【簡(jiǎn)介:】先進(jìn)制造技術(shù)(AdvancedManufacturingTechnology,簡(jiǎn)稱(chēng)為AMT)是指微電子技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、信息技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)給傳統(tǒng)制造技術(shù)帶來(lái)的種種變化與新型系統(tǒng)。具體地說(shuō),就是指集機(jī)械
先進(jìn)制造技術(shù)(AdvancedManufacturingTechnology,簡(jiǎn)稱(chēng)為AMT)是指微電子技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、信息技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)給傳統(tǒng)制造技術(shù)帶來(lái)的種種變化與新型系統(tǒng)。具體地說(shuō),就是指集機(jī)械工程技術(shù)、電子技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、信息技術(shù)等多種技術(shù)為一體所產(chǎn)生的技術(shù)、設(shè)備和系統(tǒng)的總稱(chēng)。主要包括:計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)輔助制造、集成制造系統(tǒng)等。AMT是制造業(yè)企業(yè)取得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的必要條件之一,但并非充分條件,其優(yōu)勢(shì)還有賴(lài)于能充分發(fā)揮技術(shù)威力的組織管理,有賴(lài)于技術(shù)、管理和人力資源的有機(jī)協(xié)調(diào)和融合。
計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制理論、數(shù)控技術(shù)、機(jī)器人、CAD/CAM技術(shù)、CIM技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)等在內(nèi)的信息自動(dòng)化技術(shù)的迅猛發(fā)展,為先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用提供了日益增多的高效能手段。
(一)工業(yè)應(yīng)用的技術(shù),機(jī)械、電子、信息、材料及能源技術(shù)成果,綜合應(yīng)用于制造過(guò)程。
1、數(shù)控技術(shù)(NumericalControl),簡(jiǎn)稱(chēng)數(shù)控(NC),是用數(shù)字量及字符作為加工的指令,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的技術(shù)。簡(jiǎn)稱(chēng)CNC,數(shù)控技術(shù)在國(guó)外一般都稱(chēng)為CNC。數(shù)控技術(shù)的核心是數(shù)字控制技術(shù),用計(jì)算機(jī)來(lái)對(duì)輸入的指令進(jìn)行存儲(chǔ)、譯碼、計(jì)算、邏輯運(yùn)算,并將處理的信息轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的控制信號(hào),控制運(yùn)動(dòng)精度較高的驅(qū)動(dòng)元件,使之按編程人員設(shè)定的運(yùn)動(dòng)軌跡來(lái)高效加工,從而徹底克服了傳統(tǒng)機(jī)械加工的缺點(diǎn)。
2、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造(CAD/CAM),是計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(ComputerAidedDesign)簡(jiǎn)稱(chēng)CAD,與計(jì)算機(jī)輔助制造(ComputerAidedManufacturing)簡(jiǎn)稱(chēng)CAM相結(jié)合而組成的系統(tǒng),依托強(qiáng)大軟件來(lái)完成產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的建模、解算、分析、虛擬模擬、加工模擬、制圖、數(shù)控編程、編制工藝文件等工作。
3、特種加工技術(shù),傳統(tǒng)機(jī)械切削加工的本質(zhì)為:刀具材料比工件更硬,用機(jī)械能把工件上多余的材料切除,零件的形狀由機(jī)床的成型運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生。但是,隨著生產(chǎn)發(fā)展和科學(xué)實(shí)驗(yàn)的需要,很多工業(yè)部門(mén),要求尖端科學(xué)技術(shù)產(chǎn)品向高精度、高速度、耐高溫、小型化和結(jié)構(gòu)復(fù)雜化等方向發(fā)展。尺寸精度、表面粗糙度和某些特殊要求越來(lái)越高,工件材料越來(lái)越硬,加工表面越來(lái)越復(fù)雜,傳統(tǒng)的加工方法已不能滿(mǎn)足生產(chǎn)的需要,人們探索利用電、磁、聲、光、化學(xué)等能量或?qū)⒍喾N能量組合施加在工件的被加工部位,實(shí)現(xiàn)材料去除、變形、改變性能或被鍍覆等非傳統(tǒng)加工方法,這些方法統(tǒng)稱(chēng)為特種加工。
(二)制造業(yè)綜合自動(dòng)化,信息技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、現(xiàn)代企業(yè)管理技術(shù)的有機(jī)結(jié)合。
1、機(jī)器人技術(shù),計(jì)算機(jī)控制的可再編程的多功能操作器,又稱(chēng)工業(yè)機(jī)器人。它能在三維空間內(nèi)完成多種操作。機(jī)器人技術(shù)綜合了計(jì)算機(jī)、控制論、機(jī)構(gòu)學(xué)、信息、傳感技術(shù)、人工智能和仿生學(xué)等多學(xué)科而形成的高新技術(shù)。
它是由關(guān)節(jié)元件、末端執(zhí)行器、機(jī)身和控制裝置所組成,具有類(lèi)似人的動(dòng)作的功能;另一種由于安裝有感覺(jué)元件和遙感元件,分析計(jì)算機(jī)及行走裝置,具有感覺(jué)、觸覺(jué)、分析、判斷、決策和行走的功能而稱(chēng)為智能機(jī)器人。
2、成組技術(shù),人們用大批量生產(chǎn)的組織形式以高效的生產(chǎn)設(shè)備、高效的工藝技術(shù)去制造單件小批的零件,降低生產(chǎn)成本,成組技術(shù)(GroupTechnology簡(jiǎn)稱(chēng)GT)就應(yīng)運(yùn)而生。成組技術(shù)就是應(yīng)用相似性原理,在多品種產(chǎn)品的生產(chǎn)中將相似零件組織在一起進(jìn)行生產(chǎn),使組內(nèi)零件近似為原來(lái)的單一品種的大批量,或者變單件、小批生產(chǎn)為批量生產(chǎn),按照批量生產(chǎn)的生產(chǎn)組織、管理技術(shù)來(lái)進(jìn)行生產(chǎn)。
3、柔性制造系統(tǒng)(FMS-FlexibleManufacturingSystem),是以計(jì)算機(jī)為控制中心實(shí)現(xiàn)自動(dòng)完成工件的加工、裝卸、運(yùn)輸、管理的系統(tǒng)。它具有在線(xiàn)編程、在線(xiàn)監(jiān)測(cè)、修復(fù)、自動(dòng)轉(zhuǎn)換加工產(chǎn)品品種的功能。一個(gè)柔性制造系統(tǒng)概括為以下三部分組成,即:加工系統(tǒng)、物料儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)控制的信息流系統(tǒng)。
柔性制造系統(tǒng)具有:高柔性,在線(xiàn)編程使計(jì)算機(jī)響應(yīng)進(jìn)行控制高自動(dòng)化設(shè)備工作;高效率,合理控制設(shè)備的切削用量實(shí)現(xiàn)高效加工,減小輔助時(shí)間和準(zhǔn)備、終結(jié)時(shí)間;高度自動(dòng)化,工件的加工、裝配、檢驗(yàn)、搬運(yùn)、倉(cāng)庫(kù)存取完全由自動(dòng)化程度高的設(shè)備來(lái)完成;柔性化生產(chǎn)大大減少操作人員、機(jī)床數(shù)目,提高機(jī)床利用率,縮短生產(chǎn)周期、降低產(chǎn)品成本、降低庫(kù)存、減少流動(dòng)資金、縮短資金流動(dòng)周期,因此可取得較高的綜合經(jīng)濟(jì)效益。
(三)系統(tǒng)管理技術(shù),制造業(yè)綜合自動(dòng)化、過(guò)程工業(yè)綜合自動(dòng)化、系統(tǒng)技術(shù)等綜合應(yīng)用于制造全過(guò)程,實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔、靈活生產(chǎn),獲得理想技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果
1、并行工程(ConcurrentEngineering),簡(jiǎn)稱(chēng)(CE)是對(duì)產(chǎn)品及其設(shè)計(jì)過(guò)程和制造過(guò)程進(jìn)行并行、集成設(shè)計(jì)的一種系統(tǒng)化工作模式,這種模式使產(chǎn)品開(kāi)發(fā)人員從一開(kāi)始就考慮到從概念形成到產(chǎn)品報(bào)廢的全生產(chǎn)周期中的所有因素,包括加工的質(zhì)量、成本、進(jìn)度和產(chǎn)品的技術(shù)性能及使用性能需求等,減少加工制造中可能出現(xiàn)的問(wèn)題,加速產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程,縮短開(kāi)發(fā)周期。并行工程的最大特點(diǎn)是利用計(jì)算機(jī)的仿真技術(shù),用上、下游共同決策方式,在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行產(chǎn)品整個(gè)生命周期各個(gè)階段的設(shè)計(jì)。
2、虛擬制造(VirtualManufacturing),簡(jiǎn)稱(chēng)(VM)利用計(jì)算機(jī)技術(shù)、建模技術(shù)、信息處理技術(shù)、仿真技術(shù)對(duì)現(xiàn)實(shí)制造活動(dòng)中的人、物、信息及制造過(guò)程進(jìn)行全面的仿真模擬,以發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)或制造中出現(xiàn)的問(wèn)題,在產(chǎn)品實(shí)際生產(chǎn)前就改進(jìn)完成,省略了產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)研制階段,達(dá)到降低設(shè)計(jì)和生產(chǎn)成本,縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期,增強(qiáng)產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力的目的。
3、計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)(ComputerIntegratedManufacturingSystem),簡(jiǎn)稱(chēng)(CIMS)是在自動(dòng)化技術(shù)、信息技術(shù)及制造技術(shù)的基礎(chǔ)之上,通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及數(shù)據(jù)庫(kù),將分散的自動(dòng)化系統(tǒng)有機(jī)的集成起來(lái),完成從原材料采購(gòu)到產(chǎn)品銷(xiāo)售的一系列生產(chǎn)過(guò)程的高效益、高柔性的先進(jìn)制造系統(tǒng)。系統(tǒng)包含技術(shù)應(yīng)用系統(tǒng):工程設(shè)計(jì)與制造系統(tǒng)、管理信息系統(tǒng)、制造自動(dòng)化系統(tǒng)、質(zhì)量保證系統(tǒng)和支撐系統(tǒng):數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)、通訊網(wǎng)絡(luò)保障系統(tǒng)。