星空体育:先进制造范文
文章出处:本站 人气:发表时间:2024-02-25 12:37
先进制造范文第1篇
关键词:制造技术 生产模式 柔性 信息 对策
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、机械制造业的发展趋势
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:
(一)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(lnm=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。
(二)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。
(三)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。
(四)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。
(五)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,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。
(六)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。
二、先进的制造模式
机械制造业发展趋势表明,只有采用先进的制造技术并能实施在相匹配的制造模式中才能符合上述的趋势。制造模式是指企业体制、经营、管理、生产组织和技术系统的形态和运作模式。
(一)精良生产(LP)
20世纪90年代美国麻省理工学院(MIT)提出精良生产(LP)概念。它的特征是:(1)重视客户需求,以最快的速度和适宜的价格提供质量优良的适销新产品去占领市场,并向客户提供优质服务。(2)重视人的作用,强调一专多能,推行小组自治工作制,赋予每个工段有一定的独立自,运行企业文化。(3)精简一切生产中不创造价值的工作,减少管理层次,精简组织结构,简化产品开发过程和生产过程,减少非生产费用,强调一体化质量保证。(4)精益求精、持续不断的改进生产、降低成本、零废品、零库存和产品品种多样化。
(二)集成制造与智能制造
美国哈林顿博士在“计算机和集成制造”一书中提出计算机和集成制造(CIM)的概念。集成制造的核心内容是:制造企业从市场预测、产品设计、加工制造、经营管理直至售后服务是一个不可分割的整体,需要统筹考虑。整个制造过程的实质是信息采集、传递和加工过程,最终生产的产品可看作是信息的物质表现。集成的目的在于制造企业组织结构和运行方式的合理化和最优化,以提高企业对市场变化的动态响应速度,并追求最高整体效益和长期效益。
智能制造(IM)是美国出版研究IM和IMS书籍中首先提出的。它的特征是:在制造工业的各个环节的高度柔性与高度集成的方式,通过计算机和模拟人类专家的智能活动,进行分析、判断、推理、构思和决策,旨在取代或延伸制造环境中人的部分脑力劳动,并对人类专家的制造智能进行收集、存储、完善、共享、继承与发展。
三、存在差距和实施策略
改革开放以来,通过技术改造和引进国外先进制造技术,使我国的制造工业有了长足的进步,但和先进国家相比还存在很大差距,表现在:技改投入相对不足,原有技术基础和研究开发能力薄弱,制造业产品落后,技术水平低,信息含量少,更新换代慢,以及市场营销、经营管理、人才素质相对落后,缺乏国际竞争能力。面对这样形势,发展先进制造技术、实施先进的制造模式已经到了刻不容缓的地步。为了使我国的制造业站在世界先进行列,必须采取相适应的措施和策略。
发展和推广先进的制造技术、实施先进的制造模式人才是关键。我国是社会主义市场经济体制,研究先进制造技术和先进的生产模式其根本目的是制造出有竞争力的产品去占领国内市场和国际市场,科技人员必须强化市场意识,因此人才的培养要注意市场导向星空体育。
加强政策与法规建设,建立强有力的宏观调控机制。在市场经济环境下,国家仍应制订科学的制造产业规划和制造技术进步的总体规划,以及相应的法规政策。避免重复建设、重复生产和重复引进的事情发生,要尽可能减少和避免市场盲目竞争造成的损失。
参考文献
[1] 张世昌.先进制造技术[M].天津:天津大学出版社,2004.
先进制造范文第2篇
关键词:先进制造;自动化技术;信息技术
先进制造技术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,它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、管理及特种加工等多个领域,并逐步融合与集成。
一、先进制造技术产生背景
先进制造技术计划是美国根据本国制造业面临的挑战和机遇,为增强制造业的竞争力和促进国家经济增长,首先提出了先进制造技术的概念。此后,欧洲各国、日本以及亚洲新兴工业化国家如韩国等也相继作出响应。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。
二、先进制造技术的关键技术
一是成组技术。在机械制造工程中,成组技术是计算机辅助制造的基础,将成组哲理用于设计、制造和管理等整个生产系统,改变多品种小批量生产方式,获得最大的经济效益。
二是敏捷制造。敏捷制造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“VM”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。
三是并行工程。并行工程(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)。而并行工程就是将设计、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。
四是快速成型技术。快速成型技术是利用所要制造零件的三维CAD模型数据直接生成产品原型,并且可以方便地修改CAD模型后重新制造产品原型。随着计算机技术的决速发展和三维CAD软件应用的不断推广,越来越多的产品基于三维CAD设计开发,使得快速成型技术的广泛应用成为可能。快速成形技术已广泛应用于宇航、航空、汽车、通讯、医疗、电子、家电、玩具、军事装备、工业造型(雕刻)、建筑模型、机械行业等领域。
五是虚拟制造技术。虚拟制造技术以计算机支持的建模、仿真技术为前提,对设计、加工制造、装配等全过程进行统一建模,在产品设计阶段,实时并行模拟出产品未来制造全过程及其对产品设计的影响,预测出产品的性能、产品的制造技术、产品的可制造性与可装配性,从而更有效地、更经济地灵活组织生产,使工厂和车间的设计布局更合理、有效,以达到产品开发周期和成本最小化、产品设计质量的最优化、生产效率的最高化。
六是智能制造。智能制造(IM)是制造技术、自动化技术、系统工程与人工智能等学科互相渗透、互相交织而形成的一门综合技术。它强调通过“智能设备”和“自治控制”来构造新一代的智能制造系统模式。因此,智能制造技术的研究开发对于提高生产效率与产品品质、降低成本,提高制造业市场应变能力、国家经济实力和国民生活水平,具有重要意义。
三、常见先进制造加工技术
一是精密、超精密加工技术。它是指对工件表面材料进行去除,使工件的尺寸、表面性能达到产品要求而采取的技术措施。当前,纳米加工技术代表了制造技术的最高精度水平,超精密加工的材料已有金属扩大到了非金属领域。根据加工的尺寸精度和表面粗糙度,精度加工可大致分为精密加工、超精密加工和纳米加工。
二是精密成型制造技术。它是指工件成型后只需少量加工或无须加工就可用做零件的成型技术。它是由多种高新技术与传统的毛坯成型技术融合而成的综合技术,正在从近净成型工艺向净成型工艺的方向发展。
三是特种加工技术。它是指利用电、磁、声、光、化学等能量及其组合施加在工件的被加工部位上,从而达到材料去除、变形、改变性能等目的的非传统加工技术。
四是表面工程技术。它是指采用物理、化学、金属学、高分子化学、电学、光学和机械学等技术及其组合,提高产品表面耐磨、耐蚀、耐热、耐辐射、抗疲劳等性能的各项技术。表面工程技术主要包括热处理、表面改性、制模和涂层等技术。
我国制造科学技术有日新月异的变化和发展,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,使我国生产的产品无论是质量、效率,还是品种,都有较强的市场竞争力,因此,对先进制造技术研究和实施是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的行列。
参考文献:
[1]姚福生.先进制造技术[M].北京:清华大学出版社,2002.
先进制造范文第3篇
关键词:先进制造技术;先进制造模式;制造业
1 先进制造技术概述
制造业是工业的主体,是生产工具、生活资料、科技手段、现代装备及其技术进步的依托,既占有基础地位又处于发展核心,而制造技术则是发展制造业并提高其产品竞争力的关键因素[1]。
随着制造业竞争日益激烈的形势,美国、日本、西欧、新加坡等发达国家和地区以及部分新兴工业国,都投入大量资金用于进行先进制造技术及其系统的研究开发,并将其列为国家的重点发展领域。
1994年,美国投入14亿美元研发经费将先进制造技术作为重点扶持的科技领域,1996年,更是投入高达3420亿美元的资金用于制造业的生产技术设备更新投资;1986~1993年,日本投入3万亿美元进行制造业的技术设备更新和工艺改造; 1991~1994年,欧共体投入74亿美元进行先进制造技术探索与开发[2]。
2 先进制造技术的内涵及特点
先进制造技术,是指制造业不断吸收现代信息技术及管理技术的成果,先进制造技术综合应用于产品制造全过程,包括设计,加工,检测,管理,销售,使用,服务以及回收。目的是实现高效率,低耗能、更清洁、更敏捷的产品生产,提高在市场动态多变的现实中的适应能力和竞争能力。
现代装备制造业的先进制造技术,是现代科学技术和市场经济发展的产物,具有“数、精、极、自、集、网、智、绿、信”等特点及发展趋势,相互渗透,相互依赖,相互促进。
其中,“数”是发展的核心,数字化制造是制造技术,计算机技术,网络技术和管理科学相互融合的结果; “精”是发展的关键,精密化是指对产品,零件的精度要求以及产品零件的加工精度要求越来越高; “极”是发展的焦点,极端化是指需要在极端条件下工作,或者产品的要求比较极端;“自”是条件,自动化是指从自动控制、自动调节、自动补偿、自动辨认等,发展到自学习、自组织、自维护、自修复等;“集”是发展的方法,集成化是指技术的集成、管理的集成、技术与管理的集成,其实质是知识表现形式的集成,集成化主要指的是现代技术的集成,加工技术的集成,企业内部与外部的集成、生物技术与制造技术的集成等;“网”是发展的道路,网络化是先进制造技术发展的必由之路,它由生产组织变革的需要,以及生产技术发展的可能这两者共同决定;“智”是发展的前景,智能化是指系统具有人机一体化、自组织与超柔性、自我学习与维护及自律的特点、未来还需具有更高级类人思维能力;“绿”是发展的必然,绿色化目标是使产品在整个周期中,包括设计、制造、包装、运输、使用到报废处理,对环境的负面影响极小,资源利用率极高,从而使得企业经济效益和社会效益协调优化;“信”是发展的方向,信息化具有高科技,好效益,低消耗,优资源的特点[3]。
3 先进制造模式的研究
目前,世界上各发达国家正在进行现代先进制造技术的探索与研究,同时也取得了很多成果,特别是在管理体制,经营理念,方案评价,方法建立,制造技术等方面探索研究后,提出了各种先进制造的模式,主要有以下几种:
(1)精益生产(LP)
精益生产不但是一种生产方式,更是一种运用于现代制造业的组织管理方法。精益生产是通过系统结构、人员组织、运行方式和市场供求等方面的变革,使生产系统能很快适应用户需求不断变化,并能使生产过程中一切无用、多余的东西被精简,最终达到包括市场供销在内的生产的各方面最好结果的一种生产管理方式。与传统的大生产方式不同,其特色是“多品种”,“小批量”。
(2)柔性制造(FM)
柔性制造适用于多品种、中小批量生产加工,是一种具有高柔性同时也是高自动化的制造模式。柔性制造技术是对各种不同形状加工对象实现程序化柔性制造加工的各种技术的总和。
(3)计算机集成制造(CIM)
计算机集成制造是指以计算机为核心,将各种与制造相关的技术系统,集成在一起的信息技术,目的是使企业实现整体优化,其市场竞争力得以提高。
(4)智能制造(IM)
智能制造是指计算机模拟人类进行分析,判断,推理,构思及其决策等智能活动,并且把智能机器和这些活动进行有机融合,应用于企业制造中的各子系统,实现整个企业经营运作的高柔性化和高集成化。
智能制造代替人类咋在制造过程中的部分脑力劳动,并对这些智能信息进行搜集,存储,完善,共享,继承与发展。
(5)敏捷制造(AM)
敏捷制造是指制造企业运用通信手段,采用快速配置各种资源,包括技术、管理和人,以有效和协调的方式来响应用户需求,实现制造快速灵敏的一种制造模式。
敏捷制造的目的是使制造企业能够快速灵敏地响应市场的动态多变,满足市场的多样化需求,获取长期的经济效益。
(6)绿色制造(GM)
绿色制造是指将环境影响和资源消耗因素综合考虑的一种制造模式,其目标是使产品在整个周期中,包括设计、制造、包装、运输、使用到报废处理,对环境的负面影响极小,资源利用率极高,从而使得企业经济效益和社会效益协调优化。
绿色制造是人类社会可持续发展战略在现代制造业中的体现。
(7)虚拟制造(VM)
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