先进制造技术的关键技术

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，希望能够帮助到您
。

1 成组技术（GT)成组技术（GT）揭示和利用事物间的相似性，按照一定的准则分类成组 ，同组事物采用同一方法进行处理
，以便提高效益的技术，称为成组技术。在机械制造工程中 ，成组技术是计算机辅助制造的基础
，将成组哲理用于设计
、制造和管理等整个生产系统，改变多品种小批量生产方式 ，获得最大的经济效益 。

成组技术的核心是成组工艺
，它是将结构、材料 、工艺相近似的零件组成一个零件族（组），按零件族制定工艺进行加工 ，扩大批量
、减少品种、便于采用高效方法 、提高劳动生产率
。零件的相似性是广义的，在几何形状
、尺寸、功能要素 、精度
、材料等方面的相似性为基本相似性
，以基本相似性为基础，在制造、装配等生产 、经营
、管理等方面所导出的相似性 ，称为二次相似性或派生相似性。

2 敏捷制造（AM)

敏捷制造（AM）是指企业实现敏捷生产经营的一种制造哲理和生产模式 。敏捷制造包括产品制造机械系统的柔性、员工授权 、制造商和供应商关系、总体品质管理及企业重构
。敏捷制造是借助于计算机网络和信息集成基础结构
，构造有多个企业参加的“VM ”环境，以竞争合作的原则 ，在虚拟制造环境下动态选择合作伙伴
，组成面向任务的虚拟公司，进行快速和最佳生产。

3 并行工程（CE)

并行工程（CE）是对产品及其相关过程（包括制造过程和支持过程）进行并行
、一体化设计的一种系统化的工作模式 。在传统的串行开发过程中 ，设计中的问题或不足
，要分别在加工、装配或售后服务中才能被发现，然后再修改设计 ，改进加工 、装配或售后服务（包括维修服务）
。而并行工程就是将设计
、工艺和制造结合在一起
，利用计算机互联网并行作业，大大缩短生产周期。

4 快速成型技术（RPM)

快速成型技术（RPM）是集CAD/CAM技术、激光加工技术 、数控技术和新材料等技术领域的最新成果于一体的零件原型制造技术 。它不同于传统的用材料去除方式制造零件的方法 ，而是用材料一层一层积累的方式构造零件模型
。它利用所要制造零件的三维CAD模型数据直接生成产品原型，并且可以方便地修改CAD模型后重新制造产品原型。由于该技术不像传统的零件制造方法需要制作木模
、塑料模和陶瓷模等
，可以把零件原型的制造时间减少为几天、几小时，大大缩短了产品开发周期 ，减少了开发成本 。随着计算机技术的决速发展和三维CAD软件应用的不断推广
，越来越多的产品基于三维CAD设计开发，使得快速成型技术的广泛应用成为可能。快速成形技术已广泛应用于宇航 、航空
、汽车、通讯 、医疗
、电子、家电 、玩具、军事装备
、工业造型（雕刻）、建筑模型 、机械行业等领域
。

5 虚拟制造技术（VMT)

虚拟制造技术（VMT）以计算机支持的建模
、仿真技术为前提 ，对设计、加工制造 、装配等全过程进行统一建模
，在产品设计阶段，实时并行模拟出产品未来制造全过程及其对产品设计的影响 ，预测出产品的性能
、产品的制造技术、产品的可制造性与可装配性
，从而更有效地 、更经济地灵活组织生产，使工厂和车间的设计布局更合理
、有效 ，以达到产品开发周期和成本最小化、产品设计质量的最优化 、生产效率的最高化。虚拟制造技术填补了CAD/ CAM技术与生产全过程
、企业管理之间的技术缺口
，把产品的工艺设计、作业计划 、生产调度、制造过程
、库存管理、成本核算 、零部件采购等企业生产经营活动在产品投入之前就在计算机上加以显示和评价，使设计人员和工程技术人员在产品真实制造之前 ，通过计算机虚拟产品来预见可能发生的问题和后果 。虚拟制造系统的关键是建模，即将现实环境下的物理系统映射为计算机环境下的虚拟系统
。虚拟制造系统生产的产品是虚拟产品
，但具有真实产品所具有的一切特征。

6 智能制造（IM)

智能制造（IM）是制造技术
、自动化技术、系统工程与人工智能等学科互相渗透 、互相交织而形成的一门综合技术 。其具体表现为：智能设计
、智能加工、机器人操作 、智能控制
、智能工艺规划、智能调度与管理 、智能装配
、智能测量与诊断等
。它强调通过“智能设备
”和“自治控制”来构造新一代的智能制造系统模式。

智能制造系统具有自律能力、自组织能力 、自学习与自我优化能力、自修复能力，因而适应性极强 ，而且由于采用VR技术
，人机界面更加友好 。因此，智能制造技术的研究开发对于提高生产效率与产品品质
、降低成本 ，提高制造业市场应变能力、国家经济实力和国民生活水准
，具有重要意义
。

智能制造是指具有信息自感知 、自决策
、自执行等功能的先进制造过程、系统与模式的总称。具体体现在制造过程的各个环节与新一代信息技术的深度融合，如物联网 、大数据
、云计算、人工智能等 。智能制造大体具有四大特征：以智能工厂为载体 ，以关键制造环节的智能化为核心
，以端到端数据流为基础，和以网通互联为支撑
。其主要内容包括智能产品 、智能生产
、智能工厂、智能物流等。目前 ，急需建立智能制造标准体系
，大力推广数字化制造，开发核心工业软件 。传统数字化制造 、网络化制造
、敏捷制造等制造方式的应用与实践对智能制造的发展具有重要支撑作用。

智能制造的发展轨迹：

智能制造源于人工智能的研究
。一般认为智能是知识和智力的总和 ，前者是智能的基础，后者是指获取和运用知识求解的能力。人工智能就是用人工方法在计算机上实现的智能 。近半个世纪特别是近20年来
，随着产品性能的完善化及其结构的复杂化、精细化，以及功能的多样化 ，促使产品所包含的设计信息和工艺信息量猛增
，随之生产线和生产设备内部的信息流量增加，制造过程和管理工作的信息量也必然剧增 ，因而促使制造技术发展的热点与前沿
，转向了提高制造系统对于爆炸性增长的制造信息处理的能力 、效率及规模上
。目前，先进的制造设备离开了信息的输入就无法运转 ，柔性制造系统（FMS）一旦被切断信息来源就会立刻停止工作。专家认为
，制造系统正在由原先的能量驱动型转变为信息驱动型，这就要求制造系统不但要具备柔性 ，而且还要表现出智能
，否则是难以处理如此大量而复杂的信息工作量的 。其次，瞬息万变的市场需求和激烈竞争的复杂环境 ，也要求制造系统表现出更高的灵活、敏捷和智能
。因此，智能制造越来越受到高度的重视。

纵览全球
，虽然总体而言智能制造尚处于概念和实验阶段，但各国政府均将此列入国家发展计划 ，大力推动实施 。

1992年美国执行新技术政策
，大力支持被总统称之的关键重大技术（CriticalTechniloty），包括信息技术和新的制造工艺 ，智能制造技术自在其中
，美国政府希望借助此举改造传统工业并启动新产业
。

加拿大制定的1994~1998年发展战略计划，认为未来知识密集型产业是驱动全球经济和加拿大经济发展的基础 ，认为发展和应用智能系统至关重要
，并将具体研究项目选择为智能计算机
、人机界面、机械传感器 、机器人控制
、新装置、动态环境下系统集成。

日本1989年提出智能制造系统，且于1994年启动了先进制造国际合作研究项目 ，包括了公司集成和全球制造 、制造知识体系
、分布智能系统控制、快速产品实现的分布智能系统技术等 。

欧洲联盟的信息技术相关研究有ESPRIT项目
，该项目大力资助有市场潜力的信息技术
。1994年又启动了新的R&D项目，选择了39项核心技术 ，其中三项（信息技术 、分子生物学和先进制造技术）中均突出了智能制造的位置。

我国80年代末也将“智能模拟 ”列入国家科技发展规划的主要课题，已在专家系统
、模式识别、机器人 、汉语机器理解方面取得了一批成果 。最近
，国家科技部正式提出了“工业智能工程
”，作为技术创新计划中创新能力建设的重要组成部分 ，智能制造将是该项工程中的重要内容。

由此可见
，智能制造正在世界范围内兴起，它是制造技术发展 ，特别是制造信息技术发展的必然
，是自动化和集成技术向纵深发展的结果
。

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