先进制造技术论文题目:先进制造技术学校:沈阳理工大学学院:机械工程学院专业:机械设计制造及其自动化班级:07010111学号:07010111 20姓名:栾先志先进制造技术栾先志(沈阳理工大学机械工程学院机械设计制造及其自动化111班沈阳)摘要:本文主要阐述了先进制造技术与机械制造业的相互关系,和先进制造业的应用领域等。
以及先进制造技术的应用,由传统制造业向观念现代机械制造业的转变,先进制造技术现状及其发展趋势,以及日益国际化的制造方式,以及柔性制造系统等在先进制造技术中的运用,和先进制造技术工艺特点等以及未来发展方向。
关键词:先进制造技术机械制造业关系对策;应用;特点;柔性制造系统;制造方式。
0 前言:伴随着世界经济日益国际化,更兼并着科学技术的不断发展与突飞猛进,工业化的发展程度,成为一个国家在世界地位中凸显的重要标志之一,为此,先进技术则成为此领域内的一项重要技术之一。
尤其高效高质量制造技术被广泛应用于飞机、汽车、造船、模具制造业、特殊材料加工以及航空航天、国防事业等。
先进制造技术逐步成为衡量一国家工业化的核心标志,并对一个国家的、经济、航空航天、国防事业作出重大贡献。
并逐步成为推动世界先进技术向高端技术发展重要标志。
1 先进制造技术的缘由近年,随着经济的高速发展和科学的不断进步,高速度、高质量、高效率逐渐被广大公司所追求,于是先进的制造技术就被提上日程。
目前对于先进制造技术尚未有一明确的定义。
普遍认为:先进制造技术是制造业不断吸收、改进、提高信息技术和现代管理技术的成果,并将其运用于产品设计、加工、检测、生产管理、产品销售、使用、回收等制造全过程技术的总称。
纵观历史,现代制造技术形成和发展至今也只有是近十年间的事。
上世纪,美国的一批学者不断鼓吹美国已进入“后工业化社会”,把传统的制造业视为“夕阳工业”,因而制造技术的发展受到极大的阻碍。
然而由于美国根据本国面临的挑战与机遇,对其制造业存在的问题进行了深刻反省,重新认识到制造业在国民经济中的地位和作用。
此时,由于计算机信息技术的发展,也全面推动了制造技术的飞跃发展。
于是,先进制造技术的概念逐步形成。
而我国,机械科学研究院提出了多层次技术群构成的先进制造技术体系。
第一个层次是优质、高效、低耗、清洁基础制造技术,它是先进制造技术的核心。
第二个层次是新型的制造单元技术。
这是在市场需求及新兴产业的带动下,制造技术与电子、信息、新材料、新能源、环境科学、系统工程、现代管理等高新技术结合而形成的崭新制造技术。
第三个层次是先进制造集成技术。
这是应用信息技术和系统管理技术,通过网络与数据库对上述两个层次的技术集成而形成的。
1.1 先进制造业的工艺基础毛坯制造是机械制造工艺的基础和前提。
近几年,出现了许多先进的制造工艺及技术。
铸造方面出现了一套精密洁净铸造成形工艺,例如,外热风冲天炉熔炼、处理、保护成套技术;钢液精炼与保护技术;气化模铸造工艺与设备等。
锻压方面出现了精确高效塑性成型技术,主要有热精锻生产线成套技术;冷温成型成套技术;辊锻和楔横轧成形技术;精密冲裁工艺及设备等。
焊接与切割方面出现了新型焊接电源及控制技术;激光焊接技术;微连接技术;数控切割技术等。
机械加工是机械制造工艺的主要组成部分,而且并逐渐向高效、高精度方向发展。
主要有精密加工和超精密加工;高速切削与高速磨削;复杂型面的数控加工;游离磨料的高效加工等。
1.2先进制造工艺的特点先进性:先进制造工艺的先进性主要表现在优质、高效、低耗、洁净、灵活(柔性)五个方面。
优质:加工制造出的零件或整机质量高,性能好;零部件尺寸精确,表面光洁,内部组织致密,无缺陷及杂质,使用性能好;整机的结构、色彩美观宜人,使用寿命和可靠性高高效:生产效率及劳动生产率高,大大降低了操作者的劳动强度。
低耗:节省原材料及能源。
洁净:生产过程不污染环境,零排放或少排放。
灵活:能快速对市场变化及产品设计的更改作出反应,适应多品种柔性生产。
实用性先进制造工艺的实用性主要表现在两个方面。
一是应用普遍性,它是当今或不久将来机械工厂量大面广的看家工艺;;二是经济适用性,它一般投资不高,且有不同档次,宜于工厂根据本身的条件通过技术改造予以采纳。
前沿性先进制造工艺的前沿性主要表现在:先进制造工艺是高新技术产业化或传统工艺高新技术化的结果,它们是制造工艺研究最为活跃的前沿领域。
部分先进制造工艺可能目前应用还不广泛,但是它们代表着某些发展方向,而且可望会得到越来越广泛的应用。
因此,先进制造工艺就是机械工厂普遍能够采用,具有直接推广价值或广阔应用前景的一系列优质、高效、低耗、洁净、灵活工艺的总称2先进制造技术体系先进制造业主要指机械、电子、食品、化工、轻工、纺织等,但机械制造业是制造业的根本。
其一,先进制造技术广泛应用于机械制造业,推动着机械制造业的发展,及带动其他制造业的进步并且推动着国家的经济发展进步;另一方面,机械制造技术的不断更新与发展集中体现着先进制造技术,并推动着社会的不断进步。
而且,工业化的发展在某种程度上左右着某一国家在世界地位。
因此,先进先进制造技术与机械制造业的关系是相辅相成的,不能忽视甚至废弃任一方的发展。
因此柔性制造系统愈来愈被广泛应用。
柔性制造系统是由统一的信息控制系统、物料储运系统和一组数字控制加工设备组成,能适应加工对象变换的自动化机械制造系统。
典型的柔性制造系统由数字控制加工设备、物料储运系统和信息控制系统组成。
加工设备主要采用加工中心和数控车床,前者用于加工箱体类和板类零件,后者则用于加工轴类和盘类零件。
中、大批量少品种生产中所用的FMS,常采用可更换主轴箱的加工中心,以获得更高的生产效率。
柔性制造总的趋势是,生产线越来越短,越来越简,设备投资越来越少。
2.1并行工程: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。
2.2 计算机集成制造:计算机集成制造系统(Computer Integrated Manufacturing System 简称CIMS)是随着计算机辅助设计与制造的发展而产生的。
2.3 虚拟制造:是一门以计算机仿真技术、制造系统与加工过程建模理论、VR技术、分布式计算理论、产品数据管理技术等为理论基础,研究如何在计算机网络环境及虚拟现实环境下,利用制造系统各层次及各环节的数字模型,完成制造系统整个过程的计算与仿真的技术。
2.4 敏捷制造: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。
2.5 绿色制造:绿色制造,又称环境意识制造(Environmentally Conscious Mannufacturing)、面向环境的制造(Manufacturing For Environment)等。
2.6 智能制造:智能制造(Intelligent Manufacturing,IM)是一种由智能机器和人类专家共同组成的人机一体化智能系统,它在制造过程中能进行智能活动,诸如分析、推理、判断、构思、和决策等。
3先进制造技术现状我国工业化发展程度较世界先进的发达国家相比,起步晚,创新程度低,体系薄弱,突入比例相对较少,人类资源地下,相比其他发达国家而言,落后程度甚至超过数十年,为此,我国在改革开放三十年以来,不断大力发展生产力,力求科技创新,认真汲取国内外先进技术,来弥补我们先天的不足,所以有了,十五、十一五、十二五等长期的规划目标为基准,为迈向世界先进制造技术大国强国而分发。
相对我国而言,国外工业发达国家制造技术相当先进。
并把先进制造技术作为国家级关键技术和优先发展领域。
尽管决定国家综合竞争力的因素有多种 ,但制造业的基础地位不能忽视。
20世纪 90年代以来 ,各发达国家 ,如美国、日本、欧共体、德国等都针对先进制造技术的研发提出了国家级发展计划 ,旨在提高本国制造业的国际竞争能力。
如网络化制造作为未来的重要的制造模式 ,已经引起各国政府、研究机构和企业界的广泛重视。
20世纪90年代初 ,美国政府提出“先进制造技术”计划 ,将基于信息高速公路的敏捷制造作为美国 21世纪的制造战略。
总之 ,工业化国家大都把先进制造技术作为本国的科技优先发展领域和高技术的实施重点 ;发展中国家也十分重视制造业信息化 ,都把信息技术作为改造传统企业和产业结构调整的主要战略 ;新兴工业化国家希望通过加快制造业信息化 ,跻身世界先进行列 ,我国以及众多发展中国家也希望以信息化推进工业化 ,以缩小与先进国家的差距。
4先进制造技术的未来发展鉴于先进制造技术在世界各国的广泛应用,先进制造技术逐步由传统观念向现代机械制造转变。
在生产组织方式上发生了五个转变:从传统的顺序工作方式向并行工作方式转变;从质量第一的竞争策略向快速响应市场的竞争策略转变;从按功能划分部门的固定组织形式向动态、自主管理的小组工作组织形式转变;从金字塔式的多层次生产管理结构向扁平的网络结构转变;从以技术为中心向以人为中心转变。
先进制造业发展的重要特性是向全球化、网络化、虚拟化方向发展,先进技术制造技术发展的总趋势是向精密化、柔性化、智能化、集成化、全球化方向发展。
制造过程:“绿”、“快”、“省”、“效”,即绿色、快速、经济、高效制造方法:“数、自、集、网、智”,即数字化、自动化、集成化、网络化、智能化。
制造产品:“精、极、文”即精密、极端(极大、极小、极厚、极薄、极柔等)、人性化。
综上即先进制造技术未来发展趋势有,一是先进制造技术的发展与运用,二是管理方面的变革,在企业资源分散化、产品个性化的要求下,在信息管理技术的推动下,有效的管理将是制造企业提高竞争力5结论我国是一个制造业基础薄弱的国家,而机械制造业比重又大。
改革开放三十年来虽大力发展科技,技术创新等但与发达国家相比仍有较大的差距。
主要为:人力资源底下,基础设施薄弱,技术装备,生产工艺,生产管理,市场观念,由其是高端高水平先进技术严重缺乏,以及技改投入相对不足。
面对新世纪的国际竞争关系,我们应大力发展机械制造业,加强先进制造技术的应用与自身制造技术的开发相结合、加强先进制造技术在机械制造业的应用,同时,我们也应注重机械制造技术自身的开发,通过加强国际交流与合作,吸收并运用国外的先进制造的技术,并不断提高改善,为本国经济、科学等方面不断发展、为进入世界强国行列而努力。