时间:2022-12-07 12:30:01 | 来源:信息时代
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制造自动化 : 在制造过程中所有环节采用自动化技术,实现制造全过程的自动化。
1.制造自动化技术的内涵
制造自动化技术是先进制造技术中的重要组成部分。早期的“自动化”(automation)是由美国人D.S.Harder提出的。他认为在一个生产过程中,机器之间的零件转移不用人去搬运就是“自动化”。在很长一段时间内,人们对制造自动化的概念都是狭义地理解为用机器(包括计算机)代替人的体力劳动(或脑力劳动)。随着制造技术、电子技术、控制技术、计算机技术、信息技术、管理技术的发展,制造自动化已远远突破了传统的概念,具有更为宽广和深刻的内涵。
制造自动化是指“大制造概念(广义)”对产品制造中所有环节(规划、运作、管理、组织、控制与协调优化)采用自动化技术,实现制造全过程的自动化,达到产品制造中的高效、优质、低耗、及时和洁净目标。其广义内涵主要反映在下列三个方面:
(1)在形式方面:体现为代替人的体力劳动进而代替或辅助人的脑力劳动,实现制造系统中的人、机器及整个系统的协调、管理、控制和优化。
(2)在功能目标方面:指采用自动化技术,使其在T(时间: 缩短产品制造周期,产品上市快,提高生产率)、Q(质量: 提高和保证产品质量)、C(成本:降低成本,提高经济效益)、S(服务: 做好市场服务工作)和E(环境: 充分利用资源,减少废弃物和环境污染,有利于实现绿色制造及可持续发展制造战略)等目标因素上构成有机体系。
(3)在范围方面:制造自动化不仅涉及到具体生产制造过程,而且涉及到产品生命周期的所有过程。它主要包括制造系统开放式智能体系结构、优化与调度理论、生产过程和设备自动化技术以及产品研究与开发过程自动化技术等。其中产品研究与开发过程自动化技术包括: CAD/CAPP/CAM一体化技术、并行工程技术、虚拟制造技术及快速原型制造技术等。
就制造自动化技术的技术地位而言,制造自动化代表了先进制造技术的水平,也是当代先进制造技术中的一个最活跃的环节。它促进制造业逐渐由劳动密集型产业向技术密集型和知识密集型产业转变,是制造业发展的重要表现和标志。制造自动化正以其柔性化、集成化、敏捷化、智能化、全球化的特征来满足市场快速变化的要求。
2. 制造自动化技术的发展
制造自动化技术的发展与制造业生产规模和制造技术的发展密切相关(见表1)。
表1 制造自动化发展的五个阶段
阶段 | 适应生产规模 | 制造自动化技术 |
1 | 大批量生产 | 刚性自动化 |
2 | 多品种、中小批量生产 | 数控加工 |
3 | 多品种、中小批量生产 | 柔性制造 |
4 | 多品种、中小批量生产 | 计算机集成制造 |
5 | 多品种、中小批量生产和 大规模定制生产 | 智能制造、敏捷制造、虚拟 制造、网络制造、全球组织、 绿色制造 |