先进制造技术及装备的发展现状及应用

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1、先进制造技术和装备的发展现状及应用摘要：机械制造业是国民经济的支柱产业，关乎一个国家的综合国力的强弱。随着社会的高速发展，各种先进制造技术相继产生，自建国以来，我国的机械制造业有了很大的提高，有了许多先进的制造技术，但和工业发达国家相比还存在着明显的差距。关键词：产生特点发展现状应用随着社会的发展和人类文明进程的加快，与人类生产生活息息相关的制造业正发生着巨大的变革。从石器时代，经历青铜和铁器时代，到蒸汽机时代，再到内燃机的发明，每一次生产的技术变革都对人类的文明起到极大的推动作用。特别是到了近现

2、代，随着通信技术的发展，电子计算机和集成电路的出现，以及运筹学、现代控制理论、系统工程等技术的产生和发展，制造业又迎来了一次新的飞跃。制造已经不再是传统意义上简单地将原材料变为成品的过程，而是在先进工程技术的基础上，集成包括信息技术、网络技术等各项新兴技术在内的生产活动，而且越来越多地融入先进制造哲理、先进管理技术以及先进生产模式。在近50年的发展过程中，逐渐形成了先进制造技术。在20世纪80年代末，国际上提出了先进制造技术的新概念，其最早起源于美国，美国根据本国制造业面临的挑战和机遇，对其制造业

3、存在的问题进行深刻的反省，为了加强其制造业的竞争力和促进国民经济的增长而提出来的，同时以计算机为中心的新一代信息技术的发展，推动了制造技术的飞跃发展，从而有了先进制造技术的概念。然后，先进制造技术相继在诸多国家和地区得到广泛的应用。先进制造技术(AMT）是指微电子技术、自动化技术、信息技术等先进技术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

4、统等。先进制造技术在发达国家已经达到了相当水平,已经实现了机械制造系统自动化。产品设计普遍采用计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助产品工程(CAE)和计算机仿真等手段,企业管理采用了科学的规范化的管理方法和手段,在加工技术方面也已实现了底层的自动化,包括广泛地采用加工中心(或数控技术)、自动引导小车(AGV)等。在这个基础上再提高制造系统的自动化水平,对于改善企业的TQCS(T—尽量缩短产品的交货时间或提早新产品上市时间、Q—提高产品质量、C—降低产品成本、S—提高服务水平)已无明显的作用。因此,

5、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、敏捷制造、并行工程等。我国的装备制造业经过数十年努力，也已具有相当规模，积累了大量的技术和经验。近年来，我国的制造业不断采用先进制造技术，但和工业发达国家相比，仍然存在一个阶段性的整体上的差距。在管理体制方面，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。而我国国有企业所占比重较大，装备制造业存在着根本性的问题，制造业的人均劳动生产率远远落后于发

6、达国家，产业主体技术依靠国外。在企业经营管理方面，工业发达国家广泛采用计算机管理，重视组织和管理体制、生产模式的更新发展，推出了准时生产（JIT）、灵敏制造（AM）、精益生产（LP）、并行工程（CE）等新的管理思想和技术。我国只有少数大型企业局部采用了计算机辅助管理，多数中小型企业仍处于经验管理阶段。在产品开发设计方面，工业发达国家不断更新设计数据和准则，采用新的设计方法，广泛采用计算机辅助设计技术（CAD/CAM），大型企业开始无图纸的设计和生产。而我国采用CAD/CAM技术的比例较低。在应用技

7、术及技术集成方面的能力较低，相关的技术规范和标准的研究制定相对滞后。在加工制造工艺方面，工业发达国家较广泛的采用高精密加工、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、电磁加工技术以及复合加工技术等新型加工方法。而我国普及率不高，尚在开发、学习阶段。例如：在高速超高速加工的各关键领域如大功率高速主轴单元、高加减速直线进给电机、陶瓷滚动轴承等方面总体水平同国外尚有较大差距；在超精密加工的效率、精度可靠性，特别是规格（大尺寸）和技术配套方面与国外比，还有相当大的差距。在加工机床和自动化

8、技术方面，工业发达国家普遍采用数控机床、加工中心及柔性制造单元（FMC）、柔性制造系统（FMS）、计算机集成制造系统（CIMS），实现了柔性自动化、知识智能化、集成化。我国尚处在单机自动化、刚性自动化阶段，柔性制造单元和系统仅在少数企业使用。相比美国、德国和日本等机床发达国家，我国数控机床产品在设计水平、质量、精度、性能方面差距较大。在高级数控系统、高速精密主轴单元、高速滚动部件和数控动力刀架等核心零部件方面，我国仍无法国产化，主要依赖于进口。近年来,制造工程领域的新技术像雨后春笋