第一篇：先進(jìn)制造技術(shù)概論

摘要：再制造工藝與技術(shù)是保證再制造產(chǎn)品質(zhì)量、節(jié)約再制造費(fèi)用、提高再制造效益的核心內(nèi)容及重要途徑，也是實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的有效措施。本文敘述了再制造工藝與技術(shù)的定義，分類指出了再制造技術(shù)的主要內(nèi)容及分類，對再制造技術(shù)的國內(nèi)外的現(xiàn)狀進(jìn)行了詳盡的闡述，并對再制造技術(shù)未來發(fā)展進(jìn)行了展望。關(guān)鍵詞：可持續(xù)發(fā)展、再制造技術(shù)、再循環(huán)

0緒論

隨著科學(xué)技術(shù)和全球經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,各國都非常重視環(huán)境保護(hù)問題，這是關(guān)系到造福子孫后代的大事。我國現(xiàn)階段提出的西部大開發(fā)戰(zhàn)略中，十分注重走可持續(xù)發(fā)展道路。作為機(jī)電產(chǎn)品制造業(yè)是最大的資源消耗源和最大的環(huán)境污染源之一，每年約產(chǎn)生幾十億噸廢物，人類環(huán)境面臨日益增長的機(jī)電產(chǎn)品廢棄物的壓力及資源日益缺乏的問題,如汽車、計(jì)算機(jī)等大量地被淘汰及報(bào)廢,再制造被提到議事日程。再制造是解決資源、環(huán)境污染和材料再利用的最佳方法和途徑，是符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的一項(xiàng)綠色系統(tǒng)工程，再制造將成為21世紀(jì)的重要學(xué)科。

1再制造技術(shù) 1.1再制造的涵義

再制造是利用原有的零部件，采用各種再制造成形技術(shù),使零部件恢復(fù)和提高尺寸、形狀、表面質(zhì)量和性能要求，形成新產(chǎn)品再使用,即新產(chǎn)品上包括了曾經(jīng)使用過并經(jīng)再制造的舊零部件。這樣做可使產(chǎn)品或設(shè)備對環(huán)境污染最小，資源的利用率最高，投入費(fèi)用最少，而性能重新達(dá)到最佳的使用要求，這本身就能達(dá)到優(yōu)質(zhì)、高效、安全、可靠、節(jié)能及節(jié)材的目的，因此再制造應(yīng)屬于先進(jìn)制造技術(shù)范疇。

再制造不同產(chǎn)品和設(shè)備的維修及廢料回收：維修主要是針對在使用過程中因磨損或腐蝕等原因而不能正常使用的個(gè)別零件的修復(fù)；回收是將報(bào)廢品的材料重新熔化和溶解，重新利用它的材料;再制造是在整個(gè)產(chǎn)品報(bào)廢后，對報(bào)廢的產(chǎn)品通過先進(jìn)技術(shù)手段進(jìn)行再制造形成新的產(chǎn)品，它涉及產(chǎn)品和設(shè)備的全壽命周期，即生產(chǎn)產(chǎn)品最初應(yīng)考慮對產(chǎn)品的論證、設(shè)計(jì)、制造、使用、再制造直至報(bào)廢處理等問題。機(jī)電產(chǎn)品全壽命周期過程,如圖1所示。

原材料原材料設(shè)計(jì)、制造設(shè)計(jì)、制造零部件裝配裝配產(chǎn)品使用使用維修再使用再制造形成新產(chǎn)品廢料回收再循環(huán)報(bào)廢環(huán)保處理報(bào)廢環(huán)保處理

圖1 機(jī)電產(chǎn)品全壽命周期過程 1.2再制造技術(shù)的分類

根據(jù)對廢舊產(chǎn)品再制造過程的分析以及再制造實(shí)踐,按照生產(chǎn)工藝過程,再制造技術(shù)大體上可以分為圖2所示的幾種類型。

再制造拆解技術(shù)再制造拆解技術(shù)再制造清洗技術(shù)再制造清洗技術(shù)零件檢測技術(shù)零件檢測技術(shù)再再制制造造技技術(shù)術(shù)再制造加工技術(shù)再制造加工技術(shù)再制造裝配技術(shù)再制造裝配技術(shù)磨合與實(shí)驗(yàn)技術(shù)磨合與實(shí)驗(yàn)技術(shù)再制造包裝技術(shù)再制造包裝技術(shù)信息化再制造技術(shù)信息化再制造技術(shù)

圖2 再制造技術(shù)的分類

1)拆解技術(shù)

再制造拆解技術(shù)是對廢舊產(chǎn)品進(jìn)行拆解的技術(shù)與方法的統(tǒng)稱,是研究如何實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的最佳拆解路徑及無損拆解方法,進(jìn)而高質(zhì)量獲取廢舊產(chǎn)品零部件的技術(shù)。拆解技術(shù)為廢舊產(chǎn)品再制造及可再使用的拆解零件質(zhì)量提供了必要的基礎(chǔ)和保證。

2)清洗技術(shù)

清洗技術(shù)是采用機(jī)械、物理、化學(xué)和電化學(xué)等方法清除產(chǎn)品或零部件表面各種污物(灰塵、油污、水垢、積炭、舊漆層和腐蝕層等)的技術(shù)及方法。廢舊產(chǎn)品及其零部件表面的清洗對零部件表面形狀及性能鑒定的準(zhǔn)確性、再制造產(chǎn)品質(zhì)量和再制造產(chǎn)品使用壽命均具有重要影響。

3)零件檢測技術(shù)

零件檢測鑒定是為了準(zhǔn)確地掌握零件的技術(shù)狀況,根據(jù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)分出可直接利用件、可再制造修復(fù)件和報(bào)廢件。零件的檢測鑒定包括對零件幾何尺寸和物理力學(xué)性能的鑒定以及對零件缺陷的無損檢測。其中,無損檢測技術(shù)是零件再制造檢測中重要的發(fā)展方向之一。

4)零件再制造加工技術(shù)

產(chǎn)品在使用過程中,一些零件因磨損、變形、破損、斷裂、腐蝕和其他損傷而改變了零件原有的幾何形狀和尺寸,從而破壞了零件間的配合特性和工作能力,使部件、總成甚至整機(jī)的正常工作受到影響。零件再制造加工的目標(biāo)是恢復(fù)有再制造價(jià)值的損傷失效零件的尺寸、幾何形狀和力學(xué)性能。零件再制

造加工是一門綜合研究零件的損壞失效形式、再制造加工方法及再制造后性能的技術(shù),是提高再制造產(chǎn)品質(zhì)量、縮短再制造周期、降低再制造成本、延長產(chǎn)品使用壽命的重要措施,尤其對貴重、大型零件及加工周期長、精度要求高的零件及需要特殊材料或特種加工的零件,意義更為突出,效果更為顯著。

5)再制造裝配技術(shù)

再制造裝配技術(shù)是在再制造裝配過程中,為保證再制造裝配質(zhì)量和裝配精度而采取的技術(shù)措施。包括調(diào)整保證零部件傳動精度,如間隙、行程、接觸面積等工作關(guān)系;校正和保證零部件的位置精度,如同軸度、垂直度、平行度、平面度、中心距等。對上述調(diào)整與校正所采取的措施是否得當(dāng),對于廢舊產(chǎn)品再制造質(zhì)量和再制造后產(chǎn)品的使用壽命具有直接作用。

6)磨合與試驗(yàn)技術(shù)

重要機(jī)械產(chǎn)品經(jīng)過再制造后,投入正常使用之前必須進(jìn)行磨合與試驗(yàn)。其目的是:發(fā)現(xiàn)再制造加工及裝配中的缺陷,及時(shí)加以排除;改善配合零件的表面質(zhì)量,使其能承受額定的載荷;減少初始階段的磨損量,保證正常的配合關(guān)系,延長產(chǎn)品的使用壽命;在磨合和試驗(yàn)中調(diào)整各機(jī)構(gòu),使零部件之間相互協(xié)調(diào)工作。磨合與試驗(yàn)是提高再制造質(zhì)量、避免早期故障、延長產(chǎn)品使用壽命的有效途徑。例如再制造發(fā)動機(jī)完成后均要進(jìn)行磨合試驗(yàn)。

7)再制造涂裝技術(shù)

再制造涂裝技術(shù)是指對綜合質(zhì)量檢測合格的再制造產(chǎn)品進(jìn)行涂漆和包裝的工藝技術(shù)。主要包括:一是將涂料涂敷于再制造產(chǎn)品裸露零部件表面形成具有防腐、裝飾或其他特殊功能的涂層;二是為在流通過程中保護(hù)產(chǎn)品、方便儲運(yùn)、促進(jìn)銷售而按一定技術(shù)方法采用容器、材料及其他輔助物等對再制造產(chǎn)品進(jìn)行的綠色包裝;三是印刷再制造產(chǎn)品使用說明書及質(zhì)保單等材料,完善再制造產(chǎn)品的售后服務(wù)質(zhì)量。

8)信息化再制造技術(shù)

信息化再制造技術(shù)是指運(yùn)用信息技術(shù)來提升實(shí)施廢舊產(chǎn)品再制造生產(chǎn)的技術(shù)和手段。廢舊機(jī)電產(chǎn)品再制造信息化技術(shù)的應(yīng)用,是實(shí)現(xiàn)廢舊產(chǎn)品再制造效益最大化、再制造技術(shù)先進(jìn)化、再制造管理正規(guī)化、再制造思想前沿化和產(chǎn)品全壽命過程再制造保障信息資源共享化的基礎(chǔ)。它對提高再制造保障系統(tǒng)的運(yùn)行效率發(fā)揮著重要作用。

柔性再制造技術(shù)、虛擬再制造技術(shù)、快速再制造成形技術(shù)等都屬于信息化再制造技術(shù)的范疇,也將在先進(jìn)再制造生產(chǎn)控制及管理過程中發(fā)揮重要作用。

此外,廢舊產(chǎn)品再制造過程中應(yīng)用到的工藝和具體技術(shù)很多,每種技術(shù)各有優(yōu)點(diǎn),也各有應(yīng)用的局限性,需視產(chǎn)品失效的具體情況合理選用。

2國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 2.1國外發(fā)展現(xiàn)狀

在國外，再制造技術(shù)經(jīng)過 30多年的發(fā)展，形成了巨大的產(chǎn)業(yè)，已經(jīng)成為循環(huán)經(jīng)濟(jì)的重要組成部分。美國于20世紀(jì)90年代初建立了國家再制造與資源恢復(fù)國家中心（NC3R）以及再制造研究所、再制造工業(yè)協(xié)會。其目標(biāo)是為工業(yè)界提供綠色、有效或經(jīng)濟(jì)的再制造產(chǎn)品。美國《2010年及其以后的國防制造工業(yè)執(zhí)行提要》中已明確將新的再制造技術(shù)列入其優(yōu)先發(fā)展的國防制造業(yè)的新重點(diǎn)。歐洲也通過了支持再制造的相關(guān)的法律法規(guī)，并且正在德國建設(shè)歐洲再制造技術(shù)中心。

目前，國外再制造研究內(nèi)容主要集中在一下五個(gè)方面：（1）全壽命周期內(nèi)，產(chǎn)品部件老化或物理、機(jī)械性能變化分析，通過這些信息成功恢復(fù)或再制造報(bào)廢產(chǎn)品；（2）通過有限元分析、失效分析、幾何尺寸恢復(fù)、結(jié)構(gòu)和材料分析判斷和評估產(chǎn)品老化機(jī)制，獲得科學(xué)正確的再制造方法；（3）研究并開發(fā)經(jīng)濟(jì)性好、環(huán)境可靠地再制造先進(jìn)技術(shù)，表面清洗技術(shù)和廢物最小化技術(shù)；（4）研究用于定量測量評估部件、配件健康程度的工具和裝備，通過使用先進(jìn)的診斷技術(shù)和工具測量再制造產(chǎn)品的性能或老化特性，用于預(yù)測產(chǎn)品的剩余壽命；（5）再制造可持續(xù)設(shè)計(jì)研究。工業(yè)發(fā)達(dá)國家通過這些基礎(chǔ)研究工作的積累，為再制造產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

國外再制造產(chǎn)品涉及汽車及其配件、工業(yè)設(shè)備、航空航天及國防裝備、電子產(chǎn)品等十幾個(gè)領(lǐng)域，其中，汽車和工程機(jī)械領(lǐng)域再制造所占比例最大。以美國為例，1996年，美國專業(yè)化再制造公司達(dá)73000家，年銷售額530億美元，雇員約48萬人；2005年，美國再制造產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值已超過800億美元，雇員超過100萬人，其中汽車和工程機(jī)械領(lǐng)域再制造產(chǎn)值約500億美元，占再制造產(chǎn)值的2/3以上。國際工程機(jī)械巨頭——美國卡特彼勒公司于1973年開始再制造業(yè)務(wù)，在經(jīng)歷了30多年摸索發(fā)展期后，近10年不斷發(fā)展壯大，成為全球最大、技術(shù)實(shí)力最強(qiáng)的再制造巨頭，再制造業(yè)務(wù)成為卡特彼勒的核心競爭優(yōu)勢之一?？ㄌ乇死彰磕暄h(huán)利用超過1億磅的報(bào)廢鐵，主要用于再制造發(fā)動機(jī)、變速箱和液壓零部件。近年來，日本加強(qiáng)了對工程機(jī)械的再制造，至2008年，再制造的工程機(jī)械中，58%由日本國內(nèi)用戶使用，34%出口到國外，其余的8%拆解后作為配件出售。至2004年，德國大眾汽車已再制造汽車發(fā)動機(jī)748萬臺，變速器240萬臺，公司銷售的再制造發(fā)動機(jī)及配件和新機(jī)的比例達(dá)到9:1。

歐美國家的再制造產(chǎn)業(yè)，在再制造設(shè)計(jì)方面，主要結(jié)合具體產(chǎn)品，針對再制造過程中的重要設(shè)計(jì)要素如拆卸性能、零件的材料種類、設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)與緊固方式等進(jìn)行研究；在再制造加工方面，對于機(jī)械產(chǎn)品，主要通過換件修理法和尺寸修理法來恢復(fù)零部件的尺寸。如英國Lister-Petter再制造公司，他們每年為英、美軍方再制造3000多臺廢舊發(fā)動機(jī)，再制造時(shí)，對于磨損超差的缸套、凸輪軸等關(guān)鍵零件都予以更換新件，并不修復(fù)。對于電子產(chǎn)品，再制造的內(nèi)涵就是對仍具有使用價(jià)值的零部件予以直接再利用。

就國外從事制造的企業(yè)類型來看，主要有三種。一是原始設(shè)備制造商進(jìn)行再制造，并且一般只進(jìn)行自己產(chǎn)品的回收再制造。例如世界著名的汽車制造企業(yè)——大眾、寶馬、通用等公司都有自己的再制造。通用再制造公司每年銷售大約250萬件再制造零部件。二是專職從事再制造業(yè)務(wù)的公司，這類公司具備各種產(chǎn)品的再制造能力如卡特彼勒在全球擁有專業(yè)的再制造公司14家，為不同產(chǎn)品提供再制造服務(wù)，年處理再制造產(chǎn)品220萬件。三是從提供服務(wù)和維修開始，然后逐漸過渡到開展再制造業(yè)務(wù)。這類企業(yè)主要是電子產(chǎn)品再制造公司。如日本施樂公司在全國建立了50個(gè)廢棄舊復(fù)印機(jī)回收點(diǎn)，對回收后的零件進(jìn)行再制造后再次投入使用，到2000年該公司已將廢舊復(fù)印機(jī)的零件循環(huán)利用率提高到50%以上，擁有舊零部件的復(fù)印機(jī)達(dá)總產(chǎn)量的25%。

2.2國內(nèi)研究現(xiàn)狀

歐美等國的再制造是在原型產(chǎn)品制造工業(yè)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，目前主要以尺寸修理法和換件修理法為主。隨著科技迅速發(fā)展，這種再制造模式存在以下三方面的問題：一是舊件再制造率低，節(jié)能節(jié)材的效果差；二是難以提升再制造產(chǎn)品的性能；三是加工量大，環(huán)保效果不佳。

中國特色的再制造工程可以簡單概括為：再制造是廢舊產(chǎn)品高技術(shù)修復(fù)、改造的產(chǎn)業(yè)化。中國特色的再制造工程是在維修工程、表面工程基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，主要基于壽命評估技術(shù)、復(fù)合表面工程技術(shù)、納米表面技術(shù)和自動化表面技術(shù)，這些先進(jìn)的表面技術(shù)是國外再制造時(shí)所不曾采用的。其重要特征是再制造產(chǎn)品的質(zhì)量和性能不低于新品，成本只有新品的 50%，節(jié)能 60%，節(jié)材 70%，對環(huán)境的不良影響與制造新品相比顯著降低。先進(jìn)表面工程技術(shù)在再制造中的應(yīng)用，可將舊件再制造率大幅度提高，使零件質(zhì)量性能不低于原型新品水平。鑒于再制造在節(jié)能減排和發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)方面的巨大潛力，近年來，國家領(lǐng)導(dǎo)和政府給于了高度重視和大力支持，在不同工業(yè)領(lǐng)域備受關(guān)注，我國的再制造產(chǎn)業(yè)及相關(guān)再制造技術(shù)獲得了快速發(fā)展。

2.2.1國家對再制造產(chǎn)業(yè)的重視和支持

2005 年，國務(wù)院頒發(fā)的 21、22 號文件均明確指出國家“支持廢舊機(jī)電產(chǎn)品再制造”，并“組織相關(guān)綠色再制造技術(shù)及其創(chuàng)新能力的研發(fā)”。同年11 月，國家發(fā)改委等 6 部委聯(lián)合頒布了“關(guān)于組織開展循環(huán)經(jīng)濟(jì)試點(diǎn)（第一批）工作的通知”，其中再制造被列為四個(gè)重點(diǎn)領(lǐng)域之一，我國發(fā)動機(jī)再制造企業(yè)“濟(jì)南復(fù)強(qiáng)動力有限公司”被列為再制造重點(diǎn)領(lǐng)域中的試點(diǎn)單位。2006 年，前國務(wù)院曾培炎副總理就發(fā)展我國汽車零件再制造產(chǎn)業(yè)做出批示：“同意以汽車零部件為再制造產(chǎn)業(yè)試點(diǎn)，探索經(jīng)驗(yàn)，研發(fā)技術(shù)。同時(shí)要考慮定時(shí)修訂有關(guān)法律法規(guī)”。

2008 年，國家發(fā)改委組織了“全國汽車零部件再制造產(chǎn)業(yè)試點(diǎn)實(shí)施方案評審會”，對全國各省市40 余家申報(bào)單位中篩選出來的 14 家汽車零部件再制造試點(diǎn)企業(yè)進(jìn)行了評審支持，包括一汽、東風(fēng)、上汽、重汽、奇瑞等整車制造企業(yè)和濰柴、玉柴等發(fā)動機(jī)制造企業(yè)紛紛開始實(shí)施再制造項(xiàng)目。2009 年11 月，工業(yè)與信息化部啟動了包括工程機(jī)械、礦采機(jī)械、機(jī)床、船舶、再制造產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)等在內(nèi)的 8大領(lǐng)域 35 家企業(yè)的再制造試點(diǎn)工作。

2009 年 1 月，《中華人民共和國循環(huán)經(jīng)濟(jì)促進(jìn)法》正式生效，第

2、第 40、第 56 條中六次闡述再制造，為推進(jìn)再制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了法律依據(jù)。2009 年 4 月，國家發(fā)改委組織“全國循環(huán)經(jīng)濟(jì)座談會暨循環(huán)經(jīng)濟(jì)專家行啟動儀式”，作者向李克強(qiáng)副總理匯報(bào)我國再制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與對策建議，受到李克強(qiáng)副總理高度重視，他指出“今后要大力推進(jìn)再制造新興產(chǎn)業(yè)，建議把汽車零部件再制造進(jìn)一步擴(kuò)大到機(jī)床、工程機(jī)械等領(lǐng)域，同時(shí)注重再制造與改造相結(jié)合；并建議實(shí)施汽車下鄉(xiāng)工程與再制造生產(chǎn)相結(jié)合，促進(jìn)形成新的產(chǎn)業(yè)鏈”。2009 年 12 月8 日，中共中央政治局常委、國務(wù)院總理溫家寶在中國工程院上報(bào)的《我國再制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與對策建議的報(bào)告》上做出重要批示：“再制造產(chǎn)業(yè)非常重要。它不僅關(guān)系循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，而且關(guān)系擴(kuò)大內(nèi)需（如家電、汽車以舊換新）和環(huán)境保護(hù)。再制造產(chǎn)業(yè)鏈條長，涉及政策、法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)和組織，是一項(xiàng)比較復(fù)雜的系統(tǒng)工程。工程院的建議請發(fā)改委會同工信部、商務(wù)部、財(cái)政部等有關(guān)部門認(rèn)真研究并提出意見”。溫家寶總理的批示，高屋建瓴地強(qiáng)調(diào)了再制造產(chǎn)業(yè)的重要性，從推動循環(huán)經(jīng)濟(jì)建設(shè)、擴(kuò)大內(nèi)需、保護(hù)環(huán)境三個(gè)方面闡述了發(fā)展再制造產(chǎn)業(yè)的重大意義，深刻地提出再制造是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，需要各方面協(xié)同并對產(chǎn)業(yè)鏈的各環(huán)節(jié)認(rèn)真研究，才能更好地促進(jìn)我國再制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。2009 年 12 月，工信部委托裝備再制造技術(shù)國防科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室承擔(dān)咨詢項(xiàng)目《中國特色的再制造產(chǎn)業(yè)技術(shù)支撐體系和發(fā)展模式研究》，旨在推動中國特色的再制造產(chǎn)業(yè)模式的發(fā)展與規(guī)范化。

2010 年 2 月 20 日，國家發(fā)改委和國家工商管理總局確定啟用汽車零部件再制造產(chǎn)品標(biāo)志，目的在于更好地加強(qiáng)對再制造產(chǎn)品的監(jiān)管力度，進(jìn)一步推進(jìn)汽車零部件再制造產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。2010 年 3月 13 日，第十一屆全國人大三次會議新聞中心專門安排了主題為“再制造與汽車產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展”的集體采訪活動。

2010 年 5 月，國家發(fā)改委、科技部、工信部、公安部、財(cái)政部、商務(wù)部等 11個(gè)部委聯(lián)合下發(fā)《關(guān)于推進(jìn)再制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展的意見》，指導(dǎo)全國加快再制造的產(chǎn)業(yè)發(fā)展，并將再制造產(chǎn)業(yè)作為國家新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)予以培育。2010 年 6 月 11 日，由國家發(fā)展改革委和中國工程院主辦、裝甲兵工程學(xué)院承辦的“全國再制造技術(shù)與經(jīng)驗(yàn)現(xiàn)場交流會”在裝甲兵工程學(xué)院召開。國家發(fā)改委、科技部、商務(wù)部等政府機(jī)關(guān)代表，各省市發(fā)改委/經(jīng)信委代表，國家再制造企業(yè)，相關(guān)行業(yè)協(xié)會和高等院校、科研院所等共計(jì) 280 余位代表參會。有效推動了相關(guān)企業(yè)再制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。2010 年 7 月 19 日，國務(wù)院法制辦公布了《報(bào)廢機(jī)動車回收拆解管理?xiàng)l例（征求意見稿）》向社會公開征求意見。其中明確規(guī)定拆解的汽車總成以及其他零配件可以交售給再制造企業(yè)，對再制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展將起到推波助瀾的作用。

上述法律條款以及黨和國家領(lǐng)導(dǎo)人的指示精神，為再制造的發(fā)展注入了強(qiáng)大動力?？梢哉f，我國已進(jìn)入到以國家目標(biāo)推動再制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展為中心內(nèi)容的新階段，國內(nèi)再制造的發(fā)展呈現(xiàn)出前所未有的良好發(fā)展態(tài)勢。

2.2.2中國特色的再制造模式

再制造的基礎(chǔ)理論和關(guān)鍵技術(shù)研究主要從上世紀(jì)末開始研究與實(shí)踐，目前已經(jīng)形成了“以高新技術(shù)為支撐，以恢復(fù)尺寸、提升性能的表面工程技術(shù)為手段，產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合，既循環(huán)又經(jīng)濟(jì)”的中國特色的再制造模式。該模式注重基礎(chǔ)研究與工程實(shí)踐結(jié)合，創(chuàng)新發(fā)展了中國特色的再制造關(guān)鍵技術(shù)，構(gòu)建了廢舊產(chǎn)品的再制造質(zhì)量控制體系，保證了再制造產(chǎn)品性能質(zhì)量和可靠性；注重企業(yè)需求與學(xué)科建設(shè)融合，提升企業(yè)與實(shí)驗(yàn)室核心競爭力；注重社會效益與經(jīng)濟(jì)效益兼顧，促進(jìn)國家循環(huán)經(jīng)濟(jì)建設(shè)。中國特色的再制造模式的主要特色體現(xiàn)在如下幾方面。

（1）技術(shù)手段的集約性。再制造是由維修工程和表面工程發(fā)展而來，又結(jié)合了力學(xué)、摩擦學(xué)、材料學(xué)等多學(xué)科理論，因此再制造的技術(shù)手段體現(xiàn)了集約性，既有傳統(tǒng)的作為主體的維修技術(shù)、表面工程技術(shù)，又是新興的無損檢測、壽命評估預(yù)測、質(zhì)量控制等先進(jìn)技術(shù)。

（2）節(jié)能環(huán)保的實(shí)效性。中國特色再制造模式不同于國外換件修理和尺寸修理模式的主要?jiǎng)?chuàng)新在于引入了先進(jìn)的表面工程技術(shù)作為再制造的主要技術(shù)手段，通過表面工程技術(shù)對零件的局部損傷進(jìn)行“加法”修復(fù)，以恢復(fù)并提升零件的性能，最大限度地挖掘了廢舊零件中蘊(yùn)含的附加值，避免了回爐和再成形等一系列加工中的資源能源消耗和環(huán)境污染。

（3）再制造基礎(chǔ)研究的前瞻性。采用超聲波、渦流檢測、金屬磁記憶等無損檢測技術(shù)與模擬評估手段，創(chuàng)新性地進(jìn)行了國際前沿的再制造壽命評估基礎(chǔ)研究，為再制造產(chǎn)品性能達(dá)到或超過原型新品奠定了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。

（4）再制造關(guān)鍵技術(shù)的先進(jìn)性。將自主研發(fā)的先進(jìn)表面工程、納米技術(shù)和自動化技術(shù)用于再制造生產(chǎn)，大大提升了再制造的品質(zhì)，不僅使再制造產(chǎn)品的性能達(dá)到甚至超過新品，而且對資源、能源的節(jié)約和對環(huán)境的保護(hù)效果更為優(yōu)異?，F(xiàn)已成功開發(fā)了再制造壽命評估儀器及軟件、自動化納米電刷鍍設(shè)備、自動化高速電弧噴涂設(shè)備、自動化等離子熔覆設(shè)備和智能納米減摩自修復(fù)添加劑技術(shù)等，應(yīng)用效果表明，先進(jìn)表面工程技術(shù)在發(fā)動機(jī)再制造中的推廣應(yīng)用，大大提高了舊件利用率，降低了再制造成本，不僅使工廠獲得了經(jīng)濟(jì)效益，還為國家節(jié)能、節(jié)材及保護(hù)環(huán)境做出了重要貢獻(xiàn)。

（5）再制造工程應(yīng)用的先導(dǎo)性。通過產(chǎn)學(xué)研的聯(lián)合攻關(guān)為我國再制造企業(yè)發(fā)展提供了重要技術(shù)支撐。目前已形成了具有中國特色的再制造工程，引領(lǐng)著我國再制造技術(shù)的發(fā)展方向，并在國際上占有重要的一席之地。

2.2.3我國再制造技術(shù)發(fā)展

再制造成形技術(shù)是再制造生產(chǎn)得以開展的關(guān)鍵技術(shù)支撐，先進(jìn)的再制造成形技術(shù)也是獲得合格再制造產(chǎn)品的技術(shù)保障。由于再制造的對象是經(jīng)過服役而報(bào)廢的各種零件，其損傷失效形式復(fù)雜多樣，殘余應(yīng)力、內(nèi)部裂紋和疲勞層的存在導(dǎo)致壽命評估與服役周期復(fù)雜難測，再制造還要在保持廢舊零（部）件材質(zhì)和形狀基本不變的前提下，采用高技術(shù)恢復(fù)原產(chǎn)品的尺寸標(biāo)準(zhǔn)、達(dá)到或超過原產(chǎn)品的性能指標(biāo)、實(shí)現(xiàn)原產(chǎn)品的功能升級，同時(shí)也采用正規(guī)化、規(guī)模化的加工手段，因此加工工藝更為復(fù)雜。近年來，國內(nèi)多家企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)在再制造技術(shù)研發(fā)和推廣應(yīng)用方面，開展了大量探索，取得豐碩成果，研發(fā)出了納米復(fù)合表面工程技術(shù)、能束能場再制造技術(shù)、粉末冶金成形技術(shù)等不同再制造技術(shù)手段。其中，裝備再制造技術(shù)國防科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室根據(jù)再制造產(chǎn)品失效特征和質(zhì)量性能不低于新品的標(biāo)準(zhǔn)要求，通過多年研究與實(shí)踐，自主創(chuàng)新了多項(xiàng)中國特色的再制造技術(shù)。

自動化納米顆粒復(fù)合電刷鍍技術(shù)

納米電刷鍍技術(shù)是自主研發(fā)的一項(xiàng)先進(jìn)的再制造技術(shù)，納米刷鍍層與不含納米顆粒的金屬刷鍍層相比，耐磨性能提高 1.5倍、抗溫性由 200°C 提高到 400°C、抗接觸疲勞性能由 105周次提高到 106周次，顯著延長零件使用壽命，并成功應(yīng)用于飛機(jī)發(fā)動機(jī)葉片、汽車發(fā)動機(jī)連桿、凸輪軸和缸體的再制造。但由于手工納米電刷鍍生產(chǎn)效率低、勞動強(qiáng)度大，針對重載汽車發(fā)動機(jī)連桿和缸體缸筒再制 造難題和產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)需求，自主研發(fā)了發(fā)動機(jī)連桿自動化納米電刷鍍專用設(shè)備和氣缸筒自動化納米電刷鍍專用設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了鍍液連續(xù)供應(yīng)和循環(huán)利用、納米電刷鍍再制造工藝過程綜合監(jiān)控。生產(chǎn)應(yīng)用表明，生產(chǎn)率提高 5～10倍，再制造消耗材料僅為該零件本體重量的 1％～2％，費(fèi)用是新品價(jià)格的1/10，實(shí)現(xiàn)了廢舊零件再制造的需求。并且鍍液循環(huán)利用，廢水集中處理，實(shí)現(xiàn)全過程的綠色化要求。

（2）納米減摩智能自修復(fù)添加劑技術(shù)

研制的摩擦副損傷原位自修復(fù)添加劑已在濟(jì)南復(fù)強(qiáng)動力有限公司的設(shè)備、及發(fā)動機(jī)臺架上進(jìn)行試車考核試驗(yàn)，同時(shí)在安徽定遠(yuǎn)進(jìn)行了實(shí)車試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果證明，該技術(shù)可實(shí)現(xiàn)對早期磨損表面的輕度微損傷進(jìn)行原位動態(tài)自修復(fù)，對零件表面形貌進(jìn)行優(yōu)化，顯著提高零件表面硬度和光潔度，進(jìn)而改善潤滑狀況，延長零部件的使用壽命，并節(jié)約燃油3%～7%，降低潤滑油溫度 40%，顯著延長換油周期，節(jié)能減排效果明顯。

（3）自動化高速電弧噴涂技術(shù)

自主研發(fā)了自動化高速電弧噴涂技術(shù)，采用機(jī)器人或操作機(jī)的操作臂夾持噴槍，通過紅外溫度場監(jiān)測和編程控制高速電弧噴槍實(shí)現(xiàn)各種規(guī)劃路徑，實(shí)時(shí)反饋調(diào)節(jié)噴涂工藝參數(shù)，實(shí)現(xiàn)自動噴涂作業(yè)的智能控制。該技術(shù)結(jié)合新開發(fā)的Fe-Al 和Fe-Al-Mn系粉芯絲材制備出的噴涂層，結(jié)合強(qiáng)度高，硬度高，耐磨損性能好，已成功應(yīng)用于廢舊斯太爾發(fā)動機(jī)缸體的再制造，已完成再制造量 200 多臺。采用自動化電弧噴涂技術(shù)再制造單件發(fā)動機(jī)缸體時(shí)間由手工的 1.5 小時(shí)縮短為 20 分鐘，噴涂效率提高 4.5倍。

（4）自動化微束等離子熔覆技術(shù)

自主創(chuàng)新設(shè)計(jì)了 70KHz 高頻逆變微束等離子電源，高于目前通常采用的 20KHz 逆變頻率，從而減少了設(shè)備的體積，提高了系統(tǒng)的響應(yīng)特性，使得微束等離子弧的工作更加穩(wěn)定。利用該技術(shù)對發(fā)動機(jī)廢舊排氣門密封錐面進(jìn)行再制造后的氣門變形量小，表面硬度恢復(fù)到新品數(shù)值，力學(xué)性能滿足要求，成本僅為新品的 1/5。

（5）再制造無損檢測評估技術(shù)及其儀器設(shè)備

廢舊零部件損傷狀態(tài)無損檢測與評估是再制造質(zhì)量控制體系的重要內(nèi)容。研究了汽車發(fā)動機(jī)缸體、曲軸、連桿、氣門桿等不同再制造零部件的多種無損檢測評估技術(shù)（渦流、超聲、金屬磁記憶、聲發(fā)射等），并研制出了高頻渦流無損檢測儀（氣門桿、連桿等，通用性強(qiáng)）、高穿透力超聲無損檢測儀（曲軸等，通用性強(qiáng)）、缸體渦流/磁記憶綜合無損檢測評估儀、金屬磁記憶壽命評估儀、納米復(fù)合刷鍍層無損測厚儀等，初步實(shí)現(xiàn)了發(fā)動機(jī)連桿、曲軸、發(fā)動機(jī)缸體等重要零部件損傷和無損檢測評估，為再制造產(chǎn)品質(zhì)量不低于新品的質(zhì)量控制體系提供了有力保障。相關(guān)技術(shù)和儀器設(shè)備已在濟(jì)南復(fù)強(qiáng)動力有限公司再制造生產(chǎn)線上應(yīng)用試驗(yàn)，為再制造毛坯質(zhì)量控制體系提供了技術(shù)支撐。

3中國再制造的發(fā)展趨勢

再制造作為我國新世紀(jì)重點(diǎn)發(fā)展起來的新方向，以節(jié)約資源能源、保護(hù)環(huán)境為特色，以綜合利用信息技術(shù)、納米技術(shù)、生物技術(shù)等高科技為核心，充分體現(xiàn)了具有中國特色自主創(chuàng)新的特點(diǎn)。再制造高度契合了構(gòu)建循環(huán)經(jīng)濟(jì)、實(shí)施節(jié)能減排的戰(zhàn)略需求，必能為循環(huán)經(jīng)濟(jì)和節(jié)能減排的貫徹實(shí)施做出更大貢獻(xiàn)。放眼未來，中國的再制造應(yīng)從三個(gè)方面予以重點(diǎn)突破，即“探索再制造的科學(xué)基礎(chǔ)、創(chuàng)新再制造的關(guān)鍵技術(shù)、制定再制造的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)”：

1）探索再制造的科學(xué)基礎(chǔ)，即深入探索研究以產(chǎn)品全壽命周期理論、廢舊零件和再制造零件的壽命評估預(yù)測理論等為代表的再制造基礎(chǔ)理論，以揭示產(chǎn)品壽命演變規(guī)律的科學(xué)本質(zhì)。再制造是來自實(shí)踐的工程科學(xué)，經(jīng)驗(yàn)性更強(qiáng)。廢舊零件的剩余壽命是否足夠，再制造零件的使用壽命是否可保持一個(gè)完整的服役周期？這樣一些重大問題，由于缺少理論依據(jù)，有時(shí)僅憑簡單的檢測設(shè)備，甚至只靠工人師傅的目測或經(jīng)驗(yàn)判斷來完成。為解決這個(gè)重大難題，必須探索研究更多更有效的無損檢測及壽命預(yù)測理論與技術(shù)。目前的研究已有初步成效，在研究金屬磁記憶理論評估剩余壽命時(shí)，發(fā)現(xiàn)金屬磁記憶信號實(shí)質(zhì)是鐵磁材料表面的雜散磁場信號，通過梳理歸納金屬磁記憶信號在疲勞損傷作用下的分布特征和變化規(guī)律，利用金屬磁記憶信號法向分量初步構(gòu)建了表征鐵磁材料類廢舊零件疲勞裂紋萌生及擴(kuò)展的剩余壽命預(yù)測模型；在研究聲發(fā)射理論預(yù)測服役壽命時(shí)，通過解決典型聲發(fā)射信號特征參量的甄選及其指代信息分析，獲得真實(shí)準(zhǔn)確的反映再制造零件表面涂層內(nèi)部微裂紋萌生、擴(kuò)展及斷裂等信息，初步實(shí)現(xiàn)對再制造零件表面涂層壽命演變規(guī)律的把握。今后在繼續(xù)深化上述理論與技術(shù)的前提下，還需探索新的理論與技術(shù)，通過尋找特征參量來方便快捷地表征壽命規(guī)律。

2）創(chuàng)新再制造的關(guān)鍵技術(shù)，即不斷創(chuàng)新研發(fā)用于再制造的先進(jìn)表面工程技術(shù)群，使再制造零件表面涂層的強(qiáng)度更高、壽命更長，確保再制造產(chǎn)品的質(zhì)量達(dá)到或超過新品。先后開發(fā)成功納米表面工程技術(shù)和自動化表面工程技術(shù)，前者包括納米顆粒復(fù)合電刷鍍技術(shù)、納米熱噴涂技術(shù)、納米減摩自修復(fù)添加劑技術(shù)等，后者包括自動化電弧噴涂技術(shù)、自動化納米顆粒復(fù)合電刷鍍技術(shù)等。納米表面工程技術(shù)的核心是利用納米顆粒材料的小尺寸效應(yīng)，通過在涂層或添加劑中的均勻、彌散分布，實(shí)現(xiàn)納米顆粒與基質(zhì)金屬間原子尺度的化學(xué)鍵結(jié)合，從而顯著提高涂層的強(qiáng)度學(xué)和摩擦學(xué)性能；自動化表面工程技術(shù)的核心是利用機(jī)器人或操作機(jī)來取代手工操作，通過自動控制規(guī)劃路徑，實(shí)時(shí)反饋調(diào)節(jié)涂層成形工藝參數(shù)，實(shí)現(xiàn)表面涂層制備的自動化、智能化。上述技術(shù)已應(yīng)用于發(fā)動機(jī)再制造生產(chǎn)線，如：納米顆粒復(fù)合電刷鍍技術(shù)成功修復(fù)了進(jìn)口飛機(jī)發(fā)動機(jī)壓氣機(jī)葉片，300小時(shí)臺架試驗(yàn)滿足要求，突破了對國外進(jìn)口產(chǎn)品的國產(chǎn)化維修技術(shù)瓶頸，再制造費(fèi)用僅是國外技術(shù)費(fèi)用的1/10；自動化電弧噴涂技術(shù)用于重載汽車發(fā)動機(jī)缸體、曲軸箱體等零件的再制造，單件發(fā)動機(jī)箱體的再制造時(shí)間由90min縮短為20min，且材料消耗僅為零件本體重量的0.5%，費(fèi)用投入不超過新品價(jià)格的10%。下一步除了繼續(xù)完善納米表面工程技術(shù)和自動化表面工程技術(shù)外，還需研發(fā)生物表面工程技術(shù)等新的方向。

3）制定再制造的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，即盡早建立系統(tǒng)、完善的再制造工藝技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、質(zhì)量檢測標(biāo)準(zhǔn)等體現(xiàn)再制造走向規(guī)范化的標(biāo)準(zhǔn)體系。國內(nèi)再制造因起步較晚，再制造企業(yè)的技術(shù)積累少，再制造的標(biāo)準(zhǔn)缺乏，因而一定程度上阻礙了再制造的廣泛應(yīng)用。2008年，國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會批準(zhǔn)成立了“全國綠色制造標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會再制造分技術(shù)委員會”，秘書處掛靠裝備再制造技術(shù)國防科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。該委員會正陸續(xù)制訂并有望近期出臺“再制造概念、術(shù)語”和“再制造率的概念及評估方法”等共性基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，國內(nèi)相關(guān)高等院校和再制造企業(yè)正在聯(lián)合制定“再制造技術(shù)工藝標(biāo)準(zhǔn)、再制造質(zhì)量檢測標(biāo)準(zhǔn)、再制造產(chǎn)品認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)”等多類標(biāo)準(zhǔn)草案，包括：再制造發(fā)動機(jī)工藝流程標(biāo)準(zhǔn)、發(fā)動機(jī)再制造產(chǎn)品性能評價(jià)與質(zhì)量檢測標(biāo)準(zhǔn)、廢舊發(fā)動機(jī)零件剩余壽命評估標(biāo)準(zhǔn)、再制造的關(guān)鍵零件（曲軸、缸體、凸輪軸、連桿軸等）質(zhì)量檢測標(biāo)準(zhǔn)、再制造發(fā)動機(jī)試車考核標(biāo)準(zhǔn)等。下一步應(yīng)深化標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)涵，制定出具有良好通用性和可操作性的標(biāo)準(zhǔn)方案。

4總結(jié)

中國構(gòu)建了包括再制造在內(nèi)的“4R”體系，再制造是廢舊產(chǎn)品高技術(shù)修復(fù)、改造的產(chǎn)業(yè)化。再制造的重要特征是再制造產(chǎn)品質(zhì)量和性能不低于新品，有些還能超過新品，成本只是新品的50%，節(jié)能60%，節(jié)材70%，對環(huán)境的不良影響顯著降低。中國特色的再制造來源于維修，是維修發(fā)展的高級階段，也是先進(jìn)制造的重要組成，但是與維修和制造相比，再制造蘊(yùn)含著更深的科學(xué)理論和更高的技術(shù)基礎(chǔ)。再制造已創(chuàng)造出了巨大的經(jīng)濟(jì)和社會效益。再制造在中國得到快速發(fā)展，再制造不僅進(jìn)入了國家法律，而且在產(chǎn)業(yè)化實(shí)踐和基礎(chǔ)研究等方面均取得了良好的階段性成果，中國已成為國際再制造中心之一，在國際再制造領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。為推動再制造的進(jìn)一步發(fā)展，今后可圍繞“探索再制造的科學(xué)基礎(chǔ)、創(chuàng)新再制造的關(guān)鍵技術(shù)、制定再制造的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)”等方面展開工作。

參考文獻(xiàn)

[1] 徐濱士,馬世寧,劉世參等.21世紀(jì)的再制造工程[J].中國機(jī)械工程,2000(1,2):36-38.[2] 劉志鋒,劉光復(fù),宋守許.綠色產(chǎn)品設(shè)計(jì)與可持續(xù)發(fā)展[A].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1996:115-118.[3] 錢苗根,姚壽山,張少宗.現(xiàn)代表面技術(shù)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1999:1-18.[4] 張萬昌.機(jī)械制造基礎(chǔ)(Ⅱ)[M].北京:高等教育出版社,1991:74-173.[5] 傅水根.機(jī)械制造工藝基礎(chǔ)[M].北京:清華大學(xué)出版社,1998:52-187.[6] 鄧乾旺,于德介,劉小燕.快速原型技術(shù)的發(fā)展[J].現(xiàn)代機(jī)械,2000(2):75-77.[7] 謝立偉.再制造關(guān)鍵技術(shù)研究[D].[碩士學(xué)位論文].武漢:武漢理工大學(xué),2005.[8] 陳翔字,梁工謙.美國再制造與我國的研究評述[J].世界科技研究與發(fā)展,2006,6(28):7-9.[9] 儲偉俊,劉斌.國外再制造的研究與實(shí)踐[J].機(jī)械工藝師,2001,(8):7-9.[10] 張偉.再制造業(yè)的發(fā)展和展望.機(jī)電一體化[J].2000,4(4):54-55.[11] 楊洗陳,李會山.激光再制造技術(shù)及其工業(yè)應(yīng)用[J].中國表面工程,2003,(4):43-45.[12] 徐濱士,馬世寧,劉世參等.表面工程的進(jìn)展與再制造工程.同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào),2001.29(9):1085-1091.[13] 王瑞芳,陶治,謝惠生等.關(guān)于再制造技術(shù)的探討.合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué) 版),2000.23(增刊):823-825.[14] 徐濱士,劉世參,王海斗.大力發(fā)展再制造產(chǎn)業(yè).求是.2005(12):46-47.[15] 徐濱士,劉世參,史佩京等.再制造工程的發(fā)展及推進(jìn)產(chǎn)業(yè)化中的前沿問題.中國表面工程.2008,21(1):1-6.[16] 劉曉敘,陳敏.機(jī)械產(chǎn)品再制造技術(shù)和應(yīng)用研究[J]現(xiàn)代制造共程,2005(8):99-101.

第二篇：先進(jìn)制造技術(shù)

先進(jìn)制造技術(shù)

定義:先進(jìn)制造技術(shù)是制造業(yè)不斷吸收信息技術(shù)及現(xiàn)代化管理等方面的成果，并將其綜合應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造、檢測、管理、銷售、使用、服務(wù)乃至回收的全過程，以實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔、靈活生產(chǎn)，提高對動態(tài)多變的產(chǎn)品市場的適應(yīng)能力和競爭能力的制造技術(shù)的總稱。特點(diǎn): 1.動態(tài)性2.廣泛性3.實(shí)用性4.集成性5.系統(tǒng)性6.高效靈活性7.先進(jìn)性

構(gòu)成: 從內(nèi)層到外層分別為基礎(chǔ)技術(shù)、新型單元技術(shù)、集成技術(shù)。

分類:（1）現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)（2）先進(jìn)制造工藝技術(shù)（3）自動化技術(shù)（4）產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理技術(shù) 發(fā)展趨勢: 1.集成化2.智能化3.網(wǎng)絡(luò)化4.信息化5.自動化6.柔性化7.數(shù)字化8.虛擬化

9.極端制造10.精密化11.綠色制造

自動化技術(shù)

制造技術(shù)的自動化包括產(chǎn)品設(shè)計(jì)自動化、企業(yè)管理自動化、加工過程自動化和質(zhì)量控制過程自動化。制造系統(tǒng)的自動化 突出特點(diǎn)是采用信息技術(shù)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品全生命周期中的信息集成，人、技術(shù)和管理三者的有效集成。

問: 制造自動化技術(shù)的研究現(xiàn)狀?

答: 1）制造系統(tǒng)中的集成技術(shù)和系統(tǒng)技術(shù)已成為制造自動化研究中熱點(diǎn)問題；

2）更加注重研究制造自動化系統(tǒng)中人的作用的發(fā)揮；

3）單元系統(tǒng)的研究仍然占有重要的位置；

4）制造過程的計(jì)劃和調(diào)度研究十分活躍，實(shí)用化的成果不多；

5）柔性制造技術(shù)的研究向著深度和廣義發(fā)展；

6）適應(yīng)現(xiàn)代生產(chǎn)模式的制造環(huán)境的研究正在興起；

7）底層加工系統(tǒng)的智能化和集成化研究越來越活躍。

柔性制造系統(tǒng)定義: 我國國家軍用標(biāo)準(zhǔn) “柔性制造系統(tǒng)是由數(shù)控加工設(shè)備、物料運(yùn)儲裝置和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)組成的自動化制造系統(tǒng),它包括多個(gè)柔性制造單元,能根據(jù)制造任務(wù)或生產(chǎn)環(huán)境的變化迅速進(jìn)行調(diào)整,適用于多品種、中小批量生產(chǎn)?！?/p>

柔性制造系統(tǒng)的特點(diǎn)：（柔性和自動化）

（1）適應(yīng)市場需求，以利于多品種、中小批量生產(chǎn)。

（2）提高機(jī)床利用率，縮減輔助時(shí)間，以利于降低生產(chǎn)成本。

（3）縮短生產(chǎn)周期，減少庫存量，以利于提高市場響應(yīng)能力。

（4）提高自動化水平，以利于提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低勞動強(qiáng)度、改善生產(chǎn)環(huán)境。柔性制造系統(tǒng)一般由三個(gè)子系統(tǒng)組成：加工系統(tǒng)、物流系統(tǒng)和控制與管理系統(tǒng)。加工系統(tǒng)的配置

互替形式（并聯(lián)）、互補(bǔ)形式（串聯(lián)）和混合形式（并串聯(lián)）三種。常見的物料存儲裝置有立體倉庫、水平回轉(zhuǎn)型自動料架、垂直回轉(zhuǎn)型自動料架和緩沖料架。柔性制造系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)流,實(shí)質(zhì)上就是信息的流動.數(shù)據(jù)類型:基本數(shù)據(jù)、控制數(shù)據(jù)和狀態(tài)數(shù)據(jù)。

柔性制造技術(shù)是在自動化技術(shù)、信息技術(shù)及制造技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的.計(jì)算機(jī)集成制造

定義:基于企業(yè)資源的一種先進(jìn)制造模式是計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)，簡稱CIMS。信息集成和總體優(yōu)化是集成制造系統(tǒng)與一般制造系統(tǒng)的最主要區(qū)別之一。

組成: 人與機(jī)構(gòu)、經(jīng)營、技術(shù)三要素。

從功能角度看，一般可以將CIMS分為四個(gè)功能分系統(tǒng)和兩個(gè)支撐分系統(tǒng)。

四個(gè)功能系統(tǒng): 1）工程設(shè)計(jì)自動化分系統(tǒng)

2）管理信息分系統(tǒng)（MIS）

3）CIMS制造自動化分系統(tǒng)(MAS)

4)CIMS質(zhì)量保證分系統(tǒng) 質(zhì)量保證分系統(tǒng)的目標(biāo): a.保證用戶對產(chǎn)品的需求；

b.使這些要求在實(shí)際生產(chǎn)的各環(huán)節(jié)得到實(shí)現(xiàn)。兩個(gè)支撐分系統(tǒng): 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分系統(tǒng) , 數(shù)據(jù)庫分系統(tǒng)

數(shù)據(jù)庫：就是以一定的組織方式將相關(guān)的數(shù)據(jù)組織在一起存放在計(jì)算機(jī)存儲器上形成的、能為多個(gè)用戶共享的、與應(yīng)用程序彼此獨(dú)立的一組相關(guān)數(shù)據(jù)的集合。

先進(jìn)制造工藝技術(shù)

特點(diǎn): 具有優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、潔凈和靈活五個(gè)方面的顯著特點(diǎn) 特種加工技術(shù)

定義：是用非常規(guī)的切削加工手段，利用電、磁、聲、光、熱等物理及化學(xué)能量直接施加于被加工工件部位，達(dá)到材料去除、變形以及改變性能等目的的加工技術(shù)。

特種加工與傳統(tǒng)切削加工的不同特點(diǎn)主要有：

①不是主要依靠機(jī)械能，而是用其他的能量（如電能、熱能、光能、聲能以及化學(xué)能等）去除工件材料；

②工具的硬度可以低于被加工工件材料的硬度，有些情況下，例如在激光加工、電子束加 工、離于束加工等加工過程中，根本不需要使用任何工具； 激光加工

定義：激光加工是利用材料在激光聚焦照射下瞬時(shí)急劇熔化和氣化，并產(chǎn)生很強(qiáng)的沖擊波，使被熔化的物質(zhì)爆炸式地噴濺來實(shí)現(xiàn)材料去除地加工技術(shù)。

基本原理和特點(diǎn)：利用光能經(jīng)過透鏡聚焦后達(dá)到很高的能量密度，依靠光熱效應(yīng)加工各種材料。基本設(shè)備包括：激光器、電源、光學(xué)系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)及機(jī)械系統(tǒng)等。

激光加工技術(shù)的應(yīng)用：（1）激光打孔（2）激光切割(3)激光焊接(4)激光表面處理等加工制造領(lǐng)域。

電子束加工

離子束加工分為離子刻蝕、離子濺射沉積、離子鍍及離子注入 4類。

激光加工、電子束加工、離子束加工都是利用高能量密度的束流作為熱源，對材料或構(gòu)件進(jìn)行加工的技術(shù)，又稱為高能束加工。

超聲波加工 主要是磨粒的撞擊作用

超聲波加工 適合于加工硬脆材料，尤其是不導(dǎo)電的非金屬材料。(玻璃、陶瓷、石英、硅、瑪瑙、寶石)微細(xì)加工技術(shù) 是指微小尺寸零件的生產(chǎn)加工技術(shù)。

包括三級：微米級

亞微米級

納米級

快速原型制造技術(shù) 原理：基于“材料逐層堆積”的制造理念，將復(fù)雜的三維加工分解為簡單的材料二維添加的組合。

RPM技術(shù)的特點(diǎn)：（1）可以制造任意復(fù)雜的三維幾何實(shí)體，不受傳統(tǒng)機(jī)械加工中刀具無法達(dá)到某些型面的限制。

（2）成形過程中無人干預(yù)或較少干預(yù)，大大減少了對熟練技術(shù)工人的需求。

（3）任意復(fù)雜零件的加工只需在一臺設(shè)備上完成，也不需要專用的工裝、夾具和模具。

快速堆積成形

快速成形系統(tǒng)根據(jù)切片的輪廓和厚度要求，用片材、絲材、液體或粉末材料制成所要求的薄片，通過一片片的堆積，最終完成三維實(shí)體原型的制備。

選擇性激光燒結(jié)則使用粉末材料。

超高速加工技術(shù)

常用的刀具材料有：涂層刀具 金屬陶瓷刀具 立方氮化硼（CBN）刀具

聚晶金剛石（PCD）刀具 超高速切削機(jī)床 電主軸采用陶瓷滾動球軸承 磁懸浮軸承

PDM技術(shù)的發(fā)展可以分為以下三個(gè)階段：配合CAD工具的PDM系統(tǒng)、專業(yè)PDM系統(tǒng) 產(chǎn)生和PDM的標(biāo)準(zhǔn)化階段。

PDM系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化包括:管理對象的標(biāo)準(zhǔn)化和管理過程的標(biāo)準(zhǔn)化

第三篇：先進(jìn)制造技術(shù)

簡述先進(jìn)制造技術(shù)及其現(xiàn)代

集成制造系統(tǒng)

概述：綜述先進(jìn)制造技術(shù)的概念、內(nèi)涵、特點(diǎn)、主要內(nèi)容等，結(jié)合現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)理解先進(jìn)制造技術(shù)及其發(fā)展歷程

1先進(jìn)制造技術(shù)概述 2 先進(jìn)制造技術(shù)的內(nèi)涵 3 先進(jìn)制造技術(shù)的特點(diǎn) 4現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)

1先進(jìn)制造技術(shù)概述

先進(jìn)制造技術(shù)是系統(tǒng)的工程技術(shù)，可以劃分為三個(gè)層次和四個(gè)大類。三個(gè)層次：一是優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔的基礎(chǔ)制造技術(shù)。這一層次的技術(shù)是先進(jìn)制造技術(shù) 的核心，主要由生產(chǎn)中大量采用的鑄造、鍛壓、焊接、熱處理、表面保護(hù)、機(jī)械加工等基礎(chǔ) 工藝優(yōu)化而成。二是新型的制造單元技術(shù)。這是制造技術(shù)與高技術(shù)結(jié)合而成的嶄新制造技術(shù)。這是運(yùn)用信息技術(shù) 和系統(tǒng)管理技術(shù)，對上述兩個(gè)層次進(jìn)行技術(shù)集成的結(jié)果，系統(tǒng)駕馭生產(chǎn)過程中的物質(zhì)流、能 量流和信息流。如成組技術(shù)（CT）、系統(tǒng)集成技術(shù)（SIT）、獨(dú)立制造島（AMI）、計(jì)算機(jī)集 成制造系統(tǒng)（CIMS）等。四個(gè)大類：一是現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)，是根據(jù)產(chǎn)品功能要求，應(yīng)用現(xiàn)代技術(shù)和科學(xué)知識，制定方案 并使方案付諸實(shí)施的技術(shù)。它是門多學(xué)科、多專業(yè)相互交叉的綜合性很強(qiáng)的基礎(chǔ)技術(shù)?，F(xiàn)代 設(shè)計(jì)技術(shù)主要包括：現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法，設(shè)計(jì)自動化技術(shù)，工業(yè)設(shè)計(jì)技術(shù)等；二是先進(jìn)制造工藝技術(shù)，主要包括精密和超精密加工技術(shù)、精密成刑技術(shù)、特種加工技術(shù)、表而改性、制模和 涂層技術(shù)；三是制造自動化技術(shù)，其中包括數(shù)控技術(shù)、工業(yè)機(jī)器人技術(shù)、柔性制造技術(shù)、計(jì) 算機(jī)集成制造技術(shù)、傳感技術(shù)、自動檢測及信號識別技術(shù)和過程設(shè)備工況監(jiān)測與控制技術(shù)等； 四是系統(tǒng)管理技術(shù)，包括工程管理、質(zhì)量管理、管理信息系統(tǒng)等，以及現(xiàn)代制造模式（如精 益生產(chǎn)、CIMS、敏捷制造、智能制造等）、集成化的管理技術(shù)、企業(yè)組織結(jié)構(gòu)與虛擬公司等 生產(chǎn)組織方法。關(guān)于先進(jìn)制造技術(shù)的體系結(jié)構(gòu)。2先進(jìn)制造技術(shù)的內(nèi)涵

目前對先進(jìn)制造技術(shù)尚沒有一個(gè)明確的、一致公認(rèn)的定義，經(jīng)過近年來對發(fā)展先進(jìn)制造 技術(shù)方面開展的工作，通過對其特征的分析研究，可以認(rèn)為：先進(jìn)制造技術(shù)是制造業(yè)不斷吸 收信息技術(shù)和現(xiàn)代管理技術(shù)的成果，并將其綜合應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)、加工、檢測、管理、銷售、使用、服務(wù)乃至回收的制造全過程，以實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔、靈活生產(chǎn)，提高對動 態(tài)多變的市場的適應(yīng)能力和競爭能力的制造技術(shù)的總稱。3 先進(jìn)制造技術(shù)的特點(diǎn)

先進(jìn)制造技術(shù)最重要的特點(diǎn)在于，它是一項(xiàng)面向工業(yè)應(yīng)用，具有很強(qiáng)實(shí)用性的新技術(shù)。與傳統(tǒng)制造技術(shù)相比，先進(jìn)制造技術(shù)更具有系統(tǒng)性、集成性、廣泛性、高精度性。先進(jìn)制造 技術(shù)雖然仍大量應(yīng)用于加工和裝配過程，但在其制造過程中還綜合應(yīng)用了設(shè)計(jì)技術(shù)、自動化 技術(shù)、系統(tǒng)管理技術(shù)等。先進(jìn)制造技術(shù)比傳統(tǒng)的制造技術(shù)更加重視技術(shù)與管理的結(jié)合，更加 重視制造過程組織和管理體制的簡化以及合理化，從產(chǎn)生了一系列先進(jìn)的制造模式，并能 實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔、靈活的生產(chǎn)。先進(jìn)制造技術(shù)主要有如下特征：

1）系統(tǒng)性 由于計(jì)算機(jī)技術(shù)，信息技術(shù)，傳感技術(shù)，自動化技術(shù)，和先進(jìn)管理等等技術(shù)的應(yīng)用，并與傳統(tǒng)的制造技術(shù)相結(jié)合，使先進(jìn)制造技術(shù)成為能夠駕駛在生產(chǎn)過程中的物質(zhì)流，信息流，和能量流的系統(tǒng)工程

2）廣泛性 傳統(tǒng)制造技術(shù)通常只是將原材料變成成品的各種工藝加工，而先進(jìn)制造技術(shù)貫穿了從生產(chǎn)設(shè)計(jì)，加工制造到產(chǎn)品銷售及使用維修的整個(gè)過程，“成為市場——設(shè)計(jì)開發(fā)——加工制造——市場”的大系統(tǒng)

3）集成性 傳統(tǒng)制造技術(shù)的學(xué)科專業(yè)單一，獨(dú)立相互界限分明。而先進(jìn)制造技術(shù)由于專業(yè)和學(xué)科的不斷深入，交叉，融合其界限逐漸淡化和消失，技術(shù)系統(tǒng)化，集成化的現(xiàn)代交叉性制造系統(tǒng)工程。

4）動態(tài)性 先進(jìn)制造技術(shù)是針對一定的應(yīng)用目標(biāo)不斷吸收各種高新技術(shù)逐漸形成和發(fā)展起來的新技術(shù)因而其內(nèi)涵不是絕對的和一成不變的。

5）實(shí)用性 先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展是針對某一具體的制造要而發(fā)展起來的先進(jìn)實(shí)用技術(shù)，有著明確的需求方向 4現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)

1）現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的含義與定位

現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)新的發(fā)展階段，在繼承計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)優(yōu)秀成果的基礎(chǔ)上，它不斷吸收先進(jìn)制造技術(shù)中相關(guān)思想的精華，從信息集成、過程集成向企業(yè)集成方向迅速發(fā)展，在先進(jìn)制造技術(shù)中處于核心地位。具體地說，它將傳統(tǒng)的制造技術(shù)與現(xiàn)代信息技術(shù)、管理技術(shù)、自動化技術(shù)、系統(tǒng)工程技術(shù)進(jìn)行有機(jī)地結(jié)合，通過計(jì)算機(jī)技術(shù)使企業(yè)產(chǎn)品在全生命周期中有關(guān)的組織、經(jīng)營、管理和技術(shù)有機(jī)集成和優(yōu)化運(yùn)行，在企業(yè)產(chǎn)品全生命周期中實(shí)現(xiàn)信息化、智能化、集成優(yōu)化，達(dá)到產(chǎn)品上市快、服務(wù)好、質(zhì)量優(yōu)、成本低的目的，進(jìn)而提高企業(yè)的柔性、健壯性和敏捷性，使企業(yè)在激烈的市場競爭中立于不敗之地。從集成的角度看，早期的計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)側(cè)重于信息集成，而現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的集成概念在廣度和深度上都有了極大的擴(kuò)展，除了信息集成外，還實(shí)現(xiàn)了企業(yè)產(chǎn)品全生命周期中的各種業(yè)務(wù)過程的整體優(yōu)化，即過程集成，并發(fā)展到企業(yè)優(yōu)勢互補(bǔ)的企業(yè)之間的集成階段。

現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的研究范圍應(yīng)該介于國家攀登計(jì)劃和國家攻關(guān)計(jì)劃之間。與攀登計(jì)劃研究項(xiàng)目相比較，它更注重成果的應(yīng)用性，盡可能將技術(shù)產(chǎn)業(yè)化，并推動我國制造業(yè)的現(xiàn)代化進(jìn)程；與國家攻關(guān)計(jì)劃相比較，它更注重解決我國制造業(yè)發(fā)展中的關(guān)鍵的共性問題、前瞻性問題和示范性問題。2）現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的技術(shù)構(gòu)成

先進(jìn)制造技術(shù)(AMT Advanced Manufacturing Technology)作為一個(gè)專有名詞至今還沒有一個(gè)明確的、一致公認(rèn)的定義。通過對其內(nèi)涵和特征的研究，目前共同的認(rèn)識是：先進(jìn)制造技術(shù)是傳統(tǒng)制造技術(shù)不斷吸收機(jī)械、電子、信息、材料、能源和現(xiàn)代管理等方面的成果，并將其綜合應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造、檢測、管理、銷售、使用、服務(wù)的制造全過程，以實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔、靈活的生產(chǎn)，并取得理想技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果的制造技術(shù)的總稱。它具有如下一些特點(diǎn)：

從以技術(shù)為中心向以人為中心轉(zhuǎn)變，使技術(shù)的發(fā)展更加符合人類社會的需要；

從強(qiáng)調(diào)專業(yè)化分工向模糊分工、一專多能轉(zhuǎn)變，使勞動者的聰明才智能夠得到充分發(fā)揮；

從金字塔的多層管理結(jié)構(gòu)向扁平的網(wǎng)絡(luò)化結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變，減少層次和中間環(huán)節(jié)；

從傳統(tǒng)的順序工作方式向并行工作方式轉(zhuǎn)變，縮短工作周期，提高工作質(zhì)量；

從按照功能劃分部門的固定組織形式向動態(tài)的自主管理的小組工作方式轉(zhuǎn)變。

通過對先進(jìn)制造技術(shù)的定義和特點(diǎn)的分析發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)擁有先進(jìn)制造技術(shù)的絕大部分特點(diǎn)，只不過先進(jìn)制造技術(shù)所涉及的范圍要比現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)大，因此通過對先進(jìn)制造技術(shù)的綜合考察，提出了一個(gè)現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的技術(shù)構(gòu)成模式。在先進(jìn)制造技術(shù)中，現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)在吸收計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)的優(yōu)秀成果的基礎(chǔ)上，繼續(xù)推動并行工程、虛擬制造、敏捷制造和動態(tài)聯(lián)盟的研究工作深入進(jìn)行，并不斷吸收先進(jìn)制造技術(shù)中的成功經(jīng)驗(yàn)和先進(jìn)思想，將它們進(jìn)行推廣應(yīng)用，由此使現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)成為先進(jìn)制造技術(shù)的核心。3）我國現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的發(fā)展策略

在市場競爭的推動下，先進(jìn)制造技術(shù)發(fā)展十分迅速，新思想、新概念層出不窮，通過對現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)與先進(jìn)制造技術(shù)關(guān)系的分析，我們認(rèn)為在制定我國現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的發(fā)展策略時(shí)，應(yīng)該注重以人為本的思想，運(yùn)用并行工程的哲理，使各種先進(jìn)制造技術(shù)相互銜接、協(xié)調(diào)發(fā)展，并不斷吸收先進(jìn)制造技術(shù)的成熟成果，為先進(jìn)制造技術(shù)在我國的廣泛應(yīng)用起到促進(jìn)的作用。

目前，在美國并行工程已到了推廣應(yīng)用階段，在虛擬制造方面也有商品化軟件投入市場，在這方面我們存在巨大的差距，主要表現(xiàn)在：研究工作方面，科研經(jīng)費(fèi)緊缺，科研力量分散，科研成果難以推廣應(yīng)用，人才流失嚴(yán)重；企業(yè)方面，企業(yè)的整體素質(zhì)不高，管理工作落后，科研能力薄弱，當(dāng)面臨國際競爭時(shí)大多難以為繼，很難在現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)方面花費(fèi)過多，而且受企業(yè)人員素質(zhì)的制約，一些先進(jìn)的技術(shù)還不易取得立竿見影的效果，這些都挫傷了企業(yè)應(yīng)用先進(jìn)制造技術(shù)的熱情；國家政策方面，雖然國家對制造業(yè)十分重視，但是，由于我國當(dāng)前正處在改革過程中，多種機(jī)制同時(shí)運(yùn)行，多方利益難以協(xié)調(diào)，在資金使用上往往顧此失彼，而且國家財(cái)政困難，也難以使用重金支持現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的研究。

綜上所述，發(fā)展我國的現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)應(yīng)該以企業(yè)的需求為動力，通過政府的政策和計(jì)劃的協(xié)調(diào)，繼續(xù)深入開展并行工程、虛擬制造、敏捷制造和綠色制造的研究與應(yīng)用，并利用分布式網(wǎng)絡(luò)化研究中心，組織各地區(qū)的科研力量，集中突破與現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)密切相關(guān)的如STEP標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用、CORBA規(guī)范的推廣、企業(yè)過程重構(gòu)理論的研究等具有重大戰(zhàn)略意義的理論研究工作，逐步使現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)成為我國制造業(yè)的靈魂。

第四篇：先進(jìn)制造技術(shù)

一、簡述機(jī)械制造業(yè)的變革及挑戰(zhàn)。（10分）機(jī)械制造業(yè)的變革：

面對越來越激烈的國際市 場競爭，我國機(jī)械制造業(yè)面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。我們在技術(shù)上已經(jīng)落后，加上資金不足，資源短缺，以及管理體制和周圍環(huán)境還存在許多問題，需耍改進(jìn)和完善，這些 都給我們迅速趕超世界先進(jìn)水平帶來極大的困難。但另一方面.隨著我國改革的不斷深人，對外開放的不斷擴(kuò)大，為我國機(jī)械制造業(yè)的振興和發(fā)展提供了前所未有的 良好條件機(jī)械制造業(yè)作為一個(gè)傳統(tǒng)的領(lǐng)域已經(jīng)發(fā)展了很多年，積累了不少理論和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，但隨著社會的發(fā)展，人們的生活水平日益提高，各個(gè)方面的個(gè)性化需求越加強(qiáng)烈。作為已經(jīng)深入到各行各業(yè)并已成為基礎(chǔ)工業(yè)的機(jī)械制造業(yè)面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展趨勢可以概括為：（1）機(jī)械制造自動化。（2）精密工程。（3）傳統(tǒng)加工方法的改進(jìn)與非傳統(tǒng)加工方法的發(fā)展。機(jī)械制造自動化技術(shù)始終是機(jī)械制造中最活躍的一個(gè)研究領(lǐng)域，也是制造企業(yè)提高生產(chǎn)率和贏得市場競爭的主要手段。

一、集成化

計(jì)算機(jī)集成制造（CIMS）被認(rèn)為是21世紀(jì)制造企業(yè)的主要生產(chǎn)方式。CIMS作為一個(gè)由若干個(gè)相互聯(lián)系的部分（分系統(tǒng)）組成，通?？蓜澐譃?部分：

1.工程技術(shù)信息分系統(tǒng)

2.管理信息分系統(tǒng)（MIS）3.制造自動化分系統(tǒng)（MAS）

4． 質(zhì)量信息分系

5． 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)庫分系統(tǒng)（Network & DB）

二、智能化

智能制造系統(tǒng)可被理解為由智能機(jī)械和人類專家共同組成的人機(jī)一體化智能系統(tǒng)，該系統(tǒng)在制造過程中能進(jìn)行智能活動，如分析、推理、判斷、構(gòu)思、決策等。在智能系統(tǒng)中，“智能”主要體現(xiàn)在系統(tǒng)具有極好的“軟”特性（適應(yīng)性和友好性）。

三、敏捷化 敏捷制造是以競爭力和信譽(yù)度為基礎(chǔ)，選擇合作者組成虛擬公司，分工合作，為同一目標(biāo)共同努力來增強(qiáng)整體競爭能力。為了達(dá)到快速應(yīng)變能力，虛擬企業(yè)的建立是關(guān)鍵技術(shù)，其核心是虛擬制造技術(shù)，即敏捷制造是以虛擬制造技術(shù)為基礎(chǔ)的。實(shí)現(xiàn)敏捷制造的技術(shù)基礎(chǔ)包括：

1． 大范圍的通訊基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，要求在全國范圍內(nèi)建立工廠信息網(wǎng)絡(luò)和準(zhǔn)時(shí)信息系統(tǒng)（Just-In-Time-Information）。

2． 柔性化、模塊化的產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法。3． 高柔性、模塊化、可伸縮的制造系統(tǒng)。4． 為定單而設(shè)計(jì)、制造的生產(chǎn)方式。5． 基于任務(wù)的組織與管理。6． 基于信任的雇傭關(guān)系。

四、虛擬化

虛擬制造”的概念于20世紀(jì)90年代初期提出。虛擬制造以系統(tǒng)建模和計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)為基礎(chǔ)，集現(xiàn)代制造工藝、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、信息技術(shù)、并行工程、人工智能、多媒體技術(shù)等高新技術(shù)為一體，是一項(xiàng)由多學(xué)科知識形成的綜合系統(tǒng)技術(shù)。虛擬制造利用信息技術(shù)、仿真計(jì)算機(jī)技術(shù)對現(xiàn)實(shí)制造活動中的人、物、信息及制造過程進(jìn)行全面的仿真，以發(fā)現(xiàn)制造中可能出現(xiàn)的問題，在產(chǎn)品實(shí)際生產(chǎn)前就采取預(yù)防的措施，從而達(dá)到產(chǎn)品一次性制造成功，來達(dá)到降低成本、縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，增強(qiáng)產(chǎn)品競爭力的目的。

五、清潔化

清潔生產(chǎn)是指：將綜合預(yù)防的環(huán)境戰(zhàn)略，持續(xù)應(yīng)用于生產(chǎn)過程和產(chǎn)品中，以便減少對人類和環(huán)境的風(fēng)險(xiǎn)。

清潔生產(chǎn)的兩個(gè)基本目標(biāo)是資源的綜合利用和環(huán)境保護(hù)。對生產(chǎn)過程而言，清潔生產(chǎn)要求滲透到從原材料投入到產(chǎn)出成品的全過程，包括節(jié)約原材料和能源，替代有毒的原材料和短缺資源，二次能源和再生資源的利用，改進(jìn)工藝及設(shè)備，并將一切排放物的數(shù)量與毒性削減在離開生產(chǎn)過程之前。對于產(chǎn)品而言，清潔生產(chǎn)覆蓋構(gòu)成產(chǎn)品整個(gè)生命周期的各個(gè)階段，即從原材料的提取到產(chǎn)品的最終處理，包括產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、包裝、運(yùn)輸、流通、銷售及報(bào)廢等，合理利用資源，并最大限度地減少對人類和環(huán)境的不利影響。

機(jī)械制造業(yè)的挑戰(zhàn)： 面對21世紀(jì)世界經(jīng)濟(jì)一體化的挑戰(zhàn)，機(jī)械制造業(yè)存在的主要問題有以下幾個(gè)方面： 1．合資帶來的憂愁

改革開放以來，我國大量引進(jìn)技術(shù)和技術(shù)裝備使機(jī)械制造業(yè)有了長足的發(fā)展，但也給人們帶來了許多擔(dān)憂.20世紀(jì)90年代以來，大型跨國公司紛紛進(jìn)軍殺入國內(nèi)機(jī)械工業(yè)市場，主要集中在汽車、電工電器、文化辦公設(shè)備、儀器儀表、通用機(jī)械和工程機(jī)械等領(lǐng)域，這幾個(gè)行業(yè)約占機(jī)械工業(yè)外商直接投資金額的80％。存在著許多技術(shù)黑洞

中國的機(jī)械制造業(yè)除了面臨“外敵”之外，自身也存在著諸多問題。整個(gè)工業(yè)制造設(shè)備的骨干都是外國產(chǎn)品，這暴露了我國工業(yè)化的虛弱性。機(jī)械制造業(yè)是一個(gè)國家的脊椎和脊柱，中國今后如果不把腰桿鍛煉硬了，挺直了，那么整個(gè)經(jīng)濟(jì)和國防都是虛弱的。機(jī)械制造業(yè)落后近30年

機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)在我國還處于起步階段，但在歐美等發(fā)達(dá)國家，已經(jīng)成為整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈上重要的一環(huán)，由于其具有對資源的循環(huán)利用、性價(jià)比高等優(yōu)點(diǎn)，在西方發(fā)達(dá)國家應(yīng)用已經(jīng)比較普遍，但在我國機(jī)械市場中，機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展卻遇到了一系列現(xiàn)實(shí)挑戰(zhàn)。相比歐美等發(fā)達(dá)國家來說，我國的工程機(jī)械再制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展要相對緩慢一些.國家扶持的支點(diǎn)偏離

業(yè)內(nèi)人士普遍認(rèn)為，技術(shù)黑洞的形成與國家的重視程度、投入密切相關(guān)。國家在過失的二十多年來忽視了發(fā)展機(jī)械行業(yè)，在政策、資金等方面都出現(xiàn)了偏差，從政策方面來看，國家大的政策是在鼓勵(lì)企業(yè)加強(qiáng)對資源的循環(huán)利用，但相關(guān)配套政策規(guī)定的不夠健全，使得工程機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)在國內(nèi)發(fā)展遭遇了現(xiàn)實(shí)尷尬。如制造產(chǎn)品被歸屬舊件回收，沒有增值稅發(fā)票，不能享受增值稅抵扣政策，也不能減免制造企業(yè)增值稅，這給企業(yè)的發(fā)展帶來較大的阻礙。

綜上所述，機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展方向是將傳統(tǒng)的制造技術(shù)與現(xiàn)代信息技術(shù)、管理技術(shù)、自動化技術(shù)、系統(tǒng)工程技術(shù)進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合，通過計(jì)算機(jī)技術(shù)是企業(yè)產(chǎn)品在全生命周期中有關(guān)的組織、經(jīng)營、管理和技術(shù)有機(jī)集成和優(yōu)化運(yùn)行，在企業(yè)產(chǎn)品全生命周期中實(shí)現(xiàn)信息化、智能化、集成優(yōu)化達(dá)到產(chǎn)品上市快、服務(wù)好、質(zhì)量優(yōu)成本低的目的，進(jìn)而提高企業(yè)的柔性、健壯性和敏捷性，是企業(yè)在激烈的市場競爭中立于不敗之地。

二、簡述先進(jìn)制造技術(shù)的定義、特點(diǎn)和發(fā)展趨勢。（10分）定義：先進(jìn)制造技術(shù)(Advanced Manufacturing Technology，簡稱為AMT）是指微電子技術(shù)、自動化技術(shù)、信息技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)給傳統(tǒng)制造技術(shù)帶來的種種變化與新型系統(tǒng)。具體地說，就是指集機(jī)械工程技術(shù)、電子技術(shù)、自動化技術(shù)、信息技術(shù)等多種技術(shù)為一體所產(chǎn)生的技術(shù)、設(shè)備和系統(tǒng)的總稱。

特點(diǎn)：1.先進(jìn)制造技術(shù)涉及到產(chǎn)品從市場調(diào)研、產(chǎn)品開發(fā)及工藝設(shè)計(jì)、生產(chǎn)準(zhǔn)備、加工制造、售后服務(wù)等產(chǎn)品壽命周期的所有內(nèi)容，它的目的是提高制造業(yè)的綜合經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，是面向工業(yè)應(yīng)用的技術(shù)。

2.先進(jìn)制造技術(shù)強(qiáng)調(diào)計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、傳感技術(shù)、自動化技術(shù)、新材料技術(shù)和現(xiàn)代系統(tǒng)管理技術(shù)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造和生產(chǎn)組織管理、銷售及售后服務(wù)等方面的應(yīng)用。它駕馭生產(chǎn)過程的物質(zhì)流、能量流和信息流，是生產(chǎn)過程的系統(tǒng)工程。

3.80年代以來，隨著全球市場競爭越來越激烈，先進(jìn)制造技術(shù)要求具有世界先進(jìn)水平，它的競爭已經(jīng)從提高勞動生產(chǎn)率轉(zhuǎn)變?yōu)橐詴r(shí)間為核心的時(shí)間、成本和質(zhì)量的三要素的競爭，因此它是面向全球競爭的技術(shù)。

4.先進(jìn)制造技術(shù)的最新發(fā)展階段保持了過去制造技術(shù)的有效要素，同時(shí)吸收各種高新技術(shù)成果，滲透到產(chǎn)品生產(chǎn)的所有領(lǐng)域及其全部過程，從而形成了一個(gè)完整的技術(shù)群，具有面向21世紀(jì)新的技術(shù)領(lǐng)域。

發(fā)展趨勢：計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動控制理論、數(shù)控技術(shù)、機(jī)器人、CAD/CAM技術(shù)、CIM技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)等在內(nèi)的信息自動化技術(shù)的迅猛發(fā)展，為先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用提供了日益增多的高效能手段。

（一）工業(yè)應(yīng)用的技術(shù)，機(jī)械、電子、信息、材料及能源技術(shù)成果，綜合應(yīng)用于制造過程。

1.數(shù)控技術(shù)（Numerical Control），簡稱數(shù)控（NC），是用數(shù)字量及字符作為加工的指令，實(shí)現(xiàn)自動控制的技術(shù)。服了傳統(tǒng)機(jī)械加工的缺點(diǎn)。

2.計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造（CAD/CAM），是計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)依托強(qiáng)大軟件來完成產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的建模、解算、分析、虛擬模擬、加工模擬、制圖、數(shù)控編程、編制工藝文件等工作。

3.特種加工技術(shù)，尺寸精度、表面粗糙度和某些特殊要求越來越高，工件材料越來越硬，加工表面越來越復(fù)雜，傳統(tǒng)的加工方法已不能滿足生產(chǎn)的需要，人們探索利用電、磁、聲、光、化學(xué)等能量或?qū)⒍喾N能量組合施加在工件的被加工部位，實(shí)現(xiàn)材料去除、變形、改變性能或被鍍覆等非傳統(tǒng)加工方法，這些方法統(tǒng)稱為特種加工。

（二）制造業(yè)綜合自動化，信息技術(shù)、自動化技術(shù)、現(xiàn)代企業(yè)管理技術(shù)的有機(jī)結(jié)合。

1.機(jī)器人技術(shù)，計(jì)算機(jī)控制的可再編程的多功能操作器，又稱工業(yè)機(jī)器人。它能在三維空間內(nèi)完成多種操作。

2.成組技術(shù)，人們用大批量生產(chǎn)的組織形式以高效的生產(chǎn)設(shè)備、高效的工藝技術(shù)去制造單件小批的零件，降低生產(chǎn)成本，成組技術(shù)（Group Technology簡稱GT）就應(yīng)運(yùn)而生。

3.柔性制造系統(tǒng)（FMS-Flexible Manufacturing System），是以計(jì)算機(jī)為控制中心實(shí)現(xiàn)自動完成工件的加工、裝卸、運(yùn)輸、管理的系統(tǒng)。它具有在線編程、在線監(jiān)測、修復(fù)、自動轉(zhuǎn)換加工產(chǎn)品品種的功能。

柔性制造系統(tǒng)具有：高柔性，在線編程使計(jì)算機(jī)響應(yīng)進(jìn)行控制高自動化設(shè)備工作；高效率，合理控制設(shè)備的切削用量實(shí)現(xiàn)高效加工。

（三）系統(tǒng)管理技術(shù)，制造業(yè)綜合自動化、過程工業(yè)綜合自動化、系統(tǒng)技術(shù)等綜合應(yīng)用于制造全過程，實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔、靈活生產(chǎn)，獲得理想技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。

1.并行工程（Concurrent Engineering），簡稱（CE）是對產(chǎn)品及其設(shè)計(jì)過程和制造過程進(jìn)行并行、集成設(shè)計(jì)的一種系統(tǒng)化工作模式，這種模式使產(chǎn)品開發(fā)人員從一開始就考慮到從概念形成到產(chǎn)品報(bào)廢的全生產(chǎn)周期中的所有因素，包括加工的質(zhì)量、成本、進(jìn)度和產(chǎn)品的技術(shù)性能及使用性能需求等，減少加工制造中可能出現(xiàn)的問題，加速產(chǎn)品開發(fā)過程，縮短開發(fā)周期。

2.虛擬制造（Virtual Manufacturing），簡稱（VM）利用計(jì)算機(jī)技術(shù)、建模技術(shù)、信息處理技術(shù)、仿真技術(shù)對現(xiàn)實(shí)制造活動中的人、物、信息及制造過程進(jìn)行全面的仿真模擬，以發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)或制造中出現(xiàn)的問題，在產(chǎn)品實(shí)際生產(chǎn)前就改進(jìn)完成，省略了產(chǎn)品的開發(fā)研制階段，達(dá)到降低設(shè)計(jì)和生產(chǎn)成本，縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，增強(qiáng)產(chǎn)品競爭力的目的。

3.計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（Computer Integrated Manufacturing Systen），簡稱（CIMS）是在自動化技術(shù)、信息技術(shù)及制造技術(shù)的基礎(chǔ)之上，通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及數(shù)據(jù)庫，將分散的自動化系統(tǒng)有機(jī)的集成起來，完成從原材料采購到產(chǎn)品銷售的一系列生產(chǎn)過程的高效益、高柔性的先進(jìn)制造系統(tǒng)。

三、現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)的核心因素及發(fā)展特點(diǎn)有哪些？ 列舉一些主要設(shè)計(jì)技術(shù)方法。（15分）

現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)的核心因素：質(zhì)量、時(shí)間和成本。質(zhì)量：滿足用戶功能要求，符合有關(guān)法律、標(biāo)準(zhǔn)和生態(tài)環(huán)境要求，安全性、可靠性、合理壽命，方便使用和維護(hù)保養(yǎng)，用戶培訓(xùn)、質(zhì)量保證和維修服務(wù)。

成本：產(chǎn)品成本、合理利潤、一次性安裝費(fèi)用和經(jīng)常性維修費(fèi)用。時(shí)間：設(shè)計(jì)開發(fā)的周期，供貨的時(shí)間、方式等方面的適應(yīng)能力?，F(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)的特點(diǎn)：（1）系統(tǒng)性

強(qiáng)調(diào)用系統(tǒng)的觀點(diǎn)處理設(shè)計(jì)問題。整體上把握涉及對象，考慮對象與人、環(huán)境的聯(lián)系。

（2）動態(tài)性

要考慮產(chǎn)品的靜態(tài)特性，和實(shí)際工作狀態(tài)下的動態(tài)特性，考慮與周圍環(huán)境的物資、能量及信息的交互。

（3）創(chuàng)造性

是建立在先進(jìn)的設(shè)計(jì)理論及工具，能充分發(fā)揮設(shè)計(jì)者的創(chuàng)造性思維，運(yùn)用各種手段和方法，開發(fā)出創(chuàng)造性的產(chǎn)品。

（4）計(jì)算機(jī)化

計(jì)算機(jī)已滲透到產(chǎn)品設(shè)計(jì)的各個(gè)環(huán)節(jié)，充分利用計(jì)算機(jī)的數(shù)值計(jì)算、嚴(yán)密的邏輯思維能力和巨大的信息存儲及處理能力：優(yōu)化設(shè)計(jì)、有限元分析和系統(tǒng)仿真等。

（5）并行化、最優(yōu)化、虛擬化和自動化

強(qiáng)調(diào)的是設(shè)計(jì)過程。綜合考慮產(chǎn)品全生命周期中的所有因素，強(qiáng)調(diào)并行設(shè)計(jì)。

在設(shè)計(jì)過程中，用優(yōu)化的理論與技術(shù)，對產(chǎn)品進(jìn)行方案優(yōu)選、結(jié)構(gòu)優(yōu)選和參數(shù)優(yōu)選，達(dá)到整體優(yōu)化。自動化主要依靠計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)和自動建模技術(shù)。

（6）主動性

現(xiàn)代設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)初期，就對產(chǎn)品全生命周期的各種可能做出準(zhǔn)確預(yù)測，減少故障的發(fā)生，體現(xiàn)了主動性。

主要設(shè)計(jì)技術(shù)方法：

1.并行設(shè)計(jì)

并行設(shè)計(jì)是一種對產(chǎn)品及其相關(guān)過程(包括設(shè)計(jì)制造過程和相關(guān)的支持過程)進(jìn)行并行和集成設(shè)計(jì)的系統(tǒng)化工作模式。強(qiáng)調(diào)產(chǎn)品開發(fā)人員一開始就考慮產(chǎn)品從概念設(shè)計(jì)到消亡的整個(gè)生命周期里的所有相關(guān)因素的影響，把一切可能產(chǎn)生的錯(cuò)誤、矛盾和沖突盡可能及早地發(fā)現(xiàn)和解決，以縮短產(chǎn)品開發(fā)周期、降低產(chǎn)品成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量。

二、虛擬設(shè)計(jì)

在達(dá)到產(chǎn)品并行的目的以后，為了使產(chǎn)品一次設(shè)計(jì)成功，減少反復(fù)，往往會采用仿真技術(shù)，而對機(jī)電產(chǎn)品模型的建立和仿真又屬于是虛擬設(shè)計(jì)的范疇。虛擬設(shè)計(jì)能實(shí)現(xiàn)在產(chǎn)品加工制造之前，建立產(chǎn)品的功能、結(jié)構(gòu)模型，并能對其進(jìn)行修改和評審，以滿足不同客戶的要求。

三、綠色設(shè)計(jì)

綠色設(shè)計(jì)是指以環(huán)境資源保護(hù)為核心概念的設(shè)計(jì)過程，其基本思想就是在設(shè)計(jì)階段就將環(huán)境因素和預(yù)防污染的措施納人產(chǎn)品設(shè)計(jì)之中，將環(huán)境性能作為產(chǎn)品的設(shè)計(jì)目標(biāo)和出發(fā)點(diǎn)，力求使產(chǎn)品對環(huán)境的影響為最小。

四、可靠性設(shè)計(jì)

機(jī)電產(chǎn)品的可靠性設(shè)計(jì)可定義為:產(chǎn)品在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，完成規(guī)定功能的能力?？煽啃栽O(shè)計(jì)是以概率論為數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，從統(tǒng)計(jì)學(xué)的角度去觀察偶然事件，并從偶然事件中找出其某些必然發(fā)生的規(guī)律，而這些規(guī)律一般反映了在隨機(jī)變量與隨機(jī)變量發(fā)生的可能性(概率)之間的關(guān)系。

五、智能優(yōu)化設(shè)計(jì)

隨著與機(jī)電一體化相關(guān)技術(shù)不斷的發(fā)展，以及機(jī)電一體化技術(shù)的廣泛使用，我們面臨的將是越來越復(fù)雜的機(jī)電系統(tǒng)。解決復(fù)雜系統(tǒng)的出路在于使用智能優(yōu)化的設(shè)計(jì)手段。智能優(yōu)化設(shè)計(jì)突破了傳統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)的局限，它更強(qiáng)調(diào)人工智能在優(yōu)化設(shè)計(jì)中的作用。

六、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)

機(jī)械計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，是在一定的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)平臺上，對所設(shè)計(jì)的機(jī)械零、部件，輸入要達(dá)到的技術(shù)參數(shù)，由計(jì)算機(jī)進(jìn)行強(qiáng)度，剛度，穩(wěn)定性校核，然后輸出標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)械圖紙，簡化了大量人工計(jì)算及繪圖，效率比人工提高幾十倍甚至更多。

七、動態(tài)設(shè)計(jì)

動態(tài)設(shè)計(jì)法是在計(jì)算參數(shù)難以準(zhǔn)確確定、設(shè)計(jì)理論和方法帶有經(jīng)驗(yàn)性和類比性時(shí)，根據(jù)施工中反饋的信息和監(jiān)控資料完善設(shè)計(jì)，是一種客觀求實(shí)、準(zhǔn)確安全的設(shè)計(jì)方法。動態(tài)設(shè)計(jì)通過建立監(jiān)測系統(tǒng)和信息反饋有利于控制施工安全，并不斷地將現(xiàn)場情況及變化反饋到設(shè)計(jì)單位，以便調(diào)整完善設(shè)計(jì)。

八、模塊化設(shè)計(jì)

結(jié)構(gòu)模塊化設(shè)計(jì)主要是以功能化的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，分解現(xiàn)有的產(chǎn)品，在分解中考慮到各個(gè)要素的可行性，從而在早期就預(yù)測到設(shè)計(jì)中可能會出現(xiàn)的矛盾，提高設(shè)計(jì)的可行性和可靠性，降低產(chǎn)品的成本。

九、計(jì)算仿真設(shè)計(jì)

根據(jù)工程機(jī)械不同的作業(yè)功能，在計(jì)算機(jī)上模擬各種作業(yè)過程，以分析和確定各種狀態(tài)下的作業(yè)參數(shù)，研究工程機(jī)械各系統(tǒng)主要部件的結(jié)構(gòu)合理性，借助數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)等方法預(yù)估工程機(jī)械的作業(yè)效果，從而可大大減少設(shè)計(jì)上的失誤，避免或減少走彎路。

十、人機(jī)學(xué)設(shè)計(jì)

應(yīng)用人體測量學(xué)、人體力學(xué)、勞動生理學(xué)、勞動心理學(xué)等學(xué)科的研究方法，對人體結(jié)構(gòu)特征和機(jī)能特征進(jìn)行研究，提供人體各部分的尺寸、重量、體表面積、比重、重心以及人體各部分在活動時(shí)的相互關(guān)系和可及范圍等人體結(jié)構(gòu)特征參數(shù)；還提供人體各部分的出力范圍、以及動作時(shí)的習(xí)慣等人體機(jī)能特征參數(shù)，分析人的視覺、聽覺、觸覺以及膚覺等感覺器官的機(jī)能特性；分析人在各種勞動時(shí)的生理變化、能量消耗、疲勞機(jī)理以及人對各種勞動負(fù)荷的適應(yīng)能力；探討人在工作中影響心理狀態(tài)的因素以及心理因素對工作效率的影響等。

十一、摩擦學(xué)設(shè)計(jì)

摩擦學(xué)是研究相對運(yùn)動的作用表面間的摩擦、潤滑和磨損，以及三者間相互關(guān)系的理論與應(yīng)用的一門邊緣摩擦學(xué)系統(tǒng)過程研究學(xué)科。

十二、疲勞設(shè)計(jì) 疲勞就是材料、零件和構(gòu)件在循環(huán)加載下，在某點(diǎn)或某些點(diǎn)產(chǎn)生局部的永久性損傷，并在一定循環(huán)次數(shù)后形成裂紋、或使裂紋進(jìn)一步擴(kuò)展直到完全斷裂的現(xiàn)象。

十三、反求設(shè)計(jì)

反求設(shè)計(jì)（也稱逆向設(shè)計(jì)），是指設(shè)計(jì)師對產(chǎn)品實(shí)物樣件表面進(jìn)行數(shù)字化處理(數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理)，并利用可實(shí)現(xiàn)逆向三維造型設(shè)計(jì)的軟件來重新構(gòu)造實(shí)物的CAD模型(曲面模型重構(gòu))，并進(jìn)一步用CAD/CAE／CAM系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)分析、再設(shè)計(jì)、數(shù)控編程、數(shù)控加工的過程。

十四、無障礙設(shè)計(jì)

無障礙設(shè)計(jì)強(qiáng)調(diào)在科學(xué)技術(shù)高度發(fā)展的現(xiàn)代社會，一切有關(guān)人類衣食住行的公共空間環(huán)境以及各類建筑設(shè)施、設(shè)備的規(guī)劃設(shè)計(jì)，都必須充分考慮具有不同程度生理傷殘缺陷者和正?；顒幽芰λネ苏撸ㄈ鐨埣踩恕⒗夏耆耍┤罕姷氖褂眯枨?，配備能夠應(yīng)答、滿足這些需求的服務(wù)功能與裝置，營造一個(gè)充滿愛與關(guān)懷、切實(shí)保障人類安全、方便、舒適的現(xiàn)代生活環(huán)境。

十五、共用性設(shè)計(jì)

共用性設(shè)計(jì)UD(Universal Design)是指，在商業(yè)利潤的前提下河現(xiàn)有生產(chǎn)技術(shù)條件下，產(chǎn)品（廣義的，包括器具﹑環(huán)境﹑系統(tǒng)和過程等）的設(shè)計(jì)盡可能使不同能力的使用者（例如殘疾人﹑老年人等），在不同的外界條件下能夠安全﹑舒適地使用的一種設(shè)計(jì)過程。

十六、有限元法

以電子計(jì)算機(jī)為工具的一種現(xiàn)代數(shù)值計(jì)算方法。它不僅能用于工程中復(fù)雜的非線行問題、非穩(wěn)態(tài)問題的求解, 還可用于工程設(shè)計(jì)中進(jìn)行復(fù)雜結(jié)構(gòu)的靜態(tài)和動力分析, 并能準(zhǔn)確地計(jì)算形狀復(fù)雜零件的應(yīng)力分布和變形, 成為復(fù)雜零件強(qiáng)度和剛度計(jì)算的有力分析工具。

十七、機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)

系統(tǒng)的觀點(diǎn),研究內(nèi)外系統(tǒng)和各子系統(tǒng)之間的相互關(guān)系,通過各子系統(tǒng)的協(xié)調(diào)工作,取長補(bǔ)短來實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)最佳的總功能。

十八、機(jī)械動態(tài)設(shè)計(jì)

根據(jù)產(chǎn)品的動載工況,以及對產(chǎn)品提出的動態(tài)性能要求與設(shè)計(jì)準(zhǔn)則,按動力學(xué)方法進(jìn)行分析計(jì)算、優(yōu)化與試驗(yàn)、并反復(fù)進(jìn)行的一種設(shè)計(jì)方法。

十九、工業(yè)藝術(shù)造型設(shè)計(jì)

在保證產(chǎn)品實(shí)用功能的前提下,用藝術(shù)手段按照美學(xué)法則對工業(yè)產(chǎn)品進(jìn)行造型活動,對工業(yè)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)尺寸、體面形態(tài)、色彩、材質(zhì)、線條、裝飾及人際關(guān)系等因素進(jìn)行有機(jī)的綜合處理,從而設(shè)計(jì)出優(yōu)質(zhì)美觀的產(chǎn)品造型。

四、簡述超高速加工技術(shù)和超精密加工技術(shù)所涉及的主要關(guān)鍵技術(shù)問題有哪些？（20分）

超高速加工技術(shù)：超高速加工技術(shù)是指采用超硬材料刀具和磨具，利用能可靠地實(shí)現(xiàn)高速運(yùn)動的高精度、高自動化和高柔性的制造設(shè)備，以提高切削速度來達(dá)到提高材料切除率、加工精度和加工質(zhì)量的先進(jìn)加工技術(shù)。

超高速加工技術(shù)的特征：切削力低、熱變形小、材料切除率高、高精度、減少工序。

超高速加工技術(shù)主要包括：超高速切削與磨削機(jī)理研究，超高速主軸單元制造技術(shù)，超高速進(jìn)給單元制造技術(shù)，超高速加工用刀具與磨具制造技術(shù)，超高速加工在線自動檢測與控制技術(shù)等。

超精密加工技術(shù)當(dāng)前是指被加工零件的制造公差為0.30~0.03um，表面粗糙度值為Ra0.03~0.005um的加工。實(shí)現(xiàn)這些加工所采用的工藝方法和技術(shù)措施，則稱為超精密加工技術(shù)。

超精密加工技術(shù)主要包括：超精密加工的機(jī)理研究，超精密加工的設(shè)備制造技術(shù)研究，超精密加工工具及刃磨技術(shù)研究，超精密測量技術(shù)和誤差補(bǔ)償技術(shù)研究，超精密加工工作環(huán)境條件研究。

五、非傳統(tǒng)加工技術(shù)主要有哪些種類？ 非傳統(tǒng)加工技術(shù)的主要特點(diǎn)有哪些？（10分）非傳統(tǒng)加工亦稱為“特種加工”或“現(xiàn)代加工方法”，泛指用電能、熱能、光能、電化學(xué)能、化學(xué)能、聲能及特殊機(jī)械能等能量達(dá)到去除或增加材料的加工方法，從而實(shí)現(xiàn)材料被去除、變形、改變性能或被鍍覆等。

非傳統(tǒng)加工技術(shù)主要種類：化學(xué)加工(CHM)、電化學(xué)加工(ECM)、電化學(xué)機(jī)械加工(ECMM)、電火花加工(EDM)、電接觸加工(RHM)、超聲波加工(USM)、激光束加工(LBM)、離子束加工(IBM)、電子束加工(EBM)、等離子體加工(PAM)、電液加工(EHM)、磨料流加工(AFM)、磨料噴射加工(AJM)、液體噴射加工(HDM)及各類復(fù)合加工等。非傳統(tǒng)加工技術(shù)的主要特點(diǎn)

1、與加工對象的機(jī)械性能無關(guān)，有些加工方法，如激光加工、電火花加工、等離子弧加工、電化學(xué)加工等，是利用熱能、化學(xué)能、電化學(xué)能等，這些加工方法與工

2、非接觸加工，不一定需要工具，有的雖使用工具，但與工件不接觸，因此，工件不承受大的作用力，工具硬度可低于工件硬度，故使剛性極低元件及彈性元件得以加工。

3、微細(xì)加工，工件表面質(zhì)量高，有些特種加工，如超聲、電化學(xué)、水噴射、磨料流等，加工余量都是微細(xì)進(jìn)行，故不僅可加工尺寸微小的孔或狹縫，還能獲得高精度、極低粗糙度的加工表面。

4、不存在加工中的機(jī)械應(yīng)變或大面積的熱應(yīng)變，可獲得較低的表面粗糙度，其熱應(yīng)力、殘余應(yīng)力、冷作硬化等均比較小，尺寸穩(wěn)定性好。

5、兩種或兩種以上的不同類型的能量可相互組合形成新的復(fù)合加工，其綜合加工效果明顯，且便于推廣使用。

6、特種加工對簡化加工工藝、變革新產(chǎn)品的設(shè)計(jì)及零件結(jié)構(gòu)工藝性等產(chǎn)生積極的影響。

六、簡述快速原型制造技術(shù)工作原理、其優(yōu)點(diǎn)是什么？主要類型有哪些？（15分）

RP 技術(shù)的基本原理是：將計(jì)算機(jī)內(nèi)的三維數(shù)據(jù)模型進(jìn)行分層切片得到各層截面的輪廓數(shù)據(jù)，計(jì)算機(jī)據(jù)此信息控制激光器（或噴嘴）有選擇性地?zé)Y(jié)一層接一層的粉末材料（或固化一層又一層的液態(tài)光敏樹脂，或切割一層又一層的片狀材料，或噴射一層又一層的熱熔材料或粘合劑）形成一系列具有一個(gè)微小厚度的片狀實(shí)體，再采用熔結(jié)、聚合、粘結(jié)等手段使其逐層堆積成一體，便可以制造出所設(shè)計(jì)的新產(chǎn)品樣件、模型或模具，簡單描述就是 “分層制造，逐層疊加” 類似于積分過程。如下圖：

快速原型制造技術(shù)優(yōu)點(diǎn)：

1.從制造角度出發(fā)，減少設(shè)計(jì)、加工、檢查的工具，不需要任何刀具，模具及工裝卡具的情況下，可將任意復(fù)雜形狀的設(shè)計(jì)方案快速轉(zhuǎn)換為三維的實(shí)體模型或樣件。

2.從市場和用戶角度出發(fā)，減少風(fēng)險(xiǎn)，可實(shí)時(shí)地根據(jù)市場需求低成本地改變產(chǎn)品。模型或樣件可直接用于新產(chǎn)品設(shè)計(jì)驗(yàn)證、功能驗(yàn)證、外觀驗(yàn)證、工程分析、市場訂貨以及企業(yè)的決策等，非常有利于早找錯(cuò)早修改早優(yōu)化，提高了新產(chǎn)品開發(fā)的一次成功率，縮短了開發(fā)周期，降低了研發(fā)成本。

3.從設(shè)計(jì)和工程的角度出發(fā)，快速、準(zhǔn)確、以及制造復(fù)雜模型。

4.結(jié)合CAD/CAM 技術(shù)、激光技術(shù)、計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)、精密伺服驅(qū)動技術(shù)以及新材料技術(shù)。

主要類型為

（1）立體印刷技術(shù)（SLA）

SLA（Stereo lithograghy Apparatus)法，其工藝原理是：從最底層開始，激光在光敏樹脂表面掃描，在掃描過程中，激光的曝光量超過樹脂固化所需的閾值能量的地方才會發(fā)生聚合反應(yīng)形成固態(tài)。

（2）選擇性激光燒結(jié)（SLS）

SLS（Selective laser sintering)是利用激光所提供的能量有選擇性地融化熱塑性塑料以形成三維零件。

（3）熔融沉積成型（FDM）

FDM（Fused Deposition Modeling)是利用熱塑性細(xì)絲在移動頭中進(jìn)行熔化，熔化后的材料在移動的過程中被擠壓出來堆積零件。

（4）層壓物體制造技術(shù)（LOM）

LOM（Laminated Object Manufacturing)是通過逐層激光剪切薄紙材料制造零件的一種技術(shù)。

七、先進(jìn)制造生產(chǎn)模式有哪些主要特點(diǎn)？主要的先進(jìn)制造生產(chǎn)模式有哪些？（10分）

先進(jìn)制造模式的先進(jìn)性表現(xiàn)在企業(yè)的組織結(jié)構(gòu)合理、管理手段得當(dāng)、制造技術(shù)領(lǐng)先、市場反應(yīng)快、客戶滿意度高、單位產(chǎn)品成本低等諸多方面。

主要特點(diǎn)：通過對現(xiàn)代各種先進(jìn)制造模式的研究分析，可以總結(jié)出它們具有如下幾個(gè)特點(diǎn)。(1)綜合性：是技術(shù)、管理方法和人的有效綜合和集成。(2)普適性：其概念、哲理和結(jié)構(gòu)，適用于不同企業(yè)，其核心思想和觀念具有普遍指導(dǎo)意義。(3)協(xié)同性：強(qiáng)調(diào)人一機(jī)協(xié)同、人一人協(xié)同因素的重要性，技術(shù)和管理是兩個(gè)平行推進(jìn)的車輪。(4)動態(tài)性：與社會及其生產(chǎn)力發(fā)展水平相適應(yīng)的動態(tài)發(fā)展過程。

柔性生產(chǎn)模式

由英國莫林斯（Molins）公司首次提出的柔性生產(chǎn)模式，在20世紀(jì)70年代末得到推廣應(yīng)用。該模式主要依靠有高度柔性的以計(jì)算機(jī)數(shù)控機(jī)床為主的制造設(shè)備來實(shí)現(xiàn)多品種小批量的生產(chǎn)，以增強(qiáng)制造業(yè)的靈活性和應(yīng)變能力，可縮短產(chǎn)品生產(chǎn)周期，提高設(shè)備使用效率和員工勞動生產(chǎn)率且改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量。智能制造模式該模式是在制造生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)中，應(yīng)用智能制造技術(shù)和系統(tǒng)，以一種高度柔性和高度集成的方式，通過計(jì)算機(jī)模擬專家的智能活動，進(jìn)行分析、判斷、推理、構(gòu)思和決策，以便取代或延伸制造過程中人的部分腦力勞動，并對人類專家的制造智能進(jìn)行了完善、繼承和發(fā)展。因智能制造可實(shí)現(xiàn)決策自動化，實(shí)現(xiàn)“制造智能”和制造技術(shù)的“智能化”，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)制造生產(chǎn)的信息化和自動化。

敏捷制造模式產(chǎn)生于20世紀(jì)80年代后期的敏捷制造模式與虛擬制造生產(chǎn)模式一起被美國政府作為具有劃時(shí)代意義的“21世紀(jì)制造企業(yè)的發(fā)展戰(zhàn)略”。該模式是將柔性制造的先進(jìn)技術(shù)、熟練掌握的生產(chǎn)技能、有素質(zhì)的勞動力，以及促進(jìn)企業(yè)內(nèi)部和企業(yè)之間的靈活管理三者集成在一起，利用信息技術(shù)對千變?nèi)f化的市場機(jī)遇做出快速響應(yīng)，最大限度地滿足顧客的要求。這種模式促進(jìn)了傳統(tǒng)的制造業(yè)發(fā)生根本性變化，以因特網(wǎng)為代表的信息技術(shù)導(dǎo)致制造企業(yè)的管理體制和生產(chǎn)模式發(fā)生根本變化。敏捷制造生產(chǎn)模式的新概念和新理論不斷出現(xiàn)，推動著制造科學(xué)發(fā)展，例如分形制造、生物制造、全球制造、全能制造和智能制造等新概念的問世。

高效快速重組生產(chǎn)系統(tǒng)模式該模式是在對柔性生產(chǎn)、精益生產(chǎn)和敏捷制造這三種制造生產(chǎn)模式的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行比較、綜合和創(chuàng)新之后，于1995年提出的，目前已開始推廣應(yīng)用。高效快速重組生產(chǎn)系統(tǒng)模式是上述三種模式的理論和實(shí)踐在更高層次上的有機(jī)集成生產(chǎn)系統(tǒng)，其特征是對市場的靈活快速反應(yīng)的制造資源的有效集成。

虛擬制造生產(chǎn)模式

虛擬制造生產(chǎn)模式是利用制造過程計(jì)算機(jī)模擬和仿真來實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和研制的模式，即在計(jì)算機(jī)中實(shí)現(xiàn)的制造技術(shù)。它將從根本上改變設(shè)計(jì)、試制、修改設(shè)計(jì)、規(guī)模生產(chǎn)的傳統(tǒng)制造模式。在產(chǎn)品真正制造出來之前，首先應(yīng)在虛擬制造環(huán)境中完成軟產(chǎn)品原型（Soft Prototype），代替?zhèn)鹘y(tǒng)的硬樣品（Hard Prototype）進(jìn)行試驗(yàn)，對其性能進(jìn)行了預(yù)測和評估，從而大大縮短產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造周期、降低產(chǎn)品開發(fā)成本，提高其快速響應(yīng)市場變化的能力，以便更可靠地決策產(chǎn)品研制，更經(jīng)濟(jì)地投入、更有效地組織生產(chǎn)，從而實(shí)現(xiàn)制造系統(tǒng)全面最優(yōu)的制造生產(chǎn)模式。

極端制造模式

制造技術(shù)正在從常規(guī)制造、傳統(tǒng)制造向非常規(guī)制造及極端制造發(fā)展，因而出現(xiàn)了極端制造模式。極端制造是指在極端條件或環(huán)境下，制造極端尺度或極高功能的器件和功能系統(tǒng)。當(dāng)前，極端制造已成為制造技術(shù)發(fā)展的重要領(lǐng)域，極端制造集中表現(xiàn)在微細(xì)制造、超精密制造、巨系統(tǒng)制造和強(qiáng)場（如強(qiáng)能量場）制造，例如：制造空天飛行器、超常規(guī)動力裝備、超大型冶金和石油化工裝備等極大尺寸和極強(qiáng)功能的重大裝備，制造微納電子器件、微納光機(jī)電系統(tǒng)等極小尺度和極高精度的產(chǎn)品。

綠色制造模式

綠色制造是綜合運(yùn)用生物技術(shù)、“綠色化學(xué)”、信息技術(shù)和環(huán)境科學(xué)等方面的成果，使制造過程中沒有或極少產(chǎn)生廢料和污染物的工藝或制造系統(tǒng)的綜合集成生態(tài)型制造技術(shù)。綠色制造模式是實(shí)現(xiàn)制造業(yè)可持續(xù)長遠(yuǎn)發(fā)展的制造模式。

綠色制造主要體現(xiàn)在：

（1）綠色產(chǎn)品設(shè)計(jì)：使產(chǎn)品在生命周期內(nèi)都符合環(huán)保、健康、能耗低、資源利用率高的要求。

（2）綠色生產(chǎn)過程：在整個(gè)制造過程，對環(huán)境負(fù)面影響最小，廢棄物和有害物質(zhì)的排放最小，資源利用效率最高。綠色制造技術(shù)主要包含了綠色資源、綠色生產(chǎn)過程和綠色產(chǎn)品三方面的內(nèi)容。

（3）產(chǎn)品的回收和循環(huán)再利用：如生態(tài)工廠的循環(huán)式制造技術(shù)。它主要包括生產(chǎn)系統(tǒng)工廠－－致力于產(chǎn)品設(shè)計(jì)和材料處理、加工及裝配等階段，恢復(fù)系統(tǒng)工廠－－對產(chǎn)品（材料使用）生命周期結(jié)束時(shí)的材料處理循環(huán)再利用。

八、現(xiàn)代化機(jī)械制造系統(tǒng)自動化的關(guān)鍵技術(shù)主要有哪些？（10分）現(xiàn)代化機(jī)械制造系統(tǒng)自動化的關(guān)鍵技術(shù)主要有：

一、制造自動化系統(tǒng)開放式智能體系結(jié)構(gòu)

目標(biāo)是使制造系統(tǒng)具備自組織和并行作用的能力，充分利用分布式計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等，使制造自動化向柔性化、集成化、智能化和全球化方向發(fā)展。

二、智能4M系統(tǒng)中關(guān)鍵技術(shù)的研究

智能4M系統(tǒng)就是將建模(Modeling)、加工(Manufacturing)、測量(Measuring)、機(jī)器人操作(Manipulation)四者一體化的智能系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)信息共享，促進(jìn)建模、加工、測量、裝夾、操作的一體化，其目的是實(shí)現(xiàn)快速制造、快速檢測、快速響應(yīng)和快速重組。

三、制造自動化系統(tǒng)的優(yōu)化理論與調(diào)度方法

制造系統(tǒng)是一類離散事件動態(tài)系統(tǒng)(Discrete Event Dynamic System，DEDS)，其物流、信息流以及各種資源的規(guī)則、調(diào)度和控制等有獨(dú)特的要求。對這類系統(tǒng)的更精確的描述、分析和控制，需要在離散事件動態(tài)系統(tǒng)理論方面進(jìn)一步突破。同時(shí)，由于實(shí)現(xiàn)各種先進(jìn)的制造哲理和管理策略，如虛擬企業(yè)、敏捷制造、精益生產(chǎn)、準(zhǔn)時(shí)生產(chǎn)等，作為先進(jìn)制造模式賴以實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)之一，生產(chǎn)組織與過程優(yōu)化中決策調(diào)度的成功與否對上述目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)有著最為直接的影響。

四、面向制造自動化的虛擬制造技術(shù)研究

虛擬制造關(guān)鍵技術(shù)的研究可分為四個(gè)層次，即：虛擬制造哲理研究、虛擬制造技術(shù)層、虛擬制造原型系統(tǒng)層，虛擬制造集成開發(fā)平臺層。虛擬制造哲理的研究為制造企業(yè)敏捷制造提供指導(dǎo)思路，在信息集成基礎(chǔ)上，通過組織管理、技術(shù)、資源和人機(jī)集成實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的開發(fā)過程的集成。

五、CAD／CAPP／CAM一體化技術(shù)的研究

CAD／CAPP／CAM 一體化是一項(xiàng)綜合性的高新技術(shù)，當(dāng)前正朝著集成化、智能化，可視化和標(biāo)準(zhǔn)化方向發(fā)展．主要研究內(nèi)容有：CAD系統(tǒng)面向產(chǎn)品的整個(gè)生命周期，充分考慮產(chǎn)品信息的繼承性，滿足并行設(shè)計(jì)的要求，CAD與產(chǎn)品信息標(biāo)準(zhǔn)化相結(jié)合，產(chǎn)品模型的可轉(zhuǎn)換性，面向全國乃至全球的產(chǎn)品信息編碼系統(tǒng)等方面的研究：具有很好的可移植性和自組織性的軟件系統(tǒng)、智能化CAD系統(tǒng)的研究，虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)計(jì)技術(shù)的研究．CAD／CAPP／CAM一體化技術(shù)一個(gè)重要研究內(nèi)容就是CAPP技術(shù)的研究，主要有；基于并行工程的CAPP技術(shù)；虛擬制造模式下CAPP技術(shù)：基于PDM的CAD／CAPP/CAM集成系統(tǒng)；面向CIMS／CAPP集成開發(fā)平臺等。

六、面向制造自動化的數(shù)控技術(shù)的研究

數(shù)控技術(shù)是自動化技術(shù)的基礎(chǔ)及關(guān)鍵單元技術(shù)，又是精密、高效、高可靠性加工技術(shù)的支撐，它正朝著集成化和實(shí)用化方向發(fā)展。對數(shù)控技術(shù)的研究與開發(fā)重點(diǎn)是：開放性結(jié)

構(gòu)系統(tǒng)的發(fā)展，采用新元件、新工藝不斷改善和擴(kuò)展以高精、高速、高效為代表的功，改善和發(fā)展伺服技術(shù)，采用通信技術(shù)，研制開發(fā)超精數(shù)控系統(tǒng)等。

七、柔性制造技術(shù)和智能制造技術(shù)的研究

柔性制造系統(tǒng)的理論和技術(shù)所涉及領(lǐng)域很廣，主要包括：生產(chǎn)調(diào)度理論與算法的研究，主要涉及數(shù)學(xué)規(guī)劃、圖論、對策論、排隊(duì)論、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法、Petri網(wǎng)理論等應(yīng)用數(shù)學(xué) 理論及方法；計(jì)算機(jī)通信及數(shù)據(jù)庫技術(shù)的研究；計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的研究；生產(chǎn)組織及控制模式理論和技術(shù)的研究，主要涉及動態(tài)邏輯單元重構(gòu)理論、多黑板結(jié)構(gòu)模型的智能單元控

制理論、系統(tǒng)擾動及再調(diào)度理論和技術(shù)、JIT技術(shù)、開放式體系結(jié)構(gòu)等；制造資源控制管理理論和技術(shù)的研究，主要涉及刀具管理理論及技術(shù)、加工設(shè)備的實(shí)時(shí)調(diào)度技術(shù)、物料儲運(yùn)系統(tǒng)如AGV、立體倉庫等的控制技術(shù)。

八、機(jī)器人化制造技術(shù)的研究

機(jī)器人是一種高度柔性化的自動化設(shè)備，未來的典型制造工廠將是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制的包含多個(gè)機(jī)器人加工單元的分布式自主制造系統(tǒng)，工業(yè)機(jī)器人(IR)、智能加工中心(IMC)、坐標(biāo)測量機(jī)(CMM)、自動導(dǎo)引小車(AGV)均被視為“智能機(jī)器”，這些智能機(jī)器依據(jù)不同的要求有機(jī)地組成機(jī)器人化制造單元，實(shí)現(xiàn)多元化產(chǎn)品生產(chǎn)。

九、先進(jìn)制造智能傳感與檢測的研究

智能傳感與檢測研究主要包括智能傳感器、智能傳感和檢測技術(shù)以及光纖傳感技術(shù)等方面的研究。

智能傳感器主要功能為：感知環(huán)境條件的變化，并進(jìn)行相應(yīng)補(bǔ)充，通過雙向通信，以一種可以理解和接受的格式及執(zhí)行機(jī)構(gòu)或控制器等與其他系統(tǒng)連接，對白身進(jìn)行檢測式診斷，實(shí)現(xiàn)智能決策。

光纖傳感技術(shù)主要研究內(nèi)容為：光波調(diào)制原理、調(diào)制光波信號檢測技術(shù)、多傳感器復(fù)用技術(shù)、多傳感器網(wǎng)絡(luò)及通信技術(shù)、光纖傳感技術(shù)與光纖通信技術(shù)的結(jié)合原理和方法等。

第五篇：先進(jìn)制造技術(shù)范文

第一次作業(yè)

1.先進(jìn)制造技術(shù)的構(gòu)成有哪些？

答：(1)主技術(shù)群：①設(shè)計(jì)技術(shù)群；②制造工藝技術(shù)群；

(2)支撐技術(shù)群：①信息技術(shù)；②標(biāo)準(zhǔn)和框架；③機(jī)床和工具技術(shù)；④傳感器和控制技術(shù)；

(3)制造基礎(chǔ)技術(shù)：①質(zhì)量管理 ②用戶/供應(yīng)商交互作用 ③工作人員培訓(xùn)和教育 ④監(jiān)督和評測 ⑤技術(shù)獲取合理用

2.狹義的制造和廣義的制造的概念是什么? 答：狹義的制造，是指生產(chǎn)車間內(nèi)與物流有關(guān)的加工和裝配過程；

廣義的制造，則包含市場分析、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)、生產(chǎn)準(zhǔn)備、加工裝配、質(zhì)量保證、生產(chǎn)過程管理、市場營銷、售前售后服務(wù)，以及報(bào)廢后的回收處理等整個(gè)產(chǎn)品生命周期內(nèi)一系列相互聯(lián)系的生產(chǎn)活動。

3.制造系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能和過程是什么？

答：結(jié)構(gòu)：是制造過程所涉及的硬件、軟件、人員所組成的具有特定功能的有機(jī)整體。功能：輸入制造系統(tǒng)的資源通過制造過程輸出產(chǎn)品

過程：制造生產(chǎn)的運(yùn)行過程，包括市場分析、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝規(guī)劃、制造裝配、檢驗(yàn)出廠、產(chǎn)品銷售、售后服務(wù)、報(bào)廢、回收、再利用等。

4.現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)內(nèi)涵是什么？

答：現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)是以滿足應(yīng)市產(chǎn)品的質(zhì)量、性能、時(shí)間、成本、價(jià)格綜合效益最優(yōu)為目的，以計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)為主體，以知識為依托，以多種科學(xué)方法及技術(shù)為手段，研究、改進(jìn)、創(chuàng)造產(chǎn)品活動過程所用到的技術(shù)群體的總稱。

5.現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)的體系結(jié)構(gòu)是什么？

答：(1)基礎(chǔ)技術(shù)：是指傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)理論與方法。(2)主體技術(shù)：計(jì)算機(jī)科學(xué)與設(shè)計(jì)技術(shù)結(jié)合產(chǎn)生技術(shù)

(3)支撐技術(shù)：指現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法學(xué)、可信性設(shè)計(jì)技術(shù)、試驗(yàn)設(shè)計(jì)技術(shù)。(4)應(yīng)用技術(shù)：是針對實(shí)用目的解決各類具體產(chǎn)品設(shè)計(jì)領(lǐng)域的技術(shù)

6.CAE技術(shù)的基本概念是什么？

答：CAE仿真技術(shù)是以數(shù)學(xué)理論、相似原理、計(jì)算方法、評估理論為基本理論，以計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、圖形圖像技術(shù)、系統(tǒng)工程技術(shù)以及與仿真應(yīng)用領(lǐng)域有關(guān)的專業(yè)技術(shù)為基礎(chǔ)，以計(jì)算機(jī)和各種物理效能設(shè)備為工具，利用系統(tǒng)模型對實(shí)際的或設(shè)想的系統(tǒng)進(jìn)行動態(tài)試驗(yàn)研究的一門多學(xué)科綜合性交叉技術(shù)。

7.成組工藝的基本概念是什么？

答：把尺寸、形狀、工藝相近似的零件組成一個(gè)個(gè)零件族(組)，按零件族制訂工藝進(jìn)行生產(chǎn)制造，擴(kuò)大了批量，減少了品種，提高了勞動生產(chǎn)率。

8.CAPP定義是什么？

答：向計(jì)算機(jī)輸入被加工零件的原始數(shù)據(jù)、加工條件和加工要求，由計(jì)算機(jī)自動進(jìn)行編碼、編程直至最后輸出經(jīng)過優(yōu)化的工藝規(guī)程卡片的過程。

9.CAPP在CAD/CAM集成系統(tǒng)中的作用是什么？

答：CAPP是連接CAD與CAM之間的橋梁和紐帶。CAPP系統(tǒng)能直接接收CAD的零件信息，進(jìn)行工藝規(guī)劃，生成有關(guān)工藝文件，并以工藝設(shè)計(jì)結(jié)果和零件信息為依據(jù)，經(jīng)過適當(dāng)?shù)暮笾锰幚?，生成NC程序，從而實(shí)現(xiàn)CAD/CAPP/CAM 系統(tǒng)集成。

10.基于成組技術(shù)的派生式CAPP系統(tǒng)的基本工作原理是什么？ 答：(1)系統(tǒng)要預(yù)先對現(xiàn)有零件進(jìn)行分組。(2)每個(gè)零件族或樣件有一通用的標(biāo)準(zhǔn)工藝規(guī)程。(3)存儲樣件信息文件、樣件標(biāo)準(zhǔn)工藝規(guī)程文件。(4)檢索標(biāo)準(zhǔn)工藝規(guī)程。

(5)從標(biāo)準(zhǔn)工藝規(guī)程中篩選派生出當(dāng)前零件的工藝規(guī)程。(6)輸出工藝過程。

11.創(chuàng)成式CAPP系統(tǒng)基本工作原理是什么？

答：創(chuàng)成式系統(tǒng)的工藝規(guī)程是根據(jù)系統(tǒng)的決策邏輯和制造工程數(shù)據(jù)信息生成的。制造工程數(shù)據(jù)信息主要是有關(guān)各種加工方法的加工能力和對象、各種設(shè)備及刀具的適用范圍等基本知識。決策邏輯以程序代碼(一般的創(chuàng)成式CAPP系統(tǒng))或者以規(guī)則的形式存入相對獨(dú)立的工藝知識庫，供主控程序調(diào)用。向創(chuàng)成式系統(tǒng)輸入待加工零件的信息后，系統(tǒng)能自動生成各種工藝規(guī)程文件，用戶不需或略加修改即可。

12.檢索式CAPP基本工作原理和特點(diǎn)是什么？

答：派生式CAPP系統(tǒng)的基本原理是將設(shè)計(jì)好的零件標(biāo)準(zhǔn)工藝進(jìn)行編號，存儲在計(jì)算機(jī)中。當(dāng)制定零件的工藝過程時(shí)，可根據(jù)輸入的零件信息進(jìn)行搜索，查找合適的標(biāo)準(zhǔn)工藝。

第二次作業(yè)

13.反求工程的含義是什么？

答：針對已有樣件，可利用三維數(shù)字化測量儀器準(zhǔn)確、快速地測量出產(chǎn)品外形數(shù)據(jù)，在逆向軟件中構(gòu)建曲面模型，再輸入CAD/CAM系統(tǒng)進(jìn)一步編輯、修改，由CAM生成刀具NC代碼送至數(shù)控機(jī)床（CNC）制作所需模具，或者由快速成型機(jī)將樣品模型制作出來。

14.說明逆向工程的接觸式測量方式的特點(diǎn)? 答：接觸式測量不受樣件表面的反射特性、顏色及曲率影響，配合測量軟件，可快速準(zhǔn)確地測量出物體的基本幾何形狀，如面、圓柱、圓錐、圓球等。接觸式測量的機(jī)械結(jié)構(gòu)及電子系統(tǒng)已相當(dāng)成熟，有較高的準(zhǔn)確性和可靠性。

接觸式測量的缺點(diǎn)有：① 確定測量基準(zhǔn)點(diǎn)而使用特殊的夾具，測量費(fèi)用較高。② 測量系統(tǒng)的支撐結(jié)構(gòu)存在靜態(tài)及動態(tài)誤差。③ 檢測某些輪廓時(shí)，可能會有先天的限制。④ 以逐點(diǎn)進(jìn)出方式進(jìn)行測量，測量速度慢。⑤ 測頭尖端部分與被測件之間發(fā)生局部變形影響測量值的實(shí)際讀數(shù)。⑥ 不當(dāng)?shù)牟僮魅菀讚p害樣件,也會使測頭磨耗、損壞。

15.說明逆向工程的非接觸光學(xué)測量方式的特點(diǎn)? 答：非接觸光學(xué)測量有如下優(yōu)點(diǎn)：① 沒有測量力，② 測量速度和采樣頻率較高，③ 不必進(jìn)行測頭半徑的補(bǔ)償。④ 不少光學(xué)測頭具有大的量程。⑤ 同時(shí)探測的信息豐富。

但非接觸式測量也還存在一些缺點(diǎn)：① 測量精度較差。② 使用CCD作探測器時(shí)，成像鏡頭的焦距會影響測量精度。③ 非接觸式測頭是接收工件表面的反射光或散射光，測量結(jié)果易受環(huán)境光線及工件表面的反射特性的影響，噪聲較高，噪聲信號的處理比較麻煩。

16.高速加工定義？

答：尚無統(tǒng)一定義，一般認(rèn)為高速加工是指采用超硬材料的刀具，通過極大地提高切削速度和進(jìn)給速度，來提高材料切除率、加工精度和加工表面質(zhì)量的現(xiàn)代加工技術(shù)。

17.簡述高速切削特點(diǎn)

答：(1)隨切削速度提高，單位時(shí)間內(nèi)材料切除率增加，切削加工時(shí)間減少。(2)隨切削速度提高，切削力減少，減少工件變形。

(3)切屑以很高的速度排出，切削熱大部分被切屑帶走，給工件的熱量大幅度減少，工件的熱變形相對較小。(4)高速切削加工可大大降低加工表面粗糙度，加工表面質(zhì)量可提高1～2等級。(5)高速切削可加工淬硬鋼鐵件，18.高速切削對刀具的要求有哪些？

答：(1)高速切削時(shí)速度和自動化程度高，要求刀具應(yīng)具有很高的可靠性。并要求刀具的壽命高，質(zhì)量一致性好，切削刃的重復(fù)精度高。(2)刀具應(yīng)具有很好的高的耐熱性、抗熱沖擊性能和良好的高溫力學(xué)性能。(3)刀具應(yīng)具有很好的斷屑、卷屑和排屑性能。(4)刀具材料應(yīng)能適應(yīng)難加工材料和新型材料加工的需要

19.高速切削加工的實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)容有哪些？

答：(1)切削力監(jiān)測以控制刀具磨損，機(jī)床功率監(jiān)測亦可間接獲得刀具磨損信息；(2)主軸轉(zhuǎn)速監(jiān)測以判別切削參數(shù)與進(jìn)給系統(tǒng)間關(guān)系；(3)刀具破損監(jiān)測；(4)主軸軸承狀況監(jiān)測；

(5)電器控制系統(tǒng)過程穩(wěn)定性監(jiān)測等。

20.高速回轉(zhuǎn)刀具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)有哪些？

答：(1)為了減輕所承受的離心力的作用，刀體材料的設(shè)計(jì)應(yīng)減輕質(zhì)量，選用比重小、強(qiáng)度高的刀體材料。(2)刀體結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量避免貫通式刀槽，減少尖角，盡量減少機(jī)夾零件的數(shù)量。刀體的結(jié)構(gòu)應(yīng)對稱于回轉(zhuǎn)軸。刀片和刀座的夾緊、調(diào)整結(jié)構(gòu)應(yīng)盡可能消除游隙，并且要求重復(fù)定位性好。

(3)刀體結(jié)構(gòu)和刀片夾緊結(jié)構(gòu)可靠。刀體與刀片之間的連接配合要封閉，刀片夾緊機(jī)構(gòu)要有足夠的夾緊力。(4)用于高速切削的回轉(zhuǎn)刀具必須經(jīng)過動平衡測試。

21.電火花加工的原理是什么？

答：在絕緣液體介質(zhì)中進(jìn)行，自動進(jìn)給調(diào)節(jié)裝置使工件與工具電極之間保持適當(dāng)?shù)姆烹婇g隙，當(dāng)在電極和工件之間施加很強(qiáng)的脈沖電壓時(shí)，就會擊穿介質(zhì)絕緣強(qiáng)度最低處形成瞬間火花放電，電流密度很大，放電區(qū)能量高度集中，瞬時(shí)溫度達(dá)10000－12000℃，工件和電極表面金屬放電點(diǎn)就被熔化，甚至汽化而被蒸發(fā)。

這些熔化或汽化的金屬在電、熱、流體、化學(xué)等各種力的作用下被拋入工作液中冷卻為金屬小顆粒，然后被工作液迅速沖離工作區(qū)，使電極和工件表面形成一個(gè)個(gè)微小的凹坑，同時(shí)放電過程中，電壓又隨之迅速降為零，介質(zhì)絕緣性能恢復(fù)，等待下一次放電。

如此反復(fù)，電極不斷下降，工件不斷被蝕除，最后就在工件上復(fù)制出了電極形狀型腔內(nèi)形，達(dá)到成形加工的目的。

22.電火花線切割的加工定義是什么？

答：電火花線切割加工直接利用電能對金屬材料進(jìn)行加工，同屬蝕除加工。線切割采用細(xì)金屬絲為電極，線切割可以加工帶有一定錐度的型孔或型芯等。線切割加工時(shí)，一方面線電極對工件不斷地上下移動，另一方面裝夾工件的十字工作臺，由數(shù)控伺服電動機(jī)驅(qū)動，在x、y方向?qū)崿F(xiàn)進(jìn)給，使線電極沿加工圖形的軌跡，對工件進(jìn)行切割加工。

23.電火花線切割的加工特點(diǎn)有哪些？ 答：(1)不需要制造成形電極；(2)不需考慮電極損耗；

(3)能加工精密細(xì)小、形狀復(fù)雜的通孔零件或零件外形；(4)不能加工盲孔

(5)一般采用一個(gè)電規(guī)準(zhǔn)一次加工完成；

第三次作業(yè)

1.超精密加工對微量進(jìn)給裝置的要求是什么？

答：(1)微進(jìn)給與粗進(jìn)給分開，以提高微位移的精度、分辨率和穩(wěn)定性；(2)運(yùn)動部分必須是低摩擦和高穩(wěn)定性，以便實(shí)現(xiàn)很高的重復(fù)精度；(3)末級傳動元件必須有很高的剛度，即夾固刀具處必須是高剛度的；(4)工藝性好，容易制造；(5)應(yīng)能實(shí)現(xiàn)微進(jìn)給的自動控制，動態(tài)性能好。

2.電子束加工的特點(diǎn)要求是什么？

答：(1)電子束可實(shí)現(xiàn)極其微細(xì)的聚焦(可達(dá)0.1μm)，可實(shí)現(xiàn)亞微米和毫微米級的精密微細(xì)加工。(2)電子束加工主要靠瞬時(shí)熱效應(yīng)，工件不受機(jī)械力作用，因而不產(chǎn)生宏觀應(yīng)力和變形。

(3)加工材料的范圍廣，對高強(qiáng)度、高硬度、高韌性的材料以及導(dǎo)體、半導(dǎo)體和非導(dǎo)體材料均可加工。(4)電子束的能量密度高，如果配合自動控制加工過程，加工效率非常高。

(5)電子束加工在真空中進(jìn)行，污染少，加工表面不易氧化，尤其適合加工易氧化的金屬及其合金材料。

3.離子束加工的原理是什么？

答：離子束加工的原理與電子束加工基本類似，也是在真空條件下，將離子源產(chǎn)生的離子束經(jīng)過加速后，撞擊在工件表面上，引起材料變形、破壞和分離。由于離子帶正電荷，其質(zhì)量是電子的千萬倍，因此離子束加工主要靠高速離子束的微觀機(jī)械撞擊動能，而不是像電子束加工主要靠熱效應(yīng)。

4.試論述制造自動化技術(shù)的內(nèi)涵。

答：制造自動化技術(shù)是制造業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)，是一個(gè)動態(tài)發(fā)展的過程。隨著電子和信息技術(shù)的發(fā)展，特別是隨著計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)和廣泛應(yīng)用，制造自動化的概念已擴(kuò)展為不僅包括用機(jī)器代替人的體力勞動和腦力勞動，而且還包括人和機(jī)器及制造過程的控制、管理和協(xié)調(diào)優(yōu)化，以使產(chǎn)品制造過程實(shí)現(xiàn)高效、優(yōu)質(zhì)、低耗、及時(shí)和潔凈的目標(biāo)。

5.以FMS為例說明自動化制造系統(tǒng)的構(gòu)成系統(tǒng)。答：(1)加工系統(tǒng)：組成FMS的自動化加工設(shè)備。

(2)工件儲運(yùn)系統(tǒng)：由工件庫、工件運(yùn)輸設(shè)備和更換裝置等組成。(3)刀具儲運(yùn)系統(tǒng)：由刀具庫、刀具輸送裝置和交換機(jī)構(gòu)等組成。(4)FMS的控制系統(tǒng)：采用計(jì)算機(jī)多層控制。(5)檢側(cè)與監(jiān)控系統(tǒng)。

6.FMS刀具運(yùn)儲系統(tǒng)的主要職能是什么？

答：是負(fù)責(zé)刀具的運(yùn)輸、存儲和管理，適時(shí)地向加工單元提供所需的刀具，監(jiān)控管理刀具的使用，及時(shí)取走已報(bào)廢或刀具壽命已耗盡的刀具，在保證正常生產(chǎn)的同時(shí)，最大程度地降低刀具成本。

7.自動化制造系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是什么？

答：確定加工對象的類型及范圍；對所確定的加工對象進(jìn)行工藝分析、制定加工方案；建立系統(tǒng)的功能模型和信息模型；確定設(shè)備類型及配置，進(jìn)行系統(tǒng)總體平面布局設(shè)計(jì)；確定物流系統(tǒng)方案、控制系統(tǒng)方案、質(zhì)量控制及監(jiān)控方案；計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)及數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)；輔助裝置的確定；對系統(tǒng)配置及運(yùn)行方案進(jìn)行計(jì)算機(jī)仿真以確定最佳方案；對系統(tǒng)進(jìn)行可靠性分析；對系統(tǒng)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分析和經(jīng)濟(jì)效益評估等。

8.工件儲運(yùn)系統(tǒng)在自動化制造系統(tǒng)中的作用是什么？

答：將被加工零件按系統(tǒng)的要求輸送到所需要的設(shè)備進(jìn)行加工或處理，對暫時(shí)不需要加工的工件進(jìn)行有效的存儲和管理，使其不仿礙其它工件的流動，對已加工完成的件要送出系統(tǒng)或送入倉庫等。

9.CIMS系統(tǒng)的定義是什么？

答：計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)借助于計(jì)算機(jī)的硬件、軟件技術(shù)，綜合運(yùn)用現(xiàn)代管理技術(shù)、制造技術(shù)、信息技術(shù)、自動化技術(shù)、系統(tǒng)工程技術(shù)，對企業(yè)的生產(chǎn)作業(yè)、管理、計(jì)劃、調(diào)度、經(jīng)營、銷售等整個(gè)生產(chǎn)過程中的信息進(jìn)行統(tǒng)一處理，并對分散在產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造過程中各種孤立的自動化子系統(tǒng)的功能進(jìn)行有機(jī)地集成，并優(yōu)化運(yùn)行，從而縮短產(chǎn)品開發(fā)周期、提高質(zhì)量、降低成本，進(jìn)而提高企業(yè)的柔性、健壯性和敏捷性，使企業(yè)在激烈的市場競爭中立于不敗之地。

10.CIMS系統(tǒng)的由哪幾部分功能組成？

答：(1)四個(gè)功能分系統(tǒng)：① 管理信息系統(tǒng)(MIS)；② 工程設(shè)計(jì)自動化系統(tǒng)；③ 制造自動化系統(tǒng)；④ 質(zhì)量保證系統(tǒng)。(2)兩個(gè)支撐分系統(tǒng)：① CIMS數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)；② CIMS計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

11.簡述并行工程的概念。

答：并行工程是集成地、并行地設(shè)計(jì)產(chǎn)品及其相關(guān)的各種過程(包括制造過程和支持過程)的系統(tǒng)方法。這種方法要求產(chǎn)品開發(fā)人員在設(shè)計(jì)一開始就考慮產(chǎn)品整個(gè)生命周期中從概念形成到產(chǎn)品報(bào)廢處理的所有因素，包括質(zhì)量、成本、進(jìn)度計(jì)劃和用戶要求。

12.PDM的定義是什么？

答：產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理(PDM)以產(chǎn)品為中心，通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)庫技術(shù)，把企業(yè)生產(chǎn)過程中所有與產(chǎn)品相關(guān)的信息和過程集成起來，統(tǒng)一管理，使產(chǎn)品數(shù)據(jù)在其生命周期內(nèi)保持一致、最新和安全，從而縮短產(chǎn)品研發(fā)周期、降低成本、提高質(zhì)量、改善性能，使企業(yè)贏得主動權(quán)和競爭優(yōu)勢。

13.試述精益生產(chǎn)的內(nèi)涵。

答：精益生產(chǎn)的核心內(nèi)容是準(zhǔn)時(shí)制生產(chǎn)方式，這種方式通過看板管理，成功地制止了過量生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)了“在必要的時(shí)刻生產(chǎn)必要數(shù)量的必要產(chǎn)品”的目標(biāo)，從而徹底消除產(chǎn)品制造過程中的浪費(fèi)，以及由之衍生出來的種種間接浪費(fèi)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的合理性、高效性和靈活性。精益生產(chǎn)是一個(gè)完整的技術(shù)綜合體，包括經(jīng)營理念、生產(chǎn)組織、物流控制、質(zhì)量管理、成本控制、庫存管理、現(xiàn)場管理等在內(nèi)的較為完整的生產(chǎn)管理技術(shù)與方法體系。

14.簡述敏捷制造的基本概念？

答：敏捷制造(Agile Manufacturing)，以柔性生產(chǎn)技術(shù)和動態(tài)組織結(jié)構(gòu)為特點(diǎn)，以高素質(zhì)、協(xié)同良好的工作人員為核心，實(shí)施企業(yè)間網(wǎng)絡(luò)集成，形成快速響應(yīng)市場的社會化制造體系。

15.簡述MRP-II的基本思想？

答：在閉環(huán)MRP基礎(chǔ)之上，把物流和資金流結(jié)合在一起形成的完整的人機(jī)交互式的生產(chǎn)管理系統(tǒng)。它主要完成企業(yè)的計(jì)劃管理、采購管理、庫存管理、生產(chǎn)管理、成本管理等功能，MRPII可以在周密的計(jì)劃下有效地利用企業(yè)的各種資源，控制資金占用、縮短生產(chǎn)周期、降低生產(chǎn)成本。