智能制造先进制造技术

〔智能制造〕先进制造技术了制造科学中几何计算和几何推理等多方面的争论课题，其理论有待进一步突了制造科学中几何计算和几何推理等多方面的争论课题，其理论有待进一步突破，当前一门学科--计算机几何正在受到日益广泛和深入的争论。在现代制造过程中，信息不仅已成为主宰制造产业的打算性因素，而且还方面，都还有待进一步突破。各种人工智能工具和计算智能方法在制造中的广泛应用促进了制造智能的方面。二、现代机械工程的前沿科学前沿科学区分于一般根底科学的重要特征是它涵盖了工程实际中消灭的关键科学技术问题。超声电机、超高速切削、绿色设计与制造等领域，国内外已经做了大量的争论工作，但创的关键是机械科学问题还不明朗。大型简单机械系统的性能优化设计和产品创设计、智能构造和系统、智能机器人及其动力学、纳米摩擦学、制造过程的三维数值模拟和物理模拟、超精度和微细加工关键工艺根底、大型和并联轴机床、微型机电系统等领域国内外虽然已做了不少争论，但仍有很多关键科学技术问题有待解决。2121学的重要前沿科学。机电产品是信息在原材料上的物化。很多现代产品的价值增值主要表达在信息和方式对其加以描述和表达，以进一步到达实现掌握和优化的目的。争论方向和内容：状态下的生产决策、虚拟治理制造、基于网络环境下的设计和制造、制造过程和制造系统中的掌握科学问题。制造信息学。微机械及其制造技术争论微型电子机械系统(MEMS)，是指集微型传感器、微型执行器以及信号处理和掌握5μm3mmMEMS到的全部领域中都有着格外宽阔的应用前景。195960~120μm202110下：相当数量的微型元器件(微型构造、微型传感器和微型执行器等)和微系统争论物医学等多种工程技术和科学。三、现代制造技术的进展趋势2090AMTP〔IMS〕国际合作打算、韩国的高级现代技术国家打算(G--72000ESPRITBRITE-EURAM化、全球化的方向进展。当前现代制造技术的进展趋势大致有以下九个方面：(2)设计技术与手段更现代化。(5)开发一代超周密、超高速制造装备。(6)加工工艺由技艺进展为工程科学。(4)型特种加工方法的形成。(5)开发一代超周密、超高速制造装备。(6)加工工艺由技艺进展为工程科学。(7)实施无污染绿色制造。(7)实施无污染绿色制造。(8)制造业中广泛应用虚拟现实技术。(9)制造以人为本。3.1(8)制造业中广泛应用虚拟现实技术。(9)制造以人为本。3.1(AdvancedManufactuingTechnology)AMT由于微电子技术、自动化技术、信息技术等给传统制造技术带来的种种变化与型系统。具体地说，就是指集机械工程技术、电子技术、自动化技术、信息技术等多种技术为一体所产生的技术、设备和系统的总称。主要包括：计算机关心设计、计算机关心制造、集成制造系统等。AMT有赖于技术、治理和人力资源的有机协调和融合。先进制造技术主要包括以下三个技术群:3.23.2(1)面对制造的设计技术群术对产品开发生产费用、产品质量以及产品上市时间都有很大影响。产品和(CAD)以及工艺过程3.3支撑技术群是指支持设计和制造工艺两方面取得进步的根底性的核心技术。根本3.3支撑技术群是指支持设计和制造工艺两方面取得进步的根底性的核心技术。根本的。(2)制造工艺技术群(加工和装配技术群)产技术的传统领域。的掌握以及包装等。它们也是用于保证和改善主体技术的协调运行所需的技术,的掌握以及包装等。它们也是用于保证和改善主体技术的协调运行所需的技术,是工具、手段和系统集成的根底技术。支撑技术群包括:是工具、手段和系统集成的根底技术。支撑技术群包括:(1)信息技术:接口和通信、数据库技术、集成框架、软件工程人工智能、专家系统和神经网络、决策支持系统。(2)标准和框架：数据标准、产品定义标准、工艺标准、检验标准、接口框架。(3)机床和工具技术。(4)传感器和掌握技术：单机加工单元和过程的掌握、执行机构、传感器和传感器组合、生产作业打算。(5)其它3.4制造技术根底设施是指为了治理好各种适当的技术群的开发并鼓舞这些技术在素包括了车间工人、工程技术人员和。ATM1993术和方案方面的培训和教育,这些技术和方案将提高企业的生产竞争力。可以说,最正确效益的一系列措施,是使先进的制造技术与企业组织治理体制和使用技术的人员协调工作的系统工程,是先进制造技术生长和壮大的土壤,因而是其不行分割的一个组成局部。AMT素养；促进具有环境意识的制造等。AMT(1)设计技术制造预备阶段所需的设计工具与技术；支持技术为前两类开发工程供给所需的根底核心技术；实践中的方法与机制。(1)下一代智能制造单元与设备；(3)确保企业能广泛了解和应用先进制造技术而进展的根底设施建设。现代设计的方法和技术主要有：绿色设计。绿色技术就是为了减轻环境污染或削减原材料、自然资源使用的技色设计也是现代机械制造业进展产品设计开发的一个重要原则。并行工程。并行工程是现代设计的一个重要方法。最终是产品上市。这种设计方法，信息是单向依次地传递。承受并行工程方法，则将各个工程设计过程与其后续过程并行进展设计，而且上下过程之间的信息沟通是双向的，并据此作出决策。这意味着，承受并行工程方法，从一开头就要考虑产品整个生命周期中的全部因素，如用户要求概念形成、本钱质量、报废处理等。这就有利于提高产品质量、降低本钱、缩短研制周期。计算机关心设计。计算机关心设计是以计算机为工具，帮助设计人员进展设计很多，如概念设计、优化设计、有限元分析、计算机仿真、计算机绘图等。虚拟技术得到广泛应用。虚拟技术是以计算机支持的仿真技术为前提，对以及虚拟的企业。面对的挑战和竞争，过去那种大而全的企业已越来越没有优势，各种开放式的合作开发、生产与销售与日俱增。用户订货、产品创意设计、零部件生产、总成装配、销售及售后效劳等各个环节都可分别由不同地域的企业按某种契约进展互利合作。通过国际互联网、区域网和企业网，世界上任何地方先进制造技术一、先进制造技术工艺过程进制造工艺及自动化技术主要包括以下几个方面。1.毛坯制造工艺。毛坯制造是机械制造工艺的根底和前提。近几年，消灭了很多工艺及设备；气化模铸造工艺与设备等。锻压方面消灭了准确高效塑性成型技术，主要有热精锻生产线成套技术；冷温成型成套技术；辊锻和楔横轧成形技术；周密冲裁工艺及设备等。焊接与切割方面2.机械加工工艺。机械加工是机械制造工艺过程的主要组成局部，在这方面的趋势是向高效、高精度方向进展。主要有周密加工和超周密加工；高速切削与高速磨削；简单型面的数控加工；游离磨料的高效加工等。二、先进制造国内外的现状120械制造业得到了快速地进展。2070相比照较简洁，一个产品上市，很快就会有一样功能的产品跟着上市。20二、先进制造国内外的现状120械制造业得到了快速地进展。2070相比照较简洁，一个产品上市，很快就会有一样功能的产品跟着上市。2080烈。2090CIMSCIMS7CIMS的假设干争论工程，诸如CIMS理与决策信息系统、质量保证技术、网络与数据库技术以及系统理论和方法等均取得了丰硕成果，获得不同程度的进展。但因大局部大型机械制造企业和绝CAD3.外表处理。随着机械产品外表质量的要求越来越高，消灭了很多外表处理工程技术，包括化学镀非晶态合金技术；型节能外表涂装技术；高速燃气喷涂技术；等离子体化学气相沉积技术；离子束关心镀膜技术等。4.热处理。热处理工艺近几年消灭了可控气氛热处理、真空热处理、离子化学热处理、激光外表合金化等先进技术。5.自动化技术。在机械制造过程中，除了进展应用先进制造工艺以外，自动化技术的进展与应用是另一大特征。这些自动化技术包括机床数控技术、工业机器人、柔性制造技术、传感技术、集成制造技术、自动检测及信号识别技术等。格外薄弱，数控机床由于编程简单，还没有真正发挥作用。因此，与工业兴旺格外薄弱，数控机床由于编程简单，还没有真正发挥作用。因此，与工业兴旺国家相比，我国的制造业仍旧存在一个阶段性的整体上的差距。此外，我国还把握了一批先进的重大成套设备的核心技术。2.国外先进制造技术的现状(CAD)、计算机关心工程分析(CAE)和计算机仿真技术；在加工技术方面，巳实现了底层(车间层)的自动化，(AGV10(CIMS)它是在自动化技术、信息技术和制造技术的基国家相比，我国的制造业仍旧存在一个阶段性的整体上的差距。此外，我国还把握了一批先进的重大成套设备的核心技术。2.国外先进制造技术的现状(CAD)、计算机关心工程分析(CAE)和计算机仿真技术；在加工技术方面，巳实现了底层(车间层)的自动化，(AGV10(CIMS)它是在自动化技术、信息技术和制造技术的基心技术是/cAM(IMS)是指将专家系统、模糊规律、人工神经网络等人工智能人工智能的作用是要代替娴熟工人的技艺，学习工程技术人员的实践阅历和知系统的核心技术是人工智能。系统的核心技术是人工智能。三、先进制造技术的特点〔AdvancedManufacturingTechnology－AMT)是美国依据本国制造业面临的挑战和机遇,为增加制造业的竞争力和促进国家经济增长,首先(AdvancedManufacturingTechnology各国、日本以及亚洲兴工业化国家如韩国等也相继作出响应。先进制造技术是制造技术的最进展阶段,是面对21物质文明的保证,是与人类社会一起动态进展的,因此,制造技术必定也将随着科技进展而来,保持了过去制造技术中的有效要素;但随着高技术的渗入和制造环境的变化,已经产生了质了变化,先进制造技术是制造技术与现代高技术结合而产生的一个完整的技术群,是一类具有明确范畴的的技术领域,是面对21术。先进制造技术是面对工业应用的技术先进制造技术应能适合于在工业企业推广并可取得很好的经济效益,先进制造技术的进展往往是针对某一具体的制造业(如汽车工业、电子工业)的需求而进展起来的适用的先进制造技术,有明显的好的实践效果,以提高企业的竞争力和促进国家经济增长和综合实力为目标。向先进制造技术的过渡战略和措施。我国正在以前所未有的速度进入全球化的国四、我国先进制造技术目前存在的问题和解决措施四、我国先进制造技术目前存在的问题和解决措施半个世纪来，我国机械制造业虽然从无到有，从小到大取得了较快的进展，但与西方先进工业国家相比还存在这明显的差距，主要表现在如下方面：〔1〕产品档次低，高水平产品所占比例小5902580半个世纪来，我国机械制造业虽然从无到有，从小到大取得了较快的进展，但与西方先进工业国家相比还存在这明显的差距，主要表现在如下方面：〔1〕产品档次低，高水平产品所占比例小590258040%。〔2〕创开发力量差，产品奉献率低200010.53-452%。〔3〕专业化生产水平低我国根底零部件、根底工艺专业化水平与国外先进国家比较存在很大的差距。〔4〕企业生产治理技术落后理模式和手段未能得到实施。20右。结合我国根本国情，解决我国先进制造技术目前问题应：理模式和手段未能得到实施。20右。结合我国根本国情，解决我国先进制造技术目前问题应：〔1〕提高生疏，全面规划，力促先进制造技术的进展。〔2〕深化科技体制改革，推动技术创体系的建设。〔3〕将引进消化国外先进制造技术与自主开发创相结合。〔3〕将引进消化国外先进制造技术与自主开发创相结合。〔4〕大力进展先进高制造技术及其产业。〔5〕乐观培育制造性人才，努力提高制造业的全员素养。五、先进制造技术的内容1、制造系统自动化变化的响应速度和竞争力。2、周密工程和微型机械代表了目前周密工程的进展方向。周密工程的进展方向主要表现在：〔4〕大力进展先进高制造技术及其产业。〔5〕乐观培育制造性人才，努力提高制造业的全员素养。五、先进制造技术的内容1、制造系统自动化变化的响应速度和竞争力。2、周密工程和微型机械代表了目前周密工程的进展方向。周密工程的进展方向主要表现在：超周密加工设备及其型构造的争论金刚石砂轮超周密磨削加工方式：外圆磨削、无心磨、沟槽磨和切割加工材料：难加工材料，如陶瓷、半导体争论的关键问题：金刚石砂轮整修、微粉金刚石砂轮超周密磨削加工方式：外圆磨削、无心磨、沟槽磨和切割加工材料：难加工材料，如陶瓷、半导体争论的关键问题：金刚石砂轮整修、微粉金刚石砂轮超周密磨削现金超周密研磨抛光加工纳米加工和微型机械(MEMS)。中国在近十年期间，通MEMS域取得了突出进展。提出和进展了由于尺度效应而产生的微机械学。MEMS生物工程中的细胞分裂、显微手术和生物芯片的制造工艺;微传感器已民开头用于飞行器的加速度、压力等参数的实时测量;纳米薄膜润滑技术已应用于火箭和域取得了突出进展。提出和进展了由于尺度效应而产生的微机械学。MEMS生物工程中的细胞分裂、显微手术和生物芯片的制造工艺;微传感器已民开头用于飞行器的加速度、压力等参数的实时测量;纳米薄膜润滑技术已应用于火箭和计算机硬盘的制造工艺。3、特种加工特种加工亦称“非传统加工“或“现代加工方法“，泛指用电能、热能、光能、电化学能、化学能、声能及特别机械能等能量到达去除或增加材料的加工方法，从而实现材料被去除、变形、转变性能或被镀覆等。特种加工是指那些不属于传统加工工艺范畴的加工方法,它不同于使用刀具、磨具等直接利用机械能切除多余材料的传统加工方法。特种加工是近几十年进展和改进。直接利用电能、热能、声能、光能、化学能和电化学能，有时也结合机械能对工件进展的加工。特种加工中以承受电能为主的电火花加工和电解加工应用较广，泛称电加工。20特种加工亦称“非传统加工“或“现代加工方法“，泛指用电能、热能、光能、电化学能、化学能、声能及特别机械能等能量到达去除或增加材料的加工方法，从而实现材料被去除、变形、转变性能或被镀覆等。特种加工是指那些不属于传统加工工艺范畴的加工方法,它不同于使用刀具、磨具等直接利用机械能切除多余材料的传统加工方法。特种加工是近几十年进展和改进。直接利用电能、热能、声能、光能、化学能和电化学能，有时也结合机械能对工件进展的加工。特种加工中以承受电能为主的电火花加工和电解加工应用较广，泛称电加工。204050工方法不用成型的工具，而是利用密度很高的能量束流进展加工。对于高硬度材工方法不用成型的工具，而是利用密度很高的能量束流进展加工。对于高硬度材具,量具,刀具、仪器仪表、飞机、航天器和微电子元器件等制造中得到越来越广具,量具,刀具、仪器仪表、飞机、航天器和微电子元器件等制造中得到越来越广泛的应用。泛的应用。4、外表工程技术4、外表工程技术外表工程是外表经过预处理后，通过外表涂覆、外表改性或多种外表技术复合处理，转变固体金属外表或非金属外表的形态、化学成分、组织构造和应力状况，以获得外表所需性能的系统工程。外表工程技术是外表工程的核心和实质。5、快速成型制造提高产品竞争力有乐观的推动作用。自该技术问世以来，已经在兴旺国家的制造业中得到了广泛应用，并由此产生一个兴的技术领域。RP它可以在无需预备任何模具、刀具和工装卡具的状况下，直接承受产品设计“到今日的“增长法“，由有模制造到无模制造，这就是RPRP加工难度，具有如下特点:加工难度，具有如下特点:⑴成型全过程的快速性，适合现代剧烈的产品市场;⑵可以制造任意简单外形的三维实体;CAD产品的完善设计供给了优良的设计环境;⑷成型过程无需专用夹具、模具、刀具，既节约了费用，又缩短了制作周期。合应用，带有鲜亮的高技术特征。RP外形设计检查，装配检验和快速反求工程等。6、生物制造洁等典型特征。7、传统加工工艺及其设备的改造和革8、智能制造技术智能制造技术利用计算机模拟制造业领域的专家的分析、推断、推理、构思〔经营决策、选购、产品设计、生产打算、制造装配、质量保证〕，以实现整个制造企业经营运作的高度柔性化和高度集成化，从进制造技术。9、精良生产精良生产〔LeanProduction,LP，又叫做精益生产〕是美国麻省理工学院于19891990世界的机器》的两本专著中提出的概念，系统深入地总结了日本的成功阅历和80的特点是：占据市场，并向用户供给优质效劳。重视企业职工的作用，并强调雇员是比机器更重要的资产，要求并通过培，并做出决策，解决问题，排解故障。，简化开发过程和生产过程，削减生产费用，强调一体化质量保证。在产品开发过程中，由于集中了各方面的人员，大量的信息处理工作可以在组内完成所以加快了信息的传递速度，系统反响格外敏捷。在生产中承受准时制生产方式，精简间接工作岗位和中间治理层，简化产品检验环节，简化与协作厂的关系。零库存。实现产品品种多样化。9、灵敏制造2120了核心争论队伍。此项争论历时三年，于199421他们共同利益的一种的生产方式，即灵敏制造。灵敏制造是在具有创精神的组织和治理构造、先进制造技术〔以信息技术〕、有技术有学问的治理人员三大类资源支柱支撑下得以更快捷的反响力量。灵敏制造的优缺点优点：生产更快，本钱更低，劳动生产率更高，机器生产CAD/CAMRickDove[x,xRick灵敏性的度量看成是下面四个方面的综合度量：时间、本钱、强健性和自适应范围。但在不同的行业、不同的企业，针对不同的产品和生产过程，具体的评价指标和内容可能都是不一样的。这其中有很多不确定和综合性的因素。灵敏意味着擅长把握各种变化的挑战。灵敏赐予企业适时抓住各种机遇以及不断通过技术创来领导潮流的力量。因此可以讲，一个企业的灵敏性取决于它对机遇和创的治理力量。10、产品生产周期及清洁生产产品生产周期各阶段:1234投入期消费者对产品不了解，产品销售量少，单位产品本钱高，尚未建立最快速掠取策略、缓慢掠取策略、快速参透策略、缓慢参透策略。此时产品的销售增长率会大幅度提高。企业由于产品根本定型，开头了大批量生产，与此同时仿制品也开头消灭，竞争加大。可承受以下营销策略扩展购置产品的市场，树立品牌增加信任度。从评价分销渠道的选择，改进产品品质，适时调整价格。利润开头缓慢下降。开头改进市场策略、查找的细分市场、转变产品策略，改进市场营销组合因素。清洁生产是指将综合预防的环境保护策略持续应用于生产过程和产品中，以期削减对人类和环境的风险。清洁生产从本质上来说，就是对生产过程与产品采取整体预防的环境策略，削减或者消退它们对人类及环境的可能危害，同时充分满足人类需要，使社会经济效益最大化的一种生产模式。清洁生产是一种的制造性的思想，该思想将整体预防的环境战略持续应用由于市场竞争、科技进步流行趋势以及其他环境因素的变化企业将面临销售策略如下连续策略、集中策略、榨取策略、放弃策略。清洁生产是指将综合预防的环境保护策略持续应用于生产过程和产品中，以期削减对人类和环境的风险。清洁生产从本质上来说，就是对生产过程与产品采取整体预防的环境策略，削减或者消退它们对人类及环境的可能危害，同时充分满足人类需要，使社会经济效益最大化的一种生产模式。清洁生产是一种的制造性的思想，该思想将整体预防的环境战略持续应用于生产过程、产品和效劳中，以增加生态效率和削减人类及环境的风险。于生产过程、产品和效劳中，以增加生态效率和削减人类及环境的风险。对生产过程，要求节约原材料与能源，淘汰有毒原材料，减降全部废弃物的影响;对效劳，要求将环境因素纳入设计与所供给的效劳中。在美国，清洁生产又称为“污染预防“或“废物最小量化“。废物最小量化是美国清洁生产的初期表述，后用污染预防一词所代替。美国对污染预防的定义为:“污染预防是在可能的最大限度内削减生产厂地所产生的废物量力它包括通过源削减(源削减指:在进展再生利用、处理和处置以前，削减流入或释放到环境中的及降低水消耗量来合理利用资源人常用的两种源削减方法是转变产品和改进工外再生利用、废物处理、废物的浓缩或稀释以及削减其体积或有害性、毒性成分从一种环境介质转移到另一种环境介质中的活动。“清洁生产从本质上来说，就是对生产过程与产品实行整体预防的环境策略，济效益最大化的一种生产模式。具体措施包括:不断改进设计;使用清洁的能源和原料;承受先进的工艺技术与设备;改善治理;综合利用;从源头削减污染，提高资源生产是实施可持续进展的重要手段。清洁生产的观念主要强调三个重点:规能源。料和中间产品进展回收，改善治理、提高效率。造过程甚至使用之后的回收利用，削减原材料和能源使用。206070等，以掌握和改善环境污染问题，取得了肯定的成绩。11、工业与中国制造中国制造是一个全方位的商品，它不仅包括物质成分，也包括文化成分和人文内涵。中国制造在进展物质产品出口的同时，也将人文文化和国内的商业文明连带出口到国外。中国制造的商品在世界各地都有分布，同时也成为各国和地区贸易保护主义攻击的对象。中国制造是一个全方位的商品，它不仅包括物质成分，也包括文化成分和人中国制造是一个全方位的商品，它不仅包括物质成分，也包括文化成分和人文内涵。中国制造在进展物质产品出口的同时，也将人文文化和国内的商业文明连带出口到国外。中国制造的商品在世界各地都有分布，同时也成为各国和地区贸易保护主义攻击的对象。中国制造是一个全方位的商品，它不仅包括物质成分，也包括文化成分和人文内涵。中国制造在进展物质产品出口的同时，也将人文文化和国内的商业文明文内涵。中国制造在进展物质产品出口的同时，也将人文文化和国内的商业文明连带出口到国外。中国制造的商品在世界各地都有分布，同时也成为各国和地区连带出口到国外。中国制造的商品在世界各地都有分布，同时也成为各国和地区贸易保护主义攻击的对象。要到达这种竞争的根本目的，必定与实现这个目的的贸易保护主义攻击的对象。要到达这种竞争的根本目的，必定与实现这个目的的制造过程亲热相关。一般制造业的活动过程，可以分解为原料生产、产品设计、制造过程亲热相关。一般制造业的活动过程，可以分解为原料生产、产品设计、六、我国先进制造技术的进展趋势六、我国先进制造技术的进展趋势21lee〔一〕周密化周密加工、特种加工、超周密加工技术、微型机械是现代化机械制造技术进展的方向之一。周密和超周密加工技术包括周密和超精亲热削加工、磨削加工、(lnm=10-3μm)技术进展。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进展。〔二〕自动化20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21lee〔一〕周密化周密加工、特种加工、超周密加工技术、微型机械是现代化机械制造技术进展的方向之一。周密和超周密加工技术包括周密和超精亲热削加工、磨削加工、(lnm=10-3μm)技术进展。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进展。〔二〕自动化20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，己成为打算产品