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模具先进制造技术论文

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模具先进制造技术论文

摘要  本文讨论分析了模具企业管理信息化的重要性和必要性,指出了信息化在提高模具企业生产率、降低成本以及提高品质等方面所起的作用,并结合案例分析,进一步提出基于专业化管理系统iM3的模具企业信息化解决方案。  引言  一般说来,模具企业都是中小企业,大都是从作坊式的企业成长起来,甚至目前仍有许多模具企业是作坊式的的管理,在模具交货期、成本、质量的控制方面问题层出不断。面对激烈的市场竞争,落后的管理手段和水平,使模具企业中的管理和技术人员只有疲于奔命,企业投巨资引进的CAD/CAM系统和高档数控加工设备也难以发挥出应有的效率和水平,企业缺乏活力和竞争力。这些问题已经引起了许多有志向国际先进水平看齐的模具企业经营者的高度重视,如何提高企业管理水平,增强企业的竞争力已成为我国模具制造行业参与国际市场竞争迫切需要解决的问题。  因此,模具制造企业要提高管理水平,具备快速反应和及时调整的能力,没有一套先进的管理系统实现管理的信息化是很难做到的。通过信息化建设,实现模具制造企业的集成化管理,是促进企业提高经营管理水平的一个有效途径。  本文通过模具企业实际的案例,讨论分析了信息化对提高模具企业管理水平的重要性和必要性,并结合深圳市伟博思网络技术开发有限公司开发的专业化模具企业管理系统iM3(inteMoldMakingManagement),给出了信息化解决方案。  一、信息化是企业与客户信息交流沟通的桥梁  模具是典型的按定单单件生产的行业,每一个定单都要与客户进行详细的业务和技术方面的沟通,否则将会产生严重的后果。下面是模具企业与客户信息沟通不充分的两个实例:  案例某大型模具厂承接了一个日本新客户的模具定单,这个日本客户习惯定单下达后,就与模具厂的设计人员进行详细的技术沟通,对模具提出很细致的设计要求,模具厂按此要求进行设计就可以了,不需要再确认设计图纸。而模具厂设计人员完成设计后,却仍按以往接美国客户定单的习惯,等待客户确认设计后再订购模架和材料,一直等了10天,才知道客户不需要确认图纸。结果,该套模具延期10天,客户很不满意,从此不再下定单,为此失去了一个非常有潜力的客户。  案例某模具工厂承接了一个新客户的模具定单,该客户的注塑工厂有一套严格的生产安全标准——多少吨的模具必须使用多大的吊环。由于缺乏详细的技术沟通,这个问题被忽略了。模具设计人员按照本工厂的习惯选用吊环,结果比客户的标准小了一个规格,致使模具交付客户后,才发现不符合要求,只能把模具运回,重新加工吊环孔,整个过程的费用就超过万元,同时还影响了客户的生产。  由此可见,在与客户及企业内部的信息沟通方面即便是一个小小纰漏,都会对企业造成巨大损失。因此,解决好沟通问题,具有如下重要意义:  尽量一次把客户业务与技术方面的要求了解全面,避免多次反复,从而节省费用和时间。  详细了解客户的模具技术要求,避免在试模后修改和返工。  对每一次沟通的内容进行记录和总结,针对每个客户逐步建立客户业务和技术资料知识库,在公司内部共享,以便提高客户服务水平,减少错误。  信息化的管理系统将能够帮助模具企业更好地与客户进行信息沟通。例如,在iM3系统中,提供了详细的模具技术沟通模板,模板整合了国内外多家优秀模具企业的经验,完全与国际模具行业接轨。通过该模板,方便与客户进行详细的技术沟通,减少模具的修改工作。而且通过系统记录的与客户沟通信息,可以总结客户业务和技术方面的习惯,分享给公司内部相关人员,避免犯重复的错误。  二、信息化系统可以帮助企业监控模具进度  客户非常关注模具的试模及交付日期,往往根据模具的试模时间安排试产及生产计划,尤其是海外客户,往往把模具的交付期的重要性放在首位。因此,控制模具的生产制作工期是企业在市场竞争中取胜的一个重要指标。下面的案例可能是许多模具厂都出现过的问题。  案例某大型模具工厂承接了美国客户的模具定单,由于缺乏有效的模具生产进度监控和管理手段,不能按期试模。生产部门也把这一情况反馈给海外的市场人员,但市场人员由于不能了解生产的实际情况,担心不按期试模客户会不高兴,于是抱着侥幸的心态,认为生产部门能够加班加点抢回时间,仍然承诺客户的既定试模日期。当客户从万里之外来看试模时,发现模具在一周内根本不能试模。客户非常失望,从此不再下定单。  对模具进程监控不力的根源在于:  缺乏有效的模具生产进度监控手段,不能及时发现模具生产过程中出现的问题,及早发现、及早解决。  模具生产过程的状况不能得到有效反馈和记录,往往凭感觉来判断模具的进程,习惯用“差不多、差很远、很快做完”等模糊概念来说明进度,数据不准确及时,往往产生侥幸心理。  公司内部缺乏信息共享的环境与平台。由于每个人的工作性质的不同,对每套模具的实际生产进程的了解程度有很大的差异,而且,通过台阶式的层层信息反馈往往会造成信息失真,再加上人为的因素,问题就出来了。  人们往往比较注意重要和难的问题,忽视小问题,尤其是当企业同时有数十或上百套处于不同阶段的在制模具时,管理人员很难坚持每天不厌其烦地检查每一套模具的每一个任务进程是否在计划之内。  信息化的管理系统将为企业提供共享的、一致的、忠实的进程监控平台。例如,在iM3系统中,通过项目计划与进程控制,可以对模具的整个生命周期(定单确定—设计—采购—生产—首次试模—模具修改—交付)进行管理。生产一线管理人员直接在系统中反馈模具实际进度,系统忠实地监控项目进程的每一个任务,当某一控制点出现延期时,系统会自动发出报警邮件给相关人员,以便及早发现、及早解决。而且,对于一些关键任务,还可以让系统提前预警,以使有关人员及早准备和安排 。  三、有效的模具成本控制利不开信息化  成本控制是模具企业管理上的一个难点,模具企业的成本控制能力越来越突出地体现了企业的核心竞争力。目前,模具行业面临着模具价格越来越低的沉重压力,模具增加几次修改,模具利润就消耗干净,甚至要赔本。企业如果不能从根本上解决这个问题,将面临淘汰出局的危险。  在专业化的模具企业管理系统iM3中,将通过如下途径帮助企业控制成本:  在公司内部下达定单时,以报价的成本估算为基础,为模具制定计划成本;系统中设置成本预警,对模具生产中的成本要素进行监控,从而有效控制各项费用,确保利润目标的顺利达成。  在模具BOM下达时,比较设计物料总成本与计划材料成本的差异,决定是否下达。在采购材料收货时,比较交货价格与计划价格的差异,决定是否收货,从而有效控制采购成本。  系统记录和统计每一工件在每个加工工序中产生的加工工时,自动比较实际加工费用与计划费用的差异,监控制造费用。当实际费用超过计划费用时,系统会自动报警,通知相关管理人员。  案例某模具厂在设计某客户的电视机前壳模具时,采用四块价格昂贵的铍铜。供应商供货时,将四块铍铜的边角料也一起计价,送货价格超出计划价格6000多元,仓库管理人员在为该物料收货入库时,模具公司采用的iM3管理系统警告此物料入库价格严重超出计划费用,拒绝入库。经过采购主管与供应商交涉后,剔除不合理的6000元费用后,才收货。  四、信息化有助于车间监控和管理  实时车间监控可以帮助生产主管监控每台设备的生产情况及模具的加工进程,提高设备的利用率,控制工件的生产进度。  例如,当公司管理人员需要检查生产车间情况时,可以通过iM3系统查看各加工设备和工作组的的实时生产情况,系统通过不同的颜色标记,清晰反映各设备及加工组正在加工的工件和待加工工件的状态,包括每台机床正在干什么,机床目前的负荷情况,正在加工的工件是否延期,待加工工件是否已移交本工序,上道工序是否延期,物料是否到位等,大大减轻了管理人员的工作强度。  当管理人员需要检查某套模具的生产情况时,可以查看以甘特图形式展示出来的模具加工进度,并通过各工序的计划时间和实际的进程的对比,帮助管理人员跟踪模具的生产进度。  而以往生产管理人员在检查模具进度时,要到车间一个工位一个工位去看,而且只能看到主要的部件,小零件完成情况可能根本无法了解,甚至连车间的班组长也不知道小零件在哪里。或者召开生产会议,把各班组长全部召集起来,花费很长的时间一一汇报模具的进度。由于班组长还不是第一线的加工人员,只能以自己的感觉和经验来判断模具的进度,具有很大误差。对于经验丰富的工人来说,可能判断准确点,但一个工厂没有办法保证每个工人都是很有经验、每时每刻都很有责任心。而只要一个定单中有一套模具不能按期完成,整个定单的交付就有问题,这也是许多模具厂在试模前经常要加班加点,甚至通宵加班赶制模具的一个主要原因。  五、信息化管理系统促进CAD工程数据在企业内部共享  由于工期短,模具企业的设计图纸很难象批量生产模式的企业一样做得很精细,而且由于更改频繁、图纸量大,也不可能把图纸发给许多非生产部门,这为企业内部的设计信息共享带来了障碍。生产或其他业务部门有时希望能够测量一下图纸中未标注的尺寸,有时需要查看一下3D模型以便对复杂的结构有更清楚地了解,这些需求都没必要为此购买昂贵的CAD设计软件,而且对非设计部门的人员来说,使用专业化的CAD软件在操作和查找相关文件方面也很不方便。如果把管理系统与CAD工程数据链接,则会极大地方便生产或其他业务部门,使设计信息真正在全企业共享。  在iM3系统中,根据模具企业的运作特点,集成了设计模型浏览工具,可以在系统中方便浏览2D/3D文档(包括AutoCAD、Pro/E、UG等)。这样,可以在公司内部任何一台电脑中查看CAD模型。例如,工艺人员制订某个工件的生产工艺路线时,可以直接点击查看3D图形按钮,借助浏览工具可以旋转、检查尺寸、做各种剖切面等操作,方便工艺人员制订合理完整的工艺流程;车间工人在加工某一工件时,借助车间生产终端,可以方便浏览正在加工零件的3D图形,通过对比加工工件与3D图形,检查是否加工正确,判断加工是否完全,避免返工和报废。而以往数控和电火花加工操作人员只看2D图形,很难判别工件的最终形状,经常由于CNC程序遗漏或电极漏做而造成工件的返工,既浪费资源,又影响模具工期。此外,这一功能对于市场报价、采购等部门的工作人员也都是非常有用的。  六、信息化在促进信息共享方面的其他作用  通过信息化管理系统提供的信息共享平台,将为企业内部的管理工作提供前所未有的便利,减轻管理人员的工作压力,避免出错,有效的保证模具质量和工期。  案例某厂模具装配前,装配钳工经常因外购顶针到货不及时,需要电话询问仓库和采购部门,甚至打电话给供应商,才能确认交付时间,非常麻烦。如果中间某个环节信息出现断路,就无法确定准确的交付日期,那么模具试模时间则因此不能确定。  案例某大型模具企业,每天晚上7:30—9:00要召开生产管理骨干人员会议,会议的主要议题是检讨模具的生产情况(进度、质量),当某套模具出现问题时,再研讨如何改进。管理规范的模具企业都会定期组织类似的会议,但这需要很多人员花费大量的精力和时间去了解模具的生产状况,查询和记录全部模具的生产信息,从中筛选出非正常的模具。这样做,无疑将增加管理人员的压力,把宝贵的时间和精力浪费在信息的统计和收集方面,且往往因收集的信息不准确而影响决策。  在一个具有信息化管理系统的模具企业,通过系统与管理流程密切结合,将会为企业的各级管理和工作人员带来信息查询和统计的方便,使其准确的掌握最及时、最准确的各种信息。例如,在iM3系统中,生产管理人员可以通过系统查询生产或采购物料目前所处的实际状态,不必一个一个部门电话查询;当需要了解模具的进度时,除了系统可以自动为异常发出警告外,管理人员也可以主动进入系统,统计其关注的异常问题,如,统计截止目前设计拖期的模具或采购拖期的物料、统计计划下周试模的模具、统计尚未按期付款的客户、统计本月某供应商的应付帐等,这不但可以极大地减轻模具管理人员的工作压力,而且能够帮助管理者正确决策。  当然,管理信息化还可以在更多的方面帮助模具企业改进管理,因篇幅所限,这里不再一一列举了。  结束语  通过管理信息化与管理改进紧密结合,可以促进企业的管理规范化,提高企业的运作效率和市场竞争力,把企业的管理人员从繁杂的、重复性的劳动中解放出来,使高层管理人员可以有更多的时间关注企业的发展方向,加强与客户的沟通,开拓更广泛的市场,市场人员也可以进一步加强客户关系的管理,寻找新的客户资源,技术主管可以有时间关注模具新技术的发展,加强行业内技术的交流,不断提升企业的技术水平,生产主管可以有更多的时间考虑如何进一步提高工效,提升质量和降低成本,做到不断改善。因此,模具企业应该把握住信息化时代带来的机遇,为企业的长远可持续性发展打好坚实的基础。

平面设计,3D效果图制作,3D建模,CAD室内设计等项目。硬件方面:可涉及通信,电子,控制,交、直流电机控制,步进电机驱动,单片机(51,arm,avr,凌阳)机械类的毕业设计等。从文化方面入手的话,可以考虑写中外文化的差异或对比。可以通过它们的语言文化来着手,也可以是从它们对待某些事情时处理方式的不同来写。等等

好好学习 天天向上。

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如何改善中空玻璃的密封寿命中空玻璃的边缘密封失败, 意味窗户失去应有的功能, 不但窗户的设计节能性能达不到, 而且消费者也不能透过结露的空气层看清外面。 1、影响中空玻璃密封长期寿命的主要因素 (1)中空玻璃的设计, 包括选择何种隔条以及结构:单道密封还是双道密封; (2)密封胶的选择及用量; (3)干燥剂的选择; (4)间隔条的选择:连续的抑或为四角插接式; (5)玻璃的清洗; (6)工艺及工人的加工质量。2、间隔条的选择 间隔条的选择主要考虑两方面因素:(1)热传导系数,(2)对中空窗密封寿命的影响。从热传导率出发,可将中空玻璃使用的间隔条分为冷边和暖边两大类。冷边是指传统的金属铝框,暖边指间隔条的材料或构造不同于传统铝隔条的间隔条,如国内使用的胶条(由波浪形铝带外加一层内含干燥剂的密封胶)。我国目前使用的间隔条大部分为铝隔条,属于冷边类,易导致边缘处结露或上霜,降低整窗的节能效果。暖边间隔条顾名思意是一种旨在改善中空玻璃边缘热传导性的间隔条, 通过采用少量的金属或完全非金属材料,或改变传统铝条的结构来实现窗户的节能效果。在北美, 暖边主要有超级间条(SUPER SPACER), 舒适胶条(SWIGGLE),不锈钢U型隔条(INTERCEPT), 强化塑料和铝合成的漕型条,玻璃纤维隔条,以及带冷桥的金属隔条等等。随着人们对节能的认识提高,可以预见暖边隔条在我国中空玻璃市场份额会逐渐上升。据报道,传统的冷边金属隔条在北美市场的份额已由1990年的85%下降到1997年的20%,而在同一时期,暖边类的间隔条却从1990年的15%上升到1997年的80%。 从中空玻璃的密封寿命角度看,暖边与冷边之分和窗的密封寿命之间没有必然的联系。也就是说,属冷边的铝间隔条可能较暖边隔条的寿命要长,而有的暖边隔条的密封寿命也可能较冷边隔条的寿命要长。关键要看间隔条本身与中空玻璃的其他材料配置如何。3、铝间隔条 铝间隔条主要有两类:传统的四角插接式与改进后的连续长管弯角式。四角插接式在具体做法上又分为接头处涂胶处理与不涂胶处理两种。一般来说,铝框的接头越少其密封性能越好,只有一个接头的连续长管弯角式铝框较四角插接的改善许多。但是,如果四角插接式铝框在接头处涂胶,而连续长管弯角式不涂胶,则接头少的密封性能不一定比接头多的好。 鉴于我国目前使用的间隔铝框(特别是在中小企业)大多数为四角插接式,而连续长管弯角式铝框的制造成本又较高,笔者认为,提高中空窗密封性能的较实际方法是采取在四角接头处涂胶的方法。4、暖边间隔条 有些暖边间隔条内含有溶剂,在温度升高时会分解挥发,悬挂在中空玻璃的空气层里。如果中空玻璃内采用的干燥剂不能吸附这种挥发的有机溶剂水汽,当温度降低时,溶剂水汽就会凝结在玻璃内侧,形成化学雾,导致玻璃永久性变花。 为改善中空窗的节能性能,有些厂家将LOW-E玻璃与暖边隔条结合起来使用,但LOW-E玻璃的镀镆对化学雾特别敏感,一旦形成就较之普通白玻看上去更明显。因此,在选择暖边隔条时,必需考虑到化学雾的问题。5、中空玻璃的构造:单道密封和双道密封 中空玻璃胶的主要作用有两方面。(1)密封作用,即防止外界的水汽进入中空玻璃空气层内;(2)结构作用,即在外界温度高低变化及高湿度和紫外线照射下仍能够保持中空玻璃的结构整体性。可见,中空玻璃胶的作用要求中空玻璃打两道胶,一道结构一道密封,各尽其职。如果中空玻璃只打一道胶,即单道密封,则这一道胶要同时起两项作用。但在实践中,选择一种同时具备良好的密封和结构性能的胶是不可能的。 与其他试验标准不同,P1中空玻璃密封寿命加速老化试验没有通过和不通过的标准。除高湿度和大气循环的测试条件外,P1测试的产品还要有紫外线的强烈照射,直到测试的密封系统失败为止。事实表明,单道密封系统的寿命要较之双道密封系统短。具体测试结果见表1和表2。表1 单道密封系统的P1测试单道密封系统配置 时间 聚异丁烯胶,铝隔条 24小时 内含波浪铝条的丁基胶条 2周 硅酮胶,铝隔条 3周 聚硫胶或热熔丁基胶,铝隔条 6-8周表2 双道密封系统的P1测试双道密封系统的P1测试 时间 聚异丁烯胶与聚硫胶或与聚胺酯、铝隔条 12-18周 硅酮胶,四角插头不经涂胶处理、聚异丁烯胶、铝隔条 15-20周 内含波浪铝条的丁基胶条、硅酮胶 25周以上 硅酮胶、四角插头经涂胶处理、聚异丁烯胶、铝隔条 40周以上 热熔丁基胶、超级间隔 40周以上表3 水汽渗透率(MVTR)单位:克/平米/24小时 MVTR 渗透率聚异丁烯 25 045热熔丁基胶 60 073舒适胶条 60 073聚胺酯 4 250聚硫胶 0 380硅酮胶 0 000表4 不同中空玻璃胶的性能之比较 抗水汽能力 抗紫外线能力 抗热能力 抗冷能力热熔丁基胶 优秀 好 好 一般聚异丁烯胶 优秀 好 好 一般聚硫胶 好 好 好 一般聚胺酯 好 好 好 好硅酮胶 差 优秀 优秀 优秀舒适胶条胶 优秀 好 好 一般6、胶的选择及用量 在选择中空玻璃胶时需要考虑胶的特点。在选择密封胶方面,首先考虑的因素是水汽透过率(MVTR),其次是抗紫外线能力,再次是抗温度变化能力。水汽透过率指外界水汽透过胶进入中空玻璃空气层内的速度。水汽透过率越低中空玻璃的密封寿命就长,反之亦然。 此外, 还必须考虑胶的透气性(见表5)。表5 透气性(氩气)聚异丁烯胶 1热熔丁基胶 2舒适胶条 2聚硫胶 4聚胺酯 10硅酮胶 >100 所打胶量的多少对中空玻璃的密封寿命的影响也是十分重要的。对此用水汽渗透路程(MVTP)来衡量。水汽透过路线是指水汽透过胶进入中空玻璃空气层内所必需通过的距离。一般来说,水汽透过路线越长中空玻璃的密封寿命越长,反之亦然。 在选择结构胶方面主要考虑胶的结构强度,与玻璃的兼容性,以及胶的施工方法。7、干燥剂的选择 干燥剂的作用主要有三种:吸附生产时密封在空气层内水份,吸附可挥发性有机溶剂和吸附在中空窗寿命期进入空气层内的水汽。显然,选择适当的干燥剂的条件是必须同时满足干燥剂应具有的三个功能。但同时要求干燥剂不吸附空气层内的空气或惰性气体。用于中空玻璃的干燥剂主要有两类:分子筛和二氧化硅。分子筛有3A、4A和13X三种。干燥剂的吸附是选择性的,与其孔径的大小有直接关系。3A分子筛除水分子之外不吸附任何物质(包括气体和挥发的化学溶剂),而13X分子筛和二氧化硅则吸附一切物质。 因此,选择干燥剂时必须综合考虑它们各自的性质。 干燥剂的选择与选用的何种中空玻璃胶有直接关系,必须结合起来考虑。8、玻璃的清洗 清洗玻璃是中空玻璃生产的第一个环节,也是保证中空玻璃的密封寿命的最重要的环节。如果玻璃上的残留的油渍和汗水不能彻底清洗掉,则密封胶与玻璃的密封程度及结构胶对玻璃的黏合力就会大大削弱,从而降低中空窗的密封寿命。应该强调指出,前面所述的选择干燥剂、密封胶和间隔条应考虑的因素,是以玻璃清洗干净为前提的,它们对中空玻璃寿命的影响在相当大的程度上是以玻璃清洗干净与否为转移的。但实践中,人们往往对清洗玻璃的重视程度最差,必须改正。9、中空玻璃的生产工艺和操作人员的加工质量 一般来说,生产中空玻璃时使用的人工越少就越能保证中空玻璃的质量。尽管采用不同的中空玻璃生产工艺(手工、半机械化或机械化)在相当大的程度影响中空玻璃的密封寿命,采用不同的隔条的中空玻璃系统可能起的作用更大些。比如说,使用传统的间隔铝框虽然生产工艺的机械化程度同样高,但是四角插接式的隔条就不如连续长管弯角式的隔条产生的密封寿命高。再比如,使用美国超级间条的生产工艺可以有手工,半机械化和机械化,相应的专用设备投资从8千美元到50万美元不等,但其密封寿命却不受影响。 操作人员加工质量可以说是影响中空窗密封寿命的关键。从玻璃的清洗、灌注分子筛,到上条、合片、打胶和充惰性气体,无一环节不与操作人员的熟练程度和加工质量有关。因此,加强对岗位人员的培训,实施事前质量控制等手段是提高中空玻璃密封寿命所必需的。表6 不同中空玻璃胶的性能之比较 结构强度 与玻璃的兼容性 施工方式热熔丁基胶 一般 一般 热融泵或挤压聚异丁烯胶 差 一般 手工和挤压聚硫胶 优秀 优秀 泵或涂抹聚胺酯 优秀 优秀 泵或涂抹硅酮胶 优秀 优秀 泵舒适胶条 一般 一般 手工、半自动化、自动化表7 干燥剂干燥剂类型 孔径(埃) 被吸附物 非吸附物3A分子筛 3 H2O 其他一切4A分子筛 4 H2O,空气,氩气,氪气 SF6,溶质13X分子筛 5 所有 无二氧化硅 20-300 所有 无表8 干燥剂的选择 吸附水的能力 吸附溶质的能力 吸附空气的能力 吸附氩气的能力3A分子筛 √ ××× √√√ √√√4A分子筛 √√ ××× ×× ××13X分子筛 √√√ √√ ××× ×××二氧化硅 ××× √ × ××表9 干燥剂的选择和密封胶建议使用的干燥剂和密封胶热融丁基胶 3A聚胺酯 3A聚硫胶/单道密封 3A/13X聚硫胶/聚异丁烯胶 3A或3A/13X其他胶/聚异丁烯胶 3A

先进制造技术课程论文 1先进制造技术的特点  1.1先进制造技术是一个发展的概念  事物的先进性具有明显的相对性.先进制造技术是相对于传统制造技术而言的。某种现阶段先进的技术若干年后可能会显得落后,甚至被淘汰。尤其随着计算机科学和电子科学的发展及渗入融合到现代制造系统中,反映现代科学理论的系统论、信息论、控制论和智能理论与控制技术有机融合为一体,导致先进制造技术具有明显的时效性。因此,先进制造技术体系只有不断补充新技术、淘汰落后技术,才能永远保持其先进性。这里有详细的介绍  1.2多学科集成的特性  先进制造技术并不是指某一项具体技术,而是机械、材料、电子、信息、自动化、管理、环保等多门学科的理论和技术相互渗透。共同发展而形成的技术综合体。先进制造技术在性质上跨越自然科学、环境科学社会科学。特另是经济学和管理科学;同时又与技术科学和众多门类的工程技术相联系,是多种学科的集成。先进制造技术特别强调人、技术、管理三者的有机结合。

制造业与先进制造技术论文

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法国真正的崛起之迷 任何一个伟大的思想就像一个美丽的火焰,是否能够产生巨大的能量还要看有没有所需要的干柴。对于一个国家来说,最主要的“干柴”就是国民的素质和教育。依法国为例: 受文艺复兴影响的16世纪宗教改革产生的新教教派与旧教分庭抗礼,他们争夺儿童和群众的手段就是教育。通过这场争夺战,各方在教育方法上重视数学、地理、历史,注意采用实物教学和进行练习,着意发展学生的智力。这使得法国新一代的素质有了大幅度的提高,创办于1684年的训练初等学校教师的讲习所是欧洲最早出现的师范教育设施,对确保教师的质量起到关键性的作用。19世纪以前,法国高等教育享有桂冠的荣誉,其学术水平在西欧是很高的。 卢梭是18世纪法国启蒙运动的著名思想家,他出生于瑞士日内瓦。10岁时,父亲因受人陷害逃离瑞士。卢梭13岁即开始自谋生计。他当过学徒、杂役,为人抄写过乐谱,做过家庭教师。寄人篱下所遭受的屈辱和冷遇,长期漂泊不定的贫困生活,培育了卢梭对于"残暴和不正义"的反抗意识。1762年,卢梭的长篇教育哲理小说《爱弥儿》问世。卢梭在这部构思20年,撰写3年,精思熟虑的杰作中,对当时法国腐朽的政治、宗教特别是教育进行了猛烈抨击。他提出培养真正符合社会需要的新人的构想,描绘了一幅培养新人的蓝图。这部长篇檄文刚一发表,就轰动了整个法国和西欧。法国政府下令逮捕卢梭,焚毁《爱弥儿》。卢梭被迫逃到瑞士,翌年又出走英国。1767年,卢梭返回法国,避居于巴黎市郊。1772年完成了自我评传性的最后一部著作--《忏悔录》。1778年与世长辞。 卢梭的教育方法被他的同胞,瑞士人裴斯塔洛齐所继承。瑞士政府首先他的按年龄分组来发展儿童的不同能力的教育方法实行教育。后德、法、英、意、俄、美等国政府,也纷纷派遣专家和官员前来学习。裴斯塔洛齐所创建的伊佛东学校成了蜚声欧美的“国际学园”。有趣的是,瑞士政府首先采用这种教学方法,美国政府发起了声势浩大的《卢梭、裴斯塔洛齐教育思想》的运动。前者成为今天世界上最富裕的国家,后者成为今天世界上的霸主之一。 1789-1794年法国革命是继17世纪英国革命和18世纪美国独立战争后的一次更彻底、更深刻的资产阶级革命。在教育方面,资产阶级执政的各派力量都拟订过方案,其中著名者有康多塞、雷佩尔提和拉瓦锡等人所拟的教育方案。这些方案虽然在当时都未来得及付诸实行,但对法国教育产生了影响。尤其是康多塞1792年向立法大会提出的方案,不仅给法国而且也给其他国家提供了讨论19世纪教育发展的基础。 由此可见,法国曾在19世纪初有拿破仑这样的人物并产生过巨大的能量决非偶然,是整个民族素质急速提高后的能量的一次爆发式发泄。但法国的教育在拿破仑期间和之后屈服于宗教势力变得越来越保守,宗教势力重新掌握了教育大权。直到进入20世纪后,宗教思想和教会对教育的影响进一步有所削弱,50多个从事教育等方面活动的教会组织被解散,3000多所教会学校被封闭,1905年法国政府明确宣布废止"法卢法案"。但此时的法国已经丧失了在国民素质上的优势,尤其是与宗教冲突较大的科学被毁于一旦,终于没有能再次平地而起。 功亏一篑,令人惋惜! 德国真正的崛起之迷 从17世纪到18世纪中期的德国,在政治上和经济上比英国和法国都要落后,长期处于分裂状态,300多个封建邦国各据一方。这些邦国,尤其是普鲁士、奥地利等大的邦国,为了强化统治和扩大军事实力,企图通过教育造就忠顺的臣民和得心应手的兵士,所以急于把国民学校管理权从教会转到国家手中并大力提倡强迫义务教育。早在16世纪后半期,就有威登堡和萨克森等邦国颁布了强迫教育法令;从17世纪开始,大多数邦国都竞相颁布这种法令。其中以1763年普鲁士王腓特烈二世颁布的法令最为著名,它进一步规定5~12岁的儿童必须到学校受教育,否则对家长要课以罚金。 实科中学在德国产生于18世纪初,较英法等国早一个世纪,使得德国人具备了自然科学索要求的严谨和内涵!1708年虔信派信徒席姆勒(Zemmler)在哈勒创办了"数学、力学、经济学实科中学",以教授数学、物理、力学、自然、天文学、地理、法律为主,并辅之以绘画、制图。此后,德国各城市陆续有人创办这类学校,有的实科中学则增设建筑、商业制造、贸易、经济等科目。这是一种既具有普通教育性质,又具有职业教育性质的新型学校。它排除了教学科目、课程内容的纯古典主义的倾向,适应了德国资本主义经济逐渐发展起来的需要。但由于它的毕业生不被允许进入高等教育,所以地位很低,所以学生也不多,很快被没有门第观念的美国超过,在科学应用方面输给了美国。 受到18世纪法国大革命的影响,它在教育上的突出表现是泛爱主义和洪堡德改革。泛爱主义是受到法国资产阶级启蒙思想,尤其是卢梭思想和德国新人文主义的深刻影响而产生的。泛爱主义教育家如巴斯多(JBasedow)、萨耳士曼、堪比等认为教育的最高目的是培养掌握实际知识、具有泛爱思想、健康、乐观的人,因此德育、体育、劳动教育、现代语和自然科学知识受到重视,采用让儿童自由发展的教育方式,注重实物教学。他们热爱儿童、肯定儿童的天性是善良的,反对经院主义、古典主义教育,禁绝体罚,这种方法后来传入美国,俄国和日本等国。 1807-1815年普鲁士施太因-哈登堡改革期间,新人文主义的代表人物,历史学家、政治活动家洪堡德(K.W.Humboldt)曾出任教育部长,他根据新人文主义的精神对各级学校教育进行了一系列改革。在初等教育和师范教育方面,积极贯彻裴斯塔洛齐的教育思想,教学内容有所扩充、教学方法有所改进,出现了第斯多惠等著名的教育家。此后的美国发展的杜威教育方式也是在这个基础上发展起来的。在中等教育方面,实科中学进一步得到发展,增加历史、地理和自然科学的科目,通过考试选择教师,打破了只由教士充任教师的局面。在高等教育方面,洪堡德较早明确地提出大学的任务一方面是要向学生传授各科知识,一方面是要发展科学(即办成教学中心和科研中心),他创办和领导的柏林大学就是这方面的典型。 由于德国较早地抓教育,国家强大也是来源于方法的更为先进、合理。这是素质教育的又一明例,和有的人吹嘘的基因、染色体毫无关系! 日本真正的崛起之迷 战后日本崛起,得益于重视教育和重视人才的培养。日本前文部大臣荒木万夫曾经指出:“从明治以来,一直到今天,我国社会和经济的发展,特别是战后经济的发展非常惊人,为世界所重视,造成比情况的重要原因,可归结为教育的普及和发展。”美国著名发展经济学家舒尔茨说:“战后日本物质资本存量几乎荡然无存,但其国家财富中的重要部分——具有知识水平的人还大量存在。” 日本重视教育的历史可上溯到明治维新时代。早在1872年明治政府颁布《学法令》时,就在《学制布告》中提出了一个非常明确的口号,要在全国做到"邑无不学之户,家务不学之人",接着,1886年明治政府宣布在全国实施义务教育,大约经过30年的努力,终于在全国范围内普及了初等教育,其速度之快在世界教育史上是首屈一指的。而且从年代上看,日本也是世界上最早在全国范围内普及义务教育的国家,比美国早4年,比法国早10年。正如日本前内阁总理大臣福田赳夫在一次施政演说中所说的:"人是我国的财富,教育是国政的根本。"这应该是日本崛起奇迹的根源。 战后日本崛起,得益于追求至善、精益求精。吉田茂是日本战后最负盛名的首相,晚年以充满激情的语言写就《激荡的百年史》,总结日本民族如何战胜困难、目光远大、勇猛进取、善于学习、追求完美。他说日本民族具有一种止于至善的专业精神。除非不做,做什么就要做到最好,深深植根于日本民族之血液,此乃日本历经明治维新和战后经济奇迹,得以雄踞世界第二经济强国之主因。管理大师德鲁克说,战后日本经济起飞有三位导师。第一位导师是道奇,他教导日本人要发展经济,首先是稳定货币金融,将日元与美元汇率固定于360日元。第二位导师是戴明,全面质量管理之父也。德鲁克说,质量管理是美国人发明的,但完美运用、臻于化境的却是日本人。第三位导师就是德鲁克自己。他教会了日本人如何思考战略和实施目标管理。德鲁克对日本文化精神亦有湛深研究。七十岁时被荣聘为东京大学研究日本艺术文化的教授,引以为傲。德鲁克与吉田茂英雄所见略同。二师皆以为日本民族真正利害之处,便是那种追求至善、追求完美的专业精神。无论做什么,皆力求最好,心无旁骛,精益求精。此种精神之背后是异常谦逊的学习态度,永远不懈吸取他人长处之开放胸怀。盛田昭夫说:"日本企业之所以能在短期内取得飞跃进步,奥妙就在于企业经营者始终认为日本在一切领域中都落后于他人,从而产生一种紧迫感。他们情愿以欧美各国的学生自居,坚持交学费,学习经营手法,吸引新技术。""在日本,人们始终不懈地追求效率和生产率的提高,即使是对螺丝刀这样简单的工具也毫不例外。从设计到加工,无不精心考虑,仔细研究。" 而中国人弄虚作假、投机取巧、坑蒙拐。。。是当今中国社会之普遍心理。与日本人追求至善、精益求精的敬业精神相比是不是还有很大的差距?! 美国真正的崛起之迷 美国早在是英国殖民地时就对教育非常重视,到1775年,英属13个殖民地人口不过260万,但已仿效英国牛津、剑桥等大学创办了哈佛、耶鲁等9所学院,教育环境甚至都强过今天的北京市。 殖民地时期的初等教育相当发达。北部几个殖民地以麻省(Massachusetts)为代表,特别重视普及教育,当局曾于1647年发布法令,规定市镇中只要有50户居民就应设立一所小学,于是市镇学校在北部兴起。这种由地方当局办理、干预教育的做法,超过了其宗主国--英国的教会办学的方针,一举奠定国民素质的优势! 在这个世界,凡是受过教育的人几乎没有人不知道美国的《独立宣言》:“人人生而平等,造物主赋予他们一些不可剥夺的权利,其中包括生命权、自由权和追求幸福的权利。”当我们热血沸腾地听着这人类史上最伟大的声音的时候,请不要忘了美国还有一个伟大之处,那就是《宪法》所标榜的以教育培养国家公民。为了普及教育,他们先是采用了英国的兰卡斯特导生制。1818年兰卡斯特本人还应邀到美国宣讲导生制。英国式的教育不能满足这个新国家对教育的要求。1843年,贺拉斯• 曼(Horace Mann,当时任麻省教育厅长)考察德国,才引进了当时普鲁士的教学制度,同时大力宣传卢梭、裴斯塔洛齐等欧洲教育家的思想,美国各地的小学遂开始采用西欧最先进的教学制度。 南北战争以后,美国高等教育的发展步伐迈得更快,这期间新成立的大专院校就有二百余所! 它一面学习当时欧洲重视学术的样板——柏林大学,于1876年创设约翰•霍普金斯大学,建立大学研究院,致力高深的学术研究;一面根据国会于1861年、1890年所通过的二个《摩雷尔法》,由国会拨地、拨款资助各州大办农(业)工(艺)学院,很快培养出大批适合工农业发展需要的专门人才,当今举世闻名的麻省理工学院、康奈尔大学由此而来。工农学院初办时,由于众多贫苦学生求学其中,曾被讥为"牧牛娃学院",在高等教育的"平民化"方面大大领先于欧洲。事实证明,穷人的对财富的渴望远远高过富人子弟!这就为美国造就了一批敢于冒险和创新的高知识人才,当他们对财富的渴望的欲火被点起,那就是火山,那就是海啸,那就是第二次工业革命的高潮! 南北战争以后,公立中学本来是兼顾学生升学与就业两方面要求的4年制综合中学,由于此时学生逐年猛增,准备升学者日少而准备就业的日众,所以逐渐以职业准备为主要职责,课程随之发生变化,加强自然科学和实用科目,这是美国中学的显著特点。公立中学逐渐以职业准备为主要职责,课程随之发生变化,加强自然科学和实用科目,这是美国中学的显著特点。不仅如此,1880年麻省理工学院创办了工业中学,1888年明尼苏达州首创农业中学,此后各种职业中学不断大量涌现。欧洲人由于世俗观念而不喜欢职业中学,以"生来平等"为信念的美国人则没有这种历史包袱。职业中学造就了一批实业家和发明家,第一架飞机的发明家莱特兄弟就是他们中的一员。 据统计,1870-1940年,美国人口增加了3倍,而中学生则增加了90倍。当时的口号是:"中等教育为所有适龄青年敞开大门",到1918年时美国高中已发展到2万多所,而12亿人口大国的中国到1998年才有1万多一点的高中。由此可见,美国的高效率、高技术、高产出靠的是科技,靠的是先进的教育。今天,美国基础教育的方法在杜威式教育法的基础上几经改进,教育的口号是:"不让一个孩子掉队",各州都将40%的税收用于教育。上世纪80年代垄断着大约70%左右的专利发明,70%以上的诺贝尔自然科学奖,奥运会奖牌总数第一。 “2061计划"是美国促进科学协会联合美国科学院、联邦教育部等12个机构于1985年启动的一项面向21世纪、致力于科学知识普及的中小学课程改革工程,它代表着美国基础教育课程和教学改革的趋势。为此计划,美国动员了800多位科学家、企业家、大中小学教师和教育工作者参与了这项再造青少年智慧的宏大工程。他们总结战后科学、数学和技术领域的深刻变革和未来发展趋势,汲取美国80年代以来教育改革的成果,打造21世纪新的美国人。 一个居安思危的国家才有资格谈论谁是第一! 结论 大国的崛起靠的是科技,国与国之间的较量说到底就是国民素质的较量,是人才的较量。不客气地说,中国由于难以接受别人的教育思想,国民整体素质与发达国家的相比都不是一个等级。英国历史学家汤因比研究过21种在历史上曾经出现过,后来相继消亡的文明。结论是这些文明死亡的原因,无一例外,都不是他杀,而是自杀。他们失去了创新的活力,被历史淘汰出局。 1876年,美国庆祝独立100周年的时候,在费城举办国际博览会,有37个国家参展,当时清政府也派出了展览团。在这次博览会上,英国展出最新的蒸汽机车,美国展出大功率电动机和发电机,德国展出加工枪炮的精密机床,中国展出的是纯银打制的27套件耳挖勺和小脚绣花鞋。 这是就是时代的差距! 一个居安思危的国家才有资格谈论谁是第一!

先进制造业技术论文

中国制造业未来发展趋势 今年是中国加入WTO第十一年,这期间,中国经济从全盘接纳“全球秩序”到与美国和欧盟比肩跻身世界三大巨头之列,制造业的迅猛发展是最好的佐证。然而,面对全球制造业的产能不断扩大、劳动力成本上升、产品同质化竞争激烈、利润率下降、消费者需求更加苛刻等难题,我国制造业未来的发展趋势如何呢? 一、走向智能化 装备制造业为国民经济和国防建设提供技术保障,是制造业的核心组成部分,是国民经济发展特别是工业发展的基础。建立起强大的装备制造业,是提高中国综合国力,实现工业化的根本保证。经过多年发展,我国装备制造业已经形成门类齐全、规模较大、具有一定技术水平的产业体系,成为国民经济的重要支柱产业。 我国已经成为装备制造业大国,但产业大而不强、自主创新能力薄弱、基础制造水平落后、重复建设和产能过剩等问题依然突出。智能制造系统最终要从以人为主要决策核心的人机和谐系统向以机器为主体的自主运行转变。例如发展智能化产品(聪明机床);生产过程的自动化、智能化;发展工业自动控制技术和产品(传感元件、自动化仪表、PLC、DCS、FCS、现场总线、数控系统)、远程监控、检测、诊断等。 中国也是农业大国,农用机械的智能化对中国制造业影响很大,关注“三农”,扶持发展先进适用农用装备,按照先进、适用、经济、安全等原则,鼓励100马力以上大马力拖拉机及关键零部件、配套农机具,农作物移栽机械,农业收获机械,牧草收获机械,节水灌概设备,以及沼气设备等的发展。 智能制造装备是高端装备制造业的重点方向之一。随着产业结构不断调整升级,近年来我国智能制造装备市场规模不断扩大。考虑到智能装备的战略地位,以及在推动制造业产业结构调整和升级中的重要作用,“十二五”期间国家将持续加大对智能装备研发的财政支持力度,并且将建立首台(套)装备示范项目保险机制。智能化非常重要:产品装备实现数字化,向国民经济各部门提供智能化工具,从而提高我国社会生产力水平、提高我国装备制造业国际竞争力。 二、打造自主品牌 长期以来,数控机床是我国装备制造业的短板,高档数控系统与重型、精密机床,一直被国外厂家垄断。经过“十一五”期间的系统攻关,以华中数控(540,42,78%)“华中8型”高档数控系统为代表的国内高档数控机床取得了可喜的突破,为数控机床配套的数控系统和功能部件自给率达到了60%,自主研发的数控系统可靠性平均无故障时间达到2万小时。此外,大型飞机科技重大专项进展良好,具有自主知识产权的新支线ARJ—21飞机正在进行试飞,预计今年将开始批量交付。“嫦娥工程”及“载人航天”取得阶段性重大成果。“十一五”期间,机械产品国内市场占有率由2005年的80%进一步提高到2010年的85%以上,对国民经济各行业的保障能力明显增强。近年来钢铁、采矿、水泥、石化等行业的高速发展,也推动了相关装备制造业自主创新能力的提升。目前,1000万吨级钢铁企业常规流程成套设备、2000万吨级露天矿成套设备、日产4000—10000吨级熟料干法工艺水泥成套设备已能自主提供。30万吨/年合成氨设备实现自主化,百万吨乙烯装置裂解气压缩机、丙烯压缩机和乙烯压缩机等关键“三机”也已研制成功。企业自主创新动力不足,为电力、石化、冶金、铁路等行业提供的主要装备,关键技术依赖引进。用于新产品、新工艺和新技术研发的投入不足,原创性技术成果少,具有自主知识产权产品少。产、学、研、用结合不紧密,产业共性应用技术研发缺位,公共试验检测平台缺乏,社会科技成果转化率低。基础制造水平滞后,长期以来,为整机和成套设备配套的轴承、液气密元件、模具、齿轮、弹簧、粉末冶金制品、紧固件等基础件,泵、阀、风机等通用件,工业自动化控制系统、仪器仪表等测控部件,质量和可靠性不高,品种规格不全;特种原材料长期依赖进口;铸造、锻造、焊接、热处理、表面处理等基础工艺落后,专业化程度低。部分行业产能过剩矛盾突出。除中小型普通机床制造、交联电缆行业等传统行业产能过剩矛盾依然突出外,近几年来,一些地方片面追求发展速度,热衷于仍然热衷于新上项目、铺摊子,在国家严格调控“两高一资”等行业固定资产投资的形势下,纷纷将投资重点转向装备制造业,导致一些新兴行业投资过热,出现产能过剩隐优,过度竞争风险加剧,如风力发电设备、大型盾构机、大型压力机等。如不及时加以调控,不仅将使企业陷入生产经营困难,还将影响产业自主创新和结构调整的步伐。这些问题已经成为制约制造业打造自主品牌的瓶颈。 三、转向服务型制造 过去十年,中国装备制造业已经局部达到了世界先进水平,然而在未来十年,如何能从大而不强跻身真正的世界制造业强国,面临系列挑战。正如中国经济学家樊钢所指出的,中国制造的转型升级并非单纯的放弃原有产业,转而去做高科技,在企业转型升级背后,必须要与其关联的要素市场相配合。 中国机械科学研究总院原副院长屈贤明向《中国联合商报》表示,未来十年,中国装备制造业需要由生产型制造向服务型制造转变。大力发展包括系统设计、系统成套、工程承包、设备租赁、远程诊断服务、回收再制造等现代的制造服务业。制造服务业的发展滞后,也令企业在价值链高端缺席。他说:“为用户提供系统设计、系统成套、工程承包、远程诊断维护、回收再制造、租赁等服务业未能得到培育,绝大多数企业的服务收入所占比重低于10%,国外已经超过50%,我们主要业务是属于价值链低端的加工装配环节。” 事实上也证明,中国制造企业重构商业模式、向服务业务转型有两条路可走,一是提供基于产品的增值服务,从总体上提升客户的产品拥有体验;二是提供脱离产品的专业服务,利用企业在研发、供应链、销售等运营能力上的优势,为其他企业提供专业服务。湖北富邦科技和其他一些中国制造企业已经开始重构商业模式的有益探索,主要是为客户提供基于产品的增值服务,以保留自身原有的产品制造优势,减少变革风险。 服务制造是制造业产业发展的重要桥梁,中国当前的制造业虽然有“世界工厂”“制造大国”等美誉加身,实际上更多的企业是在给西方发达国家“打工”。有关专家给出的解释是,中国制造企业集中在中、低端市场竞争,纷纷搞价格战,无力争夺高端市场,这使得企业的利润率极其低下。而现代制造业作为一个整体产业链,早就脱离了单纯的产品、生产线和流水线的局限,它包含了研发、品牌、行销、物流、金融、谘询、文化、客户管理、会展、培训、设备改造、设备租赁、供应链管理、产品回收、商标专利等诸多方面。服务制造是在服务业和制造业不断融合的背景下应运而生的,是为了实现制造价值链中各自利益相关者的价值增值,进而达到一种高效创新的制造模式,也是世界先进制造业发展的新方向。它包括基于制造的服务和面向服务的制造两个方面。尤其值得一提的是,制造与服务的深度结合,一大关键因素是企业本身要具有核心产品或者说核心能力,围绕核心产品或者核心能力进行创新,与服务业相结合,才能取得更好的发展。只有围绕着它的核心产品,客户才认可它的整体解决方案。因此,“服务制造”对于中国制造业由大到强、实现产业结构的转型具有积极的意义。 四、制造业的信息化 信息技术与中国制造业的融合朝着深度、广度大力推进。信息化与工业化融合推进的重点包括发展智能工具、构建数字企业、实现节能减排、促进转型升级、做强信息产业、催生新兴产业等六个方面。 随着电子信息技术的发展,世界机床业进入了以数字化制造技术为核心的机电一体化时代,而数控机床就是代表产品之一。行业规模不断壮大,中国国产高档数控机床明显进步,国产中高档数控系统取得重大突破,这些都充分说明,中国数控机床整体水平全面提升。在数量持续增长的同时,数控机床的质量也在追赶世界的进程中不断加速。同时,作为数控机床核心技术的国产数控系统同样取得重大突破。制造业与信息技术、高新技术融合,能够促进传统制造业向现代制造业转型升级。 中国的制造业信息化已经发展到了共性和个性全面共同促进的时候。面向诸多的企业,系统集成商、社会中介机构、服务实施单位把共性的平台去和每一个企业的个性结合起来来组织实施,这样才能够良性互动地推动我国信息化的发展。未来,集成与协同将是制造业信息化技术发展的主旋律。如何来实现?在空间跨度上,从企业的集成到企业间的集成,走向企业间产业链、企业集团甚至跨国集团这种基于企业业务系统的集成;在时间跨度上,从侧重于产品的设计和制造过程,走到了产品全生命周期的集成过程;在集成和协同的重点上,从多年来以信息共享为集成的重点,走到了过程集成的阶段,正在向知识与智能发展的集成阶段迈进。在集成和协同的关键技术方面,现阶段的企业很多都集中在单元技术的应用,从发展的角度,会由这些单元技术产品通过集成平台,形成企业的信息集成平台系统,并朝着企业综合能力平台发展。

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先进的制造技术论文

浅谈现代机械制造技术的新发展 编辑条目26 关键字: 前言 目前,随着电子、信息等高新技术的不断发展及市场需求个性化与多样化,世界各国都把机械制造技术的研究和开发作为国家的关键技术进行优先发展,将其他学科的高技术成果引入机械制造业中。 因此机械制造业的内涵与水平已今非昔比,它是基于先进制造技术的现代制造产业。纵观现代机械制造技术的新发展,其重要特征主要体现在它的绿色制造、计算机集成制造、柔性制造、虚拟制造、智能制造、并行工程、敏捷制造和网络制造等方面。 现代机械制造技术的特征 (1)机械制造科学是由机械、计算机、信息、材料、自动化等学科有机结合而发展起来的一门跨学科的综合科学,它随不同对象和时间而改变功能结构及信息系统。 (2)柔性、集成、并行工作。现代机械制造系统具有多功能性和信息密集性,能够制造生产成本与批量无关的产品,能按订单制造,满足产品的个性要求。 (3)制造智能化。能够代替熟练工人的技艺,具有学习工程技术人员多年实践经验和知识的能力,并用以解决生产实际问题。智能制造系统能发挥人的创造能力和具有人的智能和技能,强调以人为系统的主导者这一总的概念。在智能制造系统中,智能和集成并列,集成是智能的重要支撑,反过来智能又促进集成水平的提高。 (4)设计与工艺一体化。传统的制造工程设计和工艺分步实施,造成了工艺从属于设计、工艺与设计脱离等现象,影响了制造技术的发展。产品设计往往受到工艺条件的制约,受到制造可靠性、加工精度、表面粗糙度、尺寸等限制。因此,设计与工艺必须密切结合,要以工艺为突破口,形成设计与工艺的一体化。 (5)精密加工技术是关键。精密和超精密加工技术是衡量先进制造技术水平的重要指标之一。当前,纳米加工技术代表了制造技术的最高精度水平。 (6)产品生命周期的全过程。现代制造技术是一个从产品概念开始,到产品形成、使用,一直到处理报废的集成活动和系统。在产品的设计中,不仅要进行结构设计、零件设计、装配设计,而且特别强调拆卸设计。使产品报废处理时,能够进行材料的再循环。节约能源,保护环境。 (7)人、组织、技术三结合。现代制造技术强调人的创造性和作用的永恒性,提出了由技术支撑转变为人、组织、技术的集成;强调了经营管理、战略决策的作用。在制造工业战略决策中,提出了市场驱动、需求牵引的概念,强调用户是核心,用户的需求是企业成功的关键,并且强调快速响应市场需求的重要性。 2.现代机械制造技术的内容和发展方向 1 绿色制造(GM) 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。绿色制造是可持续发展战略在制造业中的重要体现。其目标是使产品在设计、制造、装配、运输、销售及使用的整个过程中努力做到资源的优化利用、清洁生产和废弃物的最少化及综合利用。要力求实现切削加工工艺的绿色化。目前这一绿色加工工艺主要集中在不使用切削液上,这主要是因为切削液既污染环境和危害工人健康,又增加资源和能源的消耗。而干切削和干磨削一般是大气氛围中(氮气中、冷风中或采用干式静电冷却技术)不使用切削液进行的切削。不过对某些加工方式和工件组合,完全不使用切削液的干切削和干磨削在实际中很难实现,故又出现了使用极微量润滑(MQL)的准干切削。目前,在欧洲的大批量机械加工中,已有10%~15%的加工使用了干切削和准干切削。 2 计算机集成制造(CIM) CIM就是通过计算机实现信息集成,实现现代化的生产制造,求得企业的总体效益,使企业能够持续稳定的发展。随着计算机的普及应用,计算机集成制造已成为规模生产的主要科技,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,集成制造主要指: (1)人员集成,管理者、设计者、制造者、保障者(负责质量、销售、采购、服务等的人员)以及用户应集成为一个协调整体。 (2)信息集成,产品生命周期中各类信息的获取、表示、处理和操作工具集成为一体,组成统一的管理控制系统。特别是产品信息模型(PIM:Product Information Model)和产品数据管理(PDM:Product Data Management)在系统中应得到一体化的处理。 (3)功能集成,产品生命周期中企业各部门功能集成以及产品开发与外部协作企业间功能的集成。 (4)技术集成,产品开发全过程中涉及的多学科知识以及各种技术、方法的集成,形成集成的知识库和方法库,以利CIMS的实施。 3 柔性制造(FM) 柔性制造系统(FMS)是由统一的控制系统(信息流)、物料(工件、刀具)和输送系统(物料流)连接起来的一组加工设备,能在不停机的情况下实现多品种、小批量零件的加工,并具有一定管理功能的自动化制造系统。柔性制造技术是制造业适应动态市场需求及产品迅速更新的主要手段,是各国制造业发展的主流趋势,是先进制造领域的基础技术。数控技术的成熟及单台数控设备的问世,使许多工业发达国家开始了柔性制造系统的研究。FMS包括许多个柔性制造单元,它能根据制造任务和生产环境的变化迅速进行调整,适用于多品种、中小批量的生产。着重突破了成批生产的经济效益一定大于单件生产的传统观念。FMS是在自动化技术、信息技术及制造技术的基础上,将以往企业中相互独立的工程设计、生产制造及经营管理等过程,在计算机及软件的支撑下构成一个覆盖整个企业的完整而有机的系统,以实现全局动态最优化,总体高效益、高柔性,并进而赢得竞争全胜的智能制造系统。 4 虚拟制造(VM) 虚拟制造主要就是利用计算机技术和装备产生一个虚拟环境,应用人类知识、技术和感知能力,与虚拟对象进行交互作用,对产品设计和制造活动进行全面的建模和仿真。虚拟制造技术从根本上改变了设计、试制、修改设计和规模生产的传统制造模式。在产品真正制造以前,首先在虚拟制造环境中生产软产品原形(Soft Prototype),代替传统的硬样(Hard Prototype),预测产品的设计和制造的合理性、产品性能和制造周期等,从而使产品的开发生产周期最短、成本最低、质量最优,最终提高快速响应市场多变的能力。 5 智能制造(IM) 智能制造技术作为一种模式,通过知识工程、软件制造系统和机器人技术,对工人的技能和专家知识进行建模,能够在无人干预的情况下进行小批量的生产。它的突出之处就是将人工智能融入制造过程的各个环节,借助模拟专家的智能活动进行分析、判断、推理、构思和决策,取代或延伸制造环境中的部分脑力劳动,同时收集、存储、处理、完善、共享、继承和发展人类专家的制造智能。 6 并行工程(CE) 并行工程的实质是在产品的设计阶段就充分地预报该产品的制造、装配、销售、使用、售后服务以及报废、回收等环节中的“表现”,发现可能存在的问题,及时地进行修改与优化。并行工程的目的是减少产品开发中的弯路与反复,缩短产品的周期,甚至做到产品开发一次成功。在传统的串行开发过程中,设计中的问题或不足,要分别在加工、装配或售后服务中才能被发现,然后蒋回过头来修改设计,改进加工、装配或售后服务(包括维修服务)。而并行工程就是将设计、工艺和制造结合在一起,利用计算机互联网并行作业,大大缩短生产周期。 7 敏捷制造(AM) 制造自动化系统的生存能力和竞争能力在很大程度上取决于它是否能在很短的开发周期内生产出低成本、高质量的不同品种产品的能力,从而去面对市场的挑战。敏捷制造是将柔性生产技术、熟练掌握生产技能的劳动力,与促进企业内部和企业之间相互合作的灵活管理集成在一起,通过所建立的共同基础结构,对迅速改变或无法预见的市场作出快速反应。它旨在不可预测的持续变化的环境中使企业具有卓越的自适应能力,从而占据主导地位的总体战略,同时也是对市场需求做出快速响应、快速重组的生产模式;敏捷制造是一种哲理或管理哲学,是企业管理的战略性变革。其特征是:制造柔性和成员合作,制造柔性是敏捷制造的组成部分,包括人员、设备和软件3方面的柔性。提高从产品设计、制造和销售全过程的整体柔性,进而保证敏捷制造系统快速响应、快速重组的能力。目前,敏捷制造在西方国家已初见成效。 8 网络制造(NM) 随着信息技术和网络技术的飞速发展,网络化制造作为一种现代制造新模式,正日益成为制造业研究和实践的热门领域,网络制造业将给现代制造业带来一场深刻的变革。网络化制造应用服务(MASP,Manufacturing Application Service Provider)可为产品设计和制造过程提供服务和优化,并且可以进行虚拟的工艺仿真作为产品设计和工艺制定的参考。通过网络化应用服务中心进行产品及其制造工艺的模拟仿真与优化设计和协同制造,能够大大节省企业的投资并提高生产效率。另外企业的技术人员也可以由客户端直接在远程服务器上进行产品与工艺的优化设计或模拟仿真。 3. 结语 我国是世界上使用与发展机械最早的国家之一。机械制造具有悠久的历史。解放以来,我国机械工业有了很大的发展,已经成为工业产业中门类比较齐全、具有相当规模和一定技术基础的部门之一。 改革开放以来,机械工业充分利用国内外的技术资源,进行技术改造,依靠科技进步,已经取得了长足的发展。但与世界先进水平相比,我国的机械制造业的产品在功能、质量等方面还有较大的差距,产品构成落后,精度保持性差、科研开发能力较薄弱、人员技术素质还跟不上现代机械制造业飞速发展的需要。因此,我国机械制造业必须不断增强技术力量,培养高水平的人才和提高现有人员的素质,学习和引进国外先进科学技术,使我国的机械制造工业早日赶上世界先进水平。

先进机械制造技术在我国的应用摘要】分析了我国先进机械制造技术的特点及发展现状的同时,进一步阐述了我国先进机械制造技术的发展趋势。【关键词】先进制造技术;机械制造;应用(下转第119页)0引言机械制造技术是研究产品设计、生产、加工制造、销售使用、维修服务乃至回收再生的整个过程的工程学科,是以提高质量、效益、竞争力为目标,包含物质流、信息流和能量流的完整的系统工程。随着社会的发展,人们对产品的要求也发生了很大变化,要求品种要多样、更新要快捷、质量要高档、使用要方便、价格要合理、外形要美观、自动化程度要高、售后服务要好、要满足人们越来越高的要求,就必须采用先进的机械制造技术。1先进制造技术的特点1是面向21世纪的技术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群,它是具有明确范畴的新技术领域,是面向21世纪的技术。2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。3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。4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。5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。2先进机械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[1]。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地采用高精密加工、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(上接第116页)企业使用[3]。3我国先进机械制造技术的发展趋势1)全球化。一方面由于国际和国内市场上的竞争越来越激烈,例如在机械制造业中,国内外已有不少企业,甚至是知名度很高的企业,在这种无情的竞争中纷纷落败,有的倒闭,有的被兼并。不少暂时还在国内市场上占有份额的企业,不得不扩展新的市场;另一方面,网络通讯技术的快速发展推动了企业向着既竞争又合作的方向发展,这种发展进一步激化了国际间市场的竞争。这两个原因的相互作用,已成为全球化制造业发展的动力,全球化制造的第一个技术基础是网络化,网络通讯技术使制造的全球化得以实现。2)网络化。网络通讯技术的迅速发展和普及,给企业的生产和经营活动带来了革命性的变革。产品设计、物料选择、零件制造、市场开拓与产品销售都可以异地或跨越国界进行。此外,网络通讯技术的快速发展,加速技术信息的交流、加强产品开发的合作和经营管理的学习,推动了企业向着既竞争又合作的方向发展。3)虚拟化。制造过程中的虚拟技术是指面向产品生产过程的模拟和检验。检验产品的可加工性、加工方法和工艺的合理性,以优化产品的制造工艺、保证产品质量、生产周期和最低成本为目标,进行生产过程计划、组织管理、车间调度、供应链及物流设计的建模和仿真。虚拟化的核心是计算机仿真,通过仿真软件来模拟真实系统,以保证产品设计和产品工艺的合理性,保证产品制造的成功和生产周期,发现设计、生产中不可避免的缺陷和错误。4)自动化。自动化是一个动态概念,目前它的研究主要表现在制造系统中的集成技术和系统技术、人机一体化制造系统、制造单元技术、制造过程的计划和调度、柔性制造技术和适应现化生产模式的制造环境等方面。制造自动化技术的发展趋势是制造全球化、制造敏捷化、制造网络化、制造虚拟化、制造智能化和制造绿色化。5)绿色化。绿色制造则通过绿色生产过程、绿色设计、绿色材料、绿色设备、绿色工艺、绿色包装、绿色管理等生产出绿色产品,产品使用完以后再通过绿色处理后加以回收利用。采用绿色制造能最大限度地减少制造对环境的负面影响,同时使原材料和能源的利用效率达到最高。4结束语制造技术不仅是衡量一个国家科技发展水平的重要标志,也是国际间科技竞争的重点。我国正处于经济发展的关键时期,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,将其放在战略优先地位,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]马晓春我国现代机械制造技术的发展趋势[J]森林工程,2002(3):23-[2]王世敬,温筠现代机械制造技术及其发展趋势[J]石油机械,2002(11):36-

未来先进制造技术的发 我理解正常的好

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