绿色智能制造在先进功能材料领域的应用发展

第一篇：绿色智能制造在先进功能材料领域的应用发展

绿色智能制造在先进功能材料领域的应用发展

1.目前环境受到严峻的挑战

在环境与能源问题日趋严重的今天,迈向绿色经济、绿色城市的可持续发展成了维护人类社会发展的重要战略。国家工信部33号令、环保部的环保税法、生态环境部的节能减排与碳资产买卖贷款、财政部对绿色工厂管理人才相关培训预算全额补贴政策 2.先进功能材料

2.1 纤维素是自然界中分布最为广泛的、储量最大的天然可再生资源,具有环境友好、生物相容性、易于改性等优点,被认为未来能源、化工领域的主要原料。2.2.纤维素分子间与分子内存在大量的氢键,难以实现熔融加工以及溶解再生,在以纤维素为原料制备各种先进功能材料的过程中尚存在着巨大挑战

2.2 高效地利用纤维素并拓展其在先进材料领域的应用也是值得重点关注的课题。3.新材料科技产业未来

3.1 必须建立绿色工厂、绿色仓库、绿色产品、绿色供应链体系 3.2 在绿色工厂为基石，迈向绿色智能制造 4.节能环保暨设备绿色创新效益

4.1 工信部2017年7月份出台，对于先进功能企业，设备必须符合环保要求，如何进行节能减排与改造措施，添加绿色环保设备，可以补助1000万—1个亿

4.2 工信部于2017年对于绿色工厂，每年11月初，可以申请补助最高200万

4.3国家科技型中小企业评价工作，通过评价的科技型中小企业，在规定期限内享受研发费用加计扣除75％或无形资产摊销175％的优惠。

5.两化融合政策 5.1 工业化与信息化

5.2 ＥＲＰ＋ＭＥＳ＋Ｗｏｒｋ Ｆｌｏｗ＋Ｒｕｌｅ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ，可以降低人力成本３０％ ６.绿色智能制造学习方向

１.一带一路，扩大欧洲市场（GMBA班成功案例）

２.降低公司对供应商的成功成本５％以上（美的电器等案例、GMBA班成功案例）

３.ＡＩ 机器人、大数据、区块链的云监测体系与绿色供应链体系整合，可以降低人力成本30%以上（GMBA班成功案例）

4.学习效益——申请绿色工厂补助、国家科技型企业补助、先进材料环保设备补助，绿色智能制造培训预算抵税商业模式

第二篇：智能材料在军事领域的应用

智能材料在军事领域的应用

智能材料（Intelligent material），是一种能感知外部刺激，能够判断并适当处理且本身可执行的新型功能材料。智能材料在目前文献中的提法大都为机敏材料(Smart Material)、机敏结构(Smarts Structure)、自适应结构(A daptive Strueture)、智能材料(Intelligent Material)、智能结构(Intelligent Strueture),这些概念国内外至今尚无统一的定论。不容质疑智能材料是未来的重要科学领域。此次来介绍智能材料在军事领域的应用。

作为一种新兴技术材料,智能材料的应用日益引起人们的广泛兴趣,在军事、医学、建筑和纺织服装等领域都有着广阔的发展前景。

智能材料在军事应用中具有很大的潜力,其研究、开发和利用,对未来武器装备的发展将产生重大影响。目前,在各种军事领域中,智能材料的应用主要涉及到以下几个方面。

一·

智能蒙皮 光纤作为智能传感元件用于飞机机翼的智能蒙皮中,或者在武器平台的蒙皮中植入传感元件、驱动元件和微处理控制系统制成的智能蒙皮,可用于预警、隐身和通信。1985年美国空军的“预测计划II”首先提出了光纤智能蒙皮/结构的概念。随着进一步的研究发展,1994年美国空军动力飞行实验室进行了结构飞行演示,麦道公司对F-15战斗机的外侧前缘、F-18战斗机的蒙皮进行了智能结构飞行试验。目前,为了未来的弹道导弹监视和预警卫星系统,美国弹道导弹防御局正在研究在复合材料蒙皮中植入核爆光纤传感器、X射线光纤探测器、激光传感器、射频天线等多种传感器的智能蒙皮。这种智能蒙皮可以被安装在天基防御系统空间平台的表面上,实时监视和预警来自敌方的各种威胁,美国空军莱特实验室正在把一个承载天线结合到表层结构中,与传统外部嵌置的天线相比,这种一体化结构的天线能够有效提高飞行器的空气动力性能、减轻飞行器结构重量和体积、提高天线性能、降低生产成本和维修费用。该计划预计在2013年进行模型样机的试飞。

二·结构检测和寿命预测

智能结构可以对构件内部的应变、温度、裂纹进行实时测量,探测其疲劳和受损伤情况,从而实现对结构进行监测和对寿命进行预测。光纤具有尺寸小、质量轻、可挠曲、耐腐蚀,不受电磁干扰,与复合材料有良好相容性等特点,且灵敏度高、耐高温,易实现远距离测量而受到人们的青睐。目前一些先进国家采用光纤智能材料与结构进行复合材料的状态检测与损伤估计,即在材料或结构的关键部位埋置光纤传感器或其阵列进行全寿命期实时监测、损伤评估和寿命预测。空间站等大型在轨系统采用光纤智能结构,可实时探测由于交会对接碰撞、陨石撞击或其他原因引起的损伤,对损伤进行评估,实施自诊断。压电元件由于既可作传感器又可作驱动器,频响高,处理电路简单,近年来基于压电元件的结构损伤实时在线检测成为国际上的热点。美国斯坦福大学采用分布式压电传感器、驱动器进行了复合材料结构所受冲击机冲击损伤情况的研究,荷兰国家宇航实验室、美国波音公司、美国Sandia及LosAlamos国家实验室等研究机构也都在进行这方面的研究。

形状记忆合金(SMA)应用于智能复合材料是由于其在低温下的形状记忆功能和其在高温下的超弹性,应用最为广泛的是NiTi合金。美国应用SMA制成了夹心结构树脂基复合材料用于“柔性机翼”。该机翼在各种飞行速度下可自动保持最佳翼型,提高飞行效率,并可自行抑制出现的危险振动。

三·减振降噪

智能结构用于航空航天系统可以消除系统的有害振动,减轻对电子系统的干扰,提高系统的可靠性;用于舰艇,可以抑制噪声传播,提高潜艇和军舰的声隐身性能。国外正在研究的具有减振降噪功能的智能结构主要由压电陶瓷、形状记忆合金和电致伸缩等新材料制成。如Lord公司用超磁致伸缩材料研制的一套智能减震系统,安装在飞机发动机支架上,使机舱内的噪声减小20dB以上[7]。将压电材料置入飞机机身内,当飞机遇到强气流而振动时,压电材料便产生电流,使舱壁发生和原来振动方向相反的振动,抵消气流引起的振动噪音[6]。(4)环境自适应结构 由智能结构制成的自适应飞机机翼,能实时感知外界环境的变化,同时驱动机翼发生弯曲、扭转以改变翼型和攻角,从而获得最佳的气动特性,自适应机翼将大大减轻重量,提高响应速度,减少转弯半径,改善雷达散射截面,增大升阻比。例如当飞机在飞行过程中遇到涡流或猛烈的逆风时,机翼中的智能材料就能迅速变形,并带动机翼改变形状,从而消除涡流或逆风的影响,使飞机仍能平衡地飞行。美国Grumman飞机公司用超磁致伸缩智能型材料作驱动组元制造的自适应机翼模型,其响应速度比传统的液压系统提高了20倍,后缘倾转60%,航程增加了35%。美国波音公司和麻省理工学院联合研究出在桨叶中嵌入智能纤维,可使电致流变体时桨叶扭转变形达几度。四· 雷达波智能隐身材料

雷达是迄今为止最为主要和有效的远程电 子探测设备，随着雷达技术的改进和发展，现代 雷达对各种军用目标构成了致命的威胁，雷达波 隐身仍然是目前隐身技术发展的重点，雷达波智 能隐身是雷达波隐身发展的一个重要方向。对 于目标而言，可能同时面临着多部雷达的威胁和 探测，面对这种局面，材料的单一化雷达被动隐 身已经越来越不能适应现代战争的要求，有些国 家对雷达波智能隐身的研究已经取得了一定的 成果。据报道，用智能纤维增强的一种导电聚合物 作为隐身的结构材料在雷达波智能隐身中得到 了应用，不仅降低了雷达散射的截面，同时还把飞机的质量减轻了５０％，并对声波也具有良好的 隐身效果。雷达波智能隐身的一大热点是动态适应雷 达吸波材料，该种材料能够感应入射的电磁波，实时调节材料的电磁参数，使材料吸收峰处在人射波电磁频谱，以对特定频率 电磁波的强吸收。英国谢菲尔德大学研制的一 种成分ＰＡＮｉ．ＨＢＦ４，ＰＥＯ（ｐｏｌｙ—ｅｔｈｙｌｅｎｅ—ｏｘｉｄｅ），银（１２％，质量分数）和ＡｇＢＦ（１２％，质量分数）的 导电聚合物 Ｊ，对于含４０％ＰＡＮｉ．ＨＢＦ 的导电 聚合物，该导电聚合物能够作为动态自适应雷达 吸波材料，其本质在于对其施加电压后其电磁参数可以调节，其原理是一旦对导电聚合物施加电 压后会发生如下反应：ＰＡＮｉ．ＨＢＦ ＋Ａｇ＿￣ＰＡＮｉ． Ｈ。＋ＡｇＢＦ，其中左边易导电，右边不易导电，施 加电场后向易导电的方向发展。通过施加电压不同，调节了导电聚合物的电 磁参数，从而能够使电磁波在聚合物内的波长发 生改变，用两层导电聚合物配置成Ｊａｕｍａｎｎ雷达 吸收体－６』，上层厚度为ｄ，下层厚度为ｄ，每层导 电聚合物的电磁参数都可以调节，这样可使该吸 收体具备了宽频下强吸收的能力。图１为吸收 峰可调的两层Ｊａｕｍａｎｎ雷达吸收体每层最佳的 电阻与频率关系图。图２为用导电聚合物配置 的Ｊａｕｍａｎｎ雷达吸收体在施加不同电压后，其反 射率与频率的关系。

从图１、图２可以看出，通过调节电压，可动 态调节每层导电聚合物的电阻（电磁参数），从而 达到了反射率吸收峰在不同频率下可调的目的

五· 红外智能隐身材料

随着红外探测技术的不断进步以及背景环 境的快速变化，传统意义的红外伪装一单一被动 抑制目标红外辐射、改变辐射特性已经越来越不 能适应现代战场的要求，对红外隐身材料的研究 也在不断发展，尤其是在动态红外智能隐身材料 研究方面。１９９５年，Ｐ．Ｃｈａｎｄｒａｓｅｋｈａｒ对导电高分子电致变色材料的红外发射性能进行研究，发现在中远红外宽频范围（０．４１ｘｍ一４５Ｉｘｍ）具有可控的红 外发射率变化（０．３—０．７）以适应背景的红外发 射率，实现动态红外伪装。美国陆军应用导电高分子电致变色材料（ＰＥＤＴ／ＰＰＳ）制作士兵服装，使士兵能够在夜间 不被敌方的探测器发现。对舰船、坦克、车辆等 武器装备在不同环境下的伪装要求，采用导电高 分子电致变色涂层（聚苯胺／聚二苯胺涂层）Ｊ，利用其红外发射率不同而达到夜间或白天红外 伪装的目的，此种材料还可使武器装备表面涂层 呈现不同的可见光迷彩伪装效果。为了调节目标表面温度变化范围，可以采用 考虑大热惯量材料，其中相变材料是其中一种很 有发展前途的材料，相变材料是在某一温度发生 相变时，吸收热量，因而达到蓄热调温的作用，使物体表面温度下降，辐射率减小，达到红外隐 身的效果，而且此过程是可逆的，Ｍｃｋｉｎｎｅｙ 等 将相变高分子材料（主要是链烷烃和某些塑性晶 体如２，２二甲基一１，３丙二醇（ＤＭＰ）、２烃甲基－２－ 甲基一１，３丙二醇（ＨＭＰ））用无机或有机高分子 材料进行包覆制成微胶囊，再将这种微胶囊作为 填料加入到涂料中，或者加人到树脂中挤压形成 纤维，将涂料或织物覆盖于物体表面，当温度升 高时，相变高分子材料发生相变吸热，塑性晶体 分子结构发生变化吸热，降低表面温度，温度降 低时，相变高分子材料发生相变放热，升高表面 温度，利用高相变热储材料的可逆过程¨引，达到 红外伪装的目的，当然在具体应用时，还应该考 虑隐身材料所应用目标的温度和环境因素等来 动态调节物体表面温度。虽然这种高分子材料 还未见应用于红外智能隐身材料的报道，不过从 材料特性看，这种高分子材料具有未来应用于红 外智能隐身的潜力。

六·可见光智能隐身材料

为了提高目标在可见光背景下的伪装能力，有些国家致力于伪装材料在可见光背景下的环境自适应技术研究，其中电致、光致变色高分子 材料成为可见光智能隐身的一个重要研究方向。据报道，美国空军研究了一种导电聚苯胺复 合材料，可用于调节飞机蒙皮的亮度和颜色，它是 通过安装在飞机各个侧面的可见光传感器控制它 的光电等特性，在不加电时，它是透光的，在加电 时，可同时改变亮度和颜色，使用这种蒙皮的飞 机，在飞行中从上往下看，它的上部颜色与它下面 地表的主体颜色相近，从下往上看，它的底部颜色 与太空背景一致，而且蒙皮加电时，能够散射雷达 波，使跟踪雷达的探测距离缩短一半以上。美国佛罗里达大学研制出一种电致变色聚 合物材料，将这种材料制成薄板覆盖在目标表 面，板在加电时能发光并改变颜色，在不同电压 的控制下会发出蓝、灰、白等不同颜色的光，必要 时还可产生淡淡不同的色调，以便与太空的色调 相一致，能够消除目标与背景的色差，达到可见 光隐身的效果¨¨。美国研制出一种电致变色高分子材料可用 于可见光伪装智能材料，据称，在聚氨酯分子中 嵌入高活性的丁二炔链段，在适当的条件下，丁 二炔聚合成聚丁二炔，形成具有自由电子的共轭 结构，从而改变了整个材料的颜色和光强度，在 此基础上，在材料系统中加入传感器和控制器，使用带有ＳｉＣ光探测器的窄带通滤波器可以识 别环境的波长和光强度，再将输出信号经模拟数 字转换器传输给微处理器进行识别和数据处理，并发出控制指令以改变材料的颜色和强度，从而 达到智能隐身的效果Ｈ。目前正在研究的可用于可见光智能隐身的 光致变色高分子材料主要还有：含硫卡巴腙配合 物的光致变色高分子材料；含偶氮苯的光致变色 高分子材料；含螺苯并吡喃的光致变色高分子子材料。

智能材料作为材料领域的重要领域正在迅猛发展，而随着现代战争需求的改变，必将在国防领域发挥更大的作用。

第三篇：先进制造技术论文智能制造

智能制造

作者：王玉石

湖北文理学院机械与汽车工程学院工业工程1311班 学号2013123106

摘要：介绍了智能制造提出的背景、主要研究内容和目标,人工智能与IMT、IM的关系,IMS和CIMS,智能制造的物质基础及理论基础,智能制造系统的特征及框架结构,并简要介绍了智能加工中心IMC,智能制造技木的发展趋势，以及智能制造系统研究成果及存在问题。

关键词：智能制造，IMS,IMC,IMT。1.主要研究内容和目标

智能制造在国际上尚无公认的定义。目前比较通行的一种定义是, 智能制造技术是指在制造工业的各个环节,以一种高度柔性与高度集成的方式,通过计算机来模拟人类专家的制造智能活动。因此,智能制造的研究开发对象是整个机械制造企业, 其主要研究开发目标有二: ①整个制造工作的全面智能化,它在实际制造系统中首次提出了以机器智能取代人的部脑力劳动作为主要目标,，强调整个企业生产经营过程大范围的自组织能力;②信息和制造智能的集成与共享, 强调智能型的集成自动化。目前,IMT和IMS的研究方向已从最初的人工智能在制造领域中的应用(AiM)发展到今天IMS,研究课题涉及的范围由最初仅一个企业内的市场分析、产品设计、生产计划、制造加工、过程控制、信息管理、设备维护等技术型环节的自动化,发展到今天的面向世界范围内的整个制造环境的集成化与自组织能力,包括制造智能处理技术、自组织加工单元、自组织机器人、智能生产管理信息系统、多级竞争式控制网络、全球通讯与操作网等。2.人工智能与IMT，IMS 人工智能的研究一开始就未能摆脱制造机器生物的思想,即“机器智能化”。这种以“自主”系统为目标的研究路线,严重地阻碍了人工智能研究的进展。许多学者已意识到这一点, Feigenbaum、Newell、钱学森从计算机角度出发,提出了人与计算机相结合的智能系统概念。目前国外对多媒体及虚拟技术研究进行大量投资,以及日本第五代智能计算机研制计划的搁浅等事例, 就是智能系统研究目标有所改变的明证。人工智能技术在机械制造领域中的应用涉及市场分析、产品设计、生产规划、过程控制、质量管理、材料处理、设备维护等诸方面。结果是开发出了种类繁多的面向特定领域的独立的专家系统、基于知识的系统或智能辅助系统,形成一系列的“智能化孤岛”。随着研究与应用的深入,人们逐渐认识到, 未来的制造自动化应是高度集成化与智能化的人—机系统的有机融合, 制造自动化程度的进一步提高要依赖于整个制造系统的自组织能力。如何提高这些“孤岛”的应用范围和在实际制造环境中处理问题的能力, 成为人们的研究焦点。在80 年代末和90年代初,一种通过集成制造自动化、新一代人工智能、计算机等科学技术而发展起来的新型制造工程—— IMT和新——代制造系统—— IMS 便脱颖而出。人工智能在制造领域中的应用与 IMT 和IMS 的一个重要区别在于, IMS 和 IMT 首次以部分取代制造中人的脑力劳动为研究目标, 而不再仅起“辅助和支持”作用,在一定范围还需要能独立地适应周围环境, 开展工作。四IMS和CIMS发展的道路不是一帆风顺的。今天,CIMS的发展遇到了不可逾越的障碍,可能是刚开始时就对CIMS提出了过高的要求,也可能是CIMS本身就存在某种与生俱来的缺陷,今天的CIMS在国际上已不像几年前那样受到极大的关注与广泛地研究。从CIMS的发展来看,众多研究者把重点放在计算机集成上,从科学技术的现状看,要完成这样一个集成系统是很困难的。CIMS作为一种连接生产线中的单个自动化子系统的策略,是一种提高制造效率的技术。它的技术基础具有集中式结构的递阶信息网络。尽管在这个递阶体系中有多个执行层次,但主要控制设施仍然是中心计算机。CIMS存在的一个主要问题是用于异种环境必须互连时的复杂性。在CIMS概念下,手工操作要与高度自动化或半自动化操作集成起来是非常困难和昂贵的。在CIMS深入发展和推广应用的今天,人们已经逐渐认识到,要想让CIMS真正发挥效益和大面积推广应用,有两大问题需要解决:①人在系统中的作用和地位;②在不作很大投资对现有设施进行技术改造的情况下亦能应用CIMS。现有的CIMS概念是解决不了这两个难题的。今天,人力和自动化是一对技术矛盾,不能集成在一起,所能做的选择,或是昂贵的全自动化生产线,或是手工操作,而缺乏的是人力和制造设备之间的相容性,人机工程只是一个方面的考虑,更重要的相容性考虑要体现在竞争、技能和决策能力上。人在制造中的作用需要被重新定义和加以重视。

3．智能制造的物质基础及理论基础

3.1.智能制造系统的物质基础主要有：

(1)数控机床和加工中心美国于1952年研制成功第一台数控铣床,使机械制造业发生一次技术革命。数控机床和加工中心是柔性制造的核心单元技术。(2)计算机辅助设计与制造提高了产品的质量和缩短产品生产周期,改变了传统用手工绘图、依靠图纸组织整个生产过程的技木管理模式。

(3)工业控制技术、微电子技术与机械工业的结合———机器人开创了工业生产的新局面,使生产结构发生重大变化,使制造过程更富于柔性扩展了人类工作范围。

(4)制造系统为智能化开发了面向制造过程

中特定环节、特定问题的“智能化孤岛”,如专家系统、基干知识的系统和智能辅助系统等。

(5)智能制造系统和计算机集成制造系统用计算机一体化控制生产系统,使生产从概念、设计到制造联成一体,做到直接面向市场进行生产,可以从事大小规模并举的多样化的生产;近年来,制造技术有了长足的发展和进步,也带来了很多新问题。数控机床、自动物料系统、计算机控制系统、=机器人等在工业公司得到了广泛的应用,越来越多的公司使用了“计算机集成制造系统(CIMS)”、“柔性制造系统(FMS)”、“工厂自动化(FA)”、“多目标智能计算机辅助设计(M1CAD)”、“模块化制造与工厂(MXMF)、并行工程(CE)”、“智能控制系统(ICS)”以及“智能制造(IM)”、“智能制造技术(IMT)”和“智能制造系统(IMS)”等等新术语。先进的计算机技术、控制技术和制造技术向产品、工艺和系统的设计师和管理人员提出了新的挑战,传统的设计和管理方法不能再有效地解决现代制造系统提出的问题了。要解决这些问题、需要用现代的工具和方法,例如人工智能(AI)就为解决复杂的工业问题提出了一套最适宜的工具。3.2.智能制造技术的理论基础

智能制造技术是采用一种全新的制造概念和实现模式。其核心特征强调整个制造系统的整体“智能化”或“自组织能力”与个体的“自主性”。“智能制造国际合作研究计划JIRPIMS”明确提出:“智能制造系统是一种在整个制造过程中贯穿智能活动,并将这种智能活动与智能机器有机融合,将整个制造过程从订货、产品设计、生产到市场销售等各个环节以柔性方式集成起来的能发挥最大生产力的先进生产系统“。基于这个观点,在智能制造的基础理论研究中,提出了智能制造系统及其环境的一种实现模式,这种模式给制造过程及系统的描述、建模和仿真研究赋予了全新的思想和内容,涉及制造过程和系统的计划、管理、组织及运行各个环节,体现在制造系统中制造智能知识的获取和运用,系统的智能调度等,亦即对制造系统内的物质流、信息流、功能决策能力和控制能力提出明确要求。作为智能制造技术基础,各种人工智能工具,及人工智能技术研究成果在制造业中的广泛应用,促进了智能制造技术的发展。而智能制造系统中,智能调度、智能信息处理与智能机器的有机融合而构成的复杂智能系统,主要体现在以智能加工中心为核心的智能加工系统的智能单元上。作为智能单元的神经中枢——智能数控系统,不仅需要对系统内部中各种不确定的因素如噪声测量、传动间隙、摩擦、外界干扰、系统内各种模型的非线性及非预见性事件实施智能控制,而且要对制造系统的各种命令请求做出智能反应。这种功能已远非传统的数控系统体系结构所能胜任,这是一个具有挑战性的新课题。对此有待研究解决的问题有很多,其中包括智能制造机理、智能制造信息、制造智能和制造中的计算几何等。总之,制造技术发展到今天,已经由一种技术发展成为包括系统论、信息论和控制论为核心的、贯穿在整个制造过程各个环节的一门新型的工程学科,即制造科学。制造系统集成与调度的关键是信息的传递与交换。从信息与控制的观点来看,智能制造系统是一个信息处理系统,由输入、处理、输出和反馈等部分组成。输入有物质(原料、设备、资金、人员)、能量与信息;输出有产品与服务;处理包括物料的处理与信息处理;反馈有产品品质回馈与顾客反馈。制造过程实质上是信息资源的采集、输入、加工处理和输出的过程,而最终形成的产品可视为信息的物质表现形式。4．结语

制造业是国家经济和综合国力的基础,被称为“立国之本”。而我国的制造工业与发达国家相比,差距很大,主要表现为自主开发能力和技术创新能力薄弱,核心技术、关键技术仍依赖进口。对此,我国已引起重视,在“九五”科技规划和15年科技发展规划中,将先进制造技术列为重点发展领域之一。进入21世纪,经济全球化的进程日益加快,制造业领域的竞争日益加剧,而竞争的核心是先进制造技术。在此环境下,我们只有抓住机遇,迎接挑战,利用先进制造技术改造传统产业,实现技术创新、机制创新、管理创新及人才创新,才能实现我国跻身世界制造强国的目标。

参考文献

[1]李伟。先进制造技术。北京：机械工业出版社，2005 [2]张世昌。先进制造技术。北京:天津大学出版社，2004 [3]颜永年。先进制造技术。北京：化学工业出版社，2002 [4]张迪妮。现金制造技术。北京：北京大学出版社，2006 [5]周育才，刘忠伟。先进制造技术。北京：国防工业出版社,2011 [6]王隆太。现金指导技术。北京：机械制造出版社，2012 [7]赵云龙。先进制造技术。北京：机械工业出版社，2005 [8]张平亮。先进制造技术。北京：高等教育出版社，2012 [9]李发致。模具先进制造技术。北京;机械工业出版社，2003 [10]刘延林。柔性制造自动化概念。武汉：华中科技大学出版社，2001

第四篇：浅谈先进制造技术在手机制造领域的应用

《先进制造技术》大作业

浅谈先进制造技术在手机制造领域的应用

手机作为一种消费级的工业产品，其在现代人们生活中不可或缺的作用日益凸显。由于有了计算机长期及迅猛的发展作为铺垫，与其有异曲同工之妙的手机在其基础上得到了让人惊讶的发展速度。在手机发展之初，它只是作为一种通讯用具而被人们接受，但是现在，日常休闲，网上购物，证券交易，出行旅游，信息检索，它几乎延伸到了人类生活的绝大所数领域。在人们对手机需求急剧上升的年代，生产商不得不使用更尖端的制造技术、设计理念及先进工艺来满足广大消费者多样化的需求。基于这样的现状，先进制造技术被更广泛的采用于手机制造领域。

在现在所风靡的高端机型几款高端机型中，其所用到的先进成型技术及制造工艺虽然远未达到其它机械行业例如航空航天工业所用到的尖端技术层面，但其在外壳成型及表面处理、新型材料应用方面已经站在了现代制造业的前沿，更在消费者所要求的轻、薄、美观方面超出了人们的想象。

在手机的外壳制造方面，应用最多的成型技术就是对金属材料的高精密切削加工和对塑料材质的注塑成型技术。台湾手机品牌HTC是现代手机制造业的一个典范，其手机以精湛的制造工艺，稳定的性能，成为全球最大的手机制造商之一，镁铝合金的外壳是用一整块金属板整体切削得到的，而其坚硬的外表显然不是金属原来的特性，HTC采用了独特的金属陶瓷（ceramic metal）技术，这种先进的微弧氧化（micro-arc oxidation）技术使手机不仅有了坚硬的外表，还具有了一种的陶瓷似的质感。而现在最具影响力的苹果在加工手机外壳时却采用了激光切割技术，这种先进的金

《先进制造技术》大作业

属加工技术使其手机具备了极小的接合缝隙和浑然一体的视觉感受。在高分子材料注塑成型领域，诺基亚明显有了超越其它公司的先进技术，在其最新的lumia系列手机中，大多采用了一种新型的碳酸聚酯高分子材料，喷射注塑而成，这种一体式的注塑工艺让整个手机具有了金属的质感和整体的设计风格。

在早期的手机制造业，所采用的大多为表面磨砂处理来达到防刮伤的能力，而现在，表面复层技术已被广泛的应用于手机制造业，各种复杂的图层技术已经被应用于手机制造业，包括能提供多种颜色的钢琴烤漆，对金属进行表面氧化的硬化技术，复合材料的表面涂层技术。在摩托罗拉的一款新的旗舰级手机上，采用了一种具有耐高温，韧性好，燃烧时无烟、毒，耐腐蚀，防滑等特点的凯夫拉图层，是经过长达四个小时的烘烤将其镀在手机外壳上，这种在军事上广泛应用的防泼水纳米涂层技术，是首次应用于手机制造业，防泼水纳米涂层具有一流的抗液性能，以及防污特性，技术处理过的设备可以延长电池使用寿命并且连续工作，远远胜过未经处理的设备。使用此技术处理过的材料与未经处理的材料相比，可以减少长时间手持情况下颜色的污染，有助于大量浅色设备保持原色。这种技术提升了手机的实用性，以及在恶露环境下工作的稳定性。

随着全球市场一体化的形成，手机制造业的竞争更趋激烈，产品开发的速度和能力已成为市场竞争的实力基础。国内林林立立的手机制造厂商为了能在这激烈的竞争中或得一席之地，反求工程和快速原型制造技术成为了不和或缺的技术。生产厂商凭借反求工程可以快速的将市场上风靡机型的外壳完全复制下来，并且凭借快速原型制造技术将这种外壳快速进入

《先进制造技术》大作业

大规模生产，从而在原版机型进入内地市场之前进入市场。这两种技术在手机制造行业市场竞争中的作用可见一斑。总之，快速成型技术将发展成为一种能被企业普遍采用的技术手段，给企业和社会带来了巨大的经济效益。

华为技术北美交付副总裁的罗德威博士(David D.Lu)说，“从手机制造的方面来说，如果我们比别人先六个月到一年引进一种创新技术或设备，可能就会在产品销售方面领先一步。” 展望未来手机制造行业的发展，更多的先进制造技术将会被应用，模块上的高密组装和微组装工艺技术、选择性焊接技术、创新性手机组装技术、RPRT集成制造系统，这些新近提出的手机制造技术已经被各大制造商重视，并且开始进入研究和试用阶段，相信这些新的制造技术能给手机制造行业带来巨大的变化。

在第七届中国手机制造技术论坛上，着重研究了以下几点对于手机制造方面的问题：

 未来手机新技术应用以其对生产工艺的影响；

 手机制造过程常见问题分析改善；  手机生产工艺及

DFX；

 手机关键制造技术与工艺提升：SMT、焊接、检测、PCB、生产材料、软件管理，等；

 手机生产工艺提升与生产管理案例分析等

国家手机制造业已经对先进制造技术应用于手机制造行业做出了足够的重视，并且身体力行的将其实施于手机制造行业，行业互补的能力既带

《先进制造技术》大作业

动先进制造技术的发展也带给手机制造行业在行业中的竞争力和手机制造工艺的快速发展。

参考文献

1，陈峰，快速原型制造在手机外壳制造中的应用【期刊论文】-轻工机械

2，中国手机制造技术论坛 3，中关村手机论坛

第五篇：智能制造领域区块链技术应用分析（共）

中投顾问产业研究中心

智能制造领域区块链技术应用分析

智能制造行业痛点

实施智能制造，重点任务就是要实现制造企业内部信息系统的纵向集成，以及不同制造企业间基于价值链和信息流的横向集成，从而实现制造的数字化和网络化。在现实中，由于制造设备和信息系统涉及多个厂家，原本中心化的系统主要采用人工或中央电脑控制的方式，实时获得制造环节中所有信息的难度大。同时，所有的订单需求、产能情况、库存水平变化以及突发故障等信息，都存储在各自独立的系统中，而这些系统的技术架构、通讯协议、数据存储格式等各不相同，严重影响了互联互通的效率，也制约了智能制造在实际生产制造过程中的应用。

中投顾问在《2017-2021年区块链技术深度调研及投资前景预测报告》中指出，利用区块链技术，可有效采集和分析在原本孤立的系统中存在的所有传感器和其他部件所产生的信息，并借助大数据分析，评估其实际价值，并对后期制造进行预期分析，能够帮助企业快速有效地建立更为安全的运营机制、更为高效的工作流程和更为优秀的服务。数据透明化使研发审计、生产制造和流通更为有效，同时也为制造企业降低运营成本、提升良品率和降低制造成本，使企业具有更高的竞争优势。智能制造的价值之一就是重塑价值链，而区块链有助于提高价值链的透明度、灵活性，并能够更敏捷地应对生产、物流、仓储、营销、销售、售后等环节存在的问题。

智能制造应用场景

一、应用场景1：组建和管理工业物联网

组建高效、低成本的工业物联网，是构建智能制造网络基础设施的关键环节。在传统的组网模式下，所有设备之间的通信必须通过中心化的代理通信模式实现，设备之间的连接必须通过网络，极大提高了组网成本，同时可扩展性、可维护性和稳定性差。

中投顾问在《2017-2021年区块链技术深度调研及投资前景预测报告》中指出，区块链技术利用P2P组网技术和混合通信协议，处理异构设备间的通信，将显著降低中心化数据中心的建设和维护成本，同时可以将计算和存储需求分散到组成物联网网络的各个设备中，有效阻止网络中的任何单一节点的失败，而导致整个网络崩溃的情况发生。另外，区块链中分布式账本的防篡改特性，能有效防止工业物联网中任何单节点设备被恶意攻击和控制后带来的信息泄露和恶意操控风险。最后，利用区块链技术组建和管理工业物联网，能及时、动态掌握网络中各种生产制造设备的状态，提高设备的利用率和维护效率，同时能提供精准、高效的供应链金融服务。

二、应用场景2：生产制造过程的智能化管理

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在传统的生产模式下，设备的操作、生产和维护记录是存储在单

一、孤立的系统中，一旦出现安全和生产事故，企业、设备厂商和安全生产监管部门难以确保记录的真实性与一致性，也不利于后续事故的防范及设备的改进。

区块链技术能够将制造企业中的传感器、控制模块和系统、通信网络、ERP系统等系统连接起来，并通过统一的账本基础设施，让企业、设备厂商和安全生产监管部门能够长期、持续地监督生产制造的各个环节，提高生产制造的安全性和可靠性。同时，区块链账本记录的可追溯性和不可篡改性也有利于企业审计工作的开展，便于发现问题、追踪问题、解决问题、优化系统，极大提高生产制造过程的智能化管理水平。

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