國(guó)內(nèi)外先進(jìn)制造技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

1、國(guó)內(nèi)外先進(jìn)制造技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)機(jī)械制造業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)最重要的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，而機(jī)械制造技術(shù)的不斷創(chuàng)新是機(jī)械工業(yè)發(fā)展的技術(shù)基礎(chǔ)和動(dòng)力。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步以及新的管理思想、管理模式和生產(chǎn)秘史的引進(jìn)，近年來，先進(jìn)制造技術(shù)在機(jī)械加工領(lǐng)域中的應(yīng)用越來越廣泛，越來越深入。我國(guó)制造科學(xué)技術(shù)有日新月異的變化和發(fā)展，確立了社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制，但與先進(jìn)的國(guó)家相比仍有一定差距，為了迎接新的挑戰(zhàn)，必須認(rèn)清制造技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，縮短與先進(jìn)國(guó)家的差距，使我國(guó)的產(chǎn)品上質(zhì)量、上效率、上品種和上水平，以增強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，因此，對(duì)制造技術(shù)及制造模式的研究和實(shí)施是擺在我們面前刻不容緩的重要任務(wù)，以實(shí)現(xiàn)我國(guó)機(jī)械制造業(yè)跨入世界先進(jìn)行列。1

2、.我國(guó)先進(jìn)制造技術(shù)的現(xiàn)狀自建國(guó)以來，尤其是改革開放以來，我國(guó)機(jī)械制造業(yè)得到了迅速地發(fā)展。機(jī)械工業(yè)是我國(guó)工業(yè)中發(fā)展最快的行業(yè)之一。20世紀(jì)70年代以前，產(chǎn)品的技術(shù)相對(duì)比較簡(jiǎn)單，一個(gè)新產(chǎn)品上市，很快就會(huì)有相同功能的產(chǎn)品跟著上市。20世紀(jì)80年代以后，隨著市場(chǎng)全球化的進(jìn)一步發(fā)展，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)變得越來越激烈。20世紀(jì)90年代初，隨著CIMS技術(shù)的大力推廣應(yīng)用，包括有CIMS實(shí)驗(yàn)工程中心和7個(gè)開放實(shí)驗(yàn)室的研究環(huán)境已建成。在全國(guó)范圍內(nèi)，部署了CIMS的若干研究項(xiàng)目，諸如CIMS軟件工程與標(biāo)準(zhǔn)化、開放式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與發(fā)展戰(zhàn)略，CIMS總體與集成技術(shù)、產(chǎn)品設(shè)計(jì)自動(dòng)化、工藝設(shè)計(jì)自動(dòng)化、柔性制造技術(shù)、管理與決策信息系統(tǒng)、

3、質(zhì)量保證技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)庫技術(shù)以及系統(tǒng)理論和方法等均取得了豐碩成果，獲得不同程度的進(jìn)展。但因大部分大型機(jī)械制造企業(yè)和絕大部分中小型機(jī)械制造企業(yè)主要限于CAD和管理信息系統(tǒng)，底層基礎(chǔ)自動(dòng)化還十分薄弱，數(shù)控機(jī)床由于編程復(fù)雜，還沒有真正發(fā)揮作用。因此，與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)的制造業(yè)仍然存在一個(gè)階段性的整體上的差距。2 .國(guó)外先進(jìn)制造技術(shù)的現(xiàn)狀在產(chǎn)品設(shè)計(jì)方面，普遍采用計(jì)算機(jī)輔助產(chǎn)品設(shè)計(jì)（CAD）計(jì)算機(jī)輔助工程分析（CAE和計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)；在加工技術(shù)方面，巳實(shí)現(xiàn)了底層（車間層）的自動(dòng)化，包括廣泛地采用加工中心（或數(shù)控技術(shù)）、自動(dòng)引導(dǎo)小車（AGV蹲.近10余年來，發(fā)達(dá)國(guó)家主要從具有全新制造理念的制造系統(tǒng)

4、自動(dòng)化方面尋找出路，提出了一系列新的制造系統(tǒng)。如計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)、智能制造系統(tǒng)、并行工程、敏捷制造等。二、先進(jìn)制造技術(shù)的組成先進(jìn)制造技術(shù)不是一般單指加工過程的工藝方法，而是橫跨多個(gè)學(xué)科、包含了從產(chǎn)品設(shè)計(jì)、加工制造、到產(chǎn)品銷售、用戶服務(wù)等整個(gè)產(chǎn)品生命周期全過程的所有相關(guān)技術(shù)，涉及到設(shè)計(jì)、工藝、加工自動(dòng)化、管理以及特種加工等多個(gè)領(lǐng)域，并逐步融合與集成?？苫練w納為以下四個(gè)方面：一、先進(jìn)的工程設(shè)計(jì)技術(shù)二、先進(jìn)制造工藝技術(shù)三、制造自動(dòng)化技術(shù)四、先進(jìn)生產(chǎn)管理技術(shù)、制造哲理與生產(chǎn)模式五、發(fā)展。一、先進(jìn)的工程設(shè)計(jì)技術(shù)先進(jìn)的工程設(shè)計(jì)技術(shù)包括眾多的現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論與方法。包括CADCAE、CAPPCAT；PDM、

5、模塊化設(shè)計(jì)、DFX優(yōu)化設(shè)計(jì)、三次設(shè)計(jì)與健壯設(shè)計(jì)、創(chuàng)新設(shè)計(jì)、反向工程、協(xié)同產(chǎn)品商務(wù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、虛擬樣機(jī)技術(shù)、并行工程等。（1）產(chǎn)品（投放市場(chǎng)的產(chǎn)品和制造產(chǎn)品的工藝裝備（夾具、刀具、量檢具等）設(shè)計(jì)現(xiàn)代化。（2）先進(jìn)的工藝規(guī)程設(shè)計(jì)技術(shù)與生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備手段。二、先進(jìn)制造工藝技術(shù)（1）高效精密、超精密加工技術(shù)，包括精密、超精密磨削、車削，細(xì)微加工技術(shù)，納米加工技術(shù)。超高速切削。（2）精密成型制造技術(shù)，包括高效、精密、潔凈鑄造、鍛造、沖壓、焊接及熱處理與表面處理技術(shù)。（3）現(xiàn)代特種加工技術(shù)，包括高能束流（主要是激光束、以及電子束、離子束等）加工，電解加工與電火花（成型與線切割）加工、超聲波加工、高壓水加

6、工等。（4）快速成型制造（RPM）快速成形技術(shù)是在計(jì)算機(jī)控制下，基于離散堆積原理采用不同方法堆積材料最終完成零件的成型與制造的技術(shù)。（5）先進(jìn)制造工藝發(fā)展趨勢(shì)1）采用模擬技術(shù)，優(yōu)化工藝設(shè)計(jì)；2）成形精度向近無余量方向發(fā)展；3）成形質(zhì)量向近無缺陷”方向發(fā)展；4）機(jī)械加工向超精密、超高速方向發(fā)展；5）采用新型能源及復(fù)合加工，解決新型材料的加工和表面改性難題；6）采用自動(dòng)化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)工藝過程的優(yōu)化控制；7）采用清潔能源及原材料，實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)；8）加工與設(shè)計(jì)之間的界限逐漸談化，并趨向集成及一體化；9）工藝技術(shù)與信息技術(shù)、管理技術(shù)緊密結(jié)合，先進(jìn)制造生產(chǎn)模式獲得不斷發(fā)展。三、制造自動(dòng)化技術(shù)一句話：計(jì)算機(jī)控

7、制自動(dòng)化技術(shù)（1）數(shù)控技術(shù)與數(shù)控機(jī)床；數(shù)控加工技術(shù)是為了實(shí)現(xiàn)機(jī)床控制自動(dòng)化要求而發(fā)展的。它是指用代碼化的數(shù)字、字母及符號(hào)表示加工要求、零件尺寸及其參數(shù)、加工步驟等，通過控制介質(zhì)，輸入到控制裝置，經(jīng)過微機(jī)進(jìn)行處理與計(jì)算，發(fā)出各種控制信號(hào)與數(shù)據(jù)，使機(jī)床各部件自動(dòng)協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)加工的技術(shù)。（2）工業(yè)機(jī)器人（用于物流與加工）及物流設(shè)備；工業(yè)機(jī)器人是一種可編程的智能型自動(dòng)化設(shè)備，是應(yīng)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制的替代人進(jìn)行工作的高度自動(dòng)化系統(tǒng)。（3）柔性制造系統(tǒng)（FMC,FMS,FML:包括加工設(shè)備（CNC機(jī)床）、檢測(cè)設(shè)備、物料輸送（工業(yè)機(jī)器人、自動(dòng)交換托盤（AP。、自動(dòng)輸送臺(tái)車（RGVAGV）等）和儲(chǔ)存設(shè)備（

8、立體倉庫等）；（4）計(jì)算機(jī)集成制造（CIM）和工廠自動(dòng)化（FA）。計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（CIMS）是由計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造CAD/CAM以及柔性制造系統(tǒng)FMS（還可能有其他生產(chǎn)單元）組成。四、先進(jìn)生產(chǎn)管理技術(shù)、制造哲理與生產(chǎn)模式包括：先進(jìn)制造生產(chǎn)模式、集成管理技術(shù)和生產(chǎn)組織方法等。五、發(fā)展當(dāng)前先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)大致有以下幾個(gè)方面：1、信息技術(shù)對(duì)先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展起著越來越重要的作用2、設(shè)計(jì)技術(shù)不斷現(xiàn)代化3、成形及改進(jìn)制造技術(shù)向精密、精確、少能耗、無污染方向發(fā)展4、加工制造技術(shù)向著超精密、超高速以及發(fā)展新一代制造裝備的方向發(fā)展5、工藝由技藝發(fā)展為工程科學(xué)，工藝模擬技術(shù)得到迅速發(fā)

9、展6、專業(yè)、學(xué)科間的界限逐漸淡化、消失7、綠色制造將成為21世紀(jì)制造業(yè)的重要特征。8、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在制造業(yè)中獲得越來越多的應(yīng)用9、信息技術(shù)、管理技術(shù)與工藝技術(shù)緊密結(jié)合，先進(jìn)制造生產(chǎn)模式獲得不斷發(fā)展，造業(yè)在經(jīng)歷了少品種小批量-少品種大批量、-多品種小批量生產(chǎn)模式的過渡后，先進(jìn)制造模式必將獲得不斷發(fā)展。三我國(guó)先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)入21世紀(jì)以來，我國(guó)先進(jìn)制造技術(shù)借鑒了國(guó)外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)得到了迅速發(fā)展并且形成lee自己的方向與目標(biāo)，具體如下所述：（一）精密化精密加工、特種加工、超精密加工技術(shù)、微型機(jī)械是現(xiàn)代化機(jī)械制造技術(shù)發(fā)展的方向之一。（二）自動(dòng)化自動(dòng)化技術(shù)自20世紀(jì)初出現(xiàn)以后，經(jīng)歷了由剛性自動(dòng)化向柔性

10、自動(dòng)化的發(fā)展過程，自動(dòng)化技術(shù)的成功應(yīng)用，不但提高了效率，保證了產(chǎn)品質(zhì)量，還可以代替人去完成危險(xiǎn)場(chǎng)合的工作。在未來的自動(dòng)化技術(shù)實(shí)施過程中，將更加重視人在自動(dòng)化系統(tǒng)中的作用。（三）信息化信息、物質(zhì)和能量是制造系統(tǒng)的三要素。產(chǎn)品制造過程中的信息投入，己成為決定產(chǎn)品成本的主要因素。（四）柔性化隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展和人民生活水平不斷提高，促使產(chǎn)品更新?lián)Q代的速度不斷加快，這就要求現(xiàn)代企業(yè)必須具備一定的生產(chǎn)柔性來滿足市場(chǎng)多變的需要。(五)集成化集成是綜合自動(dòng)化的一個(gè)重要特征。集成化的目的是實(shí)現(xiàn)制造企業(yè)的功能集成，功能集成要借助現(xiàn)代管理技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)和信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)技術(shù)集成，同時(shí)還要強(qiáng)調(diào)人的集成

11、，由于系統(tǒng)中不可能沒有人，系統(tǒng)運(yùn)行的效果與企業(yè)經(jīng)營(yíng)思想、運(yùn)行機(jī)制、管理模式都與人有關(guān)，因此在技術(shù)上集成的同時(shí)，還應(yīng)強(qiáng)調(diào)管理與人的集成。(六)xx智能化是制造技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)之一。智能制造技術(shù)(IMT)是將人工智能融入制造過程的各個(gè)環(huán)節(jié)，在整個(gè)制造過程中貫徹智力活動(dòng)，使系統(tǒng)柔性的方式集成起來，通過模擬人類專家的智能活動(dòng)，取代或延伸制造系統(tǒng)中的部分腦力勞動(dòng)，在制造過程中系統(tǒng)能自動(dòng)監(jiān)測(cè)其運(yùn)行狀態(tài)，在受到外界干擾或內(nèi)部激勵(lì)能自動(dòng)調(diào)整其參數(shù)，以達(dá)到最佳狀態(tài)和具備自組織能力。四我國(guó)先進(jìn)制造技術(shù)目前存在的問題和解決措施半個(gè)世紀(jì)來，我國(guó)機(jī)械制造業(yè)雖然從無到有，從小到大取得了較快的發(fā)展，但與西方先進(jìn)工業(yè)國(guó)家相比還

12、存在這明顯的差距，主要表現(xiàn)在如下方面：(1)產(chǎn)品檔次低，高水平產(chǎn)品所占比例小目前我國(guó)機(jī)械工業(yè)主導(dǎo)產(chǎn)品達(dá)到當(dāng)代國(guó)際先進(jìn)水平的不到5%,達(dá)到上世紀(jì)90年代國(guó)際先進(jìn)水平的占25%,答到80年代水平的占40%(2)創(chuàng)新開發(fā)能力差，新產(chǎn)品貢獻(xiàn)率低我國(guó)大中型企業(yè)生產(chǎn)的2000多種主導(dǎo)產(chǎn)品的平均生命周期為10.5年，而美國(guó)一般僅有3-4年。美國(guó)制造業(yè)的新產(chǎn)品的貢獻(xiàn)率已達(dá)到國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值的52%。(3)專業(yè)化生產(chǎn)水平低我國(guó)基礎(chǔ)零部件、基礎(chǔ)工藝專業(yè)化水平與國(guó)外先進(jìn)國(guó)家比較存在很大的差距。(4)企業(yè)生產(chǎn)管理技術(shù)落后目前，我國(guó)大部分企業(yè)的生產(chǎn)管理依舊停留在過去計(jì)劃經(jīng)濟(jì)管理方式上，現(xiàn)金管理模式和手段未能得到實(shí)施。20目前我國(guó)制造企業(yè)的技術(shù)水平與國(guó)先進(jìn)水平相比較，從總體上看差距達(dá)年左右O結(jié)合我國(guó)基本國(guó)情，解決我國(guó)先進(jìn)制造技術(shù)目前問題應(yīng)：(1)提高認(rèn)識(shí)，全面規(guī)劃，力促先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展。(2)深化科技體制改革，推動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新體系的建設(shè)。(3)將引進(jìn)消化國(guó)外先進(jìn)制造技術(shù)與自主開發(fā)創(chuàng)新相結(jié)合。(4)大力發(fā)展先進(jìn)高新制造技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)。(5)積極培養(yǎng)創(chuàng)造性人才，努力提高制造業(yè)的全員素質(zhì)。五、結(jié)束語現(xiàn)代制造技術(shù)是現(xiàn)代技術(shù)和工業(yè)創(chuàng)新的集成，