21世纪对制造技术提出了哪些挑战
发布时间:2021-06-05
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当今世界各国的竞争,主要是先进制造技术的竞争。美国现在正推行以微电子带动的第三次产业革命,重点就是发展先进制造技术。世界各国都在致力于设计技术的现代化,加工制造的精密化、快速化,自动化技术的柔性化、智能化,整个制造过程的网络化、全球化、绿色化
随着科技的进步和经济的发展,人类对物质的需求不断提高,而受地球有限资源和人口不断膨胀的影响,社会发展对其经济支撑行业—制造业及其技术体系提出了更高的需求,促使对传统制造不断优化发展的先进制造技术迅速发展起来。
所谓先进制造技术,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,以实现优质、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称。也就是说,它不再是传统意义上的机械加工,而是以计算机技术为平台,集机械、电子、光学、信息、材料、能源、环境、现代管理等于一体,贯穿于产品全寿命周期,并以取得理想的经济效益为目标的有机整体。
自20世纪80年代末,国际上提出先进制造技术(AMT)的概念以来,以CAD/CAM技术、快速原型制造技术、柔性制造系统技术、计算机集成制造系统技术、虚拟制造、绿色制造、敏捷制造等为代表的一系列AMT在诸多国家和地区得到迅速的发展和广泛的应用,逐步实现了:
(1)柔性化。以同样的设备与人员生产出不同产品或实现不同的制造目标。
(2)自动化。减轻、强化、延伸或取代人的有关劳动,实现制造系统中人一机一系统的协调、控制、管理和优化,提高了工作效率,保证了产品质量。
(3)敏捷化。企业能实现快速重组重构,迅速而有效地综合应用新技术,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。
(4)虚拟化。通过计算机仿真软件来模拟真实系统,检验产品的可加工性、加工方法和工艺的合理性,进行生产过程计划、组织管理、车间调度、供应链及物流设计的建模和仿真,从而发现设计、生产中不可避免的缺陷和错误,保证产品制造的成功和生产周期。
进人21世纪后,以计算机技术、网络技术和通信技术等为代表的信息技术、生物技术及新材料技术,被应用于制造业的各个领域,使制造技术发生质的飞跃,制造生产模式发生了重大的改变。2004年,日本启动了“新产业创造战略”,为制造业寻找未来战略产业。这已引起美国、欧洲、日本在机械制造技术上新一轮的竞争。
2 AMT新发展
目前,国际上对AMT的研究主要有网络化制造、微电子机械系统、快速原型制造、生物制造等。
2.1 网络化制造