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论先进制造技术及其发展趋势(doc 6页)

论先进制造技术及其发展趋势(doc 6页)
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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

前在迅速和平崛起中,经济正在展翅高飞,创造奇迹。然而,就制造业而言,众所周知,我国是制造大国,不是制造强国;严格讲,是加工大国,不是加工强国,更不是制造强国,因为制造包含设计、加工、管理等方面的内容。

同科学技术与市场经济的发展相适应,作者在参考文献[1]中指出,先进制造技术,特别是先进机械制造技术有如下的发展趋势与特色:“数”是核心,“精”是关键,“极”是焦点,“自”是条件,“集”是方法,“网”是道路,“智”是前景,“绿”是必然。这八点实质上是指的三个不同方面:“精”的精密化,“极”的极端条件,是指产品本身而言;“数”的数字化,“自”的自动化,“集”的集成化,“网”的网络化,“智”的智能化,是指所采用的制造方法而言:而“绿”的绿色,是指制造过程而言。这三个方面,彼此根本不同,但又相互密切联系。朱熹有一名言:“问渠哪得清如许?唯有源头活水来!”如果将产品比作渠,制造过程比作水,制造方法比作源,那么,好的产品就是清渠,好的制造过程就是活水,好的制造方法就是高品位的富源。高品位的富源涌出活水,活水流成清渠。正因为如此,我们所要求的是适应时代需要的好的产品,这一好的产品须由适应时代要求的好的制造过程产出,而这一好的制造过程又须依靠适应时代发展的好的制造方法实现。但是,‘与源、水、渠这三者的关系有所不同:第一,它们三者还存在着互动的关系,任何一方面的重大变化或发展,将可导致其他两方面的重大变化或发展;第二,还有其他因素特别是管理因素同这三者也有互动关系,尤其是管理因素同制造过程的关系很大。然而,从整体上看,对产品本身的要求毕竟处于主导地位。此文就是在前文的基础上对这三个方面来作深化与补充。

1 先进制造技术的发展趋势

1.1 先进制造产品的发展趋势

对产品本身而言,应包括“精”、“极”、“文”这三点。

(1)“精”应理解为“精确化”。制造就是为了生产出产品,产品必须满足要求。对产品的要求,可归纳为对产品几何方面与物理方面的要求。产品本身的几何形体(包括几何尺寸、几何形状和表面形貌等)就是要精密,而且越来越高,即所谓几何“精度”越来越高;产品的性能(包括物理性能、力学性能、化学性能乃至生化性能等)就是要精确,而且越来越严,这可称为物理“精度”越来越高。正因为产品的“精度”越来越高,所以对制造过程、制造方法才提出相应的要求,并推动它们的发展,以保证产品的“精度”得以实现。显然,产品的“精度”要得以实现,检测原理与技术占有极为重要的地位。“精”可以讲是先进制造技术发展的“关键”。

(2)“极”指“极端化”。“极端”或“极”在此是借用的,应理解为“苛刻化”。产品本身不但往往要“精”,而且同时往往要“极”;在几何形体上,极大、极小、极厚、极薄、极平、极柔、极圆、极方以及奇形怪状;在物理性能上,极高硬度、极高塑性、极大弹性、极大脆性、极强磁性、极强辐射性、极强腐蚀性,奇性怪能;有时还得在极端条件下进行制造。显然,这些产品往往就是科技前沿的产品,例如,“微机电系

统(MEMS)”的产品,不但要求“精”,而且要求“极”,在制造中是关键的关键。所以,“极”可以讲是先进制造技术发展的“焦点”。

(3)“文”应理解为“人文化”。社会进步到今天,产品不仅是一个工业产品,只解决“实用”的问题,满足物质层面上的需要;还应该是一个艺术产品,文化含量高,特别是人文文化含量高,真正解决“物美”问题,满足精神层面上的需要,能同环境协调,能供欣赏,能悦人心,经得起“看”,经得起“想”。“工业设计”等学科即由此而生。当然,“文”还可扩大到制造过程、制造方法,即“文明化”生产。所以,“文”可以讲是先进制造技术发展的“新义”。

2 先进制造过程的发展趋势

对制造过程而言,应包括“绿”、“快”、“省”、“效”这四点,而不仅仅是“绿”。

(1)“绿”是指“绿色”,“绿色”是从环境保护领域中引用来的。工业的发展,特别是制造业的发展,众所周知,导致生态失衡、环境污染、资源枯竭,难于持续发展,甚至可能招来社会大灾难。人类社会的发展必将走向人类社会与自然界的和谐,走向我国传统一贯主张的“天人合一”。制造业的产品从构思开始,到设计、制造、销售、使用、维修,直到回收,再制造,都必须考虑环境保护。正如参考文献[1]中所述,所谓环境保护是广义的,不仅要保护自然环境,还要保护社会环境、生产环境,保护劳动者的身心健康。显然,制造过程的“绿”又是重中之重。“绿色”制造在我国科技发展中长期规划中也得到了高度的重视。所以,“绿”可以讲是先进制造技术发展的历史“必然”。

在这里应指出,所谓“绿色”产品是指无危害的产品,这是社会十分关注的。其实,此文上面所述产品本身的“精”与“文”,已经包括了“绿色”的含义,这是十分明显的。

(2)“

快”是指“快速化”,即指对市场的快速响应,对生产的快速重组,这两个快速必然要求生产模式有高度柔性与高度敏捷性[5]。这一点是市场经济走向“买方市场”、“多变市场”、“顾客是上帝”、企业为了客户、满足“客户化”的必然结果。正是这一“快”的结果,强有力地推动着制造技术的进步与制造方法的发展。所以,“快”可以讲是先进制造技术发展的“动力”。

(3)“省”是指“节省”,即指制造过程必须节省、节约、节俭,这是市场经济必然的要求。任何一个经济行为,都不同程度地讲节省,讲成本;市场经济,尤其是我国这么一个并不富裕的大国的市场经济,制造过程就更是不能不讲节省,不能不讲成本,不能不讲资源的优化配置,不能不讲制造过程各有关环节的优化配置。我国正用极大力气来倡导与推动建设节约型社会,就是一个极具战略性的举措。我国有句很好的谚言“一分钱办两分钱的事”就是这个意思。节约是我国一贯的传统美德。《老子》讲:“治人事天莫如啬。”这个啬,实质上就是要节约生产,节约使用。毛泽东同志在2O世纪50年

代中期一再强调,要勤俭办~切事业,“什么事情都应当执行勤俭的原则,这就是节约的原则。”所以,“省”可以讲是先进制造技术发展的“原则”。

(4)“效”指“高效”,主要指“高生产率”,即指单位时间内生产的产品数量多。固然市场经济与科技的发展,导致不确定性的因素猛增,市场的需求变化加快,使得产品非大量化、分散化、个性化的生产越来越强,但决不意味着单位时间内产品生产数量减少,相反,还应增加。这是市场快速响应的应有推论与含义。社会的进步由生产力的发展所推动,而生产力的发展则由生产率的提高所推动。高效低耗无污染应是生产过程所追求的。所以,“效”可以看作是先进制造技术发展的“追求”。

1.3 先进制造方法的发展趋势

对制造方法而言,应包括“数”、“自”、“集”、“网”和“智”这五点,这同参考文献[1]中的论述没有太大的变化。

(1)“数”即指“数字化”。“工业化”发展的核心是“信息化”,“信息化”的核心是“数字化”,“数字化”也是先进制造技术发展的核心。数字化制造包括以设计为中心的、以控制为中心的与以管理为中心的数字制造“数字化”贯穿与渗透制造全过程所用的方法中;并且发展得更广泛、更深刻,乃至导致生产方法与过程的重大变革。这就是说,“数字化”技术的发展必将导致制造技术的重大发展与变革[6]。所以,“数”是先进制造技术发展的“核”。

(2)“自”即指“自动化”。“自动化”是减轻人的劳动,强化、延伸、取代人的有关劳动,乃至完成人无法完成的有关工作的技术或手段,是制造业发展必须的前提。

“自动化”已从一般的自动控制、自动调节、自动补偿等发展到自学习、自组织、自维护、自修复等更高的水平,自动控制理论、技术、系统、元件在制造技术领域中有着极大的发展。所以,“自”是先进制造技术发展的“条件”。

(3)“集”即指“集成化”。“集成化”是技术的集成,是管理的集成,是技术与管理的集成。现代的制造技术就是集成的技术,先进制造技术就是制造技术、信息技术、管理科学与有关科学技术的集成。集成,就是交叉,就是融合,就是“博采百家”;甚至可以讲,一个高新技术的出现,极少不是“兼收并蓄”其他有关学科或领域的理论与技术的。所以,“集”是先进制造技术发展的“方法”。

(4)“网”即指“网络化”。“网络化”是信息技术(特别是数字技术)与通信技术的交融。网络化既是制造业信息化、集成化必需的基础,又是制造业信息化、集成化的进一步发展的需要,这将使制造企业走向全球化、整体化、有序化,资源互补共享。在“网络化”中,企业有无自己具有竞争力的核心业务,是企业能否成功走向网络化的关键所在。所以,“网”是先进制造技术发展的“道路”。

(5)“智”即指“智能化”。“智能化”将使制造过程具有处理大量信息与不完整信

息、错误信息的能力,具有强大的自诊断、自修复和自组织能力,主动协调与协同能力以及非逻辑处理能力。它将是数字化、自动化、集成化、网络化的有机交融与高度发展。但是,它决不意味完全取代人,而是“人”与“机”的高度协调与有机一体。所以,“智”是先进制造技术发展的“前景”。

2 先进制造技术发展的指导思想与优先发展方向

正如前文所指出,先进制造技术有两个基点,一是“机械”,一是“制造”。上述三点加四点加五点的三个方面十二点,必须扎根在这两个基点上,此即必须研究与发展有关这两个基点的理论与机理,以上十二点必须在这两个基点上来研究、来开发、来发展。

为了进一步发展先进制造技术,应确立如下四点指导思想。

(1)加强基础,立足应用。技术就是为了应用,面向实际。为了应用,就是立足之点。但是,为了技术有足够的发展后劲,有原创性的源头,能自主创新,就必须加强基础工作,包括基础研究。

(2)关注全面,突破重点。有所不为,才有所为:没有重点,就没有政策;因此,必须抓住重点。但是,必须要关注全面。因为第一,重点不是孤立的,没有

“面”的支撑,也难于有“点”的良好的发展;第二,“面”上可能出现新的重“点”;有了“面”,就可能不会丢失这些新出现的重“点”。

(3)扎根实际,务求超越。我们发展先进制造技术,必须面对与扎根我国的实际,实事求是。脱离实际,违背实际,定遭失败。但是,我们的扎根实际,就是为了下一步的务求超越。如果不在若干重要方面超越,那就只能长期跟踪,永远落后,这决非我们的期望,也决不许可。

(4)实干巧干,出奇制胜。为了既能扎根实际,又能务求超越,那就只能脚踏实地,苦干实干;同时,开动脑筋,寻求捷径,巧干妙干,包括利用“后发”的有关优势,以奇取胜。我们应坚信:真理是不可穷尽的,捷径是存在的;只要在战略上敢于藐视困难,而在战术上高度重视困难,下定决心,团结一致,排除万难,一定能求得捷径,自主创新,实现超越。

为此,在我国可考虑将以下十点作为优先发展方向这十点的前八点,同制造方法有关;这八点中,前五点同制造本身直接有关,后三点同学科交叉更有关;而第九点同制造过程有关,第十点同产品本身有关。

(1)机电产品创新设计、优化设计的理论与方法。

(2)网络协同制造的策略理论与关键技术。

(3)新型成形制造原理与技术。

(4)数字装备制造理论与技术。

(5)量值溯源与新型测量的原理与技术。

(6)纳米制造科学与技术。

(7)生物制造与仿生机械的理论与技术。

(8)微系统与新一代电子制造理论与关键技术。

(9)绿色制造科学与技术。

(10)面向国家重大工程与国家安全的制造科学与技术。

先进制造技术的内涵及特点

先进制造技术的内涵及特 点 This manuscript was revised on November 28, 2020

先进制造技术的内涵及特点 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 (1)先进制造技术的实用性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。从先进制造技术的发展过程,从其应用于制造全过程的范围,特别是达到的目标与效果,无不反映这是一项应用于制造业,对制造业、对国民经济的发展可以起重大作用的实用技术。先进制造技术的发展往往是针对某一具体的制造业(如汽车制造、电子工业)的需求而发展起来的先进、适用的制造技术,有明确的需求导向的特征;先进制造技术不是以追求技术的高新为目的,而是注重产生最好的实践效果,以提高效益为中心,以提高企业的竞争力和促进国家经济增长和综合实力为目标。 (2)先进制造技术应用的广泛性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,覆盖了产品设计、生产准备、加工与装配、销售使用、维修服务甚至回收再生的整个过程。 (3)先进制造技术的动态特征由于先进制造技术本身是在针对一定的应用目标,不断地吸收各种高新技术逐渐形成、不断发展的新技术,因而其内涵不是绝对的和一成不变的。反映在不同的时期,先进制造技术有其自身的特点;也反映在不同的国家和地区,先进制造技术有其本身重点发展的目标和内容,通过重点内容的发展以实现这个国家和地区制造技术的跨越式发展。 (4)先进制造技术的集成性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、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。因此可以称其为“制造工程”。 (5)先进制造技术的系统性传统制造技术一般只能驾驭生产过程中的物质流和能量流。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、调整的信息流动过程。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。一项先进制造技术的产生往往要系统地考虑到制造的全过程,如并行工程就是集成地并行地设计产品及其零部件和相关各种过程的一种系统方法。这种方法要求产品开发人员与其他人员一起共同工作,在设计的开始就考虑产品整个生命周期中从概念形成到产品报废处理等所有因素,包括质量、成本、进度计划和用户要求等。一种先进的制造模式除了考虑产品的设计、制造全过程外,还需要更好地考虑到整个的制造组织。 (6)先进制造技术强调的是实现优质、高效、低耗、清洁、灵活的生产先进制造技术的核心是优质、高效、低耗、清洁等基础制造技术,它是从传统的制造工艺发展起来的,并与新技术实现了局部或系统集成,其重要的特征是实现优质、高效、低耗、清

先进制造技术的现状和发展趋势

先进制造技术的现状和发展趋势xxxx xxx xxxxxxxxx 先进制造技术不仅是衡量一个国家科技进展水平的重要标志,也是国际间科技竞争的重点。我国正处于工业化经济进展的关键时期,制造技术是我们的薄弱环节。只有跟上进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,才能在猛烈的市场竞争中立于不败之地。本文将详细介绍先进制造技术的含义、特点以及在我国的进展状况和进展趋势。 1 先进制造技术的含义和特点 1.1 含义 先进制造技术(AMT)是以人为主体,以运算机技术为支柱,以提升综合效益为目的,是传统制造业持续地吸取机械、信息、材料、能源、环保等高新技术及现代系统治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、治理及售后服务的制造全过程,实现优质、高效、低耗、清洁、灵敏制造,并取得理想技术经济成效的前沿制造技术的总称。 1.2 先进制造技术的特点 1)是面向工业应用的技术先进制造技术并不限于制造过程本身,它涉及到产品从市场调研、产品开发及工艺设计、生产预备、加工制造、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。 2)是驾驭生产过程的系统工程先进制造技术专门强调运算机技术、信息技术、传感技术、自动化技术、新材料技术和现代系统治理技术在产品设计、制造和生产组织治理、销售及售后服务等方面的应用。它要持续吸取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猛烈,先进制造技术正是为适应这种猛烈的市场竞争而显现的。因

先进制造技术论文(中英文对照)

先进制造技术的内涵及特点 姓名:xxx 学号:xxxxxxxxx 班级:xxxxxxxxxxxx 随着社会需求个性化、多样化的发展,生产规模沿小批量--大批量--多品种变批量的方向发展,以及以计算机为化表的高技术和现代化管理技术的引入、渗透与融化,不断地改变着传统制造技术的面貌和内涵,从而形成了先进制造技术。 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 (1)先进制造技术的实用性 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。从先进制造技术的发展过程,从其应用于制造全过程的范围,特别是达到的目标与效果,无不反映这是一项应用于制造业,对制造业、对国民经济的发展可以起重大作用的实用技术。先进制造技术的发展往往是针对某一具体的制造业(如汽车制造、电子工业)的需求而发展起来的先进、适用的制造技术,有明确的需求导向的特征;先进制造技术不是以追求技术的高新为目的,而是注重产生最好的实践效果,以提高效益为中心,以提高企业的竞争力和促进国家经济增长和综合实力为目标。 (2)先进制造技术应用的广泛性 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,覆盖了产品设计、生产准备、加工与装配、销售使用、维修服务甚至回收再生的整个过程。 (3)先进制造技术的动态特征 由于先进制造技术本身是在针对一定的应用目标,不断地吸收各种高新技术逐渐形成、不断发展的新技术,因而其内涵不是绝对的和一成不变的。反映在不同的时期,先进制造技术有其自身的特点;也反映在不同的国家和地区,先进制造技术有其本身重点发展的目标和内容,

智能制造技术的发展论文

智能制造技术的发展 (共10页) 姓名:陈加定 学号:SF1105006 南京航空航天大学 2011/12/23

智能制造技术的发展 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 I M T、 I M S的 关系, I M S 和 C I M S, 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,智能制造技术,IMS,IMC,IMT。 一、智能制造技术提出的背景 制造业是国民经济的基础工业, 是决定国家发展水平的最基本因素之一。从机械制造业发展的历程来看, 经历了由手工制作、泰勒化制造、高度自动化、柔性自动化和集成化制造、并行规划设计制造等阶段。就制造自动化而言, 大体上每十年上一个台阶: 50~60年代是单机数控, 70 年代以后则是CNC机床及由它们组成的自动化岛,80年代出现了世界性的柔性自动化热潮。与此同时, 出现了计算机集成制造, 但与实用化相距甚远。随着计算机的问世与发展, 机械制造大体沿两条路线发展: 一是传统制造技术的发展, 二是借助计算机和自动化科学的制造技术与系统的发展。80年代以来, 传统制造技术得到了不同程度的发展,但存在着很多问题。先进的计算机技术和制造技术向产品、工艺和系统的设计人员和管理人员提出了新的挑战, 传统的设计和管理方法不能有效地解决现代制造系统中所出现的问题, 这就促使我们借助现代的工具和方法, 利用各学科最新研究成果, 通过集成传统制造技术、计算机技术与科学以及人工智能等技术, 发展一种新型的制造技术与系统, 这便是智能制造技术 ( Intelligent Manufacturing Technology, IMT) 与智能制造系统( Intelligent M anufacturing System,IMS)。 90 年代以后, 世界各国竞相大力发展 I M T 和I M S 的深层次原因有:(1)集成化离不开智能;(2)机器智能化比较灵活;(3)智能化的经济效益较高;

(完整版)先进制造技术(第三版)知识点总结

概述第一章 先进制造技术的特点:先进性、广泛性、实用性、集成性、系统性、动态性。、1先进制造技术分为三个技术群:主体技术群、支撑技术群、制造技术环境。、23、主体技术:面向制造的设计技术群(1)产品、工艺设计 (2)快速成形技术(3)并行工程 制造工艺技术群:(1)材料生产工艺(2)加工工艺(3)连接与装配 (4)测试和检测(5)环保技术(6)维修技术(7)其他 支撑技术:(1)信息技术(2)标准和框架(3)机床和工具技术 (4)传感器和控制技术 4、先进制造技术研究的四大领域: (1)现代设计技术 (2)先进制造工艺技术 (3)制造自动化技术 (4)系统管理技术 4、美国的先进制造技术发展概况P10 美国先进制造技术发展概况:美国政府在20 世纪90 年代初提出了一系列制造业的振兴计划,其中包括“先进制造技术计划”和“制造技术中心计划”。 先进制造技术计划 美国的发展目标: 1、为美国人创造更过高技术、高工资的就业机会,促进美国经济增长。 2、不断提高能源效益,减少污染,创造更加清洁的环境。 3、使美国的私人制造业在世界市场上更具有竞争力,保持美国的竞争地位。 4、使教育系统对每位学生进行更有挑战性的教育。 5、鼓励科技界把确保国家安全以及提高全民生活质量作为核心目标 三个重点领域的研究: 1、成为下一代的“智能”制造系统 2、为产品、工艺过程和整个企业的设计提供集成的工具 3、基础设施建设

第二章柔性制造系统(FMS)技术 1、柔性制造系统(FMS)的特点: (1)主要特点:柔性和自动化 (2)设备利用率高,占地面积小 (3)减少直接劳动工人数 (4)产品质量高而稳定 (5)减少在制品库存量 (6)投资高、风险大,开发周期长,管理水平要求高 2、FMS与传统的单一品种自动生产线(即刚性自动生产线,其物流设备和加工工艺是相对 固定的,只能加工一个零件,或加工几个相互类似的零件) 缺点:改变加工产品的品种,刚性自动线做较大改动,投资和时间方面耗资大,难以男足市场要求。(不适应变化,维修成本高) 优点:刚性自动线设备利用率高,生产率高. 3、FMS的组成: (1)加工系统:加工系统的功能是以任意顺序自动加工各种元件,并能自动地更换工件和刀具。 (2)运输系统:包含传送带、有轨小车、无轨小车、搬运机器人、上下料托盘、交换工作台等机构,能对刀具、工件和原材料等物料进行自动装卸和运输。 (3)计算机控制系统:能够实现对FMS 的运行控制、刀具管理。质量控制,以及FMS 的数据管理和网络通信。 4、自动导向小车AGV的类型(工作原理、适用范围): (1)线导小车: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。 (2)光导小车:光导小车是采用光电制导原理进行导向的。沿小车预定路径在地面上粘贴易反光的反光带,还安装有发光器和受光器。发出的光经反光带反射后由受光器接收,并将该光信号转换成电信号控制小车的舵轮。 (3)遥控制导小车:这种小车没有传送信息的电缆,而是使用无线电或激光发送和接收设备来传送控制命令和信息。小车的顶部装有一个可沿360°按一定频率发射激光的装置,同时在小车运行范围的四周一些固定位置上放置反射镜片。当小车运行时,不断接受到从已知位置反射来的激光束,经过运算后确定小车的位置,从而实现导航引导。 第三章计算机集成制造系统(CIMS)技术 1、CIMS系统包括人、经营、技术三要素。 2、CIMS技术的发展从系统集成优化发展的角度来划分为三个阶段:信息集成、过程集成、 企业集成。 3、CIMS的主要功能分系统及各部分作用: (1)管理信息系统:管理信息系统是CIMS 的神经中枢,指挥与控制着其他各部分有条不紊地工作。

快速成型技术的现状和发展趋势

快速成型技术的现状和发展趋势 1 快速成型技术的基本成型原理 近十几年来,随着全球市场一体化的形成,制造业的竞争十分激烈。尤其是计算机技术的迅速普遍和CAD/CAM技术的广泛应用,使得快速成型技术 (Rapid Prototyping简称RP)得到了异乎寻常的高速发展,表现出很强的生命力和广阔的应用前景。 传统的加工技术是采用去材料的加工方式,在毛坯上把多余的材料去除,得到我们想要的产品。而快速成型技术基本原理是:借助计算机或三维扫描系统构建目标零件的三维数字化模型,之后将该信息传输到计算机控制的机电控制系统,计算机将模型按一定厚度进行“切片”处理,即将零件的3D数据信息离散成一系列2D轮廓信息,通过逐点逐面的增材制造方法将材料逐层堆积,获得实体零件,最后进行必要的少量加工和热处理,使零件性能、尺寸等满足设计要求。。它集机械工程、CAD、逆向工程技术、分层制造技术、数控技术、材料科学、激光技术于一身,可以自动、直接、快速、精确地将设计思想转变为具有一定功能的原型或直接制造零件,从而为零件原型制作、新设计思想的校验等方面提供了一种高效低成本的实现手段。 目前,快速成形的工艺方法已有几十种之多,大致可分为7大类,包括立体印刷、叠层实体制造、选择性激光烧结、熔融沉积成型、三维焊接、三维打印、数码累积成型等。其基本的原理如下图所示。 图1 快速成型原理示意图 2 快速成型技术在产品开发中的应用 不断提高RP技术的应用水平是推动RP技术发展的重要方面。目前,交通大学机械学院,快速成型国家工程研究中心,教育部快速成型工程研究中心快速成

型技术已在工业造型、机械制造、航空航天、军事、建筑、影视、家电、轻工、医学、考古、文化艺术、雕刻、首饰等领域都得到了广泛应用。并且随着这一技术本身的发展,其应用领域将不断拓展。RP技术的实际应用主要集中在以下几个方面: 2.1 用于新产品的设计与试制。 (1)CAID应用: 工业设计师在短时间得到精确的原型与业者作造形研讨。 (2)机构设计应用: 进行干涉验证,及提早发现设计错误以减少后面模具修改工作。 (3)CAE功效:快速模具技术以功能性材料制作功能性模具,以进行产品功能性测试与研讨。 (4)视觉效果:设计人員能在短时间之便能看到设计的雛型,可作为进一步研发的基石。 (5)设计确认:可在短时间即可完成原型的制作,使设计人员有充分的时间对于设计的产品做详细的检证。 (6)复制于最佳化设计:可一次制作多个元件,可使每个元件针对不同的设计要求同时进行测试的工作,以在最短时间完成设计的最佳化。 (7)直接生产: 直接生产小型工具,或作为翻模工具 2.2 快速制模及快速铸造 快速模具制造传统的模具生产时间长,成本高。将快速成型技术与传统的模具制造技术相结合,可以大大缩短模具制造的开发周期,提高生产率,是解决模具设计与制造薄弱环节的有效途径。快速成形技术在模具制造方面的应用可分为直接制模和间接制模两种,直接制模是指采用RP技术直接堆积制造出模具,间接制模是先制出快速成型零件,再由零件复制得到所需要的模具 2.3 机械制造 由于RP技术自身的特点,使得其在机械制造领域,获得广泛的应用,多用于制造单件、小批量金属零件的制造。有些特殊复杂制件,由于只需单件生产,或少于50件的小批量,一般均可用RP技术直接进行成型,成本低,周期短。2.4 医疗中的快速成形技术 在医学领域的应用近几年来,人们对RP技术在医学领域的应用研究较多。以医学影像数据为基础,利用RP技术制作人体器官模型,对外科手术有极大的应用价值。 2.5 三维复制 快速成形制造技术多用于艺术创作、文物复制、数字雕塑等。 2.6 航空航天技术领域 航空航天产品具有形状复杂、批量小、零件规格差异大、可靠性要求高等特点,产品的定型是一个复杂而精密的过程,往往需要多次的设计、测试和改进,耗资大、耗时长,而快速成型技术以其灵活多样的工艺方法和技术优势而在现代航空航天产品的研制与开发中具有独特的应用前景。

1数控技术现状与发展趋势

专家讲座课程报告 题目名称:数控技术 学院:机械工程学院 专业年级:机械设计制造及其自动化12 级 姓名:任庆贺 班级学号:机制12-2-11 授课教师:范久臣 二O一五年十一月十三日

1 数控技术发展现状 (1) 1. 1 国外数控技术发展现状 (1) 1. 2 国内数控技术发展现状 (3) 2 数控技术发展趋势 (6) 2. 1 高速、高精度化 (7) 2. 2 智能化、开放式、网络化 (7) 2. 3 环保化 (8) 2. 4 采用五轴联动加工和复合快速力 (9) 2. 5 重视新技术标准、规范的建立 (9) 3 对我国数控技术和产业化发展的战略思考 (10) 4 自身发展 (10)

1数控技术发展现状 1.1 国外数控技术发展现状 20 世纪人类社会最伟大的科技成果是计算机的发明与应用,计 算机及控制技术在机械制造设备中的应用是世纪内制造业发展的最重大的技术进步。 自从 1952 年美国第 1 台数控铣床问世至今已经历了 50 个年头。数控设备包括:车、铣、加工中心、镗、磨、冲压、电加工以及各类专 机,形成庞大的数控制造设备家族,每年全世界的产量有10~20 万台,产值上 百亿美元。“十五“刚刚开始,国防科工委就明确提出了在军工企业中投入6.8亿元,用于对1.2 -1.8万台机床的数控化改造。目前,国际上最大的数控系 统生产厂是日本FANUC公司,1 年生产5 万套以上系统,占世界市场约40%左右,其次是德国的西门子公司约占 15%以上,再次是德海德汉尔、西班牙发 格、意大利菲地亚、法国的 NUM、日本的三菱、安川。国产数控系统厂家主要有华 中数控、北京航天机床数控集团、北京凯恩帝、北京凯奇、沈阳艺天、广州数控、南 京新方达、成都广泰等,国产数控生产厂家规模都较小,年产都还没有超过 300~400 套。 国外具有世界影响力的机床公司有很多,在此重点介绍以下几家。 (1)日本山崎马扎克公司开发出了2 种可使用长镗杆切削工件的复合加工机床, 一种是以卧式车床为原型,与卧式加工中心 (MC)组合而成的卧式复合加工机 床“ INTEGREX e一 650H II ”;另一种是以立式车床为原型,与立式MC组合而 成的立式复合加工机床“INTEGREX e一 1060V/8 II RAM ”。 INTEGREX e II系列装载了MAZATROL MATRIX以及各种新功能,以Mark II 为名称,是对2l 世纪的制造工厂带来革命性冲击的划时代的复合加工机。其主 要特点是主轴最高转速 1 600 r /min,快移速度 40 m/min,刀具库容量 40 把,刀 具更换时间 ( 刀到刀 )1 .8 s( 刀具质量 20 kg 以下 ) 。 新的卧式复合加工机床在MC端的主轴轴头上安装一个带有长849 mm镗杆的 “长镗杆架”。该镗杆架自顶端起依次由刀具、长柄和刀架组成。该镗杆架的后端有 4 个固定位置,由操作人员将其装在 MC一侧设计有相同固定位置的主轴轴头上。 MC一侧的主轴除从机床正面观察处于纵深方向的 y 轴外,还有一个 B 轴 ( 位 于l ,轴四周的轴 ) 。l ,轴的可动范围为 650mm, B轴的转动范围在 1800 以上。 长镗杆架与 MC一侧的主轴轴头的上述动作联动。 在由车床主轴 ( 工件主轴 ) 固定的工件外周上能够加工任意角度的轴孔。而且 还能在最后形成的轴孔内径上切削沟槽等。 而立式复合加工机床并没有在 MC主轴轴头上安装用于镗杆加工的刀架,而

先进制造技术名词解释及简答带答案

名词解释: 广义制造:包括市场分析、产品设计、工艺设计、生产准备、加工装配、质量保证、生产过程管理、市场营销、售前售后服务,以及报废后的回收处理等整个产品生命周期内一序列相互联系的生产活动。 狭义制造:是指生产车间内与物流有关的加工和装配过程。 先进制造技术(A MT):是指在传统制造技术基础上不断吸收机械、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,提高对动态多变市场的适应能力和竞争能力的制造技术的总称。 制造系统:是指由制造过程及其所涉及的硬件、软件和人员组成的一个具有特定功能的有机整体。 工业机器人:工业机器人是一种可重复编程的多自由度的自动控制操作机,是涉及机械学、控制技术、传感技术、人工智能、计算机科学等多学科技术为一体的现代制造业的基础设备; 柔性制造技术:是集数控技术、计算机技术、机器人技术以及现代管理技术为一体的现代制造技术。 柔性制造系统(F MS):由若干台数控加工设备、物料运储系统和计算机控制的信息系统组成的,通过改变软件程序适应多品种、中小批量生产的自动化制造系统。 绿色产品(G P):绿色产品是指在产品全生命周期内,能节约资源和能源,对生态环境无危害或少危害,且对生产者及使用者具有良好保护性的产品。 高速加工技术:是指采用超硬材料的刀具和磨具,能可靠地实现高速运动的自动化制造设备,极大地提高材料的切除率,并保证加工精度和加工质量的现代制造加工技术。 制造业:是指将制造资源,包括物料、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和消费的产品的行业。 计算机集成制造(C IM):借助于以计算机为核心的信息技术,将企业中各种与制造有关的技术系统集成起来,使企业内的各类功能得到整体优化。 计算机集成制造系统(CIMS):CIMS 是在自动化技术、信息技术和制造技术的基础上,通过计算机及其软件,将制造工厂全部生产活动所需的各种分散的自动化系统有机地集成,是适合多品种、中小批量生产的系统。 广义制造自动化:产品设计、企业管理、加工过程、质量控制等产品制造全过程及各个环节综合集成自动化。 柔性:指制造系统对系统内部及外部环境的一种适应能力,也是指制造系统能够适应产品变化的能力。 超精密切削加工:超精密切削加工主要指金刚石刀具超精密车削,主要用于加工铜、铝等非铁金属及其合金,以及光学玻璃、大理石和碳素纤维等非金属材料。 简答题: 1. 简述柔性、FMS 的定义?柔性制造系统( FMS )由哪几部分组成?各部分都有什么功能?简述柔性制造系统( F MS)的工作过程?柔性制造系统的特点和适用范围是什么? 答:柔性:指制造系统对系统内部及外部环境的一种适应能力,也是指制造系统能够适应产品变化的能力。 FM S:柔性制造系统是由若干台数控加工设备、物料运储装置和计算机控制系统组成,并能根据制造任务或生产品种的变化迅速进行调整,以适应多品种、中小批量生产的自动化制造系统。 :__ _ _ __

先进制造技术

1 先进制造技术的概念与特点 一般认为:先进制造技术是指制造业(传统制造技术)不断吸收机械工程技术、电子信息技术(包括微电子、光电子、计算机软硬件、现代通信技术)、自动化控制理论技术(自动化技术生产设备)、材料科学、能源技术、生命科学及现代管理科学等方面的成果;并将其综合应用于制造业中产品设计、制造、管理(检测)、销售、使用、服务(售后服务)以及对报废产品的回收处理这样一个制造全过程,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、竞争能力,取得(具有市场竞争能力的)理想经济技术综合效果的制造技术的总称。 由以上先进制造技术的概念可以看出先进制造技术有如下特点: 1)先进制造技术不是一成不变的,而是一个动态过程,要不断吸取各种高新技术成果,并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全部过程,并实现优质、高效、低耗、清洁的生产。 2)先进制造技术是面向新世纪技术系统,它的目的是提高制造业的综合效益,赢得国际市场竞争。 3)先进制造技术是不仅限于制造过程本身,它涉及到产品从市场调研、产品设计、工艺设计、加工制造、售后服务等产品寿命周期的所有内容。 4)先进制造技术是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、制造和生产管理等方面的应用。 5)先进制造技术是强调各专业学科之间的相互渗透、融合和淡化,并最终消除它们之间的界限。 6)先进制造技术是特别强调环境保护,要求产品是所谓的“绿色产品,要求生产过程是环保型的。2.先进制造技术在机械制造业中的应用 如前所述,先进制造技术是一个庞大的技术群。在机械制造的整个过程中,无论是在产品的设计开发、还是在产品生产制造或是经营管理中都能充分利用先进制造技术。近几年,机械制造业发生了一系列重大变化,主要表现在以下几个方面。 1)企业生产方式发生重大变革。由于先进制造技术的应用,现代机械制造企业逐步改变了传统观念,在生产组织方式上发生了五个转变:从传统的顺序工作方式向并行工作方式转变;从金字塔式的多层次生产管理结构向扁平的网络结构转变;从按功能划分部门的固定组织形式向动态、自主管理的小组工作组织形式转变;从质量第一的竞争策略向快速响应市场的竞争策略转变;从以技术为中心向以人为中心转变。 2)机械制造业的先进制造工艺以及自动化技术的形成和发展。在整个机械制造的过程中,工艺过程是最主要的过程。由于机械制造业本身的需要,形成和发展了许多先进的制造工艺及自动化技术。从而充实、发展了整个先进制造技术群,带动了其他制造业的发展。这些先进制造工艺及自动化技术主要包括以下几个方面。(1)毛坯制造工艺。毛坯制造是机械制造工艺的基础和前提。近几年,出现了许多先进的制造工艺及技术。铸造方面出现了一套精密洁净铸造成形工艺,例如,外热风冲天炉熔炼、处理、保护成套技术;钢液精炼与保护技术;高效金属型铸造工艺及设备;气化模铸造工艺与设备等。锻压方面出现了精确高效

先进制造技术的现状和发展趋势

先进制造技术的现状和发展趋势 xxxx xxx xxxxxxxxx 先进制造技术不仅是衡量一个国家科技进展水平的重要标志,也是国际间科技竞争的重点。我国正处于工业化经济进展的关键时期,制造技术是我们的薄弱环节。只有跟上进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,才能在猛烈的市场竞争中立于不败之地。本文将详细介绍先进制造技术的含义、特点以及在我国的进展状况和进展趋势。 1 先进制造技术的含义和特点 1.1 含义 先进制造技术(AMT)是以人为主体,以运算机技术为支柱,以提高综合效益为目的,是传统制造业不断地吸取机械、信息、材料、能源、环保等高新技术及现代系统治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、治理及售后服务的制造全过程,实现优质、高效、低耗、清洁、灵敏制造,并取得理想技术经济成效的前沿制造技术的总称。 1.2 先进制造技术的特点 1)是面向工业应用的技术先进制造技术并不限于制造过程本身,它涉及到产品从市场调研、产品开发及工艺设计、生产预备、加工制造、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。 2)是驾驭生产过程的系统工程先进制造技术专门强调运算机技术、信息技术、传感技术、自动化技术、新材料技术和现代系统治理技术在产品设计、制造和生产组织治理、销售及售后服务等方面的应用。它要不断吸取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猛烈,先进制造技术正是为适应这种猛烈的市场竞争而显现的。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

焊接技术的发展及发展趋势

焊接技术的发展及发展趋势 黄牡丹 佳木斯大学材料科学与工程学院黑龙江省佳木斯市154007 摘要:本文综述焊接技术的发展及发展趋势,焊接技术,又称连接工程,是一种重要的材料加工工艺,随着人类社会的发展,各种新材料的不断开发及科学技术不断的发展,焊接技术已经成为一门独立的学科,它广泛应用于石油化工、电力、航空航天、海洋工程、微电子技术等工业部门。可以预测,在未来焊接技术的发展趋势必然走向自动化、高效、环保、节能等方面。 关键词:焊接技术、自动化、环保 The development of welding technology and development trend HUANGMudan Jia-mu-si University, School of materials science and engineering, Jia-mu-si 154007 Abstract:This paper reviews the development of welding technology and developing trend of welding technology, also known as the connection of engineering, is a kind of important material processing technology, with the development of human society, all kinds of new materials to develop and continuously with the development of science and technology, welding technology has become an independent discipline, it is widely used in petrochemical, electric power, aerospace, Marine engineering, microelectronics and other industrial sectors. Can be predicted that in the future development trend of welding technology inevitably toward automation, high efficiency, environmental protection, energy saving, etc. Key words:Welding technology ; automation; Environmental protection; 0引言 焊接的定义如下:被焊工件的材质(同种或异种),通过加热或加压或二者并用,并且用或不用填充材料,使工件的材质达到原子间的结合而形成永久性连接的工艺过程成为焊接[1]。焊接的发展过程就某种意义上来说就是焊接热源的发展过程,从上个世纪80年代开发电弧以来,焊接热源也在不断发展中。进入到新世纪,焊接技术的不断的在得到发展,从目前的发展趋势看来,焊接技术逐步向高效率、高质量、低成本、降低劳动强度、降低能耗的方向发展。所以焊接技术将随着科学技术的进步而不断发展,主要体现在以下几个方面 1数字化控制推动焊接技术的升级和发展 在几年前,数字化控制的焊机只是少数几个国际知名公司的“尖端科技”,但现在数字化控制的焊机已经广泛应用在我国的许多企业,在芬兰KEMPPI和奥地利Fronius 的推动下,数字化焊机已进入产业规模化生产阶段。虽然目前智能化还处在初级阶段,但有着广阔前景,是一个重要的发展方向。有关焊接工程的专家系统,近年来国内外已有较深入的研究,并已推出或准备推出某些商品化焊接专家系统。焊接专家系统是具有相当于专家的知识和经

论数控技术的发展趋势

论数控技术的发展趋势 【论文关键词】:数控技术; 趋势; 智能 【论文摘要】:随着计算机业的快速发展,数控技术也发生了根本性的变革,是近年来应用领域中发展十分迅速的一项综合性的高新技术,文章结合国内外情况,分析了数控技术的发展趋势。 1. 引言 数控技术是一门集计算机技术、自动化控制技术、测量技术、现代机械制造技术、微电子技术、信息处理技术等多学科交叉的综合技术,是近年来应用领域中发展十分迅速的一项综合性的高新技术。它是为适应高精度、高速度、复杂零件的加工而出现的,是实现自动化、数字化、柔性化、信息化、集成化、网络化的基础,是现代机床装备的灵魂和核心,有着广泛的应用领域和广阔的应用前景。 2. 国内外数控系统的发展概况 随着计算机技术的高速发展,传统的制造业开始了根本性变革,各工业发达国家投入巨资,对现代制造技术进行研究开发,提出了全新的制造模式。在现代制造系统中,数控技术是关键技术,它集微电子、计算机、信息处理、自动检测、自动控制等高新技术于一体,具有高精度、高效率、柔性自动化等特点,对制造业实现柔性自动化、集成化、智能化起着举足轻重的作用。目前,数控技术正在发生根本性变革,由专用型封闭式开环控制模式向通用型开放式实时动态全闭环控制模式发展。在集成化基础上,数控系统实现了超薄型、超小型化;在智能化基础上,综合了计算机、多媒体、模糊控制、神经网络等多学科技术,数控系统实现了高速、高精、高效控制,加工过程中可以自动修正、调节与补偿各项参数,实现了在线诊断和智能化故障处理。 长期以来,我国的数控系统为传统的封闭式体系结构,CNC只能作为非智能的机床运动控制器。加工过程变量根据经验以固定参数形式事先设定,加工程序在实际加工前用手工方式或通过CAD/CAM及自动编程系统进行编制。CAD/CAM和CNC之间没有反馈控制环节,整个制造过程中CNC只是一个封闭式的开环执行机构。在复杂环境以及多变条件下,加工过程中的刀具组合、工件材料、主轴转速、进给速率、刀具轨迹、切削深度、步长、加工余量等加工参数,无法在现场环境下根据外部干扰和随机因素实时动态调整,更无法通过反馈控制环节随机修正CAD/CAM中的设定量,因而影响CNC的工作效率和产品加工质量。由此可见,传统CNC系统的这种固定程序控制模式和封闭式体系结构,限制了CNC向多变量智能化控制发展,己不适应日益复杂的制造过程,因此,大力发展以数控技术为核心的先进制造技术已成为我们国家加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径。 3. 数控技术的发展趋势 数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化,使制造业成为工业化的象征,而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大,他对国计民生的一些重要行业的发展起着越来越重要的作用。从目前世界上数控技术发展的趋势来看,主要有如下几个方面: 3.1 高精度、高速度的发展趋势

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

先进制造技术的现状和发展趋势

先进制造技术的现状和发展趋势

摘要近年来, 制造业出现了世界范围的研究并采用“先进制造技术”的浪潮,先进制造技术已成为当代国际间的科技竞争的重点。本文论述了先进制造技术的发展现状与发展趋势,指出:信息化、精密化、集成化、柔性化、动态化、虚拟化、智能化、绿色化将是未来制造技术的必然发展方向。 1.先进制造技术简介 1.1先进制造技术的定义 先进制造技术AMT(advanced manufacturing technology)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、清洁和灵活生产,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。它集成了现代科学技术和工业创新的成果,充分利用了信息技术,使制造技术提高到新的高度。先进制造技术是不断利用新技术逐步发展和完善的技术,因而它具有动态性和相对性。先进制造技术以提高企业竞争能力为目标,应用于产品的设计、加工制造、使用维修、甚至回收再生的整个制造过程,强调优质、高效、清洁、灵活生产,体现了环境保护与可持续发展和制造的柔性化。 1.2 先进制造技术的内涵和技术构成 先进制造技术的技术构成可以分为以提高生产效率和快速响应市场需求为 目的的技术构成和以满足特种需求为目的的技术构成。 以提高生产效率和快速响应市场需求为目的的技术构成强调制造系统与制 造过程的柔性化、集成化和智能化。包括: (1) 系统理论与技术(着重制造系统组织优化与运行优化,以提高制造系统的整体柔性与效率) 。 (2) 制造过程的单元技术(着重制造过程的优化,以提高单元的效率与精 度) 。系统理论与技术涉及范围包括:CIMS、敏捷制造、精益生产、智能制造等。制造过程单元技术涉及的范围包括:设计理论与方法、并行工程、系统优化、运行、控制、管理、决策与自组织技术、虚拟制造技术、制造过程智能检测、信息处理、状态检测、补偿与控制、制造设备的自诊断与自修复、智能机器人技术、

论数控技术及其发展趋势

论数控技术及其发展趋势 0814000313 时国旗 1. 引言—关于数控技术的概论 数控技术是用数字化信号对设备运行及其加工过程进行控制的一种自动技术,数控装备是以数控技术为代表的新技术对传统制造产业和新兴制造业的渗透形成的机电一体化产品,即所谓的数字化装备,其技术范围覆盖很多领域,包括机械制造技术;信息处理、加工、传输技术;自动控制技术;伺服驱动技术;传感器技术;软件技术等。 数控技术是发展新兴高新技术产业和尖端工业的基本。数控机床集通用性好的万能型机床、加工精度高的精密型机床和加工效率高的专用型普通机床的特点于一身,是国内外使用量最大,覆盖面最广的一种数控技术。数控技术是当今先进制造技术和装备最核心的技术,发达国家还将数控技术及数控装备列为国家的战略物质,大力发展自己的数控技术及其产业。而且世界各国在高精尖数控关键技术和装备方面,互相封锁和限制。可见数控技术水平和现代化程度决定着整个国民经济的水平和现代化程度,对增强我国的综合国力有着极其重要的作用。 数控技术的应用不但给传统制造业代劳了革命性的变化,使制造业成为工业化的象征,而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大,他对国计民生的一些重要行业(IT、汽车、轻工、医疗等)的发展起着越来越重要的作用,因为这些行业所需装备的数字化已是现代发展的大趋势。 2. 国内外数控系统的发展概况 随着计算机技术的高速发展,传统的制造业开始了根本性变革,各工业发达国家投入巨资,对现代制造技术进行研究开发,提出了全新的制造模式。在现代制造系统中,数控技术是关键技术,它集微电子、计算机、信息处理、自动检测、自动控制等高新技术于一体,具有高精度、高效率、柔性自动化等特点,对制造业实现柔性自动化、集成化、智能化起着举足轻重的作用。目前,数控技术正在发生根本性变革,由专用型封闭式开环控制模式向通用型开放式实时动态全闭环控制模式发展。在集成化基础上,数控系统实现了超薄型、超小型化;在智能化基础上,综合了计算机、多媒体、模糊控制、神经网络等多学科技术,数控系统实现了高速、高精、高效控制,加工过程中可以自动修正、调节与补偿各项参数,实现了在线诊断和智能化故障处理。 长期以来,我国的数控系统为传统的封闭式体系结构,CNC只能作为非智能的机床运动控制器。加工过程变量根据经验以固定参数形式事先设定,加工程序在实际加工前用手工方式或通过CAD/CAM及自动编程系统进行编制。CAD/CAM和CNC之间没有反馈控制环节,整个制造过程中CNC只是一个封闭式的开环执行机构。在复杂环境以及多变条件下,加工过程中的刀具组合、工件材料、主轴转速、进给

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