先进制造论文
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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。
先进制造技术论文(数字化工厂)数字化工厂发展现状及趋势摘要:目前,将数字与智能制造作为关键技术应用到数字化工厂,是现代工业化与信息化融合的应用体现,也是实现智能化制造的必经之路。
打造数字化工厂,是当前工业企业变革、突破的重要手段。
本文对数字化工厂发展现状及趋势进行了初步的研究,通过具体实例,分析了数字化工厂的特点,应用现状并展望了数字化工厂的发展趋势及其决定性意义。
发展数字化工厂对制造企业提升生产力,实现生产智能化和有效管理,推广数字化工厂的建设和发展,搭建智能制造技术和数字化工厂相结合的交流平台,为我国传统产业转型升级、工业与信息化深度融合的战略发展要求,都有着关键性的意义。
关键词:数字化工厂;虚拟仿真;数字制造;智能管理;产业转型升级一、引言现代工业经历了机械化、电气化革命,未来的第三次工业革命必然以机、电、信息相结合的智能化制造革命。
《经济学人》2012年4月发表的《第三次工业革命:制造业与创新》专题报告中阐述了目前由技术创新引发的制造业深刻变化,其中,数字化与智能化的制造技术是“第三次工业革命的核心技术”。
作为数字化与智能化制造的关键技术之一,数字化工厂是现代工业化与信息化融合的应用体现,也是实现智能化制造的必经之路。
数字化工厂借助于信息化和数字化技术,通过集成、仿真、分析、控制等手段,可为制造工厂的生产全过程提供全面管控的一种整体解决方案。
早在2000 年前后,上汽、海尔、华为和成飞等制造企业均已开始着手建立自己的数字化工厂。
今年来,随着国际竞争的不断加剧和我国制造业劳动力成本的不断上升,对设备效率、制造成本、产品质量等环节的要求不断提高,离散制造业中以汽车、工程机械、航空航天、造船为代表的大型企业已越来越重视数字化工厂的建设。
二、数字化工厂的研究热点根据在范围、阶段、视角上的关注点存在差异,对于数字化工厂也有不同提法,比如可视化工厂(Visual Factory)、智慧工厂(Smart Factory)、智能工厂图1典型数字化工厂提法的主要业务范围(Intelligence Factory)、数字化制造(Digital Manufacturing)、虚拟工厂(Virtual Factory)等。
先进制造技术论文范例(研究热点5篇)为更全面地理解先进制造技术与正在全球兴起的新工业革命,在分析先进制造技术的概念、内涵、体系结构和关键技术的基础上,系统总结了现有的制造模式,重点介绍了基于信息物理系统、物联网、云计算、大数据发展起来的新一代先进制造技术,如制造物联、云制造、智慧制造、社会生产等。
我们在这里为大家提供了五篇先进制造技术论文,供你参考借鉴。
范文第一篇题目:先进机械制造技术的发展现状和发展趋势【摘要】经济的快速发展带动制造技术的进步,根据以往的经验累积,加之专业人员采取的有效措施,能够促使先进制造技术能够得以不断升级,从而推动我国制造技术始终走在前端。
文章简要阐述了目前我国先进制造技术的发展现状,并且根据于此提出其未来的发展趋势,以促进先进制造技术能够得以持久创新。
【关键词】先进机械制造技术;发展现状;发展趋势1引言从某种程度来说,一个国家的进步离不开创新,这样才能促进经济的快速发展,先进制造技术属于我国社会发展创新极为重要的组成部分,其在工业、农业、服务乃至汽车行业中都发挥了关键性的作用,因而优化机械制造技术的发展是目前面临的重要课题,相关部门必须予以充分的重视,采取积极有效的对策,以机械制造技术推动我国经济增长。
2先进机械制造技术发展情况工业发展是我国社会建设中核心的环节,而机械制造技术对于工业发展具有一定的影响,我国也在不断完善工业发展政策,构建最优机械制造技术应用模型,由此促使我国与世界先进技术水平接轨,并且能够在激烈的市场竞争中占据一席之地。
我国社会经济发展过程中,机械制造业属于国民经济的重要产业,也是我国制造业的重要组成部分,在某种程度上,机械制造产业决定了制造业的整体发展趋势,同时也是非常重要的衡量标准。
在制造业发展的初级阶段,产业结构及成绩并不显着,而且在发展过程中,因为自身发展特色的制约,其在发展过程中质量及效率相对较低,相较于汽车产业明显处于劣势,这就需要对机械制造行业予以足够的重视,对管理人员强化认知,优化管控措施,以期达到良好的效果。
先进制造技术论文篇一:先进制造技术论文先进制造技术论文院专姓学号:时间:20xx年5月10日目录一、概述***************************** 1二、材料加工************************* 1三、先进制造工艺技术***************** 6四、先进制造自动技术***************** 8五、先进生产模式********************* 9六、生产与技术********************** 11七、参考文献************************ 13一:概述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 Technology)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。
二:材料加工材料加工工程在先进制造技术中占有重要地位,是发展高新技术产业和传统工业更新换代的重要科学基础和共性技术。
其中包括高效、精密的加工工艺、装备和检测技术,低能耗、低成本产品的流程制造,集成、柔性、智能化制造系统,是工程可持续发展与绿色制造体系的重要组成部分。
先进制造技术论文摘要:本论文旨在探讨先进制造技术在当前工业领域的应用及其对生产效率和质量的影响。
通过对先进制造技术的介绍和分析比较,我们可以清晰地看到其在提高生产自动化程度、降低成本、增加产品创新和提高生产效率等方面的显著优势。
因此,为了适应时代的发展,企业应积极采纳并利用先进制造技术来提升自身的竞争力。
1. 引言随着科技的不断进步和工业化的加速发展,先进制造技术逐渐成为促进工业生产进步的重要因素之一。
本文将从先进制造技术的概念、分类和发展现状等方面进行分析。
同时,还将讨论先进制造技术对提高生产效率、降低成本和改善产品质量等方面的影响。
2. 先进制造技术的概念和分类2.1 先进制造技术的概念先进制造技术指的是在传统制造技术基础上,采用先进的生产设备、工艺和信息化技术等手段,提高制造过程中的自动化程度和效率。
它主要包括信息技术、机器人技术、生物技术、材料技术和传感器技术等。
2.2 先进制造技术的分类根据应用领域不同,先进制造技术可以分为工业制造技术和生物制造技术两大类。
工业制造技术主要应用于传统工业领域,如汽车制造、机械制造和电子制造等;而生物制造技术主要应用于生物医药领域,如药物制造和组织工程等。
3. 先进制造技术的应用案例3.1 信息技术在先进制造中的应用信息技术在先进制造领域的应用是最为广泛和重要的。
企业借助信息系统、物联网技术和大数据分析等手段,实现生产过程的智能化和自动化管理,从而提高生产效率和产品质量。
3.2 机器人技术在先进制造中的应用机器人技术在先进制造中起到了关键的作用。
自动化生产线上的机器人可以完成繁重、危险和高精密度的工作,有效降低了人力成本和生产事故风险。
3.3 材料技术在先进制造中的应用材料技术的进步对制造业的发展起到了重要推动作用。
新一代的高性能材料,如复合材料、纳米材料和柔性材料等,具有轻质、高强度和耐磨等特点,为先进制造提供了先进而可靠的基础材料。
3.4 传感器技术在先进制造中的应用传感器技术的应用可以实现对生产过程的实时监测和数据采集,进而实现精确控制和调整。
超精密加工摘要20世纪60年代为了适应核能、大规模集成电路、激光和航天等尖端技术的需要而发展起来的精度极高的加工技术。
超精密加工的精度比传统的精密加工提高了一个以上的数量级。
到20世纪80年代,加工尺寸精度可达10纳米(1×10-8米),表面粗糙度达1纳米。
超精密加工对工件材质、加工设备、工具、测量和环境等条件都有特殊的要求,需要综合应用精密机械、精密加工、精密伺服系统、计算机控制以及其他先进技术。
超精密加工的精度比传统的精密加工提高了一个以上的数量级,除需要采用新的加工方法或新的加工机理之外,对工件材质,加工设备、工具、测量和环境条件等都有特殊的要求。
工件材质必须极为细致均匀,并经适当处理以消除内部残余应力,保证高度的尺寸稳定性,防止加工后发生变形。
加工设备要有极高的运动精度,导轨直线性和主轴回转精度要达到0.1微米级,微量进给和定位精度要达到0.01微米级。
对环境条件要求严格,须保持恒温、恒湿和空气洁净,并采取有效的防振措施。
加工系统的系统误差和随机误差都应控制在 0.1微米级或更小。
这些条件是靠综合应用精密机械、精密测量、精密伺服系统和计算机控制等各种先进技术获得的。
超精密加工机床的设计与制造超精密加工机床设计与制造的关键与核心问题是保证超精密加工工艺和目标的实现。
因此,超精密加工机床的设计和制造的基本原则和要求是:消除或减少机床上的热源和振源;提高机床的结构刚度和几何精度;减少机床的变形(含温度变形和力变形)对机床加工精度的影响等。
为了实现这些基本原则和要求,超精密加工机床设计时,经常采取的一些原则措施有:首先是尽量不用或少用摩擦发热量大的传动装置(如机械无级调速器),并把工作过程中发热量大的热源(如电机、冷却润滑油箱等)与机床本体结构分离或隔热,以避免热量落入机床本体引起机床结构的热变形。
选用热胀系数α和导热系数λ值低的材料作机床的重要零部件材料。
这样的材料如表1所示。
与此同时也要尽量采用热物理特性相同或相近的材料来制造机床的构件和零部件。
先进制造技术论文23————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:1封面先进制造系统(结课论文)题目:智能制造系统院(系):机械电气工程学院专业:农业机械化学号:姓名:指导老师:2014年1月智能制造系统摘要:现代科学技术的飞速发展及现代经济社会的巨大进步展现了许多开放的、智能化的、复杂巨型系统,也为系统科学的研究提出了如何使系统智能化的新问题。
机械制造智能化对机械制造过程有着重要的影响,本文介绍了智能制造系统的概念、发展状况、所具有的特征及支撑技术等。
关键词:先进制造,智能制造,发展0 引言机械制造智能化直接影响着我国机械制造业的发展水平,先进的机械制造技术促进我国机械制造业的发展,落后的机械制造技术则影响我国机械制造也的发展水平。
在“十二五”的背景下,对机械制造业新的设计、工艺、功能上的发展固不可少,制造业是国民经济发展的支柱工业,是决定国家发展水平最基本因素之一。
制造业的发展先后经历了手工制作、泰勒化制造、自动化制造、集成化制造、并行规划设计及敏捷化制造等阶段。
20世纪80年代以来,先进的制造技术和计算机技术广泛应用于现代制造业,传统的设计方法和管理手段不能有效、迅速地解决现代制造系统中出现的新问题。
20世纪90年代末以来,人们开始借助现代的工具和方法,利用各学科最新研究成果,通过将传统制造技术、人工智能科学、计算机技术与科学等有机集成,发展一种新型的制造技术与系统,这便是智能制造技术与智能制造系统(IMS),它们总称智能制造(IM)。
充分的了解世界机械行业发展的现状,对改善我国机械制造水平的不足,以及帮助发展机械制造智能化都有重要的意义。
1 智能制造系统概念智能制造系统(Intelligent Manufacturing System—IMS)是一种智能化的制造系统,是由智能机器和人类专家结合而成的人机一体化的智能系统,它将智能技术融合进制造系统的各个环节,通过模拟人类的智能活动,取代人类专家的部分智能活动,使系统具有智能特征。
先进制造技术课程的论文(精选)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。
本文主要分析了当今我国先进制造技术的特点及发展趋势,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。
制造业在国家企业生产力构成中占很大比重,因此若想增强综合国力,大力发展制造技术是必由之路。
关键词:先进制造特点发展现状趋势0引言: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[1]。
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先进制造技术的特点:1.1实用性:首先先进制造技术应该能够为我们所用,是实用的,而不是观念上得东西,能够真正为人类造福的。
其是一项面向工业应用并且兼备有实用性的新技术,它的发展是针对其中一具体制造业的需求而发展起来的先进的、适用的制造技术,它有明确的需求导向的特征,其应用特别注意产品最好的实际效果,以提高制造业的综合经济效益和社会效益为最终目的。
1.2先进性:其次,从他的命名来看,他显然应当具有先进性,这符合社会的发展,能够带动社会的生产力的前进才是他的关键所在。
它从传统的工艺发展而来,既保留了过去制造技术中的有效要素,又吸收了各种高新技术的最新成果,并与新技术实现了局部或系统集成,先进制造技术的核心是优质、高效、低耗、清洁、灵活的工艺,这些工艺也必须是经过优化的先进工艺。
智能制造作者:王玉石湖北文理学院机械与汽车工程学院工业工程1311班摘要:介绍了智能制造提出的背景、主要研究内容和目标,人工智能与IMT、IM的关系,IMS和CIMS,智能制造的物质基础及理论基础,智能制造系统的特征及框架结构,并简要介绍了智能加工中心IMC,智能制造技木的发展趋势,以及智能制造系统研究成果及存在问题。
?关键词:智能制造,IMS,IMC,IMT。
1.主要研究内容和目标智能制造在国际上尚无公认的定义。
目前比较通行的一种定义是,智能制造技术是指在制造工业的各个环节,以一种高度柔性与高度集成的方式,通过计算机来模拟人类专家的制造智能活动。
因此,,强调整动化。
IMS,2.、Newell生产融合,年代初,IMT作用,,也可能是关注与广泛地研究。
从CIMS的发展来看,众多研究者把重点放在计算机集成上,从科学技术的现状看,要完成这样一个集成系统是很困难的。
CIMS作为一种连接生产线中的单个自动化子系统的策略,是一种提高制造效率的技术。
它的技术基础具有集中式结构的递阶信息网络。
尽管在这个递阶体系中有多个执行层次,但主要控制设施仍然是中心计算机。
CIMS存在的一个主要问题是用于异种环境必须互连时的复杂性。
在CIMS概念下,手工操作要与高度自动化或半自动化操作集成起来是非常困难和昂贵的。
在CIMS深入发展和推广应用的今天,人们已经逐渐认识到,要想让CIMS真正发挥效益和大面积推广应用,有两大问题需要解决:①人在系统中的作用和地位;②在不作很大投资对现有设施进行技术改造的情况下亦能应用CIMS。
现有的CIMS概念是解决不了这两个难题的。
今天,人力和自动化是一对技术矛盾,不能集成在一起,所能做的选择,或是昂贵的全自动化生产线,或是手工操作,而缺乏的是人力和制造设备之间的相容性,人机工程只是一个方面的考虑,更重要的相容性考虑要体现在竞争、技能和决策能力上。
人在制造中的作用需要被重新定义和加以重视。
3.智能制造的物质基础及理论基础?3.1.智能制造系统的物质基础主要有:(1)数控机床和加工中心美国于1952年研制成功第一台数控铣床,使机械制造业发生一次技术革命。
先进制造技术——课程结业(论文)第一篇:先进制造技术——课程结业(论文)先进制造技术——课程结业(论文)设计(论文)题目:3D打印技术——第三次工业革命的重要标志学生姓名:班级:学号:目录目录摘要....................................................II 1 绪论..................................................1 2 什么是3D打印.........................................2 3 3D打印的基本原理.. (3)4 3D打印的历史发展......................................4 5 3D打印的应用.........................................6 5.1 医疗行业..........................................6 5.2 科学研究..........................................6 5.3 产品模型..........................................7 5.4汽车制造业........................................7 5.5建筑模型..........................................8 5.6 食品行业..........................................8 5.7 工艺品制造........................................9 6 3D打印的优点........................................10 7 国内3D技术的发展....................................11 8 国外3D技术的发展 (12)9 我国3D打印面临的挑战................................13 9.1 材料的限制.......................................13 9.2 机器的限制.......................................13 9.3 知识产权的忧虑...................................13 9.4 道德的挑战.......................................13 9.5 花费的承担.......................................14 10 3D打印对我们生活产生的影响..........................15 11 结论................................................16 参考文献 (17)I摘要3D打印技术—第三次工业革命的重大标志摘要因为快速成型技术在市场上占据主导地位,3D打印机在生产应用方面有着巨大的潜力。
先进制造论文摘要: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。
谈先进制造技术先进制造技术AMT(Advanced Manufacturing Technology)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。
可基本归纳为以下四个方面:a、先进的工程设计技术b、先进制造工艺技术c、制造自动化技术d、先进生产管理技术、制造哲理与生产模式一、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要的地位。
超精密加工是指被加工零件的尺寸公差为0.1~0.01μm数量级,表面粗糙度Ra值为0.001μm数量级的加工方法。
此外,精密加工与特种加工一般都是计算机控制的自动化加工。
(2) 精密成型制造技术,包括高效、精密、洁净铸造、锻造、冲压、焊接及热处理与表面处理技术。
(3)现代特种加工技术,包括高能束流(主要是激光束、以及电子束、离子束等)加工,电解加工与电火花(成型与线切割)加工、超声波加工、高压水加工等。
电火花加工(Electrical discharge machining (EDM)电火花加工electric spark machining )是指在一定介质中,通过工具电极和工件电极之间脉冲放电的电蚀作用对工件进行的加工。
能对任何导电材料加工而不受被加工材料强度和硬度的限制。
可分为电火花成型加工(EDM)和电火花线切割加工(电火花线切割加工 electrical discharge wire – cutting--EDW)两大类。
一般都采用CNC控制。
(4)快速成型制造(RPM).快速成形技术是在计算机控制下,基于离散堆积原理采用不同方法堆积材料最终完成零件的成型与制造的技术。
从成型角度看,零件可视为“点”或“面”的叠加而成。
从CAD电子模型中离散得到点、面的几何信息,再与成型工艺参数信息结合,控制材料有规律、精确地由点到面,由面到体地堆积零件。
(5)先进制造工艺发展趋势1)采用模拟技术,优化工艺设计;2)成形精度向近无余量方向发展;3)成形质量向近无“缺陷”方向发展;4)机械加工向超精密、超高速方向发展;5)采用新型能源及复合加工,解决新型材料的加工和表面改性难题;6)采用自动化技术,实现工艺过程的优化控制;7)采用清洁能源及原材料,实现清洁生产;8)加工与设计之间的界限逐渐谈化,并趋向集成及一体化;9)工艺技术与信息技术、管理技术紧密结合,先进制造生产模式获得不断发展。
三、制造自动化技术计算机控制自动化技术(1)数控技术与数控机床;数控加工技术是为了实现机床控制自动化要求而发展的。
它是指用代码化的数字、字母及符号表示加工要求、零件尺寸及其参数、加工步骤等,通过控制介质,输入到控制装置,经过微机进行处理与计算,发出各种控制信号与数据,使机床各部件自动协调运动,实现自动加工的技术。
采用数控加工技术的机床,称为数控机床。
数控加工的主要特点是:加工的零件精度高;生产效率高;特别适合加工形状复杂的轮廓表面;有利于实现计算机辅助制造;对操作者(不含编程人员)技术水平的要求相对较低;初始投资大、加工成本高。
此外,数控机床是技术密集型的机电一体化产品,数控加工技术的复杂性和综合性加大了维修工作的难度,需要配备素质较高的维修人员和维修设备。
(2)工业机器人(用于物流与加工)及物流设备;工业机器人是一种可编程的智能型自动化设备,是应用计算机进行控制的替代人进行工作的高度自动化系统。
最近,联合国标准化组织采用的机器人的定义是:“一种可以反复编程的多功能的、用来搬运材料、零件、工具的操作机”。
在无人参与的情况下,工业机器人可以自动按不同轨迹、不同运动方式完成规定动作和各种任务。
机器人和机械手的主要区别是:机械手是没有自主能力,不可重复编程,只能完成定位点不变的简单的重复动作;机器人是由计算机控制的,可重复编程,能完成任意定位的复杂运动。
(3)柔性制造系统(FMC,FMS,FML):包括加工设备(CNC机床)、检测设备、物料输送(工业机器人、自动交换托盘(APC)、自动输送台车(RGV、AGV)等)和储存设备(立体仓库等);数柔性制造系统(FMS)是现代机械制造业中的新型自动化生产设备,它是为填补占机械制造中70%的中小批量生产自动化而发展起来的。
它主要包括若干台数控机床和加工中心(或其他直接参加产品零部件生产的自动化设备),用一套自动物料(包括工件和刀具)搬运系统连接起来,由分布式多级计算机系统进行综合管理与控制,以适应柔性的高效率零件加工(或零部件生产)。
所谓柔性的零件加工是指能够同时地和交替地加工不同的但是同系统的零件。
柔性制造系统的适用范围很广,它主要解决了单件小批生产的自动化和中大批多品种的自动化加工。
它把高柔性、高质量、高效率结合和统一起来,在当今具有很强的生命力(4)计算机集成制造(CIM)和工厂自动化(FA)。
计算机集成制造系统(CIMS)是由计算机管理系统、计算机辅助设计与制造CAD/CAM以及柔性制造系统FMS(还可能有其他生产单元)组成。
CIMS是产品生产过程的各子系统的完美集成,即把工程设计、生产制造、市场分析和其他支持功能合理地通过计算机网络有机地集合成一个整体,以实现生产的柔性化、优化、自动化和集成化,达到高效率、高质量、低成本而灵活生产的目的。
谈先进生产模式制造生产模式是制造业为了提高产品质量、市场竞争力、生产规模和生产速度,以完成特定的生产任务而采取的一种有效的生产方式和一定的生产组织形式。
制造生产模式具有鲜明的时代性。
现代先进制造生产模式是从传统的制造生产模式中发展、深化和逐步创新的过程而来。
工业化时代的福特大批量生产模式是以提供廉价的产品为主要目的;信息化时代的柔性生产模式、精益生产模式、敏捷制造模式等是以快速满足顾客的多样化需求为主要目的;未来发展趋势是知识化时代的绿色制造生产模式,它是以产品的整个生命周期中有利于环境保护减少能源消耗为主要目的。
在传统制造技术逐步向现代高新技术发展、渗透、交汇和演变的过程中,形成了先进制造技术的同时,出现了一系列先进制造模式。
根据国际生产工程学会(CIRP)近10年的统计,发达国家所涌现的先进制造系统和先进制造生产模式就多达33种。
发达国家制造业企业,特别是跨国公司和创新型中小企业已广泛采用了一些新的制造模式和制造系统,如:柔性制造系统(FMS);计算机集成制造系统(CIMS);精益生产模式(LP);清洁生产模式(CP);高效快速重组生产系统;虚拟制造模式(VM)等。
目前,正在开发下一代制造和生产模式,如:并行工程和协同制造(HM)、生物制造(BM)、网络化制造和下一代制造系统(NGMS)等。
一柔性生产模式由英国莫林斯(Molins)公司首次提出的柔性生产模式,在20世纪70年代末得到推广应用。
该模式主要依靠有高度柔性的以计算机数控机床为主的制造设备来实现多品种小批量的生产,以增强制造业的灵活性和应变能力,可缩短产品生产周期,提高设备使用效率和员工劳动生产率且改进产品质量。
二智能制造模式该模式是在制造生产的各个环节中,应用智能制造技术和系统,以一种高度柔性和高度集成的方式,通过计算机模拟专家的智能活动,进行分析、判断、推理、构思和决策,以便取代或延伸制造过程中人的部分脑力劳动,并对人类专家的制造智能进行了完善、继承和发展。
因智能制造可实现决策自动化,实现“制造智能”和制造技术的“智能化”,进而实现制造生产的信息化和自动化。
三精益生产模式该生产模式是由1990年美国麻省理工学院在总结第二次世界大战后以丰田汽车为代表的日本制造工业的经验时提出的。
这种模式以改革企业生产管理为特点,其基本要求是企业在生产过程中要同时获得极高的生产率、最好的产品质量和极大的生产柔性,使所生产出的产品具有精益特点。
它可消除制造企业因采用大量生产方式所造成的过于臃肿和浪费的缺点,实施“精简、消肿”的对策,以及“精益求精”的管理思想。
该模式要求产品优质,且充分考虑人的因素,采用灵活的小组工作方式和强调合作的并行工作方式;在生产技术上是采用适度的自动化技术,使制造企业的资源能够得到合理的配置、充分的利用。
四敏捷制造模式产生于20世纪80年代后期的敏捷制造模式与虚拟制造生产模式一起被美国政府作为具有划时代意义的“21世纪制造企业的发展战略”。
该模式是将柔性制造的先进技术、熟练掌握的生产技能、有素质的劳动力,以及促进企业内部和企业之间的灵活管理三者集成在一起,利用信息技术对千变万化的市场机遇做出快速响应,最大限度地满足顾客的要求。