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制造技術的概念范文1
關鍵詞:工業設計;機械設計制造技術;應用
在市場競爭愈加劇烈的今天,工業設計進程加快以及機械制造產業更新成為各大生產企業亟待解決的問題。作為工業生產企業核心競爭力的體現,工業設計及機械設計制造技術只有不斷融合與創新,才能為工業生產企業創造出高額的經濟效益,進而使企業在激烈的市場競爭中始終立于不敗之地。
1工業設計及機械設計制造技術概述
1.1工業設計概念
工業設計涵蓋美學、工學等學科,在工業革命后逐漸受到企業的重視。工業設計理念與時代的發展有緊密的聯系,在工業革命早期,工業設計注重產品的實用性,使產品何人達到良好匹配,而隨著社會經濟的快速發展,人們審美以及工作環境發生巨大概念,因此在工業設計上,往往需要兼具實用性與審美性,通過工業設計一系列行為,滿足人們的實際需求。
1.2工業設計的特點
從工業設計概念中,可以分化出工業設計的三個基本特征:綜合性強、實踐性強、時代感強[1]。在早期人們提到工業設計,往往聯想到冰冷的機器,然而實際上,工業設計不單單的指工業產品設計,還包括產品制造過程各種問題的解決方法,因此這使得工業設計的綜合性強。工業設計較強實踐性主要體現在工業設計產品的實際成效上,工業產品為人們營造一個舒適的生活環境,因此其實踐性較強。需要注意的是,不同的時代背景與時代需求,使得工業設計與時展的聯系緊密,以當前時代背景來看,工業設計的基本需求應該關注產品的綠色、節能、環保,因此工業設計的時代感強。
1.3工業設計發展現狀
自工業革命依賴,工業設計行業就以一種迅雷不及掩耳的姿態進行發展。在我國,雖然工業設計出現的比較晚,但是我國對工業設計的關注度一直偏移,通過大量財力與人力資源的投入,使得工業設計更加符合實際社會的需求。
1.4機械設計制造技術概念及發展現狀
作為機械工程重要組成部分,機械設計制造技術的高低直接關系到機械產品性能的發揮。通常而言,機械設計制造包括產品設計、機械加工制造以及產品銷售等多個環節,隨著信息技術的加入,機械設計制造技術在不斷進行改進,機械產品的進度與自動化程度在不斷提升。從機械設計制造技術的發展來看,我國自主研發機械設計制造能力較弱,絕大部分的機械設計依舊依賴國外先進技術引進[2]。并且,我國依賴大量廉價勞動力,在機械產品的應用方面,更加注重研發技術層次較低的勞動密集化產品,因而使真正意義上的自動化、精密化產品的研發量降低,這就使得我國機械設計制造技術與國外先進技術有很大的差距。
2工業設計與機械設計制造技術的聯系與應用
2.1工業設計與機械設計制造技術的聯系
工業設計與機械設計制造技術兩者相互作用,旨在全面促進工業生產企業的發展進程,并為工業企業創造更高的經濟效益。機械設計制造的市場需求穩定化為工業設計的長遠發展提供有力的保障,為了適應社會發展的需求,工業設計需要根據機械設計制造技術的方向進行不斷的更新與觀念改變,通過工業設計出滿足人們審美以及生產實際需求的產品,并且在保證產品實用性能的基礎上,加強對產品性能的檢測,從而為工業生產企業創造出更高的經濟效益。工業設計同時還為機械設計制造技術的發展提供更大的幫助[3]。在當前信息技術在工業設計中的廣泛應用,使得工業設計更加注重產品的自動化以及人性化設計水平,并且在設計過程中還更加注重各種生活元素的添加,實現工業成品人性化,符合時展的需求,并且通過工業設計相關研究的不斷推進,使得機械設計制造技術的現代化水平不斷提升。
2.2工業設計與機械設計制造技術的應用
工業設計與機械設計制造技術兩者的緊密聯系,使得兩者在實際使用中往往是相互滲透的[4]。在工業設計過程中中,相關的設計人員需要掌握機械設計制造技術的基礎知識,包括產品結構、形式以及色彩等,使得設計出的產品兼具觀賞性以及實用性,使人們能夠接受相應的產品。而機械設計制造技術實踐過程中,通過利用工業設計中的人體工學知識,使機械設計的人性化需求得到體現。并且現代工業設計綠色、環保理念的加入,機械制造平衡人、環境、制造技術之間的關系,為工業企業的穩定發展提供巨大幫助。在工業設計與機械設計制造技術的未來發展中,兩者的結合還應持續推進。為了進一步提升工業生產企業的經濟效益,相關企業需要不斷概念生產及經營管理理念,不斷依賴技術的進步以及技術創新來提升企業自身競爭力,加強技術研發與相關設計的資金、人力投入力度,通過制定相關的激勵機制,使得員工工業設計理念更新不斷加快。同時,為了加快我國工業企業的發展進程,相關的政府部門還應充分大會宏觀調控作用,指導并鼓勵工業企業進行創新與改革,使工業設計與機械設計制造技術向高技術、高水平、節能環保的方向發展,同時注重相關設計人才的培養,鼓勵工業設計與機械設計制造相關研究,從而使我國的工業生產水平逐漸趕超發達國家。
3結論
總之,工業經濟作為我國國民經濟的重要組成,工業生產水平的提升與我國工業總水平、國民經濟發展有緊密聯系。因此,對工業生產企業進行設計與制造技術革新是必然的趨勢,為了加快工業設計與機械制造技術的發展,要求工業生產企業不斷更新理念、聯系設計需求以及提高設計與制造人員的綜合素質,以處理好工業設計與機械設計制造技術兩者之間的內在關系,從而促進社會的健康與可持續發展。
參考文獻
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[2]劉強.機械設計制造技術的發展現狀以及工業設計與機械設計制造技術的關系[J].化學工程與裝備,2016(12)12:235-236.
[3]馬權,牛萬龍,苗呈旭.機械設計制造及其自動化的應用的探析[J].四川水泥,2016(11):109.
制造技術的概念范文2
[關鍵詞] 并行工程 虛擬制造 CAD
一、并行工程的技術及研究
并行工程技術是對產品及其相關過程進行并行、集成化處理的系統方法和綜合技術。它要求產品開發人員從一開始就考慮到產品全生命周期內各階段的因素,如功能、制造、裝配、作業調度、質量、成本、維護與用戶需求等等,并強調各部門的協同工作,通過建立各決策者之間的有效的信息交流與通訊機制,綜合考慮各相關因素的影響,使后續環節中可能出現的問題在設計的早期階段就被發現,并得以解決。使產品在設計階段具有良好的可制造性、可裝配性、可維護性及回收再生等方面的特性,最大限度地減少設計反復,縮短設計、生產準備和制造時間。并行工程技術的研究范圍一般可分為并行工程管理與過程控制技術,以多功能、多學科小組、群組為代表的產品開發團隊及相應的平面化組織管理機制和企業文化的建立,集成化產品開發過程的構造,過程協調技術與支持環境是并行設計技術是集成產品信息描述,面向裝配、制造、質量的設計,面向并行工程的工藝設計,面向并行工程的工裝設計??焖僦圃旒夹g是快速工裝準備和快速生產調度。
上世紀80年代初,并行工程開始提出,國外各發達國家均給予高度重視,成立了研究中心,并開展實施一系列以并行工程為核心的政府支持計劃,如美國DICE計劃、歐洲ESPRITⅡ、ESPRITⅢ計劃以及日本的IMS計劃,均積極投入人力和物力。由于各大計算機軟、硬件公司看好并行工程的前景,紛紛開始對支持并行工程的工具軟件及集成環境的開發,并取得初步成果。進入90年代時,并行工程也引起了我國學術界的高度重視,成為我國制造業和自動化領域的研究熱點,一些研究院、所和高校均開始進行一些有針對性的研究工作。1995年“并行工程”正式作為關鍵技術列入863/CIMS研究計劃,有關工業部門也開始設立項目資助并行工程技術的預研工作。
二、虛擬制造技術的概念及其應用
為更好地提高競爭能力,企業對市場需求的變化作出快速敏捷的反應,并及時地對自身的生產作出合理的調整與重新規劃。計算機軟硬件技術及網絡技術的迅速發展為實現這一目標提供了強有力的支持?;谶@些因素,90年代初就有許多新概念、新觀點應運而生,虛擬制造就是其中之一,它代表了一種全新的制造體系和模式。在虛擬制造中,產品開發是基于數字化的虛擬產品開發方式,以用戶的需求為第一驅動,并將用戶需求轉化為最終產品的各種功能特征。使VPD保證了產品開發的效率和質量,提高了企業快速響應市場和開拓市場的能力。
虛擬制造涉及到多個學科領域,是對這些領域知識的綜合集成與應用。計算機仿真、建模和優化技術是虛擬制造的核心與關鍵。虛擬制造是對制造過程中的各個環節,包括產品的設計、加工、裝配,乃至企業的生產組織管理與調度進行統一建模,形成一個可運行的虛擬制造環境,以軟件技術為支撐,借助于高性能的硬件,在計算機局域、廣域網絡上,生成數字化產品,實現產品設計、性能分析、工藝決策、制造裝配和質量檢驗。它是數字化形式的廣義制造系統,是對實際制造過程的動態模擬。是相對于實物產品的實際制造系統而言的,強調的是制造系統運行過程的計算機化。隨著研究的不斷深入和相關技術的發展,虛擬制造技術在產品性能具有高科技含量的行業中已開始應用,如航空、軍事、精密機床、微電子等領域。
三、CAD即計算機輔助設計
CAD是工程技術人員以計算機為工具,對產品和工程進行設計、繪圖、分析和編寫技術文檔等設計活動的總稱。根據模型的不同,CAD系統一般分為二維CAD和三維CAD系統。二維CAD系統一般將產品和工程設計圖紙看成是“點、線、圓、弧、文本”,等幾何元素的集合,系統內表達的任何設計都變成了幾何圖形,所依賴的數學模型是幾何模型,系統記錄了這些圖素的幾何特征。二維CAD系統一般由圖形的輸入與編輯、硬件接口、數據接口和二次開發工具等幾部分組成。三維CAD系統的核心是產品的三維模型。三維模型是在計算機中將產品的實際形狀表示成為三維的模型,模型中包括了產品幾何結構的有關點、線、面、體的各種信息。計算機三維模型的描述經歷了從線框模型、表面模型到實體模型的發展,所表達的幾何體信息越來越完整和準確,能解決“設計”的范圍越廣。其中,線框模型只是用幾何體的棱線表示幾何體的外形,就如同用線架搭出的形狀一樣,模型中沒有表面、體積等信息。表面模型是利用幾何形狀的外表面構造模型,就如同在線框模型上蒙了一層外皮,使幾何形狀具有了一定的輪廓,可以產生諸如陰影、消隱等效果,但模型中缺乏幾何形狀體積的概念,如同一個幾何體的空殼。幾何模型發展到實體模型階段,封閉的幾何表面構成了一定的體積,形成了幾何形狀的體的概念,如同在幾何體的中間填充了一定的物質,使之具有了如重量、密度等特性,且可以檢查兩個幾何體的碰撞和干涉等。由于三維CAD系統的模型包含了更多的實際結構特征,使用戶在采用三維CAD造型工具進行產品結構設計時,更能反映實際產品的構造或加工制造過程。
隨著CAD技術的發展和人們需求的不斷提高,人工智能等各類技術逐漸融入到CAD系統中,形成了各種基于知識的智能的CAD系統。知識的應用使CAD系統的“設計”功能和設計自動化水平大大提高,對產品設計全過程的支持程度大大加強,促進了產品和工程的創新開發。
制造技術的概念范文3
[關鍵詞]模具制造設計 CAD/CAE技術
一、模具制造技術的性質和特點
模具的制造和使用方式形式多樣,技術含量高,生產工藝獨特,所牽系的生產要素多,應用范圍廣等幾方面。除此之外,模具制造技術對生產者的業務能力和職業素質都有很高的要求。模具制造技術具有以下兩個方面的原因特點:一,模具是單件生產的產品,即模具是根據成品之間的結構要求進行和制造的專用成型工具;二,模具制造的關鍵主要是制造凸模、凹模及相關成型零件的專門工藝,以及模具制造工藝過程的優化設計與高度節約問題。
二、模具設計,加工的幾種技術
1.高速加工技術
高速加工概念起源于德國切削物理學家Carl Salomon,他認為在常規切削范圍內切削溫度隨著切削速度的增大而升高,當切削速度達到臨界切削速度后,切削速度再增大,切削溫度反而下降,從而大大地減少加工時間,成倍地提高機床的生產率。高速加工的特點及在模具工業中的應用:
加工效率高由于切削速度高,進給速度一般也提高5-l0倍,這樣,單位時間材料切除率可提高3-6倍,因此加工效率大大提高;切削力小高速加工由于切削速度高,切屑流出的速度快,減少了切屑與刀具前面的摩擦,從而使切削力大大降低;熱變形小高速加工過程中,由于極高的進給速度,95%的切削熱被切屑帶走,工件基本保持冷態,這樣零件不會由于溫升而導致變形;加工精度高高速加工機床激振頻率很高,已遠遠超出“機床-刀具-工件”工藝系統的固有頻率范圍,這使得零件幾乎處于“無振動”狀態加工,同時在高速加工速度下,積屑瘤、表面殘余應力和加工硬化均受到抑制,因此用高速加工的表面幾乎可與磨削相比。
另外,簡化工藝流程由于高速銑削的表面質量可達磨削加工的效果,因此有些場合高速加工可作為零件的精加工工序,從而簡化了工藝流程,縮短了零件加工時間。高速加工是以高切削速度、高進給速度和高加工精度為主要特征的加工技術。其工件熱變形小,加工精度高,表面質量好;非常適合模具加工中的薄壁、剛性較差、容易產生熱變形的零件,可以直接加工模具中使用的淬硬材料,特別是硬度在HRC46~60范圍內的材料。
2.逆向工程技術
按照傳統的產品開發流程,開發過程是市場調研一概念設計一總體設計一詳細設計一制定工藝流程一設計工裝夾具一加工、檢驗、裝配及性能測試一完成產品。即從“設計思路一產品”的產品設計過程,這被稱為正向工程或順向工程。模具工業中的逆向T程應用大致可分為以下幾種情況:
在沒有設計圖樣以及設計圖樣不完整或沒有CAD模型的情況下,在對零件原型進行測量的基礎上形成零件的設計圖樣或CAD模型;某些難以直接用計算機進行三維幾何設計的物體,目前常用黏土、本材或泡沫塑料進行初始外形設計,再通過逆向工程將實物模型轉化為三維CAD模型;人們經常需要對已有的產品進行局部修改。原始設計沒有三維cAD摸的情況r,應用逆向工程技術建立C A D模型,再對CAD模型進行修改,這將大火縮短產品改型周期,提高生產效率。
三、 CAD/CAE技術的應用
模具設計是隨工業產品零件的形狀、尺寸與尺寸精度、表面質量要求以及其成型工藝條件的變化而變化的,所以每副模具都必須進行創造性的設計。模具設計的內容包括產品零件成型工藝優化設計與力學計算和尺寸與尺寸精度確定與設計等,因此,模具設計常分為制件工藝分析與設計、模具總體方案設計、總體結構設計、施工圖設計四個階段。CAD/CAE,計算機輔助設計和輔助工程,它包括概念設計、優化設計、有限元分析、計算機仿真、計算機輔助繪圖和計算機輔助設計過程管理等。應用CAD技術可以設計出產品的大體結構,再通過CAE技術進行結構分析、可行性評估和優化設計。采用模具CAD/CAE集成技術后,制件一般不需要再進行原型試驗,采用幾何造型技術,制件的形狀能精確、逼真地顯示在計算機屏幕上,有限元分析程序可以對其力學性能進行檢測。借助于計算機,自動繪圖代替了人工繪圖,自動檢索代替了手冊查閱,快速分析代替了手工計算,使模具設計師能從繁瑣的繪圖和計算中解放出來,集中精力從事諸如方案構思和結構優化等創造性的工作。在模具投產之前,CAE軟件可以預測模具結構有關參數的正確性。
目前,世界上大型的CAD/CAE軟件系統,如Pro/ENGINEER、UG、Solidworke、Alias等,都提供了有關產品早期設計的系統模塊,我們稱之為工業設計模塊或概念設計模塊。例如,Pro/ENGINEER就包含一個工業設計模塊——ProDesign,用于支持自上而下的投影設計,以及在復雜產品設計中所包含的許多復雜任務的自動設計。此模塊工具包括概念設計的二維非參數化的裝配布局編輯器。這些系統模塊的應用大大減少了設計師的工作量,節約了工作時間,提高了工作效率,使設計師把更多的精力用在新產品的開發及創新上。
四、結束語
隨著時代的發展,模具制造業全球化是發展的必然趨勢,其競爭不斷加劇,使當前模具制造業面臨極大的挑戰,這一挑戰主要來源于市場和技術兩大方面。每個技術單元同時面向市場和合作伙伴,必須靈活地進行重組和集成,達到優勢互補。高速切削、逆向工程、快速成形技術與CAD/CAE/CAM/RP虛擬環境的集成可使設計概念轉換為產品的時間縮短幾倍乃至幾十倍,構成一個快速產品開發及其模具制造的綜合系統,可以實現從產品的設計、分析、加工到管理的靈活經濟的組織方式,應用CAD/CAE技術,推動模具制造技術快速發展。
參考文獻:
[1]李志剛,曹延安.亞洲模具工業與技術的發展狀況[J].模具工業,2007,(6).
制造技術的概念范文4
關鍵詞:三維反求技術;逆向工程;模具
中圖分類號:TP391文獻標識碼:A文章編號:1009-2374(2009)21-0052-02
三維反求技術在現代化的加工中應用越來越廣泛,但三維反求技術應用方面的文章卻不多,為此本文作了以下介紹。
反求技術可以在原有產品的基礎上解剖、深化設計和再創造,可有效改善技術水平,提高生產率,增強產品競爭力,是消化、吸收先進技術進而創造和開發各種新產品的重要手段。據統計,各國70%以上的技術源于國外,逆向工程作為掌握技術的一種手段,使產品研制周期縮短40%以上。研究反求技術,對我國國民經濟的發展和科學技術水平的提高,具有重要的意義。
一、三維反求技術
(一)三維反求技術的概念
三維反求技術亦稱為逆向工程 (RE,ReverseEngineering),是近年來 CAD/CAM技術領域研究的―個熱點。簡單地講,如果把傳統的從構思-設計-產品這個過程稱為正向工程的話,那么,產品模型(或實物)- CAD信息模型-CAM或快速原型件這個過程就稱為反求工程。
(二)三維反求技術得原理及工作流程
三維反求技術包括影像反求、軟件反求及實物反求等三方面。目前相對最多人研究的是實物反求技術。它是研究實物CAD模型的重建和最終產品的制造。狹義來說,三維反求技術是將實物模型數據化成設計、概念模型,并在此基礎上對產品進行分析、修改及優化等技術。
1.工作原理。三維反求技術是利用電子儀器去收集物體表面的原始數據,之后再使用軟件,計算出采集數據的空間坐標,并得到對應的顏色。掃描儀是對物體作全方位的掃描、然后整理數據、三維造型、格式轉換、輸出結果。整個操作過程,可以分為四個步驟:(1)物體數據化:普遍采用三坐標測量機或激光掃描儀來采集物體表面的空間坐標值;(2)從采集的數據中分析物體的幾何特征:依據數據的屬性,進行分割、再采用幾何特征和識別方法來分析物體的設計及加工特征;(3)物體三維模型重建:利用CAD軟件,把分割后的三維數據作表面模型的擬合,得出實物的三維模型;(4)檢驗、修正三維模型。
2.工作流程。三維反求的典型工作流程主要是對現有的實物,使用數據化的儀器,準確、快速地采集表面輪廓的空間坐標值,然后構建曲面、經CAM軟件產生CNC加工刀路,在CNC機床上把實物模型制造出來或利用快速原型制造機,把實物原型制造出來。在產品設計方面,采集的空間坐標值,可對實體三維模型,作復雜的修改或再創新??焖僭椭圃鞕C可讀取STL格式的文檔,可以由云點直接轉換或在建造的曲面、實體三維模型中轉換。
二、三維反求技術的應用綜合
三維反求技術的應用十分廣泛,一些高技術含量的航空、航天工業,汽車工業都采用了此項技術于產品研發及制造。在制造工業中,采集的數據用于模具制造,產品設計、開發,例如消費性的電子產品等。
此外,反求技術配合快速原型制造技術,更能發揮快速原型技術的優勢、擴大它的應用范疇。憑借反求技術及有關的軟件,設計者可以快速制造實物,同時可以快速對實物修改、優化和創新設計,這樣便可以縮短產品設計的周期,加速新產品的出現,提高公司的競爭力。三維反求技術的應用綜合如下:
1.從概念到快速原型制造。在產品設計中,有些實物很難利用CAD軟件來建造CAD模型來表達設計概念,但有了三維反求技術后,便很快從實物轉換成設計模型。
2.快速制造模具。技術人員利用反求技術掃描實物,然后把采集得到的數據,通過專門的軟件,如Renishaw公司的Tracecut軟件,直接產生刀路,輸出到數控加工中心,制造出模具來。這種情況,在汽車的后市場(after market)及電子消費品特別普遍。汽車的原廠零部件相對較貴,所以傾向于尋找代替品,價格相對便宜的。由于市場相當龐大,所以誘發一批廠家生產這些代替品。由于沒有原廠產品技術資料,如實物的工程圖或CAD模型,他們只好利用反求技術,采集實物的三維數據,轉化成刀路,直接制造模具。另一種情況是一些停產老產品,現在有需求。由于停產多時,原始數據都沒有了,只好把現有的實物掃描、采集數據、轉成刀路來制造模具,實現再次生產。
3.美觀設計領域。例如汽車外形設計,廣泛采用真實比例的木質或泥塑模型來評估整體設計效果,此時需用逆向工程的設計方法。
4.仿制流線型、形狀復雜而且無法用人工方法準確量度的實物。航空、航天器的有些零部件流線型特別強,一般的測量儀器是絕對無法準確測量其曲面。反求技術便可以在一個面積細小表面上采集上百萬、上千萬的三維坐標數據,之后便可以通過軟件建造曲面。在一個相等面積的表面,三維坐標數據愈多,建造的曲面便愈準確。
5.產品復制、修改、設計。當實物被數據化后,技術人員便可建造CAD實體模型、曲面,這樣設計師便可以迅速在軟件上作有關的產品修改、創新的設計。
三、反求技術未來展望
隨著國際互聯網絡的普及,更容易獲取資訊,商業競爭日趨激烈,要取勝就要不斷的有新產品投放到市場,縮短生產周期是競爭一個重點策略。反求技術在時間方面發揮了它的作用,所以會廣泛應用于產品開發。在技術方面,軟件的快速開發,使數據的運算更快、掃描后數據處理更容易;圖像攝像機的發展,使采集的數據更多、更快。這樣,掃描速度便可以更快,掃描精度更高。綜上所述,反求技術將會有更大的發展空間,應用到更多的領域中。
參考文獻
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制造技術的概念范文5
制造業軟化現象的持續發展,催生了一些新的概念,而這些新概念的成熟反過來又加速了制造業的軟化。
ICT技術手段的不斷應用,讓制造業呈現出有別于工業經濟時代的新趨勢——軟化。目前,以信息化為基礎,這種制造業的軟化主要表現為:盤活了產業集群化布局,最大限度發揮了全產業鏈的優勢;加速了產品服務化的趨勢,提高了附加值;加快了虛擬化生產的效率,讓生產全球化更加普及,形成了資源在全球范圍內的高效配給。
以裝備制造業為例,在用戶的需求進入“多樣化”階段以后,制造業開始從“硬件(生產)”為中心的素質中脫身出來。向以“軟件(服務)”為中心的、具有綜合工程能力(產品+服務)的產業轉變。工程服務加強了裝備制造業企業與用戶的結合,延伸了服務的內涵。在與用戶結合方面,國外裝備制造業企業主動熟悉用戶產業各種毒部件的制造工藝,深入理解用戶提出的各項要求,主動有針對性地開發用戶所需要的新工藝裝備。在國際市場上,不僅提供設備,而且為用戶提供工藝服務,工藝和裝備的開發和用戶產品的開發同步進行。裝備制造業企業為用戶提供工藝設計和實驗報告是較為普遍的現象。其間,工程公司在裝備制造業與用戶之間起紐帶作用。國際通行的更多的合作方式是長期穩定的供求關系保障下的合作。例如,裝備制造業企業與用戶企業之間建立的長期供求的關系,或動態重組動態聯盟關系。通過長期合同充當用戶的總工藝裝備師的角色,負責為用戶研制和生產“量體裁衣”的產品。在對用戶的服務方面,工業發達國家的企業對下游部門的服務范圍正在拓寬和延伸,并把服務視為創造新價值的源泉。服務的內涵和外延經過不斷的變化,現在已經伴隨產品生命周期的全過程,甚至衍生到金融、網絡等新的服務品種。在產品價格競爭激烈,利潤空間迅速縮小的形勢下,國外裝備企業越來越依靠服務來擴大經營的增值空間。
當然,制造業軟化現象的持續發展。也催生了一些新的概念。一是營銷全球化。信息網絡技術的應用可以大大地減少機構的硬件設施,眾多人員的配備,工資、廣告、宣傳等方面的投資與建設。甚至不用在國外建立分支機構也能達到全球化的目標;二是研發國際化。信息技術的應用使得對各地研究與開發活動進行協調更加方便、及時,跨國公司可以在東道國分支機構建立研究與開發機構,結合當地特點,利用當地的技術力量與優勢進行聯合攻關,使研究與開發活動與當地市場緊密結合。從而提高了其研究與開發的競爭力,而這些新概念的成熟發過來又加速了制造業的軟化。
制造技術的概念范文6
【摘要】本文介紹了CIMS的有關基本概念、發展過程和應用特點。論述了它對現代制造業的發展所起的巨大推動作用,及近幾年我國在CIMS技術上的發展與應用;結合我國現階段制造業中存在的一些問題,對CIMS在制造業的有效實施進行了一些思考。
【關鍵詞】CIMS;制造業;集成;自動化管理
引言
隨著經濟全球化的發展,市場競爭變得愈來愈激烈,如何去適應當今市場快速多變的需求,不斷提高我國產品質量,低成本的快速開發適銷對路產品,在競爭中求生存、求發展,已成為我國企業共同追求的目標。近幾年來,世界各國都意識到制造業是一個國家的支柱產業,只有加強和發展制造業才能振興經濟和增強國家工業實力。
1 CIMS的基本概念
目前,企業掀起了應用CIMS技術的熱潮。CIMS是一種基于CIM理念構成的數字化、信息化、智能化、綠色化、集成優化的制造系統,其核心是信息集成。在CIMS環境下,可以實現企業中乃至企業間各部門,各種系統的數據交換與共享。CIMS作為生產、管理的新模式目前發展迅速,是產品開發中不可或缺的重要部分。
CIMS是現代制造業的一種模式,是一種新的制造理念。它包括TIS(技術信息系統)、MIS(管理信息系統)、MAS(制造自動化系統)和QCS(質量控制系統)四個功能子系統以及數據庫和網絡兩個支持子系統,是人,物流,信息的綜合集成系統。
2 CIMS的組成
為了保證上述功能的實現,CIMS具有自己的運作系統,它們包括:
2.1 管理信息分系統MIS。包括經營管理、生產計劃與控制,采購管理、財務管理等功能。
2.2 技術信息分系統。包括計算機輔助設計(CAD)、計算機輔助工藝設計(CAPP)和數控程序編制(NCP)等功能,用來支持產品設計和工藝準備。
2.3 制造自動化分系統。也稱計算機輔助制造(CAM)分系統。它包括不同自動化程度的制造設備和子系統,用以支持CIMS的制造功能。
2.4 計算機輔助管理分系CAQ。該分系統具有制定質量管理計劃,實施質量管理,處理質量管理的信息,支持質量保證等功能。
3 CIMS技術發展階段
CIMS作為實現CIM理念的實際系統,以計算機應用為核心,支持生產過程的各個環節,是生產制造業應用的最高階段??v觀其發展過程,CIMS技術研究和應用工程的開發可以將其分成為三個主要階段。
3.1 以信息集成為特征的CIMS階段
20世紀70 年代后期,隨著膽子信息技術的快速發展,特別是大規模集成電路的出現,各種工藝技術及裝備的進步以及自動化技術的發展,勞動力消耗已不是主要因素,降低成本的焦點開始轉移到如何提高企業整體效率上來。
3.2 以過程集成為特征的CIMS階段
20世紀80年代以來,企業要改善產品的T(時間)、Q(質量)、C(成本)、S(服務)、E(環境),從而提高企業的市場應變能力,除信息集成這一技術手段外,還應該對過程進行重構(Process Reengineering)。傳統串行作業的設計、開發過程往往造成產品開發過程經常反復,這無疑使產品開發周期變長,成本增長。以企業集成為特征的CIMS階段
上世紀90年代初,CIMS進入“企業集成”為特征的發展階段。因為企業市場競爭越來越激烈,競爭中“個性化”的產品需求增大,而批量生產的產品相對減少,要求企業的組織及設備重組,實行“柔性生產線”。 企業提高自身的市場競爭力,在今天不能走“小而全”,“大而全”的封建莊園經濟的道路,而必須面對全球經濟,全球制造的新形勢,充分利用全球的制造資源,更快、更好、更省地響應市場。
4 CIMS在我國的發展
4.1 我國十分重視CIMS的發展,在制定高技術發展計劃(“863”計劃)時,就把CIMS列為自動化領域的主體之一,自上世紀90年代初期建成研究環境,然后陸續建成CIMS工程環境,CIMS試驗工程及一批CIMS應用工廠,從而奠定了良好的技術基礎。
4.2 我國CIMS事業經過十幾年的發展,從技術集成到技術、經營/管理、人/組織的集成,在廣度和深度上擴大了CIMS的內涵。
4.3 CIMS十多年的成功、失敗的實踐經驗,為我國企業的信息化探索了一條符合我國國情的循序漸進的可操作的道路,同時業明確了我國信息化的發展方向和最終目標。
5 我國CIMS存在的不足
5.1 技術問題。構成CIMS主體框架的各技術單元的發展尚不完全成熟。例如,CAD與CAM如何銜接, FMS如何進一步完善,計算機結構網絡、通信協議與系統互聯等技術均處于繼續高速發展的階段,均未成型,直接影響了CIMS的普及。
5.2 資金問題。發展CIMS需要雄厚的資金,建立一個CIMS是一項浩大的系統工程,耗時長,投資大,目前尚非一般企業財力所能負擔的。
5.3 思想問題。目前在許多企業都已經建立CIMS系統,但大多數系統主要考慮的是技術的層面,CIMS系統與企業管理理念的聯系,以及CIMS系統如何為企業帶來效益方面考慮的并不是很多。
6 結束語
CIMS是一種理念,它是生產發展到一定階段的產物,在信息時代中,它適用信息集成來提高生產效率,使之符合不斷變化的社會與市場需求的新方法。CIMS的概念和內容不是一成不變的,它隨著生產水平、生產方式的發展和人類社會進步、信息技術的提高而在不斷發展,CIMS的研究不虛不斷更新,永遠不會停止在一個水平上。
因此我們的技術發展路線是加強設計和管理,首先實現企業(或企業內部)之間集成的方向發展,這是我國CIMS技術內涵實現的必由之路。中國制造業信息化,必須以信息化帶動工業化,促進傳統旨在也進行結構調整和優化升級。
參考文獻
[1]吳錫英,等.計算機集成制造技術[M].北京:機械工業出版社,1999.