先进制造技术的论文范例实用5篇

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先进制造技术的论文1

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标准论文格式要求(1)

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2.英文摘要

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(3)摘要内容后下空一行打印“KEYWORDS”,其后为关键词用小写字母,每一关键词之间用逗号隔开,最后一个关键词不打标点符号。

3.目录

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4.前言

“前言”二字为三号黑体,居中打印;二字之间控一字符。

5.正文:

1XXX--章级层次

三号黑体居中排,段前段后各行;

节级层次

四号黑体左起排,段前段后各行;

小节级层次

四号楷体左起排,段前行;

或条款层次

小四号宋体左起;

(1)XXX(小四号宋体,接排)

毕业论文、设计说明书正文用小四号宋体,行间距为22磅,标准字距。

6.图

图题采用中文,中文字体为5号宋体。引用图应在图题右上方角标出文献来源。图号以章为单位顺序编号。标号在图下方。

7.表格

表格按章顺序编号,表格必须按规定的符号标注单位。标号在表上方。

8.公式

公式书写应在文中另起一行,居中排列。公式序号按章顺序排列。标号在公式同行右对齐。

9.参考文献

参考文献按论文中参考文献出现的先后顺序用阿拉伯数字连续编号;参考文献中每条项目应齐全。

机械工程师职称论文范文欣赏

论文题目:浅谈我国机械制造发展现状和前景趋势

摘要机械制造的技术水平是衡量国家的现代化发展进度的有效指标之一,是每一个国家国民经济的重要组成部分。随着全球经济一体化的不断发展,各行业间的竞争也在不断加剧,国际市场竞争现象越演越烈,如何将高科技融入机械制造中,增强企业的市场竞争力成为了我国机械制造业面临的巨大挑战。

关键词机械制造技术;特点;现状;趋势

1机械制造技术的特点

机械制造的系统性

机械制造技术主要包括了计算机技术、自动化技术、感应技术、信息管理技术以及新开发材料技术的运用,特别是对产品的设计,销售网络、组织管理等等方面已经具有相当成熟的现代技术运用。机械制造技术需要将传统的制造加工技术与现代科技技术进行有机结合,从而将制造技术贯穿于整个生产制造过程。

机械制造的综合性

机械制造技术不仅局限于机械加工制造的本身过程,它的产品面向整个市场,并且涉及到产品设计、开发、加工、销售以及售后的各个环节,并形成一个完整的体系。机械制造的终极追求是产品投放进市场后的应用情况,先进的机械制造技术可以提高企业的行业竞争力,提升企业的经济效益,并能够推动一个国家的经济发展,从而实现社会效益与经济效益的双赢。

现代机械制造技术体现了市场竞争要素

市场竞争力的核心就是产品生产率,随着经济市场化的不断发展,全球经济一体化的发展速度也越来越快,制造业的市场竞争矛盾已经逐渐向质量、时间和成本三者综合考虑的矛盾。先进的制造业技术可以将三者进行有效结合,从而提升制造企业的核心市场竞争力。

2我国机械自动化技术发展的现状

管理模式落后

在工业发达的国家,管理模式已经逐渐实现计算机系统代替人为管理,并且尤其重视对体制的改革和生产流水线模式的更新。已经全面提出了精益生产、高效生产、准时生产的管理思想,但由于我国进入信息时代时间较短,对于先进管理模式还处于正在发展的阶段,对计算机管理模式的运用并不广泛,还是以人为管理为主的管理模式。

自动化技术落后

与国外的先进制造技术相比较,我国还存在着许多不足之处,首先,我国还没有掌握自动化的核心技术,设计的产品方案相对较为落后,仅仅是简单利用自动化技术,目前还无法真正做到将机电进行有机结合;其次,我国使用的机械自动化还是传统的加工方式,并且,已有的自动化的设备数量太少,导致我国自动化整体水平较低;第三,我国的计算机应用技术还相对较为落后,还不能有效利用计算机技术,机械自动化发展进度较为缓慢;最后,我国的机械种类选择的局限性比较大,质量也无法达到国际普遍执行的标准,使用的范围也不够普遍、广泛。因此,我国的机械自动化还处在初级阶段,随着中国制造2025的不断推进,发展潜力巨大。

3机械制造自动化技术的发展前景与趋势

机械制造自动化技术和网络化融合

随着互联网技术的不断发展,市场环境也发生了相应的转变。将机械制造自动化技术融入网络化是工业机电设备一体化发展的主要趋势。网络技术普及的市场大环境下,监视技术与远程控制技术也得到了迅猛发展,远程控制的终端设备就是机械制造的产品,因此,将机械自动化融入网络化发展是势在必行的,这有利于提升企业的市场竞争力。除此之外,局域网络技术还将运用到大量的家电设备中,逐步渗入人们的生活,人们利用计算机技术就可以实现足不出户的生活模式,正常与外界进行交流和沟通,给人们的生活带来了很大的便利,同时,这也是机械制造自动化技术的主要发展趋势之一。

以智能化为依托,发展实用型机械自动化技术

人类的社会进步一直伴随对智能的开发,机械制造自动化技术的发展也会随着人类社会进步的脚步进行智能化发展。智能化的机械制造自动化技术是与传统机械制造自动化最大的区别,也是工业一体化发展的主要方向。具体体现在控制论的基础上运用生理学、运筹学、心理学以及计算机科学进行人工智能模拟、自动编程、人机接口和对话,在加工过程中对所涉及的问题进行分析、判断、决策,从而取代部分人类脑力劳动,对人类的职能进行收集,从而达到更高的控制目标。机械制造自动化技术向智能化层次的发展是未来机械制造业的发展趋势之一。我国的智能化机械自动化技术应当以企业的生产和发展实际需要作为导向,采取与之相应的自动化方式进行生产,只有将企业发展需求作为核心原则进行机械自动化技术发展,才能将机械自动化技术产生的利益最大化,从而取得高效地经济效益和社会效益。

以新材料为支撑,进行绿色化发展

随着社会环境受到各方的关注,绿色化发展是工业改革的必经之路。传统工业发展需要耗费大量的资源,依靠掠夺环境资源进行自我发展,但地球上的能源有限,不能满足人类持续发展的需求,因此,工业发展必须走绿色发展道路,从而改变高投入低收入的局面,必须高效利用有限的资源走可持续的绿色发展道路,是机械自动化技术发展面临和迫切需要解决的问题。我国的机械制造业给我国生态环境带来了巨大影响,所以,必须保持生态环境与机械制造发展的平衡,才能走可持续发展道路。

光机电一体化发展

将计算机技术、光学技术、微电子技术、控制技术及机械技术交叉融合的光机电一体化发展是现阶段很多高新企业以及高新设备的基础,光机电一体化技术是实现机械一体化产品的基础,采用光机电一体化技术能够生产出高功能水平、高附加价值的机械产品,光机电一体化技术中的激光技术、传感检测技术、光能驱动等等均是机械制造自动化技术发展的主要趋势之一。

4结语

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先进制造技术及发展2

[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:

“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。

“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。

“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。

“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

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。

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μm的动压马达制造技术;平面度μm,表面粗糙度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°/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μm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μm,表面粗糙度,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3

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 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。、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。、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。、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。、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。、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。

、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。

、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。

、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

、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。

、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。

、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。

、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。

先进制造技术的论文4

关键词机械制造;技术特点;发展方向

目前我国正处于经济发展的关键时期,当今世界的主题是和平与发展,要实现发展,就要跟上国际潮流,引进先进技术,并不断创新,提高自己的综合实力,综合实力中,经济实力是一个很大的方面,随着国家工业化的实现,机械的广泛使用,机械制造技术越来越成为衡量一个国家科技发展水平的标志,我国目前正处在快速发展的阶段,如何保持这种快速发展的劲头,是社会广泛思索的问题,作为国民经济一个重要方面的机械制造技术如何发展、如何提高,也成为热议话题,机械制造技术的提高,可以为其它技术的提高做好保障,为其它工业的发展奠定基础,对我国机械制造技术现状进行分析和讨论有着重大的意义。

一、我国机械制造技术发展的现状分析

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。

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。20世纪80年代以后,随着市场全球化的进一步发展,市场竞争变得越来越激烈。

20世纪90年代初,随着CIMS技术的大力推广应用,包括有CIMS实验工程中心和7个开放实验室的研究环境已建成。在全国范围内,部署了CIMS的若干研究项目,诸如CIMS软件工程与标准化、开放式系统结构与发展战略,CIMS总体与集成技术、产品设计自动化、工艺设计自动化、柔性制造技术、管理与决策信息系统、质量保证技术、网络与数据库技术以及系统理论和方法等均取得了丰硕成果,获得不同程度的进展。但因大部分大型机械制造企业和绝大部分中小型机械制造企业主要限于CAD和管理信息系统,底层基础自动化还十分薄弱,数控机床由于编程复杂,还没有真正发挥作用。因此,与工业发达国家相比,我国的制造业仍然存在一个阶段性的整体上的差距。

目前,我国已加入WTO,机械制造业面临着巨大的挑战与新的机遇。因此,我国机械制造业不能单纯的沿着20世纪凸轮及其机构为基础采用专用机床、专用夹具、专用刀具组成的流水式生产线——刚性自动化发展。而是要全面拓展,面向五化发展,即全球化、网络化、虚拟化、自动化、绿色化。

二、机械制造技术的特点

1、机械制造技术是一个系统工程。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、机械制造技术是一个综合性技术。机械制造技术是一个广义的概念,它涉及到产品开发和涉及、生产准备、加工制造和售后服务等一系列环节,不只是加工制造,为此,要从整体着眼,将各个环节相联系、相结合,提高综合经济效益和社会效益。

3、机械制造技术是市场竞争要素的统一体。市场竞争的三个要素是时间、成本和质量,如何以更少的时间和投资生产更多高质量的产品,是现代企业都应该考虑的问题,当然也包括机械制造业,在激烈的国际竞争中,不论其它国家设置多少的贸易壁垒,实现这三个要素的统一,用于是立于不败之地的法宝,在严峻的竞争形势下,更要清醒头脑,完美地实现从只注重提高生产率到实现时间、成本和质量三个要素的完美转变。

4、机械制造技术是一个世界性技术。在竞争越来越激烈的国际市场,面临着国外更加先进的技术,我国要靠制造技术进入国际市场并占有一定的市场份额,就要以国际水平为目标,引进先进技术,大胆进行创新,实现机械制造技术的国际化标准。

三、我国机械制造技术的发展方向

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。

20世纪80年代,随着扫描显微镜的发明和使用,人类认识世界和改造世界的能力进入纳米尺度,纳米技术是指实现纳米级精度,是一种在纳米尺度上研究原子和分子结构,物质特性及相互作用与运动,并运用这种技术为人类服务的高新技术,纳米技术对制造业产生了很大的影响,其应用范围将非常广泛,包括纳米材料技术、纳米加工技术、纳米装配技术和纳米测量技术等。

现代机械制造技术的发展主要表现在两个方向上:一是精密工程技术,以超精密加工的前沿部分、微细加工、纳米技术为代表,将进入微型机械电子技术和微型机器人的时代;二是机械制造的高度自动化,以CIMS和敏捷制造等的进一步发展为代表。精密成形技术成形制造技术包括铸造、焊接、塑性加工等。精密成形技术包括:精密铸造(湿膜精密成形铸造、刚型精密成形铸造、高精度造芯)、精密锻压(冷湿精密成形、精密冲裁)、精密热塑性成形、精密焊接与切割等。无切削液加工无切削液加工的主要应用领域是机械加工行业,无切削液加工简化了工艺、减少了成本并消除了冷却液带来的一系列问题,如废液排放和回收等等。 快速成形技术快速原型零件制造技术(RPM),其设计突破了传统加工技术所采用的材料去除的原则,而采用添加、累积的原理。其代表性技术有分层实体制造(LOM),熔化沉积制造(FDM)等等。这些工艺和技术不仅减少了原材料和能源的耗用量或缩短了开发周期、减少了成本,而且有些工艺的改进对环境起到保护作用,因此被称为绿色制造工艺。

四、结论

先进制造技术及发展5

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)

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[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.

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