《先進(jìn)制造技能技術(shù)總結(jié)》學(xué)習(xí)報(bào)告

1、先進(jìn)制造技術(shù)學(xué)習(xí)報(bào)告隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展和市場競爭日益激烈，越來越多的制造企業(yè)開始將大量的人力、財(cái)力和物力投入到先進(jìn)的制造技術(shù)和先進(jìn)的制造模式 的研究和實(shí)施策略之中。改革開放以來，我國制造科學(xué)技術(shù)有日新月異的 變化和發(fā)展，確立了社會主義市場經(jīng)濟(jì)體制，但與先進(jìn)的國家相比仍有一 定差距，為了迎接新的挑戰(zhàn)，必須認(rèn)清制造技術(shù)的發(fā)展趨勢，縮短與先進(jìn) 國家的差距，使我國的產(chǎn)品上質(zhì)量、上效率、上品種和上水平，以增強(qiáng)市 場競爭力，因此，對制造技術(shù)及制造模式的研究和實(shí)施是擺在我們面前刻 不容緩的重要任務(wù)，以實(shí)現(xiàn)我國機(jī)械制造業(yè)跨入世界先進(jìn)行列。? 一、機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展趨勢先進(jìn)的制造業(yè)是將物料、能源、設(shè)備、資金、

2、技術(shù)、信息和人力 等制造資源通過先進(jìn)的制造技術(shù)、先進(jìn)的管理技術(shù)和先進(jìn)的制造過程轉(zhuǎn)變 成人類需求產(chǎn)品的行業(yè)。行業(yè)追求的目標(biāo)是：高質(zhì)量、高效率、高柔性、 低成本、低勞動力、低消耗、品種多和規(guī)格全的產(chǎn)品，因此，21世紀(jì)的機(jī) 械制造技術(shù)的發(fā)展趨勢體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（一）精密化1.精密加工精密和超精密切削加工是在傳統(tǒng)切屑加工技術(shù)基礎(chǔ)上，綜 合應(yīng)用近代科技和工藝成果而形成的一門高新技術(shù)，是現(xiàn)代軍事電子裝備 制造中不可缺少的重要基礎(chǔ)技術(shù)。其中精密切削加工是指切屑加工誤差為10-0.1um,表面粗糙度值為Ra0.1-0.025um的切削加工方法。而超精密切削 加工是指切屑加工誤差為0.1-0.01um,表面

3、粗糙度值為RaV0.025um的切 削加工方法。二者是機(jī)密和超精密加工中最基本的加工方法。超精密加工 中的微細(xì)加工時(shí)當(dāng)今世界上最精密的制造技術(shù)，制造誤差在亞微米(0.1um) 至納米(1nm=10-3um)極，這已經(jīng)是用單純的切削加工難以達(dá)到的了。精密和超精密切削加工的特點(diǎn)是(1)二者是一門多學(xué)科的綜合性高技術(shù)它 包括機(jī)、電、光等多種高技術(shù)，是一個(gè)內(nèi)容極其廣泛的制造系統(tǒng)工程，不 僅要考慮加工方法、加工設(shè)備、加工刀具、加工環(huán)境、被加工材料、加工 中的檢測與補(bǔ)償?shù)?，而且還要研究其切屑機(jī)理及其相關(guān)技術(shù)。(2)加工檢測 一體化二者的在線檢測和在位檢測極為重要。因?yàn)榧庸ぞ群芨?，表面?糙度值很低，如果

4、工件加工完畢卸下來后再檢查，發(fā)現(xiàn)問題就難在進(jìn)行加 工了，因此要進(jìn)行在線檢測和在位檢測。(3)精密和超精密切削加工與自動 化技術(shù)聯(lián)系緊密二者采用計(jì)算機(jī)控制、誤差分離與補(bǔ)償、自適應(yīng)控制和工 藝過程優(yōu)化等技術(shù)可以進(jìn)一步提高加工精度和表面質(zhì)量。避免機(jī)器本身和 手工操作人為引起的誤差，保證了加工質(zhì)量及其穩(wěn)定性。(4)精密和超精密 切削加工機(jī)理和一般切削加工不同二者是微量切削，它的關(guān)鍵是在最后一 道工序能夠從被加工表面去除微量表面層，去除的微量表面層越薄，則加 工精度越高。?精密加工、特種加工、超精密加工技術(shù)、微型機(jī)械是現(xiàn)代化機(jī) 械制造技術(shù)發(fā)展的方向之一。精密和超精密加工技術(shù)包括精密和超精密切 削加工、磨

5、削加工、研磨加工以及特種加工和復(fù)合加工(如機(jī)械化學(xué)研磨、 超聲磨削和電解拋光等)三大領(lǐng)域。超精密加工技術(shù)己向納米(lnm=10-3m)技術(shù)發(fā)展。納米技術(shù)己在納米機(jī)械學(xué)、納米電子學(xué)和納米材料技術(shù)得到了 應(yīng)用。因此，它促進(jìn)了機(jī)械科學(xué)、光學(xué)科學(xué)、測量科學(xué)和電子科學(xué)的發(fā)展。2.高速切削高速切削的定義目前沿用的主要有以下幾種：1978年，CIRP切削 委員會提出以線速度為500-7000m/min的切削為高速切削。對銑削加工 而言，從刀具夾持裝置達(dá)到平衡要求（平衡品質(zhì)和殘余不平衡量）時(shí)的速度 來定義高速切削。根據(jù)ISO1940標(biāo)準(zhǔn)，主軸轉(zhuǎn)速高于8000r/min為高速切 削。德國Darmstadt工業(yè)大

6、學(xué)生產(chǎn)工程與機(jī)床研究所提出以高于5-10 倍普通切削速度的切削定義為高速切削。從主軸設(shè)計(jì)的觀點(diǎn)，以沿用多 年的DN值（主軸軸承孔直徑D與主軸最大轉(zhuǎn)速N的乘機(jī)）來定義高速 切削。DN達(dá)（5-2000）X105mm?r/min時(shí)為高速切削。從刀具和主軸 的動力學(xué)角度來定義高速切削。這種定義取決于刀具振動的主模式頻率， 它在ANSI/ASME標(biāo)準(zhǔn)中用來進(jìn)行切削性能測試時(shí)選擇轉(zhuǎn)速范圍。高速切 削不僅僅要求有高的切削速度，而且還要求具有高的加速度和減速度。（二）自動化自動化技術(shù)自20世紀(jì)初出現(xiàn)以后，經(jīng)歷了由剛性自動化向柔性 自動化的發(fā)展過程，自動化技術(shù)的成功應(yīng)用，不但提高了效率，保證了產(chǎn) 品質(zhì)量，還可以

7、代替人去完成危險(xiǎn)場合的工作。對于批量較大的生產(chǎn)自動 化，可通過機(jī)床自動化改裝、應(yīng)用自動機(jī)床、專用組合機(jī)床、自動生產(chǎn)線 來完成。小批量生產(chǎn)自動化可通過NC、MC、CAM、FMS、CIM、IMS等來完成。在未來的自動化技術(shù)實(shí)施過程中，將更加重視人在自動化系統(tǒng) 中的作用。（三）信息化 信息、物質(zhì)和能量是制造系統(tǒng)的三要素。產(chǎn)品制造過程中的信息投入，己成為決定產(chǎn)品成本的主要因素。制造過程的實(shí)質(zhì)是對制造過程中 各種信息資源的采集、輸入、加工和處理過程，最終形成的產(chǎn)品可看作是 信息的物質(zhì)表現(xiàn)，因此可以把信息看作是一種產(chǎn)業(yè)，包括在制造之中。為 此一些企業(yè)開始利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)、信息高速公路、衛(wèi)星傳遞數(shù)

8、據(jù)等實(shí)現(xiàn)異地生產(chǎn)。使生產(chǎn)分散網(wǎng)絡(luò)化，以適應(yīng)高柔性生產(chǎn)的需要。?（四）柔性化隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展和人民生活水平不斷提高，促使產(chǎn)品更 新?lián)Q代的速度不斷加快，這就要求現(xiàn)代企業(yè)必須具備一定的生產(chǎn)柔性來滿 足市場多變的需要。所謂柔性，是指一個(gè)制造系統(tǒng)適應(yīng)各種生產(chǎn)條件變化 的能力，它與系統(tǒng)方案、人員和設(shè)備有關(guān)。系統(tǒng)方案的柔性是指加工不同 零件的自由度。人員柔性是指操作人員能保證加工任務(wù)，完成數(shù)量和時(shí)間 要求的適應(yīng)能力。設(shè)備柔性是指機(jī)床能在短期內(nèi)適應(yīng)新零件的加工能力。（五）集成化集成是綜合自動化的一個(gè)重要特征。集成的作用是將原來獨(dú)立運(yùn) 行的多個(gè)單元系統(tǒng)集成一個(gè)能協(xié)調(diào)工作的和功能更強(qiáng)的新系統(tǒng)。集成不是 簡單

9、的連接，是經(jīng)過統(tǒng)一規(guī)劃設(shè)計(jì)，分析原單元系統(tǒng)的作用和相互關(guān)系并進(jìn)行優(yōu)化重組而實(shí)現(xiàn)的。集成化的目的是實(shí)現(xiàn)制造企業(yè)的功能集成，功能 集成要借助現(xiàn)代管理技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動化技術(shù)和信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)技術(shù) 集成，同時(shí)還要強(qiáng)調(diào)人的集成，由于系統(tǒng)中不可能沒有人，系統(tǒng)運(yùn)行的效 果與企業(yè)經(jīng)營思想、運(yùn)行機(jī)制、管理模式都與人有關(guān)，因此在技術(shù)上集成 的同時(shí)，還應(yīng)強(qiáng)調(diào)管理與人的集成。(六)智能化智能化是制造技術(shù)的發(fā)展趨勢之一。智能制造技術(shù)(IMT)是將人 工智能融入制造過程的各個(gè)環(huán)節(jié)，在整個(gè)制造過程中貫徹智力活動，使系 統(tǒng)柔性的方式集成起來，通過模擬人類專家的智能活動，取代或延伸制造 系統(tǒng)中的部分腦力勞動，在制造過程中系統(tǒng)

10、能自動監(jiān)測其運(yùn)行狀態(tài)，在受 到外界干擾或內(nèi)部激勵(lì)能自動調(diào)整其參數(shù)，以達(dá)到最佳狀態(tài)和具備自組織 能力。?二、先進(jìn)的制造模式機(jī)械制造業(yè)發(fā)展趨勢表明，只有采用先進(jìn)的制造技術(shù)并能實(shí)施在相匹配的制造模式中才能符合上述的趨勢。制造模式是指企業(yè)體制、經(jīng)營、 管理、生產(chǎn)組織和技術(shù)系統(tǒng)的形態(tài)和運(yùn)作模式。(一)精良生產(chǎn)(LP)與獨(dú)立制造島(AMI)?20世紀(jì)90年代美國麻省理工學(xué)院(MIT)提出精良生產(chǎn)(LP)概 念。它的特征是：(1)重視客戶需求，以最快的速度和適宜的價(jià)格提供 質(zhì)量優(yōu)良的適銷新產(chǎn)品去占領(lǐng)市場，并向客戶提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)。(2)重視人的作用，強(qiáng)調(diào)一專多能，推行小組自治工作制，賦予每個(gè)工段有一定的 獨(dú)立自

11、主權(quán)，運(yùn)行企業(yè)文化。（3）精簡一切生產(chǎn)中不創(chuàng)造價(jià)值的工作， 減少管理層次，精簡組織結(jié)構(gòu)，簡化產(chǎn)品開發(fā)過程和生產(chǎn)過程，減少非生 產(chǎn)費(fèi)用，強(qiáng)調(diào)一體化質(zhì)量保證。（4）精益求精、持續(xù)不斷的改進(jìn)生產(chǎn)、 降低成本、零廢品、零庫存和產(chǎn)品品種多樣化。獨(dú)立制造島是張曙教授根據(jù)在引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)的同時(shí)，必須改革生產(chǎn)組織的角度提出新的生產(chǎn)模式。獨(dú)立制造島的技術(shù)構(gòu)思是：以GT為基 礎(chǔ)，以NC機(jī)床為核心，強(qiáng)調(diào)信息流的自動化和以人為中心的生產(chǎn)模式, 它的特征是：組織、人員和技術(shù)三者的有機(jī)集成，面向車間、權(quán)力下放、 綜合治理，并以獲取經(jīng)濟(jì)效益為主要目標(biāo)。AMI是發(fā)展中國家走向工廠 自動化的重要途徑，它的推廣對中國機(jī)械制造業(yè)轉(zhuǎn)向

12、市場機(jī)制，參與國際 競爭意義重大。（三）集成制造與智能制造?美國哈林頓博士在“計(jì)算機(jī)和集成制造” 一書中提出計(jì)算機(jī)和 集成制造（CIM）的概念。集成制造的核心內(nèi)容是：制造企業(yè)從市場預(yù)測、 產(chǎn)品設(shè)計(jì)、加工制造、經(jīng)營管理直至售后服務(wù)是一個(gè)不可分割的整體，需 要統(tǒng)籌考慮。整個(gè)制造過程的實(shí)質(zhì)是信息采集、傳遞和加工過程，最終生 產(chǎn)的產(chǎn)品可看作是信息的物質(zhì)表現(xiàn)。集成是CIM的核心，這種集成不僅是 物的集成，更主要的是以信息集成為特征的技術(shù)集成和功能集成，計(jì)算機(jī) 是集成的工具，計(jì)算機(jī)和輔助各單元技術(shù)是集成的基礎(chǔ)，信息交換是橋梁, 信息共享是關(guān)鍵。集成的目的在于制造企業(yè)組織結(jié)構(gòu)和運(yùn)行方式的合理化 和最優(yōu)化，以

13、提高企業(yè)對市場變化的動態(tài)響應(yīng)速度，并追求最高整體效益和長期效益。智能制造(IM)是美國出版研究IM和IMS書籍中首先提出的。它的特征是：在制造工業(yè)的各個(gè)環(huán)節(jié)的高度柔性與高度集成的方式，通過計(jì)算 機(jī)和模擬人類專家的智能活動，進(jìn)行分析、判斷、推理、構(gòu)思和決策，旨 在取代或延伸制造環(huán)境中人的部分腦力勞動，并對人類專家的制造智能進(jìn) 行收集、存儲、完善、共享、繼承與發(fā)展。?三、存在差距和實(shí)施策略?改革開放以來，通過技術(shù)改造和引進(jìn)國外先進(jìn)制造技術(shù)，使我國的制造工業(yè)有了長足的進(jìn)步，但和先進(jìn)國家相比還存在很大差距，表現(xiàn)在: 技改投入相對不足，原有技術(shù)基礎(chǔ)和研究開發(fā)能力薄弱，制造業(yè)產(chǎn)品落后, 技術(shù)水平低，信息含

14、量少，更新?lián)Q代慢，以及市場營銷、經(jīng)營管理、人才 素質(zhì)相對落后，缺乏國際競爭能力。面對這樣形勢，發(fā)展先進(jìn)制造技術(shù)、 實(shí)施先進(jìn)的制造模式已經(jīng)到了刻不容緩的地步。為了使我國的制造業(yè)站在 世界先進(jìn)行列，必須采取相適應(yīng)的措施和策略。人才是關(guān)鍵。發(fā)展和推廣先進(jìn)的制造技術(shù)、實(shí)施先進(jìn)的制造模式人才是關(guān)鍵。我國是社會主義市場經(jīng)濟(jì)體制，研究先進(jìn)制造技術(shù)和 先進(jìn)的生產(chǎn)模式其根本目的是制造出有競爭力的產(chǎn)品去占領(lǐng)國內(nèi)市場和 國際市場，科技人員必須強(qiáng)化市場意識，因此人才的培養(yǎng)要注意市場導(dǎo)向。要有產(chǎn)業(yè)觀念、企業(yè)觀念、信息觀念、競爭觀念和效益觀念?？萍既藛T要 懂得市場營銷、經(jīng)營管理和經(jīng)濟(jì)法。要拓寬學(xué)科領(lǐng)域，更新教育內(nèi)容與方

15、法，培養(yǎng)一支了解和掌握機(jī)械工程科學(xué)的前沿技術(shù)人才，加速先進(jìn)制造技 術(shù)的推廣和實(shí)施，為市場經(jīng)濟(jì)服務(wù)。（二）加強(qiáng)政策與法規(guī)建設(shè)，建立強(qiáng)有力的宏觀調(diào)控機(jī)制。在市 場經(jīng)濟(jì)環(huán)境下，國家仍應(yīng)制訂科學(xué)的制造產(chǎn)業(yè)規(guī)劃和制造技術(shù)進(jìn)步的總體 規(guī)劃，以及相應(yīng)的法規(guī)政策。避免重復(fù)建設(shè)、重復(fù)生產(chǎn)和重復(fù)引進(jìn)的事情 發(fā)生，要盡可能減少和避免市場盲目競爭造成的損失。（三）發(fā)展適應(yīng)我國國情的生產(chǎn)模式。對于一些先進(jìn)的制造技術(shù) 和先進(jìn)的制造模式，要根據(jù)我國現(xiàn)實(shí)存在的技術(shù)水平和能力向前發(fā)展，避 免盲目的追求目前實(shí)施有一定困難的理想的先進(jìn)科學(xué)制造技術(shù)。目前要積 極發(fā)展適應(yīng)我國國情的制造模式。（四）建立與發(fā)展我國自主的NC、MC、CAD、CAM、FMS、CAT、CIM、 IMS等制造自動化單元技術(shù)，結(jié)合實(shí)際情況實(shí)現(xiàn)與現(xiàn)有成熟技術(shù)的有效結(jié) 合。同時(shí)要有組織有計(jì)劃的引進(jìn)先進(jìn)制造技術(shù)進(jìn)行消化和吸收