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先进的制造技术精选(九篇)

先进的制造技术

第1篇:先进的制造技术范文

关键词:敏捷制造 并行工程 快速成型技术

一、引言

在一个国家的企业生产力构成中,制造技术的作用一般占60%左右。专家认为,世界上各个国家经济的竞争,主要是制造技术的竞争。人们往往用AMT来概括先进制造技术AMT (Advanced Manufacturing Technology)。具体地说,就是指集机械工程技术、电子技术、自动化技术、信息技术等多种技术为一体所产生的技术、设备和系统的总称。主要包括:计算机辅助设计、计算机辅助制造、集成制造系统等。AMT是制造业企业取得竞争优势的必要条件之一,但并非充分条件,其优势还有赖于能充分发挥技术威力的组织管理,有赖于技术、管理和人力资源的有机协调和融合。

二、先进制造技术发展中的关键技术

1.成组技术GT(Group Technology)是一门生产技术科学,利用事物间的相似性,按照一定的准则分类成组,同组事物采用同一方法进行处理,以便提高效益的技术,称为成组技术。它研究如何识别和发掘生产活动中有关事务的相似性,并对其进行充分利用。即把相似的问题归类成组,寻求解决这一组问题相对统一的最优方案,以取得所期望的经济效益。

成组技术应用与机械加工方面,其是将结构、材料、工艺相近似的零件组成一个零件族(组),按零件族制定工艺进行加工,扩大批量、减少品种、便于采用高效方法、提高劳动生产率。这就为提高多品种、小批量生产的经济效益提供了一种有效的方法。

2.敏捷制造(AM)

敏捷制造AM(Agile Manufacturing)是指制造业采用现代通信手段,通过快速配置各种资源(包括技术、管理和人)以有效、协调的方式响应用户的需求,实现制造的敏捷性。敏捷制造的目标是企业能够快速响应市场的变化,根据市场需求,能够在最短时间内开发制造出满足市场需求的高质量的产品。敏捷制造包括产品制造机械系统的柔性、员工授权、制造商和供应商关系、总体品质管理及企业重构。敏捷制造是企业在竞争中取得成功的核心能力。首先表现为企业面对变幻莫测的市场需求能迅速做出判断和反应;其次表现为企业具有有效、迅速的整合各方面资源并进行生产的条件和能力。

3.并行工程CE

并行工程(Concurrent Engineering)是对产品及其相关过程(包括制造过程和支持过程)进行并行、一体化设计的一种系统化的工作模式。在传统的串行开发过程中,设计中的问题或不足,要分别在加工、装配或售后服务中才能被发现,然后再修改设计,改进加工、装配或售后服务(包括维修服务)。而并行工程要求产品开发人员在一开始就考虑产品整个生命周期中从概念形成到产品报废的所有因素,包括质量、成本、进度计划和用户要求。并行工程的目标为提高质量、降低成本、缩短产品开发周期和产品上市时间。

4.快速成型技术(RPM)

快速成形技术又称快速原型制造(Rapid Prototyping Manufacturing,简称RPM)技术,诞生于20世纪80年代后期,它不同于传统的用材料去除方式制造零件的方法,是基于材料堆积法的一种高新制造技术,被认为是近20年来制造领域的一个重大成果。它利用所要制造零件的三维CAD模型数据直接生成产品原型,并且可以方便地修改CAD模型后重新制造产品原型,是集机械工程、CAD、逆向工程技术、分层制造技术、数控技术、材料科学、激光技术于一身,可以自动、直接、快速、精确地将设计思想转变为具有一定功能的原型或直接制造零件,从而为零件原型制作、新设计思想的校验等方面提供了一种高效低成本的实现手段。即,快速成形技术就是利用三维CAD的数据,通过快速成型机,将一层层的材料堆积成实体原型。

5.虚拟制造技术(VMT)

虚拟制造技术(virtual manufacturing technology,VMT)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。这样,可以在产品的设计阶段就模拟出产品及其性能和制造过程,以此来优化产品的设计质量和制造过程,优化生产管理和资源规划,以达到产品开发周期和成本的最小化,产品设计质量的最优化和生产效率最高化,从而形成企业的市场竞争优势。尽管虚拟制造技术的出现只有短短的几年时间,虚拟制造的应用将会对未来制造业的发展产生深远的影响。

6.智能制造(IM)

智能制造(IM) (Intelligent Manufacturing,IM)是制造技术、自动化技术、系统工程与人工智能等学科互相渗透、互相交织而形成的一门综合技术。其具体表现为:智能设计、智能加工、机器人操作、智能控制、智能工艺规划、智能调度与管理、智能装配、智能测量与诊断等。智能制造渊于人工智能的研究。一般认为智能是知识和智力的总和,前者是智能的基础,后者是指获取和运用知识求解的能力。智能制造应当包含智能制造技术和智能制造系统,智能制造系统不仅能够在实践中不断地充实知识库,具有自学习功能,还有搜集与理解环境信息和自身的信息,并进行分析判断和规划自身行为的能力。智能制造技术的研究开发对于提高生产效率与产品品质、降低成本,提高制造业市场应变能力、国家经济实力和国民生活水准,具有重要意义。

三、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,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。总之,在我国研究和发展先进制造技术势在必行。

参考文献:

第2篇:先进的制造技术范文

1 先进机械制造技术的特点

先进的机械制造技术是企业能够立足于国际竞争的必要条件,是计算机广泛应用于机械制造行业所带来的必然结果。随着计算机技术的不断发展,将其融入机械制造技术中,对制造业来说要有一个新的理念,改变企业的思维模式,将传统的制造业带入一个全新时代。因此,企业应该充分了解先进机械制造技术的特点,科学地应用先进机械制造技术。

1.1 先进机械制造技术是面向工业应用的技术

先进机械制造技术包括产品市场调研,新产品的研究和发明,产品的工艺设计,产品的生产准备工作,产品的加工制造以及产品的售后服务工作等,因此先进机械制造技术是将市场调研、产品生产和售后服务整个过程有机结合的整体。并且,先进机械制造技术的应用最为重要的是注重生产产品所产生的实际效果,因为应用先进机械制造技术所生产出来的产品,质量的好坏在很大程度上决定了企业产品的竞争力,所以,重视先进机械制造技术产生的效果是非常重要的。

因此,科学地应用先进的生产机械技术,产生良好的实际效果,能够有效提高企业的市场竞争力,有效提升企业的综合能力,促进企业实现较快发展。由此可见,先进机械制造技术是面向工业应用的技术,企业在未来的发展过程中会广泛应用,充分发挥先进机械制造技术的作用。

1.2 先进机械制造技术是驾驭生产过程的系统工程

先进机械制造技术主要是将现代化技术有效结合起来,它的设计主要是将现代化的计算机技术、信息技术、传感技术、自动化技术、新材料技术以及科学的现代系统管理技术有效地结合起来,研发成先进的机械制造技术。

因此,先进的机械制造技术是机械制造企业不断吸收现代化高新技术,并且将传统的机械制造技术结合起来,从而使先进的机械制造技术成为成功驾驭生产过程的系统工程,能够有效地控制生产过程的信息流、物质流以及能量流,成为企业在未来发展过程中主要应用的现代化技术。

1.3 先进机械制造技术是面向全球竞争的技术

随着市场全球化的迅猛发展,发达的资本主义国家在抢夺市场、倾销资本和进行资本输出的过程中主要是通过金融、经济和科技等手段实现的。如今全球市场的形成日渐成熟,经济市场的竞争也变得越来越激烈,先进机械制造技术的出现是符合这种经济市场环境的。

因此,我国企业应用先进的机械制造技术,不仅能够体现企业的机械制造技术水平,而且也表明了我国的机械制造水平。由此可见,我国企业应用先进的机械制造技术,使其成为面向全球竞争的现代化技术,可以使我国的机械制造企业具备世界先进水平,从而提高我国机械制造企业在全球经济市场中的竞争力。

1.4 先进机械制造技术是市场竞争三要素的统一

我国在改革开放以前,机械制造企业生产产品的技术相对来说比较简单,只要有新产品进入到经济市场,很快就会出现与此产品相同功能的产品在经济市场上流通,所以,在当时的市场环境下,机械制造企业提高产品生产率,增加产品的产量,才是企业提高市场竞争力的重要手段。改革开放以后,随着我国市场经济的快速发展,我国机械制造企业也取得较快的发展,主要通过减少生产产品的时间,降低生产成本,提高产品质量来提高市场竞争力,增加产品在经济市场上的占有率。

因此,我国机械制造企业通过应用先进的机械制造技术,可以把以时间为核心的时间、成本和质量有效结合起来,实现三者的统一。由此可见,在新的市场经济环境中,先进机械制造技术是市场竞争三要素的统一。

1.5 先进机械制造技术是面向新时代的新技术

先进机械制造技术是在传统机械制造技术的基础上,融入现代化技术,不断发展而成的新的机械制造技术。先进机械制造技术不仅保留了传统机械制造技术好的方面,而且还吸收了现代化的高新技术,通过不断实验,逐渐应用于实践中,从而形成先进的机械制造技术。

因此,我国机械制造企业应用的先进机械制造技术是融合现代高新技术的新技术,是面向新时代的新技术。

1.6 先进机械制造技术的先进性和实用性

先进机械制造技术采用的是高效率、低耗能、优质、清洁以及灵活性较强的工艺,这些工艺都是优化过的先进工艺,不仅保留了传统机械制造技术的有效因素,并且能够在传统工艺的基础上不断发展和改造,同时又引用了高新技术成果,从而形成先进的工艺,充分体现了先进机械制造技术的先进性。

先进机械制造技术是满足具体制造业的发展需求,通过不断研发和实践,形成的先进、实用的机械制造技术,并且先进机械制造技术是非常重视这种技术的实际效果的,从而充分体现了先进机械制造技术的实用性。由此可见,我国机械制造企业应用的先进机械制造技术能够突显这种新技术的先进性和实用性。

1.7 先进机械制造技术的集成性和动态性

由于先进机械制造技术是将机械、电子、信息、材料以及管理技术有效结合起来的高新技术,是系统化的机械制造技术,因此,先进机械制造技术是由现代化高新技术集成的,充分体现了先进机械制造技术的集成性。

先进机械制造技术不是单一的技术,而是有很多高新技术组成的技术群,并且这个技术群是动态技术,在不同的发展时间发展不同的技术特点,从而能够适应不同时期制造企业的发展要求,使企业能够在各种时期都能够取得良好的经济效益和社会效益。因此,制造企业应用先进的机械制造技术生产产品,可以充分体现先进机械制造技术的动态特性。

2 先进机械制造技术的应用

随着全球经济的快速发展,工业的带动作用是不能忽视的。从工业发展情况看,发达国家机械制造业在制造业所占的比例很大,因此很多机械制造企业为了提高生产质量和效率,先后将一些高新技术应用到机械制造中,从而使得先进机械制造技术的理论不断成熟,研发先进机械制造技术的速度不断发展,逐渐应用到机械制造中,这也促进了机械制造业的发展。

从我国机械制造业的发展情况看,我国机械制造企业所采用的制造技术相对落后,与西方发达国家的机械制造企业相比,我国机械制造企业生产的产品在全球市场中所占的份额会很小,缺乏较强的市场竞争力。但是,随着我国市场经济的快速发展,高新技术不断研发和应用,使得我国机械制造企业在产品生产过程中也应用了很多新工艺和高新技术,先进机械制造技术理论不断得到丰富,从而使其在机械制造业中得到推广和普及,对于提高我国机械制造企业的经济效益,提高我国机械制造产品的市场竞争力起到非常重要的作用。

2.1 现代设计技术的应用

我国机械制造企业在生产产品过程中已经应用了现代设计技术,并且机械产品的开发和设计与现代设计技术是密不可分的。企业为了提高机械产品的生产质量和效率,提高机械制造产品的市场竞争力,大都会把绿色环保设计、并行工程设计、可靠性设计、计算机辅助设计、模糊设计以及虚拟设计等现代设计技术应用到机械制造过程中。例如,机械制造企业在产品的规划、制造与检验、营销与维护以及报废与回收等环节中都融入了现代设计的相关理念和方法,并且将现代设计技术和传统机械产品的设计技术有效地结合起来。仅仅从传统设计角度看,传统设计通常是凭借以往的设计经验和基本的设计常识,应用较为落后和陈旧的工具实行的,导致设计水平较低。

但是,可以充分利用传统设计技术的优点,能够更好地研发出新的设计技术。然而,现代设计技术相对于传统设计技术要非常先进,并且现代设计技术作为新的设计技术,通过计算机辅助设计和多种先进技术作为手段,不断优化和精确设计过程和设计结果。所以,将现代设计技术与传统设计技术进行有效结合,使现代设计技术融入到机械制造产品设计中,有助于企业设计高质量的产品。

2.2 产品制造中应用新工艺和新技术

机械制造工艺作为机械制造整个过程的重要组成部分,主要是将初始原材料和一些半成品加工成产品。随着先进机械制造技术应用于整个产品生产的过程中,满足了企业制造的需求。机械制造企业在毛坯制造过程中,合理应用钢液精炼、保护成套、高效金属铸造工艺以及激光焊接与切割等高新技术。机械制造企业在机械加工方面也应用了现代化高新技术,例如机械制造企业应用了精密加工技术,甚至应用了超精密加工技术,高速切削技术、高速磨削技术、切削难加工材料技术以及加工复杂型面等高新技术。在热处理方面机械制造企业还应用了可控气氛的热处理方法、真空热处理方法以及激光表面合金化等高新技术。机械制造企业在自动化生产方面也应用了一些高新技术,例如机床数控技术、集成制造技术、传感技术、机械制造机器人、自动检测技术以及信号识别技术等。总而言之,我国机械制造企业在机械制造过程中广泛应用各种新工艺和新技术,能够有效提高产品的生产质量和生产效率,从而提高机械制造企业的经济效益和社会效益。

2.3 网络通讯技术和虚拟技术的应用

随着知识信息时代的到来,网络通讯技术迅速发展,在社会中得到广泛普及,机械制造企业在生产和经营活动中也应用了网络通讯技术,这能够使企业在设计产品、选择优质的物料、制造零部件、开拓市场和销售产品的过程中更加灵活,使企业在贸易活动中能够进行异地交易和跨国交易。与此同时,合理应用网络信息技术,加速网络技术信息的交流和沟通,加强与著名企业进行产品研发合作,提高企业的经营管理水平,从而使我国机械制造企业朝着既合作又竞争的方向发展,有效提高我国机械制造企业的经济效益和市场竞争力。

随着高新技术在我国机械制造企业中得到广泛应用,使得我国机械制造企业得到长足的发展。随着虚拟技术的出现,我国机械制造企业应用了虚拟技术对产品生产过程进行模拟和检验。企业通过应用虚拟技术可以检验产品的可加工性和加工工艺的合理性,能够优化产品的制造工艺。通过模拟产品生产过程,组织管理过程、车间调度情况和产品供应情况等,从而保证产品制造的成功性。因此,企业应用虚拟技术对于保证产品的生产质量,降低生产成本,提高企业的经济效益具有重要的作用。

3 结论

本文通过对先进机械制造技术的特点及应用的分析和研究,从中深刻认识到我国机械制造企业通过应用先进机械制造技术对于提高机械制造企业的经济效益具有重要的意义。通过对先进机械制造技术特点的分析,认识到先进机械制造技术是面向工业应用、面对全球竞争、面向新时代的技术,是能够驾驭生产过程的系统工程,能够实现市场竞争三要素的统一,展现了鲜明的先进性、实用性、集成性和动态性的特点;通过对先进机械制造技术应用的研究,充分了解到企业应用一些现代化新工艺和新技术,能够有效提高企业的生产质量、生产效率,从而实现企业经济利益的最大化。

参考文献

[1]胡燕海,叶飞帆.国外实施先进制造技术的成效问题与对策[J].工业工程与管理,2007(1).

[2]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).

[3]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).

[4]李更新.现代机械制造技术[M].天津:天津大学出版社,2009.

[5]齐宏.现代机械制造技术概论[M].北京:机械工业出版社,2009.

[6]沈旭东.先进制造技术对我国制造业提出新要求[J].中国科技成果,2006(11).

第3篇:先进的制造技术范文

关键词:先进制造技术;现代管理技术;智能制造

1.先进制造技术的概念

先进制造技术是在上个世纪八十年代提出来的。是美国为提升机械电子产业的竞争能力,重树机械电子产业重要地位而做出的重要举措,曾经美国一些学者认为“美国已进入后工业时代,机械电子产业已经成为夕阳工业”,主张经济中心由机械电子产业转移向高科技产业和服务业,其结果是“美国发明,日本发财”。政府不重视使其机械电子产业的衰退,以及以前占优势的汽车机械电子产业、家用电器机械电子产业、机床、半导体等产业在全球市场竞争中出现大滑坡。于是美国吃一堑,长一智,巨资投入研究和发展机械电子产业。上世纪八十年代末美国政府制定并实施了“先进制造技术计划和制造技术中心计划”。随后,欧洲、亚洲等新兴工业化国家也开展了各自的先进制造技术的理论和应用研究,如日本的智能制造系统、欧共体的尤里卡计划等。由五部委召开了“先进制造技术发展战略研讨会”,拉开了我国先进制造技术研究的帷幕。

2.先进制造技术的发展

2.1先进制造技术的应用与实施

先进制造技术作为二十一世纪的高科技技术之一,无论在机械制造,汽车制造,电子电器产品制造等行业中都有广泛的应用前景。要把先进制造的理念,方法在各个制造行业中应用并实施,需要从以下几方面着手:产品的开发设计上,大力推广计算机辅助设计技术,并行设计技术,反求工程技术以及绿色产品设计技术,充分考虑产品的全生命周期。在产品的制造过程中,优先应用各项先进制造工艺技术,比如采用精密成型技术,充分有效利用材料,节约能用,做到低耗,低碳,绿色的生产。在设备的引进和购置方面,尽量采用高效制造自动化设备,大力运用计算机控制的数控机床,加工中心及工业机器人,构建柔性制造系统,计算机集成制造系统乃至智能制造系统,提升机械电子产业的整体水平。此外还要应用现代企业的生产和先进的管理技术。

2.2信息化在先进制造技术中的应用

21世纪是信息化的时代,计算机技术和网络通信技术飞速发展,在生产领域里已得到广泛应用。机械电子产业管理信息化是建设领域信息化的重要组成部分,将在机械电子产业管理活动中发挥重要作用,并主导机械电子产业管理未来发展方向,信息化成为机械电子产业管理的必然趋势。“十一五”机械电子产业管理改革发展规划指出,将加快建设机械电子产业信息系统的规划、建设,建立符合现行管理体制和市场机制的机械电子产业信息管理工作机制,完善全国机械电子产业信息系统,使全国机械电子产业信息做到互联互通,为政府提高造价管理决策水平和完善公共信息服务创造条件。因此,机械电子产业管理信息化建设也是机械电子产业管理改革发展规划的总体部署和要求。

2.3绿色制造技术的发展

进入21世纪以来,人类社会所面临的资源短缺和环境污染等问题日趋严重,人类要实现可持续发展必须促使人与自然界和谐一致。为此,工业发达国家正积极倡导“低碳经济”、“循环经济”、“绿色制造”和“清洁生产”,大力研究开发生态安全型、资源节约型制造技术。“绿色制造”正在成为未来制造业的发展方向,绿色制造技术将贯穿于制造业各环节,主要表现在以下三个方面:一是绿色产品设计技术。在设计阶段就将环境因素和预防污染的措施纳入产品设计之中,将环境性能作为产品的设计目标和出发点,力求使产品对环境的影响为最小;二是绿色制造技术。它从设计、制造、使用到报废整个产品生命周期中不产生环境污染或环境污染最小化,符合环境保护要求,在整个制造过程中综合考虑环境影响和资源效率,在保证产品的功能、质量、成本的前提下,使产品制造过程对生态环境无害或危害极少,节约资源和能源,使资源利用率最高,能源消耗最低;三是产品的回收和循环再制造。它是“资源产品废弃物再生资源或再生产品”的反馈式循环模式。“再制造”是一种先进的制造逻辑与工业理念,它要求工业设计不仅要面向材料与功能,更要面向可回收再制造。再制造是通过新材料、新技术、新工艺、新装备与新方法等一系列高新技术与手段的集成运用,因此可以保证再制造产品的性能和质量不低于新产品,甚至在某种情形下可以使其质量高于新产品。

3.结论

先进制造技术是使一个国家制造业强盛的关键所在,是企业兴旺发达的重要途径,也是企业赢得市场的有力武器。先进制造技术已经成为一个国家综合实力和科技发展的重要标志,成为一个国家在战场对抗和市场竞争中的重要支柱,它在国防建设和国民经济发展中占有影响全局、决定全局的战略地位。知识就是财富,人类当前社会正在由工业经济时代步入知识经济时代。高科技的发展促使机械电子产业发生了革命性的变化。总之,21世纪的机械电子产业是信息化、智能化、网络化、不断创新的绿色制造业,是人类智慧的结晶。

参考文献:

[1]师汉民,易传云.人间巧艺夺天工――当代先进制造技术[M].华中理工大学出版社,2010.

[2]李 勇.现代集成制造理念的发展[Z].北京先进柔性集成制造技术咨询中心,2010.

[3]康磊晶.国外先进制造技术发展战略[Z].中国兵器工业二一零研究所,北京先进柔性集成制造技术咨询中心,2011.

[4]盛晓敏,邓朝晖.先进制造技术[M].机械工业出版社,2010.

第4篇:先进的制造技术范文

关键词:先进制造技术;电力设备;制造工业;应用

中图分类号:V351.31文献标识码:A文章编号:

1、我国电力设备制造工业现状

目前, 我国的电力设备制造工业正处于一个重要的历史时期, 面临着巨大的竞争压力。一方面,经过电力工业多年的建设和发展, 我国长期严重缺电的局面得以缓解, 出现了低水平的电力供需平衡, 一些电网呈现买方市场, 甚至出现负增长, 因而对电力设备的市场需求呈现下降态势。另一方面,随着改革开放的逐步深入, 国内市场国际化, 我国电力工业不但要面对国内同行的激烈竞争, 而且还要直接面对国际大型公司居高临下的挑战。这对于制造水平和竞争能力尚处于较低层次的我国电力设备制造工业来说, 是一次严峻的考验。无论是产品的市场竞争能力、产品的设计开发能力, 还是企业的质量水平及成本水平、市场快速响应能力和用户服务水平等各个方面, 我国电力设备制造工业还存在很大不足, 主要表现在:

1. 1 产品技术含量较低, 竞争能力较差

从国内外市场对电力设备产品的需求来看, 我国的电力设备制造工业难以适应二十一世纪的市场竞争。产品的知识含量不高, 技术起点低, 附加值小, 缺乏足够的市场竞争力。在电力设备制造行业处于世界领先地位的国际著名跨国公司正在利用其技术优势, 严重威胁着我国电力设备制造工业的生存和发展。特别是一旦我国正式加入了世界贸易组织, 国内电力设备产品将失去关税的保护,其价格优势的丧失必将加剧国内外公司产品的冲击。

2 产品设计开发水平不高, 自主开发能力薄弱

国外先进企业的产品开发制造周期是3- 3-3 制, 即3 周的设计、3 个月的试制、3 年的寿命, 而我国电力设备制造工业离这一目标还有很大的差距。从总体上讲, 我国电力设备制造工业的科技基础薄弱, 计算机辅助设计处于较低水平。缺乏有效的新产品设计开发技术手段和自主开发能力。大多数企业CAD 仅实现甩图板, 计算机辅助工具主要限于二维出图, 先进的三维造型工具尚未得到广泛应用。

3 生产设备和制造工艺落后, 生产成本高, 产品质量不稳定

我国电力设备制造工业生产设备陈旧, 生产工艺落后, 制造水平不够先进。由于产品缺乏精密、高效的生产设备和科学的生产工艺及制造手段的支持, 生产成本难以降低, 产品质量难以保证。大多数企业中CAPP/ CAM 基本上处于起步阶段, CAE基本没有得到有效利用, 离全面的3C 集成还存在较大差距。

4 缺少快速的市场响应能力和良好的用户服务水平

传统的计划经济体制的长期影响, 使我国电力设备制造企业缺少快速的市场响应能力。同时, 买方市场的长期存在也使我国电力设备制造企业急需提高用户服务水平。日渐激烈的市场竞争, 很大程度上演化成服务质量的竞争。企业提供给用户更快更好的服务, 使顾客买得放心、用得满意, 才能占领更大的市场, 取得更大的利润。随着市场的进一步开拓, 用户需求更加多样化、个性化, 对企业的市场响应速度的要求也更为苛刻。

2、当前制造科学要解决的问题

2.1制造系统是一个复杂的大系统,为满足制造系统敏捷性、快速响应和快速重组的能力,必须借鉴信息科学、生命科学和社会科学等多学科的研究成果,探索制造系统新的体系结构、制造模式和制造系统有效的运行机制。制造系统优化的组织结构和良好的运行状况是制造系统建模、仿真和优化的主要目标。制造系统新的体系结构不仅对制造企业的敏捷性和对需求的响应能力及可重组能力有重要意义,而且对制造企业底层生产设备的柔性和可动态重组能力提出了更高的要求。生物制造观越来越多地被引入制造系统,以满足制造系统新的要求。

2.2为支持快速敏捷制造,几何知识的共享已成为制约现代制造技术中产品开发和制造的关键问题。例如在计算机辅助设计与制造(CAD/CAM)集成、坐标测量(CMM)和机器人学等方面,在三维现实空间(3-Real Space)中,都存在大量的几何算法设计和分析等问题,特别是其中的几何表示、几何计算和几何推理问题;在测量和机器人路径规划及零件的寻位(如Localization)等方面,存在C-空间

(配置空间Configuration Space)的几何计算和几何推理问题;在物体操作(夹持、抓取和装配等)描述和机器人多指抓取规划、装配运动规划和操作规划方面则需要在旋量空间(Screw Space)进行几何推理。制造过程中物理和力学现象的几何化研究形成了制造科学中几何计算和几何推理等多方面的研究课题,其理论有待进一步突破,当前一门新学科--计算机几何正在受到日益广泛和深入的研究。

2.3在现代制造过程中,信息不仅已成为主宰制造产业的决定性因素,而且还是最活跃的驱动因素。提高制造系统的信息处理能力已成为现代制造科学发展的一个重点。由于制造系统信息组织和结构的多层次性,制造信息的获取、集成与融合呈现出立体性、信息度量的多维性、以及信息组织的多层次性。在制造信息的结构模型、制造信息的一致性约束、传播处理和海量数据的制造知识库管理等方面,都还有待进一步突破。

2.4各种人工智能工具和计算智能方法在制造中的广泛应用促进了制造智能的发展。一类基于生物进化算法的计算智能工具,在包括调度问题在内的组合优化求解技术领域中,受到越来越普遍的关注,有望在制造中完成组合优化问题时的求解速度和求解精度方面双双突破问题规模的制约。制造智能还表现在:智能调度、智能设计、智能加工、机器人学、智能控制、智能工艺规划、智能诊断等多方面。

这些问题是当前产品创新的关键理论问题,也是制造由一门技艺上升为一门科学的重要基础性问题。这些问题的重点突破,可以形成产品创新的基础研究体系。

3、先进制造技术在电力设备制造工业中的应用

3. 1 产品设计与开发

包括VM、CE 等特别是最新提出的虚拟产品开发(VPD, Virtual Product development) 技术在内的先进制造技术对于我国电力设备制造工业摆脱产品设计手段比较落后、自主开发能力较为薄弱的状况, 实现“生产一代、试制一代、开发一代, 研究一代”的产品开发方针具有重要意义, 可以应用的先进技术包括:

3. 2 产品制造过程与工艺

包括FMS、CIMS、GM 等在内的先进制造技术对于我国电力设备制造工业提高产品制造水平, 优化生产工艺具有重要的意义。

3. 3 生产管理与经营管理

包括CIMS、LP、AM、GM 等在内的先进制造技术对于我国电力设备制造工业提高生产经营管理水平, 取得良好的经济效益具有重要的意义。

4、现代制造技术的发展趋势

20世纪90年代以来,世界各国都把制造技术的研究和开发作为国家的关键技术进行优先发展,如美国的先进制造技术计划AMTP、日本的智能制造技术(IMS)国际合作计划、韩国的高级现代技术国家计划(G--7)、德国的制造2000计划和欧共体的ESPRIT和BRITE-EURAM计划。

当前现代制造技术的发展趋势大致有以下九个方面:

4.1信息技术、管理技术与工艺技术紧密结合,现代制造生产模式会获得不断发展。

4.2设计技术与手段更现代化。

4.3成型及制造技术精密化、制造过程实现低能耗。

4.4新型特种加工方法的形成。

4.5开发新一代超精密、超高速制造装备。

4.6加工工艺由技艺发展为工程科学。

4.7实施无污染绿色制造。

4.8制造业中广泛应用虚拟现实技术。

4.9制造以人为本。

5、结束语

随着电子、信息等高新技术的不断发展,市场需求个性化与多样化,未来现代制造技术发展的总趋势是向精密化、柔性化、网络化、虚拟化、智能化、绿色集成化、全球化的方向发展。

参考文献:

[1] 孙嘉平, 等研究经济规律, 实现电力工业的可持续发展, 中国电力, 1999, 1: 7~ 11.

第5篇:先进的制造技术范文

关键词:cims;并行工程;敏捷制造;虚拟制造

0 前言

计算机辅助设计(cad)技术是近几十年来迅速发展起来的一门新兴的综合计算机应用技术,它的应用和发展已经成为衡量一个企业工业现代化水平的重要标志。特别是在当今市场竞争日趋激烈的条件下,要想赢得竞争,企业必须以最快的上市速度、最好的质量、最低的成本、最优的服务、最利于环境的产品满足用户的不同需求。在各种先进的制造模式中,cad技术得到了广泛的应用。无论是并行设计、协同设计、虚拟设计,还是环保设计都离不开现代cad技术的应用。应用现代cad技术能使设计工作实现网络化、集成化和智能化,以求达到产品设计周期短、成本低和高质量的目标。

1 cad技术在并行工程中的应用

并行工程和协同工作是一种新型的设计模式,通过把先进的企业管理和先进的自动化技术结合在一起,采用并行化的产品设计理念及其相关过程,在产品的设计早期全面考虑产品的制造过程和生命周期。并行工程的设计方法强调功能和过程的集成。在对产品设计过程进行集成的前提下,优化和重组产品的开发过程,实现多学科专家群体协同工作的工作方式。

(1)将企业实施的各种串行过程转变为并行工程,要求在进行上游工作环节设计的同时,尽可能多的考虑下游工作环节的工作。在产品设计的初始阶段,应全面考虑后续制造的相关问题,对产品的可靠性、可制造性、可测试性、规范性和成本可计算性进行设计,尽早考虑产品整个生命周期中的所有设计因素,以求达到各项设计工作的协调一致,力争设计工作一次完成。

(2)并行工程的实施需要建立多学科协作的组织形式,运用可制造性设计dfm方法开发新产品。当采用这种设计方法时,由于需要集体合作,所以个体的设计结果应该信息共享,设计规范统一,应用集体的智慧和经验,产生高质量、低成本的产品。

(3)在进行产品的并行设计时,要选择合适的软件工具和方法,选定的软件能对产品的设计、制造周期进行全程服务。在设计、制造周期中的数据交换应符合step标准,便于实现产品数据管理pdm。通过这些cad技术的应用使产品的开发集体所有成员都组合在同一个信息环境中,保证所有成员得到最新、最准确的产品信息,协同一致的完成设计任务。在产品的设计早期全面地考虑产品的制造周期。

2 cad技术在敏捷制造中的应用

精良(lean production,lp)生产是一种新的生产模式,这种生产方式在日本企业中得到了推广应用,并且取得了成功,促进了日本经济的快速发展。在精良生产方式中,从生产操作、组织管理、经营方式等各方面,找出一切不能为产品增值的活动和人员,加以改革,进而杜绝浪费,提高经济效益。精良生产方式实现了精良管理、精良设计、协同配套、用户至上、高素质人员的集成。在此基础上,美国的制造业界提出了敏捷制造(agile manufacturing, am)的先进制造模式,为了实现企业生产制造的敏捷性,采取现代通讯手段,通过快速配置各种资源,以有效和协调的方式响应用户需求的一种新的企业发展战略。这种生产模式正在发展之中,其基本思想是将灵活的动态联盟组织、先进的柔性生产技术和高素质的人员全面集成,使企业能够应付迅速变化和不可预测的市场需求,以求得长期稳定的经济效益。cad技术在产品设计、生产全过程的动态联盟组织中的应用有如下特点:

(1)实现产品的敏捷设计和管理。

应用cad技术可实现设计资源共享、信息服务、合作建模、数据管理和设计过程管理,达到敏捷设计的目的。在敏捷设计中,产品的开发是利用数字方式确定工作任务,用数字方式在各部门、各地点的合作者之间进行联络。产品开发环境中的产品实际上是一种数字模型,在同一个数字模型上工作,通过pdm系统管理和集成,pdm是管理产品信息的重要技术措施。

(2)实现网上协同设计。

在网络环境下,从事cad技术工作的人员组成跨专业学科的设计团队,分散在不同的企业中,实现企业间的动态集成。随着产品结构的日益复杂化以及新技术更替的加快,对某些产品一个企业已不可能快速、经济的独立开发和制造,必须寻求企业的动态联盟形式,把具有各种特点和优势的企业以产品为纽带联合在一起,共享一个产品数据库和统一的产品数据管理系统,最大限度的保证设计者和制造者以优化的形式在网上进行新产品的协同设计和制造。

3 cad技术在cims集成系统中的应用

早期的cad系统是致力于提高绘图的工作效率,数控机床的出现,发展成了计算机辅助制造cam,进而促进了cad技术的发展。在cims系统中,要求产品的信息实现cad、capp和cam的集成,实现产品设计到制造各环节中资源共享和信息传递,提高设计效率。cad技术在cims系统中的应用有如下特点:

(1)cad建模技术的应用。

特征建模技术是cims的关键技术之一。它是在cad/capp/cam范围内建立相对统一的、基于特征的产品定义模型,包括了从产品设计到制造各阶段所需要的产品定义信息,通过产品的几何形状信息和工程信息的描述,体现设计意图,并将产品的设计意图反映到各个后续环节。特征建模技术是cad/capp/cam集成的重要前提。

(2)数据交换技术的应用。

对于以单元自动化为目标的cad/capp/cam应用系统,各子系统数据的逻辑和物理结构差异很大,这给各子系统间的数据传递带来了一定的困难。因此,需要设计专用的数据格式文件交换产品信息。为了提高产品数据格式的标准化程度,可通过标准数据格式文件交换产品信息,这需要在各个子系统中设计前/后置数据处理程序,实现系统数据格式与标准格式的转换,常用iges图形数据交换格式作为各子系统数据转换的标准格式。也可以通过统一的产品模型交换设计信息,使各子系统间直接进行信息交换,采用step标准以通用的数据格式描述一个产品在生产周期内完整的产品模型。这样做可以大大提高系统的集成性。

(3)产品数据管理(pdm)技术的应用。

为了提高数据传输效率和系统的集成化程度,保证各子系统间设计数据的一致性、可靠性和数据共享。可采用产品数据管理系统(pdm)统一管理与生产有关的全部信息。cad/capp/cam之间不需要传递信息。各子系统从pdm系统中提取和存放各自需要的信息,从而真正实现cad/capp/cam的集成。通过pdm实现产品设计、分析、制造、工艺规划和质量管理等方面的信息集成,确保cad/capp/cam设计出最新、最好、性能最优的产品。

4 cad技术在虚拟制造技术中的应用

虚拟现实(vr)技术目标是建立一个与客观世界相似、逼真的虚拟环境(ve)。科学计算可视化(visc)是将科学计算过程中产生的数据与计算结果转换为图形或图像并进行交互处理的理论和技术。可视化技术和多媒体技术是实现虚拟环境的基础,利用可视化技术实现的三维真实感场景是虚拟环境的最基本体现。

(1)虚拟产品加工流程。

设计产品的三维表达需要cad技术的支持,在产品的设计阶段就应该考虑产品零件的可造性,对于大型复杂零件的制造可先在计算机上进行虚拟加工,进而获得合理的加工流程,为合理的设计提供工艺保障。实际上数控仿真就是在计算机上执行数控程序,并将工具图形、刀具轨迹在计算机显示器(crt)上显示出来。

(2)虚拟产品样机。

机械产品从概念设计到成品面市过程,需要经历“设计样机制造测试评价修改产品”这一耗时的反复循环。如何加速新产品的开发周期,并在新产品投产之前有一个有效的手段来检验新产品的效能和适用性,避免投产后的失败,这是工程技术人员追求的目标。

通过cad技术表现样机的直观形象和功能动画。

5 结束语

随着计算机科学技术的发展,cad技术在工程领域会得到了越来越广泛的应用。cad正经历着从传统单元技术向复杂大系统环境下的设计自动化技术的重要转变。21世纪,济竞争是世界各国竞争的焦点和世界发展的重要推动力。对制造业而言,每个企业都面临找持续多变和不可完全预测的全球化市场竞争,竞争的核心是以知识为基础的新产品的竞争。为了提高竞争力企业必须解决好产品的上市速度(t)、最好的质量(q)、最低的成本(c)、最优的服务(s)和最清洁的环境(e)来满足顾客的不同需求和社会可持续发展的要求。先进制造技术必然十分重视产品设计问题。没有适销对路的创新产品会在激烈的市场竞争中败下阵来,所以采用先进制造技术的企业必然将产品设计这个环节视为企业的生命线,先进的设计技术必然成为先进制造技术的核心之一,先进设计技术离不开cad技术,而且会大大促进cad技术的发展。

参考文献

第6篇:先进的制造技术范文

摘要:先进制造技术不仅是一种跨学科的综合性工程技术,更是一种具有自身理论体系的应用科学。先进制造技术实践性、复杂性、综合性、科学性等特征决定了其人才培养必须抓好以下环节:拓宽专业面,注重通识教育;结合工程实践,加强技术创新和素质教育;开展科学研究和合作办学,提高办学水平。

第7篇:先进的制造技术范文

关键词 先进制造技术 课程教学 教学方法 教学质量

中图分类号:G424 文献标识码:A DOI:10.16400/ki.kjdkx.2015.09.047

On the Teaching Characteristics and Teaching Methods of

Advanced Manufacturing Technology Courses

ZHANG Jian[1], OUYANG Lingjiang[2]

([1] Hu'nan Network Engineering Vocational College, Changsha, Hu'nan 410004;

[2] Hu'nan Industry Polytechnic, Changsha, Hu'nan 410208)

Abstract This paper analyzed the content and features of the teaching of advanced manufacturing technology, combined with the goal of University of Applied talents, proposed teaching content optimization problems in advanced manufacturing curriculum teaching, and discussed how to take effective teaching methods and teaching methods. Through innovation to traditional teaching methods, focusing on interactive and practical teaching to improve teaching quality and enhance the effectiveness of teaching.

Key words advanced manufacturing technology; course teaching; teaching methods; teaching quality

0 引言

随着电子信息技术、计算机技术的飞速发展,我国制造业也发生了较大的变革,传统的依靠手工制作的制造业也越来越多的融入了现代信息技术的元素,其产品的设计、制作的工艺、企业的生产经营管理方式等均得到不断的优化。先进制造技术也越来越多的被应用到生产实践过程中,从而对员工的素质提出了更高的要求,因此,各大高校纷纷将先进制造技术这门课作为机械工程及自动化专业的专业课,从而系统地介绍先进制造技术及工程应用方面的内容。由于先进制造技术是集机械、自动化、信息技术于一体的多学科交叉课程,其涉及的范围较广、内容纷繁复杂,并且技术更新换代速度较快。因此,必须改革传统的教学方法,在理论教学的同时,增加实践操作教学的比例,将所学的先进制造技术理论课程知识运用到实际生产中,让学生在实践过程中对给门课程的知识有一个感性的认识,从而对相关知识掌握得更加牢靠,印象更加深刻。

1 先进制造技术课程教学的内容与特色

1.1 先进制造技术课程教学的内容

先进制造技术是将传统的制造技术结合机械、电子信息、经营管理等现代化技术,并将其应用于产品的设计、制作加工、经营管理、售后服务等过程中,以便实现生产过程的高效、低耗和清洁,从而在市场竞争中获取低成本、高收益的优势。各大高校所使用的《先进制造技术》课程涉及的内容较多,较深,前后章节之间的衔接性不是很好,学生在学习的过程中表现得很吃力,对先进制造技术在实际生产中的应用不太熟练,教学效果不太理想。因此,必须改变传统的先进制造技术课程教学方法,提高教学质量。

1.2 先进制造技术课程教学的特色

首先,先进制造技术是一门多学科交叉的从课程,其综合性较强。由于该课程涉及到机械、电子信息、自动化、现代管理等各方面的技术,包含了信息流、物质流和资金流等的多学科交叉融合的课程,其涵盖的内容、过程和信息相当的复杂。

其次,先进制造技术是一门内容覆盖面广的学科。与传统的制造技术相比,现代先进制造技术涉及到产品生产加工的整个生命周期,从最初的产品设计、到产品生产加工、生产过程中的管理,到销售及售后服务的跟踪与质量服务等各方面的过程,其运用到的技术包括自动化技术、产品制作加工技术、以及生产管理技术等等。因此,现代制造技术在传统制造技术的基础上融入了更多跨学科的技术和知识,对学生来说,无形中加大了学习的难度和强度,并且技术更新的速度较快,学生适应能力也不断受到挑战。

再者,先进制造技术是一门动态发展的技术,由于先进制造技术融入了信息技术、自动化技术、管理技术等,而这些技术渗透到了制造业的每一个环节,从最初的设计到生产加工到生产管理再到最后的销售和售后整个环节。只有每一个环节都做得最好,才能实现高效、低耗和清洁生产的目的。因此,随着新技术的不断革新,先进制造技术课程内容也要随着发生变化,并不断得到更新和发展。

最后,先进制造技术课程的实用性较强。由于先进制造技术在现代加工制造业的应用较为广泛,实践性较强。与传统的纯理论教学方法不同,先进制造技术课程不仅重视技术的学习,还重视生产过程中的管理技术,技术与管理的结合使得先进制造技术课程的实用性得到加强。

2 先进制造技术课程教学方法的研究

2.1 合理选择教材,优化教学内容

由于先进制造技术课程是一门动态变化的课程,随着新技术的不断更新和变化,教材和教学内容也应该随之做出调整。首先,要合理地制定教学计划,由于该课程涉及的内容较多,覆盖的学科范围较广,在有限的教学课时内,难以兼顾到教材所涵盖的全部内容。因此,教师应该根据相关知识板块的重要性程度做出课程所需课时的安排,对教学内容进行合理取舍,从而优化教学内容,使学生能够把握课程的重点,有的放矢地去学习相关知识点。其次,先进制造技术更新换代的速度较快,为了赢得市场竞争力,企业对员工的素质提出了更高的要求,因此,掌握先进制造技术的应用型人才受到制造型企业的青睐。为了顺应这种市场形势,高校必须保证先进制造课程教学内容的前沿性。这就要求教师要熟悉最新的先进制造技术,并将其融入到课堂教学中来,以便开阔学生的视野,启发学生的思维,使学生能够以发展的眼光来学习这门课程。最后,教学内容应该突出先进制造技术课程的特色,由于这门课程是一门实践性较强的课程,教师在授课过程中不仅要要求学生掌握好相关的基础知识,还要培养学生分析问题的能力,培养学生的工程思想,将所学知识与实际工程应用相结合。

2.2 更新教学理念,优化教学方法

由于先进制造技术课程更新速度较快,课程内容具有前沿性,为了培养具有先进制造技术的应用型人才,必须要更新教学理念。另外,现代制造型企业已经从传统的加工装配延伸到产品的整个生命周期,这就要求学生不仅要掌握好先进制造的技术还要具备现代管理知识,具备团队合作能力和工程实践能力。理念指导实践,随着新理念的诞生,新的技术也随之出现,因此,随着先进制造理念的独断发展变化,先进制造技术也不断得到发展。只有让学生掌握好了新的理念,才能更好地将其运用到工程实践中,才能有所创造有所作为。

另外,除了要更新教学理念之外,还要对教学方法进行优化,也就是根据教学内容,采取有针对性的教学方法,以提高教学效果。由于先进制造技术课程既有对基本概念的讲解,也有对相关技术知识的讲解,应分别采取不同的教学方法。例如对基本概念的讲解可以采用授业式讲解,对技术知识的讲解可以采用案例教学、互动式教学或者两者相互结合的方法。通过学生自己查阅资料解决相关问题,然后在课堂上一起讨论的方法,培养了学生思考问题、分析问题、解决问题的能力以及学生的创造性思维。因此,对于先进制造技术课程这样的多学科交叉的课程,教师应该有针对性地采取不同的教学方法进行教学,不断更新教学理念,优化教学方法,以便达到更好的教学效果。

2.3 结合先进技术,优化教学手段

先进制造技术课程涉及的内容较多,课程信息量大,教师可以借助于多媒体进行辅助教学。利用多媒体,将文字、图形图像、音频视频等将教学内容生动形象的展示出来,给学生以视觉和听觉的冲击,提高学生学习的积极性,改善教学效果。同时,利用多媒体进行教学,不仅节省上课板书的时间,使教师将主要的时间用于相关知识的讲解上面。并且,在教学过程中,穿插一些动画、视频等,不仅使课堂内容更加丰富,还能激发学生学习的兴趣,对相关的知识点有更加感性的认识,对教学内容的印象也更加深刻。但应该注意的是,多媒体教学只是一种辅助教学手段,教师还是应该对整个课程讲解起到主导作用,在多媒体授课过程中,对相关重难知识点做出板书,方便学生理解。除此之外,教师应该提前设计一些问题,引导学生进行思考,同时增加学生和教师之间的互动性,调动学生学习的积极性,变被动学习为主动学习,从而既提高了教学的效率,又增加了教学的效果。

2.4 注重实践教学,优化教学效果

先进制造课程的实用性和工程性表明这门课程不仅要有理论教学,还要注重实践教学。再加上这门课程涉及的内容较多,覆盖面较广,学生在学习过程中难以理解相关的知识点,对理论知识难以形成感性认识,学习起来较为吃力,久而久之,便逐渐产生厌学的情绪。因此,必须要加大先进制造课程实践教学的比重,培养学生的创新意识和工程意识。具体可以从以下两个方面进行先进制造技术课程的实践教学:一方面可以进行实验教学,实验教学在培养学生的动手能力、创新能力方面有着重大的作用。学生通过实验进行观察、思考和操作,能够对理论知识形成更加直观的认识,通过参与到实验室的项目中来,既能培养学生的团队合作能力,沟通交流能力,解决问题和分析问题的能力。另一方面,教师也可以组织学生到大型制造型企业、科研机构或者其他实验基地进行观察和体验,从而对先进的设备和制作工艺有一个更加感官的接触,让学生深刻体会到先进制造课程在企业的实际应用中的重要性。这样学生便能对所学的知识产生一种新的认识,并且更加愿意去探索和挖掘这些理论知识的实用型。

3 总结

先进制造技术课程是一门多学科交叉的综合性学科,涵盖的内容较多,知识面较广,并且由于先进制造技术融入了信息技术、自动化技术、管理技术等,随着技术的不断革新,先进制造技术也要不断地发生变化,以便适应市场需求的发展。除此之外,先进制造技术还是一门实用性较强的课程,教师在教学过程中,除了要讲授基本的理论知识,还要加大实践课程的比重,培养学生的动手能力和创新意识。因此,通过对先进制造技术课程教学方法进行研究,本文提出了四种教学方法,分别从教学内容、讲学方法、教学手段和实践教学效果着几个方面着手进行优化教学,以便提高教学质量,增强教学效果。

项目基金:湖南工业职业技术学院自然科学年度规划课题(题名《铝合金插铣加工工艺研究》,课题编号:GYKYZ 2013006)

参考文献

第8篇:先进的制造技术范文

关键词:先进制造技术;煤炭加工工程;虚拟现实技术;绿色制造技术

DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.18.063

0前言

国内消耗的主要能源之一就是煤炭资源,作为有限资源,煤炭资源受到国家重视,并成为实施可持续发展战略的重要内容。目前状态下的煤炭资源呈现出了市场需求不足的情况,而煤炭产品本身的结构不合理导致国内的煤炭加工产业存在发展方面的矛盾。现在,很多煤炭加工企业都存在产品单一并且竞争实力不足的问题,该种问题导致了其产品在销售的过程中销量不断下降,严重限制了企业的发展。为了更好的实行可持续发展战略,国家大力研究并推广先进制造技术,将其运用到煤炭加工当中,致力于提升煤炭产品质量。

1先进制造技术分类

先进制造技术建成AMT,其由微电子技术以及自动化技术等多种技术组成,在经过多种变化以后,形成机械集成的技术形式。虚拟现实技术以及绿色制造技术都属于AMT的范畴,该两种技术通常被运用到煤炭加工工程当中,让煤炭加工的错做更加方便快捷,产品加工的流程也更加优化。AMT主要面对的是制造行业,其属于工具群以及技术群方面,在计算机辅助下,煤炭加工工程能够在生产的过程中将生产所產生的废物减少到最低,并且实现保护环境的目的[1]。

2先进制造技术在煤炭加工工程中的应用实践

(1)虚拟现实技术应用。虚拟现实技术在煤炭加工当中的应用首先体现在设计方面,煤炭加工当中采用该种技术能够使技术人员明确的了解产品的生产过程以及设备的运行状态,而在三维动态的仿真状态下,技术人员能够更加熟练的操作生产,适应各种操作条件,将自身的生产状态调节到最佳,实现煤炭加工流程的优化。例如,煤炭资源加工当中利用了虚拟现实技术以后,其能够通过该种技术的模仿明确设备的运作过程、各个部件的运动状态、煤炭矿浆的运动轨迹。其次,该种技术的应用还体现在控制方面。现在的煤炭加工当中都会以自动化的控制作为核心技术,而自动控制也成为煤炭加工的核心环节。但直接的自动控制并没有办法得到校验,要想实现对自动控制的检验,需要花费大量的人力和无力,甚至在校验的过程中对机械设备造成损伤。但在虚拟现实技术的支持下,该技术能以虚拟的形式对自动控制程序进行检验,并且评价该自动控制是否符合生产的要求。最后,虚拟现实技术在煤炭加工的应用还体现在教学和培训方面[2]。现代化的技术具有较为高深的核心理念,很多煤炭加工的技术人员无法学些和理解这些高新技术。而对于一些技术不熟练的人员,其在生产的时候因为操作的不熟练以及对于事故判断能力较低,导致生产出来的产品质量存在偏差。将虚拟现实技术运用到教学方面,主要是通过虚拟模拟的形式来为员工呈现出生产系统当中可能会出现的事故,并且让员工在这种较为真实的场景当中模拟判断事故并解决事故。员工则能够在该种模拟操作当中得到实践能力的锻炼,了解书面当中都无法理解的知识内容,将自身所学习到的专业知识与实践操作结合在一起,避免造成实际工作当中的失误。

(2)敏捷生产技术应用。敏捷生产技术也是先进制造技术的一种形式,而该种技术也是煤炭加工当中比较常用的技术。现代煤炭加工行业的发展过程中,其最主要的问题就是市场需求不足的问题,不少煤炭加工企业所拥有的产品都属于结构不合理而产品的种类也相对单一。在该种产品状态下,企业的发展必然会陷入到困境当中,其缺乏在市场上的竞争力,也无法让自身的产品销量提升,整个企业的发展将会受到严重的限制。而敏捷生产的技术能够帮助煤炭企业进行产品结构的优化并且调整生产的流程,让煤炭企业重新制定自身的发展目标,利用先进制造技术来天黑时呢过产品的质量,促使自身的产品更加符合市场需求。

(3)绿色制造技术应用。煤炭企业存在的一个重要问题就是煤炭资源当中存在非常多的硫,该种物质对环境的污染危害非常大。在煤炭燃烧的时候,其会释放出浓度非常高的有害气体并且会伴有大量的尘埃,该种物质会对动植物产生一定的损伤,更加会对人体的健康造成影响。二氧化硫会对金属物质产生腐蚀作用,并且且抑制动植物的生长。而绿色制造技术能够让煤炭产品的加工建立在绿色化学的基础上。例如,企业选择绿色选煤技术,通过对生物体内的生物酶应用来抑制煤炭当中所产生的有害物质,也可以选择微生物的技术来直接抑制矿物质当中产生的有害物质。可以说,该种绿色制造技术能够在煤炭的洗选过程中产生作用,利用绿色的煤炭生物技术来对煤炭进行脱硫,从而使被加工出来的煤炭产品属于绿色状态,能够为生态环境的维护做出贡献[3]。绿色制造技术也可以被综合的运用到煤炭的伴生资源当中,其在生产煤炭的过程中对煤炭进行技术加工,从而使煤炭呈现出清洁燃烧的状态。而绿色化的加工技术能够对煤层气以及矿井水等方面的物质进行回收利用。该种利用形式减少了煤炭加工对于环境的污染,也提高了资源的利用效率,更加提升了煤炭企业的生产水平。

3结论

国家需要重视煤炭加工当中所采用的技术,积极支持先进制造技术的应用和推广。在煤炭加工企业当中需要发展清洁技术以及产品的深加工技术,利用该种高新技术来降低煤炭产品对于环境的污染,促使煤炭产业的发展更加符合国家可持续发展的原则,让煤炭资源的利用率不断提升,降低煤炭生产的成本。先进制造技术要求技术人员具有较高的专业知识,而管理人员也需要对煤炭加工进行集中化的管理。煤炭企业将会利用该种技术来提升自身的生产力和竞争力,让其在市场竞争当中占据主动地位。

参考文献: 

[1]赵建辉,马永航.先进制造技术在煤炭加工工程中的应用研究[J]. 化工设计通讯,2017(05):86+129. 

[2]黄霞春.先进制造技术在煤炭加工工程中的应用[J].吉林广播电视大学学报,2015(02):59-60. 

第9篇:先进的制造技术范文

关键词: ic卡; 封装和测试; ic卡制造业未来发展

中图分类号: th16 文献标识码: a 文章编号: 1009-8631(2013)01-0065-02

1 理论基础

1.1先进制造技术范围以及微电子技术应用对社会的影响。先进制造技术(advanced manufacturing technology),人们往往用amt来概括由于微电子技术、自动化技术、信息技术等给传统制造技术带来的种种变化与新型系统,其中微电子技术是建立在以集成电路为核心的各种半导体器件基础上的高新电子技术,特点是体积小、重量轻、可靠性高、工作速度快,微电子技术对信息时代具有巨大的影响。当然,ic卡的大范围应用也改变了世界。

1.2 ic卡简要介绍和基本工作原理。ic卡是继磁卡之后出现的又一种新型信息工具。ic卡指的是集成电路卡,一般常见的ic卡采用射频技术与ic卡的读卡器进行通讯。ic卡与磁卡是有区别的,ic卡是通过卡里的集成电路存储信息,而磁卡是通过卡内的磁力记录信息。ic卡的成本相对一般磁卡要高,但保密性更好。

ic卡工作的基本原理是:射频读写器向ic卡发一组固定频率的电磁波,卡片内有一个lc串联谐振电路,其频率与读写器发射的频率相同,在电磁波激励下,lc谐振电路产生共振,从而使电容内有了电荷;在这个电容的另一端,接有一个单向导通的电子泵,将电容内的电荷送到另一个电容内存储,当所积累的电荷达到一定额度时(2v)时,此电容可作为电源为其它电路提供工作电压,将卡内数据发射出去或接受读写器的数据。

1.3 ic卡应用的现状。ic卡的开发、研制与应用是一项系统工程,涉及到计算机、通讯、网络、软件、卡的读写设备、应用机具等多种产品领域的多种技术学科。因此,全球ic卡产业在技术、市场及应用的竞争中迅速发展起来。ic卡已是当今国际电子信息产业的热点产品之一,除了在商业、医疗、交通、能源、通讯、安全管理、身份识别等非金融领域得到广泛应用外,在金融领域的应用也日益广泛,影响十分深远。

ic卡虽然进入中国较晚,但在政府的大力支持下,发展迅速。 20世纪末,国家金卡办为统筹规划全国ic卡的应用,组织拟定了 (金卡工程非银行卡应用总体规划)。为保证ic卡的健康发展,在国务院金卡办的领导下,信息产业部、公安部、卫生部、国家工商管理局等各个部委纷纷制定了 ic卡在本行业的发展规划。

中国发展金卡的方针是“两卡并用,磁卡过渡,发展ic卡为主”。未来的发展趋势必将是ic卡逐步取代磁卡。ic卡既可以由银行独自发行,又可以与各企事业单位合作发行联名卡。这种联名卡形成银行ic卡的专用钱包账户。当前,联名卡主要有保险卡、财税卡、交通卡、校园卡等多种。由于ic卡既方便又快捷,因此在发达国家已相当流行。

2 ic卡制造业与先进制造技术的融合和发展

ic卡制造业包含芯片(设计)流片,封装与测试,成卡等一系列步骤,下面具体表述一下各步骤与先进制造技术的融合与发展。

2.1芯片(设计)流片。对于计算机产品而言,芯片可以说是其精髓所在,毕竟芯片的等级也就决定了产品的性能表现以及功耗、发热量等额外因素,作为芯片的前身,晶圆的品质和制程就成为消费者以及厂商所共同关心的。

晶圆是指硅半导体集成电路制作所用的硅晶片,由于其形状为圆形,故称为晶圆;在硅晶片上可加工制作成各种电路元件结构,而成为有特定电性功能之ic产品。晶圆的原始材料是硅,而地壳表面有用之不竭的二氧化硅。二氧化硅矿石经由电弧炉提炼,盐酸氯化,并经蒸馏后,制成了高纯度的多晶硅,其纯度高达99.999%。晶圆制造厂再把此多晶硅融解,再于融液里种入籽晶,然后将其慢慢拉出,以形成圆柱状的单晶硅晶棒,由于硅晶棒是由一

颗晶面取向确定的籽晶在熔融态的硅原料中逐渐生成,此过程称为“长晶”。硅晶棒再经过切段,滚磨,切片,倒角,抛光,激光刻,包装后,即成为积体电路工厂的基本原料——硅晶圆片,这就是“晶圆”。其中,各项工艺操作远非人工能力可以达到的,而是由融入先进制造技术的高精度和可靠性工艺的设备按照规定动作进行操作和完成。以提高良品率。

2.2封装与测试。芯片的封装与测试作为ic卡的中间环节,起着重要作用。同时,封装和测试的费用占整体成本的三分之一。模块加工设备从法国、德国和瑞士引进,设备厂家对设备的运行提供保障,生产设备的技术软件在设备进口时同时引进。加工该产品的技术要求相对较高,主要体现在设备和工艺两个方面。但生产流程较简单,如下:

在这一环节,先进制造技术所产生的巨大优势在于精细化,高速度,高质量的连续加工,同时完全解决了稳定性的问题。其中特别是光电传感器,步进传感器,高速机械手臂按照既定程序24小时持续运行等,给批量生产提供了便捷和稳定。

2.3成卡。成卡方面与前面的封装与测试类似,均使用精细化、全自动、高速度高质量的稳定设备进行定向加工,具有先进制造技术的特点和优势。

3 ic卡制造业未来发展的意义和展望

ic卡在电信领域的应用长期以来都占据主流地位,占整个市场的70%左右,据国际电信联盟统计,到2009年底,全球手机注册用户达到46 亿,即全球平均每3个人就有2个手机用户,同时无线固话、上网本、具备通讯功能的gps终端应用的普及,以及移动支付的蓄势待发都将推动电信领域智能卡应用的持续增长。

ic卡在金融及零售领域的市场份额约为15%,在欧洲非接触式支付卡正逐步普及;ic卡在政府及公用领域的市场份额约为12%左右,主要用于身份证、城市卡、交通卡、医疗卡、社保卡、校园卡、税务卡等方面。ic卡在安全性、互操作性及兼容性方面的优势也愈发明显,未来的需求量必将十分可观。

2009年,在全球金融危机的负面影响下,智能卡依然保持着平稳的增长势头,09年全球需求为56亿片,其中在中国加工量占80%左右。随着各行业ic卡的不断推广普及,ic卡应用领域不断扩大,特别是以“物联网”为代表的新型信息技术产业的迅猛发展,使ic卡的需求量进一步扩大,市场前景非常广阔。

在结合先进制造技术的应用ic卡制造业一定会走出一条科技含量高、经济效益好、环境污染少、人力资源优势得到充分发挥的新型工业化之路。

4 结语

技术是制造业企业取得竞争优势的必要条件之一,而在ic卡制造业市场蓬勃发展的今天,在整个产业链条中使用和拓展先进制造技术,即会对ic卡制造业起到一个推动和支持。虽然先进制造技术具有人工无法比拟的优势,但同时还有赖于能充分发挥技术威力的组织管理,有赖于技术、管理和人力资源的有机协调和融合。相信在结合先进制造技术的情况下,我国ic卡制造业未来的发展会更上一个台阶。

参考文献:

[1] 智能卡技术(第三版)-ic卡与rfid标签.清华大学出版社.

[2] 高级电子封装 (原书第2版).机械工业出版社.

[3] mems/moems封装技术 –概念、设计、材料及工艺.化学工业出版社.

[4] 芯片制造-半导体工艺制程使用教程(第五版).电子工业出版社.

[5] 先进制造工艺.百度百科.