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先进制造技术文献综述

先进制造技术文献综述
先进制造技术文献综述

摘要:介绍了电火花加工控制涉及的主要问题及放电状态检测方法。详细论述了近20年来自适应控制、模糊控制、神经网络控制、遗传算法、专家系统、混合智能控制等在电火花加工中的研究状况。对电火花加工过程中控制变量的优化及过程监测与控制等进行了讨论,就控制技术在电火花加工中的发展趋势进行了展望。

关键词:

电火花加工;自适应控制;模糊控制;人工神经网络控制;混合智能控制

一、前言

经过半个多世纪的研究和开发,电火花加工已成为制造业中一种重要的加工手段,在机械、宇航、电子、仪器、轻工、汽车等领域获得了广泛的应用。然而,电火花加工过程是一个典型的非线性过程[1],影响加工过程的因素很多,其中主要是电源参数和伺服运动参数。电源参数主要包括开路电压、电流、脉冲宽度、脉冲间隔、间隙平均电压、电极放电时间周期等;伺服运动参数包括电极抬刀周期、电极抬刀高度和抬刀速度等;还有其他因素如:工件材料、放电点分布情况、加工深度、电介质浓度、有无冲油等。这些因素相互影响、相互制约,造成了电火花加工过程控制的复杂性。

二、正文

本文将介绍电火花加工涉及的主要控制问题和目前的状态检测技术,然后分别叙述6种控制方式(自适应控制、模糊控制、神经网络控制、遗传算法、专家系统、混合智能控制)在电火花加工过程中的应用情况。

1 电火花加工控制技术

1.1 电火花加工中的主要控制问题

控制对电火花加工质量的优劣一直起着举足轻重的作用,电火花加工过程需解决的主要控制问题有[2]:

(1)为了形成有效的放电脉冲,工具电极和工件被加工表面之间必须保持一定的放电间隙,故需控制极间间隙的伺服运动。

(2)要形成稳定、高效的电火花加工,火花放电必须为瞬时的脉冲性放电,故电火花加工必须采用脉冲电源。而脉冲电源的各参数(如:极性、脉宽、脉间、电流幅度)与加工状态及加工速度、加工表面粗糙度、侧面间隙、电极损耗率等加工效果有着密切的联系。因此,控制脉冲电源的各参数是电火花加工控制的一个重要组成部分。

(3)电极的往复抬刀运动及其运动周期对排屑和维持电介质浓度起着关键作用。因此,要形成稳定、高效的电火花加工,电极运动的伺服参数也是电火花加工控制的一个重要组成部分。

(4)火花放电必须在具有一定绝缘性能的电介质中进行。因此,电介质的参数(如压力、流量、过滤程度等)对加工过程的影响就必须考虑,故须对这类非电参数加以控制。

1.2 放电间隙状态的检测

要做到适应性地调整电火花加工中的电源参数和伺服控制系统,使加工处于稳定、最佳的状态,首先必须正确地检测加工间隙中的放电脉冲,判别电火花加工放电状态[3]。这是电火花加工控制系统首要解决的关键问题。

1.3 自适应控制

众所周知,电火花加工普遍存在加工过程不稳定、易拉弧烧伤工件表面的现象,尤其在中小规准的加工及深盲孔加工中特别突出,妨碍了电火花加工技术的广泛应用。电火花加工的自适应控制就是基于这类情况被提出来的,学者们就此课题展开了广泛的探究。

比利时鲁文大学的学者通过对自适应控制在电加工中的应用基础和所产生的经济效益的详细阐述,总结了CIRP成员及设备生产商已经建立的ACC系统和ACO系统,展现了ACO系统在参数优化方面较传统控制策略的优势。Rajurkar等[4]从理论和实验角度分析了已有电火花加工伺服机制,描述了电加工的随机模型,应用自适应控制提出了一种新型的自调节伺服控制器;他们还提出一种多输入模型,通过描述放电间隙平均反馈电压、火花频率和工作台进给率之间的关系,在线估计工件高度来优化火花频率,通过实验证明了自适应控制系统能提高辨识工件高度的稳定性和精度。周明等[5]通过分析电火花加工过程的线性和非线性特征,利用替代数据法和相空间重建技术中的非线性交互预测法,证明了电火花加工过程的确定性非线性和可预测性。基于此,建立了描述电火花加工过程的线性时变模型,并据此模型开发了以电极抬刀周期内的电极放电时间为调节参数的自适应控制器。与开环控制加工相比,其加工效率提高近一倍,加工过程更稳定。王津等以电极抬刀高度和放电加工时间为调节参数,利用/登山寻优法对其进行寻优,提出了一种新的自适应控制策略,该策略在保证模具表面粗糙度和精度的同时,提高了加工效率。

1.4 模糊控制

自从美国加州大学的Zdahe教授在1965年发表的著名论文5Fuzzy sets6中提出模糊集合理论以来,模糊理论得到了迅速发展。模糊控制技术是应用模糊集合理论、模糊语言变量及模糊逻辑推理进行综合考虑的一种计算机数字控制方法,主要用来解决那些用传统方法难

以解决的复杂系统的控制问题,其研究对象常存在严重的不确定性(模型未知或知之甚少、模型结构和参数在很大范围内变化)及非线性。由于电火花加工过程是一个复杂的、带有一定随机干扰的确定性非线性的过程,故将模糊控制应用在电加工中是顺理成章的,近20年来国内外的学者们做了大量的探究,并产生了不少商业化的应用。

1.5 神经网络控制

人工神经网络是一种新兴技术,利用计算机对人类大脑的功能进行简单抽象和模拟,具有信息分布式存储、大规模自适应并行处理、高度容错性等特点,适合解决复杂的非线性问题。而电火花加工正是这种具有非线性的系统,难以用具体的数学表达式来描述加工的工艺规律。

赵万生等[6]以峰值电流、脉冲宽度、脉冲间隔、抬刀时间和加工时间为输入参数,以加工速度和表面粗糙度为输出参数,利用人工神经网络建立了电火花加工工艺模型。经过与实验数据的比较,该模型能预测出给定条件下的加工速度和表面粗糙度。Liao和Yan等[7]建立了一个8-9-2前馈反向传播神经网络,利用该网络进行工件高度的在线估计,得到的估计值被所提出的规则使用。根据该规则得到的结果,伺服电压和功率设置可做出相应的调整以适应工件轮廓,达到了稳定和优化加工过程的目的。肖伟杰等在样本数据的基础上,采用RBF神经网络建立电火花线切割加工的工艺模型,该模型切割速度最大预测误差为9.2 %。孙悦等基于BP 神经网络模型对用电极(铜)一材料(模具钢NAKS0)的电火花加工系统的一组参数进行了优化。计算结果表明,减少输入层神经元的数量可加快收敛速度,但计算精度将受到影响。若保持隐层结构,仅由不同训练函数的学习结果改变权系数(映射)实现网络结构优化,则可能较好地预言加工效果。

1.6 遗传算法

遗传算法是由Holland教授于1975年提出的。它借鉴了达尔文的进化论和孟德尔的遗传学说,其本质是一种高效、并行、全局搜索的方法,能在搜索过程中自动获取和积累搜索空间的知识,并自适应地控制搜索过程以求得最优解。遗传算法不依赖于问题的具体领域,对问题的种类有很强的鲁棒性,所以广泛应用于函数优化、计算机科学、人工智能、信息技术及工程实践。

往复走丝电火花线切割加工是我国独创的电火花加工技术,其机床结构简单、生产成本和使用成本低、易实现大厚度切割,但较低的加工精度限制了其广泛的应用,而解决此问题的方法是进行多次切割。哈尔滨工业大学的研究人员[8,9]通过设计正交试验确定影响较大的因素后,对其进行单因素试验,然后根据最小二乘法建立影响较大因素的方程,最后使用遗传算

法分析了可获得最佳表面粗糙度的加工参数。此外,还通过设计正交试验,从电参数与非电参数方面分析了各因素对加工精度的影响,确定影响较大的因素后,对其进行单因素试验,然后用MATLAB等工具对实验数据进行拟合得到目标函数,通过遗传算法优化目标函数,从而得到加工效果和加工精度都较佳的加工参数,最后得到了实验的验证[10]。

1.7 专家系统

专家系统是指能在某特定领域内,以人类专家的水平去解决该领域中技术问题的计算机问题求解系统。它能在特定领域和范围内,运用领域专家的专门知识和推理能力,解决在通常情况下难以处理的问题,故专家系统又称为知识库专家系统或知识基系统。通常,一个以规则为基础、以问题求解为中心的专家系统,主要包括知识库、推理机或推理机制、综合数据库、解释接口或人机界面及知识的获取等5个部分[11]。

专家系统的强大功能使其非常适合应用在电火花加工机床的控制中。Dekeyser等基于脉冲检测和线切割热模型,建立了一个线切割专家系统,减少了断丝,提高了机床的自动化水平。此外,还针对电火花线切割加工中切割速度慢、加工精度低、工件表面质量差等问题,建立了一个基于知识的专家系统。赵万生等[12]结合电火花加工的工艺规律和专家系统的特点,对专家系统在电火花加工中的应用进行了深入分析,并对电火花加工自动编程专家系统的开发方法与策略进行了研究。孙利生等分析了影响电极损耗的因素,讨论了智能电流波形发生器和加工面积在线识别的原理,提出了基于加工面积在线识别和工艺知识库的电极损耗专家控制器。

1.8 混合智能控制

上述各种控制技术在电火花加工过程中的应用并不是相互独立的,由于各自都存在着自身无法克服的缺陷,采用单一控制方式很难获得满意的控制效果。因此,相互间取长补短,在充分发挥自身优势的同时,通过相互结合取得联合增值效应,就成了必然趋势。对此,国内外学者进行了广泛研究。

1.8.1 广义自适应控制

自适应控制需要准确的数学模型,而电火花加工放电规律是极其复杂、无法用准确数学模型去描述其放电机理和规律的,因此把其他控制技术引入电火花加工过程的自适应控制中,以弥补自适应控制无法准确建模及参数耦合问题[13]。

1.8.2 模糊神经网络控制(神经模糊控制)

对于神经网络来说,知识抽取和知识表达较困难,而模糊信息处理方法对此却很有效;另一方面,模糊推理很难从样本中直接学习规则,且在模糊推理过程中会增加模糊性,但神经网

络却能进行有效的学习,并因采用联想记忆而降低模糊熵[14]。

罗元丰等[15]给出了一种神经模糊控制算法,其中模糊推理部分由22-50-11的三层BP神经网络构成,该控制器在中、粗规准加工时可明显提高加工效率。Yan等基于模糊控制建立了一个分层自适应控制系统,该系统基于提出的8-9-2三层BP神经网络所估计的工件高度来进行加工参数的优化,并给出参考目标值,实验表明所建立的系统是有效的。Be-hrens等提出了一个神经模糊间隙控制器,实现了放电间隙的自适应控制。崔红阐述了常规模糊神经网络在设计过程中仍然存在的两方面问题,即初始模糊模型的确定和模糊神经网络大都不具备反馈结构。针对这两方面的问题,提出了一种改进的关系聚类方法和一种综合改进的递归补偿模糊神经网络。基于此,建立了电火花加工工艺效果预测模型,实现了指定加工条件下的工艺效果预测,得到了良好的预测精度。

1.8.3 基于遗传算法的神经网络系统

神经网络易陷入局部极小、收敛速度慢,而遗传算法具有很强的全局搜索能力,且具有并行运算的特点,优化速度很高,适用于实时系统参数的优化。因此,将遗传算法应用于神经网络,可优化其结构,提高其收敛速度。

Wang等[16]提出了一种电火花加工过程建模的混合智能方法。该方法结合了多层前馈神经网络的模式辨识能力和遗传算法的寻优功能,实验测试表明,使用该方法建立的模型可获得满意的结果。Su等基于遗传算法建立了一个8-14-3的反向传播前馈神经网络,实现了从粗加工到精加工过程参数的优化。张云首先用一个单输入单输出系统简化电火花加工过程,然后基于单输入单输出系统提出了一种基于改进遗传算法的神经网络控制系统,该系统有较好的自适应能力和较高的可信度。曹凤国等使用遗传算法和反向传播算法训练神经网络,通过节点删除法确定和动态优化神经网络的结构,最终建立了一个智能电火花加工过程参数优化系统,实现了加工条件的自动确定。

1.8.4 基于遗传算法的模糊控制

规则(知识)的获取一直是模糊逻辑的瓶颈,而利用遗传算法可从电火花加工工艺数据库的数据中,抽取出反映电参数和加工结果之间关系的模糊产生式规则。

杨晓冬等[17]提出了一个基于混合智能的电火花加工电参数学习模型,它模仿熟练操作者的决策过程,由工艺数据库、加工规则库、学习模块和推理模块组成。在学习模块中利用遗传算法从工艺数据库中抽取出反映电参数和加工结果之间关系的模糊产生式规则,存储在规则库中。推理模块基于这些规则,利用模糊推理对新的加工要求提供合适的电参数。Yan等首先建立了一个微线切割的线张力闭环控制系统,然后提出了一种基于遗传算法的模糊控制系

统,并使用该模糊控制系统评估线张力闭环控制系统的动态性能。实验结果表明,以上建立的线运输系统可获得满意的暂态响应、稳态响应和鲁棒性,而提出的模糊控制系统可获得比PI 控制更快的暂态响应和更小的稳态误差。

1.8.5 基于灰色预测的模糊控制

灰色预测是控制论与运筹学相结合的数学方法,主要针对贫信息系统的不明确状况进行系统的关联分析、信息处理(生成)、建模、预测、决策、控制等,能较好地处理贫信息系统的问题。由灰色理论建立的系统模型为连续的微分模型。利用这一模型,可对系统的发展变化进行全面的分析观察,并作出长期预测。

Lee等通过定义不正常火化率(Rab),使用灰色预测器来补偿低通过滤器处理数据时带来的时延Rab,最终建立了一个预防断丝的增益自调整模糊控制系统。试验表明,该系统不仅可解决大多数情况的线切割断丝问题,而且对于厚度不变的工件可获得稳定的加工过程。通过进一步的实验表明,当工件厚度超过20 mm时,Rab的最佳参考值只需设置成厚度小于20 mm 时的55 %即可。通过对在Rab参考值不变、Rab参考值自适应变化、加工参数不变3种情况下所建立的模型测试,表明所建立的控制系统可在厚度不变的情况下无需人为干涉而明显地提高切割速度。

2 展望

针对目前电火花加工的现状,提出几点有关控制技术在电火花加工领域的发展趋势:

(1)目前,数控铣削加工技术几乎能满足任意复杂曲面和超硬材料的加工要求,且相对于传统电火花加工而言,切削加工具有更快的加工速度、更低的加工成本和更好的加工柔性。这对电火花加工的高效化提出了强烈的要求,因而高速电火花加工控制系统的研究就显得尤为重要。

(2)随着航天技术、微机电技术和生物技术的不断发展,窄槽、深孔、微细零件的加工仍将是电火花成形加工面临的重要课题,而加工工艺的微细化已成为重要发展方向之一。因此,微细电火花加工控制系统的研究仍然是未来重要的研究方向之一。

(3)目前学者们所做的研究,在实验设计和实验验证时,所使用的工件材料绝大多数都是导电材料,而工作液介质皆为液体(如:煤油、去离子水)。随着非导电材料的电火花加工技术和以气体为介质的电火花加工技术不断发展和成熟,对这两方面的控制系统的研究也将不断提出新的要求。

(4)绿色发展和节能已成为当今世界发展的主旋律,也是我国/十二五规划的重要内容。因此,提高加工效率、降低工具电极磨损率、改善工件表面加工质量的目标已不能满足现代发

展的要求。在原有控制目标的基础上,研究和发展自身功耗低、实现成本低、软件化程度高的新型绿色控制系统,实现能源最优化和经济效益最大化,必将成为下一代控制系统开发的趋势和发展方向。

3 结论

(1)本文概述性地介绍和讨论了近20年来自适应控制、模糊控制、神经网络、遗传算法、专家系统及其混合智能控制等控制技术在电火花加工中的研究和应用,并从提高加工性能的角度,总结了加工过程的监测与控制、控制变量的优化等方面的研究,最后给出了几点电火花加工控制系统未来的发展趋势。

(2)电火花加工在加工复杂形状、特殊要求零件和难加工材料方面,以其独特的优势得到了广泛的应用。随着数控技术的发展和电火花加工效率的不断提高,其应用范围必将不断扩大。而要实现这个目标,加大力度研究成熟、经济适用的电火花加工控制技术和控制系统,就显得尤为重要了。

(3)随着计算机技术的迅猛发展,加上混合智能控制技术的诸多优点,在复杂的电火花加工过程中,系统控制应用混合智能技术已成为必然趋势。

总之,电火花加工由其应用的广泛性和特殊性,决定了其控制技术的发展必将为其注入更多的活力。

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柔性电子制造技术基础文献综述

胆甾型液晶(CLC)与ITO透明导电薄膜实现柔性显示 姓名:long 班级:机械设计制造及其自动化10XX班学号:U2010XXXXX 【内容摘要】最近各大智能手机厂商竞争越来越激烈,除手机之外各种可穿戴性智能终端也在不断发展。部分公司推出“柔性屏”(OLED)手机,其实只是屏幕有着固定的弧度的手机而已。随着技术的不断成熟,真正的柔性显示必将改变我们的生活。本文综合了各科学工作者的研究,对胆甾型液晶显示技术进行归纳和总结。采用 CLC 微胶囊产品制备的 PSCT 薄膜,并与ITO/PET透明电极结合,制备胆甾相液晶显示器件。在直流稳态电压驱动下,显示器件实现了反射式、双稳态、彩色显示效果。 【关键词】胆甾型液晶(CLC);柔性显示;微胶囊;ITO;TCO 1、胆甾型液晶显示技术 胆甾型液晶材料具有螺旋状结构和双稳态特性【1-3】,其近期的研究热点聚焦于反射式显示,逐渐成为电子纸等柔性显示技术的关键技术和材 料之一。肯特大学研究人员提出的聚合物稳定胆甾型液晶显示模式,改 善了胆甾型液晶的化学稳定性,推动了其在显示领域的应用【4-8】。 1.1胆甾型液晶显示技术的优势 作为一种反射式显示技术,胆甾型液晶显示可采用无源矩阵方式进行驱动,不需要背光源和偏振片。若需要获得彩色显示,可以通过添加不同螺距的旋光剂获得不同波长光的反射,而不需要彩色滤光片。 不管是传统的电子纸技术还是新型的OLED显示,都只能基于主动显示的特性进行产品应用环境的设计;但液晶由于自身不发光,因此可以设计为反射显示模式,这已经在普通液晶显示的产品中得以实现。反射模式使胆甾型液晶产品能够在室外及光线较强的环境下使用,而无需调高亮度,可以实现产品低功耗、长续航时间的使用【9】。 1.2胆甾型液晶显示研究 在胆甾相液晶显示过程中,如何形成稳定的多畴分布是实现双稳态显示的技术关键【10】。在SID2011会议上,台湾的C.Liang等发表了关于低成本、全彩色、低电压以无串扰驱动的胆甾型QVGA液晶显示器件,这是目前最新的研究成果之一【11】。为实现低成本的目标,C.Liang采用在柔性基板上以卷对卷(roll to roll)工艺进行器件制备,器件采用单层结构,如图1.2.1所示。 图1.2.1 在此之前,Y.A. Sha【12】等以聚合物体锚泊作用为基础,以聚合物体锚泊作用为基础,结合栅栏分散作用和聚合物致稳作用制备的柔性PSCT 显示器件。首先采用光聚合的方法得到规整的栅栏,然后将聚合物和液晶混合均匀后注入到栅

先进制造技术 论文

先进制造技术论文 学院:xxx 班级:xxx 姓名:xxx 学号:xxx

目录 概述 (3) 一、先进的工程设计技术 (3) 二、先进制造工艺技术 (3) 三、制造自动化技术(又可说成计算机控制自动化技术) (4) 四、先进生产管理技术、制造哲理与生产模式 (5) 五、发展 (7) 主要参考文献 (9)

概述 摘要:随着我国制造业的的不断发展,先进制造技术得到越来越广泛的应用。介绍了先进制造技术和先进制造模式的内容和发展情况,从两种角度解释其结构特征和关系,并从各种不同角度展望先进制造技术和先进生产模式的发展前景及其趋势特征。 先进制造技术AMT(Advanced Manufacturing Tecnology)是在传统制造的基础上,不断吸收机械、电子、信息、材料、能源和现代管理技术等方面的成果,将其综合应用于产品设计、制造、检测、管理、销售、使用、服务的制造全过程,以实现优质、高效、低耗、清洁、灵活生产,提高对动态多变的市场的适应能力和竞争能力的制造技术的总称,也是取得理想技术经济效益的制造技术的总称。 当前的金融危机也许还会催生新的先进制造制造技术,特别在生产管理技术方面。先进制造技术不是一般单指加工过程的工艺方法,而是横跨多个学科、包含了从产品设计、加工制造、到产品销售、用户服务等整个产品生命周期全过程的所有相关技术,涉及到设计、工艺、加工自动化、管理以及特种加工等多个领域,并逐步融合与集成。 可基本归纳为以下五个方面: 一、先进的工程设计技术 二、先进制造工艺技术 三、制造自动化技术 四、先进生产管理技术、制造哲理与生产模式 五、发展。 一、先进的工程设计技术 先进的工程设计技术包括众多的现代设计理论与方法。包括CAD、CAE、CAPP、CAT、PDM、模块化设计、DFX、优化设计、三次设计与健壮设计、创新设计、反向工程、协同产品商务、虚拟现实技术、虚拟样机技术、并行工程等。 (1)产品(投放市场的产品和制造产品的工艺装备(夹具、刀具、量检具等))设计现代化。以CAD为基础(造型,工程分析计算、自动绘图并提供产品数字化信息等),全面应用先进的设计方法和理念。如虚拟设计、优化设计、模块化设计、有限元分析,动态设计、人机工程设计、美学设计、绿色设计等等; (2)先进的工艺规程设计技术与生产技术准备手段。在信息集成环境下,采用计算机辅助工艺规程设计、即CAPP,数控机床、工业机器人、三坐标测量机等各种计算机自动控制设备设备的计算机辅助工作程序设计即CAM等。 二、先进制造工艺技术 (1)高效精密、超精密加工技术,包括精密、超精密磨削、车削,细微加工技术,纳米加工技术。超高速切削。精密加工一般指加工精度在10~0.1μm (相当于IT5级精度和IT5级以上精度),表面粗糙度Ra值在0.1μm以下的加工方法,如金刚车、金刚镗、研磨、珩磨、超精研、砂带磨、镜面磨削和冷压加工等。用于精密机床、精密测量仪器等制造业中的关键零件加工,如精密丝杠、精密齿轮、精密蜗轮、精密导轨、精密滚动轴承等,在当前制造工业中占有极重

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先进制造技术知识点总结

概述第一章先进制造技术的特点:先进性、广泛性、实用性、集成性、系统性、动态性。1、先进制造技术分为三个技术群:主体技术群、支撑技术群、制造技术环境。2、主体技术:面向制造的设计技术群(1)产品、工艺设计、 3 (2)快速成形技术(3)并行工程 制造工艺技术群:(1)材料生产工艺(2)加工工艺(3)连接与装配 (4)测试和检测(5)环保技术(6)维修技术(7)其他 支撑技术:(1)信息技术(2)标准和框架(3)机床和工具技术 (4)传感器和控制技术 4、先进制造技术研究的四大领域: (1)现代设计技术 (2)先进制造工艺技术 (3)制造自动化技术 (4)系统管理技术 4、美国的先进制造技术发展概况P10 美国先进制造技术发展概况:美国政府在20 世纪90 年代初提出了一系列制造业的振兴计划,其中包括“先进制造技术计划”和“制造技术中心计划”。

先进制造技术计划 美国的发展目标: 1、为美国人创造更过高技术、高工资的就业机会,促进美国经济增长。 不断提高能源效益,减少污染,创造更加清洁的环境。、2. 3、使美国的私人制造业在世界市场上更具有竞争力,保持美国的竞争地位。 4、使教育系统对每位学生进行更有挑战性的教育。 5、鼓励科技界把确保国家安全以及提高全民生活质量作为核心目标 三个重点领域的研究: 1、成为下一代的“智能”制造系统 2、为产品、工艺过程和整个企业的设计提供集成的工具 3、基础设施建设 第二章柔性制造系统(FMS)技术 1、柔性制造系统(FMS)的特点: (1)主要特点:柔性和自动化 (2)设备利用率高,占地面积小 (3)减少直接劳动工人数 (4)产品质量高而稳定

先进制造技术及其发展

先进制造技术及其发展 Xxxx (xx大学 xx学院江苏xx xxxxx) 摘要:对先进制造技术的起源、内涵进行了介绍。概述了先进制造技术(AMT)的体系结构和分类。提出先进制造技术向集成化、柔性化、网络化、信息化、虚拟化、智能化、绿色化、制造全球化等方向的发展趋势。[1] 关键词: 先进制造技术;AMT;关键技术;发展;体系结构 Advanced Manufacturing Technology and It's Development Trend Abstract: Introduces the origin, connotation of advanced manufacturing technology. Briefly introduced the structure system, the classification,and the characteristic of Advanced.The paper predicts the tendency of AMT, which is developing toward the characteristics of integrated, flexible, latticing, informational, virtual, intelligent, green and global manufacturing. Key words: Advanced manufacturing technology; AMT; key technology; development; system structure 0 引言 先进制造技术AMT(Advanced Manufacturing Technology)是集机械,电子,信息,材料,能源和管理等各项先进技术而发展起来的高新技术,它是发展国民经济的重要基础技术之一。先进制造技术是制造业为提高竞争力以适应时代的要求而形成的一个高新技术群,经过发展,已形成了完整的体系结构。先进制造技术是当今生产力的主要构成因素,是国民经济的重要支柱。它担负着为国民经济各部门和科学技术的各个学科提供装备、工具和检测仪器的重要任务,成为国民经济和科学技术赖以生存和发展的重要手段。尤其是一些尖端科技,如航空、航天、微电子、光电子、激光、分子生物学和核能等等技术的出现和发展,如果没有先进制造技术作为基础,是不可能实现的。自20世纪80年代末,国际上提出先进制造技术(AMT)的概念以来,以CAD/CAM技术、快速原型制造技术、柔性制造系统技术、计算机集成制造系统技术、虚拟制造、绿色制造、敏捷制造等为代表的一系列AMT在诸多国家和地区得到迅速的发展和广泛的应用,逐步实现了柔性化、自动化、敏捷化与虚拟化。进入21世纪后,以计算机技术、网络技术和通信技术等为代表的信息技术、生物技术及新材料技术,被应用于制造业的各个领域,使制造技术发生质的飞跃,制造生产模式发生了重大的改变。[2]

先进制造技术综述

先进制造技术综述 Prepared on 22 November 2020

先进制造技术产生的背景 摘要 随着科学的发展与技术的进步,先进的制造技术越来越成为在科技竞争中成功的一个重要条件。先进制造技术是制造业为了适应现代生产环境及市场的动态变化,在传统制造技术基础上通过不断吸收科学技术的最新成果而逐渐发展起来的一个新兴技术群。本文主要在社会经济发展、科学技术发展、可持续发展战略等几个方面分析了先进制造技术产生的背景。 关键词先进制造技术背景社会发展科学技术可持续发展 1 制造技术的进步与发展 制造技术 制造技术是制造业所使用的一切生产技术的总称,是将原材料和其它生产要素经济合理地转化为可直接使用的具有较高附加值的成品、半成品和技术服务的技术群[1][2]。制造技术的发展是由社会、政治、经济等多方面因素决定的。 制造技术的发展时期 ⑴工场式生产时期 18世纪后半叶,蒸汽机和工具机的发明,揭开了近代工业的历史,促成了制造企业的雏形——工场式生产的出现,标志着制造业以完成从手工作坊式向以机械加工和分工原则为中心的工厂式的艰难转变。 ⑵工业化规模生产时期 19世纪电气化技术的发展,开辟了电气化新时代,制造业得到了飞速发展,出现了大批量生产的局面。 ⑶刚性自动化发展时期 20世纪初内燃机的发明、泰勒科学管理方法的应用、福特公司的流水生产线,引起了制造业的革命,降低了生产成本。然而,这也仅仅适用于单一品种的大批量生产的自动化。 ⑷柔性自动化发展时期 二次大战之后,计算机、微电子、信息和自动化技术有了迅速的发展,推动了生产模式由中大批量生产向多品种小批量柔性生产自动化转变。期间形成了一批新型的柔性制造的技术,如数控技术(CNC)、FMC、FMS等。同时,现代化的生产管理模式开始应用到生产中,如JIT 、TQM 等。 ⑸综合自动化发展时期

先进制造技术结课论文

先进制造技术课程论文 学院:机电学院 专业:机械设计制造及其自动化 姓名: 学号: 2014年4月20

自动化立体仓库的基本设施与特点 摘要:自动化立体仓库又称自动化高架仓库和自动存储系统。它是一种基于高层货架、采用电子计算机进行控制管理、采用自动化存储输送设备自动进行存取作业的仓储系统。自动化立体仓库是实现高效率物流和大容量的关键系统,在自动化生产和商品流通中具有举足轻重的作用。 自动化立体仓库系统最早在美国诞生。20世纪50年代初美国开发了世界上第一个自动化立体仓库,并在60年代即采用计算机进行自动化立体仓库的控制和管理。日本在1967年制造出第一座自动化立体仓库,并在此后的20年间使这一技术得到广泛应用。进入20世纪80年代,自动化立体仓库在世界各国发展迅速,使用的范围涉及几乎所有行业。 关键字:自动化;立体仓储;发展;高效率; 正文: 一、自动化立体仓库的概述 (一)、自动化立体仓库的发展 随着现代工业发展的发展,柔性制造系统、计算机集成制造系统和工厂自动化对自动化仓库提出更高的要求,搬运存储技术要具有更可靠更实时的信息,工厂和仓库中的物流必须伴随着并行的信息流。无线数据通信、条形码技术和数据采集越来越多的应用于自动化立体仓库系统。 在自动化立体仓库发展过程中,经历了自动化、集约化、集成化和智能化几个发展过程。自动化时期主要在20世纪60到70年代,随着计算机技术的发展,自动化立体仓库得到了迅猛发展。在1967到1977年 10年中,日本建设超过了8000套自动化立体仓库系统。集约化发展是伴随大规模生产需求而发展的。其 规模曾经发展到超过100个巷道,货位数超过20万个。但事实表明,大型自动化立体仓库系统已不再是发展方向。美国Hallmark公司安装的多达120个巷道的系统已经达到巅峰。为了适应工厂发展的新趋势,出现了规模更小,反应速度更快,用途更广的自动化仓库系统。它结合先进的控制技术,应用到分段输送和按预定线路输送方面保持了高度的柔性和高生产率,满足了工业库存搬运的需要。儿大规模的立体仓库系统一般应用于大型配送中性。集成化的标志是随着信息系

基于机器视觉的工件识别和定位文献综述

基于机器视觉的工件识别和定位文献综述 1.前言 1.1工业机器人的现状与发展趋势 机器人作为一种最典型的应用范围广、技术附加值高的数字控制装备,在现代先进生产制造业中发挥的作用越来越重要,机器人技术的发展将会对未来生产和社会发展起到强有力的推动作用。《2l 世纪日本创建机器人社会技术发展战略报告》指出,“机器人技术与信息技术一样,在强化产业竞争力方面是极为重要的战略高技术领域。培育未来机器人产业是支撑2l 世纪日本产业竞争力的产业战略之一,具有非常重要的意义。” 研发工业机器人的初衷是为了使工人能够从单调重复作业、危险恶劣环境作业中解脱出来,但近些年来,工厂和企业引进工业机器人的主要目的则更多地是为了提高生产效率和保证产品质量。因为机器人的使用寿命很长,大都在10 年以上,并且可以全天后不间断的保持连续、高效地工作状态,因此被广泛应用于各行各业,主要进行焊接、装配、搬运、加工、喷涂、码垛等复杂作业。伴随着工业机器人研究技术的成熟和现代制造业对自动生产的需要,工业机器人越来越被广泛的应用到现代化的生产中。 现在机器人的价格相比过去已经下降很多,并且以后还会继续下降,但目前全世界范围的劳动力成本都有所上涨,个别国家和地区劳动力成本又很高,这就给工业机器人的需求提供了广阔的市场空间,工业机器人销量的保持着较快速度的增长。工业机器人在生产中主要有机器人工作单元和机器人工作生产线这两种应用方式,并且在国外,机器人工作生产线已经成为工业机器人主要的应用方式。以机器人为核心的自动化生产线适应了现代制造业多品种、少批量的柔性生产发展方向,具有广阔的市场发展前景和强劲生命力,已开发出多种面向汽车、电气机械等行业的自动化成套装备和生产线产品。在发达国家,机器人自动化生产线已经应用到了各行各业,并且已经形成一个庞大的产业链。像日本的FANUC、MOTOMAN,瑞典的ABB、德国的KUKA、意大利的COMAU 等都是国际上知名的被广泛用于自动化生产线的工业机器人。这些产品代表着当今世界工业机器人的最高水平。 我国的工业机器人前期发展比较缓慢。当将被研发列入国家有关计划后,发展速度就明显加快。特别是在每次国家的五年规划和“863”计划的重点支持下,我国机器人技术的研究取得了重大发展。在机器人基础技术和关键技术方面都取得了巨大进展,科技成果已经在实际工作中得到转化。以沈阳新松机器人为代表的国内机器人自主品牌已迅速崛起并逐步缩小与国际品牌的技术差距。 机器人涉及到多学科的交叉融合,涉及到机械、电子、计算机、通讯、控制等多个方面。在现代制造业中,伴随着工业机器人应用范围的扩大和机器人技术的发展,机器人的自动化、智能化和网络化的程度也越来越高,所能实现的功能也越来越多,性能越来越好。机器人技术的内涵已变为“灵活应用机器人技术的、具有实在动作功能的智能化系统。”目前,工业机器人技术正在向智能机器和智能系统的方向发展,其发展趋势主要为:结构的模块化和可重构化;控制技术的开放化、PC 化和网络化;伺服驱动技术的数字化和分散化;多传感器融合技术的实用化;工作环境设计的优化和作业的柔性化以及系统的网络化和智能化等方面。 1.2机器视觉在工业机器人中的应用 工业机器人是FMS(柔性加工)加工单元的主要组成部分,它的灵活性和柔性使其成为自动化物流系统中必不可少的设备,主要用于物料、工件的装卸、分捡和贮运。目前在全世界有数以百万的各种类型的工业机器人应用在机械制造、零件加工和装配及运输等领域,

先进制造技术综述

先 进 制 造 技 术 综 述 学院:机械工程学院 专业:机械制造及其自 动化

《先进制造技术》试题 在课程学习和检索文献资料的基础上,撰写一份先进制造技术综述论文,包括以下具体内容: 1.绿色制造的关键技术。 2.超高速切削和超高速磨削技术,包括:超高速切削和超高速磨削的机理、关键技术和应用范围。 3.超周密加工技术,包括:超周密车削、超周密砂轮磨削、超周密砂带磨削、电泳磨削的加工原理、技术特点和应用范围。 4.特种加工,包括: (1)电火花成形加工、电火花线切割加工、电火花磨削加工、电火花表面强化等加工技术的加工原理与特点、应用范围。 (2)激光加工、电子束加工、离子束加工、水喷射加工等加工技术的加工原理、技术特点和应用范围。 5. 先进生产治理的技术,包括:敏捷制造、精益生产、智能制造等先进制造模式的定义、内涵、特点和关键技术等。 6.你自己对先进制造技术进展与创新历程的理解和观点。 答题要求: 1.论文包括题目、摘要、关键词、正文、结语、参考文献等部分。

2.论文正文字数许多于3000字,参考文献许多于30篇。 3.综述时应尽可能提供加工实例及其示图。 4.要按参考或引用的顺序列出文献资料的出处,并在引用处标注。 5.本试题页符在答卷上一并交回,提交试卷时,同时提交电子文档。 6.参照《西安科技大学学报》排版格式。试卷用A4纸,一级标题用黑体四号字,二级标题用仿宋体小四号字,行间距为1.5倍。 7.卷面不得雷同,否则不记成绩。

先进制造技术综述 摘要:本文通过大量列举典型的先进制造工艺和先进 的治理系统来介绍先进制造技术的进展现状及特点,其 中包括典型的先进制造工艺有:绿色制造技术、超高速 加工技术、超周密加工技术以及特种加工技术;典型的 先进治理系统有:敏捷制造、精益制造以及智能制造等 先进制造技术。文中分析了以上各种先进技术的加工原 理、技术特点、关键技术以及该技术的应用范围。最后, 阐述了本人对先进制造技术进展与创新历程的理解和 观点。 关键词:先进制造;绿色制造;超高速加工;超周密加 工;先进生产治理系统 0 引言 先进制造技术AMT(advanced manufacturing technology)是制造业不断汲取机械、电子、信息(计算机与通信、操纵理论、人工智能等)、能源及现代系统治理等方面的成果,并将其综合应用于产品设计、制造、检测、治理、销售、使用、服务乃至回收的全过程,以实现优质、高效、低耗、清洁和灵活生产,提高

先进制造技术论文

随着科学技术的飞速发展和市场竞争日益激烈,越来越多的制造企业开始将大量的人力、财力和物力投入到先进的制造技术和先进的制造模式的研究和实施策略之中。改革开放以来,我国制造科学技术有日新月异的变化和发展,确立了社会主义市场经济体制,但与先进的国家相比仍有一定差距,为了迎接新的挑战,必须认清制造技术的发展趋势,缩短与先进国家的差距,使我国的产品上质量、上效率、上品种和上水平,以增强市场竞争力,因此,对制造技术及制造模式的研究和实施是摆在我们面前刻不容缓的重要任务,以实现我国机械制造业跨入世界先进行列。 一.先进制造技术的概念 (1)先进制造技术的内涵 目前对先进制造技术尚没有一个明确的、一致公认的定义,经过近年来对发展先进制造技术方面开展的工作,通过对其特征的分析研究,可以认为:先进制造技术是制造业不断吸收信息技术和现代管理技术的成果,并将其综合应用于产品设计、加工、检测、管理、销售、使用、服务乃至回收的制造全过程,以实现优质、高效、低耗、清洁、灵活生产,提高对动态多变的市场的适应能力和竞争能力的制造技术的总称。 (2)先进制造技术的特点 先进制造技术最重要的特点在于,它首先是一项面向工业应用,具有很强实用性的新技术。先进制造技术相对传统制造技术在应用范围上的一个很大不同点在于,传统制造技术通常只是指各种将原材料变成成品的加工工艺,而先进制造技术虽然仍大量应用于加工和装配过程,但由于其组成中包括了设计技术、自动化技术、系统管理技术,因而则将其综合应用于制造的全过程。并且传统制造技术的学科、专业单一独立,相互间的界限分明;先进制造技术由于专业和学科间的不断渗透j交叉、融合,界线逐渐淡化甚至消失,技术趋于系统化、集成化、已发展成为集机械、电子、信息、材料和管理技术为一体的新型交叉学科。随着微电子、信息技术的引入,使先进制造技术还能驾驭信息生成、采集、传递、反馈、调整的信息集成过程。先进制造技术是可以驾驭生产过程的物质流、能量流和信息流的系统工程。为确保生产和经济效益持续稳步的提高,能对市场变化做出更灵捷的反应,以及对最佳技术效益的追求,提高企业的竞争能力,先进制造技术比传统的制造技术更加重视技术与管理的结合,更加重视制造过程组织和管理体制的简化以及合理化,从而产生了一系列先进的制造模式。随着世界自由贸易体制的进一步完善,以及全球交通运输体系和通信网络的建立,制造业将形成全球化与一体化的格局,新的先进制造技术也必将是全球化的模式。 先进性作为先进技术的基础——制造技术,必须是经过优化的先进工艺。因此,先进制造技术的核心和基础必须是优质、高效、低耗、清洁的工艺。它从传统工艺发展起来,并与新技术实现了局部或系统集成。通用性先进制造技术不是单独分割在制造过程的某一环节,它覆盖了产品设计、生产设备、加工制造、维修服务、甚至回收再生的整个过程。系统性随着微电子、信息技术的引入,先进制造技术能驾驭信息生成、采集、传递、反馈、调整的信息流动过程。先进制造技术能驾驭生产过程的物质流、能源流和信息流的系统工程。集成性先进制造技术由于专业、学科间的不断渗透、交叉、融合,界限逐渐淡化甚至消失,技术趋于系统化,已发展成为集机械、电子、信息、材料和管理技术于一体的新兴交叉学科,因此有人称其为制造工程。技术与管理的更紧密结合对市场变化做出更敏捷的反应及对最佳经济效益的追求,使先进制造技术十分重视生产过程的

xx制造企业精益生产方式研究[文献综述]

本科毕业设计(论文) 文献综述 题目xx制造企业精益生产方式研究学院 专业工商管理 班级 学号 学生姓名 指导教师 完成日期

一、前言部分 由于改革开放的时间比较短,中国企业在发展时间和能力积累上都落后于西方和日本的企业。但从另一个角度看,中国企业同时也得益于西方和日本企业先进的管理方法和技术,从而避免了走过多的弯路。精益生产作为一种先进的管理技术被引入中国。精益生产时目前生产管理领域最热门的话题之一,是现在国际上流行的并且行之有效的一套生产管理理念。精益被公认为世界最佳的生产组织形式,精益的好处已得到广泛的认同,精益生产可以提高生产管理体系的品质。中国作为制造大国,要想尽快变为制造强国,无疑推行精益生产时条正确的选择。中国企业引进精益管理从小说可以改变粗放的企业经营管理方式,有效地消除浪费,降低运作成本,提高劳动生产率和产品质量,获得更大的利润,提高企业的快速反应能力和竞争力。从大出说可以更有效利用稀缺资源,弥补我国资源贫乏的不足。精益生产首先是在一些外资企业尤其是汽车生产行业相关的企业中得到应用。也有一些企业应用了精益思想的一部分,比如6S或拉动系统。随着进一步开放,国内许多企业几乎已全部普及推行精细生产技术,特别是汽车行业和仪表制造行业,比如一汽制造厂、第二汽车厂等。这些企业正在逐步运用精益生产管理思想,结合国情、厂情对企业的生产进行管理,并取得了一些经验和良好的效益。 二、主体部分 (一)精益生产管理理论的发展历程 精益生产理论最早的起源是在丰田公司的生产车间,但那时并没有出现系统性的理论,只是一些零散的方式方法。精益生产理论是在实践中被不断发展和总结出来的,所以精益生产理论的发展和精益生产方式的发展是相互促进的。总体来说,根据精益生产方式的形成过程可以将精益生产理论划分为三个阶段:早期丰田理论形成与完善阶段,丰田理论的系统化阶段(即精益生产方式的提出),精益生产方式的革新阶段(对以前的方法理论进行再思考,提出新的见解)。 早期丰田理论的形成与完善阶段。早期的丰田理论是从丰田英二和大野耐一开始的。他们从美国考察回来得出结论:大量生产方式不适合于日本,由此丰田英二和大野耐一开始了适合日本需要的生产方式的革新。在革新的过程中出现

我国先进制造技术的发展现状

我国先进制造技术的发展现状 摘要:本文介绍了当今制造技术面临的问题,论述了先进制造的前沿科学,并展望了先进制造技术的发展前景。 关键词:问题;先进制造技术;前沿科学;应用前景 制造业是现代国民经济和综合国力的重要支柱,其生产总值一般占一个国家国内生产总值的20%~55%。在一个国家的企业生产力构成中,制造技术的作用一般占60%左右。专家认为,世界上各个国家经济的竞争,主要是制造技术的竞争。其竞争能力最终体现在所生产的产品的市场占有率上。随着经济技术的高速发展以及顾客需求和市场环境的不断变化,这种竞争日趋激烈,因而各国政府都非常重视对先进制造技术的研究。 1 当前制造科学要解决的问题 当前制造科学要解决的问题主要集中在以下几方面: (1)制造系统是一个复杂的大系统,为满足制造系统敏捷性、快速响应和快速重组的能力,必须借鉴信息科学、生命科学和社会科学等多学科的研究成果,探索制造系统新的体系结构、制造模式和制造系统有效的运行机制。制造系统优化的组织结构和良好的运行状况是制造系统建模、仿真和优化的主要目标。制造系统新的体系结构不仅对制造企业的敏捷性和对需求的响应能力及可重组能力有重要意义,而且对制造企业底层生产设备的柔性和可动态重组能力提出了更高的要求。生物制造观越来越多地被引入制造系统,以满足制造系统新的要求。(2)为支持快速敏捷制造,几何知识的共享已成为制约现代制造技术中产品开发和制造的关键问题。例如在计算机辅助设计与制造(CAD/CAM)集成、坐标测量(CMM)和机器人学等方面,在三维现实空间(3-Real Space)中,都存在大量的几何算法设计和分析等问题,特别是其中的几何表示、几何计算和几何推理问题;在测量和机器人路径规划及零件的寻位(如Localization)等方面,存在C-空间 (配置空间Configuration Space)的几何计算和几何推理问题;在物体操作(夹持、抓取和装配等)描述和机器人多指抓取规划、装配运动规划和操作规划方面则需要在旋量空间(Screw Space)进行几何推理。制造过程中物理和力学现象的几何化研究形成了制造科学

现代机械制造技术论文综述

现代机械制造技术论文 摘要 随着科学技术的发展,现代机械制造技术已不单单指加工过程的工艺方法,而是横跨多个学科、包含了从产品设计、加工制造、到产品销售、用户服务等整个产品生命周期全过程的所有相关技术,涉及到设计、工艺、加工自动化、管理以及特种加工等多个领域,并逐步融合与集成。本论文简单介绍了现代机械制造技术中的特种加工技术、精密加工和超精密加工技术、计算机辅助设计与制造技术等。 关键词:特种加工技术;精密加工和超精密加工技术;计算机辅助设计与制造技术;

目录 现代机械制造技术论文 (1) 摘要 (1) 1 现代制造技术介绍 (3) 1.1 现代制造技术的体系结构 (3) 1.2现代制造技术的分类 (3) 2 特种加工 (4) 2.1 特种加工概述 (4) 2.2 电火花加工(EDM) (4) 2.3电解加工 (5) 2.4 超声波加工 (6) 2.5 激光加工 (6) 3 精密加工和超精密加工 (7) 3.1 精密、超精密加工的概念 (7) 3.2 精密加工和超精密加工的工艺特点 (7) 4 计算机辅助设计与制造技术 (8) 4.1 CAD/CAM基本概念 (8) 4.2 CAD/CAM系统的工作过程 (8)

1 现代制造技术介绍 1.1 现代制造技术的体系结构 现代制造技术所涉及的学科较多,所包含的技术内容较为广泛,1994年美国联邦科学、工程和技术协调委员会将现代制造技术分为三个技术群:主技术群、支撑技术群和制造技术环境。这三个技术群体相互联系、相互促进,组成一个完整的体系,每个部分均不可缺少,否则就很难发挥预期的整体功能效益。 1.2现代制造技术的分类 根据现代制造技术的功能和研究对象,可将现代制造技术归纳为以下几个方面。 1、现代设计技术 现代设计技术是根据产品功能要求,应用现代技术和科学知识,制定方案并使方案付诸实施的技术。现代设计技术包括:计算机辅助设计、性能优良设计基础技术、竞争优势创建技术、全寿命周期设计、可持续发展产品设计、设计试验技术等。 2、现代制造工艺技术 现代制造工艺技术包括精密和超精密加工、精密成形与特种加工技术等几个方面。 3、制造自动化技术 制造自动化是指用机电设备工具取代或放大人的体力,甚至取代和延伸人的部分智力,自动完成特定的作业,包括物料的存储、运输、加工、装配和检验等各个生产环节的自动化。制造自动化技术设计数控技术、工业机器人技术和柔性制造技术,是机械制造业最重要的基础技术之一。 4、先进生产制造模式和制造系统 先进生产制造模式和制造系统是面向企业生产全过程,是将现代信息技术与生产技术相结合的一种新思想、新哲理,其功能覆盖企业的市场预测、产品设计、加工制造、信息与资源管理直到产品销售和售后服务等各项活动,是制造业的综合自动化的新模式。

我国的先进制造技术研究现状及发展趋势

中国先进制造技术的发展趋势 随着科学技术的进步以及新的管理思想、管理模式和生产模式的引进,近年来,先进制造技术在机械加工领域中的应用越来越广泛,越来越深入。机械制造技术是研究产品设计、生产、加工制造、销售使用、维修服务乃至回收再生的整个过程的工程学科,是以提高质量、效益、竞争力为目标,包含物质流、信息流和能量流的完整的系统工程。改革开放以来,随着科学技术的飞速发展和市场竞争日益激烈,越来越多的制造企业开始将大量的人力、财力和物力投入到先进的制造技术和先进的制造模式的研究和实施策略之中,我国制造科学技术有日新月异的变化和发展,但与先进的国家相比仍有一定差距,为了迎接新的挑战,必须认清制造技术的发展趋势,缩短与先进国家的差距,使我国的产品上质量、上效率、上品种和上水平,以增强市场竞争力,因此,对制造技术及制造模式的研究和实施是摆在我们面前刻不容缓的重要任务,以实现我国机械制造业跨入世界先进行列。 一先进制造技术概述 (1)先进制造技术的体系结构及分类 先进制造技术是系统的工程技术,可以划分为三个层次和四个大类。 三个层次:一是优质、高效、低耗、清洁的基础制造技术。这一层次的技术是先进制造技术的核心,主要由生产中大量采用的铸造、锻压、焊接、热处理、表面保护、机械加工等基础工艺优化而成。二是新型的制造单元技术。这是制造技术与高技术结合而成的崭新制造技术。如制造业自动化单元技术、极限加工技术、质量与可靠性技术、新材料成型与加工技术、激光与高密度能源加工技术、清洁生产技术等。三是先进制造的集成技术。这是运用信息技术和系统管理技术,对上述两个层次进行技术集成的结果,系统驾驭生产过程中的物质流、能量流和信息流。如成组技术(CT)、系统集成技术(SIT)、独立制造岛(AMI)、计算机集成制造系统(CIMS)等。 四个大类:一是现代设计技术,是根据产品功能要求,应用现代技术和科学知识,制定方案并使方案付诸实施的技术。它是门多学科、多专业相互交叉的综合性很强的基础技术。现代设计技术主要包括:现代设计方法,设计自动化技术,工业设计技术等;二是先进制造工艺技术,主要包括精密和超精密加工技术、精密成型技术、特种加工技术、表而改性、制模和涂层技术;三是制造自动化技术,其中包括数控技术、工业机器人技术、柔性制造技术、计算机集成制造技术、传感技术、自动检测及信号识别技术和过程设备工况监测与控制技术等;四是系统管理技术,包括工程管理、质量管理、管理信息系统等,以及现代制造模式(如精益生产、CIMS、敏捷制造、智能制造等)、集成化的管理技术、企业组织结构与虚拟公司等生产组织方法。 (2)先进制造技术的特点 先进性:作为先进技术的基础——制造技术,必须是经过优化的先进工艺。因此,先进制造技术的核心和基础必须是优质、高效、低耗、清洁的工艺。它从传统工艺发展起来,并与新技术实现了局部或系统集成。 通用性:先进制造技术不是单独分割在制造过程的某一环节,它覆盖了产品设计、生产设备、加工制造、维修服务、甚至回收再生的整个过程。 系统性:随着微电子、信息技术的引入,先进制造技术能驾驭信息生成、采集、传递、反馈、调整的信息流动过程。先进制造技术能驾驭生产过程的物质流、能源流和信息流的系统工程。 集成性:先进制造技术由于专业、学科间的不断渗透、交叉、融合,界限逐渐淡化甚至

先进制造技术论文

题目:人工智能先进制造技术论文 学院:机械工程 专业:机械设计制造及其自动化班级: 122 学号: 1208030366 学生姓名:杨瑞 指导教师:贺福强 2015 年 12 月 26 日

目录 一、概述 二、人工智能技术的国内外发展现状与趋势 三、人工智能技术的主要研究内容与核心技术难题 四、人工智能技术的评价与认识 五、结论 六、参考文献

概述 先进制造技术(advanced manufacturing technique,缩写AMT,具体地说,就是指集机械工程技术、电子技术、自动化技术、信息技术等多种技术为一体所产生的技术、设备和系统的总称。主要包括:计算机辅助设计、计算机辅助制造、集成制造系统等。 先进制造技术不是一般单指加工过程的工艺方法,而是横跨多个学科、包含了从产品设计、加工制造、到产品销售、用户服务等整个产品生命周期全过程的所有相关技术,涉及到设计、工艺、加工自动化、管理以及特种加工等多个领域,并逐步融合与集成。而先进制造技术主要包括以下三个技术群: (1)主体技术群:是制造技术的核心,它包括两个基本部分:有关产品设计技术和工艺技术。 (2)支撑技术群:a.信息技术:接口和通信、数据库技术、集成框架、软件工程人工智能、专家系统和神经网络、决策支持系统。b.标准和框架:数据标准、产品定义标准、工艺标准、检验标准、接口框架。c.机床和工具技术。d.传感器和控制技术:单机加工单元和过程的控制、执行机构、传感器和传感器组合、生产作业计划。e.其它; (3)制造技术基础设施.要素包括了车间工人、工程技术人员和管理人员在各种先进生产技术和方案方面的培训和教育等。 先进制造技术是在传统制造的基础上,不断吸收机械、电子、信息、材料、能源和现代管理技术等方面的成果,将其综合应用于产品设计、制造、检测、管理、销售、使用、服务的制造全过程,以实现优质、高效、低耗、清洁、灵活生产,提高对动态多变的市场的适应能力和竞争能力的制造技术的总称,也是取得理想技术经济效益的制造技术的总称。先进制造技术不是一般单指加工过程的工艺方法,而是横跨多个学科、包含了从产品设计、加工制造、到产品销售、用户服务等整个产品生命周期全过程的所有相关技术,涉及到设计、工艺、加工自动化、管理以及特种加工等多个领域,并逐步融合与集成。 先进制造技术是当今国际间科技竞争的焦点,随着社会的发展,市场需求的个性化与多元化,人们对产品的要求也日益多元化,市场竞争日趋激烈,企业要在日趋激烈的市场竞争中生存发展,就必须采用先进的制造技术。

大数据下民用机器人的运用及发展的文献综述演示教学

大数据下民用机器人的运用及发展的文献综述 李论 摘要:在人工智能大热的背景下,机器人的发展也日新月异,迅速渗透到各行各业中。机器人不仅改变着人类生活方式,也是先进制造业的关键支撑装备,其研发和产业化应用是衡量一个国家科技创新、高端制造发展水平的重要标志。近年来,随着机器人逐渐走入百姓的视野和生活,一系列政策扶持及市场需求拉动,使得中国民用机器人产业飞速发展。 关键词:大数据民用机器人研究综述 一、国内外民用机器人的现状与发展 通常所说的机器人主要指的是工业机器人,不仅仅是因为工业机器人起步较早,运用领域较广,更重要的是工业机器人已经比较成熟,在很多领域都能够得到应用。服务机器人则不然,日本早在20多年前就开始涉足服务机器人的研究,为什么迟迟没有成熟的产品问世?最近一年来,服务机器人却异军突起?主要有两个原因:一是大数据、云计算、精密传感等技术取得重大突破;二是日本进入老龄化社会以后,巨大的市场刚需倒逼行业发展。 服务机器人是一种半自主或全自主工作的机器人,完成有益于人类健康的服务工作。医用机器人是具有最好应用前景的服务机器人,它能够完成或辅助完成常规医疗方法和设备难以完成的复杂诊断和手术,已在神经外科手术、胸(含心脏)外科手术、遥控外科手术、人工关节置换和无损伤检测等方面引起重大变革,极大地提高医疗水平,为病人带来福音。医疗机器人主要研究开发手术机器人及其相关先进医用技术和设备,包括开展手术规划与导航、高精度和高可靠性的定位操作医用机器人机构、灵巧微操作手(机械手)、人机交互导航控制等关键技术。医用机器人的研究开发,不仅对常规医疗带来一系列技术变革,对临床和家庭护理及康复工程的发展产生深远影响,而且将推动智能机器人、计算机、虚拟现实、微机械电子等学科的发展。除手术机器人、诊断机器人、护理机器人、康复机器人等医用机器人外,服务机器人还包括各种家用机器人、娱乐机器人、体育机器人、玩具机器人、导游机器人、保安机器人、排险机器人、清洁机器人、秘书机器人、建筑机器人、邮拾和送信机器人以及加油机器人等。随着开发研究的进一步开展和价格的大幅度下降,服务机器人将广泛进入医院、家庭、工地、办公室和体育娱乐场馆,直接与人类共处,为人类排忧解难。 过去,日本开发了许多服务机器人,特别是陪护老人、情感、娱乐、教育等领域的机器人,与老人聊天,帮助老人拿东西,帮助老人做饭倒水、照顾孩子等,由于技术不成熟,不敢推向社会。他们认为,要推出与人打交道的产品是非常谨慎的事情。如果机器人不但没有陪护好老人,反而还伤害老人,这将是巨大的社会问题。最近几年,在互联网、物联网、图像识别、语音识别等技术有了快速发展的背景下,我们过去的困难变得迎刃而解。当然,目前的服务机器人还只是一个初级阶段的产物,智能化水平比较低,还需要不断完善。1 1胡跃明,丁维中等.吸尘机器人的研究现状与展望.计算机测量与控制,2002.10(10):631—633页 2蒋新松.未来机器人技术发展方向的探讨.机器人.1996(5):285—291页 3王炎,周大威.移动式服务机器人的发展现状及我们的研究门.电气传动.2000(4): 精品文档

先进制造技术及其发展趋势

先进制造技术及其发展 摘要:介绍了先进制造技术的发展特点及趋势,分析了制造业特别是装备制造业在工业与国民经济中所占的重要地位, 指出发展先进制造技术是我国目前紧迫的重大任务重点论述。指出现代制造业市场的特征、制造企业的特征和机械制造业的特征。并且扎根在“机械”与“制造”的基础上, 服务于制造业的发展。关键字:先进制造技术;制造;发展;趋势 0 引言 当今,世界范围内制造业的竞争变得越来越严酷。人们对于产品的个性化要求越来越强烈!产品的生命周期越来越短!基于时间、个性化、质量和价格的竞争成了企业占领市场、击败对手的重要策略。企业在尽可能短的时间内! 高效率低成本地为顾客提供个性化高质量产品的能力! 已成为当今企业竞争能力的一个基本标志。 应该说, 制造业是“永远不落的太阳” , 是现代文明的支柱之一它既占有基础地位, 又处于前沿关键, 既古老, 又年轻它是工业的主体, 是国民经济持续发展的基础它是生产工具、生活资料、科技手段、国防装备等及其进步的依托, 是现代化的动力源之一。 1 先进制造技术概述 先进制造技术是面向21世纪的技术系统!它的目的是提高制造业的综合效益(包括经济效益、社会效益和环境生态效益),以赢得激烈的国际市场竞争。它已不是传统意义上的机械制造技术,它是集机械、电子、光学、信息科学、材料科学、生命科学、管理学最新成就于一身的新兴技术。 先进制造技术最重要的特点在于,它是一项面向工业应用,具有很强实用性的新技术。与传统制造技术相比,先进制造技术更具有系统性、集成性、广泛性、高精度性。先进制造技术虽然仍大量应用于加工和装配过程,在其制造过程中还综合应用了设计技术、自动化技术、系统管理技术等。先进制造技术比传统的制造技术更加重视技术与管理的结合,更加重视制造过程组织和管理体制的简化以及合理化,从而产生了一系列先进的制造模式,并能实现优质、高效、低耗、清洁、灵活的生产。 2 先进制造技术的体系结构 (1)先进制造技术是一个动态技术。它要不断吸收各种高新技术成果! 将其渗透到产品的设计、制造、生产管理及市场营销的所有领域及其全部过程!并且实现优质、高效、低耗、清洁、灵活的生产。 (2)不摒弃传统技术,而是不断用科技新成果新手段去研究它、改造它、充实它。 (3)它涉及到产品从市场调研、产品设计、工艺设计、加工制造、售前售后服务等产品寿命周期的所有内容!并将它们结合成一个有机的整体。 (4)特别强调计算机技术!信息技术和现代系统管理技术在产品设计、制造和生产组织管理等方面的应用。 (5)特别强调人的主体作用!强调人、技术、管理三者的有机结合。 (6)强调各专业学科之间的相互渗透和融合!淡化并最终消除它们之间的界限。

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