由于發(fā)達(dá)國(guó)家制造技術(shù)的自動(dòng)化已經(jīng)達(dá)到相當(dāng)水平,已實(shí)現(xiàn)了制造技術(shù)的自動(dòng)化。產(chǎn)品設(shè)計(jì)普遍采用cad、cae和計(jì)算機(jī)仿真等手段,企業(yè)管理也已采用了科學(xué)的規(guī)范化的管理方法和手段,在加工技術(shù)方面也已實(shí)現(xiàn)了底層自動(dòng)化,包括廣泛地采用加工中心,對(duì)改善企業(yè)的tqcs無(wú)明顯的作用。因此,近10余年來(lái),發(fā)達(dá)國(guó)家主要從制造系統(tǒng)自動(dòng)化方面尋找出路,提出了一系列新的制造系統(tǒng),如計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)、敏捷制造、并行工程等。本書(shū)對(duì)此都有論及,此處不再贅述。
縱觀下世紀(jì)初的制造業(yè)自動(dòng)化發(fā)展趨勢(shì),可用三化來(lái)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(shuō)是下一世紀(jì)制造業(yè)自動(dòng)化重要的發(fā)展趨勢(shì)。
近年來(lái),在各種工業(yè)領(lǐng)域中,國(guó)際化經(jīng)營(yíng)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(guó)際和國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越激烈,例如在機(jī)械制造業(yè)中,國(guó)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(wú)情的競(jìng)爭(zhēng)中紛紛落敗,有的倒閉,有的被兼并。不少暫時(shí)還在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上占有份額的企業(yè),不得不擴(kuò)展新的市場(chǎng)。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(kāi)發(fā)和經(jīng)營(yíng)管理的國(guó)際化手段,推動(dòng)了企業(yè)間向著既競(jìng)爭(zhēng)又合作的方向發(fā)展。這種發(fā)展進(jìn)一步激化了國(guó)際間市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)。這兩個(gè)原因的互相作用,已成為全球化制造企業(yè)發(fā)展的動(dòng)力。
全球化制造的技術(shù)基礎(chǔ)是網(wǎng)絡(luò)化、標(biāo)準(zhǔn)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(yíng)活動(dòng)帶來(lái)了革命性的變革。產(chǎn)品設(shè)計(jì)、物料選擇、零件制造、市場(chǎng)開(kāi)拓與產(chǎn)品銷售都可以異地或跨越國(guó)界,實(shí)現(xiàn)制造的全球化。
第二個(gè)技術(shù)基礎(chǔ)是集成化與標(biāo)準(zhǔn)化。異地制造實(shí)際上是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品信息集成、功能集成、過(guò)程集成和企業(yè)集成。實(shí)現(xiàn)集成的基礎(chǔ)與關(guān)鍵是標(biāo)準(zhǔn)化,可以說(shuō)沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)化就沒(méi)有全球化。
2.虛擬化
虛擬化是指設(shè)計(jì)過(guò)程中的擬實(shí)技術(shù)和制造過(guò)程中的虛擬技術(shù)。虛擬化可以大大加快產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)速度和減少開(kāi)發(fā)的風(fēng)險(xiǎn)。
產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的擬實(shí)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(biāo),包括產(chǎn)品的運(yùn)動(dòng)仿真和干涉檢驗(yàn)、動(dòng)力學(xué)分析、造型設(shè)計(jì)、人機(jī)工程學(xué)分析、強(qiáng)度和剛度有限元計(jì)算等。
制造過(guò)程的虛擬技術(shù):面向產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程的摸擬和檢驗(yàn),檢驗(yàn)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(biāo),進(jìn)行生產(chǎn)過(guò)程計(jì)劃、組織管理、車間調(diào)度、供應(yīng)鏈及物流設(shè)計(jì)的建模和仿真。
虛擬化的核心是計(jì)算機(jī)仿真。通過(guò)仿真軟件來(lái)模擬真實(shí)系統(tǒng),以確保產(chǎn)品設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)、生產(chǎn)中不可避免的缺陷和錯(cuò)誤。
虛擬化軟件有可能形成21世紀(jì)大的軟件產(chǎn)業(yè)。
3.綠色化
綠色制造已經(jīng)成為21世紀(jì)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(gè)重大課題。綠色制造實(shí)質(zhì)上是人類社會(huì)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(lái)制造業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)必須考慮的重要問(wèn)題。
所謂綠色制造,就是沒(méi)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(shè)計(jì)時(shí)就必須考慮產(chǎn)品的可回收性(可拆卸性),制造過(guò)程中的無(wú)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(guò)計(jì)算機(jī)的模擬、仿真,實(shí)現(xiàn)綠色制造。
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