第一篇:先進制造技術總結
先進制造技術考試答案
1、零件的無損檢測
無損檢測:是在不破壞或基本不破壞零件、構件和材料,即不破壞零件、構件的形狀、尺寸精度,表面質量和不改變材料的成分、性能及零件使用性能的前提下,采用物理、化學等方法探測零件材料內部和表面的缺陷及其某些物理性能。無損檢測技術主要應用在以下三方面: 監督和控制生產過程中的質量問題
產品出廠前的成品檢測和用戶驗收檢測
產品的使用過程中的維護檢測。
無損檢測方法: 滲透探傷
磁粉探傷
渦流探傷
超聲波探傷
射線探傷
聲發射探傷
綜合探傷法。
2、超聲波探傷原理
超聲波探傷:是利用超聲波通過兩種介質的界面時發生反射和折射的特性來探測零件內部的缺陷。3)超聲波探傷的特點
厚度: 探測5~3000mm厚的金屬或非金屬材料的構件。
粗糙度: 對零件表面粗糙度有一定要求。一般要求粗糙度等級高于Ra6.3,表面清潔光滑,與探頭接觸良好。
盲區: 零件表面一段距離內的缺陷波與初始波難于分辨,難以探測缺陷。盲區的大小因超聲波探傷儀不同而異,一般為5~7mm。超聲波探傷中對缺陷種類和性質的識別較為困難,需借助一定的方法和技術。
3、無損檢測:是在不破壞或基本不破壞零件、構件和材料,即不破壞零件、構件的形狀、尺寸精度,表面質量和不改變材料的成分、性能及零件使用性能的前提下,采用物理、化學等方法探測零件材料內部和表面的缺陷及其某些物理性能。
機器視覺的技術趨勢: 高速化、高分辨率、彩色
低功耗、智能化、模塊化、傻瓜化
先進數字網絡
特殊應用。4、21世紀制造業面臨的六大挑戰:
快速響應市場能力的挑戰-全部制造環節并行實現 打破組織、地域和時間壁壘的挑戰-技術資源的集成
信息時代的挑戰-信息向知識的轉變(信息的收集、儲存、分析、發布和應用)有限的資源和日益增長的環保壓力的挑戰-可持續發展(減少污染、合理資源利用)制造全球化和貿易自由化的挑戰-可重組工程 技術創新的挑戰-全新制造工藝和產品的開發
5、先進制造技術的內涵和特點
傳統制造技術
先進制造技術
系統性
能駕馭生產過程
物質流、信息流和能量流 廣泛性
貫穿從產品設計、加工制造到產品銷售的整個過程
集成性
專業和學科不斷滲透、交叉融合,其界限逐漸淡化甚至消失 動態性
不同時期、不同國家,其特點、重點、目標和內容不同 實用性
注重實踐效果,促進經濟增長,提高綜合競爭力 先進制造技術的分類: 現代設計技術
先進制造工藝
加工自動化技術
現代生產管理技術
先進制造生產模式
先進制造技術與傳統制造技術比較具有系統性、廣泛性、集成性、動態性、實用性特征?,F代設計方法:優化設計
可靠性設計
價值工程
反求工程
綠色設計。
優化設計步驟: 設計對象的分析
設計變量和設計約束條件的確定
目標函數的建立、合適的優化計算方法的選擇
優化結果分析?,F代設計技術的時間維:
產品規劃--需求分析、市場預測、可行性分析、總體參數、制約條件和設計要求; 方案設計--功能原理設計,確定原理方案;
技術設計--將產品的功能原理具體化為機器產品及其零部件的具體結構; 施工設計--指工程圖繪制,工藝文件編寫,說明書編寫等。
現代設計技術的邏輯維:分析--明確設計任務本質; 綜合--綜合各種因素,探求解決方案; 評價--對多種方案進行比較和評定,方案調整和改進; 決策--確定最佳的設計方案。從系統工程的觀點分析,現代設計技術是一個由 時間維、邏輯維 和 方法維 組成三維系統。
6、CAD產品的造型建模技術
線框模型:以頂點和棱邊描述三維形體,為兩表結構; 表面模型:以表面描述形體方法,為三表結構;
實體建模:能完整表示三維的幾何信息和拓撲信息,有
掃描表示法、邊界表示法、構造實體幾何法等結構形式; 特征造型:以具有工程語義的各類特征來定義描述形體的方法,便于CAD/CAM技術的集成。
CAD技術經歷了萌芽期、成長期、發展期、普及期,現已進入CAD與其它信息技術集成的年代;
7、可靠性設計的主要內容:
故障機理和故障模型研究
研究產品元件材料老化失效機理,掌握老化規律,揭示影響老化因素,建立失效機理模型。
可靠性試驗技術研究
試驗是取得可靠性數據主要來源,發現產品設計和研制階段的問題,恰當的試驗方法有利于保證和提高產品的可靠性,能夠節省人力和費用。
可靠性水平的確定
制定相關產品的可靠性水平等級,為產品的可靠性設計提供依據??煽啃栽O計的常用指標: 產品的工作能力
失效率
平均壽命。
8、對象選擇的基本方法 綜合加權評分法:
①分析影響產品價值因素,并確定權重;
②將各因素對所選擇對象進行評分;
③將各對象中各因素的得分與權重相乘;
④求取各對象總分值,以此作為選擇對象依據。ABC分類法--將零件分為ABC三類,A類零件占產品總數10%-20%,而成本卻占總成本60-70%;
B類60-70%,成本占10-20%;其余為C類。將A類零件作為價值分析對象。價值系數分析法--價值系數作為選擇對象的依據
vi=fi/ci
9、反求工程: 已有產品→實物測量→重構模型→創新改進→加工制造 反求工程類型:
實物反求
信息源為產品實物模型,應用最廣;
軟件反求
信息源為產品工程圖樣、數控程序、技術文件等技術軟件;
影像反求
信息源為圖片、照片或影像等資料。
10、綠色設計主要內容:
綠色產品描述與建模;準確全面的描述,建立評價模型; 綠色設計材料選擇
側重環境約束和材料對環境影響;
面向拆卸的設計
能夠高效、不加破壞地拆卸,有利于材料的重新利用和循環再生; 可回收性設計
包括可回收材料識別及標志、回收處理工藝、可回收性結構設計、可回收經濟分析與評價;
綠色產品成本分析包括:污染物處理成本、拆卸成本、重復利用成本、環境成本等。綠色產品設計數據庫: 包括材料成分、降解周期、費用、各種評價標準等。綠色設計的原則:
資源最佳利用原則
能量消耗最少原則
“零污染”原則
“零損害”原則。技術先進原則
采用新技術,使產品具有市場競爭力; 生態經濟效益最佳原則 同時考慮經濟效益和環境效益。
11、材料受迫成形工藝技術: 精密潔凈鑄造成形
精確高效金屬塑性成形工藝
粉末鍛造成形工藝
高分子材料注射成形。
12、超精密加工技術發展起因 :
提高產品性能和質量,提高穩定性和可靠性;
促進產品的小型化;
增強零件的互換性,提高裝配生產率。超精密加工所涉及的技術范圍:
超精密加工機理
刀具磨損、積屑瘤生成規律、磨削機理、加工參數對表面質量的影響等有其特殊性;
超精密加工的刀具、磨具及其制備
刀具的刃磨、超硬砂輪的修整;
超精密加工機床設備
機床精度、剛度、抗振性、微量進給機構;
精密測量及補償技術
有相應級別的測量裝置,具有在線測量和誤差補償;
嚴格的工作環境
恒溫、凈化、防振和隔振等。
13、超硬磨料砂輪的修整方法:車削法
磨削法
噴射法
電解在線修銳法 電火花修整。
14、高速切削特征: 切削力低
熱變形小 材料切除率高
高精度
減少工序。
高速切削加工關鍵技術: 高速主軸
快速進給系統
高性能的CNC控制系統
先進的機床結構
高速切削的刀具系統。
15、微機械(MEMS)按尺寸特征分類及其特征:
微小機械 1-10mm;微機械 1μm-1mm; 納米機械 1nm-1μm。
微機械加工方法有超微機械加工、光刻加工、電化學加工、復合加工等。
體積小、精度高、重量輕
性能穩定、可靠性高
能耗低、靈敏度、工作效率高
消耗的能量遠小于傳統機械
多功能和智能化
制造成本低。
16、表面工程技術: 表面改性技術
表面覆層技術
復合表面處理技術。
17、現代特種加工技術:激光加工
超聲波加工
水射流切割加工。
18、機械零件常用的成形方法有受迫成形、去除成形、堆積成形;
19、精密潔凈鑄造成形、精確高效金屬塑性成形、粉末鍛造成形工藝、高分子材料注射成形均屬于先進的材料受迫成形工藝;
20、RPM工藝方法有光敏液相固化法SLA、選區片層粘結法LOM、選區激光燒結法SLS、熔絲沉積成形法FDM。
21、制造自動化技術發展趨勢:
制造敏捷化
制造網絡化
制造虛擬化
制造智能化
制造全球化
制造綠色化
22、數控裝置功能:
控制功能
準備功能
插補功能
輔助功能
補償功能。數控系統功能方面: 用戶界面圖形化
科學計算可視化
插補和補償方式多樣化
內置高性能PLC。
體系結構的發展: 集成化
模塊化
網絡化
開放式閉環控制模式。
23、工業機器人的組成: 執行機構
控制系統
驅動系統
位置檢測裝置。
24、FMS單元控制器功能: 通信管理與運行控制
系統信息管理
作業計劃制定
系統作業調度
系統過程監控。
FMS控制系統由系統管理與控制層(單元控制層)、過程協調與監控層(工作站層)、設備控制層組成。
25、現代生產管理階段: 時間段:20世紀70年代至今。
主要管理技術: 物料需求計劃MRP用于生產計劃與控制; 在MRP基礎上發展成為集采購、庫存、生產、銷售、財務等為一體的制造資源計劃MRPII管理方法; 為適應全球經濟發展,在MRPII的基礎上又出現了以供應鏈為核心的企業資源計劃ERP管理模式。
26、PDM的體系結構: 支持層
對象層
功能層
用戶層。PDM的功能
電子資料室管理和檢索 PDM核心功能
產品配置管理
工作流程管理
項目管理功能。
27、物流系統基本活動: 物料加工 包裝 裝卸搬運
存儲 配送 物流信息處理。
物流管理內容: 物流計劃管理
調整物流關系
物流經濟活動管理
物流作業系統管理。
28、及時生產(JIT)的目標: 庫存量最低(零庫存)
廢品量最低(零廢品)
設備保持完好(零故障)
準備時間最短(零準備時間).29、PDM是一種管理所有與產品相關的信息和過程的技術,它 為企業建立了一個并行化產品設計和制造的協調環境。
JIT是以看板為管理工具,以裝配為起點的“后拉式”生產方法,追求零庫存、零廢品、零故障的企業經營目標。
TQM為全員參加、貫穿產品全生命周期、力求全面經濟效益的一種質量管理模式。
30、CIMS的組成:經營管理信息分系統(MIS)工程設計信息分系統(EDIS)制造自動化分系統(MAS)質量保證信息分系統(QIS)
數據庫管理分系統
計算機網絡分系統。CIMS三要素關系: 經營管理與技術
人與技術
人與經營管理。
31、并行工程關鍵技術: 產品開發過程的重構
集成的產品信息模型
并行設計過程的協調與控制。
32智能制造系統的特征:
自律能力
人機一體化
虛擬現實技術
學習能力與自我維護能力。
33、及時生產、成組技術和全面質量管理是精益生產的三大支柱。
34、系統誤差的發現: 理論分析及計算
實驗對比法
殘余誤差觀察法
殘余誤差校核
計算數據比較法。
系統誤差的削弱和消除: 從產生誤差源上消除系統誤差
引入修正值法
零位式測量法
補償法
對照法。
5虛擬儀器的內部功能劃分為信號采集與控制、數據分析與處理、結果表示與輸出功能模塊。
第二篇:先進制造技術總結
先進制造技術總結
1.引言
制造業是現代國民經濟和綜合國力的重要支柱,其創造了國民生產總值1/3,工業生產總值的4/5,提供了國家財政收入的1/3。由此可見,制造技術的水平將對一個國家的經濟實力和科技發展的水平產生重要的影響。制造技術尤其是先進制造技術將主宰一個國家的命運,因而,各國政府都非常重視先進制造技術的研究和發展。先進制造技術源于20世紀80年代的美國,是為提高制造業的競爭力和促進國家經濟增長而提出。同時,以計算機為中心的新一代信息技術的發展,推動了制造技術的飛躍發展,逐步形成了先進制造技術的概念。近年來,隨著科學技術的不斷發展和學科間的相互融合,先進制造技術迅速發展,不斷涌現出新技術、新概念。例如:成組技術(GT)、精益生產(LP)、并行工程(CE)、敏捷制造(AM)、快速成型技術(RPM)、虛擬制造技術(VMT)等。先進制造技術是發展國民經濟的重要基礎技術之一,對我國的制造業發展有著舉足輕重的作用。尤其在經濟全球化條件下,隨著國際分工的深化,出現國際產業大轉移、制造業布局大調整的趨勢。其中廣泛采用先進制造技術和先進制造模式,是當今國際制造業發展的突出現象。以制造業快速發展為標志的工業化階段,是經濟發展的必經階段。把握先進制造業的發展趨勢,借鑒有益的國際經驗對于我國實施“十二五”發展戰略,推動制造業轉型升級,具有重要的現實意義。先進制造技術的含義和特點 2.1 含義
先進制造技術(AMT)是以人為主體,以計算機技術為支柱,以提高綜合效益為目的,是傳統制造業不斷地吸收機械、信息、材料、能源、環保等高新技術及現代系統管理技術等方面最新的成果,并將其綜合應用于產品開發與設計、制造、檢測、管理及售后服務的制造全過程,實現優質、高效、低耗、清潔、敏捷制造,并取得理想技術經濟效果的前沿制造技術的總稱。
2.2 先進制造技術的特點 1)是面向工業應用的技術 先進制造技術并不限于制造過程本身,它涉及到產品從市場調研、產品開發及工藝設計、生產準備、加工制造、售后服務等產品壽命周期的所有內容,并將它們結合成一個有機的整體。
2)是駕馭生產過程的系統工程 先進制造技術特別強調計算機技術、信息技術、傳感技術、自動化技術、新材料技術和現代系統管理技術在產品設計、制造和生產組織管理、銷售及售后服務等方面的應用。它要不斷吸收各種高新技術成果與傳統制造技術相結合,使制造技術成為能駕馭生產過程的物質流、能量流和信息流的系統工程。
3)是面向全球競爭的技術 隨著全球市場的形成,使得市場競爭變得越來越激烈,先進制造技術正是為適應這種激烈的市場競爭而出現的。因此,一個國家的先進制造技術,它的主體應該具有世界先進水平,應能支持該國制造業在全球市場的競爭力 先進制造技術的組成
先進制造技術是為了適應時代要求提高競爭能力,對制造技術不斷優化和推陳出新而形成的。它是一個相對的,動態的概念。在不同發展水平的國家和同一國家的不同發展階段,有不同的技術內涵和構成。從目前各國掌握的制造技術來看可分為四個領域的研究,它們橫跨多個學科,并組成了一個有機整體:
3.1 現代設計技術
1)計算機輔助設計技術
包括:有限元法,優化設計,計算機輔助設計技術,模糊智能CAD等。
2)性能優良設計基礎技術 包括:可靠性設計;安全性設計;動態分析與設計;斷裂設計;疲勞設計;防腐蝕設計;減小摩擦和耐磨損設計;測試型設計;人機工程設計等
3)競爭優勢創建技術 包括:快速響應設計;智能設計;仿真與虛擬設計;工業設計;價值工程設計;模塊化設計。
4)全壽命周期設計 包括:并行設計;面向制造的設計;全壽命周期設計。5)可持續性發展產品設計 主要有綠色設計。
6)設計試驗技術 包括:產品可靠性試驗;產品環保性能實驗與控制。
3.2 先進制造工藝 1)精密潔凈鑄造成形工藝; 2)精確高效塑性成形工藝; 3)優質高效焊接及切割技術; 4)優質低效潔凈熱處理技術; 5)高效高精度機械加工工藝; 6)新型材料成形與加工工藝; 7)現代特種加工工藝; 8)優質清潔表面工程新技術; 9)快速模具制造技術; 10)擬實制造成形加工技術。
3.3 自動化技術
1)數控技術; 2)工業機器人;
3)柔性制造系統(FMS); 4)計算機集成制造系統(CIMS); 5)傳感技術; 6)自動檢測及信號識別技術; 7)過程設備工況監測與控制。
3.4 系統管理技術
1)先進制造生產模式; 2)集成管理技術;3)生產組織方法。先進機械制造技術的發展現狀
近年來,我國的制造業不斷采用先進制造技術,但與工業發達國家相比,仍然存在一個階段的整體上的差距。1)制度落后
工業發達國家廣泛采用計算機管理,重視組織和管理體制、生產模式的更新發展,推動了準時生產、敏捷制造、精益生產、并行工程等新的管理思想和技術。我國只有少數大型企業局部采用了計算機輔助管理。多數小型企業仍處于經驗管理階段。
2)設計方法落后
工業發達國家不斷更新設計數據和準則。采用新的設計方法,廣泛采用計算機輔助設計技術(CAD/CAM),大型企業開始無圖紙的設計和生產。我國采用CAD/CAM技術的比例較低。3)制造工藝落后
工業發達國家較廣泛的采用高精密加工、精細加工、微細加工、微型機械和微米,納米技術、激光加工技術、電磁加工技術、超塑加工技術以及復合加工技術等新型加工方法。我國普及率不高,尚在開發、掌握之中。
4)自動化程度低
工業發達國家普遍采用數控機床、加工中心及柔性制造單元、柔性制造系統、計算機集成制造系統,實現了柔性自動化、知識智能化、集成化。我國尚處在單機自動化、剛性自動化階段,柔性制造單元和系統僅在少數企業使用。
5)管理方面
工業發達國家廣泛采用計算機管理,重視組織和管理體制、生產模式的更新發展,推出了準時生產、敏捷制造、精益生產、并行工程等新的管理思想和技術。我國只有少數大型企業局部采用了計算機輔助管理,多數小型企業仍處于經驗管理階段。
5、我國先進機械制造技術的發展趨勢
1)全球一體化
特別是加入世界貿易組織后,國際和國內市場上的競爭越來越激烈,例如在機械制造業中,國內外已有不少企業,甚至是知名度很高的企業,在這種無情的競爭中紛紛落敗,有的倒閉,有的被兼并。不少企業暫時還在國內市場上占有份額的企業,不得不擴展新的市場;另一方面,網絡通信技術的快速發展推動了企業向著既競爭又合作的方向發展,這種發展進一步激化了國際間市場的競爭。這兩個原因的相互作用,已成為全球一體化制造企業發展的動力。2)信息化
信息通訊技術的迅速發展和普及,給企業的生產和經營活動帶來了革命性的變革。產品設計、物料選擇、零件制造、市場開拓與產品銷售都可以異地或跨越國界進行。3)模擬化
制造過程中的模擬技術是指面向產品生產過程的模擬和檢驗。檢驗產品的可加工性、加工方法和工藝的合理性,以優化產品的制造工藝、保證產品質量、生產周期和最低成本為目標,進行生產過程計劃、組織管理、車間調度、供應鏈及物流設計和產品工藝的合理性,保證產品制造的成功和生產周期,發現設計、生產中不可避免的缺陷和錯誤。4)自動化
自動化是一個動態概念,目前它的研究主要表現在制造系統中的集成技術和適應現代化生產模式的制造環境等方面。制造自動化技術的發展趨勢是制造全球化、制造敏捷化、制造網絡化、制造虛擬化、制造智能化和制造綠色化。5)綠色化
綠色制造則通過綠色生產過程、綠色設計、綠色材料、綠色設備、綠色工藝、綠色包裝、綠色管理等生產出綠色產品,產品使用完以后再通過綠色處理后加以回收利用。采用綠色制造能最大限度地減少制造對環境的負面影響。同時使原材料和能源的利用效率達到最高。
6.結束語
制造業是國家經濟和綜合國力的基礎,被稱為“立國之本”。先進制造技術是現代制造業的關鍵技術,已經成為一個國家綜合實力和科技發展的重要標志,為提高一個國家的國際地位起著舉足輕重的作用。經過近幾年的發展,我國的制造工業己經取得了長足的進步,但和先進國家相比還存在很大差距。主要表現在:技術投入相對不足,原有技術基礎和研究開發能力薄弱,制造業產品落后,技術水平低,信息含量少,更新換代慢,以及市場營銷、經營管理、人才素質相對落后,缺乏國際竟爭能力等方而。因此,我國對先進制造技術已引起高度重視,大力發展先進制造技術,培養專業人才,使我國由世界制造大國逐步轉變為世界制造強國。
7.參考文獻
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第三篇:先進制造技術總結2012 - 副本 - 副本
先進制造技術(Advanced Manufacturing Technology,AMT)的概念:制造業不斷地吸收機械、信息、電子、材料、能源及現代管理等方面的最新技術成果,并將這些技術優化、集成,綜合應用于產品開發與設計、制造、檢測、管理及售后服務的制造全過程,實現優質、高效、低耗、清潔、靈活生產,并取得理想技術經濟效果和社會效益的前沿制造技術的總稱。
先進制造技術特點:
1.現代制造技術貫穿了從市場預測、產品設計、采購和生產經營管理、制造裝配、質量保證、市場銷售、售后服務、報廢處理回收再利用等整個制造過程。
2.現代制造技術注重技術、管理、人員三者的集成;是多學科交叉融合的產物,核心是信息技術、現代管理技術和制造技術的有機結合。
3.現代制造技術的主要目標是提高制造業對市場的適應能力和競爭力。4.現代制造技術重視環境保護和資源的合理利用。
先進制造技術的體系結構體系:先進制造技術在不同發展水平的國家和同一國家的不同發展階段,有不同的技術內涵和構成,對我國而言,它是一個多層次的技術群。1.基礎技術
第一層次是優質、高效、低耗、清潔基礎制造技術。經過優化的基礎工藝如鑄造、鍛壓、焊接、熱處理、表面保護、機械加工等。2.新型的制造單元技術
第二個層次是新型的先進制造單元技術。這是在市場需求及新興產業的帶動下,制造技術與電子、信息、新材料、新能源、環境科學、系統工程、現代管理等高新技術結合而形成的嶄新的制造技術。3.集成技術
第三個層次是先進制造集成技術。這是應用信息、計算機和系統管理技術對上述兩個層次的技術局部或系統集成而形成的先進制造技術的高級階段。如:FMS、CIMS、IMS等。以上三層次都是先進制造技術的組成部分,但其中每一個層次都不等于先進制造技術的全部。
制造哲理:是關于制造系統的世界觀,是客觀制造系統在人腦中得主觀面向加工的設計DFM準則:簡化零件形狀;盡量避免切削加工;選用便于加工的材料;盡量設計較大的公差;采用標準件和外購件;減少不必要的精度。
面向裝配的設計DFA準則:所使用零件數量最少;產品所有零件的裝配方向最少,所有零件應盡量在同一方向進行裝配,以便保證效率和質量;盡量采用模塊化設計;盡量減少裝配工作面;盡量減少使用緊固件;裝配盡量在外部進行;盡量使零件易于識別;避免設計的零件相互干涉、纏結,優化零件的抓??;裝配在一起的零件應有互鎖特征,以便零件保持原位;使零件易于配合。
聰明12法:加,減,擴,縮,變,改,聯,學,代,搬,反,定。應用 什么是高速切削技術有哪些優越
性?
1.加工效率高,材料去除率是常規的3-5倍;
2.刀具切削狀況好,切削力小,主軸軸承、刀具和工件受力均小。切削速度高,吃刀量很小,剪切變形區窄,變形系數ξ減小,切削力降低大概30%-90%;
3.刀具和工件受熱影響小。切削產生的熱量大部分被高速流出的切屑所帶走,故工件和刀具熱變形小,有效地提高了加工精度;
4.刀具壽命長(高速切削刀具)。刀具受力小,受熱影響小,破損的機率很小,磨損慢;
5.工件表面質量好。軸向和徑向切深小,工件粗糙度小;切削度高,機床激振頻率遠高于工藝系統的固有頻率,系統振動很小,表面質量好; 6.橫向切削力很小,有利于加工細筋和薄壁,壁厚甚至可<1mm;
7.高速切削刀具熱硬性好,且切削熱大部分被切屑帶走,可進行高速干切削,實現綠色加工;
8.可完成高硬度材料和硬度高達HRC40-62淬硬鋼的加工,Ra0.4,加工效率是EDM的3-6倍
混合陶瓷球軸承為什么適合高速主
軸?
滾動軸承具有剛度高、高速
性能好、結構簡單緊湊、標準化程度高、品種規格繁多、便于維修更換、價格適中和便于選擇等優點,因而在電主軸中得到最廣泛的府用。電主軸一般采用適應高速且可同時承受徑向和軸向負荷的精密角接觸球軸承。
在軸承高速運轉條件下,滾
珠將產生巨大的離心力和陀螺力矩,使滾珠與內外滾道間產生很大的接觸應力,加劇軸承的溫升與磨損,降低軸承的使用壽命,并有可能使滾珠與滾道之間產生相對滑移。為了減少這個離心力和陀螺力矩,可以采用以下兩種方法:
1)適當減少滾珠的直徑。一
般高速精密滾動軸承的滾珠直徑約為標準系列滾珠軸承的70%。
2)采用輕質材料來制造滾
珠。目前使用最多的是混合陶瓷球軸承,即滾珠采用氮化硅Si3N4,內外圈滾道仍采用鋼質。
采用“小珠密球”結構,滾
珠材料Si3N4, GCr15鋼圈 ;
與鋼球相比,陶瓷軸承的優
點是:
1)陶瓷球密度減小60%,可
大大降低離心力;
2)陶瓷彈性模量比鋼高50%,影像,也是人們設計或改造制造系統
是所依據的基本概念、原理、思想和理論。
制造模式:是指企業體制、經營、管理、生產組織和技術系統的形態和運作的模式。
制造模式與制造哲理區別:制造模式與制造哲理共同構成制造技術發展的軟環境。
制造哲理是關于制造系統的世界觀,是客觀制造系統在人腦中得主觀影像,也是人們設計或改造制造系統是所依據的基本概念、原理、思想和理論。
制造模式是制造哲理在制造系統中的反映,它反映了在運行過程中所遵循的規律。
因此,我們應避免只重視制造技術而忽視制造模式的傾向。
先進制造模式:是應用先進制造技術的生產組織和技術系統的形態與運作方式。它以獲得生產有效性為首要目標,以制造資源快速集成為基本原則,以人--組織--技術相結合為實施途徑,使制造系統獲得精益、敏捷、優質與高效的特征,以適應市場變化對時間、質量、成本、服務和環境的新要求。
GT----group technology成組技術:是一門生產技術科學,研究和發掘生產活動中有關事物的相似性,并充分利用它把相似的問題分類成組,尋求解決這一組問題的相對統一的最優方案,以取得期望的經濟效果。CIM----Computer Integrated Manufacturing 計算機集成制造:是信息技術和生產技術的綜合應用,旨在提高制造型企業的生產率和響應能力。
CE---Concurrent Engineering 并行工程:是對產品及其相關過程(包括制造過程和支持過程)進行并行、一體化設計的一種系統化的工作模式。MC---Mass Customization 大量定制:是一種在系統整體優化的思想指導下,即企業、顧客、供應商和環境于一體,充分利用企業已有各種資源,根據顧客的個性化需求,以大量生產的低成本、高質量、高效率提供定制產品和服務的生產模式。
JIT---Just-In-Time 準時制生產:在制造過程中,要求按正確的時間、地點提供正確數量的合格物品,以期軸承剛度更高;
3)熱膨脹系數只有軸承剛的25%;摩擦系數低,可減小軸承發熱、磨損和功率損失;
4)陶瓷耐磨性好,軸承壽命
長。
上述因素大幅度地延長了軸
承的壽命和提升了軸承的運轉極限速度。
高速切削刀具材料有哪些?各適應
哪些場合?
用于高速切削的刀具材料主要是金剛石和立方氮化硼。金剛石適用于加工硬質合金、銅、鋁有色金屬及其合金、陶瓷等高硬度材料;立方氮化硼適用于加工淬火鋼、冷硬鑄鐵、高溫合金等難加工材料。
什么是“零傳動”?電主軸的主要
結構特征有哪些?
電主軸就是直接將空心的電動機轉子裝在主軸上,定子通過冷卻套固定在主軸箱體孔內,形成一個完整的主軸單元,通電后轉子直接帶動主軸運轉。電主軸省去了帶輪或齒輪傳動,實現了機床的“零傳動”,提高了傳動效率。
電主軸的剛性好、回轉精度高、快速響應性好,能夠實現極高的轉速和加、減速度及定角度的快速準停(C軸控制),調速范圍寬。精密與超精密加工的特點 1)“進化”加工原則
2)微量切削原理:屬于微量切削,切削在晶粒內進行,要求切削力大于原子、分子間的結合力,剪切應力高達13000MPa。
3)形成綜合制造工藝
4)與自動化技術聯系緊密 5)加工與檢測一體化
6)特種加工與復合加工方法應用越來越多。
塑性(延性)磨削:在一定工藝條件下,磨削脆性材料時,切屑的形成與塑形材料相似,即通過剪切的形式被磨粒從基體上切除下來,這種磨削方式稱為塑性磨削(或延性磨削)。超精密切削實際選擇的切削速度選?。喊磩犹匦砸簿褪前凑駝幼钚∵x取。
微型機械的特點,試說明微型機械的應用前景。
微型機械的主要特點有:體積小、重量輕、耗能低、性能穩定;有利于大批量生產,降低生產成本;慣性小、諧振頻率高、響應時間短;集約高技術成果,附加價值高等。
微型機械系統可以完成大型機電系統所不能完成的任務。微型機械與電子技術緊密結合,將使種類繁多的微型器件問世,這些微型器件采用大批量集成制造,價格低廉,將廣泛地應用于人類生活眾多領域。在21世紀,微型機械將逐步從實驗室走向實用化,對工農業、信息、環境、生物醫療、空間、國防等的發展產生重大影響。
微細加工與一般尺寸加工的不同點在哪幾個方面?
a.精度表示方法:一般尺寸加工,其精度用誤差尺寸與加工尺寸比值表示;微細加工,其精度用誤差尺寸絕對值表示。b.“加工單位”:去除一塊材料的大小,對于微細加工,加工單位可以到分子級或原子級。
c.微切削機理:切削在晶粒內進行,切削力要超過晶體內分子、原子間的結合力,單位面積切削阻力急劇增達到零庫存、無缺陷和低成本的目標。
LP---Lean Manufacturing 精良生產:綜合了單件小批量生產與大批量生產的優點,已實現用較少的投入生產出能滿足客戶多方面需求的高質量的產品。把客戶、銷售代理商、供應商、協作單位納入生產體系,按客戶不斷變化的需求同步組織生產,時刻保持產品的高質量、多樣化和靈活性。要求杜絕浪費,合理利用資源,最大限度地消除一切不對產品增值作用的無效勞動。高度重視人的作用和團隊精神,要求人們進取不懈,永不止境的追求盡善盡美。
AM---Agile Manufacturing敏捷制造:指的是制造企業能夠把握市場機遇,及時動態地重組生產系統,在最短的時間內(與其它企業相比)向市場推出有利可圖的、用戶認可的、高質量的產品。
IM----Intelligent manufacturing智能制造:是一種由智能機器和人類專家共同組成的人機一體化智能系統,它在制造過程中能以一種高度柔性與集成的方式,借助計算機模擬人類專家的智能活動進行分析、推理、判斷、構思和決策等,從而取代或延伸制造環境中人的部分腦力勞動。同時,收集、存貯、完善、共享、繼承和發展人類專家的智能。“徹底消除浪費”:庫存量最低(零庫存)、廢品量最低(零廢品)、準備時間最短(零準備時間)、機械設備保持完好(零故障),其最終目標是獲得最大利潤。
剛性制造模式與柔性制造模式的主要區別是什么?
剛性制造模式適用于大批量,少品種生產;柔性制造模式適用于少批量,多品種生產。
計算機輔助繪圖的方法:人工交互方式繪圖,參數化繪圖,利用圖形庫輔助繪圖,利用實體造型繪圖。
模塊化設計:根據用戶需求和功能分析,劃分并設計出一系列通用的標準模塊,通過對這些模塊的選擇和組合,構造出不同功能或相同功能,但性能不同、規格不同的產品的過程。模塊化設計與傳統設計的主要區別: 1)模塊化設計面向產品系統,而傳統設計面向某一專項任務。
2)模塊化設計是標準化設計,而傳大。
快速原型制造技術的基本原理,由哪些技術集成的,應用說明。
快速原型制造技術采用(軟件)離散/(材料)堆積的原理而制造零件通過離散獲得堆積的順序、路徑、限制和方式,通過堆積材料“疊加”起來形成三維實體。
立體印刷SLA:較廣泛地用來為產品和模型的CAD設計提供樣件和試驗模型;
分層實體制造LOM:可以與木模一樣進行鉆削等機械加工,也可以進行刮膩子等修飾加工;
選擇性激光燒結SLS:不僅能生產塑料材料,還可能直接生產金屬和陶瓷零件;
熔融沉積成形FDM:適合工業上各種各樣的應用,如概念成形、原型開發、精鑄蠟模和噴鍍制模等。
虛擬制造技術:是一種新的制造技術,它以信息技術、仿真技術、虛擬現實技術為支持,在產品設計或制造系統的物理實現之前,就能使人體會或感受到未來產品的性能或者制造系統的狀態,從而可以做出前瞻性的決策與優化實施方案。
綠色制造技術:是綜合考慮環境影響和資源利用效率的現代制造模式,其目標是使產品從設計、制造、包裝、運輸、使用到報廢處理的整個生命周期中,廢棄資源和有害排放物最小,即對環境的負面影響最小,對健康無害,資源利用率最高。
切削加工的本質,特種加工與傳統切削加工的主要區別。
切削加工的本質是:1.利用機械能;2.刀具材料比工件材料硬,越硬加工越容易。
特種加工與傳統切削加工的主要區別:1.特種加工方法主要不是依靠機械能,而是其他能量(如電能、光能、聲能、熱能、化學能等)去除材料;2.由于工具不受顯著切削力的作用,特種加工對工具和工件的強度、硬度和剛度均沒有嚴格要求;3.采用特種加工方法加工時,由于沒有明顯的切削力作用,一般不會產生加工硬化現象。又由于工件加工部位變形小,發熱少,或發熱僅局限于工件表層加工部位很小的區域內,工件熱變形小,由加工產生的應力也小,易于獲得好的加工質量,且可在一次安裝中完成工件的粗、精加工;4.加工中能量易于轉換和控制,有利于保證加工精度和提高加工效率;5.特種加工方法的材料去除速度一般低于常規加工方法,這也是目前常規加工方法在機械加工中仍占主導地位的主要原因。電火花:加工任何硬、脆、韌、軟的導電材料;
電化學:加工任何高硬度高任性的導電材料;
激光加工:加工各種金屬和非金屬材料,對透明物質加工極低;
超聲加工:加工各種脆性材料和非金屬材料。
制造自動化技術內涵?
形式方面包括三方面的含
義:代替人的體力勞動,代替或輔助人的腦力勞動,制造系統中人、機器及整個系統的協調、管理、控制和優化。
功能方面,制造自動化的功
能目標是多方面的,該體系可用TQCSE功能目標模型描述。T白哦是時間(Time),是指采用自動化技術,縮短產品制造周期,產品上市快,提
統設計總體上表現為專用性設計。3)模塊化設計的程序是自上而下,而傳統設計的程序則是下向上或由細到粗。
4)模塊化設計是組合化設計,而傳統設計是整體設計。
5)模塊化設計是二個對象,既可以是產品也可以是模塊,而傳統設計的對象是產品。
6)傳統設計只需要憑扎實的專業設計知識和一定的設計經驗就可以設計出較好的產品,而模塊化設計除此以外還需要一定的新理論。模塊的分類:
基本模塊:實現系統基本功能和反復使用的基礎模塊;
輔助模塊:協助基本模塊實現安裝與連接等輔助功能的模塊;
特殊模塊:實現系統某些特殊功能的模塊;
適應模塊:實現系統某些適應性功能的附加模塊,又稱附加模塊。模塊化設計的方法:
1)橫系列模塊化設計:種不改變產品的主參數,利用變更或添加模塊發展變形產品的模塊化設計方法。2)縱系列模塊化設計:縱系列模塊化設計指對同一類型、不同規格的基型產品進行設計。
3)跨系列模塊化設計:跨系列模塊化設計是指在橫系列模塊化設計的基礎上,兼顧部分縱系列模塊;或在縱系列模塊化設計基礎上,兼顧部分橫系列模塊。
4)全系列模塊化設計:將橫系列模塊化設計和縱系列模塊化設計結合在一起,就構成了全系列模塊化設計。
面向加工的設計DFM:強調在設計中考慮零件加工的因素,即可加工性和加工方便性與經濟性。
面向裝配的設計DFA:強調在設計中考慮產品裝配的因素,即可裝配性和裝配方便性與經濟性。
面向“X”的設計DFX:為了滿足顧客對產品壽命周期的所有要求,針對產品全生命周期的各種要素進行設計的方法總稱。
“X”——經營、銷售、加工、裝配、檢驗、使用、維護、質量、成本等。
高生產率;Q表示質量(Quality),是指采用自動化技術,提高和保證產品質量;C表示成本(Cost)是指采用自動化技術有效地降低成本,提高經濟效益;S表示服務(Service),是指利用自動化技術,更好地做好市場服務工作;E表示環境友善性(Environment),含義是制造自動化應該有利于充分利用資源,減少廢棄物和環境污染,有利于實現綠色制造及可持續發展制造戰略。
工業機器人組成,各有什么作用? 工業機器人一般都由手部、腕部、臂部、機身、驅動系統和控制系統組成。有些機器人還有行進系統、感知系統和人工智能系統。
手部:用于直接抓取工件或工具; 腕部:用以支撐和調整末端執行器的姿態,確定物件的姿態;
臂部:用以承受工件和工具的負荷,改變它們的空間位置并送至預定的位置;
機身:立柱,用以擴大臂部的活動范圍;
機座及行走機構:用以確定或改變整臺機器人的位置;
驅動系統:是工業機器人的動力源,又稱移動器;
控制系統:是控制機器按預定要求進行動作的裝置。
串(并)聯機器人的特點
串聯機器人機構的剛性差、運動精度低、作業空間大并且容易控制;并聯機器人的機構剛度高、運動精度高、作業空間小并且較難控制。柔性制造模式特點
1.設備利用率高。一組機床編入柔性制造系統后,產量比這組機床在分散單機作業時的產量提高數倍。
2.生產能力相對穩定。自動加工系統由一自或多臺機床組成,發生故障時,有降級運轉的能力,物料傳送系統也有自行繞過故障機床的能力。3.產品質量高。零件在加工過程中,裝卸一次完成,加工精度嵩,加工形式穩定。
4.運行靈活。有些柔性制造系統的檢驗、裝卡和維護工作可在第一班完成,第二、第三班可在無人照看下正常生產。在理想的柔性制造系統中,其監控系統還能處理諸如刀具的磨損調換、物流的堵塞疏通等運行過程中不可預料的問題。
5.產品應變能力大。刀具、夾具及物料運輸裝置具有可調性,且系統平面布置合理,便于增減設備,滿足市場需要。
第四篇:先進制造技術
先進制造技術
定義:先進制造技術是制造業不斷吸收信息技術及現代化管理等方面的成果,并將其綜合應用于產品設計、制造、檢測、管理、銷售、使用、服務乃至回收的全過程,以實現優質、高效、低耗、清潔、靈活生產,提高對動態多變的產品市場的適應能力和競爭能力的制造技術的總稱。特點: 1.動態性2.廣泛性3.實用性4.集成性5.系統性6.高效靈活性7.先進性
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。
分類:(1)現代設計技術(2)先進制造工藝技術(3)自動化技術(4)產品數據管理技術 發展趨勢: 1.集成化2.智能化3.網絡化4.信息化5.自動化6.柔性化7.數字化8.虛擬化
9.極端制造10.精密化11.綠色制造
自動化技術
制造技術的自動化包括產品設計自動化、企業管理自動化、加工過程自動化和質量控制過程自動化。制造系統的自動化 突出特點是采用信息技術,實現產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。
問: 制造自動化技術的研究現狀?
答: 1)制造系統中的集成技術和系統技術已成為制造自動化研究中熱點問題;
2)更加注重研究制造自動化系統中人的作用的發揮;
3)單元系統的研究仍然占有重要的位置;
4)制造過程的計劃和調度研究十分活躍,實用化的成果不多;
5)柔性制造技術的研究向著深度和廣義發展;
6)適應現代生產模式的制造環境的研究正在興起;
7)底層加工系統的智能化和集成化研究越來越活躍。
柔性制造系統定義: 我國國家軍用標準 “柔性制造系統是由數控加工設備、物料運儲裝置和計算機控制系統組成的自動化制造系統,它包括多個柔性制造單元,能根據制造任務或生產環境的變化迅速進行調整,適用于多品種、中小批量生產?!?/p>
柔性制造系統的特點:(柔性和自動化)
(1)適應市場需求,以利于多品種、中小批量生產。
(2)提高機床利用率,縮減輔助時間,以利于降低生產成本。
(3)縮短生產周期,減少庫存量,以利于提高市場響應能力。
(4)提高自動化水平,以利于提高產品質量、降低勞動強度、改善生產環境。柔性制造系統一般由三個子系統組成:加工系統、物流系統和控制與管理系統。加工系統的配置
互替形式(并聯)、互補形式(串聯)和混合形式(并串聯)三種。常見的物料存儲裝置有立體倉庫、水平回轉型自動料架、垂直回轉型自動料架和緩沖料架。柔性制造系統中的數據流,實質上就是信息的流動.數據類型:基本數據、控制數據和狀態數據。
柔性制造技術是在自動化技術、信息技術及制造技術的基礎上發展起來的.計算機集成制造
定義:基于企業資源的一種先進制造模式是計算機集成制造系統,簡稱CIMS。信息集成和總體優化是集成制造系統與一般制造系統的最主要區別之一。
組成: 人與機構、經營、技術三要素。
從功能角度看,一般可以將CIMS分為四個功能分系統和兩個支撐分系統。
四個功能系統: 1)工程設計自動化分系統
2)管理信息分系統(MIS)
3)CIMS制造自動化分系統(MAS)
4)CIMS質量保證分系統 質量保證分系統的目標: a.保證用戶對產品的需求;
b.使這些要求在實際生產的各環節得到實現。兩個支撐分系統: 計算機網絡分系統 , 數據庫分系統
數據庫:就是以一定的組織方式將相關的數據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據的集合。
先進制造工藝技術
特點: 具有優質、高效、低耗、潔凈和靈活五個方面的顯著特點 特種加工技術
定義:是用非常規的切削加工手段,利用電、磁、聲、光、熱等物理及化學能量直接施加于被加工工件部位,達到材料去除、變形以及改變性能等目的的加工技術。
特種加工與傳統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,并產生很強的沖擊波,使被熔化的物質爆炸式地噴濺來實現材料去除地加工技術。
基本原理和特點:利用光能經過透鏡聚焦后達到很高的能量密度,依靠光熱效應加工各種材料。基本設備包括:激光器、電源、光學系統、冷卻系統及機械系統等。
激光加工技術的應用:(1)激光打孔(2)激光切割(3)激光焊接(4)激光表面處理等加工制造領域。
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。
激光加工、電子束加工、離子束加工都是利用高能量密度的束流作為熱源,對材料或構件進行加工的技術,又稱為高能束加工。
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。(玻璃、陶瓷、石英、硅、瑪瑙、寶石)微細加工技術 是指微小尺寸零件的生產加工技術。
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。
RPM技術的特點:(1)可以制造任意復雜的三維幾何實體,不受傳統機械加工中刀具無法達到某些型面的限制。
(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。
(3)任意復雜零件的加工只需在一臺設備上完成,也不需要專用的工裝、夾具和模具。
快速堆積成形
快速成形系統根據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。
選擇性激光燒結則使用粉末材料。
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技術的發展可以分為以下三個階段:配合CAD工具的PDM系統、專業PDM系統 產生和PDM的標準化階段。
PDM系統標準化包括:管理對象的標準化和管理過程的標準化
第五篇:先進制造技術
簡述先進制造技術及其現代
集成制造系統
概述:綜述先進制造技術的概念、內涵、特點、主要內容等,結合現代集成制造系統理解先進制造技術及其發展歷程
1先進制造技術概述 2 先進制造技術的內涵 3 先進制造技術的特點 4現代集成制造系統
1先進制造技術概述
先進制造技術是系統的工程技術,可以劃分為三個層次和四個大類。三個層次:一是優質、高效、低耗、清潔的基礎制造技術。這一層次的技術是先進制造技術 的核心,主要由生產中大量采用的鑄造、鍛壓、焊接、熱處理、表面保護、機械加工等基礎 工藝優化而成。二是新型的制造單元技術。這是制造技術與高技術結合而成的嶄新制造技術。這是運用信息技術 和系統管理技術,對上述兩個層次進行技術集成的結果,系統駕馭生產過程中的物質流、能 量流和信息流。如成組技術(CT)、系統集成技術(SIT)、獨立制造島(AMI)、計算機集 成制造系統(CIMS)等。四個大類:一是現代設計技術,是根據產品功能要求,應用現代技術和科學知識,制定方案 并使方案付諸實施的技術。它是門多學科、多專業相互交叉的綜合性很強的基礎技術。現代 設計技術主要包括:現代設計方法,設計自動化技術,工業設計技術等;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,其中包括數控技術、工業機器人技術、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測與控制技術等; 四是系統管理技術,包括工程管理、質量管理、管理信息系統等,以及現代制造模式(如精 益生產、CIMS、敏捷制造、智能制造等)、集成化的管理技術、企業組織結構與虛擬公司等 生產組織方法。關于先進制造技術的體系結構。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,經過近年來對發展先進制造 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不斷吸 收信息技術和現代管理技術的成果,并將其綜合應用于產品設計、加工、檢測、管理、銷售、使用、服務乃至回收的制造全過程,以實現優質、高效、低耗、清潔、靈活生產,提高對動 態多變的市場的適應能力和競爭能力的制造技術的總稱。3 先進制造技術的特點
先進制造技術最重要的特點在于,它是一項面向工業應用,具有很強實用性的新技術。與傳統制造技術相比,先進制造技術更具有系統性、集成性、廣泛性、高精度性。先進制造 技術雖然仍大量應用于加工和裝配過程,但在其制造過程中還綜合應用了設計技術、自動化 技術、系統管理技術等。先進制造技術比傳統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,從產生了一系列先進的制造模式,并能 實現優質、高效、低耗、清潔、靈活的生產。先進制造技術主要有如下特征:
1)系統性 由于計算機技術,信息技術,傳感技術,自動化技術,和先進管理等等技術的應用,并與傳統的制造技術相結合,使先進制造技術成為能夠駕駛在生產過程中的物質流,信息流,和能量流的系統工程
2)廣泛性 傳統制造技術通常只是將原材料變成成品的各種工藝加工,而先進制造技術貫穿了從生產設計,加工制造到產品銷售及使用維修的整個過程,“成為市場——設計開發——加工制造——市場”的大系統
3)集成性 傳統制造技術的學科專業單一,獨立相互界限分明。而先進制造技術由于專業和學科的不斷深入,交叉,融合其界限逐漸淡化和消失,技術系統化,集成化的現代交叉性制造系統工程。
4)動態性 先進制造技術是針對一定的應用目標不斷吸收各種高新技術逐漸形成和發展起來的新技術因而其內涵不是絕對的和一成不變的。
5)實用性 先進制造技術的發展是針對某一具體的制造要而發展起來的先進實用技術,有著明確的需求方向 4現代集成制造系統
1)現代集成制造系統的含義與定位
現代集成制造系統是計算機集成制造系統新的發展階段,在繼承計算機集成制造系統優秀成果的基礎上,它不斷吸收先進制造技術中相關思想的精華,從信息集成、過程集成向企業集成方向迅速發展,在先進制造技術中處于核心地位。具體地說,它將傳統的制造技術與現代信息技術、管理技術、自動化技術、系統工程技術進行有機地結合,通過計算機技術使企業產品在全生命周期中有關的組織、經營、管理和技術有機集成和優化運行,在企業產品全生命周期中實現信息化、智能化、集成優化,達到產品上市快、服務好、質量優、成本低的目的,進而提高企業的柔性、健壯性和敏捷性,使企業在激烈的市場競爭中立于不敗之地。從集成的角度看,早期的計算機集成制造系統側重于信息集成,而現代集成制造系統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,還實現了企業產品全生命周期中的各種業務過程的整體優化,即過程集成,并發展到企業優勢互補的企業之間的集成階段。
現代集成制造系統的研究范圍應該介于國家攀登計劃和國家攻關計劃之間。與攀登計劃研究項目相比較,它更注重成果的應用性,盡可能將技術產業化,并推動我國制造業的現代化進程;與國家攻關計劃相比較,它更注重解決我國制造業發展中的關鍵的共性問題、前瞻性問題和示范性問題。2)現代集成制造系統的技術構成
先進制造技術(AMT Advanced Manufacturing Technology)作為一個專有名詞至今還沒有一個明確的、一致公認的定義。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制造技術不斷吸收機械、電子、信息、材料、能源和現代管理等方面的成果,并將其綜合應用于產品設計、制造、檢測、管理、銷售、使用、服務的制造全過程,以實現優質、高效、低耗、清潔、靈活的生產,并取得理想技術經濟效果的制造技術的總稱。它具有如下一些特點:
從以技術為中心向以人為中心轉變,使技術的發展更加符合人類社會的需要;
從強調專業化分工向模糊分工、一專多能轉變,使勞動者的聰明才智能夠得到充分發揮;
從金字塔的多層管理結構向扁平的網絡化結構轉變,減少層次和中間環節;
從傳統的順序工作方式向并行工作方式轉變,縮短工作周期,提高工作質量;
從按照功能劃分部門的固定組織形式向動態的自主管理的小組工作方式轉變。
通過對先進制造技術的定義和特點的分析發現,現代集成制造系統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代集成制造系統大,因此通過對先進制造技術的綜合考察,提出了一個現代集成制造系統的技術構成模式。在先進制造技術中,現代集成制造系統在吸收計算機集成制造系統的優秀成果的基礎上,繼續推動并行工程、虛擬制造、敏捷制造和動態聯盟的研究工作深入進行,并不斷吸收先進制造技術中的成功經驗和先進思想,將它們進行推廣應用,由此使現代集成制造系統成為先進制造技術的核心。3)我國現代集成制造系統的發展策略
在市場競爭的推動下,先進制造技術發展十分迅速,新思想、新概念層出不窮,通過對現代集成制造系統與先進制造技術關系的分析,我們認為在制定我國現代集成制造系統的發展策略時,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、協調發展,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。
目前,在美國并行工程已到了推廣應用階段,在虛擬制造方面也有商品化軟件投入市場,在這方面我們存在巨大的差距,主要表現在:研究工作方面,科研經費緊缺,科研力量分散,科研成果難以推廣應用,人才流失嚴重;企業方面,企業的整體素質不高,管理工作落后,科研能力薄弱,當面臨國際競爭時大多難以為繼,很難在現代集成制造系統方面花費過多,而且受企業人員素質的制約,一些先進的技術還不易取得立竿見影的效果,這些都挫傷了企業應用先進制造技術的熱情;國家政策方面,雖然國家對制造業十分重視,但是,由于我國當前正處在改革過程中,多種機制同時運行,多方利益難以協調,在資金使用上往往顧此失彼,而且國家財政困難,也難以使用重金支持現代集成制造系統的研究。
綜上所述,發展我國的現代集成制造系統應該以企業的需求為動力,通過政府的政策和計劃的協調,繼續深入開展并行工程、虛擬制造、敏捷制造和綠色制造的研究與應用,并利用分布式網絡化研究中心,組織各地區的科研力量,集中突破與現代集成制造系統密切相關的如STEP標準的應用、CORBA規范的推廣、企業過程重構理論的研究等具有重大戰略意義的理論研究工作,逐步使現代集成制造系統成為我國制造業的靈魂。