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柔性制造技術(shù)的應(yīng)用范文1

【關(guān)鍵詞】 飛機(jī) 數(shù)字化 柔性裝配

1 引言

傳統(tǒng)的飛機(jī)裝配采用剛性工裝定位、手工制孔連接、基于模擬量傳遞的互換協(xié)調(diào)檢驗方法和分散的手工作坊式生產(chǎn)。自20世紀(jì) 80 年代以來，隨著計算機(jī)輔助設(shè)計/制造（CAD/CAM）技術(shù)、計算機(jī)信息技術(shù)、自動化技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字化技術(shù)在現(xiàn)代飛機(jī)制造中得到了廣泛的應(yīng)用，飛機(jī)制造進(jìn)入了數(shù)字化時代。

在數(shù)字化技術(shù)的推動下，飛機(jī)裝配技術(shù)快速發(fā)展，形成了現(xiàn)代飛機(jī)的數(shù)字化柔性裝配模式。數(shù)字化柔性裝配模式具體表現(xiàn)為：在飛機(jī)裝配中，以數(shù)字化柔性工裝為裝配定位與夾緊平臺，以先進(jìn)數(shù)控鉆鉚系統(tǒng)為自動連接設(shè)備，以激光跟蹤儀等數(shù)字化測量裝置為在線檢測工具，在數(shù)字化裝配數(shù)據(jù)及數(shù)控程序的協(xié)同驅(qū)動下，在集成的數(shù)字化柔性裝配生產(chǎn)線上完成飛機(jī)產(chǎn)品的自動化裝配。

2 飛機(jī)裝配生產(chǎn)線特點(diǎn)

一般機(jī)械制造中的裝配線是指人和機(jī)器的有效組合，通過將生產(chǎn)中的輸送系統(tǒng)、隨行夾具和在線專機(jī)、檢測設(shè)備等進(jìn)行有機(jī)組合，從而滿足多品種產(chǎn)品的裝配要求，充分體現(xiàn)了設(shè)備靈活性。裝配生產(chǎn)線的應(yīng)用，提高了生產(chǎn)效率縮短了制造周期，但自動化生產(chǎn)線的成本較高，主要用于批量生產(chǎn)，如在汽車行業(yè)。

但飛機(jī)產(chǎn)品型號多、批量少的特點(diǎn)使得飛機(jī)裝配生產(chǎn)線需要在具有一般機(jī)械產(chǎn)品裝配生產(chǎn)線的特點(diǎn)基礎(chǔ)上，還應(yīng)具有一定的柔，這樣同一生產(chǎn)線既能用于同型號同批次，又能適用于同型號改進(jìn)改型系列機(jī)型的飛機(jī)產(chǎn)品裝配，從而滿足了裝配生產(chǎn)線對產(chǎn)品產(chǎn)量的要求，可充分發(fā)揮其優(yōu)勢，實現(xiàn)現(xiàn)代飛機(jī)產(chǎn)品的精益制造。

與國外發(fā)達(dá)國家相比，我國現(xiàn)代飛機(jī)柔性裝配生產(chǎn)線技術(shù)無論在研究層面還是應(yīng)用實踐層面都存在較大的差距，主要表現(xiàn)在：

(1)現(xiàn)有的產(chǎn)品設(shè)計模式和產(chǎn)品特征沒有充分考慮產(chǎn)品柔性裝配技術(shù)的應(yīng)用需求，不適應(yīng)柔性裝配生產(chǎn)線的發(fā)展要求。

(2)基于MBD的數(shù)字化裝配工藝規(guī)劃與管理技術(shù)缺乏系統(tǒng)研究和應(yīng)用。工藝設(shè)計手段還停留在二維工藝設(shè)計和表述為主的水平，存在與數(shù)字化產(chǎn)品設(shè)計不銜接、設(shè)計周期長、返工量大、需要實物驗證和示教性差等諸多問題，大量制造依據(jù)信息以工藝文件形式分離存在，管理混亂，不能滿足柔性裝配生產(chǎn)線可視化裝配、無圖制造的發(fā)展要求。

(3)數(shù)字化檢測技術(shù)嚴(yán)重滯后。

大量采用專用工裝、標(biāo)準(zhǔn)量具等模擬量設(shè)備進(jìn)行產(chǎn)品的測量與檢驗，測量效率低、精度差，不能滿足柔性裝配生產(chǎn)線快速精確測量、在線質(zhì)量控制的需求。

3 數(shù)字化柔性裝配生產(chǎn)線內(nèi)容及關(guān)鍵技術(shù)

通過研究國外數(shù)字化裝配技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r，結(jié)合飛機(jī)裝配及其生產(chǎn)線的特點(diǎn)，可得出構(gòu)建新一代飛機(jī)數(shù)字化柔性裝配生產(chǎn)線必須包括以下內(nèi)容及關(guān)鍵技術(shù)：(1)面向裝配的數(shù)字化產(chǎn)品并行設(shè)計，為實現(xiàn)柔性裝配、敏捷制造提供前提和基礎(chǔ)；(2)數(shù)字化三維裝配工藝設(shè)計與仿真系統(tǒng)，實現(xiàn)整個裝配過程中數(shù)字量傳遞；(3)數(shù)字化柔性工裝系統(tǒng)，實現(xiàn)工裝快速響應(yīng)、快速重構(gòu)以及數(shù)字化定位；(4)先進(jìn)的連接設(shè)備及技術(shù)（包括柔性制孔技術(shù)、自動鉆鉚技術(shù)、電磁鉚接技術(shù)等），保證裝配質(zhì)量和效率，實現(xiàn)裝配過程的自動化；(5)數(shù)字化測量檢驗系統(tǒng)，實現(xiàn)裝配過程中的精確測量和協(xié)調(diào)裝配，裝配完成后的精確檢驗；(6)數(shù)字化裝配生產(chǎn)線輔助裝備及管理，建立數(shù)字化柔性裝配生產(chǎn)線集成管理系統(tǒng)，實現(xiàn)從產(chǎn)品設(shè)計、工藝、裝配、檢驗和現(xiàn)場管理各裝配生產(chǎn)環(huán)節(jié)信息的高度集成和移動生產(chǎn)線的自動配送物流管理。

上述各項內(nèi)容在實際應(yīng)用中互相聯(lián)系、互相支撐，通過將其整合和集成，可構(gòu)建現(xiàn)代飛機(jī)的數(shù)字化柔性裝配生產(chǎn)線，實現(xiàn)現(xiàn)代飛機(jī)產(chǎn)品的數(shù)字化、柔性化、自動化裝配。

數(shù)字化三維裝配工藝設(shè)計與仿真系統(tǒng)是實現(xiàn)飛機(jī)數(shù)字化裝配模式、構(gòu)建飛機(jī)數(shù)字化裝配生產(chǎn)線的軟件基礎(chǔ)，現(xiàn)代飛機(jī)整個裝配過程都是建立在數(shù)字化工藝設(shè)計的基礎(chǔ)之上的，只有采用基于單一產(chǎn)品三維數(shù)字量模型的數(shù)字化工藝設(shè)計方式，為整個裝配過程從源頭上提供數(shù)字量數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，基于數(shù)字化裝配的柔性裝配生產(chǎn)線才有可能真正實現(xiàn)。

數(shù)字化柔性工裝系統(tǒng)、先進(jìn)連接設(shè)備及技術(shù)、數(shù)字化測量檢驗系統(tǒng)是實現(xiàn)數(shù)字化柔性裝配生產(chǎn)線的硬件基礎(chǔ)。通過數(shù)字化裝配工藝設(shè)計仿真系統(tǒng)得到的數(shù)字量數(shù)據(jù)必須由數(shù)字化的工裝及設(shè)備來執(zhí)行，才能保證整個裝配過程的全數(shù)字量傳遞，從而實現(xiàn)整個裝配生產(chǎn)線的數(shù)字量協(xié)調(diào)。

4 結(jié)論與展望

當(dāng)前國內(nèi)軍機(jī)產(chǎn)品的數(shù)字化設(shè)計與零件制造技術(shù)發(fā)展迅速，但是裝配技術(shù)作為飛機(jī)制造的關(guān)鍵還停留在二、三代機(jī)的制造水平，與其他軍機(jī)制造技術(shù)相比嚴(yán)重滯后，已成為軍機(jī)型號快速研制和生產(chǎn)的瓶頸。數(shù)字化產(chǎn)品定義取代二維工程圖樣已成為必然趨勢，零件精準(zhǔn)制造技術(shù)的快速發(fā)展為實現(xiàn)飛機(jī)柔性裝配提供了必要的前提，新一代飛機(jī)長壽命、隱身、高可靠性、低成本快速研制的需求對數(shù)字化柔性裝配生產(chǎn)線的應(yīng)用提出了迫切要求。

(1)發(fā)展應(yīng)用柔性裝配生產(chǎn)線是現(xiàn)代飛機(jī)制造業(yè)大勢所趨，通過發(fā)展應(yīng)用柔性裝配生產(chǎn)線，可大幅度提高產(chǎn)品裝配質(zhì)量和效率，是現(xiàn)代飛機(jī)產(chǎn)品制造的顯著特點(diǎn)。

(2)通過發(fā)展柔性裝配生產(chǎn)線，可促進(jìn)數(shù)字化柔性裝配技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，從而解決現(xiàn)有裝配技術(shù)難以滿足新一代飛機(jī)長壽命、隱身和高可靠性等要求的瓶頸問題。

(3)通過發(fā)展柔性裝配生產(chǎn)線，可建立飛機(jī)柔性裝配多系統(tǒng)異構(gòu)測量平臺和集成檢測系統(tǒng)，形成數(shù)字化裝配模式下的新質(zhì)保體系和產(chǎn)品檢測機(jī)制，從而解決現(xiàn)有模式下測量手段簡單、無法實現(xiàn)空間大尺寸動態(tài)測量，測量數(shù)據(jù)手工記錄，與產(chǎn)品設(shè)計和工藝規(guī)劃系統(tǒng)脫節(jié)，難以保證裝配的高精度與產(chǎn)品及工藝的完整性等關(guān)鍵技術(shù)難題。

綜上所述，在國內(nèi)發(fā)展應(yīng)用數(shù)字化柔性裝配生產(chǎn)線勢在必行，但應(yīng)充分利用前期研究工作基礎(chǔ)，圍繞數(shù)字化裝配技術(shù)的發(fā)展趨勢和生產(chǎn)線的迫切需求，根本上改造傳統(tǒng)的設(shè)計體系、制造體系、技術(shù)體系和管理體系，實現(xiàn)流程再造、資源整合和生產(chǎn)組織調(diào)整，從而構(gòu)建現(xiàn)代飛機(jī)數(shù)字化柔性裝配生產(chǎn)線。

參考文獻(xiàn):

柔性制造技術(shù)的應(yīng)用范文2

一、概述

柔性自動化生產(chǎn)技術(shù)簡稱柔性制造技術(shù)，它以工藝設(shè)計為先導(dǎo)，以數(shù)控技術(shù)為核心，是自動化地完成企業(yè)多品種、多批量的加工、制造、裝配、檢測等過程的先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)。它涉及到計算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、控制、信息、監(jiān)測、生產(chǎn)系統(tǒng)仿真、質(zhì)量控制與生產(chǎn)管理等技術(shù)。其主要研究范圍一般可分為：

1.適用于柔性自動化生產(chǎn)的設(shè)備

包括數(shù)控機(jī)床、輔機(jī)、傳輸裝置、機(jī)器人、存儲裝置、柔性自動裝夾具、檢具、交換裝置及更換裝置、接口等。

2.自動化控制和管理技術(shù)

包括分布式數(shù)字控制技術(shù)、質(zhì)量統(tǒng)計和管理信息集成技術(shù)、生產(chǎn)規(guī)則和動態(tài)調(diào)度控制技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通訊技術(shù)、生產(chǎn)系統(tǒng)仿真技術(shù)等。

3.聯(lián)線技術(shù)

根據(jù)工藝設(shè)計，將各種設(shè)備聯(lián)線，形成一個自動化生產(chǎn)的有機(jī)整體，既具有一定范圍的適用性，又具有較好的可變性。包括FMC、FMS、FML、FA等。

二、選擇依據(jù)

柔性自動化生產(chǎn)技術(shù)的高效性、靈活性和縮短投產(chǎn)準(zhǔn)備時間等特性使其成為實施靈捷制造、并行工程、精益生產(chǎn)和智能制造等先進(jìn)制造系統(tǒng)的基礎(chǔ)。

柔性自動化生產(chǎn)技術(shù)起源于切削加工，至今已遍及到機(jī)械制造業(yè)的各個領(lǐng)域，包括：電火花加工、激光加工、板材剪切和折彎、沖壓加工、水噴射加工、焊接及自動化裝配等，甚至還應(yīng)用到測量、熱處理和噴漆涂覆等領(lǐng)域。

柔性自動化生產(chǎn)技術(shù)是當(dāng)前機(jī)械制造業(yè)適應(yīng)市場動態(tài)需求及產(chǎn)品不斷迅速更新的主要手段，是先進(jìn)制造技術(shù)的基礎(chǔ)技術(shù)。實踐證明，應(yīng)用由不同柔性自動化水平構(gòu)成的制造系統(tǒng)可提高生產(chǎn)率1-4倍，新產(chǎn)品試制周期和費(fèi)用減少1/3-1/2。從而可縮短制造周期和交貨期，加快產(chǎn)品更新?lián)Q代，大幅度降低成本，提高企業(yè)對市場變化的應(yīng)變能力和競爭能力，給企業(yè)帶來明顯的經(jīng)濟(jì)效益。

為了提高我國在國際市場上的競爭能力和振興機(jī)械制造業(yè)，采用先進(jìn)制造技術(shù)勢在必行，但FMC、FMS、FML、FA……等是附加值高的高科技產(chǎn)品，依靠進(jìn)口則費(fèi)用高昂，而且制造系統(tǒng)包含著技術(shù)、管理和人文意識，故必須我國自行研制，才能結(jié)合國情，達(dá)到先進(jìn)而適用，且能節(jié)約大量外匯，取得巨大的經(jīng)濟(jì)效益。

三、現(xiàn)狀及國內(nèi)外發(fā)展趨勢

美、日、德三國分別于68年、70年和71年開發(fā)了首套FMS。到90年代全世界擁有1200套左右FMS，其中日本擁有400套，美國150套，德國100套。自85年到90年FMS的年平均增長率為28.7%。而同期FMC的年平均增長率為72.8%，即FMC的增長率是FMS的2.54倍。

這是由于FMS是根據(jù)加工的零件族的工藝選用合適數(shù)控機(jī)床的品種和數(shù)量組成的制造系統(tǒng)，因而系統(tǒng)較復(fù)雜，雖然生產(chǎn)效率高，但投資較大，資金回收期長，也就承擔(dān)較大的風(fēng)險。而FMC由于是采用模塊化設(shè)計，數(shù)控機(jī)床品種單一，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定，可靠性高，且可根據(jù)需要擴(kuò)展組成FMS，有更好的柔性，較少的投資，調(diào)整周期短，見較快，經(jīng)濟(jì)效益高些，故自80年代中期以來FMC已成為柔性制造系統(tǒng)中主要發(fā)展的工程產(chǎn)品。

1990年全球FMS的銷售額超過了20億美元，F(xiàn)MC銷售額逾40億美元，兩者約占當(dāng)年世界機(jī)床總銷售額的15%，約占數(shù)控機(jī)床銷售額的30%以上。包括各類數(shù)控機(jī)床在內(nèi)的柔性制造機(jī)床和系統(tǒng)的產(chǎn)值約占90年世界機(jī)床總產(chǎn)值465億美元的55%，其中日本和聯(lián)邦德國分別高達(dá)75%和70%，并呈逐年增加的趨勢。因而適用于柔性自動化生產(chǎn)的機(jī)床和系統(tǒng)已成為機(jī)床工業(yè)的主導(dǎo)產(chǎn)品。

1958年清華大學(xué)與北京第一機(jī)床廠合作研制了我國第一臺數(shù)控銑床，雖與日本研制數(shù)控車床和數(shù)控銑床的時間接近，但由于數(shù)控系統(tǒng)和相關(guān)的電、液元件未得到相應(yīng)的發(fā)展，所以并沒有能形成數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)。直到“六五”期間由北京機(jī)床研究所引進(jìn)日本FANUC數(shù)控和伺服系統(tǒng)技術(shù)，并經(jīng)“七五”、“八五”在引進(jìn)數(shù)控技術(shù)的基礎(chǔ)上消化吸收，才從80年代起逐步形成了我國完整的數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)；同時開發(fā)了在CNC單機(jī)基礎(chǔ)上配置工件自動輸送和托盤交換裝置的FMC，自主研制了以國產(chǎn)設(shè)備為主組成的箱體加工FMS和板材沖壓成型FMS等，并為國內(nèi)汽車行業(yè)和摩托車行業(yè)研制了柔性自動化生產(chǎn)線，發(fā)展了基于DNC的獨(dú)立制造島和車間集成信息管理系統(tǒng)等。

但總體而言，無論在柔性自動化生產(chǎn)設(shè)備的應(yīng)用廣泛性方面，還是滿足國內(nèi)市場需要方面，與工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比有明顯不足，至于作為工程系統(tǒng)的FMC、FMS和FML等更還處于初步發(fā)展階段。國內(nèi)機(jī)械制造業(yè)使用的為數(shù)不多的FMC、FMS和FML也大多自國外引進(jìn)。

從目前來看，國外柔性自動化生產(chǎn)技術(shù)總的發(fā)展趨勢可歸為3F和3S。

所謂3F為：柔性化（Flexibility）、聯(lián)盟化(Federalization)、新穎化(Fashion)。

所謂3S為：系統(tǒng)化（System）、軟件化（Software）、特效化（Speciality）。

具體來說，大致有下列四個方面：

1)創(chuàng)制新一代數(shù)控機(jī)床，根據(jù)應(yīng)用場合，既有適合自動化的簡約型高速數(shù)控機(jī)床，又有用于模具加工的超高速精密加工中心，復(fù)雜零件加工的多功能復(fù)合機(jī)床以及新穎的并聯(lián)機(jī)構(gòu)機(jī)床（虛擬軸機(jī)床）等。

2)發(fā)展適用于大批量、短節(jié)拍的由數(shù)控機(jī)床組成的自動生產(chǎn)線，達(dá)到具有年產(chǎn)量超過30萬件、多品種分批生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性。

3)進(jìn)一步提高制造系統(tǒng)的生產(chǎn)規(guī)劃和控制軟件的面向?qū)ο蟮奶匦裕栽鰪?qiáng)其柔性和信息集成性，適應(yīng)構(gòu)建CIMS等更高層次柔性自動化生產(chǎn)系統(tǒng)的需要。

4)研制靈捷制造單元，使其具有高度的自律性和良好的重組性，成為分布式網(wǎng)絡(luò)集成的智能體，作為實現(xiàn)動態(tài)聯(lián)盟企業(yè)實施異地遠(yuǎn)程協(xié)調(diào)制造的基礎(chǔ)。

國內(nèi)柔性自動化生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展總趨勢仍是遵循著3F和3S的方向，但又有其特點(diǎn)：

1)發(fā)展適用、可靠和有價格競爭力的數(shù)控機(jī)床，開發(fā)市場急需的高效、精密和缺門產(chǎn)品，不斷地提高其功能、性能，更好地適應(yīng)柔性自動化生產(chǎn)的需求。

2)大力推進(jìn)分布式數(shù)字控制和管理（DNC）的制造系統(tǒng)，應(yīng)用DNC技術(shù)有效地提高數(shù)控機(jī)床的利用率和自動化程度。

柔性制造技術(shù)的應(yīng)用范文3

機(jī)械自動化，簡單來說就是指機(jī)器在沒有人為干預(yù)的情況下，按照設(shè)定好的程序，自動的進(jìn)行工作。機(jī)械自動化是一個全新的生產(chǎn)過程，機(jī)械自動化使得生產(chǎn)過程更加的高效與規(guī)范，機(jī)械自動化技術(shù)的應(yīng)用，提高了整個生產(chǎn)過程的工作效率。首先是在投入原材料方面，機(jī)械自動化技術(shù)的應(yīng)用，可以使生產(chǎn)過程中加入原材料的速度更快更精準(zhǔn)，減少了人力資源的投入以及人工加入原材料過程中產(chǎn)生的資源浪費(fèi)。其次是在產(chǎn)品質(zhì)量方面，機(jī)械自動化技術(shù)的應(yīng)用，實現(xiàn)了生產(chǎn)過程的規(guī)范化，大大降低了殘次品的生產(chǎn)概率，在提高了生產(chǎn)效率的同時，還保證了產(chǎn)品的質(zhì)量，提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。另外，機(jī)械自動化技術(shù)在生產(chǎn)行業(yè)的應(yīng)用，大大的降低了工作人員的勞動強(qiáng)度，減少了企業(yè)人力資源的投入，降低了產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。綜上所述，我們可以看出機(jī)械自動化技術(shù)在生產(chǎn)行業(yè)的應(yīng)用，已經(jīng)成為了時展的趨勢，它改變了傳統(tǒng)機(jī)械行業(yè)落后的生產(chǎn)方式和生產(chǎn)手段，提高了生產(chǎn)的效率與產(chǎn)品的質(zhì)量，同時還解放了大量的勞動力，在擴(kuò)大經(jīng)濟(jì)效益的同時也增加了社會效益。

2.機(jī)械自動化技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

機(jī)械自動化技術(shù)在我國的發(fā)展還處于剛剛起步的階段，與國外發(fā)達(dá)國家還存在一定的差距，機(jī)械自動化技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用是一個長期且復(fù)雜的過程，我們需要根據(jù)本國的國情，為機(jī)械自動化技術(shù)的發(fā)展提供穩(wěn)定的發(fā)展空間，為技術(shù)的改進(jìn)提供條件，最終實現(xiàn)機(jī)械自動化技術(shù)的穩(wěn)步向前發(fā)展。對于機(jī)械現(xiàn)代化技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀的分析，主要從三個方面入手：機(jī)械自動化的技術(shù)管理、機(jī)械自動化技術(shù)設(shè)計和機(jī)械自動化技術(shù)的制造工藝。

2.1機(jī)械自動化技術(shù)管理

我國的機(jī)械自動化技術(shù)管理水平處于一個相對落后的階段，大多數(shù)中小型企業(yè)在機(jī)械自動化技術(shù)管理方面仍然采用傳統(tǒng)的人工管理模式，依靠自身以往的工作經(jīng)驗進(jìn)行技術(shù)管理，僅有少數(shù)的大型企業(yè)采用了計算機(jī)對機(jī)械自動化技術(shù)進(jìn)行輔助管理。在國外工業(yè)技術(shù)比較發(fā)達(dá)的國家，基本都采用計算機(jī)對機(jī)械自動化技術(shù)進(jìn)行管理與控制，人工管理僅僅是提供輔助管理的作用，對于生產(chǎn)制造的模式進(jìn)行指導(dǎo)式的調(diào)整，使機(jī)械自動化技術(shù)更好的為企業(yè)為社會服務(wù)。我國在機(jī)械自動化技術(shù)管理方面還有所欠缺，需要建立成熟的管理體系來加強(qiáng)機(jī)械自動化技術(shù)的應(yīng)用水準(zhǔn)。

2.2機(jī)械自動化技術(shù)設(shè)計

在機(jī)械自動化技術(shù)設(shè)計方面，我國目前采用計算機(jī)及其圖形設(shè)備幫助設(shè)計人員進(jìn)行設(shè)計工作的企業(yè)還太少，這項技術(shù)的應(yīng)用范圍也比較狹窄。在國外發(fā)達(dá)國家中，大多數(shù)企業(yè)都是隨著科技的發(fā)展與時代的進(jìn)步，隨時更新自己的技術(shù)設(shè)計，對設(shè)計框架與設(shè)計數(shù)據(jù)資料實時進(jìn)行更新，加上對于計算機(jī)的輔助應(yīng)用，保證了設(shè)計方案的最優(yōu)選擇。還有一些企業(yè)采用無圖紙生產(chǎn)的方式，設(shè)計方案直接傳輸?shù)綄C(jī)械自動化進(jìn)行管理的計算機(jī)中，大大的提高了工作效率，減少了不必要的步驟。我國在機(jī)械自動化技術(shù)設(shè)計方面還存在問題，設(shè)計水平有待進(jìn)一步加強(qiáng)。

2.3機(jī)械自動化技術(shù)制造工藝

我國目前大多數(shù)企業(yè)的機(jī)械自動化技術(shù)制造工藝仍然處于剛性自動化、單機(jī)自動化的階段，生產(chǎn)產(chǎn)品具有單一性，一條生產(chǎn)線上只能生產(chǎn)某種產(chǎn)品或生產(chǎn)工藝相近的某類產(chǎn)品，自動化水平不高。而機(jī)械自動化技術(shù)的制造工藝發(fā)展趨勢，是為了實現(xiàn)柔性自動化，即生產(chǎn)的產(chǎn)品具有可變性與多樣性，表現(xiàn)為機(jī)床的柔性、產(chǎn)品的柔性、加工的柔性和批量的柔性，這些方面的標(biāo)準(zhǔn)都應(yīng)該具有可變性。我國在加工中心、數(shù)據(jù)控制機(jī)床技術(shù)方面與發(fā)達(dá)國家還有較大的差距，在機(jī)械自動化技術(shù)制造工藝方面還需要不斷地改良，促進(jìn)技術(shù)的穩(wěn)步發(fā)展。

3.機(jī)械自動化技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用

3.1機(jī)械制造的集成化應(yīng)用

機(jī)械制造的集成化應(yīng)用，指的是在機(jī)械制造過程中，技術(shù)經(jīng)營與技術(shù)功能的集成。將機(jī)械自動化技術(shù)中的集成化應(yīng)用到機(jī)械制造中去，利用計算機(jī)集成化制造對企業(yè)的生產(chǎn)制造全過程進(jìn)行優(yōu)化。在機(jī)械制造技術(shù)改進(jìn)的過程中，將計算機(jī)輔助設(shè)計技術(shù)、企業(yè)管理信息系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)和數(shù)控加工技術(shù)集成為一體，逐漸的應(yīng)用到機(jī)械制造的系統(tǒng)之中，實現(xiàn)機(jī)械制造行業(yè)更好的發(fā)展。

3.2機(jī)械制造的柔性化應(yīng)用

機(jī)械制造中的柔性化應(yīng)用，指的是機(jī)械制造生產(chǎn)出來的產(chǎn)品，更能夠適應(yīng)市場的需要，能夠根據(jù)的市場的不同需求來改變產(chǎn)品的特質(zhì)。機(jī)械制造行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)必須要隨時根據(jù)市場需求的變化來變化，柔性化技術(shù)的應(yīng)用，可以更好的對機(jī)械制造中產(chǎn)品的類型與結(jié)構(gòu)屬性進(jìn)行調(diào)整，從而提高機(jī)械制造的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品的市場占有率。

3.3機(jī)械制造的智能化應(yīng)用

隨著科技的不斷發(fā)展，智能化的產(chǎn)品越來越多的出現(xiàn)在人們的日常生活中。機(jī)械制造中的智能化應(yīng)用，可以實現(xiàn)機(jī)械制造過程中的各種現(xiàn)象進(jìn)行智能化的反應(yīng)，確保運(yùn)行的最優(yōu)化。

作者:張浩

參考文獻(xiàn)

柔性制造技術(shù)的應(yīng)用范文4

關(guān)鍵詞：柔性；制造技術(shù)；機(jī)械制造；自動化

中圖分類號：TU74

1基本概念

1.1柔性

柔性有兩個方面的涵義。其一，是系統(tǒng)對于變化的外部環(huán)境的適應(yīng)能力，可以用系統(tǒng)對于新產(chǎn)品要求的滿足度來衡量；其二，是系統(tǒng)對于內(nèi)部變動的適應(yīng)能力，可以用有干擾（例如，機(jī)器出現(xiàn)了故障）的情況下，系統(tǒng)生產(chǎn)率和無干擾的情況下生產(chǎn)率的期望值相比較來衡量?！叭嵝浴笔窍鄬Α皠傂浴眮碚f的，傳統(tǒng)下的制造“剛性”生產(chǎn)主要實現(xiàn)的是單一品種大批量生產(chǎn)。

柔性包括：①機(jī)器柔性。當(dāng)生產(chǎn)一系列的不同類型產(chǎn)品時，機(jī)器隨著產(chǎn)品的變化加工不同的零件難易的程度。②工藝柔性。一是當(dāng)工藝流程不改變時，系統(tǒng)自身適應(yīng)產(chǎn)品或者原材料變化的能力；二是在制造系統(tǒng)的內(nèi)部為了適應(yīng)產(chǎn)品或者原材料的變化改變相應(yīng)的工藝難易的程度。③產(chǎn)品柔性。其一，產(chǎn)品更新時或者完全轉(zhuǎn)向后，系統(tǒng)可以經(jīng)濟(jì)迅速地制造新產(chǎn)品的能力；其二，產(chǎn)品更新之后，繼承和兼容老產(chǎn)品的有用特性的能力。④維護(hù)柔性。應(yīng)用多種多樣的方式來查詢并處理故障以保證生產(chǎn)能夠正常運(yùn)行的能力。⑤生產(chǎn)能力的柔性。當(dāng)生產(chǎn)量發(fā)生改變時，系統(tǒng)也可經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的能力。⑥擴(kuò)展柔性。當(dāng)生產(chǎn)需要時，能夠很容易擴(kuò)展系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，增加模塊，從而構(gòu)建一個更強(qiáng)大系統(tǒng)的能力。⑦運(yùn)行柔性。利用不同材料、工藝流程、機(jī)器來生產(chǎn)一系列的產(chǎn)品的能力以及運(yùn)用不同的工序來加工同樣產(chǎn)品的能力。

1.2柔性制造技術(shù)

柔性制造技術(shù)指的是對于各種不同形狀的加工對象而實現(xiàn)的程序化的柔性制造的各種技術(shù)總和。柔性制造技術(shù)是一個技術(shù)密集型技術(shù)群，凡是那些側(cè)重于柔性的，適用于多品種的、中小批量的加工技術(shù)都是柔性制造技術(shù)。按規(guī)模的大小可以劃分為：①柔性制造系統(tǒng)（FMS）。FMS是由若干的物料運(yùn)貯裝置、數(shù)控設(shè)備以及計算機(jī)控制系統(tǒng)等組成的能夠依據(jù)制造任務(wù)與產(chǎn)品品種的變化迅速調(diào)整的自動化的制造系統(tǒng)。②柔性制造單元（FMC）。FMC的出現(xiàn)并應(yīng)用于生產(chǎn)中約比FMS晚6～8年，F(xiàn)MC可看做是最小規(guī)模的FMS，是FMS廉價化、小型化發(fā)展的產(chǎn)物，由1～2臺工業(yè)機(jī)器人、加工中心、物料運(yùn)送存貯設(shè)備及數(shù)控機(jī)床組成，實現(xiàn)了單機(jī)的柔性化和自動化，能夠加工多種產(chǎn)品。迄今為止已經(jīng)普及應(yīng)用了。③柔性制造線（FML）。它是處在單一的或者少品種大批量非柔性的自動線和中小批量多品種FMS之間的生產(chǎn)線。FML對于物料搬運(yùn)系統(tǒng)柔性的要求要低于FMS，但是生產(chǎn)率更高。④柔性制造工廠（FMF）。FMF是連接多條FMS，再配以自動化的立體倉庫，利用計算機(jī)系統(tǒng)來進(jìn)行聯(lián)系，運(yùn)用從訂貨、設(shè)計、加工、裝配、檢驗、運(yùn)送到發(fā)貨的一條完整的FMS。它包括CAD/CAM，并且使計（CIMS）投入到實際中，實現(xiàn)了生產(chǎn)系統(tǒng)的柔性化以及自動化，進(jìn)而可以完成全廠范圍內(nèi)的生產(chǎn)管理。FMF是最高水平的自動化生產(chǎn)，是最先進(jìn)的自動化技術(shù)。

2柔性制造所采取的關(guān)鍵技術(shù)

2.1 CAD

未來CAD技術(shù)的發(fā)展會引入到專家系統(tǒng)中，使之智能化，可以處理多種多樣的復(fù)雜問題。在當(dāng)前的設(shè)計技術(shù)中，一個最新的突破就是光敏立體成形技術(shù)，該技術(shù)直接運(yùn)用CAD數(shù)據(jù)，通過在計算機(jī)控制之下的激光掃描系統(tǒng)，將三維的數(shù)字模型劃分成了若干層的二維片狀的圖形，并且按照二維片狀的圖形來光學(xué)掃描池中的光敏樹脂液面，液面一旦被掃描到就會變成固化的塑料，依此循環(huán)，逐層的掃描成形，并且自動粘合分層成形后的各片狀的固化塑料，只需要確定數(shù)據(jù)，在數(shù)小時內(nèi)就可以精確地制出原型。CAD有助于提升新產(chǎn)品以及新結(jié)構(gòu)的開發(fā)速度。

2.2模糊控制技術(shù)

模糊數(shù)學(xué)在實際的應(yīng)用就是模糊控制器。最近新問世的高性能的模糊控制器擁有自學(xué)功能，可以在控制過程中不斷地獲取新信息并且自動調(diào)整控制量，大大改善系統(tǒng)性能，其中，基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的自學(xué)方法更是引起了人們的極大關(guān)注。

2.3人工智能、專家系統(tǒng)以及智能傳感技術(shù)

迄今為止，柔性制造技術(shù)中的人工智能多是基于規(guī)則的專家系統(tǒng)。專家系統(tǒng)可以利用專家的知識以及推理的規(guī)則來推理，解決各種問題。由于專家系統(tǒng)可以結(jié)合各種事實以及經(jīng)經(jīng)驗驗證的理論和經(jīng)過經(jīng)驗獲取的知識，因此，專家系統(tǒng)增強(qiáng)了柔性制造工作的柔性。目前，在柔性制造中使用的各種技術(shù)，最有前途的就是人工智能。智能制造技術(shù)（IMT）可以把人工智能融到生產(chǎn)過程各環(huán)節(jié)，借助于模擬專家的智能性活動，可以取代或者延伸部分的腦力勞動。制造過程中，系統(tǒng)可以自動地監(jiān)測運(yùn)行的狀態(tài)，受到外界的或者內(nèi)部的激勵時可以自動調(diào)節(jié)參數(shù)，以保持最佳的工作狀態(tài)。所以IMT被稱是21世紀(jì)的制造技術(shù)。對于未來的智能化柔性的制造技術(shù)有著重要意義的正急速發(fā)展的就是智能傳感器技術(shù)。該技術(shù)伴隨著計算機(jī)應(yīng)用技術(shù)以及人工智能產(chǎn)生的，它讓傳感器有了“決策”功能。

2.4人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（ANN）模擬了智能生物的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來處理信息。因此，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)就是一種人工的智能工具。在自動控制的領(lǐng)域，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)將會和專家系統(tǒng)以及模糊控制系統(tǒng)相并列，是現(xiàn)代自動化系統(tǒng)中的一個部分。

3柔性制造技術(shù)的發(fā)展趨勢

從第一臺柔性制造系統(tǒng)誕生到現(xiàn)在，已過了將近半個世紀(jì)，在這過程中，柔性制造技術(shù)一直在發(fā)展和進(jìn)步。雖然當(dāng)前柔性制造技術(shù)己經(jīng)相當(dāng)成熟，但是隨著科學(xué)進(jìn)步和人類需求的不斷提高，其發(fā)展是不會停止的。具體有以下幾個趨勢：

3.1FMC將成為發(fā)展并應(yīng)用的熱門技術(shù)

這是因為對FMC的投資要比FMS少得多而且他們的經(jīng)濟(jì)效益很接近，更加適合財力拘束的中小型企業(yè)。國外許多廠家都把FMC看做發(fā)展之重。

3.2發(fā)展效率更高的FML

對于生產(chǎn)大批量多品種的生產(chǎn)型企業(yè)，例如，汽車工廠對于FML的需求受到了FMS制造工廠的重點(diǎn)關(guān)注。采用低價格的專用數(shù)控機(jī)床取代現(xiàn)有的通用加工中心是FML發(fā)展的趨勢。

3.3多功能

由單純加工型FMS進(jìn)一步開發(fā)以焊接、裝配、檢驗及鈑材加工乃至鑄、鍛等制造工序兼具的多種功能FMS。

3.4小型化，單元化

90年代初，可靠、經(jīng)濟(jì)、靈活性好、易管理的小型化、單元化的柔性制造單元開始出現(xiàn)和使用，已經(jīng)被用戶廣泛認(rèn)可。

3.5模塊化

柔性制造技術(shù)的模塊化指的是柔性制造系統(tǒng)和CAD與CAM相結(jié)合，利用原有的工藝資料，組合不同的模塊，形成不同形式的、擁有信息流和物料流的模塊化柔性系統(tǒng)。

3.6從CIMS的高度考慮柔性制造系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計

將CIM哲理和柔性制造系統(tǒng)結(jié)合起來，從工廠角度，從企業(yè)戰(zhàn)略和全局的高度，實現(xiàn)柔性制造系統(tǒng)真正意義上的自動化和柔性化。

4結(jié)論

柔性制造技術(shù)是實現(xiàn)未來工廠這一新穎概念模式，是影響制造企業(yè)未來發(fā)展前途的戰(zhàn)略性舉措。它作為當(dāng)今世界制造自動化技術(shù)發(fā)展的前沿科技，為未來機(jī)構(gòu)制造工廠提供了一幅宏偉的藍(lán)圖，將成為21世紀(jì)機(jī)構(gòu)制造業(yè)的主要生產(chǎn)模式。屆時，智能化機(jī)械和人之間將互相融合，柔性地協(xié)調(diào)從接受訂貨單至生產(chǎn)、銷售這一企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營的全部活動。

參考文獻(xiàn)：

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柔性制造技術(shù)的應(yīng)用范文5

關(guān)鍵詞： 自動化；機(jī)械；設(shè)計制造；應(yīng)用

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.01.233

1 前言

隨著時代的發(fā)展，我國經(jīng)濟(jì)形勢正處于高歌猛進(jìn)的狀態(tài)之中。在經(jīng)濟(jì)的發(fā)展過程中，自然不能缺少機(jī)械制造業(yè)的帶動，機(jī)械制造業(yè)也正處于蓬勃發(fā)展的階段。近年來，自動化技術(shù)逐漸得到重視，而我國正努力加強(qiáng)機(jī)械自動化的技術(shù)。機(jī)械自動化替代了傳統(tǒng)的設(shè)備，改變了生產(chǎn)結(jié)構(gòu)。它不僅為制造業(yè)帶來了可觀的效益，更減少了當(dāng)前制造業(yè)的勞動力。對比以往人工操作的設(shè)備，自動化技術(shù)的操作精度提高了一個層次，產(chǎn)品的質(zhì)量也得到了明顯的提高。機(jī)械自動化技術(shù)的出現(xiàn)，為機(jī)械制造業(yè)提供了諸多方便。如果我國加大對自動化技術(shù)的研究利用，那么我國機(jī)械設(shè)計制造業(yè)將會更上一層樓。

2 我國機(jī)械設(shè)計制造技術(shù)現(xiàn)狀

在我國的工業(yè)生產(chǎn)中，其支柱產(chǎn)業(yè)就是機(jī)械制造業(yè)，而機(jī)械設(shè)計制造技術(shù)也一直被我國機(jī)械制造業(yè)所廣泛使用。隨著自動化技術(shù)的出現(xiàn)，機(jī)械制造業(yè)不得不重新審視現(xiàn)有的技術(shù)。我國想要在機(jī)械制造業(yè)上繼續(xù)保持良好勢頭，就必須加快自動化技術(shù)與機(jī)械制造業(yè)的融合建設(shè)。

2.1 管理方面

在我國的機(jī)械設(shè)計制造業(yè)中，缺乏有效的相關(guān)管理制度。機(jī)械設(shè)計制造業(yè)的管理還秉持著傳統(tǒng)的觀念，無法與現(xiàn)代觀念結(jié)合運(yùn)用，較為保守。這就導(dǎo)致了自動化技術(shù)無法有效的結(jié)合到機(jī)械制造業(yè)中去，守舊的管理反而變成了一種阻礙。

2.2 設(shè)計方面

由于我國的機(jī)械設(shè)計制造業(yè)起步較晚，一些技術(shù)尚未完全成熟，和發(fā)達(dá)國家的設(shè)計制造業(yè)還存在著一定的差距。雖然我國現(xiàn)階段引入了自動化技術(shù)，但傳統(tǒng)的理念使得我國的自動化技術(shù)無法與國際接軌。

2.3 自動化技術(shù)方面

現(xiàn)階段，機(jī)械制造業(yè)競爭愈發(fā)激烈，傳統(tǒng)的工藝設(shè)備顯然無法滿足這樣的競爭環(huán)境，各個企業(yè)爭相引入自動化技術(shù)?？陀^來看，自動化技術(shù)在我國機(jī)械設(shè)計制造業(yè)領(lǐng)域的確發(fā)揮了巨大的作用。但是，我國自動化技術(shù)想要完善的發(fā)揮還需要進(jìn)一步的加強(qiáng)改進(jìn)。

3 機(jī)械化自動技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展趨勢

機(jī)械自動化技術(shù)作為一項高效率的技術(shù)正滲透到我國各個行業(yè)中來，而這項技術(shù)發(fā)展方向也轉(zhuǎn)向了集成化、智能化、虛擬化、柔性自動化和靈活性。

3.1 集成化發(fā)展趨勢

在我國的機(jī)械制造企業(yè)中，目前最受歡迎的就是高度集成化運(yùn)營模式，這種模式所采用的正是集成制造技術(shù)。在機(jī)械制造業(yè)的生產(chǎn)中，企業(yè)僅需要將多個系統(tǒng)整合到一個系統(tǒng)中去，形成計算機(jī)組合，對生產(chǎn)制造進(jìn)行管理。

3.2 智能化發(fā)展趨勢

隨著科學(xué)的不斷進(jìn)步，現(xiàn)如今，計算機(jī)已成為了不可替代的智能產(chǎn)品。智能化如此飛速發(fā)展的今天，為機(jī)械制造業(yè)帶來了一片欣欣向榮的景觀，而人機(jī)一體化機(jī)械制造設(shè)備就是智能化的成果。機(jī)械智能化為人機(jī)創(chuàng)造了一個良好的工作環(huán)境，也提高了生產(chǎn)效率，在生產(chǎn)過程中，高效的人機(jī)交互能夠帶動生產(chǎn)進(jìn)程。

3.3 虛擬化發(fā)展趨勢

虛擬化是機(jī)械自動化的主要發(fā)展趨勢，將控制理論和計算機(jī)技術(shù)有效的融合在一起，能夠達(dá)到機(jī)械產(chǎn)品的完全模擬狀態(tài)。一個企業(yè)想要長足的發(fā)展就要做到節(jié)省生產(chǎn)成本、提高生產(chǎn)效率，保證產(chǎn)品質(zhì)量。這樣才能讓一個企業(yè)在市場保持應(yīng)有的競爭力。既然要做到這些，就需要應(yīng)用到完全模擬狀態(tài)，這種虛擬化的技術(shù)往往能很好滿足人們的生產(chǎn)需要。

3.4 柔性自動化發(fā)展趨勢

柔性自動化技術(shù)是一種靈活的自動化技術(shù)，現(xiàn)如今的市場變化風(fēng)云莫測，而柔性自動化技術(shù)卻能應(yīng)付自如。目前，大多數(shù)企業(yè)已經(jīng)能夠很好的應(yīng)用柔性自動化技術(shù)，并將其廣泛的投入到生產(chǎn)中。

3.5 靈活化發(fā)展趨勢

在機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展中，能夠體現(xiàn)技術(shù)的靈活應(yīng)用的便是柔性自動化技術(shù)，這項技術(shù)在生產(chǎn)中主要依靠的是計算機(jī)的操控，而并不依賴自動化技術(shù)。這種柔性技術(shù)的應(yīng)用方便了企業(yè)的管理，同時也使企業(yè)在競爭中能夠靈活方便的收集和處理信息。靈活的柔性技術(shù)的發(fā)展，不僅為企業(yè)的管理提供了諸多便利，更使企業(yè)在發(fā)展的過程中不失活力，保持較強(qiáng)的競爭力。

4 未來的發(fā)展方向

近年來，我國機(jī)械制造業(yè)的水平逐步攀升，在制造業(yè)方面取得了一定的成績。但隨著自動化技術(shù)的出現(xiàn)，機(jī)械設(shè)計制造業(yè)的格局發(fā)生了不小的變化。我國的自動化技術(shù)起步較晚是一個不爭的事實，但如果能在生產(chǎn)過程中靈活的運(yùn)用這項技術(shù)，也能夠使我國的機(jī)械設(shè)計制造業(yè)趕上發(fā)達(dá)國家的腳步。當(dāng)然，自動化技術(shù)想要靈活運(yùn)用，就要培養(yǎng)相關(guān)的人才，優(yōu)秀的生產(chǎn)技術(shù)總是少不了優(yōu)秀的人才。目前，我國自動化人才稀缺，這就需要國家和企業(yè)加大對人才的培養(yǎng)力度。相信不久之后，當(dāng)我國涌現(xiàn)出大量的自動化技術(shù)人才后，我國的機(jī)械設(shè)計制造業(yè)的自動化技術(shù)將會更加完善。

5 結(jié)語

為了更好地提高數(shù)控機(jī)床加工效率，就必須進(jìn)行有效控制。我國在機(jī)械設(shè)計制造業(yè)的發(fā)展上已經(jīng)取得了不小的成就，這些都要?dú)w功于對自動化技術(shù)的靈活應(yīng)用。機(jī)械自動化技術(shù)為企業(yè)帶來了生機(jī)，企業(yè)在競爭中得以保持源源不竭的活力。雖然我國自動化技術(shù)較發(fā)達(dá)國家相對落后，但是，我國的機(jī)械制造業(yè)正通過不懈的努力來掌握這項技術(shù)。在生產(chǎn)過程中，自動化技術(shù)既能提高生產(chǎn)效率，也可以提高產(chǎn)品的質(zhì)量。對于機(jī)械制造業(yè)來說，這項技術(shù)在生產(chǎn)中已經(jīng)具備了不可替代的作用。相信隨著時間的推移，我國機(jī)械設(shè)計制造的自動化技術(shù)將更加健全，我國的機(jī)械制造業(yè)也會朝著更遠(yuǎn)的方向發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

柔性制造技術(shù)的應(yīng)用范文6

關(guān)鍵詞：現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)；現(xiàn)狀；發(fā)展趨勢

引 言：

現(xiàn)代制造技術(shù)是一個集成了計算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)和集成化制造技術(shù)，以及許多其他的科學(xué)技術(shù)成果和技術(shù)集成。它是包含了從物質(zhì)流、信息流到能量流的一個完整的系統(tǒng)工程，涉及產(chǎn)品的設(shè)計、批量化的生產(chǎn)模式、工藝制造過程、銷售使用、售后服務(wù)乃至于回收再生等整個產(chǎn)品的全生命周期。現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)憑借其本身具有的智能化、系統(tǒng)化和高效化的優(yōu)點(diǎn)，給人類的生活方式、生產(chǎn)方式以及經(jīng)營管理模式帶來了翻天覆地的變化，可以這樣說，制造企業(yè)要想取得豐厚的回報，想贏得市場的青睞，就必須采用先進(jìn)的現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)?，F(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)對提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率，促使產(chǎn)品向著多樣化方向發(fā)展具有重要的現(xiàn)實意義。

一、現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展歷程

機(jī)械制造技術(shù)作為國家工業(yè)體系的重要基礎(chǔ)，它的創(chuàng)新對國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有重要的推動作用。機(jī)械制造技術(shù)從其產(chǎn)生至今，按照制造模式的變化，可以將其概括為以下五類：a. 以早期手工制造為標(biāo)志的勞動密集型制造技術(shù)；b.以大量制造設(shè)備集中、運(yùn)用大批量流水線生產(chǎn)方式為標(biāo)志的設(shè)備密集型制造技術(shù)；c. 采用機(jī)電一體化設(shè)備進(jìn)行加工制造的信息密集型制造技術(shù)；d. 以計算機(jī)集成制造和柔性制造為代表的知識密集型制造技術(shù)；e. 以敏捷制造和智能制造為代表的智能密集型制造技術(shù)。而現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)是在傳統(tǒng)機(jī)械制造技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)上，融合了計算機(jī)技術(shù)、自動化控制技術(shù)和信息技術(shù)等現(xiàn)代高新科技，包含電子、信息、管理、機(jī)械和材料等在內(nèi)的一門交叉性學(xué)科?，F(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)與傳統(tǒng)的機(jī)械制造技術(shù)相比，其內(nèi)涵和外延都有了質(zhì)的飛躍，為機(jī)械制造這一行業(yè)的發(fā)展帶來了勃勃生機(jī)。

二、現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)的現(xiàn)狀分析

隨著經(jīng)濟(jì)全球化的發(fā)展，市場競爭變得更加劇烈，一個國家制造水平的高低直接決定著其在全球化市場中的競爭力。以現(xiàn)代制造技術(shù)的發(fā)展來看，它的主要特征主要體現(xiàn)在柔性化、敏捷化、集成化和智能化等等方面。

（1）柔性制造。所謂柔性制造系統(tǒng)（FMS）是通過成組技術(shù)等手段將多組柔性制造單元用自動化物流系統(tǒng)聯(lián)接而成，其特點(diǎn)是可以完成變批量的自動化制造任務(wù)。顯而易見，因為以成組技術(shù)為基礎(chǔ)，柔性制造系統(tǒng)可以在一定范圍內(nèi)，根據(jù)成組對象來確定工藝過程，并選擇與工藝過程相適應(yīng)的柔性制造單元進(jìn)行批量生產(chǎn)，所以柔性制造系統(tǒng)相對于傳統(tǒng)的機(jī)械制造系統(tǒng)而言，其對市場的反應(yīng)和適應(yīng)能力得到了大大加強(qiáng)。這里需要提及的是，柔性制造技術(shù)的柔性有一定的適用范圍，當(dāng)加工產(chǎn)品的規(guī)格和類型與系統(tǒng)所能加工的產(chǎn)品相差太大時，柔性制造系統(tǒng)將無法加工。

（2）虛擬制造。虛擬制造技術(shù)是通過計算機(jī)對產(chǎn)品的全生命周期進(jìn)行建模和仿真，具體包括對產(chǎn)品的設(shè)計、制造、裝配和檢驗等過程的模擬。通過虛擬制造技術(shù)，制造企業(yè)可以實現(xiàn)對生產(chǎn)資源的最優(yōu)化配置，從而為縮短產(chǎn)品的研制周期、取得市場的競爭優(yōu)勢打下堅實的基礎(chǔ)。虛擬制造技術(shù)的最大特點(diǎn)就是改變了產(chǎn)品的生產(chǎn)制造模式，尤其是避免了試制這一過程所帶來的成本和時間上的浪費(fèi)，其優(yōu)勢包括以下四點(diǎn)：1）極大地縮短了產(chǎn)品的研制周期、降低了研制成本；2）提高了新產(chǎn)品的研發(fā)效率，使企業(yè)對市場的適應(yīng)能力空前加強(qiáng)；3）可以根據(jù)仿真過程中碰到的問題對制造系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，從而提高生產(chǎn)效率；4）可以通過仿真的方式為客戶提供一個直觀的產(chǎn)品印象，方便修改和產(chǎn)品報價。

（3）敏捷制造。敏捷制造通常以虛擬制造為實現(xiàn)途徑，通過其建立的共同基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，可以對市場的變化作出迅速響應(yīng)。敏捷制造與傳統(tǒng)制造技術(shù)相比，其生產(chǎn)效率更高、制造成本更低，對制造設(shè)備的利用率更高，但其實施費(fèi)用也相對較高，目前并未大范圍的進(jìn)行應(yīng)用。

（4）并行工程。并行工程是指在產(chǎn)品的設(shè)計階段就對產(chǎn)品的制造、裝配、使用和售后等環(huán)節(jié)的內(nèi)容進(jìn)行同步考慮，對產(chǎn)品全生命周期的各個過程進(jìn)行并行化處理的系統(tǒng)方案和綜合技術(shù)，并行工程絕不僅僅只涵蓋了產(chǎn)品的設(shè)計階段，它是一種對產(chǎn)品全生命周期中可能出現(xiàn)的問題都進(jìn)行了監(jiān)測的機(jī)械制造技術(shù)。顯而易見，并行工程有效地避免了產(chǎn)品研制過程中出現(xiàn)的反復(fù)試制現(xiàn)象，對縮短產(chǎn)品研制周期，甚至于實現(xiàn)一次性研發(fā)成功具有重要的理論和實際價值。

（5）CIMS。從宏觀角度來說，CIMS（計算機(jī)集成制造系統(tǒng)）是一種基于現(xiàn)代化生產(chǎn)理念指導(dǎo)下制造企業(yè)信息化、集成化、柔性化以及智能化的方向、理論和方法，它沒有一種固定的模式，通常由生產(chǎn)管理經(jīng)營分系統(tǒng)、工程設(shè)計分系統(tǒng)、制造自動化分系統(tǒng)、質(zhì)量保障分系統(tǒng)、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)六部分組成，其目的是要實現(xiàn)信息集成，以促使企業(yè)產(chǎn)品的研制能力和整體管理水平的提高。當(dāng)然，CIMS 的實施成本較高，大多數(shù)企業(yè)應(yīng)該根據(jù)自己的實際情況，針對瓶頸進(jìn)行重點(diǎn)投資，在充分利用已有資源的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)局部的信息化，從而為企業(yè)帶來良好的收益。

三、現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)的特征

第一點(diǎn)，是面向未來的技術(shù)，現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)是制造技術(shù)發(fā)展的最新階段，是在充分繼承以往制造技術(shù)的基礎(chǔ)上，對各種高新技術(shù)進(jìn)行充分吸收后的成果，所以它有明確的應(yīng)用領(lǐng)域和應(yīng)用方向，具備前瞻性，是面向未來的技術(shù)。

第二點(diǎn)，是面向工業(yè)應(yīng)用的技術(shù)，現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)應(yīng)該對工業(yè)生產(chǎn)具有實際的指導(dǎo)作用，它不局限于傳統(tǒng)制造技術(shù)的概念，除了制造過程本身外，還涵蓋了產(chǎn)品的全生命周期，是一個將企業(yè)生產(chǎn)過程中的各個環(huán)節(jié)進(jìn)行有效整合的綜合性技術(shù)，目的是為了提高制造業(yè)的綜合經(jīng)濟(jì)效益。

第三點(diǎn)，是掌控生產(chǎn)過程的系統(tǒng)工程，現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)通過強(qiáng)調(diào)信息技術(shù)、自動化技術(shù)、智能化技術(shù)等高新科技在產(chǎn)品全生命周期中的應(yīng)用，有效地掌控了生產(chǎn)過程中的物質(zhì)流、信息流和能量流，具有系統(tǒng)工程的特征。

第四點(diǎn)，是面向全球競爭的技術(shù)，現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)是受市場競爭驅(qū)動而出現(xiàn)的，所以應(yīng)該幫助制造企業(yè)更好地適應(yīng)市場。一個國家的現(xiàn)代制造技術(shù)水平則必須滿足能夠有效支持該國制造業(yè)在全球市場上的競爭力。

四、現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展趨勢

（1）全球化。國內(nèi)和國際市場競爭的加劇以及通訊交通技術(shù)的發(fā)展，都快速的把制造企業(yè)推向既存在競爭關(guān)系又相互合作的方向發(fā)展，這兩個方面互相作用，已經(jīng)成為了推動制造業(yè)全球化的直接動力。

（2）網(wǎng)絡(luò)化。產(chǎn)品設(shè)計、材料選擇、加工制造、產(chǎn)品銷售、售后維護(hù)都可以跨越地域甚至國界進(jìn)行。其次，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展也加速了新技術(shù)和管理模式的傳播，促進(jìn)了企業(yè)之間的交流。

（3）虛擬化。通過對產(chǎn)品設(shè)計過程和制造過程的虛擬化，用對產(chǎn)品全生命周期的計算機(jī)仿真結(jié)果代替實際試制，從而有效地減少了產(chǎn)品的開發(fā)風(fēng)險和研發(fā)成本，縮短了新產(chǎn)品的研發(fā)周期，使企業(yè)可以把更多的精力集中在產(chǎn)品創(chuàng)新而非成本控制上。

（4）自動化。以智能化技術(shù)的發(fā)展為契機(jī)，自動化控制技術(shù)取得了質(zhì)的飛躍。對制造加工過程實行自動化控制對提高控制質(zhì)量、釋放人力資源具有重要的意義。以自動控制代替人為控制具有控制響應(yīng)快、控制效率高的天然優(yōu)勢，可以這樣說，無人化是現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展目標(biāo)。

（5）基于云的理念――云制造。云制造是面向服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)化制造新模式，它把制造資源作為一種服務(wù)通過云平臺向廣大用戶提供，真正地實現(xiàn)了為用戶提供可隨時獲取、按需使用、優(yōu)質(zhì)價廉的各類制造服務(wù)，其對制造資源共享和分配模式的創(chuàng)新開創(chuàng)了現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)的新篇章。