国内外对制造自动化技术的研究非常重视

   2022-11-21 工业品商城101
核心提示:我国非常重视制造自动化技术的研究,近年来在研究和应用方面做了大量工作。如国家863计划CIMS课题专门设置“制造自动化”技术课题,每年设置一定数量的研究课题;全国各高校都成立了“全国高等学校制造自动化研究所”。学术会议每两年举行一次,围绕制造自动化这一主题做了大量的研究。鉴于“制造自动化”这一名称在我国出

我国非常重视制造自动化技术的研究,近年来在研究和应用方面做了大量工作。如国家863计划CIMS课题专门设置“制造自动化”技术课题,每年设置一定数量的研究课题;全国各高校都成立了“全国高等学校制造自动化研究所”。学术会议每两年举行一次,围绕制造自动化这一主题做了大量的研究。

鉴于“制造自动化”这一名称在我国出现时间不长,其内涵、研究现状和发展趋势处于不断发展和动态变化的过程中,本文对制造自动化的内涵进行了探讨,并对其研究现状和发展趋势进行了分析和讨论。

1.制造自动化的广泛内涵

顾名思义,“制造自动化”首先应该与“制造”相关。

传统上,人们一般把“制造”理解为产品的机械过程或加工过程。比如著名的《朗文词典》对“制造”的解释是“用机器制造或生产(产品),尤其是大批量生产”。

随着人类生产力的发展,“制造”的概念和内涵在范围和过程两个方面大大扩展。从范围上看,制造业所涉及的工业领域远不限于机械制造,包括机械、电子、化工、轻工、食品、军工等国民经济中的大量行业。制造业被定义为将可利用的资源(包括材料、能源等)转化为能源的行业。)通过相应的工艺转化为可供人们使用和利用的工业品或消费品[1]。就过程而言,制造不仅指具体的工艺过程,还包括市场分析、产品设计、生产工艺流程、装配检验、销售服务等产品的全生命周期过程。例如,1990年国际生产工程学会给出的“制造业”的定义是:制造业是制造业中涉及产品设计、材料选择、生产计划、生产过程、质量保证、经营管理、市场销售和服务等一系列相关活动和工作的总称[

总结一下,目前对制造业有两种理解。一种是通常的制造概念,指产品的“制造工艺”或“小制造概念”,如机械加工工艺;另一种是广义的制造概念,包括一个产品的全生命周期,也称为“大制造概念”。实践中两者都有使用,概念范围视具体情况而定。

“自动化”是美国人D.S .哈德在1936年提出的[3]。当时,他在通用汽车公司工作,他认为在一个生产过程中,机器之间的零件转移是“自动”的,无需人搬运。这本质上是早期制造自动化的概念。

制造自动化的概念是一个动态的发展过程。过去人们对自动化的理解,或者说自动化的功能目标,是用机械动作代替人的操作,自动完成特定的任务。这本质上是自动化取代人类体力劳动的思想。后来随着电子和信息技术的发展,特别是随着计算机的出现和广泛应用,自动化的概念已经扩展到用机器(包括计算机)不仅代替人的体力劳动,还可以代替或辅助脑力劳动,从而自动完成特定的任务。

今天看来,上述自动化概念并不完美。把自动化的功能目标看作是用机器代替人类的体力或脑力劳动,这是一种狭隘的理解。这种认识甚至在一定程度上阻碍了自动化技术的发展。比如有人认为中国人那么多,没必要搞自动化。

今天,制造自动化已经远远突破了上述传统概念,有了更广更深的内涵。制造业的广义内涵至少包括以下几点:

(1)就形式而言,制造自动化有三层含义:
(2)在功能上,制造自动化对体力或脑力劳动的替代只是制造自动化功能目标体系的一部分。自动化的功能目标是多方面的,已经形成了一个有机的体系。这个系统可以用图1所示的功能目标模型来描述。这个功能目标模型简称TQCSE模型,其中T代表时间,Q代表质量,C代表成本,S代表服务,E代表环境。

TQCSE模型中的t有两层含义。一是采用自动化技术可以缩短产品的制造周期,使产品快速上市。二是提高生产率。q表示自动化系统可以提高和保证产品质量。c表示自动化技术能有效降低成本,提高经济效益。s也有两层含义,一是利用自动化技术更好地服务市场;二是用自动化技术代替或减少制造人员的体力和脑力劳动,直接为制造人员服务。e是指制造自动化要充分利用资源,减少浪费和环境污染,有助于实现绿色制造。

TQCSE模型还表明,T、Q、C、S和E是相互联系的,它们构成了制造自动化功能目标的有机系统。

(3)就范围而言,制造自动化不仅涉及具体的制造过程,而且涉及产品生命周期中的所有过程。
2.制造自动化技术的研究现状。

如本文前言中所述,国内外对制造自动化技术的研究非常重视,并进行了大量的研究。总的来说,制造自动化技术的研究现状主要表现在以下几个方面。

制造系统中的集成技术和系统技术已成为制造自动化研究的热点问题。

过去,制造技术的研究主要集中在单元和专门技术的研究上,包括控制技术(如数控技术、过程控制和过程监控等。)和计算机辅助技术(如CAD、CAPP、CAM和CAE等)).近年来,在上述单元技术和专业化技术不断发展的同时,制造系统中的集成技术和系统技术的研究也迅速发展,成为制造自动化研究的热点。

造业中的集成技术和系统技术涉及面很广。其中,集成技术包括制造系统中的信息集成和功能集成技术(如CIMS)、过程集成技术(如CE)和企业间集成技术(如AM)。该技术包括制造系统分析技术、制造系统建模技术、制造系统运行技术、制造系统管理技术和制造系统优化技术等。

 
 
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