现代制造技术的概念精选(九篇)

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第1篇：现代制造技术的概念范文

关键词：绿色技术；机械制造；自动化技术；运用分析

引言

机械设计与制造行业术语工业设计与制造的范畴，并且被人们所广泛的知晓，对于现代生活和工作的各行各业均有巨大的影响。同时，在机械设计与制造技术之中使用的自然资源比较多，消耗量较大，故而也带来了非常严重的环境问题。当前阶段我国提倡建设环保社会、建设资源节约型社会，所以，有必要深入的对机械设计与制造技术进行全面的改革，同时对技术当中的不足之处、存在缺陷之处进行改进，在其中很好的引入现代化的绿色设计理念，最终确保机械设计与制造技术可以逐步的成熟和发展起来，营造出一种资源友好型的、现代化的绿色技术应用体系，更好的相应国家政策的号召，减少科学技术开发对环境带来的污染与破坏。

1.绿色理念的概念分析

首先需要明确的就是绿色理念的基本意义和主要的概念。绿色理念指的是在现代化的科学技术应用之中加强对环境和自然资源的保护，按照自然环境的特点进行开发，有节制的开展各项研究活动，进而减少开发工作对环境带来的污染与破坏。同时，由于传统式的机械制造行业之中缺乏相应的环境保护意识观念，对于资源的使用完全没有目标和规划，缺乏必要的处理手段，在理论方面也比较的缺乏、没有实践的工作经验对工作提供支持，最终就造成了对环境的污染和损坏，这样的现状对于我国机械设计与制造发展尤为不利。所以在科学技术和新型手段高度发达的今天，越来越多的人们开始逐渐的意识到环境保护的重要性、意识到绿色理念在机械设计与制造之中应用的必要性。

绿色的设计理念是从机械设计的基本角度出发，为了能够进一步的、更加合理与科学的保护自然资源环境，针对资源进行再利用而逐步发展起来的一种技术手段的指导理念。另外，在实践的工作当中需要全面的减少排放物质，达到绿色理念的要求，通过加强排放系统的设计、改进废物处理装置等方式，来使得污染的排放降至最低，最终减少垃圾的排放量。与此同时，绿色的机械设计与制造技术，还需要尽可能的确保机械设备的高的更换频率，减少由于设备的损坏而带来的资源损耗，提升产品设计与建设的质量，达到现代化技术的要求。总而言之，绿色概念在机械设计与制造之中应用，不仅可以提升技术的水准，同时还可以提升对环境保护的水平，更好的建设起一个和谐健康的资源保护型社会。

2.绿色理念在机械设计与制造中的应用分析

根据上文针对绿色理念的详细分析，可以对绿色理念在机械设计与制造技术之中应用的重要性与必要性有着全面的掌握。在实践的工作当中要想进一步的推进绿色理念的应用层面，还需要针对设计的技术工艺和材料进行全面的调整，对设计的模式和理念进行革新，最终完成技术的改造。

对于机械设计与制造技术而言，要点在于前期的方案设计与组织规划的编制，而对于现代化的绿色理念而言，更需要对前期的设计方案进行调整，运用先进的技术和全新的理论作为技术的依据和前提，追求可持续发展、追求自然资源的合理利用、减少对环境的损害。另外，还需要从综合治理的角度着手，考虑设计技术方案的实用性、环境性以及经济性等等多个方面的内容，为了更好的满足绿色设计的要求，就需要对多个环节和多个工作项目进行改进。前期的成本分析、机械生产产品的再利用分析、产品装置设备的可拆卸性分析以及绿色数据库的建立等等，都对于整体工作有着巨大的影响。尤其是最后的机械设计与制造信息数据库的建立，可以更好的对设计的方案进行分析，对各项数据进行记录，进而为后期的工作积累宝贵而丰富的经验。

同时还需要注重绿色的材料在机械设计与制造技术之中的应用。材料的选择在整个制造工作当中占到了一个关键性的位置，首先要确保的就是材料的健康性与环保性。一些传统的设计材料仅仅关注的是其性能和使用的功能，而对于环保性和安全性则比较忽视，在现代化的绿色机械设计与制造技术之中，除了关注基本使用功能之外，还需要对环境、社会效益等方面引起重视，诸如一些汞、铅等材料，对于环境会造成极大的污染，所以还需要谨慎使用。

最后，绿色的机械设计与制造技术是建立在传统的机械设计基础之上的，所以对于设计工作而言要能够最大限度的提升机械设计的基本功能，从基本的设计模式以及资源等角度出发，对产品的生命周期以及质量进行考虑，避免效率的地下以及质量的低劣，尽可能的做到低成本、高质量以及高度的可靠性，对机械行业的产品各项功能和各个细节进行完善与改进，最终满足多方面的实际需求。

3.结束语

综上所述，根据对绿色理念在机械设计与制造之中的应用进行全面分析，旨在更进一步的提升机械设计与制造技术的水准，为技术的发展提供理论基础。

参考文献：

[1]张也平.节约资源型机械制造工艺技术初探[J].企业技术开发，201l（5）.

第2篇：现代制造技术的概念范文

【关键词】机械制造；精密加工；实际应用

引言

随着传统机械制造业的没落，新型机械制造行业迅猛发展，精密加工以及高管技术的应用，使得经济社会又向前迈进一步。所以，如何正确应用现代机械制造加工产品，是至关重要的问题。

1、现代机械制造工艺与精密加工技术的特点

1.1关联密切。技术是加工行业的命脉，精密加工与现代机械制造科学融合是制造业的趋势，包含多个层面，其中包括市场调研，设计方案思路，制造技术与设备统一，制造工艺只有经过精密加工才能成为占领市场的先锋，提高两者之间的默契度，精密与工艺并存，才能增强机械产品的质量。

1.2系统性特点突出。生产成本逐渐降低，制作工艺逐渐简化，机器精密制造的产品成为市场销售中的宠儿，而传统手工低效率，做工粗糙，技术含量低的工业产品逐渐被淘汰。精密高端的现代制造工艺具有高技术含量的特点，要想保证市场占有份额，就必须加强各个专业的统一，比如机械制造，电子计算机技术，遥感技术，全自动化技术相互柔和成为加工制造业的系统，有了系统性，才能确保产品的质量。

1.3发展全球化。经济全球化的趋势日益加深，一种新型的制造工艺产品不再仅仅在地区范围内推广，而是走向世界市场，参与国际间的竞争。这种高压的竞争环境中，对现代机械制造行业以及精密仪器的加工技术都提出了新的要求，只有提高产品的技术含量，才能在国际市场中占得一席之地，这就需要我们研发人员对世界经济趋势做出准确的判断，为产品制造提供市场方向，辅助高端技术，屹立世界经济发展的潮流中。

2、现代机械制造工艺与精密加工技艺的结合应用分析

2.1现代机械制造行业前景分析。机械制造的产品在生活中处处可见，车，钳子，电焊等工艺制作产品，其中我们选取焊接作为例子，对现代制造工业与制造产品的应用进行分析。2.1.1气体保护焊工艺技术的应用。气体保护焊工艺是利用电弧作为制造热源，被焊接物质以砌体作为介质相互焊接。工作原理是：在产品制作过程中，焊接产生的电弧会形成一层具有保护作用的气体层，可以有效的隔绝温度、有害气体物质及辐射性物质，还可以分隔熔池、电弧等焊接过程中有害物质，保证人们身体健康。保护气体中最常见的是二氧化碳，其随处可得，无成本投入，是制造产品保护气体的首选。2.1.2电阻焊工艺技术的应用。电阻焊工艺技术是指将电阻的正负极分别连接到不同的焊接物上，通电时电流经过的时候，产生大量的热量，周围接触物与其接触面之间的介质相熔化，冷却之后，达到焊接作用的工艺。其焊接特点是简单、易操作，焊接效果可受人为控制，成品率高，且其焊接时间短，并且噪音相对小，空气污染小。弊端就在于不能大批量的制造产品，需要投入大量的人力，对于小型家电还可以应用，但对于大型制造机器就难以应用了，因此，应该根据生活中的实际情况，酌情使用。2.1.3埋弧焊工艺技术的应用。在传统以及现代焊接工艺中，埋弧焊工艺技术的应用都十分广泛，所谓的埋弧焊工艺是指在焊接时，焊接层底下的电弧被燃烧，从而达到焊接目的的操作工艺。埋弧焊工艺技术分为以下两类。一是全自动化焊接：自定埋弧焊接技术是指利用小型工具的辅助，将焊丝与电弧相互接合，然后达到自动焊接的技术，该技术使用方便。二是半自动化焊接：半自动焊接需要人工的辅助才能完成，比如需要人工的推力将焊条推入，既耗费人力，也浪费了不少焊接资源，因此该工艺逐渐被市场所淘汰，已经无几人使用了。现在常用的电渣压力焊也是一种半自动化的买弧焊接技术，它具有成效高，产品质量好的特点，因此被广泛应用。焊接技术的使用不仅仅是依靠优良的技术，同时还应注意选择优质的焊条，并随时观察其碱度，这些细小的差别往往才是决定焊接产品质量到的关键。2.1.4搅拌摩擦焊工艺技术的应用。搅拌摩擦焊技术使用方便，操作简单，其对基本的焊接工艺硬性材料没有过多的要求，比如焊条等，仅仅需要焊接搅拌头，就可以完成整个操作。搅拌摩擦焊接工艺的使用是在20世纪90年代初，当时工艺水平相对比较先进，轮船，铁路的方面的应用也极为广泛，所以该技术支撑起了焊接工艺的半边天。2.1.5螺旋焊工艺技术的应用。螺旋焊工艺技术是指先将各部分零件进行组合和连接，再在其相互接触的面积当中将两者进行融化，达到焊接目的，黏合的零件有螺柱、板件等。该工艺可分为拉弧式和储能式，拉弧式的应用主要在重型工业中，比如轮船制造业等，其焊接要求高；而储能式主要应用于薄板之间的黏合，日常生活中比较多见。

2.2精密仪器的加工技术。精密仪器的加工技术分为多个层面，不同应用方向有不同的选择，比如超级精密研磨技术，纳米技术，细微加工技术等，这里我们就前几种加以分析。2.2.1超精密研磨技术。超精密研磨技术可将表面粗糙程度降到1至2mm。其传统的使用技术有研磨，抛光等，然而对现在工艺的要求已经远远不够，为了适应新时代的发展需求，超精密研磨技术应运而生，它的研磨程度更加精细，使加工产业对材料的要求得到满足。2.2.2精密切削技术。切削技术操作简单，因此对切削产品的要求也相对较多。切削表面粗糙程度要求细小，相对于机床的大型机器操作可以提高其精密程度，但受到温度，机床高度，抗震性能等方面的影响，精密切削技术需要高速运转，才能适应生产的需要，目前市场上的切削技术足够满足机床要求的精密程度，这为精密切削技术开辟了一片天空。2.2.3纳米技术的应用。纳米技术的概念为人们广泛所熟悉，它是结合了物理技术和工程技术的现代化工艺产物，它实现了纳米级的精细刻画，在精密电子技术当中获得殊荣，在未来的发展前途也很广泛。纳米材料，纳米微生物等概念的普及，是人类进步的象征。

3、结束语

世界科技的高速发展，经济全球化趋势的加深，行业之间竞争日益激烈，全球化市场进一步拓展，这些都对现在机械制造工业以及精密加工制造行业提出了更严苛的要求，比如航天飞船等方面。精密加工技术是现代机械制造行业的基础，所以，加强对现代机械制造行业的开发与研究，是实现工艺生产全球化的重要目标。

参考文献

第3篇：现代制造技术的概念范文

我国进入21世纪之后，现代化工业发展迅猛，机械制造行业间的竞争也日益激烈，机械制造业为了提高生产效率，争相使用数控技术。数控技术是一种自动化技术，能够有效促进生产力发展，现在已经广泛地应用在机械制造行业中，为机械制造产量及质量提高做出了贡献，也有效地推动了我国社会主义经济建设及发展。本文将重点分析下数控技术概念及特征，探讨机械制造中对数控技术的实际应用。

关键词：机械制造；数控技术；实际应用

0引言

机械制造行业在我国社会经济发展过程中具有重要作用，它是我国的基础行业之一，关系着我国的国民经济发展。随着我国经济及科学技术发展，机械制造的数量与质量也得到了较大提高，机械制造与人们的生活息息相关，而机械制造行业中关键组成部分是数控技术，这项技术推动了机械制造业的有序良好发展，下面我们将具体分析下数控技术概念及其特征和，使其更好地应用在机械制造中。

1数控技术概念及特征分析

1.1数控技术概念

数控技术是一种自动化技术，融合了计算机技术、通信技术及传感监测技术等，通过发出数字命令信息指令，开展对机械二次加工并控制工作，这种技术的设备物质载体是数字化信息设备及控制运行设备，该项技术含量非常高，将其使用在机械制造领域中能够有效提升生产制造效率，还能够保证生产产品的质量与精确度。

1.2数控技术特征

数控技术还有一些特征，也是其优点，第一就是便利性，这个特点体现在多个方面，使用数控技术，能够有效减少传统机械制造业中繁复的工艺流程，具有较大便利性。另外，机械制造过程中使用数控技术，能够改变机械制造中的加工工艺参数，从而进一步提升机械制造的便利性。第二是高效率，数控技术应用在机械制造中，在一次装夹工作中能完成多道加工工序，有效减少辅助时间，但是同时也保证了加工精度；而且这种技术能够完成复杂零件及曲面形状零件的加工[1]。

2机械制造中对数控技术的实际应用

2.1工业生产对数控技术的应用

工业生产过程中对数控技术使用得非常广泛，工业生产中的食品加工及造纸印刷是使用频率最高的产业，而且这种数控技术对金属冶炼及农药工具加工等危险性操作中具有更重要的作用。数控技术使用在工业生产中，不仅有效地改善了工作环境、减低工作危险性，工业生产人员的工作效率也得到了极大提高，生产成本进一步降低，最终推动了工业生产的机械化与自动化。实际工业生产过程中，采用的数控技术主要是通过控制生产主体计算机来控制工业生产的流程与程序，因为计算机系统具有非常强大的感应功能，因此其能够快速发现并及时处理错误，这样就安全有效地保证了工业生产系统的稳定操作性。

2.2煤矿机械对数控技术的应用

煤矿是我们人类赖以生存及发展的能源基础，在人们的生活及生产中具有重要作用，但是煤矿开采及运输是一件非常危险的事情，煤矿技术人员及操作人员需要保持高度警惕性。煤矿开采过程中最常使用的工具是采煤机，煤矿开采环境比较恶劣、技术要求高而且采煤机的种类也非常繁多，因此采煤机最好是进行小批量生产。采煤机生产过程中一个重要环节就是完成机壳毛坯焊接，但是传统的机械加工制造不能单独完成一件的下料，而将数控技术应用其中实现了上述不可能的事情，有关技术人员发明研制了数控气割，开展了数控化机械生产，它采用特殊数控程序，进行单一物件的下料，这样的工作程序有效地节省了时间，提高了工作效率，也有效地优化了套料选用方法[2]。

2.3汽车行业对数控技术的应用

随着我国社会经济的日益发展，人们物质生活水平也随之提高，人们对于出行交通工具有了更新更高要求，汽车已经成为了人们外出游玩的交通工具，也受到了越来越多人的喜爱，汽车购买数量及质量呈现出上升趋势。汽车行业面对这种状况，竞争也日益激烈，数控技术在汽车行业中的使用，有效地加快了汽车零部件的生产速度，提高了汽车生产及投入市场的效率，促进了汽车行业的快速健康发展[3]。汽车行业现在已经发展到了现代化水平，汽车生产流水线上更多使用到了高速控制机床及数控技术，这种数控技术下的控制机床，生产速度非常快，而且具有很好的灵活性，满足了汽车生产者的需要。数控技术应用到汽车生产过程中后，能够使生产流水线作业更加高效化、智能化，而且汽车从生产零件、组装一直到后期的试运行的全过程都能够被控制监测到，这样很好地满足了高质量及高产能的需求。

2.4机床设备对数控技术的应用

机械制造过程中具有关键作用的是机床设备，机床设备是机械制造的核心与灵魂，而数控技术应用在机床设备中，实现了机械及电子科技技术一体化的目标，将数控技术引入到机床设备中，并加入计算机技术及互联网通信技术等，这样能够有效控制机床生产过程中每道工序参数、时间及规格，实现统一规范化生产操作，也使得机床设备在使用过程中更稳定、更安全，进而促进数控技术下的机床更加准确、更加精细地控制零件位置及操作冷却泵等生产环节。

2.5航天工业对数控技术的应用

数控技术也能应用到航天工业中，航天工业中常常要使用到许多高精密度的零件，但是使用传统机械制造并不能满足航天技术在制造步骤上的精益求精需求，而将数控技术应用在航天工业中，能够对小部件材质进行深度加工，这样有效地节省了资源、防止了浪费能源。

3结语

目前，数控技术已经越来越广泛地应用在机械制造业中，例如工业生产、煤矿机械以及机床设备等等，这项技术在这些产业中发挥着积极而重要的作用。随着社会及科学技术发展进步，人们对于数控技术的要求也越来越高，相关人员在研发生产过程中不仅要使用好数控技术，还要做好研发工作，积极更新数控技术，改进现阶段数控技术的不足与缺点，将其更好地应用于机械制造生产过程中，为我国的国民经济发展贡献力量。

参考文献：

[1]刘从军.数控技术在机械制造中的应用探讨[J].科技展望,2015(07):52.

[2]戴玉翔.数控技术在机械制造中的发展与应用[J].科技创业家,2014(02):78.

第4篇：现代制造技术的概念范文

摘要：文章阐述了机械制造发展的精密化、自动化、信息化、柔性化、清洁化、集成化和智能化趋势，介绍了先进制造模式，并提出了我国目前存在的差距及发展策略。

随着科学技术的飞速发展和市场竞争日益激烈，越来越多的制造企业开始将大量的人力、财力和物力投入到先进的制造技术和先进的制造模式的研究和实施策略之中。改革开放以来，我国制造科学技术有日新月异的变化和发展，确立了社会主义市场经济体制，但与先进的国家相比仍有一定差距，为了迎接新的挑战，必须认清制造技术的发展趋势，缩短与先进国家的差距，使我国的产品上质量、上效率、上品种和上水平，以增强市场竞争力，因此，对制造技术及制造模式的研究和实施是摆在我们面前刻不容缓的重要任务，以实现我国机械制造业跨入世界先进行列。

一、机械制造业的发展趋势

先进的制造业是将物料、能源、设备、资金、技术、信息和人力等制造资源通过先进的制造技术、先进的管理技术和先进的制造过程转变成人类需求产品的行业。行业追求的目标是：高质量、高效率、高柔性、低成本、低劳动力、低消耗、品种多和规格全的产品，因此，21世纪的机械制造技术的发展趋势体现在以下几个方面：

（一）精密化

精密加工、特种加工、超精密加工技术、微型机械是现代化机械制造技术发展的方向之一。精密和超精密加工技术包括精密和超精密切削加工、磨削加工、研磨加工以及特种加工和复合加工(如机械化学研磨、超声磨削和电解抛光等)三大领域。超精密加工技术己向纳米(lnm=10-3μm)技术发展。纳米技术己在纳米机械学、纳米电子学和纳米材料技术得到了应用。因此，它促进了机械科学、光学科学、测量科学和电子科学的发展。

（二）自动化

自动化技术自20世纪初出现以后，经历了由刚性自动化向柔性自动化的发展过程，自动化技术的成功应用，不但提高了效率，保证了产品质量，还可以代替人去完成危险场合的工作。对于批量较大的生产自动化，可通过机床自动化改装、应用自动机床、专用组合机床、自动生产线来完成。小批量生产自动化可通过NC、MC、CAM、FMS、CIM、IMS等来完成。在未来的自动化技术实施过程中，将更加重视人在自动化系统中的作用。

（三）信息化

信息、物质和能量是制造系统的三要素。产品制造过程中的信息投入，己成为决定产品成本的主要因素。制造过程的实质是对制造过程中各种信息资源的采集、输入、加工和处理过程，最终形成的产品可看作是信息的物质表现，因此可以把信息看作是一种产业，包括在制造之中。为此一些企业开始利用网络技术、计算机联网、信息高速公路、卫星传递数据等实现异地生产。使生产分散网络化，以适应高柔性生产的需要。

（四）柔性化

随着科学技术的飞速发展和人民生活水平不断提高，促使产品更新换代的速度不断加快，这就要求现代企业必须具备一定的生产柔性来满足市场多变的需要。所谓柔性，是指一个制造系统适应各种生产条件变化的能力，它与系统方案、人员和设备有关。系统方案的柔性是指加工不同零件的自由度。人员柔性是指操作人员能保证加工任务，完成数量和时间要求的适应能力。设备柔性是指机床能在短期内适应新零件的加工能力。

（五）集成化

集成是综合自动化的一个重要特征。集成的作用是将原来独立运行的多个单元系统集成一个能协调工作的和功能更强的新系统。集成不是简单的连接，是经过统一规划设计，分析原单元系统的作用和相互关系并进行优化重组而实现的。集成化的目的是实现制造企业的功能集成，功能集成要借助现代管理技术、计算机技术、自动化技术和信息技术实现技术集成，同时还要强调人的集成，由于系统中不可能没有人，系统运行的效果与企业经营思想、运行机制、管理模式都与人有关，因此在技术上集成的同时，还应强调管理与人的集成。

（六）智能化

智能化是制造技术的发展趋势之一。智能制造技术(IMT)是将人工智能融入制造过程的各个环节，在整个制造过程中贯彻智力活动，使系统柔性的方式集成起来，通过模拟人类专家的智能活动，取代或延伸制造系统中的部分脑力劳动，在制造过程中系统能自动监测其运行状态，在受到外界干扰或内部激励能自动调整其参数，以达到最佳状态和具备自组织能力。

二、先进的制造模式

机械制造业发展趋势表明，只有采用先进的制造技术并能实施在相匹配的制造模式中才能符合上述的趋势。制造模式是指企业体制、经营、管理、生产组织和技术系统的形态和运作模式。

（一）精良生产(LP)与独立制造岛(AMI)

20世纪90年代美国麻省理工学院(MIT)提出精良生产(LP)概念。它的特征是：（1）重视客户需求，以最快的速度和适宜的价格提供质量优良的适销新产品去占领市场，并向客户提供优质服务。（2）重视人的作用，强调一专多能，推行小组自治工作制，赋予每个工段有一定的独立自，运行企业文化。（3）精简一切生产中不创造价值的工作，减少管理层次，精简组织结构，简化产品开发过程和生产过程，减少非生产费用，强调一体化质量保证。（4）精益求精、持续不断的改进生产、降低成本、零废品、零库存和产品品种多样化。

独立制造岛是教授根据在引进先进技术的同时，必须改革生产组织的角度提出新的生产模式。独立制造岛的技术构思是：以GT为基础，以NC机床为核心，强调信息流的自动化和以人为中心的生产模式，它的特征是：组织、人员和技术三者的有机集成，面向车间、权力下放、综合治理，并以获取经济效益为主要目标。AMI是发展中国家走向工厂自动化的重要途径，它的推广对中国机械制造业转向市场机制，参与国际竞争意义重大。

（二）敏捷制造与虚拟制造

美国通用汽车公司与里海大学于1988年提出了敏捷制造(AM)，AM是在不可预测的持续变化的竞争环境中取得繁荣成长，并具有能对客户需求的产品和服务驱动市场做出迅速响应的生产模式。AM的特征是：（1）制造资源的集成性，企业间联作集成。充分发挥各企业的长处，针对限定市场的目标要求共同合作完成任务。（2）具有需求响应的快捷性和高度的制造柔性。制造柔性是指制造企业对市场要求迅速转产和能实现产品多品种变批量的快速制造。（3）充分发挥人的作用，不断提高企业职工素质和教育水平，优化人机功能分配。

虚拟制造(VM)是国际上提出的新概念。VM与AM联系密切。VM的特征是：当市场新的机遇出现时，组织几个有关公司联作，把不同的公司，不同地点的工厂或车间重新组织协调工作。在运行之前必须分析组合是否最优，能否协调运行，以及投产后的效益和风险进行评估，这种联作公司称虚拟公司。虚拟公司在一定的环境和条件下通过虚拟制造系统运行，包括物理基础、法律保障、社会环境和信息技术。因此研究开发虚拟制造技术(VMT)和虚拟制造系统(VMS)意义重大，美国称AM为21世纪制造业发展战略。

（三）集成制造与智能制造

美国哈林顿博士在“计算机和集成制造”一书中提出计算机和集成制造(CIM)的概念。集成制造的核心内容是：制造企业从市场预测、产品设计、加工制造、经营管理直至售后服务是一个不可分割的整体，需要统筹考虑。整个制造过程的实质是信息采集、传递和加工过程，最终生产的产品可看作是信息的物质表现。集成是CIM的核心，这种集成不仅是物的集成，更主要的是以信息集成为特征的技术集成和功能集成，计算机是集成的工具，计算机和辅助各单元技术是集成的基础，信息交换是桥梁，信息共享是关键。集成的目的在于制造企业组织结构和运行方式的合理化和最优化，以提高企业对市场变化的动态响应速度，并追求最高整体效益和长期效益。

智能制造(IM)是美国出版研究IM和IMS书籍中首先提出的。它的特征是：在制造工业的各个环节的高度柔性与高度集成的方式，通过计算机和模拟人类专家的智能活动，进行分析、判断、推理、构思和决策，旨在取代或延伸制造环境中人的部分脑力劳动，并对人类专家的制造智能进行收集、存储、完善、共享、继承与发展。

三、存在差距和实施策略

改革开放以来，通过技术改造和引进国外先进制造技术，使我国的制造工业有了长足的进步，但和先进国家相比还存在很大差距，表现在：技改投入相对不足，原有技术基础和研究开发能力薄弱，制造业产品落后，技术水平低，信息含量少，更新换代慢，以及市场营销、经营管理、人才素质相对落后，缺乏国际竞争能力。面对这样形势，发展先进制造技术、实施先进的制造模式已经到了刻不容缓的地步。为了使我国的制造业站在世界先进行列，必须采取相适应的措施和策略。

（一）人才是关键。发展和推广先进的制造技术、实施先进的制造模式人才是关键。我国是社会主义市场经济体制，研究先进制造技术和先进的生产模式其根本目的是制造出有竞争力的产品去占领国内市场和国际市场，科技人员必须强化市场意识，因此人才的培养要注意市场导向。要有产业观念、企业观念、信息观念、竞争观念和效益观念。科技人员要懂得市场营销、经营管理和经济法。要拓宽学科领域，更新教育内容与方法，培养一支了解和掌握机械工程科学的前沿技术人才，加速先进制造技术的推广和实施，为市场经济服务。

（二）加强政策与法规建设，建立强有力的宏观调控机制。在市场经济环境下，国家仍应制订科学的制造产业规划和制造技术进步的总体规划，以及相应的法规政策。避免重复建设、重复生产和重复引进的事情发生，要尽可能减少和避免市场盲目竞争造成的损失。

（三）发展适应我国国情的生产模式。对于一些先进的制造技术和先进的制造模式，要根据我国现实存在的技术水平和能力向前发展，避免盲目的追求目前实施有一定困难的理想的先进科学制造技术。目前要积极发展适应我国国情的制造模式。

（四）建立与发展我国自主的NC、MC、CAD、CAM、FMS、CAT、CIM、IMS等制造自动化单元技术，结合实际情况实现与现有成熟技术的有效结合。同时要有组织有计划的引进先进制造技术进行消化和吸收。对于引进的并行工程(CE)、敏捷制造(AM)、精良生产(LP)、智能制造(IM)等先进制造模式要根据它们的技术构思和特征开发创新成适合我国国情的生产模式，(如独立制造岛)以使企业适应市场经济的需要。

（五）提高制造业现代化管理水平。现代管理核心是信息管理、物质管理、质量管理、生产过程管理和市场信息管理、加强企业人才的培养同时与国际接轨，开展ISO9000系列管理体系认证，加快现代企业制度改革，为先进制造技术的发展奠定良好的基础。

第5篇：现代制造技术的概念范文

关键词：机械；自动化；发展方向

机械设计制造及其自动化增强了机械设备的综合性能，能够把机械带入到一个智能化、人性化的科技时代，对人们的生产和生活具有很重要的作用，从事相关职业的研究人员和学者也在不断的进行改良和创新设计。机械设计制造机械自动化技术所面临的关键技术门类很多，不同技术之间有着密切的联系，有的技术是基于其他技术而存在的，多种技术互相渗透，共同找寻其发展的新方向。

1 机械制造的概念和特征

美国机械工程师协会于1984年为现代机械下了如下定义：现代机械是“由计算机信息网络协调与控制的，用于完成包括机械力、运动和能量流动力学任务的机械和（或）机电部件相互联系的系统[1]。”这一概念的引入，为当时机械设计和制造提供了一个非常贴切的总括，使机械理论雏形有了明确的意义。

机械设计制造及其自动化的特征也是极为明显的，总结概括如下：机械自动化的设计制造是从系统的观点出发，综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感检测技术、电力电子技术、接口技术、信息变换技术以及软件编程技术等群体技术，根据系统功能目标和优化组织结构目标，在多功能、高质量、高可靠性和低能耗的意义上实现特定功能价值并使整个系统最优化的系统工程技术[2]。

机械设计制造自动化可以满足机器对于其功能的精细化要求，针对不同的产品要求设计出不同的机械产品。通过这一设计过程，使得产品可以实现从输入端产生的输出要求，完成其功能的完美呈现。机械设计始终围绕着产品功能要求进行布局，制造过程也是严格按照设计要求进行生成，最终这一系列过程的完成，是要满足机械生产的需要。机械设计制造在朝着机械自动化的发展方向稳步向前推进。

2 机械设计制造及其自动化的发展方向

我国从20世纪80年代初才开始机械设计制造及其自动化发展方向这方面的研究和应用工作，研究机构及一些大中型企业对这一技术的发展及应用做了大量的工作，并取得了一定的成果[3]。但我国目前的情况与先进国家比，还有巨大的差距。学科的专业性质很强，技术要求也是极高的，单纯的就其理论基础来讲，学科的发展和应用仍有很多漏洞亟待处理，但机械设计的未来发展方向是明确的。

2.1 机电一体化

机电一体化就是机械自动化的发展和延伸，传统机械产品的更新换代是目前所面临的问题，走机电一体化方向道路，对于机械工业发展来讲是极为可行的。

2.2 智能化

智能化的发展对技术的要求比较高，也是新时代机械自动化的重要风向标，职能化讲求的是机械在操作上具有一定的能动性，接受人为指令的同时能够做出一定范围和能力的判断，这里面的学问涵盖很多科目，例如：计算机科学、心理学、生理学和运筹学等等，让机械自动化能够模拟人工智能，解放人力资源，当然不可能完全替代人力，机械能够简单的进行模仿、推断和进行部分决策的能力，这种智能化的发展，是整个人类社会拭目以待的技术，不仅对机械设计的发展有益，而且对未来应用机械的相关行业也有着相当大的实际意义。

2.3 模块化

由于生产机械自动化产品的厂家很多，而且机械自动化产品本身的种类也是多样化的，所以在设计和制造机械自动化产品单元时极其要仔细认真，注意繁杂接口的多项设计，例如标准机接口、电气接口、环境接口等，可以利用标准单元开发出新型装置，扩大生产规模。模块化给机械设计制造及其自动化带来良好的发展前景。

2.4 微型化

传统的机械往往给人一种过大过笨重的印象，随着技术的更新换代，机械设计制造呈现微型化的特点和趋势，其产品本身个体小、耗能低、运动灵活等特点降低了制造成本，同时也使得机械能够获得广泛应用，不再是笨重的代名词。但在我国的很多高精尖领域仍未能广泛应用，机械设计制造及其自动化在外形设计和内部环节上还存在一定的局限性。

2.5 网络化

随着计算机技术的普遍发展，各行各业都充斥着计算机技术。互联网的应用给人们的日常生活和工作带来了乐趣和提高了效率。网络化的普及，使得人们应用了更多的远程监控技术，把它应用到设计领域中有着强大的实际应用性能，例如：利用家庭网络的建设，将家庭中的几种常见的家用电器链接在一个系统中，做到远程操控，能够提高人们的生活品质，享受到高科技氛围。

2.6 绿色化

往往工业的发展要伴随着生态的破坏，当下人们早已意识到生态坏境一旦被破坏的严重性，所以对机械设计制造的要求也附带着环保这一条。绿色化是时展的要求，也是人们渴望返璞归真的美好愿景。机械设计制造本就是一项复杂专业化的工程，引入绿色这一概念让机械设计本身充满了灵性和人格魅力。我们在设计过程中，赋予其与自然界和谐相处的能力，绿色化是对生态坏境的尊重，这样的设计理念，无疑是对机械制造的未来发展开了一个好头。

3 结束语

由于现代机械自动化在设计和制造上具有多重要求，所以机械的设计、制造都是紧贴机械自动化的要求来设计的。一个优秀的现代化高质量机械设计要能够囊括大量的技术科技才能满足机械制造的生产要求。机械自动化系统就是机电一体化的产物，机电一体化的进步依赖机械自动化的进步。机械工业发展需要好技术、好设计、好制造的不断涌现，对设计人员也是一种挑战，从设计到制造联手通力协作，机电一体化的发展格局定会呈现良好的态势。

参考文献

[1]易德君.机械制造与设计及其自动化发展趋势[J].大科技，2012，10（12）：156-157.

[2]农应斌.机械设计制造及其自动化发展方向的研究[J].科技传播，2013，1（2）：110-111.

[3]杨凤秋.机械设计制造及其自动化发展方向的研究[J].经济生活文摘（上半月），2012，9（13）：178-179.

第6篇：现代制造技术的概念范文

注意：本文已经在《组合机床与自动化加工技术》(1999，10:1～5)杂志发表

使用者请注明文章内容出处

陈晓川 刘晓冰

（大连理工大学CIMS中心，大连，116023）

内容提要：近几年新的先进制造技术模式和哲理层出不穷，本文结合我国国情，通过分析现代集成制造系统与其它先进制造技术的关系，论述了我国现代集成制造系统的技术构成和发展策略及途径，希望为我国制造业的发展做些有益的探索。

关键词：现代集成制造系统，并行工程，虚拟制造，分布式网络化研究中心

引言

信息技术的发展引起的革命使我们进入了信息时代。信息革命不仅引起人们的思想观念、生活方式的变化，而且导致了生产方式和制造哲理的巨大变化，可以说近十年来提出的新的制造哲理都离不开信息技术提供的支撑，以信息化制造技术为代表的先进制造技术正使制造业处于重要的历史性变革时期。多年来，我国的综合国力不断增强，入关在即，市场竞争十分激烈，国内市场已从卖方市场转化为买方市场，而且正在迅速成为国际市场的一部分，许多大中型企业在竞争中处于不利地位，甚至破产、倒闭。本文结合我国国情，通过分析现代集成制造系统与先进制造技术的关系，论述了我国现代集成制造系统的技术构成和发展策略及途径，希望为我国制造业的发展做些有益的探索。

现代集成制造系统的含义与定位

现代集成制造系统（Contemporary Integrated Manufacturing System）是计算机集成制造系统新的发展阶段，在继承计算机集成制造系统优秀成果的基础上，它不断吸收先进制造技术中的相关思想的精华，从信息集成、过程集成向企业集成方向迅速发展，在先进制造技术中处于核心地位。具体地说，它将传统的制造技术与现代信息技术、管理技术、自动化技术、系统工程技术进行有机的结合，通过计算机技术使企业产品在全生命周期中有关的组织、经营、管理和技术有机集成和优化运行，在企业产品全生命周期中实现信息化、智能化、集成优化，达到产品上市快、服务好、质量优、成本低的目的，进而提高企业的柔性、健壮性和敏捷性，使企业在激烈的市场竞争中立于不败之地。从集成的角度看，早期的计算机集成制造系统侧重于信息集成，而现代集成制造系统的集成概念在广度和深度上都有了极大的扩展，除了信息集成外还实现了企业产品全生命周期中的各种业务过程的整体优化，即过程集成，并发展到企业优势互补的企业之间的集成阶段。

现代集成制造系统的研究范围应该介于国家攀登计划和国家攻关计划之间。与攀登计划研究项目相比较，它更注重成果的应用性，尽可能将技术产业化，并推动我国制造业的现代化进程；与国家攻关计划相比较，它更注重解决我国制造业发展中的关键的共性问题、前瞻性问题和示范性问题【1】。

现代集成制造系统的技术构成

图1 现代集成制造系统的技术构成

先进制造技术（AMT－Advanced Manufacturing Technology）作为一个专有名词至今还没有一个明确的、一致公认的定义。通过对其内涵和特征的研究，目前共同的认识是：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【3】。它具有如下一些特点：

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； 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； 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； 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； 从按照功能划分部门的固定组织形式向动态的自主管理的小组工作方式转变。 通过对先进制造技术的定义和特点的分析我们发现，现代集成制造系统拥有先进制造技术的绝大部分特点，只不过先进制造技术所涉及的的范围要比现代集成制造系统大，因此通过对先进制造技术的综合考察，我们提出了一个现代集成制造系统的技术构成模式。如图1所示，即在先进制造技术中，现代集成制造系统在吸收计算机集成制造系统的优秀成果的基础上，继续推动并行工程、虚拟制造、敏捷制造和动态联盟的研究工作深入进行，并不断吸收先进制造技术中的成功经验和先进思想，将它们进行推广应用，由此使现代集成制造系统成为先进制造技术的核心，具体说明如下：

1、并行工程（CE－Concurrent Engineering）：

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。为了达到并行的目的，必须建立高度集成的主模型，通过它来实现不同部门人员的协同工作；为了达到产品的一次设计成功，减少反复，它在许多部分应用了仿真技术；主模型的建立、局部仿真的应用等都包含在虚拟制造技术中，可以说并行工程的发展为虚拟制造技术的诞生创造了条件，虚拟制造技术将是以并行工程为基础的，并行工程的进一步发展就是虚拟制造技术。同时，并行工程是在CAD、CAM、CAPP等技术支持下，将原来分别进行的工作在时间和空间上交叉、重迭，充分利用了原有技术，并吸收了当前迅速发展的计算机技术、网络技术的优秀成果，使其成为先进制造技术中的基础。

虽然并行工程在我国进行的研究工作中属于热点，也取得了一些成果，但是目前还存在以下一些问题：

(1)研究的广度和深度不够：虽然并行工程的研究工作已经广泛开展，但是无论从研究的内容上看，还是从研究的水平上说都明显存在差距。如：并行工程在成本和质量上的应用才刚刚起步，与供应商的集成问题还没有提上日程。

(2)与并行工程有关的技术实用化不够：在实用技术研究方面，目前还没有商品化软件诞生，而国外公司已经推出商品化软件（如：PTC的Pro-Engineering、CV的CADDS5）。

(3)并行工程的实施队伍不够：由于科研力量薄弱，在研究上还不能全面开花，并行工程的实施就更是难上加难了。而且，当前国内机械行业在激烈的市场竞争中经济效益不好，CAD/CAM技术还有待普及，全面实施并行工程还缺乏基本的物质基础。

由于并行工程所处的基础性地位及我国研究工作的不足，就决定了必须将它作为现代集成制造系统的基础性研究工作不断深入地进行。

2、虚拟制造（VM－Virtual Manufacturing）：

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，在产品实际生产前就采取预防措施，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【4】。

目前，虚拟制造技术已经在国外有所应用，例如：美国Boneing公司设计的一架VS-X虚拟飞机，可用头盔显示器和数据手套进行观察与控制，使飞机设计人员身临其境地观察飞机设计的结果，并对其外观、内部结构及使用性能进行考察；日本Matsushita公司开发的虚拟厨房设备制造系统，允许消费者在购买商品前，在虚拟的厨房环境中体验不同设备的功能，按自己的喜好评价、选择和重组这些设备，他们的选择将被存储并通过网络送至生产部门进行生产；美国Coventry School of Art and Design开发的虚拟原型制作系统，设计者在设计的初始阶段能够在计算机中构造虚拟原型并对此原型进行评价【6】。

国内的研究刚刚起步，主要集中在三个方面【7】：

（1）产品虚拟设计技术：

主要包括虚拟产品开发平台、虚拟测试、虚拟装配以及机床、模具的虚拟设计实现等。其中清华大学利用美国国家仪器公司的Labview开发平台实现了锁相电路的虚拟，机械科学研究院采用C语言和OpenGL进行编程初步实现了立体停车库的虚拟现实下的参数化设计，可以直观地进行车库的布局、设计、分析和运动模拟。

（2）产品虚拟制造技术

主要包括材料热加工工艺模拟、加工过程仿真、板材成型模拟、模具制造仿真等。北航与一汽用OPTRIS开发的板料成型软件已经基本能够模拟类似车门的中等复杂程度的汽车覆盖件和其他冲压成型件的冲压成型过程；沈阳铸造研究所开发的电渣熔铸工艺模拟软件包ESRD3D已经应用于水轮发电机变曲面过流部件生产中，其产品在刘家峡、李家峡、天生桥、太平役等7个电站中使用；合肥工业大学研制的双刀架数控车床加工过程模拟软件已经在马鞍山钢铁股份有限公司车轮轮箍厂应用，使数控程序现场调试时间由几个班缩短到几小时，并保证一次试切成功；北京机床研究所、机械科学研究院、东北大学、上海交大和长沙铁道学院等单位也研制出一些这方面的仿真软件。

（3）虚拟制造系统

主要包括虚拟制造技术的体系结构、技术支持、开发策略等。其中提出了比较成熟的思想并可能实现的是由上海同济大学教授提出的分散网络化生产系统和西安交通大学谢友柏院士组建的异地网络化研究中心。

从以上的论述中可以看到国内外研究水平差距是很大的，而且由于虚拟制造技术既是并行工程的发展方向又是敏捷制造的核心，这就决定我们必须以它作为现代集成制造系统的中心技术，以带动相关技术的研究工作的进行，并使它们协同一致顺利地发展。

3、敏捷制造（AM－Agile Manufacturing）：

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，对用户需求作出快速反应，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。

自从1991年美国提出敏捷制造的思想后，美国政府就赞助许多研究单位开发实现敏捷制造的基础结构和工具，并鼓励在不同行业进行示范应用，目前已经取得了一定进展。例如：在遥测装置生产的敏捷制造示范项目中，它联合了加利福尼亚的圣地亚国家实验室、联合信号公司堪萨斯城分部和新墨西哥的圣地亚国家实验室以及机械主箱、印刷电路板供应商。通过联合弥补了单一企业资源不足的弱点，这一联盟的生产时间比单一企业的生产时间减少了50％，生产率提高显著。现在美国的很多大公司都参加了这一研究计划，在欧洲和日本等发达国家也纷纷成立了相应的机构，进行相应的研究和实施工作。我国专家从1993年就开始对敏捷制造进行跟踪研究，主要包括：实施敏捷制造的技术基础；虚拟公司的建立步骤及其体系结构和运行模式；虚拟公司的组织与应用等。与国外相比，这些研究工作只能算原则性的研究工作，距离实用还需要走很长的一段路。因此，在我国企业目前还不可能实现敏捷制造，但是从科学研究的角度看，我们认为需要在合适的条件下建立一个研究性的虚拟企业，加深我们对虚拟企业在实际应用中所遇难题的理解，即在实践中吸取有益的经验，为今后的发展作一定的技术储备。

4、绿色制造（GM－Green Manufacturing）：

绿色制造是一个综合考虑环境影响和资源效率的现代制造模式，其目标是使得产品从设计、制造、包装、运输、使用到报废的整个产品生命周期中，对环境的影响（负作用）最小，资源的使用效率最高。绿色制造的提出是人们日益重视环境保护的必然选择，发展不能以环境污染为代价，国际制造业的实践表明，通过改进整个制造工艺来减少废弃物，要比处理工厂处理已经排放的废弃物大大节省开支。绿色制造的实现可以通过计算机仿真来达到目的，即它是虚拟制造的一部分。从可持续发展战略的观点看，绿色制造是必然选择，它将成为现代集成制造系统的一个重要的组成部分。

从以上的分析中我们可以看到：各种先进制造技术是相互关联、彼此交叉的，在先进制造技术这一大厦下，现代集成制造系统成为它的核心，并随着先进制造技术的不断发展而发展，即现代集成制造系统应该是一个动态的概念。

我国现代集成制造系统的发展策略

在市场竞争的推动下，先进制造技术发展十分迅速，新思想、新概念层出不穷，通过对现代集成制造系统与先进制造技术关系的分析，我们认为在制定我国现代集成制造系统的发展策略时，应该注重以人为本的思想，运用并行工程的哲理，使各种先进制造技术相互衔接、协调发展，并不断吸收先进制造技术的成熟成果，为先进制造技术在我国的广泛应用起到促进的作用。

目前，在美国并行工程已到了推广应用阶段，在虚拟制造方面也有商品化软件投入市场，在这方面我们存在巨大的差距，主要表现在：从研究工作方面看，科研经费紧缺，科研力量分散，科研成果难以推广应用，人才流失严重；从企业方面看，企业的整体素质不高，管理工作落后，科研能力薄弱，当面临国际竞争时大多难以为继，很难在现代集成制造系统方面花费过多，而且受企业人员素质的制约，一些先进的技术还不易取得立竿见影的实际效果，这些都影响了企业应用先进制造技术的热情；从国家政策方面看，虽然国家对制造业十分重视，但是，由于我国当前正处在改革过程中，多种机制同时运行，多方利益难以协调，在资金使用上往往顾此失彼，而且国家财政困难，也难以使用重金支持现代集成制造系统的研究。针对上述实际情况，我们提出下列解决方案：

（1）以企业需求为出发点，以“甩图板”工程为契机，大力普及CAD技术，帮助企业进行人员培训，提高企业人员的素质（其中包括技术水平、劳动态度、道德水平等），不断提高企业的管理水平，在计算机集成制造系统成功示范企业中及时推广并行工程，并适当宣传虚拟制造、敏捷制造等思想和技术，为企业的进一步发展提供坚实的基础。

（2）在政府方面，应发挥政府的协调职能，组织企业和科研部门进行多方面、多层次的合作，加强科研成果的应用推广，而且应组织多学科、跨地区的科研力量共同攻关；从宏观上加强对现代集成制造系统的指导，集中大家的智慧制定出符合我国国情的发展计划，并将计划的执行落到实处。

（3）在技术的先进性方面，不要过度追求世界领先，应该根据企业实际要求，解决实际问题，力争尽快创造效益，以此取得企业的支持并获得资金上的帮助，以便形成良性循环，促进研究工作的进一步开展。同时，应该参与国际合作，跟踪国际研究动态，当然，也可以适当引进一些关键的、有发展潜力的技术，进行消化和创新，缩短我国与世界先进水平的差距，保持一定的技术领先性。

（4）针对我国科研力量分散的弱点，仿照分散网络化生产的思想，利用计算机网络，开展合作研究，建立分布式网络化研究中心，协调一致进行科技攻关。所谓分布式网络化研究中心就是利用信息技术、网络技术、计算机技术对现实研究活动中的人、物、信息及研究过程进行全面的集成，在一定时期内为了共同的目标以最佳的人员和单位组合来开展科学研究工作，调动各方面的积极性通过协同工作达到研究工作的广泛开展和深入进行，缩短科研周期，增强科技成果的竞争力，也可以说分布式网络化研究中心是将现实的研究机构的职能在网络中的映射，是一种“虚拟”的工作模式【9】。

综上所述，发展我国的现代集成制造系统应该以企业的需求为动力，通过政府的政策和计划的协调，继续深入开展并行工程、虚拟制造、敏捷制造和绿色制造的研究与应用，并利用分布式网络化研究中心，组织各地区的科研力量集中突破与现代集成制造系统密切相关的如STEP标准的应用、CORBA规范的推广、企业过程重构理论的研究等具有重大战略意义的理论研究工作，逐步使现代集成制造系统成为我国制造业的灵魂。

参考文献

李伯虎等，现代集成制造系统的发展与863/CIMS主题的实施策略，CIMS，1998，10:7～15 吴澄，李伯虎，从计算机集成制造系统到现代集成制造系统，CIMS，1998，10:1～6 李敏贤，面向21世纪的先进制造技术，机械工业自动化，1998，20(4):1～3 虚拟制造技术研讨与演示会论文集，机械科学研究院，1998，9 Wiens G.J. : Overview of Virtual Manufacturing， Proceedings of 2nd Agile Manufacturing Conference: Albuquerque， New Mexico， USA， March 16～17，1995 王宏典、张友良，虚拟制造技术及其应用，机械科学与技术，1998，17（3）: 477～479 陈晓川、张暴暴、刘晓冰、冯辛安，虚拟制造技术研究概况综述，机械制造，1998，12:8～10 IKimura F.: Product and Process Modeling as a Kernel for Virtual Manufacturing Environment. Annals of the CIRP，1993，42(1):147～150 陈晓川、刘晓冰、冯辛安，分布式网络化研究中心及其体系结构，计算机辅助设计与制造，1998，12 The Strategy and Frame of Contemporary Integrated Manufacturing System

Chen Xiao-Chuan， Liu Xiao-Bing

(Dalian University of Technology， CIMS Centre，Dalian，116023)

Abstract: Recent years the new advanced manufacturing technologies(AMTs) are developed rapidly. In this paper， we analyzed contemporary integrated manufacturing system(CIMS) technology and the relation between CIMS and the other AMTs according to Chinese conditions. We proposed the system frame and some developing strategies of CIMS that will be beneficial to our manufacturing sector for development of AMT in China.

第7篇：现代制造技术的概念范文

关键词：先进制造技术；教学内容；考核方式

【中图分类号】G712

制造业是国民经济中重要的支柱产业，制造技术的水平和制造业的实力反映一个国家的生产力水平，决定着国家的经济竞争力和综合国力的强弱。由于传统的以大批量生产为特征的制造技术和制造模式已无法适应现代市场环境的严峻挑战，从而引发了制造技术、制造模式和管理技术的剧烈变革，先进制造技术就是在这样的环境下提出来的新观点。先进制造技术是制造业在不断吸收信息技术及现代化管理技术等方面的成果，并将其综合应用于产品设计、制造、检测、管理、销售、使用、服务直至回收的制造全过程，以实现优质、高效、低耗、清洁、敏捷的生产，从而提高企业市场竞争力的制造技术的总称。

随着我国制造业的迅猛发展，先进制造技术和现代管理方法在生产中的应用越来越多，我院机械类专业开设了《先进制造技术》课程，目的是拓宽学生专业视野，掌握制造技术最新发展。由于先进制造技术课程涉及的内容多，哲理深奥，覆盖面广等原因，使得学生在学习的过程中理解和掌握比较困难，学生的感性认识欠缺，对学习的兴趣不高，普遍感到枯燥难懂，学习注意力难以持久，因而学习效果不好。怎样使学生在有限的时间内学到更多的知识，培养良好的职业素养和创新能力，对先进制造技术课程进行教学内容和教学手段的改革就显得十分重要。

一、《先进制造技术》课程的特点

1.课程的内容多，覆盖面广

《先进制造技术》课程的内容十分繁杂，覆盖面广，包括柔性制造系统、计算机集成制造系统、快速成型技术、先进生产管理技术、特种加工技术、超精加工技术、纳米加工技术、生物加工技术和绿色制造等先进的制造工艺技术和成组技术、并行工程、精益生产、准时生产、敏捷制造、虚拟制造、可重构制造、网络制造、智能制造等先进的制造模式，以及现代生产管理信息系统、企业供应链管理和产品数据管理等先进的管理技术等。

2.课程内容上既继承又发展，具有动态性

《先进制造技术》课程所讲授的内容中有很多的先进技术是既继承又发展的。如在物料需求计划的基础上，将企业的经营、销售、财务、成本管理纳入，则发展为制造资源计划，而制造资源计划经过扩充和进一步完善则发展成为企业资源计划。同时，随着时间的推移，各种先进制造技术不断吸收各种最新技术成果，并不断发展和创新。故本课程的内容也具有动态性，需要不断地更新。

3.教材内容的滞后性

先进制造技术发展迅速，而教材的内容大多是已经成熟或即将成熟的知识，与相关学科的最新进展相比存在一定的滞后性。因此，授课教师必须及时检索、查阅相关技术的最新研究成果，并补充到教学内容中，使学生能够掌握制造技术的最新知识。

4.教材内容的概述性

由于该课程涉及的内容多、课时少（一般为40课时），对于每一种先进制造技术，本课程都不能进行深入、详细的讲解，而只介绍其基本原理、特点、应用和发展趋势等。

二、教学改革

1.教学内容

作为高等教育的重要组成部分，高等职业教育以造就新型工业化需要的能力强、素质高的高端技能型人才为目标，不仅要培养大量能够胜任现场操作的高技能人才，而且要为潜在的未来能够担当企业推动技术创新和实现科技成果转化的高端技能人才营造训练环境。未来先进制造技术要求从业者既有较强的实践动手能力，又有一定的理论知识和智力技能，必须具有较强的自主学习能力和创新能力，具有对新知识、新技术的快速学习、吸收和创造性的应用能力，能够把高新技术和设计成果迅速转化为实践、产品，促进制造企业的产品创新和技术创新。先进制造技术作为一种动态技术，不断吸收各种最新的技术成果，那么作为介绍先进制造技术的《先进制造技术》课程也应该是一门动态的课程，随着新科技、新理念的不断出现而不断更新、充实和发展。另外，由于先进制造技术涉及产品的整个生命周期，从市场调研、产品设计、工艺设计、加工制造、生产管理、售前售后服务到产品的回收等方方面面的内容，因此先进制造技术课程的内容十分庞杂，涉及许多其它学科的知识，如管理科学、电子科学、材料科学、信息科学等，在短时间内全部掌握是不可能的。对于教学内容的安排就显得尤为重要，先进制造技术包含的内容非常广泛，教学课时内不能全部介绍，课堂教学只能选择有限的部分内容讲解。重点介绍现代设计技术、先进成形制造技术、先进制造工艺技术、制造自动化、先进制造的模式与管理技术等核心内容。同时，教师应注意收集各种先进制造技术最新的研究成果，及时补充教学内容，确保教学内容的前瞻性。

2.课堂教学方式

如何增加学生学习的动力，激发学生学习新知识和新技术的兴趣。要转变传统的教师观与学生观，教师不能只单纯地传授知识，为人师表，把学生当作被动受教育的客体。在课堂教学中，从以教师为中心向以教师为主导，学生为主体的转变，从单一的专业教育向综合素质教育和通识教育的转变，从以传授知识为主向全面地培养能力为主的转变，从单一的培养模式向多层次、多方位的立体培养和因材施教的转变，从封闭式教学向开放式教学转变。经过一段时间的学习，确立引导学生自主学、激励学生合作学、培养学生创造学三个学习目标。

（1）教师应引导学生自主学习

知识更新速度的加快，知识总量急剧增加，教育的重点要从传授知识转变为着重培养能力，特别是学习能力和思维能力。教师在教学过程中，要充分发挥学生的主观能动作用，引导和启发学生主动认知、质疑问题，重点掌握研究和解决问题的思路和方法。注意指导学生对所学知识的思考、归纳、总结、应用，从而了解学习过程，认识学习规律，寻找和总结适合自己的、灵活而高效的学习方法，发展学生的自主学习能力，为学生的再学习和继续发展奠定基础。教学中引导学生明确想学什么和应该知道什么，然后让学生选择自己感兴趣的部分内容自主学习，在课余的时候收集相关的新知识和新技术，在课堂中给予学生机会讲解。学生选择学习内容，掌握了学习的主动权，激发了学习兴趣。同时应及时修订和充实教学的内容，扩大课程教学资源，提高课堂教学的柔性。

（2）在课堂上引入案例教学法

通过企业生产实例提出需要解决的问题，然后介绍解决问题的方法，最后总结必要的结论和概念，避免传统的提出概念、解释概念、举例说明这一知识学习的三段论，这样可以让学生从死啃理论教学和书本中走出来。在课堂上中通过给定的问题情景，鼓励学生以小组活动的形式运用已学的知识，模拟解决问题的方法，通过讨论共同找出结论。学习能力弱的同学碰到自己解决不好的问题时，可以由能力较强的小组成员讨论解决，也可以在其他小组同学的帮助下完成。小组讨论既可以让学生互补知识，同时也锻炼了学生团队合作精神。

（3）合理应用多媒体教学课件

那种以教师为中心、课堂为中心、书本为中心的教学模式已经不能适应现代课堂的需要，而多媒体教学课件能较好地将文字、图像、声音、动画和视频信息等众多媒体的信息集于一体，给学生提供一个生动逼真、内容丰富、交互性好的人机界面，使学生的各个感官能够同时接受到大量的教学信息和丰富的知识，能培养学生的想象能力、创新思维和创新意识。虽然计算机辅助教学带来了许多新的变化，但多媒体只不过是学习和教学的-种工具，也不是所有的内容都适合应用多媒体，教师需要适时地讲解难点和提醒学生在演示过程中注意观察重点，并及时加以引导、启发、归纳和总结。

（4）培养创新意识和创新能力

创新能力是21世纪从业者的基本要素。要从授课指导思想、学习环境、课程评估、学习气氛等多种因素考虑，把课堂教育中的不同教学环节、教学方法、课外活动的作用结合起来，激发学生的创新动机和创新精神。教师应注意给学生营造不同智力要求又有挑战性的问题情景，让学生通过自己一系列思维的加工，发展自己的创新思维和能力；给学生以主动探究、自主学习的空间，通过各种途径、形式搜集、整理资料，通过质疑、思考、论证、解决问题，得出结论；采用启发式、讨论式等多种教学类型和组织形式，注意激发学生多方面的思维，使其智力活动多样化、丰富化；给学生以心理安全的教学气氛，鼓励和尊重学生的提出的各种问题和想法，让学生知道他们的观点是有价值的，并从因果关系上展开评价。

3.考核方法

考核方法主要表现在考核内容和考核形式两个方面。在考核内容上尽量涉及先进制造技术的各个方面，知识覆盖面宽，考核内容全面，同时要抓住重点，选择那些广泛应用于我国生产实际的先进制造技术，如数控技术、激光技术等。在考核形式上可以采取上课讨论、平时查阅文献、课后布置作业、实践环节、小论文等多种形式，变考知识为考能力，按照一定比例权重来决定本课程的最终成绩，这样可以改变过去"一张试卷定终身"的局面。同时给学生在学习本课程时很大的自由度，锻炼学生的查阅文献、信息获取，论文写作、实践和操作等方面的能力。另外，可以采用合适的方式让学生对本课程进行评价，一方面对教师的教学方法、教学效果提出一些建设性的意见，以便教师根据反馈意见进行改进；同时可以根据课程评价内容反映学生对本课程的参与程度，将其作为考核学生的一种辅助方式。

三、小结

先进制造技术具有先进性、广泛性、实用性、系统集成性和动态性等特点，是在传统制造技术、信息技术、自动化技术、现代管理技术等相互渗透、融合而形成的。《先进制造技术》这门课程也要随着先进制造技术的发展而与时俱进，从教学内容、教学方法、考核方法等方面进行改革。使课堂教学质量得到变革性的提高，从而培养出具备更强创新能力、综合能力、能适应环境变化的高端技能型型人才。

参考文献：

[1]贾晨辉，马文锁，任小中.先进制造技术课程教学方法研究[J].科技资讯，2009.

第8篇：现代制造技术的概念范文

机电一体化又称机械电子学,最早出现在1971年日本杂志《机械设计》的副刊上,随着机电一体化技术的快速发展,机电一体化的概念被我们广泛接受和普遍应用。随着计算机技术的迅猛发展和广泛应用,机电一体化技术获得前所未有的发展。现在的机电一体化技术,是机械和微电子技术紧密集合的一门技术,他的发展使冷冰冰的机器有了人性化,智能化。

1.1机电一体化技术的组成要求与原则

五大组成要素:一个机电一体化系统中一般由结构组成要素、动力组成要素、运动组成要素、感知组成要素、职能组成要素五大组成要素有机结合而成。

四大原则:构成机电一体化系统的五大组成要素其内部及相互之间都必须遵循结构耦合、运动传递、信息控制与能量转换四大原则。

1.2机电一体化技术的具体内容

(1)机械技术 机械技术是机电一体化的基础,机械技术的着眼点在于如何与机电一体化技术相适应,利用其它高、新技术来更新概念,实现结构上、材料上、性能上的变更,满足减小重量、缩小体积、提高精度、提高刚度及改善性能的要求。在机电一体化系统制造过程中,经典的机械理论与工艺应借助于计算机辅助技术,同时采用人工智能与专家系统等,形成新一代的机械制造技术。

(2)计算机与信息技术

其中信息交换、存取、运算、判断与决策、人工智能技术、专家系统技术、神经网络技术均属于计算机信息处理技术。

(3)系统技术

系统技术即以整体的概念组织应用各种相关技术,从全局角度和系统目标出发,将总体分解成相互关联的若干功能单元,接口技术是系统技术中一个重要方面,它是实现系统各部分有机连接的保证。

(4)自动控制技术

其范围很广,在控制理论指导下,进行系统设计,设计后的系统仿真,现场调试,控制技术包括如高精度定位控制、速度控制、自适应控制、自诊断校正、补偿、再现、检索等。

(5)传感检测技术

传感检测技术是系统的感受器官,是实现自动控制、自动调节的关键环节。其功能越强,系统的自动化程序就越高。现代工程要求传感器能快速、精确地获取信息并能经受严酷环境的考验,它是机电一体化系统达到高水平的保证。

(6)伺服传动技术 包括电动、气动、液压等各种类型的传动装置,伺服系统是实现电信号到机械动作的转换装置与部件、对系统的动态性能、控制质量和功能有决定性的影响。

2、机电一体化技术的应用

机电一体化是从系统的观点出发,综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、光学技术、电力电子技术、接口技术等群体技术,合理配置各功能单元,在多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值,并使整个系统最优化的系统工程技术,它使工业生产由“机械电气化”迈入了“机电一体化”为特征的发展阶段。

2.1 在现代机械制造业中的应用 传统机械制造业是建立在规模经济的基础上,靠企业规模、生产批量、产品结构和重复性来获得竞争优势的,它强调资源的有效利用,以低成本获得高质量和高效率,其生产盈利是靠机器取代人力,靠复杂的专业加工取代人的技能来获取的。先进的机械制造业是以信息为主导,采用先进生产模式、先进制造系统、先进制造技术和先进组织管理形式的全新的机械制造业,其特征是全球化、网络化、虚拟化、智能化以及环保协调的绿色制造。现代制造业集成了现代科学技术的发展,充分利用电子计算机技术,使制造技术提高到新的高度。近年来,制造工程领域的新技术相继诞生,如计算机数字控制、现代集成制造系统、柔性制造技术、敏捷制造、虚拟制造、并行工程等。

2.2 在饮料行业中的应用 机电一体化技术是当今发展最快、应用前景最为广泛的技术之一。机电一体化技术在食品、饮料包装机械的开发、设计和制造过程中的应用。不仅使单机的自动化程度大大提高,而且使整条包装生产线的自动化控制水平、生产能力得到很大提高,使其竞争能力远远超过传统的机械控制的同类设备。可以大大改善食品饮料包装生产设备产品的质量,提高其国内、国际竞争能力。

2.3 在钢铁企业中的应用

2.3.1 计算机集成制造系统(CIMS) 钢铁企业的CIMS是将人与生产经营、生产管理以及过程控制连成一体,用以实现从原料进厂,生产加工到产品发货的整个生产过程全局和过程一体化控制。

2.3.2 现场总线技术(FBT) 现场总线技术是连接设置在现场的仪表与设置在控制室内的控制设备之间的数字式、双向、多站通信链路。采用现场总线技术取代现行的信号传输技术就能使更多的信息在智能化现场仪表装置与更高一级的控制系统之间在共同的通信媒体上进行双向传送。

2.3.3 交流传动技术 随着电力电子技术和微电子技术的发展,交流调速技术的发展非常迅速。由于交流传动的优越性,电气传动技术在不久的将来由交流传动全面取代直流传动,数字技术的发展,使复杂的矢量控制技术实用化得以实现,交流调速系统的调速性能已达到和超过直流调速水平。交流传动系统在轧钢生产中一出现就受到用户的欢迎,应用不断扩大。

2.3.4 开放式控制系统 “开放”意味着对一种标准的信息交换规程的共识和支持,按此标准设计的系统,可以实现不同厂家产品的兼容和互换,且资源共享。开放控制系统通过工业通信网络使各种控制设备、管理计算机互联,实现控制与经营、管理、决策的集成,通过现场总线使现场仪表与控制室的控制设备互联,实现测量与控制一体化。

2.3.5 分布式控制系统(DCS) 分布式控制系统采用一台中央计算机指挥若干台面向控制的现场测控计算机和智能控制单元。利用计算机对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制。分布式控制系统与集中型控制系统相比,其功能更强,具有更高的安全性,是当前大型机电一体化系统的主要潮流。

3、机电一体化技术的发展趋势

3.1 智能化 智能化即要求机电产品有一定的智能,使它具有类似人的逻辑思考、判断推理、自主决策等能力。例如在CNC数控机床上增加人机对话功能,设置智能I/O接口和智能工艺数据库,会给使用、操作和维护带来极大的方便。随着模糊数学、神经网络、灰色理论、心理学、生理学和混沌动力学等人工智能技术的进步与发展,为机电一体化技术发展开辟了广阔天地。

3.2 数字化 微控制器和接口技术的发展奠定了机电产品数字化的基础,如不断发展的数控机床和机器人;而计算机网络的迅速崛起,为数字化设计与制造铺平了道路,如虚拟设计、计算机集成制造等。数字化要求机电一体化产品的软件具有高可靠性、通用性、易操作性、可维护性、自诊断能力以及友好人机界面。数字化的实现将便于远程控制操作、诊断和修复。

3.3绿色化 工业发达给人们的生活带来巨大变化,在物质丰富的同时也带来资源减少、生态环境恶化的后果,所以绿色产品概念在这种呼声中应运而生。绿色产品是指低能耗、低材耗、低污染、舒适、协调而可再生利用的产品。在其设计、制造、使用和销毁时应符合环保和人类健康的要求,机电一体化产品的绿色化主要是指在其使用时不污染生态环境,产品寿命结束时,产品可分解和再生利用。

第9篇：现代制造技术的概念范文

关键词：模块化造船技术 发展研究 概念与原因 现状

中图分类号：U6 文献标识码：A 文章编号：1007-0745（2013）06-0334-01

一、对模块化造船技术的阐述

所谓模块化造船技术，主要指的是在造船的过程当中通过采用一些独立的单元件或者标准件来组装建造，继而形成具有一定功能的集成模块且将之组合成整体来取代其相对独立的状态。从另一程度上来看，模块化造船一般需要遵循在设备制造厂把设备组装成标准化模块并试验合格，需要在造船厂完成各个模块上船安装工作且对各个模块的标准化连接口进行结合的基本流程，这在很大程度上能够有效提高船舶建造速率。

从另一层面上来讲，相对于传统的分段造船方式而言，模块化造船一般包涵诸如模块具有标准化的构造、标准件和可选部件以及可组装性的预制件等特点。而从近些年以来模块化造船技术快速发展的原因来看，往往由于模块化造船能够有效缩短建造周期与有效降低建造成本，往往由于模块化造船可以有效提高设备的维修和改装，往往由于模块化造船有利于实现规模经济的发展，继而能够有效提高企业竞争力，因而当前模块化造船技术在世界各国船舶建造中普遍采用。同时，模块化造船常常会存在着诸如总体性能较差、运营费用较高以及更换或维修所造成的损失更大等缺陷，这些问题都是此后模块化造船技术发展过程中所要切实解决的问题。

二、模块化造船技术的现状

从当前国内外模块化造船技术的现状来看，世界各国正处于模块化造船的第四个阶段，并且正形成更高水平的造船技术。现阶段，我国正朝敏捷制造技术结合船舶生产的模式分阶段进行研发，因而目前我国正处于以壳舾涂一体化的中间产品导向型阶段向以设计制造一体化的产品导向型阶段的过渡期。自2009年开始，我国所承接的新船订单早已赶超韩国位列世界第一，并且在中国所承接的新船订单中主要是以三大主流船型散货船、油船和集装箱船为主，这对我国模块化造船的发展带来了机遇。

而另一方面，近两年来国内绝大多数船厂面临着新接订单减少、用工成本升高、资金困难以及技术壁垒等一系列问题，因而对于模块化船舶的思想主要是体现在总体布置中贯彻模块化技术以及设备系统采用集装箱功能模块两个方面。同时，由于受到传统船舶建造思想的禁锢，当前普遍存在着设计思想僵化以及存在一定滞后性，这使得诸如不能正确处理总装造船与单元、模块化设计造船的关系，理论研究薄弱而迫切需要寻找恰当的造船方法，以及传统的生产组织形式受外界因素与相互之间的影响很大等各种各样问题的出现，因而施工单位需要切实将模块化造船理念贯穿与船舶设计、开发、建造以及管理等整个过程之中，亦需要在形成船舶设计与建造一体化的基础上及时更新设计理念，从而才能实现模块化造船的目的。

三、探析模块化造船技术的发展趋势

从一定程度上来看，当前模块化造船技术的发展与现代造船技术的发展是相辅相成的，并且伴随着科技信息水平的快速提高与广泛应用，伴随着造船精度控制技术以及船舶工程管理技术的不断完善，当前模块化造船不断朝着集成化方向发展的。并且从另一角度上来看，由于现代化信息技术成果的广泛应用，模块化造船技术的发展必然离不开新技术。因而伴随着计算机技术、人工智能技术以及机器人技术研究工作的不断深入，未来的模块化造船方式必然随之发生重大改变。

同时，先进制造模式在模块化造船中的广泛应用必定是未来的另一发展趋势。通过将当前信息化网络技术成果应用到模块化造船工作当中来，能够在很大程度上实现异地设计与制造管理，从而大大方便了模块化造船设计与管理工作的开展，进而持续创造出企业经济效益、提高企业竞争力。而从企业的角度上来分析，未来造船模式主要指的是计算机集成制造系统。这与上文所介绍是大致相同的。企业通过依靠集成一体化机制的深入发展，通过依靠信息高速公路或者信息数字化与网络化将各地的模块工厂、材料以及设备制造厂与企业自身有机链接，能够随时、可视地进行异地联合生产，进而形成以产品为导向的动态无缝整合建造系统。这种系统亦是当前彻底模块化造船的主要依托。

而作为当前逐渐兴起的生产中心造船模式，这种新型的模式能够建造专门的分段并展开相应的预舾装工作形成模块产品，或制造专门的功能单元模块，或进行总装工程形成终端产品。因而根据中心的设置位置和体系结构，可以简单分为实体中心和虚拟中心。并且对于虚拟中心而言，虚拟中心实际是一个能够充分发挥承接造船订单、船台以及试航交船等众多功能的虚拟企业，在信息技术与智能技术运用的前提下采用新型的控制方式来达到联动控制，继而能够提高生产效率以及降低船舶制造成本。所以造船企业未来采用的模式必然是生产中心造船模式。

结束语

综上所述，我们不难得出现代船舶企业在模块化造船技术的发展过程中必然会遇到各种各样的问题，这就需要船舶企业在发展过程中切实利用当前信息化高新技术成果来武装自己，并且在采用生产中心造船模式的基础上形成企业独特的社会竞争力，从而才能够有效降低生产成本以及提高生产效率，进而才能够在真正意义上达到发展模块化造船技术的本质目的。

参考文献：

[1]于逢平，肖洪钧，姜照华.先进制造模式的综合创新战略分析：以总装化造船为例[J].大连理工大学学报，2010，31（1）：11-15.

[2]李加亮，王越.模块化造船的现状及未来发展趋势的思考[J].中国水运，2013，13（3）：3-4.

[3]肖艳秋，孙厚芳，薛庆，李海超.船舶模块化设计建造关键技术研究[J].先进制造技术高层论坛暨制造业自动化与信息化技术研讨会，2007：199-206.