【正文】
第一篇:先進(jìn)制造技術(shù)及其發(fā)展先進(jìn)制造技術(shù)及其發(fā)展Xxxx(xx大學(xué) xx學(xué)院 江蘇xx xxxxx)摘 要:對(duì)先進(jìn)制造技術(shù)的起源、內(nèi)涵進(jìn)行了介紹。概述了先進(jìn)制造技術(shù)(AMT)的體系結(jié)構(gòu)和分類。提出先進(jìn)制造技術(shù)向集成化、柔性化、網(wǎng)絡(luò)化、信息化、虛擬化、智能化、綠色化、制造全球化等方向的發(fā)展趨勢(shì)。[1]關(guān)鍵詞: 先進(jìn)制造技術(shù) ;AMT;關(guān)鍵技術(shù);發(fā)展;體系結(jié)構(gòu)Advanced Manufacturing Technology and It39。sDevelopment Trend Abstract: Introduces the origin, connotation of advanced manufacturing introduced the structure system, the classification,and the characteristic of paper predicts the tendency of AMT, which is developing toward the characteristics of integrated, flexible, latticing, informational, virtual, intelligent, green and global words: Advanced manufacturing technology。AMT。key technology。development。system structure 0 引言先進(jìn)制造技術(shù)AMT(Advanced Manufacturing Technology)是集機(jī)械,電子,信息,材料,能源和管理等各項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)而發(fā)展起來的高新技術(shù),它是發(fā)展國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要基礎(chǔ)技術(shù)之一。先進(jìn)制造技術(shù)是制造業(yè)為提高競(jìng)爭(zhēng)力以適應(yīng)時(shí)代的要求而形成的一個(gè)高新技術(shù)群,經(jīng)過發(fā)展,已形成了完整的體系結(jié)構(gòu)。先進(jìn)制造技術(shù)是當(dāng)今生產(chǎn)力的主要構(gòu)成因素,是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要支柱。它擔(dān)負(fù)著為國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門和科學(xué)技術(shù)的各個(gè)學(xué)科提供裝備、工具和檢測(cè)儀器的重要任務(wù),成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)賴以生存和發(fā)展的重要手段。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)和核能等等技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展,如果沒有先進(jìn)制造技術(shù)作為基礎(chǔ),是不可能實(shí)現(xiàn)的。自20世紀(jì)80年代末,國(guó)際上提出先進(jìn)制造技術(shù)(AMT)的概念以來,以CAD/CAM技術(shù)、快速原型制造技術(shù)、柔性制造系統(tǒng)技術(shù)、計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)技術(shù)、虛擬制造、綠色制造、敏捷制造等為代表的一系列AMT在諸多國(guó)家和地區(qū)得到迅速的發(fā)展和廣泛的應(yīng)用,逐步實(shí)現(xiàn)了柔性化、自動(dòng)化、敏捷化與虛擬化。進(jìn)入21世紀(jì)后,以計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和通信技術(shù)等為代表的信息技術(shù)、生物技術(shù)及新材料技術(shù),被應(yīng)用于制造業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域,使制造技術(shù)發(fā)生質(zhì)的飛躍,制造生產(chǎn)模式發(fā)生了重大的改變。[2] 1 先進(jìn)制造技術(shù)的起源“先進(jìn)制造技術(shù)”一詞源于美國(guó)。二戰(zhàn)結(jié)束之前的制造技術(shù),可以統(tǒng)稱為傳統(tǒng)的制造技術(shù),美國(guó)制造業(yè)在第二次世界大戰(zhàn)以后,在當(dāng)時(shí)的國(guó)際環(huán)境背景下得到了空前的發(fā)展,并形成了一支強(qiáng)大的研究開發(fā)力量,強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)科學(xué)研究的重要性,忽視制造技術(shù)的發(fā)展。至20 世紀(jì)70 年代,隨著日、德經(jīng)濟(jì)的恢復(fù),美國(guó)制造業(yè)遇到了強(qiáng)有力的挑戰(zhàn),汽車業(yè)等行業(yè)的霸主地位,遇到了強(qiáng)有力的沖擊,出口產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力大大落后于日、德,美國(guó)經(jīng)濟(jì)滯脹,發(fā)展緩慢。而日本在過去幾十年內(nèi)不斷主動(dòng)地采用制造新技術(shù),已使其成為制造業(yè)公認(rèn)的世界領(lǐng)袖。在此背景下,美國(guó)反思了制造技術(shù)同國(guó)民經(jīng)濟(jì)、技術(shù)與國(guó)力的至關(guān)重要的相互依賴關(guān)系,強(qiáng)調(diào)了制造技術(shù)的重要性,明確了社會(huì)經(jīng)濟(jì)目標(biāo)的關(guān)鍵是技術(shù)的重要性,制定了國(guó)家關(guān)鍵技術(shù)計(jì)劃,并對(duì)其技術(shù)政策作了重大調(diào)整。[3]與此同時(shí),以計(jì)算機(jī)為中心的新一代信息技術(shù)的發(fā)展,也全面推動(dòng)了制造技術(shù)的飛躍發(fā)展。由于經(jīng)濟(jì)和增強(qiáng)國(guó)防的需要,在劇烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的刺激下,各個(gè)國(guó)家和地區(qū)紛紛將傳統(tǒng)的制造技術(shù)與新發(fā)展起來的科技成就相結(jié)合,先進(jìn)制造技術(shù)的概念逐步形成并發(fā)展。先進(jìn)制造技術(shù)的內(nèi)涵及特點(diǎn)先進(jìn)制造技術(shù)是傳統(tǒng)制造業(yè)不斷地吸收機(jī)械、信息、材料及現(xiàn)代管理技術(shù)等方面最新的成果,并將其綜合應(yīng)用于產(chǎn)品開發(fā)與設(shè)計(jì)、制造、檢測(cè)、管理及售后服務(wù)的制造全過程,實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔、敏捷制造,并取得理想技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果的前沿制造技術(shù)的總稱。從本質(zhì)上可以說,先進(jìn)制造技術(shù)是傳統(tǒng)制造技術(shù)、信息技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)和現(xiàn)代管理技術(shù)等的有機(jī)融合與傳統(tǒng)的制造技術(shù)比較起來,當(dāng)代先進(jìn)的制造技術(shù)以其高效率、高質(zhì)量和對(duì)于市場(chǎng)變化的快速響應(yīng)能力為主要特征。它貫穿了從產(chǎn)品設(shè)計(jì)、加工制造到產(chǎn)品銷售及使用維修等全過程,成為“市場(chǎng)———產(chǎn)品設(shè)計(jì)———制造———市場(chǎng)”的大系統(tǒng)。而傳統(tǒng)制造工程一般單指加工過程。[4]先進(jìn)制造技術(shù)充分應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、新材料技術(shù)、管理技術(shù)等的最新成果,各專業(yè)、學(xué)科間不斷交叉、融合,其界限逐漸淡化甚至消失。它是技術(shù)、組織與管理的有機(jī)集成,特別重視制造過程組織和管理體制的簡(jiǎn)化及合理化。先進(jìn)制造技術(shù)又可看作是硬件、軟件、人和支持網(wǎng)絡(luò)(技術(shù)的與社會(huì)的)綜合與統(tǒng)一。先進(jìn)制造技術(shù)并不追求高度自動(dòng)化或計(jì)算機(jī)化,而是通過強(qiáng)調(diào)以人為中心,實(shí)現(xiàn)自主和自律的統(tǒng)一,最大限度地發(fā)揮人的積極性、創(chuàng)造性和相互協(xié)調(diào)性。先進(jìn)制造技術(shù)高度開放、具有高度自組織能力的系統(tǒng),通過大力協(xié)作,充分、合理地利用全球資源,不斷生產(chǎn)出最具競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品。先進(jìn)制造技術(shù)的目的在于能夠以最低的成本、最快的速度提供用戶所希望的產(chǎn)品,實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔、靈活生產(chǎn),并取得理想的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。[5] 先進(jìn)制造技術(shù)體系結(jié)構(gòu)對(duì)先進(jìn)制造技術(shù)的體系結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)很不統(tǒng)一。機(jī)械科學(xué)研究院(AMST)提出的先進(jìn)制造技術(shù)由多層次技術(shù)群構(gòu)成的體系圖,強(qiáng)調(diào)了先進(jìn)制造技術(shù)從基礎(chǔ)制造技術(shù)、新型制造單元技術(shù)到先進(jìn)制造集成技術(shù)的發(fā)展過程,也表明了在新型產(chǎn)業(yè)及市場(chǎng)需求的帶動(dòng)之下,在各種高新技術(shù)(如能源技術(shù)、材料技術(shù)、微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)以及系統(tǒng)工程和管理科學(xué))的推動(dòng)下先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展過程。先進(jìn)制造技術(shù)是制造業(yè)為了提高競(jìng)爭(zhēng)力以適應(yīng)時(shí)代要求,對(duì)制造技術(shù)不斷優(yōu)化及推陳出新而形成的高新技術(shù)群。在不同的國(guó)家、不同的發(fā)展階段,先進(jìn)制造技術(shù)有不同的內(nèi)容及組成。我國(guó)目前屬于先進(jìn)制造技術(shù)范疇的技術(shù)是一個(gè)三層次的技術(shù)群。見圖 1。[6]圖1 AMST提出的先進(jìn)制造體系結(jié)構(gòu)第一個(gè)層次是優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔基礎(chǔ)制造技術(shù)。鑄造、鍛壓、焊接、熱處理、表面保護(hù)、機(jī)械加工等基礎(chǔ)工藝至今仍是生產(chǎn)中大量采用、經(jīng)濟(jì)適用的技術(shù),這些基礎(chǔ)工藝經(jīng)過優(yōu)化而形成的優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔基礎(chǔ)制造技術(shù)是先進(jìn)制造技術(shù)的核心及重要組成部分。這些基礎(chǔ)技術(shù)主要有精密下料、精密塑性成形、精密鑄造、精密加工、精密測(cè)量、毛坯強(qiáng)韌化、精密熱處理、優(yōu)質(zhì)高效連接技術(shù)、功能性防護(hù)涂層及各種與設(shè)計(jì)有關(guān)的基礎(chǔ)技術(shù)、各種現(xiàn)代管理技術(shù)。[7]第二個(gè)層次是新型的制造單元技術(shù)。這是在市場(chǎng)需求及新興產(chǎn)業(yè)的帶動(dòng)下,制造技術(shù)與電子、信息、新材料、新能源、環(huán)境科學(xué)、系統(tǒng)工程、現(xiàn)代管理等高新技術(shù)結(jié)合而形成的嶄新制造技術(shù),如制造業(yè)自動(dòng)化單元技術(shù)、極限加工技術(shù)、質(zhì)量與可靠性技術(shù)、系統(tǒng)管理技術(shù)、CAD/CAM、清潔生產(chǎn)技術(shù)、新材料成形加工技術(shù)、激光與高密度能源加工技術(shù)、工藝模擬及工藝設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)等。[8]第三個(gè)層次是先進(jìn)制造集成技術(shù)。這是應(yīng)用信息技術(shù)和系統(tǒng)管理技術(shù),通過網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)上述兩個(gè)層次的技術(shù)集成而形成的,如 FMS、CIMS、IMS以及虛擬制造技術(shù)等。以上三層次都是先進(jìn)制造技術(shù)的組成部分,但其中每一個(gè)層次都不等于先進(jìn)制造技術(shù)的全部。[9] 先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展進(jìn)入21世紀(jì)以來,我國(guó)先進(jìn)制造技術(shù)借鑒了國(guó)外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn),得到了迅速發(fā)展,并且形成了自己的方向與目標(biāo),具體如下所述:(1)信息化。信息化是先進(jìn)制造技術(shù)發(fā)展的生長(zhǎng)點(diǎn),信息技術(shù)正在以人們難以想象的速度高速發(fā)展,同時(shí)促進(jìn)了先進(jìn)制造的大發(fā)展。(2)精密化?,F(xiàn)代高新技術(shù)產(chǎn)品需要高精度的制造,社會(huì)的發(fā)展對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量提出了越來越高的要求。這決定了發(fā)展精密加工、超精密加工技術(shù)是機(jī)械制造末來的一個(gè)重點(diǎn)。(3)集成化。現(xiàn)代制造業(yè)的方向并不只是計(jì)算機(jī)的集成,信息的集成,而是人、技術(shù)、組織的整體集成,包括功能集成、組織集成、信息集成、過程集成、知識(shí)集成和企業(yè)間的集成。(4)柔性化。柔性化不僅是指企業(yè)的制造技術(shù)柔性化,還包括生產(chǎn)方式柔性化和管理模式的柔性化。(5)動(dòng)態(tài)化。由于先進(jìn)制造技術(shù)本身是針對(duì)一定的應(yīng)用目標(biāo)、不斷吸收各種高新技術(shù)逐漸形成、不斷發(fā)展的新技術(shù),因而其內(nèi)涵不是絕對(duì)的和一成不變的。(6)虛擬化。虛擬化是指在計(jì)算機(jī)內(nèi)對(duì)產(chǎn)品、工藝和整個(gè)企業(yè)的性能進(jìn)行仿真、建模和分析,在虛擬制造環(huán)境中生成軟產(chǎn)品原型,代替?zhèn)鹘y(tǒng)的硬樣品進(jìn)行試驗(yàn),對(duì)其性能和可制造性進(jìn)行預(yù)測(cè)和評(píng)價(jià),從而縮短產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與制造周期,降低產(chǎn)品的開發(fā)成本,提高對(duì)市場(chǎng)變化的響應(yīng)能力。(7)智能化。智能制造是指綜合利用各個(gè)學(xué)科、各種先進(jìn)技術(shù)和方法,解決和處理制造系統(tǒng)中的各種問題。系統(tǒng)能領(lǐng)會(huì)設(shè)計(jì)人員的意圖,能夠檢測(cè)失誤,回答問題,提出建議方案等。(8)綠色化。綠色制造技術(shù)是指在保證產(chǎn)品的功能、質(zhì)量、成本的前提下,綜合考慮環(huán)境影響和資源利用的一種現(xiàn)代制造模式。(9)快速化??焖倩侵笇?duì)市場(chǎng)的快速響應(yīng),對(duì)生產(chǎn)的快速重組。它要求生產(chǎn)模式有高度的柔性與高度敏捷性??焖倩軓?qiáng)有力地推動(dòng)著制造技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展,它是先進(jìn)制造技術(shù)發(fā)展的“動(dòng)力”。(10)全球化。先進(jìn)制造技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)正在導(dǎo)致制造業(yè)在全球范圍內(nèi)的重組,新的制造模式不斷出現(xiàn),更加強(qiáng)調(diào)實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、清潔、靈活的生產(chǎn)。[10] 5 結(jié)束語在市場(chǎng)全球化,競(jìng)爭(zhēng)全球化的今天,消費(fèi)者對(duì)產(chǎn)品的性能和質(zhì)量要求更為挑剔、更具多樣性,產(chǎn)品的壽命周期更短。在要求對(duì)市場(chǎng)需求做出快速響應(yīng)的背景下,先進(jìn)制造應(yīng)運(yùn)而生是有其客觀基礎(chǔ)的。先進(jìn)制造技術(shù)是在新的市場(chǎng)環(huán)境下,增強(qiáng)企業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力、促進(jìn)國(guó)家經(jīng)濟(jì)繁榮、提高國(guó)家綜合實(shí)力的手段。參考文獻(xiàn):[1] 盛曉敏,[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2010.[2] 金杰,[J].浙江工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2009,33(5):592~595.[3] [J].(2)[4] [J].機(jī)械工業(yè)自動(dòng)化,2009(4).[5] 李亨昭,[J].電子機(jī)械工程,2010(4).[6] [M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,