（劉永姜 王愛玲 王彪 張曉鐘 來源：萬方數(shù)據(jù)）
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V.]\ 1 現(xiàn)代
機械制造技術(shù)的特征
upnX7as %7[q%S 機械制造科學是由機械、計算機、信息、材料、自動化等學科有機結(jié)合而發(fā)展起來的一門跨學科的綜合科學，它隨不同對象和時間而改變功能結(jié)構(gòu)及信息系統(tǒng)，具有以下特征:(1)柔性、集成、并行工作�，F(xiàn)代機械制造系統(tǒng)具有多功能性和信息密集性，能夠制造生產(chǎn)成本與批量無關的產(chǎn)品，能按訂單制造，滿足產(chǎn)品的個性要求。(2)制造智能化。能夠代替熟練工人的技藝，具有學習工程技術(shù)人員多年實踐經(jīng)驗和知識的能力，并用以解決生產(chǎn)實際問題。智能制造系統(tǒng)能發(fā)揮人的創(chuàng)造能力和具有人的智能和技能，強調(diào)以人為系統(tǒng)的主導者這一總的概念。在智能制造系統(tǒng)中，智能和集成并列，集成是智能的重要支撐，反過來智能又促進集成水平的提高。(3)設計與工藝一體化。傳統(tǒng)的制造工程設計和工藝分步實施，造成了工藝從屬于設計、工藝與設計脫離等現(xiàn)象，影響了制造技術(shù)的發(fā)展。產(chǎn)品設計往往受到工藝條件的制約，受到制造可靠性、加工精度、表面粗糙度、尺寸等限制。因此，設計與工藝必須密切結(jié)合，要以工藝為突破口，形成設計與工藝的一體化。(4)精密加工是關鍵。精密和超精密加工技術(shù)是衡量先進制造技術(shù)水平的重要指標之一。當前，納米加工技術(shù)代表了制造技術(shù)的最高精度水平。(5)產(chǎn)品生命周期的全過程�，F(xiàn)代制造技術(shù)是一個從產(chǎn)品概念開始，到產(chǎn)品形成、使用，一直到處理報廢的集成活動和系統(tǒng)。在產(chǎn)品的設計中，不僅要進行結(jié)構(gòu)設計、零件設計、裝配設計，而且特別強調(diào)拆卸設計。使產(chǎn)品報廢處理時，能夠進行材料的再循環(huán)。節(jié)約能源，保護環(huán)境。(6)人、組織、技術(shù)三結(jié)合�，F(xiàn)代制造技術(shù)強調(diào)人的創(chuàng)造性和作用的永恒性;提出了由技術(shù)支撐轉(zhuǎn)變?yōu)槿�、組織、技術(shù)的集成;強調(diào)了經(jīng)營管理、戰(zhàn)略決策的作用。在制造工業(yè)戰(zhàn)略決策中，提出了市場驅(qū)動、需求牽引的概念，強調(diào)用戶是核心，用戶的需求是企業(yè)成功的關鍵，并且強調(diào)快速響應市場需求的重要性。
4%#q.qI Qs ys y 2 現(xiàn)代機械制造技術(shù)的內(nèi)容和發(fā)展方向
L7[f-cK2: De2$:? 2.1 綠色制造CIM
*dN_ =32u &"( zK"O 綠色制造是一個綜合考慮環(huán)境影響和資源效率的現(xiàn)代制造
模式。綠色制造是可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略在制造業(yè)中的重要體現(xiàn)，其目標是使產(chǎn)品在設計、制造、裝配、運輸、銷售及使用的整個過程中努力做到資源的優(yōu)化利用、清潔生產(chǎn)和廢棄物的最少化及綜合利用。要力求實現(xiàn)切削加工工藝的綠色化。目前這一綠色加工工藝主要集中在不使用切削液上，這主要是因為切削液既污染環(huán)境和危害工人健康，又增加資源和能源的消耗。而干切削和干磨削一般是大氣氛圍中(氮氣中、冷風中或采用干式靜電冷卻技術(shù))不使用切削液進行的切削。不過對某些加工方式和工件組合，完全不使用切削液的干切削和干磨削在實際中很難實現(xiàn)，故又出現(xiàn)了使用極微量潤滑(MQL)的準干切削。目前，在歐洲的大批量
機械加工中，已有10%-15%的加工使用了干切削和準干磨削。
pS2u&Y"u| Qb|@D Mq% 2.2 計算機集成制造CIM
.}Eckqkp + w'q5/` CIM就是通過計算機實現(xiàn)信息集成，實現(xiàn)現(xiàn)代化的生產(chǎn)制造，求得企業(yè)的總體效益，使企業(yè)能夠持續(xù)穩(wěn)定的發(fā)展。隨著計算機的普及應用，計算機集成制造已成為規(guī)模生產(chǎn)的主要科技，企業(yè)從市場預測、產(chǎn)品設計、加工制造、經(jīng)營管理直至售后服務是一個不可分割的整體，需要統(tǒng)籌考慮，集成制造主要指:(1)人員集成。管理者、設計者、制造者、保障者(負責質(zhì)量、銷售、采購、服務等的人員)，以及用戶應集成為一個協(xié)調(diào)整體。(2)信息集成。產(chǎn)品生命周期中各類信息的獲取、表示、處理和操作工具集成為一體，組成統(tǒng)一的管理控制系統(tǒng)。特別是產(chǎn)品信息
模型(PIM:Product lnformation Model)和產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理(PDM:ProductData Management)在系統(tǒng)中應得到一體化的處理。(3)功能集成。產(chǎn)品生命周期中企業(yè)各部門功能集成，以及產(chǎn)品開發(fā)與外部協(xié)作企業(yè)間功能的集成。(4)技術(shù)集成。產(chǎn)品開發(fā)全過程中涉及的多學科知識以及各種技術(shù)、方法的集成，形成集成的知識庫和方法庫，以利CIMS的實施。
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2 2.3 柔性制造FM
jq%}=-%KE ~O Wpk)Vq 柔性制造系統(tǒng)(FMS)是由統(tǒng)一的控制系統(tǒng)(信息流)、物料(工件、刀具)和輸送系統(tǒng)(物料流)連接起來的一組加工設備，能在不停機的情況下實現(xiàn)多品種、小批量零件的加工，并具有一定管理功能的自動化制造系統(tǒng)。柔性制造技術(shù)是制造業(yè)適應動態(tài)市場需求及產(chǎn)品迅速更新的主要手段，是各國制造業(yè)發(fā)展的主流趨勢，是先進制造領域的基礎技術(shù)。數(shù)控技術(shù)的成熟及單臺數(shù)控設備的問世，使許多工業(yè)發(fā)達國家開始了柔性制造系統(tǒng)的研究。FMS包括許多個柔性制造單元，它能根據(jù)制造任務和生產(chǎn)環(huán)境的變化迅速進行調(diào)整，適用于多品種、中小批量的生產(chǎn)。著重突破了成批生產(chǎn)的經(jīng)濟效益一定大于單件生產(chǎn)的傳統(tǒng)觀念。FMS是在自動化技術(shù)、信息技術(shù)及制造技術(shù)的基礎上，將以往企業(yè)中相互獨立的工程設計、生產(chǎn)制造及經(jīng)營管理等過程，在計算機及軟件的支撐下構(gòu)成一個覆蓋整個企業(yè)的完整而有機的系統(tǒng)，以實現(xiàn)全局動態(tài)最優(yōu)化，總體高效益、高柔性，并進而贏得競爭全勝的智能制造系統(tǒng)。
0g9y4 z{H 0BH-kr 2.4 虛擬制造VM
k"|Fu 9/_~YY=/h 虛擬制造主要就是利用計算機技術(shù)和裝備產(chǎn)生一個虛擬環(huán)境，應用人類知識、技術(shù)和感知能力，與虛擬對象進行交互作用，對產(chǎn)品設計和制造活動進行全面的建模和仿真。虛擬制造技術(shù)從根本上改變了設計、試制、修改設計和規(guī)模生產(chǎn)的傳統(tǒng)制造模式。在產(chǎn)品真正制造以前，首先在虛擬制造環(huán)境中生產(chǎn)軟產(chǎn)品原形(Soft Proto type)，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的硬樣品(Hard Proto type)，預測產(chǎn)品的設計和制造的合理性、產(chǎn)品性能和制造周期等，從而使產(chǎn)品的開發(fā)生產(chǎn)周期最短、成本最低、質(zhì)量最優(yōu)，最終提高快速響應市場多變的能力。
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6s]X*l? P *&Cght>0 2.5 智能制造IM
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