星空体育:先进制造技术及发展十篇
文章出处:本站 人气:发表时间:2024-04-19 12:59
先进制造技术及发展篇1
关键词:机械制造;先进技术;发展现状;发展趋势
机械制造技术是机械工程发展的核心内容。我国是机械制造大国,但是从国际水平来看,我国成为制造强国还有很长的距离。要想成为制造强国,就需要采取先进的技术,提高机械制造技术的水平。从当前的发展现状来看,我国机械设计非常好,但是无法保证机械的制造质量,导致设计与制造不能同步进行,因此,这就需要国家采取各种手段来培养机械制造技术人才,使他们了解相关专业的知识与技术能力,将先进的、自动化技术应用在其中,从而提高机械制造技术水平,促进社会的健康发展。
一、先进的机械制造技术特点
1. 机械制造技术够先进
21世纪是先进机械制造技术高速发展的最佳阶段,先进的机械制造技术是建立在传统的制造技术而发展起来的,一方面沿用了传统制造技术中的基本要求,另一方面也引进并吸取了国外的成功经验,并将其引入到机械产生制造的整个过程当中。也就是说,先进的机械制造技术是与当前社会的先进技术相互融合的一个产物,是现代化社会中的新的领域,制造技术水平有明显的提高。
2. 机械制造技术涉及范围广
先进的机械制造技术所涉及到的范围非常广,不仅体现在机械本身,还涵盖了市场调查、产品开发与利用、机械加工、维修等各个方面,而且在实际工作中,工作人员需要将其有机的结合,从而形成一个整体。在应用先进的机械制造技术的过程中,工作人员必须要了解机械工作的效果,以此来提高企业在市场竞争中的实力与综合效益,最终促进国家经济的健康发展。
3. 机械制造过程具有系统化特点
在机械制造行业当中,先进的机械制造技术要求将计算机技术、自动化技术等各种现代化先进技术应用在其中,并将其贯穿于整个机械制造的全过程中。不仅沿袭了传统的制造技术,还吸取了现代化高新技术,使机械制造技术成为一项系统的、涵盖多方面的工程。
4. 机械生产技术是面向全球竞争的一门技术
自我国加入世界贸易组织之后,全球经济一体化的步伐越来越快,西方发达国家凭借先进的科学技术、经济水平在国际市场中占有竞争优势。如今国际市场竞争日益激烈,先进的机械制造技术也有了飞跃的发展,在激烈的市场中占有主导地位,所以,国家的机械制造技术水平决定了国家的发展水平,只有不断提高制造技术水平,才能够使国家在国际市场中提高其竞争实力。
5. 先进的机械制造技术统一市场竞争三要求
在上个世纪70年代之前,产品的制造技术相对比较简单,如果在市场中出现了某一项新产品,那么各大工业都纷纷着力生产相同功能的产品,所以说当时的工业要想取得市场竞争实力,就需要不断提高其生产率。自20世纪80世纪以来,机械制造业要想在市场中获取竞争优势,提高竞争实力,就需要制造业将市场竞争的三要素进行统一,即时间、成本以及质量进行统一。
二、先进机械制造技术的发展现状
随着社会的发展,我国制造业也开始将先进的技术引入进来,并得到了非常显著的发展。但是从国际上看,我国制造业的发展仍然处于落后阶段,还存在着非常大的距离,其主要体现在以下几个方面:1)技术管理方面。在全球化步伐不断加快的今天,国外工业发达国家在制造业当中采用了先进的计算机技术进行管理,并对其管理体制等各个方面加以重视,从而提出了更多先进的管理理念;而在我国,只有少部分的企业采用了计算机管理对局部进行管理,而很多工业企业仍然采用经验管理的方式进行管理。2)设计方面。工业发达国家不断更新设计数据和准则,采用新的设计方法,广泛采用计算机辅助设计技术(CAD/CAM),大型企业开始无图纸的设计和生产。我国采用CAD/CAM技术的比例较低。3)制造工艺方面。工业发达国家较广泛的采用高精密加工、精细加工、微细加工、微型机械和微米/纳米技术、激光加工技术、电磁加工技术、超塑加工技术以及复合加工技术等新型加工方法。我国普及率不高,尚在开发、掌握之中。4)自动化技术方面。工业发达国家普遍采用数控机床、加工中心及柔性制造单元(FMC)、柔性制造系统(FMS)、计算机集成制造系统(CIMS),实现了柔性自动化、知识智能化、集成化。我国尚处在单机自动化、刚性自动化阶段,柔性制造单元和系统仅在少数企业使用。
三、我国先进机械制造技术的发展趋势
(1)全球化。一方面由于国际和国内市场上的竞争越来越激烈,例如在机械制造业中,国内外已有不少企业,甚至是知名度很高的企业,在这种无情的竞争中纷纷落败,有的倒闭,有的被兼并。不少暂时还在国内市场上占有份额的企业,不得不扩展新的市场;另一方面,网络通讯技术的快速发展推动了企业向着既竞争又合作的方向发展,这种发展进一步激化了国际间市场的竞争。
(2)网络化。网络通讯技术的迅速发展和普及,给企业的生产和经营活动带来了革命性的变革。产品设计、物料选择、零件制造、市场开拓与产品销售都可以异地或跨越国界进行。此外,网络通讯技术的快速发展,加速技术信息的交流、加强产品开发的合作和经营管理的学习,推动了企业向着既竞争又合作的方向发展。
(3)虚拟化。制造过程中的虚拟技术是指面向产品生产过程的模拟和检验。检验产品的可加工性、加工方法和工艺的合理性,以优化产品的制造工艺、保证产品质量、生产周期和最低成本为目标,进行生产过程计划、组织管理、车间调度、供应链及物流设计的建模和仿真。虚拟化的核心是计算机仿真,通过仿真软件来模拟真实系统,以保证产品设计和产品工艺的合理性,保证产品制造的成功和生产周期,发现设计、生产中不可避免的缺陷和错误。
(4)自动化。自动化是一个动态概念,目前它的研究主要表现在制造系统中的集成技术和系统技术、人机一体化制造系统、制造单元技术、制造过程的计划和调度、柔性制造技术和适应现化生产模式的制造环境等方面。
四、结语
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,才能尽快缩小与发达国家的差距,才能在激烈的市场竞争中立于不败之地。总之,在我国研究和发展先进制造技术势在必行。
参考文献
[1] 马晓春.我国现代机械制造技术的发展趋势[J].森林工程,2002(3)
先进制造技术及发展篇2
【关键词】:机械制造;特点;发展趋势
1、我国机械制造行业发展现状
机械制造业是一个国家最基础的行业,也决定了一个国家制造业的整体水平,起步早,但发展又最令人担忧,比如现在中国的汽车工业相比机械制造业来说无论是产品质量还是生产效率都要高得多,当然这也是因为机械行业的特性起了决定性的因素。面对越来越激烈的国际市场竞争,我国机械制造业面临着严峻的挑战。我们在技术上已经落后,加上资金不足,资源短缺,以及管理体制和周围环境还存在许多问题,需要改进和完善,这些都给我们迅速赶超世界先进水平带来极大的困难。随着我国改革的不断深入,对外开放的不断扩大,为我国机械制造业的振兴和发展提供了前所未有的良好条件。当今,制造业的世界格局已经和正在发生重大的变化,欧、亚、美三分天下的局面已经形成,世界经济重心开始向亚洲转移已出现征兆,制造业的产品结构、生产模式也在迅速变革之中。挑战与机遇并存,我们应该正视现实,面对挑战,抓住机遇,深化改革,以振兴和发展中国的机械制造业为己任,励精图治,奋发图强,以使我国的机械制造业在不太长的时间内赶上世界先进水平。
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。随着社会的发展,人们对产品的要求也发生了很大变化,要求品种要多样、更新要快捷、质量要高档、使用要方便、价格要合理、外形要美观、自动化程度要高、售后服务要好、要满足人们越来越高的要求,就必须采用先进的机械制造技术。2、先进制造技术的特点2.1 先进制造技术是新世纪的技术。先进制造技术是制造技术的最新发展阶段,是由传统的制造技术发展起来的,既保持了过去制造技术中的有效要素,又要不断吸收各种高新技术成果,并渗透到产品生产的所有领域及其全部过程。先进制造技术与现代高新技术相结合而产生了一个完整的技术群,它是具有明确范畴的新的技术领域,是面向21世纪的技术。2.2、先进制造技术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、生产准备、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。先进制造技术的应用特别注意产生最好的实际效果,其目标是为了提高企业竞争和促进国家经济和综合实力的增长。目的是要提高制造业的综合经济效益和社会效益。2.3、先进制造技术是驾驭生产过程的系统工程。先进制造技术特别强调计算机技术、信息技术、传感技术、自动化技术、新材料技术和现代系统管理技术在产品设计、制造和生产组织管理、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。2.4、先进制造技术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。2.5、先进制造技术是市场竞争三要素的统一。在20世纪 70年代以前,产品的技术相对比较简单,一个新产品上市,很快就会有相同功能的产品跟着上市。因此,市场竞争的核心是如何提高生产率。到了20世纪80年代以后,制造业要赢得市场竞争的主要矛盾已经从提高劳动生产率转变为以时间为核心的时间、成本和质量的三要素的矛盾。先进制造技术把这三个矛盾有机结合起来,使三者达到了统一。3、先进机械制造技术的发展现状
近年来,我国的制造业不断采用先进制造技术,但与工业发达国家相比,仍然存在一个阶段性的整体上的差距。3.1、管理方面。工业发达国家广泛采用计算机管理,重视组织和管理体制、生产模式的更新发展,推出了准时生产(JIT)、敏捷制造(AM)、精益生产(LP)、并行工程(CE)等新的管理思想和技术。我国只有少数大型企业局部采用了计算机辅助管理,多数小型企业仍处于经验管理阶段。
3.2、设计方面。工业发达国家不断更新设计数据和准则,采用新的设计方法,广泛采用计算机辅助设计技术(CAD/CAM),大型企业开始无图纸的设计和生产。我国采用CAD/CAM技术的比例较低。
3.3、制造工艺方面。工业发达国家较广泛的采用高精密加工、精细加工、微细加工、微型机械和微米/纳米技术、激光加工技术、电磁加工技术、超塑加工技术以及复合加工技术等新型加工方法。我国普及率不高,尚在开发、掌握之中。
3.4、自动化技术方面。工业发达国家普遍采用数控机床、加工中心及柔性制造单元(FMC)、柔性制造系统(FMS)、计算机集成制造系统(CIMS),实现了柔性自动化、知识智能化、集成化。我国尚处在单机自动化、刚性自动化阶段,柔性制造单元和系统仅在少数企业使用。4、我国先进机械制造技术的发展趋势
4.1、全球化。一方面由于国际和国内市场上的竞争越来越激烈,例如在机械制造业中,国内外已有不少企业,甚至是知名度很高的企业,在这种无情的竞争中纷纷落败,有的倒闭,有的被兼并。不少暂时还在国内市场上占有份额的企业,不得不扩展新的市场;另一方面,网络通讯技术的快速发展推动了企业向着既竞争又合作的方向发展,这种发展进一步激化了国际间市场的竞争。
4.2、网络化。网络通讯技术的迅速发展和普及,给企业的生产和经营活动带来了革命性的变革。产品设计、物料选择、零件制造、市场开拓与产品销售都可以异地或跨越国界进行。此外,网络通讯技术的快速发展,加速技术信息的交流、加强产品开发的合作和经营管理的学习,推动了企业向着既竞争又合作的方向发展。
4.3、虚拟化。制造过程中的虚拟技术是指面向产品生产过程的模拟和检验。检验产品的可加工性、加工方法和工艺的合理性,以优化产品的制造工艺、保证产品质量、生产周期和最低成本为目标,进行生产过程计划、组织管理、车间调度、供应链及物流设计的建模和仿真。虚拟化的核心是计算机仿真,通过仿真软件来模拟真实系统,以保证产品设计和产品工艺的合理性,保证产品制造的成功和生产周期,发现设计、生产中不可避免的缺陷和错误。
4.4、自动化。自动化是一个动态概念,目前它的研究主要表现在制造系统中的集成技术和系统技术、人机一体化制造系统、制造单元技术、制造过程的计划和调度、柔性制造技术和适应现化生产模式的制造环境等方面。制造自动化技术的发展趋势是制造全球化、制造敏捷化、制造网络化、制造虚拟化、制造智能化和制造绿色化。
先进制造技术及发展篇3
[论文摘要]制造技术是发展制造业的关键技术,是创造财富和为科学技术发展提供先进手段的基础。分析我国先进机械制造技术的特点及发展现状,并阐述我国先进机械制造技术的发展趋势。
在人类社会的发展中,制造技术不断发展。从人类使用天然工具到制造工具,从简单的手工制造到简易机床的出现,人们一直为搜寻更有效更迅捷的制造技术而努力。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。随着社会的发展,人们对产品的要求也发生了很大变化,要满足人们越来越高的要求,就必须采用先进的机械制造技术。
一、先进制造技术的特点
(一)是面向21世纪的技术
先进制造技术是制造技术的最新发展阶段,是由传统的制造技术发展起来的,既保持了过去制造技术中的有效要素,又要不断吸收各种高新技术成果,并渗透到产品生产的所有领域及其全部过程。先进制造技术与现代高新技术相结合而产生了一个完整的技术群,它是具有明确范畴的新的技术领域,是面向21世纪的技术。
(二)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、生产准备、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。先进制造技术的应用特别注意产生最好的实际效果,其目标是为了提高企业竞争和促进国家经济和综合实力的增长。目的是要提高制造业的综合经济效益和社会效益。
(三)是驾驭生产过程的系统工程
先进制造技术特别强调计算机技术、信息技术、传感技术、自动化技术、新材料技术和现代系统管理技术在产品设计、制造和生产组织管理、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。
(四)是面向全球竞争的技术
20世纪80年代以来,市场的全球化有了进一步的发展,发达国家通过金融、经济、科技手段争夺市场,倾销产品,输出资本。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。
(五)是市场竞争三要素的统一
在20世纪70年代以前,产品的技术相对比较简单,一个新产品上市,很快就会有相同功能的产品跟着上市。因此,市场竞争的核心是如何提高生产率。到了20世纪80年代以后,制造业要赢得市场竞争的主要矛盾已经从提高劳动生产率转变为以时间为核心的时间、成本和质量的三要素的矛盾。先进制造技术把这三个矛盾有机结合起来,使三者达到了统一。
二、先进机械制造技术的发展现状
近年来,我国的制造业不断采用先进制造技术,但与工业发达国家相比,仍然存在一个阶段性的整体上的差距。
(一)管理方面。工业发达国家广泛采用计算机管理,重视组织和管理体制、生产模式的更新发展,推出了准时生产(JIT)、敏捷制造(AM)、精益生产(LP)、并行工程(CE)等新的管理思想和技术。我国只有少数大型企业局部采用了计算机辅助管理,多数小型企业仍处于经验管理阶段。
(二)设计方面。工业发达国家不断更新设计数据和准则,采用新的设计方法,广泛采用计算机辅助设计技术(CAD/CAM),大型企业开始无图纸的设计和生产。我国采用CAD/CAM技术的比例较低。
(三)制造工艺方面。工业发达国家较广泛的采用高精密加工、精细加工、微细加工、微型机械和微米/纳米技术、激光加工技术、电磁加工技术、超塑加工技术以及复合加工技术等新型加工方法。我国普及率不高,尚在开发、掌握之中。
(四)自动化技术方面。工业发达国家普遍采用数控机床、加工中心及柔性制造单元(FMC)、柔性制造系统(FMS)、计算机集成制造系统(CIMS),实现了柔性自动化、知识智能化、集成化。我国尚处在单机自动化、刚性自动化阶段,柔性制造单元和系统仅在少数企业使用。
三、我国先进机械制造技术的发展趋势
(一)全球化。一方面由于国际和国内市场上的竞争越来越激烈,例如在机械制造业中,国内外已有不少企业,甚至是知名度很高的企业,在这种无情的竞争中纷纷落败,有的倒闭,有的被兼并。不少暂时还在国内市场上占有份额的企业,不得不扩展新的市场;另一方面,网络通讯技术的快速发展推动了企业向着既竞争又合作的方向发展,这种发展进一步激化了国际间市场的竞争。这两个原因的相互作用,已成为全球化制造业发展的动力,全球化制造的第一个技术基础是网络化,网络通讯技术使制造的全球化得以实现。(二)网络化。网络通讯技术的迅速发展和普及,给企业的生产和经营活动带来了革命性的变革。产品设计、物料选择、零件制造、市场开拓与产品销售都可以异地或跨越国界进行。此外,网络通讯技术的快速发展,加速技术信息的交流、加强产品开发的合作和经营管理的学习,推动了企业向着既竞争又合作的方向发展。
(三)虚拟化。制造过程中的虚拟技术是指面向产品生产过程的模拟和检验。检验产品的可加工性、加工方法和工艺的合理性,以优化产品的制造工艺、保证产品质量、生产周期和最低成本为目标,进行生产过程计划、组织管理、车间调度、供应链及物流设计的建模和仿真。虚拟化的核心是计算机仿真,通过仿真软件来模拟真实系统,以保证产品设计和产品工艺的合理性,保证产品制造的成功和生产周期,发现设计、生产中不可避免的缺陷和错误。
(四)自动化。自动化是一个动态概念,目前它的研究主要表现在制造系统中的集成技术和系统技术、人机一体化制造系统、制造单元技术、制造过程的计划和调度、柔性制造技术和适应现化生产模式的制造环境等方面。制造自动化技术的发展趋势是制造全球化、制造敏捷化、制造网络化、制造虚拟化、制造智能化和制造绿色化。
(五)绿色化。绿色制造则通过绿色生产过程、绿色设计、绿色材料、绿色设备、绿色工艺、绿色包装、绿色管理等生产出绿色产品,产品使用完以后再通过绿色处理后加以回收利用。采用绿色制造能最大限度地减少制造对环境的负面影响,同时使原材料和能源的利用效率达到最高。
四、结语
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,才能尽快缩小与发达国家的差距,才能在激烈的市场竞争中立于不败之地。总之,在我国研究和发展先进制造技术势在必行。
参考文献:
[1]马晓春,我国现代机械制造技术的发展趋势[J].森林工程,2002(3).
先进制造技术及发展篇4
关键词机械制造特点发展现状趋势
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。随着社会的发展,人们对产品的要求也发生了很大变化,要求品种要多样、更新要快捷、质量要高档、使用要方便、价格要合理、外形要美观、自动化程度要高、售后服务要好、要满足人们越来越高的要求,就必须采用先进的机械制造技术。
1先进制造技术的特点
1.1是面向21世纪的技术
先进制造技术是制造技术的最新发展阶段,是由传统的制造技术发展起来的,既保持了过去制造技术中的有效要素,又要不断吸收各种高新技术成果,并渗透到产品生产的所有领域及其全部过程。先进制造技术与现代高新技术相结合而产生了一个完整的技术群,它是具有明确范畴的新的技术领域,是面向21世纪的技术。
1.2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、生产准备、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。先进制造技术的应用特别注意产生最好的实际效果,其目标是为了提高企业竞争和促进国家经济和综合实力的增长。目的是要提高制造业的综合经济效益和社会效益。
1.3是驾驭生产过程的系统工程
先进制造技术特别强调计算机技术、信息技术、传感技术、自动化技术、新材料技术和现代系统管理技术在产品设计、制造和生产组织管理、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。
1.4是面向全球竞争的技术
20世纪80年代以来,市场的全球化有了进一步的发展,发达国家通过金融、经济、科技手段争夺市场,倾销产品,输出资本。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。
1.5是市场竞争三要素的统一
在20世纪70年代以前,产品的技术相对比较简单,一个新产品上市,很快就会有相同功能的产品跟着上市。因此,市场竞争的核心是如何提高生产率。到了20世纪80年代以后,制造业要赢得市场竞争的主要矛盾已经从提高劳动生产率转变为以时间为核心的时间、成本和质量的三要素的矛盾。先进制造技术把这三个矛盾有机结合起来,使三者达到了统一。
2先进机械制造技术的发展现状
近年来,我国的制造业不断采用先进制造技术,但与工业发达国家相比,仍然存在一个阶段性的整体上的差距。
(1)管理方面。工业发达国家广泛采用计算机管理,重视组织和管理体制、生产模式的更新发展,推出了准时生产(JIT)、敏捷制造(AM)、精益生产(LP)、并行工程(CE)等新的管理思想和技术。我国只有少数大型企业局部采用了计算机辅助管理,多数小型企业仍处于经验管理阶段。
(2)设计方面。工业发达国家不断更新设计数据和准则,采用新的设计方法,广泛采用计算机辅助设计技术(CAD/CAM),大型企业开始无图纸的设计和生产。我国采用CAD/CAM技术的比例较低。(3)制造工艺方面。工业发达国家较广泛的采用高精密加工、精细加工、微细加工、微型机械和微米/纳米技术、激光加工技术、电磁加工技术、超塑加工技术以及复合加工技术等新型加工方法。我国普及率不高,尚在开发、掌握之中。
(4)自动化技术方面。工业发达国家普遍采用数控机床、加工中心及柔性制造单元(FMC)、柔性制造系统(FMS)、计算机集成制造系统(CIMS),实现了柔性自动化、知识智能化、集成化。我国尚处在单机自动化、刚性自动化阶段,柔性制造单元和系统仅在少数企业使用。
3我国先进机械制造技术的发展趋势
(1)全球化。一方面由于国际和国内市场上的竞争越来越激烈,例如在机械制造业中,国内外已有不少企业,甚至是知名度很高的企业,在这种无情的竞争中纷纷落败,有的倒闭,有的被兼并。不少暂时还在国内市场上占有份额的企业,不得不扩展新的市场;另一方面,网络通讯技术的快速发展推动了企业向着既竞争又合作的方向发展,这种发展进一步激化了国际间市场的竞争。这两个原因的相互作用,已成为全球化制造业发展的动力,全球化制造的第一个技术基础是网络化,网络通讯技术使制造的全球化得以实现。
(2)网络化。网络通讯技术的迅速发展和普及,给企业的生产和经营活动带来了革命性的变革。产品设计、物料选择、零件制造、市场开拓与产品销售都可以异地或跨越国界进行。此外,网络通讯技术的快速发展,加速技术信息的交流、加强产品开发的合作和经营管理的学习,推动了企业向着既竞争又合作的方向发展。
(3)虚拟化。制造过程中的虚拟技术是指面向产品生产过程的模拟和检验。检验产品的可加工性、加工方法和工艺的合理性,以优化产品的制造工艺、保证产品质量、生产周期和最低成本为目标,进行生产过程计划、组织管理、车间调度、供应链及物流设计的建模和仿真。虚拟化的核心是计算机仿真,通过仿真软件来模拟真实系统,以保证产品设计和产品工艺的合理性,保证产品制造的成功和生产周期,发现设计、生产中不可避免的缺陷和错误。
(4)自动化。自动化是一个动态概念,目前它的研究主要表现在制造系统中的集成技术和系统技术、人机一体化制造系统、制造单元技术、制造过程的计划和调度、柔性制造技术和适应现化生产模式的制造环境等方面。制造自动化技术的发展趋势是制造全球化、制造敏捷化、制造网络化、制造虚拟化、制造智能化和制造绿色化。
(5)绿色化。绿色制造则通过绿色生产过程、绿色设计、绿色材料、绿色设备、绿色工艺、绿色包装、绿色管理等生产出绿色产品,产品使用完以后再通过绿色处理后加以回收利用。采用绿色制造能最大限度地减少制造对环境的负面影响,同时使原材料和能源的利用效率达到最高。
4结语
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,才能尽快缩小与发达国家的差距,才能在激烈的市场竞争中立于不败之地。总之,在我国研究和发展先进制造技术势在必行。
参考文献
1马晓春.我国现代机械制造技术的发展趋势[J].森林工程,2002(3)
先进制造技术及发展篇5
先进机械制造技术主要是将现代化技术有效结合起来,它的设计主要是将现代化的计算机技术、信息技术、传感技术、自动化技术、新材料技术以及科学的现代系统管理技术有效地结合起来,研发成先进的机械制造技术。因此,先进的机械制造技术是机械制造企业不断吸收现代化高新技术,并且将传统的机械制造技术结合起来,从而使先进的机械制造技术成为成功驾驭生产过程的系统工程,能够有效地控制生产过程的信息流、物质流以及能量流,成为企业在未来发展过程中主要应用的现代化技术。随着市场全球化的迅猛发展,发达的资本主义国家在抢夺市场、倾销资本和进行资本输出的过程中主要是通过金融、经济和科技等手段实现的。如今全球市场的形成日渐成熟,经济市场的竞争也变得越来越激烈,先进机械制造技术的出现是符合这种经济市场环境的。因此,我国企业应用先进的机械制造技术,不仅能够体现企业的机械制造技术水平,而且也表明了我国的机械制造水平。由此可见,我国企业应用先进的机械制造技术,使其成为面向全球竞争的现代化技术,可以使我国的机械制造企业具备世界先进水平,从而提高我国机械制造企业在全球经济市场中的竞争力。
我国在改革开放以前,机械制造企业生产产品的技术相对来说比较简单,只要有新产品进入到经济市场,很快就会出现与此产品相同功能的产品在经济市场上流通,所以,在当时的市场环境下,机械制造企业提高产品生产率,增加产品的产量,才是企业提高市场竞争力的重要手段。改革开放以后,随着我国市场经济的快速发展,我国机械制造企业也取得较快的发展,主要通过减少生产产品的时间,降低生产成本,提高产品质量来提高市场竞争力,增加产品在经济市场上的占有率。因此,我国机械制造企业通过应用先进的机械制造技术,可以把以时间为核心的时间、成本和质量有效结合起来,实现三者的统一。由此可见,在新的市场经济环境中,先进机械制造技术是市场竞争三要素的统一。先进机械制造技术是在传统机械制造技术的基础上,融入现代化技术,不断发展而成的新的机械制造技术。先进机械制造技术不仅保留了传统机械制造技术好的方面,而且还吸收了现代化的高新技术,通过不断实验,逐渐应用于实践中,从而形成先进的机械制造技术。因此,我国机械制造企业应用的先进机械制造技术是融合现代高新技术的新技术,是面向新时代的新技术。
先进机械制造技术采用的是高效率、低耗能、优质、清洁以及灵活性较强的工艺,这些工艺都是优化过的先进工艺,不仅保留了传统机械制造技术的有效因素,并且能够在传统工艺的基础上不断发展和改造,同时又引用了高新技术成果,从而形成先进的工艺,充分体现了先进机械制造技术的先进性。先进机械制造技术是满足具体制造业的发展需求,通过不断研发和实践,形成的先进、实用的机械制造技术,并且先进机械制造技术是非常重视这种技术的实际效果的,从而充分体现了先进机械制造技术的实用性。由此可见,我国机械制造企业应用的先进机械制造技术能够突显这种新技术的先进性和实用性。由于先进机械制造技术是将机械、电子、信息、材料以及管理技术有效结合起来的高新技术,是系统化的机械制造技术,因此,先进机械制造技术是由现代化高新技术集成的,充分体现了先进机械制造技术的集成性。先进机械制造技术不是单一的技术,而是有很多高新技术组成的技术群,并且这个技术群是动态技术,在不同的发展时间发展不同的技术特点,从而能够适应不同时期制造企业的发展要求,使企业能够在各种时期都能够取得良好的经济效益和社会效益。因此,制造企业应用先进的机械制造技术生产产品,可以充分体现先进机械制造技术的动态特性。
先进机械制造技术的应用
随着全球经济的快速发展,工业的带动作用是不能忽视的。从工业发展情况看,发达国家机械制造业在制造业所占的比例很大,因此很多机械制造企业为了提高生产质量和效率,先后将一些高新技术应用到机械制造中,从而使得先进机械制造技术的理论不断成熟,研发先进机械制造技术的速度不断发展,逐渐应用到机械制造中,这也促进了机械制造业的发展。从我国机械制造业的发展情况看,我国机械制造企业所采用的制造技术相对落后,与西方发达国家的机械制造企业相比,我国机械制造企业生产的产品在全球市场中所占的份额会很小,缺乏较强的市场竞争力。但是,随着我国市场经济的快速发展,高新技术不断研发和应用,使得我国机械制造企业在产品生产过程中也应用了很多新工艺和高新技术,先进机械制造技术理论不断得到丰富,从而使其在机械制造业中得到推广和普及,对于提高我国机械制造企业的经济效益,提高我国机械制造产品的市场竞争力起到非常重要的作用。
我国机械制造企业在生产产品过程中已经应用了现代设计技术,并且机械产品的开发和设计与现代设计技术是密不可分的。企业为了提高机械产品的生产质量和效率,提高机械制造产品的市场竞争力,大都会把绿色环保设计、并行工程设计、可靠性设计、计算机辅助设计、模糊设计以及虚拟设计等现代设计技术应用到机械制造过程中。例如,机械制造企业在产品的规划、制造与检验、营销与维护以及报废与回收等环节中都融入了现代设计的相关理念和方法,并且将现代设计技术和传统机械产品的设计技术有效地结合起来。仅仅从传统设计角度看,传统设计通常是凭借以往的设计经验和基本的设计常识,应用较为落后和陈旧的工具实行的,导致设计水平较低。但是,可以充分利用传统设计技术的优点,能够更好地研发出新的设计技术。然而,现代设计技术相对于传统设计技术要非常先进,并且现代设计技术作为新的设计技术,通过计算机辅助设计和多种先进技术作为手段,不断优化和精确设计过程和设计结果。所以,将现代设计技术与传统设计技术进行有效结合,使现代设计技术融入到机械制造产品设计中,有助于企业设计高质量的产品。
机械制造工艺作为机械制造整个过程的重要组成部分,主要是将初始原材料和一些半成品加工成产品。随着先进机械制造技术应用于整个产品生产的过程中,满足了企业制造的需求。机械制造企业在毛坯制造过程中,合理应用钢液精炼、保护成套、高效金属铸造工艺以及激光焊接与切割等高新技术。机械制造企业在机械加工方面也应用了现代化高新技术,例如机械制造企业应用了精密加工技术,甚至应用了超精密加工技术,高速切削技术、高速磨削技术、切削难加工材料技术以及加工复杂型面等高新技术。在热处理方面机械制造企业还应用了可控气氛的热处理方法、真空热处理方法以及激光表面合金化等高新技术。机械制造企业在自动化生产方面也应用了一些高新技术,例如机床数控技术、集成制造技术、传感技术、机械制造机器人、自动检测技术以及信号识别技术等。总而言之,我国机械制造企业在机械制造过程中广泛应用各种新工艺和新技术,能够有效提高产品的生产质量和生产效率,从而提高机械制造企业的经济效益和社会效益。#p#分页标题#e#
随着知识信息时代的到来,网络通讯技术迅速发展,在社会中得到广泛普及,机械制造企业在生产和经营活动中也应用了网络通讯技术,这能够使企业在设计产品、选择优质的物料、制造零部件、开拓市场和销售产品的过程中更加灵活,使企业在贸易活动中能够进行异地交易和跨国交易。与此同时,合理应用网络信息技术,加速网络技术信息的交流和沟通,加强与著名企业进行产品研发合作,提高企业的经营管理水平,从而使我国机械制造企业朝着既合作又竞争的方向发展,有效提高我国机械制造企业的经济效益和市场竞争力。随着高新技术在我国机械制造企业中得到广泛应用,使得我国机械制造企业得到长足的发展。随着虚拟技术的出现,我国机械制造企业应用了虚拟技术对产品生产过程进行模拟和检验。企业通过应用虚拟技术可以检验产品的可加工性和加工工艺的合理性,能够优化产品的制造工艺。通过模拟产品生产过程,组织管理过程、车间调度情况和产品供应情况等,从而保证产品制造的成功性。因此,企业应用虚拟技术对于保证产品的生产质量,降低生产成本,提高企业的经济效益具有重要的作用。
先进制造技术及发展篇6
机械制造业是衡量一个国家工业实力的重要标志,是国民经济的基础。它既处于生产基础地位,又处于科技的前言,它依靠与生产资料、生产工具、科技手段,是现代化的动力源。随着科技的不断进步,制造业正逐渐与计算机技术、电子信息技术、自动化技术融合,减少人的劳动力,提高生产效率。据不完全统计,近十年里,美国工人数量将减少到劳动力的10%,减少的劳动力正向高尖端人才转化。在经济全球化发展的背景下,只有大力发展先进制造技术,提高生产效率,才能在全球经济竞争中处于不败之地。
先进制造技术将设计、加工、生产、制造、销售、售后于一体的工程学科,是当今社会提高生产效率,降低成本,低碳环保,确保生产质量的核心技术星空体育。企业要提高市场竞争力,先进制造技术、经济实力和高素质人才是密不可分的。自改革开放以来,我国先进制造技术发展迅速,但与西方发达国家还是有一定差距,为缩小与发达国家的差距,提高国家工业实力,是我们的首要任务。
1.先进制造技术国内外发展现状
1.1国外先进制造技术的现状
在生产设计中,采用CAD设计、CAM分析和一些计算机仿真分析,使产品在加工前,符合理论设计要求;在制造加工中,实现车间加工的自动化,即采用数控机床加工中心,立体化自动仓库等。近些年来,西方发达国家将研究方向主要放在制造系统自动化上,提出并设计出很多自动化制造系统,如计算机制造系统、集成制造系统等。下面对这两种种系统进行简要分析:
计算机制造系统是将模糊控制、神经网络、PID、专家系统的人工智能控制理论应用到先进制造技术中,应对在设计加工中遇到的问题,提高系统的加工精度。计算机制造系统是将实际生产中积累的经验进行保存并处理,应用到实际生产中,进而取代人力劳动。
集成制造系统是用计算机软件将制造技术、自动化技术、信息技术集成到一起,其优点是试用与批量生产、效率高,含盖生产中的全部过程。因此系统相对复杂,是工业自动化发展的方向。CAD/CAM技术是集成制造系统的核心技术。
1.2我国先进制造技术的现状
近些年来,我国多次对先进制造技术进行研究与规划,探讨先进制造技术的发展方向。国家863计划中涉及的计算机现代集成制造技术的研究,以掌握相关技术,建立制造技术中心,形成先进制造技术产业链,生产的产品质量大幅提高。
但目前我国生产还应用落后的生产设备,加工精度较低、能耗高等问题依然存在,高精密数控机床主要来自进口,国内生产产品占市场份额不足50%。
在企业管理方面,属于粗放式管理,专业化管理低,人才利用率低。在高尖端技术的应用中还相对落后,如微机电系统、数字集成系统的核心技术只能引进国外设备,国内只能生产和应用一般技术。
2.我国先进制造技术目前存在的问题
近些年来,我国在机械制造领域经历了从无到有,并且逐步发展进步的阶段。与过去相比,我国在先进制造技术方面已经有了很大的提升,但是同很多工业比较发达的国家相比,还存在着很多问题,主要有以下几点:一是我国生产的产品档次比较低,高水平产品的市场占有率极低;二是我国在产品的开发以及创新上能力还比较缺乏;三是我国在产品生产的专业化方面水平不高四是我国企业的生产管理技术比较落后。
3.先进制造技术的发展策略
3.1现代制造业信息化
随着科学技术的发展,尤其是网络的发展,产品信息化已经成为了制造业的必然发展趋势。信息化使得先进制造技术能够充分利用网络的便利来加快其发展,从而提高制造业的水平。具体的做法就是利用网络来提高企业的管理水平,对我国企业现有的产业结构进行改革,提高资源的利用率,优化企业运行模式,从而使得企业的生产制造能力得到整体的提高。
3.2倡导科技创新,带动先进制造技术发展
不管是国家还是企业,创新都是推动其发展的不竭动力。唯有不断创新,才能促使企业不断向前发展,才能保证先进制造技术水平的不断提高。很多西方发达国家掌握着产品制造的核心技术,却把创造利润较少而对资源环境等影响较大的零部件制造业转移动别的国家。只有不断进行科技创新,才能够提高资源利用率并降低生产成本,使得利润最大化并能够提高先进制造技术水平。值得一提的是,要想创新,就要注重人才的培养。
3.3大力支持绿色制造技术
绿色制造技术作为一种新兴的科学技术,受到了特别是一些发达国家在内的很多国家的重视。随着各国对于环境保护的重视,绿色制造将逐渐成为制造业的发展趋势。对于绿色制造技术、节能技术已经不可再生资源的替代技术加以研究,有利于我国的可持续发展。
4.先进制造技术的展望与预测
我国先进制造技术的研究主要集中在各大高校和研究所,但只停留在理论研究阶段,不能很好的与实践相结合。要想加速发展先进制造技术,应由企业根据具体生产项目,由高校相互参与,发挥各自长处。
目前,先进制造技术主要应用在航空航天、交通汽车、机床制造、能源开采等支柱产业。先进制造技术研究应全方面、多方位,不同规模企业应按各自规模进行研究,以提高我国装备制造业的竞争力,发挥国家支柱产业的重要作用。
目前先进制造技术的发展方向应面向大型加工中心、数控机床的应用,大力推广计算机辅助技术,改进加工工艺,建立完善的数据库,培养年轻人才,提高技术水平,采用领先的管理方案。同时,必须学习国外先进技术,把握机遇,使我国先进制造技术早日与世界接轨。
5.结束语
先进制造技术作为国家制造业水平的重要指标,对国家工业的发展起着至关重要的作用。随着社会的不断发展进步,人们对于产品的要求也越来越高,提高先进制造技术水平势在必行。我们应对先进制造技术的国内外现状有一个全面的了解,把握其发展趋势,努力提高我国的先进制造技术水平。
参考文献
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[2]杨叔子,吴波.先进制造技术及其发展趋势[J].机械工程学报,2003,39(10).
[3]雷源忠,锥建斌,丁汉,等.先进电子制造中的重要科学问题[J].中国科学基金,2002,16(4).
先进制造技术及发展篇7
[关键词]:先进制造技术 军事 航天产品
1 引言
近年来,高科技产业的发展,迫使先进制造技术快速发展,在信息化快速发展的今天,信息技术、微电子技术、光电子技术的发展在计算机、微电子产品中的作用非常明显,电子技术产品更新换代的速度前所未有。在国际形势复杂变化的今天,国家将先进制造业的发展列为国防建设的首位。现代化的军事作战将以快速化和准确性为特点,那么地面控制将依赖先进的全方位信息控制系统,这些控制系统构建,则依靠先进的制造技术,生产制造出的高精度,低功耗、高可靠的卫星、飞机、坦克、火箭等等。以上这些技术以航天应用技术为纽带,将推动先进制造业的快速发展,所以先进制造业不是“夕阳产业”,它以强健的市场竞争力迅猛发展。
2 先进制造技术的发展特点
先进制造技术(AMT)是一个全新的概念,被称为21世纪的高新技术。先进制造技术以强调实用性为主要特征,通过提高企业竞争能力为主要手段,以达到提高综合经济效益的目的,所以成为发展现代高科技民用产业和国防重要设备建设的主要技术支柱,从而大大促进了整个国民经济的发展。先进制造技术以“转”、“合”、“新”、“洁”为主要特点:
2.1“转”是将设计快速转变成为产品
AMT以动态技术实现快速的发展,将各种高新技术成果应用到产品的设计、制造、生产管理及市场营销的所有领域及其全过程,以人性化的管理模式、高效的生产效率、较少的运作成本、优良的产品质量,实现优质、高效、低耗、清洁、灵活的生产模式,从而满足可持续发展的要求。
2.2“合”就是指产品从设计到售后服务的一个统一的有机整体
AMT是面向工业应用的技术。AMT不仅包括加工制造过程本身,而且还涉及市场调研、产品设计、材料分析、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。
2.3“新”是产品要不断地创新
AMT将创新设计快速转变为企业的发展资源。因为先进制造本身是针对一定的应用目标,不断地吸取各种高新技术,它是一个系统工程,将先进的计算机技术、信息技术和现代管理技术快速的应用到产品设计、制造和生产组织管理等方面。
2.4 “洁”是指产品为绿色商品。AMT追求环境保护
它要求产品是绿色商品的基础上,同时要求产品的生产过程是环境型的。这说明普通的制造技术已经不能适应环境。AMT运用先进的工艺技术,以消耗最少的资源制造出对环境无污染、对人体无危害、对空间占有面积最小的优良产品,甚至废品便于回收利用。
3先进制造技术的发展应用
3.1 军事领域的应用概况
先进制造技术的突破是武器装备更新换代的动力,它是国防工业生产和军队武器装备现代化不可缺少的关键技术,是武器和军事尖端技术的发展基础。
在现代化战争中,精确打击是新型武器发展的重要技术。洲际导弹的造价成本高昂,发度成了导弹能否精准的命中打击目标的关键技术,但打击精度主要由惯性器件的精度决定;而精密导引部件是米级精度的精确打击武器的关键技术。因此先进制造技术成为惯性器件、导引部件及伺服机构等关键部件制造的关键技术。
3.2航天领域的应用概况
航天技术作为高科技领域的前沿,对先进制造技术有着更大的需求和依赖性,新型航天系统和武器的发展应用是与先进制造技术的突破分不开的。现代化的战争离不开高分辨率的军事卫星,卫星不但要有机动性而且要有较高的分辨率,国外军事高分卫星的分辨率达十几厘米,其核心技术是摄像机光学零件的精密加工,此外在激光核聚变、高能武器等新型武器中,先进加工也成为关键核心技术。
应用陀螺气浮轴承和浮子高精度金刚石切削加工技术,制造除了航天气浮平台;静压液浮陀螺平台的成功研制,主要得益于形状位置精度达0.1-0.3μm的动压马达制造技术;平面度0.03μm,表面粗糙度0.5nm以内的超光滑表面研抛技术的应用,使得激光陀螺精度达到0.01°/h数量级,从而进入高精度武器系统应用领域。
超精密偶件以惯性器件和伺服机构为典型代表。其中一维偶合,如陀螺的浮子及支架、陀螺马达轴承等,零件的尺寸精度、圆度和圆柱度要求都达到亚微米级精度;人造卫星仪器轴承是真空无轴承,其孔和轴的表面粗糙度达到1nm,圆度和圆柱度均为纳米级;多维偶合,如动压马达孔、轴、轴向与锥平面副复合偶合,伺服阀方孔偶件;多层次二维偶合,如精密伺服阀。超精密异形零件,如高速多瓣防滑轴承的内滚道、激光陀螺微晶玻璃腔体,惯性制导平台的框架、台体、基座、六面体等的加工精度在0.5μm以内,舵机壳体、雷达探测、光电探测,瞄准、捷联惯导的复杂壳体、框架等,空间几何精度很高且形状复杂的系统。
电场测量仪主要用于地球地震监测,通过测量地球电磁场的变化来预测地壳内部的活动情况,从而达到预报地震的目的。其核心部件球体的加工精度影响此项技术的成败,面轮廓度达0.003μm,表面粗糙度0.3nm,此零件的技术指标要求依赖于先进加工技术。
4结束语
先进制造技术是军事及航天产品乃至整个制造技术的核心,将推动航天技术更快的发展,国内制造业需要引起足够的重视,国家应该作为一项长远发展战略,投入足够人力、物力、财力和精力,开展深入系统性地研究。利用世界先进科学技术的发展,大量掌握和利用信息,进行创新性研究。
参考文献:
[1]赵云龙,宋文学.先进制造技术[J].2006,(8).
[2]杨辉.超精密加工设备的发展与展望[J].航空制造技术,2008.
先进制造技术及发展篇8
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)
虚拟制造是指利用计算机仿真和建模,建立虚拟产品模型,在产品进行实际加工之前,对产品的性能,可制造性进行评价,也对产品的整个加工过程进行仿真,以达到产品生产最优的一种制造模式。
3 先进制造技术的发展展望
先进制造技术其实就是信息技术,管理科学和相关的科学技术相融而成的制造技术。
21世纪制造业高速发展的同时,先进制造技术得以飞速发展,根据现代制造科学与技术的发展趋势分析,先进制造技术在未来发展的方向表现在以下几个方面:
(1)产品的创新设计和优化设计。产品的数字化建模,仿真分析,评价及设计规范;产品的创新开发设计,优化,管理,维护技术;系统整体化设计的理论,技术和方法。
(2)网络化制造理论及关键技术。网络环境下的系统与装备的协同优化;制造系统的信息模型,约束条件,运行理论及控制手段。
(3)新型成形制造原理和技术。新型材料及工艺的成形原理及技术;快速成形制造原理及技术;高能束精密成形制造原理及技术。
(4)高速高效数字制造理论和技术,新材料,新原理,新工艺的数字制造装备技术。
(5)制造中,精密,超精密测量,量值溯源原理和新传感器技术;多尺度空间精度测量技术;表面微观计量理论及技术。
(6)纳米技术。纳米材料及其性能测量;纳米尺度加工、制造、测量和装配技术;
纳电子与分子原子制造的原理及技术。
(7)仿生技术。仿生机械制造技术,结构,功能,能源与运动机械仿生技术;机械超前反馈仿生与制造的科学和技术; 生物工程技术;新一代生物芯片制造技术。
(8)微电子制造科学和关键技术。微机械、微传感、微光器件制造技术;纳米级光学光刻、非光学光刻、浅沟槽刻蚀、铜互连等机理和技术;集成电路新型封装工艺原理和技术。
(9)绿色制造技术。产品与人类和自然的协调理论;产品绿色制造工艺技术;产品的再制造和维修科学和技术;产品绿色使用理论和方法;废旧产品资源回收再利用技术。
(10)面向航空、航天、海洋、能源、交通和国防装备等重大工程制造的科学和技术。
参考文献(References)
[1] Hunt D V. Adanced Manufacturing Technology [M]. Britain:Elsevier Science Publishing Co.Inc,1987.
[2] 蔡建国,吴祖育.现代制造技术导论[M].上海:上海交通大学出版社,2000:1~14.
[3] 刘文剑.计算机集成系统导论[M].哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,1994.
先进制造技术及发展篇9
[关键词]供给侧改革;产业升级;先进装备制造业;竞争力
[中图分类号]F269.2 [文献标识码]A [文章编号]1673-0461(2016)12-0052-05
一、引 言
装备制造业是国民经济的重要支柱产业,是一个国家工业体系的工作母机,体现为国民经济和国防建设提供各类技术装备制造业的总称。装备制造业作为国民经济的基础和工业化的重要载体,是一个国家或地区先进生产力的代表和竞争力的关键。先进装备制造业是为国民经济发展提供技术装备的战略性产业,先进装备制造业竞争力是指由影响先进装备制造业核心竞争能力的各种因素合力作用而形成的一种综合能力的体现,其强弱最终体现在市场竞争能力上。供给侧改革关键是放松政府管制,释放市场活力,降低制度易成本,提高投资有效性,核心是提高供给质量和效率来增强经济增长动力,是适应我国经济发展新常态的必然要求。[1]供给侧改革背景下我国重点支持先进装备的研发、制造及应用,培育和引进具有自主知识产权及专利技术的先进装备制造业企业,促进先进制造技术与信息技术深度融合,推动我国制造业向智能化、绿色化、服务化方向发展。作为实体经济的重要载体,产业升级进程直接关系到先进装备制造业能否实现核心竞争力的持续提升。“十三五”时期,我国全面实施创新驱动发展战略,以推进供给侧结构性改革为主线,优化产品结构和产业结构,以科技进步为支撑,开发并掌握一批关键、共生技术,推进重大技术装备自主制造,明确提出推进先进装备制造业基地和重大技术装备战略基地建设的战略任务。“产能严重过剩、有效需求不足、资源配置效率低下和扭曲”成为当前我国经济发展的典型特征,推进供给侧结构性改革是新常态下我国经济转型的必由之路,是治理当前经济新常态下“结构失衡、供需错位”的最佳良方。[2]“中国制造2025”是中国从制造大国向制造强国转变的国际战略,提出了包括提高国家制造业创新能力、提升制造业国际化发展水平等9大战略任务,积极对接德国工业4.0,发展先进装备制造业,成为推动我国工业转型升级、增强经济竞争力的战略选择。在推进供给侧结构性改革的背景下,我国先进装备制造业无论是企业发展理念、技术革新、产品标准都需要在产业升级中寻求新的发展动力。作为高科技转化为现实生产力的重要手段和产业载体,大力提高先进装备制造业竞争力是实现工业化目标的内在要求,有利于加快我国传统制造业的改造与全面振兴,对实现新常态下我国经济平稳健康可持续发展具有重要意义。
二、当前我国先进装备制造业发展中面临的困境
从理论上看,“先进”主要包括产业的先进性、技术的先进性、管理的先进性。从技术上看,“先进”还包括如下特性:集群化、信息化、智能化、柔性化、生态化生产,并取得良好经济效益和市场效益的装备制造业总称。先进装备制造业主要涉及高档数控机床、智能装备与机器人、汽车及零部件、船舶和海洋工程装备、航空航天装备、轨道交通装备、重大成套装备和3D打印装备等等。长期以来,由于市场经济体制改革进程缓慢,我国先进装备制造业依然面临着一系列发展中的困境。
1.我国先进装备制造业产业缺乏核心竞争力
我国装备制造业产业是在由计划经济向社会主义市场经济过渡的历史进程中逐步发展起来的,计划经济体制下产业技术发展主要依靠政府通过计划调配资金、引进技术,制定产业技术政策时主要依靠政府指令性计划。改革开放初期,我国装备制造业由于缺乏创新,造成企业无特色、无绝活、无核心竞争力,过去“重引进、轻消化、缺创新”的做法,使我国先进装备制造业陷入“引进――落后――再引进”的恶性循环,关键核心技术与高端装备技术对外依存度高,导致我国先进装备制造业产业技术核心竞争力缺失。劳动力状况是我国先进装备制造业竞争力提高的关键要素,在劳动力成本上升的趋势下,关键是提高制造业企业生产者的技能,增加高级技术工人的比重。目前我国高级工占3.5%,与发达国家高级工占40%的水平相差很远,青年工人的技术水平绝大多数仍达不到现有技术岗位所规定的标准。[3]在部级重大科技专项、行业共性技术及企业技术革新等层面,我国先进装备制造业仍没有真正掌握关键技术、核心技术。我国先进装备制造业主要处于配套、组装等中低端环节,“拳头”型和“希望”型产品缺乏,在核心技术上受制于人,由于我国先进装备制造业缺乏核心竞争力和世界著名品牌等因素,制约着我国先进装备制造业竞争力的进一步提高。因此,在我国努力推进供给侧结构改革的背景下,我国先进装备制造业需要运用高新技术推动产业升级,进一步提升我国先进装备制造业产业核心竞争力。
2.先进装备制造业发展的体制机制障碍依然存在
在长期唯经济论的传统增长理念下,我国地方政府职能存在越位、错位和缺位乃至不作为、乱作为现象,特别是在计划经济体制影响较为严重的东北地区,装备制造业基本形成了清一色的国有控制,市场机制难以真正在资源配置中发挥决定性作用。同时,政府在市场中既是经济行为主体也扮演了裁判者的角色,当政府作为为市场主体谋取利润与作为裁判者维护市场秩序出现抉择时,往往会出现对利润的追求会超越作为裁判者应有的公正,造成市场竞争的无效性,削弱了先进装备制造业企业的发展后劲。[4]同时,政府缺乏对自身职能定位的理性认识,往往忽视了政府应成为市场主体发展的服务者、公平竞争环境的营造者、制度优化的倡导者和激励政策的安排者,出现了政企不分、政事不分等体制机制障碍,政府职能转变远未到位。伴随着以简政放权推进地方政府职能转变,新一轮技术创新浪潮,特别是互联网技术的应用,使我国先进装备制造业的生产方式、发展模式、产业形态、组织方式、发展格局等都将发生深刻变革,先进装备制造业国际竞争力较弱的局面将会逐渐得到改变。
3.先进装备制造业产业技术创新的环境有待优化
产业技术创新并非仅仅指产业内的技术创新活动,而是涵盖整个经济活动中能产生新效益的各个方面,我国先进装备制造业产业技术创新往往看重产品创新与工艺创新,而忽视了市场创新、资源配置创新和制度创新等关键创新环境的优化。我国正经历经济增速“换挡”,经济出现下行压力持续加大的“新常态”阶段,产业发展需要警惕低端陷阱。我国先进装备制造业面临全球节能减排的压力、世界经济格局的调整,以及我国老工业基地存在发展后劲不足、结构性矛盾突出、企业管理滞后、技术创新能力有待提高、传统发展模式的路径依赖等多重因素制约,智能制造、绿色制造等高端装备制造业相关标准缺失,标准国际化水平不高,先进装备制造业发展的基础相对薄弱。“新常态”下我国先进装备制造业正在向形态更高级、分工更复杂、结构更合理的阶段演化,亟待通过优化产业技术创新环境重塑先进装备制造业竞争优势,实现经济社会的创新发展、协调发展、绿色发展和智能化发展,而关键在于实现高端技术的突破。在企业文化方面,我国先进装备制造业尚处于品牌文化发展的初级阶段,企业品牌建设缺少文化底蕴,品牌感召力和影响力不足,一定程度上也影响着先进装备制造业产业技术创新能力的提升。
4.先进装备制造业发展的支撑动力存在断档
在快速推进工业化的进程中,我国走的是一条“挤压式”、“血拼式”的发展路径。在全球经济格局处于大调整的历史进程中,世界性危机和产业转型又导致国际市场产能失衡。当前,信息化是时展的明显特征,信息化发展、高新技术引进、创新能力注入为工业发展和产业结构升级带来活力。[5]但在过去几十年中,我国对信息技术、高新技术在装备制造业发展中的应用重视不够,我国装备制造业粗放型发展方式还未得到根本改变,环境与资源压力越来越突出。同时,“产业链”优势和“工业文化”意识并没有在我国装备制造业发展中积淀并成熟起来。在科学技术是第一生产力的今天,生产技术在企业竞争中的作用已经超过了劳动力、原材料等传统生产要素,我国装备制造业昔日所依赖的人口红利、全球化红利正逐渐消失,出现了中低端产品严重过剩和高端产品供给不足的“供需错位”。目前,我国已进入工业化后期,正面临着绝对量、结构性和体制性产能过剩现象并存,传统装备制造业空心化现象突出,我国先进装备制造业竞争力正在“汰旧换新”,创新驱动装备制造业转型升级举步维艰,经济下行压力依然较大,以高质、高效、低成本、低能耗、低污染为特征的我国先进装备制造业支撑动力还没有真正形成。今后,我国先进装备制造业的发展需要由投资要素驱动向技术驱动转变、由满足国内需求向满足国际需求转变。
三、供给侧改革背景下先进装备制造业竞争力提高的动力机制
1.科学技术的广泛应用
中国在200年内落后于西方,一个最重要的原因就是西方将科技运用于工业发展。在全球产业链竞争时代,科学技术对于促进先进装备制造业提质增效至关重要。第三次工业革命给制造业发展带来了革命性影响,有可能将改变制造业的未来。“十二五”以来,以现代科学技术和信息技术为主要支撑的工业转型升级趋势日益显著,智能制造、服务制造,已成为制造业转型升级的重要途径。先进科学技术应用的重点在先进装备制造业,包括对传统装备制造业的技术改造和新兴制造业产业的推广应用。在新科技革命和工业革命的推动下,“互联网+工业”时代已经来临,新一代信息技术与先进装备制造业高度融合,进一步优化生产工序,提升生产效率,实现个性化定制生产。伴随着互联网技术的推广应用,中国已初步具备了进入工业4.0的最好时机,如果能够顺利把握好这一历史性机遇,我国成为世界工业强国的目标将指日可待。
2.全面深化改革的持续推进
我国装备制造业发展长期以来面临着貌似强大的约束,如政府管制、法律、管理、金融和公司治理体系的薄弱等因素的影响,多数装备制造业改革的力量来源于企业外部,是被迫走上转型升级之路的。我国改革开放30多年来形成的大规模技术和资本积累,以及蕴藏巨大消费潜力的国内市场,势必有助于我国在先进装备制造业领域实现技术和产业化发展的突破。伴随着全球产业价值链重构的加快,供给过剩会迫使企业争夺市场,激烈的竞争以及由此关联的赢利压力,促使更多的企业将注意力转移到提高生产率、进行产品质量的升级改进和服务的升级上。[6]供给侧结构性改革所引发的增长刺激了产能、实际工资和产出技术含量的同时提升,伴随着改革在各行业的全面推进,受政府管理所限制的行业越来越少,这将积累成为巨大的发展动力,进而推动我国从传统装备制造业大国转向先进装备制造业强国。因此,我国供给侧改革背景下提高先进装备制造业竞争力必须建立在持续推进全面深化改革的基础上。
3.战略性新兴产业的全球兴起
金融危机爆发以来,世界发达国家将重振制造业的重点放在了新能源、新材料、航空航天、生物医药、高端装备制造业等领域,为新的繁荣发展周期扶持核心产业、储备新的技术优势。世界经济在经历工业化、信息化之后,正在走向低碳化,世界范围内新一轮产业升级启动,掀起了战略性新兴产业投资和新一轮产业转移的热潮。在战略性新兴产业领域,领导型企业尚未成型,行业内部的分工体系仍不健全,这使得后发国家在发展战略性新兴产业领域有可能实现由“跟跑”到“并跑”再到“领跑”的转变。[7]在我国战略性新兴产业的“高端装备制造业”领域,重点发展高端智能装备,将有利于在供给侧结构性改革的背景下,推动着新一轮生产制造革命以及技术与解决方案的创新,促进先进装备制造业竞争力的提升。
4.国内市场需求潜力巨大
国内市场广阔,是我国先进装备制造业发展的重要阵地,国内消费市场的满足、消费层次的提高、消费者选择权的扩大和满意度的提高,是我国先进装备制造业产业竞争力不断提升的重要体现。我国装备制造业企业对国内市场的高水平满足和大范围占有已成为先进装备制造业国际竞争力的重要体现。[3]伴随着国内市场需求结构的不断升级,体现为从生存性消费向发展型消费升级,从传统消费向新型消费升级,农村市场需求也正在由生活必需品为主向耐用消费品为主转变。[8]我国主要是低端制造产品出现了产能过剩问题,而技术含量高、产品质量好、能源消耗低的中高端制造产品在国内市场依然供不应求。因此,满足巨大而广阔的国内市场需求,这也是提高我国先进装备制造业竞争力的主要特点之一。
四、供给侧改革背景下提高我国先进装备制造业竞争力的对策
1.推动我国先进装备制造集聚区建设
在工业化基础方面,大国具有完备的产业体系,从长远发展看,大国必须依托重点产业群来支撑,从集约化、信息化、科技水平、全球化、可持续能力等多角度改善工业化水平和能力,需要通过完善市场机制、产业机制和企业内部的机制来加以改进。[9]我国以加快发展先进装备制造业等战略性新兴产业为重要抓手,坚持市场导向与政府推动相结合,鼓励产业链关联企业联合重组,着力加强以产业链为纽带的产业集群建设,专注打造企业“隐形冠军”,在产品设计、成形制造等环节实现升级改造,在某一细分市场培育独特的竞争优势。《国家发展改革委工业和信息化部关于实施制造业升级改造重大工程包的通知》(发改产业〔2016〕1055号)于2016年5月13日,将围绕制造业高端化、智能化、绿色化、服务化,组织实施10大重点工程,推进我国制造强国建设。这10大重点工程包括:智能化改造工程、基础能力提升工程、绿色制造推广工程、高端装备发展工程、关键新材料发展工程、航天航空能力建设工程、电子信息升级工程、质量和品牌提升工程、服务型制造转型工程和重大产业基地建设工程。[10]通过掌握嵌入式软件的研发优势,着力增强我国先进装备制造业的自主创新能力,加快完善以装备企业为主体、市场为导向、产学研相结合的我国先进装备制造业产业自主创新体系,创新先进装备制造业与生产业协调发展机制,发展依托先进装备制造业的高新技术服务业,积极建设国际领先的先进装备制造业产业基地和产业集群。2016年3月30日,国务院决定再设辽宁沈大等3个国家自主创新示范区,促进涌现更多创新活跃、特色突出的升级发展新“尖兵”,建设国家高端装备、智能装备制造业战略基地和核心集聚区,进一步提升我国先进装备制造业核心竞争力。
2.构建我国先进装备制造业转型升级的生态系统
在全球经济结构深入调整的新阶段,先进装备制造业转型升级包括发展新兴产业尤其是生产业,在已有的装备制造业产业中引进新装备、新技术、新材料,在产业价值链上逐步由低端走向中高端。绿色低碳化是装备制造业未来的发展趋势。发展绿色制造作为综合考虑环境影响和资源效益的现代制造模式,将推动制造技术向极端尺度、超常使役环境的超常制造技术发起新挑战,实现各种知识和技术的交叉融合,由生产型制造转变为以知识性、集成性、战略性和全球性为特点的服务型制造,推进装备造业产业优化升级,由装备制造向装备创造转变,使其核心部件保持自主性,全面提升我国先进装备制造业竞争力。同时,国家鼓励辽宁在机器人及智能制造、新能源装备等领域开展创新试点。大力推进大数据在先进装备制造业企业中的应用,推动企业优化决策、控制成本、节能减排、升级服务、精准研发,提升企业竞争力。我国设立先进制造产业投资基金,是由国家出资引导、社会资本参与、以有限合伙制进行市场化运作的第一支制造业领域产业投资基金。它的设立意在通过市场化运作和灵活多样的投资方式,重点投资先进制造业、传统产业升级和产业布局的重大项目,加快培育高端制造业,促进传统制造业优化升级。[11]2016年8月1日,工信部等三部门印发《装备制造业标准化和质量提升规划》提出,坚持标准引领,用先进标准倒逼装备制造业转型和质量升级,建设制造强国、质量强国。加快推进节能环保以及低碳技术的推广应用,带动先进装备制造业转型升级,实现大国产业体系的优化和升级。
3.激发我国科技创新和人才资源潜力
我国拥有大量高技术工人和科研机构,可以通过加强高校、科研院所与先进装备制造业企业发展配套的重点学科建设,挖掘我国科技和人才资源所蕴藏的巨大潜力。同时,我国不同地区的资源、产业、人才、基础设施等支撑因素鼓励自由流动,发展空间和潜力巨大。2016年4月,由东北大学、中国(海南)改革发展研究院联合创立的“中国东北振兴研究院”获得国家发展改革委员会批准,并积极支持研究院以“东北振兴”为主题,紧紧围绕新一轮东北振兴的战略定位和重点任务,将研究院打造成为以东北振兴理论和政策研究为特色的新型高端智库,根据党中央、国务院、东北三省各级政府政策决策需求,提供相关决策咨询服务,必将为提高我国先进装备制造业竞争力提供新的动力源泉。沈阳机床集团作为东北老牌国企,依托一群“80后”研发主力军成功开发出“i5”数控系统智能机床,一举打破国外在数控机床领域的长期垄断,甚至走在了德国工业4.0的前面。可见,要提高先进装备制造业竞争力,需要得到政府的大力支持但不能干预企业的正常运行,重视人才积累,坚持自主研发,这是沈阳机床集团成功的关键。未来在我国先进装备制造业全行业要弘扬理性严谨的工匠精神,工匠精神也是一种创新的职业精神。当今时代,新创意、新技术、新产品、新业态层出不穷,但“新”的达成离不开脚踏实地的工作作风和敢于实践、勇于创新的职业探索,用“工匠精神”打磨“中国智造”。
先进制造技术及发展篇10
当今世界的竞争,主要是综合国力的竞争制造技术是直接创造社会财富的基础,对一个国家的技术经济发展起着至关重要的作用,所以世界各国都非常重视制造技术的发展
近年来,世界范围内出现了研究应用先进制造技术的浪潮,以机械制造为代表的先进制造技术己成为当代国际间科技竞争的重点。它的水平高低,在很大程度上反映了一个国家工业发展的水平,是现代企业提高产品开发与技术创新能力、稳定产品质量、増强竞争能力的看家本领在我国,先进制造技术的重要性己引起各界的认识和重视,被列为“九五”计划和2010年中长期科研发展规划中的主要关键技术和重要发展方向。因而,了解先进制造技术的发展趋势和前沿技术,对全面把握我国先进制造技术的发展方向,确定它的发展目标及我们的战略对策是十分必要的。
2先进制造技术的定义及技术特征
2.1定义
制造技术是使原材料成为产品所使用的一系列技术的总称,是制造业赖以生存和进步的主体技术先进制造技术是制造业为了适应时代要求以提高竞争力,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,具有鲜明的时代特征,可以将先进制造技术定义为:制造业不断吸收机械、电子、信息、材料、能源及现代管理等方面的成果,并将其综合应用于制造的全过程,实现优质、高效?低耗清洁、灵活生产,取得理想技术经济效果的制造技术总称。
2.2技术特征
先进制造技术具有以下五个技术特征:
2.21先进性
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,它从传统制造工业发展起来,并与新技术实现了局部或系统集成2.22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、销售使用、维修服务,甚至回收再生的整个过程
2.23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
22.4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,技术趋于系统化集成化,己发展成为集机械、电子、信息、材料和管理技术为一体的新兴交叉学科。
22.5技术与管理的紧密结合
对市场变化作出更敏捷的反应及对最佳技术经济效益的追求,使先进制造技术十分重视生产过程组织管理体制的合理化和最佳化,它是技术与管理自然科学与社会科学紧密结合的产物。
3先进制造技术的形成发展过程
先进制造技术的形成和发展同科技进步及市场需求密切相连在科技高速发展的推动下,制造业的资源配置沿着“劳动密集一一设备密集一一信息密集一一知识密集”的方向发展在市场需求不断变化的驱动下,制造业的生产规模沿着“小批量一一少品种大批量一一多品种变批量”的方向发展与之相适应,制造技术的生产方式沿着“手工一一机械化一一单机自动化一一刚性流水自动化一一柔性自动化一一智能自动化”的方向发展
当代制造技术的前沿己经发展到以信息密集的柔性自动化生产方式满足多品种、变批量的市场需求,并向知识密集的智能自动化方向发展在这个发展过程中,制造技术的内涵不断延伸与发展,经历了重视辅助工序、工装?生产过程,不断更新工艺方法,引入和集成信息技术以及更新管理观念,促进生产组织变革等四个环节,逐渐形成了先进制造技米
4先进制造技术的发展趋势
高生产率和高质量是先进制造技术的两大追求目标先进制造技术的发展趋势可概括成如下几个方面
4.1向自动化柔性化、集成化和智能化方向发展
微电子、计算机自动化技术与传统工艺及设备相结合,形成了多项制造自动化单元技术,经局部或简单到复杂不同档次的自动化制造系统,使传统工艺产生显著、本质的变化,极大地提高了生产效率和产品质量。当然,冷加工的发展道路是:NC(数控卜FMS(柔性制造系统)^CIMS(计算机集成制造系统hIMS(智能制造系统)热加工的发展道路是:优质高效低耗工艺-低成本自动化-综合自动化。
4.2向高精密方向发展
现代新技术产品需要高精度的制造,精密制造技术是先进制造技术的基础,它包括精密加工和超精密加工、微细加工和超微细加工、微型机械等当前有代表意义的是以纳米技术为代表的超精密加工技术和以微细加工为手段的微型机械技术。
精密加工和超精密加工的主要方法,目前有精密切削、超精密切削、超精密磨削和研磨加工等,其加工精度己从微米级(um)亚微米级(1~10-Vm)向纳米级(1dVm)进军。
微细和超微细加工是一种特殊的精密加工,它不仅加工精度极高,而且加工尺寸十分微小。如大规模集成电路芯片上的图形是用电子束?离子束刻蚀的方法加工的,线宽可达0.1um,微型机械是机械技术与电子技术在纳米级水平上相融合的产物。国外有人将纳米技术与微型机械称为“21世纪的核心技术”。
4.3向非传统加工技术方向发展
在继续开展传统切削、磨削等新工艺的同时,各种非传统加工方法也在开拓发展,并不断开创新工艺,达到新的技术水平由于这类加工方法能解决大量普通机械加工方法难以解决甚至根本无法解决的问题,因而得到迅速发展,并显示出极大的潜力和前景非传统加工方法主要指一些物理的、化学的特种加工和高能密度加工,如电火花加工、电解加工、超声波加工、激光加工、离子束加工等。特种加工的对象主要是难加工材料。高能密度加工主要指三束加工(激光束、电子束和离子束),它们是极有前途的加工方法不少非传统加工法同时又是精密加工和超精密加工方法传统加工和特种加工相结合的复合加工同样有着良好的发展前景。
4.4采用新型生产模式,使企业适应多变市场需求机械制造生产模式除有通用机床加专用工艺装备、数控机床加具有计算机辅助设计和自动编程功
柔性制造单元(FMC)加管理信息控制系统(MIS)以外,还有计算机集成制造系统(CIMS)智能制造系统(IMS)、并行工程(CE)、精节生产(LP)和敏捷制造(AM)等生产模式现代企业只有采取先进的生产模式,改进生产组织管理,才能増强在激烈的市场条件下的竞争能力。
5先进制造技术的技术前沿与新型生产模式
计算机集成制造(CIM)技术作为人类未来工厂的概念模式,得到很多国家的重视企业从经营计划、产品设计、加工制造到市场销售形成一个完整的系统,进行综合优化它不断吸收微电子、计算机、自动化等最新技术成果形成了计算机辅助设计(CAD)制造(CAM)工艺(CAPP)测试(CAT)评价(CAE)?数控机床(NC)加工中心(MC)、企业管理信息系统(MIS)?柔性制造系统(FMS)等一系列具有划时代意义的新技术对上述技术进行局部或系统集成,就形成了从单机到生产线、从刚性到柔性、从简单到复杂等不同档次的集成制造系统(CIMS)可以预言CIMS将成为21世纪占主导地位的生产方式。
智能制造技术(IMT)旨在将人工智能溶进制造过程的各个环节,通过模拟专家的智能活动,取代或延伸制造环境中的部分脑力劳动,从而在制造过程中,系统能自动监测其运行状态,在受到外界或内部激励时能够自动调整其参数,以期达到最佳状态,具有自组织能力。它被称为21世纪的制造技术。
并行工程(CE)技术旨在将产品设计与制造以及相关过程进行系统的综合,以期在产品设计的同时就将生产、维修的各个环节考虑进去,大大缩短生产周期该技术的关键在于将CADCAMCATMIS等有机地集成起来,将引入动态并行机制,即将产品生产周期中各种因素进行有机综合、并行处理,将产品设计、生产计划丨生产加工、质量检验、市场分析等同步规划,它可显著缩短新产品从构思到实现批量生产的开发周期。
精节生产(LP)是由日本丰田公司率先提出并得以应用,后来受到美国的重视,它综合了单件生产和大批量生产两者的优点,其特点是:行小组自治工作制,工人既是主人也是雇员,企业把雇员看作比机器更为重要的固定资产。
(2)精简一切生产中不产生价值的工作,减少管理层次,精简组织机构。
(3)精益求精,以尽善尽美为最终目标,持续不断地改进生产,降低成本,力争无废品、无库存和产品品种多样化。
敏捷制造(AM)是近年来美国为恢复其在国际制造业中领导地位而提出的一种生产模式它是将柔性生产技术熟练掌握生产技能和有知识的劳动力,与企业内部和企业之间合作的灵活管理集成在一起,通过所建立的共同基础结构,对迅速改变或无法预见的消费者需求和市场时机作出快速响应它的主要特点是提出虚拟制造(VM)的概念,根据市场需求,采用虚拟公司来承接项目,开发产品和组织生产。从本企业和其它企业选出各种优势力量,集成为一个单一的经营实体一一虚拟公司,当所承接的产品或项目一旦完成,虚拟公司即行解体。
CIMSIMSCELP和AM都是制造系统中新的生产模式,其宗旨都是为了提高企业竞争力,以适应多变的市场需求;在运行机理上都是强调集成,但在侧重点上有所区别。
CE强调的是产品开发和设计与其它相关过程的集成,尽量保证开发和设计工作一次完善,减少反复,缩短产品生产制造周期。
LP是通过项目组或生产小组形式把各方面人员集成在一起,在生产?检验与维修等场地集成在一起,同时还采用相应的措施做到与协作厂家、用户的集成,从而实现最大限度地精简非増值人员和机构,提高企业竞争力。因而它强调的是组织管理和人员的集成。
AM则在先进的柔性生产技术的基础上通过企业内部的多功能项目组与企业外的多功能组织组成虚拟公司,把全球范围内的各种资源,包括人的资源集成在一起。
第一代CIMS只注重信息和功能的集成,随着CIM技术的发展和应用,CIMS含义也在深化,第二代CIMS更强调技术、组织和人的全面集成
可见,CIMS与CELP及AM等生产模式并无本质区别,他们之间的关系是一种互补而不是替代。
没有计算机通讯系统?不采用现代制造技术的集成,是很难充分发挥精节生产的组织集成和人员集成的优势,而敏捷制造的基础和主体实质还是CIMS,不过只是CIMS的横向发展,是企业级的集成扩展为社会系统内的集成;而LP和AM则为CIMS真正取得效益提供了新的思想和技术,又促进了CIMS的进一步发展
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