先进技术论文（精选8篇）
网络是二十世纪人类最重要的科技成果之一，引入我国后，其发展之快，影响之广，渗透之深，可以说是前所未有的。截至2006年底，我国上网人数已达1.35亿，占全国人口总数的10.5，而且这个数字还在与日俱增，不断攀升。过去，人们见面时寒喧，常常说及“饭吃了没有？”现在网民相见，则多以“今天网上看到什么”相问。
网络以其迅速、便捷、互动等特点，为传播先进文化增设了一条有力的新途径，为扩大公共文化服务增添了一个有效的新平台，为丰富人们精神文化生活增加了一个有益的新空间。网络新技术给社会生活带来了革命性的新变化，网络是个好东西。然而，正如任何事物都会有两面性一样，网络也产生了一些过去所没有的负面问题，诸如网络暴力、网络色情、网络“恶搞”、网络谣言、网络信息垃圾，以及对网络游戏过度开发所形成的“网瘾”，等等。这些负面的东西，在不同程度上扰乱人们的视线，败坏社会风气，挑战法律道德，有害于社会主义精神文明建设，不利于社会和谐发展，又必须积极地加以管理与引导。
针对网络的两面性，对其要在充分发挥积极作用中加强管理引导，或者说，要在加强管理引导中充分发挥其积极作用，二者不可偏废。这当中关键的一点，是要按照胡锦涛同志1月23日关于加强网络文化建设和管理的讲话中所指出的，要坚持“以先进技术传播先进文化”。
尽管网络技术属于当代最先进的科学技术，但先进的网络技术只有用来传播先进文化，才能形成先进的网络文化，才能最有力的造福社会与人民。倘若不传播先进文化，而是热衷于传播色情、暴力、谣言等污七八糟的东西，那就只能形成落后庸劣的网络文化，有害于社会与人民。网络技术是个手段，既可以用来传播先进文化，也可用来传播落后的乃至反动的文化，决定网络文化是先进抑或落后，是其传播的文化内容。我们要大兴网络文明之风，加强网络文化建设，核心就是要紧紧抓住“以先进技术传播先进文化”。
历史的经验告诉我们，先进技术对促进社会的发展，具有重要意义，但它只有与先进文化相结合，才能充分发挥作用。先进的技术如果背离先进文化，则有可能被误用。鲁迅在一篇随想录中说：“可怜外国事物，一到中国，便如落在黑色染缸里似的，无不失了顔色。美术也是其一：学了体格还未匀称的裸体画，便画猥亵画；学了明暗还未分明的静物画，只能画招牌。皮毛改新，心思仍旧，结果便是如此。至于讽剌画之变为人身攻击的器具，更是无足深怪了。”鲁迅这里讲的是学西洋画，不可把学来的技巧，用以去“画猥亵画”，“变为人身攻击的器具”，而应记住美术家“须有进步的思想与高尚的人格”，努力用新技巧去表现“中华民族知能最高点”。今天，我们把西方先进的网络技术“拿来”，也切不可“皮毛改新，心思照旧”，用它去传播色情、暴力、虚假等腐朽落后的东西，仍然“落在黑色的染缸里”，而应用以传播先进文化，宣扬科学真理，塑造美好心灵，弘扬社会正气，真正发挥先进技术促进社会健康发展的作用。
即使是我们自已创造的先进科学技术，正确的运用，也离不开先进文化的引导。我们知道，我国古代有四大发明，火药、造纸、印刷术和指南针，当时远远居于世界领先地位，当时西方人从我们这里“拿去”后，正确地运用，将其发展到更高的阶段，以至反过来用他们制造的洋枪洋炮来打落后了的我们。而我们呢？如鲁迅所批评的，“火药只做爆竹，指南针只看坟山”，并未能在促进生产发展与社会前进上发挥应有的作用。因此，先进的技术，一定要正确运用，一定要灌注先进文化。游离先进文化指导的误用，不仅不能发挥先进技术的作用，而且会窒息先进技术的功能。网络本是当代最先进的信息工具，用以开阔眼界，增加知识，提高修养，促进工作，而我国的众多网民，却只把它当作游戏的工具，上网就是玩游戏，类似“火药只做爆竹，指南针只看坟山”，以至一些青少年染上“网瘾”而不能自拔，使网络异化为一种毒害青少年的玩具，这种误用也是源于先进文化的缺失。
先进制造技术AMT (Advanced Manufactories Technology) 是指以提高制造企业综合效益为目的, 综合利用信息、能源、环保等高新技术以及现代系统管理技术, 对传统制造过程中及产品的整个寿命周期中的使用、维护、回收、利用等有关环节进行研究并发行的所有适用技术的总称[1,2]。
相对传统制造技术, 数字化制造技术是一项融合数字化技术和制造技术, 且以制造工程科学为理论基础的重大的制造技术革新, 是先进制造技术的核心。数字化先进制造是在计算机和网络技术与制造技术的不断融合、发展和广泛应用的基础上诞生的。它是对制造过程进行数字化的描述, 将制造信息采用数字化的表征、存储、处理、传递和加工, 从而在数字空间中完成产品的制造过程[3,4,5,6]。
2 数字化是先进制造技术的基础
2.1 先进制造技术的基本特征
先进制造技术包括以下五个基本特征。
(1) 先进性。制造工艺作为先进制造技术的基础, 必须是经过优化的先进工艺。先进制造技术的基础必须是优质、高效、低耗、清洁工艺, 它从传统制造工艺发展起来, 并与新技术实现了局部或系统集成。
(2) 通用性。先进制造技术不是单独分割在制造过程的某一环节, 它覆盖了产品设计、生产设备、加工制造、销售使用、维修服务, 甚至回收整个过程。
(3) 系统性。随着微电子、信息技术的引入, 先进制造技术的驾驭信息生成、采集、传递、反馈、调整的信息流动过程。先进制造技术是可以驾驭生产过程的物质流、能量流和信息流的系统工程。
(4) 集成性。先进制造技术由于专业、学科间的不断渗透、交叉、融合, 界限逐渐淡化甚至消失, 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兴交叉学科。
(5) 技术与管理的更紧密结合。对市场变化做出更敏捷的反应及对最佳技术经济效益的追求, 使先进制造技术十分重视生产过程组织管理体制的合理化和最佳化。
2.2 基于数字化的先进制造技术
数字化制造技术符合先进制造技术的上述五个基本特征。先进制造技术时代是数字化信息的时代, 数字化技术是数字的生产、采集、存贮、变换、传递、处理及广泛利用的新兴科技领域。制造业从50年代数控机床的发明, 标志着机械制造业向着数字化走出了第一步, 随后制造信息化沿着三个方面推进, 一是现场生产方面, 如:NC/CNC/DNC/PLC/FMS/AC等;二是产品和工艺设计方面, 如APT/CAD/CAM/CAE等;三是生产管理和集成方面, 如MRP/PDM/ERP/CIMS等。可以说信息技术改变了当代制造业的面貌。
3 数字化是先进制造技术发展的核心
3.1 数字化先进制造的核心技术
数字化是先进制造技术的核心, 它是在计算机和网络技术与制造技术的不断融合、发展和广泛应用的基础上诞生的。数字化先进制造主要包括以下几个核心技术[4,6]:
(1) 制造过程的建模与仿真。制造过程的建模与仿真是在一台计算机上用解析或数值的方法表达或建模制造过程, 建模通常基于制造工艺本身的物理和化学知识, 并为实验所验证。
(2) 网络化敏捷设计与制造。利用快速发展的网络技术, 改善企业对市场的响应性。我国企业向国际接轨就必须在此领域开展研究, 尽快掌握并赶上国外先进水平。
(3) 虚拟产品开发。虚拟产品开发有四个核心要素:数字化产品和过程模型、产品信息管理、高性能计算与通讯和组织、管理的改变。
3.2 数字化对先进制造技术的实现
(1) 数字制造的全球实现—网络制造。随着数字化技术、计算机网络技术及交通运输事业的迅速发展, 这些企业可利用协同工作技术, 在一定的时间、一定的空间内, 利用计算机网络, 小组成员共享通过数字网络在企业内部传递的知识与信息。
(2) 数字制造的动态联盟—敏捷制造。为实现高增值、高产品质量及优质服务, 只有借助于高性能计算机和高速网络, 在数字化环境中, 充分利用其他企业制造过程的信息流和数据库等有用的数字化资源, 才能对变化市场做出快速的响应。对于某些产品一个企业不可能快速、经济地独立开发和制造其全部, 必须根据任务, 由一个公司的某些部门或不同公司按资源、技术和人员的最优配置。于是, 一种以数字制造为平台的先进制造技术即数字制造的动态联盟—敏捷制造崭露头角。
(3) 数字制造的计算机实现—虚拟制造。数字化表征与传递、建模与仿真是数字制造的核心科学问题。这种能实现制造形状与过程的数字化表征、非符号化制造知识的表征、制造信息的可靠获取及其传递的、由整个制造信息形成的数字空间, 为计算机和计算机网络的应用提供了用武之地。
(4) 数字制造的快速实现—快速原型制造。制造业面临两个重要的挑战:一是要大大减少开发时间, 二是产品的个性化。虽然计算机辅助设计和制造 (CAD和CAM) 已在很大程度上改善了传统的产品设计和制造方法, 但在计算机辅助设计和计算机辅助制造集成实践过程中仍有许多障碍。
虚拟制造技术在计算机上实现了产品实际的制造过程, 对缩短产品开发的周期、减少开发费用、提高市场竞争能力做出了重大贡献。通过长期的探索与实践, 催生了制造技术上的又一次新的变革—快速成型制造技术。
(5) 数字制造的环保化实现—绿色设计与制造。制造业为人类的繁荣昌盛做出了巨大贡献的同时, 每年产生了近55亿吨的无害废品和7亿吨的有害废品。因此, 为了有效地保护环境, 一定要在制造的各个阶段进行污染控制。有必要使用能在各个阶段评估环境被影响的后果的工具和方法学来支持设计和制造, 一种具有意识的先进制造技术—绿色设计与制造ECD&M (Environmentally Conscious Design and Manufacturing) 。
4 数字化是先进制造技术发展的未来
目前, 计算机和网络已成为制造业企业的基础环境和重要手段, 目前世界500强企业无一例外地建立了内部网。制造业在知识经济到来时呈现明显的信息化趋势, 可以说信息技术在促进当代制造业发展过程中的作用是第一位的, 信息技术将在更深层次上渗透和改造传统制造业。
当前, 数字化制造正在深入发展, 其主要趋势呈以下四点:
(1) 由二维向三维的转变—形成以MBD/MBI (Model Based Definition, MBD基于模型的定义/Model-Based Instructions, MBI基于模型的作业指导书) 为核心的设计与制造。MBD是用集成的三维实体模型来完整的表达产品生命周期各阶段的产品定义技术标准, 为设计人员服务, 解决的是要制造什么的问题;MBI是以三维模型表达的车间工作规范和方法, 为加工、装配、检测人员服务, 解决的是怎么制造的问题。MBD/MBI技术将使工程技术人员从繁琐的二维图纸和表格文化中解放出来, 可将更多精力转移到需求分析和产品创新研发上。
(2) 真正并行和协同的实现-数字化制造中的直观可视化工作环境以及建模和仿真技术, 为并行和协同工作提供了友好的协同工作环境及有效的实验验证手段和评估优化工具。数字化制造是制造业信息化发展的新阶段, 也是目前制造业的重要发展方向, 如精密化、智能化、网络化、极端化等, 无一不与数字化制造技术的发展密切相关。
(3) 数字化装配与维修的应用—装配是产品生命周期中的重要环节。虚拟现实技术 (VR, Virtual Reality) 的发展为解决装配序列规划和装配性能仿真提供新的思路和方法, 虚拟装配技术可在无物理样机的情况下对产品可装配性、可拆卸性、可维修性和装配过程中的装配精度、装配性能等进行分析、预测和验证, 并支持面向生产现场的装配工艺过程的动态仿真、规划与优化。目前虚拟装配技术已从简单的几何装配正朝着考虑精度、物性、过程、环境等多方面因素的装配技术方向发展, 这是推进虚拟装配技术实用化发展的重要一步。
(4) 数字化车间与数字化工厂—数字化工厂是数字化制造技术在车间和和工厂集成应用和高效运营的全新生产模式。它在三维工艺过程、工艺装备、生产线布局和生产管理综合优化和集成的基础上, 实现产品在工厂、车间和生产线上由设计到制造的数字化执行、管理和控制问题, 是实现企业挖潜和增效的最有效形式。目前, 生产线建模仿真技术和车间布局规划已日益受到重视, 它为高效物流实施以及精益生产、可重构制造、单元化制造等先进制造模式提供科学分析工具, 尤其对多品种、变批量和混线生产等复杂生产模式具有重要指导意义。
5 结束语
先进制造技术是改造传统制造业的有效手段, 为了有效地在我国利用先进制造技术改造传统制造业, 需要明确研究、开发和应用先进制造技术的重点。综观以上先进制造技术的现状和发展, 可以看出数字制造实为先进制造技术的核心技术, 是实施其他先进制造技术的平台。
数字化先进制造技术是席卷全球的数字化浪潮中的重要一环, 其本质是支持数字化或信息化制造业的技术。充分运用当代数字化技术, 大力发展数字化先进制造技术符合本世纪制造业的发展趋势。
摘要：分析了先进制造技术的主要特征, 论述了先进制造技术的发展与数字化技术的关系, 探讨了数字化技术在先进制造技术领域的应用状况及发展趋势。指出数字化制造是先进制造技术的核心技术, 对数字化先进制造技术的几个关键技术进行了具体阐述。
关键词：数字化,先进制造,机械,信息化
参考文献
[1]杨叔子, 吴波, 李斌.再论先进制造技术及其发展趋势[J].机械工程学报, 2006, 42 (1) :5-8.
[2]江征风, 吴华春.以数字制造为基础的先进制造技术[J].组合机床与自动化加工技术, 2005, 6:5-7.
[3]张训杰, 童伟国, 陈林静, 胡金泽.先进制造技术与数字化制造[J].装备制造技术, 2007, 11:106-107.
[4]张伯鹏.数字化制造是先进制造技术的核心技术[J].制造业自动化, 2000, 22 (2) :1-9.
[5]罗垂敏.数字化制造技术[J].电子工艺技术, 2007, 28 (1) :52-54.
曾经中航集团的铁腕人物徐恒武，对中国汽车行业乘用车柴油化进程的不懈推动和创新，已经成为他的事业目标。作为亚洲最大轻型柴油发动机基地掌门人，对于议论纷纷的轿车柴油化道路，徐恒武有着怎样的观点?《汽车观察》为您解读。
《汽车观察》：欧意德的目标是打造100万台产能亚洲最大的轻型柴油机发动机基地，对于这100万台产能，业内有很多的怀疑，欧意德是如何让市场消化吸收这庞大的产能的?
徐恒武：欧意得计划2/3是外销国外。奇瑞、上汽、江铃、本田、中兴、北汽都和我们有相应的市场开发协议。华泰式最早搭载，如现在的B11。明年是我们上量的关键。
100万台给人感觉数量很大，从欧洲来看50％的乘用车都是柴油机，对我国来说这个量太少。去年我国汽油机突破1300万辆，如果国内30％是柴油，就是400万辆。目前，国内有很多的厂家都在研究柴油项目。
《汽车观察》：您所说的30％的比例预计什么时候能够达到?
徐恒武：三年之内可达到。目前我国的消费税是按照排量走征收的，按照排量收税对于柴油车来并不公平，会阻碍新技术的发展。现在发改委已经有了政策，明年将按照油耗来征收消费税。这是柴油车发展的机会。
《汽车观察》：现在有个观点：研发柴油机成本高，不如发展电动汽车，对此您是如何看待?
徐恒武：在我看来，传统动力仍是最经济，最安全，最实用的资源。纯电动汽车有适用范围的局限性。最好的电动车一般充一次电能到150-200公里。消费者买了，却没有地方充电。比如，北京消费者，一天光上下班就要跑100多公里，每天都要充电。
安全性上，电动车可能会因为碰撞造成短路而爆炸。柴油的性质比汽油稳定，汽油直喷是爆燃并不是特别安全，研发柴油成本的增加时社会的要求和必然。同时，汽车下乡政策也利于柴油车的推广。当然了，现在我们不会再搞那些简单的柴油发动机，给大家的印象就是冒烟。
《汽车观察》：对于柴油机来说，既然大家都知道柴油节省油耗，为什么国家不出台相应的鼓励政策?有观点说是国家对柴油机有限制，您怎么看?
徐恒武：对于鼓励的政策没有出台，主要是国内没有先进的柴油技术。现在不出台，就是为了防止国外的技术抢占我们的国内市场。我们进口柴油机高于汽油机，就是为了给国内企业争取些时间。政策的松动是一定的，长了脑袋和眼睛的人都知道柴油节油。
另外，之前的时候国家对油有着限价的政策，导致大的炼油企业不愿意生产柴油，但是随着国内油价随着市场波动，我们的油现在是够用的。对于国家能源安全的考虑，也是国家没有出台政策的一个原因。按照现在的产量，如果按照30％油耗节省，五年以后的汽车保有量会比现在每年节省一个大庆。
《汽车观察》：在您看来，我们国家的柴油轿车的比例现在能到多少?欧意德的比例又有多少?
徐恒武：我们现在的市场就是零，但是我们的技术已经上来了。欧洲人都干了的事情，一定适合中国人的。我们的三十万台两年就会供不应求，现在是零，但是有10个车型都在跟欧意德进行标定，到了明年，我们的量就会上来。
一、扎实的理论基础、较强的业务能力
该同志具有较强的现代教育技术的理论基础和专业水平，具有较高的管理水平，较强的业务能力，在现代教育技术应用、管理、研究等方面努力探索，成绩显著，受到好评。
该同志在举行的**区信息技术优质课比赛中脱颖而出，获得一等奖，同年代表**区参加**市信息技术优质课比赛，又获得一等奖，论文、案例多次在各级各类评比中获奖。工作之余该同志通过书籍和互联网不断的充实自己，巩固、更新理论基础，提高业务能力，独立制作完成了**市十三中校园网，并在获**市优秀校园网站评比一等奖。为优化思想品德和历史社会学科，促进此学科的最广泛的交流，该同志于制作了思想品德网站（/）*区在现代教育技术方面的先进技术，分享硕实成果。
二、积极开展信息技术校本培训
该同志具有强烈的服务意识，能积极服务于教育信息化环境建设、资源建设、教学应用、教育管理等方面的实践，积极主动帮助同行、学校解决教育技术工作中出现的问题，并能结合实际创造性地开展工作。从至今一直致力于开展教师计算机培训，每学期初组织信息技术老师进行会议讨论，制定培训计划、培训内容，分派培训任务，从扫盲阶段的文字输入、windows基本操作，到进阶阶段的word、excel、powerpoint、网络，再到提高阶段的网页制作、动画制作，面向全集团所有老师（包括教工），5年来无数个夜晚的付出换来了集团教师计算机操作水平质的飞跃，现在集团教师人手一台笔记本，每个老师不但熟练地掌握windows、office的操作，而且还能通过网络搜索、下载资源，制作课堂教学课件。部分老师具备了解决常用计算机故障的能力，随时协助计算机老师解决同办公室老师的电脑故障，集团被顺利评为“**省现代教育技术实验学校”，并在新一轮评选中被授予“**省现代教育技术学校”。
该同志一直担任省、市领雁工程指导教师一职，采用“实践--点评--交流--诊断--反思--再实践”的培训模式，通过上指导示范课，指导学员备课、上课和评课使学员有效地转变了教育理念，提高了执教能力，提升了专业引领能力，激发了学习热情。
该同志于完成了对集团骨干教师的英特尔核心课程的培训，使集团教师的现代教育技术水平更上一层楼。
三、积极活跃、成绩显著
该同志积极主动地参加各类各级现代教育技术活动并取得优异成绩，先后被评为“**区十佳网络管理员”，“学校先进工作者”，“学区先进工作者”，“**区中小学科技节优秀科技辅导员”，先后获得“**区教师技能比武”一等奖，“**区第十二届教师自制多媒体教学软件评比”一等奖。
奥迪品牌在汽车技术领域一直占据着主导地位——比如在TDI, FSI和TFSI发动机概念上，在动力传动方面，以及在高效节能技术方面。这其中许多技术，比如已广泛应用于奥迪车型的TDI和ASF奥迪空间框架结构已经成为奥迪彰显科技领先形象的标志性符号。而凭借quattro全时四轮驱动系统，奥迪从30年前开始就展示出“突破科技 启迪未来”的理念。
高效节能是许多个小进步的总和，这些小的进步最终通向一个大的目标——将低能耗、高舒适度以及驾驶乐趣融为一体。在过去的几年里，奥迪已经大大提高了其车型的高效性能，这一发展趋势还在高速的继续推进着。同时，奥迪的工程师们还会继续强化奥迪品牌的运动性能。高效性和运动性对奥迪来说并非矛盾的两个对立面——相反，二者还是相辅相成的。
适应未来的移动解决方案是一个巨大的挑战——奥迪投入了大量的研发力量来迎接这一挑战，全力以赴地研究未来技术。混合动力系统即将开始量产，到2012年底，第一辆运动型的e-tron电动车就会小批量生产并投入市场。
发动机和传动系统
奥迪的动力传动系统具备无与伦比的动力性和行业领先的高效性。早在20多年前，奥迪量产的TDI直喷式涡轮增压柴油机是世界上最成功的高效节能技术，在发挥动力并实现低能耗方面一直处于行业领先地位。在汽油发动机方面，奥迪同样致力于燃油直喷技术，并在此基础上与增压技术相结合。如今，FSI直喷发动机和TFSI涡轮增压直喷发动机已经广泛应用于奥迪全系车型。在传动系统领域，奥迪提供五种不同选择，每一项变速箱技术都都拥有显著的特点并与不同风格的奥迪车型恰当匹配。
TDI发动机
奥迪是世界范围内最成功的高效节能技术先锋。TDI涡轮增压直喷柴油发动机1989年首次应用于奥迪100TDI中，随后便广泛应用于奥迪量产车型。目前，奥迪在全球范围内已经售出超过500万辆的TDI车型。
与汽油发动机相比，得益于柴油的物理特性，柴油发动机可以更好地发挥燃料中所蕴含的能量。然而，TDI发动机则将柴油发动机这一优势发挥到极致。在TDI发动机中，燃料直接进入燃烧室。这在热力学上是一种理想的解决方案，特别是在与涡轮增压器相配合的情况下，可以大大增加吸入空气的供给，从而显著提高燃烧质量、功率、扭矩以及燃料使用率。奥迪今天所使用的TDI发动机全部采用高压共轨直喷技术，在最高可达2,000巴的压力作用下，反应快速灵活的压电喷嘴可实现燃料喷射量的精确控制，从而达到高精度的燃烧效果。
从TDI技术首次投入使用以来，奥迪不仅将排放较原有水平降低了超过10%，而且还使功率增加了一倍，扭矩提高了70%。奥迪TDI发动机的工作极为高效，而且具备出色的噪音水平。从而带来舒适而环保的行驶表现。同时它还具有丰富的驾驶乐趣——强大的牵引力在较低转速时即可获得，驾驶者可以感受到持续的加速能力。
在运动型汽车领域，TDI发动机证明了奥迪可以将高效节能和运动性能融为一体。R10 TDI赛车的V12发动机功率可以达到惊人的480千瓦（超过650马力）。正是得益于TDI发动机出色的性能，R10 TDI在勒芒24小时耐力赛中所向披靡，从2006年起三次蝉联冠军。
在量产车型中，奥迪TDI发动机凭借强劲的动力和高效节能技术显示出非凡的魅力。Q7顶级车型拥有世界上最强劲的柴油发动机。Q7 V12 TDI的6.0升发动机能够产生368千瓦（500马力）的功率和1,000牛•米的扭矩——赋予了这辆大型SUV卓越的动力表现。
2.0 TDI凭借125千瓦（170马力）的功率和350牛•米的扭矩拥有充沛的动力表现，因此配备这款发动机的奥迪TT Coupé和TT Roadster跑车表现出充满激情的驾驶乐趣。奥迪TDI发动机中最具高效节能的型号之一是奥迪A3所用的1.6 TDI发动机，它有着77千瓦（105马力）的功率和250牛•米的扭矩。而最经济节油的版本则是在A3三门车中，它的发动机平均百公里耗油仅有3.8升，二氧化碳排放量只有每公里99克。此外，TDI发动机的高效性能得到了媒体和用户的高度赞誉，奥迪A3 2.0 TDI在美国荣获“2010绿色车型”大奖，被评为最环保的汽车。
从第一台TDI面世至今已经超过20年，奥迪仍然在不断地进行技术改进。奥迪创新的清洁柴油技术使得尾气更加环保。该技术利用添加剂将尾气中的氧化氮转化无害的氮气和水。今天的3.0 TDI清洁柴油发动机已经完全符合美国适用的尾气标准以及2014年将要实行的欧VI排放标准。
TDI是世界上最成功的高效节能技术，这项技术中蕴含的潜力还远远没有被全部发掘出来。未来，奥迪将会在其产品线中继续广泛使用TDI技术，以实现大幅度降低能量消耗的目的。
FSI发动机
奥迪是世界上第一家在量产车型中使用直喷技术的汽车生产商——这是充沛动力性与高效节能的完美结合。
FSI这个缩写对奥迪来说表示的是发动机的汽油直喷技术。喷油嘴不像传统发动机那样将汽油喷入进气歧管，而是在高压下直接喷入汽缸。这样油气混合物使得汽缸得到明显的冷却，同时降低了爆震现象的产生。FSI汽油直喷技术可实现较高的压缩比，因此比传统发动机具备更强劲的动力输出和更好的效能。
奥迪的汽油直喷技术在2001年首次证明了其不俗的实力，搭载着FSI汽油直喷发动机的运动赛车奥迪R8赢得了勒芒24小时耐力赛的总冠军。在接下来的几年中，搭载FSI发动机的R8又在80次比赛中赢得了64次胜利。
TFSI技术是奥迪发动机小型化战略的核心技术之一，利用增压可实现在不增加汽缸容积的同时达到更好的动力表现。在四缸和五缸发动机中——从1.4TFSI到2.5TFSI——涡轮增压器从废气中获得驱动能量，使发动机产能更高能量。在V6 3.0TFSI中，增压任务由一个曲轴驱动的机械增压系统实现。
在FSI和TSFI发动机中，奥迪成功研发了创新的奥迪可变气门升程系统（AVS）。根据发动机负载和转速的不同，这套系统可以实现对气门升程的两级调节。奥迪在AVS的应用中采用了两种不同的形式。在2.8升和3.2升的V6发动机中，这一系统作用于进气阀。它可以改善进气，在更大的范围内调节吸入的空气量。节气门通常可以保持完全打开的状态，由此大大降低节流损失。发动机可以自由呼吸，因此获得更高的扭矩，更大的功率，以及更小的消耗。
在4缸2.0 TFSI发动机中，AVS作用于排气阀，通过控制排气阀的开口变化来降低燃烧室内的摩擦损失，并可以更好地利用废气驱动涡轮。它的节能效果与V6相同——是优秀动力表现与更低能耗的完美融合。
传动系统
奥迪是动力传动领域的领先品牌。在传动系统中有五种完全不同的技术可供选择——即传统手动变速箱，S tronic双离合变速箱，tiptronic手动/自动一体式变速箱，R tronic顺序式变速箱，以及multitronic无级/手动一体式变速箱。每一种变速器都是根据不同车型特点量身设计。
在奥迪的各种传动装置中，减少内部摩擦都是一个重要主题。尽可能大的齿轮速比（传动比）是另外一个重要方面。比如在7速S tronic双离合变速箱中，第一挡（最短）和最后一挡（最长）之间的传动比达到了8.0:1，第一挡齿轮比较小，运动性突出，最后一挡齿轮大转速慢。
手动变速箱应用在更多种类的车型中——从紧凑型的A1和A3一直到A6，另外还有TT和R8中都提供了手动变速箱选择。这种变速箱同时适用于前轮驱动和四轮驱动车型。大多数的手动变速箱都有六个挡位。它们运行高效精准，换挡反应迅速。
配备在纵置发动机的中高档奥迪车型的7速S tronic双离合变速箱代表了目前双离合变速箱最前沿技术。它由两根传动轴和两套多片式离合器组成，它们分别控制不同的挡位。
当一套离合器控制传动轴与发动机链接时，另外一套系统随时处于待命状态。例如，当驾驶者在三挡加速时，另外一根传动轴就已经做好了四挡准备，通过改变离合器来实现挡位切换。只需百分之几秒就可以快速而流畅地完成换挡，使换挡过程的动力流失降至最低。
7速S tronic双离合变速箱拥有一个全自动模式，包括D（标准）模式和S（运动）模式。并有两种切换方式可驾驶者供选择——通过换挡杆，或者通过方向盘后方的换挡拨片。除了用于纵置发动机的7速S tronic双离合变速箱之外，奥迪还拥有另外两款S tronic变速箱适用于横置发动机车型，它们分别采用7挡和6挡结构。
tiptronic是一款传统的自动变速箱——它的高舒适度和迅速的运行方式适用于较大车型使用。在大部分奥迪车型中，它含有六个挡位，而在最新一代奥迪A8和A8L中甚至有8个挡位。
8速tiptronic手动/自动一体式变速箱的各个挡位排列紧密且齿比范围宽泛，因此可以提供理想的传动比使发动机充分输出动力。其润滑油会在发动机冷启动阶段被加热——这就缩短了克服因冷油所带来的摩擦阻力。高效节能的油泵同样也帮助了8速的tiptronic变速箱降低了燃料的消耗，与之前的车型相比，全新一代A8的耗油量降低了大约6%。
8速tiptronic变速箱中加入了一个新式的变矩器锁止离合器。它在正常的行驶状态下是关闭的，这时它将传动系统与发动机直接连接起来。在某些行驶状况下它会采用温和的结合方式——这允许了车辆在较低转速下运行时保持出色的平顺性。8速tiptronic变速箱采用纯电子操控方式，驾驶者可以通过换挡杆或方向盘后的换挡拨片完成挡位切换。
在R8和R8 Spyder超级跑车中，奥迪使用了源于专业赛车的传动技术——R tronic顺序式变速箱。它构造紧凑轻巧，极快的换挡速度尤其突出。液压系统承担了管理挡位和离合器的工作，驾驶者的指令通过电子方式被传达。有四种操作方式可供选择，分别是两种手动和两种自动。
安装于中型和顶级车型中的multitronic是一种无级变速器。由于它的齿比可以任意变化，灵活性强，因此始终能够保持发动机处于最佳转速范围。驾驶者可以通过换挡杆启动运动程序，体验充满乐趣的驾驶风格。同时，也可以选择手动驾驶模式，在八个模拟挡位之间自由切换。
在许多纵置发动机车型中，奥迪都采用了全新的传动系统布局方式。前轴差速器与变速箱离合器交换位置使前轴的位置前移。因此轴距更长，稳定性更高，直线运动更平稳，并实现了理想的前后轴载分配。
车身轻量化结构——车身和轮胎技术领域
奥迪在车身轻量化技术领域一直处于世界领先水平。奥迪TT，A8和R8的车身均采用奥迪空间框架结构技术（ASF），主要由铝或者全部由铝制成。这是奥迪品牌的一项革命性创新技术，也是奥迪转变车身重量螺旋式上升趋势的基础。
铝制车身与钢板车身相比重量大约可减轻40%，这可以明显地降低能耗。轻量化车身是奥迪的核心竞争力之一，也是最重要的战略技术之一。因为它对于车辆的运动性能以及节能环保起着至关重要的作用。
转变车身重量螺旋式上升趋势
对于许多汽车品牌来说，随着品质需求的提高，车身重量都呈现出不断上升的趋势。而奥迪则恰恰相反：奥迪的车身重量早在15年前就停止了上升——1994年面世的A8是第一款铝制车身的量产车型。从此以后奥迪就将这种革命性的轻量化车身技术继续发扬光大。
奥迪将轻量化理念贯穿到各个环节中，包括动力系统和底盘。在许多发动机上使用了铝以及高科技方法制造的蠕墨铸铁，从而大大减轻了曲轴箱的重量。奥迪在许多车型中都用铝制部件作为底盘的主要材料，一些高功率的车型会根据客户要求使用陶瓷刹车盘。
还有一些轻量化构造的亮点，比如刹车钳、发动机盖、行李箱盖、一些铝制零件或者顶棚部件，以及镁制的转向盘骨架以及仪表板支架。
对车身重量螺旋式上升趋势的转变还带来很多的附加好处。铝制的行李箱盖只需要较轻的充气弹簧支撑杆。与钢制的传动杆相比，铝制的车轴带给车身的压力更小，这使得构造更轻盈，同时也为更紧凑的刹车装置、更小巧的发动机和的排气系统创造了条件。
1994年奥迪在内卡苏尔姆建立了一个专门从事铝材质在车身应用的技术中心，2003年这个中心改名为铝质和轻量化构造研究中心。在这个机构中，除了铝之外，高强度钢材、定制化铂板、强化纤维合成材料以及镁都是主要的研究对象。
车身轻量化技术构成了奥迪整体效能提升的基础，也是奥迪未来最重要的战略计划之一。因为它对于车辆的运动性能、高效节能以及降低行驶成本起到了至关重要的作用。未来的电动驱动技术会给车辆增加额外的重量，因此不断减轻车身重量就显得尤为重要。
ASF奥迪空间框架结构
ASF车身在构造上遵循了仿生学原理，从自然界中吸取灵感。车身骨架由铝质的挤压型材和压铸零件构成。比如应用于车顶和车身侧翼的铝板都是互相咬合连接的。就像一副骨架中的每块骨头一样，汽车的各个部件都将最轻的重量和最优化的性能集于一身。根据车身不同部位对零件材质和结构的不同要求提供针对性的解决方案。
在ASF技术领域中奥迪还扩展出很多相关技术并投入量产。奥迪品牌的一项特殊技术是激光焊接。这是一个极其精密的工艺流程允许误差只有0.1毫米。比如，奥迪A8车身两侧的车顶和车身侧面之间各有1.8米长的无缝焊接铝板便是使用激光焊接工艺制做而成的。在完成激光焊接工艺后还会对焊接表面进行抛光处理。
即使从生态学的角度上考虑，铝质轻量化车身材料与钢相比属于绿色环保材料。铝在初级生产阶段虽然会有较高的能源消耗，但它的重量优势却可以在车辆使用过程中弥补这一劣势。在汽车寿命结束后，所有的铝制零件都可以通过较少的能源消耗进行回收再利用。制造A8车身所需要的所有铝材中，约有50%的铝材可以通过回收再次使用。
奥迪ASF技术在研发过程中曾经获得上百项专利以及“2008年欧洲发明奖”。世界上没有任何一家汽车生产商能够在量产轻量化车型数量上达到奥迪的领先水平，至今奥迪已经生产了近60万台铝质车身结构的车型。
混合轻量化结构
在新的A8，TT Coupé以及TT Roadster中，奥迪展现了ASF技术的一个全新方向——铝和钢相结合。在豪华车型的铝质车身中加入了硬化成型的钢质B柱。这些钢柱在加热炉中被加热到大约900度后，紧接着被放到冷却的压制设备中冷却至200度左右，这样的工艺处理可以使钢柱具备极高的坚固性。
TT Coupé以及TT Roadster跑车主要是在车身底部、车门，以及行李箱盖上使用了钢质部件，这使得前后轴之间的重量分布达到更为理想的平衡状态。奥迪TT Coupé 1.8 TFSI 的空车重量不超过1,240千克，这一水平对一款跑车来说已经非常出色。其车身重量为206千克，其中140千克为铝（68%），另外66千克为钢。Roadster车型的车身重量为251千克。
将铝和钢相结合是一个非常大的挑战，这也体现了奥迪的技术创新。通过冲压铆合、咬合连接以及粘合可以解决这一技术难题。粘合剂构成一个隔离层，因此解决了两种材料之间的接触腐蚀问题。还有一项高端技术是自攻螺钉工艺。这项技术由自机器人完成，螺钉通过摩擦力融化零件表面来实现渗入咬合。目前这项技术已经使用在奥迪TT系列和A8车型中。
用户和专家都给予了这项轻量化技术高度评价：奥迪混合轻量化结构在2006年底获得了“欧洲车身设计大奖”，这是车身结构方面最重要的欧洲创新奖。早在2003年奥迪就以A8的ASF奥迪空间框架结构成功摘得这一奖项。
钢质轻量化车身
2008年Q5为奥迪赢得了第三个奖项——在钢质车身上，轻量化结构也体现了最大的优势。运动版Q5车身仅有355千克，这已经是同级别车型的最佳表现。Q5中的硬化成型钢总重量仅有44千克，与普通的零件相比轻了15千克。车尾底部的拼焊卷板（tailored rolled blanks）为进一步降低重量贡献显著。另外奥迪Q5还大面积地使用了铝，比如发动机盖和行李箱盖，使车身重量减轻了8.1千克。
奥迪始终对轻量化技术不断创新。在钢质轻量化车身中奥迪使用了大量的高新科技，从而减轻重量，提高操控精确性。奥迪的最畅销车型A4也是一款采用钢制轻量化车身技术的高档中型轿车——作为1.8 TFSI车型，它的重量仅有1410千克。这要归功于其车身先进的混合材料。只有38%的重量源自常规的冲压钢材，高强度钢占32%的重量，超高强度钢占18%。剩下的12%是硬化成型的高端钢材。
高效节能技术
奥迪汽车突破性的高效技术是一个远远超出驱动系统范围之外的综合性设计解决方案。奥迪的工程师几乎在所有的技术领域都研发了多种创新技术，统称为“奥迪高效模块”。所有这些大大小小的细节综合起来，造就了奥迪所有系列车型无需置疑的卓越高效性能。
奥迪高效模块中的许多技术都涉及发动机。可按需求调节的油泵及其它辅助设备可降低燃油消耗。此外，还有多项高效技术减少了内部摩擦，特别是优化凸轮轴和曲轴的链传动效果。
几乎在奥迪的所有发动机中汽缸面都在生产过程中利用激光技术进行了抛光，这使得气缸更耐用，进一步降低油耗，并可以使活塞环保持较低的张力，从而减小摩擦和燃料损耗。另一项技术是对气缸盖和曲轴箱弧面采用的镜片珩磨处理技术，该技术可以实现圆形零件表面精度最大化，从而达到降低发动机内部摩擦的效果。
除了发动机之外，启动-停止系统和能量回收系统也同样有非常高的节能效果。车辆还采取了一系列广泛的节能措施，包括从铝质车身轻量化结构到出色的空气动力学设计，从绿色节能空调到高效的电子助力转向，以及带有高效程序的行车电脑和LED车灯。
智能热管理系统
奥迪的一项重大技术突破是应用在新一代A8车型上的创新热管理技术，这项技术使汽车油耗降低了约3%。在很多情况下人们开车只是短途驾驶，因此智能化冷启动和预热程序具有重要意义。
热管理技术的原理是在发动机预热阶段通过一个专门的风扇或可调节水泵避免让冷却水循环，从而降低热量流失。这样机油就会迅速上升到运行温度，明显减小摩擦损失。
奥迪在新奥迪A8 3.0 TDI上更进一步。V6柴油发动机的曲轴箱和汽缸盖分别拥有自己的冷却循环系统，它们通过一个连接阀门相互连接。在发动机预热阶段（通常是在负载较轻的情况下），水停留在曲轴箱内，因此不会从系统中带出不必要的能量。通过汽缸盖循环的冷却剂给内部空间加热，同时也负责废气再循环系统的冷却。
奥迪A8的所有发动机都有一个软件模块控制着多个调节器。这些调节器可将热流在动力传动系统与车内空间之间进行最佳分配。只要有足够热的冷却水，8速tiptronic变速箱就可通过一个热交换器实现加热效果。
高效制冷循环系统
在奥迪中型车以及新奥迪A8中，自动空调装置是高效模块的重要组成部分。车载空调设备通常会消耗大量的能源。而奥迪恰恰相反，用极少的能耗达到很高的制冷效果，而且不影响发动机的功率，为业内高效节能树立了全新的标杆。
制冷循环的核心组件是一个内部热交换器和一个小型高效六活塞压缩机。内部热交换器是一个同轴管结构，进气端在内部，高压端在外部。两端之间的热量交换有许多积极的作用：提高热交换器的功率并降低压缩机所需要的功率。
在奥迪中型车中，空调设备油耗与目前已经非常节能的A6空调相比最多可节省0.2升，同时重量下降约10%。而制冷效率则比A6还要出色。
空气动力学
车的空气阻力对油耗的影响十分显著。在正面面积相同的情况下，如果风阻系数减小10%，比如从0.36减小到0.32，那么百公里油耗就可以节省0.15升。这个数值是在试验台上得到的，在畅通无阻的驾驶过程中，这一数值还会提高到百公里1升或者更高，因为随着速度的增加，空气阻力会呈几何倍数增长。
奥迪非常重视车身的空气动力学设计。奥迪Q5的风阻系数达到了同级别车型最佳的0.33，这得益于出色的车身和底盘的细节设计。尤其是底盘、轮毂和轮拱，其产生的空气阻力是车辆总风阻的40%-50%。奥迪的底盘几乎是一块完整的合成材料板，只有在后轴和排气装置的地方留有空隙，因此风阻系数可以减少到大约0.022。
还有一个重要的方面是发动机舱的空间布局。在新一代奥迪A8中，栅板周围的空间被密封起来，这样流入的空气就可以毫无损失地进入冷却系统，而不是在空隙中旋转流动。散热器叶片和风扇叶轮的设计也相应优化，以尽量减少空气灌入。整个冷却系统的各个组成部分都经过精心的布局设计，以实现最低的风阻效果。
绝大部分奥迪车型涉及的空气动力学研发工作都是在奥迪的空气声学风洞实验室内完成。它的风洞直径5米，最高可将气流速度提高到300公里/小时。
LED车灯技术
奥迪率先在车灯中使用发光二极管。在高性能跑车R8、R8 Spyder以及顶级车型A8中，前灯的全部照明功能都是通过LED实现的。这种创新技术展现了一种全新的、极具吸引力的设计。
LED前灯的灯光温标为5.500K，接近于日光，这使夜间开车时眼睛不易疲劳。LED技术的能耗非常小，每个只有40瓦。这一能耗水平比已经非常节能的氙气车灯还要少，比普通卤素车灯的能耗节省得更多。奥迪还在不断开发LED车灯的潜能，奥迪工程师希望到2018年将其节能效率提高8倍。
奥迪几乎在所有车上都使用了LED日间行车灯技术。传统的车灯最大功率200瓦，而奥迪A5软顶敞篷车的LED日间行车灯只有大约16瓦。另外百公里还可以节约达0.2升油，同时醒目的照明效果还大大提高了驾驶安全性。
在许多奥迪车型中，尾灯同样采用了LED技术。除了节能之外，LED车灯点亮时迅捷的反应也是一大优势，这一特点在刹车灯上尤为明显。
启动-停止系统
奥迪为多款手动挡车型标配了启动-停止系统。在标准行驶试验中，该系统百公里可节省0.2升燃油，在普通的城市交通中，还有更大的节能潜力。
当汽车行驶至红灯或者十字路口暂停时，驾驶者只需将变速杆处于空挡位置，松开离合器踏板，这时控制器就会自动关闭发动机。只要驾驶者踩下离合器，一个高效的启动器就会重新快速舒适地启动发动机。在挂档的过程中，发动机的怠速已达到启动要求。
启动-停止系统与一个特别强劲的电池组合作，即使是在外部温度极低的情况下，也能保证正常功能。只有在最初的预热阶段，启动-停止系统处于休眠状态。这是为了保证机油、冷却剂和内部空间尽快变热。驾驶者可以随时根据自己的意愿关闭该系统，通过操作中控台面板的按键即可实现。
在A8 3.0 TDI中，奥迪创新的把启动-停止系统与8速tiptronic变速箱技术相结合。液力变矩器与一个液压蓄能器相配合，在更短的时间内为启动所必需的元件供油。启动-停止系统与8速tiptronic配合得非常完美，实现了显著的节油效果。
能量回收系统
奥迪车型还广泛应用了能量回收系统。这种技术可以将动力转换成电能并大部分储存在蓄电池中。该技术在城市道路中同样能发挥出最大作用，在行驶试验中，油耗最多可节省3%。
每当驾驶者松开油门或者踩下刹车时，智能管理系统就会提升电机的二次电压，从而使电机产生更高的电力并为电池充电。在随后的加速过程中，电流又返回到汽车电路中；发动机只需少量功率，就可驱动电机。在新一代A8中，该电机采用水冷方式，比传统电子扇冷却方式具备更明显的节能效果。
带有高效程序的车载电脑
驾驶者的驾驶习惯对油耗的影响可达30%。奥迪正在努力为驾驶者提供帮助，以降低因驾驶者错误的驾驶习惯带来的油耗损失。在许多车型中，带有高效程序的车载电脑属于标准配置。它可以在驾驶者能力范围内为其提供节油建议，但又不会过分约束驾驶者。
该系统在中央显示屏上显示所有与油耗有关的数据，会持续分析车内的能量流动，并将空调或后玻璃加热器等较大耗电设备的耗电量以电子形式显示出来。上述电气系统每小时大约耗油可达到1升，由此可见配备带有高效程序的车载电脑的必要性。这套系统可以为司机提供合理的行车建议，比如在空调运行时关闭车窗。实时油耗和平均油耗可以对比显示，使驾驶者对车辆的油耗一目了然。醒目的换挡提示功能可以提醒驾驶者何时换挡以及如何换挡。
电动助力转向
奥迪A3和TT系列车型采用齿条式转向机构，并由电动马达提供助力。这套系统结构紧凑并且能耗低。由于电动马达在直线行驶时不需要产生助力，因此这时该系统就不消耗能量。与液压转向助力系统相比，平均每百公里可节约0.25升燃油。
奥迪的这项技术还具备另一特点：当汽车在侧向风力的作用下有跑偏倾向时，ESP电子稳定程序的传感器会捕捉信息并自行矫正。而出现侧滑危险时，另一个功能会被激活，通过暂时减小助力来制止司机错误的方向盘矫正动作。而对于正确的矫正动作则会通过更大的助力来给予支持。
替代动力
传统燃油发动机在接下来的几年内仍然会是汽车的主流技术。奥迪凭借其TDI、FSI和TFSI技术已经走在了技术前沿。尽管如此，奥迪品牌早已开始大力研究未来技术。
洛阳理工学院
先 进 制 造 技 术
专业：机电一体化技术 班级：Z15025937 简述先进制造工艺的定义与特点
一、引言
先进制造技术AMT(Advanced Manufacturing Technology)是集机械，电子，信息，材料，能源和管理等各项先进技术而发展起来的高新技术，它是发展国民经济的重要基础技术之一。先进制造技术是制造业为提高竞争力以适应时代的要求而形成的-一个高新技术群，经过发展，已形成了完整的体系结构。先进制造技术是当今生产力的主要构成因素，是国民经济的重要支柱。论文大全。它担负着为国民经济各部门和学技术的各个学科提供装备、I 具和检测仪器的重要任务，成为国民经济和科学技术赖以生存和发展的重要手段。尤其是些尖端科技，如航空、航天、微电子、光电子、激光、分子生物学和核能等等技术的出现和发展，如果没有先进制造技术作为基础，是不可能实现的。
二、先进制造技术的起源
“先进制造技术”一词源于美国。二战结束之前的制造技术，可以统称为传统的制造技术，美国制造业在第二次世界大战以后，在当时国际环境背景下得到了空前的发展，并形成了支强大的研究开发力量，强调基础和学研究的重要性，忽视制造技术的发展。至20 世纪70 年代，随着日、德经济的恢复，美国制造业遇到了强有力的挑战，汽车业等行业的霸主地位，遇到了强有力的冲击，出口产品的竞争力大大落后于日、德，美国经济滞胀，发展缓慢。而日本在过去几十年内不断主动地采用制造新技术，已使其成为制造业公认的世界领。在此背景下,美国反思了制造技术同国民经济、技术与国力的至关重要的相互依赖关系，强调了制造技术的重要性，明确了社会经济目标的关键是技术的重要性，制定了国家关键技术计划，并对其技术政策作了重大调整。与此同时，以计算机为中心的新一代信息技术的发展，也全面推动了制造技术的飞跃发展。由于经济和增强国防的需要，在剧烈的市场竞争的刺激F,各个国家和地区纷纷将传统的制造技术与新发展起来的科技成就相结合，先进制造技术的概念逐步形成并发展。
三、先进制造技术的内涵
先进制造技术是传统制造业不断地吸收机械、信息、材料及现代管理技术等方面最新的成果，并将其综合应用于产品开发与设计、制造、检测、管理及售后服务的制造全过程，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:可以说，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等的有机融合。与传统的制造技术比较起来，当代先进的制造技术以其高效率、高质量和对于市场变化的快速响应能力为主要特征。它贯穿了从产品设计、加工制造到产品销售及使用维修等全过程，成为“市场一产品设计一制造一市场”的大系统。而传统制造工程一般单指加工过程。先进制造技术充分应用计算机技术、传感技术、自动化技术、新材料技术、管理技术等的最新成果，各专业、学科间不断交叉、融合，其界限逐渐淡化甚至消失。它是技术、组织与管理的有机集成，特别重视制造过程组织和管理体制的简化及合理化。先进制造技术又可看作是硬件、软件、人和支持网络(技术的与社会的)综合与统一。先进制造技术并不追求高度自动化或计算机化，而是通过强调以人为中心，实现自主和自律的统一，最大限度地发挥人的积极性、创造性和相互协调性。先进制造技术高度开放、具有高度自组织能力的系统，通过大力协作，充分、合理地利用全球资源，不断生产出最具竞争力的产品。先进制造技术的目的在于能够以最低的成本、最快的速度提供用户所希望的产品，实现优质、高效、低耗、清洁、灵活生产，并取得理想的技术经济效果。
四、先进制造技术的主要内容
信息技术和现代管理技术是先进制造技术的两个支柱,而现代管理技术要以先进制造哲理为基础。不同的时代具有不同的消费需求和科学技术，不同的消费需求和科学技术又会产生不同的生产技术和生产方式，进而要求不同的管理与之相适应。先进制造哲理与信息技术和现代管理技术的有机结合，是必然产生的生产模式。先进制造哲理、现代管理技术与先进生产模式三位一体，共同构成了先进制造技术生长的软环境。自20 世纪90 年代以来，人1门在总结GT、FMS、JIT、MRPII、CIMS等生产模式经验和教训的基础上,提出了许多新的制造概念和生产模式。例如，以组成多功能协同小组工作模式为特征的并行工程(CE)，以简化组织和强调人的能动性为核心的精益生产(LP),以动态多变的且织结构和充分发挥技术、组织人员的2 度柔性集成为主导的敏捷制造(AM)。先进工程设计技术是先进制造技术的重要组成部分。论文大全。产品生产首先从工程设计开始。工程设计包括需求分析、产品规划、方案设计、总体设计、详细设计、工艺设计等
内容。工程设计结果直接影响产品的功能、怕能、质量、制造成本与交货期。据统计，产品设计阶段决定了产品生产成本的70%-80%。先进制造工艺是先进制造技术的核心和基础。按照设计方案，将原材料转化为实际产品的过程，称为制造工艺过程。论文大全。为实现这一过程，需要采用各种有效的制造工艺方法对产品质量、成本、生产周期等具有重要影响的因素实施有效控制。先进制造技术的支撑技术是指支持主体技术(设计和制造工艺)发展所需的技术、工具、手段和系统集成的基础技术，它包括信息技术、标准框架、机床和工具技术、传感与控制技术等。
五、先进制造工艺的发展趋势
先进制造技术的-一个重要发展趋势是工艺设计从经验判断走向定量分析，其方法就是将 数值模拟技术与物理模拟和人工智能技术相结合，确定工艺参数，优化工艺方案，预测加工 质量，使生产过程从“理论-实验-生产”转变为“理论-计算机模拟-生产”。随着人工智能技术、计算机视觉技术、数字化信息处理技术、机器人技术的溶入，促使制造技术向着工艺高效化，控制数字化、智能化以及生产过程机器人化方向发展，如下几点有待攻破：(1)制造系统是一个复杂的大系统，为满足制造系统敏捷性、快速响应和快速重组的能力，必须借鉴信息科学、生命科学和社会科学等多学科的研究成果,探索制造系统新的体系结构、制造模式和制造系统有效的运行机制。制造系统优化的组织结构和良好的运行状况是制造系 统建模、仿真和优化的主要目标。制造系统新的体系结构不仅对制造企业的敏捷性和对需求 的响应能力及可重组能力有重要意义，而且对制造企业底层生产设备的柔性和可动态重组能 力提出了更高的要求。生物制造观越来越多地被引入制造系统，以满足制造系统新的要求。(2)为支持快速敏捷制造，几何知识的共享已成为制约现代制造技术中产品开发和制造的 关键问题。例如在计算机辅助设计与制造(CAD / CAM)集成、坐标测量(CMM)和机器人学等方面，在三维现实空间(3-Real Space)中，都存在大量的几何算法设计和分析等问题，特别是其中的几何表示、几何计算和几何推理问题;在测量和机器人路径规划及零件的寻位(如Localizat ion)等方面，存在C-空间(配置空间Configuration Space)的几何计算和儿何推理问题;在物体操作(夹持、抓取和装配等)描述和机器人多指抓取规划、装配运动规划和操作规划方面则需要在旋量空间(Screw Space)进行几何推理。制造过程中物理和力学现象的几何化研究形成了制造科学中几何计算和几何推理等多方面的研究课题，其理论有待进一步突破，当前一门新学科--计算机几何正在受到日益广泛和深入的研究。(3)在现代制造过程中，信息不仅已成为主宰制造产业的决定性因素，而且还是最活跃的 驱动因素。提高制造系统的信息处理能力已成为现代制造科学发展的一个重点。由于制造系 统信息组织和结构的多层次性，制造信息的获取、集成与融合呈现出立体性、信息度量的多 维性、以及信息组织的多层次性。在制造信息的结构模型、制造信息的一致性约束、传播处理和海量数据的制造知识库管理等方面，都还有待进一步突破。
(4)各种人工智能工具和计算智能方法在制造中的广泛应用促进了制造智能的发展。一类 基于生:物进化算法的计算智能I 具，在包括调度问题在内的组合优化求解技术领域中受到越来越普遍的关注，有望在制造中完成组合优化问题时的求解速度和求解精度方面双双突破问题规模的制约。制造智能还表现在: 智能调度、智能设计、智能加工、机器人学、智能控制、智能工艺规划、智能诊断等多方面。这些问题是当前产品创新的关键理论问题，也是制造由一门技艺上升为一门科学的重要基础性问题。这些问题的重点突破，可以形成产品创新的基础研究体系。
1.采用模拟技术，成形、改性与加工是机械制造工艺的主要工序，是将原材料(主要是金属材料)制造加工成毛坯或零部件的过程。这些工艺过程特别是热加工过程是极其复杂的高温、动态、瞬时过程，其间发生一系列复杂的物理、化学、治金变化，这些变因而多年来，热加工工艺设计只能化不仅不能直接观察，间接测试也十分困难，凭“经验”。近年来，应用计算机技术及现代测试技术形成的热加工工艺模拟及优化设计技术风靡全球，成为热加工各个学科最为热门的研究热点和跨世纪的技术前沿。应用模拟技术，可以虚拟显示材料热加工(铸造、锻压、焊接、热处理、注塑等)的工艺过程，预测工艺结果(组织性能质量)，并通过不同参数比较以优化工艺设计，确保大件一次制造成功;确保成批件一次试模成功。模拟技术同样已开始应用于机械加工、特种加工及装配过程，并已向拟实制造成形的方向发展，成为分散网络化制造、数字化制造及制造全球化的技术基础。2.成形精度向近无余量方向发展
毛坯和零件的成形是机械制造的第一道工序。金属毛坯和零件的成形一般有铸造、锻造、冲压、焊接和轧材下料五类方法。随着毛坯精密成形工艺的发展，零件成形的型成形的形状尺寸精度正从近净成形(Near Net Shape Forming)向净即近无余量成形方向发展。“毛坯”与“零件”的界成形(Net Shape Forming :限越来越小。有的毛坯成形后，已接近或达到零件的最终形状和尺寸，磨削后即可装配。主要方法有多种形式的精铸、精锻、精神、冷温挤压、精焊接及切割。如在汽车生产中，“接近零余量的敏捷及精密冲压系统”及“智能电阻焊系统”正在研究开发中。
4.机械加工向超精密、超高速方向发展超精密加工技术目前已进入纳米加工时代，加工精度达0.025p m,表面粗糙度达0.0045p m。精切削加工技术由目前的红处波段向加工可见光波段或不可见紫外线和X 射线波段趋近;超精加工机床向多功能模块化方向发展;超精加工材料由金属扩大到非金属。目前起高速切削铝合金的切削已超过1600m/min;铸铁为1500m/min;超高速切削已成为解决一些难加工材料加工问题的一条途径。
5.采用新型能源及复合加工。解决新型材料的加工和表面改性难题激光、电子束、离子束、分子束、等离子体、微波、超声波、电液、电磁、高压水射流等新型能源或能源载体的引入，形成了多咱崭新的特种加工及高密度能切割、焊接、熔炼、锻压、热处理、表面保护等加工工艺或复合工艺。其中以多种形式的激光加工发展最为迅速。这些新工艺不仅提高了加工效率和质量，同时还解决了超硬材料、高分子材料、复合材料、工程陶瓷等新型材料的加工难题。
6.采用自动化技术，实现工艺过程的优化控制微电子、计算机、自动化技术与工艺设备相结合，形成了从单机到系统，从刚性到柔性，从简单到复杂等不同档次的多种自动化成形加工技术，使工艺过程控制方式发生质的变化，其发展历程及趋势为:1)应用集成电路、可编程序控制器、微机等新型控制元件、装置实现工艺设备的单机、生产线或系统的自动化控制。2)应用新型传感、无损检测、理化检验及计算机、微电子技术，实时测量并监控工艺过程的温度、压力、形状、尺寸、位移、应力、应变、振动、声、像、电、磁及合金与气体的成分、组织结构等参数，实现在线测量、测试技术的电子化、数字化、计算机及工艺参数的闭环控制，进而实现自适应控制。3)将计算机辅助工艺编程(CAPP)、数控、CAD/CAM、机器人、自动化搬运仓储、管理信息系统(MIS)等自动化单元技术综合用于工艺设计、加工及物流过程，形成不同档次的柔性自动化系统;数控加工、加工中心(MC)、柔性制造单元(FMC)、柔性制造岛(FMI)、柔性制造系统(FMS)和柔性生产线(FTL),及至形成计算机集成制造系统(CIMS)和智能制造系统(IMS)。
7.采用清洁能源及原材料、实现清洁生产机械加工过程产生大量废水、废渣、废气、噪声、振动、热辐射等，劳动条件繁重危险，已不适应当代清洁生产的要求。近年来清洁生产成为加工过程的一个新的目标，除搞好三废治理外，重在从源头抓起，杜绝污染的产生。其途径之一为:一是采用清洁能源，如用电加热代替燃煤加热锻坯，用电熔化代替焦炭冲天炉熔化铁液;二是采用清洁的工艺材料开发新的工艺方法，如在锻造生产中采用非石墨型润滑材料，在砂型铸造中采用非煤粉型砂;三是采用新结构，诚少设备的噪声和振动。如在铸造生产中，噪声极大的震击式造型机已被射压、静压造型机所取代。在模锻生产中，噪声大且耗能多的模锻锤，已逐渐被电液传动的曲柄热模锻压力机、高能螺旋压力机所取代。在清洁生产基础上，满足产品从设计、生产到使用乃至回收和废弃处理的整个周期都符合特定的环境要求的“绿色制造”将成为21世纪制造业的重要特征。
国内外先进制造工艺技术的定义，发展现状与发展趋势
伴随着世界经济日益国际化，更兼并着科学技术的不断发展与突飞猛进，工业化的发展程度，成为一个国家在世界地位中凸显的重要标志之一，为此,先进技术则成为此领域内的一项重要技术之一。尤其高效高质量制造技术被广泛应用于飞机、汽车、造船、模具制造业、特殊材料加工以及航空航天、国防事业等。先进制造技术逐步成为衡量一国家工业化的核心标志，并对一个国家的、经济、航空航天、国防事业作出重大贡献。并逐步成为推动世界先进技术向高端技术发展重要标志。机械制造工艺是将各种原材料通过改变其形状、尺寸、性能或相对位置，使之成为成品或半成品的方法和过程。机械制造工艺流程是由原材料和能源的提供、毛坯和零件成形、机械加工以先进制造工艺加工制造出的产品质量高、性能好、尺寸精确、表面光洁、组织致密、无缺陷杂质、使用性能好、使用寿命和可靠性高。与传统制造工艺相比，先进制造工艺可极大地提高劳动生产率，大大降低了操者的劳动强度和生产成本。低耗先进制造工艺可大大节省原材料消耗，降低能源消耗，提高了对日益枯竭的自然资源的利用率。应用先进制造工艺可做到零排放或少排放，生产过程不污染环境，符合日益增长的环境保护要求。、材料改性与处理、装配与包装、质量检测与控制等多个工艺环节组成。
目前对于先进制造技术尚未有一明确的定义。改进、提高信息技术和现代管理技术的成果，并将其运用于产造业不断吸收、品设计、加工、检测、生产管理、产品销售、使用、回收等制造全过程技术的总称。纵观历史，现代制造技术形成和发展至今也只有是近十年间的事。上世纪，美国的一批学者不断鼓吹美国已进入”后工业化社会”,把传统的制造业视为”夕阳工业”，因而制造技术的发展受到极大的阻碍。然而由于美国根据本国面临的挑战与机遇，对其制造业存在的问题进行了深刻反省，重新认识到制造业在国民经济中的地位和作用。此时，由于计算机信息技术的发展，也全面推动了制造技术的飞跃发展。于是，先进制造技术的概念逐步形成。而我国，机械科学研究院提出了多层次技术群构成的先进制造技术体系。第一个层次是优质、高效、低耗、清洁基础制造技术，它是先进制造技术的核心。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。2先进制造技术现状
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。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。自建国以来，尤其是改革开放以来，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-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，包活有CIMS实验工程中心和7 个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I 页F 1，诸如CIMS软件工程与标准化、开放式系统结构与发展战略，CIMS 总体与集成技术、产品设计自动化、C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L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。在产品设计方面，普遍采用计算机轩甫助产品设计(CAD)2.国外先进制造技术的现状
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，已实现了底层(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。先进制造技术的组成先进制造技术不是一般单指加工过程的工I 艺方法，而是横跨多个学科、包含了从产品设计、加工制造、到产品销售、用户服务等整个产品生命周期全过程的所有相关技术，涉及到设计、C艺、加工自动化、管理以及特种加工等多个领域，并逐步融合与集成。
发展
当前先进制造技术的发展趋势大致有以下几个方面: l、信息技术对先进制造技术的发展起着越来越重要的作用
2、设计技术不断现代化
3、成形及改进制造技术向精密、精确、少能耗、无污染方向发展
4、加工制造技术向着超精密、超高速以及发展新一代制造装备的方向发展
5、工艺由技艺发展为工程科学，工艺模拟技术得到迅速发展
6、专业、学科间的界限逐渐淡化、消失
7、绿色制造将成为21世纪制造业的重要特征。
8、虚拟现实技术在制造业中获得越来越多的应用
9、信息技术、管理技术与工艺技术紧密结合，先进制造生产模式获得不断发展，造业在 经历了少品种小批量--少品种大批量、--多品种小批量生产模式的过渡后，先进制造模式必将获得不断发展。
三我国先进制造技术的发展趋势
进入21世纪以来，我国先进制造技术借鉴了国外先进经验得到了迅速发展并且形成lee 自己的方向与目标，具体如下所述:(一)精密化
精密加工、特种加T、超精密加工技术、微型机械是现代化机械制造技术发展的方向之一。(二)自动化
自动化技术自20 世纪初出现以后，经历了由刚性自动化向柔性自动化的发展过程，自动 化技术的成功应用，不但提高了效率，保证了产品质量，还可以代替人去完成危险场合的工作。在未来的自动化技术实施过程中，将更加重视人在自动化系统中的作用。(三)信息化
信息、物质和能量是制造系统的三要素。产品制造过程中的信息投入，己成为决定产品成本的主要因素。(四)柔性化
随着科学技术的飞速发展和人民生活水平不断提高，促使产品更新换代的速度不断加快，这就要求现代企业必须具备一定的生产柔性来满足市场多变的需要。(五)集成化
集成是综合自动化的-一个重要特征。集成化的目的是实现制造企业的功能集成，功能集成要借助现代管理技术、计算机技术、自动化技术和信息技术实现技术集成，同时还要强调人的集成，由于系统中不可能没有人，系统运行的效果与企业经营思想、运行机制、管理模式都与人有关，因此在技术上集成的同时，还应强调管理与人的集成。(六)智能化
智能化是制造技术的发展趋势之一。智能制造技术(TMT)是将人工智能独入制造过程的各个环节，在整个制造过程中贯彻智力活动，使系统柔性的方式集成起来，通过模拟人类专家的智能活动，取代或延伸制造系统中的部分脑力劳动，在制造过程中系统能自动监测其运行状态，在受到外界干扰或半个世纪来，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%。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。
国内外特种加工技术的最新发展现状和发展趋势 随着现代工业发展(和科学实验)的需要，许多领域要求尖端科学技术产品向高精度、高性能、小型化等方向发展，使用的材料越来越难加工，硬度高、脆性好的难切削材料应用 日益广泛，一些制造精密形状复杂和结构特殊的零件需求也在日益增加，对加工制造技术提 出了更高的要求，传统加工由于自身的加工特点，致使其已经不能完全满足加工需要这时，一种新的加工方法特种加工技术的出现填补了这一空缺。所谓特种加工，是指一种利用化学 电声光能对金属或非金属材料进行加工的方法，特别适用于加工复杂微细表面和低刚度零件 其工作原理不同于传统的机械切削方法即加工过程中工件具之间没有明显的切削力，工具材料的硬度也可以低于工件材料的硬度特种加工技术在国内外各行各业的应用中取得了巨成效，它们有着各自的特点使特殊材料或特殊结构工件的加工工艺性发生了根本变化，解决了传统加工方法所遇到的一些难题，已经成为现代工业领域中不可缺少的重要加工手段和关键制造技术.1.特种加工的发展
特种加工是20世纪40年代发展起来的，由于材料科学、高新技术的发展和激烈的市场竞争、发展尖端国防及科学研究的急需，不仅新产品更新换代日益加快，而且产品要求具有很高的强度重量比和性能价格比，并正朝着高速度、高精度、高可靠性、耐腐蚀、高温高压、大功率、尺寸大小两极分化的方向发展。为此，各种新材料、新结构、形状复杂的精密机械零件大量涌现，对机械制造业提出结构形状复杂、尺寸或微小或特大、精密零件的加工;薄壁、弹性元件等刚度、特殊零件的加工等。对此，采用传统加工方法十分困难，甚至无法加工。于是，人们一方面通过研究高效加工的刀具和刀具材料、自动优化切削参数、提高刀具可靠性和在线刀具监控系统、开发新型切削液、研制新型自动机床等途径，进一步改善切削状态，提高切削加工水平，并解决了一些问题;另一方面，则冲破传统加工方法的束缚，不断地探索、寻求新的加工方法，于是一种本质上区别于传统加工的特种加工便应运而生，并不断获得发展。后来，由于新颖制造技术的进一步发展，人们就从广义上来定义特种加工，即将电、磁、声、光、化学等能量或其组合施加在工件的被加工部位上，从而实现材料被去除、变形、改变性能或被镀覆等的非传统加工方法统称为特种加工。特种加工的特点与广泛应用已经引起了机械制造工艺技术领域的很多变革:(1)提高了材料的可加工性，材料的可加工性不再与硬度、强度、脆性等直接关系;(2)改变了零件的传统加工工艺路线，不必考虑淬火安排的前后问题;一些分体加工可以采用整体结构;(3)改变了产品结构的传统设计(4)对传统的结构工艺性重新评价，方孔窄缝并非不允许出现。
虽然特种加工已解决了传统机械切削方法所遇到的诸多问题，在提高加工能力、产品质 量、生产效率和经济效益上显示出巨大的优越性，但目前仍存在一些问题，一些加工设备所 需投资大、使用维修费用高、加工过程中废液的排放不当会造成环境污染、有些特种加工的加工精度及生产效率有待提高等。随着现代工业和科学技术的发展，特种加工技术作为对传统机械加工方法的有力补充，在现有工艺基础上，新的特种加工技术不断完善和迅速发展其应用前景及发展空间将更为广阔。
当前先进制造技术的发展趋势大致有以下几个方面:
1、信息技术对先进制造技术的发展起着越来越重要的作用
2、设计技术不断现代化
3、成形及改进制造技术向精密、精确、少能耗、无污染方向发展
4、加工制造技术向着超精密、超高速以及发展新一代制造装备的方向发展
5、工艺曲技艺发展为工程科学，工艺模拟技术得到迅速发展
6、专业、学科间的界限逐渐淡化、消失
7、绿色制造将成为21世纪制造业的重要特征。
8、虚拟现实技术在制造业中获得越来越多的应用
9、先进制造生产模式信息技术、管理技术与工艺技术紧密结合，获得不断发展，造业在经历了少品种小批量--少品种大批量、--多品种小批量生产模式的过渡后，先进制造模式必将获得不断发展。
三我国先进制造技术的发展趋势
进入21世纪以来，我国先进制造技术借鉴了国外先进经验得到了迅速发展并且形成lee自己的方向与目标，具体如下所述:(一)精密化
精密加工、特种加工、超精密加工技术、微型机械是现代化机械制造技术发展的方向之一。(二)自动化
自动化技术自20世纪初出现以后，经历了由刚性自动化向柔性自动化的发展过程，自动化技术的成功应用，不但提高了效率，保证了产品质量，还可以代替人去完成危险场合的工作。在未来的自动化技术实施过程中，将更加重视人在自动化系统中的作用。(三)信息化
信息、物质和能量是制造系统的三要素。产品制造过程中的信息投入，己成为决定产品成本的主要因素。(四)柔性化
随着科学技术的飞速发展和人民生活水平不断提高，促使产品更新换代的速度不断加快，这就要求现代企业必须具备一定的生产柔性来满足市场多变的需要。(五)集成化
集成是综合自动化的一个重要特征。集成化的目的是实现制造企业的功能集成，功能集成要借助现代管理技术、计算机技术、自动化技术和信息技术实现技术集成，同时还要强调人的集成，由于系统中不可能没有人，系统运行的效果与企业经营思想、运行机制、管理模式都与人有关，因此在技术上集成的同时，还应强调管理与人的集成。
(六)智能化
智能化是制造技术的发展趋势之一。智能制造技术(IMT)是将人工智能融入制造过程的各个环节，在整个制造过程中贯彻智力活动，使系统柔性的方式集成起来，通过模拟人类专家的智能活动，取代或延伸制造系统中的部分脑力劳动，在制造过程中系统能自动监测其运行状态，在受到外界干扰或内部激励能自动调整其参数，以达到最佳状态和具备自组织能力。四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%。我国大中型企业生产的20(2)创新开发能力差，新产品贡献率低t 般仅有 3-4年。美OO多种主产品的平均生命周期为10.5年，而美国国制造业的新产品的贡献率已达到国内生产总值的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。为进一步提高特种加工技术水平及扩大其应用范围，当前特种加工技术的发展趋势主要包括以下几点:(1)不断改进、提高高能束源品质，并向大功率、高可靠性方向发展。(2)高能束流加工设备向多功能、精密化和智能化方向发展，力求达到标准化、系列化和模块化的目的。扩大应用范围，向复合加工方向发展。(3)不断推进高能束流加工新技术、新工艺、新设备的工程化和产业化工作。
逆向工程设计的最新国内外进展
一、逆向工程(ReverseEmgineerimg;RE)的概念
逆向工程产生于2 0世纪8 0年代末至9 0年代初，广义上，逆向工程可以分为实物逆向、软件逆向和影像逆向三类。目前，大多数关于逆向工程的研究主要集中在实物几何形状的逆向重构上，即产品实物的CAD模型重构和最终产品的制造，称为实物逆向工程”。逆向工程也称反求工程。简单地说，逆向工程就是根据已经存在的产品模型，反向推出产品的设计数据的过程。在产品设计时，如果客户给出的只是实物模型而没有产品原始图纸、文档或CAD模型数据，需要通过对已有产品实物进行分析与测里，重新得到制造产品所需的几何模型和特性数据，即对其进行数字化处理，使之能利用CAD、维数据测里，是反求工程实现的第一步。它是通过特定的测里设备和测里方法获取产品表面离散点的几何坐标数据，将产品的几何形状数字化。该技术关系到对零部件(实物)描述的精确度和完整度，从而景响重构的CAD曲面和实体模型的质里，并最终决定加工出来的产品能否真实反映原始实物。因此，测里是整个原型反求的基础。
1.测里方法及原理。反求工程采用的测里方法主要分为两类: 接触式和非接触式。根据测里原理、设备结构的不同还可以进一步细分。CAM、RPM、PDM及C IMS等先进技术进行处理，形成三维模型，并最终复制出已有产品。也可以在此基础上对已有的产品进行剖析、理解和改进，这样的过程就称为逆向工程。
逆向工程包括快速反求、快速成型、快速模具以及数控加工等多个环节。其中快速反求是从实物原型到三维数字模型的转换，是反求工程技术实现的关键技术，它包括数据测里、数据处理、三维重建和模型评价四部分。
二、逆向工程的测里技术
逆向工程的测里是指实物的数据采集，也称反求工程测里方法的分类接触式数据采集通常使用三坐标测里机，测里时将被测产品放置于三坐标测里机的测里空间内，可以获得被测产品上各个测里点的坐标位置，根据这些点的空间坐标值，经过计算机数据处理，拟合形成测里元素，经过数学计算的方法得出其形状、现有的数据采集方法主要分为两大类: 1.接触式数据采集方法接触式数据采集方法包括使用基于力的击发原理的触发式数据采集和连续式扫描数据采集、磁场法、超声波法。接触式数据采集通常使用三三坐标丈量机，丈量时可根据实物的特征和丈量的要求选择测头及其方向，确定丈量点数及其分布,然后确定丈量的路径，有时还要进行碰撞的检查。触发式数据采集方法采用触发探头，触发探头又称为开关测头，当测头的探针接触到产品的表而时，由于探针受理变形触发采样开关,通过数据采集系统记下探针确当前坐标值,逐点移动探针就可以获得产品的表而轮廓的坐标数据。常用的接触式触发探头主要包括: 机械式触发探头、应变片式触发探头、压电陶瓷触发探头。采用触发式测头的优点在于: 适用于空间箱体类工件及已知产品表而的丈量;触发式探头的通用性较强，适用于尺寸丈量和在线应用;体积小，易于在狹小的空间内应用;由于丈量数据点时丈量机处于匀速直线低速状态，丈量机的动态性能对丈量精度的影响较小。但由于测头的限制，不能丈量到被测零件的一些细节之处，不能丈量一些易碎、易变形的零件。另外接触式丈量的测头与零件表面接触，丈量速度慢，丈量后还要进行测头补偿，数据量小，不能真实的反映实体的外形。
2.非接触式数据采集方法非接触式数据采集方祛主要运用光学原理进行数据的采集，主要包括:激光三角形法、激光测距法、结构光法以及图像分析法等。
非接触式数据采集速度快、精度高，排除了由丈量摩擦力和接触压力造成的丈量误差,避免 了接触式测头与被测表而由于曲率千涉产生的伪劣点题目,获得的密集点云信息量大、精度 高，测头产生的光斑也可以做得很小，可以探测到一般机械测头难以丈量的部位,最大限度 地反映被测表面的真实外形。非接触式数据采集方法采用非接触式探头，由于没有力的作用，适用于丈量柔软物体;非接触式探头取样率较高。
适用 于表面外形复杂，精度要求不特别高的未知曲而的丈量，例如: 汽车、家电的木模、泥模等。但是非接触式探头由于受到物体表而特征的影响(颜色、光度、粗糙度、外形等)的影响较大，目前在多数情况下其丈量误差比接触式探头要大，保持在10微米级以上。该方法要用于对易变形零件、精度要求不高零件、要求海量数据的零件、不考虑文量本钱及其相关软硬件的配套情况下的丈量。总之，在可以应用接触式丈量的情况下,不要采用非接触式丈量;在只丈量尺寸、位置要素 的情况下尽量采用接触式丈量;考虑丈量本钱且能满足要求的情况下,尽量采用接触式丈量;对产品的轮席及尺寸精度要求较高的情况下采用非接触式扫描丈量:对离算点的丈量采用扫描式;对易变形、精度要求不高的产品、要求获得大量文量数据的零件进行丈量时用非接式丈量方法。管理园地
位置公差及其他几何里数据o接触式三坐标测里机的测头属机械式，根据其工作方式的不同又可分为开关式(触发式或动态发信式)和扫描式(比例式或静态发信式)两类。坐精度速度被测材质破坏性成本研究探讨机械法三坐标测里法最高主要测里方法的比较光学法激光三角法高投影光栅法较低电气法断层工业和扫描法核磁共振法较低标测里机可达到很高的测里精度，测头体积小、通用性较强，适于无复杂内部型腔、只有少里特殊曲面的空间箱体类工件的测里。测里机工作处于迅速直线低速运动状态，测里机的动态性能对测里精度的影响较小，但它有一定的局限性，如不能测里到细节之处、不能测易碎和易变形的零件、测里速度慢、测头半径需要补偿及数据里较小等。在非接触式技术中较成熟且应用最广泛的是光学测里法。其中，基于三角形法的激光扫描和基于相位光栅投影的结构光法被认为是目前最成熟的三维形状测里方法。
激光三角形法以激光作为光源，根据光学三角形则里原理，将光源(可分为光点、单光条、多光条等)投射到被测物体表面，并采用光电敏感元件在另一位置接收激光的反射能里，根据光点或光条在物体上成像的偏移，通过被测物体基平面、像点、像距等之间的关系计算物体的深度信息。这种方法测里如果采用线光源，可以达到很高的测里速度，此方法已经成熟。其缺点是对被测表面的粗糙度、漫反射率和倾角过于敏感，限制了则头的使用范围。基于投影光栅的结构光投影测里法被认为是目前三维形状测里中最好的方法，它的原理是将具有一定模式的光源，如栅状光条投射到物体表面，然后用两个镜头获取不同角度的图像，通过图像处理的方法得到整幅图像上像素的三维坐标。此法的主要优点是对实物的测里范围大、速度快、成本低。缺点是精度低，在陡峭处会发生相位突变，影响精度，适于测里表面起伏不大的较平坦物体。目前，分区测里技术的进步使光栅投影范围不断增大，结构光法则里设备成为现在逆向测里系统领域中使用最广泛且最成熟的系统。
骨缺损的修复、人工关节、人工骨、整形复体、人工器官等医学假体设计中具有极其重要的作用。通过逆向造型，可以为患者提供更为准确的个性化设计替代物模型，使得缺损部位与替代物能更好地匹配，提高缺损修复的成功率。
7.特种服装、头盔的制造要以使用者的身体为原始设计依据，并要求产品与人体部位有相当好的形状适应性，此时，可利用逆向工程实现这一要求。CATIA的DSE、OSR模块以及Paraform公司的Paraform等。国内在逆向工程软件方面的研究，主要集中在高校，如清华大学、浙江大学、南京航空航天大学。软件产品主要有高华CAD、CAXA系列、GS-8.可实现电视、电影产业的3D造型。随着先进制造技术、计算机技术的不断进步，逆向工程技术也得到相应发展，包括其关键技术如三维测里、数据处理以及快速制造技术等，相信将来的逆向工程技术将会和产品制造等技术结合得越来越紧密，更多的领域发挥其显著的作用。参考文献: [1] 李康举.反求工程技术在机械产品设计中的应用[J].机械设计与制造
数据处理是逆向工程的一项重要的技术环节，它决定了后续CAD模型重建过程能否方便、正确地进行。根据丈量点的数目，丈量数据可以分为一般数据点和海量数据点: 根据丈量数据的规整性,丈量数据又可以分为散乱数据点和规矩数据点;不同的丈量系统所得到的丈量数据的格式是不一致的，且儿乎所有的丈量方式和丈量系统都不可避免地存在误差。因此，在利用丈量数据进行CAD重建前必须对文量数据进行处理。数据处理工作主要包括: 数据格式的转化、多视点云的拼合、点云过滤、数据精简和点云分块等。每个CAD/ CAM 系统都有白己的数据格式,目前流行的CAD/ CAM 软件的产品数抵结构和格式各不相同，不仅影响了设计和制造之间的数据传输和程序衔接，而且直接影响了CMM 与CAD/ CAM 系统的数据通讯。目前通行的办法是利用儿种主要的数据交换标准(IGES、STEP的DXF 等)来实现数据通讯。
在逆向工程实际的过程中，由于坐标丈量都有自己的丈量范围,因此无论我们采用什么丈量方法，都很难在同一坐标系下将产品的儿何数据一次完全测出。产品的数字化不能在同一坐标系下完成，而在模型重建的时候又必须将这些不同坐标下的数据同一到一个坐标系里，这个数据处理过程就是多视数据定位对齐(多视点云的拼合)。多视数据的对齐主要可以分为两种: 通过专用的丈量软件装置实现丈量数据的直接对齐: 事后数据处理对齐。采用事后数据处理对齐又可以分为:对数据的直接对齐和基于图形的对齐。对数据的直接对齐研究研究中，出现了多种算法，如ICP算法;四元数法;SVD法;基于三个基准点的对齐方法等。
数据平滑的目的是消除丈量数据的噪声，以得到精确的数据和好的特征提取效果。目前通是采用标准高斯、均匀或中值滤波算法。其中高斯滤波能较好地保持原数据的形貌，中值滤波消除数据毛刺的效果较好。因此在选用时应该根据数据质量和建模方法灵活选择滤波算
法。运用点云数据进行造型处理的过程中，由于海量数据点的存在，使存储和处理这些点云数据成了不可突破的瓶颈。实际上并不是所有的数据点都对模型的重建起作用，因此,可以在保证一定的精度的条件下减少数据量，对点云数据进行精简。.目前采用的方法有: 利用均匀网格减少数据的方法;利用减少多变形三角形达到减少数据点的方祛;利用误差带减少多面体数据点的方法。
数据分割是根据组成实物外形曲而的子曲面的类型，将属于同一曲面类型的数据成组,划分为不同的数据域，为后续的模型重建提供方便。数据分割方法可以分为基于丈量的分割和白动分割两种方法。目前的分割方法有: 基于参数二次曲面逼近的数据分割方法: 散乱数据点的自动分割方法;基于CT技术的数据分割方法。
三、逆向工程的应用领域
逆向工程可以迅速、精确、方便地获得实物的三维数据及模型，为产品提供先进的开发、设计及制造的技术支撑。据统计，国外7 0%以上的技术来自于反求。逆向工程已成为联系新产品开发过程中各种先进技术的纽带，并成为消化和吸收先进技术、实现新产品快速开发的重要技术手段。以下是其在各领域的应用。
[2 ]张守军.反求工程及其相关技术的应用[J ].模具工程，[3] 吕国刚，谌永祥，李永桥.反求工程测里技术简述[J].机械研究与应用，2006，19(4):7-8.1.在缺少图纸及没有CAD模型的情况下，通过对零件原型的测绘，形成图纸或模型，并由此生成数控加工的NC代码，加工复制出与其相同的零件。
[4] 周建强，李建军，王彬。逆向工程技术的研究现状及发展趋势[J].现代制造技术与装备
[5 ]田涛，陈扬，史廷春.逆向工程与新产品设计[J]。河北理工学院学报
2.在对产品外观有较高美学要求的领域，如汽车、家电等民用产品以及工艺品的外型设计，设计师往往使用油泥、黏土或木头等材料先制作模型，这时根据所提供的模型运用反求工程的技术，可以快速准确地建立三维立体模型。
[6] 王霄.逆向工程技术及其应用.化学工业出版社，2004.[7] 陈宏远，刘东.实物逆 向工程中的关键技术及其最新发展。机械设计，2006，23(8):1-5.[8] 方芳.国内外三坐标测里机发展动向[J].机械工人。
[9 ]谢华银.近年数字化测里技术及里具里仪发展综述[J].设备管理与维修2005(12)3.当设计需要经过反复试制、修改、或者需要通过实验测试才能定型的零部件(如在航空航天领域业和模具制造业)时，反求工程可缩短过程。4.应用于修复破损的艺术品或缺乏供应的被损零件，如修复破损的雕像、雕刻及艺术造型等。此时并不需要对整个零件原型进行复制，而是借助反求工程技术获取零件原形的设计思想来指导新的设计。这是由实物反求推理出设计思想的一种渐近过程。[10] 周伦彬.逆向非接触测里技术浅析[J ].中国测试技术，.[11] 王建勇，贺炜，刘言松.逆向工程技术及其实物反求应用[J]。机床与液压，2005(5): 34-36.[12] 蔚敬斌.逆向工程技术及应用[J].机械管理开发，2006(2):45-46.5.对于国外的产品，要对其不适合国内使用处进行修改时，可以通过逆向工程建立三维模型进一步改进。
简述工业机器人的组成与分类。分析工业机器人的位置伺服控制方法。简述工业机器人的示教编程方法。
（一）.工业机器人的组成
工业机器人由三大部分、六个子系统组成。三大部分是:机械本体、传感器部分和控制部分。六个子系统是: 驱动系统、机械结构系统、感知系统、机器人环境交互系统、人机交互系统以及控制系统。图1.5所示为工业机器人系统组成及相互关系。1.驱动系统
要使机器人运行起来,需要给各个关节即每个运动自由度安装传动装置，这就是驱动统。动系统可以是液压、气动或电动的，也可以是把它们结合起来应用的综合系统，还可以是直接驱动或者通过同步带、链条、轮系、谐波齿轮等机械传动机构进行间接驱动。2.机械结构系统
工业机器人的机械结构系统由机身、手臂、末端执行器三大件组成，如图1.6所示。每一大件都要若干自由度构成一个多自由度的机械系统。若机身具备行走机构便构成行走机器人;若机身不具备行走及腰转机构,则构成单机器人臂。手臂一般由上臂、下臂和手腕组成。末端执行器是宣接装在手腕上的重要部件，它可以是二手指或多个手指的手爪。3.感知系统
感知系统由内部传感器和外部传感器组成，其作用是获取机器人内部和外部环境信息，并把这些信息反馈给控制系统。内部状态传感器用于检测各个关节的位置、速度等变量，为闭环伺服控制系统提供反馈信息。外部传感器用于检测机器人与周围环境之间的一些状态变量，如距离、接近程度和接触情况等，用于引导机器人，便于其识别物体并做出相应处理。外部传感器一方面使机器人更准确地获取周围环境情况，另一方面也能起到误差矫正的作用。4.控制系统
控制系统的任务是根据机器人的作业指令从传感器获取反馈信号，控制机器人的执行机构，使其完成规定的运动和功能。如果机器人不具备信息反馈特征，则该控制系统称为开环控制系统;如果机器人具备信息反馈特征，则该控制系统称为闭环控制系统。该部分主要由计算机硬件和软件组成。软件主要由人机交互系统和控制 算法等组成。2.工业机器人的分类
工业机器人按三大部分(机械本体部分、感知器部分和控制部分)
1搬运机器人搬运机器人用途很广泛，一般只需要点位控制，即被搬运工件无严格的运动轨迹要求，只要求起始点和终点的位姿准确。最早的搬运机器人出现在1960年的美国，Versatran和Unimate两种机器人首次用于搬运作业。搬运作业是指用一种设备握持工件，从一个加工位置移到另一个加工位置。搬运机器人可安装不同的末端执行器完成各种不同形状和状态的工件搬运工作，减少了人类繁重的体力劳动。目前世界上使用的搬运机器人超过10台，被广泛应用于机床上下料、冲压机自动化生产线、自动装配流水线、码垛搬运、集装箱等的自动搬运。部分发达国家已制定相应标准，规定了人工搬运的最大限度，超过限度的必须由搬运机器人来完成。2 检测机器人
零件制造过程中的检测以及成品检测都是保证产品质量的关键。这类机器人的工作内容主要是确认零件尺寸是否在允许的公差内，或者控制零件按质量进行分类。例如，油管接头螺纹加工完毕后，将环规旋进管端，通过测量旋进量或检测与密封垫的接触程度即可了解接头螺纹的加工精度。油管接头工件较重，环规的质量一般也都超过15 kg.为了能完成螺纹检测任务的连续自动化动作(环规自动脱离、旋进自动测量等)，需要油管接头螺纹检测机器人。该机器人是六轴多关节机器人，它的特点在于其手部机构是一个五自由度的柔顺螺纹旋进机构。另外还有一个卡死检测机构，能对螺纹旋进动作加以控制。3.焊接机器人
这是目前应用最广泛的一种机器人，它又分为电焊和弧焊两类。电焊机器人负荷大、动作快，工作的位姿要求严格，一般有6个自由度。弧焊机器人负载小、速度低，弧焊对机器人的运动轨迹要求严格，必须实现连续路径控制，即在运动轨迹的每个点都必须实现预定的位置和姿态要求。弧焊机器人的6个自由度中，一般3个自由度用于控制焊具跟随焊缝的空间轨迹，另外3个自由度保持焊具与工件表面有正确的姿态关系，这样才能保证良好的焊缝质量。目前汽车制造厂已广泛使用焊接机器人进行承 重大梁和车身 的焊接。4 装配机器人
装配机器人要求具有较高的位姿精度，手腕具有较大的柔性，如图19所示。因为装配是一个复杂的作业过程，不仅要检测装配作业过程中的误差，而且要纠正这种误差，因此，装配机器人采用了许多传感器，如接触传感器、视觉传感器、接近传感器、听觉传感器等。5.喷涂机器人
喷漆机器人主要由机器人本体、计算机和相应的控制系统组成。液压驱动的喷漆机器人还包括液压油源，如油泵、油箱和电机等。多采用5或6个自由度关节式结构，手臂有较大的运动空间，并可做复杂的轨迹运动，其腕部一般有2~3个自由度，可灵活运动。较先进的喷漆机器人腕部采用柔性手腕，既可向各个方向弯曲，又可转动，其动作类似人的手腕，能方便地通过较小的孔伸入工件内部，喷涂其内表面。喷漆机器人一般采用液压驱动，具有动作速度快、防爆性能好等特点，可通过手把手示教或点位示数来实现示教。喷漆机器人广泛用于汽车、仪表、电器、搪瓷等工艺生产部门。这种工业机器人多用于喷涂生产线上，重复定位精度不高。另外由于漆雾易燃，驱动装置必须防燃防爆。家族，拥有喷涂精确、正常运行时间长、漆料耗用少、工作节拍短以及有效集成涂装设备等诸多优势。
（二）分析工业机器人的位置伺服控制方法
（1）工业机器人的伺服系统决定着工业机器人计算机控制系统的工作方式。下面对伺服控制系统的结构与伺服控制过程进行分析和研究。2脉冲列输入的相位比较式的数字伺服系统 根据信号的输入方式不同,数字伺服系统主要有两大类:一类是脉冲列输入方式的伺服系统;另一类是数值指令输入方式的伺服系统。输入脉冲列伺服控制系统对运动的位置、速度、加速度的控制都是由脉冲列的输入实现。脉冲的个数对应伺服电机输出轴的转角;脉冲频率的高低,对应于电动机转速的高低;脉冲频率的变化率对应于电动机加速度变化。脉冲列输入方式的伺服系统中有一类相位比较式的伺服系统,其特点是反馈元件采用相位工作方式,伺服系统把指令信号和反馈信号变成某个载波信号的相位,然后进行二者相位比较,得到实际位置与给定位置的偏差。脉冲列输入的相位比较式的数字伺服系统原理简单,可由硬件实现。
（2）工业机器人的位置反馈元件 工业机器人的位置反馈元件采用了旋转变压器。旋转变压器是应用电磁感应定律把位移量(包括角位移与线位移)转换成电量的一种传感器。它具有两个平面形的矩形绕组,通过两个绕组的互感变化来检测其相互间运动的位置。对于由旋转变压器组成的检测系统,可以采用不同的激磁方式,并对输出信号。
（三）简述工业机器人的示教编程方法
工业机器人一般都属于“示教再现型”机器人，“示教”就是机器人学习的过程，在这个过程中，操作者要“教会”机器人怎样工作，机器人的操作系统会将这些工作程序和要领记忆下来，机器人按照记忆下来的程序进行工作，这就是“再现”过程。目前示教的方式主要分为：
（1）直接示教，包括手把手示教和示教盒示教。手把手示教是由人直接搬动机器人的手臂对机器人进行示教，示教时对机器人各个关节的角度用多通道记录仪记录下来，然后根据所记录的信号让机器人再现与这些关节角度一样的动作，从而实现人们对机器人的编程。这个过程类似录音机在录制声音后再重放这种声音的过程。目前多采用示教盒进行示教，即首先用示教盒控制机器人的终端，使其达到需要的方位，然后把每一位置、姿态的有关数据存储起来；接着编辑并再现示教过的动作。如果示教正确，机器人可重复示教动作。
（2）离线示教，也称离线编程。离线示教不对实际作业的机器人直接进行示教，而是脱离实际作业环境生成示教数据，间接地对机器人进行示教。在离线示教法（离线编程）中，通过使用计算机内存储的模型（CAD模型），不要求机器人实际产生运动，并能在示教结果的基础上对机器人的运动进行仿真，从而确保示教内容是否恰当及机器人是否按照人们期望的方式运动。
[中航工业沈阳飞机工业集团有限公司机械设备厂刘金富、姜旭、张忠吉供稿沈阳市110034 liu-jinfu@tom.com] (1)
●等离子显示器 (PDP) 关键生产装备北京七星华创电子股份有限公司研制的荫罩型PDP烧成炉和装配机已投入荫罩型PDP中试生产线应用。该装备是生产大型数字化PDP平板显示器的关键工艺设备, 主要解决了PDP显示屏前后基板和荫600万t, 降低钢铁工业总能耗1200万t标煤, 减少CO2排放量3000万t。
●膜法海水淡化技术及装备反渗透海水淡化技术及装备主要应用于海岛及沿海地区。在将海水中的盐和水分离的技术和过程中, 从中获得淡水或浓缩盐水, 或取两者。海水淡化主要以反渗透法和热法为主, 其中反渗透过程无相变, 投资、能耗、淡化水成本等都较低, 建设周期短, 竞争力强。杭州水处理技术研究开发中心有限公司研产的膜法海水淡化装备主要由反渗透膜装置、能量回收装置、高压泵以及辅助设备组成。目前, 国内已基本掌握膜法海水淡化的关键技术, 但关键部件反渗透膜元件的生产国主要是美国和日本, 能量回收装置的生产国主要在美国和欧洲, 高压泵的生产国主要在欧洲。目前达到的主要指标:吨水成本3~6元, 吨水耗电2~4kW·h, 脱盐率达99.4%以上, 水回收率≥35%, 产水水质达到国家饮用水标准。
X11.01-05
[摘自《most.gov.cn》] (2) 总线专用控制系统。
●MKS1632数控高速端面外圆磨床江西杰克机床有限公司生产的MKS1632数控高速端面外圆磨床, 是采用国内外先进数控端面外圆磨床技术开发的新一代精密级数控磨床, 主要用于汽车及内燃机、变速箱行业等大型轴类零件的加工。
机床采用机电一体化、整体防护, 维护方便, 操作符合人机工程学要求。采用FANUC进口数控系统和数控伺服驱动系统, 自动化程度高、定位精度高 (最小设定单位0.1μm) , 进给速度20m/min, 操作简单、可靠性高。采用高刚性、动静压砂轮主轴组件, 具有回转精度高、加工刚性强的特点。配置主动测量装置, 实现全闭环磨削控制。
关键词：金属清洗；超声波清洗；喷丸清洗；高压水射流清洗
1.超声波清洗技术
超声是指频率高于20kHz的声音，人耳一般听不见。超声波清洗是物理作用和化学作用相结合的一种新型清洗方式。由清洗液中的化学物质对污物产生渗透、溶解的化学作用，再通过对超声波在液体中的空化作用将物体表面的污物层剥离，起到清洗的目的[1、2、3]。
超声清洗始于20世纪50年代初，其工作原理如图1所示。换能器将超声频电能转换成机械振动并通过清洗槽壁向盛在槽中的清洗液辐射超声波，存在于液体中的微气泡（称为空化核）在声波的作用下振动，当声压或声强达到一定值时，气泡迅速增长，然后突然闭合。在气泡闭合时，产生冲击波，在气泡周围产生1012~1013Pa的压力及局部高温，这种物理现象称为超声空化。空化所产生的巨大压力能破坏不溶性污物而使它们分散于溶液中。蒸汽型空化对污垢层的直接反复冲击，一方面破坏污物与清洗件表面的吸附，另一方面也会引起污物层的疲劳破坏而脱离。气体型气泡的振动对固体表面进行擦洗，污层一旦有缝可钻，气泡还能“钻入”裂缝作振动，使污层脱落。由于空化作用，两种液体在界面迅速分散而乳化，当固体粒子被油污裹着而粘附在清洗件表面时，油被乳化，固体粒子自行脱落。超声在清洗液中传播时会产生正负交变的声压，冲击清洗件，同时由于非线性效应会产生声流和微声流，而超声空化在固体和液体界面上会产生高速的微射流，所有这些作用能够破坏污物，除去或削弱边界污层，增加搅拌、扩散作用，加速可溶性污物的溶解，强化化学清洗剂的清洗作用。由此可见，凡是液体能浸到、声场存在的地方都有清洗作用，而且清洗速度快、质量高，特别适用于清洗件表面形状复杂，如空穴、狭缝等的细致清洗，易于实现清洗自动化。在某些场合下可以用水剂代替有机溶剂进行清洗，或降低酸碱的浓度。对于一些有损人体健康的清洗，如清洗放射性污物可以实现遥控或自动化清洗。超声清洗也有其局限性，例如对声反射强的材料如金属、陶瓷和玻璃等清洗效果好，而对声吸收大的材料如布料、橡胶以及粘度大的污物清洗效果差[4、5、6]。
超声波清洗的影响因素有很多，主要有：超声波频率、声波功率密度、清洗液性质和温度以及零件在超声场中的位置等。超声波频率决定空化泡破裂产生冲击波的强度，超声波清洗的频率一般在20~100kHz之间，对于表面粗糙度要求较高，具有小直径孔或狭缝的零件，宜用波长较短、能量集中地高频超声波清洗较好。声波频率密度对超声波清洗效率影响很大，它直接影响到超声声强的大小，而声强大小又是直接影响空化效果的因素。清洗温度的升高对空化作用有利，对于超声波来说，其空穴作用在30~40℃时最强，但是温度升高会使空化泡冲击力下降，清洗液中产生的气泡会折断声波，使超声波减弱，因此超声清洗需在一个合适的温度范围内。对于零件位置，零件表面接近并面向发生器时，清洗质量最好，重点清洗部位对准超声源，被洗下的污物能顺利地排除零件。
2.喷丸清洗技术
喷丸技术是一种表面处理技术，与其他化学表面处理相比，喷丸技术的优点在于喷丸机工作时没有灰尘，不污染水和空气，工作表面也不会引起化学反应。
喷丸清洗是用水壓或气压把弹丸压入管内，弹丸在管内向前流动时就会把管壁上沉积的垢粉碎剥落，从而把管道内壁清洗干净。但是如果在施工中使用不当，会造成堵塞、管道损坏等事故。所以，在清洗前必须充分调查、研究管道的使用情况及管道内流体和垢层等因素。[7、8]
现介绍两种钢丝、钢棒喷丸清理机，这种喷丸清理机主要用于清理圆型、四方、六方棒料、钢丝以及各种型材、管材。用这种机器可清理单股或多股钢丝及钢棒，常常能够代替常规的酸洗及酸洗后处理工艺过程。目前主要有：
多股横射原理机型，多股棒料(或钢丝)同时输送，最少4只叶轮分布棒料上下，叶轮轴与棒料输送方向平行，喷出的介质拦腰射向棒料，最多时可同时输送15根棒料。
带可调导板的单股纵射喷丸原理机型，每个叶轮都对应2块可调导板，导板之间大约180€芭缤杞橹噬浣?块导板之间，导板将其分成几股并导至工件表面，使介质更多、更有效地撞击在工件表面，由于清理效率的提高，棒料通过速度可达200m/min，而工件整个圆周表面清理效果良好[8]。
3.高压水射流技术
高压水射流清洗技术是传统的水射流冲洗技术的最新发展，是随着高压水射流技术发展的高新清洗技术。与传统的水射流冲洗相比具有以下优点：不会损伤被清洗的基体、不会造成二次污染、能清洗形状和结构复杂的物件，并且既用水又节水，清洗能力强，工作效率高，使用成本低。高压水射流的用途非常广泛，不仅能清洗物体表面、疏通管道、进行涂装前的表面预处理，而且能够除锈除漆、清除附着海生物以及钢坯除鳞、铸件除毛刺等[9、10]。
高压水射流技术主要依靠喷射携带的动能造成的冲击力，离喷嘴越远喷射的动能越小。经验证明，用只喷射嘴清洗时，在远离喷嘴一定距离处，清洗效果更好。清洗作用不仅依靠水射流的冲击压力，而且与水中存在的气体有关。在喷嘴中的压力急剧降低时，水中的气体会分离而出，形成空泡，同时，在喷射过程中还会卷吸外部的气体。当射流冲击到清洗物时，压力急剧变化，在喷射中生成的气体和蒸汽空泡迅速溃灭。由此产生的微射流形成的空蚀作用能够提高水射流的清洗效果[11、12]。
表1 水射流基本参数及计算公式
目前，高压水射流清洗技术向着超高压发展，德国研制的超高压水射流系统，由95kW柴油机驱动，压力为250MPa或200MPa，流量为15L/min或20L/min。在清洗行业已用于清除金属或混凝土表面的漆层，全部或部分清除厚涂层，涂镀前的表面预处理等等。在美国，高压水射流清洗常用的压力多在100MPa以内，其机多为往复泵。随着设备的成熟、可靠，已采用提高压力的办法来代替磨料水射流除锈作业，压力范围200~300MPa。我国则主要采用小型高压水射流清洗机，压力多为4~6MPa，而且设备比较单一，急需开发10~20MPa的多档次小型清洗机。
4.先进清洗技术的发展趋势
清洗油污和锈蚀物是金属表面处理的首要工序，金属表面处理质量的好坏与其油锈的清洗效果密切相关，这就对金属制品的清洗工艺提出了新的要求，同时日益突出的环境问题使得环保型清洗工艺成为重点研究方向。今后对清洗技术的研究重点有以下几个方面：
加快发展清洗设备系列产品，提高功能部件和配套件的通用化程度。提高清洗设备结构设计水平，优化设计方案。加强管理，提高清洗设备制造工艺水平。
参考文献
[1]魏竹波，周继维.金属清洗技术（第二版）[M]北京：化学工业出版社.2008
[2]林仲茂.超声清洗发展概况[J]化学清洗.1998.14
[3]吴凌愚，潘焕浩.超声清洗的国内概况[J]应用声学.1981.01
[4]鲍善惠，陈 玲.超声清洗的原理及最新进展[J]陕西师范大学继续教育学报.2004.21
[5]沈建中.超声清洗技术及其应用[J]洗净技术.2010
[6]冯 若，黄金兰.超声清洗及其物理机制[J]应用声学.1993
[7]李如福.管道喷丸清洗技术[J]工业水处理.1990.07
[8]吴 华，华祥惠.国外喷丸清洗技术的发展[J]化学清洗.1998.14
[9]刘庭成，丁 宇.高压水射流清洗技术[J]化学清洗.1999
[10]孙建勋，陈毅强，赵 陨.高压水射流清洗技术[J]管道技术与设备.2001
[11]秦国治，田志明.高压水射流清洗技术及其应用[J]管道技术与设备.2001
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