求机械制造基础论文
1先进制造技术的特点
1.1是面向21世纪的技术。
先进制造技术是制造技术的最新发展阶段,是由传统制造技术发展而来的。它既保持了过去制造技术中的有效成分,又不断吸收各种高科技成果,渗透到产品生产的各个领域及其全过程。先进制造技术和现代高科技的结合产生了一个完整的技术群,是一个新的技术领域,有明确的范畴,是面向21世纪的技术。
1.2是工业应用的技术。
先进制造技术不仅限于制造过程本身,它涉及从市场调研、产品开发和工艺设计、生产准备、加工制造、售后服务等产品生命周期的所有内容,并将它们结合成一个有机的整体。先进制造技术的应用特别注重产生最佳的实用效果,其目标是提高企业的竞争力,促进国民经济和综合实力的增长。目的是提高制造业的综合经济效益和社会效益。
1.3是控制生产过程的系统工程。
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、销售和售后服务中的应用。它应该不断吸收各种高科技成果,并与传统制造技术相结合,使制造技术成为一项能够控制生产过程中的物质流、能量流和信息流的系统工程。
1.4是具有全球竞争力的技术。
自20世纪80年代以来,市场的全球化进一步发展。发达国家通过金融、经济、科技等手段争夺市场,倾销产品,输出资本。随着全球市场的形成,市场竞争越来越激烈,适应这种激烈市场竞争的先进制造技术应运而生。因此,一个国家的先进制造技术,其主体应该具有世界先进水平,应该能够支撑其制造业在全球市场的竞争力。
1.5是市场竞争三要素的统一。
70年代以前,产品的技术相对简单。当一种新产品上市时,具有相同功能的产品会很快跟上。因此,市场竞争的核心是如何提高生产率。20世纪80年代以后,制造业赢得市场竞争的主要矛盾已经从提高劳动生产率转变为时间、成本和质量的矛盾。先进制造技术将这三个矛盾有机地结合起来,使之统一起来。
2先进机械制造技术的发展现状
近年来,我国制造业不断采用先进制造技术,但与工业化国家相比,仍存在阶段性的整体差距。
(1)管理。发达国家广泛采用计算机管理,重视组织管理体系和生产模式的更新和发展,引进了准时生产(JIT)、敏捷制造(AM)、精益生产(LP)、并行工程(ce)等新的管理思想和技术。我国只有少数大型企业采用了计算机辅助管理,大多数小企业还处于经验管理阶段。
(2)设计。在发达国家,设计数据和标准不断更新,采用新的设计方法,计算机辅助设计技术(CAD/CAM)被广泛采用,因此大型企业开始进行无图纸设计和生产。我国采用CAD/CAM技术的比例较低。
(3)制造技术。高精度加工、精细加工、微加工、微/纳米技术、激光加工技术、电磁加工技术、超塑加工技术和复合加工技术等新型加工方法在工业化国家得到广泛应用。中国普及率不高,还在开发和掌握中。
(4)自动化技术。数控机床、加工中心和柔性制造单元(FMC)、柔性制造系统(FMS)和计算机集成制造系统(CIMS)在工业化国家得到广泛应用,实现了柔性自动化、智能化和集成化。我国还处于单机自动化和刚性自动化阶段,柔性制造单元和系统只在少数企业使用。
3中国先进机械制造技术的发展趋势
(1)全球化。一方面,由于国际国内市场的竞争越来越激烈,比如在机械制造业,国内外很多企业,甚至知名企业,都在这场无情的竞争中败下阵来,有的倒闭,有的被兼并。许多暂时在国内市场占有份额的企业不得不拓展新的市场;另一方面,网络通信技术的快速发展推动企业向既竞争又合作的方向发展,进一步加剧了国际市场的竞争。这两个原因相互作用,成为全球制造业发展的动力。全球制造的第一个技术基础是网络化,网络通信技术使制造的全球化得以实现。
(2)联网。网络通信技术的快速发展和普及,给企业的生产经营活动带来了革命性的变化。产品设计、材料选择、零件制造、市场开发和产品销售都可以在不同的地方或跨越国界进行。此外,网络通信技术的快速发展,加速了技术信息的交流,加强了产品开发合作和管理学习,促进了企业向竞争与合作并重的方向发展。
(3)虚拟化。制造过程中的虚拟技术是指对产品生产过程的模拟和检验。检查产品的可加工性、加工方法和工艺的合理性,以优化产品制造工艺、保证产品质量、生产周期和最低成本为目标,对生产工艺规划、组织管理、车间调度、供应链和物流设计进行建模和仿真。虚拟化的核心是计算机仿真,通过仿真软件模拟真实系统,保证产品设计和工艺的合理性,保证产品制造和生产周期的成功,发现设计和生产中不可避免的缺陷和错误。
(4)自动化。自动化是一个动态的概念。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、人机集成制造系统、制造单元技术、制造过程的规划与调度、柔性制造技术和适应现代生产方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。
(5)绿化。绿色制造通过绿色生产工艺、绿色设计、绿色材料、绿色设备、绿色技术、绿色包装和绿色管理生产绿色产品,产品使用后回收利用。采用绿色制造可以最大限度地减少制造对环境的负面影响,同时最大限度地提高原材料和能源的利用效率。
4结论
制造技术不仅是衡量一个国家科技发展水平的重要标志,也是国际科技竞争的焦点。中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。只有紧跟发展先进制造技术的世界潮流,赋予其战略优先地位,并以足够的力度实施,才能尽快缩小与发达国家的差距,在激烈的市场竞争中立于不败之地。总之,研究和发展先进制造技术在中国势在必行。