河南机电高等专科学校 1 先进制造技术课程论文
论文题目:浅析现代制造技术对我国制造业发展的影响
系 部: 专 业: 班 级: 学生姓名: 学 号: 指导教师: 河南机电高等专科学校
2 摘要:现代制造技术是以现代制造业特别是机械制造企业所面临的严峻生存环
境为背景而发展起来的。面对激烈的市场竞争、迅速发展的科学技术、不断变化的产品变批量企业无法沿用传统的制造技术和制造模式去面对上述严峻生存环境的挑战。制造也是我国国民经济的基础产业,它的发展水平反映了一个国家的生产力水平和总和国力。从国际范围来看,制造也遵循着“劳动密集、设备密集、信息密集、知识密集”的轨迹,正在经历着从信息化集成走向知识集成的新的发展阶段,对市场的响应时间将成为21世纪制造也赢得竞争优势的主要因素。对我国制造业将产生极大的影响! 关键词:制造,技术,装备,发展,影响
一、现代制造技术
现代制造技术是制造业不断吸收信息技术和现代管理技术成果,并将其综合应用于产品设计、加工、检测、管理、销售、使用、服务、回收的制造全过程,以实现优质、高效、低耗、清洁、灵活生产,提高对动态多变市场的适应能力和竞争能力的一门技术。 现代制造技术的内涵具体表现在一下七个方面: 1、信息化、数字化制造技术 2、精密与超精密加工技术 3、柔性自动化技术 4、现代集成制造技术 5、网络化制造技术 6、智能制造技术 7、可持续发展制造技术 二、我国制造业的现状
制造是国民经济产业主体和物质基础。“十五”以来,我国加大了对装备制造业的支持力度,依托国家重点工程和大宗产品订单,支持企业技术改造和科技攻关,实现重大技术装备自动化,掌握了一批先进的重大成套设备的核心技术。如葛洲坝170MW水电站机组(其轴流式水轮机的转轮直径为11.3m);300MW秦山核电站成套设备;人造卫星;神州5号、6号、7号载人飞船;国产先进CPU;曙光级、巨型计算机等,无一不是我国自行设计、制造的。我国制造业以为全球制造和供应基地奠定了坚实的基础。 三、我国制造业存在的问题 河南机电高等专科学校 3 虽然我国已经成为制造大国,但还不是制造强国,我国制造业与发达国家有阶段性差距。目前我国制造业的企业制造模式、制造技术普遍存在的问题归纳如下: 劳动生产率及工业增加率低 1、制造业处于全球产业链的低端 2、创新能力差,新产品贡献率低 3、业结构不尽合理 4、技术陈旧 5、工艺与装备落后 6、过程自动化水平较低 7、理念的不适应 8、管理手段的不适应 9、组织结构的不适应 四、我国制造业与发达国家相比存在局限性
制造业是国民经济的物质基础和产业主体,是富民强国之本,是国家科技水平和综合实力的重要标志;制造业是国民经济高速增长的发动机,是以信息化带动和加速工业化的主导产业,也是发挥后发优势、实施跨越战略的中坚力量;制造业是科技的基本载体和孕育母体,是在新科技革命条件下实现科技创新的主要舞台;制造业是国家国际竞争力的重要体现,是世界产业转移和调整的承接主体,决定着中国在经济全球化格局中的国际分工地位。 由于我国工业化进程起步较晚,与国际先进水平相比,我国的制造业和制造技术还存在着阶段性差距。为了迎接经济全球化和信息化的挑战,迫切需要解决以下几方面的问题。如下:1、资源消耗大环境污染严重,2、产品以低端为主附加值不高。3、产业结构不合理4、产品创新能力较差,开发周期较长 ,5、企业管理粗放,协作能力较差,国际市场开拓能力弱 6、 生产自动化和优化水平不高,资源综合利用率低。 我国制造业的问题是系统性的,因此解决问题的方法也应该是从整体出发的综合治理。某一单元技术的突破,尚不能解决制造业的整体问题。这就要求必须从系统技术入手,通过企业诊断,找到企业经营、设计与制造的瓶颈,把技术进步和管理模式更新结合起来从而找到一条适合国情的制造创新之路。 当前,国际竞争日益激烈.在我国的工业化进程中,没有强大的制造业就没河南机电高等专科学校 4 有就不可能实现生产力的跨越式发展,就没有国家的富强与经济的繁荣 。因此,我国的制造业面临着前所未有的挑战,同样这也是我国制造业的一次机遇。所以,在发展我国的制造业的问题上,必须从系统技术入手,通过企业诊断,找到企业经营、设计与制造中的瓶颈,把技术进步与管理模式更新结合起来,从而找到一条切实适合我国国情的制造技术创新之路。 具体发展战略: 1.争促发展。对于企业,要以市场为导想开发产品,开拓市场,满足需求,取得利益;对于政府要按照价值规律、供求关系和竞争机制优化资源配置,依赖经济、法律、信息等手段引导发展方向,培育市场,创造有利的竞争环境。 2.科技进步正确处理引导技术与自主创新的关系,加强科技成果的产业化,积极采用适用的新进技术,实施以企业为主体,产、学、研全面结合的技术创新体制。 3.目标、重点突破。采用特定范围、有限目标、择优扶植、集中突破方针,一个时期集中力量振兴若干重要领域。 4.模式。扶植大企业走高起点、专业化、大批量和专业化的道路。 5.结合促进国内外产品互通有无,加强在技术、管理和资金上的合作,促进行业内外的结合。 五、先进制造与自动化技术领域总体战略目标与布局
5.1 总体战略目标 总体战略目标包括:(1)面向国民经济建设主战场和先进制造与自动化技术发展前沿,结合重大工程和产品,积极推进具有椰沿性。前瞻性和战晗性的高技术研究,形成有原始创新的理论方法、有知识产权的成果和技术储备,取得发明专利、专利受理和软件著作权登记500项以上;(2)力争在制造业信息化、深海载人潜器微机电系统(MEMS)、数据库管理系统(EBMS)。仿人形特种机器人、智能化工程机械和全断面隧道掘进机(盾构)等对提升我国制造业竞争力有重大影响的共性技术与装备以及战略必争装备和竞争前核心技术方面研发出一批具有自主知识产权的创新产品:(3)在重点行业、典型区域、试点省市和骨干企业进行集成示范应用,产生显著的经济效益,提高我国制造业竞争力;(4)仿委立先进制造与自动化技术战略研究体系、咨询服务体系和研究开发基地,培养一批高水平拔尖人才,全面实施人才战略、专利战略与标准战略。 5.2战略布局 河南机电高等专科学校 5 制造与制造自动化技术领域由现代集成制造系统技术主题组成。现代集成制造系统技术主题的主要任务是:突破一批战略性、前沿性和前瞻性的现代集成制造技术,开发一批具有自主知识产权的应用软件系统,以若干重大行业和典型区域的集成应用为突破口,推进制造业信息化工程。为我国的可持续发展做出贡献,促进中高档数控装备和大型工程机械等关键基础装备的产业化,提高制造企业的生产能力和市场竞争力。 制造与自动化技术领域的研究发展工作在内容上可分成前沿创新技术研究、产品研发与产业化、集成应用示范3个层次。前沿创新技术研究以探索技术前沿为主要目标,鼓励原始创新,取得具有自主知识产权的技术成果;产品研发与产业化以关键产品的研发与产业化为重要目标,开发一批对提高我国企业竞争力有重大作用的技术和装备,以及战略必争装备和竞争前核心技术;集成应用示范工程面向我国重点行业和典型区域,利用先进制造与自动化技术领域研发的关键技术和产品,实施重大集成应用,取得显著的经济效益和社会效益。 制造与制造自动化技术领域的发展战略目标充分体现了“创新跨越,精简聚焦”的精神。制造业信息化工程将通过信息技术、自动化技术、现代管理技术等与制造技术相结合,带动产品的设计制造方法和工具创新、企业管理模式的创新、企业间协作关系的创新,实现产品设计制造和企业管理的信息化、生产过程控制的智能化、生产装备的数字化、社会服务和咨询的网络化,实现用信息技术改造我国传统产业和以信息化带动工业化,促进提升我国制造业的综合竞争能力。 制造与自动化技术领域将根据国际先进制造与自动化技术的最新发展动向和国家的实际需求,动态地调整领域的布局和研究内容。不断调整先进制造与自动化技术领域规划,本领域的布局和课题的设置更切合实际。 四、现代制造技术的发展方向
随着电子、信息等高新技术的不断发展,市场需求个性化与多样化,未来先进制造技术发展的总趋势是向精密化、柔性化、网络化、虚拟化、智能化、集成化、全球化的方向发展。 (1)现代制造技术信息化信息技术向制造技术的注人和融合,促进制造技术的不断发展。信息技术促进设计技术的现代化,加工制造的精密化、快速化,自动化技术的柔性化、智能化,整个制造过程的网络化、全球化。各种先进生产模式的发展,如CIMS、并行工程、精益生产、敏捷制造、虚拟企业与虚拟制造,也无不以信息技术的发展为支撑。 河南机电高等专科学校 6 (2)设计技术现代化产品设计是制造业的灵魂。现代设计技术的主要发展趋势是现代化,包括设计智能化、概念化和系统化。所谓设计智能化是指在设计过程中,采用数值仿真或虚拟现实技术,达到人可以设想但难以图形化的效果;所谓概念化,指不断采用新的设计思想和方法。如并行设计、健壮设计(Robust Design)、优化设计(Optimal Design)等。系统化是指通盘考虑包括设计、制造、检测、销售、使用、维修、报废等阶段产品的整个生命周期,而不是单纯追求某项性能指标的先进和高低,综合考虑市场、价格、资源、环境等方面的影响。 (3)精密制造、成形制造和绿色制造是制造技术的发展方向展望21世纪,制造技术向超精密、少能耗和无污染方向发展。超精切削厚度由目前的红外波段向可见光波段甚至更短波段靠近;据国际机械加工技术协会预测,在21世纪初,塑性成形与磨削加工相结合,将取代大部分中小零件的切削加工;日趋严格的环境与资源的约束,使绿色制造业显得越来越重要,将成为21世纪制造业的重要特征。 (4)加工工序一体化现代制造技术的不断发展,使冷热加工之间,加工、检测、物流、装配过程之间,设计、材料应用、加工制造之间的界限均逐渐淡化,逐步走向一体化。例如CAD,CAPP,CAM的出现,使设计、制造成为一体;快速原型/零件制造技术的产生,可自动而迅速地将设计思想物化为具有一定结构和功能的原型或直接制造零件,淡化了设计、制造的界限机器人加工工作站及FMS的出现,使加工过程、检测过程、物流过程融为一体。 (5)虚拟现实技术的应用虚拟现实技术主要包括虚拟制造技术和虚拟企业两个部分。虚拟制造技术是指在产品真正制出之前,首先在虚拟制造环境中生成软产品原型代替传统的硬样品进行试验,对其性能和可制造性进行预测和评价,从而缩短产品的设计与制造周期,降低产品的开发成本,提高系统快速响应市场变化能力的一种制造方式。虚拟企业是为快速响应某一市场需求,通过信息高速公路,将产品涉及到的不同企业临时组建成为一个没有围墙、超越空间约束、靠计算机网络联系、统一指挥的合作经济实体。 (6)先进制造生产模式的不断发展制造业在经历了少品种小批量一少品种大批量一多品种小批量生产模式的过渡后,20世纪70一80年代开始采用计算机集成制造系统(CIMS)进行制造的柔性生产模式,并逐步向智能制造技术(IMT)和智能制造系统(IMS)的方向发展。预计21世纪,先进制造模式将获得新的发展。主要体现为:从以技术为中心向以人为中心转变;从多层次生产向扁平的网络结