制造自動(dòng)化(數(shù)據(jù)庫)

時(shí)間：2022-12-07 12:30:01 | 來源：信息時(shí)代

時(shí)間：2022-12-07 12:30:01 來源：信息時(shí)代

    制造自動(dòng)化 : 在制造過程中所有環(huán)節(jié)采用自動(dòng)化技術(shù),實(shí)現(xiàn)制造全過程的自動(dòng)化。
1.制造自動(dòng)化技術(shù)的內(nèi)涵
制造自動(dòng)化技術(shù)是先進(jìn)制造技術(shù)中的重要組成部分。早期的“自動(dòng)化”(automation)是由美國人D.S.Harder提出的。他認(rèn)為在一個(gè)生產(chǎn)過程中,機(jī)器之間的零件轉(zhuǎn)移不用人去搬運(yùn)就是“自動(dòng)化”。在很長一段時(shí)間內(nèi),人們對制造自動(dòng)化的概念都是狹義地理解為用機(jī)器(包括計(jì)算機(jī))代替人的體力勞動(dòng)(或腦力勞動(dòng))。隨著制造技術(shù)、電子技術(shù)、控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、管理技術(shù)的發(fā)展,制造自動(dòng)化已遠(yuǎn)遠(yuǎn)突破了傳統(tǒng)的概念,具有更為寬廣和深刻的內(nèi)涵。
制造自動(dòng)化是指“大制造概念(廣義)”對產(chǎn)品制造中所有環(huán)節(jié)(規(guī)劃、運(yùn)作、管理、組織、控制與協(xié)調(diào)優(yōu)化)采用自動(dòng)化技術(shù),實(shí)現(xiàn)制造全過程的自動(dòng)化,達(dá)到產(chǎn)品制造中的高效、優(yōu)質(zhì)、低耗、及時(shí)和潔凈目標(biāo)。其廣義內(nèi)涵主要反映在下列三個(gè)方面:
(1)在形式方面:體現(xiàn)為代替人的體力勞動(dòng)進(jìn)而代替或輔助人的腦力勞動(dòng),實(shí)現(xiàn)制造系統(tǒng)中的人、機(jī)器及整個(gè)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)、管理、控制和優(yōu)化。
(2)在功能目標(biāo)方面:指采用自動(dòng)化技術(shù),使其在T(時(shí)間: 縮短產(chǎn)品制造周期,產(chǎn)品上市快,提高生產(chǎn)率)、Q(質(zhì)量: 提高和保證產(chǎn)品質(zhì)量)、C(成本:降低成本,提高經(jīng)濟(jì)效益)、S(服務(wù): 做好市場服務(wù)工作)和E(環(huán)境: 充分利用資源,減少廢棄物和環(huán)境污染,有利于實(shí)現(xiàn)綠色制造及可持續(xù)發(fā)展制造戰(zhàn)略)等目標(biāo)因素上構(gòu)成有機(jī)體系。
(3)在范圍方面:制造自動(dòng)化不僅涉及到具體生產(chǎn)制造過程,而且涉及到產(chǎn)品生命周期的所有過程。它主要包括制造系統(tǒng)開放式智能體系結(jié)構(gòu)、優(yōu)化與調(diào)度理論、生產(chǎn)過程和設(shè)備自動(dòng)化技術(shù)以及產(chǎn)品研究與開發(fā)過程自動(dòng)化技術(shù)等。其中產(chǎn)品研究與開發(fā)過程自動(dòng)化技術(shù)包括: CAD/CAPP/CAM一體化技術(shù)、并行工程技術(shù)、虛擬制造技術(shù)及快速原型制造技術(shù)等。
就制造自動(dòng)化技術(shù)的技術(shù)地位而言,制造自動(dòng)化代表了先進(jìn)制造技術(shù)的水平,也是當(dāng)代先進(jìn)制造技術(shù)中的一個(gè)最活躍的環(huán)節(jié)。它促進(jìn)制造業(yè)逐漸由勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)向技術(shù)密集型和知識密集型產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)變,是制造業(yè)發(fā)展的重要表現(xiàn)和標(biāo)志。制造自動(dòng)化正以其柔性化、集成化、敏捷化、智能化、全球化的特征來滿足市場快速變化的要求。
2. 制造自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展
制造自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展與制造業(yè)生產(chǎn)規(guī)模和制造技術(shù)的發(fā)展密切相關(guān)(見表1)。

表1 制造自動(dòng)化發(fā)展的五個(gè)階段

階段	適應(yīng)生產(chǎn)規(guī)模	制造自動(dòng)化技術(shù)
1	大批量生產(chǎn)	剛性自動(dòng)化
2	多品種、中小批量生產(chǎn)	數(shù)控加工
3	多品種、中小批量生產(chǎn)	柔性制造
4	多品種、中小批量生產(chǎn)	計(jì)算機(jī)集成制造
5	多品種、中小批量生產(chǎn)和 大規(guī)模定制生產(chǎn)	智能制造、敏捷制造、虛擬 制造、網(wǎng)絡(luò)制造、全球組織、 綠色制造

第一階段: 剛性自動(dòng)化,包括自動(dòng)單機(jī)和剛性自動(dòng)線。在20世紀(jì)40～50年代,應(yīng)用傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)與制造工藝方法,采用專用的機(jī)床和組合機(jī)床進(jìn)行大批量生產(chǎn)。其特征是高生產(chǎn)率和剛性結(jié)構(gòu),很難實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)產(chǎn)品的改變。
第二階段: 數(shù)控加工,包括數(shù)控(NC)和計(jì)算機(jī)數(shù)控(CNC),引入了數(shù)控技術(shù)和計(jì)算機(jī)編程。其特點(diǎn)是柔性好、加工精度高,適應(yīng)多品種、中小批量生產(chǎn)。
第三階段: 柔性制造。強(qiáng)調(diào)制造過程的柔性和效率,適應(yīng)多品種、中小批量生產(chǎn)。涉及技術(shù)有成組織技術(shù)(GT)、直接數(shù)控和分布式數(shù)控(DNC)、柔性制造單元/加工線/系統(tǒng)(FMC/FML/FMS)、離散系統(tǒng)理論和方法、仿真技術(shù)、制造過程監(jiān)控技術(shù)和計(jì)算機(jī)控制與通信網(wǎng)絡(luò)等。
第四階段:計(jì)算機(jī)集成制造(CIM)和計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)(CIMS),其特征為強(qiáng)調(diào)制造全過程的系統(tǒng)性和集成性,以解決現(xiàn)代企業(yè)生存與競爭的TQCSE問題。CIMS所涉及的技術(shù)包括:先進(jìn)制造技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)和系統(tǒng)工程技術(shù)等。
第五階段: 反映當(dāng)前現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢。制造自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展方向主要是制造敏捷化(包括制造環(huán)境和制造過程的柔性、重構(gòu)能力和快速化的集成制造工藝)、制造網(wǎng)絡(luò)化(特別是基于Internet/Intranet的制造環(huán)境與整個(gè)制造企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)化)、制造虛擬化、制造智能化、制造全球化(包括市場和產(chǎn)品銷售的國際化全球網(wǎng)絡(luò),產(chǎn)品設(shè)計(jì)和開發(fā)的國際合作及產(chǎn)品制造的跨國化,制造企業(yè)在世界范圍內(nèi)的重組與集成等)和制造綠色化(作為一個(gè)綜合考慮環(huán)境影響和資源效率的現(xiàn)代制造模式,主要涉及到資源的優(yōu)化利用、清潔生產(chǎn)和廢棄物的最少化和綜合利用)。