现代制造技术的发展范文
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篇1
关键词:机械制造技术 机械制造业 发展趋势
中图分类号:TH16 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2013)01(a)-0090-01
机械制造业的发展水平代表着国家工业化的发展程度,是工业的命脉所在,其为我国国民经济的发展提供装备技术。机械制造技术是一个系统工程学科,其包括了实施产品设计、加工、销售、以及产品回收再生的整个过程[1]。中国经历了十年的高速发展阶段,中国经济取得了举世瞩目的成绩。在看到成绩的同时我们也看到了,中国以前经济发展靠的是劳动密集型产业,低水平的加工业,以环境为代价来获取高速增长,但是这是不可持续的。当前中国经济面临转型,在未来创新和高科技成为发展的主要动力[2]。机械制造技术的创新已经成为机械制造业发展的主要驱动力,先进的机械制造技术已经成为衡量一个国家科技发展水平的重要标志,也成为国际间科技竞争的重要领域[3-5]。本文首先分析了我国现代机械制造技术的发展现状,然后对机械制造技术的特点进行了阐述,最后我们分析了我过现代机械技术的发展趋势和发展重点。
1 我国现代机械制造技术的发展现状
改革开放以来,我国机械制造技术有极大的发展,在机械制造水平和产品总量都在逐年的提高,发展了一批具有自主知识产权的机械制造技术,经历了几十年的发展,机械制造业已成为我国工业的支柱型产业。在取得成果的同时我们也看到了我国机械制造技术和发达国家相比还存在巨大的差距,许多核心技术还掌握在发达国家的手中,我国在许多方面都处处受制于人。
当前新的信息化技术和新的管理理论和方式不断发展,计算机辅助设计技术、人工智能、专家系统等先进技术还没有在机械制造业得到大规模的应用,反映了我过机械制造技术设计方法相对落后,设计效率有待提高;在机械加工方面,精细加工技术、纳米加工技术等仍处于研发阶段,先进制造工艺技术还未大规模投入使用。此外,我国机械制造业管理手段相对落后,管理体制以及生产模式更新发展缓慢,先进的计算机管理技术还未在机械制造业中得到广泛应用,在很大程度上影响了我国现代机械制造业的发展。
2 现代机械制造技术的特点
2.1 现代机械制造技术是一个不断发展的技术
现代机械制造技术是从传统制造技术的基础上发展而来的,是制造技术的最新发展阶段,既保持了传统制造技术中的有效方面,又不断吸收各种高薪技术成果,并将这些成果应用于产品制造的所有领域和全部过程,并且根据自身需要不断创新和发展。现代机械制造技术综合了计算机科学、自动化科学、材料科学、电子信息科学以及现代管理科学等多种技术,形成了一个技术群,且相互促进发展。
2.2 现代机械制造技术是一项系统工程
现代机械制造技术融合了信息技术、计算机技术、自动化技术、传感技术、材料技术和现代管理技术,并将这些技术应用于产品设计、制造、生产、销售和服务等各个方面。可以说是设计到了制造业的方方面面,并且还在不断的更新高科技技术,使之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。
2.3 现代机械制造技术是一项全球化的技术
当前我们已经进入全球化的时代,各个国家之间的交流也日趋频繁,企业间的竞争已经不限于国家内部的竞争,要想赢得市场必须要参与全球竞争,单凭生产率是不行的,时间、质量和成本这三个要素的有机结合是必须的,而现代化的先进机械制造技术是三者达到统一。作为世界性技术,机械制造能否赢得国际和国内两大市场,需要不断创新,也需要互相学习,在激烈的竞争中提高自身的竞争力。
3 我国现代机械制造技术的发展趋势
3.1 信息化
当前是信息化的社会,信息技术已经进入千家万户,并逐步渗入到各行各业,机械制造业的信息化技术应用的一个很重要的领域。信息技术对传统产业的改造可以说是无处不再,在生产、管理、流通等领域都将被信息化技术所改造,并且极大的提高生产率,且降低生产成本和人力资源的投入。由于汇聚了电子技术、信息技术、自动化技术等高新技术,在信息化的推动下,现代机械制造技术水平也不断提高,生产周期也明显缩短。想要在国家舞台上占得一席之地,就必须把握信息化这个大趋势,以信息化带动工业化,提高我国现在机械制造业的竞争力和创新能力。
3.2 智能化
用机器代替人工做一些繁琐的工作这是必然的趋势,当前人工智能、计算智能和生物技术的快速发展促使机械制造技术也朝着智能化方向发展,这主要表现在机器人学、智能设计、智能计算、智能加工、智能控制以及智能诊断等方面,我们可以看到许多厂商已经在将机器人运用于生产的各个环节。在制造过程中,系统能够自动检测运行状态,出现故障之后能够自动调整,以达到最佳状态。
3.3 低碳化
中国经济高速发展给环境带来的冲击是严重的。转变经济发展方式,调整产业结构,走持续发展道路已经得到了广泛认可,国家当前提倡低碳生活,严厉取消一些高耗能、高污染的企业,而作为污染和浪费尤为严重的现代机械制造业,如何降低能耗和污染备受重视。低碳机械制造将环保、可持续以及节约等理念融入机械制造技术中,通过低碳设计、低碳选材、低碳设计、低碳工艺、低碳包装以及回收再利用等措施优化改进现代制造技术,提高原料和能源的利用率,以最小的开销,获得最大的经济和社会效益。
4 结语
中国是一个人口大国,但并不是一个工业强国,机械制造技术与国民经济的发展息息相关,机械制造技术水平的高低标志着我国综合国力和经济水平的高低。在当前转变经济发展方式,调整产业结构的大背景下,我们要看到带来的机遇,走创新发展之路,不断提升自身技术水平,不断提高我国机械制造业的竞争力,使我国机械制造业产品具有国际竞争力。
参考文献
[1] 白明光.先进制造技术的发展趋势及先进制造模式[J].北京机械工业学院学报,1999(2):10-14.
篇2
关键词:机械制造;发展现状;信息技术
在科学技术快速发展的背景下,现在有越来越多的技术被应用到现代机械制造生产中,如计算机技术、信息技术、自动化技术等,有效的改善了传统机械制造存在的耗损大、成本高等问题,可以利用最小的损耗来获取最大的效果。从整体上来看,虽然我国现代机械制造技术得到了一定发展,但是仍存在不足,还需要做更进一步的研究分析,采取相应有效措施进行优化,不断提高生产效率。
1.我国现代机械制造技术发展现状分析
1.1管理制度不完善
就我国现代机械制造行业发展现状来看,还没有针对制造技术形成完善的管理体制,对生产效率与质量等都有着一定的影响。与国外发达国家相比,我国因为管理制度的缺失,导致生产成本与生产效率之间矛盾日益增大,尤其是部分制造企业还在沿用传统以人为核心的管理模式,只有部分大型制造企业在局部生产过程中实现了技术为核心管理。
1.2产生设计效果低
对于机械产品的设计,需要以实际生产为前提,如果脱离了实际将会在根本上影响产品生产和理性与最终效益。现在国外基本上机械制造都是选择用CAD、CAM技术进行设计,部分还应用了CIMS技术,可以更好的结合CAD与CAM技术优点,与传统图纸设计方法相比,无论是设计效率与精度都具有更好的效果。而就我国机械制造设计领域来看,应用此类先进设计技术的企业比例比较小,逐渐不能满足市场发展需求[1]。
1.3制造工艺落后
虽然随着各类技术在机械制造行业中的应用,已经在原有基础上提高了制造工艺应用效果,但是从整体上来看,我国机械制造技术自动化程度还是比较低,仍处于单机自动化与刚性自动化阶段,对一些需要高精度加工方面要求不能完全满足,最终会影响到产品制造效果。
2.现代机械制造技术特点
2.1绿色环保
绿色环保已经成为现代机械制造技术发展的主要方向,从产品设计、生产、工艺以及包装等环节进行绿色管理,最终制造出绿色产品,不但可以实现普通机械产品的功能,同时在应用完成后还可以进行回收,最大程度上提高能源的利用率。
2.2虚拟技术
在机械产品检验与检测过程中,利用虚拟技术对产品质量进行检查验证,保证产品设计、加工工艺以及质量性能等方面都满足制作要求。一般都是在产品大规模生产前对该产品各项性能与指标进行综合检测,完全把握其综合性能,对存在的问题与缺陷进行完善优化,不断提高产品制造质量。
2.3生产精度
机械产品一般都对制作精度要求严格,尤其是针对部分特殊构件,必须要应用微细加工甚至纳米技术进行加工制造,代表现代机械制造技术已经进入微型机械电子时代[2]。做好对产品生产精度的控制,已经成为行业发展的必然趋势,需要结合实际要求,从生产工艺与制作技术等方面着手,对产品外形以及细节进行全面管理。
3.现代机械制造技术发展与应用分析
3.1结合我国行业国情
现代机械制造技术的发展与应用都需要结合我国国情,从行业发展现状出发,坚持可持续发展理念,进一步做好机械制造技术与其他技术之间连续的研究,逐渐实现机械控制自动化以及计算机控制自动化等。另外,还应建立自动化制作工程,实现整个过程的自动化管理。对于机械制造中所占比例比较大的切削加工,应实现对半自动机床的更新,并结合铸造量大以及锻造难度大特点,采用自动单机与自动线则与自动线则,对生产设备进行结构调整,组成组工段或者流水线生产模式,并建立短自动生产线以及复合制作单元等,实现成组自动化的建设,提高机械设备制作效果。
3.2引进精度高技术
应结合市场发展实际情况,引进更多高精度技术,从铸造、塑性以及焊接等方面着手,形成精密锻压、精密切割与焊接等制作流程。同时,还应提高机械制造工艺的自动化,发展无切削液加工技术,对整个制造工艺进行简化,在保证制作工艺的基础上降低成本,同时还可以改善传统制造工艺中存在的冷却液回收与排放管理效果。另外,还应加强快速成形技术的研究与应用,在遵循传统加工技术材料去除原则基础上,采用添加、积累原理,以分层技术来提高机械制造效果[3]。例如安徽马鞍山惊天液压机械制造公司,以液压破碎锤、岩石分裂机等主要残品,其在传统制造技术的应用基础上,开发了具有完全具有知识产权的专利产品,对产品的结构进行了改进,在降低成本的基础上,提高了产品制作质量,使得产品故障率大幅度降低、
3.3智能化发展方向
对于机械制造技术来说,除了要进一步实现自动化生产,同时还应在结合计算机技术以及人工智能技术的基础上,不断提高制造生产流程的智能化程度。主要可以体现在智能设计、智能加工、智能计算以及智能加工等方面,例如以生物进化算法为基础的智能计算工具在组合优化求解领域中的应用,可以更有效的提高机械产品的精度,不断促进我国机械制造行业的持续发展。
4.结束语
对于我国现代机械制造技术的发展与应用,需要在结合行业发展现状的基础上,对存在的不足与缺陷进行全面分析,从多个方面进行分析,结合机械制造技术发展特点,采取相应的措施进行管理,争取不断提高机械制造的效果。
参考文献:
[1]李克非.论述机械制造技术的新发展方向[J].黑龙江科技信息,2010,23:5.
[2]王瑛.机械制造技术的发展现状研究[J].安徽建筑工业学院学报(自然科学版),2004,03:39-42.
篇3
注意:本文已经在《组合机床与自动化加工技术》(1999,10:1~5)杂志发表
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陈晓川 刘晓冰
(大连理工大学CIMS中心,大连,116023)
内容提要:近几年新的先进制造技术模式和哲理层出不穷,本文结合我国国情,通过分析现代集成制造系统与其它先进制造技术的关系,论述了我国现代集成制造系统的技术构成和发展策略及途径,希望为我国制造业的发展做些有益的探索。
关键词:现代集成制造系统,并行工程,虚拟制造,分布式网络化研究中心
引言
信息技术的发展引起的革命使我们进入了信息时代。信息革命不仅引起人们的思想观念、生活方式的变化,而且导致了生产方式和制造哲理的巨大变化,可以说近十年来提出的新的制造哲理都离不开信息技术提供的支撑,以信息化制造技术为代表的先进制造技术正使制造业处于重要的历史性变革时期。多年来,我国的综合国力不断增强,入关在即,市场竞争十分激烈,国内市场已从卖方市场转化为买方市场,而且正在迅速成为国际市场的一部分,许多大中型企业在竞争中处于不利地位,甚至破产、倒闭。本文结合我国国情,通过分析现代集成制造系统与先进制造技术的关系,论述了我国现代集成制造系统的技术构成和发展策略及途径,希望为我国制造业的发展做些有益的探索。
现代集成制造系统的含义与定位
现代集成制造系统(Contemporary Integrated Manufacturing System)是计算机集成制造系统新的发展阶段,在继承计算机集成制造系统优秀成果的基础上,它不断吸收先进制造技术中的相关思想的精华,从信息集成、过程集成向企业集成方向迅速发展,在先进制造技术中处于核心地位。具体地说,它将传统的制造技术与现代信息技术、管理技术、自动化技术、系统工程技术进行有机的结合,通过计算机技术使企业产品在全生命周期中有关的组织、经营、管理和技术有机集成和优化运行,在企业产品全生命周期中实现信息化、智能化、集成优化,达到产品上市快、服务好、质量优、成本低的目的,进而提高企业的柔性、健壮性和敏捷性,使企业在激烈的市场竞争中立于不败之地。从集成的角度看,早期的计算机集成制造系统侧重于信息集成,而现代集成制造系统的集成概念在广度和深度上都有了极大的扩展,除了信息集成外还实现了企业产品全生命周期中的各种业务过程的整体优化,即过程集成,并发展到企业优势互补的企业之间的集成阶段。
现代集成制造系统的研究范围应该介于国家攀登计划和国家攻关计划之间。与攀登计划研究项目相比较,它更注重成果的应用性,尽可能将技术产业化,并推动我国制造业的现代化进程;与国家攻关计划相比较,它更注重解决我国制造业发展中的关键的共性问题、前瞻性问题和示范性问题【1】。
现代集成制造系统的技术构成
图1 现代集成制造系统的技术构成
先进制造技术(AMT-Advanced Manufacturing Technology)作为一个专有名词至今还没有一个明确的、一致公认的定义。通过对其内涵和特征的研究,目前共同的认识是:先进制造技术是传统制造技术不断吸收机械、电子、信息、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、服务的制造全过程,以实现优质、高效、低耗、清洁、灵活的生产,并取得理想技术经济效果的制造技术的总称【3】。它具有如下一些特点:
从以技术为中心向以人为中心转变,使技术的发展更加符合人类社会的需要; 从强调专业化分工向模糊分工、一专多能转变,使劳动者的聪明才智能够得到充分发挥; 从金字塔的多层管理结构向扁平的网络化结构转变,减少层次和中间环节; 从传统的顺序工作方式向并行工作方式转变,缩短工作周期,提高工作质量; 从按照功能划分部门的固定组织形式向动态的自主管理的小组工作方式转变。 通过对先进制造技术的定义和特点的分析我们发现,现代集成制造系统拥有先进制造技术的绝大部分特点,只不过先进制造技术所涉及的的范围要比现代集成制造系统大,因此通过对先进制造技术的综合考察,我们提出了一个现代集成制造系统的技术构成模式。如图1所示,即在先进制造技术中,现代集成制造系统在吸收计算机集成制造系统的优秀成果的基础上,继续推动并行工程、虚拟制造、敏捷制造和动态联盟的研究工作深入进行,并不断吸收先进制造技术中的成功经验和先进思想,将它们进行推广应用,由此使现代集成制造系统成为先进制造技术的核心,具体说明如下:
1、并行工程(CE-Concurrent Engineering):
并行工程是集成地、并行地设计产品及其相关过程(包括制造过程和支持过程)的系统方法。它要求产品开发人员在一开始就考虑产品整个生命周期中从概念形成到产品报废的所有因素,包括质量、成本、进度计划和用户要求。为了达到并行的目的,必须建立高度集成的主模型,通过它来实现不同部门人员的协同工作;为了达到产品的一次设计成功,减少反复,它在许多部分应用了仿真技术;主模型的建立、局部仿真的应用等都包含在虚拟制造技术中,可以说并行工程的发展为虚拟制造技术的诞生创造了条件,虚拟制造技术将是以并行工程为基础的,并行工程的进一步发展就是虚拟制造技术。同时,并行工程是在CAD、CAM、CAPP等技术支持下,将原来分别进行的工作在时间和空间上交叉、重迭,充分利用了原有技术,并吸收了当前迅速发展的计算机技术、网络技术的优秀成果,使其成为先进制造技术中的基础。
虽然并行工程在我国进行的研究工作中属于热点,也取得了一些成果,但是目前还存在以下一些问题:
(1)研究的广度和深度不够:虽然并行工程的研究工作已经广泛开展,但是无论从研究的内容上看,还是从研究的水平上说都明显存在差距。如:并行工程在成本和质量上的应用才刚刚起步,与供应商的集成问题还没有提上日程。
(2)与并行工程有关的技术实用化不够:在实用技术研究方面,目前还没有商品化软件诞生,而国外公司已经推出商品化软件(如:PTC的Pro-Engineering、CV的CADDS5)。
(3)并行工程的实施队伍不够:由于科研力量薄弱,在研究上还不能全面开花,并行工程的实施就更是难上加难了。而且,当前国内机械行业在激烈的市场竞争中经济效益不好,CAD/CAM技术还有待普及,全面实施并行工程还缺乏基本的物质基础。
由于并行工程所处的基础性地位及我国研究工作的不足,就决定了必须将它作为现代集成制造系统的基础性研究工作不断深入地进行。
2、虚拟制造(VM-Virtual Manufacturing):
虚拟制造利用信息技术、仿真技术、计算机技术对现实制造活动中的人、物、信息及制造过程进行全面的仿真,以发现制造中可能出现的问题,在产品实际生产前就采取预防措施,从而达到产品一次性制造成功,来达到降低成本、缩短产品开发周期,增强产品竞争力的目的【4】。
目前,虚拟制造技术已经在国外有所应用,例如:美国Boneing公司设计的一架VS-X虚拟飞机,可用头盔显示器和数据手套进行观察与控制,使飞机设计人员身临其境地观察飞机设计的结果,并对其外观、内部结构及使用性能进行考察;日本Matsushita公司开发的虚拟厨房设备制造系统,允许消费者在购买商品前,在虚拟的厨房环境中体验不同设备的功能,按自己的喜好评价、选择和重组这些设备,他们的选择将被存储并通过网络送至生产部门进行生产;美国Coventry School of Art and Design开发的虚拟原型制作系统,设计者在设计的初始阶段能够在计算机中构造虚拟原型并对此原型进行评价【6】。
国内的研究刚刚起步,主要集中在三个方面【7】:
(1)产品虚拟设计技术:
主要包括虚拟产品开发平台、虚拟测试、虚拟装配以及机床、模具的虚拟设计实现等。其中清华大学利用美国国家仪器公司的Labview开发平台实现了锁相电路的虚拟,机械科学研究院采用C语言和OpenGL进行编程初步实现了立体停车库的虚拟现实下的参数化设计,可以直观地进行车库的布局、设计、分析和运动模拟。
(2)产品虚拟制造技术
主要包括材料热加工工艺模拟、加工过程仿真、板材成型模拟、模具制造仿真等。北航与一汽用OPTRIS开发的板料成型软件已经基本能够模拟类似车门的中等复杂程度的汽车覆盖件和其他冲压成型件的冲压成型过程;沈阳铸造研究所开发的电渣熔铸工艺模拟软件包ESRD3D已经应用于水轮发电机变曲面过流部件生产中,其产品在刘家峡、李家峡、天生桥、太平役等7个电站中使用;合肥工业大学研制的双刀架数控车床加工过程模拟软件已经在马鞍山钢铁股份有限公司车轮轮箍厂应用,使数控程序现场调试时间由几个班缩短到几小时,并保证一次试切成功;北京机床研究所、机械科学研究院、东北大学、上海交大和长沙铁道学院等单位也研制出一些这方面的仿真软件。
(3)虚拟制造系统
主要包括虚拟制造技术的体系结构、技术支持、开发策略等。其中提出了比较成熟的思想并可能实现的是由上海同济大学教授提出的分散网络化生产系统和西安交通大学谢友柏院士组建的异地网络化研究中心。
从以上的论述中可以看到国内外研究水平差距是很大的,而且由于虚拟制造技术既是并行工程的发展方向又是敏捷制造的核心,这就决定我们必须以它作为现代集成制造系统的中心技术,以带动相关技术的研究工作的进行,并使它们协同一致顺利地发展。
3、敏捷制造(AM-Agile Manufacturing):
敏捷制造是以竞争力和信誉度为基础,选择合作者组成虚拟公司,分工合作,为同一目标共同努力来增强整体竞争能力,对用户需求作出快速反应,以满足用户的需要。为了达到快速应变能力,虚拟企业的建立是关键技术,其核心是虚拟制造技术,即敏捷制造是以虚拟制造技术为基础的。敏捷制造是现代集成制造系统从信息集成发展到企业集成的必由之路,它的发展水平代表了现代集成制造系统的发展水平,是现代集成制造系统的发展方向。
自从1991年美国提出敏捷制造的思想后,美国政府就赞助许多研究单位开发实现敏捷制造的基础结构和工具,并鼓励在不同行业进行示范应用,目前已经取得了一定进展。例如:在遥测装置生产的敏捷制造示范项目中,它联合了加利福尼亚的圣地亚国家实验室、联合信号公司堪萨斯城分部和新墨西哥的圣地亚国家实验室以及机械主箱、印刷电路板供应商。通过联合弥补了单一企业资源不足的弱点,这一联盟的生产时间比单一企业的生产时间减少了50%,生产率提高显著。现在美国的很多大公司都参加了这一研究计划,在欧洲和日本等发达国家也纷纷成立了相应的机构,进行相应的研究和实施工作。我国专家从1993年就开始对敏捷制造进行跟踪研究,主要包括:实施敏捷制造的技术基础;虚拟公司的建立步骤及其体系结构和运行模式;虚拟公司的组织与应用等。与国外相比,这些研究工作只能算原则性的研究工作,距离实用还需要走很长的一段路。因此,在我国企业目前还不可能实现敏捷制造,但是从科学研究的角度看,我们认为需要在合适的条件下建立一个研究性的虚拟企业,加深我们对虚拟企业在实际应用中所遇难题的理解,即在实践中吸取有益的经验,为今后的发展作一定的技术储备。
4、绿色制造(GM-Green Manufacturing):
绿色制造是一个综合考虑环境影响和资源效率的现代制造模式,其目标是使得产品从设计、制造、包装、运输、使用到报废的整个产品生命周期中,对环境的影响(负作用)最小,资源的使用效率最高。绿色制造的提出是人们日益重视环境保护的必然选择,发展不能以环境污染为代价,国际制造业的实践表明,通过改进整个制造工艺来减少废弃物,要比处理工厂处理已经排放的废弃物大大节省开支。绿色制造的实现可以通过计算机仿真来达到目的,即它是虚拟制造的一部分。从可持续发展战略的观点看,绿色制造是必然选择,它将成为现代集成制造系统的一个重要的组成部分。
从以上的分析中我们可以看到:各种先进制造技术是相互关联、彼此交叉的,在先进制造技术这一大厦下,现代集成制造系统成为它的核心,并随着先进制造技术的不断发展而发展,即现代集成制造系统应该是一个动态的概念。
我国现代集成制造系统的发展策略
在市场竞争的推动下,先进制造技术发展十分迅速,新思想、新概念层出不穷,通过对现代集成制造系统与先进制造技术关系的分析,我们认为在制定我国现代集成制造系统的发展策略时,应该注重以人为本的思想,运用并行工程的哲理,使各种先进制造技术相互衔接、协调发展,并不断吸收先进制造技术的成熟成果,为先进制造技术在我国的广泛应用起到促进的作用。
目前,在美国并行工程已到了推广应用阶段,在虚拟制造方面也有商品化软件投入市场,在这方面我们存在巨大的差距,主要表现在:从研究工作方面看,科研经费紧缺,科研力量分散,科研成果难以推广应用,人才流失严重;从企业方面看,企业的整体素质不高,管理工作落后,科研能力薄弱,当面临国际竞争时大多难以为继,很难在现代集成制造系统方面花费过多,而且受企业人员素质的制约,一些先进的技术还不易取得立竿见影的实际效果,这些都影响了企业应用先进制造技术的热情;从国家政策方面看,虽然国家对制造业十分重视,但是,由于我国当前正处在改革过程中,多种机制同时运行,多方利益难以协调,在资金使用上往往顾此失彼,而且国家财政困难,也难以使用重金支持现代集成制造系统的研究。针对上述实际情况,我们提出下列解决方案:
(1)以企业需求为出发点,以“甩图板”工程为契机,大力普及CAD技术,帮助企业进行人员培训,提高企业人员的素质(其中包括技术水平、劳动态度、道德水平等),不断提高企业的管理水平,在计算机集成制造系统成功示范企业中及时推广并行工程,并适当宣传虚拟制造、敏捷制造等思想和技术,为企业的进一步发展提供坚实的基础。
(2)在政府方面,应发挥政府的协调职能,组织企业和科研部门进行多方面、多层次的合作,加强科研成果的应用推广,而且应组织多学科、跨地区的科研力量共同攻关;从宏观上加强对现代集成制造系统的指导,集中大家的智慧制定出符合我国国情的发展计划,并将计划的执行落到实处。
(3)在技术的先进性方面,不要过度追求世界领先,应该根据企业实际要求,解决实际问题,力争尽快创造效益,以此取得企业的支持并获得资金上的帮助,以便形成良性循环,促进研究工作的进一步开展。同时,应该参与国际合作,跟踪国际研究动态,当然,也可以适当引进一些关键的、有发展潜力的技术,进行消化和创新,缩短我国与世界先进水平的差距,保持一定的技术领先性。
(4)针对我国科研力量分散的弱点,仿照分散网络化生产的思想,利用计算机网络,开展合作研究,建立分布式网络化研究中心,协调一致进行科技攻关。所谓分布式网络化研究中心就是利用信息技术、网络技术、计算机技术对现实研究活动中的人、物、信息及研究过程进行全面的集成,在一定时期内为了共同的目标以最佳的人员和单位组合来开展科学研究工作,调动各方面的积极性通过协同工作达到研究工作的广泛开展和深入进行,缩短科研周期,增强科技成果的竞争力,也可以说分布式网络化研究中心是将现实的研究机构的职能在网络中的映射,是一种“虚拟”的工作模式【9】。
综上所述,发展我国的现代集成制造系统应该以企业的需求为动力,通过政府的政策和计划的协调,继续深入开展并行工程、虚拟制造、敏捷制造和绿色制造的研究与应用,并利用分布式网络化研究中心,组织各地区的科研力量集中突破与现代集成制造系统密切相关的如STEP标准的应用、CORBA规范的推广、企业过程重构理论的研究等具有重大战略意义的理论研究工作,逐步使现代集成制造系统成为我国制造业的灵魂。
参考文献
李伯虎等,现代集成制造系统的发展与863/CIMS主题的实施策略,CIMS,1998,10:7~15 吴澄,李伯虎,从计算机集成制造系统到现代集成制造系统,CIMS,1998,10:1~6 李敏贤,面向21世纪的先进制造技术,机械工业自动化,1998,20(4):1~3 虚拟制造技术研讨与演示会论文集,机械科学研究院,1998,9 Wiens G.J. : Overview of Virtual Manufacturing, Proceedings of 2nd Agile Manufacturing Conference: Albuquerque, New Mexico, USA, March 16~17,1995 王宏典、张友良,虚拟制造技术及其应用,机械科学与技术,1998,17(3): 477~479 陈晓川、张暴暴、刘晓冰、冯辛安,虚拟制造技术研究概况综述,机械制造,1998,12:8~10 IKimura F.: Product and Process Modeling as a Kernel for Virtual Manufacturing Environment. Annals of the CIRP,1993,42(1):147~150 陈晓川、刘晓冰、冯辛安,分布式网络化研究中心及其体系结构,计算机辅助设计与制造,1998,12 The Strategy and Frame of Contemporary Integrated Manufacturing System
Chen Xiao-Chuan, Liu Xiao-Bing
(Dalian University of Technology, CIMS Centre,Dalian,116023)
Abstract: Recent years the new advanced manufacturing technologies(AMTs) are developed rapidly. In this paper, we analyzed contemporary integrated manufacturing system(CIMS) technology and the relation between CIMS and the other AMTs according to Chinese conditions. We proposed the system frame and some developing strategies of CIMS that will be beneficial to our manufacturing sector for development of AMT in China.
篇4
关键词:现代化;机械制造技术;发展方向
1 现代机械制造技术的现状
由于我国工业革命比较晚,所以导致我国机械化制造起步比较晚,落后于一些机械化技术比较发达的国家。所以目前我国的现代化机械制造技术还处于机械化制造技术的初级阶段,相对比较落后。我国机械制造业落后的原因主要有三个方面的原因,见表1。
2 现代机械制造技术的现状
虽然我国现代机械制造技术还处于比较落后的状态,但是也取得了一定的发展。机械制造技术的发展主要体现在柔性制造、虚拟制造、敏捷制造、并行工程、以及计算机集成制造等制造工艺的发展上面。其具体介绍如表2所示。
3 现代化机械制造技术的发展方向
虽然我国的机械化制造技术还处于初级阶段,但是也说明了其还有很大的发展空间,随着信息化数字化时代的到来,我们周围的大多数的实物慢慢转向了虚拟,网络的应用也渗透到了生活的每一个角落,自动化代替手工以及部分劳动力等等。都是我们生活的世界未来的发展方向。所以机械制造技术也无法脱离这些大方向的洪流。所以本文简要阐述机械制造技术发展的五个大的方向,如表3所示。
4 结束语
制造技术不仅代表着一个国家的发展水平,还在很大程度上影响着人们的生产和生活。所以我们必须重视现代机械制造技术的发展,虽然我国的机械化发展当中还有很多缺点和不足,但是我们应该以发展辩证的眼光开看待,毕竟我国机械化的发展已经达到了很高的速度。另一方面我们要鼓励创新和创造,为机械化的发展提供新动力。
参考文献:
[1]刘唐根.我国现代机械制造技术现状及发展趋势浅析[J].中国高新技术企业,2012(23):18-20.
篇5
【关键词】机械技术;电子技术;机械电子技术;发展趋势
现代社会,行业信息已经成为时代潮流,特别是在全球一体化的今天,国家科技和信息技术的不断深入,已经是衡量国家实力的重要指标之一,对现代科学和技术研究的开展具有重要的意义,成了我国一个重要的研究课题。随着时代的发展,以及国际多元化的今天,我国的机械技术和电子技术的起步相对国际来说不算落后,由于传统的机械电子技术远远跟不上现代机械电子制造业的需求,所以要对传统的机械电子技术进行提升和整合,要把科学的技术以及智能化技术融入进去,以满足和适应现代机械电子制造业的发展。如今,现代机械电子技术在现代机械制造业的应用比较多,也带动其快速发展,其现化趋势一直不可阻挡。正因如此,要不断的加强机械电子技术的研究,明确其技术的发展方向,对推动机械电子技术的发展具有促进的作用。
1机械电子技术概述
机械电子技术,其实是机械技术与电子技术的统称,两者的融合。根据现代社会的发展需要,机械制造业近年来一直以电子技术为主体的行业取得重大进展,实现机械功能,动力,信息处理和运行控制等方面的管理。随着现代化的发展,很多产业已经更新换代了,都实现了电子系统化了,为了使机械电子技术跟上时代的发展,更好更快的为制造业服务,所以有必要对现代机械电子技术进行电子化的融入,再配合上计算机软件系统加以控制,使之实现机械电子系统,从此,机械电子系统的形成,可以更好的扩大其应用范围,并在提高整个功能系统的效率的前提下确保安全可靠,就是机械电子系统了,这技术就是机械电子技术。
2机械电子技术的发展现状
在20世纪90年代末期,由于通信技术和光学技术的发展,所以也带动了机械电子技术的发展,各个国家对机械电子技术的研究由此而生。机械电子技术还包含电子、光电和微电子等部分。我国对机械电子技术的研究还要追溯在上世纪80年代,之所以机械电子技术在我国受到很大程度下关注和进入大学高校的一门学科,是因为有国务院领导的带领引导,以满足现代工业的发展和时代的发展。
3机械电子技术的现代化发展趋势
由于现代科学技术水平的不断发展,也引领着机械电子技术的发展,是机械电子技术成为了现代制造业的核心优势。机械电子技术作为一项新的技术,把它应用到设备中去,具有很强的实用性,至关重要。同时,机械电子技术发展趋势在不断提高,其他技术对其的依赖性也比较强,所以,要不断加强和深化机械电子技术,才能更好的促进我国制造业的发展。3.1智能化现代科技的最大优势之一是通过各种技术整合来提升各行业的效率,实现智能化。机电技术现代化需要以智能为主。3.2数字化在计算机和互联网相当普及下的今天,数字技术早已遍布应用在各行各业了。数字技术对于机械电子技术来说,对其提供了有力的保障,因为数字技术本身拥有智能的诊断功能和自我修复功能,还有对软件具有可靠性和操作性。因此,数字技术的作用也可以实现机械电子技术的远程遥控。3.3网络化监控技术是电子技术应用的重大突破,机械电子技术产品在监控技术上是不可或缺的应用,主要用于终端设备的远程控制。这种技术的应用决定了现代机电一体化的整合,为现代人带来了很多高科技成果。3.4集成化机械电子技术的发展是各种技术的融合和渗透的结果。在技术和优化的结合下,为现代制造过程中多品种和小批量的柔性产品提供服务。在系统必要分层之后,系统的功能不同,在保证机器正常运行的前提下,各级系统得到了保证,整个系统的功能和性能得到提高。3.5信息化随着信息产业和智能产业即将成为社会主导产业,机械电子技术、机械制造也将以信息为主导,采用先进的生产模式、先进的制造体系和先进的组织管理方法的新的机械制造业。
4运用机械电子技术的产业应用
4.1数控机械类主要包括数控机床,机器人,发动机控制系统和自动洗衣机等产品,该产品的特点是使用电子设备,因此属于数控机床设备的范围。4.2机电结合类产品类型包括自动探伤机,扫描仪,扫描诊断机和自动售货机。其特点主要是电子设备和机械设备作为部件的实施,应用较为合理。4.3电液伺服类机电液一体化是产品的主要装置。如电子伺服万能试验机。这种产品的特点是液压驱动机械装置,液压伺服阀的电信号控制结构。4.4以微电子装置代替原设备的信心处理类指针石英电子表是该产品的代表,具有各种微处理器,电机自动智能调速装置。电机由CMOS集成电路驱动,使齿轮开始工作并显示指针的时间。这是典型的代表机械电子技术的使用,保证了时间的精确度,将微小、便捷的制造特性完成呈现出来。
5结论
总而言之,在当今信息时代,科学技术在不断进步,也需要不断的创新,才能更好的适应现代社会的发展和需求。机械电子技术亦如此,也要不断的创新和发展,才能更好的赶上国际现代化技术,把国际先进技术结合起来,从而促进我国制造业的发展,为其服务。
参考文献
[1]王烜钦.机械电子技术的发展现状及未来趋势分析[J].电子技术与软件工程,2015(02:122.
[2]闫梅,刘嘉文,张振.电子工程技术的现代化发展探究[J].现代工业经济和信息化,2015(16):115-117.
[3]赵雪,曹国庆.计算机与机械电子技术的融合发展思考[J].电子世界,2014(10):362-363.
篇6
社会快速发展带动经济产业的发展,机械制造产业随着社会的进步,逐步满足现有人们的需求。加强机械设备的快速发展,逐步提升现代机械发展特点,对机械制造产业中存在的行业差距进行分析,认识机械制造存在的差距性问题,从而提出机械制造技术提高的方法,改善机械制造技术水平。
【关键词】
机械;提高;方法
现代机械的快速发展带动国家综合实力的发展,国家生产力中60%多都需要机械制造产业的发展。根据机械制造产业的发展机械水平,对机械产品市场进行分析,研究市场环境、经济高速技术水平的变化,认识机械制造技术水平,提升社会主义市场经济发展体制的改革,加强机械制造的发展趋势,实现我国机械产品的品质提高。
一、机械制造技术的基本特点
1、动态发展特点机械制造技术是一种动态的发展特点,不是一成不变的。机械制造技术需要高新技术产品的设计逐步提高,提高机械产业生产管理的营销效果,对机械领域全程进行优质化管理,提高机械制造技术的更新和优化,确保机械产业生产发展的有效性。
2、新兴技术产业的系统发展机械制造技术的发展是面向新兴技术产业的,按照机械制造产业的发展标准,对机械制造产业进行效益分析,逐步提高我国现代机械市场发展的竞争性,实现新兴技术产业系统的综合发展。
3、机械制造体系复杂机械制造体系是一个较为复杂的系统,系统存在敏捷的状态,随着科学技术的快速发展,社会科学、生命科学、信息系统科学等多种研究都需要配套的系统机械结构制造。通过有效的机械运行机制标准,逐步提高现代机械优化发展水平,改善机械制造的优化发展水平,确保系统体系的运行结构合理化。按照机械制造体系规模,对机械制造的生产标准进行能力分析,从而满足现有的机械制造要求。机械制造的敏感度和适应度都需要复合机械设备的动态使用标准,按照机械制造技术水平进行分配,从机械设计、工艺、售后等服务产品上进行分析,对使用寿命周期的相关内容进行调整,从而有效提高整体系统的控制标准。
4、操控机械的生产标准过程机械操作标准需要强调生产标准,对机械性能、信息技术标准、自动化设计、新材料使用情况进行综合的调研和分析,确定新技术成本孔氏范围,从机械技术中寻找生产物质流程、能量信息系统等,提高信息生产的标准化操作。
5、市场竞争的统一机械产品的技术要求相对单一,需要在市场发展中尽快完善机械产品功能的上市和提高,对市场的竞争、售后、管理进行调整,确保机械操作控制的核心目标,对时间、成本、质量等多个要素进行分析判断,提升信息技术的操控范围,确保制造产业与市场其他产业需求标准的分配合理性。
二、机械存在的差距实施技术对策
为了有效改善机械操作标准,需要对我国的制造工艺水平进行分析。我国的机械存在差异性不足,机械原有操作不足,信息量低、市场经营落后,存在不足的竞争问题。面对这种问题,需要加强机械制造的开发和创新,逐步提高机械市场的经营和发展,提升国际市场竞争力,对机械制造产业的差距和影响范围进行分析,尽可能的采取有效的适应标准完善相关差距,实现有效策略的管理和控制。
1、人才的管理机械的操控需要人的管理,而技术的创新仍然需要人才研究。面对现代社会主义经济发展体制标准,加强现代经济技术的研究,对经济生产模式进行改良和创新,对科技人才进行市场意识控制管理,逐步培养其具有市场导向的发展方向。对市场产业、信息、效益等多项问题进行研究,加深科技人员的意识培养和管理,逐步完善机械产业的发展水平,拓展科学技术领域,对现代技术发展教育水平进行研究和提升。依照现代工业发展科学技术水平,逐步加强现代科技的实时,提升市场经济服务理念,保证人才的管理有效性。
2、法律法规的建设依照市场的宏观调控对市场机械建设的法律法规进行调控,改善市场环境的控制标准,对订制的产业科学进行规划,逐步完善法律法规标准,防止出现建设的重复性,尽可能的提高市场竞争发展效果。
3、机械服务的产业的发展根据机械设备的各项领域操作,对生产厂家的相关利润水平进行调整和控制,逐步完善及系诶固定资产的规格控制,按照机械用户产生操作标准要求,逐步满足个性化生产发展需求。
4、全球化产品的开发加强全球化机械产业的开发,对操作平台进行拓展,加强社会资源的管理,逐步引进国际有经验的工程师进行操控管理,完善机械工艺标准品质的规划,提升现代机械产品的全球化管理。
5、加强信息要素的管理依照现代机械信息物质标准,对信息资源进行采集、加工和处理,开工至产品的物质表现,对产业中的相关网络化运营、卫星数据等非现实产业进行调整,逐步改善生产信息化的需求配合。按照我国的发展国情,逐步完善生产运营模式,加强现代信息技术的模式管理,对现代信息技术水平、技术发展能力范围、可能出现的相关困难进行科学化研究和分析,改善我国现代机械制造的标准模式管理,建立成熟的、具有组织计划标准的工程控制管理。结合现有的城市信息组织,有计划、有方案的合理进行工程管理,完成机械的敏感制造、智能制造和精良制造等技术标准,开发适合我国现展国情的生产模式,改善现代企业的市场发展需求。
6、提升机械制造技术的管理依照机械制造发展产业的信息化管理水平,对现代信息的管理进行物质、质量、设计、生产、技术操作、现代化信息调整,逐步完善企业的人才培养,加强国际上机械技术水平的准确交流,确保现代机械技术的稳定革新和提升,实现现代机械技术水平的准确发展,为未来我国机械的技术快速发展奠定坚实的基础。
三、结语
篇7
关键词:机械制造技术 发展趋势
中图分类号:F407文献标识码: A
机械制造的发展水平代表着国家工业化的发展程度,是工业的命脉所在,其为我国国民经济的发展提供装备技术。机械制造技术是一个系统工程学科,其包括了实施产品设计、加工、销售、以及产品回收再生的整个过程。中国经历了十年的高速发展阶段,中国经济取得了举世瞩目的成绩。在看到成绩的同时我们也看到了,中国以前经济发展靠的是劳动密集型产业,低水平的加工业,以环境为代价来获取高速增长,但是这是不可持续的。当前中国经济面临转型,在未来创新和高科技成为发展的主要动力。机械制造技术的创新已经成为机械制造业发展的主要驱动力,先进的机械制造技术已经成为衡量一个国家科技发展水平的重要标志,也成为国际间科技竞争的重要领域。本文首先分析了我国现代机械制造技术的发展现状,然后对机械制造技术的特点进行了阐述,最后我们分析了我过现代机械技术的发展趋势和发展重点。
1 我国现代机械制造技术的发展现状
改革开放以来,我国机械制造技术有极大的发展,在机械制造水平和产品总量都在逐年的提高,发展了一批具有自主知识产权的机械制造技术,经历了几十年的发展,机械制造业已成为我国工业的支柱型产业。在取得成果的同时我们也看到了我国机械制造技术和发达国家相比还存在巨大的差距,许多核心技术还掌握在发达国家的手中,我国在许多方面都处处受制于人。
当前新的信息化技术和新的管理理论和方式不断发展,计算机辅助设计技术、人工智能、专家系统等先进技术还没有在机械制造业得到大规模的应用,反映了我过机械制造技术设计方法相对落后,设计效率有待提高;在机械加工方面,精细加工技术、纳米加工技术等仍处于研发阶段,先进制造工艺技术还未大规模投入使用。此外,我国机械制造业管理手段相对落后,管理体制以及生产模式更新发展缓慢,先进的计算机管理技术还未在机械制造业中得到广泛应用,在很大程度上影响了我国现代机械制造业的发展。
2 现代机械制造技术的特点
2.1现代制造技术的发展趋势
现代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的有效要素,又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。现在机械制造技术的发展主要表现在两个方向:一是精密工程技术。二是机械制造的高度自动化。
2.1.1精密制造技术。
机密制造技术包括精密加工和超精密加工技术、微细加工和超微细加工技术、微型机械制造技术等。目前,加工精度在0.1微米以下、表面粗糙度在0.02微米以下的加工方法称为精密加工。超精密加工技术的发展依赖并促成了机械、电子、计算机、光学、材料学的发展。实际上,精密和超精密技术反映了一个国家技术水平的高低。科学家们预言,在未来的10-15年内,纳米技术的开发将成为仅次于芯片制造的世界第二大制造业。
2.1.2制造系统的柔性化、集成化和智能化。
现在制造系统的发展是:数控(NC)到柔性制造系统(FMS)到计算机集成制造系统(CIMS)最后是智能制造系统(IMS)。计算机集成制造系统是一个工厂的全盘集成制造系统,它借助计算机将经营决策、产品设计、生产准备、零件加工、产品装配、检查和销售等各个自动化子系统有机的综合集成起来成为高效益、高柔韧性、自动化、智能化的生产系统。
2.1.3 特种加工技术。
随着社会的发展需要,有很多机械设备都有高温、高压、高速和高精度的要求。所以不断采用一些新材料来制造零件,但是这些零件有的很难加工和成形。这就需要新的加工工艺:特种加工技术是一种直接利用电能、热能、光能、化学能、声能、电化学能来进行加工的方法,它可以加工高强度、高硬度、高脆性等难以切削的材料以及精密细小和复杂形状的零件。
2.2 现代机械制造技术是一项系统工程
现代机械制造技术融合了信息技术、计算机技术、自动化技术、传感技术、材料技术和现代管理技术,并将这些技术应用于产品设计、制造、生产、销售和服务等各个方面。可以说是设计到了制造业的方方面面,并且还在不断的更新高科技技术,使之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。
2.3 现代机械制造技术是一项全球化的技术
当前我们已经进入全球化的时代,各个国家之间的交流也日趋频繁,企业间的竞争已经不限于国家内部的竞争,要想赢得市场必须要参与全球竞争,单凭生产率是不行的,时间、质量和成本这三个要素的有机结合是必须的,而现代化的先进机械制造技术是三者达到统一。作为世界性技术,机械制造能否赢得国际和国内两大市场,需要不断创新,也需要互相学习,在激烈的竞争中提高自身的竞争力。
3 我国现代机械制造技术的发展趋势
3.1 信息化
当前是信息化的社会,信息技术已经进入千家万户,并逐步渗入到各行各业,机械制造业的信息化技术应用的一个很重要的领域。信息技术对传统产业的改造可以说是无处不再,在生产、管理、流通等领域都将被信息化技术所改造,并且极大的提高生产率,且降低生产成本和人力资源的投入。由于汇聚了电子技术、信息技术、自动化技术等高新技术,在信息化的推动下,现代机械制造技术水平也不断提高,生产周期也明显缩短。想要在国家舞台上占得一席之地,就必须把握信息化这个大趋势,以信息化带动工业化,提高我国现在机械制造业的竞争力和创新能力。
3.2 智能化
用机器代替人工做一些繁琐的工作这是必然的趋势,当前人工智能、计算智能和生物技术的快速发展促使机械制造技术也朝着智能化方向发展,这主要表现在机器人学、智能设计、智能计算、智能加工、智能控制以及智能诊断等方面,我们可以看到许多厂商已经在将机器人运用于生产的各个环节。在制造过程中,系统能够自动检测运行状态,出现故障之后能够自动调整,以达到最佳状态。
3.3 低碳化
中国经济高速发展给环境带来的冲击是严重的。转变经济发展方式,调整产业结构,走持续发展道路已经得到了广泛认可,国家当前提倡低碳生活,严厉取消一些高耗能、高污染的企业,而作为污染和浪费尤为严重的现代机械制造业,如何降低能耗和污染备受重视。低碳机械制造将环保、可持续以及节约等理念融入机械制造技术中,通过低碳设计、低碳选材、低碳设计、低碳工艺、低碳包装以及回收再利用等措施优化改进现代制造技术,提高原料和能源的利用率,以最小的开销,获得最大的经济和社会效益。
4 结语
中国是一个人口大国,但并不是一个工业强国,机械制造技术与国民经济的发展息息相关,机械制造技术水平的高低标志着我国综合国力和经济水平的高低。在当前转变经济发展方式,调整产业结构的大背景下,我们要看到带来的机遇,走创新发展之路,不断提升自身技术水平,不断提高我国机械制造业的竞争力,使我国机械制造业产品具有国际竞争力。
参考文献
[1] 白明光.先进制造技术的发展趋势及先进制造模式[J].北京机械工业学院学报,1999(2):10-14.
篇8
关键词:集成;系统;技术构成
一、现代集成制造系统的含义与定位
现代集成制造系统(Contemporary Integrated Manufacutring System)是计算机集成制造系统新的发展阶段,在继承计算机集成制造系统优秀成果的基础上,它不断吸收先进制造技术中相关思想的精华,从信息集成、过程集成向企业集成方向迅速发展,在先进制造技术中处于核心地位。具体地说,它将传统的制造技术与现代信息技术、管理技术、自动化技术、系统工程技术进行有机地结合,通过计算机技术使企业产品在全生命周期中有关的组织、经营、管理和技术有机集成和优化运行。在企业产品全生命周期中实现信息化、智能化、集成优化,达到产品上市快、服务好、质量优、成本低的目的,进而提高企业的柔性、健壮性和敏捷性,使企业在激烈的市场竞争中立于不败之地。
二、现代集成制造系统的技术构成
先进制造技术(AMT Advanced Manufacturing Technology)作为一个专有名词目前还没有准确的定义。通过对其内涵和特征的研究,目前共同的认识是:先进制造技术是传统制造技术不断吸收机械、电子、信息、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、服务的制造全过程,以实现优质、高效、低耗、清洁、灵活的生产,并取得理想技术经济效果的制造技术的总称。其具有如下一些特点:
1、从以技术为中心向以人为中心转变,使技术的发展更加符合人类社会的需要;
2、从强调专业化分工向模糊分工、一专多能转变,使劳动者的聪明才智能够得到充分发挥;
3、从金字塔的多层管理结构向扁平的网络化结构转变,减少层次和中间环节;
4、从传统的顺序工作方式向并行工作方式转变,缩短工作周期,提高工作质量;
5、从按照功能划分部门的固定组织形式向动态的自主管理的小组工作方式转变。
通过对先进制造技术的定义和特点的分析发现,现代集成制造系统拥有先进制造技术的绝大部分特点,只不过先进制造技术所涉及的范围要比现代集成制造系统大,现代集成制造系统在吸收计算机集成制造系统的优秀成果的基础上,继续推动并行工程、虚拟制造、敏捷制造和动态联盟的研究工作,并不断吸收先进制造技术中的成功经验和先进思想,将它们进行推广应用,由此使现代集成制造系统成为先进制造技术的核心。
(1)并行工程(CE Concurrent Engineering)并行工程是集成地、并行地设计产品及其相关过程(包括制造过程和支持过程)的系统方法。它要求产品开发人员在一开始就考虑产品整个生命周期中从概念形成到产品报废的所有因素,包括质量、成本、进度计划和用户要求。为了达到并行的目的,必须建立高度集成的主模型,通过它来实现不同部门人员的协同工作;为了达到产品的一次设计成功,减少反复,它在许多部分应用了仿真技术;主模型的建立、局部仿真的应用等都包含在虚拟制造技术中,可以说并行工程的发展为虚拟制造技术的诞生创造了条件,虚拟制造技术将是以并行工程为基础的,并行工程的进一步发展就是虚拟制造技术。同时,并行工程是在CAD、CAM、CAPP等技术支持下,将原来分别进行的工作在时间和空间上交叉、重迭,充分利用了原有技术,并吸收了当前迅速发展的计算机技术、网络技术的优秀成果,使其成为先进制造技术的基础。
(2)虚拟制造(VM Virtual Manufacturing)虚拟制造利用信息技术、仿真技术、计算机技术对现实制造活动中的人、物、信息及制造过程进行全面的仿真,以发现制造中可能出现的问题,在产品实际生产前就采取预防措施,从而使产品一次性制造成功,达到降低成本、缩短产品开发周期,增强产品竞争力的目的。
(3)敏捷制造(AM Agile Manufacturing)敏捷制造是以竞争力和信誉度为基础的,选择合作者组成虚拟公司,分工合作,为同一目标共同努力来增强整体竞争能力,对用户需求作出快速反应,以满足用户的需要。为了达到快速应变能力,虚拟企业的建立是关键技术,其核心是虚拟制造技术,即敏捷制造是以虚拟制造技术为基础的。敏捷制造是现代集成制造系统从信息集成发展到企业集成的必由之路,它的发展水平代表了现代集成制造系统的发展水平,是现代集成制造系统的发展方向。
(4)绿色制造(GM Green Manufacturing)绿色制造是一个综合考虑环境影响和资源效率的现代制造模式,其目标是使产品从设计、制造、包装、运输、使用到报废的整个产品生命周期中,对环境的影响(负作用)最小,资源的使用效率最高。绿色制造的提出是人们日益重视环境保护的必然选择,发展不能以环境污染为代价。国际制造业的实践表明,通过改进整个制造工艺来减少废弃物,要比处理工厂处理已经排放的废弃物大大节省开支。绿色制造的实现可以通过计算机仿真来达到目的,即它是虚拟制造的一部分。从可持续发展战略的观点看,绿色制造是必然选择,它将成为现代集成制造系统的一个重要的组成部分。
从以上的分析中我们可以看到:各种先进制造技术是相互关联、彼此交叉的,在先进制造技术的含义下,现代集成制造系统成为它的核心,并随着先进制造技术的不断发展而发展。
参考文献
[1]李伯虎等.现代集成制造系统的发展与863/CIMS主题的实施策略.CIMS,1998,(10).
篇9
关键词:机械设计制造;自动化技术;发展现状;发展趋势
中图分类号:TH122;TH16 文献标识码:A 文章编号:
当前,在我国现代化制造业中,机械设计制造已经成为非常重要的组成部分。并且,在我国国民经济发展过程,机械设计制造发挥着重大作用。为了实现工业生产的进一步发展,改进机械设计制造技术,成为必然的发展趋势。近些年来,我国在机械设计制造及自动化技术发展方面取得了一定的成效,但相比于国际先进水平,还存在一定差距,有待采取措施进一步加强。
1现代机械设计制造及自动化技术分析
1.1现代机械设计制造及自动化技术概念
机械设计制造在传统工科专业中,属于非常重要的组成部分,其发展与应用状况,直接关系到国家社会经济及相关技术的发展状况。当前,在外部不断变化发展社会经济环境的影响下,机械设计制造及相关技术的发展步伐也在不断加快,并且也取得了一定的成效。由于传统机械设计制造技术,无法满足现代工业以及时展的需求,并且在新技术不断发展形势的推动下,自动化这种新型技术随之诞生。
1.2现代机械设计制造及自动化技术应用意义
自动化技术,对传统技术有所改进,并且在机械设计制造中得到较为广泛的应用。自动化技术的发展与具体应用,弥补了传统机械设计制造行业中存在的一些不足:增加了行业内容、扩大了行业的定义范围。同时自动化技术的应用,使得在生产机械相关产品过程,提升了制造工艺的精确度;借助电子信息技术,工艺变量的控制度更为严格,促进无人化、智能化机械制造管理的实现,同时实现了生产成本的降低和生产效率的提升。此外,而由于自动化技术的融入,使得机械相关产品的价值有所提升,应用功能也随之增多。
2机械设计制造及自动化技术的发展趋势
现阶段,我国机械设计制造及自动化技术,在社会经济以及科学技术的带动下,得到了一定程度的发展,并且开始在工业领域得到广泛应用。但相比于西方发达国家,我国该项技术的水平,尚未达到国际化的高水准。根据当前的形势来看,我国机械设计制造及自动化技术,未来还需要朝着人性化、智能化、模块化、绿色化以及生活化这几个方面发展,以满足时展的要求,从而更好的为工业和社会发展服务。接下来,笔者将针对这几个方面,展开较为详细的论述:
2.1人性化发展趋势
在全社会倡导“以人为本”理念的形势下,机械设计制造及自动化技术将来势必要朝着人性化方向发展。无论是从社会市场经济发展角度而言,还是从企业自身的发展层面来看。任何一项技术,只有符合人性化特征,才属于真正意义上为人类服务的技术,才能够真正促进人类社会的发展,才能真正的满足人们需求,最终获得人们的认可。为此,机械设计制造及自动化技术在未来的发展过程中,还应根据人类生产与生活的现实需求,做出相应调整,尽可能生产与人们需求相符的人性化产品,从而为人们提供诸多便利,进而为人类的可持续发展做贡献。
2.2智能化发展趋势
在科学技术不断发展与进步的趋势下,可以说,现阶段各个领域都在追求智能化。究其原因主要在于:智能化的实现,能够将人力从繁琐的劳动中解放出来,促进生产力水平的提升和工作效率的提高。机械设计制造及自动化技术,通过智能化发展,能够有效拓展应用范围,同时增加机械产品附加值,以适应现代社会生产的需求。
2.3模块化发展趋势
在现代社会生产与发展过程,模块化已经成为了一种非常重要的思维。机械设计制造及自动化技术的模块化发展与应用,将大幅度提高机械产品的生产速度与效率,同时促进产品精确度、标准化水平的提升,以实现机械制造业的标准化、规范化、效率化生产。如此可见,机械设计制造及自动化技术的模块化发展,将在推动整个社会生产与发展过程,发挥重大作用。
2.4绿色化发展趋势
从国内现状来看,在政府大力推进城市化、工业化发展过程中,社会经济虽然得到了快速的发展,但与此同时,也带来了一些负面影响,如环境污染严重,影响到人类社会的可持续发展。为了有效改善这种状况,实现人与自然的和谐发展,机械设计制造及自动化的绿色化发展则成为必然的趋势。机械产品生产与发展的目的,主要就是为了满足人们的需求,为人们提供生产与生活便利,为人们营造更好的生活条件。
2.5生活化发展趋势
机械设计制造及自动化技术在工业生产中的应用,其目的主要就是为人们的生产与生活提供方便。因而,机械产品生产应该紧密结合人类的生产与生活,将其生活化特征体现出来。现阶段,我国机械设计制造及自动化技术,在农业生产、居住、办公等领域,都得到了较为广泛的应用。自动化技术的发展,为人们带来了诸多便利。在未来,机械设计制造及自动化技术,还需要进一步朝着生活化方向发展,以充分体现机械产品的实用价值。
3结束语:
综上所述,文章主要针对机械设计制造及自动化概念及应用意义,以及未来的发展方向展开了研究,希望能够为我国机械制造行业的进一步发展,提供部分可借鉴的理论依据。
参考文献:
[1]闭业倾.机械设计制造及其自动化的发展方向研究[J].科技与企业.2014(10)
[2]张玉芝.新时期机械设计制造及自动化专业特色分析[J].产业与科技论坛.2014(09)
篇10
Abstract: Aiming at profound changes in manufacturing industry made by the rapid development of the human science and technology, on the goal to improve the disposition of the students of the Mechanical Manufacturing and Automation,the paper firstly discuses the way to cultivate the modern manufacturing concept with the core concept of Information Manufacturing,then research the teaching ideal and methods based on the course of Advanced Manufacturing Technology.
关键词: 先进制造技术;信息制造;制造观;教学方法
Key words: Advanced Manufacturing Technology;Information Manufacturing;Manufacturing Concept;Teaching Methods
中图分类号:G642.4 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2011)18-0176-02
0引言
上世纪末以来,伴随以信息技术、自动化技术等为代表的人类科技的快速发展,制造已由传统机械制造升华为集机械、液压、光电、信息、材料、检测、通讯、自控等领域最新知识成果为一体的崭新学科,并对应演化形成了“精益生产、敏捷制造、虚拟制造、绿色制造”等一系列以优质、高效、低耗、灵活、清洁生产为原则,以取得理想经济、社会效益为目标的系列先进制造技术。这在有力推动人类社会经济发展同时,也对制造领域人才素质的培养提出更高要求。为此,在机械制造及其自动化等专业的教学中如何依据人类制造技术的发展历程和演变规律实现对学生现代制造观的培养显然意义明显,这对于目前正处于工业化发展转型关键阶段的中国民族工业更加意义重大。
1现代制造观的培养思路和入手点
自人类以造物区别于其他生物开始,制造作为人类所从事的一项基本活动便伴随着人类科技的发展和社会进步也处于不断发展之中。人类在通过自身制造活动有目的地提高改善自身生产、生活方式的同时,其对自身制造活动的认识也伴随科技的发展逐步深入,与之对应形成了制造观。虽然,目前对于制造观在概念上仍然没有形成明确一致的定义,但从人类认知外部客观世界的基本规律出发可明显看出:制造观显然是人类在自身制造活动的不断实践中,基于所认知形成的核心制造要素、属性来刻画制造活动规律而形成的。人类关于自身制造活动基本属性、规律的认知显然是制造观的基本内涵。因此,对于现代制造观的培养应在产品零部件的加工、装配这一传统制造认知的基础上,进一步从现代制造的概念、属性特征以及基本规律三个层次入手,自上而下地逐步开展。首先应在概念层次上,从制造是什么和做什么的角度为学生明确现代制造的概念和内涵,使学生建立对于现代制造的基本认知。其次,可进一步结合当前主流先进制造技术特点及其应用情况,通过对现代制造所共同遵循目标、原则和方法的分析,从制造如何实现角度培养学生关于现代制造属性、特征的基本认知。最后可依据所分析的现代制造基本属性、特征,进一步通过对现代制造核心要素和实施开展本质规律的总结,从现代制造的过程、组织、控制管理和人的作用等层次进一步明确关于现代制造的基本认知。根据上面所分析的现代制造观的培养思路及入手点,下面就针对所提出的三个层次具体讨论现代制造观的培养问题。
2现代制造的大制造概念
针对制造的概念,在依据国际生产工程学会(CIRP)的定义阐明制造是一个涉及“产品设计、物料选择、生产计划、生产过程、质量保证、经营管理、市场销售和服务”的一系列相关活动和工作的总称的同时,还应结合制造业当前发展现状,进一步从如下所述的“宽领域、多学科、全过程、多目标”等几个层面深入解释现代制造的内涵。
2.1 现代制造的行业领域现代制造已不再仅仅是机械制造,在人类不断提高自身的生产、生活水平这一目标的作用下,制造已演变为人类所从事的一项基本社会经济活动,它涵盖了机械、电子、化工、轻纺、食品等国民经济的广阔行业领域。
2.2 现代制造的学科领域现代制造在涵盖国民经济广阔行业领域同时,通过对各学科知识、方法的综合应用,必然会打破传统的行业、学科领域界线,转变为集机械、电子、材料、能源、信息、管理、生命科学、材料科学等为一体的综合学科。
2.3 现代制造的基本过程现代制造已不再仅仅是单一的机械加工、装配过程,其在内容上涵盖了“市场需求分析、产品规划、产品设计、工艺设计、加工装配、销售服务及报废产品回收处理”等产品生命周期全过程中的所有环节和活动。
2.4 现代制造的目标现代制造打破了传统机械制造以经济效益为最终目标的束缚,在创造良好社会、经济效益促进人类社会可持续发展的宏观原则下,现代制造以产品的功能全面、造得快、造得好、造得省、造得准等作为制造活动实施开展所共同遵循基本目标。实际中,制造的优劣就是基于这些目标,从技术、经济和社会学角度综合开展评价做出的。
针对上述内容,如果可以同时结合以汽车为代表的某机电产品的制造发展历程对其加以解释说明和验证,就可以更生动地从概念上深化学生对于现代制造的基本认知,帮助他们树立现代制造的大制造概念[1][2]。
3现代制造的属性特征
毋庸置疑,现代制造的属性、特征与制造技术的发展密切相关。实际中,制造的特征和属性是制造活动实施开展所共同遵循的目标、原则、策略和方式的体现。它们是伴随人类社会和经济的发展,科技的进步以及人类对其自身制造活动的不断深入认知而逐步积累形成的[3]。制造的属性特征和制造技术之间存在紧密联系,一方面人类制造活动可以基于制造技术的发展不断形成新的属性特征,另一方面,新属性、特征为制造活动所带来的变化也为制造技术的进一步改进发展提供契机。鉴于此,实际教学中,在讲述先进制造技术各自优势特点和机理的基础上,可进一步针对所讲述的各项先进制造技术,通过对表1中对应内容的讲述说明人类制造活动因制造技术,特别是先进制造技术的发展应用所发生的改变,从而可阐明现代制造属性和特征的技术诱因。
如表1所示,伴随先进制造技术的实施发展,现代制造在产品研发周期、质量、加工手段、组织方式等方面发生了显著的提升转变。这在提高人类生产能力的同时也必然会引发人类制造活动开展方式、方法的改变,形成如表2所示的全新属性和特征[5][6]。
相关期刊
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