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现代制造技术的发展精品(七篇)

时间:2023-09-21 16:38:25

现代制造技术的发展

现代制造技术的发展篇(1)

现代制造技术由传统制造技术、计算机技术、信息技术、自动化控制技术组成,这种技术包含了各个学科,如电子、机械、信息、材料、管理技术等。当今社会,机械制造业是国家发展的中心环节,无论是发达国家还是发展中国家,都在努力发展现代制造技术。我国各高校也看到了现代制造技术的重要性。在金工实习及工程训练过程中,针对高校的专业特点和各专业学生的学科优势,以现代制造技术为核心,注重培养大学生的创新设计能力、综合设计能力与协作精神。加强学生动手能力的培养和工程实践的训练,促进人才培养模式的创新,以适应21世纪高等院校加强素质教育,培养高技能复合型人才的需要。

1现代制造技术的综合特点

随着科学技术的发展,高科技成果层出不穷,根据现代制造技术结合传统技术已渗透到了产品生产的所有领域及生产过程。现代制造业不再是简单的加工制造,而是产品市场调查和产品设计开发及工艺设计、生产准备、加工制造、售后服务以及产品寿命周期的所有内容都别包括在内。提高制造业的综合经济和社会效益。

1.1机械制造技术的统一化

从20世纪90年代,市场竞争关键在于提高生产率。随着经济的全球化、竞争的概念也早已在制造业中升级和加剧。市场竞争的重点已经转变为生产力,时间价值、质量一体化三要素。先进的制造工艺、自动化、信息化三个因素有机结合,达到三者统一。

1.2机械制造技术的全球化

制造的“地球化”,就21世纪的机械制造行业而言,是其最重要的特点。近年来,全球经营模式浮现了大型公司成功的要素。另外,受国际和国内市场的激烈竞争,大企业扩张市场上占有率具有竞争力。另外竞争合作是现在大公司的发展方向,但这与信息技术的发展,提供了技术信息交流、产品开发和经营管理这两方面的原因有关系,制造业是国际化发展的原动力。

2现代机械制造技术的发展趋势展望

(1)现代机械制造技术是未来的新趋势,在全球化的趋势下,国内外发展的竞争日益增大的情况下,有机械制造企业收购合并,有的则是倒闭,所以这些企业的新市场不断地向外扩张。而另一方面,在网络通信技术飞速发展的基础上,机械制造的发展也被推进,对机械制造企业的全球化的发展,也起到积极的作用。因此,今后的网络通讯的技术,产品厂商的国际化发展将能够实现。(2)现代机械制造的自动化以及虚拟化在未来的发展中也将成为必然趋势,从自动化的发展形势来看主要是系统的集成和系统技术,在实际的制造过程中的调度以及计划等方面的有效实现。而在虚拟化的发展趋势也能得到实现,这对产品开发的速度以及风险都有着重要的优化作用,而虚拟软件就成为二十一世纪比较重要的软件发展产业。(3)在现代机械制造技术发展的绿色化趋势、可持续发展的理念实践的情况下,环境的保护和节约能源深入人心,所以在机械制造产业的发展过程中,也逐渐把绿色生产作为目标。现在的精密加工的技术和无切割液加工、快速成形技术等方面都是实际的制造业发展过程中的重要角色,最大限度地扩大生产绿色环境减少负面影响,提高能源的利用率,使其最大限度地实现。针对现代制造技术的特点和我国机械制造的发展方向,和社会对高素质人才的需求愈来愈迫切,愈来愈高。我国高等教育正在逐步实现由应试教育向现代综合教育的转化,简单的学习传统知识和提高动手能力,已经不能满足当今社会的发展要求。这样,在高校实践教学过程中,现代制造技术就显得尤为重要。我校为此增加了第四轴转台、五轴联动加工中心、快速成型设备、三维扫描设备等一批设计、开发、制造先进设备。以上设备能够提供给数控,机械,和机电、电子四个专业的学生完成实训教学,为了给学生提供更大、更广阔的学习平台,工业学校实训基地在数控车床的配备上选择了多种系统,使学生在学习掌握传统工艺的同时又了解了、简单掌握了当代先进制造技术。

3结语

现代制造技术的发展篇(2)

随着经济的全球化和社会的信息化,市场竞争日益激烈,顾客需求日趋多样化。由于制造业产品价值链上的产品设计开发和销售服务环节变得相对重要,现代的制造企业产品的上市速度、产品质量、生产成本和售后服务成为决定企业经营成败的关键,为此产生了许多新的制造技术和制造系统,如柔性制造系统(fms)、计算机集成制造系统(cims)等。今天的制造业已经成为同时对物质、信息和知识进行处理的产业。然而,这些系统仍然存在着一些问题,如:系统投资较大、周期较长,系统的效益和风险有效的评估可操作性差;不能确实有效地协调设计与制造各阶段的关系,以寻求企业整体全局最优效益。随着计算机网络和虚拟现实等先进技术的出现,虚拟制造技术应运而生,它的诞生是现代科学技术和生产技术发展的必然结果,是各种现代制造技术与系统发展的必然趋势。

二、虚拟制造的内涵

1.虚拟制造的定义。虚拟制造是实际制造过程在计算机的本质实现,即采用计算机仿真与虚拟现实技术,在计算机上实现产品开发、制造以及管理与控制等制造的本质过程,以增强制造过程各级的决策与控制能力。也就是说虚拟制造是对实际制造进行抽象、分析、综合、得到实际产品的全数字化模型,其最终目标是反作用于实际制造过程,用来指导生产实践。

虚拟制造技术可以分为三大类:一是以设计为中心的虚拟制造技术;二是以生产为中心的虚拟制造技术;三是以控制为中心的虚拟制造技术。

2.虚拟制造的技术特征。虚拟制造与实际制造相比,它具有如下主要特征:

(1)高度集成。虚拟制造中产品设计与制造过程是在虚拟的产品数字化模型中进行产品设计、制造、测试等过程,并且在虚拟的制造环境中检验其设计、加工、装配和操作。因此,易于综合运用系统工程知识、并行工程和人—机工程等多学科先进技术,实现信息集成、知识集成、串并行交错工作机制集成和人—机集成。

(2)敏捷灵活。开发的产品(部件)可存放在计算机里,既节省仓储费用,利于产品再次快速改型设计,从而大幅度缩短了生产准备周期,降低了成本,提高了产品从设计、制造到销售全过程的整体性和敏捷性。

(3)分布合作。虚拟制造通过internet可使分布在不同地点、不同部门的不同专业人员在同一产品模型上同时工作,相互交流,实现资源共享,发挥各自特长,实现异地设计、制造,从而使产品开发以快捷、优质、低耗响应市场变化,将制造业信息化与知识化融为一体。

三、虚拟制造技术对发展我制造业的作用

1.减少资源浪费,实现绿色制造。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,其目标是使产品在从设计、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。而虚拟制造技术的应用对整个制造工艺来说减少了废弃物,这要比处理工厂已经排放的废弃物大大节省开支,它将成为绿色制造的一部分。

2.规避生产要素缺乏、生产成本过高的局面。在实际生产前,在不消耗资源和能量的情况下验证产品方案。在虚拟制造环境下,工程设计人员可以直接对设计出的产品进行各项实验,检查产品各方面的技术性能等,还可以对生产的组织和进度安排进行实验,确立合理的进度表等。这样就可大大降低生产成本,减少新产品开发的投资。

3.敏捷转换产品生产,快速满足市场需求。虚拟制造是“核心”企业按市场需求决定委托加工的任务单,将设计、生产、组装的全部或部分任务外包给其他企业来完戎,而虚拟企业中的成员企业均拥有各自的优势资源、核心技术,是专业程度很高的企业,容易对产品的某一零部件进行改进和创新,能敏捷地转换不同类型产品的生产,从而快速满足市场需求。

4.增强企业柔性和抗市场风险能力。“虚拟制造”能按市场需求决定委托加工的任务单,当产品的市场需求减少时,可以迅速降低委托加工量,而不用承担生产过剩的风险。显然,这部分风险分散转嫁给了委托加工企业。但由于受委托方往往是专业化的加工企业,对分散转嫁的风险具有较强的应变能力,常能在短时间内改变生产加工产品内容。

5.突破中小企业的规模瓶颈。虚拟企业内部交易是一种“准市场交易”,它比纯市场交易稳定,又比一体化企业内部交易灵活,集合了市场和企业的双重优势。企业通过虚拟制造有效避免或降低了在纯市场、信息不对称条件下寻求生产要素、进行交易的高成本,从而提升了产品在市场中的竞争力。企业突破传统发展模式、扩大规模、跳跃发展成为可能。

6.通过分析设计的可制造性,虚拟制造可以提高产品设计质量、减少设计缺陷、优化产品性能。

四、结论

虚拟制造技术是虚拟现实技术和计算机仿真技术在制造领域的综合发展及应用,它为制造业带来全新的概念。它既是一项先进制造技术又是一种先进制造理念,这项新兴的制造技术为制造业的发展指明了方向,减少了资源浪费,实现了绿色制造,使制造业达到了前所未有的高度集成化与优化,为先进制造技术的进一步发展提供了更广阔的空间,是现代制造业信息化过程中不可逾越的阶段。

参考文献:

[1]长城企业战略研究所课题组,制造业模式的历史演变与虚拟制造模式产生的历史背景[j]. 经济研究参考, 2001

[2]曹岩:虚拟制造的实施研究[j].制造业自动化,1999,6

现代制造技术的发展篇(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

使用者请注明文章内容出处

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张曙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.

现代制造技术的发展篇(4)

关键词:机械制造;特点;发展方向

中图分类号:TH16 文献标识码:A

机械制造是一个国家工业发展的根本,我国被誉为“世界工厂”,机械制造是其中极为重要的一个组成部分也是最为重要的一个环节。在现今的机械制造领域中通过融入计算机技术、信息技术以及集成化制造技术等使得机械制造发展进入了一个崭新的阶段。通过在机械制造领域中融入电子技术、信息技术等使得我国机械制造向着智能化、系统化的方向发展,以弥补我国传统制造技术中所存在的不足,促进我国机械制造向着信息化、智能化、多样化的方向发展,推升我国机械制造领域的转型升级。

1.现代机械制造技术的发展趋势

现代机械制造技术的发展是全世界各国都积极发展的一个重要的领域。国际化已经成了机械制造自动化发展的一个重要的趋势,在工业制造领域中,世界各国之间的技术交流日趋频繁、紧密,在为企业带来机遇的同时也带来了极大的挑战。国内和国际市场上现代机械制造领域中的竞争呈现出白热化的趋势,我国的机械制造在制造水平与制造理念上与国外仍有着一定的差距,现今我国在现代机械制造领域仍处于中、低端的水平,在高端制造领域中仅仅能够在实验室中进行少量的试制离工业化的制造仍有着一定的差距。我国在现代机械制造的发展中应当紧抓信息化、网络化与机械制造结合这一有利的契机,做好现代机械制造技术的发展与应用,通过制定我国现代机械制造的长期发展规划来推动我国的现代机械制造的发展进步,从而带动我国的机械制造体系的转型升级。互联网通信技术在全球通信领域中占据重要的比重,在现代机械制造领域中,对于产品的开发制造可以在异地跨界进行,从机械产品的设计、物料的选取、产品制造等都可以通过网络实现跨界进行,在现代机械制造领域中做好网络技术的应用能够极大地加深各国、各地之间的技术交流与合作,促进我国现代机械制造的应用与发展。现代机械制造领域的另一个重要的特点是自动化,自动化是一个重要的动态概念,现今对于现代机械制造中的动态化主要集中在对于制造系统中的系统技术、人机一体化技术、工业机器人都跟领域的研究与应用,在上述领域中,机器人是我国现代机械制造的重要的发展方向。机械制造自动化体系的研究主要目标是利用机械制造自动化最大限度地提升机械制造效率,同时确保机械制造的质量。敏捷制造是现代机械制造体系中的重要的组成部分,其通过将柔性生产技术与自动化技术相结合,通过信息化、网络化技术的应用从而有效地提升产品建模、工艺编制、产品加工等环节的效率,提升企业在现代机械制造中的核心竞争力。

2.我国现代机械制造技术发展的重要方向

高端制造是我国现代机械制造发展的重要方向,其主要表现为以下两方面的内容:

(1)精密制造

以精密工程技术为基体的超精密加工、微细加工将是我国发展高端制造的重要方向。我国在上述领域已经投入了大量的人力、物力进行研究,并取得了显著的成果。但是其多集中在实验室中的小批量的应用,离实际的工业应用仍有着相当长的一段距离。

(2)高度自动化的现代机械制造

其中以CIMS和敏捷制造是高度自动化发展的重要代表。在高度自动化的机械制造中包括有精密成形技术,无切削液快速加工、快速成形技术等。在精密成形技术的研究发展中包括有铸造、焊接、塑形等的加工技术,通过与高精度的测量、控制技术两结合所发展起来的精密成形技术是现代机械制造发展的重要方向与趋势。无切削液加工多应用于机械加工制造领域,在机械加工中刀具与毛坯件之间相接触的部分会产生大量的热,从而加剧刀具的磨损和零部件的加工精度,这就对刀具的材料、加工工艺提出了新的要求。在机械加工中应用无切削液加工技术能够有效地简化零部件的加工工业、降低了机械制造的成本,同时采用无切削液制造技术也省去了切削液回收、排放等的问题。对现代机械制造效率的提升有着极为重要的推动作用。快速成型是现代机械制造发展的重要方向,其相较于传统的材料去除加工在加工效率、加工质量上都有着极大的提升,分层实体制造、熔化沉积制造等技术是现代机械制造快速成型的重要代表,3D打印机就是快速成形技术应用的重要体现。

机械制造自动化技术是我国现代机械制造技术发展应用中的一个重要的发生方向,发展我国的机械自动化技术应当在分析我国国情的基础上结合我国机械制造的发展现状,走独立、创新、自主的发展道路,逐步推进我国现代机械制造的发展升级。现代机械制造自动化技术是一个从低级到高级、由简单到复杂逐步发展完善的过程,尤其是现今数控设备的大量使用使得现今在机械制造的自动化程度大为提高。现今我国现代机械制造与国际现今制造强国之间仍有着一定的差距,这些差距表现为基础材料、技术工人、相关产业等的方面,加大对于技术的研究与应用是促进我国现代机械制造发展的一个重要的途径。在我国现今的工业体系中,数量较大的同类产品连续流水作业的切削加工中,自动化设备多采用的是自动机床、组合机床的所组成的生产线,做好机器人在机械制造中的应用是推动现代机械制造自动化发展的一个重要方向。数字化是现代机械制造技术发展的核心,其通过将数字技术应用于现代机械制造中,从而促使制造技术、计算机技术、网络技术和现代管理技术之间的交叉融合,从而构建我国现代机械制造技术发展的新途径、新模式。现今的机械制造系统由原先的能量驱动型向着信息驱动型的方向进行了转变,从而要求现代机械制造在具有一定柔性的基础上具备一定的智能水平,做好数字技术在现代机械制造领域中的应用用以实现机械制造中所需要的大量复杂信息的处理能力,从而最大限度地提升现代机械制造的信息化水平。做好自动化技术在现代机械制造中的应用对于促进现代机械制造水平的提升有着极为重要的意义。现今在国外以德国为代表的西方发达国家已经初步完成了工业4.0工业体系的转型升级,为实现我国现代机械制造的发展需要积极转变传统的现代机械制造的技术理念,积极做好各种新技术、新工艺在现代机械制造体系中的发展与应用从而逐步建立以其技术促进机械制造体系发展、以现代机械制造来带动技术进步的新的技术与应用相互而结合、相互促进的一种新的现代机械制造发展的新模式。从而有效地推动和提升我国的现代机械制造的发展。在现代机械制造的发展过程中应当积极加强与高校、科研院所之间的沟通,形成完善的产、学、研发展新模式,推动我国现代机械制造进入一个崭新的局面。

结语

现代机械制造水平是一国家工业实力的重要体现,也是国与国之间国力的重要博弈。相较于国外发达国家我国的工业实力进展迅速,但与国外发达国家之间仍具有一定的差距。在信息化、网络化技术不断发展的今天,结合我国关于实现“2025工业4.0”的长期规划,从技术、管理理念等多方入手,结合现代机械制造的发展趋势,积极促进我国机械制造体系的转型升级,实现我国从工业大国向工业强国的转变。

参考文献

[1]张旭红.现代机械制造工艺与精密加工技术探析[J].工程技术:文摘版,2015(61):262.

现代制造技术的发展篇(5)

关键词 机械制造 发展历程 发展趋势

中图分类号:TH12 文献标识码:A

受到经济全球化的影响,国与国之间的实力竞争日趋激烈,现代机械制造技术不单单是国家工业发展的支持和动力更是国家制造实力的重要代表。机械制造业是国民经济各部门技术装备最主要的来源,也是工业制造业最重要的组成部分,起到了完善我国原有的工业体系的作用。我国虽然在近年来致力于创新,但是同发达国家相比在这一方面仍存在不小的差距,它不仅仅局限于简单的机械生产,为了提高自身的竞争力与效益,现代机械制造技术必须涵盖机械研究设计,机械生产,售后维修等各个方面。现在各个国家都把机械制造技术列为重要发展方面,许多国家都将科学技术的发展重心转移到机械制造技术的开发与研究方面。所以,了解其含义还要探索一条中国特色的机械制造的发展方向。

1 机械设计的发展历程

国民经济的重要基础是机械制造业,而机械制造技术的基础和动力则是机械制造技术的创新。从发展至今机械制造业的发展历程大致可以分为五种类型。第一、劳力密集型。大多数工业生产依靠人工劳动,工业生产类型也是手工制造业为主。第二、设备密集型。工业生产依赖于机械设备进行,诸如汽车生产的流水线生产方式开始被研发应用。第三、信息密集型。这类的机械制造生产技术与高新发展的电子计算机技术相结合,是现在运用比较广的技术。这种生产方式利用信息交换来完成机电一体化的设备的生产,在生产中依靠的是操作人员与机械设备的信息交换,通过将信息输入机械来完成产品的精准加工,是简便快捷的生产技术。第四、知识密集型。这种生产方式的制造理念比较先进,现在应用的较好的是计算机的集成制造技术,这种机械制造的生产技术是应用前途较广的。第五、智能密集型。这种技术是市面上比较受关注的新型生产技术,现代社会生产的急剧变化要求适应性比较强的机械生产技术去适应变化,目前该仍在不断的研发阶段。

2 现代机械制造技术的未来发展趋势

现代新兴的机械制造技术依靠于传通的机械制造技术,但更重要的是实现了对传统技术的更新与发展。现代机械生产技术的发展趋势主要是虚拟化,全球化,绿色化与制造业信息化的方向。

(1)虚拟化

虚拟化技术是现代社会生产中运用较广的技术,所谓虚拟化指的是以计算机技术为支撑所形成的最新生产技术。制造业现在在生产中主要实现的是设计与制造中的虚拟化。在机械制造设计时可以通过虚拟化技术测试设计是否可行,而在机械制造时,通过虚拟化技术可以完成对产品的性能分析,对产品进行合理性的模拟与测试,发现产品的不足,优化产品的性能,同时也能保证产品的质量。

(2)全球化

机械制造技术的全球化是时代的要求,当代经济全球化的发展不仅联系的是各个国家之间的经济,更有的是国家之间信息与技术的相互交流。当代国家之间实力的竞争日趋激烈各种行业之间的竞争也是越来越多,在国际市场上许多企业为了避免倒闭,往往选择的是加强与其它企业的合作,这种企业间的共同合作扩大了机械制造业在国际上的范围。机械制造的最终目的是取得盈利的最大化,许多机械制造企业为了取得盈利都选择在不同的地方生产机械产品,当代交通与信息的发展使得机械制造可以完成异地生产,这也就实现了机械制造的全球化生产。

(3)绿色化

当代制造业的生产越来越表现出向绿色化发展的趋势,当今的绿色环保理念深入人心,工业生产中也越来越要考虑到生产时的环保效益,机械制造技术生产的产品最终要运用到工业生产中,所以机械制造也要考虑到生产的环保。从机械制造的材料到最终的包装都要选择绿色产品,最大程度上的减小机械生产对环境的危害,提高机械设备生产时材料的合理利用,实现资源的保护。

(4)制造业信息化

信息爆炸的时代,机械制造想要在这样的环境下取得发展就要改变发展方式。不是依靠于大规模的投资,而是依靠于最新的信息。通过信息来了解全球化的制造业最新发展动态与方向,引进最新的科技项目,规范生产。

3结束语

现代机械制造技术是一个国家制造业水平的重要标志,是现代技术和工业创新的集成,是一个国家工业的支柱和基础。我国是一个制造大国,却并不是制造强国,这主要反映在我国的现代制造技术基础薄弱、重大装备缺少自主创新和研发的能力。因此作为我国的机械制造业而言,应该抓住发展机遇,了解我国机械制造技术的发展现状,把握现代机械制造技术的发展动向,不断的更新理念,使我国的机械制造业能够有效利用发达国家的成果与发达国家的机械制造业一起腾飞。

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,Z3:18-20

现代制造技术的发展篇(6)

关键词:机械制造 技术特点 发展方向

我国正处于经济发展的关键时期,制造技术是我们的薄弱环节。只有跟上先进制造技术的世界潮流,将其放在战略优先地位,并以足够的力度予以实施,才能尽快缩小与发达国家的差距,才能在激烈的市场竞争中立于不败之地。

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

做好基础自动化的工作仍是我国制造企业一项十分紧迫而艰巨的任务。但加工中心无论是数量还是利用率都很低。可编程控制器的使用并不普及,工业机器人的应用还很有限。因此,我们要立足于我国的实际情况,在看到国际上制造业发展趋势的同时扎扎实实地做好基础工作。

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

先进制造技术应用的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。因此,它并不限于制造过程本身,它涉及产品从市场调研、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。以便提高制造业的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

市场竞争的核心是如何提高生产率。随着市场全球化的进一步发展,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。

4.机械制造技术是一个世界性技术

20世纪80年代以来,随着全球市场的形成,发达国家通过金融、经济、科技手段争夺市场,倾销产品,输出资本,使得市场竞争变得越来越激烈,为适应这种激烈的市场竞争,一个国家的先进制造技术应具有世界先进水平,应能支持该国制造业在全球市场的竞争力。同时,机械制造技术是面向21世纪的技术,应与现代高新技术相结合,应是有明确范畴的新的技术领域。

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。

超精密加工的加工精度在2000年已达到纳米级,在21世纪初开发的分子束生长技术、离子注入技术和材料合成、扫描隧道工程(STE)可使加工精度达到0.0003~0.0001μm,现在精密工程 正向其终极目标――原子级精度的加工逼近,也就是说,可以做到移动原子级别的加工。

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。

1.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。

2.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。

3.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。

由于以上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。绿色制造是人类社会可持续发展在制造业中的体现。这一切除了工艺革新外,还必须依靠信息技术,通过计算机的模拟、仿真,才能实现。

四、结论

现代制造技术是现代技术和工业创新的集成,是国家制造业的水平的主要标志,也是国家工业的基础和支柱。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。因此,我们应抓住机遇,了解我国机械制造技术的发展现状,把握现代机械制造技术的发展趋势,使我国现代制造业与世界发达国家站在同一起跑线上。

参考文献:

[1]马晓春.我国现代机械制造技术的发展趋势[J].森林工程,2002,(3).

现代制造技术的发展篇(7)

关键词:机械制造 技术特点 发展方向

我国正处于经济发展的关键时期,制造技术是我们的薄弱环节。只有跟上先进制造技术的世界潮流,将其放在战略优先地位,并以足够的力度予以实施,才能尽快缩小与发达国家的差距,才能在激烈的市场竞争中立于不败之地。

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

做好基础自动化的工作仍是我国制造企业一项十分紧迫而艰巨的任务。但加工中心无论是数量还是利用率都很低。可编程控制器的使用并不普及,工业机器人的应用还很有限。因此,我们要立足于我国的实际情况,在看到国际上制造业发展趋势的同时扎扎实实地做好基础工作。

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

先进制造技术应用的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。因此,它并不限于制造过程本身,它涉及产品从市场调研、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。以便提高制造业的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

市场竞争的核心是如何提高生产率。随着市场全球化的进一步发展,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。

4.机械制造技术是一个世界性技术

20世纪80年代以来,随着全球市场的形成,发达国家通过金融、经济、科技手段争夺市场,倾销产品,输出资本,使得市场竞争变得越来越激烈,为适应这种激烈的市场竞争,一个国家的先进制造技术应具有世界先进水平,应能支持该国制造业在全球市场的竞争力。同时,机械制造技术是面向21世纪的技术,应与现代高新技术相结合,应是有明确范畴的新的技术领域。

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。

超精密加工的加工精度在2000年已达到纳米级,在21世纪初开发的分子束生长技术、离子注入技术和材料合成、扫描隧道工程(STE)可使加工精度达到0.0003~0.0001μm,现在精密工程 正向其终极目标——原子级精度的加工逼近,也就是说,可以做到移动原子级别的加工。

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。

1.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。

2.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。

3.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。

由于以上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。绿色制造是人类社会可持续发展在制造业中的体现。这一切除了工艺革新外,还必须依靠信息技术,通过计算机的模拟、仿真,才能实现。

四、结论

现代制造技术是现代技术和工业创新的集成,是国家制造业的水平的主要标志,也是国家工业的基础和支柱。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。因此,我们应抓住机遇,了解我国机械制造技术的发展现状,把握现代机械制造技术的发展趋势,使我国现代制造业与世界发达国家站在同一起跑线上。

参考文献

[1]马晓春.我国现代机械制造技术的发展趋势[J].森林工程,2002,(3).

王世敬,温筠.现代机械制造技术及其发展趋势[J].石油机械,2002,(11).

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