现代制造技术所涉及的领域和内容非常广泛,国际上通常采用“技术群”的概念来描述现代制造技术的基本体系结构,一般认为现代制造技术主要包含5大技术群。
(1)系统总体技术群。
主要包括柔性制造、计算机集成制造、敏捷制造以及智能制造等先进制造技术。
(2)设计-制造一体化技术群。
主要包括计算机辅助设计/计算机辅助制造/计算机辅助工程、数控技术、自动化工厂、并行工程、虚拟制造等。
(3)制造工艺与装备技术群。
主要包括材料生产工艺与装备、常规加热工艺与装备、高速/超高速加工工艺与装备、精密/超精密与纳米加工工艺与装备、特种加工工艺与装备等。
(4)管理技术群。
主要包括计算机辅助生产管理、物料需求计划/制造资源规划/企业资源规划、供应链管理、全面质量管理、准时生产、精益生产、企业业务流程再造等。(www.daowen.com)
(5)支撑技术群。
主要包括标准化技术、计算机技术、软件工程、数据库技术、多媒体技术、通信技术、人工智能、虚拟现实技术、人机工程学、环境科学等。
美国机械科学研究院(AMST)提出了一种多层次技术群构成体系,如图1-1所示。
图1-1 多层次技术群构成体系
(1)第一个层次为优质、高效、低耗、清洁的基础制造技术。过去生产中常采用经济实用的工艺技术,如铸造、锻压、焊接、热处理、表面保护、机械加工等传统基础加工工艺。随着技术的进步,经过优化形成的优质、高效、低耗、清洁的基础制造技术是现代制造技术的核心及重要组成部分。
(2)第二个层次为新型制造单元技术。在市场需求及新兴产业的带动下,制造技术与电子、信息、新材料、新能源、环境科学、系统工程、现代管理等高新技术相结合而形成了崭新的制造单元技术。例如,制造业自动化单元技术、极限加工技术、质量与可靠性技术、系统管理技术、CAD/CAM、清洁生产技术、新材料成型加工技术、激光与高密度能源加工技术、工艺模拟及工艺设计优化技术等。
(3)第三个层次为现代制造集成技术。这是应用计算机技术、信息技术和管理技术与制造技术相互融合,集成上两个层次的技术而形成的现代制造技术的高级阶段。例如,柔性制造系统、计算机基础制造系统、智能制造系统以及虚拟制造技术等。
以上三个层次都是现代制造技术的组成部分,但其中任何一个层次都不等于现代制造技术的全部。
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