机械制造各阶段分为哪些(什么是自动化)

机械制造各阶段分为哪些，什么是自动化？

自动化包含的范围很广，目前行业划分也很细，就我个人来说，我是做自动化输送设备和物流自动化的，概括的将自动化就是指机器或装置在无人干预的情况下按规定的程序或指令自动进行操作或控制的过程。

自动化技术广泛用于工业﹑农业﹑军事﹑科学研究﹑交通运输﹑商业﹑医疗﹑服务和家庭等方面。采用自动化技术不仅可以把人从繁重的体力劳动﹑部分脑力劳动以及恶劣﹑危险的工作环境中解放出来﹐而且能扩展人的器官功能﹐极大地提高劳动生产率﹐增强人类认识世界和改造世界的能力。因此﹐自动化是工业﹑农业﹑国防和科学技术现代化的重要条件和显著标志。

自动化的发展简况

美国福特公司的机械工程师D.S.哈德最先在1946年提出“自动化”一词﹐并用来描述发动机汽缸的自动传送和加工的过程(见自动化技术史)。50年代﹐自动调节器和经典控制理论的发展﹐使自动化进入到以单变量自动调节系统为主的局部自动化阶段。60年代﹐随着现代控制理论的出现和电子计算机的推广应用﹐自动控制与信息处理结合起来﹐使自动化进入到生产过程的最优控制与管理的综合自动化阶段。70年代﹐自动化的对象变为大规模﹑复杂的工程和非工程系统﹐涉及许多用现代控制理论难以解决的问题。这些问题的研究﹐促进自动化的理论﹑方法和手段的革新﹐于是出现了大系统的系统控制和复杂系统的智能控制﹐出现了综合利用计算机﹑通信技术﹑系统工程和人工智能等成果的高级自动化系统﹐如柔性制造系统﹑办公自动化﹑智能机器人﹑专家系统﹑决策支持系统﹑计算机集成制造系统等。

自动化是一门涉及学科较多﹑应用广泛的综合性科学技术。主要有过程自动化﹑机械制造自动化﹑管理自动化﹑实验室自动化和家庭自动化等。

1.过程自动化

石油炼制和化工等工业中流体或粉体的化学处理自动化。一般采用由检测仪表﹑调节器和计算机等组成的过程控制系统﹐对加热炉﹑精馏塔等设备或整个工厂进行最优控制(见化工自动化)。采用的主要控制方式有反馈控制﹑前馈控制和最优控制等。

2.机械制造自动化

这是机械化﹑电气化与自动控制相结合的结果﹐处理的对象是离散工件。早期的机械制造自动化是采用机械或电气部件的单机自动化或是简单的自动生产线。20世纪60年代以后﹐由于电子计算机的应用﹐出现了数控机床﹑加工中心﹑机器人﹑计算机辅助设计﹑计算机辅助制造﹑自动化仓库等。研制出适应多品种﹑小批量生产型式的柔性制造系统 (FMS)。以柔性制造系统为基础的自动化车间﹐加上信息管理﹑生产管理自动化﹐出现了采用计算机集成制造系统(CIMS)的工厂自动化。

3.管理自动化

工厂或事业单位的人﹑财﹑物﹑生产﹑办公等业务管理自动化﹐是以信息处理为核心的综合性技术﹐涉及电子计算机﹑通信﹑系统与控制等学科。一般采用由多台具有高速处理大量信息能力的计算机和各种终端组成的局部网络。现代已在管理信息系统的基础上研制出决策支持系统(DSS)﹐为高层管理人员决策提供备选的方案。

社会影响

自动化是新的技术革命的一个重要方面。自动化技术的研究﹑应用和推广﹐对人类的生产﹑生活等方式将产生深远影响。生产过程自动化和办公室自动化可极大地提高社会生产率和工作效率﹐节约能源和原材料消耗﹐保证产品质量﹐改善劳动条件﹐改进生产工艺和管理体制﹐加速社会的产业结构的变革和社会信息化的进程。

发展趋势

现代生产和科学技术的发展﹐对自动化技术提出越来越高的要求﹐同时也为自动化技术的革新提供了必要条件。70年代以来﹐自动化开始向复杂的系统控制和高级的智能控制发展﹐并广泛地应用到国防﹑科学研究和经济等各个领域﹐实现更大规模的自动化﹐例如大型企业的综合自动化系统﹑全国铁路自动调度系统﹑国家电力网自动调度系统﹑空中交通管制系统﹑城市交通控制系统﹑自动化指挥系统﹑国民经济管理系统等。自动化的应用正从工程领域向非工程领域扩展﹐如医疗自动化﹑人口控制﹑经济管理自动化等。自动化将在更大程度上模仿人的智能﹐机器人已在工业生产﹑海洋开发和宇宙探测等领域得到应用﹐专家系统在医疗诊断﹑地质勘探等方面取得显著效果。工厂自动化﹑办公自动化﹑家庭自动化和农业自动化将成为新技术革命的重要内容﹐并得到迅速发展。

以目前中国的科技技术无法研发制造吗？

光刻机的绝大多数核心技术掌握在荷兰ASML公司手里。如果我们想自己研发，就必须绕过这些专利技术。中芯国际已经绕过了荷兰ASML公司的专利技术壁垒，并成功研发了接近7nm得N+1技术的光刻机，预计年底投入量产，中国正在一步步逼近光刻机制造的顶峰。

一、光刻机与光蚀机的区别

我国研制的是蚀刻机不是光刻机，那么我们与光刻机进展怎样呢？光刻机与蚀刻机有什么区别？

首先，我国研制的蚀刻机与光刻机具有同等重要的地位作用，光刻机与蚀刻机的功能和作用不同。

1、工艺不同：刻蚀机是将硅片。上多余的部分腐蚀掉，光刻机是将图形刻到硅片上。

2、难度不同：光刻机的难度和精度大于刻蚀机。

等离子刻蚀，是干法刻蚀中最常见的一种形式，其原理是暴露在电子区域的气体形成等离子体。由此产生的电离气体和释放高能电子组成的气体，从而形成了等离子或离子，电离气体原子通过电场加速时，会释放足够的力量与表面驱逐力紧紧粘合材料或蚀刻表面。

等离子清洗实质上是等离子体刻蚀的一种较轻微的情况。进行干式蚀刻工艺的设备包括反应室、电源、真空部分。工件送入被真空泵抽空的反应室。气体被导入并与等离子体进行交换。等离子体在工件表面发生反应，反应的挥发性副产物被真空泵抽走。等离子体刻蚀工艺实际上便是一种反应性等离子工艺。

常用的光刻机是掩膜对准光刻，一般的光刻工艺要经历硅片表面清洗烘干、涂底、旋涂光刻胶、软烘、对准曝光、后烘、显影、硬烘、刻蚀等工序。

光刻的意思是用光来制作一个图形（工艺）。在硅片表面匀胶，然后将掩模版上的图形转移光刻胶上的过程将器件或电路结构临时“复制”到硅片上的过程。

二、光刻机工作原理

1、 ASML光刻机介绍图。

在加工芯片的过程中，光刻机通过一系列的光源能量、形状控制手段，将光束透射过画着线路图的掩模，经物镜补偿各种光学误差，将线路图成比例缩小后映射到硅片上，然后使用化学方法显影，得到刻在硅片上的电路图。一般的光刻工艺要经历硅片表面清洗烘干、涂底、旋涂光刻胶、软烘、对准曝光、后烘、显影、硬烘、激光刻蚀等工序。经过一次光刻的芯片可以继续涂胶、曝光。越复杂的芯片，线路图的层数越多，也需要更精密的曝光控制过程。

2、光刻机主要技术指标：

准分子激光器扫描步进投影光刻机最关键的三项技术指标是：光刻分辨力、套刻精度和产量。

光刻分辨力的计算公式为：

CD=K1・λ/NA，式中λ为准分子激光器输出激光波长，K1为工艺系数因子，NA为投影光刻物镜数值孔径。

从上式可以看出，提高光刻分辨力可以通过缩短激光波长、降低工艺系数因子K1和提高投影光刻物镜数值孔径NA等来实现。缩短激光波长将涉及到激光器、光学系统设计、光学材料、光学镀膜、光路污染以及曝光抗蚀剂等系列技术问题;低工艺系数因子K1值成像，只有当掩模设计、照明条件和抗蚀剂工艺等同时达到最佳化才能实现，为此需要采用离轴照明、相移掩模、光学邻近效应校正、光瞳滤波等系列技术措施;投影光刻物镜的数值孔径则与激光波长及光谱带宽、成像视场、光学设计和光学加工水平等因素有关。

套刻精度与光刻分辨力密切相关。如果要达到0.10μm的光刻分辨力，根据33%法则要求套刻精度不低于0.03μm。套刻精度主要与工件台和掩模台定位精度、光学对准精度、同步扫描精度等因素有关，定位精度、对准精度和同步扫描精度分别约为套刻精度的1/5～1/3，即0.006～0.01μm。提高生产效率是光刻机实现产业化的必要条件。为了提高生产效率，必须优化设计激光器输出功率、重复频率、曝光能量控制、同步扫描等各个技术环节，并采用先进技术尽量减少换片、步进和光学对准等环节所需时间。

（3）激光器也就是光源，它是光刻机核心设备之一， EUV是下一代光刻的利刃。光刻机使用的光源有几项要求：有适当的波长（波长越短，曝光的特征尺寸就越小），同时有足够的能量，并且均匀地分布在曝光区。实现光刻进步的直接方法，是降低使用光源的波长。早期的紫外光源是高压弧光灯（高压汞灯），经过滤光后使用其中的 g线（436 nm）或 i线（365 nm）。其后采用波长更短的深紫外光光源，是一种准分子激光（Excimer laser），利用电子束激发惰性气体和卤素气体结合形成的气体分子，向基态跃迁时所产生激光，特色是方向性强、波长纯度高、输出功率大，例如 KrF （248 nm）、 ArF（193 nm）和 F2（157 nm）等。使用 193nmArF光源的干法光刻机，其光刻工艺节点可达 45nm，采用浸没式与光学邻近效应矫正等技术后，其极限光刻工艺节点可达 28nm。

三、中国研制的光刻机进程

1、光刻机是卡住中国脖子的35项技术里之一。光刻机一直都是我们科学领域的难关，大部分厂商都采取代工的方式，解决这个难题。芯片研发对于高科技创新研发是非常重要的，标志一个国家科技水平，而作为制造芯片的重要条件，制造芯片的光刻机，其精度决定了芯片性能的上限。

2、中国在光刻机研制方面进展比较快，在“十二五”科技成就展览上，中国生产的最好的光刻机，加工精度是90纳米。这相当于2004年上市的奔腾四CPU的水准。而国外已经做到了十几纳米。

中国最具实力的芯片生产厂是中芯国际。芯片制造工艺，已经能够批量生产14nm芯片，但在7Nm阶段，却被光刻机卡住了。早在2018年，中芯国际就已向ASML公司下了10台7Nm光刻机的订单，定金已经支付，但到目前为止，还没有见到7Nm光刻机的影子。

3、美国干涉了ASML向之中芯国际交付7Nm光刻机，ASML再次失信。但美国没想到的是，中芯国际绕过光刻机的限制，成功突破了7Nm级。新的过程称为“n+1”。其性能与7Nm芯片相当，无需7Nm光刻机即可实现批量生产。中芯国际称，N+1工艺将于今年年底实现批量生产。除了N+1，中芯国际还在继续开发N+2工艺，类似于5nm芯片的制造工艺。预计明年差不多能实现批量生产。这样一来，中芯国际离台积电的水准，只有一年的时间。

四、中国研制的蚀刻机处于世界领先地位

对于芯片领域 拥有一台先进的光刻机对于这个国家芯片生产的重要性，于是我国在研制光刻机的同时还进行蚀刻机的研制。蚀刻机的重要地位与光刻机一样很重要。我国中微公司早在三年前就已经对外宣布已经攻克了5纳米蚀刻机的制造技术，现在中微半导体研制的5纳米蚀刻机通过台积电的认证。

总之，我国在研制光刻机方面逐步逼近或达到世界先进水平，在蚀刻机方面已经达到国际领先水平，让美国等国家嫉妒羡慕，任何对科技的阻拦不起作用，显示了我们国家科技实力。

机械设计制造及其自动化专业的学生考研可改考哪些专业？

1、考研一般是不限专业的，只要达到报考的要求（本科毕业或者一定年限的专科）。理工类专业因为有数学基础，可选择的也较多，一般而言理转文易，文转理难，因为理科类专业要考数学。

2、近年理工类考生一般会倾向于选择经济学类、管理类、财会类等赚钱较多的行业，而且毕业学校越好的学生越多会这样，还有大部分学生会专注于本专业，因为他们认为有把握，好复习，毕业于普通院校的学生偏多。

3、你报考的理工类专业，政治、数学、英语为公共课，都是一样的，不同的就是第四科各学校单独命题。

可以按照学科门类——一级学科——二级学科（报考专业）这种划分来选择报考专业，如你机械设计制造及其自动化专业属于工学（08）门类，一级学科为机械工程（0802），可以选择报考二级学科（也就是专业）如车辆工程（080204）、机械电子工程、工业工程、工业设计、轨道交通工程、汽车电子工程等。

要看你报考的学校有什么样的专业，考试科目为：政治、英语、数学一、机械设计或机械原理等，第四科为各学校单独命题。仅仅一科的差别，都是要重新复习。

4、理工类就业较好，靠本事吃饭，交通类、汽车类都算不错。如北京交通大学、北京理工等，就业都很好。

最早的农具是谁发明的？

农具是古人发明,不是专人的发明的专利,至今也无法考证.中国古代的农业机械,介绍几种主要的农具:1.汉唐以来的耕犁我国很早就发明了耒耜,用耒耜来翻整土地,播种庄稼,进行农业生产.随着生产的发展,耒耜发展成犁.不过在战国时期以前,人们使用的只是石制、木制、骨制和少量的铜制整地工具.后来由于牛耕的出现和冶铁业的兴起,战国时期便出现了铁制的耕犁,河北易县燕下都遗址和河南辉县都出土过战国时期的铁犁铧.铁犁铧的发明是一个了不起的成就,它标志着人类社会发展的新时期,也标志着人类改造自然的斗争进入一个新的阶段.2.汉代的播种机——三脚耧我国在战国时期就有了播种机械.汉武帝的时候,赵过在一脚耧和二脚耧的基础上,创造发明了能同时播种三行的三脚耧.一头牛拉着,一人牵牛,一人扶耧,一天就能播种一顷地,大大提高了播种效率.汉武帝曾经下令在全国范围里推广这种先进的播种机.3.灌溉机械——龙骨水车龙骨水车是我国古代最著名的农业灌溉机械之一.龙骨车,古书上都叫翻车,据《后汉书》记载,这一灌溉机械是东汉末年发明的.最初是利用人力转动轮轴灌水,后来由于轮轴的发展和机械制造技术的进步,发明了以畜力、风力和水力作为动力的龙骨水车,并且在全国各地广泛使用.根据动力的不同,龙骨水车有下列几种.