發(fā)展水平代表了現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的發(fā)展水平,是現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的發(fā)展方向。

(三)、機械虛擬化

“虛擬制造”的概念于20世紀90年代初期提出。虛擬制造以系統(tǒng)建模和計算機仿真技術為基礎,集現(xiàn)代制造工藝、計算機圖形學、信息技術、并行工程、人工智能、多媒體技術等高新技術為一體,是一項由多學科知識形成的綜合系統(tǒng)技術。虛擬制造利用信息技術、仿真計算機技術對現(xiàn)實制造活動中的人、物、信息及制造過程進行全面的仿真,以發(fā)現(xiàn)制造中可能出現(xiàn)的問題,在產(chǎn)品實際生產(chǎn)前就采取預防的措施,從而達到產(chǎn)品一次性制造成功,來達到降低成本、縮短產(chǎn)品開發(fā)周期,增強產(chǎn)品競爭力的目的。

四:結束語

總之,我國機械制造業(yè)發(fā)展應用自動化技術,不但要起點高,瞄準世界先進水準,而且必須包括各種靈活的低成本、見效快的自動化技術,堅持提高與普及相結合的方針,我國的機械自動化技術發(fā)應應用才能健康地走上高速度、高質(zhì)量和高效益之路。

參考文獻 

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