什么是制造业：定义、流程、类型和应用
创建者：
加文·利奥
刊登：
09/07/2024
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内容
隐藏
I.
什么是制造业？
二。
制造史
第三。
金属和塑料零件的常见制造工艺类型有哪些？
四。
制造生产流程的三种类型
V.
制造方法的类型
六。
制造过程中的步骤
制造业是现代社会不可或缺的一部分。它生产各种各样的产品，从日常必需品到满足客户需求的高科技产品。制造业本质上允许设计师和工程师将概念和想法转化为成熟的产品，准备投入市场。
由于技术不断发展，制造业也在不断进步。制造方法多种多样，每种方法在行业中都有独特的用途。在讨论这些不同的过程之前，我们需要了解“制造”一词及其历史。本文还探讨了制造过程中的一系列步骤等。
什么是 是制造业吗？
制造业是利用劳动力、工具、机械、资本和化学加工将原材料转化为成品的过程。制造业产出可以是消费品，也可以是工业品。顾名思义，消费品是普通客户为了自己的需要而购买的。另一方面，工业品则出售给制造商并用于生产其他商品。任何制造过程的目标不仅是制造成品，而且要尽可能高效地制造成品。
智能手机就是一个典型制造产品的例子。各种组件通常由第三方使用合适的原材料生产。例如，电池由锂离子组成，屏幕由涂有氧化铟锡的专用玻璃制成。至于电路板，它由铅、铜、钯甚至金组成。所有组件准备就绪后，制造商会通过流水线将它们组装在一起。然后对手机进行严格的功能测试。
历史 制造业
制造业已经存在了几个世纪。早期，熟练的工匠和他们的助手会制作各种产品。这种早期的制造系统主要依靠人力，严重限制了生产量。
第一次工业革命始于 18 世纪中叶的英国。这一时期的标志是重大的创新和技术进步。越来越多的人不再采用手工制作，而是采用机器制造。蒸汽机和后来的电力为制造业务提供了动力。这使得大规模生产线成为可能，并创造了更多的制造业岗位。
第二次工业革命带来了新的生产方式 - 流水线制造。这引入了分工的概念。工人将沿着机动化或自动化生产线执行特定任务，从而提高生产效率和利润。流水线是现代制造业的支柱，它们彻底改变了我们生产商品的方式。
多年来，还有其他重大进步。计算机数控 (CNC) 技术的出现实现了制造过程的自动化，并进一步提高了效率和成本效益。
现在我们已经熟悉了制造的核心概念，让我们来讨论一下各种生产方法
常见类型有哪些 金属和塑料零件的制造工艺？
制造这个词是一个统称，指的是各种生产过程。理想的制造过程取决于生产成本、材料、生产量和零件几何形状等因素。
以下是一些最受欢迎的制造工艺。
数控加工：
数控加工 是当今应用最广泛的减材制造技术。它利用计算机生成的指令和机床将不同的材料塑造成定制的零件和设计。鉴于刀具运动是由计算机控制的，CNC 加工技术提供了卓越的精度。CNC 机器有多种类型，每种类型都执行特定的加工操作。它们包括 CNC 铣床、车床、路由器和磨床。
CNC 加工适用于多种材料，几乎适用于所有行业。它尤其适用于需要高精度复杂零件的行业。这种制造技术的常见用途包括：
医疗行业诊断机器、植入物和手术器械的生产
起落架和发动机部件等飞机零部件的制造
为石油和天然气行业制造管道组件和连接器
各类汽车零部件制造
注塑成型：
注塑 是一种通常用于批量生产相同商品的制造工艺。它利用热量、压力和模具。
首先，模具经过精密加工，以符合所需产品的规格。接下来，将熔融材料在压力下注入模具。当材料冷却并凝固时，就会呈现出模具的形状。注塑成型可以使用多种材料进行，从塑料和弹性体到金属和玻璃。
注塑成型在各种制造行业中有着广泛的应用。它们包括：
涡轮机外壳和泵齿轮等航空航天部件
杯子、托盘和储物容器等消费品
电子产品包括连接器和电缆。
3D印刷：
与其他制造方法相比，3D 打印是一种相对较新的技术。3D 打印，也称为增材制造，是根据数字模型构建物理对象。该过程由计算机控制，涉及系统地添加一层又一层的材料。最初，3D 打印主要用于原型设计，但现在可以创建功能组件。常见的 3D 打印类型包括：
熔融沉积建模（FDM）
立体光刻（SLA）
选择性激光烧结 (SLS)
多射流融合 (MJF)
钣金制造：
钣金加工 涉及对金属板进行操作并将其转变为所需形状。这通过切割、弯曲、冲压、成型和组装等工艺实现。金属板制造是一种灵活的制造技术，适用于大规模和小规模生产。常见应用包括：
手机和笔记本电脑外壳等电子产品
家电
家具
CT 扫描仪和 X 射线机等医疗器械的制造
真空铸造：
真空铸造是一种制造技术，将熔融材料倒入模具中，让其冷却并凝固。真空铸造或聚氨酯铸造涉及在真空下将液态材料注入模具。该工艺非常适合高精度产品和具有复杂设计的零件。真空铸造通常用于原型设计和小批量生产。
真空铸造应用的例子包括；
航空航天工业的燃油系统和空气管道制造
植入物和假肢等医疗产品
消费品，包括玩具和运动器材
压铸：
压铸通过在高压下将熔融金属注入钢模来制造金属部件。该过程首先要制造一个模具或压模，其型腔形状与所需的最终产品相同。一旦模具准备好，熔融金属就会被压入型腔，冷却，金属部件凝固后就会弹出。压铸适用于重复制造，并且能够实现严格的公差。
由于其出色的精度和快速的生产周期，该生产工艺被用于各个制造业；
冰箱框架、洗衣机零件等家电产品
汽车产品包括传动部件和发动机部件
智能手机外壳和笔记本电脑框架等消费电子产品
吹塑：
吹塑是一种塑料成型工艺，可生产空心塑料部件。该工艺包括加热热塑性材料并将其成型为管或型坯。接下来，操作员将型坯固定在模具中并向其中吹入空气。气压使型坯膨胀，使其呈现模具的形状。当材料冷却时，它会凝固，形成一个空心部件。吹塑用于制造从塑料瓶到大型储罐等各种产品。
吹塑有三种类型；
注吹成型
挤出吹塑
注拉吹成型
三种类型 制造生产过程
制造生产方法主要有三种类型，每种类型都旨在满足特定的业务需求。让我们仔细看看每种工艺及其在制造业中的作用。
按库存生产 (MTS)
按库存生产 (MTS) 是一种传统的生产技术，制造商提前生产商品并将其作为库存或存货。生产基于需求预测和/或历史需求。MTS 的主要优势之一是它显著缩短了交货时间。此外，这种生产方法提高了效率，并可能降低制造成本。然而，它的成功取决于准确预测市场需求。如果制造的产品太少，企业将无法满足需求，从而损失收入。另一方面，过剩的商品仍未售出，浪费资源。
按订单生产 (MTO)
采用这种生产方式，产品制造仅在确认客户订单后才开始。因此，产品规格和数量取决于客户的要求。按订单生产 (MTO) 可以提高可定制性。它还消除了库存未售出的风险。这种制造策略通常用于劳动密集型产品或飞机等高价值商品。
按需组装 (MTA)
第三种制造生产方法是按装配生产 (MTA)。此过程是 MTS 和 MTO 的混合。制造商生产产品所需的所有组件。但是，产品仅在收到订单后才组装。MTA 缩短了交货时间，因为制造商只需组装各种组件。由于零件可以批量生产，因此它还具有节省成本的优势。
有哪些 制造方法
制造业可以进一步分为不同的方法，每种方法都有不同的要求、应用和产出。它们包括：
连续流程制造
顾名思义，连续工艺制造在一条不间断的生产线上生产成品。因此，它依赖于自动化，可以全天候运行，几乎不需要人工干预。连续工艺制造是大规模生产的理想选择，通常用于炼油和水处理等应用。
批量生产
批量生产涉及在规定的时间内生产特定数量的产品。批次完成后，生产将停止。制造商可以决定稍后恢复生产，并在需要时生产另一批产品。批量生产已被证明是高效且具有成本效益的。它通常用于生产汽车零部件、电子产品甚至药品。
车间制造
车间制造专门生产定制或半定制产品。它涉及根据客户规格完成中小型订单。因此，这种制造系统具有高度灵活性。
精益生产
这是一种制造产品的方法，其重点是最大限度地减少浪费，同时最大限度地提高制造系统内的生产力。换句话说，精益制造的核心思想是用更少的浪费创造更多的价值。因此，制造商将需要采用优化流程、降低成本和交货时间的技术和工具。
步入 制造过程
制造商在制造新产品时往往会遵循类似的框架。制造过程涉及以下步骤。
第一步：发展创意
正如我们已经提到的，制造将概念转化为可供销售的成品。因此，生产始于一个可以转化为销售产品的想法。在这个初始阶段，您应该对产品及其预期用途有一个大致的概念。
第二步：进行市场调研
市场调研是任何制造企业的成败关键。此步骤可帮助您和您的团队在投入时间和金钱之前确定新产品是否值得。市场调研旨在回答以下问题：
我们的产品有需求吗？
我们的目标客户是谁？
该产品的市场规模有多大？
谁是我们的竞争对手？
我们的产品如何才能在竞争中脱颖而出？
该产品的良好营销策略是什么？
回答关键问题可以让您了解成功推出产品需要什么。
第三步：设计产品
在此阶段，设计工程师根据产品概念生成图形设计。初始设计是起点，概述了主要功能和规格。然后根据需要对其进行修改和优化，以创建具有功能的最终设计。设计过程包括选择合适的材料并确定尺寸和公差。
步骤 4：完成并制作原型
最终设计完成后，下一步就是通过原型开发将其转化为有形的功能形式。原型应尽可能地复制最终产品。例如，如果您想要制造一款特定的智能手机，原型可以是功能齐全的设备，看起来像所需的最终产品。这可以深入了解产品的功能和美观性。原型设计可以通过不同的生产技术完成，例如 3D 打印或 CNC 加工。
步骤5：原型测试
有了物理工作模型，工程师就可以测试产品在现实世界中的运行情况。这个过程可以发现任何缺陷和需要改进的地方。原型测试通常需要多个周期。工程师将反复设计，直到得到最佳的最终版本。
第五步：量产
在您对原型感到满意后，工厂将为最终客户生产产品。在此阶段，您可以预期制造成本，例如人工、机械设备、仓储和原材料费用。制造过程中的质量控制可确保所有产品符合标准且无缺陷。
第 7 步：监控流程
即使实际产品制造开始后，仍有改进流程的空间。例如，查看市场需求可以帮助您就理想的生产量做出明智的决定。同样，在计算制造费用和产品制造成本后，您可能需要调整销售价格。
作者
加文·利奥 是 Aria 的技术作家 8年工程经验，精通各种材料的加工特性和表面光洁度工艺。并参与开发了100多个复杂注塑和数控加工项目。他热衷于分享他的知识和经验。