先進制造技術(shù)的發(fā)展及體系結(jié)構(gòu)

先進制造技術(shù)的發(fā)展及體系結(jié)構(gòu)目錄TOC\o"1-5"\h\z摘要 3關(guān)鍵詞 3\o"CurrentDocument"1知識經(jīng)濟條件下制造業(yè)的發(fā)展 3\o"CurrentDocument"1.1制造系統(tǒng)的定義和內(nèi)涵 3\o"CurrentDocument"1.2制造業(yè)的發(fā)展 3\o"CurrentDocument"1.3制造業(yè)的變革及挑戰(zhàn) 3\o"CurrentDocument"2先進制造技術(shù)的技術(shù)構(gòu)成及特點 4\o"CurrentDocument"2.1先進制造技術(shù)的定義 4\o"CurrentDocument"2.2先進制造技術(shù)的技術(shù)構(gòu)成 4\o"CurrentDocument"2.3先進制造技術(shù)的特點 4\o"CurrentDocument"3先進制造技術(shù)的分類 5\o"CurrentDocument"4先進制造技術(shù)在國內(nèi)外的發(fā)展 5\o"CurrentDocument"4.1發(fā)達國家制造業(yè)的發(fā)展 5\o"CurrentDocument"4.2先進制造技術(shù)在我國的發(fā)展 5\o"CurrentDocument"5先進制造技術(shù)的發(fā)展趨勢及技術(shù)前沿 6\o"CurrentDocument"5.1先進制造技術(shù)的發(fā)展趨勢 6\o"CurrentDocument"5.2先進制造技術(shù)的技術(shù)前沿 6\o"CurrentDocument"6總結(jié) 6\o"CurrentDocument"參考文獻 7先進制造技術(shù)的發(fā)展及體系結(jié)構(gòu)摘要:介紹了什么是先進制造技術(shù)，闡述了在當今社會條件下先進制造技術(shù)的重要作用，綜述了國內(nèi)外先進制造技術(shù)的發(fā)展，討論了先進制造技術(shù)的內(nèi)涵、特點、體系結(jié)構(gòu)及分類，指出我國先進制造技術(shù)的優(yōu)先發(fā)展方向。關(guān)鍵詞:制造業(yè)；制造系統(tǒng)；先進制造技術(shù)1知識經(jīng)濟條件下制造業(yè)的發(fā)展1.1制造系統(tǒng)的定義和內(nèi)涵制造系統(tǒng)是制造業(yè)的基本組成實體。制造過程及其涉及的硬件、軟件和人員組成的一個將制造資源轉(zhuǎn)變成產(chǎn)品的有機整體，稱為制造系統(tǒng)。制造系統(tǒng)從結(jié)構(gòu)、功能、過程三個方面又有各自不同的定義。制造技術(shù)是完成制造活動所需的一切手段的總和。1.2制造業(yè)的發(fā)展在知識經(jīng)濟條件下，制造業(yè)正在發(fā)生質(zhì)的飛躍，制造業(yè)成為參與市場競爭的主體，是國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)。知識經(jīng)濟對制造工業(yè)的影響表現(xiàn)在對產(chǎn)品和消費觀念的改變，產(chǎn)品設(shè)計和制造過程的數(shù)字化和智能化，以及經(jīng)營和制造活動的全球化等。越來越多的人認識到一個沒有工業(yè)基礎(chǔ)和制造業(yè)的城市是沒有根基的城市。1.3制造業(yè)的變革及挑戰(zhàn)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和市場需求的不斷變化，促進制造業(yè)生產(chǎn)規(guī)模沿著“小批量〃少品種大批量〃多品種變批量”方向發(fā)展，資源配置沿著“勞動密集-設(shè)備密集-信息密集-知識密集”的方向發(fā)展，生產(chǎn)方式沿著“手工-機械化-剛性流水自動化-柔性自動化-智能自動化”方向發(fā)展。傳統(tǒng)的制造業(yè)是建立在規(guī)模經(jīng)濟的基礎(chǔ)上?？科髽I(yè)規(guī)模、生產(chǎn)批量、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和重復(fù)性來獲得競爭優(yōu)勢的，它強調(diào)資源的有效利用，以低成本獲得高質(zhì)量和高效率。但這種條件不能滿足當今市場對產(chǎn)品花色品種和交貨期的要求，為此工業(yè)經(jīng)濟時代對傳統(tǒng)制造業(yè)提出了嚴峻的挑戰(zhàn)。其特點是：產(chǎn)品生命周期縮短；用戶需求多樣化;大市場和大競爭;交貨期成為競爭的第一要素;信息化和智能化；人的知識、素質(zhì)和需求的變化；環(huán)境保護意識的增強與可持續(xù)發(fā)展。這些都促進了傳統(tǒng)制造技術(shù)不斷變革，不斷推陳出新，產(chǎn)生了新的制造技術(shù)。2先進制造技術(shù)的技術(shù)構(gòu)成及特點2.1先進制造技術(shù)的定義先進制造技術(shù)是為了適應(yīng)時代要求提高競爭力，對制造技術(shù)不斷優(yōu)化及推陳出新而形成的?？啥x為：先進制造技術(shù)是制造業(yè)不斷吸收機械電子、信息、能源及現(xiàn)代系統(tǒng)管理等方面的成果，并將其綜合應(yīng)用到產(chǎn)品設(shè)計、制造、檢測、管理、銷售、使用、服務(wù)乃至回收的制造全過程，以實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔、靈活生產(chǎn)。提高對動態(tài)多變的產(chǎn)品市場的適應(yīng)能力和競爭能力的制造技術(shù)的總稱。2.2先進制造技術(shù)的技術(shù)構(gòu)成先進制造技術(shù)的構(gòu)成由基礎(chǔ)技術(shù)、新型單元技術(shù)及集成技術(shù)三個層次構(gòu)成。第一層次基礎(chǔ)技術(shù)是優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、少污染基礎(chǔ)制造技術(shù)。鑄造、鍛壓、焊接、熱處理、表面保護、機械加工等基礎(chǔ)工藝優(yōu)化而形成的優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、少污染的基礎(chǔ)制造技術(shù)至今仍是先進制造技術(shù)的核心及重要組成部分。第二層是新型的先進制造單元技術(shù)。這是在市場需求及新興產(chǎn)業(yè)的帶動下，制造技術(shù)與電子、信息等高新技術(shù)結(jié)合而形成的嶄新的制造技術(shù)。如：制造業(yè)自動化單元技術(shù)、極限加工技術(shù)、工藝模擬及設(shè)計優(yōu)化技術(shù)等。第三層是先進制造集成技術(shù)。這是應(yīng)用信息、計算機和系統(tǒng)管理技術(shù)對上述兩個層次的技術(shù)局部或系統(tǒng)集成而形成的先進制造技術(shù)的高級階段。2.3先進制造技術(shù)的特點當今先進制造技術(shù)共以下幾大大特點。（1） 先進性。先進制造技術(shù)的核心必須是優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔工藝。（2） 廣泛性。先進制造技術(shù)覆蓋從產(chǎn)品設(shè)計到回收再生整個過程。（3） 實用性。先進制造技術(shù)不是以高新為目的，而是注重產(chǎn)生最好的實踐結(jié)果。（4） 系統(tǒng)性。先進制造技術(shù)是可以駕馭生產(chǎn)過程的物質(zhì)流、能量流和信息流的系統(tǒng)工程。（5） 動態(tài)性。先進制造技術(shù)不是一成不變的，而是要不斷吸收各種高新技術(shù)。（6） 集成性。先進制造技術(shù)是多學(xué)科交叉形成的新興學(xué)科，又稱為“制造工程”。先進制造技術(shù)強調(diào)的是實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔、靈活生產(chǎn)，技術(shù)與管理的緊密結(jié)合，是面向21世界的技術(shù)系統(tǒng)。3先進制造技術(shù)的分類將目前各國掌握的制造技術(shù)系統(tǒng)化，對先進制造技術(shù)的研究分為4大領(lǐng)域。它們橫跨多個學(xué)科，并組成一個有機整體。（1） 現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)。包括計算機輔助設(shè)計技術(shù)、性能優(yōu)良設(shè)計基礎(chǔ)技術(shù)、競爭優(yōu)勢創(chuàng)建技術(shù)、全壽命周期設(shè)計、可持續(xù)性發(fā)展產(chǎn)品設(shè)計、設(shè)計實驗技術(shù)。（2） 先進制造工藝。包括精密潔凈鑄造成型工藝、精確高效塑性成形工藝、優(yōu)質(zhì)高效焊接及切割技術(shù)、優(yōu)質(zhì)低耗潔凈熱處理技術(shù)等。（3） 自動化技術(shù)。包括數(shù)控技術(shù)、工業(yè)機器人、柔性制造技術(shù)（FMS）、計算機集成制造技術(shù)（CIMS）等。（4） 系統(tǒng)管理技術(shù)。包括先進制造生產(chǎn)模式、集成管理技術(shù)、生產(chǎn)組織方法。4先進制造技術(shù)在國內(nèi)外的發(fā)展4.1發(fā)達國家制造業(yè)的發(fā)展在美國、日本以及西歐的一些發(fā)達國家，由于起步較早，經(jīng)過幾十年的摸索，其先進制造技術(shù)已經(jīng)趨于成熟。在產(chǎn)品設(shè)計方面，普遍采用計算機輔助產(chǎn)品設(shè)計（CAD）、計算機輔助工程分析（CAE）和計算機仿真技術(shù)；在加工技術(shù)方面，已實現(xiàn)了底層（車間層）的自動化，包括廣泛地采用加工中心（或數(shù)控技術(shù)）、自動引導(dǎo)小車（AGV）等。近10余年來，發(fā)達國家主要從具有全新制造理念的制造系統(tǒng)自動化方面尋找出路，提出了一系列新的制造系統(tǒng)。如計算機集成制造系統(tǒng)、智能制造系統(tǒng)、并行工程、敏捷制造等。4.2先進制造技術(shù)在我國的發(fā)展我國制造技術(shù)經(jīng)建國以來，特別是改革開放三十年的發(fā)展已經(jīng)形成較完備的技術(shù)體系，為我國經(jīng)濟發(fā)展所需各類機械產(chǎn)品的制造提供基本的工藝技術(shù)，并取得了重要成就。然而與國外工業(yè)發(fā)達國家相比，仍存在階段性差距。近幾年我國政府及有關(guān)領(lǐng)高人對先進制造技術(shù)的發(fā)展給予了高度關(guān)注。自“九五”計劃以來，國家自然科學(xué)基金會已將不少經(jīng)費投入先進制造技術(shù)的基礎(chǔ)性研究，組織開展了“先進制造技術(shù)基礎(chǔ)優(yōu)先領(lǐng)域戰(zhàn)略研究”。在此基礎(chǔ)上，加大了對先進制造技術(shù)的支持，以加強發(fā)展先進制造技術(shù)的后勁，提出了先進制造技術(shù)重大項目，目前已開始付諸實施。5先進制造技術(shù)的發(fā)展趨勢及技術(shù)前沿5.1先進制造技術(shù)的發(fā)展趨勢（1） 綠色制造將成為21世紀制造業(yè)的重要特征。日趨嚴格的環(huán)境與資源的約束，使綠色制造越來越重要。中國的環(huán)境資源問題尤其突出，制造業(yè)不僅要解決生產(chǎn)過程中的污染和資源浪費問題，更重要的是為社會提供在壽命周期內(nèi)沒有污染。節(jié)約資源的產(chǎn)品。（2） 設(shè)計技術(shù)不斷現(xiàn)代化。設(shè)計技術(shù)的主要發(fā)展趨勢是設(shè)計方法和手段的現(xiàn)代化、新的設(shè)計方法和手段不斷出現(xiàn)、由簡單到復(fù)雜、由單一到綜合。（3） 成形制造技術(shù)向精密成形或凈成形的方向發(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） 新型加工方法以及復(fù)合工藝不斷發(fā)展。（6） 應(yīng)用快速原型制造技術(shù)的快速制造技術(shù)得到快速發(fā)展和應(yīng)用。（7） 虛擬技術(shù)將廣泛應(yīng)用。虛擬制造技術(shù)主要包括虛擬設(shè)計、虛擬制造、虛擬研究開發(fā)中心、虛擬企業(yè)。（8） 工藝模擬技術(shù)得到迅速發(fā)展。5.2先進制造技術(shù)的技術(shù)前沿制造業(yè)為迎接2020年的重大挑戰(zhàn)，經(jīng)美國國家科學(xué)研究委員會工程技術(shù)委員會制造與工程設(shè)計院“制造業(yè)挑戰(zhàn)委員會”經(jīng)過專題討論和調(diào)研、預(yù)測，優(yōu)先選出10項具備較大技術(shù)潛力的技術(shù)領(lǐng)域。它們分別是：可重組制造系統(tǒng)，無浪費工藝，新的材料工藝，生物制造技術(shù)，企業(yè)建模和仿真，信息技術(shù)，滿足多層次用戶需求的產(chǎn)品及工藝設(shè)計方法，增強型人-機界面，勞動力教育和培訓(xùn)，智能協(xié)作系統(tǒng)軟件。6總結(jié)/r/