制造技术及发展

2024-06-20

制造技术及发展(精选十篇)

制造技术及发展 篇1

机械制造业是国民经济的基础产业, 是国民经济发展的支柱产业, 而国民经济的迅速发展, 很大程度上取决于机械制造技术水平的高低和发展速度。近年来随着我国社会经济水平的发展, 人们对产品的要求多样化、个性化、快捷化, 促使先进的制造技术在我国得到了快速发展, 但与发达国家相比, 我国的制造技术无论是在管理、设计, 还是在制造工艺、自动化技术等方面均与国外发达国家存在阶段性差距[1]。为缩短与先进国家的差距, 提高我国产品的加工质量和效率, 丰富加工品种种类, 增强产品在市场的竞争力, 必须要大力发展先进制造技术。

1 先进制造技术概念及组成

先进制造技术是指在制造过程和制造系统中融合电子、信息、材料、能源等现代科学技术, 使材料转换为产品的过程更为优质、高效、低耗、清洁、精益、敏捷、灵活, 取得理想的技术经济和社会效益的制造技术的总称[2]。

先进制造技术是一个多学科体系, 包容了从市场需求、创新设计、工艺设计到生产过程组织与市场信息反馈在内的工程系统, 主要以先进制造工艺、计算机应用技术为核心, 辅以支撑技术和管理技术。如支撑技术包含有信息技术、传感器和控制技术等, 管理技术着重在产品品质管理及人员组织培训等。因此, 先进制造技术就是人、技术、组织三者的协调融合统一。

2 先进制造技术模式及现状

先进制造技术由传统的制造技术发展起来的, 既保持了过去制造技术中的有效要素, 又要不断吸收各种高新技术成果, 并渗透到产品生产的所有领域及其全部过程, 代表着制造技术的最新发展阶段。

随着制造业朝着精密化、自动化、柔性化、集成化、职能化的方向发展, 产生了许多先进的制造技术和先进的制造模式, 先进的制造技术必须在与之相应的制造模式里才能充分发挥作用。当前, 先进制造技术的模式主要有:柔性制造技术、并行工程技术、虚拟工程技术、敏捷制造技术、绿色制造技术, 这些模式的提出, 进一步推动了制造自动化技术的研究和应用。

制造业水平是反映一个国家综合国力的重要体现。自先进制造技术的提出开始, 许多工业发达国家都把先进制造技术作为国家级关键技术和优先发展领域。上世纪90年代以来, 美国、日本、德国、欧盟等各发达国家和地区都纷纷针对先进制造技术的研发提出了国家层面的发展计划, 旨在提高本国制造业的国际竞争能力。1993年, 美国根据本国制造业面临的挑战和机遇, 为增强制造业的竞争力和促进国家经济增长提出“先进制造技术”计划, 将基于信息高速公路的敏捷制造作为美国21世纪的制造战略。日本1989年就发起“智能制造系统”计划, 都着重本国的先进制造技术的研究和发展。1998年至2007年, 欧盟相继公布了“第五框架计划 (1998-2002) ”、“第六框架计划 (2002-2006) ”和“第七框架计划 (2007-2013) ”。以先进制造技术为中心的新的制造业革命时代正在快速朝我们走来。我国1995年在“九五”计划中提出要大力采用先进制造技术, 明确将其列为高技术研究与发展专题, 希望以信息化推进工业化, 以缩小与先进国家的差距。

3 先进制造技术发展趋势

随着全球化竞争日益加剧, 市场需求的个性化与多样化日益明显, 先进制造技术中的关键技术包含了成组技术、敏捷制造、并行工程、快速成型技术、虚拟制造技术、智能制造。因此, 未来先进制造技术的发展趋势将是向着全球网络化、智能信息化、绿色环保化的方向进行发展[3]。

3.1 全球网络化

全球网络化制造是为了快速响应市场需求, 适应全球化经济与制造全球化体制的一种采用先进的网络技术、制造技术与其他技术相结合, 突破空间、地域对企业市场经营和生产方式的束缚的一种现代化先进制造模式。这得益于互联网计算机硬件的发展, 使得大规模的网络化制造成为现实。网络通讯技术的迅速发展和普及给企业的生产和经营活动带来了革命性的变革。通过互联网可以进行产品的设计、下订单、签订合同、购买零件等, 实现生产过程的自动控制, 甚至对产品的全生命周期的跟踪和调查。传统的产品设计、物料选择、零件制造、市场开拓与产品销售在网络化制造中都可以异地或跨越国界进行。网络化制造把零件供应商、生产制造省、经销商、维修服务商、客户之间紧密联系在一起。加快了产品的生产与销售, 提高了劳动生产率。推动了企业向着既竞争又合作的方向发展, 这种发展进一步激化了国际间市场的竞争。

3.2 智能信息化

制造智能信息化的基础是制造的数字化。近年来, 信息技术不断地与制造技术相融合, 使制造业日益走向数字化。采用数字化制造技术不仅能满足市场需求多样化和个性化的趋势, 还能快速响应市场, 降低生产成本, 将数字化技术注入产品也是提高产品精度和可靠性的有效途径, 数字化产品既直观又方便, 便于与计算机连接, 通过计算机控制产品, 进行信息处理及传递。智能信息化制造技术在数字化制造的基础上结合现代传感技术、自动化技术、拟人化智能技术等先进技术不断的发展和完善。通过智能化的感知、人机交互、决策和执行技术, 实现设计过程、制造过程和制造装备智能化, 是信息技术和智能技术与装备制造过程技术的深度融合与集成。是一种集自动化、柔性化、集成化于一身的制造模式, 具有不断向纵深发展的高技术和高水平的先进制造系统。

3.3 绿色环保化

绿色环保化制造从二十世纪80年代开始发展, 是以传统制造技术为基础, 并结合环境科学、材料科学、能源科学、控制技术等新技术的先进制造技术。其内涵包括绿色资源、绿色生产过程和绿色产品。在产品成本制造和产品的生产周期过程中, 综合考虑环境影响和资源效益, 强调在从产品的规划、设计、生产、销售、使用到报废淘汰的回收利用、处理处置的整个生命周期、产品的生产均要做到节能降耗、对环境的负面影响最小, 资源利用率最高, 并使企业经济效益和社会效益协调一致。

绿色环保化制造包括用绿色材料、绿色能源, 经过绿色的生产过程 (绿色设计、工艺技术、生产设备、包装、管理) 生产出绿色产品。通过资源综合利用、短缺资源的代用、可再生资源的利用、二次能源的利用及节能降耗措施延缓资源的枯竭, 实现持续利用;同时通过减少废料和污染物的生成及排放, 提高工业产品在生产过程和消费过程中与环境的相容程度, 降低整个生产活动给人类和环境带来的风险, 最终实现经济效益和环境效益的最优化。

4 结束语

网络化、信息化和绿色理念等发展趋势将进一步引领机械制造技术向着更加环保、高效的方向前进。先进机械制造技术既是一个国家科技发展水平的重要标志, 也是企业之间、国家之间科技竞争的重点。未来的发展趋势使制造技术成为一个以市场为导向, 数据化控制和研发为依托, 绿色技术为制造主体, 系统化管理为辅助系统的更加灵活而高效的低污染技术模式, 同时也直接带动了国际间的信息交流和技术互动。

参考文献

[1]吴吉才.浅谈我国机械制造技术的特点、现状及发展[J].工业技术, 2008, 7:108.[1]吴吉才.浅谈我国机械制造技术的特点、现状及发展[J].工业技术, 2008, 7:108.

[2]王瑛.机械制造技术的发展现状研究[J].安徽建筑工业学院学报 (自然科学版) , 2004, 12 (3) :39-41.[2]王瑛.机械制造技术的发展现状研究[J].安徽建筑工业学院学报 (自然科学版) , 2004, 12 (3) :39-41.

柔性制造技术的现状及发展趋势 篇2

这是因为FMC的投资比FMS少得多而经济效益相接近,更适用于财力有限的中小型企业。目前国外众多厂家将FMC列为发展之重。

32 发展效率更高的FML

多品种大批量的生产企业如汽车及拖拉机等工厂对FML的需求引起了FMS制造厂的极大关注。采用价格低廉的专用数控机床替代通用的加工中心将是FML的发展趋势。

33 朝多功能方向发展

由单纯加工型FMS进一步开发以焊接、装配、检验及钣材加工乃至铸、锻等制造工序兼具的多种功能FMS。

4 结束语

柔性制造技术是实现未来工厂的新颖概念模式和新的发展趋势,是决定制造企业未来发展前途的具有战略意义的举措。届时,智能化机械与人之间将相互融合,柔性地全面协调从接受订货单至生产、销售这一企业生产经营的全部活动。

近年来,柔性制造作为一种现代化工业生产的科学“哲理”和工厂自动化的先进模式已为国际上所公认,可以这样认为:柔性制造技术是在自动化技术、信息技术及制造技术的基础上,将以往企业中相互独立的工程设计、生产制造及经营管理等过程,在计算机及其软件的支撑下,构成一个覆盖整个企业的完整而有机的系统,以实现全局动态最优化,总体高效益、高柔性,并进而赢得竞争全胜的智能制造技术。它作为当今世界制造自动化技术发展的前沿科技,为未来机构制造工厂提供了一幅宏伟的蓝图,将成为21世纪机构制造业的主要生产模式。实现了按端口、MAC地址、应用等来划分虚拟网络,有效地控制了企业内部网络的广播流量和提高了企业内部网络的安全性。

4 结 论

现实中存在许多不同类型的网络,有支持TCP/IP的,有遵循OSI标准协议的,每台机器的对应层协议都不同,对哪一层实施连接,需采用相应的网络互联设备。

机械制造中数控技术的发展及对策 篇3

【关键词】机械制造;数控技术;发展对策

21世纪机械制造全球化、市场竞争激烈化是机械制造企业所面临的挑战,而机械制造中广泛应用数控技术则能使企业在竞争中取得佳绩。但我国机械制造中数控技术的研究和发展方面存在较多问题,特别是在技术创新能力、商品化进程、市场占有率等方面情况尤为突出。面对市场的竞争和新技术的挑战,该如何认识机械制造中数控技术,如何看待它的发展趋势,如何采取相应的对策?

下面结合近几年来自己在这方面的研究,谈谈我国机械制造中数控技术的发展及对策。

1.机械制造数控技术发展现状及趋势

机械制造中数控技术是通过计算机控制数字程序来实现一台或多台机械设备动作控制,以达到优质、高效、低耗、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的制造技术的总称。

1.1数控装备与技术的基本概况

近年来,我国相继从德、美、法、日本等国引进先进的数控生产线,使我国制造业得到空前发展,主要应用特点有:刀具材料以超硬刀具材料为主,如陶瓷、超细硬质合金刀具等,大大提高了加工速度。改善刀具结构与加工工艺,零件孔加工刀具多采用多刃复合式结构:采用高速专用数控机床加工发动机;传动器关键零件,机床结构没计是以各种高速多刃专用成形刀具和加工工艺为主导。

然而,我国机械制造业还属于工艺离散型制造业,虽然已引进加工中心、数控镗铣床等,但企业内生产管理局网,网络经营管理系统及生产技艺数据技术的应用仍处于初级阶段。

1.2机械制造中数控技术发展趋势

目前,械制造业以现代高新技术的综合利用为特点,正朝着柔性化、敏捷化、智能化和信息化方向发展。从目前世界上数控技术及其装备发展来看,机械制造中数控技术发展趋势主要有以下2个方面。

1.2.1数控技术性能发展新趋势

(1)高速、高精、高效化。

由于采用高速CPU芯片、RISC芯片、多CPU控制系统以及带高分辨率绝对式检测元件的交流数字伺服系统,同时采取改善机床动态、静态特性等有效措施,数控技术必向高速、高精、高效化方向发展。

(2)多轴化和多系列。

以减少工序、辅助时间为主要目的的复合机械制造,要求其数控技术朝着多轴、多系列控制功能方向发展。

(3)实时智能化。

随着数控技术领域实时智能控制的研究和应用,机械制造的数控技术必然朝着实时智能化方向发展。

1.2.2数控技术体系结构的发展新趋势

机械制造中数控技术体系结构的发展趋势为:智能化、网络化、集成化,一种机械制造业远程服务系统的结构。

(1)数控装备智能化。

本世纪的数控装备将是具有一定智能化的系统,智能化的内容包括:为追求加工效率和加工质量方面的智能化;为提高驱动性能及使用连接方便的智能化:还有智能诊断、智能监控方面的内容、方便系统的诊断及维修等。

(2)信息集成网络化。

数控装备的网络化将极大地满足生产线、制造系统、制造企业对信息集成的需求,也是实现新的制造模式如敏捷制造、虚拟企业、全球制造的基础单元。反映了数控机床加工向网络化方向发展的趋势。

(3)数控系统集成化。

采用高度集成化CPU、RISC芯片和大规模可编程集成电路,提高数控系统的集成度和软硬件运行速度;应用先进封装和互连技术,将半导体和表面安装技术融为一体;通过提高集成电路密度、减少互连长度和数量来改进性能,提高系统的可靠性。

2.机械制造中数控技术发展应对策略

先进数控技术是机械制造业快速发展的保证,直接影响到一个国家的经济发展和综合国力,关系到一个国家的战略地位。

我国机械制造中数控技术的研究和发展存在较多问题,特别是在技术创新能力方面情况尤为突出。为此,下文从总体应对策略和技术途径探讨机械制造业中数控技术的对策。

2.1数控技术发展总体应对策略

通过对数控技术和机械制造业发展趋势的分析和对我国数控领域存在问题的研究,笔者认为以科技创新为先导,以技术支持和服务为后盾将是一种符合我国国情的应对对策。

(1)以科技创新为先导。

我国必须大力加强数控领域的科技创新,逐步建立自己独立的、先进的数控技术体系。在此基础上大力发展符合国情的数控产品,从而形成从数控系统、数控功能部件到种类齐全的数控机床整机的完整的产业体系。

(2)大力加强技术支持和服务。

数控系统和数控机床作为典型的高技术产品,对用户的技术支持和服务足相当重要的。目前,我们可以利用先进的网络和多媒体技术手段,为建立新一代立体化的技术支持和服务体系开辟新的途径。

2.2技术途径应对数控技术发展

(1)发展新一代PC数控系统。

数控系统是各类数控装备的核心,因此通过科技创新首先发展新型数控系统,将是推动我国数控技术发展的有效途径。这要求在开发新型数控系统时,选用高性能CPU作为系统的运算和控制核心,并尽量用软件实现数控的所有功能。

(2)推进数控机床功能专业化。

解决数控系统问题后,需要实现数控机床的模块化,解决数控机床功能部件的专业化问题。目前我国机械制造在这方面离实际需求还有相当大的差距,因此必须人力促进数控机床功能专业化。

3.结束语

本文阐述了机械制造中数控技术的发展及对策,并对我国机械制造中数控技术的发展途径进行了探讨。另外,我国正逐步融入全球化机械制造的序列中,随着国外先进制造技术设备大量引进、国家重大科技产业工程项目等重大科技计划,先进的数控技术在国内机械制造业将日趋实用与普及。 [科]

【参考文献】

[1]鲁方霞,邓朝晖.数控机床的发展趋势及国内发展现状.工具技术,2006(3):14-18.

谈机械制造技术特点及发展 篇4

工业革命以前, 机械大都是由木工手工制成的木结构, 金属 (主要是钢和铁) 仅用以制造仪器、钟表、锁、泵和木结构机械上的小型零件。金属加工主要靠机匠的精工细作以达到需要的精度。随着蒸汽机的广泛使用以及随之出现的矿山、冶金、轮船和机车等大型机械的发展, 需要成形加工和切削加工的金属零件越来越多, 所用金属材料由铜、铁发展到以钢为主。机械加工 (包括铸造、锻压、焊接、热处理等技术及其设备以及切削加工技术和机床、刀具、量具等) 迅速发展, 从而保证了发展生产所需要的各种机械装备供应。

机械制造技术是研究产品设计、生产、加工制造、销售使用、维修服务乃至回收再生的整个过程的工程学科, 是以提高质量、效益、竞争力为目标, 包含物质流、信息流和能量流的完整的系统工程。随着社会的发展, 人们对产品的要求也发生了很大变化, 要求品种要多样、更新要快捷、质量要高档、使用要方便、价格要合理、外形要美观、自动化程度要高、售后服务要好, 要满足人们越来越高的要求, 就必须采用先进的机械制造技术。

2 机械制造技术的特点

做好基础自动化的工作仍是我国制造企业一项十分紧迫而艰巨的任务。但加工中心无论是数量还是利用率都很低。可编程控制器的使用并不普及, 工业机器人的应用还很有限。因此, 我们要立足于我国的实际情况, 在看到国际上制造业发展趋势的同时扎扎实实地做好基础工作。

2.1 机械制造技术是一个系统工程。

先进制造技术特别强调计算机技术、信息技术、传感技术、自动化技术、新材料技术和现代系统管理技术在产品设计、制造和生产组织管理、销售及售后服务等方面的应用。

2.2 机械制造技术是一个综合性技术。

先进制造技术应用的目标是为了提高企业竞争和促进国家经济和综合实力的增长。

2.3 机械制造技术是市场竞争要素的统一体。

市场竞争的核心是如何提高生产率。随着市场全球化的进一步发展, 转变为三要素的矛盾。先进制造技术把以时间为核心的时间、成本和质量的这三个矛盾有机结合起来, 使三者达到了统一。

2.4 机械制造技术是一个世界性技术。

为适应激烈的市场竞争, 一个国家的先进制造技术应具有世界先进水平, 应能支持该国制造业在全球市场的竞争力。同时, 机械制造技术是面向21世纪的技术, 应与现代高新技术相结合, 应是有明确范畴的新的技术领域。

3 我国先进机械制造技术的发展现状

近年来, 我国的制造业不断采用先进制造技术, 但与工业发达国家相比, 仍然存在一个阶段性的整体上的差距。

3.1 管理方面。

工业发达国家广泛采用计算机管理, 重视组织和管理体制、生产模式的更新发展, 推出了准时生产 (JIT) 、敏捷制造 (AM) 、精益生产 (LP) 、并行工程 (CE) 等新的管理思想和技术。我国只有少数大型企业局部采用了计算机辅助管理, 多数小型企业仍处于经验管理阶段。

3.2 设计方面。

工业发达国家不断更新设计数据和准则, 采用新的设计, 广泛采用计算机辅助设计技术 (CAD/CAM) , 大型企业开始无图纸的设计和生产。我国采用CAD/CAM技术的比例较低。

3.3 制造工艺方面。

发达国家较广泛的采用高精密加工、精细加工、微细加工、微型机械和微米/纳米技术、激光加工技术、电磁加工技术、超塑加工技术以及复合加工技术等新型加工。但是, 我国的普及率不高, 尚在开发、掌握之中。

3.4 自动化技术方面。

工业发达国家普遍采用数控机床、加工中心及柔性制造单元 (FMC) 、柔性制造系统 (FMS) 、机集成制造系统 (CIMS) , 实现了柔性自动化、知识智能化、集成化。我国尚处在单机自动化、刚性自动化阶段, 柔性制造单元和系统仅在少数使用。

经过几十年的发展以后, 中国制造业已经具备了一定的竞争能力, 在国际化和信息化方面也做得相当不错。例如我们不仅有很多产品可以选择, 并且价格越来越便宜。但是从整体来看, 国内制造业企业面临的挑战并不比其它行业轻松。我们必须关注在未来2~3年所面临的两个挑战。

第一个挑战是制造企业的外包模式。由于外包, 从而使企业出现了两种类型:一种是将制造环节外包的上游企业, 其代表就是Dell, 上游企业承担主要职责的不是制造环节, 而是供应链和客户关系。国内已经有一些企业开始向Dell学习, 以海尔为例, 在海尔公司后面就有上千家公司为海尔提供产品和服务。人们常说的“制造企业的竞争是供应链的竞争”, 指得就是这类企业;第二种企业, 是向上游企业提供OEM产品的从事生产制造的企业, 我们在东莞、昆山看到了大量这种类型的企业。就国内企业而言, 大部分企业走的是这种模式, 它们关注的是资源的优化, 成本的控制和迅速保证按时间交货, 所以这类企业是真正需要实施ERP的企业。第二个挑战来源于如何具备大规模定制的制造能力。以Dell为例, 它能够在一周内按照客户的需求定制出PC或者其它产品, 并且将其交付到客户手中。这种企业需要依靠非常先进的客户关系管理和强大的供应链系统。而这种定制能力正是国内企业所缺乏的。

4 结束语

目前我国正处于经济的快速发展时期, 我国的机械制造技术发展较晚, 与世界先进水平相比还处于落后状态, 随着我国科技发展水平的不断提高, 机械制造技术会不断的成熟完善, 与发达国家的距离缩小, 在世界的市场竞争中会占有一席之地

摘要:制造业是现代国民经济和综合国力的重要支柱, 其生产总值一般占一个国家国内生产总值的20%55%。在一个国家的企业生产力构成中, 制造技术的作用一般占60%左右。专家认为, 世界上各个国家经济的竞争, 主要是制造技术的竞争。其竞争能力最终体现在所生产的产品的市场占有率上。随着经济技术的高速发展以及顾客需求和市场环境的不断变化, 这种竞争日趋激烈, 因而各国政府都非常重视对先进制造技术的研究。

关键词:机械制造技术,发展,现状

参考文献

[1]马晓春.我国现代机械制造技术的发展趋势[J].森林工程.2002 (3) .

[2]王世敬, 温筠.现代机械制造技术及其发展趋势[J].石油机械.2002 (11) .

制造技术及发展 篇5

关键词:制造技术、现状、问题、发展趋势

制造技术是研究产品设计、生产、加工制造、销售使用、维修服务乃至回收再生整个过程的工程学科,并广泛将电子学、信息科学、材料学、生物学、管理科学等最新科学成就融入其中,目的是提高产品的质量、效益和竞争力。制造业为整个国民经济提供技术装备,其发展水平是国家工业化程度的主要标志之一。我国从2001年加入了世界贸易组织后,面对日益激烈的市场竞争环境,越来越多的制造企业开始将大量的人力、财力和物力投入到先进的制造技术研究中。近年来,我国制造科学技术有了日新月异的变化和发展,但与先进的国家相比仍有一定差距,为了迎接挑战,必须认清制造技术的发展趋势,缩短与先进国家的差距,使我国的产品上质量、上效率、上品种和上水平。现代制造技术的特征

1.1面向工业应用的技术。随着生活水平不断提高,人们对各种产品的要求也越来越高,除了质量的要求外,人们慢慢的也开始追求产品的精美外观,因此,现代化的各种制造技术,应该满足人们对产品的最实际要求与效果,这无形中也促进了企业竞争实力的提升,进而提高国家经济实力的增长,从而带动整个制造业的经济效益与社会价值。

1.2 CAD/CAM 的广泛应用和开发。机械制造与电子技术、计算机技术的结合越来越紧密,计算机及其网络技术的迅速发展,使机械技术、制造和理论计算融为一体。NC、CAD/CAM、工业机器人、柔性制造系统、计算机集成制造系统等已成为提高劳动生产率的强大手段,成为制造业现代化的标志

1.3设计与工艺一体化。随着科学技术的迅速发展、社会需求的日益多样化,更新换代加快、品种越来越多、批量越来越少。因此,小批量的生产在产品生产中已成为主流,出现了面向制造设计的并行工程(CE)和精良生产(LP)新技术,使设计与工艺一体化。随着计算机的普及与网络技术的迅速发展,设计与工艺一体化进程正在加速发展。

1.4制造技术已成为系统。先进制造技术之所以具有强大的优越性,其根本原因在于它在利用传统制造技术的同时,能不断结合当今现代化的高新技术成果,这样既避免了传统制造技术的缺陷空白,又充分发挥了现代技术的能量流与信息流,使之成为一个完整的系统。

1.5产品开发周期显著缩短,上市时间更快,这是21世纪市场环境和用户消费观所要求的,也是赢得竞争的关键所在。这一点从美国制造业策略的变化可以看出。美国制造业的策略从50年代的“规模效益第一”,经过70年代和80年代的“价格竞争第一”和“质量竞争第一”,发展到90年代的“市场速度第一”,时间因素被提到了首要位置,具备赢得竞争,提高市场占有率的四种基本能力:①时间竞争能力,产品上市快、生产周期短、交货及时;②质量竞争能力,产品不仅可靠性高,而且使用户在各方面都满意;③价格竞争能力,产品 生成成本低,销售价格适中;④创新竞争能力,产品有特色、生产有柔性、竞争有策略。这四种能力中最重要的能力是创新能力,企业的创新不仅指产品设计和生产工艺上的创新,还要包括制造观念的更新、组织的重构、经营的重组。历史证明,综合创新能力是推动企业发展的动力和最强大的竞争武器。

1.6 全生命周期内的质量保证。产品质量的完整概念是顾客的满意度,可靠性仅是质量的一个指标,但它不再能赋予产品以足够的竞争优势。在用户看来,产品可靠、具有一定的使用寿命是理所当然的。对产品质量更全面的理解是:用户占有、使用产品的一种综合主观反映,包括可用、实用、耐用、好用。

1.7分布、并行、集成并存。分布性更强、分布范围更广,是全球范围的分布;并行化程度更高,许多作业可以跨地区、跨部门分布式并行实施;集成化程度更高,不仅包括信息、技术的集成,而且包括管理、人员和环境的集成。21世纪制造业的四个关键因素是技术、管理、人员和环境。

1.8加强环境保护意识。生产者在生产的过程中,对环境的保护越来越重视,对一些可以再次利用的资源进行最大可能的回收,并加以利用,将资源的回收利用,这也是现代制造技术发展的重要方向。全球化市场经济根本改变了我国制造业的整体格局

2.1世纪制造业面临的是全球多样化、个性化的需求。20世纪50年代以后,机械化、自动化技术的应用,标准化大批量生产方式的急速发展,使得全球制造业生产能力不断扩大,生产规模和效率迅速提高。进入70年代,工业发达国家制造业的供给能力已经大于市场需求。世界主要市场开始进入需求导向的时代。消费观念也出现了结构性变化,消费需求趋向多样化和个性化。

20世纪90年代,制造业的跨国活动迅速发展,全球制造能力进一步扩张,出现全球性能力过剩的局面,产能与市场需求的矛盾日益突出,在新产品更新速度加快的同时,市场饱和周期也在缩短。同时随着货运、集装箱运输以及信息技术等的应用,产品的销售半径不断增大,制造商必须面对处于不同地域、不同文化和不同环境下的全球用户。进入21世纪,全球市场需求的多样化趋势更加明显,制造业面临全球性多样化、个性化需求的挑战。

在用户差别越来越大的全球市场上,社会、经济、文化、艺术、技术等多种因素都影响需求的个性化选择趋向。用户出于对功能、安全、效率、环保、节能、舒适、休闲、新颖、个性、时尚、趣味、娱乐、价格等个性化考虑,要求制造商利用不同的材料,不同的成型工艺手 段,不同的造型设计,不同的结构,不同的操作系统和时空配置,不同的表面处理和装饰,实现工业设计和制造的个性化,并实现产品的多样化,性能或功能的多样化,款式的多样化,规格的多样化,包装的多样化,价格层次的多样化。

如何对市场环境急剧变化做出快速反应,及时把握用户需求,有效地生产和提供令用户满意的产品和服务,是21世纪制造业面临的挑战。目前,我国制造业正面临个性化、多样化需求和标准产品大量需求并存的局面。一方面,国际市场和一部分国内市场需求已经呈现式样化、个性化的趋势,国内制造业还不能充分适应;另一方面,我国标准产品的大批量生产方式的发展还不充分。影响大规模生产效率和效益的决定性因素,如专业化分工、科学的生产管理、标准化、自动化等,还需要进一步完善。因此,市场和我国的国情要求我们一方面要努力满足用户个性化需求,主动推进生产方式向小批量、多品种发展;另一方面,也继续通过大规模生产方式,高效低成本地生产价廉物美的标准产品,满足国内外市场的需要。对在设计和制造方面具有模块化特征的产品,如IT产品、家用电器、服装、汽车等,则应通过规模化生产的基础要素——标准化、专业化与先进制造技术结合,实现大规模订制生产,高效低成本地满足个性化和多样化的需求。

2.2世纪制造业面临的是全球市场的竞争与合作。经济全球化给制造商利用全球资源,积极参与全球竞争与合作带来了前所未有的机遇。利用全球资源(包括人力资源、自然资源、技术资源、资金资源、市场资源)进行的产业国际分工,使制造业企业能够迅速成长。

21世纪,世界制造业的全球市场竞争与合作将在三个层面展开。一是发达国家制造企业之间围绕高端产品、尖端技术研发,以及全球市场战略布局的竞争与使用;二是制造业产业内,在上下游产业之间,如开发设计与生产之间,生产与营销之间,零部件与整机之间,品牌厂商与外包加工企业之间展开的产业链的全球合作以及供应商、营销商之间的全球竞争与合作;第三是世界主要制造中心,即各个产业生态圈或区域之间的竞争与合作。在对全球资金和技术资源吸引力强,产业内国际分工活跃的领域与区域,随着制造能力、技术水平的大幅提升,逐渐形成了产业生态系统。而新产品的提供,很大程度上要依靠生态系统各成员的共同努力来完成,并推动整个产业的进步。在这个生态系统中,成员之间有着共生、共荣、竞争、合作等复杂的关系。以往那种企业与企业之间对抗性竞争被协同竞争所取代。用户、供应商、研发中心、制造商、经销商和服务商等具有互补性的企业间建立紧密合作,利益共享,风险共担,相互依赖,共同发展。彼此间通过竞争优选,不断降低成本,提高效率,产业链中的企业既合作又竞争,专业化、柔性化生产相统一,制 造质量更高,制造成本更低,应变能力更强。

在对全球技术和资源吸引力强,具有制造优势的地区,企业、资金、技术、人才、信息、物流、市场、商务、法律等配套服务不断聚集。在产业生态不断改善,制造规模不断扩大的情况下,致使某门类产品的全球制造能力迅速集中在少数几个产业集群区域,形成若干产品和服务共生协同的产业生态圈——世界制造中心。而各个产业生态圈间,则通过国际合作,通过双边、多边或区域间的自由贸易和经济合作协定,实现竞争与合作。例如中国东南沿海地区产业生态圈与中西部、东北部的的合作;东盟“10+3”IT技术产业生态圈的竞争与合作;墨西哥与巴西汽车及其零部件产业生态圈的竞争与合作。

当前,我国开始形成面向全球市场的产业生态链或产业生态圈,使中国的部分地区逐渐成为世界最想的吸引全球资金、技术、人才等各种资源的制造基地。21世纪产业生态环境将成为比劳动力成本更重要的综合竞争因素,是制造业保持竞争优势和对全球资源吸引力的综合条件,只有不断完善产业生态环境,积极参与世界级大型企业集团、产业链主干企业以及其他主要世界制造中心之间竞争与合作,才能全面提高我国制造业在国际市场的竞争力,促进我国制造业的进一步发展 我国现代制造技术的发展状况

近年来,我国制造业不断引进世界先进制造技术,并加大各领域的技术研究,形成了一定特色的制造新气象;但是,对于高精尖端的领域,与欧美等一些工业发达国家相比,仍然存在很大一段差距,主要表现有如下几个方面:

3.1生产管理。工业发达强国在管理中广泛采用计算机技术,推出了准时生产(JIT)、精益生产(LP)、敏捷制造(AM)、并行工程(CE)等新的管理思想和技术,重视组织和管理体制、生产模式的更新发展。我国多数小型企业却采用经验管理方法,只有少数大型企业采用了计算机辅助管理技术。

3.2制造设计。随着计算机辅助设计(CAD/CAM)的兴起,世界各工业发达国家抓紧有力时机,不断将该技术引用其中,并能做到对设计数据和规则进行定期更新与处理。我国对CAD/CAM技术的应用却不是很普遍,且该领域的人才较为紧缺。

3.3自动化装备。

目前制造业正在从以机器为特征的传统技术时代向着以信息为特征的系统技术时代迈进,进入了一个能够增强企业在不可预见的多变环境中生存能力的全球化敏捷制造阶段,世界各国十分重视发展先进制造与自动化技术,许多工业国家应用先进制造与自动化技术实现了设计、制造和经营的一体化,加强了在国际市场的 垄断地位,而我国在这一方面却显得非常的薄弱。

3.4制造工艺方面。精细加工、微细加工、微型机械和微米纳米技术、高精密加工技术、超塑激光加工技术、电磁加工技术以及复合加工技术等新型加工方法在工业发达国家应用较广泛。而我国普及率不高,尚在开发、掌握之中。

4我国当前制造技术要解决的问题

当前制造技术要解决的问题主要集中在以下几方面:

4.1资源配置。充分结合劳动密集型和技术密集型产业,从我国的国情出发,采取产业的多层次推进策 略,不断提高产业的技术水平和产业集中度,从国家的整体上看,应继续大力发展劳动密集型产业以缓解就业压力,另一方面积极发展资金密集产业,包括充分利用外资,在有优势的领域可以集中力量有重点的发展技术密集型产业。

4.2 产业结构。我国低水平生产能力过剩与高技术高附加值产品短缺并存,使装备制造业发展滞后,极 大地约束了制造业发展。落后的装备制造业是造成产业结构优化升级的主要制约因素,因此装备制造业应该成为工业改组改造和结构优化升级的主战场。加速提升和发展装备制造业,加大产业结构优化升级的步伐应是今后制造业发展的重点

4.3 高新技术。在新世纪制造业的发展中,高新技术产业的培育对于提高一个国家的综合国力和市场竞争能力具有极其重要的战略意义,我们要按照“比较优势”和“有限目标”的原则,组织力量、集中目标、重点投入,抢占一批具有21世纪市场前景的高新技术制高点,努力培育一批具有未来高增长潜力和优势的产业领域,实现我国制造业高新技术产业的领先发展。通过高新技术改造来提升制造业,努力提高制造业的整体素质,增强制造业的竞争力,尤其是利用信息技术改造传统产业,实现生产过程网络化、智能化、自动化等。例如,近年来我国国家自然基金会将不少经费投入到先进制造技术发展中。同时,制造业可以为发展高新技术提供大部分资金、市场、基础设施,成为它们发展的物质基础,因而发展高新技术和发展制造业存在着相辅相成的依存关系。

4.4 市场。21世纪全球经济一体化的发展,使市场正从单品种、大批量、周期长向多品种、小批量、周期短方向发展,要求新产品开发速度快,成本低,耗能少。影响制造业发展的主要因素正是技术创新及市场要求。我们有着巨大的国内市场资源。只要我们充分利用好这一资源,更大胆地放开国内市场,就可有效地把国外技术和资本吸引过来。也只有最大限度地吸收国外制造业的一切先进技术成果,我 们才有可能实现经济超越式发展的目标。

4.5制造系统是一个复杂的大系统,为满足制造系统敏捷性、快速响应和快速重组的能力,必须借鉴信息科学、生命科学和社会科学等多学科的研究成果,探索制造系统新的体系结构、制造模式和制造系统有效的运行机制。制造系统优化的组织结构和良好的运行状况是制造系统建模、仿真和优化的主要目标。制造系统新的体系结构不仅对制造企业的敏捷性和对需求的响应能力及可重组能力有重要意义,而且对制造企业底层生产设备的柔性和可动态重组能力提出了更高的要求。生物制造观越来越多地被引入制造系统,以满足制造系统新的要求。

4.6为支持快速敏捷制造,几何知识的共享已成为制约现代制造技术中产品开发和制造的关键问题。制造过程中物理和力学现象的几何化研究形成了制造科学中几何计算和几何推理等多方面的研究课题,其理论有待进一步突破,当前一门新学科--计算机几何正在受到日益广泛和深入的研究。

4.7在现代制造过程中,信息不仅已成为主宰制造产业的决定性因素,而且还是最活跃的驱动因素。提高制造系统的信息处理能力已成为现代制造科学发展的一个重点。由于制造系统信息组织和结构的多层次性,制造信息的获取、集成与融合呈现出立体性、信息度量的多维性、以及信息组织的多层次性。在制造信息的结构模型、制造信息的一致性约束、传播处理和海量数据的制造知识库管理等方面,都还有待进一步突破。

4.8各种人工智能工具和计算智能方法在制造中的广泛应用促进了制造智能的发展。一类基于生物进化算法的计算智能工具,在包括调度问题在内的组合优化求解技术领域中,受到越来越普遍的关注,有望在制造中完成组合优化问题时的求解速度和求解精度方面双双突破问题规模的制约。制造智能还表现在:智能调度、智能设计、智能加工、机器人学、智能控制、智能工艺规划、智能诊断等多方面。

这些问题是当前产品创新的关键理论问题,也是制造由一门技艺上升为一门科学的重要基础性问题。这些问题的重点突破,可以形成产品创新的基础研究体系。

综上所述,我国是一个发展中的大国,在整个工业化的进程中,不能没有自己强大的制造业。有选择地引进、有重点地吸收、有目标地赶超、勇敢地参与世界经济的竞争与合作,在竞争与合作中不断增强我国制造业的国际竞争力。21世纪前20年,必须大力发展制造技术,推动中国制造业快速发展,开拓出一条发展制造业、通向制造强国之路

5我国制造技术的发展趋势

现代制造技术是在保留传统制造工艺积极要素的同时,不断融入当今最新的研究发展技术而成,并在产品生产的所有领域及过程中广泛渗透。

5.1信息化。当今的时代是信息时代,20-21世纪有许多重大科技成果,但任何一项技术对整个社会影响都没有信息技术那么深远。在生产过程中,信息流是最活跃的,物质流与能源流在信息流指挥下运动。信息技术与制造技术的融合,是机械制造技术发展的主要方向。近年来,机械制造技术最大的变化是信息获得、信息处理、信息流动方式的变化。计算机辅助设计与制造、仿真、建模、神经网络、模糊控制、智能技术、机器人、柔性制造技术、集成制造系统、并行工程、精益制造、敏捷制造、虚拟制造、虚拟现实、反向工程及全能制造等,仍然是机械制造技术中的热门课题。

21世纪信息化的制造技术将有它新的发展特色,这一发展特色将首先体现在智能化、网络化、集成化和创新上。信息是控制的依据,可以是有序的,但更多是无序的。从无序的信息中提取有用的知识和智能。知识和智能是一种有序的、能对信息进行排序、整理的高层次信息。19世纪下半叶开始的机械化、20世纪开始的自动化,主要从体力上解放人类,还需要实现智能化。只有智能化,才能在更复杂的情况下实现更高层次的自动化。

5.2智能工程化。人类和智能机械共同组成人机一体化,形成智能系统,该系统在制造过程中能进行如构思、分析、判断、推理、决策等智能活动。智能系统中,“智能”主要体现于系统具有极好的“柔”特性。在设计和制造中,采用模块化,使其具有较大柔性。

5.3自动技术化。自动化技术在制造系统中主要表现在集成技术、系统技术、柔性制造技术、人机一体化等各个方面,自动化技术向高科技方向纵深是制造业的发展趋势所在。

5.4集成化。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及人员集成,这更适合未来制造系统的需求。

5.5精密化。先进制造技术出现于20世纪80年代末,现已成为一个国家经济发展的重要手段之一,目前发达国家非常重视先进制造技术的发展和应用,精密加工就是先进制造技术的主体之一。精密加工技术现在已成为高科技技术领域的基础,有人提出超精密加工技术已进入原子级的极限加工,与纳米技术相接,这将使制造业进入到一个前所未有的新领域,使人发现更多的新信息,新规律。高技术发展中许多制造概念只有在微观尺度上才变得可能。制造业的常规性尺度将由微米级精度下移一两个数量级,亚微米及纳米级制造将成为制造技 术和制造工艺的发展方向。

5.6虚拟技术化。虚拟技术在制造过程中可模拟和检验产品生产过程。为优化产品的制造工艺、保证产品质量、生产周期和成本最低标,并检验产品的可加工性、加工方法和工艺的合理性,需进行生产过程计划、管理、调度、供应链及物流设计的仿真,以预知设计与生产中可能出现的缺陷和错误。

5.7 绿色制造与可持续发展制造化。科技的发展创造了历史的奇迹。但人们也越来越认识到,自然界的资源是有限的,环境和生态正遭受巨大的破坏。绿色制造与可持续发展已成为人们最为关注的课题之一,可持续发展已列为我国基本国策。21世纪是中国将可持续发展战略走向实施的世纪。在此实施过程中,绿色制造技术处于十分重要的地位。要实现可持续发展,必须实行可持续消费,大力开发可再生能源和材料。太阳能和风能的利用受到越来越多的重视,新材料也应当是可再生的。绿色不仅包括不污染环境、不破坏生态平衡,也包括对资源的保护。要做到生产的可持续发展,必须发展可持续产品。近年来出现了一种错误认识,认为随着科技的快速发展,产品的更新换代加快,产品的有效使用寿命会越来越短。为了发展可持续产品,必须改变对产品寿命周期的传统认识。一般将产品的寿命周期分为制造、使用和回收处理等3个阶段,只有制造阶段是产生附加值的阶段。可持续产品的生产中,制造过程的有效延伸,将不断增加整个产品在使用和回收中的 附加值。21世纪产品的价值将不是以固化的硬件为主,而是以其知识和技术含量为主。在产品使用中,通过不断更新和增加知识和技术含量,可实现产品的演变,乃至更新换代,扩大产品附加值。产品的硬件含量应尽可能地少,并且多是模块式,便于扩展与更新。产品将越来越多地以租用的方式进入市场。再制造将是产品生产的重要方式。再制造不同于修理,修理后的目的是恢复原有产品性能,而通过再制造是要使产品的性能上一个层次。

5.8全球一体化。自从加入WTO,世界各国之间的距离变得越来越小了,全球之间的贸易往来更加密切,世界是一个大工厂,全球一体化的进程日益加快。网络通讯技术的迅猛发展,更是加速了各国企业之间的交流与合作,从而产生更激烈的竞争,这样一种发展的模式有力的促进了国际市场间的竞争。

6结束语

未来的制造技术发展方向将是信息化、智能化、精密化、集成化、不断创新的绿色环保化。生物制造技术、微机电系统和纳米技术在未来社会的机械制造业中将是领先技术。在激烈的国际竞争环境中,一个国家科技发展水平的高低,制造业在其中取到了关键的衡量作用。我国正处于改革的转型期,有相当的前沿科学技术还没有自己的知识产权,制造水平也非常薄弱,需要不断的攻坚克难。只有把握住世界先进制造技术的发展潮流,顺应改革的步伐,将其放在战略优先的高度,加大投入,这样才能缩短与先进工业国家的距离,才能在世界的竞争场上占有一席之地。

参考文献:

[1]马晓春.我国现代机械制造技术的发展趋势[J].森林工程 [2]王世敬,温筠.现代机械制造技术及其发展趋势[J].石油机械

制造技术及发展 篇6

关键词:机械制造 技术特点 发展方向

我国正处于经济发展的关键时期,制造技术是我们的薄弱环节。只有跟上先进制造技术的世界潮流,将其放在战略优先地位,并以足够的力度予以实施,才能尽快缩小与发达国家的差距,才能在激烈的市场竞争中立于不败之地。

一、我国机械制造技术发展的现状分析

机械制造技术是研究产品设计、生产、加工制造、销售使用、维修服务乃至回收再生的整个过程的工程学科,是以提高质量、效益、竞争力为目标,包含物质流、信息流和能量流的完整的系统工程。

20世纪90年代初,随着CIMS技术的大力推广应用,包括有CIMS实验工程中心和7个开放实验室的研究环境已建成。在全国范围内,部署了CIMS的若干研究项目,诸如CIMS软件工程与标准化、开放式系统结构与发展战略,CIMS总体与集成技术、产品设计自动化、工艺设计自动化、柔性制造技术、管理与决策信息系统、质量保证技术、网络与数据库技术以及系统理论和方法等均取得了丰硕成果,获得不同程度的进展。但因大部分大型机械制造企业和绝大部分中小型机械制造企业主要限于CAD和管理信息系统,底层基础自动化还十分薄弱,數控机床由于编程复杂,还没有真正发挥作用。因此,与工业发达国家相比,我国的制造业仍然存在一个阶段性的整体上的差距。

目前,我国已加入WTO,机械制造业面临着巨大的挑战与新的机遇。因此,我国机械制造业不能单纯的沿着20世纪凸轮及其机构为基础采用专用机床、专用夹具、专用刀具组成的流水式生产线——刚性自动化发展。而是要全面拓展,面向五化发展,即全球化、网络化、虚拟化、自动化、绿色化。

二、机械制造技术的特点

做好基础自动化的工作仍是我国制造企业一项十分紧迫而艰巨的任务。但加工中心无论是数量还是利用率都很低。可编程控制器的使用并不普及,工业机器人的应用还很有限。因此,我们要立足于我国的实际情况,在看到国际上制造业发展趋势的同时扎扎实实地做好基础工作。

1.机械制造技术是一个系统工程

先进制造技术特别强调计算机技术、信息技术、传感技术、自动化技术、新材料技术和现代系统管理技术在产品设计、制造和生产组织管理、销售及售后服务等方面的应用。它要不断吸收各种高新技术成果与传统制造技术相结合,使制造技术成为能驾驭生产过程的物质流、能量流和信息流的系统工程。

2.机械制造技术是一个综合性技术

先进制造技术应用的目标是为了提高企业竞争和促进国家经济和综合实力的增长。因此,它并不限于制造过程本身,它涉及产品从市场调研、产品开发及工艺设计、生产准备、加工制造、售后服务等产品寿命周期的所有内容,并将它们结合成一个有机的整体。以便提高制造业的综合经济效益和社会效益。

3.机械制造技术是市场竞争要素的统一体

市场竞争的核心是如何提高生产率。随着市场全球化的进一步发展,20世纪80年代以后,制造业要赢得市场竞争的主要矛盾已经从提高劳动生产率转变为以时间为核心的时间、成本和质量的三要素的矛盾。先进制造技术把这三个矛盾有机结合起来,使三者达到了统一。

4.机械制造技术是一个世界性技术

20世纪80年代以来,随着全球市场的形成,发达国家通过金融、经济、科技手段争夺市场,倾销产品,输出资本,使得市场竞争变得越来越激烈,为适应这种激烈的市场竞争,一个国家的先进制造技术应具有世界先进水平,应能支持该国制造业在全球市场的竞争力。

三、我国机械制造技术的发展方向

先进制造技术是制造技术的最新发展阶段,是由传统的制造技术发展起来的,既保持了过去制造技术中的有效要素,又要不断吸收各种高新技术成果,并渗透到产品生产的所有领域及其全部过程。

20世纪80年代,随着扫描显微镜的发明和使用,人类认识世界和改造世界的能力进入纳米尺度,纳米技术是指实现纳米级精度,是一种在纳米尺度上研究原子和分子结构,物质特性及相互作用与运动,并运用这种技术为人类服务的高新技术,纳米技术对制造业产生了很大的影响,其应用范围将非常广泛,包括纳米材料技术、纳米加工技术、纳米装配技术和纳米测量技术等。

现代机械制造技术的发展主要表现在两个方向上:一是精密工程技术,以超精密加工的前沿部分、微细加工、纳米技术为代表,将进入微型机械电子技术和微型机器人的时代;二是机械制造的高度自动化,以CIMS和敏捷制造等的进一步发展为代表。

1.精密成形技术成形制造技术包括铸造、焊接、塑性加工等。精密成形技术包括:精密铸造(湿膜精密成形铸造、刚型精密成形铸造、高精度造芯)、精密锻压(冷湿精密成形、精密冲裁)、精密热塑性成形、精密焊接与切割等。

2.无切削液加工无切削液加工的主要应用领域是机械加工行业,无切削液加工简化了工艺、减少了成本并消除了冷却液带来的一系列问题,如废液排放和回收等等。

3.快速成形技术快速原型零件制造技术(RPM),其设计突破了传统加工技术所采用的材料去除的原则,而采用添加、累积的原理。其代表性技术有分层实体制造(LOM),熔化沉积制造(FDM)等等。

由于以上工艺和技术不仅减少了原材料和能源的耗用量或缩短了开发周期、减少了成本,而且有些工艺的改进对环境起到保护作用,因此被称为绿色制造工艺。绿色制造是人类社会可持续发展在制造业中的体现。这一切除了工艺革新外,还必须依靠信息技术,通过计算机的模拟、仿真,才能实现。

现代制造技术是现代技术和工业创新的集成,是国家制造业的水平的主要标志,也是国家工业的基础和支柱。随着社会的发展,人们对产品的要求也发生了很大变化,要求品种要多样、更新要快捷、质量要高档、使用要方便、价格要合理、外形要美观、自动化程度要高、售后服务要好、要满足人们越来越高的要求,就必须采用先进的机械制造技术。因此,我们应抓住机遇,了解我国机械制造技术的发展现状,把握现代机械制造技术的发展趋势,使我国现代制造业与世界发达国家站在同一起跑线上。

参考文献:

[1]马晓春.我国现代机械制造技术的发展趋势[J].森林工程,2002,(3). [2]王世敬,温筠.现代机械制造技术及其发展趋势[J].石油机械,2002,(11).

柔性制造技术的发展现状及趋势研究 篇7

1.1 基本概念

柔性制造技术(FMT)可以表述为两个方面:一是系统适应外部环境变化的能力,可用系统满足新产品要求的程度来衡量;二是系统适应内部变化的能力,可用在有干扰情况下系统的生产率与无干扰情况下的生产率期望值之比来衡量。“柔性”是相对于“刚性”而言的,传统的“刚性”自动化生产线主要实现单一品种的大批量生产,优点是生产率高,设备利用率高,单件产品成本低。但只能加工一种或几种相类似的零件,难以应付多品种中小批量的生产。随着批量生产时代逐渐被适应市场动态变化的生产所替换,一个制造自动化系统的生存能力和竞争能力在很大程度上取决于它是否能在很短的开发周期内生产出较低成本、较高质量的不同品种产品的能力。在现实社会中,人们通常将用以生产产品的制造系统根据其一次投产的数量而分为大量、批量和单件生产3种类型。

近20年来,世界市场从相对稳定型转向动态多变型,市场的需求和企业产品特点表现为:市场的竞争日益激烈、市场需求的多变性和不可预测性、产品生命周期日益缩短、产品需求趋于顾客化。在这种动态竞争全球化的市场环境中,企业生存和可持续发展已成为必须首先考虑的问题,这迫使企业努力寻找一种具有高柔性、高生产率、高质量和低成本的产品零件加工制造系统来替代传统制造系统,以期用最短的生产周期对市场需求变化作出响应,并使包括厂房、设备及人力在内的资源得到最有效地利用,达到企业生产经营能力整体优化的目的。

FMT所采用的一些原理和技术途径包含有非常先进的制造哲理和技术观念。柔性制造系统(FMS)是能够覆盖上述3类制造系统基本原理和概念的一种制造系统。柔性制造设备或系统正成为制造业领域中极为重要的主力制造设备。

1.2 柔性

柔性制造系统(FMS)必须以柔性制造设备,如托盘化CNC加工中心机床为基础,而不能由没有固有柔性(Flexibility)的设备,如专用机床来构成。一个柔性制造设备或系统建成后运行时所能达到的柔性不仅取决于制造设备或系统固有的柔性,还取决于用户企业的制造能力、管理经验、企业文化和为满足市场需求所采取的制造策略等因素,或者说一个柔性制造设备或系统还存在一种通过用户方可实现的柔性。因此,对于某个确定的柔性制造设备或系统来说,其柔性是由其固有柔性和可实现柔性两大部分组成的。

FMS的“柔性”是一个柔性制造设备或系统应付各种可能变化或新情况的“应变”能力。FMS的这种应变能力表现在空间兼容性和时间兼容性两个方面。空间兼容性是指要求制造系统适应多种操作,有能力适应多种不同类型结构、尺寸的零件加工制造,表现出在一定加工制造宽度范围内的兼容性;时间兼容性是指要求制造系统有能力应付短期、中期或长期内可能发生的情况变化。

1.3 分类

柔性制造技术是对各种不同形状加工对象实现程序化柔性制造加工的各种技术的总和。柔性制造技术是技术密集型的技术群,凡是侧重于柔性,并适应于多品种、中小批量的加工技术都属于柔性制造技术。按规模大小划分为以下4种。

1.3.1 柔性制造系统(FMS)

FMS包含2台以上具有自动刀具交换和自动工件托盘交换装置的数控机床,以加工中心为核心设备,配有自动物料传递和管理系统,如有轨运输小车或自动导引运输小车,并在中央计算机统一控制和管理下,动态地平衡资源地有效利用,具有生产调度和对加工过程的实时监控能力,可动态地实现多种零件族的自动加工。

1.3.2 柔性制造单元(FMC)

FMC可视为一个规模最小的FMS,是FMS向廉价化及小型化方向发展的一种产物,它由1~2台加工中心、工业机器人、数控机床及物料运送存贮设备构成,其特点是实现单机柔性化及自动化,具有适应加工多品种产品的灵活性,现已进入普及应用阶段。

1.3.3 柔性制造线(FML)

FML是处于单一或少品种大批量非柔性自动线与中小批量多品种FMS之间的生产线。其加工设备可以是通用的加工中心、CNC机床,亦可采用专用机床或NC专用机床,对物料搬运系统柔性的要求低于FMS,但生产率更高。它以离散型生产中的柔性制造系统和连续生产过程中的分散型控制系统(DCS)为代表,其特点是实现生产线柔性化及自动化,其技术已日臻成熟,现已进入实用化阶段。

1.3.4 柔性制造工厂(FMF)

FMF是将多条FMS连接起来,配以自动化立体仓库,用计算机系统进行联系,采用从订货、设计、加工、装配、检验、运送至发货的完整FMS。它包括了CAD/CAM,并使计算机集成制造系统(CIMS)投入实际,实现生产系统柔性化及自动化,进而实现全厂范围的生产管理、产品加工及物料贮运进程的全盘化。FMF将制造、产品开发及经营管理的自动化连成一个整体,以信息流控制物质流的智能制造系统(IMS)为代表,其特点是实现工厂柔性化及自动化。

2 柔性制造所采用的关键技术

2.1 计算机辅助设计

CAD技术引入专家系统,使之具有智能化。它有助于加快开发新产品和研制新结构的速度。

2.2 模糊控制技术

模糊数学的实际是模糊控制器。最近开发出的高性能模糊控制器具有自动功能,可在控制过程中不断获取新的信息并自动对控制量作调整,使系统性能大为改善,其中尤其以基于人工神经的自学引起人们极大的关注。

2.3 人工智能技术及专家系统

迄今,柔性制造技术中所采用的人工智能大多指基于规则的专家系统。专家系统利用专业知识和推理规则进行推理,求解各类问题(如解释、预测、诊断、查找故障、设计、计划、监视、修复、命令及控制等)。由于专家系统能简便地将各种事实及与通过经验获得的知识相结合,因此为柔性制造的诸方面工作增强了柔性。展望未来,以知识密集为特征,以知识处理为手段的人工智能(包括专家系统)技术必将在柔性制造业(尤其智能型)中起着日趋重要的关键性的作用。智能制造技术(IMT)旨在将人工智能融入制造过程的各个环节,借助模拟专家的智能活动,取代或延伸制造环境中人的部分脑力劳动。在制造过程,系统能自动监测其运行状态,在受到外界或内部激励时能自动调节其参数,以达到最佳工作状态,具备自组织能力。

2.4 人工神经网络技术

人工神经网络(ANN)是模拟智能生物的神经网络对信息进行并处理的一种方法,故也是一种人工智能工具。在自动控制领域,神经网络将并列于专家系统和模糊控制系统,成为自动化系统中的一个组成部分。

3 FMT的发展趋势

3.1 发展FMT的支撑条件

1)技术培训。应用FMT的用户需要建立一支自己的自动化领域专家和专业技术人员队伍。因而,对有关人员进行技术培训极为重要。

2)自动化应用经验。企业应用自动化技术的经验对于成功应用FMS是极为重要的。这种应用经验是一种积累的过程。

3)上级主管部门和领导的支持。在国有企业中,成功应用FMT的一个必要条件是得到上级主管部门和领导的有力支持。上级主管部门和领导支持的强弱对于缩短实施周期和回收期有着重大影响。

4)工程主管者。发展FMT必须任命一位有权威的工程主管者(工程负责人)。这位工程主管者通常应处于上级主管部门或工厂级主管人员的地位。

5)供应商。发展FMT,争取软、硬件供应商的技术支持极为重要,即使是技术水平较高、应用经验较丰富的用户,这种支持也是必要的。

3.2 FMC将成为发展和应用的热门技术

FMC的投资比FMS少得多而效益接近,更适用于财力有限的中小型企业。

3.3 发展效率更高的FML

多品种、大批量的生产企业,如汽车及拖拉机等工厂对FML的需求引起了FMS制造厂的极大关注。采用价格低廉的专用数控机床替代通用的加工中心将是FML的发展趋势。

3.4 朝多功能方向发展

由单纯加工型FMS进一步开发以焊接、装配、检验及钣材加工乃至铸、锻等制造工序兼具的多种功能FMS。FMS是实现未来工厂的新颖概念模式和新的发展趋势,是决定制造企业未来发展前途的具有战略意义的举措。目前反映工厂整体水平的FMS是第一代FMS,真正完善的第二代FMS将是智能化机械与人之间相互融合、柔性地全面协调从接受订单至生产、销售这一企业生产经营的全部活动。

FMS是在自动化技术、信息技术及制造技术的基础上,将以往企业中相互独立的工程设计、生产制造及经营管理等过程,在计算机及其软件的支撑下,构成一个覆盖整个企业的完整而有机的系统,以实现全局动态最优化,总体高效益、高柔性,并进而赢得竞争全胜的智能制造系统。

4 FMT的发展现状与展望

从上世纪60年代开始至今,FMT的出现、发展、进步和广泛应用,对机械加工行业及工厂自动化技术发展产生了重大影响,并开创了工厂自动化技术应用的新领域,大大促进了计算机集成制造技术(CIMT)的发展和应用。世界范围内的FMS获得了约30%的年增长率的快速发展和应用,在FMS领域,美国、西欧和日本居世界之首。20世纪90年代后,工业界更加注重信息集成和人在CIMS和FMS中的积极作用,认识到对FMS而言,如果系统规模小些,并允许人更多地能动介入,系统运行往往会更有成效。现在,FMT已朝着更加正确的方向发展,并开发了新的柔性制造设备,使高性能柔性加工中心构成的FMC,FTL得到广泛应用。同时,工业界已更加注重FMT与集成化CAD/CAPP/CAM,工厂或车间生产控制和管理系统PCMS相集成,以达到使企业生产经营能力整体优化的目的,适应动态多变型市场的需求。

制造技术及发展 篇8

PVB胶片又称PVB膜、膜片或PVB中间膜, 它具有对无机玻璃很好的粘结力强、透明、耐热、耐寒、耐湿、机械强度高等特性, 主要用于夹层安全玻璃和太阳能电池封装。夹层安全玻璃广泛用于建筑和汽车行业。经过特殊配方生产的PVB胶片在航天、军事和高新技术工业领域等也有着广泛的应用, 如用于飞机、航天器、太阳能电池和太阳能接收器、工业领域的复合减震钢板等。我国早在70年代就开始PVB极其胶片的研究, 由于缺乏核心技术, 产品质量同国外同类产品相比差距比较大, 中高端市场几乎为国外品牌垄断。为了打破这一垄断格局, 国家将PVB树脂及PVB胶片列为“十一五”计划支持的高新技术项目。近年, 我国对PVB 胶片技术研究有了很大的进展, PVB胶片的技术开发与工业化生产正在步入良性发展轨道。

2 PVB胶片制造技术

PVB胶片是由PVB树脂经专用增塑剂增塑并添加改善光热稳定性的助剂后, 通过挤出拉伸或流延所形成的厚度为0.38~1.52mm、用户指定宽幅的薄膜材料。

2.1 PVB树脂的合成

PVB树脂是制备PVB胶片的主要物质, 也是其关键原材料, 他的性能直接决定着PVB 胶片的质量。PVB树脂是高分子聚乙烯醇 (PVA) 和丁醛缩合反应形成的一种含有重量比约23%乙烯醇基的聚合物, 是英文名称Polvinyl Butyral的缩写。中文名称是聚乙烯醇缩丁醛, 化学结构为。

PVB树脂按其黏度分为低黏度和高黏度树脂, 低黏度PVB树脂应用于黏合剂, 高黏度PVB树脂用于制造PVB胶片。PVB树脂制造分一步溶解法和二步沉淀法两种, 首诺公司采用的是一步法溶解法工艺, 国内厂家采用的是二步沉淀法工艺, 两种工艺的示意流程如图1、图2所示[6]。

2.2 PVB胶片配方模型[3]

2.3 PVB胶片制造工艺

PVB胶片制造工艺技术包括干法和湿法两大工艺技术体系, 干法工艺包括挤出拉伸工艺、挤出流延工艺和挤出压研工艺三种, 湿法工艺为流延法。干法挤出是目前世界上制造PVB 胶片先进的生产工艺。PVB生产工艺技术含量高、难度大, 这一技术主要掌握在美国杜邦、首诺、日本积水化学三大公司手中, 法国圣戈班和加拿大麦可罗公司也可提供成套的工艺设备。我国PVB生产的核心设备基本依赖进口, 配套设备已实现国产化。

2.3.1 挤出流延工艺

挤出流延是目前大多数厂家采用的工艺, 首先将原料通过上料系统送入挤出机, 粒料在挤出机内通过加热均匀塑化变成熔融状态, 熔体经过滤网去除熔体中的杂质。然后以不同顺序平稳的导入模头, 经过可以调节的模唇流出, 至流延冷却辊冷却定型, 成型为共挤流延胶片。示意流程如图3所示。

2.3.2 挤出拉伸工艺

将PVB 树脂及增塑剂用喂料器送至挤出机, 经加热、混合、混炼、压缩、过滤, 由模头挤出、拉伸成型, 再经冷却定型、高温回火、再次冷却定型, 最后卷绕成材.图4所示是以PVA为原料制备PVB胶片的工艺流程路线。

2.3.3 湿法流延工艺

将PVB树脂溶解在乙醇中, 并加入增塑制成胶液, 然后经过滤、消泡后流延成膜, 其工艺流程路线如图5所示。

3 从专利申请看国内PVB技术发展

随着国内PVB技术的发展, PVB专利的申请量逐年增加, 截止目前, 有关PVB的中国专利共查到96篇, 直接涉及PVB胶片制造技术的专利10篇。通过中国专利分析, 我们可以看出我国PVB制造技术的发展状况。

从专利申请时间看, 国内PVB技术的发展有明显的三个发展阶段:2000年~2002年技术发展初期, 2004年~2006年发展期, 2008年~2010年高速发展期, 如图6所示。

从专利的申请内容看, PVB胶片制造设备专利占专利申请总数的三成以上, 标志着PVB胶片工业化的到来, 如图7所示。

从PVB胶片制造技术专利申请时间分布看, PVB胶片制造技术专利申请时间发散, 表明这一制造技术还没有受到足够的关注或该技术早已经成熟或技术价值未被发觉, 如图8所示。

从PVB膜片制造专利专利权人分布看, 专利权人过于分散, 国内没有形成拥有核心技术和明显技术优势的企业, 如图9所示。

从PVB胶片制造技术方法分布看, 有挤出流延、挤出压延、湿法流延三种, 挤出流延是其主流工艺技术, 如图10所示。

4 国内PVB胶片市场状况

美国增长咨询公司弗若斯特沙利文在2011年5月份发表的研究报告中分析预测, 未来几年, PVB胶片需求将高速增长, 市场增长潜力巨大。目前中国已经是PVB胶片消费大国, 消费量占世界消费总量的30%左右, 主要的应用于夹层安全玻璃, 特别是汽车夹层安全玻璃, 但在建筑安全夹层玻璃方面的潜力很大。光伏领域的PVB胶片的应用前景也值得关注, 我国是太阳能电池组建制造大国, 占世界生产总量的四成以上, PVB胶片在太阳能电池领域的应用将具有巨大的潜在规模。PVB胶片在复合了其它功能后, 其应用领域还将被拓宽。

4.1 夹层玻璃用PVB胶片市场规模与趋势

据资料报道, 国内汽车安全玻璃用PVB胶片的市场价值规模约为60亿元人民币, PVB胶片18万吨左右;建筑安全玻璃用PVB胶片的市场规模约33亿元人民币, PVB胶片13万吨左右。2009年, 中国已经成为世界汽车产销第一大国, 汽车工业的发展拉动了PVB胶片需求市场, 仅汽车挡风玻璃对PVB胶片的需求已经超过5000万平方米/年。虽然汽车行业的快速发展时期已经成为过去, 未来中国汽车行业对PVB胶片的需求增长将回归温和增长轨道, 但汽车行业仍然是PVB胶片的最大市场, 而且这一市场规模仍将继续扩大。

资料来源:智研咨询 (http://www.askci.com/data/viewdata209952.html)

资料来源: 智研咨询 (http://www.askci.com/data/viewdata209952.html)

4.2 光伏用PVB胶片市场规模与趋势

PVB膜在光伏电池板主要用作密封材料。密封材料约占电池板成本的3%~5%。目前, 光伏电池板用密封剂主要有弹性体和热塑性塑料两种。EVA作为一种弹性体材料, 在密封剂市场上占据了最大的份额, PVB作为热塑性塑料材料, 所占市场份额仅次于EVA。

PVB封装膜与EVA膜相比有下列优点:库存有效期更长 (3年 VS 6个月) 、层压过程中较高的抗下垂能力且无溢边发生、 无层压机部件或者组件部件自身的污染、重复层压无交联发生、可以用比真空层压工艺更经济的其它层压方式生产 (周期的产量更高) 。EVA和PVB膜之间的主要区别是EVA膜是一种可进行化学交联的弹性体, 而PVB膜则是非交联的热塑性塑料。在应用方面, PVB的安全性优于EVA, 如果用EVA膜作夹层, 需要用特厚的玻璃层压成玻璃组件, 才能达到与单独使用PVB/玻璃同样的安全标准。因此PVB胶片在光伏领域的应用发展速度比较快, 前景看好。预测光伏领域应用的PVB胶片的市场规模2亿左右[4]。光伏用PVB胶片市场的需求状况如图13所示。

4.3 国内汽车、建筑、光伏领域的市场份额

国内PVB胶片绝大部分依赖进口, 汽车领域国产产品占3.4%, 光伏领域国产产品占1.2%, 较低端的建筑领域国产产品也占到45%, 如图14所示。

4.4 PVB胶片产品价格与变化趋势

PVB胶片价格, 以汽车安全玻璃用厚度0.76mm规格的含税价格为例, 进口产品46~51元/平方米, 国产产品以PVB胶片边角料添加的比例不同, 价格从25~38元/平方米不等, 近10年来, PVB胶片价格变化趋势见图15, 主要原材料的价格如图16、图17所示。

资料来源:向厂家询价与资料查证而成。

5 结束语

国内PVB胶片80%需要进口, 高端产品则需100%进口。美国的杜邦公司、首诺公司 (Solu-Tion Mansanto集团公司的分公司) 和日本的积水公司 (SEKISUI) 是中国市场的主要供应商, 三大跨国公司几乎垄断了中国中高端市场, 它们拥有自己的原材料加工企业, 对PVB胶片所需要的树脂、增塑剂及加工工艺技术采取了严格的保密措施, 其目的不言而喻。国内虽已有大小30余家PVB胶片制造厂家, 但除极少数几家企业外, 绝大多数企业采用PVB胶片边角料或边角料与PVB树脂混合原料生产PVB胶片, 其性能与质量不能满足中高端市场的要求, 中国市场期待着国产中高端PVB胶片的到来。

参考文献

[1]周志武.我国安全玻璃发展现状与前景[J].中国建材, 2005, (2) :16-18.

[2]陈达俊.高新PVB胶片市场极其工程技术经济研究[J].江苏纺织A版, 2007 (1) :18-24.

[3]冯海刚.安全玻璃夹层用PVB膜片生产工艺配方的设计[J].塑料工业, 2005, 33 (7) :29-31.

[4]孙宏坚.我国PVB树脂及其中间膜的进展与展望[J].塑料制造, 2011, (3) :61-65.

[5]曹慧林.高黏度PVB树脂及薄膜的制备[P].北京化工大学, 2006-05-31.

数字化制造技术发展现状及趋势探析 篇9

所谓“数字化”就是将各种复杂信息转变为数据信息, 再将这些数据信息构建为数字模型, 然后转变为计算机可以识别的二进制代码的过程。数字化制造技术是实现制造领域的数字化, 它是在多种先进技术交叉融合下诞生的。数字化制造技术还包括产品管理、企业管理等。数字化制造技术是实现产品“设计、制造、管理”三个方面的技术统一。

二、数字化制造技术涉及的关键技术

(1) 产品数字化设计。产品数字化设计就是利用计算机及图形设备 (CAD) 帮助设计人员设计出产品图形, 主要包括产品设计、功能设计、结构分析等, 工程技术人员利用计算机及软件绘制图形、编辑图形、分析和优化设计结构等技术。在设计过程中利用计算机完成繁重的工作, 如进行大量计算, 分析和比较, 以得出最佳方案。

(2) 数字化分析。数字化分析通常利用计算机辅助分析具有复杂结构的产品的力学性能和优化结构设计, 主要是应用CAE软件对工程和产品进行性能与安全可靠性分析, 模拟产品的工作状态和运行轨迹, 能及时发现并弥补设计缺陷, 以保证实际加工产品过程的可用性和可靠性。

(3) 数字化工艺。数字化工艺是利用计算机来制订零件加工工艺过程, 它是在计算机获取产品的几何信息和工艺信息后 (主要包括零件的形状、尺寸、材料、热处理等) , 自动进行数值计算、逻辑判断和推理, 自动编制出零件的工艺路线和工序内容等。工艺设计是生产中的一个重要环节, 它直接影响产品的质量和生产效率, 使用数字化工艺能缩短编制工艺的时间, 减轻工人的劳动强度, 由于数字化工艺生成的文件格式是统一的, 从而便于企业对工艺文件的统一管理。

(4) 数字化制造。数字化制造是应用计算机软件 (CAM) , 根据计算机设计出的模型进行自动编程, 并能在计算机上进行仿真加工, 同时能检查加工过程中的干涉和碰撞问题。自动编制的程序经过必要的修改后传输到数控机床即可进行实际的加工。

(5) 数字化管理。数字化管理包括产品数据管理 (PDM) 。产品数据管理是在CAD/CAM系统高度上诞生的管理软件, 是对整个生产周期内的数据进行管理, 除了图纸管理、工艺文档管理外, 还包括市场调研、产品更新、售后服务等一切和生产有关的数据管理。PDM是计算机领域的一门重要技术, 该技术已经在国外得到广泛应用, 在我国只是在一些大型企业应用了PDM技术, 由于PDM技术能给企业带来极大的经济效益, 因而它将被更多的企业应用。

(6) 化逆向工程。传统的设计过程是设计人员在大脑中构思出产品的形状和采用的设计原理, 再将其转化为图纸或数据信息, 形成产品的模型, 这是一个从设计到产品的规程, 逆向工程技术和传统的设计过程正好相反, 逆向工程是从产品到设计的过程, 是根据已有的产品, 通过分析研究并推导其设计方法, 再把产品“复制”的过程。逆向工程的主要用途是在不能获取设计方法情况下, 直接利用实物, 反向推导出其可能的设计方法。逆向工程已被广泛应用于新产品的开发和旧产品的改进、仿造产品等。

(7) 快速制造技术。快速制造技术 (RAPID PROTOTYPING) , 简称RP或RPM, 又称快速实体直接加工技术, 快速制造技术是采用计算机软件 (如计算机辅助设计、制造及分析软件) 和精密伺服驱动技术, 利用材料的感光或感热效应, 将材料快速成型的过程, 是先进加工制造技术的重要组成部分, 是现代数控加工工艺方法的重要补充。它不同于传统的用材料去除方式制造零件的方法, 首先是将材料逐层加工, 直接得到设计实体原型的加工过程, 实际上加工的过程与建筑上盖房子的过程很相似, 先逐层将材料叠加为一整体。其次是材料不同, 传统加工大部分材料是固体, 而快速成型技术采用的材料可以是液体的和粉末状的, 但是, 快速成型技术与传统的加工基本原理都是一样的, 都是逐层加工。更形象地说, 快速成型系统相当于一台“立体打印机”。

三、数字化制造技术的发展趋势

(1) 生产产品集成化和管理网络化。随着计算机、网络及多媒体的发展, 数字化制造技术采用计算机辅助设计和制造系统, 利用产品数据管理和企业资源管理可实现并行工程。通过CAD/CAE/CAPP/CAM等集成软件设计和制造模型, 在PDM环境下管理, 实现产品无图纸设计和全数字化制造。利用标准件、通用件、外购件减少重复设计, 实现网络数字化制造。

(2) 智能化。智能制造技术将是数字化制造技术发展的必然, 即采用智能方法、智能设计, 智能工艺、智能加工、智能成形、智能装配、智能管理等等, 进一步提高设计制造管理全过程的效率。

(3) 虚拟化。由于计算机及网络技术的迅速发展, 虚拟整个生产过程成为可能。首先通过计算机软件及网络的支持, 建立虚拟企业, 虚拟企业可进行虚拟设计及制造, 完成用户的需求, 特别是在网络技术高速发展时代, 企业通过互联网实现国际间企业的技术及生产合作, 大大减少了实际的运输和差旅的费用。企业内部还可通过局域网和内部网, 建立若干联盟企业, 进行异地设计、异地制造, 大大节约生产成本提高效率。

(4) 绿色化。绿色制造是现代制造业发展的另一重要趋势。绿色制造是综合考虑环境影响和资源消耗的先进制造模式, 在产品从设计、加工、包装、运输、直到报废整个过程, 对环境的负面影响最小, 资源利用率最高, 并使企业经济效益和社会效益协调优化。体现了人类可持续发展的战略目标。

(5) 柔性化。柔性化制造是近年来大多数企业极力推广的生产形态, 由于现代企业生产经常受到多因素变化影响, 如顾客对产品多样性的要求, 市场的需求发生变化等, 数字化制造技术采用先进的制造工艺、智能化软件、高度自动化加工设备和柔性制造系统, 以快速适应这些变化的需求, 将成为21世纪企业竞争的重点。

摘要:本文介绍了数字化制造技术的概念, 综述数字化制造技术的发展过程及现状, 叙述了数字化制造技术涉及的关键技术及未来发展趋势。

关键词:数字化设计,数字化制造,先进制造,计算机辅助制造

参考文献

[1]李铁刚.车铣复合集成数字化制造[J].组合机床与自动化加工技术, 2013 (2) .

浅谈机械制造技术的现状及发展趋势 篇10

随着社会经济的快速发展, 制造业发展也很好的得到提升。制造业良好的发展能促进我国经济发展的速度, 制造技术又是制造业发展的基础与根基, 机械制造技术更是重中之重, 在快速提升机械制造技术的综合竞争力, 达到优质的技术要求。机械制造技术随着机械工业的不断发展而逐步完善, 并为机械工业提供了充分的动力支持;而企业在机械制造技术的研发与应用过程中也实现了自身组织机构文化以及经营管理模式的变革。笔者在此背景下将对机械制造技术的现状及发展趋势展开探讨。

1 机械制造技术特点

1.1 工程性

随着现代化科技的不断发展, 机械制造技术对于传感技术、计算机技术、管理技术、信息技术和自动化技术等不同领域计数的融合给予了极大关注, 机械制造技术需要在其应用过程中与传统机械制造技术实现相互的融合, 确保系统性工程能够在整体上实现物质流、信息流以及能量流的协调契合。

1.2 综合性

机械制造技术的最终应用目标是提升企业整体竞争实力, 推进国家经济实现良性发展。就这一层面而言, 机械制造技术不仅仅局限于整个制造领域的框架内, 而是囊括了制造前后整个阶段, 构成一个完整的有机体。

1.3 统一性

企业在其发展过程中需要不断提升自身竞争实力, 因此需要改变提升劳动生产率这一传统意义上的发展重点, 逐步转移到以提升产品质量、控制时间以及成本为重点。机械制造技术已经纳入了上述各个要素并将其融合为一体, 从而实现了各领域应用技术的有机统一。

2 机械制造技术发展情况

随着经济的发展我国机械制造业有着很大的提升, 技术的改革与创新产品水平有很大的提高, 知名度也迅速提升。但是, 国内的产品技术品牌却很少, 很多产品需要外来进口。虽然国内实现计算机体制计算机操作但在技术方面还是远比不上发达国家的技术。发达国家多采用机械制造自动化, 各种机械的运用在很多方面提高了准确性也提高了工作效率。在市场竞争中处于薄弱地位, 发达国家在技术上多采用精细、高精密、微细、激光、纳米等技术和前沿加工方法, 而我国处于发展阶段, 一些高科技价值比较高, 制造技术也比较落后, 技术更新慢, 导致我国语发达国家的差距很大。对于技术水平高的工作还需要高科技, 所以我国很多技术依赖进口。对于机械制造技术而言, 继承传统设计制造技术不断发展。并在机械设计制造工作中引入新技术方案是其一大特点。就宏观层面来看, 机械制造技术在现阶段的发展方向主要涉及高度自动化以及基于精密加工技术两个方面, 前者是指针对敏捷制造技术的深入发展及优化;后者则是在机械设计与制造工作中引入微电子技术等各类先进成果。总的来说, 机械制造技术在现阶段的发展趋势可概括为以下几点:

2.1 虚拟化

在机械制造工作中引入虚拟化技术, 同时合理应用计算机仿真技术, 这也是产品应用质量的一个关键性衡量指标。在应用虚拟技术以及仿真技术的基础上大幅提升产品开发速度, 推动能源利用率不断提升。

2.2 绿色化

就机械制造技术在现阶段的发展水平而言, 绿色化也是一个侧重点。在体现绿色化时不仅应着眼于机械产品的设计、制造、后期使用、维护以及节约能源资源等方面, 还应着眼于生态环境保护层面, 不断推进绿色化机械制造计数的升级与发展, 既要确保能源利用效率的提升, 又要保护生态环境免遭机械制造的影响。

2.3 一体化

随着现代信息化计数以及科学技术的不断发展, 企业自身综合竞争实力也有了显著提升。同时企业在机械产品方面的需求不再与传统需求保持统一和契合, 在此情况下产品的多样化特性以及个体化显得更为重要。随着市场实际需求的不断变化, 传统大批量生产方式已经逐步落后, 而个体性、小批量生产方式则有了更广阔的市场。在此情况下, 通过制造工艺与设计的一体化, 企业在其生产过程中实现了生产周期的合理化控制, 各类繁冗的操作工序得以简化, 生产资源的不合理消耗也得以控制, 从而实现了生产成本的有效控制以及产品质量的显著提升。

3 结语

现代机械制造技术对于机械行业的完善与发展具有重要影响, 更是对国家发展的体现, 科学技术的更新与应用及制造业的发展能够体现一个国家的实力标准。跟随世界的脚步, 将制造行业迅速科学的发展, 制造技术的提高才能迎合技术发展的水平。为实现技术领先, 在激烈的全球市场竞争中迈出每一步, 减少与其他国家的技术差距。更好的发展机械技术使技术水平提高才能与世界发达国家竞争。从而使国家更加富强昌盛。

摘要:现代机械制造技术对于机械行业的完善与发展具有重要影响, 更是国家在制造领域整体水平的体现, 其中融合了现代工业创新以及科学技术, 对于国民经济的发展具有极大的推动作用。在这一背景下, 对我国机械制造技术的要求越来越高, 我们必须清醒的认识到现阶段我国机械制造技术的现状与不足, 立足现状, 分析问题, 总结问题, 并更好地解决机械制造技术现阶段的问题, 看清我国机械制造技术的发展趋势, 以便更好地把握现状、掌握未来。从而推动我国经济的迅猛发展。

关键词:机械制造,技术,现状,发展趋势

参考文献

[1]马春晓.我国现代机械制造技术的发展趋势[J].森林工程, 2002 (03) .

[2]武永利.机械制造技术新发展及其在我国的研究和应用[J].机械制造与自动化, 2003.

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