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先进制造技术发展趋势范例(3篇)

栏目:报告范文

先进制造技术发展趋势范文篇1

关键词:现代制造技术;特点;发展趋势

中图分类号:F407.4文献标识码:A文章编号:

目前我国机械制造业是现代国民经济综合国力的重要支柱,其生产总值占国内总值的20%-55%,而在国家企业的生产力构成中,制造技术作用一般占60%左右,在今世界各国的激烈竞争中,主要是制造技术的竞争,其竞争的能力最终体现在所生产的产品在市场上的占有率上。随着机械制造技术的高速发展以及客户需求和市场环境的不断变化,使其竞争日趋激烈,从而促使各国政府都非常重视对先进制造技术的研究。

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。

一、我国现代制造技术的特点

1、是面向21世纪的技术

现代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,它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。

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、售后服务等周期的所有内容,并将它们结合成一个有机的整体。其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。其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。现代制造技术把这三个矛盾有机结合起来,使三者达到了统一。

二、我国现代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;近些年来在湖南迅猛发展的工程机械产业,如、三一重工,面对国内严峻的竞争环境,他们纷纷走出国门,或在海外建厂,或收购、兼并其它企业,逐步走向全球化;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。(6)精密化。广泛的采用高精度加工、精细加工、微细加工、微型机械和微米、纳米技术、激光加工、电磁加工、过塑加工以及复合加工等新型加工方法。

(7)柔性化。采用数控机床、加工中心及柔性制造单元,柔性制造系统,计算机集成制造系统实现柔性自动化、知识智能化、集成化等。

即当前现代制造技术的发展趋势大致有以下九个方面:①信息技术、管理技术与工艺技术紧密结合,现代制造生产模式会获得不断发展。②设计技术与手段更现代化。③成型及制造技术精密化、制造过程实现低能耗。④新型特种加工方法的形成。⑤加工工艺由技艺发展为工程科学。⑥实施无污染绿色制造。⑦制造业中广泛应用虚拟现实技术。⑧制造以人为本。

总之先进的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。

三、结束语

我国正处于经济发展和转型的关键时期,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

先进制造技术发展趋势范文

【论文摘要】:随着计算机业的快速发展,数控技术也发生了根本性的变革,是近年来应用领域中发展十分迅速的一项综合性的高新技术,文章结合国内外情况,分析了数控技术的发展趋势。

1.引言

数控技术是一门集计算机技术、自动化控制技术、测量技术、现代机械制造技术、微电子技术、信息处理技术等多学科交叉的综合技术,是近年来应用领域中发展十分迅速的一项综合性的高新技术。它是为适应高精度、高速度、复杂零件的加工而出现的,是实现自动化、数字化、柔性化、信息化、集成化、网络化的基础,是现代机床装备的灵魂和核心,有着广泛的应用领域和广阔的应用前景。

2.国内外数控系统的发展概况

随着计算机技术的高速发展,传统的制造业开始了根本性变革,各工业发达国家投入巨资,对现代制造技术进行研究开发,提出了全新的制造模式。在现代制造系统中,数控技术是关键技术,它集微电子、计算机、信息处理、自动检测、自动控制等高新技术于一体,具有高精度、高效率、柔性自动化等特点,对制造业实现柔性自动化、集成化、智能化起着举足轻重的作用。目前,数控技术正在发生根本性变革,由专用型封闭式开环控制模式向通用型开放式实时动态全闭环控制模式发展。在集成化基础上,数控系统实现了超薄型、超小型化;在智能化基础上,综合了计算机、多媒体、模糊控制、神经网络等多学科技术,数控系统实现了高速、高精、高效控制,加工过程中可以自动修正、调节与补偿各项参数,实现了在线诊断和智能化故障处理。

长期以来,我国的数控系统为传统的封闭式体系结构,cnc只能作为非智能的机床运动控制器。加工过程变量根据经验以固定参数形式事先设定,加工程序在实际加工前用手工方式或通过cad/cam及自动编程系统进行编制。cad/cam和cnc之间没有反馈控制环节,整个制造过程中cnc只是一个封闭式的开环执行机构。在复杂环境以及多变条件下,加工过程中的刀具组合、工件材料、主轴转速、进给速率、刀具轨迹、切削深度、步长、加工余量等加工参数,无法在现场环境下根据外部干扰和随机因素实时动态调整,更无法通过反馈控制环节随机修正cad/cam中的设定量,因而影响cnc的工作效率和产品加工质量。由此可见,传统cnc系统的这种固定程序控制模式和封闭式体系结构,限制了cnc向多变量智能化控制发展,己不适应日益复杂的制造过程,因此,大力发展以数控技术为核心的先进制造技术已成为我们国家加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径。

3.数控技术的发展趋势

数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化,使制造业成为工业化的象征,而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大,他对国计民生的一些重要行业的发展起着越来越重要的作用。从目前世界上数控技术发展的趋势来看,主要有如下几个方面:

3.1高精度、高速度的发展趋势

尽管十多年前就出现高精度高速度的趋势,但是科学技术的发展是没有止境的,高精度、高速度的内涵也在不断变化,目前正在向着精度和速度的极限发展。

效率、质量是先进制造技术的主体。高速、高精加工技术可极大地提高效率,提高产品的质量和档次,缩短生产周期和提高市场竞争能力。为此日本先端技术研究会将其列为5大现代制造技术之一,国际生产工程学会将其确定为21世纪的中心研究方向之一。在轿车工业领域,年产30万辆的生产节拍是40秒/辆,而且多品种加工是轿车装备必须解决的重点问题之一;在航空和宇航工业领域,其加工的零部件多为薄壁和薄筋,刚度很差,材料为铝或铝合金,只有在高切削速度和切削力很小的情况下,才能对这些筋、壁进行加工。近来采用大型整体铝合金坯料"掏空"的方法来制造机翼、机身等大型零件来替代多个零件通过众多的铆钉、螺钉和其他联结方式拼装,使构件的强度、刚度和可靠性得到提高。这些都对加工装备提出了高速、高精和高柔性的要求。

3.25轴联动加工和复合加工机床快速发展

采用5轴联动对三维曲面零件的加工,可用刀具最佳几何形状进行切削,不仅光洁度高,而且效率也大幅度提高。一般认为,1台5轴联动机床的效率可以等于2台3轴联动机床,特别是使用立方氮化硼等超硬材料铣刀进行高速铣削淬硬钢零件时,5轴联动加工可比3轴联动加工发挥更高的效益。但过去因5轴联动数控系统、主机结构复杂等原因,其价格要比3轴联动数控机床高出数倍,加之编程技术难度较大,制约了5轴联动机床的发展。当前由于电主轴的出现,使得实现5轴联动加工的复合主轴头结构大为简化,其制造难度和成本大幅度降低,数控系统的价格差距缩小。因此促进了复合主轴头类型5轴联动机床和复合加工机床(含5面加工机床)的发展。

3.3智能化、开放式、网络化成为当代数控系统发展的主要趋势

21世纪的数控装备将是具有一定智能化的系统,智能化的内容包括在数控系统中的各个方面:为追求加工效率和加工质量方面的智能化,如加工过程的自适应控制,工艺参数自动生成;为提高驱动性能及使用连接方便的智能化,如前馈控制、电机参数的自适应运算、自动识别负自动选定模型、自整定等;简化编程、简化操作方面的智能化,如智能化的自动编程、智能化的人机界面等;还有智能诊断、智能监控方面的内容、方便系统的诊断及维修等。为解决传统的数控系统封闭性和数控应用软件的产业化生产存在的问题。

目前许多国家对开放式数控系统进行研究,数控系统开放化已经成为数控系统的未来之路。所谓开放式数控系统就是数控系统的开发可以在统一的运行平台上,面向机床厂家和最终用户,通过改变、增加或剪裁结构对象(数控功能),形成系列化,并可方便地将用户的特殊应用和技术诀窍集成到控制系统中,快速实现不同品种、不同档次的开放式数控系统,形成具有鲜明个性的名牌产品。目前开放式数控系统的体系结构规范、通信规范、配置规范、运行平台、数控系统功能库以及数控系统功能软件开发工具等是当前研究的核心。网络化数控装备是近两年国际著名机床博览会的一个新亮点。数控装备的网络化将极大地满足生产线、制造系统、制造企业对信息集成的需求,也是实现新的制造模式如敏捷制造、虚拟企业、全球制造的基础单元。国内外一些著名数控机床和数控系统制造公司都在近两年推出了相关的新概念和样机,反映了数控机床加工向网络化方向发展的趋势。

4.结束语

随着人们对数控技术重视,它的发展越发迅速。文中简要陈述当前的发展趋势,另外数控技术的正不断走向集成化,并行化,仍有广阔的发展空间。

参考文献

[1]王立新.浅谈数控技术的发展趋势[j].赤峰学院学报.2007.

[2]董淳.数控系统技术发展的新趋势[j].可编程控制器与工厂自动化.2006.

先进制造技术发展趋势范文

1机电一体化技术概述

1.1机电一体化渊源

机电一体化作为一门新兴的学科领域,其起步发展较晚。20世纪60年代以来,随着电子技术和计算机技术的快速发展,其逐渐与传统的机械技术交汇融合,形成了早期的机电一体化技术。此后,以微型计算机为代表的微电子技术和信息技术越来越多的向机械工业领域渗透,机械和电子已不再彼此分离。新形势下,机电一体化技术已经广泛应用于工业生产的各个领域。而且随着计算机技术的迅猛发展,机电一体化技术展现了蓬勃的生命力,它代表着机械工业技术革命的前沿方向。新环境下,机电一体化技术已经综合了机械技术、微电子技术、信息技术、自动控制技术、传感测试技术、电力电子技术、接口技术及软件编程技术等群体技术,正朝着以实现高功能、高质量、高精度、高可靠性、低能耗等诸方面技术要求的最佳功能价值系统工程技术方向发展。

1.2机电一体化技术现状

机电一体化技术在一定程度上代表着一个国家在高端装备制造业领域的技术水平。特别是随着机电一体化越来越成为制造产业发展的主导,其在国家经济和社会发展的基础工业中扮演着越来越重要的角色。因此,必须对其发展给予足够重视。目前,引领机电一体化技术发展前沿的主要是美日及西欧国家。日本在智能传感器、智能工业机器人及柔性制造技术方面处于领先地位。而西欧则在研发集计算机辅助设计、制造、生产及管理于一体的柔性系统,以实现制造业的机电一体化。美国也在更新自己的装备制造产业链,发展实现设计—生产—质量控制一体化的新型加工技术。我国作为发展中大国,与西方先进国家相比,在机电一体化技术方面存在底子薄、基础差和发展不均衡等问题。但是经过改革开放30多年的自主创新发展,目前我国在先进数控技术、工业自动化控制仪表等多个领域实现了跨越式发展,已经达到世界先进水平。

2新时期机电一体化技术展望

机电一体化作为一门综合性较强、多学科领域交叉融合的学科专业,其处于制造技术的发展前沿。近些年来,在微电子技术及信息化技术的发展推动下,新时期的机电一体化技术呈现出智能化、系统化、微型化等新的发展趋势。

2.1机电一体化技术智能化趋势

随着机电一体化技术与信息技术及人工智能的深度融合,其也越来越表现出智能化的发展趋势。特别是在工业生产加工领域,需要机器完成更加复杂困难的任务。这就要求机电产品具有一定的智能,能够独立的进行推理判断、自主决策。智能化的发展主要与机器人技术联系紧密,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,智能化的机械设备将更好的取代人,使社会的生产生活变得更加简单便捷。

2.2机电一体化系统化趋势

机电一体化技术作为一种新兴的技术,其发展不是孤立的。它是随着社会技术进步和生产力的提高而不断发展完善的。特别是依靠计算机技术和通信网络技术的飞速发展,机电一体化技术能够不断吸收融合其他加工制造领域的先进技术,实现自身的体系化发展。未来机电一体化技术的发展将更加开放、更加灵活。通过开放式的总线结构及丰富的扩展接口,机电一体化可以将机械、动力、环境及人等各因素组合起来,形成一个系统。这将极大释放机电一体化技术的潜力,增加其应用的对象范围。

2.3机电一体化微型化趋势

微型化是机电一体化技术的另一重要发展趋势。随着工业生产加工质量的要求不断提高,人们需要在微小的尺寸上进行更加精细的加工。这就要求相应的加工设备能够微型化。同时,微型化的设备不仅占用空间小,而且能够集成实现功能的复合扩展。考虑到各种微型机器人在社会生产生活中的应用将更加普遍,传统笨重的机械电子设备将朝着小型化、轻量化、多功能、高可靠性等方向发展。机电一体化中具有智能、动力、运动和感知特征的部件也将逐渐朝着微型化的方向发展。

3结论

随着计算机技术的飞速发展,机电一体化技术也得到了长足进步。在新时期新环境下,机电一体化技术创新发展表现出智能化、系统化和微型化的发展趋势。相比过去,机电一体化技术未来的发展潜力巨大。

参考文献

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