先进制造技术发展趋势
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先进制造技术发展趋势范文第1篇
制造业是我国国民经济和综合国力的重要组成部分，其生产总值一般占我国国内生产总值的20%～54%。大多数专家认为，世界上各国经济的竞争力，主要是靠制造技术的竞争，竞争能力最终体现在国家生产的产品的国际市场占有率上。
随着世界经济、技术的高速迅猛发展以及客户需求和市场竞争环境的不断变化。这种竞争日趋激烈的现状，导致各国政府都非常重视制造技术的研究与发展。中国这样一个制造大国更需要注意制造技术的发展。
1先进制造技术及其特点
先进制造技术是制造业不断汲取机械、电子、信息（计算机与电子通信、人工智能等）、新能源及系统管理等方面的研究成果，将其综合应用于产品设计制造、檢测、管理、组装、销售、服务等全过程，以实现优质、高效、低耗、清洁的生产，提高对日益变化的产品市场的适应能力和竞争能力的制造技术的总称。综合体现了现代科学技术和新能源产业创新的成果，充分利用了信息技术，促使制造技术提高到了新的高度。先进制造技术是发展我国国民经济的重要技术之一，对我国的制造业发展有着不可估量的作用。先进制造技术更是重视制造过程组成和管理的合理化革新，它是硬件、软件、脑件（人）与组织的系统集成。
2我国先进制造技术的现状
随着社会的不断发展，人类对产成品的要求也发生了很大变化，要求产品品种多样、更新快捷、质量稳定、使用方便、价格合理、外形美观、自动化程度高、售后服务好、能满足人类越来越高的经济、技术要求，就需要采用先进的机械制造技术。我国经过30年改革开放完成经济快速增长，取得了令世界瞩目的傲人成绩，综合国力和经济总量位列世界前茅。1980年以来，我国制造航业取得了阶段性的发展。
随着我国经济技术的高速发展以及需方市场环境的日益变化，这种竞争发展的日益激烈，所以近年来我国非常重视先进制造技术的研究与科研开发。制造业是我国国民经济的支柱产业，先进生产所产生的过敏生产总值占我国国民生产总值（GDP）的40%左右。尤其是中国近几年来各地房地产业的新兴崛起，带动了中国机械工业集团有限公司、天津百利等一批重工业机械企业的快速发展，而这些龙头企业的快速发展又带动了先进制造技术的稳步发展，然而虽然我国在先进制造技术方面取得了骄人的成绩，但与发达国家相比，仍然存在不小的整体上的差距。
其中差异主要体现在以下5个方面：
（1）管理制度方面。发达国家广泛采用新型管理方式，高度重视管理体制的更新、生产产品的模式不断更新发展，推出了精细化生产、TPM改善提案，Q-COST以及6sigma等新的管理理念。而我国制造业只有少数大中型企业采用了计算机以及管理系统的辅助管理，而多数小型、微型企业仍处于传统管理模式。
（2）制造工艺方面。发达国家比较广泛的采用国际先进的管理技术，以少人化、高薪化、自动化为生产管理理念以及多元加工技术等先进加工方法。我国在此方面的研究以及利用率普遍低于世界平均水平，尚在开发之中。
（3）设计方面。发达国家不断更新大数据库，采用最新的设计方法，广泛采用计算机辅助流程，大型企业无图纸化生产流程已经日趋完善。而目前我国的现状是上大中型企业可以基本实现无纸化办公，但是生产流程，各种程序文件，还是没有全部信息化。
（4）自动化技术方面。发达国家普遍采用先进数控机床、高度集成的流水线作业，全部实现无纸化产线，而我国制造行业的现状，在此方面并没有太大的提升，纸质化办公情况严重，无管理化情况严重。
（5）产品结构方面。中国制造造业的快速发展，主要是依靠引进技术先进国家的核心技术，缺少自身的核心创新，加之中国劳动力资源丰富，粗放型生产方式聚集，导致中国制造业的研发水平较世界先进水平明显滞后。虽然中国制造业的产量已位居世界前列，但是主要为劳动密集型产品，具有自主知识产权的产品比较少。例如，挖掘机生产的核心技术，计算机产业的CPU集成发展等等。
另外，我国在先进制造技术方面存在着基础薄弱、创新能力差、产品的研发与实际生产过程脱节等问题。许多关键领域技术，如航空航天、炼油、炼钢等方面的自主创新虽有了一定成绩，但与世界领先水平相比仍有较大差距。计算机核心技术、科学医疗设备主要还是依赖进口。长期以来，产品品种单调，品牌单一，竞争力水平薄弱，特别是客户需求与企业自身技术创新上的突出矛盾。
3先进制造技术的发展趋势
先进制造技术是当今国际间科技竞争的重中之重，随着社会科技的不断发展，需方市场的多元化变革，人们对产品质量的要求也日趋多元化，市场竞争日益激烈，企业要在激烈的市场竞争中求得生存发展，就必须采用先进的制造技术。进入21世纪，随着中国加入WTO，与世界的关系越来越紧密，先进的制造技术必然会向着全球化、集成化、系统化、网络化、自动化、绿色化、智能化、精密化、快速化的趋势不断发展。
（1）全球化。首先，由于国际和国内市场上的激烈竞争，不少暂时还在国内市场上占有一定份额的企业，不得不想方设法扩展新的市场；其次，计算机网络通讯技术的迅猛发展，推动企业向着既要竞争又要合作的方向发展，这种发展又进一步激化了国际市场的竞争环境。这两个原因相互作用，已成为全球化制造业的发展动力，全球化制造的首要技术基础是网络，网络通讯技术也使制造的全球化得以全方位的实现。
（2）网络化。计算机网络通讯技术的快速发展和不断普及，给企业的生产环境和经营活动带来了不小的变革。从产品设计、物料选择、到零件制造、市场开拓、产品销售都可以在网络上进行。此外，计算机网络通讯技术的高速发展，加速了各企业技术信息交流、也加强了产品开发的合作和经营理念的学习，也在不断推动企业向既竞争又合作的方向快步发展。
（3）虚拟化。在制造过程中的虚拟技术是指面向各种产品生产过程的模拟实验和检验。检验产成品的可加工性、加工工艺方法和工艺流程的合理性，以优化制造产品的制造工艺、保证制造产品的质量、调整生产周期和降低生产成本为目标，进行生产过程PDCA循环的建模和仿真。
（4）自动化。自动化是一个动态的概念，目前的研究主要体现在制造系统中的合成技术和系统终端技术、人机一体化的制造领域系统、制造单元技术、制造过程的计划、调度、制造技术和适应现代化生产规模化模式的环境等方面。
（5）绿色化。绿色制（下转第页）（上接第页）造是通过绿色生产流程、绿色过程设计、绿色材料选用、绿色设备使用、绿色工艺流程、绿色包装的使用、绿色理念的贯彻等一系列的过程累加生产出来的绿色产品，产品使用完毕后再通过绿色无公害的处理加以回收利用。采用绿色制造流程能最大限度的减少制造业对环境的不良影响，同时也能使原材料和能源的利用效率大大提高。
（6）精密化。现代化高新技术产品需要高精尖的制造技术，全社会的发展对产品的质量提出了越来越完善的要求。这就决定了发展精密仪器加工、超精密仪器加工技术是制造业未来发展的一个重点。
（7）智能化。智能化制造是综合利用各个相关学科、各种先进的技术和方法，解决和处理制造系统中出现的问题。系统能高度领会设计人员的设计意图，检测常规失误，回答提出的问题，提出改善建议方案。
（8）快速化。快速化是对市场需求的快速有效的响应，对生产的快速重组调整。要求生产规模、模式有高度的可调节性与高度敏捷性。快速化可以强有力地推动制造技术的进步与高速发展，是先进制造技术发展的不竭“动力”。
（9）集成化。现代化制造业的发展方向并不只是计算机技术的高度集成，而是人、机、料的整体集成，包括各种功能的集成、组织的集成、各种信息的集成、制造过程的集成、储备知识的集成和企业间合作的集成。
4結束语
先进制造技术发展趋势范文第2篇
【关键词】:机械制造；特点；发展趋势
1、我国机械制造行业发展现状
机械制造业是一个国家最基础的行业，也决定了一个国家制造业的整体水平，起步早，但发展又最令人担忧，比如现在中国的汽车工业相比机械制造业来说无论是产品质量还是生产效率都要高得多，当然这也是因为机械行业的特性起了决定性的因素。面对越来越激烈的国际市场竞争，我国机械制造业面临着严峻的挑战。我们在技术上已经落后，加上资金不足，资源短缺，以及管理体制和周围环境还存在许多问题，需要改进和完善，这些都给我们迅速赶超世界先进水平带来极大的困难。随着我国改革的不断深入，对外开放的不断扩大，为我国机械制造业的振兴和发展提供了前所未有的良好条件。当今，制造业的世界格局已经和正在发生重大的变化，欧、亚、美三分天下的局面已经形成，世界经济重心开始向亚洲转移已出现征兆，制造业的产品结构、生产模式也在迅速变革之中。挑战与机遇并存，我们应该正视现实，面对挑战，抓住机遇，深化改革，以振兴和发展中国的机械制造业为己任，励精图治，奋发图强，以使我国的机械制造业在不太长的时间内赶上世界先进水平。
机械制造技术是研究产品设计、生产、加工制造、销售使用、维修服务乃至回收再生的整个过程的工程学科,是以提高质量、效益、竞争力为目标,包含物质流、信息流和能量流的完整的系统工程。随着社会的发展,人们对产品的要求也发生了很大变化,要求品种要多样、更新要快捷、质量要高档、使用要方便、价格要合理、外形要美观、自动化程度要高、售后服务要好、要满足人们越来越高的要求,就必须采用先进的机械制造技术。2、先进制造技术的特点2.1 先进制造技术是新世纪的技术。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起来的，既保持了过去制造技术中的有效要素，又要不断吸收各种高新技术成果，并渗透到产品生产的所有领域及其全部过程。先进制造技术与现代高新技术相结合而产生了一个完整的技术群，它是具有明确范畴的新的技术领域，是面向21世纪的技术。2.2、先进制造技术是面向工业应用的技术。先进制造技术并不限于制造过程本身，它涉及到产品从市场调研、产品开发及工艺设计、生产准备、加工制造、售后服务等产品寿命周期的所有内容，并将它们结合成一个有机的整体。先进制造技术的应用特别注意产生最好的实际效果，其目标是为了提高企业竞争和促进国家经济和综合实力的增长。目的是要提高制造业的综合经济效益和社会效益。2.3、先进制造技术是驾驭生产过程的系统工程。先进制造技术特别强调计算机技术、信息技术、传感技术、自动化技术、新材料技术和现代系统管理技术在产品设计、制造和生产组织管理、销售及售后服务等方面的应用。它要不断吸收各种高新技术成果与传统制造技术相结合，使制造技术成为能驾驭生产过程的物质流、能量流和信息流的系统工程。2.4、先进制造技术是面向全球竞争的技术。随着全球市场的形成，使得市场竞争变得越来越激烈，先进制造技术正是为适应这种激烈的市场竞争而出现的。因此，一个国家的先进制造技术，它的主体应该具有世界先进水平，应能支持该国制造业在全球市场的竞争力。2.5、先进制造技术是市场竞争三要素的统一。在20世纪 70年代以前，产品的技术相对比较简单，一个新产品上市，很快就会有相同功能的产品跟着上市。因此，市场竞争的核心是如何提高生产率。到了20世纪80年代以后，制造业要赢得市场竞争的主要矛盾已经从提高劳动生产率转变为以时间为核心的时间、成本和质量的三要素的矛盾。先进制造技术把这三个矛盾有机结合起来，使三者达到了统一。3、先进机械制造技术的发展现状
近年来，我国的制造业不断采用先进制造技术，但与工业发达国家相比，仍然存在一个阶段性的整体上的差距。3.1、管理方面。工业发达国家广泛采用计算机管理，重视组织和管理体制、生产模式的更新发展，推出了准时生产（JIT）、敏捷制造（AM）、精益生产（LP）、并行工程（CE）等新的管理思想和技术。我国只有少数大型企业局部采用了计算机辅助管理，多数小型企业仍处于经验管理阶段。
3.2、设计方面。工业发达国家不断更新设计数据和准则，采用新的设计方法，广泛采用计算机辅助设计技术（CAD/CAM），大型企业开始无图纸的设计和生产。我国采用CAD/CAM技术的比例较低。
3.3、制造工艺方面。工业发达国家较广泛的采用高精密加工、精细加工、微细加工、微型机械和微米/纳米技术、激光加工技术、电磁加工技术、超塑加工技术以及复合加工技术等新型加工方法。我国普及率不高，尚在开发、掌握之中。
3.4、自动化技术方面。工业发达国家普遍采用数控机床、加工中心及柔性制造单元（FMC）、柔性制造系统（FMS）、计算机集成制造系统（CIMS），实现了柔性自动化、知识智能化、集成化。我国尚处在单机自动化、刚性自动化阶段，柔性制造单元和系统仅在少数企业使用。4、我国先进机械制造技术的发展趋势
4.1、全球化。一方面由于国际和国内市场上的竞争越来越激烈，例如在机械制造业中，国内外已有不少企业，甚至是知名度很高的企业，在这种无情的竞争中纷纷落败，有的倒闭，有的被兼并。不少暂时还在国内市场上占有份额的企业，不得不扩展新的市场；另一方面，网络通讯技术的快速发展推动了企业向着既竞争又合作的方向发展，这种发展进一步激化了国际间市场的竞争。
4.2、网络化。网络通讯技术的迅速发展和普及，给企业的生产和经营活动带来了革命性的变革。产品设计、物料选择、零件制造、市场开拓与产品销售都可以异地或跨越国界进行。此外，网络通讯技术的快速发展，加速技术信息的交流、加强产品开发的合作和经营管理的学习，推动了企业向着既竞争又合作的方向发展。
4.3、虚拟化。制造过程中的虚拟技术是指面向产品生产过程的模拟和检验。检验产品的可加工性、加工方法和工艺的合理性，以优化产品的制造工艺、保证产品质量、生产周期和最低成本为目标，进行生产过程计划、组织管理、车间调度、供应链及物流设计的建模和仿真。虚拟化的核心是计算机仿真，通过仿真软件来模拟真实系统，以保证产品设计和产品工艺的合理性，保证产品制造的成功和生产周期，发现设计、生产中不可避免的缺陷和错误。
4.4、自动化。自动化是一个动态概念，目前它的研究主要表现在制造系统中的集成技术和系统技术、人机一体化制造系统、制造单元技术、制造过程的计划和调度、柔性制造技术和适应现化生产模式的制造环境等方面。制造自动化技术的发展趋势是制造全球化、制造敏捷化、制造网络化、制造虚拟化、制造智能化和制造绿色化。
先进制造技术发展趋势范文第3篇
关键词：加工中心 轨迹仿真 实践教学
中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1007-3973（2013）008-190-02
1 引言
数控技术及装备，是发展高新技术产业和尖端工业的基本技能技术和最基本的装备。随着我国由“制造大国”向“制造强国”的转型，数控加工中心在先进制造技术领域中得到了越来越广泛的应用，社会对高素质技术人才的需求也不断发生变化。了解先进制造技术的发展现状，掌握先进制造装备的编程、轨迹仿真和加工技术原理将成为工科院校毕业生所必备的专业知识。
2 数控加工中心实践教学现状
美国的高校一直以来都对实践教育给予了足够的重视，在全面开展系统化的理论课程同时，倡导开放型与实践性，让学生通过实践提高创新能力。国内高校也深刻地认识到人才市场需求的变化，加大投入购买了一些先进的加工中心设备。加工中心作为数控技术发展的终端，具备提高学生掌握更加复杂的数控加工工艺、加工能力和编程方法，进一步了解更先进的数控设备和制造技术发展趋势的优势。然而，加工中心在国内高校的实践教学中却未能起到其应有的作用，主要问题在于：（1）设备昂贵，维护成本高。现行的实践教学方式需要多台加工中心设备才能达到教学效果，而目前三轴的加工中心动辄百万以上，使的大部分教学单位无力承担。（2）人均占有设备数少。虽然国内很多高校都引进了加工中心，但大多未形成设备群，单一种类至多1-2台，对于每个班级至少20人进行实践教学则无法实现。（3）操作安全性差。加工中心操作复杂程度高，学生实际操作经验不足，出现误操作的可能性大，对于人身和设备都存在安全隐患。
这些问题使得加工中心在工程训练实践教学中受到限制，如何在工程训练实训中扩展加工中心的实践课程、利用现有资源突破加工中心教学课程的瓶颈，使学生了解更先进的数控设备和制造技术的发展趋势，掌握更加复杂的数控加工工艺、加工能力和编程方法，成为工科院校实践教学亟待解决的问题。
3 轨迹仿真在数控加工中心实践教学中的应用模式
加工中心实训的目的是使学生在机械类课程学习和数控加工实训的基础上，进一步锻炼学生的先进加工技能、机械加工中工艺规程制定、程序编制、切削工艺性、刀具种类等综合专业知识。本文拟充分利用工程训练中心现有的4套美国HASS加工中心数控系统和1台美国HASS三轴立式铣削加工中心（如图1所示），开展数控加工中心实践教学中手动编程、轨迹仿真、实操训练等教学模式探索。
加工中心数控实践教学以专业技术应用为主线，围绕这条主线设置课程、确定教学内容、形成教学体系组织教学。理论课程体系的教学，在密切结合专业实际需要和应用范围的前提下，使学生掌握必需、够用的理论知识；实践课程体系教学主要以基本技术和工艺技能熟练为重点，培养学生对先进技术的应用能力和素质，两者有机结合，共同围绕主线展开教学。
3.1 加工中心编程基础训练
编程讲解与实际操作相结合，在加工中心实际加工模块中编程的讲解是必须的，也是首先要做的。但同时这种实训中的编程讲解又与理论课中的编程讲解不一样，实训中的编程讲解针对实际使用的设备和系统，有很强的可操作性。利用现有的4套HASS加工中心数控系统和1台立式铣削加工中心，可使5组同学每组2-3人分别在HASS数控系统边学习边演示，使学生对所学知识有直观的验证，从而加强学生的理解和实际运用能力，使学生熟悉加工中心编程特点，掌握常用的编程G代码，熟悉加工中心的工作原理。
3.2 手动编程与加工轨迹仿真实践
设置具有典型工艺特征的零件作为数控轨迹编程对象，充分利用加工中心工序集中、自动换刀功能的特点，零件应具有钻、铣等多种加工工艺特征和粗、精加工等多种工艺过程。利用现有数控系统采用手工编程方法，实现零件的工艺规程的制定和数控轨迹编程。
采用数控系统自带的轨迹仿真模块对程序进行仿真，验证数控轨迹的正确性。这样既使学生综合锻炼了机械制造的基础知识，掌握了加工中心的技术特点，同时也避免了实际加工中因程序设置不当或操作不当而带来的危险。学生可在数控系统中多次对编制的程序进行修改、仿真，最终形成可行的加工轨迹。
3.3 数控轨迹加工验证实践
在加工中心编程基础训练和加工轨迹仿真训练的基础上，对于在仿真模块修改好的典型零件加工程序，可在指导教师审核后，在实际的加工中心中以石蜡或PVC为坯料，开展典型零件的样件加工，充分体现加工中心所独有的工序集中、高效率、高精度的加工过程，使学生理论联系实际，切实掌握机械制造技术。
在培养加工中心数控技术专业技能过程中，通过典型零件的设置，综合运用理论知识对零件的加工进行合理的工艺编排，并通过轨迹仿真对编程进行修定，最终通过样件的加工对理论知识进行验证。这种教学模式有利于学生实践能力与创新能力的培养，提高了教学效率和效益。
4 结论
本文以“编程技术――加工工艺制定――轨迹仿真――样件加工验证”的课程体系设计思路，优选典型的体现加工中心技术和机械制造工艺的零件，通过合理安排教学内容，探索加工中心在实践教学中的应用模式，使学生更好的了解先进制造技术的现状、特点，并初步掌握加工中心加工的基本技能。
（辽宁省普通高等教育本科教学改革研究项目“基于综合性工程素质培养的工程训练教学内容改革与实践”资助）
参考文献：
[1] 宋春华.数控技术的现状及发展趋势[J].装备制造技术，2011（3）：114-117.
先进制造技术发展趋势范文第4篇
关键词：机械制造 机械设计 技术
中图分类号：TD406
引言 机械设计与机械制造一直被交织在一起，而两者之间的关系也更为密切。从严格的意义上讲，机械设计是机械制造的前提，而机械制造一般是以设计为基础，才能够进行流畅的制造。可以这样认为，机械设计是机械制造的第一步，也是其重要的组成部分。好的设计可以提高机械产品的性能，确保机器质量的可靠性。因此，从技术层面上进行分析，机械设计与机械制造互相依托，相辅相成。文中将主要以机械的制造与设计等两方面进行技术层面的分析。
一、机械制造的技术分析
1、先进机械制造技术的特点分析
先进的机械制造技术是面临当代技术发展需要的，因此，先进的机械制造技术更具有当代的特点。
首先，传统的机械制造技术已经无法满足现代机械产品的需求。传统的机械制造技术在不断更新，设备也在不断更换。在保存原有技术的基础上，不断更新新的技术，并能够吸取全球最为先进的技术，作为发展的基础。只有如此，机械制造才能满足竞争不断的市场经济。
其次，工业发展的新要求。工业发展迅速，并且在不断融入新的技术体系。如化工，计算机等先进的技术都完美的融合到了一起。以提高生产效率为前提，进行机械制造的技术革新。提高生产效率，满足客户需要，更大的扩展市场。
最后，系统性的技术综合。先进的机械制造技术不只是强调制造的本身，同时也扩大了制造的技术范围。从产品的调研，开发设计以及后续的生产加工等都需要先进的制造技术为依托。
2、我国机械制造技术的现状以及发展方向分析
第一，机械制造的管理。计算机管理制度对于机械制造业而言，是一种未来发展的方向。组织体制与生产模式的更新发展，营造出最新的JIT、AM、LP以及CE等管理理念。在我国，这种管理机制还是比较匮乏的，只有很少的机械制造企业进行这样的管理。因此，我国应该加强机械制造的管理机制。
第二，机械制造的设计。工业发达国家都会采用先进的设计方法，并且不断更新设计数据。尤其是计算机辅助软件的应用，让更多企业开始了无图纸的机械制造。然而，在我国，则缺乏这种先进的计算机软件技术，或者是这样的技术应用并不广泛。因此，在这一技术层面上，我国需要努力与发展。
第三，机械制造的工艺分析。机械制造以高精度，高精细加工作为其发展的趋势。最新的技术，如纳米加工技术、激光加工技术、电磁加工技术等等。这些技术都属于高端的加工技术，在工业发达的国家，这些技术应用较为广泛。而在我国，以上技术应用不多，还处于一种未开发，甚至是未普及的状态。因此，这些高端的技术在我国有待加强。
综上所述，我国的机械制造技术还有很大的发挥空间，很多技术都有待开发或者是普及。
二、机械设计的技术分析
1、机械设计的初期计划设计分析
机械设计的初期计划设计非常类似于计算机软件设计的需求分析，即在设计之前，对机器的设计要求进行调查与分析。从分析的要求与研究中了解机器应该具有的功能。以此，作为机械设计的初期基础，并规定机器在设计与制造过程中的约束条件。
2、机械设计的设计方案分析
方案的设计是机械设计的关键部分，方案是设计中的灵魂，决定着设计的成功与失败。这一设计阶段，需要处理的问题较多。一般认为，要处理实际与理论之间的矛盾。方案的设计不仅要符合机器自身的性能以及功能要求，更要考虑到检验者对于机器的开发与认识以及创新。这一阶段的主要设计步骤可以简单认为：工作原理的定义+机器的基本结构+运动方式的设计+零部件的选取与设计+工程制图的设计+初步设计的检查。
3、机械设计的主要技术设计分析
机械设计的技术设计，这一工序中，对于技术层面的要求最为苛刻。这一阶段主要是对于设计图纸的核对与计算。总图与部件草图的对比核对分析等。此外，要对每个部分的设计都进行严格意义上的核对，不允许出现疏漏，如果出现，则应该做好校对工作。对于待生产的产品，则可以根据产品进行定型设计。
4、机械设计的技术发展趋势分析
4.1、现代的机械产品对于机械设计提出了更高的要求，而对于机械设计而言，其技术层面也发生了转变。
首先是对于产品的设计要求更加倾向于智能化。智能化的特点是利用现代化的设计手段，如CAD设计软件以及虚拟的设计技术对需要设计的产品进行模拟设计，并能够通过多媒体等对产品的性能，结构等进行模拟演示。
其次是更加系统化。系统化要求是要将产品的每个部件的有机内在联系进行整合设计，并要求有一定的层次性，通过系统整体来完成设计任务。然后是模块化。模块化的设计理念较为简单，即将具有一定实现功能的模块进行组合，并实现产品的方案设计。
最后是产品的特性设计。依据产品的特性，利用计算机的技术对产品进行知识构建与逻辑推理，最终形成产品的方案设计。设计软件以及虚拟的设计技术对需要设计的产品进行模拟设计，并能够通过多媒体等对产品的性能，结构等进行模拟演示。
4.2、现代机械设计的未来发展与前景分析
第一，性能更加优良。现代的机械产品多要求性能的优良化。因此，在对机械产品设计的过程中，要尽量提高产品设计的性能优良性。其中，优良性能分为可靠性技术设计，动态设计，防腐设计，补偿设计以及控制设计技术等。
第二，更适合市场竞争的设计技术。产品的形成最终是要投放市场，在市场要有绝对的竞争力。面对当前的市场经济体制，要开发新原理以及新技术，给予产品以新技术与新功能。竞争优势的技术设计包括产品的技术创新，成本的降低，仿真设计与智能设计等等。不断的创新技术以及竞争需要，让机械设计更加向市场竞争方向发展。
第三，节能环保的绿色设计理念。对于环境的保护，环保意识在当今社会更加深入人心，因此，对于机械设计而言，也应该以绿色设计为设计理念。对于机械设计的产品要以智能化和绿色化为基础。不仅如此，还要以资源的利用为前提，即通过先进的机械设计技术实现资源利用的最大化。此外，实现资源的循环利用，则是更加先进的机械设计理念。
三、总结语
机械设计与机械制造均有其各自的技术要求与需要，而从两者的关系分析，机械设计是机械制造的前提，也是关键。因此，在机械设计的初期，把好技术的质量关，在制造的过程中从安全，质量等不同方面进行把握，从而实现高质量，高标准的机械产品。
参考文献：
先进制造技术发展趋势范文第5篇
关键词：洗衣机驱动装置 趋势 研发策略 发展。
一、产业发展现状。
随着人们消费水平和生活质量的不断提高，对洗衣机环保、节能、智能化的要求也越来越高，这对洗衣机驱动装置也提出越来越高的要求。当前国内市场上流行的洗衣机主要有两种：波轮式和滚筒式全自动洗衣机。现有波轮式洗衣机的驱动装置常采用单向异步电机与减速离合器并排平行安装，通过传动带传递动力，实现洗涤和脱水功能。该种波轮式洗衣机的驱动装置结构不够紧凑、传动带摩损使传递扭矩不稳定，减速离合器的行星齿轮减速器和靠摩擦力实现洗涤和脱水功能转换的方丝弹簧离合机构，在工作时都会产生较大噪声。现有驱动装置存在效率低，噪音和振动大、传矩不稳定的缺点。另一方面，波轮式全自动洗衣机洗涤时衣物容易缠绕，高档织物易磨损变形。目前市场上的滚筒式全自动洗衣机的驱动装置一般采用串激电动机，与双速单相异步电动机驱动相比提高了脱水转速，衣物脱水后的含水率降低。其无极调速特性使用户可以根据不同的衣物选择不同的脱水转速。但由于串激电动机采用的是有刷结构，系统的可靠性降低了。同时在脱水时电刷与换向器的机械摩擦噪声较大，效率也较低。
二、产业发展趋势。
随着对洗衣机节水节电和静音方面的要求越来越高，变频洗衣机越来越受到市场的认可。变频洗衣机驱动装置能对水流和洗涤时间进行智能控制，在节水、节电、提高洗净度方面优势很明显。洗衣机做到节水节电，高洁净、静音的关键是对洗衣机离合器的结构改进及采用无刷直流电机进行控制与直接驱动，使输出的扭矩在高低速时都较大且变速范围宽。新西兰的 Fisher & Paykel 公司在上世纪 80 年代末推出世界上第一代采用永磁无刷直流电动机直接驱动的搅拌式洗衣机。90年代初日本三菱公司推出 8kg 直接驱动洗衣机。洗衣机驱动无刷化和采用直接驱动技术已成为当今国际上的发展趋势和方向。所谓直驱就是在动力驱动装置中取消了皮带传动机构，由电机直接驱动洗衣机波轮和脱水桶。采用直驱装置的变频洗衣机由于具有转矩大、效率高、节水节电、洗净度高、静音性好等诸多优点，以日本东芝、夏普、日立、松下等为代表的日本家电企业就采用这两种技术开发直接驱动变频洗衣机。日本东芝此种新型洗衣机在中国申请了多项专利，对其专有技术进行保护。韩国的三星电子、LG 电子公司也陆续推出了直驱式变频洗衣机。时至今日，日本的变频洗衣技术已经相当成熟，除了继续在电机及控制技术上不断完善之外，日本的变频洗衣机主要在操作人性化、美观化、安全性方面投入了很大的精力。韩国三星、LG 紧随日本之后，也在高档洗衣机上应用了直接驱动的变频技术。
三、市场前景。
近几年来，国外洗衣机生产厂家纷纷推出新型洗衣机。这些新型洗衣机的特色有：（1）采用无刷直流电机等新型电机，达到无级变速和高速洗涤；（2）采用离心瀑布水流和仿手搓水流等新水流；（3）多功能、大容量、能耗省、噪音低，洗涤效果好。在国外市场的推动下，国内著名的洗衣机厂家纷纷仿效，如：海尔集团、小天鹅、金羚、苏州三星、上海夏普等厂也正在策划推出直驱式变频洗衣机。现有采用皮带轮传动的波轮洗衣机也正逐渐被改进采用同轴驱动无刷变频电机。
四、三星机电公司技术实力。
浙江三星机电股份有限公司是国际知名洗衣机离合器专业生产企业，是国家火炬计划重点高新技术企业。公司占地面积6.2 万平方米，建筑面积 4.3 万多平方米，拥有专业技术人员 188人，高中级职称的技术人员 26 人，装备国际上先进的洗衣机离合器自动化生产线和串激电机生产线。
公司具备年产 800 万台洗衣机离合器的产能，是国际同行中规模最大的专业洗衣机离合器制造企业，产品市场占有率居国内同行业第一名。洗衣机离合器获“浙江名牌产品”称号“，SXJD”荣获“浙江省著名商标”称号。由于公司的洗衣机离合器在稳定性、可靠性相比与其他竞争对手更有优势，在国内市场已经获得广泛认可，并进入跨国公司的全球采购体系。公司已经成为韩国三星和日本夏普全球洗衣机厂离合器的独家供应商，获“韩国三星全球战略供应商代表交流会”供应商最高奖———相生协力奖。
自 2001 年以来，公司一直保持着快速、健康发展势头。公司从 2000 年开始建立企业技术中心，2002 年公司技术中心被浙江省经贸委评为“省级企业技术中心”，2006 年三星机电传动设备研发中心被浙江省科技厅认定为“省级高新技术研发中心”。公司在发展过程中，深知仅仅依靠自身的知识和技术积累在同行中获得特殊的竞争力和持续发展的资本是不够的。因此，公司一直十分重视与科研院所、高校及其它相关企事业单位的技术合作。
2009 年公司与哈尔滨工业大学合作建立了浙江省博士后科研工作站。一站两中心的建立，使公司具备了较强的新产品开发能力。
公司重视主导产品知识产权及核心技术的研发，每年投入技术开发的费用占销售收入的 3%以上，近年取得国家专利 21 项，5 个产品列入国家重点新产品和国家火炬计划计划项目。
五、三星机电公司的研发策略。
国内对直驱变频技术在洗衣机上的应用起步较晚。这一方面是由于技术门槛的限制，另一方面是变频洗衣机成本较高。随着直驱变频技术的成熟与发展，产品成本会逐步降低。消费者一旦从变频洗衣机中获益，会改变消费观念越来越接受变频洗衣机，从而促进变频产品的普及。在国家政策的引导下，环保节能成为家电行业的最重要的发展趋势。对于三星机电公司来说，如何占领技术制高点、实现变频技术在洗衣机产业的普及是摆在面前的核心课题。通过变频洗衣机驱动装置的开发，能使三星机电公司从单纯的洗衣机离合器供应商转型为系统集成供应商，提高公司产品的技术含量和在行业中的话语权，提高三星机电企业的核心竞争力。
按照三星机电公司“致力机电行业，突出三星品牌，打造以洗衣机配件为特色的中国一流、全球知名的制造业企业”的发展理念，制定了公司的研发策略。通过对环境、问题、机遇、技术发展趋势的分析，明确多种技术发展的先后次序，预测行业未来技术发展趋势，为企业及整个行业的技术投资提供依据。三星机电公司对洗衣机行业未来 5~10 年面临的经济形势以及机遇和挑战的分析后认为，洗衣机驱动装置将向产品个性化、功能多样化、控制智能化、振动和噪声低量化方向发展，对节能节水的需求将迅速增长。为在洗衣机的变频直驱技术领域建立国际竞争力，公司对市场和社会需求、产业目标及方向、技术瓶颈和研发需求进行了分析，结合自身的技术现状、优势特点，制定了适合三星机电公司实际的研发策略。
方向 1：DDM 波轮洗衣机驱动装置的研发制造。
传统异步电机驱动、皮带轮传动的波轮洗衣机被 DDM 洗衣机驱动装置同轴安装，无刷直流电机直接驱动替代的趋势明显。
近年，洗衣机行业内采用该方案将成为波轮洗衣机的主流。采用DDM 无刷直流电机驱动减速离合器实现洗涤和脱水功能，该方案技术难度相对较小，技术切换的成本较低，采用该方案相比于皮带轮传动，成本不会提高很多，但对洗衣机的洗涤性能会有较大的提高。正因为如此国内主要洗衣机生产厂家都瞄准了这一市场，海尔、小天鹅、夏普等知名企业都推出了自己的 DDM 变频洗衣机新品。洗衣机变频驱动的关键在于电机控制与驱动技术，目前国内洗衣机离合器与洗衣机电机均分别由不同厂家生产，各自送到洗衣机厂后组装。由于装配的同轴度及传动精度高，联接结构比较复杂，洗衣机整机厂对变频直驱部件的装配难以达到精密度与稳定性。业内主流厂家一直希望能有将该变频洗衣机直驱装置的电机与离合器一体化组装后交付洗衣机厂装机。
这对国内洗衣机配件供应商的集成制造能力提出非常高的要求。目前国内知名洗衣机厂商基本采用日本三洋、韩国阿莫泰克的无刷电机，但一般洗衣机电机厂缺乏离合器制造经验，难以解决接口处理问题；大部分离合器制造公司又难以解决无刷电机制造难题。三星机电公司有丰富的洗衣机离合器制造经验，对无刷电机制造也有一定的基础，加上与哈尔滨工业大学的技术合作，共同开发无刷直流电机及驱动器，变频直驱装置的电机、驱动器、离合器均由三星机电公司生产和组装到位，极大简化了洗衣机厂的装配工艺，具有较大的优势，且能整个主动占领该产品市场。通过加强技术集成能力和改进制造工艺，实现 DDM 洗衣机驱动装置向数控化、大容量、低噪音、多功能方向发展，能保持企业在洗衣机离合器领域的市场优势和赢利能力，实现洗衣机离合器的数控化和智能化。
方向 2：变频洗衣机 DD 直驱装置及其控制系统的研发。
市场上现有的变频洗衣机驱动装置一般采用两种方案。其中一种采用 DD 无刷直流电机直接驱动洗衣机实现洗涤和脱水功能，DD 无刷直流电机基本上参考新西兰 F&P、日本东芝、松下、三菱等产品基础上进行设计的，业界尚缺乏可达到商业应用层次的成套成熟技术，特别是在电机控制器领域。在电机控制器的技术稳定性、可靠性、抗干扰等方面存在问题，一些研究多停留在理论层次或实验室台面上；电机设计制造领域又面临着诸多国外专利技术的困扰，DD 直驱装置技术成本较高，仅被应用于一些高端产品上，国内市场目前容量还不是很大；DD 直驱装置适应全球低碳经济的可持续发展方向，属于电机行业前沿技术，对三星机电公司创建自主知识产权，开拓市场具有重大意义。预计会在 3~5 年后成为市场主流产品。
参考文献：
