先进制造技术的概念

先进制造技术的概念（精选8篇）

先进制造技术的概念 篇1

题目：先进制造技术 概念

系

别：机电信息系

专

业：机械设计制造及其自动化 班

级： 学

生： 学

号：

日

期：2011年10月

先进制造技术概念

什么是先进制造技术(AMT)

先进制造技术(Advanced Manufacturing Technology),人们往往用AMT来概括由于微电子技术、自动化技术、信息技术等给传统制造技术带来的种种变化与新型系统。具体地说，就是指集机械工程技术、电子技术、自动化技术、信息技术等多种技术为一体所产生的技术、设备和系统的总称。主要包括：计算机辅助设计、计算机辅助制造、集成制造系统等。AMT是制造业企业取得竞争优势的必要条件之一，但并非充分条件，其优势还有赖于能充分发挥技术威力的组织管理，有赖于技术、管理和人力资源的有机协调和融合。

主体技术群

它包括两个基本部分:有关产品设计技术和工艺技术。

(1)面向制造的设计技术群

面向制造的设计技术群系指用于生产准备(制造准备)的工具群和技术群。设计技术对新产品开发生产费用、产品质量以及新产品上市时间都有很大影响。产品和制造工艺的设计可以采用一系列工具,例如计算机辅助设计(CAD)以及工艺过程建模和仿真等,生产设施、装备和工具,甚至整个制造企业都可以采用先进技术更有效地进行设计。近几年发展起来的产品和工艺的并行设计具有双重目的,一是缩短新产品上市的周期,二是可以将生产过程中产生的废物减少到最低程度,使最终产品成为可回收、可再利用的,因此对实现面向保护环境的制造而言是必不可少的。

(2)制造工艺技术群(加工和装配技术群)

制造工艺技术群是指用于物质产品(物理实体产品)生产的过程及设备。例如,模塑成形、铸造、冲压、磨削等。随着高新技术的不断渗入,传统的制造工艺和装备正在产生质的变化。制造工艺技术群是有关加工和装配的技术,也是制造技术或称生产技术的传统领域。

先进制造技术(Advanced Manufacturing Technique，缩写AMT)，AMT是中国1995年列入为提高工业质量及效益的重点开发推广项目，该技术广涉信息、机械、电子、材料、能源、管理等方面的知识。因此，该技术的发展对推动国民经济的发展有着重要的作用。就目前世界的经济发展来看，以美国、日本、西欧为代表的工业化国家在AMT上都有雄厚的实力。

支撑技术群

支撑技术群是指支持设计和制造工艺两方面取得进步的基础性的核心技术。基本的生产过程需要一系列的支撑技术,诸如:测试和检验、物料搬运、生产(作业)计划的控制以及包装等。它们也是用于保证和改善主体技术的协调运行所需的技术,是工具、手段和系统集成的基础技术。支撑技术群包括:

(1)信息技术:接口和通信、数据库技术、集成框架、软件工程人工智能、专家系统和神经网络、决策支持系统。

(2)标准和框架：数据标准、产品定义标准、工艺标准、检验标准、接口框架。

(3)机床和工具技术。

(4)传感器和控制技术：单机加工单元和过程的控制、执行机构、传感器和传感器组合、生产作业计划。

(5)其它

制造技术基础设施

制造技术基础设施是指为了管理好各种适当的技术群的开发并鼓励这些技术在整个国家工业(基地)内推广应用而采取的各种方案和机制。由于技术只有应用适当地会产生效用,所以其技术基础设施的各要素和基本技术本身同样重要。这些要素包括了车间工人、工程技术人员和管理人员在各种先进生产技术和方案方面的培训和教育,这些技术和方案将提高企业的生产竞争力。可以说,制造技术的基础设施是使制造技术适应具体企业应用环境充分发挥其功能、取得最佳效益的一系列措施,是使先进的制造技术与企业组织管理体制和使用技术的人员协调工作的系统工程,是先进制造技术生长和壮大的土壤,因而是其不可分割的一个组成部分。先进制造技术是促进科技和经济发展的基础。

先进制造技术的特点

(1)先进制造技术是制造技术的最新发展阶段,是面向21世纪的技术制造业是社会物质文明的保证,是与人类社会一起动态发展的,因此,制造技术必然也将随着科技进步而不断更新。先进制造技术是制造技术的最新发展阶段,是由传统的制造技术发展而来,保持了过去制造技术中的有效要素;但随着高新技术的渗入和制造环境的变化,已经产生了质了变化,先进制造技术是制造技术与现代高新技术结合而产生的一个完整的技术群,是一类具有明确范畴的新的技术领域,是面向21世纪的技术。

(2)先进制造技术是面向工业应用的技术先进制造技术应能适合于在工业企业推广并可取得很好的经济效益,先进制造技术的发展往往是针对某一具体的制造业(如汽车工业、电子工业)的需求而发展起来的适用的先进制造技术,有明显的需求导向的特征。先进制造技术不是以追求技术的高新度为目的,而是注重产生最好的实践效果,以提高企业的竞争力和促进国家经济增长和综合实力为目标。

(3)先进制造技术是面向全球竞争的目前每一国家都处于全球化市场中。一个国家的先进制造技术是支持该国制造业在全球范围市场的竞争力。因此,先进制造技术的主体应具有世界水平。但是,每个国家的国情也将影响到从现有的制造技术水平向先进制造技术的过渡战略和措施。我国正在以前所未有的速度进入全球化的国际市场,开发和应用适合国情的先进制造技术势在必行。

先进制造技术发展中的关键技术 1 成组技术(GT)

成组技术(GT)揭示和利用事物间的相似性，按照一定的准则分类成组，同组事物采用同一方法进行处理，以便提高效益的技术，称为成组技术。在机械制造工程中，成组技术是计算机辅助制造的基础，将成组哲理用于设计、制造和管理等整个生产系统，改变多品种小批量生产方式，获得最大的经济效益。

成组技术的核心是成组工艺，它是将结构、材料、工艺相近似的零件组成一个零件族(组)，按零件族制定工艺进行加工，扩大批量、减少品种、便于采用高效方法、提高劳动生产率。零件的相似性是广义的，在几何形状、尺寸、功能要素、精度、材料等方面的相似性为基本相似性，以基本相似性为基础，在制造、装配等生产、经营、管理等方面所导出的相似性，称为二次相似性或派生相似性。敏捷制造(AM)

敏捷制造(AM)是指企业实现敏捷生产经营的一种制造哲理和生产模式。敏捷制造包括产品制造机械系统的柔性、员工授权、制造商和供应商关系、总体品质管理及企业重构。敏捷制造是借助于计算机网络和信息集成基础结构，构造有多个企业参加的“VM”环境，以竞争合作的原则，在虚拟制造环境下动态选择合作伙伴，组成面向任务的虚拟公司，进行快速和最佳生产。并行工程(CE)

并行工程(CE)是对产品及其相关过程(包括制造过程和支持过程)进行并行、一体化设计的一种系统化的工作模式。在传统的串行开发过程中，设计中的问题或不足，要分别在加工、装配或售后服务中才能被发现，然后再修改设计，改进加工、装配或售后服务(包括维修服务)。而并行工程就是将设计、工艺和制造结合在一起，利用计算机互联网并行作业，大大缩短生产周期。快速成型技术(RPM)

快速成型技术(RPM)是集CAD/CAM技术、激光加工技术、数控技术和新材料等技术领域的最新成果于一体的零件原型制造技术。它不同于传统的用材料去除方式制造零件的方法，而是用材料一层一层积累的方式构造零件模型。它利用所要制造零件的三维CAD模型数据直接生成产品原型，并且可以方便地修改CAD模型后重新制造产品原型。由于该技术不像传统的零件制造方法需要制作木模、塑料模和陶瓷模等，可以把零件原型的制造时间减少为几天、几小时，大大缩短了产品开发周期，减少了开发成本。随着计算机技术的决速发展和三维CAD软件应用的不断推广，越来越多的产品基于三维CAD设计开发，使得快速成型技术的广泛应用成为可能。快速成形技术已广泛应用于宇航、航空、汽车、通讯、医疗、电子、家电、玩具、军事装备、工业造型(雕刻)、建筑模型、机械行业等领域。虚拟制造技术(VMT)

虚拟制造技术(VMT)以计算机支持的建模、仿真技术为前提，对设计、加工制造、装配等全过程进行统一建模，在产品设计阶段，实时并行模拟出产品未来制造全过程及其对产品设计的影响，预测出产品的性能、产品的制造技术、产品的可制造性与可装配性，从而更有效地、更经济地灵活组织生产，使工厂和车间的设计布局更合理、有效，以达到产品开发周期和成本最小化、产品设计质量的最优化、生产效率的最高化。虚拟制造技术填补了CAD/ CAM技术与生产全过程、企业管理之间的技术缺口，把产品的工艺设计、作业计划、生产调度、制造过程、库存管理、成本核算、零部件采购等企业生产经营活动在产品投入之前就在计算机上加以显示和评价，使设计人员和工程技术人员在产品真实制造之前，通过计算机虚拟产品来预见可能发生的问题和后果。虚拟制造系统的关键是建模，即将现实环境下的物理系统映射为计算机环境下的虚拟系统。虚拟制造系统生产的产品是虚拟产品，但具有真实产品所具有的一切特征。智能制造(IM)

智能制造(IM)是制造技术、自动化技术、系统工程与人工智能等学科互相渗透、互相交织而形成的一门综合技术。其具体表现为：智能设计、智能加工、机器人操作、智能控制、智能工艺规划、智能调度与管理、智能装配、智能测量与诊断等。它强调通过“智能设备”和“自治控制”来构造新一代的智能制造系统模式。

智能制造系统具有自律能力、自组织能力、自学习与自我优化能力、自修复能力，因而适应性极强，而且由于采用VR技术，人机界面更加友好。因此，智能制造技术的研究开发对于提高生产效率与产品品质、降低成本，提高制造业市场应变能力、国家经济实力和国民生活水准，具有重要意义。5 结束语

制造业是国家经济和综合国力的基础，被称为“立国之本”。经过近几十年的发展，我国的制造工业已经取得了长足的进步。但和先进国家相比还存在很大差距。主要表现在：技术投入相对不足，原有技术基础和研究开发能力薄弱，制造业产品落后，技术水平低，信息含量少，更新换代慢，以及市场营销、经营管理、人才素质相对落后，缺乏国际竞争能力等方面。面对这样形势，我们必须注重科技人才的培养，大力发展对高新技术的研究，加强政策与法规建设，建立与发展我国自主的NC，CAD/CAM，FMS，CIMS，IMS等制造自动化单元技术，提高制造业现代化管理水平，发展适应我国国情的生产模式。努力缩小我国与先进国家之间的差距，使我国的制造业站在世界先进行列。

参考文献

先进制造技术的概念 篇2

先进制造技术AMT(advanced manufacturing technology)是一个相对的、动态的概念,是为了适应时代要求,提高竞争能力,对制造技术不断优化所形成的。虽然目前对先进制造技术仍没有一个明确的、一致公认的定义,但经过对其内涵和特征的分析研究,可以定义为:“先进制造技术是制造业不断吸收机械、电子、信息(计算机与通信、控制理论、人工智能等)、能源及现代系统管理等方面的成果,并将其综合应用于产品设计、制造、检测、管理、销售、使用、服务乃至回收的全过程,以实现优质、高效、低耗、清洁和灵活生产,提高对动态多变的产品市场的适应能力和竞争能力的制造技术的总称。”先进制造技术是发展国民经济的重要基础技术之一,对我国的制造业发展有着举足轻重的作用。

1 我国先进制造技术的发展状况

近10年来,中国先进制造技术在政府的关怀下得到快速发展和重大突破。具体表现在以下9个方面[2,3,5,7]。

a) 计算机辅助设计(CAD)技术普及化。CAD技术得到广泛的应用,提高了中国企业整体的设计水平和产品开发能力。以三维CAD和产品数据管理为重点,在软件市场和企业应用方面得到充分的发挥。在三维CAD软件开发上,主要表现为:第一代三维CAD软件及CAD/CAM系统纷纷上市、建立了2D和3D统一模型,软件的集成性得到提高与改善,软件的专业化和本地化得到加强。

b) 快速原型制造技术由起步迈向成熟,应用初具规模。快速原型制造技术是国外在20世纪80年代中期发展起来的高新技术,包括一切由CAD模型直接驱动的快速制造任意复杂形状三维实体的技术总称。中国从20世纪90年代期间起步,并取得了突破性的进展。目前已掌握了4种最主要的快速成型制造技术,即立体印刷(SLA)、分层实体制造(LOM)、选择性激光烧结(SLS)、熔融沉积成形(FDM)技术,并在工艺、装备、材料方面并举发展。采用上述技术的设备国内都已商品化生产,投放国内市场并有少量出口。

c) 精密成形与加工技术水平显著提高,在汽车零部件、重大装配制造中获得广泛应用。精密成形与加工技术是指机械零部件从毛坯成形、零件加工到装配成为产品的全过程中,采用近净成形、近无缺陷成形、超精密和超高速等多种先进技术,使制造过程精密、高效、低耗,以获得高精度、高品质产品的综合集成技术,近5年来取得重大进展。

d) 热加工工艺模拟优化技术取得重要进展,使材料热加工由“技艺”走向“科学”。热加工工艺模拟优化技术以材料热加工过程的精确数学建模和物理建模为基础,以数值模拟及相应的精确测试为手段,能够在计算机逼真的拟实环境中动态模拟热加工过程,预测材料经过成形、改性制成零件毛坯后的组织性能品质,特别是能找出易发缺陷的成因及消除方法,通过在虚拟条件下工艺参数的反复比较,得出最优工艺方案,通过模拟优化,可以确保关键大件一次制造成功;对于大批量生产的毛坯件,可以减小试模次数,直至确保一次试模成功。

e) 激光加工在基础研究和技术开发方面有实质性进展,产业应用获得经济效益。在应用基础研究方面:大功率CO2及YAG激光三维焊接和切割机理与技术研究已取得重要进展,一是建立了大功率激光光束的传输与聚焦理论及加工用激光光束品质的评定方法;二是建立了具有真正实用价值的激光三维加工数控自动编程。

f) 数控技术取得重要进展,国内市场占有率有所提高。中国在数控机床共性关键技术攻关、数控机床开发、数控系统和普及型数控机床产业化工程研究、传统装备的数控化改造等方面取得了进展,在一些基础技术和关键技术上有重大突破。开发出PC机为平台的数控系统,在充分利用计算机高速发展的硬件技术基础上提高了软件开发水平。在数控系统功能上,解决了多坐标联动、远程数据传输及远程控制、诊断等技术难题。开发了高速主轴单元、加工中心刀库和数控车床回转动力刀架,使普及型数控机床整体性能有了较大提高。

g) 现场总线智能仪表研究开发获重要进展,应用已有一定的基础。基于计算机及数字通信技术的工业控制通信网络技术,即现场总线技术,以及相关的设备及系统技术获得快速发展,这是未来工业自动化技术和自动化控制技术的重要发展方向。

h) 现代集成制造系统研究和应用取得突破,在国际上已占有一席之地。现代集成制造系统是一种新的制造模式,将信息技术、现代管理技术和制造技术相结合,并应用于产品生命周期的各个阶段,通过信息集成、过程优化及资源优化,实现物流、信息流、价值流的集成和优化运行,达到人与组织,经营管理和技术三要素的集成优化,以改进产品的开发时间、品质、成本、服务和环境,从而提高企业的市场应变能力和竞争能力。

i) 新生产模式的研究和实践具有特色,推动了中国制造业的技术进步和管理现代化,并在中国汽车制造业中首先推广。通过精简机构、减少管理层次和消除各种浪费现象,显著提高了企业的经营效益。

2 先进制造技术的体系结构及其分类[1,2,6,7]

目前对先进制造技术的体系结构认识很不统一,下面给出二种先进制造技术的体系结构以供参考。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(图1),强调了从基础制造技术、新型制造单元技术到先进制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,在各种高新技术的推动下先进制造技术的发展过程。

先进制造技术所涉及的学科门类多,包含的技术内容广泛。1994年,美国联邦科学、工程和技术协调委员会将先进制造技术分为三个技术群,即:1)主体技术群;2)支撑技术群;3)管理技术群。国内学者在此基础上进行了改进和充实,将其分为如图2所示的三大主体技术群和一个支撑技术群。

3 先进制造技术的发展趋势

进入21世纪,随着电子、信息等高新技术的不断发展,为适应市场需求的多变性与多样化,制造技术正朝着柔性化、智能化、集成化和宜人化、全球化、绿色生产化的趋势发展。[1,2,3,4]

3.1 柔性化

社会市场需求的多样化促使制造模式向柔性制造发展。据统计,自1975年至1990年,机械零件的种类增加了4倍,近80%的工作人员不直接与材料打交道,而与信息打交道,75%的活动不直接增加产品的附加值。随着技术革新和技术转让过程的加速,仅仅依靠生产技术进步取得品质和成本的最佳统一已明显不够,如何以最快的速度及时地开发出满足顾客愿望的产品并抢先打入市场,越来越成为竞争的焦点。这些都迫使现代企业必须具有很强的应变能力,能迅速响应用户提出的各种要求,并根据科技发展、市场需求的变化及时调整产品的类型和结构。原来的机械化、刚性自动化系统已不能适应这种需求,必须采用先进的柔性自动化系统。柔性制造系统、柔性装配系统(FAS)、面向制造与装配的设计以及并行工程等都是为生产技术的柔性化而开发研究的。

3.2 智能化

智能化被称为21世纪的制造技术,也是机械制造业发展的重要方向。智能制造技术将人工智能融入制造过程的各个环节,通过模拟专家的智能活动,取代或延伸制造环境中的部分脑力劳动,从而在制造过程中,系统具备自组织能力,能自动监测其运行状态,在受到外界或内部激励时能自动调整其参数,以达到最佳状态。

3.3 集成化

时间就是金钱,时间能赢得竞争的胜利。集成化已是摆在机械制造业面前头等重大的课题。以生产者为主导的生产方式正逐步向以消费者为主导的生产方式转变。集成化是先进制造系统的一个显著特征,这一集成特征正向着深度和广度方向发展。目前已从企业内部的信息集成发展到实现产品整个生命周期的过程集成,并将发展到企业间的动态集成。各个发展阶段的主要特点如下:

a) 信息集成:主要目的是通过网络和数据库把各自动化系统和设备包括已形成的自动化孤岛和异种设备互联,实现制造系统中的数据交换和信息共享;做到把正确的数据,在正确的时间,以正确的形式,送给正确的人,帮助人做出正确决策。

b) 功能集成:主要实现企业要素,即人、技术和管理组织的集成,并在优化企业运营模式基础上实现企业生产经营功能部分的整体集成。

c) 过程集成:主要通过产品开发过程的并行和多功能项目组成核心的企业科学化组织,实现产品开发过程、经营过程的集成,对企业过程进行重组与优化,使企业的生产与经营产生质的飞跃。

d) 全球化:面向21世纪国际化市场竞争的日益激烈以及高新技术的发展,动态联盟、虚拟公司、信息高速公路等的建立,顾客需求朝小批量多样化、交货快、成本低等方面发展,出现了强强联合的态势,使制造技术的全球化进程在20世纪80年代后迅速发展。这不仅与信息、交通的快速发展相关,更重要的是冷战的结束,关税壁垒被打破。一些发达国家通过经济手段来争夺市场,销售产品,输出

资本,争夺世界。

e) 绿色化:迄今为止,制造业已成为创造人类财富的支柱产业,是人类社会物质文明和精神文明的基础。绿色生产正是对生产过程和产品实施综合预防污染的战略,从生产的始端就注重污染的防范,以节能、降耗、减污为目标,以先进的生产工艺、设备和严格的科学管理为手段,以有效的物料循环为核心,使废物的产生量达到最小化,尽可能地使废物资源化和无害化,实现环境与发展的良性循环,最终达到持续协调发展。但是另一方面,在将制造资源转变为产品的制造过程中以及产品的使用和处理过程中消耗掉大量人类社会有限的资源,并对环境造成严重污染。因此,如何使制造业尽可能少地产生环境污染,是当前制造科学面临解决的重大问题。于是一个新的概念——绿色制造(green manufacturing)由此产生。绿色制造是面向21世纪的现代制造模式,它的实施将带来21世纪制造业的一系列重要变革或变化,是21世纪制造系统模式的必然选择和发展趋势之一。

4 结论

我国在先进制造技术方面和国外有较大的差距,特别是我国制造业的自动化、信息化水平不高。大力发展和应用先进制造技术,用其改造传统产业和形成高技术产业,提升我国制造业的产业结构、产品结构和组织结构,增强其技术创新能力、产品开发能力和市场竞争能力,是制造业特别是机械制造业走出困境的关键性措施。这样才能保证我们“世界工厂”地位的确立,实现由制造业大国向制造业强国的转变。

摘要：随着我国制造业的不断发展,先进制造技术得到越来越广泛的应用。介绍了先进制造技术的概念,分析我国目前先进制造技术的发展状况;从两种角度解释其结构特征,并从各种不同的角度展望先进制造技术的发展前景及其趋势特征。

关键词：先进制造技术,数控,制造业

参考文献

[1]刘飞,张晓冬,杨丹.制造系统工程[M].北京:国防工业出版社,2000.

[2]刘飞,罗振璧,张晓冬.先进制造系统[M].北京:中国科学技术出版社,2001.

[3]李梦群,庞学慧,王凡,等.先进制造技术导论[M].北京:国防工业出版社,2005.

[4]蔡建国,吴祖育.现代制造技术导论[M].上海:上海交通大学出版社,2002.

[5]杨坤怡,杜全兴.制造技术[M].北京:国防工业出版社,2005.

[6]张世昌.先进制造技术[M].天津:天津大学出版社,2004.

先进制造技术的概念 篇3

随着科学技术的不断发展，我国的社会经济也在不断的发展，抽油机制造行业也随着我国的经济不断的向前发展。本文主要讨论了抽油机制造行业的特点，分析了我国抽油机制造技术的发展现状，并在此基础上讨论了先进制造技术在抽油机制造行业中的应用。

【关键词】先进制造技术 抽油机 应用发展

引言

科学技术是第一生产力，这同样适用于抽油机制造行业的发展，随着科学技术的不断发展，新技术、新工艺在抽油机制造行业中有着十分重要的地位，是目前抽油机制造行业发展的主要方向。我国在1995年的规划纲要中就规定先进制造技术为一项独立技术，先进制造技术的研究也逐渐成熟起来，本文主要从先进制造技术应用方面讨论了抽油机制造技术的发展应用。

1.抽油机制造行业的发展现状

就目前世界范围内的发展来看，我国是世界上能源消耗的第二大国家地位仅次于美国，而且，随着我国经济的不断发展，我们对能源的消耗量也在不断增加，特别是原油的需求量，但是，仅仅依靠我国目前的能源利用的生产情况来说，是微不足道的，不仅满足不了我们的市场需求，而且对石油的大量进口也是不符合我国的国情发展的。这对我国目前的发展来说，是一个巨大的障碍，使我国的经济发展面临严重的困难，我国目前最主要的就是要如何面对这种能源的挑战。所以说，根据目前的发展现状来看，我们不仅要提高我国的石油生产量，而且还要实现节能减排，提高我国的能源利用率，尤其是企业对于资源的利用效率一定要提高。

根据大量的资料和考察审计，我们可以看到目前在油田中运作的抽油机的耗电量十分的高超过了油田总耗电量的40%，然而抽油机真正的有效电能利用率仅仅占抽油机实际耗电的1/3左右，如何降低抽油机的能耗，提高其工作效率，这对我国来说是一个巨大的挑战。所以说，我们必须在抽油机制造行业中采用先进的制造技术，提高抽油机的工作效率，增加原油的生产量。为了实现抽油机的节能减耗效用，我们采用了减少抽油机的总体用钢量、改革抽油机的基本结构等的方法，并取得了一定的成效，目前应用的比较广泛的抽油机有下偏杠铃型抽油机、双驴头型抽油机等。

2.先进制造技术

2.1先进制造技术的特点和应用解析

和传统的制造技术相比先进制造技术具有许多优点，以下主要从四个方面来分析：首先，先进制造技术不仅是对制造工艺的应用，它在制造业的整个运作过程中都可以应用，像一开始的市场分析和对产品的设计、加工阶段，以及最后的产品服务、维修和产品的回收利用等所有的阶段都可以应用先进制造技术。其次，先进制造技术不仅包括能量流和物质流，而且还包括知识和信息流，是集人、信息、管理和技术的一个四维的集成应用，这也是先进制造技术最重要的特点之一。再次，先进制造技术的主要目标是提高制造业的高效率、低耗能、灵活生产和清洁，通过这些目标可以提高制造业的应变能力和市场竞争能力。最后，制造过程的组成和对管理的合理化的更新是先进制造技术比较重视的部分，这是人、软件和硬件组成的系统集成。

目前，随着我国经济的发展和近年来钢材料价格的增长，有部分企业对抽油机的改革创新进行了探究，但是效果却不是很好，这主要还是因为我国目前没有形成抽油机的改进制造的完整理论体系，不能从根本上对抽油机的改革进行指导，这也同我国的发展制造水平有密切的联系。目前，我国对抽油机的改革主要是“引进设计”和“引进改进”这两个比较低层次的设计上，而像国外比较成熟的抽油机设计则是从抽油机的结构设计、制造原理、使用分析等多层面的角度进行分析，，通过先进制造技术来实现抽油机的高效和节能。所以，我国应该在抽油机的设计和制造技术等方面，主动探寻国外的成熟技术，在抽油机的制造中引入先进制造技术这一比较新的原理。

2.2 先进制造技术在抽油机行业中的应用

根据目前我国抽油机制造行业的发展特点，我们应该主动吸取国外先进的制造技术，利用国外的成熟的抽油机制造技术原理来对我国的抽油机制造行业进行改进。随着我国的装备业和机床业的不断发展，结合现在的高素质人才，我国已经具有设计制造先进制造设备的实力，我们应该把人才资源和先进制造技术的发展充分结合起来，对“虚拟产品设计”进行优先发展，从而提高我国抽油机制造行业的发展水平和产品技术。

我国现在的抽油机制造行业大部分都有自己的研发网络，而且还采用CAD、CAPP等计算机辅助技术，对先进制造技术来说已经具有初步的技术发展。目前，我们应该依据现有的技术，积极推进先进制造技术在抽油机制造行业中的应用，初步建立抽油机的虚拟样机，然后通过虚拟样机来分析我国抽油机的工作情况，从而可以对抽油机的可靠性和整体使用情况进行研究，找出不足，然后进行改进。

3.总结

目前这一阶段是我国抽油机制造行业发展的重要阶段，对我国以后的发展具有重要的影响，是我国未来发展的重大挑战之一。面对这一挑战，我们应该抓住机遇，加快发展我国的抽油机制造业，积极倡导先进制造技术的应用，提高我国的抽油机制造能力，力争赶上国外先进的制造技术，从而在日益激烈的市场竞争中占据自己的地位。

参考文献：

[1]高思强.先进制造技术在抽油机制造行业的应用[J].中国新技术新产品，2010（04）.

先进制造技术与高端制造 篇4

一、先进制造技术

先进制造技术(AMT)是以人为主体，以计算机技术为支柱，以提高综合效益为目的，是传统制造业不断地吸收机械、信息、材料、能源、环保等高新技术及现代系统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。

二、高端制造

“高端制造”即处于制造业价值链的高端环节，具有技术含量高、资本投入高、附加值高、信息密集度高，以及产业控制力较高、带动力较强的特点。发展高端制造业，重点是装备制造业，制造业中的高新技术与先进管理模式基本体现在装备制造业，制造业中利润空间最大的部分也是装备制造业。装备制造业代表着整个制造业的走向，决定着整个制造业的水平。其中包括重型机械、船舶、飞机、发电设备、大型锅炉、冶金机械、矿山机械、专用设备等大型装备生产厂家。

三、高端制造与先进制造技术的结合

由于“高端制造”处于制造业价值链的高端环节，涉及到新能源、新材料、节能环保、生物医药、信息网络都与先进制造技术存在相辅相成的关系。例如，风机装备、核电装备、冶金设备、环保装备、电子设备都属于高端制造的范畴，而这些设备的设计和制造都离不开先进制造技术。高端制造业的高端部分离不先进的制造技术，先进制造技术是各项工业技术、信息技术及各类新兴技术进步的前提，它的发展直接关系到各个行业的产业升级、生产能力提高。

高端制造与先进制造技术的结合要从两个方面入手：

一、高端制造与先进制造主体技术群的完美结合，由于新产品开发生产费用、产品质量以及新产品上市时间与产品设计技术和工艺技术密切相关，所以新产品研发过程中可以采用一系列先进的制造技术，包括制造工程设计技术、物料处理方法和设备技术、现代制造系统管理技术和提供理论基础的支撑技术。主要由三方面构成：(1)计算机辅助产品开发与设计。例如计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助工程(CAE)、计算机辅助工艺设计(CAPP)、并行工程(CE)等；(2)计算机辅助制造与各种计算机集成制造系统。例如：计算机辅助制造(CAM)、计算机辅助检测(CA])、计算机集成制造系统(CIMS)、数控技术(NC／CNC)、柔性制造系统(FMS)、成组技术(GT)、虚拟制造(VM)、绿色制造(GM)等；(3)利用计算机进行生产任务和各种制造资源合理组织与调配的各种管理技术。例如：管理信息系统(MIS)、制造资源计划(MRPII)、企业资源计划(ERP)、工业工程(IE)、办公自动化(OA)、条形码技术(BCT)、产品数据管理(PDM)、产品全生命周期管理(PLM)、全面质量管理(TQM)、电子商务(EC)、客户关系管理(CRM)、(SCM)供应链管理等。

二、高端制造与先进制造支撑技术群的结合

先进制造支撑技术群是指支持设计和制造工艺两方面取得进步的基础性的核心技术。主要包括信息技术、标准和框架、机床和工具技术、传感器和控制技术；高端制造的核心技术研发难度大、工艺复杂，攻克这些核心技术必须要依靠和运用先进制造支撑技术群，集聚了大批研发人员进行自主创新，深入推进信息技术的综合集成应用，带动研发设计能力和后端营销服务能力提升，推动产业从低端走向高端。

高端制造和先进制造技术的结合是高端制造的最新发展阶段,是面向21世纪的高端制造是社会物质文明的保证，是与人类社会一起动态发展的，因此，高端制造必然也将随着先进制造技术的进步而不断更新。

总之，高端制造与先进制造技术的结合是发展生产力提高国家综合国力的必要手段，也是市场全球化的需要。高端制造的发展是先进生产力发展的推动力，而先进制造技术的发展又是高端制造发展的前提和基础，二者相辅相成。二者的完美结合也是绿色制造、循环制造的重要基础，发展社会主义市场经济我们必须重视二者的结合。

智能制造装备发展主要内容包括：重点推进高档数控机床与基础制造装备，自动化成套生产线，智能控制系统，精密和智能仪器仪表与试验设备，关键基础零部件、元器件及通用部件，智能专用装备的发展，实现生产过程自动化、智能化、精密化、绿色化，带动工业整体技术水平的提升。例如，在精密和智能仪器仪表与试验设备领域，要针对生物、节能环保、石油化工等产业发展需要，重点发展智能化压力、流量、物位、成分、材料、力学性能等精密仪器仪表和科学仪器及环境、安全和国防特种检测仪器。

在关键基础零部件、元器件及通用部件领域，要重点发展高参数、高精密和高可靠性轴承、液压/气动/密封元件、齿轮传动装置及大型、精密、复杂、长寿命模具等。

在智能专用装备领域，要重点发展新一代大型电力和电网装备，机器人产业，全断面掘进机、快速集成柔性施工装备等智能化大型施工机械，以及大型先进高效智能化农业机械等。

此外，还要以大飞机、支线飞机及通用飞机为应用对象，采用飞机制造、机床制造和材料生产企业相结合，重点发展复合材料制备装备、自动辅带/辅丝设备、构件加工机床、超声加工/高压水切割设备等。

孙文胜：高端制造

http:/// 作者：孙文胜 来源： 发布时间：2010年12月01日 13:17

申银证券在对明年展望中看好高端制造业，这个方向我十分赞成。什么是高端制造业?就是有很高技术、资金门槛的制造业，别人很难突破，很难掌握，竞争者很少，毛利较高，这样的行业。比如商用飞机发动机，全世界只有英国、美国、法国能够完全掌握生产技术，俄罗斯都不行，军用可以，商用不行，所以我们看到俄制客机在全世界事故率很高，很难卖到国际。加拿大、巴西、印尼都发展过民用航空工业，都不太成功，发动机技术不足是重要的原因;比如汽车自动变速箱，中国已是世界最大的汽车生产国，但是不能生产自动变速箱，最近的新闻是奇瑞年底量产6AT手自一体变速箱，从立项到量产前后8年，主要的技术来自澳大利亚一家独立自动变速箱生产企业，从中挖了一个华人专家团队，在这个基础上又研制了几年。这家企业最后被吉利汽车收购，吉利不久也将资产自动变速箱。如果不是这家独立自动变速箱生产企业经营困难，中国白手起家突破这项生产技术还不知要多少年;比如我们在《自古山东出好汉》一文中给大家介绍的全氟离子膜生产技术，山东东岳集团研发团队用了8年研发终于取得突破，最近公司股价变现非常抢眼2个月时间股价已经涨了一倍多，看来香港的投资者对于真正的高端还是认可的。我们国家还有很多高端项目没有突破，比如高精密度机床，纳米材料，特种钢等，所以我们水平跟先进国家还有一段距离，底气还不是很足，说话还不特别硬气。

高端制造业掌握在科技经济基础都十分雄厚的国家，后进国家难以突破，所以发展到一定阶段之后，碰到高端制造业这个高墙就过不去，经济就停滞下来。我们讲“拉美化”，什么是拉美化?就是经济发展到一定阶段之后，国民收入成长到全球中游，遇到高端制造业瓶颈之后就停滞下来，随着低成本地区的发展，加工制造转移到低成本国家，企业破产、失业率上升，造成经济社会的动荡。东盟国家也是如此，马来西亚、泰国经济发展到一定阶段，难以突破，然后产业转移到中国、越南，经济停滞，社会动荡。高端制造业等于是一个国家是否是先进国家、发达国家的一个标志，这跟富裕不富裕没有太大关系，中东国家很富有，楼可以建世界最高，但不是发达国家。中国如果在高端制造业取得长足进展，可能人均收入还不是很高，但就可以成为发达国家。对于高端制造业在国民经济中的地位与作用，国家认识的很清楚，一定是全力以赴地扶持。所以我们看到京东方连年亏损，但是再融资一路绿灯，财政补贴和退税动辄几亿十几亿。有人讲这种企业不叫什么本事，都是靠国家支持，我觉得这个看法不尽正确，后进国家要想超越先进国家靠自由市场经济的策略是不够的，对手已经十分强大而且不断进步，资金技术实力都比你雄厚得多，你怎么竞争，只能借助国家的力量。德国、日本、韩国在追赶阶段国家都起了很大作用，可以说以举国之力铸就几家具备全球竞争力的企业。

我们目前很多科技股都不能称其为高端制造业，主要原因是技术专利大多在应用层次，外观设计等，门槛不高，很容易被模仿，很难建立起长期有效的壁垒，就是巴菲特所说的“护城河”不够宽。比如我们之前推荐海信电器的时候，海信电器最先掌握LED电视技术，到今年一年过去山寨企业都完全掌握，比如3D技术，TCL最先研发，但是现在也是所有电视生产商都已拥有。很多技术是不告诉你你就不知道，告诉你你立刻就会，这种技术门槛不高。话说到我们最近讲的比较多的四川长虹，它的真正价值就在我们反复强调的等离子面板制造上，这算是高端制造业。高在哪里?首先资金门槛高，长虹等离子项目两期投资规模是60亿元，是四川省当时投资规模最大的制造业;其次是专利技术，长虹通过收购韩国欧丽安的等离子专利，加上自己研发，目前拥有600多项专利，很多是底层原创专利技术，不可复制，长虹的专利可以与松下、三星等拥有的专利互换，不用再支付专利使用费，而一个新企业贸然加入等离子面板制造就需要支付大量的专利使用费，成本就没有竞争力。我们期待3D时代长虹能够绝地反击不是因为3D技术有多了不起，关键在于3D时代能够使等离子面板技术的长处得以发挥，使等离子面板制造从边缘状态回归主流。是不是高端制造也并非一成不变，过去是高端，技术一旦广泛传播就不再高端。比如空气压缩机技术原来掌握在日本欧洲少数企业手中，所以他们的空调冰箱在中国尚有一席之地，等到中国企业完全掌握了领先的空气压缩机技术之后，日本欧洲企业在这个白电产业就基本没有立足之地了。

目前两市中能够称之为高端制造业的企业不多，我以为能够算得上有：高速铁路设备制造、大功率发电机组、超高压输变电设备、飞机制造、面板制造、特种化工原料、特种钢、高级数控机床等，而很多我们认为的高科技公司比如软件、医药、信息技术、生物等，门槛不高，盈利能力也不强，都算不上高端制造业。

一个行业有一个行业的门道、一个行业有一个行业价值最高的部分，我以为我们证券行业最高端的部分在于价值评估，在于精确定价的能力，没有这个能力在股市中基本就是瞎蒙。

当高端装备制造作为战略性新兴产业被提出的时候，其范围也被设定在航空装备等几大重点领域。陆燕荪告诉企业，并不意味着只有这些领域才算高端装备产业，只是强调它们是后金融危机时代国家急需发展和提升的领域。从高端装备的全产业链来看，制造企业只要努力向高端发展，都可以找到适合自己的位置。

培育国民经济支柱产业

如何理解“三高”特征？陆燕荪表示，所谓高技术，就是说它的发展对于整个产业链的提升，以及增强最后成品的竞争力是有关键作用的；所谓高品质，是强调产品的可靠性，在高质量的基础上建立自己的品牌，在这方面，制造业产业链上的各类装备制造企业（包括配套企业），都应该向“高端”方向努力；所谓高附加值，就是向服务转型，通过制造业产业链条上的每一个环节水平的提升，带动高端装备水平的提升，进而提高产业整体竞争力。

“如果按照这样的方式理解，我们很多企业都有自己应该去做的事。当然，在„三高‟中，最重要的还是质量。没有质量的可靠性，谈何高端？”陆燕荪同时提出，高端制造业发展的基础是对现有企业的改造、提升。如何处理好高端装备制造发展与传统装备制造业改造提升的关系同样是工业主管部门十分关心的问题。

工业和信息化部装备工业司司长张相木表示，发展高端装备制造业，决不能脱离现有装备制造业基础，另搞一套新的产业体系，必须要和传统装备制造产业的改造提升相结合。要在不脱离现有装备制造业基础的前提下，重视新兴科技与传统产业的融合。同时，也要处理好自主创新与开放合作的关系；整体推进与重点领域跨越发展的关系；政策引导和市场推动的关系等。

在回顾“十一五”时期我国装备工业取得巨大成就的基础上，张相木表示，当前，装备工业由快速回升向稳定增长转变的趋势基本确立，2011年全行业将继续保持平稳较快增长，预计全年工业增加值同比增长15%左右。

论坛上，张相木简要介绍了培育发展高端装备制造的几点思考。“十二五”期间，发展高端装备制造业的总体思路是：面向我国工业转型升级和战略性新兴产业发展的迫切需求，重点发展智能制造、绿色制造和服务性制造，做大做强航空装备和卫星及应用产业，提升轨道交通装备水平，加快培育发展海洋工程装备，把高端装备制造业培育成为国民经济的支柱产业，实现我国装备制造业由大到强的转变。

到2015年，要实现我国高端装备制造业的综合实力大幅提升，基本满足我国工业转型升级和战略性新兴产业培育发展的需要。具体发展目标为：产业规模跃上新台阶，销售产值达到6万亿元以上；产业组织结构进一步优化；自主创新能力明显提升；产业基础配套能力显著提升。在此基础上，力争通过十年左右的努力，使高端装备制造业成为国民经济的支柱产业，销售产值占装备制造业的比例30%以上，高端装备国内市场满足率超过25%。

张相木表示，高端装备是国民经济和国防建设的重要支撑，也是战略性新兴产业其他六个领域的支撑。“十二五”期间，发展高端装备将重点选择航空装备、卫星及应用、轨道交通装备、海洋工程装备和智能制造装备作为切入点和突破口，集中力量加快推进。工信部还将组织实施一批重大产业创新发展工程和重大应用示范工程，加快推进高端装备制造业发展。

加大创新投入发展高端能源装备

“能源结构调整和能源行业的建设高潮为能源装备制造业提供了难得的历史机遇，能源装备制造业已经站在了新的历史起点上，到了由„大‟变„强‟的关键阶段。”近日，国家发改委副主任张国宝在其撰写的《能源要发展，装备须先行》一文中明确提出了能源行业对装备的需求和重视程度。

关于能源装备的发展，国家能源局能源节约和科技装备司司长李冶认为，能源装备是我国能源发展、能源结构调整的重要支撑。能源结构的调整离不开装备制造业。同样，装备制造业的发展在很大程度上直接和间接地为能源领域服务。

回眸我国能源装备近年来取得的成就，李冶强调了两条宝贵经验：一是发挥市场资源的重要作用，充分依托重大工程，加快用户牵头的装备国产化进程。二是坚持自主创新，特别是坚持原创性的自主创新很重要。

李冶表示，能源产业链是一个技术密集型产业链，其技术主要体现载体是装备。基于能源行业的发展方向，他深入分析了“十二五”期间能源装备的发展重点，以及需要提升的重要方面。

在风电设备方面，目前我国风电装机容量实现了世界领先水平，而发电量却不能同步。因此，要大力发展风电，一方面要抓好风机质量，解决产品质量和可靠性问题；一方面要抓好清洁能源并网工作，根据风能、太阳能的间歇性变化特点，加快提升工业自动化技术水平。

在核电领域，与韩国核电出口相比，我国生产能力并不逊色，关键是没有自主知识产权。“十二五”期间，我国将大力发展清洁能源，核电在其中占有很大比例。要加快提升核电装备制造能力，加强核电设备的安全性、可靠性，培育核电装备的核心竞争力。

与此同时，在常规的电力设备方面也有很多问题亟待解决，要实现超临界机组所需阀门的国产化，解决火电设备管道的国产化，以及燃气轮机的国产化问题。同时，要大力发展抽水蓄能，加强智能电网建设等。

“如果燃气轮机不能实现国产化，那么，能源结构调整就是一句空话。”李冶表示，目前，能源领域仍有很多装备和技术有待开发。最近，能源局正在编制“能源科技装备的„十二五‟规划”，提出要建设“科研、研发平台、示范工程，重大装备”四位一体的能源创新体系。

关于科技创新，国务院研究室工交贸易司司长唐元表示，加快推进科技创新是工业领域转变经济发展方式的重要内容，装备制造业的科技创新意义重大。

通过对国家科技创新投入现状的调研，唐元提出，目前我国的科技创新投入仍然不足，直接导致科技创新程度比较低，远远不能满足结构调整和发展方式转变的需要，更不能适应建立创新型国家战略的要求。

创新迈向高端 装备制造业迎来黄金机遇期

时间：2011-01-20 08:13:34 编辑：水色 来源：中华工控网 点击数：

这里我引用了《黑龙江4亿斤粮食生产能力建设规划》，提出要在黑龙江修建1400个现代化农业作业区，每个区需要配备6台200马力级以上的拖拉机，这个总共算一下是多少呢？8400多台。光拖拉机没用，他得有很先进的辅具，这个配套的作业器具大概是按1∶4，那么这个需要各种配套3万多台。这些大型的拖拉机和配套器具不仅高效、高性能，而且有许多新工艺。比如说200马力以上的叫重型拖拉机，具有机载总限控制系统、有GPS导航智能驾驶操作功能，能实时诊断、监控和显示机组状态的数据。

那么什么是智能制造装备？国务院文件里面讲高端制造装备作为七大领域之一，确定了五大重点方向，这里就有智能制造装备。从我们看到的农业基建可以看出来，这个智能制造装备是具有感知，首先有传感器，具有识别、分析、推理、决策、控制功能的制造装备，是先进制造技术、信息技术和智能技术的基层和深度结合，智能制造装备产业是正在培育和处于成长初期的产业，技术上有重大突破，市场有巨大的成长潜力，具有战略性新兴产业的基本特征。

这个智能制造装备包括什么？智能制造自动控制系统，关键的基础零部件原基建及通用部件，这里主要是高参数的泵阀，高档数控机床和基础制造装备。第一板块单元测控技术与装置是智能制造装备的中枢神经。第二板块是整机与成套设备，相当于智能制造装备的躯体。第三个就是基础原件。

高端主机所需要的仪表大量缺少，这里举一些数据，我国占核电设备投资四分之一的泵阀，95%高档数控系统，机器人和高档数控系统都要进口，这些基本单元严重滞后已经制约了主机的发展，所以主机发展面临空壳化危险。

智能主机和成套设备近期应该突破的重点做一个简要说明。用几个案例说明，比如说传统印染是粗放的生产过程，能耗大，污染严重，而新型的智能化的生产线采用了自动计量仪器，自动实时的对花技术、染色的色差监测和控制技术、染色专用机器人，全面提高产品质量。智能化、数字化、网络化的单张多色平板印刷设备。这个设备具有幽默预置及在线实时检测和自动调节、印刷机运行参数感知、智能鼓掌诊断及自修复、全自动换版、印刷品缺陷在线检查控制及远程操作等功能。

从这些已经问世或即将问世的装备来看，还能说发展智能装备离我们很远吗？

智能化是装备制造业的重要发展方向，是抢占装备发展制高点的重点，它将引领装备制造发展的新潮流，装备的数字化和智能化是两化融合最重要的着力点。我国推进数字化、信息化已经二十年了，比如说在企业财务管理、人事管理等应用比较广，但是真到了供应链的管理、实现企业的全解决方案这样一个完整的，基本上是很少的，而且有人说推行ERP成功的远远小于失败。当然我这里不是说这些不该推广，这些生产过程的信息化还是应该继续往前走，但是我也很奇怪，真正有用的、直接见效的信息技术用在装备上去更容易见效。为什么我们过去在推行信息化的时候，没有推行装备的信息化？所以在传统装备要引入信息技术，嵌入传感器、CPU软件及其他信息软件，实现机械技术与信息技术深度融合。

发展机电信息一体化的智能化装备是适合国情的集成创新模式的一种具体体现，它可能会在一些点甚至面上取得独创性的重大突破，创新意识薄弱、原创能力薄弱是当前我国在技术创新方面一个难以扭转的顽症。信息技术现在正在发展当中，变化很快，如果我们抓住那个最新的信息技术和传统装备相结合，发展这种或者叫做装备的信息化，或者说数字化、智能化的装备，我认为是创新的一条重要渠道。

在国家层面上，我认为应该制定切实可行的行动计划，这点工信部正在做这项工作，我有几个建议，一是开发量大面广的单元检测控制技术与装置，并实现产业化，主要包括新型传感器、精密智能仪表、工业机器人。第二就是夯实基础，解决关键基础零部件、元器件及通用部件发展瓶颈。高参数、高精度和高可靠性轴承、车轮传动装置，电力、电子技术，高参数、高可靠性的办法。三是突破一批重点领域重大装备的数字化和智能化并实施应用示范工程。四是全面推广大产业链，2020年形成2万亿的大产业链。

中国重型机械工业协会常务副理事长徐善继

重型机械制造取得重大突破

我国重型机械制造也是高端制造装备的重点领域，近年来在中央关于加快装备制造业发展方针的指引下，装备事业取得了长足的进步。

“十一五”末我国基建系统的装备制造业的总产值近12万亿元，其中重型产值突破5000亿元。“十二五”期间国务院决定加快发展战略性产业，其中包括金融环保、生物、高端装备制造、新能源、新材料等几个领域，其中高端装备制造的主要特点是自动化强，它的高难度、高质量是体现装备制造业综合实力的一个基础产业，是关系到国家工业化、国防现代化的基础工业，主要服务于我国能源、交通、冶金、化工、航空、水利以及国防工业等国民经济各个部门。目前在世界少数先进国家，像美国、德国、日本才具有高端制造水平，我国要从装备制造业的大国迈向装备制造业的强国必须在高端制造方面有所突破，重型机械领域包括五大冶金设备、矿山机械、重型锻压等。

第一，我国主要生产企业一重、二重、三重在“十一五”期间大型重型机械取得重要成绩。一重以AP1000为代表的第三代核电取得了成功。在火电方面百万千瓦的零件已经完成了首件。

其他超大型的制造成功，“十二五”期间研究攻关问题，包括AP现在主攻的稳压器，大型水电站的研制，三兆瓦海上风电的断电，等等。所以大型断电领域的高端制造技术难度非常大。

第二大类主要生产的单位企业一重、二重，石油化工方面掌握了锻焊结构的制造技术，已具有自主研发和进一步提升能力，部分关键技术已经合格。千万吨煤炭提升成套设备和两千万吨成套设备主要生产企业有太重、北方重工等，“十二五”攻关就是大型动力钻机，企业正在研制。

第三，“十一五”期间电气研究了1800瓦和2500瓦的产品。包括千米深井的提升体。有锅炉面积500米的锅炉机。300吨以上的大型矿用电交流系统。

第四大方面就是全断面，主要生产企业有北方重工等。

第五个方面就是风电设备，主要生产企业华锐、二重，电力行业有金风，通过引进国外技术和技术改造，大连重工起重集团，已自主开发出3兆瓦的风电发电气。“十二五”期间，我国要实现关键零部件的全面国产化。

第六方面就是大型断面设备，主要是一重、二重、三重、内蒙古北方重工，一重搞了1.5万吨的水压机、二重搞了1.6万吨的水压机。

第七个大领域加工成套设备。有一个高精度的热炼设备。轧机速度正负三到八个M，这个精度要求是非常高的。

第八个领域就是大型输送机械，主要是上海重工，包括大型集装箱按电起重机，轨道起重机，这个是高端产品，国际市场占有率75%，振华在这方面处于国际领先地位。

第九个主要生产企业大连重工、北方重工，主要关键设备生产能力1.1万吨/小时。载重80吨级通用的中性翻卸机，环保、高效、一体自动化码头的装卸设备等等。

第十个方面特大型机械企业，振华4000吨浮吊，水上作业300米，提升高度95米，现在正在研制1.2万吨的浮吊，大连重工研究了两万吨用于海上作业最大的起程高度100米，跨度125米。正在研制海上风电安装的系统。这在特大型起动机械方面有重大投入，“十二五”继续向高端发展。

第十一个领域核电起动机，主要生产企业是泰运和大连亨通。制造核电设备、调动设备这个难度是非常大的，原来只有美国极少数国家能够制造的，中国涉及这个领域。核电的PMC燃料装卸和储存。

关于先进制造技术的再思考 篇5

摘要：若干年来，对先进制造技术有了进一步深入的理解。先进制造技术是一项系统工程，也是一项现代制造工程。发展先进制造技术要突出两个重点，即超精密加工和精密成形技术；综合自动化和系统管理技术。自主开发和创新可能是与先进制造技术同等重要的另一个主题。

自20世纪80年代末期，美国根据本国制造业面临的挑战和机遇，为增强竞争力和促进国民经济增长，提出先进制造技术（AMT）的概念以来，通过制订一系列的政策和实施计划，经过10多年的发展，首先在汽车、电子产品提高质量和可靠性、降低成本等方面取得了很大效果，使整个制造业提升了国际竞争力，促进了国民经济的发展。

与此同时，我国机械工业在制订“九五”规划和长远发展纲要时，充分考虑了国际上关于先进制造技术的发展动向和可能带来的影响，通过软科学研究、学术研讨、安排科研开发项目等，对发展先进制造技术在认识上更加深化，在工作上愈益主动，也取得明显的效果。

我们曾以“关于先进制造技术的几点思考”为题目，探讨过若干问题。时隔多年，有必要做进一步思考，探讨未来。先进制造技术的发展

1.1 工程技术界以系统工程和工业工程的思想来审视先进制造技术的产生和发展

20世纪90年代初期，当先进制造技术的概念被引入以后，伴随而来的各种生产经营管理模式，JIT、MRP、MRPⅡ、并行工程（CE）、灵捷制造（AM）、精益生产方式（LP）等相继出现。专家们冷静面对这些新事物，明确提出：以提高制造业竞争力为目标的发展应用先进制造技术，必须在与之相匹配的制造模式内运作，才能充分发挥作用。先进制造模式的特点是以市场为导向，以系统观念、工业工程（IE）为指导，以电子计算机技术为依托，精心组织，合理管理，达到提高产品质量、降低生产成本、缩短交货期的目的。美国以先进制造技术装备汽车工业的同时，在综合日本丰田生产方式的基础上，推?quot;精益生产方式“，于汽车企业推广应用，很快达到了提升国际市场竞争力的目标。

专家们进一步分析认为，各种先进制造模式虽然以不同形式出现，但基本上可以分成两大类：一类是以制造技术发展为基础，从20世纪50年代的高速切削开始，之后的多刀半自动机床、数控机床（NC）、计算机数控机床（CNC）、加工中心（MC）、柔性制造单元（FMC）、柔性制造系统（FMS）、计算机集成制造系统（CIMS）等；另一类则以生产经营管理为中心，20世纪60年代出现的成组技术（GT），之后的JIT、MRP、MRPⅡ、灵捷制造（AM）、精益生产方式（LP）、企业资源计划（ERP）等。这就使我们在面对各种繁多的技术层面时，有一个比较清晰的认识。

1.2 对先进制造技术内涵有了更全面的认识

最早介绍先进制造技术的内涵时，一般包含三个技术群：①主体技术群，包括产品、工艺过程、工厂（车间）设计、加工技术、装配、测试等；②支撑技术群，包括信息技术、控制技术、标准化等；③技术基础设施，包括质量管理、人员培训、用户服务等。不难看出，先进制造技术的内涵具有以下几个特征：

第一，先进制造技术以”制造技术“亦即工艺过程技术（process technology）为主体，把制造过程的设计、生产流程（车间）设计、加工技术、装配、检测等作为第一位的主体技术群，与传统?quot;以工艺为基础”有着惊人的相似。

第二，先进制造技术的三个技术群是生产过程的整体，是一项系统工程，也可以说是一项现代制造工程。从产品设计、制造过程、信息管理、质量控制，到用户服务、人员培训，环环相扣。不难看出，忽视任何一个环节，都不能达到质量、成本、效率的整体目标。这种把市场、技术、经济、管理等融为一体的思想，开阔了我们的视野，与过去各管一段，各自强调自己的重要性，形成鲜明对比。

第三，先进制造技术是动态变化的。反映在不同时期，不同的国家和地区，先进制造技术有其本身重点发展的目标和内容。为确保生产和经济效益持续稳步的提高，按照实际情况，采用不同水准的先进制造技术及与之相适应的生产经营模式，以追求最佳的技术经济效益。

1.3 发展先进制造技术引起了各级管理部门和工程技术界的重视

1994年以来，先进制造技术的有关内容被列入“九五”、“十五”期间多项国家科技发展计划中。科技管理部门在制订研究开发立项计划时，把先进制造技术作为与信息、生物、新材料、新能源等并列的技术领域之一。《中共中央国务院关于加强技术创新、发展高科技、实现产业化的决定》明确提出要“开发和利用先进制造技术、工艺和装备，大幅度提高国产技术装备水平”，“加速传统产业的技术升级”，为发展先进制造技术进一步指明了方向。

有关领导指出：我国工业化任务还远未完成，而工业化是实现现代化和发展高新技术产业的基础。工程科技水平的落后，制约了中国制造业的发展，也制约了工业化的步伐。

值得注意的是，把企业管理或者叫做系统管理技术作为发展先进制造技术的重要环节正式纳入了各级规划、计划之中。例如，机械工业系统在制订“十五”发展思路、目标及重点时，高层专家提出，机械行业先进制造领域的高技术产业构成为：①现代设计技术与软件；②先进制造工艺与装备；③综合自动化技术装置与系统；④现代管理技术与软件；⑤机电信息一体化产品。其结构对现代管理技术的重视具有代表性。制造业面临的挑战与先进制造技术

进入21世纪，我国加入WTO，机械制造业面临重大挑战和机遇，先进制造技术作为机械制造业的一项重要技术领域，将面临各种新任务、新课题。

2.1 对市场的快速响应能力

瞬息万变的市场促使交货期成为竞争力诸因素中的首要因素。为适应市场需求，已有的并行工程、快速原型成形技术、客户化生产方式将得到广泛应用。随着国际互联网的发展与应用，电子商务技术与手段将在企业快速响应能力中进一步扩展。网上询价、网上签约、网上采购、网上交易将大大缩短经营周期和降低生产成本。随着电子商务的发展，与之相配套的第三方物流，将替代企业原有的许多仓库、储运系统，而为实现JIT（准时制）创造了更好的条件。对市场快速响应能力的大小，是企业国际市场竞争力的重要标志。

2.2 超精密加工技术

被加工零件的尺寸精度高于0.1μm、表面粗糙度Ra小于0.025μm以及所用机床定位精度的分辨率和重复性高于0.01μm，称为超精密加工，亦称之为亚微米级加工技术，并正在向纳米级加工发展。

超精密加工所能达到的精度、表面粗糙度和加工尺寸范围，是一个国家制造技术水平的重要标志之一。超精密加工广泛用于国防军事工业、航空航天工业、计算机芯片、磁板基片、光盘基片等。

现代机械制造中，提高产品的性能、质量、可靠性、自动化程序等均有赖于超精密加工。因此，超精密加工也是先进制造技术的基础和重要支柱之一。

2.3 先进成形与改性技术

成形与改性技术包含了铸造、塑性成形、连接、热处理、表面改性等，成形与改性技术是先进制造技术的一项重要内容。机械产品的零部件，通常都要通过成形与改性才能具有所需形状及实用功能。成形技术已从生产零件毛坯、接近零件形状，向直接制造零件的净成形方向发展。有专家预测，塑性成形与磨削加工相结合，将取代大部分中小零件的切削加工。

先进成形技术与节能、节材、绿色制造密切相关，是当今世界在发展先进制造技术中的关键课题之一。

2.4 环境适应性的挑战

我国机械制造业不仅要解决自身生产过程中的污染和资源浪费问题，更重要的是要为社会提供在全寿命周期内没有污染、节约资源的各类产品。为提高制造企业的环境适应性，有关部门提出了四个准则：不可再生资源应用降低到最低限度；能源消耗最少；对空气和水的污染最低；使工作和生产环境绿色化。绿色产品的设计和绿色制造在21世纪将提到重要议事日程。首先要研究绿色产品、绿色制造的设计理论和方法、产品的描述和建模技术，以及建立绿色产品数据库和绿色产品、绿色制造的评价系统。

2.5 虚拟制造技术和网络制造技术

虚拟制造技术是以计算机仿真技术为前提，在计算机上实现对产品设计、加工和装配、检验、使用全部生命周期的统一建模和仿真。缩短产品开发周期，降低生产成本，提高生产效率。

网络制造是虚拟制造的重要组成部分，针对某一市场需要，利用以网络为标志的国际互联网，把分散在不同地区的现有设备资源、智力资源和各种核心能力，按资源优势互补的原则，灵活而迅速地组合成一种超越空间约束、统一指挥的经营实体--网络联盟企业，以便快速出产品、出效益。网络制造将成为21世纪国际竞争的重要手段之一。

2.6 制造资源的柔性和可重构性

未来社会所需要的不再是目前实行的强制性标准化产品，而是前所未有的非标准化产品和服务。这将导致单一同类规格的大量消耗市场，裂变为一系列满足不同需求的细分市场，细分市场又进一步强化了产品的多样化。个性化需求和不确定的市场环境，要求克服设备资源沉淀造成成本升高的风险。先进制造工艺、智能化软件和柔性自动化设备、柔性发展战略，构成未来企业竞争的软、硬件资源。制造资源的柔性和可重构性是21世纪企业装备的显著特点。

2.7 综合自动化技术

综合自动化技术包含产品研究与过程开发自动化、生产过程和设备自动化、管理自动化等方面。综合自动化是提高劳动生产率的强大手段，是21世纪支持和推动以信息为特征的先进制造技术发展的核心技术。发展先进制造技术与综合自动化技术，实现我国制造业改造升级，已成为制造业界的共识。

21世纪的制造业综合自动化，将主要围绕以下四个方面有所创新和发展应用：①综合自动化总体与集成技术；②产品研究与过程开发自动化技术；③生产过程和设备自动化技术；④管理自动化技术。几点思考与建议

3.1 发展先进制造技术任重道远

50年来，特别是改革开放20年来，我国机械制造业已形成门类比较齐全的机械制造体系。我国基础工业部门80%以上的装备，农业部门绝大部分装备由国内提供，机械产品已成为我国对外出口的支柱之一。我们已经打下了工业化的初步基础，但从整体上，工业化的任务还远未完成，制造业的人均GDP和增加值还很低，而要进一步提高劳动生产率和人民的生活水平，实现工业化的历史使命，还有很长一段路要走。我国振兴机械制造业有待时日，发展先进制造技术任重道远。

3.2 突出两个重点

发展先进制造技术任务繁重，要从实际情况出发，突出重点。超精密加工和精密成形技术、综合自动化和系统管理技术是重中之重。因为两者与下列因素密切相关：

第一，增强核心竞争力。精密、超精密加工技术，是许多国防和民有高级产品的关键技术。所能达到的精度，标志国家的技术水平和竞争实力。

第二，环境适应性关系重大。精密成形技术，可大大减少环境污染，节能节材。

第三，提高劳动生产率。综合自动化技术和系统管理技术，体现现代信息技术改造传统产业的具体途径，提高产品质量和生产效率，提高劳动生产率。

第四，既重视具体技术，也重视管理技术。

3.3 重视教育与培训

据1998年统计，机械工业全部国有企业及销售收入在500万元以上的非国有企业达4.92万家，职工1408万人，其中工程技术人员约占7.5%，亦即100万人左右。职工技术水平和素质的提高直接影响企业的产品质量、生产效率和总体发展水平。而在已经加入WTO的今天，教育与培训更为重要与迫切。

教育与培训要引入市场机制。一方面要坚持持证上岗、竞争上岗；另一方面要建立市场机制，自觉接受新知识、新技术的培训，为择业、应聘创造条件。

国家有关部门要制订继续教育的法律法规，规范教育培训市场。重视教育与培训，规范教育与培训市场，是推进先进制造技术，振兴机械制造业，实现国家工业化的长远大计。

3.4 自主开发与创新是另一个重要主题

在机械制造业，产品自主开发与创新的重要性和迫切性早已被政府部门和工程技术界、企业领导人、教育界理解和关注。有两个情况值得我们进一步思考：一是科技管理部门发现，多年来新产品、新技术的创新点绝大部分来自早期科研项目或前期预研；二是先进制造技术以“制造技术”为主体，对产品开发设计，主要提供方法和手段，如CAD、CAPP、PDM等。因此，自主开发与创新在机械制造业可能是另一个主题。建议有关部门和学术团体对制造业自主开发与创新的内涵、机理、机制、方法、形式和经验等，做广泛深入的学术探讨与交流。从这一重要角度，与发展先进制造技术一起，共同推动制造业的发展。

先进制造技术范文 篇6

1.先进制造技术的构成有哪些？

答：(1)主技术群：①设计技术群；②制造工艺技术群；

(2)支撑技术群：①信息技术；②标准和框架；③机床和工具技术；④传感器和控制技术；

(3)制造基础技术：①质量管理 ②用户/供应商交互作用 ③工作人员培训和教育 ④监督和评测 ⑤技术获取合理用

2.狭义的制造和广义的制造的概念是什么? 答：狭义的制造，是指生产车间内与物流有关的加工和装配过程；

广义的制造，则包含市场分析、产品设计、工艺设计、生产准备、加工装配、质量保证、生产过程管理、市场营销、售前售后服务，以及报废后的回收处理等整个产品生命周期内一系列相互联系的生产活动。

3.制造系统的结构、功能和过程是什么？

答：结构：是制造过程所涉及的硬件、软件、人员所组成的具有特定功能的有机整体。功能：输入制造系统的资源通过制造过程输出产品

过程：制造生产的运行过程，包括市场分析、产品设计、工艺规划、制造装配、检验出厂、产品销售、售后服务、报废、回收、再利用等。

4.现代设计技术内涵是什么？

答：现代设计技术是以满足应市产品的质量、性能、时间、成本、价格综合效益最优为目的，以计算机辅助设计技术为主体，以知识为依托，以多种科学方法及技术为手段，研究、改进、创造产品活动过程所用到的技术群体的总称。

5.现代设计技术的体系结构是什么？

答：(1)基础技术：是指传统的设计理论与方法。(2)主体技术：计算机科学与设计技术结合产生技术

(3)支撑技术：指现代设计方法学、可信性设计技术、试验设计技术。(4)应用技术：是针对实用目的解决各类具体产品设计领域的技术

6.CAE技术的基本概念是什么？

答：CAE仿真技术是以数学理论、相似原理、计算方法、评估理论为基本理论，以计算机技术、信息技术、图形图像技术、系统工程技术以及与仿真应用领域有关的专业技术为基础，以计算机和各种物理效能设备为工具，利用系统模型对实际的或设想的系统进行动态试验研究的一门多学科综合性交叉技术。

7.成组工艺的基本概念是什么？

答：把尺寸、形状、工艺相近似的零件组成一个个零件族(组)，按零件族制订工艺进行生产制造，扩大了批量，减少了品种，提高了劳动生产率。

8.CAPP定义是什么？

答：向计算机输入被加工零件的原始数据、加工条件和加工要求，由计算机自动进行编码、编程直至最后输出经过优化的工艺规程卡片的过程。

9.CAPP在CAD/CAM集成系统中的作用是什么？

答：CAPP是连接CAD与CAM之间的桥梁和纽带。CAPP系统能直接接收CAD的零件信息，进行工艺规划，生成有关工艺文件，并以工艺设计结果和零件信息为依据，经过适当的后置处理，生成NC程序，从而实现CAD/CAPP/CAM 系统集成。

10.基于成组技术的派生式CAPP系统的基本工作原理是什么？ 答：(1)系统要预先对现有零件进行分组。(2)每个零件族或样件有一通用的标准工艺规程。(3)存储样件信息文件、样件标准工艺规程文件。(4)检索标准工艺规程。

(5)从标准工艺规程中筛选派生出当前零件的工艺规程。(6)输出工艺过程。

11.创成式CAPP系统基本工作原理是什么？

答：创成式系统的工艺规程是根据系统的决策逻辑和制造工程数据信息生成的。制造工程数据信息主要是有关各种加工方法的加工能力和对象、各种设备及刀具的适用范围等基本知识。决策逻辑以程序代码(一般的创成式CAPP系统)或者以规则的形式存入相对独立的工艺知识库，供主控程序调用。向创成式系统输入待加工零件的信息后，系统能自动生成各种工艺规程文件，用户不需或略加修改即可。

12.检索式CAPP基本工作原理和特点是什么？

答：派生式CAPP系统的基本原理是将设计好的零件标准工艺进行编号，存储在计算机中。当制定零件的工艺过程时，可根据输入的零件信息进行搜索，查找合适的标准工艺。

第二次作业

13.反求工程的含义是什么？

答：针对已有样件，可利用三维数字化测量仪器准确、快速地测量出产品外形数据，在逆向软件中构建曲面模型，再输入CAD/CAM系统进一步编辑、修改，由CAM生成刀具NC代码送至数控机床（CNC）制作所需模具，或者由快速成型机将样品模型制作出来。

14.说明逆向工程的接触式测量方式的特点? 答：接触式测量不受样件表面的反射特性、颜色及曲率影响，配合测量软件，可快速准确地测量出物体的基本几何形状，如面、圆柱、圆锥、圆球等。接触式测量的机械结构及电子系统已相当成熟，有较高的准确性和可靠性。

接触式测量的缺点有：① 确定测量基准点而使用特殊的夹具，测量费用较高。② 测量系统的支撑结构存在静态及动态误差。③ 检测某些轮廓时，可能会有先天的限制。④ 以逐点进出方式进行测量，测量速度慢。⑤ 测头尖端部分与被测件之间发生局部变形影响测量值的实际读数。⑥ 不当的操作容易损害样件,也会使测头磨耗、损坏。

15.说明逆向工程的非接触光学测量方式的特点? 答：非接触光学测量有如下优点：① 没有测量力，② 测量速度和采样频率较高，③ 不必进行测头半径的补偿。④ 不少光学测头具有大的量程。⑤ 同时探测的信息丰富。

但非接触式测量也还存在一些缺点：① 测量精度较差。② 使用CCD作探测器时，成像镜头的焦距会影响测量精度。③ 非接触式测头是接收工件表面的反射光或散射光，测量结果易受环境光线及工件表面的反射特性的影响，噪声较高，噪声信号的处理比较麻烦。

16.高速加工定义？

答：尚无统一定义，一般认为高速加工是指采用超硬材料的刀具，通过极大地提高切削速度和进给速度，来提高材料切除率、加工精度和加工表面质量的现代加工技术。

17.简述高速切削特点

答：(1)随切削速度提高，单位时间内材料切除率增加，切削加工时间减少。(2)随切削速度提高，切削力减少，减少工件变形。

(3)切屑以很高的速度排出，切削热大部分被切屑带走，给工件的热量大幅度减少，工件的热变形相对较小。(4)高速切削加工可大大降低加工表面粗糙度，加工表面质量可提高1～2等级。(5)高速切削可加工淬硬钢铁件，18.高速切削对刀具的要求有哪些？

答：(1)高速切削时速度和自动化程度高，要求刀具应具有很高的可靠性。并要求刀具的寿命高，质量一致性好，切削刃的重复精度高。(2)刀具应具有很好的高的耐热性、抗热冲击性能和良好的高温力学性能。(3)刀具应具有很好的断屑、卷屑和排屑性能。(4)刀具材料应能适应难加工材料和新型材料加工的需要

19.高速切削加工的实时监控系统内容有哪些？

答：(1)切削力监测以控制刀具磨损，机床功率监测亦可间接获得刀具磨损信息；(2)主轴转速监测以判别切削参数与进给系统间关系；(3)刀具破损监测；(4)主轴轴承状况监测；

(5)电器控制系统过程稳定性监测等。

20.高速回转刀具的结构特点有哪些？

答：(1)为了减轻所承受的离心力的作用，刀体材料的设计应减轻质量，选用比重小、强度高的刀体材料。(2)刀体结构应尽量避免贯通式刀槽，减少尖角，尽量减少机夹零件的数量。刀体的结构应对称于回转轴。刀片和刀座的夹紧、调整结构应尽可能消除游隙，并且要求重复定位性好。

(3)刀体结构和刀片夹紧结构可靠。刀体与刀片之间的连接配合要封闭，刀片夹紧机构要有足够的夹紧力。(4)用于高速切削的回转刀具必须经过动平衡测试。

21.电火花加工的原理是什么？

答：在绝缘液体介质中进行，自动进给调节装置使工件与工具电极之间保持适当的放电间隙，当在电极和工件之间施加很强的脉冲电压时，就会击穿介质绝缘强度最低处形成瞬间火花放电，电流密度很大，放电区能量高度集中，瞬时温度达10000－12000℃，工件和电极表面金属放电点就被熔化，甚至汽化而被蒸发。

这些熔化或汽化的金属在电、热、流体、化学等各种力的作用下被抛入工作液中冷却为金属小颗粒，然后被工作液迅速冲离工作区，使电极和工件表面形成一个个微小的凹坑，同时放电过程中，电压又随之迅速降为零，介质绝缘性能恢复，等待下一次放电。

如此反复，电极不断下降，工件不断被蚀除，最后就在工件上复制出了电极形状型腔内形，达到成形加工的目的。

22.电火花线切割的加工定义是什么？

答：电火花线切割加工直接利用电能对金属材料进行加工，同属蚀除加工。线切割采用细金属丝为电极，线切割可以加工带有一定锥度的型孔或型芯等。线切割加工时，一方面线电极对工件不断地上下移动，另一方面装夹工件的十字工作台，由数控伺服电动机驱动，在x、y方向实现进给，使线电极沿加工图形的轨迹，对工件进行切割加工。

23.电火花线切割的加工特点有哪些？ 答：(1)不需要制造成形电极；(2)不需考虑电极损耗；

(3)能加工精密细小、形状复杂的通孔零件或零件外形；(4)不能加工盲孔

(5)一般采用一个电规准一次加工完成；

第三次作业

1.超精密加工对微量进给装置的要求是什么？

答：(1)微进给与粗进给分开，以提高微位移的精度、分辨率和稳定性；(2)运动部分必须是低摩擦和高稳定性，以便实现很高的重复精度；(3)末级传动元件必须有很高的刚度，即夹固刀具处必须是高刚度的；(4)工艺性好，容易制造；(5)应能实现微进给的自动控制，动态性能好。

2.电子束加工的特点要求是什么？

答：(1)电子束可实现极其微细的聚焦(可达0.1μm)，可实现亚微米和毫微米级的精密微细加工。(2)电子束加工主要靠瞬时热效应，工件不受机械力作用，因而不产生宏观应力和变形。

(3)加工材料的范围广，对高强度、高硬度、高韧性的材料以及导体、半导体和非导体材料均可加工。(4)电子束的能量密度高，如果配合自动控制加工过程，加工效率非常高。

(5)电子束加工在真空中进行，污染少，加工表面不易氧化，尤其适合加工易氧化的金属及其合金材料。

3.离子束加工的原理是什么？

答：离子束加工的原理与电子束加工基本类似，也是在真空条件下，将离子源产生的离子束经过加速后，撞击在工件表面上，引起材料变形、破坏和分离。由于离子带正电荷，其质量是电子的千万倍，因此离子束加工主要靠高速离子束的微观机械撞击动能，而不是像电子束加工主要靠热效应。

4.试论述制造自动化技术的内涵。

答：制造自动化技术是制造业的关键技术，是一个动态发展的过程。随着电子和信息技术的发展，特别是随着计算机的出现和广泛应用，制造自动化的概念已扩展为不仅包括用机器代替人的体力劳动和脑力劳动，而且还包括人和机器及制造过程的控制、管理和协调优化，以使产品制造过程实现高效、优质、低耗、及时和洁净的目标。

5.以FMS为例说明自动化制造系统的构成系统。答：(1)加工系统：组成FMS的自动化加工设备。

(2)工件储运系统：由工件库、工件运输设备和更换装置等组成。(3)刀具储运系统：由刀具库、刀具输送装置和交换机构等组成。(4)FMS的控制系统：采用计算机多层控制。(5)检侧与监控系统。

6.FMS刀具运储系统的主要职能是什么？

答：是负责刀具的运输、存储和管理，适时地向加工单元提供所需的刀具，监控管理刀具的使用，及时取走已报废或刀具寿命已耗尽的刀具，在保证正常生产的同时，最大程度地降低刀具成本。

7.自动化制造系统总体设计的主要内容是什么？

答：确定加工对象的类型及范围；对所确定的加工对象进行工艺分析、制定加工方案；建立系统的功能模型和信息模型；确定设备类型及配置，进行系统总体平面布局设计；确定物流系统方案、控制系统方案、质量控制及监控方案；计算机通信网络及数据库管理系统设计；辅助装置的确定；对系统配置及运行方案进行计算机仿真以确定最佳方案；对系统进行可靠性分析；对系统进行风险分析和经济效益评估等。

8.工件储运系统在自动化制造系统中的作用是什么？

答：将被加工零件按系统的要求输送到所需要的设备进行加工或处理，对暂时不需要加工的工件进行有效的存储和管理，使其不仿碍其它工件的流动，对已加工完成的件要送出系统或送入仓库等。

9.CIMS系统的定义是什么？

答：计算机集成制造系统借助于计算机的硬件、软件技术，综合运用现代管理技术、制造技术、信息技术、自动化技术、系统工程技术，对企业的生产作业、管理、计划、调度、经营、销售等整个生产过程中的信息进行统一处理，并对分散在产品设计制造过程中各种孤立的自动化子系统的功能进行有机地集成，并优化运行，从而缩短产品开发周期、提高质量、降低成本，进而提高企业的柔性、健壮性和敏捷性，使企业在激烈的市场竞争中立于不败之地。

10.CIMS系统的由哪几部分功能组成？

答：(1)四个功能分系统：① 管理信息系统(MIS)；② 工程设计自动化系统；③ 制造自动化系统；④ 质量保证系统。(2)两个支撑分系统：① CIMS数据库系统；② CIMS计算机通信网络系统。

11.简述并行工程的概念。

答：并行工程是集成地、并行地设计产品及其相关的各种过程(包括制造过程和支持过程)的系统方法。这种方法要求产品开发人员在设计一开始就考虑产品整个生命周期中从概念形成到产品报废处理的所有因素，包括质量、成本、进度计划和用户要求。

12.PDM的定义是什么？

答：产品数据管理(PDM)以产品为中心，通过计算机网络和数据库技术，把企业生产过程中所有与产品相关的信息和过程集成起来，统一管理，使产品数据在其生命周期内保持一致、最新和安全，从而缩短产品研发周期、降低成本、提高质量、改善性能，使企业赢得主动权和竞争优势。

13.试述精益生产的内涵。

答：精益生产的核心内容是准时制生产方式，这种方式通过看板管理，成功地制止了过量生产，实现了“在必要的时刻生产必要数量的必要产品”的目标，从而彻底消除产品制造过程中的浪费，以及由之衍生出来的种种间接浪费，实现生产过程的合理性、高效性和灵活性。精益生产是一个完整的技术综合体，包括经营理念、生产组织、物流控制、质量管理、成本控制、库存管理、现场管理等在内的较为完整的生产管理技术与方法体系。

14.简述敏捷制造的基本概念？

答：敏捷制造(Agile Manufacturing)，以柔性生产技术和动态组织结构为特点，以高素质、协同良好的工作人员为核心，实施企业间网络集成，形成快速响应市场的社会化制造体系。

15.简述MRP-II的基本思想？

先进制造技术的概念 篇7

在一个国家的企业生产力构成中, 制造技术的作用一般占60%左右。专家认为, 世界上各个国家经济的竞争, 主要是制造技术的竞争。人们往往用AMT来概括先进制造技术AMT (Advanced Manufacturing Technology) 。具体地说, 就是指集机械工程技术、电子技术、自动化技术、信息技术等多种技术为一体所产生的技术、设备和系统的总称。主要包括:计算机辅助设计、计算机辅助制造、集成制造系统等。AMT是制造业企业取得竞争优势的必要条件之一, 但并非充分条件, 其优势还有赖于能充分发挥技术威力的组织管理, 有赖于技术、管理和人力资源的有机协调和融合。

二、先进制造技术发展中的关键技术

1. 成组技术GT (Group Technology) 是一门生产技术科学, 利

用事物间的相似性, 按照一定的准则分类成组, 同组事物采用同一方法进行处理, 以便提高效益的技术, 称为成组技术。它研究如何识别和发掘生产活动中有关事务的相似性, 并对其进行充分利用。即把相似的问题归类成组, 寻求解决这一组问题相对统一的最优方案, 以取得所期望的经济效益。

成组技术应用与机械加工方面, 其是将结构、材料、工艺相近似的零件组成一个零件族 (组) , 按零件族制定工艺进行加工, 扩大批量、减少品种、便于采用高效方法、提高劳动生产率。这就为提高多品种、小批量生产的经济效益提供了一种有效的方法。

2. 敏捷制造 (AM)

敏捷制造AM (Agile Manufacturing) 是指制造业采用现代通信手段, 通过快速配置各种资源 (包括技术、管理和人) 以有效、协调的方式响应用户的需求, 实现制造的敏捷性。敏捷制造的目标是企业能够快速响应市场的变化, 根据市场需求, 能够在最短时间内开发制造出满足市场需求的高质量的产品。敏捷制造包括产品制造机械系统的柔性、员工授权、制造商和供应商关系、总体品质管理及企业重构。敏捷制造是企业在竞争中取得成功的核心能力。首先表现为企业面对变幻莫测的市场需求能迅速做出判断和反应;其次表现为企业具有有效、迅速的整合各方面资源并进行生产的条件和能力。

3. 并行工程CE

并行工程 (Concurrent Engineering) 是对产品及其相关过程 (包括制造过程和支持过程) 进行并行、一体化设计的一种系统化的工作模式。在传统的串行开发过程中, 设计中的问题或不足, 要分别在加工、装配或售后服务中才能被发现, 然后再修改设计, 改进加工、装配或售后服务 (包括维修服务) 。而并行工程要求产品开发人员在一开始就考虑产品整个生命周期中从概念形成到产品报废的所有因素, 包括质量、成本、进度计划和用户要求。并行工程的目标为提高质量、降低成本、缩短产品开发周期和产品上市时间。

4. 快速成型技术 (RPM)

快速成形技术又称快速原型制造 (Rapid Prototyping Manufacturing, 简称RPM) 技术, 诞生于20世纪80年代后期, 它不同于传统的用材料去除方式制造零件的方法, 是基于材料堆积法的一种高新制造技术, 被认为是近20年来制造领域的一个重大成果。它利用所要制造零件的三维CAD模型数据直接生成产品原型, 并且可以方便地修改CAD模型后重新制造产品原型, 是集机械工程、CAD、逆向工程技术、分层制造技术、数控技术、材料科学、激光技术于一身, 可以自动、直接、快速、精确地将设计思想转变为具有一定功能的原型或直接制造零件, 从而为零件原型制作、新设计思想的校验等方面提供了一种高效低成本的实现手段。即, 快速成形技术就是利用三维CAD的数据, 通过快速成型机, 将一层层的材料堆积成实体原型。

5. 虚拟制造技术 (VMT)

虚拟制造技术 (virtual manufacturing technology, VMT) 是以虚拟现实和仿真技术为基础, 对产品的设计、生产过程统一建模, 在计算机上实现产品从设计、加工和装配、检验、使用整个生命周期的模拟和仿真。这样, 可以在产品的设计阶段就模拟出产品及其性能和制造过程, 以此来优化产品的设计质量和制造过程, 优化生产管理和资源规划, 以达到产品开发周期和成本的最小化, 产品设计质量的最优化和生产效率最高化, 从而形成企业的市场竞争优势。尽管虚拟制造技术的出现只有短短的几年时间, 虚拟制造的应用将会对未来制造业的发展产生深远的影响。

6. 智能制造 (IM)

智能制造 (IM) (Intelligent Manufacturing, IM) 是制造技术、自动化技术、系统工程与人工智能等学科互相渗透、互相交织而形成的一门综合技术。其具体表现为:智能设计、智能加工、机器人操作、智能控制、智能工艺规划、智能调度与管理、智能装配、智能测量与诊断等。智能制造渊于人工智能的研究。一般认为智能是知识和智力的总和, 前者是智能的基础, 后者是指获取和运用知识求解的能力。智能制造应当包含智能制造技术和智能制造系统, 智能制造系统不仅能够在实践中不断地充实知识库, 具有自学习功能, 还有搜集与理解环境信息和自身的信息, 并进行分析判断和规划自身行为的能力。智能制造技术的研究开发对于提高生产效率与产品品质、降低成本, 提高制造业市场应变能力、国家经济实力和国民生活水准, 具有重要意义。

三、结束语

制造技术不仅是衡量一个国家科技发展水平的重要标志, 也是国际间科技竞争的重点。我国正处于经济发展的关键时期, 制造技术是我们的薄弱环节。只有跟上发展先进制造技术的世界潮流, 将其放在战略优先地位, 并以足够的力度予以实施, 才能尽快缩小与发达国家的差距, 才能在激烈的市场竞争中立于不败之地。总之, 在我国研究和发展先进制造技术势在必行。

摘要：制造技术不仅是衡量一个国家科技发展水平的重要标志, 也是国际间科技竞争的重点, 本文介绍了先进制造技术包含的关键技术。

关键词：敏捷制造,并行工程,快速成型技术

参考文献

[1]2010全国机械装备先进制造技术 (广州) 高峰论坛论文汇编[C], 2010年[1]2010全国机械装备先进制造技术 (广州) 高峰论坛论文汇编[C], 2010年

先进制造技术的概念 篇8

关键词：先进制造技术 车辆工程 教学改革 课程内容

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）06（c）-0152-02

1 先进制造技术课程背景

20世纪80年代末，美国为了应对其制造业所遭遇的挑战，达到促进经济持续健康发展和增加就业的目的，提出了发展先进制造技术（Advanced Manufacturing Technology，AMT）以增强其制造业在国际上的竞争力，由国家科学工程技术委员会（FCCSET）主持开始实施先进制造技术计划。随后，欧美日等国家纷纷跟进。

先进制造技术是现代制造技术的总称，涵盖了制造的各方面，包括工程设计、制造工艺、管理技术、物流技术和相关学科的支撑技术和支撑环境。

国际生产工程学会（International Institution for Production Engineering Researeh，CIRP）统计表明，当前先进制造系统和先进制造模式多达30余种[1]。特别是我国近十年来制造业迅猛发展，越来越多的先进制造技术应用到生产中。

汽车制造是先进制造技术最主要的应用领域之一。近年来，我国汽车制造业发展迅速。根据国家工业和信息化部发布的汽车工业数据显示，2014年我国汽车总产量为2372.29万辆，同比增长了7.3%，同时汽车销量为2349.19万辆，同比增长了6.9%，产销量均位列世界第一。其中，前六强为上汽、东风、一汽、长安、北汽和广汽，其销量分别为558.37万辆、380.25万辆、308.61万辆、254.78万辆、240.09万辆和117.23万，占2014年全国汽车销售总量的79.2%。然而，我国自主品牌轿车的销量为277.44万辆，仅占轿车销售市场的22.4%，同比反而下降了17.4%。因此，国产汽车的自主知识产权的设计制造技术亟待提高和加强。相应地，作为培养创新人才的高校这方面的课程需要加强。

2 先进制造技术课程现状

为了让学生能够了解和掌握相关的技术，从20世纪90年代起，许多高校就开始面向本科教学相继开设了《先进制造技术》课程，来满足工业企业生产的要求。

一直以来，先进制造技术教材的特点是内容全面，但是重点不突出。大多数教材都是把先进制造技术分为几个主题技术群，即现代设计技术、先进制造工艺和制造自动化技术。该分类方法是1994年由美国工业技术委员会提出的[2]。然而，时至今日，先进制造技术发展了20年，许多新涌现出的技术尚未吸纳进现行的教材中。

先进制造技术之所以谓之先进，是因为它指的是动态的技术，是在不断吸收其它学科新技术的基础上体现其先进性，所以先进制造技术课程内容也应该是动态的，其教学内容应该随着相关技术的发展而不断更新[3]。

另一方面，现有先进制造技术的教材内容广泛，但没有考虑到行业特点，缺乏对应的案例，因此就成了泛泛而谈的一些基本概念介绍，造成学生感觉枯燥乏味的状况。

3 课程改革

3.1 教学内容改革

针对目前的课程现状与本校的行业特点，重庆交通大学机电学院着重强调交通装备行业特色，对先进制造技术课程内容进行改革，以车辆制造（汽车、摩托车和轨道车辆）为导向，引入近年来车辆制造企业逐渐采用的新技术。

机械产品的制造分为三种方式：去除成形，整体成形和添加成形，对应的典型工艺分别为切削加工，材料成形（铸造、冲压等）和快速成形。当前几乎所有的先进制造技术教材都包含了去除成形和添加成形的内容，例如高速加工、精密加工和快速成形，但是现有教材却始终忽略了材料成形技术。然而，汽车、轨道车辆等制造企业已经在开始使用这些新技术。因此，非常有必要对学生增加这方面的知识。

近年来，出现了许多先进材料成形技术，如渐进成形技术、多点成形技术、热冲压成形等[4]。因此，在教学内容中增加先进板料成形技术内容。

另外，近年来，随着节能环保日益受到重视，汽车轻量化成为当前的热点，研究内容之一就是轻量化材料的使用。而铝合金等轻量化材料的焊接完全不同于传统的钢质车身，因此例如搅拌摩擦焊等一些新的材料连接技术被应用于车身的焊装生产[5]。因此，在教学内容中增加先进连接技术内容。

3.2 流程教学法

现行教材内容组织在章节上基本上分为先进设计技术、先进制造工艺、制造自动化、先进生产管理技术和制造模式几部分[6]，然而企业生产实践中，各种技术的应用并没有明确的界限。为了让学生对这些技术的使用有一个完整的了解，在课堂教学中，打乱教材的组织顺序，以生产实际中制造流程来讲授相关技术。实践表明，流程教学法类似于案例教学法，更能激发学生的兴趣和学习主动性。

（1）产品开发阶段。从汽车概念设计开始，在车身造型阶段引入逆向工程技术和CAD建模技术，在车身结构设计时引入CAE技术，在样车制造阶段引入快速成型技术。

（2）生产准备阶段。针对工装夹具设计讲解成组技术和计算机辅助工艺设计CAPP，针对模具设计制造讲解CAM编程和数控技术。

（3）批量生产阶段。针对汽车三大部件：发动机、车身和底盘，以发动机为对象，讲解高速加工技术、超精密加工技术和特种加工技术。以车身冲压为例，讲解先进板料成形技术；以白车身焊接为例，讲解搅拌摩擦焊等先进焊接技术；结合焊接机器人讲解机器人技术。结合冲压生产线和总装生产线，讲解先进生产管理技术和先进制造模式。

通过上述教学内容和教学模式的改革，极大地调动了学生的兴趣，激发了学生的学习主动性，收到了很好的效果。

参考文献

[1]刘喜双，姚健.先进制造系统课程教学改革的研究与实践[J].教育探索，2010，8（230）：62-63.

[2]卢晨光，范久臣.改革先进制造技术课程教学体系学生实践创新能力[J].长春教育学院学报，2009，3：124-125.

[3]黄中华，谢雅.先进制造技术课程教学改革[J].湖南工程学院学报，2011，12：112-115.

[4]李光耀，王琥，杨旭静，等.板料冲压成形工艺与模具设计制造中的若干前沿技术[J].机械工程学报，2010，5：31-39.

[5]栾国红，郭德伦.搅拌摩擦焊技术在中国的发展和推广应用[J].航空制造技术，2014（17）：70-75.