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1、职业技术学院 毕 业 论 文题目: 先进制造技术在新能源制造企业的应用 学 生: xuhongxing 学 号: 201003021240 院 (系): 职业技术学院 专 业: 机电一体化 指导教师: huihui 2013 年 5月 1日陕 西 科 技 大 学 职 业 技 术 学 院毕业设计(论文)任务书 高职机电 专业 机电101 班级 学生:xuhongxing 题目: 先进制造技术在新能源制造企业的应用 毕业设计(论文)从 2013 年 2 月 25 日起到 2013 年 5 月 8 日课题的意义及培养目标:先进制造技术(Advanced Manufacturing Technolog
2、y)是制造业不断吸收信息技术和现代管理技术的成果,并将其综合应用于产品设计、加工、检测、生产管理、产品销售、使用、回收等制造全过程的新技术。对制造企业来说,生产工艺技术以及全过程管理技术是企业经营中相辅相成,缺一不可的。通过毕业设计使学生深刻理解这一技术以及相应的应用,把握它的发展趋势,使学生的理论知识水平提高到一个新的水平。 设计(论文)所需收集的原始数据与资料:1. 先进制造技术国内外发展的现状 2. 先进制造技术的基本思想和实现方法 3. 先进制造技术在新能源装备制造中的应用状况 课题的主要任务(需附有技术指标分析):1. 研究先进制造技术国内外发展的现状 2. 研究先进制造技术的基本思
3、想和在新能源装备制造中实现方法 3. 分析研究先进制造技术在新能源制造企业的应用实例及其带来的好处 4. 研究先进制造技术中某一项与新能源装备制造或企业管理的具体实施的方法 以及取得的成效 5. 编写设计说明书 设计(论文)进度安排及完成的相关任务(以教学周为单位):周 次设计(论文)任务及要求第1周下达任务书,学生为设计做准备工作,查阅相关资料,进入论文调研阶段,了解学习相关理论和知识。第34周在对相关理论及知识学习的基础上,整理相关资料,理清思路,写出论文的大纲和框架。第56周讨论并修改初稿、中期检查,完善论文的内容 第78周检查并修改论文二稿,逐步使论文内容充实,修改论文格式,符合相关要
4、求第910周审阅定稿,进一步验证论据并写出评语,分组或择优答辩,完成成绩评定 学生签名: 日期: 指导教师: 日期: 教研室主任: 日期: III 先进制造技术在新能源制造企业的应用 先进制造技术在新能源制造企业的应用摘 要本文介绍了我国与国外先进制造技术的概况以及先进制造技术在新能源制造企业的应用,阐述了先进制造技术的发展趋势,指出了我国先进制造技术与先进国家相比所存在的差距,并提出了相应的解决措施。关键词:先进制造技术, 概述 ,发展趋势Application Of Advanced Manufacturing Technology In The New Energy Production
5、ABSTRACTThis article describes the advanced manufacturing technology in China and abroad overview describes the development trend of advanced manufacturing technology, advanced manufacturing technology that China compared with developed countries the gaps, and propose the corresponding solutions.KEY
6、 WORDS:Advanced manufacturing technology, Trend of development, Survey目 录摘要. ABSTRACT. .1 先进制造技术的概述.11.1先进制造技术的内涵.11.2先进制造技术体系结构.11.3先进制造技术的特点.21.4先进制造技术的应用现状.21.5先进制造技术的发展趋势与特色.32 先进制造技术国内外发展现状.72.1我国先进制造技术现状.72.2国外先进制造技术发展现状.72.3我国先进制造技术目前存在的问题和解决措施.8 2.4我国先进制造技术的发展趋势.10 2.4.1发展方向.10 2.4.2先进制造工艺技术
7、.11 2.4.3计算机控制自动化技术.113 先进制造技术在新能源制造企业的应用.123.1以太阳能电池为主的新能源制造企业的应用.12 3.1.1先进制造技术在新能源制造企业的应用理由.13 3.1.2先进制造技术在新能源制造行业的应用初探.13 3.1.3新能源制造企业未来的发展趋势.14 3.2先进制造技术在新能源汽车制造的应用状况.15 3.2.1新能源汽车是汽车发展的未来.15 3.2.2新能源汽车发展概述.15 3.2.3新能源汽车未来发展趋势及瓶顶.15 3.2.4锂电池有望引领新能源汽车革命.164 结论.195 致谢.206 参考文献.21 先进制造技术在新能源制造企业的应
8、用 211 先进制造技术概述面临着社会需求个性化、多样化的发展,生产规模沿小批量大批量多品种变批量的方向发展,以及以计算机为代表的高技术和现代化管理技术的引入、渗透与融化,不断地改变着传统制造技术的面貌和内涵,从而形成了先进制造技术。1.1先进制造技术的内涵 先进制造技术是美国在20世纪80年代末,根据制造业面临日本的挑战,为增强制造业的竞争能力和振兴美国经济提出的。它是传统制造不断吸收机械、信息、材料及现代管理技术等方面的最新成果,并将其综合应用于产品开发与设计、制造、检测、管理及售后服务的全过程,实现优质高效、低耗、清洁、敏捷制造,并取得理想技术经济效果的前沿制造技术的总称。 从本质上说,
9、先进制造技术是传统制造技术、信息技术、自动化技术和现代管理技术的有机融合。应用先进制造技术的得功能目标涉及多个方面,可概括为TQCSE,其中T:时间(Time),Q:质量(Quality),C:成本(Cost),S:服务(Serve),E:环境友善性(Environment)。先进制造技术主要内容可归纳为四个部分:现代设计技术;先进制造工艺技术;先进制造自动化技术;先进的管理技术。1.2先进制造技术体系结构 先进制造技术的体系结构庞大而复杂,因此对其认识很不统一。机械科学研究院(AMST )提出的先进制造技术由多层次技术群构成的体系图,强调了先进制造技术从基础制造技术、新型制造单元技术到先进制
10、造集成技术的发展过程,也表明了在新型产业及市场需求的带动之下,在各种高新技术(如能源技术、材料技术、微电子技术和计算机技术以及系统工程和管理科学)的推动下先进制造技术的发展过程。 先进制造技术是制造业为了提高竞争力以适应时代要求,对制造技术不断优化及推陈出新而形成的高新技术群。在不同的国家、不同的发展阶段,先进制造技术有不同的内容及组成。我国目前属于先进制造技术范畴的技术是一个三层次的技术群。 第一个层次是优质、高效、低耗、清洁基础制造技术。铸造、锻压、焊接、热处理、表面保护、机械加工等基础工艺至今仍是生产中大量采用、经济适用的技术,这些基础工艺经过优化而形成的优质、高效、低耗、清洁基础制造技
11、术是先进制造技术的核心及重要组成部分。这些基础技术主要有精密下料、精密塑性成形、精密铸造、精密加工、精密测量、毛坯强韧化、精密热处理、优质高效连接技术、功能性防护涂层及各种与设计有关的基础技术、各种现代管理技术。 第二个层次是新型的制造单元技术。这是在市场需求及新兴产业的带动下,制造技术与电子、信息、新材料、新能源、环境科学、系统工程、现代管理等高新技术结合而形成的崭新制造技术,如制造业自动化单元技术、极限加工技术、质量与可靠性技术、系统管理技术、CADCAM、清洁生产技术、新材料成形加工技术、激光与高密度能源加工技术、工艺模拟及工艺设计优化技术等。 第三个层次是先进制造集成技术。这是应用信息
12、技术和系统管理技术,通过网络与数据库对上述两个层次的技术集成而形成的,如FMS 、CIMS、IMS以及虚拟制造技术等。 以上三层次都是先进制造技术的组成部分,但其中每一个层次都不等于先进制造技术的全部。我国先进制造技术的层次及技术来源趋向多元化,内容丰富,到目前为止仍在不断发展中。1.3先进制造技术的特点 先进制造技术与传统制造技术相比,其显著的特点是:a、先进制造技术以实现优质高效低耗、清洁、灵活生产,提高产品对动态多变市场的适应能力和竞争力为目标。b、先进制造技术不仅仅局限于制造工艺,而且覆盖了市场分析、产品设计、加工和装配、销售、维修 服务,以及回收再利用的全过程。c、强调技术 人管理和
13、信息的四维集成,不仅涉及到物质流和能量流,还涉及到信息流和知识流,即四维集成和四流交汇是先进制造技术的重要特点。d、先进制造技术更加重视制造过程组成和管理的合理化革新,它是硬件、软件、脑件(人)与组织的系统集成。 先进制造技术最重要的特点在于,它首先是一项面向工业应用,具有很强实用性的新技术。先进制造技术相对传统制造技术在应用范围上的一个很大不同点在于,传统制造技术通常只是指各种将原材料变成成品的加工工艺,而先进制造技术虽然仍大量应用于加工和装配过程,但由于其组成中包括了设计技术、自动化技术、系统管理技术,因而则将其综合应用于制造的全过程。并且传统制造技术的学科、专业单一独立,相互间的界限分明
14、;先进制造技术由于专业和学科间的不断渗透、交叉、融合,界线逐渐淡化甚至消失,技术趋于系统化、集成化、已发展成为集机械、电子、信息、材料和管理技术为一体的新型交叉学科。1.4先进制造技术的应用现状 当今世界发展的主题是和平与发展。和平是发展的主题,发展是和平的保障。而发展当中最为根本的属于经济竞争,世界各国间的经济竞争,主要体现在机械制造技术为代表的竞争上。面对激烈的市场变化和技术竞争,经济发达国家都把制造业作为本国的经济支柱,不断调整其发展战略和政策方针。先进制造技术正是制造业适应时代要求提高竞争力,对制造技术不断优化推陈出新形成的。 我国工业化发展程度较世界先进的发达国家相比,起步晚,创新程
15、度低,体系薄弱,突入比例相对较少,人类资源地下,相比其他发达国家而言,落后程度甚至超过数十年,为此,我国在改革开放三十年以来,不断大力发展生产力,力求科技创新,认真汲取国内外先进技术,来弥补我们先天的不足,所以有了,十五、十一五、十二五等长期的规划目标为基准,为迈向世界先进制造技术大国强国而分发。随着我国制造业的的不断发展,先进制造技术得到越来越广泛的应用。 相对我国而言,国外工业发达国家制造技术相当先进。并把先进制造技术作为国家级关键技术和优先发展领域。尽管决定国家综合竞争力的因素有多种 ,但制造业的基础地位不能忽视。20世纪90年代以来 ,各发达国家 ,如美国、日本、欧共体、德国等都针对先
16、进制造技术的研发提出了国家级发展计划 ,旨在提高本国制造业的国际竞争能力。如网络化制造作为未来的重要的制造模式 ,已经引起各国政府、研究机构和企业界的广泛重视。20世纪 90年代初 ,美国政府提出“先进制造技术 ”计划 ,将基于信息高速公路的敏捷制造作为美国 21世纪的制造战略。总之 ,工业化国家大都把先进制造技术作为本国的科技优先发展领域和高技术的实施重点 ;发展中国家也十分重视制造业信息化 ,都把信息技术作为改造传统企业和产业结构调整的主要战略 ;新兴工业化国家希望通过加快制造业信息化 ,跻身世界先进行列 ,我国以及众多发展中国家也希望以信息化推进工业化 ,以缩小与先进国家的差距。1.5先
17、进制造技术的发展趋势与特色 20 世纪上半叶,以机械技术和机电自动化技术为基础的制造业的生产空前发展。以大批量生产为主的机械制造业,成为制造活动的主体。20世纪中叶(1946年)电子计算机问世。在计算机诞生2年后,由于飞机制造(飞机蒙皮壁板梁架)的需要,在美国发明了数字控制(NC)机床。不久计算机又开始用于辅助编制 NC 机床的加工程序,推出了自动编程工具 APT语言(Automatically Programmed Tools),此 后 CNC、DNCF、MCF、MSC、AXM、ISM、RP、MRPIIERP、PDM、Web-M 等数字化制造技术相继问世和应用就目前世界的经济发展来看,以美国
18、、日本、西欧为代表的工业化国家,在 AMT 上都有雄厚的实力。先进制造技术是传统制造技术与微电子、计算机、自动控制等现代高新技术相交叉融和的结果,是一个集机械、电子、光学、信息科学、材料科学、生物科学、管理学等新成就于一身的新兴技术现将先进制造技术的发展趋势和特色阐述如下文。1) “数”是发展的核心“数”,是指制造领域的数字化。其包括以设计为中心的数字制造,以控制为中心的数字制造和以管理为中心的数字制造对数字化制造设备而言,其控制参数均为数字化信号;对数字化制造企业而言 ,各种信息(如图形、数据、知识、技能等等)均以数字形式通过网络在企业内传递,在多种数字化技术的支持下,企业对产品信息、工艺信
19、息与资源信息进行分析、规划与重组,实现对产品设计和产品功能的仿真,对加工过程与生产组织过程的仿真或完成原型制造,从而实现生产过程的快速重组和对市场的快速反应。对全球制造业而言,在数字制造环境下,用户借助网络发布信息,各类企业通过网络应用电子商务,实现优势互补,形成动态联盟,迅速协同设计并制造出相应的产品。数控技术是应用与发展先进制造技术的基础。 2) “精“是发展的关键“精”,即精密化,是指加工精度及其发展。20 世纪初,超精密加工的误差是10m,7080年代为0.01m,现在仅为0.001m,即1nm。从海湾战争、科索沃战争,到阿富汗战争、伊拉克战争来看,武器的命中率越来越高,其实质就是武器
20、越来越“精”,也可以说,关键就是打“精度”战。在现代精密机械中,对精度要求极高 ,如人造卫星的仪表轴承,其圆度、圆柱度、表面粗糙度等,均达到纳米级;基因作机械其移动距离为纳米级,移动精度为0.1nm;细微加工纳、米加工技术,可达纳米以下的要求,如果借助于扫描隧道显微镜与原子力显微镜的加工,则可达0.1nm。至于微电子芯片的制造,有所谓的“三超”:(1)超净。加工车间尘埃颗粒直径1m,颗粒数少于0.1 个/ inch3;(2)超纯。芯片材料有害杂质,其含量要1/109;(3)超精。加工精度达纳米级。 显然,没有先进制造技术,就没有先进电子技术装备;当然,没有先进电子技术与信息技术,也就没有先进制
21、造装备先进制造技术与先进信息技术是相互渗透,相互支持,紧密结合的。 3) “极”是发展的焦点“极”,就是极端条件,是指生产特需产品的制造技术,必须达到极的要求。例如,能在高温、高压、高湿、强冲击、强磁场、强腐蚀等条件下工作,或有高硬度、大弹性等特点,或极大、极小、极厚、极薄、奇形怪状的产品等,都属于特需产品。“微机电系统”就是其中之一。这是工业发达国家高度关注的一项前沿科技,亦即所谓微系统微制造。“微机电系统”用途十分广泛。在信息领域中,用于分子存储器、原子存储器、芯片加工设备等;生命领域中,用于克隆技术、基因操作系统、蛋白质追踪系统、分子组件装配技术等;军事武器中,用于精确制导技术、精确打击
22、技术、微型惯性平台、微光学设备等;航空航天领域中,用于微型飞机微型卫星、“纳米”卫星(0.1kg以内);微型机器人领域中,用于各种医疗手术、管道内操作、窃听与收集情报等;此外,还用于微型测试仪器微传感器、微显微镜、微温度计、微仪器等等。“微机电系统”可以完成特种动作与实现特种功能,乃至可以沟通微观世界与宏观世界,其深远意义难以估量。4) “自”是发展的条件 “自”,就是自动化。其为减轻强化延伸取代人的有关劳动的技术或手段。自动化总是伴随有关机械或工具来实现的。可以说,机械是一切技术的载体,也是自动化技术的载体。第一次工业革命,以机械化这种形式的自动化,来减轻、延伸或取代人的有关体力劳动;第二次
23、工业革命,即电气化进一步促进了自动化的发展。据统计,从18701980年,加工过程的效率提高为20倍,即体力劳动得到了有效的解放,但管理效率只提高1.8至2.2倍,设计效率只提高1.2倍,这表明脑力劳动远没有得到有效的解放。信息化计算机化与网络化,不但可以极大地解放人的身体,而且可以有效提高人的脑力劳动水平。今天的自动化的内涵与水平,已远非昔比,从控制理论控制技术,到控制系统控制元件等等,都有着极大的发展。自动化已成为先进制造技术发展的前提条件。未来的自动化将更多的考虑“人-机-环境”等的协调关系。 5) “集”是发展的方法“集”,就是集成化。目前,“集”主要指:(1)现代技术的集成。机电一体
24、化是个典型,是高技术装备的基础。(2)加工技术的集成。特种加工技术及其装备是个典型,如激光加工、高能束加工、电加工等等。(3)企业的集成,即管理的集成,包括生产信息、功能、过程的集成,也包括企业内部的集成和企业外部的集成。从长远看,还有一点很值得注意,即由生物技术与制造技术集结而成的“微制造的生物方法”,或所谓的“生物制造”。其依据是,生物是由内部生长而成“器件”,而非同一般制造技术那样,由外加作用以增减材料而成“器件”。这是一个崭新的充满活力的领域,作用难以估量。6) “网”是发展的道路“网”,就是网络化 制造技术的网络化是先进制造技术发展的必由之路。制造业在市场竞争中,面临多方的压力:采购
25、成本不断提高,产品更新速度加快,市场需求不断变化,全球化所带来的冲击日益加强等等企业要避免这一系列问题,就必须在生产组织上实行某种深刻的变革,抛弃传统的“小而全”与“大而全”的“夕阳技术”,把力量集中在自己最有竞争力的核心业务上。科学技术,特别是计算机技术、 网络技术的发展,使这种变革的需要成为可能。制造技术的网络化,会导致一种新的制造模式,即虚拟制造组织,这是由地理上异地分布的、组织上平等独立的多个企业,在谈判协商的基础上,建立密切合作关系,形成动态的“虚拟企业”或动态的“企业联盟”。此时,各企业致力于自己的核心业务,实现优势互补,实现资源优化动态组合与共享。7) “智”是发展的前景“智”,
26、就是智能化。制造技术的智能化是制造技术发展的前景。近20年来,制造系统正在由原先的能量驱动型,转变为信息驱动型,这就要求制造系统不但要具备柔性,而且还要表现出某种智能,以便应对大量复杂信息的处理、瞬息万变的市场需求和激烈竞争的复杂环境,因此智能制造越来越受到重视。与传统的制造相比,智能制造系统具有以下特点:(a)人机一体化;(b)自律能力强;(c)自组织与超柔性;(d)学习能力与自我维护能力;(e)在未来,具有更高级的类人思维的能力。可以说,智能制造作为一种模式,是集自动化、集成化和智能化于一身,并具有不断向纵深发展的高技术含量和高技术水平的先进制造系统,也是一种由智能机器和人类专家共同组成的
27、人机一体化系统。 其突出之处,是在制造诸环节中,以一种高度柔性与集成的方式,借助计算机模拟的人类专家的智能活动,进行分析、判断、推理、构思和决策,取代或延伸制造环境中人的部分脑力劳动,同时收集、存储、处理、完善、共享、继承和发展人类专家的制造智能。尽管智能化制造道路还很漫长,但是必将成为未来制造业的主要生产模式之一,潜力极大,前景广阔。8) “绿”是发展的必然“绿”,就是“绿色制造”。人类必须从各方面促使自身的发展与自然界和谐一致,制造技术也不例外。制造业的产品从构思开始,到设计、制造、销售、使用与维修,直到回收、再制造等各阶段,都必须充分顾及环境保护与改善、不仅要保护与改善自然环境,还要保护
28、与改善社会环境、生产环境以及生产者的身心健康。其实,保护与改善环境,也是保护与发展生产力。在此前提下,制造出价廉、物美、供货期短、售后服务好的产品。作为“绿色”制造,产品必须力求同用户的工作生活环境相适应,给人以高尚的精神享受,体现物质文明与精神文明的高度交融。因此,发展与采用一项新技术时,必须树立科学的发展观,使制造业不断迈向 “绿色”制造。上面所讲的“数、精、极、自、集、网、智、绿”这8个方面,彼此渗透,相互依赖,相互促进,形成一个整体。同时,8个方面一定要扎根在“机械”和“制造”这个基础上,也就是说,要研究与发展“机械”本身与“制造”本身的理论与机理。8个方面的技术,要以此理论与机理为基
29、础来研究、开发、发展,要与此基础相辅相成,最终服务于制造业的发展。值得注意的是,在科学技术高度发达与高速发展的今天,“先进制造技术”如同一切先进技术一样,是不可能不“以人为本”的,不能见“物”不见“人”,见“技术”不见“文化” 、不见“精神”。离开人,离开人的精神,先进技术就失去了“灵魂”,甚至造祸于民。进一步而言,要“以人为本”,就必须“教育先导”,就必须通过各种形式的教育,培养出合乎时代潮流与我国国情的制造业的科技人才与管理人才。科技是关键,人才是根本,教育是基础。要从根本、从长远、从全面着想,不断推动我国先进制造技术的发展。9) “低碳”是发展的目标随着经济全球化深入发展,降低能耗和减排
30、温室气体,成为国际社会面临的严峻挑战,以低能耗、低污染为基础的“低碳经济成为国际热点,成为继工业革命、信息革命之后又一波可能对全球经济产生重大影响的新趋势。据预测,走“低碳经济”的发展道路,每年可为全球经济产生25000亿美元的收益,到2050年,低碳技术市场至少会达到5000亿美元。为此,一些发达国家大力推进向“低碳经济”转型的战略行动,着力发展“低碳技术”,并对产业、能源、技术、贸易等政策进行重大调整,以抢占产业先机。“低碳技术“包括在节能、煤的清洁高效利用、油气资源和煤层气的勘探开发、可再生能源及新能源、二氧化碳捕获与埋存等领域开发的有效控制温室气体排放的新技术,涉及电力、交通、建筑、冶
31、金、化工、石化、汽车制造、机械制造等部门。2.先进制造国内外的现状2.1我国先进制造技术的现状 自建国以来,尤其是改革开发20多年以来,我国机械制造业得到了迅速地发展。机械工业是我国工业中发展最快的行业之一。 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。20世纪80年代以后,随着市场全球化的进一步发展,市场竞争变得越来越激烈。20世纪90年代初,随着CIMS技术的大力推广应用,包括有CIMS实验工程中心和7个开放实验室的研究环境已建成。在全国范围内,部署了CIMS的若干研究项目,诸如CIMS软件工程与标准化、开放式系统结构与发展战略,CIMS
32、总体与集成技术、产品设计自动化、工艺设计自动化、柔性制造技术、管理与决策信息系统、质量保证技术、网络与数据库技术以及系统理论和方法等均取得了丰硕成果,获得不同程度的进展。但因大部分大型机械制造企业和绝大部分中小型机械制造企业主要限于CAD和管理信息系统,底层基础自动化还十分薄弱,数控机床由于编程复杂,还没有真正发挥作用。因此,与工业发达国家相比,我国的制造业仍然存在一个阶段性的整体上的差距。 此外,我国还掌握了一批先进的重大成套设备的核心技术。2.2国外先进制造技术的现状 在产品设计方面,普遍采用计算机辅助产品设计(CAD)、计算机辅助工程分析(CAE)和计算机仿真技术;在加工技术方面,巳实现
33、了底层(车间层)的自动化,包括广泛地采用加工中心(或数控技术)、自动引导小车(AGV)等近10余年来,发达国家主要从具有全新制造理念的制造系统自动化方面寻找出路,提出了一系列新的制造系统。如计算机集成制造系统、智能制造系统、并行工程、敏捷制造等。计算机集成制造系统(CIMS) 它是在自动化技术、信息技术和制造技术的基础上,通过计算机及其软件,将制造厂全部生产活动所需的各种分散的自动化系统有机地集成起来,是适合于多品种、中小批量生产的总体高效率、高柔性的制造系统。首先在功能上,它包含了一个工厂的全部生产经营活动,即从市场预测、产品设计、加工工艺、制造、管理至售后服务以及报废处理的全部活动因此它比
34、传统的工厂自动化的范围要大得多,是一个复杂的大系统,是工厂自动化的发展方向。其次,在集成上,它涉及的自动化不是工厂各个环节自动化的简单叠加,而是在计算机网络和分布式数据库支持下的有机集成。这种集成主要体现在以信息和功能为特征的技术集成,即信息集成 和功能集成。计算机集成制造系统的核心技术是CAD/cAM技术。 智能制造系统(IMS)是指将专家系统、模糊逻辑、人工神经网络等人工智能技术应用到制造系统中,以解决复杂的决策问题,提高制造系统的水平和实用性。人工智能的作用是要代替熟练工人的技艺,学习工程技术人员的实践经验和知识,并用于解决生产中的实际问题,从而将工人、工程技术人员多年来积累起来的丰富而
35、又宝贵的实践经验保存下来,在实际的生产中长期发挥作用。智能制造系统的核心技术是人工智能。2.3我国先进制造技术目前存在的问题和解决措施半个世纪来,我国机械制造业虽然从无到有,从小到大取得了较快的发展,但与西方先进工业国家相比还存在这明显的差距,主要表现在如下方面:(1)产品档次低,高水平产品所占比例小 目前我国机械工业主导产品达到当代国际先进水平的不到5%,达到上世纪90年代国际先进水平的占25%,答到80年代水平的占40%。(2)创新开发能力差,新产品贡献率低 我国大中型企业生产的2000多种主导产品的平均生命周期为10.5年,而美国一般仅有3-4年。美国制造业的新产品的贡献率已达到国内生产
36、总值的52%。(3)专业化生产水平低 我国基础零部件、基础工艺专业化水平与国外先进国家比较存在很大的差距。(4)企业生产管理技术落后 目前,我国大部分企业的生产管理依旧停留在过去计划经济管理方式上,现金管理模式和手段未能得到实施。目前我国制造企业的技术水平与国先进水平相比较,从总体上看差距达20年左右。结合我国基本国情,解决我国先进制造技术目前问题应:(1)提高认识,全面规划,力促先进制造技术的发展。(2)深化科技体制改革,推动技术创新体系的建设。(3)将引进消化国外先进制造技术与自主开发创新相结合。(4)大力发展先进高新制造技术及其产业。(5)积极培养创造性人才,努力提高制造业的全员素质。2
37、.4我国先进制造技术的发展趋势2.4.1发展方向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;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
38、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
39、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。2.4.2先进制造工艺技术(1)高效精密、超精密加工技术,包括精密、超精密磨削、车削,细微加工技术,纳米加工技术。超高速切削。精密加工一般指加工精度在100.1m(相当于IT5级精度和IT5级以上精度),表面粗糙度Ra值