现代制造技术及其发展模式气体传感器

现代制造技术及其发展模式

现代制造技术及其发展模式 2011年12月09日 来源： 众所周知，制造技术是工程技术中最复杂、最重要的技术，它在与自动化技术相结合的过程中，得到了不断的发展。由于计算机的大量应用，作为工业自动化重点的机械制造业，正向计算机集成综合自动化过渡。它已成为当前制造业和未来工厂发展的模式。目前，世界各国都把提高制造业的自动化程度作为发展制造技术的主要方向，在微电子技术飞速发展的今天，数控技术、计算机辅助设计与制造、工业机器人、柔性制造系统、计算机集成制造系统等已成为提高劳动生产率的强大手段，成为制造业现代化的标志。1　数控技术　　1952年，出现了由电子线路控制的数控机床，这种机床是将加工程序、加工要求和操作信息用数字及文字代码存储起来，通过计算后发出指令，控制伺服机构驱动机床的工作台或刀具进行加工。　　1959年又制造了能按数字指令自动更换刀具并完成多种加工工序的数控机床，即加工中心（MC）。相对数控机床来说，加工中心的自动化程度、加工精度、生产效率和通用性都又提高了一步。70年代初，计算机逐步代替了数控机床中的逻辑控制电子线路，实现了计算机数控（CNC）。不久，又出现了由计算机直接控制多台机床的系统，即所谓的群控或直接数控（DNC）系统。70年代是数控技术大发展并达到普及的时期。我国1958年开始自制数控系统，研究数控技术，到80年代引进了国外先进的计算机数字控制装置，使数控技术进入了实用阶段。2　工业机器人　　60年代工业机器人问世，并在与电子计算机、微电子技术相互渗透中，获得了飞速的发展。工业机器人实现了机械、微电子、信息技术的有机结合，是典型的机电一体化产品。　　工业机器人是机器人的一种，它由手臂、腕、末端执行器、机身和控制装置所组成，具有类似人的上肢运动和操作的功能。较高级的工业机器人装有感觉装置、电脑或者行走装置，具有感觉、识别、判断、决策和行走的功能。因此，又称为智能机器人。应用工业机器人有许多益处：①提高文明生产水平。机器人把人从单调、繁重、恶劣环境下的劳动中解放出来；②节省人力。一台机器人可以代替十几名，甚至几十名工人的工作，而且不用休息；③提高产品质量，降低成本。不论是简单的还是复杂的工作，哪怕重复千万次，机器人的工作仍然一样精细，不会疲劳、厌烦、偷懒、违规违制，并且很少出差错；④提高生产率；⑤易于改变产品品种。机器人是一种通用性好、灵活性强的自动化机器；⑥完成人难以完成的任务。机器人能在深海、严重灾害和污染的环境下工作，并能从事超精密加工（加工精度要求为零点几微米）和超洁净加工等。使用工业机器人有如此多的好处，自然引起世界各国对它的重视。现在工业机器人在发达工业国家已得到广泛的应用。例如，在汽车工业中，从运送原料到加工、焊接、喷漆、装配检验，绝大部分工作都是由工业机器人来完成。其他部门也广泛采用了工业机器人。工业机器人已成为自动化技术向智能化发展的骨干技术设备。3　计算机辅助设计与制造　　计算机辅助设计与制造（CAD/CAM）是工业自动化向智能化发展中的另一关键性技术。　　CAD/CAM是计算机辅助设计（CAD）与计算机辅助制造（CAM）相结合而组成的计算机应用系统。所谓计算机辅助设计，就是由计算机来完成产品设计中的计算、分析、模拟、制图、编制文件等工作。它是用计算机帮助设计人员进行设计的一种专门技术。　　计算机辅助设计系统主要由计算机、输入装置、显示装置、快速绘图机、数据库以及程序软件等组成。采用计算机辅助设计与制造除能提高产品质量、性能、价值之外，更主要的是，采用计算机辅助设计与制造技术开发新产品，成本和开发时间均可减少三分之一左右。对于现代产品的生产机制（多品种、中小批量生产）来说，计算机辅助设计与制造技术无论从生产体系结构、设计和制造信息处理模式等方面，都使传统生产方式发生了革命性改变。　　从工业机器人和计算机辅助设计与制造技术可以看出，微电子技术使工业自动化向智能化方向迈出了一大步，促使了制造业新的发展模式的不断涌现。　　尽管采用数控机床、工业机器人进行生产已具有柔性化生产的特点，但它们仍是“孤立的”自动化技术设备。为达到向自动化要质量、要效益的目的，人们把自动化加工设备、控制系统、计算机、软件产品及管理系统各“孤岛”组合起来，形成了完善的自动化生产系统或生产销售系统（即生产模式）。当前制造业的一些新发展模式主要有柔性制造系统、计算机集成制造系统、准时生产制、并行工程等。这是自动化技术发展具有集成化特点的一种具体体现。3.1　柔性制造系统　　柔性制造系统（FMS）就是把若干台数控加工系统、物料搬运系统及上下工件系统（回转式托盘和工业机器人）、立体仓库、优化调度管理（信息控制）系统集成起来，形成较完整的生产系统。柔性制造

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