上海先进制造

上海先进制造（精选8篇）

1.上海先进制造 篇一

先进制造技术课程论文

先进制造技术

——绿色制造

green manufacturing

摘要

当前，世界上掀起一股“绿色浪潮”，环境问题已经成为世界各国关注的热点，并列入世界议事日程，制造业将改变传统制造模式，推行绿色制造技术，发展相关的绿色材料、绿色能源和绿色设计数据库、知

识库等基础技术，生产出保护环境、提高资源效率的绿色产品，如绿色汽车、绿色冰箱等，并用法律、法

规规范企业行为，随着人们环保意识的增强，那些不推行绿色制造技术和不生产绿色产品的企业，将会在市场竞争中被淘汰，使发展绿色制造技术势在必行。下面通过举例简单说明绿色制造。

At present, the world set off a wave of “ green wave ”, the environment problem has become the focus of

attention of all countries in the world, and included in the schedule, manufacturing industry will change the

traditional manufacturing mode, the implementation of green manufacturing technology, related to the

development of green materials, green energy and green design database, knowledge base and so on the basis of

technology, production to protect environment improving resource efficiency, green products, such as green, green

refrigerators, and laws and regulations, standardize enterprise behavior, along with the people environmental

protection consciousness enhancement, the implementation of green manufacturing technology and production of

green products to the enterprise, will be eliminated in the market competition, the development of green

manufacturing technology be imperative.关键词：绿色制造Green manufacturing绿色产品 Green product制造技术Manufacturing technology世界 The world

一、引言

绿色制造技术是指在保证产品的功能、质量、成本的前提下，综合考虑环境影响和资源

效率的现代制造模式。它使产品从设计、制造、使用到报废整个产品生命周期中不产生环境

污染或环境污染最小化，符合环境保护要求，对生态环境无害或危害极少，节约资源和能源，使资源利用率最高，能源消耗最低。绿色制造模式是一个闭环系统，即原料－工业生产－产

品使用－报废－二次原料资源，从设计、制造、使用一直到产品报废回收整个寿命周期对环

境影响最小，资源效率最高，也就是说要在产品整个生命周期内，以系统集成的观点考虑产

品环境属性，改变了原来末端处理的环境保护办法，对环境

保护从源头抓起，并考虑产品的基本属性，使产品在满足环

境目标要求的同时，保证产品应有的基本性能、使用寿命、质量等。

二、绿色制造技术简介 定义：综合考虑环境影响和资源消耗的现代制造模式，其目

标是使得产品从设计、制造、包装、运输、使用到报废处理的整个生命周期中，对环境负面影响最小，资源利用率最高，并使企业经济效益和社会效益协调优化。

绿色制造，又称环境意识制造（Environmentally

Conscious Mannufacturing）、面向环境的制造（Manufacturing For Environment）等。它是一个综合考虑环境影响和资源效益的现代化制造模式，其目标是使产品从设计、制造、包装、运输、使用到报废处理的整个产品生命周期中，对环境的影响（负作用）最小，资源利用率最高，并使企业经济效益和社会效益协调优化。绿色制造这种现代化制造模式，是人类可持续发展战略在现代制造业中的体现。

国外绿色制造技术现状:国外不少国家的政府部门已推出了以保护环境为主题的“绿色计划”。1991年日本推出了“绿色行业计划”，加拿大政府已开始实施环境保护“绿色计划”。美国、英国、德国也推出类似计划。目前，在一些发达国家，除政府采取一系列环境保护措施外，广大消费者已热衷于购买环境无害产品的绿色消费的新动向，促进了绿色制造的发展。产品的绿色标志制度相继建立，凡产品标有“绿色标志”图形的，表明该产品从生产到使用以及回收的整个过程都符合环境保护的要求，对生态环境无害或危害极少，并利于资源的再生和回收，这为企业打开销路、参与国际市场竞争提供了条件。如德国水溶油漆自1981年开始被授于环境标志（绿色标志）以来，其贸易额已增加20%。德国目前已有60种类型3500个产品授予环境标志，法国、瑞士、芬兰和澳大利亚等国于1991年对产品实施环境标志，日本于1992年对产品实施环境标志，新加坡和马来西亚也在1992年开始实施环境标志。目前已有20多个国家对产品实施环境标志，从而促进了这些国家“绿色产品”的发展，在国际市场竞争中取得更多的地位和份额。

国际经济专家分析认为，目前“绿色产品”比例大约为5－10%，再过10年，所有产品都将进入绿色设计家族，可回收、易拆卸，部件或整机可翻新和循环利用。也就是说，在未来10年内绿色产品有可能成为世界商品市场的主导产品

三、绿色制造技术实例

1、模具的绿色制造

2、水溶性油漆

3、中水回用

4、金桥南厂联合站房冰蓄冷项目

5、东岳动力总成厂发动机测试方法改进

下面我们就来一起看看这几个领域是如何运用先进制造技术的：

首先是模具的绿色制造

由绿色制造的概念可知,“绿色模具”不仅仅指在使用时对环境的影响小,还应是从制造到报废的整个生命周期内对环境的破坏是最小的。因此,模具的绿色制造设计要求设计者在构思阶段就要优先考虑模具产品的环境属性(模具的可拆卸性、可再次回收性等等),然后再考虑原有应该考虑的模具产品应用的基本属性。总的来说,模具绿色制造的整个生命周期包括绿色设计、绿色制造、绿色包装、绿色维护和绿色回收、再处理等阶段。

模具的绿色设计:模具绿色设计对模具绿色制造有着非常重要的地位,这一步解决的好坏直接影响到最终利用模具加工产品的绿色生产问题。

模具材料的选择:模具材料的选择是模具产品设计的第一步。模具材料的“绿色程度”对最终产品的“绿色性能”具有非常重要的影响。因此,绿色模具设计必须建立在绿色模具材料基础上。绿色模具材料应是低能耗、低成本的材料,尤其是少污染的材料;是易加工和加工过程中无污染或少污染的材料;是易回收处理、可重复多次使用或可降解的材料。

模具的可回收性设计:模具的回收性设计是指在模具产品绿色的设计初期充分考虑产品中所用各种材料的回收、再利用的可能性、回收处理的方法、回收性的技术经济评估以及回收性的结构框架设计等有关一系列问题。这样就可在后续生产中尽可能节约材料,减少浪费。因此,因避免或不要过多使用铜、铅等有害或对环境有重污染的材料;尽可能减少所用材料的种类;避免使用与现有标准循环再回收过程中不相兼容的材料;多使用无需特殊工具的连接件;设计时尽可能允许使用现有的一些可重复利用的零部件等。

模具的绿色并行工程:绿色并行工程是现代绿色产品设计和开发的新模式,它的核心是并行一体化设计,强调产品设计及其相关过程同时交叉进行,即在设计阶段就要考虑整个生命周期中从概念形成到产品报废处理的所有环节和因素,如质量、成本、用户要求、环境影响、资源消耗状况等。因此,涉及产品整个生命周期的各个部分的小组成员必须协同工作。对于模具设计,不但需要模具设计小组成员之间进行讨论,协调产品的设计任务,而且其他部门如工艺、制造、质量等小组也要参与产品的设计工作,对产品设计方案提出修改意见等,从而使得整个模具设计工作一次成功。

接下来是：水溶性油漆

水溶性油漆以纯水为载体，相对于传统的溶剂性油漆而言，在降低生产工艺污染、促进环保安全两大方面有着不可比拟的优势，可最大限度地减少对自然环境污染和人体健康的损害。

2008年，上海通用汽车的3大基地油漆车间全部建成了代表国际环保先进水平的水溶漆生产线，北盛二期还是东北三省唯一采用该项绿色环保技术的工厂。较传统涂装工艺，其VOC（挥发性有机化合物）排放比传统的汽车涂装工艺可减少80%以上，废气排放浓度降低了500倍，辅以无铅电泳、无铬钝化、静电喷涂、废气焚烧净化等先进环保技术，实现了从源头有效控制和最大限度地减少了废气排放。以单车间年工作时间4800小时计，水溶漆可较油漆每年减少污染排放3000多公斤。与此同时，3大基地的中水回用设施采用国外先进的污水处理技术，各工厂的工业污水和生活污水全部实行了无害化处理，各项污染物100%稳定达标。

接下来是：中水回用

以上海通用汽车金桥南厂为例，采用国内外先进的污水处理技术，将部分处理后的水再深度处理和消毒作为中水，由厂区的中水管网系统供厂区所有的绿化、冲厕、景观和设备的冷却等，不仅减少了自来水使用量，而且也大大减少了废水的排放。为确保中水的处理质量，在废水处理站中设置了养鱼缸，采用中水调养五彩金鱼，第一时间可以观察到中水的水质。经过不懈努力，在南厂的废水处理站中，一边是污浊的生产废水和污水在不断进入，经过工艺处理，一边源源不断排出透明晶亮的清水，鱼儿在其中欢快地游动。南厂日回用中水量达203立方米，占日污水向外排放量的24%，年减少COD排放量7吨，每年可以节省10万元的费用。正因为采取了绿色制造的技术使得其排放量大大降低。

接下来是：金桥南厂联合站房冰蓄冷项目

近年来，国内工业用电电价峰谷差较大，上海最高达到4.4倍。对此，金桥南厂采用了先进的冰蓄冷系统，在电力负荷很低的夜间用电低谷采用双工况制冷机制冷，将冷量以冰的形式储存起来。在电力负荷较高的白天或用电高峰期，把储存的冷量释放出来，以满足空调或工艺用冷的需求，也起到了转移电力高峰用电量、平衡电网峰谷差、削峰填谷的作用。

通过自控，实现夏季给空调冷冻水供冷、冬季给工艺系统供冷，过渡季既可以供空调也可以供工艺。冰蓄冷系统不仅可以转移电力高峰用电量，平衡电网峰谷差，这样全年36

5天不间断运行，可以最大程度地节约电费，年节约能源和减排费用65万元。2007年，金桥厂区通过工艺优化和生产生活节能等方面的措施，能耗费用与上一年相比，节约近2000万元。

最后是：东岳动力总成厂发动机测试方法改进

发动机生产启动阶段，零部件质量、机加工及装配质量的稳定性需要通过热试检测发动机性能指标。而进入批量生产后，各项质量皆稳定了，热试显得有些大材小用，且测试时间较长，还存在要消耗汽油、要建立消防装置、产生废气排放、发动机冷却液要定期更换、无负载的热试对正时缺陷等不敏感等缺陷。

随着发动机型号的增多，产量的增大，热试的不足日益显现。同期，质量体系的建立、深入、完善，零部件质量、机加工质量不断提高，发动机测试能够侧重于装配质量，新的测试方法由此孕育而生——冷试。冷测时，发动机自身不做功，而是由伺服电机驱动系统抓住（产品/工艺）飞轮，进而拖动发动机运转。各测试项目由相应的传感器测量，采集的信号送至后台的控制系统，按照既定的规定分析。冷测试技术具有几个优势特点：

一是方法新颖。发动机不做功，自身温度较低，不排出高温废气，测试能做得更深入，且能做热试无法做的测试，测试更全面。

二是技术先进。采集到的测试数据重复性更好，测试项目更多更全面，更利于发现缺陷，测试控制系统的分析更细致。

三是效益高。冷测试不消耗汽油，不排出高温废气，不消耗冷却液，不需要某些公用动力和消防安全设施。而且冷测台是全自动工位，无需专门的操作人员，只要少量的维修人员。通过采用冷试新方法，东岳动力总成厂收获的节能效益每年可达380万元。

四、总结

绿色制造能使产品生命周期内的环境影响达到最小,并能充分合理地利用资源,是21世纪制造业重要的发展方向,也是人类社会得以可持续发展的主要因素之一。模具设计和先进制造技术与绿色制造的有机结合结合是模具工业的发展必然,并将大大加快模具行业前进的步伐,真正实现高质量、少污染、短周期和低成本的目标。

而绿色产品是绿色制造中的结晶，所以要想做到绿色制造就必须做好绿色产品的开发制造。可见绿色制造是以保护环境和合理高效利用资源为目的的制造模式，涉及到产品的整个生命周期，它对产品的设计、材料的选择、生产工艺、生产设备、能源利用、废物产生、售后回收和处理等都有环境意识，有可持续发展意识。这样的产品(即绿色产品)在重视环保的今天才能得到社会的认可，才能得到消费者的认同，才能在市场竞争中取得优势。

五、参考文献

[1] 李伟主编.先进制造技术.北京:机械工业出版社,2005

[2] 刘飞.21世纪制造业的绿色变革与创新.机械工程学报,2000,36

[3] 朱伟,张质良,董湘怀等.模具绿色制造过程探讨.CMET.锻压装备与制造技术,2006

[4] 王广春,赵国群编著.快速成型与快速模具制造技术及其应用.北京:机械工业出版社,2004

[5] Suwat Jirathearanat et al.Visual processing application of rapid prototyping for visualization of metal forming processes[M].Journal of Materials Processing Technology, 2000

2.上海先进制造 篇二

1 先进制造技术的发展趋势

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,它是以信息技术为支撑,研究并改造作用于产品整个生命周期的所有技术的总称,它综合了机械、电子、信息生物、光学、材料、能源、环保、管理等领域的最新成果,目的是获得优质、高效、低耗、清洁的产品。21世纪先进制造技术的发展趋势体现在以下几个方面:

a) 精密化:20世纪60年代,一般加工精度为100μm,精密加工精度为1μm,超精密加工精度为0.1μm;到20世纪末,一般加工精度1μm,精密加工精度为0.01μm,超精密加工精度为0.001μm。在现代超精密机械中,对精度要求极高,如人造卫星的仪表轴承,其圆度、圆柱度、表面粗糙度等均达纳米级。譬如,电子制造中所要求的控制精度趋于纳米级、加工精度趋于亚纳米级。

精密和超精密加工技术包括精密和超精密切削加工、磨削加工、研磨加工以及特种加工和复合加工(如机械化学研磨、超声磨削和电解抛光等)三大领域。超精密加工技术已向纳米技术发展,近年来纳米技术的出现,促使超精密加工向其极限加工精度—原子级加工进行挑战。纳米技术促进了机械科学、材料科学、光学科学、测量科学和电子科学的发展。

b) 自动化:自动化技术自20世纪初出现以后,经历了由适合于单一品种大批量生产的刚性自动化、到多品种小批量的柔性自动化、多品种变批量的综合自动化的发展过程,自动化技术的成功应用,极大地提高了产品的生产率,有效地向用户提供优质产品,同时还可以完成高危工作环境的任务。对于像汽车、发动机这样生产批量较大的行业的自动化,可通过机床自动化改造、使用自动机床、组合机床、自动生产线来完成。小批量生产自动化可通过NC, IMS, MC, CAM, FMS, CIM, IMS等来完成。未来的自动化将更多的考虑“人-机-环境”等的协调关系。

c) 网络化:制造过程中的市场开发、原料采购、产品设计、零件加工、机器装配、成品销售等环节,已不局限于一个企业、一个集团或者是一个国家,借助网络技术,特别是Internet,跨越不同的企业之间存在的空间差距,组织、管理和利用分散在各地的制造资源,建立灵活有效、互惠互利的异地、跨国界动态企业联盟,通过企业之间的信息集成、业务过程集成、资源共享,对企业开展异地协同的设计制造,网络营销、供应链管理等提供技术支撑环境和手段,实现产品商务的协同、产品设计的协同、产品制造的和供应链的协同,极大地缩短了产品的研制周期,降低了研制费用,提高整个产业链和制造群体的竞争力。

d) 集成化:随着时间的推移,在传统制造工艺技术不断发展的基础上,将计算机技术、信息技术、新材料技术和管理技术等有机融合于产品生命周期中去,形成多专业学科的交叉渗透的技术综合体,先进制造技术其内涵跨越了传统制造技术和企业及加工车间的边界,它是一个包含从市场需求、创新设计、工艺技术到生产过程组织与监控、市场信息反馈、企业文化在内的工程系统;是以先进制造工艺、计算机应用技术为核心的信息、设计方法、工艺技术、能源工程及相应的工程管理技术集成的现代制造工程[1]。

e) 智能化:信息时代借助机器实现人的脑力劳动部分机械化和自动化,使人摆脱繁琐的计算和分析,有更多的精力从事创造性劳动。智能化是制造技术的发展趋势之一,智能化促进了制造系统的柔性化,使它具有更为完善的判断与适应能力,保证制造系统以最佳的状态在运行过程。

f) 绿色化:绿色制造是人类社会可持续发展战略在现代制造业中的体现,绿色织造主要涉及到资源的优化利用、清洁生产和废弃物的最少化和利用,对产品而言,绿色制造覆盖产品的设计、生产、包装、运输、流通、消费及报废等整个产品生命周期。

在绿色设计方面,选择绿色无毒、无污染、易回收、可再用或易降解的材料;提高产品的可拆卸性能,产品只有通过拆卸和分类才能较彻底地进行材料的回收和零部件的再循环利用;设计时充分考虑产品的各种材料组分的回收利用的可能性、回收处理方法及工艺、回收费用等与产品有关的一系列问题,从而达到简化回收处理过程、减少资源浪费、对环境无污染或少污染的目的。

海湾战争期间,美国陆军支援大队在短短3个月时间内,利用再制造技术恢复了战区70%的损坏装备,日本富士施乐公司对可再利用的零部件进行修复和处理后循环再使用,利用率达到50%以上,拥有旧零部件的复印机产量达到总产量的25%。美国对钢铁材料报废产品的再制造已经取得显著效果;节省能源47%～74%,减少大气污染86%,减少水污染76%,减少固体废料97%,节省水量40%。

为减少切削加工过程中切削液对环境的污染,出现了最小量润滑切削、干切削、低温喷射液氮磨削、气体射流冷却切削等绿色切削和磨削加工技术,切削加工过程中没有或只有微量的切削液。与传统的湿切削相比,降低了加工成本,避免了废液的处理。

2 先进生产制造模式

在社会经济快速发展和市场竞争日益激烈的今天,制造企业仅仅依靠改进工艺、提高装备水平是满足不了上述要求的,必须从总体策略、组织结构、管理模式等方面适应市场的要求,制造模式是指企业体制、经营、管理、生产组织和技术系统的形态和运作模式。

a) 精益生产(LP):1990年美国麻省理工学院詹姆斯等花了5年时间考察全球近百家汽车制造厂,在《The Machine That Changed the World》一书中提出精益生产概念。并依此来描述日本丰田汽车公司生产方式,认为日本20世纪80年代成功的原因在于采用了新型的生产模式。

精益生产的的特点是:1)以人为本,调动所有员工的积极性和创造性;2)重视顾客需要,按顾客的需要提供适销对路的产品,并提供优质服务;3)精打细算,消除制造过程中一切冗余的人、物、活动、岗位、时间、空间,要求工人一专多能,实现完美生产;4)精益求精,追求制造过程中各个环节和全过程的不断完善,及时解决问题,实现零废品、零库存和产品的多样化。

b) 敏捷制造(AM)与虚拟企业(VE):20世纪80年代,为了恢复美国制造业在全球的领导地位,由美国国防部组织了里海大学和通用汽车公司等13家大公司为核心的有100多家公司参与的联合研究组,最终于1991年完成了《21世纪制造业发展战略》报告并提交美国国会,此报告提出了“敏捷制造”的概念。

敏捷制造的特点:1)需求响应的快捷性,快速响应市场当前和未来可预知需求,开发、生产符合用户设计或订货要求的产品;2)制造资源的集成性,不仅是企业内部的资源共享与信息集成,还包括企业间的各种资源集成起来,实现技术、管理和人的集成,从而在产品的生命周期内,最大限度地满足用户的需要;3)组织形式的动态性,为赢得机遇性市场竞争,利用信息技术和网络技术,实现不同组织和企业间的动态组织,它随任务的产生而产生,并随任务的结束而结束,这种超越空间的互利互惠、协同作战、资源互补的联合组织,被称为虚拟企业,又称为动态联盟。

1993年,美国圣地亚国家实验室、联合信号公司联合实施了遥测装置敏捷制造示范项目,在13个月内设计和制造了新型集成遥测处理器,项目成本比预算降低了30%多,生产时间比以前的生产方式减少50%,生产效益提高好几倍。

2000年2月,通用汽车公司、福特汽车和戴姆勒—克莱斯勒终止各自的零部件采购计划,转向共同建立零部件采购的电子商务市场(采购环节的动态联盟),同年4月,雷诺—日产公司决定加盟该电子商务市场,交易处理成本由原来的每笔100～150美元降低到5美元,每台汽车的制造成本至少可以降低1200美元。

c) 集成制造(CIM)与智能制造(IM):1974年,美国的哈林顿博士在《Computer Integrated Manufacturing》一书中提出计算机集成制造(CIM)的概念。集成制造的两个基本观点是:1)系统观,企业的各个经营环节,从市场、产品的开发、加工制造、管理、销售及服务都是一个不可分割的整体,需要统筹考虑;2)制造信息观,企业整个生产经营过程,实际上是信息采集、传递和加工处理的过程。

CIM是企业组织、管理和实现现代化生产的新模式,它将企业的人、技术、管理三要素以及信息流、物料流、价值流有机地集成在一起,逐步实现企业全过程的计算机化综合,它能使企业在总体优化的前提下,寻求局部优化并达到全局优化运行,以获得最大效益。

IM是在20世纪80年代人工智能技术广泛应用的基础上产生的,它的特点是:制造的各个环节的高度柔性化、高度集成化和智能化,通过计算机来模拟人类专家的智能活动,对制造问题进行分析、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,并对人类专家的制造智能进行收集、存储、完善、共享、继承与发展。

3 结语

近年来,中国先进制造技术在政府的引导和扶持下,得到快速的发展和重大突破。计算机辅助设计技术(CAD)在制造业普遍应用,我国开发了一批性能优异的三维CAD, CAPP和CAM系统,数控机床和柔性制造系统也取得了丰硕的成果。基础技术和系统技术方面的发展,极大地推动了制造业的现代化。发展和推广先进的制造技术要站在信息技术科技革命、纳米科技革命和生物科技革命的高度,充分认识先进制造技术需要的是创新型人才,实施先进制造模式的人才建设是关键。

摘要：阐述了先进制造技术内涵和技术特点、先进制造技术应用现状、发展趋势和先进制造模式。

关键词：先进制造技术,先进制造模式,制造业,自动化技术

参考文献

[1]张永伟.先进机械制造技术及发展模式[J].山东电大学报,2001(1):57-58.

[2]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):1-5.

[3]王太隆.先进制造技术[M].北京:机械工业出版社,2006.

3.上海飞机制造有限公司 篇三

入选理由 围绕企业发展战略，通过岗位练兵比武、高师带徒、职业技能比赛、外派培训、高技能人才培训班、首席技师及工作室等项目活动，加快技能人才队伍培养，为企业发展提供智力保障。

亮 点 坚持技能培训与岗位实践相结合，在生产一线锻炼和培养高技能人才。上飞公司特别注重在生产一线开展形式多样的岗位技能实训、练兵比武活动，使技能人才水平在实践锻炼中得到提高。公司专门成立竞赛委员会并组建各专家小组实施各项竞赛计划，同时积极组织各车间开展选拔活动。同时，在紧缺、关键技能岗位开展“高师带徒”活动，鼓励老师傅在生产实践中进行传、帮、带，加强对青年后备技能人才的培养。坚持赴外培训与跟产跟飞相结合，加大高技能人才培训力度。一是选派优秀民机总装制造技能人才到境外航空企业参加短期培训，二是派送技能骨干前往国内供应商单位跟产、试飞基地跟飞，三是在系统内组织青年工人到海军航空工程训练基地参加航空机务基础培训。坚持基础培训与提高培训相结合。一方面定期开办后备技师、高级技师培训班，根据岗位能力要求开展培训项目，着力培养关键、紧缺岗位技能人才。另一方面，与上海交通大学、南京航空航天大学等合办“先进制造技术”学习班、“航空机务班”等，为高技能人才提供学历进修、专业学习的机会。

相关链接 上海飞机制造有限公司隶属于中国商用飞机有限责任公司，并为其下属的三大中心之一：总装制造中心。上飞公司作为主制造商，参与研制了ARJ21-700新型涡扇支线飞机，并承担总装制造、试验试飞、交付等任务。公司同时承担着C919大型客机项目的总装制造和部件制造任务。

4.先进制造技术范文 篇四

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？

5.先进制造系统综述 篇五

文献综述

先进制造技术综述 概述：

先进制造技术是指自动化技术、微电子技术、信息技术等先进技术给传统的制造技术带来的各种变化。具体地来说，就是指集合了电子技术、自动化技术、机械工程技术、信息技术等多种先进技术为一体的设备、技术和系统的总称。其内容包括：集成制造系统、计算机辅助设计系统以及计算机辅助制造系统等。先进制造技术是制造业企业在市场经济中取得竞争优势的必要条件之一，它的优势是能充分发挥组织管理的技术威力，能够将管理、技术和人力资源的有机协调和融合。先进制造技术特点：

（1）先进制造技术的发展过程并非是一成不变的，这是一个动态的过程，通过不断吸取各种高新技术成果，并将之渗透到产品的设计、制造，产品的生产管理以及市场营销领域之中，并实现优质低耗、清洁、优质、高效的生产。

（2）先进制造技术是新世纪形成的技术系统，它的产生为了提高制造业的综合效益，赢得国际市场的竞争中优势。

（3）先进制造技术并不仅限于制造过程的本身，它还涉及到了产品从市场调研、产品的设计、工艺的设计、加工制造以及售后服务等的所有内容。

（4）先进制造技术特别强调了信息技术、计算机技术和现代系统管理技术，在产品的设计、制造和生产管理等方面的应用。

（5）先进制造技术强调了各专业学科之间的相互渗透、相互融合和淡化，并最终消除彼此之间的界限。

（6）先进制造技术特别强调了环境保护，并要求其产品是所谓的“绿色” 产品，要求其生产过程是绿色环保型的。先进制造技术的发展历程

3.1 先进制造技术的形成

制造业是现代国民经济和综合国力的重要支柱[1]，它创造了国民生产总值的1/3,工业生产总值的4/5,提供了国家财政收入的1/3。由此可见,制造技术水平的高低将对 先进制造技术综述

文献综述

一个国家的经济实力和科技发展产生重要的影响。制造技术将会主宰一个国家的命运，因而，各国政府都极为重视先进制造技术的研究和发展。先进制造技术起源于20世纪80年代的美国,它的提出为提高制造业的竞争力，促进国家经济的增长。先进制造技术通过不断地吸取计算机、信息、自动化、新材料和现在传统管理技术，并将其综合应用于产品的研究与开发、设计、生产、管理和市场开发、售后服务，同时能取得社会经济效益的综合技术[2]。

3.2 先进制造技术的现状

我国的制造业经过数十年的努力，已经具有了相当的规模，积累了大量的技术与经验。但是随着经济发展的全球化，因为我国有着巨大的市场和丰富的劳动力资源，国外的资金、产品、技术大量的涌入我国，使我国的本土企业面临前所未有的竞争局面。这样的竞争局面就要求企业的产品质量更高，更新换代更快，价格更低，交货更及时和服务质量更好。近年来，虽然我国的制造业不断的引进并采用了先进的制造技术，但是与工业发达的国家相比，仍然存在着巨大的差距。目前我国的企业的制造技术依旧较为落后,优质且高效的低耗工艺的普及率还不足10%, 数控机床、精密设备的普及率不足5%,高档数控机床有90%以上依赖于进口;大型成套装备技术严重落后, 而且高档、大型仪器设备大多依赖进口。中档产品以及许多关键零部件, 国外产品占有我国市场60%以上的份额等等[3]。这些都制约着我国先进制造业的发展。先进制造技术是现代制造业的关键技术,这已经成为衡量一个国家综合实力和科技发展水平的重要标志,为提高一个国家的国际地位起着举足轻重的作用。为适应21世纪对制造技术的需要,先进制造技术的总趋势是向系统化、集成化、智能化方向发展[4]。

3.2 先进制造技术的发展趋势

先进制造技术未来的发展趋势有多个方面。对产品本身而言, 应包括“精”、“极”、“文”这三点，具体来说就是：精确化，极端化和人文化。对制造过程而言, 应包括“绿”、“快”、“省”、“效”这四点，也就是：绿色环保，快速，节省，高效。对制造方法而言,应包括“数”、“自”、“ 集”、“网”和“智” 这五点,即：数字化，自动化，集成化，网络化，智能化[5]。

先进制造技术综述

文献综述 计算机集成制造系统

计算机集成制造系统是在信息技术和自动化技术的基础上，通过计算机技术将分散在产品设计制造过程中的各种子系统有机地集成起来，形成了适用于多品种、小批量的生产，能够更好地实现整体效益的集成化和智能化的制造系统。自1960年以来, 制造业为解决其自动化面临的难题, 应用了一系列以计算机技术为内核的新技术, 这些新技术主要有: 数控、分布式数控、原材料需求计划、制造资源计划、计算机辅助设计和计算机辅助制造、计算机辅助工程、计算机辅助工艺过程设计和机械制造成组技术, 以及机器人等[6]。快速成型技术

快速成型技术，产生于20世纪80年代的后期，是基于“离散—堆积”原理和增材制造的一种新的成形方法，又被称为分层制造技术和自由实体制造技术[7]。就目前而言，发展应用地比较成熟的快速成型技术主要有：三维打印技术、熔融堆积成型技术、叠层实体制造技术、光固化快速成型技术、选择性激光烧接技术等等。针对特种性能金属材料关键件的直接制造，快速成型技术发展出了多种新工艺，如激光选区熔化、激光熔覆快速制造和电子束选区熔化技术等[8]。目前的快速成型技术之中仍存在着许多问题，例如：快速成型技术的专利保护体制已成为快速成型技术集成的发展障碍；快速成型件的精度不够高；快速成型的材料性能不够理想快以及快速成型软件的开发问题等。展望该技术的进一步走向,它的发展目标应该是以实现各类产品或零部件的低成本、高精度、快速、直接的成型制造。为此, 快速成型技术进一步的研究和开发重点:优化产品信息的采集与处理，开发新的成型材料，提高成型制造采用的能源性能，研究新的成型制造方式，开发经济、高效的快速成型制造系统等[9]。

6纳米制造技术

纳米技术是当今世界最有前途的技术之一，世界各国相继投入巨资进行研究。纳米加工技术所要涉及的是纳米材料, 其中包括了几何尺寸和纳米功能等方面的技术,即纳米粒子的尺寸范围至少有一维是1100nm(1微米的千分之一到百分之十),并且具有纳米功能的材料[10]。纳米加工技术的发展对纳米粒子的理论研究提出了新的要求[11]。其中包括纳米粒子与纳米溶液的结构模型。先进制造技术综述

文献综述 绿色环保制造

绿色环保制造技术是指在保证产品的成本、质量以及产品的功能的前提下，综合考虑了资源的使用效率以及对环境造成的影响的现代制造模式。绿色制造技术与传统制造技术最大的区别是：传统制造是一个从生产一流通一消费一废弃的开式模式，而绿色制造则使产品从开发设计一生产制造一包装一使用维修一报废后，以及回收利用的整个产品生命周期中最大限度地减少对环境的负面影响，同时原材料和能源的利用效率最高[12]。绿色制造的核心是在产品生命周期过程中实现“4R”减量化(Reduce)、重用(Reuse)、再生循环(Recycle)和再制造(Remanufacturing))[13]。绿色制造是实现生态工业和社会可持续发展的关键技术 ,它的发展正在引起人们的高度重视。生物制造

生物制造是一门将生命科学、材料科学、信息技术、生物智能技术等融入到制造领域中而形成的新兴交叉科学，它以各种相关领域的技术及理论为基础科学支撑，结合先进的研究成果、制造技术、理论及方法生产出具有特定功能及生物活性的组织和器官[14]。生物制造作为21世纪先进制造领域的学科前沿，在应用方面取得了一定的成绩，但还存在生物学对结构复杂生物个体和生物机理的认识不深入不彻底[15]。相关研究领域发展不协调、不均衡，材料种类有限，新材料与生物体之间的融合性能有限制，生物制造技术缺少先进的加工方法，生物制造对加工的速度和加工的精度要求较严，且生物制造的费用昂贵等方面的问题。先进制造技术综述

文献综述 个人总结

先进制造技术融合了众多的高新技术，涉及到了制造业中的产品的从生产到销售的整个生命周期，能够实现洁净、灵活、高效、低耗的生产，同时也提高了企业对多变的市场的应对能力和竞争能力。先进制造技术,最终目的是提高动态变化的市场的适应性和竞争力,以确保持续稳定生产，对市场变化可以做出更敏捷的反应,以及追求最好的生产效率,提高企业的竞争力。先进制造技术比传统的制造技术更强调技术与管理的结合,更加强调生产过程的组织和管理系统的简化和合理化,从而形成一系列的先进制造模式。随着世界自由贸易体系的进一步完善,和全球运输系统和通信网络的完善,制造业的全球化必将形成。

先进制造技术综述

文献综述

参考文献

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－48．

6.先进制造技术（共） 篇六

先进制造技术研究现状及发展趋势

摘要：本文介绍了先进制造技术的概念和它的特点，以及我国与国外先进制造技术的概况，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。

一 引言

资源、环境、人口是当今人类社会面临的三大主要问题,由于人们的生活条件得到大大的提高，对身边的物质条件要求也越来越高，以至于传统的制造技术已经达不到人们的物质文明方面的要求，而且传统的制造技术往往又是消耗不可再生能源的根源所在。因此，根据人们对精神和物质的追求，我们不得不发展先进制造技术一满足人们的各种需求。近些年来，我们为了更高的物质追求，消耗了很多的能源，一直破坏了我们身边的生态环境。让人们时刻感觉到自己的生存存在着威胁。因此为了改善环境来满足自己和后代的生存需求。近年来 ,围绕生态环境问题 ,人们提出了 “既满足当代人的需求 ,又不对子孙后代满足其需要之能力构成危害的发展”的“可持续发展战略”。可持续发展战略的思想具有极为丰富的内涵,它将生态环境与经济发展联结为一个互为因果的有机整体,认为经济发展要考虑到自然生态环境的长期承载能力,使环境和资源既能满足经济发展的需要,又使其作为人类生存的要素之一而直接满足人类长远生存的需要,从而形成了一种综合性的发展战略。

特别是机械制造行业，创造人类财富的支柱产业 ,正在大量消耗人类社会的有限资源 ,并且是造成当前环境污染问题的主要根源之一。为此 ,机械行业实施可持续发展战略已势在必行。因此，先进制造技术是机械行业的发展趋势。同时机械制造业是国民经济最重要的基础产业，而机械制造技术的不断创新是机械工业发展的技术基础和动力。随着科学技术的进步以及新的管理思想、管理模式和生产秘史的引进，近年来，先进制造技术在机械加工领域中的应用越来越广泛，越来越深入。那么，到底什么是先进制造技术呢？

先进制造技术是研究产品设计、生产、加工制造、销售使用、维修服务乃至回收再生的整个过程的工程学科,是以提高质量、效益、竞争力为目标,包含物质流、信息流和能量流的完整的系统工程。先进制造技术是为了适应时代和市场的需求，对制造技术不断优化及推陈出新以提高竞争能力，从而形成的动态的、相对的概念。先进制造技术的特点主要体现在：

一、动态性。

二、广泛性。

三、实用性。

四、集成性。

五、系统性。

六、高效灵活性。

七、先进性。

我国制造科学技术有日新月异的变化和发展，确立了社会主义市场经济体制，但与先进的国家相比仍有一定差距，为了迎接新的挑战，必须认清制造技术的发展趋势，缩短与先进国家的差距，使我国的产品上质量、上效率、上品种和上水平，以增强市场竞争力，因此，对制造技术及制造模式的研究和实施是摆在我们面前刻不容缓的重要任务，以实现我国机械制造业跨入世界先进行列。

二 我国与国外先进制造技术的现状 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。主要体现在如下几个方面：

一、管理方面。

二、设计方面。

三、制造工艺方面。

四、自动化技术方面。

五、创新能力方面。

六、成套设计方面。

七、完整的体系方面。

但是，尽管我国与工业发达国家相比还存在落后现象，我国还是不断努力创新不断培养高技能人才经过努力还是掌握了一批先进的重大成套设备的核心技术，为我国以后先进制造技术的再次发展腾飞做好了铺垫。

2.国外先进制造技术的现状与研究进展

世界一些发达国家都在进行现代制造技术的研究与探索，从管理体制、经营理念、实际方法、方案评价、制造手段等方面总结经验，探索新思路，先后提出了各种先进制造技术。

上世纪80年代中后期，美国制造业国际竞争力大大下降，引起美国政府与社会各界的高度重视。为此，美国政府决定大力发展先进制造技术。而且在1994年美国国家最高科技决策机构（国家科学技术委员会）指定气所属的民用工业技术委员会制订国家级先进制造技术发展战略，其主旨有如下四点：

1)支持国家实验室、大学与工业界联合研究开发先进制造技术；

2)通过国家级工业服务网络帮助企业快速采用先进制造技术； 3)开发并推广有利于环境保护的制造技术；

4)积极实施与工程设计和制造相关的教育与培训计划。

随后在1996年，美国国家先进制造联合会又发表了《面向21世纪的美国工业力量》白皮书，建议美国今后硬重点发展集成产品与过程开发、并行工程、敏捷企业哲理、虚拟产品开发、快速成型与过程仿真、可扩展的企业体系结构、综合资源规划、产品数据交换标准、高速网络、人工智能、传感器数据融合、专家系统、电子数据交换、纳米/微米制造技术、高级控制器、全能制造系统的制造单元技术，重点发展柔性制造技术与系统。再看德国工业，德国也是工业强国，与美国、欧洲、亚洲其他国家的竞争中，为继续保持传统制造业的经济增长，积极采用行动，将更多的精力和资源投入到更新的先进制造技术上来，积极推动工业界采用信息技术改造传统技术与制造企业，并制订了相关的计划。日本是亚洲工业最发达的国家，它早在1989年就发起过“智能制造系统”计划，研究开发全球化制造、下一代制造系统、全能制造系统等技术；1995年日本通产省发起旨在推动工业基础研究的“新兴工业创造型技术研究开发促进计划”；2004年又启动了“新产业创造战略”，为制造业寻找未来战略产业。这也引起了美国、欧洲、日本在机械制造技术上新一轮的竞争。

自20世纪80年代末，国际上提出先进制造技术的概念以来，以CAD/CAM技术、快速原型制造技术、柔性制造技术、计算机集成制造系统技术、虚拟制造、绿色制造、敏捷制造等为代表的一系列薪金制造技术在诸多国家和地区得到迅速的发展和广泛的应用，并逐步实现了柔性化、自动化、敏捷化、虚拟化。进入21世纪后，以计算机技术、网络技术和通信技术等为代表的信息技术、生物技术及新材料技术，被应用于制造业的各个领域，是制造技术发生了质的飞跃，制造生产模式发生重大的变化。

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。

三 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。四 我国先进制造技术的发展状况和趋势

1、发展状况

当今人类社会已经进入知识经济时代，全球竞争异常激烈，制造业作为我国的战略产业面临着剧烈的挑战并经历着一场深刻的技术变革。特别是在我国加入WTO以后，形势显得更加严峻。我国的装备制造业经过数十载的努力，已具有相当规模，积累了大量的技术和经验。但是随着经济全球化的发展，由于我国的巨大市场和丰富的劳动力资源，国外技术、资金、产品大量涌入，企业面临着前所未有的国内外激烈的竞争局面。近年来我国的制造业不断采取先进制造技术，但和工业发达的国家相比，仍然存在一个阶段性的整体上的差距。1.管理体制方面。工业发达国家国有企业所占比重较小，绝大部分企业是规范的股份公司。然而我国却恰恰相反，装备制造业存在着带根本性的问题，制造业的人均劳动生产率远远落后于发达国家，产业主题技术依靠外国，国有企业深化改革远没有到位，企业集中度低，大型骨干企业少围绕大型骨干企业的中小企业群体也未形成。2.企业经营管理方面。我国只有少数大型企业局部采用了计算机堵住管理，多数中小型企业仍处于经验管理阶段，远远落后于发达国家。3.产品开发设计方面。我国采用CAD/CAM技术的比例较低，在应用技术及技术集成方面的能力还比较低，相关的技术规范和标准的研究制定相对滞后。例如在产品仿求过程中，我国海缺乏一种创造性思维，仿求似乎就是跟着别人后面抄袭，而且达不到在各方面所希望的标准。日本在这方面就做得好，虽然也是仿求，但是日本的却能很好的运用别国的新产品创造出比原有产品性能、外观、体形更好的产品，这就是差距。

4.加工自造工艺方面。我国对高精密加工、精细加工、微细加工、微型机械和微米纳米技术、激光加工技术等一些新型技术外国发达国家已经成熟的技术在我们国家的普及率不高，还在学习、开发阶段。

2、发展趋势

进入21世纪发达国家已经开始网络化、集成化、绿色化、极端化、智能化的发展，然而我们国家还相对落后，那么我们就要有一个明确的发展目标。根据我国的基本国情，人口众多，但素质人才匮乏；我国是一个制造业大国，但不是制造业强国，制造技术水平低下，自己的研发产品很少，主要集中在国防航天等高层领域，而且在很大程度上都是仿求外国一些技术；我们国家还是一个新兴国家，体制不完善，缺乏科学管理；特别是在技术引进过程中，指导思想不正确，盲目的引进，让我国的制造业发展走了很多弯路，缺乏自主创新。因此，我们应该在科学的引进外国的技术之外要有创新精神，改变一直落后于外国技术的现状，要发展我们中国化的独立技术，特别是在先进制造技术方面。随着电子、信息等高新技术的不断发展。然而市场需求个性化与多样化，那么我国未来制造技术发展的总趋势简单的来讲就是向精密化、信息化、虚拟化、网络化、智能化、绿色集成化、全球化的方向发展。那么我国就要采取一些可行的措施来改善我国的发展现状措。措施如下：

1.要以信息化、集成化为基础加大对现有制造业的改造。自1990年代以来，先进制造技术在我国就得到了广泛的应用，并且取得可很大的成效，但是其应用很多只局限于各单项技术，并没有充分发挥其应有的潜力。而且各单项技术也是在不同部门之间各行其是。为此，我们应该要在现有基础上实现CAD、CAPP、CAM、NC、G等各项技术集成的计算机集成制造技术。

2.要加强科学管理和技术创新，树立人力资源是第一资源的思想。人在生产力中是最活跃的因素，是财富的创造者，因此我们应该首要树立把人力资源作为第一资源的思想。

3.要不断进行理论创新。无论是从各发达国家的振兴还是发展来看，只有在基础理论方面有新的创新和突破，才能使制造业处于领先地位，才能在市场竞争中立于不败之地。理论创新是先进制造技术发展的基础，面对国际上复杂的竞争环境，我们必须要把握好制造业的未来发展趋势不断进行理论创新，开发新近的理论来武装我们的制造业，使自己在全球的这个大集体中立得住脚。

同时进入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。精密和超精密加工技术包括精密和超精密切削加工、磨削加工、研磨加工以及特种加工和复合加工(如机械化学研磨、超声磨削和电解抛光等)三大领域。超精密加工技术己向纳米(l nm=10-3μm)技术发展。纳米技术己在纳米机械学、纳米电子学和纳米材料技术得到了应用。因此，它促进了机械科学、光学科学、测量科学和电子科学的发展。

（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。对于批量较大的生产自动化，可通过机床自动化改装、应用自动机床、专用组合机床、自动生产线来完成。小批量生产自动化可通过NC、MC、CAM、FMS、CIM、IMS等来完成。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。制造过程的实质是对制造过程中各种信息资源的采集、输入、加工和处理过程，最终形成的产品可看作是信息的物质表现，因此可以把信息看作是一种产业，包括在制造之中。为此一些企业开始利用网络技术、计算机联网、信息高速公路、卫星传递数据等实现异地生产。使生产分散网络化，以适应高柔性生产的需要。

（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。所谓柔性，是指一个制造系统适应各种生产条件变化的能力，它与系统方案、人员和设备有关。系统方案的柔性是指加工不同零件的自由度。人员柔性是指操作人员能保证加工任务，完成数量和时间要求的适应能力。设备柔性是指机床能在短期内适应新零件的加工能力。

（五）集成化

集成是综合自动化的一个重要特征。集成的作用是将原来独立运行的多个单元系统集成一个能协调工作的和功能更强的新系统。集成不是简单的连接，是经过统一规划设计，分析原单元系统的作用和相互关系并进行优化重组而实现的。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。

五、结论

7.《先进制造技术》课程教学探讨 篇七

关键词：先进制造技术,教学内容,考核方式

引言

制造业是国民经济的基础产业, 制造技术的水平和制造业的实力反映一个国家的生产力水平、国防能力, 决定着国家的经济竞争力和综合国力的强弱。由于传统的以大批量生产为特征的制造技术和制造模式已显得无法适应现代市场环境的严峻挑战, 从而引发了制造技术、制造模式和管理技术的剧烈变革, 先进制造技术就是在这样的环境下提出来的新观点[1]。

随着我国制造业的迅猛发展, 先进制造技术和现代管理方法在生产中的应用越来越多, 充分表现出开设先进制造技术这门课程的重要性, 因而很多学校开设了《先进制造技术》这门课程。先进制造技术是制造业在传统制造技术基础上不断吸收现代科技与管理技术的最新成果, 并综合应用于产品制造全过程, 以实现优质、高效、低耗、清洁、敏捷的生产, 从而提高敏捷化竞争能力的制造技术的总称。它的产生、发展以及在制造业日益广泛的运用, 使它成为工程技术人员理应掌握的专业知识。但目前由于先进制造技术课程涉及的内容多, 哲理深奥, 覆盖面广等原因, 使得学生在学习的过程中理解和掌握比较困难, 同时由于先进制造技术在生产实际中的应用还不普遍, 学生的感性认识欠缺, 对学习的兴趣不高, 普遍感到枯燥难懂, 注意力难以持久, 因而学习效果不好。怎样使学生在有限的时间内学到更多的知识, 培养良好的创新意识和能力, 对先进制造技术课程进行教学内容和教学手段的改进显得十分重要。

1 教学内容

作为高等教育的重要组成部分, 当今的高等工程教育以造就新型工业化需要的基础宽、能力强、素质高的复合型人才为目标, 不仅要培养大量能够胜任现代各类工程建设的技术和管理工程师, 而且要为潜在的未来能够担当企业重任的总工程师营造训练环境[2]。而作为实际制造部门的建设者和管理者都应该全面了解制造业, 了解引起制造业巨大变革的新技术和新思想。先进制造技术作为一种动态技术不断吸收各种最新的技术成果, 那么作为介绍先进制造技术的《先进制造技术》课程也应该是一门动态的课程, 随着新科技、新理念的不断出现而不断更新、充实和发展。另外, 由于先进制造技术涉及产品的整个生命周期, 从市场调研、产品设计、工艺设计、加工制造、生产管理、售前售后服务到产品的回收等方方面面的内容, 因此先进制造技术课程的内容十分庞杂, 涉及许多其它学科的知识, 如管理科学、电子科学、材料科学、信息科学等, 在短短的几年里全部掌握是不可能的。对于教学内容的安排就显得尤为重要, 先进制造技术包含的内容非常广泛, 教学课时内不能全部介绍, 课堂教学只能选择有限的部分内容讲解。主要应涉及现代设计技术、先进成形制造技术、先进制造工艺技术、制造自动化、先进制造的模式与管理技术等的核心内容。

2 课堂教学方式

如何增加学生学习的动力, 渴望学习新知识和新技术, 首先就要转变传统的教师观与学生观, 教师不能只单纯地传授知识, 为人师表, 把学生当作被动受教育的客体, 应从教学中以教师为中心向以教师为主导, 学生为主体的转变, 从单一的专业教育向综合素质教育和通识教育的转变, 从以传授知识为主向全面地培养能力为主的转变, 从单一的培养模式向多层次、多方位的立体培养和因材施教的转变, 从封闭式教学向开放式教学转变。经过一段时间的探索, 确立了引导学生自主学、激励学生合作学、培养学生创造学这样三个目标, 把创新教育落实到课堂教育的实处。

(1) 课堂教学中发现许多学生在学习中缺乏明确的目标, 不能独立把握学习的重点和难点, 对此教师要加以提问并引导。

教学中引导学生明确想学什么和应该知道什么, 然后让学生选择自己感兴趣的部分内容自主学习, 在课余的时候收集相关的新知识和新技术, 在课堂中给予学生机会讲解。学生选择学习内容, 掌握了学习的主动权, 激发了学习兴趣, 改变了学生被动学习这种枯燥单一的教学形式, 使课堂教学从以教师为中心转变为以学生为中心。同时及时根据先进制造技术的发展修订和充实教学的内容, 既扩大了课程教学资源, 又加大了课堂教学的柔性。

(2) 在课堂上引入案例教学法, 通过生产实例提出需要解决的问题, 然后介绍解决问题的方法, 最后总结必要的结论和概念。

而避免传统的提出概念、解释概念、举例说明这一知识学习的三段论。这样可以让学生从死啃理论教学和书本中走出来。在课堂上中通过给定的问题情景, 鼓励学生以小组活动的形式运用已学的知识, 模拟解决问题的方法, 通过讨论共同找出结论。学习能力弱的同学碰到自己解决不好的问题时, 可以由能力较强的小组成员讨论解决, 也可以在其他小组同学的帮助下完成。小组讨论既可以让学生互补知识, 同时也锻炼了学生团队合作精神。

(3) 多媒体教学课件的应用。

那种以教师为中心、课堂为中心、书本为中心的教学模式已经不能适应现代课堂的需要, 而多媒体教学课件能较好地将文字、图像、声音、动画和视频信息等众多媒体的信息集于一体, 给学生提供一个生动逼真、内容丰富、交互性好的人机界面, 使学生的各个感官能够同时接受到大量的教学信息和丰富的知识, 能培养学生的想象能力、创新思维和创新意识。

虽然计算机辅助教学带来了许多新的变化, 但多媒体只不过是学习和教学的一种工具, 也不是所有的内容都适合应用多媒体。运用多媒体辅助教学对教师的业务水平提出了更高的要求。教师仍需适时地讲解难点和提醒学生在演示过程中注意观察重点, 并及时加以引导、启发、归纳和总结。

培养创新意识的教学方式也不是一成不变的。应根据具体授课内容而定, 多种教学方法有机结合、灵活运用。

3 考核方式

本课程考核由两部分组成:平时成绩50%+期末成绩50%。实行累加式考核制度, 变考知识为考能力, 避免一张考卷定终身。根据课程标准的要求制定相应的课题和要求, 设计有创造因素的开放式大作业, 在学习开始时由学生根据自己的兴趣选择课题。学生带着问题自主学习, 学生通过自己的作业对有关课题进行分析研究, 自己发现问题并提出解决方案。课程结束时完成的这份大作业可以反映学生对所学内容的掌握情况, 能体现学生的创新能力, 并作为评价学生平时成绩的重要依据。

小结

先进制造技术具有先进性、广泛性、实用性、系统集成性和动态性等特点, 是在传统制造技术、信息技术、自动化技术、现代管理技术等相互渗透、融合而形成的。《先进制造技术》这门课程也要随着先进制造技术的发展而与时俱进, 从教学内容、教学方法等方面进行改革, 使课堂教学质量得到变革性的提高, 从而培养出具备更强创新能力、综合能力、能适应环境变化的复合型人才。

参考文献

[1]王庆明等.先进制造技术导论[M].上海:华东理工大学出版社, 2007.

8.上海先进制造 篇八

2015年 8月 25日，上海市经济和信息化委员会正式发布了《关于上海加快发展智能制造助推全球科技创新中心建设的实施意见》。意见表示，上海市将从应用、装备和平台建设等层面全力发展智能制造，到 2020年，上海市智能制造体系在全国率先成形，并建设形成一批标志性智能制造示范工厂。同时，把上海打造成为对接“中国制造 2025”国家智能制造的示范基地，对接全球科技创新中心的全球智能制造的前沿阵地。

按照实施意见，在发展重点上，以应用为抓手、装备为支撑、网络为纽带、平台为载体和数据为驱动，重塑制造业竞争优势。在应用方面，将聚集汽车、钢铁、航空、航天和电子信息等领域，建设智能工厂或数字化车间，推广应用个性化定制、柔性化制造、异地协同开发和云制造等智能制造新模式。在网络方面，实现设备、加工对象、生产线、制造系统、产品、供应商和人之间的智能互联，形成以“服务互联网”和“物联网”为基础的智能传输网络。在数据方面，要通过加强新型传感器、数据采集板卡等工业数据采集器件和设备研发，建立面向重点行业的工业云，采集产品数据、运营数据、价值链数据以及外部数据，实现经营、管理和决策的智能优化。同时，鼓励制造企业发展与用户数据对接的“以销定产”、“个性化定制”等销售和服务模式。