本章主要介绍现代制造技术的基本概念和主要特点。介绍现代制造系统物流技术和现代制造生产管理技术的基本概念，组成和特点。

一、概述

   计算机技术，数控技术，控制论及系统制造技术的结合形成了现代制造技术。那么现代制造技术发展的重点则在于提高信息处理能力：

   ①数控机床与加工中心（NC/MC） 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。

  ②计算机辅助设计与制造（CAD/CAM） 计算机技术发展为制造信息的存储，处理和传递提供了崭新的手段，产生了CAD/CAM。

   ③柔性制造系统（FMS）和计算机集成制造系统（CIMS） 利用计算机一体化地控制生产系统，使生产从概念设计到制造营销联成一体，做到直接面向市场进行生产，可以从事大小规模并存的多样化生产；扩大信息系

统能力，不受距离限制，廉价处理大量数据，使企业迅速掌握外界信息，及时对市场作出反应，更加灵活的组织生产，创造出更多，更适应市场需要的新产品。

   ④智能制造（IM）与全球制造（GM） 交通运输技术的通讯技术发展，尤其是信息高速公路与互联网的普及和应用，使地球变成全球经济村，制造业全球化已成为重要的发展趋势。

  现代制造技术的主要特点：

现代制造技术是多科学多种技术交叉融合的产物，并且形成了科学体系。 现代制造技术并不摒除传统制造技术，而是不断吸收现代高新技术，去改造，充实和完善传统的制造技术因而是一个动态技术，具有鲜明的的时代特征，而在不同的历史发展时期，表现为不同的技术内涵和技术构成现代制造技术发展的重点终于提高信息处理能力。 现代制造技术研究范围更为广泛：传统的制造技术一般是指加工制造工艺，而现代制造技术则覆盖了从市场场分析，产品设计，生产计划，制造加工，过程控制，材料处理，信息管理到产品销售，维修服务和回收再生等环节。 　 现代制造技术是制造技术与管理的统一。技术和管理是现代制造系统的两个轮子，由生产模式结合在一起，推动制造系统向前发展。 　 现代制造技术向超精微细领域扩展。 现代制造技术的目标是在制造全过程中实现优质，高效，低耗，灵活及清洁生产。 现代制造技术的最终目的是在当今千变万化的市场发展中，取得理想的经济效果，提高企业的竞争能力。 现代制造技术特别强调人的主体作用，强调人，技术和管理三者的有机的结合。

二、现代制造系统物流技术

   制造系统是将原材料，半成品加工出成品，并和部分外购成品一起装配成最终长品的一个系统。制造系统的所有活动都围绕着物流过程而进行。一般由三个子系统组成。

    ①向物料供应商采购原材料和部分成品和半成品的物料供应子系统；

    ②制造企业内部的物料搬运子系统；

    ③将成品送往消费者手中的成品运送流通系统。

  现代物流系统物流技术有如下特点：

强调柔性化生产过程

     为了适应多品种.小批量的生产要求，各种物流设备都应具有相应的柔性，能方便的适应零件形状和精度的改变

生产过程的自动化和准自动化

     为了减轻工人的劳动强度，提高机车的使用率，保证零件加工精度，应采用自动化技术。为了和柔性化相适应，现代自动化设备主要采用计算机控制NC技术。

生产过程清洁化

    要求加工制造过程消耗尽可能少的自然资源（包括能源），并尽可能少生产或不生产对环境有危害的污染，实在无法避免污染的产生时，应采取措施对污染物进行处理。

零件加工的高速化和精度化

    现代加工技术要求实现零件高速加工和精度加工，以适应生产周期日益缩短.产品精度不断提高的要求。

毛坯制造的精密化

    采用精铸.精锻精冲等技术实现毛坯制备的精密化，不需要或极少的切削加工即可加工成为成品，这也是清洁化生产的一种措施。

质量检测及质量反馈控制

    为了保证或提高产品质量，要采用在先的检测和质量反馈控制技术，实现检测过程的自动化。利用各种数字化传感器采集数据，利用计算机对结果进行处理，自动确定产品是否合格，如果不合格，则自动查找原因宾指出误差源所在。

装配过程的自动化

    大力采用自动装配技术可提高劳动生产率。

库存管理的计算机化

    为了减少各种库存，提高资金有效利用率，可在库存管理过程采用计算机技术，宾可采用各种计算机控制的立体仓库和抓取物料的机械手。

*加工自动化及设备

   对制造业发展影响最大的是微电子技术的应用。自20世纪60年代以来，出现了一系列如NC.CNC.DNC.FMC.CAD/CAMCAPP等新技术。这些技术的发展导致20世纪70年代末80年代初出现了柔性制造系统（Flexible Manufacturing System-FMA)

它是一个电子计算机控制的制造系统，在这种系统中可同时加工形状相近的一组或一类产品。随着科学技术的进一步发展出现了所谓“计算机集成制造系统”（Computer Integrated Manufacturing System---CIMS).“自动化工厂”等新

概念和技术。随着CIMS技术迅速向纵深发展，提出很多概念，如精良生产（Lean Production).敏捷制造（Agile Manufacturing)等，并强人.技术与经营三者的集成，从而对CIMS以及相关管理体制.人的作用作恶更深入的研究。

*数控（Numerical Control---NC)机床

NC机车的全部作业由程序精确的确定。它的最重要的功能主要有以下几点：

 ①数控代码信息处理；

 ②逻辑功能处理；

 ③几何（运动学的）功能处理；

 ④实际刀位和机床状态的采集；

 ⑤刀具误差的修正和换刀。#p#

*计算机数控（Computerized Numerical Control---CNC)

CNC系统的主要特点有：

 ①由于微型计算机的应用，减少了硬件，增加设备的可靠性；

 ②不依赖于硬件而独立使用；

 ③要改变数控功能比较容易；

 ④后置处理以软件方式实施；

 ⑤编码转换器允许采用不同编码的数控程序（EIA或ISO编码）；

 ⑥插补程序使零件编程变的简单；

 ⑦可以检测和修正刀具磨损；

 ⑧CNC系统与用户界面友好。

*直接数控（Direct Numerical Control--DNC)

DNC系统的基本功能主要有：

 ①零件程序管理；

 ②零件程序分配。

DNC系统通信结构有3种：

 ①点对点型；

 ②现场总线型；

 ③局域网型。

*柔性制造系统FMS

  美国制造工程师协会给FMS下的定义为：“使用计算机控制柔性工作站和集成物料运贮装置来控制并完成零件族

某一工序或一系列工序的一种集成制造系统。它反映了FMS应具备下面一些特点：

从硬件的形式看，它由3部分组成：

 ①两台以上的数控机床或加工中心以及其他的加工设备。

 ②一套能自动装卸的运输系统。

 ③一套计算机控制系统。

从FMS的软件内容看，它主要包括：

 ①FMS的运行控制；

 ②FMS的质量保证；

 ③FMS的数据管理和通讯网络。

从FMS的功能看，它必须是：

 ①能自动进行零件的成匹生产；

 ②简单的改变控制指令.便能制造出某一零件族的任何零件；

 ③物料的运输和存贮必须是自动的；

 ④能解决多机条件下的零件混合加工，且无须额外增加费用。

*精密.超精密及纳迷加工技术

精密工程技术的应用

精密工程技术可应用于各个领域，例如：

 ⑴仪器仪表工业

 ⑵航空工业

 ⑶电子工业

 ⑷国防工业

 ⑸计算机制造

 ⑹各种反射镜的加工

 ⑺微型机械

精密技术的实现

精密技术可以从工艺方法.机床设备.测量方法和环境保障几个方面去实现。

 ⑴工艺方法

  ①超精密切削加工

  ②超精密磨削和研磨

  ③特种精密加工

 ⑵机床设备

  ①精密轴承

  ②微量进给装置

  ③提高直线运动精度

  ④采用反馈控制技术

  ⑤性能优越的支撑件

  ⑥测量方法

  ⑦环境保障#p#

*精良生产的管理技术

福特生产模式与丰田生产模式

为了消除生产过程中的浪费现象,丰田模式采用如下对策:

 ⑴按定单组织生产.

 ⑵按新产品开发组织工作组.

 ⑶成立生产班组并强化其职能.

 ⑷组建准时供货的协作体系.

 ⑸激发职工的主动性.

精良生产及其特征

 ⑴以用户为"上帝".

 ⑵以职工为中心.

 ⑶以"精简"为手段.

 ⑷综合工作组和并行设计.

 ⑸准时供货方式.

 ⑹"零缺陷"工作目标.

*敏捷制造

概述
敏捷制造的内涵

●敏捷制造的出发点是多样化.个性化的市场需求和瞬息万变的经营机遇,是一种"定单式"的制造方式.

●敏捷制造重视充分调动人的积极因素,强调要有知识. 善技能.善合作.能应变的高素质员工,弘扬人机系统中人的主观能动性.

●敏捷制造不采用以职能部门为基础的静态结构,而是推行面向产品生产过程的小组工作方式,企业间由机遇驱动而形成动态联盟(Virtual Organization),也称虚拟公司(Virtual Corporation).

●虚拟制造,是敏捷制造的一种手段.

●敏捷制造的原理及动态联盟

 ⑴以竞争能力和信用度为依据,选择合作伙伴,组成动态联盟(Virtual Enterprise);

 ⑵知识.技艺和信息是敏捷制造组织最重要的财富,把人与信息投入底层生产线;

 ⑶基于需要的伙伴间的信任.分工协作和为同一目标的全员努力,以增强企业整体的竞争能力;

 ⑷以满足用户要求的程度作为产品和服务质量的评定标准和获取报酬的依据.

*MRP Ⅱ的管理模式

MRP Ⅱ的基本概念

  MRP Ⅱ是对一个现代化企业的所有资源进行计划.监视和控制的一种管理方法.MRP Ⅱ的管理模式就是在周密的销售计划和生产计划下,有效的 利用各种制造资源,通过控制原材料合理库存,减少材料资金占有,缩短生产周期,降低成本,实现企业管理整体优化的一种管理模式.

MRP 解决的问题

   MRP的主要特点有两点:一是将物料需求分为独立的需求和非独立需求并分别加以处理;二是对库存状态数据引入与时间分段的概念,即按具体的时间生成计划时区记录和存储库存状态数据.

MRP系统的结构

*并行工程

概述

并行工程的主要问题包括:

 ①并行工程---系统化.集成化产品开发方法与技术.

 ②产品开发过程---并行工程实施的引擎.

 ③产品数据管理系统功能与应用分析和PDM技术.

 ④产品数据集成

 ⑤并行工程集成框架

并行工程的核心内容

 ①产品开发队伍重构

 ②过程重构

 ③数字化产品定义

 ④协同工作环境

*应用实例简介

 ⑴洛克希德公司新型号导弹的开发

 洛克希德实施并行工程的主要方法与技术有:

  ●改进产品开发流程;

  ●实现信息集成与共享;

  ●组织综合的产品开发队伍;

  ●为群组工作提高网络通信环境，支持异地的 电子评审;

  ●利用产品数据管理系统辅助并行设计.

⑵波音公司的应用

 ●按飞机的部件组成了200多个集成产品开发团;

 ●通过并行产品的定义技术,实施改进的产品开发流程;

 ●大量应用CAD/CAM技术,作到无图纸生产;

 ●应用仿真技术与虚拟现实技术.