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1.1 現代制造技術的內涵

1.1.1 現代制造技術的定義

現代制造技術是傳統制造技術、信息技術、計算機技術,以及自動化技術與管理科學等多學科先進技術的綜合,并應用于制造工程上所形成的一個學科體系。目前,對現代制造技術還沒有一個明確的、一致公認的定義。一般認為:現代制造技術是指制造業不斷吸收機械工程技術、電子信息技術(包括微電子、光電子、計算機軟硬件、現代通信技術)、自動化技術生產設備、材料、能源及現代管理等方面的成果,并將其綜合應用于產品設計、制造、檢測、管理和售后服務,以及對報廢產品的回收處理這樣一個制造全過程;實現優質、高效、低耗、清潔和靈活生產,提高對動態、多變市場的適應能力和競爭能力,并取得理想的技術經濟效果的制造技術的總稱。可以說,“信息技術+傳統制造技術的發展+現代管理技術=現代制造技術”。

1.1.2 現代制造技術的內涵及其組成技術

現代制造技術是制造業為了提高競爭力以適應時代要求,對制造技術不斷優化及推陳出新而形成的高新技術群。在不同的國家,或者不同的發展階段,現代制造技術的內容及組成并不相同。美國機械科學研究院(AMST)提出了一個由多層次技術群構成的體系(圖1-1)。該體系強調現代制造技術從基礎制造技術、新型制造單元技術到現代制造集成技術的發展過程。

圖1-1 先進制造技術的內涵、層次及其技術構成

1.基礎技術

過去生產中大量采用的經濟適用的工藝技術,包括鑄造、鍛造、焊接、熱處理、表面保護、機械加工等傳統方法,隨著技術的進步,經過優化而形成了優質、高效、節能、少(無)污染的基礎制造技術,構成了現代制造技術的核心和第一層次。這些基礎技術包括精密下料、精密成形、精密加工、精密測量、毛坯強韌化、少(無)氧化熱處理、氣體保護焊及埋弧焊、功能性防護涂層等。

2.新型制造單元技術

在市場需求及新興產業的帶動下,制造技術與電子、信息、新材料、新能源、環境科學、系統工程、現代管理等高新技術結合而形成了嶄新的制造單元技術。如制造業自動化單元技術、極限加工技術、質量與可靠性技術、系統管理技術、現代設計基礎與方法、清潔生產技術、新材料成形與加工技術、激光與高密度能源加工技術、工藝模擬及設計優化技術等,構成了現代制造技術的第二層次。

3.現代制造集成技術

它是應用信息、計算機和系統管理技術對上述兩個層次技術進行局部或系統集成而形成的現代制造技術的高級階段。如柔性制造系統(FMS)、計算機集成制造系統(CIMS)、智能制造系統(IMS)等。

以上三個層次都是現代制造技術的組成部分,但其中每一層次都不等于現代制造技術的全部。這種體系結構強調了現代制造技術從基礎制造技術、新型制造單元技術到現代制造集成技術的發展過程。這個過程也正是現代制造技術在新型產業及市場需求的帶動之下,在各種高新技術的推動下的發展過程。

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