先进制造系综述.docVIP

先进制造技术综述 1 概述：先进制造技术是指自动化技术、微电子技术、技术等先进技术给传统制造技术带来的变化。具体地说，就是指集电子技术、技术、机械工程技术、技术等多种技术为一体设备、和系统的总称。包括：集成制造系统、计算机辅助设计计算机辅助制造等。是制造业企业取得竞争优势的必要条件之一，能充分发挥组织管理技术威力，管理、和人力资源的有机协调和融合（1）（2）（3）（4）（5）（6）” 产品，要求其生产过程是绿色环保型的。 3 先进制造技术的发展历程 3.1 先进制造技术的形成 制造业是现代国民经济和综合国力的重要支柱[1]，它创造了国民生产总值的1/3,工业生产总值的4/5,提供了国家财政收入的1/3。由此可见,制造技术水平的高低将对一个国家的经济实力和科技发展产生重要的影响。制造技术将会主宰一个国家的命运，因而，各国政府都极为重视先进制造技术的研究和发展。先进制造技术起源于20世纪80年代的美国,它的提出为提高制造业的竞争力，促进国家经济的增长。先进制造技术通过不断地吸取计算机、信息、自动化、新材料和现在传统管理技术，并将其综合应用于产品的研究与开发、设计、生产、管理和市场开发、售后服务，同时能取得社会经济效益的综合技术[2]。 3.2 先进制造技术的现状 我国的制造业经过数十年的努力，已经具有了相当的规模，积累了大量的技术与经验。但是随着经济发展的全球化，因为我国有着巨大的市场和丰富的劳动力资源，国外的资金、产品、技术大量的涌入我国，使我国的本土企业面临前所未有的竞争局面。这样的竞争局面就要求企业的产品质量更高，更新换代更快，价格更低，交货更及时和服务质量更好。近年来，虽然我国的制造业不断的引进并采用了先进的制造技术，但是与工业发达的国家相比，仍然存在着巨大的差距。目前我国的企业的制造技术依旧较为落后,优质且高效的低耗工艺的普及率还不足10%, 数控机床、精密设备的普及率不足5%,高档数控机床有90%以上依赖于进口;大型成套装备技术严重落后, 而且高档、大型仪器设备大多依赖进口。中档产品以及许多关键零部件, 国外产品占有我国市场60%以上的份额等等[3]。这些都制约着我国先进制造业的发展。先进制造技术是现代制造业的关键技术,这已经成为衡量一个国家综合实力和科技发展水平的重要标志,为提高一个国家的国际地位起着举足轻重的作用。为适应21世纪对制造技术的需要,先进制造技术的总趋势是向系统化、集成化、智能化方向发展[4]。 3.2 先进制造技术的发展趋势 先进制造技术未来的发展趋势有多个方面。对产品本身而言, 应包括“精”、“极”、“文”这三点，具体来说就是：精确化，极端化和人文化。对制造过程而言, 应包括“绿”、“快”、“省”、“效”这四点，也就是：绿色环保，快速，节省，高效。对制造方法而言,应包括“数”、“自”、“ 集”、“网”和“智” 这五点,即：数字化，自动化，集成化，网络化，智能化[5]。 4 计算机集成制造系统 计算机集成制造系统是在信息技术和自动化技术的基础上，通过计算机技术将分散在产品设计制造过程中的各种子系统有机地集成起来，形成了适用于多品种、小批量的生产，能够更好地实现整体效益的集成化和智能化的制造系统。自1960年以来, 制造业为解决其自动化面临的难题, 应用了一系列以计算机技术为内核的新技术, 这些新技术主要有: 数控、分布式数控、原材料需求计划、制造资源计划、计算机辅助设计和计算机辅助制造、计算机辅助工程、计算机辅助工艺过程设计和机械制造成组技术, 以及机器人等[6]。 5 快速成型技术 快速成型技术，产生于20世纪80年代的后期，是基于“离散—堆积”原理和增材制造的一种新的成形方法，又被称为分层制造技术和自由实体制造技术[7]。就目前而言，发展应用地比较成熟的快速成型技术主要有：三维打印技术、熔融堆积成型技术、叠层实体制造技术、光固化快速成型技术、选择性激光烧接技术等等。针对特种性能金属材料关键件的直接制造，快速成型技术发展出了多种新工艺，如激光选区熔化、激光熔覆快速制造和电子束选区熔化技术等[8]。目前的快速成型技术之中仍存在着许多问题，例如：快速成型技术的专利保护体制已成为快速成型技术集成的发展障碍；快速成型件的精度不够高；快速成型的材料性能不够理想快以及快速成型软件的开发问题等。展望该技术的进一步走向,它的发展目标应该是以实现各类产品或零部件的低成本、高精度、快速、直接的成型制造。为此, 快速成型技术进一步的研究和开发重点:优化产品信息的采集与处理，开发新的成型材料，提高成型制造采用的能源性能，研究新的成型制造方式，开发经济、高效的快速成型制造系统等[9]。 6纳米制造技术 纳米技术是当今世界最有前途的技术之一，世界各国相继投入巨资进行研究。纳米加工技术所要涉及的是纳米材料, 其中包