天津理工大学
题目：先进制造技术产生的技术背景
学院： 机械工程学院 专业：机械制造及其自动化 学号： 153108301 姓名： 陈春城 教师： 牛兴华 日期： 2015.12.21
先进制造技术产生的技术背景
陈春城
（天津理工大学 机械工程学院）
摘 要：近30 年来,随着科学技术的进步,微电子技术、光电子技术、计算机技术已经得到广泛的应用,社会环境因素也发生了很大变化,这些都推动了传统机械制造向先进制造技术转变。目前,传统制造技术已进入了一个巨大的变革时期。 关键词：先进制造技术；技术背景；绿色制造
Abstract：Recent 30 years, improvement of science and technology microelectronics technology, optoelectronic technology and computer technology have been widely applied.Also, great change has happened in social environment.All of these factors have pushed the transition from traditional mechanical manufacturing to advanced manufacturing technology.So far, traditional manufacturing technology has entered into the age of tremendous innovation.
Key words: Advanced manufacturing technology; Technology background; Green manufacturing
一、前言
传统的机械制造已有很久的历史,它对人类的生产和物质文明起了极大的作用。但随着技术和社会的发展，传统的制造技术面临着巨大的压力: (1) 供货方面的压力
由于新兴国家和地区,特别是环太平洋的国家和地区经济的迅速发展而加入到竞争行列,使得原来的世界市场份额分配格局不再维持,因而出现了重新分配国家市场份额的激烈竞争。 (2) 用户方面的压力
随着社会的进步,人们对产品多样化的需求,因而产品的批量越来越小。用户对产品的要求越来越高,多变的型号、低的价格、高的质量、按期交货和良好的服务等等。 (3) 社会方面的压力
人类要求一个更加安全和舒适的生存环境,因此无污染和无公害的绿色产品和清洁制造的呼声日益高涨。 (4) 技术进步方面的压力
由于新技术的迅速出现,使得产品技术越来越复杂,产品的开发周期越来越长,而产品的生命周期则越来越短。
随着社会的发展与新科学技术的产生，传统的制造技术在巨大的压力下逐步向先进制造技术转变。先进制造技术的提出和发展有其深刻的技术背景和社会背景。
二、社会发展的需求的牵引
随着世界经济的发展和人们生活水平的提高，市场环境发生了巨大变化：一方面表现为消费者需求日趋主体化、个性化和多样化，另一方面则是制造厂商之间着眼于全球市场的激烈竞争。制造业面对一个变化迅速且无法预料的买方市场、企业的竞争优势已由成本、质量、服务发展为时间。时间的概念原指按合同及时交货．现逐渐演变为缩短新产品开发时问，即对市场变化的快速反应能力。因此，先进制造技术体系中，很多是针对市场快速反应能力提出来的。具体由社会发展的变化如下几点： (1) 传统市场变成动态多变市场
传统的相对稳定的市场变成动态多变的市场,产品生命周期不断缩短,产品更新日益加快。产品质量、成本(价格) 和时间(交货期) 已成为增加企业竞争力的三个决定性因素。生产模式则朝着多品种、小批量、单件化、柔性化、生产周期大幅度缩短等方面发展。 (2) 逐渐形成全球性的大市场
制造业的进步和发展,使更多的国家参与到世界经济发展中,形成全球性的大市场。传统的管理、生产方式、组织结构和决策准则都在经历新的变化。生产能力在世界范围内迅速提高和扩散并形成全球性的激烈竞争格局,市场经济化正在将越来越多的国家带进世界经济范围,随着生产力的国际扩散,产业之间和产业内部的国际分工已成为一股不可阻挡的发展趋势。由以上几点可以看出，社会发展的需求牵引着传统机械制造向先进制造技术转变。
三、科学技术的发展推动着制造业的转变
传统的机械制造是以机械制造中的加工工艺问题为研究对象的一门应用技术学科。它是各种机械制造方法和过程的总称。它是结合生产实际,利用各种基础理论知识,为数学、物理、力学、机械原理和金属切削原理等进行分析对比,找出客观规律,解决生产制造工艺问题的学科。
传统的机械制造具有一定的局限性,表现在以下方面: (1) 传统机械制造局限在加工工艺范围,主要解决产品在制造过程的一些问题,如原材料、毛坯制造、机械加工(热处理)、机器装配等,学科单一。
(2) 传统机械制造的一些问题都是围绕着企业的生产类型的不同而展开的。也就是受“批量法则”的制约。企业分成为大批大量生产的企业、成批生产的企业和单件、小批生产的企业。不同生产类型的企业,它们在设计、制造和管理方面有着不同的特点,也是说它们的生产手段取决于生产类型。
(3) 传统机械制造比较多的注意先进的或能力齐全的机床和设备,而对于生产的组织与管理、组织与技术、人的创造性和人的作用等注意不够。
(4) 传统机械制造的研究都是从产品的质量、生产率和成本三方面出发的,而对市场的竞争考虑较少以及如何尽快向市场提供产品、缩短生产周期和交货期注意不够。
由于传统制造技术存在着上述的各方面问题, 已经不适应当今制造技术发展的要求。近30年来,随着科学技术的进步,微电子技术、光电子技术、计算机技术已经得到广泛的应用,这些新技术的产生和应用推动了传统机械制造向先进制造技术转变。先进制造技术就是制造业不断吸取机械、电子、信息、材料、能源以及现代管理等方面的成果,并将其综合应用于产品设计、制造、检测、管理、售后服务等生产制造的全过程,实现优质、高效、低耗、清洁、灵活的生产。
在众多的现代制造系统中，有的已经相当成熟，如计算机辅助设计／制造／-V艺设计／I程(CAD／CAM／CAPP／CAE)和计算机集成制造系统(CIMS)等；有的是近几年才开始研究的，如并行工程(CE)、虚拟现实制造(VM)、企业资源计划(ERP)和智能制造(IM)等；还有的则是刚刚提出研究设想的系统，如网络合作制造(Network Collaborative Manufacturing)、合并制造(HM)、生物制造(BM，Biological Manufacturing)、绿色制造(GM，Green Manufacturing)、遥远制造(RM)、可重构制造系统(RCMS)、全球制造(Global Manufacturing)和下一代制造系统(NGMS，Next Generation Manufacturing System)等。
四、可持续发展将成为制造业的重要特征 随着环境的日趋恶化与资源的匮乏，绿色产品、绿色设计和绿色制造等新概念和新方法便在这遍及全球的浪潮中应运而生，在当今社会绿色制造业显得越来越重要，它将是21世纪制造业的重要特征。
在先进制造技术中，绿色制造是一个综合考虑环境影响和资源效率的现代制造模式，其目标是使得产品从设计、制造、包装、运输、使用到报废处理的整个产品生命周期中，对环境的影响为零或者极小，资源消耗尽可能小，并使企业经济效益和社会效益协调优化。人类社会的发展必将走向人类社会与自然界的和谐。人与人类社会本质上也是自然世界的一个部分，部分不能脱离整体，更不能对抗与破环整体。人类必须从各方面促使人与人类社会同自然界和谐一致，制造技术也不能例外。保护环境，就是保护生产力；改善环境，就是发展生产力。每发展与采用一项新技术时，必须充分考虑可持续发展，计及环境文明。制造必然要走向“绿色”制造。
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