1.3 机械制造自动化的发展历程及趋势

一、自动化发展历程

  1. 四个阶段

       第一阶段：从1870年到1950年左右，纯机械控制→电液控制发展

      第二阶段：从1952年到1965年，数控技术是促进多品种、小批量生产自动化的唯一实用技术。

      第三阶段：从1967年到20世纪80年代中期，数控技术+工业机器人→柔性制造自动化技术

      第四阶段：从20世纪80年代至今，CIMS发展→智能制造、敏捷制造、虚拟制造、绿色制造

   2. 机械制造自动化的发展历史

        1870年 自动制螺丝机（美国）

      1895年 多轴自动车床（美国）

      1924年 机械加工自动线（英国）

      1935年 汽车发动机气缸套加工自动线（苏联）

      1946年 底特律机械加工自动线（美国）；

                   成组生产工艺思想(苏联)

      1950年 汽车活塞自动化工厂（苏联）

      1951年 数控铣床（美国）

      1958年 加工中心（美国）

      1959年 适应性控制铣床（英国）

      1960年 计算机辅助设计(CAD)（美国）

      1965年 计算机数控(CNC)机床（美国）

      1967年 可变制造系统（英国）

      1968年 群控系统(DNC)（美,英，日）；

      1969年 工业机器人操作的焊接自动线（美国）

      1974年 计算机集成制造系统（美国）

      1980年 无人化机械制造厂（日本）

  3.  机械制造自动化发展历史——中国篇

       4000年前 自动定向指南针

      3000年前  自动计时的铜壶滴漏

      2000年前  指南车，自动送料的“水转翻车”

      东汉        “浑象”天象仪，候风地动仪

      西汉           水力驱动，凸轮机构的四工位自动机

      唐代    筒车

      北宋    水运仪象台

      南宋    捻麻纱机

      明代    蓄力驱动立式车削，磨削

      清代    ……

      1949   ……

二、信息化带动机械制造自动化

     现代制造企业的五大要素：上市快、质量好、成本低、服务好、环保好（Time、Quality、Cost、Service、Environment，TQCSE） 

    1. 制造系统的信息化

       机械制造过程可看成是一个信息产生、处理和加工的过程。

制造系统信息的分类与关系。

    制造信息系统的逻辑结构。

  2. 机械制造业的先进模式

       1）计算机集成制造( Computer Integrated Manufacturing System，CIMS）

       2）敏捷制造（AgileManufacturing，简称AM）

       3）智能制造（IntelligentManufacturing，简称IM）

 3. 先进的制造管理方式

     1）精良生产（LeanProduction，简称LP）

     精良生产方式是以最少投入来获得成本低、质量高、产品投放市场快、用户满足为目标的一种生产方式。

——强调人的作用和以“人”为中心。

——在需求驱动下，以简化为手段，追求实效的生产方式。

——不断改进，以“尽善尽美”为最终目标。

       2）并行工程（Concurrent Engineering，简称CE）

     并行工程是集成地、并行地设计产品及其相关的各种过程（包括制造过程和支持过程）的系统方法。

    ▲特点是在设计一开始就考虑产品整个生命周期中从概念形成到产品报废处理的所有因素，包括质量、成本、进度计划和用户要求。

三、自动化技术发展趋势

       先进的生产模式对自动化系统及技术提出了多种不同的要求，也同时代表了机械制造自动化技术将向可编程、适度集成、信息化、智能化方向发展的趋势。

      1．高度智能集成性

      2．人机结合的适度自动化

      3．强调系统的柔性和敏捷性

      4．继续推广单元自动化技术

      5．发展应用新的单元自动化技术

      6．运用可重构制造技术