談先進(jìn)制造技術(shù)與先進(jìn)制造模式

1、談先進(jìn)制造技術(shù)與先進(jìn)制造形式【摘要】文章闡述了機(jī)械制造開展的精細(xì)化、自動化、信息化、柔性化、清潔化、集成化和智能化趨勢，介紹了先進(jìn)制造形式，并提出了我國目前存在的差距及開展策略?！娟P(guān)鍵詞】制造技術(shù)；消費(fèi)形式；柔性；信息；對策隨著科學(xué)技術(shù)的飛速開展和市場競爭日益劇烈，越來越多的制造企業(yè)開場將大量的人力、財(cái)力和物力投入到先進(jìn)的制造技術(shù)和先進(jìn)的制造形式的研究和施行策略之中。改革開放以來，我國制造科學(xué)技術(shù)有日新月異的變化和開展，確立了社會主義市場經(jīng)濟(jì)體制，但與先進(jìn)的國家相比仍有一定差距，為了迎接新的挑戰(zhàn)，必須認(rèn)清制造技術(shù)的開展趨勢，縮短與先進(jìn)國家的差距，使我國的產(chǎn)品上質(zhì)量、上效率、上品種和上程度，以增

2、強(qiáng)市場競爭力，因此，對制造技術(shù)及制造形式的研究和施行是擺在我們面前刻不容緩的重要任務(wù)，以實(shí)現(xiàn)我國機(jī)械制造業(yè)跨入世界先進(jìn)展列。一、機(jī)械制造業(yè)的開展趨勢先進(jìn)的制造業(yè)是將物料、能源、設(shè)備、資金、技術(shù)、信息和人力等制造資源通過先進(jìn)的制造技術(shù)、先進(jìn)的管理技術(shù)和先進(jìn)的制造過程轉(zhuǎn)變成人類需求產(chǎn)品的行業(yè)。行業(yè)追求的目的是：高質(zhì)量、高效率、高柔性、低本錢、低勞動力、低消耗、品種多和規(guī)格全的產(chǎn)品，因此，21世紀(jì)的機(jī)械制造技術(shù)的開展趨勢表達(dá)在以下幾個(gè)方面：一精細(xì)化精細(xì)加工、特種加工、超精細(xì)加工技術(shù)、微型機(jī)械是現(xiàn)代化機(jī)械制造技術(shù)開展的方向之一。精細(xì)和超精細(xì)加工技術(shù)包括精細(xì)和超精細(xì)切削加工、磨削加工、研磨加工以及特種加

3、工和復(fù)合加工(如機(jī)械化學(xué)研磨、超聲磨削和電解拋光等)三大領(lǐng)域。超精細(xì)加工技術(shù)己向納米(ln=10-3)技術(shù)開展。納米技術(shù)己在納米機(jī)械學(xué)、納米電子學(xué)和納米材料技術(shù)得到了應(yīng)用。因此，它促進(jìn)了機(jī)械科學(xué)、光學(xué)科學(xué)、測量科學(xué)和電子科學(xué)的開展。二自動化自動化技術(shù)自20世紀(jì)初出現(xiàn)以后，經(jīng)歷了由剛性自動化向柔性自動化的開展過程，自動化技術(shù)的成功應(yīng)用，不但進(jìn)步了效率，保證了產(chǎn)品質(zhì)量，還可以代替人去完成危險(xiǎn)場合的工作。對于批量較大的消費(fèi)自動化，可通過機(jī)床自動化改裝、應(yīng)用自動機(jī)床、專用組合機(jī)床、自動消費(fèi)線來完成。小批量消費(fèi)自動化可通過N、A、FS、I、IS等來完成。在將來的自動化技術(shù)施行過程中，將更加重視人在自動化

4、系統(tǒng)中的作用。三信息化信息、物質(zhì)和能量是制造系統(tǒng)的三要素。產(chǎn)品制造過程中的信息投入，己成為決定產(chǎn)品本錢的主要因素。制造過程的本質(zhì)是對制造過程中各種信息資源的采集、輸入、加工和處理過程，最終形成的產(chǎn)品可看作是信息的物質(zhì)表現(xiàn)，因此可以把信息看作是一種產(chǎn)業(yè)，包括在制造之中。為此一些企業(yè)開場利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)、信息高速公路、衛(wèi)星傳遞數(shù)據(jù)等實(shí)現(xiàn)異地消費(fèi)。使消費(fèi)分散網(wǎng)絡(luò)化，以適應(yīng)高柔性消費(fèi)的需要。四柔性化隨著科學(xué)技術(shù)的飛速開展和人民生活程度不斷進(jìn)步，促使產(chǎn)品更新?lián)Q代的速度不斷加快，這就要求現(xiàn)代企業(yè)必須具備一定的消費(fèi)柔性來滿足市場多變的需要。所謂柔性，是指一個(gè)制造系統(tǒng)適應(yīng)各種消費(fèi)條件變化的才能，它與系

5、統(tǒng)方案、人員和設(shè)備有關(guān)。系統(tǒng)方案的柔性是指加工不同零件的自由度。人員柔性是指操作人員能保證加工任務(wù)，完成數(shù)量和時(shí)間要求的適應(yīng)才能。設(shè)備柔性是指機(jī)床能在短期內(nèi)適應(yīng)新零件的加工才能。五集成化集成是綜合自動化的一個(gè)重要特征。集成的作用是將原來獨(dú)立運(yùn)行的多個(gè)單元系統(tǒng)集成一個(gè)能協(xié)調(diào)工作的和功能更強(qiáng)的新系統(tǒng)。集成不是簡單的連接，是經(jīng)過統(tǒng)一規(guī)劃設(shè)計(jì)，分析原單元系統(tǒng)的作用和互相關(guān)系并進(jìn)展優(yōu)化重組而實(shí)現(xiàn)的。集成化的目的是實(shí)現(xiàn)制造企業(yè)的功能集成，功能集成要借助現(xiàn)代管理技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動化技術(shù)和信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)技術(shù)集成，同時(shí)還要強(qiáng)調(diào)人的集成，由于系統(tǒng)中不可能沒有人，系統(tǒng)運(yùn)行的效果與企業(yè)經(jīng)營思想、運(yùn)行機(jī)制、管理形式都

6、與人有關(guān)，因此在技術(shù)上集成的同時(shí)，還應(yīng)強(qiáng)調(diào)管理與人的集成。六智能化智能化是制造技術(shù)的開展趨勢之一。智能制造技術(shù)(IT)是將人工智能融入制造過程的各個(gè)環(huán)節(jié)，在整個(gè)制造過程中貫徹智力活動，使系統(tǒng)柔性的方式集成起來，通過模擬人類專家的智能活動，取代或延伸制造系統(tǒng)中的局部腦力勞動，在制造過程中系統(tǒng)能自動監(jiān)測其運(yùn)行狀態(tài)，在受到外界干擾或內(nèi)部鼓勵(lì)能自動調(diào)整其參數(shù)，以到達(dá)最正確狀態(tài)和具備自組織才能。二、先進(jìn)的制造形式機(jī)械制造業(yè)開展趨勢說明，只有采用先進(jìn)的制造技術(shù)并能施行在相匹配的制造形式中才能符合上述的趨勢。制造形式是指企業(yè)體制、經(jīng)營、管理、消費(fèi)組織和技術(shù)系統(tǒng)的形態(tài)和運(yùn)作形式。一精良消費(fèi)(LP)與獨(dú)立制造島

7、(AI)20世紀(jì)90年代美國麻省理工學(xué)院(IT)提出精良消費(fèi)(LP)概念。它的特征是：1重視客戶需求，以最快的速度和適宜的價(jià)格提供質(zhì)量優(yōu)良的適銷新產(chǎn)品去占領(lǐng)市場，并向客戶提供優(yōu)質(zhì)效勞。2重視人的作用，強(qiáng)調(diào)一專多能，推行小組自治工作制，賦予每個(gè)工段有一定的獨(dú)立自主權(quán)，運(yùn)行企業(yè)文化。3精簡一切消費(fèi)中不創(chuàng)造價(jià)值的工作，減少管理層次，精簡組織構(gòu)造，簡化產(chǎn)品開發(fā)過程和消費(fèi)過程，減少非消費(fèi)費(fèi)用，強(qiáng)調(diào)一體化質(zhì)量保證。4精益求精、持續(xù)不斷的改良消費(fèi)、降低本錢、零廢品、零庫存和產(chǎn)品品種多樣化。獨(dú)立制造島是張曙教授根據(jù)在引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)的同時(shí)，必須改革消費(fèi)組織的角度提出新的消費(fèi)形式。獨(dú)立制造島的技術(shù)構(gòu)思是：以GT為根

8、底，以N機(jī)床為核心，強(qiáng)調(diào)信息流的自動化和以人為中心的消費(fèi)形式，它的特征是：組織、人員和技術(shù)三者的有機(jī)集成，面向車間、權(quán)利下放、綜合治理，并以獲取經(jīng)濟(jì)效益為主要目的。AI是開展中國家走向工廠自動化的重要途徑，它的推廣對中國機(jī)械制造業(yè)轉(zhuǎn)向市場機(jī)制，參與國際競爭意義重大。轉(zhuǎn)貼于論文聯(lián)盟.ll.二敏捷制造與虛擬制造美國通用汽車公司與里海大學(xué)于1988年提出了敏捷制造(A)，A是在不可預(yù)測的持續(xù)變化的競爭環(huán)境中獲得繁榮成長，并具有能對客戶需求的產(chǎn)品和效勞驅(qū)動市場做出迅速響應(yīng)的消費(fèi)形式。A的特征是：1制造資源的集成性，企業(yè)間聯(lián)作集成。充分發(fā)揮各企業(yè)的長處，針對限定市場的目的要求共同合作完成任務(wù)。2具有需求

9、響應(yīng)的快捷性和高度的制造柔性。制造柔性是指制造企業(yè)對市場要求迅速轉(zhuǎn)產(chǎn)和能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品多品種變批量的快速制造。3充分發(fā)揮人的作用，不斷進(jìn)步企業(yè)職工素質(zhì)和教育程度，優(yōu)化人機(jī)功能分配。虛擬制造(V)是國際上提出的新概念。V與A聯(lián)絡(luò)親密。V的特征是：當(dāng)市場新的機(jī)遇出現(xiàn)時(shí)，組織幾個(gè)有關(guān)公司聯(lián)作，把不同的公司，不同地點(diǎn)的工廠或車間重新組織協(xié)調(diào)工作。在運(yùn)行之前必須分析組合是否最優(yōu)，能否協(xié)調(diào)運(yùn)行，以及投產(chǎn)后的效益和風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)展評估，這種聯(lián)作公司稱虛擬公司。虛擬公司在一定的環(huán)境和條件下通過虛擬制造系統(tǒng)運(yùn)行，包括物理基儲法律保障、社會環(huán)境和信息技術(shù)。因此研究開發(fā)虛擬制造技術(shù)(VT)和虛擬制造系統(tǒng)(VS)意義重大，美國稱A

10、為21世紀(jì)制造業(yè)開展戰(zhàn)略。三集成制造與智能制造美國哈林頓博士在“計(jì)算機(jī)和集成制造一書中提出計(jì)算機(jī)和集成制造(I)的概念。集成制造的核心內(nèi)容是：制造企業(yè)從市場預(yù)測、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、加工制造、經(jīng)營管理直至售后效勞是一個(gè)不可分割的整體，需要統(tǒng)籌考慮。整個(gè)制造過程的本質(zhì)是信息采集、傳遞和加工過程，最終消費(fèi)的產(chǎn)品可看作是信息的物質(zhì)表現(xiàn)。集成是I的核心，這種集成不僅是物的集成，更主要的是以信息集成為特征的技術(shù)集成和功能集成，計(jì)算機(jī)是集成的工具，計(jì)算機(jī)和輔助各單元技術(shù)是集成的根底，信息交換是橋梁，信息共享是關(guān)鍵。集成的目的在于制造企業(yè)組織構(gòu)造和運(yùn)行方式的合理化和最優(yōu)化，以進(jìn)步企業(yè)對市場變化的動態(tài)響應(yīng)速度，并追求最

11、高整體效益和長期效益。智能制造(I)是美國出版研究I和IS書籍中首先提出的。它的特征是：在制造工業(yè)的各個(gè)環(huán)節(jié)的高度柔性與高度集成的方式，通過計(jì)算機(jī)和模擬人類專家的智能活動，進(jìn)展分析、判斷、推理、構(gòu)思和決策，旨在取代或延伸制造環(huán)境中人的局部腦力勞動，并對人類專家的制造智能進(jìn)展搜集、存儲、完善、共享、繼承與開展。三、存在差距和施行策略改革開放以來，通過技術(shù)改造和引進(jìn)國外先進(jìn)制造技術(shù)，使我國的制造工業(yè)有了長足的進(jìn)步，但和先進(jìn)國家相比還存在很大差距，表如今：技改投入相對缺乏，原有技術(shù)根底和研究開發(fā)才能薄弱，制造業(yè)產(chǎn)品落后，技術(shù)程度低，信息含量少，更新?lián)Q代慢，以及市場營銷、經(jīng)營管理、人才素質(zhì)相對落后，缺

12、乏國際競爭才能。面對這樣形勢，開展先進(jìn)制造技術(shù)、施行先進(jìn)的制造形式已經(jīng)到了刻不容緩的地步。為了使我國的制造業(yè)站在世界先進(jìn)展列，必須采取相適應(yīng)的措施和策略。一人才是關(guān)鍵。開展和推廣先進(jìn)的制造技術(shù)、施行先進(jìn)的制造形式人才是關(guān)鍵。我國是社會主義市場經(jīng)濟(jì)體制，研究先進(jìn)制造技術(shù)和先進(jìn)的消費(fèi)形式其根本目的是制造出有競爭力的產(chǎn)品去占領(lǐng)國內(nèi)市場和國際市場，科技人員必須強(qiáng)化市場意識，因此人才的培養(yǎng)要注意市場導(dǎo)向。要有產(chǎn)業(yè)觀念、企業(yè)觀念、信息觀念、競爭觀念和效益觀念?？萍既藛T要懂得市場營銷、經(jīng)營管理和經(jīng)濟(jì)法。要拓寬學(xué)科領(lǐng)域，更新教育內(nèi)容與方法，培養(yǎng)一支理解和掌握機(jī)械工程科學(xué)的前沿技術(shù)人才，加速先進(jìn)制造技術(shù)的推廣和

13、施行，為市場經(jīng)濟(jì)效勞。二加強(qiáng)政策與法規(guī)建立，建立強(qiáng)有力的宏觀調(diào)控機(jī)制。在市場經(jīng)濟(jì)環(huán)境下，國家仍應(yīng)制訂科學(xué)的制造產(chǎn)業(yè)規(guī)劃和制造技術(shù)進(jìn)步的總體規(guī)劃，以及相應(yīng)的法規(guī)政策。防止重復(fù)建立、重復(fù)消費(fèi)和重復(fù)引進(jìn)的事情發(fā)生，要盡可能減少和防止市場盲目競爭造成的損失。三開展適應(yīng)我國國情的消費(fèi)形式。對于一些先進(jìn)的制造技術(shù)和先進(jìn)的制造形式，要根據(jù)我國現(xiàn)實(shí)存在的技術(shù)程度和才能向前開展，防止盲目的追求目前施行有一定困難的理想的先進(jìn)科學(xué)制造技術(shù)。目前要積極開展適應(yīng)我國國情的制造形式。四建立與開展我國自主的N、AD、A、FS、AT、I、IS等制造自動化單元技術(shù)，結(jié)合實(shí)際情況實(shí)現(xiàn)與現(xiàn)有成熟技術(shù)的有效結(jié)合。同時(shí)要有組織有方案的引進(jìn)先進(jìn)制造技術(shù)進(jìn)展消化和吸收。對于引進(jìn)的并行工程(E)、敏捷制造(A)、精良消費(fèi)(LP)、智能制造(I)等先進(jìn)制造