制造自动化技术的发展方向
探讨机械制造自动化技术的应用及发展
探讨机械制造自动化技术的应用及发展随着科技的不断发展，机械制造领域的自动化技术也得到了很大的发展。
自动化技术的应用不仅提高了机械制造的效率，还可以提高产品的质量，减少生产成本，降低人工操作对环境的污染等。
一、机械制造自动化技术的应用1. 传感器技术传感器技术在机械制造中应用最为普遍。
传感器分为温度、压力、光学、声学、电磁等多种类型，每一种都有其特定的应用场景。
例如，用于加工和检测某一特定零件的传感器系统可以通过自动化计算精密监控设备，已减少人工干预，并确保产品优质度。
2. 液压技术液压技术广泛应用于自动加工工厂中，它可以将机械能转换为压力，形成更长的力臂，可以实现高效率的力量传输，满足高速，高负载和重复的操作。
3. 机器视觉技术机器视觉技术包括光源、相机、显像系统、图像处理终端等组成，在机器操作中被用于实现视觉精度控制。
它可以分析加工过程中的形状、大小和位置等因素，准确评估每个工件的质量，从而实现机器工件自动在线检测。
4. 机械手臂技术机械手臂具有灵活性、可编程性和执行效率等优点，成为工业机械制造领域能够广泛应用的一类技术。
通过机械手臂引导和实现自动加工和生产线，可实现快速定位、高精度电子尺寸等操作，从而加快生产速度和提高质量。
二、机械制造自动化技术的发展自动化技术的发展促进了机械制造领域的生产效率和质量水平的提高，正如科技发展的应用一样，机械制造自动化技术也在不断地发展和进步。
1. 智能化和网络化随着大数据的发展和人工智能的应用，机械制造自动化技术也进一步智能化。
智能生产线可以自动分配任务，统计数据，调整生产进程，提高生产效率。
与此同时，工厂内部网络化的趋势越来越明显，机械制造自动化技术不仅可以实现机器之间的互联，更可以实现智能化网络平台系统。
2. 虚拟化和数字化随着虚拟化和数字化技术的不断发展，机械制造领域自然也受益。
通过使用虚拟技术建立数学建模，模拟工件加工的过程，进行工艺分析、预测和优化，实现完整的数字化生产。
先进制造技术之制造自动化技术课件
• 驱动系统 驱动执行机构完成规定作业。 • 位置检测装置 检测运动位置和工作状态。
先进制造技术之制造自动化技术课
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工业机器人的分类--按系统功能分类
•专用机器人 以固定程序工作机器人，结构简单、无独 立控制系统、造价低廉，如自动换刀机械手。
4.3.1 工业机器人的组成与分类 4.3.2 工业机器人的控制技术 4.3.3 工业机器人的编程技术 4.3.4 工业机器人半个世纪发展
的回顾与展望
先进制造技术之制造自动化技术课
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4.3.1 工业机器人的组成与分类
工业机器人的结构组成
先进制造技术之制造自动化技术课
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工业机器人的组成
• 执行机构 手部：用于抓取对象，有夹持式、吸附式等不同结构 腕部：联接手部和手臂部件，用以调整手部姿态和方位 臂部：承载负荷，改变空间位置 机身：支撑臂部部件，扩大臂部活动和作业范围 机座及行走机构：机器人基础件，确定或改变 机器人位置
运动独立（图a）； •圆柱坐标机器人 有一个旋转轴和两个平移轴（图b）； •关节机器人 类似人手臂，由各关节组成，可实现三个方
向旋转运动（图c） ； •球坐标机器人 有两个旋转轴和一个平移轴（图d）。
先进制造技术之制造自动化技术课
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工业机器人的性能指标
•自由度 独立运动数，自由度数越高，完成的动作越复 杂，通用性越强，应用范围也越广。
•综合自动化 经营管理、开发设计、加工装配、质量保证自动化，CIMS
、CE、LP、AM等。
先进制造技术之制造自动化技术课
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当前制造自动化技术研究领域和方向 • 集成技术和系统技术研究 • 自动化系统中人因作用的研究 • 数控单元系统的研究 • 制造过程的计划和调度研究 • 柔性制造技术的研究 • 现代生产模式制造环境的研究 • 底层加工系统的智能化和集成化研究
机械设计制造及其自动化的发展方向研究
机械设计制造及其自动化的发展方向研究1. 引言1.1 背景介绍机械设计制造及其自动化的发展方向研究引言机械设计制造作为制造业的重要组成部分，一直在不断发展和创新。
随着科技的不断进步和全球经济的快速发展，机械设计制造行业也面临着更多的挑战和机遇。
在这个快速变化的时代，人们对于机械设计制造的要求越来越高，产品的质量和效率成为了企业竞争的关键因素。
随着自动化技术的不断普及和应用，机械设计制造行业也在不断进行变革。
传统的人工生产方式已经不能满足现代社会对于高品质、高效率、低成本的要求，自动化生产方式逐渐成为了行业的主流。
各种智能设备和自动化系统的广泛应用，使得机械设计制造过程变得更加高效、精准和可控。
在这样的背景下，人工智能技术的应用也逐渐成为了机械设计制造行业的新趋势。
从智能制造到工业4.0，人工智能的发展将会为机械设计制造行业带来更多的机遇和挑战。
如何将人工智能技术与机械设计制造相结合，实现智能化生产，已成为业界的热门话题。
通过对机械设计制造及其自动化发展方向的研究，我们可以更好地了解行业的现状和未来发展趋势，为行业的进步和发展提供更多的参考和支持。
【字数：250】1.2 研究意义机械设计制造及其自动化技术的发展一直是工业领域的研究热点。
随着科技的不断进步和需求的不断增长，机械设计制造领域也面临着许多新的挑战和机遇。
对于机械设计制造及其自动化的发展方向进行研究具有重要的意义。
研究机械设计制造及其自动化的发展方向有助于深入了解当前行业的现状和趋势，为企业决策提供科学的依据。
通过对现有技术的分析和总结，可以更好地指导企业在技术创新和产品设计方面的发展。
研究机械设计制造及其自动化的发展方向有利于推动我国工业的转型升级和国家经济的发展。
随着智能制造和人工智能技术的不断发展，传统的机械设计制造模式已经无法满足市场需求，需要不断探索新的技术和方法，提高产业竞争力。
研究机械设计制造及其自动化的发展方向对于促进行业技术进步和提升产业竞争力具有重要的意义，是当前工业领域亟需关注和探讨的问题。
机械设计制造及其自动化的发展方向
机械设计制造及其自动化的发展方向摘要：随着我国国民经济的快速发展，使得各种基础设施的建设进程也得到了推进，在社会建设过程中，离不开工业机械工具的生产，因此，我国工业机械设计制造水平及其自动化发展情况将会直接影响我国的社会经济发展。
基于此，本文对我国机械设计制造及其自动化发展方向进行了分析，以期可以弥补目前机械设计制造行业存在的不足，推动其更好地向着自动化方向发展。
关键词：机械设计；制造；自动化；发展方向引言机械化技术迅速发展，机械自动化产品为越来越多的企业和用户带来了可观的社会经济效益。
对此，深入研究分析机械设计制造及其自动化，有利于为我国社会工业机械设计及自动化发展提供理论指导与帮助。
1机械设计制造及其自动化相关概述1.1机械设计制造及其自动化基本概念传统的机械制造业生产效率较为低下，难以满足如今社会发展高效、高速的发展需求，急需智能化、系统化、集成化的设备与技术，因而在此背景下，机械设计制造自动化应运而生。
机械设计制造包括产品规格、尺寸的精确设计，以及有效的机械制造，从而生产出符合标准的机械产品，是现代工业与技术互相结合的产物，而自动化技术则是在此基础上，将现代化的计算机技术与智能技术充分利用，用以解决现代的自动化机械项目，实现对整个过程的精准把控与调节，从设计到制造，减少人为因素造成的误差，降低人力成本的同时极大地提升了产品的精确度与完成度，实现高质量、高效率、低成本的运行模式。
1.2机械设计制造及其自动化发展现状如今许多发达国家都将制造业作为快速发展国民经济生产总值的龙头行业，最为直观体现的便是他们在机械制造设备中投入的大量研发资金与人才培养、储备，集各类先进技术与高端人才于一体，显著提升了自身机械设计制造的自动化水平；而我国由于缺乏资金与人才的支持，众多中小企业的生产设备还处于较为滞后的状态，生产效率有待提升，且自动化的机械设计制造普及面还不够广泛与深入。
而在未来国内企业发展中，必须要自主研发生产效率有待提升，且自动化的机械设计制造普及面还不够广泛与深入。
机械设计制造及其自动化专业的就业前景和发展趋势
机械设计制造及其自动化专业的就业前景和发展趋势机械设计制造及其自动化专业是应用型专业，培养的是掌握工程基础知识和实践技能的工程技术人才。
该专业的就业前景广阔，发展趋势良好。
首先，机械设计制造及其自动化专业是制造业的重要支撑。
随着工业化进程的推进，制造业作为国民经济的支柱产业，对机械设计制造及其自动化专业人才的需求量日益增长。
这个专业的毕业生可以在航空、航天、汽车、机械等各个行业找到就业机会。
例如，航空航天领域需要高精度、高效率的机械产品，汽车行业需要运用自动控制技术提高生产效率等。
机械设计制造及其自动化专业的毕业生可以在这些行业中从事设计、研发、制造、生产、销售等各个环节的工作。
其次，机械设计制造及其自动化专业的发展趋势主要体现在两个方面。
一方面，随着制造业的转型升级和智能制造的推广，机械工程领域对自动化控制技术的需求越来越高。
传统的机械设计制造需要人力操作，生产效率低下，并且容易出现质量问题。
而随着自动化技术的不断发展，以人工智能、机器人等为代表的自动化设备越来越多地应用于生产过程中，提高了生产效率和产品质量，减少了人力成本。
因此，掌握机械设计制造及其自动化的毕业生在智能制造领域将有更多的就业机会。
另一方面，随着科技发展的推动，新兴领域也对机械设计制造及其自动化专业的人才提出了新的要求。
例如，新能源领域对节能环保型的机械产品需求增加，生物医学领域需要制造高精度的医疗设备等等。
这些都需要机械设计制造及其自动化专业的毕业生具备更多的技术知识和实践经验，以适应新领域的发展需求。
然而，机械设计制造及其自动化专业的就业也面临一些挑战。
一方面，随着人工智能、机器人等技术的发展，一些传统的机械设计制造岗位可能会被自动化设备取代，对机械设计制造及其自动化专业的毕业生提出更高的要求。
另一方面，随着国内制造业竞争的加剧和国际市场的不断扩大，机械设计制造及其自动化专业的毕业生要与其他国家和地区的竞争者相比具有更高的竞争力。
机械设计制造及其自动化的优势及发展趋势探讨
机械设计制造及其自动化的优势及发展趋势探讨摘要：机械制造是许多领域发展的基础，是促进国家进步、社会繁荣的重要支撑，是衡量一个国家综合实力的重要指标。
机械的广泛应用不仅为人们的日常生活工作带来极大的便捷，提升了生活质量，还为社会的飞速发展提供了极大的助力。
因此，机械制造对于国家、社会、人类的发展至关重要，在如今高效率、高质量的发展前提下，如何实现并合理运用自动化的机械设计与制造是当前行业内亟待深入研究并解决的重点问题。
基于此，本文将对机械设计制造及其自动化的优势及发展趋势进行分析。
关键词：机械设计制造；自动化技术；未来发展趋势1 机械设计制造及其自动化发展的优势其一，机械设计制造过程中应用自动化技术，能够有效摆脱人为失误，其主要是应用计算机程序对整个的设计制造过程进行管理控制。
采用自动化设计方式，甚至可以控制整个生产过程，减少投入，明显提高生产效率。
其二，应用自动化技术能够使得安全隐患减轻。
如果采用传统设计方式，以人工操作为主，受到主观意识的影响，加之手工操作技术水平问题，就会导致诸多弊端出现。
应用自动化技术能够有效控制失误问题，将各种安全隐患问题排除，还可以避免威胁到施工操作人员安全，对企业健康稳定发展起到一定的促进作用。
技术人员应用计算机系统对设计制造予以控制，通常是将自动化生产理念树立起来，基于此促使生产环境转换，确保操作人员快速完成设计制造工作，而且维护现场安全。
2 机械设计制造及其自动化的主要特征2.1 控制系统自动化机械设计制造在一般情况下都是某一零部件的制造，然后再通过物流运输以及系统的组装，从而实现某一特定的功能。
如此便要求机械设计制造过程形成系统化，各个部件之间的连接、适配度要达到非常精确的标准，乃至于在运输系统中，若能实现机械部件的系统化，能够极大提升整体工作效率。
而机械设计制造自动化本身就能依靠自动化的控制将物流系统与各个部分相互联合，实现从产品的设计到最终的运输组装全程跟踪、控制，做到更为精细化的操作，提升生产制作的连贯性与工作效率。
机械设计制造及自动化的发展趋势
机械设计制造及自动化的发展趋势摘要：现代机械自动化产品都是依靠机械自动化技术实现的，机械自动化系统可以说是机械一体化系统。
机器自动化技术的继续是机器一体化。
机械工业要想在市场上占有一席之地，必须实现从传统机械产品到机械一体化产品的转变。
因此，机械产业的设计师不是在工作场所传播新技术，而是要创造新技术，为机电一体化技术的发展做出贡献的力量。
关键词：机械设计制造；自动化；发展引言由于时代的进步，科技的日新月异，人类的经济也处于高速发展状态。
人们为了提高生产产品的质量和效率，对机械设备的要求也随之提高，不断趋向于高品质、高规格、高效率的衡量标准。
而要使得这些高水准的机器可以在这个时代应运而生，机械设计制造及其自动化技术可谓是必不可缺。
在具有漫长发展史的人类生活中，推动其向前发展的源源不断的动力之一便是机械的不断创新，而机械自动化技术的应用更是使得人类发展前进的方向大大加速了。
本文对机械设计制造及其自动化技术的发展进行了分析，有助于为以后的学术研究提供支持与帮助，同时也希望能有更多的研究人员关注这一行业，为我国的建设和发展做出贡献。
一、机械设计制造的含义机械制造实质上是制作生产各种机械及其相关设备过程的一种总称，机械设计具体是指，基于机械设备所彰显的使用要求对相关方面进行一系列的精确优化，并用多样的技术文件予以描述，从而作为制造的根据工作的全部流程。
这些相关方面具体是指润滑方法、各构件的形状和材料尺寸等。
机械设计和制造包括很多方面，譬如，机械加工工艺管理与设计、现代机械设备操作与编程等；与此同时，还涉及了工程力学、模具制造与设计等众多方面的知识。
机械设计与制造从1971年受到研究人员的关注，直至今天，机械的制造设计俨然已经作为了一门专门的科学，体系已日臻完善，值得我们去深入研究和学习。
二、机械自动化技术的含义关于机械自动化的定义，国际机器与机构理论联合会于20世纪90年代给出了比较标准的定义：机械自动化是指在制造过程里和产品设计中于系统思想、电子控制以及精密机械工程三方面的协同结合。
自动化行业发展现状与前景
自动化行业发展现状与前景自动化行业是指利用计算机、机械、电子等技术，实现对生产、制造、运输、仓储、物流等过程的自动化控制和管理。
随着科技的不断进步和人们对效率和质量要求的提高，自动化行业在全球范围内迅速发展，成为各行各业的重要组成部分。
一、自动化行业发展现状1.1 全球自动化行业市场规模持续扩大自动化行业市场规模呈现持续增长的趋势。
根据国际市场研究机构的数据，2019年全球自动化行业市场规模达到了1.2万亿美元，相比2015年的8000亿美元增长了50%以上。
这主要得益于全球制造业的快速发展和各国政府对自动化技术的支持。
1.2 自动化技术在制造业的广泛应用制造业是自动化行业的主要应用领域之一。
自动化技术在制造业中的应用可以大大提高生产效率和产品质量，降低劳动力成本。
例如，汽车制造业采用自动化生产线可以实现高效率的汽车生产，提高生产线的灵活性和适应性。
1.3 自动化行业在物流领域的应用物流领域是自动化行业的另一个重要应用领域。
自动化技术可以实现物流过程的自动化控制和管理，提高物流效率和准确性。
例如，无人机和自动化仓储系统可以实现快速、准确的货物配送和仓储管理。
1.4 自动化行业在服务领域的发展随着人们对生活质量要求的提高，自动化行业在服务领域的应用也越来越广泛。
例如，智能家居系统可以实现对家庭设备的远程控制和管理，提高生活的便利性和舒适度。
智能医疗设备可以提供更精准的医疗服务，改善医疗质量。
二、自动化行业发展前景2.1 技术创新推动自动化行业发展随着人工智能、物联网、大数据等技术的不断发展，自动化行业将迎来更多的创新机遇。
例如，机器学习和深度学习技术可以提高自动化系统的智能化水平，使其能够更好地适应复杂环境和变化需求。
2.2 自动化行业在智能制造中的应用智能制造是未来制造业的发展方向，自动化行业在智能制造中将发挥重要作用。
自动化技术可以实现设备之间的互联互通，实现生产过程的智能化控制和管理，提高生产效率和产品质量。
自动化行业发展现状与前景
自动化行业发展现状与前景自动化技术的发展已经成为当今科技领域的热门话题，其在各个行业的应用越来越广泛。
从制造业到服务业，自动化技术正在改变着我们的生活和工作方式。
本文将探讨自动化行业的发展现状以及未来的前景。
一、自动化行业的发展现状1.1 自动化技术在制造业的应用自动化技术在制造业的应用已经非常普遍，例如工厂中的自动化生产线可以大大提高生产效率和质量。
自动化技术还可以帮助企业节约成本，提高竞争力，因此越来越多的制造企业开始引入自动化技术。
随着人工智能和机器学习等技术的发展，自动化技术在制造业的应用将更加智能化和智能化。
1.2 自动化技术在服务业的应用自动化技术在服务业的应用也越来越广泛，例如自动驾驶技术正在改变交通运输行业。
智能客服系统已经在很多企业中得到应用，能够提高客户服务质量和效率。
未来，随着人们对便利性和效率的需求不断增加，自动化技术在服务业的应用将会继续扩大。
1.3 自动化技术在农业和医疗领域的应用自动化技术在农业领域的应用可以提高农作物的产量和质量，减少对化肥和农药的依赖。
在医疗领域，自动化技术可以帮助医生进行更精准的诊断和治疗，提高医疗质量。
随着人口老龄化问题的日益严重，自动化技术在医疗领域的应用将会越来越重要。
二、自动化行业的未来前景2.1 人工智能和大数据技术的发展人工智能和大数据技术的不断发展将推动自动化技术的进一步智能化和智能化。
人工智能技术的应用将使自动化系统具有更强的学习和适应能力，能够更好地适应不同的环境和任务。
2.2 自动化技术在智能制造和智慧城市中的应用自动化技术将在智能制造和智慧城市等领域发挥越来越重要的作用。
智能制造将实现生产过程的数字化和智能化，提高生产效率和质量。
智慧城市将利用自动化技术实现城市管理的智能化，提升城市的可持续发展水平。
2.3 自动化技术在环境保护和可持续发展中的应用自动化技术可以帮助企业实现资源的节约和循环利用，促进环境保护和可持续发展。
自动化技术在能源管理和环境监测等方面的应用将有助于减少能源消耗和污染排放。
自动化专业将来的发展前景
自动化专业将来的发展前景自动化专业是指利用各种自动化设备和技术进行生产、制造和控制的学科。
随着科学技术和经济的快速发展，自动化专业的发展前景也越来越广阔。
未来，自动化专业将在多个领域中发挥重要作用。
首先，自动化技术在工业制造领域将发挥重要作用。
随着智能制造的不断发展，很多传统的制造工艺逐渐被自动化技术所替代。
自动化设备能够提高生产效率和品质，并减少人为错误的发生。
未来的工厂将采用更加智能化和自动化的生产线，提高生产效率的同时降低人力成本，进一步推动工业制造的发展。
其次，自动化技术在农业领域也有巨大的应用前景。
随着人口的增加和农业生产的需求，传统农业已经不能满足人们对食物的需求。
自动化技术可以应用于农业机械的研发和生产，提高农业的生产效率和产量。
例如，农业机械可以实现自动化的播种、施肥、喷药等操作，减少人力投入的同时提高农作物的质量和产量。
这将有助于解决粮食安全和食物供应的问题。
此外，自动化技术的应用还可以提升交通运输领域的效率和安全性。
无人驾驶技术是自动化技术在交通运输领域的一个重要应用。
随着人工智能和感知技术的发展，无人驾驶车辆将成为未来交通运输的发展方向。
无人驾驶技术不仅可以提高道路的通行效率，减少交通拥堵，还可以提升交通安全性，减少交通事故的发生。
此外，自动化技术还可以应用于城市交通管理、智能交通信号灯等方面，进一步提升交通运输的效率和便利性。
另外，自动化技术在医疗领域也有着广阔的应用前景。
随着医疗科技的进步，自动化技术可以应用于医疗设备的研发和使用。
例如，手术机器人可以通过精确的操作和导航系统，提高手术的精准度和安全性。
智能化的医疗设备可以实现对患者的精确监测和治疗，提高医疗效果和效率。
自动化技术还可以应用于医疗数据的分析和管理，帮助医生更好地了解患者的病情和制定治疗方案，有助于提高医疗质量和效率。
最后，随着人工智能的快速发展，自动化技术在智能家居领域也有着广阔的应用前景。
智能家居通过自动化的技术和设备实现对家居环境的控制和管理，提高生活的舒适性和便利性。
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制造自动化技术的发展方向DevelopmentofManufacturingAutomationTechnology清华大学 王先逵 吴 丹 刘成颖 赵 彤 [摘要] 在回顾制造自动化技术50多年发展历程的基础上,从数控化、系统化、柔性化、虚拟化、精密化、非传统化、智能化及绿色化等8个方面全面阐述了制造自动化技术的发展方向,并分析了制造自动化当前的发展趋势。关键词:制造自动化 数控化 系统化 智能化 绿色化[ABSTRACT] Onthebasisofreviewingthedevelopmentcourseofautomaticmanufacturingtechnologyforover50years,thedevelopmentdirectionofautomaticmanufacturingtechnologyaresetforthfrom8aspects,suchasnumericcontrol,systematization,flexiblemanufacture,virtualmanufacture,precisionengineering,nontraditionalmanufacture,intelligencemanufactureandgreenmanufacture.Thedevelopmenttrendsofmanufacturingautomationareanalyzedintheconcrete.Keywords:Manufacturingautomation Numericcontrol Systematization Intelligencemanufacture Greenmanufacture在制造技术的发展中,制造自动化是其重要的组成部分。先进制造技术虽然内容丰富,涉及面广,但实际上可归纳为自动化、精密工程和绿色制造三大方面。其中自动化包括:数控技术、柔性制造、集成制造、智能制造、全球制造等;精密工程包括:精密加工、超精密加工、微细加工、微型机械、纳米加工、微型机电系统等;由于世界性的生态平衡和环境保护要求,又提出了绿色制造。1 制造自动化的发展方向制造自动化的发展分以下几个方面。111 数字化数字控制技术从50年代出现数控机床以来,发展十分迅速,从一般数控(NC)、计算机数控(CNC)、计算机多台设备数控(DNC),直到自适应控制(AC),数控机床也由一般数控机床发展为加工中心(MC)。数控技术不仅在机床上发展很快,在工业控制上也已广泛应用,与模拟控制的竞争日趋激烈。由于其易于控制、可靠性好,大有逐渐取代模拟控制之势,出现了许多全数字工业产品。同时,数字技术已逐渐进入人们的生活文化领域,出现了数字电视、数字相机、数字图书、数字图形等。有人断言,21世纪将是数字化时代。112 系统化、层次化、集成化事物的发展越来越复杂,涉及因素多、领域广,学科、技术交叉,因此出现了具有多层次的制造系统,由多个功能单元组成。(1)功能单元有时也称为功能部件,对机床来说
,
已经出现了主轴单元、进给单元等,进行了模块化设计,特别是近年来出现的由直线电机组成的直线伺服单元,是一种“零传动”,可代替传统的丝杠螺母传动,
对机械传动结构具有重要意义。(2)制造系统是信息技术进入制造领域的重要产
物,它由物质流、信息流和能量流组成。其中物质流又可以分为直通流、分散流、汇合流,它是以物质在制造过程中其质量不变、减少、增加来区分的,代表了物质在制造过程中的加工机理和方法。(3)计算机集成制造系统(CIMS)是20世纪在制
造技术上最有成效的技术之一。集成制造系统是一个具有层次的递阶控制系统,可分为公司、工厂、车间、单元、工作站、设备6个层次,由于层次多、结构复杂、投资较大,目前只在一些有条件的工厂和企业开展得较好,且大多在车间、单元、工作站、设备层次上[1,2]。(4)并行工程(CE)是在集成制造系统的基础上发
展起来的,它强调了产品开发的全生命周期、并行有序的设计、上下游共同决策、设计的宏循环与微循环、在产品数据管理(PDM)下的过程控制管理、群组协同工作和计算机仿真等。其主要技术是并行设计、面向工程的设计(DFX,如DFM,DFA,DFQ等)和加工仿真。并行工程一经问世,由于其突出的效果而受到广泛重视,首先,它使长期以来设计与工艺分离的状态发生了改变,通过宏循环与微循环和DFX技术使设计加工一体化,通过加工仿真可在设计阶段就能发现加工中存在的问题,避免了损失,缩短了开发周期。其次,
它成功地实现了无图纸无样机的生产,进行了产品的数字化定义和样机的电子预装配,从而为制造的异地71
专稿航空制造技术© 1995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.化、网络化和全球化在技术上提供了基础。现在,并行工程已在国内蓬勃开展,大多数的计算机集成制造系统工程均已上升为在集成基础上的并行工程。113 柔性化、可重构化单一品种大批量生产自动化的问题在50年代就较好地解决了。自动线是实现自动化的有效方式,至今仍有很强的生命力。而多品种单件、小批量生产的自动化一直是一个难题,数控技术和计算机技术的发展、信息技术进入制造领域,使柔性化有了解决的途径。(1)相似性和相似工程的发展,零件从原始相似性和二次相似性进行成组分类,出现了成组工艺、成组夹具、成组生产线,成组技术已成为计算机辅助制造的基础。(2)组合夹具、组合机床的发展加速了制造设备和工艺装备的开发过程,有效地增加了制造的柔性。(3)柔性制造系统(FMS)是20世纪的重大制造技术成就,是在加工中心(MC)、数控技术(DNC)和计算机技术的基础上发展起来的,成为20世纪中后期最有影响的制造设备。由于它技术复杂、投资大,其高度柔性和高度自动化的市场需求有限,投资回收难度大,因此,其发展受到了影响。柔性生产线实际上是一种柔性制造系统与自动线的结合体,实用性较强,受到制造界的重视。(4)可重组制造系统、非线性制造系统、可重构制造系统等的出现都是针对制造环境中,产品种类繁多、制造资源约束、制造可行性的限制等问题的,是一种更具有柔性的制造系统,但还有待于进一步发展,以便在生产实际中应用。114 敏捷化、虚拟化敏捷制造(AM)的核心是使企业对面临的市场竞争作出快速响应,利用国内国际各方面的优势,形成动态联盟,缩短产品开发周期,尽快抢占市场。虚拟制造(VM)是敏捷制造的核心和关键,它立足于网上制造和全球资源,由盟主招标选择合适伙伴,成立全球或地区性的虚拟公司,即动态联盟,形成两头小中间大的结构体系,充分发挥各个盟员的作用,尽快开发出有优势的产品,因此,是一种虚拟制造系统,或称拟实制造系统,它是虚拟的,又是现实的。由于虚拟制造思路新颖、结构合理,一经问世就受到世界各国的青睐和重视,一时间虚拟制造、网络制造、全球制造等风起云涌,盛况空前。人们只提虚拟制造,反而不提敏捷制造,使虚拟制造成为20世纪末期最有影响的制造模式和人们追求向往的生产活动。115 精密化、微型化[3]20世纪在制造技术上的一个重大成果是提出了精密加工和超精密加工、微细加工、纳米加工和微型机械。当前,金刚石车刀超精密切削、金刚石微粉砂轮超精密磨削、超精密砂带磨削和研抛、集成电路芯片的光刻以及各种超精密的研磨和抛光等代表了精密加工和超精密加工的成果。精密加工和超精密加工已广泛应用于机床、计算机、家用电器、航空航天、汽车等多种工业中,成为对制造技术具有举足轻重的重要组成部分。精密加工和超精密加工需要自动化技术的支持,制造自动化技术也需要精密化。集成电路的需求促进了微细加工的发展,对微小零件、微小尺寸的精密加工已提到了日程上来。90年代后期出现的纳米加工微型机械(又称微型机电系统),促进了超精密加工技术的发展,不仅说明加工精度可以达到纳米级,而且说明自动化技术能够胜任纳米加工和微型机械的控制要求,促进了制造自动化技术向微型化方向发展。116 非传统化、特种化自二次世界大战期间前苏联发明了电加工以来,
这50多年间涌现出各种各样的非传统加工方法,如超声波加工、电子束加工、离子束加工、激光束加工等特种加工方法,特别是电子束、离子束、激光束加工,成为20世纪的重大发明,对精密加工、微细加工的发展具有重要意义,并已应用于工业的各个方面。电火花加工、电解加工更是广泛普及,成为众多制造业的必备设备。这些特种加工的控制各具特色,自动化程度高、控制精度高,使得制造自动化技术必须多方位的发展。非传统加工,即特种加工的发展十分迅速,表现在以下几个方面:
(1)新工艺、新机理。一向被人们视为传统加工方
法的分离加工在20世纪后期被“快速原型制造”所挑战。它采用一种分层堆积的加工原理,在制造系统的物质流中,属于汇合流,其方法是将一个三维物体分层为厚度很小的二维物体,将这些二维物体利用扫描法生成并进行叠加,就可形成所需的三维物体。这种新工艺新机理一经提出,很快就有了市场需求,并形成商品,这其中得到了计算机技术和计算机辅助设计与制造技术的支持。与分层堆积制造相类似,还出现了“分层卷绕制造”,其典型产品是R型变压器中的铁心,它由剪带机根据铁心圆截面的要求剪出宽度变化的硅钢带,再经卷带机卷成截面为圆形的铁心,这种技术已从R型电子变压器向R型电力变压器发展,并可应用于模具制造。(2)表面工程的提出是20世纪制造技术的重大成
就之一。这是由于零件表面质量的要求,如,为了改善81
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