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《先進制造技術前沿發(fā)展與未來趨勢》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在教育資源-天天文庫。
1、《先進加工制造技術》論文學院：核技術與自動化工程專業(yè)：機械工程及自動化姓名：姚云杰學號：200706040322目錄1．當前制造科學要解決的問題2．現(xiàn)代制造工程的前沿科學2.1制造科學與信息科學的交叉--制造信息科學2.2微機械及其制造技術研究2.3材料制備／零件制造一體化和加工新技術基礎2.4機械仿生制造3．現(xiàn)代制造業(yè)的先進生產模式4．先進制造技術的發(fā)展趨勢5．我國存在的差距與可實施策略現(xiàn)代制造技術前沿發(fā)展與未來趨勢摘要：本文介紹了當今制造技術面臨的問題，論述了先進制造的前沿科學，并展望了先進制造技術的發(fā)展前景，最后提出我國制造技術要跨入世界先進行列可行的實施策略。隨著科學技術的飛速
2、發(fā)展和市場競爭日益激烈，越來越多的制造企業(yè)開始將大量的人力、財力和物力投入到先進的制造技術和先進的制造模式的研究和實施策略之中。改革開放以來，我國制造科學技術有日新月異的變化和發(fā)展，確立了社會主義市場經濟體制，但與先進的國家相比仍有一定差距，為了迎接新的挑戰(zhàn)，對先進制造技術及制造模式的研究和實施是擺在我們面前刻不容緩的重要任務，必須認清制造技術的發(fā)展趨勢，縮短與先進國家的差距，使我國的產品上質量、上效率、上品種和上水平，以增強市場競爭力，實現(xiàn)我國機械制造業(yè)跨入世界先進行列之夢想。關鍵詞：制造科學；先進制造技術；機械制造；發(fā)展趨勢制造業(yè)是現(xiàn)代國民經濟和綜合國力的重要支柱，其生產總值一般占
3、一個國家國內生產總值的20%~55%。在一個國家的企業(yè)生產力構成中，制造技術的作用一般占60%左右。專家認為，世界上各個國家經濟的競爭，主要是制造技術的競爭。其競爭能力最終體現(xiàn)在所生產的產品的市場占有率上。隨著經濟技術的高速發(fā)展以及顧客需求和市場環(huán)境的不斷變化，這種競爭日趨激烈，因而各國政府都非常重視對先進制造技術的研究。1當前制造科學要解決的問題當前制造科學要解決的問題主要集中在以下幾方面：（1）制造系統(tǒng)是一個復雜的大系統(tǒng)，為滿足制造系統(tǒng)敏捷性、快速響應和快速重組的能力，必須借鑒信息科學、生命科學和社會科學等多學科的研究成果，探索制造系統(tǒng)新的體系結構、制造模式和制造系統(tǒng)有效的運行機制
4、。制造系統(tǒng)優(yōu)化的組織結構和良好的運行狀況是制造系統(tǒng)建模、仿真和優(yōu)化的主要目標。制造系統(tǒng)新的體系結構不僅對制造企業(yè)的敏捷性和對需求的響應能力及可重組能力有重要意義，而且對制造企業(yè)底層生產設備的柔性和可動態(tài)重組能力提出了更高的要求。生物制造觀越來越多地被引入制造系統(tǒng)，以滿足制造系統(tǒng)新的要求。（2）為支持快速敏捷制造，幾何知識的共享已成為制約現(xiàn)代制造技術中產品開發(fā)和制造的關鍵問題。例如在計算機輔助設計與制造(CAD／CAM)集成、坐標測量(CMM)和機器人學等方面，在三維現(xiàn)實空間(3-RealSpace)中，都存在大量的幾何算法設計和分析等問題，特別是其中的幾何表示、幾何計算和幾何推理問題；
5、在測量和機器人路徑規(guī)劃及零件的尋位(如Localization)等方面，存在C-空間(配置空間ConfigurationSpace)的幾何計算和幾何推理問題；在物體操作(夾持、抓取和裝配等)描述和機器人多指抓取規(guī)劃、裝配運動規(guī)劃和操作規(guī)劃方面則需要在旋量空間(ScrewSpace)進行幾何推理[1]。制造過程中物理和力學現(xiàn)象的幾何化研究形成了制造科學中幾何計算和幾何推理等多方面的研究課題，其理論有待進一步突破，當前一門新學科--計算機幾何正在受到日益廣泛和深入的研究。（3）在現(xiàn)代制造過程中，信息不僅已成為主宰制造產業(yè)的決定性因素，而且還是最活躍的驅動因素。提高制造系統(tǒng)的信息處理能力已成
6、為現(xiàn)代制造科學發(fā)展的一個重點。由于制造系統(tǒng)信息組織和結構的多層次性，制造信息的獲取、集成與融合呈現(xiàn)出立體性、信息度量的多維性、以及信息組織的多層次性。在制造信息的結構模型、制造信息的一致性約束、傳播處理和海量數(shù)據(jù)的制造知識庫管理等方面，都還有待進一步突破。（4）各種人工智能工具和計算智能方法在制造中的廣泛應用促進了制造智能的發(fā)展。一類基于生物進化算法的計算智能工具，在包括調度問題在內的組合優(yōu)化求解技術領域中，受到越來越普遍的關注，有望在制造中完成組合優(yōu)化問題時的求解速度和求解精度方面雙雙突破問題規(guī)模的制約。制造智能還表現(xiàn)在：智能調度、智能設計、智能加工、機器人學、智能控制、智能工藝規(guī)劃
7、、智能診斷等多方面。這些問題是當前產品創(chuàng)新的關鍵理論問題，也是制造由一門技藝上升為一門科學的重要基礎性問題。這些問題的重點突破，可以形成產品創(chuàng)新的基礎研究體系。2現(xiàn)代制造工程的前沿科學不同科學之間的交叉融合將產生新的科學聚集，經濟的發(fā)展和社會的進步對科學技術產生了新的要求和期望，從而形成前沿科學。前沿科學也就是已解決的和未解決的科學問題之間的界域。前沿科學具有明顯的時域、領域和動態(tài)特性。工程前沿科學區(qū)別于一般基礎科學的重要特征是它涵蓋了工程實際
