納米技術(shù)在制造業(yè)中的應(yīng)用范文
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篇1
瞎.篷詞]機械制造;特征;走向機械制造技術(shù)是研究機械產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)、加工、銷售、使用、維修服務(wù)以及回收再生的整個過程的工程技術(shù)學(xué)科,它以提高質(zhì)量、效益、競爭力為目標等系統(tǒng)工程。隨著經(jīng)濟社會的發(fā)展,人們對機械產(chǎn)品的需求也發(fā)生了巨大的變化,要求品種多樣、更新快捷、質(zhì)量較高、使用方便、價格合理、外形美觀、自動化程度高、售后服務(wù)好,要滿足人們?nèi)找嫣岣叩囊?,這就要應(yīng)用先進的機械制造技術(shù)。
先進制造技術(shù)的特征先進制造技術(shù)是制造技術(shù)的高級發(fā)展階段,它在傳統(tǒng)制造技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來,它保持了傳統(tǒng)制造技術(shù)中的有益因素,不斷吸收了一些高新技術(shù)成果,使之溶入產(chǎn)品生產(chǎn)的各個具體領(lǐng)域與全過程。先進制造技術(shù)與現(xiàn)代高新技術(shù)的結(jié)合產(chǎn)生了—個技術(shù)群,它是面向未來的技術(shù)。
先進制造技術(shù)不僅僅限于制造過程,它是從產(chǎn)品市場調(diào)研、產(chǎn)品開發(fā)工藝設(shè)計、生產(chǎn);隹備、加工制造、售后服務(wù)等產(chǎn)品壽命周期的全部內(nèi)容,并結(jié)合成有機的整體。先進制造技術(shù)的應(yīng)用尤其關(guān)注產(chǎn)生最佳的實用效果,是為了提高企業(yè)競爭和促進國家經(jīng)濟和綜合實力的提升。
以提高制造業(yè)的綜合經(jīng)濟效益和社會效益,先進制造技術(shù)是面向工業(yè)應(yīng)用的技術(shù)。
先進制造技術(shù)非常強調(diào)計算機技術(shù)、信息技術(shù)、傳感技術(shù)、自動化技術(shù)、新材料技術(shù)、現(xiàn)代系統(tǒng)管理技術(shù)在產(chǎn)品設(shè)計、制造和生產(chǎn)管理、銷售及售后服務(wù)等方面的應(yīng)用。它不斷吸收各種高新技術(shù)成果與傳統(tǒng)制造技術(shù)結(jié)合,使制造技術(shù)成為駕馭生產(chǎn)全過程的物質(zhì)流、能量流和信息流的系統(tǒng)工程。
隨著經(jīng)濟全球化的發(fā)展,市場競爭越來越激烈,先進制造技術(shù)是為適應(yīng)這種激烈的市場競爭而產(chǎn)生的。一個國家的先進制造技術(shù),應(yīng)該具有世界先進水平,這樣才能提升本國現(xiàn)代制造業(yè)在全球市場的競爭力。
先進制造技術(shù)是市場競爭三要素的統(tǒng)一。20 LJ-±-?,80年代后,制造業(yè)要贏得市場競爭,提高勞動生產(chǎn)率已經(jīng)轉(zhuǎn)變?yōu)橐詴r間為核心的時間、成本和質(zhì)量的三要素的矛盾。先進制造技術(shù)把這三個要素有機結(jié)合起來,使三者達到了有機的統(tǒng)一。
我國機械制造技術(shù)的發(fā)展方向先進制造技術(shù)是制造技術(shù)的新的發(fā)展階段,它是由傳統(tǒng)的制造技術(shù)發(fā)展起來的,既要保持過去制造技術(shù)中的有效要素,還要不斷吸收各種高新技術(shù)成果,并物化于產(chǎn)品生產(chǎn)的各個領(lǐng)域及全過程。
納米技術(shù)是實現(xiàn)納米級精度,即在納米尺度上研究原子和分子結(jié)構(gòu),物質(zhì)特性及相互作用與運動,并運用這種技術(shù)為人類服務(wù)的高新技術(shù),納米技術(shù)對制造業(yè)產(chǎn)生了較大的影響,它的應(yīng)用范圍將非常廣泛,包擂納米材料技術(shù)、納米加工技術(shù)、納米裝配技術(shù)和納米測量技術(shù)等。
超精密加工的加工精度在世紀之交已達到納米級,在近幾年來,開發(fā)的分子束生長技術(shù)、離子注入技術(shù)和材料合成、掃描隧道工程可使加工精度達到0.0003—0.0001 Ll m,精密工程正向終極目標一原子級精度的加工靠近,可進行移動原子級別的加工?,F(xiàn)代機械制造技術(shù)的發(fā)展主要表現(xiàn)在精密工程技術(shù),以超精密;|]nzz的前沿部分、微細加工、納米技術(shù)為代表,就要實現(xiàn)微型機械電子技術(shù)和微型機器人的時代徹械制造的高度自動化,以ClMS和敏捷制造等為代表。
機械制造的精密成形技術(shù)。成形制造技術(shù)包括鑄造、焊接、塑性加工等。精密成形技術(shù)包括.精密鑄造如濕膜精密成形鑄造、剛型精密成形鑄造、高精度造芯,精密鍛壓如冷濕精密成形、精密沖裁、精密熱塑性成形、精密焊接與切割等。
機械制造的無切削液加工。其加工的主要應(yīng)用領(lǐng)域是機械加工行業(yè),此工藝加工簡化了工藝、減少了成本并消除了冷卻液帶來的一系列問題,如廢液排放和回收等。
機械制造的快速成形技術(shù)。快速原型零件制造技術(shù)(RPM)的設(shè)計突破了傳統(tǒng)加工技術(shù)所采用的材料去除的要求,應(yīng)用添加、累積的原理。其代表性技術(shù)有分層實體制造(LOM),熔化沉積制造等。
機械制造的綠色化走向。綠色制造通過綠色生產(chǎn)過程綠色設(shè)計、綠色材料、綠色設(shè)備、綠色工藝、綠色包裝、綠色管理生產(chǎn)出綠色產(chǎn)品,產(chǎn)品使用完以后再通過綠色處理后加以回收利用和綠色服務(wù)。采用綠色制造能最大限度地減少制造產(chǎn)業(yè)及企業(yè)對環(huán)境的破壞和影響,提高原材料和能源的利用效率實現(xiàn)制造業(yè)的節(jié)能減排,提高環(huán)保質(zhì)量。
機械制造的全球化趨勢。由于國際和國內(nèi)市場上的競爭的激烈,在機械制造業(yè)中,國內(nèi)外一些企業(yè),包括知名度較高的企業(yè),在競爭中紛紛下滑,甚至倒閉和被兼并。一些暫時還在國內(nèi)市場上占有一定份額的企業(yè),繼續(xù)拓展新市場:通訊技術(shù)的快速發(fā)展推動了企業(yè)向著既競爭又合作的方向發(fā)展,這進—步激化了國際間市場的競爭。這己成為全球化制造業(yè)發(fā)展的動力,全球化制造的主要技術(shù)基礎(chǔ)就是網(wǎng)絡(luò)化,通訊技術(shù)的發(fā)展使制造的全球化迅速實現(xiàn)。
機械制造的網(wǎng)絡(luò)化走向。通訊技術(shù)的迅速發(fā)展,給企業(yè)的生產(chǎn)和經(jīng)營活動帶來了巨大的變革。產(chǎn)品設(shè)計、物料選擇、零件制造、市場開拓與產(chǎn)品銷售都突破了地區(qū)的界限,較多的企業(yè)超越國界進行。網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的快速發(fā)展,加速技術(shù)信息的交流、加強了產(chǎn)品開發(fā)的合作和經(jīng)營管理,推動了企業(yè)向著既競爭又合作的方向發(fā)展。
工藝和技術(shù)的發(fā)展減少了原材料和能源的耗用量或縮短了開發(fā)周期、減少了成本,有一些工藝的改進對環(huán)境起到保護作用,綠色制造是人類往會可持續(xù)發(fā)展在制造業(yè)中的體現(xiàn)。除了工藝革新外,還要運用信息技術(shù),通過計算機的模擬、仿真來實現(xiàn)。機械制造技術(shù)不僅是衡量一個國家科技發(fā)展水平的重要標志,還是國際間科技競爭的重點領(lǐng)域。我國制造技術(shù)目前還是經(jīng)濟技術(shù)發(fā)展中的薄弱環(huán)節(jié)。追逐世界先進制造技術(shù)的發(fā)展潮流,將其作為戰(zhàn)略優(yōu)先,并加大力度使其快速發(fā)展,縮小與世界發(fā)達國家的差距,在激烈的國際市場競爭中站穩(wěn)腳跟。
篇2
一、我國機械制造技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀分析
機械制造技術(shù)是研究產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)、加工制造、銷售使用、維修服務(wù)乃至回收再生的整個過程的工程學(xué)科,是以提高質(zhì)量、效益、競爭力為目標,包含物質(zhì)流、信息流和能量流的完整的系統(tǒng)工程。
20世紀70年代以前,產(chǎn)品的技術(shù)相對比較簡單,一個新產(chǎn)品上市,很快就會有相同功能的產(chǎn)品跟著上市。20世紀80年代以后,隨著市場全球化的進一步發(fā)展,市場競爭變得越來越激烈。
20世紀90年代初,隨著CIMS技術(shù)的大力推廣應(yīng)用,包括有CIMS實驗工程中心和7個開放實驗室的研究環(huán)境已建成。在全國范圍內(nèi),部署了CIMS的若干研究項目,諸如CIMS軟件工程與標準化、開放式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與發(fā)展戰(zhàn)略,CIMS總體與集成技術(shù)、產(chǎn)品設(shè)計自動化、工藝設(shè)計自動化、柔性制造技術(shù)、管理與決策信息系統(tǒng)、質(zhì)量保證技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)庫技術(shù)以及系統(tǒng)理論和方法等均取得了豐碩成果,獲得不同程度的進展。但因大部分大型機械制造企業(yè)和絕大部分中小型機械制造企業(yè)主要限于CAD和管理信息系統(tǒng),底層基礎(chǔ)自動化還十分薄弱,數(shù)控機床由于編程復(fù)雜,還沒有真正發(fā)揮作用。因此,與工業(yè)發(fā)達國家相比,我國的制造業(yè)仍然存在一個階段性的整體上的差距。
目前,我國已加入WTO,機械制造業(yè)面臨著巨大的挑戰(zhàn)與新的機遇。因此,我國機械制造業(yè)不能單純的沿著20世紀凸輪及其機構(gòu)為基礎(chǔ)采用專用機床、專用夾具、專用刀具組成的流水式生產(chǎn)線——剛性自動化發(fā)展。而是要全面拓展,面向五化發(fā)展,即全球化、網(wǎng)絡(luò)化、虛擬化、自動化、綠色化。
二、機械制造技術(shù)的特點
做好基礎(chǔ)自動化的工作仍是我國制造企業(yè)一項十分緊迫而艱巨的任務(wù)。但加工中心無論是數(shù)量還是利用率都很低。可編程控制器的使用并不普及,工業(yè)機器人的應(yīng)用還很有限。因此,我們要立足于我國的實際情況,在看到國際上制造業(yè)發(fā)展趨勢的同時扎扎實實地做好基礎(chǔ)工作。
(一)機械制造技術(shù)是一個系統(tǒng)工程。先進制造技術(shù)特別強調(diào)計算機技術(shù)、信息技術(shù)、傳感技術(shù)、自動化技術(shù)、新材料技術(shù)和現(xiàn)代系統(tǒng)管理技術(shù)在產(chǎn)品設(shè)計、制造和生產(chǎn)組織管理、銷售及售后服務(wù)等方面的應(yīng)用。它要不斷吸收各種高新技術(shù)成果與傳統(tǒng)制造技術(shù)相結(jié)合,使制造技術(shù)成為能駕馭生產(chǎn)過程的物質(zhì)流、能量流和信息流的系統(tǒng)工程。
(二)機械制造技術(shù)是一個綜合性技術(shù)。先進制造技術(shù)應(yīng)用的目標是為了提高企業(yè)競爭和促進國家經(jīng)濟和綜合實力的增長。因此,它并不限于制造過程本身,它涉及產(chǎn)品從市場調(diào)研、產(chǎn)品開發(fā)及工藝設(shè)計、生產(chǎn)準備、加工制造、售后服務(wù)等產(chǎn)品壽命周期的所有內(nèi)容,并將它們結(jié)合成一個有機的整體。以便提高制造業(yè)的綜合經(jīng)濟效益和社會效益。
(三)機械制造技術(shù)是市場競爭要素的統(tǒng)一體。市場競爭的核心是如何提高生產(chǎn)率。隨著市場全球化的進一步發(fā)展,20世紀80年代以后,制造業(yè)要贏得市場競爭的主要矛盾已經(jīng)從提高勞動生產(chǎn)率轉(zhuǎn)變?yōu)橐詴r間為核心的時間、成本和質(zhì)量的三要素的矛盾。先進制造技術(shù)把這三個矛盾有機結(jié)合起來,使三者達到了統(tǒng)一。
三、我國機械制造技術(shù)的發(fā)展方向
先進制造技術(shù)是制造技術(shù)的最新發(fā)展階段,是由傳統(tǒng)的制造技術(shù)發(fā)展起來的,既保持了過去制造技術(shù)中的有效要素,又要不斷吸收各種高新技術(shù)成果,并滲透到產(chǎn)品生產(chǎn)的所有領(lǐng)域及其全部過程。
20世紀80年代,隨著掃描顯微鏡的發(fā)明和使用,人類認識世界和改造世界的能力進入納米尺度,納米技術(shù)是指實現(xiàn)納米級精度,是一種在納米尺度上研究原子和分子結(jié)構(gòu),物質(zhì)特性及相互作用與運動,并運用這種技術(shù)為人類服務(wù)的高新技術(shù),納米技術(shù)對制造業(yè)產(chǎn)生了很大的影響,其應(yīng)用范圍將非常廣泛,包括納米材料技術(shù)、納米加工技術(shù)、納米裝配技術(shù)和納米測量技術(shù)等。
現(xiàn)代機械制造技術(shù)的發(fā)展主要表現(xiàn)在兩個方向上:一是精密工程技術(shù),以超精密加工的前沿部分、微細加工、納米技術(shù)為代表,將進入微型機械電子技術(shù)和微型機器人的時代;二是機械制造的高度自動化,以CIMS和敏捷制造等的進一步發(fā)展為代表。
(一)精密成形技術(shù)成形制造技術(shù)包括鑄造、焊接、塑性加工等。精密成形技術(shù)包括:精密鑄造(濕膜精密成形鑄造、剛型精密成形鑄造、高精度造芯)、精密鍛壓(冷濕精密成形、精密沖裁)、精密熱塑性成形、精密焊接與切割等。
(二)無切削液加工無切削液加工的主要應(yīng)用領(lǐng)域是機械加工行業(yè),無切削液加工簡化了工藝、減少了成本并消除了冷卻液帶來的一系列問題,如廢液排放和回收等等。
(三)快速成形技術(shù)快速原型零件制造技術(shù)(RPM),其設(shè)計突破了傳統(tǒng)加工技術(shù)所采用的材料去除的原則,而采用添加、累積的原理。其代表性技術(shù)有分層實體制造(LOM),熔化沉積制造(FDM)等等。
由于以上工藝和技術(shù)不僅減少了原材料和能源的耗用量或縮短了開發(fā)周期、減少了成本,而且有些工藝的改進對環(huán)境起到保護作用,因此被稱為綠色制造工藝。綠色制造是人類社會可持續(xù)發(fā)展在制造業(yè)中的體現(xiàn)。這一切除了工藝革新外,還必須依靠信息技術(shù),通過計算機的模擬、仿真,才能實現(xiàn)。
篇3
關(guān)鍵詞:現(xiàn)狀分析;技術(shù)特點;發(fā)展趨勢
中圖分類號:F253.4文獻標識碼:A文章編號:1673-0992(2011)1-0309-01
前言及簡介
制造業(yè)生產(chǎn)總值一般占一個國家國內(nèi)生產(chǎn)總值20%~55%。在一個國家的企業(yè)生產(chǎn)力構(gòu)成中,制造技術(shù)的作用一般占60%左右。各個國家經(jīng)濟的競爭,主要是制造技術(shù)的競爭。隨著經(jīng)濟技術(shù)的高速發(fā)展以及顧客需求和市場環(huán)境的不斷變化,這種競爭日趨激烈,因而各國政府都非常重視對先進制造技術(shù)的研究。我國正處于發(fā)展的關(guān)鍵時期,只有跟上先進制造技術(shù)的世界潮流才能在激烈的市場競爭中立于不敗之地。
一、我國機械制造技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀分析
20世紀70年代以前,產(chǎn)品的技術(shù)相對比較簡單,一個新產(chǎn)品上市,很快就會有相同功能的產(chǎn)品跟著上市。20世紀80年代以后,隨著市場全球化的進一步發(fā)展,市場競爭變得越來越激烈。
20世紀90年代初,隨著CIMS技術(shù)的大力推廣應(yīng)用,包括有CIMS實驗工程中心和7個開放實驗室的研究環(huán)境已建成。在全國范圍內(nèi),部署了CIMS的若干研究項目,諸如CIMS軟件工程與標準化、開放式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與發(fā)展戰(zhàn)略,CIMS總體與集成技術(shù)、產(chǎn)品設(shè)計自動化、工藝設(shè)計自動化、柔性制造技術(shù)、管理與決策信息系統(tǒng)、質(zhì)量保證技術(shù)、與數(shù)據(jù)庫技術(shù)以及系統(tǒng)理論和方法等均取得了豐碩成果,獲得不同程度的進展。但因大部分大型機械制造和絕大部分中小型機械制造企業(yè)主要限于CAD和管理信息系統(tǒng),底層基礎(chǔ)自動化還十分薄弱,數(shù)控機床由于編程復(fù)雜,還沒有真正發(fā)揮作用。因此,與發(fā)達國家相比,我國的制造業(yè)仍然存在一個階段性的整體上的差距。
二、我國機械制造技術(shù)的特點
基礎(chǔ)自動化的工作是我國制造企業(yè)一項十分緊迫而艱巨的任務(wù)。但加工中心無論是數(shù)量還是利用率都很低。
1.機械制造技術(shù)是一個系統(tǒng)工程
2.機械制造技術(shù)是一個綜合性技術(shù)
3.機械制造技術(shù)是市場競爭要素的統(tǒng)一體
4.機械制造技術(shù)是一個世界性技術(shù)
三、我國機械制造技術(shù)的趨勢
改革開放以來,我國的制造工業(yè)雖然有了進步,但和先進國家相比還存在很大差距。
上個世紀隨著掃描顯微鏡的發(fā)明和使用,人類認識世界和改造世界的能力進入納米尺度,納米技術(shù)是指實現(xiàn)納米級精度,是一種在納米尺度上研究原子和分子結(jié)構(gòu),物質(zhì)特性及相互作用與運動,并運用這種技術(shù)為人類服務(wù)的高新技術(shù),納米技術(shù)對制造業(yè)產(chǎn)生了很大的影響,其應(yīng)用范圍將非常廣泛,包括納米材料技術(shù)、納米加工技術(shù)、納米裝配技術(shù)和納米測量技術(shù)等。
超精密加工的加工精度在2000年已達到納米級,在21世紀初開發(fā)的分子束生長技術(shù)、離子注入技術(shù)和材料合成、掃描隧道工程(STE)可使加工精度達到0.0003~0.0001μm,現(xiàn)在精密工程正向其終極目標――原子級精度的加工逼近,也就是說,可以做到移動原子級別的加工。
機械制造技術(shù)的發(fā)展主要表現(xiàn)在兩個方向上:一是精密工程技術(shù),二是機械制造的高度自動化。
1.精密成形技術(shù)成形制造技術(shù)包括鑄造、焊接、塑性加工等。
2.無切削液加工無切削液加工的主要應(yīng)用領(lǐng)域是機械加工行業(yè),無切削液加工簡化了工藝、減少了成本并消除了冷卻液帶來的一系列問題,如廢液排放和回收等等。
3.快速成形技術(shù)快速原型零件制造技術(shù)(RPM),其設(shè)計突破了傳統(tǒng)加工技術(shù)所采用的材料去除的原則,而采用添加、累積的原理。其代表性技術(shù)有分層實體制造(LOM),熔化沉積制造(FDM)等等。
4.建立與發(fā)展我國自主的 NC、MC、CAD、CAM、FMS、CAT、CIM、IMS等制造自動化單元技術(shù),結(jié)合實際情況實現(xiàn)與現(xiàn)有成熟技術(shù)的有效結(jié)合。同時要有組織有計劃的引進先進制造技術(shù)進行消化和吸收。對于引進的并行工程(CE)、敏捷制造(AM)、精良生產(chǎn)(LP)、智能制造( IM)等先進制造模式要根據(jù)它們的技術(shù)構(gòu)思和特征開發(fā)創(chuàng)新成適合我國國情的生產(chǎn)模式,(如獨立制造島)以使企業(yè)適應(yīng)市場經(jīng)濟的需要。
5.提高制造業(yè)現(xiàn)代化管理水平。現(xiàn)代管理核心是信息管理、物質(zhì)管理、質(zhì)量管理、生產(chǎn)過程管理和市場信息管理、加強企業(yè)人才的培養(yǎng)同時與國際接軌,開展ISO9000系列管理體系認證,加快現(xiàn)代企業(yè)制度改革,為先進制造技術(shù)的發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。
由于以上工藝和技術(shù)不僅減少了原材料和能源的耗用量或縮短了開發(fā)周期、減少了成本,而且有些工藝的改進對環(huán)境起到保護作用,因此被稱為綠色制造工藝。綠色制造是人類社會可持續(xù)發(fā)展在制造業(yè)中的體現(xiàn)。這一切除了工藝革新外,還必須依靠信息技術(shù),通過機的模擬、仿真,才能實現(xiàn)。
四、結(jié)論
機械制造技術(shù)是現(xiàn)代技術(shù)和創(chuàng)新的集成,標志著國家制造業(yè)的水平,也是國家工業(yè)的基礎(chǔ)和支柱。隨著社會的發(fā)展,人們對產(chǎn)品的要求也發(fā)生了很大變化,要求品種要多樣、更新要快捷、質(zhì)量要高檔、使用要方便、價格要合理、外形要美觀、自動化程度要高、售后服務(wù)要好、要滿足人們越來越高的要求,就必須采用先進的機械制造技術(shù)。因此,我們應(yīng)把握機會,深入了解我國機械制造業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀,把握現(xiàn)代機械制造技術(shù)的發(fā)展趨勢,使我國現(xiàn)代制造業(yè)有能力與世界發(fā)達國家競爭。
參考文獻:
[1]馬曉春.我國現(xiàn)代機械制造技術(shù)的發(fā)展趨勢[J].森林工程,2002,(3).
[2]王世敬,溫筠.現(xiàn)代機械制造技術(shù)及其發(fā)展趨勢[J].石油機械,2002,(11).
篇4
關(guān)鍵詞:機械制造 技術(shù)特點 發(fā)展方向
我國正處于經(jīng)濟發(fā)展的關(guān)鍵時期,制造技術(shù)是我們的薄弱環(huán)節(jié)。只有跟上先進制造技術(shù)的世界潮流,將其放在戰(zhàn)略優(yōu)先地位,并以足夠的力度予以實施,才能盡快縮小與發(fā)達國家的差距,才能在激烈的市場競爭中立于不敗之地。
一、我國機械制造技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀分析
機械制造技術(shù)是研究產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)、加工制造、銷售使用、維修服務(wù)乃至回收再生的整個過程的工程學(xué)科,是以提高質(zhì)量、效益、競爭力為目標,包含物質(zhì)流、信息流和能量流的完整的系統(tǒng)工程。
20世紀70年代以前,產(chǎn)品的技術(shù)相對比較簡單,一個新產(chǎn)品上市,很快就會有相同功能的產(chǎn)品跟著上市。20世紀80年代以后,隨著市場全球化的進一步發(fā)展,市場競爭變得越來越激烈。
20世紀90年代初,隨著CIMS技術(shù)的大力推廣應(yīng)用,包括有CIMS實驗工程中心和7個開放實驗室的研究環(huán)境已建成。在全國范圍內(nèi),部署了CIMS的若干研究項目,諸如CIMS軟件工程與標準化、開放式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與發(fā)展戰(zhàn)略,CIMS總體與集成技術(shù)、產(chǎn)品設(shè)計自動化、工藝設(shè)計自動化、柔性制造技術(shù)、管理與決策信息系統(tǒng)、質(zhì)量保證技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)庫技術(shù)以及系統(tǒng)理論和方法等均取得了豐碩成果,獲得不同程度的進展。但因大部分大型機械制造企業(yè)和絕大部分中小型機械制造企業(yè)主要限于CAD和管理信息系統(tǒng),底層基礎(chǔ)自動化還十分薄弱,數(shù)控機床由于編程復(fù)雜,還沒有真正發(fā)揮作用。因此,與工業(yè)發(fā)達國家相比,我國的制造業(yè)仍然存在一個階段性的整體上的差距。
目前,我國已加入WTO,機械制造業(yè)面臨著巨大的挑戰(zhàn)與新的機遇。因此,我國機械制造業(yè)不能單純的沿著20世紀凸輪及其機構(gòu)為基礎(chǔ)采用專用機床、專用夾具、專用刀具組成的流水式生產(chǎn)線――剛性自動化發(fā)展。而是要全面拓展,面向五化發(fā)展,即全球化、網(wǎng)絡(luò)化、虛擬化、自動化、綠色化。
二、機械制造技術(shù)的特點
做好基礎(chǔ)自動化的工作仍是我國制造企業(yè)一項十分緊迫而艱巨的任務(wù)。但加工中心無論是數(shù)量還是利用率都很低??删幊炭刂破鞯氖褂貌⒉黄占埃I(yè)機器人的應(yīng)用還很有限。因此,我們要立足于我國的實際情況,在看到國際上制造業(yè)發(fā)展趨勢的同時扎扎實實地做好基礎(chǔ)工作。
1.機械制造技術(shù)是一個系統(tǒng)工程
先進制造技術(shù)特別強調(diào)計算機技術(shù)、信息技術(shù)、傳感技術(shù)、自動化技術(shù)、新材料技術(shù)和現(xiàn)代系統(tǒng)管理技術(shù)在產(chǎn)品設(shè)計、制造和生產(chǎn)組織管理、銷售及售后服務(wù)等方面的應(yīng)用。它要不斷吸收各種高新技術(shù)成果與傳統(tǒng)制造技術(shù)相結(jié)合,使制造技術(shù)成為能駕馭生產(chǎn)過程的物質(zhì)流、能量流和信息流的系統(tǒng)工程。
2.機械制造技術(shù)是一個綜合性技術(shù)
先進制造技術(shù)應(yīng)用的目標是為了提高企業(yè)競爭和促進國家經(jīng)濟和綜合實力的增長。因此,它并不限于制造過程本身,它涉及產(chǎn)品從市場調(diào)研、產(chǎn)品開發(fā)及工藝設(shè)計、生產(chǎn)準備、加工制造、售后服務(wù)等產(chǎn)品壽命周期的所有內(nèi)容,并將它們結(jié)合成一個有機的整體。以便提高制造業(yè)的綜合經(jīng)濟效益和社會效益。
3.機械制造技術(shù)是市場競爭要素的統(tǒng)一體
市場競爭的核心是如何提高生產(chǎn)率。隨著市場全球化的進一步發(fā)展,20世紀80年代以后,制造業(yè)要贏得市場競爭的主要矛盾已經(jīng)從提高勞動生產(chǎn)率轉(zhuǎn)變?yōu)橐詴r間為核心的時間、成本和質(zhì)量的三要素的矛盾。先進制造技術(shù)把這三個矛盾有機結(jié)合起來,使三者達到了統(tǒng)一。
4.機械制造技術(shù)是一個世界性技術(shù)
20世紀80年代以來,隨著全球市場的形成,發(fā)達國家通過金融、經(jīng)濟、科技手段爭奪市場,傾銷產(chǎn)品,輸出資本,使得市場競爭變得越來越激烈,為適應(yīng)這種激烈的市場競爭,一個國家的先進制造技術(shù)應(yīng)具有世界先進水平,應(yīng)能支持該國制造業(yè)在全球市場的競爭力。同時,機械制造技術(shù)是面向21世紀的技術(shù),應(yīng)與現(xiàn)代高新技術(shù)相結(jié)合,應(yīng)是有明確范疇的新的技術(shù)領(lǐng)域。
三、我國機械制造技術(shù)的發(fā)展方向
先進制造技術(shù)是制造技術(shù)的最新發(fā)展階段,是由傳統(tǒng)的制造技術(shù)發(fā)展起來的,既保持了過去制造技術(shù)中的有效要素,又要不斷吸收各種高新技術(shù)成果,并滲透到產(chǎn)品生產(chǎn)的所有領(lǐng)域及其全部過程。
20世紀80年代,隨著掃描顯微鏡的發(fā)明和使用,人類認識世界和改造世界的能力進入納米尺度,納米技術(shù)是指實現(xiàn)納米級精度,是一種在納米尺度上研究原子和分子結(jié)構(gòu),物質(zhì)特性及相互作用與運動,并運用這種技術(shù)為人類服務(wù)的高新技術(shù),納米技術(shù)對制造業(yè)產(chǎn)生了很大的影響,其應(yīng)用范圍將非常廣泛,包括納米材料技術(shù)、納米加工技術(shù)、納米裝配技術(shù)和納米測量技術(shù)等。
超精密加工的加工精度在2000年已達到納米級,在21世紀初開發(fā)的分子束生長技術(shù)、離子注入技術(shù)和材料合成、掃描隧道工程(STE)可使加工精度達到0.0003~0.0001μm,現(xiàn)在精密工程 正向其終極目標――原子級精度的加工逼近,也就是說,可以做到移動原子級別的加工。
現(xiàn)代機械制造技術(shù)的發(fā)展主要表現(xiàn)在兩個方向上:一是精密工程技術(shù),以超精密加工的前沿部分、微細加工、納米技術(shù)為代表,將進入微型機械電子技術(shù)和微型機器人的時代;二是機械制造的高度自動化,以CIMS和敏捷制造等的進一步發(fā)展為代表。
1.精密成形技術(shù)成形制造技術(shù)包括鑄造、焊接、塑性加工等。精密成形技術(shù)包括:精密鑄造(濕膜精密成形鑄造、剛型精密成形鑄造、高精度造芯)、精密鍛壓(冷濕精密成形、精密沖裁)、精密熱塑性成形、精密焊接與切割等。
2.無切削液加工無切削液加工的主要應(yīng)用領(lǐng)域是機械加工行業(yè),無切削液加工簡化了工藝、減少了成本并消除了冷卻液帶來的一系列問題,如廢液排放和回收等等。
3.快速成形技術(shù)快速原型零件制造技術(shù)(RPM),其設(shè)計突破了傳統(tǒng)加工技術(shù)所采用的材料去除的原則,而采用添加、累積的原理。其代表性技術(shù)有分層實體制造(LOM),熔化沉積制造(FDM)等等。
由于以上工藝和技術(shù)不僅減少了原材料和能源的耗用量或縮短了開發(fā)周期、減少了成本,而且有些工藝的改進對環(huán)境起到保護作用,因此被稱為綠色制造工藝。綠色制造是人類社會可持續(xù)發(fā)展在制造業(yè)中的體現(xiàn)。這一切除了工藝革新外,還必須依靠信息技術(shù),通過計算機的模擬、仿真,才能實現(xiàn)。
四、結(jié)論
現(xiàn)代制造技術(shù)是現(xiàn)代技術(shù)和工業(yè)創(chuàng)新的集成,是國家制造業(yè)的水平的主要標志,也是國家工業(yè)的基礎(chǔ)和支柱。隨著社會的發(fā)展,人們對產(chǎn)品的要求也發(fā)生了很大變化,要求品種要多樣、更新要快捷、質(zhì)量要高檔、使用要方便、價格要合理、外形要美觀、自動化程度要高、售后服務(wù)要好、要滿足人們越來越高的要求,就必須采用先進的機械制造技術(shù)。因此,我們應(yīng)抓住機遇,了解我國機械制造技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀,把握現(xiàn)代機械制造技術(shù)的發(fā)展趨勢,使我國現(xiàn)代制造業(yè)與世界發(fā)達國家站在同一起跑線上。
參考文獻:
[1]馬曉春.我國現(xiàn)代機械制造技術(shù)的發(fā)展趨勢[J].森林工程,2002,(3).
篇5
關(guān)鍵詞:機械制造;制造工藝;精密加工
在機電控制系統(tǒng)中,機電技術(shù)是最重要的技術(shù)基礎(chǔ)?,F(xiàn)階段,傳統(tǒng)的機械制造工藝與加工技術(shù)已經(jīng)無法滿足機械制造的需要,因此,必須研發(fā)現(xiàn)代機械制造的新工藝,實現(xiàn)精密加工技術(shù)的新突破,以促進機械制造業(yè)的不斷發(fā)展。本文從兩個方面探討了機械制造工藝與精密加工技術(shù),一是其發(fā)展的特點,二是其現(xiàn)代機械制造工藝與精密加工技術(shù)。希望本文有助于促進機械制造業(yè)的發(fā)展。
1.現(xiàn)階段機械制造工藝與精密加工技術(shù)的特征分析
1.1.關(guān)聯(lián)性
從機械制造技術(shù)的發(fā)展歷程來看,較為先進的機械制造技術(shù),不止在制造過程中得以體現(xiàn),而且在產(chǎn)品的調(diào)研、工藝的設(shè)計以及產(chǎn)品銷售等各個環(huán)節(jié),都可以體現(xiàn)出來。不難看出,這些環(huán)節(jié)之間的關(guān)聯(lián)性很強,各個環(huán)節(jié)相互協(xié)調(diào)才能產(chǎn)生良好的經(jīng)濟效益。但如果其中的一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題,則會給整個流程造成嚴重的影響。
1.2.系統(tǒng)性
先進的科學(xué)技術(shù)是先進的機械制造技術(shù)的保障,先進的機械制造技術(shù)往往需要多項科技的協(xié)調(diào)運用。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,計算機、自動化等現(xiàn)代技術(shù)在機械制造中的運用越來越廣泛。筆者相信,隨著科技的不斷進步,現(xiàn)代機械制造工藝及精密加工技術(shù)會日臻完善。
1.3.全球化
當前,經(jīng)濟發(fā)展已經(jīng)實現(xiàn)了全球化,在經(jīng)濟全球化的背景下,機械制造業(yè)也面臨著全球化的挑戰(zhàn)。這主要表現(xiàn)在機械制造的技術(shù)和制造業(yè)市場的競爭越來越激烈市場競爭。我國的機械制造企業(yè)若想在全球的市場競爭中占據(jù)一席之地,就必須加大工藝和技術(shù)研發(fā)力度,增強核心競爭能力。
2.機械制造工藝與精密加工技術(shù)分析
2.1.機械制造技術(shù)
現(xiàn)代機械制造技術(shù)主要包括四個方面的內(nèi)容,一是機械工藝結(jié)構(gòu)設(shè)計,二是結(jié)構(gòu)設(shè)計,三是材料的選擇,四是設(shè)計方法。隨著機械制造業(yè)的發(fā)展,傳統(tǒng)的設(shè)計方法,諸如數(shù)控機床設(shè)計、節(jié)能節(jié)電設(shè)計等等,已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代機械設(shè)計的要求。相比以前,現(xiàn)階段的機械制造方法已發(fā)生了很大的改變,由傳統(tǒng)單一的設(shè)計方法向綜合經(jīng)驗設(shè)計、有效方法設(shè)計以及直覺設(shè)計等設(shè)計方法轉(zhuǎn)變。這也是現(xiàn)代機械設(shè)計的一種發(fā)展趨勢。
現(xiàn)代的機械設(shè)計,涉及到優(yōu)化設(shè)計、系統(tǒng)工程以及仿真設(shè)計等各方面的內(nèi)容。在機械設(shè)計中,采用科學(xué)的設(shè)計方法和信息技術(shù)能夠促進機械制造工藝設(shè)計的效率和水平,從而促進機械制造設(shè)計技術(shù)的不斷發(fā)展。
2.2.機械制造工藝
相比以前,現(xiàn)階段的機械制造工藝已經(jīng)取得了很大的進步。機械制造工藝取得了很大的進步,其發(fā)展呈現(xiàn)出三個顯著的特點,也可以說是未來機械制造對制造工藝的三個要求:
2.2.1.高精度。我們知道,精度是現(xiàn)代機械制造工藝的一個重要要求。在國防、航空航天以及科研等領(lǐng)域,機械制造對于精度的要求更高,也更加的嚴格。
2.2.2.高柔性。機械制造的發(fā)展方向之一便是柔性加工。這里的柔性加工指的是加工的靈活性、加工品種的多樣性以及加工的多適應(yīng)性。最近幾年來,柔性加工得以實現(xiàn)的保障是各種工業(yè)機器人和數(shù)控機床在機械制造中被廣泛使用。柔性制造系統(tǒng)以數(shù)控設(shè)備為基礎(chǔ),可以分為三個系統(tǒng),一個是柔性制造自動線,一個是柔性制造單元,一個是柔性制造系統(tǒng)。這些系統(tǒng)的連接方式是用自動存儲系統(tǒng)進行連接,通過計算機控制多種零件的生產(chǎn)和加工。
2.3.機械設(shè)備的精密加工技術(shù)
2.3.1.模具成型技術(shù)分析
現(xiàn)階段,模具的加工制造廣泛應(yīng)用于家電產(chǎn)品以及電機、汽車、飛機和儀表等各類制造產(chǎn)品中。在模具加工過程當中,如何提高模具加工的精度,是模具成型技術(shù)的核心問題所在。模具加工的精度,也是衡量一個國家制造業(yè)發(fā)展水平的一個重要標志。在當前的模具加工中,廣泛采用的是電解加工工藝,它能夠使模具的精度達到微米級,從而可以有效解決工件表面的質(zhì)量問題,尤其是有助于較為復(fù)雜腔型的模具加工。
2.3.2.精密切削技術(shù)
當前,用直接切削來得到高精度的產(chǎn)品仍然是較為常用的一種精密加工技術(shù)。但是,如果想要得到更高精度的產(chǎn)品,就必須最大程度上減少刀具、機床和工件等因素對切削的影響。此外,加快機床的轉(zhuǎn)速也是提高精密度一種比較有效的方法,當前機床的轉(zhuǎn)速已經(jīng)提高到差不多每分鐘幾萬轉(zhuǎn)。
2.3.3.超精密研磨技術(shù)
一般情況下,集成電路基板硅片的加工才用到超精密的研磨技術(shù)。它要求其表面的粗糙度必須小于2毫米。因此,傳統(tǒng)的精密研磨技術(shù)已無法達到集成電路的加工要求,需要進行原子級拋光。在這種情況下,各種新方法和新原理的超精密研磨技術(shù)應(yīng)時而生,比如非接觸研磨,其通常應(yīng)用于彈性發(fā)射加工,流體動壓型懸浮研磨等。各種新研磨方法極大促進了超精密研磨技術(shù)的發(fā)展。
2.3.4.納米技術(shù)
在平時的生活中,我們常聽到納米技術(shù)這個詞匯,它是人們把先進的工程技術(shù)與現(xiàn)代物理學(xué)相結(jié)合研發(fā)出來的一種新技術(shù)。最近幾年來,納米機械制造技術(shù)得到了比較快的發(fā)展,已近可以在硅片上畫出納米寬的線來。
2.3.5.微細加工技術(shù)
隨著科學(xué)技術(shù)日新月異的發(fā)展,電子元件的體積也越來越小,其使用的頻率也越來越高,但是能量消耗卻在不斷降低。超微粒子技術(shù)的問世,使得半導(dǎo)體的加工精度達到了幾百個埃的精度。微細加工技術(shù)的發(fā)展,促進了機械制造技術(shù)向高精細方向不斷發(fā)展。
結(jié)語:
機械制造業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵在于機械制造工藝與精密加工技術(shù)。因此,必學(xué)加大機械制造工藝和精密加工技術(shù)的研發(fā)力度,增強機械制造的自主創(chuàng)新能力,提高機械制造的精密加工技術(shù),以便更好的促進現(xiàn)代機械制造業(yè)的發(fā)展。本文分析了當前機械制造工藝與精加工技術(shù)及其特征,希望有助于我國機械制造業(yè)的發(fā)展壯大。
參考文獻:
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[4]趙惠賢,田小英. 淺談現(xiàn)代機械制造工藝及精密加工技術(shù)[J]. 科技風,2012(8)
篇6
馮 偉
(南通長江設(shè)備安裝工程公司 江蘇南通 226361)
【摘要】近年來,隨著我國社會經(jīng)濟正處于一個飛速發(fā)展的階
段,科技水平也在不斷地提升,讓機械制造加工工藝得到相應(yīng)的改
進、提升。原有的傳統(tǒng)型機械制造工藝已經(jīng)不能完全滿足現(xiàn)代機械
制造的需要。因此,就必須順應(yīng)經(jīng)濟社會的發(fā)展要求,不斷增強先
進加工工藝研發(fā)和制造技術(shù)的應(yīng)用。本文通過介紹現(xiàn)代機械制造技
術(shù)的概念、現(xiàn)代機械的先進加工工藝以及制造技術(shù)的應(yīng)用情況,分
析我國今后一段時間機械制造業(yè)的發(fā)展方向,以指導(dǎo)中國現(xiàn)代機械
制造業(yè)的較好發(fā)展。
【關(guān)鍵詞】機械制造;技術(shù)特點;發(fā)展方向
引言
改革開放以來,我國的市場經(jīng)濟逐漸有了進一步的發(fā)展,但產(chǎn)
品的制造技術(shù)卻遠遠落后于許多西方國家,所以,制造業(yè)的水平直
接影響著我國經(jīng)濟的發(fā)展水平。只有把制造業(yè)的發(fā)展放在經(jīng)濟發(fā)展
的首要位置,并且給予經(jīng)濟支持,這樣才能提高競爭力,在市場中
占據(jù)一席之地。
一、我國機械制造技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀分析
20 世紀70 年代以前,機器制造技術(shù)還相對比較簡單,但凡新
產(chǎn)品上市后不久,很快就有很相似的該類產(chǎn)品接著上市。上世紀
80 年代,隨著市場經(jīng)濟全球化的深入發(fā)展,市場競爭變得日益激烈。
20 世紀90 年代初期,因CIMS 技術(shù)的大力推廣,這一技術(shù)得
到了廣泛應(yīng)用。這一時期,我國逐漸形成了有利于機械制造技術(shù)發(fā)
展的良好環(huán)境。由CIMS 實驗工程中心部署的研究項目也在這一時
期取得了豐碩成果。其中包括產(chǎn)品設(shè)計的自動化、質(zhì)量保證技術(shù)和
工藝設(shè)計自動化項目。
隨著經(jīng)濟全球化的進一步蔓延,尤其是我國加入WTO 以后,
我國經(jīng)濟面臨著前所未有的挑戰(zhàn)和機遇,機械制造業(yè)也在這一時期
遇到了同樣的問題。這也使得機械制造技術(shù)脫離了陳舊的生產(chǎn)技術(shù)
與加工流程,向著全球化的方向發(fā)展。
二、機械制造技術(shù)的特點
我國制造業(yè)現(xiàn)階段的情況是在加工上由于編程控制器不夠普
及,機器人應(yīng)用很有限,所以產(chǎn)品的質(zhì)量和數(shù)量都不能滿足市場需
求。所以如何提高產(chǎn)品的質(zhì)量與數(shù)量成為首要問題,因此如何提高
生產(chǎn)自動化成為制造業(yè)企業(yè)的緊迫而艱巨的任務(wù)。
1、機械制造技術(shù)是一個系統(tǒng)工程機械加工和制造技術(shù)日益呈
現(xiàn)系統(tǒng)化趨勢,制造是從產(chǎn)品概念到最終產(chǎn)品的集成活動,是一個
功能體系,這個系統(tǒng)正逐步向著柔性化,集成化、智能化方向發(fā)展。
先進的技術(shù)都是結(jié)合以往的技術(shù)然后根據(jù)實際情況,對于原有設(shè)備
的優(yōu)點進行一定的保留之后結(jié)合新科技進行改良與創(chuàng)新。在新型材
料上進行運用,強調(diào)對高科技的應(yīng)用,比如計算機一體化,制造生
產(chǎn)一體化等。
2、機械制造技術(shù)是一個綜合性技術(shù)
對于先進的制造技術(shù)不能僅限于對產(chǎn)品的制造,對于市場也要
有充分的調(diào)查,準確的把握市場的方向,了解產(chǎn)品的各個流程,包
括工藝設(shè)計與準備,材料的選擇與加工,生產(chǎn)制造與售后服務(wù)等,
以此來保證整個制造業(yè)的迅速發(fā)展狀態(tài),從而促進國家的經(jīng)濟發(fā)展
水平與綜合國力的大力發(fā)展。
3、機械制造技術(shù)是市場競爭要素的統(tǒng)一體
在當今世界,想要在市場上占據(jù)一席之地,就必須要具有競爭
力。如何提高自身的競爭力已成為首要問題。提高自身價值首先要
提高生產(chǎn)效率。生產(chǎn)所需要的成本與最終價值是相當?shù)?,如果可?/p>
縮短制作的時間就相當于降低了制作的成本。運用機械制作已成為
普遍現(xiàn)象,如何提高機械制造的技術(shù)來縮短時間和成本并且提高質(zhì)
量是首要問題。
4、機械制造技術(shù)是一個世界性的
上世界八九十年代以來,很多發(fā)達國家為了搶占市場,運用先
進的科學(xué)技術(shù)和經(jīng)濟手段,金融政策對很多正處于發(fā)展中的國家進
行商品傾銷,大量出口產(chǎn)品。這使得市場混亂,行業(yè)競爭力也大大
增加。機械制造技術(shù)成為二十一世紀市場競爭力的重要保障手段。
只有擁有高端的機械制造技術(shù)才能夠在市場競爭中處于不敗的地
位。在使用新技術(shù)的同時,也要對新技術(shù)有一個清醒的認識與了解,
結(jié)合實際情況進行改進。
三、我國機械制造技術(shù)的發(fā)展方向
目前,我國的很多領(lǐng)域所使用的先進技術(shù)都是通過對以往的傳
統(tǒng)技術(shù)進行一定的改革創(chuàng)新后發(fā)展的新科技成果。在不斷的去粗取
精后普遍運用于生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)。
上世紀八十年代,由于新型的掃描顯微鏡被發(fā)明并且開始使用,
因而出現(xiàn)了一種新型材料——納米。這種新型顯微鏡讓人們有條件
去研究精度很小的分子,并且有機會去將這種新型分子運用在現(xiàn)代
科技生產(chǎn)生活之中。納米也在制造業(yè)被廣泛運用。納米加工,納米
材料等很多技術(shù)都被制造業(yè)廣泛使用。
由于納米技術(shù)的發(fā)現(xiàn)與運用,現(xiàn)在出現(xiàn)了很多分子束技術(shù),合
成材料以及精確度能夠達到零點零零零一到零點零零零三微米之間
的隧道掃描技術(shù)等。這些高精度的工程在發(fā)展中正向著精密加工方
面進展,而最終的目標則是實現(xiàn)在加工時可以移動原子的水平。
現(xiàn)代的機械制造主要向著兩個方向發(fā)展,一種是高精密度的方
向,一種是高度自動化方向。精密度方面使用精密的儀器,技術(shù),
進行精細的加工與制造比如微型機器人。高自動化將大大減少人工
的工作,更快捷更方便。
(1)需要進行精密加工的產(chǎn)業(yè)有很多,比如鑄造業(yè)需要對所加
工物品極其精細,塑料加工業(yè),焊接技術(shù)也需要對接口有精確的把
握與處理。(2)新型的無切削液技術(shù)廣泛被應(yīng)用在機械加工行業(yè)。
這種技術(shù)不但將加工的流程簡化了而且加工的成本也降低了,同時
還避免了需要冷卻的問題和會產(chǎn)生廢棄物的問題。(3)快速成型的
技術(shù)和原型制造技術(shù)的應(yīng)用不但解決了原來材料需要添加和去除的
步驟,簡化了流程且質(zhì)量更加完善。(4)正是由于對這些新技術(shù)的
開發(fā)和使用使得這些工程不但減少了原材料的使用而且也更加環(huán)
保。在二十一世紀,環(huán)保與科技必將成為新的趨勢。而這一切的實
現(xiàn)都必須依托于高科技的創(chuàng)新與應(yīng)用。綠色制造是反映人類社會可
持續(xù)發(fā)展生產(chǎn)。這一切除了技術(shù)創(chuàng)新,但也必須依靠信息技術(shù),通
過計算機仿真,模擬,實現(xiàn)。
四、結(jié)論
我國正處于經(jīng)濟發(fā)展的關(guān)鍵時期,人們對于產(chǎn)品的功能要求也
有所改變。對于現(xiàn)代產(chǎn)品不能只拘泥于能夠滿足使用要求,在產(chǎn)品
設(shè)計與制造上也要符合現(xiàn)代生活。不但要有高檔次的質(zhì)量還要有合
理的價格,美觀的外形設(shè)計,快捷方便的使用功能以及高度自動化
等要求。想要滿足如此多的要求就需要對機械制造業(yè)進行不斷創(chuàng)新。
篇7
關(guān)鍵詞:機械制造技術(shù);發(fā)展趨勢;特點
當今社會,工業(yè)早已成為了一個國家的經(jīng)濟發(fā)展的基石,是發(fā)展綜合國力最大的推動力。而機械制造已經(jīng)成為工業(yè)的命脈所在,它是所有工業(yè)的支柱,在整個工業(yè)體系中占據(jù)著無法取代的重要地位。
1機械制造技術(shù)的發(fā)展
1.1 機械制造剛性自動化
機械制造剛性自動化是發(fā)達國家早期的主導(dǎo)制造模式,我國現(xiàn)在的工業(yè)水平也并非十分先進,因此,機械制造自動化仍然是中國主導(dǎo)的一種制造模式。這種模式的主要特點是機械加工實現(xiàn)了完全自動化,無論是在工藝路線、加工尺寸還是加工工具設(shè)置上,都達到了機械自動化,即在加工過程中無需更改,達到批量化生產(chǎn)的效果,其最主要的表現(xiàn)就是生產(chǎn)流水線的誕生。眾所周知,生產(chǎn)流水線具有縮短生產(chǎn)前置期、工人的效率提高、物流強度降低等種種優(yōu)勢,其發(fā)展與改革已經(jīng)成為 21 世紀倍受全球關(guān)注的,人類共同迫切需要研究的課題。在機械自動化中,汽車行業(yè)的發(fā)展是備受矚目的,其中汽車及其零部件的涂裝是汽車制造過程中能耗最高且產(chǎn)生三廢最多的環(huán)節(jié)之一。因此,如何減少涂裝公害、降低汽車涂裝成本、提高汽車涂裝質(zhì)量一直是涂裝技術(shù)發(fā)展的主題。汽車等涂裝生產(chǎn)流水線如使用溶劑涂料產(chǎn)生大量VOC,不少涂料中還含有重金屬問題,因此,這也成為了各汽車公司需要創(chuàng)新之的主要方面。例如戴姆勒奔馳汽車公司首先推出了涂裝用覆膜技術(shù)替代涂裝,在涂裝時盡量采用水性與粉末涂料,使車身涂裝的 VOC排放量達到 7g/O,這樣就大大低于歐洲排放的法規(guī)要求。還有一些先進的汽車公司在涂裝生產(chǎn)線更進一步提出
零 VOC排放的概念,其做法是簡化磷化工藝、精簡鉻化工序。除此之外,水性醇酸涂料與磷化、鈍化同步工藝已成功應(yīng)用,大大簡化了工序,革除了含 Cr6+ 的鈍化劑。這是同等工藝技術(shù)中不可忽視的重要成功。
1.2 機械制造柔性自動化
隨著計算機技術(shù)的迅猛發(fā)展,計算機技術(shù)在機械制造業(yè)方面的應(yīng)用也是越來越廣泛。在秉承剛性自動化優(yōu)點的基礎(chǔ)上,機械制造柔性自動化的推廣也逐漸顯示出它的優(yōu)勢。機械制造柔性自動化發(fā)展不僅大大縮短了產(chǎn)品的制造周期,其高速化、精密化加工和高效能、開放化等特點已經(jīng)成為其顯著特征。超精密加工精度開始進入納米級標著著柔性自動化將達到發(fā)展的頂峰,同時也不可否認地預(yù)示著數(shù)控技術(shù)變革時期的來臨。
1.3 機械制造綜合自動化
機械制造綜合自動化在繼承了以上優(yōu)點的同時,提高了對市場的影響能力?,F(xiàn)今社會,是一個高度信息化的競爭市場。對信息的把握是一個企業(yè)的立身之本。計算機集成制造系統(tǒng)就在這樣的環(huán)境下孕育誕生的。在當前全球經(jīng)濟環(huán)境下,計算機集成制造系統(tǒng)將信息技術(shù)、現(xiàn)代管理技術(shù)和制造技術(shù)相結(jié)合,并應(yīng)用于企業(yè)各個發(fā)展階段。通過信息集成、過程優(yōu)化、資源優(yōu)化,從而實現(xiàn)物流、信息流、價值流的集成和優(yōu)化運行,達到人員、經(jīng)營和技術(shù)三要素的集成,以加強企業(yè)新產(chǎn)品的開發(fā),從而提高企業(yè)的市場應(yīng)變能力和競爭力。
2我國機械制造技術(shù)的發(fā)展方向
先進制造技術(shù)是制造技術(shù)的最新發(fā)展階段,是由傳統(tǒng)的制造技術(shù)發(fā)展起來的,既保持了過去制造技術(shù)中的有效要素,又要不斷吸收各種高新技術(shù)成果,并滲透到產(chǎn)品生產(chǎn)的所有領(lǐng)域及其全部過程。超精密加工的加工精度在 2000 年已達到納米級,在 21世紀初開發(fā)的分子束生長技術(shù)、離子注入技術(shù)和材料合成、掃描隧道工程(STE)可使加工精度達到 0.0003~0.0001μm,現(xiàn)在精密工程正向其終極目標―――原子級精度的加工逼近,也就是說,可以做到移動原子級別的加工?,F(xiàn)代機械制造技術(shù)的發(fā)展主要表現(xiàn)在兩個方向上:一是精密工程技術(shù),以超精密加工的前沿部分、微細加工、納米技術(shù)為代表,將進入微型機械電子技術(shù)和微型機器人的時代;二是機械制造的高度自動化,以CIMS和敏捷制造等的進一步發(fā)展為代表。
(1)精密成形技術(shù)成形制造技術(shù)包括鑄造、焊接、塑性加工等。精密成形技術(shù)包括:精密鑄造(濕膜精密成形鑄造、剛型精密成形鑄造、高精度造芯)、精密鍛壓(冷濕精密成形、精密沖裁)、精密熱塑性成形、精密焊接與切割等。
(2)無切削液加工無切削液加工的主要應(yīng)用領(lǐng)域是機械加工行業(yè),無切削液加工簡化了工藝、減少了成本并消除了冷卻液帶來的一系列問題,如廢液排放和回收等等。
(3)快速成形技術(shù)快速原型零件制造技術(shù)(RPM),其設(shè)計突破了傳統(tǒng)加工技術(shù)所采用的材料去除的原則,而采用添加、累積的原理。其代表性技術(shù)有分層實體制造(LOM),熔化沉積制造(FDM)等等。
由于以上工藝和技術(shù)不僅減少了原材料和能源的耗用量或縮短了開發(fā)周期、減少了成本,而且有些工藝的改進對環(huán)境起到保護作用,因此被稱為綠色制造工藝。綠色制造是人類社會可持續(xù)發(fā)展在制造業(yè)中的體現(xiàn)。這一切除了工藝革新外,還必須依靠信息技術(shù),通過計算機的模擬、仿真,才能實現(xiàn)。
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一、先進制造技術(shù)的特點
1.面向工業(yè)應(yīng)用的技術(shù)。先進制造技術(shù)并不限于制造過程本身,它涉及到產(chǎn)品從市場調(diào)研、產(chǎn)品開發(fā)及工藝設(shè)計、生產(chǎn)準備、加工制造、售后服務(wù)等產(chǎn)品壽命周期的所有內(nèi)容,并將它們結(jié)合成一個有機的整體。先進制造技術(shù)的應(yīng)用特別注意產(chǎn)生最好的實際效果,其目標是為了提高企業(yè)競爭和促進國家經(jīng)濟和綜合實力的增長。目的是要提高制造業(yè)的綜合經(jīng)濟效益和社會效益。
2.駕馭生產(chǎn)過程的系統(tǒng)工程。先進制造技術(shù)特別強調(diào)計算機技術(shù)、信息技術(shù)、傳感技術(shù)、自動化技術(shù)、新材料技術(shù)和現(xiàn)代系統(tǒng)管理技術(shù)在產(chǎn)品設(shè)計、制造和生產(chǎn)組織管理、銷售及售后服務(wù)等方面的應(yīng)用。它要不斷吸收各種高新技術(shù)成果與傳統(tǒng)制造技術(shù)相結(jié)合,使制造技術(shù)成為能駕馭生產(chǎn)過程的物質(zhì)流、能量流和信息流的系統(tǒng)工程。
3.面向全球競爭的技術(shù)。隨著全球市場的形成,使得市場競爭變得越來越激烈,先進制造技術(shù)正是為適應(yīng)這種激烈的市場競爭而出現(xiàn)的。因此,一個國家的先進制造技術(shù),它的主體應(yīng)該具有世界先進水平,應(yīng)能支持該國制造業(yè)在全球市場的競爭力。
二、先進機械制造技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
近年來,我國的制造業(yè)不斷采用先進的制造技術(shù),但與工業(yè)發(fā)達國家相比,仍然存在一個階段性的整體上的差距。
1.管理方面。工業(yè)發(fā)達國家廣泛采用計算機管理,重視組織和管理體制、生產(chǎn)模式的更新發(fā)展,推出了準時生產(chǎn)(JIT)、敏捷制造(AM)、精益生產(chǎn)(LP)、并行工程(CE)等新的管理思想和技術(shù)。我國只有少數(shù)大型企業(yè)局部采用了計算機輔助管理,多數(shù)小型企業(yè)仍處于經(jīng)驗管理階段。
2.設(shè)計方面。工業(yè)發(fā)達國家不斷更新設(shè)計數(shù)據(jù)和準則,采用新的設(shè)計方法,廣泛采用計算機輔助設(shè)計技術(shù)(CAD/CAM),大型企業(yè)開始無圖紙的設(shè)計和生產(chǎn)。我國采用CAD/CAM技術(shù)的比例較低。
3.制造工藝方面。工業(yè)發(fā)達國家較廣泛地采用高精密加工、精細加工、微細加工、微型機械和微米/納米技術(shù)、激光加工技術(shù)、電磁加工技術(shù)、超塑加工技術(shù)以及復(fù)合加工技術(shù)等新型加工方法。我國普及率不高,尚在開發(fā)、掌握之中。
4.自動化技術(shù)方面。工業(yè)發(fā)達國家普遍采用數(shù)控機床、加工中心及柔性制造單元(FMC)、柔性制造系統(tǒng)(FMS)、計算機集成制造系統(tǒng)(CIMS),實現(xiàn)了柔性自動化、知識智能化、集成化。我國尚處在單機自動化、剛性自動化階段,柔性制造單元和系統(tǒng)僅在少數(shù)企業(yè)使用。
三、我國先進機械制造技術(shù)的發(fā)展趨勢
1.全球化。一方面由于國際和國內(nèi)市場上的競爭越來越激烈,另一方面,網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的快速發(fā)展推動了企業(yè)向著既競爭又合作的方向發(fā)展,這種發(fā)展進一步激化了國際間市場的競爭。這兩個原因的相互作用,已成為全球化制造業(yè)發(fā)展的動力,全球化制造的第一個技術(shù)基礎(chǔ)是網(wǎng)絡(luò)化,網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)使制造的全球化得以實現(xiàn)。
2.網(wǎng)絡(luò)化。網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的迅速發(fā)展和普及,給企業(yè)的生產(chǎn)和經(jīng)營活動帶來了革命性的變革。產(chǎn)品設(shè)計、物料選擇、零件制造、市場開拓與產(chǎn)品銷售都可以異地或跨越國界進行。此外,網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的快速發(fā)展,加速技術(shù)信息的交流、加強產(chǎn)品開發(fā)的合作和經(jīng)營管理的學(xué)習,推動了企業(yè)向著既競爭又合作的方向發(fā)展。
3.自動化。自動化是一個動態(tài)概念,目前它的研究主要表現(xiàn)在制造系統(tǒng)中的集成技術(shù)和系統(tǒng)技術(shù)、人機一體化制造系統(tǒng)、制造單元技術(shù)、制造過程的計劃和調(diào)度、柔性制造技術(shù)和適應(yīng)現(xiàn)代化生產(chǎn)模式的制造環(huán)境等方面。
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關(guān)鍵詞:先進制造技術(shù);先進制造模式;制造業(yè)
1 先進制造技術(shù)概述
制造業(yè)是工業(yè)的主體,是生產(chǎn)工具、生活資料、科技手段、現(xiàn)代裝備及其技術(shù)進步的依托,既占有基礎(chǔ)地位又處于發(fā)展核心,而制造技術(shù)則是發(fā)展制造業(yè)并提高其產(chǎn)品競爭力的關(guān)鍵因素[1]。
隨著制造業(yè)競爭日益激烈的形勢,美國、日本、西歐、新加坡等發(fā)達國家和地區(qū)以及部分新興工業(yè)國,都投入大量資金用于進行先進制造技術(shù)及其系統(tǒng)的研究開發(fā),并將其列為國家的重點發(fā)展領(lǐng)域。
1994年,美國投入14億美元研發(fā)經(jīng)費將先進制造技術(shù)作為重點扶持的科技領(lǐng)域,1996年,更是投入高達3420億美元的資金用于制造業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)設(shè)備更新投資;1986~1993年,日本投入3萬億美元進行制造業(yè)的技術(shù)設(shè)備更新和工藝改造; 1991~1994年,歐共體投入74億美元進行先進制造技術(shù)探索與開發(fā)[2]。
2 先進制造技術(shù)的內(nèi)涵及特點
先進制造技術(shù),是指制造業(yè)不斷吸收現(xiàn)代信息技術(shù)及管理技術(shù)的成果,先進制造技術(shù)綜合應(yīng)用于產(chǎn)品制造全過程,包括設(shè)計,加工,檢測,管理,銷售,使用,服務(wù)以及回收。目的是實現(xiàn)高效率,低耗能、更清潔、更敏捷的產(chǎn)品生產(chǎn),提高在市場動態(tài)多變的現(xiàn)實中的適應(yīng)能力和競爭能力。
現(xiàn)代裝備制造業(yè)的先進制造技術(shù),是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和市場經(jīng)濟發(fā)展的產(chǎn)物,具有“數(shù)、精、極、自、集、網(wǎng)、智、綠、信”等特點及發(fā)展趨勢,相互滲透,相互依賴,相互促進。
其中,“數(shù)”是發(fā)展的核心,數(shù)字化制造是制造技術(shù),計算機技術(shù),網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和管理科學(xué)相互融合的結(jié)果; “精”是發(fā)展的關(guān)鍵,精密化是指對產(chǎn)品,零件的精度要求以及產(chǎn)品零件的加工精度要求越來越高; “極”是發(fā)展的焦點,極端化是指需要在極端條件下工作,或者產(chǎn)品的要求比較極端;“自”是條件,自動化是指從自動控制、自動調(diào)節(jié)、自動補償、自動辨認等,發(fā)展到自學(xué)習、自組織、自維護、自修復(fù)等;“集”是發(fā)展的方法,集成化是指技術(shù)的集成、管理的集成、技術(shù)與管理的集成,其實質(zhì)是知識表現(xiàn)形式的集成,集成化主要指的是現(xiàn)代技術(shù)的集成,加工技術(shù)的集成,企業(yè)內(nèi)部與外部的集成、生物技術(shù)與制造技術(shù)的集成等;“網(wǎng)”是發(fā)展的道路,網(wǎng)絡(luò)化是先進制造技術(shù)發(fā)展的必由之路,它由生產(chǎn)組織變革的需要,以及生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展的可能這兩者共同決定;“智”是發(fā)展的前景,智能化是指系統(tǒng)具有人機一體化、自組織與超柔性、自我學(xué)習與維護及自律的特點、未來還需具有更高級類人思維能力;“綠”是發(fā)展的必然,綠色化目標是使產(chǎn)品在整個周期中,包括設(shè)計、制造、包裝、運輸、使用到報廢處理,對環(huán)境的負面影響極小,資源利用率極高,從而使得企業(yè)經(jīng)濟效益和社會效益協(xié)調(diào)優(yōu)化;“信”是發(fā)展的方向,信息化具有高科技,好效益,低消耗,優(yōu)資源的特點[3]。
3 先進制造模式的研究
目前,世界上各發(fā)達國家正在進行現(xiàn)代先進制造技術(shù)的探索與研究,同時也取得了很多成果,特別是在管理體制,經(jīng)營理念,方案評價,方法建立,制造技術(shù)等方面探索研究后,提出了各種先進制造的模式,主要有以下幾種:
(1)精益生產(chǎn)(LP)
精益生產(chǎn)不但是一種生產(chǎn)方式,更是一種運用于現(xiàn)代制造業(yè)的組織管理方法。精益生產(chǎn)是通過系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、人員組織、運行方式和市場供求等方面的變革,使生產(chǎn)系統(tǒng)能很快適應(yīng)用戶需求不斷變化,并能使生產(chǎn)過程中一切無用、多余的東西被精簡,最終達到包括市場供銷在內(nèi)的生產(chǎn)的各方面最好結(jié)果的一種生產(chǎn)管理方式。與傳統(tǒng)的大生產(chǎn)方式不同,其特色是“多品種”,“小批量”。
(2)柔性制造(FM)
柔性制造適用于多品種、中小批量生產(chǎn)加工,是一種具有高柔性同時也是高自動化的制造模式。柔性制造技術(shù)是對各種不同形狀加工對象實現(xiàn)程序化柔性制造加工的各種技術(shù)的總和。
(3)計算機集成制造(CIM)
計算機集成制造是指以計算機為核心,將各種與制造相關(guān)的技術(shù)系統(tǒng),集成在一起的信息技術(shù),目的是使企業(yè)實現(xiàn)整體優(yōu)化,其市場競爭力得以提高。
(4)智能制造(IM)
智能制造是指計算機模擬人類進行分析,判斷,推理,構(gòu)思及其決策等智能活動,并且把智能機器和這些活動進行有機融合,應(yīng)用于企業(yè)制造中的各子系統(tǒng),實現(xiàn)整個企業(yè)經(jīng)營運作的高柔性化和高集成化。
智能制造代替人類咋在制造過程中的部分腦力勞動,并對這些智能信息進行搜集,存儲,完善,共享,繼承與發(fā)展。
(5)敏捷制造(AM)
敏捷制造是指制造企業(yè)運用通信手段,采用快速配置各種資源,包括技術(shù)、管理和人,以有效和協(xié)調(diào)的方式來響應(yīng)用戶需求,實現(xiàn)制造快速靈敏的一種制造模式。
敏捷制造的目的是使制造企業(yè)能夠快速靈敏地響應(yīng)市場的動態(tài)多變,滿足市場的多樣化需求,獲取長期的經(jīng)濟效益。
(6)綠色制造(GM)
綠色制造是指將環(huán)境影響和資源消耗因素綜合考慮的一種制造模式,其目標是使產(chǎn)品在整個周期中,包括設(shè)計、制造、包裝、運輸、使用到報廢處理,對環(huán)境的負面影響極小,資源利用率極高,從而使得企業(yè)經(jīng)濟效益和社會效益協(xié)調(diào)優(yōu)化。
綠色制造是人類社會可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略在現(xiàn)代制造業(yè)中的體現(xiàn)。
(7)虛擬制造(VM)
虛擬制造是指利用計算機仿真和建模,建立虛擬產(chǎn)品模型,在產(chǎn)品進行實際加工之前,對產(chǎn)品的性能,可制造性進行評價,也對產(chǎn)品的整個加工過程進行仿真,以達到產(chǎn)品生產(chǎn)最優(yōu)的一種制造模式。
3 先進制造技術(shù)的發(fā)展展望
先進制造技術(shù)其實就是信息技術(shù),管理科學(xué)和相關(guān)的科學(xué)技術(shù)相融而成的制造技術(shù)。
21世紀制造業(yè)高速發(fā)展的同時,先進制造技術(shù)得以飛速發(fā)展,根據(jù)現(xiàn)代制造科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展趨勢分析,先進制造技術(shù)在未來發(fā)展的方向表現(xiàn)在以下幾個方面:
(1)產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計和優(yōu)化設(shè)計。產(chǎn)品的數(shù)字化建模,仿真分析,評價及設(shè)計規(guī)范;產(chǎn)品的創(chuàng)新開發(fā)設(shè)計,優(yōu)化,管理,維護技術(shù);系統(tǒng)整體化設(shè)計的理論,技術(shù)和方法。
(2)網(wǎng)絡(luò)化制造理論及關(guān)鍵技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的系統(tǒng)與裝備的協(xié)同優(yōu)化;制造系統(tǒng)的信息模型,約束條件,運行理論及控制手段。
(3)新型成形制造原理和技術(shù)。新型材料及工藝的成形原理及技術(shù);快速成形制造原理及技術(shù);高能束精密成形制造原理及技術(shù)。
(4)高速高效數(shù)字制造理論和技術(shù),新材料,新原理,新工藝的數(shù)字制造裝備技術(shù)。
(5)制造中,精密,超精密測量,量值溯源原理和新傳感器技術(shù);多尺度空間精度測量技術(shù);表面微觀計量理論及技術(shù)。
(6)納米技術(shù)。納米材料及其性能測量;納米尺度加工、制造、測量和裝配技術(shù);
納電子與分子原子制造的原理及技術(shù)。
(7)仿生技術(shù)。仿生機械制造技術(shù),結(jié)構(gòu),功能,能源與運動機械仿生技術(shù);機械超前反饋仿生與制造的科學(xué)和技術(shù); 生物工程技術(shù);新一代生物芯片制造技術(shù)。
(8)微電子制造科學(xué)和關(guān)鍵技術(shù)。微機械、微傳感、微光器件制造技術(shù);納米級光學(xué)光刻、非光學(xué)光刻、淺溝槽刻蝕、銅互連等機理和技術(shù);集成電路新型封裝工藝原理和技術(shù)。
(9)綠色制造技術(shù)。產(chǎn)品與人類和自然的協(xié)調(diào)理論;產(chǎn)品綠色制造工藝技術(shù);產(chǎn)品的再制造和維修科學(xué)和技術(shù);產(chǎn)品綠色使用理論和方法;廢舊產(chǎn)品資源回收再利用技術(shù)。
(10)面向航空、航天、海洋、能源、交通和國防裝備等重大工程制造的科學(xué)和技術(shù)。
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篇10
[論文摘要]制造技術(shù)是發(fā)展制造業(yè)的關(guān)鍵技術(shù),是創(chuàng)造財富和為科學(xué)技術(shù)發(fā)展提供先進手段的基礎(chǔ)。分析我國先進機械制造技術(shù)的特點及發(fā)展現(xiàn)狀,并闡述我國先進機械制造技術(shù)的發(fā)展趨勢。
在人類社會的發(fā)展中,制造技術(shù)不斷發(fā)展。從人類使用天然工具到制造工具,從簡單的手工制造到簡易機床的出現(xiàn),人們一直為搜尋更有效更迅捷的制造技術(shù)而努力。機械制造技術(shù)是研究產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)、加工制造、銷售使用、維修服務(wù)乃至回收再生的整個過程的工程學(xué)科,是以提高質(zhì)量、效益、競爭力為目標,包含物質(zhì)流、信息流和能量流的完整的系統(tǒng)工程。隨著社會的發(fā)展,人們對產(chǎn)品的要求也發(fā)生了很大變化,要滿足人們越來越高的要求,就必須采用先進的機械制造技術(shù)。
一、先進制造技術(shù)的特點
(一)是面向21世紀的技術(shù)
先進制造技術(shù)是制造技術(shù)的最新發(fā)展階段,是由傳統(tǒng)的制造技術(shù)發(fā)展起來的,既保持了過去制造技術(shù)中的有效要素,又要不斷吸收各種高新技術(shù)成果,并滲透到產(chǎn)品生產(chǎn)的所有領(lǐng)域及其全部過程。先進制造技術(shù)與現(xiàn)代高新技術(shù)相結(jié)合而產(chǎn)生了一個完整的技術(shù)群,它是具有明確范疇的新的技術(shù)領(lǐng)域,是面向21世紀的技術(shù)。
(二)是面向工業(yè)應(yīng)用的技術(shù)
先進制造技術(shù)并不限于制造過程本身,它涉及到產(chǎn)品從市場調(diào)研、產(chǎn)品開發(fā)及工藝設(shè)計、生產(chǎn)準備、加工制造、售后服務(wù)等產(chǎn)品壽命周期的所有內(nèi)容,并將它們結(jié)合成一個有機的整體。先進制造技術(shù)的應(yīng)用特別注意產(chǎn)生最好的實際效果,其目標是為了提高企業(yè)競爭和促進國家經(jīng)濟和綜合實力的增長。目的是要提高制造業(yè)的綜合經(jīng)濟效益和社會效益。
(三)是駕馭生產(chǎn)過程的系統(tǒng)工程
先進制造技術(shù)特別強調(diào)計算機技術(shù)、信息技術(shù)、傳感技術(shù)、自動化技術(shù)、新材料技術(shù)和現(xiàn)代系統(tǒng)管理技術(shù)在產(chǎn)品設(shè)計、制造和生產(chǎn)組織管理、銷售及售后服務(wù)等方面的應(yīng)用。它要不斷吸收各種高新技術(shù)成果與傳統(tǒng)制造技術(shù)相結(jié)合,使制造技術(shù)成為能駕馭生產(chǎn)過程的物質(zhì)流、能量流和信息流的系統(tǒng)工程。
(四)是面向全球競爭的技術(shù)
20世紀80年代以來,市場的全球化有了進一步的發(fā)展,發(fā)達國家通過金融、經(jīng)濟、科技手段爭奪市場,傾銷產(chǎn)品,輸出資本。隨著全球市場的形成,使得市場競爭變得越來越激烈,先進制造技術(shù)正是為適應(yīng)這種激烈的市場競爭而出現(xiàn)的。因此,一個國家的先進制造技術(shù),它的主體應(yīng)該具有世界先進水平,應(yīng)能支持該國制造業(yè)在全球市場的競爭力。
(五)是市場競爭三要素的統(tǒng)一
在20世紀70年代以前,產(chǎn)品的技術(shù)相對比較簡單,一個新產(chǎn)品上市,很快就會有相同功能的產(chǎn)品跟著上市。因此,市場競爭的核心是如何提高生產(chǎn)率。到了20世紀80年代以后,制造業(yè)要贏得市場競爭的主要矛盾已經(jīng)從提高勞動生產(chǎn)率轉(zhuǎn)變?yōu)橐詴r間為核心的時間、成本和質(zhì)量的三要素的矛盾。先進制造技術(shù)把這三個矛盾有機結(jié)合起來,使三者達到了統(tǒng)一。
二、先進機械制造技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
近年來,我國的制造業(yè)不斷采用先進制造技術(shù),但與工業(yè)發(fā)達國家相比,仍然存在一個階段性的整體上的差距。
(一)管理方面。工業(yè)發(fā)達國家廣泛采用計算機管理,重視組織和管理體制、生產(chǎn)模式的更新發(fā)展,推出了準時生產(chǎn)(JIT)、敏捷制造(AM)、精益生產(chǎn)(LP)、并行工程(CE)等新的管理思想和技術(shù)。我國只有少數(shù)大型企業(yè)局部采用了計算機輔助管理,多數(shù)小型企業(yè)仍處于經(jīng)驗管理階段。
(二)設(shè)計方面。工業(yè)發(fā)達國家不斷更新設(shè)計數(shù)據(jù)和準則,采用新的設(shè)計方法,廣泛采用計算機輔助設(shè)計技術(shù)(CAD/CAM),大型企業(yè)開始無圖紙的設(shè)計和生產(chǎn)。我國采用CAD/CAM技術(shù)的比例較低。
(三)制造工藝方面。工業(yè)發(fā)達國家較廣泛的采用高精密加工、精細加工、微細加工、微型機械和微米/納米技術(shù)、激光加工技術(shù)、電磁加工技術(shù)、超塑加工技術(shù)以及復(fù)合加工技術(shù)等新型加工方法。我國普及率不高,尚在開發(fā)、掌握之中。
(四)自動化技術(shù)方面。工業(yè)發(fā)達國家普遍采用數(shù)控機床、加工中心及柔性制造單元(FMC)、柔性制造系統(tǒng)(FMS)、計算機集成制造系統(tǒng)(CIMS),實現(xiàn)了柔性自動化、知識智能化、集成化。我國尚處在單機自動化、剛性自動化階段,柔性制造單元和系統(tǒng)僅在少數(shù)企業(yè)使用。
三、我國先進機械制造技術(shù)的發(fā)展趨勢
(一)全球化。一方面由于國際和國內(nèi)市場上的競爭越來越激烈,例如在機械制造業(yè)中,國內(nèi)外已有不少企業(yè),甚至是知名度很高的企業(yè),在這種無情的競爭中紛紛落敗,有的倒閉,有的被兼并。不少暫時還在國內(nèi)市場上占有份額的企業(yè),不得不擴展新的市場;另一方面,網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的快速發(fā)展推動了企業(yè)向著既競爭又合作的方向發(fā)展,這種發(fā)展進一步激化了國際間市場的競爭。這兩個原因的相互作用,已成為全球化制造業(yè)發(fā)展的動力,全球化制造的第一個技術(shù)基礎(chǔ)是網(wǎng)絡(luò)化,網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)使制造的全球化得以實現(xiàn)。(二)網(wǎng)絡(luò)化。網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的迅速發(fā)展和普及,給企業(yè)的生產(chǎn)和經(jīng)營活動帶來了革命性的變革。產(chǎn)品設(shè)計、物料選擇、零件制造、市場開拓與產(chǎn)品銷售都可以異地或跨越國界進行。此外,網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的快速發(fā)展,加速技術(shù)信息的交流、加強產(chǎn)品開發(fā)的合作和經(jīng)營管理的學(xué)習,推動了企業(yè)向著既競爭又合作的方向發(fā)展。
(三)虛擬化。制造過程中的虛擬技術(shù)是指面向產(chǎn)品生產(chǎn)過程的模擬和檢驗。檢驗產(chǎn)品的可加工性、加工方法和工藝的合理性,以優(yōu)化產(chǎn)品的制造工藝、保證產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)周期和最低成本為目標,進行生產(chǎn)過程計劃、組織管理、車間調(diào)度、供應(yīng)鏈及物流設(shè)計的建模和仿真。虛擬化的核心是計算機仿真,通過仿真軟件來模擬真實系統(tǒng),以保證產(chǎn)品設(shè)計和產(chǎn)品工藝的合理性,保證產(chǎn)品制造的成功和生產(chǎn)周期,發(fā)現(xiàn)設(shè)計、生產(chǎn)中不可避免的缺陷和錯誤。
(四)自動化。自動化是一個動態(tài)概念,目前它的研究主要表現(xiàn)在制造系統(tǒng)中的集成技術(shù)和系統(tǒng)技術(shù)、人機一體化制造系統(tǒng)、制造單元技術(shù)、制造過程的計劃和調(diào)度、柔性制造技術(shù)和適應(yīng)現(xiàn)化生產(chǎn)模式的制造環(huán)境等方面。制造自動化技術(shù)的發(fā)展趨勢是制造全球化、制造敏捷化、制造網(wǎng)絡(luò)化、制造虛擬化、制造智能化和制造綠色化。
(五)綠色化。綠色制造則通過綠色生產(chǎn)過程、綠色設(shè)計、綠色材料、綠色設(shè)備、綠色工藝、綠色包裝、綠色管理等生產(chǎn)出綠色產(chǎn)品,產(chǎn)品使用完以后再通過綠色處理后加以回收利用。采用綠色制造能最大限度地減少制造對環(huán)境的負面影響,同時使原材料和能源的利用效率達到最高。
四、結(jié)語
制造技術(shù)不僅是衡量一個國家科技發(fā)展水平的重要標志,也是國際間科技競爭的重點。我國正處于經(jīng)濟發(fā)展的關(guān)鍵時期,制造技術(shù)是我們的薄弱環(huán)節(jié)。只有跟上發(fā)展先進制造技術(shù)的世界潮流,將其放在戰(zhàn)略優(yōu)先地位,并以足夠的力度予以實施,才能盡快縮小與發(fā)達國家的差距,才能在激烈的市場競爭中立于不敗之地。總之,在我國研究和發(fā)展先進制造技術(shù)勢在必行。
參考文獻:
[1]馬曉春,我國現(xiàn)代機械制造技術(shù)的發(fā)展趨勢[J].森林工程,2002(3).
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