先进制造技术及其发展

2024-06-19

先进制造技术及其发展（精选8篇）

1.先进制造技术及其发展篇一

2014~2015现代制造技术课程论文

先进制造技术研究综述及发展

崔海波

工程技术学院 2012级机制5班

摘要：本文对先进制造技术作了概述，分析了其产生的背景，指出其内涵与特征，介绍其当前的一些研究热点，比如现代集成制造、智能制造、绿色制造、虚拟制造、网络化制造、云制造等，并且分析了先进制造技术发展趋势，最后对先进制造技术的前景进行了展望。关键词： AMT 概述内涵特征先进制造模式发展趋势

0 前言

制造业是现代国民经济和综合国力的重要支柱,在国民经济建设、社会进步、科技发展与国家安全中占有重要战略地位,其生产总值一般占一个国家国内生产总值的20%～55%。世界各国经济实力的竞争,主要是先进制造技术的竞争,其竞争能力又体现在所生产产品的市场占有率上。随着经济的高速发展以及顾客需求和市场环境的不断变化,这种竞争日趋激烈,因而各国政府都非常重视对先进制造技术(advanced manufactuing technology,简称ＡＭＴ)的研究。[1]

变的市场的适应能力和竞争能力的制造技术的总称。与传统的制造技术相比,当代的ＡＭＴ以其高效率、高品质和对于市场变化的快速响应能力为主要特征。ＡＭＴ是生产力的主要构成因素,是国民经济的重要支柱。它担负着为国民经济各部门和科学技术的各个学科提供装备、工具和检测仪器的重要任务,成为国民经济和科学技术赖以生存和发展的“土壤”。尤其是一些尖端科技,如航空航天、微电子、光电子、激光、分子生物学和核能等技术的出现和发展,如果没有ＡＭＴ作为基础,是根本不可能的。

[2]先进制造技术的内涵及特征

2.1先进制造技术的内涵

先进制造技术是美国于20世纪80年代末期提出的，其根本原因在于其国家竞争力的不断减弱，贸易逆差过大，许多原来占优势的产品都在竞争中败于日本。为此，美国政府和企业界投入了大量的资金进行研究，总结并提出了一系列先进制造技术的新理论。这些战略在短短几年内，就收到了良好的效果，部分被日本占领的市场被重新夺ＡＭＴ的概述

ＡＭＴ,往往用ＡＭＴ来概括由于微电子技术、自动化技术、信息技术等给传统制造技术带来的种种变化与新型系统。具体地说,ＡＭＴ是制造业不断吸收信息技术和现代管理技术的成果,并将其综合应用于产品设计、加工、检测、管理、销售、使用、服务乃至回收的制造全过程,以实现优质、高效、低耗、清洁、灵活生产,提高对动态多2 2014~2015现代制造技术课程论文

回。[3]目前对先进制造技术至今尚无统一的，明确的，公认的定义，但经过近年来对发展先进制造技术方面开展的工作，通过对其特征的分析研究，将其定义为：先进制造技术是制造业不断吸收信息技术及现代化管理等方面的成果，并将其综合应用于产品设计、制造、检测、管理、销售、使用、服务乃至回收的制造全过程，以实现高效、低耗、清洁、灵活生产、提高对动态多变的产品市场的适应能力和竞争能力的制造技术的总成。先进制造技术的核心，是优质、高效、低耗、清洁生产的基础制造技术，其目的是满足用户个性化$多样化的市场需求，提高制造业的综合经济效益，赢得激烈的市场竞争。为此，先进制造技术比传统的制造技术，更加重视技术和管理的结合，重视制造过程组织和管理体制的简化和合理化。[4]

2.2 先进制造技术的特征

（1）先进性。先进制造技术的核心和基础，是经过优化的先进工艺（优质、高效、低耗、清洁工艺），其从传统制造工艺发展起来，并与新技术实现了局部或系统集成；此外，其先进性还应体现在必须面临人类在21世纪消费观念变革的挑战，满足对日益挑剔的市场的需求，实现灵活生产。

（2）系统性。随着微电子信息技术的引入，先进制造技术能驾驭信息生成、采集、传递、反馈、调整的信息流动过程。先进造技术是可以驾驭生产过程的物质流、能量流、资金流和信息流的系统工程，传统制造技术一般只能驾驭生产过程中的物质流、能量流和资金流。

（3）动态性。先进制造技术是在针对一定的应用目标，不断吸收各种高新技术逐渐

形成和发展起来的新技术，因而其内涵不是绝对的和一成不变的，反映在不同的时期，不同的国家和地区，先进制造技术有其自身不同的特点、重点、目标和内容。因此，其为一个动态的、相对的、不断发展的技术体系。

（4）集成性。先进制造技术由于专业$学科间的不断渗透，交叉，融合，界限逐渐淡化甚至消失，技术趋于系统化、集成化，已发展成为集机械、电子、信息、材料和管理技术为一体的新兴交叉学科，因此可以称其为制造工程。

（5）实用性。先进制造技术的发展是针对某一具体的制造业需求而迅速发展起来的先进，实用的技术，有着明确的需求导向。先进制造技术不是以追求技术的高新度为目的，而是注重产生最好的实践效果，以促进国家经济的快速增长和提高企业综合竞争力。

（6）广泛性。先进制造技术不是单独分割在制造过程的某一环节，而是将其综合运用于制造的全过程，其覆盖了产品设计、生产设备、加工制造、销售使用、维修服务、甚至回收再生的整个过程。[5]当前先进制造技术的研究热点

3.1 常用先进制造模式的类型及特征

自从 20 世纪 80 年代以来，随着市场全球化，经济一体化进程的加快，制造业的竞争越来越激烈，为了提高企业的核心竞争力，制造领域提出了一系列先进制造模式，也成了当前制造领域研究的热点，如现代集成制造、并行工程、虚拟制造、柔性制造、快速原型制造、敏捷制造、网络制造、智能3 2014~2015现代制造技术课程论文

制造、绿色制造以及最新的云制造。而且随着社会的不断发展，制造模式也正朝着更广、更深、更智能化的方向发展。表1列出了常用先进制造模式的类型及特征：

3.2 几种先进制造模式的分析比较

3.2.1 并行工程、柔性制造、成组制造和精益生产

这 4 类制造模式，是一类基础的制造方法，也可以说是制造的一种准则，所应遵

循的一种基础的标准。无论是绿色制造、智能制造、生物制造，还是敏捷制造、网络化制造、云制造，都必须得遵循这种方法，通过他们可以节省时间，降低成本，节约资源。

[6]

3.2.2 快速原型制造和虚拟制造

快速原型和快速制模的结合和发展，形成了快速制造；虚拟原型与虚拟生产和虚拟企业的结合，形成了虚拟制造、快速原型和虚拟原型各有特点，相辅相成。快速原型可以将可视的虚拟原型，变成实际的物理零件或产品；而虚拟原型，则为零件和产品提供更为快捷经济的设计制造方法，为产品设计提供了性能评价和可制造性分析等功能。它们均以 CAD 技术为基础，达到同一个目的：缩短产品开发周期：提高产品设计品质和一次设计制造成功率。

3.2.3 智能制造、生物制造和绿色制造

生物制造是从生命现象和生命科学出发来物化生命现象，其更关注设备和技术的柔性及智能化；智能制造的特征主要是智能化，智能化体现的是自动化的深度。智能制造和生物制造有一定的共同点，无论是物化生命还是人工智能，都体现了智能化，都将生命现象融入到了制造之中。绿色制造强调产品在设计、制造、使用及回收过程中对环境的影响最小，其侧重于技术、管理和人的积极作用的发挥。[7]

3.2.4 集成制造、敏捷制造、网络化制造与云制造

集成制造是随着计算机技术、信息技术、网络技术的发展而产生的，人们开始将技术系统$生产系统和人们的思想理念集成起来，以便优化系统，共享资源，提高总体效益。为了使企业能够应付迅速变化和不可

2014~2015现代制造技术课程论文

预测的市场需求，以获得长期稳定经济效益。在集成制造的基础上出现了敏捷制造。[8]敏捷制造极富创造性地构建了一种企业的动态联盟：虚拟企业，以便能灵活快速地对市场变化做出积极的响应，使整个制造生产系统在技术、管理或人员、组织上都具备充分的柔性，尤其强调了组织的柔性。随着计算机网络技术的飞速发展及其在制造业的广泛应用，使敏捷制造成为可能，而另一种制造模式：网络化制造也就应运而生。

网络化制造的特点，是制造厂和销售服务遍布全世界，企业能够在任何时刻与世界任何一个角落的用户或供应商打交道，通过网络的协调和运作，将遍布世界的制造厂和销售网点连成一体，不仅同合作伙伴甚至同竞争对手都能建立全球范围的生产和经营联盟网络。因此，其柔性范畴扩大到了市场经营和供货环节，以完全柔性的制造系统来应付完全不确定的市场环境。其实质是通过计算机网络进行生产经营业务活动各个环节的合作，以实现企业间的资源共享、优化组合和异地制造。网络化制造和服务技术同云计算、云安全、高性能计算、物联网等技术融合形成了云制造。

云制造是一种利用网络和云制造服务平台，按用户需求组织网上制造资源（制造云），为用户提供各类按需制造服务的一种网络化制造新模式，其核心就是建立共享制造资源的公共服务平台，将巨大的社会制造资源池连接在一起，提供各种制造服务，实现制造资源与服务的开放协作，社会资源高度共享。先进制造的发展趋势

先进制造业追求的目标是:高品质、高效率、高柔性、低成本、低劳动力、低消耗、品种多和规格全的产品,因此,ＡＴＭ的发展趋势应体现在以下几个方面: 1)制造技术向自动化与智能化方向发展:随着电子技术、信息技术和计算机技术的发展,推动了制造技术向更深层次发展。基于ＣＡＤ/ＣＡＭ技术的ＣＩＭＳ是制造业自动化的一个重要方向。ＣＩＭＳ通过ＣＡＸ(ＣＡＤ,ＣＡＰＰ,ＣＡＥ,ＣＡＭ)系统和ＰＤＭ系统,进行产品的数字化设计、仿真,并结合数字化制造设备,进行自动加工。并采用ＭＲＰＩＩ/ＥＲＰ系统,对整个企业的物流、资金流、管理信息流和人力资源进行数字化管理。智能制造技术(ＩＭＴ)是将人工智能融入制造过程的各个环节,通过模拟人类专家的智能活动,取代或延伸制造系统中的部分脑力劳动,在制造过程中系统能自动监测其运行状态,在外界干扰或内部激励下能自动调整其参数,以达到最佳状态和具备自组织能力。例如机器人加工就是将机床与机器人、传感器、控制器组合而成的智能制造系统,它具有信息处理和知觉反馈、决策能力,可同时控制指挥多种操作,从而能提高效率、保证品质和降低成本。[9]

2)精密成形与加工:精密加工、超精密加工技术、微型机械是ＡＭＴ发展的方向之一。精密和超精密加工技术包括精密和超精密切削加工、磨削加工、研磨加工以及特种加工和复合加工(如机械化学研磨、超声磨削和电解抛光等)三大领域。超精密加工技术己向纳米技术发展。纳米技术已在纳米机械学、纳米电子学和纳米材料技术得到了应用。

3)新型特种加工方法的形成:特种加工5 2014~2015现代制造技术课程论文

亦称“非传统加工”或“现代加工方法”,泛指用电能、光能、热能、电化学能、化学能、声能及特殊机械能等能量达到去除或增加材料的加工方法。它包括激光加工技术、电子束加工技术、离子束加工技术、等离子加工技术、电加工技术等。今后,特种加工将从实际出发,在融合传统技术和现代技术的基础上大力开发特种加工领域中的新方法,包括微细加工和复合加工。

[10]

4)制造业中广泛应用ＶＭ技术和柔性制造技术:制造过程中的ＶＭ是指面向产品生产过程的模拟和检验。ＶＭ的核心是计算机仿真,通过仿真软件来模拟真实系统,以保证产品设计和产品工艺的合理性,保证产品制造的成功和生产周期,发现设计、生产中不可避免的缺陷和错误。所谓柔性,是指一个制造系统适应各种生产条件变化的能力,它与系统方案、人员和设备有关。系统方案的柔性是指加工不同零件的自由度。人员柔性是指操作人

员能保证加工任务,完成数量和时间要求的适应能力。设备柔性是指机床能在短期内适应新零件的加工能力。

5)网络化和全球化:随着网络通讯技术的迅速发展和普及,企业的产品设计、物料选择、零件制造、市场开拓与产品销售等都可以异地或跨越国界进行。此外,网络通讯技术的快速发展,加速技术信息的交流、加强产品开发的合作和经营管理的学习,推动了企业向着既竞争又合作的方向发展。因此制造业发展的必然是由网络化迅速向全球化迈进。

6)实施无污染绿色制造:绿色制造是通过绿色生产过程、绿色设计、绿色材料、绿色设备、绿色工艺、绿色包装、绿色管理等

生产出绿色产品,产品使用完以后再通过绿色处理后加以回收利用。采用绿色制造能最大限度地减少制造对环境的负面影响,同时使原材料和能源的利用效率达到最高。对于目前世界资源紧张,环境恶化的现状以及人类的持续发展的要求来讲,绿色制造是必然的趋势。[11]总结世纪以来，先进制造技术正在逐步地改变$取代传统的制造模式，为了适应迅猛发展的制造业的需要，先进制造技术正在向着系统化、集成化、精密化、多样化、绿色化的方向发展。同时先进制造模式要求我们不仅仅要追求品质，而且要在日益激烈的竞争环境中取得胜利，还必须得快速响应市场。ＡＭＴ充分体现了一个国家的生产技术水平和现代化程度,是国际间经济竞争和科技竞争的重要手段,发达国家都把它作为优先发展的领域。只有跟上发展ＡＭＴ的世界潮流,将其放在战略优先地位,并以足够的力度予以实施,才能在激烈的市场竞争中立于不败之地。

参考文献

[1] 杨继全，朱玉芳先进制造技术 [M] 北京：化学工业出版社，2004.[2] 何涛，杨竞，范云先进制造技术 [M] 北京：北京大学出版社，2006

[3] 李伟光,现代制造技术 [M] 北京：机械工业出版社，2010

[4]Chen,I.J.and Small, M.H.Implementing Advanced Manufacturing Technology:An IntegratedPlanningModel[J].Omega,1994,22(1):91-103.6 2014~2015现代制造技术课程论文

[5]周会娜,林滨,程应科.先进制造技术及其重点发展方向[J].精密制造与自动化,2006,4.[6] 崔剑平，王晓强,并行工程及其实施 [J],现代制造技术与装备，2006,(1):36-38 [7] 朱红建，钱萍, 机械制造业中绿色制造技术应用模式研究[J], 装备制造技术，2008,(7):107-117 [8] 王伟, 21世纪生产制造模式——敏捷制造的应用研究[J]经济研究导刊，2008.(2):44-45

[9]吴虹.浅析先进制造技术的发展趋势[Ｊ].天津

电大学报:增刊,2007.[10] 杨叔子,吴波.先进制造技术及其发展趋势[J].机械工程学报,2003,39(10):73-78.[11]Proctor,M.D and Canada,J.R.Past and Present Methods of Manufacturing Investment Evaluation:A Review of the Empirical and Theoretical Literature[J].The Engineering Economist,1992,38(1): 45-58.7 2014~2015现代制造技术课程论文

2.先进制造技术及其发展篇二

所谓的制造技术就是把原料变成最终的产品的一种科技。当前时期, 制造业是我们国家的重要产业, 而且国际上常常以该项能力来判断一个国家的发展水平。从上世纪末期开始, 由于电脑等科技的出现, 使得产品不断的更新发展, 此时过去的制造技术已然无法和当前的经济发展能力相协调。当前国际上普遍认为, 只有拥有先进制造技术的国家才能够获取更好的发展。

2 特征分析

先进技术相对于过去的技术有一个非常明显的进步, 这主要体现在, 过去的技术一般是指将原料单纯的变为产品的一个过程, 集中于产品的加工以及装配等, 但是新技术的特点是其涵盖了很多先进的工艺, 能够应用到整个过程中。除此之外还有一个区别是在以前各项学科等是单独存在的, 它们之间的联系不是很紧密。然而先进科技的特点是能够将各种学科知识有效的融会到一起, 逐渐的变成一种综合化的内容。彼此间的界限正不断的模糊。

当前世界是一个整体, 由于贸易以及交通体系的完善加之通信领域的发展, 制造业已然成为了全球化的模式。而先进制造技术也得以在整个世界范围内应用推广。越是技术发达的国家其发展速度就越快。目前许多国家都已经全面的推广使用先进制造技术, 不过在具体发展的时候也要结合当前的国家发展态势等来分析。对于我们国家来讲, 当前正在以非常快的速率朝着国际化的方向发展, 因此必须不断的探索研究适合我们国家具体情况的优秀制造科技。

3 先进制造技术的主体技术群和支撑技术群

先进制造技术的主体技术群主要包括有关产品设计技术和工艺技术两大技术群。面向制造的设计技术群系指用于生产准备的工具群和技术群。产品研发所需的费用以及其品质和何时研发成功等都和设计技术有着非常紧密的关联。在设计的时候可使用很多工具, 比如通过电脑来配合设计。最近几年开始出现的并行设计有着其重要的存在价值。第一是它能够缩短产品研发所需的时间, 第二是能够将生产时期制造的废弃物质数量减少到最低, 进而保证了产品能够再次回收使用。制造工艺技术群是指用于物质产品生产的过程及设备。例如, 模塑成形、铸造、冲压、磨削等。由于先进技术的发展, 过去的制作工艺等开始出现显著的改变。制造工艺技术群是有关加工和装配的技术, 也是制造技术或称生产技术的传统领域。

支撑技术群是指支持设计和制造工艺两方面取得进步的基础性的核心技术。基本的生产过程需要一系列的支撑技术, 诸如:测试和检验、物料搬运、生产计划的控制以及包装等。它们也是用于保证和改善主体技术的协调运行所需的技术, 是工具、手段和系统集成的基础技术。

4 发展方向简述

先进制造技术的发展逐步智能化、信息化。基于CAD/CAM技术的CMS是制造业自动化的一个重要方向。CMS通过CAX系统和PDM系统, 进行产品的数字化设计、仿真, 并结合数字化制造设备, 进行自动加工。所谓的智能制造, 具体的说是把人工智能合理的融会到生产活动的所有步骤中去, 其能够模仿人类大脑开展高效率的活动, 能够保证生产活动呈现出最为合理的状态, 而且它还能够进行组织活动。当前社会是一个以信息科技为主体的社会, 人们的活动离不开信息, 信息科技的发展速率已经远远的超出了我们的想象能力。此时信息科技开始不断的向着制造行业融会, 促使着行业发生变化, 此时出如C IM S、并行工程、精益生产、敏捷制造、虚拟企业与虚拟制造等就出现了。

可持续发展的绿色制造正在逐步引起人们的重视。科学技术的进步为经济以及社会的发展贡献了非常显著的力量, 不过在社会发展的过程中生态受到一定的破坏。当前时期人们开始意识到资源并不是无限的。在这种背景之下绿色制造就应运而生了。绿色制造是通过绿色生产过程、绿色设计、绿色材料、绿色设备、绿色工艺、绿色包装、绿色管理等生产出绿色产品, 产品使用完以后再通过绿色处理后加以回收利用。它有很多的优点, 比如能够将生产活动对生态的污染减少到最小。而且能够显著的提升资源的使用效率。尤其是在当今这个资源日渐减少, 生态不断恶化的时代里, 这种制造方式的优点非常明显, 它将会成为今后行业发展的根本方向。

加工制造技术向着超精密、超高速的方向发展。目前加工精度达到0.025μm, 表而粗糙度达0.0045μm, 已进入纳米级加工时代。超精切削厚度由目前的红外波段向可见光波段甚至更短波段靠近。超精加工机床向多功能模块化方向发展, 超精加工材料由金属扩大到非金属。

超高速切削。目前铝合金超高速切削速度已超过27m/s, 铸铁25m/s, 超耐热镍合金为5m/s, 超高速切削的发展已转移到一些难加工材料的切削加工。

生物制造系统正在逐步形成。日本三重大学和冈山大学率先开展了生物技术应用于工程材料加工的研究, 并初步证实了微生物加工金属材料的可行性。我国于1982年将生物技术列为八大重点技术之一。在过去的时候, 我们很难想象生物和制造这两个根本没有联系的学科能够交叉到一起, 然而在当前社会两者不但出现了关联, 而且这种关联正在以非常密切的形式存在。此时的生物制造体系的出现就是两者融会贯通的产物。

5 我国当前的发展态势分析

从“六五”开始我国就启动了制造技术, 主要是机械制造技术的国家部委与地方级重点攻关研究开发, 因为受到体制方面的干扰, 此类的规划以及探索工作一直都是依据领域来开展完善的。单位自主研发新技术的水平十分有限, 而且其不论是人力资源还是所需的费用等都十分的欠缺。1995年4月在北京召开了先进制造技术发展战略研讨会, 从战略高度探讨了我国发展先进制造技术的路线和方法。同一时期, 国家二期863规划也开始规划下世纪初先进制造技术的发展。

最近的几年, 我们国家不断的引入优秀的科技, 而且注重培养综合化的人力资源, 正是由于不断的努力, 我们国家的很多单位已经在制造技术方面获取了突飞猛进的发展, 不过我们应该客观的看待, 当前我们的技术较之于西方还存在一些欠缺点。要想改变这种局面最关键的一点就是要完善其基础要素, 比如扩充数控机床数量等, 不断的发展信息化产业群, 提升在市场中的份额。除此之外还应该做好人力资源工作, 积极的培养优秀的工作者。

6 结束语

当前社会是一个信息化的社会, 是一个知识化的时代, 只有获取了先进的技术才能够获取有效的发展。随着社会的发展, 先进制造技术开始出现并且发展壮大, 其实一个逐渐发展而且变化的技术体, 它的存在使得我们的生活方式出现了很大的变化。总的来讲, 当前的制造业是一个集各种先进技术为一体, 并且不断发展创新的行业, 它是社会进步的产物。

参考文献

[1]师汉民, 易传云.人间巧艺夺天工——当代先进制造技术[M].华中理工大学出版社, 2000.

[2]盛晓敏, 邓朝晖.先进制造技术[M].机械工业出版社, 2000.

[3]张立鼎, 等.先进电子制造技术[M].国防工业出版社, 2000.

3.我国先进制造技术发展趋势篇三

关键字:机械制造;发展现状;趋势

中图分类号:TH16文献标识码:A

文章编号:1674-0432(2010)-05-0137-1

制造业对我国国民经济的贡献作用毋庸置疑,而先进制造技术是保障制造业高水平持续快速发展的基础。我国制造业产值占国民生产总值的40%,预计未来15年内制造业的年平均增长率将高于国民生产总值的年平均增长率。随着市场的全球化和多样化,制造业蓬勃发展必将成为振兴国家的经济、提高国家综合竞争力的根本动力。

一、先进制造技术的概念和内涵

先进制造技术(Advanced Manufactuing Technology), 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。

(一)狭义说,它是指各种计算机辅助制造设备和计算机集成制造系统。如果将其与人作一个比拟的话,传统的制造业和自动化相当于人的四肢和体力,而以计算机辅助制造设备和计算机集成制造系统为主体的先进制造技术(AMT)则从某种意义上相当于人的大脑进行思维分析和判断,它也并将引领传统制造业进行一场前所未有的革命。

(二)广义说,先进制造技术包含两大方面:

1.计算机辅助设计和制造系统,如计算机辅助设计CAD、计算机辅助工程CAE以及计算机辅助制造CAM、计算机集成制造系统CIMS、柔性制造系统FMS、成组技术GT、准时化生产JIT等。

2.利用计算机进行生产任务和制造资源合理组织与调配的各种管理技术,如管理信息系统MIS、物料需求计划MRP、制造资源计划MRPII、企业资源计划ERP、工业工程IE、办公自动化OA、条形码技术BCT、产品数据管理PDM、全面质量管理TQM、电子商务EC、客户关系管理CRM等。

二、当前我国先进制造技术(AMT)的现状

制造业在一个国家的地位是不容忽视的。我国随着科学技术的不断发展和进步已经成为一个制造大国,但并非制造强国。主要体现在许多现代制造基础技术尚未掌握,许多重要装备不能自主制造,缺乏创新能力等。我国的制造技术和发达国家相比,还有一定的差距,主要体现在一下几方面:

(一)制造技术基础薄弱

设计技术、基础材料、基础制造装备等发展相对落后,限制了制造业的进步。多数企业开发能力不足,沦为外国公司的代工工厂,没有形成技术创新的主体。

(二)设计研发手段滞后

当前世界的现代设计理念已经形成体系,诸如全寿命设计、绿色设计等,将生产过程和环保等要素贯穿于设计始末,而我国大部分企业的设计还处在经验设计阶段,同时缺乏自主设计研发的能力。

(三)自主创新能力不强

许多关键技术,如航天、炼油等方面的自主创新虽有一定成绩,但与国外相比仍有较大差距;光纤设备、大型科学医疗设备主要依赖进口。

(四)产品的研发与生产过程严重脱节

长期以来,产品品种单调,竞争力不强,尤其是市场需求与企业技术创新上的矛盾。另一方面,科研、教育机构对企业的技术需求认识不足,许多科研成果仅仅停留在图纸上,锁在卷柜中,并没有认识到企业的迫切需求,最终导致产、学、研的脱节。

三、我国未来先进制造技术的发展趋势

(一)制造技术自动化

自动化的研究主要表现在制造系统中的集成技术和系统技术、人机一体化制造系统、制造单元技术、制造过程的计划和调度、柔性制造技术和适应现化生产模式的制造环境等方面。如采用自动送料装置的冷冲压模具,加工精度和生产效率均较高,而且长期效益明显。

(二)纳米制造科技

纳米制造技术作为纳米技术的中心之一,是融合其它各种学科的基本“艺术”,它不仅为纳米科学各个领域的研究和拓展提供强有力的支撑,而且是未来纳米产业的支柱。他的其中一个研究方面就是研究和发展极限紫外光刻技术。他有可能使线宽小于20纳米,由此将现有的半导体CMOS工艺推进至材料的极限。

(三)生物制造与仿生机械的科学与技术

模仿生物的形态、结构和控制原理设计制造出的功能更集中、效率更高并具有生物特征的机械。他是对传统制造技术理念上的突破和创造。

(四)绿色制造技术

其目的是使产品在设计、制造、装配、运输、销售及使用的整个过程中做到资源的优化利用、清洁生产和废弃物的最少化及综合利用。其中的重要组成部分就是实现切削加工的绿色化。其核心则是在加工中不使用切削液,这主要是因为切削液既污染环境和危害工人健康。目前,在欧洲的大批量机械加工中,有10%、15%的加工使用干切削和准干切削。

4.先进制造技术及其发展篇四

近年来，世界高新技术得到了惊人的发展。为了提供性能佳、质量优、成本低、可靠性和维护性好的装备产品，发达国家的制造技术有了很大的进步，不断推动新一代装备产品的问世。从飞机的研制生产来看，总体上世界先进制造技术有以下几个发展趋势。3.1 新材料、新结构工艺成为重点

新一代装备产品减轻结构重量和提高性能的主要途径是采用新材料和新结构，这也是发展先进制造技术的重点。

1)复合材料得到了迅速发展和广泛应用。树脂基复合材料已用于战斗机的主承力结构。复合材料在先进战斗机、大型客机的用量已分别达到结构重量的20％-30％、10％-30％[6]，已经出现了全复合材料的公务机。共固化成形、树脂传递模塑成形(RTM)、复杂件缠绕成形、丝束铺放等复合材料制造新技术均己用于生产，并建立了工序配套、计算机控制的生产系统。正在开发新的复合材料辐照固化技术和质量保证技术，并大力开展复合材料低成本制造技术的研究。

2)钛合金和铝锂合金在新一代飞机上应用量增加很多。引发和配套解决了其难度很大的高速切削、化铣、成形及焊接等关键工艺。钛合金的超塑成形，/扩散连接(SPF/DB)结构是一种新兴的耐热、整体、轻量化结构，在机体结构上具有广阔的应用前景，超塑成形，扩散连接组合工艺也已日趋成熟并向主承力结构扩大应用。先进发动机的空心宽弦风扇叶片也是超塑成形，扩散连接的制品。

3)随着难加工材料的大量应用，以电子束、激光束、离子束为代表的高能束流加工技术近10年来得到了迅猛发展，成为先进航空产品研制和生产不可缺少的制造技术。电子束焊接已用于飞机主承力框、起落架和发动机鼓筒轴、各类机匣，发展前景广阔。迄今为止，激光束仍是发动机零部件冷却孔系加工的首选工艺。此外，其他特种加工，如离子束加工、电加工、高压水射流加工、磨粒流加丁等在先进航空产品的制造中也都发挥着积极的作用。4)金属胶接技术有利于结构减重及抗疲劳，其生产工艺已基本成熟，形成了先进胶接体系，制造出了用作主承力结构的耐久胶接构件。由金属板材与树脂基预浸料胶接成的混杂层板胶接结构是金属胶接与复合材料的结合衍生物，能抑制裂纹扩展，大幅度提高壁板(蒙皮)疲劳寿命。其不同金属与不同预浸料的组合，还可更好地发挥减重效果。机体构件机械紧固件孔的精化加工和强化、孔壁孔周的挤压强化以及壁板零件的喷丸强化等技术都得到了进一步发展，大大延长了航空产品的使用寿命。

5)发动机热端部件工作温度的提高，带动了金属间化合物等一系列高温合金及碳—碳复合材料、金属基复合材料和陶瓷基复合材料的应用，还提出了新的涂层材料及涂层工艺的要求，随之推动了一大批新的热工艺技术的发展。等离子弧加工技术仍是多种性能涂层的主要工艺，电子束物理气相沉积方法已用于热障涂层及其他涂层的制取，电子束表面处理与热化学工艺相结合的方法可使制件表面具有特殊的性能。发动机的整体叶盘结构、新型封严结构的出现又带动了特种焊接(如摩擦焊、真空高温钎焊)的迅速发展。6)毛坯精化及近无余量制坯技术也已成为航空制造技术的重要发展趋势之一。国外航空发动机制造业中已形成精铸、精锻、精轧等一整套精密制坯技术，材料利用率从20％～30％提高到80％左右，机械加工量减少至原来的1/5～1/10。钛合金、高温合金的薄壁、整体精铸技术、单晶无余量空心涡轮叶片精铸技术、粉末冶金和热等静压技术已成为高推比发动机研制生产的关键制造技术。

3.2 精密及超精密加工技术迅速发展

随着装备的导航、制导和控制精度的提高，要求制造出材料特殊(如高硬脆性、高强度、高弹性、高熔点等)、结构复杂、体积小、尺寸和形状精度高于0.1μm、表面粗糙度小于0.01-0.02μm的机载设备零件。为了适应上述要求，美、英、日等到发达国家在高速数控加工技术，亚微米级超精密加工和复合超精密加工技术，纳米级超精密加工技术和高强度、高硬度、高脆性材料加工技术等方面进行了大量的研究工作，很多研究成果已用于生产。微米级坐标镗床已进入生产线，0.1μm超精密加工机床和各种超精密加工方法已广泛应用于机载关键零件的批生产。单刃金刚石车削技术已用于激光晶体材料的加工，表面粗糙度可达0.001μm。用金刚石和立方氮化硼砂轮的高速缓进强力磨削，可对难加工功能材料进行高精密(微米级精度、0.1μm级表面粗糙度)无毛刺加工，能获得复杂几何形状和极佳的表面完整性[10]。此工艺在美国已成为批生产加工技术，成批制造出各种功能材料的机载设备零件，如红外线或紫外光学系统、激光陀螺系统、微波管、光纤器件中的零件。

近年美国又研制出激光微细加工中心，该加工中心的视觉系统能提供加工过程的连续影像，并自动寻找、对准、测量和修正加工对象，加工精度可达百分之几微米以内。该激光微细加工中心还适用于硬脆材料(如氧化铝、碳化硅)加工，蚀刻线宽度0.25μm，打孔直径小于75μm，还可对各种材料的裸芯多芯电缆和光纤进行焊接，标志着功能材料的加工技术达到了新的水平。

20世纪90年代末，面临装备研制周期短、产品更新快、品种增多、批量减少和动态多变的市场，装备的质量、价格和交货期已成为增强飞机制造企业竞争力的3个决定性因素。3.3 计算机技术应用普遍

近年来，计算机技术有了空前迅速的发展。装备制造业是最早引入计算机技术的行业，计算机技术使装备制造技术得到了优化并产生了新的专业，这在很大程度上改变了装备制造技术的面貌。

计算机技术与飞机制造业的3大传统工艺技术(机械加工、钣金成形、铆接装配)相结合，极大地提高了航空制造业的技术水平。在机械加工方面，零件加工数控化和精密化已成公认目标，数控高速切削也正在被迅速推广，数控机床进一步向高速及复合化方向发展。机载设备生产所需的超精密加工技术也取得了长足的发展。在钣金成形方面，数控铣床板坯下料、蒙皮拉伸成形、壁板喷丸成形／强化、零件高压橡皮囊液压成形等主要工艺均已实现数控化。同时正在提高成形过程的数字模拟和动态仿真以及实时监控与变形量控制技术，钣金成形的专用设备正向多功能和柔性化发展。在铆接装配方面，数控钻铆机及干涉铆接的应用日益普遍，高压水制孔及激光辅助定位钻孔系统、计算机辅助钻削系统、计算机辅助电子经纬仪(CAT)系统、数字模拟装配和机器人自动化装配等先进设备和先进技术不断涌现，装配现场已一改劳动者密集的面貌。事实上，计算机技术已渗入各个制造专业，从工艺参数控制到工艺过程动态仿真，进而建立数据库，直到建立专家系统，正在简化工艺、稳定生产、保证质量、降低成本等方面发挥越来越大的作用。3.4 低成本制造技术备受关注

当今世界上工业发达国家正在研制第4代军用战斗机，不管性能多么突出，都必须在价格上能被用户或市场接受，否则就难以进行生产和销售。例如，由于F-22太贵，难以大量装备部队，所以美、英又联合研制了联合攻击战斗机(JSF)以满足军方的需求。又如，树脂基复合材料性能优异，已经得到了广泛的应用，但复合材料更大份额的应用在很大程度上受制于其昂贵的价格，为此，美国等一些西方国家专为发展“造得起、买得起”的复合材料制造技术开展了大量工作。例如，研制便宜的碳纤维、树脂，开发叠层缝合、树脂传递模塑成形(RTM)技术、丝束铺放成形，以及节能的“非热压罐固化技术(如辐照固化)”等种种低成本技术以提高产品性能和降低成本。麦道公司研究工作表明，采用织物缝合/树脂传递模塑成形(RTM)工艺制造的机翼已比相应的铝合金机翼减重25％，成本也降低了10％。市场经济要求航空制造技术必须走“造得起、买得起”的路，否则即使再好的技术，最终也不会有什么出路。为此，国外在这方面下了很大功夫，除积极采用现代集成制造技术和先进的产品全寿命管理技术外，无余量成形工艺(精铸、精锻等)、改良的成形方法(时效成形、超塑成形、超塑成形/扩散连接等)、特种焊接技术(电子束焊、摩擦焊等)、数控高速切削、机器人装配技术等低成本制造技术己得到了进一步的发展，这说明世界上即使是比较富裕的工业发达国家，在研究应用“造得起、买得起”的制造技术上也是不遗余力的。

5.飞机先进装配技术及其发展篇五

飞机先进装配技术及其发展

介绍了国外飞机先进装配技术的发展状况,包括自动化装配的`工装、单元、制孔、钻铆技术及自动化装配系统,并对国内飞机装配技术的发展提出了建议.

作者：魏志刚薛亮作者单位：海军驻成都地区航空军事代表室,成都,610092刊名：海军航空工程学院学报 ISTIC英文刊名：JOURNAL OF NAVAL AERONAUTICAL ENGINEERING INSTITUTE年，卷(期)：200924(1)分类号：V221关键词：飞机装配技术发展

6.先进制造技术绿色制造篇六

先进制造技术

——绿色制造

green manufacturing

摘要

当前，世界上掀起一股“绿色浪潮”，环境问题已经成为世界各国关注的热点，并列入世界议事日程，制造业将改变传统制造模式，推行绿色制造技术，发展相关的绿色材料、绿色能源和绿色设计数据库、知

识库等基础技术，生产出保护环境、提高资源效率的绿色产品，如绿色汽车、绿色冰箱等，并用法律、法

规规范企业行为，随着人们环保意识的增强，那些不推行绿色制造技术和不生产绿色产品的企业，将会在市场竞争中被淘汰，使发展绿色制造技术势在必行。下面通过举例简单说明绿色制造。

At present, the world set off a wave of “ green wave ”, the environment problem has become the focus of

attention of all countries in the world, and included in the schedule, manufacturing industry will change the

traditional manufacturing mode, the implementation of green manufacturing technology, related to the

development of green materials, green energy and green design database, knowledge base and so on the basis of

technology, production to protect environment improving resource efficiency, green products, such as green, green

refrigerators, and laws and regulations, standardize enterprise behavior, along with the people environmental

protection consciousness enhancement, the implementation of green manufacturing technology and production of

green products to the enterprise, will be eliminated in the market competition, the development of green

manufacturing technology be imperative.关键词：绿色制造Green manufacturing绿色产品 Green product制造技术Manufacturing technology世界 The world

一、引言

绿色制造技术是指在保证产品的功能、质量、成本的前提下，综合考虑环境影响和资源

效率的现代制造模式。它使产品从设计、制造、使用到报废整个产品生命周期中不产生环境

污染或环境污染最小化，符合环境保护要求，对生态环境无害或危害极少，节约资源和能源，使资源利用率最高，能源消耗最低。绿色制造模式是一个闭环系统，即原料－工业生产－产

品使用－报废－二次原料资源，从设计、制造、使用一直到产品报废回收整个寿命周期对环

境影响最小，资源效率最高，也就是说要在产品整个生命周期内，以系统集成的观点考虑产

品环境属性，改变了原来末端处理的环境保护办法，对环境

保护从源头抓起，并考虑产品的基本属性，使产品在满足环

境目标要求的同时，保证产品应有的基本性能、使用寿命、质量等。

二、绿色制造技术简介定义：综合考虑环境影响和资源消耗的现代制造模式，其目

标是使得产品从设计、制造、包装、运输、使用到报废处理的整个生命周期中，对环境负面影响最小，资源利用率最高，并使企业经济效益和社会效益协调优化。

绿色制造，又称环境意识制造（Environmentally

Conscious Mannufacturing）、面向环境的制造（Manufacturing For Environment）等。它是一个综合考虑环境影响和资源效益的现代化制造模式，其目标是使产品从设计、制造、包装、运输、使用到报废处理的整个产品生命周期中，对环境的影响（负作用）最小，资源利用率最高，并使企业经济效益和社会效益协调优化。绿色制造这种现代化制造模式，是人类可持续发展战略在现代制造业中的体现。

国外绿色制造技术现状:国外不少国家的政府部门已推出了以保护环境为主题的“绿色计划”。1991年日本推出了“绿色行业计划”，加拿大政府已开始实施环境保护“绿色计划”。美国、英国、德国也推出类似计划。目前，在一些发达国家，除政府采取一系列环境保护措施外，广大消费者已热衷于购买环境无害产品的绿色消费的新动向，促进了绿色制造的发展。产品的绿色标志制度相继建立，凡产品标有“绿色标志”图形的，表明该产品从生产到使用以及回收的整个过程都符合环境保护的要求，对生态环境无害或危害极少，并利于资源的再生和回收，这为企业打开销路、参与国际市场竞争提供了条件。如德国水溶油漆自1981年开始被授于环境标志（绿色标志）以来，其贸易额已增加20%。德国目前已有60种类型3500个产品授予环境标志，法国、瑞士、芬兰和澳大利亚等国于1991年对产品实施环境标志，日本于1992年对产品实施环境标志，新加坡和马来西亚也在1992年开始实施环境标志。目前已有20多个国家对产品实施环境标志，从而促进了这些国家“绿色产品”的发展，在国际市场竞争中取得更多的地位和份额。

国际经济专家分析认为，目前“绿色产品”比例大约为5－10%，再过10年，所有产品都将进入绿色设计家族，可回收、易拆卸，部件或整机可翻新和循环利用。也就是说，在未来10年内绿色产品有可能成为世界商品市场的主导产品

三、绿色制造技术实例

1、模具的绿色制造

2、水溶性油漆

3、中水回用

4、金桥南厂联合站房冰蓄冷项目

5、东岳动力总成厂发动机测试方法改进

下面我们就来一起看看这几个领域是如何运用先进制造技术的：

首先是模具的绿色制造

由绿色制造的概念可知,“绿色模具”不仅仅指在使用时对环境的影响小,还应是从制造到报废的整个生命周期内对环境的破坏是最小的。因此,模具的绿色制造设计要求设计者在构思阶段就要优先考虑模具产品的环境属性(模具的可拆卸性、可再次回收性等等),然后再考虑原有应该考虑的模具产品应用的基本属性。总的来说,模具绿色制造的整个生命周期包括绿色设计、绿色制造、绿色包装、绿色维护和绿色回收、再处理等阶段。

模具的绿色设计:模具绿色设计对模具绿色制造有着非常重要的地位,这一步解决的好坏直接影响到最终利用模具加工产品的绿色生产问题。

模具材料的选择:模具材料的选择是模具产品设计的第一步。模具材料的“绿色程度”对最终产品的“绿色性能”具有非常重要的影响。因此,绿色模具设计必须建立在绿色模具材料基础上。绿色模具材料应是低能耗、低成本的材料,尤其是少污染的材料;是易加工和加工过程中无污染或少污染的材料;是易回收处理、可重复多次使用或可降解的材料。

模具的可回收性设计:模具的回收性设计是指在模具产品绿色的设计初期充分考虑产品中所用各种材料的回收、再利用的可能性、回收处理的方法、回收性的技术经济评估以及回收性的结构框架设计等有关一系列问题。这样就可在后续生产中尽可能节约材料,减少浪费。因此,因避免或不要过多使用铜、铅等有害或对环境有重污染的材料;尽可能减少所用材料的种类;避免使用与现有标准循环再回收过程中不相兼容的材料;多使用无需特殊工具的连接件;设计时尽可能允许使用现有的一些可重复利用的零部件等。

模具的绿色并行工程:绿色并行工程是现代绿色产品设计和开发的新模式,它的核心是并行一体化设计,强调产品设计及其相关过程同时交叉进行,即在设计阶段就要考虑整个生命周期中从概念形成到产品报废处理的所有环节和因素,如质量、成本、用户要求、环境影响、资源消耗状况等。因此,涉及产品整个生命周期的各个部分的小组成员必须协同工作。对于模具设计,不但需要模具设计小组成员之间进行讨论,协调产品的设计任务,而且其他部门如工艺、制造、质量等小组也要参与产品的设计工作,对产品设计方案提出修改意见等,从而使得整个模具设计工作一次成功。

接下来是：水溶性油漆

水溶性油漆以纯水为载体，相对于传统的溶剂性油漆而言，在降低生产工艺污染、促进环保安全两大方面有着不可比拟的优势，可最大限度地减少对自然环境污染和人体健康的损害。

2008年，上海通用汽车的3大基地油漆车间全部建成了代表国际环保先进水平的水溶漆生产线，北盛二期还是东北三省唯一采用该项绿色环保技术的工厂。较传统涂装工艺，其VOC（挥发性有机化合物）排放比传统的汽车涂装工艺可减少80%以上，废气排放浓度降低了500倍，辅以无铅电泳、无铬钝化、静电喷涂、废气焚烧净化等先进环保技术，实现了从源头有效控制和最大限度地减少了废气排放。以单车间年工作时间4800小时计，水溶漆可较油漆每年减少污染排放3000多公斤。与此同时，3大基地的中水回用设施采用国外先进的污水处理技术，各工厂的工业污水和生活污水全部实行了无害化处理，各项污染物100%稳定达标。

接下来是：中水回用

以上海通用汽车金桥南厂为例，采用国内外先进的污水处理技术，将部分处理后的水再深度处理和消毒作为中水，由厂区的中水管网系统供厂区所有的绿化、冲厕、景观和设备的冷却等，不仅减少了自来水使用量，而且也大大减少了废水的排放。为确保中水的处理质量，在废水处理站中设置了养鱼缸，采用中水调养五彩金鱼，第一时间可以观察到中水的水质。经过不懈努力，在南厂的废水处理站中，一边是污浊的生产废水和污水在不断进入，经过工艺处理，一边源源不断排出透明晶亮的清水，鱼儿在其中欢快地游动。南厂日回用中水量达203立方米，占日污水向外排放量的24%，年减少COD排放量7吨，每年可以节省10万元的费用。正因为采取了绿色制造的技术使得其排放量大大降低。

接下来是：金桥南厂联合站房冰蓄冷项目

近年来，国内工业用电电价峰谷差较大，上海最高达到4.4倍。对此，金桥南厂采用了先进的冰蓄冷系统，在电力负荷很低的夜间用电低谷采用双工况制冷机制冷，将冷量以冰的形式储存起来。在电力负荷较高的白天或用电高峰期，把储存的冷量释放出来，以满足空调或工艺用冷的需求，也起到了转移电力高峰用电量、平衡电网峰谷差、削峰填谷的作用。

通过自控，实现夏季给空调冷冻水供冷、冬季给工艺系统供冷，过渡季既可以供空调也可以供工艺。冰蓄冷系统不仅可以转移电力高峰用电量，平衡电网峰谷差，这样全年36

5天不间断运行，可以最大程度地节约电费，年节约能源和减排费用65万元。2007年，金桥厂区通过工艺优化和生产生活节能等方面的措施，能耗费用与上一年相比，节约近2000万元。

最后是：东岳动力总成厂发动机测试方法改进

发动机生产启动阶段，零部件质量、机加工及装配质量的稳定性需要通过热试检测发动机性能指标。而进入批量生产后，各项质量皆稳定了，热试显得有些大材小用，且测试时间较长，还存在要消耗汽油、要建立消防装置、产生废气排放、发动机冷却液要定期更换、无负载的热试对正时缺陷等不敏感等缺陷。

随着发动机型号的增多，产量的增大，热试的不足日益显现。同期，质量体系的建立、深入、完善，零部件质量、机加工质量不断提高，发动机测试能够侧重于装配质量，新的测试方法由此孕育而生——冷试。冷测时，发动机自身不做功，而是由伺服电机驱动系统抓住（产品/工艺）飞轮，进而拖动发动机运转。各测试项目由相应的传感器测量，采集的信号送至后台的控制系统，按照既定的规定分析。冷测试技术具有几个优势特点：

一是方法新颖。发动机不做功，自身温度较低，不排出高温废气，测试能做得更深入，且能做热试无法做的测试，测试更全面。

二是技术先进。采集到的测试数据重复性更好，测试项目更多更全面，更利于发现缺陷，测试控制系统的分析更细致。

三是效益高。冷测试不消耗汽油，不排出高温废气，不消耗冷却液，不需要某些公用动力和消防安全设施。而且冷测台是全自动工位，无需专门的操作人员，只要少量的维修人员。通过采用冷试新方法，东岳动力总成厂收获的节能效益每年可达380万元。

四、总结

绿色制造能使产品生命周期内的环境影响达到最小,并能充分合理地利用资源,是21世纪制造业重要的发展方向,也是人类社会得以可持续发展的主要因素之一。模具设计和先进制造技术与绿色制造的有机结合结合是模具工业的发展必然,并将大大加快模具行业前进的步伐,真正实现高质量、少污染、短周期和低成本的目标。

而绿色产品是绿色制造中的结晶，所以要想做到绿色制造就必须做好绿色产品的开发制造。可见绿色制造是以保护环境和合理高效利用资源为目的的制造模式，涉及到产品的整个生命周期，它对产品的设计、材料的选择、生产工艺、生产设备、能源利用、废物产生、售后回收和处理等都有环境意识，有可持续发展意识。这样的产品(即绿色产品)在重视环保的今天才能得到社会的认可，才能得到消费者的认同，才能在市场竞争中取得优势。

五、参考文献

[1] 李伟主编.先进制造技术.北京:机械工业出版社,2005

[2] 刘飞.21世纪制造业的绿色变革与创新.机械工程学报,2000,36

[3] 朱伟,张质良,董湘怀等.模具绿色制造过程探讨.CMET.锻压装备与制造技术,2006

[4] 王广春,赵国群编著.快速成型与快速模具制造技术及其应用.北京:机械工业出版社,2004

7.先进制造技术及其发展篇七

1 再制造技术是绿色制造的组成部分

绿色制造是指运用再制造技术、环保型制造技术和节省资源型制造技术, 生产出来的即环保节能, 又节省资源以及易于回收利用的绿色产品。绿色制造即体现了循环经济和可持续发展的战略思想, 也是关键、重大工程项目的技术支撑和产业的发展方向。

绿色制造涵盖了绿色产品设计 (产品全寿命周期设计) 和绿色制造系统的内容, 解决了废弃产品处理的环境污染和资源浪费问题, 推动了再制造产业的形成和报废产品回收处理的问题。它包括了干式切削加工技术、净成形制造技术、快速成型加工技术、虚拟制造技术和再制造工程技术等绿色制造的关键技术。

同时, 运用再制造技术生产出的再制造产品的性能要求不低于新产品, 因此采用的再制造技术既要适用, 又要有很高的先进性, 以保证再制造产品的应用性能。再制造技术随着绿色制造技术的发展, 不断地弃旧纳新或梯次更新, 呈现出动态性的特征。这些变化需要再制造技术善于创新, 不断采用新方法、新工艺、新设备, 以解决产品因性能落后而被淘汰的问题。

2 绿色再制造是再制造发展的必然

产品的再制造性是衡量产品再制造能力的基本指标。是否为绿色再制造, 产品再制造性设计是实现基于再制造的产品多寿命周期的前提条件。面向多寿命周期的产品设计及评价技术重点发展方向为再制造性设计建模技术、再制造性指标设计技术和再制造性设计评价技术等。

作为多寿命周期工程中的关键技术, 绿色、先进再制造工程技术重点发展方向是快速再制造成形技术、高效自动化拆装技术和绿色清洗技术等。

表面工程技术是是再制造的重要技术支撑, 其重点发展方向为纳米表面工程技术、自动化表面技术和绿色表面技术等。

产品的再制造质量控制技术是实现再制造产品性能优于或等同于新产品的重要保证, 也是产品多寿命周期的关键技术。其重点发展方向为再制造毛坯剩余寿命评估技术、再制造过程在线质量监控技术和再制造产品的质量检测与评价技术等。

再制造过程中不断地应用信息技术来进行管理, 提升再制造的效益和再制造产品的质量。信息化再制造技术的重点发展方向为信息化再制造提升技术、信息化再制造管理技术与方法和虚拟与柔性再制造技术等。

正确评价并应用多寿命周期产品环境技术, 来促进产品多寿命周期中的环境效益。多寿命周期产品环境技术重点发展方向为环境影响评价技术、环境影响分析技术和再制造清洗技术等。评价并应用多寿命周期产品环境技术, 来促进产品多寿命周期中的环境效益。

3 再制造与先进制造的内在联系

运用传统的产品全寿命周期设计思想, 其物流模式是“研制——使用——报废”的开环系统;而运用再制造产品的全寿命周期设计思想, 其物流模式是“研制——使用——再生”的闭环系统。站在全寿命生产周期的角度考虑制造是处于上游, 而再制造处于下游。再制造与产品全生命生产周期的关系如图1所示。制造与先进制造的内在联系传统的产品全寿命周期设计思想, 其物流模式是“研制——使用——报废”的而运用再制造产品的全寿命周期设计思想, 其物流模式是“研制——使用——再统。站在全寿命生产周期的角度考虑制造是处于上游, 而再制造处于下游。再制生命生产周期的关系如图1所示。

用于再制造生产的多生命生产周期设备的平均使用成本大为降低, 并且随着生命数的增多而下明显降低。用于再制造生产设备的成本平均只占制造生产设备的且再制造生产设备质量不低于原始制造设备 (包括使用寿命) , 因此其单位时间大约也降低到相应数值。如果再考虑环境治理等而减少的社会成本, 其综合社会更为显著。

4 再制造与先进制造的区别

两者除了理论基础、研究对象和研究内容等方面的区别以外, 既有共性技术、兼容性技术和互补技术, 还存在以下几点不同。1) 后者的关键技术包括:先进管理技术、先进工艺技术和先进信息化与自动化技术等;2) 前者的关键技术包括:以微纳米为代表的表面工程技术 (包括如纳米颗粒复合电刷镀技术、纳米固体润滑干膜技术、纳米热喷涂技术、纳米减摩自修复添加剂技术、纳米涂装技术、纳米粘涂技术、纳米薄膜制备技术、金属表面纳米化等) ;高速喷涂技术、热处理修复技术、自修复技术等;3) 原料供应的区别:先进制造新产品以新开采的原始资源为主, 再制造以废旧的可再循环利用的零部件为主;4) 生产及物流方式的区别:新产品生产周期较长, 属于正向物流;再制造产品生产周期较短, 属于逆向物流。

5 再制造与先进制造的发展方向

再制造与制造受两个市场相互关联的制约, 两者要进行决策的协调机制:1) 生产资源的决策协调、资源分配与生产调度的协调等;2) 引导和协调消费者的购买观念:扩大再制造产品与新产品有利的差异性, 应该扩大宣传再制造对于环境污染更少、制造成本更低、节约原材料、降低资源和能量消耗, 投入产出比高的积极作用;3) 缩小再制造产品与新产品不利的差异性:用户可能认为再制造产品的寿命不如新产品的寿命长, 质量也不及新产品的可靠。消费观念上的差异性对再制造产品不利, 如何缩小这些差异性, 让消费者喜欢购买再制造产品, 使之成为信得过的再制造产品是一个新的课题;4) 选择成熟品牌进行再制造, 做好售后服务工作。如何提高再制造产品的技术标准公信力, 制定包括各种产品的报废标准、废旧物资回收再制造的通用技术和关键技术标准完善再制造产品的技术标准, 并将已认定的技术标准向社会公示, 从而提高再制造产品的技术标准公信力;5) 加强政府对再制造产品的监管力度。严把再制造产品质量关, 引导用户形成购买再制造产品的习惯。按照产品质量法, 使再制造产品在质量、性能、耐用性等方面达到甚至超过新产品的水平。

再制造技术和先进制造技术之间的关系越来越密切, 两者之间存在许多互补性、共性和兼容性技术, 运用产品全寿命周期理念, 以面向制造的设计转为面向再制造的设计。从产品生产源头考虑末端产品的再制造, 使政府和制造商制订提高环境和资源的措施和要求。随着再制造生产者获得巨大的经济利益和环境效益, 使得越来越多的制造商投入到自己生产产品的再制造中, 而且因其具有诸多优势 (技术设备、专利等方面) , 使得原设备制造商开展再制造生产经营活动将成为新的生产、发展趋势。

6 结论

进入21世纪后, 节约资源能源和节能减排已成为世界各国关心的重要话题, 再制造作为废旧产品资源化的最佳形式和节能减排的重要途径而得到广泛关注。在科学发展观指导下, 人们对再制造工程的认识不断深化, 再制造工程的内涵也在不断地拓展, 目前再制造工程已成为发展循环经济、构建资源节约型和环境友好型社会的重要组成部分。

先进制造与再制造虽然研究内容不同, 但存在着紧密的本质的联系, 它们之间的关系是辩证的而且内涵深刻。再制造是先进制造中重要的组成部分, 先进制造的发展带动了再制造的发展;同时再制造本身又具有相对的独立性, 与维修工程、表面工程等相关学科密不可分, 由于它的产业化和高科技的自然属性, 有统领和带动这些学科共同发展的积极作用。再制造学科的发展无疑对于先进制造起到了支撑作用, 有力地促进了先进制造技术的发展。

再制造工程作为一门新兴学科, 其学科体系内涵和相关基础理论及应用实践问题值得深入研究。反映了大量国内外学者在先进制造、再制造及其关系的前沿的资料和成果。

摘要：先进制造与再制造虽然分属两个学科, 但存在着紧密的本质的联系, 再制造有机地融合于先进制造之中, 而且这种融合将会随着这两个学科的不断发展越来越紧密, 越来越和谐。制造是将原材料加工成产品, 而再制造是将达到报废阶段后的产品, 通过高技术修复与改造, 使其不低于原型产品质量和性能, 可以说再制造启动了设备新的寿命周期。本文主要阐述再制造与先进制造的结合与发展等问题。

关键词：再制造,先进制造,关键技术,发展趋势

参考文献

[1]徐滨士, 等.再制造与循环经济[M].北京:国防工业出版社, 2006.

[2]徐滨士, 刘世参, 史佩京.再制造工程和表面工程对循环经济贡献分析[J].中国表面工程, 2009, 19 (1) .

[3]姚巨坤, 时小军, 崔培枝.绿色再制造工业发展综述[J].再生资源研究, 2007, 5.

[4]田欣利, 再制造与先进制造的融合及其相关技术[M].国防工业出版社, 2010.

8.现代机械制造技术及其发展趋势篇八

【关键词】机械制造技术特点发展方向

机械制造业作为一个传统行业，积累了许多理论和实践经验，先进制造技术是传统制造技术不断吸收机械、电子、信息、材料、能源和现代管理等方面的成果，并将其综合应用于产品设计、制造、检测、管理、销售、使用、服务的制造全过程，以实现优质、高效、低耗、清洁、灵活的生产，并取得理想技术经济效果的制造技术的总称。

一、机械制造技术现状分析

机械制造技术是研究产品设计、生产、加工制造、銷售使用、维修服务乃至回收再生的整个过程的工程学科，是以提高质量、效益、竞争力为目标，包含物质流、信息流和能量流的完整的系统工程。

由于我国大部分大型机械制造企业和绝大部分中小型机械制造企业主要限于CAD和管理信息系统，底层基础自动化还十分薄弱，数控机床由于编程复杂，还没有真正发挥作用。因此，与工业发达国家相比，我国的制造业仍然存在一个阶段性的整体上的差距。因此，我国机械制造业不能单纯的沿着20世纪凸轮及其机构为基础采用专用机床、专用夹具、专用刀具组成的流水式生产线自动化发展。要面向全球化、网络化、虚拟化、绿色化、自动化。

一、全球化

全球化方式有两种：一是以母国为生产基地，将产品销往其他国家；二是在海外投资建立生产制造基地，在国外制造产品，销售到东道国或其他国家。

二、网络化

网络化制造通过采用先进的网络技术、制造技术及其其它相关技术，构建面向企业特定需求的基于网络的制造系统，突破空间对企业生产经营范围和方式的约束，开展覆盖产品整个生命周期全部或部分环节的企业业务活动，实现企业间的协同和各种社会资源的共享与集成，高速度、高质量、低成本地为市场提供产品和服务。

三、虚拟化

虚拟制造以系统建模和计算机仿真技术为基础，集现代制造工艺、人工智能、多媒体技术等高新技术为一体，是一项由多学科知识形成的综合系统技术。虚拟制造利用信息技术、仿真计算机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，以发现制造中可能出现的问题，在产品实际生产前就采取预防的措施，从而达到产品一次性制造成功来达到降低成本、缩短产品开发周期，增强产品竞争力的目的。

四、绿色化

从节能、降耗、缩短产品开发周期的角度出发，诸如快速成形技术、并行工程及敏捷制造、虚拟制造、智能制造和网络制造等先进制造技术都可纳入绿色制造技术的应用范畴。目前能将绿色制造技术真正应用于企业生产的，也是较为成功的应用，只要集中在汽车、家电等支柱产业上。

五、自动化

自动化是在没有人或较少人的直接参与下，按照人的要求，经过自动检测、信息处理、分析判断、操纵控制，实现预期的目标的过程，广泛用于工业、农业、军事、科学研究等方面。

二、机械制造技术的特点

做好基础自动化的工作仍是我国制造企业一项艰巨的任务。加工中心无论是数量还是利用率都很低。可编程控制器的和工业机器人的应用有限。因此，我们要立足于我国的实际情况，看到国际上制造业发展趋势的同时做好基础工作。

1.机械制造技术是一个系统工程

先进制造技术特别强调计算机技术、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。

2.机械制造技术是一个综合性技术

先进制造技术应用的目标是为了提高企业竞争和促进国家经济和综合实力的增长。因此，它并不限于制造过程本身，它涉及产品从市场调研、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，并将它们结合成一个有机的整体。

3.机械制造技术是市场竞争要素的统一体

随着市场全球化的进一步发展，制造业要赢得市场竞争的主要矛盾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矛盾。先进制造技术把这三个矛盾有机结合起来，使三者达到了统一。