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自动化流水线设备
作者: 来源: 时间:2018-11-23 点击次数:

在21世纪,随着电子、信息等高新流水线技术的不断发展以及市场霈求个性化与多样化,先进制造技术正朝着精密化、柔性化、集成化、网络化、全球化、虚拟化、智能化和清洁化的方向发展。当前先进制造技术的发展趋势大致有以下几个方面:

(1)制造自动化流水线设备向纵深方向发展
制造自动化技术是制造企业提高生产率,降低生产成本,保证产品质量的重要手段,它始终是制造技术发展的一个主题。回顾过去,制造自动化经历了刚性自动化、可编程自动化和综合自动化三个发展过程。制造自动化技术发展到综合自动化阶段,其范围大大扩展,其内涵更加丰富,涉及的领域更加广泛。自动化是一个动态概念,目前它的研究主要表现在制造系统中的集成技术和系统技术、人机一休化制造系统、制造单元技术、制造过程的计划和调度、柔性制诂技术和适应现代化牛产模式的制迨环境等方面。当前,信息技术的高速发展以及信息技术不断,制造技术的注入和融合,使制造自动化技术向着纵深方向发展。具体有:

①集成化。集成是综合自动化的一个重要特征,集成化符合系统工程的思想。集成化的发展使制造企业收各部门之间以及制造活动各阶段之间的界限逐渐淡化,并最终向一体化的目标迈进。CAD/CAPP/CAM系统的出现,使设计、制造不再是截然分开的两个阶段;柔性制造单元(FMC)和柔性制造系统(FMS)的发展,使加工过?、检测过程、控制工程、生产线设备、物流过程融为一体;汁算机集成制造(CTM)通过信息集成,把一个个动化孤岛有机地联系在一起,发挥史大的效益的作用:并行工程(CE>强调产品及其相关过程设计的集成,这是一个在更深层次上的集成。因此,制造自动化为集成化提供了有利条件,集成化是制造自动化深入发展的必然结果。

②柔性化。制造自动化系统从刚性自动化发展到可编程自动化,再发展到综合自动化,使系统的柔性越来越大,它使工艺装备与工艺路线能适用于生产各种产品,以及迅速更换产品和更换加工工艺的需要。

③网络化。网络通讯技术的迅速发展和普及,给企业的生产和经营活动带来了革命性的变革。产品辑计、物料选择、零件制造、市场?拓与产品销隹都可以异地或跨越国界进行。 此外,网络通讯技术的快速发展,加速了技术信息的交流、加强了产品开发的合作和经营管理的学习,推动了企业向着既竞争又合作的方向发展。计算机集成制造系统(CIMS)常常?用局域网,以实现企业内部的倍息传输?信息集成。Internet的出现,使跨区域企业之间的信息传输与信息组成以及异地制造成为可能。

④虚拟化。虚拟制造(VM)以系统建模技术和计算机仿真技术为基础,集现代制造工艺、计算机图形学、信息技术、并行工程、人工智能、多媒体技术等离新技术为体,是一项由多学科知识形成的综合系统技术。虚拟制造将现实制造环境及制造过程通过建立系统模型映射到计算机及相关流水线技术所支持的虚拟环境中,在虚拟环境中模拟现实制造环境及制造过程的一切活动及产品制造全过程。从而对产品设计、制造过?及制造系统进行预测和评价。虚拟制造技术可以缩短产品的设计和制造煳期,提高产品设计成功率,降低产品开发成本,提高系统快速响应市场变化的能力。

⑤智能化。是柔性自动化的重要组成部分,它是柔性自动化的新发展和延伸。人类不仅要摆脱繁重的体力劳动,而且要从烦琐的计算、分析等脑力劳动中解放出来,以便食更多的精力从事更高层次的创造性劳动,智能化促进柔性化,它使生产系统具有更完菩的判断和适应能力。

(2)传统制边技术不断改进,新型制造技术迅速发展

传统制造技术的改进与新型制造技术的发展突出友现在产品设计和芩件制造两个方面。

1)产品设计方面

产品设计是制造业的灵魂,现代设计技术的主要发展趋势是:

a.设汁方法和手段的现代化,它突出反映在数值仿真或虚拟现实技术的发展,以及现代产品建模理论的发展上。

b.由于计算机辅助技术的迅速发展,出现许多新的设计思想和设计方法,包括并行设计、面向“X”的设计、健壮设计、优化设计、反求工程技术等,并已得到实际应用。现代设汁思想和设计方法的提出与发展,将会使传统产品设计方法产生深刻的变革。

c.由简单的、具体的、细节的设计转向复杂的总体设计和决策,要通盘考虑包括设计、制造、检测、销售、使用、维修、报废等阶段的产品的整个生命周期。

d.由单纯考虑技术因素转向综合考虑技术、经济和社会因素。设计不是单纯迅求某项性能指标的先进和高低,而注意综合考虑市场、价格、安全、美学、资源、环境等方面的影响。

2)零件制造方面

传统的零件制造方法是毛坯成形和机械加工,这种方法仍是目前乃至今后相当长时间内零件的主要制造方法。毛坯成形(包括铸造、压力加工、连接、粉末冶金等)技术  的改进主要集中在提高成形精度上。展望21世纪,成形制造技术正在使毛坯的制造,从接近零件形状向育接制成工件的方向发展。应用的主要技术包括:精密铸造技术、精密塑性成形技术、精密连接技术。

据国际机械加工技术协会预测,21世纪,塑性成形与磨削加工相结合,将取代大部分中小零件的切削加工。零件机械加工技术的改进主要表现在强力切削/磨削与高速切削/磨削技术的发展。特别是高速切削与超高速切削技术的发展可以实现“以切代磨”,这不仅可以提高生产效率,而且可以获得较高加工精度,还能实现难加工材料的切削加工。目前,铝合金超高速切削的切削速度己超过2000m/tnin、结构钢已超过1200m/min、钛合金也达到了 300ra/min。超高速加工技术主要包括:超高速切削与磨削机理;超高速主轴单元与进给单元制造技术;超高速加工用刀具制造技术:超高速加工在线自动检测与控制包装流水线等。

(3)精密制造技术、新一代制造装备的迅速发展

1)精密制造技术

精密制造技术包括精密与超精密加工、微细与超微细加工以及微型机械等。精密与超精密加工指在一定的发展时期,加工精度和表面质量达到较高与最高程度的加工工艺。精密加工与超精密加工技术是一个国家制造业水平的重要标志,它不仅为其他高新技术产业提供精密装备,同时它本身也是高新技术的一个重要生长点。各工业发达国家均投入巨额资金发展该项技术。目前超精密加工的尺寸精度已达到0.025jim,表面粗糙度达到0.005nm,所用机床定位精度达进入纳米级加工时代,超精切削加工技术,其切削厚度由目前的红外波段,正向着可见光波段趋近,超精加工机床向多功能模块化方向发展;超精加工材料由金?扩大到非金属。

2)新一代制造装备的发展

市场竞争和新产品、新技术、新材料的发展,推动着新型加工生产线设备的研究与?发。其中典型的例子是“并联朽架式结构数控机床”(俗称“六腿”机床)的发展,它突破了传统机床结构方案,采用通过六个轴长短的变化以实现刀具相对于工件的加工位置的变化。

(4)绿色制造将成为21世纪制造业的重要特征

日趋严格的环境与资源的约束,使绿色制造越来越重要。中国的资源、环境问题尤为突出,制造业不仅要解决生产过程的污染和资源浪费问题,更重要的是要为社会提供在全生命周期内没有污染、节约资源的产品,绿色制造应运而生。

绿色制造是指在保证产品的功能、质量、成本的前提下,综合考虑环境影响和资源效率的一种现代制造模式。对于制造过程而言,绿色制造要求渗透到从原材料投入到产出成品的全过程,包括节约原材料和能源,替代有?材料,将一切排放物的数量与毒性削减在离开生产过程之前。对于产品而言,绿色制造覆盖构成产品整个生命周期的各个阶段,即从原材料的提取到产品的最终处置,包括产品的设计、生产、包装、运输、流通、消费及报废等,减少对人类和环境的不利影响。绿色的设计理念、绿色的技术、绿色的汁划、绿色产品是人类发展的必然需要,绿色制造成为21世纪制造技术的重要特征,必将得到迅速的发展。

制造技术不仅是衡量个国家科技发展水平的重要标志,也是国际间科技竞争的重点。 我国正处于经济发展的关键时期,制造技术是我们的薄弱环节。只有跟上发展先进制造技术的世界潮流,将其放在战略优先地位,并以足够的力度予以实施,才能尽快缩小与发达国家的差距,在激烈的市场竞争中立于不败之地。

 

 

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