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制造业自动化发展趋势呈现绿色化

时间:2009/5/21 8:51:42
 

由于发达国家制造技术的自动化已经达到相当水平,已实现了制造技术的自动化。产品设计普遍采用cad、cae和计算机仿真等手段,企业管理也已采用了科学的规范化的管理方法和手段,在加工技术方面也已实现了底层自动化,包括广泛地采用加工中心,对改善企业的tqcs无明显的作用。因此,近10余年来,发达国家主要从制造系统自动化方面寻找出路,提出了一系列新的制造系统,如计算机集成制造系统、敏捷制造、并行工程等。本书对此都有论及,此处不再赘述。

纵观下世纪初的制造业自动化发展趋势,可用三化来概括,即全球化、虚拟化和绿色化。

1.全球化

制造的全球化,可以说是下一世纪制造业自动化最重要的发展趋势。

近年来,在各种工业领域中,国际化经营不仅成为大公司,而且已是中小规模企业取得成功的重要因素。这一方面,由于国际和国内市场上的竞争越来越激烈,例如在机械制造业中,国内外已有不少企业,甚至是知名度很高的企业,在这种无情的竞争中纷纷落败,有的倒闭,有的被兼并。不少暂时还在国内市场上占有份额的企业,不得不扩展新的市场。另一方面,由于internet(因特网)的快速发展,提供 了技术信息交流、产品开发和经营管理的国际化手段,推动了企业间向着既竞争又合作的方向发展。这种发展进一步激化了国际间市场的竞争。这两个原因的互相作用,已成为全球化制造企业发展的动力。

全球化制造的技术基础是网络化、标准化和集成化。

由于internet的迅速发展和普及,正在给企业的生产和经营活动带来了革命性的变革。产品设计、物料选择、零件制造、市场开拓与产品销售都可以异地或跨越国界,实现制造的全球化。

第二个技术基础是集成化与标准化。异地制造实际上是实现产品信息集成、功能集成、过程集成和企业集成。实现集成的基础与关键是标准化,可以说没有标准化就没有全球化。

2.虚拟化

虚拟化是指设计过程中的拟实技术和制造过程中的虚拟技术。虚拟化可以大大加快产品的开发速度和减少开发的风险。

产品设计中的拟实技术:面向产品的结构和性能的分析技术,以优化产品本身性能和成本为目标,包括产品的运动仿真和干涉检验、动力学分析、造型设计、人机工程学分析、强度和刚度有限元计算等。

制造过程的虚拟技术:面向产品生产过程的摸拟和检验,检验产品的可加工性、加工方法和工艺的合理性,以优化产品的制造工艺,保证产品质量、生产周期和最低成本为目标,进行生产过程计划、组织管理、车间调度、供应链及物流设计的建模和仿真。

虚拟化的核心是计算机仿真。通过仿真软件来模拟真实系统,以确保产品设计和产品工艺的合理性,保证产品制造的成功和生产周期,发现设计、生产中不可避免的缺陷和错误。

虚拟化软件有可能形成21世纪大的软件产业。

3.绿色化

绿色制造已经成为21世纪新的课题。如何最有效地利用资源和最低限度地产生环境污染,是摆在制造业企业面前的一个重大课题。绿色制造实质上是人类社会可持续发展战略在现代制造业的体现,也是未来制造业自动化系统必须考虑的重要问题。

所谓绿色制造,就是没有(或少有)环境污染的制造,它贯穿于产品的全生命周期,如在产品设计时就必须考虑产品的可回收性(可拆卸性),制造过程中的无切削、快速成形、挤压成形等。而这一切除了工艺革新外,还必须依靠信息技术,通过计算机的模拟、仿真,实现绿色制造。

 
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