浅析先进制造自动化技术

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1、浅析先进制造自动化技术吴开发天津人学机械学院机械制造及其自动化专业2011级硕士生摘要：先进制造口动化技术是先进制造技术的重要组成部分。木文主要介绍制造口动化技术的概念、发展历史及发展趙势,重点介绍数控技术。关键词：制造自动化数控技术0引言先进制造技术是传统制造业不断地吸取机械、信息、电子、材料、能源及现代管理等方面的最新技术成果，并将英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控制技术的总称。从本质上看可以说先进制造技术是在传统制造技术发展的基础上，不断吸取信息技术、自动化

2、技术与现代管理技术的结果发展而成的。从定义可知，制造自动化技术是先进制造技术的重要组成部分。研究并发展制造自动化技术，不仅能有力的促进我国工业自动化水平，同时由于国防工业急需制造自动化，进一步说还涉及到我国国家安全。1先进制造自动化技术概述1.1概念1936年，通用公司D.S.Harder出自动化的概念。从狭义来说就是用机器代替人的体力和脑力劳动。从广义来讲制造自动化系统是由一定范围的被加工对象、一定柔性和白动化水平的各种设备和高素质的人组成的一个有机整体，它接受外部信息、能源、资金、配套件和原材料等，在人和计算机控制系统的共同作用下，实现一定程度的柔性制造自动化

3、，最后输出产品、文档资料、废物和对环境的污染。从形式上说，先进制造自动化有三方面的含义：代替人的体力劳动；代替或辅助人的脑力劳动；协调、管理、控制和优化制造系统中的人机。从功能上说，其主要目标体系为TQCSEo其中T代表时间，表明采用自动化技术可以缩短产品制造周期，捉高生产率；Q代表质量；C为成本；S为服务，一是为市场服务，一是通过减轻劳动强度的方式为员工服务；E指环境，资源利用充分，环境污染少，绿色制造。在范围方面，制造自动化不仅涉及到具体的生产制造过程，而是涉及产品生命周期图1制造口动化系统典型组成如图1所示，典型制造自动化系统有以下几部分组成。①具有一定技术

4、水平和决策能力的人：制造自动化系统是人-机一体化的系统，对人的要求不是降低了，而是提高了。②一定范围的被加工对象:能在一定范围内适应被加工対象的变化。③信息流及其控制系统：信息流控制着物流，进而控制产品的制造质量④能量流及其控制系统：能竝流为物流过稈提供能量，以维持系统的运行。⑤物料流及物料处理系统：是系统的主要运作方式，是制造自动化系统规划的重要内容。1.2发展历史白动化水平1870*效址机床加工口远应《£厨机床工业轨网人计其4几败披50年代初期计殊机拉制计共机*At(CIMS)动化1)X('60年代屮期80年代初期90年代中期先进制造自动化的发展历史可分为以下

5、五个阶段：第一阶段（1870-1950）纯机械控制随着电液控制的刚性自动化加工单机和系统得到长足发展。1946年，苏联学者米特洛万诺夫提出成组生产工艺的思想，其成为制造自动化系统赖以生存和发展的重要技术之一。第二阶段（1952-1965）数控技术，特别是单机数控得到飞速发展。对多品种、小批量生产自动化意义重大。第三阶段（1967-1985）数控机床和工业机器人组成的柔性制造系统发展迅速。第四阶段（1985-I995）CIMS第五阶段（1995-）智能集成制造系统。1.3发展趋势近年来，制造自动化技术的研究发展迅速，其发展趋势可用“六化”简要描述。即制造全球化、制造

6、敏捷化、制造网络化、制造鹿拟化、制造智能化和制造绿色化。制造全球化的概念出于美日欧等发达国家的智能系统计划。近年来随着Internet技术的发展，制造全球化的研究和应用发展迅速。制造全球化包括的内容非常广泛，主要的有：市场的国际化，产品销售的全球网络正在形成；产品设计和开发的国际合作；产品制造的跨国化；制造企业在世界范圉内的重组与集成，如动态联盟公司；制造资源的跨地区、跨国家的协调、共享和优化利用；全球制造的体系结构将要形成。敏捷制造是一种面向21世纪的制造战略和现代制造模式，当前全球范围内敏捷制造的研究十分活跃。敏捷制造是对广义制造系统而言。制造环境和制造过程的

7、敏捷性问题是敏捷制造的重要组成部分。敏捷化是制造环境和制造过程面向21世纪制造活动的必然趋势。制造网络化，当前由于网络技术特别是Internet/Intranet技术的迅速发展，正在给企业制造活动带来新的变革，其影响的深度、广度和发展速度往往远超过人们的预测。基于网络的制造，包括以下几个方面：（1）制造环境内部的网络化，实现制造过程的集成。（2）制造坏境与整个制造企业的网络化，实现制造环境与企业中工程设计、管理信息系统等各子系统的集成。（3）企业与企业间的网络化，实现企业间的资源共享、组合与优化利用。（4）通过网络，实现异地制造。总之，制造的网络化，特别是基于In

8、terne