浅谈先进制造技术与先进制造模式

浅谈先进制造技术与先进制造模式
浅谈先进制造技术与先进制造模式

郑州交通职业学院

毕业论文

论文题目:浅谈先进制造技术与先进制造模式

所属系别机电工程系

专业班级 09级机械制造与自动化1班

姓名杨晓飞

学号 200908030270173

指导教师李小伟

撰写日期 2012 年 5 月

先进制造技术源于20世纪80年代的美国,为提高制造业的竞争力和促进国家经济增长而提出。同时,以计算机为中心的新一代信息技术的发展,推动了制造技术的飞跃发展,逐步形成了先进制造技术的概念。先进制造技术是在现代制造战略的指导下,不断吸取计算机、信息、自动化、新材料和现在传统管理技术,将其综合应用于产品的研究与开发、设计、生产、管理和市场开发、售后服务,同时能取得社会经济效益的综合技术。近年来,随着科学技术的不断发展和学科间的相互融合,先进制造技术迅速发展,不断涌现出新技术、新概念。制造技术尤其是先进制造技术将主宰一个国家的命运,因而,各国政府都非常重视先进制造技术的研究和发展。中国汽车制造业的发展目标是通过自主创新,掌握核心技术,使中国从一个制造大国向产业强国迈进。把握世界汽车制造技术发展动态,关注世界汽车制造技术的发展趋势,可及时为企业发展决策提供信息。实践证明,最先进的技术不一定是最适用或最好的技术,只有那些用成本最低,环境污染最小的方式生产出满足产品质量要求的制造技术才是最好的。

关键词:制造技术,工业,应用

Advanced manufacturing technology in the nineteen eighties of the United States,in order to enhance the competitiveness of the manufacturing industry and promote the national economic growth and put forward. At the same time,in the computer center of the new generation of information technology development,advancing manufacturing technology leap development,and gradually formed the conception of advanced manufacturing technology. Advanced manufacturing technology in modern manufacturing strategy,continue to learn computer,information,automation,new materials and now the traditional management technology,its application to product research and development,design,production,management and market development,after sale service,at the same time can obtain the social economic benefit of comprehensive technology. In recent years,with the development of science and technology and interdisciplinary integration,advanced manufacturing technology rapid development,have emerged in new technology,new concept. Manufacturing technology especially advanced manufacturing technology will dominate the fate of a nation is,therefore,governments have attached great importance to the advanced manufacturing technology research and development. China automotive industry development goals is through independent innovation,master core technology,the Chinese from a big manufacturing industry powerful nation strides to. Grasp the world automobile manufacturing technology development,the world automobile manufacturing technology development trends,in time for the enterprise development is decision-making provide information. Practice has proved,the most advanced technology is not necessarily the most suitable or the best technology,only those with the lowest cost,minimum environmental pollution way of production to meet the quality requirements of the manufacturing technology is the best.

Keywords: manufacturing technology,industry,application

目录

1 引言 (1)

2 我国先进制造技术的现状 (1)

3 我国汽车制造新技术、新工艺的发展 (3)

3.1 数控机床的应用 (3)

3.2 我国焊接技术装备在汽车制造业的作用 (4)

3.2.1 汽车工业所用的焊接方法及零部件的应用情况 (5)

3.2.2 汽车工业中焊接新技术的应用 (6)

3.3 工业机器人在汽车制造业中发挥着重要作用 (7)

3.4 汽车制造中冲压工艺 (8)

4先进制造技术的发展趋势 (9)

5 结语 (11)

参考文献 (12)

致谢 (13)

1 引言

几十年来,我国汽车制造技术及装备经历了曲折过程。上世纪70年代,为装备第二汽车制造厂(生产载货车)组织了130多个机床生产科研单位研发了117条自动线和1004种5500台高效专用设备,汽车制造国产化率达到96%。上世纪80年代https://www.360docs.net/doc/44389846.html,版权所有,我们汽车工业重点转入轿车,国内机床工业很不适应,产品及制造技术和装备多数为国外引进。2005年以来https://www.360docs.net/doc/44389846.html,,我国汽车行业每年投资超过1000亿元RMB,2007年总产量达888.24万辆,生产能力超过1000万辆。

20世纪80年代以来,由于计算机和网络技术的迅速发展和普及,不仅改变了人类社会的技术特征,也对人类的社会、经济和文化等方面产生了深远的影响。一方面,随着经济的发展和人们生活水平不断提高,追求多样化、新颖化成为社会风尚,人们对消费品的要求也越来越高,希望产品有自己的特色。另一方面,随着信息时代的到来,制造业面临的环境也不断改变和更加难于预测,人们需求的多样化也迫切要求汽车制造企业生产出顾客化的产品(Customized Product),并促使汽车制造企业竞相采用先进制造技术,以便在最短的时间内、以最好的质量、最低的成本和最优的服务来开发出适应市场需求的新产品,在激烈的市场竞争中谋得生存与发展。汽车是技术含量很高的产品,可以说现代汽车产品是新技术与先进管理模式相结合的结晶。被世界各国看好的现代制造技术就是在这种背景下发展越来的。

2 我国先进制造技术的现状

先进制造技术是现代技术和工业创新的集成和典范,是国家制造业水准的主要标志,是国家工业的基础和支柱。目前,世界各工业发达国家已充分认识到发展先进制造技术的重要性和紧迫感,纷纷对此进行广泛深入的研究,展开了激烈的竞争。各种创新成果和先进技术不断涌现。它们主要包括: 计算机集成制造系统( computer integrated manufacturing system,CIMS),敏捷制造( agile Manu factor in,AM),并行工程( concurrent engineer in,CE ),虚拟制造( virtue lmanufactur2ing,VM)以及可持续发展技术等等。

CIMS是现代信息技术条件下的新一代制造系统。它以计算机来辅助制造系统的集成,以充分的、及时的信息交流或信息共享将企业的设计、工艺、生产车间以及供

销和管理部门集成为一个有机的整体,使他们相互协调地运作,以提高产品品质,缩短产品开发周期,提高生产效率,确保企业的整体效益,提高企业的竞争能力和生存能力。

CE是对产品及其相关过程(包括制造过程和支持过程)进行并行、一体化设计的一种系统化的工作模式。在传统的串行开发过程中,设计中的问题或不足,要分别在加工、装配或售后服务中才能被发现,然后再修改设计,改进加工、装配或售后服务(包括维修服务)。而CE就是将设计、工艺和制造结合在一起,利用计算机互联网并行作业,大大缩短生产周期。

AM 是指企业实现敏捷生产经营的一种制造哲理和生产模式。AM包括产品制造机械系统的柔性、员工授权、制造商和供应商关系、总体品质管理及企业重构。AM 是借助于计算机网络和信息集成基础结构,构造有多个企业参加的/ VM0环境,以竞争合作的原则,在虚拟制造环境下动态选择合作伙伴,组成面向任务的虚拟公司,进行快速和最佳生产。

VM是虚拟现实( virtual reality,VR) 技术。在制造中的应用。VM实际上是一种计算机科学技术,以信息技术、仿真技术、VR 技术为支柱,在产品设计或制造系统的物理实现之前,就能使人体会到或感觉到未来产品的性能或者制造系统的状态,从而可以做出前瞻性的决策与优化实施方案。VM 技术是对真实制造过程的动态模拟、仿真,是在计算机上制造数字化产品,在VM环境中生成软产品原型代替传统的硬样品进行试验,对其性能和可制造性进行预测和评价,从而缩短产品的设计与制造周期,降低产品的开发成本,提高系统快速响应市场变化的能力。VM技术是CE,AM,精益生产的支撑技术,是品质工程实现的有力保证。

可持续设计是在生态哲学的指导下,将设计行为纳入社会、经济、环境等人类的系统中,既实现社会价值又保护人与自然的共同繁荣,旨在平衡环境、社会、经济三方面的设计实践和设计管理。可持续设计包含并超越了传统的产品设计,并代表了人类对传统产品设计的新思考,是产品设计学科的新的发展方向。目前可持续设计并不成熟,主要设计工具有生命周期评价( LCA);面向环境的设计(DFE );面向材料选择的设计(DFMS);面向拆装的设计(DFD);面向回收的设计(DFR) 等,可持续设计可以说是人类文明的巨大进步。

3 我国汽车制造新技术、新工艺的发展

作为一个有100多年发展历史的工业,汽车制造的技术相对比较成熟。

在焊接方面,作为一个新兴的焊接技术,激光焊接开始逐步为整车企业所使用。因为激光焊接的焊接部分已线而不是点焊的焊点,因此激光焊接具有更高的平整度和强度。同时激光焊接具有有利于汽车的轻量化。

目前国内一些合资整车企业开始采用激光焊接技术。像上海大众的帕萨特[综述图片论坛]就使用到了激光焊接。由于激光焊接的成本还比较高,目前主要使用于车身B柱、关键结构件、车门门框等部分。

在冲压方面,液压成型逐渐开始研究。目前国内,冲压模具的设计和制作开始广泛使用CAE软件进行仿真分析。

3.1 数控机床的应用

数控机床是一种高度自动化的机床。随着社会生产和科学技术的迅速发展,机械产品的性能和质量不断提高,改型频繁。机械加工中,多品种、小批量加工约占80%。这样,对机床不仅要求具有高的精度和生产效率,而且还要具备“柔性”,即灵活通用,能迅速适应加工零件的变更。数控机床较好地解决了形状复杂、精密、小批、多变的零件加工问题,具有适应性强、加工精度高、加工质量稳定和生产效率高等优点,是一种灵活而高效的自动化机床。随着电子、自动化、计算机和精密测试等技术的发展,数控机床在机械制造业中的地位将更加重要。

数控系统除用来控制金属切削机床以外.还普遍用于控制诸如线切割机、冲床、气割机之类的简单机器直至机器人之类的复杂设备。在要求可靠性高、柔性强和实现机电一体化等方面对之都有广泛的需要。

数控机床的程序编制应包含以下内容:首先分析零件图样,根据零件的材料、形状尺寸、精度、表面质量、毛坯种类和热处理要求等拟定工艺方案,确定加工路线,进行数值计算得到数控机床所需输人的数据;再加上所需的工艺指令,就可以编写程序单,作为制作数控带的依据。在穿孔机上制成的数控带必须经仔细校对,以防出错。

机床数控系统是一种位置控制系统,应首先输人根据加工零件具体要求缩制的零件加工程序:然后,数控系统对输入的零件程序数据段进行相应的处理,把数据段插补出理想的刀具运动轨迹,并将插补结果输出到执行部件,使刀具加工出所需要的零件。机床数控系统主要由几个部分组成:零件加工程序的输入、数据处理、插补计算

和伺服机构的控制。

应用计算机的数控机床是综合了现代计算机技术、自动控制技术、传感器和测量技术、机械制造技术等领域的晟新成就发展起来的,它使得机械加工达到了更高的水平。

计算机数控系统主要由硬件和软件两太部分组成。系统控制软件配合系统硬件合理地组织、管理数控系统的输入、数据处理、插补和输出信息与控制执行部件,使数控机床按照操作者的要求,有条不紊地进行加工。

机床数控系统工作时,操作者根据被加工零件的图样要求,编制零件加工程序。通常零件加工程序通过键盘手动输入,亦可由上级计算机编程器将零件加工程序直接通过输入接口输入到控制系统中。

由于数控机床成本较高,目前,多用于形状复杂、精度要求高的中小批量零件加工。随着数控技术的普及及电子器件成本的降低,尤其是计算机数控系统的出现与微型计算机的迅速发展,数控机床的适用范围正在不断地扩展,加工精度不断提高,成本不断降低。

数控机床发展至今已有40多年的历史,它与电子技术、特别是计算机技术的发展密切相关。将在更广泛的领域内应用。

在数控机床的早期产品中,数控装置是专用的。近年来,数控装置中的逻辑电路已被计算机所取代,因而实现了控制多样化和多功能化。从复台化技术的观点来看,增强控制功能,使得操作机床自动化,不是最终目的。控制功能应达到晟佳控制和自适应控制,为此应增加诊断功能。通过传感器反馈,实现加工智能化,并保证系统的可靠性。

3.2 我国焊接技术装备在汽车制造业的作用

焊接是现代机械制造业中一种必要的工艺方法,在汽车制造中得到广泛的应用。汽车的发动机、变速箱、车桥、车架、车身、车厢六大总成都离不开焊接技术的应用。本文详细介绍了汽车制造中焊接新技术的应用情况与总体发展趋势。

焊接是现代机械制造业中一种必要的工艺方法,在汽车制造中得到广泛的应用。汽车的发动机、变速箱、车桥、车架、车身、车厢六大总成都离不开焊接技术的应用。在汽车零部件的制造中,点焊、凸焊、缝焊、滚凸焊、焊条电弧焊、CO2气体保护焊、氩弧焊、气焊、钎焊、摩擦焊、电子束焊和激光焊等各种焊接方法中,由于点焊、

气体保护焊、钎焊具有生产量大,自动化程度高,高速、低耗、焊接变形小、易操作的特点,所以对汽车车身薄板覆盖零部件特别适合,因此,在汽车生产中应用最多。在投资费用中点焊约占75%,其他焊接方法只占25%。

随着汽车工业的发展,汽车车身焊装生产线也在逐渐向全自动化方向发展,为了赶上国际水平,在提高产量的同时,要求努力提高汽车制造质量。众所周知,实现自动化的前提是零部件的制造精度要很高,希望焊接变形最小,焊接部位外观要清爽,故要求焊接技术越来越高。我国面临加入WTO的机遇和挑战,焊接方面新技术的推广应用对汽车工业的品牌提升有着极其重要的作用。

3.2.1 汽车工业所用的焊接方法及零部件的应用情况

汽车制造业是焊接应用面最广的行业之一,所用的焊接方法也种类繁多,其应用情况如下:

1、电阻焊

(1)点焊主要用于车身总成、地板、车门、侧围、后围、前桥和小零部件等。

(2)多点焊用于车身底板、载货车车厢、车门、发动机盖和行李箱盖等。

(3)凸焊及滚凸焊用于车身零部件、减震器阀杆、制动蹄、螺钉、螺帽和小支架等。

(4)缝焊用于车身顶盖雨檐、减震器封头、油箱、消声器和机油盘等。(5)对焊用于钢圈、排进气阀杆、刀具等。

2、电弧焊

(1)CO2保护焊用于车箱、后桥、车架、减震器阀杆、横梁、后桥壳管、传动轴、液压缸和千斤顶等的焊接。

(2)氩弧焊用于机油盘、铝合金零部件的焊接和补焊。

(3)焊条电弧焊用于厚板零部件如支架、备胎架、车架等。

(4)埋弧焊用于半桥套管、法兰、天然气汽车的压力容器等。

3、特种焊

(1)摩擦焊用于汽车阀杆、后桥、半轴、转向杆和随车工具等。(2)电子束焊用于齿轮、后桥等。(3)激光焊割用于车身底板、齿轮、零件下料及修边等。

4、氧乙炔焊

用于车身总成的补焊。

E、钎焊

用于散热器、铜和钢件、硬质合金的焊接。

3.2.2 汽车工业中焊接新技术的应用

现今,汽车工业中的先进焊接技术很多,这里只列举出与车身焊接相关的焊接新技术。

1、电阻焊的节能及控制技术

(1)联体悬挂式点焊机汽车工业中应用最多的是悬挂式点焊机,一个车间往往是几十或上百台,其容量大多在100kV A以上,在汽车薄板的焊接中得到了广泛的应用。(2)电阻焊机目前电阻焊机大量使用交流50Hz的单相交流电源,容量大、功率因数低。发展三相低频电阻焊机、三相次级整流接触焊机(已在普通型点焊机、缝焊机、凸焊机中应用)和IGBT逆变电阻焊机,可以解决电网不平衡和提高功率因数(可达0?9以上)的问题。同时还可进一步节约电能,利于实现参数的微机控制,可更好地适用于焊接铝合金、不锈钢及其他难焊金属的焊接。另外还可进一步减轻设备重量。(3)电阻焊的控制西南交通大学针对一工厂铝合金车圈对焊研制成车圈焊接PLC(可编程控制器)智能控制器,对原机进行了改造,解决了铝合金车圈的焊接质量问题,提高了焊接生产率。后又同一工厂研制了PLC缝焊控制器,解决了对一般清理要求制件的缝焊问题。通过这两项控制器的研制,证明了PLC比单片微机控制器抗干扰能力强,可靠性高;比工控机控制器体积小、成本低,使用通用的单相工频交流电阻焊机完成了高难度的对焊及缝焊工作。

2、气体保护焊接技术

(1)表面张力过渡的波形控制法方法的关键是用2个电流脉冲完成1个熔滴过渡,第1个电流脉冲形成熔滴并使之长大,直至熔滴与工件短路;第2个电流脉冲是1个短时窄脉冲并不断检测其di/dt,同时控制电流脉冲值,以产生适当的电磁收缩力,使熔滴颈部收缩变细,最后靠熔池表面张力拉断,完成1个熔滴过渡而不产生飞溅。(2)逆变电源波形控制利用逆变电源良好的动特性和灵活的可控性,采用波形控制,在短路阶段初期抑制电流上升,以减少电磁力在刚形成小桥时熔滴过渡的阻碍和爆断,减少大颗粒飞溅,并利于熔滴在熔池摊开;当熔滴在熔池摊开后,使电流迅速上升,以加速形成缩颈,以后再慢速上升到一较低峰值,使小桥爆断时飞溅减少。(3)氩弧焊新技术氩弧焊有非熔化极(TIG)和熔化极(MIG)两种,均用于汽车工业有色金属和高合金钢焊接中。为了改善CO2气体保护焊的成形和减少飞溅,采用加入80%或20%Ar的混合气体保护焊。

3、高能束热源焊接及加工技术

高能束热源是指能量密度已大于5×108W/m2的热源(电子束、离子束和激光),在汽车工业中均有应用,目前国外发展的新技术有:

(1)激光和电弧复合加热焊接激光焊接可焊出窄而深的焊缝,电弧焊接可焊出宽而浅的焊缝;前者投资大,后者成本低,两者特性组合,会大大提高焊接效率。激光和电弧复合加热焊接的焊炬设计特别重要,两热源的夹角要尽可能小,焊炬也设计成激光+双电弧电源。该方法已在4~8mm厚的钢结构中使用,正拟用于更薄的汽车部件生产和铝合金焊接中。激光除了在焊接及精密切割中应用外,还在摩擦面形成储油细花纹或重熔复合层,以提高耐磨性方面应用。(2)等离子体的应用氩气保护的等离子焊接切割早已在各行业应用,主要用于合金钢和有色金属加工。目前空气等离子切割已普遍应用于一般钢铁和有色金属的切割,国内铁路客车厂引进了水下等离子切割,以减少变形和提高精度。发动机气阀体早已采用填充圈等离子焊接。近十几年来粉末等离子堆焊有很大发展,可进行小熔合比的薄层料精细堆焊,能堆焊各种特种合金表面。

3.3 工业机器人在汽车制造业中发挥着重要作用

工业机器人是集机械、电子、控制、计算机、传感器、人工智能等多学科先进技术于一体的重要的现代制造业自动化装备。

当前,工业机器人的应用领域主要有弧焊、点焊、装配、搬运、喷漆、检测、码垛、研磨抛光和激光加工等复杂作业。

汽车工业是工业机器人的主要应用领域。据了解,美国60%的工业机器人用于汽车生产;全世界用于汽车工业的工业机器人已经达到总用量的37%,用于汽车零部件的工业机器人约占24%。

目前,焊接工业机器人在一汽、上汽、沈阳中顺、金杯通用、重庆长安、湖南长丰等整车制造企业广泛应用,据统计每辆汽车车身上,大约有3000~4000个电阻点焊焊点,电阻点焊技术的应用实现了汽车车身制造的量产化与自动化。

多年来,我国汽车零部件生产一直是手工焊、专机焊占据焊接生产的主导地位,劳动强度大,作业环境恶劣,焊接质量不易保证,而且生产的柔性也很差,无法适应现代汽车生产的需要。近年来由于焊接机器人的大量应用,提高了零部件生产的自动化水平及生产效率,同时使生产更具有柔性,焊接质量也得到了保证。近年来,焊接

机器人在大连华克、上海华克、上海龙马神、南京新迪、长春佛吉亚、上海汇众等零部件及配件生产企业也有着典型的应用。在汽车零部件的生产中广泛采用了点焊、凸焊、缝焊、对焊及电弧焊等焊接工艺。例如:横梁总成托架点焊,传动轴平衡片凸焊,汽车燃油箱缝焊,汽车轮圈连续闪光对焊,汽车转向臂、消声器、净化器壳体的电弧焊等。

随着我国汽车工业的发展和对自动化水平要求的不断提高,将为焊接机器人市场的快速增长提供了一个良好的机会。预计国内企业对焊接机器人的需求量将以30%以上的速度增长。从机器人技术发展趋势看,焊接机器人不断向智能化方向发展,完全实现生产系统中机器人的群体协调和集成控制,从而达到更高的可靠性和安全性。而采用焊接机器人的汽车生产企业在高技术、高质量、低成本条件下必将获得高速发展,也必将为汽车产业的发展带来新的生机。

3.4 汽车制造中冲压工艺

汽车制造中有60%-70%的金属零部件需经塑性加工成形,冲压加工是完成金属塑性成形的一种重要手段,它是最基本、最传统、最重要的金属加工方法之一。

所谓冲压工艺性是指冲压件对工艺品的适应性,即所设计的冲压件在尺寸大小、尺寸精度与基准、结构形状等是否符合冲压加工的工艺要求。

现代冲压成形发展和研究的重大课题包括有:

(1)模块式冲压及其控制;

(2)新材料及复合材料冲压加工新工艺;

(3)特种冲压成形技术;

(4)计算机模拟冲压成形及虚拟试模技术;

(5)模具制造技术;

(6)冲压成形过程自动监控及失稳机理分析等项。

模块式冲压的突出优点在于能把冲压加工系统的柔性与高效生产有机的结合在一起。柔性的含义较广,如冲压件的几何形状的多种要求,只要通过自由编程就可获得,体现了加工形状的柔性。又如既适用大批量单品种冲压件的生产,更对小批量多品种加工发挥优势,也表现出柔性。

概括而言,模块式冲压的持点是:

(1)在冲压成形过程中可快速更换组合模具以提高生产效率;

(2)由于具有带材的供带和矫带装置,可省却另设上料下料工序;(3)实现了大工件的不停机加工;

(4)既能独立又能成系列的控制组合冲模动作,能连续进行冲压加工;

(5)冲模具有可编和的柔性特点。

特种冲压成形技术现代汽车冲压件的技术要求朝着结构复杂、分块尺寸增大、相关边的零部件较多、承载能力变大和内应力限制严格等方向发展。这要求并促进特种冲压成形技术如液压成形、精密成形、爆炸成形、旋压成形、无模成形、激光成形和电磁成形技术的发展。限于本文篇幅,这里主要介绍内压成形和电磁成形两项技术。现代汽车冲压件的技术要求朝着结构复杂、分块尺寸增大、相关边的零部件较多、承载能力变大和内应力限制严格等方向发展。这要求并促进特种冲压成形技术如液压成形、精密成形、爆炸成形、旋压成形、无模成形、激光成形和电磁成形技术的发展。4先进制造技术的发展趋势

先进的制造业是将物料、能源、设备、资金、技术、信息和人力等制造资源通过先进的制造技术、先进的管理技术和先进的制造过程转变成人类需求产品的行业。行业追求的目标是:高质量、高效率、高柔性、低成本、低劳动力、低消耗、品种多和规格全的产品,因此,21世纪的机械制造技术的发展趋势体现在以下几个方面:

1、精密化

精密加工、特种加工、超精密加工技术、微型机械是现代化机械制造技术发展的方向之一。精密和超精密加工技术包括精密和超精密切削加工、磨削加工、研磨加工以及特种加工和复合加工(如机械化学研磨、超声磨削和电解抛光等)三大领域。超精密加工技术己向纳米(l nm=10-3μm)技术发展。纳米技术己在纳米机械学、纳米电子学和纳米材料技术得到了应用。因此,它促进了机械科学、光学科学、测量科学和电子科学的发展。

2、自动化

自动化技术自20世纪初出现以后,经历了由刚性自动化向柔性自动化的发展过程,自动化技术的成功应用,不但提高了效率,保证了产品质量,还可以代替人去完成危险场合的工作。对于批量较大的生产自动化,可通过机床自动化改装、应用自动机床、专用组合机床、自动生产线来完成。小批量生产自动化可通过NC、MC、CAM、FMS、CIM、IMS等来完成。在未来的自动化技术实施过程中,将更加重视人在自动

化系统中的作用。

3、信息化

信息、物质和能量是制造系统的三要素。产品制造过程中的信息投入,己成为决定产品成本的主要因素。制造过程的实质是对制造过程中各种信息资源的采集、输入、加工和处理过程,最终形成的产品可看作是信息的物质表现,因此可以把信息看作是一种产业,包括在制造之中。为此一些企业开始利用网络技术、计算机联网、信息高速公路、卫星传递数据等实现异地生产。使生产分散网络化,以适应高柔性生产的需要。

4、柔性化

随着科学技术的飞速发展和人民生活水平不断提高,促使产品更新换代的速度不断加快,这就要求现代企业必须具备一定的生产柔性来满足市场多变的需要。所谓柔性,是指一个制造系统适应各种生产条件变化的能力,它与系统方案、人员和设备有关。系统方案的柔性是指加工不同零件的自由度。人员柔性是指操作人员能保证加工任务,完成数量和时间要求的适应能力。设备柔性是指机床能在短期内适应新零件的加工能力。

5、集成化

集成是综合自动化的一个重要特征。集成的作用是将原来独立运行的多个单元系统集成一个能协调工作的和功能更强的新系统。集成不是简单的连接,是经过统一规划设计,分析原单元系统的作用和相互关系并进行优化重组而实现的。集成化的目的是实现制造企业的功能集成,功能集成要借助现代管理技术、计算机技术、自动化技术和信息技术实现技术集成,同时还要强调人的集成,由于系统中不可能没有人,系统运行的效果与企业经营思想、运行机制、管理模式都与人有关,因此在技术上集成的同时,还应强调管理与人的集成。

6、智能化

智能化是制造技术的发展趋势之一。智能制造技术(IMT)是将人工智能融入制造过程的各个环节,在整个制造过程中贯彻智力活动,使系统柔性的方式集成起来,通过模拟人类专家的智能活动,取代或延伸制造系统中的部分脑力劳动,在制造过程中系统能自动监测其运行状态,在受到外界干扰或内部激励能自动调整其参数,以达到最佳状态和具备自组织能力。

5 结语

随着我国汽车制造业的发展,我国的汽车制造技术取得了巨大的进步,但是与发达国家的汽车工业相比还存在巨大的差距。汽车工业是世界性的产业,面对国际竞争全球化、国内竞争国际化的形势,为使我国汽车工业能在世界汽车工业的发展中占有一席之地,唯有依靠制造技术的进步和创新能力的提高,才能实现中国汽车工业自主发展的目标。先进制造技术充分体现了一个国家的生产技术水平和现代化程度,是国际间经济竞争和科技竞争的重要手段,发达国家都把它作为优先发展的领域。只有跟上发展先进制造技术的世界潮流,将其放在战略优先地位,并以足够的力度予以实施,才能在激烈的市场竞争中立于不败之地。

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致谢

本文能够成功的完成,要特别感谢我的导师李小伟的关怀和教导。李老师渊博的知识、开阔的视野和敏锐的思维给了我深深的启迪。他以其严谨求实的治学态度、高度的敬业精神、兢兢业业、孜孜以求的工作作风和大胆创新的进取精神对我产生重要影响。您严谨细致、一丝不苟的作风一直是我工作、学习中的榜样;您循循善诱的教导和不拘一格的思路给予我无尽的启迪。然后还要感谢大学三年来所有的老师,为我们打下汽车专业知识的基础;同时还要感谢所有的同学们,正是因为有了你们的支持和鼓励。此次毕业设计才会顺利完成。

回首三年的求学历程,对那些引导我、帮助我、激励我的人,我心中充满了感激。通过三年的学习,我的专业知识逐渐的系统化,能运用专业知识思考和解决实际生活上所遇到的困难。

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

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

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

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

先进制造技术及其发展趋势

先进制造技术及其发展 摘要:介绍了先进制造技术的发展特点及趋势,分析了制造业特别是装备制造业在工业与国民经济中所占的重要地位, 指出发展先进制造技术是我国目前紧迫的重大任务重点论述。指出现代制造业市场的特征、制造企业的特征和机械制造业的特征。并且扎根在“机械”与“制造”的基础上, 服务于制造业的发展。关键字:先进制造技术;制造;发展;趋势 0 引言 当今,世界范围内制造业的竞争变得越来越严酷。人们对于产品的个性化要求越来越强烈!产品的生命周期越来越短!基于时间、个性化、质量和价格的竞争成了企业占领市场、击败对手的重要策略。企业在尽可能短的时间内! 高效率低成本地为顾客提供个性化高质量产品的能力! 已成为当今企业竞争能力的一个基本标志。 应该说, 制造业是“永远不落的太阳” , 是现代文明的支柱之一它既占有基础地位, 又处于前沿关键, 既古老, 又年轻它是工业的主体, 是国民经济持续发展的基础它是生产工具、生活资料、科技手段、国防装备等及其进步的依托, 是现代化的动力源之一。 1 先进制造技术概述 先进制造技术是面向21世纪的技术系统!它的目的是提高制造业的综合效益(包括经济效益、社会效益和环境生态效益),以赢得激烈的国际市场竞争。它已不是传统意义上的机械制造技术,它是集机械、电子、光学、信息科学、材料科学、生命科学、管理学最新成就于一身的新兴技术。 先进制造技术最重要的特点在于,它是一项面向工业应用,具有很强实用性的新技术。与传统制造技术相比,先进制造技术更具有系统性、集成性、广泛性、高精度性。先进制造技术虽然仍大量应用于加工和装配过程,在其制造过程中还综合应用了设计技术、自动化技术、系统管理技术等。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,并能实现优质、高效、低耗、清洁、灵活的生产。 2 先进制造技术的体系结构 (1)先进制造技术是一个动态技术。它要不断吸收各种高新技术成果! 将其渗透到产品的设计、制造、生产管理及市场营销的所有领域及其全部过程!并且实现优质、高效、低耗、清洁、灵活的生产。 (2)不摒弃传统技术,而是不断用科技新成果新手段去研究它、改造它、充实它。 (3)它涉及到产品从市场调研、产品设计、工艺设计、加工制造、售前售后服务等产品寿命周期的所有内容!并将它们结合成一个有机的整体。 (4)特别强调计算机技术!信息技术和现代系统管理技术在产品设计、制造和生产组织管理等方面的应用。 (5)特别强调人的主体作用!强调人、技术、管理三者的有机结合。 (6)强调各专业学科之间的相互渗透和融合!淡化并最终消除它们之间的界限。

对先进制造技术的认识

对“先进制造技术”的认识综述 制造业是推动人类历史发展和文明进程的主要动力产业,是国家高技术产业的基础和国家安全的重要保障,而先进制造技术则是保障制造业高水平持续快速发展的基础,在国民经济中起着重要的作用。 所谓先进制造技术(Advanced Manufacturing Technology,AMT)是以提高制造企业对市场的快速响应能力和企业综合效益为目的,以计算机技术指为支持,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。先进制造技术指的是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、生产管理、产品销售、使用、回收等制造全过程的制造技术的总称[1]。 先进制造技术不仅是衡量一个国家科技发展水平的重要标志,也是国际间科技竞争的重点[2]。经过30多年的改革开放我国正处在经济发展的关键时期,虽然经过几代人的努力中国已经成为又一个“世界工厂”,但是制造技术仍然是中国的薄弱环节,与发达国家相比仍然存在很大的差距,“世界工厂”并不意味着中国就是世界制造强国了,因此大力发展先进制造技术是非常有必要的,我们不仅要发展而且还要有创造性的发展,使我们能在激烈竞争的形势中占得先机。制造业中最主要的是机械制造,改革开放以来,通过技术改造和引进国外先进技术.我国机械制造技术水平不断发展和提高,已经具有了相当的规模和实力[3],先进制造技术的发展在我国机械行业的振兴中具有举足轻重的地位。 在先进制造技术的发展中,主要有以下几个关键性的技术:成组技术、敏捷制造、并行工程、快速成型技术、虚拟制造技术以及智能制造技术等。 (1)成组技术(Group Technology,GT)。成组技术(GT)是指利用事物间的相似性,按照一定的准则将事物进行分类成组,针对同组事物采用同一方法进行处理,以便提高效益的技术。在机械制造工程中,成组技术是计算机辅助制造的基础,在设计过程中,将成组哲理用于设计、制造和管理等整个生产系统,以改变多品种小批量的生产方式,将会获得最大的经济效益。成组技术的核心是成组工艺,它是将结构、材料、工艺相近似的零件组成一个零件族(组) ,按零件族制定工艺进行加工,扩大批量、减少品种,便于采用高效方法、提高劳动生产率。 (2)敏捷制造(Agile Manufacturing, AM )。敏捷制造(AM)是指企业实现敏

(完整版)先进制造技术习题答案

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。制造技术则从机械化——机电—一体化与自动化——网络化与智能化发展。在组织管理方式上,从集中、固定的组织管理方式——分布、自治的管理——协同、创新的组织管理发展;在生产管理方式上,从面向库存——面向订单——面向市场与顾客发展;与资源环境的关系上,从利用资源、破坏环境——节约资源、关心环境——主动更新资源和美化环境发展。 1-3试简述机床发展历史及其各个阶段机床的技术特点。 1-4 论述制造业在国民经济中的地位与作用如何? 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。在知识经济条件下,制造业是参与市场竞争的主体,它始终是国民经济的支柱产业。 1-5分析制造业在新世纪所面临的机遇与挑战及发展趋势。 人类进入21世纪后,社会与政治环境、市场需求、技术创新预示着制造业人类进入将发生巨大变化。美国国家科学研究委员会工程技术委员会、制造与工程设计院“制造业挑战展望委员会”对2020年制造业所面员会对临的形势,提出了六大挑战:快速响应市场能力的挑战——全部制造环节并行实现;打破传统经营面临的组织、地域及时间壁垒的挑战——技术资源的集成;信息时代的挑战——信息向知识的转变;日益增长的环保压力的挑战——

先进制造技术前沿发展与未来趋势

《先进加工制造技术》论文 学院:核技术与自动化工程 专业:机械工程及自动化 姓名:姚云杰 学号:2

目录 1.当前制造科学要解决的问题2.现代制造工程的前沿科学 2.1 制造科学与信息科学的交叉--制造信息科学2.2 微机械及其制造技术研究 2.3 材料制备/零件制造一体化和加工新技术基础2.4 机械仿生制造 3.现代制造业的先进生产模式4.先进制造技术的发展趋势 5.我国存在的差距与可实施策略

现代制造技术前沿发展与未来趋势 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,最后提出我国制造技术要跨入世界先进行列可行的实施策略。 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,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。 关键词:制造科学;先进制造技术;机械制造;发展趋势 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[1]。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。在制造信息的结构模型、制造信息的一致性约束、传播处

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

论先进制造技术及其发展趋势(doc 6页)

再论先进制造技术及其发展趋势 制造业在国民经济建设、社会进步、科技发展与国家安全中占有重要战略地位。概括讲,这体现在以下五个方面。 (1)物质财富是人类社会生存与发展的基础,而“制造”是人类创造物质财富最基本的手段。人类社会发展所依赖的有四大物质文明支柱:材料、能源、信息和制造“制造”是“永远不落的太阳”。 (2)制造业是全面建设小康社会,加速实现现代化的第一位支柱产业。制造业是工业的主体,当今中国的制造业直接创造国民生产总值的1/3,占整个工业生产的4/5,为国家财政提供1/3以上的收入,贡献出口总额的90%,制造业从业人员占全国工业从业人员总数的90%[2-3]。我国要实现新型工业化,核心是要实现制造业先进化。 (3)在制造业中,机械制造业尤其是装备制造业担负着为各行业各部门提供装备的重要任务,是国民经济发展的基础;而其中,机床制造业又是装备制造业的心脏,是装备的“母鸡”。我们一再引用马克思在《资本论》中的一段不朽的名言:“大工业必须掌握这特有的生产资料,即机器的本身,必须用机器生产机器。这样,大工业才建立起与自己相应的技术基础,才得以自立。” (4)制造业是高技术产业的基础,制造业产品是高技术的载体。没有制造业,就没有高技术。信息技术、微电予技术、光电子技术、纳米技术、核技术、空间技术和生命技术等莫不与制造业有关。譬如,电予制造中所要求的高精度(控制精度趋于纳米级、加工精度趋于亚纳米级)、超微细(芯片线宽向100 nm、运动副间隙向12 nm以下发展、高加速度(芯片封装运动系统加速度向12g以上发展)和高可靠性(芯片千小时失效率要求小于1/109[4],如果没有尖端的制造装备及相应的技术,就无法达到如此高的技术水平。我国光电予制造的关键装备几乎全靠进口,尖端制造装备及技术正是西方对我国技术封锁的重点所在。 (5)现代尖端军事装备及国防安全技术更是先进制造技术的载体,从根本上讲,这必须依靠自己,绝对不能寄希望于国外。现代战争已进入“高技术战争”的时代,武器装备的较量在相当意义上就是制造技术和高技术水平的较量。没有精良的装备,没有强大的装备制造业,一个国家既没有军事和政治上的安全,经济和文化上的安全也将受到巨大威胁。 由上可知,制造业是国家的基础性、前沿性、支柱性与战略性的产业。高度发达的制造业,对国内,是实现新型工业化、加速实现现代化的必备条件;对外,是衡量国家竞争力的重要标志,是决定一个国家在经济全球化进程中国际分工地位的关键因素。可以说,没有制造,就没有一切。 因此,先进制造技术是工业发达国家的国家级关键技术与优先发展领域,我国也已将制造业科技发展中问题的研究列入我国科技发展中长期规划,这是极为正确的。我国目

先进制造技术的现状和发展趋势

浅谈先进制造技术现状和发展趋势 xxxx xxx xxxxxxxxx 先进制造技术不仅是衡量一个国家科技发展水平的重要标志,也是国际间科技竞争的重点。我国正处于工业化经济发展的关键时期,制造技术是我们的薄弱环节。只有跟上发展先进制造技术的世界潮流,将其放在战略优先地位,并以足够的力度予以实施,,进一步推进国企改革,推动建立强大的企业集团。推进技术创新,推动大型企业尽快建立技术开发中心,广泛吸引人才,在重大技术创新项目中实行产学研结合,才能尽快缩小同发达国家的差距, 销售及售后服务等方面的应用。它要不断吸收各种高新技术成果与传统制造技术相结合,使制造技术成为能驾驭生产过程的物质流、能量流和信息流的系统工程。 3)是面向全球竞争的技术随着全球市场的形成,使得市场竞争变得越来越激烈,先进制造技术正是为适应这种激烈的市场竞争而出现的。因此,一个国家的先进制造技术,它的主体应该具有世界先进水平,应能支持该国制造业在全球市场的竞争力 2 先进制造技术的组成 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和推陈出新而形

成的。它是一个相对的,动态的概念。在不同发展水平的国家和同一国家的不同发展阶段,有不同的技术内涵和构成。从目前各国掌握的制造技术来看可分为四个领域的研究,它们横跨多个学科,并组成了一个有机整体: 2.1 现代设计技术 1)计算机辅助设计技术包括:有限元法,优化设计,计算机辅助设计技术,模糊智能CAD等。 2)性能优良设计基础技术包括:可靠性设计;安全性设计;动态分析与设计;断裂设 7)过程设备工况监测与控制。 2.4 系统管理技术 1)先进制造生产模式; 2)集成管理技术;3)生产组织方法。 3先进制造技术的国内外现状 3.1国外先进制造技术现状 在制造业自动化发展方面, 发达国家机械制造技术已经达到相当水平, 实现了机械制

浅谈先进制造技术与先进制造模式

郑州交通职业学院 毕业论文 论文题目:浅谈先进制造技术与先进制造模式 所属系别机电工程系 专业班级 09级机械制造与自动化1班 姓名杨晓飞 学号 200908030270173 指导教师李小伟 撰写日期 2012 年 5 月

先进制造技术源于20世纪80年代的美国,为提高制造业的竞争力和促进国家经济增长而提出。同时,以计算机为中心的新一代信息技术的发展,推动了制造技术的飞跃发展,逐步形成了先进制造技术的概念。先进制造技术是在现代制造战略的指导下,不断吸取计算机、信息、自动化、新材料和现在传统管理技术,将其综合应用于产品的研究与开发、设计、生产、管理和市场开发、售后服务,同时能取得社会经济效益的综合技术。近年来,随着科学技术的不断发展和学科间的相互融合,先进制造技术迅速发展,不断涌现出新技术、新概念。制造技术尤其是先进制造技术将主宰一个国家的命运,因而,各国政府都非常重视先进制造技术的研究和发展。中国汽车制造业的发展目标是通过自主创新,掌握核心技术,使中国从一个制造大国向产业强国迈进。把握世界汽车制造技术发展动态,关注世界汽车制造技术的发展趋势,可及时为企业发展决策提供信息。实践证明,最先进的技术不一定是最适用或最好的技术,只有那些用成本最低,环境污染最小的方式生产出满足产品质量要求的制造技术才是最好的。 关键词:制造技术,工业,应用

Advanced manufacturing technology in the nineteen eighties of the United States,in order to enhance the competitiveness of the manufacturing industry and promote the national economic growth and put forward. At the same time,in the computer center of the new generation of information technology development,advancing manufacturing technology leap development,and gradually formed the conception of advanced manufacturing technology. Advanced manufacturing technology in modern manufacturing strategy,continue to learn computer,information,automation,new materials and now the traditional management technology,its application to product research and development,design,production,management and market development,after sale service,at the same time can obtain the social economic benefit of comprehensive technology. In recent years,with the development of science and technology and interdisciplinary integration,advanced manufacturing technology rapid development,have emerged in new technology,new concept. Manufacturing technology especially advanced manufacturing technology will dominate the fate of a nation is,therefore,governments have attached great importance to the advanced manufacturing technology research and development. China automotive industry development goals is through independent innovation,master core technology,the Chinese from a big manufacturing industry powerful nation strides to. Grasp the world automobile manufacturing technology development,the world automobile manufacturing technology development trends,in time for the enterprise development is decision-making provide information. Practice has proved,the most advanced technology is not necessarily the most suitable or the best technology,only those with the lowest cost,minimum environmental pollution way of production to meet the quality requirements of the manufacturing technology is the best. Keywords: manufacturing technology,industry,application

我国先进制造技术发展趋势

我国先进制造技术发展趋势 及目前存在的问题 【摘要】随着先进科学技术的不断发展,制造技术的不断进步,我国制造业的不断发展,先进制造技术得到了越来越广泛的应用.但是在对近年来先进制造技术的发展情况进行了研究,发现我国在先进制造技术方面和国外有较大的差距,特别是我国制造业的自动化,信息化水平不高.因此,大力发展和应用先进制造技术,用其改造传统产业和形成高技术产业,提升我国制造业的产业结构,产品结构和组织结构,增强其技术创新能力,产品开发能力和市场竞争力,是制造业特别是机械制造业走出困境的关键性措施.因此,要进一步结合制造业的特点,并从各种不同的角度展望先进制造技术的发展前景及趋势特征。 【关键词】先进制造技术/发展趋势/问题/解决措施 1、前言 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。 2、本论 2.1我国先进制造技术发展趋势 近年来,制造工程领域的新技术如雨后春笋般诞生,如计算机集成制造系统、虚拟生产、智能制造、绿色制造等,这些新技术的产生运用决定了先进制造业未来的发展方向。[1] 精密化 精密加工、特种加工、超精密加工技术、微型机械是现代化机械制造技术发展的方

浅谈先进制造技术及其发展趋势

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。 制造业与机器人中有如下技术〔2〕:

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