先進制造技術(shù)在汽車制造工業(yè)中的應用-周楊

1、鄭州交通職業(yè)學院畢業(yè)論文論文題目：先進制造技術(shù)在汽車制造工業(yè)中的應用所屬系別車輛工程系專業(yè)班級汽車制造與裝配技術(shù)三班姓名周楊學號200808020120378指導老師張清郁撰寫日期2011年5月摘要進入二十一世紀，隨著科學技術(shù)的快速發(fā)展，科學技術(shù)被廣泛的運用于各個領(lǐng)域，使各領(lǐng)域的科學取得巨大成就，尤以汽車制造業(yè)。從1840年的工業(yè)革命開始，人們研究和探索汽車這一領(lǐng)域已有一百多年了，汽車以取得飛速的發(fā)展。突出表現(xiàn)在汽車性能、質(zhì)量和壽命等多個方面?？萍既招略庐?，也帶動汽車工藝的發(fā)展，而傳統(tǒng)的制造工藝已經(jīng)遠遠的不能滿足現(xiàn)代的制造要求，因而必須發(fā)展先進制造技術(shù)工藝。運用新的制造工藝制造零件，使其達到要

2、求。于是在先進制造技術(shù)中出現(xiàn)了柔性制造、敏捷制造等工藝?？傊?，先進制造技術(shù)已成為制造企業(yè)在激烈市場競爭中立于不敗之地并求得迅速發(fā)展的關(guān)鍵。關(guān)鍵字：汽車制造業(yè)，先進制造技術(shù)，柔性制作，發(fā)展AbstractEnteringthe21stcentury,withtherapiddevelopmentofscienceandtechnology,scienceandtechnologyhavebeenwidelyappliedinvariousareas,makeeachfieldofscientificachievements,especiallyinautomobilemanufacturing.

3、From1840theindustrialrevolutionbegan,peopleresearchandexplorationcarthisfieldhasahundredyears,carinordertoobtainrapiddevelopment.Outstandingperformanceinvehicleperformance,qualityandservicelifeetc.Scienceandtechnologyisdevelopingrapidly,andthedevelopmentoftheprocessalsospurs,whilethetraditionalmanuf

4、acturingtechnologyhasfarcannotsatisfythemodernmanufacturingrequirement,mustthereforebedevelopmentofadvancedmanufacturingtechnologyprocess.Usenewmanufacturingcraftmanufactureparts,makeitsrequirements.Sointheadvancedmanufacturingtechnologyinappearedflexiblemanufacturing,agilemanufacturing,etc.CraftAny

5、how,advancedmanufacturingtechnologieshasbecomeamanufacturingenterpriseinthefiercemarketcompetitioninvincibleandgetrapiddevelopmentofthekey.Keywords:Automobilemanufacturing,advancedmanufacturingtechnology,flexibleproduction,development1前言12先進制造技術(shù)12.1 先進制在技術(shù)的定義12.2 先進制造技術(shù)的特點12.2.1 先進制造技術(shù)的實習性12.2.2 先進制

6、造技術(shù)應用的廣泛性22.2.3 先進制造技術(shù)的動態(tài)特征22.2.4 先進制造技術(shù)的集成性23先進制造技術(shù)的發(fā)展23.1 AMT的發(fā)展史23.2 AMT的發(fā)展33.2.1 信息技術(shù)的支撐作用越來越明顯33.2.2 設(shè)計手段與設(shè)計理念更加現(xiàn)代化43.2.3 新型材料的成形制造技術(shù)日益精密、低耗無染43.2.4 進一步向超精密、超高速的方向發(fā)展43.2.5 工藝模擬得到迅速發(fā)展43.2.6 生產(chǎn)過程與不同加工技術(shù)之間的界限逐漸淡化43.2.7 綠色制造成為重要特征43.2.8 虛擬現(xiàn)實技術(shù)得到越來越多的應用53.2.9 生產(chǎn)模式不斷發(fā)展54柔性制造技術(shù)在汽車生產(chǎn)中的應用54.1 柔性生產(chǎn)制造的特點5

7、4.2 汽車業(yè)柔性制造的發(fā)展及其作用74.2.1 汽車業(yè)柔性制造的發(fā)展74.2.2 汽車業(yè)柔性制造的作用74.2.3 我國汽車業(yè)柔性制造的發(fā)展現(xiàn)狀84.2.4 我國汽車業(yè)柔性制造的發(fā)展前景85我國汽車工業(yè)的對策95.1 我國汽車工業(yè)發(fā)展AMT的戰(zhàn)略目標95.2 加快AMT在我國汽車工業(yè)廣泛應用的對策思考95.2.1 結(jié)合實際、重點支持、形成優(yōu)勢105.2.2 加強產(chǎn)學研結(jié)合加快成果轉(zhuǎn)換105.2.3 引進與消化吸收相結(jié)合形成自主開發(fā)能力105.2.4 政策引導、政府支持105.2.5 拓寬渠道加強人才的開發(fā)和培養(yǎng)116總結(jié)11參考文獻12致謝131刖百制造業(yè)是國家經(jīng)濟和綜合國力的基礎(chǔ)，制造業(yè)的

8、發(fā)達與先進程度是國家工業(yè)化的重要表征。制造技術(shù)是制造業(yè)賴以生存和發(fā)展的主體技術(shù)，是制造業(yè)持續(xù)發(fā)展的根本動力。先進制造技術(shù)(AdvancedManufacturingTechnology,AMT)的概念源自于20世紀80年代。當時，美國為了加強其制造業(yè)的競爭力和促進國民經(jīng)濟增長而提出了先進制造技術(shù)的概念。此后，各發(fā)達國家紛紛投入巨資與人力，扶持與推動先進制造技術(shù)的發(fā)展，并取得顯著效果。我國在先進制造技術(shù)方面和國外有較大的差距，大力發(fā)展和應用先進制造技術(shù)，用其改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，形成高技術(shù)產(chǎn)業(yè)，提升我國制造業(yè)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，是我國實現(xiàn)由制造業(yè)大國向制造業(yè)強國轉(zhuǎn)變的根本策略。2先進制造技術(shù)2.1 先

9、進制在技術(shù)的定義先進制造技術(shù)AMT(AdvancedManufacturingTechnology)!集機械，電子、信息、材料、能源和管理等各項先進技術(shù)而發(fā)展起來的高新技術(shù)，它是發(fā)展國民經(jīng)濟的重要基礎(chǔ)技術(shù)之一。先進制造技術(shù)也是改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的有力武器，它的發(fā)展和產(chǎn)業(yè)化對國民經(jīng)濟的發(fā)展有著舉足輕重的影響。先進制造技術(shù)是為了適應時代要求提高競爭能力，對制造技術(shù)不斷優(yōu)化和推陳出新而形成的。它是一個相對的、動態(tài)的概念。在不同發(fā)展水平的國家和同一國家的不同發(fā)展階段，有不同的技術(shù)內(nèi)涵和構(gòu)成。2.2 先進制造技術(shù)的特點目前對先進制造技術(shù)尚沒有一個明確的、一致公認的定義，經(jīng)過近幾年來對發(fā)展先進制造技術(shù)方面開展的

10、工作，通過對其特征的分析和研究，可以認為先進制造技術(shù)是制造業(yè)不斷吸收信息技術(shù)和現(xiàn)代管理技術(shù)的成果，并將其綜合應用于產(chǎn)品設(shè)計、加工、檢測、管理、銷售、使用、服務乃至回收的制造全過程，以實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、低耗、消潔、靈活生產(chǎn)，提高對多變的市場的適應能力。2.2.1 先進制造技術(shù)的實用性先進制造技術(shù)最重要的特點在于，它首先是一項工業(yè)應用，具有很強的實用性的新技術(shù)。從先進制造技術(shù)的發(fā)展過程，知其應用于制造過程的范圍，特別是達到的目標和效果，無不反映這是一項新技術(shù)，對制造業(yè)、對國民經(jīng)濟的發(fā)展可以起重大作用的實用技術(shù)。先進制造技術(shù)的發(fā)展往往是針對某一具體的制造業(yè)(如汽車的制造、電子工業(yè))的需求而發(fā)展起來的先進、而

11、是注重產(chǎn)生最好的實踐效果，以提高效益為中心，以提高企業(yè)的競爭力和促進國家經(jīng)濟增長和綜合實力為目標。2.2.2 先進制造技術(shù)應用的廣泛性先進制造技術(shù)相對傳統(tǒng)制造技術(shù)在應用范圍上的一個很大不同點在于，傳統(tǒng)制造技術(shù)通常只是指將原材料變成成品的加工工藝，而先進制造技術(shù)雖然仍大量應用于加工和裝配工藝，但由于其組成中包括了設(shè)計技術(shù)、自動化技術(shù)、系統(tǒng)管理技術(shù)，因而則將其綜合應用制于制造的全過程，覆蓋了成品設(shè)計、生產(chǎn)準備、加工與裝配、銷售使用、維修服務甚至回收再生的整個過程。2.2.3 先進制造技術(shù)的動態(tài)特征由于先進制造技術(shù)本身是在針對一定的應用目標，不斷吸收各種高新技術(shù)逐漸形與、制造技術(shù)有其自身的特點，也反

12、應在不同的國家和地區(qū)。先進制造技術(shù)有其本身重點發(fā)展的目標和內(nèi)容，通過重點內(nèi)容的發(fā)展以實現(xiàn)這個國家和地區(qū)制造技術(shù)的跨越式發(fā)展。2.2.4 先進制造技術(shù)的集成性傳統(tǒng)制造技術(shù)的學科、專業(yè)單一獨立，相互間的界限分明。先進制造技術(shù)由于專業(yè)和學科間的不斷滲透、交叉、融合，界限逐漸淡化甚至消失，技術(shù)趨于系統(tǒng)化、集成化，已發(fā)展成為集機械、電子、信息、材料和管理技術(shù)為一體的新型交叉學科。因此可稱其為“制造工藝”。3先進制造技術(shù)的發(fā)展3.1 AMT的發(fā)展史20世紀后期，制造業(yè)不斷吸收信息技術(shù)和管理技術(shù)的成果，并將其綜合應用于產(chǎn)品設(shè)計、加工檢測、管理、銷售、使用、服務乃至回收的全過程以實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、環(huán)保乃至

13、靈活多樣的生產(chǎn)，由此誕生先進制造技術(shù)(AMT,AdvancedManufacturingTechnology)。在當代信息技術(shù)、綜合自動化技術(shù)、現(xiàn)代管理技術(shù)的支撐下，AMT日趨完善并由此形成了完整的技術(shù)體系。隨著現(xiàn)代科學技術(shù)的發(fā)展，AMT還在不斷吸收各種高新技術(shù)的豐碩成果并豐富其內(nèi)涵。正是這種動態(tài)的不斷向前發(fā)展2的技術(shù)系統(tǒng)，為制造業(yè)尤其是汽車工業(yè)帶來了勃勃生機。對AMT的體系結(jié)構(gòu)認識目前還很不統(tǒng)一。美國聯(lián)邦科學、工程和技術(shù)協(xié)調(diào)委員會（FCCSET）下屬的工業(yè)和技術(shù)委員會AMT工作組提出其主要包括三個技術(shù)群：（1）主體技術(shù)群，包括產(chǎn)品、工藝過程和工廠設(shè)計技術(shù)、快速成型技術(shù)、并行工程以及材料生產(chǎn)工

14、藝、加工工藝、加工和測試技術(shù)等；（2）支撐技術(shù)群，包括信息技術(shù)、控制技術(shù)、檢測與轉(zhuǎn)換技術(shù)、標準和框架等；（3）基礎(chǔ)技術(shù)群，包括基礎(chǔ)設(shè)施、質(zhì)量管理、人員培訓、產(chǎn)供需之間的交互作用、全局監(jiān)督、基準評測麗在我國，目前屬于AMT范疇的技術(shù)有三個層次的技術(shù)群：（1）是優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔的基礎(chǔ)制造技術(shù)；（2）是新型的制造單元技術(shù)；（3）是先進的制造集成技術(shù)。美國體系的劃分著重從宏觀角度來描繪先進制造技術(shù)的組成以及各個部分在制造技術(shù)發(fā)展過程中的作用，而我國的劃分則強調(diào)AMT的發(fā)展過程。不同的國家、不同的發(fā)展階段,AMT有不同的內(nèi)容及組成。3.2 AMT的發(fā)展AMT的發(fā)展前沿主要包括以下幾個方面：（1）把

15、機械工程、CAD、數(shù)控技術(shù)、激光技術(shù)、材料科學集于一體，可以迅速將設(shè)計思想物化為具有一定結(jié)構(gòu)和功能的原型或直接制造零件的快速原型/零件制造技術(shù)（RPM）;（2）由原材料直接制造成精密工件的材料凈成型技術(shù)（NSP）;（3）在納米級（0.1nm100nm）范圍內(nèi)進行的材料加工、設(shè)計、制造、測量、控制和應用的超精密加工技術(shù)（SPM）;（4）在自動化技術(shù)、信息技術(shù)及制造技術(shù)的基礎(chǔ)上通過計算機網(wǎng)絡技術(shù)將制造廠全部生產(chǎn)管理活動所需的各種分散的自動化系統(tǒng)有機集成起來的計算機集成制造技術(shù)（CIM）;（5）集成、并行地設(shè)計產(chǎn)品及其制造過程和支持過程的并行工程（也叫同步工程技術(shù)）（CE）;（6）能部分代替人腦決策

16、，實時監(jiān)測加工過程并調(diào)節(jié)加工的參數(shù)，為操作人員提供人機一體化智能交互界面的智能制造技術(shù)（IM）;（7）對客戶和市場具有靈活性和快速相應性，包括虛擬制造（VM）與虛擬企業(yè)（VC）概念的敏捷制造技術(shù)（AM）;（8）以人為中心，以簡化手段、盡善盡美為最終優(yōu)化目標的精益生產(chǎn)技術(shù)（LP）o3.2.1 信息技術(shù)的支撐作用越來越明顯如前所述的RPM、SPM、CIM、CE、IM、AM等先進生產(chǎn)模式的發(fā)展，無不以信息技術(shù)的發(fā)展等先進生產(chǎn)模式的發(fā)展，無不以信息技術(shù)的發(fā)展為支撐。信息技術(shù)在設(shè)計技術(shù)的現(xiàn)代化，加工制造的精密化、快速化，自動化技術(shù)的柔性化、智能化，整個制造過程的網(wǎng)絡化、全球化等方面所起的作用越來越占據(jù)主

17、導地位。33.2.2 設(shè)計手段與設(shè)計理念更加現(xiàn)代化產(chǎn)品設(shè)計是制造業(yè)的靈魂，在實現(xiàn)計算機計算與繪圖的基礎(chǔ)上，現(xiàn)代設(shè)計突出反映在數(shù)值仿真、虛擬現(xiàn)實技術(shù)以及產(chǎn)品建模理論的發(fā)展上，產(chǎn)品設(shè)計向智能化方向發(fā)展，新的設(shè)計思想和方法不斷出現(xiàn)，如并行設(shè)計、優(yōu)化設(shè)計、反求工程技術(shù)等。現(xiàn)代設(shè)計不僅要通盤考慮包括制造、檢測、銷售、使用、維修、報廢等階段產(chǎn)品的整個生命周期，追求具體性能指標的先進和高低，還要綜合考慮市場、價格、安全、美學、資源、環(huán)境等方面的影響。3.2.3 新型材料的成形制造技術(shù)日益精密、低耗無染隨著材料使用結(jié)構(gòu)的不斷變化，新型材料的成型加工技術(shù)的重要性越來越突出。未來的發(fā)展趨勢是：超硬材料、功能梯度材

18、料、復合材料、工程陶瓷、非晶微晶合金及各種功能材料的成型與加工技術(shù)將從接近零件形狀的毛坯成型向直接制成工件的精密成形的方向發(fā)展，同時大大減少能耗并有可能完全消除對環(huán)境的污染。3.2.4 進一步向超精密、超高速的方向發(fā)展目前，SPM的加工精度已達到0.025微米，表面粗糙度達0.0045微米，已進入納米級加工時代；切削速度鋁合金已超過1600m/min,鑄鐵超過1500m/min,耐熱鍥合金超過3000m/min。AMT使超精密、超高速的加工更趨成熟與穩(wěn)定，并達到更高的等級。3.2.5 工藝模擬得到迅速發(fā)展工藝設(shè)計由經(jīng)驗判斷走向定量分析、加工工藝由技藝發(fā)展成為工程科學。通過采用科學的模擬技術(shù)并與

19、少量的實驗驗證相結(jié)合，就可以根本解決一些無法在實驗室進行直接研究的復雜問題。3.2.6 生產(chǎn)過程與不同加工技術(shù)之間的界限逐漸淡化精密成形技術(shù)的發(fā)展，淡化了冷熱加工的界限，而CAD、CAP、CAM的出現(xiàn)，RPM技術(shù)的廣泛應用，使設(shè)計、制造成為一體，淡化了設(shè)計、制造的界限。機器人加工工作站及FMS的出現(xiàn)，使加工過程、檢測過程、物流過程融為一體。這種趨勢表現(xiàn)在生產(chǎn)上是專業(yè)車間的概念逐漸淡化，將多種不同專業(yè)的技術(shù)集成在一臺設(shè)備、一條生產(chǎn)線、一個工段或車間里的生產(chǎn)方式逐漸增多。3.2.7 綠色制造成為重要特征環(huán)境與資源的約束，使綠色制造顯得越來越重要。人們更注重使產(chǎn)品符合社會對環(huán)保、能耗、資源利用率等方

20、面日趨嚴格的要求。AMT通過不斷追求制造過程對環(huán)境的負面影響最小，廢棄物和有害物質(zhì)的排放最小，資源、利用效率最高，從而保障產(chǎn)品的回收和循環(huán)再利用。3.2.8 虛擬現(xiàn)實技術(shù)得到越來越多的應用虛擬現(xiàn)實技術(shù)將從根本上改變設(shè)計、試制設(shè)計、規(guī)模生產(chǎn)的傳統(tǒng)制造模式。在產(chǎn)品真正制造出之前，首先在虛擬制造環(huán)境中生成軟產(chǎn)品原型代替?zhèn)鹘y(tǒng)的硬樣品進行試驗，對其性能和生產(chǎn)可行性進行預測和評價，從而縮短產(chǎn)品的設(shè)計與制造周期，降低產(chǎn)品的開發(fā)成本，提高系統(tǒng)快速響應市場變化的能力。這種虛擬現(xiàn)實技術(shù)在汽車制造業(yè)將獲得越來越多的應用。3.2.9 生產(chǎn)模式不斷發(fā)展（1）先進制造的生產(chǎn)模式將從以技術(shù)為中心向以人為中心轉(zhuǎn)變；（2）從金

21、字塔式的多層次生產(chǎn)向扁平的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變；（3）從傳統(tǒng)的順序工作方式向并行工作方式轉(zhuǎn)變；（4）從按功能劃分部門的固定組織形式向動態(tài)的、自主管理的小組工作組織形式轉(zhuǎn)變（5）從質(zhì)量第一的競爭策略向快速響應市場的競爭策略轉(zhuǎn)變。這種轉(zhuǎn)變將持續(xù)下去對汽車生產(chǎn)產(chǎn)生深刻影響。4柔性制造技術(shù)在汽車生產(chǎn)中的應用4.1柔性生產(chǎn)制造的特點柔性制造系統(tǒng)（英文縮寫為FMS）,它是由加工、物流、信息流二個子系統(tǒng)組成，即由統(tǒng)一的信息控制系統(tǒng)、物料儲運系統(tǒng)和一組數(shù)字控制加工設(shè)備有機結(jié)合的整體。能適應加工對象變換的自動化機械制造系統(tǒng)，在加工自動化的基礎(chǔ)實現(xiàn)物料流和信息流的自動化。所謂柔性，可以表述為兩個方面。（1）是系統(tǒng)適應外部

22、環(huán)境變化的能力，可用系統(tǒng)滿足新產(chǎn)品要求的程度來衡量；（2）是系統(tǒng)適應內(nèi)部變化的能力，可用在有干擾（如機器出現(xiàn)故障）的情況下，這時系統(tǒng)的生產(chǎn)率與無干擾情況下的生產(chǎn)率期望值之比可以用來衡量柔性?！叭嵝浴笔窍鄬τ凇皠傂浴倍缘?，傳統(tǒng)的“剛性”自動化生產(chǎn)線主要實現(xiàn)單一品種的大批量生產(chǎn)。具優(yōu)點是生產(chǎn)率很高，由于設(shè)備是固定的，所以設(shè)備利用率也很高，單件產(chǎn)品的成本低。但價格相當昂貴，且只能加上一個或幾個相類似的零件。如果想要獲得其他品種的產(chǎn)品，則必須對其結(jié)構(gòu)進行大調(diào)整，重新配置系統(tǒng)內(nèi)各要素，其工作量和經(jīng)費投入與構(gòu)造一個新的生產(chǎn)線往往不相上下。剛性的大批量制造自動化生產(chǎn)線只適合生產(chǎn)少數(shù)幾個品種的產(chǎn)品，難以應付

23、多品種中小批量的生5廣。柔性制造技術(shù)是對各種不同形狀加工對象實現(xiàn)程序化柔性制造加工的各種技術(shù)的總和。柔性制造技術(shù)是技術(shù)密集型的技術(shù)群，凡是側(cè)重于柔性，適應于多品種、中小批量(包括單件產(chǎn)品)的加工技術(shù)都屬于柔性制造技術(shù)。FMS的工藝基礎(chǔ)是成組技術(shù)，它按照成組的加工對象確定工藝過程，選擇相適應的數(shù)控加工設(shè)備和工件、工具等物料的儲運系統(tǒng)，并由計算機進行控制，故能自動調(diào)整并實現(xiàn)一定范圍內(nèi)多種工件的成批高效生產(chǎn)(即具有“柔性”)，并能及時地改變產(chǎn)品以滿足市場需求。采用FMS的主要技術(shù)經(jīng)濟效果是：能按裝配作業(yè)配套需要，及時安排所需零件的加工實現(xiàn)及時生產(chǎn)，從而減少毛坯和在制品的庫存量及相應的流動資金占用量，

24、縮短生產(chǎn)周期；提高設(shè)備的利用率，減少設(shè)備數(shù)量和廠房面積；減少直接勞動力，在少人看管條件下可實現(xiàn)晝夜24小時的連續(xù)“無人化生產(chǎn)”，提高產(chǎn)品質(zhì)量的一致性。(1)工藝柔性：系統(tǒng)能以多種方法加工某一族工件的能力。工藝流程不變時自身適應產(chǎn)品或原材料變化的能力，以及制造系統(tǒng)內(nèi)為適應產(chǎn)品或原材料變化而改變相應工藝的難易程度。工藝柔性也稱加工柔性或混流柔性，其衡量指標是系統(tǒng)不采用成批生產(chǎn)方式而同時加工的工件品種數(shù)。(2)產(chǎn)品柔性：系統(tǒng)能夠經(jīng)濟而迅速地轉(zhuǎn)換到生產(chǎn)一族新產(chǎn)品的能力。一是產(chǎn)品更新或完全轉(zhuǎn)向后，系統(tǒng)能夠非常經(jīng)濟和迅速地生產(chǎn)出新產(chǎn)品的能力；二是產(chǎn)品更新后，對老產(chǎn)品有用特性的繼承能力和兼容能力。產(chǎn)品柔性也

25、稱反應柔性。衡量產(chǎn)品柔性的指標是系統(tǒng)從加工一族工件轉(zhuǎn)向加工另一族工件時所需的時間。(3)工序柔性：系統(tǒng)改變每種工件加工工序先后順序的能力，其衡量指標是系統(tǒng)以實施方式進行工藝決策和現(xiàn)場調(diào)度的水平。(4)生產(chǎn)能力柔性：系統(tǒng)適應生產(chǎn)對象變換的范圍和綜合能力。當生產(chǎn)量改變時，系統(tǒng)也能經(jīng)濟地運行的能力。對于根據(jù)訂貨而組織生產(chǎn)的制造系統(tǒng)，這一點尤為重要。(5)擴展柔性：系統(tǒng)能根據(jù)生產(chǎn)需要方便地模塊化進行組建和擴展的能力。當生產(chǎn)需要的時候，可以很容易地擴展系統(tǒng)結(jié)構(gòu)并增加模塊，構(gòu)成一個更大系統(tǒng)的能力。其衡量指標是系統(tǒng)可擴展的規(guī)模大小和難易程度。(6)運行柔性：系統(tǒng)處理其局部故障，并維持繼續(xù)生產(chǎn)原定工件族的能力

26、。利用不同的機器、材料、工藝流程來生產(chǎn)一系列產(chǎn)品的能力和同樣的產(chǎn)品，換用不同工序加工的能力。其衡量指標是系統(tǒng)發(fā)生故障時生產(chǎn)率的下降程度或處理故障所需的時4.2汽車業(yè)柔性制造的發(fā)展及其作用4.2.1 汽車業(yè)柔性制造的發(fā)展美國、日本、前蘇聯(lián)、德國等發(fā)達國家在20世紀60年代末至70年代初，先后開展了柔性制造技術(shù)以及裝備的研制工作。1976年，日本法納科公司展出了由加工中心和工業(yè)機器人組成的柔性制造單元，為發(fā)展柔性制造提供了設(shè)備基礎(chǔ)。20世紀80年代，隨著柔性制造技術(shù)的成熟，柔性制造得到了迅速發(fā)展，并主要應用于飛機、汽車制造業(yè)等。依靠計算機、加工中心和數(shù)控機床組成的柔性自動加工系統(tǒng)，使汽車業(yè)由單一品

27、種、大批量的生產(chǎn)方式，轉(zhuǎn)向多品種、中小批量、適應市場需求的精益生產(chǎn)方式，也使汽車生產(chǎn)企業(yè)的經(jīng)濟效益和管理水平大大提高?，F(xiàn)在世界已進入網(wǎng)絡、知識和高新技術(shù)為代表并以滿足消費者需求為核心的信息經(jīng)濟時代，隨著科學技術(shù)的進步和社會經(jīng)濟的發(fā)展，市場競爭日趨激烈，產(chǎn)品壽命周期縮短，更新?lián)Q代加快，社會消費水平不斷提高，需求逐步多樣化、個性化，新的經(jīng)營環(huán)境和新的生產(chǎn)技術(shù)，要求企業(yè)實現(xiàn)技術(shù)、生產(chǎn)、管理上的不斷創(chuàng)新，因而“柔性”發(fā)展戰(zhàn)略就在世界發(fā)達工業(yè)國家應運而生。所謂“柔性”發(fā)展戰(zhàn)略，是指企業(yè)的制造技術(shù)、生產(chǎn)方式、管理模式均實現(xiàn)柔性化，即柔性制造、柔性生產(chǎn)、柔性管理。隨著社會進步和生活水平的提高，市場更加需要具

28、有特色、符合客戶要求、樣式和功能千差萬別的個性化產(chǎn)品。激烈的市場競爭迫使傳統(tǒng)的大規(guī)模生產(chǎn)方式發(fā)生改變，要求對傳統(tǒng)的零部件生產(chǎn)工藝加以改進。傳統(tǒng)的制造系統(tǒng)不能滿足市場對多品種小批量產(chǎn)品的需求，因此生產(chǎn)制造系統(tǒng)的柔性對系統(tǒng)的生存越來越重要。隨著批量生產(chǎn)時代正逐漸被適應市場動態(tài)變化的生產(chǎn)所替換，一個制造自動化系統(tǒng)的生存能力和競爭能力在很大程度上取決于它是否能在短的開發(fā)周期內(nèi)，生產(chǎn)出較低成本、較高質(zhì)量的不同品種產(chǎn)品的能力。柔性制造技術(shù)在機械制造上已占有相當重要的位置，是我們未來發(fā)展的主要方向，未來我國在機械制造生產(chǎn)中會越來越多的應用到柔性制造技術(shù)。4.2.2 汽車業(yè)柔性制造的作用在國外汽車工業(yè)中，主要

29、汽車生產(chǎn)廠商如通用、福特、寶馬、奔馳、豐田、大眾、雷諾、沃爾沃等公司都采用了柔性制造系統(tǒng)。隨著各類先進加工技術(shù)的相繼問世，柔性制造技術(shù)本身也在不斷完善和提高。如瑞士的一家工業(yè)公司采用了由激光加工中心及CNC自動車床和自動磨床組成的柔性制造單元，該單元由于改用激光加工中心來代替原來的銃床，生產(chǎn)率提高了很多倍而且產(chǎn)品精度高、質(zhì)量好。以數(shù)控加工為例，7為向柔性制造提供基礎(chǔ)設(shè)備，要求數(shù)控系統(tǒng)不僅能完成通常的加工功能，而且還應具備自動測量、自動上下料、自動換刀、自動更換主軸頭（有時帶坐標變換）、自動誤差補償、自動診斷、進線和聯(lián)網(wǎng)功能，特別是依據(jù)用戶的不同要求，方便靈活地配置和集成。各種相關(guān)技術(shù)的不斷進步

30、，促使柔性制造規(guī)模不斷擴大，將對汽車生產(chǎn)產(chǎn)生深刻影響。4.2.3 我國汽車業(yè)柔性制造的發(fā)展現(xiàn)狀我國汽車業(yè)與發(fā)達國家一樣，也是先進制造方式的發(fā)源地。20世紀80年代，隨著改革開放進程加快，中國汽車工業(yè)開始向發(fā)達國家汽車工業(yè)系統(tǒng)地學習先進的生產(chǎn)方式和制造方式，其中就包含有柔性制造的內(nèi)容。20世紀80年代中后期，汽車界的主要生產(chǎn)廠家開始在一些工藝流程和產(chǎn)品制造中，嘗試柔性制造，初步積累了經(jīng)驗。20世紀末至今，隨著國內(nèi)汽車企業(yè)實力的增強，以及外國公司的大規(guī)模進入和生產(chǎn)裝備的改善，柔性制造在汽車工業(yè)的發(fā)展較快。主要汽車生產(chǎn)廠家如第一汽車集團等在一些生產(chǎn)領(lǐng)域開始進行柔性制造，在焊裝車間使用多種機器人，在生

31、產(chǎn)工序上機械手以及其他自動化設(shè)備不斷增多，在一定程度上可實現(xiàn)多品種的混線生產(chǎn)。一汽大眾汽車有限公司用具有CNC三坐標模塊的組合機床柔性自動線生產(chǎn)轎車變速器和離合器殼體，自動線節(jié)拍達到40.5s,年生產(chǎn)能力為36萬件，工序能力指數(shù)Cp1.33,可連續(xù)四星期無故障生產(chǎn)。上海通用汽車公司也擁有柔性化生產(chǎn)線，涵蓋了各大總成及整車等制造環(huán)節(jié)，提高了產(chǎn)品換代速度。隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，汽車零部件加工也在向柔性制造方向發(fā)展。FMS帶來了加工的高度靈活性，使得在保持高生產(chǎn)率的同時還能生產(chǎn)更多種類的零件。加工中心作為汽車零部件生產(chǎn)線的重要組成模塊，為滿足汽車零部件生產(chǎn)領(lǐng)域的可靠性和高效性提供了保證。其開放式結(jié)構(gòu)和

32、柔性結(jié)構(gòu)技術(shù)的模塊化，以及加工中心切削速度和精度進一步提高，為汽車零部件工業(yè)獲得了更好的性價比?？傊?，柔性制造正朝著車輛制造的各個領(lǐng)域發(fā)展。4.2.4 我國汽車業(yè)柔性制造的發(fā)展前景從整個汽車及其相關(guān)行業(yè)來看，柔性制造技術(shù)在多品種、中小批量生產(chǎn)中具有明顯的優(yōu)勢，因此在汽車工業(yè)中，扮演著越來越重要的角色。它不僅能完成機械加工，而且還能完成鉞金加工、鍛造、焊接、裝配、鑄造和激光、電火花等特種加工以及噴漆、熱處理、鑄塑和橡膠模制等工作。構(gòu)成FMS的各項技術(shù)如加工技術(shù)、運儲技術(shù)、刀具管理技術(shù)、控制技術(shù)以及網(wǎng)絡通信技術(shù)的迅速發(fā)展，毫無疑問會大大提高FMS系統(tǒng)的性能。在加工中采用噴水切削加工技術(shù)和激光加工技

33、術(shù)，并將許多加工能力很8強的加工設(shè)備如立式、臥式鍵銃加工中心，高效萬能車削中心等用于FMS系統(tǒng)，大大提高了FMS的加工能力和柔性，提高了FMS的系統(tǒng)性能。AVG小車以及自動存儲、提取系統(tǒng)的發(fā)展和應用，為FMS提供了更加可靠的物流運儲方法，同時也能縮短生產(chǎn)周期提高生產(chǎn)率。刀具管理技術(shù)的迅速發(fā)展，保證了及時、準確地為機床提供適用刀具。同時可以提高系統(tǒng)柔性、生產(chǎn)率、設(shè)備利用率，降低刀具費用，消除人為錯誤，提高產(chǎn)品質(zhì)量，延長無人操作時間。隨著計算機集成制造技術(shù)和系統(tǒng)（CIMS）日漸成為制造業(yè)組成部分，也必然會隨著CIMS的發(fā)展而發(fā)展先進制造技術(shù)的發(fā)展與我國汽車工業(yè)的對策。5我國汽車工業(yè)的對策5.1 我

34、國汽車工業(yè)發(fā)展AMT的戰(zhàn)略目標作為國民經(jīng)濟發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)，我國汽車工業(yè)發(fā)展AMT的戰(zhàn)略目標是：（1）以特大型汽車企業(yè)的集成應用為突破口，帶動全行業(yè)AMT的普及，提高綜合競爭能力，實現(xiàn)汽車制造業(yè)的創(chuàng)新與跨越；（2）突破一批對提高我國汽車制造業(yè)綜合競爭能力具有重要意義的戰(zhàn)略性、前沿性和前瞻性的AMT,開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的AMT,力爭在具有相對優(yōu)勢的技術(shù)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)突破和跨越，達到國際領(lǐng)先或先進水平，形成具有我國汽車工業(yè)特點的AMT體系；（3）促進形成我國的AMT軟件產(chǎn)業(yè)及咨詢服務業(yè)，打破國外的壟斷地位，形成較大的市場規(guī)模和產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢；（4）形成一套激勵創(chuàng)新、持續(xù)創(chuàng)新的體系，培養(yǎng)一批從事AMT研究開發(fā)及

35、產(chǎn)業(yè)化的高級復合型人才。5.2 加快AMT在我國汽車工業(yè)廣泛應用的對策思考汽車工業(yè)可促進一個國家的工業(yè)化進程，促進產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級。世界發(fā)達國家都把汽車工業(yè)作為重要的戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)發(fā)展，都是國民經(jīng)濟的重要組成部分。汽車工業(yè)水平是一個國家現(xiàn)代化水平的重要標志，而AMT在汽車工業(yè)中發(fā)展和應用的程度代表了一個國家汽車工業(yè)的實力和潛力。改革開放以來，尤其是近十幾年國民經(jīng)濟的快速增長，我國人均GDP與家庭收入大幅提高；2002年“十六大”提出了全面建設(shè)小康社會戰(zhàn)略目標。因此，未來10-20年，必將是中國汽車產(chǎn)業(yè)獲得較快發(fā)展的時期。無論是汽車市場銷售量，還是汽車產(chǎn)量，每年都會有較多增長，其在世界上的排名將會逐漸攀

36、升，汽車工業(yè)必將成為我國國民經(jīng)濟發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)。5.2.1 結(jié)合實際、重點支持、形成優(yōu)勢目前，在我國汽車工業(yè)中，要加快AMT的發(fā)展和應用，不僅要按照市場需求，更要結(jié)合各企業(yè)的實際。這樣，既可增強企業(yè)應用AMT的信心，也可增強企業(yè)資金積累的能力，從而使企業(yè)有進一步研究和應用AMT的熱情和能力。過去，由于計劃經(jīng)濟體制的影響和條塊分割的利益格局，使得我國汽車工業(yè)對于制造技術(shù)的研究同生產(chǎn)建設(shè)呈現(xiàn)力量分散局面。要加快發(fā)展汽車工業(yè)AMT,最有效的辦法是重點支持東風、一汽、上汽這樣的特大型的企業(yè)和研發(fā)機構(gòu)，使其得到快速發(fā)展。止匕外，要根據(jù)我國的具體情況，選擇AMT研究和發(fā)展的特定范圍與對象，確定有限的目標，

37、以期得到預期的效果并及時發(fā)揮效益。要加快普及CAD/CAM的深層次應用，大力推行機器人的研究與開發(fā)，大力發(fā)展精密成型技術(shù)、快速原型技術(shù)、激光加工技術(shù)、數(shù)控技術(shù)，加快研究并發(fā)展CIMSo使AMT在我國汽車工業(yè)各企業(yè)中盡快普及，并爭取在某些領(lǐng)域，在某些企業(yè)形成國際競爭優(yōu)勢。5.2.2 加強產(chǎn)學研結(jié)合加快成果轉(zhuǎn)換要選擇車身造型、柴油機供油系統(tǒng)等重要制造項目，按照示范的要求把企業(yè)、高校、研究所三方結(jié)合起來，以促進AMT的研究和應用，并使之快速工程化和產(chǎn)業(yè)化。這樣，才有可能使AMT成為促進我國汽車制造業(yè)發(fā)展的第一生產(chǎn)力。5.2.3 引進與消化吸收相結(jié)合，形成自主開發(fā)能力過去我國幾大汽車企業(yè)均各有特色地引

38、進了很多AMT。這些技術(shù)是巨大的財富，但消化吸收很膚淺。在今后的發(fā)展中，一方面要繼續(xù)引進國外適用的AMT,另一方面應加強引進AMT的消化吸收，應把目標放長遠，在這方面要舍得投資。同時應注重AMT自主開發(fā)能力的提高，在消化的基礎(chǔ)上創(chuàng)新，可以大大提高我國汽車制造業(yè)在國際上的競爭力。5.2.4 政策引導、政府支持AMT的發(fā)展是一個復雜的系統(tǒng)工程，涉及到方方面面，因此，政府扶持必不可少。從發(fā)展戰(zhàn)略的確定到重點領(lǐng)域、實施單位的選擇，以及從經(jīng)費的保障到成果的推廣應用，都離不開政府的組織協(xié)調(diào)。日、美等國政府都曾在發(fā)展汽車AMT中大有作為。應引導高校學習AMT、研究所研究AMT、企業(yè)應用AMT,從而加快汽車產(chǎn)

39、品質(zhì)量不斷升級，政府制訂有關(guān)的鼓勵政策，引導調(diào)動各方面力量往往比直接投入更重要。105.2.5 拓寬渠道加強人才的開發(fā)和培養(yǎng)AMT的運用對人才提出了更高的要求，不僅要求他們具備專業(yè)的制造技術(shù)知識，還要熟悉乃至掌握電子信息技術(shù)、計算機網(wǎng)絡技術(shù)、現(xiàn)代控制技術(shù)，甚至必須掌握現(xiàn)代管理的許多知識。這類復合人才如何開發(fā)和培養(yǎng)？高等院校、研究所各類培訓機構(gòu)、大型汽車企業(yè)等都應發(fā)揮自己的作用，以培養(yǎng)出不同層次，不同專業(yè)的專門人才。在培養(yǎng)方式上，要不斷拓寬思路，充分利用現(xiàn)代技術(shù)與手段，如網(wǎng)絡學校、網(wǎng)絡課程等。高等院?；蜓芯克鶓c全世界技術(shù)領(lǐng)先的院?；蜓芯克V泛的聯(lián)系，建立資源共享的信息庫，交換研究人員，開設(shè)

40、網(wǎng)絡培訓課程，為高層次的人才培養(yǎng)提供渠道。汽車企業(yè)應有針對性地選派年輕技術(shù)人員到國外對口企業(yè)進行專門培訓，并出臺優(yōu)惠政策，聘請海外留學人才以及曾經(jīng)加盟外國公司的熟悉AMT人才。各類職業(yè)技術(shù)院校應與企業(yè)緊密聯(lián)系，培養(yǎng)出既懂理論，又具有很強動手能力的復合型人才。6總結(jié)制造技術(shù)不僅是衡量一個國家科技發(fā)展水平的重要標志，也是國際間科技競爭的重點。我國正處于經(jīng)濟發(fā)展的關(guān)鍵時期，制造技術(shù)是我們的薄弱環(huán)節(jié)。只有跟上發(fā)展先進制造技術(shù)的世界潮流，將其放在戰(zhàn)略優(yōu)先地位，并以足夠的力度予以實施，才能盡快縮小與發(fā)達國家的差距，才能在激烈的市場競爭中立于不敗之地?？傊谖覈芯亢桶l(fā)展先進制造技術(shù)勢在必行。參考文獻1王

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