制造自动化技术[文字可编辑].ppt

制造自动化技术的研究现状 ? 4 ．制造系统的系统技术和集成技术已成为制造自 动化研究中热点问题 ? 近年来，在单元技术和专门技术 ( 如控制技术、计算机辅 助技术 ) 继续发展的同时， 制造系统中的集成技术和系统 技术的研究已成为制造自动化研究中的热点。 其中 集成 技术包括 制造系统中的 信息集成 和 功能集成技术 ( 如 CIMS) 、 过程集成技术 ( 如并行工程 CE) 、 企业间集成技术 ( 如敏捷制造 AM) 等： 系统技术包括制造系统分析技术、 制造系统建模技术、制造系统运筹技术、制造系统管理 技术和制造系统优化技术等等 。 制造自动化技术的研究现状 ? 5 ．更加注重制造自动化系统中人因作用的研究 ? 在过去一段时期，人们曾认为全盘自动化和无人化工厂或 车间是制造自动化发展的目标。随着实践的深入和一些无 人化工厂实施的失败，人们对无人化制造自动化问题进行 了 反思，并对于人在制造自动化系统中有着机器不可替 代的重要作用进行了重新认识。近年来，提出了 “人机一 体化制造系统”、 “以人为中心的制造系统”等新思想 ， 其内涵就是发挥人的核心作用，采用人机一体的技术路线， 将人作为系统结构中的有机组成部分，使人与机器处于优 化合作的地位，实现制造系统中人与机器一体化的人机集 成的决策机制， 以取得制造系统的最佳效益。 制造自动化技术的研究现状 ? 6 ．适应现代生产模式的制造环境的研究正在兴起 ? 当前， 并行工程 (Concurrent Engineering) 、 精益生产 (Lean Production) 、 敏捷制造 (Agile Manufacturing) 、虚 拟制造 (Virtual Manufacturing) 、 仿生制造 (Boinic Manufacturing) 和 绿色制造 (Green Manufacturing) 等现代 制造模式的提出和研究推动了制造自动化技术研究和应用 的发展，以适应现代制造模式应用的需要。围绕敏捷制造 这一 21 世纪占主导地位的制造模式的研究，主要包括敏捷 制造模式下的制造自动化系统体系结构、高效柔性制造系 统的建模与重构、制造能力测量、评价与控制和制造加工 过程的拟实制造等等。 制造自动化技术的研究现状 ? 7 ．底层加工系统的智能化和集成化研究越来越活跃 ? 如目前世界上 IMS 计划中，提出了 智能完备制造系统 HMS(Holonic Manufacturing System) 。 HMS 是由智能完备单 元复合而成，其底层设备具有开放、自律、合作、适应柔性、 可知、易集成和鲁棒性好等特性。另外，目前世界上刚刚出 现的 虚拟轴机床 ，变革了传统机床的工作原理，其性能上有 许多独特优势，特别是有利于实现：车间内各虚拟轴机床的 控制和集成。又如 快速原型制造 (Rapid Prototyping Manufacturing) 是一种有利于实现集成制造的新技术，近年来 的研究非常活跃。 我国在制造自动化技术方面发展进程 ? 我国第一条机械加工自动线于 1956 年投入使用，是 用于加工汽车发动机汽缸体端面孔的组合机床自动 线。 ? 1959 年建成的加工轴承内外环的自动线是我国第一 条加工环套类零件的自动线。 ? 而第一条加工轴类零件的自动线是 1969 年建成的加 工电动机转子轴自动线。 ? 1964 年到 1974 年，我国机床行业为第二汽车制造厂 ( 东风汽车集团公司 ) 提供了 57 条自动线和 8000 多台 自动化设备。 我国在制造自动化技术方面发展进程 ? 在 数控技术方面 ， 我国 1958 年研制成功数控立铣，至 1985 年 底，生产的数控品种已达 50 余种 。尽管如此，当时我国数控机 床存在着技术水平低、性能不稳定等问题，远远不能满足国内 用户的需求，每年国家要花费大量宝贵的外汇进口数控系统和 数控机床。然而可喜的是， 我国数控技术经过 1981 — 1985 年 技术引进、 1986 — 1990 年消化吸收和 1991 — 1995 年开发自主 版权的数控系统三个阶段的发展， 已建立起了两个具有自主版 权的数控平台，即以 PC 机为基础的总线式、模块化、开放型单 处理器平台和多处理器平台。开发出了四个具有自主版权的基 本系统：中华 I 型、蓝天 I 型、华中 I 型、航天 I 型，并在此基础上 开发了数控车床和加工中心六个典型系统及针对数控磨齿机、 齿轮机床、电加工机床、锻压机床、仿形机床、三坐标测量机 等特定功能要求的 16 种派生系列。这为实现我国数控机床的产 业化奠定了基础。 目前我国已形成了年产数控系统 3000 台、主 轴与进