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先进制造技术的分类汇编(三篇)

发布时间:2023-10-09 15:04:18

绪论:一篇引人入胜的先进制造技术的分类,需要建立在充分的资料搜集和文献研究之上。搜杂志网为您汇编了三篇范文,供您参考和学习。

先进制造技术的分类

篇1

中图分类号:TM933.4 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)10-0215-01

科学技术是我国当前社会、经济发展的第一生产力,同样适用于抽油机制造行业的发展。随着科学技术水平的不断提高,新工艺、新技术在抽油机制造行业中也具有至关重要的地位,属未来抽油机制造行业发展的主要趋势。随着我国对先进制造技术的深入研究,相关研究成果也日渐成熟。本文就在以分析当前抽油机制造技术发展现状的基础上,对其在抽油机制造行业中的发展应用展开探讨。

一、我国抽油机制造行业当前发展现状分析

就从当前世界范围看来,我国属世界上排名地位仅次于美国的第二大能源消耗国家,且随着我国社会经济的不断发展,对各项能源的需求量也愈来愈大,尤其是原油的消耗量不断增加。但是,如若仅从我国当前能源利用的生产现状来看,根本无法满足我国社会市场的发展需要,不仅如此,石油的大量进口也与我国国情发展严重不符。无论是从哪一个方面来看,这都对我国的发展带来极大阻碍,导致我国经济发展面临重重阻挠。而我国当前面临最关键的问题就是如何面对能源的挑战。基于此,在以我国当前发展现状为前提条件下,不仅应该着重提高我国的石油生产量,同时还需做到节能减排,实现我国能源可利用率的提高,特别是企业对资源的利用率,必须要进一步提高。

依据我国大量实践资料与研究表明,当前抽油机在油田工作中具有极高的耗电量,最高可超过油田耗电总量的40%左右,而抽油机可利用的有效电能仅占实际耗电的1/3左右,就此,如何控制抽油机能耗消耗,实现其工作效率的提高,对我国未来的发展也是相当大的一个挑战。在这种情况下,我们就必须要将先进的制造技术应用到抽油机制造行业中去,以期借助先进制造技术的优势,促进抽油机工作效率的提高,增加原油产量。

总之,为节省抽油机的能耗消耗,我们通过在抽油机制造行业中采用改革抽油机基本结构、减少抽油机总体用钢量等方法,取得较好效果。当前得到普遍应用的包括双驴头型抽油机以及下偏杠铃型抽油机等等。

二、先进制造技术的特点分析

先进制造技术与传统的制造技术比较,存在诸多优点,具体包括以下几个方面:

第一,先进制造技术重视在制造过程中的组成以及对管理合理化的更新方面,它属于由硬件、软件以及人组成的系统集成。

第二,先进制造技术的根本目标是为实现并提高制造业的低能耗、高效率、清洁以及灵活生产,实现上述目标可进一步提高制造业的市场竞争力及应变能力。

第三,先进制造技术除了对制造工艺的应用之外,在整个制造业的运作过程中都有应用体现,例如从初期的市场分析,产品的设计以及加工,直至后期的产品服务于维修等各个阶段,都可以将先进制造技术应用其中。

第四,先进制造基础除了包括物质流与能量流外,还包括信息流及知识流,也就是说其属于将人、信息、管理与技术集为一体的四维集成应用,这也属于先进制造技术的一个重要特点。

在我国国民经济高速发展的同时,钢材料的价格在近些年来也突飞猛涨,有些企业虽然在此过程中不乏缺少对抽油机的改革创新,但却并未获得较好效果。究其原因,我国当前还并未形成与抽油机改进制造相关的完整理论体系,这也就无法实现对抽油机的改革创新提供可靠的理论依据,同时,这也与我国发展制造水平存在着密不可分的关系。就我国当先对抽油机的改革来说,主要是集中在引进设计或者是引进改进这两点,设计层次并不高,而就国外已经较为成熟的抽油机设计来看,其出发点在于对抽油机制造原理、结构设计以及使用等多方面、深入角度的剖析,在借助先进制造技术的条件下,实现抽油机的高效性与节能性。这也告诉我们,如果想要实现我国抽油机的发展,应积极、主动探索国外成熟技术,将新的、成型原理引入到抽油机制造行业中。

三、先进制造技术在抽油机制造行业中的应用

就结合我国当前抽油机制造行业的发展特点来看,应积极对国外先进的制造技术进行探索,加以借鉴,引进国外成熟的抽油机制造技术原理,将其在符合我国抽油机制造行业的前提条件下实现有效应用与完善。随着我国机床业以及装备业的高速发展,与当前高素质人才相结合来看,我国其实已经具备了设计、制造先进制造技术的基本实力,在此基础上,充分结合人才资源与先进制造技术的发展,继而提升我国抽油机制造行业的发展水平,促进产品技术实力的提高。我国大部分抽油机制造行业其实都存在属于自己的研发网络,且将CAPP、CAD等计算机辅助技术应用其中,已经为先进制造技术的发展奠定了坚实基础。针对于此,与现有技术充分结合,积极推动先进制造技术在抽油机制造行业中的应用,建立与完善抽油机虚拟样机,在以虚拟样机为基本前提下,进行对我国抽油机工作情况的探讨,可以实现对抽油机可靠性能及基本使用性能的深入分析,继而发现其中不足之处,总结后采取相应对策进行完善。

结束语

当前正是我国抽油机制造行业发展的关键时期,无论是对先进制造技术的发展还是我国社会经济的发展都具有至关重要的影响,属我国未来发展面临的一项重要难关。针对于此,我们应紧抓机遇,进一步促进我国抽油机制造业的快速发展,积极提倡并实现先进制造技术的应用,借鉴国外成熟经验,提升我国抽油机制造能力,争取尽量与国外先进的制造技术水平持平,确保在竞争日愈激烈的国际市场中可以占得一席之地。

参考文献:

[1] 李亚双,史建英,刘乾义等.异五型抽油机节能再制造技术研究与应用[J].新疆石油天然气,2014,10(2):84-86.

篇2

中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2013)05(a)-0037-02

先进制造技术是制造业为了适应现代生产环境以及市场动态变化,在传统制造技术基础上通过不断吸收科学技术最新成果而逐渐发展起来的一个新兴技术群,包括现代设计技术、先进制造工艺技术、制造系统综合自动化技术和现代管理技术。机械类本科专业开设先进制造技术课程,可以大大拓宽学生专业视野,掌握制造技术最新发展,以适应现代制造企业对人才的需求,其重要性日趋显著。然而,由于全球高新技术的高速发展以及先进技术的庞大信息量,决定了本课程教学实施的难度。传统的以教师为主、学生为客的教学模式,教师要全面了解先进制造技术的最新动态,往往心有余而力不足,学生被动接受教学内容,学习积极性往往不高。而且,先进制造技术发展日新月异,培养学生获取制造技术最新发展的能力显得更为重要。自主学习是与传统的接受性学习相对应的一种现代学习模式,通过课程网站学习先进制造技术课程的教学基本内容,通过自主讲座,培养学生获取制造技术最新发展的能力,为日后推广先进制造技术,提高我国机械制造技术水平奠定基础。

1 先进制造技术课程的特点

(1)内容综合性。先进制造技术是一门交叉学科,涉及众多学科的知识内容,授课教师不可能对所有领域都进行过深入研究,采用多位教师授课的教学模式效果会好一点,但一般普通本科院校均不具备这样的条件。对于不是自己研究方向的内容,往往通过资料查阅和整理再灌输给学生,这样教学效果很难提高。

(2)教材滞后性。先进制造技术是一门前沿科学,教材内容与技术最新进展相比存在一定滞后性。因此,授课教师必须及时检索、查阅相关技术最新研究成果并补充到教学内容中,使学生能够掌握制造技术的最新知识。

(3)理论基础性。先进制造技术涉及众多学科的理论知识,如管理科学、电子科学、材料科学、信息科学等,这些课程机械类本科专业学生大多都未开设,先进制造技术课程教学学时有限,无法在规定时间内让学生掌握各种新技术的内涵与应用。

(4)技术先进性。先进制造技术作为制造领域的新兴技术群,在实际生产中应用往往还不广泛,作为应用性人才的普通本科院校学生,认为这些技术自己今后工作中大多都不会涉及,影响了学习的兴趣。

2 先进制造技术课程开展自主学习的必要性

自主学习是与传统的接受学习相对应的一种现代学习方式。以学生作为学习的主体,通过学生独立的分析、探索、实践、质疑、创造等方法来实现学习目标[1]。以自主学习作为先进制造技术课程主要教学模式的必要性是由课程的特点及教学目的决定的。

(1)先进制造技术覆盖面广,王隆太主编的《先进制造技术》教材涵盖了计算机辅助设计、优化设计、反求工程等6项现代设计技术;材料受迫成形工艺技术、超精密加工技术、高速加工技术等6项先进制造工艺技术,其中的材料受迫成形工艺技术又有10余项;制造系统综合自动化技术包括了机床数控技术、工业机器人和柔性制造技术:现代管理技术包括了物料需求计划、制造资源计划等6项技术。这些技术的基本原理各不相同,许多技术哲理深奥,理解和掌握都比较困难,往往需要单独开设一门课程才能讲清楚。以课堂教学方式,在一门少学时课程中要将众多技术的基本原理、关键技术、发展趋势等内容都讲清楚,是不现实的。

(2)机械类本科专业开设先进制造技术课程的主要目的在于拓宽学生专业视野,建立推广先进制造技术的意识。因此,让学生意识到先进制造技术对制造业的巨大推动作用以及知道如何获取制造技术最新发展比让学生了解单项技术的内涵与现状更加重要。由此可见,先进制造技术课程改革的方向不是“怎样使学生在有限的时间内学到更多知识?”而是“怎样使学生感受到先进制造技术的巨大威力,了解获取制造技术最新发展的途径”。

自主学习,学生可以按照自己的实际需要选择学习内容,突破了时间和空间的限制,通过自主讲座,培养学生获取制造技术最新发展的能力。因此,开展自主学习是先进制造技术课程的改革方向。

3 基于课程网站的自主学习

通过课程网站学习先进制造技术课程的教学基本内容。课程网站主要包括以下三部分内容:

(1)将先进制造技术课程的体系结构,各项技术的基本原理、关键技术、发展趋势等内容制成多媒体课件,供学生通过校园网教学平台浏览学习。课程网站应包括大量图片、动画、电影等多媒体资料,这些资料除了上网查询外,还可以通过参加相关学术会议、邀请专家讲学等方式获取。

(2)结合科研、生产实际,建立应用先进制造技术的典型案例库。教师结合本人承担的科研项目、为企业解决的生产难题,进行理论剖析,使学生感到直观具体,生动形象,印象深刻。

(3)建立国内外有关先进制造技术主要网站的链接。重点包括先进制造技术教学、论坛、期刊、公司网站等,方便学生全面了解和学习先进制造技术内容。

4 面向自主讲座的自主学习

给学生布置课外论文作业,让学生在给定范围内自由选题,通过作业对有关课题进行分析研究,发现问题并提出解决方案,能充分发挥学生的创新性思维。但课外论文是在下课后完成的,学生撰写论文时大多都不太认真,甚至抄袭他人,从而达不到教学目的。互主教学法[2]让学生参与课程的准备与讲授,调动了学生学习的主动性。因此,我们在布置课外论文作业后,安排了学生自主讲座教学环节。

面向自主讲座自主学习的具体方案为:根据先进制造技术的体系结构,把同学按照学号分为现代设计技术、先进制造工艺技术、制造系统综合自动化技术和现代管理技术四组。每位学生围绕专题收集资料,撰写论文,并做成PPT上台讲课,时间10~15分钟,讲完后老师点评,其他学生提问。每组学生讲课时另安排一组学生给他们实名打分,分A、B、C、D四级,规定各级打分比例原则上各占25%,根据打分结果确定论文作业成绩。

增加自主讲座教学环节,学生普遍加强了论文撰写的投入,取得良好的教学效果。考虑到大多数学生没有讲课经历,我们预先给出了讲课提纲,让学生针对某项先进制造技术的基本原理、关键技术、技术特点、应用条件等展开讨论,并选出学生优秀PPT课件作为样例,供下一届学生参考。

5 结语

先进制造技术覆盖面广,普通本科院校教学和实验资源又比较匮乏,以传统课堂讲授为主的教学模式,学生注意力难以持久。为此,我们只选取若干制造技术进行课堂讲授,其余教学内容均采用自主学习的教学模式。这样不但保证了课堂教学的效果,也培养了学生自主学习的能力,充分调动学生的能动性,达到较好的教学效果。

篇3

中图分类号:TU741 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2013)04(a)-0105-02

机械系统设计及制造技术是把机器看作具有特定功能的、相互间存在有机联系的统一体。机械系统设计从系统的观点来进行机器的设计,并从使用效果为终结点来制造,将会有利于机器设计及制造的创新性、多样化和综合最优化。

先进制造技术,简称AMT,即Advanced Manufacturing Technology,是美国于80年代提出。当时,各国制造业面临复杂多变的外部环境,传统的制造技术变得越来越不适应快速变化的环境,先进的制造技术,尤其是计算机技术和信息技术在制造业中广泛应用,美国根据本国制造业的挑战与机遇,为了加强其制造业的竞争能力和促进国民经济增长提出先进制造技术这一专有名词,一经提出,立即获得欧洲各国、日本及亚洲新兴工业化国家的响应。

先进制造技术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)、能源及现代化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,提高对动态多变的产品市场的适应能力和竞争能力的制造技术的总称。

对先进制造技术的研究可分为四大领域,分别是:现代设计技术,先进制造工艺,自动化技术,系统管理技术。

现代设计技术是根据产品功能要求和市场竞争(时间、质量、价格等)的需要,应用现代技术科学知识,经过设计人员创造性思维、规划和决策,制定可以用于制造的方案,并使方案付诸实施的技术。现代设计技术使产品设计建立在科学工作者的基础上。随着科学工作者技术落后的不断发展,其设计范畴也不断地扩大,从单纯的产品设计扩展到全寿命周期设计,包括考虑环境因素的绿色设计;在设计的组织方式上,从传统的顺序设计方式过渡到并行设计方式;在设计手段上,从传统的手工设计向现代化计算机辅助设计过渡。

先进制造工艺技术是先进制造技术的核心和基础。它是机械制造工艺不断变化和发展后所形成的制造工艺技术,包括了常规工艺经优化后的工艺,以及不断出现和发展的新型加工方法。其主要技术体系由先进成形加工技术、表面工程技术等技术构成及先进制造加工技术。在此重点提一下快速原型制造技术。快速原型/零件制造(Rapid Prototype/Part Manufacturing,简称RPM)技术是20世纪后期起源于美国,并很快发展起来的一种先进制造技术,RPM技术是近20年来制造技术领域的一次重大突破。RPM技术是综合利用CAD技术、数控技术、材料科学、机械工程、电子技术及激光技术的技术集成以实现从零件设计到三维实体原型制造一体化的系统技术。RPM技术采用(软件)离散/(材料)堆积的原理而制造零件通过离散获得堆积的顺序、路径、限制和方式,通过堆积材料“叠加”起来形成三维实体。离散/堆积的工作过程由CAD模型开始,先将CAD模型离散化,沿某一方向(常取Z向)切成许多层面,即分层(属信息处理过程),然后在分层信息控制下顺序加工各片层并层层结合,堆积出三维零件,该零件作为CAD模型的物理体现与之对应,此为物理过程。RPM技术中,物理堆积过程具体是通过采用粘结、熔结、聚合作用或化学反应等手段,逐层可选择地固化树脂、切割薄片、烧结粉末、材料熔覆或材料喷洒等方式来实现的,从而快速堆积制作出所要求形状的零件(或模型)。各种RPM技术的过程流都包括CAD模型建立、前处理(如生成STL文件格式,将模型分层切片)、快速原型过程(原型制作)和后处理(如去除支架、清理表面、固化处理)等四个步骤。快速成形原理如(图1)示所示。

RPM技术的内涵即其成形机理和工艺控制与传统成形方式有很大差别,主要表现在:RPM不是使用一般意义上的模具或刀具,而是利用光、热、电等物理手段(其中激光是经常应用的)实现材料的转移与堆积;原型是通过堆积不断增大,其力学性能不但取决于成形材料本身,而且与成形中所施加的能量大小及施加方式有密切关系;在成形工艺控制方面,需要对多个坐标进行精确的动态控制。能量在成形物理过程中是一个极为关键因素,在以往的去除成形(切削磨削加工)和受迫成形(铸造锻压)中,能量是被动地供给的,一般无须对加工能量进行精确的预测与控制,而在离散/堆积类型的RPM中,单元体(分层体)制造中能量是主动地供给的,需要准确地预测与控制,对成形中的能量形式、强度、分布、供给方式以及变化等进行有效的控制,从而经由单元体的制造而完成成形。

目前,国外有几种典型和较成熟的商品化RPM技术,如光固化立体成形,叠层实体制造,选择性激光烧结,熔融沉积成形,三维印刷工艺等。

快速成型技术即可用于产品的概念设计、功能测试等方面,又可直接用于工件设计、模具设计和制造等领域,RPM技术在汽车、电子、家电、医疗、航空航天、工艺品制作以及玩具等行业有着广泛的应用。快速成型技术应用于产品加工时不用刀具,不需要前期投入专门安装,在逆向工程(Reverse Engineering)中有着广泛的应用。快速成型制造技术可实现低成本、高生产率和短周期的生产特点。从设计和工艺的角度出发可以设计形状复杂的零件,无需受时间、成本、可制造性方面的限制。

RPM技术系统的设计过程是一个创造性过程,同时也是一个不断完善的反复过程。进行系统设计时必须遵循两个基本原则。

(1)目标集中原则:在一个时间阶段内思考和解决的问题不能太多,否则会干扰主要问题的解决。

(2)满足目标原则:要求所设计出的新系统能满足系统的目标要求,使所设计的系统达到预期的目的。

(图2)为系统设计步骤的框图,表示了系统设计的概要内容。

在系统设计完成之后,对于结构和内容比较复杂的系统,为了进一步确定它的可信程度,往往采用系统仿真技术,对系统的各组成结构的性质及其相互关系建立具有一定逻辑关系和数学性质的仿真模型,根据仿真模型对系统进行定量分析,以获得鉴定所需的信息。

制造自动化技术是先进制造技术的重要组成部分,主要是指制造系统开放式智能体系结构优化与调度理论、生产过程和设备自动化技术以及产品研究与开发过程自动化技术等。它包括数控技术、工业机器人、柔性制造系统、计算机集成制造系统、传感技术、自动检测及信号识别技术、过程设备工况监测与控制等。系统管理技术包括先进制造生产模式、集成管理技术、生产组织方法等。

随着机械制造技术的不断深入发展,将会越来越多的融入更高的人工智能技术,这需要我们机械制造从业者和研究者投入更多的心血和精力。

结语

先进制造技术对于机械制造来说是一种革命,这种变革所带来的效果是非常巨大的,比如,应用了先进制造技术可以使普通机床成为数控机床乃至加工中心;但先进制造技术还需充分利用计算机技术、传感技术和可控驱动元件特性,以实现机械系统的现代化、智能化和自动化。

参考文献

[1] 翁世修,吴振华.机械制造技术基础[M].上海:上海交通大学出版社,2012.

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