先进制造技术发展及应用.doc

先进制造技术在未来机械制造业的发展 制造业是国民经济的支柱产业，是直接创造社会财富的基础。而制造业的竞争力依赖于先进的制造技术，所以世界各国都非常重视制造技术的发展。近十年来经过许多国家，特别是工业发达国家的政府与实业界的诸多努力，先 进制造技术的研究与应用得到了长足的进展。但不得不遗憾地承认，先进制造技术的应用所取得的实际效果并不如意，尤其以柔性制造系统(FMS)应用推广的教训最为深刻。究其原因，人们依传统思维将先进制造技术狭义地理解为是一种技术改进，而忽视了人与组织的主导作用。目前，中国制造企业，尤其是国有企业面临困难，许多国有企业严重亏损，而且这一趋势还在扩大。因此，政府、研究机构和许多企业将采用先进制造技术作为扭转企业困境的一条途径。在这一背景下，对先进制造技术进行整体宏观上的分析，总结其基本特征，并结合中国基本国情的分析，研究我国应用和发展先进制造技术的战略具有一定的现实意义。 先进制造技术是美国在20世纪80年代末,根据制造业面临日本的挑战,为增 强制造业的竞争能力和振兴美国经济提出的,它是以信息技术为支撑,研究并改造作用于产品整个生命周期的所有技术的总称,它综合了机械、电子、信息生物、光学、材料、能源、环保、管理等领域的必威体育精装版成果,目的是获得优质、高效、低耗、清洁的产品 图1 先进制造技术群体构成 图1中，先进制造设计技术是研究设计目标的设计理论、方法、环境和手段，实现性能优良设计及提高产品竞争优势的技术:各种CAD技术、有限元技术、反求工程技术、安全技术、可靠性设计、并行设计、健壮设计、仿真与虚拟设计、快速响应设计、面向“X”的设计(DFX)、绿色设计、全寿命周期设计等[4]。 先进制造工艺技术包括精密加工和超精密加工、精细加工、微细加工、微型机械、快速切削技术、计算机辅助工艺规划(CAPP)、精良生产(CP)、最优生产技术(OPT)、复杂曲面加工、激光加工、纳米加工、电磁加工技术、超塑加工技术、复合加工技术、优质清洁表面工程技术、优质低耗洁净热处理技术、优质焊接技术等。 先进制造自动化技术是实现制造过程全自动化技术:计算机数控技术(CNC)、计算机辅助制造(CAM)、柔性制造(FM)、计算机集成制造(CIM)、快速原型制造(RPM)等。先进制造模式是先进制造技术的组织形式:精益生产(LP)、柔性制造(FM)、敏捷制造(AM)、协同制造(CM)、智能制造(IM)、虚拟制造(VM)、准时生产(JIT)、成组技术(GT)、并行工程(CE)等。 先进制造网络化生产技术:制造资源计划(MRP)、企业资源计划(ERP)、产品数据管理(PDM)、企业过程重组(BPR)、供应链管理(SCM)、管理信息系统(MIS)、全面质量管理(TQM)、全面生产维护(TPM)、虚拟企业(virtual company)、分散网化制造(dispersed network manufacturing，DNM)等。 随着微电子、信息技术的引入，使先进制造技术还能驾驭信息生成、采集、传递、反馈、调整的信息集成过程。先进制造技术是可以驾驭生产过程的物质流、能量流和信息流的系统工程。 为确保生产和经济效益持续稳步的提高，能对市场变化做出更快捷的反应，以及对最佳技术效益的追求，提高企业的竞争能力，先进制造技术比传统的制造技术更加重视技术与管理的结合，更加重视制造过程组织和管理体制的简化以及合理化，从而产生了一系列先进的制造模式。随着世界自由贸易体制的进一步完善，以及全球交通运输体系和通信网络的建立，制造业将形成全球化与一体化的格局，新的先进制造技术也必将是全球化的模式。 先进制造技术体系结构 合理的体系结构不但能更好的推动先进制造技术发展，而且能影响其发展趋势。对先进制造技术的体系结构认识很不统一。机械科学研究院(AMST)提出的先进制造技术由多层次技术群构成的体系图，强调了先进制造技术从基础制造技术、新型制造单元技术到先进制造集成技术的发展过程，也表明了在新型产业及市场需求的带动之下，在各种高新技术(如能源技术、材料技术、微电子技术和计算机技术以及系统工程和管理科学)的推动下先进制造技术的发展过程。先进制造技术是制造业为了提高竞争力以适应时代要求，对制造技术不断优化及推陈出新而形成的高新技术群。在不同的国家、不同的发展阶段，先进制造技术有不同的内容及组成。我国目前属于先进制造技术范畴的技术是一个三层次的技术群，见图2。 图2先进制造技术的层次及技术来源示意图 第一个层次是优质、高效、低耗、清洁基础制造技术　铸造、锻压、焊接、热处理、表面保护、机械加工等基础工艺至今仍是生产中大量采用、经济适用的技术，这些基础工艺经过优化而形成的优质、高效、低耗、清洁基础制造技术是先进制造技术的核心及重要组成部分。这些基础技术主要