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淺談現代先進制造技術

作者:admin 更新時間:2019年03月19日 17:07:24

  摘要:制造業在國民經濟中起著重要的作用,其發展對一個國家的經濟、社會及文化的影響十分巨大和深遠。隨著科技的進步,制造業中現代加工技術不斷地創新,突出的特點就是加工的方法與傳統的方法所不同。


  關鍵詞:先進制造;自動化技術;信息技術


  先進制造技術是在傳統制造的基礎上不斷吸收機械、電子、信息、材料、能源和現代管理技術等方面的成果,它不是一般單指加工過程的工藝方法,而是橫跨多個學科,包含了從產品設計、加工制造、到產品銷售、用戶服務等整個產品生命周期全過程的所有相關技術,涉及到設計、工藝、加工自動化、管理及特種加工等多個領域,并逐步融合與集成。


  一、先進制造技術產生背景


  先進制造技術計劃是美國根據本國制造業面臨的挑戰和機遇,為增強制造業的競爭力和促進國家經濟增長,首先提出了先進制造技術的概念。此后,歐洲各國、日本以及亞洲新興工業化國家如韓國等也相繼作出響應。人們往往用AMT來概括由于微電子技術、自動化技術、信息技術等給傳統制造技術帶來的種種變化與新型系統。


  二、先進制造技術的關鍵技術


  一是成組技術。在機械制造工程中,成組技術是計算機輔助制造的基礎,將成組哲理用于設計、制造和管理等整個生產系統,改變多品種小批量生產方式,獲得最大的經濟效益。


  二是敏捷制造。敏捷制造是借助于計算機網絡和信息集成基礎結構,構造有多個企業參加的“VM”環境,以競爭合作的原則,在虛擬制造環境下動態選擇合作伙伴,組成面向任務的虛擬公司,進行快速和最佳生產。


  三是并行工程。并行工程(CE)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。在傳統的串行開發過程中,設計中的問題或不足,要分別在加工、裝配或售后服務中才能被發現,然后再修改設計,改進加工、裝配或售后服務(包括維修服務)。而并行工程就是將設計、工藝和制造結合在一起,利用計算機互聯網并行作業,大大縮短生產周期。


  四是快速成型技術。快速成型技術是利用所要制造零件的三維CAD模型數據直接生成產品原型,并且可以方便地修改CAD模型后重新制造產品原型。隨著計算機技術的決速發展和三維CAD軟件應用的不斷推廣,越來越多的產品基于三維CAD設計開發,使得快速成型技術的廣泛應用成為可能。快速成形技術已廣泛應用于宇航、航空、汽車、通訊、醫療、電子、家電、玩具、軍事裝備、工業造型(雕刻)、建筑模型、機械行業等領域。


  五是虛擬制造技術。虛擬制造技術以計算機支持的建模、仿真技術為前提,對設計、加工制造、裝配等全過程進行統一建模,在產品設計階段,實時并行模擬出產品未來制造全過程及其對產品設計的影響,預測出產品的性能、產品的制造技術、產品的可制造性與可裝配性,從而更有效地、更經濟地靈活組織生產,使工廠和車間的設計布局更合理、有效,以達到產品開發周期和成本最小化、產品設計質量的最優化、生產效率的最高化。


  六是智能制造。智能制造(IM)是制造技術、自動化技術、系統工程與人工智能等學科互相滲透、互相交織而形成的一門綜合技術。它強調通過“智能設備”和“自治控制”來構造新一代的智能制造系統模式。因此,智能制造技術的研究開發對于提高生產效率與產品品質、降低成本,提高制造業市場應變能力、國家經濟實力和國民生活水平,具有重要意義。


  三、常見先進制造加工技術


  一是精密、超精密加工技術。它是指對工件表面材料進行去除,使工件的尺寸、表面性能達到產品要求而采取的技術措施。當前,納米加工技術代表了制造技術的最高精度水平,超精密加工的材料已有金屬擴大到了非金屬領域。根據加工的尺寸精度和表面粗糙度,精度加工可大致分為精密加工、超精密加工和納米加工。


  二是精密成型制造技術。它是指工件成型后只需少量加工或無須加工就可用做零件的成型技術。它是由多種高新技術與傳統的毛坯成型技術融合而成的綜合技術,正在從近凈成型工藝向凈成型工藝的方向發展。


  三是特種加工技術。它是指利用電、磁、聲、光、化學等能量及其組合施加在工件的被加工部位上,從而達到材料去除、變形、改變性能等目的的非傳統加工技術。


  四是表面工程技術。它是指采用物理、化學、金屬學、高分子化學、電學、光學和機械學等技術及其組合,提高產品表面耐磨、耐蝕、耐熱、耐輻射、抗疲勞等性能的各項技術。表面工程技術主要包括熱處理、表面改性、制模和涂層等技術。


  我國制造科學技術有日新月異的變化和發展,為了迎接新的挑戰,必須認清制造技術的發展趨勢,縮短與先進國家的差距,使我國生產的產品無論是質量、效率,還是品種,都有較強的市場競爭力,因此,對先進制造技術研究和實施是刻不容緩的重要任務,以實現我國機械制造業跨入世界先進的行列。作者:張艷

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