先进制造技术

2024-07-26

先进制造技术(精选6篇)

篇1:先进制造技术

先进制造技术与先进制造模式论文

摘要:文章阐述了机械制造发展的精密化、自动化、信息化、柔性化、清洁化、集成化和智能化趋势,介绍了先进制造模式,并提出了我国目前存在的差距及发展策略。 随着科学技术的飞速发展和市场竞争日益激烈,越来越多的制造企业开始将大量的人力、财力和物力投……

关键词:先进制造技术论文

随着科学技术的飞速发展和市场竞争日益激烈,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和先进的制造模式的研究和实施策略之中。改革开放以来,我国制造科学技术有日新月异的变化和发展,确立了社会主义市场经济体制,但与先进的国家相比仍有一定差距,为了迎接新的挑战,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,以增强市场竞争力,因此,对制造技术及制造模式的研究和实施是摆在我们面前刻不容缓的重要任务,以实现我国机械制造业跨入世界先进行列。

一、机械制造业的发展趋势

先进的制造业是将物料、能源、设备、资金、技术、信息和人力等制造资源通过先进的制造技术、先进的管理技术和先进的制造过程转变成人类需求产品的行业。行业追求的目标是:高质量、高效率、高柔性、低成本、低劳动力、低消耗、品种多和规格全的产品,因此,21世纪的机械制造技术的发展趋势体现在以下几个方面:

(一)精密化

精密加工、特种加工、超精密加工技术、微型机械是现代化机械制造技术发展的方向之一。精密和超精密加工技术包括精密和超精密切削加工、磨削加工、研磨加工以及特种加工和复合加工(如机械化学研磨、超声磨削和电解抛光等)三大领域。超精密加工技术己向纳米(lnm=10-3μm)技术发展。纳米技术己在纳米机械学、纳米电子学和纳米材料技术得到了应用。因此,它促进了机械科学、光学科学、测量科学和电子科学的发展。

(二)自动化

自动化技术自20世纪初出现以后,经历了由刚性自动化向柔性自动化的发展过程,自动化技术的成功应用,不但提高了效率,保证了产品质量,还可以代替人去完成危险场合的工作。对于批量较大的生产自动化,可通过机床自动化改装、应用自动机床、专用组合机床、自动生产线来完成。小批量生产自动化可通过NC、MC、CAM、FMS、CIM、IMS等来完成。在未来的自动化技术实施过程中,将更加重视人在自动化系统中的作用。

(三)信息化

信息、物质和能量是制造系统的三要素。产品制造过程中的信息投入,己成为决定产品成本的主要因素。制造过程的实质是对制造过程中各种信息资源的采集、输入、加工和处理过程,最终形成的产品可看作是信息的物质表现,因此可以把信息看作是一种产业,包括在制造之中。为此一些企业开始利用网络技术、计算机联网、信息高速公路、卫星传递数据等实现异地生产。使生产分散网络化,以适应高柔性生产的需要。

(四)柔性化

随着科学技术的飞速发展和人民生活水平不断提高,促使产品更新换代的速度不断加快,这就要求现代企业必须具备一定的生产柔性来满足市场多变的需要。所谓柔性,是指一个制造系统适应各种生产条件变化的能力,它与系统方案、人员和设备有关。系统方案的柔性是指加工不同零件的自由度。人员柔性是指操作人员能保证加工任务,完成数量和时间要求的适应能力。设备柔性是指机床能在短期内适应新零件的加工能力。

(五)集成化

集成是综合自动化的一个重要特征。集成的作用是将原来独立运行的多个单元系统集成一个能协调工作的和功能更强的新系统。集成不是简单的连接,是经过统一规划设计,分析原单元系统的作用和相互关系并进行优化重组而实现的。集成化的目的是实现制造企业的功能集成,系统运行的效果与企业经营思想、运行机制、管理模式都与人有关,因此在技术上集成的同时,还应强调管理与人的集成。

(六)智能化

智能化是制造技术的发展趋势之一。智能制造技术(IMT)是将人工智能融入制造过程的各个环节,在整个制造过程中贯彻智力活动,使系统柔性的方式集成起来,通过模拟人类专家的智能活动,取代或延伸制造系统中的部分脑力劳动,在制造过程中系统能自动监测其运行状态,在受到外界干扰或内部激励能自动调整其参数,以达到最佳状态和具备自组织能力。

二、先进的制造模式

机械制造业发展趋势表明,只有采用先进的.制造技术并能实施在相匹配的制造模式中才能符合上述的趋势。制造模式是指企业体制、经营、管理、生产组织和技术系统的形态和运作模式。

(一)精良生产(LP)

20世纪90年代美国麻省理工学院(MIT)提出精良生产(LP)概念。它的特征是:(1)重视客户需求,以最快的速度和适宜的价格提供质量优良的适销新产品去占领市场,并向客户提供优质服务。(2)重视人的作用,强调一专多能,推行小组自治工作制,赋予每个工段有一定的独立自主权,运行企业文化。(3)精简一切生产中不创造价值的工作,减少管理层次,精简组织结构,简化产品开发过程和生产过程,减少非生产费用,强调一体化质量保证。(4)精益求精、持续不断的改进生产、降低成本、零废品、零库存和产品品种多样化。

(二)集成制造与智能制造

美国哈林顿博士在“计算机和集成制造”一书中提出计算机和集成制造(CIM)的概念。集成制造的核心内容是:制造企业从市场预测、产品设计、加工制造、经营管理直至售后服务是一个不可分割的整体,需要统筹考虑。整个制造过程的实质是信息采集、传递和加工过程,最终生产的产品可看作是信息的物质表现。集成的目的在于制造企业组织结构和运行方式的合理化和最优化,以提高企业对市场变化的动态响应速度,并追求最高整体效益和长期效益。

智能制造(IM)是美国出版研究IM和IMS书籍中首先提出的。它的特征是:在制造工业的各个环节的高度柔性与高度集成的方式,通过计算机和模拟人类专家的智能活动,进行分析、判断、推理、构思和决策,旨在取代或延伸制造环境中人的部分脑力劳动,并对人类专家的制造智能进行收集、存储、完善、共享、继承与发展。

三、存在差距和实施策略

改革开放以来,通过技术改造和引进国外先进制造技术,使我国的制造工业有了长足的进步,但和先进国家相比还存在很大差距,表现在:技改投入相对不足,原有技术基础和研究开发能力薄弱,制造业产品落后,技术水平低,信息含量少,更新换代慢,以及市场营销、经营管理、人才素质相对落后,缺乏国际竞争能力。面对这样形势,发展先进制造技术、实施先进的制造模式已经到了刻不容缓的地步。为了使我国的制造业站在世界先进行列,必须采取相适应的措施和策略。

发展和推广先进的制造技术、实施先进的制造模式人才是关键。我国是社会主义市场经济体制,研究先进制造技术和先进的生产模式其根本目的是制造出有竞争力的产品去占领国内市场和国际市场,科技人员必须强化市场意识,因此人才的培养要注意市场导向。

加强政策与法规建设,建立强有力的宏观调控机制。在市场经济环境下,国家仍应制订科学的制造产业规划和制造技术进步的总体规划,以及相应的法规政策。避免重复建设、重复生产和重复引进的事情发生,要尽可能减少和避免市场盲目竞争造成的损失。

篇2:先进制造技术

先进制造技术

——绿色制造

green manufacturing

摘要

当前,世界上掀起一股“绿色浪潮”,环境问题已经成为世界各国关注的热点,并列入世界议事日程,制造业将改变传统制造模式,推行绿色制造技术,发展相关的绿色材料、绿色能源和绿色设计数据库、知

识库等基础技术,生产出保护环境、提高资源效率的绿色产品,如绿色汽车、绿色冰箱等,并用法律、法

规规范企业行为,随着人们环保意识的增强,那些不推行绿色制造技术和不生产绿色产品的企业,将会在市场竞争中被淘汰,使发展绿色制造技术势在必行。下面通过举例简单说明绿色制造。

At present, the world set off a wave of “ green wave ”, the environment problem has become the focus of

attention of all countries in the world, and included in the schedule, manufacturing industry will change the

traditional manufacturing mode, the implementation of green manufacturing technology, related to the

development of green materials, green energy and green design database, knowledge base and so on the basis of

technology, production to protect environment improving resource efficiency, green products, such as green, green

refrigerators, and laws and regulations, standardize enterprise behavior, along with the people environmental

protection consciousness enhancement, the implementation of green manufacturing technology and production of

green products to the enterprise, will be eliminated in the market competition, the development of green

manufacturing technology be imperative.关键词:绿色制造Green manufacturing绿色产品 Green product制造技术Manufacturing technology世界 The world

一、引言

绿色制造技术是指在保证产品的功能、质量、成本的前提下,综合考虑环境影响和资源

效率的现代制造模式。它使产品从设计、制造、使用到报废整个产品生命周期中不产生环境

污染或环境污染最小化,符合环境保护要求,对生态环境无害或危害极少,节约资源和能源,使资源利用率最高,能源消耗最低。绿色制造模式是一个闭环系统,即原料-工业生产-产

品使用-报废-二次原料资源,从设计、制造、使用一直到产品报废回收整个寿命周期对环

境影响最小,资源效率最高,也就是说要在产品整个生命周期内,以系统集成的观点考虑产

品环境属性,改变了原来末端处理的环境保护办法,对环境

保护从源头抓起,并考虑产品的基本属性,使产品在满足环

境目标要求的同时,保证产品应有的基本性能、使用寿命、质量等。

二、绿色制造技术简介 定义:综合考虑环境影响和资源消耗的现代制造模式,其目

标是使得产品从设计、制造、包装、运输、使用到报废处理的整个生命周期中,对环境负面影响最小,资源利用率最高,并使企业经济效益和社会效益协调优化。

绿色制造,又称环境意识制造(Environmentally

Conscious Mannufacturing)、面向环境的制造(Manufacturing For Environment)等。它是一个综合考虑环境影响和资源效益的现代化制造模式,其目标是使产品从设计、制造、包装、运输、使用到报废处理的整个产品生命周期中,对环境的影响(负作用)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。绿色制造这种现代化制造模式,是人类可持续发展战略在现代制造业中的体现。

国外绿色制造技术现状:国外不少国家的政府部门已推出了以保护环境为主题的“绿色计划”。1991年日本推出了“绿色行业计划”,加拿大政府已开始实施环境保护“绿色计划”。美国、英国、德国也推出类似计划。目前,在一些发达国家,除政府采取一系列环境保护措施外,广大消费者已热衷于购买环境无害产品的绿色消费的新动向,促进了绿色制造的发展。产品的绿色标志制度相继建立,凡产品标有“绿色标志”图形的,表明该产品从生产到使用以及回收的整个过程都符合环境保护的要求,对生态环境无害或危害极少,并利于资源的再生和回收,这为企业打开销路、参与国际市场竞争提供了条件。如德国水溶油漆自1981年开始被授于环境标志(绿色标志)以来,其贸易额已增加20%。德国目前已有60种类型3500个产品授予环境标志,法国、瑞士、芬兰和澳大利亚等国于1991年对产品实施环境标志,日本于1992年对产品实施环境标志,新加坡和马来西亚也在1992年开始实施环境标志。目前已有20多个国家对产品实施环境标志,从而促进了这些国家“绿色产品”的发展,在国际市场竞争中取得更多的地位和份额。

国际经济专家分析认为,目前“绿色产品”比例大约为5-10%,再过10年,所有产品都将进入绿色设计家族,可回收、易拆卸,部件或整机可翻新和循环利用。也就是说,在未来10年内绿色产品有可能成为世界商品市场的主导产品

三、绿色制造技术实例

1、模具的绿色制造

2、水溶性油漆

3、中水回用

4、金桥南厂联合站房冰蓄冷项目

5、东岳动力总成厂发动机测试方法改进

下面我们就来一起看看这几个领域是如何运用先进制造技术的:

首先是模具的绿色制造

由绿色制造的概念可知,“绿色模具”不仅仅指在使用时对环境的影响小,还应是从制造到报废的整个生命周期内对环境的破坏是最小的。因此,模具的绿色制造设计要求设计者在构思阶段就要优先考虑模具产品的环境属性(模具的可拆卸性、可再次回收性等等),然后再考虑原有应该考虑的模具产品应用的基本属性。总的来说,模具绿色制造的整个生命周期包括绿色设计、绿色制造、绿色包装、绿色维护和绿色回收、再处理等阶段。

模具的绿色设计:模具绿色设计对模具绿色制造有着非常重要的地位,这一步解决的好坏直接影响到最终利用模具加工产品的绿色生产问题。

模具材料的选择:模具材料的选择是模具产品设计的第一步。模具材料的“绿色程度”对最终产品的“绿色性能”具有非常重要的影响。因此,绿色模具设计必须建立在绿色模具材料基础上。绿色模具材料应是低能耗、低成本的材料,尤其是少污染的材料;是易加工和加工过程中无污染或少污染的材料;是易回收处理、可重复多次使用或可降解的材料。

模具的可回收性设计:模具的回收性设计是指在模具产品绿色的设计初期充分考虑产品中所用各种材料的回收、再利用的可能性、回收处理的方法、回收性的技术经济评估以及回收性的结构框架设计等有关一系列问题。这样就可在后续生产中尽可能节约材料,减少浪费。因此,因避免或不要过多使用铜、铅等有害或对环境有重污染的材料;尽可能减少所用材料的种类;避免使用与现有标准循环再回收过程中不相兼容的材料;多使用无需特殊工具的连接件;设计时尽可能允许使用现有的一些可重复利用的零部件等。

模具的绿色并行工程:绿色并行工程是现代绿色产品设计和开发的新模式,它的核心是并行一体化设计,强调产品设计及其相关过程同时交叉进行,即在设计阶段就要考虑整个生命周期中从概念形成到产品报废处理的所有环节和因素,如质量、成本、用户要求、环境影响、资源消耗状况等。因此,涉及产品整个生命周期的各个部分的小组成员必须协同工作。对于模具设计,不但需要模具设计小组成员之间进行讨论,协调产品的设计任务,而且其他部门如工艺、制造、质量等小组也要参与产品的设计工作,对产品设计方案提出修改意见等,从而使得整个模具设计工作一次成功。

接下来是:水溶性油漆

水溶性油漆以纯水为载体,相对于传统的溶剂性油漆而言,在降低生产工艺污染、促进环保安全两大方面有着不可比拟的优势,可最大限度地减少对自然环境污染和人体健康的损害。

2008年,上海通用汽车的3大基地油漆车间全部建成了代表国际环保先进水平的水溶漆生产线,北盛二期还是东北三省唯一采用该项绿色环保技术的工厂。较传统涂装工艺,其VOC(挥发性有机化合物)排放比传统的汽车涂装工艺可减少80%以上,废气排放浓度降低了500倍,辅以无铅电泳、无铬钝化、静电喷涂、废气焚烧净化等先进环保技术,实现了从源头有效控制和最大限度地减少了废气排放。以单车间年工作时间4800小时计,水溶漆可较油漆每年减少污染排放3000多公斤。与此同时,3大基地的中水回用设施采用国外先进的污水处理技术,各工厂的工业污水和生活污水全部实行了无害化处理,各项污染物100%稳定达标。

接下来是:中水回用

以上海通用汽车金桥南厂为例,采用国内外先进的污水处理技术,将部分处理后的水再深度处理和消毒作为中水,由厂区的中水管网系统供厂区所有的绿化、冲厕、景观和设备的冷却等,不仅减少了自来水使用量,而且也大大减少了废水的排放。为确保中水的处理质量,在废水处理站中设置了养鱼缸,采用中水调养五彩金鱼,第一时间可以观察到中水的水质。经过不懈努力,在南厂的废水处理站中,一边是污浊的生产废水和污水在不断进入,经过工艺处理,一边源源不断排出透明晶亮的清水,鱼儿在其中欢快地游动。南厂日回用中水量达203立方米,占日污水向外排放量的24%,年减少COD排放量7吨,每年可以节省10万元的费用。正因为采取了绿色制造的技术使得其排放量大大降低。

接下来是:金桥南厂联合站房冰蓄冷项目

近年来,国内工业用电电价峰谷差较大,上海最高达到4.4倍。对此,金桥南厂采用了先进的冰蓄冷系统,在电力负荷很低的夜间用电低谷采用双工况制冷机制冷,将冷量以冰的形式储存起来。在电力负荷较高的白天或用电高峰期,把储存的冷量释放出来,以满足空调或工艺用冷的需求,也起到了转移电力高峰用电量、平衡电网峰谷差、削峰填谷的作用。

通过自控,实现夏季给空调冷冻水供冷、冬季给工艺系统供冷,过渡季既可以供空调也可以供工艺。冰蓄冷系统不仅可以转移电力高峰用电量,平衡电网峰谷差,这样全年36

5天不间断运行,可以最大程度地节约电费,年节约能源和减排费用65万元。2007年,金桥厂区通过工艺优化和生产生活节能等方面的措施,能耗费用与上一年相比,节约近2000万元。

最后是:东岳动力总成厂发动机测试方法改进

发动机生产启动阶段,零部件质量、机加工及装配质量的稳定性需要通过热试检测发动机性能指标。而进入批量生产后,各项质量皆稳定了,热试显得有些大材小用,且测试时间较长,还存在要消耗汽油、要建立消防装置、产生废气排放、发动机冷却液要定期更换、无负载的热试对正时缺陷等不敏感等缺陷。

随着发动机型号的增多,产量的增大,热试的不足日益显现。同期,质量体系的建立、深入、完善,零部件质量、机加工质量不断提高,发动机测试能够侧重于装配质量,新的测试方法由此孕育而生——冷试。冷测时,发动机自身不做功,而是由伺服电机驱动系统抓住(产品/工艺)飞轮,进而拖动发动机运转。各测试项目由相应的传感器测量,采集的信号送至后台的控制系统,按照既定的规定分析。冷测试技术具有几个优势特点:

一是方法新颖。发动机不做功,自身温度较低,不排出高温废气,测试能做得更深入,且能做热试无法做的测试,测试更全面。

二是技术先进。采集到的测试数据重复性更好,测试项目更多更全面,更利于发现缺陷,测试控制系统的分析更细致。

三是效益高。冷测试不消耗汽油,不排出高温废气,不消耗冷却液,不需要某些公用动力和消防安全设施。而且冷测台是全自动工位,无需专门的操作人员,只要少量的维修人员。通过采用冷试新方法,东岳动力总成厂收获的节能效益每年可达380万元。

四、总结

绿色制造能使产品生命周期内的环境影响达到最小,并能充分合理地利用资源,是21世纪制造业重要的发展方向,也是人类社会得以可持续发展的主要因素之一。模具设计和先进制造技术与绿色制造的有机结合结合是模具工业的发展必然,并将大大加快模具行业前进的步伐,真正实现高质量、少污染、短周期和低成本的目标。

而绿色产品是绿色制造中的结晶,所以要想做到绿色制造就必须做好绿色产品的开发制造。可见绿色制造是以保护环境和合理高效利用资源为目的的制造模式,涉及到产品的整个生命周期,它对产品的设计、材料的选择、生产工艺、生产设备、能源利用、废物产生、售后回收和处理等都有环境意识,有可持续发展意识。这样的产品(即绿色产品)在重视环保的今天才能得到社会的认可,才能得到消费者的认同,才能在市场竞争中取得优势。

五、参考文献

[1] 李伟主编.先进制造技术.北京:机械工业出版社,2005

[2] 刘飞.21世纪制造业的绿色变革与创新.机械工程学报,2000,36

[3] 朱伟,张质良,董湘怀等.模具绿色制造过程探讨.CMET.锻压装备与制造技术,2006

[4] 王广春,赵国群编著.快速成型与快速模具制造技术及其应用.北京:机械工业出版社,2004

篇3:先进制造技术及其发展

制造业是现代国民经济和综合国力的重要支柱,在国民经济建设、社会进步、科技发展与国家安全中占有重要战略地位,其生产总值一般占一个国家国内生产总值的20%~55%。世界各国经济实力的竞争,主要是先进制造技术的竞争,其竞争能力又体现在所生产产品的市场占有率上。随着经济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(advanced manufactuing technology, AMT)的研究。

1 AMT的概述

AMT,往往用AMT来概括由于微电子技术、自动化技术、信息技术等给传统制造技术带来的种种变化与新型系统。具体地说,AMT是制造业不断吸收信息技术和现代管理技术的成果,并将其综合应用于产品设计、加工、检测、管理、销售、使用、服务乃至回收的制造全过程,以实现优质、高效、低耗、清洁、灵活生产,提高对动态多变的市场的适应能力和竞争能力的制造技术的总称。

与传统的制造技术相比,当代的AMT以其高效率、高品质和对于市场变化的快速响应能力为主要特征。AMT是生产力的主要构成因素,是国民经济的重要支柱。它担负着为国民经济各部门和科学技术的各个学科提供装备、工具和检测仪器的重要任务,成为国民经济和科学技术赖以生存和发展的“土壤”。尤其是一些尖端科技,如航空、航天、微电子、光电子、激光、分子生物学和核能等技术的出现和发展,如果没有AMT作为基础,是根本不可能的。

2 AMT的体系结构

AMT主要包括以下3个技术群(图1):

a) 主体技术群:这是制造技术的核心,它包括两个基本部分:有关产品设计技术和工艺技术。

1) 面向制造的设计技术群。面向制造的设计技术群系指用于生产准备的工具群和技术群。设计技术对新产品开发生产费用、产品品质以及新产品上市时间都有很大影响。产品和制造工艺的设计可以采用一系列工具,例如计算机辅助设计(CAD)以及工艺过程建模和仿真等,生产设施、装备和工具,甚至整个制造企业都可以采用先进技术进行有效地设计。

2) 制造工艺技术群(制造技术环境)。制造工艺技术群是指用于物质产品生产的过程及设备。制造工艺技术群是有关加工和装配的技术,也是制造技术的传统领域。

b) 支撑技术群:支撑技术群是指支持设计和制造工艺两方面取得进步的基础性的核心技术。基本的生产过程需要一系列的支撑技术,如:测试和检验、物料搬运、生产计划的控制以及包装等。它们也是用于保证和改善主体技术的协调运行所需的技术,是工具、手段和系统集成的基础技术。支撑技术群包括:

1) 信息技术:接口和通信、数据库技术、集成框架、软件工程人工智能、专家系统和神经网络、决策支持系统;

2) 标准和框架:数据标准、产品定义标准、工艺标准、检验标准、接口框架;

3) 机床和工具技术;

4) 传感器和控制技术:单机加工单元和过程的控制、执行机构、传感器和传感器组合、生产作业计划;

5) 其他。

c) 制造技术基础设施:制造技术基础设施是指为了管理好各种适当的技术群的开发并鼓励这些技术在整个国家制造行业内推广应用而采取的各种方案和机制。制造技术的基础设施是使先进的制造技术与企业组织管理体制和使用技术的人员协调工作的系统工程,是AMT不可分割的一个组成部分。

3AMT的现状

AMT是现代技术和工业创新的集成和典范,是国家制造业水准的主要标志,是国家工业的基础和支柱。目前,世界各工业发达国家已充分认识到发展AMT的重要性和紧迫感,纷纷对此进行广泛深入的研究,展开了激烈的竞争。各种创新成果和先进技术不断涌现。它们主要包括:计算机集成制造系统(computer integrated manufacturing system, CIMS),敏捷制造(agile manufacturing, AM),并行工程(concurrent engineering, CE),虚拟制造(virtual manufacturing, VM)以及可持续发展技术等等。

a) CIMS是现代信息技术条件下的新一代制造系统。它以计算机来辅助制造系统的集成,以充分的、及时的信息交流或信息共享将企业的设计、工艺、生产车间以及供销和管理部门集成为一个有机的整体,使他们相互协调地运作,以提高产品品质,缩短产品开发周期,提高生产效率,确保企业的整体效益,提高企业的竞争能力和生存能力。

b) CE是对产品及其相关过程(包括制造过程和支持过程)进行并行、一体化设计的一种系统化的工作模式。在传统的串行开发过程中,设计中的问题或不足,要分别在加工、装配或售后服务中才能被发现,然后再修改设计,改进加工、装配或售后服务(包括维修服务)。而CE就是将设计、工艺和制造结合在一起,利用计算机互联网并行作业,大大缩短生产周期(图2)。

c) AM是指企业实现敏捷生产经营的一种制造哲理和生产模式。AM包括产品制造机械系统的柔性、员工授权、制造商和供应商关系、总体品质管理及企业重构。AM是借助于计算机网络和信息集成基础结构,构造有多个企业参加的“VM”环境,以竞争合作的原则,在虚拟制造环境下动态选择合作伙伴,组成面向任务的虚拟公司,进行快速和最佳生产。

d) VM是虚拟现实(virtual reality, VR)技术在制造中的应用。VM实际上是一种计算机科学技术,以信息技术、仿真技术、VR技术为支柱,在产品设计或制造系统的物理实现之前,就能使人体会到或感觉到未来产品的性能或者制造系统的状态,从而可以做出前瞻性的决策与优化实施方案。VM技术是对真实制造过程的动态模拟、仿真,是在计算机上制造数字化产品,在VM环境中生成软产品原型代替传统的硬样品进行试验,对其性能和可制造性进行预测和评价,从而缩短产品的设计与制造周期,降低产品的开发成本,提高系统快速响应市场变化的能力。VM技术是CE, AM,精益生产的支撑技术,是品质工程实现的有力保证。

e) 可持续设计是在生态哲学的指导下,将设计行为纳入“社会-经济-环境-人类”的系统中,既实现社会价值又保护人与自然的共同繁荣,旨在平衡环境、社会、经济三方面的设计实践和设计管理。可持续设计包含并超越了传统的产品设计,并代表了人类对传统产品设计的新思考,是产品设计学科的新的发展方向。目前可持续设计并不成熟,主要设计工具有生命周期评价(LCA);面向环境的设计(DFE);面向材料选择的设计(DFMS);面向拆装的设计(DFD);面向回收的设计(DFR)等,可持续设计可以说是人类文明的巨大进步。

4 先进制造的发展趋势

先进制造业追求的目标是:高品质、高效率、高柔性、低成本、低劳动力、低消耗、品种多和规格全的产品,因此,ATM的发展趋势应体现在以下几个方面:

a) 制造技术向自动化与智能化方向发展:随着电子技术、信息技术和计算机技术的发展,推动了制造技术向更深层次发展。基于CAD/CAM技术的CIMS是制造业自动化的一个重要方向。CIMS通过CAX(CAD,CAPP,CAE, CAM)系统和PDM系统,进行产品的数字化设计、仿真,并结合数字化制造设备,进行自动加工。并采用MRPII/ERP系统,对整个企业的物流、资金流、管理信息流和人力资源进行数字化管理。智能制造技术(IMT)是将人工智能融入制造过程的各个环节,通过模拟人类专家的智能活动,取代或延伸制造系统中的部分脑力劳动,在制造过程中系统能自动监测其运行状态,在外界干扰或内部激励下能自动调整其参数,以达到最佳状态和具备自组织能力。例如机器人加工就是将机床与机器人、传感器、控制器组合而成的智能制造系统,它具有信息处理和知觉反馈、决策能力,可同时控制指挥多种操作,从而能提高效率、保证品质和降低成本。

b) 精密成形与加工:精密加工、超精密加工技术、微型机械是AMT发展的方向之一。精密和超精密加工技术包括精密和超精密切削加工、磨削加工、研磨加工以及特种加工和复合加工(如机械化学研磨、超声磨削和电解抛光等)三大领域。超精密加工技术己向纳米技术发展。纳米技术已在纳米机械学、纳米电子学和纳米材料技术得到了应用。

c) 新型特种加工方法的形成:特种加工亦称“非传统加工”或“现代加工方法”,泛指用电能、光能、热能、电化学能、化学能、声能及特殊机械能等能量达到去除或增加材料的加工方法。它包括激光加工技术、电子束加工技术、离子束加工技术、等离子加工技术、电加工技术等。今后,特种加工将从实际出发,在融合传统技术和现代技术的基础上大力开发特种加工领域中的新方法,包括微细加工和复合加工。

d) 制造业中广泛应用VM技术和柔性制造技术:制造过程中的VM是指面向产品生产过程的模拟和检验。VM的核心是计算机仿真,通过仿真软件来模拟真实系统,以保证产品设计和产品工艺的合理性,保证产品制造的成功和生产周期,发现设计、生产中不可避免的缺陷和错误。所谓柔性,是指一个制造系统适应各种生产条件变化的能力,它与系统方案、人员和设备有关。系统方案的柔性是指加工不同零件的自由度。人员柔性是指操作人员能保证加工任务,完成数量和时间要求的适应能力。设备柔性是指机床能在短期内适应新零件的加工能力。

e) 网络化和全球化:随着网络通讯技术的迅速发展和普及,企业的产品设计、物料选择、零件制造、市场开拓与产品销售等都可以异地或跨越国界进行。此外,网络通讯技术的快速发展,加速技术信息的交流、加强产品开发的合作和经营管理的学习,推动了企业向着既竞争又合作的方向发展。因此制造业发展的必然是由网络化迅速向全球化迈进。

f) 实施无污染绿色制造:绿色制造是通过绿色生产过程、绿色设计、绿色材料、绿色设备、绿色工艺、绿色包装、绿色管理等生产出绿色产品,产品使用完以后再通过绿色处理后加以回收利用。采用绿色制造能最大限度地减少制造对环境的负面影响,同时使原材料和能源的利用效率达到最高。对于目前世界资源紧张,环境恶化的现状以及人类的持续发展的要求来讲,绿色制造是必然的趋势。

5 结语

AMT充分体现了一个国家的生产技术水平和现代化程度,是国际间经济竞争和科技竞争的重要手段,发达国家都把它作为优先发展的领域。只有跟上发展AMT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,才能在激烈的市场竞争中立于不败之地。

摘要:介绍了先进制造技术的概念以及先进制造技术的体系结构,包括:面向制造的设计技术群、制造工艺技术群和支撑技术群,分析了先进制造技术的发展现状,并对先进制造技术的发展趋势进行了预测和探究。

关键词:先进制造技术,发展趋势,绿色制造

参考文献

[1]周会娜,林滨,程应科.先进制造技术及其重点发展方向[J].精密制造与自动化,2006,4.

[2]王先逵.现代制造技术及其发展趋向[J].现代制造工程,2008,1.

[3]张世昌.先进制造技术[M].天津:天津大学出版社,2004.

篇4:我国先进制造技术发展趋势

关键字:机械制造;发展现状;趋势

中图分类号:TH16文献标识码:A

文章编号:1674-0432(2010)-05-0137-1

制造业对我国国民经济的贡献作用毋庸置疑,而先进制造技术是保障制造业高水平持续快速发展的基础。我国制造业产值占国民生产总值的40%,预计未来15年内制造业的年平均增长率将高于国民生产总值的年平均增长率。随着市场的全球化和多样化,制造业蓬勃发展必将成为振兴国家的经济、提高国家综合竞争力的根本动力。

一、先进制造技术的概念和内涵

先进制造技术(Advanced Manufactuing Technology), 就是指集机械工程技术、电子技术、自动化技术、信息技术等多种技术为一体所产生的技术、设备和系统的总称。

(一)狭义说,它是指各种计算机辅助制造设备和计算机集成制造系统。如果将其与人作一个比拟的话,传统的制造业和自动化相当于人的四肢和体力,而以计算机辅助制造设备和计算机集成制造系统为主体的先进制造技术(AMT)则从某种意义上相当于人的大脑进行思维分析和判断,它也并将引领传统制造业进行一场前所未有的革命。

(二)广义说,先进制造技术包含两大方面:

1.计算机辅助设计和制造系统,如计算机辅助设计CAD、计算机辅助工程CAE以及计算机辅助制造CAM、计算机集成制造系统CIMS、柔性制造系统FMS、成组技术GT、准时化生产JIT等。

2.利用计算机进行生产任务和制造资源合理组织与调配的各种管理技术,如管理信息系统MIS、物料需求计划MRP、制造资源计划MRPII、企业资源计划ERP、工业工程IE、办公自动化OA、条形码技术BCT、产品数据管理PDM、全面质量管理TQM、电子商务EC、客户关系管理CRM等。

二、当前我国先进制造技术(AMT)的现状

制造业在一个国家的地位是不容忽视的。我国随着科学技术的不断发展和进步已经成为一个制造大国,但并非制造强国。主要体现在许多现代制造基础技术尚未掌握,许多重要装备不能自主制造,缺乏创新能力等。我国的制造技术和发达国家相比,还有一定的差距,主要体现在一下几方面:

(一)制造技术基础薄弱

设计技术、基础材料、基础制造装备等发展相对落后,限制了制造业的进步。多数企业开发能力不足,沦为外国公司的代工工厂,没有形成技术创新的主体。

(二)设计研发手段滞后

当前世界的现代设计理念已经形成体系,诸如全寿命设计、绿色设计等,将生产过程和环保等要素贯穿于设计始末,而我国大部分企业的设计还处在经验设计阶段,同时缺乏自主设计研发的能力。

(三)自主创新能力不强

许多关键技术,如航天、炼油等方面的自主创新虽有一定成绩,但与国外相比仍有较大差距;光纤设备、大型科学医疗设备主要依赖进口。

(四)产品的研发与生产过程严重脱节

长期以来,产品品种单调,竞争力不强,尤其是市场需求与企业技术创新上的矛盾。另一方面,科研、教育机构对企业的技术需求认识不足,许多科研成果仅仅停留在图纸上,锁在卷柜中,并没有认识到企业的迫切需求,最终导致产、学、研的脱节。

三、我国未来先进制造技术的发展趋势

(一)制造技术自动化

自动化的研究主要表现在制造系统中的集成技术和系统技术、人机一体化制造系统、制造单元技术、制造过程的计划和调度、柔性制造技术和适应现化生产模式的制造环境等方面。如采用自动送料装置的冷冲压模具,加工精度和生产效率均较高,而且长期效益明显。

(二)纳米制造科技

纳米制造技术作为纳米技术的中心之一,是融合其它各种学科的基本“艺术”,它不仅为纳米科学各个领域的研究和拓展提供强有力的支撑,而且是未来纳米产业的支柱。他的其中一个研究方面就是研究和发展极限紫外光刻技术。他有可能使线宽小于20纳米,由此将现有的半导体CMOS工艺推进至材料的极限。

(三)生物制造与仿生机械的科学与技术

模仿生物的形态、结构和控制原理设计制造出的功能更集中、效率更高并具有生物特征的机械。他是对传统制造技术理念上的突破和创造。

(四)绿色制造技术

其目的是使产品在设计、制造、装配、运输、销售及使用的整个过程中做到资源的优化利用、清洁生产和废弃物的最少化及综合利用。其中的重要组成部分就是实现切削加工的绿色化。其核心则是在加工中不使用切削液,这主要是因为切削液既污染环境和危害工人健康。目前,在欧洲的大批量机械加工中,有10%、15%的加工使用干切削和准干切削。

篇5:先进制造技术与机械制造工艺

先进制造技术被看作是世界各国综合国力的衡量指标,拥有先进制造技术与机械制造工艺,就掌握了激烈竞争中的主动权。

但受我国基本国情影响,在此方面与国法发达国家对比还存在较大差距,在实际生产中呈现组诸多不足。

因此,我们对先进制造技术与机械制造工艺研究进行深入研究,并为其创新发展提供一切优越条件。

篇6:先进制造技术(共)

先进制造技术研究现状及发展趋势

摘要:本文介绍了先进制造技术的概念和它的特点,以及我国与国外先进制造技术的概况,阐述了先进制造技术的发展趋势,指出了我国先进制造技术与先进国家相比所存在的差距,并提出了相应的解决措施。

一 引言

资源、环境、人口是当今人类社会面临的三大主要问题,由于人们的生活条件得到大大的提高,对身边的物质条件要求也越来越高,以至于传统的制造技术已经达不到人们的物质文明方面的要求,而且传统的制造技术往往又是消耗不可再生能源的根源所在。因此,根据人们对精神和物质的追求,我们不得不发展先进制造技术一满足人们的各种需求。近些年来,我们为了更高的物质追求,消耗了很多的能源,一直破坏了我们身边的生态环境。让人们时刻感觉到自己的生存存在着威胁。因此为了改善环境来满足自己和后代的生存需求。近年来 ,围绕生态环境问题 ,人们提出了 “既满足当代人的需求 ,又不对子孙后代满足其需要之能力构成危害的发展”的“可持续发展战略”。可持续发展战略的思想具有极为丰富的内涵,它将生态环境与经济发展联结为一个互为因果的有机整体,认为经济发展要考虑到自然生态环境的长期承载能力,使环境和资源既能满足经济发展的需要,又使其作为人类生存的要素之一而直接满足人类长远生存的需要,从而形成了一种综合性的发展战略。

特别是机械制造行业,创造人类财富的支柱产业 ,正在大量消耗人类社会的有限资源 ,并且是造成当前环境污染问题的主要根源之一。为此 ,机械行业实施可持续发展战略已势在必行。因此,先进制造技术是机械行业的发展趋势。同时机械制造业是国民经济最重要的基础产业,而机械制造技术的不断创新是机械工业发展的技术基础和动力。随着科学技术的进步以及新的管理思想、管理模式和生产秘史的引进,近年来,先进制造技术在机械加工领域中的应用越来越广泛,越来越深入。那么,到底什么是先进制造技术呢?

先进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。先进制造技术是为了适应时代和市场的需求,对制造技术不断优化及推陈出新以提高竞争能力,从而形成的动态的、相对的概念。先进制造技术的特点主要体现在:

一、动态性。

二、广泛性。

三、实用性。

四、集成性。

五、系统性。

六、高效灵活性。

七、先进性。

我国制造科学技术有日新月异的变化和发展,确立了社会主义市场经济体制,但与先进的国家相比仍有一定差距,为了迎接新的挑战,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,以增强市场竞争力,因此,对制造技术及制造模式的研究和实施是摆在我们面前刻不容缓的重要任务,以实现我国机械制造业跨入世界先进行列。

二 我国与国外先进制造技术的现状 1.我国先进制造技术的现状

自建国以来,尤其是改革开发20多年以来,我国机械制造业得到了迅速地发展。机械工业是我国工业中发展最快的行业之一。

20世纪70年代以前,产品的技术相对比较简单,一个新产品上市,很快就会有相同功能的产品跟着上市。20世纪80年代以后,随着市场全球化的进一步发展,市场竞争变得越来越激烈。

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,数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。主要体现在如下几个方面:

一、管理方面。

二、设计方面。

三、制造工艺方面。

四、自动化技术方面。

五、创新能力方面。

六、成套设计方面。

七、完整的体系方面。

但是,尽管我国与工业发达国家相比还存在落后现象,我国还是不断努力创新不断培养高技能人才经过努力还是掌握了一批先进的重大成套设备的核心技术,为我国以后先进制造技术的再次发展腾飞做好了铺垫。

2.国外先进制造技术的现状与研究进展

世界一些发达国家都在进行现代制造技术的研究与探索,从管理体制、经营理念、实际方法、方案评价、制造手段等方面总结经验,探索新思路,先后提出了各种先进制造技术。

上世纪80年代中后期,美国制造业国际竞争力大大下降,引起美国政府与社会各界的高度重视。为此,美国政府决定大力发展先进制造技术。而且在1994年美国国家最高科技决策机构(国家科学技术委员会)指定气所属的民用工业技术委员会制订国家级先进制造技术发展战略,其主旨有如下四点:

1)支持国家实验室、大学与工业界联合研究开发先进制造技术;

2)通过国家级工业服务网络帮助企业快速采用先进制造技术; 3)开发并推广有利于环境保护的制造技术;

4)积极实施与工程设计和制造相关的教育与培训计划。

随后在1996年,美国国家先进制造联合会又发表了《面向21世纪的美国工业力量》白皮书,建议美国今后硬重点发展集成产品与过程开发、并行工程、敏捷企业哲理、虚拟产品开发、快速成型与过程仿真、可扩展的企业体系结构、综合资源规划、产品数据交换标准、高速网络、人工智能、传感器数据融合、专家系统、电子数据交换、纳米/微米制造技术、高级控制器、全能制造系统的制造单元技术,重点发展柔性制造技术与系统。再看德国工业,德国也是工业强国,与美国、欧洲、亚洲其他国家的竞争中,为继续保持传统制造业的经济增长,积极采用行动,将更多的精力和资源投入到更新的先进制造技术上来,积极推动工业界采用信息技术改造传统技术与制造企业,并制订了相关的计划。日本是亚洲工业最发达的国家,它早在1989年就发起过“智能制造系统”计划,研究开发全球化制造、下一代制造系统、全能制造系统等技术;1995年日本通产省发起旨在推动工业基础研究的“新兴工业创造型技术研究开发促进计划”;2004年又启动了“新产业创造战略”,为制造业寻找未来战略产业。这也引起了美国、欧洲、日本在机械制造技术上新一轮的竞争。

自20世纪80年代末,国际上提出先进制造技术的概念以来,以CAD/CAM技术、快速原型制造技术、柔性制造技术、计算机集成制造系统技术、虚拟制造、绿色制造、敏捷制造等为代表的一系列薪金制造技术在诸多国家和地区得到迅速的发展和广泛的应用,并逐步实现了柔性化、自动化、敏捷化、虚拟化。进入21世纪后,以计算机技术、网络技术和通信技术等为代表的信息技术、生物技术及新材料技术,被应用于制造业的各个领域,是制造技术发生了质的飞跃,制造生产模式发生重大的变化。

在产品设计方面,普遍采用计算机辅助产品设计(CAD)、计算机辅助工程分析(CAE)和计算机仿真技术;在加工技术方面,巳实现了底层(车间层)的自动化,包括广泛地采用加工中心(或数控技术)、自动引导小车(AGV)等.近10余年来,发达国家主要从具有全新制造理念的制造系统自动化方面寻找出路,提出了一系列新的制造系统。如计算机集成制造系统、智能制造系统、并行工程、敏捷制造等。

计算机集成制造系统(CIMS)它是在自动化技术、信息技术和制造技术的基础上,通过计算机及其软件,将制造厂全部生产活动所需的各种分散的自动化系统有机地集成起来,是适合于多品种、中小批量生产的总体高效率、高柔性的制造系统。首先在功能上,它包含了一个工厂的全部生产经营活动,即从市场预测、产品设计、加工工艺、制造、管理至售后服务以及报废处理的全部活动.因此它比传统的工厂自动化的范围要大得多,是一个复杂的大系统,是工厂自动化的发展方向。其次,在集成上,它涉及的自动化不是工厂各个环节自动化的简单叠加,而是在计算机网络和分布式数据库支持下的有机集成。这种集成主要体现在以信息和功能为特征的技术集成,即信息集成和功能集成。计算机集成制造系统的核心技术是CAD/cAM技术。

智能制造系统(IMS)是指将专家系统、模糊逻辑、人工神经网络等人工智能技术应用到制造系统中,以解决复杂的决策问题,提高制造系统的水平和实用性。人工智能的作用是要代替熟练工人的技艺,学习工程技术人员的实践经验和知识,并用于解决生产中的实际问题,从而将工人、工程技术人员多年来积累起来的丰富而又宝贵的实践经验保存下来,在实际的生产中长期发挥作用。智能制造系统的核心技术是人工智能。

三 我国先进制造技术目前存在的问题和解决措施

半个世纪来,我国机械制造业虽然从无到有,从小到大取得了较快的发展,但与西方先进工业国家相比还存在这明显的差距,主要表现在如下方面:

(1)产品档次低,高水平产品所占比例小 目前我国机械工业主导产品达到当代国际先进水平的不到5%,达到上世纪90年代国际先进水平的占25%,答到80年代水平的占40%。

(2)创新开发能力差,新产品贡献率低 我国大中型企业生产的2000多种主导产品的平均生命周期为10.5年,而美国一般仅有3-4年。美国制造业的新产品的贡献率已达到国内生产总值的52%。

(3)专业化生产水平低 我国基础零部件、基础工艺专业化水平与国外先进国家比较存在很大的差距。

(4)企业生产管理技术落后 目前,我国大部分企业的生产管理依旧停留在过去计划经济管理方式上,现金管理模式和手段未能得到实施。

目前我国制造企业的技术水平与国先进水平相比较,从总体上看差距达20年左右。结合我国基本国情,解决我国先进制造技术目前问题应:(1)提高认识,全面规划,力促先进制造技术的发展。(2)深化科技体制改革,推动技术创新体系的建设。

(3)将引进消化国外先进制造技术与自主开发创新相结合。(4)大力发展先进高新制造技术及其产业。

(5)积极培养创造性人才,努力提高制造业的全员素质。四 我国先进制造技术的发展状况和趋势

1、发展状况

当今人类社会已经进入知识经济时代,全球竞争异常激烈,制造业作为我国的战略产业面临着剧烈的挑战并经历着一场深刻的技术变革。特别是在我国加入WTO以后,形势显得更加严峻。我国的装备制造业经过数十载的努力,已具有相当规模,积累了大量的技术和经验。但是随着经济全球化的发展,由于我国的巨大市场和丰富的劳动力资源,国外技术、资金、产品大量涌入,企业面临着前所未有的国内外激烈的竞争局面。近年来我国的制造业不断采取先进制造技术,但和工业发达的国家相比,仍然存在一个阶段性的整体上的差距。1.管理体制方面。工业发达国家国有企业所占比重较小,绝大部分企业是规范的股份公司。然而我国却恰恰相反,装备制造业存在着带根本性的问题,制造业的人均劳动生产率远远落后于发达国家,产业主题技术依靠外国,国有企业深化改革远没有到位,企业集中度低,大型骨干企业少围绕大型骨干企业的中小企业群体也未形成。2.企业经营管理方面。我国只有少数大型企业局部采用了计算机堵住管理,多数中小型企业仍处于经验管理阶段,远远落后于发达国家。3.产品开发设计方面。我国采用CAD/CAM技术的比例较低,在应用技术及技术集成方面的能力还比较低,相关的技术规范和标准的研究制定相对滞后。例如在产品仿求过程中,我国海缺乏一种创造性思维,仿求似乎就是跟着别人后面抄袭,而且达不到在各方面所希望的标准。日本在这方面就做得好,虽然也是仿求,但是日本的却能很好的运用别国的新产品创造出比原有产品性能、外观、体形更好的产品,这就是差距。

4.加工自造工艺方面。我国对高精密加工、精细加工、微细加工、微型机械和微米纳米技术、激光加工技术等一些新型技术外国发达国家已经成熟的技术在我们国家的普及率不高,还在学习、开发阶段。

2、发展趋势

进入21世纪发达国家已经开始网络化、集成化、绿色化、极端化、智能化的发展,然而我们国家还相对落后,那么我们就要有一个明确的发展目标。根据我国的基本国情,人口众多,但素质人才匮乏;我国是一个制造业大国,但不是制造业强国,制造技术水平低下,自己的研发产品很少,主要集中在国防航天等高层领域,而且在很大程度上都是仿求外国一些技术;我们国家还是一个新兴国家,体制不完善,缺乏科学管理;特别是在技术引进过程中,指导思想不正确,盲目的引进,让我国的制造业发展走了很多弯路,缺乏自主创新。因此,我们应该在科学的引进外国的技术之外要有创新精神,改变一直落后于外国技术的现状,要发展我们中国化的独立技术,特别是在先进制造技术方面。随着电子、信息等高新技术的不断发展。然而市场需求个性化与多样化,那么我国未来制造技术发展的总趋势简单的来讲就是向精密化、信息化、虚拟化、网络化、智能化、绿色集成化、全球化的方向发展。那么我国就要采取一些可行的措施来改善我国的发展现状措。措施如下:

1.要以信息化、集成化为基础加大对现有制造业的改造。自1990年代以来,先进制造技术在我国就得到了广泛的应用,并且取得可很大的成效,但是其应用很多只局限于各单项技术,并没有充分发挥其应有的潜力。而且各单项技术也是在不同部门之间各行其是。为此,我们应该要在现有基础上实现CAD、CAPP、CAM、NC、G等各项技术集成的计算机集成制造技术。

2.要加强科学管理和技术创新,树立人力资源是第一资源的思想。人在生产力中是最活跃的因素,是财富的创造者,因此我们应该首要树立把人力资源作为第一资源的思想。

3.要不断进行理论创新。无论是从各发达国家的振兴还是发展来看,只有在基础理论方面有新的创新和突破,才能使制造业处于领先地位,才能在市场竞争中立于不败之地。理论创新是先进制造技术发展的基础,面对国际上复杂的竞争环境,我们必须要把握好制造业的未来发展趋势不断进行理论创新,开发新近的理论来武装我们的制造业,使自己在全球的这个大集体中立得住脚。

同时进入21世纪以来,我国先进制造技术借鉴了国外先进经验得到了迅速发展并且形成lee自己的方向与目标,具体如下所述:

(一)精密化

精密加工、特种加工、超精密加工技术、微型机械是现代化机械制造技术发展的方向之一。精密和超精密加工技术包括精密和超精密切削加工、磨削加工、研磨加工以及特种加工和复合加工(如机械化学研磨、超声磨削和电解抛光等)三大领域。超精密加工技术己向纳米(l nm=10-3μm)技术发展。纳米技术己在纳米机械学、纳米电子学和纳米材料技术得到了应用。因此,它促进了机械科学、光学科学、测量科学和电子科学的发展。

(二)自动化

自动化技术自20世纪初出现以后,经历了由刚性自动化向柔性自动化的发展过程,自动化技术的成功应用,不但提高了效率,保证了产品质量,还可以代替人去完成危险场合的工作。对于批量较大的生产自动化,可通过机床自动化改装、应用自动机床、专用组合机床、自动生产线来完成。小批量生产自动化可通过NC、MC、CAM、FMS、CIM、IMS等来完成。在未来的自动化技术实施过程中,将更加重视人在自动化系统中的作用。

(三)信息化

信息、物质和能量是制造系统的三要素。产品制造过程中的信息投入,己成为决定产品成本的主要因素。制造过程的实质是对制造过程中各种信息资源的采集、输入、加工和处理过程,最终形成的产品可看作是信息的物质表现,因此可以把信息看作是一种产业,包括在制造之中。为此一些企业开始利用网络技术、计算机联网、信息高速公路、卫星传递数据等实现异地生产。使生产分散网络化,以适应高柔性生产的需要。

(四)柔性化

随着科学技术的飞速发展和人民生活水平不断提高,促使产品更新换代的速度不断加快,这就要求现代企业必须具备一定的生产柔性来满足市场多变的需要。所谓柔性,是指一个制造系统适应各种生产条件变化的能力,它与系统方案、人员和设备有关。系统方案的柔性是指加工不同零件的自由度。人员柔性是指操作人员能保证加工任务,完成数量和时间要求的适应能力。设备柔性是指机床能在短期内适应新零件的加工能力。

(五)集成化

集成是综合自动化的一个重要特征。集成的作用是将原来独立运行的多个单元系统集成一个能协调工作的和功能更强的新系统。集成不是简单的连接,是经过统一规划设计,分析原单元系统的作用和相互关系并进行优化重组而实现的。集成化的目的是实现制造企业的功能集成,功能集成要借助现代管理技术、计算机技术、自动化技术和信息技术实现技术集成,同时还要强调人的集成,由于系统中不可能没有人,系统运行的效果与企业经营思想、运行机制、管理模式都与人有关,因此在技术上集成的同时,还应强调管理与人的集成。

(六)智能化

智能化是制造技术的发展趋势之一。智能制造技术(IMT)是将人工智能融入制造过程的各个环节,在整个制造过程中贯彻智力活动,使系统柔性的方式集成起来,通过模拟人类专家的智能活动,取代或延伸制造系统中的部分脑力劳动,在制造过程中系统能自动监测其运行状态,在受到外界干扰或内部激励能自动调整其参数,以达到最佳状态和具备自组织能力。

五、结论

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