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柔性制造技术现状研究论文

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柔性制造技术现状研究论文

随着社会的先进技术的不断进步,制造技术也获得快速的发展,具有精密化、智能化、清洁化以及集成化的特点。下面是我精心推荐的先进制造技术2000字论文,希望能对大家有所帮助! 先进制造技术2000字论文篇一:《浅析机械制造技术》 摘 要:随着社会科技的迅速发展,同时市场竞争日益激烈,传统的机械制造生产模式很难满足现实需要,因此,本文首先分析了现代机械制造的特点,然后就发展趋势展开论述。 关键词:机械制造;特点;发展趋势; 随着社会的不断进步,机械制造技术也获得快速的发展,具有精密化、智能化、清洁化以及集成化的特点。就目前而言,计算机、传感、自动化、新材料以及管理等技术与传统的机械制造技术进行结合,保证成为一体,在发展过程中,形成物质流、信息流和能量流的整体系统工程,不断保证生产规模的扩大和追求最佳的经济技术效果,实现机械制造过程中管理的简化和合理化,促进不断采用最新的生产方式。 一、现代机械制造技术发展的国内外现状 从国外发展情况来看,发达国家的机械水平已经相当高,在进行实际的设计过程中,一般采油工计算机辅助和仿真等 方法 ,同时对 企业管理 的方法和手段也日趋规范化和科学化,尤其在机械加工技术方面实现全面的自动化,采用数控技术和自动引导小车等技术。发达国家主要制造了一系列新的系统,主要包括计算机集成制造、智能制造以及敏捷制造和并行工程等系统。 (一)计算机集成制造系统主要建立在自动化、信息技术等基础上,有效利用计算机软件,把企业内部的生产较为分散的自动化系统集成起来,在很大程度上可以提高机械制造的效率。在利用计算机集成系统过程中,要注意以下几个方面,在功能方面来讲,要做好市场预测、产品设计、加工技术以及制造管理和售后服务等,这比传统机械企业自动化服务的范围要大的多,系统非常复杂。这种计算机集成主要以信息和功能,在很大程度上可以有效不断缩短产品开发、保证产品质量,降低工程投资等。 (二)智能制造系统。这种系统主要把模糊推理等人工智能技术广泛的应用到制造系统,最大限度解决实际中遇到的复杂问题,提高机械制造的水平和技术。人工智能系统是智能制造系统的核心技术,可以节省大量的人力和物力以及财力,提高解决实际技术问题的能。 (三)并行工程。并行工程,也可以称为同步或者同期工程,主要对传统的机械产品进行串行的开发,这种系统主要要求开发过程中要考虑到产品的周期,具体包括机械产品的质量、成本、因素、计划以及用户的要求等,保证各方能够协调工作。保证产品开发的各个阶段具有一定顺序性和并行性,保证在进行机械产品设计开发的过程中,及时发现其中存在的问题,最大限度的减少产品的研究、开发和生产周期,保证产品的质量,提高企业的经济效益。 (四)敏捷制造又称为灵捷、迅速和灵活指导,就是将柔性生产、熟练掌握生产技术进行集成,实现对劳动力的灵活管理,能够有效的无法预见的市场消费潜力做出比较迅速的反映。进行敏捷制造的工作原理,就是利用计算机网络和信息集成结构,实现标准化和专业化的生产,采用竞争合作的原则。 二、机械指导技术的发展趋势 就目前而言,机械指导技术发展主要朝着精密加工、微细加工以及纳米技术方向和高度自动化方向的发展,以敏捷制造和CIMS等为主。超精密加工设备正朝着高精度、高速度、多功能、高复合以及智能、安全、环保方向发展,在很大程度上突破了传统的格局,不断降低噪音、油污和粉尘等危害。同时随着全球经济、科技、信息的迅速发展,机械制造朝着全球化、虚拟化以及绿色化的方向反战。 (一)全球化。近些年来,全球化趋势不断加强,机械制造国际化经营越来越受到欢迎,但是也面临着许多的问题和挑战,导致有的企业倒闭或者被兼并。另一方面,由于计算机 网络技术 的不断发展,不断丰富机械制造企业相互之间的信息交流、产品开发以及经营管理,最大限度地增加了国际的市场竞争,因此机械制造全球化的技术基础就是实现网络化、标准化以及集成化,这给机械制造企业带来革命性的变革,保证产品设计、材料选购、机械制造以及产品的开拓和销售可以跨国跨地区的进行流通,真正实现全球化。 (二)虚拟化。虚拟化就是指在实际的机械制造过程中采用虚拟技术,可以大大降低机械产品开发的风险,提升产品的开发速度,保证机械产品的结构和性能能够达到相关标准和要求,不断对投资成本进行优化,具体可以采用运动仿真、动力学、造型设计、人机工程学等。在进行机械制造过程中,要采用模拟和检验技术,促进检验的加工方法、可加工性和合理性,保证机械产品的质量,优化机械产品生产质量,实现最大的经济效益,做好机械产品的设计计划、具体的生产组织管理和车间调度以及物流链的设计等。虚拟化最为关键和重要的就是进行计算机仿真,通过一些软件对真实的系统进行模拟,保证机械产品设计的质量和合理性,避免出现不必要的错误和缺陷,保证机械产品的质量。 (三)绿色化。在进行机械产品设计过程中,要严格按照ISO9000系列国家质量标准进行设计,保证实现机械产品的绿色化,具体包括绿色设计、材料、设备、工艺、技术、包装以及管理等,不断生产处绿色产品,包括最后在产品使用后经过绿色处理后保证能够回收利用。因为采用绿色设计和生产可以在很大程度上减少对环境的破坏,提高机械制造原料和能源的利用率,体现了人类社会的可持续发展,实现制造业的自动化。具体可以采用以下几项技术,精密机械的成形技术主要铸造、焊接以及塑性加工技术,精密的铸造、锻压、热塑性成形以及切割等技术。无切削液加工被广泛的应用在机械加工汗液,在很大程度上解决了冷却液带来的一系列问题。ROM技术突破了传统加工技术的的原则,而是采用添加和累计的方法,具有分层实体制造和熔化沉积制造等技术。以上机械绿色制造工艺的应用,在很大程度上减少原料和能源的消耗,同时建少了产品开发的成本,降低企业的投资成本。 综上所述,在进行现代机械制造过程中,要不断采用先进节能的技术,促进机械制造的可持续发展。 参考文献: [1]李云飞.机械制造技术专业校企合作人才培养模式研究[D].沈阳师范大学2013 [2]王世敬,温筠.现代机械制造技术及其发展趋势[J].石油机械.2002(11) [3]王洋.浅析我国现代机械制造技术的发展趋势[J].装备制造技术.2011(02) 先进制造技术2000字论文篇二:《浅谈机械制造技术》 【摘要】机械制造技术不仅是衡量一个国家科技发展水平的重要标志,也是国际间科技竞争的重点。本文对机械制造技术在我国及世界历史上的发展作了简要陈述,对先进机械制造技术的现状及技术特点进行概括介绍,并简述了未来机械制造技术的发展方向。 【关键词】机械制造简史 先进机械制造技术 发展现状 发展趋势 中国是世界上机械制造技术发展最早的国家之一。中国的机械制造技术历史悠久,成就辉煌,不仅对中国的社会经济发展起到了重要的促进作用,而且对世界技术文明的进步做出了重大贡献。传统机械制造方面,我国在很长一段时期内都领先于世界,到了近代特别是从18世纪初到19世纪40年代,由于诸多原因,我国的机械行业发展停滞不前,这100多年的时间正是西方资产阶级政治革命和产业革命时期,机械制造技术飞速发展,远远超过了中国的水平,中国机械制造技术的水平与西方的差距急剧拉大,到十九世纪中期已经落后西方一百多年。 新中国建立后特别是近三十年来,机械制造技术发展速度很快,向机械产品大型化、精密化、自动化和成套化的趋势发展,在有些方面已经达到或超过了世界先进水平。新中国机械制造技术的发展速度之快、水平之高是前所未有的。而且这一时期还没有结束,只要我们能够采取正确的方针、政策,用好科技发展规律并勇于创新,我国的机械制造技术还将向更高的水平发展,重新引领世界机械工业发展潮流。 1.机械制造简史。石器时代人类制造和使用的各种石斧、石锤和木质、皮质的简单工具是后来出现的机械的先驱。 几千年前,人类创制了用于谷物脱壳和粉碎的臼和磨,用于提水的桔槔和辘轳,装有轮子的车,航行于江河的船及桨、橹、舵等。所用的动力由人力发展到畜力、风力和水力。所用材料由天然的石、木、土、皮革等发展到人造材料。最早的人造材料是陶瓷。制造陶瓷器皿的陶车,已是具有动力、传动和工作三个部分的完整机械。鼓风器对人类社会发展起了重要作用。强大的鼓风器使冶金炉获得足够高的炉温,得从矿石中炼取金属。西周时期,中国就已有了冶铸用的鼓风器。 17世纪以后,资本主义商品经济在英、法等国迅速发展,许多人致力于改进各产业所需要的工作机械和研制新的动力。随着机械的改进,煤和金属矿石需求量的增加,只依靠人力和畜力已不能适应生产提高的要求,于是在18世纪初出现了纽科门的大气式蒸汽机,用以驱动矿井排水泵。1765年,瓦特发明了有分开凝汽器的蒸汽机,降低了燃料消耗率。1781年,瓦特又创制出提供回转动力的蒸汽机。 18世纪后期,蒸汽机的应用从采矿业推广到纺织、面粉和冶金等行业。制造机械的主要材料逐渐从木材改为金属。机械制造工业开始形成,并逐渐成为重要产业。机械工程从分散性的、主要依赖匠师个人才智和手艺的技艺发展成为有理论指导的、系统的和独立的工程技术。机械工程是促成18~19世纪的工业革命和资本主义机械大生产的主要技术因素。 19世纪末,电力供应系统和电动机开始发展和推广。20世纪初,电动机已在工业生产中取代了蒸汽机,成为驱动各种工作机械的基本动力。发电站初期应用蒸汽机为原动机;20世纪初,出现了高效率、高转速、大功率的汽轮机,也出现了适应各种水力资源的大、小功率的水轮机。19世纪后期发明的内燃机经过逐年改进,成为轻而小、效率高、易于操纵并可随时启动的原动机。内燃机最初用于驱动没有电力供应的陆上工作机械,以后又用于汽车、移动机械(如 拖拉机 、挖掘机械等)和轮船,20世纪中期开始用于铁路机车。内燃机和以后发明的燃气轮机和喷气发动机,还是飞机、航天器等成功发展的基础技术因素之一。 2.机械制造技术的发展。工业革命以前,机械大都是由 木工 手工制成的木结构,金属(主要是钢和铁)仅用以制造仪器、钟表、锁、泵和木结构机械上的小型零件。金属加工主要靠机匠的精工细作以达到需要的精度。随着蒸汽机的广泛使用以及随之出现的矿山、冶金、轮船和机车等大型机械的发展,需要成形加工和切削加工的金属零件越来越多,所用金属材料由铜、铁发展到以钢为主。机械加工(包括铸造、锻压、焊接、热处理等技术及其设备以及切削加工技术和机床、刀具、量具等)迅速发展,从而保证了发展生产所需要的各种机械装备供应。 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。 3.先进机械制造技术的特点。 3.1 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。 3.2 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。 3.3 面向全球竞争的技术。20世纪80年代以来,市场的全球化有了进一步的发展,发达国家通过金融、经济、科技手段争夺市场,倾销产品,输出资本。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。 3.4 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。 4.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。 4.1 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。 4.2 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。 4.3 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。 先进制造技术2000字论文篇三:《论先进制造技术课程的教学特色与 教学方法 》 0 引言 随着电子信息技术、计算机技术的飞速发展,我国制造业也发生了较大的变革,传统的依靠手工制作的制造业也越来越多的融入了现代信息技术的元素,其产品的设计、制作的工艺、企业的生产经营管理方式等均得到不断的优化。先进制造技术也越来越多的被应用到生产实践过程中,从而对员工的素质提出了更高的要求,因此,各大高校纷纷将先进制造技术这门课作为机械工程及自动化专业的专业课,从而系统地介绍先进制造技术及工程应用方面的内容。由于先进制造技术是集机械、自动化、信息技术于一体的多学科交叉课程,其涉及的范围较广、内容纷繁复杂,并且技术更新换代速度较快。因此,必须改革传统的教学方法,在理论教学的同时,增加实践操作教学的比例,将所学的先进制造技术理论课程知识运用到实际生产中,让学生在实践过程中对给门课程的知识有一个感性的认识,从而对相关知识掌握得更加牢靠,印象更加深刻。 1 先进制造技术课程教学的内容与特色 1.1 先进制造技术课程教学的内容 先进制造技术是将传统的制造技术结合机械、电子信息、经营管理等现代化技术,并将其应用于产品的设计、制作加工、经营管理、售后服务等过程中,以便实现生产过程的高效、低耗和清洁,从而在市场竞争中获取低成本、高收益的优势。各大高校所使用的《先进制造技术》课程涉及的内容较多,较深,前后章节之间的衔接性不是很好,学生在学习的过程中表现得很吃力,对先进制造技术在实际生产中的应用不太熟练,教学效果不太理想。因此,必须改变传统的先进制造技术课程教学方法,提高教学质量。 1.2 先进制造技术课程教学的特色 首先,先进制造技术是一门多学科交叉的从课程,其综合性较强。由于该课程涉及到机械、电子信息、自动化、现代管理等各方面的技术,包含了信息流、物质流和资金流等的多学科交叉融合的课程,其涵盖的内容、过程和信息相当的复杂。 其次,先进制造技术是一门内容覆盖面广的学科。与传统的制造技术相比,现代先进制造技术涉及到产品生产加工的整个生命周期,从最初的产品设计、到产品生产加工、生产过程中的管理,到销售及售后服务的跟踪与质量服务等各方面的过程,其运用到的技术包括自动化技术、产品制作加工技术、以及生产管理技术等等。因此,现代制造技术在传统制造技术的基础上融入了更多跨学科的技术和知识,对学生来说,无形中加大了学习的难度和强度,并且技术更新的速度较快,学生适应能力也不断受到挑战。 再者,先进制造技术是一门动态发展的技术,由于先进制造技术融入了信息技术、自动化技术、管理技术等,而这些技术渗透到了制造业的每一个环节,从最初的设计到生产加工到生产管理再到最后的销售和售后整个环节。只有每一个环节都做得最好,才能实现高效、低耗和清洁生产的目的。因此,随着新技术的不断革新,先进制造技术课程内容也要随着发生变化,并不断得到更新和发展。 最后,先进制造技术课程的实用性较强。由于先进制造技术在现代加工制造业的应用较为广泛,实践性较强。与传统的纯理论教学方法不同,先进制造技术课程不仅重视技术的学习,还重视生产过程中的管理技术,技术与管理的结合使得先进制造技术课程的实用性得到加强。 2 先进制造技术课程教学方法的研究 2.1 合理选择教材,优化教学内容 由于先进制造技术课程是一门动态变化的课程,随着新技术的不断更新和变化,教材和教学内容也应该随之做出调整。首先,要合理地制定教学计划,由于该课程涉及的内容较多,覆盖的学科范围较广,在有限的教学课时内,难以兼顾到教材所涵盖的全部内容。因此,教师应该根据相关知识板块的重要性程度做出课程所需课时的安排,对教学内容进行合理取舍,从而优化教学内容,使学生能够把握课程的重点,有的放矢地去学习相关知识点。 其次,先进制造技术更新换代的速度较快,为了赢得市场竞争力,企业对员工的素质提出了更高的要求,因此,掌握先进制造技术的应用型人才受到制造型企业的青睐。为了顺应这种市场形势,高校必须保证先进制造课程教学内容的前沿性。这就要求教师要熟悉最新的先进制造技术,并将其融入到课堂教学中来,以便开阔学生的视野,启发学生的思维,使学生能够以发展的眼光来学习这门课程。最后,教学内容应该突出先进制造技术课程的特色,由于这门课程是一门实践性较强的课程,教师在授课过程中不仅要要求学生掌握好相关的基础知识,还要培养学生分析问题的能力,培养学生的工程思想,将所学知识与实际工程应用相结合。 2.2 更新教学理念,优化教学方法 由于先进制造技术课程更新速度较快,课程内容具有前沿性,为了培养具有先进制造技术的应用型人才,必须要更新教学理念。另外,现代制造型企业已经从传统的加工装配延伸到产品的整个生命周期,这就要求学生不仅要掌握好先进制造的技术还要具备现代 管理知识 ,具备团队合作能力和工程实践能力。理念指导实践,随着新理念的诞生,新的技术也随之出现,因此,随着先进制造理念的独断发展变化,先进制造技术也不断得到发展。只有让学生掌握好了新的理念,才能更好地将其运用到工程实践中,才能有所创造有所作为。 另外,除了要更新教学理念之外,还要对教学方法进行优化,也就是根据教学内容,采取有针对性的教学方法,以提高教学效果。由于先进制造技术课程既有对基本概念的讲解,也有对相关技术知识的讲解,应分别采取不同的教学方法。例如对基本概念的讲解可以采用授业式讲解,对技术知识的讲解可以采用案例教学、互动式教学或者两者相互结合的方法。通过学生自己查阅资料解决相关问题,然后在课堂上一起讨论的方法,培养了学生思考问题、分析问题、解决问题的能力以及学生的创造性思维。因此,对于先进制造技术课程这样的多学科交叉的课程,教师应该有针对性地采取不同的教学方法进行教学,不断更新教学理念,优化教学方法,以便达到更好的教学效果。 2.3 结合先进技术,优化教学手段 先进制造技术课程涉及的内容较多,课程信息量大,教师可以借助于多媒体进行辅助教学。利用多媒体,将文字、图形图像、音频视频等将教学内容生动形象的展示出来,给学生以视觉和听觉的冲击,提高学生学习的积极性,改善教学效果。同时,利用多媒体进行教学,不仅节省上课板书的时间,使教师将主要的时间用于相关知识的讲解上面。并且,在教学过程中,穿插一些动画、视频等,不仅使课堂内容更加丰富,还能激发学生学习的兴趣,对相关的知识点有更加感性的认识,对教学内容的印象也更加深刻。但应该注意的是,多媒体教学只是一种辅助教学手段,教师还是应该对整个课程讲解起到主导作用,在多媒体授课过程中,对相关重难知识点做出板书,方便学生理解。除此之外,教师应该提前设计一些问题,引导学生进行思考,同时增加学生和教师之间的互动性,调动学生学习的积极性,变被动学习为主动学习,从而既提高了教学的效率,又增加了教学的效果。 2.4 注重实践教学,优化教学效果 先进制造课程的实用性和工程性表明这门课程不仅要有理论教学,还要注重实践教学。再加上这门课程涉及的内容较多,覆盖面较广,学生在学习过程中难以理解相关的知识点,对理论知识难以形成感性认识,学习起来较为吃力,久而久之,便逐渐产生厌学的情绪。因此,必须要加大先进制造课程实践教学的比重,培养学生的创新意识和工程意识。具体可以从以下两个方面进行先进制造技术课程的实践教学:一方面可以进行实验教学,实验教学在培养学生的动手能力、创新能力方面有着重大的作用。学生通过实验进行观察、思考和操作,能够对理论知识形成更加直观的认识,通过参与到实验室的项目中来,既能培养学生的团队合作能力,沟通交流能力,解决问题和分析问题的能力。另一方面,教师也可以组织学生到大型制造型企业、科研机构或者其他实验基地进行观察和体验,从而对先进的设备和制作工艺有一个更加感官的接触,让学生深刻体会到先进制造课程在企业的实际应用中的重要性。这样学生便能对所学的知识产生一种新的认识,并且更加愿意去探索和挖掘这些理论知识的实用型。 3 总结 先进制造技术课程是一门多学科交叉的综合性学科,涵盖的内容较多,知识面较广,并且由于先进制造技术融入了信息技术、自动化技术、管理技术等,随着技术的不断革新,先进制造技术也要不断地发生变化,以便适应市场需求的发展。除此之外,先进制造技术还是一门实用性较强的课程,教师在教学过程中,除了要讲授基本的理论知识,还要加大实践课程的比重,培养学生的动手能力和创新意识。因此,通过对先进制造技术课程教学方法进行研究,本文提出了四种教学方法,分别从教学内容、讲学方法、教学手段和实践教学效果着几个方面着手进行优化教学,以便提高教学质量,增强教学效果。 猜你喜欢: 1. 先进连接技术论文 2. 先进磨削技术论文 3. 关于机械方面毕业论文优秀范文 4. 关于机械制造毕业论文 5. 机械制造技术论文发表

柔性制造技术的现状与发展趋势 摘要:随着社会的发展与科技水平的提高,传统的制造技术已经不能满足人们日益增长的生活需求,许多人对产品的样式和功能都有了更高层次追求。在计算机技术、微电子技术、机械制造自动化技术与通信技术日趋成熟的今天,柔性制造技术已经在国内外得到了广泛的认可并有着良好的发展趋势。 关键词:柔性 制造 发展 引言:近年来,柔性制造作为一种现代化工业生产的科学“哲理”和工厂自动化的先进模式已为国际上所公认,柔性制造技术是在自动化技术、信息技术及制造技术的基础上,将以往企业中相互独立的工程设计、生产制造及经营管理等过程,在计算机及其软件的支撑下,构成一个覆盖整个企业的完整而有机的系统,以实现全局动态最优化,总体高效益、高柔性,并进而赢得竞争全胜的智能制造技术。实现了按端口、MAC地址、应用等来划分虚拟网络,有效地控制了企业内部网络的广播流量和提高了企业内部网络的安全性。 一、基本概念 1、柔性:所谓“柔性”,即灵活性,是一个柔性制造设备或系统应付各种可能变化或新情况的“应变”能力,可以表述为两个方面:第一个方面是系统适应外部环境变化的能力,可以用系统能够满足新产品要求的程度来衡量;第二个方面是系统适应内部变化的能力,可以用在有干扰(如机器出现故障)情况下,系统的生产率与无干扰情况下的生产率期望值之比来衡量,主要表现在:①生产设备的零件、部件可根据所加工产品的需要变换。②对加工产品的批量可根据需要迅速调整。③对加工产品的性能参数可迅速改变并及时投入生产。④可迅速而有效地综合应用新技术。⑤对用户、贸易伙伴和供应商的需求变化及特殊要求能迅速做出反应。采用柔性制造技术的企业,平时能满足品种多变而批量很小的生产需求,战时能迅速扩大生产能力,而且产品质优价廉。 柔性主要包括:①机器柔性。当要求生产一系列不同类型的产品时,机器随产品变化而加工不同零件的难易程度。②工艺柔性。一是工艺流程不变时自身适应产品或原材料变化的能力;二是制造系统内为适应产品或原材料变化而改变相应工艺的难易程度。③产品柔性。一是产品更新或完全转向后,系统能够非常经济和迅速地生产出新产品的能力;二是产品更新后,对老产品有用特性的继承能力和兼容能力。④维护柔性。采用多种方式查询、处理故障,保障生产正常进行的能力。⑤生产能力柔性。当生产量改变、系统也能经济地运行的能力。对于根据订货而组织生产的制造系统,这一点尤为重要。⑥扩展柔性。当生产需要的时候,可以很容易地扩展系统结构,增加模块,构成一个更大系统的能力。⑦运行柔性。利用不同的机器、材料、工艺流程来生产一系列产品的能力和同样的产品,换用不同工序加工的能力。 2、柔性制造技术:柔性制造技术也称柔性集成制造技术,是现代先进制造技术的统称。柔性制造技术集自动化技术、信息技术和制作加工技术于一体,把以往工厂企业中相互孤立的工程设计、制造、经营管理等过程,在计算机及其软件和数据库的支持下,构成一个覆盖整个企业的有机系统。我们认为凡是侧重于柔性,适应于多品种、中小批量(包括单件产品)的加工技术都属于柔性制造技术。 柔性制造技术的分类:柔性制造技术是对各种不同形状加工对象实现程序化柔性制造加工的各种技术的总和,按规模大小划分为以下6 种: (1)柔性制造模块(FMM),(FMM)是一台扩展了许多自动化功能(如托盘交换器、托盘库或料库、刀库、上下料机械手等)的数控加工设备。 (2) 柔性制造系统(FMS):关于柔性制造系统的定义很多,权威性的定义有:美国国家标准局把FMS定义为“由一个传输系统联系起来的一些设备,传输装置把工件放在其他联结装置上送到各加工设备,使工件加工准确、迅速和自动化。中央计算机控制机床和传输系统,柔性制造系统有时可同时加工几种不同的零件”。国际生产工程研究协会指出“柔性制造系统是一个自动化的生产制造系统,在最少人的干预下,能够生产任何范围的产品族,系统的柔性通常受到系统设计时所考虑的产品族的限制。”而我国国家军用标准则定义为“柔性制造系统是由数控加工设备、物料运储装置和计算机控制系统组成的自动化制造系统,它包括多个柔性制造单元,能根据制造任务或生产环境的变化迅速进行调整,适用于多品种、中小批量生产。”简单地说,FMS是由若干数控设备、物料运贮装置和计算机控制系统组成的并能根据制造任务和生产品种变化而迅速进行调整的自动化制造系统。FMS 包含2 台以上具有自动刀具交换和自动工件托盘交换装置的数控机床,以加工中心为核心设备,配有自动物料传递和管理系统,如有轨运输小车或自动导引运输小车,并在中央计算机统一控制和管理下,动态地平衡资源地有效利用,具有生产调度和对加工过程的实时监控能力,可动态地实现多种零件族的自动加工。目前,反映工厂整体水平的FMS是第一代FMS,日本从1991年开始实施的“智能制造系统”(IMS)国际性开发项目,属于第二代FMS;而真正完善的第二代FMS预计本世纪十年代后才会实现。 (3) 柔性制造单元(FMC):FMC可视为一个规模最小的FMS,是FMS 向廉价化及小型化方向发展的一种产物,它由1~2 台加工中心、工业机器人、数控机床及物料运送存贮设备构成,其特点是实现单机柔性化及自动化,具有适应加工多品种产品的灵活性,现已进入普及应用阶段。 (4) 柔性制造线(FML):FML是处于单一或少品种大批量非柔性自动线与中小批量多品种FMS之间的生产线。其加工设备可以是通用的加工中心、CNC机床,亦可采用专用机床或NC专用机床,对物料搬运系统柔性的要求低于FMS,但生产率更高。它以离散型生产中的柔性制造系统和连续生产过程中的分散型控制系统(DCS) 为代表,其特点是实现生产线柔性化及自动化,其技术已日臻成熟,现已进入实用化阶段。 (5) 柔性制造工厂(FMF):FMF是将多条FMS 连接起来,配以自动化立体仓库,用计算机系统进行联系,采用从订货、设计、加工、装配、检验、运送至发货的完整FMS。它包括了CAD/CAM,并使计算机集成制造系统(CIMS)投入实际,实现生产系统柔性化及自动化,进而实现全厂范围的生产管理、产品加工及物料贮运进程的全盘化。FMF 将制造、产品开发及经营管理的自动化连成一个整体,以信息流控制物质流的智能制造系统(IMS)为代表,其特点是实现工厂柔性化及自动化。 (6)柔性装配系统(FAS):由控制计算机、若干工业机器人、专用装配机及自动传送线和线间运载装置(包括AGV、滚道式传送器)组成。用于印刷电路板插装电子器件或各种电动机、机械部件等的自动装配。 二、柔性制造系统的优点 1、设备利用率高。2、在制品减少80% 左右。3、生产能力相对别的生产技术来说更为稳定。4、产品质量高。5、运行灵活。6、在生产产品的过程中,机器的应变能力比较强。7、经济效果显著。柔性制造技术是一种技术复杂、高度自动化的技术,它将微电子学、计算机和系统工程等技术有机地结合起来,理想和圆满地解决了机械制造高自动化与高柔性化之间的矛盾。柔性制造技术中的工件输送系统与其他制造技术中的工件输送系统有很大区别,它不是按固定节拍将工件从某一工位输送到下一工位,而是既不按固定节拍又不按固定顺序输送工件,甚至有时是将几种工件混杂在一起输送。在这种系统中一般都设置储料库,以调节各个工位上所需加工时间的差异。 三、柔性制造所采用的关键技术 1、计算机辅助设计。未来CAD技术发展将会引入专家系统,使之具有智能化,可处理各种复杂的问题。当前设计技术最新的一个突破是光敏立体成形技术,该项新技术是直接利用CAD数据,通过计算机控制的激光扫描系统,将三维数字模型分成若干层二维片状图形,并按二维片状图形对池内的光敏树脂液面进行光学扫描,被扫描到的液面则变成固化塑料,如此循环操作,逐层扫描成形,并自动地将分层成形的各片状固化塑料粘合在一起,仅需确定数据,数小时内便可制出精确的原型。它有助于加快开发新产品和研制新结构的速度。 2、模糊控制技术。模糊数学的实际应用是模糊控制器。最近开发出的高性能模糊控制器具有自学习功能,可在控制过程中不断获取新的信息并自动地对控制量作调整,使系统性能大为改善,其中尤其以基于人工神经网络的自学方法更引起

柔性制造技术毕业论文

我们机电系的一篇论文,看看行不行 雕塑曲面体混流式叶片的多轴联动数控加工编程技术 摘要:转轮叶片是水轮机能量转换的关键部件,也是最难加工的零件,目前多轴联动数控加工是解决该类大型雕塑曲面零件最有效的加工方法。多轴联动数控加工编程则是实现其高精度和高效率加工的最重要环节。本文介绍混流式水轮机叶片五轴联动数控加工大型雕塑曲面编程中涉及到转轮叶片三维造型、刀位轨迹计算、切削仿真、机床运动碰撞仿真、后置变换等关键技术。通过对这些技术的链接和研究,开发实现了大型叶片的多轴联动加工。 关键词:数控编程 引言 水轮机是水力发电的原动机,水轮机转轮叶片的制造,转轮的优劣,对水电站机组的安全、可靠性、经济性运行有着巨大的影响。水轮机转轮叶片是非常复杂的雕塑面体。在大中型机组制造工艺上,长期以来采用的“砂型铸造—— —砂轮铲磨——立体样板检测 —的制造工艺,不能有效地保证叶片型面的准确性和制造质量。目前采用五轴联动数控加工技术是当今机械加工中的尖端高技术。大型复杂曲面零件的数控加工编程则是实现其数字化制造的最重要的技术基础,其数控编程技术是一个数字化仿真评价及优化过程。其 关键技术包括:复杂形状零件的三维造型及定位,五 轴联动刀位轨迹规划和计算,加工雕塑曲面体的刀轴 控制技术,切削仿真及干涉检验,以及后处理技术等。 大型复杂曲面的多轴联动数控编程技术使雕塑曲面体 转轮叶片的多轴数控加工成为可能,这将大大推动我 国水轮机行业的发展和进步,为我国水电设备制造业 向着先进制造技术发展奠定基础。 " 大型混流式水轮机叶片的多轴数控加工编程过程大型复杂曲面零件的五轴联动数控编程比普通零件编程要复杂得多,针对混流式叶片体积大并且型面曲率变化大的特点,通过分析加工要求进行工艺设计,确定加工方案,选择合适的机床、刀具、夹具,确定合理的走刀路线及切削用量等;建立叶片的几何模型、计算加工过程中的刀具相对于叶片的运动轨迹,然后进行叶片的切削仿真以及机床的运动仿真,反复修改加工参数、刀具参数和刀轴控制方案,直到仿真结果确无干涉碰撞发生,则按照机床数控系统可接受的程序格式进行后处理,生成叶片加工程序。其具体编程过程如图-所示。 图-大型混流式叶片的五轴联动数控加工编程流程!"! 混流式水轮机叶片的三维几何建模 混流式叶片这一复杂雕塑曲面体由正面、背面、与上冠相接的带状回转面、与下环相接的带状回转面、 大, 可编写一个.*/0程序读入这些三维坐标点,然后采用双三次多补片曲面片通过自由形式特征的通过曲线的方法进行曲面造型,如图1所示。叶片的毛坯形状可从设计数据点进行偏置计算处理,或者从三维测量得到的点云集方式确定对叶片的各个曲面分别进行"234$曲面造型,并缝合成实体。 !"# 叶片加工工艺规划 加工方案和加工参数的选择决定着数控加工的效率和质量。我们根据要加工叶片的结构和特点可选择大型龙门移动式五坐标数控铣镗床,根据三点定位原理经大量的研究分析,决定在加工背面是采用通用的带球形的可调支撑,配以叶片焊接的定位销对叶片定位,在叶片上焊接必要的工艺块,采用一些通用的拉紧装置来装夹。加工正面时,采用在加工背面时配合铣出的和背面型面完全一致的胎具,将叶片背面放入胎具,利用焊接的工艺块进行调整找正,仍然采用通用的拉压装置进行装夹。由于叶片由多张曲面组合而 成,为了解决加工过程中的碰撞问题,我们采用沿流线 走刀,对于叶片的正背面进行分区域加工,根据曲面各 处曲率的不同采用不同直径的刀具、不同的刀轴控制方 式来加工。对每个面一般分多次粗铣和一次精铣。在机 床与工件和夹具不碰撞和不干涉情况下,尽量采用大直 径曲面面铣刀,以提高加工效率。叶片正背面我们选用 刀具直径!-56曲面面铣刀粗铣、!-16曲面面铣刀精铣, 叶片头部曲面采用!76的曲面面铣刀加工,出水边采用!76螺旋玉米立铣刀五轴联动侧铣。根据后续仿真情况 反复做刀位编辑,以寻求合理的加工方案。在满足加工 要求、机床正常运行和一定的刀具寿命的前提下尽可能 的提高加工效率。 !"$叶片五轴联动加工刀位轨迹的生成 针对大型混流式叶片各曲面的特点,进行合理的刀 位轨迹规划和计算,是使所生成的刀位轨迹无干涉、无 碰撞、稳定性好、编程效率高的关键。由于五轴加工的 刀具位置和刀具轴线方向是变化的,因此五轴加工的是 由工件坐标系中的刀位点位置矢量和刀具轴线方向矢量 组成,刀轴可通过前倾角和倾斜角来控制,于是我们可 根据曲面在切削点处的局部坐标计算出刀位矢量和刀轴 矢量。从加工效率、 表面质量和切削工 艺性能来看,选择 沿叶片造型的参数 线作为铣削加工的 方向分多次粗铣和 一次精铣,然后划 分加工区域,定义 与机床有关的参数, 根据以上所选叶片 的加工部位、装夹 图, 混流式叶片的刀轨生成 定位方式、机床、 刀具及切削参数和余量分布情况将叶片分为多个组合面 分别进行加工。通过对曲面曲率的分布情况的分析对于 不同的区域采用不同的面铣刀。粗加工给出每次加工的 余量,精加工采用同一直径的铣刀,根据粗糙度要求给 定残余高度,根据具体情况选择切削类型、切削参数、 刀轴方向、进退刀方式等参数,生成的刀位轨迹如图, 所示。但是对于像叶片这样的曲率变化很大而又不均匀 的雕塑曲面零件我们还要根据情况作大量的刀位编辑, 并且必须进一步通过切削仿真做干涉和碰撞检查修改和 编辑刀轨。 !"#叶片五轴联动数控加工仿真 数控加工仿真通过软件模拟加工环境、刀具路径 与材料切除过程来检验并优化加工程序。在计算机上 仿真验证多轴联动加工的刀具轨迹,辅助进行加工刀 具干涉检查和机床与叶片的碰撞检查,取代试切削或 试加工过程,可大大地降低制造成本,并缩短研制周 期,避免加工设备与叶片和夹具等的碰撞,保证加工 过程的安全。加工零件的"!代码在投入实际的加工之 前通常需要进行试切,水轮机叶片是非常复杂的雕塑 曲面体,开发利用数控加工仿真技术是其成功采用五 轴联动数控加工的关键。在此,我们首先进行工艺系 统分析,明确机床!"!系统型号、机床结构形式和尺 寸、机床运动原理和机床坐标系统。用三维!,-软件建 立机床运动部件和固定部件的实体几何模型,并转换 成仿真软件可用的格式,然后建立刀具库,在仿真软 件中新建用户文件,设置所用!"!系统,并建立机床运 动模型,即部件树,添加各部件的几何模型,并准确 定位,最后设置机床参数。 接下来将叶片模型变换到 加工位置计算出刀具轨迹,再以此轨迹进行叶片切削 过程、刀位轨迹和机床运动的三维动态仿真。这样就 可以清楚的监控到叶片加工过程中的过切与欠切、刀 杆和联接系统与叶片、机床各运动部件与叶片和夹具 间的干涉碰撞,从而保证了数控编程的质量,减少了 试切的工作量和劳动强度,提高了编程的一次成功率, 缩短了产品设计和加工周期,大大提高生产效率。如 在数控加工行业进行推广,可产生巨大的经济和社会 效益。叶片的切削仿真如图.所示,叶片的机床加工仿 真如图/所示。 图. 混流式叶片的切削仿真图/ 混流式叶片的机床加工仿真 !"$叶片刀位轨迹的后置处理 后置处理是数控编程的一个重要内容,它将我们前 面生成的刀位数据转换成适合具体机床的数据。后处理 最基本的两个要素就是刀轨数据和后处理器。我们应首 先了解龙门移动式五坐标数控铣镗床的结构、机床配备的附属设备、机床具备的功能及功能实现的方式和机床 配备的数控系统,熟悉该系统的"!编程包括功能代码 的组成、含义。然后应用通用后置处理器导向模板,根 据以上掌握的知识,开发定制专用后置处理器。然后将 我们已得刀位源文件进行输入转换成可控制机床加工的 "!代码。 % 结束语 复杂曲面的多轴联动数控编程是一涉及到众多领域 知识的复杂流程,是数字化仿真及优化的过程。本文介 绍的大型水轮机叶片的多轴联动编程技术,已用于工程 实际大型叶片的数控编程中,实现了大型转轮叶片的五 轴联动数控加工的刀位轨迹计算和加工仿真,保证了后 续数控加工的质量和效率,已作为大型水轮机叶片五轴 联动数控加工的编程工具用于实际生产中。

数控系统发展趋势 从1952年美国麻省理工学院研制出第一台试验性数控系统,到现在已走过了半个世纪历程。随着电子技术和控制技术的飞速发展,当今的数控系统功能已经非常强大,与此同时加工技术以及一些其他相关技术的发展对数控系统的发展和进步提出了新的要求。 趋势之一:数控系统向开放式体系结构发展 20世纪90年代以来,由于计算机技术的飞速发展,推动数控技术更快的更新换代。世界上许多数控系统生产厂家利用PC机丰富的软、硬件资源开发开放式体系结构的新一代数控系统。开放式体系结构使数控系统有更好的通用性、柔性、适应性、可扩展性,并可以较容易的实现智能化、网络化。近几年许多国家纷纷研究开发这种系统,如美国科学制造中心(NCMS)与空军共同领导的“下一代工作站/机床控制器体系结构”NGC,欧共体的“自动化系统中开放式体系结构”OSACA,日本的OSEC计划等。开放式体系结构可以大量采用通用微机技术,使编程、操作以及技术升级和更新变得更加简单快捷。开放式体系结构的新一代数控系统,其硬件、软件和总线规范都是对外开放的,数控系统制造商和用户可以根据这些开放的资源进行的系统集成,同时它也为用户根据实际需要灵活配置数控系统带来极大方便,促进了数控系统多档次、多品种的开发和广泛应用,开发生产周期大大缩短。同时,这种数控系统可随CPU升级而升级,而结构可以保持不变。 趋势之二:数控系统向软数控方向发展 现在,实际用于工业现场的数控系统主要有以下四种类型,分别代表了数控技术的不同发展阶段,对不同类型的数控系统进行分析后发现,数控系统不但从封闭体系结构向开放体系结构发展,而且正在从硬数控向软数控方向发展的趋势。 传统数控系统,如FANUC 0系统、MITSUBISHI M50系统、SINUMERIK 810M/T/G系统等。这是一种专用的封闭体系结构的数控系统。目前,这类系统还是占领了制造业的大部分市场。但由于开放体系结构数控系统的发展,传统数控系统的市场正在受到挑战,已逐渐减小。 “PC嵌入NC”结构的开放式数控系统,如FANUC18i、16i系统、SINUMERIK 840D系统、Num1060系统、AB 9/360等数控系统。这是一些数控系统制造商将多年来积累的数控软件技术和当今计算机丰富的软件资源相结合开发的产品。它具有一定的开放性,但由于它的NC部分仍然是传统的数控系统,用户无法介入数控系统的核心。这类系统结构复杂、功能强大,价格昂贵。 “NC嵌入PC”结构的开放式数控系统 它由开放体系结构运动控制卡和PC机共同构成。这种运动控制卡通常选用高速DSP作为CPU,具有很强的运动控制和PLC控制能力。它本身就是一个数控系统,可以单独使用。它开放的函数库供用户在WINDOWS平台下自行开发构造所需的控制系统。因而这种开放结构运动控制卡被广泛应用于制造业自动化控制各个领域。如美国Delta Tau公司用PMAC多轴运动控制卡构造的PMAC-NC数控系统、日本MAZAK公司用三菱电机的MELDASMAGIC 64构造的MAZATROL 640 CNC等。 SOFT型开放式数控系统 这是一种最新开放体系结构的数控系统。它提供给用户最大的选择和灵活性,它的CNC软件全部装在计算机中,而硬件部分仅是计算机与伺服驱动和外部I/O之间的标准化通用接口。就像计算机中可以安装各种品牌的声卡和相应的驱动程序一样。用户可以在WINDOWS NT平台上,利用开放的CNC内核,开发所需的各种功能,构成各种类型的高性能数控系统,与前几种数控系统相比,SOFT型开放式数控系统具有最高的性能价格比,因而最有生命力。通过软件智能替代复杂的硬件,正在成为当代数控系统发展的重要趋势。其典型产品有美国MDSI公司的Open CNC、德国Power Automation公司的PA8000 NT等。 趋势之三:数控系统控制性能向智能化方向发展 智能化是21世纪制造技术发展的一个大方向。随着人工智能在计算机领域的渗透和发展,数控系统引入了自适应控制、模糊系统和神经网络的控制机理,不但具有自动编程、前馈控制、模糊控制、学习控制、自适应控制、工艺参数自动生成、三维刀具补偿、运动参数动态补偿等功能,而且人机界面极为友好,并具有故障诊断专家系统使自诊断和故障监控功能更趋完善。伺服系统智能化的主轴交流驱动和智能化进给伺服装置,能自动识别负载并自动优化调整参数。 世界上正在进行研究的智能化切削加工系统很多,其中日本智能化数控装置研究会针对钻削的智能加工方案具有代表性。 趋势之四:数控系统向网络化方向发展 数控系统的网络化,主要指数控系统与外部的其它控制系统或上位计算机进行网络连接和网络控制。数控系统一般首先面向生产现场和企业内部的局域网,然后再经由因特网通向企业外部,这就是所谓Internet/Intranet技术。 随着网络技术的成熟和发展,最近业界又提出了数字制造的概念。数字制造,又称“e-制造”,是机械制造企业现代化的标志之一,也是国际先进机床制造商当今标准配置的供货方式。随着信息化技术的大量采用,越来越多的国内用户在进口数控机床时要求具有远程通讯服务等功能。 数控系统的网络化进一步促进了柔性自动化制造技术的发展,现代柔性制造系统从点(数控单机、加工中心和数控复合加工机床)、线(FMC、FMS、FTL、FML)向面(工段车间独立制造岛、FA)、体(CIMS、分布式网络集成制造系统)的方向发展。柔性自动化技术以易于联网和集成为目标,同时注重加强单元技术的开拓、完善,数控机床及其构成柔性制造系统能方便地与CAD、CAM、CAPP、MTS联结,向信息集成方向发展,网络系统向开放、集成和智能化方向发展。 趋势之五:数控系统向高可靠性方向发展 随着数控机床网络化应用的日趋广泛,数控系统的高可靠性已经成为数控系统制造商追求的目标。对于每天工作两班的无人工厂而言,如果要求在16小时内连续正常工作,无故障率在P(t)=99%以上,则数控机床的平均无故障运行时间MTBF就必须大于3000小时。我们只对某一台数控机床而言,如主机与数控系统的失效率之比为10:1(数控的可靠比主机高一个数量级)。此时数控系统的MTBF就要大于33333.3小时,而其中的数控装置、主轴及驱动等的MTBF就必须大于10万小时。如果对整条生产线而言,可靠性要求还要更高。 当前国外数控装置的MTBF值已达6000小时以上,驱动装置达30000小时以上,但是,可以看到距理想的目标还有差距。 趋势之六:数控系统向复合化方向发展 在零件加工过程中有大量的无用时间消耗在工件搬运、上下料、安装调整、换刀和主轴的升、降速上,为了尽可能降低这些无用时间,人们希望将不同的加工功能整合在同一台机床上,因此,复合功能的机床成为近年来发展很快的机种。 柔性制造范畴的机床复合加工概念是指将工件一次装夹后,机床便能按照数控加工程序,自动进行同一类工艺方法或不同类工艺方法的多工序加工,以完成一个复杂形状零件的主要乃至全部车、铣、钻、镗、磨、攻丝、铰孔和扩孔等多种加工工序。 普通的数控系统软件针对不同类型的机床使用不同的软件版本,比如Siemens的810M系统和802D系统就有车床版本和铣床版本之分。复合化的要求促使数控系统功能的整合。目前,主流的数控系统开发商都能提供高性能的复合机床数控系统。 趋势之七:数控系统向多轴联动化方向发展 由于在加工自由曲面时,3轴联动控制的机床无法避免切速接近于零的球头铣刀端部参予切削,进而对工件的加工质量造成破坏性影响,而5轴联动控制对球头铣刀的数控编程比较简单,并且能使球头铣刀在铣削3维曲面的过程中始终保持合理的切速,从而显着改善加工表面的粗糙度和大幅度提高加工效率,因此,各大系统开发商不遗余力地开发5轴、6轴联动数控系统,随着5轴联动数控系统和编程软件的成熟和日益普及,5轴联动控制的加工中心和数控铣床已经成为当前的一个开发热点。 最近,国外主要的系统开发商在6轴联动控制系统的研究上已经取得和很大进展,在6轴联动加工中心上可以使用非旋转刀具加工任意形状的三维曲面,且切深可以很薄,但加工效率太低一时尚难实用化。 电子技术、信息技术、网络技术、模糊控制技术的发展使新一代数控系统技术水平大大提高,促进了数控机床产业的蓬勃发展,也促进了现代制造技术的快速发展。数控机床性能在高速度、高精度、高可靠性和复合化、网络化、智能化、柔性化、绿色化方面取得了长足的进步。现代制造业正在迎来一场新的技术革命。

制造企业技术创新论文研究现状

中国制造业的发展现状及未来如下:

经过几十年来的工业化及经济的快速发展,目前我国已具备发展智能制造的基础和条件。体现在两个方面:一方面,取得了一大批相关的基础研究成果,掌握了长期制约产业发展的办法智能制造技术,如机器人技术、感知技术、复杂制造系统、智能信息处理技术等。

以新型传感器、智能控制系统、工业机器人、自动化成套生产线为代表的智能制造装备产业体系逐步形成。另一方面,我国制造业数字化具备一定的基础。目前规模以上工业企业在研发设计方面应用数字化工具普及率已达54%,生产线上数控装备比重已达30%。

当前,在智能制造领域,我国主要侧重于智能制造技术的追踪和技术引进,而基础研究相对不足,对引进技术的消化吸收力度不够,原始创新匮乏。控制系统、系统软件等关键技术环节薄弱,技术体系不够完整。

我国制造业发展整体上还处于机械自动化向数字自动化过渡阶段,如果以德国工业4.0作为参照系,比较一致的看法是,我国目前总体上还处于2.0时代,部分企业正在向3.0时代迈进。高端传感器、智能仪器仪表、高档数控系统、工业应用软件等市场份额不到5%。

企业推进智能制造精益先行的发展趋势:

目前,企业数字化转型和智能制造建设进程正在加快推进,而智能工厂建设已成为制造企业的主攻方向。企业智能工厂建设应包含透明工厂、互联工厂、精益工厂、绿色工厂以及数字化工厂5个维度。

对于企业而言,精益生产是实现智能制造的基础,而智能制造为企业实现精益生产提供支撑,在企业推进智能制造与智能工厂建设的过程中,需要做到精益先行。当前,已经有很多企业推行精益生产理念,以智能化提升与先进管理理论相结合的方式,推动智能工厂建设。

透视2022世界制造业大会,把握最新行业脉搏。

近日2022世界制造业大会在合肥落下帷幕,作为全球制造业盛会,引起了国内外制造业同行的广泛关注。

这场行业盛会以“制造世界、创造美好” 为主题,聚焦新一代信息技术、高端装备制造、人工智能等新兴产业行业热点,汇聚了六百余家世界500强、中国500强企业及各领域独角兽企业、专精特新、“小巨人”等“智高新”企业。

本回答为制造业从业人士盘点当下世界制造业的热点、技术制高点及发展趋势,望给大家带去些许启发借鉴。

中国制造的未来趋势是高端化、智能化、绿色化转型。

一、高端化、新智造

从薄如蝉翼的高精度铜箔、大型无人挖掘机、空中应急指挥机、电力检修机器狗,到“上天探海”的卫星、元宇宙虚拟现实,再到被称为人类科学“终极疆域”的脑科学、类脑技术……一系列高精尖科技产品在本届大会上悉数亮相,显示出制造业正逐渐从中低端向高端智造蜕变。

二、产业链智能化协同推动制造业转型跃迁

2021年底工信部、国家发改委等8部门印发的《“十四五”智能制造发展规划》提出了我国智能制造“两步走”战略:到2025年,规模以上制造业企业大部分实现数字化网络化,重点行业骨干企业初步应用智能化;到2035年,规模以上制造业企业全面普及数字化网络化,重点行业骨干企业基本实现智能化。

据工信部统计,截至今年6月,全国已建成700多个数字化车间或智能工厂,其中家电、印染、炼化等领域智能制造已处于世界领先水平。

大会数智创新发展论坛专家组建议企业应积极拥抱工业互联网,尽快开展数字化转型,促进降本增效。制造企业转型过程中,技术思维层面需引入系统工程、顶层设计,管理层面更需要一把手的坚定。以实现制造技术、信息技术和组织管理三者的深度融合,拉动企业自身新的数字增长引擎。

三、绿色制造由概念变成现实

踩下刹车就能让车门自动闭合,开启小憩模式海浪声便在耳边助你入眠,夜间行驶时会在车辆前方投射示宽光毯……这是大会新能源技术的成果之一。今年8月,我国新能源汽车产销高达近400万辆,同比增长约120%。

在首套重大技术装备展区,一块150kW氢燃料电池电堆模块发电机,已实现通过氢燃料的添加直接发电。

据工信部统计,2012年以来,全国环保装备制造业总产值年复合增长率超过10%。

可见绿色制造已不再只是个新概念,绿色低碳技术产品已开始应用于能源生产、交通运输、城乡建设等各领域,将为制造业稳定发展做出愈发重要的贡献。

柔性锂电池的研究现状论文

2019年,还在依然在坚挺,且处于增长的两个行业:锂电,光伏这两大行业。

锂电池的产生是日本索尼率先攻克难关,打造了应用于 汽车 行业的18650电池。(18表示直径为18mm,65表示长度为65mm,0表示为圆柱形电池。)

真正发扬光大的是日本松下,松下为当前电动 汽车 最燥热的品牌特斯拉提供的就是18650圆柱电池模组。只是而今逐步换成21700。

未来10年,锂电池是不可争议的移动设备动力源。10年并不遥远。

电池本身的发展经历了很长一段时间。电池的类型有很多种,我们经常接触的干电池,纽扣电池,手机电池的,电动自行车都是电池。 电池分为几类?粗略电池分为:7大类。

铅酸电池就是我们目前电动自行车主要采用的电池。笨重且能量密度低。但优点是技术成熟且安全。正常情况下,只要不是在充电时候,因为接触不当形成短路,铅酸电池即使使用变形都不会出现爆炸等安全问题。这主要原因在于铅酸电池的结构,主要由铅网板隔板及电解液填充物。有拆解过早年的随身听移动充电器的应该有了解其结构。(私自拆解有风险,不建议儿童操作)

铅酸电池的最大特点就是:能量密度低,且伴随着温度的变化,放电情况不稳定。有尝试过载寒风中,骑电动的朋友,应该有体会,冬天的电池很快就没电了。

所以东北的天,电动车基本是用来在地下室睡觉的。

从铅酸电池发展至今,锂电池是能量密度最高的电池。并且经过多年努力价格已经较低。

当前的锂电池能量密度,可以满足电动 汽车 ,500~750km续航。目前做的最好也就是特斯拉。那还是在整个 汽车 底盘都是 汽车 电池的情况下。

这密密麻麻的圆柱电池底盘就是一个一个的圆柱电池,经过PACK(分包后组装在一起的)

因此,如果需要更高的需要能力,达到续航1000km,甚至2000km,就需要让锂电池提高能量密度。因此在锂电细分中,三元电池逐步替代成熟且稳定的磷酸铁锂电池。成为新一代的首选。

锂电池的应用场景非常的广泛,在我们手机中,笔记本电脑,新型电动自订车,电动 汽车 (目前用量最大,且最具有潜力的市场),储能电站。以及各类通讯基站都需要锂电池。

(1)动力电池市场:

动力电池在 汽车 行业的装机量。中国作为全球主力推动新能源电动车发展的国家,电动 汽车 是中国下一步争取产业转型的筹码。《详见文章:微利的中国 汽车 业路在何方?新能源 汽车 或将颠覆 汽车 产业链格局》

2、通讯基站领域储能电池的应用,中国将新建640万座5G宏基站。

3、储能电站:

据中关村储能联盟(CNESA)的不完全统计,从2000年至2018年底全球电化学储能的累计投运规模为6.5GW,同比增长121 %。其中2018年一年新增电化学储能的投运规模为3.5GW,同比增长288%。2000年至2018年底中国电化学储能的累计投运规模为1.01GW,同比增长159%。2018年一年国内新增电化学储能的投运规模为0.6GW,同比增长414%。其中电网侧储能应用爆发是最主要原因,全年累计投运储能规模为1.02GW/2.91GWh(规模/容量,不仅限于电化学),是2017年累计投运规模的2.6倍。

当前全球储能市场,主要采用的是蓄水储能。蓄水储能,本身对地理条件就有极高的要求。因此电化学储能,既刻意移动且装配方便。

在新一代能源市场中,中国唯一抓住且占据较强议价能力的就是锂电池。国内锂电池产业较为全面。尽管在一些加工设备方面需要外部设备进行加工,但主要正负极材料国内极为丰富。

整个锂电的正负极材料,生产设备,以及生产企业,在中国市场都是最大的。

对于这么一个优势的行业,你说国内是否会作为主要发展方向?

中国最具代表性的企业,宁德时代,比亚迪都是锂电行业的巨头。

2018年,统计数据显示,宁德时代在全球电动 汽车 市场,占据第一位,超过松下。同时中国电池厂商,比亚迪,国轩高科,孚能电池,力神,比克电池均位列前十。

有需求就会有发展。需求越大,发展前景越有潜力,尤其对于新能源有关的产品,比如说动力电池。锂电池未来几年的发展前景如何? 2015年动力型锂电池市场占比达47%,到了2016年达到了52%。而消费型的锂离子电池市场占比持续下滑,在2016年大约是42%。储能型锂电池在光伏分布式应用和移动通信基站储能电池领域的应用不断扩大。2016年占比达到6%。 通过这些数据可以看得出来。锂电池,它的应用领域和占比都是在不断变化的。未来的前景重点应用应该集中在电动工具,新能源 汽车 ,轻型电动车和能源存储系统等等。这些领域内的产业规模,在未来几年应该会保持成倍的增长趋势。 一、锂电池的优势导致它不断增长 新能源 汽车 的大力发展,也带动了锂电池行业的深度发展,动力锂电池在电池比例中不断升高。因为锂电池和传统电池相比优势比较大,他们在相同体积下锂电池容量更大,生产使用回收过程都更加的绿色环保。 二、新能源 汽车 数量的增加,导致锂电池供不应求。 在2017年,中国的电动 汽车 产量达到65万辆。到2018年,这个数据仍然在持续上涨。这一结果直接导致锂电池需求猛增。尤其是动力锂电池,市场潜力巨大。 三、新技术的整合利用,提升利用率。 随着新技术的开发与研究。石墨烯纳米材料等一些先进的材料设备不断完善和锂离子电池的研发加速融合。它的应用领域,也越来越广泛。

2019年全球锂离子电池产业规模达到450亿美元,同比增长9%,增速仅为2018年的一半,增速呈现加速回落态势。全球锂离子电池产业主要集中在中、日、韩三国,从2015年开始,在中国大力发展新能源 汽车 的带动下,中国锂离子电池产业规模开始迅猛增长,2015年已经超过韩国、日本跃居至全球首位。

锂离子电池以其能量密度高、输出电压高、输出功率大、自放电小、工作温度宽、无记忆效应和环境友好等优点,自20世纪90年代实现产业化以来,被成功应用于多种便携式电子设备,迅速发展成为了3C产品领域重要的电源产品。

锂电池是一种采用含有锂元素的材料作为电极的充电电池,其包括正极、隔膜、负极、电解液、电池外壳五部分组成。本项目产品为锂电池电解液用有机溶剂,市场需求直接取决于锂电池的产业发展。锂电池市场按应用领域划分,可分为小型锂电池、动力型锂电池和储能用锂电池三大类。

锂离子电池产业规模增速加速回落

2019年,受中美电动 汽车 市场发展放缓影响,全球电动 汽车 产量仅增长6%至220万辆,动力电池需求增幅收窄,全球锂离子电池产业发展速度进一步放缓。2019年全球锂离子电池产业规模达到450亿美元,同比增长9%,增速仅为2018年的一半,增速呈现加速回落态势。

按容量计算,2019年全球锂离子电池市场规模达到225GWh,同比增长近15%。容量增速高于产值增速,主要在于锂离子电池产品价格不断下滑。

由于全球电动 汽车 增长有限,动力电池市场增速明显放缓,而主要品牌的智能手机、便携式电脑产品携带的锂离子电池容量继续保持了小幅增长,2019年全球锂离子电池市场结构基本与上年保持一致。按容量计算,2019年消费类锂离子电池(含手机、便携式电脑0和其他消费电子产品)占比40.0%,较2018年下降了0.7个百分点;

电动 汽车 用锂离子电池占比达到46.7%,仅比2018年提高了0.2个百分点,继续保持对消费类锂离子电池的优势;储能用锂离子电池古比为5.1%,与2018年持平;

其他用途(电动工具、电动自行车等)的锂离子电池占比为8.2%,较2018年提高了0.5个百分点。尽管电动 汽车 9用锂离子电池仍然是拉动全球锂离子电池产业增长的主要动力,但其对2019年全球锂离子电池产业增长的贡献率仅为48.9%,这一数值较2018年下降了23.6个百分点。

全球锂离子电池产业主要集中在中、日、韩三国,从2015年开始,在中国大力发展新能源 汽车 的带动下,中国锂离子电池产业规模开始迅猛增长,2015年已经超过韩国、日本跃居至全球首位。

2019年,全球动力电池市场需求增长乏力,全球锂离子电池市场格局基本保持不变,中国仍然保持领先地位,韩国在乏力追赶,日本趋于落后。

日本锂离子电池规模稳中有降

尽管特斯拉电动 汽车 产量快速增长,带动松下动力电池业务持续发展,但在消费电子产品日本企业的溃败造成消费类锂离子电池市场需求不断萎缩,整体来看日本锂离子电池产业呈现稳中有降的发展态势。根据日本经济产业省的数据显示,2019年日本国内锂离子电池产量为9.3亿只,较2018年大幅下降27.9%;容量为34.8亿Ah,同比下降23.0%;实现收入4043亿日元,同比下降6.5%。

其中,动力型锂离子电池产量5.7亿只,容量为25.1亿Ah,收入2898亿日元,分别较上年下降了33.1%、26.8%和7.0%;其他类型锂离子电池产量3.6亿只,容量9.7亿Ah,收入1145亿日元,分别同比下降16.9%、11.1%和5.4%。

动力型锂离子电池下滑态势更为明显,其在产量、容量以及收入方面的占比分别为61.2%、72.2%和71.8%,较2018年分别下降了5.0、3.7和0.2个百分点。

在经历过去两年的高速增长后,2019年韩国锂离子电池产业增速出现了较为明显的回落。2019年韩国锂离子电池产业规模约为146亿美元,同比增长14%,增速较2018年下降了42个百分点,主要原因在于:全球动力电池市场需求增长有限,SDI、LG Chem、SK Inovation等韩系企业锂离子电池业务收入增长明显放缓,其中SDI锂离子电池业务收入2019年仅增长6%,在一定程度上拖了后腿。

需要指出的是,尽管SDI、LG Chem、SKInovation等企业2019年营业收入不同程度增长,但净利润出现了明显下降,LG Chem和SK Inovation甚至出现了大幅亏损。

—— 更多数据及分析请参考前瞻产业研究院 《中国锂电池行业市场需求预测与投资战略规划分析报告》。

石油是不可再造,越用越少,用了也就没有了,所以人类必须要想办法寻找可替代的东西,新能源锂电池,可循环使用而且环保还可再造!是人类智慧得结晶,我觉得我们应该相信它,使用它,专研它!让它更好的再为人类服务!

题主你好,我觉得 锂电池未来的发展前景非常广阔 ,锂电池的技术革新在未来将会继续改变我们的生活。

下面,我来介绍几个锂电技术未来的新应用,将来可能会大规模走进我们的生活中。

压电材料在受到机械应力时会产生电荷。基本上,如果您挤压,挤压或挤压它,则机械能会转换为电能。

1.步进动力

研究人员已经开发出一种由硬币大小的锂离子电池制成的小型设备,它可以嵌入到跑步鞋鞋底中,每次脚踩到地面时,都会在设备上施加少量力,从而压缩中间的压电膜,它会产生电荷,使锂离子从阴极移动到阳极,就像在将普通锂离子电池插入外部电源进行充电时所发生的充电过程一样。

这项技术的关键是发展压电电荷产生,它无法提供足够的电量来运行您的手机,但对于GPS跟踪设备而言可能就足够了。

2.声音驱动

氧化锌是压电材料,当它的微小纳米棒暴露于声波时,它们会弯曲,从而产生物理应力并产生电流。将纳米棒放置在金属片之间的电触点上,连接微型锂电池,可以吸收由弯曲的纳米棒产生的电流。

运用该技术首次制造了声能电池,将其置于除日常噪音中,可以产生5伏特电压。

3.穿戴式电池

体积小,重量轻且灵活,能够从携带它的人的机械能中汲取动力。放置在背包或衣服中的发电机将行走或跑步时所经历的机械能转化为电能。然后,这些电能用于为基于织物的柔性锂电池充电。使用导电织物在所有不同组件之间建立连接,可以设计出“灵活”的新可穿戴技术。

充分储存可再生能源(例如:太阳能和风能)产生的能量被视为“未来的动力”,将其与锂电技术相结合,用来存储太阳能或风能是很好的选择。

随着大型锂离子电池的价格越来越便宜,未来可以作为家用电池,在屋顶安装太阳能电池板,白天便能源源不断的储存太阳能,转化成电能存储于锂电池中,晚上用来家庭供电。

下面,我来介绍几种正在研究中的锂电前沿新技术,未来必定能够带来技术革新。

1.石墨烯覆盖硅阳极技术

硅(Si)用作阳极材料时,其储能能力大大提高。与传统的石墨电极相比,硅的容量理论上提高了十倍。但是,其晶格结构包含锂离子会导致体积显着增加超过300%。当电池放电时,锂离子从硅阳极释放,硅收缩。随着时间的流逝,这种反复的膨胀和收缩使硅阳极破裂并破裂,电池的使用寿命非常短。

解决这一问题的途径是使用石墨烯覆盖硅,因为石墨烯片可以彼此“滑动”,并补偿硅的膨胀和收缩,这几乎使电池的能量密度增加了一倍。

2.石墨烯阳极

石墨烯也可以代替石墨作为锂离子电池的负极。石墨烯由碳原子连接在一起形成单原子厚的片材制成。将锂离子快速插入到石墨中,这对于大功率或快速充电应用是必不可少的,也会导致阳极击穿。石墨烯片材可用于高功率应用,锂离子不需要隧穿石墨晶体到达其插入位置。在世界范围内,这种新材料目前有许多科学家正在研究,试图将其开发成新的电池电极材料。

3.锂空气

锂空气电池可以通过使用周围大气中的氧气作为阴极材料,从稀薄的空气中抽出能量,这将使电池极轻,使其能量密度比标准锂离子电池高10倍,而能量密度可与汽油竞争。

然而,锂空气电池有一些挑战,在其纯金属形式下,锂具有极强的反应性,难以保持由锂制成的阳极的稳定性。寻找能够保持阳极稳定并防止其与空气中的氧气反应的电解质材料是一项挑战。

目前有两种尝试:一是,用固体电解质(例如玻璃或陶瓷)覆盖电极来防止与空气发生反应。二是,使用高度多孔的石墨烯作为阴极,并向电解液混合物中添加了碘化锂(LiI)和水(H2O)。

锂电池未来发展前景将会非常光明,各种新技术的突破与应用,一定会让我们的生活更加美好,让我们拭目以待。

从信息面来看,锂电池未来还是有发展空间的:

最近彭博新能源 财经 (BloombergNEF)将锂离子电池年需求量预测较之前提高了1/3。

彭博预计,到2030年,锂离子电池年需求量将超过2.7太瓦时,较去年预测值上调了35%。乘用车销售量从去年300万辆增至2025年的1400万辆,占总市场的比例将达到72%。

中国将继续其在电池供应链特别是加工和冶炼中的优势地位。今年,中国新投产氢氧化锂项目几乎占全球的一半,占世界硫酸镍市场的55%,占硫酸钴市场的80%。

中国的硫酸锰产量占世界的95%,以及几乎全部阳极用石墨材料。尽管在供应链占统治地位,但欧洲电动车市场将快速发展,到2025年德国销售量将占到全球的40%,而中国为25%。

彭博认为, 汽车 制造商因为担心原材料成本上升而将转向磷酸铁锂(LFP)电池,其价格对于制造商来说更便宜,不过代价是里程短。这将使电动交通有增无减,“磷酸铁锂在固定储能市场的份额将从以前预测的23%增至53%”。

再从行业的周期起伏逻辑来看:

10年新能源 汽车 起点发端为第一个高峰,15年新能源 汽车 补贴政策是第二个,20年是新能源 汽车 推广普及和储能行业发端逐渐形成第三个上升趋势。

下游需求增长推动锂电产能扩张,刺激了上游设备需求,继而又加大了上游材料需求,很良性的市场逻辑。考虑到材料企业的扩产周期以及市场的敏感反应,可能需要两年左右的爬坡时间。下游企业为了供应链 健康 稳定,也会选择多家供应商,避免一家独大,这就能带动细分领域第二梯队的厂家发展起来。

但正是由于产能扩张有建设周期的爬坡阶段,很可能导致下游需求不能得到上游产能及时补充,上游产能扩张也不能立刻反应到下游需求和价格中,进而导致周期跌宕。由此造成的产能过剩、恶意低价、龙头企业亏损、产能扩张放缓甚至停滞等情况都会不利于行业 健康 发展。

以下内容,为个人见解:

中国锂电池的行业发展概况:

锂电池:锂电池是一类由锂金属或者锂合金为负极材料,使用非水电解质溶液的电池。

锂电池在传统领域主要应用于数码产品,在新兴领域主要用于动力电池,储能领域。近年来,我国锂电池的产量逐年增长。

需求方面:2019年起受益于国家政策,新能源 汽车 的发展以及对动力电池的需求量增加,我国的锂电池出货量也在逐年上升,2019年达到131.6GWh,产业规模超过1700亿元人民币。目前消费锂电池领域需求已经较为饱和。未来,随着全球系能源产业的发展,电动车逐渐成为锂电池的大需求产业,因此动力锂电池成为锂电池产业需求增长的集中领域。

锂电池的未来的发展绝对是大好。

锂电已经在能源战略方面显现了其必要性;

相对于市场而言,规模效应已经为其建立了壁垒;

对于消费者而言,人们已经享受到了锂电的好处,传统的石油观正在加速改变,锂电观正在形成。

三个层面的共同作用,使得除了氢能之外的化学体系基本没有能力冲击锂电的核心位置。

反过来说,没有任何一种化学体系能在短期内在这三个方面全面超过锂电。

锂离子电池未来发展前景

综合目前情况来说,下一个厮杀的点或将在储能战场。

储能,相当于一个巨型充电宝。 风电、光伏发电会收到天气制约,每天发电量不稳定。要接入实时平衡的电网,需要将电先储存至充电宝中,再持续输出。这类充电宝也能在停电、限电时输出电力。

从2020年起,在双碳、海外需求扩容下,储能的商业模式开始清晰。

而储能对应着中国双碳国运,具有强政策环境的因素。去年年底,工信部发布了《锂离子电池行业规范条件(2021年本)》,对不同类型锂离子电池的能量密度作出要求,进一步引导锂离子电池行业技术进步与规范发展。

对锂电、动力电池等相关内容感兴趣的小伙伴,欢迎前往@立方知造局 阅读深度一文《宁王大战宁王:宁德双雄恩怨纠葛,决战万亿储能之王》

有需求就会有发展。需求越大,发展前景越有潜力,尤其对于新能源有关的产品,比如说动力电池。锂电池未来几年的发展前景如何? 2015年动力型锂电池市场占比达47%,到了2016年达到了52%。而消费型的锂离子电池市场占比持续下滑,在2016年大约是42%。储能型锂电池在光伏分布式应用和移动通信基站储能电池领域的应用不断扩大。2016年占比达到6%。

通过这些数据可以看得出来。锂电池,它的应用领域和占比都是在不断变化的。未来的前景重点应用应该集中在电动工具,新能源 汽车 ,轻型电动车和能源存储系统等等。这些领域内的产业规模,在未来几年应该会保持成倍的增长趋势。

一、锂电池的优势导致它不断增长 新能源 汽车 的大力发展,也带动了锂电池行业的深度发展,动力锂电池在电池比例中不断升高。因为锂电池和传统电池相比优势比较大,他们在相同体积下锂电池容量更大,生产使用回收过程都更加的绿色环保。

二、新能源 汽车 数量的增加,导致锂电池供不应求。 在2017年,中国的电动 汽车 产量达到65万辆。到2018年,这个数据仍然在持续上涨。这一结果直接导致锂电池需求猛增。尤其是动力锂电池,市场潜力巨大。 三、新技术的整合利用,提升利用率。 随着新技术的开发与研究。石墨烯纳米材料等一些先进的材料设备不断完善和锂离子电池的研发加速融合。它的应用领域,也越来越广泛。

锂电池行业主要上市公司:宁德时代(300750);比亚迪(002594);国轩高科(002074);亿纬锂能(300014)等。

本文核心数据:全球锂电池细分市场结构、全球锂电池区域分布、全球锂电池企业市场份额、全球锂电池市场规模

全球锂电池细分市场:动力与储能锂电池的市场份额有望提升

锂电池的细分市场主要为动力锂电池、储能锂电池和消费锂电池,其中,动力电池的下游应用领域主要为新能源汽车,储能电池的下游应用领域主要为电力系统,消费电池的下游应用领域主要为手机等消费电子。

从全球锂电池产量来看,动力锂电池占据了主要的产量份额,达到了70.8%,其次是消费锂电池,锂电池产量市场份额为22.2%,储能电池的市场份额最小,为7%。随着全球各国“碳达峰”战略的提出,全球各企业纷纷部署动力电池与储能电池产线,新能源汽车与储能市场的蓬勃发展有望推动动力锂电池和储能锂电池的市场份额进一步提升。

全球锂电池区域分布:中国占比达77%,欧洲扩张加速

根据S&P Global Market Intelligence 公布的数据显示,从产能来看,2020 年,中国在主导了全球锂离子制造市场,中国锂离子电池产能占世界产能的约 77%,其次是美国,占比约为9%。

虽然,S&P Global Market Intelligence预计,中国将在 2025 年继续成为锂离子电池制造的领先国家,但随着欧洲对制造设施的计划投资,其产能将大幅扩大,2025年,欧洲有望在成为世界第二大锂离子电池生产国,约占全球产能的25%。

全球锂电池企业竞争格局:LG化学、松下、宁德时代占据70%的市场份额

从企业产量来看,2020年1月至8月, LG化学成为全球领先的锂离子电池制造商,市场份额为26.5%;其次是宁德时代,以25.8%左右的市场份额位居第二,松下以20.6%左右的市场份额紧随其后。

在排名前五的全球锂离子电池制造商中,中国企业达到两家,分别是宁德时代和比亚迪,市场排名为第二和第四,合计市场份额达到32%。

全球锂电池供给情况:电池工厂数量快速增长

2020年,全球处于不同规划建设阶段的锂离子工厂共有181家。在新冠疫情大流行的背景下,2020年全球锂离子工厂的扩建与上一年相比依然增加了50%以上。其中,2020年在建和规划的181家工厂中,有136家位于中国,其中大部分是世界上最大的锂离子工厂。

全球锂电池需求情况:2025年市场规模将翻番

根据Research and Markets调研数据显示,2020年全球锂离子电池市场价值约为405亿美元,预计2026年市场将以14.6%的GACR增长,达到近920亿美元的规模,超过2020年市场规模的一倍。

以上数据参考前瞻产业研究院《中国锂电池行业市场需求预测与投资战略规划分析报告》

现代制造技术论文5000

我国数控机床的现状及发展趋势摘要:论述我国数控机床发展的过程与现状,对数控机床的发展趋势进行了探讨,提出了我国数拉机床发展的对策。关键词:数控机床;发展加工数控机床是数字控制的工作母机的总称,由主机、数控系统和相关配套件组成。其最大优点是提高了机床的自动化。从而减少甚至消除了操作人员对正在加工中的零件的干扰。许多数控机床可以在没人照顾的情况下完成整个加工过程,这样既节省了人力资源又同时带来了诸如减轻操作人员的疲劳度,减少人为错误以及准确的对每个加工件的加工时间进行预侧等优点。因为数控机床在运行的过程中是由程序控制的,所以数控机床对其操作人员的技术水平的要求也相对要低得多。第二大优点是其加工的一致性和精确性。因为一且控制机床的程序得到验证以后,成千上万个-模一样的加工件就可以被准确无误地加工出来。所以由数控机床生产出来的加工件规格都特别精确。第三大优点是其灵活性。要加工不同的加工件,只要通过简单的加载不同的控制程序就可以实现,只要某个加工件的控制程序被脸证过,而且被用来加工过该加工件,那么下次要再加工此加工件时,只要再把该控制程序加载就行了,这样带来的另一个好处是数控机床可以很快的从加工一个加工件转到加工另外一个加工件。我国数据机床历史回顾我国数控机床产业的发展一直受到国家经济状况、数控技术发展水平与国家扶持政策的制定等三大因素的影响,自1958年以来,中国数控机床的发展划分为三个阶段:l、初始阶段。中国的数控机床发展起步于1958年,经历了20余年的初始阶段。到1979年,中国的数控机床发展仍十分缓慢,特别是受到电子技术发展的限制,国产数控系统的可靠性差,使中国的数控机床在20年内难于打开局面,未能形成产业。2、稳步发展阶段一引进、消化吸收、国产化与自行开发阶段。自从1980年以来,中国执行了‘六五”、‘七五”、‘,/又丑,三个五年计划。在这个期间,在改革开发的政策指导下,国家大力支持机床行业,通过引进技术发展数控机床产业。自‘六五”以来,中国有80余家企业通过许可证贸易、合作生产、购进样机、来料加工或合资生产等方式,先后从日本、西德、美国等10多个国家引进与数控机床生产及应用有关的技术,其中引进数控系统和伺服系统20项、数控机床109项、机床电器18项、机床附件U项、数控刀具系统巧项、测量技术10项,总用汇额已超过亿美元。3.曲折发展阶段。1994年至1998年由于东南亚金融危机,我国经济软着陆及国内消费市场疲软等综合因素的影响,事实上,国内机床市场容量呈下降趋势,而且国产机床的市场占有早有所下降,机床工具行业连续五年负增长。1999年3月份,全行业开始恢复性增长,1999年至6月份开始出现两位数增长,其中数控产品增长占主导地位.到2000年一年全行业总产值将已经到320亿元,其中金属切削机床产值达到120亿元,数控金属切削机床产值达到20亿元,出口刨汇达7亿美元。2001年比2000年销舍产值增长2o%,全行业的金属切削机床和锻压设备重点联系企业的产值数控化率从2000年的21.1%提高到2001年的26.2%。2.数据机床发展方向由于计算机技术的飞速发展,推动数控机床技术更快的更新换代‘世界上许多数控系统生产厂家利用PC机丰富的软硬件资源开发开放式体系结构的新一代数控系统,开放式体系结构使数控系统有更好的通用性、柔性、适应性、扩展性,并向智能化、网络化方向大大发。近几年许多国家纷纷研究开发这种系统,如美国科学制造中心(NeMs)与空军共同领导的‘下一代工作站/机床控制器体系结构”ONGC。欧共体的/自动化系统中开放式体系结构00SAC-A,日本的OSEC计划等。开发研究成果已得到应用。如Cincinnati一Mn二ron公司从1995年开始在其生产的加工中心、数控铣床、数控车床等产品中采用了开放式体系结构的A2100系统。新一代数控系统技术水平大大提高,促进了数控机床性能向高精度、高速度、高柔性化方向发展,具体说来表现为以下几个方面:2.1离速、离效、高精度、商可靠性机床向高速化方向发展,可充分发挥现代刀具材料的性能。不但可大幅度提高加工效率!降低加工成本,而且还可提高零件的表面加工质量和精度;要提高加工效率。首先必须提高切削和进给速度,同时,还要缩短加工时间;要确保加工质量,必须提高机床部件运动轨迹的精度.对数控系统的可靠性而言,一般要高于被控设备的可靠性在一个数量级以上,它是高速、高效、高精度的基本保证。但也不是可靠性.越高越好,仍然是适度可靠,因为是商品,受性能价格比的约束。2‘2模块化、钾能化、柔性化和集成化为了适应数控机床多品种、小批量的特点。机床结构模块化,数控功能专门化,机床性价比显著提高并加快优化,个性化是近几年来特别明显的发展趋势;智能化体现在加工效率、加工质量、驱动性能、编程与操作、监控、诊断与维修等。2.3开放性为适应数控进线、联网、普及型个性化、多品种、小批量、柔性化及数控迅速发展的要求,最重要的发展趋势是体系结构的开放性,设计生产开放式的数控系统,例如美国!欧共体及日本发展开放式数控的计划等。当前。国产数控4机床与工业国家的机床产品相比,有一定差距。但差距所在,便是其努力方向及发展动力所在。这也将促使我们在学习掌握和运用高速、高精数控机床的核心技术的同时。积极开发新的现代制造技术。使国产数控机床得到更大发展。从而相应进一步加大对出口市场的开拓力度。参考文献:「l]郝安林,吕安相,中国数控机床的现状及发展趋势[J].安阳大学学报.2004(5)[2]胡娟.数控机床的基本原理[J].安徽电子信息职业技术学院学报.2004(7)[s]赵华蓉.我国数控机床的状况与发展[J].科技与经济.200叹19)

先进制造技术课程论文 1先进制造技术的特点1.1先进制造技术是一个发展的概念事物的先进性具有明显的相对性.先进制造技术是相对于传统制造技术而言的。某种现阶段先进的技术若干年后可能会显得落后,甚至被淘汰。尤其随着计算机科学和电子科学的发展及渗入融合到现代制造系统中,反映现代科学理论的系统论、信息论、控制论和智能理论与控制技术有机融合为一体,导致先进制造技术具有明显的时效性。因此,先进制造技术体系只有不断补充新技术、淘汰落后技术,才能永远保持其先进性。这里有详细的介绍1.2多学科集成的特性先进制造技术并不是指某一项具体技术,而是机械、材料、电子、信息、自动化、管理、环保等多门学科的理论和技术相互渗透。共同发展而形成的技术综合体。先进制造技术在性质上跨越自然科学、环境科学社会科学。特另是经济学和管理科学;同时又与技术科学和众多门类的工程技术相联系,是多种学科的集成。先进制造技术特别强调人、技术、管理三者的有机结合。

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