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浅谈几种先进制造技术

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浅谈几种先进制造技术

先进制造技术(作业)

绿色制造工艺

小组2班01组

年级 2012级

专业电气工程及其自动化

系(院)汽车学院

指导教师赵琳

2015年6月11日

先进制造技术作业

小组成员及分工完成情况

1、组长:干创业

具体工作:负责对资料进行整合,选取资料中的合适部分,并针对论文的摘要概括,并撰写论文主体部分。

2、成员:李鸿辉

具体工作:通过对比模板对论文进行排版,并且负责相应的格式错误的订正部分。

3、成员:陈强强

具体工作:负责在网络上搜集资料,整理总结,制作成电子稿留用。

4、成员:张凯伦

具体工作:通过对搜集来的素材进行对比,整合,摘要部分的撰写。

5、成员:彭鹏陈施

具体工作:针对论文主题摘要和正文主体部分作出整体总结,实现论文的升华。

6、成员:田恒杰宋子龙

具体工作:对初稿进行审查,论文中的错误进行初步的检查,并指出错误,并作出改正。

7、成员:汪涛许小涛

具体工作:对论文主主体进行最终审核,并对最终版本的论文进行压缩,提交。

目录

第一章绪论 (5)

1.1绿色设计及绿色制造概述 (5)

1.1.1绿色制造的定义 (5)

1.1.2 绿色设计及绿色制造的内涵和特征 (5)

1.2 绿色设计及绿色制造的结构体系 (6)

1.2.1 绿色设计 (6)

1.2.2 选用绿色原材料 (6)

第二章物质材料对环节的污染案例分析 (7)

2.1 印度博帕尔毒气泄漏案 (7)

第三章洋垃圾的污染 (10)

3.1洋垃圾的定义 (10)

3.2 洋垃圾的危害 (11)

3.3 洋垃圾的预防措施 (11)

第四章绿色设计案例分析 (12)

4.1 意大利雷焦卡拉布里亚大桥的太阳能发电系统 (12)

4.2 2010年温哥华冬奥会的奖牌 (13)

4.3竹纤维扬声器 (13)

4.4 DELL Studio Hybrid,绿色迷你台式机 (14)

第五章绿色设计方法、应用及其发展 (15)

5.1 绿色设计的方法 (15)

5.1.1绿色设计模块化 (15)

5.1.2 循环设计 (15)

5.1.3 极简设计 (15)

5.2绿色设计的应用及其发展 (16)

5.2.1绿色设计在国内外企业的应用 (16)

5.2.2绿色设计的发展趋势 (17)

结论 (18)

参考文献 (19)

摘要

随着经济的高速增长,人类不得不开始面对由于自然资源和生态环境过度开发而造成的越来越严重的资源短缺和环境污染问题。到目前为止,世界经济水平仍然保持着较高的增长速度,这意味着人类对资源和能源的需求将进一步加大,而产生的废弃物也会越来越多。如何协调环境和发展之间的矛盾?绿色制造是实现经济可持续发展的新出路。

关键词:绿色制造生态坏境经济资源短缺发展

第一章绪论

1.1绿色设计及绿色制造概述

随着经济的高速增长,人类不得不开始面对由于自然资源和生态环境过度开发而造成的越来越严重的资源短缺和环境污染问题。到目前为止,世界经济水平仍然保持着较高的增长速度,这意味着人类对资源和能源的需求将进一步加大,而产生的废弃物也会越来越多。如何协调环境和发展之间的矛盾?已经成为人类需要解决的一个迫在眉睫的问题。制造业仍然是对环境影响产生支配作用的行业,其环境影响贯穿于产品的整个生命周期。制造业对环境的影响不仅来自于其生产制造和使用过程中对资源能源的消耗,而且源于其在制造、使用和废弃阶段对环境产生的污染。在过去的几十年中,人类在环境保护方面作了大量的工作,并取得了一定的成效,如污染治理、清洁生产等。但这些方法仍属于末端治理方法,不能从根本上解决环境问题。任何一种产品离开设计环境时,其大多属性已经固定下来,而且在其生命周期的每时每刻都会对周围环境产生影响。人们逐渐认识到产品设计在整个产品生命周期中起着至关重要的作用,只有实行绿色设计才能从根本上解决制造业中产生的环境问题。值得关注的是,2007年8月,欧盟EuP (欧盟用能产品环境化设计)指令实施。该指令首次将生命周期理念引入产品设计环节,旨在从源头入手,在产品设计、制造、使用、后期处理这一整个周期内,对产品在每个环节提出环保要求,全方位监控产品对环境的影响,以减少对环境的破坏。因此,大力开展用能产品的绿色设计势在必行。

1.1.1绿色制造的定义

绿色制造(Green Manufacturing),又称为环境意识制造或面向环境的制造,是一个综合考虑环境影响和资源效率的现代制造模式,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周期内,对环境的影响(负面影响)为零或者极小,资源消耗尽可能小,并使企业的经济效益和社会效益协调优化。这里的环境包含了自然生态环境、社会系统和人类健康等因素。

1.1.2 绿色设计及绿色制造的内涵和特征

绿色制造是一个综合考虑环境影响和资源效率的现代制造模式,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,资源效率最高。其体现的一个基本观点是,制造系统中导致环境污染的根

本原因是资源消耗和废弃物的产生。因此,绿色制造涉及领域有三部分:一是制造问题,包括产品生命周期全过程;二是环境保护问题;三是资源优化利用问题。绿色制造就是这三部分内容的交叉。

绿色制造技术综合考虑了产品在整个生命周期过程中对环境造成的影响和损害,内容十分广泛,包括绿色设计、清洁生产、绿色再制造等现代设计和制造技术。

绿色制造将废弃物减量化、资源化、和无害化,或消灭于生产过程中。同时对人体和环境无害的的绿色产品的生产,亦将随着可持续发展的进程深入而日益成为今后产品的主导方向。不仅要实现生产过程的无污染化,而且生产出来的产品在使用和最终报废处理的过程中也不对环境造成危害。应该指出,在绿色制造的概念中,不但含有技术上的可行性,还包括经济上的可盈利性,体现经济利益、环境效益和社会效益的和谐统一。

1.2 绿色设计及绿色制造的结构体系

1.2.1 绿色设计

绿色设计又称为生态设计、环境设计、生命周期设计或环境意识设计,它是融产品的质量、功能、寿命和环境于一体的系统设计方法,也就是说在设计之初就应在产品生命周期的各个环节都考虑产品的环境属性,并将其作为一个重要的指导原则。要实现此目的,我们提出了并行绿色设计新模式,这是一个系统的设计方法,具有绿色性、集成性和并行性,它首先是在绿色设计的原则指导下,在一开始就考虑产品周期全过程的所有因素,包括产品质量、。在设计过程中使材料选择、结构设计、工艺设计、包装运输设计、使用维

护设计、拆卸回收设计、报废处置设计等多个设计阶段同时进行、相互协调,各阶段和整体设计方案、分析评价结果及时进行信息交流和反馈。从而在其设计研发过程中及时改进,使产品设计达到最优化。从绿色设计的工作流程看,牵涉到企业及其上下游供应链的多个部分,涉及对象包括产品设计者、生产制造者、企业决策者、环境分析专家、零部件供应商等,考虑的因素从原材料一直到废弃物的处理。作为这样一种先进的设计模式,涉及到一系列的关键技术有待于今后的进一步深入研究。

1.2.2 选用绿色原材料

绿色制造所选择的材料既要有良好地适用性能,又要满足制造工艺特性以及与环境有较好地协调性,选择绿色材料是实现绿色制造的前提和关键因素之一。绿色制造要求选择材料应考虑以下几个原则: ①优先选用可再生材料,尽量选用回收材料,提高资源

利用率,实现可持续发展;②选用原料丰富,低成本,少污染的材料代替价格昂贵,污染大的材料;③尽量选择环境兼容性好的材料,避免选用有毒、有害和有辐射性的材料。这样有利于提高产品的回收率,节约资源,减少产品毁弃物,保护生态环境。

第二章物质材料对环节的污染案例分析

2.1 印度博帕尔毒气泄漏案

印度博帕尔灾难是历史上最严重的工业化学意外,影响巨大。1984年12月3日凌晨,印度中央邦的博帕尔市的美国联合碳化物属下的联合碳化物(印度)有限公司设于贫民区附近一所农药厂发生氰化物泄漏,引发了严重的后果。大灾难造成了2.5万人直接致死,55万人间接致死,另外有20多万人永久残废的人间惨剧。现在当地居民的患癌率及儿童夭折率,仍然因这灾难远比其他印度城市为高。由于这次事件,世界各国化学集团改变了拒绝与社区通报的态度,亦加强了安全措施。这次事件也导致了许多环保人士以及民众,都强烈反对将化工厂设于邻近民居的地区。

1984 年12月2日午夜到12月3日凌晨,印度博帕尔市,大地笼罩在一片黑暗之中,人们还沉浸在美好的梦乡里。没有任何警告,没有任何征兆,一片“雾气”在博帕尔市上空蔓延,很快,方圆40平方公里以内50万人的居住区已整个儿被“雾气”形成的云雾笼罩了。人们睡梦中惊醒并开始咳嗽,呼吸困难,眼睛被灼伤。许多人在奔跑逃命时倒地身亡,还有一些人死在医院里,众多的受害者挤满了医院,医生却对有毒物质的性质一无所知。

多年后,有人这样写道:“每当回想起博帕尔时,我就禁不住要记起这样的画面:每分钟都有中毒者死去,他们的尸体被一个压一个地堆砌在一起,然后放到卡车上,运往火葬场和墓地;他们的坟墓成排堆列;尸体在落日的余晖中被火化;鸡、犬、牛、羊也无一幸免,尸体横七竖八地倒在没有人烟的街道上;街上的

房门都没上锁,却不知主人何时才能回来;存活下的人已惊吓得目瞪口呆,甚至无法表达心中的苦痛;空气中弥漫着一种恐惧的气氛和死尸的恶臭。这是我对灾难头几天的印象,至今仍不能磨灭。”当时可怕的场面如图2-1

图2-1 当时的惨像

2.2 切尔诺贝利核电站事故

切尔诺贝核电站事故于1986年4月26日发生在乌克兰苏维埃共和国境内的普里皮亚季市。

该电站第4发电机组爆炸,核反应堆全部炸毁,大量发射性物质泄漏,成为核电时代以来最大的事故。辐射危害严重,导致事故前后3个月内有31人死亡,之后15年内有6-8万人死亡,13.4万人遭受各种程度的辐射疾病折磨,方圆30公里地区的11.5万多民众被迫疏散。为消除辐射危害,保证事故地区生态安全,乌克兰和国际社会一直在努力。

1986年4月25日,4号反应器预定关闭以作定期维修。并决定在这场合作为测试反应堆的涡轮发电机能力的机会,在电力损失情形下发充足的电供给反应堆的安全系统动力(特别是水泵)。像切尔诺贝利,反应堆有一对柴油发电机可利用作为待命,但并不能瞬间地起动—反应堆将因此被使用转动涡轮,到时涡轮会从反应堆分离和在自己的惯性之下力量转动,而测试的目标是确定当发电器起动时,涡轮是否在减少阶段能充足地供给泵浦动力。测试早先在其它单位执行成功(所有安全供应起动)而结果是失败的(那是涡轮产生了不足的力量在减少阶段供给泵浦动力),但另外的改进提示了对其它测试的需要。

为了在更安全、更低功率地进行测试,他们首先断开了反应堆的自动安系统,以便他们察觉不到因实验导致的异常情况,不至于干扰实验。切尔诺贝利4号反应器的能量输出从正常功率的3.2千兆瓦特减少至700百万瓦特。但是,由于实验开始的延迟时,反应堆控制员太快地减低能量水平,实际功率输出落到只有3百万瓦特。结果,中子吸引而成的裂变产品氙-135增加了(这产品典型地在更大的功率情况下,在一台反应堆中消耗)。力量下落的标度虽是接近由安全章程允许的最大限制,但员工组的管理者选择不关闭反应堆并继续实验。后来,实验决定“抄捷径”和只上升功率输出到200 百万瓦特。为了克服剩余氙-135的中子吸收,远多于安全章程数量的控制棒由反应堆拔出。在1986年4月26日晚上1点05分,作为实验一部分,被涡轮发电机推动的水泵起动了;水的流量由于这行动而超出了安全章程的指定。水流量在上午1点19分增加了—因为水也会吸收中子,在水流量的进一步增加需要手工撤除控制棒,导致一个极不稳定和危险操作条件。当能量产出意外降低到最低要求量以下时,工程师选择通过拆除反应堆的控制杆,只保留211个控制杆中的6个,来加快反应堆的运行速度。安全规则要求的控制杆最少数量为30个,但经验极其丰富的操作人员深信6个控制杆就够用了。

工程师们认为自己已经重新稳定了反应堆,便在凌晨1点23分04秒开始他们的实

际试车实验。反应堆的不稳定状态在控制板没有显示任何情况,并且看起来所有反应堆员工并未充分地意识到危险。水泵的电力关闭了,并且被涡轮发电机的惯性推动,水流的速度减低了。涡轮从反应堆分离,反应器核心的蒸汽水平增加。因为冷却剂被加热,个别的蒸汽在冷却剂管道形成。在切尔诺贝利的RBMK石墨缓和反应器的特殊设计有一个高正面空系数,意味著在没有水时的中子吸收的作用使反应堆的力量迅速地增加,并且在这种情况下,反应堆操作逐渐变得不稳定和更加危险。上午1点23分40秒操作员按下了命令“紧急停堆”的AZ-5(“迅速紧急防御5”)按钮—所有控制棒的充分的插入,包括之前不小心地拿走的控制棒。这是否作为紧急措施,或只是简单地在实验完成时作为关闭反应堆定期方法,并不清楚(反应堆预定被关闭作为定期维修)。这通常意味著紧急停堆的命令是因为意想不到的迅速力量增量的一个反应。另一方面,总工程师Anatoly·Dyatlov,在事故时身在切尔诺贝利核电站,他在他的书上写到:“在1点23分40秒,集中化控制系统之前没有登记能辩解紧急停堆的任何参量变动。依照陈述委任会集和分析很多材料,在它的报告,没确定原因为什么命令了紧急停堆。并没有需要寻找原因。反应堆简单地在实验完成时被关闭。”

由于控制棒插入机制(18至20秒的慢速完成),棒的空心部份和冷却剂的临时移位,逃走导致反应率增加。增加的能量产品导致了控制棒管道的变形。棒在被插入以后被卡住,只能进入管道的三分之一,因此无法停止反应。在1点23分47秒,反应堆产量急升至大约30 千兆瓦特,是十倍正常操作的产品。燃料棒开始熔化而蒸汽压力迅速地增加,导致一场大蒸汽爆炸,使反应器顶部移位和受破坏,冷却剂管道爆裂并在屋顶炸开一个洞。为了减少费用,和它的体积太大,反应堆以单一保护层方式兴建。这令发射性污染物在主要压力容器发生蒸汽爆炸而破裂之后进入了大气。在一部分的屋顶炸毁了之后,氧气流入---与极端高温的反应堆燃料和石墨慢化剂被结合—引起了石墨火。这火灾令放射性物质扩散和污染更广的区域。

由于目击者的报告和站内纪录不一致,有一些争论认为确实的事件是发生在当地时间1点22分30。根据这种理论,第一次爆炸发生在大约1点23分47秒,操作员在七秒以后命令了“紧急停堆”。

此事故引起大众对于苏联的核电站安全性的关注,事故也间接导致了苏联的瓦解。苏联瓦解后独立的国家包括俄罗斯、白俄罗斯及乌克兰等每年仍然投入经费与人力致力于灾难的善后以及居民健康保健。因事故而直接或间接死亡的人数难以估算,且事故后的长期影响到目前为止仍是个未知数。

意外发生后,马上有203人立即被送往医院治疗,其中31人死亡,当中更有28人死于过量的辐射。死亡的人大部份是消防队员和救护员,因为他们并不知道野外中含有辐射的危险。为了控制核电辐射尘的扩散,当局立刻派人将135,000人撤离家园,其中

约有50,000人是居住在切尔诺贝利附近的普里皮亚特镇居民。卫生单位预测在未来的70年间,受到5–12艾贝克辐射而导致癌症的人,比例将会上升2%。另外,已经有10人因为此次意外而受到辐射,并死于癌症。

到2006年,官方的统计结果是,从事发到目前共有4000多人死亡。但是绿色和平组织,基于白俄罗斯国家科学院的数据研究发现,在过去20年间,切尔诺贝利核事故受害者总计达9万多人,随时可能死亡。因此,绿色和平组织认为,官方统计的结果比切尔诺贝利核泄漏造成的死亡人数少了至少9万人,这个数字是官方统计数字的20倍!对于绿色和平组织的“估计”缺乏理论支持。当时事故场面如图2-2

图2-2 事故后的一片废墟

第三章洋垃圾的污染

3.1洋垃圾的定义

洋垃圾是社会上俗称,它有时指进口固体废物,有时又特指以走私、夹带等方式进口国家禁止进口的固体废物或未经许可擅自进口属于限制进口的固体废物,容易造成混淆。在进口管理环节,相关主管部门一般不使用“洋垃圾”一词。对以走私、夹带等方式进口国家禁止进口的固体废物或未经许可擅自进口属于限制进口的固体废物,经海关依法处理后,作退运处理或交由环保部门进行无害化处理。对于列入限制管理的固体废物,应当经国务院环境保护行政主管部门会同国务院对外贸易主管部门审查许可后允许

进口。进口列入自动许可进口目录的固体废物,应当依法办理自动许可手续。

洋垃圾发展已经成为常态,洋垃圾服装经由该镇输入中国内地,绝非单一事件,而是一种常态。我们需要深究的是这些洋垃圾为何能日复一日地在海上畅通无阻。对当地百姓“光明正大”、规模庞大的无证经营再次抬头,这些“洋垃圾”与全国人民的健康密切相关,我们期盼有更多的专项行动让它们真正灭绝。生活中的洋垃圾如图3-1

图3-1 废弃的洋垃圾

随着经济的快速发展,许多经济发展的地区很可能成为反洋垃圾走私的第一线,一方面随着经济开发区的发展,再加上交通物流日益快捷,打造内陆开放高地的步伐越来越快,开放程度直逼沿海大城市。另一方面IT巨头相继入驻,带动了整个电子产业空前膨胀,巨大的市场需求,对于电子“洋垃圾”走私贩而言,是个不小的诱惑,走私类型也由走私普通货物向走私废物、珍贵动植物制品等类型扩展。

3.2 洋垃圾的危害

1、集贸市场销售的非法入境旧服装是典型的洋垃圾,中国政府部门严令禁止进口及销售。旧服装的来源广泛,但主要出自国外的垃圾场和太平间,服装上沾满大量细菌,如:结核杆菌、鼠疫、霍乱等各种疾病传染源。穿着以后,会使人感染各种皮肤疾病或其他疾病,有些病菌存在引发大面积疫情的严重危害,危及人类健康。在市场上偷偷销售的旧服装虽经洗涤熨烫加工,但仍是传染疾病的污染源。

2、从广东龙塘镇定安村焚烧“洋垃圾”事件,到重庆市“涉嫌走私电子洋垃圾”,令人深恶痛绝的电子“洋垃圾”经权威部门鉴定,这些废旧物都含有大量的有毒有害物质,其中一台电脑显示器,仅铅含量平均就达1公斤多,均属中国禁止进口的固体废物。

3.3 洋垃圾的预防措施

1、海关应发挥源头作用,完善防范制度,对进境固体废物加强“三专”管理,如设置废物通关专用通道,加强废物专用堆场管理,指定专人查验废物等;积极与国检、环保等部门“多方联动”,加强对进口废物的实质性检验、监管以及对散装废旧货物回收和生产过程的环保监督,打造多部门协作、全方位配合的进口废物管理体系。

2、要向港务部门、轮船公司及其他相关单位宣传“洋垃圾”监管的相关政策法规,让企业认识到进口“洋垃圾”的危害。

3、在堵的同时,也要注意疏。各地政府也应该高度重视洋垃圾的危害。过去出现过部分沿海乡镇为收取“洋垃圾”加工企业所缴纳的税收,而对污染视而不见的情况,事实证明这样的做法是短视的,不可取。

第四章绿色设计案例分析

4.1 意大利雷焦卡拉布里亚大桥的太阳能发电系统

是由 FRANCESCO COLAROSSI, GIOVANNA SARACINO, LUISA SARACINO设计的Solar Wind太阳风能发电系统。

这座混合动力系统(太阳能和风力发电相结合)可连续生产能源。该项目基于现有高架桥的支柱之间的空间,容纳一个风力涡轮机系统的结构,将大桥、景观和可持续能源结合起来。确保土地使用最大化,因此减少对于自然风景和环境的影响,此外,高架桥的视觉轮廓也得以改变。

桥上的太阳能公园被看作是一个绿色的“长廊”,沿途有交替全景观赏点和完全自给自足的日光温室大棚。这里也成为城市农场,到公园的游客可以购买大棚中的土特产。而大桥表面的涂料,可以有效地吸收太阳能,并将能量转化为发电系统的一部分的能量。该项目整个系统是能够每年生产约40万千瓦/时, 提供的电力,可以满足15000个家庭的消耗。大桥上的太阳能发电如图4-1

图4-1 大桥上的太阳能发电图

4.2 2010年温哥华冬奥会的奖牌

2010年温哥华冬奥会的奖牌设计日前公布,它将是第一款环保奖牌、第一款曲面奖牌、第一款非圆形奖牌,同时还是历史上最重的奖牌。除了传统的金银铜金属材料外,生产方将使用回收的CRT显像管、计算机零件和电路板,将其粉碎加工后掺入奖牌中,以彰显奥运对环保问题的关注。此外,这届冬奥会奖牌为圆形,冬季残奥会奖牌为圆角方形,也是奥运史上的第一次。而奖牌重量将达到500至576克,是奥运历史上最重的奖牌。

如图4-2所示是温哥华冬奥会奖牌。

图4-2

4.3竹纤维扬声器

竹子由于其快速成长性,广泛用于设计设计的替代材料。这是日本Doshisha和Panasonic合作的项目,用竹纤维来作HiFi扬声器的震动板,它同样可以保证提供高质量的音效,当然最明显的还是制造成本的变化,Panasonic预计将在2007推出这个产品。如图4-3竹纤维扬声器

图4-3

4.4 DELL Studio Hybrid,绿色迷你台式机

戴尔(DELL)推出一款迷你型的台式机——Dell Studio Hybrid,个小,丰富多彩和绿色理念。从总体外观上来说,并不是一个很陌生的形式,一个两头半圆过渡的扁形柱体加上一个简洁设计的外套,这个外套的后端超出机壳一截,尺寸大小是196.5×71.5×211.5mm(含外套),比普通的迷你台式机小80%。Dell Studio Hybrid 有6种颜色的半透明塑料(丙烯酸)外套供选择(Emerald 翡翠绿,Ruby 宝石红,Sapphire 宝石蓝,Topaz 宝石黄,Slate 石板灰,Quartz 石英灰),另外还有竹子材料做成的外壳,虽然在绿色设计中竹子是常见的材料,在数字消费品上的设计上也比较常见,但是在批量上市的产品中还是较少见。DELL 现在已经将环保绿色作为产品设计的一个元素(也可以说没有一个厂家说不),除了外观材料作为传递这种理念的窗口(事实上用材和绿色是比较复杂的问题,就像消费和环保),Dell Studio Hybrid 还在其他方面在绿色理念上有所突破,比如节能,它的耗电量比普通的迷你机70%还少,不超过65瓦,同时外包装材料使用上和能源之星(Energy Star)4.0标准相比,重量减轻30%,95%是可回收的,里面的材料(手册类)也减轻了75%,另外还增加了回收工具包。硬件配置见这,售价从499美元起。如图4-4是该外形。

图4-4

第五章绿色设计方法、应用及其发展

5.1 绿色设计的方法

5.1.1绿色设计模块化

对一定范围内的不同功能或相同功能不同性能,不同规格的产品进行功能分析的基础上,划分并设计出一系列功能模块,通过模块的选择和组合可以构成不同的产品,满足不同的需求。模块化设计既可以很好的解决产品品种规格,产品设计制造周期和生产成本之间的矛盾,又可为产品的快速更新换代,提高产品的质量,方便维修,有利于产品废弃后的拆卸,回收,为增强产品的竞争力提供必要条件。

5.1.2 循环设计

循环设计既是回收设计(Design for Recovering &Recycling),就是实现广义回收所采用的手段或方法,即在进行产品设计时,充分考虑产品零部件及材料的回收的可能性,回收价值的大小,回收处理方法,回收处理结构工艺性等与回收有关的一系列问题,以达到零部件及材料资源和能源的充分有效利用,环境污染最小的一种设计的思想和方法。

5.1.3 极简设计

在绿色设计中,“小就是美”,“少就是多”具有了新的含义。从20世纪80年代开始,一种追求极端简单的设计流派,讲产品的造型化简到极致,这就是所谓的“简约主

义”(Minimalism)简约设计不仅是功能上达到了设计的目的,而最为重要的就在于材料的节省与加工的方便。芬兰设计大师卡伊·弗兰克说:“我不愿意为外形而设计,我更愿意探究餐具的基本功能——用来做什么?我的设计理念与其说是设计,不如说是基本想法。”这种注重产品功能,以“为大众提供人人都觉得好”的设计宗旨正是“绿色设计”与“艺术”的完美体现。芬兰设计中最经典的杰作——白瓷餐具系列体现了北欧设计哲学的精髓:好的设计就是没有设计。看似不起眼的餐具,却是最以人为本的设计。

造型简洁,没有多余装饰的现代设计产品不仅适宜于大批量生产,而且大大降低了生产成本,使多数人能够承担。现代主义的设计经典MT8金属台灯是包豪斯的代表作之一。这个台灯充分利用了材料的特性:乳白的透明玻璃灯罩,金属质地的支架,同时其几何造型零部件十分适用于大批量工业生产。这个现代主义风格的经典作品在市场上十分成功,直到今天依然在发展。

5.2绿色设计的应用及其发展

5.2.1绿色设计在国内外企业的应用

1、易拆解设计——福华电子

将鼠标内德设置全部设置在一块主板上面,这样更容易拆卸。将冰箱内德设计进行整合,使使用和拆卸都更加简易。

2、欧系厂商——VoLvo

(1)采用材料管理与设计研发系统双主轴推广绿色产品;

(2)采用生命周期评估系统EPS,对旗下产品进行量化评估;

(3)材料管理方面:编撰了有名的“黑色”与“灰色”材料清单;

(4)产品设计研发方面:采用产品生命周期观点,引进环境负荷单位的概念。定量环境负荷值采用的生命周期评估模式:生物多样性、健康、自然产量、自然资源,艺术价值。

3、美系厂商——Dell

(1)易拆解设计:大部分的组件采用snap设计,仅在部分连接处采用螺丝组装;

(2)塑胶组件依据ISO11469标准印上回收标志;

(3)内部的机壳部分采用回收钢材制成。

4、日系厂商——NEC

(1)制定一套绿色准则,以符合产品在性能、价格、品质及设计的需求。重点包括:减少温室气体排放、减少耗电耗能、减少使用有害物质如铅、海龙。

(2)制定环保标章,订出24个标准,完全符合后贴上Eco-symbol的标章。

(3)发展绿色设计工具,名为vitro factory CO(VF-ECO), 整合LCA、有害物质评估回收评估等相关系统。基于设计与零件之基础,可以估算出产品有害物质含量、生命周期中二氧化碳排放量、耗电量及可回收的塑料比例等。

5.2.2绿色设计的发展趋势

1、标准化、规范化;

2、集成化、并行化、智能化;

3、绿色设计基础研究和支持工具开发;

4、绿色设计相关的新兴产业的发展。

5、绿色设计与制造已经成为世界工业发展的潮流,逐渐显示出自己独特的优势;但是绿色制造是一个复杂的过程,在未来的日子里还有几方面技术需要进一步研究:电子产品生命周期短,难于回收。因此,其回收利用问题,依然需要进一步的研究。必须加强有关危险性材料和工艺工程的监控。要进一步开发以提高回收利用性、减少剩余量为目的的材料回收工艺及更有效的废弃物管理系统。需要增强有关风险、技术和环境的公众意识。政府需要发挥主人的意识实施一些绿色条列。

结论

在产品开发过程中,如果不重视环境意识,不考虑产品本身是否对环境造成污染和危害,而一味地关心它们的造型是否具有十足的创意,成本能否十足的低廉等等,从长远的角度看,只会给企业带来损失,更会给人类赖以生存的自然社会带来不可逆转的损失和灾难。绿色产品开发,应该从产品的绿色设计开始。绿色设计的设计理念和方法以节约资源和保护环境为宗旨,它强调保护自然生态,充分利用资源,以人为本,善待环境。绿色设计不应仅仅是一个倡议或提议,它应成为现实文明和未来发展的方向。面对当前全球的环境污染、生态破坏、资源浪费、温室效应和资源殆尽,每个地球人都应感到生存的危机。

“绿色设计”在现代化的今天,不仅仅是一句时髦的口号,而是切切实实关系到每一个人的切身利益的事。这对子孙后代,对整个人类社会的贡献和影响都将是不可估量的。

参考文献

[1]刘志峰,刘光复.绿色设计[M].工业出版社,2000年

[2]刘光复.绿色设计与绿色制造[M].机械出版社,2000年

[3]王受新.世界现代设计史世纪出版社[M].机械出版社,2001年

[4]王隆太.先进制造技术[M].机械工业出版社

[5]刘飞,陈晓慧.绿色制造[M],中国经济出版社,2009

[6]刘飞,张华.绿色制造-现代制造业的可持续发展模式[J].中国机械工程,2012,9(6):76-78.

[7]蔺国民,孙秦等.机械产品绿色设计研究[J].机械设计与制造,2011(4):166~167.

先进制造技术论文(中英文对照)

先进制造技术的内涵及特点 姓名:xxx 学号:xxxxxxxxx 班级:xxxxxxxxxxxx 随着社会需求个性化、多样化的发展,生产规模沿小批量--大批量--多品种变批量的方向发展,以及以计算机为化表的高技术和现代化管理技术的引入、渗透与融化,不断地改变着传统制造技术的面貌和内涵,从而形成了先进制造技术。 1.先进制造技术的内涵 目前对先进制造技术尚没有一个明确的、一致公认的定义,经过近年来对发展先进制造技术方面开展的工作,通过对其特征的分析研究,可以认为:先进制造技术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。 2.先进制造技术的特点 (1)先进制造技术的实用性 先进制造技术最重要的特点在于,它首先是一项面向工业应用,具有很强实用性的新技术。从先进制造技术的发展过程,从其应用于制造全过程的范围,特别是达到的目标与效果,无不反映这是一项应用于制造业,对制造业、对国民经济的发展可以起重大作用的实用技术。先进制造技术的发展往往是针对某一具体的制造业(如汽车制造、电子工业)的需求而发展起来的先进、适用的制造技术,有明确的需求导向的特征;先进制造技术不是以追求技术的高新为目的,而是注重产生最好的实践效果,以提高效益为中心,以提高企业的竞争力和促进国家经济增长和综合实力为目标。 (2)先进制造技术应用的广泛性 先进制造技术相对传统制造技术在应用范围上的一个很大不同点在于,传统制造技术通常只是指各种将原材料变成成品的加工工艺,而先进制造技术虽然仍大量应用于加工和装配过程,但由于其组成中包括了设计技术、自动化技术、系统管理技术,因而则将其综合应用于制造的全过程,覆盖了产品设计、生产准备、加工与装配、销售使用、维修服务甚至回收再生的整个过程。 (3)先进制造技术的动态特征 由于先进制造技术本身是在针对一定的应用目标,不断地吸收各种高新技术逐渐形成、不断发展的新技术,因而其内涵不是绝对的和一成不变的。反映在不同的时期,先进制造技术有其自身的特点;也反映在不同的国家和地区,先进制造技术有其本身重点发展的目标和内容,

先进制造技术的发展及体系结构

先进制造技术的发展及体系结构 目录 摘要 (3) 关键词 (3) 1 知识经济条件下制造业的发展 (3) 1.1 制造系统的定义和内涵 (3) 1.2 制造业的发展 (3) 1.3 制造业的变革及挑战 (3) 2 先进制造技术的技术构成及特点 (4)

2.1 先进制造技术的定义 (4) 2.2 先进制造技术的技术构成 (4) 2.3 先进制造技术的特点 (4) 3 先进制造技术的分类 (5) 4 先进制造技术在国内外的发展 (5) 4.1 发达国家制造业的发展 (5) 4.2先进制造技术在我国的发展 (5) 5 先进制造技术的发展趋势及技术前沿 (6) 5.1 先进制造技术的发展趋势 (6) 5.2 先进制造技术的技术前沿 (6) 6总结 (6) 参考文献 (7)

先进制造技术的发展及体系结构 摘要:介绍了什么是先进制造技术,阐述了在当今社会条件下先进制造技术的 重要作用,综述了国内外先进制造技术的发展,讨论了先进制造技术的内涵、特点、体系结构及分类,指出我国先进制造技术的优先发展方向。 关键词:制造业;制造系统;先进制造技术 1 知识经济条件下制造业的发展 1.1 制造系统的定义和内涵 制造系统是制造业的基本组成实体。制造过程及其涉及的硬件、软件和人员组成的一个将制造资源转变成产品的有机整体,称为制造系统。制造系统从结构、功能、过程三个方面又有各自不同的定义。制造技术是完成制造活动所需的一切手段的总和。 1.2 制造业的发展 在知识经济条件下,制造业正在发生质的飞跃,制造业成为参与市场竞争的主体,是国民经济的支柱产业。知识经济对制造工业的影响表现在对产品和消费观念的改变,产品设计和制造过程的数字化和智能化,以及经营和制造活动的全球化等。越来越多的人认识到一个没有工业基础和制造业的城市是没有根基的城市。 1.3 制造业的变革及挑战 科学技术的发展和市场需求的不断变化,促进制造业生产规模沿着“小批量"少品种大批量"多品种变批量”方向发展,资源配置沿着“劳动密集-设备密集-信息密集-知识密集”的方向发展,生产方式沿着“手工-机械化-刚性流水自动化-柔性自动化-智能自动化”方向发展。 传统的制造业是建立在规模经济的基础上。靠企业规模、生产批量、产品结构和重复性来获得竞争优势的,它强调资源的有效利用,以低成本获得高质量和高效率。但这种条件不能满足当今市场对产品花色品种和交货期的要求,为此工业经济时代对传统制造业提出了严峻的挑战。其特点是:产品生命周期缩短;用户需求多样化;大市场和大竞争;交货期成为竞争的第一要素;信息化和智能化;人的知识、素质和需求的变化;环境保护意识的增强与可持续发展。这些都促进

先进制造技术 论文

先进制造技术论文 学院:xxx 班级:xxx 姓名:xxx 学号:xxx

目录 概述 (3) 一、先进的工程设计技术 (3) 二、先进制造工艺技术 (3) 三、制造自动化技术(又可说成计算机控制自动化技术) (4) 四、先进生产管理技术、制造哲理与生产模式 (5) 五、发展 (7) 主要参考文献 (9)

概述 摘要:随着我国制造业的的不断发展,先进制造技术得到越来越广泛的应用。介绍了先进制造技术和先进制造模式的内容和发展情况,从两种角度解释其结构特征和关系,并从各种不同角度展望先进制造技术和先进生产模式的发展前景及其趋势特征。 先进制造技术AMT(Advanced Manufacturing Tecnology)是在传统制造的基础上,不断吸收机械、电子、信息、材料、能源和现代管理技术等方面的成果,将其综合应用于产品设计、制造、检测、管理、销售、使用、服务的制造全过程,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,也是取得理想技术经济效益的制造技术的总称。 当前的金融危机也许还会催生新的先进制造制造技术,特别在生产管理技术方面。先进制造技术不是一般单指加工过程的工艺方法,而是横跨多个学科、包含了从产品设计、加工制造、到产品销售、用户服务等整个产品生命周期全过程的所有相关技术,涉及到设计、工艺、加工自动化、管理以及特种加工等多个领域,并逐步融合与集成。 可基本归纳为以下五个方面: 一、先进的工程设计技术 二、先进制造工艺技术 三、制造自动化技术 四、先进生产管理技术、制造哲理与生产模式 五、发展。 一、先进的工程设计技术 先进的工程设计技术包括众多的现代设计理论与方法。包括CAD、CAE、CAPP、CAT、PDM、模块化设计、DFX、优化设计、三次设计与健壮设计、创新设计、反向工程、协同产品商务、虚拟现实技术、虚拟样机技术、并行工程等。 (1)产品(投放市场的产品和制造产品的工艺装备(夹具、刀具、量检具等))设计现代化。以CAD为基础(造型,工程分析计算、自动绘图并提供产品数字化信息等),全面应用先进的设计方法和理念。如虚拟设计、优化设计、模块化设计、有限元分析,动态设计、人机工程设计、美学设计、绿色设计等等; (2)先进的工艺规程设计技术与生产技术准备手段。在信息集成环境下,采用计算机辅助工艺规程设计、即CAPP,数控机床、工业机器人、三坐标测量机等各种计算机自动控制设备设备的计算机辅助工作程序设计即CAM等。 二、先进制造工艺技术 (1)高效精密、超精密加工技术,包括精密、超精密磨削、车削,细微加工技术,纳米加工技术。超高速切削。精密加工一般指加工精度在10~0.1μm (相当于IT5级精度和IT5级以上精度),表面粗糙度Ra值在0.1μm以下的加工方法,如金刚车、金刚镗、研磨、珩磨、超精研、砂带磨、镜面磨削和冷压加工等。用于精密机床、精密测量仪器等制造业中的关键零件加工,如精密丝杠、精密齿轮、精密蜗轮、精密导轨、精密滚动轴承等,在当前制造工业中占有极重

先进制造技术及其发展

先进制造技术及其发展 Xxxx (xx大学 xx学院江苏xx xxxxx) 摘要:对先进制造技术的起源、内涵进行了介绍。概述了先进制造技术(AMT)的体系结构和分类。提出先进制造技术向集成化、柔性化、网络化、信息化、虚拟化、智能化、绿色化、制造全球化等方向的发展趋势。[1] 关键词: 先进制造技术;AMT;关键技术;发展;体系结构 Advanced Manufacturing Technology and It's Development Trend Abstract: Introduces the origin, connotation of advanced manufacturing technology. Briefly introduced the structure system, the classification,and the characteristic of Advanced.The paper predicts the tendency of AMT, which is developing toward the characteristics of integrated, flexible, latticing, informational, virtual, intelligent, green and global manufacturing. Key words: Advanced manufacturing technology; AMT; key technology; development; system structure 0 引言 先进制造技术AMT(Advanced Manufacturing Technology)是集机械,电子,信息,材料,能源和管理等各项先进技术而发展起来的高新技术,它是发展国民经济的重要基础技术之一。先进制造技术是制造业为提高竞争力以适应时代的要求而形成的一个高新技术群,经过发展,已形成了完整的体系结构。先进制造技术是当今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重要手段。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等技术的出现和发展,如果没有先进制造技术作为基础,是不可能实现的。自20世纪80年代末,国际上提出先进制造技术(AMT)的概念以来,以CAD/CAM技术、快速原型制造技术、柔性制造系统技术、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AMT在诸多国家和地区得到迅速的发展和广泛的应用,逐步实现了柔性化、自动化、敏捷化与虚拟化。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,使制造技术发生质的飞跃,制造生产模式发生了重大的改变。[2]

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.先进制造技术的概念 (1)先进制造技术的内涵 目前对先进制造技术尚没有一个明确的、一致公认的定义,经过近年来对发展先进制造技术方面开展的工作,通过对其特征的分析研究,可以认为:先进制造技术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。 (2)先进制造技术的特点 先进制造技术最重要的特点在于,它首先是一项面向工业应用,具有很强实用性的新技术。先进制造技术相对传统制造技术在应用范围上的一个很大不同点在于,传统制造技术通常只是指各种将原材料变成成品的加工工艺,而先进制造技术虽然仍大量应用于加工和装配过程,但由于其组成中包括了设计技术、自动化技术、系统管理技术,因而则将其综合应用于制造的全过程。并且传统制造技术的学科、专业单一独立,相互间的界限分明;先进制造技术由于专业和学科间的不断渗透j交叉、融合,界线逐渐淡化甚至消失,技术趋于系统化、集成化、已发展成为集机械、电子、信息、材料和管理技术为一体的新型交叉学科。随着微电子、信息技术的引入,使先进制造技术还能驾驭信息生成、采集、传递、反馈、调整的信息集成过程。先进制造技术是可以驾驭生产过程的物质流、能量流和信息流的系统工程。为确保生产和经济效益持续稳步的提高,能对市场变化做出更灵捷的反应,以及对最佳技术效益的追求,提高企业的竞争能力,先进制造技术比传统的制造技术更加重视技术与管理的结合,更加重视制造过程组织和管理体制的简化以及合理化,从而产生了一系列先进的制造模式。随着世界自由贸易体制的进一步完善,以及全球交通运输体系和通信网络的建立,制造业将形成全球化与一体化的格局,新的先进制造技术也必将是全球化的模式。 先进性作为先进技术的基础——制造技术,必须是经过优化的先进工艺。因此,先进制造技术的核心和基础必须是优质、高效、低耗、清洁的工艺。它从传统工艺发展起来,并与新技术实现了局部或系统集成。通用性先进制造技术不是单独分割在制造过程的某一环节,它覆盖了产品设计、生产设备、加工制造、维修服务、甚至回收再生的整个过程。系统性随着微电子、信息技术的引入,先进制造技术能驾驭信息生成、采集、传递、反馈、调整的信息流动过程。先进制造技术能驾驭生产过程的物质流、能源流和信息流的系统工程。集成性先进制造技术由于专业、学科间的不断渗透、交叉、融合,界限逐渐淡化甚至消失,技术趋于系统化,已发展成为集机械、电子、信息、材料和管理技术于一体的新兴交叉学科,因此有人称其为制造工程。技术与管理的更紧密结合对市场变化做出更敏捷的反应及对最佳经济效益的追求,使先进制造技术十分重视生产过程的

先进制造技术的现状和发展趋势

先进制造技术的现状和发展趋势

摘要近年来, 制造业出现了世界范围的研究并采用“先进制造技术”的浪潮,先进制造技术已成为当代国际间的科技竞争的重点。本文论述了先进制造技术的发展现状与发展趋势,指出:信息化、精密化、集成化、柔性化、动态化、虚拟化、智能化、绿色化将是未来制造技术的必然发展方向。 1.先进制造技术简介 1.1先进制造技术的定义 先进制造技术AMT(advanced manufacturing technology)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、清洁和灵活生产,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。它集成了现代科学技术和工业创新的成果,充分利用了信息技术,使制造技术提高到新的高度。先进制造技术是不断利用新技术逐步发展和完善的技术,因而它具有动态性和相对性。先进制造技术以提高企业竞争能力为目标,应用于产品的设计、加工制造、使用维修、甚至回收再生的整个制造过程,强调优质、高效、清洁、灵活生产,体现了环境保护与可持续发展和制造的柔性化。 1.2 先进制造技术的内涵和技术构成 先进制造技术的技术构成可以分为以提高生产效率和快速响应市场需求为 目的的技术构成和以满足特种需求为目的的技术构成。 以提高生产效率和快速响应市场需求为目的的技术构成强调制造系统与制 造过程的柔性化、集成化和智能化。包括: (1) 系统理论与技术(着重制造系统组织优化与运行优化,以提高制造系统的整体柔性与效率) 。 (2) 制造过程的单元技术(着重制造过程的优化,以提高单元的效率与精 度) 。系统理论与技术涉及范围包括:CIMS、敏捷制造、精益生产、智能制造等。制造过程单元技术涉及的范围包括:设计理论与方法、并行工程、系统优化、运行、控制、管理、决策与自组织技术、虚拟制造技术、制造过程智能检测、信息处理、状态检测、补偿与控制、制造设备的自诊断与自修复、智能机器人技术、

先进制造技术结课论文

先进制造技术课程论文 学院:机电学院 专业:机械设计制造及其自动化 姓名: 学号: 2014年4月20

自动化立体仓库的基本设施与特点 摘要:自动化立体仓库又称自动化高架仓库和自动存储系统。它是一种基于高层货架、采用电子计算机进行控制管理、采用自动化存储输送设备自动进行存取作业的仓储系统。自动化立体仓库是实现高效率物流和大容量的关键系统,在自动化生产和商品流通中具有举足轻重的作用。 自动化立体仓库系统最早在美国诞生。20世纪50年代初美国开发了世界上第一个自动化立体仓库,并在60年代即采用计算机进行自动化立体仓库的控制和管理。日本在1967年制造出第一座自动化立体仓库,并在此后的20年间使这一技术得到广泛应用。进入20世纪80年代,自动化立体仓库在世界各国发展迅速,使用的范围涉及几乎所有行业。 关键字:自动化;立体仓储;发展;高效率; 正文: 一、自动化立体仓库的概述 (一)、自动化立体仓库的发展 随着现代工业发展的发展,柔性制造系统、计算机集成制造系统和工厂自动化对自动化仓库提出更高的要求,搬运存储技术要具有更可靠更实时的信息,工厂和仓库中的物流必须伴随着并行的信息流。无线数据通信、条形码技术和数据采集越来越多的应用于自动化立体仓库系统。 在自动化立体仓库发展过程中,经历了自动化、集约化、集成化和智能化几个发展过程。自动化时期主要在20世纪60到70年代,随着计算机技术的发展,自动化立体仓库得到了迅猛发展。在1967到1977年 10年中,日本建设超过了8000套自动化立体仓库系统。集约化发展是伴随大规模生产需求而发展的。其 规模曾经发展到超过100个巷道,货位数超过20万个。但事实表明,大型自动化立体仓库系统已不再是发展方向。美国Hallmark公司安装的多达120个巷道的系统已经达到巅峰。为了适应工厂发展的新趋势,出现了规模更小,反应速度更快,用途更广的自动化仓库系统。它结合先进的控制技术,应用到分段输送和按预定线路输送方面保持了高度的柔性和高生产率,满足了工业库存搬运的需要。儿大规模的立体仓库系统一般应用于大型配送中性。集成化的标志是随着信息系

先进制造技术综述

先进制造技术综述 Prepared on 22 November 2020

先进制造技术产生的背景 摘要 随着科学的发展与技术的进步,先进的制造技术越来越成为在科技竞争中成功的一个重要条件。先进制造技术是制造业为了适应现代生产环境及市场的动态变化,在传统制造技术基础上通过不断吸收科学技术的最新成果而逐渐发展起来的一个新兴技术群。本文主要在社会经济发展、科学技术发展、可持续发展战略等几个方面分析了先进制造技术产生的背景。 关键词先进制造技术背景社会发展科学技术可持续发展 1 制造技术的进步与发展 制造技术 制造技术是制造业所使用的一切生产技术的总称,是将原材料和其它生产要素经济合理地转化为可直接使用的具有较高附加值的成品、半成品和技术服务的技术群[1][2]。制造技术的发展是由社会、政治、经济等多方面因素决定的。 制造技术的发展时期 ⑴工场式生产时期 18世纪后半叶,蒸汽机和工具机的发明,揭开了近代工业的历史,促成了制造企业的雏形——工场式生产的出现,标志着制造业以完成从手工作坊式向以机械加工和分工原则为中心的工厂式的艰难转变。 ⑵工业化规模生产时期 19世纪电气化技术的发展,开辟了电气化新时代,制造业得到了飞速发展,出现了大批量生产的局面。 ⑶刚性自动化发展时期 20世纪初内燃机的发明、泰勒科学管理方法的应用、福特公司的流水生产线,引起了制造业的革命,降低了生产成本。然而,这也仅仅适用于单一品种的大批量生产的自动化。 ⑷柔性自动化发展时期 二次大战之后,计算机、微电子、信息和自动化技术有了迅速的发展,推动了生产模式由中大批量生产向多品种小批量柔性生产自动化转变。期间形成了一批新型的柔性制造的技术,如数控技术(CNC)、FMC、FMS等。同时,现代化的生产管理模式开始应用到生产中,如JIT 、TQM 等。 ⑸综合自动化发展时期

我对先进制造技术的认识

我对先进制造技术的认识 摘要:先进制造技术内涵广泛、学科交叉,并且不断地发展与完备,在激烈的国际市场竞争中,制造业要求生存和发展,必须掌握并科学运用最先进的制造技术。先进制造技术也是改造传统产业的有力武器。先进制造技术的发展与产业化,将对国民经济的发展产生越来越大的影响。 关键词:先进制造技术发展前景 1.引言 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%~50%。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(advancedmanufacyuing technology,先进制造技术)的研究。 2.先进制造技术的概述 先进制造技术(Advanced Manufacturing Technology),人们往往用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,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。主要包括:计算机辅助设计、计算机辅助制造、集成制造系统等。AMT是制造业企业取得竞争优势的必要条件之一,但并非充分条件,其优势还有赖于能充分发挥技术威力的组织管理,有赖于技术、管理和人力资源的有机协调和融合。 3.先进制造技术的体系结构 (a)主体技术群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(制造准备)的工具群和技术群。设计技术对新产品开发生产费用、产品质量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更有效地进行设计。近几年发展起来的产品和工艺的并行设计具有双重目的,一是缩短新产品上市的周期,二是可以将生产过程 中产生的废物减少到最低程度,使最终产品成为可回收、可再利用的,因此对实现面向保护环境的制造而言是必不可少的。 (2)制造工艺技术群(加工和装配技术群) 制造工艺技术群是指用于物质产品(物理实体产品)生产的过程及设备。例如,模塑成形、铸造、冲压、磨削等。随着高新技术的不断渗入,传统的制造工艺和装备正在产生质的变化。制造工艺技术群是有关加工和装配的技术,也是制造技术或称生产技术的传统领域。 (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

先进制造技术的应用与发展剖析

毕业设计论文 作者学号 系部机电学院 专业机电一体化技术 题目先进制造技术的应用与发展 指导教师 评阅教师 完成时间:2014 年4月26 日

毕业设计(论文)中文摘要

目录 1 绪论 (4) 1.1先进制造技术的概述 (4) 2 先进制造技术的现状 (5) 3 先进制造技术的应用 (6) 4 先进制造技术的应用举例 (7) 4.1在产品制造过程与工艺技术中的应用 (7) 5 先进制造技术发展展望 (8) 6 计算机集成制造系统 (10) 6.1 CIMS 系统的功能组成 (11) 6.2 CIMS 系统的技术优势分析 (11) 6.2.1保障和提高了新产品开发的质量 (11) 6.2.2 缩短了新产品的上市周期 (12) 7 加工技术 (12) 7.1 超精密加工的技术范畴 (12) 7.2 超精密加工的关键技术 (13) 7.2.1 主轴 (13) 7.2.2 直线导轨 (13) 7.2.3 传动系统 (14) 7.3数控技术(Numerical Control(NC)) (14) 7.3.1 数控技术是应用制造技术的基础和核心 (15) 7.3.2数控技术的推广应用给机械制造业带来了重大变革 (15) 结论 (16) 致谢 (16) 参考文献: (17)

1绪论 1.1先进制造技术的概述 先进制造技术(Advanced Manufacturing Technology),人们往往用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,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。主要包括:计算机辅助设计、计算机辅助制造、集成制造系统等。AMT是制造业企业取得竞争优势的必要条件之一,但并非充分条件,其优势还有赖于能充分发挥技术威力的组织管理,有赖于技术、管理和人力资源的有机协调和融合。先进制造技术在传统制造技术的基础上融合了计算机技术、信息技术、自动控制技术及现代管理理念等,所涉及的内容非常广泛,学科跨度大。本书围绕先进制造技术的各主题,系统地介绍了各先进制造技术的基本知识、关键技术及其在实际中的应用等。制造技术是使原材料成为人们所需产品而使用的一系列技术和装备的总称,是涵盖整个生产制造过程的各种技术的集成。从广义来讲,它包括设计技术、加工制造技术、管理技术等三大类。其中设计技术是指开发、设计产品的方法;加工制造技术是指将原材料加工成所设计产品而采用的生产设备及方法;管理技术是指如何将产品生产制造所需的物料、设备、人力、资金、能源、信息等资源有效地组织起来,达到生产目的的方法。 具体地说, 先进制造技术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, 当代的先进制造技术以其高效率、高品质和对于市场变化的快速响应能力为主要特征。先进制造技术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

我国先进制造技术的发展现状

我国先进制造技术的发展现状 摘要:本文介绍了当今制造技术面临的问题,论述了先进制造的前沿科学,并展望了先进制造技术的发展前景。 关键词:问题;先进制造技术;前沿科学;应用前景 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。 1 当前制造科学要解决的问题 当前制造科学要解决的问题主要集中在以下几方面: (1)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。(2)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。例如在计算机辅助设计与制造(CAD/CAM)集成、坐标测量(CMM)和机器人学等方面,在三维现实空间(3-Real Space)中,都存在大量的几何算法设计和分析等问题,特别是其中的几何表示、几何计算和几何推理问题;在测量和机器人路径规划及零件的寻位(如Localization)等方面,存在C-空间 (配置空间Configuration Space)的几何计算和几何推理问题;在物体操作(夹持、抓取和装配等)描述和机器人多指抓取规划、装配运动规划和操作规划方面则需要在旋量空间(Screw Space)进行几何推理。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

中国发展先进制造技术之我见

中国发展先进制造技术之我见 姓名:李福彬 班级:11020143 学号:50

中国发展先进制造技术之我见 一、什么是先进制造技术,内涵及特点。 先进制技术(Advanced Manufactuing Technology),简称AMT,具体地说,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。主要包括:计算机辅助设计、计算机辅助制造、集成制造系统等。 目前对先进制造技术尚没有一个明确的、一致公认的定义,经过近年来对发展先进制造技术方面开展的工作,通过对其特征的分析研究,可以认为:先进制造技术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。它具有以下特点: (1)先进制造技术的实用性 先进制造技术最重要的特点在于,它首先是一项面向工业应用,具有很强实用性的新技术。从先进制造技术的发展过程,从其应用于制造全过程的范围,特别是达到的目标与效果,无不反映这是一项应用于制造业,对制造业、对国民经济的发展可以起重大作用的实用技术。先进制造技术的发展往往是针对某一具体的制造业(如汽车制造、电子工业)的需求而发展起来的先进、适用的制造技术,有明确的需求导向的特征;先进制造技术不是以追求技术的高新为目的,而是注重产生最好的实践效果,以提高效益为中心,以提高企业的竞争力和促进国家经济增长和综合实力为目标。 (2)先进制造技术应用的广泛性 先进制造技术相对传统制造技术在应用范围上的一个很大不同点在于,传统制造技术通常只是指各种将原材料变成成品的加工工艺,而先进制造技术虽然仍大量应用于加工和装配过程,但由于其组成中包括了设计技术、自动化技术、系统管理技术,因而则将其综合应用于制造的全过程,覆盖了产品设计、生产准备、

先进制造技术综述

先 进 制 造 技 术 综 述 学院:机械工程学院 专业:机械制造及其自 动化

《先进制造技术》试题 在课程学习和检索文献资料的基础上,撰写一份先进制造技术综述论文,包括以下具体内容: 1.绿色制造的关键技术。 2.超高速切削和超高速磨削技术,包括:超高速切削和超高速磨削的机理、关键技术和应用范围。 3.超周密加工技术,包括:超周密车削、超周密砂轮磨削、超周密砂带磨削、电泳磨削的加工原理、技术特点和应用范围。 4.特种加工,包括: (1)电火花成形加工、电火花线切割加工、电火花磨削加工、电火花表面强化等加工技术的加工原理与特点、应用范围。 (2)激光加工、电子束加工、离子束加工、水喷射加工等加工技术的加工原理、技术特点和应用范围。 5. 先进生产治理的技术,包括:敏捷制造、精益生产、智能制造等先进制造模式的定义、内涵、特点和关键技术等。 6.你自己对先进制造技术进展与创新历程的理解和观点。 答题要求: 1.论文包括题目、摘要、关键词、正文、结语、参考文献等部分。

2.论文正文字数许多于3000字,参考文献许多于30篇。 3.综述时应尽可能提供加工实例及其示图。 4.要按参考或引用的顺序列出文献资料的出处,并在引用处标注。 5.本试题页符在答卷上一并交回,提交试卷时,同时提交电子文档。 6.参照《西安科技大学学报》排版格式。试卷用A4纸,一级标题用黑体四号字,二级标题用仿宋体小四号字,行间距为1.5倍。 7.卷面不得雷同,否则不记成绩。

先进制造技术综述 摘要:本文通过大量列举典型的先进制造工艺和先进 的治理系统来介绍先进制造技术的进展现状及特点,其 中包括典型的先进制造工艺有:绿色制造技术、超高速 加工技术、超周密加工技术以及特种加工技术;典型的 先进治理系统有:敏捷制造、精益制造以及智能制造等 先进制造技术。文中分析了以上各种先进技术的加工原 理、技术特点、关键技术以及该技术的应用范围。最后, 阐述了本人对先进制造技术进展与创新历程的理解和 观点。 关键词:先进制造;绿色制造;超高速加工;超周密加 工;先进生产治理系统 0 引言 先进制造技术AMT(advanced manufacturing technology)是制造业不断汲取机械、电子、信息(计算机与通信、操纵理论、人工智能等)、能源及现代系统治理等方面的成果,并将其综合应用于产品设计、制造、检测、治理、销售、使用、服务乃至回收的全过程,以实现优质、高效、低耗、清洁和灵活生产,提高

我国的先进制造技术研究现状及发展趋势

中国先进制造技术的发展趋势 随着科学技术的进步以及新的管理思想、管理模式和生产模式的引进,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。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。改革开放以来,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,我国制造科学技术有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。 一先进制造技术概述 (1)先进制造技术的体系结构及分类 先进制造技术是系统的工程技术,可以划分为三个层次和四个大类。 三个层次:一是优质、高效、低耗、清洁的基础制造技术。这一层次的技术是先进制造技术的核心,主要由生产中大量采用的铸造、锻压、焊接、热处理、表面保护、机械加工等基础工艺优化而成。二是新型的制造单元技术。这是制造技术与高技术结合而成的崭新制造技术。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、新材料成型与加工技术、激光与高密度能源加工技术、清洁生产技术等。三是先进制造的集成技术。这是运用信息技术和系统管理技术,对上述两个层次进行技术集成的结果,系统驾驭生产过程中的物质流、能量流和信息流。如成组技术(CT)、系统集成技术(SIT)、独立制造岛(AMI)、计算机集成制造系统(CIMS)等。 四个大类:一是现代设计技术,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。现代设计技术主要包括:现代设计方法,设计自动化技术,工业设计技术等;二是先进制造工艺技术,主要包括精密和超精密加工技术、精密成型技术、特种加工技术、表而改性、制模和涂层技术;三是制造自动化技术,其中包括数控技术、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和过程设备工况监测与控制技术等;四是系统管理技术,包括工程管理、质量管理、管理信息系统等,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。 (2)先进制造技术的特点 先进性:作为先进技术的基础——制造技术,必须是经过优化的先进工艺。因此,先进制造技术的核心和基础必须是优质、高效、低耗、清洁的工艺。它从传统工艺发展起来,并与新技术实现了局部或系统集成。 通用性:先进制造技术不是单独分割在制造过程的某一环节,它覆盖了产品设计、生产设备、加工制造、维修服务、甚至回收再生的整个过程。 系统性:随着微电子、信息技术的引入,先进制造技术能驾驭信息生成、采集、传递、反馈、调整的信息流动过程。先进制造技术能驾驭生产过程的物质流、能源流和信息流的系统工程。 集成性:先进制造技术由于专业、学科间的不断渗透、交叉、融合,界限逐渐淡化甚至

先进制造技术作业论文

浅谈现代机械制造技术的新发展编辑条目06.26 关键字: 0.前言目前,随着电子、信息等高新技术的不断发展及市场需求个性化与多样化,世界各国都把机械制造技术的研究和开发作为国家的关键技术进行优先发展,将其他学科的高技术成果引入机械制造业中。因此机械制造业的内涵与水平已今非昔比,它是基于先进制造技术的现代制造产业。纵观现代机械制造技术的新发展,其重要特征主要体现在它的绿色制造、计算机集成制造、柔性制造、虚拟制造、智能制造、并行工程、敏捷制造和网络制造等方面。 1.现代机械制造技术的特征(1)机械制造科学是由机械、计算机、信息、材料、自动化等学科有机结合而发展起来的一门跨学科的综合科学,它随不同对象和时间而改变功能结构及信息系统。(2)柔性、集成、并行工作。现代机械制造系统具有多功能性和信息密集性,能够制造生产成本与批量无关的产品,能按订单制造,满足产品的个性要求。(3)制造智能化。能够代替熟练工人的技艺,具有学习工程技术人员多年实践经验和知识的能力,并用以解决生产实际问题。智能制造系统能发挥人的创造能力和具有人的智能和技能,强调以人为系统的主导者这一总的概念。在智能制造系统中,智能和集成并列,集成是智能的重要支撑,反过来智能又促进集成水平的提高。(4)设计与工艺一体化。传统的制造工程设计和工艺分步实施,造成了工艺从属于设计、工艺与设计脱离等现象,影响了制造技术的发展。产品设计往往受到工艺条件的制约,受到制造可靠性、加工精度、表面粗糙度、尺寸等限制。因此,设计与工艺必须密切结合,要以工艺为突破口,形成设计与工艺的一体化。(5)精密加工技术是关键。精密和超精密加工技术是衡量先进制造技术水平的重要指标之一。当前,纳米加工技术代表了制造技术的最高精度水平。(6)产品生命周期的全过程。现代制造技术是一个从产品概念开始,到产品形成、使用,一直到处理报废的集成活动和系统。在产品的设计中,不仅要进行结构设计、零件设计、装配设计,而且特别强调拆卸设计。使产品报废处理时,能够进行材料的再循环。节约能源,保护环境。(7)人、组织、技术三结合。现代制造技术强调人的创造性和作用的永恒性,提出了由技术支撑转变为人、组织、技术的集成;强调了经营管理、战略决策的作用。在制造工业战略决策中,提出了市场驱动、需求牵引的概念,强调用户是核心,用户的需求是企业成功的关键,并且强调快速响应市场需求的重要性。 2.现代机械制造技术的内容和发展方向 2.1 绿色制造(GM)绿色制造是一个综合考虑环境影响和资源效率的现代制造模式。绿色制造是可持续发展战略在制造业中的重要体现。其目标是使产品在设计、制造、装配、运输、销售及使用的整个过程中努力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。要力求实现切削加工工艺的绿色化。目前这一绿色加工工艺主要集中在不使用切削液上,这主要是因为切削液既污染环境和危害工人健康,又增加资源和能源的消耗。而干切削和干磨削一般是大气氛围中(氮气中、冷风中或采用干式静电冷却技术)不使用切削液进行的切削。不过对某些加工方式和工件组合,完全不使用切削液的干切削和干磨削在实际中很难实现,故又出现了使用极微量润滑(MQL)的准干切削。目前,在欧洲的大批量机械加工中,已有10%~15%的加工使用了干切削和准干切削。 2.2 计算机集成制造(CIM)CIM就是通过计算机实现信息集成,实现现代化的生产制造,求得企业的总体效益,使企业能够持续稳定的发展。随着计算机的普及应用,计算机集成制造已成为规模生产的主要科技,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,集成制造主要指:(1)人员集成,管理者、设计者、制造者、保障者(负责质量、销售、采购、服务等的人员)以及用户应集成为一个协调整体。(2)信息集成,产品生命周期中各类信息的获取、表示、处理和操作工具集成为一体,组成统一的管理控制系统。特别是产品信息模型(PIM:Product Information

先进制造技术论文

题目:人工智能先进制造技术论文 学院:机械工程 专业:机械设计制造及其自动化班级: 122 学号: 1208030366 学生姓名:杨瑞 指导教师:贺福强 2015 年 12 月 26 日

目录 一、概述 二、人工智能技术的国内外发展现状与趋势 三、人工智能技术的主要研究内容与核心技术难题 四、人工智能技术的评价与认识 五、结论 六、参考文献

概述 先进制造技术(advanced manufacturing technique,缩写AMT,具体地说,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。主要包括:计算机辅助设计、计算机辅助制造、集成制造系统等。 先进制造技术不是一般单指加工过程的工艺方法,而是横跨多个学科、包含了从产品设计、加工制造、到产品销售、用户服务等整个产品生命周期全过程的所有相关技术,涉及到设计、工艺、加工自动化、管理以及特种加工等多个领域,并逐步融合与集成。而先进制造技术主要包括以下三个技术群: (1)主体技术群: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。 (2)支撑技术群:a.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。b.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。c.机床和工具技术。d.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。e.其它; (3)制造技术基础设施.要素包括了车间工人、工程技术人员和管理人员在各种先进生产技术和方案方面的培训和教育等。 先进制造技术是在传统制造的基础上,不断吸收机械、电子、信息、材料、能源和现代管理技术等方面的成果,将其综合应用于产品设计、制造、检测、管理、销售、使用、服务的制造全过程,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,也是取得理想技术经济效益的制造技术的总称。先进制造技术不是一般单指加工过程的工艺方法,而是横跨多个学科、包含了从产品设计、加工制造、到产品销售、用户服务等整个产品生命周期全过程的所有相关技术,涉及到设计、工艺、加工自动化、管理以及特种加工等多个领域,并逐步融合与集成。 先进制造技术是当今国际间科技竞争的焦点,随着社会的发展,市场需求的个性化与多元化,人们对产品的要求也日益多元化,市场竞争日趋激烈,企业要在日趋激烈的市场竞争中生存发展,就必须采用先进的制造技术。

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