第六章 制造业.pptVIP

二、广泛采用先进制造技术 进入21世纪以来，随着技术全球化和技术变革进程日益加快，美日等国进行了大量的对策研究，提出了许多新观点、新思想、新概念，先后诞生了许多先进制造技术与系统。发达国家纷纷调整了产业政策与技术政策，将高新技术的重点和科技发展的热点转向产业技术主要是制造技术领域，诞生了先进制造技术，并加速用现代制造技术改造和提升传统制造业，实现制造业的高技术化。 先进制造技术是与传统制造技术相对应的。 传统制造技术指单纯的机械加工技术。而先进制造技术是指集机械、电子、材料、信息和管理等诸多技术于一体化的先进的制造技术。 （一）先进制造技术的含义与由来 补充材料 （二）主要先进制造技术简介 1.并行设计技术 （1）含义 并行设计是一种集成、并行的设计产品及其零部件和相关各种过程的系统方法。要求产品开发人员与其他人员一起共同工作，在设计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处理的所有因素，包括质量、成本、进度计划和拥护要求。 作为一种系统化、集成化的现代设计技术，并行设计技术是随着计算机及其外围设备、计算机软件的迅速发展而形成的一门新兴技术，是电子信息技术与产业工程技术的结晶。 除了通常意义上的计算机辅助设计（CAD）、辅助制造（CAM）、辅助工程分析（CAE）和产品数据管理系统（DMS）等单元技术和设计过程中某些工作步骤的平行交叉应用外，还包括在产品设计阶段就能充分考虑加工、装配，甚至使用、维修这些与产品开发相关的后续过程。 并行设计技术的核心准则是最优化。在对产品各项性能进行模拟仿真的基础上，要对产品各项性能（包括可加工性、可装配性、易维护性）以及材料成本、加工成本、管理成本进行综合评价和决策，即综合评价和决策系统是并行系统不可或缺的模块。 （2）并行设计与传统设计的比较 传统的产品开发设计过程是“设计——样机制作——修改设计”的一个循环过程。缺点：样机制作既费时又费工，而且延长了产品开发周期。 并行设计不是通过费时又费工的样机制作来发现可能影响加工、装配、使用、维修的设计错误和缺陷，而是通过虚拟制造、虚拟装配、产品动静态性能仿真来实现这一目的。 2.智能数控技术 （1）含义 智能数控技术—是指具有拟人智能特征，在数控系统中具有模拟、延伸、扩展的智能行为的知识处理活动，如自学习、自适应、自组织、自寻优、自镇定、自识别、自规划、自修复、自繁殖等。 智能数控系统是通过对影响加工精度和效率的物理量进行检测、建模、提取特征、自动感知加工系统的内部状态及外部环境，快速做出实现最佳目标的智能决策，对给进速度、切削深度、坐标移动、主轴转速等工艺参数进行实时控制，使机床的加工过程处于最佳状态。 智能数控系统的实质是将信息技术、网络技术和智能技术应用于工业领域，给工业注入“智慧”的综合技术。 （2）与计算机集成制造系统（CIMS）的区别 计算机集成制造系统强调企业内部物流与信息流的集成，面向制造过程自动化。 智能数控技术强调的是更大范围内的整个制造过程的智能化，不仅涉及CIMS技术，而且也包括生产的底层设备和车间级的网络化和自动化。 （3）工业智能数控技术应用的重点是制造业，包括智能制造技术和智能产品与系统两部分。 （4）当前技术系统所需要的功能不只是高性能（高速、高精度、高可靠性），而且还包括许多智能功能，如加工运动规划、推理、决策能力以及加工环境的感知能力、制造网络通信能力、智能编程、智能数据库、智能监控等。 （5）智能制造系统 90年代初，由日、美、欧盟等几个发达国家成立了“智能制造系统”（IMS）国际合作组织，计划在10年中投资10亿美元，建立100个研究开发项目，开展智能制造的前期研究。目的是：研究开发出能使人和智能设备都不受操作者和国别限制的彼此合作系统。 所谓智能制造系统，是由一种由智能机器与人类专家共同组成的人机一体化的制造系统，能够辅助或部分代替人类的脑力劳动，进行类似人类的分析、综合、归纳、演绎、类比等逻辑思维活动。 在智能制造系统中，人类专家的精益智慧与计算机的周密运作在这里得到微妙的结合，开创了制造业由经验型生产转向智能化作业的时代。 智能制造系统主要包括计算机辅助设计（CAD）、辅助制造（CAM）、辅助测试（CAT）和计算机集成系统（CIMS）和工厂自动化系统（FAS）。 （6）智能数控技术对机械加工工业的深刻影响 数控机床不但是机电工业的重要基础装备，是汽车、石化、电子等支柱产业生产现代化的主要手段，数控机床也是世界第三次产业革命的一个重要内容。 数控机床产业本身的产值远不如汽车、化工等等产业，但高效能的数控机床给制造业带来了高倍率的效益增长和现代化的生产方式，是促进国民经济发展的巨大原动力。 尤其是在数控技术在制造业的扩展与延伸所产生的辐射作用和波及效果，