先进制造技术发展及体系结构32
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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。
先进生产模式之智能制造一、先进制造技术的提出背景先进制造技术(Advanced Manufacturing Technology, AMT)首先是由美国于22世纪80年代末提出的。
以前,美国政府只对基础研究,卫生健康、国防技术等给予经费支持,而对产业技术不予支持,主张产业技术通过市场竞争,有企业自主发展。
其结果导致了美国在经济上竞争力下降,贸易逆差剧增,日本家电、汽车大量涌入并占领了美国市场。
20世纪80年代,美国政府开始认识到问题的严重性,于1988年开始投资进行大规模“21世纪制造企业战略”研究。
其后不久提出了先进制造技术发展目标,制定并实施了先进制造技术计划和制造技术中心计划。
1992年克林顿政府上台后,又提出先进制造技术为国家关键技术,在1994年财政年度预算中拨款14亿美元支持先进制造技术。
“先进制造技术”这个名词一经提出,立即获得欧洲各国、日本及亚洲新兴工业化国家的响应。
例如:日本与1995年1月正式启动为期19年,总投资40亿美元的智能制造系统。
先进制造技术是为了适应时代要求提高竞争能力,对制造技术不断优化及推陈出新而形成的。
它是一个相对的、动态的概念。
二,先进制造技术的内涵和特点先进制造技术是在传统制造技术的基础上不断地吸收机械、电子、信息、材料、能源、以及现代管理技术的成果,将其综合应用于产品设计、加工装配、检验测试、经营管理、售后服务乃至回收的制造全过程,以实现优质、高效、低耗、清洁、灵活的生产,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。
先进制造技术的核心是优质、高效、低耗、清洁生产的基础制造技术,其目的是满足用户个体化、多样化的市场需求,提高制造业的综合经济效益,赢得激烈的市场竞争。
为此,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,重视制造过程组织和管理体制的简化及合理化。
与传统的制造技术比较,先进制造技术具有以下的特征。
(1)系统性由于计算机技术、信息技术、传感技术、自动化技术和先进管理的技术的引入,并与传统技术的结合,使先进制造技术成为一个能驾驭生产过程中的物质流、信息流和能量流的系统工程;而传统制造技术一般只能驾驭成产过程中的物质流和能量流。
先进制造技术的发展自第一次工业革命后,英国等西方国家的工业迅速崛起,拉动了国内工业生产,同时也带动了世界范围内工业生产的发展。
随着世界人口的增加,传统的制造技术已经不能满足庞大人口的需求,先进制造技术逐步兴起并日臻完善。
先进制造技术的核心是实现优质,高效,低耗,清洁,灵活生产的基础制造技术群,它的主体技术群包括产品的设计技术群和制造工艺技术群。
而支持设计和制造工艺两个方面取得可持续性进步的基础性技术是支撑技术群。
支撑技术群具体涉及信息技术,标准和框架,机床工具及传感器和控制技术。
制造技术基础设施则是使先进制造技术适用于具体企业的应用环境及充分发挥其功能和取得最佳效益的一系列措施。
先进制造技术主要包括现代设计技术,先进制造工艺技术,制造自动化技术,现代生产管理技术以及先进制造生产模式。
先进制造技术的概念源于20世纪80年代。
它是指在制造过程和制造系统中融合电子,信息和管理技术,以及新工艺,新材料等现代科学技术,使原材料转换为产品的过程更有效,成本更低,更及时满足市场需求的先进工程技术的总称。
几个有关制造业的基本概念:⒈制造系统是由制造过程及其所涉及的硬件,软件和人员等组成的有机整体。
这里所指的制造过程,是指产品的经营规划,开发研制,加工制造和控制管理的过程;所谓的硬件包括生产设备,工具和材料,能源以及各种辅助装置;而软件则包括制造理论,制造工艺和方法,以及各种制造信息等。
⒉制造业是所有与制造有关的企业机构的总称,是指以制造技术为主导技术进行产品制造的行业。
它是将制造资源通过制造过程,转化为可供人们使用和利用的工业品与生活消费品的行业,涉及国民经济的许多部门,是国民经济和综合国力的支柱产业。
⒊制造技术是制造业为国民经济建设和人民生活生产各类必需物资使用的所有生产技术的总称,是将原材料和其他生产要素等经济,合理和高效地转化为可直接使用的具有高附加值的成品或半成品和技术服务的技术群。
纵观200多年的制造技术的发展历程,影响其发展的主要因素是技术推动和市场牵引。
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。
先进制造技术的发展及体系结构目录摘要关键词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1.2 制造业的发展31.3 制造业的变革及挑战先进制造技术的技术构成及特点2.1 先进制造技术的定义2.2 先进制造技术的技术构成2.3 先进制造技术的特点先进制造技术的分类先进制造技术在国内外的发展4.1 发达国家制造业的发展4.2 先进制造技术在我国的发展先进制造技术的发展趋势及技术前沿5.1 先进制造技术的发展趋势5.2 先进制造技术的技术前沿6 总结参考文献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。
先进制造技术复习题一、填空题1.先进制造技术包含主体技术群、支撑技术群和制造技术环境三个技术群。
2.先进制造基础技术的特点除了保证优质、高效、低耗外,还应包括无污染。
3.微细加工中的三束加工是指电子束,离子束,激光束。
4.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。
5.超高速机床主轴的结构常采用交流伺服电动机内置式集成结构,这种主轴通常被称为空气轴承主轴。
6.快速原型制造常用的工艺方法光固化成形,叠层实体制造,选择性激光烧结,熔融沉积制造。
7.虚拟制造技术是以信息技术、仿真技术、虚拟现实技术为支持,在产品设计或制造系统的物理实现之前,就能使人体会或感受到未来产品的性能或者制造系统的状态,从而可以作出前瞻性的决策与优化实施方案。
8.大规模集成电路的微细制作方法有外延生长,氧化,光刻,选择扩散,真空镀膜。
9.优化设计的两个前提条件以数学规划为理论基础,以计算机为基础。
10.快速原型制造技术的熔丝沉积成形法通常采用的原材料是热塑性材料。
,和绿色1.高速加工机床的进给系统机构大多采用(a)a.直线电机b.滑动丝杠传动机构c.摩擦传动机构2.机床进给伺服系统常用的检测角位移的原件是(d)a.感应同步器;b.光栅;c.容栅;d.脉冲编码器3.ERP的含义是(c)a.制造资源计划b.物料需求计划c.企业资源计划d.产品数据管理4.下列哪种说法不符合绿色制造的的思想(c)a.对生态环境无害b.资源利用率高,能源消耗低c.为企业创造利润5.计算机集成制造技术强调(c)a.企业的经营管理b.企业的虚拟制造c.企业的功能集成6.FMS非常适合(c)a.大批大量生产方式b.品种单一、中等批量生产方式c.多品种、变批量生产方式7.在进行纳米级测量非导体的零件表面形貌时,常采用的测量仪器为(c)a.光学显微镜b.扫描隧道显微镜c.原子力显微镜8.光刻加工的工艺过程为:(c)a.①氧化②沉积③曝光④显影⑤还原⑦清洗b.①氧化②涂胶③曝光④显影⑤去胶⑦扩散c.①氧化②涂胶③曝光④显影⑤去胶⑦还原9.光刻加工采用的曝光技术中具有最高分辨率的是(c)a.电子束曝光技术b.离子束曝光技术c.X射线曝光技术10.硅微体刻蚀加工和硅微面刻蚀加工的区别在于(a)a.体刻蚀加工对基体材料进行加工,而面刻蚀加工不对衬底材料进行加工;b.体刻蚀加工不对基体材料进行加工,而面刻蚀加工对衬底材料进行加工;c.体刻蚀加工可获得高纵横比的结构,而面刻蚀加工只能获得较低纵横比的结构;11.工业机器人有多种分类方式,下列不属于按驱动方式分类的是(d)a.气压传动机器人;b.液压传动机器人;c.电器传动机器人;d.智能机器人;12.在进行纳米级测量两个导体的表面形貌时,常采用的测量仪器为(b)a.电镜b.扫描隧道显微镜c.图像处理技术13.微细加工技术中的刻蚀工艺可分为下列哪两种(b)a离子束刻蚀、激光刻蚀b.干法刻蚀、湿法刻蚀c.溅射加工、直写加工14.衡量机器人技术水平的主要指标是(a)a.自由度b.工作空间c.提取重力d.运动速度15.a.集中控制方式b.主从控制方式c.分散控制方式d.点位式16.CIMS的两个支撑子系统是(c)a.工程设计自动化子系统、管理信息子系统;b.制造自动化子系统、质量保证子系统c.计算机网络子系统、数据库子系统17.下列不是制造自动化分系统的是(a)1、先进制造技术的概念先进制造技术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。
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。
先进制造技术的发展趋势来源:开关柜无线测温 1先进制造技术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、敏捷制造,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。
先进制造技术是制造业21世纪发展的方向。
先进制造技术的特点如下:(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。
(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。
(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、人件和支持网络(技术的与社会的)综合与统一。
(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。
(5)先进制造技术是一个高度开放、具有高度自组织能力的系统,通过大力协作,充分、合理地利用全球资源,不断生产出最具竞争力的产品。
(6)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。
美国从90年代初相继提出了先进制造技术计划、TEAM 计划、下一代制造(NGM)技术计划、美国国家关键技术等,德国提出了“生产2000”计划、“生产2000+”计划、“微系统2000”计划等、日本提出了智能制造系统计划、韩国提出了高级先进技术国家计划(G-7计划)等〔1〕。
图1为先进制造技术的体系结构。