现代制造技术
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1.1 现代制造技术的内涵

1.1.1 现代制造技术的定义

现代制造技术是传统制造技术、信息技术、计算机技术,以及自动化技术与管理科学等多学科先进技术的综合,并应用于制造工程上所形成的一个学科体系。目前,对现代制造技术还没有一个明确的、一致公认的定义。一般认为:现代制造技术是指制造业不断吸收机械工程技术、电子信息技术(包括微电子、光电子、计算机软硬件、现代通信技术)、自动化技术生产设备、材料、能源及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、管理和售后服务,以及对报废产品的回收处理这样一个制造全过程;实现优质、高效、低耗、清洁和灵活生产,提高对动态、多变市场的适应能力和竞争能力,并取得理想的技术经济效果的制造技术的总称。可以说,“信息技术+传统制造技术的发展+现代管理技术=现代制造技术”。

1.1.2 现代制造技术的内涵及其组成技术

现代制造技术是制造业为了提高竞争力以适应时代要求,对制造技术不断优化及推陈出新而形成的高新技术群。在不同的国家,或者不同的发展阶段,现代制造技术的内容及组成并不相同。美国机械科学研究院(AMST)提出了一个由多层次技术群构成的体系(图1-1)。该体系强调现代制造技术从基础制造技术、新型制造单元技术到现代制造集成技术的发展过程。

图1-1 先进制造技术的内涵、层次及其技术构成

1.基础技术

过去生产中大量采用的经济适用的工艺技术,包括铸造、锻造、焊接、热处理、表面保护、机械加工等传统方法,随着技术的进步,经过优化而形成了优质、高效、节能、少(无)污染的基础制造技术,构成了现代制造技术的核心和第一层次。这些基础技术包括精密下料、精密成形、精密加工、精密测量、毛坯强韧化、少(无)氧化热处理、气体保护焊及埋弧焊、功能性防护涂层等。

2.新型制造单元技术

在市场需求及新兴产业的带动下,制造技术与电子、信息、新材料、新能源、环境科学、系统工程、现代管理等高新技术结合而形成了崭新的制造单元技术。如制造业自动化单元技术、极限加工技术、质量与可靠性技术、系统管理技术、现代设计基础与方法、清洁生产技术、新材料成形与加工技术、激光与高密度能源加工技术、工艺模拟及设计优化技术等,构成了现代制造技术的第二层次。

3.现代制造集成技术

它是应用信息、计算机和系统管理技术对上述两个层次技术进行局部或系统集成而形成的现代制造技术的高级阶段。如柔性制造系统(FMS)、计算机集成制造系统(CIMS)、智能制造系统(IMS)等。

以上三个层次都是现代制造技术的组成部分,但其中每一层次都不等于现代制造技术的全部。这种体系结构强调了现代制造技术从基础制造技术、新型制造单元技术到现代制造集成技术的发展过程。这个过程也正是现代制造技术在新型产业及市场需求的带动之下,在各种高新技术的推动下的发展过程。