现代制造技术范例6篇

现代制造技术

现代制造技术范文1

【关键词】机械制造;现状;发展趋势

机械制造技术的发展历程机械制造业是国民经济最重要的基础产业,而机械制造技术的不断创新则是机械工业发展的技术基础和动力。机械制造业发展至今,按其生产方式的变化可划分为:

(1)劳动密集型生产方式。手工制作及早期的工业生产均属于这种方式。

(2)设备密集型生产方式。这是一种随着运输机械、施工机械和机床等大规模工业化生产的出现而产生的生产方式。汽车、拖拉机、轴承等大批量生产中的刚性生产流水线均属于这种生产方式。

(3)信息密集型生产方式。从20世纪初期开始出现了数控机床、加工中心等新型机电一体化加工设备。它实现了人与机器设备之间的信息交流,机器设备可通过获得的信息,快速、准确地实现加工,继而产生了使用这些典型设备的生产方式。

现代制造技术的涵义相当广泛。一般认为,现代制造技术是以传统制造技术与计算机技术、信息技术、自动控制技术等现代高新技术交叉融合的结果,是一个集机械、电子、信息、材料与管理技术于一体的新型交叉学科,它使制造技术的技术内涵和水平发生了质的变化。因此,凡是那些能够融合当代科学进步的最新成果,最能发挥人和设备的潜力,最能体现现代制造水平的制造技术均称为现代制造技术,它给传统的机械制造业带来了勃勃生机。

1 国外情况

在制造业自动化发展方面,发达国家机械制造技术已经达到相当水平,实现了机械制造系统自动化。产品设计普遍采用计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助产品工程(CAE)和计算机仿真等手段,企业管理采用了科学的规范化的管理方法和手段,在加工技术方面也已实现了底层的自动化,包括广泛地采用加工中心(或数控技术)、自动引导小车(AGV)等。在这个基础上再提高制造系统的自动化水平,对于改善企业的TQCS(T:尽量缩短产品的交货时间或提早新产品上市时间;Q:提高产品质量;C:降低产品成本;S:提高服务水平)已无明显的作用。因此,近10余年来,发达国家主要从具有全新制造理念的制造系统自动化方面寻找出路,提出了一系列新的制造系统,如计算机集成制造系统、智能制造系统、敏捷制造、并行工程等。

(1)计算机集成制造系统 它是在自动化技术、信息技术和制造技术的基础上,通过计算机及软件,将制造厂全部生产活动有关的各种分散的自动化系统有机地集成起来,并适合于多品种、中小批量生产的总体高效率、高柔性的制造系统。计算机集成制造系统在概念上,主要强调两点:首先在功能上,它包含了一个工厂的全部生产经营活动,即从市场预测、产品设计、加工工艺、制造、管理至售后服务以及报废处理的全部活动。因此它比传统的工厂自动化的范围要大得多,是一个复杂的大系统,是工厂自动化的发展方向。其次,在集成上,它涉及的自动化不是工厂各个环节的自动化的简单叠加,而是在计算机网络和分布式数据库支持下的有机集成。这种集成主要体现在以信息和功能为特征的技术集成,即信息集成和功能集成,以便缩短产品开发周期、提高质量、降低成本。

(2)计算机集成制造是一种概念、一种哲理,是指导制造业应用计算机技术、信息技术走向更高阶段的一种思想方法、技术途径和生产模式,它代表了当代制造技术的最高水平。

(3)并行工程,又称同步工程或同期工程,是针对传统的产品串行开发(“需求分析—概念设计—详细设计—过程设计—加工制造—试验检测—设计修改”的流程,称为产品从设计到制造的串行生产模式)过程而提出的一个概念、一种哲理和方法。

2 国内情况

我国机械制造技术水平与发达国家相比还非常低,大约落后20年。近十几年来,我国大力推广应用CIMS技术,20世纪90年代初期已建成研究环境,包括有CIMS实验工程中心和7个开放实验室。在全国范围内,部署了CIMS的若干研究项目,诸如CIMS软件工程与标准化、开放式系统结构与发展战略,CIMS总体与集成技术、产品设计自动化、工艺设计自动化、柔性制造技术、管理与决策信息系统、质量保证技术、网络与数据库技术以及系统理论和方法等专题。各项研究均取得了丰硕成果,获得不同程度的进展。

但大部分大型机械制造企业和绝大部分中小型机械制造企业主要限于CAD和管理信息系统,因底层(车间层)基础自动化还十分薄弱,数控机床由于编程复杂,还没有真正发挥作用。加工中心无论是数量还是利用率都很低。可编程控制器的使用并不普及,工业机器人的应用还很有限。因此,做好基础自动化的工作仍是我国制造企业一项十分紧迫而艰巨的任务。我们在看到国际上制造业发展趋势的同时,还要立足于我国的实际情况,扎扎实实地把基础自动化工作搞上去,才能在稳步前进的基础上开展制造业自动化系统的研究与应用。

为使我国尽快走向工厂自动化,促进中国机械制造业转向市场机制,参与国际竞争,教授根据在引进先进技术的同时,从必须改革生产组织的角度出发,提出了“独立制造岛”新的生产模式。独立制造岛的技术构思是:以GT(成组技术)为基础,以NC机床为核心,强调信息流的自动化和以人为中心的生产模式,它的特征是:组织、人员和技术三者的有机集成,面向车间,权力下放,综合治理,并以获经济效益为主要目标。

参考文献:

[1]李涛.试论我国机械自动化技术应用与发展[J].才智,2008,(20).

[2]李晶飞,宋巨玲.浅谈机械制造与自动化技术[J].数字技术与应用,2011,(07).

现代制造技术范文2

随着经济的全球化和社会的信息化,市场竞争日益激烈,顾客需求日趋多样化。由于制造业产品价值链上的产品设计开发和销售服务环节变得相对重要,现代的制造企业产品的上市速度、产品质量、生产成本和售后服务成为决定企业经营成败的关键,为此产生了许多新的制造技术和制造系统,如柔性制造系统(FMS)、计算机集成制造系统(CIMS)等。今天的制造业已经成为同时对物质、信息和知识进行处理的产业。然而,这些系统仍然存在着一些问题,如:系统投资较大、周期较长,系统的效益和风险有效的评估可操作性差;不能确实有效地协调设计与制造各阶段的关系,以寻求企业整体全局最优效益。随着计算机网络和虚拟现实等先进技术的出现,虚拟制造技术应运而生,它的诞生是现代科学技术和生产技术发展的必然结果,是各种现代制造技术与系统发展的必然趋势。

二、虚拟制造的内涵

1.虚拟制造的定义。虚拟制造是实际制造过程在计算机的本质实现,即采用计算机仿真与虚拟现实技术,在计算机上实现产品开发、制造以及管理与控制等制造的本质过程,以增强制造过程各级的决策与控制能力。也就是说虚拟制造是对实际制造进行抽象、分析、综合、得到实际产品的全数字化模型,其最终目标是反作用于实际制造过程,用来指导生产实践。

虚拟制造技术可以分为三大类:一是以设计为中心的虚拟制造技术;二是以生产为中心的虚拟制造技术;三是以控制为中心的虚拟制造技术。

2.虚拟制造的技术特征。虚拟制造与实际制造相比,它具有如下主要特征:

(1)高度集成。虚拟制造中产品设计与制造过程是在虚拟的产品数字化模型中进行产品设计、制造、测试等过程,并且在虚拟的制造环境中检验其设计、加工、装配和操作。因此,易于综合运用系统工程知识、并行工程和人―机工程等多学科先进技术,实现信息集成、知识集成、串并行交错工作机制集成和人―机集成。

(2)敏捷灵活。开发的产品(部件)可存放在计算机里,既节省仓储费用,利于产品再次快速改型设计,从而大幅度缩短了生产准备周期,降低了成本,提高了产品从设计、制造到销售全过程的整体性和敏捷性。

(3)分布合作。虚拟制造通过Internet可使分布在不同地点、不同部门的不同专业人员在同一产品模型上同时工作,相互交流,实现资源共享,发挥各自特长,实现异地设计、制造,从而使产品开发以快捷、优质、低耗响应市场变化,将制造业信息化与知识化融为一体。

三、虚拟制造技术对发展我制造业的作用

1.减少资源浪费,实现绿色制造。绿色制造是一个综合考虑环境影响和资源效率的现代制造模式,其目标是使产品在从设计、制造、包装、运输、使用到报废的整个产品生命周期中,对环境的影响(负作用)最小,资源的使用效率最高。而虚拟制造技术的应用对整个制造工艺来说减少了废弃物,这要比处理工厂已经排放的废弃物大大节省开支,它将成为绿色制造的一部分。

2.规避生产要素缺乏、生产成本过高的局面。在实际生产前,在不消耗资源和能量的情况下验证产品方案。在虚拟制造环境下,工程设计人员可以直接对设计出的产品进行各项实验,检查产品各方面的技术性能等,还可以对生产的组织和进度安排进行实验,确立合理的进度表等。这样就可大大降低生产成本,减少新产品开发的投资。

3.敏捷转换产品生产,快速满足市场需求。虚拟制造是“核心”企业按市场需求决定委托加工的任务单,将设计、生产、组装的全部或部分任务外包给其他企业来完戎,而虚拟企业中的成员企业均拥有各自的优势资源、核心技术,是专业程度很高的企业,容易对产品的某一零部件进行改进和创新,能敏捷地转换不同类型产品的生产,从而快速满足市场需求。

4.增强企业柔性和抗市场风险能力。“虚拟制造”能按市场需求决定委托加工的任务单,当产品的市场需求减少时,可以迅速降低委托加工量,而不用承担生产过剩的风险。显然,这部分风险分散转嫁给了委托加工企业。但由于受委托方往往是专业化的加工企业,对分散转嫁的风险具有较强的应变能力,常能在短时间内改变生产加工产品内容。

5.突破中小企业的规模瓶颈。虚拟企业内部交易是一种“准市场交易”,它比纯市场交易稳定,又比一体化企业内部交易灵活,集合了市场和企业的双重优势。企业通过虚拟制造有效避免或降低了在纯市场、信息不对称条件下寻求生产要素、进行交易的高成本,从而提升了产品在市场中的竞争力。企业突破传统发展模式、扩大规模、跳跃发展成为可能。

6.通过分析设计的可制造性,虚拟制造可以提高产品设计质量、减少设计缺陷、优化产品性能。

四、结论

虚拟制造技术是虚拟现实技术和计算机仿真技术在制造领域的综合发展及应用,它为制造业带来全新的概念。它既是一项先进制造技术又是一种先进制造理念,这项新兴的制造技术为制造业的发展指明了方向,减少了资源浪费,实现了绿色制造,使制造业达到了前所未有的高度集成化与优化,为先进制造技术的进一步发展提供了更广阔的空间,是现代制造业信息化过程中不可逾越的阶段。

参考文献:

[1]长城企业战略研究所课题组,制造业模式的历史演变与虚拟制造模式产生的历史背景[J]. 经济研究参考, 2001

[2]曹岩:虚拟制造的实施研究[J].制造业自动化,1999,6

现代制造技术范文3

罗洪辉

(陕西法士特齿轮有限责任公司  陕西 西安  710077)

摘要:机械制造业是制造业的核心,是为国民经济各部门提供各种技术装备的工业部门,其生产能力和发展水平不仅决定相关产业的质量和竞争力的高低,而且成为传统产业借以实现产业升级的基础和根本手段。本文就机械制造技术的特点进行分析,重点对现代机械制造技术的发展趋势进行详细的阐述。

关键词:现代机械;制造技术;发展趋势

 一、机械制造技术的特点

    1、机械制造技术是一个系统工程。先进制造技术特别强调计算机技术、信息技术、传感技术、新材料技术和现代系统管理技术在产品设计、制造和生产组织管理等方面的应用。它要不断吸收各种高新技术成果与传统制造技术相结合,使制造技术成为能驾驭生产过程的物质流、能量流和信息流的系统工程。

    2、机械制造技术是一个综合性技术。先进制造技术应用的目标是为了提高企业竞争和促进国家经济和综合实力的增长。因此,它并不限于制造过程本身,它涉及产品从市场调研、产品开发及工艺设计、生产准备、加工制造、售后服务等产品寿命周期的所有内容,并将它们结合成一个有机的整体。以便提高制造业的综合经济效益和社会 效益。

     3、机械制造技术是市场竞争要素的统一体。市场竞争的核心是如何提高生产率。随着市场全球化的进一步发展,20世纪80年代以后,制造业要赢得市场竞争的主要矛盾已经从提高劳动生产率转变为以时间为核心的时间、成本和质量的三要素的矛盾。先进制造技术把这三个矛盾有机结合起来,使三者达到了统一。

     4、机械制造技术是一个世界性技术。20世纪80年代以来,随着全球市场的形成,发达国家通过金融、经济、科技手段争夺市场,为适应这种激烈的市场竞争,一个国家的先进制造技术应具有世界先进水平,应能支持该国制造业在全球市场的竞争力。同时,机械制造技术是面向21世纪的技术,应与现代高新技术相结合,应是有明确范畴的新的技术领域。

二、我国机械制造工业的现状与形势

    作为国民经济的支柱产业,中国机械制造业经过几十年的努力已经具有相当的规模,积累了大量的技术和经验。近年来我国机械工业获得迅速发展,中国制造业规模已达世界第四位,仅次于美国、日本和德国。

    中国的制造业大而不强,中国是制造大国而不是制造强国。例如钢铁年产量超过2亿吨,我们大量出口低价钢材而进口高附加值的合金钢。机床也是出口价的简单机床,而进口昂贵的数控和精密机床。中国制造业的劳动生产率,仅是美国的1/25,日本的1/26。中国很多机械产品价虽,而质量也低,突出的例子,如钻头,价格是国外的1/10,而寿命也是国外的1/10。在世界企业的500强中,中国的制造业仅有两家。中国不仅不是一个制造强国,而且是一个制造水平很低的国家。只是由于中国劳动力工资很低,因而在中国大量生产的只是劳动密集型产品,而高水平高质量的产品,如精密和数控机床,飞机,精密仪器,精密微电子设备,还都需要大量进口,一些重要精密尖端产品还自己不能生产,受制于外国。

    中国制造工业存在的问题主要有:机械工业产品落后,国外已是新的机电一体化产品,并且产品不断更新,而我国生产的往往是老的产品,产品更新很慢;不掌握产品核心技术,引进的机电产品很多使用外国的专利,核心技术没有自己的知识产权;机床装备数量虽多,但设备总体构成十分落后;制造技术落后,制造技术工艺落后,加工度低,工作效率和生产效率低;生产周期长,新产品试制周期长,流动资金占用多;管理落后,非生产人员比例大;研究费用及人力投入少,技术创新少。

三、现代机械制造技术的发展趋势

   现代先进制造技术是制造技术的最新发展阶段,是由传统的制造技术发展起来的,既保持了过去制造技术中的有效要素,又要不断吸收各种高新技术成果,并渗透到产品生产的所有领域及其全部过程。随着宇航、电子、激光等现代科学技术的发展,对机械加工技术提出了越来越高的要求。现代机械制造技术的发展主要表现在两个方向上:一是精密工程技术,以超精密加工的前沿部分、微细加工、纳米技术为代表,将步入微型机械电子技术和微型机器人的时代;二是机械制造的高度自动化,以CIMS和敏捷制造等的进一步发展为代表。具体来说,现代机械制造技术的发展趋势有:

   1、精密制造技术。精密制造技术包括精密加工和超精密加工技术、微细加工和超微细加工技术、微型机械等。精密加工和超精密加工的主要方法是精密切削和精密磨削技术等,其加工精度已由微米级(μm)向纳米级(nm)发展。目前,已研制成功纳米管、极小的微电机系统、微型机器人等。在精密制造技术中,纳米技术是目前最先进的技术,它对于21世纪科学的发展提供了一个新的技术基础。微细加工和超微细加工是一种特殊的精密加工,不仅精度高,而且尺寸十分微小,其主要工艺方法是光刻(蚀)、沉淀、扩散、离子注入等。微型机械是机械技术和电子技术在纳米级水平上相融合的产物,它将是21世纪的核心技术。

    2、制造系统的自动化、柔性化、集成化和智能化。现代制造技术的发展,使高质量和高效率成为可能。现代制造系统的发展是:NC(数控)FMS(柔性制造系统)CIMS(计算机集成制造系统)IMS(智能制造系统)。计算机集成制造系统是一个工厂全盘集成制造系统,它借助计算机将经营决策、产品设计、生产准备、零件加工、产品装配、检查和销售等各个自动化子系统有机地综合集成起来,成为高效益、高柔韧性自动化、智能化的生产系统。先进工业国的柔性制造系统已相当广泛。我国起步晚,但数控技术和柔性制造技术也已得到较广泛的应用。CIMS(计算机集成制造系统)的研究已取得了相当的成就,并开始在全国进行试点、推广,取得了良好的效果和效益。

    3、特种加工技术。随着社会发展的需要,很多机械设备都有高温、高压、高速和高精度的要求,因而不断产用了一些新材料来制造零件,如淬火钢、耐热合金、硬质合金、硅、锗、宝石和金刚石等难加工材料。同时很多零件的形状也越来越复杂,如小孔、深孔、型孔、窄缝、弯孔和型腔等。用通常的金属切削加工方法来加工这些零件已十分困难,有的就无法加工。这就需要探索新的加工工艺方法;特种加工技术是一种直接利用电能、热能、光能、化学能、声能、电化学能来进行加工的方法。它可以加工高强度、高硬度、高脆性、耐高温等难切削材料,以及精密细小和复杂形状的零件。

四、结束语

综上所述,只有紧紧把握现代机械制造技术的发展潮流,积极鼓励自主创新,掌握核心技术产权,加快调整产业结构,才能使我国从制造大国迈向制造强国,从而为我国的国民经济的稳定、安全、高效发展提供保证。

 

参考文献:

   1.王西洋  《现代制造技术》  国防工业出版社   2009

现代制造技术范文4

【关键词】机械;技术;制造;

一、当前现代机械制造技术的实际情况

1虚拟制造技术

虚拟制造技术是以虚拟现实和仿真技术为基础,对产品的设计、生产过程统一建模,在计算机上实现产品从设计、加工和装配、检验、使用整个生命周期的模拟和仿真。虚拟制造技术的应用可以实时地以用户的需求作为切入点,对机械制造产品进行必要的修改,通过这种方式来保证设计制造具有较强的针对性。

2柔性制造技术

柔性制造技术指的是基于成组技术,以常规数控机床(不限类型和台数)以及数控柔性机床指导单位作为中心。柔性制造技术与应用系统当中,连接相关装置设备应当尽可能的通过应用自动化物流系统的方式体现出来。虽然说柔性制造技术同属自动化制造系统的其中一种,但其在生产方式上的变批量特点是其他制造系统所不具备的。有关机械制造相关产品在更新现阶段的实际工作过程与满足市场动态性发展需求,都要在一定程度上依赖柔性制造技术的有效应用方可实现。根据以往实际经验来分析,柔性制造技术能够结合成组对象,并合理选取与数控相互关联的加工机械及设备装置,从而达到对工件成批性生产的目的。另一方面,在应用柔性制造技术的过程中,能够在同一时间完成加工制造和生产管理,将其作用于切削加工、焊接、冲压过程中,这样可以最大限度的提高生产效益。

3敏捷技术

敏捷技术指的是基于精神创新、管理人员创新、结构管理创新所实现的全新机械设计制造技术。如果应用合理的话能够构建一个真实体现机械设计制造市场发展的基础结构(共同的),从而动态且准确地反映出市场变动情况。从以往的实践经验来看,如果引入敏捷性机械设计制造技术科学合理的话,可以大大提高机械产品的生产速度,大幅度地降低生产成本,并且可以优化生产效率。

二、现代机械制造技术未来的发展趋势

1虚拟化

在将虚拟化技术应用于机械制造的过程中,衡量应用质量高低的关键之处就在于合理应用计算机仿真技术。通过对虚拟技术、拟实技术的可靠应用,不仅可以提升相关机械产品的开发速度,而且也在很大程度上提高了机械设计制造过程中的能源利用率。

2绿色化

机械制造技术的应用过程中,我们需要从节约资源能源的角度入手,从保护生态环境的角度进行分析。这样不仅可以有效降低对环境发展的不利影响,还可以提高能源的利用效率。

3一体化

在信息化技术快速发展的过程中,各大企业参与市场竞争的综合实力得到了质的飞跃。企业更加关注产品的个性化和多样化发展,传统意义上的大批量生产已经不能满足企业的发展需求,取而代之的是小批量和个性化生产。事实证明,这种方式可以控制机械产品制造中的生产周期,很大程度上降低了原材料的消耗,节省了资源,确保提升生产质量和控制生产成本的前提下,企业的经济效益得到实现。

综上所述,随着科学技术和信息技术的日新月异,现代机械制造技术也得到了质的飞跃。因此我们在分析这项技术及其发展趋势相关问题的时候,应当首先了解它的发展历程以及当前现状,这样就可以在应用过程中从内心对其产生足够的重视,以及尽可能地避免出现低级失误,从而在保证产品质量、节省成本的前提下,最大限度地确保现代机械制造技术的应用价值能够得到充分体现。与此同时,机械制造技术对测量技术的发展也起到了至关重要的作用。就目前而言出现了很多关于测量方面的新问题,我们都可以通过在机械制造领域中的研究加以解决。与之对应的,新型的测量技术也可以为机械制造专业创造更加可靠的技术支持,二者是相辅相成的。

参考文献:

[1] 彭冲.浅析现代机械制造技术及未来发展[J].科技致富向导.2015(23)

[2] 杨章民.论现代机械制造技术及其发展趋势[J].黑龙江科技信息.2015(25)

[3] 李子轩.我国现代机械制造技术工艺的发展趋势[J].科技风.2015(03)

现代制造技术范文5

1.1虚拟制造技术

现代机械制造技术当中的虚拟制造技术是指以仿真技术和虚拟技术作为前提条件,根据机械设计制造整个过程当中机械产品的特性建立模型,通过应用计算机,来模拟和仿真操作机械产品设计制造的整个过程。在将虚拟制造技术引入机械设计制造的时候,可以优化实际的方案策略,以更加科学、合理地配置有关的生产资源,这样能够大大地减少企业的生产费用,提高企业的竞争优势。同时,虚拟制造技术是机械制造敏捷的一种重要实现方式,可以有效地突破传统的机械产品设计制造形式,以更加均衡地处理产品性能、产品作业风险、产品生产精度,以及产品制造成本之间的关系。不仅仅是这样,应用虚拟制造技术,还可以实时地立足于用户的实际需要,以及科学地修改机械制造产品,从而使得机械设计制造更加具有针对性。

1.2柔性制造技术

现代机械制造技术当中的柔性制造技术是指以成组技术作为前提条件,通过传统意义上的数控机床(可划分成多台台数和不一样的种类),以及数控柔性机床充当核心。在柔性制造技术和它的应用系统当中,能够以应用自动化物流系统的形式来连接有关的设备和装置。虽然自动化制造系统的一种就是柔性制造技术,但是变批量的特征比较显著地呈现在了生产形式上。在当前的工作实践当中,都要求应用柔性制造技术来实现相关机械产品的更新换代。通过不断地总结工作实践经验,我们发现:柔性制造技术可以有效地统一所牵涉到的对象(一般是成组地出现)来确定有关的工艺过程,且能够科学地选择装置设备和有关数控加工机械,实现批量地生产工件的目的。尤为重要的一个方面是:在应用柔性制造技术的时候,可以一起进行加工制造和生产管理这两项工作,在进行焊接、冲压、加工等一系列操作的时候,应用柔性制造技术能够大大地增加企业的经济效益。

2现代化机械制造技术的发展趋势分析

2.1全球化可以说,现代机械制造技术的全球化是机械制造行业的一个非常重要的发展趋势。近些年以来,在一系列的工业领域当中,无论是对于大企业,还是中小企业来讲,国际化经营是必不可少的一个重要因素。一是因为计算机网络通讯技术的不断进步,提供了经营管理、产品研发和信息交流的一种国际化的方式,这就促使着企业朝着合作和竞争的双重方向进行发展,这种发展使得国际市场之间的竞争加剧。二是因为国内市场与国际市场之间的竞争日趋激烈,比如在机械制造行业当中,国内外的一些企业在如此的竞争当中不断地淘汰,一些依旧占有国内市场份额的企业为了求得生存和发展,就需要开拓新型的市场。在这两种原因的互相影响之下,推动着世界化制造行业的发展。

2.2智能化通过机器设备来取代人做一些比较复杂的工作,这种发展趋势具有必然性。目前形势下,生物技术、计算机智能,以及人工智能技术的不断进步推动着现代化机械制造技术的智能化发展,其中,重点体现为智能诊断、智能控制、智能加工、智能计算、智能设计和机器人学等一系列的方面,我们能够发现不少的企业已经在生产的整个过程当中应用机器人。在整个的制造过程当中,系统可以对工作的状态进行自动化的检测,在发生故障的过程中可以进行自动化地调整,以实现最为理想的工作状态。

2.3云制造云制造是一种针对服务的网络化制造的新型模式,它将制造资源当成一种服务,以云平台的形式提供给广大的用户,切实地给广大的用户提供能够实时地获取、优质价廉和按需应用的一系列制造服务,它是创新制造资源分配与共享的一种模式。

2.4自动化自动化属于一个动态性的概念,当前,机械制造自动化的发展趋势重点体现在适应现代化生产模式的制造环境、柔性制造技术、制造敏捷化、制造全球化、调度与规划制造过程、制造单元技术、人机一体化制造系统、系统技术与集成系统等一系列的方面。

2.5低碳化在我国企业经济迅速发展的过程中,给环境所造成的威胁是比较大的。对企业的产业结构进行调整,以转变企业的发展模式,坚持可持续的发展日益得到了人们的肯定。目前形势下,我国倡导低碳化的经济发展,严格地限制一部分高污染和高耗能的企业,而现代机械制造业的浪费与污染都是非常严重的,怎样更加有效地减少污染与能耗引起了人们的广泛关注。机械制造的低碳化发展,就需要在机械制造技术当中融入节约、可持续额和环保的思想,以低碳化的包装、低碳化的工艺、低碳化的设计、低碳化的选材和回收再利用等一系列的策略对现代机械制造技术进行改进和优化,从而提高能源与原材料的使用效率,通过最少的费用,实现最大的企业效益。

3结语

现代制造技术范文6

【关键词】信息化;虚拟制造;虚拟企业

为把我国建成不仅是新的世界制造中心,而且是广泛应用先进技术的制造强国,国家对制造企业提出了宏伟目标,即要求国内骨干企业尽快着手信息化工作, 2010年到2015年大中型企业要达到国际先进的信息化制造水平。实际上,信息化不仅是政策的约束,更是市场的驱使,随着市场经济全球化的进程,信息化制造将成为现代制造企业追求的重要目标之一。

一、信息化制造与虚拟技术

什么才是信息化制造?信息化制造是以虚拟制造和大规模定制生产为标准的,只有基本上实现了从产品设计、开发、生产制造和流通以至产品全生命周期的信息化,才算真正完成信息化工作,在此基础上的先进制造模式和信息化内容才能叫做信息化制造。

随着计算机、自动化及网络技术在制造系统中的应用,信息技术对制造技术发展的作用目前已占到第一位。产品制造过程中的信息投入,己成为决定产品成本的主要因素。信息技术使现代制造的技术含量提高,使传统制造技术发生质的变化。信息技术也促进着设计技术的现代化,加工制造的精密化、快速化,自动化技术的柔性化、智能化,整个制造过程的网络化、全球化。

制造业要在竞争激烈的全球市场求得生存与发展,必须能够更好地满足市场所提出的TQCS要求,即要以最短的产品开发周期(Time)、最优质的产品质量(Quality)、最低廉的制造成本(Cost)和最好的技术支持与售后服务(Service)来赢得市场与用户。为了提高竞争能力,企业应当能够对市场需求的变化做出快速敏捷的反应,并及时地对自身的生产做出合理的调整与重新规划。面对不可预测、持续发展、快速多变的市场需求,企业的生产活动必须具有高度的柔性。计算机软硬件技术及网络技术的迅速发展为实现这一目标提供了强有力的支持。

基于这些因素,概念设计、并行工程、智能制造、敏捷制造等多种有关先进制造技术的新思想、新概念相继诞生。虚拟制造(VirtualManufacture)就是其中之一,它代表了一种全新的制造体系和模式。在虚拟制造中,产品开发是基于数字化的虚拟产品开发VPD方式(VirtualProductDevelopment),以用户的需求为第一驱动,并将用户需求转化为最终产品的各种功能特征。VPD保证了产品开发的效率和质量,提高了企业的快速响应和市场开拓能力。

虚拟技术在先进制造技术中的应用主要包括虚拟制造和虚拟企业两个部分。

1.虚拟制造(VM)是在产品设计阶段实时地、并行地模拟产品未来制造全过程及其对产品设计的影响,预测产品性能、产品的可制造性、产品的成本等,从而更有效地、柔性灵活地组织生产,并使新产品开发一次获得成功,目的是尽量降低产品的成本,缩短产品的开发周期,提高产品的质量和寿命,快速有效地响应瞬息万变的市场。

虚拟制造实际上是一种计算机科学技术,以信息技术、仿真技术、虚拟现实技术为支柱,在产品设计或制造系统的物理实现之前,就能使人体会到或感觉到未来产品的性能或者制造系统的状态,从而可以做出前瞻性的决策与优化实施方案。从本质上讲虚拟制造技术是对真实制造过程的动态模拟、仿真,是在计算机上制造数字化产品,经过模拟仿真对产品外形设计、布局设计、加工及装配过程达到优化产品的设计及工艺过程、优化制造环境配置和生产供给计划、优化制造过程并改进制造系统的目的,用来改善各个层次的决策和控制。虚拟制造从根本上改变了设计、试制、修改设计、规模生产的传统制造模式。在产品真正制出之前,在虚拟制造环境中生成软产品原型代替传统的硬样品进行试验,对其性能和可制造性进行预测和评价,从而缩短产品的设计与制造周期,降低产品的开发成本,提高系统快速响应市场变化的能力。

2.虚拟企业是为了快速响应某一市场需求,将产品涉及到的不同企业临时组建成为一个没有围墙、超越空间约束、靠计算机网络联系、统一协调的合作经济实体。虚拟企业的特点是企业的功能上不完整、地域上分散和组织结构上非永久性,它是实现敏捷制造的有效手段。由于市场的全球化,企业必须不断创新产品及优化制造过程,快速响应客户要求,才能取得竞争上的优势。同时,企业不可能也不必做每一件事、每一个部件和每一个制造过程,而必须寻找合适的合作伙伴。其最终目标是利用不同地区的现有生产资源,把它们迅速组合成一种没有界限的、靠电子手段联系的经营实体,以便快速推出高质量、低成本的新产品。

由于国内外市场竞争日益加剧,科学技术发展迅速,产品更新换代速度加快及人们对产品多样化的需求增加,使得机械制造业向多品种小批量生产方式发展。因此,缩短产品开发周期成为决定制造业竞争力的首要因素。而虚拟制造技术被认为是加速新产品开发的有效手段,它能很好地解决制造业的TQCS难题,虚拟制造技术对制造业将是一次新的革命,它的广泛应用意义是深远的。

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二、市场化与虚拟制造技术应用

制造业是我国国民经济的支柱产业,它一方面创造价值,生产物质财富和新的知识,另一方面为国民经济各个部门包括国防和科学技术的进步与发展提供先进的手段和装备。在我国的经济腾飞中,制造业功不可没。但是,随着计划经济体制向市场经济体制转变,我国制造企业的弊端日益显露出来。

我国制造业目前存在的五大难题:

1.产品质量不稳定,水平低下,主要机械产品中达到当代世界先进水平的不到10%;

2.生产集中度低,分散、重复严重,缺乏协作;

3.科技基础薄弱,自主研发创新能力差;

4.企业装备陈旧,生产工艺落后,精密、高效、数控设备不足10%;

5.人才培养后继乏力;加之企业基础管理薄弱,缺乏现代生产管理意识,在市场经济新形势下显得十分被动。

虚拟制造在工业发达国家,如美国、德国、日本等已得到了不同程度的研究和应用。在这一领域,美国处于国际研究的前沿。福特汽车公司和克莱斯勒汽车公司在新型汽车的开发中已经大量应用虚拟制造技术,大大缩短了产品的时间;波音公司设计的777型大型客机是世界上首架以三维无纸化方式设计出的飞机,它的设计成功已经成为虚拟制造从理论研究转向实用化的一个里程碑。

虚拟制造(VM)作为一种哲理、一种制造策略为制造业的发展指明了方向。它可以全面改进企业的组织管理工作,提高企业整体运作及全面最优决策的效能和市场竞争力。实施虚拟制造可以打破传统的地域、时域的限制,通过Internet实现资源共享,变分散为集中,可实现异地设计、异地制造,从而使产品开发能以快速、优质、低耗响应市场变化。通过分析设计的可制造性,利用有效的工具和加工方法来支持生产,可以大大提高产品的质量和稳定性。企业不再需要投入大量的设备和仪器,从而避免了不必要的设备闲置,可充分利用其他企业的先进设备和仪器进行生产,能很好地解决一些中小企业资金短缺的难题。

但在实施虚拟制造技术过程中,虽然国家对制造业十分重视,但由于我国当前正处于体制改革过程中,多种机制并行,在资金使用时较难协调,国家也难以投入重金支持虚拟制造技术研究。应用人才短缺,企业的整体认识不统一,就是现有的科研成果都难以推广应用,因此实现企业信息化制造任重而道远,但这些并不能阻挡它的向前发展。

三、实施虚拟制造应采取的措施

1.高度重视和全面规划。虚拟制造技术与其它的先进制造技术是相互关联、彼此交叉的,其涉及面广、技术难度大,研究及推广应用需要投入大量人力、物力及资金,政府部门应从宏观上加强对虚拟制造技术的指导,同时要使虚拟制造技术与各种先进制造技术相互衔接、协调发展。

2.加强人才培养和培训工作。人是先进制造的主体,没有高素质的人的参与,再好的技术也发挥不了应有的作用。因此,企业领导应有人本思维,采用人机一体的技术路线。企业在培养和引进高层次、高质量研究型、管理型和开发应用型人才的同时,大力普及CAD/CAM技术,及时推行精益生产、并行工程等思想和技术,全面提高企业员工的技术素质。企业与高校应探索人才的联合培养新模式,不断增强科技创新能力。

3.加强关键技术的研究、开发和应用。虚拟制造技术包括软件技术和硬件技术,其中建模技术、计算机仿真技术和虚拟现实技术等是实施虚拟制造的关键技术。我国科研力量分散,建立分布式网络化研究中心,以企业为主体,产学研相结合,重点投资与自身发展有关的关键技术的研究,进行研发和推广是一条值得深入探索的道路。

4.从企业实际出发,分阶段实施。企业要实现虚拟制造,应分阶段逐步实行,要做好全面扎实的基础工作,应加强CAD/CAPP/CAM/NC/FMC/CAE技术的研究和推广应用,在全面实施并行工程的基础上实施虚拟制造。