第一篇：先进制造技术应用下的汽车变速器发展
先进制造技术应用下的汽车变速器发展
刘 成
摘要：论述了在当今汽车工业发展背景下车辆变速器的现状及其发展趋势。重点介绍了一汽集团在乘用车领域和商用车领域变速器研究开发的现状及未来发展趋势。介绍了目前国内外在车辆变速器制造方面的一些先进技术及在一汽集团的应用。阐述了各类先进制造技术在汽车变速器上的应用趋势。对相关制造设备业的发展提出了若干建议。
关键词：变速器 ；现状；趋势 ；先进制造技术
The application of advanced manufacturing technology of automobile
transmission
LIU Cheng Abstract: This paper discusses the current auto industry development under the background of the vehicle transmission status and its development trend.Introduced the FAW Group in the passenger car and commercial vehicle field transmission research and development present situation and the future development trend.At home and abroad is introduced in vehicle gearbox manufacturing in some of the advanced technology and the application in FAW group.Introduces all kinds of
advanced manufacturing technology in automobile transmission application trends.The equipment manufacturing industry development offerred a certain number of build Key words: transmission;status;trend;advanced manufacturing technology 前言
近年来，汽车变速器的发展速度呈现出突飞猛进的势头，而先进制造技术在汽车变速器上的应用更是异彩纷呈。一汽集团在变速器的设计、应用领域发展很快，其先进制造技术的应用影响带动着当今国内汽车行业产业链的以“绿色、节能、低碳、环保”为主题的设计理念及走向。所谓先进制造技术，是指集机械工程技术、电子技术、自动化技术、信息技术等多种技术为一体，用于制造产品的技术、设备和系统的总称，主要包括计算机辅助设计、计算机辅助制造、集成制造系统等[1]。国内外汽车变速器的发展状况
我国采用的技术有许多借鉴了国外的技术或标准，所以研究国外汽车变速器的发展状况，对指导国内变速器的开发具有十分重要的意义。1.1 车辆变速器发展现状及趋势
绿色汽车、节能减排已经成为当今汽车工业发展的主旋律，未来新能源汽车的应用与车辆“智能化”结合，也是汽车工业发展的方向。发达国家车辆变速器发展状况和需求各有特点，手动与自动并存，不同地域需求比例不同。国内变速器主要以手动为主，自动变速器占有率正在快速提升[2]。
变速器发展总体趋势主要体现在以下6个方面。a.产品系列化。
b.结构紧凑化、轻量化、多挡化。c.高度集成化。d.更加智能化。e.信息网络化。
f.节能环保化。
1.2 乘用车变速器现状及发展趋势
乘用车变速器主要有5类：MT、AT、CVT、AMT、DCT。目前，在国内MT市场占有率最高，自动变速器的需求也在快速提升。节油率和换挡舒适性成为评价变速器性能的关键指标。各种变速器的综合比较见图1。CVT由于是无级变速，换挡舒适性显然最佳；7 DCT在节油率和舒适性两方面均表现不俗，适用面更广，将会有广阔的发展前景。一汽-大众已经将DCT产品导入迈腾、高尔夫6等车型。AMT虽然舒适性低，但是节油效果明显，且传递转矩范围更大，更适合重型载货车的需求。预测未来国内乘用车市场，手动变速器依然占据主导地位，但是自动变速器配套率将逐年大幅增长。要匹配双中间轴变速器高端及出口车采用全同步器变速器。
鉴于AMT在燃油经济性和驾驶舒适性方面的优势，随着AMT技术在国内的完善和推广，AMT在国内将具有广阔的发展前景。1.3 客车变速器现状及发展趋势
在欧洲，客车自动变速器配装率达到97%以上，美国和日本分别为80%和60%。与世界发达国家相比，国内只有少数几个城市在使用，装配率不到10%。
随着城市交通状况的改变，为了适应公交车频繁起停，降低驾驶员劳动强度，自动变速器的比例会越来越高。在国内客车市场，专家预测10年后自动变速器的装配比例将达到50%。
1.4 载货车变速器现状及发展趋势
目前，在欧洲地区载货车AMT配装率已经达到50%，主要生产厂家有ZF、伊顿等。另外，三菱扶桑、ZF等厂商推出了用于载货车的DCT[3]。
在国内，仍然以手动变速器为主，自动变速器比例很低，并且主要来自进口。手动变速器有单中间轴全同步器、双中间轴无同步器和全同步器结构。目前，国内重型载货车主要匹配双中间轴变速器，高端及出口车采用全同步器变速器。鉴
于AMT在燃油经济性和驾驶舒适性方面的优势，随着AMT技术在国内的完善和广，AMT在国内将具有广阔的发展前景。一汽集团变速器的开发现状及发展趋势
在了解国内外变速器的发展趋势同时，对比一汽集团的变速器应用现状发现，一汽集团在乘用车、商用车、客车各领域变速器的发展都是具有代表性的，其应用情况在各种车型领域代表着国内变速器行业的发展状况。2.1 乘用车领域
除了手动变速器以外，6AT、AMT和7DCT作为开发重点。发展趋势如下。a.以手动变速器开发为基础，以自动变速器开发为重点。b.重点提升制造能力和水平。
c.重点发展DCT、AMT，适时发展AT。d.产品平台系列化，适用面更广。先进制造技术在一汽集团汽车变速器上的应用
鉴于上述变速器开发的趋势及特点，一汽集团在变速器制造技术领域广泛采用了国内外最先进技术，其应用的范围不尽相同。一汽集团变速器制造企业从体制上划分为合资和自主两个体系。合资体系以一汽-大众、一汽丰田为代表，采用进口设备较多。而自主体系以一汽解放变速箱分公司、一汽轿股长春齿轮厂、天津一汽变速器厂为代表，正在从传统的加工理念，向高速度、高效率、高精度和柔性化方向发展。下面主要从以下4个方面介绍一汽集团自主体系的变速器制造业状况。
3.1 现代设计技术的应用
一汽集团产品设计大量采用了计算机辅助设计、模块化设计、并行设计、反求工程设计、模拟仿真设计、动态设计等技术，在提高设计效率、完善设计质量、降低产品成本、减轻劳动强度等方面发挥出巨大优势。
变速器新产品设计，从齿轮的宏观参数和微观修形方面对齿轮进行低噪声的部件优化设计，针对不同设计方案进行齿轮变形分析、齿轮传递误差一致性分析、齿轮修形公差噪声分析、齿轮的啮合印记分析等。针对壳体、轴和轴承等支撑元件对变速器总成噪声的影响，进行了系统优化设计。
在产品开发初期，进行变速器动力性、燃油经济性、换挡平顺性预测，保证变速器的性能。通过对完整的结构件和运动件的CAE分析，动力总成一体化NVH
校核，缩短产品开发周期，降低产品开发成本。传统的产品静态设计正逐步被动态设计所取代。
3.2 先进制造工艺及技术的应用（1）先进成形技术
精锻齿坯、精铸壳体的应用减少了零件的机械加工工序，提高了工作效率。同时，对节能、环保起到推动作用。钢制冲压同步环喷涂碳摩擦材料的应用，可使产品设计紧凑、质量减轻。（2）高速硬切削技术
热处理后零件采用硬车加工，保证了其尺寸精度，取代传统磨削方式，减少环境污染，降低加工成本。（3）高精技术应用
轴齿件采用剃齿或磨齿的齿轮精加工工艺，提高承载能力，降低噪声。（4）数控机床刀具选择
刀具选择实现标准化，保证加工精度稳定性，降低生产成本，缩短交货期。高性能刀片应用实现高速、高效切削，有效延长刀具寿命，刀具成本降低50%。（5）激光焊接的应用
简化产品结构及制造工艺，提高了产品开发和制造水平。（6）现代表面改性技术的应用
轴齿件采用了强力喷丸技术，提高了齿轮材料使用寿命。对产生油烟、粉尘的机床安装了气体净化设备，过滤后的空气可直接排放。（7）先进热处理技术应用
一汽集团从德国引进了连续式渗碳自动线，处于世界领先水平实现了低耗、洁净热处理。
3.3 制造自动化技术应用（1）变速器柔性装配
装配线采用自动随行小车输送，主控制台对整线运行状态进行监控，采用无线局域网通讯，实现自动小车与主控制台之间的信息交换。小车停止精度小于5 mm，夹具翻转精度小于1°，在装配线上广泛采用了计算机控制技术。在线拧紧、垫片测量、漏气试验等数据实时上传监控。
（2）柔性制造技术
机床夹具多采用快换设计，实现夹具柔性，节约夹具成本，提高工作效率。（3）工业机器人应用
变速器壳体结合面涂胶，采用基于位置视觉伺服涂胶机器人自动施涂，提高了涂胶工序的质量和效率，具有更高的柔性，满足多品种混流生产需要，在国内重型载货车变速器装配行业属首例。（4）高精检测技术应用
优质的机械制造产品离不开测量技术，而测量技术需要高质量的检测设备。一汽解放变速箱分公司主要应用的检测设备如下。
a.德国进口三坐标检测仪，具有主动扫描技术及探头自动更换功能。b.英国进口圆度、圆柱度检测仪，具有对轴承滚动摩擦副的精密形状公差进行检测与控制的功能。
c.进口的柔性轴类检测仪，具有对回转体类零件进行柔性检测的功能。d.大量程台架比较仪，具有对高度尺寸进行柔性测量的功能。e.X射线应力分析仪，对强力喷丸的轴齿件进行定量测量，从而准确掌握喷丸强度。
f.齿轮检测中心，增加三位拓扑测量功能，可以对齿根部位细节进行测量。g.齿轮芯轴柔性化应用，实现快速装夹和高精度装夹。精密表读数值≤0.005 0 mm。
（5）总成在线检测与试验
建立了科学完整的变速器试验流程，包括AMT变速器总成在线检测性能试验台、温度稳定性/润滑/效率试验台、轴扭转疲劳试验台等，实现从零件到总成的全面验证和质量跟踪，便于修理和检测分析。3.4 先进管理理念和技术应用
信息技术是对生产效率提升的重要保证，信息的网络化和智能化可以使制造敏捷化；先进管理理念和技术可以节能降耗、增效降本。企业资源管理ERP、产品数据管理PDM、物流系统管理、准时生产管理等技术的应用，推进了企业
信息化管理，使管理体系的运行更加顺畅。先进制造技术在汽车变速器上的应用趋势
总结上述一汽集团在变速器制造方面所应用的先进制造技术可以看出，随着汽车行业的竞争更加激烈，汽车更新换代的速度不断加快，汽车对环保节能及安全舒适性要求更高，对汽车变速器也提出更高要求，从而对零部件制造提出高精、高效要求。
（1）关注生产过程控制
MES（制造执行系统）是将产品的制造价值流过程透明化，并在此基础上建立起的纵向贯通、横向集成、短周期控制的制造系统。将生产管理重心下移到执行与控制阶段，是一种新的制造过程管理理念。信息化是当今社会发展的趋势，信息技术发展迅速，并正在向制造技术注入和融合，促进制造技术的不断发展。（2）关注开发一体化
数控设备的应用大大提高了制造水平。而由计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助工程分析(CAE)、计算机辅助制造(CAM)构成的开发过程一体化能有效缩短产品开发周期，同时实现工艺与装备的数控化和网络化，为进一步实现敏捷制造打下基础。
（3）关注加工方式转变
柔性制造技术是集数控技术、计算机技术、机器人技术及现代生产管理技术为一体的现代制造技术。在汽车加工工业中主要表现在由计算机控制的，多台数控机床、加工中心和自动上、下料装置与输送系统的运用。汽车业正由传统的单品种、大批量生产方式向多品种、中小批量及变种变量的生产方式过渡，以生产者为主导的生产方式逐步向以消费者为主导的生产方式转变，柔性制造是适应这种转变的较佳的生产制造方式。（4）关注新工艺的推广应用 a.齿轮焊接新工艺
电子束焊与激光焊接这两种技术由于焊后热影响区很小，对于齿轮加工精度几乎没有影响。焊后牢靠且焊缝美观。汽车变速器复合齿轮激光焊接的应用，随着激光源价格的下降，该技术的应用将会 越来越广泛。
b.整体精锻新工艺
整体精锻齿坯技术的应用，可减少齿面粗加工工作量，降低加工成本，提高生产效率和材料利用率，该技术会得到进一步推广应用。
（5）关注材料强化手段
热处理后应用强力喷丸工艺进行齿面强化已经得到广泛应用，能有效提高零部件表面的疲劳强度，延长零部件使用寿命。
（6）关注制造时效性
与制造相辅相成的检测及质量控制手段得到广泛应用。随着人们对汽车驾乘舒适性的要求不断提高，促使齿轮本身的制造水平不断提高，因而对检测设备、刀具刃磨和热处理也提出了更高的要求。采用在线测量的方式，能使操作者及时发现工件存在的问题，并反馈给数控系统。在线测量技术应用于数控系统，最直接的经济效益就在于既节省了工时又提高了测量精度。可以预见，在线测量技术在数控机床中的应用将具有广阔的前景。在线主动测量、无损检测技术正朝着数字化、可视化、非接触式方向快速发展。结束语
综上所述，汽车变速器的发展与先进制造技术的应用是相辅相成的。变速器的发展能拉动先进制造技术的应用，先进制造技术的应用能够促进变速器的发展。
参考文献：
[1] 赵强，等.汽车自动变速箱的发展现状及其技术趋势[J].机械，2010（12）：1-5 [2] 阴晓峰，等.汽车自动变速技术的发展现状与展望[J].机械传动，2010（8）：87-91 [3] 袁建国．轿车用自动变速器的发展分析及应用研究．汽车研究与开发 2000．
第二篇：先进制造技术应用试卷
继续教育《先进制造技术应用》试卷
单位
姓名
成绩
一、选择题（30分）
1.目前国际上最先进、最流行的玻璃内雕刻加工技术是采用()加工技术。A.等离子束 B.电火花 C.电子束 D.激光 2.精度从高到低依次是()。
A.液体静压轴承、球形空气静压轴承、圆柱空气静压轴承 B.圆柱空气静压轴承、球形空气静压轴承、液体静压轴承 C.球形空气静压轴承、圆柱空气静压轴承、液体静压轴承 D.液体静压轴承、圆柱空气静压轴承、球形空气静压轴承
3.电铸成型时，要求电铸层与原模分离，其厚度约为()mm。A.0.5—80 B.0.0015—0.5 C.0.05—8 D.0.15—5 4.激光加工下列材料时，效率最低的是()。A.金刚石 B.铝合金 C.有机玻璃 D.陶瓷
5.电火花慢走丝线切割加工尺寸精度可达()mm。A.0.0003 B.0.003 C.0.03 D.0.01 6.电解加工是特种加工中材料去除速度最快之一，约为电火花加工方法的()倍。
A.5—10 B.10—20 C.20—30 D.30—40 7.精密加工一般指加工精度在()微米。A.5 B.10 C.10—0.1 D.0.1—0.01 8.电火花加工中工具电极损耗越少越好，下列材料磨损比最低的是()。A.紫铜 B.钢 C.黄铜 D.钨
9.现在的FMS机床设备的配置形式大多采用()。A.互替式 B.互补式 C.互替和互补混合使用
10.电火花快走丝线切割加工尺寸精度可达()mm。A.0.0003 B.0.003 C.0.03 D.0.01 11.激光加工下列材料时，效率最低的是()。A.宝石 B.橡胶 C.铜合金 D.陶瓷 12.发动机气缸宜采用()加工。
A.珩磨 B.电火花 C.电子束 D.金刚石刀具
13.要得到3—6级淬硬齿轮，工艺路线为()。A.精滚—淬火—磨齿 B.精滚—磨齿—淬火 C.磨齿—淬火—精滚 D.磨齿—精滚—淬火
14.复杂零件和相似性较差的零件不适宜采用()CAPP系统。A.派生型 B.创成型 C.综合式 D.各种类型
15.按我国目前加工水平，超精密加工的加工精度为()微米数量级。A.10 B.10—0.1 C.0.1—0.01 D.0.01—0.001
二、判断题（20分）
()1.电解加工能加工导电材料和非导电材料，但较难加工窄缝、小孔及尖角。
()2.电刷镀是电镀技术的新发展，又称涂镀、刷镀或无槽电镀，是在金属工件表面局部快速电化学沉积金属的新技术。
()3.电解加工比电解磨削有更好的加工精度和表面质量，比机械磨削有更高的生产率。
()4.金刚石刀具的精密、超精密切削加工主要用于切削铜、铝及其合金。()5.磨料喷射加工应用范围广，加工成本低，一般用于脆性或韧性材料加工。
()6.在先进制造技术的发展过程中其内涵不是绝对一成不变的。()7.绿色制造将成为21世纪制造业的重要特征。()8.现代制造技术发展过程，其内涵是不变的。
()9.对电火花加工表面粗糙度影响最大的是单个脉冲能量。
()10.变频空调开机后，压缩机先以低速运转制冷(暖)，一定时间后才达到高速运转，其达到设定温度的时间比普通空调慢一半左右。
()11.电解磨削比电解加工有更好的加工精度和表面质量，比机械磨削有更高的生产率。
()12.电解加工不能加工非导电材料，较难加工窄缝、小孔及尖角。()13.CAPP系统的成组技术的核心问题就是充分利用零件上的几何形状及加工工艺相似性进行设计和组织生产，以获得最大经济效益。()14.精良生产所追求的目标不是“零缺陷”，而是“尽可能好一些”。()15.电解加工不但能加工导电材料和非导电材料，而且还能加工较难加工窄缝、小孔及尖角。
()16.电火花加工用的工具电极，也可以采用电铸方法制造。()17.在现代制造技术的发展过程中其内涵不是一成不变的。
()18.AutoCAD由美国CNC Software公司开发，是一种应用广泛的中低档CAD/CAM软件。该软件操作简便实用，容易学习，但三维造型功能稍差。()19.电解加工比电解磨削有更好的加工精度和表面质量，比机械磨削有更高的生产率。
()20.Cimatron是模具行业CAD/CAM软件，由以色列开发。
三、术语解释（20分）
1.CIMS
2.FMS
3.机器人自由度
4.并行工程技术(CE)
5.现代制造系统
四、问答题（30分）
1.超声波加工中变幅杆有何作用？其外形有几种？简要说明各自主要特点。
2.简要说明等离子加工的基本原理及特点。
3.说明影响电火花加工电蚀量及加工精度的主要因素。
4.说明FMS对加工设备的要求及机床配置形式。
5.试论述精密圆柱齿轮的加工工艺路线，其主要加工方法有哪些？
第三篇：先进制造技术及其发展
先进制造技术及其发展
Xxxx
（xx大学 xx学院 江苏xx xxxxx）
摘 要：对先进制造技术的起源、内涵进行了介绍。概述了先进制造技术(AMT)的体系结构和分类。提出先进制造技术向集成化、柔性化、网络化、信息化、虚拟化、智能化、绿色化、制造全球化等方向的发展趋势。[1]
关键词: 先进制造技术 ；AMT；关键技术；发展；体系结构
Advanced Manufacturing Technology and It's
Development Trend Abstract: Introduces the origin, connotation of advanced manufacturing technology.Briefly introduced the structure system, the classification,and the characteristic of Advanced.The paper predicts the tendency of AMT, which is developing toward the characteristics of integrated, flexible, latticing, informational, virtual, intelligent, green and global manufacturing.Key words: Advanced manufacturing technology;AMT;key technology;development;system structure 0 引言
先进制造技术AMT(Advanced Manufacturing Technology)是集机械，电子，信息，材料，能源和管理等各项先进技术而发展起来的高新技术，它是发展国民经济的重要基础技术之一。先进制造技术是制造业为提高竞争力以适应时代的要求而形成的一个高新技术群，经过发展，已形成了完整的体系结构。先进制造技术是当今生产力的主要构成因素，是国民经济的重要支柱。它担负着为国民经济各部门和科学技术的各个学科提供装备、工具和检测仪器的重要任务，成为国民经济和科学技术赖以生存和发展的重要手段。尤其是一些尖端科技，如航空、航天、微电子、光电子、激光、分子生物学和核能等等技术的出现和发展，如果没有先进制造技术作为基础，是不可能实现的。自20世纪80年代末，国际上提出先进制造技术(AMT)的概念以来，以CAD／CAM技术、快速原型制造技术、柔性制造系统技术、计算机集成制造系统技术、虚拟制造、绿色制造、敏捷制造等为代表的一系列AMT在诸多国家和地区得到迅速的发展和广泛的应用，逐步实现了柔性化、自动化、敏捷化与虚拟化。进入21世纪后，以计算机技术、网络技术和通信技术等为代表的信息技术、生物技术及新材料技术，被应用于制造业的各个领域，使制造技术发生质的飞跃，制造生产模式发生了重大的改变。[2] 1 先进制造技术的起源
“先进制造技术”一词源于美国。二战结束之前的制造技术，可以统称为传统的制造技术，美国制造业在第二次世界大战以后，在当时的国际环境背景下得到了空前的发展，并形成了一支强大的研究开发力量，强调基础科学研究的重要性，忽视制造技术的发展。至20 世纪70 年代，随着日、德经济的恢复，美国制造业遇到了强有力的挑战，汽车业等行业的霸主地位，遇到了强有力的冲击，出口产品的竞争力大大落后于日、德，美国经济滞胀，发展缓慢。而日本在过去几十年内不断主动地采用制造新技术，已使其成为制造业公认的世界领袖。在此背景下，美国反思了制造技术同国民经济、技术与国力的至关重要的相互依赖关系，强调了制造技术的重要性，明确了社会经济目标的关键是技术的重要性，制定了国家关键技术计划，并对其技术政策作了重大调整。[3]与此同时，以计算机为中心的新一代信息技术的发展，也全面推动了制造技术的飞跃发展。由于经济和增强国防的需要，在剧烈的市场竞争的刺激下，各个国家和地区纷纷将传统的制造技术与新发展起来的科技成就相结合，先进制造技术的概念逐步形成并发展。先进制造技术的内涵及特点
先进制造技术是传统制造业不断地吸收机械、信息、材料及现代管理技术等方面最新的成果，并将其综合应用于产品开发与设计、制造、检测、管理及售后服务的制造全过程，实现优质、高效、低耗、清洁、敏捷制造，并取得理想技术经济效果的前沿制造技术的总称。从本质上可以说，先进制造技术是传统制造技术、信息技术、自动化技术和现代管理技术等的有机融合与传统的制造技术比较起来，当代先进的制造技术以其高效率、高质量和对于市场变化的快速响应能力为主要特征。它贯穿了从产品设计、加工制造到产品销售及使用维修等全过程，成为“市场———产品设计———制造———市场”的大系统。而传统制造工程一般单指加工过程。[4]先进制造技术充分应用计算机技术、传感技术、自动化技术、新材料技术、管理技术等的最新成果，各专业、学科间不断交叉、融合，其界限逐渐淡化甚至消失。它是技术、组织与管理的有机集成，特别重视制造过程组织和管理体制的简化及合理化。先进制造技术又可看作是硬件、软件、人和支持网络（技术的与社会的）综合与统一。先进制造技术并不追求高度自动化或计算机化，而是通过强调以人为中心，实现自主和自律的统一，最大限度地发挥人的积极性、创造性和相互协调性。先进制造技术高度开放、具有高度自组织能力的系统，通过大力协作，充分、合理地利用全球资源，不断生产出最具竞争力的产品。
先进制造技术的目的在于能够以最低的成本、最快的速度提供用户所希望的产品，实现优质、高效、低耗、清洁、灵活生产，并取得理想的技术经济效果。[5] 先进制造技术体系结构
对先进制造技术的体系结构认识很不统一。机械科学研究院（AMST）提出的先进制造技术由多层次技术群构成的体系图，强调了先进制造技术从基础制造技术、新型制造单元技术到先进制造集成技术的发展过程，也表明了在新型产业及市场需求的带动之下，在各种高新技术（如能源技术、材料技术、微电子技术和计算机技术以及系统工程和管理科学）的推动下先进制造技术的发展过程。先进制造技术是制造业为了提高竞争力以适应时代要求，对制造技术不断优化及推陈出新而形成的高新技术群。在不同的国家、不同的发展阶段，先进制造技术有不同的内容及组成。我国目前属于先进制造技术范畴的技术是一个三层次的技术群。见图 1。[6]
图1 AMST提出的先进制造体系结构
第一个层次是优质、高效、低耗、清洁基础制造技术。铸造、锻压、焊接、热处理、表面保护、机械加工等基础工艺至今仍是生产中大量采用、经济适用的技术，这些基础工艺经过优化而形成的优质、高效、低耗、清洁基础制造技术是先进制造技术的核心及重要组成部分。这些基础技术主要有精密下料、精密塑性成形、精密铸造、精密加工、精密测量、毛坯强韧化、精密热处理、优质高效连接技术、功能性防护涂层及各种与设计有关的基础技术、各种现代管理技术。[7]
第二个层次是新型的制造单元技术。这是在市场需求及新兴产业的带动下，制造技术与电子、信息、新材料、新能源、环境科学、系统工程、现代管理等高新技术结合而形成的崭新制造技术，如制造业自动化单元技术、极限加工技术、质量与可靠性技术、系统管理技术、CAD／CAM、清洁生产技术、新材料成形加工技术、激光与高密度能源加工技术、工艺模拟及工艺设计优化技术等。[8]
第三个层次是先进制造集成技术。这是应用信息技术和系统管理技术，通过网络与数据库对上述两个层次的技术集成而形成的，如 FMS、CIMS、IMS以及虚拟制造技术等。以上三层次都是先进制造技术的组成部分，但其中每一个层次都不等于先进制造技术的全部。[9] 先进制造技术的发展
进入21世纪以来，我国先进制造技术借鉴了国外先进经验，得到了迅速发展，并且形成了自己的方向与目标，具体如下所述：
(1)信息化。信息化是先进制造技术发展的生长点，信息技术正在以人们难以想象的速度高速发展，同时促进了先进制造的大发展。
(2)精密化。现代高新技术产品需要高精度的制造，社会的发展对机械产品的质量提出了越来越高的要求。这决定了发展精密加工、超精密加工技术是机械制造末来的一个重点。
(3)集成化。现代制造业的方向并不只是计算机的集成，信息的集成，而是人、技术、组织的整体集成，包括功能集成、组织集成、信息集成、过程集成、知识集成和企业间的集成。
(4)柔性化。柔性化不仅是指企业的制造技术柔性化，还包括生产方式柔性化和管理模式的柔性化。
(5)动态化。由于先进制造技术本身是针对一定的应用目标、不断吸收各种高新技术逐渐形成、不断发展的新技术，因而其内涵不是绝对的和一成不变的。
(6)虚拟化。虚拟化是指在计算机内对产品、工艺和整个企业的性能进行仿真、建模和分析，在虚拟制造环境中生成软产品原型，代替传统的硬样品进行试验，对其性能和可制造性进行预测和评价，从而缩短产品的设计与制造周期，降低产品的开发成本，提高对市场变化的响应能力。
(7)智能化。智能制造是指综合利用各个学科、各种先进技术和方法，解决和处理制造系统中的各种问题。系统能领会设计人员的意图，能够检测失误，回答问题，提出建议方案等。
(8)绿色化。绿色制造技术是指在保证产品的功能、质量、成本的前提下，综合考虑环境影响和资源利用的一种现代制造模式。
(9)快速化。快速化是指对市场的快速响应，对生产的快速重组。它要求生产模式有高度的柔性与高度敏捷性。快速化能强有力地推动着制造技术的进步与发展，它是先进制造技术发展的“动力”。
(10)全球化。先进制造技术的竞争正在导致制造业在全球范围内的重组，新的制造模式不断出现，更加强调实现优质、高效、清洁、灵活的生产。[10] 5 结束语
在市场全球化，竞争全球化的今天，消费者对产品的性能和质量要求更为挑剔、更具多样性，产品的寿命周期更短。在要求对市场需求做出快速响应的背景下，先进制造应运而生是有其客观基础的。先进制造技术是在新的市场环境下，增强企业市场竞争力、促进国家经济繁荣、提高国家综合实力的手段。
参考文献：
[1] 盛晓敏,邓朝晖.先进制造技术[M].北京:机械工业出版社,2010.[2] 金杰,张安阳.快速成型技术及其应用[J].浙江工业大学学报，2009,33(5):592～595.[3] 杨叔子.先进制造技术发展与展望[J].机械制造与自动化.2008(2)[4] 李敏贤.面向21世纪的先进制造技术[J].机械工业自动化,2009(4).[5] 李亨昭,邱敬之.先进制造技术的发展趋势与战略设想[J].电子机械工程,2010（4).[6] 孙大涌.先进制造技术[M].北京:机械工业出版社,2010.[7] 马晓春.我国现代机械制造技术的发展趋势[J].森林工程,2009(3).[8] 王世敬,温筠.现代机械制造技术及其发展趋势[J].石油机械.2009,(11).[9] 武永利.机械制造技术新发展及其在我国的研究和应用[J].机械制造与自动化,2008,(1).[10] Duffie N.Trends in Green Manufacting[J].CASA/SME Technology Trends,2009(12).
第四篇：《先进制造技术及其应用》总结报告
《先进制造技术及其应用》总结报告
这学期接触了《先进制造技术及其应用》这一门新的学科，这一门学科包含的知识很广泛。先进制造技术就是指集机械工程技术、电子技术、自动化技术、信息技术等多种技术为一体所产生的技术、设备和系统的总称。主要包括：先进加工技术、计算机辅助设计、计算机辅助制造、集成制造系统等。是制造业不断吸收信息技术和现代管理技术的成果，并将其综合应用于产品设计、加工、检测、管理、销售、使用、服务乃至回收的制造全过程以实现优质、高效、低耗、清洁、灵活生产，提高对动态多变的市场的适应能力和竞争能力的制造技术的总称。作为机械制造专业的学生，我们更注重了解先进加工技术。下面是我通过《先进制造技术及其应用》学习和网上资料的一些查询，对制造与生产的一些浅谈：
一、制造与制造技术
一、生产与制造
1、生产：一个将生产要素转变为经济财 富，并创造效益的输入输出系统。生产系统的输入：生产要素，即5M要素。生产系统的输出：生产财富和效益。其中5M要素包括：
1、作为生产对象的原材料（Material)
2、作为直接生产资料的设备、工具、机器（Machine）和间接生产资料的厂房、道路等）
3、作为劳动力的主体人（Man）
4、资金（Money）
5、作为支持生产活动的知识、方法、信息（Message）、情报等。
2、生产企业: 第一产业：直接利用自然资源的种植业、养殖业和采矿业。第二产业：将第一产业生产的原料转化为产品的企业。第三产业：金融和服务行业。
二、制造系统
1、制造系统具有的子系统： 1）经营管理2）市场与销售 3）研究与开发4）工程设计 5）生产管理6）采购供应 7）质量控制8）财务 9）人事 10）车间制造
2、制造系统具有一般系统的共性：
1）结构特性
制造系统可视为在生产信息、制造技术等软件的支持下，若干硬件（生产设备、工具、运输装置、厂房、劳动力等）的集合体。
2）转变特性
从技术的角度出发，制造是通过加工和装配把原材料转变为产品的过程。从经济的角度出发，制造过程的转变为通过改变物料形态或性质而使其不断增值的过程。
3）程序特性
制造系统可视为一个生产产品的工作程序。
三、制造技术
1、制造技术：
为了有效地完成制造活动所施行的一切手段的总和。包括运用的知识、技能，操纵可利用的物质、工具，采取的策略、方法等。
2、科学与技术的差别：
科学：采用分析的方法来认识世界，得到各种发现和揭示。技术：采用综合的方法来改造世界，得出发明、创造和改进。
四、制造业在国民经济中的地位
在先进的工业化国家中，国民经济总收入的60%以上来源于制造业。从就业人口比例看，约有1/4的人口从事于制造业，而在非制造业部门中，又有约半数人员的工作性质与制造业密切相关。而在企业生产力构成中，制造技术的作用约占62%。
二、先进制造技术产生的背景
一、制造技术的发展
18世纪70年代，蒸汽机的改进和纺纱机的诞生，引发了第一次工业革命，产生了近代工业化的生产方式，手工劳动逐渐被机器生产所代替。19世纪中叶，电磁场理论的建立为发电机和电动机的产生奠定了基础，迎来了电气化时代，同时互换性原理和公差制度应运而生，制造业得以快速发展。20世纪初，内燃机的发明，使汽车进入欧美家庭，引发了制造业的又一次革命，进入了大批量生产时代。二战后，通信技术的发展，计算机和集成电路的出现，数控机床的应用，使制造业产生了一次新的飞跃。多品种、中小批量生产成为制造业的主流生产方式。
二、先进制造技术（AdvancedManufacturingTechnology—AMT）的提出首先由美国于20世纪80年代提出。20世纪80年代，美国政府开始认识到制造技术和制造能力的重要性。20世纪80初期，美国的有识之士对美国制造业的衰退进行了反思，强调了制造业的重要性。克林顿政府提出了两个重要的口号：“为美国的利益发展技术”、“技术是经济的发动机”。美国的先进制造技术在这样的背景下出台了。1988年，美国政府投资进行大规模“21世纪制造企业战略”研究，不久提出先进制造技术发展目标，制定并实施了“先进制造技术计划（ATP）”和“制造技术中心计划(MTC)”。
先进制造技术计划（ATP）由美国联邦政府科学、工程和技术协调委员会（FCCSET）提出。研究内容：现代设计方法与技术、先进制造工艺与技术、先进制造过程的支撑技术与辅助技术、制造基础设施。目标：促进经济增长；提高能源效益，减少污染；使制造业在世界市场更具竞争力；使教育系统对每个学生进行更富有挑战性的教育。鼓励科学界把确保国家安全和提高国民生活质量作为核心目标。
制造技术中心计划（MTC）又称“合作伙伴计划”，由美国国家标准与技术研究院制定并实施。目标：面向美国35万家中小企业。主要内容：在技术拥有者（通常为政府的研究机构、国家实验室和大学）与需要这些技术的中小企业之间建立合作的桥梁。方法：由国会拨款设立地区性的制造技术中心，为中小企业展示新的制造技术和设备 并进行培训，帮助他们选用。
三、先进制造技术的特点和发展趋势
一、先进制造技术的特点
1、是一项综合性技术；
2、是一项动态发展技术；
3、是面向工业应用的技术；
4、是面向全球竞争的技术；
5、是面向21世纪的技术。
二、先进制造技术的发展趋势
1、制造自动化技术向纵深方向发展20世纪，制造自动化经历了刚性自动化、可编程自动化、综合自动化的发展过程。当前，信息技术的高速发展以及信息技术不断向制造技术的注入和融合，使制造自动化技术向着纵深方向发展。具有代表性的发展方向为：集成化、柔性化、网络化、虚拟化、智能化。
1）集成化
集成是综合自动化的一个重要特征。集成化符合系统工程的思想。CAD/CAPP/CAM系统的出现，使设计与制造得以集成；FMC、FMS的发展，使加工过程、检测过程、控制过程、物流过程实现集成。CIM的核心是通过信息集成，使一个个自动化孤岛有机地联系在一起；CE强调产品及其相关过程设计的集成。制造自动化为集成化提供了有利条件，而集成化是制造自动化深入发展的必然结果。
2）柔性化
柔性化的进一步发展，是要求能够快速实现制造系统的重组，包括企业内部制造设备与工具系统的重组，以及企业之间的重组。
模块化技术，是提高制造自动化系统柔性的重要策略和方法。包括硬件和软件的模块化设计、模块化产品设计和模块化制造系统。
4）虚拟化
虚拟制造（VM）：以系统建模技术和计算机仿真技术为基础，集现代制造工艺、计算机图形学、信息技术、并行工程、人工智能、多
媒体技术等高新技术为一体，是一项由多学科知识形成的综合系统技术。虚拟制造将现实制造环境及制造过程，通过建立系统模型，映射到计算机及相关技术所支持的虚拟环境中，在虚拟环境中模拟显示制造环境及制造过程的一切活动及产品制造全过程，从而对产品设计、制造过程及制造系统进行预测和评估。
5）智能化
智能制造系统，要求在整个制造过程中贯彻智力活动，使系统以柔性的方式集成起来，在多品种、中小批量生产条件下，实现“完善生产”。智能制造系统的特点：A、对于制造过程，实现柔性化和模块化；B、对于人，强调安全性和友好性；C、对于环境，做到无污染、省能源、资源回收和再利用；D、对于社会，提倡合理的协作与竞争。
2、传统制造技术不断改进，新型制造技术迅速发展主要表现在产品设计和零件制造两个方面。
1）产品设计
传统制造技术的改进：CAD和CAE技术的全面应用。新设计思想和设计方法：并行设计、面向“X”的设计、健壮设计、优化设计、反求工程设计等。
2）零件机械加工技术的改进：
主要表现在强力切削/磨削与高速切削/磨削技术的迅速发展。特别是高速切削与超高速切削技术的发展可以实现“以切代磨”不仅可以极 大地提高生产效率，而且可以获得较高加工精度，还可以实现难加工材料的切削加工。超高速加工技术主要包括：超高速切削与磨削机理；超高速主轴单元与进给单元制造技术；超高速加工用刀具制造技术；超高速加工在线自动检测与控制技术等。
3）新型零件制造方法
又称特种加工方法，是二次世界大战后发展起来的有别于传统切削与磨削的加工方法总称。特种加工方法将电、磁、声、光等物理量及化学能量或其组合直接施加在工件被加工的部位上，从而使材料被去
除、累加、变形或改变性能等。特种加工方法使用场合：难加工材
料的加工；复杂形面、薄壁、小孔、窄缝等特殊工件的加工等。
3、精密制造技术在制造技术中占有突出的位置。
精密制造技术包括：
1）精密与超精密加工：指在一定的发展时期，加工精度和表面质量达到较高与最高程度的加工工艺。目前，超精密加工的尺寸精度已达
到0.025微米，表面粗糙度Ra达到0.005微米，所用机床定位精度达到0.01微米，纳米加工技术已接近实现。
2）微细与超微细加工以及微型机械：微细加工：通常指1mm以下微小尺寸零件的加工。超微细加工：通常指1微米以下超微细尺寸零件的加工。目前，微细与超微细加工的精度已达到纳米级（0.1nm——100nm)。纳米技术：现象和规律。量子效应、波动特性、微观涨落等不可忽略，甚至成为主导因素。在这种情况下，必须从机械、电子、材料、物理、化学、生物、医学等多方面进行综合研究，故又称为“纳米技术”。主要研究内容：纳米级精度和表面形貌测量及表面层物理、化学性能检测，纳米级加工，纳米材料，纳米级传感与控制技术，微型与超微型机械等。
4、绿色制造将成为21世纪制造业的重要特征绿色制造技术：指在保证产品的功能、质量、成本的前提下，综合考虑环境影响和资源效率的一种现代制造模式。
对于制造而言，要求渗透到从原材料投入到产出成品的全过程，包括节约原材料和能源，替代有毒原材料，将一切排放物的数量与毒性削减在离开生产过程之前。对于产品而言，绿色制造覆盖构成产品整个生命周期的各个阶段，减少对人类和环境的不利影响。
以上加粗的也是我们这学期重点学习的，主要了解了高速加工技术及应用（高速加工最常用最普遍的刀柄：HSK刀柄），精密、超精密加工技术及应用，干切削加工技术及其应用，硬切削加工技术及其应用。
四、心得体会
通过对本门课程的学习了解让我感受到：当今日新月异的科学技术发展，展现出了更多的科学发现和技术发明前景。信息科技、生命科学和生物技术、纳米科技的突飞猛进与相互交织影响，成为新一轮科技革命的重要标志。高技术的迅猛发展，同样对制造业的发展起到了推动、提升和改造的作用。高技术对制造业的改变是全面的和连续不断的，包括影响制造业未来的发展方向、重心领域、科技前沿、核心要素等。
先进制造技术的应用引起了企业组织管理模式的重大变革。批量生产方式下, 企业的组织管理模式主要是功能专业化, 采用刚性生产线, 各个部门各司其职。当今, 机械制造业的生产方式正向着中、小批量生产方式转变, 更强调企业的生产柔性，因而企业的组织和管理模式也必须与之相适应。由于先进制造技术在机械制造业中的应用, 企业的组织管理模式发生了多方面的转变：1 的顺序工作方式向并行工作方式转变;2 能划分部门的固定组织形式向动态、自主管理的小组组织形式转变;3 金字塔式的多层次生产管理结构向扁平的网络结构转变;4 质量第一的竞争策略向快速响应市场的竞争策略转变;5 以技术为中心向以人为中心转变。
进入21世纪，我们必须清醒地认识：制造业在新时期的地位和前景，而不是笼统看待制造业。80年代的美国制造业和20世纪末的美国制造业远不是一个概念；现在中国“世界第一”的制造业和德国的精准制造业差别何止千里；发展来料加工的制造业和创造性的装备制造业无论在技术难度、运行机制和产业政策上是不能相提并论的。而存在于这些差别中的根本性问题则是制造业和高技术的关系。这个问题不解决，制造大国永远不可能成为制造强国。我们为之奋斗的制造强国绝不是仅仅基于传统技术和产品的强国，而必须是适应新时代、掌握新技术、满足新需求的制造强国。中国不仅要拥有强大的以家电和电子元器件为代表的轻型的规模产品制造能力，还要拥有强大的以发电设备、冶金石化设备和汽车生产装备为代表的重型的重大装备制造能力，更要拥有强大的以微电子、光电子制造设备、微机电系统和生物工程为代表的新型的高技术装备制造能力。
第五篇：浅谈我国先进制造技术的发展及其应用
浅谈我国先进制造技术的发展及其应用
班级 机械制造与自动化3班
学号：201003620308
姓名：卢仁华 随着我国社会经济飞速发展，我国的制造业也将不断的发展，先进制造技术将会得到越来越广泛的应用。
先进制造技术是在传统制造的基础上，不断吸收机械、电子、信息、材料、能源和现代管理技术等方面的成果，将其综合应用于产品设计、制造、检测、管理、销售、使用、服务的制造全过程，以实现优质、高效、低耗、清洁、灵活生产，提高对动态多变的市场的适应能力和竞争能力的制造技术的总称，也是取得理想技术经济效益的制造技术的总称。
当前的金融危机也许还会催生新的先进制造制造技术，特别在生产管理技术方面。
先进制造技术不是一般单指加工过程的工艺方法，而是横跨多个学科、包含了从产品设计、加工制造、到产品销售、用户服务等整个产品生命周期全过程的所有相关技术，涉及到设计、工艺、加工自动化、管理以及特种加工等多个领域，并逐步融合与集成。随着社会的发展,人们对产品的要求也发生了很大变化,要求品种要多样、更新要快捷、质量要高档、使用要方便、价格要合理、外形要美观、自动化程度要高、售后服务要好、要满足人们越来越高的要求,就必须采用先进的机械制造技术。
先进制造技术的特点：1.先进制造技术是面向21世纪的技术、2.先进制造技术是面向工业应用的技术、3.先进制造技术是驾驭生产过程的系统工程、4.先进制造技术是面向全球竞争的技术、5.先进制造技术是市场竞争三要素的统一近年来，我国的制造业不断采用先进制造技术，但与工业发达国家相比，仍然存在一个阶段性的整体上的差距。1.管理方面
工业发达国家广泛采用计算机管理，重视组织和管理体制、生产模式的更新发展，推出了准时生产（JIT）、敏捷制造（AM）、精益生产（LP）、并行工程（CE）等新的管理思想和技术。我国只有少数大型企业局部采用了计算机辅助管理，多数小型企业仍处于经验管理阶段。2.设计方面
工业发达国家不断更新设计数据和准则，采用新的设计方法，广泛采用计算机辅助设计技术（CAD/CAM），大型企业开始无图纸的设计和生产。我国采用CAD/CAM技术的比例较低。3.制造工艺方面
工业发达国家较广泛的采用高精密加工、精细加工、微细加工、微型机械和微米/纳米技术、激光加工技术、电磁加工技术、超塑加工技术以及复合加工技术等新型加工方法。我国普及率不高，尚在开发、掌握之中。4.自动化技术方面
工业发达国家普遍采用数控机床、加工中心及柔性制造单元（FMC）、柔性制造系统（FMS）、计算机集成制造系统（CIMS），实现了柔性自动化、知识智能化、集成化。我国尚处在单机自动化、刚性自动化阶段，柔性制造单元和系统仅在少数企业使用。
所以我国先进机械制造技术的发展趋势将要往一下几个方向发展： 1.全球化
一方面由于国际和国内市场上的竞争越来越激烈，例如在机械制造业中，国内外已有不少企业，甚至是知名度很高的企业，在这种无情的竞争中纷纷落败，有的倒闭，有的被兼并。不少暂时还在国内市场上占有份额的企业，不得不扩展新的市场；另一方面，网络通讯技术的快速发展推动了企业向着既竞争又合作的方向发展，这种发展进一步激化了国际间市场的竞争。这两个原因的相互作用，已成为全球化制造业发展的动力，全球化制造的第一个技术基础是网络化，网络通讯技术使制造的全球化得以实现。2.网络化
网络通讯技术的迅速发展和普及，给企业的生产和经营活动带来了革命性的变革。产品设计、物料选择、零件制造、市场开拓与产品销售都可以异地或跨越国界进行。此外，网络通讯技术的快速发展，加速技术信息的交流、加强产品开发的合作和经营管理的学习，推动了企业向着既竞争又合作的方向发展。3.虚拟化
制造过程中的虚拟技术是指面向产品生产过程的模拟和检验。检验产品的可加工性、加工方法和工艺的合理性，以优化产品的制造工艺、保证产品质量、生产周期和最低成本为目标，进行生产过程计划、组织管理、车间调度、供应链及物流设计的建模和仿真。虚拟化的核心是计算机仿真，通过仿真软件来模拟真实系统，以保证产品设计和产品工艺的合理性，保证产品制造的成功和生产周期，1 发现设计、生产中不可避免的缺陷和错误。4.自动化
自动化是一个动态概念，目前它的研究主要表现在制造系统中的集成技术和系统技术、人机一体化制造系统、制造单元技术、制造过程的计划和调度、柔性制造技术和适应现化生产模式的制造环境等方面。制造自动化技术的发展趋势是制造全球化、制造敏捷化、制造网络化、制造虚拟化、制造智能化和制造绿色化。5.绿色化
绿色制造则通过绿色生产过程、绿色设计、绿色材料、绿色设备、绿色工艺、绿色包装、绿色管理等生产出绿色产品，产品使用完以后再通过绿色处理后加以回收利用。采用绿色制造能最大限度地减少制造对环境的负面影响，同时使原材料和能源的利用效率达到最高。
制造技术不仅是衡量一个国家科技发展水平的重要标志,也是国际间科技竞争的重点。我国正处于经济发展的关键时期,制造技术是我们的薄弱环节。只有跟上发展先进制造技术的世界潮流,将其放在战略优先地位,并以足够的力度予以实施,才能尽快缩小与发达国家的差距,才能在激烈的市场竞争中立于不败之地。总之,在我国研究和发展先进制造技术势在必行。
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