文献翻译—先进制造技术的新发展
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先进制造技术——先进制造技术概述
先进制造技术(Advanced Manufacturing Technology)是指应用现
代信息技术与自动控制技术,以提高制造质量、降低成本、提高制造效率
的先进制造技术。
先进制造技术是当今世界制造业发展的关键驱动力,它
为进行高性能、低成本、节能、环保的高端制造提供了重要基础。
计算机辅助设计(CAD)是将计算机应用于设计制造过程中,利用计
算机系统对产品尺寸、外观、性能和结构等进行精确的描述和分析,进而
实现一个从设计到制造的连续系统。
CAD设计后生成的结果可用于数控加
工等制造技术。
计算机辅助制造(CAM)是指将计算机系统用于制造设备的程序控制,实现自动化制造。
CAM可以有效地将CAD系统设计的参数传输到制造设备,改变设备的控制方式,从而提高制造质量和效率。
快速制造(Rapid Manufacturing)是指利用数字技术和数字控制技术,运用计算机控制的设备,将设计好的模型及成型模具精准快速地制造
出成品的新型制造技术。
先进制造技术先进制造技术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。
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,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,对先进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,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,实现我国机械制造业跨入世界先进行列之梦想。
一、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。
二是新型的制造单元技术。
三是先进制造的集成技术。
四个大类:一是现代设计技术二是先进制造工艺技术三是制造自动化技术四是系统管理技术。
1、现代设计技术现代设计技术是先进制造技术的一个组成部分,是制造技术的第一个环节。
根据德国工程师协会文件VDI2225 的调查分析,产品设计成本约占产品成本的5% 7%,但却决定了产品制造成本的75%- 80%。
为此,世界各国都非常重视产品的设计问题。
而现代设计技术在机械设计技术中的地位同样重要。
机械设计是根据使用要求对机械的工作原理、结构、运动方式、力和能量的传递方式、各个零件的材料和形状尺寸、润滑方法等进行构思、分析和计算,并将其转化为具体的描述以人为制造依据的工作过程。
先进制造技术的最新发展在当今这个科技飞速发展的时代,先进制造技术不断推陈出新,为制造业带来了前所未有的变革。
这些新技术不仅提高了生产效率和产品质量,还为企业创造了更大的竞争优势。
3D 打印技术无疑是近年来先进制造领域的一颗璀璨明星。
它通过逐层堆积材料的方式来构建物体,能够制造出极其复杂的形状和结构。
过去,一些特殊形状的零件制造难度大、成本高,而 3D 打印技术的出现改变了这一局面。
无论是航空航天领域的高精度零部件,还是医疗领域的个性化假肢和植入物,3D 打印都能精准地满足需求。
其优势在于可以快速实现原型设计和小批量生产,大大缩短了产品的开发周期。
智能制造系统的发展也是不容忽视的。
借助传感器、物联网和大数据分析,工厂能够实现对生产过程的实时监控和优化。
在智能制造的工厂中,每一台设备都像是一个“智能体”,它们能够自我诊断、自我调整,并与其他设备进行高效协同。
通过收集和分析生产线上的数据,企业可以及时发现潜在的问题,提前进行维护和调整,从而减少停机时间,提高设备的利用率。
先进的材料技术为制造领域带来了新的可能性。
高强度、轻质的复合材料在汽车和航空工业中得到了广泛应用。
这些材料不仅能够减轻产品的重量,提高燃油效率或续航里程,还能增强产品的耐久性和安全性。
同时,纳米材料的研究也取得了显著进展。
纳米材料具有独特的物理和化学性质,在电子、光学和生物医学等领域有着广阔的应用前景。
机器人技术在先进制造中的角色越发重要。
工业机器人不再局限于简单的重复劳动,而是具备了更高的灵活性和智能性。
它们可以与人类工人协同工作,完成复杂的装配任务。
例如,在汽车生产线上,机器人能够精确地进行焊接、喷漆等工作,保证了产品质量的一致性。
此外,协作机器人的出现使得人机合作更加安全和高效,为制造业的发展注入了新的活力。
增材制造与减材制造的融合是另一个值得关注的趋势。
传统的减材制造通过切削、磨削等方式去除多余材料来获得所需形状,而增材制造则是逐层添加材料。
我国先进制造技术发展现状摘要:先进的机械制造业是国民经济的支柱产业,关系到一个国家的综合国力。
现代制造业已发生了巨大的变化,特别是由于中国有着巨大的市场潜力和劳动力资源,我国正日益成为全世界机械制造业的中心。
随着经济全球化和金融危机的影响,与发达国家相比,我国机械制造业已处于很落后的局面,正陷入难以可持续发展的困境。
本文基于对我国机械制造技术发展现状的阐述,结合当前机械制造技术的特点,提出了我国机械制造技术的发展方向。
关键词:先进制造技术、特点、趋势1 先进制造技术1.1 基本定义先进制造技术(Advanced Manufactuing 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。
1.2 主要技术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。
1.2.1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。
1.2.2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。
先进制造技术研究现状及发展趋势 摘要:机械制造业是国民经济的支柱产业,关系到一个国家的综合国力。本文论述了先进制造技术的概念,先进制造技术的重要地位,以及我国先进制造业的发展状况,与发达国家存在的差距,并展望了先进制造技术的发展趋势。 关键词:先进制造技术 现状 发展趋势 Abstract:the mechanical manufacturing industry is the pillar industry of national economy,the relationship between a country's comprehensive national strength.This paper discusses the conception of advanced manufacturing technology,advanced manufacturing technology in the important position,as well as China's advanced manufacturing industry development status,the gap with developed countries,and looks forward to the development trend of advanced manufacturing technology. Key words:Advanced manufacturing technology Present situation Development trend 随着社会发展和人类文明进程的加快,与人类生产生活息息相关的各项实践活动正发生深刻的变革。制造业的发展尤为明显,从石器时代,经历青铜器和铁器时代,到蒸汽机时代,再到内燃机的发明,每一次生产的技术变革都对人类的文明起到极大的推动作用。特别是到了近现代,随着通信技术的发展,电子计算机和集成电路的出现,以及运筹学、现代控制理论、系统工程等软件科学的产生和发展,制造业又产生一次新的飞跃。制造已经不再是传统意义上简单地将原材料变为成品的过程,而是在先进工程技术的基础上,集成包括信息技术、网络技术等各项新兴技术在内的生产活动,而且越来越多地融入先进制造哲理、先进管理技 术以及先进生产模式。在近50年的发展过程中,逐渐形成了先进制造技术。
国内外先进制造技术的新发展现状和趋势目前,先进制造技术正受到越来越多的关注,它不仅可以提高制造业的生产效率和质量,而且在其中一种程度上改变了传统制造业的模式。
国内外先进制造技术的新发展现状和趋势如下:
首先,自动化技术在先进制造中起着重要作用。
今天,自动化已经不再是高端制造业的封闭领域,而是逐渐演变成一种低成本、高效率的生产方式,通过自动化技术来实现工作流程的自动化,提高制造效率,减少成本。
其次,信息技术的发展也改变了先进制造的技术特征,信息技术在先进制造中发挥着重要作用,让先进制造更加智能,更加高效。
例如,云计算、物联网、大数据等信息技术,可以使各种信息的采集、处理和传输效率得到提高,加速制造业的自动化发展进程。
再次,智能制造技术的发展也影响着先进制造的技术特征,智能制造技术集成了自动化、信息化、模块化等技术,可以实现制造工艺的智能化优化,实现实时控制,提高制造精度、效率和质量,节省能耗。
此外,虚拟仿真技术、3D打印技术也在先进制造中得到了广泛的应用,更好地满足制造业的需求。
先进制造技术及其发展趋势
一、先进制造技术
先进制造技术(AMT)是一种采用最前沿的技术,以改善制造和构建
产品和系统的过程。
它旨在提高制造质量,提高效率,减少成本,以及改
善产品性能。
先进制造技术的核心目标是减少任何制造过程中的等待时间,浪费和错误。
先进制造技术的目标是以有效和可行的方式实现快速,准确,可预测
的制造结果。
它将工厂中的先进自动化和机器人技术与高级的计算机技术
相结合,以进一步提高制造效率,改善制造质量和降低成本。
先进制造技
术包括虚拟仿真,计算机数值控制(CNC),3D打印,智能制造,制造执
行系统(MES),可编程序控制(PLC),计算机辅助设计(CAD),计算
机辅助制造(CAM),机器人和自动化装置,测量和检测技术,以及供应
链管理和制造流程管理。
二、发展趋势
随着智能制造技术的不断发展,先进制造技术也在不断发展。
未来几年,将看到先进制造技术的进一步发展,其中包括以下几点:(1)智能制造技术发展:由于人工智能,大数据和机器学习等新兴
技术的快速发展,智能制造将成为先进制造技术的一个重要基础。
(2)3D打印技术:目前。
浅谈先进制造技术及其发展趋势摘要:对先进制造技术的特点、体系结构和发展趋势进行了简要分析,并对其中的计算机集成制造系统现状作了简要介绍。
关键词:先进制造技术(advanced machining technology);计算机集成制造系统(contemporary integrated manufacturing system)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,并取得了很大的成绩。
如何看待先进制造技术与机械制造业之间的相互关系、如何面对市场的竞争和新技术的挑战,采取相应的对策,这是我们机械行业必须认真思考的一个重要问题。
1.先进制造技术的发展趋势先进制造技术是传统制造业不断地吸收机械、信息、材料及现代管理技术等方面最新的成果,并将其综合应用于产品开发与设计、制造、检测、管理及售后服务的制造全过程,实现优质、高效、低耗、清洁,并取得理想技术经济效果的前沿制造技术的总称。
从本质上可以说,先进制造技术是传统制造技术、信息技术、自动化技术和现代管理技术等的有机融合。
先进制造技术的特点如下:1.1.先进制造技术贯穿了从产品设计、加工制造到产品销售及使用维修等全过程,成为“市场—产品设计—制造—市场”的大系统。
而传统制造工程一般单指加工过程。
1.2.先进制造技术充分应用计算机技术、传感技术、自动化技术、新材料技术、管理技术等的最新成果,各专业、学科间不断交叉、融合,其界限逐渐淡化甚至消失。
1.3.先进制造技术是技术、组织与管理的有机集成,特别重视制造过程组织和管理体制的简化及合理化。
先进制造技术又可看作是硬件、软件、人和支持网络的综合与统一。
1.4.先进制造技术并不追求高度自动化或计算机化,而是通过强调以人为中心,实现自主和自律的统一,最大限度地发挥人的积极性、创造性和相互协调性。
1.5.先进制造技术的目的在于能够以最低的成本、最快的速度提供用户所希望的产品,实现优质、高效、低耗、清洁、灵活生产,并取得理想的技术经济效果。
国内外先进制造技术的新发展现状和趋势解读[5篇范例]第一篇:国内外先进制造技术的新发展现状和趋势解读国内外先进制造技术的新发展现状和趋势1 当前制造科学要解决的问题(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。
3)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。
对“先进制造技术”的认识先进制造技术(Advanced Manufacturing Technology,简称为AMT)是指微电子技术、自动化技术、信息技术等先进技术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[1]。
1先进制造技术简介1.1 先进制造技术的特点先进的制造技术是企业能够立足于国际竞争的必要条件,是计算机广泛应用于制造行业所带来的必然结果。
随着计算机技术的不断发展,将其融入制造技术中,对制造业来说要有一个新的理念,改变企业的思维模式,将传统的制造业带入一个全新时代。
因此,应该充分了解先进机械制造技术的特点。
1.1.1 先进制造技术是制造技术的最新发展阶段,是面向21世纪的技术制造业是社会物质文明的保证,是与人类社会一起动态发展的。
因此,制造技术必然也将随着科技进步而不断更新。
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而来,保持了过去制造技术中的有效要素;但随着高新技术的渗入和制造环境的变化,已经产生了质的变化,先进制造技术是制造技术与现代高新技术结合而产生的一个完整的技术群,是一类具有明确范畴的新的技术领域,是面向21世纪的技术。
1.1.2先进制造技术具有需求导向性先进制造技术是面向工业应用的技术,先进制造技术应能适合于在工业企业推广并可取得很好的经济效益,先进制造技术的发展往往是针对某一具体的制造业(如汽车工业、电子工业)需求而发展起来的适用的先进制造技术,有明显的需求导向的特征。
先进制造技术不是以追求技术的高新度为目的,是注重产生最好的实践效果,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。
1.1.3先进制造技术的主体应具有世界水平先进制造技术是面向全球竞争的目前每一国家都处于全球化市场中。
一个国家的先进制造技术是支持该国制造业在全球范围市场的竞争力。
P957计算机集成制造计算机集成制造(CIM)这个术语用来描述制造的现代方法。
虽然C1M包括了很多其他先进制造技术如计算机数值控制(CNC),计算机辅助设计/计算机辅助制造(CAD/CAM),机器人,和及时交货(JIT),它不仅仅是一个新的技术或一个新的概念.计算机集成制造是一个完全制造新的方法,新的经营方式.理解CIM,它必须从现代的比较与传统制造业。
现代制造业包括所有的活动和流程所需的材料转换成产品,提供给市场,并在现场支持他们.这些活动包括以下:(一)确定一种产品的需要。
(2)设计的产品来满足的需要。
(3)获得所需生产产品的原材料。
(4)采用合适的方法把原材料转换成成品.(5)运输产品到市场.(6)维护产品以确保适当的性能的领域.这种广泛的,制造现代观点可以与比较有限的传统观点,几乎完全集中在转换过程。
旧的方法排除临界预转换元件市场分析研究,开发,设计,以及这种转换后元素的产品交付和产品维护.I1”换句话说,在制造业的老方法,只有那些过程发生在车间是制造.这种传统的方法分离的整体概念为众多独立的专业要素没有自动化的出现从根本上改变了。
P96CIM,不仅是各种元素的自动化,但群岛都是联系在一起的综合自动化。
一体化意味着系统能提供完整的即时共享信息。
在现代制造业,整合是由计算机来完成的。
CIM,然后,是参与原材料的转化所有组件完全融合成品和产品市场,如图7。
1.CIM 7.1历史发展术语计算机集成制造了1974哈林顿为他写的一本书关于搭售的岛屿的称号通过使用计算机自动化.它已经采取了许多年CIM的发展作为一个概念,但集成制造是不是新的.在事实上,整合是制造真正开始。
制造业经历了四个不同的阶段:(1)手工制造。
(2)机械化、专业化。
(3)自动化。
(4)整合.使用简单的手工工具手工制造是集成制造。
所有的信息都需要设计,生产,并提供一个P97产品很容易获得,因为它存在于人的头脑的人执行所有必要的任务。
国内外先进制造技术的新发展现状和趋势先进制造技术是指一系列现代技术,可以采用自动化、信息化、智能化等技术,开发和应用新的机制,以实现安全、快捷、高效、精确的制造工艺。
20世纪80年代以来,先进制造技术获得了迅速的发展,这不仅推动了全球工厂的自动化,也促成了一系列新的技术发展,为全球制造业带来了巨大的影响。
一、国内先进制造技术发展现状
(一)自动化技术发展迅速
近年来,我国自动化技术的发展正在跨越式增长,并在我国制造业中发挥着越来越大的作用。
通过不断优化生产系统,实现工业自动化、信息化和智能化发展,以实现制造业的创新,瓦解信息、能源、环境等压力,提高产品品质和生产效率,改善劳动条件,实现社会效益最大化。
(二)信息化技术发展显著
近年来,我国信息化技术的发展也取得了显著的进步。
从最初的控制系统、测试系统、监控系统到技术数据库、供应链管理系统、生产管理系统、质量管理系统等,信息化技术不断拓展新的空间,推动了制造业的发展,使企业更便捷的收集、管理和传输关键信息,提高整体综合竞争力。
(三)智能化技术发展迅猛。
2023-11-10contents •先进制造技术概述•先进制造技术的核心领域•先进制造技术的发展趋势•先进制造技术的应用案例•结论与展望目录先进制造技术概述01定义先进制造技术(AMT)是指集机械、电子、信息、材料等多种技术于一体的综合性技术,旨在提高制造过程的效率、降低成本、提高质量,推动制造业的可持续发展。
特点先进制造技术具有高精度、高效率、高自动化、高可靠性等特点,能够满足现代制造业对生产过程提出的各种要求,如多样化、个性化、短周期等。
定义与特点数字化制造技术以计算机建模为基础,将产品设计、工艺规划、生产计划、制造执行等各环节进行数字化建模与仿真,实现制造过程的优化与预见性控制。
绿色制造技术以环保和资源高效利用为目标,采用清洁能源、环保材料、节能技术等手段,实现制造业的可持续发展。
柔性制造技术针对多品种、小批量生产需求,采用可调整的加工设备、物流系统及信息系统,实现各生产环节的模块化、柔性化,提高生产效率及产品质量。
智能制造技术利用传感器、嵌入式系统、数据采集与分析等技术,实现设备自适应控制、生产过程可视化监控、质量检测与控制等智能化功能,提高制造过程的灵活性与响应速度。
先进制造技术的分类先进制造技术的意义与作用先进制造技术的应用有助于提高产品质量、降低生产成本、缩短产品研发周期,从而提高制造业的市场竞争力。
提高制造业竞争力先进制造技术的发展对于推动经济增长、促进就业具有重要作用,同时也有助于提升国家的综合实力和国际地位。
促进经济发展先进制造技术的推广应用将带动制造业的转型升级,促进产业结构调整和优化,推动经济的高质量发展。
推动产业升级先进制造技术的发展需要不断进行技术创新和研发,这将有助于提高国家的创新能力,推动科技成果转化和应用。
增强国家创新能力先进制造技术的核02心领域总结词CAD/CAM/CAE技术是先进制造技术的核心,能够提高制造过程的效率、降低成本、提升产品质量。
详细描述CAD技术利用计算机进行产品设计,CAM技术利用计算机进行制造过程规划,CAE技术利用计算机进行工程分析,三者紧密结合,为制造过程提供全面的技术支持。
先进制造技术的新发展 雷凯 (工业工程071班学号0720054005) 摘要:先进制造技术的推广和应用,使得机械制造技术得到飞速的发展。本文
先介绍了先进制造技术(AMT),然后简单介绍了先进制造技术的内涵、特点、以及详细论述了先进制造技术的发展现状、发展趋势、发展模式、应用情况,并从现代制造业市场、制造业企业以及装备制造业的变化对国内外在先进制造方面的情况加以说明,提出了目前制造业存在的问题,对先进制造新的做了一个全面的分析说明,使我们对先进制造技术的新发展有一个认识。 关键词:先进制造技术发展问题应用前景
引言:近年来,由于国际市场的竞争日益激烈,世界各国都在紧锣密鼓地发动
一场采用和发展先进制造技术的运动,以提高本国制造业的竞争能力。 1、先进制造技术(AMT)概述 随着社会需求个性化、多样化地发展,生产规模沿小批量-大批量-多品种变批量的方向发展,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。 先进制造技术(AdvancedManufacturingTechnique,缩写AMT),AMT是中国1995年列入为提高工业质量及效益的重点开发推广项目,该技术广涉信息、机械、电子、材料、能源、管理等方面的知识。因此,该技术的发展对推动国民经济的发展有着重要的作用。就目前世界的经济发展来看,以美国、日本、西欧为代表的工业化国家在AMT上都有雄厚的实力。 1.1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化管理技术的成果,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、低能、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。 1.2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、交叉、融合,接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、材料和乖戾技术为一体的新型交叉学科。 与传统制造技术相比,先进制造技术具有以下特点: (1)先进制造技术的基础是优质、高效、低耗、无污染或少污染工艺,并在此基础上实现优化及与新的结合,形成新的工艺与技术。 (2)传统制造技术一般单指加工制造过程的工艺办法,而先进制造技术覆盖了从产品设计、加工制造到产品销售、使用、维修整个过程。 (3)传统制造技术一般只能驾驭生产过程中的物质流和能量流,随着信息技术的列入,使先进制造技术成为能驾驭生产过程中的物质流、能量流和信息流的系统工程。 (4)传统制造技术的学科、专业单一,界限分明,而先进制造技术的各专业、学科、技术之间的不断交叉、融合,形成了综合、集成的新技术。 简而言之,先进制造技术的主要特点是系统与集成。 2、先进制造技术的发展状况 2.1先进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。 (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。 (2)设计方面。工业区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/CAW),大型企业开始无图纸的设计和生产。我国采用CAD/CAW技术的比例较低。 (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。我国普及率不高,尚在开发、掌握之中。 (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)、柔制造系统(FMS)、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。 2.2先进制造技术的发展趋势 当前现代制造技术的发展趋势为: 信息技术、管理技术与工艺技术紧密结合,现代制造生产模式会获得不断发展,设计技术与手段更现代化,成型及制造技术精密化、制造过程实现低能耗,新型特种加工方法的形成,开发新一代超精密、超高速制造装备,加工工艺由技艺发展为工程科学,实施无污染绿色制造,制造业中广泛应用虚拟现实技术,制造以人为本。 2.3先进制造技术的发展模式 模式分析发达国家从管理体制、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模式,其中主要有以下几种: (1)并行工程。并行工程是集成地、并行地设计产品及其相关过程(包括制造过程和支持过程)的系统方法、它要求产品开发人员在一开始就考虑产品整个生命周期中从概念形成到产品报废的所有因素,包括质量、成本、进度计划和用户要求。 (2)精益生产。精益生产是通过系统结构、人员组织、运行方式和市场供求等而不断变化,具有以人为本和精简生产中的一切不产生价值环节的特点。它对内以人为中心,对外以用户为上帝,在组织机构上以精简为手段,最终目标是实现零缺陷。 (3)虚拟制造。虚拟制造利用信息技术、仿真技术、计算机技术对现实制造活动中的人、物、信息及制造过程进行全面的仿真,以发现制造中可能出现的问题,在产品实际生前就采取预防措施,从而使得产一次性制造成功,达到降低成本、缩短产品开发周期、增强产品竞争力的目的。虚拟制造技术将对制造业产生革命性的影响,它是并行工程、敏捷制造、精益生产的支撑技术,是品质工程实现的有力保证。 (4)敏捷制造。敏捷制造是指制造企业采用现代通信手段,通过快速配置各种资源(包括技术、管理和人),以有效和协调的方式响应用户需求,实现制造敏捷性的一种制造模式。其目的是使企业能够快速灵敏地响应市场的多样性变化,满足市场的多样化需求,获取长期的经济效益。 (5)绿色制造。绿色制造是一个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周期中,对环境的负面影响最小,资源的使用效率最高,并使企业经济效益和社会效益协调优化。
附录The new advanced manufacturing technologydevelopmentSummary: This paper has presented the problems facing today's manufacturing technology,advanced manufacturing discussed in the forefront of science,and a vision for the future development of advanced manufacturing technology.Keyword:Advanced manufacturing technologies; Frontier science; Applications prospectsModern manufacturing is an important pillar of the national economy and overall national strength and its GDP accounted for a general national GDP 20%~55%. In the composition of a country's business productivity,manufacturing technology around 60% of the general role. Experts believe that the various countries in the world economic competition,mainly manufacturing technology competition. Their competitiveness in the production of the final product market share. With the rapid economic and technological development and customer needs and the changing market environment,this competition is becoming increasingly fierce,and that Governments attach great importance to the advanced manufacturing technology research.1 .Current manufacturing science to solve problemsManufacturing science to solve the current problems focused on the following aspects :(1) Manufacturing systems is a complex systems,and manufacturingsystems to meet both agility,rapid response and rapid reorganization of the capacity to learn from the information science,life science and social science interdisciplinary research,and explore new manufacturing system architecture,manufacturing models and manufacturing systems effective operational mechanism. Manufacturing systems optimized organizational structure and good performance is manufacturing system modelling,simulation and optimization of the main objectives. Manufacturing system architecture not only to create new enterprises both agility and responsiveness to the needs and the ability to reorganize significance,but also for the soft production equipment manufacturing enterprises bottom reorganization and dynamic capacity to set higher demands. Biological manufacturing outlook increasingly being introduced to the system to meet new demands manufacturing systems.(2) The rapid rise in support of manufacturing,geometric knowledge sharing has become a modern manufacturing constraints,product development and manufacturing technologies of the key issues. For example,in computer-aided design and manufacturing (CAD/CAM) integration,coordinates measurements (CMM) and robotics fields,in 3D real space (3-Real Space),there are a lot of geometric algorithm design and analysis,especially the geometric said,geometric calculation and geometric reasoning; In measurement and robot path planning and parts search spaces (such as Localization),the existence of space C- interspace (configuration space Configuration Space) geometric calculation and geometric reasoning; Objects in operation (rescue,paying and assembly,etc.) means paying more description and robot planning,campaign planning and assembly operations planning is needed in the types of space (Screw Space) geometric reasoning. Manufacturing process of physical and geometric mechanics phenomenon of scientific research to create a geometric calculation and geometric reasoning,and other aspects ofthe research topic,the theory pending further breakthrough,the new one door disciplines -- computer geometric are being increasingly broad and in-depth study.(3) In the modern manufacturing process,information not only manufacturing industries have become dominated the decisive factor,but also the most active ones. Manufacturing information systems to improve throughput of modern manufacturing has become a focus of scientific development. The manufacturing information system organization and structure required to create information access,integration and integration show three-dimensional in nature,measuring the multidimensional nature of the information,and information organizations nature. Information structure models in the manufacturing,manufacturing information consistency constraint,and the dissemination of data processing and the manufacture of enormous knowledge base management,and other areas,there is a need to further breakthroughs.(4) The calculation of the wisdom of artificial intelligence tools and methods in the manufacture of a wide range of applications for manufacturing smart development. Category based on the calculation of biological evolution algorithms smart tools,including activation issues optimize GPS technology portfolio by growing concern is in the manufacture of the complete portfolio optimization problems combined speed and precision of GPS issues both in size constraints. Manufacturing wisdom manifested in the following aspects : wisdom activation,wisdom design,intelligent processing,robotics,intelligent control,intelligent process planning,smart diagnostic,and other aspects. These innovative products are the key theoretical issues,but also by creating a door for a science skills in the important basic issues. The focus in these issues,we can form the basis of product innovation research system.2. Modern mechanical engineering at the frontiers of scienceCross-integration between the different science will produce new scientific gathering,economic development and social progress of science and technology created new demands and expectations,thus creating a frontier science. Frontier science is settled and unsettled issues between the scientific community. Frontier science,with a clear domain,and dynamic character of the area. Works frontier science from the general basic science is an important characteristic of the actual works,it covers the key emerging science and technology issues. Ultrasonic electrical,ultra-high-speed machines,green design and manufacturing,and other fields,and has done a lot of research work,but innovation is the key question is not clear mechanical science. Large complex mechanical system design and performance optimization of product innovation design,smart structures and systems,intelligent robots and their dynamics,nano Mocaxue,manufacturing process 3D numerical simulations and physical simulation,precision and ultra-fine processing technology key basis,about 10 mega large and sophisticated equipment design and manufacturing base,virtual manufacturing and virtual instruments,nanometer measurement and instrumentation,parallel connection axis machine tools,and although the field of micro-electromechanical systems have done a lot of research,but there are still many key science and technology issues to be resolved. Information science,nano science,materials science,life science,management science and manufacturing science of the 21st century will be to change the mainstream science,and the resulting high-tech industry will change the face of the world. Therefore,the above areas of cross-development manufacturing systems and manufacturing informatics,nano manufacturing machinery and nano science,better machinery and better manufacturing science,management science and manufacturing systems willbe critical to the 21st century mechanical engineering science is important frontier science.2.1 Manufacturing science and information science cross -- manufacturing informaticsMechanical and electrical products,chemical raw materials in the information. Many modern value added products primarily reflected in the information. Thus the manufacturing process for the acquisition and application of information is very important. Information science and technology is to create an important symbol of globalization and modernization. While the manufacturing technology began to explore product design and manufacturing processes,the nature of the information,on the other hand,to create technology to transform itself to adapt to the new information makes its manufacturing environment. Along with the manufacturing process and manufacturing systems to deepen understanding,researchers are trying to new concepts and approaches to their description and expression to achieve further control and optimization purposes.And manufacturing-related information mainly product information,technical information and information management in this area following major research direction and content :(1) manufacturing information acquisition,processing,storage,transmission and application of knowledge to create information and decision-making transformation.(2) Non-symbols expressing information,manufacturing information enables transmission,manufacturing information management,manufacturing information integrity in a state of non-production decision-making,management of virtual manufacturing,based on the network environment of the design and manufacturing,manufacturing process control andmanufacturing systems science. These elements are manufactured in science and the scientific basis for the integration of product information,constitute the manufacture of the new branch of science -- to create informatics.2.2 Micro mechanical and manufacturing technology researchMicro-electronic mechanical systems (MEMS) refers to the collection of micro-sensors,micro-devices and the implementation of signal processing and control circuits,interface circuits,communications and power with the integration of micro-electromechanical system integrity. MEMS technology objectives through system miniaturization,to explore a new theory of integration,new functional components and systems. MEMS development will greatly facilitate the pocket of various products,miniaturization,a number of devices and systems to enhance the level of functional density,information density and Internet density,significantly saving,thin section. Not only can it reduce the cost of mechanical and electrical systems,but also to be completed and the size of many large systems impossible task. For example,using sophisticated 5μm diameter micro tweezers walls are made of a red blood cell can; Created to keep the cars 3mm size; In the magnetic field,like butterflies flying size aircraft. MEMS technology has opened up a completely new technology areas and industries,with many traditional sensors incomparable advantages in manufacturing,aerospace,transportation,telecommunications,agriculture,biomedical,environmental monitoring,military,families,and access to almost all areas have very broad application prospects.Micro machinery is machinery and electronic technology in nano-scale technology integration photogenic product. Back in 1959 scientists have raised the idea of micro-mechanical and micro-1962,the first silicon pressure sensors. 1987 California University of California Berkeley developed rotor diameter ofthe silicon micro-60~120 16ug m electrostatic electric motors,show produced using silicon micro-machining small movable structures and compatible with IC manufacturing micro system potential. Micro-mechanical technology might like 20th century microelectronics technology,the technology of the world in the 21st century,economic development and national defense building a tremendous impact. Over the past 10 years,the development of micro-mechanical spectacular. Its characteristics are as follows : a considerable number of micro-components (micro structure,the implementation of micro-sensors and micro-machines,etc.) and micro-systems research success reflects the current and potential applications of value; The development of micro-manufacturing technology,particularly semiconductor processing technology have become small micro systems support technology; micro-electromechanical systems research needs of the interdisciplinary research team,micro-electromechanical systems technology in the development of microelectronics technology on the basis of multidisciplinary cross-frontier area of research,involving electronic engineering,mechanical engineering,materials engineering,physics,chemistry and biomedical engineering and other technical and scientific.The current micro-mechanical systems under the conditions of the campaign laws,the physical characteristics and micro components of the role of the mechanics payload acts lack adequate understanding is not yet in a theoretical basis for a micro-system design theory and methodology,and therefore can By experience and test methods research. Micro-mechanical systems,the existence of key scientific research issues of micro-scale system effects,physical properties and biochemical characteristics. Micro-system research are in the eve of a breakthrough,which is the in-depth study of the area.2.3 Material produced / manufactured parts integration of new technologies for processing.Material is a milestone in the progress of mankind,is the manufacturing and high-tech development. Every important to the success of the production and application of new materials,will promote the material and the promotion of national economic strength and military strength. 21,the world will be resource consumption-based economy to a knowledge-based industrial transformation for materials and parts and functions of a high performance,intelligent features; Request materials and components designed to achieve quantitative-based and digitized; Prepare materials and components for the rapid,efficient and achieve both integration and integrated. Digital materials and components designed to be a simulation and optimization of materials and components to achieve high quality production / manufacturing and other integration,integrated manufacturing key. On the one hand,to be completed through computer simulation optimization can reduce the material is produced in the course of manufacture of spare parts and experimental links to the best craft programmes,materials and components to achieve high quality production / manufacturing; On the other hand,according to the requirements of different material properties,such as flexible modules volume,thermal expansion coefficient,magnetic performance,Research materials and components designed form. And the removal of traditional materials-manufacturing technology,and increase the level of information technology,the research group of synthetic materials is a process technology. Forming materials and components manufacture digital theory,technology and methods,such as rapid adoption of emerging technologies material growing principles,a breakthrough in the traditional law and to build law mechanicaldeformation processing many restrictions,no processing tools or dies,can rapidly create arbitrary complex shape and has a certain function 3D models or entity parts.2.4 machinery manufacturing breakthroughThe 21st century will be the century of life science,mechanical and life sciences depth integration will generate new concept products (such as better intelligence structure),to develop a new process (such as the growth processes shape) and the opening of new industries and to resolve product design,manufacturing processes and systems provide a series of problems new solutions. This is a highly innovative and leading edge area in the challenge.Earth's biological evolution in the long accumulated fine qualities of human manufacturing activities to address the various problems with examples and guidelines. Learning from life phenomena organizations operating complex systems and methods and techniques,manufacturing is the future solution to the current problems facing many an efficient way. Better manufacturing refers to the replication of biological organs from organizations,since healing,self growth and evolution since the function of the model structure and operation of a manufacturing system and manufacturing process. If the manufacturing process mechanization,automation extends human physical and intelligent extension of the human intellectual,then "create better" may be said to extend its own organizational structure and human evolution process.Gene involved in the manufacture of biological science is the "self-organization" mechanism and its application in manufacturing systems. The so-called "self-organization" refers to a system in its internal mechanism driven by the organizational structure and operation mode learning,thereby enhancing the capacity for environmental adaptation process. Create better "since the organization" bottom-up mechanism for parallel product design andmanufacturing processes of automatic generation,the dynamics of production systems and manufacturing systems and products more automatic a theoretical foundation and achieve superior conditions.Create a better manufacturing and life sciences "far edge hybrid" of the 21st century manufacturing will have an enormous impact. Create better research content is twofold :2.4.1 To create better livesResearch lives of the general phenomenon of the law and models,such as artificial life,cellular automatic machines,biological information processing skills,biological wisdom,biological-based organizational structure and mode of operation and the evolution of biological mechanisms and getting better;2.4.2 Oriented manufacturing breakthrough manufacturingResearch organizations better manufacturing systems since the mechanisms and methods,for example : based on full information-sharing breakthrough design principles,multi-discipline modules based on the distributed control and coordination mechanism based on the evolution of an excellent strategy; Study the concept of creating better system and its basis,such as : the formalization described space and better information shine upon relations better system and its evolution of complexity measurement methods.Machinery manufacturing is better and better mechanical science and life science,information science,materials science disciplines such as high integration,the study includes growth formative processes,better design and manufacturing systems,mechanical and biological wisdom better shape manufacturing. Currently doing research mostly forward exploratory work,with distinct characteristics of the basic research,if the research continues to seize opportunities that might arise revolutionary breakthroughs. Future research should concern areas of biological processing technology,better manufacturingsystem,based on rapid prototype manufacturing engineering technology organizations,as well as biological engineering related key technical basis.3. Modern manufacturing technology trendsSince the beginning of the 1990s,the nations of the world have manufacturing technology research and development as a national priority for the development of key technologies,such as the United States advanced manufacturing technology plan AMTP,Japan wisdom manufacturing technology (IMS) international cooperation schemes,Korea senior national plan of modern technology (G--7),Germany plans to manufacture 2000 and the EC Esprit and BRITE-EURAM plan.With the electronics,information,the constant development of new and high technologies,market demand individuality and diversity,the future of modern manufacturing technology to the overall development trends of the sophisticated,flexible,and networked,virtual and intelligent,green integrated,globalization direction.Current trends in modern manufacturing technology has the following nine areas :(1) Information technology,management techniques and technologyclosely integrated technology,modern production model will becontinuous development.(2) Design techniques and more modern means.(3) Shaped and manufacture of sophisticated technology and manufacturingprocesses to achieve longer.(4) The formation of new special processing methods.(5) Development of a new generation of ultra-sophisticated,ultra-high-speed manufacturing equipment.(6) Machining skills development for the engineering sciences.(7) Implementation of clean green manufacturing.(8)The widespread application of virtual reality technology to themanufacturing sector.(9) To create people-oriented.先进制造技术的新发展摘要: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。