13 机械制造技术基础（3D） 第13章 制造模式与制造技术教学资料-.ppt

图13-30 虚拟制造体系结构 制造模式与制造技术 13.4.7 可持续发展制造 可持续发展制造就是建立极少产生废料和污染物的工艺技术系统。企业应从以自然资源和劳动力投入的经济增长方式，逐渐转变为技术型发展模式；要在提高企业的创新能力，采用环境无害化技术，改善管理，提高资源利用率，降低物耗、能耗上下功夫。实施可持续发展战略，应进行高技术开发，利用自然资源，努力降低自然资源消耗，统筹考虑环境保护和自然资源开发、应用；应坚持与自然相和谐统一的方式，追求人类健康而富有生产成果的生活权利，应该在创造当代人的发展和消费的时候，努力做到可持续发展，使自己的机会与后代人的机会平等。 制造模式与制造技术 可持续发展制造是一个非常宽广的范畴，有关理论、模式、评价标准、涉及的范围等诸多问题正在研究或有待研究中；但机械制造领域中提出的绿色制造、绿色设计、绿色加工、绿色工艺、产品的全生命周期等理论以及技术的研究与应用已广泛深入地展开。人们已清楚地认识到：为了使工业产品和制造过程不破坏环境，必须改变传统的产品开发战略。在制造业中，我们不能单纯强调快速响应制造，不应只研究交货上市期、质量和效益，还应该研究支持可持续发展的制造技术，并把它作为一个重要战略问题。 目前，企业的可持续发展制造的实施工作，主要包含以下内容： 制造模式与制造技术 (1)产品的原材料易回收或可重复利用，或易分解而不致在报废后造成对环境的污染。 (2)产品在使用时，不造成对环境的污染，运行时是节能的。 (3)产品所用原材料应来源丰富，尽量减少稀缺资源的使用。 (4)易拆卸、可重复使用的产品结构设计。 1. 绿色产品的第一个环节是设计 制造模式与制造技术 节能就是节约地球的资源。同时，能量消耗的减少意味着产生电能、核能等过程中，污染排放也减少。 2. 绿色产品的第二个环节是节能的制造过程 (1)改善制造过程的环境，产生尽量小的噪声，不产生有害气体，创造宜人的工作环境。 (2)在制造过程中开展绿色加工，把环境影响、制造问题、资源优化统一起来考虑。如在机械加工过程中把加工过程的硬件(设备、材料、刀具、操作人员等)、软件(制造理论、制造工艺、制造方法等)和信息(与加工相关的信息)柔性、动态地结合起来，努力提高加工过程中的绿色度。 (3)大力开发绿色工艺，有针对性地解决制造过程中对可持续发展制造有不利影响的传统工艺。如用干切削、绿色气体冷却切削、低温冷却切削等方式代替、改善会造成环境污染的乳化液冷却切削，并在降低成本，提高零件加工质量等方面取得良好效果。 制造模式与制造技术 3. 绿色产品的第三个环节是产品本身的品质 绿色产品比一般产品更体现以人为本、提高舒适度和健康保护及环境保护程度。绿色产品在使用时，不造成或很少产生对环境的污染，运行时是节能的。 制造模式与制造技术 * * 4. 绿色产品的第四各环节是废弃物便于处置 产品总是会退出历史舞台的！ 在设计开发过程中，必须同时考虑产品报废后的处理，不应当影响环境，带来污染和自然资源的破环。 产品的销毁应当是绿色的！ 产品在回收处理过程中很少产生废弃物；绿色产品的原材料易回收或可重利用，或易分解而不致在报废后造成对环境的污染。产品的绿色包装：产品的包装物可重用或易分解再生，以免丢弃物对环境的污染。 制造模式与制造技术 13.4.8 智能工厂与智能制造 * * 面对信息技术和工业技术的革新浪潮，德国人提出了工业4.0战略，美国人出台了先进制造业回流计划，中国加紧推进两化深度融合，并发布了中国制造2025战略。这些战略的核心都是利用新兴信息化技术来提升工业的智能化应用水平，进而提升工业在全球市场的竞争力。德国提出的工业4.0计划，强调智能工厂和智能生产，实质是实现信息化与自动化技术的高度集成，其核心是智能生产技术和智能生产模式，旨在通过“物联网”和“务（服务）联网”，把产品、机器、资源、人有机联系在一起，推动各环节数据共享，实现产品全生命周期和全制造流程的数字化。 制造模式与制造技术 1. 数字化工厂 * * 　　数字化工厂(DF) 是在计算机虚拟环境中，由数字化模型、方法和工具构成的综合网络，通过先进的3D虚拟现实可视化、仿真和文档管理，集成了产品、过程和工厂模型数据库，并扩展到整个产品生命周期，对整个生产过程进行仿真、评估和优化，通过连续的没有中断的数据管理集成在一起，以提高产品的质量和生产过程所涉及的质量和动态性能。数字化工厂的本质是实现信息的集成，是现代数字制造技术与计算机仿真技术相结合的产物，构建了一种新型生产组织方式，如图13-31所示。 制造模式与制造技术 2．智能工厂 * * 智能工厂是在数字化工厂的基础上，利用物联网技术和监控技术加强信息管理服务，提高生产过程可控性、减少生产线人工干预，以及合理计划排程。同时，集初