先進制造技術(shù)的應用與發(fā)展趨勢

齊復興

(華北理工大學機械工程學院，河北 唐山 063210)

1 關(guān)于AMT概念的簡析

20世紀70～80年代，AMT誕生于美國。為增強機電產(chǎn)業(yè)競爭優(yōu)勢，重新確立機電產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵地位，美國使用的一個關(guān)鍵手段-AMT，曾有美國業(yè)界人士認為“美國已步入后工業(yè)時代，機電產(chǎn)業(yè)已成為夕陽產(chǎn)業(yè)”，主張將經(jīng)濟中心從機電產(chǎn)業(yè)向高科學技術(shù)產(chǎn)業(yè)及服務業(yè)方向邁進，其結(jié)果是“美國發(fā)明，卻提升日本財富”。美國吸取了先前的經(jīng)驗教訓，在機電行業(yè)的研發(fā)上投入了大量資金。20世紀80年代末，美國政府不但對AMT計劃進行了制定，還對CAD(制造技術(shù))中心計劃進行了有效實施。隨后，新興工業(yè)化國家歐洲、亞洲等也對日本智能制造系統(tǒng)、歐共體尤里卡計劃等AMT的理論和應用進行了自己的研究，由5部委召開“AMT發(fā)展戰(zhàn)略研討會”，拉開了我國AMT研究的帷幕。

2 目前AMT的實際應用分析

現(xiàn)代企業(yè)的生產(chǎn)管理更注重分散化、學習化和信息化的融合。為了順應新的市場需求，大多數(shù)制造企業(yè)先后引進AMT作為應對挑戰(zhàn)的強大武器，這些企業(yè)運用了大量的AMT，如精密制造、敏捷制造等，使企業(yè)以最少的投入成本獲得更高的產(chǎn)品質(zhì)量、實現(xiàn)更高的績效目標，同時增強學習能力，建立制造聯(lián)盟，促使產(chǎn)品開發(fā)過程得以改進。AMT的應用使現(xiàn)代企業(yè)在各方面取得的成績更加優(yōu)異，如訂貨提前期方面、產(chǎn)品順應市場變換的能力方面、減少產(chǎn)品生產(chǎn)加工成本方面、售后服務方面等。

大多數(shù)歐美發(fā)達國家運用AMT，保障經(jīng)濟增長狀態(tài)，增強全球競爭優(yōu)勢。在德國，部分跨國公司減小生產(chǎn)規(guī)模，這些跨國公司大多數(shù)零部件由外國制造商供應，為了進一步順應市場需求，這些跨國公司在產(chǎn)品質(zhì)量、分銷、產(chǎn)品可靠性等方面采用了AMT，以便對所面臨的挑戰(zhàn)進行更好地應對。在美國，許多相關(guān)業(yè)界人士、生產(chǎn)研究與開發(fā)機構(gòu)、生產(chǎn)企業(yè)都認識到，為了充分符合客戶的多種需求，唯有更快地為客戶提供優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟的產(chǎn)品，才能使產(chǎn)品的競爭力得以增強。所以，大多數(shù)企業(yè)將自動化生產(chǎn)模式融入了產(chǎn)品生產(chǎn)中，同時，要適應AMT的生產(chǎn)要求，還加強員工的學習和培訓，以提升員工的綜合素質(zhì)。

在我國經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)如珠江三角洲、長江三角洲等地，很多中小企業(yè)將AMT如rs09000、計算機輔助設計、全面質(zhì)量管理等廣泛應用在生產(chǎn)管理中，其產(chǎn)生的效益非常顯著。在高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)中，高效結(jié)合AMT的應用(信息技術(shù)發(fā)展起來的)，使產(chǎn)品設計、運營與管理達到了自動化與數(shù)字化。例如，CAD與計算機輔助設計廣泛應用于機械、汽車工業(yè)等領(lǐng)域，并成為提升產(chǎn)品質(zhì)量、減少材料消耗、減短產(chǎn)品開發(fā)時間、提升生產(chǎn)效率的關(guān)鍵舉措。

在企業(yè)新產(chǎn)品開發(fā)中，VPD得到了廣泛地應用，通過運用VPD后，增強了企業(yè)的創(chuàng)新能力，設計人員可以在虛擬狀態(tài)下構(gòu)思、制造、分析產(chǎn)品，從而大大縮短產(chǎn)品的設計開發(fā)周期，減少設計成本，保證產(chǎn)品在開發(fā)過程中的質(zhì)量和可靠性，可以以快速、靈活的反應應對客戶的各種需求，我們可以嚴格根據(jù)規(guī)定的時間、資金和質(zhì)量要求在市場中推廣產(chǎn)品。

3 展望AMT的發(fā)展前景

3.1 柔性化發(fā)展前景

社會市場千變?nèi)f化的需求促使制造模式的發(fā)展逐漸趨向柔性制造。隨著技術(shù)創(chuàng)新和技術(shù)轉(zhuǎn)移進程的加快，僅靠生產(chǎn)技術(shù)的進步顯然不足以實現(xiàn)質(zhì)量和成本的最佳統(tǒng)一。如何及時開發(fā)出符合客戶各種需求的產(chǎn)品，以最快的速度率先進入市場，成為競爭的焦點。上述現(xiàn)狀迫使現(xiàn)代企業(yè)具有很強的適應性，能夠快速響應用戶的各種要求，同時根據(jù)科學技術(shù)的發(fā)展和市場的多種需求，在第一時間對產(chǎn)品的類型及結(jié)構(gòu)進行調(diào)整。對于現(xiàn)階段的需求，原有的機械化、剛性自動化系統(tǒng)已不能滿足，必須對進步的柔性自動化系統(tǒng)進行運用。

3.2 智能化發(fā)展前景

智能制造技術(shù)將人工智能集成到制造過程的各個方面。通過模擬專家的智能活動，對制造環(huán)境中的一些腦力勞動進行替代或擴展，使系統(tǒng)在制造過程中具有自組織能力，能對其運行狀態(tài)進行自動檢測，并能在外界或內(nèi)部輔助的基礎上對其參數(shù)進行自動調(diào)整，實現(xiàn)最佳狀態(tài)。

3.3 集成化發(fā)展前景

在機械制造業(yè)中，集成化已被看作是焦點話題，主要以生產(chǎn)者為主的生產(chǎn)方式朝著以消費者為主的生產(chǎn)方式的方向邁進。先進制造系統(tǒng)的主要特征之一是集成化，集成化特征正朝著縱深的方向邁進?，F(xiàn)階段，集成化發(fā)展的路徑如下：企業(yè)內(nèi)部的信息集成-整個產(chǎn)品生命周期的過程集成-企業(yè)間的動態(tài)集成。

3.4 綠色化發(fā)展前景

在未來制造業(yè)中，“綠色制造”將是其發(fā)展趨勢之一，Green manufacturing technology(綠色制造技術(shù))將被廣泛運用于制造業(yè)的各個方面，重點體現(xiàn)的方面有：綠色產(chǎn)品設計技術(shù)。在產(chǎn)品設計階段融入環(huán)境因素以及污染防治措施，將產(chǎn)品的設計目標及出發(fā)點確定為環(huán)境性能，最大限度地降低產(chǎn)品對環(huán)境的影響；Green manufacturing technology。在產(chǎn)品整個生命周期內(nèi)(設計-制造-使用-報廢)，不產(chǎn)生環(huán)境污染或?qū)崿F(xiàn)最小化環(huán)境污染，以全面滿足環(huán)保要求，對環(huán)境影響及資源效率進行全面考量，在確保產(chǎn)品性能、質(zhì)量和資金投入的基礎上，讓產(chǎn)品制造過程降低對生態(tài)環(huán)境的危害程度或消除危害，節(jié)約資源及能源，促使資源利用率達到最高，能耗降至最低。

4 結(jié)語

當今世界，AMT層出不窮，千帆競發(fā)，信息將決定制造業(yè)的發(fā)展，以信息集成技術(shù)推動未來制造業(yè)轉(zhuǎn)型已成為當今時代主流。信息集成是敏捷制造的長期戰(zhàn)略目標之一，它的內(nèi)容及程度能夠依據(jù)企業(yè)的各種需要，進行持續(xù)改變和提升，它的難點是依據(jù)市場需求安排企業(yè)應用軟件所提供功能的業(yè)務流程，并在任何層次上實現(xiàn)集成。本文旨在對AMT的應用和發(fā)展方向作一個簡單的闡述，以期對今后的進一步研究有一個準確的認識。