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先進(jìn)制造技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展-文庫(kù)吧資料

2025-07-05 08:32本頁(yè)面
  

【正文】 經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國(guó)防建設(shè)產(chǎn)生巨大的影響。早在1959年就有科學(xué)家提出微型機(jī)械的設(shè)想,1962年第一個(gè)硅微型壓力傳感器問(wèn)世。MEMS技術(shù)的發(fā)展開(kāi)辟了技術(shù)全新的領(lǐng)域和產(chǎn)業(yè),具有許多傳統(tǒng)傳感器無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn),因此在制造業(yè)、航空、航天、交通、通信、農(nóng)業(yè)、生物醫(yī)學(xué)、環(huán)境監(jiān)控、軍事、家庭以及幾乎人們接觸到的所有領(lǐng)域中都有著十分廣闊的應(yīng)用前景。它不僅可以降低機(jī)電系統(tǒng)的成本,而且還可以完成許多大尺寸機(jī)電系統(tǒng)無(wú)法完成的任務(wù)。MEMS技術(shù)的目標(biāo)是通過(guò)系統(tǒng)的微型化、集成化來(lái)探索具有新原理、新功能的元件和系統(tǒng)。4.2非符號(hào)信息的表達(dá)、制造信息的保真?zhèn)鬟f、制造信息的管理、非完整制造信息狀態(tài)下的生產(chǎn)決策、虛擬管理制造、基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的設(shè)計(jì)和制造、制造過(guò)程和制造系統(tǒng)中的控制科學(xué)問(wèn)題。制造信息的獲取、處理、存儲(chǔ)、傳遞和應(yīng)用,大量制造信息向知識(shí)和決策轉(zhuǎn)化。隨著對(duì)制造過(guò)程和制造系統(tǒng)認(rèn)識(shí)的加深,研究者們正試圖以全新的概念和方式對(duì)其加以描述和表達(dá),以進(jìn)一步達(dá)到實(shí)現(xiàn)控制和優(yōu)化的目的。信息化是制造科學(xué)技術(shù)走向全球化和現(xiàn)代化的重要標(biāo)志。許多現(xiàn)代產(chǎn)品的價(jià)值增值主要體現(xiàn)在信息上。4.1信息科學(xué)、納米科學(xué)、材料科學(xué)、生命科學(xué)、管理科學(xué)和制造科學(xué)將是改變21世紀(jì)的主流科學(xué),由此產(chǎn)生的高新技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)將改變世界的面貌。超聲電機(jī)、超高速切削、綠色設(shè)計(jì)與制造等領(lǐng)域,國(guó)內(nèi)外已經(jīng)做了大量的研究工作,但創(chuàng)新的關(guān)鍵是機(jī)械科學(xué)問(wèn)題還不明朗。前沿科學(xué)具有明顯的時(shí)域、領(lǐng)域和動(dòng)態(tài)特性?,F(xiàn)代機(jī)械工程的前沿科學(xué)不同科學(xué)之間的交叉融合將產(chǎn)生新的科學(xué)聚集,經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步對(duì)科學(xué)技術(shù)產(chǎn)生了新的要求和期望,從而形成前沿科學(xué)。 IET 將為實(shí)現(xiàn)AMM 提供更具體、更工程化、更科學(xué)化的方法和手段,優(yōu)化利用企業(yè)內(nèi)外的各種資源,確保企業(yè)不斷提高效益。 a)在柔性制造模式中應(yīng)用設(shè)施規(guī)劃與物流分析技術(shù),對(duì)其物流的運(yùn)儲(chǔ)環(huán)節(jié)中物流的搬運(yùn)、移動(dòng)、貯存和控制各個(gè)環(huán)節(jié)分別進(jìn)行研究,按照物料搬運(yùn)原則,選擇合理的搬運(yùn)方法,同時(shí)根據(jù)物料的特性和需求時(shí)間選擇合適的儲(chǔ)存位置,以便于控制和節(jié)省搬運(yùn)時(shí)間,從而達(dá)到壓縮庫(kù)存的目的; b)考慮到精益生產(chǎn)強(qiáng)調(diào)向管理要效益,最大限度地調(diào)動(dòng)人的積極性,以及人力資源本身具有的支配性、自控性、成長(zhǎng)性和社會(huì)性等特征,應(yīng)將人因工程技術(shù)引入到精益生產(chǎn)中,協(xié)調(diào)人 機(jī) 環(huán)境之間的關(guān)系,使系統(tǒng)和諧、流暢的運(yùn)行; c)將人力資源開(kāi)發(fā)技術(shù)與創(chuàng)新技術(shù)引入敏捷制造中,滿(mǎn)足敏捷制造對(duì)企業(yè)整體創(chuàng)新性的要求,使企業(yè)更具“敏捷性”,對(duì)用戶(hù)需求、個(gè)性化設(shè)定和市場(chǎng)變化,做出全方位快速響應(yīng); d)利用工程經(jīng)濟(jì)分析、安全工程、品質(zhì)控制、成本控制和價(jià)值工程等技術(shù)可以對(duì)各制造模式所應(yīng)用的系統(tǒng)進(jìn)行全面的研究、改進(jìn),使各模式能更好地與其應(yīng)用的系統(tǒng)配套運(yùn)行,達(dá)到提高品質(zhì)和降低成本的目的。 由于AMM 的動(dòng)態(tài)性、繼承性和重疊性導(dǎo)致了各種AMM 的關(guān)聯(lián)性,而IET 在應(yīng)用上本身也具有普遍性,因此,它們已不再是過(guò)去那樣一種技術(shù)只應(yīng)用于一項(xiàng)模式、一項(xiàng)模式只利用一種技術(shù)的一對(duì)一的關(guān)系,而是演變?yōu)橐环N相互滲透、相互交叉和多對(duì)多的模式,其交叉互用的關(guān)系如圖1 所示。3 先進(jìn)制造模式與先進(jìn)制造技術(shù)的關(guān)系人們對(duì)于制造技術(shù)與先進(jìn)制造技術(shù)IET(industry engineering technology)的聯(lián)系與區(qū)別是比較清楚的。極端制造是指在極端條件或環(huán)境下,制造極端尺度或極高功能的器件和功能系統(tǒng)。高效快速重組生產(chǎn)系統(tǒng)模式是上述三種模式的理論和實(shí)踐在更高層次上的有機(jī)集成生產(chǎn)系統(tǒng),其特征是對(duì)市場(chǎng)的靈活快速反應(yīng)的制造資源的有效集成。敏捷制造生產(chǎn)模式的新概念和新理論不斷出現(xiàn),推動(dòng)著制造科學(xué)發(fā)展,例如分形制造、生物制造、全球制造、全能制造和智能制造等新概念的問(wèn)世。該模式是將柔性制造的先進(jìn)技術(shù)、熟練掌握的生產(chǎn)技能、有素質(zhì)的勞動(dòng)力,以及促進(jìn)企業(yè)內(nèi)部和企業(yè)之間的靈活管理三者集成在一起,利用信息技術(shù)對(duì)千變?nèi)f化的市場(chǎng)機(jī)遇做出快速響應(yīng),最大限度地滿(mǎn)足顧客的要求。該模式要求產(chǎn)品優(yōu)質(zhì),且充分考慮人的因素,采用靈活的小組工作方式和強(qiáng)調(diào)合作的并行工作方式;在生產(chǎn)技術(shù)上是采用適度的自動(dòng)化技術(shù),使制造企業(yè)的資源能夠得到合理的配置、充分的利用。這種模式以改革企業(yè)生產(chǎn)管理為特點(diǎn),其基本要求是企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中要同時(shí)獲得極高的生產(chǎn)率、最好的產(chǎn)品質(zhì)量和極大的生產(chǎn)柔性,使所生產(chǎn)出的產(chǎn)品具有精益特點(diǎn)。因智能制造可實(shí)現(xiàn)決策自動(dòng)化,實(shí)現(xiàn)“制造智能”和制造技術(shù)的“智能化”,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)制造生產(chǎn)的信息化和自動(dòng)化。該模式主要依靠有高度柔性的以計(jì)算機(jī)數(shù)控機(jī)床為主的制造設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)多品種小批量的生產(chǎn),以增強(qiáng)制造業(yè)的靈活性和應(yīng)變能力,可縮短產(chǎn)品生產(chǎn)周期,提高設(shè)備使用效率和員工勞動(dòng)生產(chǎn)率且改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量。目前,正在開(kāi)發(fā)下一代制造和生產(chǎn)模式,如:并行工程和協(xié)同制造(HM)、生物制造(BM)、網(wǎng)絡(luò)化制造和下一代制造系統(tǒng)(NGMS)等。根據(jù)國(guó)際生產(chǎn)工程學(xué)會(huì)(CIRP)近10年的統(tǒng)計(jì),發(fā)達(dá)國(guó)家所涌現(xiàn)的先進(jìn)制造系統(tǒng)和先進(jìn)制造生產(chǎn)模式就多達(dá)33種。工業(yè)化時(shí)代的福特大批量生產(chǎn)模式是以提供廉價(jià)的產(chǎn)品為主要目的;信息化時(shí)代的柔性生產(chǎn)模式、精益生產(chǎn)模式、敏捷制造模式等是以快速滿(mǎn)足顧客的多樣化需求為主要目的;未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)是知識(shí)化時(shí)代的綠色制造生產(chǎn)模式,它是以產(chǎn)品的整個(gè)生命周期中有利于環(huán)境保護(hù)減少能源消耗為主要目的。制造生產(chǎn)模式具有鮮明的時(shí)代性。因此,先進(jìn)制造工藝就是機(jī)械工廠普遍能夠采用,具有直接推廣價(jià)值或廣闊應(yīng)用前景的一系列優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、潔凈、靈活工藝的總稱(chēng)。前沿性 先進(jìn)制造工藝的前沿性主要表現(xiàn)在:先進(jìn)制造工藝是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化或傳統(tǒng)工藝高新技術(shù)化的結(jié)果,它們是制造工藝研究最為活躍的前沿領(lǐng)域。 實(shí)用性 先進(jìn)制造工藝的實(shí)用性主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面。 潔凈:生產(chǎn)過(guò)程不污染環(huán)境,零排放或少排放。 優(yōu)質(zhì):加工制造出的零件或整機(jī)質(zhì)量高,性能好;零部件尺寸精確,表面光潔,內(nèi)部組織致密,無(wú)缺陷及雜質(zhì),使用性能好;整機(jī)的結(jié)構(gòu)、色彩美觀宜人,使用壽命和可靠性高 高效:生產(chǎn)效率及勞動(dòng)生產(chǎn)率高,大大降低了操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度。主要有精密加工和超精密加工;高速切削與高速磨削;復(fù)雜型面的數(shù)控加工;游離磨料的高效加工等。焊接與切割方面出現(xiàn)了新型焊接電源及控制技術(shù);激光焊接技術(shù);微連接技術(shù);數(shù)控切割技術(shù)等。鑄造方面出現(xiàn)了一套精密潔凈鑄造成形工藝,例如,外熱風(fēng)沖天爐熔煉、處理、保護(hù)成套技術(shù);鋼液精煉與保護(hù)技術(shù);氣化模鑄造工藝與設(shè)備等。 先進(jìn)制造業(yè)的工藝基礎(chǔ)毛坯制造是機(jī)械制造工藝的基礎(chǔ)和前提。第三個(gè)層次是先進(jìn)制造集成技術(shù)。第二個(gè)層次是新型的制造單元技術(shù)。而我國(guó)
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