由于發(fā)達國家制造技術(shù)的自動化已經(jīng)達到相當水平,已實現(xiàn)了制造技術(shù)的自動化。產(chǎn)品設計普遍采用cad、cae和計算機仿真等手段,企業(yè)管理也已采用了科學的規(guī)范化的管理方法和手段,在加工技術(shù)方面也已實現(xiàn)了底層自動化,包括廣泛地采用加工中心,對改善企業(yè)的tqcs無明顯的作用。因此,近10余年來,發(fā)達國家主要從制造系統(tǒng)自動化方面尋找出路,提出了一系列新的制造系統(tǒng),如計算機集成制造系統(tǒng)、敏捷制造、并行工程等。本書對此都有論及,此處不再贅述。
縱觀下世紀初的制造業(yè)自動化發(fā)展趨勢,可用三化來概括,即全球化、虛擬化和綠色化。
1.全球化
制造的全球化,可以說是下一世紀制造業(yè)自動化重要的發(fā)展趨勢。
近年來,在各種工業(yè)領域中,國際化經(jīng)營不僅成為大公司,而且已是中小規(guī)模企業(yè)取得成功的重要因素。這一方面,由于國際和國內(nèi)市場上的競爭越來越激烈,例如在機械制造業(yè)中,國內(nèi)外已有不少企業(yè),甚至是知名度很高的企業(yè),在這種無情的競爭中紛紛落敗,有的倒閉,有的被兼并。不少暫時還在國內(nèi)市場上占有份額的企業(yè),不得不擴展新的市場。另一方面,由于internet(因特網(wǎng))的快速發(fā)展,提供 了技術(shù)信息交流、產(chǎn)品開發(fā)和經(jīng)營管理的國際化手段,推動了企業(yè)間向著既競爭又合作的方向發(fā)展。這種發(fā)展進一步激化了國際間市場的競爭。這兩個原因的互相作用,已成為全球化制造企業(yè)發(fā)展的動力。
全球化制造的技術(shù)基礎是網(wǎng)絡化、標準化和集成化。
由于internet的迅速發(fā)展和普及,正在給企業(yè)的生產(chǎn)和經(jīng)營活動帶來了革命性的變革。產(chǎn)品設計、物料選擇、零件制造、市場開拓與產(chǎn)品銷售都可以異地或跨越國界,實現(xiàn)制造的全球化。
第二個技術(shù)基礎是集成化與標準化。異地制造實際上是實現(xiàn)產(chǎn)品信息集成、功能集成、過程集成和企業(yè)集成。實現(xiàn)集成的基礎與關(guān)鍵是標準化,可以說沒有標準化就沒有全球化。
2.虛擬化
虛擬化是指設計過程中的擬實技術(shù)和制造過程中的虛擬技術(shù)。虛擬化可以大大加快產(chǎn)品的開發(fā)速度和減少開發(fā)的風險。
產(chǎn)品設計中的擬實技術(shù):面向產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和性能的分析技術(shù),以優(yōu)化產(chǎn)品本身性能和成本為目標,包括產(chǎn)品的運動仿真和干涉檢驗、動力學分析、造型設計、人機工程學分析、強度和剛度有限元計算等。
制造過程的虛擬技術(shù):面向產(chǎn)品生產(chǎn)過程的摸擬和檢驗,檢驗產(chǎn)品的可加工性、加工方法和工藝的合理性,以優(yōu)化產(chǎn)品的制造工藝,保證產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)周期和低成本為目標,進行生產(chǎn)過程計劃、組織管理、車間調(diào)度、供應鏈及物流設計的建模和仿真。
虛擬化的核心是計算機仿真。通過仿真軟件來模擬真實系統(tǒng),以確保產(chǎn)品設計和產(chǎn)品工藝的合理性,保證產(chǎn)品制造的成功和生產(chǎn)周期,發(fā)現(xiàn)設計、生產(chǎn)中不可避免的缺陷和錯誤。
虛擬化軟件有可能形成21世紀大的軟件產(chǎn)業(yè)。
3.綠色化
綠色制造已經(jīng)成為21世紀新的課題。如何有效地利用資源和低限度地產(chǎn)生環(huán)境污染,是擺在制造業(yè)企業(yè)面前的一個重大課題。綠色制造實質(zhì)上是人類社會可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略在現(xiàn)代制造業(yè)的體現(xiàn),也是未來制造業(yè)自動化系統(tǒng)必須考慮的重要問題。
所謂綠色制造,就是沒有(或少有)環(huán)境污染的制造,它貫穿于產(chǎn)品的全生命周期,如在產(chǎn)品設計時就必須考慮產(chǎn)品的可回收性(可拆卸性),制造過程中的無切削、快速成形、擠壓成形等。而這一切除了工藝革新外,還必須依靠信息技術(shù),通過計算機的模擬、仿真,實現(xiàn)綠色制造。
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