先进制造技术及其在电力设备制造工业中的应用研究

ＬｏＷ　ＣＡＲＢ０Ｎ　ＷｏＲＬＤ　２０１３，８　Ｔ艺与设备　先进制造技术及其在电力设备制造　工业中的应用研究　伍楚同（湖南省送变电建设公司器材厂，湖南长沙４１０００４）　【摘　要】先进制造技术国家现代化的动力之一，能够全面体现国家的综合实力，直接影响到制造业的技术变革。本文对先进制造技术进行概　述，详细分析了先进制造技术在电力设备制造工业中的应用，并指出应用先进制造技术是发展电力设备制造工业的唯一出路。　【关键词】制造技术：电力设备；应用　【中图分类号】ＴＨ１６６　【文献标识码】Ｂ　【文章编号】２０９５—２０６６（２０１３）１５—０１２３—０２　１刖舌　制造业作为工业的主体，既是工业发展的基础，又处于核　战．一方面，我国电力设备制造工业的制造水平较低，在产品　的设计开发、成本质量、市场竞争等方面仍然存在许多不足。　另一方面，随着国内市场的开放程度深入．我国的电力设备制　造工业不但要面临国内同行的竞争．还要面临国际公司的直　心地位．而制造技术则是制造业发展的最关键因素。随着社会　需求的多样化、个性化发展，再加上科技的不断进步，传统的　制造技术已经无法满足社会需求，先进制造技术应运而生。先　进制造技术是制造技术不断发展的必然结果．也是制造业发　接挑战。先进制造技术是扭转这一局面的关键因素，由于它涵　盖的范围十分广泛．在应用中能够贯穿产品从原料制成成品　展的必然需求．电力设备制造工业必须依靠先进制造技术才　能够实现真正的发展。　再到销售管理、售后等整个过程。　３．１产品开发与设计　相对而言．我国的电力设备制造工业产品开发能力比较　２先进制造技术的概述　所谓先进制造技术．是指将电子信息、现代管理、机械工　程、自动化等多门学科综合应用到制造业中，用于产品设计与　薄弱，设计方法也较为落后。并行工程（ＣＥ）、虚拟制造（ＶＭ）以　及虚拟产品开发（ＶＰＤ）等先进制造技术的应用能够有效改变　当前这一现状．使我国的电力设备制造工业实现产品开发与　规划、加工与制造、管理与销售等整个流程中，并重视安全、价　格、市场、环境、资源等方面的综合技术的统称＿１＿。先进制造技　设计的创新．可应用的在技术主要包括以下几点：　３．１．１虚拟产品开发（ＶＰＤ）工具　术立足于市场需求．以提高效益为目的，实现高效、节能、灵　活、省料、优质生产，提高产品竞争力，适应市场的变化。归纳　起来它涵盖的内容主要包括以下几个方面：制造设计和规划、　ＶＰＤ是指通过计算机对产品开发的整个流程进行虚拟设　计．在进行物理模型制作前就可以了解评价开发产品的各个　方面。优化产品开发流程，加快开发速度　。具体的应用包括以　制造装备和工艺、制造生产过程、制造组织和管理等。　先进制造技术是在传统制造技术的基础上发展而来，二者　下几点：①在产品数据管理（ＰＤＭ）的基础上进行产品生产管　理．通过对开发过程的实时监控和动态跟踪．提高各部门的协　却存在十分明显的差别。传统制造技术仅限于单一的专业学　科．一般是指将原料加工制作成产品的工艺技术，涉及的范围　作．同时支持产品可视化、运动力学分析、有限元分析、动力学　非常狭窄。先进制造技术由于融ｊｒ－了多门学科，学科界限十分　淡化．并且涉及范围非常广泛，全面覆盖产品的设计和规划、生　产装备和工艺、销售和管理等整条生产链。正是源于对管理与　分析等信息共享。②采用动力学分析进行振动形态分析，并通　过虚拟装配模型分析运动学，从而达到改进设计的目的。⑧利　用有限元分析法对关键件进行分析优化。使产品结构设计更　加合理，从而能够降低成本，提高质量。（　利用虚拟产品可视　技术的结合的重视．使整个制造流程都得到了优化，才能够使　制造技术不断推陈出新．适应时代的变化速度，如图１。　新童产业汪市场需采　化技术提高工业色彩设计及工业设计水平。⑤利用ＰＤＭ虚拟　出零件模型，从而进行产品部件及整体的虚拟装配演练，并对　装配进行系统评价．进行优化设置，同时为动力学、运动学分　析提实验模型　秉　娩　工　３．１．２计算机辅助设计（ＣＡＤ）工具　榴　度　随着计算机的技术不断发展，ＣＡＤ技术也得到了发展与　兮　完善，其性能相对以往优越许多，可进行参数化设计、特征与　ｇ　实体建模、约束管理等多种功能的开发设计。具体的应用主要　７　，、包括：①在ＰＤＭ的基础上进行图形、数据共享和产品配置的　罡　ｉｊ＂ｒ￣、新材料，新健■、新设鲁、直靠【现实尊新技术　管理，以达到提高成熟零件利用率的目的。（　利用ＣＡＤ进行　图１先进制造技术的范畴　产品的三维设计，制作产品的三维造型。③在ＰＤＭ的基础上　３先进制造技术在电力设备制造工业中的应用　对产品数字化进行管理，时产品能够实现建模的统一性，形成　翳　　目前．我国的电力设备制造工业目前面临十分严峻的挑　产品结构体系。警　ｇ　１２３　工艺与设备　ＬＯ　ＣＡＲＢＯＮ　ＯＲＬＤ　２０１３／８　３．２产品制造工艺及制作过程　柔性制造系统（ＦＭＳ）、计算机辅助制造（ＣＡＭ）、计算机辅　助工艺过程设计（ＣＡＰＰ）、计算机集成制造（ＣＩＭ）等先进制造　ＰＩＩ）这两种管理模式能够对在一定程度上优化产品生产制造　管理。企业资源计划（ＥＲＰ）基于企业全系统的角度，围绕顾客　进行整个企业活动的计划，能够对企业的人力资源、资产、供　技术在我国电力设备制造工业中应用，能够进一步优化产品　的制造流程、提高制造水平，对产品的生产有着十分重要的意　义　具体包括以下几点：　３．２．１计算机辅助制造　销情况进行有效集成于管理，同时也是实施先进制造模式的　有力支撑。　３３Ｉ３决策支持系统　科学、正确是企业经营管理需要依靠决策支持系统。计算　计算机辅助制造（ＣＡＭ）通过计算机对生产设备管理操作　机技术的发展使决策支持系统发生质的改变。目前先进的决　ＯＤＳＳ）、基于ＣＳＣＷ的　与控制的过程。将零件加工工艺的相关信息输入计算机，通过　策支持系统包括多组织决策支持系统（ＧＤＳＳ）以及基于Ｉｎｔｅｒｎｅｔ群体智能决策支　计算机进行分析后输出的信息是刀具的运动轨迹以及数控程　群体决策支持系统（序１３］。其核心计算机数值控制的特征是将程序指令以编码的形　持系统等，利用这些决策支持系统能够使企业管理层制定出　式输到穿孔纸带上，从而达到控制机床的目的。ＣＡＭ经过多　年的飞速发展．目前已经发展了成为拥有一系列机床的制造　技术　其中包括的多功能机床——“加工中心”。该机床的特点　就是通过程序指令控制机械运作，能自动转换工作位置，也能　够自动换刀，自动完成多到工序，例如饺、锐、攻丝、钻等，其加　工过程可是随时通过改变程序指令进行更改。　３．２．２柔性制造系统　柔性制造系统（ＦＭＳ）包括立体仓库、加工中心、控制系　统、物料运输系统等，机器人的应用能够提高加工制造的智能　化．加工中心的自动切换、自动换刀能够提高加工制造的柔　性．能够适应中小规模的生产，从而满足市场个性化需求。　３－２－３计算机辅助工艺过程设计　计算机辅助工艺过程设计（ＣＡＰＰ）是指通过计算机的逻　辑推理、数值判断等功能进行机械零件加工制造工艺的制定。　ＣＡＰＰ的工作原理为：将被加工零件的相关信息输入计算机，　通过计算机进行分析后输出零件最佳的加工工艺，包括毛坯、　定位夹具、加工方法、加工参数、加工设备、加工工序等的选　择，毛坯图的生成等。通过ＣＡＰＰ，利用计算机设计代替手工工　艺设计，解决的效力低的问题，优化的工艺过程的设计，并提　高了质量的稳定性。　３．２．４特种与新兴加工制造技术　为了满足市场个性化需求．再加上自动化技术的快速发　展，快速成型技术、束流加工技术、超精密加工技术等特种与　新兴加工制造技术得以迅速发展。例如，拟轴机床是刚兴起的　加工制造技术，其工作原理完全与传统机床不同，拥有十分优　越的性能，是传统机床难以企及的．主要用于虚拟轴机床的控　制与集成。　３－３产品制造管理　产品制造管理水平落后也是制约我国电力设备制造业发　展的一个重要因素。先进制造技术的应用能够有效提高该行　业的生产经营水平，有助于提高企业的经济效益。其具体的应　用包括以下几个方面：　３－３．１供应链管理　量　供应链管理是一种新型的管理技术，是随着制造业的发　展而兴起的．最大的特点就是注重协调供应链上各实体的相　互关系，实现各实体的集成与管理，对价值流、信息流、物料流　崔　加以控制，稳定供应链。　３－３．２新兴制造管理模式　。ｒ　随着制造业的不断发展，产品生产制造的管理模式也随　之迅速发展，异跟上时代的步伐。按单件生产（ＯＫＰ）配合制造　登　资源计划（ＭＲ—ＰＩＩ）、准时生产（ＪＩＴ）配合制造资源计划（ＭＲ—　ｌ２４　更为科学、正确的决策，提高市场竞争力。　３．３．４重构企业经营过程　可以通过建模仿真技术工作流系统技术、基准的研究等　企业经营过程重构（ＢＰＲ）的技术重构企业经营过程，即对企　业的技术、生产、人力资源、架构等进行筹够，实现企业优化，　以提高经济效益。　４结束语　综上所述．我国的电力设备制造工业目前面临十分严峻　的挑战．只有进行技术革新，采用先进的制造技术，优化制造　模式，才能够降低成本，提高产品质量，增强企业竞争力，在瞬　息万变的市场站稳脚跟，实现行业的可是徐发展。　参考文献　［１］阎树田，杨利玲，沙成梅，田波．２１世纪先进制造技术发展趋势的探　讨ｌＪ】．机电产品开发与创新，２０１０，０３（０６）：１０６－１０７．　［２］唐勤生，王明红，施海锋，华忆苏，陆文．现代装备制造业的先进制　造技术及其发展综述ｆＪ１．上海工程技术大学学报，２０１１，０７（０２）：２２７　２２９．　【３］广西制造系统与先进制造技术重点实验室叨．装备制造技术，２ＯｌＯ，０８　（０２）：７６＾ｆ７９．　收稿日期：２０１３—７—５　作者简介：伍楚同（１９６１一），男，工程师，本科，主要从事高低压　屏柜设备及化工换热设备的设计、工艺、制造等方面的工作。