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制造業自動化發展趨勢呈現綠色化

時間:2009-5-21
 

由于發達國家制造技術的自動化已經達到相當水平,已實現了制造技術的自動化。產品設計普遍采用cad、cae和計算機仿真等手段,企業管理也已采用了科學的規范化的管理方法和手段,在加工技術方面也已實現了底層自動化,包括廣泛地采用加工中心,對改善企業的tqcs無明顯的作用。因此,近10余年來,發達國家主要從制造系統自動化方面尋找出路,提出了一系列新的制造系統,如計算機集成制造系統、敏捷制造、并行工程等。本書對此都有論及,此處不再贅述。

縱觀下世紀初的制造業自動化發展趨勢,可用三化來概括,即全球化、虛擬化和綠色化。

1.全球化

制造的全球化,可以說是下一世紀制造業自動化最重要的發展趨勢。

近年來,在各種工業領域中,國際化經營不僅成為大公司,而且已是中小規模企業取得成功的重要因素。這一方面,由于國際和國內市場上的競爭越來越激烈,例如在機械制造業中,國內外已有不少企業,甚至是知名度很高的企業,在這種無情的競爭中紛紛落敗,有的倒閉,有的被兼并。不少暫時還在國內市場上占有份額的企業,不得不擴展新的市場。另一方面,由于internet(因特網)的快速發展,提供 了技術信息交流、產品開發和經營管理的國際化手段,推動了企業間向著既競爭又合作的方向發展。這種發展進一步激化了國際間市場的競爭。這兩個原因的互相作用,已成為全球化制造企業發展的動力。

全球化制造的技術基礎是網絡化、標準化和集成化。

由于internet的迅速發展和普及,正在給企業的生產和經營活動帶來了革命性的變革。產品設計、物料選擇、零件制造、市場開拓與產品銷售都可以異地或跨越國界,實現制造的全球化。

第二個技術基礎是集成化與標準化。異地制造實際上是實現產品信息集成、功能集成、過程集成和企業集成。實現集成的基礎與關鍵是標準化,可以說沒有標準化就沒有全球化。

2.虛擬化

虛擬化是指設計過程中的擬實技術和制造過程中的虛擬技術。虛擬化可以大大加快產品的開發速度和減少開發的風險。

產品設計中的擬實技術:面向產品的結構和性能的分析技術,以優化產品本身性能和成本為目標,包括產品的運動仿真和干涉檢驗、動力學分析、造型設計、人機工程學分析、強度和剛度有限元計算等。

制造過程的虛擬技術:面向產品生產過程的摸擬和檢驗,檢驗產品的可加工性、加工方法和工藝的合理性,以優化產品的制造工藝,保證產品質量、生產周期和最低成本為目標,進行生產過程計劃、組織管理、車間調度、供應鏈及物流設計的建模和仿真。

虛擬化的核心是計算機仿真。通過仿真軟件來模擬真實系統,以確保產品設計和產品工藝的合理性,保證產品制造的成功和生產周期,發現設計、生產中不可避免的缺陷和錯誤。

虛擬化軟件有可能形成21世紀大的軟件產業。

3.綠色化

綠色制造已經成為21世紀新的課題。如何最有效地利用資源和最低限度地產生環境污染,是擺在制造業企業面前的一個重大課題。綠色制造實質上是人類社會可持續發展戰略在現代制造業的體現,也是未來制造業自動化系統必須考慮的重要問題。

所謂綠色制造,就是沒有(或少有)環境污染的制造,它貫穿于產品的全生命周期,如在產品設計時就必須考慮產品的可回收性(可拆卸性),制造過程中的無切削、快速成形、擠壓成形等。而這一切除了工藝革新外,還必須依靠信息技術,通過計算機的模擬、仿真,實現綠色制造。

 
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