先進(jìn)制造技術(shù)發(fā)展中的關(guān)鍵技術(shù)淺析

■馮愛華 臨沂職業(yè)學(xué)院

一、引言

在一個(gè)國家的企業(yè)生產(chǎn)力構(gòu)成中，制造技術(shù)的作用一般占60%左右。專家認(rèn)為，世界上各個(gè)國家經(jīng)濟(jì)的競爭，主要是制造技術(shù)的競爭。人們往往用AMT來概括先進(jìn)制造技術(shù)AMT （Advanced Manufacturing Technology）。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。主要包括：計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)輔助制造、集成制造系統(tǒng)等。AMT是制造業(yè)企業(yè)取得競爭優(yōu)勢的必要條件之一，但并非充分條件，其優(yōu)勢還有賴于能充分發(fā)揮技術(shù)威力的組織管理，有賴于技術(shù)、管理和人力資源的有機(jī)協(xié)調(diào)和融合。

二、先進(jìn)制造技術(shù)發(fā)展中的關(guān)鍵技術(shù)

1.成組技術(shù)GT（Group Technology）是一門生產(chǎn)技術(shù)科學(xué)，利用事物間的相似性，按照一定的準(zhǔn)則分類成組，同組事物采用同一方法進(jìn)行處理，以便提高效益的技術(shù)，稱為成組技術(shù)。它研究如何識別和發(fā)掘生產(chǎn)活動中有關(guān)事務(wù)的相似性，并對其進(jìn)行充分利用。即把相似的問題歸類成組，尋求解決這一組問題相對統(tǒng)一的最優(yōu)方案，以取得所期望的經(jīng)濟(jì)效益。

成組技術(shù)應(yīng)用與機(jī)械加工方面，其是將結(jié)構(gòu)、材料、工藝相近似的零件組成一個(gè)零件族（組），按零件族制定工藝進(jìn)行加工，擴(kuò)大批量、減少品種、便于采用高效方法、提高勞動生產(chǎn)率。這就為提高多品種、小批量生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益提供了一種有效的方法。

2.敏捷制造（AM）

敏捷制造AM（Agile Manufacturing）是指制造業(yè)采用現(xiàn)代通信手段，通過快速配置各種資源（包括技術(shù)、管理和人）以有效、協(xié)調(diào)的方式響應(yīng)用戶的需求，實(shí)現(xiàn)制造的敏捷性。敏捷制造的目標(biāo)是企業(yè)能夠快速響應(yīng)市場的變化，根據(jù)市場需求，能夠在最短時(shí)間內(nèi)開發(fā)制造出滿足市場需求的高質(zhì)量的產(chǎn)品。敏捷制造包括產(chǎn)品制造機(jī)械系統(tǒng)的柔性、員工授權(quán)、制造商和供應(yīng)商關(guān)系、總體品質(zhì)管理及企業(yè)重構(gòu)。敏捷制造是企業(yè)在競爭中取得成功的核心能力。首先表現(xiàn)為企業(yè)面對變幻莫測的市場需求能迅速做出判斷和反應(yīng)；其次表現(xiàn)為企業(yè)具有有效、迅速的整合各方面資源并進(jìn)行生產(chǎn)的條件和能力。

3.并行工程CE

并行工程（Concurrent Engineering）是對產(chǎn)品及其相關(guān)過程（包括制造過程和支持過程）進(jìn)行并行、一體化設(shè)計(jì)的一種系統(tǒng)化的工作模式。在傳統(tǒng)的串行開發(fā)過程中，設(shè)計(jì)中的問題或不足，要分別在加工、裝配或售后服務(wù)中才能被發(fā)現(xiàn)，然后再修改設(shè)計(jì)，改進(jìn)加工、裝配或售后服務(wù)（包括維修服務(wù)）。而并行工程要求產(chǎn)品開發(fā)人員在一開始就考慮產(chǎn)品整個(gè)生命周期中從概念形成到產(chǎn)品報(bào)廢的所有因素，包括質(zhì)量、成本、進(jìn)度計(jì)劃和用戶要求。并行工程的目標(biāo)為提高質(zhì)量、降低成本、縮短產(chǎn)品開發(fā)周期和產(chǎn)品上市時(shí)間。

4.快速成型技術(shù)（RPM）

快速成形技術(shù)又稱快速原型制造（Rapid Prototyping Manufacturing，簡稱RPM）技術(shù)，誕生于20世紀(jì)80年代后期，它不同于傳統(tǒng)的用材料去除方式制造零件的方法，是基于材料堆積法的一種高新制造技術(shù)，被認(rèn)為是近20年來制造領(lǐng)域的一個(gè)重大成果。它利用所要制造零件的三維CAD模型數(shù)據(jù)直接生成產(chǎn)品原型，并且可以方便地修改CAD模型后重新制造產(chǎn)品原型，是集機(jī)械工程、CAD、逆向工程技術(shù)、分層制造技術(shù)、數(shù)控技術(shù)、材料科學(xué)、激光技術(shù)于一身，可以自動、直接、快速、精確地將設(shè)計(jì)思想轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂幸欢üδ艿脑突蛑苯又圃炝慵?，從而為零件原型制作、新設(shè)計(jì)思想的校驗(yàn)等方面提供了一種高效低成本的實(shí)現(xiàn)手段。即，快速成形技術(shù)就是利用三維CAD的數(shù)據(jù)，通過快速成型機(jī)，將一層層的材料堆積成實(shí)體原型。

5.虛擬制造技術(shù)（VMT）

虛擬制造技術(shù)（virtual manufacturing technology，VMT）是以虛擬現(xiàn)實(shí)和仿真技術(shù)為基礎(chǔ)，對產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)過程統(tǒng)一建模，在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品從設(shè)計(jì)、加工和裝配、檢驗(yàn)、使用整個(gè)生命周期的模擬和仿真。這樣，可以在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)階段就模擬出產(chǎn)品及其性能和制造過程，以此來優(yōu)化產(chǎn)品的設(shè)計(jì)質(zhì)量和制造過程，優(yōu)化生產(chǎn)管理和資源規(guī)劃，以達(dá)到產(chǎn)品開發(fā)周期和成本的最小化，產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量的最優(yōu)化和生產(chǎn)效率最高化，從而形成企業(yè)的市場競爭優(yōu)勢。盡管虛擬制造技術(shù)的出現(xiàn)只有短短的幾年時(shí)間，虛擬制造的應(yīng)用將會對未來制造業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。

6.智能制造（IM）

智能制造（IM）（ Intelligent Manufacturing，IM）是制造技術(shù)、自動化技術(shù)、系統(tǒng)工程與人工智能等學(xué)科互相滲透、互相交織而形成的一門綜合技術(shù)。其具體表現(xiàn)為：智能設(shè)計(jì)、智能加工、機(jī)器人操作、智能控制、智能工藝規(guī)劃、智能調(diào)度與管理、智能裝配、智能測量與診斷等。智能制造淵于人工智能的研究。一般認(rèn)為智能是知識和智力的總和，前者是智能的基礎(chǔ)，后者是指獲取和運(yùn)用知識求解的能力。智能制造應(yīng)當(dāng)包含智能制造技術(shù)和智能制造系統(tǒng)，智能制造系統(tǒng)不僅能夠在實(shí)踐中不斷地充實(shí)知識庫，具有自學(xué)習(xí)功能，還有搜集與理解環(huán)境信息和自身的信息，并進(jìn)行分析判斷和規(guī)劃自身行為的能力。智能制造技術(shù)的研究開發(fā)對于提高生產(chǎn)效率與產(chǎn)品品質(zhì)、降低成本，提高制造業(yè)市場應(yīng)變能力、國家經(jīng)濟(jì)實(shí)力和國民生活水準(zhǔn)，具有重要意義。

三、結(jié)束語

制造技術(shù)不僅是衡量一個(gè)國家科技發(fā)展水平的重要標(biāo)志，也是國際間科技競爭的重點(diǎn)。我國正處于經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期，制造技術(shù)是我們的薄弱環(huán)節(jié)。只有跟上發(fā)展先進(jìn)制造技術(shù)的世界潮流，將其放在戰(zhàn)略優(yōu)先地位，并以足夠的力度予以實(shí)施，才能盡快縮小與發(fā)達(dá)國家的差距，才能在激烈的市場競爭中立于不敗之地?？傊?，在我國研究和發(fā)展先進(jìn)制造技術(shù)勢在必行。

[1]2010全國機(jī)械裝備先進(jìn)制造技術(shù)（廣州）高峰論壇論文匯編[C]，2010年

[2]第11屆粵港機(jī)械電子工程技術(shù)與應(yīng)用研討會論文匯編[C]，2010年