先进制造技术的应用与发展趋势
2020-01-08齐复兴
齐复兴
(华北理工大学机械工程学院,河北 唐山 063210)
1 关于AMT概念的简析
20世纪70~80年代,AMT诞生于美国。为增强机电产业竞争优势,重新确立机电产业的关键地位,美国使用的一个关键手段-AMT,曾有美国业界人士认为“美国已步入后工业时代,机电产业已成为夕阳产业”,主张将经济中心从机电产业向高科学技术产业及服务业方向迈进,其结果是“美国发明,却提升日本财富”。美国吸取了先前的经验教训,在机电行业的研发上投入了大量资金。20世纪80年代末,美国政府不但对AMT计划进行了制定,还对CAD(制造技术)中心计划进行了有效实施。随后,新兴工业化国家欧洲、亚洲等也对日本智能制造系统、欧共体尤里卡计划等AMT的理论和应用进行了自己的研究,由5部委召开“AMT发展战略研讨会”,拉开了我国AMT研究的帷幕。
2 目前AMT的实际应用分析
现代企业的生产管理更注重分散化、学习化和信息化的融合。为了顺应新的市场需求,大多数制造企业先后引进AMT作为应对挑战的强大武器,这些企业运用了大量的AMT,如精密制造、敏捷制造等,使企业以最少的投入成本获得更高的产品质量、实现更高的绩效目标,同时增强学习能力,建立制造联盟,促使产品开发过程得以改进。AMT的应用使现代企业在各方面取得的成绩更加优异,如订货提前期方面、产品顺应市场变换的能力方面、减少产品生产加工成本方面、售后服务方面等。
大多数欧美发达国家运用AMT,保障经济增长状态,增强全球竞争优势。在德国,部分跨国公司减小生产规模,这些跨国公司大多数零部件由外国制造商供应,为了进一步顺应市场需求,这些跨国公司在产品质量、分销、产品可靠性等方面采用了AMT,以便对所面临的挑战进行更好地应对。在美国,许多相关业界人士、生产研究与开发机构、生产企业都认识到,为了充分符合客户的多种需求,唯有更快地为客户提供优质、经济的产品,才能使产品的竞争力得以增强。所以,大多数企业将自动化生产模式融入了产品生产中,同时,要适应AMT的生产要求,还加强员工的学习和培训,以提升员工的综合素质。
在我国经济发达地区如珠江三角洲、长江三角洲等地,很多中小企业将AMT如rs09000、计算机辅助设计、全面质量管理等广泛应用在生产管理中,其产生的效益非常显著。在高新技术产业中,高效结合AMT的应用(信息技术发展起来的),使产品设计、运营与管理达到了自动化与数字化。例如,CAD与计算机辅助设计广泛应用于机械、汽车工业等领域,并成为提升产品质量、减少材料消耗、减短产品开发时间、提升生产效率的关键举措。
在企业新产品开发中,VPD得到了广泛地应用,通过运用VPD后,增强了企业的创新能力,设计人员可以在虚拟状态下构思、制造、分析产品,从而大大缩短产品的设计开发周期,减少设计成本,保证产品在开发过程中的质量和可靠性,可以以快速、灵活的反应应对客户的各种需求,我们可以严格根据规定的时间、资金和质量要求在市场中推广产品。
3 展望AMT的发展前景
3.1 柔性化发展前景
社会市场千变万化的需求促使制造模式的发展逐渐趋向柔性制造。随着技术创新和技术转移进程的加快,仅靠生产技术的进步显然不足以实现质量和成本的最佳统一。如何及时开发出符合客户各种需求的产品,以最快的速度率先进入市场,成为竞争的焦点。上述现状迫使现代企业具有很强的适应性,能够快速响应用户的各种要求,同时根据科学技术的发展和市场的多种需求,在第一时间对产品的类型及结构进行调整。对于现阶段的需求,原有的机械化、刚性自动化系统已不能满足,必须对进步的柔性自动化系统进行运用。
3.2 智能化发展前景
智能制造技术将人工智能集成到制造过程的各个方面。通过模拟专家的智能活动,对制造环境中的一些脑力劳动进行替代或扩展,使系统在制造过程中具有自组织能力,能对其运行状态进行自动检测,并能在外界或内部辅助的基础上对其参数进行自动调整,实现最佳状态。
3.3 集成化发展前景
在机械制造业中,集成化已被看作是焦点话题,主要以生产者为主的生产方式朝着以消费者为主的生产方式的方向迈进。先进制造系统的主要特征之一是集成化,集成化特征正朝着纵深的方向迈进。现阶段,集成化发展的路径如下:企业内部的信息集成-整个产品生命周期的过程集成-企业间的动态集成。
3.4 绿色化发展前景
在未来制造业中,“绿色制造”将是其发展趋势之一,Green manufacturing technology(绿色制造技术)将被广泛运用于制造业的各个方面,重点体现的方面有:绿色产品设计技术。在产品设计阶段融入环境因素以及污染防治措施,将产品的设计目标及出发点确定为环境性能,最大限度地降低产品对环境的影响;Green manufacturing technology。在产品整个生命周期内(设计-制造-使用-报废),不产生环境污染或实现最小化环境污染,以全面满足环保要求,对环境影响及资源效率进行全面考量,在确保产品性能、质量和资金投入的基础上,让产品制造过程降低对生态环境的危害程度或消除危害,节约资源及能源,促使资源利用率达到最高,能耗降至最低。
4 结语
当今世界,AMT层出不穷,千帆竞发,信息将决定制造业的发展,以信息集成技术推动未来制造业转型已成为当今时代主流。信息集成是敏捷制造的长期战略目标之一,它的内容及程度能够依据企业的各种需要,进行持续改变和提升,它的难点是依据市场需求安排企业应用软件所提供功能的业务流程,并在任何层次上实现集成。本文旨在对AMT的应用和发展方向作一个简单的阐述,以期对今后的进一步研究有一个准确的认识。