柔性增量再制造技术
柔性制造
柔性制造的现状及其发展趋势随着社会的发展与科技水平的提高,传统的制造技术已经不能满足人们日益增长的生活需求,许多人对产品的样式和功能都有了更高层次追求。
在计算机技术、微电子技术、机械制造自动化技术与通信技术日趋成熟的今天,柔性制造技术已经在国内外得到了广泛的认可并有着良好的发展趋势。
1.柔性制造的基本概念柔性制造技术是在自动化技术、信息技术及制造技术的基础上,将以往企业中相互独立的工程设计、生产制造及经营管理等过程,在计算机及其软件的支撑下,构成一个覆盖整个企业的完整而有机的系统,以实现全局动态最优化,总体高效益、高柔性,并进而赢得竞争全胜的智能制造技术。
柔性制造一方面是系统适应外部环境变化的能力,可用系统满足新产品要求的程度来衡量;另一方面是系统适应内部变化的能力,可用在有干扰(如机器出现故障)情况下,系统的生产率与无干扰情况下的生产率期望值之比来衡量。
“柔性”是相对于“刚性”而言的,传统的“刚性”自动化生产线主要实现单一品种的大批量生产。
柔性可以表述为两个方面,一个方面是指生产能力的柔性反应能力,也就是机器设备的小批量生产能力。
其优点是生产率很高,由于设备是固定的,所以设备利用率也很高,单件产品的成本低。
但价格相当昂贵,且只能加工一个或几个相类似的零件,难以应付多品种中小批量的生产。
随着批量生产时代正逐渐被适应市场动态变化的生产所替换,一个制造自动化系统的生存能力和竞争能力在很大程度上取决于它是否能在很短的开发周期内,生产出较低成本、较高质量的不同品种产品的能力。
另一个方面,指的是供应链的敏捷和精准的反应能力。
在柔性制造中,供应链系统对单个需求做出生产配送的响应。
从传统“以产定销”的“产——供——销——人——财——物”,转变成“以销定产”,生产的指令完全是由消费者独个触发,其价值链展现为“人——财——产——物——销”这种完全定向的具有明确个性特征的活动。
在这个过程中不仅对生产的机器提出了重大的挑战,也对传统的供应链提出了革命性的颠覆。
再制造技术
再制造技术再制造是一种对废旧产品实施高技术修复和改造的产业,它针对的是损坏或将报废的零部件,在性能失效分析、寿命评估等分析的基础上,进行再制造工程设计,采用一系列相关的先进制造技术,使再制造产品质量达到或超过新品。
就是通过一系列工业过程,将废旧产品中不能使用的零部件通过再制造技术修复,主要以先进的表面工程技术为修复手段(即在损伤的零件表面制备一薄层耐磨、耐蚀、抗疲劳的表面涂层),使得修复处理后的零部件的性能与寿命期望值达到或高于原零部件的性能与寿命。
再制造的内容有在产品设计阶段,要考虑产品的再制造性设计。
在产品的服役至报废阶段,要考虑产品的全寿命周期信息跟踪。
在产品的报废阶段,要考虑产品的非破坏性拆解、低排放式物理清洗。
要进行零部件的失效分析及剩余寿命演变规律的探索;要完成零部件失效部位的具有高结合强度和良好摩擦学性能的表面涂层的设计、制备与加工,以及对表面涂层和零部件尺寸超差部位的机械平整加工及质量控制等。
再制造的研究内容非常广泛,贯穿产品的全寿命周期,体现着深刻的基础性和科学性。
主要以先进的表面工程技术为修复手段。
表面工程技术又包括:喷涂修复技术,电刷镀修复技术,激光修复技术,纳米表面工程技术。
主要用于轴类及一些贵重零件修复技术。
需要独立解决的科学和技术问题:1、加工对象更苛刻主要有:锻焊、热处理、铣磨件尺寸差、残余应力、内部裂纹、表面变形等缺陷;2、前期处理更繁琐再制造的毛坯必须去除油污、水垢、锈蚀层及硬化层;3、质量控制更困难再制造毛坯寿命预测和质量控制,因毛坯损伤的复杂性和特殊性而使其非常困难;4、工艺标准更严格再制造过程中废旧零件的尺寸变形和表面损伤程度各不相同,必须采用更高技术标准的加工工艺。
表面工程技术:表面工程是一项系统工程:因为表面工程是以表面科学为理论基础,以表面和界面行为为研究对象,首先把互相依存、相互分工的零件基体与零件表面构成一个系统,同时又综合了失效分析、表面技术、涂覆层材料、预处理和后加工、表面检测技术、表面质量控制、使用寿命评估、表面施工管理、技术经济分析、三废处理和重大工程实践等多项内容。
再制造工程ppt
三、再制造的研究内容
3.1 再制造的内容
在产品设计阶段,要考虑产品的再制造性 设计。 在产品的服役至报废阶段,要考虑产品的 全寿命周期信息跟踪。
在产品的报废阶段,要考虑产品的非破坏
性拆解、低排放式物理清洗。
三、再制造的研究内容
要进行零部件的失效分析及剩余寿命演变规 律的探索;
要完成零部件失效部位的具有高结合强度 和良好摩擦学性能的表面涂层的设计、制备与 加工,以及对表面涂层和零部件尺寸超差部位 的机械平整加工及质量控制等。
三、再制造的研究内容
再制造的研究内容非常广泛,贯穿产品的全寿命周期, 体现着深刻的基础性和科学性。主要以先进的表面工程技术 为修复手段。
喷涂修复技术
电刷镀修复技术 激光修复技术
轴类及一些贵重 零件修复技术
纳米表面工程技术
三、再制造的研究内容
3.2 需要独立解决的科学和技术问题
1
2
3
4
加工对象更苛刻 主要有:锻焊、 热处理、铣磨件 尺寸差、残余应 力、内部裂纹、 表面变形等缺陷
5.2.1 应用举例 激光表面处理技术在汽车行业应用极为广泛,在许多汽车关键件上,
如:缸体、缸套、曲轴、凸轮轴、派启发、阀座、摇臂、铝活塞环槽等几 乎都可以采用激光热处理。• 例如:美国通用汽车公司用十几台千瓦级CO2 激光器,对换向器壳内壁局部硬化,日产3万套,提高工效四倍。• 我国采 用大功率CO2激光器对汽车发动机进行缸孔强化处理,可延长发动机大修里 程到15万公里以上,一台汽缸等于三台不经处理的汽缸。
柔性制造技术的研究与应用
柔性制造技术的研究与应用一、引言柔性制造技术是按照市场需求生产具有可变性、个性化、速度快、质量好及低成本特点的产品,通过柔性化设备、智能化控制、自动化管理等,实现生产过程的灵活度和自适应性的制造技术系统。
随着市场需求及产品更新速度加快,柔性制造技术在现代制造业中逐渐得到了广泛的应用。
本文将探讨柔性制造技术的研究与应用。
二、关键技术柔性制造技术的实现离不开关键技术的发展。
主要包括设备柔性化、智能化控制、自动化管理等方面。
1. 设备柔性化设备柔性化是指通过使用可编程控制器(PLC)、伺服驱动器、专业工具和感应装置等集成控制设备,使生产设备具有灵活性。
生产设备及其控制系统在不更换硬件的情况下可以实现生产不同品种、不同规格的产品。
设备柔性化技术的出现,使得生产线的更换以及适应市场需求的变化变得更容易和快捷。
2. 智能化控制智能化控制是指通过引入传感器、检测设备和扫描仪等技术,实现生产系统的良好的自适应特性。
这种技术有助于生产系统更好的应对市场波动,提高产品质量,减少生产成本。
通过智能化控制实现的即时监控可以帮助企业了解生产效率和误差,以及节约时间和物料。
3. 自动化管理自动化管理是指通过使用计算机控制、自动化生产调度和实时数据采集等技术,实现企业资源的最优分配。
自动化管理可以帮助企业减少生产成本,并在不同的生产情境中实现更好的生产调度。
通过电子数据和实时监控来支持及时决策的自动化管理有助于提高生产效率和减少生产误差。
三、柔性制造技术的应用柔性制造技术的应用范围广泛,几乎涵盖了制造业的所有领域,这里我们对其应用进行简要介绍。
1. 汽车行业汽车行业是柔性制造技术的典型应用领域之一。
汽车生产本身就具有产品多样化和周期性更新的特点,柔性制造技术的引入有助于提高生产效率并降低生产成本。
有些大型汽车制造商已经采用了柔性制造技术来处理制造过程中的复杂性和不确定性。
对于汽车行业来说,使用柔性制造技术带来的好处在于可以更好地管理供应链,提高生产效率和减少物流成本。
柔性制造系统、柔性制造单元和成组技术的发展及其应用
三、未来展望
未来,柔性制造技术将会朝着智能化、自动化、绿色化等方向发展。智能化 制造将会实现更加精准、高效的生产,自动化制造将会减少人工干预和错误率, 绿色化制造将会实现资源优化利用和社会可持续发展。
四、结论
四、结论
现代柔性制造技术是一种灵活、高效的制造技术,它能够适应不断变化的市 场需求和消费趋势,提高生产效率、降低成本、提高产品质量和缩短产品开发周 期。随着科技的不断发展,柔性制造技术将会迎来更加广阔的发展前景。未来, 企业需要不断提高柔性制造技术的水平和效率,以适应市场的变化,实现可持续 发展。
一、柔性制造系统的概念和组成部分
柔性制造系统(Flexible Manufacturing System,FMS)是一种集自动化、 数字化、精益化于一体的制造系统。它涵盖了生产设备、物料运输、信息处理等 各个方面,能够在不同的生产条件下快速、灵活地生产出满足市场需求的高品质 产品。
一、柔性制造系统的概念和组成部分
一、现代柔性制造技术
现代柔性制造技术的核心是数字化制造,它包括计算机辅助设计、制造执行 系统、数控机床、机器人等。这些数字化设备和系统可以通过互联网和物联网实 现互联互通,从而形成一个智能化的制造系统。在这个系统中,生产流程可以根 据市场需求进行快速调整,生产计划可以实时更新,生产资源可以得到优化配置。
基本内容
目前,柔性制造技术已经发展到了一个相对成熟的阶段。在应用领域方面, 柔性制造技术主要应用于定制化、多样化产品的生产,如汽车零部件、3C电子产 品、医疗器械等。这些领域的产品更新换代迅速,要求制造企业具备快速响应市 场变化的能力。而柔性制造技术的应用正好能够满足这一需求,实现快速、灵活 的产品生产。
二、柔性制造系统的应用
二、柔性制造系统的应用
柔性制造技术在航天制造业的应用
柔性制造技术在航天制造业的应用柔性制造技术在航天制造业的应用近年来,随着科技的不断进步和航天技术的快速发展,航天制造业对于更高效、更灵活的生产方式提出了更高的要求。
柔性制造技术应运而生,为航天制造业带来了许多创新和突破。
本文将以步骤思维的方式,探讨柔性制造技术在航天制造业中的应用。
第一步,柔性制造技术的定义与特点。
柔性制造技术是一种能够适应多品种、小批量和高变化的生产方式。
其特点包括生产设备的模块化、自动化程度高、生产线的可重构性等。
这些特点使得航天制造业能够更好地应对生产任务的变化和复杂性。
第二步,柔性制造技术在航天制造业的应用领域。
柔性制造技术在航天制造业的应用广泛,包括但不限于以下几个方面:1. 生产线的灵活性提升。
柔性制造技术可以使得航天制造企业能够根据市场需求快速调整生产线,实现不同产品的生产。
这种灵活性不仅能够提高生产效率,还能够减少生产线的闲置时间,降低生产成本。
2. 自动化生产的实现。
柔性制造技术可以实现航天制造业的自动化生产。
通过使用先进的机器人和自动化设备,航天制造企业可以实现生产过程的自动化,提高生产效率和产品质量。
3. 生产过程的优化。
柔性制造技术可以通过实时数据采集和分析,对生产过程进行优化。
航天制造企业可以通过监测生产过程中的关键参数,及时调整生产参数,提高产品的质量和一致性。
第三步,柔性制造技术在航天制造业中的应用案例。
柔性制造技术已经在航天制造业中得到了广泛应用,下面是一些典型案例:1. 柔性机器人应用。
柔性机器人可以根据不同的生产需求进行快速切换和调整,适应不同的制造任务。
在航天制造业中,柔性机器人可以在不同的工作站上完成不同的生产任务,提高生产效率和灵活性。
2. 自适应控制系统。
柔性制造技术可以通过自适应控制系统实现对生产过程的实时监控和调整。
航天制造企业可以通过监测生产过程中的关键参数,及时调整生产参数,提高产品的质量和一致性。
3. 3D打印技术的应用。
柔性制造技术可以与3D 打印技术相结合,实现航天部件的快速制造和定制生产。
智能制造中的柔性制造技术研究
智能制造中的柔性制造技术研究一、引言随着全球制造业的快速发展和不断升级,智能制造已成为推动制造业转型升级的重要途径。
其中,柔性制造技术是智能制造中的重要组成部分,具有很强的灵活性和适应性。
本文将从柔性制造技术的定义、特点以及在智能制造中的应用等方面进行阐述。
二、柔性制造技术的定义与特点1. 定义柔性制造技术是指在生产制造过程中,能够快速适应不同产品、不同规格、不同批次的生产需求,从而实现生产过程的灵活性和智能化。
2. 特点(1)自适应性:柔性制造系统具备自动识别、自动加工、自动控制和自动调整等特点,能够自动适应生产任务的变化和调整生产过程的参数,提高了生产效率和质量。
(2)多样化:柔性制造系统可以适应不同的生产要求,能够生产多种类型、多批次、多规格的产品。
(3)高效性:柔性制造系统采用智能化、自动化技术,能够提高生产效率,减少物料浪费和能源损耗。
(4)适应性:柔性制造系统可以根据市场需求,灵活调整生产能力,提高市场竞争力。
三、柔性制造技术在智能制造中的应用1. 智能装备制造柔性制造技术可以实现智能装备制造中的快速定制、多品种生产和自适应生产等功能。
通过智能加工设备的自动化和智能化,可以提高产品加工质量、缩短生产周期、降低生产成本。
2. 智能制造流程控制柔性制造技术可以实现智能制造过程的统一管控,通过灵活地调整生产任务和工艺参数,实现生产过程的自适应控制和调度,降低制造成本、提高生产效率。
3. 智能仓储物流管理柔性制造技术可以实现智能仓储物流管理中的快速配送、智能分拣和自动化运输等功能。
通过智能化的仓储物流管理系统,可以实现物流信息的实时监控和快速响应,提高物流效率和降低物流成本。
4. 智能制造质量控制柔性制造技术可以实现智能制造过程中的自动化检测、智能控制和自动调整等功能,通过实时监控质量数据和自动化控制,可以实现生产过程的优化控制,提高生产质量和出品率。
四、柔性制造技术发展趋势1. 制造模式智能化将柔性制造技术与智能制造技术融合,实现制造流程的全面智能化,从而提高制造效率、精度和灵活性。
汽车整车柔性化制造技术
汽车整车柔性化制造技术什么是柔性化制造技术?柔性化制造技术,意味着生产线上的工艺装备具有很大程度的通用性,在进行新的产品生产时,不需要或较少对原有生产线进行改造。
为什么需要柔性化制造技术?当前,汽车市场的个性化需求越来越高,为了更好的占领市场,必须适应这个趋势,改变以往大批量、单一化的生产模式,转变为小批量、多品种的生产模式。
大批量、单一化的生产模式,大部分是采用专用的工艺装备进行专用件及车型的生产,如果还是采用以往的工艺装备方案进行小批量、多品种的生产,则必然会造成大量的工艺装备投资,使制造成本增加。
而且,会造成产能的大幅度浪费。
正是在这种矛盾下,产生了新的柔性化制造技术。
这种制造技术,可以最大程度的降低工艺装备的投资成本,而且可以最大程度的利用产能。
除此之外,还可以最大程度的缩短开发时间,实现新车型的迅速投产。
在目前不确定的市场环境下,汽车制造商比以往任何时候都需要具有灵活多变的生产工厂。
除了可以针对市场做出快速灵敏的反应外,还可以使产能最大化。
一个成本较低的工厂,一个可以满负荷生产不同车型的工厂,一个可以对多变的市场迅速做出反应而迅速调整的工厂在今天看来无论对主机厂还是供应商来说都是一个理想化的工厂。
怎样才能实现柔性化制造技术?要实现柔性化制造技术,需要从产品设计、设备开发、管理技术几方面入手。
1、产品设计:柔性化制造技术要从产品的设计开始。
因为柔性是相对的柔性,不存在万能的生产设备。
所以,柔性化制造技术对产品设计的平台化、模块化、标准化要求十分重要,产品设计要重点考虑工厂的局限性和硬点,这些,是柔性化制造技术的开端和基础。
例如:假设我们的车身输送系统定位销的间距是3200mm×960mm。
如果新车型将这个间距改成3210mm×950mm,那我们就要对输送系统进行大幅度的调整。
同样,如果通过调整,新车型的车身输送系统定位销间距保持在3200mm×960mm,我们就没有必要对我们的车身输送设备做出任何改变。
柔性制造技术
柔性制造技术柔性制造技术也称柔性集成制造技术,是现代先进制造技术的统称。
柔性制造技术集自动化技术、信息技术和制作加工技术于一体,把以往工厂企业中相互孤立的工程设计、制造、经营管理等过程,在计算机及其软件和数据库的支持下,构成一个覆盖整个企业的有机系统。
目录应运而生“柔性”特点规模1) 柔性制造系统(FMS)2) 柔性制造单元(FMC)3) 柔性制造线(FML)4) 柔性制造工厂(FMF)柔性制造所采用的关键技术1) 计算机辅助设计2) 模糊控制技术3) 人工智能、专家系统及智能传感器技术4) 人工神经网络技术发展趋势一、柔性制造技术在内然机制造方面的应用二、柔性制造在内燃机机加工技术的应用分析原因(1)产品单一。
(2)投资限制。
(3)技术因素。
柔性制造技术方法1、细胞生产方式:2、一人生产方式:3、一个流生产方式:4、柔性设备的利用:5、台车生产方式:6、固定线和变动线方式:应运而生“柔性”特点规模1) 柔性制造系统(FMS)2) 柔性制造单元(FMC)3) 柔性制造线(FML)4) 柔性制造工厂(FMF)柔性制造所采用的关键技术1) 计算机辅助设计2) 模糊控制技术3) 人工智能、专家系统及智能传感器技术4) 人工神经网络技术发展趋势一、柔性制造技术在内然机制造方面的应用二、柔性制造在内燃机机加工技术的应用分析原因(1)产品单一。
(2)投资限制。
(3)技术因素。
柔性制造技术方法1、细胞生产方式:2、一人生产方式:3、一个流生产方式:4、柔性设备的利用:5、台车生产方式:6、固定线和变动线方式:展开编辑本段应运而生传统的自动化生产技术可以显著提高生产效率,然而其局限性也显而易见,即无法很好地适应中小批量生产的要求。
随着制造技术的发展,特别是自动控制技术、数控加工技术、工业机器人技术等的迅猛发展,柔性制造技术(FMI)应运而生。
编辑本段“柔性”所谓“柔性”,即灵活性,主要表现在:①生产设备的零件、部件可根据所加工产品的需要变换;②对加工产品的批量可根据需要迅速调整;③对加工产品的性能参数可迅速改变并及时投入生产;④可迅速而有效地综合应用新技术;⑤对用户、贸易伙伴和供应商的需求变化及特殊要求能迅速做出反应。
柔性制造系统在制造业中的应用
柔性制造系统在制造业中的应用制造业一直是现代工业的重要组成部分,任何一个国家的工业都离不开制造业的支持。
制造业的存在,保证了一个国家的经济发展和技术的提升。
近年来,随着科技的不断发展和进步,制造业也在经历着新的演变和改变,这就是柔性制造系统。
柔性制造系统(Flexible Manufacturing System,FMS)是基于计算机、机器、控制器及通讯设备的、能够自动化完成一系列工序的生产设备的集成。
也可以说,它是一种高度自动化的生产模式,主要特点是生产线柔性、操作灵活、生产周期短、高度自动化,适应性强等特点。
柔性制造系统的应用,标志着制造业由传统的加工制造向智能化、信息化、自动化方向转变,因此得到了广泛的应用。
柔性制造系统可以实现产品的高效生产、快速响应客户需求和节约生产成本的目标。
作为一项高度智能化的新型制造技术,柔性制造系统被广泛应用于许多领域。
1. 汽车制造汽车制造是柔性制造系统应用最广泛的领域之一。
在传统的汽车制造中,生产车型比较单一,而柔性制造系统可以自动化生产不同车型,生产效率高,批量可控,对于汽车品质的精度要求高。
在汽车工业中,实现柔性制造系统会大大提高工业自动化的水平和生产效率,进一步提升整个产业的发展水平和市场竞争力。
2. 电子制造电子制造是另外一个应用柔性制造系统的重要领域。
电子产品种类繁多,而且生命周期较短,因此需要一种能够快速响应市场需求的生产模式。
柔性制造系统可以通过模块化设计,灵活地生产不同的电子产品,适应市场需求的变化。
同时,柔性制造系统可以通过流程优化,减少生产成本,提高产品的质量和市场竞争力。
3. 机械制造机械制造是柔性制造系统的重要应用领域之一。
机械制造的生产流程较为复杂,传统生产方式下,需要大量人工操作和重复的机械操作。
而柔性制造系统可以通过自动化完成这些重复加工任务,提高生产效率和质量,同时减少人的劳动强度和意外事故的发生,保障生产线的安全和稳定。
除了上述三个领域,柔性制造系统还广泛应用于医疗器械、军工设备、食品加工等制造领域。
对柔性制造的了解及应用
对柔性制造的了解及应用柔性制造是一种生产制造的方式和理念,其核心思想是提高生产系统的灵活性和适应性,以满足市场需求的个性化和多样性。
与传统的批量生产相比,柔性制造注重灵活调整和优化生产线,以适应不同产品的生产需求。
柔性制造的关键技术包括计算机集成制造系统(CIMS)、计算机辅助设计和制造(CAD/CAM)、灵活制造单元(FMS)、灵活制造系统(FMS)和可重构制造系统(RMS)等。
这些技术的应用可以实现产品的快速转型、高效率生产和加工过程的智能化管理。
柔性制造的应用领域广泛,包括汽车制造、电子设备制造、纺织、食品加工等。
在汽车制造领域,柔性制造可以实现不同型号和配置的汽车的快速生产,并且可以根据市场需求和顾客个性化要求进行定制生产。
在电子设备制造领域,柔性制造可以适应不同规格和功能的电子产品生产需求,并且可以实现快速研发和上市。
在纺织和食品加工领域,柔性制造可以根据时尚潮流和市场需求进行快速设计和生产,实现高效率和低成本的生产。
柔性制造的优势体现在以下几个方面:首先,柔性制造可以实现快速响应市场需求。
通过灵活的生产系统和智能化的管理,柔性制造可以迅速调整生产线,满足不同产品的生产需求。
这样可以大大降低产品的上市周期,提高企业的市场竞争力。
其次,柔性制造可以实现个性化定制生产。
随着市场竞争的加剧,消费者对产品的个性化需求越来越高。
柔性制造可以灵活调整生产线,根据消费者的个性化要求进行定制生产,提供独特和多样化的产品。
再次,柔性制造可以降低生产成本和提高生产效率。
通过灵活的生产线和智能化的管理,柔性制造可以实现生产过程的自动化和优化,提高生产效率和质量控制,降低生产成本。
最后,柔性制造可以提高生产系统的可靠性和可维护性。
柔性制造注重生产系统的灵活性和适应性,使得系统可以在故障和异常情况下快速调整和修复,减少生产线的停机时间和损失。
总结起来,柔性制造是一种以灵活调整和优化生产线为核心的生产制造方式和理念。
2024年柔性制造市场规模分析
2024年柔性制造市场规模分析引言柔性制造是近年来发展迅速的制造业领域,其为企业提供了提高生产效率、降低成本、提高产品质量等诸多优势。
随着技术的不断进步,柔性制造在各个行业中的应用也越来越广泛。
本文将对柔性制造市场规模进行分析,以探讨该市场的发展潜力。
柔性制造市场规模概述柔性制造市场规模是指柔性制造系统及相关设备在一定时间内的市场需求总量。
该规模受多种因素的影响,包括行业需求、技术进步、政策支持等。
行业需求驱动市场规模增长柔性制造被广泛应用于汽车制造、电子设备制造、食品加工等多个行业。
随着全球工业化进程的推进,这些行业对柔性制造的需求不断增加,推动了市场规模的增长。
例如,汽车制造行业对汽车生产线的柔性化要求越来越高,这促进了柔性制造设备的需求增长。
技术进步助推市场规模扩大随着科技的进步,柔性制造技术也在不断创新和发展。
新一代智能制造技术的应用使得柔性制造系统更加灵活高效,从而提高了生产效率和产品质量。
技术的进步不仅满足了市场的需求,同时也带动了市场规模的扩大。
政策支持对市场规模起推动作用政府在柔性制造领域推出一系列支持政策,给予企业减税、补贴、资金扶持等支持。
这些政策旨在鼓励企业加大柔性制造设备的投资,推动市场规模的增长。
政策支持为企业提供了良好的环境和条件,加速了市场发展。
市场规模增长前景柔性制造市场规模在未来有望继续保持增长。
随着全球制造业的转型升级和智能制造的推进,对柔性制造的需求将进一步增加。
同时,技术的不断创新和政策的逐步完善将推动市场规模的扩大。
预计未来几年,柔性制造市场规模将进一步增长。
结论柔性制造市场规模正呈现良好的增长趋势。
行业需求的增加、技术进步的推动以及政策支持的引导都为市场规模的扩大提供了良好的契机。
随着市场发展的不断深化,柔性制造的前景将更加广阔。
企业与政府应密切合作,共同推动柔性制造市场的可持续发展。
以上为2024年柔性制造市场规模分析的总结,市场未来的发展潜力巨大,希望本文能够为读者对柔性制造市场的了解提供参考。
研究我国制造业的柔性制造策略
中国制造业的柔性制造策略1. 简介柔性制造是指制造业中,通过灵活的生产方式和工艺流程,以满足多样化需求和市场变化为核心目标的生产模式。
中国作为全球最大的制造业国家之一,积极探索柔性制造策略,以适应不断变化的市场需求和提高企业的竞争力。
本文将探讨中国制造业的柔性制造策略,包括政策支持、技术创新和管理实践等方面。
2. 政策支持为推动柔性制造在中国制造业的应用,政府制定了一系列支持政策。
首先,国家加大了对制造业的投资力度,提供了资金和税收优惠等政策措施。
其次,政府鼓励企业进行技术创新和研发,通过科技创新引领制造业转型升级。
此外,政府还加强了对柔性制造标准和质量管理体系的监督和指导,提升企业的生产能力和产品质量。
3. 技术创新在柔性制造领域,技术创新是关键驱动力之一。
中国制造业积极引进并研发先进的生产技术和设备,以提高生产效率和产品质量。
例如,通过引入自动化生产线和机器人技术,可以实现生产过程的灵活性和高度自动化。
此外,人工智能、物联网和大数据技术的应用也为柔性制造提供了重要支持,使得企业可以更好地预测市场需求和调整生产计划。
4. 管理实践柔性制造需要企业在组织和管理方面进行相应的调整和改进。
中国制造业通过改革现有的生产管理体制,推行灵活的生产计划和资源配置。
为了提高生产过程中的灵活性,许多企业采取了模块化生产和生产线多功能化的管理方式。
此外,企业还加强了与供应链伙伴之间的合作与沟通,以提高整个供应链的响应速度和灵活性。
5. 成果与挑战近年来,中国制造业的柔性制造取得了一定的成果。
通过柔性制造,企业可以更加高效地应对市场需求的变化,提供个性化的产品和服务,增加了企业的竞争力。
然而,也面临一些挑战。
例如,技术和设备的更新换代速度较快,对企业的技术实力和资金投入提出了更高要求。
此外,柔性制造还需要企业进行组织和管理上的改进,提高员工的技能和素质。
6. 总结柔性制造是中国制造业转型升级的重要策略之一,通过政府支持、技术创新和管理实践等方面的改进,中国制造业在柔性制造领域取得了一定的成果。
机械制造中的柔性制造与定制化生产
机械制造中的柔性制造与定制化生产在机械制造领域,柔性制造和定制化生产是两个重要的概念,它们在提升生产效率和满足个性化需求方面起到了关键作用。
本文将探讨机械制造中柔性制造和定制化生产的概念和应用,并介绍它们的优势和挑战。
一、柔性制造在机械制造中的应用柔性制造是指能够快速适应产品变化和生产需求的制造系统。
在传统的机械制造中,生产线往往是针对特定产品进行设计和定制的,无法适应不同产品的生产需求。
而柔性制造系统则可以通过模块化的设计和智能化的控制,实现产品生产的快速转换和调整。
柔性制造在机械制造中的应用主要包括以下几个方面:1. 柔性生产线:柔性生产线采用模块化设计和自动化控制,可以根据产品需求自由组装和调整生产线。
这样可以快速适应产品变化和市场需求,提高生产效率和灵活性。
2. 机器人技术:机器人技术在柔性制造中扮演着重要的角色。
机器人可以根据程序设定进行各种任务,如装配、焊接、搬运等。
通过灵活的编程和控制,机器人可以在不同产品之间快速转换工作,提高生产效率和质量。
3. 智能化控制系统:柔性制造需要一个智能化的控制系统来实现生产线的协调和调度。
智能化控制系统可以实时监控生产线的状态和性能,根据产品需求进行调整和优化。
这样可以降低人工干预的需求,提高生产效率和质量。
二、定制化生产在机械制造中的应用定制化生产是指根据客户需求进行个性化的产品生产。
传统的机械制造往往采用大规模生产模式,产品具有较高的标准化程度。
然而,随着消费者需求的多样化和个性化的兴起,定制化生产成为了机械制造的一个重要趋势。
定制化生产在机械制造中的应用主要体现在以下几个方面:1. 个性化设计:定制化生产的核心是个性化设计。
机械制造企业可以根据客户需求进行产品的设计和改造,满足客户的个性化需求。
这样可以提高产品的市场竞争力和附加值。
2. 柔性制造系统:定制化生产需要一个灵活的制造系统来支撑。
柔性制造系统可以根据客户需求快速调整生产线和工艺流程,实现批量生产和个性化定制的平衡。
截齿弧焊机器人柔性再制造三维结构建模
2 0 1 3 年 第 3 3 期I 科技创新与应用
截齿弧焊机器人柔性再制造三维结构建模
田 芳 芳 孙 毅 诚 云 甜 甜
( 中国矿业 大学, 江苏 徐州 2 2 1 0 0 0 )
摘 要 : 文 章采用反 求工程技 术建立 了截 齿弧焊机 器人 柔性再 制造三维 结构模 型 , 通过 三维激 光扫描技 术获取破 损截 齿表 面三 维信息 , 对三 维信息数据加 工 处理 建立其 三维结构模 型 , 为后续的弧 焊机器人 柔性 再制造 奠定一定 的基 础。研 究表 明, 截齿 耐磨堆焊层性 能的优 化与 改善 , 是防止采 煤过程 中的截齿 快速磨损 失效 的重要技 术措l 旌. , 采掘设备截 齿弧焊机 器人柔性再 制造有 着广阔的发展 前景。 关键 词 : 截齿 ; 弧 焊 机 器人 ; 柔性 再制 造 ; 建模 ; 反 求 工程 齿 曲面趋 于平 滑 。 采掘设备截齿在高冲击、 高应力、 高磨损条件下 , 在截肩处受到很 2曲面重构 大 的弯矩和 剪切力 , 所 以截 齿 的齿体 易 出现破 损状态 。 基于煤 矿生产 中 根据曲面拓扑的形式不同, 曲面构造可分为两种方法目 : 2 . 1以三角 B e z i e r 曲面为基础的曲面构造方法 大量截齿磨损、 破损的实际, 通过弧焊机器人再制造技术获得性能满足 2 . 2是 以非均 匀有理 B样 条曲线 、 曲面为基 础的矩形域 参数 曲面拟 使用要求的截齿, 从而实现报废截齿被修复再利用。 即N U R B S 法, 目前大都 采用 这种方法 , 本文 也采用这种方 法。 反求 工程是 对 已有实 物原 型进 行数 据测 量 、 拟合、 重构 C A D模 型 合 方法 , 对于 u向 k 次, v向1 次的 N U R B S曲面定义为 的一种技术 , 是截齿再制造模型建立的基础 。采用分层雌 积方式实现 重要破损零件维修再制造是 目前研究的热点问题之一,柔性化、自动 ∑∑ , t ) , , ( V ) , , , 化、 智能化的再制造技术是未来再制造工程发展的方向。在基于精密焊 接方法制造金属零件的研究方面, 国内外都开展了相关工作, 如英国的 诺 丁汉 大学 、 澳大利亚 的威龙宫 ( Wo l l o n g o n g O大学 等 。 西安 交通大学 机 ∑ ∑ , ( “ ) , , i = 0 j = 0 械学院 的先 进制 造研究 所进行 了等离 子弧焊 直接金属 成形 技术 的研 究 般『 青 况下 , 分两个步骤利用 N U R B S 进行曲面插值 , 首先 , 沿着 U 工作 华 中科技大学材料学院进行了基于焊接机器人 的三维快速成形 向对每 个切片上 的数据 , 把它们换算 成带权 的型值 点 , 再按照 B样 条 曲 的方法研 究等目 。 求出控制点 , 然后再把这些控制点看做 v向 本文 着重介绍 采掘设备截 齿机器 人柔 陛再 制造 三维模 型建立 的基 线的边界条件及反算公式, 础一 反求 工程 。 按照 B样条曲线的边界条件及反算公式进行反算 , 求得矩阵点 , 构成控 制 网络 。 1截齿三维信息数据的预处理 实际测量结果不可避免存在一定误差 ,如果直接用这些数据进行 在反算过程中, 应用重节点条件, 使特征多边形的首末顶点满足型 边界条件取为自由端点条件 , 节点矢量按照 拟合及重构, 势必会造成曲面不满足精度要求 , 因此 , 需要对拟合曲面 值点首末端点的插值条件 , 进行处理 : 累计弦长法计算。得到控制网格后 , 就可以利用定义式, 进行曲面重构。 I . I 数据插补 3截齿三维 模型 对 于 一 些 测 量 不 到 的 区 域 ,其数 据 只 能通 过插 补 的 方法 来 补 通过空间点数据得到截齿曲面模型后 ,就可将其导入三维造型软 齐。截齿种类很多, 结构不同, 如图 1 所示的截齿 , 8 5 %以上是由于截齿 件中, 得到截齿的三维实体模型, 截齿的种类不同, 结构不一 , 其中一种 体头部过早磨损而失效。 针对这种类型的破损截齿, 需要较多的截齿体 截齿三维模型如图 1 所示, 图2 为其 S T L模型。 头部 的三维信息 。 4结束语 本 文主要是对 缺损 的截 齿进行 三维结构 建模 , 然 后与完整 的采掘 1 . 2数据平滑 测量结果存在误差, 部分点是不准确的, 除去不在曲面的点 , 使截 及截 齿进行 对 比, 建立 截齿 的再 制造模 型 , 为后续 的弧焊机 器人柔 性再 制造 过程奠定 了一定 的基 础。
智能制造技术在柔性生产中的应用
智能制造技术在柔性生产中的应用智能制造技术是指利用先进的信息技术、材料科学、人工智能等手段,提高生产制造中的自动化程度、智能化水平和柔性化能力,从而实现高效生产、精细管理和可持续发展的现代制造方式。
柔性生产作为目前制造业的发展趋势,注重生产方式的灵活性和效率提升。
本文将探讨智能制造技术在柔性生产中的应用,并分析其带来的益处。
一、智能化生产设备在柔性生产中,智能化生产设备是关键环节。
智能化生产设备能够根据生产需求自动调整工作参数,并确保高质量的生产结果。
例如,采用机器视觉技术的智能机器人可以对零部件进行快速检测和组装,提高生产效率和产品质量。
智能化的数控机床能够自动调整工艺参数,实现多品种、小批量的生产,提高柔性生产的能力。
二、智能化物流系统在柔性生产中,物流流程也需要具备高度的柔性和智能性。
智能化物流系统可以通过自动化设备、智能机器人和传感器等技术手段,实现物料的自动搬运、存储和分类,提高物流效率和准确性。
此外,基于物联网和云计算技术的智能仓储系统,可以实时监控库存情况,并根据订单需求自动调整库存量和物料配送,实现更加灵活和高效的物流管理。
三、智能化生产调度系统柔性生产需要根据市场需求及时调整生产计划,以降低生产成本和提高效率。
智能化生产调度系统能够通过数据分析和模拟仿真等手段,实现生产任务的合理分配和优化排程。
同时,智能化调度系统还能够根据设备运行状态和生产进度,实时调整生产计划,并提供决策支持,以应对生产中的突发情况,提高生产的柔性性和响应速度。
四、智能质量控制系统在柔性生产中,质量控制是至关重要的环节。
智能质量控制系统可以通过传感器、机器视觉和数据分析等技术手段,对生产过程进行实时监测和控制,及时发现和纠正生产中的质量问题。
智能化质量控制系统还能够自动收集和处理质量数据,为质量管理提供科学依据,实现质量管理的动态化和精细化。
智能制造技术在柔性生产中的应用带来了诸多益处。
首先,智能化设备和系统的应用使得柔性生产更加高效和灵活,能够快速适应市场需求的变化。
研究我国制造业的柔性制造策略
研究我国制造业的柔性制造策略1. 背景与意义随着信息化和智能化技术的快速发展,全球制造业正在经历一次转型升级,从传统的大批量、重复性工艺生产转向柔性化、定制化的需求。
柔性制造策略是应对这一转型升级的有效手段,能够提高生产效率、产品质量和市场竞争力。
而我国制造业正面临国际市场竞争压力的挑战,因此研究我国制造业的柔性制造策略具有重大的现实意义。
2. 基本概念2.1 柔性制造柔性制造是指制造系统具有适应性和灵活性,能够根据生产需求及时地改变生产工艺、生产流程和生产内容,生产出具有一定品质、规格、数量和时间的产品。
柔性制造可以分为生产柔性、流程柔性、信息柔性、组织柔性和人员柔性等多个方面。
2.2 制造资源制造资源是指制造过程中所需的各种物质、能源、设备、人力和信息等资源的总称。
制造资源的利用效率和质量是制造业的关键问题。
2.3 智能制造智能制造是指利用先进的互联网、信息技术和智能装备,实现制造过程的自动化、数字化和智能化,以提高产品质量、生产效率和市场竞争力。
3. 我国制造业柔性制造策略分析3.1 优化生产流程通过优化生产流程,降低生产成本,提高生产效率和产能。
制造企业可以采用柔性制造技术,实现产品的定制化生产,并通过大数据、物联网等技术手段,加强对生产过程的监控和控制,实现生产过程的智能化管理。
3.2 提高生产柔性提高生产柔性,以便根据市场需求灵活地调整生产计划,提高产品适应市场的能力。
其中,生产设备柔性和生产流程柔性是提高生产柔性的关键因素。
制造企业可以通过采用可调度式生产线、多品种单件流水线等柔性化制造设备,提高生产设备的柔性;而采用信息化、自动化技术,实现生产过程的自动化、数字化和智能化,则是提高生产流程柔性的基础。
3.3 引导制造转型升级制造企业应当积极响应国家的产业政策,引导制造业进行转型升级,推行智能制造和柔性制造等新兴技术,提高制造业的智能化和灵活性,增强制造业在国际市场上的竞争力。
4. 研究存在的问题4.1 技术瓶颈柔性制造仍然面临技术和设备瓶颈,如加工精度、生产能力、生产效率等方面的限制。
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1柔性增量再制造技术朱胜装甲兵工程学院 再制造技术国家重点实验室 100072摘要 再制造业数字化智能化发展的新需求将促进作为再制造工程核心的柔性增量再制造技术的发展。
本文阐述了柔性增量再制造技术的内涵和面临的挑战,并对近年来作者在柔性增量再制造领域的相关研究成果作了简要介绍。
研究成果表明,开发的柔性增量再制造系统具有柔性好,成形快速,适应范围广等优势;自主开发的反求建模技术保证了扫描反求和数据处理的精度;将熔敷增量加工和铣削减量加工相结合开发的增量\减量复合再制造技术,实现了柔性增量再制造过程的形状精确控制;制备的集约化材料可有效减少所携带的再制造材料种类;开发的磁控增量再制造技术既细化了晶粒,又减少了组织缺陷,可以用于铝合金零件的再制造。
关键词:增量再制造 熔敷成形 柔性 中图分类号:T11Mobile Additive RemanufacturingZhu Sheng(National Key Laboratory for Remanufacturing, Academy of Armored Forces Engineering, Beijing, 100072, China)Abstract New requirement of remanufacturing industry development to digital and intelligence direction promote thedevelopment of mobile additive remanufacturing technology which is a core technology of remanufacturing engineering. In this paper, the connotation and challenge of mobile additive remanufacturing technology are expatiated and author ’s relative research works at the mobile additive remanufacturing technology are introduced briefly. The research results indicate that: the exploited mobile additive remanufacturing system possess the advantages such as good flexibility, high forming efficiency, wide application scope. Independent innovated reversing and modeling technology ensure the scanning and data processing precision and efficiency. The complex process combining additive technology with subtractive technology come true shape exact controlling in mobile additive remanufacturing course. The prepared intensivism material may effectively reduce remanufacturing material kinds. The exploited magnetism controlling additive remanufacturing technology which can also make crystal grain thin and decrease structure defect may apply in aluminium alloy part remanufacturing.Key words: additive remanufacturing, deposition forming, mobile机械工程技术的发展趋势为绿色、智能、超常、融合和服务[1]。
我国最近提出制造业数字化智能化是新工业革命的核心技术的战略,指出制造业的发展方向是数字化智能化[2]。
再制造业,作为制造产业链的延伸和先进制造、绿色制造的重要组成部分[3],也应适应新形势,以数字化智能化作为其发展方向。
增量再制造技术作为我国再制造工程的核心和再制造产业发展的技术支撑[4],近年来在缺损零件的反求建模[5]、三维体积损伤机械零件再制造[6]、自动化智能化等方面取得了进展[7]。
柔性增量再制造技术是指利用机器人等系统的高柔性控制,对缺损零件进行反求建模、成形分层、路径规划等,并选用合适的熔敷工艺,采用增量逐层堆积的方式进行再制造的各种成形技术。
与增量制造技术相比,柔性增量再制造技术具有其固有的特点:增量制造直接通过CAD 模型分层、路径规划即可成形,而增量再制造则需要经过缺损零件的反求建模、与标准CAD 配准与对比、再制造建模分层、路径规划等才可完成,其成形过程更加复杂;虽然都采用逐层堆积的方式进行,但增量制造一般都采用同一种熔敷工艺对同质材料进行加工,而柔性增量再制造大多属自然科学基金资助项目(50975286, 51005245 )于异质成形,需要根据成形材料、性能要求等选用激光、等离子、电弧等多种熔敷工艺;增量制造都是用于制造新品,大多采用三维坐标操作机,而柔性增量再制造主要用于“坏种修好”,对缺损零件进行修复再制造,因此,需要采用智能机器人进行成形控制,其成形过程更加柔性,可面向现场多维约束条件下的装备零部件再制造,也用于一些大型零部件或难拆卸部件的在线在位再制造。
柔性增量再制造技术的这些特点使得该技术适用于非对称、曲面等结构复杂零件的再制造,尤其适合一些需快速响应不计成本的场合,如装备零件的现场抢修,大型设备的零件在线再制造等。
但柔性增量再制造技术目前也面临巨大的科学挑战,主要有三:一是现场多维约束条件下集约化再制造材料体系匹配,现场条件受到了时间、空间、稳定性、资源、电磁、热处理等多维约束,给增量再制造材料的选用和多维约束环境下的集约化再制造材料体系匹配带来了困难;二是异质材料再制造的组织性能控制,增量再制造大多属于异质再制造,这种异质增量再制造的界面行为与组织形成远离平衡态,这给性能控制增加了难度;三是快速响应条件下的增量再制造成形精度控制,现场快速响应条件造成了成形机器人本身的动力学不确定,使得增量再制造过程精度控制非常困难。
面对挑战,再制造技术国家重点实验室采用机器人技术、人工智能技术、数字化技术,开展了柔性增量再制造技术的相关研究,本文将对近年来作者取得的研究成果作简要的介绍和阐述。
1柔性增量再制造平台开发柔性增量再制造系统主要由四部分构成,即:作为执行机构的机器人系统,作为反求装置的三维激光扫描仪反求系统,作为成形机构的熔敷电源系统,作为中央控制器的台式计算机。
图1和图2是系统的框架图和实物图。
柔性增量再制造系统以恢复磨损金属零件的尺寸与性能为目的,在同一机器人上将机器人技术、反求测量技术、增量技术融合在一起,具有操作柔性好,扫描精度高,成形快速,智能化程度高,适应范围广,开放性好等功能要求。
2柔性增量再制造过程反求建模技术柔性增量再制造系统采用非接触的激光扫描仪对缺损零件进行反求测量,获得零件的再制造模型,再进行分层和路径规划。
2.1缺损零件点云获取采用光切和亚像素级检测相结合的方法提图1增量成形再制造系统框架图图2 系统实物图23取激光光条的中心线,并对缺损零件进行反求扫描,图3为一个典型零件的缺损模型点云数据。
2.2缺损零件再制造模型建立通过比较零件的标准模型与缺损模型,获得零件表面的再制造模型,为修复过程提供数据依据。
建立了基于特征点的ICP 算法,来获取零件的再制造模型。
解决了传统ICP 算法计算效率低的难题。
图4为通过ICP 算法配准技术获得的缺损量模型。
2.3增量再制造路径规划图5为实际零件的再制造成形路径规划图。
采用阀值优先法进行再制造路径规划,即每次都先熔敷缺损最多的区域,依次进行,直至再制造成形完成。
这样,路径规划效率高,成形过程易控,保证了再制造成形过程的稳定。
3柔性增量再制造过程形状精度控制增量再制造是一个非均匀加热、冷却的过程,加热、冷却的不均匀导致了应力分布的不均匀,而应力分布不均匀引起再制造成形件变形。
在柔性增量再制造系统的基础上,配备数控铣床,开发出增量制造与减量制造相复合的复合再制造技术,通过熔敷增量加工与铣削减量加工相复合,既提高了再制造效率,又提高了再制造件的精度。
图6为熔敷增量加工/铣削减量加工复合再制造系统。
为了得到较为平整的熔敷层,建立了熔敷焊道搭接量模型,图7为焊道搭接量模型图和根据合适的搭接量系数成形的熔敷层。
可以看出,根据搭接量模型,采用合适的搭接量系数成形的熔敷层较为平整。
图8为再制造出的一个典型零件,经测试,其形状尺寸精度和性能要求均符合使役要求。
由此,将增量技术、减量技术相结合,开发出增量\减量复合再制造技术,实现柔性增量再制造过程的形状精度控制。
零件再制造模型图5 通过配准技术获得的典型零件的再制造模型图5 缺损零件的再制造路径规划图图6熔敷增量加工/铣削减量加工复合再制造系统图3 零件缺损点云数据44柔性增量再制造的材料集约化针对目前装备零件材料多样化、复杂化特点,开发研制出具有高强韧性和高耐磨性两种金属芯焊丝,分别用于成形备件心部部分和工作表面,在不热处理的条件下获得同时具备高强韧性和高耐磨性的备件,满足大部分备件增量再制造需求,实现增量再制造材料集约化。
图9所示为强韧型金属芯焊丝成形件的典型组织。
可见,强韧型成形件的典型组织为针状铁素体、先共析铁素体、晶内块状铁素体和珠光体。
成形件中大量针状铁素体组织有利于提高成形件的强度和韧性。
图11所示为耐磨型金属芯焊丝成形件的典型组织。
可见,耐磨型成形件的典型组织为板条状马氏体和铁素体。
由于成形件的主要组织为板条状马氏体和铁素体组织,因此,有利于提高成形件的耐磨性。
5磁控柔性增量再制造技术针对铝合金在熔敷堆焊成形再制造过程中容易生成氧化膜导致成形过程困难和晶粒粗大导致性能降低的难题,在柔性堆焊增量成形再制造系统的基础上,配备电磁控制发生器,利用外加磁场对焊接电弧的拘束、搅拌作用,既细化了晶粒,又减少了组织缺陷,实现铝合金的再制造成形,从而开发出适应于铝合金零部件的柔性磁控GMAW 堆焊增量再制造技术。