先进制造技术

先进制造技术（精选12篇）

先进制造技术 篇1

随着信息时代的到来,全球经济的一体化和统一市场的形成,作为国民经济支柱产业的制造业面临更加激烈的竞争。21世纪的制造业不断经历新的技术革命,通过持续变革、快速响应、加强产品全生命周期内的品质、功能、服务和注重环保等增强市场竞争力,因此,采用高度集成、敏捷、智能和绿色的制造技术是不可逆转的趋势。

1 先进制造技术的发展趋势

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、管理等领域的最新成果,目的是获得优质、高效、低耗、清洁的产品。21世纪先进制造技术的发展趋势体现在以下几个方面:

a) 精密化:20世纪60年代,一般加工精度为100μm,精密加工精度为1μm,超精密加工精度为0.1μm;到20世纪末,一般加工精度1μm,精密加工精度为0.01μm,超精密加工精度为0.001μm。在现代超精密机械中,对精度要求极高,如人造卫星的仪表轴承,其圆度、圆柱度、表面粗糙度等均达纳米级。譬如,电子制造中所要求的控制精度趋于纳米级、加工精度趋于亚纳米级。

精密和超精密加工技术包括精密和超精密切削加工、磨削加工、研磨加工以及特种加工和复合加工(如机械化学研磨、超声磨削和电解抛光等)三大领域。超精密加工技术已向纳米技术发展,近年来纳米技术的出现,促使超精密加工向其极限加工精度—原子级加工进行挑战。纳米技术促进了机械科学、材料科学、光学科学、测量科学和电子科学的发展。

b) 自动化:自动化技术自20世纪初出现以后,经历了由适合于单一品种大批量生产的刚性自动化、到多品种小批量的柔性自动化、多品种变批量的综合自动化的发展过程,自动化技术的成功应用,极大地提高了产品的生产率,有效地向用户提供优质产品,同时还可以完成高危工作环境的任务。对于像汽车、发动机这样生产批量较大的行业的自动化,可通过机床自动化改造、使用自动机床、组合机床、自动生产线来完成。小批量生产自动化可通过NC, IMS, MC, CAM, FMS, CIM, IMS等来完成。未来的自动化将更多的考虑“人-机-环境”等的协调关系。

c) 网络化:制造过程中的市场开发、原料采购、产品设计、零件加工、机器装配、成品销售等环节,已不局限于一个企业、一个集团或者是一个国家,借助网络技术,特别是Internet,跨越不同的企业之间存在的空间差距,组织、管理和利用分散在各地的制造资源,建立灵活有效、互惠互利的异地、跨国界动态企业联盟,通过企业之间的信息集成、业务过程集成、资源共享,对企业开展异地协同的设计制造,网络营销、供应链管理等提供技术支撑环境和手段,实现产品商务的协同、产品设计的协同、产品制造的和供应链的协同,极大地缩短了产品的研制周期,降低了研制费用,提高整个产业链和制造群体的竞争力。

d) 集成化:随着时间的推移,在传统制造工艺技术不断发展的基础上,将计算机技术、信息技术、新材料技术和管理技术等有机融合于产品生命周期中去,形成多专业学科的交叉渗透的技术综合体,先进制造技术其内涵跨越了传统制造技术和企业及加工车间的边界,它是一个包含从市场需求、创新设计、工艺技术到生产过程组织与监控、市场信息反馈、企业文化在内的工程系统;是以先进制造工艺、计算机应用技术为核心的信息、设计方法、工艺技术、能源工程及相应的工程管理技术集成的现代制造工程[1]。

e) 智能化:信息时代借助机器实现人的脑力劳动部分机械化和自动化,使人摆脱繁琐的计算和分析,有更多的精力从事创造性劳动。智能化是制造技术的发展趋势之一,智能化促进了制造系统的柔性化,使它具有更为完善的判断与适应能力,保证制造系统以最佳的状态在运行过程。

f) 绿色化:绿色制造是人类社会可持续发展战略在现代制造业中的体现,绿色织造主要涉及到资源的优化利用、清洁生产和废弃物的最少化和利用,对产品而言,绿色制造覆盖产品的设计、生产、包装、运输、流通、消费及报废等整个产品生命周期。

在绿色设计方面,选择绿色无毒、无污染、易回收、可再用或易降解的材料;提高产品的可拆卸性能,产品只有通过拆卸和分类才能较彻底地进行材料的回收和零部件的再循环利用;设计时充分考虑产品的各种材料组分的回收利用的可能性、回收处理方法及工艺、回收费用等与产品有关的一系列问题,从而达到简化回收处理过程、减少资源浪费、对环境无污染或少污染的目的。

海湾战争期间,美国陆军支援大队在短短3个月时间内,利用再制造技术恢复了战区70%的损坏装备,日本富士施乐公司对可再利用的零部件进行修复和处理后循环再使用,利用率达到50%以上,拥有旧零部件的复印机产量达到总产量的25%。美国对钢铁材料报废产品的再制造已经取得显著效果;节省能源47%～74%,减少大气污染86%,减少水污染76%,减少固体废料97%,节省水量40%。

为减少切削加工过程中切削液对环境的污染,出现了最小量润滑切削、干切削、低温喷射液氮磨削、气体射流冷却切削等绿色切削和磨削加工技术,切削加工过程中没有或只有微量的切削液。与传统的湿切削相比,降低了加工成本,避免了废液的处理。

2 先进生产制造模式

在社会经济快速发展和市场竞争日益激烈的今天,制造企业仅仅依靠改进工艺、提高装备水平是满足不了上述要求的,必须从总体策略、组织结构、管理模式等方面适应市场的要求,制造模式是指企业体制、经营、管理、生产组织和技术系统的形态和运作模式。

a) 精益生产(LP):1990年美国麻省理工学院詹姆斯等花了5年时间考察全球近百家汽车制造厂,在《The Machine That Changed the World》一书中提出精益生产概念。并依此来描述日本丰田汽车公司生产方式,认为日本20世纪80年代成功的原因在于采用了新型的生产模式。

精益生产的的特点是:1)以人为本,调动所有员工的积极性和创造性;2)重视顾客需要,按顾客的需要提供适销对路的产品,并提供优质服务;3)精打细算,消除制造过程中一切冗余的人、物、活动、岗位、时间、空间,要求工人一专多能,实现完美生产;4)精益求精,追求制造过程中各个环节和全过程的不断完善,及时解决问题,实现零废品、零库存和产品的多样化。

b) 敏捷制造(AM)与虚拟企业(VE):20世纪80年代,为了恢复美国制造业在全球的领导地位,由美国国防部组织了里海大学和通用汽车公司等13家大公司为核心的有100多家公司参与的联合研究组,最终于1991年完成了《21世纪制造业发展战略》报告并提交美国国会,此报告提出了“敏捷制造”的概念。

敏捷制造的特点:1)需求响应的快捷性,快速响应市场当前和未来可预知需求,开发、生产符合用户设计或订货要求的产品;2)制造资源的集成性,不仅是企业内部的资源共享与信息集成,还包括企业间的各种资源集成起来,实现技术、管理和人的集成,从而在产品的生命周期内,最大限度地满足用户的需要;3)组织形式的动态性,为赢得机遇性市场竞争,利用信息技术和网络技术,实现不同组织和企业间的动态组织,它随任务的产生而产生,并随任务的结束而结束,这种超越空间的互利互惠、协同作战、资源互补的联合组织,被称为虚拟企业,又称为动态联盟。

1993年,美国圣地亚国家实验室、联合信号公司联合实施了遥测装置敏捷制造示范项目,在13个月内设计和制造了新型集成遥测处理器,项目成本比预算降低了30%多,生产时间比以前的生产方式减少50%,生产效益提高好几倍。

2000年2月,通用汽车公司、福特汽车和戴姆勒—克莱斯勒终止各自的零部件采购计划,转向共同建立零部件采购的电子商务市场(采购环节的动态联盟),同年4月,雷诺—日产公司决定加盟该电子商务市场,交易处理成本由原来的每笔100～150美元降低到5美元,每台汽车的制造成本至少可以降低1200美元。

c) 集成制造(CIM)与智能制造(IM):1974年,美国的哈林顿博士在《Computer Integrated Manufacturing》一书中提出计算机集成制造(CIM)的概念。集成制造的两个基本观点是:1)系统观,企业的各个经营环节,从市场、产品的开发、加工制造、管理、销售及服务都是一个不可分割的整体,需要统筹考虑;2)制造信息观,企业整个生产经营过程,实际上是信息采集、传递和加工处理的过程。

CIM是企业组织、管理和实现现代化生产的新模式,它将企业的人、技术、管理三要素以及信息流、物料流、价值流有机地集成在一起,逐步实现企业全过程的计算机化综合,它能使企业在总体优化的前提下,寻求局部优化并达到全局优化运行,以获得最大效益。

IM是在20世纪80年代人工智能技术广泛应用的基础上产生的,它的特点是:制造的各个环节的高度柔性化、高度集成化和智能化,通过计算机来模拟人类专家的智能活动,对制造问题进行分析、判断、推理、构思和决策,取代或延伸制造环境中人的部分脑力劳动,并对人类专家的制造智能进行收集、存储、完善、共享、继承与发展。

3 结语

近年来,中国先进制造技术在政府的引导和扶持下,得到快速的发展和重大突破。计算机辅助设计技术(CAD)在制造业普遍应用,我国开发了一批性能优异的三维CAD, CAPP和CAM系统,数控机床和柔性制造系统也取得了丰硕的成果。基础技术和系统技术方面的发展,极大地推动了制造业的现代化。发展和推广先进的制造技术要站在信息技术科技革命、纳米科技革命和生物科技革命的高度,充分认识先进制造技术需要的是创新型人才,实施先进制造模式的人才建设是关键。

摘要：阐述了先进制造技术内涵和技术特点、先进制造技术应用现状、发展趋势和先进制造模式。

关键词：先进制造技术,先进制造模式,制造业,自动化技术

参考文献

[1]张永伟.先进机械制造技术及发展模式[J].山东电大学报,2001(1):57-58.

[2]杨叔子,吴波,李斌.再论先进制造技术及其发展趋势[J].机械工程学报,2006,42(1):1-5.

[3]王太隆.先进制造技术[M].北京:机械工业出版社,2006.

[4]张世昌.先进制造技术[M].天津:天津大学出版社,2004.

先进制造技术 篇2

作者：王玉石

湖北文理学院机械与汽车工程学院工业工程1311班 学号2013123106

摘要：介绍了智能制造提出的背景、主要研究内容和目标,人工智能与IMT、IM的关系,IMS和CIMS,智能制造的物质基础及理论基础,智能制造系统的特征及框架结构,并简要介绍了智能加工中心IMC,智能制造技木的发展趋势，以及智能制造系统研究成果及存在问题。

关键词：智能制造，IMS,IMC,IMT。1.主要研究内容和目标

智能制造在国际上尚无公认的定义。目前比较通行的一种定义是, 智能制造技术是指在制造工业的各个环节,以一种高度柔性与高度集成的方式,通过计算机来模拟人类专家的制造智能活动。因此,智能制造的研究开发对象是整个机械制造企业, 其主要研究开发目标有二: ①整个制造工作的全面智能化,它在实际制造系统中首次提出了以机器智能取代人的部脑力劳动作为主要目标,，强调整个企业生产经营过程大范围的自组织能力;②信息和制造智能的集成与共享, 强调智能型的集成自动化。目前,IMT和IMS的研究方向已从最初的人工智能在制造领域中的应用(AiM)发展到今天IMS,研究课题涉及的范围由最初仅一个企业内的市场分析、产品设计、生产计划、制造加工、过程控制、信息管理、设备维护等技术型环节的自动化,发展到今天的面向世界范围内的整个制造环境的集成化与自组织能力,包括制造智能处理技术、自组织加工单元、自组织机器人、智能生产管理信息系统、多级竞争式控制网络、全球通讯与操作网等。2.人工智能与IMT，IMS 人工智能的研究一开始就未能摆脱制造机器生物的思想,即“机器智能化”。这种以“自主”系统为目标的研究路线,严重地阻碍了人工智能研究的进展。许多学者已意识到这一点, Feigenbaum、Newell、钱学森从计算机角度出发,提出了人与计算机相结合的智能系统概念。目前国外对多媒体及虚拟技术研究进行大量投资,以及日本第五代智能计算机研制计划的搁浅等事例, 就是智能系统研究目标有所改变的明证。人工智能技术在机械制造领域中的应用涉及市场分析、产品设计、生产规划、过程控制、质量管理、材料处理、设备维护等诸方面。结果是开发出了种类繁多的面向特定领域的独立的专家系统、基于知识的系统或智能辅助系统,形成一系列的“智能化孤岛”。随着研究与应用的深入,人们逐渐认识到, 未来的制造自动化应是高度集成化与智能化的人—机系统的有机融合, 制造自动化程度的进一步提高要依赖于整个制造系统的自组织能力。如何提高这些“孤岛”的应用范围和在实际制造环境中处理问题的能力, 成为人们的研究焦点。在80 年代末和90年代初,一种通过集成制造自动化、新一代人工智能、计算机等科学技术而发展起来的新型制造工程—— IMT和新——代制造系统—— IMS 便脱颖而出。人工智能在制造领域中的应用与 IMT 和IMS 的一个重要区别在于, IMS 和 IMT 首次以部分取代制造中人的脑力劳动为研究目标, 而不再仅起“辅助和支持”作用,在一定范围还需要能独立地适应周围环境, 开展工作。四IMS和CIMS发展的道路不是一帆风顺的。今天,CIMS的发展遇到了不可逾越的障碍,可能是刚开始时就对CIMS提出了过高的要求,也可能是CIMS本身就存在某种与生俱来的缺陷,今天的CIMS在国际上已不像几年前那样受到极大的关注与广泛地研究。从CIMS的发展来看,众多研究者把重点放在计算机集成上,从科学技术的现状看,要完成这样一个集成系统是很困难的。CIMS作为一种连接生产线中的单个自动化子系统的策略,是一种提高制造效率的技术。它的技术基础具有集中式结构的递阶信息网络。尽管在这个递阶体系中有多个执行层次,但主要控制设施仍然是中心计算机。CIMS存在的一个主要问题是用于异种环境必须互连时的复杂性。在CIMS概念下,手工操作要与高度自动化或半自动化操作集成起来是非常困难和昂贵的。在CIMS深入发展和推广应用的今天,人们已经逐渐认识到,要想让CIMS真正发挥效益和大面积推广应用,有两大问题需要解决:①人在系统中的作用和地位;②在不作很大投资对现有设施进行技术改造的情况下亦能应用CIMS。现有的CIMS概念是解决不了这两个难题的。今天,人力和自动化是一对技术矛盾,不能集成在一起,所能做的选择,或是昂贵的全自动化生产线,或是手工操作,而缺乏的是人力和制造设备之间的相容性,人机工程只是一个方面的考虑,更重要的相容性考虑要体现在竞争、技能和决策能力上。人在制造中的作用需要被重新定义和加以重视。

3．智能制造的物质基础及理论基础

3.1.智能制造系统的物质基础主要有：

(1)数控机床和加工中心美国于1952年研制成功第一台数控铣床,使机械制造业发生一次技术革命。数控机床和加工中心是柔性制造的核心单元技术。(2)计算机辅助设计与制造提高了产品的质量和缩短产品生产周期,改变了传统用手工绘图、依靠图纸组织整个生产过程的技木管理模式。

(3)工业控制技术、微电子技术与机械工业的结合———机器人开创了工业生产的新局面,使生产结构发生重大变化,使制造过程更富于柔性扩展了人类工作范围。

(4)制造系统为智能化开发了面向制造过程

中特定环节、特定问题的“智能化孤岛”,如专家系统、基干知识的系统和智能辅助系统等。

(5)智能制造系统和计算机集成制造系统用计算机一体化控制生产系统,使生产从概念、设计到制造联成一体,做到直接面向市场进行生产,可以从事大小规模并举的多样化的生产;近年来,制造技术有了长足的发展和进步,也带来了很多新问题。数控机床、自动物料系统、计算机控制系统、=机器人等在工业公司得到了广泛的应用,越来越多的公司使用了“计算机集成制造系统(CIMS)”、“柔性制造系统(FMS)”、“工厂自动化(FA)”、“多目标智能计算机辅助设计(M1CAD)”、“模块化制造与工厂(MXMF)、并行工程(CE)”、“智能控制系统(ICS)”以及“智能制造(IM)”、“智能制造技术(IMT)”和“智能制造系统(IMS)”等等新术语。先进的计算机技术、控制技术和制造技术向产品、工艺和系统的设计师和管理人员提出了新的挑战,传统的设计和管理方法不能再有效地解决现代制造系统提出的问题了。要解决这些问题、需要用现代的工具和方法,例如人工智能(AI)就为解决复杂的工业问题提出了一套最适宜的工具。3.2.智能制造技术的理论基础

智能制造技术是采用一种全新的制造概念和实现模式。其核心特征强调整个制造系统的整体“智能化”或“自组织能力”与个体的“自主性”。“智能制造国际合作研究计划JIRPIMS”明确提出:“智能制造系统是一种在整个制造过程中贯穿智能活动,并将这种智能活动与智能机器有机融合,将整个制造过程从订货、产品设计、生产到市场销售等各个环节以柔性方式集成起来的能发挥最大生产力的先进生产系统“。基于这个观点,在智能制造的基础理论研究中,提出了智能制造系统及其环境的一种实现模式,这种模式给制造过程及系统的描述、建模和仿真研究赋予了全新的思想和内容,涉及制造过程和系统的计划、管理、组织及运行各个环节,体现在制造系统中制造智能知识的获取和运用,系统的智能调度等,亦即对制造系统内的物质流、信息流、功能决策能力和控制能力提出明确要求。作为智能制造技术基础,各种人工智能工具,及人工智能技术研究成果在制造业中的广泛应用,促进了智能制造技术的发展。而智能制造系统中,智能调度、智能信息处理与智能机器的有机融合而构成的复杂智能系统,主要体现在以智能加工中心为核心的智能加工系统的智能单元上。作为智能单元的神经中枢——智能数控系统,不仅需要对系统内部中各种不确定的因素如噪声测量、传动间隙、摩擦、外界干扰、系统内各种模型的非线性及非预见性事件实施智能控制,而且要对制造系统的各种命令请求做出智能反应。这种功能已远非传统的数控系统体系结构所能胜任,这是一个具有挑战性的新课题。对此有待研究解决的问题有很多,其中包括智能制造机理、智能制造信息、制造智能和制造中的计算几何等。总之,制造技术发展到今天,已经由一种技术发展成为包括系统论、信息论和控制论为核心的、贯穿在整个制造过程各个环节的一门新型的工程学科,即制造科学。制造系统集成与调度的关键是信息的传递与交换。从信息与控制的观点来看,智能制造系统是一个信息处理系统,由输入、处理、输出和反馈等部分组成。输入有物质(原料、设备、资金、人员)、能量与信息;输出有产品与服务;处理包括物料的处理与信息处理;反馈有产品品质回馈与顾客反馈。制造过程实质上是信息资源的采集、输入、加工处理和输出的过程,而最终形成的产品可视为信息的物质表现形式。4．结语

制造业是国家经济和综合国力的基础,被称为“立国之本”。而我国的制造工业与发达国家相比,差距很大,主要表现为自主开发能力和技术创新能力薄弱,核心技术、关键技术仍依赖进口。对此,我国已引起重视,在“九五”科技规划和15年科技发展规划中,将先进制造技术列为重点发展领域之一。进入21世纪,经济全球化的进程日益加快,制造业领域的竞争日益加剧,而竞争的核心是先进制造技术。在此环境下,我们只有抓住机遇,迎接挑战,利用先进制造技术改造传统产业,实现技术创新、机制创新、管理创新及人才创新,才能实现我国跻身世界制造强国的目标。

参考文献

先进制造技术实验教学改革探讨 篇3

关键词：先进制造技术；机械类专业；实验教学

中图分类号：TH16-4

自20世纪80年代以来，随着计算机及其应用技术的迅速发展，先进制造技术在德国、美国、日本等发达国家得到了广泛的应用。在我国，各种先进的集成化、智能化加工技术和装备，如精密成形技术与装备、少无切削技术与装备、激光加工、3D打印等，进入了一个空前发展的阶段。

我国已经进入工业4.0时代，“中国制造2025”是我国实施制造强国战略的行动纲领，先进制造技术引起了广泛的重视，各大企业也相继提出需求计划。为了提高核心竞争力，企业必须具有快速响应市场的能力，缩短产品周期，降低产品成本，以新颖的产品满足不同顾客的需求。因此，企业需要大量先进制造技术方面的复合型、创新型人才[1]。

先进制造技术这门专业基础课，实践性很强，但由于受传统思想观念及实验教学条件等方面的限制，实验教学大部分是以教师讲授为中心，学生的创新创造性得不到很好的发挥[2]。因此，我们对实验教学体系、教学内容和教学方法等方面进行了改革，从而促进学生对先进制造技术的理解应用，并提高解决实际问题的能力。

1.构建合理的实验教学体系

先进制造技术课程体系包括：现代设计技术、先进制造工艺技术、制造自动化技术、现代生产管理技术和先进生产制造模式。根据机械类专业学生的专业特色，面向从产品设计、加工装配、质量检测、销售、售后服务到产品回收的整个产品周期链，形成以计算机辅助为基础，计算机应用实验教学为主线的教学体系[3]。

在计算机辅助实验教学过程中，应该优先培养学生的创造设计能力。在计算机辅助概念设计中，设计者用草图的方式生成零件的形状，可以灵活地调整设计的尺寸，将结构确定下来之后，再进行细节的设计。在完成计算机三维建模以后，设计者可以检查和发现有无结构误差、原理错误，可以及时发现问题并解决问题。在计算机应用实践教学中，着重加强计算机辅助工程和计算机辅助制造的应用。CAE和CAD密不可分，在三维建模完成之后，可以将模型进行动态仿真，模拟分析三维碰撞等动态行为。

2.精选实验教学内容

从教学内容上看，传统的先进制造技术实验教学中，验证性的实验占绝大部分，在一定程度上抑制了学生创新创造能力的培养。同时，实验教学资料非常详细，给学生思考和自主分析的时间过于少。在整个实验过程中，学生们倾向于按部就班地完成任务，依赖心理重，不利于综合素质的培养[4]。

鉴于此，应该注重培养学生的实验技能、动手能力和综合素质。精选实验教学内容，降低验证性实验的比例，提高综合性实验和设计性实验的比例。在计算机制图中，要以Pro E为实验软件，加强三维参数化制图的学习。在现代设计方法学习中，要介绍几种常用的现代设计理论，如：优化设计、可靠性设计、有限元法、协同设计、智能设计等[5]。在计算机辅助设计与制造的学习中，要掌握CAD/CAM技术的基本原理，熟悉CAD/CAM技术的发展动态，为后续的机械制造奠定理论的基础。在机械制造工艺设计中，应采用CAPP、夹具设计等进行辅助设计。在学生毕业设计实验中，应该针对产品，重点进行CAD、CAE、CAM等技术的综合应用。

实验指导书的相关内容应该适当修改，实验原理、实验步骤、实验应用等不用过于细致，简明扼要即可。增加一些与工程实际应用密切的、代表性强的典型实验，删除一些过于陈旧、落后的实验。验证性的实验，重点培养学生理解实验原理、掌握实验步骤、分析实验数据和结果；设计性的实验，重点考察同学们的资料查阅、培养设计创新能力。将验证性实验和设计性实验综合起来，有利于培养机械类专业学生的自主思考能力、创新设计能力和严谨求实的科学态度。

3.改进实验教学方法

在传统教学方法的影响之下，实验教学过程中，教师注重讲解，强调灌输理论知识和实验方法，忽略了培养学生的兴趣激发、创新创造意识和动手实践能力[6]。学生只注重实验结果，而不注重实验过程和实验分析，导致主观能动性和创造力得不到很好的发挥。我们通过改进以下三点教学方法来提高学生的主动求知欲和创造能力：

（1）统筹规划，合理安排。在实验教学过程中，教师应该将先进制造技术实验教学统筹安排，涉及整个产品周期链，确定好每一个阶段的培养目标，整体优化，避免重复。

（2）加强基础，注重实践。理论知识方面，应该加强机械制图、机械原理和机械零件这三门基础课程的学习。实验教学过程中，应该以培养综合性人才为目的，以先进制造技术实验为主线，跟踪科技发展的前沿，扩展知识面，着重培养学生的综合素质和创新能力[7]。

（3）加强实践教学，提高动手能力。 先进制造技术实验应该理论与实际紧密结合，在教学方式、教学考核等方面大胆创新，灵活变通，让学生能够发挥主观能动性和创新性，在实践中认识事物。通过加强实践教学，提高学生们的动手能力，提高了学生的就业能力，为机械、机器人、智能装备等行业输送高质量的综合性人才。

结束语：先进制造技术实验教学有待改革，通过构建合理的实验教学体系、精选实验教学内容、改进实验教学方法，以期待能够一定程度上提高学生的自主思考能力和创新创造性，为企业培养和输送综合素质高的人才。

参考文献

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[2]蘇宏英. 基于工业中心的先进制造技术人才培养模式初探[J]. 广东技术师范学院学报，2005， 6.

[3]张剑. 高职“先进制造技术”教学模式与教学措施探讨[J]. 科教文汇，2015， 328.

[4]曲兴田. ?先进制造技术?课程建设与教学改革实践[J]. 长春大学学报，2006， 5： 16.

[5]刘敬露. 先进制造技术实习教学体系改革[J]. 实验科学与技术，2011， 2： 9.

[6]刘梅. 先进制造技术课程群实验教学方法研究[J]. 实验室研究与探索，2008， 10： 27.

先进制造技术与机械制造工艺分析 篇4

1 先进制造技术与机械制造工艺

随着现代科技的不断发展, 先进制造技术的概念以及内涵不断充实, 目前, 先进制造技术包括了信息技术、计算机技术、电子技术以及新型管理理念, 能够让制造流程更加自动化和快捷, 并且将生产质量控制作为生产管理的第一任务[1]。先进制造技术是建立于系统管理、自动化技术、先进制造工艺以及先进设计技术等基础上, 这种建设方式从某种角度上能够反映我国的制造水平。因此, 从我国的国情以及行业发展的实际状况出发, 我国的先进制造技术体系中涉及先进制造集成技术层、制造单元技术创新层以及先进制造技术层, 属于一种相对比较合理的体系[2]。在此体系中, 先进制造技术层是基础, 其中涵盖了清洁、低损耗、高效率以及优质基础制造技术, 被广泛应用于钢铁制造、焊接、锻造以及机械制造等工艺中。制造单元技术创新是此系统中的第二任务, 能够应用于数控技术、机器人制造、清洁技术、并行工程等领域中[3]。而先进制造集成技术, 融入了信息技术、计算机技术、系统工程、现代化管理、新材料技术等方面, 以适应现代社会的发展。

先进制造技术是将现代技术应用于实际生产中, 并能够将其贯穿于制造流程的整个环节。创新制造技术是现代制造业发展的必然选择, 也是我国社会经济发展的重要途径。在我国目前的制造行业中, 制造技术创新与研发的速度提高, 逐渐形成了高新制造技术, 并通过不断地研究与发展, 形成了比较完善的体系。在现代社会中, 先进制造技术需要将质量、绿色环保、节能、经济、高效等纳入其中, 并逐渐向基础制造工艺发展。

机械制造工艺的核心在于制造过程, 为了实现质量高、产量高以及效率高的目标, 需要将信息技术、物质技术与传统制造工艺相结合, 进而创新出新型制造工艺, 包括热处理工艺、机械物质表面工艺、机械处理与加工工艺等新型工艺技术。

从整体上分析, 先进制造技术对许多行业的生产与发展产生了一定的影响, 特别在交通工具制造行业、电子产品制造行业、化学工艺制造业等与人们生活息息相关的行业。先进制造技术是我国制造行业发展的重要前提, 在一定程度上, 我国经济的增长也推动了制造技术的发展。在实际的生产活动中, 先进制造技术被广泛应用于机械制造行业中, 其能够提升制造行业的生产效率以及生产质量。此外, 机械制造工艺在实际应用过程中, 很大程度上体现了先进制造技术的实质。因此, 先进制造技术与机械制造工艺之间存在一定的联系, 两者共同发展, 才能实现我国制造行业的进步。

2 先进制造技术的特征

2.1 全球化

市场经济全球化水平的加深, 对制造业的影响主要表现为资源配置的全球化, 这也推动了制造企业与外企合作或跨国公司的建立。某种产品的各材料来自于不同的国家, 该产品的部件在不同国家制造与分配, 实现了资源的合理利用, 同时也能够节省成本, 加深与其他国家的合作。

2.2 多样化

由于现代技术创新速度不断提升, 尤其是信息技术的发展使得传统生产及生活方式发生了较大的变化, 其主要表现为多样化、复杂化和人性化。越来越多的消费者希望从产品中有所体现, 也对制造业提出了新的要求, 在保障产品的质量和售后服务的同时, 具有多样化和舒适性。

2.3 灵活化

传统的制造行业生产类型比较单一、生产数量大、统一化等特征显著, 随着现代人们生活水平以及思想观念的变化, 制造行业呈灵活化发展。使得制造技术具有灵活性, 能够满足生产调整的要求。

3 提高我国先进制造技术与机械制造工艺发展的措施

3.1 加强先进制造技术与机械制造工艺的创新

近年来, 我国科学技术不断发展, 新型制造技术的出现推动了许多机械制造工艺的进步。在现代市场经济竞争越发激烈的背景下, 先进制造技术与机械制造工艺需要正视两者之间的联系, 加强整合水平, 进一步提高制造行业的生产效率以及生产质量。同时, 还需要重视先进制造技术以及机械制造工艺的创新。创新是行业发展的必然途径, 同时也是我国制造行业发展的重要前提。所以, 各级政府需要推出各种政策, 积极扶持先进制造技术与机械制造工艺的发展, 鼓励先进制造技术与机械制造工艺的创新, 并将先进制造技术向实际生产推广。

3.2 政府加大对先进制造技术与机械制造工艺的资金投入和政策扶持

先进制造技术与机械制造工艺的创新需要技术人员的努力, 同时需要政府的大力扶持以及资金投入, 才能够保障先进制造技术与机械制造工艺创新的物质基础。我国政府需要立足于制造业长久发展制定出科学的扶持政策, 规范制造业的生产行为, 鼓励技术创新, 通过奖励或奖金的形式对业内杰出贡献人员进行表彰, 有助于推动先进制造技术与机械制造工艺的发展。

3.3 加大宣传与推广力度

先进制造技术的发展能够带动机械制造工艺的发展, 因此, 需要重视先进制造技术的宣传与推广。同时, 需要注意技术的应用情况, 可以选择在一些业内发展较好的企业进行新技术或新工艺的定点实验, 并对应用过程中的问题进行总结, 待技术完善后再进行全面推广, 有助于先进制造技术与机械制造工艺的稳步发展。

4 结语

先进制造技术与机械制造工艺对我国制造业的发展具有重要意义, 因此, 需要认识到其重要性, 并从我国的实际情况出发, 采取有效措施提高我国先进制造技术与机械制造工艺水平。

摘要：本文主要针对先进制造技术与机械制造工艺的发展方向及特征展开分析, 并对两者之间的内在联系进行阐述, 提出一些有助于提高先进制造技术与机械制造工艺发展的建议。

关键词：先进制造技术,机械制造工艺,市场经济

参考文献

[1]汪木兰, 周明虎, 李建启, 等.以项目教学为载体制订先进制造技术卓越工程师培养方案[J].中国现代教育装备, 2013, 8 (12) :13-19.

[2]杨东涛, 黄忠东.基于先进制造技术的学习和技能获取过程:一个整合的概念性框架[J].科技进步与对策, 2013, 25 (11) :19-22.

先进制造技术 篇5

定义:先进制造技术是制造业不断吸收信息技术及现代化管理等方面的成果，并将其综合应用于产品设计、制造、检测、管理、销售、使用、服务乃至回收的全过程，以实现优质、高效、低耗、清洁、灵活生产，提高对动态多变的产品市场的适应能力和竞争能力的制造技术的总称。特点: 1.动态性2.广泛性3.实用性4.集成性5.系统性6.高效灵活性7.先进性

构成: 从内层到外层分别为基础技术、新型单元技术、集成技术。

分类:（1）现代设计技术（2）先进制造工艺技术（3）自动化技术（4）产品数据管理技术 发展趋势: 1.集成化2.智能化3.网络化4.信息化5.自动化6.柔性化7.数字化8.虚拟化

9.极端制造10.精密化11.绿色制造

自动化技术

制造技术的自动化包括产品设计自动化、企业管理自动化、加工过程自动化和质量控制过程自动化。制造系统的自动化 突出特点是采用信息技术，实现产品全生命周期中的信息集成，人、技术和管理三者的有效集成。

问: 制造自动化技术的研究现状?

答: 1）制造系统中的集成技术和系统技术已成为制造自动化研究中热点问题；

2）更加注重研究制造自动化系统中人的作用的发挥；

3）单元系统的研究仍然占有重要的位置；

4）制造过程的计划和调度研究十分活跃，实用化的成果不多；

5）柔性制造技术的研究向着深度和广义发展；

6）适应现代生产模式的制造环境的研究正在兴起；

7）底层加工系统的智能化和集成化研究越来越活跃。

柔性制造系统定义: 我国国家军用标准 “柔性制造系统是由数控加工设备、物料运储装置和计算机控制系统组成的自动化制造系统,它包括多个柔性制造单元,能根据制造任务或生产环境的变化迅速进行调整,适用于多品种、中小批量生产。”

柔性制造系统的特点：（柔性和自动化）

（1）适应市场需求，以利于多品种、中小批量生产。

（2）提高机床利用率，缩减辅助时间，以利于降低生产成本。

（3）缩短生产周期，减少库存量，以利于提高市场响应能力。

（4）提高自动化水平，以利于提高产品质量、降低劳动强度、改善生产环境。柔性制造系统一般由三个子系统组成：加工系统、物流系统和控制与管理系统。加工系统的配置

互替形式（并联）、互补形式（串联）和混合形式（并串联）三种。常见的物料存储装置有立体仓库、水平回转型自动料架、垂直回转型自动料架和缓冲料架。柔性制造系统中的数据流,实质上就是信息的流动.数据类型:基本数据、控制数据和状态数据。

柔性制造技术是在自动化技术、信息技术及制造技术的基础上发展起来的.计算机集成制造

定义:基于企业资源的一种先进制造模式是计算机集成制造系统，简称CIMS。信息集成和总体优化是集成制造系统与一般制造系统的最主要区别之一。

组成: 人与机构、经营、技术三要素。

从功能角度看，一般可以将CIMS分为四个功能分系统和两个支撑分系统。

四个功能系统: 1）工程设计自动化分系统

2）管理信息分系统（MIS）

3）CIMS制造自动化分系统(MAS)

4)CIMS质量保证分系统 质量保证分系统的目标: a.保证用户对产品的需求；

b.使这些要求在实际生产的各环节得到实现。两个支撑分系统: 计算机网络分系统 , 数据库分系统

数据库：就是以一定的组织方式将相关的数据组织在一起存放在计算机存储器上形成的、能为多个用户共享的、与应用程序彼此独立的一组相关数据的集合。

先进制造工艺技术

特点: 具有优质、高效、低耗、洁净和灵活五个方面的显著特点 特种加工技术

定义：是用非常规的切削加工手段，利用电、磁、声、光、热等物理及化学能量直接施加于被加工工件部位，达到材料去除、变形以及改变性能等目的的加工技术。

特种加工与传统切削加工的不同特点主要有：

①不是主要依靠机械能，而是用其他的能量（如电能、热能、光能、声能以及化学能等）去除工件材料；

②工具的硬度可以低于被加工工件材料的硬度，有些情况下，例如在激光加工、电子束加 工、离于束加工等加工过程中，根本不需要使用任何工具； 激光加工

定义：激光加工是利用材料在激光聚焦照射下瞬时急剧熔化和气化，并产生很强的冲击波，使被熔化的物质爆炸式地喷溅来实现材料去除地加工技术。

基本原理和特点：利用光能经过透镜聚焦后达到很高的能量密度，依靠光热效应加工各种材料。基本设备包括：激光器、电源、光学系统、冷却系统及机械系统等。

激光加工技术的应用：（1）激光打孔（2）激光切割(3)激光焊接(4)激光表面处理等加工制造领域。

电子束加工

离子束加工分为离子刻蚀、离子溅射沉积、离子镀及离子注入 4类。

激光加工、电子束加工、离子束加工都是利用高能量密度的束流作为热源，对材料或构件进行加工的技术，又称为高能束加工。

超声波加工 主要是磨粒的撞击作用

超声波加工 适合于加工硬脆材料，尤其是不导电的非金属材料。(玻璃、陶瓷、石英、硅、玛瑙、宝石)微细加工技术 是指微小尺寸零件的生产加工技术。

包括三级：微米级

亚微米级

纳米级

快速原型制造技术 原理：基于“材料逐层堆积”的制造理念，将复杂的三维加工分解为简单的材料二维添加的组合。

RPM技术的特点：（1）可以制造任意复杂的三维几何实体，不受传统机械加工中刀具无法达到某些型面的限制。

（2）成形过程中无人干预或较少干预，大大减少了对熟练技术工人的需求。

（3）任意复杂零件的加工只需在一台设备上完成，也不需要专用的工装、夹具和模具。

快速堆积成形

快速成形系统根据切片的轮廓和厚度要求，用片材、丝材、液体或粉末材料制成所要求的薄片，通过一片片的堆积，最终完成三维实体原型的制备。

选择性激光烧结则使用粉末材料。

超高速加工技术

常用的刀具材料有：涂层刀具 金属陶瓷刀具 立方氮化硼（CBN）刀具

聚晶金刚石（PCD）刀具 超高速切削机床 电主轴采用陶瓷滚动球轴承 磁悬浮轴承

PDM技术的发展可以分为以下三个阶段：配合CAD工具的PDM系统、专业PDM系统 产生和PDM的标准化阶段。

先进制造技术 篇6

关键词：先进制造技术 车辆工程 教学改革 课程内容

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）06（c）-0152-02

1 先进制造技术课程背景

20世纪80年代末，美国为了应对其制造业所遭遇的挑战，达到促进经济持续健康发展和增加就业的目的，提出了发展先进制造技术（Advanced Manufacturing Technology，AMT）以增强其制造业在国际上的竞争力，由国家科学工程技术委员会（FCCSET）主持开始实施先进制造技术计划。随后，欧美日等国家纷纷跟进。

先进制造技术是现代制造技术的总称，涵盖了制造的各方面，包括工程设计、制造工艺、管理技术、物流技术和相关学科的支撑技术和支撑环境。

国际生产工程学会（International Institution for Production Engineering Researeh，CIRP）统计表明，当前先进制造系统和先进制造模式多达30余种[1]。特别是我国近十年来制造业迅猛发展，越来越多的先进制造技术应用到生产中。

汽车制造是先进制造技术最主要的应用领域之一。近年来，我国汽车制造业发展迅速。根据国家工业和信息化部发布的汽车工业数据显示，2014年我国汽车总产量为2372.29万辆，同比增长了7.3%，同时汽车销量为2349.19万辆，同比增长了6.9%，产销量均位列世界第一。其中，前六强为上汽、东风、一汽、长安、北汽和广汽，其销量分别为558.37万辆、380.25万辆、308.61万辆、254.78万辆、240.09万辆和117.23万，占2014年全国汽车销售总量的79.2%。然而，我国自主品牌轿车的销量为277.44万辆，仅占轿车销售市场的22.4%，同比反而下降了17.4%。因此，国产汽车的自主知识产权的设计制造技术亟待提高和加强。相应地，作为培养创新人才的高校这方面的课程需要加强。

2 先进制造技术课程现状

为了让学生能够了解和掌握相关的技术，从20世纪90年代起，许多高校就开始面向本科教学相继开设了《先进制造技术》课程，来满足工业企业生产的要求。

一直以来，先进制造技术教材的特点是内容全面，但是重点不突出。大多数教材都是把先进制造技术分为几个主题技术群，即现代设计技术、先进制造工艺和制造自动化技术。该分类方法是1994年由美国工业技术委员会提出的[2]。然而，时至今日，先进制造技术发展了20年，许多新涌现出的技术尚未吸纳进现行的教材中。

先进制造技术之所以谓之先进，是因为它指的是动态的技术，是在不断吸收其它学科新技术的基础上体现其先进性，所以先进制造技术课程内容也应该是动态的，其教学内容应该随着相关技术的发展而不断更新[3]。

另一方面，现有先进制造技术的教材内容广泛，但没有考虑到行业特点，缺乏对应的案例，因此就成了泛泛而谈的一些基本概念介绍，造成学生感觉枯燥乏味的状况。

3 课程改革

3.1 教学内容改革

针对目前的课程现状与本校的行业特点，重庆交通大学机电学院着重强调交通装备行业特色，对先进制造技术课程内容进行改革，以车辆制造（汽车、摩托车和轨道车辆）为导向，引入近年来车辆制造企业逐渐采用的新技术。

机械产品的制造分为三种方式：去除成形，整体成形和添加成形，对应的典型工艺分别为切削加工，材料成形（铸造、冲压等）和快速成形。当前几乎所有的先进制造技术教材都包含了去除成形和添加成形的内容，例如高速加工、精密加工和快速成形，但是现有教材却始终忽略了材料成形技术。然而，汽车、轨道车辆等制造企业已经在开始使用这些新技术。因此，非常有必要对学生增加这方面的知识。

近年来，出现了许多先进材料成形技术，如渐进成形技术、多点成形技术、热冲压成形等[4]。因此，在教学内容中增加先进板料成形技术内容。

另外，近年来，随着节能环保日益受到重视，汽车轻量化成为当前的热点，研究内容之一就是轻量化材料的使用。而铝合金等轻量化材料的焊接完全不同于传统的钢质车身，因此例如搅拌摩擦焊等一些新的材料连接技术被应用于车身的焊装生产[5]。因此，在教学内容中增加先进连接技术内容。

3.2 流程教学法

现行教材内容组织在章节上基本上分为先进设计技术、先进制造工艺、制造自动化、先进生产管理技术和制造模式几部分[6]，然而企业生产实践中，各种技术的应用并没有明确的界限。为了让学生对这些技术的使用有一个完整的了解，在课堂教学中，打乱教材的组织顺序，以生产实际中制造流程来讲授相关技术。实践表明，流程教学法类似于案例教学法，更能激发学生的兴趣和学习主动性。

（1）产品开发阶段。从汽车概念设计开始，在车身造型阶段引入逆向工程技术和CAD建模技术，在车身结构设计时引入CAE技术，在样车制造阶段引入快速成型技术。

（2）生产准备阶段。针对工装夹具设计讲解成组技术和计算机辅助工艺设计CAPP，针对模具设计制造讲解CAM编程和数控技术。

（3）批量生产阶段。针对汽车三大部件：发动机、车身和底盘，以发动机为对象，讲解高速加工技术、超精密加工技术和特种加工技术。以车身冲压为例，讲解先进板料成形技术；以白车身焊接为例，讲解搅拌摩擦焊等先进焊接技术；结合焊接机器人讲解机器人技术。结合冲压生产线和总装生产线，讲解先进生产管理技术和先进制造模式。

通过上述教学内容和教学模式的改革，极大地调动了学生的兴趣，激发了学生的学习主动性，收到了很好的效果。

参考文献

[1]刘喜双，姚健.先进制造系统课程教学改革的研究与实践[J].教育探索，2010，8（230）：62-63.

[2]卢晨光，范久臣.改革先进制造技术课程教学体系学生实践创新能力[J].长春教育学院学报，2009，3：124-125.

[3]黄中华，谢雅.先进制造技术课程教学改革[J].湖南工程学院学报，2011，12：112-115.

[4]李光耀，王琥，杨旭静，等.板料冲压成形工艺与模具设计制造中的若干前沿技术[J].机械工程学报，2010，5：31-39.

[5]栾国红，郭德伦.搅拌摩擦焊技术在中国的发展和推广应用[J].航空制造技术，2014（17）：70-75.

先进制造技术及发展趋势 篇7

世界各国间的经济竞争, 主要体现在机械制造技术为代表的竞争上。面对激烈的市场变化和技术竞争, 经济发达国家都把制造业作为本国的经济支柱, 不断调整其发展战略和政策方针。先进制造技术正是制造业适应时代要求提高竞争力, 对制造技术不断优化推陈出新形成的。

二、先进制造技术及其内涵

先进制造技术 (ATM) 这一概念是美国上世纪80年代末期提出来的, 很快日本、西欧各国及亚洲新兴工业国家就相继做出响应, 纷纷将先进制造技术的研究和开发作为国家的高新技术和优先发展项目。

1. 先进制造技术定义

先进制造技术是制造业不断吸取机械、电子、信息、材料、能源, 以及现代管理等方面的成果, 并将其综合应用于产品设计、制造、检测、管理、销售、使用、服务等生产制造的全过程, 实现优质、高效、低耗、清洁、灵活生产, 以及取得理想技术经济效果的制造技术的总称。

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 (见下图) , 三层次都是先进制造技术组成部分, 但其中每一个层次都不等于先进制造技术全部。

2. 先进制造技术的分类

根据先进制造技术的功能和研究对象, 可将其技术归纳为以下五个大类。

(1) 现代设计技术

现代设计技术包含: (1) 现代设计方法。包括有模块化设计、系统化设计、价值工程、模糊设计、面向对象的设计、反求工程、并行设计、绿色设计、工业设计等。 (2) 产品可信性设计。可信性设计包括可靠性设计、安全性设计、动态分析与设计、防断裂设计、防疲劳设计、耐环境设计、健壮设计、维修设计和维修保障设计等。 (3) 设计自动化技术。包括产品的造型设计、工艺设计、工程图生成、有限元分析、优化设计、模拟仿真、虚拟设计、工程数据库等内容。

(2) 先进制造工艺

先进制造工艺是先进制造技术的核心和基础, 是使各种原材料、半成品成为产品的方法和过程。先进制造工艺包括高效精密成形技术、高精度切削加工工艺、特种加工, 以及表面改性技术等内容。

(3) 加工自动化技术

加工自动化是用机电设备工具取代或放大人的体力, 甚至取代和延伸人的部分智力, 自动完成特定的作业, 包括物料的存储、运输、加工、装配和检验等各个生产环节的自动化。加工过程自动化技术涉及到数控技术、工业机器人技术、柔性制造技术、传感技术、自动检测技术、信号处理和识别技术等内容。

(4) 现代生产管理技术

现代生产管理技术是指制造型企业在从市场开发、产品设计、生产制造、质量控制到销售服务等一系列的生产经营活动中, 为了使制造资源得到总体配置优化和充分利用, 使企业的综合效益得到提高而采取的各种计划、组织、控制及协调的方法和技术的总称。包括现代管理信息系统、物流系统管理、工作流管理、产品数据管理、质量保障体系等。

(5) 先进制造生产模式及系统

先进制造生产模式及系统是面向企业生产全过程, 将先进的信息技术与生产技术相结合的一种新思想和新哲理, 其功能覆盖企业的生产预测、产品设计开发、加工装配、信息与资源管理直至产品营销和售后服务的各项生产活动, 是制造业的综合自动化的新模式。它包括计算机集成制造 (CIM) 、并行工程 (CE) 、敏捷制造 (AM) 、智能制造 (IM) 、精良生产 (LP) 等先进的生产组织管理模式和控制方法。

三、先进制造技术的发展趋势

随着以信息技术为代表的高新技术的不断发展和市场需求的个性化与多样化, 未来制造业发展的重要特征是全球化、网络化、虚拟化, 未来先进制造技术发展的总趋势是向精密化、柔性化、虚拟化、网络化、智能化、敏捷化、清洁化、集成化及管理创新的方向发展。当前先进制造技术的发展趋势大致有以下几个方面:

第一, 信息技术对先进制造技术的发展起着越来越重要的作用。信息技术促进着设计技术的现代化, 成形与加工制造的精密化、快速化、数字化, 自动化技术的柔性化、集成化、智能化, 整个制造过程的虚拟化、网络化、全球化。

第二, 设计技术不断现代化。一是设计方法和手段的现代化。二是新的设计思想和方法不断出现。如并行设计, 面向“X”的设计DFX, 健壮设计, 反求工程技术等。三是向全寿命周期设计发展。四是设计过程、快速造型和设计验证, 由单纯考虑技术因素转向综合考虑技术、经济和社会因素。

第三, 成形技术向精密成形的方向发展。制造工件的毛坯正在从接近零件形状向直接制成工件即精密成形的方向发展。精密铸造技术、精密塑性成形技术、精密连接技术等精密成形技术将获飞速发展。

第四, 加工技术向着超精密、超高速, 以及发展新一代制造装备的方向发展。目前, 超精加工已实现亚微米级加工, 并正在向纳米加工时代迈进, 加工材料由金属扩大到非金属;超高速切削用于铝合金的切削速度已超过1600m/min, 铸铁为1500m/min等。

第五, 为满足个性化需求, 制造工艺、设备和工厂的柔性和可重构性将成为企业装备的显著特点。先进的制造工艺、智能化的软件和柔性的自动化设备、企业的柔性发展战略, 构成未来企业竞争的软、硬件资源。

第六, 虚拟制造技术和网络制造技术将广泛应用。虚拟制造技术以计算机支持的仿真技术为前提, 形成虚拟的环境、虚拟的制造过程、虚拟的产品、虚拟的企业, 从而大大缩短产品开发周期, 提高一次成功率。在国际互联网、局域网和内部网上, 企业可以实现对世界上任何一地的用户订单而组建动态联盟企业, 进行异地设计、异地制造, 然后在最接近用户的生产基地制造成产品。

第七, 智能化、数字化是先进制造技术和机电产品的发展方向。将智能技术注入先进制造技术和产品, 可使之具有“智慧”, 能部分代替人的脑力劳动。将数字技术用于制造过程, 可大大提高制造过程的柔性和加工过程的集成性, 从而提高制造过程的质量和效率, 增强产品的市场竞争力。

第八, 以提高市场快速反应能力为目标的制造技术将得到迅速发展和应用。瞬息万变的市场促使交货期成为竞争力诸因素中的首要因素。为此, 许多与此有关的新观念、新技术在21世纪将得到迅速的发展和应用。其中有代表性的是:并行工程技术、模块化设计技术、快速原型成形技术、快速资源重组技术、客户化生产方式。

第九, 绿色制造已成为21世纪制造业的重要特征。日趋严格的环境与资源约束, 使绿色制造越来越被重视。中国的制造业不仅要解决自身生产过程中的污染和资源浪费问题, 更重要的是要为社会提供全寿命周期内没有污染, 节约资源的各类产品及环保装备。

第十, 21世纪的企业面临管理创新。面对高速发展的信息化和经济全球化及激烈的市场竞争环境, 改变制造业的传统观念和生产组织方式, 加速了现代管理理论的发展和创新。因此, 全球正在兴起“管理革命”。

参考文献

[1]孙大涌:先进制造技术.北京:机械工业出版社, 2002.7

《先进制造技术》课程教学探讨 篇8

关键词：先进制造技术,教学内容,考核方式

引言

制造业是国民经济的基础产业, 制造技术的水平和制造业的实力反映一个国家的生产力水平、国防能力, 决定着国家的经济竞争力和综合国力的强弱。由于传统的以大批量生产为特征的制造技术和制造模式已显得无法适应现代市场环境的严峻挑战, 从而引发了制造技术、制造模式和管理技术的剧烈变革, 先进制造技术就是在这样的环境下提出来的新观点[1]。

随着我国制造业的迅猛发展, 先进制造技术和现代管理方法在生产中的应用越来越多, 充分表现出开设先进制造技术这门课程的重要性, 因而很多学校开设了《先进制造技术》这门课程。先进制造技术是制造业在传统制造技术基础上不断吸收现代科技与管理技术的最新成果, 并综合应用于产品制造全过程, 以实现优质、高效、低耗、清洁、敏捷的生产, 从而提高敏捷化竞争能力的制造技术的总称。它的产生、发展以及在制造业日益广泛的运用, 使它成为工程技术人员理应掌握的专业知识。但目前由于先进制造技术课程涉及的内容多, 哲理深奥, 覆盖面广等原因, 使得学生在学习的过程中理解和掌握比较困难, 同时由于先进制造技术在生产实际中的应用还不普遍, 学生的感性认识欠缺, 对学习的兴趣不高, 普遍感到枯燥难懂, 注意力难以持久, 因而学习效果不好。怎样使学生在有限的时间内学到更多的知识, 培养良好的创新意识和能力, 对先进制造技术课程进行教学内容和教学手段的改进显得十分重要。

1 教学内容

作为高等教育的重要组成部分, 当今的高等工程教育以造就新型工业化需要的基础宽、能力强、素质高的复合型人才为目标, 不仅要培养大量能够胜任现代各类工程建设的技术和管理工程师, 而且要为潜在的未来能够担当企业重任的总工程师营造训练环境[2]。而作为实际制造部门的建设者和管理者都应该全面了解制造业, 了解引起制造业巨大变革的新技术和新思想。先进制造技术作为一种动态技术不断吸收各种最新的技术成果, 那么作为介绍先进制造技术的《先进制造技术》课程也应该是一门动态的课程, 随着新科技、新理念的不断出现而不断更新、充实和发展。另外, 由于先进制造技术涉及产品的整个生命周期, 从市场调研、产品设计、工艺设计、加工制造、生产管理、售前售后服务到产品的回收等方方面面的内容, 因此先进制造技术课程的内容十分庞杂, 涉及许多其它学科的知识, 如管理科学、电子科学、材料科学、信息科学等, 在短短的几年里全部掌握是不可能的。对于教学内容的安排就显得尤为重要, 先进制造技术包含的内容非常广泛, 教学课时内不能全部介绍, 课堂教学只能选择有限的部分内容讲解。主要应涉及现代设计技术、先进成形制造技术、先进制造工艺技术、制造自动化、先进制造的模式与管理技术等的核心内容。

2 课堂教学方式

如何增加学生学习的动力, 渴望学习新知识和新技术, 首先就要转变传统的教师观与学生观, 教师不能只单纯地传授知识, 为人师表, 把学生当作被动受教育的客体, 应从教学中以教师为中心向以教师为主导, 学生为主体的转变, 从单一的专业教育向综合素质教育和通识教育的转变, 从以传授知识为主向全面地培养能力为主的转变, 从单一的培养模式向多层次、多方位的立体培养和因材施教的转变, 从封闭式教学向开放式教学转变。经过一段时间的探索, 确立了引导学生自主学、激励学生合作学、培养学生创造学这样三个目标, 把创新教育落实到课堂教育的实处。

(1) 课堂教学中发现许多学生在学习中缺乏明确的目标, 不能独立把握学习的重点和难点, 对此教师要加以提问并引导。

教学中引导学生明确想学什么和应该知道什么, 然后让学生选择自己感兴趣的部分内容自主学习, 在课余的时候收集相关的新知识和新技术, 在课堂中给予学生机会讲解。学生选择学习内容, 掌握了学习的主动权, 激发了学习兴趣, 改变了学生被动学习这种枯燥单一的教学形式, 使课堂教学从以教师为中心转变为以学生为中心。同时及时根据先进制造技术的发展修订和充实教学的内容, 既扩大了课程教学资源, 又加大了课堂教学的柔性。

(2) 在课堂上引入案例教学法, 通过生产实例提出需要解决的问题, 然后介绍解决问题的方法, 最后总结必要的结论和概念。

而避免传统的提出概念、解释概念、举例说明这一知识学习的三段论。这样可以让学生从死啃理论教学和书本中走出来。在课堂上中通过给定的问题情景, 鼓励学生以小组活动的形式运用已学的知识, 模拟解决问题的方法, 通过讨论共同找出结论。学习能力弱的同学碰到自己解决不好的问题时, 可以由能力较强的小组成员讨论解决, 也可以在其他小组同学的帮助下完成。小组讨论既可以让学生互补知识, 同时也锻炼了学生团队合作精神。

(3) 多媒体教学课件的应用。

那种以教师为中心、课堂为中心、书本为中心的教学模式已经不能适应现代课堂的需要, 而多媒体教学课件能较好地将文字、图像、声音、动画和视频信息等众多媒体的信息集于一体, 给学生提供一个生动逼真、内容丰富、交互性好的人机界面, 使学生的各个感官能够同时接受到大量的教学信息和丰富的知识, 能培养学生的想象能力、创新思维和创新意识。

虽然计算机辅助教学带来了许多新的变化, 但多媒体只不过是学习和教学的一种工具, 也不是所有的内容都适合应用多媒体。运用多媒体辅助教学对教师的业务水平提出了更高的要求。教师仍需适时地讲解难点和提醒学生在演示过程中注意观察重点, 并及时加以引导、启发、归纳和总结。

培养创新意识的教学方式也不是一成不变的。应根据具体授课内容而定, 多种教学方法有机结合、灵活运用。

3 考核方式

本课程考核由两部分组成:平时成绩50%+期末成绩50%。实行累加式考核制度, 变考知识为考能力, 避免一张考卷定终身。根据课程标准的要求制定相应的课题和要求, 设计有创造因素的开放式大作业, 在学习开始时由学生根据自己的兴趣选择课题。学生带着问题自主学习, 学生通过自己的作业对有关课题进行分析研究, 自己发现问题并提出解决方案。课程结束时完成的这份大作业可以反映学生对所学内容的掌握情况, 能体现学生的创新能力, 并作为评价学生平时成绩的重要依据。

小结

先进制造技术具有先进性、广泛性、实用性、系统集成性和动态性等特点, 是在传统制造技术、信息技术、自动化技术、现代管理技术等相互渗透、融合而形成的。《先进制造技术》这门课程也要随着先进制造技术的发展而与时俱进, 从教学内容、教学方法等方面进行改革, 使课堂教学质量得到变革性的提高, 从而培养出具备更强创新能力、综合能力、能适应环境变化的复合型人才。

参考文献

[1]王庆明等.先进制造技术导论[M].上海:华东理工大学出版社, 2007.

略论先进制造企业技术创新 篇9

树立技术创新理念

企业技术创新需要创造优良的和谐、 宽松的工作氛围。 企业管理者应具有高度的敬业精神、 强烈的创新意识和紧迫的危机感。

培养合格的职业经理人, 强化企业家创新精神, 力求完全融入企业创新文化。 通过加快企业管理者队伍的年轻化、 专业化, 加强企业管理者自身素养的提高; 通过培养企业管理者创新精神, 增加企业管理者技术创新的责任心、 自觉性, 真正充当起企业创新文化的核心。

培养企业员工主人翁意识, 鼓励企业员工创新, 对企业员工的创新给予与创新获得的企业利益相应的经济回报, 让企业员工相信自己的创新不仅是为了企业, 也是在为自己的社会价值的实现。 企业拥有良好鼓励企业员工创新机制, 企业员工就会始终保持充沛的创新激情, 充分发挥自己的创造力, 以企业为家, 自觉自愿为企业贡献自己的聪明才智。

形成具有企业自身特色的创新理念, 将创新理念深植于企业全体员工心中, 保持创新价值理念和高度的创新能力, 更好地营造出充分发挥知识和智能效率的企业创新文化氛围, 从而在瞬息万变的商业环境中形成企业特有的竞争力。

营造企业技术创新氛围

完善创新和发展的计划体系, 建立企业技术创新工作协调机构。大力扶持重点科研项目与有广阔发展前景的科技成果转化项目, 对于关键产业的技术创新, 政府相关职能部门应该统筹规划和组织实施, 分层次推动技术创新, 通过认真研究创新情况和市场信息反馈, 制定和完善促进创新的政策, 并对已有的政策进行市场再评估, 以适应实际需要。 在技术创新问题上, 政府相关职能部门应一视同仁, 适当向小微企业进行政策倾斜, 为其创造相对宽松的发展环境。 大力发展技术创新中介服务体系, 完善技术市场创新信息网络化建设。

拓宽融资渠道

对于技术创新而言, 创新投资具有风险性和长期性的特点。 目前, 我国企业技术创新所需资金主要来自银行。 在银行方面, 银行贷款首先考虑贷款安全性, 贷款是否能够按时收回。 银行贷款比较偏好短平快项目, 可以获得短期利益最大化。因此, 有些银行往往不愿意对长期才能获得收益的企业技术创新进行贷款。 银行贷款取向与企业技术创新对投资的风险性和长期性的要求有矛盾, 这是导致我国企业技术创新发展受制原因之一。 要解决企业技术创新贷款难的问题, 大力发展高新技术企业在证券交易所上市融资, 让更多的高新技术企业从证券市场获得资金。 在我国各个地方性的股权交易市场, 大力发展对企业技术创新的风险投资, 满足企业技术创新的资金需要, 同时也为我国的巨额民间资金寻求到新的出口。

提供优惠税收政策

税收优惠对企业的技术创新有着直接的影响。 我国对企业的新产品开发实行一定的税收优惠政策, 有利于鼓励企业开发和生产新产品的积极性。 因此, 政府应该调整税收政策, 一是对企业购置符合国家产业政策、 进行技术改造项目的国产设备, 实行按一定比例抵免企业所得税; 二是对进口先进技术与设备可实行减免关税和进口环节税等。此外, 要落实高新技术产业的鼓励政策和技术创新政策, 同时要尽快制订、 完善并出台与政策相关的配套实施细则, 协助企业用好用活企业技术创新政策。

企业技术创新以市场为导向

创新决策机制是技术创新活动顺利进行的前提和基础, 由决策主体、 决策权、 决策信息和决策原则组成。 决策主体是整个创新决策机制的中心。 创新决策机制决定了创新目标的确定、 创新方案和战略的选择, 同时, 创新决策机制也决定了各种创新资源的不同组合方式。

从创新决策机制的运行效果来看, 相对科学的创新决策机制应该是以市场为主导的, 同级决策主体拥有同等决策权, 决策信息在各参与者之间充分流通, 关联性与分散性相结合, 将企业、 政府和研发机构进行有机整合。 互相关联的企业作为创新主体可以根据实际需要分别根据市场信息组织创新活动; 对于需要协同创新的重大项目, 可以在政府的有效指导下整合创新资源, 牢牢把握住市场机遇, 这对于当前我国正在形成中的和处于发展初级阶段的小微企业有效应对入世后日益严峻的生存环境尤为重要。 研发机构则以市场为信息媒介, 为政府宏观决策提供客观准确的建议, 将创新设想尽快转化为市场需要的创新产品。 在这一决策机制中, 主要发挥作用的是市场。 市场为科研机构提供创新需求信息, 为企业提供发展机会。 政府通过市场了解需求状况, 对企业的创新活动予以宏观指导, 并组织、 整合科研机构的开发能力。

建立企业技术创新体系

建立健全技术开发机构。 建立以企业技术中心为主要方式的技术创新体系及运行机制, 提倡企业建立不同形式的技术开发机构。 国家和各省重点企业都要建立高层次、综合性的对本企业发展战略拥有决策权的企业技术中心, 加速形成有利于技术创新和科技成果迅速转化的有效运行机制。 企业技术中心要加强自身建设和机制完善, 加快形成具有自主知识产权的核心技术和核心产品的开发能力。

强化引进技术的消化吸收和创新。 为了缩短与发达国家的差距, 首先, 要积极引进国外先进技术、管理经验, 缩短国有企业与国外先进企业的差距; 其次, 要加强引进技术的消化、 吸收和进一步的开发工作。 在技术引进中应加强宏观管理, 防止重复引进、 盲目引进和低水平引进。 对一些产业共性技术、关键技术, 国家应统一引进, 然后组织产学研进行联合消化吸收, 最后再推广到企业。

重视培养和引进创新人才。 首先, 在企业内营造尊重知识、 尊重劳动、 尊重人才、 尊重创造的创新氛围。 搞好企业现有人才的开发和利用, 加强培训力度, 不断扩充科技人员的研究领域, 改善其知识结构, 使之成为既有技术专长, 又有市场眼光的创新型人才。 其次, 加大急需人才的引进力度。 尤其要针对关键技术人才、 技术创新管理人才和具备综合素质的人才引进。 最后, 强化激励机制, 在制度上形成事业留人环境。 鼓励高新技术企业和民营企业实行产权多样化、 知识产业化, 通过技术入股、 管理入股、员工持股和股票期权、 创业股等多种分配、 奖励形式以及建立相应的制度, 实行技术发明人、 企业管理者及企业员工的持股、 股票期权、优先认股权等方法, 使技术与管理转化为资本或股权。 创造有利于创新人才脱颖而出的环境, 形成人才引进、 评价、 鼓励和留人机制, 使企业的技术创新工作更加科学、 有效、 持续发展。

实行产学研一体化。 要从根本上解决科技与市场脱节的问题, 必须明确科研机构、 企业、 中介组织和政府之间的合理分工和有机联系, 深化科技体制改革, 确立企业的技术创新主体地位, 提高企业的研究开发和技术创新能力, 进一步克服科研机构分散、 低水平重复、缺乏相互合作的现象, 促进科技、教育、 企业之间的联系与合作, 加强产学研结合。 我国企业只有走产学研一体化道路, 建立以产为主, 产学研结合的联合体, 充分并积极利用大专院校高新技术的孵化器作用, 才能有效促进科研成果和科技发明的产业化和商业化。

完善科技中介服务体系。 技术中介服务机构要协助做好政策指导、 项目管理、 信息服务等工作并完善技术创新信息网, 及时发布技术政策、 科技成果、 难题招标、新产品介绍和技术人才供求信息, 并培育发展技术市场, 办好各种形式的技术成果交易会, 建立洽谈会等活动。结合当地经济结构调整, 进一步加强面向特定行业、 特定创业人员的服务业务, 提高服务的专业化水平; 针对投资、 融资渠道不畅问题, 大力发展创业投资中介服务机构, 吸引社会资金支持科技创新活动。 深化科技中介机构内部管理制度改革, 吸引专业人才进入各类科技中介机构, 带动服务质量的提高。

天津先进制造企业技术创新

党的十八大就明确指出: 要推动战略性新兴产业、先进制造业健康发展。 先进制造企业是相对于传统制造企业而言。 传统制造企业结合自身特点有针对性的吸收现代其他行业先进技术、 工艺和现代管理技术等方面的高新技术成果, 并将这些高新技术成果综合应用于本企业的生产经营管理之中。

天津传统制造企业应将信息技术、 计算机技术、 微电子技术、 网络技术、 纳米技术、 生物仿生技术、 超导技术、 光电技术、 生物工程技术和3D打印技术应用于传统制造企业。 例如, 天津汽车零部件制造企业和土木工程企业可以利用3D打印技术制造各类零部件, 这样企业就可以大大节省能源消耗和材料消耗, 增加生产效率, 提高产品在市场的竞争能力, 使传统制造企业脱胎换骨, 焕发无穷生命活力。 在研发设计、 生产制造、 在线检测、营销服务和管理的全过程, 实现优质、 高效、 低耗、 清洁、 灵活生产, 即实现信息化、 自动化、 智能化、 柔性化、 生态化生产, 取得很好经济收益和市场效果。

参考文献

[1].李晓峰, 徐玖平.我国企业技术创新的现状、问题及对策.经济体制改革, 2005-4-20.

[2] .王军, 胡刚, 王志明.技术创新在企业发展中的问题及对策研究.科技创业月刊, 2005-1-30.

先进制造之绿色干切削技术 篇10

1 传统切削的不利影响

1.1 造成环境污染

在传统的切削加工中, 通常使用的切削液分为油基和水基两种, 含有多种化学成份。使用切削液的危害主要是其废液对环境的污染, 切削液中所含的矿物油生物降解性差, 会长期滞留在土壤和水中。研究表明, 油的含量达到一定程度会破坏水生生物正常的生态, 甚至导致水生生物死亡。同时, 切削液中添加剂对环境的污染更是多方面的。另外, 切削液中的有毒有害成分在切屑再生利用时也会对环境造成危害。

1.2 生产成本增加

切削用量的不断增大, 使切削液的用量不断增加, 据国内外统计资料表明, 切削液的使用和切削废液的处理占总制造成本的16%, 而刀具的成本仅占制造成本的4%。这个统计数据足以引起人们的高度重视, 当今市场竞争日益激烈, 降低产品的成本和价格, 已成为企业生存与发展必须考虑的问题。

1.3 危害工人的健康

首先, 切削液会对呼吸器官造成危害。油基切削液在重载或高速切削条件下, 由于高温产生化学反应, 释放出有害气体和油雾。其次, 为改善切削性能水基切削液加入了各种添加剂, 如:极压剂、防霉剂、防锈剂等, 切削液中的添加剂具有一定的毒性。最后, 氯化物和甲醛类化合物会刺激皮肤和眼睛, 对皮肤和眼睛造成危害。同时, 美国GeneralMoter汽车公司专门的综合调查, 也验证了直接接触切削液的操作工患呼吸系统疾病的概率大于其他人群。

2 干切削技术的提出

为适应全球日益高涨的环保要求和可持续发展战略, 干切削技术是1995年后发展起来的一项绿色切削加工技术。随着各国环保法规的日益严格和全球生态环境的恶化, 切削液在传统的湿切削加工中对工人健康的危害和环境的污染已引起了广泛的重视。随着切削用量的不断增大, 切削液的使用量也不断增加, 切削液的使用带来了许多负面问题, 机械制造业面临了很大的环保压力, 迫使人们必须采用环保型的生产工艺。1995年干切削的科学意义被正式确立。德国Aachen工业大学的F.Klocke教授在1997年的国际生产工程研究会 (CIRP) 年会上, 作了有关干切削的主题报告。如今干切削技术已经在许多工业发达国家的学术界和工业界引起了广泛的重视, 并成功应用到生产领域, 取得了很好的经济效益。

3 干切削刀具

刀具是干切削加工技术能够顺利实现的关键因素, 是进行干切削加工最大的技术难题, 刀具在切削过程中承受的压力很大, 在无切削液的情况下, 切削时会加大刀具、切屑、工件之间的摩擦, 使刀具切削刃上温度很高、压力很大, 从而刀具和会迅速磨损。因此, 需要选用超硬刀具材料、对刀具表面进行涂层处理、对刀具的几何参数进行优化、采用合适的切削用量来降低切削温度和减小切削力。干切削刀具材料应具备很高的耐热性、热韧性和耐磨性, 良好的抗粘结性和耐热冲击性。常用的干切削刀具材料有立方氮化硼, 聚晶金刚石, 涂层硬质合金和陶瓷及金属陶瓷等。

随着耐高温刀具材料的不断发展, 干切削技术也得到了不断发展。它不仅有利于节约能量资源、减小环境污染, 而且切屑清洁、易回收再利用, 是一种非常理想的绿色加工方法。

4 干切削机床

设计干切削机床主要考虑的问题是切削热的迅速散发和切屑、灰尘的快速排出。干切削时在机床切削加工区会产生很大的热量, 如不能及时从机床中排出去, 机床就会产生热变形, 从而影响机床的工作可靠性和工件的加工精度。对于无法排出的热量, 可采取隔热措施。为了排屑方便, 干切削机床可尽量采用倾斜式床身和立式主轴。可用绝热材料制造工作台上的倾斜盖板, 大量热切屑可直接送入螺旋排屑槽。为了提高机床工艺系统的热稳定性可采用内置循环冷气系统。为了监控机床温度场的变化情况, 可在关键部位设置温度传感器, 必要时可通过数控系统进行精确的误差补偿。另外还可采用吸气系统帮助排屑, 采用过滤系统滤去尘埃颗粒。

5 结语

制造技术的先进程度不仅是衡量一个国家科技发展水平的重要标志, 也逐渐成为国际间科技竞争的焦点。因此, 对先进制造技术的研究显得尤为重要。加之人们的环保意识不断增强, 可持续发展思想不断深入, 制造业中环境污染和资源浪费的问题亟待解决。绿色制造正是解决这一问题的有效途径, 它将成为21世纪制造业的重要特征之一。

在切削加工过程中, 干切削消除了切削液的不利影响, 用干切削代替湿切削, 是机械制造业可持续发展的方向。研究干切削加工技术, 探明各种不同工件材料所适合的干切削加工工艺, 最终实现干切削加工, 对保护生态环境, 提高制造业的生产水平, 有着非常重要的意义。

参考文献

[1]谢国如.绿色制造中干切削的研究[J].现代机械, 2004 (6) :57-58.

[2]马平, 胡爱玲, 白钊.高速干切削及其关键技术[J].新技术新工艺, 2004 (4) :14-1 7.

先进制造技术 篇11

关键词：机械制造；特点；发展现状；趋势

机械制造技术是研究产品设计、生产、加工制造、销售使用、维修服务乃至回收再生的整个过程的工程学科，是以提高质量、效益、竞争力为目标，包含物质流、信息流和能量流的完整的系统工程。随着社会的发展，人们对产品的要求也发生了很大变化，要求品种要多样、更新要快捷、质量要高档、使用要方便、价格要合理、外形要美观、自动化程度要高、售后服务要好、要满足人们越来越高的要求，就必须采用先进的机械制造技术。

一、先进制造技术的特点

1、面向21世纪的技术。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。先进制造技术与现代高新技术相结合而产生了一个完整的技术群，它是具有明确范畴的新的技术领域，是面向21世纪的技术。

2、面向工业应用的技术。先进制造技术并不限于制造过程本身，它涉及到产品从市场调研、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。先进制造技术的应用特别注意产生最好的实际效果，其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。目的是要提高制造业的综合经济效益和社会效益。

3、驾驭生产过程的系统工程。先进制造技术特别强调计算机技术、信息技术、传感技术、自动化技术、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、销售及售后服务等方面的应用。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。

4、面向全球竞争的技术。20世纪80年代以来，市场的全球化有了进一步的发展，发达国家通过金融、经济、科技手段争夺市场，倾销产品，输出资本。随着全球市场的形成，使得市场竞争变得越来越激烈，先进制造技术正是为适应这种激烈的市场竞争而出现的。因此，一个国家的先进制造技术，它的主体应该具有世界先进水平，应能支持该国制造业在全球市场的竞争力。

5、市场竞争三要素的统一。在20世纪70年代以前，产品的技术相对比较简单，一个新产品上市，很快就会有相同功能的产品跟着上市。因此，市场竞争的核心是如何提高生产率。到了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。

二、先进机械制造技术的发展现状

近年来，我国的制造业不断采用先进制造技术，但与工业发达国家相比，仍然存在一个阶段性的整体上的差距。

1、管理方面。工业发达国家广泛采用计算机管理，重视组织和管理体制、生产模式的更新发展，推出了准时生产（JIT）、敏捷制造（AM）、精益生产（LP）、并行工程（CE）等新的管理思想和技术。我国只有少数大型企业局部采用了计算机辅助管理，多数小型企业仍处于经验管理阶段。

2、设计方面。工业发达国家不断更新设计数据和准则，采用新的设计方法，广泛采用计算机辅助设计技术（CAD/CAM），大型企业开始无图纸的设计和生产。我国采用CAD/CAM技术的比例较低。

3、制造工艺方面。工业发达国家较广泛的采用高精密加工、精细加工、微细加工、微型机械和微米/纳米技术、激光加工技术、电磁加工技术、超塑加工技术以及复合加工技术等新型加工方法。我国普及率不高，尚在开发、掌握之中。

4、自动化技术方面。工业发达国家普遍采用数控机床、加工中心及柔性制造单元（FMC）、柔性制造系统（FMS）、计算机集成制造系统（CIMS），实现了柔性自动化、知识智能化、集成化。我国尚处在单机自动化、刚性自动化阶段，柔性制造单元和系统仅在少数企业使用。

三、我国先进机械制造技术的发展趋势

1、全球化。一方面由于国际和国内市场上的竞争越来越激烈，例如在机械制造业中，国内外已有不少企业，甚至是知名度很高的企业，在这种无情的竞争中纷纷落败，有的倒闭，有的被兼并。不少暂时还在国内市场上占有份额的企业，不得不扩展新的市场；另一方面，网络通讯技术的快速发展推动了企业向着既竞争又合作的方向发展，这种发展进一步激化了国际间市场的竞争。

2、网络化。网络通讯技术的迅速发展和普及，给企业的生产和经营活动带来了革命性的变革。产品设计、物料选择、零件制造、市场开拓与产品销售都可以异地或跨越国界进行。此外，网络通讯技术的快速发展，加速技术信息的交流、加强产品开发的合作和经营管理的学习，推动了企业向着既竞争又合作的方向发展。

3、虚拟化。制造过程中的虚拟技术是指面向产品生产过程的模拟和检验。检验产品的可加工性、加工方法和工艺的合理性，以优化产品的制造工艺、保证产品质量、生产周期和最低成本为目标，进行生产过程计划、组织管理、车间调度、供应链及物流设计的建模和仿真。虚拟化的核心是计算机仿真，通过仿真软件来模拟真实系统，以保证产品设计和产品工艺的合理性，保证产品制造的成功和生产周期，发现设计、生产中不可避免的缺陷和错误。

4、自动化。自动化是一个动态概念，目前它的研究主要表现在制造系统中的集成技术和系统技术、人机一体化制造系统、制造单元技术、制造过程的计划和调度、柔性制造技术和适应现化生产模式的制造环境等方面。制造自动化技术的发展趋势是制造全球化、制造敏捷化、制造网络化、制造虚拟化、制造智能化和制造绿色化。

四、结语

制造技术不仅是衡量一个国家科技发展水平的重要标志，也是国际间科技竞争的重点。我国正处于经济发展的关键时期，制造技术是我们的薄弱环节。只有跟上发展先进制造技术的世界潮流，將其放在战略优先地位，并以足够的力度予以实施，才能尽快缩小与发达国家的差距，才能在激烈的市场竞争中立于不败之地。总之，在我国研究和发展先进制造技术势在必行。

参考文献

[1] 马晓春.我国现代机械制造技术的发展趋势[J].森林工程，2002（3）.

[2] 王世敬，温筠.现代机械制造技术及其发展趋势[J].石油机械，2002（11）.

先进机械制造技术的应用 篇12

纵观我国的机械发展史, 企业所采取的机械技术明显与西方发达国家有着较大的差距。我国机械制造业所占全球的比重微乎甚微, 创新发展能力远远落后于发达国家。但是这并不代表着我国的机械行业无可救药了, 我国的市场经济体制也促使着我国机械行业的发展, 机械行业也有了自己的创新理念, 于是我国引进了无数的高新技术和高素质人才, 从而使得先进的机械制造体系得到了完善, 这样的趋势一直在我国市场经济的驱动下变得更加的活跃, 得到了广泛的普及。我为认机械制造业是制造业的重中之重, 也是为国民经济的各个部门提供技术机械装备的部门, 涉及面广, 带动能力强, 他们的生产水平和能力既决定着相关联的产业的数量和质量, 又成为传统机械产业加以实现产业结构化升级的前提和基础。于是, 我国在机械方面的经济效益也是可观的, 对于提高我国的综合国力, 在全球化的市场经济竞争中也占有着一席之地。

1 虚拟技术以及网络通讯技术的推广与应用

伴随着网络通讯技术的飞速发展, 世界上众多机械制造企业无论是在生产还是在经营活动中都广泛应用到网络通讯技术, 得益于网络的普及进而使众多企业在网络上进行产品的设计、原材料的选择、开发更广阔的市场以及完善产品的销售途径, 在此基础上, 企业能够在国内甚至全世界的每个角落进行贸易活动。除此之外, 利用有效的网络信息技术, 加快互联网技术信息的交换, 进而加强同世界知名品牌进行产品与研发的合作, 最终达到提高自己企业的综合管理能力, 使我国机械制造业的众多企业迈向充满合作与竞争的方向环境, 最大程度上提高我国机械制造企业的经济实力和市场占有率。虚拟网络的发展不仅使全世界的机械制造产业有了一个飞跃, 还促使我国的机械制造领域面临前所未有的发展契机。当然现如今我国的国内环境还面临着资源的稀缺, 生产能力的限制等方面, 我们要自力更生艰苦奋斗, 努力发展好我们国家机械制造产业, 为实现中华民族的伟大复兴而努力奋斗。

另一方面, 我国企业可以通过利用虚拟技术检验产品是否可加工以及加工的工艺是否合理, 以达到优化工艺产品的制造工艺的目的。通过模拟工业产品生产流通过程, 车间调度的情况来保证产品制造的圆满性。因此, 企业利用虚拟技术以及互联网通讯的推广对于保证产品生产的高质量, 最大限度地降低企业的生产成本, 提高企业的经济效益等方面具有相当重要的意义。

2 新型技术的应用

我国在现阶段的机械制造业中, 已经采用了许多的新型技术与先进的经验技术。有些企业为了实现节能减排也会采用一些纯绿色无污染的高新技术来实现节省材料与零污染的目的。有些机械制造的企业在产品制造规划以及回收与报废的环节融入了现代设计的相关研究方法, 同时将现如今机械产品设计技术的理念以及传统机械产品设计技术的理念有机的结合。首先从现代产品设计技术相比较于传统产品设计技术要相对先进的角度看, 现代产品设计技术作为最新的产品设计技术, 利用计算机的辅助设计功能以及众多先进的技术作为依托, 进而优化产品设计的过程和结果。其次在传统设计角度看, 传统设计技术理念是指凭借之前的设计经验和最基本的设计理念方面的常识, 加以利用相对落后的工具而实施的, 进而导致设计水平相对较低。不过我们可以通过充分利用传统设计产品技术的特点, 更好地开发出更加新颖的设计技术。因此, 把现代产品设计技术和传统的产品设计技术进行相互融合, 使现代产品设计技术能够积极融入到机械制造产品的设计中去, 这样才能真正有助于企业设计出高附加值的产品。

3 我国机械自动化与国际相比的现状及差距

从20世纪20年代以来, 机械自动化的技术已经得到了飞速发展, 尤其近些年来计算机的高速发展, 采用了大量的集成制造系统, 使得机械自动化领域飞速发展, 而我国仍然处于较为初级的自动化发展阶段。放眼望去, 在世界上很多国家的机械自动化水平还大多数处于自动化的操作阶段, 当然这其中也包括我国。我国的机械产业结构层次相对较低, 机械制造产业发展的极其不平衡, 远远落后于现代自动化水平的产业。

在我国, 机械制造业企业中自动化装备产业少之又少、水准相对较低, 自动化装备产业无论在质量上还是在数量上, 远远落后于同时期的世界先进水平的机械制造业的自动化产品。差距是显而易见的, 当然我们追赶世界水平的脚步不能一蹴而就, 我们要一步一个脚印, 努力缩小与世界先进水平差距, 我们会尽最大努力实现中华民族机械制造业而努力奋斗。

4 结束语

本文主要是通过我国的机械行业的现状进行分析并与先进的发达国家进行比较, 从中我们可以得出我国机械行业的发展前景, 以及今后的战略目标, 和发展市场经济的可观性。同时也深刻了解到我国在机械领域与国际先进水平的差距。通过对先进机械制造技术的特点进行分析, 得出现代机械行业的发展趋势, 即敏捷化、智能化、信息化。同时对世界上先进的机械制造技术应用领域的研究, 进一步了解到企业应用的现代化新手段和新技术, 以便高效地提高企业的生产能力和效率, 最终实现企业经济效益的最大化。接下来的任务就交给一代又一代的从事机械行业的工程师以及机械学子, 来实现我国机械行业质的飞越, 最终实现中华民族的伟大复兴。

摘要：工业在全世界的经济发展中起着举足轻重的作用。在整个漫长的工业发展史中, 发达国家对于机械行业的贡献创造力明显超出发展中国家, 为了提高本企业的经济效益, 某些企业便开始将一些高端的先进的技术运用到本企业的制造业中。这就使机械方面的技术理论体系不断地成熟, 在机械制造方面的速度也大大的提高了数倍。因此, 机械制造行业有了突飞猛进的发展, 企业效益也大大的增加了。

关键词：机械,制造,自动化

参考文献

[1]洪涛.工程机械自动变速理论与控制系统研究[D].同济大学, 2007.

[2]王益民, 齐连合.论我国机械制造技术[J].科技风, 2007 (6) .

[3]袁永明.先进机械制造技术的应用与发展[J].机械制造与自动化, 2004 (4) .