2022年从汽车制造中看先进制造技术 .pdf

从汽车制造中看先进制造技术摘 要先进制造技术是制造技术的最新发展阶段, 是面向 21世纪的技术 . 本文通过先进制造技术在汽车制造中的应用，介绍了该技术的应用现状及发展趋势。关键词先进制造技术汽车制造虚拟制造敏捷制造精密成型技术1. 引言随着科学技术的飞速发展和市场竞争日益激烈， 制造业开始将大量的人力、财力和物力投入到先进制造技术研究和实施策略之中。改革开放以来，我国制造科学技术有日新月异的变化和发展，确立了社会主义市场经济体制，但与先进的国家相比仍有一定差距，为了迎接新的挑战，必须认清先进制造技术的发展趋势 ，缩短与先进国家的差距。2. 先进制造技术的定义先进制造技术 (AdvancedMamfacturingTechnology)，就是指集机械工程技术、电子技术、自动化技术、信息技术等多种技术为一体所产生的技术、设备和系统的总称，主要包括：计算机辅助设计、计算机辅助制造、集成制造系统等，AMT 是制造业企业取得竞争优势的必要条件之一，不是充分条件，其优势还有赖于能充分发挥技术威力的组织管理，有赖于技术、管弹和人力资源的有机协调和融合。3. 先进制造技术的特点(1) 先进制造技术是制造技术的最新发展阶段, 是面向 21 世纪的技术 , 制造业是社会物质文明的保证 , 是与人类社会一起动态发展的,因此 , 制造技术必然也将随着科技进步而不断更新。 先进制造技术是制造技术的最新发展阶段, 是由传统的制造技术发展而来, 保持了过去制造技术中的有效要素; 但随着高新技术的渗入和制造环境的变化, 已经产生了质的变化,先进制造技术是制造技术与现代高新技术结合而产生的一个完整的技术群, 是一类具有明确范畴的新的技术领域, 是面向 21 世纪的技术。(2) 先进制造技术是面向工业应用的技术, 先进制造技术应能适合于在工业企业推广并可取得很好的经济效益, 先进制造技术的发展往往是针对某一具体的制造业( 如汽车工业、 电子工业 ) 的需求而发展起来的适用的先进制造技术,有明显的需求导向的特征。先进制造技术不是以追求技术的高新度为目的, 而是注重产生最好的实践效果, 以提高企业的竞争力和促进国家经济增长和综合实力为目标。(3) 先进制造技术是面向全球竞争的目前每一国家都处于全球化市场中。一个国家的先进制造技术是支持该国制造业在全球范围市场的竞争力。因此, 先进制造技术的主体应具有世名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 5 页 - - - - - - - - - 界水平。但是 , 每个国家的国情也将影响到从现有的制造技术水平向先进制造技术的过渡战略和措施。我国正在以前所未有的速度进入全球化的国际市场, 开发和应用适合国情的先进制造技术势在必行。4.先进技术在汽车制造中的应用4.1 虚拟制造在汽车模具制造中的应用虚拟制造技术是以虚拟现实技术和仿真技术为基础发展起来的，是实际制造在虚拟环境下的映射， 即在虚拟条件下模拟产品设计、产品制造、 产品测试、 产品营销的全过程， 并对有关技术数据和性能指标做出预测和评价，从而增强各级决策与控制能力，达到缩短产品开发周期、优化制造过程的目的。随着国民经济的高速发展，人 民生活水平的大幅提高，人们对汽车的需求量越来越大，汽车模具的市场竞争也越来越激烈。汽车覆盖件模具的开发要受到可靠性、美观性、经济性、 可制造性及可维护性等多方面的制约。在虚拟现实环境下，设计和制造汽车不需要建实体模型， 工程师可以利用虚拟的“自然” 环境的可视化优势， 把汽车模具的结构分析、虚拟设计、部件装配和性能优化等融合在计算机虚拟制造系统中进行，在综合考虑汽车车身件的外观总体布局及零部件之间的相互衔接相互作用等因数基础上， 对模具几何尺寸、技术性能、 生产和制造等方面进行交互式的快速建模和仿真分析，从而避免了反复修模，保 证了模具的精度要求：而且因为生成的仿真模型可被直接操纵与修改，数据可以反复利用，因而大大缩短了模具开发的周期，大大降低了模具的废品率，减少企业的开发成本。，因而是汽车模具开发最有潜力最实用最有效的技术之一。由于虚拟制造技术在面对激烈市场竞争中显示出了巨大的技术优势 ，目前已为各先进工业国家和公司所极度重视。 如美国克莱斯勒公司开发93LH 系列汽车采用虚拟制造技术，使开发时间从36 个月缩短为24 个月。此外，我国对虚拟机床加工系统、虚拟数控加工过程和某些机械零部件的虚拟加工、制造等都有研究，伴随着这些工作的逐渐开展将为提高我国制造业的总体水平、加速制造业的自动化， 以及提升我国企业的国际竞争力打下良好的基础。4.2 敏捷制造在汽车零部件生产中的应用敏捷制造是以竞争力和信誉度为基础，选择合作者组成虚拟公司，分工合作， 为同一目标共同努力来增强整体竞争能力，对用户需求作出快速反应，以满足用户的需要。 为了达到快速应变能力，虚拟企业的建立是关键技术，其核心是虚拟制造技术，即敏捷制造是名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 5 页 - - - - - - - - - 以虚拟制造技术为基础的。敏捷制造是现代集成制造系统从信息集成发展到企业集成的必由之路， 它的发展水平代表了现代集成制造系统的发展水平，是现代集成制造系统的发展方向。敏捷制造的优点在于：(1)零部件外包，避免制造商一次性投入大量资金。 (2)以社会分散生产代替全盘的重复建设，减少管理环节和运转摩擦。(3)零部件系列化、标准化与通用化可使企业产生规模效益。(4)生产要素和资源合理流动与优化配置目前，我国大多数零部件企业无论在技术还是装备上都与发达国家有相当的差距，尤其是中小企业。20 世纪 80 年代以来，随着市场变化加快，竞争日益激烈，企业的生存和发展将取决于其响应市场需求的敏捷能力，因此中国零部件企业实施敏捷制造势在必行。实施敏捷制造 对我国零部件企业的意 义在于：(1)适应经济全球化的必然要求随着全球经济一体化和信息科技的高速发展，全球化买方市场已经形成，企业面对用户“挑剔”的、多层次的需求，要么快速满足，要么失去市场。实现企业敏捷化将会使我国汽车零部件企业在应对外部环境变化的同时获得自身的快速发展，不同程度地解决我国汽车零部件企业现存的多方面问题。(2)减少资源的浪费近年来由于原材料的价格不断上涨，加之整车价格战，国内的零部件企业的节能降耗降低成本变得非常重要。而敏捷制造是以社会和市场需求为中心的高度柔性化、无库存的生产组织方式，生产制造过程是多元化的、并行的、分布的，因而能够实现多品种小批量生产的经济效应。3)企业能快速地响应市场在敏捷制造模式下，企业内外的各种优势资源能够借助计算机网络在全球范围内实现“光速重组”，并通过并行过程和仿真技术处理产品设计及其制造过程。因此它能够敏捷地跟上市场变化，最快捷地满足各大汽车公司的需求。4)有利于联盟组织实现共赢敏捷制造通过广泛的企业内外网络联系，建立动态联盟组织，一方面使联盟组织实现互利合作、资源共享，最大限度地发挥各种资源的经济潜力，以获取“合作利润” ；另一方面又便于形成专业化的分工协作，延伸产业链，做强本专业，提高企业核心竞争力，同时避免企业间你死我活的无序竞争；另外，将有利于实现科学化管理，突破管理的“家族化”和“经验化”瓶颈，有效解决我国汽车零部件企业管理水平落后的问题。4.3 精密成形技术在汽车工业中的应用精密成形技术是指零件成形后，仅需少量加工或不再加工(近净成形技术或净成形技术 )就可用作机械构件的成形技术。精密成形技术具有以下特点：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 5 页 - - - - - - - - - (1)可方便快捷地制出用传统方法很难加工出的结构件，对些结构复杂、加工难度大的零部件加工提供了技术支持。(2)能够较理想地保留材料组织的连续结构，提高了零件的力学和物理综合性能。(3)近净成形尺寸及形位精度高，为后续采取高效率、高精度加工提供了理想的毛坯。(4)高效率、低消耗、低成本，为缩短产品开发周期、降低产品成本提供了有利条件。(5)较传统成形产品改善了生产条件，减少了浪费，降低了对环境的污染，是一种清洁生产技术，为可持续发展创造了有利条件。目前发达国家在汽车精密成形技术方面发展很快，轿车零部件制造中已广泛使用精密成形技术获得精化毛坯乃至成品零件。国内“ 九五 ” 期间将“ 精密成形与加工研究开发和应用示范 ” 列为重点科技攻关项目。通过该项目的实施，围绕汽车等重大产品以及跟踪国际精密成形技术的前沿，在汽车薄壁球铁件金属型铸造、铝合金精密冲压、汽车大型覆盖件冲压成形、精密锻件、快速原型制造等方面取得了一批具有国际先进水平的科技成果，部分获得了实际生产经济效益。5. 先进制造技术的发展趋势随着以信息技术为代表的高新技术不断发展以及市场需求的个性化与多样化，未来先进 制造技术发展的总趋势是向精密化、柔性化、虚拟化、网络化、智能化、敏捷化、清洁化、集成化及管理创新的方向发展。6.结语汽车工业可促进一个国家的工业化进程，促进产业结构升级。世界发达国家都把汽车工业作为重要的战略性产业发展，是国民经济的重要组成部分。汽车工业水平是一个国家现代化水平的重要标志。先进制造技术是汽车制造业的关键技术，已经成为一个国家综合实力和科技发展的重要标志，为 提高个国家的国际地位起着举足轻重的作用。因此，我国对先进制造技术已引起高度的重视，大力发展先进制造技术，培养专业人才，使我国由世界制造 大国逐步转变为世界制造强国。参考文献1朱江峰，黎震先进制造技术M 北京：北京理工大学出版社，2007：1-5 2 杨叔子，吴波先进制造技术及其发展趋势J 机械工程学报，2003，39(10)：73783 刘晓玲，董平先进制造技术的发展趋势及其关键技术J机械制造与自动化， 2008，37(2)：1-34 钱凤娟敏捷制造及其实现J企业经济， 2005(12)5王晨铝合金汽车制件的冲压工艺及模具设计J模具制造， 2009 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 5 页 - - - - - - - - - 6庄品 ,周根然 .现代制造系 统.北京 :科学出版社 ,2005. 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 5 页 - - - - - - - - -