制造业发展趋势.ppt

从制造业的发展认识柔性制造技术产生的必然性和发展趋势
-----第二组
制造业的发展过程及整体趋势
由于市场需求不断变化,技术的推动,市场的牵引,以及受社会、政治、经济的影响,制造业的发展表现在三方面:
生产规模:小批量——少品种——大批量——多品种变批量
资源配置:劳动密集——设备密集——信息密集——知识密集
生产方式:手工——机械化——单机自动化——刚性流水自动化——智能化
概况




:集成系统化——柔性装配系统 FAS(Flexible Assembly System)由装配机器人系统、物料搬运系统、自动供料系统、工具自动更换装置及工具车、视觉系统、基础件系统、控制系统和计算机管理系统组成。

设计
为了响应市场变化的能力和速度,工程设计正在向集成化、智能化、自动化方向发展,通过计算机来模拟人类专家的设计智能活动,对设计问题进行分析、推理、构思和决策,意在取代或延伸设计环境中人的部分脑力活动,在设计的全过程中,以人为中心,达到人机协同。
1. 智能设计
从社会对商品的要求来看,以往的大批量生产已经难以满足人们对商品规格多样化日益增长的需求,取而代之的将是小批量多规格的生产。由于需要在同一生产线上装配不同规格的产品,因此,对设计和制造技术的灵活性提出了很高的要求。
:利用模拟仿真技术,比CAD系统具有更强的人机交互能力,设计人员可以通过视觉、听觉、触觉及语音、手势等与设计的对象在虚拟的环境中进行自然地,直观地交互。
虚拟概念设计——1996年美国 Wisconsin- madison 大学研制出了一个虚拟设计系统COVIRDS。可以从宏观上确定成本60%~70%。进而为企业极大化地缩短了报价时间。
虚拟装配设计——美国麦道飞机公司采用虚拟现实系统进行新型发动机的设计,模拟整个拆装过程,缩短设计周期,降低了开发成本。
虚拟人机工程学设计——英国航空实验室研发了一个虚拟人机工程学评价系统,该系统由一个高分辨率头盔显示器,一个数据手套,一个三维音响系统和一台工作组成。在一辆轿车的驾驶室模型上进行模拟驾驶。
由于传统的制造业理念是以满足人的需求和解决问题为出发点,而忽略了后续的产品生产及使用过程中的资源和能源的消耗,以及对生态环境的影响。据统计,全球环境污染的70%以上排放均来自制造业。

材料选择——20世纪70年代,美国提出了制造资源计划MRP;利用计算机将采购,生产,销售,财务等统一分析和规划,使企业经营达到最优化
设计——结构在满足产品要求的前提下,应易于拆卸与回收处理。
制造
制造
加工:
工艺——CAM数控加工技术,快速成型技术,超高速加工技术,超精密加工,纳米加工,FMS。
批量——变批量
种类——多品种
成组技术和CIMS(863计划)
敏捷制造技术
进入21世纪后,市场环境更趋复杂,市场机会瞬息万变,企业之间的竞争日趋激烈,要求企业通过提高其“敏捷性”来提高其驾于未来市场和竞争环境的能力,同时,全球化和信息化的迅速扩张呼唤企业合作模式的转变。1991年美国里海大学邀请国防部,工业界和学术界的代表联合拟定了一份“21世纪制造战略”的报告,提出来AM概念。
敏捷制造技术AM ( Aglie Manufacturing)——快速收集并吸收最新技术和信息,及时把掌握市场变化,同时强调基于互联网的信息开放,共享和集成。使得企业间的激烈竞争关系为既有竞争又有合作的“共赢”关系。
可变能力
创新能力
企业把握变化的能力
机会型
敏捷型
脆弱型
改革型
虚拟制造技术
当今世界企业为了在竞争激烈的全球市场求的生存和发展,,即以最快的速度,最低的成本制造出用户满意的产品。为此,1993年美国首先提出了“虚拟制造”概念。
虚拟制造技术VM(virtual manufacturing)——以虚拟现实和仿真技术为基础,对产品的设计,生产过程统一建模,在计算机上实现产品从设计,加工和装配,检验,使用的整个生命周期的模拟和仿真。