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先进制造技术发展趋势

先进制造技术发展趋势
先进制造技术发展趋势

第9 章先进制造技术发展趋势

9.1概述

9.1.1什么是先进制造技术

先进制造技术是当代信息技术、自动化技术、现代企业管理技术和通用制造技术的有机结合;是传统制造技术不断吸收机械、电子、信息、材料、能源及现代管理技术成果,将其综合应用于制造全过程,实现优质、高效、低耗、清洁、灵活生产,获得理想技术经济效果的制造技术的总称。包括计算机技术、自动控制理论、数控技术、机器人、CA A CAM技术、CIM技术以及网络通信技术等在内的信息自动化技术的迅猛发展,为先进制造技术的发展和应用提供了日益增多的高效能手段。

先进制造技术主要包括三个技术群:主体技术群、支撑技术群和制造技术基础设施群。其具体内容主要有:现代设计技术、精密及超精密加工技术、精密快速成型技术、特种加工技术、制造业综合自动化、过程工业综合自动化、系统管理技术等。

1.先进制造技术中的主体技术群

主体技术群包括面向制造的设计技术群与制造工艺技术群。

(1)设计技术群。指用于生产准备的工具群与技术群。包括产品、工艺过程和工厂设计,如计算机辅助设计(CAD)及工艺过程建模和仿真、系统工程集成技术、快速样件成型技术、并行工程技术(CE)、面向环境的设计(DFE)。

(2)制造工艺技术群。指用于产品制造的过程及设备,包括材料生产工艺、加工工艺,连接和装配、测试和检验技术。

2.先进制造技术中的支撑技术群

支撑技术群是使主体技术群发挥作用的基础和核心,是实现先进制造系统的工具、手段和系统集成的基础技术,包括信息技术、传感器技术和控制技术。信息技术中包括网络和数据库技术、集成平台和集成框架技术、接口和通信、基于知识的决策支持系统以及软件工程方面的技术。先进制造系统中的控制技术将向智能控制方面发展。智能控制系统具有根据过程和环境模型以及传感器数据实时决策的能力。这方面具有潜力的领域是人工神经网络和模糊逻辑的研究。网络和数据库技术是先进制造技术中的关键技术。通过全球网络实现信息的快速传递和共享,使企业之间的联合成为可能。

3 先进制造技术中的制造技术基础设施群

这是指为了管理好各种适当技术群的开发,促进技术在整个国家工业企业内推广应用而采用的各种方案和机制;是使先进的制造技术与企业组织管理体制,以及使用技术的人员协调工作的系统工程。它主要包括质量管理、用户/供应商交互作用、人员培训和教育、全局监督和基准评测、技术获取和利用。

在利用先进制造技术的未来企业中,继续教育和培训已变得日益重要。未来的企业面临的是多变的市场和激烈竞争的环境。聘用职员的关键是看他能否多专、多能地、能动地迅速适应产品变化、工作岗位变化、所需技能变化以及促进这些变化的知识能力。显然,教育和培训是抵消环境不断变化所带来的潜在打击和忧虑的要素。所以,

对于企业而言,要想有效提高其竞争能力,综合教育和培训计划是基础。

9.1.2 先进制造技术的特点

21 世纪的市场竞争,就是先进制造技术的竞争。先进制造技术贯穿了从产品设计、加工制造到产品销售及使用维修等全过程,因此, 21 世纪的先进制造技术应具有下列特点:

1. 以低消耗创造高效益、高劳动生产率

低消耗意味着低成本,从而可以创造高效益。降低能源的消耗和有效地利用能源成为未来制造业十分关心的问题。工业生产消耗了发达国家大量能源。人们希望不断提高生活水准,但也会带来全球能源的高消耗,从而引起人们对节能的关注。改进原有生产过程可以有效地降低工业过程的能耗。例如:大范围内实现质量控制,不仅在其他方面受益,而且也节省了用于生产不合格产品而消耗的能源。

2. 提供有竞争力的优质可售产品

先进制造企业提出了产品终身质量保证。“质量”一词的含义已不仅仅是“零缺陷”了。由于越来越多的公司都能有效地保证产品无缺陷,因此,人们把“质量”重新定义为“零缺陷”与“用户满意”。产品的工程设计过程也不仅仅是为保证其无缺陷,而且还要从许多方面使用户满意。这样的产品才有竞争力。

3.采用适用、先进的工艺装备

计算机技术、自动化技术、新材料技术、传感技术、管理技术等的引入,使制造技术成为一个能驾驭生产过程的物质流、能量流和信息流的系统工程。适用、先进的工艺和装备能快速生产出产品,并保证质量。

4.具有迅捷响应市场的能力

当前,工业正进入市场和经济因素高度分散、快速变化、不可预测的时代。企业为了求得生存就必须对付这些频繁的变化,要想在不断变化的环境中做到迅速响应,就必须重视技术与管理的结合;重视制造过程组织和管理体制的简化与合理化,使硬件、软件和人集成的大系统的组成和体系结构具备前所未有的柔性。这体现了未来制造系统的先进性。

5.满足环境保护和生态平衡的要求

现今,环境问题已成为企业运行的关键因素。随着社会对环境问题越来越关注,要求企业工艺系统以及设备向“环境安全型”组织转化。面对环境的日益破坏,世界范围内环保热潮不断高涨。政府及民间组织对制造业提出更严格的要求。于是,人们提出了面向环境的设计(DFE)。美国IBM, DEC及 AT&T等大公司率先采用了 DFE思想。 DFE节约了材料和能源的消耗,提高产品的重新利用率,增强了企业的经济效益。

9.1.3 先进制造技术的产生背景

先进制造技术的产生和发展是与现代高新技术的飞速发展及制造业所面临的市场竞争环境密不可分的。随着“冷战”时代的结束及世界市场的发展,市场竞争日趋激烈, TQCS(T:Time to market,Q:Quality,C:Cost,S:Service) 成为企业共同追求的目标。早期的市场竞争

主要是围绕如何降低成本,特别是劳动力成本,于是刚性大规模生产线就应运而生。进入 20 世纪 70年代后,随着电子信息技术的发展,产品成本因素的组成发生了根本变化,降低成本的焦点转到了如何提高企业的整体效率。美国从20世纪70年代开始提出CIM哲理;日本采用准时生产JIT(Just In Time)准则压缩库存,提高资金周转率;采用精良生产 (Lean Production) 方法,去掉生产过程中一切不产生价值的环节。这些都获得了一定的成功。 20 世纪 80 年代,工厂的一切活动转到以满足用户要求为核心,为了赢得市场,必须提高新产品的上市速度,于是产生了并行工程 CE(Concurrent Engineering) 的思想,在 20 世纪 90 年代初,欧洲制造业出现了一个新现象,人们开始把注意力集中在以CIMS为基础的“以人为中心的生

产系统 APS(Anthropocentric Production System) ”,APS是组织管理、人、技术三者的集成,其中人是核心。新的竞争环境要求企业具有极大的柔性,能快速响应市场。为了夺回在制造业的领先地位,美国在CIM和CE的基础上,又认真研究了日本的JIT 和精良生产,于1991年进一步提出了敏捷制造 (Agile Manufacturing) 的新概念。与 APS ft似,如何提高制造系统的智能,如何把人更有效地集成到CIM中,人们又提出

了智能制造 (Intelligent Manufacturing) 的思想。而敏捷制造被认为是全面提高企业竞争能力的21世纪制造策略,是在CIM和CE基础上更大范围内企业之间的集成。在这种策略下的虚拟公司 (Virtual Company) 通过信息高速公路和其他公司进行合作,以对市场机遇作出敏捷的响应。虚拟制造(VM)则是在计算机上模拟产品的制造和装配全过程,以期尽早发现可能发生的问题。

9.2几种典型先进制造技术简介

9.2.1智能制造

、智能制造研究的背景

近年来,由于市场竞争的冲击和信息技术的推动,传统的制造产业正经历着一场重大的变革,围绕提高制造业水平这一中心的新概念、新技术层出不穷,智能制造正是在这一背景下孕育而生的。

从市场竞争方面来看,当前和未来企业面临的是一个多变的市场和激烈竞争的环境。社会的需求正从大批量产品转向小批量、甚至单件产品上。企业要在这样的市场环境中立于不败之地,必须从产品的时间、质量、成本和服务(TQCS等方面提高自身的竞争力,以快速响应市场频繁的变化。企业在生产活动中的机敏性和智能就显得尤为重要。

从制造系统自身来看,它是一个信息系统。制造过程是对市场信息、开发信息、制造信息、服务信息和管理信息等获取、加工和处理的过程。制造所得的产品实质上是物质、能量和信息三者的统一体。因此,制造水平提高的关键在于系统处理制造信息能力的提高。由于市场的竞争、产品性能的完善、结构的复杂和需求的个性化,导致现代制造过程中信息量的激增,信息种类多样化和信息质量的复杂化(残缺和冗余

信息) ,要求未来制造系统具有更强的信息加工能力,特别是信息的智能加工能力。

尽管对企业和制造系统有这样的要求,但是,由于过去人们对制造技术的注意力多集中在制造过程的自动化上,从而导致在制造过程中自动化水平不断提高的同时,产品设计及生产管理效率提高缓慢。生产过程中人们的体力劳动虽然得到了极大解放,但脑力劳动的自动化程度 (即决策自动化程度 )却很低,各种问题求解的最终决策在很大程度上仍依赖于人的智慧。并且,随着竞争的加剧和制造信息量的增加,这种依赖程度将越来越大。另一方面,从 20 世纪 70年代开始,发达国家为了追求廉价的劳动力,逐渐将制造业移向了发展中国家,从而引起本国技术力量向其他行业的转移,同时发展中国家专业人才严重短缺,其结果制约了制造业的发展。因此,制造产业企盼着自身的智能,以减小对人类智慧的依赖,解决人才供求的矛盾。智能制造技术 IMT(Intelligent Manufacturing Technology) 和智能制造系统 IMS(Intelligent Manufacturing System) 正是顺应上述情况而得以发展。

、智能制造的含义

智能制造技术 (IMT) 是指在制造工业的各个环节,以一种高度柔性与高度集成的方式,通过计算机模拟人类专家的智能活动,进行分析、判断、推理、构思和决策,旨在取代或延伸制造环境中人的部分脑力劳动,并对人类专家的制造智能进行收集、存储、完善、共享、继承与发展的技术。基于IMT的制造系统(IMS)则是一种借助计

算机,综合应用人工智能技术、并行工程、现代管理技术、制造技术、信息技术、自动化技术和系统工程技术,在国际标准化和互换性的基础上,使得制造系统中的经营决策、生产规划、作业调度、制造加工和质量保证等各个子系统分别智能化,成为网络集成的高度自动化制造系统。

智能制造系统的特点突出表现在:

1制造系统的自组织能力自组织能力是指IMS中的各种智能设备,能够按照工作任务的要求,自行集结成一种最合适的结构,并按照最优的方式运行。完成任务后,该结构随即自行解散,以备在下一个任务中集结成新的结构。自组织能力是IMS的一个重要标志。

2制造系统的自律能力IMS能根据周围环境对自身作业状况的信息进行监测和处理,并根据处理结果自行调整控制策略,以采用最佳行动方案。这种自律能力使整个制造系统具备抗干扰、自适应和容错等能力。

3自学习和自维护能力IMS能以原有的专家知识为基础,在实践中不断进行学习,完善系统知识库,并删除库中有误的知识,使知识库趋向最优。同时,还能对系统故障进行自我诊断、排除和修复。

4整个制造环境的智能集成IMS在强调各生产环节智能化的同时,更注重整个制造环境的智能集成。这是IMS与面向制造过程中的特定环节、特定问题的“智能化孤岛”的根本区别。IMS覆盖了产品的市场、开发、制造、服务与管理整个过程,把它们集成为一个整体,系统地加以研究,实现整体的智能化。

IMS的研究是从人工智能在制造中的应用 AIM(Artificial In tellige nt in Manufacturing)开始的,但又有所不同。人工智能在制造领域的应用,是面向制造过程中特定对象的,研究结果导致了“自动化孤岛”的出现,人工智能在其中起辅助和支持的作用。而IMS是以部分取代制造中人的脑力劳动为研究目标的,并且要求系统能在一定范围内独立地适应周围环境,开展工作。

同时,IMS不同于计算机集成制造系统CIMS CIMS强调的是企业内部物流料的集成和信息流的集成;而IMS强调的则是更大范围的整个制造过程的自组织能力。但

两者又是密切相关的,CIMS中众多研究内容是IMS发展的基础,而IMS又将对CIMS 提出更高的要求。集成是智能的基础,而智能又推动集成达到更高水平,即智能集成。因此,有人预言,下一世纪的制造工业将以双I(Intelligent 和Integration) 为标

志。

三、智能制造研究的支撑技术

1人工智能技术

IMT的目标是用计算机模拟制造业人类专家的智能活动,取代或延伸人的部分脑力劳动,而这些正是人工智能技术研究的内容。因此,IMS离不开人工智能技术(专

家系统、人工神经网络、模糊逻辑)。IMS智能水平的提高依赖着人工智能技术的发展。同时,人工智能技术是解决制造业人才短缺的一种有效方法。当然,由于人类大脑活动的复杂性,人们对其认识还很片面,人工智能技术目前尚处于低级阶段,此时 IMS中的智能主要是人(各领域专家)的智能。但随着人们对生命科学研究的深入,人工智能技术一定会有新的突破,最终在IMS 中取代人脑进行智能活动,将IMS推向更高阶段。

2并行工程

针对制造业而言,并行工程的含义是指产品概念的形成和设计,与其生产和服务系统的实现相并行,即在制造过程的设计阶段就考虑到产品全生命周期的各环节,集

成并共享各环节和各方面的制造智能,并行地开展产品制造各环节的设计工作。并行工程作为一种重要的技术方法学,应用于IMS中,将最大限度地减少产品设计的盲目性和设计的重复性。

3 虚拟制造技术

先进制造技术的现状和发展趋势

先进制造技术的现状和发展趋势xxxx xxx xxxxxxxxx 先进制造技术不仅是衡量一个国家科技进展水平的重要标志,也是国际间科技竞争的重点。我国正处于工业化经济进展的关键时期,制造技术是我们的薄弱环节。只有跟上进展先进制造技术的世界潮流,将其放在战略优先地位,并以足够的力度予以实施,,进一步推进国企改革,推动建立强大的企业集团。推进技术创新,推动大型企业尽快建立技术开发中心,广泛吸引人才,在重大技术创新项目中实行产学研结合,才能尽快缩小同发达国家的差距,才能在猛烈的市场竞争中立于不败之地。本文将详细介绍先进制造技术的含义、特点以及在我国的进展状况和进展趋势。 1 先进制造技术的含义和特点 1.1 含义 先进制造技术(AMT)是以人为主体,以运算机技术为支柱,以提升综合效益为目的,是传统制造业持续地吸取机械、信息、材料、能源、环保等高新技术及现代系统治理技术等方面最新的成果,并将其综合应用于产品开发与设计、制造、检测、治理及售后服务的制造全过程,实现优质、高效、低耗、清洁、灵敏制造,并取得理想技术经济成效的前沿制造技术的总称。 1.2 先进制造技术的特点 1)是面向工业应用的技术先进制造技术并不限于制造过程本身,它涉及到产品从市场调研、产品开发及工艺设计、生产预备、加工制造、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。 2)是驾驭生产过程的系统工程先进制造技术专门强调运算机技术、信息技术、传感技术、自动化技术、新材料技术和现代系统治理技术在产品设计、制造和生产组织治理、销售及售后服务等方面的应用。它要持续吸取各种高新技术成果与传统制造技术相结合,使制造技术成为能驾驭生产过程的物质流、能量流和信息流的系统工程。 3)是面向全球竞争的技术随着全球市场的形成,使得市场竞争变得越来越猛烈,先进制造技术正是为适应这种猛烈的市场竞争而显现的。因

智能制造技术的发展论文

智能制造技术的发展 (共10页) 姓名:陈加定 学号:SF1105006 南京航空航天大学 2011/12/23

智能制造技术的发展 摘要:介绍了智能制造提出的背景、主要研究内容和目标, 人工智能与 I M T、 I M S的 关系, I M S 和 C I M S, 智能制造的物质基础及理论基础, 智能制造系统的特征及框架 结构, 并简要介绍了智能加工中心 IMC, 智能制造技木的发展趋势,以及智能制造系统研 究成果及存在问题。 关键词:智能制造,智能制造技术,IMS,IMC,IMT。 一、智能制造技术提出的背景 制造业是国民经济的基础工业, 是决定国家发展水平的最基本因素之一。从机械制造业发展的历程来看, 经历了由手工制作、泰勒化制造、高度自动化、柔性自动化和集成化制造、并行规划设计制造等阶段。就制造自动化而言, 大体上每十年上一个台阶: 50~60年代是单机数控, 70 年代以后则是CNC机床及由它们组成的自动化岛,80年代出现了世界性的柔性自动化热潮。与此同时, 出现了计算机集成制造, 但与实用化相距甚远。随着计算机的问世与发展, 机械制造大体沿两条路线发展: 一是传统制造技术的发展, 二是借助计算机和自动化科学的制造技术与系统的发展。80年代以来, 传统制造技术得到了不同程度的发展,但存在着很多问题。先进的计算机技术和制造技术向产品、工艺和系统的设计人员和管理人员提出了新的挑战, 传统的设计和管理方法不能有效地解决现代制造系统中所出现的问题, 这就促使我们借助现代的工具和方法, 利用各学科最新研究成果, 通过集成传统制造技术、计算机技术与科学以及人工智能等技术, 发展一种新型的制造技术与系统, 这便是智能制造技术 ( Intelligent Manufacturing Technology, IMT) 与智能制造系统( Intelligent M anufacturing System,IMS)。 90 年代以后, 世界各国竞相大力发展 I M T 和I M S 的深层次原因有:(1)集成化离不开智能;(2)机器智能化比较灵活;(3)智能化的经济效益较高;

电子封装技术发展现状及趋势

电子封装技术发展现状及趋势 摘要 电子封装技术是系统封装技术的重要内容,是系统封装技术的重要技术基础。它要求在最小影响电子芯片电气性能的同时对这些芯片提供保护、供电、冷却、并提供外部世界的电气与机械联系等。本文将从发展现状和未来发展趋势两个方面对当前电子封装技术加以阐述,使大家对封装技术的重要性及其意义有大致的了解。 引言 集成电路芯片一旦设计出来就包含了设计者所设计的一切功能,而不合适的封装会使其性能下降,除此之外,经过良好封装的集成电路芯片有许多好处,比如可对集成电路芯片加以保护、容易进行性能测试、容易传输、容易检修等。因此对各类集成电路芯片来说封装是必不可少的。现今集成电路晶圆的特征线宽进入微纳电子时代,芯片特征尺寸不断缩小,必然会促使集成电路的功能向着更高更强的方向发展,这就使得电子封装的设计和制造技术不断向前发展。近年来,封装技术已成为半导体行业关注的焦点之一,各种封装方法层出不穷,实现了更高层次的封装集成。本文正是要从封装角度来介绍当前电子技术发展现状及趋势。

正文 近年来,我国的封装产业在不断地发展。一方面,境外半导体制造商以及封装代工业纷纷将其封装产能转移至中国,拉动了封装产业规模的迅速扩大;另一方面,国内芯片制造规模的不断扩大,也极大地推动封装产业的高速成长。但虽然如此,IC的产业规模与市场规模之比始终未超过20%,依旧是主要依靠进口来满足国内需求。因此,只有掌握先进的技术,不断扩大产业规模,将国内IC产业国际化、品牌化,才能使我国的IC产业逐渐走到世界前列。 新型封装材料与技术推动封装发展,其重点直接放在削减生产供应链的成本方面,创新性封装设计和制作技术的研发倍受关注,WLP 设计与TSV技术以及多芯片和芯片堆叠领域的新技术、关键技术产业化开发呈井喷式增长态势,推动高密度封测产业以前所未有的速度向着更长远的目标发展。 大体上说,电子封装表现出以下几种发展趋势:(1)电子封装将由有封装向少封装和无封装方向发展;(2)芯片直接贴装(DAC)技术,特别是其中的倒装焊(FCB)技术将成为电子封装的主流形式;(3)三维(3D)封装技术将成为实现电子整机系统功能的有效途径;(4)无源元件将逐步走向集成化;(5)系统级封装(SOP或SIP)将成为新世纪重点发展的微电子封装技术。一种典型的SOP——单级集成模块(SLIM)正被大力研发;(6)圆片级封装(WLP)技术将高速发展;(7)微电子机械系统(MEMS)和微光机电系统(MOEMS)正方兴未艾,它们都是微电子技术的拓展与延伸,是集成电子技术与精密

集成电路封装的发展现状及趋势

集成电路封装的发展现 状及趋势 公司内部档案编码:[OPPTR-OPPT28-OPPTL98-OPPNN08]

序号:39 集成电路封装的发展现状及趋势 姓名:张荣辰 学号: 班级:电科本1303 科目:微电子学概论 二〇一五年 12 月13 日

集成电路封装的发展现状及趋势 摘要: 随着全球集成电路行业的不断发展,集成度越来越高,芯片的尺寸不断缩小,集成电路封装技术也在不断地向前发展,封装产业也在不断更新换代。 我国集成电路行业起步较晚,国家大力促进科学技术和人才培养,重点扶持科学技术改革和创新,集成电路行业发展迅猛。而集成电路芯片的封装作为集成电路制造的重要环节,集成电路芯片封装业同样发展迅猛。得益于我国的地缘和成本优势,依靠广大市场潜力和人才发展,集成电路封装在我国拥有得天独厚的发展条件,已成为我国集成电路行业重要的组成部分,我国优先发展的就是集成电路封装。近年来国外半导体公司也向中国转移封装测试产能,我国的集成电路封装发展具有巨大的潜力。下面就集成电路封装的发展现状及未来的发展趋势进行论述。 关键词:集成电路封装、封装产业发展现状、集成电路封装发展趋势。 一、引言 晶体管的问世和集成电路芯片的出现,改写了电子工程的历史。这些半导体元器件的性能高,并且多功能、多规格。但是这些元器件也有细小易碎的缺点。为了充分发挥半导体元器件的功能,需要对其进行密封、扩大,以实现与外电路可靠的电气连接并得到有效的机械、绝缘等

方面的保护,防止外力或环境因素导致的破坏。“封装”的概念正事在此基础上出现的。 二、集成电路封装的概述 集成电路芯片封装(Packaging,PKG)是指利用膜技术及微细加工技术,将芯片及其他要素在框架或基板上布置、粘贴固定及连线,引出接线端并通过可塑性绝缘介质灌封固定,构成整体立体结构的工艺。此概念称为狭义的封装。 集成电路封装的目的,在于保护芯片不受或少受外界环境的影响,并为之提供一个良好的工作条件,以使集成电路具有稳定、正常的功能。封装为芯片提供了一种保护,人们平时所看到的电子设备如计算机、家用电器、通信设备等中的集成电路芯片都是封装好的,没有封装的集成电路芯片一般是不能直接使用的。 集成电路封装的种类按照外形、尺寸、结构分类可分为引脚插入型、贴片型和高级封装。 引脚插入型有DIP、SIP、S-DIP、SK-DIP、PGA DIP:双列直插式封装;引脚在芯片两侧排列,引脚节距,有利于散热,电气性好。 SIP:单列直插式封装;引脚在芯片单侧排列,引脚节距等特征与DIP基本相同。

先进制造技术的发展及体系结构

先进制造技术的发展及体系结构 目录 摘要 (3) 关键词 (3) 1 知识经济条件下制造业的发展 (3) 1.1 制造系统的定义和内涵 (3) 1.2 制造业的发展 (3) 1.3 制造业的变革及挑战 (3) 2 先进制造技术的技术构成及特点 (4)

2.1 先进制造技术的定义 (4) 2.2 先进制造技术的技术构成 (4) 2.3 先进制造技术的特点 (4) 3 先进制造技术的分类 (5) 4 先进制造技术在国内外的发展 (5) 4.1 发达国家制造业的发展 (5) 4.2先进制造技术在我国的发展 (5) 5 先进制造技术的发展趋势及技术前沿 (6) 5.1 先进制造技术的发展趋势 (6) 5.2 先进制造技术的技术前沿 (6) 6总结 (6) 参考文献 (7)

先进制造技术的发展及体系结构 摘要:介绍了什么是先进制造技术,阐述了在当今社会条件下先进制造技术的 重要作用,综述了国内外先进制造技术的发展,讨论了先进制造技术的内涵、特点、体系结构及分类,指出我国先进制造技术的优先发展方向。 关键词:制造业;制造系统;先进制造技术 1 知识经济条件下制造业的发展 1.1 制造系统的定义和内涵 制造系统是制造业的基本组成实体。制造过程及其涉及的硬件、软件和人员组成的一个将制造资源转变成产品的有机整体,称为制造系统。制造系统从结构、功能、过程三个方面又有各自不同的定义。制造技术是完成制造活动所需的一切手段的总和。 1.2 制造业的发展 在知识经济条件下,制造业正在发生质的飞跃,制造业成为参与市场竞争的主体,是国民经济的支柱产业。知识经济对制造工业的影响表现在对产品和消费观念的改变,产品设计和制造过程的数字化和智能化,以及经营和制造活动的全球化等。越来越多的人认识到一个没有工业基础和制造业的城市是没有根基的城市。 1.3 制造业的变革及挑战 科学技术的发展和市场需求的不断变化,促进制造业生产规模沿着“小批量"少品种大批量"多品种变批量”方向发展,资源配置沿着“劳动密集-设备密集-信息密集-知识密集”的方向发展,生产方式沿着“手工-机械化-刚性流水自动化-柔性自动化-智能自动化”方向发展。 传统的制造业是建立在规模经济的基础上。靠企业规模、生产批量、产品结构和重复性来获得竞争优势的,它强调资源的有效利用,以低成本获得高质量和高效率。但这种条件不能满足当今市场对产品花色品种和交货期的要求,为此工业经济时代对传统制造业提出了严峻的挑战。其特点是:产品生命周期缩短;用户需求多样化;大市场和大竞争;交货期成为竞争的第一要素;信息化和智能化;人的知识、素质和需求的变化;环境保护意识的增强与可持续发展。这些都促进

先进制造技术的现状和发展趋势

先进制造技术的现状和发展趋势 xxxx xxx xxxxxxxxx 先进制造技术不仅是衡量一个国家科技进展水平的重要标志,也是国际间科技竞争的重点。我国正处于工业化经济进展的关键时期,制造技术是我们的薄弱环节。只有跟上进展先进制造技术的世界潮流,将其放在战略优先地位,并以足够的力度予以实施,,进一步推进国企改革,推动建立强大的企业集团。推进技术创新,推动大型企业尽快建立技术开发中心,广泛吸引人才,在重大技术创新项目中实行产学研结合,才能尽快缩小同发达国家的差距,才能在猛烈的市场竞争中立于不败之地。本文将详细介绍先进制造技术的含义、特点以及在我国的进展状况和进展趋势。 1 先进制造技术的含义和特点 1.1 含义 先进制造技术(AMT)是以人为主体,以运算机技术为支柱,以提高综合效益为目的,是传统制造业不断地吸取机械、信息、材料、能源、环保等高新技术及现代系统治理技术等方面最新的成果,并将其综合应用于产品开发与设计、制造、检测、治理及售后服务的制造全过程,实现优质、高效、低耗、清洁、灵敏制造,并取得理想技术经济成效的前沿制造技术的总称。 1.2 先进制造技术的特点 1)是面向工业应用的技术先进制造技术并不限于制造过程本身,它涉及到产品从市场调研、产品开发及工艺设计、生产预备、加工制造、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。 2)是驾驭生产过程的系统工程先进制造技术专门强调运算机技术、信息技术、传感技术、自动化技术、新材料技术和现代系统治理技术在产品设计、制造和生产组织治理、销售及售后服务等方面的应用。它要不断吸取各种高新技术成果与传统制造技术相结合,使制造技术成为能驾驭生产过程的物质流、能量流和信息流的系统工程。 3)是面向全球竞争的技术随着全球市场的形成,使得市场竞争变得越来越猛烈,先进制造技术正是为适应这种猛烈的市场竞争而显现的。因此,一个国家的先进制造技术,它的主体应该具有世界先进水平,应能支持该国制造业在全球市场的竞争力 2 先进制造技术的组成 先进制造技术是为了适应时代要求提高竞争能力,对制造技术不断优化和推陈出新而形

先进制造技术的现状和发展趋势

先进制造技术的现状和发展趋势

摘要近年来, 制造业出现了世界范围的研究并采用“先进制造技术”的浪潮,先进制造技术已成为当代国际间的科技竞争的重点。本文论述了先进制造技术的发展现状与发展趋势,指出:信息化、精密化、集成化、柔性化、动态化、虚拟化、智能化、绿色化将是未来制造技术的必然发展方向。 1.先进制造技术简介 1.1先进制造技术的定义 先进制造技术AMT(advanced manufacturing technology)是制造业不断吸收机械、电子、信息(计算机与通信、控制理论、人工智能等)、能源及现代系统管理等方面的成果,并将其综合应用于产品设计、制造、检测、管理、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,提高对动态多变的产品市场的适应能力和竞争能力的制造技术的总称。它集成了现代科学技术和工业创新的成果,充分利用了信息技术,使制造技术提高到新的高度。先进制造技术是不断利用新技术逐步发展和完善的技术,因而它具有动态性和相对性。先进制造技术以提高企业竞争能力为目标,应用于产品的设计、加工制造、使用维修、甚至回收再生的整个制造过程,强调优质、高效、清洁、灵活生产,体现了环境保护与可持续发展和制造的柔性化。 1.2 先进制造技术的内涵和技术构成 先进制造技术的技术构成可以分为以提高生产效率和快速响应市场需求为 目的的技术构成和以满足特种需求为目的的技术构成。 以提高生产效率和快速响应市场需求为目的的技术构成强调制造系统与制 造过程的柔性化、集成化和智能化。包括: (1) 系统理论与技术(着重制造系统组织优化与运行优化,以提高制造系统的整体柔性与效率) 。 (2) 制造过程的单元技术(着重制造过程的优化,以提高单元的效率与精 度) 。系统理论与技术涉及范围包括:CIMS、敏捷制造、精益生产、智能制造等。制造过程单元技术涉及的范围包括:设计理论与方法、并行工程、系统优化、运行、控制、管理、决策与自组织技术、虚拟制造技术、制造过程智能检测、信息处理、状态检测、补偿与控制、制造设备的自诊断与自修复、智能机器人技术、

人工智能行业发展前景展望及市场规模预测

一、人工智能的内涵及分类 (一)人工智能的内涵 人工智能(Artificial Intelligence,简称AI)是研究人类智能活动的规律,构造具有一定智能的人工系统,研究如何让计算机去完成以往需要人的智力才能胜任的工作,也就是研究如何应用计算机的软硬件来模拟人类某些智能行为的基本理论、方法和技术。人工智能是计算机学科的一个分支,既被称为20世纪世界三大尖端科技之一(空间技术、能源技术、人工智能),也被认为是21世纪三大尖端技术之一(基因工程、纳米科学、人工智能)。人工智能被发达国家视为人类的最后科学尖端,科研领域皇冠上的明珠。 (二)人工智能的分类 人工智能的概念很宽泛,按照人工智能的实力可分为三大类: 1、弱人工智能:在特定领域等同或者超过人类智能或效率的机器智能。 2、强人工智能:各方面都能和人类比肩的人工智能。 3、超人工智能:在包括科学创新、通识和社交技能等各个领域都超越人类的人工智能。 人工智能的革命就是从弱人工智能,通过强人工智能,最终达到超人工智能的过程。目前人类已经掌握弱人工智能,生活中弱人工智能无处不在,比如Siri、垃圾邮件过滤器、谷歌翻译、电商网站上的商品推送、谷歌无人驾驶汽车等等。 人脑与电脑的最大差别在于,一些我们认为困难的事情,如微积分、金融市场策略、翻译等,对于电脑来说都十分容易;但一些人类认为容易的事情,如视觉、动态、移动、直觉,对于电脑来说却是十分困难。而要达到人类级别的智能,电脑必须要理解更高深的东西,比如微小的脸部表情变化,以为为什么喜欢这个而不喜欢那个,要达到这样的水平首先在硬件方便要增加电脑处理速度,其次在软件方面要让电脑变得智能。 美国发明家、未来学家Kurzweil估算出人脑的运算能力是10^16 cps(calculations per second,每秒计算次数,描述运算能力的单位),即1亿亿次计算每秒。现在世界上最快的超级计算机,中国的天河二号,运行能力已达到3.4亿亿次,已经超过人脑,但由于其成本高、规模大、功耗高,使其并不能够被商业及广泛运用。Kurzweil认为考虑电脑发展程度的标杆是看1000美元能买到多少cps,当1000美元能买到人脑级别的1亿亿运算能力的时候,强人工智能就成为生活的一部分。而目前1000美元能买到10万亿cps(人脑的千分之一),根据加速回报定律,科技的进步将呈指数型增长,按照这个速度,到2025年1000美元就可以买到和人脑运算速度抗衡的电脑了。 二、人工智能的产业链分析 从发展路径及阶段上看,实现人工智能需经历三个阶段:计算智能(能存会算)、感知智能(能听会说、能看会认)和认知智能(能理解会思考)。

先进制造技术的应用与发展剖析

毕业设计论文 作者学号 系部机电学院 专业机电一体化技术 题目先进制造技术的应用与发展 指导教师 评阅教师 完成时间:2014 年4月26 日

毕业设计(论文)中文摘要

目录 1 绪论 (4) 1.1先进制造技术的概述 (4) 2 先进制造技术的现状 (5) 3 先进制造技术的应用 (6) 4 先进制造技术的应用举例 (7) 4.1在产品制造过程与工艺技术中的应用 (7) 5 先进制造技术发展展望 (8) 6 计算机集成制造系统 (10) 6.1 CIMS 系统的功能组成 (11) 6.2 CIMS 系统的技术优势分析 (11) 6.2.1保障和提高了新产品开发的质量 (11) 6.2.2 缩短了新产品的上市周期 (12) 7 加工技术 (12) 7.1 超精密加工的技术范畴 (12) 7.2 超精密加工的关键技术 (13) 7.2.1 主轴 (13) 7.2.2 直线导轨 (13) 7.2.3 传动系统 (14) 7.3数控技术(Numerical Control(NC)) (14) 7.3.1 数控技术是应用制造技术的基础和核心 (15) 7.3.2数控技术的推广应用给机械制造业带来了重大变革 (15) 结论 (16) 致谢 (16) 参考文献: (17)

1绪论 1.1先进制造技术的概述 先进制造技术(Advanced Manufacturing Technology),人们往往用AMT 来概括由于微电子技术、自动化技术、信息技术等给传统制造技术带来的种种变化与新型系统。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。AMT是制造业企业取得竞争优势的必要条件之一,但并非充分条件,其优势还有赖于能充分发挥技术威力的组织管理,有赖于技术、管理和人力资源的有机协调和融合。先进制造技术在传统制造技术的基础上融合了计算机技术、信息技术、自动控制技术及现代管理理念等,所涉及的内容非常广泛,学科跨度大。本书围绕先进制造技术的各主题,系统地介绍了各先进制造技术的基本知识、关键技术及其在实际中的应用等。制造技术是使原材料成为人们所需产品而使用的一系列技术和装备的总称,是涵盖整个生产制造过程的各种技术的集成。从广义来讲,它包括设计技术、加工制造技术、管理技术等三大类。其中设计技术是指开发、设计产品的方法;加工制造技术是指将原材料加工成所设计产品而采用的生产设备及方法;管理技术是指如何将产品生产制造所需的物料、设备、人力、资金、能源、信息等资源有效地组织起来,达到生产目的的方法。 具体地说, 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。与传统的制造技术相比, 当代的先进制造技术以其高效率、高品质和对于市场变化的快速响应能力为主要特征。先进制造技术是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

(完整版)先进制造技术习题答案

第一章制造业与先进制造技术 1-1 叙述制造、制造系统、制造业、制造技术等概念,比较广义制造与狭义制造的概念。 制造:把原材料加工成适用的产品。 制造系统:制造过程及其所涉及的硬件、软件和人员组成的一个将制造资源转变为产品(含半成品)的有机整体,称为制造系统。制造系统还有以下三方面的定义:制造系统的结构定义;制造系统的功能定义;制造系统的过程定义。 制造业:是将制造资源(物料、能源、设备、工具、资金、技术、信息和人力等),通过制造过程,转化为可供人们使用与利用的工业品与生活消费品的行业。它涉及到国民经济的许多部门,是国民经济和综合国力的支柱产业。 制造技术:是完成制造活动所需的一切手段的总和,制造技术已成为一个涵盖整个生产过程、跨多个学科、高度集成的高新技术。 狭义制造是产品的机械工艺过程或机械加工过程。广义制造与狭义制造相比,制造的概念和内涵在范围和过程两方面大大拓展。在范围方面,制造涉及的工业领域远非局限于机械制造,而是涉及机械、电子、化工、轻工、食品、军工等国民经济的大量行业。在过程发面,广义制造不仅指集体的工艺过程,而是指包括市场分析、产品设计、计划控制、生产工艺过程、装配检验、销售服务和管理等产品整个生命周期的全过程。 1-2 试简述制造技术的发展历程。 制造技术的发展是由社会、政治、经济等多方面因素决定的。纵观近两百年制造业的发展历程,影响其发展最主要的因素是技术的推动及市场的牵引。人类科学技术的每次革命,必然引起制造技术的不断发展,也推动了制造业的发展。另一方面,随着人类的不断进步,人类的需求不断变化,因而从另一方面推动了制造业的不断发展,促进了制造技术的不断进步。 两百年来,在市场需求不断变化的驱动下,制造业的生产规模沿着“少品种大批量的规模生产——多品种小批量生产——个性化弹性批量生产;在科技高速发展的推动下,制造业的资源配置沿着“劳动密集——设备与资金密集——信息密集——知识密集”的方向发展,与之相适应,制造业的资源配置沿着“手工——机械化——单机自动化——刚性流水自动化——柔性自动化——智能自动化”的方向发展。制造技术则从机械化——机电—一体化与自动化——网络化与智能化发展。在组织管理方式上,从集中、固定的组织管理方式——分布、自治的管理——协同、创新的组织管理发展;在生产管理方式上,从面向库存——面向订单——面向市场与顾客发展;与资源环境的关系上,从利用资源、破坏环境——节约资源、关心环境——主动更新资源和美化环境发展。 1-3试简述机床发展历史及其各个阶段机床的技术特点。 1-4 论述制造业在国民经济中的地位与作用如何? 它涉及到国民经济的许多部门,是国民经济和综合国力的支柱产业。在知识经济条件下,制造业是参与市场竞争的主体,它始终是国民经济的支柱产业。 1-5分析制造业在新世纪所面临的机遇与挑战及发展趋势。 人类进入21世纪后,社会与政治环境、市场需求、技术创新预示着制造业人类进入将发生巨大变化。美国国家科学研究委员会工程技术委员会、制造与工程设计院“制造业挑战展望委员会”对2020年制造业所面员会对临的形势,提出了六大挑战:快速响应市场能力的挑战——全部制造环节并行实现;打破传统经营面临的组织、地域及时间壁垒的挑战——技术资源的集成;信息时代的挑战——信息向知识的转变;日益增长的环保压力的挑战——

电子封装的现状及发展趋势

现代电子信息技术飞速发展,电子产品向小型化、便携化、多功能化方向发展.电子封装材料和技术使电子器件最终成为有功能的产品.现已研发出多种新型封装材料、技术和工艺.电子封装正在与电子设计和制造一起,共同推动着信息化社会的发展 一.电子封装材料现状 近年来,封装材料的发展一直呈现快速增长的态势.电子封装材料用于承载电子元器件及其连接线路,并具有良好的电绝缘性.封装对芯片具有机械支撑和环境保护作用,对器件和电路的热性能和可靠性起着重要作用.理想的电子封装材料必须满足以下基本要求: 1)高热导率,低介电常数、低介电损耗,有较好的高频、高功率性能; 2)热膨胀系数(CTE)与Si或GaAs芯片匹配,避免芯片的热应力损坏;3)有足够的强度、刚度,对芯片起到支撑和保护的作用; 4)成本尽可能低,满足大规模商业化应用的要求;5)密度尽可能小(主要指航空航天和移动通信设备),并具有电磁屏蔽和射频屏蔽的特性。电子封装材料主要包括基板、布线、框架、层间介质和密封材料. 基板 高电阻率、高热导率和低介电常数是集成电路对封装用基片的最基本要求,同时还应与硅片具有良好的热匹配、易成型、高表面平整度、易金属化、易加工、低成本并具有一定的机械性能电子封装基片材料的种类很多,包括:陶瓷、环氧玻璃、金刚石、金属及金属基复合材料等. 陶瓷

陶瓷是电子封装中常用的一种基片材料,具有较高的绝缘性能和优异的高频特性,同时线膨胀系数与电子元器件非常相近,化学性能非常稳定且热导率高随着美国、日本等发达国家相继研究并推出叠片多层陶瓷基片,陶瓷基片成为当今世界上广泛应用的几种高技术陶瓷之一目前已投人使用的高导热陶瓷基片材料有A12q,AIN,SIC和B或)等. 环氧玻璃 环氧玻璃是进行引脚和塑料封装成本最低的一种,常用于单层、双层或多层印刷板,是一种由环氧树脂和玻璃纤维(基础材料)组成的复合材料.此种材料的力学性能良好,但导热性较差,电性能和线膨胀系数匹配一般.由于其价格低廉,因而在表面安装(SMT)中得到了广泛应用. 金刚石 天然金刚石具有作为半导体器件封装所必需的优良的性能,如高热导率(200W八m·K),25oC)、低介电常数、高电阻率(1016n·em)和击穿场强(1000kV/mm).从20世纪60年代起,在微电子界利用金刚石作为半导体器件封装基片,并将金刚石作为散热材料,应用于微波雪崩二极管、GeIMPATT(碰撞雪崩及渡越时间二极管)和激光器,提高了它们的输出功率.但是,受天然金刚石或高温高压下合成金刚石昂贵的价格和尺寸的限制,这种技术无法大规模推广. 金属基复合材料 为了解决单一金属作为电子封装基片材料的缺点,人们研究和开

先进制造技术的现状和发展趋势

浅谈先进制造技术现状和发展趋势 xxxx xxx xxxxxxxxx 先进制造技术不仅是衡量一个国家科技发展水平的重要标志,也是国际间科技竞争的重点。我国正处于工业化经济发展的关键时期,制造技术是我们的薄弱环节。只有跟上发展先进制造技术的世界潮流,将其放在战略优先地位,并以足够的力度予以实施,,进一步推进国企改革,推动建立强大的企业集团。推进技术创新,推动大型企业尽快建立技术开发中心,广泛吸引人才,在重大技术创新项目中实行产学研结合,才能尽快缩小同发达国家的差距, 销售及售后服务等方面的应用。它要不断吸收各种高新技术成果与传统制造技术相结合,使制造技术成为能驾驭生产过程的物质流、能量流和信息流的系统工程。 3)是面向全球竞争的技术随着全球市场的形成,使得市场竞争变得越来越激烈,先进制造技术正是为适应这种激烈的市场竞争而出现的。因此,一个国家的先进制造技术,它的主体应该具有世界先进水平,应能支持该国制造业在全球市场的竞争力 2 先进制造技术的组成 先进制造技术是为了适应时代要求提高竞争能力,对制造技术不断优化和推陈出新而形

成的。它是一个相对的,动态的概念。在不同发展水平的国家和同一国家的不同发展阶段,有不同的技术内涵和构成。从目前各国掌握的制造技术来看可分为四个领域的研究,它们横跨多个学科,并组成了一个有机整体: 2.1 现代设计技术 1)计算机辅助设计技术包括:有限元法,优化设计,计算机辅助设计技术,模糊智能CAD等。 2)性能优良设计基础技术包括:可靠性设计;安全性设计;动态分析与设计;断裂设 7)过程设备工况监测与控制。 2.4 系统管理技术 1)先进制造生产模式; 2)集成管理技术;3)生产组织方法。 3先进制造技术的国内外现状 3.1国外先进制造技术现状 在制造业自动化发展方面, 发达国家机械制造技术已经达到相当水平, 实现了机械制

全球人工智能产业发展和趋势(下)试卷

一、单选题 1.AlphaZero训练()击败日本将棋程序。(3.0分) A.2小时 B.4小时 C.8小时 D.24小时 我的答案:D ×答错 2.《人工智能:未来决策的机遇与影响》,这是下列哪个国家发布的报告?( 3.0分) A.美国 B.日本 C.德国 D.英国 我的答案:D √答对 3.DQN在49种Atari视频/像素游戏中,()达到乃至超过人类职业选手的水平,以智商比喻,远超人类。(3.0分) A.9种 B.19种 C.29种 D.39种 我的答案:C √答对 4.Google Waymo于()10月在美国凤凰城Chandler镇100平方英里范围内,对500辆L4自动驾驶汽车进行社会公测,这是Waymo自动驾驶商业化落地的前奏。(3.0分) A.2014年 B.2015年 C.2016年 D.2017年 我的答案:D √答对 5.IBM超级电脑程序“深蓝”,于()击败了国际象棋大师加里·卡斯帕罗夫。(3.0分) A.1996年 B.1997年 C.1998年 D.1999年 我的答案:B √答对 6.智能音箱Echo是下列哪家企业推出的产品?(3.0分) A.亚马逊 B.百度 C.阿里巴巴 D.小米 我的答案:A √答对 7.邓志东教授预测,()是无人驾驶汽车元年。(3.0分) A.2020年 B.2021年 C.2022年 D.2023年

我的答案:B √答对 8.国务院是在哪一年印发《新一代人工智能发展规划》的?(3.0分) A.2015年 B.2016年 C.2017年 D.2018年 我的答案:C √答对 9.在人工智能速记领域,2016年10月17日,()的语音识别系统实现了5.9%的词错率。(3.0分) A.科大讯飞 B.惠普 C.英特尔 D.微软 我的答案:D ×答错 10.IBM的自动问答系统,于()2月在美国最受欢迎的智力竞答电视节目《危险边缘》中战胜了人类冠军。(3.0分) A.2011年 B.2012年 C.2013年 D.2014年 我的答案:A √答对 二、多选题 1.中国人工智能产业发展的短板包括()。(4.0分)) A.原始创新能力不足 B.投资界过于追求短线逐利 C.体制机制障碍 D.缺乏高端基础性研究人才和AI工程开发人才 我的答案:ABCD √答对 2.根据邓志东教授所讲,AlphaGo如何进行学习?(4.0分)) A.深度监督学习 B.深度强化学习 C.大数据 D.TPU 我的答案:AB ×答错 3.下列哪些行业未来可以通过人工智能实现自动化?( 4.0分)) A.传统制造业 B.长途运输 C./物流运输行业 D.翻译 我的答案:ABCD √答对 4.智能音箱Echo基于语音助手Alexa可以实现()、外卖预定等服务。(4.0分)) A.音乐播放 B.新闻搜索

智能制造发展规划(2016年-2020年)

智能制造发展规划(2016-2020年) 智能制造是基于新一代信息通信技术与先进制造技术深度融合,贯穿于设计、生产、管理、服务等制造活动的各个环节,具有自感知、自学习、自决策、自执行、自适应等功能的新型生产方式。加快发展智能制造,是培育我国经济增长新动能的必由之路,是抢占未来经济和科技发展制高点的战略选择,对于推动我国制造业供给侧结构性改革,打造我国制造业竞争新优势,实现制造强国具有重要战略意义。 根据《中华人民共和国国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》《中国制造2025》和《国务院关于深化制造业与互联网融合发展的指导意见》,编制本规划。 一、发展现状和形势 全球新一轮科技革命和产业变革加紧孕育兴起,与我国制造业转型升级形成历史性交汇。智能制造在全球范围内快速发展,已成为制造业重要发展趋势,对产业发展和分工格局带来深刻影响,推动形成新的生产方式、产业形态、商业模式。发达国家实施“再工业化”战略,不断推出发展智能制造的新举措,通过政府、行业组织、企业等协同推进,积极培育制造业未来竞争优势。

经过几十年的快速发展,我国制造业规模跃居世界第一位,建立起门类齐全、独立完整的制造体系,但与先进国家相比,大而不强的问题突出。随着我国经济发展进入新常态,经济增速换挡、结构调整阵痛、增长动能转换等相互交织,长期以来主要依靠资源要素投入、规模扩张的粗放型发展模式难以为继。加快发展智能制造,对于推进我国制造业供给侧结构性改革,培育经济增长新动能,构建新型制造体系,促进制造业向中高端迈进、实现制造强国具有重要意义。 随着新一代信息技术和制造业的深度融合,我国智能制造发展取得明显成效,以高档数控机床、工业机器人、智能仪器仪表为代表的关键技术装备取得积极进展;智能制造装备和先进工艺在重点行业不断普及,离散型行业制造装备的数字化、网络化、智能化步伐加快,流程型行业过程控制和制造执行系统全面普及,关键工艺流程数控化率大大提高;在典型行业不断探索、逐步形成了一些可复制推广的智能制造新模式,为深入推进智能制造初步奠定了一定的基础。但目前我国制造业尚处于机械化、电气化、自动化、数字化并存,不同地区、不同行业、不同企业发展不平衡的阶段。发展智能制造面临关键共性技术和核心装备受制于人,智能制造标准/软件/网络/信息安全基础薄弱,智能制造新模式成熟度不高,系统整体解决方案供给能力不足,缺乏国际性的行业巨头企业和跨界融合的智能制造人才等突出问题。相对工

先进封装技术WLCSP和SiP的发展现状和趋势

先进封装技术WLCSP和SiP的发展现状和趋势 关于先进封装工艺的话题从未间断,随着移动电子产品趋向轻巧、多功能、低功耗发展,高阶封装技术也开始朝着两大板块演进,一个是以晶圆级芯片封装WLCSP (Fan-In WLP、Fan-out WLP等)为首,功能指向在更小的封装面积下容纳更多的引脚数;另一板块是系统级芯片封装(SiP),功能指向封装整合多种功能芯片于一体,压缩模块体积,提升芯片系统整体功能性和灵活性。 图1:主要封装形式演进 Source:拓璞产业研究所整理,2016.9 WLCSP:晶圆级芯片封装(Wafer Level Chip Scale Package)也叫WLP。与传统封装工艺相反,WLP是先封装完后再切割,因此切完后芯片的尺寸几乎等于原来晶粒的大小,相比传统封装工艺,单颗芯片封装尺寸得到了有效控制。 如何在更小的尺寸芯片上容纳更多的引脚数目?WLP技术利用重分布层(RDL)可以直接将芯片与PCB做连接,这样就省去了传统封装DA(Die attach)段的工艺,不仅省去了DA工艺的成本,还降低了整颗封装颗粒的尺寸与厚度,同时也绕过DA工艺对良率造成的诸多影响。 起初,Fan-In WLP单位面积的引脚数相对于传统封装(如FC BGA)有所提升,但植球作业也仅限于芯片尺寸范围内,当芯片面积缩小的同时,芯片可容纳的引脚数反而减少,在这个问题的节点上,Fan-out WLP诞生,实现在芯片范围外充分利用RDL做连接,以此获取更多的引脚数。 图2:从传统封装至倒装封装及晶圆级封装结构变化示意图 Source:拓璞产业研究所整理,2016.9 SiP:将不同功能的裸芯片通过整合封装的方式,形成一个集多种功能于一体的芯片组,有效地突破了SoC(从设计端着手,将不同功能的解决方案集成与一颗裸芯片中)在整合

我国先进制造技术发展现状

我国先进制造技术发展现状 摘要:先进的机械制造业是国民经济的支柱产业,关系到一个国家的综合国力。现代制造业已发生了巨大的变化,特别是由于中国有着巨大的市场潜力和劳动力资源,我国正日益成为全世界机械制造业的中心。随着经济全球化和金融危机的影响,与发达国家相比,我国机械制造业已处于很落后的局面,正陷入难以可持续发展的困境。本文基于对我国机械制造技术发展现状的阐述,结合当前机械制造技术的特点,提出了我国机械制造技术的发展方向。 关键词:先进制造技术、特点、趋势 1 先进制造技术 1.1 基本定义 先进制造技术(Advanced Manufactuing Technology),人们往往用AMT来概括由于微电子技术、自动化技术、信息技术等给传统制造技术带来的种种变化与新型系统。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。AMT是制造业企业取得竞争优势的必要条件之一,但并非充分条件,其优势还有赖于能充分发挥技术威力的组织管理,有赖于技术、管理和人力资源的有机协调和融合。 1.2 主要技术 这是制造技术的核心,它包括两个基本部分:有关产品设计技术和工艺技术。 1.2.1面向制造的设计技术群 面向制造的设计技术群系指用于生产准备(制造准备)的工具群和技术群。设计技术对新产品开发生产费用、产品质量以及新产品上市时间都有很大影响。产品和制造工艺的设计可以采用一系列工具,例如计算机辅助设计(CAD)以及工艺过程建模和仿真等,生产设施、装备和工具,甚至整个制造企业都可以采用先进技术更有效地进行设计。近几年发展起来的产品和工艺的并行设计具有双重目的,一是缩短新产品上市的周期,二是可以将生产过程中产生的废物减少到最低程度,使最终产品成为可回收、可再利用的,因此对实现面向保护环境的制造而言是必不可少的。 1.2.2制造工艺技术群(加工和装配技术群)

先进制造技术的发展现状

我国先进制造技术发展现状和发展趋势 简述 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。我国正处于经济发展的关键时期,制造技术是我们的薄弱环节。只有跟上先进制造技术的世界潮流,将其放在战略优先地位,并以足够的力度予以实施,才能尽快缩小与发达国家的差距,才能在激烈的市场竞争中立于不败之地 机械制造业是国民经济的基础产业,是国民经济发展的支柱产业,而国民经济的迅速发展,很大程度上取决于机械制造技术水平的高低和发展速度。近年来随着我国社会经济水平的发展,人们对产品的要求多样化、个性化、快捷化,促使先进的制造技术在我国得到了快速发展,但与发达国家相比,我国的制造技术无论是在管理、设计,还是在制造工艺、自动化技术等方面均与国外发达国家存在阶段性差距。为缩短与先进国家的差距,提高我国产品的加工质量和效率,丰富加工品种种类,增强产品在市场的竞争力,必须要大力发展先进制造技术。 一、先进制造技术的特点 1.1 是面向21世纪的技术 由传统的制造技术发展起来的,既保持了过去制造技术中的有效要素,又要不断吸收各种高新技术成果,并渗透到产品生产的所有领域及其全部过程。先进制造技术与现代高新技术相结合而产生了一个完整的技术群,它是具有明确范畴的新的技术领域,是面向21世纪的技术。 1.2 是面向工业应用的技术 先进制造技术并不限于制造过程本身,它涉及到产品从市场调研、产品开发及工艺设计、生产准备、加工制造、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。先进制造技术的应用特别注意产生最好的实际效果,其目标是为了提高企业竞争和促进国家经济和综合实力的增长。目的是要提高制造业的综合经济效益和社会效益。 1.3 是驾驭生产过程的系统工程 先进制造技术特别强调计算机技术、信息技术、传感技术、自动化技术、新材料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、销售及售后服务等方面的应用。它要不断吸收各种高新技术成果与传统制造技术相结合。使制造技术成为能驾驭生产过程的物质流、能量流和信息流的系统工程。 1.4 是面向全球竞争的技术 20世纪80年代以来,市场的全球化有了进一步的发展,发达国家通过金融、经济、科技

封装技术发展趋势

微电子封装技术发展趋势 电子产品正朝着便携式、小型化、网络化和多媒体化方向发展,这种市场需求对电路组装技术提出了相应的要求,单位体积信息的提高(高密度)和单位时间处理速度的提高(高速化)成为促进微电子封装技术发展的重要因素。 片式元件:小型化、高性能 片式元件是应用最早、产量最大的表面组装元件。它主要有以厚薄膜工艺制造的片式电阻器和以多层厚膜共烧工艺制造的片式独石电容器,这是开发和应用最早和最广泛的片式元件。 随着工业和消费类电子产品市场对电子设备小型化、高性能、高可靠性、安全性和电磁兼容性的需求,对电子电路性能不断地提出新的要求,片式元件进一步向小型化、多层化、大容量化、耐高压、集成化和高性能化方向发展。在铝电解电容和钽电解电容片式化后,现在高Q 值、耐高温、低失真的高性能MLCC已投放市场;介质厚度为10um的电容器已商品化,层数高达100层之多;出现了片式多层压敏和热敏电阻,片式多层电感器,片式多层扼流线圈,片式多层变压器和各种片式多层复合元件;在小型化方面,规格尺寸从3216→2125→1608→1005发展,目前最新出现的是0603(长0.6mm,宽0.3mm),体积缩小为原来的0.88%。 集成化是片式元件未来的另一个发展趋势,它能减少组装焊点数目和提高组装密度,集成化的元件可使Si效率(芯片面积/基板面积)达到80%以上,并能有效地提高电路性能。由于不在电路板上安装大量的分立元件,从而可极大地解决焊点失效引起的问题。 芯片封装技术:追随IC的发展而发展 数十年来,芯片封装技术一直追随着IC的发展而发展,一代IC就有相应一代的封装技术相配合,而SMT的发展,更加促进芯片封装技术不断达到新的水平。 六七十年代的中、小规模IC,曾大量使用TO型封装,后来又开发出DIP、PDIP,并成为这个时期的主导产品形式。八十年代出现了SMT,相应的IC封装形式开发出适于表面贴装短引线或无引线的LCCC、PLCC、SOP等结构。在此基础上,经十多年研制开发的QFP 不但解决了LSI的封装问题,而且适于使用SMT在PCB或其他基板上表面贴装,使QFP终于成为SMT主导电子产品并延续至今。为了适应电路组装密度的进一步提高,QFP的引脚间距目前已从1.27mm发展到了0.3mm 。由于引脚间距不断缩小,I/O数不断增加,封装体积也不断加

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