制造业与先进制造技术共25页文档
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第一章制造业与先进制造技术1-1 叙述制造、制造系统、制造业、制造技术等概念,比较广义制造与狭义制造的概念。
制造:把原材料加工成适用的产品。
制造系统:制造过程及其所涉及的硬件、软件和人员组成的一个将制造资源转变为产品(含半成品)的有机整体,称为制造系统。
制造系统还有以下三方面的定义:制造系统的结构定义;制造系统的功能定义;制造系统的过程定义。
制造业:是将制造资源(物料、能源、设备、工具、资金、技术、信息和人力等),通过制造过程,转化为可供人们使用与利用的工业品与生活消费品的行业。
它涉及到国民经济的许多部门,是国民经济和综合国力的支柱产业。
制造技术:是完成制造活动所需的一切手段的总和,制造技术已成为一个涵盖整个生产过程、跨多个学科、高度集成的高新技术。
狭义制造是产品的机械工艺过程或机械加工过程。
广义制造与狭义制造相比,制造的概念和内涵在范围和过程两方面大大拓展。
在范围方面,制造涉及的工业领域远非局限于机械制造,而是涉及机械、电子、化工、轻工、食品、军工等国民经济的大量行业。
在过程发面,广义制造不仅指集体的工艺过程,而是指包括市场分析、产品设计、计划控制、生产工艺过程、装配检验、销售服务和管理等产品整个生命周期的全过程。
1-2 试简述制造技术的发展历程。
制造技术的发展是由社会、政治、经济等多方面因素决定的。
纵观近两百年制造业的发展历程,影响其发展最主要的因素是技术的推动及市场的牵引。
人类科学技术的每次革命,必然引起制造技术的不断发展,也推动了制造业的发展。
另一方面,随着人类的不断进步,人类的需求不断变化,因而从另一方面推动了制造业的不断发展,促进了制造技术的不断进步。
两百年来,在市场需求不断变化的驱动下,制造业的生产规模沿着“少品种大批量的规模生产——多品种小批量生产——个性化弹性批量生产;在科技高速发展的推动下,制造业的资源配置沿着“劳动密集——设备与资金密集——信息密集——知识密集”的方向发展,与之相适应,制造业的资源配置沿着“手工——机械化——单机自动化——刚性流水自动化——柔性自动化——智能自动化”的方向发展。
世纪人类社会发展面临着环境、资源和人口三大难题,可持续发展模式是人类世纪可望建立的最佳发展模式。
面对当前人类社会的可持续发展要求,制造业必须解决在生产相同产品的同时如何最大限度地减少资源消耗和环境污染问题,同时,企业也不再仅仅是一个制造产品卖出去赚钱的组织,它必须使自己的一切活动对人类社会负责。
绿色制造就是在这种背景下产生的。
所以我在此对绿色制造的研究方向进行说明一绿色制造的内涵与研究方向1 绿色制造的定义和内涵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,对环境的负面影响最小,资源效率最高,并使企业经济效益和社会效益协调优化。
从上述定义可以看出,绿色制造具有非常深刻的内涵,其要点主要有:绿色制造是多问题领域的集成,主要涉及三大领域:一是制造领域;二是环境领域;三是资源领域。
绿色制造就是这三大问题领域内容的交叉和有机集成;绿色制造中的“制造”涉及到产品整个生命周期,是一个“大制造”概念,同计算机集成制造、敏捷制造等概念中的“制造”一样。
绿色制造体现了现代制造科学的“大制造、大过程、学科交叉”的特点;由于绿色制造是一个面向产品生命周期全过程的大概念,绿色设计、绿色工艺规划、清洁生产、绿色包装等可以看成是绿色制造的组成部分;资源、环境、人口是当今人类社会面临的三大主要难题,绿色制造是一种充分考虑资源与环境问题的一种现代制造模式;绿色制造实质上是人类社会正在实施的可持续发展战略在现代制造业中的体现。
因此,绿色制造是制造业可持续发展的必由之路。
2绿色制造与其他制造模式的比较不同于传统的生产方式,如大规模生产、精益生产与敏捷制造等,绿色制造有其自身的特点。
二绿色制造的主要关键技术绿色制造是一个庞大的系统工程,涉及产品生命周期各阶段的内容,需要相关技术支持绿色制造的实施,有很多关键技术需要解决,本文仅讨论绿色设计、绿色工艺、绿色制造运作模式以及绿色数据库等关键技术。
机械制造业的先进制造技术机械制造业一直是国民经济的重要支柱之一,随着科技的不断发展和进步,先进制造技术逐渐应用于机械制造业中。
本文将重点介绍几项在机械制造业中得到广泛应用的先进制造技术。
一、3D打印技术3D打印技术是一种将数字模型通过逐层堆积材料制造物体的技术。
相比传统的机械加工方法,3D打印技术具有制造过程简单、无需模具和快速实现个性化定制等优点。
在机械制造业中,3D打印技术可以应用于快速样品制作、复杂零部件制造和装配工具的生产等方面。
二、数控机床技术数控机床技术是将数控系统与机床相结合的一种高精度加工技术。
相比传统的手工和半自动机床,数控机床具有自动化程度高、加工精度高和生产效率高等优势。
数控机床广泛应用于工具机、航空航天、汽车制造等领域,在提高机械制造业生产效率和产品质量方面发挥着重要作用。
三、机器人技术机器人技术是指通过内置程序和传感器等装置,使机器能够自主完成一定任务的技术。
在机械制造业中,机器人技术可以应用于装配、焊接、喷涂等工艺环节,取代人工操作,提高生产效率和产品质量。
机器人技术还可以应用于危险环境或繁重劳动领域,减轻工人的劳动强度。
四、大数据与云计算大数据与云计算技术将海量数据存储在云服务器中,并通过数据分析和处理,提供决策支持和生产优化方案。
在机械制造业中,大数据与云计算技术可以应用于生产过程中的物料管理、生产计划优化和质量控制等,帮助企业提高生产效率和降低成本。
总结起来,机械制造业的先进制造技术不断推动着该行业的发展。
3D打印技术、数控机床技术、机器人技术以及大数据与云计算技术都在不同程度上改变了传统的机械制造方式,提高了生产效率、产品质量和企业竞争力。
未来,随着科技的不断进步,机械制造业将迎来更多先进制造技术的应用,为推动经济发展做出更大贡献。
制造业及先进制造技术摘要:制造及制造技术发展迅速,制造业的水平是国家综合实力的体现。
先进制造技术成为制造业的关键,柔性制造系统、计算机集成制造系统、网络制造、智能制造、及时生产、精良生产、敏捷制造、绿色制造等,将以其先进的技术和观念,进入现代化生产。
几百年来,制造一直是由手工艺和体力劳动完成的。
工业革命以后,机器发挥着越来越重要的作用,使制造业出现了飞速发展,先进制造技术成为产品竞争的主要手段。
改革开放之后,我国已成为世界制造大国,但,要从中国制造逐步成为中国创造,必须依靠先进制造技术。
1 制造与制造业1.1 制造制造是人类所有经济活动的基石,是人类历史发展和文明进步的动力。
从狭义来看,制造是机电产品的机械加工工艺过程,从广义来看,是涉及制造工业中产品设计,生产相关活动的总称。
小制造指传统的机械制造,重点是加工和装配。
大制造指产品的生命周期中,从供应市场到需求市场整个供应链中的所有活动。
1.2 制造业只要是对各种各样的原材料进行加工处理,生产出用户所需要的最终产品,都可以归属于制造业的范畴。
产品可以是电视、飞机、汽车、计算机,也可以是制鞋、食品加工。
制造业不仅为人民键供衣食住行的基本条件,而且是国民经济、社会发展和国防建设的物质基础,是国家综合实力的重要标数。
在发达国家,制造业创造了约60%的社会财富、约45%的国民经挤收入,美国68%的社会财富来自于制造业。
1.3 我国的制造业现状随着WTO 的脚步,中国制造业融入了世界经挤之中,成为我国新阶段经济发展的主要增长点之一,在工业现代化中起到了主导作用。
改革开放20多年来,引进国外先进技术2500多项,占全国的1/3 以上。
近几年的新产品,50%达到80年代中后期的世界水平,一些重要产品的年生产能力已跃居世界前列,我国已成为世界最大的服装纺织品出口国,与日本、马来西亚和特国并称世界消费类电子产品四大生产国。
一些新产品已达世界领先或先进水平,如电主轴高速卧式加工中心、激光切割机床、并联构型机床、6000米水下机器人等。
1.FMS由哪几部分组成?各有什么作用?P192.自动导向小车(AGV)有哪些特点?有哪些类型?并简述其中一种类型的工作原理。
P33(1)较高的柔性(2)实时监视和扩展(3)安全可靠4)维护方便线导小车是利用电磁感应制导原理进行导向的。
小车除有驱动系统以外,在小车前部还装有一对扫描线圈。
当埋入地沟内的导线通以低频率变电流时,在导线周围便形成一个环形磁场。
当导线从小车前部两个扫描线圈中间通过时,两个扫描线圈中的感应电势相等。
当小车偏离轨道时,扫描线圈就会产生感应电动势差,其中势差经过放大后给转向制导电动机,使AGV朝向减少误差的方向偏转,直至电动势差消除为止,从而保证小车始终沿着导线方向进行。
3.FMS的控制系统是一个多级递阶控制系统,简述各级的作用。
P424.P91 1、3、5P705.精密加工研究包括哪些主要内容?结合精密切削加工对发展国防和尖端技术的重要性,试提出发展我国精密切削加工技术的策略、研究重点及主要研究方向。
超精密加工技术在尖端产品和现代化武器的制造中占有非常重要的地位。
国防方面,例如:对于导弹来说,具有决定意义的是导弹的命中精度,而命中精度是由惯性仪表的精度所决定的。
制造惯性仪表,需要有超精密加工技术和相应的设备。
尖端技术方面,大规模集成电路的发展,促进了微细工程的发展,并且密切依赖于微细工程的发展。
因为集成电路的发展要求电路中各种元件微型化,使有限的微小面积上能容纳更多的电子元件,以形成功能复杂和完备的电路。
因此,提高超精密加工水平以减小电路微细图案的最小线条宽度就成了提高集成电路集成度的技术关键。
6..实现精密与超精密加工应具备哪些基本条件?试结合金刚石刀具精密切削,简述切削用量对加工质量的影响及主要控制技术。
7.一般情况下精密和超精密机床通常采用哪种轴承?试述常用几种主轴轴承的特点并说明为什么目前大部分精密和超精密机床均采用空气轴承?P1868..试述在线捡检测和误差补偿技术在精密和超精密加工中的作用。
机械制造业的先进制造技术与装备近年来,随着科技的迅猛发展,机械制造业也进入了一个新的发展时期。
先进的制造技术和装备正在逐渐改变着传统的机械制造方式,为企业带来了许多机遇和挑战。
本文将介绍机械制造业的先进制造技术与装备,并探讨它们对行业发展的影响。
一、3D打印技术3D打印技术是近年来快速发展的先进制造技术之一。
它利用计算机辅助设计(CAD)软件将数字模型分层切片,并通过逐层叠加材料来制造物体。
3D打印技术拥有高度灵活性和个性化生产的优势,能够快速制造出复杂形状的零部件。
在机械制造领域,3D打印技术的应用越来越广泛,可以用于制造机械零件、模型、原型等。
二、物联网技术物联网技术将各种设备和系统连接到互联网上,实现数据的交互和共享。
在机械制造业中,物联网技术为企业提供了实时监控和远程操作的能力。
通过传感器和互联网的连接,企业可以实时监测设备的状态和工作情况,提前预测设备故障,减少停机时间。
此外,物联网技术还可以实现设备之间的协同工作,提高生产效率和产品质量。
三、机器人技术机器人技术是机械制造业中的另一个重要领域。
机器人可以模拟和替代人类的工作,具有高精度、高效率和高稳定性的特点,可以用于重复性任务和危险环境下的操作。
在机械制造过程中,机器人可以完成装配、焊接、喷涂等工作,大大提高了生产效率和产品质量。
四、智能制造技术智能制造是指通过集成和应用信息技术,使制造过程更加智能化和自动化。
智能制造技术可以实现制造资源的高效利用、生产过程的智能控制和产品的个性化定制。
在机械制造业中,智能制造技术有助于提高生产效率、降低成本和改善产品质量。
例如,利用大数据分析和人工智能技术,企业可以实时监测和优化生产过程,提高生产线的运行效率。
五、先进的加工设备除了以上提到的先进制造技术,先进的加工设备也是机械制造业中不可或缺的一部分。
例如,数控机床、激光切割机、自动化装配线等设备,可以实现高精度、高效率和柔性生产。
这些设备的使用不仅提高了生产效率,还可以减少人为错误和浪费,提高产品质量。
先进制造技术先进制造技术(DOC 26页)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)、柔性制造系统(FMS)、计算机集成制造系统(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企业使用。
1.3.3 我国对先进制造的重视随着美国政府采取一系列措施进行大规模的21世纪制造业战略的研究。
我国政府和企业界投入巨资,组织大量专家进行研究和分析,得出的结论是振兴中国经济的出路在于振兴美国的制造业,经济竞争归根到底是制造技术和制造能力的竞争。
因而,我国提出要促进先进制造技术的发展,成立国家级、地区级、大学、企业等各种层次的先进制造技术协调、推广、应用研究中心。
这些措施收到了良好的效果,使制造水平大幅度提高。
通过先进制造技术,让企业适应多变的市场需求我国制造业市场具有很大的潜力,使得我国的制造技术水平和工业发达国家的差距进一步缩小。
1.4 先进制造技术的发展趋势1.4.1 数字化制造技术数字化制造技术是支持信息化和知识化制造业的技术,是先进制造技术发展的核心,包括以设计为中心、以控制为中心和以管理为中心的数字制造。
应用数字化制造技术,将会使全球制造网络环境下的产品异地设计与制造成为21世纪的重要制造模式,促使制造技术和制造产业发生革命性的变革。
对全球制造业而言,在数字制造环境下,用户借助网络发布信息,各类企业通过电子商务实现优势互补,形成动态联盟,迅速协同设计并制造出相应的产品。
1.4.2 精密化是发展的关键现代超精密机械对精度要求极高,如借助于扫描隧道显微镜与原子力显微镜,加工精度可达0.1μm;而基于操作机械的移动距离为纳米级,移动精度可达0.1nm。
显然,没有先进制造技术就没有先进电子技术装备。
先进制造技术与先进信息技术是相互渗透、相互促进和紧密结合的,精密化是当前先进制造技术发展的关键所在。