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1、第四章第四章 制造自动化技术制造自动化技术第一节第一节 概概 述述自动化 Automation是美国通用汽车公司 D. S. Harder先生于 1936年提出来的，其中心含义是 “自动地去完成特定的作业。当时 Harder先生所说的特定作业，是指零件在机器之间转移的自动搬运，自动化功能目的是替代人的膂力劳动。随着技术的提高，自动化的功能目的在不断地随着自动化手段的提高、时代的提高而变化。在计算机用于自动化之前，自动化的功能目的是以省力为主要目的，以替代人的膂力劳动。随着计算机和信息技术的开展，计算机和信息技术作为自动化技术的重要手段，使自动化的视野大大扩展，自动化的功能目的不再仅仅是替代人的
2、膂力劳动，而且还须替代人的部分脑力劳动。制造自动化技术内涵在 “狭义制造概念下，制造自动化的含义是消费车间内产品的机械加工和装配检验过程的自动化，包括切削加工自动化、工件装卸自动化、工件储运自动化、零件与产品清洁及检验自动化、断屑与排屑自动化、装配自动化、机器缺点诊断自动化等。在 “广义制造概念下，制造自动化那么包含了产品设计自动化、企业管理自动化、加工过程自动化和质量控制自动化等产品制造全过程以及各个环节综合集成自动化，以使产品制造过程实现高效、优质、低耗、及时、干净的目的。19世纪末期，机械化消费开场出现；20世纪中叶，自动化车床开场出现；1947年，第一个机械加工自动线在美国福特汽车公司
3、投产；20世纪50年代柔性自动化消费开场出现以数控车床为代表20世纪70年代诞生了柔性制造系统；20世纪80年代开场出现了计算机集成制造系统。制造自动化技术的兴起制造自制造自动化技化技术的主要方式的主要方式 汽车后桥齿轮箱加工自动线刚性自动化20年代制造自制造自动化技化技术的主要方式的主要方式 柔性自动化50年代焊接机器人综合自动化70年代综合自动化制造自动化促使制造业逐渐由劳动密集型产业向技术密集型和知识密集型产业转变。制造自动化技术是制造业开展的重要标志，代表着先进制造技术的程度，也表达了一个国家科技程度的高低。采用制造自动化技术不仅显著地提高劳动消费率、大幅度提高产质量量、降低制造本钱、
4、提高经济效益，还有效地改善劳动条件、提高劳动者的素质、有利于产品更新、带动相关技术的开展，大大提高企业的市场竞争才干。在半自动和自动机床、组合机床、组合机床自动线出现，处理了单一种类大批量消费自动化问题特点是消费效率高、加工种类单一。20世纪 50年代到达了顶峰。刚性自动化为满足多种类小批量甚至单件消费自动化的需求，出现了一系列柔性制造自动化技术:如数控技术 NC、计算机数控 CNC、柔性制造单元 FMC、柔性制造系统 FMS等。柔性自动化v随着计算机及其运用技术的迅速开展，各项单元自动化技术的逐渐成熟，为充分利用资源，发扬综合效益v自 20世纪 80年代以来以计算机为中心的综合自动化得到了开
5、展，如计算机集成制造系统 CIMS、并行工程 CE、精益消费 LP、矫捷制造AM等方式得到了开展和运用。v制造自动化技术是先进制造技术中的重要组成部分，也是当今制造工程中涉及面广、研讨非常活泼的技术。综合自动化 三种自动化方式比较比较工程刚性自动化柔性自动化综合自动化实现目的 减轻工人劳动强度，节省劳动力，保证加工质量，降低消费本钱 减轻工人劳动强度，节省劳动力，保证加工质量，降低消费本钱，缩短产品制造周期 除左外，提高设计任务与管理任务效率和质量，提高对市场的呼应才干控制对象物流物流物流，信息流特点 经过机、电、液气等硬件控制方式实现，因此是刚性的，变动困难 以硬件为根底，以软件为支持，改动
6、程序即可实现所需的转变，因此是柔性的 不仅针对详细操作和工人的膂力劳动，而且涉及脑力劳动以及设计、运营管理等各方面典型系统与配备 自动机床、组合机床，机械手，自动消费线 NC机床，加工中心，工业机器人，DNC，FMC，FMS CAD/CAM系统，MRP，CIMS运用范围大批大量消费多种类、中小批量消费各种消费类型关键技术 继电器程序控制技术，经典控制论 数控技术，计算机控制，GT，现代控制论 系统工程，信息技术，计算机技术，管理技术三、制造自动化技术的开展趋势纵观新世纪的制造自动化技术开展趋势，可用六化来概括，即矫捷化、网络化、虚拟化、智能化、全球化、绿色化。1制造矫捷化矫捷化制造环境和制造过
7、程是新世纪制造活动的必然趋势，其中心是使企业对面临市场竞争作出快速呼应，利用企业内外各方面的优势，构成动态联盟，缩短产品开发周期，尽快抢占市场。三、制造自动化技术的开展趋势2制造网络化 基于 Internet的制造已成为当今制造业的重要开展趋势，包括企业制造环境的网络化和企业与企业之间的网络化。经过制造环境的网络化，实现制造过程的集成，实现企业的运营管理、工程设计和制造控制等各子系统的集成经过企业与企业间的网络化，可实现异地制造、远程协调作业。3制造虚拟化 包括设计过程的拟实技术和加工制造过程的虚拟技术拟实技术是面向产品的构造和性能的分析，以优化产品本身性能和本钱为目的；虚拟技术是面向产品消费
8、过程的模拟和检验，检验产品的可加工性、加工工艺的合理性。制造虚拟化的中心是计算机仿真，经过仿真来模拟真实系统，发现设计与消费中可防止的缺陷和错误，保证产品的制造过程一次胜利。4制造智能化 智能制造技术的目的在于扩展、延伸以及部分取代人类专家在制造过程中的脑力劳动，以实现优化的制造过程。智能制造包含智能计算机、智能机器人、智能加工设备、智能消费线等。智能制造系统是制造系统开展的最高阶段，即从柔性制造系统、集成制造系统向智能制造系统开展。5制造全球化 制造网络化和矫捷化战略的实施，促进了制造全球化的研讨和开展。包括市场的国际化，目前产品销售的全球网络正在构成；产品设计和开发的国际协作及产品制造的跨国化；制造企业在世界范围内的重组与集成，制造资源的跨地域、跨国家的协调、共享和优化利用；全球制造的体系构造将会构成。6制造绿色化 制造业是发明人类财富的支柱产业，但同时又是环境污染的主要源
