先進制造技術(shù)及其發(fā)展趨勢(已修改)
2025-07-08 06:33 本頁面
【正文】 先進制造技術(shù)及其發(fā)展趨勢0 .前言 31. 先進制造技術(shù)的概述 32. 先進制造技術(shù)的體系結(jié)構(gòu) 43. 先進制造技術(shù)的現(xiàn)狀 54. 先進制造的發(fā)展趨勢 75. 柔性制造技術(shù) 10 10 11 柔性制造系統(tǒng)（FMS） 11 柔性制造單元（FMC） 12 柔性制造線（FML） 12 柔性制造工廠（FMF） 126 .計算機集成制造系統(tǒng) 13 CIMS 系統(tǒng)的功能組成 13 CIMS 系統(tǒng)的技術(shù)優(yōu)勢分析 14 保障和提高了新產(chǎn)品開發(fā)的質(zhì)量 14 縮短了新產(chǎn)品的上市周期 15 經(jīng)營管理科學(xué)化, 同時降低了產(chǎn)品的成本 157 超精密加工技術(shù) 15 超精密加工的技術(shù)范疇 16 超精密加工的關(guān)鍵技術(shù) 17 主軸 17 直線導(dǎo)軌 17 傳動系統(tǒng) 18 超精密測控技術(shù) 18 微進給技術(shù) 19 超精密環(huán)境控制技術(shù) 20 加工原理 21 結(jié)論 218 結(jié)語 220 .前言制造業(yè)是現(xiàn)代國民經(jīng)濟和綜合國力的重要支柱, 在國民經(jīng)濟建設(shè)、社會進步、科技發(fā)展與國家安全中占有重要戰(zhàn)略地位, 其生產(chǎn)總值一般占一個國家國內(nèi)生產(chǎn)總值的20% ~ 55%。世界各國經(jīng)濟實力的競爭, 主要是先進制造技術(shù)的競爭, 其競爭能力又體現(xiàn)在所生產(chǎn)產(chǎn)品的市場占有率上。隨著經(jīng)濟的高速發(fā)展以及顧客需求和市場環(huán)境的不斷變化, 這種競爭日趨激烈, 因而各國政府都非常重視對先進制造技術(shù)( advancedmanufactuing technology, 先進制造技術(shù))的研究。1. 先進制造技術(shù)的概述先進制造技術(shù), 往往用先進制造技術(shù)來概括由于微電子技術(shù)、自動化技術(shù)、信息技術(shù)等給傳統(tǒng)制造技術(shù)帶來的種種變化與新型系統(tǒng)。具體地說, 先進制造技術(shù)是制造業(yè)不斷吸收信息技術(shù)和現(xiàn)代管理技術(shù)的成果, 并將其綜合應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計、加工、檢測、管理、銷售、使用、服務(wù)乃至回收的制造全過程, 以實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔、靈活生產(chǎn), 提高對動態(tài)多變的市場的適應(yīng)能力和競爭能力的制造技術(shù)的總稱。與傳統(tǒng)的制造技術(shù)相比, 當(dāng)代的先進制造技術(shù)以其高效率、高品質(zhì)和對于市場變化的快速響應(yīng)能力為主要特征。先進制造技術(shù)是生產(chǎn)力的主要構(gòu)成因素, 是國民經(jīng)濟的重要支柱。它擔(dān)負著為國民經(jīng)濟各部門和科學(xué)技術(shù)的各個學(xué)科提供裝備、工具和檢測儀器的重要任務(wù), 成為國民經(jīng)濟和科學(xué)技術(shù)賴以生存和發(fā)展的/ 土壤0。尤其是一些尖端科技, 如航空、航天、微電子、光電子、激光、分子生物學(xué)和核能等技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展, 如果沒有先進制造技術(shù)作為基礎(chǔ), 是根本不可能的。2. 先進制造技術(shù)的體系結(jié)構(gòu)先進制造技術(shù)主要包括以下3個技術(shù)群(圖1):a) 主體技術(shù)群: 這是制造技術(shù)的核心, 它包括兩個基本部分: 有關(guān)產(chǎn)品設(shè)計技術(shù)和工藝技術(shù)。1) 面向制造的設(shè)計技術(shù)群。面向制造的設(shè)計技術(shù)群系指用于生產(chǎn)準備的工具群和技術(shù)群。設(shè)計技術(shù)對新產(chǎn)品開發(fā)生產(chǎn)費用、產(chǎn)品品質(zhì)以及新產(chǎn)品上市時間都有很大影響。產(chǎn)品和制造工藝的設(shè)計可以采用一系列工具, 例如計算機輔助設(shè)計( CAD) 以及工藝過程建模和仿真等, 生產(chǎn)設(shè)施、裝備和工具, 甚至整個制造企業(yè)都可以采用先進技術(shù)進行有效地設(shè)計。2) 制造工藝技術(shù)群( 制造技術(shù)環(huán)境)。制造工藝技術(shù)群是指用于物質(zhì)產(chǎn)品生產(chǎn)的過程及設(shè)備。制造工藝技術(shù)群是有關(guān)加工和裝配的技術(shù), 也是制造技術(shù)的傳統(tǒng)領(lǐng)域。b) 支撐技術(shù)群: 支撐技術(shù)群是指支持設(shè)計和制造工藝兩方面取得進步的基礎(chǔ)性的核心技術(shù)?；镜纳a(chǎn)過程需要一系列的支撐技術(shù), 如: 測試和檢驗、物料搬運、生產(chǎn)計劃的控制以及包裝等。它們也是用于保證和改善主體技術(shù)的協(xié)調(diào)運行所需的技術(shù), 是工具、手段和系統(tǒng)集成的基礎(chǔ)技術(shù)。支撐技術(shù)群包括:1) 信息技術(shù): 接口和通信、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、集成框架、軟件工程人工智能、專家系統(tǒng)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、決策支持系統(tǒng)。2) 標準和框架: 數(shù)據(jù)標準、產(chǎn)品定義標準、工藝標準、3) 機床和工具技術(shù)。4) 傳感器和控制技術(shù): 單機加工單元和過程的控制、執(zhí)行機構(gòu)、傳感器和傳感器組合、生產(chǎn)作業(yè)計劃。5) 其他。c) 制造技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施: 制造技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施是指為了管理好各種適當(dāng)?shù)募夹g(shù)群的開發(fā)并鼓勵這些技術(shù)在整個國家制造行業(yè)內(nèi)推廣應(yīng)用而采取的各種方案和機制。制造技術(shù)的基礎(chǔ)設(shè)施是使先進的制造技術(shù)與企業(yè)組織管理體制和使用技術(shù)的人員協(xié)調(diào)工作的系統(tǒng)工程, 是先進制造技術(shù)不可分割的一個組成部分。圖1 AM T 體系結(jié)構(gòu)3. 先進制造技術(shù)的現(xiàn)狀先進制造技術(shù)是現(xiàn)代技術(shù)和工業(yè)創(chuàng)新的集成和典范, 是國家制造業(yè)水準的主要標志, 是國家工業(yè)的基礎(chǔ)和支柱。目前, 世界各工業(yè)發(fā)達國家已充分認識到發(fā)展先進制造技術(shù)的重要性和緊迫感, 紛紛對此進行廣泛深入的研究, 展開了激烈的競爭。各種創(chuàng)新成果和先進技術(shù)不斷涌現(xiàn)。它們主要包括: 計算機集成制造系統(tǒng)( puter integrated manufacturing system,CIMS), 敏捷制造( agile manu factur ing, AM), 并行工程( concurrent engineer ing, CE ), 虛擬制造( virtua lmanufactur2ing, VM)以及可持續(xù)發(fā)展技術(shù)等等。a) CIMS是現(xiàn)代信息技術(shù)條件下的新一代制造系統(tǒng)。它以計算機來輔助制造系統(tǒng)的集成, 以充分的、及時的信息交流或信息共享將企業(yè)的設(shè)計、工藝、生產(chǎn)車間以及供銷和管理部門集成為一個有機的整體, 使他們相互協(xié)調(diào)地運作,以提高產(chǎn)品品質(zhì), 縮短產(chǎn)品開發(fā)周期, 提高生產(chǎn)效率, 確保企業(yè)的整體效益, 提高企業(yè)的競爭能力和生存能力。b) CE是對產(chǎn)品及其相關(guān)過程(包
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