先进制造工艺
2013-2014年第一学期《先进制造系统》科目小论文
班级：工业10-1 姓名：林金铎学号：10024090146
浅谈先进制造工艺技术
一、先进制造工艺技术的产生
制造业是现代国民经济和综合国力的重要支柱, 在国民经济建设、社会进
步、科技发展与国家安全中占有重要战略地位。随着越来越激烈的市场竞争，制
造业的经营战略不断发生变化，生产规模、生产成本、产品质量、市场响应速度
相继成为企业的经营核心。为此，要求制造技术必须适应这种变化，并形成一种
高效灵活的制造工艺技术。
20世纪末，美国政府批准了由联邦科学协会、工程与技术协调委员会(FCCSET)主持实施的先进制造技术 (Advanced Manufacturing Technology，AMT)
计划。先进制造技术计划是美国根据本国制造业面临的挑战和机遇，为增强制造
业的竞争力和促进国家经济增长，首先提出了先进制造技术的概念。此后，欧洲
各国、日本以及亚洲新兴工业化国家如韩国等也相继作出响应。
二、先进制造工艺技术概念
先进制造工艺技术是指研究与物料处理过程和物料直接相关的各项技术，要
求实现优质、高效、低耗、清洁和灵活。
先进制造工艺是制造业不断吸收机械工程技术、电子信息技术（包括微电子、
光电子、计算机软硬件、现代通信技术）、自动化控制理论技术（自动化技术生
产设备）、材料科学、能源技术、生命科学及现代管理科学等方面的成果；并将
其综合应用于制造业中产品设计、制造、管理、销售、使用、服务以及对报废产
品的回收处理这样一个制造全过程。
与传统的制造技术相比,先进制造工艺技术以其高效率、高品质和对于市场变化的快速响应能力为主要特征。先进制造工艺技术是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条件。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技术的出现和发展, 如果没有先进制造工艺作为基础, 是难以实现的。
先进制造技术并不是一成不变的，而是一个动态过程，要不断吸取各种高新技术成果，并将其渗透到产品的设计、制造、生产管理及市场营销的所有领域及全部过程，并实现优质、高效、低耗、清洁的生产。
三、先进制造工艺技术的特点
优质。以先进制造工艺加工制造出的产品质量高、性能好、尺寸精确、表面光洁、组织致密、无缺陷杂质、使用性能好、使用寿命和可靠性高。
高效。与传统制造工艺相比，先进制造工艺可极大地提高劳动生产率，大大降低了操作者的劳动强度和生产成本。
低耗。先进制造工艺可大大节省原材料消耗，降低能源的消耗，提高了对日益枯竭的自然资源的利用率。
清洁。应用先进制造工艺可做到零排放或少排放，生产过程不污染环境，符合日益增长的环境保护要求。
灵活。它能快速地对市场和生产过程的变化以及产品设计内容的更改作出反应，可进行多品种的柔性生产，适应多变的产品消费市场需求。
四、先进制造工艺技术的内容
超精密加工技术。超精密加工目前就其质来说是要实现以现有普通精密加工手段还达不到的高精度加工，就其量来说是要加工出亚微米乃至毫微米级的形状与尺寸赖皮并获得纳米级的表面粗糙度，但究竟多少精度值才算得上超精密加工一段要视零件大小、复杂程度以及是否容易变形等因素而定。超精密加工主要包括超精密切削、超精密磨削和超精密研磨。
精密成形技术是指零件成形后，仅需少量加工或不再加工，就可用作机械构件的成形技术。它是建立在新材料、新能源、信息技术、自动化技术等多学科高新技术成果的基础上，改造了传统的毛坯成形技术，使之由粗糙成形变为优质、高效、高精度、轻量化、低成本、无公害的成形。它使得成形的机械构件具有精确的外形、高的尺寸精度和形位精度、好的表面粗糙度。该项技术包括近净形铸造成形、精确塑性成形、精确连接、精密热处理、表面改性等专业领域，是新工艺、新材料、新装备以及各项新技术成果的综合集成技术。
特种加工是指那些不属于传统加工工艺范畴的加工方法，它不同于使用刀具磨具等直接利用机械能切除多余材料的传统加工方法。特种加工是近几十年发展起来的新工艺，是对传统加工工艺方法的重要补充与发展，目前仍在继续研究开发和改进。直接利用电能、热能、声能、光能、化学能和电化学能，有时也结合机械能对工件进行的加工。特种加工中以采用电能为主的电火花加工和电解加工应用较广，泛称电加工。
表面工程是表面经过预处理后，采用物理、化学、金属学、高分子化学、电学和光学等技术结合，通过表面涂覆、表面改性或多种表面技术复合处理，改变固体金属表面或非金属表面的形态、化学成分、组织结构和应力状况，以获得表面所需性能的系统工程。不但大大减少消耗，还能消除对环境的污染。
五、先进制造工艺技术的发展方向
成形及改性工艺包括各种热加工及表面处理工艺, 近年来的发展方向和目标有以下几个方面:
外形尺寸的精密化——近无余量成形。成形的毛坯工件从接近零件的外形尺寸向直接制成工件即净成形或近无余量成形方向发展, 做到有的零件成形后仅需磨削或需磨削即可直接装配。
内部组织及质量的精密化——近无缺陷成形及改性。毛坯成形与改性质量高低的另一指标是缺陷的多少、大小和危害程度。由于热加工过程十分复杂, 因素多变, 所以很难避免缺陷的产生。近年来热加工界提出了“向近无缺陷方向发展”的目标。
从三废治理到清洁生产走向“绿色制造”。热加工和表面保护过程产生大量废水、废渣、废气、噪声、振动、热幅射等, 劳动条件繁重危险, 远不适应当代
清洁生产的要求。近年来, 重在从源头抓起的生产成为成形与改性工艺的一个新的发展方向及目标。
六、我国先进制造工艺的现状
早从20世纪60年代开始我国就启动了制造技术主要是机械制造技术的国家部委与地方级重点攻关研究开发，由于体制所限，这方面的规划、研究开发主要是按行业分块进行的。企业开发先进制造技术的能力薄弱，人力与资金投人都不足。1995年4月在北京召开了先进制造技术发展战略研讨会，从战略高度探讨了我国发展先进制造工艺技术的路线和方法。同一时期，国家二期863规划也开始规划下世纪初先进制造技术的发展。
多年来通过技术引进和人才培养等各方面的努力，我国不少企业已掌握了一批相对先进的制造技术，但是和发达国家还是有很大差距。我国当务之急首先是要改善实施先进制造技术的基础条件，包括扩大数控机床、加工中心的应用，建立完善的国产数控系统产业群，扩大市场占有率。再就是大力发展和推广国产CAD/CAM计算机辅助设计与制造系统，在各大高校开设相关专业，加大人才培养力度。相信我国的先进制造工艺技术在不久的将来会翻开崭新的一页。
七、结束语
先进制造工艺技术是一个庞大的技术群，在制造的整个过程中，无论是在产品的设计开发、还是在产品生产制造或是经营管理中都能充分利用先进制造工艺技术。近几年，制造业发生了一系列重大变化。
由于先进制造工艺技术的应用，现代制造企业逐步改变了传统观念，在生产组织方式上发生了五个转变：从传统的顺序工作方式向并行工作方式转变；从金字塔式的多层次生产管理结构向扁平的网络结构转变；从按功能划分部门的固定组织形式向动态、自主管理的小组工作组织形式转变；从质量第一的竞争策略向快速响应市场的竞争策略转变；从以技术为中心向以人为中心转变。
先进制造工艺技术系统是一个由技术、人和组织构成的集成体系, 三者的有效集成才能取得满意效果。因而先进制造工艺只有通过与信息技术、管理技术紧密结合, 不断探索适应市场需求的新型生产模式, 才能提高先进制造工艺的使用效果。