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自動(dòng)化技術(shù)使制造業(yè)工具和機器越來(lái)越先進(jìn)復雜，對工人的技能要求也越來(lái)越高，一人一機的日子即將一去不復返。
今天，高端制造機器的目標是一次設置后能夠同時(shí)執行多個(gè)任務(wù)，更棒的是，可以全天候無(wú)人監管地工作。
與新型增材制造（3D）相對的減材制造，目前依然是制造業(yè)的主流技術(shù)。金屬、陶瓷和塑料等材料制造棱形部件和轉軸等轉動(dòng)件時(shí)，材料外形加工的主要方法仍然是材料去除和材料成型。而創(chuàng )新技術(shù)3D打印即增材制造，雖然有些人認為最有可能帶來(lái)制造業(yè)的下一次技術(shù)革命，但目前投入大規模生產(chǎn)尚未成熟。與傳統的金屬去除或金屬成型工藝不同，3D打印是一種累加的工藝，通過(guò)逐層堆疊塑料和金屬等制造工件，再用熱源加固。
增材制造最初應用于快速原型、限量生產(chǎn)和固定件制造上，現正向小批量生產(chǎn)發(fā)展，特別用于制造內有空洞的小型復雜工件。3D打印金屬零部件時(shí)的局限性，是最大只能打印信封大小，且擴展性差。一家機床制造商正在突破這種局限，把3D打印整合到標準加工中心平臺上。有了這些發(fā)展，許多減材制造機器和輔助設備比以前更加高端了。
高端制造技術(shù)包括最新的高精度多功能機床、相關(guān)輔助設備、CAD/CAM和控制軟件，控制軟件可以提高生產(chǎn)率、改進(jìn)工藝流程、完善產(chǎn)品、提高競爭力。高端機床包括多任務(wù)銑床/車(chē)床、五軸加工中心、高功率激光器和水射流機，還有自動(dòng)化和相關(guān)類(lèi)似于零部件的傳感器。制造業(yè)工具和機器越來(lái)越先進(jìn)復雜，對工人的技能要求也越來(lái)越高。
多任務(wù)機器上運行多功能操作，減少了機器從一種工藝（銑削）向另一種工藝（車(chē)削）和鉆削等其他工藝轉換時(shí)重新安裝零部件的步驟。一次安裝，大大減少了質(zhì)量公差的累計，同時(shí)減少了成品與印刷尺寸之間的偏差。
柔性加工中心和全天候無(wú)人看管車(chē)削中心的發(fā)展仍在繼續，如汽車(chē)行業(yè)的原始設備制造商和分級制造供應商正在使用能夠設置多個(gè)加工單元的加工中心。每個(gè)單元由機器人監控，并配有帶導軌的托盤(pán)系統。伴隨產(chǎn)品模型設計和要求根據MTConnect標準和生產(chǎn)安排的變化，每個(gè)加工單元可以重新配置。
從大型公司到小型創(chuàng )新車(chē)間，自動(dòng)化正在迅速應用。這既是為爭取利潤做出的努力，也是實(shí)際的必然要求，因為生產(chǎn)需求不斷上升，而技工數量依然短缺。
另外，機床制造商和切割工具供應商正面臨挑戰，他們需要生產(chǎn)創(chuàng )新型工具處理鉻鎳鐵合金、鎳、鈷基合金和復合材料等機器難以處理的金屬和材料。
軟件繼續推動(dòng)著(zhù)制造業(yè)創(chuàng )新
最新的編程工具提高了工作效率，使舊有系統和流程重新煥發(fā)生機，軟件繼續推動(dòng)著(zhù)制造業(yè)創(chuàng )新。
最新的編程工具不僅使舊有系統和流程重新煥發(fā)生機，還領(lǐng)銜探索與應對制造業(yè)生產(chǎn)設計面臨挑戰的新方法，軟件繼續推動(dòng)著(zhù)制造業(yè)創(chuàng )新。
隨著(zhù)CAC/CAM/CAE和產(chǎn)品生命周期管理（PLM）等軟件的出現，產(chǎn)品設計人員和制造專(zhuān)家從最初的設計理念到最終的工廠(chǎng)裝配都可以設計出新方法，并生產(chǎn)出振奮人心的新產(chǎn)品。在CAD/CAM領(lǐng)域中，集成3D設計造型的普及應用成為新趨勢，工程師可以使用CAD設計和創(chuàng )造新產(chǎn)品。CAM軟件系統以制造為中心，可在A(yíng)utodeskInventor、達索系統公司的SolidWorks或者西門(mén)子公司的SolidEdge等建模軟件中兼容運行。
現在的CAM軟件為用戶(hù)提供了更多選擇，可以為越來(lái)越復雜的多任務(wù)加工機床（multitaskingmachines，MTM）和五軸聯(lián)動(dòng)加工的操作編程。多任務(wù)加工機床只需一次設置，減少了裝夾次數和加工成本。隨著(zhù)價(jià)格下降，多任務(wù)加工機床越來(lái)越普及。這些復雜的機床編程需要模擬，CGTech公司的Vericut軟件或CAM軟件的內置模擬等高端數控模擬工具讓編程人員在實(shí)際切割金屬之前在虛擬世界中看到并驗證產(chǎn)品設計。
除了多任務(wù)加工機床和模擬，很多新的CAM軟件包增加了優(yōu)化走刀路線(xiàn)的功能，可提高占大部分加工時(shí)間的粗車(chē)加工的速度。高速粗車(chē)加工技術(shù)中有的是用第三方軟件，如CeleritiveTechnologies公司的老牌VoluMill刀路優(yōu)化程序；有的則使用二次開(kāi)發(fā)的系統，比如DPTechnology公司的ProfitMilling或Delcam公司最近開(kāi)發(fā)的旋風(fēng)銑Vortex高效區域清除策略，這一策略已經(jīng)集成到該公司的PowerMill和PartMaker兩款CAM軟件中，目前正在申請專(zhuān)利。
云端模型降低制造成本
高端軟件是未來(lái)高端制造業(yè)的主要支撐，這些軟件將越來(lái)越多地開(kāi)發(fā)云版本，美國制造業(yè)向云端遷移的步伐在繼續。
現在發(fā)布的產(chǎn)品生命周期管理軟件和企業(yè)資源規劃軟件都有云版本，向云端遷移的步伐還在繼續。云端模型降低了成本，成為對制造商越來(lái)越具有吸引力的選擇。云應用節約了安裝現場(chǎng)應用和企業(yè)內部應用的高昂成本，同時(shí)把與新軟件安裝和內部軟件支持的成本外包了出去。
基于云的CAE模擬應用，如Autodesk的Sim360系統中的有限元分析，為用戶(hù)提供了使用基于網(wǎng)絡(luò )的CAE應用，讓用戶(hù)有機會(huì )利用互聯(lián)網(wǎng)上近乎無(wú)限的計算能力。另一新品Autodesk的CAM360，最近也把CAM軟件放在了云端。GeometricTechnologies和達索系統公司等其他開(kāi)發(fā)商，也已經(jīng)測試并向用戶(hù)提供至少是有限的云端CAM。
高端軟件是未來(lái)高端制造業(yè)的主要支撐，這些軟件將越來(lái)越多地開(kāi)發(fā)云版本。
云端企業(yè)資源規劃軟件現在可以讓工廠(chǎng)管理人員輕松地在智能手機上查看廠(chǎng)區設備的狀態(tài)，這些系統越來(lái)越緊密地與制造執行系統（MES）結合起來(lái)，幾乎可以實(shí)時(shí)查看機器狀態(tài)，并根據條件的改變進(jìn)行調整。
在數字控制（CNC）方面，直接在車(chē)間數控編程的選擇越來(lái)越多。另一項進(jìn)展是直接通過(guò)車(chē)間的CNC控制器而不是機器人自身的控制器為機器人編程。西門(mén)子和庫卡公司合作，直接通過(guò)西門(mén)子的控制系統控制庫卡公司的機器人。Fanuc公司也在對自己的機器人產(chǎn)品做類(lèi)似的嘗試。
檢查和測量方面，2013年為三坐標測量機（CMM）開(kāi)發(fā)的觸屏版DMIS軟件上市，旨在降低CMM使用者的學(xué)習曲線(xiàn)。還有兩款新型觸屏軟件包，即Hexagon公司的PC-DMISTouch和NextMetrologySoftware公司的TouchDMIS系統。
在航空航天領(lǐng)域，計量軟件工具必不可少。像Verisurf公司的X7Model-BasedDefinition（MBD）這樣的軟件，能讓航空航天工程師創(chuàng )造、建設、測量和分析復雜的飛機系統和機身零部件，這些應用對整個(gè)任務(wù)至關(guān)重要，因此對其精度有很高要求。
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