先进制造技术的概念范例6篇

前言:中文期刊网精心挑选了先进制造技术的概念范文供你参考和学习,希望我们的参考范文能激发你的文章创作灵感,欢迎阅读。

先进制造技术的概念

先进制造技术的概念范文1

关键词:先进制造技术;现代管理技术;智能制造

1.先进制造技术的概念

先进制造技术是在上个世纪八十年代提出来的。是美国为提升机械电子产业的竞争能力,重树机械电子产业重要地位而做出的重要举措,曾经美国一些学者认为“美国已进入后工业时代,机械电子产业已经成为夕阳工业”,主张经济中心由机械电子产业转移向高科技产业和服务业,其结果是“美国发明,日本发财”。政府不重视使其机械电子产业的衰退,以及以前占优势的汽车机械电子产业、家用电器机械电子产业、机床、半导体等产业在全球市场竞争中出现大滑坡。于是美国吃一堑,长一智,巨资投入研究和发展机械电子产业。上世纪八十年代末美国政府制定并实施了“先进制造技术计划和制造技术中心计划”。随后,欧洲、亚洲等新兴工业化国家也开展了各自的先进制造技术的理论和应用研究,如日本的智能制造系统、欧共体的尤里卡计划等。由五部委召开了“先进制造技术发展战略研讨会”,拉开了我国先进制造技术研究的帷幕。

2.先进制造技术的发展

2.1先进制造技术的应用与实施

先进制造技术作为二十一世纪的高科技技术之一,无论在机械制造,汽车制造,电子电器产品制造等行业中都有广泛的应用前景。要把先进制造的理念,方法在各个制造行业中应用并实施,需要从以下几方面着手:产品的开发设计上,大力推广计算机辅助设计技术,并行设计技术,反求工程技术以及绿色产品设计技术,充分考虑产品的全生命周期。在产品的制造过程中,优先应用各项先进制造工艺技术,比如采用精密成型技术,充分有效利用材料,节约能用,做到低耗,低碳,绿色的生产。在设备的引进和购置方面,尽量采用高效制造自动化设备,大力运用计算机控制的数控机床,加工中心及工业机器人,构建柔性制造系统,计算机集成制造系统乃至智能制造系统,提升机械电子产业的整体水平。此外还要应用现代企业的生产和先进的管理技术。

2.2信息化在先进制造技术中的应用

21世纪是信息化的时代,计算机技术和网络通信技术飞速发展,在生产领域里已得到广泛应用。机械电子产业管理信息化是建设领域信息化的重要组成部分,将在机械电子产业管理活动中发挥重要作用,并主导机械电子产业管理未来发展方向,信息化成为机械电子产业管理的必然趋势。“十一五”机械电子产业管理改革发展规划指出,将加快建设机械电子产业信息系统的规划、建设,建立符合现行管理体制和市场机制的机械电子产业信息管理工作机制,完善全国机械电子产业信息系统,使全国机械电子产业信息做到互联互通,为政府提高造价管理决策水平和完善公共信息服务创造条件。因此,机械电子产业管理信息化建设也是机械电子产业管理改革发展规划的总体部署和要求。

2.3绿色制造技术的发展

进入21世纪以来,人类社会所面临的资源短缺和环境污染等问题日趋严重,人类要实现可持续发展必须促使人与自然界和谐一致。为此,工业发达国家正积极倡导“低碳经济”、“循环经济”、“绿色制造”和“清洁生产”,大力研究开发生态安全型、资源节约型制造技术。“绿色制造”正在成为未来制造业的发展方向,绿色制造技术将贯穿于制造业各环节,主要表现在以下三个方面:一是绿色产品设计技术。在设计阶段就将环境因素和预防污染的措施纳入产品设计之中,将环境性能作为产品的设计目标和出发点,力求使产品对环境的影响为最小;二是绿色制造技术。它从设计、制造、使用到报废整个产品生命周期中不产生环境污染或环境污染最小化,符合环境保护要求,在整个制造过程中综合考虑环境影响和资源效率,在保证产品的功能、质量、成本的前提下,使产品制造过程对生态环境无害或危害极少,节约资源和能源,使资源利用率最高,能源消耗最低;三是产品的回收和循环再制造。它是“资源产品废弃物再生资源或再生产品”的反馈式循环模式。“再制造”是一种先进的制造逻辑与工业理念,它要求工业设计不仅要面向材料与功能,更要面向可回收再制造。再制造是通过新材料、新技术、新工艺、新装备与新方法等一系列高新技术与手段的集成运用,因此可以保证再制造产品的性能和质量不低于新产品,甚至在某种情形下可以使其质量高于新产品。

3.结论

先进制造技术是使一个国家制造业强盛的关键所在,是企业兴旺发达的重要途径,也是企业赢得市场的有力武器。先进制造技术已经成为一个国家综合实力和科技发展的重要标志,成为一个国家在战场对抗和市场竞争中的重要支柱,它在国防建设和国民经济发展中占有影响全局、决定全局的战略地位。知识就是财富,人类当前社会正在由工业经济时代步入知识经济时代。高科技的发展促使机械电子产业发生了革命性的变化。总之,21世纪的机械电子产业是信息化、智能化、网络化、不断创新的绿色制造业,是人类智慧的结晶。

参考文献:

[1]师汉民,易传云.人间巧艺夺天工――当代先进制造技术[M].华中理工大学出版社,2010.

[2]李 勇.现代集成制造理念的发展[Z].北京先进柔性集成制造技术咨询中心,2010.

[3]康磊晶.国外先进制造技术发展战略[Z].中国兵器工业二一零研究所,北京先进柔性集成制造技术咨询中心,2011.

[4]盛晓敏,邓朝晖.先进制造技术[M].机械工业出版社,2010.

先进制造技术的概念范文2

【关键词】先进制造业;成本动因;作业成本法

当代高科技的发展给人们的生活生产活动带来了巨大的改变,同时也影响着人们的生活方式,给人类生产历史带来了变革。作业成本法正是在这样的环境下应运而生,它是以作业为基础,将成本计算、成本控制等要素结合起来,同时又能与及时生产方式、全面质量管理紧密结合的一种新型的会计核算方法。由于国外及西方国家早一步完成工业革命,使得技术发展模式处于领先地位,因而种方法孕育于国外并在发达国家得到广泛的应用,而鉴于我国近代工业发展的历史原因,该方法的应用不是很普遍。近十年以来,我国现代企业已经逐步借鉴外国企业的成功经验,通过跨国公司、合资企业的交流与合作,也初步完成现代企业制度建立的过程,高科技元素在各行各业慢慢普及并快速发展,此时更是提出根据我国产业发展的实际情况,对我国企业中应用作业成本法可行性研究的绝佳时期。

一、作业成本法的定义及基本原理

作业成本法,其基本思想为:把企业的生产经营过程区分为若干个作业,以作业为成本计算的基本对象,通过资源动因的确认、计量,归集资源费用到作业上,再通过作业动因的确认、计量,归集作业成本到产品或顾客上去,最终计算出产品成本的新型成本计算方法。

运用了作业成本法后,就不再按照原先使用的方法进行费用的分配与归集,而是基于以下基本认识来进行的:成本动因理论是作业成本法的理论基础:(1)资源被作业消耗,作业被产品消耗;(2)生产导致作业的发生,作业导致成本的发生。

二、作业成本法的特点

1.对成本概念的影响―――将价值链贯穿于成本管理。对比以前传统的成本概念,其局限于产品的生产过程,而本方法则突破局限,将范围拓宽,使其围绕作业消耗资源、产品消耗作业,不忽视其他相关因素,保证成本概念的完整性。

2.对间接费用的重新界定―――有助于考核企业的管理效益。传统成本法只包括与生产产品直接、间接有关的费用,并没有全面考虑所谓成本中包含的所有费用,而是将用于筹集生产资金、销售产品、管理和组织全厂生产的支出是作为期间费用,这样的做法是缺乏实际意义的,无法正确反映成本的完全价值。与此不同的是,作业成本法强调了费用支出的合理有效,而不将相关费用分类成与生产直接相关还是间接相关,这样做可以简化分类,同时又分析全面,保证完整性,完善了成本的概念,最直接的优点就是使考核企业的管理效益更加方便直观。

3.对动因的影响―――将成本动因多元化考量,可以更加准确地分配间接成本,使成本信息的质量水平有了本质的提高和保证。产品成本结果本身在传统成本计算方法受到过分关注,认为产量被看作是产品成本的唯一动因,从理论实践方面已被证明并不合适。所以作业成本法着眼于成本发生的原因,即成本动因,这样更符合实际情况。

三、先进制造业的现状及其特点

制造业作为创造社会财富的主要产业历来是推动一个国家和地区经济发展的主导力量,也是衡量区域经济综合实力和现代化水平的重要标志。为此,世界各国均把制造业放在重要的战略位置。

目前,国内提出了一个经济概念:先进制造业,是以先进制造技术为主要生产手段的制造业。它广泛采用先进技术、设备和现代管理手段,是一种科技含量较高的制造业形态。先进制造业具有三大特征:一是科技含量高;二是生产效率高;三是创新能力强。制造业的如此飞速发展,促成了我国的国民经济能持续、高速的发展。

发展先进制造业首先是适应了先进生产力发展的时代要求。其次,发展先进制造业是把我国建设成为经济强国的必然选择。再次,发展先进制造业是顺应世界制造业发展的大趋势。当今世界已形成产业结构大调整和制造业基地大转移的趋势。不久的将来,中国将有望成为国际制造中心。

目前,我国高新技术产业和一些已实现高度自动化的先进制造业发展势头良好。另外一些传统的制造行业,通过技术改造,技术水平也得到了较大提高。具体表现在:

1.技术产业发展快、规模扩大。在我国,运用了先进制造技术的高新技术产业实现连年增值,其所创造的价值在我国的总产值中占有越来越大的比重。这些高新技术产业的规模也在慢慢地不断扩大,并逐步向成熟的先进制造业迈进。

2.企业技术水平有了明显提升。近二十年来,我国加快电子技术革命推进步伐,在行业中推进高科技的运用,生产技术得到迅猛发展,于此同时,巨大变革也在管理观念和管理技术方面得以体现。这些先进的生产技术以信息和知识为特征,使先进制造业发展成为我国的主导产业。

3.先进制造业区域集聚优势明显。我国先进的制造业主要集中在东南部,这有有利于经验、技术的交流,提高企业在同行业之间的竞争能力,从而使先进制造业得到更快、更健康地发展。

先进制造业对提高劳动生产率和生产新产品不断提出需求,它包括了设计自动化技术、制造自动化技术、流程工业综合自动化技术和系统集成技术等,它将机械、电子、信息、材料及现代管理技术综合结合,以实现设计、制造、经营和管理一体化、信息化及现代化,并进一步加强其在国际市场的垄断地位。

四、先进制造业应用作业成本法的可行性

近二十年来,我国在行业中推进高科技的运用,生产技术得到迅猛发展,先进制造业凭借其高度自动化逐步发展开来,于此同时产生的就是管理技术的巨大变革。作业成本法突出特点就是其成本管理的新思维、新理念,综合分析我国先进制造业产生和发展的具体情况,可以得出这样的结论:我国先进制造业符合率先推行、逐步推广作业成本法的要求。而且从理论上分析,在我国先进制造业中应用作业成本法是可行的,主要体现如下:

1.从生产的组织管理上讲,在未来的十年左右的时间内,通过全社会加大推广电子信息技术相关自动化设备,我国先进的制造企业将在世界的瞩目下取得高速而长远的进步,相信通过全行业的共同努力,一定会尽快接近JIT的标准。

2.近年来,我国政府极其重视交通状况的改善情况,通过各种渠道加快交通运输的推进,从根本上解决原材料和产品的运送周期缓慢的问题,从而在基础设施建设方面支持了作业成本法的可行性。

3.从市场需求方面来谈,客户的商品需求已经发生了显著变化,其需求初步趋于小批量、多样化和非经常性,如果我们不转变相关生产方针,即季度化大批量生产的方针,则必将在市场竞争中处于被动甚至劣势,所以我们应该迎合消费者的实时需求,提高产品的质量,退出多样化的产品,尽量避免大量生产同一种产品。与此对应,相关企业已经不能按照传统产业模式来采购原材料然后制造产品,这些过程必须顺应现在产业发展的要求加以改进,如果还是按部就班,肯定会在市场作用下遭受失败。就企业日常生经营管理而言,在生产方面,采购产品成本计量已经不能依旧沿用过去的方法,而在制造、企业决策服务考量方面,其周期性的会计决策理论、控制手段、业绩评价方法也面临着相同的问题,改用合适的方法已经成为燃眉之急。这样,作业成本法就以其灵活而科学准确的特点成为解决问题的关键,运用其进行成本核算和经营管理,不仅能适应各个方面的客观要求,而且从一定程度上推动了产品生产模式的改进,为企业带来更大效益。

4.在成本结构方面,我国相关产业的制造环境与过去相比,已经大大提高了先进程度,机器生产在很多行业得到大部分应用,人工手动制造的比例相当低,其直接结果就是人工成本比例大大下降,相应的机器、设备等固定成本比例则上升。这样,我国制造业的产品成本结构与过去相比变化很大,如果不及时改变传统的制造成本法,那么就无法得出当前生产方式下的产品成本信息,没有科学有效的方法对制造成本进行分析计算,就无实际数据核算相关企业自动化的效益成果,然而企业决策和控制必须以此为依据,使用了错误的会计信息,就不可能得出符合实际情况的结论,进而不能在企业决策上取得突破,必然导致企业总体获利水平下降。以上形势分析中可以看出,作业成本法是与当前成本结构相符合的方法。其必要性也已清晰明了,表明作业成本法确实拥有了其生存的土壤。

5.对于自动化程度较高的先进制造业,青年会计人才已然成为必须,人才的重要性在先进技术的发展历史中被多次证实,这些人才综合素质较高,在技术获取和技术革新方面都大有可为,没有足够的人才储备,先进制造业肯定无法得到长远发展,而作业成本法同样需要这样的人才基础。

参考文献:

[1]姜红珍.论作业成本法的产生及应用意义[J].财经论坛,2003,(6):50-51

先进制造技术的概念范文3

关键词:现代制造技术;特征;趋势

摘要制造业是现代国民经济和综合国力的重要支柱,其生产总值一般占一个国家国内生产总值的20%~55%。在一个国家的企业生产力构成中,制造技术的作用一般占60%左右。专家认为,世界上各个国家经济的竞争,主要是制造技术的竞争。其竞争能力最终体现在所生产的产品的市场占有率上。随着经济技术的高速发展以及顾客需求和市场环境的不断变化,这种竞争日趋激烈,因而各国政府都非常重视对先进制造技术的研究。

随着高新技术和知识经济的迅猛发展,生命科学、材料科学、信息技术、微电子技术、航空航天等新兴的科学技术不断涌现。以计算机技术、信息技术、自动化技术与传统制造技术相结合的先进制造技术应运而生,对传统的制造业产生了巨大的影响和冲击。目前,世界各国尤其是工业发达国家都非常重视制造技术的开发研究和应用,在这一领域的国际竞争日趋激烈,我们要想在新一轮的较量中立于不败之地,就必须大力发展制造技术。

一、现代制造技术的主要特征

随着通讯和网络的发展,全球性的贸易壁垒正在逐步消失,制造技术已发展成为一个涵盖整个生产过程、跨多个学科且高度复杂的集成技术。制造的概念和内涵得到大大扩展,它是一种涵盖面很广的广义制造概念,是“大过程”、“大制造”,包括光、机、电产品的制造,工艺流程设计,通用产品和高精尖产品的制造以及材料制备;不仅包括机械加工方法,而且还包括高能束加工方法、硅微加工方法、电化学加工方法等;它不但包括从毛坯到成品的加工制造过程,而且还涉及产品的市场信息收集与分析、产品的选型决策、产品的设计制造过程、产品的销售和售后服务、报废产品的处理以及产品的疲劳强度和全寿命过程的预估等产品整个生命周期的全过程。

经济的发展和社会的进步对制造科学提出了新的要求与期望,它与信息科学、生命科学、材料科学、管理科学等不同学科之间的交叉融合更为紧密,形成了多学科交叉、多方位立体发展的模式。一方面,制造技术为信息科学、生物科学和材料科学提供观察、实验、检测、制造的装备和技术支持;另一方面,信息科学、生物科学、材料科学的最新成果也会应用于制造业,进一步丰富制造科学的内容,同时,它们的发展也给制造业不断提出新的使命和挑战,从而促进制造科学的进一步提高。制造生产模式对制造过程、制造系统和产品的优质将起着关键的作用,而制造生产模式是管理科学、社会人文科学与制造科学的交叉、融汇和发展而成的结果,有着统率生产过程、加速高新技术的发展、决定产品质量和市场竞争能力的作用。

先进制造技术的发展与信息技术的发展密不可分。信息技术,特别是计算机技术,极大地改变着制造的面貌,是先进制造技术的发展与制造科学形成的客观条件。信息这一要素已成为现代制造业中最重要的资源和最宝贵的竞争要素。制造技术不仅加工、处理信息,而且将制造信息录制、物化在原材料上,提高其信息含量,使之转化为产品。现代制造业,尤其高科技、深加工企业,其主要投入已不再是材料和能源,而是信息和知识;其所创造的社会财富实际上也是某种形式的信息,即产品信息和制造信息。未来的产品一般应是基于信息或知识的产品。未来的制造技术将向数字化、智能化、网络化发展,信息技术将贯穿整个制造业。

二、制造技术的发展趋势

21世纪,制造业日趋全球化,先进制造技术向着自动化、柔性化、集成化和智能化方向发展。总的来看,纳米技术、超精密加工技术和可持续制造技术是今后发展的关键。

扫描隧道显微镜的发明与应用使人们对世界的认识进入纳米尺度,从宏观转向微观扩展。纳米技术和纳米制造技术是当前竞相研究的最前沿领域,它将使人们在生产方式和生活方式上有更大的改观。纳米技术包括纳米材料技术、纳米加工技术、纳米装配技术、纳米测量技术和纳米机械学等。纳米技术对制造业已经产生了很大的影响,对传统制造方法、制造工艺与手段带来了巨大冲击;同时,纳米技术的发展带动了微型系统制造技术的发展。微型系统是机械技术和电子技术在微/纳米尺度上相融合的产物,发展极其迅速,有可能对世界各国的科技、经济发展和国防建设产生重大影响。其覆盖领域十分广泛,从1959年科学家提出微型机械的设想,到第一个硅微型压力传感器问世,以及微型齿轮、微型齿轮泵、微型气动涡轮及联接件、硅微型静电电机、微型加速度计,直至2000年重仅200多克的微卫星上天,微型系统受到了世界各国越来越多的青睐,其应用领域将不断扩大。

制造技术的全球化和中国加入WTO给我国的制造业带来了前所未有的发展机遇,同时也面临着巨大的挑战。当前,人类社会已进入信息时代和知识经济时代,国际经济合作与交往日益紧密,全球产业结构进入大调整的重要时期,世界正在形成一个统一的大市场。世界范围内制造业的竞争变得越来越严酷,人们对于产品的个性化和服务的要求越来越强烈,产品的生命周期越来越短,只有采取积极的应对措施,才能逐步缩短我国在制造领域与工业发达国家的差距。

进入21世纪,用户的消费观念有了很大改变,对企业和产品提出了更新、更高的要求,产品的交货时间、新产品的开发时间和上市时间,甚至产品的整个生命周期都显著缩短 产品的开发周期缩短,对市场的响应已经成为企业竞争力的关键所在。谁能在最短的时间内交货,开发出新产品并打入市场,并在产品整个生命周期之内提供最好的服务,谁就能够占领市场。同时,原来对于产品质量、成本要求的内涵也有所改变,质量除了指对产品本身的性能、功能、外观、可靠性和使用寿命等方面的要求外,更重要的是指如何在产品整个生命周期之内全面地满足客户的要求,包括各种服务,顾客对产品及其服务的满意程度是衡量产品质量和企业竞争力的重要指标。成本也不是指单一的产品制造和销售成本,而且是指包括产品的运行成本、维护成本及报废后的处理成本在内的全部成本。为了降低成本,要求企业的产品和制造系统均具有高度的柔性,以响应快速变化的市场,增强企业竞争力。

先进制造技术的概念范文4

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.

先进制造技术的概念范文5

关键词机械制造特点发展现状趋势

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

1.1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的技术领域,是面向21世纪的技术。

1.2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。

1.3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。

1.4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。

1.5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。

(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。

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)

先进制造技术的概念范文6

摘要:随着信息技术的高速发展,制造行业发生了翻天覆地的变化,先进的制造技术不断地被应用于生产,大大地提高了工作效率,本文对现代集成制造系统的构成和特点作了分析。

关键词:集成;系统;技术构成

一、现代集成制造系统的含义与定位

现代集成制造系统(ContemporaryIntegratedManufacutringSystem)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地结合,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。

二、现代集成制造系统的技术构成

先进制造技术(AMTAdvancedManufacturingTechnology)作为一个专有名词目前还没有准确的定义。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。其具有如下一些特点:

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、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范围要比现代集成制造系统大,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,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。

(1)并行工程(CEConcurrentEngineering)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的基础。

(2)虚拟制造(VMVirtualManufacturing)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,从而使产品一次性制造成功,达到降低成本、缩短产品开发周期,增强产品竞争力的目的。

(3)敏捷制造(AMAgileManufacturing)敏捷制造是以竞争力和信誉度为基础的,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。