先进制造技术的主要内容

先进制造技术的主要内容摘要：在世界经济一体化的进程中，制造技术不断汲取、渗透和融合计算机、信 息、自动化、材料、生物及现代管理等方面的成果，使传统意义上的制造技术有 了质的飞跃，形成了现代先进制造技术的新体系，并使产品技术、制造、检测、 管理和市场开发、销售、使用、服务乃至回收等全生命周期各个环节的活动纳入 先进制造范畴，以便从整体和全局上提升制造企业对动态和不可预测市场环境的 适应能力和竞争能力，实现优质、高效、低耗、敏捷和绿色制造，取得更大的社 会和经济效益。关键词：现代设计技术 先进制造工艺与装备柔性自动化制造技术与装备 现代制造管理技术与系统正文：先进制造技术在传统制造技术基础上不断吸收机械，电子，信息技术，材料， 能源和现代管理等方面的成果,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，灵活 的生产,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总称。也是取 得理想技术经济效果的制造技术的总称。日本率先采用新的制造技术及管理理念，使其制造业成为公认的世界之最。 20世纪 80 年代初期，美国一批有识之士在对美国的制造业的衰退进行了深刻反 省后，提出了发展先进制造技术，以促进美国的制造业得竞争力和国民经济快速 发展。先进制造技术这一全新概念的提出，立即受到世界各国政府、企业界和学 术界的高度重视，并将其称之为面向 21 世纪的技术。因为先进制造技术的主要 特征是强调实用性，它以提高企业综合经济效益为目的，所以被认为是提高制造 业竞争能力的主要手段，对促进整个国民经济的发展有着不可估量的影响。随着个性化与全球化市场的形成，信息、微电子、生物等高新技术在不断发 展，世界制造科技四大发展趋势是绿色制造、高新技术、信息化和极端制造。因 此，目前先进制造技术的研究与实践领域主要涉及现代设计技术、先进制造工艺 与装备、柔性自动化制造技术与装备、现代制造管理技术与系统等四大部分。现代设计技术产品设计是制造业发展的灵魂，是产品全生命周期的前期工序，设计质量和 水平直接关系到产品的功能、性能、环保性、可制造性、质量、竞争力、经济性 和社会效益。随着材料科学、制造科学、信息科学、微电子咳血、系统科学、优 化理论、人机工程等的迅速发展，现代设计技术也发生了日新月异的变化，出现 了并行设计，反求设计，给予只是的理性设计等新的设计理念：计算机辅助设计、 优化设计、有限元分析等新的设计方法与手段：基于系统工程的，考虑技术、经 济和社会等综合因素的，面向产品全生命周期的设计过程。现代设计技术的主要内容包括计算机辅助设计、计算机辅助工程分析、模块 设计、优化设计、可靠性设计、智能设计、动态设计、人机工程设计、并行设计、 价值工程、创新设计、反求工程涉及、虚拟设计、全生命周期设计等。现代设计技术是继承和发展传统设计技术，以产品设计为目标，融合了新的 科学理论和技术成果形成的知识群体。现代设计技术涉及面很广，可以从四个方 面说明现代设计技术的发展历程。设计理念的发展；设计范畴的扩展；设计过程 的演变；设计手段的进展。二、先进制造工艺与装备制造工艺与装备是制造业发展的基础。近年来，先进的制造工艺与装备有了 长足的进展，出现了精密形成和近静成形、快速原型等先进的成行技术：精密与 超精密、高速与超高速等先进的金属加工技术；复合特种加工、表面工程等新的 制造技术；多工种一体化的加工中心、高速内装式电主轴等关键部件的新型机床、 并联桁架结构的数控机床等先进的制造装备。三、柔性自动化制造技术与装备制造自动化是制造业发展的重要标志。从早期的刚性自动化，发展到以计算 机数控为基础的柔性自动化，其涉及的基础单元技术、系统集成技术及其相关装 备有了长足的发展。其中，计算机数字控制技术、工业机器人技术、制造过程监 控技术、柔性制造系统等都是现代化制造科学、管理科学、计算机科学、信息科 学、自动化科学和系统工程等多学科不断交叉和融合的产物。国内外在柔性自动化制造技术方面的研究主要体现在七个方面：集成技术和 系统技术；人机一体化系统；单元系统及其技术；制造过程计划和调度；柔性自 动化制造技术的深度和广度；适应现代化生产模式的制造环境；加工系统的复合化和智能化。柔性自动化制造技术的研究发展迅速，其发展趋势可用“六化”简述描述， 即制造全球化、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。四、现代制造管理技术与系统 生产管理是制造业发展的杠杆。世界制造业的发展经历了少品种小批量生 产、少品种大批量生产和多品种小批量生产模式的变化，先后出现了物料需求计 划（MRP）、准时制（JIT）生产、精益生产（LP）、敏捷制造（AM）,绿色制造（GM）等科学的生产管理理念与制造模式，柔性制造（FM）、计算机/现代集成 制造（CIM）、分布式网络制造以及智能制造等先进的生产系统。制造系统管理指的是将企业中的人、财、物、工作过程环境等视为相互联系、 相互作用的有机整体；把分散的、局部的思维方式上升带系统的、全面的研究方 式；把定性的思维方式提高到定性和定量相结合的研究方式；通过对多方案进行 分析比较，求得整个制造过程的最优化。先进制造系统的管理技术涉及制造系统 的组织及管理模式、先进科学的管理技术和现代制造系统，其主要观点和绿色体 现：认识企业一切活动的主体；计算机与信息管理系统是企业信息集成的基础； 高效率与高柔性是现代制造系统的标志；精简机构、消除浪费是高效益企业的根 本；人与环境的和谐共存是当代制造的目标。先进制造技术的特点：1. 重视实现优质、高效、低耗、敏捷、绿色生产的经营目标，尤其强调了 提高制造企业及其产品对动态多变市场的适应能力和竞争能力的发展目 标。2. 覆盖市场分析、产品设计、加工和装配、销售、维修、服务以及回收再 生的全生命周期，而不局限与制造工艺及其生产过程。3. 强调制造系统是一个由物质流、能量流、信息流和资金流组成的相互作 用的整体，因此必须重视技术、管理、信息和人的重要作用及其相互关 系，必须重视和加强多学科交叉，多技术融合和多系统集成优化。先进制造技术的发展趋势：精密化、柔性化、网络化、虚拟化、智能化、清 洁化、集成化、全球化。先进制造技术已成为世界各国争居现代制造业领先地位 的核心手段，势必对促进我过制造业发展具有举足轻重的作用。参考文献：1. 孙大涌，屈贤明，张松滨，先进制造技术.北京：机械工业出版社，2000.2. 王润孝.先进技术制造导论.北京：科学出版社，2004.3. 盛晓敏，邓朝晖.先进制造技术.北京：机械工业出版社，2003.4. 李蓓智.先进制造技术.北京：高等教育出版社.