精品資料（2021-2022年收藏的）現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的技術(shù)構(gòu)成精

1、 現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的技術(shù)構(gòu)成先進(jìn)制造技術(shù)是傳統(tǒng)制造技術(shù)不斷吸收機(jī)械、電子、信息、材料、能源和現(xiàn)代管理等方面的成果,并將其綜合應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造、檢測(cè)、管理、銷售、使用、服務(wù)的制造全過程,以實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔、靈活的生產(chǎn),并取得理想技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果的制造技術(shù)的總稱。它具有如下一些特點(diǎn): 從以技術(shù)為中心向以人為中心轉(zhuǎn)變,使技術(shù)的發(fā)展更加符合人類社會(huì)的需要;從強(qiáng)調(diào)專業(yè)化分工向模糊分工、一專多能轉(zhuǎn)變,使勞動(dòng)者的聰明才智能夠得到充分發(fā)揮;從金字塔的多層管理結(jié)構(gòu)向扁平的網(wǎng)絡(luò)化結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變,減少層次和中間環(huán)節(jié);從傳統(tǒng)的順序工作方式向并行工作方式轉(zhuǎn)變,縮短工作周期,提高工作質(zhì)量;從按照功能劃分部門的固定組織

2、形式向動(dòng)態(tài)的自主管理的小組工作方式轉(zhuǎn)變。在先進(jìn)制造技術(shù)中,現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)在吸收計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)的優(yōu)秀成果的基礎(chǔ)上,繼續(xù)推動(dòng)并行工程、虛擬制造、敏捷制造和動(dòng)態(tài)聯(lián)盟的研究工作深入進(jìn)行,并不斷吸收先進(jìn)制造技術(shù)中的成功經(jīng)驗(yàn)和先進(jìn)思想,將它們進(jìn)行推廣應(yīng)用,由此使現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)成為先進(jìn)制造技術(shù)的核心,具體說(shuō)明如下:1、并行工程(C E -C o n c u r r e n t Engineering并行工程是集成地、并行地設(shè)計(jì)產(chǎn)品及其相關(guān)過程(包括制造過程和支持過程的系統(tǒng)方法。它要求產(chǎn)品開發(fā)人員在一開始就考慮產(chǎn)品整個(gè)生命周期中從概念形成到產(chǎn)品報(bào)廢的所有因素,包括質(zhì)量、成本、進(jìn)度計(jì)劃和用戶要求。為了達(dá)

3、到并行的目的,必須建立高度集成的主模型,通過它來(lái)實(shí)現(xiàn)不同部門人員的協(xié)同工作;為了達(dá)到產(chǎn)品的一次設(shè)計(jì)成功,減少反復(fù),它在許多部分應(yīng)用了仿真技術(shù);主模型的建立、局部仿真的應(yīng)用等都包含在虛擬制造技術(shù)中,可以說(shuō)并行工程的發(fā)展為虛擬制造技術(shù)的誕生創(chuàng)造了條件,虛擬制造技術(shù)將是以并行工程為基礎(chǔ)的,并行工程的進(jìn)一步發(fā)展就是虛擬制造技術(shù)。同時(shí),并行工程是在C A D 、C A M 、C A P P 等技術(shù)支持下,將原來(lái)分別進(jìn)行的工作在時(shí)間和空間上交叉、重疊,充分利用了原有技術(shù),并吸收了當(dāng)前迅速發(fā)展的計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的優(yōu)秀成果,使其成為先進(jìn)制造技術(shù)中的基礎(chǔ)。由于并行工程所處的基礎(chǔ)性地位及我國(guó)研究工作的不足,就

4、決定了必須將它作為現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的基礎(chǔ)現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)技術(shù)及發(fā)展探討武書彥鄭州牧業(yè)工程高等專科學(xué)校江道節(jié)河南中原總機(jī)廠石油設(shè)備有限公司性研究工作不斷深入地進(jìn)行。2、虛擬制造(V M -V i r t u a l Manufacturing虛擬制造利用信息技術(shù)、仿真技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)現(xiàn)實(shí)制造活動(dòng)中的人、物、信息及制造過程進(jìn)行全面的仿真,以發(fā)現(xiàn)制造中可能出現(xiàn)的問題,在產(chǎn)品實(shí)際生產(chǎn)前就采取預(yù)防措施,從而達(dá)到產(chǎn)品一次性制造成功,來(lái)達(dá)到降低成本、縮短開發(fā)周期,增強(qiáng)產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力的目的。國(guó)內(nèi)的研究剛剛起步,主要集中在三個(gè)方面:(1產(chǎn)品虛擬設(shè)計(jì)技術(shù)主要包括虛擬產(chǎn)品開發(fā)平臺(tái)、虛擬測(cè)試、虛擬裝配以及機(jī)床、模具的虛

5、擬設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)等。其中清華大學(xué)利用美國(guó)國(guó)家儀器公司的Labview 開發(fā)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了鎖相電路的虛擬,機(jī)械科學(xué)研究院采用C 語(yǔ)言和OpenGL 進(jìn)行編程初步實(shí)現(xiàn)了立體停車庫(kù)的虛擬現(xiàn)實(shí)下的參數(shù)化設(shè)計(jì),可以直觀地進(jìn)行車庫(kù)的布局、設(shè)計(jì)、分析和運(yùn)動(dòng)模擬。(2產(chǎn)品虛擬制造技術(shù)主要包括材料熱加工工藝模擬、加工過程仿真、板材成型模擬、模具制造仿真等。北京機(jī)床研究所、機(jī)械科學(xué)研究院、東北大學(xué)、上海交大和長(zhǎng)沙鐵道學(xué)院等單位也研制出一些這方面的仿真軟件。(3虛擬制造系統(tǒng)主要包括虛擬制造技術(shù)的體系結(jié)構(gòu)、技術(shù)支持、開發(fā)策略等。其中提出了比較成熟的思想并可能實(shí)現(xiàn)的是由上海同濟(jì)大學(xué)張曙教授提出的分散網(wǎng)絡(luò)化生產(chǎn)系統(tǒng)和西安交通大學(xué)謝

6、友柏院士組建的異地網(wǎng)絡(luò)化研究中心。從以上的論述中可以看到國(guó)內(nèi)外研究水平差距是很大的,而且由于虛擬制造技術(shù)既是并行工程的發(fā)展方向又是敏捷制造的核心,這就決定我們必須以它作為現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的中心技術(shù),以帶動(dòng)相關(guān)技術(shù)的研究工作的進(jìn)行,并使它們協(xié)同一致順利地發(fā)展。3、敏捷制造(A M -A g i l eManufacturing敏捷制造是以競(jìng)爭(zhēng)力和信譽(yù)度為基礎(chǔ),選擇合作者組成虛擬公司,分工合作,為同一目標(biāo)共同努力來(lái)增強(qiáng)整體競(jìng)爭(zhēng)能力,對(duì)用戶需求作出快速反應(yīng),以滿足用戶的需要。為了達(dá)到快速應(yīng)變能力,虛擬企業(yè)的建立是關(guān)鍵技術(shù),其核心是虛擬制造技術(shù),即敏捷制造是以虛擬制造技術(shù)為基礎(chǔ)的。4、綠色制造(G M

7、 -G r e e n Manufacturing綠色制造是一個(gè)綜合考慮環(huán)境影響和資源效率的現(xiàn)代制造模式,其目標(biāo)是使得產(chǎn)品從設(shè)計(jì)、制造、包裝、運(yùn)輸、使用到報(bào)廢的整個(gè)產(chǎn)品生命周期中,對(duì)環(huán)境的影響(副作用最小,資源的使用效率最高。綠色制造的實(shí)現(xiàn)可以通過計(jì)算機(jī)仿真來(lái)達(dá)到目的,即它是虛擬制造的一部分。從可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的觀點(diǎn)看,綠色制造是必然選擇,它將成為現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的一個(gè)重要的組成部分。從以上的分析中我們可以看到:各種先進(jìn)制造技術(shù)是相互關(guān)聯(lián)、彼此交叉的,在先進(jìn)制造技術(shù)這一大廈下,現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)成為它的核心,并隨著先進(jìn)制造技術(shù)的不斷發(fā)展而發(fā)展,即現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)應(yīng)該是一個(gè)動(dòng)態(tài)的概念。 其中:C1=

8、10uFC2=5uFC3=10uFCe1=100uFCe2=100uFC=6800uFRb11=33KRb12=24KRc1=3.3KRb21=24KRc2=3.3KRe2=3.9KRe1=Re2=3.9Khfe1=hfe2=50hie2=1.6KRL=1.5KW1=W2=100K2.1.3上限頻率的理論值和測(cè)試值及誤差分析(1理論計(jì)算接入6800pF的上限頻率求第一級(jí)的上限頻率,有關(guān)交流等效電路如圖2所示。其中:C高頻段由分布電容和結(jié)電容等效的第一級(jí)輸出電容,C高頻段由分布電容和結(jié)電容等效的第二級(jí)輸出電容,Ri2第二級(jí)交流輸入電阻,RL1第一級(jí)交流負(fù)載電阻。又C>>CC>&

9、gt;C,C+C+CC由于外加電容為6800PF,分布電容影響已無(wú)關(guān)緊要。各級(jí)上限頻率基本上由6800P F電容決定。求第一級(jí)上限頻率:求第二級(jí)的上限頻率fh2,有關(guān)交流等效電路見圖2。由于6800pF的影響,第一級(jí)和第二級(jí)放大器的上限頻率相同。根據(jù)清華大學(xué)童詩(shī)白主編模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)第三版,230231頁(yè),求總的上限頻率fh:fh=fh1/110643fh1fh1402kHz(2實(shí)際測(cè)試上限頻率為145kHz(3誤差分析就測(cè)試值與理論值來(lái)看,誤差不大。誤差的主要原因是理論計(jì)算時(shí)忽略了分布電容、結(jié)電容及三極管交流輸出電阻的影響。2.2在多級(jí)阻容耦合放大器中加入分壓電路,提高測(cè)試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度2.2

10、.1基本思路測(cè)試放大器的通頻帶時(shí)必須要給放大器輸入信號(hào),由于多級(jí)阻容耦合放大器的放大倍數(shù)很高,所以,在保證輸出波形不失真的前提下,必須要求輸入信號(hào)幅度很小,正因?yàn)槿绱?如果直接用信號(hào)發(fā)生器輸入這樣小的信號(hào),就會(huì)發(fā)現(xiàn)電子管毫伏表量出的電壓不穩(wěn)定,即表針左右擺動(dòng),這是由于信號(hào)發(fā)生器本身的噪聲以及外來(lái)噪聲干擾所引起的。這時(shí)送入放大器的信噪比很低,甚至信號(hào)會(huì)被噪聲淹沒,因而無(wú)法準(zhǔn)確測(cè)試數(shù)據(jù),以至測(cè)試無(wú)法進(jìn)行。為此,必須考慮提高放大器的信噪比。2.2.2具體做法在放大器的輸入端增加一個(gè)電阻分壓器就可提高信噪比,分壓器由R1和R2組成,如圖3所示。2.2.3此方法的好處因?yàn)榉謮浩鞯姆謮罕葹?00比1,所以

11、若要求放大器輸入端送1mV的信號(hào),分壓器的輸入端就要送100mV的信號(hào),這樣由于信號(hào)發(fā)生器送的信號(hào)比無(wú)分壓器時(shí)提高了100倍(真正送到放大器輸入端的信仍為1mV,但噪聲衰減了100倍,使得送入放大器輸入端信號(hào)的信噪比比沒加分壓器時(shí)提高了40dB,這樣既保證了輸入1mV信號(hào)的要求,又使放大器輸入端噪聲小到不足以干擾輸入信號(hào)的程度,從而使測(cè)試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性有一定程度的提高。3,結(jié)束語(yǔ)通過改進(jìn)多級(jí)阻容耦合放大器的測(cè)試電路,不僅提高了測(cè)試數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性,而且使學(xué)生掌握了測(cè)試通頻帶的全過程。同時(shí),也使學(xué)生對(duì)通頻帶從感性知識(shí)上升到理性知識(shí),加深了對(duì)通頻帶的理解和記憶。我國(guó)現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的發(fā)展策略在市

12、場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的推動(dòng)下,先進(jìn)制造技術(shù)發(fā)展十分迅速,新思想、新概念層出不窮,通過對(duì)現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)與先進(jìn)制造技術(shù)關(guān)系的分析,我們認(rèn)為在制定我國(guó)現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的發(fā)展策略時(shí),應(yīng)該注重以人為本的思想,運(yùn)用并行工程的哲理,使各種先進(jìn)制造技術(shù)相互銜接、協(xié)調(diào)發(fā)展,并不斷吸收先進(jìn)制造技術(shù)的成熟成果,為先進(jìn)制造技術(shù)在我國(guó)的廣泛應(yīng)用起到促進(jìn)的作用。針對(duì)上述實(shí)際情況,我們提出下列解決方案(1以企業(yè)需求為出發(fā)點(diǎn),以“甩圖板”工程為契機(jī),大力普及C A D技術(shù),幫助企業(yè)進(jìn)行人員培訓(xùn),提高企業(yè)人員的素質(zhì),不斷提高企業(yè)的管理水平,在計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)成功示范企業(yè)中及時(shí)推廣并行工程,并適當(dāng)宣傳虛擬制造、敏捷制造等思想和技術(shù),為企業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。(2在政府方面,應(yīng)發(fā)揮政府的協(xié)調(diào)職能,組織企業(yè)和科研部門進(jìn)行多方面、多層次的合作,加強(qiáng)科研成果的應(yīng)用推廣,而且應(yīng)組織多學(xué)科、跨地區(qū)的科研力量共同攻關(guān);從宏觀上加強(qiáng)對(duì)現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的指導(dǎo),集中大家的智慧制定出符合我國(guó)國(guó)情的發(fā)展計(jì)劃,并將計(jì)劃的執(zhí)行落到實(shí)處。(3在技術(shù)的先進(jìn)性方面,不要過度追求世界領(lǐng)先,應(yīng)該根據(jù)企業(yè)實(shí)際要求,解決實(shí)際問題,力爭(zhēng)盡快創(chuàng)造效益,以此取得企業(yè)的支持并獲得資金上的幫助,以便形成良性循環(huán),促進(jìn)研究工作的進(jìn)一步開展。(4針對(duì)我國(guó)科研力量分散的弱點(diǎn),仿照分散網(wǎng)絡(luò)化生產(chǎn)的思想,利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò),開展合作研究,建立分布式網(wǎng)絡(luò)化研究中心,