先进制造技术的发展趋势及关键技术

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1、lO机械设计JOURNALOFMACHrNEDESIGN先进制造技术的发展趋势及关键技术温秉权，谢霞，王宾，许爱芬，路学成(军事交通学院装运机械系，天津300161)摘要：对未来先进制造技术的发展趋势——信息化，集成化、智能化，网络化、环保化等进行了分析探讨，并对先进制造技术中的几种关键技术一虚拟制造．纳米制造，绿色制造等进行了重点介绍，最后得出结论：我国只有利用先进制造技术改造传统产业，实现技术创新．机制创新，管理创新及人才创新，才能跻身世界制造强国．关键词：先进制造技术；智能制造；虚拟制造：绿色制造先进制造技术(AMT，AdvancadManuf

2、acturingTechnology)是制造业不断吸收信息技术和现代管理技术的成果．并将其综合应用于产品设计、生产、管理、销售、使用、服务乃至回收的制造全过程，以实现优质、高效、低耗、清洁、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。它集成了现代科学技术和工业创新的成果，充分利用了信息技术，使制造技术提高到新的高度。近年来，随着科学技术的迅猛发展和学科间的交叉融合，先进制造技术不断发展，呈现出一些新的特点和趋势，新技术、新概念层出不穷，如并行工程、敏捷制造、虚拟制造、智能制造、绿色制造等等都代表了AMT的发展方向。1先进制

3、造技术的发展趋势进入2l世纪后，全球化竞争日益加剧，市场需求越来越个性化与多样化．因此未来先进制造技术的发展趋势将是向着信息化、集成化、智能化、网络化、环保化的方向发展。1．1信息化当今时代是一个信息袖‘会，随着计算机、自动化与通讯网络技术在制造系统中的应用．信息的作用越来越重要。信息化的制造技术将是新世纪先进制造技术的主要发展方向。而且将有新的发展，主要表现为数字化制造技术和网络化制造技术的快速发展。近年来，信息技术不断地与制造技术相融合，使制造业日益走向数字化。采用数字化制造技术不仅能够满足市场需求多样化和个性化的趋势．还能够快速响应市场，降低生

4、产成本：将数字化技术注入产品也是提高产品精度和可靠性的有效途径，数字化产品既直观又方便，便于与计算机连接，通过计算机控制产品，进行信息处理及传递。例如，美国波音公司采用数字化制造技术，完成了波音777飞机的设计与制造。成功地实现了全球化异地协作，并且在三年内从设计到一次试飞成功，创造了飞机史上的一个奇迹。随着计算机网络技术的迅猛发展，Intcmct技术已成为制造业应用系统的重要支撑平台，是实现各种制造系统自动化的基础。基于Web技术的产品数据管理(PDM)系统、CAD／CAM系统、供应链管理系统、数据交换转换系统等成为产品的主流．专家预测，未来基于网

5、络制造的分布式网络化生产系统(DNPS，DistributedNetworkProductionSystem)将在生产中占主导地位。因此，以微电子技术、软件技术为核心，以数字化、网络化为特征的信息化制造技术将是先进制造技术的重要发展方向．1．2集成化未来的制造系统集成化程度更高，这种集成是“多集成”，即不仅包括信息、技术的集成，而且包括管理、人员和环境的集成．以前，在制造系统中，往往只强调信息和技术的集成，这是不够的。因为系统中不可能没有人，系统运行的效果及企业经营思想、运行机制、管理模式都与人息息相关，因此在技术上集成的同时，还应强调管理与人的集成

6、。只有将人、信息、技术、管理、环境等真正集成起来，融合成一个统一的整体，才能最大限度地发挥制造系统的综合能力。集成化生产将成为2l世纪占主导地位的生产方式。如计算机集成制造将得到进一步发展。1．3智能化所谓智能化，就是应用人工智能技术实现产品生命周期(包括产品设计、制造、发货、支持、用户到产品报废等)各个环节的智能化、生产设备的智能化，以及实现人与制造系统的融合及人在其中智能的充分发挥。智能化是未来制造技术的发展趋势之一。在现代机械制造业中，人们不仅需要摆脱繁重的体力劳动，而且需要从繁琐的计算、分析等脑力劳动中解放出来，以便用更多精力从事高层次的创造

7、性劳动。因此，生产制造系统的智能化是必然发展趋势，智能化将进一步提高制造系统的柔性化和自动化水平，使生产系统具有更完善的判断与适应能力。智能制造是这一趋势的典型代表。智能制造是制造系统柔性自动化和集成自动化的新发展和重要组成部分，因此未来智能制造将向智能集成的方向发展，未来智能制造的研究将着重于智能传感与检测(如智能传感器、智能传感与检测技术、光纤传感技术等)。i．4环保化环境问题是人类社会所面临的共同问题，是关系到人类生存的大问题，也是社会能否持续发展的重要问题。在国民经济中，制造业从业人员多、影响范围广．加上占用资源、消耗能温秉权，等：先进制造技

8、术的发展趋势及关键技术源的程度非其他领域可比，因而对人类居住的环境总体影响很大。虽然制造业为人类创造了大量的