先進制造工藝技術的特點

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先進制造工藝技術的特點范文第1篇

關鍵詞：先進制造技術；機械制造工藝；機械行業；制造業；計算機技術；電子技術 文獻標識碼：A

中圖分類號：TH16 文章編號：1009-2374（2017）05-0108-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2017.05.052

制造行業是我國的主要支柱性產業之一，影響著我國經濟的發展。先進的制造技術與機械制造工藝不僅決定著經濟的變化與轉型發展，同時對我國綜合競爭力也產生了很大影響。隨著改革開發政策的實施，我國制造業開始不斷發展，完善了制造技術與機械制造工藝，提高了我國在國際上的競爭地位，同時為實現制造強國奠定了基礎，因此必須及時對先進制造技術與機械制造工藝進行分析，推動我國機械制造行業向更高的方向發展。

1 先進制造技術與機械制造工藝

目前在經濟發展的影響下，現代科技不斷發展，充實了先進制造技術的概念與內涵，可以系統全面地幫助人們理解先進制造技術。現階段，先進制造技術主要由計算機技術、新型管理理念及電子技術等組成，可以實現制造流程的自動化與便捷化發展，簡化了傳統工作的流程，并將生產質量控制作為生產管理的重要任務，提升了機械產品質量。從定義上分析，先進制造技術是在自動化技術、先進制造工藝、先進設計技術與系統管理等技術基礎上發展形成的，此種組成方式從側面反映我國的制造水平與生產技術。因此從我國機械制造業發展情況來看，我國先進制造技術主要由先進制造技術層、制造單元技術創新層及先進制造技術基層等組成，在長期發展中我國已經形成了相對完善的體系。在此體系中，先進制造技術為基礎層，內部包含了高效率、清潔、低能耗等基礎性的制造技術，目前已經廣泛應用到鋼鐵制造、焊接等一系列工藝中，具有較廣的應用意義。此外，制造單元技術創新也是該層的主要任務，已經成功應用到機器人制造、數控技術等鄰域中。先進制造集成技術內部融入了較多的計算機技術、系統工程、信息技術及新材料技術等內容，可以滿足當前社會的發展需求，具有長遠的經濟效益。

先進制造技術最大的優勢就是實現了現代技術與實際生產活動的聯系，并將先進的技術應用到各項作業流程中，貫穿于機械制造整個過程。從特點上分析，先進制造技術主要具有以下特點：（1）全球化。隨著經濟全球化的發展，各種交流與經濟聯系越來越密切，給先進制造技術的發展奠定了基礎。先進制造技術的全球化發展不僅給先進技術提供了發展動力，同時還可以增加制造業的經濟效益。全球聯系加強，企業實現了任務分工，充分發揮了先進技術優勢，降低了生產成本；（2）多元化。先進技術的發展并不是在某一領域的孤立發展，而是各領域的相互聯系，可以給制造工作提供支持。受市場環境影響，為了更好地贏得發展機會，必須轉變角度走向多元化發展。制造業不僅要關心制造技術，還要將管理與信息等技術融入到市場中，滿足市場發展需求；（3）服務化。目前制造行業非常注重市場需求，主要目的是提高市場需求能力，促進生產制造向先進制造技術發展。制造技術不僅要加強機械制造設計，還要考核市場情況，了解消費者的需求，加強服務投入，給消費者提供滿意的服務，結合消費需求確定先進技術發展方向。

目前隨著科學技術發展，創新制造技術已經成為現代制造行業的必然選擇，也是保證我國社會經濟正常發展的必然要求。從當前我國制造行業的發展來看，制造技術研發與創新速度越來越快，在長期發展中已經形成了較多高新制造技術，并不斷進行研究與發展，形成了相對完善的體系。為了在現代社會中取得發展，要求先進制造技術必須將經濟、高效、節能與綠色環保等技術融入到其中，并開始向基礎制造工藝發展。機械制造工藝的重點是制造過程的控制，為了得到質量較高、產量較大的機械產品，必須實現信息技術、物質技術及傳統制造工藝的有機結合，不斷創造出更多的新型制造工藝，包含熱處理工藝、機械物質表面工藝、加工工藝等新型工藝技術。

2 先進制造技術與機械制造工藝的聯系

哪掣黿嵌壬戲治觶先進制造技術對制造行業的長期發展產生了巨大影響，尤其是交通工具與電子產品制造等行業。這些行業與人們的日常生產具有密切聯系，而且影響著人們的生活質量。從先進制造技術角度分析，該技術是制造業發展的基礎，影響并控制著機械制造工業的發展。從實際分析來看，先進制造技術已經廣泛應用到機械制造行業中，提高了機械制造質量，帶動了機械制造行業的發展。另外，在應用機械工藝的同時體現了先進制造技術內涵，完善了先進制造機械體系。總之，先進制造技術與機械制造工藝具有相輔相成的關系，只有實現兩者的同步發展，才能提升我國機械制造水平。

3 提高我國先進制造技術與機械制造工藝發展的方法

制造業在我國國民經濟中占據較大比例，決定著我國機械制造工藝的質量，因此必須提高機械制造技術，改進機械制造工藝。同時新形勢下還要加強機械制造工藝創新，具體可以從以下五個方面做起：

3.1 創新先進制造技術與機械制造工藝

目前我國科學技術不斷發展，出現了較多的新型制造技術，推動著我國機械制造工藝的發展。為了在競爭激烈的市場環境下生存，必須認真分析制造技術與機械制造工藝的聯系，提高兩者的整合力度，生產出高質量、高效率的機械產品。同時還要創新先進制造技術與機械制造公司。創新是一個民族發展的不竭動力，也是決定機械制造行業能否長久發展的重要因素。因此各級政府必須推行相關政策，鼓勵機械制造技術與機械制造工藝創新，并將新型的制造技術推廣到市場，促進先進制造技術與機械制造工藝的長久發展。

3.2 國家政府部門加強資金與政策支持

資金與政策對先進制造技術與機械制造工藝的發展具有很大作用，因此國家政府部門必須加強研究，同時制造單位也要認真參與，并不斷成為制造研發主體。從當前的發展來看，機械制造單元必須及時轉變制造理念，同時正確處理各項利益關系，提高資金投入，加強經營管理。政府部門要關注機械行業的發展，尤其對機械制造薄弱環節進行扶持，充分發揮管理職能，利用政策引導并支持企業的發展。

3.3 提高人才綜合素質

人才是決定先進制造技術與機械制造工藝發展的重要因素，因此必須提高人才培養質量。實際操作中不僅要加強專業技術的培養，還要提高人才的綜合素質。目前機械制造行業人才綜合培養還有待完善，忽略了人才綜合實力。為了培養較多的復合型人才，就必須加強人才綜合素質培養，鼓勵人員積極學習金融與管理等內容。同時還要給人才提供較多的實踐機會，將理論知識成功應用到實踐中，必要時可加強實踐能力考核。此外，還要加強人才道德素質培養，在長期作業中培養出較多實力較雄厚的綜合性人才。

3.4 積極學習國外先進制造技術與機械制造工藝

國外先進制造技術與機械制造工藝明顯優于我國，在實際發展中有較多可值得借鑒的地方，可以從以下兩個方面做起。首先，積極學習國外先進制造技術，并結合我國發展情況合理應用；其次，對國外成功改革案例進行研究，學習國外取得成功的原因，并將其合理地應用到我國實際中。在長期學習和探索國外成功經驗后，我國目前已經形成了獨特的制造技術，如何打造出更符合我國國情的先進制造技術已經成為當前研究的核心問題。因此在今后研究中還要不斷學習，提高我國在國際市場上的競爭力，打造獨有的自主產權國際標準，并在長期競爭中穩定發展地位。

3.5 做好推廣與發展工作

先進制造技術與機械制造工藝不僅要快速發展，還要做好技術創新與推廣等工作，將先進制造技術與機械制造工藝成功應用到實踐中。進行市場推廣時，必須從實際出發，堅持因地制宜原則，統籌各地區發展情況，制定有效的方法推廣，滿足不同區域要求。市場推廣中必須穩步發展，簡而言之，市場推廣中盡量選擇一些有代表的企業，并不斷創新技術與工藝，同時還要做好內部調整與協調等作業，等到技術與工藝成熟后再向市場推廣，為先進制造技術與機械制造工藝的發展奠定

基礎。

4 結語

目前隨著社會經濟的發展，各種技術的不斷出現，影響著我國各個行業的發展。先進制造技術與機械制造工藝是機械行業最重要的組成部分，也是衡量我國綜合國力的重要指標。因此在實際作業中必須認識到先進制造技術與機械制造工藝的聯系，并結合我國情況認真做好各項工作，帶動我國機械制造行業的持久發展。

參考文獻

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[4] 周金鋒.現代機械制造工藝的特點及發展探討[J].科技致富向導，2014，（2）.

先進制造工藝技術的特點范文第2篇

關鍵詞：機械制造 工藝 現狀 發展趨勢

引言

機械制造行業是國民經濟發展的基礎行業，目前我國許多大學都設置了機械制造工藝的相關學科，而且這些學科都有著悠久的歷史傳承。進入21世紀以來，人們對生產生活都有了更高的要求，尤其是在機械產品的自動化、智能化、信息化、便捷化上，為了適應時代的發展需求，機械制造工藝必須加以改革創新，提升機械制造工藝的水平。而且，在國民經濟的發展上，機械制造行業也起著不可忽視的重要作用，機械制造行業的水平已經成為衡量國家綜合國力的重要指標，因此加大對機械制造工藝的創新研究、提高機械制造行業的技術水平，已經成為一個不可忽視的研究課題。

1、我國機械設計制造技術發展的現狀分析

機械設計制造包括研究產品的設計、生產、加工制造、銷售使用、維修服務乃至回收再生的整個過程。它是以提高質量、效益、競爭力為目標，包含物質流、信息流和能量流的完整的系統工程。我們仍然需要正視的是，由于中國底層基礎還十分薄弱，與工業發達國家相比，我國的制造業仍然存在著一個階段性的整體上的不足。我國機械制造業的快速發展，主要依靠技術引進和趕超型發展戰略，嚴重缺乏自主研發環節，這在很大程度上限制了中國機械制造業的發展，加之中國勞動力資源豐富而資金相對短缺，致使機械制造業的科技研發明顯滯后。雖然中國機械制造業的產品數量已經位居世界前列，但主要依賴于勞動密集型產品，具有自主知識產權的高、精、尖產品比較少，在國際競爭中取得了相對的劣勢。同時，我國械制造業產品的質量雖然有了很大程度的提高，但大量的機電產品的質量可靠性、外觀設計、內在性能還存在一些問題。所以，就目前實際情況總體來說，中國的制造業大而不強，中國是制造大國而不是制造強國。

2、機械制造技術的特點

做好基礎自動化的工作仍是我國制造企業一項十分緊迫而艱巨的任務。但加工中心無論是數量還是利用率都很低。可編程控制器的使用并不普及，工業機器人的應用還很有限。因此，我們要立足于我國的實際情況，在看到國際上制造業發展趨勢的同時扎扎實實地做好基礎工作。

2.1機械制造技術是一個系統工程

先進制造技術特別強調計算機技術、信息技術、傳感技術、自動化技術、新材料技術和現代系統管理技術在產品設計、制造和生產組織管理、銷售及售后服務等方面的應用。它要不斷吸收各種高新技術成果與傳統制造技術相結合，使制造技術成為能駕馭生產過程的物質流、能量流和信息流的系統工程。

2.2機械制造技術是一個綜合性技術

先進制造技術應用的目標是為了提高企業競爭和促進國家經濟和綜合實力的增長。因此，它并不限于制造過程本身，它涉及產品從市場調研、產品開發及工藝設計、生產準備、加工制造、售后服務等產品壽命周期的所有內容，并將它們結合成一個有機的整體。以便提高制造業的綜合經濟效益和社會效益。

2.3機械制造技術是市場競爭要素的統一體

市場競爭的核心是如何提高生產率。隨著市場全球化的進一步發展，20世紀80年代以后，制造業要贏得市場競爭的主要矛盾已經從提高勞動生產率轉變為以時間為核心的時間、成本和質量的三要素的矛盾。先進制造技術把這三個矛盾有機結合起來，使三者達到了統一。

2.4現代機械制造工藝支持可持續發展

資源、人口與環境的問題是當今社會面臨的主要問題，現代機械制造工藝將這三個問題放在首位，從而體現出機械制造環保化生產的重要性。現代機械制造工藝強調高校、清潔、低耗、靈活、優質生產，將綠色生產、清潔制造的概念融入到機械制造的全過程，使這些新概念成了可持續發展的有力武器。

3、 機械制造工藝的發展趨勢

3.1精化

機械制造工藝的發展，伴隨著加工精度的不斷提高，如今，加工精度已經進入納米級的探索階段，由于加工精度的提升，使得產品的性能，品質也大大改善，甚至出現了很多新型材料，新型產品，相信在不久的將來，機械制造工藝能夠完全進入納米時代，或者更精細的階段。

3.2智能化

智能制造技術是實實在在的現代化工藝技術，基于人工智能化以及制造自動化等高新技術的發展形成的，對機械制造中的勞動程度大大降低，將計算機模擬技術與機械制造工藝技術進行融合，通過計算機決策，將各個機械制造工藝進行細化分析，并且智能制造技術還可以根據各個產品產出結果進行參數分析，從而更好進行產品的生產，從參數方面對產品進行優化處理。

3.3綠色化

綠色制造則通過綠色生產過程、綠色設計、綠色材料、綠色設備、綠色工藝、綠色包裝、綠色管理等生產出綠色產品，產品使用完以后再通過綠色處理后加以回收利用，采用綠色制造能最大限度地減少制造對環境的負面影響，同時使原材料和能源的利用效率達到最高。同時，機械制造工藝也向集約方向發展，改變傳統的分散、零亂的機械加工模式促進機械制造工藝向統一、連續、集約的方向發展，實現機械制造工藝的集約化。

3.4信息化

伴隨著計算機技術的不斷發展，信息技術在機械制造工藝中的應用也不斷擴大，計算機信息技術在機械制造工藝中的應用能夠提高機械制造的效率和準確性，使機械生產過程更加便捷，信息化技術在機械制造工藝中的作用不可忽視。

3.5特種制造技術的發展

隨著社會的進步，必將需要許多能夠在特殊條件下作業的機械設備，這些設備都需要特殊的材料，例如金剛石、硅鍺合金、硬質合金、淬火鋼等材料。同時也會需要許多技術要求很高的零部件，如小縫、深孔、窄縫、彎孔、型孔等。這些零件運用常規方法很難加工，需要一種特殊的技術來完成加工。特種加工與于常規的方法是完全不同的，它是直接利用電能、熱能、聲能、光能、化學能和電化學能去除材料的。

4、結束語

現在制造技術是國家制造業的水平主要標志，也是國家工業的基礎和支柱。隨著社會的發展，人們對產品的要求也越來越高。要滿足人們的需求，就必須采用先進的機械制造技術。但是我國正處于經濟發展的關鍵時期，制造技術是我們的薄弱環節。只有跟的上發展先進制造技術的世界潮流，將其放在戰略優先地位，并以足夠的力度實施，才能盡快縮短與發達國家的差距，才能立足與世界之林。

參考文獻

[1] 馬志強.自動化技術在機械制造中的應用探討[J].科技論壇，2013，（01）.

[2] 李丹.論我國機械自動化技術的發展應該注重的幾個問題[J].科技資訊，2010，（09）.

先進制造工藝技術的特點范文第3篇

摘要：本文介紹了先進制造技術具有先進性、廣泛性、實用性、集成性、系統性和動態性的特點，并探討了先進制造技術的發展趨勢。

關鍵詞：制造技術 柔性 集成 智能

制造技術的水準在某種意義上決定了整個國民經濟發展的水平和國力。先進制造技術是傳統制造技術與機械、電子、信息、材料、能源、管理等多領域的先進成果融合而成的高新技術，它代表著當今制造技術中的最高水平，已成為世界經濟發展和滿足人類日益增長需要的重要支撐。

1、先進制造技術、內涵及特點

1.1 先進制造技術及內涵

先進制造技術AMT是制造業不斷吸收信息技術及現代管理技術等方面的成果，將其綜合應用于產品設計、制造、檢測、管理、銷售、使用、服務乃至回收的制造全過程，以實現優質、高效、低耗、清潔、靈活生產，提高對動態多變的產品市場的適應能力和競爭能力的制造技術的總稱，也是取得理想技術經濟效益的制造技術的總稱。

AMT內涵是使原材料成為產品而采用的一系列先進技術，外延是一個不斷發展更新的技術體系，不是固定模式，它具有動態性和相對性，不能簡單地理解就是CAD、CAM、FMS、CIMS等具體技術。

1.2 先進制造技術的特點

（1）先進性：AMT的核心和基礎是經過優化的先進工藝（優質、高效、低耗、清潔工藝），它從傳統制造工藝發展起來，并與新技術實現了局部或系統集成。特別強調計算機技術、信息技術和現代管理技術在制造中的應用。

（2）廣泛性：AMT不是單獨分割在制造過程的某一環節，而是將其綜合運用于制造的全過程，它覆蓋了產品設計、生產設備、加工制造、銷售使用、維修服務，甚至回收再生的整個過程。

（3）實用性：AMT有明確的需求導向特征，不是以追求技術的高新度為目的，而是注重產生最好的實踐效果，以提高企業競爭力和促進國家經濟增長和綜合實力為目標。

（4）集成性：AMT由于專業、學科間的不斷滲透、交叉、融合，界限逐漸淡化甚至消失，技術趨于系統化、集成化，已發展成為集機械、電子、信息、材料和管理技術為一體的新興交叉學科，可稱為“制造工程”。

（5）系統性：隨著微電子、信息技術的引入，AMT能駕馭信息生成、采集、傳遞、反饋、調整的信息流動過程。AMT是可以駕馭生產過程的物質流、能量流和信息流的系統工程。

（6）動態性：它不斷地吸收各種高新技術成果，將其滲透到制造系統各個環節和制造活動的整個過程，實現優質、高效、低耗、清潔、靈活的生產。

2、先進制造技術的發展趨勢

2.1 傳統制造技術向高效化、敏捷化、清潔化方向發展

2.1.1 向高效化方向發展

機械加工、鑄造、鍛壓、焊接、熱處理與表面改性等傳統工藝技術在相當長的時間內仍將是量大面廣、經濟實用的制造技術，對其優化和革新具有重大技術經濟效益。隨著精度補償、應用軟件、自動控制、新材料和機電一體化等技術的發展，工藝裝備在數控化的基礎上進一步向生產自動化，作業柔性化、控制智能化方向發展。例如：多軸聯動加工中心，裝配作業集成機床、虛擬軸機床、快速成型等新型加工設備不斷涌現。

2.1.2 向敏捷化方向發展

目前，世界經濟表現為競爭全球化，需求多樣化，產品生產朝多品種、小批量方向發展，對制造企業快速響應市場和產品一次制造成功的要求日益提高。現代的產品設計正由手工繪圖方式向計算機繪圖方式方向發展，由滿足單個構件要求的設計向對整個制造系統功能的綜合設計、將設計與制造及相關因素進行系統綜合的并行設計、基于網絡的遠程設計方向發展。面向制造、裝配、檢測的設計將利用并行工程的原理和方法，從設計一開始就考慮到從產品概念設計到報廢處理的全生命周期的有關問題；在計算機建模仿真基礎上擴展的虛擬制造技術，在產品設計階段就適時地、并行地、協同地“虛擬”出產品未來的制造全過程及其產品性能、可制造性等相關因素，從而更經濟、更快捷、更柔性地組織生產和優化布局，以達到縮短產品開發周期，降低生產成本、提高生產效率、完善產品設計質量的目的。因此，面向并行工程、虛擬制造、全壽命周期的設計及CAD/CAM/CAPP一體化技術等敏捷設計制造技術與系統將在今后若干年內得到長足發展。

2.1.3 向清潔化方向發展

保護環境、節約能源已成為全球密切關注的焦點，發達國家積極倡導“綠色制造”及“清潔生產”。我國制定的《綠色制造科技發展“十二五”專項規劃》也明確了大力發展清潔綠色的精密成型與加工制造技術，實現少或無切削的塑性成型技術、“干凈”成型技術等將成為21世紀優先發展的制造技術。

2.2 先進制造技術向精密化、多樣化、復合化方向發展

2.2.1 向精密化方向發展

加工技術向高精度發展是制造技術的一個重要發展方向。精密加工和超精密加工、特種加工、微型機械的微細和超微細加工等精密工程是當今也是未來制造技術的基礎，其中納米級的超精密加工技術和微型機械技術被認為是21世紀的核心技術和關鍵技術。主要包括超精密切削加工、超精密磨削加工和研磨加工、超精密特種加工技術和超精密加工裝備制造技術四個領域。

2.2.2 向多樣化方向發展

為適應制造業對新型或特種材料以及精密、細小、大型、復雜零件的需要，發達國家正大力研究與開發各種原理不同、方法各異的加工與成型方法，如超塑性材料的等溫鍛造、復雜精密零件的電鑄加工以及特殊環境和極限條件下的真空焊接、水下切割等。據統計，目前在機械制造中采用的成型工藝已達500種以上，特種成型工藝也是有百余種。

2.2.3 向復合化方向發展

由于材料的加工難度越來越大，工件形狀越來越復雜，加工質量要求越來越高，國外正在研究多種能量的復合加工方法以及常規加工與特種加工的組合加工工藝。如在切削區引入聲、光、電、磁等能量后，可形成超聲振動切削、激光輔助切削、導電加熱切削、磁性切削等復合加工工藝。

利用特種加工易于實現自動化、自適應控制的特點，特種加工技術和信息技術相結合，不斷發展高精度、高效率的超大型、超微型、超精密特種加工機床和加工中心。如激光加工中心能將切割、打孔、焊接、表面處理等不同加工工序集成在一起，能加工多種材料和多種規格、形狀的零件，并能實現多維度的智能化控制。

2.3 制造系統向柔性化、集成化、智能化、全球化方向發展

先進制造工藝技術的特點范文第4篇

【關鍵詞】 啟迪創新思維 先進制造技術 創新精神 創新能力

【中圖分類號】 G649.21 【文獻標識碼】 A 【文章編號】 1006-5962（2012）07（b）-0054-01

培養學生的創新思維是現代教育、現代化社會的需要，是創新精神和創新能力的核心，是創新人才素質的本質特征[1]。這種思維方式具有主動性和獨創性，是創造者在強烈意識支配下將大腦中已有的感情和知識信息，借助于想象和直覺，以突發性飛躍的形式進行的重建、組合、脫穎、升華所完成的思維，往往能突破習慣性思維的束縛，在解決問題的過程中，其觀點問題富有新的創意。因此，培養學生創新精神，就得千方百計地啟迪學生的創新思維[2]。

隨著現代制造業技術的快速發展，《先進制造技術》課程已成為工科院校機械工程和工業工程專業的一門重要的專業課。本課程集機械、電子、信息、材料和管理等多學科交叉，涉及的知識面廣，主要內容有：現代設計技術、現代制造工藝技術、制造自動化技術、現代生產管理技術、先進生產制造模式等內容。這些內容的設置旨在使學生了解先進制造技術的范疇，掌握先進制造技術的理念方法，開闊學生思維，拓寬學生的知識面[3-4]。為了更好地達到課程教學目標，培養學生創新精神及工程實踐能力，將來走向工作崗位奠定基礎，針對本校該課程的課程性質采取了以下教學手段和方法。

1 采取團隊教學方式

隨著學生需求的多樣化，教學內容的深入化，教學手段的信息化，教學團隊是高等學校開展教學工作的一種重要組織形式，以團隊為基礎，強調團隊成員在教學、科研工作上的配合與協作。不僅有利于課程建設與課程優化，而且有利于人才培養質量的提高。

1.1 鑒于本課程集機械、電子、信息、材料和管理等多學科交叉，涉及的知識面廣的特點，采取團隊教學方式。授課期間，由一名主講教師負責總體協調、策劃和教學進度安排。目標明確、重點突出，根據課題組老師所擅長的技術領域和研究領域，把握先進結合科研安排專題講座2-3次。

1.2 鑒于本課程的實用性、先進性，明確需求導向，注重生產實踐，不斷更新和發展教學內容。依托校企聯合培養基地，邀請企業高工，按照當前企業對人才的需求及生產實際，以案例教學的方式，著重講解先進制造裝備、工藝及原理，掌握所講的理論及實際應用，有利于提高學生學習的主動性，解決實際問題與分析問題的能力，培養學生的創新能力和理論聯系實際的能力，真正從課堂中學到能夠應用于制造業生產的實用技術。

2 理論講授和課堂討論相結合

鑒于本課程以理論授課為主，將本課程課堂教學按1：1的課時安排教師啟發式的講授和學生主動性的課堂討論。啟發性教學方式中，教師對先進制造技術的內容和應用場合做畫龍點睛性的介紹，借助網絡教學平臺，列舉的主要參考文獻和出處，引導學生閱讀、思考和查詢。按照班級人數，將學生組成團隊，在弄清楚基本概念的基礎上，閱讀大量文獻制作本團隊的多媒體課件，在課堂上講授團隊見解。而后，在教師引導和點評下進行課堂討論。最后，由教師做出結論。這種靈活性、感性化的教學形式，不僅對于學生建立多角度、多層次地設計分析概念以及掌握先進制造技術有良好的教學效果，而且培養學生的團隊合作精神、發散性思維及創造個性的發展。

3 課內學時與課外學時相結合

由于《先進制造技術》課內學時有限，本課程除安排了大量的思考與分析設計練習題課外作業外，還結合課程相關專題內容，要求學生作課外綜述報告。利用網絡教學平臺，課程結束時學生可將自己的綜述報告提交，教師通過網絡教學平臺進行批閱和修改，為學生反饋，并將課外綜述報告作為課程考核內容。這對于學生掌握概念、綜合運用知識、鍛煉分析設計思維起到了積極作用。

4 現場教學與第二課堂相結合

先進制造技術的工程實踐性特別強。依托學校的數控工程技術中心、先進制造實驗室、工業工程實驗室及大學生創新實驗基地和校企聯合培養基地的先進制造設備，充分發揮輔助教師和實驗教師的工程實踐優勢，完成該課程部分內容的現場教學，豐富學生的第二課堂。

4.1 先進制造技術要與時俱進，把握“先進”，通過先進制造技術裝備、柔性裝配生產線等內容的現場教學，激發學生對本課程的興趣，積極參加工程實踐和第二課堂活動。

4.2 工程實踐環節不占用理論課時。學校擁有數控工程技術中心等開放性實驗室，對于先進制造技術，專門開設了數控車、數控銑、加工中心、快速原型制造和數控電火花等開放性創新型實驗。大大激發了學生的積極性、自主性和創造性，培養學生的團隊精神。

4.3 通過上述兩種形式，鍛煉了學生的團隊精神及工程實踐能力，為第二課堂的開展做好準備。一方面，學生積極參加SPR項目及教師的科研項目，引導學生從正反兩個角度去分析，把知識由點到線，由線到面，由面到體，形成網絡，展開思維；另一方面，學生積極參加各項全國大賽，并取得良好成績。如“全國大學生工程訓練綜合能力競賽”，啟迪學生的發散性、求異性，逆向綜合思維模式，提高了學生的工程訓練技能、素質和創新意識，培養了協作意識和團隊精神。

5 結束語

《先進制造技術》課程具有涉及內容廣、多學科交叉、實用性及先進性的特點，通過改革該課程的教學方法與手段，對課程建設、課程優化和提高教學質量有促進作用，從而培養出具有發散性、求異性，逆向綜合創新思維模式的創新型、復合型工程技術人才。

參考文獻

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先進制造工藝技術的特點范文第5篇

DFMA技術概述

1DFMA技術內涵

面向制造與裝配的設計與精益制造、質量工程等一樣，是一種設計理念。DFMA強調在產品設計的各個階段，對產品加工、裝配直至后續維護等進行綜合設計和優化，提高產品的可制造性、可裝配性、可維護性等。產品的可制造性、可裝配性在我國的工業界一般稱為結構工藝性，包括面向機加、鑄造、焊接、壓力成型等各種單元加工的制造工藝性以及在產品部裝、總裝階段的裝配工藝性、裝配準確性和裝配協調性等。實施DFMA的基本思想是通過減少零件數量、簡化產品結構，實現減少單個零件的加工時間和總的裝配時間，從而減少整個制造成本的目的。DFMA適用于任何企業和產品，尤其對飛機等大型復雜產品可以起到顯著作用。實施DFMA理念的企業強調在設計過程中采用并行工程方式，以保證產品的質量能夠由設計師及其他開發人員共同實現和保證。因此DFMA也被認為是并行工程的核心技術之一。

2DFMA技術的分類

DFMA強調在設計的各個階段，尤其是設計的早期，通過建立并行工程團隊，使產品設計人員能夠對關于材料選擇、制造工藝、裝配過程、維護過程等進行同步的設計與優化，以減少制造和裝配時間，從而降低生產成本，提高產品質量和可靠性。DFMA根據所達到的目標，可劃分為面向制造的設計（DesignforManufacture，DFM）、面向裝配的設計（DesignforAssembly，DFA）、面向測試的設計（DesignforTesting，DFT）、面向服務的設計（DesignforService，DFS）、面向環境的設計（DesignforEnvironment，DFE）等。其中DFM是根據企業自身及供應商的工藝水平和制造能力，綜合考慮零件的設計對零件制造過程中材料處理、加工成型、質量檢驗等環節的影響，通過對材料選擇、結構設計、尺寸公差等的改進和優化，使零件能夠在企業已有設備資源條件下，經濟、高效、高質量地制造和生產。采用DFM技術，可以在設計階段對不同設計方案進行制造時間和成本的快速定量分析，比較與評價各種結構設計與工藝方案。設計人員根據DFM評價的結果，對零件進行及時改進設計，使零件在滿足性能指標的同時，具有最好的加工工藝性。DFA是針對產品在制造過程中的裝配和檢驗，以及維護過程中的拆卸和組裝等操作，采用規劃、評價、仿真等技術手段對裝配結構進行分析、評價，并進一步提出改進建議。

3實施DFMA對產品的影響

DFA技術在20世紀70年代初由美國Boothroyd教授提出，其最初的目的是希望通過減少零件的數量以達到減少裝配環節的目的。但是，在企業中應用DFA技術后發現，采用DFA技術最大的成果是減少了零件的數量，從而減少了零件的制造時間和成本，并進一步減少了裝配時間和成本。因此，實施DFMA必須首先從產品的總體結構出發，通過材料選擇、結構優化，盡可能減少零件的數量和種類，并盡可能采用標準化的零件和結構，最終實現降低加工與裝配時間的目標。因此，DFMA的實施貫穿了產品設計的全過程，既包括了涉及產品總體的宏觀DFM技術，如產品平臺的構建、模塊化設計、供應鏈構造等，也包括了與局部的零部件的形狀、尺寸、聯接方式等有關的微觀層面的DFM技術。在總體或概念設計階段，可以通過對產品總體布局的調整和優化，如采用一體化設計或模塊化設計的思想，采用新型材料的功能復合部件的設計，大幅度減少零件的種類。在詳細設計階段，根據制造工藝和設備要求，對零部件的形狀、連接方式等進行優化，達到減少制造難度，縮短加工與裝配時間的目標。DFMA可以應用于新產品開發階段和已有產品的改型優化中。在新產品開發中，設計師在概念設計中通過減少零部件數量、簡化產品結構的方式，來保證產品的設計指標和性能要求，并使產品方便裝配。在產品的改型中，設計師通過重現設計或優化已有的組件，以優化產品的性能，并簡化制造和裝配環節。為了最大程度地應用DFMA技術，要求設計師必須具有對制造工藝、材料等領域的相關知識，設計與工藝人員必須緊密合作以確定最佳的設計和制造方案。

4DFMA的技術方法

在具體的DFMA的實施中，通常采用以下技術方案。

•建立并行工程團隊，采用設計制造一體化的設計模式。

通過建立并行工程團隊，由設計與制造工藝人員等共同完成產品的設計，并對產品的材料選擇、加工工藝、裝配過程、檢驗方法、維修與維護過程等進行綜合的分析。該方法也稱為工程與制造同步驅動的設計（EngineeringandManufacturingDrivingDesign）。

•建立DFMA的設計準則，以手冊、標準規范的形式指導設計。

總結歸納DFMA的設計準則，指導設計人員的設計。常用的設計準則包括最少零件數原則、標準化與通用化設計、易于加工的零件設計、滿足經濟加工能力的精度設計原則、易于裝配操作的設計原則（方便定位、易于搬運、防差錯設計、方便連接與緊固等）、模塊化設計、便于自動化制造、便于檢驗的設計、穩健設計方法等。設計準則通常以手冊、規范等形式發放給設計人員進行參考。

•建立DFMA的指標體系和評價準則。

實施DFMA的一項重要工作就是在對已有產品進行大量統計分析的基礎上，建立適合于企業自身產品和生產特點的DFMA評價指標體系和評價準則，如典型零件的加工時間、典型的裝配操作時間、材料成本、單位工時成本等。通過建立適合于企業自身產品特點和制造資源能力的評價指標體系和準則，使設計與工藝人員能夠快速、準確地對產品進行評價。如最初的HitachiAEM（AssembilityEvaluationMethod）方法和BoothroydDFA方法，以及之后日本的DAC（DesignforAssemblyCost-effectiveness）、英國的Lucas以及德國的AOPD（Assembly-OrientedProductDesign），都是針對產品裝配環節提出的對產品設計的評價指標和準則。BoothroydDFA方法由美國的G.Boothroyd和P.Dewhurst共同提出，該方法的基本內容與步驟如下（：1）選擇裝配方法（；2）計算理論最少零件數（；3）估算實際裝配時間和成本（；4）計算DFA指標（；5）提出改進修改建議。上述方法根據零部件的材料、形狀、裝配關系等對影響裝配操作的各項影響因素進行打分評價，最終通過對多個方案的比較，進行可裝配性的評價。

•采用計算機輔助分析工具，對零件的形狀、裝配過程、制造成本等進行分析，對多種設計方案進行比較和優化。

目前常用的工具包括BDI公司的DFMA系列軟件中的DFMCurrentCosting，可以實現對零件加工成本的計算，DFAProductSimplification實現對裝配結構簡化的分析（圖1）；Galorath公司的SEERforManufacturin（gSEER-MFG）可以實現對制造成本的分析（圖2）；Geometric公司的DFMPro可以實現與CAD環境集成的機加、注塑模具、鈑金成型等零件進行幾何可加工性的檢查和分析等（圖3）。

國外航空企業中DFMA的應用

DFMA技術受到各國政府和研究機構的重視，如美國DoD、DARPA、NIST、NSF、ONR等長期以來一直支持開發DFM等相關技術的研究。在許多國外大型的航空企業中DFMA技術也已經得到多年的應用，并取得了顯著的效果。在洛克希德•馬丁公司F-35的研制中，提出了設計時間減少50%、制造時間減少66%、加工時間減少90%、分立零件減少50%、維護支持時間減少50%等嚴格且苛刻的目標。因此，在F35中全面應用了大量先進的設計技術、數字化技術以及新材料、新工藝。并采用了工程與制造同步驅動的DFM的設計模式，最終實現了將零件數量減少50%，加工時間減少95%，制造成本降低50%，取消了裝配緊固件和裝配中的鉆孔，使制造周期從15個月縮短到5個月，達到了每月17架次的生產能力。

如在波音公司，其制造過程中的一個重大難點是孔加工。以往波音公司每天大約需要加工120萬個孔。而通過采用DFM的設計策略，以焊接工藝替代了原來的鉚接和連接方法，不僅減少了大量孔加工的大型設備，同時還提高產品質量約20%以上。

在麥道NorthropB-2轟炸機的研制中也大量采用了基于可制造性的設計、制造一體化集成技術，降低設計和制造因返工、廢品和缺陷的故障率60%，縮短研制周期50％以上。在AH64D阿帕奇直升機研制中采用了可制造性分析技術，使產品在高速切削、復合結構裝配和鋁合金的超塑成型加工中具有良好的結構，提高了產品的研制速度、制造質量和設備的利用率。采用DFMA軟件使飛行儀表板的設計零件數從74減少到9，加工時間由305h減少到20h，裝配/安裝時間從149/153h縮短到8/153h，減少總成本74%。

據BDI公司對超過100家采用DFMA技術的公司的統計，采用DFMA技術可以幫助企業平均減少裝配時間13%，縮短加工周期17%，減少零件數量和相關成本9%，實現在質量和可靠性方面的改進22%，縮短上市周期39%。

DFMA在我國航空工業中的應用現狀

我國航空制造業正在經歷快速的發展，已經在核心技術和關鍵零部件上取得了重大突破，并建立了包括先進材料加工、數字化柔性裝配等技術在內的飛機數字化制造體系。數字化設計制造、并行工程、設計制造一體化等技術在航空企業中得到了廣泛應用，基于MBD的三維數字化設計與制造、數字化預裝配、制造過程仿真等先進技術的應用為企業提升設計和制造能力提供了有力的支撐。而DFMA作為并行工程的一項核心技術，也日益得到航空企業的重視。但是由于DFMA技術的應用和實施涉及到設計理論、工藝技術、制造能力、信息化基礎、管理體制等諸多方面，在我國航空工業整體能力和水平與國際先進企業還存在一定差距的情況下，航空企業在實施DFMA中還存在以下的困難。

（1）設計水平和制造能力的不足制約了對設計的持續改進能力。

我國民用航空還處于起步階段，在基礎的設計理論、工藝技術和工業基礎等方面還存在一定差距。在實施DFMA中，不管是根據制造能力進行設計改進，還是對改進的材料和結構采用新的制造工藝和設備，都需要堅實的設計理論和制造能力做支撐。如波音公司通過采用先進的攪拌摩擦焊技術替代了傳統的鉚接，從而減少了大量的孔加工；采用新型復合材料，減少了生產現場大型制造設備的使用；采用激光定位技術大量替代了傳統的定位夾具和裝配工具，這些都是以其雄厚的設計基礎、材料技術和先進制造能力為基礎的。

（2）我國航空企業還處于發展階段，產品制造周期與制造成本等在設計中還未得到足夠的重視。

我國航空企業目前面臨的迫切問題依然是核心技術的突破和關鍵零部件的制造，技術突破和產品研發成功的緊迫性遠高于對成本、周期和效率的要求。因此，盡管一些企業采用了并行工程、設計制造一體化等技術，但取得的成效極為有限。隨著我國航空業的不斷發展，必將逐步走入國際競爭，屆時將對成本和效率有更加嚴格的要求。實施DFMA將是我國航空制造業發展的必然趨勢。

（3）缺乏有效的手段和方法，難以保證DFMA分析的準確和科學。

在我國的航空航天等行業都建立了與結構工藝性相關的標準規范、設計指南和程序文件，對設計方法、設計流程等進行規范，建立了各研制階段的工藝檢查和會簽制度，由工藝人員參與產品設計，發現設計中的可制造性問題，提出改進的意見和建議。同時借助加工仿真、虛擬裝配等對制造過程進行仿真分析，對制造過程進行驗證。但是，工藝檢查和工藝會簽主要基于工藝人員的經驗，對可制造性難以嚴格、科學的定量評價；仿真分析也一般是在詳細設計的后期，除非發生重大的制造問題，一般也難以對設計進行改進。因此，開發支持研制各個階段的數字化DFMA工具，實現對可制造性知識和經驗的積累，實現對三維模型的定量分析，實現對成本、制造周期等的準確評價，是保證DFMA成功應用于產品研制的重要條件。