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制造自动化(数据库)

时间:2022-12-07 12:30:01 | 来源:信息时代

时间:2022-12-07 12:30:01 来源:信息时代

    制造自动化 : 在制造过程中所有环节采用自动化技术,实现制造全过程的自动化。
1.制造自动化技术的内涵
制造自动化技术是先进制造技术中的重要组成部分。早期的“自动化”(automation)是由美国人D.S.Harder提出的。他认为在一个生产过程中,机器之间的零件转移不用人去搬运就是“自动化”。在很长一段时间内,人们对制造自动化的概念都是狭义地理解为用机器(包括计算机)代替人的体力劳动(或脑力劳动)。随着制造技术、电子技术、控制技术、计算机技术、信息技术、管理技术的发展,制造自动化已远远突破了传统的概念,具有更为宽广和深刻的内涵。
制造自动化是指“大制造概念(广义)”对产品制造中所有环节(规划、运作、管理、组织、控制与协调优化)采用自动化技术,实现制造全过程的自动化,达到产品制造中的高效、优质、低耗、及时和洁净目标。其广义内涵主要反映在下列三个方面:
(1)在形式方面:体现为代替人的体力劳动进而代替或辅助人的脑力劳动,实现制造系统中的人、机器及整个系统的协调、管理、控制和优化。
(2)在功能目标方面:指采用自动化技术,使其在T(时间: 缩短产品制造周期,产品上市快,提高生产率)、Q(质量: 提高和保证产品质量)、C(成本:降低成本,提高经济效益)、S(服务: 做好市场服务工作)和E(环境: 充分利用资源,减少废弃物和环境污染,有利于实现绿色制造及可持续发展制造战略)等目标因素上构成有机体系。
(3)在范围方面:制造自动化不仅涉及到具体生产制造过程,而且涉及到产品生命周期的所有过程。它主要包括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。其中产品研究与开发过程自动化技术包括: CAD/CAPP/CAM一体化技术、并行工程技术、虚拟制造技术及快速原型制造技术等。
就制造自动化技术的技术地位而言,制造自动化代表了先进制造技术的水平,也是当代先进制造技术中的一个最活跃的环节。它促进制造业逐渐由劳动密集型产业向技术密集型和知识密集型产业转变,是制造业发展的重要表现和标志。制造自动化正以其柔性化、集成化、敏捷化、智能化、全球化的特征来满足市场快速变化的要求。
2. 制造自动化技术的发展
制造自动化技术的发展与制造业生产规模和制造技术的发展密切相关(见表1)。

表1 制造自动化发展的五个阶段


阶段适应生产规模制造自动化技术
1大批量生产刚性自动化
2多品种、中小批量生产数控加工
3多品种、中小批量生产柔性制造
4多品种、中小批量生产计算机集成制造
5多品种、中小批量生产和
大规模定制生产
智能制造、敏捷制造、虚拟
制造、网络制造、全球组织、
绿色制造


第一阶段: 刚性自动化,包括自动单机和刚性自动线。在20世纪40~50年代,应用传统的机械设计与制造工艺方法,采用专用的机床和组合机床进行大批量生产。其特征是高生产率和刚性结构,很难实现生产产品的改变。
第二阶段: 数控加工,包括数控(NC)和计算机数控(CNC),引入了数控技术和计算机编程。其特点是柔性好、加工精度高,适应多品种、中小批量生产。
第三阶段: 柔性制造。强调制造过程的柔性和效率,适应多品种、中小批量生产。涉及技术有成组织技术(GT)、直接数控和分布式数控(DNC)、柔性制造单元/加工线/系统(FMC/FML/FMS)、离散系统理论和方法、仿真技术、制造过程监控技术和计算机控制与通信网络等。
第四阶段:计算机集成制造(CIM)和计算机集成制造系统(CIMS),其特征为强调制造全过程的系统性和集成性,以解决现代企业生存与竞争的TQCSE问题。CIMS所涉及的技术包括:先进制造技术、计算机技术、信息技术、自动化技术和系统工程技术等。
第五阶段: 反映当前现状和发展趋势。制造自动化技术的发展方向主要是制造敏捷化(包括制造环境和制造过程的柔性、重构能力和快速化的集成制造工艺)、制造网络化(特别是基于Internet/Intranet的制造环境与整个制造企业的网络化)、制造虚拟化、制造智能化、制造全球化(包括市场和产品销售的国际化全球网络,产品设计和开发的国际合作及产品制造的跨国化,制造企业在世界范围内的重组与集成等)和制造绿色化(作为一个综合考虑环境影响和资源效率的现代制造模式,主要涉及到资源的优化利用、清洁生产和废弃物的最少化和综合利用)。

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