先进制造技术的发展趋势及其关健技术.docVIP

先进制造技术的发展趋势及其关健技术 0 前言 ??? 先进制造技术AMT(advanced manufacturing technology)是制造业不断吸收信息技术和现代管理技术的成果，并将其综合应用于产品设计、生产、管理、销售、使用、服务乃至回收的制造全过程，以实现优质、高效、低耗、清洁和灵活生产，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。它集成了现代科学技术和工业创新的成果，充分利用了信息技术，使制造技术提高到新的高度。近年来，随着科学技术的迅猛发展和学科间的交叉融合，先进制造技术不断发展，呈现出一些新的特点和趋势，新技术、新概念层出不穷，如并行工程(CE)、敏捷制造(AM)、虚拟制造(VM)、智能制造(IM)、绿色制造(GM)等都代表了AMT的发展方向。 1 先进制造技术的发展趋势 ??? 进入21世纪后，全球化竞争日益加剧，市场需求越来越个性化与多样化，因此未来先进制造技术的发展趋势将是向着信息化、智能化、网络化、集成化和环保化的方向发展。 ??? 1.1 信息化 ??? 当今时代是一个信息社会，随着计算机、自动化与通讯网络技术在制造系统中的应用，信息的作用越来越重要。据统计，机械制造业80％的从业人员不直接与材料打交道，而是与各种信息打交道。在制造系统和制造过程中最活跃、最起决定作用的是信息，现代制造系统正在从能量驱动型转变为信息驱动型而发展成为一种信息系统。因此，信息化的制造技术仍将是新世纪先进制造技术的主要发展方向，而且将有新的发展，主要表现为数字化制造技术和网络化制造技术的快速发展。 ??? 近年来，信息技术不断地与制造技术相融合，使制造业日益走向数字化。采用数字化制造技术不仅能够满足市场需求多样化和个性化的趋势，还能够快速响应市场，降低生产成本；将数字化技术注入产品也是提高产品精度和可靠性的有效途径，数字化产品既直观又方便，便于与计算机连接，通过计算机控制产品，进行信息处理及传递。例如，美国波音公司采用数字化制造技术，完成了波音777飞机的设计与制造，成功地实现了全球化异地协作，并且在三年内从设计到一次试飞成功，创造了飞机史上的一个奇迹。 ??? 随着计算机网络技术的迅猛发展，Internet技术已成为制造业应用系统的重要支撑平台，是实现各种制造系统自动化的基础。基于Web技术的产品数据管理(PDM)系统、CAD／CAM系统、供应链管理系统、数据交换转换系统等成为产品的主流。专家预测，未来基于网络制造的分布式网络化生产系统DNPS(distributed network productionsystem)将在生产中占主导地位。 ??? 因此，以微电子技术、软件技术为核心，以数字化、网络化为特征的信息化制造技术将是先进制造技术的重要发展方向。 ??? 我国将大力推进制造业信息化，到2010年底，90％的国有大中型制造企业要采用计算机辅助设计和计算机集成制造技术，基本实现制造业信息化。 ??? 1.2 智能化 ??? 所谓智能化，就是应用人工智能技术实现产品生命周期(包括产品设计、制造、发货、支持、用户到产品报废等)备个环节的智能化、生产设备的智能化，以及实现人与制造系统的融合及人在其中智能的充分发挥。 ??? 智能化是未来制造技术的发展趋势之一。在现代机械制造业中，人们不仅需要摆托繁重的体力劳动，而且需要从繁琐的计算、分析等脑力劳动中解放出来，以便用更多精力从事高层次的创造性劳动。因此，生产制造系统的智能化是必然发展趋势，智能化将进一步提高制造系统的柔性化和自动化水平，使生产系统具有更完善的判断与适应能力。智能制造是这一趋势的典型代表。 ??? 1.3 集成化 ??? 未来的制造系统集成化程度更高，这种集成是“多集成”，即不仅包括信息、技术的集成，而且包括管理、人员和环境的集成。 ??? 以前，在制造系统中，往往只强调信息和技术的集成，这是不够的。因为系统中不可能没有人，系统运行的效果及企业经营思想、运行机制、管理模式都与人息息相关，因此在技术上集成的同时，还应强调管理与人的集成。只有将人、信息、技术、管理、环境等真正集成起来，融合成一个统一的整体，才能最大限度地发挥制造系统的综合能力。集成化生产将成为2l世纪占主导地位的生产方式。计算机集成制造将得到进一步发展。 ??? 1.4 环保化 ??? 环境问题是人类社会所面临的共同问题，是关系到人类生存的大问题，也是社会能否持续发展的重要问题。在国民经济中，制造业从业人员多、影响范围广，加上占用资源、消耗能源的程度非其他领域可比，因而对人类居住的环境总体影响很大。虽然制造业为人类创造了大量的物质财富，但它同时又是污染环境的罪魁祸首。今天，环境问题已成为国际社会关注的焦点。在此情况下，向环保化或绿色化的方向发展就成为制造业在2l世纪的必由之路。