當今世界范圍內制造業的競爭越來越激烈，產品的制造周期越來越短，基于時間、個性化、質量和價格的競爭成了企業占領市場的重要策略。發電設備制造業作為一類特殊的機械制造業也毫不例外，若不積極采用先Technology）提高企業競爭能力，將在激烈的競爭中陷于困境。企業的這一競爭能力可以通過綜合運用先進制造技術（MAT）全面提高企業的柔性自動化水平來強。AMT是指在當今技術條件下能顯著提高企業的設計、加工、檢測、物料儲運、營銷和生產管理等方面能力的設備、計算機軟硬件和管理方法。 它主要包括：計算機網絡制造、柔性制造系統（FMS）、計算機集成制造系統（CIMS）、智能制造系統（IMS）、精良制造系統（LPS）、敏捷制造系統（AMS）、虛擬制造系統（VMS）等制造技術與制造系統；柔性制造單元（FMC）、機器人、加工中心（MC）、數控機床（NC）、激光加工、自動檢測設備、自動化倉庫以及其它一些工廠自動化等硬件設施；物料需求計劃（MRP）、制造資源計劃、準時制生產計劃（JIT）、計算機輔助設計與分析（CAD/CAE）、計算機輔助制造（CAM）、專家系統和管理信息系統（MIS）等軟件工具。 國外很多公司在引進和實施AMT上花了大力氣。AMT可以為企業帶來許多利益，包括：減少員工人數，提高產品質量，強生產柔性，提高生產效率和縮短產品面市時間等。計算機輔助設計與分析技術可大大縮短產品的開發周期，計算機輔助制造可提高產品的生產精度和重復精度，降低廢品率，并提高產品質量，縮短制造周期。在計算機控制的生產系統中，有價值的生產數據可以供在線測量、分析和反饋。另外，AMT還通過減少人工失誤、減輕生產控制任務、簡化故障診斷和使用自動檢測設備來提高產品質量。產品面市時間是當今企業競爭的最關鍵因素之一，虛擬制造（VM）、計算機集成制造（CIM）等的應用縮短了企業響應市場需求變化的時間。在發電設備制造業中處于世界領先地位的國際著名跨國公司GEPowersystem就大力實施AMT，代表了AMT在發電設備制造業的發展方向和水平。該公司利用其技術優勢，米用網絡制造、虛擬制造和敏捷制造等先進制造技術和模式，在全球范圍進行廣泛的產品合作制造。 2我國發電設備制造業制造技術現狀我國發電設備制造業主要是在50年代由前蘇聯援助建設而成的，現正處于一個重要的歷史時期，面臨著來自國內外的巨大壓力。一方面，在國內，由于出現了低水平的電力供需平衡，因而對發電設備的市場需求呈現下降態勢；另一方面，隨著改革開放的逐步深入，國內市場國際化，我國發電設備制造業不但要面對國內同行的激烈競爭，還要面對國際大型公司的挑戰。這對于制造水平和競爭能力尚處于較低層次的我國發電設備制造業來說是一次嚴峻的考驗。無論是產品的市場競爭能力，產品的設計開發能力，還是產品的質量水平及成本水平、市場快速響應能力等各個方面，我國發電設備制造業還存在一些不足，主要表現在：（）產品的品種較為單一，設計手段較差，新產品的開發周期較長，產品設計開發水平不高，自主開發能力較為薄弱。國內主要發電設備制造廠家在80年代就開始采用CAD/CAE對發電設備的主要零部件進行設計分析，己開發了一些專用設計軟件，取得了一批成果。通過攻關和技術引進，引進了國外的CCAD/CAM/CAE/PDM商業軟件，在某些方面也到達了世界先進水平，但系統化和集成化較差，沒有充分發揮先進制造技術的作用。 我國主要發電設備制造廠家的生產設備較為陳舊，總體上的自動化水平較低，制造手段不夠先進。從80年代后期以來，國內先進的制造設備。如東方電機股份有限公司和哈爾濱電機廠都引進了一批包括五軸聯動大型數控設備在內的設備。同時，采用現代數控技術對一批機床進行數控改造，在設備的自動化程度上有很大的改善。 制造工藝相對較為落后，生產成本較高，產品質量不夠穩定。90年代中期開始CAPP/CAM的開發應用，特別是發電設備的復雜零件、關鍵部件的CAM/CNC方面的研究開發做了大量的工作，在某些方面也達到了世界先進水平。現在正在推廣實施CAPP，但發電設備制造技術系統化和集成化較差，總體上處于起步階段。 生產規劃調度等管理方面手段較為落后。近年來，為了加快市場的響應能力，物料需求計劃（MRP）、制造資源計劃及企業資源計劃（ERP）等新一代生產經營管理技術開始受到重視。 從我國發電設備制造業的現狀來看，在先進制造技術應用方面不同程度地做了相當的基礎工作，己廣泛使用CAD技術能對關鍵零部件采用CAE進行分析計算裝備了一定數量的各種數控設備和加工中心，CAM/CNC及CAPP技術逐步推廣應用。在先進制造技術應用水平和采用先進制造模式方面同國外先進水平有較大的差距。但是在軟件、硬件設施方面己具備一定的條件，為進一步采用先進制造技術和制造模式，加快改造傳統的發電設備制造業奠定了技術和物質基礎。 3先進制造技術在發電設備制造業的應用分析主要發電設備諧廠家相繼引進了1批國夕uc產品零部件的特點是大而且精度要求較高bookmark2發電設備的種類較多，主要可分為：火力發電設備（各種類型的鍋爐、汽輪機、汽輪發電機、控制設備、輔助設備）；水力發電設備（各種類型的水輪機、水輪發電機、控制設備、輔助設備）；核力發電設備；風力發電設備等。 生產方式是典型的單件小批量生產。市場要求設計制造周期越來越短，不僅要降低成本而且設計必須可靠。采用計算機集體制造（CIM），可縮短企業響應市場需求變化的時間。采用柔性制造系統可以減少員工人數，提高產品質量，強生產柔性，提高生產效率，降低制造成本。柔性自動化可以促進新產品開發，簡化產品改型，使發電設備這樣的小批量生產具有經濟性。采用虛擬化制造技術為企業生產的全過程提供一個強有力的建模與仿真環境，使得發電設備產品的設計、制造、裝配等均可以在計算機上實現，并且能對涉及生產環境的方方面面（從車間加工到企業經營）提供虛擬環境支持。虛擬化大大加快了產品開發過程，可進一步提高企業對市場的快速響應能力。利用基于Internet/in -tranet制造技術可以使各發電設備制造企業及企業各部門充分利用共享的物質資源、技術資源和知識資源以協作方式進行異地設計及生產，實現制造過程的網絡化。 先進制造技術在發電設備制造業中的應用可以貫穿企業的產品設計開發、生產、經營、管理的全過程，下面主要從幾個方面進行分析和介紹。 3.1在產品設計開發過程中的應用國內主要發電設備制造廠家在80年代就開始采用CAD/CAE對發電設備的主要零部件進行設計分析，CAD己在不同層次上廣泛應用于發電設備制造業。如作為水輪機核心的轉輪水力模型研究開發，己全面應用葉片計算機輔助設計（專用CAD）、三維流場有限元計算分析和性能預估（CAE/CAT）、數控加工（CAM）等先進技術。又如在汽輪發電機組、水輪發電機機組的軸系設計分析全面采用CAD/CAE等技術，進行設計和裝配、動態響應計算模擬。在某些產品上，初步應用計算機集成制造（CIM）技術己取得明顯的效工程（CE）等，特別是最新提出的虛擬產品開內的先進制造技術應用于我國發電設備制造工業，將有利于擺脫產品設計開發周期長、自主開發能力較為薄弱的狀況，對實現“生產一代試制一代開發一代研究一代”的產品開發方針具有重要意義。在發電設備制造業可以進一步開發應用的先進技術包括：對所有產品推行計算機三維輔助設計，實現實體建模、特征建模、參數化設計、約束管理和相關性設計等多種功能。包括：產品零件的三維造型，實現產品的三維設計。 基于PDM的數據、圖形庫共享及產品配置管理，提高成熟零件的借用率。 基于PDM的數字化產品定義與管理，實現產品統一建模，生成產品率結構樹，為有限元分析、虛擬裝配、運動力學分析、動力學分析、產品可視化等共享信息提供支持，也為虛擬制造（VM）奠定基礎。 VPD是指以數字方式在計算機上完成包含產品設計、分析、實驗和測試等諸環節在內的整個產品開發過程，從而在實際原型制造出來之前就能對產品的各方面進行評價，減少對物理模型的依賴，加速開發過程。包括：（產品數據管理，ProductDataManagement）管理發電設備產品數據。 進一步對發電設備各種關鍵件進行有限元分析與優化，并根據應力、應變狀況優化零件結構，使結構更合理，達到降低生產成本、提高產品質量的目的。 各種產品的可裝配性分析與虛擬裝配，即根據PDM提供的零件模型，實現產品部件及整機的虛擬裝配，合理確定各零部件的配合工差，并進行裝配評價，為進行運動學、動力學分析提供模型。 水平郝化生產工藝具M要的意義1.可以厲術結合反求工程可署以很好的解決。/ww.bookmark7片調節機構等關鍵機構運動學、發電設備的轉子動學分析，即利用虛擬裝配模型，進行運動學分析；利用動力學分析，分析振動形態，為改進設計提供有效手段。 基于PDM的產品過程管理，即建立產品開發過程模型，采用消息預發布、版本管理、權限審批等，實現設計開發過程的動態跟蹤與實時監控，實現協同工作，加速產品開發。 利用虛擬裝配模型，實現產品可視化，進行工業設計、色彩設計等，可通過internet為網絡制造奠定基礎。 發電設備中有很多曲面零部件，如水輪機葉片、汽輪機葉片等，這些零件都與流體動力特性有關。在開發過程中，一般要通過試驗驗證設計并修改曲面模型，采用反求工程以加快開發過程。 國內發電設備制造廠在產品的開發、設計、制造中主要還是采用串行工程，在某些方面，設計與制造脫節，產品面市的周期長。采用并行工程，從產品開發到生產的各環節并行進行，相互協同工作，在開發階段就考慮到零件的可制造性、產品的經濟性，可大大縮短產品的周期，降低成本。 3.2在產品制造過程與工藝技術中的應用國內主要發電設備制造廠家在90年代就開始采用數控加工技術加工主要零部件，并在復雜和典型零件加工方面研究開發CAM技術。如開發出大型水輪機葉片的五軸聯動數控加工技術、汽輪機葉片制造的FMS、汽輪機缸體數控加工技術、汽輪發電機風葉加工的FMS等。數控加工技術己在不同層次上廣泛應用于發電設備制造業。 針對發電設備制造業的特點，進一步推廣應用FMS、CIMS、VM等在內的先進制造技術對于我國發電設備制造業提高產品制造應用的先進制造技術包括：技術利用數控機床，數控加工中心配以CAM技術，可以實現零件部分或全部加工過程的自動化。充分利用CAD的產品三維模型，在CAM和仿真軟件中定義和模擬機床，模擬加工刀具、夾具等加工工藝系統，制定零件的工藝路線和工序內容，進行刀位軌跡規劃、刀位軌跡計算、刀具干涉計算、進行針對加工機床后置處理數控加工程序。利用加工過程仿真軟件在計算機仿真加工對象在加工過程中的運動和狀態進行虛擬加工，檢查NC代碼和裝夾等因素引起的碰撞干涉現象，優化加工方案和加工工藝，并具有動畫功能。 通過PEM傳遞各發電設備的零部件信息，通過CAPP建立各企業的工藝資源庫，向計算機輸入被加工零件加工工藝信息，由計算機自動輸出零件的工藝路線和工序內容等工藝文件。包括毛坯選擇及毛坯圖生成、定位夾具選擇、加工方法選擇、加工順序選擇、工藝設備選擇、工藝參數選擇等，可優化加工工藝，合理設備負荷，大大降低工藝準備周期。 推廣FMS技術，以加工中心為基礎，包括加工中心、立體倉庫、物料運輸系統和控制系統。FMS可以實現加工高度柔性，有利于發電設備這種單件加工、小批量生產和強對市場響應的敏捷性。 特種加工和新興制造技術如將快速成型技術等特種加工應用于水輪機模型制造中，可大大縮短試制周期。 三維測量及大尺寸測量技術發電設備中有很多大型曲面零部件需要進行三維坐標測量，也有很多大部件需要進行尺寸測量。采用計算機輔助非接觸光電測3.3在生產管理與經營管理中的應用總的來看，我國發電設備制造業的生產經營管理水平還很低。根據國外同行業的經驗，采用包括匚拋3、1、、瓦冊等在內的先進制造技術對于我國發電設備制造業提高生產經營管理水平，取得良好的經濟效益具有重要的意義。可以應用的先進技術包括：是實現企業經營管理科學決策的重要工具，利用基于Internet和群體智能決策支持系統、基于CSCW的群體決策支持系統（GDSS）和多組織決策支持系統（ODSS）先進手段的支持，可幫助企業正確制定企業生產經營戰略計劃和市場營銷策略，贏得市場競爭。 新一代生產經營管理技術迅速發展，ERP在功能和技術上都超過了MRP，它從企業全系統的觀點出發，以顧客為中心，面向整個企業活動的企業資源計劃，能有效地集成并管理企業內外的人物財產供銷信息，有力支持企業實施先進制造模式。 從全局優化的角度出發，利用企業經營過程重構（BPR，BusinessProcessPengineering）的關鍵技術（如基礎的研究、建模仿真技術工作流系統技術等），可以對企業的人員、經營過程、技術、組織結構和文化進行重構，提高企業的經濟效益。 隨著發電設備制造業全球化，各國企業間的合作加強，采用以生產為中心的虛擬制造（VM）技術可方便快捷評價生產計劃，檢驗工藝流程和資源狀況等，從而優化制造環境配置和生產供給計劃。 具有國際領先水平的發電設備制造業GEPowerSystems就米用AM的思想，在很多集成、高度制造柔性、快速制造和人力資源最優使用等。企業間聯作集成充分發揮各企業的長處，針對限定市場的目標要求，共同合作完成任務，任務完成后聯作解體再依需求組織新的聯作。 4推廣和實施先進制造技術存在的問題和對策前面簡單分析了我國發電設備制造業在先進制造技術方面的現狀及各種先進制造技術與模式在發電設備制造業推廣應用的可能性。現借鑒國外企業實施AMT的經驗教訓，簡單分析推廣和實施中可能存在的問題：實施和推廣AMT的過程可能太長；并非所有可獲得的信息資源被用于決策；對投資的財務評價不充分；在計劃階段，并非普遍地請各部門的人員參與討論；企業重視技術方面的培訓，而對生產管理方面的培訓不夠重視；解決問題的初步對策和需要重視的因素：實施AMT在軟件、硬件、支持系統、員工培訓等方面都需要巨大的資金投入。由于涉及巨額投資，并且其實施會影響到企業內人、技術和經營等各個方面，是一個復雜的系統工程，因此對于實施某項AMT的前期論證必須是非常細致的。若設備、軟件己購入，廠房己建成并付諸應用后才發現問題，要對其重新作出調整是相當困難的。AMT必須符合企業的整體策略，包括商務策略、營銷策略、技術策略和制造策略。 大工程項目充當AM鹿業實施企業間聯作*Pub擬實施的皿ri與企業策略的1致程VWW.bookmark8企業管理層影響因素；度；企業有明確定義的AMT的實現目標；企業對長期自動化的需要；最高管理層對于進行短期冒險取得長期效益的愿望；實施組結構及成員影響因素在AMT實施后繼續對員工進行培訓。 企業內自上而下的規劃和自下而上實施的程度；企業通過先于實施的試驗取得的經驗；總之，在AMT實施之前，從領導層到普通職員都必須深刻了解AMT的技術特點、實施條件和能為企業帶來的利益等，做到教育先行、合理制定規劃、嚴格論證、精選人員、效益驅動，并注意AMT本地化、科學管理等。 5結束語我國發電設備制造業面臨的競爭越來越激烈，創新己成為企業競爭策略的重點，新生產模式越來越重視知識，必須采用先進制造技術來改造傳統產業。但在我國，發電設備制造業應用先進制造技術和發展先進生產模式必須依據我國國情，在跟蹤、消化國外先進生產模式的基礎上，結合國情，博采眾長來發展我國的發電設備制造業先進生產模式，推廣現代先進制造技術。
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