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制造技术的发展趋势精选(九篇)

制造技术的发展趋势

第1篇:制造技术的发展趋势范文

关键词:机械制造技术;发展趋势;特点;发展方向

中图分类号:TD404 文献标识码:A 文章编号:

先进机械制造技术,是现今科技发展下的一个重要技术成果,其融合了计算机技术、信息技术以及集成化制造技术等诸多高科技的优势。以往,制造技术单一,且工作效率低,每一个产品的问世,都会随之涌现出与其功能近乎相似的相同产品;而且在产品制造方面,由于技术的不成熟,使得制造进度缓慢,生产率低,很难应对快速发展的经济竞争市场。先进机械制造技术,凭借本身智能化、系统化的优点,完全弥补了传统制造技术所表现出的不足之处,不仅有效地提高了生产效率,也使得产品向着多样化方向发展。

1 现代机械制造技术的发展趋势

1.1 全球化

制造的全球化,可以说是如今机械制造业自动化最重要的发展趋势。近年来,在各种工业领域中,国际化经营不仅成为大公司而且已是中小规模企业取得成功的重要因素。

这一方面,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在这种无情的竞争中纷纷落败。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,由于网络通讯技术的快速发展,提供了技术信息交流、产品开发和经营管理的国际化手段,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。这两个原因的相互作用,已成为全球化制造业发展的动力。

1.2 信息化网络化

互联网通信技术,几乎垄断了全球信息交流领域。在制造技术方面,一种产品的开发与研制,可以通过网络实现异地跨界进行。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。利用网络通讯技术,可以加强各国产品的合作以及技术经验的交流。同时亦可在最短的时间内,达到最快速、有效的技术经验学习。

1.3 自动化

自动化是一个动态概念,目前,其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。

1.4 敏捷制造

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是否能在很短的开发周期内生产出低成本、高品质的不同品种产品的能力,从而去面对市场的挑战。敏捷制造是将柔性生产技术、熟练掌握生产技能的劳动力,与促进企业内部和企业之间相互合作的灵活管理集成在一起,通过所建立的共同基础结构,对迅速改变或无法预见的市场,做出快速反应。其旨在不可预测的持续变化的环境中,使企业具有卓越的自适应能力,从而占据主导地位的总体战略,同时也是对市场需求做出快速响应、快速重组的生产模式;敏捷制造是一种哲理或管理哲学,是企业管理的战略性变革。其特征,是制造柔性和成员合作,制造柔性是敏捷制造的组成部分,包括人员、设备和软件3 方面的柔性。

2 我国现代机械制造技术的发展方向

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。

2.1 现代机械制造技术的发展方向

现代机械制造技术的发展,主要表现在两个方向上:

一是精密工程技术,以超精密加工的前沿部分、微细加工、纳米技术为代表,将进入微型机械电子技术和微型机器人的时代;

二是机械制造的高度自动化,以CIMS 和敏捷制造等的进一步发展为代表。

(1)精密成形技术。成形制造技术包括铸造、焊接、塑性加工等。精密成形技术包括精密锻压、精密热塑性成形、精密焊接与切割等。

(2)无切削液加工。无切削液加工的主要应用领域,是机械加工行业,无切削液加工简化了工艺,减少了成本,并消除了冷却液带来的一系列问题,如废液排放和回收等等。

(3)快速成形技术。快速原型零件制造技术,其设计突破了传统加工技术所采用的材料去除的原则,而采用添加、累积的原理。其代表性技术有分层实体制造、熔化沉积制造等等。

由于以上工艺和技术不仅减少了原材料和能源的耗用量或缩短了开发周期、减少了成本,而且有些工艺的改进对环境起到保护作用,因此被称为绿色制造工艺。

2.2 发展机械自动化技术要立足于中国国情

发展我国的机械自动化技术,应该从我国的具体国情出发,着眼于我国机械制造业的发展现状,并坚持可持续发展的战略眼光,从整个国家的角度来进行仔细的考虑,走中国特色的机械自动化技术发展之路。

发展机械自动化技术,是一个由低级到高级、由简单到复杂、由不完善到完善的过程。当机械的操作采用自动控制器以后,生产方式才能从机械化逐步过渡到机械控制自动化、数字控制自动化、计算机控制自动化。另外,只有建立了自动化工厂以后,生产过程才能全盘自动化,才可能进入机械自动化的高级理想阶段。

目前,中国机械制造业同世界先进水准之间,存在着阶段性的差距。在这种情况下,普遍应用电子计算机集成制造系统的高度自动化,并不具备相应的基础技术、发展经验和所需资金。因此,应该发展生产工艺成熟的大批量生产的自动化技术。

在我国,在数量较大的同类产品连续流水作业的切削加工生产中,自动化设备仍然是以半自动机床、自动机床、组合机床及其组成的自动线、回转体零部件加工自动线等为主。在大批量的铸造、锻造、焊接、冲压、热处理以及装配等生产过程中,采用自动单机和自动线则是符合现实的,也是可行的。针对品种较多的成品生产,应该采用可快速重新调整的设备,组成成组工段或者流水线、可更换主轴箱组合机床自动线、短自动线和复合制造单元,从而实现成组自动化。针对单件小批量生产,应该从推广成组技术入手,适当发展采用数控机床应用或加工中心。

2.3 自动化技术的发展走向

正确判断、识别并坚持自动化技术的发展走向,对于机械自动化技术的发展至关重要。目前,机械制造自动化技术的发展走向,朝着数字化、绿色化与智能化方向发展。

数字化是先进制造技术发展的核心,是制造技术、计算机技术、网络技术与现代管理科学交叉作用的共同结果,这将是机械自动化技术发展的必由之路。

随着人们对人类与环境之间的关系认识的逐渐加深,实现人类与环境之间的协调、可持续发展,是当代经济发展必须遵循的原则。机械自动化技术的发展,也同样要遵循这一原则,实现绿色化发展之路。

近20 年来,制造系统正在由原来的能量驱动型,转变为信息驱动型,这就需要制造系统不但要具备一定的柔性,同时还要表现出一定的智能,实现在对大量复杂信息处理的同时,能够自主进行选择与处理。这既是现代科学技术发展的必然结果,也是人类社会进步的重要标志,具有良好的发展前景。机械制造业在任何一个国家的重要地位,都是显而易见的,机械自动化技术直接关系到机械制造业的基础和水平。

2.4 改变传统局限,研究新的技术

前几年,我国的机械制造技术理念,仅仅局限于国内,对外则少之又少。虽然近几年我国对外出口有所增加,但是相对于发达国家,我国的国外市场仍处于狭窄状态。发达国家的机械制造技术水平较高,不断地抢夺我国市场,致使我国许多知名企业在竞争中落败。

但从另一方面考虑,虽然我国的机械制造技术水平较低,但我们可以与外资企业进行合作,在合作的过程中,学习外国先进的机械制造技术,再在此基础之上,研究新的技术。

总的来说,我们必须改变传统理念,努力提高我国的机械制造技术,才能稳定住我们的市场,才能更好地发展自己的机械制造技术。

3 结束语

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关键。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。我们应了解机械制造技术的发展过程,认识现代机械制造技术的现状,把握现代机械制造技术的发展趋势,科学高效地进行现代机械制造技术的研究,尽早地实现我国由制造业大国到制造业强国的过渡。

参考文献:

[1] 孙建,姚芳萍. 先进制造技术的发展趋势及其应用[J]. 林业机械与木工设备,2010,(4):78- 80.

[2] 周正文,王立强. 如何大力发展先进机械制造技术[J]. 黑龙江科技信息,2007,(19):123- 125.

第2篇:制造技术的发展趋势范文

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3篇:制造技术的发展趋势范文

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4篇:制造技术的发展趋势范文

关键词:机械制造;智能化技术;体系机械工业在智能化中的发展选择智能化的产品作为机械企业未来发展的新产品机械企业的当务之急是进行产品结构调整。我国过去的机械工业部门是生产资料的生产部门。在面向市场,特别是面向全球化经济的形势下,这种观念应迅速转变,即机械工业既提供生产资料又生产人民生活需要的各种产品。我国机械工业各企业在产品结构调整中选择产品时无论是生产资料还是消费品,都要首先选择带有智能信息技术的机电一体化产品。

机械企业的制造和管理要向智能化方向发展在当今信息技术高速发展、经济全球化趋势不断加剧、我国已进入 WTO 的形势下,我国制造业正面临着难得的机遇和严峻的挑战。市场变化频繁和难以预测,产品的生命周期日益缩短,产品更新速度不断加快,顾客对产品的需求趋向个性化、多样化,生产自动化技术不断提高,生产者的创新作用愈来愈重要,信息化技术的应用愈来愈广泛……这些因素使制造业的生产模式和管理方式发生了根本的改变:企业生产从面向产品转变为面向客户、面向需求、面向服务;企业的主要生产要素正从劳动力和资本转向知识;企业的生产过程正从流水线式和自动线式、单品种固定式规模生产转向多品种、柔性、并行式、智能化的集约生产。

与此相应的企业管理模式,也从低效率、多层次金字塔式、分级递阶管理转向能够充分发挥人的智力和创造性,能够快速反应市场需求的、智能化分布式网络合作生产管理系统。

虽然近 20 年来国际上提出的先进制造系统多达数十种,但有两点是共同的:一是各个先进制造系统都是结合各自国家的国情和传统,在原有的基础上改进和发展的;二是都是以信息化、网络化、智能化为其发展方向,而且这“三化”都是逐步推进、持续发展的。

既然未来的生产是智能化的集约生产,企业的主要生产要素是知识,企业的生产特征是智能制造,企业的生产目的是为了满足顾客,总之一句话,企业要“以人为本”,那么这就决定了企业的生产和管理必然要向智能化的方向发展智能化技术发展趋势性能发展方向高速高精度高效化。速度、精度和效率是机械制造技术的关键性能指标。由于采用了高速 CPU 芯片、芯片、多 CPU 控制系统以及带高分辨率绝对式检测元件的交流数字伺服系统,同时采取了改善机床动态、静态特性等有效措施,机床的高速高精高效化已大大提高。

柔性化。

包含两方面:数控系统本身的柔性,数控系统采用模块化设计,功能覆盖面大。可裁剪性强,便于满足不同用户的需求;群拉系统的柔性,同一群控系统能依据不同生产流程的要求,使物料流和信息流自动进行动态调整,从而最大限度地发挥群控系统的效能。

工艺复合性和多轴化。

以减少工序、辅助时间为主要目的的复合加工。正朝着多轴、多系列控制功能方向发展。

数控机床的工艺复合化是指工件在一台机床上一次装夹后,通过自动换刀、旋转主轴头或转台等各种措施,完成多工序、多表面的复合加工。

实时智能化。

早期的实时系统通常针对相对简单的理想环境,其作用是如何调度任务,以确保任务在规定期限内完成。而人工智能则试图用计算模型实现人类的各种智能行为。科学技术发展到今天,实时系统和人工智能相互结合,人工智能正向着具有实时响应的、更现实的领域发展,而实时系统也朝着具有智能行为的、更加复杂的应用发展。由此产生了实时智能控制这一新的领域。

功能发展方向用户界面图形化。

用户界面是数控系统与使用者之间的对话接口。由于不同用户对界面的要求不同,因而开发用户界面的工作量极大,用户界面成为计算机软件研制中最困难的部分之一。当 前、虚拟现实、科学计算可视化及多媒体等技术,也对用户界面提出了更高要求。图形用户界面极大地方便了非专业用户的使用。人们可以通过窗口和菜单进行操作,便于蓝图编程和快速编程、三维彩色立体动态图形显示、图形模拟、图形动态跟踪和仿真、不同方向的视图和局部显示比例缩放功能的实现。

科学计算可视化。

科学计算可视化可用于高效处理数据和解释数据,使信息交流不再局限于用文字和语育表达,而可以直接使用图形、图像、动画等可视信息。可视化技术与虚拟环境技术相结合,进一步拓宽了应用领域,如无图纸设计、虚拟样机技术等,这对缩短产品设计周期、提高产品质量、降低产品成本具有重要意义。在数控技术领域,可视化技术可用于 CAD/CAM,如自动编程设计、参数自动设定、刀具补偿和刀具管理数据的动态处理和显示以及加工过程的可视化仿真演示等。

插补和补偿方式多样化。

多种插补方式如直线插补、圆弧插补、圆柱插补、空间椭圆曲面插补、螺纹插补、极坐标插补、2D+2 螺旋插补、NANO 插补、NURBS 插补(非均匀有理 B 样条插补)、多项式插补等。多种补偿功能如间隙补偿、垂直度补偿、象限误差补偿、螺距和测量系统误差补偿、与速度相关的前馈补偿、温度补偿、带平滑接近和退出以及相反点计算的刀具半径补偿等。

内装高性能 PLC。

数控系统内装高性能 PLC 控制模块,可直接用梯形圈或高级语言编程,具有直观的在线调试和在线帮助功能,编程工具中包含用于车床铣床的标准 PLC 用户程序实侧,用户可在标准 PLC 用户程序基础上进行编辑修改,从而方便地建立自己的应用程序。

多媒体技术应用。

多媒体技术集计算机、声像和通信技术于一体,使计算机具有综合处理声音、文字、图像和视频信息的能力。在数控技术领域。应用多媒体技术可以做到信息处理综合化、智能化,在实时监控系统和生产现场设备的故障诊断、生产过程参数监测等方面有着重大的应用价值。

体系结构的发展集成化采用高度集成化 CPU,RISC 芯片和大规模可编程集成电路 FPGA、EPLD、CPLD 以及专用集成电路 ASIC 芯片,可提高数控系统的集成度和软硬件运行速度,应用 LED 平板显示技术,可提高显示器性能。平板显示器具有科技含量高、重量轻、体积小、功耗低、便于携带等优点。可实现超大尺寸显示。应用先进封装和互连技术,将半导体和表面安装技术融为一体。通过提高集成电路密度、减少互连长度和数量来降低产品价格,改进性能,减小组件尺寸,掘高系统的可靠性。

模块化硬件模块化易于实现数控系统的集成化和标准化,根据不同的功能需求,将基本模块,如 CPU、存储器、位置伺服,PLC、输入输出接口、通讯等模块,作成标准的系列化产品,通过积木方式进行功能裁剪和模块数量的增减,构成不同档次的数控系统。

网络化机床联网可进行远程控制和无人化操作,通过机床联网,可在任何一台机床上对其它机床进行编程、设定、操作、运行。不同机床的画面可同时显示在每一台机床的屏幕上。

第5篇:制造技术的发展趋势范文

1、机械自动化技术应用现状

实现机械自动化的理论基础是控制理论。根据被控对象的特性与其所处环境的变化,能动地通过信息反馈作用施加控制作用给被控对象,从而使系统按预设功能运行。控制理论为解决当今许多具有挑战性的社会生产与科技研究问题发挥了重要作用,是实现自动化控制的理论基础,其发展及应用将彻底改变人类传统的生产、生存、生活和管理模式。机械自动化技术的应用主要体现在以下方面。

1.1 信息自动化

包括计算机辅助设计、工艺辅助设计、辅助制造以及产品数据库系统管理等。计算机辅助设计是指通过计算机的图形设计软件及设备,辅助工程师进行机械部件及构造的设计工作;工艺辅助设计是建立计算机辅助设计和辅助制造两者之间的连接,对生产工艺效率进行提高和优化,使其标准化程度不断增加;辅助制造是在产品生产过程或工艺系统中通过采用计算机的数值控制技术(通常称数控技术)达到控制生产的目的;产品数据库系统管理是对计算机设计、生产制造过程中出现的数据信息进行系统化管理。

1.2 物资供输自动化

物资供输自动化管理可将机械制造系统中所需的各种原材料或成品输送到预定的相应位置,是自动化机械制造过程中不可缺少的细分系统。通常情况下,自动化物资供输管理系统主要包括单机自动装置、自动输送设备、自动化软件系统组件等。

1.3 生产自动化

自动化的机械制造加工系统,可以自动持续进行重复工序的循环,同时还可以自动装卸机械组件。在机械制造中采用自动化生产加工系统,可以全面代替人员体力劳动,减少机械生产加工过程中由于人为操作失误等因素而存在的几率,大幅提升产品的质量和品质。

1.4 设备装配自动化

设备装配自动化是将特定规格、形状的机械零配件按照设计预定的技术要求,通过搬运、组装、调试、试验、验收等步骤,自动组装为一套能够进行生产制造的工艺流水线。设备装配是机械制造生产过程中的重要环节,自动化设备装配系统取代了以往依靠人工循环复杂操作进行的装配工作,能够有效提高机械生产的效率和产品质量,是现代化机械制造中的一项重要技术应用。

1.5 检测自动化

随着现代科学技术水平的不断发展和提高,各种新型材料和部件、以及有特殊功能要求的新型复杂加工设备不断被应用到机械制造业中,使产品的检测技术和工作难度也不断增大,传统依靠人工直接检测的方法已经不能满足现代化高精度工艺水平的产品检测要求,所以,自动化检测技术必然被引入到机械制造中,现在应用相对较多的技术主要包括基于时序、电流信号、人工神经网络对刀具、组件磨损状态的识别检测,以及多判断系统的智能设备诊断技术等。

2、机械自动化技术的发展趋势

2.1 注重实用,结合实际生产的机械自动化技术

先进机械制造自动化技术在于应用。发展机械自动化技术是以企业的生产和技术发展的需求为目标。自动化是一个动态概念,现今它的主要研究表现在制造系统中的集成技术和人机一体化制造系统、系统技术、制造过程的计划、制造单元技术、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。20世纪70-80年代初,我国在发展数控方面缺乏战略思想,怎样解决在制造技术问题相关人员不太清楚,对于就技术论技术色彩,忽视效益偏重速度,给不少企业在数控机床只出样品,不能给企业提供商品,只能用于生产实际。到20世纪80年代,随着自动化技术的发展,像一些发达国家通过科技、经济、金融手段来竞争市场,倾销产品输出资本,使整个市场竞争变得越激烈,为了适应机械制造业市场竞争,一个国家的先进制造技术要想在市场上立足,那它必须有先进的水平,这样才能支持该国在制造技术市场上进行竞争。

2.2 把握好基础,注重配套的自动化技术

先进的自动化技术在控制理论的指导下应用机械制造技术,对人的作用和生产的物流进行研究,在进行研究时,它主要涉及微电子技术、自动控制理论、计算机技术和机械技术,自动化技术的关键是计算机辅助设计,使它能智能化可以处理更多的复杂问题。在发展自动化技术时,要抓好自动化技术应用的工作,以及相关人员要从实际应用工作出发进行推广,不仅要有发展动机,还要有配套发展机械自动化控制系统和元件。

2.3 发展投资少、见效快成本低自动化技术

发展成本低自动化技术,前景广、见效快、投资省、潜力大,有利于提高自动化度,可以收到事半功倍的效果,是我国现代化发展的需求,从发达国家工业的发展历史看,机械制造自动化技术的实现是由不好到更好、由低到高的过程。我国机械制造业的企业采用大量的设备,在发展先进的机械制造自动化技术时要以原有的设备为基础,合理调整企业的数控机床分布尽量增添些数控设备,引用计算机技术,它的到来为网络化的生产管理环境创造了发展空间,特别促进了高科技机械自动化生产技术与先进网络虚拟技术的高度融合,形成了人机交互式控制生产管理的全新方式。充分发挥计算机自动化管理的优势,共同构成一个“以人”为心;“以信息自动化”为先导;为机械制造业建立一个自动化的单元系统,为我国机械制造自动化技术发展提供投资少;见效快;效益高的应用,为我国机械自动化技术在以后的发展提供有效的途径。

2.4 根据我国的国情,进一步发展先进的自动化技术

目前,我国的自动化技术还处于初级阶段,生产力水准、国民素质、财力、经济与国内外的国家的发展存在一定的差距,机械自动化技术应用计算机集成制造系统的全盘自动化、高度自动化,并没有具备基础技术、投资能力和经验。我国机械制造企业使用水准比较低、机床装备极少的自动化技术,不但在数量上与发达国家有一定的差距,且与发达国家自动化技术在品种上、质量上、使用上的水准有差距。在这种国情下,我国制造企业在生产锻造、冲压、焊接、装配、铸造、热处理时,要合理采用自动单机和自动线的技术,使企业在经济取得一定的效益,生产较多的品种要采用快速调整的设备,生产小批件时,先让技术人员进行推广,合理地采用数控进行加工,可以使机械自动化技术在世界领域取得更好的经济效果。

总而言之,我国机械制造业发展应用自动化技术, 不但要起点高, 瞄准世界先进水准, 包括国际领域内已展露锋芒的某些新技术,而且必须包括各种灵活的低成本、见效快的自动化技术, 坚持提高与普及相结合的方针, 我国的机械自动化技术发展应用才能健康地走上高速度、高质量和高效益之路。

参考文献

[1]李涛.试论我国机械自动化技术应用与发展[J].才智,2008(20).

[2]杨建平,刘艳玲.自动化技术在机械应用中的发展研究[J].中小企业管理与科技,2008(1).

第6篇:制造技术的发展趋势范文

经济的发展带动着我国机械行业不断拓展更新,其自动化程度也在不断加强,如何针对机械自动化技术的特点进行更好的应用,如何让其发挥更大的优势,开始被人们所关注。本文对机械制造自动化技术特点进行分析,并对其未来发展趋势进行探究。

【关键词】机械制造;自动化技术;发展趋势

前言

经济的发展带动着社会不断进步,社会的发展也推动者机械化广泛应用于各个领域和行业。科学技术转化为生产力已经成为机械制造业未来发展的必然趋势。对机械制造自动化技术特点进行研究能够有效提升机械制造自动化的推进,实现其对社会的优势,加大对社会的贡献,也是一个企业想要在市场竞争中获得生存与发展空间的最佳途径。机械制造行业必须要对其自动化技术进行深入分析,在此基础上对其未来发展趋势进行预测与评估,从而决定自身企业的走向与发展重点,不断提升产品的质量。

一、机械制造自动化技术特点

机械制造自动化技术是在之前的传统技术基础上发展而来的,但是,其与传统技术也不尽相同,具有比传统技术更具优势的特点,也具有自身的特色。其自动化技术的特点表现如下。

(一)具有综合化特点

机械制造自动化技术相比较传统技术,综合化特点更为显著。其不仅在提高产品的使用率方面得到了提升,同时在运用机械进行产品加工之前的调查、产品加工之后的服务方面得到了提升,其自动化已经贯穿于产品生产的全过程,达到调查、生产、供销、服务一体化的水平,为企业的发展提供了更为广阔的空间。

(二)具有系统化的特点

机械制造自动化建立在计算机信息网络的应用基础上而产生的,其将计算机技术、感应技术、自动化技术相融合,让各项技术均结合在一个系统中,从而通过系统的控制达到所需要完成的目标,其系统化的特点非常明显。机械制造自动化需要高科技信息技术为支撑点,同时结合传统生产制造技术,将两者在系统中进行优化,提高其在实践操作中的性能。

(三)具有一体化的特点

企业在面临市场激烈的竞争的情况下,想要获得更大的生存和发展优势,仅仅提高自身的生产效率只是一个方面,其同样要对自身的业务空间进行拓展,形成产、供、销、售后一体化的经营模式。机械制造自动化则可以对此问题进行有效解决,让企业所涉及的经营范围更加广泛。同时,机械制造自动化还能够对产品质量进行自我监督与控制,在系统应用的范围内进行综合管理,保证了企业时间成本的节约,产品质量的有效控制,资金成本的压缩三方面的有机结合。

二、机械制造自动化技术的发展趋势

企业要进行发展,对于新技术的应用必不可少,同样对于技术的未来发展方向需要进行准确掌控,从而决定自身企业的发展沿着市场的需求前进,保证企业的发展适应人们的需要。因此,对机械制造自动化技术的发展趋势进行有效评估就成为必须。只有对其发展趋势进行正确的分析,才能让企业获得更为有利的发展地位。

(一)智能化与自动化相融合

智能化与自动化已经成为很多行业的未来发展方向,对于机械自动化方面也同样如此,其也是机械自动化的未来发展趋势之一。目前,机械制造行业也在系统中不断融入更加智能的操作,更加方便快捷的运行方式,使其操作更加自动化,能够极大的节约人力成本的投入。比如,建立人机之间的互动模式,增加人机之间的对话操作,在系统可操作的基础上,建立人类思想指令操作模式,让机械能够依照人的意志进行设备运行。并且,机械自动化还建立了自检模式,在出现问题的时候,能够自动停止运行或者自动进入检修系统。随着科技学技术的进步,多核CPU、高频CPU以及RICS芯片也被应用到系统中,将智能化操作上升到一个更高的层次,让其为人类提供更好的服务。

(二)多媒体的综合运用

多媒体与机械制造自动化的结合也将会成为其未来发展的重要趋势。当前情况下,多媒体的应用已经越来越广泛,甚至成为很多企业发展的重要技术手段,将多媒体应用到机械制造自动化中,能够让人们更加形象、直观地看到机械操作的全过程,对于产品质量的控制能够起到很大的帮助作用。多媒体与机械制造的结合是将通信技术、计算机技术以及声像技术有机结合在一起,通过显示屏幕将技术操作的过程进行展示,并配以相应的声音、图像的内容信息,让整个产品制造过程更加具有可控性。多媒体与机械制造自动化的结合能够极大的节省人力成本的支出,给企业的发展创造更加低的成本条件,实现企业的效率最大化,这不仅是各个企业所希望看到的,同样也是各个企业所必然需要的,将会受到企业极大的欢迎。

(三)低碳节能发展趋势

随着国家所提倡的低碳节能概念的提出,各行各业都在寻找积极有效的方法促进低碳节能社会的实现。机械制造行业同样需要对低碳节能社会的发展贡献一份力量,促进我国自然环境的可持续发展,保证我国经济环境与自然环境的和谐共处。机械制造自动化强调运用更加低消耗的材料进行生产,强调在技术应用的基础上追求低损耗高产出,建立绿色的发展环境。同时,机械制造自动化对生产工艺也提出了新的要求,建立从产品生产、包装以及销售、服务等各个环节的绿色发展,建立一系列的绿色发展模式,为构建和谐的生态环境提供基础,进行创新研究。并且,机械制造自动化还对产品的回收利用寻找新出路,增加废旧产品回收力度,从最大程度上实现资源利用的最大化,实现资源的最优配置。

三、结语

经济的快速发展需要机械制造行业的推动,机械制造行业的推动需要自动化的应用,这是经济迅速发展的需求,也是进行机械制造行业改革的关键,更是企业得以生存发展的基础和技术要求。只有加大对机械制造自动化的研究力度,不断推进其精密化与自动化的发展进程,才能让其与世界先进技术接轨,才能让我国的机械制造产业做到高效,让我国的机械产品质量得到提升,保证我国处于世界先进水平的行列。

【参考文献】

[1]郭雄.机械制造自动化技术特点及发展前景展望[J].山东工业技术,2015,05:52.

[2]于世光,陈伟,臧传尚.机械自动化在机械制造中的应用探讨[J].科技创新与应用,2015,29:139.

第7篇:制造技术的发展趋势范文

Abstract: Mechanical manufacturing technology is not only the measure of a country's level of development of science and technology is the important sign of. Our country is in the crucial stage of economic development, manufacturing technology is our weak link. This article on the manufacturing technology of status and technical analysis, and summarized our country machinery manufacturing technology development trend.

Key words: machinery manufacturing; technical characteristics; development trend

中图分类号:TD406文献标识码:A前言:制造技术是发展制造业的关键技术,是创造财富和为科学技术发展提供先进手段的基础。只有跟上先进制造技术的世界潮流,将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。一.我国机械制造行业发展现状机械制造业是一个国家最基础的行业,也决定了一个国家制造业的整体水平,起步早,但发展又最令人担忧,比如现在中国的汽车工业相比机械制造业来说无论是产品质量还是生产效率都要高得多,当然这也是因为机械行业的特性起了决定性的因素。面对越来越激烈的国际市场竞争,我国机械制造业面临着严峻的挑战。我们在技术上已经落后,加上资金不足,资源短缺,以及管理体制和周围环境还存在许多问题,需要改进和完善,这些都给我们迅速赶超世界先进水平带来极大的困难。随着我国改革的不断深入,对外开放的不断扩大,为我国机械制造业的振兴和发展提供了前所未有的良好条件。当今,制造业的世界格局已经和正在发生重大的变化,欧、亚、美三分天下的局面已经形成,世界经济重心开始向亚洲转移已出现征兆,制造业的产品结构、生产模式也在迅速变革之中。所有这些又给我们带来了难得的机遇。挑战与机遇并存,我们应该正视现实,面对挑战,抓住机遇,深化改革,以振兴和发展中国的机械制造业为己任,励精图治,奋发图强,以使我国的机械制造业在不太长的时间内赶上世界先进水平。 二.机械制造技术的特点做好基础自动化的工作仍是我国制造企业一项十分紧迫而艰巨的任务。但加工中心无论是数量还是利用率都很低。可编程控制器的使用并不普及,工业机器人的应用还很有限。因此,我们要立足于我国的实际情况,在看到国际上制造业发展趋势的同时扎扎实实地做好基础工作。

(一).机械制造技术是一个系统工程。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。(二)机械制造技术是一个综合性技术。先进制造技术应用的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。因此,它并不限于制造过程本身,它涉及产品从市场调研、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。以便提高制造业的综合经济效益和社会效益。(三)机械制造技术是市场竞争要素的统一体。市场竞争的核心是如何提高生产率。随着市场全球化的进一步发展,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。(四)机械制造技术是一个世界性技术。20世纪80年代以来,随着全球市场的形成,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,使得市场竞争变得越来越激烈,为适应这种激烈的市场竞争,一个国家的先进制造技术应具有世界先进水平,应能支持该国制造业在全球市场的竞争力。同时,机械制造技术是面向21世纪的技术,应与现代高新技术相结合,应是有明确范畴的新的技术领域。

三、我国先进机械制造技术的发展趋势 (一)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。这两个原因的相互作用,已成为全球化制造业发展的动力,全球化制造的第一个技术基础是网络化,网络通讯技术使制造的全球化得以实现

(二)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。 (三)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。

(四)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。(五)绿色化。绿色制造则通过绿色生产过程 、绿色设计、绿色材料、绿色设备、绿色工艺、绿色包装、绿色管理等生产出绿色产品,产品使用完以后再通过绿色处理后加以回收利用。采用绿色制造能最大限度地减少制造对环境的负面影响,同时使原材料和能源的利用效率达到最高。

(六)集成化。集成是综合自动化的一个重要特征。集成的作用是将原来独立运行的多个单元系统集成一个能协调工作的和功能更强的新系统。集成不是简单的连接,是经过统一规划设计,分析原单元系统的作用和相互关系并进行优化重组而实现的。集成化的目的是实现制造企业的功能集成,功能集成要借助现代管理技术、计算机技术、自动化技术和信息技术实现技术集成,同时还要强调人的集成,由于系统中不可能没有人,系统运行的效果与企业经营思想、运行机制、管理模式都与人有关,因此在技术上集成的同时,还应强调管理与人的集成。 (七)智能化。智能化是制造技术的发展趋势之一。智能制造技术(IMT)是将人工智能融入制造过程的各个环节,在整个制造过程中贯彻智力活动,使系统柔性的方式集成起来,通过模拟人类专家的智能活动,取代或延伸制造系统中的部分脑力劳动,在制造过程中系统能自动监测其运行状态,在受到外界干扰或内部激励能自动调整其参数,以达到最佳状态和具备自组织能力。

四.结语

现代制造技术是现代技术和工业创新的集成,是国家制造业的水平的主要标志,也是国家工业的基础和支柱。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。因此,我们应抓住机遇,了解我国机械制造技术的发展现状,把握现代机械制造技术的发展趋势,使我国现代制造业与世界发达国家站在同一起跑线上。

参考文献:

[1]张世昌.先进制造技术[M].天津:天津大学出版社,2004.

[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).

第8篇:制造技术的发展趋势范文

[关键词]机械制造 自动化技术 发展趋势

中图分类号:TD327.2 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)13-0054-01

从发展来看,机械制造自动化技术是随着资产阶级的发展而在世界上广泛存在的一种行业技术。随着我国改革开放政策的实施,引进和发展本国的机械制造自动化技术成为经济发展能否迅速、重工业实力能否提升的重要方面。具体来说该技术的运用是为了新产品的研发、制造、销售和使用等,同时该技术也是一门技术学科,目的是通过不断切合实际的工作使用、更新等提高生产效益、产品性能和市场占有率。可以说,机械制造自动化技术在我国整个国民经济发展中具有基础性作用,这也是我国不断加大投入支持机械制造自动化技术发展的重要原因。

一、机械制造技术的特点

1.机械制造技术在当代已经发展成为一个工程式的技术系统

机械制造技术最初的形式非常简单,没有各类技术之间的合作,而是单纯依靠机械自身的发展。随着科技的发展,技术的支撑力量有了明显的提升,只是依靠机械自身技术已经不具有特别大的开发空间,所以必须注重机械技术与其他技术的联合作业,比如将计算机技术、感应技术、信息管理技术等纳入现代机械制造技术中,这就形成了一个系统的工程。在这一工程中从产品的设计到生产、销售、售后服务等都有技术作为保障。可以说机械制造已经不再是低层次的制造业,而是一种以技术作保障的高新产业。并且,在技术的支撑下,机械制造技术已经打开了一个全新的发展领域,通过技术更新保障机械制造业的长盛不衰。

2.现代机械制造是一项综合技术

机械制造技术的改进能够更加有效的提高工作效率和经营效益,但是,只是依靠这一类技术还不能达到目的,必须注重前期和后期工作,比如市场调查、售后维修等多个阶段。这些阶段性工作并不是单独进行的,而是与机械制造技术融为一体,作为该行业的综合性技术,这样才能提高工作效率,保障工作的有序和协调进行

3.符合现代市场竞争的要求

我国已经确立了市场经济发展模式,在市场模式下,多数行业都要在市场中竞争而获得生存的机会,市场成为调配社会资源,增加企业效益的主导者。这就要求机械制造业不断改进自身,发挥优势,争取占据市场的主动地位,一定程度上也加剧了市场竞争的激烈程度。从上个世纪末之后,机械制造业的市场竞争已经不再集中到提高劳动生产率一个方面,而是工作时间、投入和产品质量等综合性的竞争,现代制造业技术就是为了适应当前这种市场竞争的需要,全面发挥成本优势、时间优势和质量优势,保障机械制造业的竞争优势。

二、机械制造技术使用的现状

在新中国成立初期,我国也强调发展工业,尽快实现工业现代化,但是,由于当时经济基础薄弱造成机械制造业发展缓慢。十一届三中全会以后,我国确立了改革开放的国策,而且经过几十年的发展已经有了很大的进步,但是还是因为经济基础等原因,机械制造业的发展还远落后于西方国家,机械制造技术在我国体现为以下状况:

1.设计方案和机械制造工业落后

从机械制造业的发展来看,西方国家经历了一个从无到有、从小到大的过程,这一过程是经过两次工业革命才完成的,通过近两个世纪的发展,西方国家已经在机械制造业方面形成了一个完善的体系和发展模式。相比较我国,起步较晚而且技术能力有限,一些对机械制造业有重要支撑作用的高精尖技术有待研发,如纳米技术的普及、微激光加工技术等。虽然,我国在现代注重引进外国技术的同时发展自己,但是,对高端技术的掌握不是一朝一夕能完成的,这一过程还很漫长,我国机械制造技术在设计方案和制造工业远远落后于发达国家。

2.有关机械制造行业的制度规定不符合时代的要求

制度的发展也需要经过一个积极的探索过程,这一过程往往与机械制造行业的发展密切相关,也就是从发展中发现问题,进而形成制度。发达国家经过原始资本积累和工业革命,通过探索发现并制定了一些行之有效的行业制定,而且这些制度已经成为企业信奉的准则,遵守这些准则制造业才能有效发展。在我国由于历史和发展原因,机械制造业的具体发展模式还在探索之中,对一些制度性的规定也比较匮乏,尤其是在管理模式方面,现代只有部分大型企业实行计算机管理模式,多数企业还是运用人工管理,这是没有形成一个良性的制度管理造成的诟病,通过制度约束才能调整管理模式,是机械制造业的管理走向正规,走在世界的前列

3.机械制造业的自动化程度较低

自动化技术的运用能够极大提高机械制造业的工作效率和企业效益,该技术在西方国际已经非常普及,比如计算机集成管理系统、自动化数控机床、柔性制造系统等全自动机械,实现了生产自动化、集成化以及智能化。但在我国受制于投入成本的限制,只有个别有实力的企业实现了柔性制造系统,其余的一些企业基本上还处在起步阶段,自动化技术的运用程度不高。

三、我国机械制造技术未来的发展趋势

1.自动化技术性能的发展方向

随着技术的发展和广泛运用,传统的技术性能将发生改变,自动化和智能化系统将得到结合使用;另一个方面就是精确高效化,这是信息化发展引发的必然反映。尤其是高频CPU、多核CPU、RISC芯片迅速的更新换代以及机床数字控制系统地不断优化改善,使得数控机床的效率和精确度都得到了质的飞跃。

2.自动化技术功能的发展方向

在功能方面,随着对媒体技术的广泛运用,能够实现计算机、声像等更广泛的结合,提高工作效率,可以说多媒体技术是未来发展的一个方面;同时,科学计算直观化也会成为重点,计算结果的直观化可以更高效的对数据进行处理和解释,采用这类技术可以有效地缩短产品的生产周期,并且提高产品的质量;另外,还要逐步实现操作界面简单化。因为数控系统软件多如牛毛,而用户界面的设计没有统一的行业标准。大量的系统软件导致用户客户端操作界面差异很大,一方面加大了开发软件者的工作量,同时也提高了对软件操作者的要求。如果软件开发行业能够制定统一的用户界面,并且将操作的界面简化,不但可以减少软件开发者的任务,也间接提高了企业运行速度。

四、结语

综上所述,机械制造自动化技术在制造业乃至整个国民经济发展中都具有显著地位,但是,我国受制于经济基础和科技创新能力,在自动化技术的开发和运用方面还与西方国家存在着不小的差距,为了改变这一差距,在未来的发展中必须加大投入、更新技术,增加市场竞争力。

参考文献

[1] 田明飞,王凯强,周扬.机械制造自动化的研究与应用[J].中国科学新导刊,2011(11)

[2] 冯丽娜,邓鸿飞.食品机械技术创新动力的模式及其作用[J].农产品加工,2010(3)

[3] 吴瑞康,王强.提高我国机械制造业竞争力出路在于技术创新[J].工程机械,2009(5)

第9篇:制造技术的发展趋势范文

关键词:数控技术;机械制造;应用现状;发展趋势

中图分类号:TD52 文献标识码:A文章编号:1007-9599 (2011) 13-0000-01

CNC Technology Application Status and Trends in China's Machinery Manufacturing Industry

He Danhui

(Jiangxi Blue Sky University,Nanchang330029,China)

Abstract:CNC technology application in China's machinery manufacturing industry,the importance and application status,and describes the use of digital technology's tremendous progress in the machinery manufacturing industry,and an outlook on future trends.

Keywords:CNC technology;Machinery;Application status;Trends

一、数控技术的发展现状

机械制造业是我国就业人口最多的行业,制造业发展可以提高人民的生活水平,缓解就业压力,保障社会稳定,也是国民经济和社会发展的物质基础,是一个国家综合国力的重要体现。伴随经济全球化,我国正在成为世界机械制造业的中心,但是与发达国家相比,我国机械制造业不仅制造工艺装备陈旧、生产自动化技术落后、企业管理粗放、缺乏自主创新产品与先进技术等,而且在快速、高品质、低成本,以及优质服务方面也有较大的差距。而美国、日本和德国等发达国家,用数控技术改造机床和生产线大量投入到机制制造行业,它们的机床改造作为新的经济增长行业,生机盎然,正处在黄金时代。我国加入WTO后,国际竞争大大加强,对发达国家相比,明显处于劣势地位,这就要求数控技术能够投入制造行业之中。

我国从1958年起,由一批科研院所,高等学校和少数机床厂起步进行数控系统的研制和开发。在改革开放后,我国数控技术才逐步取得实质性的发展。经过“六五”(1981-1985年)的引进国外技术,“七五”(1986-1990年)的消化吸收和“八五”(1991-1995年)国家组织的科技攻关,才使得我国的数控技术有了质的飞跃,当时通过国家攻关验收和鉴定的产品包括北京珠峰公司的中华I型,华中数控公司的华中I型和沈阳高档数控国家工程研究中心的蓝天I型,以及其他通过“国家机床质量监督测试中心”测试合格的国产数控系统如南京四开公司的产品。我国数控机床制造业在20世纪80年代曾有过高速发展的阶段,许多机床厂从传统产品实现向数控化产品的转型。从1995年“九五”以后国家从扩大内需启动机床市场,加强限制进口数控设备的审批,投资重点支持关键数控系统、设备、技术攻关,对数控设备生产起到了很大的促进作用,尤其是在1999年以后,国家向国防工业及关键民用工业部门投入大量技改资金,使数控设备制造市场一派繁荣。

至目前为止我国机床总量380余万台,而其中数控机床总数只有11.34万台,近10年来,我国数控机床年产量约为0.6-0.8万台,年产值约为18亿元。机床的年产量数控化率为6%,且不断提高。

二、数控技术的发展趋势

世界各国制造业广泛采用数控技术,以提高制造能力和水平,提高市场的适应能力和竞争能力。各工业发达国家采取重大措施来发展自己的数控技术及其产业,大力发展以数控技术为核心的先进制造技术已成为世界各发达国家加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径。目前数控技术的发展呈现三大趋势。

(一)形成了高速、高精加工技术及装备的新趋势。在轿车工业领域,年产30万辆的生产节拍是40s/辆,而且多品种加工是轿车装备必须解决的重点问题之一;在航空和宇航工业领域,其加工的零部件多为薄壁和薄筋,刚度很差,材料为铝或铝合金,只有在高切削速度和切削力很小的情况下,才能对这些筋、壁进行加工。近来采用大型整体铝合金坯料“掏空”的方法来制造机翼、机身等大型零件来替代多个零件通过众多的铆钉、螺钉和其他联结方式拼装,使构件的强度、刚度和可靠性得到提高。这些都对加工装备提出了高速、高精和高柔性的要求。在加工精度方面,近10年来,普通级数控机床的加工精度已由10μm提高到5μm,精密级加工中心则从3-5μm提高到1-1.5μm,并且超精密加工精度已开始进入纳米级(0.01μm)。在可靠性方面,数控装置的MTBF值已达6000h以上,伺服系统的MTBF值达到30000h以上,表现出非常高的可靠性。为了实现高速、高精加工,与之配套的功能部件如电主轴、直线电机得到了快速的发展,应用领域进一步扩大。

(二)五轴联动加工和复合加工机床快速发展。采用五轴联动对三维曲面零件的加工,可用刀具最佳几何形状进行切削,不仅光洁度高,而且效率也大幅度提高。一般认为,1台五轴联动机床的效率可以等于2台三轴联动机床,特别是使用立方氮化硼等超硬材料铣刀进行高速铣削淬硬钢零件时,五轴联动加工可比三轴联动加工发挥更高的效益。但过去因五轴联动数控系统、主机结构复杂等原因,其价格要比三轴联动数控机床高出数倍,加之编程技术难度较大,制约了五轴联动机床的发展。当前由于电主轴的出现,使得实现五轴联动加工的复合主轴头结构大为简化,其制造难度和成本大幅度降低,数控系统的价格差距缩小。因此促进了复合主轴头类型五轴联动机床和复合加工机床的发展。在EMO2001展会上,五面加工机床采用复合主轴头,可实现4个垂直平面的加工和任意角度的加工,使得五面加工和五轴加工可在同一台机床上实现,还可实现倾斜面和倒锥孔的加工。

(三)智能化成为主要趋势。21世纪的数控装备将是具有一定智能化的系统,智能化的内容包括在数控系统中的各个方面。为追求加工效率和加工质量方面的智能化,如加工过程的自适应控制,工艺参数自动生成;为提高驱动性能及使用连接方便的智能化,如前馈控制、电机参数的自适应运算、自动识别负载自动选定模型、自整定等;简化编程、简化操作方面的智能化,如智能化的

自动编程、智能化的人机界面等;还有智能诊断、智能监控方面的内容、方便系统的诊断及维修等。

三、结束语

总之,数控技术已成为先进制造技术的核心,是制造业实现自动化、网络化、柔性化、集成化的基础。实用的高速加工技术跟随引进的先进数控自动生产线、刀具(工具)、数控机床(设备),在机械制造业得到广泛应用,数控装备的整体水平也逐渐成为一个国家工业现代化水平和综合国力的强弱标志。我国只有采取有效的竞争战略对策,实施切实可行的竞争方案,通过信息化系统不断提升企业的自主创新能力、管理水平和服务质量,坚持培育长期的、可持续发展的核心竞争能力,才能使我国的机械制造企业在国际化竞争中永远立于不败之地。

参考文献:

[1]许金梅,迟振香.数控技术在我国机械制造行业应用[J].煤炭技术,2010,8:28-29