先进制造

2022-03-24 版权声明 我要投稿

第1篇:先进制造

构建先进产业组织打造浙江先进制造业基地

产业组织主要指企业与市场、企业与企业、企业与政府之间所形成的一种关系。产业组织对企业行为、市场结构与经济绩效(企业、行业与社会)均有着重要的影响。随着经济的发展与企业规模的增大,和自由竞争市场逐步向垄断竞争市场的过渡,产业组织在产业经济与市场经济中的重要性日益提升。

自改革开放以来,浙江经济迅速发展,并形成了中小企业集群——专业市场——产业集聚的特色。产业的集聚使众多企业能共享信息与技术资源,形成专业化分工协作,产生专业市场,通过集群的外部效益弥补了中小企业的规模缺陷;同时,又使企业始终保持着较大的竞争压力,有利于浙江产业竞争力、企业竞争力与产品竞争力的提升。90年代末以来,随着社会经济的迅速发展,城市化的快速推进,以及中国与全球经济的加速融合,浙江的产业组织产生了显著的变化,大企业迅速增加,原有的业内分工协作模式出现大变革,企业与专业市场的关系产生剧变,产业的布局、产业的集聚效应都发生了重大变化。

这种演变对浙江制造业与整个社会经济的发展有着重大的影响,探讨浙江产业组织的优化之路,促进浙江先进制造业基地建设,成为当前浙江经济发展的一个重要课题。

一、 浙江制造业产业组织的演变

1.公司制成为主导的企业制度。目前,国有企业经过股份制改造大多实现了公司制;越来越多的私营企业工厂或个体企业转变为公司,私营公司已占私营企业总量的近60%;原有从集体乡镇企业改制的股份合作制企业越来越多地向公司制转变;股份公司增加至700余家(含第三产业),其中上市公司68家。公司制已成为制造业的主导企业制度,它对企业建立开放式股权结构,实现所有权与经营权分离,提高企业经营管理水平都有着重要的意义。

但从企业数量看,个体企业与合伙企业仍占很高比例,个人独资企业与合伙企业总数要占企业总数的50%以上。在国有控股或占股权较大的公司,以及股份有限公司,有效的激励机制与监管机制仍有待完善,不少私营公司实际上仍是夫妻厂,公司领导层由家庭成员构成,家庭或家族式经营管理特点明显,大多数公司的所有权与经营权未能分离。

2.中小企业为主体的企业结构。制造业中小企业数量占企业总数的比重超过99.5%,中小企业的产值在制造业中产值中的比重超过70%,远高于发达国家以及韩国等国家与地区(韩国中小企业产值比值在40%左右)。从90年代末以来,一些大企业与小巨人脱颖而出。像乐清柳市的中低压电器企业经过多年的竞争,正泰、德力西、天正等发展成中国中低压电器的知名企业。诸暨枫桥“步森”成了衬衫业为数不多的“中国名牌产品”,成为衬衫业名副其实的“旗舰”。义乌的浪莎袜业,宁波的杉杉、雅戈尔与温州的报喜鸟服装企业,温州的康奈皮鞋,慈溪的老板油洗机、惠康空调,台州的飞跃缝纫机集团,宁波奥克斯空调等都发展成中国同行中的重要企业。

3.大企业迈向一体化。目前主要为纵向一体化发展,即大企业兼并或参股上游与下游企业,延伸产业链,提高市场营销与控制力,增加市场占有率与企业收益。如遂昌钢铁厂通过收购、兼并或设立新企业,将炼钢向采购、运输、钢铁加工等领域延伸。与此同时,企业的横向一体化,即大企业对同行企业的横向兼并也有较大发展,一些规模小、竞争力弱的中小企业被同行大企业吞并,但这种现象目前还比较少,更多的是随着市场竞争的加剧,一些中小企业或家庭作坊主动停产或转产退出这一行业。而规模较大的企业受实力与环境制约,大多不是采用兼并形式,多为参股联合,以进一步扩大企业的规模与市场控制力。如慈溪的几家规模较大的化工企业联合投巨资设立新的大型化工企业。此外,大企业的混和一体化也开始出现,一些大企业通过跨行业投资或混和兼并向不同的产业发展。如宁波的波导上市公司通过股本的扩张,经营领域也从手机向汽车工业扩展。

4.产业向工业园区与中心城市集聚。块状经济是浙江经济的一大特色。目前浙江有产值超亿元的块状经济519个,企业超过20万家。平均每个县有三个专业集群。产业集聚在缺少大企业的背景下,其通过市场交易形成专业化分工协作形成的外部经济极其明显,这也是多年来浙江制造业能在全国保持较高的价格竞争优势的保证。

90年代末以来,产业集聚出现新变化,随着企业规模的增大以及城市化的推进,越来越多的大中企业向中心城市与园区转移,以取得更多的外部经济,尤其是获取信息与人才优势。比如,台州吉利汽车集团将总部迁到杭州,乐清的正泰、德力西和天正集团、宁波杉杉服装集团等大企业将生产基地或决策中心迁到上海等地。到目前为止,全省共建成各类工业园区800多个,主要集中在中心城市与中心镇周边,总规划面积1,500多平方公里,入园企业35,000家。这些园区建设对产业结构提升与城市化具有重要的意义。

5.专业市场的地位趋于下降。专业市场在浙江块状经济的形成中起着极其重要的作用。专业市场的产生与发展建立在产业集聚与专业化分工协作的基础上,而专业市场的存在为众多中小企业提供了专业化分工产品,使中小企业的生产经营产生纵向分离,专业市场使集群企业产生外部经济,这也使企业更多地依赖专业市场,专业市场从而得以大发展。浙江专业市场曾达近5,000家,如永康的中国五金城,温州柳市的中低压电器市场,桥头的钮扣市场,绍兴柯桥的中国轻纺城,义乌的中国小商品城,瑞安塘下的汽摩配市场等,这些专业市场在促进当地产业集群形成上功不可没。

但90年代末以来,由于企业规模的增大导致原有的产业集聚形态产生演变,一些大中企业在全国以及全球化经营的定位下,通过一体化来实施自己的经营战略,需要形成自己的更大范围的无形市场网络。再随着企业的迁移,对原有专业市场的依赖性大为减弱,因而专业市场在产业集聚中的地位不断下降。

二、浙江产业组织演变中存在的问题

浙江产业组织的演变,有利于企业规模结构趋于合理,有利于浙江产业结构的提升,并能促进产业整体竞争力的提高,快速城市化的推进。但另一方面,浙江制造业产业组织的变革也会带来较大的负面影响,具体表现在以下几个方面:

1.企业差距拉大,中小企业倒闭现象增加

随着一些企业在竞争中的实力增强、规模增大,企业间的差距将逐步扩大。实力较强的企业通过纵向一体化、规模效益、横向兼并与多元化发展,使竞争力进一步加强,而小企业的市场空间将更加萎缩。“强者愈强、弱者恒弱”的现象必定在企业竞争中出现。企业规模结构与产业布局的变化会打破当地的产业组织格局,使一批分工协作的中小企业陷入困境,小企业的倒闭将会增加,但由于多数小企业是家庭作坊式的,这种倒闭在今后较长一段时间主要表现为这些小企业的停产或半停产,表现为业主家庭生活水平的下降与生存危机。

2.地区差距与城乡差距拉大

地区间同样出现“强者愈强、弱者恒弱”规律,大企业成长后,乡镇或落后地区的环境已不能适应其发展需要,企业不断出走,这将对当地经济造成冲击。丽水、衢州等浙西南落后地区的大中型企业将不断向杭州、宁波、上海及其他中心城市转移。近年来,浙东北与浙西南的差距不断拉大,温州有1,000多家上规模的企业外迁,有250家企业整体外迁,台州也类似。未来这一趋势很可能加强。到2002年底,浙东北人口仅占全省的50.8%,GDP却占到全省的71.5%,实际利用外资额占87.8%。两大区块的人均GDP的差距已达到近两倍。而以地级市来比较,丽水与杭甬绍等地的差距更大。

同样,近年来城乡居民收入差距继续扩大,由于一些基础设施落后的乡村企业外移、传统产业衰退,社会经济发展停滞不前,甚至出现后退,一些乡村的人民生活水平不升反降。2002年,城乡居民实际收入增幅差距达5个百分点,收入总额差距由1998年2.05/1扩大到2.37/1。2003年上半年全省有40%左右的农户现金收入比去年同期下降,城乡居民收入差距比2002年同期3,268元继续扩大到3,635元。全省361个落后乡镇的农村经济总收入不到全省前8个发达乡镇的任何2个乡镇之和。

3.专业市场面临空前的生存危机

大企业成长后,规模较大的企业趋于纵向一体化使企业的内部交易越来越多地取代专业市场的交易,原有的业内水平分工模式会被打破,在集群效益下众多中小企业经营外部化形成的专业市场首当其冲,发展前景堪忧。而现代物流业的发展以及商业形态的变化,更加剧了这一趋势。如象温州等地一些昔日在全国具有较大影响力的市场已经衰退。这一趋势在未来将会进一步强化。

4.专业化分工走向不平等

中小企业间的水平分工更会被大企业为中心、中小企业为外围的中卫型分工体系所取代,中小企业的生存将越来越取决于大企业,大企业通过对市场、信息、技术、原材料与人才保持一定程度的控制,形成对协作圈的垄断,在这种协作体系中的中小企业非常容易受中心企业的盘剥,比如不允许协作企业对其他企业接受同样的产品加工,压低或克扣加工费,延期支付加工费或零配件费用,等等。通过这种对协作圈的支配权以获取垄断利润。

5.集聚产生的外部效益减少

浙江多数工业园区过小过散、缺少规划,园区由政府开发经营,政策性过强,市场性太弱;园区没有从产业配套的角度引进企业,只是片面地通过地价优惠引进各种大企业,而对小企业进区则加以禁止或限制。企业与产业布局的这种特点使原有的块状经济或产业集群出现了新的变化,中心企业与协作企业出现地理分离,企业集聚度降低,加之专业市场地位的下降,产业的集聚效应也趋于下降。这会影响企业间专业化分工协作的发展,制约我省整个区域的竞争力提升。

三、构建先进的产业组织

综上所述,浙江制造业产业组织的变化总体上有利于先进制造业的建设与发展,但也会带来一系列负面影响,有些还较为严重,这需要引起高度重视,提升与完善制造业的产业组织已成为一项极其重要的课题。

1.加快企业制度向现代公司制转变。公司制是现代企业制度的主要形式。它能通过股份机制形成企业的内在约束机制、监督机制与激励机制,有利于所有权与经营权的分离;通过资本的进退形成外在的约束机制,能形成开放的股权结构,有利于资金的筹措与股本扩张。因此,它能有效改变原有的工厂制式组织的内在缺陷。要通过多种途径促进个私企业与股份合作制企业向公司制转变,更为重要的是,要通过法律、宣传与人才培训,引导现有的公司制度的完善,促进家族制企业实行开放式股权结构,推进资本扩张,促进企业所有权与经营权的分离。

2.引导专业市场变革。从市场业态转变与全球化扩展两方面推进现有专业市场的变革。一是要加快现有产权结构变革,改变目前多数专业市场传统的依赖行政力量、出租门面、地摊式布局、经营管理杂乱的缺陷,建立开放式的股权结构;二是要抓住信息化、城市化与工业化的机遇,引进信息技术,加大对外开放,促进专业市场向工业超市、电脑网络市场、无形市场发展;三要高度重视经营地域扩展在专业市场生成与发展中的作用,专业市场如果不能发展成跨区域的全国乃至全世界的市场,它的生存就会面临危机。中国轻纺城、中国小商品城在这方面可以为市场的发展变革提供有益的经验。

3.优先发展物流业。物流业的发展有利于集聚效应与扩散效应的增强。政府要引导较大规模的企业发展公司内部物流。同时要大力扶持第三方物流的发展。在促进物流业发展方面,政府除了制定相关政策外,最重要的是要加大投入,促进交通、通讯、信息网络与电力等基础设施的优先发展,同时完善基础设施的服务,尽可能取消不合理的费用,降低物流成本。此外,政府要加大力度,保证物流业,尤其是市场托运、客货运的市场秩序与治安秩序,严厉打击欺行霸市与黑帮行为。

4.构建合理的大中小企业协作体系。要推进中心-卫星体系的建设。一是要将中卫体系的建设与工业园区相结合,通过将中心企业与同其配套的中小企业集中在一个园区内,以实现体系内协作的零距离。像宁波慈溪的宏一集团,即通过配套企业的园区集中实现了协作的零距离、产品的零库存;二是要促进中心企业与业务来往频繁企业的相互参股,以股权为纽带,形成体系内的紧密协作圈,从而促进体系的稳定;三是鼓励企业间更多地以契约形式加强协作,减少基于个人信誉与血缘为纽带的不稳定性;四是在高科技企业中大力推行双中心的中卫体系建设,以研发企业为体系副中心,使其成为体系内的技术研发中心。

5.加强园区的规划建设与产业链配套。要尽快改变目前园区过多,面积过小,布局分散的现象,加强规划,加大现有园区的整合;要形成梯级的工业园区,重视落后地区的工业园区建设,促进发达地区的传统工业向浙西南地区园区的转移;改变目前园区建设开发的政府行为,应以政府先行规划,招标出让土地,以公司投标经营开发,自行招商,市场化经营,以出租土地、厂房与收取管理费来赢利,政府统一园区政策,企业税收归于政府;更多重视产业链的配套,突出园区的行业特性,引导大企业及协作企业的集聚,尽可能改变目前工业园区引大限小的现象,放低园区的小企业进入门槛,放开对进入园区企业的投资额或土地亩数的最低限制(配套企业进入用地几亩也应许可),而应设置企业占用土地的最高面积限制,提高园区的土地使用密度。

6.推进行业协会的建设,加强立法,保护中小企业利益。政府要为各类企业提供信息、制定技术标准、保护知识产权、制定竞争规范,以及鼓励发展中介服务机构和企业协会、商会、行会等。尤其是在目前,要鼓励中小企业组织中小企业协会、商会、行会或合作社,如信用保障合作社、出口公会或稳定产品价格公会等。企业家协会在发展公会的初期提供了组织上的支持,帮助在企业中集资。政府应学习韩国、台湾、意大利等地经验,及早制定专门支持中小企业集群的法规,保护中小企业的利益不受侵犯;协作设立有关基金,为中小企业提供金融上的支持。

本文作者:

徐剑锋 浙江省社会科学院经济研究所副所长、研究员

作者:徐剑锋

第2篇:先进制造技术与机械制造工艺分析

摘 要:随着中国特色社会主义不断发展,先进制造技术与机械制造工艺是促进国民经济和提高市场经济竞争力的基础保障。先进制造技术被看作是世界各国综合国力的衡量指标,拥有先进制造技术与机械制造工艺,就掌握了激烈竞争中的主动权。但受我国基本国情影响,在此方面与国法发达国家对比还存在较大差距,在实际生产中呈现组诸多不足。因此,我们对先进制造技术与机械制造工艺研究进行深入研究,并为其创新发展提供一切优越条件。笔者通过先进制造技术与机械制造工艺各自发展趋势和特点分析,对其二者内在关系进行论述,并且提出了一些针对性建议,希望为我国进制造技术与机械制造工艺研究起到借鉴作用。

关键词:先进制造技术 机械制造工艺 关系分析

在科学技术飞速发展的当今,先进制造技术是影响国家综合竞争力的最直接条件,而良好的机械制造工艺就是先进制造技术最好的体现。随着我国对工业化发展越來越重视,因而先进制造技术引起了更多人的普遍关注,对其研究力度不断加强,并收获了令人满意的成果。可是,我国的先进制造技术与机械制造工艺与国外相比还存在较大差距,因此我们并不能止步于此,我们要正确看待二者的特点及其相互关系。在激烈的市场经济中,怎样样能做到制造技术与制造工艺不断创新,这是对于我们来说既是一次挑战,又是一次机遇,因而我们找对最佳的发展途径,将对机械制造业发展具有实际意义。

1 先进制造技术的确定和体系建立

先进制造技术具体是指什么?目前还缺少规范的、统一的定义。当广泛被接受的含义是:先进制造技术是促进制造业汲取高科技技术并应用到实践生产中所取得的成绩,并能把它贯穿于整个制造流程的制造技术的合称。

先进制造技术是制造业的综合竞争能力,其不断革新是社会发展的必然选择。目前,先进制造技术快速发展,逐渐形成高新技术群,并经过不断完善,已经构成了健全的体制系统。可是,受各国不同基本国情制约,先进制造技术内容和构成方式上差异很大。对于我国来说,我家相关部门已确定了多层次技术群组成的先进制造技术

体系。

首先,现代先进制造技术要以优质、节能、环保、经济、高效为中心,在逐渐向基础制造工艺扩展。其次,新型制造单元技术创新。这是为了适应市场需求及新兴产业的促进下,制造技术与其他现代高科技技术向融合而产生了现代先进制造技术,例如数控技术、网络监控技术、航天技术等。

最后,先进制造技术集成化。这是将应用信息技术与系统管理技术的完美结合,它是基于计算机网络和数据库等技术结合而产生的。

2 先进制造技术的现状与特征分析

2.1 先进制造技术现状分析

先进制造技术是现代技术创新与工业进步的典型代表,是衡量制造业水平的关键指标,也是国家工业赖以生存的保障。近年来,世界各工业发达国家已经深刻意识到先进制造技术在国家发展中的重要地位,并给予了前所未有的高度重视,各自都在对其进行深层次科研,可见,市场经济的竞争实质是先进制造技术的竞争。不同的先进制造技术格局已经形成,并在各自领域取得了许多科技成果,例如:网络监测系统、数控系统、虚拟制造系统等。

2.2 先进制造技术特征分析

2.2.1 全球化

随着经济全球化浪潮的袭来,对制造业也产生了巨大的冲击,主要体现在制造业的资源配置逐渐扩展到世界各国,这就推动了制造业在全球范围内发展。某种产品的制造过程可能由不同国家共同完成,将根据不同国家的国情及制造技术先进程度来对制造过程进行分配,这样做除了能够充分利用资源、减低成本、便捷方便外,还能够促进国家交流,缩小国家间贫富差距,有利于构建和谐社会。

2.2.2 多元化

由于技术创新瞬息万变,尤其是信息技术的进步使得原有的生产方式与生活方式逐渐被取代,关键体现在多元化、复杂化及人性化。今后的市场走向依然充满不确定性,没有水能够准确预见其发展趋势,当人们不仅仅满足于生理需求后,更追求自我个性化的展现。更多的消费者对原有的制造业提出了新要求,制造业既要提供特定的战略、舒适的环境及合理时间使用的有形产品,又要能够保证产品的使用质量及后期服务,制造业生产出的产品,要对市场需求有充分了解后才能生产,要避免盲目制造

产品。

2.2.3 灵敏化

以前的制造业生产出的产品种类单一、批量大、传统、统一化等特征;随着时代的发展,制造业逐渐向灵敏化发展。制造厂家通过各种合作方式来增强竞争力,最大化利用资源,节省投资成本,根据市场需求的快速变化调整制造生产目标。其建设重点就是实现各方面先进技术全面结合,使得整个制造业能够准确应对瞬息万变的市场需求,保证所生产产品能够在社会上大量流动,为制造业带来更大的经济效益。

2.2.4 服务化

现代制造业是以市场需求变化为前提的,服务质量是确保产品被人们接受的重要保障,制造业已经意识到服务的重要性,并不断努力向服务业转型。现代的制造业所考虑的重点不仅仅是设计与生产,更重要的是根据对市场的实际考察,将产品后期服务作为关键环节来抓,服务化应该体现于为社会服务、为消费者服务,制造业应将服务化作为主要建设内容。受这层发展趋势影响,很多企业对服务的关注度不断加大,而且服务所带来的综合效益会更可观。

2.3 mT的体系结构

面向制造的设计技术群。面向制造的设计技术群系指用于生产准备的工具群和技术群。设计技术对新产品开发生产费用、产品品质以及新产品上市时间都有很大影响。产品和制造工艺的设计可以采用一系列工具,例如计算机辅助设计(CAD)以及工艺过程建模和仿真等,生产设施、装备和工具,甚至整个制造企业都可以采用先进技术进行有效地设计。

制造工藝技术群( 制造技术环境)。制造工艺技术群是指用于物质产品生产的过程及设备。制造工艺技术群是有关加工和装配的技术,也是制造技术的传统领域。

3 针对机械制造工艺进步先进制造技术的措施

制造业所涉及到的领域很多,例如:机械、轻工、化工、电子、航天、建筑等等,制造业从实质上分析,其不仅仅是通常认为的基础产业,而且是创新生产力的生产过程。制造技术是现代制造业发展的前提,而机械制造则是制造技术的直接体现,这也是制造技术创新的方向。第一,先进制造技术已经被大范围的运用到机械制造领域,促进了机械制造工艺的进步,并对其他相关产业也有积极影响。第二,机械制造工艺不断革新,其重点内容又是先进制造技术。所以,先进制造技术和机械制造工艺的关系是相互促进,在其发展过程中不能倾向用于任何一方。

我国的制造业起步比较晚,与其他制造业国家相比差距比较大,而机械制造业又是制造业的重要组成部分。虽然经过几代人艰辛努力,我国机械制造业积极汲取国外的先进制造技术,但还是处于初级阶段,要想达到成熟阶段还有很漫长的道路需要探索。面对新形势下机械制造工艺创新,先进制造业应采取以下措施。

3.1 强化先进制造技术过程全面开发

强化先进制造技术过程全面开发包括技术装备、生产技术、管理体制、市场观念及人员调配等环节。它对提升制造业市场综合竞争力是很有必要的措施,因此,我们要给与其高度重视。除此以外,我们也需要关注机械制造技术自身创新,这可以丰富先进制造技术、带动相关制造业打下坚实

基础。

3.2 扎实基础工作,合理采用先进制造

技术

在机械制造业不能盲目的使用先进技术,要在各项基础工作牢靠的前提下,合理采用先进制造技术。总之,先进制造技术要以市场需求为发展核心,循序渐进,不能操之过急,因地制宜,协调发展。应该具有针对性的挑选出某些重点行业,将其作为试点来建设,不断总结实践经验,等技术使用熟练后,再进行大范围推广建设,这样能大大降低制造业投资风险。

3.3 重视人才素质道德建设

人才是先进制造技术不断进步的决定性因素。他们的素质道德高低对制造业影响最大,因此,要想确保先进制造技术应用与创新,那么一定要重视人才素质道德建设。通过对制造技术研究人员开展定期的思想道德教育,并及时向他们传播最先进的制造技术,在每次培训过后,还应该制定严格的考核制度,只有顺利通过考核的人员才可以上岗。这样能培养出一批高素质。技术硬、通管理的制造人才。

3.4 积极汲取国外先进制造技术

我国制造技术起步滞后于发达国家,因此我们要虚心接受它们的先进技术,并通过积极的汲取过程不断丰富我们自身的制造技术。经过我国对制造业的长期探索,已经形成具有中国特色的制造技术,我们在未来的制造技术发展中,要积极汲取国外先进制造技术,探索出最符合中国的先进制造技术。

4 结语

总而言之,随着社会不断的进步与科技飞速的发展,先进制造技术仍是提高国家竞争力的重要保障。我们对先进制造技术应该有侧重点,建设具有中国社会主义特色的先进制造技术。不言而喻,随着我们对制造技术研究的继续深化,不久的将来,它会有更广阔的发展空间,并在世界制造业激烈的市场经济中站稳脚步。在党的正确方针引领下,相信我国的制造技术会有更长远发展,在世界的大舞台上会绽放耀眼光芒。

参考文献

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[2] 赵文兴,张舸.轻型碳化硅质反射镜坯体的制造工艺[J].光学精密工程,2011,7(11):145-147.

[3] 杨涛.浅谈机械制造技术基础课程教学与改革[J].网络导报·在线教育,2012,13(2):67-69.

[4] 何国国.特种加工与机械制造工艺技术变革探讨[J].科技致富向导,2010,11(17):56-58.

作者:桑露萍

第3篇:先进制造技术之初探

摘 要:本文初步探讨了先进制造技术的涵义及研究方向,重点介绍了先进制造工艺中的RPM技术,对其他几个方面作了简单说明。通过探讨,使大家对先进制造技术的内涵和作用有了一定的认识。

关键词:先进制造技术 RPM技术 现代设计技术

机械系统设计及制造技术是把机器看作具有特定功能的、相互间存在有机联系的统一体。机械系统设计从系统的观点来进行机器的设计,并从使用效果为终结点来制造,将会有利于机器设计及制造的创新性、多样化和综合最优化。

先进制造技术,简称AMT,即Advanced Manufacturing Technology,是美国于80年代提出。当时,各国制造业面临复杂多变的外部环境,传统的制造技术变得越来越不适应快速变化的环境,先进的制造技术,尤其是计算机技术和信息技术在制造业中广泛应用,美国根据本国制造业的挑战与机遇,为了加强其制造业的竞争能力和促进国民经济增长提出先进制造技术这一专有名词,一经提出,立即获得欧洲各国、日本及亚洲新兴工业化国家的响应。

先进制造技术是制造业不断吸收机械、电子、信息(计算机与通信、控制理论、人工智能等)、能源及现代化系统管理等方面的成果,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。

对先进制造技术的研究可分为四大领域,分别是:现代设计技术,先进制造工艺,自动化技术,系统管理技术。

现代设计技术是根据产品功能要求和市场竞争(时间、质量、价格等)的需要,应用现代技术科学知识,经过设计人员创造性思维、规划和决策,制定可以用于制造的方案,并使方案付诸实施的技术。现代设计技术使产品设计建立在科学工作者的基础上。随着科学工作者技术落后的不断发展,其设计范畴也不断地扩大,从单纯的产品设计扩展到全寿命周期设计,包括考虑环境因素的绿色设计;在设计的组织方式上,从传统的顺序设计方式过渡到并行设计方式;在设计手段上,从传统的手工设计向现代化计算机辅助设计过渡。

先进制造工艺技术是先进制造技术的核心和基础。它是机械制造工艺不断变化和发展后所形成的制造工艺技术,包括了常规工艺经优化后的工艺,以及不断出现和发展的新型加工方法。其主要技术体系由先进成形加工技术、表面工程技术等技术构成及先进制造加工技术。在此重点提一下快速原型制造技术。快速原型/零件制造(Rapid Prototype/Part Manufacturing,简称RPM)技术是20世纪后期起源于美国,并很快发展起来的一种先进制造技术,RPM技术是近20年来制造技术领域的一次重大突破。RPM技术是综合利用CAD技术、数控技术、材料科学、机械工程、电子技术及激光技术的技术集成以实现从零件设计到三维实体原型制造一体化的系统技术。RPM技术采用(软件)离散/(材料)堆积的原理而制造零件通过离散获得堆积的顺序、路径、限制和方式,通过堆积材料“叠加”起来形成三维实体。离散/堆积的工作过程由CAD模型开始,先将CAD模型离散化,沿某一方向(常取Z向)切成许多层面,即分层(属信息处理过程),然后在分层信息控制下顺序加工各片层并层层结合,堆积出三维零件,该零件作为CAD模型的物理体现与之对应,此为物理过程。RPM技术中,物理堆积过程具体是通过采用粘结、熔结、聚合作用或化学反应等手段,逐层可选择地固化树脂、切割薄片、烧结粉末、材料熔覆或材料喷洒等方式来实现的,从而快速堆积制作出所要求形状的零件(或模型)。各种RPM技术的过程流都包括CAD模型建立、前处理(如生成STL文件格式,将模型分层切片)、快速原型过程(原型制作)和后处理(如去除支架、清理表面、固化处理)等四个步骤。快速成形原理如(图1)示所示。

RPM技术的内涵即其成形机理和工艺控制与传统成形方式有很大差别,主要表现在:RPM不是使用一般意义上的模具或刀具,而是利用光、热、电等物理手段(其中激光是经常应用的)实现材料的转移与堆积;原型是通过堆积不断增大,其力学性能不但取决于成形材料本身,而且与成形中所施加的能量大小及施加方式有密切关系;在成形工艺控制方面,需要对多个坐标进行精确的动态控制。能量在成形物理过程中是一个极为关键因素,在以往的去除成形(切削磨削加工)和受迫成形(铸造锻压)中,能量是被动地供给的,一般无须对加工能量进行精确的预测与控制,而在离散/堆积类型的RPM中,单元体(分层体)制造中能量是主动地供给的,需要准确地预测与控制,对成形中的能量形式、强度、分布、供给方式以及变化等进行有效的控制,从而经由单元体的制造而完成成形。

目前,国外有几种典型和较成熟的商品化RPM技术,如光固化立体成形,叠层实体制造,选择性激光烧结,熔融沉积成形,三维印刷工艺等。

快速成型技术即可用于产品的概念设计、功能测试等方面,又可直接用于工件设计、模具设计和制造等领域,RPM技术在汽车、电子、家电、医疗、航空航天、工艺品制作以及玩具等行业有着广泛的应用。快速成型技术应用于产品加工时不用刀具,不需要前期投入专门安装,在逆向工程(Reverse Engineering)中有着广泛的应用。快速成型制造技术可实现低成本、高生产率和短周期的生产特点。从设计和工艺的角度出发可以设计形状复杂的零件,无需受时间、成本、可制造性方面的限制。

RPM技术系统的设计过程是一个创造性过程,同时也是一个不断完善的反复过程。进行系统设计时必须遵循两个基本原则。

(1)目标集中原则:在一个时间阶段内思考和解决的问题不能太多,否则会干扰主要问题的解决。

(2)满足目标原则:要求所设计出的新系统能满足系统的目标要求,使所设计的系统达到预期的目的。

(图2)为系统设计步骤的框图,表示了系统设计的概要内容。

在系统设计完成之后,对于结构和内容比较复杂的系统,为了进一步确定它的可信程度,往往采用系统仿真技术,对系统的各组成结构的性质及其相互关系建立具有一定逻辑关系和数学性质的仿真模型,根据仿真模型对系统进行定量分析,以获得鉴定所需的信息。

制造自动化技术是先进制造技术的重要组成部分,主要是指制造系统开放式智能体系结构优化与调度理论、生产过程和设备自动化技术以及产品研究与开发过程自动化技术等。它包括数控技术、工业机器人、柔性制造系统、计算机集成制造系统、传感技术、自动检测及信号识别技术、过程设备工况监测与控制等。系统管理技术包括先进制造生产模式、集成管理技术、生产组织方法等。

随着机械制造技术的不断深入发展,将会越来越多的融入更高的人工智能技术,这需要我们机械制造从业者和研究者投入更多的心血和精力。

结语

先进制造技术对于机械制造来说是一种革命,这种变革所带来的效果是非常巨大的,比如,应用了先进制造技术可以使普通机床成为数控机床乃至加工中心;但先进制造技术还需充分利用计算机技术、传感技术和可控驱动元件特性,以实现机械系统的现代化、智能化和自动化。

参考文献

[1] 翁世修,吴振华.机械制造技术基础[M].上海:上海交通大学出版社,2012.

[2] 王先逵.机械制造工艺学[M].北京:机械工业出版社,2011.

[3] 吴宗泽.机械设计师手册(上册)[M].北京:机械工业出版社,2002.

[4] 蔡廷文.液压系统现代建模方法[M].北京:中国标准出版社,2002.

作者:张龙泉

第4篇:先进制造技术与机械制造工艺若干分析

摘要:机械行业在我国经济与市场发展中占据较大比例,已经成为衡量我国综合国力的重要指标。现阶段,随着经济的发展,很多先进的生产制造技术与工艺已经成功应用到机械制造中,带动了机械行业的发展,提高了我国在市场环境中的竞争地位。文章对先进制造技术与机械制造工艺进行分析,并结合当前市场发展情况针对性提出了相关举措。

关键词:先进制造技术;机械制造工艺;机械行业;制造业;计算机技术;电子技术 文献标识码:A

制造行业是我国的主要支柱性产业之一,影响着我国经济的发展。先进的制造技术与机械制造工艺不仅决定着经济的变化与转型发展,同时对我国综合竞争力也产生了很大影响。随着改革开发政策的实施,我国制造业开始不断发展,完善了制造技术与机械制造工艺,提高了我国在国际上的竞争地位,同时为实现制造强国奠定了基础,因此必须及时对先进制造技术与机械制造工艺进行分析,推动我国机械制造行业向更高的方向发展。

1 先进制造技术与机械制造工艺

目前在经济发展的影响下,现代科技不断发展,充实了先进制造技术的概念与内涵,可以系统全面地帮助人们理解先进制造技术。现阶段,先进制造技术主要由计算机技术、新型管理理念及电子技术等组成,可以实现制造流程的自动化与便捷化发展,简化了传统工作的流程,并将生产质量控制作为生产管理的重要任务,提升了机械产品质量。从定义上分析,先进制造技术是在自动化技术、先进制造工艺、先进设计技术与系统管理等技术基础上发展形成的,此种组成方式从侧面反映我国的制造水平与生产技术。因此从我国机械制造业发展情况来看,我国先进制造技术主要由先进制造技术层、制造单元技术创新层及先进制造技术基层等组成,在长期发展中我国已经形成了相对完善的体系。在此体系中,先进制造技术为基础层,内部包含了高效率、清洁、低能耗等基础性的制造技术,目前已经广泛应用到钢铁制造、焊接等一系列工艺中,具有较广的应用意义。此外,制造单元技术创新也是该层的主要任务,已经成功应用到机器人制造、数控技术等邻域中。先进制造集成技术内部融入了较多的计算机技术、系统工程、信息技术及新材料技术等内容,可以满足当前社会的发展需求,具有长远的经济效益。

先进制造技术最大的优势就是实现了现代技术与实际生产活动的联系,并将先进的技术应用到各项作业流程中,贯穿于机械制造整个过程。从特点上分析,先进制造技术主要具有以下特点:(1)全球化。随着经济全球化的发展,各种交流与经济联系越来越密切,给先进制造技术的发展奠定了基础。先进制造技术的全球化发展不仅给先进技术提供了发展动力,同时还可以增加制造业的经济效益。全球联系加强,企业实现了任务分工,充分发挥了先进技术优势,降低了生产成本;(2)多元化。先进技术的发展并不是在某一领域的孤立发展,而是各领域的相互联系,可以给制造工作提供支持。受市场环境影响,为了更好地赢得发展机会,必须转变角度走向多元化发展。制造业不仅要关心制造技术,还要将管理与信息等技术融入到市场中,满足市场发展需求;(3)服务化。目前制造行业非常注重市场需求,主要目的是提高市场需求能力,促进生产制造向先进制造技术发展。制造技术不仅要加强机械制造设计,还要考核市场情况,了解消费者的需求,加强服务投入,给消费者提供满意的服务,结合消费需求确定先进技术发展方向。

目前随着科学技术发展,创新制造技术已经成为现代制造行业的必然选择,也是保证我国社会经济正常发展的必然要求。从当前我国制造行业的发展来看,制造技术研发与创新速度越来越快,在长期发展中已经形成了较多高新制造技术,并不断进行研究与发展,形成了相对完善的体系。为了在现代社会中取得发展,要求先进制造技术必须将经济、高效、节能与绿色环保等技术融入到其中,并开始向基础制造工艺发展。机械制造工艺的重点是制造过程的控制,为了得到质量较高、产量较大的机械产品,必须实现信息技术、物质技术及传统制造工艺的有机结合,不断创造出更多的新型制造工艺,包含热处理工艺、机械物质表面工艺、加工工艺等新型工艺技术。

2 先进制造技术与机械制造工艺的联系

從某个角度上分析,先进制造技术对制造行业的长期发展产生了巨大影响,尤其是交通工具与电子产品制造等行业。这些行业与人们的日常生产具有密切联系,而且影响着人们的生活质量。从先进制造技术角度分析,该技术是制造业发展的基础,影响并控制着机械制造工业的发展。从实际分析来看,先进制造技术已经广泛应用到机械制造行业中,提高了机械制造质量,带动了机械制造行业的发展。另外,在应用机械工艺的同时体现了先进制造技术内涵,完善了先进制造机械体系。总之,先进制造技术与机械制造工艺具有相辅相成的关系,只有实现两者的同步发展,才能提升我国机械制造水平。

3 提高我国先进制造技术与机械制造工艺发展的方法

制造业在我国国民经济中占据较大比例,决定着我国机械制造工艺的质量,因此必须提高机械制造技术,改进机械制造工艺。同时新形势下还要加强机械制造工艺创新,具体可以从以下五个方面做起:

3.1 创新先进制造技术与机械制造工艺

目前我国科学技术不断发展,出现了较多的新型制造技术,推动着我国机械制造工艺的发展。为了在竞争激烈的市场环境下生存,必须认真分析制造技术与机械制造工艺的联系,提高两者的整合力度,生产出高质量、高效率的机械产品。同时还要创新先进制造技术与机械制造公司。创新是一个民族发展的不竭动力,也是决定机械制造行业能否长久发展的重要因素。因此各级政府必须推行相关政策,鼓励机械制造技术与机械制造工艺创新,并将新型的制造技术推广到市场,促进先进制造技术与机械制造工艺的长久发展。

3.2 国家政府部门加强资金与政策支持

资金与政策对先进制造技术与机械制造工艺的发展具有很大作用,因此国家政府部门必须加强研究,同时制造单位也要认真参与,并不断成为制造研发主体。从当前的发展来看,机械制造单元必须及时转变制造理念,同时正确处理各项利益关系,提高资金投入,加强经营管理。政府部门要关注机械行业的发展,尤其对机械制造薄弱环节进行扶持,充分发挥管理职能,利用政策引导并支持企业的发展。

3.3 提高人才综合素质

人才是决定先进制造技术与机械制造工艺发展的重要因素,因此必须提高人才培养质量。实际操作中不仅要加强专业技术的培养,还要提高人才的综合素质。目前机械制造行业人才综合培养还有待完善,忽略了人才综合实力。为了培养较多的复合型人才,就必须加强人才综合素质培养,鼓励人员积极学习金融与管理等内容。同时还要给人才提供较多的实践机会,将理论知识成功应用到实践中,必要时可加强实践能力考核。此外,还要加强人才道德素质培养,在长期作业中培养出较多实力较雄厚的综合性人才。

3.4 积极学习国外先进制造技术与机械制造工艺

国外先进制造技术与机械制造工艺明显优于我国,在实际发展中有较多可值得借鉴的地方,可以从以下两个方面做起。首先,积极学习国外先进制造技术,并结合我国发展情况合理应用;其次,对国外成功改革案例进行研究,学习国外取得成功的原因,并将其合理地应用到我国实际中。在长期学习和探索国外成功经验后,我国目前已经形成了独特的制造技术,如何打造出更符合我国国情的先进制造技术已经成为当前研究的核心问题。因此在今后研究中还要不断学习,提高我国在国际市场上的竞争力,打造独有的自主产权国际标准,并在长期竞争中稳定发展地位。

3.5 做好推广与发展工作

先进制造技术与机械制造工艺不仅要快速发展,还要做好技术创新与推广等工作,将先进制造技术与机械制造工艺成功应用到实践中。进行市场推广时,必须从实际出发,坚持因地制宜原则,统筹各地区发展情况,制定有效的方法推广,满足不同区域要求。市场推广中必须稳步发展,简而言之,市场推广中尽量选择一些有代表的企业,并不断创新技术与工艺,同时还要做好内部调整与协调等作业,等到技术与工艺成熟后再向市场推广,为先进制造技术与机械制造工艺的发展奠定

基础。

4 结语

目前随着社会经济的发展,各种技术的不断出现,影响着我国各个行业的发展。先进制造技术与机械制造工艺是机械行业最重要的组成部分,也是衡量我国综合国力的重要指标。因此在实际作业中必须认识到先进制造技术与机械制造工艺的联系,并结合我国情况认真做好各项工作,带动我国机械制造行业的持久发展。

参考文献

[1] 桑露萍.先进制造技术与机械制造工艺分析[J].科技创新导报,2013,(8).

[2] 袁荣娟.先进制造技术与机械制造的工艺若干分析[J].装备制造技术,2014,(12).

[3] 张金梅.现代机械的先进加工工艺与制造技术的应用分析[J].卷宗,2015,(8).

[4] 周金锋.现代机械制造工艺的特点及发展探讨[J].科技致富向导,2014,(2).

[5] 夏永清.淺议现代机械制造工艺与精密加工技术[J].华章,2013,(12).

作者简介:徐宝华(1963-),男,山东临沂人,鲁南技师学院副教授,研究方向:机械制图教学。

(责任编辑:蒋建华)

作者:徐宝华 曹宁 房付华 曹静

第5篇:先进制造挺起新江苏脊梁

江苏,中国近代工业文明的摇篮。这里,以金陵制造局为代表的近代工厂推动了中国民族工业蹒跚起步,以张謇、荣氏兄弟为代表的实业家掀起了近代工业发展的第一轮高潮。如今,江苏工业总量连续多年位居全国第一,工业总产值约占全国1/8,八大主要行业长期处于国内第一方阵,区域创新能力连续7年全国第一,徐工集团、金陵体育、同方威视等品牌在里约奥运会上闪亮登场,江苏制造走向了世界大舞台。

面对汹涌来袭的新一轮科技革命与产业变革浪潮,江苏既坚持以制造强引领工业强,以工业强带动经济强,放大工业规模优势巩固全国领先地位,又在新的历史起点上超越自我、实现跨越,打造具有全球影响力的产业科技创新中心和具有国际竞争力的先进制造业基地,正昂首阔步迈入全球制造的先进行列,以先进制造挺起新江苏的脊梁,谱写“强富美高”新江苏的壮美画卷。

一、取势与明道:交汇点上新抉择

肯取势者可为人先,能谋势者必有所成。江苏省委书记李强曾阐释“取势、明道、优术”的深刻道理。站在历史与未来的交汇点上,江苏不仅应取势,审时度势、顺势而为,而且要明道,把握规律、明晰战略,抢抓互联网时代到来的“时间窗口”,在取势中捷足先登,在明道中执戟问鼎,开辟先进制造新境界。

瞄准世界前沿,抢攻先进制造制高点。风物长宜放眼量。江苏以全球视野谋划,与世界前沿对标,把先进制造作为在国际竞争中的制胜之道。先进制造成为国际竞争主战场。以德国“工业4.0”计划、美国“工业互联网”计划为代表,发达国家纷纷吸引高端制造向本土回流,而新兴经济体逆势赶超、加速崛起,江苏制造业发展面临“双向挤压”的紧张局面。不抢占国际先进制造业制高点,江苏就有深陷产业低谷的风险,就无法在未来竞争中赢得主动和先机。第四次工业革命将影响深远。信息技术、新能源、新材料、生物技术等重要领域和前沿方向的革命性突破和交叉融合,将对全球制造业产生颠覆性的影响并催生系统性变革,其巨大影响将史无前例且难以预测。如果江苏无视或者轻视这场伟大革命,就等于主动放弃国际竞争的参赛资格,把产业竞争话语权拱手让人。抓住产业变革机遇弯道超车。新生力量总是与变革时代如影随形,产业变革给江苏带来巨大挑战,更带来千载难逢的机遇。只要在发展理念上有突破、在关键技术上有突破、在产业模式上有突破,江苏就能在没有硝烟的战场上突破重围、出奇制胜。

踏好中国节拍,跨越先进制造新高度。当下,中国制造正从“傻大黑粗”变成“窈窕淑女”,江苏如何跟上“中国制造2025”、“互联网+”飞速发展的节奏至关重要。让中央要求落地生根。围绕贯彻落实习近平总书记对新江苏建设的明确要求,全面对接“中国制造2025”和制造强国战略,在谋划规划上高点定位,在贯彻方案上精雕细琢,在关键领域上精准破题,确保中央要求不走样、不变形、不落空。让江苏制造先声夺人。江苏制造业底子好、基础牢,有能力在先进制造领域率先突破,有责任在制造升级大局上率先探路,必须坚持以“先”字为要,以先行一步、先发一招激活江苏制造“一盘棋”,追求使命与担当、有位与有为的高度统一。让先进制造以特取胜。智能电网、船舶及海工装备等行业产品和制造水平的领先地位,决定江苏制造必须采取差异化发展策略,在技术创新、两化融合、绿色发展等方面重点突破,培育更多行业冠军带领中国制造走向高端、走向世界、走向一流。

激发内生潜能,实现凤凰涅槃正当时。迈向制造强省,既要应势而动,善于“借东风”,更要求之于己,激发内生动力,实现凤凰涅槃、浴火重生。立足阶段性特征再出发。回眸历史,江苏制造先后完成了“从农到工”、“从内到外”的大转型。现在,江苏制造业依然“大而不强”、创新能力不足,产业迈向中高端任务依然艰巨,到了爬坡过坎的紧要关头。立足当前,必须以技术突破带动产业提升,让短腿变长、弱点变强、软肋变硬,完成“从大到强”的历史一跃。放大比较优势再发力。科教资源丰富、人才研发能力强、行政服务效能优、对外开放平台好是江苏制造业的优势。要按照省委李强书记所强调的,“对新型制造业的发展不能放松,注重集聚高端要素、发展高端产业,加快产业迈向中高端”,努力把要素优势转化为竞争实力。凝聚文化软实力再提升。江苏大地既孕育了重视实体经济的文化基因和崇尚精雕细琢的工匠精神,又洋溢着创业创新创优、争先领先率先的精神气质。在新江苏建设中要用好用足丰富的精神文化资源,让文化的活力因子渗入到先进制造的肌体,赋予先进制造旺盛的生命力。

二、理念与定位:坐标系上优布局

江苏省委副书记、省长石泰峰强调,要“以智能制造为主攻方向,大力发展先进制造业,加快形成江苏制造新优势”。江苏要在国际先进制造坐标体系上定位,把握好扬长与补短、重点与一般、当前与长远的关系,突出智能绿色低碳先进理念和科学规划的牵引,横向上加快与国际先进制造体系接轨,纵向上攀登智能制造的新高地,构建出具有时代特征、中国特色、江苏特点的全新布局。

参照系:融入国际先进制造体系。缩短江苏制造与世界发达国家的差距,要以国际先进制造为标杆,以智能制造和关键核心技术突破为主攻方向,在全球制造体系中布点落子、盘活全局。坚持先进性与导向性相统一。在科学规划的基础上,重点打造一批战略性核心关键技术和具有国际影响力的知名自主品牌,培育一批世界级的行业龙头骨干企业和跨国企业集团,使产品附加值明显提高,主要工业品质量标准达到国际先进水平。盐城大数据产业园、智能终端产业园、环保科技城的迅速崛起,就是得益于理念的创新和科学规划的引领。坚持国际化与本土化相统一。以“一带一路”产业合作为重点,推动优势企业走出去、富余产能转出去、技术标准带出去,构筑江苏开放型经济新优势。苏州工业园区、高新区和无锡新区引进一大批世界五百强企业入驻,为江苏先进制造业企业腾飞插上了智慧的翅膀。坚持技术性与融合性相统一。按照超前规划、分步实施的要求,要在新一代信息技术等制造业重点领域应用取得明显进展,力争到2020年两化融合水平指数达到98,战略性新兴产业产值和生产性服务业增加值所占比值达到发达国家水平,重点行业单位工业增加值能耗物及污染物排放达到国内领先水平。

路线图:突出智能高端精准定位。先进制造要“盘活”智能前端,“激活”智能终端,进而迈向智能高端。在调研论证的基础上,江苏高点谋划先进制造业路线图,形成“11588”布局框架。明确“1个总目标”,即到2025年建成国内领先、有国际影响力的制造强省。立足“15个重点领域”,即集成电路及专用设备,网络通信设备,云计算、大数据和物联网,智能制造装备,先进轨道交通装备等15个重点领域。落实“8项主要任务”,即提升江苏制造核心竞争力、提高企业智能化发展水平、凝聚产业优化升级新动能、加强质量品牌建设、推进绿色生产制造等8项主要任务。建设“8大工程”,即制造业创新中心建设、高端装备创新、智能制造、工业强基、质量品牌建设、制造业国际化等8大工程。这既是一个立足现实、科学严谨的顶层设计,也是一个引领未来、走向高端的行动纲领。

发力点:抓住关键环节定向突破。力有千钧,厚积才能薄发。江苏着力在理念、体制、人才、载体等关键环节上改革创新。让理念转变先行先导。理念一变天地宽。江苏把发展理念的转变作为管全局、管根本、管方向、管长远的根本环节来抓,既崇尚创新、注重协同、倡导绿色、厚植智能,又放下速度、苦练内功、提档升级,以先进理念引领制造业创新发展。让体制改革迸发活力。把体制机制改革创新作为先进制造业发展的着力点,一手深化简政放权,放宽市场准入,实施负面清单管理,使企业成为创新主体;一手营造法治市场环境,维护公开、公平、公正的市场竞争,激发制造企业的创新创造动力。南京软件和信息服务业、智能电网累计5000多亿元的规模壮大和各类研发机构、实验室的兴起,体现了体制机制革新的无限活力。让人才集聚增创优势。把人才作为先进制造的第一资源和核心要素,纳天下英才、聚全球智力,构建人才驱动发展、人才环境建设和人才价值实现三大高地,增强具有国际竞争力的人才制度优势,以高端人才引领先进制造,使人才成为先进制造的蓄水池和主力军。让载体平台孵化奇迹。依托江苏园区载体的强大优势,突出原始创新和集成创新,着力把创新成果孵化成产业、企业,加快实现从园区制造向园区创造转变,使园区成为先进制造的孵化器和爆发点。

三、坚守与突破:创新路上展风姿

没有坚守就会朝令夕改、难成大事,没有创新就会停滞不前、落于人后。江苏在坚守中不忘初心、积蓄能量,在创新中超越自我、实现质变,把坚守的意志力量与改革的创新力量释放出来,不断探索制造业发展的新路子。

从行政推动向市场导向转变。江苏坚持把市场的力量与政府的智慧结合起来,用好推动先进制造的“两只手”、“双引擎”。优化环境政府有为。“有形之手”重在宏观调控而非微观干预,在市场力量所不及的“公地”领域有所作为。制定实施中国制造2025江苏行动纲要、先进制造业基地意见等政策文件,组织实施新兴产业倍增、传统产业升级、服务业提速等规划计划,化解人才引进、创新支持、企业融资等难题,为企业发展营造良好的生态环境。资源配置市场主导。坚持把制造企业放在充分竞争中经受洗礼,把制造产品放在市场环境中接受检验,利用“无形之手”淘汰落后产能、化解过剩产能、激励科技创新,资源要素配置日趋优化,产业结构升级稳步推进。森威精锻引进国际先进装备,在激烈的市场竞争中实现逆势上扬。双登集团呼应市场需求斥资10多亿元引进设备,实现产品质量升级。资金支持灵活高效。全省设立总规模300亿元的工业和信息产业投资基金,变“行政化补贴”为“市场化投资”,采取母子基金结构发挥杠杆效应撬动更多社会资本,提高了财政资金的使用效能。南京设立500亿元新兴产业发展基金,泰州实施科技创新券制度等,创新实践为先进制造业发展注入了新鲜血液。

从传统粗放向绿色智能转变。针对传统制造存在的高投入、高消耗、高排放、低附加值的弊端,江苏坚持把智能制造与绿色制造作为推动先进制造业发展的鸟之双翼、车之双轮,使江苏制造既有实力、又有颜值。大手笔抓智能制造,拉起转型升级的引擎。全省重点实施“双百工程”、工业强基、智能制造、高端装备创新等四大工程,突破一批事关产业转型升级的关键核心技术,培育发展10大战略性新兴产业,组织实施603项、总投资1572亿元的企业智能化改造升级3年滚动计划,引导企业加大智能车间建设投入力度。开展工业机器人等产品质量攻关项目,推出150多个具有自主知识产权的首台(套)装备,70%以上首台(套)装备填补国内空白。泰州、常州重大项目的强势推进和重大先进装备的改造升级,使一批先进制造业企业脱胎换骨。大气魄抓绿色制造,昂起可持续发展的龙头。重点实施绿色制造工程,建立节能管控机制,推行低碳清洁生产,培育再制造企业,到2022年所有省级以上开发区创建成为生态园区。目前,全省风电装备、轨道交通等行业产品和制造水平达到国内领先、世界先进水平,智能电网装备占全国40%市场份额,光伏电池组件产量约占全国50%、全球34%。雨花软件谷、泰州医药城、宜兴环科园等形成了集聚发展态势。

从生产制造向服务创造转变。技术诚可贵,市场价更高。从注重技术创新,到注重技术与商业创新并重,是江苏先进制造业发展的鲜明特色。向互联网平台要出路。打造大宗商品网络交易平台、智慧物流、互联网金融、移动互联网线上线下服务、网络化协同研发与分享、网络化工业设计、网络化知识产权交易和中介等各类专业化网络平台。向大数据要服务资源。支持发展大数据应用服务,为各类组织提供数据租售、分析预测、决策支持服务及提供数据分享、分析平台服务等。拓展传感器网络、智能终端、大数据处理、智能分析、服务集成等物联网应用服务。苏州阿里云利用大数据为企业提供整体解决方案,助推一大批制造企业智能化转型。向智慧化服务园区要空间。加快“中国工业设计服务中心”和“江苏工业设计国际合作平台”建设。建设一批具有智能化管理调度中心、物流配送中心、监控与感知引导平台等物流载体的智慧物流示范基地。省市联动,建设一批互联网产业园、众创园和智慧园区。向服务型制造要价值。以服务型制造示范企业与重点项目的培育和推广为抓手,以强化公共服务平台为支撑,加强行业分类指导,推动全省制造企业从主要提供产品向提供产品和服务转变。中车戚墅堰机车车辆工艺研究所发展认证咨询和试验验证等新型服务模式,金风科技风力发电装备实现全球云端监控服务,天合光能提供运营解决方案和运维服务等,延伸了先进制造的产业链和价值链,使江苏先进制造业根深叶茂。

从产品经营向品牌经营转变。从贴牌生产、蜷伏于价值链底端,到品牌打造、攀升产业链高端,江苏企业品牌打造实现了华丽转身。在先进标准中做响品牌。一流的企业做标准。构建与国际先进水平接轨、适合江苏制造发展要求的标准体系,形成一批拥有国际自主知识产权的技术、产品和标准。南瑞继保、天合光能、太平洋精锻、奥特佳、丰东热技术等企业主持或参与制订一批行业、国家及国际标准,助推江苏品牌走向国际舞台。在质量管理中做优品牌。从“量”的积累到“质”的追求,江苏弘扬工匠精神、勇攀质量高峰,以耐得寂寞、守得初心的“傻劲”和精雕细琢、精益求精的“匠心”锻造品质、打磨品牌,让精神驱动力转化为质量竞争力,以工匠精神为江苏品牌铸魂。常熟开关厂从一家濒临倒闭的小厂成长为全球行业内前三甲,好孩子成为全球儿童用品领头羊,恒立液压生产规模和技术水平跻身世界液压领域前列,路之遥智能马桶盖控制器产品全球市场占有率达到90%,都与企业专注品质的工匠精神密不可分。在文化提升中做靓品牌。打造名牌必与文化共舞。把提升企业文化水平作为品牌建设的灵魂,大力弘扬企业创新文化、培育企业竞争文化、夯实企业精品文化、共享企业包容文化,让文化因子渗入到企业品牌建设的血脉中,使企业强身健体、凝魂聚气。扬子江药业“求索进取、护佑众生”,通润驱动集团“今天不更新、明天就落后”,常熟开关厂“永不言满”,苏中制药“用科技创造健康”,胜利精密“胜利制造未来”,埃斯顿“人人享受自动化”等企业精神,以现代文化的魅力,使江苏品牌享誉全球。

四、跟跑与领跑:生态圈上再升华

从仿制代工到创新创造,从产业中低端迈向产业中高端,江苏制造奔跑的脚步从未停歇,延续着从跟跑到并跑再到追求领跑的江苏故事。面向工业4.0新时代,要借鉴生态学原理和方法,形成产业要素相互支撑、产业价值高度整合、产业链条无缝衔接的先进制造生态圈,以颠覆性创新赢得江苏制造未来。

把握市场变奏中的道与术。“道”与“术”是中国古代传统智慧的结晶。江苏在瞬息万变的市场竞争和群雄逐鹿的产品比拼中,既明确代表战略和规律的“道”,确定路线图、主攻方向、重点领域,又提升代表能力和方法的“术”,出台针对性政策意见帮助企业成长,以道御术、以术证道,体现了马克思主义世界观与方法论的有机统一。徐工集团产品连续27年欧洲市场占有率第一、全省新能源汽车产销量全国第一等一个个生动实践表明,只有把握“道”,理解“中国制造2025”的精髓,推进信息化与工业化深度融合,全方位推进产品、装备、生产、管理和服务的智能化,才能用好“术”,因“市”而谋、应“市”而动、顺“市”而上,紧紧依靠市场力量、民营力量,加速集聚高端要素,释放“传统制造+互联网+创业创新”的叠加优势,占得发展先机。这一过程中,政府要强化服务意识,甘做推进经济发展的“店小二”,用政府权力的减法换取市场活力的乘法。

坚持自主创新中的守与变。守是变的基础,变是守的发展。长期以来,江苏在坚守中固本强基,在求变中不断突破,正确处理自主创新实践中守与变的关系。实践表明:无论产品技术如何变化,对品质和特色的坚守不能变;无论市场需求如何变化,不断创新的进取精神不能变。一方面要会科学地“变”,在核心零部件、先进工艺、基础材料等薄弱环节取得突破,在大数据、物联网、工业机器人、神经网络等前沿领域不断创新,使江苏制造从“电气一代”跃升为“数控一代”,再到“智能一代”;另一方面要能寂寞地“守”,发扬“乌龟精神”,“傻功出精品”,认定目标就心无旁骛,经得起诱惑,集中资源形成局部突破,逐渐取得技术的领先,占领战略制高点,最终超越兔子,变成一只大象。扬子江药业在40多年的坚守中,求新求精求变,一跃成为年产值500多亿元的行业领头羊。常柴股份、通润驱动、无锡贝斯特等一大批企业几十年乃至上百年中孜孜不倦的探索,就是对“不忘初心、继续前进”的最好诠释。

善用制度变革中的破与立。不破不立是制度建设的客观规律。江苏把破作为立的前提,把立作为破的要求和动力,坚持破立并举、统筹兼顾。先后制定实施推进技术改造、加快发展互联网经济、推进服务型制造发展等若干政策,坚决破除阻碍创新的制度法规,破除政府全能型制度法规,降低制度性交易成本,建立服务型政府、营造服务型环境,加强有针对性的制度供给,回归市场型规制体系,为建设制造强省提供有力保障,让创新的火炬永不熄灭。梦兰集团从生产床上用品到生产龙芯笔记本电脑,红豆集团从生产服装到生产子午线轮胎和抗癌药物,都是在破和立中竞相发展的生动体现。实践证明,制造业向高端发展,需要正确处理破与立的辩证关系,只有破旧思维、破旧格局、破中梗阻、破肠梗阻,才能立信心、立新规、立新理念、立新结构、立远景,在大破大立中除旧布新,在突破创新中赢得天下。

凝聚价值实现中的气与神。气与神是江苏先进制造独特而浩瀚的“软实力”所在。从悠久的历史中走来,江苏人既崇文而不尚空谈、圆融而不惧竞争、内敛而不失大气,又敢为天下先、勇为天下先、能为天下先,有着独特的气质。这些都是江苏制造的独特人文底蕴;在光荣的使命中担当,江苏人牢记习近平总书记对新江苏建设的新要求,践行创新、协调、绿色、开放、共享的发展理念,有着昂扬的神采,这将是江苏制造的神来之笔。建成具有国际竞争力的先进制造业基地,我们唯有凝神聚气,继续保持锐意创新的勇气、敢为人先的锐气、蓬勃向上的朝气、专心聚力的神气,才能搭上新一轮产业变革的“高铁”,挤上转型升级的“头等舱”,勇攀国际先进制造的巅峰,用神韵塑造江苏制造的闪亮品牌。

(调研组组长:朱维宁、戴跃强

副组长:周毅彪、闫浩

执笔:苗成斌、李锋、戈尚达、苏胜利、赵扬波、王婷、陆国建

调研组成员:李永明、赵娟、王善河、王清、徐伟、刘晓乾)

责任编辑:王 婷

第6篇:先进制造技术及发展趋势

[摘要] 论述了先进制造技术的内涵,指出了先进制造技术发展趋势。

[关键词] 先进制造技术 信息 竞争 产品 发展趋势

一、引言

世界各国间的经济竞争,主要体现在机械制造技术为代表的竞争上。面对激烈的市场变化和技术竞争,经济发达国家都把制造业作为本国的经济支柱,不断调整其发展战略和政策方针。先进制造技术正是制造业适应时代要求提高竞争力,对制造技术不断优化推陈出新形成的。

二、先进制造技术及其内涵

先进制造技术(ATM)这一概念是美国上世纪80年代末期提出来的,很快日本、西欧各国及亚洲新兴工业国家就相继做出响应,纷纷将先进制造技术的研究和开发作为国家的高新技术和优先发展项目。

1.先进制造技术定义

先进制造技术是制造业不断吸取机械、电子、信息、材料、能源,以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、销售、使用、服务等生产制造的全过程,实现优质、高效、低耗、清洁、灵活生产,以及取得理想技术经济效果的制造技术的总称。

在不同的国家、不同的发展阶段,先进制造技术有不同的内容及组成。我国目前属于先进制造技术范畴的技术是一个三层次的技术群(见下图),三层次都是先进制造技术组成部分,但其中每一个层次都不等于先进制造技术全部。

2.先进制造技术的分类

根据先进制造技术的功能和研究对象,可将其技术归纳为以下五个大类。

(1)现代设计技术

现代设计技术包含:①现代设计方法。包括有模块化设计、系统化设计、价值工程、模糊设计、面向对象的设计、反求工程、并行设计、绿色设计、工业设计等。②产品可信性设计。可信性设计包括可靠性设计、安全性设计、动态分析与设计、防断裂设计、防疲劳设计、耐环境设计、健壮设计、维修设计和维修保障设计等。③设计自动化技术。包括产品的造型设计、工艺设计、工程图生成、有限元分析、优化设计、模拟仿真、虚拟设计、工程数据库等内容。

(2)先进制造工艺

先进制造工艺是先进制造技术的核心和基础,是使各种原材料、半成品成为产品的方法和过程。先进制造工艺包括高效精密成形技术、高精度切削加工工艺、特种加工,以及表面改性技术等内容。

(3)加工自动化技术

加工自动化是用机电设备工具取代或放大人的体力,甚至取代和延伸人的部分智力,自动完成特定的作业,包括物料的存储、运输、加工、装配和检验等各个生产环节的自动化。加工过程自动化技术涉及到数控技术、工业机器人技术、柔性制造技术、传感技术、自动检测技术、信号处理和识别技术等内容。

(4)现代生产管理技术

现代生产管理技术是指制造型企业在从市场开发、产品设计、生产制造、质量控制到销售服务等一系列的生产经营活动中,为了使制造资源得到总体配置优化和充分利用,使企业的综合效益得到提高而采取的各种计划、组织、控制及协调的方法和技术的总称。包括现代管理信息系统、物流系统管理、工作流管理、产品数据管理、质量保障体系等。

(5)先进制造生产模式及系统

先进制造生产模式及系统是面向企业生产全过程,将先进的信息技术与生产技术相结合的一种新思想和新哲理,其功能覆盖企业的生产预测、产品设计开发、加工装配、信息与资源管理直至产品营销和售后服务的各项生产活动,是制造业的综合自动化的新模式。它包括计算机集成制造(CIM )、并行工程(CE)、敏捷制造(AM)、智能制造(IM)、精良生产(LP)等先进的生产组织管理模式和控制方法。

三、先进制造技术的发展趋势

随着以信息技术为代表的高新技术的不断发展和市场需求的个性化与多样化,未来制造业发展的重要特征是全球化、网络化、虚拟化,未来先进制造技术发展的总趋势是向精密化、柔性化、虚拟化、网络化、智能化、敏捷化、清洁化、集成化及管理创新的方向发展。当前先进制造技术的发展趋势大致有以下几个方面:

第一,信息技术对先进制造技术的发展起着越来越重要的作用。信息技术促进着设计技术的现代化,成形与加工制造的精密化、快速化、数字化,自动化技术的柔性化、集成化、智能化,整个制造过程的虚拟化、网络化、全球化。

第二,设计技术不断现代化。一是设计方法和手段的现代化。二是新的设计思想和方法不断出现。如并行设计,面向 “X” 的设计 DFX,健壮设计,反求工程技术等。三是向全寿命周期设计发展。四是设计过程、快速造型和设计验证,由单纯考虑技术因素转向综合考虑技术、经济和社会因素。

第三,成形技术向精密成形的方向发展。制造工件的毛坯正在从接近零件形状向直接制成工件即精密成形的方向发展。精密铸造技术、精密塑性成形技术、精密连接技术等精密成形技术将获飞速发展。

第四,加工技术向着超精密、超高速,以及发展新一代制造装备的方向发展。目前,超精加工已实现亚微米级加工,并正在向纳米加工时代迈进,加工材料由金属扩大到非金属;超高速切削用于铝合金的切削速度已超过1600m/min,铸铁为1500m /min等。

第五,为满足个性化需求,制造工艺、设备和工厂的柔性和可重构性将成为企业装备的显著特点。先进的制造工艺、智能化的软件和柔性的自动化设备、企业的柔性发展战略,构成未来企业竞争的软、硬件资源。

第六,虚拟制造技术和网络制造技术将广泛应用。虚拟制造技术以计算机支持的仿真技术为前提,形成虚拟的环境、虚拟的制造过程、虚拟的产品、虚拟的企业,从而大大缩短产品开发周期,提高一次成功率。在国际互联网、局域网和内部网上,企业可以实现对世界上任何一地的用户订单而组建动态联盟企业,进行异地设计、异地制造,然后在最接近用户的生产基地制造成产品。

第七,智能化、数字化是先进制造技术和机电产品的发展方向。将智能技术注入先进制造技术和产品,可使之具有 “智慧”,能部分代替人的脑力劳动。将数字技术用于制造过程,可大大提高制造过程的柔性和加工过程的集成性,从而提高制造过程的质量和效率,增强产品的市场竞争力。

第八,以提高市场快速反应能力为目标的制造技术将得到迅速发展和应用。瞬息万变的市场促使交货期成为竞争力诸因素中的首要因素。为此,许多与此有关的新观念、新技术在21世纪将得到迅速的发展和应用。其中有代表性的是:并行工程技术、模块化设计技术、快速原型成形技术、快速资源重组技术、客户化生产方式。

第九,绿色制造已成为 21世纪制造业的重要特征。日趋严格的环境与资源约束,使绿色制造越来越被重视。中国的制造业不仅要解决自身生产过程中的污染和资源浪费问题,更重要的是要为社会提供全寿命周期内没有污染,节约资源的各类产品及环保装备。

第十,21世纪的企业面临管理创新。面对高速发展的信息化和经济全球化及激烈的市场竞争环境,改变制造业的传统观念和生产组织方式,加速了现代管理理论的发展和创新。因此,全球正在兴起 “管理革命”。

参考文献:

[1]孙大涌:先进制造技术.北京: 机械工业出版社, 2002.7

[2]武良臣李勇郑友益等:先进制造技术. 徐州:中国矿业大学出版社, 2001.7

作者:王海燕 刘春孝

第7篇:先进制造技术 绿色制造

先进制造技术课程论文

先进制造技术

——绿色制造

green manufacturing

摘要

当前,世界上掀起一股“绿色浪潮”,环境问题已经成为世界各国关注的热点,并列入世界议事日程,

制造业将改变传统制造模式,推行绿色制造技术,发展相关的绿色材料、绿色能源和绿色设计数据库、知

识库等基础技术,生产出保护环境、提高资源效率的绿色产品,如绿色汽车、绿色冰箱等,并用法律、法

规规范企业行为,随着人们环保意识的增强,那些不推行绿色制造技术和不生产绿色产品的企业,将会在

市场竞争中被淘汰,使发展绿色制造技术势在必行。下面通过举例简单说明绿色制造。

At present, the world set off a wave of " green wave ", the environment problem has become the focus of

attention of all countries in the world, and included in the schedule, manufacturing industry will change the

traditional manufacturing mode, the implementation of green manufacturing technology, related to the

development of green materials, green energy and green design database, knowledge base and so on the basis of

technology, production to protect environment improving resource efficiency, green products, such as green, green

refrigerators, and laws and regulations, standardize enterprise behavior, along with the people environmental

protection consciousness enhancement, the implementation of green manufacturing technology and production of

green products to the enterprise, will be eliminated in the market competition, the development of green

manufacturing technology be imperative.关键词:绿色制造Green manufacturing绿色产品 Green product制造技术Manufacturing technology世界 The world

一、引言

绿色制造技术是指在保证产品的功能、质量、成本的前提下,综合考虑环境影响和资源

效率的现代制造模式。它使产品从设计、制造、使用到报废整个产品生命周期中不产生环境

污染或环境污染最小化,符合环境保护要求,对生态环境无害或危害极少,节约资源和能源,

使资源利用率最高,能源消耗最低。绿色制造模式是一个闭环系统,即原料-工业生产-产

品使用-报废-二次原料资源,从设计、制造、使用一直到产品报废回收整个寿命周期对环

境影响最小,资源效率最高,也就是说要在产品整个生命周期内,以系统集成的观点考虑产

品环境属性,改变了原来末端处理的环境保护办法,对环境

保护从源头抓起,并考虑产品的基本属性,使产品在满足环

境目标要求的同时,保证产品应有的基本性能、使用寿命、

质量等。

二、绿色制造技术简介 定义:综合考虑环境影响和资源消耗的现代制造模式,其目

标是使得产品从设计、制造、包装、运输、使用到报废处理

的整个生命周期中,对环境负面影响最小,资源利用率最高,

并使企业经济效益和社会效益协调优化。

绿色制造,又称环境意识制造(Environmentally

Conscious Mannufacturing)、面向环境的制造(Manufacturing For Environment)等。它是一个综合考虑环境影响和资源效益的现代化制造模式,其目标是使产品从设计、制造、包装、运输、使用到报废处理的整个产品生命周期中,对环境的影响(负作用)最小,资源利用率最高,并使企业经济效益和社会效益协调优化。绿色制造这种现代化制造模式,是人类可持续发展战略在现代制造业中的体现。

国外绿色制造技术现状:国外不少国家的政府部门已推出了以保护环境为主题的“绿色计划”。1991年日本推出了“绿色行业计划”,加拿大政府已开始实施环境保护“绿色计划”。美国、英国、德国也推出类似计划。目前,在一些发达国家,除政府采取一系列环境保护措施外,广大消费者已热衷于购买环境无害产品的绿色消费的新动向,促进了绿色制造的发展。产品的绿色标志制度相继建立,凡产品标有“绿色标志”图形的,表明该产品从生产到使用以及回收的整个过程都符合环境保护的要求,对生态环境无害或危害极少,并利于资源的再生和回收,这为企业打开销路、参与国际市场竞争提供了条件。如德国水溶油漆自1981年开始被授于环境标志(绿色标志)以来,其贸易额已增加20%。德国目前已有60种类型3500个产品授予环境标志,法国、瑞士、芬兰和澳大利亚等国于1991年对产品实施环境标志,日本于1992年对产品实施环境标志,新加坡和马来西亚也在1992年开始实施环境标志。目前已有20多个国家对产品实施环境标志,从而促进了这些国家“绿色产品”的发展,在国际市场竞争中取得更多的地位和份额。

国际经济专家分析认为,目前“绿色产品”比例大约为5-10%,再过10年,所有产品都将进入绿色设计家族,可回收、易拆卸,部件或整机可翻新和循环利用。也就是说,在未来10年内绿色产品有可能成为世界商品市场的主导产品

三、绿色制造技术实例

1、模具的绿色制造

2、水溶性油漆

3、中水回用

4、金桥南厂联合站房冰蓄冷项目

5、东岳动力总成厂发动机测试方法改进

下面我们就来一起看看这几个领域是如何运用先进制造技术的:

首先是模具的绿色制造

由绿色制造的概念可知,“绿色模具”不仅仅指在使用时对环境的影响小,还应是从制造到报废的整个生命周期内对环境的破坏是最小的。因此,模具的绿色制造设计要求设计者在构思阶段就要优先考虑模具产品的环境属性(模具的可拆卸性、可再次回收性等等),然后再考虑原有应该考虑的模具产品应用的基本属性。总的来说,模具绿色制造的整个生命周期包括绿色设计、绿色制造、绿色包装、绿色维护和绿色回收、再处理等阶段。

模具的绿色设计:模具绿色设计对模具绿色制造有着非常重要的地位,这一步解决的好坏直接影响到最终利用模具加工产品的绿色生产问题。

模具材料的选择:模具材料的选择是模具产品设计的第一步。模具材料的“绿色程度”对最终产品的“绿色性能”具有非常重要的影响。因此,绿色模具设计必须建立在绿色模具材料基础上。绿色模具材料应是低能耗、低成本的材料,尤其是少污染的材料;是易加工和加工过程中无污染或少污染的材料;是易回收处理、可重复多次使用或可降解的材料。

模具的可回收性设计:模具的回收性设计是指在模具产品绿色的设计初期充分考虑产品中所用各种材料的回收、再利用的可能性、回收处理的方法、回收性的技术经济评估以及回收性的结构框架设计等有关一系列问题。这样就可在后续生产中尽可能节约材料,减少浪费。因此,因避免或不要过多使用铜、铅等有害或对环境有重污染的材料;尽可能减少所用材料的种类;避免使用与现有标准循环再回收过程中不相兼容的材料;多使用无需特殊工具的连接件;设计时尽可能允许使用现有的一些可重复利用的零部件等。

模具的绿色并行工程:绿色并行工程是现代绿色产品设计和开发的新模式,它的核心是并行一体化设计,强调产品设计及其相关过程同时交叉进行,即在设计阶段就要考虑整个生命周期中从概念形成到产品报废处理的所有环节和因素,如质量、成本、用户要求、环境影响、资源消耗状况等。因此,涉及产品整个生命周期的各个部分的小组成员必须协同工作。对于模具设计,不但需要模具设计小组成员之间进行讨论,协调产品的设计任务,而且其他部门如工艺、制造、质量等小组也要参与产品的设计工作,对产品设计方案提出修改意见等,从而使得整个模具设计工作一次成功。

接下来是:水溶性油漆

水溶性油漆以纯水为载体,相对于传统的溶剂性油漆而言,在降低生产工艺污染、促进环保安全两大方面有着不可比拟的优势,可最大限度地减少对自然环境污染和人体健康的损害。

2008年,上海通用汽车的3大基地油漆车间全部建成了代表国际环保先进水平的水溶漆生产线,北盛二期还是东北三省唯一采用该项绿色环保技术的工厂。较传统涂装工艺,其VOC(挥发性有机化合物)排放比传统的汽车涂装工艺可减少80%以上,废气排放浓度降低了500倍,辅以无铅电泳、无铬钝化、静电喷涂、废气焚烧净化等先进环保技术,实现了从源头有效控制和最大限度地减少了废气排放。以单车间年工作时间4800小时计,水溶漆可较油漆每年减少污染排放3000多公斤。与此同时,3大基地的中水回用设施采用国外先进的污水处理技术,各工厂的工业污水和生活污水全部实行了无害化处理,各项污染物100%稳定达标。

接下来是:中水回用

以上海通用汽车金桥南厂为例,采用国内外先进的污水处理技术,将部分处理后的水再深度处理和消毒作为中水,由厂区的中水管网系统供厂区所有的绿化、冲厕、景观和设备的冷却等,不仅减少了自来水使用量,而且也大大减少了废水的排放。为确保中水的处理质量,在废水处理站中设置了养鱼缸,采用中水调养五彩金鱼,第一时间可以观察到中水的水质。经过不懈努力,在南厂的废水处理站中,一边是污浊的生产废水和污水在不断进入,经过工艺处理,一边源源不断排出透明晶亮的清水,鱼儿在其中欢快地游动。南厂日回用中水量达203立方米,占日污水向外排放量的24%,年减少COD排放量7吨,每年可以节省10万元的费用。正因为采取了绿色制造的技术使得其排放量大大降低。

接下来是:金桥南厂联合站房冰蓄冷项目

近年来,国内工业用电电价峰谷差较大,上海最高达到4.4倍。对此,金桥南厂采用了先进的冰蓄冷系统,在电力负荷很低的夜间用电低谷采用双工况制冷机制冷,将冷量以冰的形式储存起来。在电力负荷较高的白天或用电高峰期,把储存的冷量释放出来,以满足空调或工艺用冷的需求,也起到了转移电力高峰用电量、平衡电网峰谷差、削峰填谷的作用。

通过自控,实现夏季给空调冷冻水供冷、冬季给工艺系统供冷,过渡季既可以供空调也可以供工艺。冰蓄冷系统不仅可以转移电力高峰用电量,平衡电网峰谷差,这样全年36

5天不间断运行,可以最大程度地节约电费,年节约能源和减排费用65万元。2007年,金桥厂区通过工艺优化和生产生活节能等方面的措施,能耗费用与上一年相比,节约近2000万元。

最后是:东岳动力总成厂发动机测试方法改进

发动机生产启动阶段,零部件质量、机加工及装配质量的稳定性需要通过热试检测发动机性能指标。而进入批量生产后,各项质量皆稳定了,热试显得有些大材小用,且测试时间较长,还存在要消耗汽油、要建立消防装置、产生废气排放、发动机冷却液要定期更换、无负载的热试对正时缺陷等不敏感等缺陷。

随着发动机型号的增多,产量的增大,热试的不足日益显现。同期,质量体系的建立、深入、完善,零部件质量、机加工质量不断提高,发动机测试能够侧重于装配质量,新的测试方法由此孕育而生——冷试。冷测时,发动机自身不做功,而是由伺服电机驱动系统抓住(产品/工艺)飞轮,进而拖动发动机运转。各测试项目由相应的传感器测量,采集的信号送至后台的控制系统,按照既定的规定分析。冷测试技术具有几个优势特点:

一是方法新颖。发动机不做功,自身温度较低,不排出高温废气,测试能做得更深入,且能做热试无法做的测试,测试更全面。

二是技术先进。采集到的测试数据重复性更好,测试项目更多更全面,更利于发现缺陷,测试控制系统的分析更细致。

三是效益高。冷测试不消耗汽油,不排出高温废气,不消耗冷却液,不需要某些公用动力和消防安全设施。而且冷测台是全自动工位,无需专门的操作人员,只要少量的维修人员。通过采用冷试新方法,东岳动力总成厂收获的节能效益每年可达380万元。

四、总结

绿色制造能使产品生命周期内的环境影响达到最小,并能充分合理地利用资源,是21世纪制造业重要的发展方向,也是人类社会得以可持续发展的主要因素之一。模具设计和先进制造技术与绿色制造的有机结合结合是模具工业的发展必然,并将大大加快模具行业前进的步伐,真正实现高质量、少污染、短周期和低成本的目标。

而绿色产品是绿色制造中的结晶,所以要想做到绿色制造就必须做好绿色产品的开发制造。可见绿色制造是以保护环境和合理高效利用资源为目的的制造模式,涉及到产品的整个生命周期,它对产品的设计、材料的选择、生产工艺、生产设备、能源利用、废物产生、售后回收和处理等都有环境意识,有可持续发展意识。这样的产品(即绿色产品)在重视环保的今天才能得到社会的认可,才能得到消费者的认同,才能在市场竞争中取得优势。

五、参考文献

[1] 李伟主编.先进制造技术.北京:机械工业出版社,2005

[2] 刘飞.21世纪制造业的绿色变革与创新.机械工程学报,2000,36

[3] 朱伟,张质良,董湘怀等.模具绿色制造过程探讨. CMET.锻压装备与制造技术,2006

[4] 王广春,赵国群编著.快速成型与快速模具制造技术及其应用.北京:机械工业出版社,2004

[5] Suwat Jirathearanat et al. Visual processing application of rapid prototyping for visualization of metal forming processes[M]. Journal of Materials Processing Technology, 2000

第8篇:先进制造技术论文智能制造

智能制造

作者:王玉石

湖北文理学院机械与汽车工程学院工业工程1311班 学号2013123106

摘要:介绍了智能制造提出的背景、主要研究内容和目标,人工智能与IMT、IM的关系,IMS和CIMS,智能制造的物质基础及理论基础,智能制造系统的特征及框架结构,并简要介绍了智能加工中心IMC,智能制造技木的发展趋势,以及智能制造系统研究成果及存在问题。

关键词:智能制造,IMS,IMC,IMT。 1. 主要研究内容和目标

智能制造在国际上尚无公认的定义。目前比较通行的一种定义是, 智能制造技术是指在制造工业的各个环节,以一种高度柔性与高度集成的方式,通过计算机来模拟人类专家的制造智能活动。因此,智能制造的研究开发对象是整个机械制造企业, 其主要研究开发目标有二: ①整个制造工作的全面智能化,它在实际制造系统中首次提出了以机器智能取代人的部脑力劳动作为主要目标,,强调整个企业生产经营过程大范围的自组织能力;②信息和制造智能的集成与共享, 强调智能型的集成自动化。目前,IMT和IMS的研究方向已从最初的人工智能在制造领域中的应用(AiM)发展到今天IMS,研究课题涉及的范围由最初仅一个企业内的市场分析、产品设计、生产计划、制造加工、过程控制、信息管理、设备维护等技术型环节的自动化,发展到今天的面向世界范围内的整个制造环境的集成化与自组织能力,包括制造智能处理技术、自组织加工单元、自组织机器人、智能生产管理信息系统、多级竞争式控制网络、全球通讯与操作网等。 2.人工智能与IMT, IMS 人工智能的研究一开始就未能摆脱制造机器生物的思想,即“机器智能化”。这种以“自主”系统为目标的研究路线,严重地阻碍了人工智能研究的进展。许多学者已意识到这一点, Feigenbaum、Newell、钱学森从计算机角度出发,提出了人与计算机相结合的智能系统概念。目前国外对多媒体及虚拟技术研究进行大量投资,以及日本第五代智能计算机研制计划的搁浅等事例, 就是智能系统研究目标有所改变的明证。人工智能技术在机械制造领域中的应用涉及市场分析、 产品设计、生产规划、过程控制、质量管理、材料处理、设备维护等诸方面。结果是开发出了种类繁多的面向特定领域的独立的专家系统、基于知识的系统或智能辅助系统,形成一系列的“智能化孤岛”。随着研究与应用的深入,人们逐渐认识到, 未来的制造自动化应是高度集成化与智能化的人—机系统的有机融合, 制造自动化程度的进一步提高要依赖于整个制造系统的自组织能力。如何提高这些“孤岛”的应用范围和在实际制造环境中处理问题的能力, 成为人们的研究焦点。在80 年代末和90年代初,一种通过集成制造自动化、新一代人工智能、计算机等科学技术而发展起来的新型制造工程—— IMT和新——代制造系统—— IMS 便脱颖而出。人工智能在制造领域中的应用与 IMT 和IMS 的一个重要区别在于, IMS 和 IMT 首次以部分取代制造中人的脑力劳动为研究目标, 而不再仅起“辅助和支持”作用,在一定范围还需要能独立地适应周围环境, 开展工作。四IMS和CIMS发展的道路不是一帆风顺的。今天,CIMS的发展遇到了不可逾越的障碍,可能是刚开始时就对CIMS提出了过高的要求,也可能是CIMS本身就存在某种与生俱来的缺陷,今天的CIMS在国际上已不像几年前那样受到极大的关注与广泛地研究。从CIMS的发展来看,众多研究者把重点放在计算机集成上,从科学技术的现状看,要完成这样一个集成系统是很困难的。CIMS作为一种连接生产线中的单个自动化子系统的策略,是一种提高制造效率的技术。它的技术基础具有集中式结构的递阶信息网络。尽管在这个递阶体系中有多个执行层次,但主要控制设施仍然是中心计算机。CIMS存在的一个主要问题是用于异种环境必须互连时的复杂性。在CIMS概念下,手工操作要与高度自动化或半自动化操作集成起来是非常困难和昂贵的。在CIMS深入发展和推广应用的今天,人们已经逐渐认识到,要想让CIMS真正发挥效益和大面积推广应用,有两大问题需要解决:①人在系统中的作用和地位;②在不作很大投资对现有设施进行技术改造的情况下亦能应用CIMS。现有的CIMS概念是解决不了这两个难题的。今天,人力和自动化是一对技术矛盾,不能集成在一起,所能做的选择,或是昂贵的全自动化生产线,或是手工操作,而缺乏的是人力和制造设备之间的相容性,人机工程只是一个方面的考虑,更重要的相容性考虑要体现在竞争、技能和决策能力上。人在制造中的作用需要被重新定义和加以重视。

3.智能制造的物质基础及理论基础

3.1.智能制造系统的物质基础主要有:

(1)数控机床和加工中心美国于1952年研制成功第一台数控铣床,使机械制造业发生一次技术革命。数控机床和加工中心是柔性制造的核心单元技术。 (2)计算机辅助设计与制造提高了产品的质量和缩短产品生产周期,改变了传统用手工绘图、依靠图纸组织整个生产过程的技木管理模式。

(3)工业控制技术、微电子技术与机械工业的结合———机器人开创了工业生产的新局面,使生产结构发生重大变化,使制造过程更富于柔性扩展了人类工作范围。

(4)制造系统为智能化开发了面向制造过程

中特定环节、特定问题的“智能化孤岛”,如专家系统、基干知识的系统和智能辅助系统等。

(5)智能制造系统和计算机集成制造系统用计算机一体化控制生产系统,使生产从概念、设计到制造联成一体,做到直接面向市场进行生产,可以从事大小规模并举的多样化的生产;近年来,制造技术有了长足的发展和进步,也带来了很多新问题。数控机床、自动物料系统、计算机控制系统、 =机器人等在工业公司得到了广泛的应用,越来越多的公司使用了“计算机集成制造系统(CIMS)”、“柔性制造系统(FMS)”、“工厂自动化(FA)”、“多目标智能计算机辅助设计(M1CAD)”、“模块化制造与工厂(MXMF)、并行工程(CE)”、“智能控制系统(ICS)”以及“智能制造(IM)”、“智能制造技术(IMT)”和“智能制造系统(IMS)”等等新术语。先进的计算机技术、控制技术和制造技术向产品、工艺和系统的设计师和管理人员提出了新的挑战,传统的设计和管理方法不能再有效地解决现代制造系统提出的问题了。要解决这些问题、需要用现代的工具和方法,例如人工智能(AI)就为解决复杂的工业问题提出了一套最适宜的工具。 3.2.智能制造技术的理论基础

智能制造技术是采用一种全新的制造概念和实现模式。其核心特征强调整个制造系统的整体“智能化”或“自组织能力”与个体的“自主性”。“智能制造国际合作研究计划JIRPIMS”明确提出:“智能制造系统是一种在整个制造过程中贯穿智能活动,并将这种智能活动与智能机器有机融合,将整个制造过程从订货、产品设计、生产到市场销售等各个环节以柔性方式集成起来的能发挥最大生产力的先进生产系统“。基于这个观点,在智能制造的基础理论研究中,提出了智能制造系统及其环境的一种实现模式,这种模式给制造过程及系统的描述、建模和仿真研究赋予了全新的思想和内容,涉及制造过程和系统的计划、管理、组织及运行各个环节,体现在制造系统中制造智能知识的获取和运用,系统的智能调度等,亦即对制造系统内的物质流、信息流、功能决策能力和控制能力提出明确要求。作为智能制造技术基础,各种人工智能工具,及人工智能技术研究成果在制造业中的广泛应用,促进了智能制造技术的发展。而智能制造系统中,智能调度、智能信息处理与智能机器的有机融合而构成的复杂智能系统,主要体现在以智能加工中心为核心的智能加工系统的智能单元上。作为智能单元的神经中枢——智能数控系统,不仅需要对系统内部中各种不确定的因素如噪声测量、传动间隙、摩擦、外界干扰、系统内各种模型的非线性及非预见性事件实施智能控制,而且要对制造系统的各种命令请求做出智能反应。这种功能已远非传统的数控系统体系结构所能胜任,这是一个具有挑战性的新课题。对此有待研究解决的问题有很多,其中包括智能制造机理、智能制造信息、制造智能和制造中的计算几何等。总之,制造技术发展到今天,已经由一种技术发展成为包括系统论、信息论和控制论为核心的、贯穿在整个制造过程各个环节的一门新型的工程学科,即制造科学。制造系统集成与调度的关键是信息的传递与交换。从信息与控制的观点来看,智能制造系统是一个信息处理系统,由输入、处理、输出和反馈等部分组成。输入有物质(原料、设备、资金、人员)、能量与信息;输出有产品与服务;处理包括物料的处理与信息处理;反馈有产品品质回馈与顾客反馈。制造过程实质上是信息资源的采集、输入、加工处理和输出的过程,而最终形成的产品可视为信息的物质表现形式。 4.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”。而我国的制造工业与发达国家相比,差距很大,主要表现为自主开发能力和技术创新能力薄弱,核心技术、关键技术仍依赖进口。对此,我国已引起重视,在“九五”科技规划和15年科技发展规划中,将先进制造技术列为重点发展领域之一。进入21世纪,经济全球化的进程日益加快,制造业领域的竞争日益加剧,而竞争的核心是先进制造技术。在此环境下,我们只有抓住机遇,迎接挑战,利用先进制造技术改造传统产业,实现技术创新、机制创新、管理创新及人才创新,才能实现我国跻身世界制造强国的目标。

参考文献

[1]李伟。先进制造技术。北京:机械工业出版社,2005 [2]张世昌。先进制造技术。北京:天津大学出版社,2004 [3]颜永年。先进制造技术。北京:化学工业出版社,2002 [4]张迪妮。现金制造技术。北京:北京大学出版社,2006 [5]周育才,刘忠伟。先进制造技术。北京:国防工业出版社,2011 [6]王隆太。现金指导技术。北京:机械制造出版社,2012 [7]赵云龙。先进制造技术。北京:机械工业出版社,2005 [8]张平亮。先进制造技术。北京:高等教育出版社,2012 [9]李发致。模具先进制造技术。北京;机械工业出版社,2003 [10]刘延林。柔性制造自动化概念。武汉:华中科技大学出版社,2001

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