制造技术范文

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篇1

主管单位：中国兵器工业集团

主办单位：中国兵器工业集团公司210所

出版周期：双月刊

出版地址：北京市

语

种：中文

开

本：大16开

国际刊号：1674-5574

国内刊号：11-5789/TH

邮发代号：

发行范围：国内外统一发行

创刊时间：2009

期刊收录：

核心期刊：

期刊荣誉：

篇2

中图分类号：F273.1 文献标识码：A

1先进制造技术概述

先进制造技术（Advanced Manufacturing Technology，简称AMT）是指在制造过程和制造系统中融合电子、信息、材料、能源等现代科学技术，使材料转换为产品的过程更为优质、高效、低耗、清洁、精益、敏捷、灵活，取得理想的技术经济和社会效益的制造技术的总称。

先进制造技术是一个多学科体系，包容了从市场需求、创新设计、工艺设计到生产过程组织与市场信息反馈在内的工程系统，主要以先进制造工艺、计算机应用技术为核心，辅以支撑技术和制造技术基础设施（管理技术）。如支撑技术包含有信息技术、传感器和控制技术等，管理技术着重在产品品质管理及人员组织培训等。因此，先进制造技术就是人、技术、组织三者的协调融合统一。

2先进制造技术的发展模式

先进制造生产模式是从传统的制造生产模式中发展、深化和逐步创新的过程而来。工业化时代的福特大批量生产模式是以提供廉价的产品为主要目的；信息化时代的柔性生产模式、精益生产模式、敏捷制造模式等是以快速满足顾客的多样化需求为主要目的；未来发展趋势是知识化时代的绿色制造生产模式，它是以产品的整个生命周期中有利于环境保护减少能源消耗为主要目的。

2.1柔性生产

柔性生产模式由英国莫林斯公司首次提出的，在20世纪70年代末得到推广应用。该模式主要依靠有高度柔性的以计算机数控机床为主的制造设备来实现多品种小批量的生产，以增强制造业的灵活性和应变能力，可缩短产品生产周期，提高设备使用效率和员工劳动生产率且改进产品质量。

2.2精益生产

精益生产模式是由1990年美国麻省理工学院在总结第二次世界大战后以丰田汽车为代表的日本制造工业的经验时提出的。这种模式以改革企业生产管理为特点，其基本要求是企业在生产过程中要同时获得极高的生产率、最好的产品质量和极大的生产柔性，使所生产出的产品具有精益特点。

精益生产就是及时制造，消灭故障，消除一切浪费，向零缺陷、零库存进军。因此有些管理专家也称精益生产方式为JIT生产方式、准时制生产方式、适时生产方式或看板生产方式。其核心思想包括：

（1）追求零库存。精益生产是一种追求无库存生产，或使库存达到极小的生产系统，为此而开发了包括“看板”在内的一系列具体方式，并逐渐形成了一套独具特色的生产经营体系。

（2）追求快速反应，即快速应对市场的变化。为了快速应对市场的变化，精益生产者开发出了细胞生产、固定变动生产等布局及生产编程方法。

（3）企业内外环境的和谐统一。精益生产方式成功的关键是把企业的内部活动和外部的市场（顾客）需求和谐地统一于企业的发展目标。

（4）人本位主义。精益生产强调人力资源的重要性，把员工的智慧和创造力视为企业的宝贵财富和未来发展的原动力，包含了充分尊重员工；重视培训；共同协作等。

（5）库存是“祸害”。高库存是大量生产方式的特征之一。由于设备运行的不稳定、工序安排的不合理、较高的废品率和生产的不均衡等原因，常常出现供货不及时的现象，库存被看作是必不可少的“缓冲剂”。但精益生产则认为库存是企业的“祸害”，其主要理由是库存提高了经营的成本以及库存掩盖了企业的问题这两个方面。

2.3敏捷制造

敏捷制造模式产生于20世纪80年代后期，该模式是将柔性制造的先进技术、熟练掌握的生产技能、有素质的劳动力，以及促进企业内部和企业之间的灵活管理三者集成在一起，利用信息技术对千变万化的市场机遇做出快速响应，最大限度地满足顾客的要求。

2.4虚拟制造

虚拟制造生产模式是利用制造过程计算机模拟和仿真来实现产品的设计和研制的模式，即在计算机中实现的制造技术。在产品真正制造出来之前，首先在虚拟制造环境中完成软产品原型代替传统的硬样品进行试验，对其性能进行了预测和评估，从而大大缩短产品设计与制造周期、降低产品开发成本，提高其快速响应市场变化的能力，以便更可靠地决策产品研制，更经济地投入、更有效地组织生产，从而实现制造系统全面最优的制造生产模式。

2.5绿色制造

绿色制造模式是综合运用生物技术、“绿色化学”、信息技术和环境科学等方面的成果，使制造过程中没有或极少产生废料和污染物的工艺或制造系统的综合集成生态型制造技术。绿色制造模式是实现制造业可持续长远发展的制造模式。

3结语

制造业是国家经济和综合国力的基础，被称为“立国之本”。先进制造技术是现代制造业的关键技术，已经成为一个国家综合实力和科技发展的重要标志，为提高一个国家的国际地位起着举足轻重的作用。未来的发展趋势使制造技术成为一个以市场为导向，数据化控制和研发为依托，绿色技术为制造主体，系统化管理为辅助系统的更加灵活而高效的低污染技术模式，同时也直接带动了国际间的信息交流和技术互动。

参考文献

篇3

主管单位：中国科学技术协会

主办单位：中国机械工程学会;北京机床研究所

出版周期：月刊

出版地址：北京市

语

种：中文

开

本：大16开

国际刊号：1005-2402

国内刊号：11-3398/TH

邮发代号：2-636

发行范围：国内外统一发行

创刊时间：1951

期刊收录：

CBST 科学技术文献速报(日)(2009)

中国科学引文数据库(CSCD―2008)

核心期刊：

中文核心期刊(2008)

中文核心期刊(2004)

中文核心期刊(2000)

中文核心期刊(1996)

中文核心期刊(1992)

期刊荣誉：

联系方式

篇4

中图分类号：G258 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2012）0310033－01

运用先进技术和产业化生产，使报废产品高质量地再生，是对产品附加值（包括能量、劳动、材料）的最优化资源回收方式，即再制造就成为必然的发展趋势。而虚拟再制造技术是再制造设计发展的必要途径，也是其作为先进制造技术的重要特征。

1 虚拟再制造的定义

1）再制造的定义。再制造是指将废旧机电产品运用高科技手段进行专业化修复或升级改造，使其质量和性能恢复到新品的批量化制造过程。其特征是再制造产品的质量和性能能够达到甚至超过新品，而成本只为新品的50％，节能60％，节材70％，对环境的不良影响显著降低。

2）虚拟再制造的定义。 虚拟再制造是实际再制造过程在计算机上的本质实现，采用计算机仿真与虚拟现实技术，在计算机上实现再制造过程中的虚拟检测、虚拟加工、虚拟控制、虚拟实验、虚拟管理等再制造本质过程，以增强对再制造过程各级的决策与控制能力。虚拟再制造是以软件为主，软硬结合的新技术，需要与原产品设计及再制造产品设计、再制造技术、仿真、管理、质检等方面的人员协同并行工作，主要应用计算机仿真来对毛坯虚拟再制造，并得到虚拟再制造产品，进行虚拟质量检测实验，所有流程都在计算机上完成，在真实废旧产品的再制造活动之前，就能预测产品的功能以及制造系统状态，从而可以做出前瞻陛的决策和优化实施方案。

2 虚拟再制造关键技术及特点

关键技术：

1）信息挖掘技术。

2）再制造虚拟加工建模技术。

3）系统最优决策控制技术。

4）虚拟环境及虚拟再制造加工技术。

5）虚拟质量控制及检测技术。

6）基于虚拟实现与多媒体的可视化技术。

7）虚拟再制造企业的管理技术。

特点：

1）通过虚拟废旧产品的再制造设计，可以预测产品再制造后的性能，节约生产加工成本，缩短产品生产周期，提高产品质量。

2）产品再制造设计时，根据用户对产品的要求，对虚拟再制造产品原型的制造过程和生产过程在虚拟环境下进行仿真，并根据产品评价体系提供的方法、规范和指标，为再制造设计修改和优化提供指导和依据。同时还可以及早发现问题，实现及时的反馈和更正，为再制造过程提供依据。

3）以软件模拟形式进行新种类再制造产品的开发，可以在再制造前通过虚拟再制造设计来改进原产品设计中的缺陷，升级再制造产品性能，虚拟再制造过程。

4）再制造企业管理模式基于Intranet或Internet，整个制造活动具有高度的并行性。又由于开发进程的加快，能够实现对多个解决方案的比较和选择。

3 虚拟再制造系统的开发环境

虚拟再制造系统在功能上与现实再制造系统具有一致性，在结构上与现实再制造系统具有相似性，软、硬件组织要具有适应生产变化的柔性，系统应实现集成化和智能化。借鉴虚拟制造的系统开发架构，可将虚拟再制造系统的开发环境分为3个层次：模型构造层、虚拟再制造模型层和目标系统层（见图1）。

1）模型构造层。提供用于描述再制造活动及其对象的基本建模结构，有两种通用模型：产品过程模型和活动模型。产品过程模型按自然规律描述可实现每一物品及其特征；活动模型描述人和系统的各种活动。产品模型描述出现在制造过程中的每一物品。过程模型描述产品属性、功能及每一制造工艺的执行，过程模型包括很有规律的过程，也包括较复杂的工艺过程。

2）虚拟再制造模型层。通过使用产品一过程模型和活动模型定义有关再制造活动与过程的各种模型，这些模型包括各种工程活动，相应的目标产品、材料、半成品、工具和其他再制造资源。这些模型应该根据产品类型，通过使用低层的模型构造层容易实现各种模型的建立与扩展。任务组织与管理模型用来实现制造活动的灵活组织与管理，以便构造各种虚拟制造／再制造系统。

3）目标系统层。根据市场变化、用户需求，通过低层的虚拟再制造模型层来组成各种专用的虚拟再制造系统。

4 虚拟再制造与其他先进制造的关系

1）虚拟再制造与精益生产。实现再制造生产过程的简化，更有利于虚拟再制造建模仿真的实现，利用虚拟的技术手段使得再制造的过程不断的向“精益化”发展。

2）虚拟再制造技术与并行工程。并行工程从根本上改变传统的产品开发模式。在实际再制造之前，虚拟再制造预计出再制品的可制造性、可装配性、可测试性等，从而优化决策，缩短周期，提高质量，降低成本。

3）虚拟再制造技术与绿色制造。绿色制造是在满足产品功能、质量等要求的前提下，使系统经济效益和社会效益达到最优。而再制造的过程本身就是循环经济与可持续发展的体现，虚拟再制造技术更是在此基础上的一种提高。

4）虚拟制造技术与敏捷制造。敏捷制造理论的基本含义是以柔性生产技术和动态联盟结构的特点，以高素质、协同良好的工作人员为核心，实施企业间的网络集成，形成快速响应市场的社会化制造体系。实现的基础在于虚拟企业的建立和虚拟制造技术的应用。

5 虚拟再制造的应用前景

1）虚拟再制造企业。虚拟再制造企业具有加快新种类再制造产品开发速度，提高再制造产品质量，降低再制造生产成本，快速响应用户的需求，缩短产品生产周期等优点。其特征包括企业地域分散化、企业组织临时化、企业功能不完整化、企业信息共享化。

2）虚拟再制造产品设计。现在的产品退役后，需要对废旧产品进行性能或功能的升级，即在产品再制造前对废旧产品进行升级设计。这种设计是在原有废旧产品框架的基础上进行的，但又要考虑经过结构改进及模块嵌入等方式实现性能升级，满足新用户需求，因此对需性能升级废旧产品的再制造设计具有更大的约束度和难度。

3）虚拟再制造生产过程。再制造生产往往具有对象复杂、工艺复杂、生产不确定性高等特点，因此，利用设计中建立的各种生产和产品模型，将仿真能力加入到生产计划模型中，可以方便和快捷地评价多种生产计划，检验再制造拆解、加工、装配等工艺流程的可信度，预测产品的生产工艺步骤、性能、成本和报价。其主要目的是通过再制造仿真，来优化产品的生产工艺过程。通过虚拟再制造生产过程，可以优化人力资源、制造资源、物料库存、生产调度、生产系统的规划等。

4）虚拟再制造控制过程。以控制为中心的虚拟再制造过程是将仿真技术引入控制模型，提供模拟实际生产过程的虚拟环境，使企业在考虑车间控制行为的基础上，对再制造过程进行优化控制。虚拟再制造控制是以计算机建模和仿真技术为重要的实现手段，通过对再制造过程进行统一建模，用仿真支持设计过程和模拟制造过程，来进行成本估算和生产调度。

总之，利用计算机网络的连接沟通，在虚拟联盟之间实现高效的信息共享，促进虚拟再制造的发展。联盟分工合作的模式，将使再制造的生产模式更加灵活多变，适应性更强。这里需要强调的是动态联盟的核心问题是盟友选择问题，即虚拟再制造企业在实际运行之前，必须分析评估出这个联盟的组合协调性与合理性，明确投产后的风险与收益等。真正地依靠网络技术组成的经济实体的合理性，从而才能立足于多变的市场发挥优势。

参考文献：

[1]王振忠、郭隐彪，虚拟制造技术浅析[J].机电技术，2004（1）.

[2]陈晓川、张暴暴等，我国虚拟制造技术发展策略浅析[J].机械设计与研究，1999（1）.

[3]刘继红，虚拟制造技术概述 计算机辅助设计与制造[J].1999.12.

[4]崔培枝、姚巨坤、朱胜，虚拟再制造系统结构及其应用研究[J].机械制造与自动化，2010（2）.