精品資料（2021-2022年收藏的）現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的技術(shù)構(gòu)成精

1、 現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的技術(shù)構(gòu)成先進制造技術(shù)是傳統(tǒng)制造技術(shù)不斷吸收機械、電子、信息、材料、能源和現(xiàn)代管理等方面的成果,并將其綜合應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計、制造、檢測、管理、銷售、使用、服務(wù)的制造全過程,以實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔、靈活的生產(chǎn),并取得理想技術(shù)經(jīng)濟效果的制造技術(shù)的總稱。它具有如下一些特點: 從以技術(shù)為中心向以人為中心轉(zhuǎn)變,使技術(shù)的發(fā)展更加符合人類社會的需要;從強調(diào)專業(yè)化分工向模糊分工、一專多能轉(zhuǎn)變,使勞動者的聰明才智能夠得到充分發(fā)揮;從金字塔的多層管理結(jié)構(gòu)向扁平的網(wǎng)絡(luò)化結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變,減少層次和中間環(huán)節(jié);從傳統(tǒng)的順序工作方式向并行工作方式轉(zhuǎn)變,縮短工作周期,提高工作質(zhì)量;從按照功能劃分部門的固定組織

2、形式向動態(tài)的自主管理的小組工作方式轉(zhuǎn)變。在先進制造技術(shù)中,現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)在吸收計算機集成制造系統(tǒng)的優(yōu)秀成果的基礎(chǔ)上,繼續(xù)推動并行工程、虛擬制造、敏捷制造和動態(tài)聯(lián)盟的研究工作深入進行,并不斷吸收先進制造技術(shù)中的成功經(jīng)驗和先進思想,將它們進行推廣應(yīng)用,由此使現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)成為先進制造技術(shù)的核心,具體說明如下:1、并行工程(C E -C o n c u r r e n t Engineering并行工程是集成地、并行地設(shè)計產(chǎn)品及其相關(guān)過程(包括制造過程和支持過程的系統(tǒng)方法。它要求產(chǎn)品開發(fā)人員在一開始就考慮產(chǎn)品整個生命周期中從概念形成到產(chǎn)品報廢的所有因素,包括質(zhì)量、成本、進度計劃和用戶要求。為了達

3、到并行的目的,必須建立高度集成的主模型,通過它來實現(xiàn)不同部門人員的協(xié)同工作;為了達到產(chǎn)品的一次設(shè)計成功,減少反復,它在許多部分應(yīng)用了仿真技術(shù);主模型的建立、局部仿真的應(yīng)用等都包含在虛擬制造技術(shù)中,可以說并行工程的發(fā)展為虛擬制造技術(shù)的誕生創(chuàng)造了條件,虛擬制造技術(shù)將是以并行工程為基礎(chǔ)的,并行工程的進一步發(fā)展就是虛擬制造技術(shù)。同時,并行工程是在C A D 、C A M 、C A P P 等技術(shù)支持下,將原來分別進行的工作在時間和空間上交叉、重疊,充分利用了原有技術(shù),并吸收了當前迅速發(fā)展的計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的優(yōu)秀成果,使其成為先進制造技術(shù)中的基礎(chǔ)。由于并行工程所處的基礎(chǔ)性地位及我國研究工作的不足,就

4、決定了必須將它作為現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的基礎(chǔ)現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)技術(shù)及發(fā)展探討武書彥鄭州牧業(yè)工程高等?？茖W校江道節(jié)河南中原總機廠石油設(shè)備有限公司性研究工作不斷深入地進行。2、虛擬制造(V M -V i r t u a l Manufacturing虛擬制造利用信息技術(shù)、仿真技術(shù)、計算機技術(shù)對現(xiàn)實制造活動中的人、物、信息及制造過程進行全面的仿真,以發(fā)現(xiàn)制造中可能出現(xiàn)的問題,在產(chǎn)品實際生產(chǎn)前就采取預防措施,從而達到產(chǎn)品一次性制造成功,來達到降低成本、縮短開發(fā)周期,增強產(chǎn)品競爭力的目的。國內(nèi)的研究剛剛起步,主要集中在三個方面:(1產(chǎn)品虛擬設(shè)計技術(shù)主要包括虛擬產(chǎn)品開發(fā)平臺、虛擬測試、虛擬裝配以及機床、模具的虛

5、擬設(shè)計實現(xiàn)等。其中清華大學利用美國國家儀器公司的Labview 開發(fā)平臺實現(xiàn)了鎖相電路的虛擬,機械科學研究院采用C 語言和OpenGL 進行編程初步實現(xiàn)了立體停車庫的虛擬現(xiàn)實下的參數(shù)化設(shè)計,可以直觀地進行車庫的布局、設(shè)計、分析和運動模擬。(2產(chǎn)品虛擬制造技術(shù)主要包括材料熱加工工藝模擬、加工過程仿真、板材成型模擬、模具制造仿真等。北京機床研究所、機械科學研究院、東北大學、上海交大和長沙鐵道學院等單位也研制出一些這方面的仿真軟件。(3虛擬制造系統(tǒng)主要包括虛擬制造技術(shù)的體系結(jié)構(gòu)、技術(shù)支持、開發(fā)策略等。其中提出了比較成熟的思想并可能實現(xiàn)的是由上海同濟大學張曙教授提出的分散網(wǎng)絡(luò)化生產(chǎn)系統(tǒng)和西安交通大學謝

6、友柏院士組建的異地網(wǎng)絡(luò)化研究中心。從以上的論述中可以看到國內(nèi)外研究水平差距是很大的,而且由于虛擬制造技術(shù)既是并行工程的發(fā)展方向又是敏捷制造的核心,這就決定我們必須以它作為現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的中心技術(shù),以帶動相關(guān)技術(shù)的研究工作的進行,并使它們協(xié)同一致順利地發(fā)展。3、敏捷制造(A M -A g i l eManufacturing敏捷制造是以競爭力和信譽度為基礎(chǔ),選擇合作者組成虛擬公司,分工合作,為同一目標共同努力來增強整體競爭能力,對用戶需求作出快速反應(yīng),以滿足用戶的需要。為了達到快速應(yīng)變能力,虛擬企業(yè)的建立是關(guān)鍵技術(shù),其核心是虛擬制造技術(shù),即敏捷制造是以虛擬制造技術(shù)為基礎(chǔ)的。4、綠色制造(G M

7、 -G r e e n Manufacturing綠色制造是一個綜合考慮環(huán)境影響和資源效率的現(xiàn)代制造模式,其目標是使得產(chǎn)品從設(shè)計、制造、包裝、運輸、使用到報廢的整個產(chǎn)品生命周期中,對環(huán)境的影響(副作用最小,資源的使用效率最高。綠色制造的實現(xiàn)可以通過計算機仿真來達到目的,即它是虛擬制造的一部分。從可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的觀點看,綠色制造是必然選擇,它將成為現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的一個重要的組成部分。從以上的分析中我們可以看到:各種先進制造技術(shù)是相互關(guān)聯(lián)、彼此交叉的,在先進制造技術(shù)這一大廈下,現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)成為它的核心,并隨著先進制造技術(shù)的不斷發(fā)展而發(fā)展,即現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)應(yīng)該是一個動態(tài)的概念。 其中:C1=

8、10uFC2=5uFC3=10uFCe1=100uFCe2=100uFC=6800uFRb11=33KRb12=24KRc1=3.3KRb21=24KRc2=3.3KRe2=3.9KRe1=Re2=3.9Khfe1=hfe2=50hie2=1.6KRL=1.5KW1=W2=100K2.1.3上限頻率的理論值和測試值及誤差分析(1理論計算接入6800pF的上限頻率求第一級的上限頻率,有關(guān)交流等效電路如圖2所示。其中:C高頻段由分布電容和結(jié)電容等效的第一級輸出電容,C高頻段由分布電容和結(jié)電容等效的第二級輸出電容,Ri2第二級交流輸入電阻,RL1第一級交流負載電阻。又C>>CC>&

9、gt;C,C+C+CC由于外加電容為6800PF,分布電容影響已無關(guān)緊要。各級上限頻率基本上由6800P F電容決定。求第一級上限頻率:求第二級的上限頻率fh2,有關(guān)交流等效電路見圖2。由于6800pF的影響,第一級和第二級放大器的上限頻率相同。根據(jù)清華大學童詩白主編模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)第三版,230231頁,求總的上限頻率fh:fh=fh1/110643fh1fh1402kHz(2實際測試上限頻率為145kHz(3誤差分析就測試值與理論值來看,誤差不大。誤差的主要原因是理論計算時忽略了分布電容、結(jié)電容及三極管交流輸出電阻的影響。2.2在多級阻容耦合放大器中加入分壓電路,提高測試數(shù)據(jù)的準確度2.2

10、.1基本思路測試放大器的通頻帶時必須要給放大器輸入信號,由于多級阻容耦合放大器的放大倍數(shù)很高,所以,在保證輸出波形不失真的前提下,必須要求輸入信號幅度很小,正因為如此,如果直接用信號發(fā)生器輸入這樣小的信號,就會發(fā)現(xiàn)電子管毫伏表量出的電壓不穩(wěn)定,即表針左右擺動,這是由于信號發(fā)生器本身的噪聲以及外來噪聲干擾所引起的。這時送入放大器的信噪比很低,甚至信號會被噪聲淹沒,因而無法準確測試數(shù)據(jù),以至測試無法進行。為此,必須考慮提高放大器的信噪比。2.2.2具體做法在放大器的輸入端增加一個電阻分壓器就可提高信噪比,分壓器由R1和R2組成,如圖3所示。2.2.3此方法的好處因為分壓器的分壓比為100比1,所以

11、若要求放大器輸入端送1mV的信號,分壓器的輸入端就要送100mV的信號,這樣由于信號發(fā)生器送的信號比無分壓器時提高了100倍(真正送到放大器輸入端的信仍為1mV,但噪聲衰減了100倍,使得送入放大器輸入端信號的信噪比比沒加分壓器時提高了40dB,這樣既保證了輸入1mV信號的要求,又使放大器輸入端噪聲小到不足以干擾輸入信號的程度,從而使測試數(shù)據(jù)的準確性和穩(wěn)定性有一定程度的提高。3,結(jié)束語通過改進多級阻容耦合放大器的測試電路,不僅提高了測試數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性,而且使學生掌握了測試通頻帶的全過程。同時,也使學生對通頻帶從感性知識上升到理性知識,加深了對通頻帶的理解和記憶。我國現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的發(fā)展策略在市

12、場競爭的推動下,先進制造技術(shù)發(fā)展十分迅速,新思想、新概念層出不窮,通過對現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)與先進制造技術(shù)關(guān)系的分析,我們認為在制定我國現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的發(fā)展策略時,應(yīng)該注重以人為本的思想,運用并行工程的哲理,使各種先進制造技術(shù)相互銜接、協(xié)調(diào)發(fā)展,并不斷吸收先進制造技術(shù)的成熟成果,為先進制造技術(shù)在我國的廣泛應(yīng)用起到促進的作用。針對上述實際情況,我們提出下列解決方案(1以企業(yè)需求為出發(fā)點,以“甩圖板”工程為契機,大力普及C A D技術(shù),幫助企業(yè)進行人員培訓,提高企業(yè)人員的素質(zhì),不斷提高企業(yè)的管理水平,在計算機集成制造系統(tǒng)成功示范企業(yè)中及時推廣并行工程,并適當宣傳虛擬制造、敏捷制造等思想和技術(shù),為企業(yè)的進一步發(fā)展提供堅實的基礎(chǔ)。(2在政府方面,應(yīng)發(fā)揮政府的協(xié)調(diào)職能,組織企業(yè)和科研部門進行多方面、多層次的合作,加強科研成果的應(yīng)用推廣,而且應(yīng)組織多學科、跨地區(qū)的科研力量共同攻關(guān);從宏觀上加強對現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的指導,集中大家的智慧制定出符合我國國情的發(fā)展計劃,并將計劃的執(zhí)行落到實處。(3在技術(shù)的先進性方面,不要過度追求世界領(lǐng)先,應(yīng)該根據(jù)企業(yè)實際要求,解決實際問題,力爭盡快創(chuàng)造效益,以此取得企業(yè)的支持并獲得資金上的幫助,以便形成良性循環(huán),促進研究工作的進一步開展。(4針對我國科研力量分散的弱點,仿照分散網(wǎng)絡(luò)化生產(chǎn)的思想,利用計算機網(wǎng)絡(luò),開展合作研究,建立分布式網(wǎng)絡(luò)化研究中心,