文档介绍：第7章_现代制造技术与新型制造业的发展趋势
第7章_现代制造技术与新型制造业的发展趋势
现代制造技术
2010年9月
电子课件
第七章现代制造技术与新型制造业的发展趋势
73>.1 现代制造技术的发展趋势
新型制造业的发展趋势
现代制造技术的发展趋势
1. 全球化
世界经济一体化和市场全球化决定了制造业的全球化发展趋势,包括制造市场、制造企业和制造资源的全球化。未来制造产品的竞争力主要取决于六大因素:绿色度、成本、质量、服务、及时性与个性化(G-C-Q-T-S-P),产品的绿色度将上升为首要因素。拥有上述综合优势的产品必将冲破国界、占领市场,其制造企业也可成为跨国企业。这是国际跨国公司的发展史,也将是中国企业成为跨国企业的必由之路。
现代制造技术的发展趋势
2. 知识化
计算机芯片、精密仪器、飞机、轿车等高知识含量的产品,因其科技水平高、市场价格高、利润丰厚而成为制造业竞争的高地。中之地,就必须在这些高技术领域大力开展基础性研究,创造更多的拥有自主知识产权的高知识含量的产品。
现代制造技术的发展趋势
3. 信息化
信息化是数字化、智能化和网络化制造的总称。它包含机电产品设计及其生产过程的数字化、智能化和网络化的高度集成。智能数字网络多功能集成产品将会越来越多、越来越普遍,而且更新换代会越来越快。
现代制造技术的发展趋势
4. 绿色化
绿色化即基于资源节约和环境友好的绿色可持续性制造,是一项战略性的制造理念,也是一种制造模式和制造技术。绿色可持续制造包含无污染无废弃物制造、绿色产品的设计与制造、废旧机电产品的再制造、节能节材制造以及新能源装备制造五个方面。耗能耗材多、污染环境的机电产品和生产过程将会受到市场和法规的制约而逐渐消失或消亡。相反,新能源、节能节材和无污染的机电产品及其生产过程将得到更大发展。同时,由于废弃产品的剧增,再制造业将得到迅速发展。
现代制造技术的发展趋势
5. 极端化
指极大或极小几何尺度或极端环境下服役的机电产品的制造。由于人类认识和改造世界的欲望及能力的提高,例如观察宇宙星球需要超大超远望远镜、征服太空需要制造更大更快的宇宙飞船、制造大飞机需要大型制造装备;交通、水利水电、矿业、深海工程等需要制造更大更先进的机械装备。另一方面,物理学家观察微观粒子需要超大超高倍显微镜、下一代计算机集成电路的发展要求寻找新的纳米制造方法、机电产品的微型化发展要求制造出更微小的结构及零件。
高速高效加工领域发展趋势
随着工具材料、驱动、控制和机床等技术的不断进步,高速高效加工不仅获得普遍应用,并且向着超高速方向发展。现代高速加工中心替代柔性自动线已经成为明显的发展趋势。复合加工在一次安装中能完成车、铣、钻、攻丝甚至磨削等不同的工序,高速高效复合加工机床在多品种、单件生产场合将有广阔的应用前景。汽车制造业是全球机床消费的最大用户,%。汽车制造业未来所需的加工技术如图7-1所示。
高速高效加工领域发展趋势
高速高效加工领域发展趋势
汽车生产系统从20世纪70年代的机床专机流水线发展到2010年由高速加工中心组成的可变(可重构)加工线,能够生产不同品种和不同数量的产品。在可以预见的未来,预计汽车动力系统零部件加工技术的发展趋势将是高速度、高效率和超高精度。分析汽车制造行业所用中型加工中心的高速化与高精化的发展历程,可以预见2015年、2025年的国内、外的性能指标对比数值(表7-1)。
高速高效加工领域发展趋势
超精密加工领域发展趋势
超精密加工技术的总的发展趋势是:
①大型化、微小型化、数控化、智能化的加工装备;
②复合化、无损伤加工工艺;
③超精密、高效率、低成本批量加工;
④在生产车间大量应用的高精度、低成本检测装置。
超精密加工技术未来的发展趋势如表7-2所示。
超精密加工领域发展趋势
微纳制造领域发展趋势
1. 微纳设计技术
随着微纳米技术的深入发展,MEMS在功能上向集成化方向扩展,更加追求与IC技术的集成与融合。在应用领域,由惯性器件逐渐向光、射频、流体、生物等器件发展,特别是随着尺寸的缩小和功能集成度的增加,MEMS在BIO-CHEMICAL 领域的优势越来越明显,逐渐在国际上形成了MEMS的主流,应用前景广阔。
微纳制造领域发展趋势
2. 微纳加工技术
1)硅与非硅材料混合集成加工技术
目前有很多问题尚未得到解决,主要是非硅微加工技术中的LIGA/准LIGA技术、