以信息技術的發展為支持,以滿足制造業市場需求和增強企業競爭力為目的,現代集成制造技術未來將突出以下八個方面的發展趨勢。 未來世界,“數字化”將勢不可當。“數字化”不僅是“信息化”發展的核心,而且也是先進制造技術發展的核心。信息的“數字化”處理同“模擬化”處理相比,有著3個不可比擬的優點:信息精確,信息安全,信息容量大。
數字化制造就是指制造領域的數字化,它是制造技術、計算機技術、網絡技術與管理科學的交叉、融和、發展與應用的結果,也是制造企業、制造系統與生產過程、生產系統不斷實現數字化的必然趨勢。
它包含了三大部分:以設計為中心的數字制造,以控制為中心的數字制造和以管理為中心的數字制造。
對制造設備而言,其控制參數均為數字化信號。對制造企業而言,各種信息(如圖形、數據、知識、技能等等)均以數字形式,通過網絡,在企業內傳遞,以便根據市場信息,迅速收集資料信息,在虛擬現實、快速原型、數據庫、多媒體等多種數字化技術的支持下,對產品信息、工藝信息與資源信息進行分析、規劃與重組,實現對產品設計和產品功能的仿真,對加工過程與生產組織過程的仿真,或完成原型制造,從而實現生產過程的快速重組與對市場的快速響應,以滿足客戶化要求。對全球制造業而言,用戶借助網絡發布信息,各類企業通過網絡,根據需求,應用電子商務,實現優勢互補,形成動態聯盟,迅速協同設計與制造出相應的產品。這樣,在數字制造環境下,在廣泛領域乃至跨地區、跨國界形成壹個數字化組成的網,企業、車間、設備、員工、經銷商乃至有關市場均可成為網上的壹個“結點”,在研究、設計、制造、銷售、服務的過程中,彼此交互,圍繞產品所賦予的數字信息,成為驅動制造業活動的最活躍的因素。 這是所講的“自動化”就是減輕人的勞動,強化、延伸、取代人的有關勞動的技術或手段。自動化總是伴隨有關機械或工具來實現的。可以說,機械是壹切技術的載體,也是自動化技術的載體。
“自動化”從自動控制、自動調節、自動補償、自動辨識等發展到自學習、自組織、自維護、自修復等更高的自動化水平;而且今天自動控制的內涵與水平已遠非昔比,從控制理論、控制技術、控制系統、控制元件,都有著極大的發展。制造業發展的自動化不但極大地解放了人的體力勞動,而且更為關鍵的是有效地提高了腦力勞動,解放了人的部分的腦力勞動。因此,自動化將是現代集成制造技術發展的前提條件。 “集成化”,壹是技術的集成,二是管理的集成,三是技術與管理的集成;其本質是知識的集成,亦即知識表現形式的集成。如前所述,現代集成制造技術就是制造技術、信息技術、管理科學與有關科學技術的集成。“集成”就是“交叉”,就是“雜交”,就是取人之長,補己之短。
“集成化”主要指:
(1)、現代技術的集成。機電壹體化是個典型,它是高技術裝備的基礎,如微電子制造裝備,信息化、網絡化產品及配套設備,儀器、儀表、醫療、生物、環保等高技術設備。
(2)、加工技術的集成、特種加工技術及其裝備是個典型,如增材制造(即快速原型)、激光加工、高能束加工、電加工等等。
(3)、企業集成,即管理的集成,包括生產信息、功能、過程的集成;包括生產過程的集成。全壽命周期過程的集成;也包括企業內部的集成,企業外部的集成。 制造技術的智能化是制造技術發展的前景。智能化制造模式的基礎是智能制造系統,智能制造系統既是智能和技術的集成而形成的應用環境,也是智能制造模式的載體。與傳統的制造相比,智能制造系統具有以下特點:1、人機壹體化;2、自律能力;3、自組織與超柔性;4、學習能力與自我維護能力;5、在未來,具有更高級的類人思維的能力。
制造技術的智能化突出了在制造諸環節中,以壹種高度柔性與集成的方式,借助計算機模擬的人類專家的智能活動,進行分析、判斷、推理、構思和決策,取代或延伸制造環境中人的部分腦力勞動。同時,收集、存儲、處理、完善、***享、繼承和發展人類專家的制造智能。盡管智能化制造道路還很漫長,但是必將成為未來制造業的主要生產模式之壹。 “綠色”是從環境保護領域中引用來的。人類社會的發展必將走向人類社會與自然界的和諧。人與人類社會本質上也是自然世界的壹個部分,部分不能脫離整體,更不能對抗與破環整體。因此,人類必須從各方面促使人與人類社會同自然界和諧壹致,制造技術也不能例外。
制造業的產品從構思開始,到設計階段、制造階段、銷售階段、使用與維修階段,直到回收階段、再制造各階段,都必須充分計及環境保護。所謂環境保護是廣義的,不僅要保護自然環境,還要保護社會環境、生產環境,還要保護生產者的身心健康。在此前提與內涵下,還必須制造出價廉、物美、供貨期短、售後服務好的產品。作為“綠色”制造,產品還必須在壹定程度上是藝術品,以與用戶的生產、工作、生活環境相適應,給人以高尚的精神享受,體現著物質文明、精神文明與環境文明的高度交融。每發展與采用壹項新技術時,應站在哲學高度,慎思“塞翁得馬,安知非禍”,即必須充分考慮可持續發展,計及環境文明。制造必然要走向“綠色”制造。 《計算機集成制造系統》是中文月刊,外文名Computer Integrated Manufacturing Systems,期刊號ISSN l006-5911。
《計算機集成制造系統》月刊1995年創刊。為國家863高技術研究發展計劃CIMS主題公開出版的惟壹國家級學術刊物,由CIMS主題和中國兵器工業集團公司第210研究所***同主辦。其宗旨是交流國內外CIMS研究、開發和應用的信息,推動和促進中國CIMS的發展。主要報道國內外有關發展計算機集成制造系統的政策措施、重點、趨勢、科技成果、科研動態、推廣應用、產品開發和學術活動等內容。設有綜述、論文、專家論壇、企業實踐和動態信息等欄目。
《計算機集成制造系統》為大16開本,國內外公開發行。
作為先進制造領域的權威性學術期刊,《計算機集成制造系統》能較全面、直接地反映我國863計劃CIMS主題的研究開發和應用水平,主題的任何重大技術動向及其進展,均能在CIMS期刊中有所報道,所發表的文章學術價值高,影響力大,被廣大讀者大量參考和引用,具有國內CIMS領域學術水平的權威性和其他期刊不可替代的地位和作用。
《計算機集成制造系統》在學術上註重前瞻性、創新性、系統性和完整性,應用上註重指導性和實用性,實現了學術研究和工程應用的結合。很多文章不僅有理論研究,而且有實踐中的驗證,反之,使CIMS的科學研究成果用於指導實踐,而且能以CIMS工程應用的實踐經驗來促進CIMS理論研究的發展。對CIMS的研究和開發具有重要的參考價值。應用開發人員在研究同類CIMS工程時,往往首先要翻閱CIMS期刊的相關文獻,參考有關案例,對科研人員的工作起到了壹定的促進作用。
CIMS期刊擁有審稿專家300多人,均為博導、教授或具有博士學位的副教授,甚至工程院院士,其中博導比例達40%。作者絕大多數是國內高水平的、有實力的研究開發單位中具有博士學位的、CIMS領域的研究人員和組織者,各種基金項目資助的論文平均占90%以上。文章中的學術內容充分反映了CIMS領域的最新研究水平、應用成果與寶貴經驗。 1994年10月,國家863/CIMS主題決定創辦《計算機集成制造系統》期刊。經討論研究成立了第壹屆編輯委員會,成員包括863/CIMS主題專家組成員、時任國防科工委先進制造專家組成員以及相關國家部委主管先進制造的司局級領導。1995年3月《計算機集成制造系統》創刊。編委會主任由自動化領域首席科學家、中國工程院蔣新松院士擔任,主編由CIMS主題辦公室主任擔任。鄒家華副總理和國家科委主任宋健親筆題詞,祝賀CIMS期刊創刊。蔣新松院士親筆撰寫了發刊詞。編輯部設在210研究所。創刊之初為季刊48面。
1996年1月26日,在北京召開第壹屆編委會,會議明確地將進入美國工程索引作為具體的工作目標。同年11月,《計算機集成制造系統》期刊獲準被美國工程索引《Ei Compendex》數據庫收錄,從1996年第1期開始收錄論文。當年收錄論文數量為22篇,占 53.6%。協助主題,為863計劃實施十周年編輯出版了系列文獻資料和音像資料。
1997年,《計算機集成制造系統》改為雙月刊,頁碼增加到56頁,全年發表論文59篇。配合主題舉辦了CIMS新技術研討會。
1998年,《計算機集成制造系統》第二屆編委會成立,增補了壹批專家作編委。編委會主任由自動化領域首席科學家、中國工程院吳澄院士擔任,主編由CIMS主題辦公室主任擔任。當年影響因子達到0.709,在中國科技論文與引文數據庫1286種收錄期刊中排名第16 位,在計算機類期刊中排名第1。Ei收錄論文56篇,占81%。
1999年,《計算機集成制造系統》仍為雙月刊,頁碼增加到72頁,全年發表論文83篇。當年Ei收錄論文58篇,占70%。影響因子達到0.746,在中國科技論文與引文數據庫收錄的工程類期刊中排名第3位。配合主題協辦了全國先進制造技術發展戰略研討會。
2000年,《計算機集成制造系統》雙月刊頁碼增加到96頁,全年發表論文114篇。同年,《計算機集成制造系統》被英國《科學文摘(SA)》、俄羅斯《文摘雜誌(AJ)》、美國《劍橋科學文摘(CSA)》收錄。
2001年,《計算機集成制造系統》改為月刊,頁碼72頁,全年發表論文175篇。12月,獲得中國國防科學技術信息學會頒發的國防科技信息成果獎二等獎。
2002年,《計算機集成制造系統》第三屆編委會成立,編委會主任由自動化領域首席科學家、中國工程院孫家廣院士擔任。重新制定了編委會組成原則,改選了編委會成員。經編輯部申請被《中國學術期刊文摘》收錄。
2003年,開通了遠程投稿系統和編輯部內部稿件處理系統。實現了網上作者投稿和查詢、專家審稿以及編輯遠程辦公。配合主題承辦了《網絡化制造與大規模定制學術會議》和《數字化設計與制造學術會議》。
2005年,經專家推薦,擇優被《中國高等學校學術文摘》收錄。2005年1月,獲得了國家新聞出版總署頒發的第三屆《國家期刊獎百種重點期刊》榮譽。
《計算機集成制造系統》從1995年創刊,至今已經10余年了。作為我國先進制造技術領域關科學研究成果的壹個重要載體和交流平臺,壹直堅持以報道國內外先進制造技術的前沿成果與發展動態,竭誠服務於廣大先進制造科技研究者和工作者為己任,為促進我國先進制造技術的研究開發和應用做出了重要的貢獻。