文档介绍：制造技术与激光加工
韩悦 05061208

(一) 市场竞争推动了制造技术的发展
自工业革命以来,制造技术从作坊式生产进化到流水线大批大量生产进而发展到精益生
产,每次生产变革都有深刻的技术、~60 年代,产品上市,一切公开,产品
寿命长。焦点在降低成本,提高生产率。制造上,实现生产线流水作业,生产标准化。如汽
车制造业近几十年来,成本降低了接近 8 倍,私人汽车拥有量成倍增长。70 年代,产品寿
命期普遍缩短,焦点多在提高生产效益。各生产商不断压缩库存,引进自动化技术,全面提
高质量管理。社会需求多样化使得单一产品需求量下降,单一产品生产批量随之下降,同时
带来库存的增大,串行设计的成本和适应性降低。80 年代中期以来,市场竞争日趋激烈。
企业在谋取生存求发展的竞争环境下,只有尽量缩短产品的交货时间或尽量提早新产品的上
市时间(Time)、提高产品的质量(Quality)、降低产品的成本(Cost)和提高服务水平(Service)
才能在竞争中取胜。因此焦点 TQCS 上。90 年代,社会领域人本主义盛行,追求个性化、
多样化的需求成为工业制品的主要需求方式,要想使新产品的上市时间缩短,只有压缩产品
的设计、制造等各个阶段的时间。而采用单项的制造技术的自动化达不到这个目的,于是人
们从制造系统方面寻找出路,出现了许多新的制造系统,如计算机集成制造系统(CIMS)、
网络化制造系统、敏捷制造等。基于此,反思日本战胜中国制造业的 5 点原因:先进的生产
方式,及时的响应客户,专利技术的保护,质量品牌的保证,新领域的开发。由此可见,当
今制造业的发展趋势为以下 5 点:
1. 生产周期寿命越来越短;
2. 产品利润大部分来自上市初期;
3. 企业不断采用高新技术;
4. 吃一个、拿一个、盯一个;
5. 努力建成敏捷制造企业:抓住新产品的第一个投放市场,使小批量、个性化产品达到大
批量生产效益,动态联盟、不求全能,创新是灵魂,升值服务。

(二)工业应用实例
汽车工业面临问题的激光解决方案: 精益生产最早在日本丰田公司使用,制造技术变革
一举使日本成为世界第一制造业强国。精益生产产生在汽车行业并不是偶然的巧合。汽车产
业是制造业的核心产业,它的发展决定和制约着制造业的发展。因此汽车产业面临的背景也
就是制造业面临的主要背景。开发新车型的“敏捷制造”。开发新车型主要受制于覆盖件模
具,原有技术成本高,而采用激光切割来代替冲模和修边模,只需要重新编程即可实现。先
进工艺给设计者优化车身结构带来了巨大空间。

(三)激光加工系统
激光因具有单色性、相干性和平行性三大特点,特别适用于材料加工。激光加工是激光
应用最有发展前途的领域,现在已开发出 20 多种激光加工技术。激光的空间控制性和时间
控制性很好,对加工对象的材质、形状、尺寸和加工环境的自由度都很大,特别适用于自动
化加工。激光加工系统与计算机数控技术相结合可构成高效自动化加工设备,已成为企业实
行适时生产的关键技术,为优质、高效和低成本的加工生产开辟了广阔的前景。
目前已成熟的激光加工技术包括:激光快速成形技术、激光焊接技术、激光打孔技术、
激光切割技术、激光打标技术、激光去