先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展及體系結(jié)構(gòu)

1、-. z.- - - z -先進(jìn)制造技術(shù)的開展及體系構(gòu)造目錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc465449485摘要 PAGEREF _Toc465449485 h 3HYPERLINK l _Toc465449486關(guān)鍵詞 PAGEREF _Toc465449486 h 3HYPERLINK l _Toc4654494871 知識(shí)經(jīng)濟(jì)條件下制造業(yè)的開展 PAGEREF _Toc465449487 h 3HYPERLINK l _Toc4654494881.1 制造系統(tǒng)的定義和涵 PAGEREF _Toc465449488 h 3HYPERLINK l _Toc

2、4654494891.2 制造業(yè)的開展 PAGEREF _Toc465449489 h 3HYPERLINK l _Toc4654494901.3 制造業(yè)的變革及挑戰(zhàn) PAGEREF _Toc465449490 h 3HYPERLINK l _Toc4654494912 先進(jìn)制造技術(shù)的技術(shù)構(gòu)成及特點(diǎn) PAGEREF _Toc465449491 h 3HYPERLINK l _Toc4654494922.1 先進(jìn)制造技術(shù)的定義 PAGEREF _Toc465449492 h 3HYPERLINK l _Toc4654494932.2 先進(jìn)制造技術(shù)的技術(shù)構(gòu)成 PAGEREF _Toc4654494

3、93 h 3HYPERLINK l _Toc4654494942.3 先進(jìn)制造技術(shù)的特點(diǎn) PAGEREF _Toc465449494 h 3HYPERLINK l _Toc4654494953 先進(jìn)制造技術(shù)的分類 PAGEREF _Toc465449495 h 3HYPERLINK l _Toc4654494964 先進(jìn)制造技術(shù)在國外的開展 PAGEREF _Toc465449496 h 3HYPERLINK l _Toc4654494974.1 興旺國家制造業(yè)的開展 PAGEREF _Toc465449497 h 3HYPERLINK l _Toc4654494984.2先進(jìn)制造技術(shù)在我國的

4、開展 PAGEREF _Toc465449498 h 3HYPERLINK l _Toc4654494995 先進(jìn)制造技術(shù)的開展趨勢及技術(shù)前沿 PAGEREF _Toc465449499 h 3HYPERLINK l _Toc4654495005.1 先進(jìn)制造技術(shù)的開展趨勢 PAGEREF _Toc465449500 h 3HYPERLINK l _Toc4654495015.2 先進(jìn)制造技術(shù)的技術(shù)前沿 PAGEREF _Toc465449501 h 3HYPERLINK l _Toc4654495026總結(jié) PAGEREF _Toc465449502 h 3HYPERLINK l _Toc4

5、65449503參考文獻(xiàn) PAGEREF _Toc465449503 h 3先進(jìn)制造技術(shù)的開展及體系構(gòu)造摘要：介紹了什么是先進(jìn)制造技術(shù)，闡述了在當(dāng)今社會(huì)條件下先進(jìn)制造技術(shù)的重要作用，綜述了國外先進(jìn)制造技術(shù)的開展，討論了先進(jìn)制造技術(shù)的涵、特點(diǎn)、體系構(gòu)造及分類，指出我國先進(jìn)制造技術(shù)的優(yōu)先開展方向。關(guān)鍵詞：制造業(yè)；制造系統(tǒng)；先進(jìn)制造技術(shù)1 知識(shí)經(jīng)濟(jì)條件下制造業(yè)的開展1.1 制造系統(tǒng)的定義和涵制造系統(tǒng)是制造業(yè)的根本組成實(shí)體。制造過程及其涉及的硬件、軟件和人員組成的一個(gè)將制造資源轉(zhuǎn)變成產(chǎn)品的有機(jī)整體，稱為制造系統(tǒng)。制造系統(tǒng)從構(gòu)造、功能、過程三個(gè)方面又有各自不同的定義。制造技術(shù)是完成制造活動(dòng)所需的一切手段

6、的總和。1.2 制造業(yè)的開展在知識(shí)經(jīng)濟(jì)條件下，制造業(yè)正在發(fā)生質(zhì)的飛躍，制造業(yè)成為參與市場競爭的主體，是國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)。知識(shí)經(jīng)濟(jì)對制造工業(yè)的影響表現(xiàn)在對產(chǎn)品和消費(fèi)觀念的改變，產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造過程的數(shù)字化和智能化，以及經(jīng)營和制造活動(dòng)的全球化等。越來越多的人認(rèn)識(shí)到一個(gè)沒有工業(yè)根底和制造業(yè)的城市是沒有根基的城市。1.3 制造業(yè)的變革及挑戰(zhàn)科學(xué)技術(shù)的開展和市場需求的不斷變化，促進(jìn)制造業(yè)生產(chǎn)規(guī)模沿著小批量少品種大批量多品種變批量方向開展，資源配置沿著勞動(dòng)密集-設(shè)備密集-信息密集-知識(shí)密集的方向開展，生產(chǎn)方式沿著手工-機(jī)械化-剛性流水自動(dòng)化-柔性自動(dòng)化-智能自動(dòng)化方向開展。傳統(tǒng)的制造業(yè)是建立在規(guī)模經(jīng)濟(jì)的根

7、底上?？科髽I(yè)規(guī)模、生產(chǎn)批量、產(chǎn)品構(gòu)造和重復(fù)性來獲得競爭優(yōu)勢的，它強(qiáng)調(diào)資源的有效利用，以低本錢獲得高質(zhì)量和高效率。但這種條件不能滿足當(dāng)今市場對產(chǎn)品花色品種和交貨期的要求，為此工業(yè)經(jīng)濟(jì)時(shí)代對傳統(tǒng)制造業(yè)提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。其特點(diǎn)是：產(chǎn)品生命周期縮短；用戶需求多樣化；大市場和大競爭；交貨期成為競爭的第一要素；信息化和智能化；人的知識(shí)、素質(zhì)和需求的變化；環(huán)境保護(hù)意識(shí)的增強(qiáng)與可持續(xù)開展。這些都促進(jìn)了傳統(tǒng)制造技術(shù)不斷變革，不斷推出新，產(chǎn)生了新的制造技術(shù)。2 先進(jìn)制造技術(shù)的技術(shù)構(gòu)成及特點(diǎn)2.1 先進(jìn)制造技術(shù)的定義先進(jìn)制造技術(shù)是為了適應(yīng)時(shí)代要求提高競爭力，對制造技術(shù)不斷優(yōu)化及推出新而形成的?？啥x為：先進(jìn)制造技術(shù)

8、是制造業(yè)不斷吸收機(jī)械電子、信息、能源及現(xiàn)代系統(tǒng)管理等方面的成果，并將其綜合應(yīng)用到產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造、檢測、管理、銷售、使用、效勞乃至回收的制造全過程，以實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔、靈活生產(chǎn)。提高對動(dòng)態(tài)多變的產(chǎn)品市場的適應(yīng)能力和競爭能力的制造技術(shù)的總稱。2.2 先進(jìn)制造技術(shù)的技術(shù)構(gòu)成先進(jìn)制造技術(shù)的構(gòu)成由根底技術(shù)、新型單元技術(shù)及集成技術(shù)三個(gè)層次構(gòu)成。第一層次根底技術(shù)是優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、少污染根底制造技術(shù)。鑄造、鍛壓、焊接、熱處理、外表保護(hù)、機(jī)械加工等根底工藝優(yōu)化而形成的優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、少污染的根底制造技術(shù)至今仍是先進(jìn)制造技術(shù)的核心及重要組成局部。第二層是新型的先進(jìn)制造單元技術(shù)。這是在市場需求及新興產(chǎn)

9、業(yè)的帶動(dòng)下，制造技術(shù)與電子、信息等高新技術(shù)結(jié)合而形成的嶄新的制造技術(shù)。如：制造業(yè)自動(dòng)化單元技術(shù)、極限加工技術(shù)、工藝模擬及設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)等。第三層是先進(jìn)制造集成技術(shù)。這是應(yīng)用信息、計(jì)算機(jī)和系統(tǒng)管理技術(shù)對上述兩個(gè)層次的技術(shù)局部或系統(tǒng)集成而形成的先進(jìn)制造技術(shù)的高級(jí)階段。2.3 先進(jìn)制造技術(shù)的特點(diǎn)當(dāng)今先進(jìn)制造技術(shù)共以下幾大大特點(diǎn)。1先進(jìn)性。先進(jìn)制造技術(shù)的核心必須是優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔工藝。2廣泛性。先進(jìn)制造技術(shù)覆蓋從產(chǎn)品設(shè)計(jì)到回收再生整個(gè)過程。3實(shí)用性。先進(jìn)制造技術(shù)不是以高新為目的，而是注重產(chǎn)生最好的實(shí)踐結(jié)果。4系統(tǒng)性。先進(jìn)制造技術(shù)是可以駕馭生產(chǎn)過程的物質(zhì)流、能量流和信息流的系統(tǒng)工程。5動(dòng)態(tài)性。先進(jìn)制

10、造技術(shù)不是一成不變的，而是要不斷吸收各種高新技術(shù)。6集成性。先進(jìn)制造技術(shù)是多學(xué)科穿插形成的新興學(xué)科，又稱為制造工程。先進(jìn)制造技術(shù)強(qiáng)調(diào)的是實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔、靈活生產(chǎn)，技術(shù)與管理的嚴(yán)密結(jié)合，是面向21世界的技術(shù)系統(tǒng)。3 先進(jìn)制造技術(shù)的分類將目前各國掌握的制造技術(shù)系統(tǒng)化，對先進(jìn)制造技術(shù)的研究分為4大領(lǐng)域。它們橫跨多個(gè)學(xué)科，并組成一個(gè)有機(jī)整體。1現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)。包括計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)、性能優(yōu)良設(shè)計(jì)根底技術(shù)、競爭優(yōu)勢創(chuàng)立技術(shù)、全壽命周期設(shè)計(jì)、可持續(xù)性開展產(chǎn)品設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)技術(shù)。2先進(jìn)制造工藝。包括精細(xì)干凈鑄造成型工藝、準(zhǔn)確高效塑性成形工藝、優(yōu)質(zhì)高效焊接及切割技術(shù)、優(yōu)質(zhì)低耗干凈熱處理技術(shù)等。3自動(dòng)

11、化技術(shù)。包括數(shù)控技術(shù)、工業(yè)機(jī)器人、柔性制造技術(shù)FMS、計(jì)算機(jī)集成制造技術(shù)CIMS等。4系統(tǒng)管理技術(shù)。包括先進(jìn)制造生產(chǎn)模式、集成管理技術(shù)、生產(chǎn)組織方法。4 先進(jìn)制造技術(shù)在國外的開展4.1 興旺國家制造業(yè)的開展在美國、日本以及西歐的一些興旺國家，由于起步較早，經(jīng)過幾十年的摸索，其先進(jìn)制造技術(shù)已經(jīng)趨于成熟。在產(chǎn)品設(shè)計(jì)方面，普遍采用計(jì)算機(jī)輔助產(chǎn)品設(shè)計(jì)(CAD)、計(jì)算機(jī)輔助工程分析(CAE)和計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)；在加工技術(shù)方面，已實(shí)現(xiàn)了底層(車間層)的自動(dòng)化，包括廣泛地采用加工中心(或數(shù)控技術(shù))、自動(dòng)引導(dǎo)小車(AGV)等。近10余年來，興旺國家主要從具有全新制造理念的制造系統(tǒng)自動(dòng)化方面尋找出路，提出了一系列

12、新的制造系統(tǒng)。如計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)、智能制造系統(tǒng)、并行工程、敏捷制造等。4.2先進(jìn)制造技術(shù)在我國的開展我國制造技術(shù)經(jīng)建國以來，特別是改革開放三十年的開展已經(jīng)形成較完備的技術(shù)體系，為我國經(jīng)濟(jì)開展所需各類機(jī)械產(chǎn)品的制造提供根本的工藝技術(shù)，并取得了重要成就。然而與國外工業(yè)興旺國家相比，仍存在階段性差距。近幾年我國政府及有關(guān)領(lǐng)高人對先進(jìn)制造技術(shù)的開展給予了高度關(guān)注。自九五方案以來，國家自然科學(xué)基金會(huì)已將不少經(jīng)費(fèi)投入先進(jìn)制造技術(shù)的根底性研究，組織開展了先進(jìn)制造技術(shù)根底優(yōu)先領(lǐng)域戰(zhàn)略研究。在此根底上，加大了對先進(jìn)制造技術(shù)的支持，以加強(qiáng)開展先進(jìn)制造技術(shù)的后勁，提出了先進(jìn)制造技術(shù)重大工程，目前已開場付諸實(shí)施。5

13、 先進(jìn)制造技術(shù)的開展趨勢及技術(shù)前沿5.1 先進(jìn)制造技術(shù)的開展趨勢1綠色制造將成為21世紀(jì)制造業(yè)的重要特征。日趨嚴(yán)格的環(huán)境與資源的約束，使綠色制造越來越重要。中國的環(huán)境資源問題尤其突出，制造業(yè)不僅要解決生產(chǎn)過程中的污染和資源浪費(fèi)問題，更重要的是為社會(huì)提供在壽命周期沒有污染。節(jié)約資源的產(chǎn)品。2設(shè)計(jì)技術(shù)不斷現(xiàn)代化。設(shè)計(jì)技術(shù)的主要開展趨勢是設(shè)計(jì)方法和手段的現(xiàn)代化、新的設(shè)計(jì)方法和手段不斷出現(xiàn)、由簡單到復(fù)雜、由單一到綜合。3成形制造技術(shù)向精細(xì)成形或凈成形的方向開展。4加工制造技術(shù)向著超精細(xì)、超高速以及開展新一代制造裝備的方向開展。5新型加工方法以及復(fù)合工藝不斷開展。6應(yīng)用快速原型制造技術(shù)的快速制造技術(shù)得到快速開展和應(yīng)用。7虛擬技術(shù)將廣泛應(yīng)用。虛擬制造技術(shù)主要包括虛擬設(shè)計(jì)、虛擬制造、虛擬研究開發(fā)中心、虛擬企業(yè)。8工藝模擬技術(shù)得到迅速開展。5.2 先進(jìn)制造技術(shù)的技術(shù)前沿制造業(yè)為迎接2020年的重大挑戰(zhàn)，經(jīng)美國國家科學(xué)研究委員會(huì)工程技術(shù)委員會(huì)制造與工程制造業(yè)挑戰(zhàn)委員會(huì)經(jīng)過專題討論和調(diào)研、預(yù)測，優(yōu)先選出10項(xiàng)具備較大技術(shù)潛力的技術(shù)領(lǐng)域。它們分別是：可重組制造系統(tǒng)，無浪費(fèi)工藝，新的材料工藝，生物制造技術(shù)，企業(yè)建模和仿真，信息技術(shù)，滿足多層次用戶需求的產(chǎn)品及工藝設(shè)計(jì)方法，增強(qiáng)型人-機(jī)界面，勞動(dòng)力教育和培訓(xùn)，智能協(xié)作系統(tǒng)軟件。6總結(jié)現(xiàn)代制造技術(shù)是現(xiàn)代技術(shù)和工業(yè)創(chuàng)新