先进制造技术特点及发展趋势

先进制造技术特点及发展趋势【摘 要】本文介绍了先进制造技术发展的概况特点，阐述了先进制造技术的发展趋势，系统的分析了先进制造技术发展的内容、方法、特点以及方向。

只有先进制造技术具有世界先进水平，生产产品才能具有全球竞争性。

【关键词】先进制造技术；特点；发展趋势随着计算机技术、自动化控制技术和现代科学技术的高速发展及交叉融合，产生了要求高精度、高速度、多功能、复合型、安全环保、智能化的先进制造技术理念，与传统的机械制造技术相比，先进制造技术是综合了机械制造技术、计算机技术、电子技术、智能技术、网络技术等先进技术的总称。

一、先进制造技术的特点1.先进制造技术涉及到产品从市场调研、产品开发及工艺设计、生产准备、加工制造、售后服务等产品寿命周期的所有内容，它的目的是提高制造业的综合经济效益和社会效益，是面向工业应用的技术。

2.先进制造技术强调计算机技术、信息技术、传感技术、自动化技术、新材料技术和现代系统管理技术在产品设计、制造和生产组织管理、销售及售后服务等方面的应用。

它驾驭生产过程的物质流、能量流和信息流，是生产过程的系统工程。

3.80年代以来，随着全球市场竞争越来越激烈，先进制造技术要求具有世界先进水平，它的竞争已经从提高劳动生产率转变为以时间为核心的时间、成本和质量的三要素的竞争，因此它是面向全球竞争的技术。

4.先进制造技术的最新发展阶段保持了过去制造技术的有效要素，同时吸收各种高新技术成果，渗透到产品生产的所有领域及其全部过程，从而形成了一个完整的技术群，具有面向21世纪新的技术领域。

二、先进制造技术发展方向近年来，计算机技术、自动控制理论、数控技术、机器人、CAD／CAM技术、CIM技术以及网络通信技术等在内的信息自动化技术的迅猛发展，为先进制造技术的发展和应用提供了日益增多的高效能手段。

（一）工业应用的技术，机械、电子、信息、材料及能源技术成果，综合应用于制造过程。

1.数控技术（Numerical Control），简称数控（NC），是用数字量及字符作为加工的指令，实现自动控制的技术。

目前数控一般采用通用或专用计算机实现数字程序控制，因此也称为计算机数控技术(Computer Numerical Control)，简称CNC，数控技术在国外一般都称为CNC。

数控技术的核心是数字控制技术，用计算机来对输入的指令进行存储、译码、计算、逻辑运算，并将处理的信息转换为相应的控制信号，控制运动精度较高的驱动元件，使之按编程人员设定的运动轨迹来高效加工，从而彻底克服了传统机械加工的缺点。

2.计算机辅助设计与制造(CAD／CAM)，是计算机辅助设计(Computer Aided Design)简称CAD,与计算机辅助制造(Computer Aided Manufacturing)简称CAM相结合而组成的系统，依托强大软件来完成产品设计中的建模、解算、分析、虚拟模拟、加工模拟、制图、数控编程、编制工艺文件等工作。

3.特种加工技术，传统机械切削加工的本质为：刀具材料比工件更硬，用机械能把工件上多余的材料切除，零件的形状由机床的成型运动产生。

但是，随着生产发展和科学实验的需要，很多工业部门，要求尖端科学技术产品向高精度、高速度、耐高温、小型化和结构复杂化等方向发展。

尺寸精度、表面粗糙度和某些特殊要求越来越高，工件材料越来越硬，加工表面越来越复杂，传统的加工方法已不能满足生产的需要，人们探索利用电、磁、声、光、化学等能量或将多种能量组合施加在工件的被加工部位，实现材料去除、变形、改变性能或被镀覆等非传统加工方法，这些方法统称为特种加工。

（二）制造业综合自动化，信息技术、自动化技术、现代企业管理技术的有机结合。

1.机器人技术，计算机控制的可再编程的多功能操作器，又称工业机器人。

它能在三维空间内完成多种操作。

机器人技术综合了计算机、控制论、机构学、信息、传感技术、人工智能和仿生学等多学科而形成的高新技术。

目前机器人大致分为两大种，工业机器人(或称机械手)是机器人的一种，它是由关节元件、末端执行器、机身和控制装置所组成，具有类似人的动作的功能；另一种由于安装有感觉元件和遥感元件，分析计算机及行走装置，具有感觉、触觉、分析、判断、决策和行走的功能而称为智能机器人。

2.成组技术，人们用大批量生产的组织形式以高效的生产设备、高效的工艺技术去制造单件小批的零件，降低生产成本，成组技术(Group Technology简称GT)就应运而生。

成组技术就是应用相似性原理，在多品种产品的生产中将相似零件组织在一起进行生产，使组内零件近似为原来的单一品种的大批量，或者变单件、小批生产为批量生产，按照批量生产的生产组织、管理技术来进行生产。

3.柔性制造系统(FMS-Flexible Manufacturing System)，是以计算机为控制中心实现自动完成工件的加工、装卸、运输、管理的系统。

它具有在线编程、在线监测、修复、自动转换加工产品品种的功能。

一个柔性制造系统概括为以下三部分组成，即：加工系统、物料储运系统和计算机控制的信息流系统。

柔性制造系统具有：高柔性，在线编程使计算机响应进行控制高自动化设备工作；高效率，合理控制设备的切削用量实现高效加工，减小辅助时间和准备、终结时间；高度自动化，工件的加工、装配、检验、搬运、仓库存取完全由自动化程度高的设备来完成；柔性化生产大大减少操作人员、机床数目，提高机床利用率，缩短生产周期、降低产品成本、降低库存、减少流动资金、缩短资金流动周期，因此可取得较高的综合经济效益。

三、系统管理技术，制造业综合自动化、过程工业综合自动化、系统技术等综合应用于制造全过程，实现优质、高效、低耗、清洁、灵活生产，获得理想技术经济效果1.并行工程(Concurrent Engineering)，简称（CE）是对产品及其设计过程和制造过程进行并行、集成设计的一种系统化工作模式，这种模式使产品开发人员从一开始就考虑到从概念形成到产品报废的全生产周期中的所有因素，包括加工的质量、成本、进度和产品的技术性能及使用性能需求等，减少加工制造中可能出现的问题，加速产品开发过程，缩短开发周期。

并行工程的最大特点是利用计算机的仿真技术，用上、下游共同决策方式，在计算机上进行产品整个生命周期各个阶段的设计。

2.虚拟制造(Virtual Manufacturing)，简称(VM)利用计算机技术、建模技术、信息处理技术、仿真技术对现实制造活动中的人、物、信息及制造过程进行全面的仿真模拟，以发现设计或制造中出现的问题，在产品实际生产前就改进完成，省略了产品的开发研制阶段，达到降低设计和生产成本，缩短产品开发周期，增强产品竞争力的目的。

王群营口职业技术学院 辽宁营口 115000(>>下转第307页）参考文献[1] SH/T3040-2002,石油化工管道伴管和夹套管设计规范[2] DL/T5072-2007,火力发电厂保温油漆设计规程[3] GB/T8175-2008,设备及管道绝热设计导则热系统运行时液阻和汽阻的产生，更为重要的是为了在系统停运时能够及时彻底的排净伴热管道内的疏水，即使在伴热管的室外低点设置放水管路，放水管路也极可能冻结，无法达成放水的目的，形成管内积水，长时间必然造成伴热管路冻结阻塞，导致系统再次运行时部分管路不能供热。

对于布置较为分散，供汽回水距离较长，且伴热负荷较小的伴热对象，伴管疏水量小，如有合适的排水系统，凝结回水可就近排放；如要凝结水回收，可于采暖管沟内敷设；如需要架空敷设尽量和供汽管联合敷设，以保证回水管不会冻结。

5、保温材料的选择伴管伴热的管道保温应选用硬质或半硬质的圆形保温材料制品；如选用软质材料时，则应于保温层内壁设钢丝网，使保温层和伴管及管道之间形成必要的空腔，以保证被伴热管四周受热均匀，否则，伴热对象受热不均，不但影响伴热效果（局部过热及局部过冷），这一点与非伴热的一般热力管道保温不同，工程实施中施工单位及工程管理方往往对此重视不够。

6、安装运行与维护6.1 保温及保护层的完整性高寒地区伴热管道保温应规范施工，确保保温结构使用寿命内应能保持完整；确保保温结构应有足够的机械强度，在自重、振动、风雪等荷载作用下不致破坏；保温层材料厚度均匀，保温材料与伴热管道之间预留必要加热空腔，且保温材料填充完整；金属保护层安装应搭接规范，坚固可靠并具有整体防水功能；在对伴管检修维护后应及时完整的恢复保温及保护层。

6.2 伴热系统运行考虑到高寒地区的气候特点，工艺系统短时期停运期间，伴热系统最好保持持续运行，为节约能源可以适当调整系统运行参数，这不但可以防止工艺系统残留介质凝结或板结，同时也可以避免伴热系统管道因局部排水不尽而产生冻结，严重时可能造成管道及阀组冻裂，影响系统启动运行；如工艺系统长时期停运，当伴热系统终止伴热则应尽快排空管系积水，以防冻结。

当然也可采用压缩空气吹扫，但这必将增加投资，且一般情况下伴热系统管路阀组繁多，操作繁杂，尽可能以合理的管路布置来解决及时排水的问题。

7、结语高寒地区的气候特点对蒸汽伴管伴热提出了不同一般地区的设计要求，从保温、热负荷计算到供汽分配站、疏水站、阀组以及管线的布置以及系统的安装、运行、维护等均提出了较高的要求。

参考文献[1]韩秋实.机械制造技术基础[M].机械工业出版社,2006[2]关巍,彭学鹏.机械制造技术[M].武汉大学出版社,2012作者简介：王群（1966-），男(汉)，辽宁瓦房店人，1989年-2002年营口中板厂；2002-至今营口职业技术学院.副教授、工程师，学士、鞍山钢铁学院、研究方向：机电设备维护与管理、电工电子技术、液压与气动传动、汽车发动机、数据库教学、特种加工、UG NX、autocad。

3.计算机集成制造系统(Computer Integrated Manufacturing Systen)，简称（CIMS)是在自动化技术、信息技术及制造技术的基础之上，通过计算机网络及数据库，将分散的自动化系统有机的集成起来，完成从原材料采购到产品销售的一系列生产过程的高效益、高柔性的先进制造系统。

系统包含技术应用系统：工程设计与制造系统、管理信息系统、制造自动化系统、质量保证系统和支撑系统：数据库系统、通讯网络保障系统。

现阶段我国先进制造技术与先进国家相比还有一定的差距，但随着国家对先进制造技术加大扶持力度，我国制造技术会更加进步。

The characteristics of advanced manufacturing technology and its development trendWangqun(Yi n g kou P r ofe s s io n a l t e c h n i c a l i n s t it u t e ,l i ao ning,Yingkou 115000)Ab s t r ac t: T h i s p ap er i nt ro duc e s t he adva nc e d m a nu fac t u r i n g t e ch nolog y prog re s s , el ab orat e d t he development trend of advanced manufacturing technology, s y s t e m a n a ly s i s of t h e d e v e lo p m e nt of a d v a n c e d manufacturing technology content, method, characteristic and direction. Only the advanced manufacturing technology has the world advanced level, the production of products can have global competition.Key words: advanced manu facturi ng tech nolog y characteristics Trend of developmentIn picture classfication number: N8 Document identification yard: A Article number参考文献[1]航空工业出版社,吕志信主编.《司炉工等级培训教材》(上、中、下册),1997年[2]张永柏主编.云南省劳动厅锅炉压力容器安全监察处，《锅炉司炉安全技术【3】复审培训教材》,1998年[3]刘积贤主编.化学工业出版社.《工业锅炉安全技术》,1993年[4]吴文浩,吴来兴主编.天津科学技术出版社，《工业锅炉司炉工读本》,1995年[5]西安冶金建筑学院等.《锅炉水处理及分析》,1978作者简介：孙玉生（1969.5）、男、汉族，云南省楚雄市、现供职云南烟叶复烤有限责任公司楚雄复烤厂助理工程师、本科、研究锅炉的节能、环保。