柔性制造技術的應用匯總十篇

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篇（1）

工業革命后形成的標準化、大批量生產方式在短期內創造了巨大的社會財富，滿足了物質相對匱乏時期社會大眾的基本生活需求。但這種大一統的生產方式在一定程度上限制了產品的多樣性，導致了消費需求多元化與產品品種相對單一之間的矛盾。尤其進入豐裕社會后這一矛盾日漸突出，20世紀60年代出現的波普風格、后現代主義等設計風格就是大眾對單調、乏味的標準化設計形式的直接對抗。與此同時，在制造領域中適應多品種、中小批量生產的柔性制造技術逐漸成型，并在計算機信息技術的支持下將工程設計、生產制造和經營管理等環節整合為一個有機系統，實現全局動態最優化和總體的高效益、高柔性[1]。

1 柔性制造技術綜述

柔性制造技術集現代信息技術、自動化技術以及機械裝備加工等高精技術于一體，是指導現代制造業快速應對市場變化，實現訂單式生產的實用性先進制造技術[2]。柔性制造技術與傳統制造技術有較大區別：運用傳統制造技術的生產線比較適合單一品種產品的大批量生產，所以傳統制造技術也被稱為剛性制造技術；而運用柔性制造技術的生產線則具有較高的可塑性，可以通過調整設備、工藝、流程等要素適應不同產品的制造要求，能夠在滿足社會大眾的多元需求的同時較好地控制成本，提高產品性價比，增強市場競爭力。

1.1 柔性制造技術發展概述 柔性制造技術產生于上世紀60年代，英國莫林斯公司研制的“Molins system-24”被認為是最早運用了這一技術及理念的柔性制造系統（Flexible Manufacturing System，簡稱FMS）。隨后柔性制造技術在歐美、日本以及蘇聯等國家和地區倍受重視，形成了不同的技術特點和豐富的理論內涵：1988年美國通用公司和里海大學共同提出敏捷制造戰略；1990年開始，美國、日本、加拿大等國聯合進行為期十年的智能制造系統（IMS）的研究與開發；1992年德國和美國提出精益生產理念（Lean Production） [3]等等。目前，柔性制造技術已成為制造領域的核心技術，廣泛應用于現代制造系統中。

1.2 我國的柔性制造技術研究現狀 我國對柔性制造技術的研究和應用起步較晚，第一套柔性制造系統誕生于1985年；1985年之后我國對柔性制造技術的重視程度不斷提高，在國家機電部“七五”重點科技攻關項目等工程項目的帶動下，柔性制造技術進入自行開發和部分進口相結合的發展階段。總體而言，我國比較注重對柔性制造技術本身的應用，對產品設計、生產組織、資源配置以及經營銷售等相關環節及配套理論的關注度較低。但事實上柔性制造技術對這些環節的要求與傳統制造方式有較大區別，因此在應用柔性制造技術的同時還必須對相關環節及理論進行研究和改進，才能充分發揮柔性制造技術的效能，而產品設計作為產品生產的初始環節更是首當其沖地需要加以改進。

2 柔性制造技術對產品設計發展的意義

當前，柔性制造技術作為一種現代化工業生產的科學“哲理”和工廠自動化的先進模式而被國際上所公認，成為現代制造業生產方式發展的主流方向[4]。柔性制造技術的進步不僅推動了制造工藝技術群的快速發展，同時也對產品設計的發展產生了積極促進作用。

2.1 推動產品更新換代，構建了有利于產品設計發展的外部環境 就產品設計的角度而言，產品品種越豐富、更新速度越快對產品設計理論、方法以及技術等發展的促進作用就越大。由傳統剛性制造技術形成的自動化生產線由于資金投入大、建設周期長，改造成本極高，所以往往在較長時期內持續生產同一產品。比如福特的T型車從投產到停產延續將近20年，總產量超過1500萬臺，成為汽車發展史當中的傳奇。但在這近20年的生產過程中T型車只做了少量的局部設計改進，其功能、造型基本保持不變，原因之一就是生產線的改造成本過高。可見傳統剛性制造技術成為了產品更新換代的障礙，不利于產品設計的發展。而柔性制造技術的特征之一就是產品的“柔性”，能夠根據市場變化快速適應新產品的生產，促進產品更替。同時，柔性制造系統已經逐漸成為現代社會的基礎性生產方式：到上世紀末，在歐、美、日等制造業發達國家中以中小批量生產的產品在數量上約占85%，在產值上約占60%-70%[5]。柔性制造技術的廣泛應用為產品的快速更替提供了技術保障，也為產品設計的發展創造了良好的外部環境。

2.2 促進學科交叉滲透，增強了推動產品設計發展的內在動力 柔性制造技術充分應用現代信息技術、傳感技術、自動化技術以及管理技術等最新成果，這些成果提高了生產制造的難度、精度和速度，同時也成為產品設計發展的驅動力。如隨著計算機輔助設計技術（CAD）的出現和成熟，使產品設計的平面、三維虛擬表現變的更加快捷，有效地縮短了設計周期、提高設計效率；而計算機輔助制造技術（CAM）的發展則使得不規則曲面等原來難以批量生產的形態變得易如反掌，大幅提升了產品設計的創新空間；此外，柔性制造技術涉及領域的相關理論也為產品設計的理論發展提供了豐富的養分，如模塊化、并行工程以及產品族等理論的應用就極大地豐富了產品設計的理論內涵。柔性制造技術在技術和理論兩個層面都為產品設計的發展提供了充足的“燃料”，只要加以合理利用就能轉化為強大的動力。

3 柔性制造技術條件下產品設計的發展要點

現代產品設計理論產生于工業革命之后，主要建立在傳統剛性制造技術基礎之上。由于柔性制造技術與剛性制造技術各方面差異較大，原有的產品設計理論、模式等已不能很好地適應制造業發展的要求，必須深入研究柔性制造技術的機理特性、發展趨勢等，在此基礎上不斷改進、創新產品設計的理論、流程、模式以及手段等，才能適應社會經濟、市場需求的快速變化，符合制造技術發展的要求。

3.1 持續深化產品設計與其他學科的理論融合 現代產品設計涉及經濟、技術、文化和藝術等眾多領域，是不同學科交叉滲透的成果。產品設計必須加強對相關領域的理論研究，從中汲取可借鑒的內容充實自己，才能突破固有設計理論的限制，不斷發掘、豐富自身理論內涵，如模塊化設計就是產品設計與模塊化理論融合的成果。模塊化是柔性制造系統構建的基本理念，而模塊化設計則是在對產品進行市場預測、功能分析的基礎上，劃分并設計出一系列通用的功能模塊；并根據用戶的要求對模塊進行選擇和組合，以構成不同功能或功能相同但性能、規格不同的產品[6]。模塊化設計注重功能模塊的相對獨立，使各功能模塊的設計、測試、制造等工作能夠同步進行，有效縮短產品的設計、生產周期，較好地適應柔性制造技術高效、靈活的生產特性；同時，模塊化設計可以通過不同功能模塊的交叉組合形成產品族，而柔性制造技術源于成組技術，其特點之一就是較適合同一產品族產品的生產。模塊化設計理論與柔性制造技術各方面的高度適配性使它成為了當前產品設計的重要指導理論之一，被企業和設計師廣泛采用。柔性制造技術綜合運用了多學科、多領域的最新理論，產品設計應充分利用這一平臺加強與其他學科的滲透與融合，不斷充實、深化理論內涵。

3.2 深入推進設計模式的創新實踐 理論與實踐相對獨立又相輔相成的：理論引導實踐、實踐檢驗理論，兩者必須緊密結合才能實現各自價值。產品設計領域同樣如此，在充實設計理論的同時還必須改進設計流程、步驟等環節，形成與理論相匹配的設計模式，才能更好地適應柔性制造技術。并行設計就是在并行工程、模塊化等理論指導下創新設計模式的實踐成果。在傳統批量化大生產方式條件下，產品設計往往采用串行設計模式：整個設計過程被盡量細致地劃分為一系列連續的工作環節，不同環節的設計任務由不同部門或個人分別承擔，依次執行和完成。串行設計模式以職能和分工任務為中心，條理清晰、職責明確，但設計周期長、運行效率低，且容易導致設計與制造等其他環節脫節，不能適應柔性制造技術條件下短、頻、快的生產節奏，而并行設計則較好地解決上述問題。并行設計借鑒了并行工程的工作模式，對產品及其相關過程（包括制造和支持過程）進行一體化設計[7]，并運用模塊化理念打破了傳統的部門劃分和封閉的組織模式，強調不同功能模塊團隊的協同工作，重視對產品開發流程的優化重組，從而達到縮短開發周期、提高產品質量、降低產品成本等目的。產品設計的“并行”主要表現在以下幾個方面：其一是同一產品不同功能模塊的設計工作并行開展；其二是同一產品族不同產品的設計工作并行開展；其三是產品的設計與制造、裝配、檢測等環節并行開展。并行設計模式本身還需不斷改進和完善，同時它作為一種對設計模式的創新實踐也值得進一步研究和推廣。

3.3 不斷加強高新科技的設計應用 “科學技術是第一生產力”，現代產品設計注重創意，同時也必須充分利用高新科技改進設計方法和手段、拓展設計范圍和內容。產品設計對高新科技的應用包括以下幾個方面：一是利用高新科技作為設計輔助手段，提高設計能力和效率。比如以往設計中常常需要花費大量的財力、物力和時間在產品模型的制作上，而3D打印技術的應用使這一環節變的簡便、快捷。福特公司利用這一技術打印出同一零部件的不同式樣供測試使用，將這一環節由數月縮短至幾天，極大地提高了設計的效率和質量；二是將高新科技應用于產品的生產制造當中，創新個性化生產模式。同樣以3D打印技術為例，近年來隨著相關技術日益成熟，3D打印的成本不斷下降，個人用戶持續上升。在不久的將來，每個人都可以成為設計師和生產者，完全按照個人意愿設計、制造日常用品。可以預見這一全新的設計、制造模式將對產品設計和制造產業產生巨大沖擊，需提前準備、及時應對；三是將高新技術運用于產品當中，開發新產品、滿足新需求。比如觸屏技術在數碼產品中的應用、3D虛擬顯示技術在行車導航儀中的應用等。

3.4 實時更新設計師的信息儲備 柔性制造技術能夠根據生產需要對制造工藝、流程以及資源等進行適度調整，但其調整是相對有限的。設計師一方面需充分了解包括柔性制造技術在內的科技發展整體趨勢，另一方面還需掌握企業本身的柔性制造能力、資源配置能力等個體信息。在此基礎上通過信息的整合、分析，綜合考慮整體和個體的各方因素，以便有針對性地進行設計創新，避免因產品設計要求超越企業的“柔性”范圍而增加額外成本，同時也能夠從設計的角度對企業的生產組織、工藝設置等提出較為專業的建議。

4 結語

柔性制造技術在國內、外的制造企業中被廣泛應用，成為現代制造領域的核心技術。產品設計必須深入了解柔性制造技術及相關理論，并以此為平臺不斷創新設計理論、模式和手段等，充分適應以柔性制造技術為基礎的現代生產制造模式，才能設計出性能更卓越、價格更合理、品種更豐富的產品，更好地為社會、企業以及消費者服務。

參考文獻：

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篇（2）

1 引言

傳統的飛機裝配采用剛性工裝定位、手工制孔連接、基于模擬量傳遞的互換協調檢驗方法和分散的手工作坊式生產。自20世紀 80 年代以來，隨著計算機輔助設計/制造（CAD/CAM）技術、計算機信息技術、自動化技術和網絡技術的發展，數字化技術在現代飛機制造中得到了廣泛的應用，飛機制造進入了數字化時代。

在數字化技術的推動下，飛機裝配技術快速發展，形成了現代飛機的數字化柔性裝配模式。數字化柔性裝配模式具體表現為：在飛機裝配中，以數字化柔性工裝為裝配定位與夾緊平臺，以先進數控鉆鉚系統為自動連接設備，以激光跟蹤儀等數字化測量裝置為在線檢測工具，在數字化裝配數據及數控程序的協同驅動下，在集成的數字化柔性裝配生產線上完成飛機產品的自動化裝配。

2 飛機裝配生產線特點

一般機械制造中的裝配線是指人和機器的有效組合，通過將生產中的輸送系統、隨行夾具和在線專機、檢測設備等進行有機組合，從而滿足多品種產品的裝配要求，充分體現了設備靈活性。裝配生產線的應用，提高了生產效率縮短了制造周期，但自動化生產線的成本較高，主要用于批量生產，如在汽車行業。

但飛機產品型號多、批量少的特點使得飛機裝配生產線需要在具有一般機械產品裝配生產線的特點基礎上，還應具有一定的柔，這樣同一生產線既能用于同型號同批次，又能適用于同型號改進改型系列機型的飛機產品裝配，從而滿足了裝配生產線對產品產量的要求，可充分發揮其優勢，實現現代飛機產品的精益制造。

與國外發達國家相比，我國現代飛機柔性裝配生產線技術無論在研究層面還是應用實踐層面都存在較大的差距，主要表現在：

(1)現有的產品設計模式和產品特征沒有充分考慮產品柔性裝配技術的應用需求，不適應柔性裝配生產線的發展要求。

(2)基于MBD的數字化裝配工藝規劃與管理技術缺乏系統研究和應用。工藝設計手段還停留在二維工藝設計和表述為主的水平，存在與數字化產品設計不銜接、設計周期長、返工量大、需要實物驗證和示教性差等諸多問題，大量制造依據信息以工藝文件形式分離存在，管理混亂，不能滿足柔性裝配生產線可視化裝配、無圖制造的發展要求。

(3)數字化檢測技術嚴重滯后。

大量采用專用工裝、標準量具等模擬量設備進行產品的測量與檢驗，測量效率低、精度差，不能滿足柔性裝配生產線快速精確測量、在線質量控制的需求。

3 數字化柔性裝配生產線內容及關鍵技術

通過研究國外數字化裝配技術的發展狀況，結合飛機裝配及其生產線的特點，可得出構建新一代飛機數字化柔性裝配生產線必須包括以下內容及關鍵技術：(1)面向裝配的數字化產品并行設計，為實現柔性裝配、敏捷制造提供前提和基礎；(2)數字化三維裝配工藝設計與仿真系統，實現整個裝配過程中數字量傳遞；(3)數字化柔性工裝系統，實現工裝快速響應、快速重構以及數字化定位；(4)先進的連接設備及技術（包括柔性制孔技術、自動鉆鉚技術、電磁鉚接技術等），保證裝配質量和效率，實現裝配過程的自動化；(5)數字化測量檢驗系統，實現裝配過程中的精確測量和協調裝配，裝配完成后的精確檢驗；(6)數字化裝配生產線輔助裝備及管理，建立數字化柔性裝配生產線集成管理系統，實現從產品設計、工藝、裝配、檢驗和現場管理各裝配生產環節信息的高度集成和移動生產線的自動配送物流管理。

上述各項內容在實際應用中互相聯系、互相支撐，通過將其整合和集成，可構建現代飛機的數字化柔性裝配生產線，實現現代飛機產品的數字化、柔性化、自動化裝配。

數字化三維裝配工藝設計與仿真系統是實現飛機數字化裝配模式、構建飛機數字化裝配生產線的軟件基礎，現代飛機整個裝配過程都是建立在數字化工藝設計的基礎之上的，只有采用基于單一產品三維數字量模型的數字化工藝設計方式，為整個裝配過程從源頭上提供數字量數據基礎，基于數字化裝配的柔性裝配生產線才有可能真正實現。

數字化柔性工裝系統、先進連接設備及技術、數字化測量檢驗系統是實現數字化柔性裝配生產線的硬件基礎。通過數字化裝配工藝設計仿真系統得到的數字量數據必須由數字化的工裝及設備來執行，才能保證整個裝配過程的全數字量傳遞，從而實現整個裝配生產線的數字量協調。

4 結論與展望

當前國內軍機產品的數字化設計與零件制造技術發展迅速，但是裝配技術作為飛機制造的關鍵還停留在二、三代機的制造水平，與其他軍機制造技術相比嚴重滯后，已成為軍機型號快速研制和生產的瓶頸。數字化產品定義取代二維工程圖樣已成為必然趨勢，零件精準制造技術的快速發展為實現飛機柔性裝配提供了必要的前提，新一代飛機長壽命、隱身、高可靠性、低成本快速研制的需求對數字化柔性裝配生產線的應用提出了迫切要求。

(1)發展應用柔性裝配生產線是現代飛機制造業大勢所趨，通過發展應用柔性裝配生產線，可大幅度提高產品裝配質量和效率，是現代飛機產品制造的顯著特點。

(2)通過發展柔性裝配生產線，可促進數字化柔性裝配技術的發展和應用，從而解決現有裝配技術難以滿足新一代飛機長壽命、隱身和高可靠性等要求的瓶頸問題。

(3)通過發展柔性裝配生產線，可建立飛機柔性裝配多系統異構測量平臺和集成檢測系統，形成數字化裝配模式下的新質保體系和產品檢測機制，從而解決現有模式下測量手段簡單、無法實現空間大尺寸動態測量，測量數據手工記錄，與產品設計和工藝規劃系統脫節，難以保證裝配的高精度與產品及工藝的完整性等關鍵技術難題。

綜上所述，在國內發展應用數字化柔性裝配生產線勢在必行，但應充分利用前期研究工作基礎，圍繞數字化裝配技術的發展趨勢和生產線的迫切需求，根本上改造傳統的設計體系、制造體系、技術體系和管理體系，實現流程再造、資源整合和生產組織調整，從而構建現代飛機數字化柔性裝配生產線。

篇（3）

一、當前現代機械制造技術的實際情況

1虛擬制造技術

虛擬制造技術是以虛擬現實和仿真技術為基礎，對產品的設計、生產過程統一建模，在計算機上實現產品從設計、加工和裝配、檢驗、使用整個生命周期的模擬和仿真。虛擬制造技術的應用可以實時地以用戶的需求作為切入點，對機械制造產品進行必要的修改，通過這種方式來保證設計制造具有較強的針對性。

2柔性制造技術

柔性制造技術指的是基于成組技術，以常規數控機床（不限類型和臺數）以及數控柔性機床指導單位作為中心。柔性制造技術與應用系統當中，連接相關裝置設備應當盡可能的通過應用自動化物流系統的方式體現出來。雖然說柔性制造技術同屬自動化制造系統的其中一種，但其在生產方式上的變批量特點是其他制造系統所不具備的。有關機械制造相關產品在更新現階段的實際工作過程與滿足市場動態性發展需求，都要在一定程度上依賴柔性制造技術的有效應用方可實現。根據以往實際經驗來分析，柔性制造技術能夠結合成組對象，并合理選取與數控相互關聯的加工機械及設備裝置，從而達到對工件成批性生產的目的。另一方面，在應用柔性制造技術的過程中，能夠在同一時間完成加工制造和生產管理，將其作用于切削加工、焊接、沖壓過程中，這樣可以最大限度的提高生產效益。

3敏捷技術

敏捷技術指的是基于精神創新、管理人員創新、結構管理創新所實現的全新機械設計制造技術。如果應用合理的話能夠構建一個真實體現機械設計制造市場發展的基礎結構（共同的），從而動態且準確地反映出市場變動情況。從以往的實踐經驗來看，如果引入敏捷性機械設計制造技術科學合理的話，可以大大提高機械產品的生產速度，大幅度地降低生產成本，并且可以優化生產效率。

二、現代機械制造技術未來的發展趨勢

1虛擬化

在將虛擬化技術應用于機械制造的過程中，衡量應用質量高低的關鍵之處就在于合理應用計算機仿真技術。通過對虛擬技術、擬實技術的可靠應用，不僅可以提升相關機械產品的開發速度，而且也在很大程度上提高了機械設計制造過程中的能源利用率。

2綠色化

機械制造技術的應用過程中，我們需要從節約資源能源的角度入手，從保護生態環境的角度進行分析。這樣不僅可以有效降低對環境發展的不利影響，還可以提高能源的利用效率。

3一體化

在信息化技術快速發展的過程中，各大企業參與市場競爭的綜合實力得到了質的飛躍。企業更加關注產品的個性化和多樣化發展，傳統意義上的大批量生產已經不能滿足企業的發展需求，取而代之的是小批量和個性化生產。事實證明，這種方式可以控制機械產品制造中的生產周期，很大程度上降低了原材料的消耗，節省了資源，確保提升生產質量和控制生產成本的前提下，企業的經濟效益得到實現。

綜上所述，隨著科學技術和信息技術的日新月異，現代機械制造技術也得到了質的飛躍。因此我們在分析這項技術及其發展趨勢相關問題的時候，應當首先了解它的發展歷程以及當前現狀，這樣就可以在應用過程中從內心對其產生足夠的重視，以及盡可能地避免出現低級失誤，從而在保證產品質量、節省成本的前提下，最大限度地確保現代機械制造技術的應用價值能夠得到充分體現。與此同時，機械制造技術對測量技術的發展也起到了至關重要的作用。就目前而言出現了很多關于測量方面的新問題，我們都可以通過在機械制造領域中的研究加以解決。與之對應的，新型的測量技術也可以為機械制造專業創造更加可靠的技術支持，二者是相輔相成的。

參考文獻：

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[2] 楊章民.論現代機械制造技術及其發展趨勢[J].黑龍江科技信息.2015（25）

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1.1集成自動化技術集成自動化技術是指機械制造中對各類生產經營、技術功能的集成性發展。在傳統技術模式下，實現對機械制造技術的集成化發展是不切實際的，但隨著信息技術的逐步完善與應用，集成自動化技術不僅得以實現，還成為了機械制造過程中使用最普遍的技術內容。隨著市場經濟體制地到來，機械制造業地競爭越來越激烈，為了能夠在市場競爭中站穩腳跟，很多機械制造企業開展技術研究與發展，通過將電子計算機輔助設計技術、數控教工技術以及企業管理系統等多種技術與系統內容引入到企業的機械生產制造系統中，得到了非常顯著地發展，并成為了機械制造業當中企業的發展潮流，CIMS工程應用的有效保持，在提升機械制造企業的生產能力和市場競爭里的基礎上，也實現了集成自動化技術地有效發展。

1.2柔性自動化技術所謂“柔性自動化技術”是以數控技術為核心，在融合其他先進技術的前提下而建立起的新興技術類型。從生產與操作過程方面來看，柔性自動化技術能夠實現機械制作與生產全自動化發展。在柔性自動化技術當中，包括機械設備的材料準備、制作、生產等一系列生產行為都由計算機來予以控制和操作。相比于傳統人力機械生產模式，柔性自動化技術不僅能夠在計算機技術的精確控制下，保證機械設備生產、制作過程中的各項生產行為、尺寸的準確性，同時還能大大減少對勞動力的應用，實現了對生產成本的有效控制，并在此基礎上實現生產效率地有效提升，在確保機械設備生產秩序的基礎上，提高生產效益。無論是從機械制造業未來發展角度考慮，還是制造企業的效益提升角度分析，柔性自動化技術都將成為機械設備自動化生產的主流模式。

1.3智能自動化技術智能自動化技術即智能華機電自動化技術，其是在計算機技術發展支持下，通過利用計算機智能系統對人類行為地模擬，從而替代人類去進行機械設備的生產操作及相關行為。從表面上看智能自動化技術與柔性自動化技術有一定的共同性，但智能自動化技術要比柔性自動化技術更高級，相比于柔性自動化技術而言，智能自動化技術能夠通過對人類行為地模仿，來提高自身的工作能力，并對生產行為產生一定的判斷力，這是柔性自動化技術所不具備的優勢。智能自動化技術在機械設備制造中的應用，能夠更進一步提升機械制造行為的準確性，并保證這一行為能夠始終保持在一個高水平狀態之上。需要注意的是由于智能自動化技術需要人工操作來作為主觀工作支持，因此要經常對智能自動化技術進行維護，以確保智能自動化技術的良好工作狀態。

2注意事項

雖然機電自動化在機械制造中展現出了多方面的優勢，但針對當前的機電自動化水平來看，其仍存在諸多不足，因此在實際應用過程中，要做好以下幾方面的控制：（1）規范應用流程。機電自動化在為機械制造提供支持是建立起機電自動化設備、系統軟件的規范安裝與應用前提下的，為此企業必須要嚴格按照機電自動化要求進行工作，避免操作不當而為企業帶來不必要的損失；（2）做好質量控制。機電自動化在機械制造當中的應用，確實能夠為機械制造帶來重要幫助，但企業必須要保證其所制造出來的機械設備質量符合質檢與應用要求，否則機電自動化為工程機械制造帶來的進步意義都是空談。

篇（5）

柔性自動化生產技術簡稱柔性制造技術，它以工藝設計為先導，以數控技術為核心，是自動化地完成企業多品種、多批量的加工、制造、裝配、檢測等過程的先進生產技術。它涉及到計算機、網絡、控制、信息、監測、生產系統仿真、質量控制與生產管理等技術。其主要研究范圍一般可分為：

1.適用于柔性自動化生產的設備

包括數控機床、輔機、傳輸裝置、機器人、存儲裝置、柔性自動裝夾具、檢具、交換裝置及更換裝置、接口等。

2.自動化控制和管理技術

包括分布式數字控制技術、質量統計和管理信息集成技術、生產規則和動態調度控制技術、計算機技術、網絡技術、通訊技術、生產系統仿真技術等。

3.聯線技術

根據工藝設計，將各種設備聯線，形成一個自動化生產的有機整體，既具有一定范圍的適用性，又具有較好的可變性。包括FMC、FMS、FML、FA等。

二、選擇依據

柔性自動化生產技術的高效性、靈活性和縮短投產準備時間等特性使其成為實施靈捷制造、并行工程、精益生產和智能制造等先進制造系統的基礎。

柔性自動化生產技術起源于切削加工，至今已遍及到機械制造業的各個領域，包括：電火花加工、激光加工、板材剪切和折彎、沖壓加工、水噴射加工、焊接及自動化裝配等，甚至還應用到測量、熱處理和噴漆涂覆等領域。

柔性自動化生產技術是當前機械制造業適應市場動態需求及產品不斷迅速更新的主要手段，是先進制造技術的基礎技術。實踐證明，應用由不同柔性自動化水平構成的制造系統可提高生產率1-4倍，新產品試制周期和費用減少1/3-1/2。從而可縮短制造周期和交貨期，加快產品更新換代，大幅度降低成本，提高企業對市場變化的應變能力和競爭能力，給企業帶來明顯的經濟效益。

為了提高我國在國際市場上的競爭能力和振興機械制造業，采用先進制造技術勢在必行，但FMC、FMS、FML、FA……等是附加值高的高科技產品，依靠進口則費用高昂，而且制造系統包含著技術、管理和人文意識，故必須我國自行研制，才能結合國情，達到先進而適用，且能節約大量外匯，取得巨大的經濟效益。

三、現狀及國內外發展趨勢

美、日、德三國分別于68年、70年和71年開發了首套FMS。到90年代全世界擁有1200套左右FMS，其中日本擁有400套，美國150套，德國100套。自85年到90年FMS的年平均增長率為28.7%。而同期FMC的年平均增長率為72.8%，即FMC的增長率是FMS的2.54倍。

這是由于FMS是根據加工的零件族的工藝選用合適數控機床的品種和數量組成的制造系統，因而系統較復雜，雖然生產效率高，但投資較大，資金回收期長，也就承擔較大的風險。而FMC由于是采用模塊化設計，數控機床品種單一，系統結構比較穩定，可靠性高，且可根據需要擴展組成FMS，有更好的柔性，較少的投資，調整周期短，見較快，經濟效益高些，故自80年代中期以來FMC已成為柔性制造系統中主要發展的工程產品。

1990年全球FMS的銷售額超過了20億美元，FMC銷售額逾40億美元，兩者約占當年世界機床總銷售額的15%，約占數控機床銷售額的30%以上。包括各類數控機床在內的柔性制造機床和系統的產值約占90年世界機床總產值465億美元的55%，其中日本和聯邦德國分別高達75%和70%，并呈逐年增加的趨勢。因而適用于柔性自動化生產的機床和系統已成為機床工業的主導產品。

1958年清華大學與北京第一機床廠合作研制了我國第一臺數控銑床，雖與日本研制數控車床和數控銑床的時間接近，但由于數控系統和相關的電、液元件未得到相應的發展，所以并沒有能形成數控機床產業。直到“六五”期間由北京機床研究所引進日本FANUC數控和伺服系統技術，并經“七五”、“八五”在引進數控技術的基礎上消化吸收，才從80年代起逐步形成了我國完整的數控機床產業；同時開發了在CNC單機基礎上配置工件自動輸送和托盤交換裝置的FMC，自主研制了以國產設備為主組成的箱體加工FMS和板材沖壓成型FMS等，并為國內汽車行業和摩托車行業研制了柔性自動化生產線，發展了基于DNC的獨立制造島和車間集成信息管理系統等。

但總體而言，無論在柔性自動化生產設備的應用廣泛性方面，還是滿足國內市場需要方面，與工業發達國家相比有明顯不足，至于作為工程系統的FMC、FMS和FML等更還處于初步發展階段。國內機械制造業使用的為數不多的FMC、FMS和FML也大多自國外引進。

從目前來看，國外柔性自動化生產技術總的發展趨勢可歸為3F和3S。

所謂3F為：柔性化（Flexibility）、聯盟化(Federalization)、新穎化(Fashion)。

所謂3S為：系統化（System）、軟件化（Software）、特效化（Speciality）。

具體來說，大致有下列四個方面：

1)創制新一代數控機床，根據應用場合，既有適合自動化的簡約型高速數控機床，又有用于模具加工的超高速精密加工中心，復雜零件加工的多功能復合機床以及新穎的并聯機構機床（虛擬軸機床）等。

2)發展適用于大批量、短節拍的由數控機床組成的自動生產線，達到具有年產量超過30萬件、多品種分批生產的經濟性。

3)進一步提高制造系統的生產規劃和控制軟件的面向對象的特性，以增強其柔性和信息集成性，適應構建CIMS等更高層次柔性自動化生產系統的需要。

4)研制靈捷制造單元，使其具有高度的自律性和良好的重組性，成為分布式網絡集成的智能體，作為實現動態聯盟企業實施異地遠程協調制造的基礎。

國內柔性自動化生產技術的發展總趨勢仍是遵循著3F和3S的方向，但又有其特點：

1)發展適用、可靠和有價格競爭力的數控機床，開發市場急需的高效、精密和缺門產品，不斷地提高其功能、性能，更好地適應柔性自動化生產的需求。

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一、基本概念

11柔性柔性可以表述為兩個方面。第一方面是系統適應外部環境變化的能力，可用系統滿足新產品要求的程度來衡量；第二方面是系統適應內部變化的能力，可用在有干擾(如機器出現故障)情況下，系統的生產率與無干擾情況下的生產率期望值之比來衡量。“柔性”是相對于“剛性”而言的，傳統的“剛性”自動化生產線主要實現單一品種的大批量生產。其優點是生產率很高，由于設備是固定的，所以設備利用率也很高，單件產品的成本低。但價格相當昂貴，且只能加工一個或幾個相類似的零件，難以應付多品種中小批量的生產。隨著批量生產時代正逐漸被適應市場動態變化的生產所替換，一個制造自動化系統的生存能力和競爭能力在很大程度上取決于它是否能在很短的開發周期內，生產出較低成本、較高質量的不同品種產品的能力。柔性已占有相當重要的位置。柔性主要包括1)機器柔性當要求生產一系列不同類型的產品時，機器隨產品變化而加工不同零件的難易程度。

2)工藝柔性一是工藝流程不變時自身適應產品或原材料變化的能力；二是制造系統內為適應產品或原材料變化而改變相應工藝的難易程度。

3)產品柔性一是產品更新或完全轉向后，系統能夠非常經濟和迅速地生產出新產品的能力；二是產品更新后，對老產品有用特性的繼承能力和兼容能力。

4)維護柔性采用多種方式查詢、處理故障，保障生產正常進行的能力。

5)生產能力柔性當生產量改變、系統也能經濟地運行的能力。對于根據訂貨而組織生產的制造系統，這一點尤為重要。

6)擴展柔性當生產需要的時候，可以很容易地擴展系統結構，增加模塊，構成一個更大系統的能力。

7)運行柔性利用不同的機器、材料、工藝流程來生產一系列產品的能力和同樣的產品，換用不同工序加工的能力。

12柔性制造技術柔性制造技術是對各種不同形狀加工對象實現程序化柔性制造加工的各種技術的總和。柔性制造技術是技術密集型的技術群，我們認為凡是側重于柔性，適應于多品種、中小批量(包括單件產品)的加工技術都屬于柔性制造技術。目前按規模大小劃分為：

1)柔性制造系統(FMS)

關于柔性制造系統的定義很多，權威性的定義有：

美國國家標準局把FMS定義為：“由一個傳輸系統聯系起來的一些設備，傳輸裝置把工件放在其他聯結裝置上送到各加工設備，使工件加工準確、迅速和自動化。中央計算機控制機床和傳輸系統，柔性制造系統有時可同時加工幾種不同的零件。國際生產工程研究協會指出“柔性制造系統是一個自動化的生產制造系統，在最少人的干預下，能夠生產任何范圍的產品族，系統的柔性通常受到系統設計時所考慮的產品族的限制。”而我國國家軍用標準則定義為“柔性制造系統是由數控加工設備、物料運儲裝置和計算機控制系統組成的自動化制造系統，它包括多個柔性制造單元，能根據制造任務或生產環境的變化迅速進行調整，適用于多品種、中小批量生產。”簡單地說，FMS是由若干數控設備、物料運貯裝置和計算機控制系統組成的并能根據制造任務和生產品種變化而迅速進行調整的自動化制造系統。目前常見的組成通常包括4臺或更多臺全自動數控機床(加工中心與車削中心等)，由集中的控制系統及物料搬運系統連接起來，可在不停機的情況下實現多品種、中小批量的加工及管理。目前反映工廠整體水平的FMS是第一代FMS，日本從1991年開始實施的“智能制造系統”(IMS)國際性開發項目，屬于第二代FMS；而真正完善的第二代FMS預計本世紀十年代后才會實現。

2)柔性制造單元(FMC)

FMC的問世并在生產中使用約比FMS晚6～8年，FMC可視為一個規模最小的FMS，是FMS向廉價化及小型化方向發展的一種產物，它是由1～2臺加工中心、工業機器人、數控機床及物料運送存貯設備構成，其特點是實現單機柔性化及自動化，具有適應加工多品種產品的靈活性。迄今已進入普及應用階段。

3)柔性制造線(FML)

它是處于單一或少品種大批量非柔性自動線與中小批量多品種FMS之間的生產線。其加工設備可以是通用的加工中心、CNC機床；亦可采用專用機床或NC專用機床，對物料搬運系統柔性的要求低于FMS，但生產率更高。它是以離散型生產中的柔性制造系統和連續生過程中的分散型控制系統(DCS)為代表，其特點是實現生產線柔性化及自動化，其技術已日臻成熟，迄今已進入實用化階段。

4)柔性制造工廠(FMF)FMF是將多條FMS連接起來，配以自動化立體倉庫，用計算機系統進行聯系，采用從訂貨、設計、加工、裝配、檢驗、運送至發貨的完整FMS。它包括了CAD/CAM，并使計算機集成制造系統(CIMS)投入實際，實現生產系統柔性化及自動化，進而實現全廠范圍的生產管理、產品加工及物料貯運進程的全盤化。FMF是自動化生產的最高水平，反映出世界上最先進的自動化應用技術。它是將制造、產品開發及經營管理的自動化連成一個整體，以信息流控制物質流的智能制造系統(IMS)為代表，其特點是實現工廠柔性化及自動化。

二、柔性制造所采用的關鍵技術

2.1計算機輔助設計

未來CAD技術發展將會引入專家系統，使之具有智能化，可處理各種復雜的問題。當前設計技術最新的一個突破是光敏立體成形技術，該項新技術是直接利用CAD數據，通過計算機控制的激光掃描系統，將三維數字模型分成若干層二維片狀圖形，并按二維片狀圖形對池內的光敏樹脂液面進行光學掃描，被掃描到的液面則變成固化塑料，如此循環操作，逐層掃描成形，并自動地將分層成形的各片狀固化塑料粘合在一起，僅需確定數據，數小時內便可制出精確的原型。它有助于加快開發新產品和研制新結構的速度。

2.2模糊控制技術

模糊數學的實際應用是模糊控制器。最近開發出的高性能模糊控制器具有自學習功能，可在控制過程中不斷獲取新的信息并自動地對控制量作調整，使系統性能大為改善，其中尤其以基于人工神經網絡的自學方法更引起人們極大的關注。

2.3人工智能、專家系統及智能傳感器技術

迄今，柔性制造技術中所采用的人工智能大多指基于規則的專家系統。專家系統利用專家知識和推理規則進行推理，求解各類問題(如解釋、預測、診斷、查找故障、設計、計劃、監視、修復、命令及控制等)。由于專家系統能簡便地將各種事實及經驗證過的理論與通過經驗獲得的知識相結合，因而專家系統為柔性制造的諸方面工作增強了柔性。展望未來，以知識密集為特征，以知識處理為手段的人工智能(包括專家系統)技術必將在柔性制造業(尤其智能型)中起著日趨重要的關鍵性的作用。目前用于柔性制造中的各種技術，預計最有發展前途的仍是人工智能。預計到21世紀初，人工智能在柔性制造技術中的應用規模將在比目前大4倍。智能制造技術(IMT)旨在將人工智能融入制造過程的各個環節，借助模擬專家的智能活動，取代或延伸制造環境中人的部分腦力勞動。在制造過程，系統能自動監測其運行狀態，在受到外界或內部激勵時能自動調節其參數，以達到最佳工作狀態，具備自組織能力。故IMT被稱為未來21世紀的制造技術。對未來智能化柔性制造技術具有重要意義的一個正在急速發展的領域是智能傳感器技術。該項技術是伴隨計算機應用技術和人工智能而產生的，它使傳感器具有內在的“決策”功能。

2.4人工神經網絡技術

人工神經網絡(ANN)是模擬智能生物的神經網絡對信息進行并處理的一種方法。故人工神經網絡也就是一種人工智能工具。在自動控制領域，神經網絡不久將并列于專家系統和模糊控制系統，成為現代自動化系統中的一個組成部分。

三、柔性制造技術的發展趨勢

31FMC將成為發展和應用的熱門技術

這是因為FMC的投資比FMS少得多而經濟效益相接近，更適用于財力有限的中小型企業。目前國外眾多廠家將FMC列為發展之重。

32發展效率更高的FML

多品種大批量的生產企業如汽車及拖拉機等工廠對FML的需求引起了FMS制造廠的極大關注。采用價格低廉的專用數控機床替代通用的加工中心將是FML的發展趨勢。

33朝多功能方向發展

由單純加工型FMS進一步開發以焊接、裝配、檢驗及鈑材加工乃至鑄、鍛等制造工序兼具的多種功能FMS。

4.結束語

柔性制造技術是實現未來工廠的新穎概念模式和新的發展趨勢，是決定制造企業未來發展前途的具有戰略意義的舉措。屆時，智能化機械與人之間將相互融合，柔性地全面協調從接受訂貨單至生產、銷售這一企業生產經營的全部活動。

近年來，柔性制造作為一種現代化工業生產的科學“哲理”和工廠自動化的先進模式已為國際上所公認，可以這樣認為：柔性制造技術是在自動化技術、信息技術及制造技術的基礎上，將以往企業中相互獨立的工程設計、生產制造及經營管理等過程，在計算機及其軟件的支撐下，構成一個覆蓋整個企業的完整而有機的系統，以實現全局動態最優化，總體高效益、高柔性，并進而贏得競爭全勝的智能制造技術。它作為當今世界制造自動化技術發展的前沿科技，為未來機構制造工廠提供了一幅宏偉的藍圖，將成為21世紀機構制造業的主要生產模式。實現了按端口、MAC地址、應用等來劃分虛擬網絡，有效地控制了企業內部網絡的廣播流量和提高了企業內部網絡的安全性。

篇（7）

現代機械制造技術當中的虛擬制造技術是指以仿真技術和虛擬技術作為前提條件，根據機械設計制造整個過程當中機械產品的特性建立模型，通過應用計算機，來模擬和仿真操作機械產品設計制造的整個過程。在將虛擬制造技術引入機械設計制造的時候，可以優化實際的方案策略，以更加科學、合理地配置有關的生產資源，這樣能夠大大地減少企業的生產費用，提高企業的競爭優勢。同時，虛擬制造技術是機械制造敏捷的一種重要實現方式，可以有效地突破傳統的機械產品設計制造形式，以更加均衡地處理產品性能、產品作業風險、產品生產精度，以及產品制造成本之間的關系。不僅僅是這樣，應用虛擬制造技術，還可以實時地立足于用戶的實際需要，以及科學地修改機械制造產品，從而使得機械設計制造更加具有針對性。

1.2柔性制造技術

現代機械制造技術當中的柔性制造技術是指以成組技術作為前提條件，通過傳統意義上的數控機床(可劃分成多臺臺數和不一樣的種類)，以及數控柔性機床充當核心。在柔性制造技術和它的應用系統當中，能夠以應用自動化物流系統的形式來連接有關的設備和裝置。雖然自動化制造系統的一種就是柔性制造技術，但是變批量的特征比較顯著地呈現在了生產形式上。在當前的工作實踐當中，都要求應用柔性制造技術來實現相關機械產品的更新換代。通過不斷地總結工作實踐經驗，我們發現：柔性制造技術可以有效地統一所牽涉到的對象（一般是成組地出現）來確定有關的工藝過程，且能夠科學地選擇裝置設備和有關數控加工機械，實現批量地生產工件的目的。尤為重要的一個方面是：在應用柔性制造技術的時候，可以一起進行加工制造和生產管理這兩項工作，在進行焊接、沖壓、加工等一系列操作的時候，應用柔性制造技術能夠大大地增加企業的經濟效益。

2現代化機械制造技術的發展趨勢分析

2.1全球化可以說，現代機械制造技術的全球化是機械制造行業的一個非常重要的發展趨勢。近些年以來，在一系列的工業領域當中，無論是對于大企業，還是中小企業來講，國際化經營是必不可少的一個重要因素。一是因為計算機網絡通訊技術的不斷進步，提供了經營管理、產品研發和信息交流的一種國際化的方式，這就促使著企業朝著合作和競爭的雙重方向進行發展，這種發展使得國際市場之間的競爭加劇。二是因為國內市場與國際市場之間的競爭日趨激烈，比如在機械制造行業當中，國內外的一些企業在如此的競爭當中不斷地淘汰，一些依舊占有國內市場份額的企業為了求得生存和發展，就需要開拓新型的市場。在這兩種原因的互相影響之下，推動著世界化制造行業的發展。

2.2智能化通過機器設備來取代人做一些比較復雜的工作，這種發展趨勢具有必然性。目前形勢下，生物技術、計算機智能，以及人工智能技術的不斷進步推動著現代化機械制造技術的智能化發展，其中，重點體現為智能診斷、智能控制、智能加工、智能計算、智能設計和機器人學等一系列的方面，我們能夠發現不少的企業已經在生產的整個過程當中應用機器人。在整個的制造過程當中，系統可以對工作的狀態進行自動化的檢測，在發生故障的過程中可以進行自動化地調整，以實現最為理想的工作狀態。

2.3云制造云制造是一種針對服務的網絡化制造的新型模式，它將制造資源當成一種服務，以云平臺的形式提供給廣大的用戶，切實地給廣大的用戶提供能夠實時地獲取、優質價廉和按需應用的一系列制造服務，它是創新制造資源分配與共享的一種模式。

2.4自動化自動化屬于一個動態性的概念，當前，機械制造自動化的發展趨勢重點體現在適應現代化生產模式的制造環境、柔性制造技術、制造敏捷化、制造全球化、調度與規劃制造過程、制造單元技術、人機一體化制造系統、系統技術與集成系統等一系列的方面。

2.5低碳化在我國企業經濟迅速發展的過程中，給環境所造成的威脅是比較大的。對企業的產業結構進行調整，以轉變企業的發展模式，堅持可持續的發展日益得到了人們的肯定。目前形勢下，我國倡導低碳化的經濟發展，嚴格地限制一部分高污染和高耗能的企業，而現代機械制造業的浪費與污染都是非常嚴重的，怎樣更加有效地減少污染與能耗引起了人們的廣泛關注。機械制造的低碳化發展，就需要在機械制造技術當中融入節約、可持續額和環保的思想，以低碳化的包裝、低碳化的工藝、低碳化的設計、低碳化的選材和回收再利用等一系列的策略對現代機械制造技術進行改進和優化，從而提高能源與原材料的使用效率，通過最少的費用，實現最大的企業效益。

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2.機械自動化技術發展現狀

機械自動化技術在我國的發展還處于剛剛起步的階段，與國外發達國家還存在一定的差距，機械自動化技術的發展與應用是一個長期且復雜的過程，我們需要根據本國的國情，為機械自動化技術的發展提供穩定的發展空間，為技術的改進提供條件，最終實現機械自動化技術的穩步向前發展。對于機械現代化技術發展現狀的分析，主要從三個方面入手：機械自動化的技術管理、機械自動化技術設計和機械自動化技術的制造工藝。

2.1機械自動化技術管理

我國的機械自動化技術管理水平處于一個相對落后的階段，大多數中小型企業在機械自動化技術管理方面仍然采用傳統的人工管理模式，依靠自身以往的工作經驗進行技術管理，僅有少數的大型企業采用了計算機對機械自動化技術進行輔助管理。在國外工業技術比較發達的國家，基本都采用計算機對機械自動化技術進行管理與控制，人工管理僅僅是提供輔助管理的作用，對于生產制造的模式進行指導式的調整，使機械自動化技術更好的為企業為社會服務。我國在機械自動化技術管理方面還有所欠缺，需要建立成熟的管理體系來加強機械自動化技術的應用水準。

2.2機械自動化技術設計

在機械自動化技術設計方面，我國目前采用計算機及其圖形設備幫助設計人員進行設計工作的企業還太少，這項技術的應用范圍也比較狹窄。在國外發達國家中，大多數企業都是隨著科技的發展與時代的進步，隨時更新自己的技術設計，對設計框架與設計數據資料實時進行更新，加上對于計算機的輔助應用，保證了設計方案的最優選擇。還有一些企業采用無圖紙生產的方式，設計方案直接傳輸到對機械自動化進行管理的計算機中，大大的提高了工作效率，減少了不必要的步驟。我國在機械自動化技術設計方面還存在問題，設計水平有待進一步加強。

2.3機械自動化技術制造工藝

我國目前大多數企業的機械自動化技術制造工藝仍然處于剛性自動化、單機自動化的階段，生產產品具有單一性，一條生產線上只能生產某種產品或生產工藝相近的某類產品，自動化水平不高。而機械自動化技術的制造工藝發展趨勢，是為了實現柔性自動化，即生產的產品具有可變性與多樣性，表現為機床的柔性、產品的柔性、加工的柔性和批量的柔性，這些方面的標準都應該具有可變性。我國在加工中心、數據控制機床技術方面與發達國家還有較大的差距，在機械自動化技術制造工藝方面還需要不斷地改良，促進技術的穩步發展。

3.機械自動化技術在機械制造中的應用

3.1機械制造的集成化應用

機械制造的集成化應用，指的是在機械制造過程中，技術經營與技術功能的集成。將機械自動化技術中的集成化應用到機械制造中去，利用計算機集成化制造對企業的生產制造全過程進行優化。在機械制造技術改進的過程中，將計算機輔助設計技術、企業管理信息系統應用技術和數控加工技術集成為一體，逐漸的應用到機械制造的系統之中，實現機械制造行業更好的發展。

3.2機械制造的柔性化應用

機械制造中的柔性化應用，指的是機械制造生產出來的產品，更能夠適應市場的需要，能夠根據的市場的不同需求來改變產品的特質。機械制造行業的標準必須要隨時根據市場需求的變化來變化，柔性化技術的應用，可以更好的對機械制造中產品的類型與結構屬性進行調整，從而提高機械制造的生產效率和產品的市場占有率。

3.3機械制造的智能化應用

隨著科技的不斷發展，智能化的產品越來越多的出現在人們的日常生活中。機械制造中的智能化應用，可以實現機械制造過程中的各種現象進行智能化的反應，確保運行的最優化。

作者:張浩

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中圖分類號：G718 文獻標識碼：B 文章編號：1672-1578（2013）07-0281-01

1.機械自動化的產生與發展

自進入21世紀以來，機械自動化技術取得了迅速的發展，對人類社會的發展進程也產生了巨大的影響，隨著自動化技術在社會各個方面的普遍應用，機械自動化在實際生產中的體現也越來越明顯。利用自動化生產來加工制造工業產品，不僅提高了生產效率，也極大的減少了加工所需的人力成本。同時，機械自動化技術的應用對機械制造業的發展也起到了巨大的推動作用。

一戰后，西方工業國家開始了第二輪工業革命，即通過機械化大生產來加工制造冷金屬，而后，隨著計算機技術的誕生和應用，機械自動化生產技術更加成熟，尖端技術也一直為歐美國家所壟斷。

近年來，我國的機械自動化取得了令人矚目的發展，但距離歐美國家的先進水平仍然有不小的差距，制約我國機械自動化的原因主要是：產業結構層次低、機械制造業水平參差不齊、企業缺乏自主創新產品。

2.自動化技術在機械制造中的具體應用

2.1 集成化應用。為了實現不同級別集成制造系統的構造，比較簡便有效的方法就是對各種技術進行系統集成。自動化技術在機械制造中的集成化應用，主要是借助系統工程理論的有效指導和信息技術對企業的制造流程進行整體上的優化，通過精簡機構和過程重組等手段促進適度自動化，并在計算機數據庫系統和信息網絡的支持下，將機械制造企業的各種要素以及經營管理活動集成為一個有機整體，實現了機械制造以人為中心的柔性化生產。自動化及相關技術的集成化應用在提高產品生產質量，降低新產品研發成本，保護生態環境等方面都具有十分重要的現實意義。

2.2 柔性自動化的應用。隨著現代機械制造業的發展，對機械制造企業的應變能力、客戶需求的快速反應與適應能力都提出了更高的要求，需要企業能夠結合市場需求和技術更新等外部條件的變化，實現對機械產品生產結構以及制造種類的合理調整，這時柔性自動化技術的應用就顯得尤為重要。柔性自動化系統是在確保柔性生產的前提下，通過人機界面的優化和自動化的合理追求建立相對完善的信息管理系統，進而充分發揮計算機管理所能產生的效益。在柔性自動化系統中，自動化設備可能與普通設備是共同存在的，而且在機械制造的個別環節允許人為干預的出現，因而有效提高了機械制造對外界因素變化的適應能力，使得制造出的產品可以更好地適應市場的需求。此外，柔性自動化加工系統可以實現與柔性制造系統的有效銜接，提高了機械生產、機械設置與機械制造之間的聯系，大大提高了機械制造的自動化程度。

2.3 智能化應用。自動化技術在機械制造中的智能化應用，是由自動化技術、機械制造技術、人工智能技術和系統工程技術等彼此間的相互滲透與交織，進而形成的一種綜合性的應用技術，是人類專家與智能機械共同組成的一個人機一體化的智能系統，可以在機械制造過程開展一系列的智能活動，如智能化的分析、推理、判斷與決策等。因此，智能機械制造技術是人工智能技術與機械制造技術的有效結合，它把人工智能融入到了機械制造系統中的各個環節，可以借助專家智力活動的模擬，代替機械制造過程中很多需要專家親自完成的活動，實現對機械制造過程的自動化監測，并對監測到的問題進行自動的改進或預防。

此外，自動化技術在機械制造中的智能化應用還具有了一定的突發事件應對能力，能夠根據外部事件的發生對自身的參數進行調整，進而更好地適應外部需求，確保機械制造過程的最優化。

2.4 虛擬化的應用。自動化技術在機械制造中的虛擬化應用，是以系統建模和仿真技術為基礎的，包括計算機圖形學、現代機械制造工藝、并行工程、多媒體技術、人工智能、信息技術等，是一種由多種學科技術組成的綜合系統技術。機械虛擬制造技術通過計算機仿真技術和信息技術對機械制造的過程進行仿真，進而發現和解決機械制造過程中可能出現的問題，這對降低機械制造成本、縮短機械產品開發周期、提高產品合格率，增強機械產品的市場競爭力都是非常有利的。

3.自動化技術在我國機械制造中的發展前景

機械制造行業的發展，在很大程度上決定了我國的經濟發展質量和民族的偉大復興，但是由于我國的自動化水平相對降低，因此應加速尋求更快、更省的發展之路，但也絕不是對國外自動化技術的盲目引進和照搬照抄，而是應當制定長遠的發展規劃，實現從簡單到復雜，從低級到高級，從不完善到完善需要的逐步發展。

自動化技術在機械制造中的應用已經有很多年的歷史，但是與西方發達國家相比，我國機械制造業的自動化水平還相對較低，目前僅僅是處于起步階段。伴隨著我國自動化技術的發展，其在機械制造領域中的應用將會更加廣泛。

對于機械制造企業而言，只有堅持以國家經濟發展需要、企業的生產發展需要以及廣大世界人民生活水平發展需要為導向，實事求是，腳踏實地，不斷的學習、研究和借鑒世界其他國家的先進技術，這樣才能確保機械自動化技術的健康、可持續發展，在機械制造領域產生更大的經濟效益，實現全面的機械自動化目標，努力提高我國機械自動化技術的核心競爭力。

4.結束語

機械制造行業對于一個國家綜合國力的發展具有十分關鍵的作用，這就要求我國要不斷的加大機械自動化的力度，促進我國機械制造行業的發展。總之，隨著自動化技術的快速發展，其在機械制造行業中的應用將會更加廣泛，必然會促使我國的機械自動化發展進入一個全新的階段。因此，我們需要在積極引進和吸收國外先進技術成果的基礎上，樹立高起點、高標準，循序漸進、持續開發的發展理念，促進我國機械自動化技術的又好又快發展，不斷提高機械制造行業的生產質量和經濟效益。

參考文獻

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目前，在我國經濟發展進入新常態的背景下，機械制造業也在整體轉型升級，而隨著現代科技的迅速發展，自動化技術正在并將廣泛應用于機械制造行業。機械自動化技術融合了信息技術、計算機技術、系統工程等諸多方面的理論，其在機械制造業中的應用，不僅極大減少了企業生產的成本費用，提高了機械制造的生產效率，而且使機械制造整個行業的生產模式發生了巨大轉變，極大地提高了企業的市場核心競爭力。

1自動化技術概述

自動化技術是一項綜合性技術，其涉及的范圍比較廣，主要包括系統工程、信息論、控制理論、計算機技術、自動控制以及電子學等，其中以控制理論與計算機技術為主。自動化技術的發展趨勢主要體現在以下幾方面：機電一體化、機械功能多元化、結構設計標準化以及控制智能化。歷經多年的發展與完善，現階段的自動化技術，融合了信息處理技術以及計算機管理技術，相比于傳統的自動化技術，新時期的自動化技術的應用更好的提高了機械制造行業的生產效率。在現階段機械制造業轉型升級的新常態下，自動化技術應用的優勢主要體現在以下幾個方面：（1）自動化技術可以更好地代替人工工作，進而逐漸替代人腦工作部分，確保工作結果的精準性；（2）自動化技術可以實現機械制造系統的自動化、流程化；（3）自動化技術可以使機械制造業的生產過程變得更加具體。

2自動化技術在機械制造業中的具體應用

2.1柔性化應用

柔性化應用即指機械制造企業需要根據市場的需求變化，不斷的自身的生產過程進行合理調整，以保證機械生產能夠符合當下市場的實際需求。為此，在實際生產的過程中，企業必須精確把握機械制造、機械設計以及市場三者之間的關系，并利用計算機技術使其有效統一起來。機械自動化柔性化技術的應用，極大的提高了企業生產效率與產品性能，同時也提高了機械制造企業生產與市場實際需求之間的適應性。此外，柔性制造在降低了企業人工成本的同時，也提高了生產的安全性，減少了意外的人身傷害。與此同時，自動化技術的柔性化也在很大程度上提高了資源利用率，在順應了時展趨勢的同時，進一步推動了我國機械制造業的自動化發展進程。需要注意的是，企業應該善用計算機管理技術對制造、設計與市場三者間的關系進行管理。計算機技術的應用，不僅可以增強信息處理水平，同時還可以打破空間與時間上的限制，顯著降低信息處理成本，幫助企業實現多樣化生產，進而增強企業對市場需求的適應能力。但是，不可否認的是，我國機械制造業目前的柔性制造仍然受到許多因素的限制。例如，信息系統的安全性、市場反應的靈活性以及市場靈敏度等。所以，在其推廣過程中，相關人員需要進行更加深入的改進與完善。

2.2集成化應用

集成化應用即指企業利用計算機集成思想，站在企業生產的整個過程中，對現有的原料、信息以及生產技術進行集成與優化，進而促使技術功能與經營活動的有效集成，并通過技術與經營的集成推動企業發展，提高企業的經濟收益。而計算機集成思想指的是利用信息技術，優化企業整個生產制造過程的一種思想。現階段，機械企業的集成需要以其內部的動態集成作為首要目標，以此來推動自身企業的全球化、國際化發展。目前，高度集成化的芯片以及專用集成電路以及在機械制造行業得到了廣泛應用，極大的提高了機械制造數控系統的集成性，以及系統軟硬件的運行速度；而LED平板計數的應用，則極大的增強了顯示器的性能；在機械制造中的互連技術以及封裝技術中，也融合了表面安裝技術與半導體；同時，通過縮短互連長度、減少互連數量、增強集成電路密度等措施，有效降低了產品價格，并且極大的改進了產品性能，是組件的尺寸變小，進而增強了系統的可靠性。

2.3智能化應用

智能化應用即指企業根據制造整個過程的需求與實際情況，適當的應用人工智能技術，以此來縮小人工生產與機械化生產二者間的距離，進而使機械化生產逐步取代人工生產，降低企業的人力資源費用。智能化的機械制造系統，不僅將智能性完美的體現了出來，同時還極大的提高了系統的外部適應能力，以及系統對突發事件的應變處理能力，從某種角度上看，智能化制造技術將機械制造系統維系在一個相對完善的狀態之內。相比于傳統的機械制造系統，智能化制造系統的優勢更加明顯，不需要學習提升或是組織適應的過程，不僅降低了人工成本，同時也提高了生產的效率以及質量。此外，智能化制造體系還能夠對市場變化進行一定程度的預測，進而對生產進行科學規劃，合理管理材料，控制機械生產過程。現如今，我國已經研發出了CAD、CAPP等新型智能技術，極大促進了我國機械制造業的發展。

3結論

本文簡要介紹了自動化技術的基本情況，在此基礎上，對自動化技術在機械制造行業中的應用進行了深入探究：柔性化應用、集成化應用以及智能化應用。總而言之，自動化、信息技術與傳統機械制造技術三者的有機統一，是機械制造行業未來的主要發展趨勢。因此，相關企業或者生產技術人員必須將機械生產技術進行有效的整合、優化與完善，進而借助機械自動化技術來實現機械產品生產的柔性化、集成化以及智能化，為產品的生產質量以及企業的經濟效益提供保障，從而顯著增強企業的市場競爭力，使其在日益激烈的市場競爭中占據有利位置。

參考文獻

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