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关键词:机械制造技术;现状;制造行业
机械制造技术与我国的发展建设,存在很大的关联系,目前,我国机械制造技术,与发达国家相比,仍旧存在一定的差距,我国深入研究制造行业的实践需求,推行机械制造技术的应用与发展,打破传统机械制造的限制,优化机械制造技术的实际应用,改进我国制造行业的发展状态,体现机械制造技术的现行状态。
1 机械制造技术的特点
机械制造技术在制造行业中,参与了设计、制造等多个模块,技术特点非常明显[1]。分析机械制造技术的特点,如:(1)综合性:机械制造技术在产业中表现出了综合性的特点,不仅仅是应用到制造生产中,还应用到设计、加工等环节内,综合制造出规定的产品;(2)系统性:表明机械制造中融入了系统化的技术,满足制造行业中的多样化需求;(3)一体化:机械制造技术一体化的特点,确保了不同功能技术在机械制造中的重要价值,维护机械制造功能的协调与统一,便于提高机械制造的效率和效益,体现机械制造一体化实践的价值。
2 我国机械制造技术的现状分析
近几年,机械制造技术的发展速度相对比较快,其可应用到多领域的制造行业中,反映了机械制造技术的现行状态。根据制造行业的发展,重点分析我国机械制造技术的现状。
2.1 设计现状
我国机械制造技术的设计过程中,初步引入了计算机技术,而且计算机技术的应用并不成熟,实际机械制造技术的设计,与发达国家的差距比较大。例如:发达国家在技术设计方面,强调了创造与技术更新,计算机技术为设计的基础,仅起到辅助作用,而机械制造技术的设计核心是数据操作,进入了无纸设计的状态,体现了我国机械制造技术设计中的缺陷与不足[2]。虽然我国加快了技术设计的速度,但是还要注重技术的可行性,不能盲目引进,更要确保机械制造技术与制造行业的相符性。
2.2 制造现状
机械制造技术在我国行业中的制造方式,处于研究和初步实践的阶段,制造的水平偏低,多项制造方法并未得到有效的普及。此时发达国家机械制造技术的制造应用,进入了成熟、普及的状态,如:高精密制造、激光制造等,机械制造的过程朝向复合化的状态发展。机械制造技术在工艺中的应用,反馈了此类技术在我国的基本情况,我国应该积极探究机械制造应用,逐步落实先进的机械制造技术。
2.3 管理现状
发达国家机械制造技术的管理工作,进入了信息化的模式,采用计算机统筹管理机械制造技术,构建管理模式。发达国家较为重视机械制造技术的管理,通过管理实现技术的规范化应用,而我国将机械制造的重点放在技术方面,忽略了技术管理的重要性,信息化的管理方法仅出现在大型机械制造产业中,导致我国机械制造技术的管理状态参差不齐。由于我国机械制造技术的管理缺陷,制约了技术自身的发展,技术与管理同处于落后的状态。
2.4 自动化现状
自动化是机械制造技术中的重点,我国机械制造自动化中,投入制造生产的有:单机、刚性两类自动化,只存在很少一部分制造产生,投入了柔性制造等自动化技术,而在发达国家,已经取消了单机、刚性自动化技术的应用,比较常用的是柔性制造、集成制造等[3]。我国在发展机械制造自动化的同时,发达国家也在积极建设机械制造技术,逐渐拉开了自动化的差距。
3 我国机械制造技术的发展趋势
纵观我国机械制造技术的现状,应该加快机械制造技术的发展趋势,引进国外先进的发展理念,全面建设机械制造技术,确保我国能跟上发达国家的发展速度。在我国机械制造技术中,分析未来发展的趋势。
首先是完善自动化建设,我国机械制造技术的自动化建设中,以发达国家为标准即可,致力于缩短与发达国家的距离,再主动进行自动化的发展建设。我国机械制造技术在自动化发展的过程中,落实集成系统应用,改善现行的自动化状态。
第二智能化发展,其为我国机械制造技术的发展目标。制造行业涉及到大量复杂的工艺,智能化的发展趋势,能够利用智能化的机器设备,代替人工操作,处理机械制造中的复杂工艺,促进机械制造技术的现代化发展[4]。我国机械制造技术在智能化发展中,深化了诊断、控制等模式应用,实际智能机器人已经取得了研究成果,还能辅助机械制造自动化进入成熟的状态,体现智能化发展的优势。
第三是云制造的应用,云概念本身就是一项新的领域,其在机械制造技术发展中的指导,主要是利用网络提供制造的模式,将机械制造技术作为一项资源,通过网络平台输送到客户端,促使越来越多的客户能够想到到机械制造的服务,拓宽了机械制造技术的应用范围,在云制造的支持下,推进机械制造技术的共享化发展。
第四是低碳化发展,我国机械制造技术应用中,存在一定程度的污染,导致制造企业也成为高污染的风险点,所以机械制造技术的未来发展中,应该注重低碳化发展,落实环保、节能、降耗等多项低碳理念,还要在机械制造技术中深化循环使用,实现机械制造技术的低碳效益。
4 结束语
机械制造技术,有利于推进我国制造行业的发展,属于我国经济建设中的基础技术,综合分析机械制造技术的现状,表明此项技术还未进入成熟的发展状态,存在技术上的薄弱点。剖析我国机械制造技术的现状,主要是规划此项技术的发展方向,以制造行业的需求为主,促进机械制造技术的发展,促使其快速进入完善的应用状态。
参考文献:
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关键词:机械制造;自动化技术;现状;应用
随着科学技术的不断进步,机械制造自动化技术也越来越成熟,是机械制造企业的必然发展结果,使机械制造取得了飞跃性的进步。机械制造行业的发展影响着世界各国的工业生产,机械制造自动化技术水平对机械制造行业的整体发展水平发挥着重要作用,同时能够显示出国家工业整体的发展水平。因此,我国机械制造业的发展,必须投入大量的人力、物力促进机械制造自动化的进步和发展。
一、机械制造中自动化技术的现状
1、我国的机械制造企业与工业发达国家相比,即使在很多方面已经比较先进,如在制造工艺方面已经不断地应用很多先进的制造技术,但还是有一定差距。尤其是很多工业发达国家,他们的机械制造企业对于复合加工技术、激光加工技术、精细加工技术以及纳米和微米技术等最新加工方法,都会进行不断的更新和使用,这在很多方面就已经比我国先进很多,我国机械制造技术还有很多需要提高的方面,特别是掌握和开发制造工艺过程,提高机械制造技术的普及率。
2、计算机的集成化发展水平已经越来越高,在工业发达国家,关于计算机集成制造系统、柔性制造系统、数控机床和加工中心等先进技术,已经越来越多的被应用于机械制造企业,实现了柔性化、集成化和智能化,在一定程度上促进了机械制造自动化的发展。与其相比,我国机械制造企业依然是处于初步阶段,如刚性自动化、初级操作自动化以及单机自动化阶段,仅有个别的先进制造企业采用了柔性制造系统。
二、机械制造中自动化技术的应用
随着社会经济的不断发展,机械制造行业已经成为国民经济增长的重要内容,自动化技术作为机械制造业发展的重要构成部分,其技术水平的高低直接关系着整个行业的发展。基于此,相关部门及管理人员必须重视自动化技术的应用,努力实现创优目标。
1、柔性的自动化
竞争日益激烈的市场要求各大制造企业的应变能力要强,必须要能根据市场的需求进行及时调整自身产品的种类。市场所产生的每一个变化都有可能是一种新的商机,因此笔者认为现阶段的柔性自动化,敏捷制造是其今后的发展趋势。其的主线就是生产高度柔性化产品。mfs的应用研究结果显示,mfs是一种中批量的多品种的生产模式,其在提高企业生产率、确保交货期、提高信息完整可靠以及产品质量等方面均有较好的经济效益。随着实践的不断深入,以往无人化的全自动化的概念逐渐被更新,在自动化的系统之中,人的作用受到越来越多的关注,机械自动化日益向小型化以及多样化的方向转移,因人的作用日益增强,所以对人的素质以及技能方面的要求也在不断提高,企业在发展机械自动化技术的过程中,同时要重视培养员工的机械自动化知识。
2、集成化
计算机集成制造是采取信息技术,对企业全部制造过程进行整体优化的思想,是技术功能以及技术经营的双重集成。企业间的动态集成应以内部的动态集成为目标,加速与国际化、全球化竞争需要接轨。在机械制造技术发展过程中,对于计算机和机械自动化的引进和吸收从未终止。计算机辅助设计、数控加工以及企业管理信息系统等应用也逐步得到了普及应用。从单机到系统,从简单到复杂,从刚性到柔性的转变,最为有效的方法就是对相关技术进行系统集成。随着我国的科研人员开展CIMS工程研究的深入,CAD/CAM、系统集成技术、质量系统工程、管理决策信息系统和数据库等应用均得到了有效覆盖,可以预见CIMS将成为今后机械制造主导生产方式之一。
3、智能化
伴随着现代科技的飞速发展,商品制造技术不再是简单的对商品进行设计以及制造,它已经从最原始的商品概念设计发展为一系列商品的集成活动,所以在另一个层面上来说制造技术是一个把信息处理与功能体系结合起来的多功能技术,也可以称为智能制造技术,这个是一种融合了自动化技术、人工智能、制造技术的先进技术,他不仅具备了某一部分专家的智能功能,还能对自身的运作状态进行监视,能够及时地对故障进行预测并且在出现故障后马上做出应对措施。相较于传统的制造系统,智能制造技术最先进的一点则是它有着自主组织、适应、学习能力,是以往每一种制造技术所不能具备的。目前,已经取得一定成果的智能技术有:智能机器人、智能式故障诊断以及维护系统、制造单元控制系统、智能式cad以及智能式capp,这些研究在全球范围内都引起了一定的反响。智能制造系统的运用从最原始的市场分析、产品设计制造以及加工过程控制、产品生产计划及其材料处理、企业信息管理、设备维护等技术自动化方面,延伸到其自主组织能力与制造环境的集成化层面。总而言之,智能制造系统能给制造技术带来质的飞跃,并且其前景广阔,因此,在制造过程中有必要将其融入自身机械制造环境中。
4、虚拟化
虚拟化的技术通常包括当代制造工艺、计算机的图形学、人工智能、信息与多媒体技术等方面,其中主要以计算机的系统建模及仿真技术为根本,而构成的一种综合多门学科知识的系统技术。虚拟制造通过运用计算机仿真与信息技术,以全面仿真实际活动中的制造过程、信息以及人事物等,便于发现问题以及选取相应的预防对策,进而实现产品的一次成功制造,缩短生产周期,降低生产成本,提高市场竞争力的目标。
三、结束语
综上所述,自动化技术已经成为机械制造发展中的重要技术。在机械制造发展中,由于现代科学技术的发展及新村料、新工艺、新设备的涌现,也为工作质量及效率的提升奠定了基础。随着时代的发展,在机械制造发展中应对其自动化技术进行有效控制,只有这样才能为整个行业的发展提供强有力的保障。
参考文献
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作者简介:
随着科学技术的不断发展,对机械制造产业也起到了带动作用,人们对机械自动化的实际应用也有了愈来愈多的关注,机械自动化是比较新型的生产力,其对机械制造业的发展有了很大的推动作用。机械制造产业在这一发展过程中所面临的挑战比较严峻,同时这也是一次难得的发展机遇,将新的科学技术得到充分合理的应用,对整体的机械制造产业的发展都有着重要意义。
1 机械自动化发展阶段及应用于机械制造的特征
1.1 机械自动化发展阶段分析
机械自动化在实际发展中经历了几个重要阶段,从初始阶段是在上世纪二十年代,这是机械制造工业蓬勃发展的阶段,对工业生产起到了很大的带动作用。然后就是在第二发展阶段,处在上世纪的六十年代,在市场经济的不断推进过程中,自动化技术已经在机械制造当中得到了应用,但由于当时的技术水平因素的限制,所以自动化也只局限于计算机层面,而在机械制造上还是采用的传统理论,虽然在自动化的技术水平上有了相应的提升,但成熟度还有待加强[1].再有就是在上世纪的七八十年代,这一阶段机械自动化技术有了较大程度的发展,而在当前已经是处在新的阶段,对机械自动化技术的发展步伐也进一步加快,机械自动化逐渐的成熟并有了比较广泛的应用,在机械制造当中的应用所起到的作用较为显着,这对我国的经济发展的进步就有了很大的推动作用。
1.2 机械自动化应用于机械制造的特征
机械自动化主要就是人的参与度得到了减少,进行自主完成生产加工的任务,不仅人的劳动力得到了减少,同时在质量水平上也有着保障。在程序的操作下实现固定流程的操作,这种简化的流程使得实际的生产效率有了很大的提升,并降低了生产成本。当前的市场竞争愈来愈激烈,市场变化也比较多端,这就对机械自动化的发展也有了新的要求,要能够和实际发展相适应,不断的更新优化[2].自动化系统中人的作用愈来愈重要,只有在专业人才的基础上才能够将自动化水平得以有效提升,在企业的发展过程中对员工的机械自动化的知识素质要能充分重视,这对机械制造的整体发展也有着积极意义。
2 机械自动化在机械制造中的实际应用及发展趋势
2.1 机械自动化在机械制造中的实际应用
机械自动化在机械制造当中的虚拟化技术的应用上,当前的机械制造技术把 CAD 以及 CAPP 这些技术得到了充分应用,对以往的制图技术有了完善,这就对人力劳动成本得到了有效降低。同时也在制图的质量以及水平上有了相应的提供,能在制图的精准性上得以保障,在虚拟自动化的应用上能通过计算机仿真技术来对机械制造活动实施仿真,这样就能够将实际的生产周期得到缩短,同时运用更高的能力来应对多变的市场。
另外,机械自动化的智能化应用在机械制造中也起到了重要促进作用,智能化应用主要就是在计算机技术以及网络技术等支持下而形成的自动化应用技术,对机械制造技术的优化改进就要对以往的传统理念思想进行摒弃,并通过和商品概念得到有机结合实现的终极制造[3].机械制造的智能化就是全面的将机械制造的工艺性能加以提升,并把自动化技术以及机械制造技术等得到有机融合,在具体应用过程中能够实现人工智能的作用。
而在集成化的应用方面,这是机械制造发展中的新型技术,是在信息技术的作用下对机械制造过程的优化以及精简集成等,从而来实现机械产品的快速制造。机械制造中对计算机技术的使用以及微电子技术的使用都是有着相应关联,这些技术融合中就能滋生出新的技术。对现代的技术以及设备的系统整合集成进而产出新的管理应用技术,机械制造集成化的实现能够将生产制造企业的内部生产工作以及经营管理活动等形成统一化的整体,并能实现柔性生产模式。机械自动化中柔性自动化在机械制造中的应用上也有着很大的作用发挥,柔性自动化技术是对信息系统的进一步完善,是通过计算机管理的方式对市场变化的应对,柔性技自动化对大批量以及小批量间的生产问题得到了有效解决,同时其在灵活的调整能力上也比较强,有着较强的使用价值。
将机械自动化在机械制造当中的应用能够实现物流系统以及检测过程和装备系统的自动化,机械制造过程当中生产工序已完成的标准是零部件在一定技术含量组装下来实现机械自动化系统装配,能够严格的按照流程进行,从而就将装配的质量效率得到了提升。而在机械生产检测过程中,能够构建其自动化检测系统,将机械制造的精度效率得到提升[4].另外就是机械制造中的能源和原料是生产必需品,运输中的效率对机械制造效率也起到决定性作用,所以在物流系统自动化基础上就能够对机械制造的连续性得到有效保障。
2.2 机械自动化在机械制造中的应用前景
随着社会的不断进步发展,机械自动化在机械制造中的应用也将会有着新的趋势,绿色化的机械制造将成为今后发展的一个重要趋势。当前的机械制造的发展在可持续发展理念的深化下也产生了很大的影响,环保以及生态保护成为了全球发展的主题,机械自动化在机械制造中的应用也必然要遵循着这一发展规律,最为主要的就是要能够在节能减排上进一步促进,进而为机械制造产业的集约化发展进行推动。而在生产的方式上的绿色化就是要能通过新的技术来推动产业结构调整,将粗放型的发展方式积极的转变,这样就能有效促进机械制造的整体发展。
我国在机械自动化的应用时间上还相对比较短,所以还有诸多层面需要进一步的完善,而随着当前的网络不断发展,机械制造的网络虚拟化的制造方式也将会逐渐的成熟。网络虚拟制造技术将会成为人机界面形式的新的应用方式,在这一技术下能够通过技术和感知的能力进行在虚拟中实施制造活动,在产品没有产出前能够进行制造活动的模拟,对产品的设计开发以及制造过程进行模拟,这样在产品的合理性层面就能够得到准确的把握,将机械制造得到最大程度的优化[5].将企业的技术以及生产力的发展作为是机械自动化技术发展的中心,要能够和实际的生产应用得到紧密联系,也要能和人员实际的能力相结合,将多方面的力量相统一。
关键词:机械制造;绿色制造;应用
一、引言
随着社会的不断发展,由于人们片面的追求经济的发展,而忽略了因为经济发展带来的一系列环境问题,以及日益减少的资源问题,这种情况并不符合我国提出的可持续发展计划。当前情况下,我国的制造行业无论是在设备上,还是在工艺技术上,都比较落后,常常是投资成本高,而回收利益低,还带来了很多的环境污染问题。随着社会的不断进步,对环境保护以及资源节约提出了更高的要求,因此如何把绿色设计法应用在机械的设计与制造中,是机械制造行业应该研究的重要课题。
二、绿色制造技术的主要阶段模式
1.绿色材料选择模式
在过去,传统的机械制造技术在选材上,往往只考虑材料是否满足机械设计的基本性能要求,而忽略了材料的使用是否对环境有所影响这个问题,由于这种观念,在过去的机械制造中,给环境带来了很大的破会。在绿色设计法的理念里,绿色材料的选择是关键环节,因此在选材的过程中,选材人员不仅要考虑到材料的基本设计性能要求,还要注意到选择的材料是否环保,是否能够回收来二次使用,这样就能从材料的选择上,减少了对环境的影响。
2.绿色设计模式
(1)工艺技术。在设计制造工艺时,设计人员应该设计出一种既能减少生产过程中给环境带来的污染,又能避免给技术工人带来危害的工艺方法。以电镀为例,在电镀的过程中,电镀液是高危害物质,既威胁着技术工人的健康,如果处理不当就会给环境带来巨大危害,因此针对这些问题,在绿色设计中,就要有针对性的进行工艺设计。
(2)产品的简化。在机械设计与制造中,采用多功能的部件既能减少加工复杂程度,还给产品的管理带来方便,同时又减少了材料的使用,从而节约了材料资源。
(3)回收利用设计。资源的日益短缺问题,要求机械制造行业在产品的设计上,多多注重产品的回收价值,既能实现资源的高效利用,还能减少产品给环境带来的负面影响。
三、绿色理念在机械设计制造中的应用
1.绿色设计中材料的选择应用分析
选材在机械设计中占据非常重要的地位,对于材料的选择,首先是要确保其环保与健康。传统的选材方式过度的在乎产品的工艺性能以及环境属性,而忽略了其安全性。机械的设计与制造过程中,总会出现一些含有特殊化学物质的材料,如铅、汞等这些有害物质。由于部分企业对这些化学物质的处理不当,因此给环境问题埋下了隐患,如果后期处理不当,对于环境的伤害还是非常大的。因此,对于材料的选择要非常慎重,这是绿色机械设计理念中的关键部分。另外,绿色设计概念要求在机械设计与制造的过程中,在选材上应该要注意到以下几点。(1)不能为了追求环保材料而不顾材料是否可以用来生制造产品(2)材料的结构以及形状要有相应的可实现性,即要求产品成型后要能够与相关工艺有所联系,确保材料的可用性。(3)根据机械产品工作环境的需求,选择的材料一定要具有最基本的高温性能、耐腐蚀性能、抗冲击性能等。由于这种材料的这种高抗性,所以极大地延长了材料的使用寿命,因此可以很好的节约材料。
2.绿色理念与机械制造中的应用分析
机械制造是建立在机械设计的基础之上的,对于绿色的机械制造而言,就是要能够从整体范围对资源以及制造模式进行考虑。绿色设计理念应用在机械设计与制造中,可以很好的提高了材料的利用率,避免材料的浪费带来的负面影响,简单的说,绿色的机械制造就是要保证高质量、低成本、高度的可靠性以及完善的功能等各个方面都要达到一定程度的标准。
3.机械制造中绿色制造技术的应用探讨
(1)模块化设计方法。模块化设计技术是当前在机械制造行业中应用比较多的一种设计技术,模块化设计方法指的就是在对一定范围内的相同功能或不同功能、不同规格以及不同性质的产品进行功能分析的基础上,设计出一系列功能模块。然后,在实际设计过程中,把这已经设计出的功能模块进行反复的组合分析,选出最佳的组合方式,从而构成不同的机械产品,以满足市场的不同需求,并实现了资源最优化配置策略。
(2)生命周期的设计方法。在机械设计与制造的过程中,利用生命周期的设计方法,对所设计的产品,就必须要考虑到其用途和是否对环境有所影响。该种设计方法,实现了绿色设计的最初意愿,有利于在今后的制造过程中每一环节的选材与制造工艺选择。
(3)并行工程方法。并行工程方法要求在机械设计与制造的过程中,要考虑所设计产品的很多因素,包括制造成本、质量、使用寿命、进度计划和客户要求等,然后在实际生产制造的过程中,对各个关键环节的重要信息进行有效的交流和反馈,进而实现多目标、多因素的绿色设计目标,从而实现产品资源的最优化配置,并为企业实现经济效益与社会效益提供可靠保障。
四、总结
随着社会的不断发展,环境问题、资源短缺问题越来越困扰着人类社会的进一步发展。当今世界的主流就是节能环保,对于应用如此广泛的机械制造业而言,必然要紧跟时展的潮流,将绿色理念融入到机械设计与制造的过程中。从上文的分析中,可以得知,绿色理念的应用要从设计入手,从资源的节约、材料的选择以及循环利用等几个方面进行实际应用。对于绿色的机械制造而言,是在绿色的机械设计的前提下,进行合理的机械加工生产,采用先进的加工技术,并做到资源的利用最大化,回收最大化,循环使用最大化以及污染环境的最小化等综合指标发展。总而言之,将绿色理念应用到机械设计与制造中,是时代的要求,也是技术的一次革新。
参考文献:
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关键词:机械制造;工艺特点;主要内容;精密加工
中图分类号:F407文献标识码: A
引言
在现代机械制造行业中,一般均是以信息技术为指导,对自动化与节能等方面展开分析与研究,以此来促进新产品的研发,提高现在机械制造行业的技术水平。随着现代机械制造技术的不断发展,我国在现代机械制造市场中也可以占据一席之地。为了保证现代机械制造行业的快速、稳定发展,一定要在满足市场需求的基础上,加强先进技术的引进,提高机械制造的自动化与智能化,实现现代机械制造行业的健康、可持续发展。
一、现代机械制造工艺的特点
1、制造过程是个系统工程
机械制造过程各个环节之间并不是都彼此关联,也有的环节之间可以不关联,是因为,机械制造过程是一种离散的生产过程,不需要每个环节都有关联性。从现代制造系统工程学来分析,机械制造过程可以说是一个制造系统的过程,所以机械制造过程是个系统工程。传统机械制造技术与现代的计算机技术、自动化技术、传感技术、现代管理技术以及新材料技术有机结合,传统的制造工艺和现代的制造工艺融为一体,使机械制造工艺成了能控制机械制造生产过程的信息流、能量流和物质流的系统工程。
2、制造是管理、工艺、人员三者的结合
现代机械制造已不是单纯的管理问题,先进制造工艺的引入和诚聘英才,使机械制造发展为管理、工艺、工作人员为一体的三者结合的系统工程。随着机械制造行业的生产规模的扩大,企业已开始追求最佳技术经济效果,从而推动了经营管理与工程技术的结合。现代机械制造行业意识到制造过程组织和管理体制的合理化和简化的重要性,想出一系列管理、技术与人员相结合的新的生产方式,给制造全过程的优化运行提供有力保障。比如说,一家企业在建立计算机集成制造系统过程中,首先要采用有效的管理模式,然后选择先进的制造工艺,对所有员工进行培训,改变员工传统的思维模式。
3、现代机械制造工艺是多学科交叉融合
现代机械制造工艺最显著的特点是现代的制造工艺是多学科交叉融合的结果。传统的机械制造工艺的专业和学科单一,不同专业、学科之间界限分明,而现代的制造工艺已经是多学科交叉融合的结果,各专业和学科在不断渗透,各专业之间不断交叉融合,其各专业之间的界限逐渐淡化。
4、现代机械制造工艺支持可持续发展
资源、人口与环境的问题是当今社会面临的主要问题,现代机械制造工艺将这三个问题放在首位,从而体现出机械制造环保化生产的重要性。现代机械制造工艺强调高校、清洁、低耗、灵活、优质生产,将绿色生产、清洁制造的概念融入到机械制造的全过程,使这些新概念成了可持续发展的有力武器。
二、机械制造工艺的主要内容
1、快速成型技术
迅速成型措施就是说现在生产行业中的一种新式设备生产工艺措施。这种措施是在设备生产以及设备制造设施的根本上形成的,能够对设备样本直接开展研究开发。设备生产业的制造程序中,迅速成型措施能够独立实现作业,不用再使用其他的制造工具、生产措施来一起协助实现设备的生产。迅速成型措施能够帮助技术工作者开展策划成型时间的减少,对发展持续生产措施有着很大的促进作用。迅速成性措施在开发设备生产思想的过程中,把以前所具有的设备学识在很大程度上进行了延伸,推动了设备生产措施的持续发展。迅速成型措施大多是在新商品研究开发的基本上,使用CAM、CAD手段开展常规设备生产作业。
2、冲压技术
冲压技术包括强磁场冲压工艺技术和爆炸冲压技术这两种技术。两种技术理念都是新时期最先进的技术理念之一,两种技术应用的目的也是促进机械制造业中机械制造工艺技术的提高,实现机械制造工艺的不断进步和创新。
2.1强磁场冲压工艺技术。强磁场冲压工艺技术顾名思义是靠磁场对铁质的磁性吸引,实现对金属物产生冲压。强磁场冲压工艺技术对冲压条件有一定要求,即将被冲压的金属物放在磁铁旁边,强电流产生的电磁力会造成金属不同程度的变形。由于文章的篇幅有限,在笔者此不对强磁场冲压工艺技术的应用过程做过多阐述。
2.2爆炸冲压技术。爆炸冲压技术利用水压作为冲压最主要的材料,它实现了金属资源的节约。爆炸冲压技术按照机械制造传统技术规定,完成水下工作时对金属材料进行冲压。爆炸冲压技术的主要工作原理是运用水压进行冲炮,在炮中放置火药,点燃炮时产生的冲量会对金属材料产生强烈的冲压。爆炸冲压技术成本低、绿色环保,是在传统技术上的一种技术改进。
3、智能制造技术
智能生产措施一般是经过生产工艺措施中的人工智能化措施和自动化设备生产措施开展设备生产。智能生产措施应该算是较为高端的,和以往的设备生产工艺措施不同,智能生产措施更具信息化、设备生产中大多是凭借电脑的性能来实现智能化、自动化设备作业。智能生产措施可以对设备生产程序中全部步骤开展具体的有目的性的解析,按照解析成果以及生产要求来实现智能化、自动化的设备生产操纵作业。经常遇到的设备生产技术能够运用自动化、智能化的生产措施实现体系中准确数据的计算以及解析,同时把精确的比较。智能化生产措施改善了以往设备生产中形成的资料,符合现在与时俱进的设备生产措施改革要求。
三、精密加工技术
1、模具成型技术
根据相关统计显示,飞机、汽车、家电、仪表等产品中,三分之一以上的零件均是利用模具的加工方式生产的,近些年来,产品精加工的四分之一、粗加工的四分之三均是利用模具进行生产的。模具成型技术的关键就是有效提高自身的精度,同时也是衡量一个国家机械制造水平的主要指标之一。在模具成型技术中,数控电火花成型机床能够对电极自动更换相重复定位精度进行控制,实现了复杂性的加工。
2、精密切削技术
在现代机械制造加工过程中,依然可以采用直接切削的方式,提高零件加工的精度。然而,假如要想利用切削实现表面粗糙度的高水平精度,就一定要加强刀具、工件、机床等外界因素的干扰。比如,要想有效提高机床加工的精度,就一定要保证机床本身具有很强的刚度、很小的热变性、很好的抗震性。通过精密定位技术、精密控制技术、精密陶瓷导轨技术等先进技术的应用,可以有效确保机械制造加工过程不会受到外界环境的干扰,实现机械制造加工的有序进行。
3、超精密研磨技术
在进行各类集成电路基板硅片制造加工的时候,一般均要求其表面粗糙度维持在1-2mm之间,同时需要对其展开原子级研磨抛光,传统的一些研磨、抛光、磨削等技术已经无法达到现代机械制造的需求,一定要进行相应的改进。所以,出现了一种超精密研磨技术,在进行加些制造加工的时候,可以利用相应的化学反应进行研磨,保证零件具备相应的表面粗糙度,实现机械制造加工行业的可持续发展。
4、细微加工技术
为了达到机械运行的具体要求,以及电子元件体积小、耗能低、效率高的要求,细微加工技术应运而生,并且在电子原件半导体的制造加工中得到了广泛的应用,有效提高了其制造工艺的精度,达到了几百埃的水平。
5、纳米技术
随着科学技术水平的不断提高,现代物理与工程技术得到了很好的融合,并且形成了一种交叉产品,也就是纳米技术。随着其应用范围的不断扩大,其发展速度也非常快。在硅片上刻写纳米级宽的线,可以有效储存相关信息,有效提高了信息数据的密度等级。
结束语
机械制造工艺是各国间科技竞争的重点,也是衡量一个国家科技发展水平的重要标志之一。我国的机械制造工艺是一个薄弱环节,为了适应日趋激烈的市场竞争,必须了解机械制造工艺的特点,把好其发展趋势,用足够的力度予以实施,只有这样才能保持企业在竞争中的主导地位。
参考文献
[1]王美,宋广彬,张学军.对现代机械制造企业工艺技术工作的研究[J].新技术新工艺,2011(02).
摘 要 机械制造工业的发展与进步,在很大程度上取决于机械制造技术的水平和发展。在科学技术高度发展的今天,特别是多品种、大批量的高度自动化机械制造技术的实现,给机械制造领域带来许多新概念,使产品质量和生产效率大大提高。本文从高度自动化机械制造的相关概念谈起,然后对多品种、大批量的生产方式进行说明。
关键词 高度自动化;机械制造;过程控制框架
中图分类号TH13 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2012)70-0159-02
1 高度自动化机械制造概述
目前,我国制造业正面临个性化、多样化需求和标准产品大量需求并存的局面。同时我国标准产品的大批量生产方式的发展还不充分。影响大规模生产效率和效益的决定性因素,如专业化分工、科学的生产管理、标准化、自动化等,还需要进一步完善。因此,市场和我国的国情要求我们要努力满足用户个性化需求,主动推进生产方式向多品种、大批量的高度自动化机械制造发展,其中机械制造自动化技术包括:
第一,机械加工自动化技术:包括上下料、装夹、换刀、加工、零件校验等环节的自动化技术;第二,物料储运自动化技术:包括工件、刀具、其它物料的储运的自动化技术;第三,装配自动化技术:包括零部件供应、装配过程等的自动化技术;第四,质量控制自动化技术:包括零件检测、产品检测、刀具检测等自动化技术。
2 多品种、大批量生产方式说明
2.1大批量生产方式的产生
工业革命开始至20世纪初,机器代替人力成为生产主要方式,但仍有以作坊式的单件生产为主的模式,由于机器精度不高,产品质量主要靠从业人员的技艺来保证。20世纪初,福特汽车公司在底特律建立了世界上第一条自动生产线,标志大批量生产时代的开始。大批量生产方式具有生产周期短,生产效率高,生产成本低,产品质量好的特点。
2.2批量法则
当市场竞争以产品质量和生产成本为决定因素时,大批量生产方式显示了巨大的优越性。与中小批量生产相比,大批量生产可取得明显的经济效果,这就是所谓的“批量法则”。
批量法则以成本分析为基础。产品在其全生命周期内的总生产成本可近似表达为:
式中:CA-产品全生命周期总生产成本;
CF-固定成本;
CV-生产单位产品可变成本;
Q-生产产品总数量;
k-大于1的指数。
2.3多品种、大批量生产中存在的问题
2.3.1 批量法则方面
在大批量生产中,由于采用专用、高效和自动化的生产设备,可以获得高的生产率,低的生产成本,短的生产周期;但是多品种、大批量生产则不能很好的实现如上的效果。
2.3.2 制造周期方面
在多品种、大批量生产中,加工时间仅占生产时间的约5%,其余 95%均为周转等待时间。而且加工时间中真正进行切削的时间不足30% 。
3 基于多品种、大批量的高度自动化机械制造过程控制框架分析
基于多品种、大批量的高度自动化机械制造过程控制框架主要有成组技术、计算机集成制造以及并行工程三部分组成,以下将分别给予详细的说明。
3.1成组技术
3.1.1 成组技术的定义
在机械制造领域中一般将成组技术定义为将多种零件(部件或产品)按其相似性分类成组,并以这些零件组(部件组或产品组)为基础组织生产,实现多品种、中小批量生产的产品设计、制造工艺和生产管理的合理化。
3.1.2 成组工艺过程设计
1)综合零件法
综合零件包含了零件组内所有零件的结构要素,它可以是一个实际零件,但更多情况是一个假想零件。按综合零件编制工艺规程,则该工艺规程包含了零件组内所有零件的工艺内容。综合零件法多用于回转体零件的成组工艺过程设计。
2)综合路线法
将零件组内所有零件的工艺内容综合在一起,形成成组工艺。多用于非回转体零件的成组工艺过程设计。
3.1.3 成组技术在机械设计制造中的应用
利用零件编码,检索相似零件,减小重复设计工作量。据统计,一项新产品中有70%以上的零件设计可以借鉴或直接引用原有的设计。同样,利用产品和部件的继承性,对产品及部件进行编码,通过检索、调出和利用已有相类似设计,可显著减少新设计的工作量。
3.2计算机集成制造
3.2.1 计算机集成制造的理论依据
第一,企业生产活动的各个环节,从市场分析、产品设计、加工制造、经营管理到售后服务是一个统一的不可分割的整体。第二,整个生产过程可以视为一个数据采集、传递和加工处理的过程,最终产品可视为数据的物化表现。
3.2.2 计算机集成制造的技术原则
第一,包括实际工厂主要功能递推结构;第二,最小配置实际制造环境;第三,采用开放系统概念,多厂家设备(软、硬件)集成;第四,以信息集成为主,不追求机械设备完善;第五,自顶向下设计与自下而上实现相结合。
3.2.3 计算机集成制造控制结构图
3.3 并行工程
3.3.1 并行工程的概念
并行工程(CE)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。这种工作模式力图使开发者从一开始就考虑到产品全生命周期(从概念形成到产品报废)中所有的因素,包括质量、成本、进度与用户需求。
3.3.2 并行工程的基本方法
首先,CE的核心是产品及其相关过程(加工工艺、装配、检测、质量控制、销售、售后服务等)设计的集成;其次,CE依赖于产品开发中各学科、各职能部门人员相互合作,相互信任和共享信息,通过彼此间有效地通讯和交流,尽早考虑产品全生命周期中的各种因素,尽早发现和解决问题,以达到各项工作协调一致;最后,CE方法有别于传统的强调“分工”的管理方式,是一种在更深层次上的集成,包括人、技术、管理的集成以及产品设计及其相关过程设计的集成。
3.3.3 并行工程的效益
第一,缩短新产品开发周期40%~60%;第二,提高设计质量,早期生产中工程变更次数减小一半以上,产品报废及反复工作减小75%;第三,制造成本下降30%~40%。
4 结论
多品种、大批量的高度自动化机械制造过程受成组技术、计算机集成制造以及并行工程三个因素的控制,这些控制技术对机械制造业产生了极其深刻和全面的影响,使制造业的发展打上了明显的信息化技术烙印,并引起了整个世界机械制造业的巨大变革。
参考文献
[1]聂斌.高度自动化的机械制造过程控制方法[J].机械设计,2005(5).
关键词 机械制造;安全标准化;军工企业
中图分类号TH16 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2014)113-0100-02
1 机械安全标准化简介
所谓的机械安全标准化实质上就是在机械设备加工制造的过程当中,采取各种合理可行的技术措施,最大程度地降低各类不安全因素,进而显著提升机械产品的安全性能,并在机械出现安全状况的同时,最大限度地确保操作者的人身安全。机械安全标准化的概念所体现的是高防护水平的思想,这也是现阶段机械产品设计、加工、制造的基本理念之一。机械安全标准化这一概念提出的最终目的是在产品技术设计的全过程当中,贯穿防患于未然的安全原则,使产品的安全性能提高到一个全新的层次。近年来,随着社会的不断发展和科学技术的不断完善,人们对机械产品的安全性能越来越重视,想要真正意义上地实现机械安全,就必须对机械安全标准予以足够的重视,并在此基础上建立起切实可行的安全评价体系。与发达国家相比,我国的机械安全标准起步较晚,但在近些年的不断发展中,也取得了显著的成绩,这为我国机械安全标准与国际接轨奠定了坚实的基础。
2 军工机械安全标准化现状分析
目前,我国的机械安全标准可细分为以下三大类:即A类(基础标准)、B类(通用标准)和C类(专业标准)。其中A类适用于所有的机械产品,其属于基本概念设计通则方面的标准;B类则适用于某一系列机械产品的安全标准,这类标准又可分为B1类和B2类,前者是指特定安全特征标准,后者是指安全装置标准;C类是对一种特定机械规定的安全要求的标准。
据有关调查统计数据结果显示,我国现已颁布实施和正在编制当中的国防军工安全生产标准共计177项,国家军用的安全生产标准为43项,兵器、航空航天以及船舶等行业军用安全生产标准为134项。在2008年,我国构建起了国防科技工业安全标准体系,该体系由以下几个部分组成:安全基础标准、安全管理标准、工程设计安全标准、安全评价标准、科研试验安全标准、生产安全标准、包装贮存运输安全标准、销毁安全标准、安全防护标准。同时,共有290项安全标准纳入该体系表中,在这290项安全标准中,国家军用的为64项,兵器、航空航天以及船舶等行业军用的为226项。与国外发达国家相比,我国在机械安全标准方面的数量和质量仍旧略显不足,这就要求我们应当不断改进和完善,以确保军工企业的生产安全。
3 军工机械安全标准化发展趋势研究
鉴于我国当前机械安全标准化的现状,在未来一段时期,应当将工作的重点放在如下几个方面。
3.1 加快与国际化的接轨速度
纵观当前形势,我国的机械工业仍然处于国际产业价值链的中低端位置,虽然该工业较大,但整体性不强的特点仍旧非常突出,这使其在国际市场上的话语权始终处于弱势地位,具体表现为产品附加值不足,导致这一问题的根本原因是产品标准的主导权严重缺失。为此,加快标准化进程已成为大势所趋。这就要求我国的军工机械制造企业应当立足于实际,并紧跟国际化进程,逐步推进最佳标准的制定,这将成为我国机械安全标准化的主要发展趋势之一,也是未来一段时期的重要发展方向。为了能够在国际化的技术标准竞争中突显出优势,我国应当积极主动地参与到国际趋势当中,在这一过程中,我们应当立足与国内的实际情况,并参照国际标准,制定出符合我国国情的机械安全标准,借此提升来我国军工机械产品的安全性能。
3.2 向机械产品整体安全方面发展
长期以来,受各方面技术条件的制约和限制,国内的机械安全标准化的侧重点多数都放在产品设计上,其宗旨也是以解决机械产品本身的安全问题为主,在确保产品质量的基础上,尽可能减少给使用者带来的安全问题。随着时代的进步和社会的发展,机械产品的应用领域日趋广泛,这对安全标准化提出了更高的要求。在这一背景下,国内的军工机械制造企业应当本着以人为本的理念,并遵循科学发展观的指导,将安全标准贯穿于机械设备的设计、制造和使用等环节当中,从根本上解决产品存在的各种安全问题,实现机械产品的整体安全,这不但有助于延长机械的使用寿命,而且还有助于确保人身安全。
3.3 推进标准国际化
国际化是机械安全标准的最终发展目标,为了实现这一目标,我们应当做好以下工作:首先,应当准确把握国际市场动态,积极介入其中,参与到国际标准的制订当中,力求将我国自主研发的技术安全标准转化为国际认可的标准,为机械安全标准化的发展奠定坚实基础。同时,要进一步加强对国际和国外先进标准的研究,并以此为依据对我国机械工业安全标准体系进行持续改进和完善,这能够有效防止因标准不符或滞后对国内机械工业造成的伤害;其次,要尽可能对各种资源进行合理有效利用,积极推进机械安全标准化在全国各大军工机械制造企业的应用;再次,应当将我国的自主技术标准推向国际,争取在高端装备制造等领域制定标准方面实现突破,为国际与国内标准相融合创造良好条件,增强我国在国际标准化活动中的话语权。
4 结论
总而言之,保障机械产品的安全是生产制造过程中的关键环节及核心问题,无论何种机械产品,除了要具备过硬的质量外,还都应当具有绝对的安全性,特别是军工机械,其安全性更为重要。机械安全标准化的提出,使军工机械制造在安全性能方面获得了显著提升,这在一定程度上推动了我国军工机械制造企业的发展,也为与国际接轨奠定了坚实的基础。相信在不久的将来,我国的军工机械产品在各方面的性能上均能够赶超国际水平。
参考文献
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[2]武克艳.张秀峰.浅谈先进机械制造技术的特点及我国机械制造技术的发展趋势[J].科技信息(科学教研),2009(12).
[3]王发东.徐高生.企业安全标准化建设的探索与实践[A].2013年中国金属学会冶金安全与健康年会论文集[C],2013(10).
现代制造技术由传统制造技术、计算机技术、信息技术、自动化控制技术组成,这种技术包含了各个学科,如电子、机械、信息、材料、管理技术等。当今社会,机械制造业是国家发展的中心环节,无论是发达国家还是发展中国家,都在努力发展现代制造技术。我国各高校也看到了现代制造技术的重要性。在金工实习及工程训练过程中,针对高校的专业特点和各专业学生的学科优势,以现代制造技术为核心,注重培养大学生的创新设计能力、综合设计能力与协作精神。加强学生动手能力的培养和工程实践的训练,促进人才培养模式的创新,以适应21世纪高等院校加强素质教育,培养高技能复合型人才的需要。
1现代制造技术的综合特点
随着科学技术的发展,高科技成果层出不穷,根据现代制造技术结合传统技术已渗透到了产品生产的所有领域及生产过程。现代制造业不再是简单的加工制造,而是产品市场调查和产品设计开发及工艺设计、生产准备、加工制造、售后服务以及产品寿命周期的所有内容都别包括在内。提高制造业的综合经济和社会效益。
1.1机械制造技术的统一化
从20世纪90年代,市场竞争关键在于提高生产率。随着经济的全球化、竞争的概念也早已在制造业中升级和加剧。市场竞争的重点已经转变为生产力,时间价值、质量一体化三要素。先进的制造工艺、自动化、信息化三个因素有机结合,达到三者统一。
1.2机械制造技术的全球化
制造的“地球化”,就21世纪的机械制造行业而言,是其最重要的特点。近年来,全球经营模式浮现了大型公司成功的要素。另外,受国际和国内市场的激烈竞争,大企业扩张市场上占有率具有竞争力。另外竞争合作是现在大公司的发展方向,但这与信息技术的发展,提供了技术信息交流、产品开发和经营管理这两方面的原因有关系,制造业是国际化发展的原动力。
2现代机械制造技术的发展趋势展望
(1)现代机械制造技术是未来的新趋势,在全球化的趋势下,国内外发展的竞争日益增大的情况下,有机械制造企业收购合并,有的则是倒闭,所以这些企业的新市场不断地向外扩张。而另一方面,在网络通信技术飞速发展的基础上,机械制造的发展也被推进,对机械制造企业的全球化的发展,也起到积极的作用。因此,今后的网络通讯的技术,产品厂商的国际化发展将能够实现。(2)现代机械制造的自动化以及虚拟化在未来的发展中也将成为必然趋势,从自动化的发展形势来看主要是系统的集成和系统技术,在实际的制造过程中的调度以及计划等方面的有效实现。而在虚拟化的发展趋势也能得到实现,这对产品开发的速度以及风险都有着重要的优化作用,而虚拟软件就成为二十一世纪比较重要的软件发展产业。(3)在现代机械制造技术发展的绿色化趋势、可持续发展的理念实践的情况下,环境的保护和节约能源深入人心,所以在机械制造产业的发展过程中,也逐渐把绿色生产作为目标。现在的精密加工的技术和无切割液加工、快速成形技术等方面都是实际的制造业发展过程中的重要角色,最大限度地扩大生产绿色环境减少负面影响,提高能源的利用率,使其最大限度地实现。针对现代制造技术的特点和我国机械制造的发展方向,和社会对高素质人才的需求愈来愈迫切,愈来愈高。我国高等教育正在逐步实现由应试教育向现代综合教育的转化,简单的学习传统知识和提高动手能力,已经不能满足当今社会的发展要求。这样,在高校实践教学过程中,现代制造技术就显得尤为重要。我校为此增加了第四轴转台、五轴联动加工中心、快速成型设备、三维扫描设备等一批设计、开发、制造先进设备。以上设备能够提供给数控,机械,和机电、电子四个专业的学生完成实训教学,为了给学生提供更大、更广阔的学习平台,工业学校实训基地在数控车床的配备上选择了多种系统,使学生在学习掌握传统工艺的同时又了解了、简单掌握了当代先进制造技术。
3结语
关键词:先进制造技术 机械制造业 发展方向
机械制造业作为一个传统的领域已经发展了很多年,积累了许多理论和实践经验,但随着当今社会的发展,人们的生活水平不断提高,各个方面的个性化需求越来越强烈。作为已经深入到各行各业并已成为基础工业的机械制造业面临着严峻的挑战。先进制造技术这个概念的提出为机械制造业的发展指明了方向。但目前被公认的认识是:先进制造技术是传统制造技术不断吸收机械、电子、信息、材料、能源和现代管理等方面的成果,并将其综合应用于产品设计、制造、检测、管理、销售、使用、服务的制造全过程,以实现优质、高效、低耗、清洁、灵活的生产,并取得理想技术经济效果的制造技术的总称。它具有如下一些特点:
1.从以技术为中心向以人为中心转变,使技术的发展更加符合人类社会的需要。
2.从强调专业化分工向模糊分工、一专多能转变,使劳动者的聪明才智能够得到充分发挥。
3.从金字塔的多层管理结构向扁平的网络化结构转变,减少层次和中间环节。
4.从传统的顺序工作方式向并行工作方式转变,缩短工作周期,提高工作质量。
5.机械制造技术的发展趋势可以概括为:(1)机械制造自动化。(2)精密工程。(3)传统加工方法的改进与非传统加工方法的发展。
下面对自动化技术给予论述和展望。机械制造自动化技术自本世纪20年代出现以来,经历了三个阶段,即刚性自动化、柔性自动化和综合自动化。综合自动化常常与计算机辅助制造、计算集成制造等概念相联系,它是制造技术、控制技术、现代管理技术和信息技术的综合,旨在全面提高制造企业的劳动生产率和对市场的响应速度。
一、集成化
计算机集成制造(CIMS)被认为是21世纪制造企业的主要生产方式。CIMS作为一个由若干个相互联系的部分(分系统)组成,通常可划分为5部分: 1.工程技术信息分系统包括计算机辅助设计(CAD),计算机辅助工程分析(CAE),计算机辅助工艺过程设计(CAPP),计算机辅助工装设计(CATD)数控程序编制(NCP)等。
2.管理信息分系统(MIS)包括经营管理(BM),生产管理(PM),物料管理(MM),人事管理(LM),财务管理(FM)等。 3.制造自动化分系统(MAS)包括各种自动化设备和系统,如计算机数控(CNC),加工中心(MC),柔性制造单元(FMS),工业机器人(Robot),自动装配(AA)等。 4.质量信息分系统包括计算机辅助检测(CAI),计算机辅助测试(CAT),计算机辅助质量控制(CAQC),三坐标测量机(CMM)等。
二、智能化
智能制造系统可被理解为由智能机械和人类专家共同组成的人机一体化智能系统,该系统在制造过程中能进行智能活动,如分析、推理、判断、构思、决策等。在智能系统中,“智能”主要体现在系统具有极好的“软”特性(适应性和友好性)。在设计和制造过程中,采用模块化方法,使之具有较大的柔性;对于人,智能制造强调安全性和友好性;对于环境,要求作到无污染,省能源和资源充分回收;对于社会,提倡合理协作与竞争。
三、敏捷化
敏捷制造是以竞争力和信誉度为基础,选择合作者组成虚拟公司,分工合作,为同一目标共同努力来增强整体竞争能力,对用户需求做出快速反应,以满足用户的需要。为了达到快速应变能力,虚拟企业的建立是关键技术,其核心是虚拟制造技术,即敏捷制造是以虚拟制造技术为基础的。敏捷制造是现代集成制造系统从信息集成发展到企业集成的必由之路,它的发展水平代表了现代集成制造系统的发展水平,是现代集成制造系统的发展方向。
四、虚拟化
“虚拟制造”的概念于20世纪90年代初期提出。虚拟制造以系统建模和计算机仿真技术为基础,集现代制造工艺、计算机图形学、信息技术、并行工程、人工智能、多媒体技术等高新技术为一体,是一项由多学科知识形成的综合系统技术。虚拟制造利用信息技术、仿真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,在产品实际生产前就采取预防的措施,从而达到产品一次性制造成功,来达到降低成本、缩短产品开发周期,增强产品竞争力的目的。
五、绿色制造技术的应用及绿色设计
若从节能、降耗、缩短产品开发周期的角度出发,诸如快速成形技术、并行工程及敏捷制造、虚拟制造、智能制造和网络制造等先进制造技术都可纳入绿色制造技术的应用范畴。不过目前能将绿色制造技术真正应用于企业生产的,也是较为成功的应用,只要集中在汽车、家电等支柱产业上。如绿色制造技术在汽车行业上的应用。 (1)节约资源方面:将“绿色燃料”天然气作为汽车的能源,它的燃料同汽油相比,CO降低70%,非甲烷类降低80%等,同时也消除了铅、苯等有害物质的产生。
(2)采用新设计的加工工艺方面:2000年3月,博世、康明斯、卡特彼勒等国外著名的汽车发动机公司,发动了“绿色柴油机行动”,在技术上作了较大的改进,大大降低了汽车尾气的排放。
(3)适用于环境友好的材料方面:世界上著名的汽车生产企业,使用新材料来替代以前使用的石棉、汞、铅等有害物质,采用轻型材料――铝材制造车身,使汽车重量减少40%,能耗也降低了。
(4)部件回收在制造方面:从1990年中期,美国仅汽车零件回收、拆卸、翻新、出售一项,每年就可获利数十亿美元。
六、清洁化