【正文】 （Concurrent Engineering），簡稱（CE）是對產(chǎn)品及其設計過程和制造過程進行并行、集成設計的一種系統(tǒng)化工作模式，這種模式使產(chǎn)品開發(fā)人員從一開始就考慮到從概念形成到產(chǎn)品報廢的全生產(chǎn)周期中的所有因素，包括加工的質量、成本、進度和產(chǎn)品的技術性能及使用性能需求等，減少加工制造中可能。柔性制造系統(tǒng)具有：高柔性，在線編程使計算機響應進行控制高自動化設備工作；高效率，合理控制設備的切削用量實現(xiàn)高效加工。（FMSFlexible Manufacturing System），是以計算機為控制中心實現(xiàn)自動完成工件的加工、裝卸、運輸、管理的系統(tǒng)。它能在三維空間內完成多種操作。（二）制造業(yè)綜合自動化，信息技術、自動化技術、現(xiàn)代企業(yè)管理技術的有機結合。（CAD/CAM），是計算機輔助設計依托強大軟件來完成產(chǎn)品設計中的建模、解算、分析、虛擬模擬、加工模擬、制圖、數(shù)控編程、編制工藝文件等工作。（Numerical Control），簡稱數(shù)控（NC），是用數(shù)字量及字符作為加工的指令，實現(xiàn)自動控制的技術。發(fā)展趨勢：計算機技術、自動控制理論、數(shù)控技術、機器人、CAD/CAM技術、CIM技術以及網(wǎng)絡通信技術等在內的信息自動化技術的迅猛發(fā)展，為先進制造技術的發(fā)展和應用提供了日益增多的高效能手段。，隨著全球市場競爭越來越激烈，先進制造技術要求具有世界先進水平，它的競爭已經(jīng)從提高勞動生產(chǎn)率轉變?yōu)橐詴r間為核心的時間、成本和質量的三要素的競爭，因此它是面向全球競爭的技術。、信息技術、傳感技術、自動化技術、新材料技術和現(xiàn)代系統(tǒng)管理技術在產(chǎn)品設計、制造和生產(chǎn)組織管理、銷售及售后服務等方面的應用。具體地說，就是指集機械工程技術、電子技術、自動化技術、信息技術等多種技術為一體所產(chǎn)生的技術、設備和系統(tǒng)的總稱。二、簡述先進制造技術的定義、特點和發(fā)展趨勢。如制造產(chǎn)品被歸屬舊件回收，沒有增值稅發(fā)票，不能享受增值稅抵扣政策，也不能減免制造企業(yè)增值稅，這給企業(yè)的發(fā)展帶來較大的阻礙。相比歐美等發(fā)達國家來說，業(yè)內人士普遍認為，技術黑洞的形成與國家的重視程度、投入密切相關。機械制造業(yè)是一個國家的脊椎和脊柱，中國今后如果不把腰桿鍛煉硬了，挺直了，那么整個經(jīng)濟和國防都是虛弱的。存在著許多技術黑洞中國的機械制造業(yè)除了面臨“外敵”之外，自身也存在著諸多問題。對于產(chǎn)品而言，清潔生產(chǎn)覆蓋構成產(chǎn)品整個生命周期的各個階段，即從原材料的提取到產(chǎn)品的最終處理，包括產(chǎn)品的設計、生產(chǎn)、包裝、運輸、流通、銷售及報廢等，合理利用資源，并最大限度地減少對人類和環(huán)境的不利影響。清潔生產(chǎn)的兩個基本目標是資源的綜合利用和環(huán)境保護。虛擬制造利用信息技術、仿真計算機技術對現(xiàn)實制造活動中的人、物、信息及制造過程進行全面的仿真，以發(fā)現(xiàn)制造中可能出現(xiàn)的問題，在產(chǎn)品實際生產(chǎn)前就采取預防的措施，從而達到產(chǎn)品一次性制造成功，來達到降低成本、縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，增強產(chǎn)品競爭力的目的。四、虛擬化虛擬制造”的概念于20世紀90年代初期提出。5． 基于任務的組織與管理。3． 高柔性、模塊化、可伸縮的制造系統(tǒng)。實現(xiàn)敏捷制造的技術基礎包括：1． 大范圍的通訊基礎結構，要求在全國范圍內建立工廠信息網(wǎng)絡和準時信息系統(tǒng)（JustInTimeInformation）。三、敏捷化 敏捷制造是以競爭力和信譽度為基礎，選擇合作者組成虛擬公司，分工合作，為同一目標共同努力來增強整體競爭能力。 DB）二、智能化智能制造系統(tǒng)可被理解為由智能機械和人類專家共同組成的人機一體化智能系統(tǒng)，該系統(tǒng)在制造過程中能進行智能活動，如分析、推理、判斷、構思、決策等。一、集成化計算機集成制造（CIMS）被認為是21世紀制造企業(yè)的主要生產(chǎn)方式。（3）傳統(tǒng)加工方法的改進與非傳統(tǒng)加工方法的發(fā)展。機械制造技術的發(fā)展趨勢可以概括為：（1）機械制造自動化。對外開放的不斷擴大，為我國機械制造業(yè)的振興和發(fā)展提供了前所未有的 良好條件機械制造業(yè)作為一個傳統(tǒng)的領域已經(jīng)發(fā)展了很多年，積累了不少理論和實踐經(jīng)驗，但隨著社會的發(fā)展，人們的生活水平日益提高，各個方面的個性化需求越加強烈。（10分）機械制造業(yè)的變革：面對越來越激烈的國際市 場競爭，我國機械制造業(yè)面臨著嚴峻的挑戰(zhàn)。綜上所述，發(fā)展我國的現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)應該以企業(yè)的需求為動力，通過政府的政策和計劃的協(xié)調，繼續(xù)深入開展并行工程、虛擬制造、敏捷制造和綠色制造的研究與應用，并利用分布式網(wǎng)絡化研究中心，組織各地區(qū)的科研力量，集中突破與現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)密切相關的如STEP標準的應用、CORBA規(guī)范的推廣、企業(yè)過程重構理論的研究等具有重大戰(zhàn)略意義的理論研究工作，逐步使現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)成為我國制造業(yè)的靈魂。3）我國現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的發(fā)展策略在市場競爭的推動下，先進制造技術發(fā)展十分迅速，新思想、新概念層出不窮，通過對現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)與先進制造技術關系的分析，我們認為在制定我國現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的發(fā)展策略時，應該注重以人為本的思想，運用并行工程的哲理，使各種先進制造技術相互銜接、協(xié)調發(fā)展，并不斷吸收先進制造技術的成熟成果，為先進制造技術在我國的廣泛應用起到促進的作用。通過對先進制造技術的定義和特點的分析發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)擁有先進制造技術的絕大部分特點，只不過先進制造技術所涉及的范圍要比現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)大，因此通過對先進制造技術的綜合考察，提出了一個現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的技術構成模式。通過對其內涵和特征的研究，目前共同的認識是：先進制造技術是傳統(tǒng)制造技術不斷吸收機械、電子、信息、材料、能源和現(xiàn)代管理等方面的成果，并將其綜合應用于產(chǎn)品設計、制造、檢測、管理、銷售、使用、服務的制造全過程，以實現(xiàn)優(yōu)質、高效、低耗、清潔、靈活的生產(chǎn)，并取得理想技術經(jīng)濟效果的制造技術的總稱。與攀登計劃研究項目相比較，它更注重成果的應用性，盡可能將技術產(chǎn)業(yè)化，并推動我國制造業(yè)的現(xiàn)代化進程；與國家攻關計劃相比較，它更注重解決我國制造業(yè)發(fā)展中的關鍵的共性問題、前瞻性問題和示范性問題。從集成的角度看，早期的計算機集成制造系統(tǒng)側重于信息集成，而現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的集成概念在廣度和深度上都有了極大的擴展，除了信息集成外，還實現(xiàn)了企業(yè)產(chǎn)品全生命周期中的各種業(yè)務過程的整體優(yōu)化，即過程集成，并發(fā)展到企業(yè)優(yōu)勢互補的企業(yè)之間的集成階段。5）實用性 先進制造技術的發(fā)展是針對某一具體的制造要而發(fā)展起來的先進實用技術，有著明確的需求方向 4現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)1）現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的含義與定位現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)是計算機集成制造系統(tǒng)新的發(fā)展階段，在繼承計算機集成制造系統(tǒng)優(yōu)秀成果的基礎上，它不斷吸收先進制造技術中相關思想的精華，從信息集成、過程集成向企業(yè)集成方向迅速發(fā)展，在先進制造技術中處于核心地位。而先進制造技術由于專業(yè)和學科的不斷深入，交叉，融合其界限逐漸淡化和消失，技術系統(tǒng)化，集成化的現(xiàn)代交叉性制造系統(tǒng)工程。先進制造技術比傳統(tǒng)的制造技術更加重視技術與管理的結合，更加 重視制造過程組織和管理體制的簡化以及合理化，從產(chǎn)生了一系列先進的制造模式，并能 實現(xiàn)優(yōu)質、高效、低耗、清潔、靈活的生產(chǎn)。與傳統(tǒng)制造技術相比，先進制造技術更具有系統(tǒng)性、集成性、廣泛性、高精度性。2先進制造技術的內涵目前對先進制造技術尚沒有一個明確的、一致公認的定義，經(jīng)過近年來對發(fā)展先進制造 技術方面開展的工作，通過對其特征的分析研究，可以認為：先進制造技術是制造業(yè)不斷吸 收信息技術和現(xiàn)代管理技術的成果，并將其綜合應用于產(chǎn)品設計、加工、檢測、管理、銷售、使用、服務乃至回收的制造全過程，以實現(xiàn)優(yōu)質、高效、低耗、清潔、靈活生產(chǎn)，提高對動 態(tài)多變的市場的適應能力和競爭能力的制造技術的總稱。現(xiàn)代 設計技術主要包括：現(xiàn)代設計方法，設計自動化技術，工業(yè)設計技術等；二是先進制造工藝技術，主要包括精密和超精密加工技術、精密成刑技術、特種加工技術、表而改性、制模和 涂層技術；三是制造自動化技術，其中包括數(shù)控技術、工業(yè)機器人技術、柔性制造技術、計 算機集成制造技術、傳感技術、自動檢測及信號識別技術和過程設備工況監(jiān)測與控制技術等； 四是系統(tǒng)管理技術，包括工程管理、質量管理、管理信息系統(tǒng)等，以及現(xiàn)代制造模式（如精 益生產(chǎn)、CIMS、敏捷制造、智能制造等）、集成化的管理技術、企業(yè)組織結構與虛擬公司等 生產(chǎn)組織方法。四個大類：一是現(xiàn)代設計技術，是根據(jù)產(chǎn)品功能要求，應用現(xiàn)代技術和科學知識，制定方案 并使方案付諸實施的技術。這是運用信息技術 和系統(tǒng)管理技術，對上述兩個層次進行技術集成的結果，系統(tǒng)駕馭生產(chǎn)過程中的物質流、能 量流和信息流。二是新型的制造單元技術。三個層次：一是優(yōu)質、高效、低耗、清潔的基礎制造技術。超高速加工技術常用的刀具材料有：涂層刀具 金屬陶瓷刀具 立方氮化硼（CBN）刀具聚晶金剛石（PCD）刀具 超高速切削機床 電主軸采用陶瓷滾動球軸承 磁懸浮軸承PDM技術的發(fā)展可以分為以下三個階段：配合CAD工具的PDM系統(tǒng)、專業(yè)PDM系統(tǒng) 產(chǎn)生和PDM的標準化階段。快速堆積成形快速成形系統(tǒng)根據(jù)切片的輪廓和厚度要求，用片材、絲材、液體或粉末材料制成所要求的薄片，通過一片片的堆積，最終完成三維實體原型的制備。（2）成形過程中無人干預或較少干預，大大減少了對熟練技術工人的需求。包括三級：微米級亞微米級納米級快速原型制造技術 原理：基于“材料逐層堆積”的制造理念，將復雜的三維加工分解為簡單的材料二維添加的組合。超聲波加工 主要是磨粒的撞擊作用超聲波加工 適合于加工硬脆材料，尤其是不導電的非金屬材料。電子束加工離子束加工分為離子刻蝕、離子濺射沉積、離子鍍及離子注入 4類?；驹O備包括：激光器、電源、光學系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)及機械系統(tǒng)等。特種加工與傳統(tǒng)切削加工的不同特點主要有：①不是主要依靠機械能，而是用其他的能量（如電能、熱能、光能、聲能以及化學能等）去除工件材料；②工具的硬度可以低于被加工工件材料的硬度，有些情況下，例如在激光加工、電子束加 工、離于束加工等加工過程中，根本不需要使用任何工具； 激光加工定義：激光加工是利用材料在激光聚焦照射下瞬時急劇熔化和氣化，并產(chǎn)生很強的沖擊波，使被熔化的物質爆炸式地噴濺來實現(xiàn)材料去除地加工技術。兩個支撐分系統(tǒng): 計算機網(wǎng)絡分系統(tǒng) , 數(shù)據(jù)庫分系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫：就是以一定的組織方式將相關的數(shù)據(jù)組織在一起存放在計算機存儲器上形成的、能為多個用戶共享的、與應用程序彼此獨立的一組相關數(shù)據(jù)的集合。從功能角度看，一般可以將CIMS分為四個功能分系統(tǒng)和兩個支撐分系統(tǒng)。信息集成和總體優(yōu)化是集成制造系統(tǒng)與一般制造系統(tǒng)的最主要區(qū)別之一。柔性制造系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)流,:基本數(shù)據(jù)、控制數(shù)據(jù)和狀態(tài)數(shù)據(jù)。加工系統(tǒng)的配置互替形式（并聯(lián)）、互補形式（串聯(lián)）和混合形式（并串聯(lián)）三種。（4）提高自動化水平，以利于提高產(chǎn)品質量、降低勞動強度、改善生產(chǎn)環(huán)境。（2）提高機床利用率，縮減輔助時間，以利于降低生產(chǎn)成本。柔性制造系統(tǒng)定義: 我國國家軍用標準 “柔性制造系統(tǒng)是由數(shù)控加工設備、物料運儲裝置和計算機控制系統(tǒng)組成的自動化制造系統(tǒng),它包括多個柔性制造單元,能根據(jù)制造任務或生產(chǎn)環(huán)境的變化迅速進行調整,適用于多品種、中小批量生產(chǎn)。制造系統(tǒng)的自動化 突出特點是采用信息技術，實現(xiàn)產(chǎn)品全生命周期中的信息集成，人、技術和管理三者的有效集成。特點: 構成: 從內層到外層分別為基礎技術、新型單元技術、集成技術。在離線示教法（離線編程）中，通過使用計算機內存儲的模型（CAD模型），不要求機器人實際產(chǎn)生運動，并能在示教結果的基礎上對機器人的運動進行仿真，從而確保示教內容是否恰當及機器人是否按照人們期望的方式運動。（2）離線示教，也稱離線編程。目前多采用示教盒進行示教，即首先用示教盒控制機器人的終端，使其達到需要的方位，然后把每一位置、姿態(tài)的有關數(shù)據(jù)存儲起來；接著編輯并再現(xiàn)示教過的動作。手把手示教是由人直接搬動機器人的手臂對機器人進行示教，示教時對機器人各個關節(jié)的角度用多通道記錄儀記錄下來，然后根據(jù)所記錄的信號讓機器人再現(xiàn)與這些關節(jié)角度一樣的動作，從而實現(xiàn)人們對機器人的編程。（三）簡述工業(yè)機器人的示教編程方法工業(yè)機器人一般都屬于“示教再現(xiàn)型”機器人，“示教”就是機器人學習的過程，在這個過程中，操作者要“教會”機器人怎樣工作，機器人的操作系統(tǒng)會將這些工作程序和要領記憶下來，機器人按照記憶下來的程序進行工作，這就是“再現(xiàn)”過程。它具有兩個平面形的矩形繞組,通過兩個繞組的互感變化來檢測其相互間運動的位置。（2）工業(yè)機器人的位置反饋元件 工業(yè)機器人的位置反饋元件采用了旋轉變壓器。脈沖列輸入方式的伺服系統(tǒng)中有一類相位比較式的伺服系統(tǒng),其特點是反饋元件采用相位工作方式,伺服系統(tǒng)把指令信號和反饋信號變成某個載波信號的相位,然后進行二者相位比較,得到實際位置與給定位置的偏差。脈沖頻率的高低,對應于電動機轉速的高低。輸入脈沖列伺服控制系統(tǒng)對運動的位置、速度、加速度的控制都是由脈沖列的輸入實現(xiàn)。2脈沖列輸入的相位比較式的數(shù)字伺服系統(tǒng) 根據(jù)信號的輸入方式不同,數(shù)字伺服系統(tǒng)主要有兩大類:一類是脈沖列輸入方式的伺服系統(tǒng)。（二）分析工業(yè)機器人的位置伺服控制方法（1）工業(yè)機器人的伺服系統(tǒng)決定著工業(yè)機器人計算機控制系統(tǒng)的工作方式。另外由于漆霧易燃，驅動裝置必須防燃防爆。噴漆機器人廣泛用于汽車、儀表、電器、搪瓷等工藝生產(chǎn)部門。較先進的噴漆機器人腕部采用柔性手腕，既可向各個方向彎曲，又可轉動，其動作類似人的手腕，能方便地通過較小的孔伸入工件內部，噴涂其內表面。液壓驅動的噴漆機器人還包括液壓油源，如油泵、油箱和電機等。因為裝配是一個復雜的作業(yè)過程，不僅要檢測裝配作業(yè)過程中的誤差，而且要糾正這種誤差，因此，裝配機器人采用了許多傳感器，如接觸傳感器、視覺傳感器、接近傳感器、聽覺傳感器等。目前汽車制造廠已廣泛使用焊接機器人進行承 重大梁和車身 的焊接?；『笝C器人負載小、速度低，弧焊對機器人的運動軌跡要求嚴格，必須實現(xiàn)連續(xù)路徑控制，即在運動軌跡的每個點都必須實現(xiàn)預定的位置和姿態(tài)要求。這是目前應用最廣泛的一種機器人，它又分為電焊和弧焊兩類。該機器人是六軸多關節(jié)機器人，它的特點在于其手部機構是一個五自由度的柔順螺紋旋進機構。例如，油管接頭螺紋加工完畢后，將環(huán)規(guī)旋進管端，通過測量旋進量或檢測與密封墊的接觸程度即可了解接頭螺紋的加工精度。2 檢測機器人零件制造過程中的檢測以及成