先进制造技术在生产中的应用

Equipment Manufactring Technology No.9，2012

先进制造技术是传统制造业，在吸收机械、信息、材料及现代管理技术等多方面优秀成果的基础上，应用产品开发与设计、制造、检测、管理及售后服务制造全过程，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前沿制造技术总称。先进制造技术源于美国，为提高制造业竞争力和促进国家经济快速增长，以计算机为中心，结合信息技术的发展，推动制造技术飞跃发展，并逐步形成先进制造技术。随着科技技术不断发展和学科间相互渗透，不断涌现出新技术、新概念。

１先进制造特点介绍

１．１先进制造技术内涵

目前，我国对先进制造技术定义不准确，对先进制造技术工作及经验总结上，通过对其特征进行研究，将先进制造技术定义为传统制造业在吸收机械、信息、材料及现代管理技术等多方面优秀成果的基础上，应用产品开发与设计、制造、检测、管理及售后服务制造全过程，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前沿制造技术的总称。

先进制造技术核心是通过优质、高效、低耗、环保生产基础制造技术，满足不同用户需求，提高先进制造业经济效益，抢占市场，提高企业间竞争。因此先进制造技术要比传统制造技术更加重视技术和管理的统一，重视制造过程中管理者组织和管理体制的简化和合理性。

１．２先进制造技术特征分析

先进性。先进性制造业技术不同于普通制造业，先进制造业特点就在于先进性，先进制造技术核心是通过优化先进工艺从传统制造工艺发展而来并与新技术实现局部或系统集成。此外，先进性体现在21世纪消费观念挑战，满足对市场需求，实现灵活生产；

系统性。先进制造技术是在生产过程中形成的物质流、能量流、资金流和信息流的系统工程，但是传统制造技术只是在生产过程中形成的物质流、能量流和资金流，不属于系统工程；

集成性。先进制造技术是各个专业、学科之间专业知识的渗透、融合、交叉，各个专业之间的专业界限不明显，随着先进制造技术的发展，各个专业逐步融为一体，趋于系统化、集成化，发展成机械、电子、信息、材料和管理技术为一体新兴交叉学科。

２先进制造技术中关键技术

２．１现代设计方法

先进制造技术在发展同时，带动了现代设计方法发展。目前设计方法有优化设计、可靠性设计、计算机辅助设计、计算机辅助工程、人机工程设计、工业产品造型设计、智能设计等。在加工过程中，存在切削力过大，刀具磨损严重，对技术人员要求高且加工品质难以保证的问题。通过对刀具几何角度、切削方法及切削量选择，进行系统分析和优化设计，发挥数控机床功能参数特点，将数控切削中螺纹加工循环指令与制造工艺技术灵活运用，开发出各种类型加工方法宏程序，拓展数控机床加工范围，实现数控机床的二次开发。

先进制造技术在生产中的应用

关伟１，马钢２

（1.沈阳新松自动化股份有限公司，辽宁沈阳110168；

2.辽宁省交通高等专科学校，辽宁沈阳110122）

摘要：分析先进制造特点及发展现状，介绍当前先进制造的特点，分析了先进制造技术中的关键技术，提出了先进制造技术在生产中的应用途径，为生产一线人员提供参考。

关键词：先进制造；绿色制造；关键技术

中图分类号：Ｆ２７３．１文献标识码：Ｂ文章编号：１６７２－５４５Ｘ（２０１２）０９－０１４６－０２收稿日期：2012-0611

作者简介：关伟（1978—），男，辽宁营口人，工程师，学士，从事机械加工方面研究。

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《装备制造技术》2012年第9期

２．２先进制造工艺技术

先进制造工艺技术，在粗加工时获得高生产率，在精加工时获得高精确度和高表面品质，是实现优质、高效、低耗、清洁生产的基础。在数控加工中，需要对每一个零件进行编程，输入调试，降低数控加工效益。由于轴类零件具有结构相似的特征，因此可按照成组工艺技术对零件进行特征分析，构建复合零件，编制复合加工工艺，按照复合工艺，编制适合于复合零件的数控加工程序，存储于PC机上，设计出一个软件系统，使其在加工不同零件时，通过输入零件特征，根据存储于PC机复合加工程序生成适合于加工该零件的程序。

２．３制造自动化技术

自动化是一个动态概念，主要表现在制造系统中集成技术、系统技术、人机一体化制造系统、制造单元技术、制造过程计划和调度、柔性制造技术、适应现化生产模式制造环境等方面。制造自动化技术的发展趋势是制造全球化、制造敏捷化、制造网络化、制造虚拟化、制造智能化和制造绿色化。在工业发达国家里普遍采用数控机床、加工中心及柔性制造单元、柔性制造系统、计算机集成制造系统，实现柔性自动化、知识智能化、集成化。

２．４先进制造模式

先进制造生产模式，是从传统制造生产模式中发展、深化和逐步创新过程。信息化时代柔性生产模式、精益生产模式、敏捷制造模式必将快速满足顾客需求。

３先进制造技术在生产中的应用分析

随着先进制造业的迅速发展，先进制造技术正在逐步取代传统制造模式，为适应迅猛发展制造业需要，先进制造技术应用是相关技术、管理人员所面临的重要挑战。现分析如下：

３．１柔性制造系统

柔性制造系统，是计算机集中管理和控制、灵活多变、高度自动化的加工系统，柔性制造系统由加工、物流、信息流子系统组成，在加工自动化基础上，实现物料流和信息流自动化。根据不同用户提出的不同要求，对开发FM S进行初步经济和技术可行性分析并进行评估。在机械产品生产中，FMS占有相当广泛空间。国外专家一致认为，FM S适用范围为：零件品种3 ~40种，生产量3~40件/h。由于小而简单的零件，或者形状、工艺相近的零件，用一个具体数字进行规定是不符合要求的。对我国企业进行调查分析后得出：一般年产量在5000~100000件、品种3~15种零件的企业是比较适合采用FMS作为被加工对象。３．２绿色制造技术

绿色制造专题技术包括绿色设计、绿色材料选择、绿色回收问题的处理等。对于绿色材料选择，在选用材料时，需考虑产品功能、品质、成本等方面因素，增添环境产品材料选择的复杂性。

３．３虚拟制造技术

虚拟制造技术是以计算机进行模拟，模拟现实和仿真技术为基础，对产品设计、生产过程进行建模分析，实现产品从设计、加工和装配、检验、使用生命周期进行模拟和仿真。在产品设计阶段，就可以模拟出产品及其性能和制造过程，以此来优化产品设计品质和制造过程，优化生产管理和资源规划，实现产品开发周期和成本最小化，产品设计品质最优化和生产效率最高的目的，提高企业市场竞争。例如，对于桥梁大型架桥机械，其整机设计、各个部件受力分析、整机装配及在各种环境下架桥施工，都是通过计算机模拟来完成的。采用虚拟制造技术，使其研发周期从过去5年缩短到3年，并且在样车生产前就能发现定位系统及设计缺陷，缩短了研制周期。尽管虚拟制造技术出现只有几年时间，但虚拟制造应用将会直接影响我国未来制造业发展。

４结论

先进制造技术正在逐步取代传统制造模式，为适应迅猛发展制造业的需要，先进制造技术正向系统化、集成化、精密化、多样化、绿色化方向发展。先进制造模式要追求品质，力为在日益激烈竞争环境中取得绝对性优势，还必须响应市场的需要，把先进制造技术的优势广泛应用到具体生产应用中。

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