先进制造技术产生的背景
先进制造技术的特点先进制造技术产生的背景
一、国际背景
先进制造技术(AMT)总体来说,是制造业不断吸收信息技术及现代化管理等方面的成果,并将其综合应用于产品设计、制造、检测、管理、销售、使用、服务乃至回收的制造全过程,以实现优质、高效、低耗、清洁、灵活生产,提高对动态多变的产品市场的适应能力和竞能力的制造技术的总称。现如今,AMT 已成为各国抢占制造业高地的重要手段,对我国的制造业发展有着举足轻重的作用。
20世纪80年代末,美国首先提出了先进制造技术(Advanced Manufacturing Technolo-gy,AMT)的新概念。长期以来,美国政府只对基础研究、卫生健康、国防技术等给予经费支持,而对产业技术不予支持,主张产业技术通过市场竞争,由企业自主发展。20世纪70年代,一批美国学者不断鼓吹美国已进入后工业化社会,认为制造业是夕阳工业.主张经济重心由制造业转向高科技产业和第三产业。其结果导致了美国在经济上竞争力下降,贸易逆差剧增,日本家电、汽车大量涌人并占领了美国市场。
1988年,美国政府开始投资进行大规模“21世纪制造企业战略”研究,并于其后不久提出了先进制造技术发展目标,制订并实施了先进制造技术计划(ATP)和制造技术中心计划(MTC)。
1991年,白宫科学技术政策办公室发表《美国国家关键技术》报告,重新确立了制造业的地位。1993年,
克林顿在硅谷发表题为《促进美国经济增长的技术——增强经济实力的新方向》的演说,对制造业给予了实质性强有力的支持。美国在实施上述两项计划后,取得了显著效果。例如,美国在汽车生产中启动了"2mm工程”项目,联合多家汽车公司、大学和研究机构对汽车覆盖件的制造技术进行综合研究,最终使轿车覆盖件的制造误差控制在2mm之内,从而使轿车车身的制造精度达到了日本丰田公司的水平。至1994年,美国汽车产量重新超过日本,并重新占领欧州市场。再如,美国的半导体,特别是芯片制造业在此期间也取得了迅猛发展,Inter公司一跃成为世界上最大的芯片制造商。在此之前,日本的芯片制造业领先于美国,包括海湾战争中风先一时的“爱国者”导弹,其使用的芯片也来自日本。
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20世纪90年代,美国经济空前繁荣,失业率降低到历史最低水平,并提出了一系列先进制造技术的新理论、新思想,如并行工程(CE)、精良生产(LP)、敏捷制造(AM)、虚拟制造(VM)等。这一切均得益于对制造业的正确认识,以及制造技术的提升和制造业的发展
二、我国先进机械制造技术的发展现状夏家三千金所有歌曲
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。
林采缇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。工业发达国家不断更新设计数据和准则,采用新的设计方法,广泛采用计算机辅助设计技术(CAD/CAM),大型企业开始无图纸的设计和生产。我国采用CAD/CAM技术的比例较低。(3)制造工艺方面。工业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方法。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)、柔性制造系统(FMS)、计算机集成制造系统(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企业使用。
三、先进制造技术的特点
(一)是面向21世纪的技术
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先进制造技术是制造技术的最新发展阶段,是由传统的制造技术发展起来的,既保持了过去制造技术中的有效要素,又要不断吸收各种高新技术成果,并渗透到产品生产的所有领域及其全部过程。先进制造技术与现代高新技术相结合而产生了一个完整的技术,它是具有明确范畴的新的技术领域,是面向21世纪的技术。
(二)是面向工业应用的技术
先进制造技术并不限于制造过程本身,它涉及到产品从市场调研、产品开发及工艺设计、生产准备、加工制造、售后服务等产品寿命周期的所有内容,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意产生最好的实际效果,其目标是为了提高企业竞争和促进国家经济和综合实力的增长。目的是要提高制造业的综合经济效益和社会效益。
(三)是驾驭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、销售及售后服务等方面的应用。它要不断吸收各种高新技术成果与传统制造技术相结合,使制
造技术成为能驾驭生产过程的物质流、能量流和信息流的系统工程。
(四)是面向全球竞争的技术
20世纪80年代以来,市场的全球化有了进一步的发展,发达国家通过金融、经济、科技手段争夺市场,倾销产品,输出资本。随着全球市场的形成,使得市场竞争变得越来越激烈,先进制造技术正是为适应这种激烈的市场竞争而出现的。因此,一个国家的先进制造技术,它的主体应该具有世界先进
水平,应能支持该国制造业在全球市场的竞争力。
(五)是市场竞争三要素的统一
在20世纪70年代以前,产品的技术相对比较简单,一个新产品上市,很快就会有相同功能的产品跟着上市。因此,市场竞争的核心是如何提高生产率。到了20世纪80年代以后,制造业要赢得市场竞争的主要矛盾已经从提高劳动生产率转变为以时间为核心的时间、成本和质量的三要素的矛盾。先进制造技术把这三个矛盾有机结合起来,使三者达到了统一.
四、科学技术的发展推动着制造业的转变
传统的机械制造是以机械制造中的加工工艺问题为研究对象的一门应用技术学科。它是各种机械制造方法和过程的总称。它是结合生产实际,利用各种基础理论知识,为数学、物理、力学、机械原理和金属切削原理等进行分析对比,出客观规律,解决生产制造工艺问题的学科。
传统的机械制造具有一定的局限性,表现在以下方面:
(1) 传统机械制造局限在加工工艺范围,主要解决产品在制造过程的一些问题,如原材料、毛坯制造、机械加工(热处理) 、机器装配等,学科单一。
(2) 传统机械制造的一些问题都是围绕着企业的生产类型的不同而展开的。也就是受“批量法则”的制约。企业分成为大批大量生产的企业、成批生产的企业和单件、小批生产的企业。不同生产类型的企业,它们在设计、制造和管理方面有着不同的特点,也是说它们的生产手段取决于生产类型。
(3) 传统机械制造比较多的注意先进的或能力齐全的机床和设备,而对于生产的组织与管理、组织与技术、人的创造性和人的作用等注意不够。
(4) 传统机械制造的研究都是从产品的质量、生产率和成本三方面出发的,而对市场的竞争考虑较少以及如何尽快向市场提供产品、缩短生产周期和交货期注意不够。
由于传统制造技术存在着上述的各方面问题, 已经不适应当今制造技术发展的要求。近30年来,随着科学技术的进步,微电子技术、光电子技术、计算机技术已经得到广泛的应用,这些新技术的产生和应用推动了传统机械制造向先进制造技术转变。先进制造技术就是制造业不断吸取机械、电子、信息、材料、能源
以及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、售后服务等生产制造的全过程,实现优质、高效、低耗、清洁、灵活的生产。
在众多的现代制造系统中,有的已经相当成熟,如计算机辅助设计/制造/-V艺设计/I程(CAD/CA
M/CAPP/CAE)和计算机集成制造系统(CIMS)等;有的是近几年才开始研究的,如并行工程(CE)、虚拟现实制造(VM)、企业资源计划(ERP)和智能制造(IM)等;还有的则是刚刚提出研究设想的系统,如网络合作制造(Net 一work Collaborative Manufacturing)、合并制造(HM)、生物制造(BM,Bi—ological Manufacturing)、绿制造(GM,GreenManufacturing)、遥远制造(RM)、可重构制造系统(RCMS)、全球制造(GlobalManufacturing)和下一代制造系统(NGMS,NextGeneration Manufacturing System)等。
五、先进制造技术的发展趋势
snh48一期生在21世纪中,随着以信息技术为代表的高新技术的不断发展和市场需求的个性化与多样化,未来制造业发展的重要特征是全球化,网络化,虚拟化方向发展,未来先进制造技术发展的总趋势是向精密化,柔性化,虚拟化,网络化,智能化,敏捷化,清洁化,集成化及管理创新的方向发展。
具体表现为,由于信息技术在先进制造技术发展中的重要作用越来越显著,信息技术和传统制造技术不断结合,使制造业的生产方式发生了根本的变革。成形与加工制造向精密化、快速化、数字化、柔性化、集成化、智能化发展,整个制造过程趋近于虚拟化、网络化、全球化。在制造业中的设计环节,设计方法和手段不断现代化,新的设计思想和方法不断出现。设计过程也向着全生命周期设计发展,设计过程、快速造型和设计验证,由原来单纯考虑技术因素转向综合考虑技术、经济和社会因素
发展。在工件制造成形方面,向着精密成形或净成形方向发展。由原先的工件毛坯再加工,向着直接制成工件的方向发展。在超精密加工上已经实现纳米级加工,加工的材料也由原先的金属扩大到非金属的范围。个性化需求和可重构性将成为21世纪企业装备的显著特点。先进的制造工艺、智能化的软件和柔性的自动化设备、企业的柔性发展战略,构成为了企业竞争的软、硬件资源。虚拟制造技术的应用,以计算机支持的仿真技术为前提,形成虚拟环境、虚拟制造过程、虚拟产品、虚拟企业,从而大大缩短产品开发周期,提高一次成功率。企业可以通过互联网络,实现对世界上任何一地的用户订单而组建动态联盟企业,进行异地设计、异地制造,然后在最接近用户的生产地制造成品。在生产制造过程中,将智能和数字化的技术注入先进制造技术和产品,使之具有一定的自我智能,可以部分代替人的脑力劳动和体力劳动,从而提高制造过程的质量和效率,增强产品的市场竞争力。瞬息万变的市场促使交货期成为了取得市场竞争力的首要因素。这时候,并行工程技术、模块化设计技术、快速原型成形技术、快速资源重组技术等将得到迅速的发展和应用。日趋严重的环境和资源的
约束,使得绿制造技术将越来越受到重视,并且将贯穿整个生产制造的全寿命周期。面对高速发展的信息化合经济全球化及激烈的市场竞争环境,未来企业的管理理论和管理方法也将面临变革和创新。由原先的劳动密集形,向技术密集形管理精干形发展;由原先的一项目一企业,向着一项目,多企业动态合作的方向发展。

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