并行工程在先进制造技术中的应用
并行工程在先进制造技术中的应用
摘要
在市场经济大潮中，企业之间的竞争主要是交货期、质量、成本和服务，即所谓的TQCS(Time，QuaIity，Cost and Service)之间的竞争。并行工程的思想改变了传统的生产管理模式，经过精心组织，能够有效地缩短交货期，降低生产成本，改善产品质量。因此，一经提出即成为众多企业革新的主要内容，也成为许多企业赢得竞争的法宝。
关键词：并行工程；CAx； DFx；过程建模；结构化分析
并行工程的提出
传统的产品开发过程是按顺序从上一个部门递交给下一个部门，每个部门则根据各自的需要或工艺特点对产品进行修改，这种方式被形象地称为“抛过墙”设计开发过程或串行工程。由于这种方式在设计时不能全面考虑后续环节的各种合理要求(如制造性、装配性、测试性、质量保证等)，因此到达下一环节后不得不对原设计方案提出修改意见，再返回上游环节进行修改。这种状况有时候会在同一个环节中反复多次，以致于大大延长产品的开发周期，而且在部门协调过程中不可避免地造成对原设计方案大的改动，假如部门之间的要求一时难以协调，那么所制造出来的产品必将存在较多缺陷或隐患。这种方式的长期有在无疑将削弱企业的信誉和竞争力，甚至导致一个企业的破产和倒闭。因此，面对日益激烈的竞
争，各个企业都在寻找一种更加能够适应市场需求的产品开发模式。
研究表明，产品成本的70％是由概念设计阶段确定的，而概念设计修改只占总费用的7％一10％，后续环节的修改费用则是上游环节修改费用的10倍，如详细设计的修改费用是概念设计修改费用的10倍，生产工艺制造阶段修改费用是详细设计修改费用的10倍。也就是说，在产品开发过程中把一个问题带入下一个环节将导致产品成本成倍提高，如果可以在产品开发初期就很好考虑后续环节的需求、并认真予以解决，即改变原来把产品开发只作为研究开发部门的任务的组织模式，认为产品开发是设计、工艺、制造、销售、维护部门之间的直接触合，组成产品开发小组(Teamwork)，那么不但可以降低成本，还可以大大缩短产品开发周期，改善产品质量。这就是并行工程的主要思想。
并行工程的定义与内涵
1．并行工程的定义
并行工程 (Concurrent Engineering，CE) 也称并行设计(Concurrent Design)或同步工程(Simultaneous Engineering)，实际上是一种以动态优化方式处理问题的系统工程方法。美国防务分析研究所在1998年l 2月提出一个定义：“并行工程是一种系统的集成方法，它采用并行方法处理产品设计及其相关过程，包括创造和支持过程。这种方法力图使产品开发人员从一开始就能考虑到产品从概念设计到产品报废的整个产品生命周期中的所有因素，包括质量、成本、作业调度及用户需求。”从技术层面理解，并行工程是建立在信息集成基础上的优化运行模式，它为先进制造技术的总体优化提供了新的技术集成思想。
2．并行工程的目标
并行工程的主要目标是：提高新产品开发全过程，包括设计、工艺、制造、销售服务等的质量，降低新产品整个生命周期的成本，包括产品设计、工艺、制造、发送、支持、客户使用乃至产品报废等成本，缩短新产品研制开发周期，包括减少设计反复，降低设计、生产准备、制造及投放市场的时间等。并行工程方法确信质量的提高是改进过程的结果，认为改进设计、制造和支持过程是整个企业永无止境的任务。
3．并行工程的内涵
并行工程是适应短开发周期要求的产物。由于从产品开发到占有市场的整个周期越来越短，新产品必须凭借其准确的用户需求预测、高品质和富有竞争力的价格才能命中市场。新产品的设计要综合考虑各方面团素，首先最重要的一环是用户的要求及其优先权，他们将决定产品最终的成功与否。如果对目标用户的要求进行很好的定义和归档，所制定产品的技术要求就可以围绕用户的需要进行。对制造部门来说，并行工程意味着为获得最低的生产成本和最高的产品质量而制定新产品的技术要求和制造公差。由于制造过程经过丁严密的论证，并且运用了过程统计控制和全面质量管理工具对其进行监控，产品在提交制造部门后，能够以最经济、最合理的方式得以实施。
4．并行工程战略
并行工程战略是把CAD／CAE／CAM的集成化和制造性设计结合起来，在设计的初期就把制造因素考虑进去。这个战略的组成部分有：
1)确认当前制造过程的能力和限制，产生生产过程的结构化分析和数据流向固，由相应部门对其进行审查，剔除多余操作并验证实际过程。
2)对设计的新部件及其装配关系进行制造性、装配性、测试性、维护性以及技术正确性和整体设计质量的论证、检查。
3)开发计算机集成网络支撑系统，使CAD／CAE／CAM集成化过程的加工信息直接传送给制造设备和制造过程，以便在产品制造和组装过程中消除因复制带来信息冗余而引发的错误。
4)尽可能开发并使用软件工具。使制造部门可以建立所有产品的原型。产品原型在制造部门应享有最高的生产优先级。在制造产品原型时，制造部门应该记录装配与制造产品规程的所有误差、对制造设备或制造过程限制的违反、文件资料的错误、零部件的失配及所有的部件错误。这些关于制造性的反馈信息和产品原型的设计修改建议应一起迅速地提供给设计部门，以便使这些问题在制造性设计修改时进一步得到解决。许多企业实施并行工程和制造性设计，以促进新产品开发，缩短产品研制周期，提高产品可靠性，降低成本为目的，并且组成多学科新产品设计开发小组。这时，小组应设定一些目标这些目标应该富有进取性，同时又是可实现的，使他们的目标建立在已有产品性能的基础上。
5．并行工程的组织管理
在一个机构中引入并行工程工作小组(Teamwork)后，机构中的各个部门应把工作小组作为表达他们特殊需求和观点的途径，明确并行工程的长远利益和使并行工程制度化的方法，并且必须通过一系列对全体有益的日标，忽视小组建设将使并行工程成为一种冒险。小组建设首先是对企业的领导者和工程师团体观念的革新。“进入市场的时间”是开发新产品应考虑的一个重要方面，并行工程进行的一些工作，如培训和组织多学科小组，乍看起来似乎与缩短进人市场时间这一目标背道而驰，许多设计工程的管理者也正是因为这一点而放弃采用并行工程。但是这些做法是有效的，他们最终会发现，由于以后将遇到的一些问题所引起的设计修改和设计反复在并行工程模式下减少了，实际上却缩短了整个周期。由于并行工程小组成员具有不同的文化修养，使用不同的专业术语，在并行工程多学科小组的实践中会存在许多障碍，这些障碍包括小组中管理人员与管理人员之间发生于目标、报酬、权威以及技术支持不足等领域的冲突：官僚主义、个人冲突、技术多样性、严重资源短缺。设计部门的成员自以为具有创造力而不愿意受制于生产工艺约束；生产部门的成员不得不满足当前用户的订货需求而一味求稳；组织结构过分强调功能作用；每个人的立场都以其所在的领域为中心而不可调和等等。因此，创造重视合作并减少冲突的合作环境是小组长期健全发展的关键。
6．并行工程的关键技术
并行工程的实施方法与技术包括信息建模与过程建模、结构化分析方法、仿真技术、集成CAD／CAE／CAM、面向制造的设计、面向装配的设计、生命周期工程、质量功能配置(Quality Function Deployment，QFD)和集成框架技术等。其关键技术有：
1)结构化分析和设计方法
结构化分析和设计的一个优点是用图的形式表示出不同系统和部门之间的信息流动，它和层次方法相结合，使复杂的系统和过程变得简单明白。管理信息系统成功地运用了结构化分析和设计来进行生产操作细节中的信息和数据的设计。同样，结构化分析和设计也可用来描述复杂的市场、销售、制造和质量系统，帮助新产品的开发并推广到制造业和市场。结构化分析简单性在于只需少量几个符号和技术就能表达一个复杂的系统或操作。被描述系统的高层边界称为“上下关系图”，系统被分解为更小更细的单元即“数据流向图”。数据流向图把一个系统从高层和宏观的角度分解为低层微观的特定操作，这个过程称为“自上而下的分解”或“分层”。另外，从中可以轻易地看出过程中的无效部分，这样就能剔
除多余的循环和数据转换，对其进行优化。采用结构化分析和数据流向图工具，小组成员首先共同编制上下关系图和高层(0级)数据流向图；然后，小组成员开发各自部门的数据流向图，表述本部门的过程和接口，这些应与高层图一致。这些固有助于小组成员理解整个制造过程及其相互关系，以作为公司制定产品功能新策略的基础。结构化分析和设计方法是为软件开发而提出的，详细论述可参考有关软件工程方面的书籍。
2)CAx技术
CAx是CAD、CAE、CAPP、CAM等计算机辅助技术的商称。CAx用以辅助开发和评估产品及其工艺设计方案。在并行工程环境下CAx工具之间的交互是动态的、随机的，如在产品设计过程中的任一时刻，CAD都可以要求后续系统对当前的设计作出评价，以改善当前设计。CAx之间的这种交互比传统的CAx系统要频还要能从那些不完整的信息中确定设计的可行性，即具有一定的模糊逻辑推理能力。
3)DFx技术
并行工程要求在设计过程中尽早考虑后续过程(如制造、装配、测试等)对设计施加的约束，使设计结果便于后续过程的实施，以期一次成功或减少由于产品开发后期发现错误而导致的返工．这类技术称为DFx(Design for X)技术，它是设计面向制造(DFM)、装配(DFA)、测试(DFT)、成本(DFC)、质量(DFQ)等技术的统称。
4)过程建模与仿真技术
在产品开发过程中，各项任务可能组成串行、定序、并行、并发等复杂过程，同时，并行工程要求及时了解产品生命周期中各个过程的反映，如制造性、负担性等。因此，必须建立各种相关模型，如产品模型、装配模型、成本模型、资源模型以及各种过程模型，借以产生生产过程的结构化分析和数据流向固，剔除多余的操作和简化过程，并运用仿真技术对产品性能及相关过程进行仿真分析，结出评价结果和改进意见。这些技术包括计算机图形技术、数值模拟技术、多媒体技术、虚拟现实技术、快速原型技术等。
5)产品数据管理技术
信息共享是企业过程自动化的基础，也是并行工程的基础。产品数据管理的目标是对并行工程中的共享数据与过程进行统一的规范管理，保证全局数据的一致性、安全性。并提供统一的数据库提作界面，使多功能小组在统一的界面下工作．而不必关心应用程序在什么平台上以及数据的物理位置。也就是说，使异构环境下的信息做到物理上分布，逻辑上集成，用户可以透明调用。
6)综合协调技术
并行工程中的多功能工作小组在不同地区的异构计算机环境下协同工作。由于环境的不同以及看待问题的侧重点不同，他们之间可能存在不一致，甚至冲突，因此系统必须具有协调功能，从而保证并行工程总目标的实现。在并行工程中常用项目协调板的方法，它是群组工作的一种技术支持，具有约束管理、跟踪设计过程、管理工作流、冲突检测与仲裁等功能。
7)集成框架技术为
了实现信息集成、过程集成以及人／经营／技术的企业集成，需要有一种集成框架技术。一个开放式的集成框架将使工具和任务的集成变得更为简单。一般而言，集成框架应具有面向对象的开放式软件平台，应用封装与调用、过程模型、网络上分布处理各类实体、产品数据管理功能等。
参考文献：
[1] 张世昌.先进制造技术[M].天津：天津大学出版社，2004.
[2] 李发致.模具先进制造技术[M].北京：机械工业出版，2003.
[3] 武良臣，李勇，郑友益等.先进制造技术[M].江苏：中国矿业大学出版社，2001.
[4] 师汉民，易传云.人间巧艺夺天工—当代先进制造技术[M].武昌：华中理工大学出版社，
2000.
快速制造技术
目录 第1章快速制造技术 (1) 1.1 快速制造技术概念 (1) 1.2 快速制造技术的原理 (1) 1.3 快速制造的特点 (1) 第2章快速制造技术主要应用 (2) 2.1 复杂内腔结构金属零件的快速制造 (2) 2.2 基于层合速凝技术的陶瓷件快速成型 (3) 2.3 工业机器人在快速制造原型技术中的应用 (3) 2.4 航天制造领域的应用 (4) 第3章快速制造技术之熔融沉积制造技术概述 (5) 3.1 复合式路径填充算法的熔融沉积制造 (5) 3.2 熔融沉积快速成型软件系统的开发 (6) 3.3 熔融沉积快速成型工艺的精度分析及对策 (6) 3.4 熔融沉积快速成型系统喷头应用现状分析 (9) 3.4.1 柱塞式喷头 (9) 3.4.2 螺杆式喷头 (9) 3.4.3 螺杆式挤出塑化双喷头 (10) 3.5 国内外设备发展状况 (10) 第4章快速制造技术的发展方向 (11) 参考文献 (12)
快速制造技术的发展与应用 摘要 本文主要介绍了快速制造的概念、它的发展过程、工作原理、生产的方法、与传统生产相比所体现出的特点、快速制造技术在各行业领域中的生产应用并介绍了一些大学教授、专家和学者的研究发明成果，同时本文还着重介绍了快速制造中的一项关键技术熔融沉积技术，概述了熔融沉积技术的发展现状，国内外制造的设备以及存在的问题和解决办法，最后给出了未来快速制造技术的发展方向,所需要研究的内容和需要开发的软件。 关键字：快速制造；应用；熔融沉积；发展方向
第1章快速制造技术 1.1 快速制造技术概念 快速制造(Rapid Manufacturing,RM) 技术的发展源于快速成形制造(RPM) 技术，自20 世纪80 年代问世以来，一直保持着迅速发展的势头，进入21 世纪，其发展更加为人们所重视，并被称为快速制造。它集机械工程、CAD、逆向工程技术、分层制造技术、数控技术、材料科学、激光技术于一身, 可以自动、直接、快速、精确地将设计思想转变为具有一定功能的原型或直接制造零件, 从而为零件原型制作、新设计思想的校验等方面提供了一种高效低成本的实现手段。快速成形技术就是利用三维CAD的数据, 通过快速成型机, 将一层层的材料堆积成实体原型。利用快速成形制造的方法直接制造三维金属零件是当前国际快速原型技术研究的热点之一，其研究的目标是生产制造小批量且具有复杂形状和较高使用性能的功能零部件。具有权威性的Wohlers报告中预测，21世纪快速制造技术将会逐渐占据快速成形制造技术应用领域的主导地位。 1.2 快速制造技术的原理 快速制造技术的原理是快速成形技术是在计算机控制下, 基于离散、堆积的原理采用不同方法堆积材料, 最终完成零件的成形与制造的技术。从成形角度看, 零件可视为点或面的叠加。从CAD 电子模型中离散得到几何信息, 再与成形工艺参数信息结合, 控制材料有规律、精确地由点到面, 由面到体地堆积零件。从制造角度看, 它根据CAD 造型生成零件三维几何信息, 控制多维系统, 通过激光束或其他方法将材料逐层堆积而形成原型或零件。 图1 熔融沉积快速成型原理 1.3 快速制造的特点 快速成型技术自问世以来，在短短的十几年时间里发展迅速，表现出极强的生命力，与传统的加工方法相比具有诸多的优势，其特点主要表现为： （1）快速性从CAD设计到完成原型制作通常只需数小时至几十个小时，与传统
先进制造技术在生产中的应用
Equipment Manufactring Technology No.9，2012 先进制造技术是传统制造业，在吸收机械、信息、材料及现代管理技术等多方面优秀成果的基础上，应用产品开发与设计、制造、检测、管理及售后服务制造全过程，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前沿制造技术总称。先进制造技术源于美国，为提高制造业竞争力和促进国家经济快速增长，以计算机为中心，结合信息技术的发展，推动制造技术飞跃发展，并逐步形成先进制造技术。随着科技技术不断发展和学科间相互渗透，不断涌现出新技术、新概念。 １先进制造特点介绍 １．１先进制造技术内涵 目前，我国对先进制造技术定义不准确，对先进制造技术工作及经验总结上，通过对其特征进行研究，将先进制造技术定义为传统制造业在吸收机械、信息、材料及现代管理技术等多方面优秀成果的基础上，应用产品开发与设计、制造、检测、管理及售后服务制造全过程，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前沿制造技术的总称。 先进制造技术核心是通过优质、高效、低耗、环保生产基础制造技术，满足不同用户需求，提高先进制造业经济效益，抢占市场，提高企业间竞争。因此先进制造技术要比传统制造技术更加重视技术和管理的统一，重视制造过程中管理者组织和管理体制的简化和合理性。 １．２先进制造技术特征分析 先进性。先进性制造业技术不同于普通制造业，先进制造业特点就在于先进性，先进制造技术核心是通过优化先进工艺从传统制造工艺发展而来并与新技术实现局部或系统集成。此外，先进性体现在21世纪消费观念挑战，满足对市场需求，实现灵活生产； 系统性。先进制造技术是在生产过程中形成的物质流、能量流、资金流和信息流的系统工程，但是传统制造技术只是在生产过程中形成的物质流、能量流和资金流，不属于系统工程； 集成性。先进制造技术是各个专业、学科之间专业知识的渗透、融合、交叉，各个专业之间的专业界限不明显，随着先进制造技术的发展，各个专业逐步融为一体，趋于系统化、集成化，发展成机械、电子、信息、材料和管理技术为一体新兴交叉学科。 ２先进制造技术中关键技术 ２．１现代设计方法 先进制造技术在发展同时，带动了现代设计方法发展。目前设计方法有优化设计、可靠性设计、计算机辅助设计、计算机辅助工程、人机工程设计、工业产品造型设计、智能设计等。在加工过程中，存在切削力过大，刀具磨损严重，对技术人员要求高且加工品质难以保证的问题。通过对刀具几何角度、切削方法及切削量选择，进行系统分析和优化设计，发挥数控机床功能参数特点，将数控切削中螺纹加工循环指令与制造工艺技术灵活运用，开发出各种类型加工方法宏程序，拓展数控机床加工范围，实现数控机床的二次开发。 先进制造技术在生产中的应用 关伟１，马钢２ （1.沈阳新松自动化股份有限公司，辽宁沈阳110168； 2.辽宁省交通高等专科学校，辽宁沈阳110122） 摘要：分析先进制造特点及发展现状，介绍当前先进制造的特点，分析了先进制造技术中的关键技术，提出了先进制造技术在生产中的应用途径，为生产一线人员提供参考。 关键词：先进制造；绿色制造；关键技术 中图分类号：Ｆ２７３．１文献标识码：Ｂ文章编号：１６７２－５４５Ｘ（２０１２）０９－０１４６－０２收稿日期：2012-0611 作者简介：关伟（1978—），男，辽宁营口人，工程师，学士，从事机械加工方面研究。 146
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]
先进制造技术的内涵及特点
先进制造技术的内涵及特 点 This manuscript was revised on November 28, 2020
先进制造技术的内涵及特点 1．先进制造技术的内涵 目前对先进制造技术尚没有一个明确的、一致公认的定义，经过近年来对发展先进制造技术方面开展的工作，通过对其特征的分析研究，可以认为：先进制造技术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。 2．先进制造技术的特点 （1）先进制造技术的实用性先进制造技术最重要的特点在于，它首先是一项面向工业应用，具有很强实用性的新技术。从先进制造技术的发展过程，从其应用于制造全过程的范围，特别是达到的目标与效果，无不反映这是一项应用于制造业，对制造业、对国民经济的发展可以起重大作用的实用技术。先进制造技术的发展往往是针对某一具体的制造业（如汽车制造、电子工业）的需求而发展起来的先进、适用的制造技术，有明确的需求导向的特征；先进制造技术不是以追求技术的高新为目的，而是注重产生最好的实践效果，以提高效益为中心，以提高企业的竞争力和促进国家经济增长和综合实力为目标。 （2）先进制造技术应用的广泛性先进制造技术相对传统制造技术在应用范围上的一个很大不同点在于，传统制造技术通常只是指各种将原材料变成成品的加工工艺，而先进制造技术虽然仍大量应用于加工和装配过程，但由于其组成中包括了设计技术、自动化技术、系统管理技术，因而则将其综合应用于制造的全过程，覆盖了产品设计、生产准备、加工与装配、销售使用、维修服务甚至回收再生的整个过程。 （3）先进制造技术的动态特征由于先进制造技术本身是在针对一定的应用目标，不断地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。反映在不同的时期，先进制造技术有其自身的特点；也反映在不同的国家和地区，先进制造技术有其本身重点发展的目标和内容，通过重点内容的发展以实现这个国家和地区制造技术的跨越式发展。 （4）先进制造技术的集成性传统制造技术的学科、专业单一独立，相互间的界限分明；先进制造技术由于专业和学科间的不断渗透、交叉、融合，界线逐渐淡化甚至消失，技术趋于系统化、集成化、已发展成为集机械、电子、信息、材料和管理技术为一体的新型交叉学科。因此可以称其为“制造工程”。 （5）先进制造技术的系统性传统制造技术一般只能驾驭生产过程中的物质流和能量流。随着微电子、信息技术的引入，使先进制造技术还能驾驭信息生成、采集、传递、反馈、调整的信息流动过程。先进制造技术是可以驾驭生产过程的物质流、能量流和信息流的系统工程。一项先进制造技术的产生往往要系统地考虑到制造的全过程，如并行工程就是集成地并行地设计产品及其零部件和相关各种过程的一种系统方法。这种方法要求产品开发人员与其他人员一起共同工作，在设计的开始就考虑产品整个生命周期中从概念形成到产品报废处理等所有因素，包括质量、成本、进度计划和用户要求等。一种先进的制造模式除了考虑产品的设计、制造全过程外，还需要更好地考虑到整个的制造组织。 （6）先进制造技术强调的是实现优质、高效、低耗、清洁、灵活的生产先进制造技术的核心是优质、高效、低耗、清洁等基础制造技术，它是从传统的制造工艺发展起来的，并与新技术实现了局部或系统集成，其重要的特征是实现优质、高效、低耗、清
快速成型技术与试题答案(供参考)
试卷 3.快速成型技术的主要优点包括成本低，制造速度快，环保节能，适用于新产品开发和单间零件生产等 4.光固化树脂成型（SLA）的成型效率主要与扫描速度，扫描间隙，激光功率等因素有关 5. 也被称为：3D打印，增材制造； 6.选择性激光烧结成型工艺（SLS）可成型的材料包括塑料，陶瓷，金属等； 7.选择性激光烧结成型工艺（SLS）工艺参数主要包括分层厚度，扫描速度，体积成型率，聚焦光斑直径等； 8.快速成型过程总体上分为三个步骤，包括：数据前处理，分层叠加成型（自由成型），后处理； 9.快速成型技术的特点主要包括原型的复制性、互换性高，加工周期短，成本低，高度技术集成等； 10.快速成型技术的未来发展趋势包括：开发性能好的快速成型材料，改善快速成形系统的可靠性，提高其生产率和制作大件能力，优化设备结构，开发新的成形能源，快速成形方法和工艺的改进和创新，提高网络化服务的研究力度，实现远程控制等； 11.光固化快速成型工艺中，其中前处理施加支撑工艺需要添加支撑结构，支撑结构的主要作用是防止翘曲变形，作为支撑保证形状； 二、术语解释 1.STL数据模型 是由3D SYSTEMS 公司于1988 年制定的一个，是一种为技术服务的三维图形文件格式。STL 文件由多个三角形面片的定义组成，每个三角形面片的定义包括三角形各个定点的三维坐标及三角形面片的法矢量。stl 文件是在计算机图形应用中，用于表示三角形网格的一种文件格式。它的文件格式非常简单，应用很广泛。STL是最多系统所应用的标准文件。STL是用三角网格来表现3D CAD模型。STL只能用来表示封闭的面或者体，stl文件有两种：一种是ASCII明码格式，另一种是二进制格式。 2.快速成型精度包括哪几部分 原型的精度一般包括形状精度，尺寸精度和表面精度，即光固化成型件在形状、尺寸和表面相互位置三个方面与设计要求的符合程度。形状误差主要有：翘曲、扭曲变形、椭圆度误差及局部缺陷等；尺寸误差是指成型件与CAD模型相比，在x、y、z三个方向上尺寸相差值；表面精度主要包括由叠层累加产生的台阶误差及表面粗糙度等。 3.阶梯误差 由于快速成型技术的成型原理是逐层叠加成型，因此不可避免地会产生台阶效应，使得零件的表面只是原CAD模型表面的一个阶梯近似（除水平和垂直表面外），导致原型产生形状和尺寸上的误差。
先进制造技术应用
9-1/1 PKPM 设计软件在施工领域中的应用 [摘 要]工程施工现场布置的部分设施，为机械安装及检修过程中涉及的钢结构、混凝土、、、、调整、制作施工方案中的设计、计算提供理论依据，将方案编制过程中大量的计算、校核及出图从以前的烦琐手工操作解放出来；并可自动生成材料报表，进行工程量统计及概预算分析等工作。 [关键词] PKPM 钢结构 应力计算 优化设计 自动出图 材料表 方案编制 一、 软件介绍 PKPM 系列CAD 软件是一套集建筑设计、结构设计、设备设计、工程量统计和概预算报表等于一体的大型综合CAD 系统。 本系统装有先进的应力分析软件包，容纳了国内最流行的各种计算方法，如平面杆系、矩形及异形楼板、高层三维壳元及薄壁杆系、梁板楼梯及异形楼梯、各类基础、砖混及底框抗震分析等等。全部结构计算模块均按新的设计规范编制。 二、 应用实例（150t 试吊架设计） 1、概述 中山嘉明2×390MW 燃气—蒸汽联合循环机组工程每台机组主厂房各设置两台杭州华新双钩电动桥式起重机，起重能力分别为100/20t 及15t/3t 。试吊最大起重量为125t 。由于工期较紧，从其它工地调拔时间长、成本大，故设计150t 试吊架，利用现场边角料制作。经检验，该试吊架具有使用轻便、承载力大的特点。 2、设计前提 现场有从设备包装架上割除的废料如下：I18工字钢、H200*200*8*12型钢、[16槽钢及L75*75**8角钢各一批。由于设计承载力较大，利用现场材料进行单层设计无法实现。考虑双层，而双层受力元件多，属三维框架结构，要计算纵、横、垂直方向的受力及载荷的传导、变形及局部加强。人工手算工作量过大、算法过于复杂且容易忽略关键因素，带来安全隐患。采用PKPM 计算可以使设计者从烦琐的计算中解脱出来，专心应对重要因素。且PKPM 可自动对截面进行优化，设计成型后可自动出图及生成材料报表，进行工程量统计及概预算分析等工作，大大缓解设计者的工作量。
(完整版)并行工程案例
并行工程已从理论向实用化方向发展，越来越多的涉及航空、航天、汽车、电子、机械等领域的国际知名企业，通过实施并行工程取得了显著效益。 如美国洛克希德 (Lockheed) 导弹与空间公司 (LMSC) 于 1992 年 10 月接受了美国国防部 (DOD) 用于“战区高空领域防御” (Thaad) 的新型号导弹开发，该公司的导弹开发一般需要 5 年时间，而采用并行工程的方法，最终将产品开发周期缩短 60% 。具体的实行如下： ·改进产品开发流程。在项目工作的前期， LMSC 花费了大量的精力对 Thaad 开发中的各个过程进行分析，并优化这些过程和开发过程支持系统。采用集成化的并行设计方法。 ·实现信息集成与共享。在设计和实验阶段，一些设计、工程变更、试验和实验等数据，所有相关的数据都要进入数据库。并各应用系统之间必须达到有效的信息集成与共享。 ·利用产品数据管理系统辅助并行设计。 LMSC 采用了一个成熟的工程数据管理系统辅助并行化产品开发。通过支持设计和工程信息及其使用的 7 个基本过程 ( 数据获取、存储、查询、分配、检查和标记、工作流管理及产品配置管理 ) ，来有效地管理它的工程数据。 CE 带来的效益：导弹开发周期由过去的 5 年缩短到 24 个月，产品开发周期缩短 60% 。大大缩短了设计评审与检查的时间 ( 一般情况下仅需 3h) ，并且提高了检查和设计的质量。 另外，像 Siemens 重型雷达设备也采用并行工程来改进产品质量及缩短开发周期。其实施有 6 个方面的要求： ·建立“一次开发成功”团队和技术中心 ; ·开发一种新的设计过程控制工具来跟踪循环中的时间延迟，消除无效的等待时间 ; ·引入 IDEF 建模系统，使工程师在建模过程中质疑并改进 ; ·过程控制工具。其软件包含获得每个通过设计中心的设计文件的历史资料以及记录 DCI 的根本原因 ; ·采用 1 个在线系统要求对取消 DCI 负责的工程管理员写出详细原因 ; ·将产品设计小组和产品测试小组合并为数字小组，并在以后负责开发测试，测试考虑则将成为设计过程的一部分。 ABB( 瑞士 ) 火车运输系统建立了支持 CE 的计算机系统、可互操作的网络系统和一致的产品数据模型，组织了设计和制造过程的团队，并应用仿真技术。应用并行工程后大大缩短了产品开发的周期。过去从合同签订到交货需 3~4 年，现在仅用 3~18 个月，对于东南亚的顾客，可在 12 个月内交货。整个产品开发周期缩短 25%~33% ，其中从用户需求到测试平台需 6 个月，缩短了 50% 。 另外，像雷诺 (Renauld) 、通用电力 (GE) 等著名企业通过实施并行工程并取得了显著效益。 我国制造业要想进入世界竞争，必须增强自身的产品开发能力，并行工程是一个非常重要的选择。 CE 在中国的研究与应用分为以下几个阶段： （一）
先进制造技术论文
先进制造技术论文 学院：xxx 班级：xxx 姓名：xxx 学号：xxx 目录 ? ? ? ? ? ? ? 概述 摘要：随着我国制造业的的不断发展，先进制造技术得到越来越广泛的应用。介绍了先进制造技术和先进制造模式的内容和发展情况，从两种角度解释其结构特征和关系，并从各种不同角度展望先进制造技术和先进生产模式的发展前景及其趋势特征。 先进制造技术AMT(AdvancedManufacturingTecnology)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。 可基本归纳为以下五个方面：
一、先进的工程设计技术 二、先进制造工艺技术 三、制造自动化技术 四、先进生产管理技术、制造哲理与生产模式 五、发展。 一、先进的工程设计技术 先进的工程设计技术包括众多的现代设计理论与方法。包括CAD、CAE、CAPP、CAT、PDM、模块化设计、DFX、优化设计、三次设计与健壮设计、创新设计、反向工程、协同产品商务、虚拟现实技术、虚拟样机技术、并行工程等。 （1）产品（投放市场的产品和制造产品的工艺装备（夹具、刀具、量检具等））设计现代化。以CAD为基础（造型，工程分析计算、自动绘图并提供产品数字化信息等），全面应用先进的设计方法和理念。如虚拟设计、优化设计、模块化设计、有限元分析，动态设计、人机工程设计、美学设计、绿色设计等等； （2）先进的工艺规程设计技术与生产技术准备手段。在信息集成环境下，采用计算机辅助工艺规程设计、即CAPP，数控机床、工业机器人、三坐标测量机等各种计算机自动控制设备设备的计算机辅助工作程序设计即CAM等。 二、先进制造工艺技术 （1）高效精密、超精密加工技术，包括精密、超精密磨削、车削，细微加工技术，纳米加工技术。超高速切削。精密加工一般指加工精度在10～μm（相当于IT5级精度和IT5级以上精度），表面粗糙度Ra值在μm以下的加工方法，如金刚车、金刚镗、研磨、珩磨、超精研、砂带磨、镜面磨削和冷压加工等。用于精密机床、精密测量仪器等制造业中的关键零件加工，如精密丝杠、精密齿轮、精密蜗轮、精密导轨、精密滚动轴承等，在当前制造工业中占有极重要的地位。 超精密加工是指被加工零件的尺寸公差为～μm数量级，表面粗糙度Ra值为μm 数量级的加工方法。此外，精密加工与特种加工一般都是计算机控制的自动化加工。 （2)精密成型制造技术，包括高效、精密、洁净铸造、锻造、冲压、焊接及热处理与表面处理技术。 （3）现代特种加工技术，包括高能束流（主要是激光束、以及电子束、离子束等）加工，电解加工与电火花（成型与线切割）加工、超声波加工、高压水加工等。电火花加工(Electricaldischargemachining(EDM)电火花加工electricsparkmachining)是指在一定介质中，通过工具电极和工件电极之间脉冲放电的电蚀作用对工件进行的加工。能对任何导电材料加工而不受被加工材料强度和硬度的限制。可分为电火花成型加工(EDM)和电火花线切割加工(电火花线切割加工electricaldischargewire–cutting--EDW) 两大类。一般都采用CNC控制。 （4）快速成型制造（RPM).快速成形技术是在计算机控制下，基于离散堆积原理采用不同方法堆积材料最终完成零件的成型与制造的技术。从成型角度看，零件可视为“点”或“面”的叠加而成。从CAD电子模型中离散得到点、面的几何信息，再与成型工艺参数信息结合，控制材料有规律、精确地由点到面，由面到体地堆积零件。 (5)先进制造工艺发展趋势 1）采用模拟技术，优化工艺设计； 2）成形精度向近无余量方向发展； 3）成形质量向近无“缺陷”方向发展； 4）机械加工向超精密、超高速方向发展； 5）采用新型能源及复合加工，解决新型材料的加工和表面改性难题； 6）采用自动化技术，实现工艺过程的优化控制；
先进制造技术的应用与发展剖析
毕业设计论文 作者学号 系部机电学院 专业机电一体化技术 题目先进制造技术的应用与发展 指导教师 评阅教师 完成时间：2014 年4月26 日
毕业设计(论文)中文摘要
目录 1 绪论 (4) 1.1先进制造技术的概述 (4) 2 先进制造技术的现状 (5) 3 先进制造技术的应用 (6) 4 先进制造技术的应用举例 (7) 4.1在产品制造过程与工艺技术中的应用 (7) 5 先进制造技术发展展望 (8) 6 计算机集成制造系统 (10) 6.1 CIMS 系统的功能组成 (11) 6.2 CIMS 系统的技术优势分析 (11) 6.2.1保障和提高了新产品开发的质量 (11) 6.2.2 缩短了新产品的上市周期 (12) 7 加工技术 (12) 7.1 超精密加工的技术范畴 (12) 7.2 超精密加工的关键技术 (13) 7.2.1 主轴 (13) 7.2.2 直线导轨 (13) 7.2.3 传动系统 (14) 7.3数控技术（Numerical Control（NC）） (14) 7.3.1 数控技术是应用制造技术的基础和核心 (15) 7.3.2数控技术的推广应用给机械制造业带来了重大变革 (15) 结论 (16) 致谢 (16) 参考文献: (17)
1绪论 1.1先进制造技术的概述 先进制造技术(Advanced Manufacturing Technology)，人们往往用AMT 来概括由于微电子技术、自动化技术、信息技术等给传统制造技术带来的种种变化与新型系统。具体地说，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：计算机辅助设计、计算机辅助制造、集成制造系统等。AMT是制造业企业取得竞争优势的必要条件之一，但并非充分条件，其优势还有赖于能充分发挥技术威力的组织管理，有赖于技术、管理和人力资源的有机协调和融合。先进制造技术在传统制造技术的基础上融合了计算机技术、信息技术、自动控制技术及现代管理理念等，所涉及的内容非常广泛，学科跨度大。本书围绕先进制造技术的各主题，系统地介绍了各先进制造技术的基本知识、关键技术及其在实际中的应用等。制造技术是使原材料成为人们所需产品而使用的一系列技术和装备的总称，是涵盖整个生产制造过程的各种技术的集成。从广义来讲，它包括设计技术、加工制造技术、管理技术等三大类。其中设计技术是指开发、设计产品的方法；加工制造技术是指将原材料加工成所设计产品而采用的生产设备及方法；管理技术是指如何将产品生产制造所需的物料、设备、人力、资金、能源、信息等资源有效地组织起来，达到生产目的的方法。 具体地说, 先进制造技术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。与传统的制造技术相比, 当代的先进制造技术以其高效率、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
我国先进制造技术的发展现状
我国先进制造技术的发展现状 摘要：本文介绍了当今制造技术面临的问题，论述了先进制造的前沿科学，并展望了先进制造技术的发展前景。 关键词：问题；先进制造技术；前沿科学；应用前景 制造业是现代国民经济和综合国力的重要支柱，其生产总值一般占一个国家国内生产总值的20%~55%。在一个国家的企业生产力构成中，制造技术的作用一般占60%左右。专家认为，世界上各个国家经济的竞争，主要是制造技术的竞争。其竞争能力最终体现在所生产的产品的市场占有率上。随着经济技术的高速发展以及顾客需求和市场环境的不断变化，这种竞争日趋激烈，因而各国政府都非常重视对先进制造技术的研究。 1 当前制造科学要解决的问题 当前制造科学要解决的问题主要集中在以下几方面： （1）制造系统是一个复杂的大系统，为满足制造系统敏捷性、快速响应和快速重组的能力，必须借鉴信息科学、生命科学和社会科学等多学科的研究成果，探索制造系统新的体系结构、制造模式和制造系统有效的运行机制。制造系统优化的组织结构和良好的运行状况是制造系统建模、仿真和优化的主要目标。制造系统新的体系结构不仅对制造企业的敏捷性和对需求的响应能力及可重组能力有重要意义，而且对制造企业底层生产设备的柔性和可动态重组能力提出了更高的要求。生物制造观越来越多地被引入制造系统，以满足制造系统新的要求。（2）为支持快速敏捷制造，几何知识的共享已成为制约现代制造技术中产品开发和制造的关键问题。例如在计算机辅助设计与制造(CAD／CAM)集成、坐标测量(CMM)和机器人学等方面，在三维现实空间(3-Real Space)中，都存在大量的几何算法设计和分析等问题，特别是其中的几何表示、几何计算和几何推理问题；在测量和机器人路径规划及零件的寻位(如Localization)等方面，存在C-空间 (配置空间Configuration Space)的几何计算和几何推理问题；在物体操作(夹持、抓取和装配等)描述和机器人多指抓取规划、装配运动规划和操作规划方面则需要在旋量空间(Screw Space)进行几何推理。制造过程中物理和力学现象的几何化研究形成了制造科学
并行工程研究及应用
收稿日期:2004—10—10 作者简介:郭秀英(1962-),女,辽宁营口市人,讲师,主要从事计算机辅助设计与制造等研究. 【应用研究】 并行工程研究及应用概况 郭秀英1,徐洪学2 (1.营口职业技术学院,辽宁营口115000; 2.东北大学机械工程与自动化学院,辽宁沈阳110004) 摘 要:介绍了并行工程的基本概念和特点,综述了并行工程当前的研究和应用概况以及其发展前景和研究热点. 关键词:并行工程;发展前景;研究热点 中图分类号:TP391 文献标识码:A 文章编号:1008-5688(2004)04-0072-04 传统的产品设计采用串行工程方式进行,各部门间较少联系,致使一些问题在产品制造阶段或装配阶段才有可能被发现,造成产品开发周期长、成本较高、质量难以得到保证.并行工程作为一项以改进产品开发过程为手段、达到缩短开发周期为目的的系统化技术,正日益受到广泛重视.国际上一些著名的制造企业自上世纪九十年代以来在新产品开发领域实施并行工程,并已获得了可观的经济效益,充分证明企业实施并行工程是缩短产品开发周期、提高产品质量及降低产品成本的有效方法. 并行工程是一种系统的集成方法,它采用并行方法处理产品设计及其相关过程,包括制造过程和支持过程.这种方法力图使产品开发人员从一开始就能考虑到产品从概念设计到产品报废的整个产品生命周期中的所有因素,包括质量、成本、作业调度及用户要求.其运行机理,一方面表现在突出了人的因素,强调人们的协调作用;另一方面则表现在要求一体化、并行地进行产品及其相关过程的设计,尤其是注重早期概念设计阶段的并行与协调. 1 并行工程的特点 并行工程的核心内容是并行设计,并行设计的特点是“集成”与“并行”.所谓“集成”是指在信息集成的基础上,更加强调过程的集成,过程集成需要优化和重组产品的开发过程,组织多学科专家队伍,在协同工作环境下,齐心协力,共同完成设计任务;所谓“并行”是指一个以上的事件在同一时刻或同一时段内发生,以此来减少整个设计过程的时间. 并行工程的特点可概括为五个“C ”,即并行性(Concurrence ):产品设计与其后续相关过程在同一时间框架内并行处理;约束性(Constrains ):在充分考虑产品设计约束的同时引入其后续相关过程约束;协调性(Coordination ):对产品设计及其后续相关过程进行统一协调和管理;一致性(Consensus ):产品设计过程中的所有重大决策都要建立在工作组成员意见一致的基础上;计算机性(Computerization ):产品设计需要在计算机及其网络系统支持下实现集成和并行. 2 并行工程的研究及应用概况 211 并行工程在国外的研究及应用概况 并行工程在美国、德国及日本等一些国家得到广泛研究和应用,领域包括汽车、飞机、计算机、机械、电子等行业.其共同特点是通过并行工程的研究和应用,在不同程度上取得了显著的经济效益.在国外研究与应用并行工程项目中,水平最高的当属美国国防部并行工程研究中心(CERC ). CERC 的主要工作是研究支持虚拟团队的工具和企业实施并行工程的分析方法.在虚拟团队支撑技术方面,CERC 提出了“协同使能技术(Enabling Technologies for Collaboration )”,内容包括:(1)信息共享技术(Information Sharing Technologies -IIS ),即建立企业的信息模型,并将它们集成于已有的分布式数据库中;(2)协作技术(Collocation Technologies ),即开发了一种网络会议的配合工具,使得团队成员第6卷第4期2004年12月 辽宁师专学报Journal of Liaoning T eachers College V ol 16N o 14Dec 12004
先进制造技术作业论文
浅谈现代机械制造技术的新发展编辑条目06.26 关键字： 0.前言目前，随着电子、信息等高新技术的不断发展及市场需求个性化与多样化，世界各国都把机械制造技术的研究和开发作为国家的关键技术进行优先发展，将其他学科的高技术成果引入机械制造业中。因此机械制造业的内涵与水平已今非昔比，它是基于先进制造技术的现代制造产业。纵观现代机械制造技术的新发展，其重要特征主要体现在它的绿色制造、计算机集成制造、柔性制造、虚拟制造、智能制造、并行工程、敏捷制造和网络制造等方面。 1.现代机械制造技术的特征（1）机械制造科学是由机械、计算机、信息、材料、自动化等学科有机结合而发展起来的一门跨学科的综合科学，它随不同对象和时间而改变功能结构及信息系统。（2）柔性、集成、并行工作。现代机械制造系统具有多功能性和信息密集性，能够制造生产成本与批量无关的产品，能按订单制造，满足产品的个性要求。（3）制造智能化。能够代替熟练工人的技艺，具有学习工程技术人员多年实践经验和知识的能力，并用以解决生产实际问题。智能制造系统能发挥人的创造能力和具有人的智能和技能，强调以人为系统的主导者这一总的概念。在智能制造系统中，智能和集成并列，集成是智能的重要支撑，反过来智能又促进集成水平的提高。（4）设计与工艺一体化。传统的制造工程设计和工艺分步实施，造成了工艺从属于设计、工艺与设计脱离等现象，影响了制造技术的发展。产品设计往往受到工艺条件的制约，受到制造可靠性、加工精度、表面粗糙度、尺寸等限制。因此，设计与工艺必须密切结合，要以工艺为突破口，形成设计与工艺的一体化。（5）精密加工技术是关键。精密和超精密加工技术是衡量先进制造技术水平的重要指标之一。当前，纳米加工技术代表了制造技术的最高精度水平。（6）产品生命周期的全过程。现代制造技术是一个从产品概念开始，到产品形成、使用，一直到处理报废的集成活动和系统。在产品的设计中，不仅要进行结构设计、零件设计、装配设计，而且特别强调拆卸设计。使产品报废处理时，能够进行材料的再循环。节约能源，保护环境。（7）人、组织、技术三结合。现代制造技术强调人的创造性和作用的永恒性，提出了由技术支撑转变为人、组织、技术的集成；强调了经营管理、战略决策的作用。在制造工业战略决策中，提出了市场驱动、需求牵引的概念，强调用户是核心，用户的需求是企业成功的关键，并且强调快速响应市场需求的重要性。 2．现代机械制造技术的内容和发展方向 2.1 绿色制造（GM）绿色制造是一个综合考虑环境影响和资源效率的现代制造模式。绿色制造是可持续发展战略在制造业中的重要体现。其目标是使产品在设计、制造、装配、运输、销售及使用的整个过程中努力做到资源的优化利用、清洁生产和废弃物的最少化及综合利用。要力求实现切削加工工艺的绿色化。目前这一绿色加工工艺主要集中在不使用切削液上，这主要是因为切削液既污染环境和危害工人健康，又增加资源和能源的消耗。而干切削和干磨削一般是大气氛围中(氮气中、冷风中或采用干式静电冷却技术)不使用切削液进行的切削。不过对某些加工方式和工件组合，完全不使用切削液的干切削和干磨削在实际中很难实现，故又出现了使用极微量润滑(MQL)的准干切削。目前，在欧洲的大批量机械加工中，已有10％～15％的加工使用了干切削和准干切削。 2.2 计算机集成制造（CIM）CIM就是通过计算机实现信息集成，实现现代化的生产制造，求得企业的总体效益，使企业能够持续稳定的发展。随着计算机的普及应用，计算机集成制造已成为规模生产的主要科技，企业从市场预测、产品设计、加工制造、经营管理直至售后服务是一个不可分割的整体，需要统筹考虑，集成制造主要指：（1）人员集成，管理者、设计者、制造者、保障者(负责质量、销售、采购、服务等的人员)以及用户应集成为一个协调整体。（2）信息集成，产品生命周期中各类信息的获取、表示、处理和操作工具集成为一体，组成统一的管理控制系统。特别是产品信息模型（PIM：Product Information
先进制造技术及应用
先进制造技术及应用 学号：23091041 姓名：贾真
先进制造技术及应用 关键字：仿生制造科学研究信息过程材料系统问题技术摘要：本文介绍了当今制造技术面临的问题，论述了先进制造的前沿科学，并展望了先进制造技术的发展前景。 关键词：问题；先进制造技术；前沿科学；应用前景 制造业是现代国民经济和综合国力的重要支柱，其生产总值一般占一个国家国内生产总值的20%~55%。在一个国家的企业生产力构成中，制造技术的作用一般占60%左右。专家认为，世界上各个国家经济的竞争，主要是制造技术的竞争。其竞争能力最终体现在所生产的产品的市场占有率上。随着经济技术的高速发展以及顾客需求和市场环境的不断变化，这种竞争日趋激烈，因而各国政府都非常重视对先进制造技术的研究。 1 当前制造科学要解决的问题 当前制造科学要解决的问题主要集中在以下几方面： （1）制造系统是一个复杂的大系统，为满足制造系统敏捷性、快速响应和快速重组的能力，必须借鉴信息科学、生命科学和社会科学等多学科的研究成果，探索制造系统新的体系结构、制造模式和制造系统有效的运行机制。制造系统优化的组织结构和良好的运行状况是制造系统建模、仿真和优化的主要目标。制造系统新的体系结构不仅对制造企业的敏捷性和对需求的响应能力及可重组能力有重要意义，而且对制造企业底层生产设备的柔性和可动态重组能力提出了更高的要求。生物制造观越来越多地被引入制造系统，以满足制造系统新的要求。（2）为支持快速敏捷制造，几何知识的共享已成为制约现代制造技术中产品开发和制造的关键问题。例如在计算机辅助设计与制造(CAD／CAM)集成、坐标测量(CMM)和机器人学等方面，在三维现实空间(3-Real Space)中，都存在大量的几何算法设计和分析等问题，特别是其中的几何表示、几何计算和几何推理问题；在测量和机器人路径规划及零件的寻位(如Localization)等方面，存在C-空间(配置空间Configuration Space)的几何计算和几何推理问题；在物体操作(夹持、抓取和装配等)描述和机器人多指抓取规划、装配运动规划和操作规划方面则需要在旋量空间(Screw Space)进行几何推理。制造过程中物理和力学现象的几何化研究形成了制造科学中几何计算和几何推理等多方面的研究课题，其理论有待进一步突破，当前一门新学科--计算机几何正在受到日益广泛和深入的研究。 （3）在现代制造过程中，信息不仅已成为主宰制造产业的决定性因素，而且还是最活跃的驱动因素。提高制造系统的信息处理能力已成为现代制造科学发展的一个重点。由于制造系统信息组织和结构的多层次性，制造信息的获取、集成与
并行工程的关键技术及应用
先进制造技术课程论文论文题目：【并行工程的关键技术及应用】 系部：机械工程系 专业：机械制造与自动化 班级：机制124 2014年10月25日
绪论 先进制造技术越来越受到人们的重视，其中比较成熟的并行工程哲理已经在国外推广应用，国内也有些初步的成果。本文结合国内外的研究实践，对并行工程的概况进行了较为详细的介绍，并分析了国内外的差距所在，并行工程是提高我国企业产品竞争能力的重要手段。 传统的新产品开发大多沿用串行工程方法，部门间的沟通和互动不够，从而导致设计改动量非常大，产品开发周期长，新产品开发过程低效而缓慢，难以适应激烈的市场竞争。 并行工程是制造领域的关键技术之一，主要研究如何将产品的创新、构思、规划、设计、制造、使用、服务的整个生命全周期的信息和知识在产品设计阶段以并行的方式实施，以大大缩短产品上市周期、提高质量、减少成本、降低污染和能耗。因此，并行工程是全球制造业和学术界长期关注的高技术领域之一。 在我国制造产业面临从原始设备制造商到原始设计制造商转型升级的关键时期，并行工程和并行设计是我国工程界、产业界和学术界高度关注的领域。在此形势下召开的CE2014并行工程国际会议对我国有着重要的学术意义和产业价值，给我们一次重要的学习、交流、演示、展望的机会。 国际并行工程学术会议将于2014年9月在北京举行。本系列国际会议自1990年代开始每年轮流在各大洲召开，该会是并行工程领域重要的国际会议，在全球具有广泛影响力。 这种形势迫切要求企业采用新的产品开发手段以保证产品开发早期阶段能作出正确的决策，从而缩短产品开发时间，提高产品质量，降低研发成本。并行工程是对传统产品开发模式的一种根本性改进，是一种新的设计哲理与产品开发技术。它一开始就考虑整个产品生命周期，把产品开发活动看成一个整体、集成的过程，组织以产品为核心的多学科跨部门集成产品开发团队来进行产品开发，并通过改进开发流程、采用计算机信息技术辅助工具，实现产品的全生命周期数字化和信息集成，从而使在产品开发过程的早期便能作出的正确的决策，进而达到缩短产品上市周期，降低生产成本，提高产品质量的目的。本文针对如何通过并行工程来提升企业的新产品开发绩效便成为学界和业界相当关注的问题。本文针对产品开发探讨并行工程的关键技术及应用分析。