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現(xiàn)代機械制造技術及其發(fā)展趨勢
（作者未知） 2005/10/6
摘 要 簡述了機械制造技術的發(fā)展歷程，國內外現(xiàn)代機械制造技術的現(xiàn)狀及最新成就與進展，我國在發(fā)展現(xiàn)代機械制造技術的基本情況、差距及動向。在大量研究分析的基礎上，預測了21 世紀機械制造技術的三個發(fā)展方向。
關鍵詞 機械制造 現(xiàn)狀 發(fā)展趨勢
1 機械制造技術的發(fā)展歷程
機械制造技術的發(fā)展歷程機械制造業(yè)是國民經濟最重要的基礎產業(yè)，而機械制造技術的不斷創(chuàng)新則是機械工業(yè)發(fā)展的技術基礎和動力。
機械制造業(yè)發(fā)展至今, 按其生產方式的變化可劃分為：
（1）勞動密集型生產方式：手工制作及早期的工業(yè)生產均屬于這種方式。
（2）設備密集型生產方式：這是一種隨著運輸機械、施工機械和機床等大規(guī)模工業(yè)化生產的出現(xiàn)而產生的生產方式。汽車、拖拉機、軸承等大批量生產中的剛性生產流水線均屬于這種生產方式。
（3）信息密集型生產方式：從20 世紀初期開始出現(xiàn)了數控機床、加工中心等新型機電一體化加工設備。它實現(xiàn)了人與機器設備之間的信息交流，機器設備可通過獲得的信息，快速、準確地實現(xiàn)加工，繼而產生了使用這些典型設備的生產方式。
（4）知識密集型生產方式：這種生產方式是制造理念的飛躍，把單向的產品制造鏈組成為有機的制造系統(tǒng)，其中的物流系統(tǒng)、信息流系統(tǒng)、能量流系統(tǒng)等相互依賴、相互作用、相互協(xié)調。這種制造系統(tǒng)不單能與人進行信息交流，而且本身具有專家系統(tǒng)、數據庫等必要的解決問題的知識，使其能在獲取較少信息的情況下完成加工要求。柔性制造系統(tǒng)(FMS) 、計算機集成制造系統(tǒng)(CIMS) 是這種生產方式的典型代表。
（5）智能密集型生產方式：這是目前正在研究和實施的一種全新的生產方式。它試圖使用制造系統(tǒng)本身具有的人工智能，并引入了新的制造哲理和組織形式。因此, 這種制造技術能夠快速響應市場的變化，超前地開發(fā)產品，實現(xiàn)多品種產品的全過程管理。這種制造技術的實施，將使人們夢寐以求的“無圖紙加工”、“無人化加工”、“無害化加工”成為可能。目前正在研究的智能制造系統(tǒng)( IMS) 、智能型計算機集成制造系統(tǒng)( I – CIMS)、敏捷制造等就屬于這種生產方式。
現(xiàn)代制造技術的涵義相當廣泛。一般認為，現(xiàn)代制造技術是以傳統(tǒng)制造技術與計算機技術、信息技術、自動控制技術等現(xiàn)代高新技術交叉融合的結果，是一個集機械、電子、信息、材料與管理技術于一體的新型交叉學科，它使制造技術的技術內涵和水平發(fā)生了質的變化。因此，凡是那些能夠融合當代科學進步的最新成果，最能發(fā)揮人和設備的潛力，最能體現(xiàn)現(xiàn)代制造水平的制造技術均稱為現(xiàn)代制造技術，它給傳統(tǒng)的機械制造業(yè)帶來了勃勃生機。
2 現(xiàn)代機械制造技術的現(xiàn)狀
2.1 國外情況
在制造業(yè)自動化發(fā)展方面，發(fā)達國家機械制造技術已經達到相當水平，實現(xiàn)了機械制造系統(tǒng)自動化。產品設計普遍采用計算機輔助設計(CAD) 、計算機輔助產品工程(CAE) 和計算機仿真等手段，企業(yè)管理采用了科學的規(guī)范化的管理方法和手段，在加工技術方面也已實現(xiàn)了底層的自動化，包括廣泛地采用加工中心(或數控技術) 、自動引導小車(AGV) 等。在這個基礎上再提高制造系統(tǒng)的自動化水平，對于改善企業(yè)的TQCS ( T ——盡量縮短產品的交貨時間或提早新產品上市時間、 Q ——提高產品質量、C ——降低產品成本、S——提高服務水平) 已無明顯的作用。因此，近10 余年來，發(fā)達國家主要從具有全新制造理念的制造系統(tǒng)自動化方面尋找出路，提出了一系列新的制造系統(tǒng)，如計算機集成制造系統(tǒng)、智能制造系統(tǒng)、敏捷制造、并行工程等。
（1）計算機集成制造系統(tǒng) 它是在自動化技術、信息技術和制造技術的基礎上，通過計算機及軟件，將制造廠全部生產活動有關的各種分散的自動化系統(tǒng)有機地集成起來，并適合于多品種、中小批量生產的總體高效率、高柔性的制造系統(tǒng)。計算機集成制造系統(tǒng)在概念上，主要強調兩點：首先在功能上，它包含了一個工廠的全部生產經營活動，即從市場預測、產品設計、加工工藝、制造、管理至售后服務以及報廢處理的全部活動。因此它比傳統(tǒng)的工廠自動化的范圍要大得多，是一個復雜的大系統(tǒng)，是工廠自動化的發(fā)展方向。其次，在集成上，它涉及的自動化不是工廠各個環(huán)節(jié)的自動化的簡單疊加，而是在計算機網絡和分布式數據庫支持下的有機集成。這種集成主要體現(xiàn)在以信息和功能為特征的技術集成，即信息集成和功能集成，以便縮短產品開發(fā)周期、提高質量、降低成本。
計算機集成制造是一種概念、一種哲理，是指導制造業(yè)應用計算機技術、信息技術走向更高階段的一種思想方法、技術途徑和生產模式，它代表了當代制造技術的最高水平。
（2）智能制造系統(tǒng) 是指將專家系統(tǒng)、模糊推理、人工神經網絡等人工智（未完，下一頁）
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