先进制造技术的新发展

先进制造技术的新发展雷凯（工业工程071班学号0720054005）摘要：先进制造技术的推广和应用，使得机械制造技术得到飞速的发展。本文先介绍了先进制造技术（AMT），然后简单介绍了先进制造技术的内涵、特点、以及详细论述了先进制造技术的发展现状、发展趋势、发展模式、应用情况，并从现代制造业市场、制造业企业以及装备制造业的变化对国内外在先进制造方面的情况加以说明，提出了目前制造业存在的问题，对先进制造新的做了一个全面的分析说明，使我们对先进制造技术的新发展有一个认识。关键词：先进制造技术发展问题应用前景引言：近年来，由于国际市场的竞争日益激烈，世界各国都在紧锣密鼓地发动一场采用和发展先进制造技术的运动，以提高本国制造业的竞争能力。1、先进制造技术（AMT）概述随着社会需求个性化、多样化地发展，生产规模沿小批量-大批量-多品种变批量的方向发展，引入、渗透与融化、不断地改变着传统制造技术的面貌和内涵，从而形成了先进制造技术。先进制造技术(AdvancedManufacturingTechnique，缩写AMT)，AMT是中国1995年列入为提高工业质量及效益的重点开发推广项目，该技术广涉信息、机械、电子、材料、能源、管理等方面的知识。因此，该技术的发展对推动国民经济的发展有着重要的作用。就目前世界的经济发展来看，以美国、日本、西欧为代表的工业化国家在AMT上都有雄厚的实力。1.1先进制造技术的内涵目前对先进制造技术尚没有一个明确的、一致公认的定义经过近年来对发展先进制造技术方面开展的工作，通过对其特征的分析研究，可以认为：先进制造技术是制造业不断吸收信息技术和现代化管理技术的成果，并将其综合应用于产品设计、加工、检测、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、低能、清洁、灵活生产，提高对动态多变的市场的适应能力和竞争能力的制造技术的总称。1.2先进制造技术的特点先进制造技术最重要的特点在于，它首先是一项面向工业应用，具有很强实用性的新技术。先进制造技术相对传统制造技术在应用范围上的一个很大不同点在于，传统制造技术通常只是指各种将原材料变成成品的加工工艺，而先进制造技术虽然仍大量应用于加工和装配过程，但由于其组成中包括了设计技术、自动化技术、系统管理技术，因而则将其综合应用于制造的全过程。并且传统制造技术的学科、专业单一独立，相互间的界限分明;先进制造技术由于专业和学科间的不断渗透、交叉、融合，接线逐渐淡化甚至消失，技术趋于系统化、集成化、已发展成为集机械、电子、信息、材料和乖戾技术为一体的新型交叉学科。与传统制造技术相比，先进制造技术具有以下特点：(1)先进制造技术的基础是优质、高效、低耗、无污染或少污染工艺，并在此基础上实现优化及与新的结合，形成新的工艺与技术。(2)传统制造技术一般单指加工制造过程的工艺办法，而先进制造技术覆盖了从产品设计、加工制造到产品销售、使用、维修整个过程。(3)传统制造技术一般只能驾驭生产过程中的物质流和能量流，随着信息技术的列入，使先进制造技术成为能驾驭生产过程中的物质流、能量流和信息流的系统工程。(4)传统制造技术的学科、专业单一，界限分明，而先进制造技术的各专业、学科、技术之间的不断交叉、融合，形成了综合、集成的新技术。简而言之，先进制造技术的主要特点是系统与集成。2、先进制造技术的发展状况2.1先进制造技术的发展现状近年来，我国的制造业不断采用先进制造技术，但与工业发达国家相比，仍然存在一个阶段性的整体上的差距。(1)管理方面。工业发达国家广泛采用计算机管理，重视组织和管理体制、生产模式的更新发展，推出了准时生产（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局部采用了计算机辅助管理，多数小型企业仍处于经验管理阶段。(2)设计方面。工业区发达国家不断更新设计数据和准则，采用新的设计，广泛采用计算机辅助设计技术（CAD/CAW），大型企业开始无图纸的设计和生产。我国采用CAD/CAW技术的比例较低。(3)制造工艺方面。发达国家较广泛的采用高精密加工、精细加工、微细加工、微型机械和微米/纳米技术、激光加工技术、电磁加工技术、超塑加工技术以及复合加工技术等新型加工。我国普及率不高，尚在开发、掌握之中。(4)自动化技术方面。工业发达国家普遍采用数控机床、加工中心及柔性制造单元（FMC）、柔制造系统（FMS）、集成制造系统（CIMS），实现了柔性自动化、知识智能化、集成化。我国尚处在单机自动化、刚性自动化阶段，柔性制造单元和系统仅在少数使用。2.2先进制造技术的发展趋势当前现代制造技术的发展趋势为：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，设计技术与手段更现代化，成型及制造技术精密化、制造过程实现低能耗，新型特种加工方法的形成，开发新一代超精密、超高速制造装备，加工工艺由技艺发展为工程科学，实施无污染绿色制造，制造业中广泛应用虚拟现实技术，制造以人为本。2.3先进制造技术的发展模式模式分析发达国家从管理体制、经营理念、实际方法、方案评价、制造手段等方面总结经验，探索新思路先后提出了各种先进制造模式，其中主要有以下几种：(1)并行工程。并行工程是集成地、并行地设计产品及其相关过程(包括制造过程和支持过程)的系统方法、它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。(2)精益生产。精益生产是通过系统结构、人员组织、运行方式和市场供求等而不断变化，具有以人为本和精简生产中的一切不产生价值环节的特点。它对内以人为中心，对外以用户为上帝，在组织机构上以精简为手段，最终目标是实现零缺陷。(3)虚拟制造。虚拟制造利用信息技术、仿真技术、计算机技术对现实制造活动中的人、物、信息及制造过程进行全面的仿真，以发现制造中可能出现的问题，在产品实际生前就采取预防措施，从而使得产一次性制造成功，达到降低成本、缩短产品开发周期、增强产品竞争力的目的。虚拟制造技术将对制造业产生革命性的影响，它是并行工程、敏捷制造、精益生产的支撑技术，是品质工程实现的有力保证。(4)敏捷制造。敏捷制造是指制造企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)，以有效和协调的方式响应用户需求，实现制造敏捷性的一种制造模式。其目的是使企业能够快速灵敏地响应市场的多样性变化，满足市场的多样化需求，获取长期的经济效益。(5)绿色制造。绿色制造是一个综合考虑环境影响和资源消耗的现代制造模式，其目标是使得产品从设计、制造、包装、运输、使用到报废处理的整个周期中，对环境的负面影响最小，资源的使用效率最高，并使企业经济效益和社会效益协调优化。3先进制造存在的问题(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。(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)都存在大量的几何算法设计和分析等问题(配置空间ConfigurationSpace)的几何计算和几何推理问题；在物体操作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进行几何推理。(3)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。(4)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。调度问题的组合优化求解技术领域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。制造智能表现在：智能调度、智能设计结束语先进制造技术不仅是衡量一个国家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，将其放在战略优行地位，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：[1]房贵如.从“机械制造工艺”到“现代机械制造技术”工艺概念的扩展及其技术发展趋势[J].2002.11[2]王隆太.先进制造技术[M].北京：机械工业出版社2003.