這一領域無疑就是所謂的智能制造裝備,是實現智能制造的使能技術之一,同時也是智能制造的關鍵組成部分之一。數字制造與設計創(chuàng)新機構中,先進機床就是三個重點技術方向之一,但是主要涉及軟件技術。這次國防部提出的技術領域,則是大幅增加了硬件和軟硬集成的內容。同時,早在2012年,美國空軍未來工廠專項計劃也提出了先進自動化、工廠C3(天眼)、柔性可重構工廠基礎設施和新型工藝探索這4個子專項,先進機床與控制系統(tǒng)技術領域關注的技術方向無疑已經充分體現在了這些子專項中,現在部分處于TRL/MRL4-7級的技術可以借由國防工業(yè)向民用工業(yè)推廣。這也將是振興美國制造業(yè)和中國制造2025戰(zhàn)略中能夠產生交鋒的一大領域。
下一代先進機床和控制系統(tǒng)將能以高效、無暇的質量和較少的人工干預生產具有價格競爭力的產品。國防工業(yè)基礎十分依賴由這些技術實現的先進制造能力。這些技術中的優(yōu)勢還對于提升民用制造商產品的優(yōu)越性至關重要。盡管美國在許多子系統(tǒng)中處于領導地位,但對這一技術領域,本土工業(yè)在系統(tǒng)級是薄弱的,諸多先進能力仍在國外。本次輸入在于尋求競爭前技術領域,能夠用于完善先進機床與控制系統(tǒng)的生態(tài)系統(tǒng)。
旨在提升美國機床和工業(yè)控制系統(tǒng)國防能力與全球競爭力的制造創(chuàng)新機構關注的部分方向如下:
——減少占用空間、提升布局柔性的機器人加工系統(tǒng)
——低成本、高質量和高精度機床
——集成的開源連通性與提升的機床界面和編程能力
——面向閉環(huán)控制系統(tǒng)的集成傳感器
——使用Z先進技術,面向直觀、實時分析和優(yōu)化的人機界面(HMI)
——用于機床和工作臺的新物料,更輕、更便宜、具有更高剛度、在大的溫度范圍內保持穩(wěn)定、阻尼振動,并且在一家工廠內能夠模塊化配置和動態(tài)安裝
——在多個層級上的集成自動化;設計、工藝、物料、物料-機、機-機、機-工廠
——完全無縫的混合技術,包括增材/減法制造、制作和檢測
——先進工裝實現更快的周期、更高的經濟性和更好的質量批次
——實現“一批次”(耐久地控制工藝、內外部因素,首件生產就是合格零件)制造,包括完全集成的仿真與質量測量
——探索面向制造的新技術,如激光