柔性制造技术的应用精选(九篇)

第1篇：柔性制造技术的应用范文

随着社会的进步和生活水平的提高,社会对产品多样化,低制造成本及短制造周期等需求日趋迫切,传统的制造技术已不能满足市场对多品种小批量,更具特色符合顾客个人要求样式和功能的产品的需求。90年代后,由于微电子技术、计算机技术、通信技术、机械与控制设备的发展,制造业自动化进入一个崭新的时代,技术日臻成熟。柔性制造技术已成为各工业化国家机械制造自动化的研制发展重点。

1　基本概念

1 1　柔性柔性可以表述为两个方面。第一方面是系统适应外部环境变化的能力,可用系统满足新产品要求的程度来衡量;第二方面是系统适应内部变化的能力,可用在有干扰(如机器出现故障)情况下,系统的生产率与无干扰情况下的生产率期望值之比来衡量。“柔性”是相对于“刚性”而言的,传统的“刚性”自动化生产线主要实现单一品种的大批量生产。其优点是生产率很高,由于设备是固定的,所以设备利用率也很高,单件产品的成本低。但价格相当昂贵,且只能加工一个或几个相类似的零件,难以应付多品种中小批量的生产。随着批量生产时代正逐渐被适应市场动态变化的生产所替换,一个制造自动化系统的生存能力和竞争能力在很大程度上取决于它是否能在很短的开发周期内,生产出较低成本、较高质量的不同品种产品的能力。柔性已占有相当重要的位置。柔性主要包括

1)　机器柔性　当要求生产一系列不同类型的产品时,机器随产品变化而加工不同零件的难易程度。

2)　工艺柔性　一是工艺流程不变时自身适应产品或原材料变化的能力;二是制造系统内为适应产品或原材料变化而改变相应工艺的难易程度。

3)　产品柔性　一是产品更新或完全转向后,系统能够非常经济和迅速地生产出新产品的能力;二是产品更新后,对老产品有用特性的继承能力和兼容能力。

4)　维护柔性　采用多种方式查询、处理故障,保障生产正常进行的能力。

5)　生产能力柔性　当生产量改变、系统也能经济地运行的能力。对于根据订货而组织生产的制造系统,这一点尤为重要。

6)　扩展柔性　当生产需要的时候,可以很容易地扩展系统结构,增加模块,构成一个更大系统的能力。

7)　运行柔性　利用不同的机器、材料、工艺流程来生产一系列产品的能力和同样的产品,换用不同工序加工的能力。

1 2　柔性制造技术柔性制造技术是对各种不同形状加工对象实现程序化柔性制造加工的各种技术的总和。柔性制造技术是技术密集型的技术群,我们认为凡是侧重于柔性,适应于多品种、中小批量(包括单件产品)的加工技术都属于柔性制造技术。目前按规模大小划分为:

1)　柔性制造系统(fms)

关于柔性制造系统的定义很多,权威性的定义有:

美国国家标准局把fms定义为:“由一个传输系统联系起来的一些设备,传输装置把工件放在其他联结装置上送到各加工设备,使工件加工准确、迅速和自动化。中央计算机控制机床和传输系统,柔性制造系统有时可同时加工几种不同的零件。 国际生产工程研究协会指出“柔性制造系统是一个自动化的生产制造系统,在最少人的干预下,能够生产任何范围的产品族,系统的柔性通常受到系统设计时所考虑的产品族的限制。” 而我国国家军用标准则定义为“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。” 简单地说,fms是由若干数控设备、物料运贮装置和计算机控制系统组成的并能根据制造任务和生产品种变化而迅速进行调整的自动化制造系统。 目前常见的组成通常包括4台或更多台全自动数控机床(加工中心与车削中心等),由集中的控制系统及物料搬运系统连接起来,可在不停机的情况下实现多品种、中小批量的加工及管理。目前反映工厂整体水平的fms是第一代fms,日本从1991年开始实施的“智能制造系统”(ims)国际性开发项目,属于第二代fms;而真正完善的第二代fms预计本世纪十年代后才会实现。

2)　柔性制造单元(fmc)

fmc的问世并在生产中使用约比fms晚6～8年,fmc可视为一个规模最小的fms,是fms向廉价化及小型化方向发展的一种产物,它是由1～2台加工中心、工业机器人、数控机床及物料运送存贮设备构成,其特点是实现单机柔性化及自动化,具有适应加工多品种产品的灵活性。迄今已进入普及应用阶段。

3)　柔性制造线(fml)

它是处于单一或少品种大批量非柔性自动线与中小批量多品种fms之间的生产线。其加工设备可以是通用的加工中心、cnc机床;亦可采用专用机床或nc专用机床,对物料搬运系统柔性的要求低于fms,但生产率更高。它是以离散型生产中的柔性制造系统和连续生过程中的分散型控制系统(dcs)为代表,其特点是实现生产线柔性化及自动化,其技术已日臻成熟,迄今已进入实用化阶段。

4)　柔性制造工厂(fmf) fmf是将多条fms连接起来,配以自动化立体仓库,用计算机系统进行联系,采用从订货、设计、加工、装配、检验、运送至发货的完整fms。它包括了cad/cam,并使计算机集成制造系统(cims)投入实际,实现生产系统柔性化及自动化,进而实现全厂范围的生产管理、产品加工及物料贮运进程的全盘化。fmf是自动化生产的最高水平,反映出世界上最先进的自动化应用技术。它是将制造、产品开发及经营管理的自动化连成一个整体,以信息流控制物质流的智能制造系统(ims)为代表,其特点是实现工厂柔性化及自动化。

2　柔性制造所采用的关键技术

2.1　计算机辅助设计

未来cad技术发展将会引入专家系统,使之具有智能化,可处理各种复杂的问题。当前设计技术最新的一个突破是光敏立体成形技术,该项新技术是直接利用cad数据,通过计算机控制的激光扫描系统,将三维数字模型分成若干层二维片状图形,并按二维片状图形对池内的光敏树脂液面进行光学扫描,被扫描到的液面则变成固化塑料,如此循环操作,逐层扫描成形,并自动地将分层成形的各片状固化塑料粘合在一起,仅需确定数据,数小时内便可制出精确的原型。它有助于加快开发新产品和研制新结构的速度。

2.2　模糊控制技术

模糊数学的实际应用是模糊控制器。最近开发出的高性能模糊控制器具有自学习功能,可在控制过程中不断获取新的信息并自动地对控制量作调整,使系统性能大为改善,其中尤其以基于人工神经网络的自学方法更引起人们极大的关注。

2.3　人工智能、专家系统及智能传感器技术

迄今,柔性制造技术中所采用的人工智能大多指基于规则的专家系统。专家系统利用专家知识和推理规则进行推理,求解各类问题(如解释、预测、诊断、查找故障、设计、计划、监视、修复、命令及控制等)。由于专家系统能简便地将各种事实及经验证过的理论与通过经验获得的知识相结合,因而专家系统为柔性制造的诸方面工作增强了柔性。展望未来,以知识密集为特征

,以知识处理为手段的人工智能(包括专家系统)技术必将在柔性制造业(尤其智能型)中起着日趋重要的关键性的作用。目前用于柔性制造中的各种技术,预计最有发展前途的仍是人工智能。预计到21世纪初,人工智能在柔性制造技术中的应用规模将在比目前大4倍。智能制造技术(imt)旨在将人工智能融入制造过程的各个环节,借助模拟专家的智能活动,取代或延伸制造环境中人的部分脑力劳动。在制造过程,系统能自动监测其运行状态,在受到外界或内部激励时能自动调节其参数,以达到最佳工作状态,具备自组织能力。故imt被称为未来21世纪的制造技术。对未来智能化柔性制造技术具有重要意义的一个正在急速发展的领域是智能传感器技术。该项技术是伴随计算机应用技术和人工智能而产生的,它使传感器具有内在的“决策”功能。

2 4　人工神经网络技术

人工神经网络(ann)是模拟智能生物的神经网络对信息进行并处理的一种方法。故人工神经网络也就是一种人工智能工具。在自动控制领域,神经网络不久将并列于专家系统和模糊控制系统,成为现代自动化系统中的一个组成部分。

3　柔性制造技术的发展趋势

3 1　fmc将成为发展和应用的热门技术

这是因为fmc的投资比fms少得多而经济效益相接近,更适用于财力有限的中小型企业。目前国外众多厂家将fmc列为发展之重。

3 2　发展效率更高的fml

多品种大批量的生产企业如汽车及拖拉机等工厂对fml的需求引起了fms制造厂的极大关注。采用价格低廉的专用数控机床替代通用的加工中心将是fml的发展趋势。

3 3　朝多功能方向发展

由单纯加工型fms进一步开发以焊接、装配、检验及钣材加工乃至铸、锻等制造工序兼具的多种功能fms。

4　结束语

柔性制造技术是实现未来工厂的新颖概念模式和新的发展趋势,是决定制造企业未来发展前途的具有战略意义的举措。届时,智能化机械与人之间将相互融合,柔性地全面协调从接受订货单至生产、销售这一企业生产经营的全部活动。

近年来,柔性制造作为一种现代化工业生产的科学“哲理”和工厂自动化的先进模式已为国际上所公认,可以这样认为: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,将以往企业中相互独立的工程设计、生产制造及经营管理等过程,在计算机及其软件的支撑下,构成一个覆盖整个企业的完整而有机的系统,以实现全局动态最优化,总体高效益、高柔性,并进而赢得竞争全胜的智能制造技术。它作为当今世界制造自动化技术发展的前沿科技,为未来机构制造工厂提供了一幅宏伟的蓝图,将成为21世纪机构制造业的主要生产模式。实现了按端口、mac地址、应用等来划分虚拟网络,有效地控制了企业内部网络的广播流量和提高了企业内部网络的安全性。

4　结　论

第2篇：柔性制造技术的应用范文

关键词:自动化;生产;技术

中图分类号:F407.67 文献标识码:A文章编号:1007-9599 (2010) 01-0000-01

本文首先介绍了柔性自动化生产技术的研究范围以及机械制造业使用该技术的依据,描述了该技术的现状并对其未来发展做了展望。

一、柔性自动化生产技术的内容

柔性自动化生产技术简称柔性制造技术,它以工艺设计为先导,以数控技术为核心,是自动化地完成企业多品种、多批量的加工、制造、装配、检测等过程的先进生产技术。它涉及到计算机、网络、控制、信息、监测、生产系统仿真、质量控制与生产管理等技术。其主要研究范围一般可分为:

1.适用于柔性自动化生产的设备

包括数控机床、辅机、传输装置、机器人、存储装置、柔性自动装夹具、检具、交换装置及更换装置、接口等。

2.自动化控制和管理技术

包括分布式数字控制技术、质量统计和管理信息集成技术、生产规则和动态调度控制技术、计算机技术、网络技术、通讯技术、生产系统仿真技术等。

3.联线技术

根据工艺设计,将各种设备联线,形成一个自动化生产的有机整体,既具有一定范围的适用性,又具有较好的可变性。包括FMC、FMS、FML、FA等。

二、选择柔性自动化生产技术的依据

柔性自动化生产技术的高效性、灵活性和缩短投产准备时间等特性使其成为实施灵捷制造、并行工程、精益生产和智能制造等先进制造系统的基础。

柔性自动化生产技术起源于切削加工,至今已遍及到机械制造业的各个领域,包括:电火花加工、激光加工、板材剪切和折弯、冲压加工、水喷射加工、焊接及自动化装配等,甚至还应用到测量、热处理和喷漆涂覆等领域。

柔性自动化生产技术是当前机械制造业适应市场动态需求及产品不断迅速更新的主要手段,是先进制造技术的基础技术。实践证明,应用由不同柔性自动化水平构成的制造系统可提高生产率1-4倍,新产品试制周期和费用减少1/3-1/2。从而可缩短制造周期和交货期,加快产品更新换代,大幅度降低成本,提高企业对市场变化的应变能力和竞争能力,给企业带来明显的经济效益。

为了提高我国在国际市场上的竞争能力和振兴机械制造业,采用先进制造技术势在必行,但FMC、FMS、FML、FA……等是附加值高的高科技产品,依靠进口则费用高昂,而且制造系统包含着技术、管理和人文意识,故必须我国自行研制,才能结合国情,达到先进而适用,且能节约大量外汇,取得巨大的经济效益。

三、柔性自动化的发展

美、日、德三国分别于1968年、70年和71年开发了首套FMS。到1990年全世界拥有1200套左右FMS,其中日本拥有400套,美国150套,德国100套。自1985年到1990年FMS的年平均增长率为28.7%。而同期FMC的年平均增长率为72.8%,即FMC的增长率是FMS的2.54倍。

这是由于FMS是根据加工的零件族的工艺选用合适数控机床的品种和数量组成的制造系统,因而系统较复杂,虽然生产效率高,但投资较大,资金回收期长,也就承担较大的风险。而FMC由于是采用模块化设计,数控机床品种单一,系统结构比较稳定,可靠性高,且可根据需要扩展组成FMS,有更好的柔性,较少的投资,调整周期短,见较快,经济效益高些,故自80年代中期以来FMC已成为柔性制造系统中主要发展的工程产品。

1990年全球FMS的销售额超过了20亿美元,FMC销售额逾40亿美元,两者约占当年世界机床总销售额的15%,约占数控机床销售额的30%以上。包括各类数控机床在内的柔性制造机床和系统的产值约占90年世界机床总产值465亿美元的55%,其中日本和联邦德国分别高达75%和70%,并呈逐年增加的趋势。因而适用于柔性自动化生产的机床和系统已成为机床工业的主导产品。

1958年清华大学与北京第一机床厂合作研制了我国第一台数控铣床,虽与日本研制数控车床和数控铣床的时间接近,但由于数控系统和相关的电、液元件未得到相应的发展,所以并没有能形成数控机床产业。直到“六五”期间由北京机床研究所引进日本FANUC数控和伺服系统技术,并经“七五”、“八五”在引进数控技术的基础上消化吸收,才从80年代起逐步形成了我国完整的数控机床产业;同时开发了在CNC单机基础上配置工件自动输送和托盘交换装置的FMC,自主研制了以国产设备为主组成的箱体加工FMS和板材冲压成型FMS等,并为国内汽车行业和摩托车行业研制了柔性自动化生产线,发展了基于DNC的独立制造岛和车间集成信息管理系统等。

但总体而言,无论在柔性自动化生产设备的应用广泛性方面,还是满足国内市场需要方面,与工业发达国家相比有明显不足,至于作为工程系统的FMC、FMS和FML等更还处于初步发展阶段。国内机械制造业使用的为数不多的FMC、FMS和FML也大多自国外引进。

从目前来看,国外柔性自动化生产技术总的发展趋势可归为3F和3S。

所谓3F为:柔性化(Flexibility)、联盟化(Federalization)、新颖化(Fashion)。

所谓3S为:系统化(System)、软件化(Software)、特效化(Speciality)。

具体来说,大致有下列四个方面:

1)创制新一代数控机床,根据应用场合,既有适合自动化的简约型高速数控机床,又有用于模具加工的超高速精密加工中心,复杂零件加工的多功能复合机床以及新颖的并联机构机床(虚拟轴机床)等。

2)发展适用于大批量、短节拍的由数控机床组成的自动生产线,达到具有年产量超过30万件、多品种分批生产的经济性。

3)进一步提高制造系统的生产规划和控制软件的面向对象的特性,以增强其柔性和信息集成性,适应构建CIMS等更高层次柔性自动化生产系统的需要。

4)研制灵捷制造单元,使其具有高度的自律性和良好的重组性,成为分布式网络集成的智能体,作为实现动态联盟企业实施异地远程协调制造的基础。

四、我国柔性自动化生产发展趋势

国内柔性自动化生产技术的发展总趋势仍是遵循着3F和3S的方向,但又有其特点:

1)发展适用、可靠和有价格竞争力的数控机床,开发市场急需的高效、精密和缺门产品,不断地提高其功能、性能,更好地适应柔性自动化生产的需求。

2)大力推进分布式数字控制和管理(DNC)的制造系统,应用DNC技术有效地提高数控机床的利用率和自动化程度。

第3篇：柔性制造技术的应用范文

【关键词】 科技革命 制造业 柔性制造

科技的迅猛发展不但改变了物理世界，而且改变了人们的思想观念，并从根本上改变了人们的生活方式，从而给制造业实体和理念上双重性的深远影响。科技革命带了变革的速度持续加快，从根本上加强了世界的互联性，增加了多样性，使得多元化成为常态，并加剧了不稳定性，从而使商业环境更加呈现出动态性的特点。由此，产品的革新速度和多样性空前加快，特别是全球竞争与国际贸易深入发展，企业想在全球供应链和国际竞争中占据有利位置而不被淘汰，就必须适应由科技突变而带来的环境快速变化的趋势。柔性制造策略是制造业面临信息时代挑战的重要策略，也是适应外部商业环境快速变化和客户需要动态要求的重要策略。因此，建立柔性制造系统对于我国制造业的生存和发展具有重要现实意义。

一、柔性制造概述

1、柔性制造的内涵。柔性制造技术是1967年英国莫林斯（molins）提出来的用于机械制造行业的一种先进制造技术，此后这一理念在各行各业得到了广泛应用，并已成为现代制造的一种科学“哲理”，倍受推崇。柔性制造技术的范围是十分广泛的，是对不同品种实现柔性制造的各种技术的总和。凡是侧重于快速转换的柔性要求、适合多品种、小批量生产的加工技术都属于柔性制造技术的范畴，如柔性制造系统、柔性制造单元、柔性制造线、柔性制造工厂等。

2、柔性制造的影响因素。企业柔性制造的能力受到许多因素的影响，是企业综合灵活适应能力的体现。但具体而言，影响柔性制造技术水平的因素主要包括以下方面：（1）设备柔性：即设备满足工艺变化的程度，这一点主要体现在市场需求变化时，设备转换生产一系列不同品种产品的能力。（2）工艺柔性：工艺柔性包含两个方面：一是工艺流程不变化时，其自身适应产品和原材料变化的能力；二是为适应产品和原材料变化而改变原有工艺的难易程度。（3）产品柔性：一是产品更新或完全转型后，系统能够非常经济和迅速地生产出新产品的能力；二是产品更新后，对老产品有用的特性的继承能力和兼容能力。（4）生产能力柔性：当生产量、品种变化时，系统也能经济地运行的能力。（5）维护柔性：持续高效地查询、处理故障以保证生产正常进行的能力。（6）扩展柔性：当生产需要时，扩展系统结构，增加模块，构成一个更大系统的能力。（7）服务柔性：一是在顾客产品使用寿命周期内，用新部件维修旧产品的能力；二是一些产品还需要可升级的能力。

3、柔性制造的指标体系。整体而言，柔性制造中“柔性”表现为两个方面：第一方面是系统适应外部变化的能力，第二方面是系统适应内部变化的能力。具体而言，衡量一个制造系统柔性高低程度主要有三个衡量指标：数量的柔性，允许各种因素（如产量）自由变化的幅度；时间的柔性，能够实现变量（如销售量）自由变化的幅度所需对应的时间；成本的柔性，在订单波动、产量波动的情况下，各项费用尤其是人工变动费用如何随之变化，其费用的变动，尤其是人工成本随产量波动而相应变动的逼近程度反映了柔性管理的水平高低。如图1所示。

二、柔性制造系统的优势

1、灵活的适应能力。柔性制造技术的“柔性”是相对于传统生产方式的“刚性”而言的，它是相对的，动态的，也是不断改进的技术，而不是一成不变的。由于工业化带来需求的规模化，传统生产线主要实现的是单品种的持续性的大批量生产，优点是生产效率高，次品率低，单位产品生产成本低，能同时满足大量客户的需求，适合标准化占领市场。但随着科技革命的进一步发展，它改变了商业环境和现代市场的需求方式，客户需求快速变化，并表现为多元化和个性化特征。传统的制造方式难以满足现代市场要求的多品种、小批量和快速化的生产需求，更缺乏现代市场所要求的灵活适应性能力。基于现代市场环境的变化，制造系统的生存能力和竞争能力在很大程度上取决于它能否在很短的开发周期内生产出低成本、高质量、不同品种产品的能力，能否适应客户需求的不断变化。因而，柔性生产对于制造业变得越来越重要。

2、较高的客户价值。由于柔性制造的思想和方法非常适合小批量、多品种、及时交货的现代市场需求趋势，在适合市场变化和客户要求方面具有极大的快速灵活适应能力。企业通过创造柔性优势，一方面，可以满足了客户的小批量、多品种的订单需求，适应了制造业市场快速多变的需求；另一方面，柔性制造系统能够充分发挥企业的柔性优势采取design in 的销售模式，主动为客户提升产品个性化价值，提高产品的附加值和客户的满足度，为品牌赢得声誉，树立良好的品牌形象。design in即“设计介入”，是指销售人员要在客户进行产品设计的前端介入。企业在实施design in 的销售模式中，要推广“顾问式销售，专家式服务”的销售文化：要求每位销售人员要成为客户产品问题的解决方案的专家，不仅仅推销自己的产品，更重要的是要从客户需求的角度帮助客户实现产品的优化设计，提升产品的个性化，为客户带来较高的附加价值。同时，将客户的个性化方案与企业的技术优势、柔性优势相结合，实现利润模式上的双赢。在客户价值得到提升的同时，企业也将获得大量订单及个性化的溢价。

三、构建完善的柔性制造系统

1、提高设备柔性。（1）增加灵活性设备。为适应柔性制造的要求，企业在设备设计方面，必须针对柔性的要求进行全面和重大的调整。如在设备的调整方面，可以逐渐放弃单一用途的设备，增加多功能用途的设备；可以放弃难以转换的设备，增加转换能力较强的设备；可以减少设备整机的配备，增加多用途零部件组装型设备等。这样不仅能够提高企业设备的转换能力，而且能够减少设备成本，在最佳经济条件下提高企业的柔性制造能力。（2）统一设备类型。不同型号转换时，由于要求不同，每次转换都会要求进行设备参数的重新调整等许多环节的重复无效率的工作，既影响工效又影响质量。为此，企业应该在生产许可和技术条件可行的情况下，统一零部件生产要求，或产品生产要求，并通过优化设计，将多种型号材料和零部件减少类型，或统一化，同时增加它们的灵活适应性。这样不仅能够提高工作效率，而且能减少浪费，缩减成本，提高柔性制造能力。

2、柔性生产系统的设计。企业在构建适合自身的柔性制造系统时，必须进行生产系统的柔性设计，这里所提高的柔性生产系统主要是“以单元化作业+人工辅助的生产模式”的生产模式。这种方式和完全的人工和自动化相比，具有巨大的优势：通过单元中自动化设备保证了质量水平；通过人工连接，降低了投资与运行成本，而又不影响质量；在一些简单操作工序，采取人工操作，但通过工装夹具来预防和控制人工生产的质量波动。此外，这种模式还具有较好的柔性，对批量的要求大大降低。这一点在中国的许多制造业企业中具有典型的体现，中国之所在在全球供应链中成为重要的零配件生产、加工，以及产品的组装基地，和中国半自动化和人工化的灵活性有一定联系。不过，我国企业未来构建柔性制造系统的重点应该加强科学合理的管理系统建设，加强单元自动化作业和人工辅助的双重建设，并在设备转换，工艺变化，生产能力的维护、扩展和服务方面更加柔性化，提高适应市场变化和客户个性化需求的要求。 

     3、建立完全信息化的管理系统。在快速变化面前，企业面临的最大风险就是库存的风险。这种风险体现在：客户的个性化要求，带来产品的通用性差，多余的成品就变成了废品，导致企业的成本急剧增加；技术的快速进步引起新生产的产品性能的阶段性提升，导致原来库存的产品自然降级，失去市场流通的利润价值，给企业带来巨大经济损失；有些产品随着库存时间的延长，产品会性能变差，产品有可能损坏而不能出售，给企业造成经济损失。基于快速变化带来的库存性风险，我国制造也企业应该开发或先进的erp系统，提升了信息化管理水平，更重要的是优化了企业的流程，强化了企业精细化管理的观念，对库存产品实行“专用型号订单化管理，通用型号流量化管理”，并按生产批号对库存产品的质量实行全寿命周期的追踪管理，使库存得到有效管理，及时预防和控制因库存而产生的质量问题，使因库存质量而造成的经济损失最小化。

4、建设多能工队伍。由于现代制造业都是按订单生产，而订单的波动性又相当大，由此便导致了产量的剧烈波动。在订单多时，繁忙的季节，员工都能够全员工作，取得可观的收入；但当订单下降时，原来数量的员工就会变得多余，如要保持员工数量的不减少，就会使员工的工作时间大幅缩减，从而使一线工人收入大幅下降，最终将导致员工队伍的稳定。为此，企业应该采用了柔性化的绩效管理机制。将核心骨干和关键岗位的员工发展为多能工，用高工资保证这部分员工队伍的稳定，在较低的订单下，能够一人多能，保持80%的工作饱和度；当订单突然增大时，能够在关键岗位保证产品质量，并带动新人快速适应简单岗位的工作。这样，实现了短期内从较低的产能过渡到较高的产能的快速变换能力。从而使变动成本与实际产量实现基本的同步波动，提高成本的柔性水平。

四、结束语

现代商业的竞争已经从产品和质量的竞争变成快速适应能力的竞争。在现代全球竞争和科技突飞猛进的今天，只要跟不上市场和客户的需求变化的速度，质量再好的产品也会被淘汰。柔性制造是现代制造业企业适应现代商业竞争环境的重要策略，对于提高企业的灵活适应性能力、满足市场需求和客户需求快速变化的能力至关重要。我国制造业企业具有开阔的视野，在借鉴国外先进柔性制造技术的基础上，结合自身的优势，扬长避短，创建适合自身发展的具有中国特色的制造业企业的柔性制造系统。特别是，我国制造业企业要利用我国丰富的人力资源，并把我国制造业自动化程度不高的缺点转变为转换能力强的优势，因势利导地构建适合现代国际制造业竞争需求和客户需求快速变化的要求，实现我国制造业柔性制造的跨越式发展。

【参考文献】

[1] 孙新、刘铁军、王毅：企业质量管理中精确检测手段的应用[j].郑州航空工业管理学院学报，2005（3）.

[2] 肖智军、党新民、刘胜军：精益生产方式[m].海天出版社，2005.

[3] 张晓玲、史金飞、洪著财等：敏捷制造企业的分布式质量控制系统[j].东南大学学报（自然科学版），2007（6）.

第4篇：柔性制造技术的应用范文

一、概述

柔性自动化生产技术简称柔性制造技术，它以工艺设计为先导，以数控技术为核心，是自动化地完成企业多品种、多批量的加工、制造、装配、检测等过程的先进生产技术。它涉及到计算机、网络、控制、信息、监测、生产系统仿真、质量控制与生产管理等技术。其主要研究范围一般可分为：

1.适用于柔性自动化生产的设备

包括数控机床、辅机、传输装置、机器人、存储装置、柔性自动装夹具、检具、交换装置及更换装置、接口等。

2.自动化控制和管理技术

包括分布式数字控制技术、质量统计和管理信息集成技术、生产规则和动态调度控制技术、计算机技术、网络技术、通讯技术、生产系统仿真技术等。

3.联线技术

根据工艺设计，将各种设备联线，形成一个自动化生产的有机整体，既具有一定范围的适用性，又具有较好的可变性。包括FMC、FMS、FML、FA等。

二、选择依据

柔性自动化生产技术的高效性、灵活性和缩短投产准备时间等特性使其成为实施灵捷制造、并行工程、精益生产和智能制造等先进制造系统的基础。

柔性自动化生产技术起源于切削加工，至今已遍及到机械制造业的各个领域，包括：电火花加工、激光加工、板材剪切和折弯、冲压加工、水喷射加工、焊接及自动化装配等，甚至还应用到测量、热处理和喷漆涂覆等领域。

柔性自动化生产技术是当前机械制造业适应市场动态需求及产品不断迅速更新的主要手段，是先进制造技术的基础技术。实践证明，应用由不同柔性自动化水平构成的制造系统可提高生产率1-4倍，新产品试制周期和费用减少1/3-1/2。从而可缩短制造周期和交货期，加快产品更新换代，大幅度降低成本，提高企业对市场变化的应变能力和竞争能力，给企业带来明显的经济效益。

为了提高我国在国际市场上的竞争能力和振兴机械制造业，采用先进制造技术势在必行，但FMC、FMS、FML、FA……等是附加值高的高科技产品，依靠进口则费用高昂，而且制造系统包含着技术、管理和人文意识，故必须我国自行研制，才能结合国情，达到先进而适用，且能节约大量外汇，取得巨大的经济效益。

三、现状及国内外发展趋势

美、日、德三国分别于68年、70年和71年开发了首套FMS。到90年代全世界拥有1200套左右FMS，其中日本拥有400套，美国150套，德国100套。自85年到90年FMS的年平均增长率为28.7%。而同期FMC的年平均增长率为72.8%，即FMC的增长率是FMS的2.54倍。

这是由于FMS是根据加工的零件族的工艺选用合适数控机床的品种和数量组成的制造系统，因而系统较复杂，虽然生产效率高，但投资较大，资金回收期长，也就承担较大的风险。而FMC由于是采用模块化设计，数控机床品种单一，系统结构比较稳定，可靠性高，且可根据需要扩展组成FMS，有更好的柔性，较少的投资，调整周期短，见较快，经济效益高些，故自80年代中期以来FMC已成为柔性制造系统中主要发展的工程产品。

1990年全球FMS的销售额超过了20亿美元，FMC销售额逾40亿美元，两者约占当年世界机床总销售额的15%，约占数控机床销售额的30%以上。包括各类数控机床在内的柔性制造机床和系统的产值约占90年世界机床总产值465亿美元的55%，其中日本和联邦德国分别高达75%和70%，并呈逐年增加的趋势。因而适用于柔性自动化生产的机床和系统已成为机床工业的主导产品。

1958年清华大学与北京第一机床厂合作研制了我国第一台数控铣床，虽与日本研制数控车床和数控铣床的时间接近，但由于数控系统和相关的电、液元件未得到相应的发展，所以并没有能形成数控机床产业。直到“六五”期间由北京机床研究所引进日本FANUC数控和伺服系统技术，并经“七五”、“八五”在引进数控技术的基础上消化吸收，才从80年代起逐步形成了我国完整的数控机床产业；同时开发了在CNC单机基础上配置工件自动输送和托盘交换装置的FMC，自主研制了以国产设备为主组成的箱体加工FMS和板材冲压成型FMS等，并为国内汽车行业和摩托车行业研制了柔性自动化生产线，发展了基于DNC的独立制造岛和车间集成信息管理系统等。

但总体而言，无论在柔性自动化生产设备的应用广泛性方面，还是满足国内市场需要方面，与工业发达国家相比有明显不足，至于作为工程系统的FMC、FMS和FML等更还处于初步发展阶段。国内机械制造业使用的为数不多的FMC、FMS和FML也大多自国外引进。

从目前来看，国外柔性自动化生产技术总的发展趋势可归为3F和3S。

所谓3F为：柔性化（Flexibility）、联盟化(Federalization)、新颖化(Fashion)。

所谓3S为：系统化（System）、软件化（Software）、特效化（Speciality）。

具体来说，大致有下列四个方面：

1)创制新一代数控机床，根据应用场合，既有适合自动化的简约型高速数控机床，又有用于模具加工的超高速精密加工中心，复杂零件加工的多功能复合机床以及新颖的并联机构机床（虚拟轴机床）等。

2)发展适用于大批量、短节拍的由数控机床组成的自动生产线，达到具有年产量超过30万件、多品种分批生产的经济性。

3)进一步提高制造系统的生产规划和控制软件的面向对象的特性，以增强其柔性和信息集成性，适应构建CIMS等更高层次柔性自动化生产系统的需要。

4)研制灵捷制造单元，使其具有高度的自律性和良好的重组性，成为分布式网络集成的智能体，作为实现动态联盟企业实施异地远程协调制造的基础。

国内柔性自动化生产技术的发展总趋势仍是遵循着3F和3S的方向，但又有其特点：

1)发展适用、可靠和有价格竞争力的数控机床，开发市场急需的高效、精密和缺门产品，不断地提高其功能、性能，更好地适应柔性自动化生产的需求。

2)大力推进分布式数字控制和管理（DNC）的制造系统，应用DNC技术有效地提高数控机床的利用率和自动化程度。

第5篇：柔性制造技术的应用范文

[关键词]柔性制造系统(fms) 组成 优势 发展方向

70年代末80年代初,随着计算机辅助管理、物料自动搬运、刀具管理和计算机网络、数据库的发展以及cad/cam技术、成组技术(gt)、工业机器人等技术的成熟,更加系统化、规模化的柔性制造系统(fms)就出现了。

所谓fms,是一组数控机床和其他自动化的工艺设备,由计算机信息控制系统和物料自动储运系统有机结合的整体,能适应加工对象变换的自动化机械制造系统(flexible manufacturing system)。下面就柔性制造系统的组成、分类、优势及发展趋势进行阐述。

一、柔性制造系统(fms)的组成

1.加工系统

柔性制造系统采用的设备由待加工工件的类别决定,主要有加工中心、车削中心或计算机数控(cnc)车、铣、磨及齿轮加工机床等,用以自动地完成多种工序的加工。

2.物料系统

物料系统用以实现工件及工装夹具的自动供给和装卸,以及完成工序间的自动传送、调运和存贮工作,包括各种传送带、自动导引小车、工业机器人及专用起吊运送机等。

3.计算机控制系统

计算机控制系统用以处理柔性制造系统的各种信息,输出控制cnc机床和物料系统等自动操作所需的信息。通常采用三级(设备级、工作站级、单元级)分布式计算机控制系统,其中单元级控制系统(单元控制器)是柔性制造系统的核心。

4.系统软件

系统软件用以确保柔性制造系统有效地适应中小批量多品种生产的管理、控制及优化工作,包括设计规划软件、生产过程分析软件、生产过程调度软件、系统管理和监控软件。

二、柔性制造系统的分类

1.柔性制造单元(fmc)

fmc由单台带多托盘系统的加工中心或3台以下的cnc机床组成,具有适应加工多品种产品的灵活性。fmc的柔性最高。

2.柔性制造线(fml)

柔性制造线fml是处于非柔性自动线和fms之间的生产线,对物料系统的柔性要求低于fms,但生产效率更高。

3.柔性制造系统(fms)

fms通常包括3台以上的cnc机床(或加工中心),由集中的控制系统及物料系统连接起来,可在不停机情况下实现多品种、中小批量的加工管理。fms是使用柔性制造技术最具代表性的制造自动化系统。

三、柔性制造系统的优势

1.设备利用率高。由于采用计算机对生产进行调度,一旦有机床空闲,计算机便分配给该机床加工任务。在典型情况下,采用柔性制造系统中的一组机床所获得的生产量是单机作业环境下同等数量机床生产量的3倍。

2.减少生产周期。由于零件集中在加工中心上加工,减少了机床数和零件的装卡次数。采用计算机进行有效的调度也减少了周转的时间。

3.具有维持生产的能力。当柔性制造系统中的一台或多台机床出现故障时,计算机可以绕过出现故障的机床,使生产得以继续。

4.生产具有柔性。可以响应生产变化的需求,当市场需求或设计发生变化时,在fms的设计能力内,不需要系统硬件结构的变化,系统具有制造不同产品的柔性。并且,对于临时需要的备用零件可以随时混合生产,而不影响fms的正常生产。

5.产品质量高。fms减少了卡具和机床的数量,并且卡具与机床匹配得当,从而保证了零件的一致性和产品的质量。同时自动检测设备和自动补偿装置可以及时发现质量问题,并采取相应的有效措施,保证了产品的质量。

6.加工成本低。fms的生产批量在相当大的范围内变化,其生产成本是最低的。它除了一次性投资费用较高外,其他各项指标均优于常规的生产方案。

四、fms发展方向

1.fms仍将迅速发展

fms在20世纪80年代末就已进入了实用阶段,技术已比较成熟。由于它在解决多品种、中小批量生产上比传统的加工技术有明显的经济效益,因此随着国际竞争的加剧,无论发达国家还是发展中国家都越来越重视柔性制造技术。

从机械制造行业来看,现在fms不仅能完成机械加工,而且还能完成钣金加工、锻造、焊接、装配、铸造和激光、电火花等特种加工以及喷漆、热处理、注塑和橡胶模制等工作。从整个制造业所生产的产品看,现在fms已不再局限于汽车、车床、飞机、坦克、火炮、舰船等,还可用于计算机、半导体、木制产品、化工等产品生产。从生产批量来看,fms已从中小批量应用向单件和大批量生产方向发展。

随着计算机集成制造技术和系统(cims)日渐成为制造业的热点,很多专家学者纷纷预言cims是制造业发展的必然趋势。柔性制造系统作为cims的重要组成部分,必然会随着cims的发展而发展。

2.fms系统性能不断提高

构成fms的各项技术,如加工技术、运储技术、刀具管理技术、控制技术以及网络通信技术的迅速发展,毫无疑问会大大提高fms系统的性能。在加工中采用喷水切削加工技术和激光加工技术,并将许多加工能力很强的加工设备如立式、卧式镗铣加工中心,高效万能车削中心等用于fms系统,大大提高了fms的加工能力和柔性,提高了fms的系统性能。avg小车以及自动存储、提取系统的发展和应用,为fms提供了更加可靠的物流运储方法,同时也能缩短生产周期,提高生产率。刀具管理技术的迅速发展,为及时而准确地为机床提供适用刀具提供了保证。同时可以提高系统柔性、生产率、设备利用率,降低刀具费用,消除人为错误,提高产品质量,延长无人操作时间。

第6篇：柔性制造技术的应用范文

一、规模

按规模大小fms可分为如下4类：

1.柔性制造单元(fmc)

fmc的问世并在生产中使用约比fms晚6~8年，它是由1~2台加工中心、工业机器人、数控机床及物料运送存贮设备构成，具有适应加工多品种产品的灵活性。fmc可视为一个规模最小的fms，是fms向廉价化及小型化方向发展和一种产物，其特点是实现单机柔性化及自动化，迄今已进入普及应用阶段。

2.柔性制造系统(fms)

通常包括4台或更多台全自动数控机床(加工中心与车削中心等)，由集中的控制系统及物料搬运系统连接起来，可在不停机的情况下实现多品种、中小批量的加工及管理。

3.柔性制造线(fml)

它是处于单一或少品种大批量非柔性自动线与中小批量多品种fms之间的生产线。其加工设备可以是通用的加工中心、cnc机床；亦可采用专用机床或nc专用机床，对物料搬运系统柔性的要求低于fms，但生产率更高。它是以离散型生产中的柔性制造系统和连续生产过程中的分散型控制系统(dcs)为代表，其特点是实现生产线柔性化及自动化，其技术已日臻成熟，迄今已进入实用化阶段。

4.柔性制造工厂(fmf)

fmf是将多条fms连接起来，配以自动化立体仓库，用计算机系统进行联系，采用从订货、设计、加工、装配、检验、运送至发货的完整fms。它包括了cad/cam，并使计算机集成制造系统(cims)投入实际，实现生产系统柔性化及自动化，进而实现全厂范围的生产管理、产品加工及物料贮运进程的全盘化。fmf是自动化生产的最高水平，反映出世界上最先进的自动化应用技术。它是将制造、产品开发及经营管理的自动化连成一个整体，以信息流控制物质流的智能制造系统(ims)为代表，其特点是实现工厂柔性化及自动化。

二、关键技术

1.计算机辅助设计

未来cad技术发展将会引入专家系统，使之具有智能化，可处理各种复杂的问题。当前设计技术最新的一个突破是光敏立体成形技术，该项新技术是直接利用cad数据，通过计算机控制的激光扫描系统，将三维数字模型分成若干层二维片状图形，并按二维片状图形对池内的光敏树脂液面进行光学扫描，被扫描到的液面则变成固化塑料，如此循环操作，逐层扫描成形，并自动地将分层成形的各片状固化塑料粘合在一起，仅需确定数据，数小时内便可制出精确的原型。它有助于加快开发新产品和研制新结构的速度。

2.模糊控制技术

模糊数学的实际应用是模糊控制器。最近开发出的高性能模糊控制器具有自学习功能，可在控制过程中不断获取新的信息并自动地对控制量作调整，使系统性能大为改善，其中尤其以基于人工神经网络的自学方法更引起人们极大的关注。

3.人工智能、 专家系统及智能传感器技术

迄今，fms中所采用的人工智能大多指基于规则的专家系统。专家系统利用专家知识和推理规则进行推理，求解各类问题(如解释、预测、诊断、查找故障、设计、计划、监视、修复、命令及控制等)。由于专家系统能简便地将各种事实及经验证过的理论与通过经验获得的知识相结合，因而专家系统为fms的诸方面工作增强了柔性。展望未来，以知识密集为特征，以知识处理为手段的人工智能(包括专家系统)技术必将在fms(尤其智能型)中起着关键性的作用。人工智能在未来fms中将发挥日趋重要的作用。目前用于fms中的各种技术，预计最有发展前途的仍是人工智能。预计到21世纪初，人工智能在fms中的应用规模将要比目前大4倍。智能制造技术(imt)旨在将人工智能融入制造过程的各个环节，借助模拟专家的智能活动，取代或延伸制造环境中人的部分脑力劳动。在制造过程，系统能自动监测其运行状态，在受到外界或内部激励时能自动调节其参数，以达到最佳工作状态，具备自组织能力。故imt被称为未来21世纪的制造技术。对未来智能化fms具有重要意义的一个正在急速发展的领域是智能传感器技术。该项技术是伴随计算机应用技术和人工智能而产生的，它使传感器具有内在的“决策”功能。

4.人工神经网络技术

人工神经网络(ann)是模拟智能生物的神经网络对信息进行并行处理的一种方法。故人工神经网络也就是一种人工智能工具。在自动控制领域，神经网络不久将并列于专家系统和模糊控制系统，成为现代自支化系统中的一个组成部分。

三、发展趋势

1.fmc将成为发展和应用的热门技术

这是因为fmc的投资比fms少得多而经济效益相接近，更适用于财力有限的中小型企业。目前国外众多厂家将fmc列为发展之重。

2.发展效率更高的fml

多品种大批量的生产企业如汽车及拖拉机等工厂对fml的需求引起了fms制造厂的极大关注。采用价格低廉的专用数控机床替代通用的加工中心将是fml的发展趋势。

3.朝多功能方向发展

由单纯加工型fms进一步开发以焊接、装配、检验及钣材加工乃至铸、锻等制造工序兼具的多种功能fms。 fms是实现未来工厂的新颖概念模式和新的发展趋势，是决定制造企业未来发展前途的具有战略意义的举措。目前反映工厂整体水平的fms是第一代fms，90年代此种状况仍将会持续下去，日本从1991年开始实施的“智能制造系统”(ims)国际性开发项目，属于第二代fms；而真正完善的第二代fms预计至21世纪才会实现。届时，智能化机械与人之间将相互融合、柔性地全面协调从接受订单货至生产、销售这一企业生产经营的全部活动。

第7篇：柔性制造技术的应用范文

关键词：柔性显示器；电泳显示；胆甾液晶；有机发光二极管；等离子显示器；有源矩阵液晶显示器

中图分类号：TN873文献标识码：A

Flexible-Display Development for Army Applications

David Morton and Eric Forsythe

（Army Research Laboratory，USA）

Abstract: The U.S. Army has long recognized the significant role display technology plays in Army systems and has supported the development of the current flat-panel technologies. Flexible display technology will provide an advantage over glass-based displays for Army applications; therefore, the U.S. Army is supporting research and development designed to speed commercialization of flexible displays.

Keywords: flexibale display；electro-phoretic；CHLC；OLED；PDP；AMLCD

1引言

开发新的显示技术一贯受到美国政府的大力支持，美国政府通过许多投资机构，包括国防和非国防的相关组织等予以支持。最近的一个例子就是在亚利桑那州立大学(ASU)成立的柔性显示器中心(FDC)，它是由军队为推进柔性显示器集成技术和制造工艺的研究而组建的。图1列出了20多年来军方在平面显示器研究领域的投资经费概况。

在20世纪90年代中期，研究和开发平板显示器的研究经费达到最高峰1.6亿美元/年，当时政府资助了大量的显示技术项目。早期对等离子显示器(PDP)、有源矩阵液晶显示器（AMLCD）、投影显示器、以及头盔显示器（HMD）的投资是后来导致其取得巨大商业成功的一个因素，而现在这些显示器都已经在商业和国防部的应用平台上普及。在技术发展上的投资，已经变成需求及接纳，或是说现货供应的商业模式。在这种模式的显示技术研究中，系统集成商获得商用技术，然后把它们用于军用器件开发。这样，显示技术研究的经费就被削减了。但是2000年后，此类经费都已经集中用于发展柔性显示器。

为解决美国的军队使命问题，他们正在通过几个项目的实施改善和更新作战能力。未来战斗系统（FCS）计划是其中最大的一个。该系统要求具备为作战车辆和拆卸士兵提供必要的指挥、通讯、控制功能的能力。这些应用将要求紧凑轻薄的显示器将信息在一个以网络为中心的战场上传达给个人。但作为当今民用电子产品主流的平板显示器，其关键特征使他们不适合在新兴的军事上应用：传统的显示器往往消耗过多的电力，更关键的是，他们是用玻璃做的。而且，它们需要昂贵和笨重的“加固”，才可以被纳入军事系统，这就加大了体积和重量。对于步兵来说，目前显示器的高功率要求，迫使士兵背负额外重量的电池才能操作。

大幅度降低尺寸、重量和功耗需求是柔性衬底基显示器吸引军事应用的本质原因。柔性显示器在美国军队中分为两大类：一是更换现有的技术设备；二是开发和更新新的不采用玻璃技术的应用领域。

2更新现有的技术

柔性显示技术必须有一个强有力的取代现有技术的理由。美国军队系统中的柔性显示技术，目标是降低功耗，提高可靠性，并降低显示器的体积和重量。柔性显示相对于LCD或等离子显示技术在功耗比较上有优势。目前低功耗技术的发展有电泳显示、胆甾液晶（CHLC）和有机发光二极管（OLED）显示器。电泳和CHLC双稳态反光技术基本上是零功率低刷新率；目前的有机电致发光器件发光效率可比液晶显示器高2~3倍。这些技术以其在玻璃基板上的商业化，作为一项临时步骤，可将其纳入美军系统，以解决电力问题。我们选择了为美陆军系统开发这些技术，因为它们对玻璃基的技术会被商品化，也因为它们与柔性衬底的相容性较好。

基于可弯折且不易损类型的基底上的显示器对美国军队应用有若干影响，在现有的系统上用柔性显示器更换玻璃基显示器，将有两点好处：首先是电力消耗下降至少一半，对于一名士兵来说，这意味着可以携带更少更轻的电池或保持同样的电池负荷而得到两倍的持续时间，而对于固定显示器（较大的设备或车辆上的显示器），它意味着需要系统提供更少的功率，可减少动力源的体积；其次，该显示器在使用中不易被打破。这意味着需运送的设备数目的减少，从而使士兵减少了背负物品的数量。

在固定型应用中，结构坚固意味着显著降低重量和安装体积。17in的显示器可能重30磅，在军车上应用还将包含一个有15磅重、超过2in厚、对角线达24in的金属安装件。如果能够取而代之以一个基于塑料或铜箔基板的显示屏，重量可减少到5磅。这对车辆的空间、马力和重量的设计都有显著的优势。

如果士兵携带型和固定应用型设备的破损率均大大降低，军队则没必要在维修部门保有很多的部件，维修和更换的单元数降低，也将有助于成本的显著削减和系统寿命的延长。

3对士兵的新应用

类似于早期对于其它平板显示技术的开发，柔性显示器也将随着技术的日趋成熟在军队中衍生出多种方式的应用。图3示意了期待中的柔性显示在军队中的应用。直接替代平板玻璃基显示器以提高系统的可靠性和性能是第一个设想的应用。随着技术的成熟，应用将涉及从小型手持式应用（3~4in对角线）、较大的笔记本大小的显示器（6~12in对角线）和车载显示器（17~21in对角线）。同时，使用柔软、可卷曲或折叠的显示器来传达信息给士兵，可以改善和提高他们的能力。

同样，柔性显示器的应用也将涉及从穿戴式显示器到可以全尺寸卷起的显示器。一个简单的例子是可放入物品口袋里的穿戴式显示卡，用作可卷起电子地图或者任务布置和执行的通讯装置。图4示范了一个设想应用，即安装在袖子上的显示器，一名战士利用它迅速获得信息。 这里的显示面积与那些手持电子产品大约是一样的（3~4in对角线）。随着柔性显示技术的日趋成熟，潜在的应用还包括附着在设备、车辆内和墙壁上的显示器。最后的长期目标应用是可取影系统的大型柔性显示器，整个显示屏做成为一个幕布，可以将它卷起来收到一个筒内便于运输，悬挂在帐篷内墙上，或铺在地上进行任务计划。

国防部需要这种技术，这既与增强耐用性和减少体积、重量和功率有直接关系，也有商业市场的需要。在某些情况下，国防所要求的性能高于商业产品。对于便携式应用，功耗、重量和可读性对国防和商业应用都是重要的性能参数；对于固定式应用，如办公室和桌上系统，显示器体积和少许坚固性的改进，将提供独一无二的新商机；在车载显示应用方面，可读性、体积、相对的坚固性以及功耗等，都是重要的性能参数。未来要求全新的形式，如轻质大面积显示器，可以折叠或卷起以便储存或运输。

美国军方认定柔性显示屏将来在商用和军用市场的优势。作为第一个接纳新显示技术的部门，美国军方正在通过亚利桑那州立大学（ASU）成立的柔性显示技术中心（FDC）加速这一技术的商业化。以下将给出柔性显示技术中心的发展概况。

4柔性显示中心（FDC）

2004年，美国军方研究和技术副助理国务卿在与美国亚利桑那州有伙伴关系的亚利桑那州立大学建立了军用柔性显示器中心（FDC）。该中心与美国军事研究实验室传感器和电子器件部达成合作协定，并与Natick Soldier RDE 中心保持联系。在这10年项目中的前5年，将由军方投资4,400万美元，同时亚利桑那州立大学按比例配套。其中包括一些为数不小的参与投资，例如逐渐增加的工业合伙每年的会员费、为支持项目开发所做的内部投资、由中心与其合作伙伴共同推进柔性显示器技术及其相关制造技术等。这些与工业界的合作由一个单独的伙伴关系协定管理，它列出了对参与单位的合作投资要求、会员福利以及知识产权共享等。

FDC是首席显示技术研究开发中心的总部，专注于柔性显示器技术开发，它的使命就是要加快全彩色柔性显示技术的商业化。中心的核心技术目标是为高性能、保形的、柔性的显示器开发材料、工艺和制造技术，以使显示器能够非常坚固、轻质、小体积、低功耗、低成本。FDC通过向军队和FDC伙伴提供集成的全彩色柔性显示屏以期形成产品样机或展示品。作为反馈，这些样机和展品向军队和商业用户展示了新兴柔性显示技术的能力。

为实现其使命，中心建立了一个动态的集高校、产业单位、政府多方的协作伙伴体系，如图5所示。这一伙伴体系中，目前包括16个产业单位，其中包括EV Group, Universal Display Corp. (UDC), the United States Display Consortium(USDC), E Ink, Kent Displays, DuPont-Teijin Films, Honeywell, Hewlett Packard, Surface Science Integration, Ito America, Litrex, Abbie Gregg, Inc. (AGI), Etched In Time,Inc., General Dynamics, Raytheon, 和L-3 Communications。FDC的这些合作伙伴有世界一流的柔性显示器基础设施，侧重于中试生产，以改善其技术和产品。该中心也与7个不同的大学和一个非赢利性实验室通过各种基础研究项目展开合作。作为回报，FDC提业界的扩展能力、知识产权和消息等。

FDC还拥有一个在大学工业研究园内的部级显示研发制造基地。该基地拥有专业工程师和技术人员，包含大约30,000平方英尺洁净等级为10的洁净室, 内有一条规模生产线和一条第二代中试生产线, 可制作基于370 mm×470mm尺寸基板的柔性显示器。中心还有一些研究实验室,包括一定数量的ASU单位和他们的研究生，可进行大量附属性研究项目，由大量传统外部研发投资所支持。

柔性显示器中心的研究活动集中在柔性基板上，如薄不锈钢或特种透明聚酯，制造有源矩阵式薄膜晶体管（TFT）阵列的相关问题。这项大面积微电子技术中具有挑战性的部分是需要控制一个光电设备阵列以形成数字显示器的关键子系统。为完成显示功能，由中心技术人员开发出三种电光转换技术中的一种，且已和TFT面板整合。超低功耗反射式显示器可以使用由美国麻省理工学院分出的E-Ink公司所开发的电子墨水技术，或由俄亥俄州肯特州立大学分出的肯特显示公司所开发的胆甾相液晶薄膜技术。还有，通用显示公司所提供的材料制成的有机电致发光产品可实现生动的全彩色运动视频图像显示。这些被选中的技术主要是因为其与柔性衬底具有相容性、功率优势以及相对的技术成熟性。

军方对FDC的投资高度依赖一家与军事系统集成商的密切伙伴，由该开发商开发展示设备达到新功能的示范设备。作为会员的通用动力公司、霍尼韦尔国际公司、L3通信、雷神等公司都在确定示范项目上提供帮助，项目的成功将有助于为未来的系统产品提供发展蓝图。这些示范项目对显示器提出的要求将帮助该中心为发展规划确定了详细的目标。

图6所示的士兵用的柔性PDA是第一个由FDC的展示备选品转入军事应用的实例。它由一个结实的、低功耗反射型E-Ink前板和一个低温多晶硅薄膜晶体管背板组成，重量仅13盎司。2007 年7月，在Fort Dix的CERDEC C4ISR的“On the Move”行动中，这项应用作为陆军未来部队勇士ATD计划的一部分展示。FDC开发显示技术，通过由Natick Soldier RDEC支持的“客户”式投资和管理，一个坚固、精练的网络化个人数字助理被开发出来，可供单兵使用。

革命性的柔性显示技术展示的是柔性显示中心如何表现出它正完成其核心使命。这一使命是同时发展可靠的制造技术，且足够成熟到可以激发现有的显示器制造单位接纳这些技术。因为这种做法必然要涉及使用新材料，以及非传统的制造工艺，所以与工业合作伙伴的合作至关重要，尽早从供应链起就卷入工业单位。对于这些公司来说，该中心提供了一个独特的集成制造中试线的开发环境，使他们能够为新兴领域中的柔性显示器和微电子创建和测试新产品。举例来说，中心的会员杜邦-Teijin薄膜公司正在研制一种新型高温聚乙烯萘二甲酸乙二醇酯（PEN）薄膜;中心的试验线为其提供了一个测试平台，使其改进了薄膜的性能，并配套了柔性印刷电路。

同样，中心会员霍尼韦尔电子材料开发了一种新的解决方案，以混合型有机-无机介质材料为基础，并在FDC的中试线通过质量验证。他们最近宣布将使这种材料用于平板显示器产业商品化。在关键领域的生产设备，中心会员EV Group (EVG) 开发了一个独特的通用工具，可将传统光阻或非常规材料（如粘合剂、基于解决方案的介质）的微米级特厚且不均匀的薄膜（ 0.5~15 μ m ）镀膜在大面积基板上，且材料利用率高（>90%）。该中心为该工具充当了β -试验场，其直接结果是，EVG最近已经从某商业显示器制造商得到一批新设备的订单。对由美国显示器财团（ USDC ）发起的Azores stepper的修改可以补偿在塑料基板所造成的晶体管阵列的制作过程引起的失真，激励了对现有的显示器制造单位的工具改造工作。

这些在材料和工具的制造技术上获得的成功，向公众展示出了FDC的合作组织推动变革的能力，FDC一系列内部突破也推动和扶持了这些进展。例如，FDC已研制成功180℃ a-Si:H过程，即在高性能的低温TFT上制作了一个高解析度的阵列，并在试验线上达到良好的成品率。新型制造业规程和程序已经发展到能直接在柔性衬底上制造这些晶体管阵列。这些有源矩阵阵列反过来为约4in对角线的QVGA电泳油墨技术样机中充当背板，基于杜邦-Teijin薄膜塑料基片和不锈钢金属箔片，其中包括如上文所述供士兵使用的柔性掌上电脑显示模块。

军队的柔性显示器中心，在亚利桑那州立大学的一项开拓性的发展技术的新途径，通过刺激商业制造能力以满足军队需要。经过不到4年的运作，显示器研发中心已经展示出多项集成系统和创新型显示器。该中心正在朝着先前的10年目标迈进。

第8篇：柔性制造技术的应用范文

机械工程与自动化技术都由有经验的师傅在生产过程中总结出，是自然科学和技术科学的理论基础。机械工程及自动化技术是在各种机械中进行开发、做实验、分析、探讨研究等通过技术实践的科学理论知识产生。机械的大部分由有经验的老师傅通过长期的劳作，以及多年的研究，逐渐寻找出更方便、更简单、更高效、更先进的机械，提高工作的效率以及经济效益，且使工作者更加轻松、高效。从此机械制造业开始依赖先进的技术，依赖科学技术方面的理论知识，并通过实践实施理论知识，改造理想的机械，提高机械工作的效率和质量，而科学的理论知识是实现创新实践的可靠依据。

2.实现创新实践

我国的机械制造业在机械工程与自动化技术方面有较大的创新，在其基础上进行一定的完善，为我国创造不少的经济利益。要应用机械自动化技术，企业的经济能力以及实际生产情况，需要满足使用机械自动化技术的要求，拥有可以自动化生产的产品，才能创造较高的效益。我国当下的机械制造业正逐渐向智能化、虚拟化、柔性化、集成化的方向发展。

2.1机械工程的智能化

在机械制造的过程中，将人工智能技术与先进的技术互相结合，利用智能化生产取代人工操作型生产，在使用人工智能进行机械生产时，一些操作步骤克通过智能化、自动化技术的应用很好的完成，且可以及时解决生产过程中出现的突发问题。使用人工智能，不仅能为企业节省大量人力资本，且在一定程度上提高了工作效率和产品质量，为企业带王源郑州大学来很大的经济效益，提高同行之间的竞争力，在市场中争得一席之地。

2.2机械工程的虚拟化

科学合理的计算机应用以及信息技术中仿真技术作为机械工程进行虚拟化应用的基础，但需要人工智能、多媒体及很多较先进的科学技术运用到虚拟化自动化应用中，在使用计算机仿真技术的同时进行综合技术的系统，实现机械工程中虚拟自动化应用。虚拟自动化技术的应用能够在机械制造业的机械工程中有效解决一些难题，缩短机械制造企业的生产产品周期降低生产成本，提高在现代化市场下的综合竞争能力。

2.3机械工程的柔性化

在机械制造的过程中，柔性化的使用也非常普遍，而柔性化的使用，是在机械工程与自动化技术创新实践的基础之上，在应用柔性化的技术中，是将柔性自动化系统与生产柔性有效结合，且自动的完善应用的自动化系统。且该应用需要充分的发挥关于计算机的基础知识，且进行相对应的管理，在机械工程中，柔性自动化技术的应用可以较快的适应各种生产环节，针对柔性自动化技术较强的适应能力特性，使机械工程在发展中具有很大的优势，在柔性自动化的不断使用中，自动化系统不断得到改善，使得机械制造业中的机械工程更有效的满足广大消费者的生活需要，且机械制造业生产的产品具有较高质量，非常符合现代化的市场经济需要，满足人们生活必需品的要求，使机械制造方面的产业在消费者的生活、工作中发挥不可估计的作用。

2.4机械工程的集成化

在机械制造业中，机械工程及自动化是非常重要的技术，对企业的经济产生极大的影响，其中机械工程的集成化自动化技术的应用，对企业的经济效益起非常重要的作用。集成化自动化应用是先通过先进信息技术的使用改善企业的制造水平，使企业达到一定的制造水平，继而在机械制造业企业中实施集成化应用，通过重组的手段将实施的过程集合成一个整体，比如将企业中的各种经营活动和生产要素集合起来。通过提高整体效益来逐渐的提高个体的效益，制造出符合大众要求的高质量产品和服务。并且使企业能够在产品制造出的实践开发、自动化技术、服务态度等方面都有一定的改善和发展。然后通过这些改善和发展带动整体的改善和发展，提高机械制造整个企业的制造水平和综合能力，增强其在市场中的竞争能力。

3.总结

第9篇：柔性制造技术的应用范文

【关键词】机械；技术；制造；

一、当前现代机械制造技术的实际情况

1虚拟制造技术

虚拟制造技术是以虚拟现实和仿真技术为基础，对产品的设计、生产过程统一建模，在计算机上实现产品从设计、加工和装配、检验、使用整个生命周期的模拟和仿真。虚拟制造技术的应用可以实时地以用户的需求作为切入点，对机械制造产品进行必要的修改，通过这种方式来保证设计制造具有较强的针对性。

2柔性制造技术

柔性制造技术指的是基于成组技术，以常规数控机床（不限类型和台数）以及数控柔性机床指导单位作为中心。柔性制造技术与应用系统当中，连接相关装置设备应当尽可能的通过应用自动化物流系统的方式体现出来。虽然说柔性制造技术同属自动化制造系统的其中一种，但其在生产方式上的变批量特点是其他制造系统所不具备的。有关机械制造相关产品在更新现阶段的实际工作过程与满足市场动态性发展需求，都要在一定程度上依赖柔性制造技术的有效应用方可实现。根据以往实际经验来分析，柔性制造技术能够结合成组对象，并合理选取与数控相互关联的加工机械及设备装置，从而达到对工件成批性生产的目的。另一方面，在应用柔性制造技术的过程中，能够在同一时间完成加工制造和生产管理，将其作用于切削加工、焊接、冲压过程中，这样可以最大限度的提高生产效益。

3敏捷技术

敏捷技术指的是基于精神创新、管理人员创新、结构管理创新所实现的全新机械设计制造技术。如果应用合理的话能够构建一个真实体现机械设计制造市场发展的基础结构（共同的），从而动态且准确地反映出市场变动情况。从以往的实践经验来看，如果引入敏捷性机械设计制造技术科学合理的话，可以大大提高机械产品的生产速度，大幅度地降低生产成本，并且可以优化生产效率。

二、现代机械制造技术未来的发展趋势

1虚拟化

在将虚拟化技术应用于机械制造的过程中，衡量应用质量高低的关键之处就在于合理应用计算机仿真技术。通过对虚拟技术、拟实技术的可靠应用，不仅可以提升相关机械产品的开发速度，而且也在很大程度上提高了机械设计制造过程中的能源利用率。

2绿色化

机械制造技术的应用过程中，我们需要从节约资源能源的角度入手，从保护生态环境的角度进行分析。这样不仅可以有效降低对环境发展的不利影响，还可以提高能源的利用效率。

3一体化

在信息化技术快速发展的过程中，各大企业参与市场竞争的综合实力得到了质的飞跃。企业更加关注产品的个性化和多样化发展，传统意义上的大批量生产已经不能满足企业的发展需求，取而代之的是小批量和个性化生产。事实证明，这种方式可以控制机械产品制造中的生产周期，很大程度上降低了原材料的消耗，节省了资源，确保提升生产质量和控制生产成本的前提下，企业的经济效益得到实现。

综上所述，随着科学技术和信息技术的日新月异，现代机械制造技术也得到了质的飞跃。因此我们在分析这项技术及其发展趋势相关问题的时候，应当首先了解它的发展历程以及当前现状，这样就可以在应用过程中从内心对其产生足够的重视，以及尽可能地避免出现低级失误，从而在保证产品质量、节省成本的前提下，最大限度地确保现代机械制造技术的应用价值能够得到充分体现。与此同时，机械制造技术对测量技术的发展也起到了至关重要的作用。就目前而言出现了很多关于测量方面的新问题，我们都可以通过在机械制造领域中的研究加以解决。与之对应的，新型的测量技术也可以为机械制造专业创造更加可靠的技术支持，二者是相辅相成的。

参考文献：

[1] 彭冲.浅析现代机械制造技术及未来发展[J].科技致富向导.2015（23）

[2] 杨章民.论现代机械制造技术及其发展趋势[J].黑龙江科技信息.2015（25）

[3] 李子轩.我国现代机械制造技术工艺的发展趋势[J].科技风.2015（03）