先进制造工艺技术的特点

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先进制造工艺技术的特点范文第1篇

关键词：先进制造技术；机械制造工艺；机械行业；制造业；计算机技术；电子技术 文献标识码：A

中图分类号：TH16 文章编号：1009-2374（2017）05-0108-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2017.05.052

制造行业是我国的主要支柱性产业之一，影响着我国经济的发展。先进的制造技术与机械制造工艺不仅决定着经济的变化与转型发展，同时对我国综合竞争力也产生了很大影响。随着改革开发政策的实施，我国制造业开始不断发展，完善了制造技术与机械制造工艺，提高了我国在国际上的竞争地位，同时为实现制造强国奠定了基础，因此必须及时对先进制造技术与机械制造工艺进行分析，推动我国机械制造行业向更高的方向发展。

1 先进制造技术与机械制造工艺

目前在经济发展的影响下，现代科技不断发展，充实了先进制造技术的概念与内涵，可以系统全面地帮助人们理解先进制造技术。现阶段，先进制造技术主要由计算机技术、新型管理理念及电子技术等组成，可以实现制造流程的自动化与便捷化发展，简化了传统工作的流程，并将生产质量控制作为生产管理的重要任务，提升了机械产品质量。从定义上分析，先进制造技术是在自动化技术、先进制造工艺、先进设计技术与系统管理等技术基础上发展形成的，此种组成方式从侧面反映我国的制造水平与生产技术。因此从我国机械制造业发展情况来看，我国先进制造技术主要由先进制造技术层、制造单元技术创新层及先进制造技术基层等组成，在长期发展中我国已经形成了相对完善的体系。在此体系中，先进制造技术为基础层，内部包含了高效率、清洁、低能耗等基础性的制造技术，目前已经广泛应用到钢铁制造、焊接等一系列工艺中，具有较广的应用意义。此外，制造单元技术创新也是该层的主要任务，已经成功应用到机器人制造、数控技术等邻域中。先进制造集成技术内部融入了较多的计算机技术、系统工程、信息技术及新材料技术等内容，可以满足当前社会的发展需求，具有长远的经济效益。

先进制造技术最大的优势就是实现了现代技术与实际生产活动的联系，并将先进的技术应用到各项作业流程中，贯穿于机械制造整个过程。从特点上分析，先进制造技术主要具有以下特点：（1）全球化。随着经济全球化的发展，各种交流与经济联系越来越密切，给先进制造技术的发展奠定了基础。先进制造技术的全球化发展不仅给先进技术提供了发展动力，同时还可以增加制造业的经济效益。全球联系加强，企业实现了任务分工，充分发挥了先进技术优势，降低了生产成本；（2）多元化。先进技术的发展并不是在某一领域的孤立发展，而是各领域的相互联系，可以给制造工作提供支持。受市场环境影响，为了更好地赢得发展机会，必须转变角度走向多元化发展。制造业不仅要关心制造技术，还要将管理与信息等技术融入到市场中，满足市场发展需求；（3）服务化。目前制造行业非常注重市场需求，主要目的是提高市场需求能力，促进生产制造向先进制造技术发展。制造技术不仅要加强机械制造设计，还要考核市场情况，了解消费者的需求，加强服务投入，给消费者提供满意的服务，结合消费需求确定先进技术发展方向。

目前随着科学技术发展，创新制造技术已经成为现代制造行业的必然选择，也是保证我国社会经济正常发展的必然要求。从当前我国制造行业的发展来看，制造技术研发与创新速度越来越快，在长期发展中已经形成了较多高新制造技术，并不断进行研究与发展，形成了相对完善的体系。为了在现代社会中取得发展，要求先进制造技术必须将经济、高效、节能与绿色环保等技术融入到其中，并开始向基础制造工艺发展。机械制造工艺的重点是制造过程的控制，为了得到质量较高、产量较大的机械产品，必须实现信息技术、物质技术及传统制造工艺的有机结合，不断创造出更多的新型制造工艺，包含热处理工艺、机械物质表面工艺、加工工艺等新型工艺技术。

2 先进制造技术与机械制造工艺的联系

哪掣鼋嵌壬戏治觯先进制造技术对制造行业的长期发展产生了巨大影响，尤其是交通工具与电子产品制造等行业。这些行业与人们的日常生产具有密切联系，而且影响着人们的生活质量。从先进制造技术角度分析，该技术是制造业发展的基础，影响并控制着机械制造工业的发展。从实际分析来看，先进制造技术已经广泛应用到机械制造行业中，提高了机械制造质量，带动了机械制造行业的发展。另外，在应用机械工艺的同时体现了先进制造技术内涵，完善了先进制造机械体系。总之，先进制造技术与机械制造工艺具有相辅相成的关系，只有实现两者的同步发展，才能提升我国机械制造水平。

3 提高我国先进制造技术与机械制造工艺发展的方法

制造业在我国国民经济中占据较大比例，决定着我国机械制造工艺的质量，因此必须提高机械制造技术，改进机械制造工艺。同时新形势下还要加强机械制造工艺创新，具体可以从以下五个方面做起：

3.1 创新先进制造技术与机械制造工艺

目前我国科学技术不断发展，出现了较多的新型制造技术，推动着我国机械制造工艺的发展。为了在竞争激烈的市场环境下生存，必须认真分析制造技术与机械制造工艺的联系，提高两者的整合力度，生产出高质量、高效率的机械产品。同时还要创新先进制造技术与机械制造公司。创新是一个民族发展的不竭动力，也是决定机械制造行业能否长久发展的重要因素。因此各级政府必须推行相关政策，鼓励机械制造技术与机械制造工艺创新，并将新型的制造技术推广到市场，促进先进制造技术与机械制造工艺的长久发展。

3.2 国家政府部门加强资金与政策支持

资金与政策对先进制造技术与机械制造工艺的发展具有很大作用，因此国家政府部门必须加强研究，同时制造单位也要认真参与，并不断成为制造研发主体。从当前的发展来看，机械制造单元必须及时转变制造理念，同时正确处理各项利益关系，提高资金投入，加强经营管理。政府部门要关注机械行业的发展，尤其对机械制造薄弱环节进行扶持，充分发挥管理职能，利用政策引导并支持企业的发展。

3.3 提高人才综合素质

人才是决定先进制造技术与机械制造工艺发展的重要因素，因此必须提高人才培养质量。实际操作中不仅要加强专业技术的培养，还要提高人才的综合素质。目前机械制造行业人才综合培养还有待完善，忽略了人才综合实力。为了培养较多的复合型人才，就必须加强人才综合素质培养，鼓励人员积极学习金融与管理等内容。同时还要给人才提供较多的实践机会，将理论知识成功应用到实践中，必要时可加强实践能力考核。此外，还要加强人才道德素质培养，在长期作业中培养出较多实力较雄厚的综合性人才。

3.4 积极学习国外先进制造技术与机械制造工艺

国外先进制造技术与机械制造工艺明显优于我国，在实际发展中有较多可值得借鉴的地方，可以从以下两个方面做起。首先，积极学习国外先进制造技术，并结合我国发展情况合理应用；其次，对国外成功改革案例进行研究，学习国外取得成功的原因，并将其合理地应用到我国实际中。在长期学习和探索国外成功经验后，我国目前已经形成了独特的制造技术，如何打造出更符合我国国情的先进制造技术已经成为当前研究的核心问题。因此在今后研究中还要不断学习，提高我国在国际市场上的竞争力，打造独有的自主产权国际标准，并在长期竞争中稳定发展地位。

3.5 做好推广与发展工作

先进制造技术与机械制造工艺不仅要快速发展，还要做好技术创新与推广等工作，将先进制造技术与机械制造工艺成功应用到实践中。进行市场推广时，必须从实际出发，坚持因地制宜原则，统筹各地区发展情况，制定有效的方法推广，满足不同区域要求。市场推广中必须稳步发展，简而言之，市场推广中尽量选择一些有代表的企业，并不断创新技术与工艺，同时还要做好内部调整与协调等作业，等到技术与工艺成熟后再向市场推广，为先进制造技术与机械制造工艺的发展奠定

基础。

4 结语

目前随着社会经济的发展，各种技术的不断出现，影响着我国各个行业的发展。先进制造技术与机械制造工艺是机械行业最重要的组成部分，也是衡量我国综合国力的重要指标。因此在实际作业中必须认识到先进制造技术与机械制造工艺的联系，并结合我国情况认真做好各项工作，带动我国机械制造行业的持久发展。

参考文献

[1] 桑露萍.先进制造技术与机械制造工艺分析[J].科技创新导报，2013，（8）.

[2] 袁荣娟.先进制造技术与机械制造的工艺若干分析[J].装备制造技术，2014，（12）.

[3] 张金梅.现代机械的先进加工工艺与制造技术的应用分析[J].卷宗，2015，（8）.

[4] 周金锋.现代机械制造工艺的特点及发展探讨[J].科技致富向导，2014，（2）.

先进制造工艺技术的特点范文第2篇

关键词：机械制造 工艺 现状 发展趋势

引言

机械制造行业是国民经济发展的基础行业，目前我国许多大学都设置了机械制造工艺的相关学科，而且这些学科都有着悠久的历史传承。进入21世纪以来，人们对生产生活都有了更高的要求，尤其是在机械产品的自动化、智能化、信息化、便捷化上，为了适应时代的发展需求，机械制造工艺必须加以改革创新，提升机械制造工艺的水平。而且，在国民经济的发展上，机械制造行业也起着不可忽视的重要作用，机械制造行业的水平已经成为衡量国家综合国力的重要指标，因此加大对机械制造工艺的创新研究、提高机械制造行业的技术水平，已经成为一个不可忽视的研究课题。

1、我国机械设计制造技术发展的现状分析

机械设计制造包括研究产品的设计、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。它是以提高质量、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。我们仍然需要正视的是，由于中国底层基础还十分薄弱，与工业发达国家相比，我国的制造业仍然存在着一个阶段性的整体上的不足。我国机械制造业的快速发展，主要依靠技术引进和赶超型发展战略，严重缺乏自主研发环节，这在很大程度上限制了中国机械制造业的发展，加之中国劳动力资源丰富而资金相对短缺，致使机械制造业的科技研发明显滞后。虽然中国机械制造业的产品数量已经位居世界前列，但主要依赖于劳动密集型产品，具有自主知识产权的高、精、尖产品比较少，在国际竞争中取得了相对的劣势。同时，我国械制造业产品的质量虽然有了很大程度的提高，但大量的机电产品的质量可靠性、外观设计、内在性能还存在一些问题。所以，就目前实际情况总体来说，中国的制造业大而不强，中国是制造大国而不是制造强国。

2、机械制造技术的特点

做好基础自动化的工作仍是我国制造企业一项十分紧迫而艰巨的任务。但加工中心无论是数量还是利用率都很低。可编程控制器的使用并不普及，工业机器人的应用还很有限。因此，我们要立足于我国的实际情况，在看到国际上制造业发展趋势的同时扎扎实实地做好基础工作。

2.1机械制造技术是一个系统工程

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。

2.2机械制造技术是一个综合性技术

先进制造技术应用的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。因此，它并不限于制造过程本身，它涉及产品从市场调研、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。以便提高制造业的综合经济效益和社会效益。

2.3机械制造技术是市场竞争要素的统一体

市场竞争的核心是如何提高生产率。随着市场全球化的进一步发展，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。

2.4现代机械制造工艺支持可持续发展

资源、人口与环境的问题是当今社会面临的主要问题，现代机械制造工艺将这三个问题放在首位，从而体现出机械制造环保化生产的重要性。现代机械制造工艺强调高校、清洁、低耗、灵活、优质生产，将绿色生产、清洁制造的概念融入到机械制造的全过程，使这些新概念成了可持续发展的有力武器。

3、 机械制造工艺的发展趋势

3.1精化

机械制造工艺的发展，伴随着加工精度的不断提高，如今，加工精度已经进入纳米级的探索阶段，由于加工精度的提升，使得产品的性能，品质也大大改善，甚至出现了很多新型材料，新型产品，相信在不久的将来，机械制造工艺能够完全进入纳米时代，或者更精细的阶段。

3.2智能化

智能制造技术是实实在在的现代化工艺技术，基于人工智能化以及制造自动化等高新技术的发展形成的，对机械制造中的劳动程度大大降低，将计算机模拟技术与机械制造工艺技术进行融合，通过计算机决策，将各个机械制造工艺进行细化分析，并且智能制造技术还可以根据各个产品产出结果进行参数分析，从而更好进行产品的生产，从参数方面对产品进行优化处理。

3.3绿色化

绿色制造则通过绿色生产过程、绿色设计、绿色材料、绿色设备、绿色工艺、绿色包装、绿色管理等生产出绿色产品，产品使用完以后再通过绿色处理后加以回收利用，采用绿色制造能最大限度地减少制造对环境的负面影响，同时使原材料和能源的利用效率达到最高。同时，机械制造工艺也向集约方向发展，改变传统的分散、零乱的机械加工模式促进机械制造工艺向统一、连续、集约的方向发展，实现机械制造工艺的集约化。

3.4信息化

伴随着计算机技术的不断发展，信息技术在机械制造工艺中的应用也不断扩大，计算机信息技术在机械制造工艺中的应用能够提高机械制造的效率和准确性，使机械生产过程更加便捷，信息化技术在机械制造工艺中的作用不可忽视。

3.5特种制造技术的发展

随着社会的进步，必将需要许多能够在特殊条件下作业的机械设备，这些设备都需要特殊的材料，例如金刚石、硅锗合金、硬质合金、淬火钢等材料。同时也会需要许多技术要求很高的零部件，如小缝、深孔、窄缝、弯孔、型孔等。这些零件运用常规方法很难加工，需要一种特殊的技术来完成加工。特种加工与于常规的方法是完全不同的，它是直接利用电能、热能、声能、光能、化学能和电化学能去除材料的。

4、结束语

现在制造技术是国家制造业的水平主要标志，也是国家工业的基础和支柱。随着社会的发展，人们对产品的要求也越来越高。要满足人们的需求，就必须采用先进的机械制造技术。但是我国正处于经济发展的关键时期，制造技术是我们的薄弱环节。只有跟的上发展先进制造技术的世界潮流，将其放在战略优先地位，并以足够的力度实施，才能尽快缩短与发达国家的差距，才能立足与世界之林。

参考文献

[1] 马志强.自动化技术在机械制造中的应用探讨[J].科技论坛，2013，（01）.

[2] 李丹.论我国机械自动化技术的发展应该注重的几个问题[J].科技资讯，2010，（09）.

先进制造工艺技术的特点范文第3篇

摘要：本文介绍了先进制造技术具有先进性、广泛性、实用性、集成性、系统性和动态性的特点，并探讨了先进制造技术的发展趋势。

关键词：制造技术 柔性 集成 智能

制造技术的水准在某种意义上决定了整个国民经济发展的水平和国力。先进制造技术是传统制造技术与机械、电子、信息、材料、能源、管理等多领域的先进成果融合而成的高新技术，它代表着当今制造技术中的最高水平，已成为世界经济发展和满足人类日益增长需要的重要支撑。

1、先进制造技术、内涵及特点

1.1 先进制造技术及内涵

先进制造技术AMT是制造业不断吸收信息技术及现代管理技术等方面的成果，将其综合应用于产品设计、制造、检测、管理、销售、使用、服务乃至回收的制造全过程，以实现优质、高效、低耗、清洁、灵活生产，提高对动态多变的产品市场的适应能力和竞争能力的制造技术的总称，也是取得理想技术经济效益的制造技术的总称。

AMT内涵是使原材料成为产品而采用的一系列先进技术，外延是一个不断发展更新的技术体系，不是固定模式，它具有动态性和相对性，不能简单地理解就是CAD、CAM、FMS、CIMS等具体技术。

1.2 先进制造技术的特点

（1）先进性：AMT的核心和基础是经过优化的先进工艺（优质、高效、低耗、清洁工艺），它从传统制造工艺发展起来，并与新技术实现了局部或系统集成。特别强调计算机技术、信息技术和现代管理技术在制造中的应用。

（2）广泛性：AMT不是单独分割在制造过程的某一环节，而是将其综合运用于制造的全过程，它覆盖了产品设计、生产设备、加工制造、销售使用、维修服务，甚至回收再生的整个过程。

（3）实用性：AMT有明确的需求导向特征，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，以提高企业竞争力和促进国家经济增长和综合实力为目标。

（4）集成性：AMT由于专业、学科间的不断渗透、交叉、融合，界限逐渐淡化甚至消失，技术趋于系统化、集成化，已发展成为集机械、电子、信息、材料和管理技术为一体的新兴交叉学科，可称为“制造工程”。

（5）系统性：随着微电子、信息技术的引入，AMT能驾驭信息生成、采集、传递、反馈、调整的信息流动过程。AMT是可以驾驭生产过程的物质流、能量流和信息流的系统工程。

（6）动态性：它不断地吸收各种高新技术成果，将其渗透到制造系统各个环节和制造活动的整个过程，实现优质、高效、低耗、清洁、灵活的生产。

2、先进制造技术的发展趋势

2.1 传统制造技术向高效化、敏捷化、清洁化方向发展

2.1.1 向高效化方向发展

机械加工、铸造、锻压、焊接、热处理与表面改性等传统工艺技术在相当长的时间内仍将是量大面广、经济实用的制造技术，对其优化和革新具有重大技术经济效益。随着精度补偿、应用软件、自动控制、新材料和机电一体化等技术的发展，工艺装备在数控化的基础上进一步向生产自动化，作业柔性化、控制智能化方向发展。例如：多轴联动加工中心，装配作业集成机床、虚拟轴机床、快速成型等新型加工设备不断涌现。

2.1.2 向敏捷化方向发展

目前，世界经济表现为竞争全球化，需求多样化，产品生产朝多品种、小批量方向发展，对制造企业快速响应市场和产品一次制造成功的要求日益提高。现代的产品设计正由手工绘图方式向计算机绘图方式方向发展，由满足单个构件要求的设计向对整个制造系统功能的综合设计、将设计与制造及相关因素进行系统综合的并行设计、基于网络的远程设计方向发展。面向制造、装配、检测的设计将利用并行工程的原理和方法，从设计一开始就考虑到从产品概念设计到报废处理的全生命周期的有关问题；在计算机建模仿真基础上扩展的虚拟制造技术，在产品设计阶段就适时地、并行地、协同地“虚拟”出产品未来的制造全过程及其产品性能、可制造性等相关因素，从而更经济、更快捷、更柔性地组织生产和优化布局，以达到缩短产品开发周期，降低生产成本、提高生产效率、完善产品设计质量的目的。因此，面向并行工程、虚拟制造、全寿命周期的设计及CAD/CAM/CAPP一体化技术等敏捷设计制造技术与系统将在今后若干年内得到长足发展。

2.1.3 向清洁化方向发展

保护环境、节约能源已成为全球密切关注的焦点，发达国家积极倡导“绿色制造”及“清洁生产”。我国制定的《绿色制造科技发展“十二五”专项规划》也明确了大力发展清洁绿色的精密成型与加工制造技术，实现少或无切削的塑性成型技术、“干净”成型技术等将成为21世纪优先发展的制造技术。

2.2 先进制造技术向精密化、多样化、复合化方向发展

2.2.1 向精密化方向发展

加工技术向高精度发展是制造技术的一个重要发展方向。精密加工和超精密加工、特种加工、微型机械的微细和超微细加工等精密工程是当今也是未来制造技术的基础，其中纳米级的超精密加工技术和微型机械技术被认为是21世纪的核心技术和关键技术。主要包括超精密切削加工、超精密磨削加工和研磨加工、超精密特种加工技术和超精密加工装备制造技术四个领域。

2.2.2 向多样化方向发展

为适应制造业对新型或特种材料以及精密、细小、大型、复杂零件的需要，发达国家正大力研究与开发各种原理不同、方法各异的加工与成型方法，如超塑性材料的等温锻造、复杂精密零件的电铸加工以及特殊环境和极限条件下的真空焊接、水下切割等。据统计，目前在机械制造中采用的成型工艺已达500种以上，特种成型工艺也是有百余种。

2.2.3 向复合化方向发展

由于材料的加工难度越来越大，工件形状越来越复杂，加工质量要求越来越高，国外正在研究多种能量的复合加工方法以及常规加工与特种加工的组合加工工艺。如在切削区引入声、光、电、磁等能量后，可形成超声振动切削、激光辅助切削、导电加热切削、磁性切削等复合加工工艺。

利用特种加工易于实现自动化、自适应控制的特点，特种加工技术和信息技术相结合，不断发展高精度、高效率的超大型、超微型、超精密特种加工机床和加工中心。如激光加工中心能将切割、打孔、焊接、表面处理等不同加工工序集成在一起，能加工多种材料和多种规格、形状的零件，并能实现多维度的智能化控制。

2.3 制造系统向柔性化、集成化、智能化、全球化方向发展

先进制造工艺技术的特点范文第4篇

【关键词】 启迪创新思维 先进制造技术 创新精神 创新能力

【中图分类号】 G649.21 【文献标识码】 A 【文章编号】 1006-5962（2012）07（b）-0054-01

培养学生的创新思维是现代教育、现代化社会的需要，是创新精神和创新能力的核心，是创新人才素质的本质特征[1]。这种思维方式具有主动性和独创性，是创造者在强烈意识支配下将大脑中已有的感情和知识信息，借助于想象和直觉，以突发性飞跃的形式进行的重建、组合、脱颖、升华所完成的思维，往往能突破习惯性思维的束缚，在解决问题的过程中，其观点问题富有新的创意。因此，培养学生创新精神，就得千方百计地启迪学生的创新思维[2]。

随着现代制造业技术的快速发展，《先进制造技术》课程已成为工科院校机械工程和工业工程专业的一门重要的专业课。本课程集机械、电子、信息、材料和管理等多学科交叉，涉及的知识面广，主要内容有：现代设计技术、现代制造工艺技术、制造自动化技术、现代生产管理技术、先进生产制造模式等内容。这些内容的设置旨在使学生了解先进制造技术的范畴，掌握先进制造技术的理念方法，开阔学生思维，拓宽学生的知识面[3-4]。为了更好地达到课程教学目标，培养学生创新精神及工程实践能力，将来走向工作岗位奠定基础，针对本校该课程的课程性质采取了以下教学手段和方法。

1 采取团队教学方式

随着学生需求的多样化，教学内容的深入化，教学手段的信息化，教学团队是高等学校开展教学工作的一种重要组织形式，以团队为基础，强调团队成员在教学、科研工作上的配合与协作。不仅有利于课程建设与课程优化，而且有利于人才培养质量的提高。

1.1 鉴于本课程集机械、电子、信息、材料和管理等多学科交叉，涉及的知识面广的特点，采取团队教学方式。授课期间，由一名主讲教师负责总体协调、策划和教学进度安排。目标明确、重点突出，根据课题组老师所擅长的技术领域和研究领域，把握先进结合科研安排专题讲座2-3次。

1.2 鉴于本课程的实用性、先进性，明确需求导向，注重生产实践，不断更新和发展教学内容。依托校企联合培养基地，邀请企业高工，按照当前企业对人才的需求及生产实际，以案例教学的方式，着重讲解先进制造装备、工艺及原理，掌握所讲的理论及实际应用，有利于提高学生学习的主动性，解决实际问题与分析问题的能力，培养学生的创新能力和理论联系实际的能力，真正从课堂中学到能够应用于制造业生产的实用技术。

2 理论讲授和课堂讨论相结合

鉴于本课程以理论授课为主，将本课程课堂教学按1：1的课时安排教师启发式的讲授和学生主动性的课堂讨论。启发性教学方式中，教师对先进制造技术的内容和应用场合做画龙点睛性的介绍，借助网络教学平台，列举的主要参考文献和出处，引导学生阅读、思考和查询。按照班级人数，将学生组成团队，在弄清楚基本概念的基础上，阅读大量文献制作本团队的多媒体课件，在课堂上讲授团队见解。而后，在教师引导和点评下进行课堂讨论。最后，由教师做出结论。这种灵活性、感性化的教学形式，不仅对于学生建立多角度、多层次地设计分析概念以及掌握先进制造技术有良好的教学效果，而且培养学生的团队合作精神、发散性思维及创造个性的发展。

3 课内学时与课外学时相结合

由于《先进制造技术》课内学时有限，本课程除安排了大量的思考与分析设计练习题课外作业外，还结合课程相关专题内容，要求学生作课外综述报告。利用网络教学平台，课程结束时学生可将自己的综述报告提交，教师通过网络教学平台进行批阅和修改，为学生反馈，并将课外综述报告作为课程考核内容。这对于学生掌握概念、综合运用知识、锻炼分析设计思维起到了积极作用。

4 现场教学与第二课堂相结合

先进制造技术的工程实践性特别强。依托学校的数控工程技术中心、先进制造实验室、工业工程实验室及大学生创新实验基地和校企联合培养基地的先进制造设备，充分发挥辅助教师和实验教师的工程实践优势，完成该课程部分内容的现场教学，丰富学生的第二课堂。

4.1 先进制造技术要与时俱进，把握“先进”，通过先进制造技术装备、柔性装配生产线等内容的现场教学，激发学生对本课程的兴趣，积极参加工程实践和第二课堂活动。

4.2 工程实践环节不占用理论课时。学校拥有数控工程技术中心等开放性实验室，对于先进制造技术，专门开设了数控车、数控铣、加工中心、快速原型制造和数控电火花等开放性创新型实验。大大激发了学生的积极性、自主性和创造性，培养学生的团队精神。

4.3 通过上述两种形式，锻炼了学生的团队精神及工程实践能力，为第二课堂的开展做好准备。一方面，学生积极参加SPR项目及教师的科研项目，引导学生从正反两个角度去分析，把知识由点到线，由线到面，由面到体，形成网络，展开思维；另一方面，学生积极参加各项全国大赛，并取得良好成绩。如“全国大学生工程训练综合能力竞赛”，启迪学生的发散性、求异性，逆向综合思维模式，提高了学生的工程训练技能、素质和创新意识，培养了协作意识和团队精神。

5 结束语

《先进制造技术》课程具有涉及内容广、多学科交叉、实用性及先进性的特点，通过改革该课程的教学方法与手段，对课程建设、课程优化和提高教学质量有促进作用，从而培养出具有发散性、求异性，逆向综合创新思维模式的创新型、复合型工程技术人才。

参考文献

[1] 广州市菩提路小学科研课题组.激发感官 启迪创新思维[J].教学理论与方法，2001.5（9），20-21.

[2] 沈志奇.启迪创新思维的新尝试[J].小学语文教学，2001，z1期：91-92.

先进制造工艺技术的特点范文第5篇

DFMA技术概述

1DFMA技术内涵

面向制造与装配的设计与精益制造、质量工程等一样，是一种设计理念。DFMA强调在产品设计的各个阶段，对产品加工、装配直至后续维护等进行综合设计和优化，提高产品的可制造性、可装配性、可维护性等。产品的可制造性、可装配性在我国的工业界一般称为结构工艺性，包括面向机加、铸造、焊接、压力成型等各种单元加工的制造工艺性以及在产品部装、总装阶段的装配工艺性、装配准确性和装配协调性等。实施DFMA的基本思想是通过减少零件数量、简化产品结构，实现减少单个零件的加工时间和总的装配时间，从而减少整个制造成本的目的。DFMA适用于任何企业和产品，尤其对飞机等大型复杂产品可以起到显著作用。实施DFMA理念的企业强调在设计过程中采用并行工程方式，以保证产品的质量能够由设计师及其他开发人员共同实现和保证。因此DFMA也被认为是并行工程的核心技术之一。

2DFMA技术的分类

DFMA强调在设计的各个阶段，尤其是设计的早期，通过建立并行工程团队，使产品设计人员能够对关于材料选择、制造工艺、装配过程、维护过程等进行同步的设计与优化，以减少制造和装配时间，从而降低生产成本，提高产品质量和可靠性。DFMA根据所达到的目标，可划分为面向制造的设计（DesignforManufacture，DFM）、面向装配的设计（DesignforAssembly，DFA）、面向测试的设计（DesignforTesting，DFT）、面向服务的设计（DesignforService，DFS）、面向环境的设计（DesignforEnvironment，DFE）等。其中DFM是根据企业自身及供应商的工艺水平和制造能力，综合考虑零件的设计对零件制造过程中材料处理、加工成型、质量检验等环节的影响，通过对材料选择、结构设计、尺寸公差等的改进和优化，使零件能够在企业已有设备资源条件下，经济、高效、高质量地制造和生产。采用DFM技术，可以在设计阶段对不同设计方案进行制造时间和成本的快速定量分析，比较与评价各种结构设计与工艺方案。设计人员根据DFM评价的结果，对零件进行及时改进设计，使零件在满足性能指标的同时，具有最好的加工工艺性。DFA是针对产品在制造过程中的装配和检验，以及维护过程中的拆卸和组装等操作，采用规划、评价、仿真等技术手段对装配结构进行分析、评价，并进一步提出改进建议。

3实施DFMA对产品的影响

DFA技术在20世纪70年代初由美国Boothroyd教授提出，其最初的目的是希望通过减少零件的数量以达到减少装配环节的目的。但是，在企业中应用DFA技术后发现，采用DFA技术最大的成果是减少了零件的数量，从而减少了零件的制造时间和成本，并进一步减少了装配时间和成本。因此，实施DFMA必须首先从产品的总体结构出发，通过材料选择、结构优化，尽可能减少零件的数量和种类，并尽可能采用标准化的零件和结构，最终实现降低加工与装配时间的目标。因此，DFMA的实施贯穿了产品设计的全过程，既包括了涉及产品总体的宏观DFM技术，如产品平台的构建、模块化设计、供应链构造等，也包括了与局部的零部件的形状、尺寸、联接方式等有关的微观层面的DFM技术。在总体或概念设计阶段，可以通过对产品总体布局的调整和优化，如采用一体化设计或模块化设计的思想，采用新型材料的功能复合部件的设计，大幅度减少零件的种类。在详细设计阶段，根据制造工艺和设备要求，对零部件的形状、连接方式等进行优化，达到减少制造难度，缩短加工与装配时间的目标。DFMA可以应用于新产品开发阶段和已有产品的改型优化中。在新产品开发中，设计师在概念设计中通过减少零部件数量、简化产品结构的方式，来保证产品的设计指标和性能要求，并使产品方便装配。在产品的改型中，设计师通过重现设计或优化已有的组件，以优化产品的性能，并简化制造和装配环节。为了最大程度地应用DFMA技术，要求设计师必须具有对制造工艺、材料等领域的相关知识，设计与工艺人员必须紧密合作以确定最佳的设计和制造方案。

4DFMA的技术方法

在具体的DFMA的实施中，通常采用以下技术方案。

•建立并行工程团队，采用设计制造一体化的设计模式。

通过建立并行工程团队，由设计与制造工艺人员等共同完成产品的设计，并对产品的材料选择、加工工艺、装配过程、检验方法、维修与维护过程等进行综合的分析。该方法也称为工程与制造同步驱动的设计（EngineeringandManufacturingDrivingDesign）。

•建立DFMA的设计准则，以手册、标准规范的形式指导设计。

总结归纳DFMA的设计准则，指导设计人员的设计。常用的设计准则包括最少零件数原则、标准化与通用化设计、易于加工的零件设计、满足经济加工能力的精度设计原则、易于装配操作的设计原则（方便定位、易于搬运、防差错设计、方便连接与紧固等）、模块化设计、便于自动化制造、便于检验的设计、稳健设计方法等。设计准则通常以手册、规范等形式发放给设计人员进行参考。

•建立DFMA的指标体系和评价准则。

实施DFMA的一项重要工作就是在对已有产品进行大量统计分析的基础上，建立适合于企业自身产品和生产特点的DFMA评价指标体系和评价准则，如典型零件的加工时间、典型的装配操作时间、材料成本、单位工时成本等。通过建立适合于企业自身产品特点和制造资源能力的评价指标体系和准则，使设计与工艺人员能够快速、准确地对产品进行评价。如最初的HitachiAEM（AssembilityEvaluationMethod）方法和BoothroydDFA方法，以及之后日本的DAC（DesignforAssemblyCost-effectiveness）、英国的Lucas以及德国的AOPD（Assembly-OrientedProductDesign），都是针对产品装配环节提出的对产品设计的评价指标和准则。BoothroydDFA方法由美国的G.Boothroyd和P.Dewhurst共同提出，该方法的基本内容与步骤如下（：1）选择装配方法（；2）计算理论最少零件数（；3）估算实际装配时间和成本（；4）计算DFA指标（；5）提出改进修改建议。上述方法根据零部件的材料、形状、装配关系等对影响装配操作的各项影响因素进行打分评价，最终通过对多个方案的比较，进行可装配性的评价。

•采用计算机辅助分析工具，对零件的形状、装配过程、制造成本等进行分析，对多种设计方案进行比较和优化。

目前常用的工具包括BDI公司的DFMA系列软件中的DFMCurrentCosting，可以实现对零件加工成本的计算，DFAProductSimplification实现对装配结构简化的分析（图1）；Galorath公司的SEERforManufacturin（gSEER-MFG）可以实现对制造成本的分析（图2）；Geometric公司的DFMPro可以实现与CAD环境集成的机加、注塑模具、钣金成型等零件进行几何可加工性的检查和分析等（图3）。

国外航空企业中DFMA的应用

DFMA技术受到各国政府和研究机构的重视，如美国DoD、DARPA、NIST、NSF、ONR等长期以来一直支持开发DFM等相关技术的研究。在许多国外大型的航空企业中DFMA技术也已经得到多年的应用，并取得了显著的效果。在洛克希德•马丁公司F-35的研制中，提出了设计时间减少50%、制造时间减少66%、加工时间减少90%、分立零件减少50%、维护支持时间减少50%等严格且苛刻的目标。因此，在F35中全面应用了大量先进的设计技术、数字化技术以及新材料、新工艺。并采用了工程与制造同步驱动的DFM的设计模式，最终实现了将零件数量减少50%，加工时间减少95%，制造成本降低50%，取消了装配紧固件和装配中的钻孔，使制造周期从15个月缩短到5个月，达到了每月17架次的生产能力。

如在波音公司，其制造过程中的一个重大难点是孔加工。以往波音公司每天大约需要加工120万个孔。而通过采用DFM的设计策略，以焊接工艺替代了原来的铆接和连接方法，不仅减少了大量孔加工的大型设备，同时还提高产品质量约20%以上。

在麦道NorthropB-2轰炸机的研制中也大量采用了基于可制造性的设计、制造一体化集成技术，降低设计和制造因返工、废品和缺陷的故障率60%，缩短研制周期50％以上。在AH64D阿帕奇直升机研制中采用了可制造性分析技术，使产品在高速切削、复合结构装配和铝合金的超塑成型加工中具有良好的结构，提高了产品的研制速度、制造质量和设备的利用率。采用DFMA软件使飞行仪表板的设计零件数从74减少到9，加工时间由305h减少到20h，装配/安装时间从149/153h缩短到8/153h，减少总成本74%。

据BDI公司对超过100家采用DFMA技术的公司的统计，采用DFMA技术可以帮助企业平均减少装配时间13%，缩短加工周期17%，减少零件数量和相关成本9%，实现在质量和可靠性方面的改进22%，缩短上市周期39%。

DFMA在我国航空工业中的应用现状

我国航空制造业正在经历快速的发展，已经在核心技术和关键零部件上取得了重大突破，并建立了包括先进材料加工、数字化柔性装配等技术在内的飞机数字化制造体系。数字化设计制造、并行工程、设计制造一体化等技术在航空企业中得到了广泛应用，基于MBD的三维数字化设计与制造、数字化预装配、制造过程仿真等先进技术的应用为企业提升设计和制造能力提供了有力的支撑。而DFMA作为并行工程的一项核心技术，也日益得到航空企业的重视。但是由于DFMA技术的应用和实施涉及到设计理论、工艺技术、制造能力、信息化基础、管理体制等诸多方面，在我国航空工业整体能力和水平与国际先进企业还存在一定差距的情况下，航空企业在实施DFMA中还存在以下的困难。

（1）设计水平和制造能力的不足制约了对设计的持续改进能力。

我国民用航空还处于起步阶段，在基础的设计理论、工艺技术和工业基础等方面还存在一定差距。在实施DFMA中，不管是根据制造能力进行设计改进，还是对改进的材料和结构采用新的制造工艺和设备，都需要坚实的设计理论和制造能力做支撑。如波音公司通过采用先进的搅拌摩擦焊技术替代了传统的铆接，从而减少了大量的孔加工；采用新型复合材料，减少了生产现场大型制造设备的使用；采用激光定位技术大量替代了传统的定位夹具和装配工具，这些都是以其雄厚的设计基础、材料技术和先进制造能力为基础的。

（2）我国航空企业还处于发展阶段，产品制造周期与制造成本等在设计中还未得到足够的重视。

我国航空企业目前面临的迫切问题依然是核心技术的突破和关键零部件的制造，技术突破和产品研发成功的紧迫性远高于对成本、周期和效率的要求。因此，尽管一些企业采用了并行工程、设计制造一体化等技术，但取得的成效极为有限。随着我国航空业的不断发展，必将逐步走入国际竞争，届时将对成本和效率有更加严格的要求。实施DFMA将是我国航空制造业发展的必然趋势。

（3）缺乏有效的手段和方法，难以保证DFMA分析的准确和科学。

在我国的航空航天等行业都建立了与结构工艺性相关的标准规范、设计指南和程序文件，对设计方法、设计流程等进行规范，建立了各研制阶段的工艺检查和会签制度，由工艺人员参与产品设计，发现设计中的可制造性问题，提出改进的意见和建议。同时借助加工仿真、虚拟装配等对制造过程进行仿真分析，对制造过程进行验证。但是，工艺检查和工艺会签主要基于工艺人员的经验，对可制造性难以严格、科学的定量评价；仿真分析也一般是在详细设计的后期，除非发生重大的制造问题，一般也难以对设计进行改进。因此，开发支持研制各个阶段的数字化DFMA工具，实现对可制造性知识和经验的积累，实现对三维模型的定量分析，实现对成本、制造周期等的准确评价，是保证DFMA成功应用于产品研制的重要条件。