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【關(guān)鍵詞】機械制造;數(shù)控自動化技術(shù);運用
提高工程機械中科學(xué)技術(shù)的占比,就是提高機械制造的綜合實力。數(shù)控自動化技術(shù)的產(chǎn)生,將數(shù)字化技術(shù)與機械制造進行了融合,極大滿足了機械制造的發(fā)展需求,比如機械產(chǎn)品切割中,充分利用PLC控制技術(shù)以及SCADA技術(shù),使得工程機械進入一個全新的發(fā)展階段,提高了工程機械的效率,為行業(yè)發(fā)展創(chuàng)造更為寬廣的前景。然而,我國的機械制造業(yè)的水平相較于國外,發(fā)展程度相對滯后,因此,增加數(shù)控自動化技術(shù)在機械制造中的應(yīng)用,有助于提高機械制造的水平。
1數(shù)控自動化技術(shù)的相關(guān)概述
數(shù)控自動化技術(shù),就是在設(shè)備加工、設(shè)備運行等機械制造中通過數(shù)字信號、數(shù)字化編輯進行控制的自動化技術(shù)。數(shù)控自動化技術(shù)的發(fā)展,依托于計算機編程與計算機智能化的發(fā)展,比如數(shù)據(jù)邏輯判斷、數(shù)據(jù)處理以及數(shù)據(jù)存儲等技術(shù)。數(shù)控自動化技術(shù)區(qū)別于傳統(tǒng)的機械制造業(yè)的地方在于,將計算機技術(shù)、自動控制技術(shù)、電子技術(shù)、檢測技術(shù)等與機械制造業(yè)融于一體,實現(xiàn)機械制造產(chǎn)業(yè)智能化、自動化控制,提高了機械制造業(yè)的工作效率。這種先進的技術(shù)融合,使得機械制造在實際應(yīng)用中展現(xiàn)出極為明顯優(yōu)勢。從近年來數(shù)控自動化技術(shù)應(yīng)用的特征看,主要表現(xiàn)在:(1)經(jīng)過數(shù)字信息編程的機械操作,使得施工工藝更加精確,如常見的切削用量調(diào)整,對新產(chǎn)品研制、換批加工等都較為適用。(2)數(shù)控自動化技術(shù)融合了計算機技術(shù),可以解決一些難度較大或者傳統(tǒng)機械不能完成的零件加工問題,比如,曲面或復(fù)雜零件加工。(3)數(shù)控自動化技術(shù)中的模塊化工具,其可使工具標(biāo)準(zhǔn)化程度得以提高,且在安裝與換刀等方面可節(jié)約較多時間。
2機械制造中數(shù)控自動化技術(shù)的具體運用
機械制造中,最常用的數(shù)控自動化技術(shù)有PLC技術(shù)與SCADA技術(shù)兩種。下面對兩種技術(shù)的應(yīng)用做介紹:
2.1機械制造中PLC的運用
PLC邏輯運算效率很高,控制周期也很短,作為機電一體化的組成部分,其具有模塊體積小、安裝相對較為便利的特點,因此在器件連接中,操作較為簡單。在當(dāng)今的機械制造業(yè)中,系統(tǒng)構(gòu)建中PLC的運用,使得整個操作系統(tǒng)更加簡便,比如生成過程中的生產(chǎn)建議、生產(chǎn)信息,都會直接反應(yīng)在系統(tǒng)的界面上,讓操作人員直觀的看到,一方面可以更好的控制生產(chǎn)過程,更加智能化。另一方面,在生產(chǎn)過程中有故障出現(xiàn),系統(tǒng)可以準(zhǔn)確判斷故障的位置。而且,系統(tǒng)一旦有模塊出現(xiàn)故障,會迅速有其它模塊代替,確保整個生產(chǎn)過程的流暢性。機械制造系統(tǒng)中將PLC技術(shù)引入其中,對系統(tǒng)運行效率的提高可發(fā)揮明顯的作用。
2.2機械制造中SCADA的運用
關(guān)于SCADA系統(tǒng),它主要用于生產(chǎn)過程中數(shù)據(jù)的采集以及分析,系統(tǒng)的檢測與監(jiān)控,SCADA系統(tǒng)主要依托于計算機設(shè)備。以無人工作站系統(tǒng)為例,將SCADA系統(tǒng)應(yīng)用于無人機工作站中,用于集中監(jiān)控?zé)o人看守系統(tǒng)的正常運行,它可以實現(xiàn)對無線通訊基站網(wǎng)、電力系統(tǒng)配電網(wǎng)、鐵路系統(tǒng)、電力系統(tǒng)調(diào)度網(wǎng)等的監(jiān)測,其原理主要是將數(shù)字濾波形式引入電壓控制系統(tǒng)中,這樣系統(tǒng)中的無功干擾問題可被解決,系統(tǒng)誤動現(xiàn)象由此減少。因為系統(tǒng)對生產(chǎn)中的數(shù)據(jù)進行采集與分析,為確保數(shù)據(jù)誤差小,不受干擾,在系統(tǒng)運行前,要合理設(shè)置相關(guān)的檢測周期、顯示形式以及濾波時間等。相關(guān)人員要記錄好相關(guān)工作情況下的電壓變化情況。另外,在設(shè)備使用過程中,要注意因為短路或者線路異常情況造成設(shè)備的使用出現(xiàn)問題。因此,要求循環(huán)投切電容器,并對設(shè)備的運行進行實時監(jiān)控,一旦系統(tǒng)有任何故障,可以第一時間進行檢修,保證系統(tǒng)的運行。此外,數(shù)控自動化技術(shù)在很多機械制造領(lǐng)域都有應(yīng)用,尤其是較為惡劣的生產(chǎn)環(huán)境,都可利用這些自動化設(shè)備完成生產(chǎn)任務(wù)。
3提升數(shù)控自動化技術(shù)運用效果的相關(guān)建議
數(shù)控自動化技術(shù)在機械制造中的應(yīng)用,不僅提高了機械制造的精確度,解決了很多傳統(tǒng)制造業(yè)無法解決的復(fù)雜零件難題,而且大大提高了工作效率,降低了勞動力成本。
3.1國內(nèi)數(shù)控自動化技術(shù)的發(fā)展以及先進技術(shù)的引進
我國現(xiàn)行的數(shù)控自動化技術(shù)發(fā)展相對滯后,所以我國應(yīng)該加大相關(guān)專業(yè)的技術(shù)研究投入。比如在數(shù)字化系統(tǒng)PLC技術(shù)與SCADA技術(shù)的基礎(chǔ)上,進一步創(chuàng)新。另外,我國可以適當(dāng)?shù)慕⒓夹g(shù)共享平臺,促進數(shù)控自動化技術(shù)在不同領(lǐng)域的技術(shù)共享,這樣可以為企業(yè)節(jié)約一定的技術(shù)投入資金,促進我國各個領(lǐng)域的共同發(fā)展。此外,借鑒國外先進的技術(shù),這樣可保證機械制造領(lǐng)域中數(shù)控自動化技術(shù)的應(yīng)用程度得以提高。
3.2數(shù)控自動化技術(shù)應(yīng)用范圍的擴大
相較于發(fā)達(dá)國家,我國數(shù)控自動化技術(shù)的應(yīng)用范圍較小,一方面是因為我國的自動化水平不高,另一方面由于很多機械制造企業(yè)不注重機械生產(chǎn)中創(chuàng)新與技術(shù)投入。因此,在實際的機械制造應(yīng)用中,要建立技術(shù)共享平臺,促進各個領(lǐng)域的共同發(fā)展。另外,就機械制造行業(yè)來說,數(shù)字化編程與機械制造的融合,可以發(fā)揮數(shù)字自動化技術(shù)與機械制造的各自優(yōu)點,實現(xiàn)優(yōu)勢融合,達(dá)到一加一大于二的效果。典型的機械制造如數(shù)控機床、加工中心、工業(yè)機器人等,實現(xiàn)了工程機械的效率飛躍,使之區(qū)別于傳統(tǒng)的工程機械產(chǎn)業(yè),成為一種技術(shù)含量較高的新興行業(yè)。如今,數(shù)字自動化技術(shù)越來越多的應(yīng)用到機械制造業(yè)中,使得行業(yè)發(fā)展迅猛,為機械制造業(yè)的發(fā)展解決了很多難題。
4結(jié)束語
數(shù)控化自動技術(shù)依托于計算機設(shè)備,依靠數(shù)字化與數(shù)字編程等技術(shù)手段,實現(xiàn)機械制造業(yè)的科學(xué)化與智能化發(fā)展,使得機械制造業(yè)的工作精度更高,效率得到提升,解決了很多機械制造過程中的復(fù)雜難題。目前常用的技術(shù)如PLC技術(shù)或SCADA技術(shù),使實際生產(chǎn)加工效率得以提高。因此,機械制造業(yè)應(yīng)該加大技術(shù)上的創(chuàng)新與投入,并引用外國先進技術(shù),促進我國機械制造業(yè)的快速發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
[1]文灝.機械制造中數(shù)控自動化技術(shù)的具體運用和建議[J].現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè),2016(23).
關(guān)鍵詞:機械制造;工藝;發(fā)展現(xiàn)狀;發(fā)展趨勢
制造業(yè)體現(xiàn)的是一個國家的綜合實力,是一個國家的支柱產(chǎn)業(yè)。世界發(fā)生著巨大的變化,機械制造工藝對人們的生活和生產(chǎn)影響深遠(yuǎn)。目前,我國的機械制造工藝處于發(fā)展階段,在機械制造過程中已經(jīng)有些先進的工藝得到了推廣和應(yīng)用。下面將對機械制造工藝的發(fā)展現(xiàn)狀以及發(fā)展趨勢進行詳細(xì)地闡述。
1、機械制造工藝的發(fā)展現(xiàn)狀
1.1 機械制造工藝中激光技術(shù)的應(yīng)用
激光具備單色性較好、亮度高以及方向好等顯著特征,因此,激光在社會許多領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用,激光技術(shù)是一項重要的技術(shù),其在制造業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用具體體現(xiàn)在以下兩個方面:一是快速切割成型。激光技術(shù)在制造工藝中的一個重要應(yīng)用為快速切割,該技術(shù)主要是充分利用激光技術(shù)中的CAD模塊的準(zhǔn)確定型以及快速切割,從而快速地完成對材料的切割成型。快速切割成型的對象主要包括復(fù)雜的零件以及零件的模型,由于快速切割成型具備獨特的優(yōu)勢, 所以其在制造業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用;二是激光熱處理技術(shù)。激光熱處理技術(shù)主要運用在零件加工過程中, 采用激光熱處理技術(shù)有助于減少零件的磨損,提高機器的使用性能,也有助于延長零件的使用壽命。一般在零件的表面涂抹耐磨材料能夠有效地提高零件的耐磨性能。零件在加工的過程中使用激光技術(shù)時,會產(chǎn)生大量的熱能,因此,采用激光技術(shù)能夠修復(fù)模具,提高零件的使用壽命。
1.2 在機械制造工藝中應(yīng)用自動化控制技術(shù)
第一,自動化制造工廠。自動化制造工廠的技術(shù)含量較高,能夠?qū)崿F(xiàn)從材料到產(chǎn)品的自動化完成,其屬于一種綜合性非常高的自動化技術(shù)。自動化制造工廠是由自動化制造系統(tǒng)構(gòu)成的,在高自動化物料運輸系統(tǒng)與計算機控制系統(tǒng)結(jié)合的條件下, 由于自動化制造工廠具備生產(chǎn)成本較高、科技含量高等特征,因此自動化制造工廠還沒有在制造業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。第二,自動化制造生產(chǎn)線。自動化控制系統(tǒng)是指自動化加工流水線, 目前自動化控制技術(shù)在機械制造業(yè)中應(yīng)用比較廣泛。這種自動化系統(tǒng)在較少的人工直接或者是間接的干預(yù)下,將原材料加工成零件或者是將零件組裝成產(chǎn)品,在產(chǎn)品加工的過程中實現(xiàn)了工藝過程或者是管理過程的自動化。計算機通常控制著多臺加工設(shè)備,這些加工設(shè)備就是自動化系統(tǒng)的重要組成部分。第三,自動化制造單元。自動化制造單元屬于一種小型的自動化控制系統(tǒng),采用這種自動化系統(tǒng)能夠有效地提高生產(chǎn)效率,大大地降低了生產(chǎn)成本。自動化制造單元能夠獨立地完成各項任務(wù),并且其體型較小,因此在機械制造業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用。自動化制造單元能夠是多臺設(shè)備或者是一臺設(shè)備,在組合加工設(shè)備時可以根據(jù)具體的加工產(chǎn)品來決定,比如,數(shù)控機床、物料輸送機等。
1.3 高精度技術(shù)在機械制造中的應(yīng)用
精密加工是現(xiàn)代機械制造業(yè)的發(fā)展方向, 精密加工主要涉及到復(fù)合加工技術(shù)、研磨加工技術(shù)、超精密切削技術(shù)以及微型機械等方面。現(xiàn)階段,納米技術(shù)在納米材料以及納米電子等方面得到了推廣與應(yīng)用,納米技術(shù)的發(fā)展直接推動著機械科學(xué)、光科學(xué)等先進技術(shù)的發(fā)展。因此,微型機械以及納米技術(shù)的發(fā)展一定會發(fā)展成為未來的關(guān)鍵技術(shù),一些智能技術(shù)在機械制造工藝中也正朝著高精度、高速率的方向發(fā)展。
2、機械制造工藝的發(fā)展趨勢
2.1 集成化
集成化是微機設(shè)備升級的一個重要標(biāo)志,也代表著現(xiàn)代微機技術(shù)的進步與發(fā)展,同時代表著計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的各種不同功能由以往的分割狀態(tài)逐漸向融合狀態(tài)轉(zhuǎn)變,集成化的工作原理是將各個獨立的部件與功能,經(jīng)過一定的整個之后形成的整體性作業(yè)功效高于零散的、部分的作業(yè)功效的總和,這一特征也是促使集成化能夠徹底改善人們生活與生產(chǎn)的關(guān)鍵所在。由于新時代的信息交流與處理比較復(fù)雜,促使廣大人民群眾在對待計算機的功能時需要同時進行,這一因素是保證集成化存在和使用的關(guān)鍵。因此,在改革制造機械化運用時,需要充分地考慮該技術(shù)的獨特優(yōu)勢。
2.2 智能化
目前,智能化技術(shù)已經(jīng)滲透到社會各個行業(yè)、各個領(lǐng)域中,智能化技術(shù)的一個顯著特征是非簡單化機械的程序運行,智能化技術(shù)能夠較好地模擬人類大腦的一些思維方式與邏輯性運行方式。這種機械性技術(shù)的廣泛應(yīng)用,給人工帶來了巨大的挑戰(zhàn),同時這也是機械化今后需要努力的目標(biāo)之一。在沒有運用智能化技術(shù)之前,在使用機械設(shè)備時,人們經(jīng)常會抱怨機械設(shè)備的速度以及精度達(dá)不到預(yù)期的要求,并且對機械的邏輯性能力以及分析綜合性的能力沒有抱有任何的期望,產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是人們清楚地認(rèn)識到機械只是根據(jù)一個固定的程序發(fā)揮作用的,是無法與人們的操作產(chǎn)生任何的互動,機械所能做到的是被動地接受指令,但是智能化技術(shù)卻改變了這一現(xiàn)象,人們對智能化技術(shù)感到驚奇與欣喜。同時人們把智能化技術(shù)廣泛地應(yīng)用在社會各個不同領(lǐng)域以及各個不同行業(yè)中去,用智能化技術(shù)替代一部分人工作用。目前,我國對智能化技術(shù)的運用已經(jīng)進入了一個比較成熟、比較完善的階段,許多具備智能化人工效能的機械設(shè)備已經(jīng)廣泛應(yīng)用到各種不同行業(yè)以及各種不同領(lǐng)域中,并且正在慢慢地改變著廣大人民群眾的生活方式以及工作方式,促使人們逐漸體驗到了智能化機械技術(shù)運用的人性化,以及“以人為本”的設(shè)置理念。
3、小結(jié)
綜上所述,機械設(shè)備是人類生活與生產(chǎn)中的重要工具,其扮演著新時代工作中的重要身份,通過機械設(shè)備所生產(chǎn)出來的產(chǎn)品直接影響著人們生活和工作的各個方面,機械制造對人類的發(fā)展有著至關(guān)重要的作用,尤其是生產(chǎn)環(huán)節(jié)。因此,需要不斷創(chuàng)新機械制造的工藝技術(shù),提高機械設(shè)備的質(zhì)量與效率,促使機械能夠更好地為人類的經(jīng)濟生活服務(wù)。
參考文獻(xiàn):
[1] 高偉,殷國富,成爾京. 機械制造工藝序列中的知識發(fā)現(xiàn)方法研究[J].機械工程學(xué)報,2011.12(22):110-111.
自動化技術(shù)在機械制造中的應(yīng)用,推動了整個機械行業(yè)的快速發(fā)展。機械自動化技術(shù)作為機械制造中舉足輕重的技術(shù),不僅可以提高企業(yè)的生產(chǎn)效率,而且還能夠較高的提升產(chǎn)品的質(zhì)量,節(jié)約人力資源和生產(chǎn)成本,從而提高企業(yè)的市場競爭力。
機械自動化技術(shù)簡介
在科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展的今天,自動化技術(shù)已經(jīng)得到了普及和推廣,在機械制造領(lǐng)域的作用更是十分的明顯。自動化技術(shù)應(yīng)用于機械制造之后,工作人員只需要相對簡單的操作便可以完成大量的、繁重的作業(yè),甚至有些靠人力無法完成的工作,也可以通過機械自動化來簡單的完成。而機械自動化指的是人們利用計算機,以自動換的設(shè)備對機械實行調(diào)配的技術(shù)。其優(yōu)點是:不僅可以有效的降低產(chǎn)品的報廢率,而且還能夠縮短整個產(chǎn)品的生產(chǎn)周期,在質(zhì)量更加保證的前提下提前完成機械的裝配作業(yè),從而為企業(yè)創(chuàng)造出比以前要高得多的經(jīng)濟效益。
自動化技術(shù)在機械制造中的應(yīng)用
a高度集成化
集成化制造技術(shù)是當(dāng)前機械自動化中最為重要的發(fā)展方向之一,也是各大機械制造企業(yè)進行改革的主要的生產(chǎn)模式。它的工作原理是,以計算機的組合應(yīng)用為基礎(chǔ),在經(jīng)過一系列有效的整合使得機械制造的生產(chǎn)系統(tǒng)可以以整體的的形式運行。而這個整體的組合模式主要包括,自動化制造、自動化管理以及自動化信息等系統(tǒng)。
b信息的自動化
所謂信息的自動化主要指的是依托相關(guān)的計算機技術(shù),包括輔助設(shè)計、輔助
工藝、輔助制造和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)在內(nèi)的組合。其中,輔助制造又名數(shù)控技術(shù),它是指在整個產(chǎn)品生產(chǎn)中以數(shù)值控制來實現(xiàn)整個產(chǎn)品的生產(chǎn)。而輔助設(shè)計則指的是利用計算機軟件進行對產(chǎn)品的設(shè)計、建模等一系列過程。此外產(chǎn)品的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)則指利用計算機實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的存儲管理。
c物資供輸與生產(chǎn)的自動化
物資供輸?shù)淖詣踊饕侵笇υ牧线M行運輸了調(diào)配的過程,它涉及到了自動化的設(shè)備、裝置、物資輸送等諸多方面,這是自動化自機械領(lǐng)域應(yīng)用的細(xì)分。而生產(chǎn)的自動化則比較容易理解,它主要體現(xiàn)在機械的生產(chǎn)加工方面,主要包括對機械的自動化裝卸。但值得注意的是,這種機械化的自動裝卸不僅可以循環(huán)不斷的進行而且還能夠降低由人力造成的失誤,較高的提高整個產(chǎn)品的質(zhì)量。
d設(shè)備裝配的自動化
設(shè)備裝配的自動化過程主要體現(xiàn)為利用數(shù)控設(shè)備進行裝配,它的工作程序是制定標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)格、配件之后,在進行一系列的組裝、調(diào)配和驗收工作,進而形成一條可以只需要人進行簡單的操控便可進行的裝配流水線。由于在整個機械制造的過程中,機械裝配一直都有十分重要的位置。所以裝配自動化的實現(xiàn),可以說是自動化技術(shù)在機械制造的關(guān)鍵性技術(shù)的突破。它不僅使得人們從無比繁瑣的零件裝配中解脫了出來,而且還極大的提高了機械制造行業(yè)的生產(chǎn)效率。
e檢測監(jiān)督的自動化
在整個流程都完成之后,還需要對產(chǎn)品的合格與否進行檢驗。而檢測自動化的實現(xiàn),便極有成效的完成了這項工作。由于一些復(fù)雜的工藝品以及新型材料的廣泛出現(xiàn),這給人工檢測帶來了極大的困擾,也無法滿足現(xiàn)代機械制造業(yè)的發(fā)展要求,所以檢測監(jiān)督的自動化可以說是一種必然的發(fā)展趨勢。它集電流信號、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)以及其他相對比較智能的設(shè)備診斷技術(shù)于一體,實現(xiàn)了人力無法完成的檢測方法和檢測途徑。
自動化技術(shù)在機械制造中的應(yīng)用發(fā)展趨勢
a高度智能化
智能化指的是利用當(dāng)前各種先進的技術(shù)如:網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、智能技術(shù)編程技術(shù)等
來實現(xiàn)機械制造的智能化。它是人工智能與自動化技術(shù)的有機結(jié)合,不僅可以實現(xiàn)高度的人性化的智能,還可以對相關(guān)的技術(shù)人員以及專家的技能和思維進行模仿。因此,高度的智能化無疑是當(dāng)前機械制造的發(fā)展趨勢。
b高度虛擬化
機械制造的虛擬化,是CDA、CAPP技術(shù)與計算機技術(shù)的有機結(jié)合,它可以將計算機技術(shù)的仿真技術(shù)較為完好的應(yīng)用于機械制造活動當(dāng)中。這樣不僅能夠豐富產(chǎn)品的生產(chǎn)種類,而且還能夠更好的適應(yīng)當(dāng)前復(fù)雜多變的市場要求
c柔性的自動化
柔性自動化技術(shù)現(xiàn)在在許多企業(yè)都已經(jīng)得到了較為廣泛的應(yīng)用,它對自動化的依賴程度相對較高,可以有效的解決大小批量之間存在的矛盾,進而保證供需之間的平衡。
結(jié)語
自動化在機械制造的應(yīng)用,不僅促進了整個機械制造行業(yè)的發(fā)展,而且對國民經(jīng)濟的發(fā)展也有著十分重要的推動作用。所以,必須不斷的加強對自動化對機械制造的應(yīng)用研究,進而促進整個機械制造行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
參考:
[1]魏艷君.探析智能型機械自動化應(yīng)用趨勢[J].科技創(chuàng)新報,2011,(32).
關(guān)鍵詞:機械制造;發(fā)展現(xiàn)狀;信息技術(shù)
在科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展的背景下,現(xiàn)在有越來越多的技術(shù)被應(yīng)用到現(xiàn)代機械制造生產(chǎn)中,如計算機技術(shù)、信息技術(shù)、自動化技術(shù)等,有效的改善了傳統(tǒng)機械制造存在的耗損大、成本高等問題,可以利用最小的損耗來獲取最大的效果。從整體上來看,雖然我國現(xiàn)代機械制造技術(shù)得到了一定發(fā)展,但是仍存在不足,還需要做更進一步的研究分析,采取相應(yīng)有效措施進行優(yōu)化,不斷提高生產(chǎn)效率。
1.我國現(xiàn)代機械制造技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀分析
1.1管理制度不完善
就我國現(xiàn)代機械制造行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀來看,還沒有針對制造技術(shù)形成完善的管理體制,對生產(chǎn)效率與質(zhì)量等都有著一定的影響。與國外發(fā)達(dá)國家相比,我國因為管理制度的缺失,導(dǎo)致生產(chǎn)成本與生產(chǎn)效率之間矛盾日益增大,尤其是部分制造企業(yè)還在沿用傳統(tǒng)以人為核心的管理模式,只有部分大型制造企業(yè)在局部生產(chǎn)過程中實現(xiàn)了技術(shù)為核心管理。
1.2產(chǎn)生設(shè)計效果低
對于機械產(chǎn)品的設(shè)計,需要以實際生產(chǎn)為前提,如果脫離了實際將會在根本上影響產(chǎn)品生產(chǎn)和理性與最終效益。現(xiàn)在國外基本上機械制造都是選擇用CAD、CAM技術(shù)進行設(shè)計,部分還應(yīng)用了CIMS技術(shù),可以更好的結(jié)合CAD與CAM技術(shù)優(yōu)點,與傳統(tǒng)圖紙設(shè)計方法相比,無論是設(shè)計效率與精度都具有更好的效果。而就我國機械制造設(shè)計領(lǐng)域來看,應(yīng)用此類先進設(shè)計技術(shù)的企業(yè)比例比較小,逐漸不能滿足市場發(fā)展需求[1]。
1.3制造工藝落后
雖然隨著各類技術(shù)在機械制造行業(yè)中的應(yīng)用,已經(jīng)在原有基礎(chǔ)上提高了制造工藝應(yīng)用效果,但是從整體上來看,我國機械制造技術(shù)自動化程度還是比較低,仍處于單機自動化與剛性自動化階段,對一些需要高精度加工方面要求不能完全滿足,最終會影響到產(chǎn)品制造效果。
2.現(xiàn)代機械制造技術(shù)特點
2.1綠色環(huán)保
綠色環(huán)保已經(jīng)成為現(xiàn)代機械制造技術(shù)發(fā)展的主要方向,從產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)、工藝以及包裝等環(huán)節(jié)進行綠色管理,最終制造出綠色產(chǎn)品,不但可以實現(xiàn)普通機械產(chǎn)品的功能,同時在應(yīng)用完成后還可以進行回收,最大程度上提高能源的利用率。
2.2虛擬技術(shù)
在機械產(chǎn)品檢驗與檢測過程中,利用虛擬技術(shù)對產(chǎn)品質(zhì)量進行檢查驗證,保證產(chǎn)品設(shè)計、加工工藝以及質(zhì)量性能等方面都滿足制作要求。一般都是在產(chǎn)品大規(guī)模生產(chǎn)前對該產(chǎn)品各項性能與指標(biāo)進行綜合檢測,完全把握其綜合性能,對存在的問題與缺陷進行完善優(yōu)化,不斷提高產(chǎn)品制造質(zhì)量。
2.3生產(chǎn)精度
機械產(chǎn)品一般都對制作精度要求嚴(yán)格,尤其是針對部分特殊構(gòu)件,必須要應(yīng)用微細(xì)加工甚至納米技術(shù)進行加工制造,代表現(xiàn)代機械制造技術(shù)已經(jīng)進入微型機械電子時代[2]。做好對產(chǎn)品生產(chǎn)精度的控制,已經(jīng)成為行業(yè)發(fā)展的必然趨勢,需要結(jié)合實際要求,從生產(chǎn)工藝與制作技術(shù)等方面著手,對產(chǎn)品外形以及細(xì)節(jié)進行全面管理。
3.現(xiàn)代機械制造技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用分析
3.1結(jié)合我國行業(yè)國情
現(xiàn)代機械制造技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用都需要結(jié)合我國國情,從行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀出發(fā),堅持可持續(xù)發(fā)展理念,進一步做好機械制造技術(shù)與其他技術(shù)之間連續(xù)的研究,逐漸實現(xiàn)機械控制自動化以及計算機控制自動化等。另外,還應(yīng)建立自動化制作工程,實現(xiàn)整個過程的自動化管理。對于機械制造中所占比例比較大的切削加工,應(yīng)實現(xiàn)對半自動機床的更新,并結(jié)合鑄造量大以及鍛造難度大特點,采用自動單機與自動線則與自動線則,對生產(chǎn)設(shè)備進行結(jié)構(gòu)調(diào)整,組成組工段或者流水線生產(chǎn)模式,并建立短自動生產(chǎn)線以及復(fù)合制作單元等,實現(xiàn)成組自動化的建設(shè),提高機械設(shè)備制作效果。
3.2引進精度高技術(shù)
應(yīng)結(jié)合市場發(fā)展實際情況,引進更多高精度技術(shù),從鑄造、塑性以及焊接等方面著手,形成精密鍛壓、精密切割與焊接等制作流程。同時,還應(yīng)提高機械制造工藝的自動化,發(fā)展無切削液加工技術(shù),對整個制造工藝進行簡化,在保證制作工藝的基礎(chǔ)上降低成本,同時還可以改善傳統(tǒng)制造工藝中存在的冷卻液回收與排放管理效果。另外,還應(yīng)加強快速成形技術(shù)的研究與應(yīng)用,在遵循傳統(tǒng)加工技術(shù)材料去除原則基礎(chǔ)上,采用添加、積累原理,以分層技術(shù)來提高機械制造效果[3]。例如安徽馬鞍山驚天液壓機械制造公司,以液壓破碎錘、巖石分裂機等主要殘品,其在傳統(tǒng)制造技術(shù)的應(yīng)用基礎(chǔ)上,開發(fā)了具有完全具有知識產(chǎn)權(quán)的專利產(chǎn)品,對產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)進行了改進,在降低成本的基礎(chǔ)上,提高了產(chǎn)品制作質(zhì)量,使得產(chǎn)品故障率大幅度降低、
3.3智能化發(fā)展方向
對于機械制造技術(shù)來說,除了要進一步實現(xiàn)自動化生產(chǎn),同時還應(yīng)在結(jié)合計算機技術(shù)以及人工智能技術(shù)的基礎(chǔ)上,不斷提高制造生產(chǎn)流程的智能化程度。主要可以體現(xiàn)在智能設(shè)計、智能加工、智能計算以及智能加工等方面,例如以生物進化算法為基礎(chǔ)的智能計算工具在組合優(yōu)化求解領(lǐng)域中的應(yīng)用,可以更有效的提高機械產(chǎn)品的精度,不斷促進我國機械制造行業(yè)的持續(xù)發(fā)展。
4.結(jié)束語
對于我國現(xiàn)代機械制造技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用,需要在結(jié)合行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,對存在的不足與缺陷進行全面分析,從多個方面進行分析,結(jié)合機械制造技術(shù)發(fā)展特點,采取相應(yīng)的措施進行管理,爭取不斷提高機械制造的效果。
參考文獻(xiàn):
[1]李克非.論述機械制造技術(shù)的新發(fā)展方向[J].黑龍江科技信息,2010,23:5.
[2]王瑛.機械制造技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀研究[J].安徽建筑工業(yè)學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版),2004,03:39-42.
【關(guān)鍵詞】機械制造;自動化技術(shù)
一、21世紀(jì)制造業(yè)的發(fā)展趨勢
21世紀(jì)的制造業(yè)將進一步面臨市場的分割、融合、變遷和深化等等變化,技術(shù)的發(fā)展和更新將日新月異,目不暇接。我國制造業(yè)面臨挑戰(zhàn)的嚴(yán)峻性,不僅僅在于我們與發(fā)達(dá)國家的差距,更嚴(yán)重的是我們對這些發(fā)展趨勢還沒有引起足夠的重視和采取有力的措施。我國的機械制造業(yè)中自動化裝備水平依然較低,自動化設(shè)備依然較少,在種類、水平、質(zhì)量、效率等多個方面存在較大的提升空間。而這些應(yīng)用與制造業(yè)的發(fā)展息息相關(guān)。而機械自動化技術(shù)水準(zhǔn)的高低,對于機械制造業(yè)的發(fā)展前景,乃至于整個國民經(jīng)濟各部門的技術(shù)進步都產(chǎn)生巨大而深遠(yuǎn)的影響。
二、機械自動化與機械制造業(yè)的關(guān)系
機械自動化與機器制造業(yè)有著千絲萬縷的聯(lián)系。機械制造業(yè)依賴機械自動化的技術(shù)支持,機械自動化只有借助機械制造業(yè)才能將自身價值得以發(fā)揮,并且機械制造業(yè)整個行業(yè)的發(fā)展都依托機械自動化的技術(shù)進步。現(xiàn)在,機械類產(chǎn)品更新?lián)Q代迅速,因而機械自動化在制造業(yè)中的地位日益變得不容小覷。此外,計算機等高新技術(shù)日新月異,只有提高機械制造業(yè)的生產(chǎn)效率,才能更好地促進經(jīng)濟的發(fā)展,提高人們的物質(zhì)精神生活水平。我國的自動化也是沒有充分開展起來。發(fā)達(dá)國家的機械自動化理念——計算機技術(shù)一體化操控,是我們目前無法達(dá)到的范疇,高度的自動化使我們一直追尋的夢想。實現(xiàn)這個夢想,需要我們不斷加強自身技術(shù),進一步加大人才培養(yǎng)力度,學(xué)習(xí)和掌握相關(guān)原理和方法,使機械自動化水平在人才的支撐下得到提升。
三、機械自動化技術(shù)在機械制造業(yè)中的應(yīng)用
(1)集成化。集成化(CIMS)就是運用計算機操作與應(yīng)用系統(tǒng),達(dá)到繼承多種技術(shù)與信息的目的。一般來講,它可以分為管理分系統(tǒng)、工程技術(shù)信息分系統(tǒng)、質(zhì)量信息分系統(tǒng)與制造自動化分系統(tǒng)。這一技術(shù)融合了計算機技術(shù)與機械自動化的優(yōu)勢,并不斷汲取相關(guān)領(lǐng)域的精華。集成化是經(jīng)濟全球化的必然趨勢,是全球競爭的產(chǎn)物。我國也在這一領(lǐng)域內(nèi)開展了較為深入的研究,并且在眾多集成應(yīng)用中有著具體的體現(xiàn)與應(yīng)用。(2)智能化。機械制造業(yè)牽涉多個領(lǐng)域,已不再是以前單一的生產(chǎn)加工制造,技術(shù)含量也日益增高。從數(shù)控技術(shù)中已經(jīng)能看到機械智能化的雛形,現(xiàn)在智能化正在不斷完善,使自身更具有人性化的功能,比如檢測和預(yù)防之后采取一定措施處理,由人類專家與智能機械組合而成的人機一體化智能系統(tǒng)。上述這些智能化的系統(tǒng)能夠靈活應(yīng)對來自外界的變化,而且可以自動調(diào)整環(huán)境變化帶來的差異。其宗旨就是快速適應(yīng)外界環(huán)境,隨時保持最好的狀態(tài),像人一樣應(yīng)對各種問題。(3)敏捷化。敏捷制造的基礎(chǔ)是企業(yè)的競爭力和信譽度。其核心思想是:要提高企業(yè)對市場變化的快速反應(yīng)能力,滿足顧客的要求。除了充分利用企業(yè)內(nèi)部資源外,還可以充分利用其他企業(yè)乃至社會的資源來組織生產(chǎn)。因而,敏捷制造比起其它制造方式具有更靈敏、更快捷的反應(yīng)能力。要擁有快速應(yīng)變能力,關(guān)鍵技術(shù)是成功建立虛擬企業(yè),建立的核心就是虛擬制造技術(shù),即敏捷制造是以虛擬制造技術(shù)為基礎(chǔ)的。敏捷制造是現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)從信息集成發(fā)展到企業(yè)集成的必由之路,它的發(fā)展水平代表了現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的發(fā)展水平,是現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的發(fā)展方向。(4)綠色化。工業(yè)化的推進日益改變著人們的日常生活。一方面,物質(zhì)生活的豐富帶來精神上的愉悅。另一方面,自然資源銳減,物種瀕臨滅絕,生態(tài)破壞,環(huán)境污染。在這種背景下保護自然資源的綠色產(chǎn)品概念應(yīng)運而生。綠色產(chǎn)品是大勢所趨。因為綠色產(chǎn)品在設(shè)計、制造、使用和消亡的過程中,不污染環(huán)境,不危害人類健康,資源利用率極高。因此,設(shè)計出生產(chǎn)綠色產(chǎn)品的機械自動化設(shè)備,具有深遠(yuǎn)的意義和遠(yuǎn)大的發(fā)展前途。自動化產(chǎn)品的綠色化指的是使用時不危害環(huán)境,而且報廢后還可以循環(huán)使用。
綜上所述,在競爭全球化的今天,國民經(jīng)濟的高速發(fā)展,機械自動化技術(shù)已經(jīng)逐步滲透到了多個部門的應(yīng)用當(dāng)中,并有力地帶動了技術(shù)創(chuàng)新和經(jīng)濟發(fā)展。機械制造業(yè)已經(jīng)逐步向集成化、智能化、敏捷化、綠色化的方向發(fā)展,這就是市場的需要,我們要做的是降低產(chǎn)品成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量、縮短生產(chǎn)周期、提升服務(wù)質(zhì)量的目的,真正實現(xiàn)高質(zhì)量、高效益的機械自動化,使企業(yè)在激烈的市場競爭中立于不敗之地。
參 考 文 獻(xiàn)
機械制造技術(shù)是研究產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)、加工制造、銷售使用、維修服務(wù)乃至回收再生的整個過程的工程學(xué)科,是以提高質(zhì)量、效益、競爭力為目標(biāo),包含物質(zhì)流、信息流和能量流的完整的系統(tǒng)工程。
20世紀(jì)70年代以前,產(chǎn)品的技術(shù)相對比較簡單,一個新產(chǎn)品上市,很快就會有相同功能的產(chǎn)品跟著上市。20世紀(jì)80年代以后,隨著市場全球化的進一步發(fā)展,市場競爭變得越來越激烈。
20世紀(jì)90年代初,隨著CIMS技術(shù)的大力推廣應(yīng)用,包括有CIMS實驗工程中心和7個開放實驗室的研究環(huán)境已建成。在全國范圍內(nèi),部署了CIMS的若干研究項目,諸如CIMS軟件工程與標(biāo)準(zhǔn)化、開放式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與發(fā)展戰(zhàn)略,CIMS總體與集成技術(shù)、產(chǎn)品設(shè)計自動化、工藝設(shè)計自動化、柔性制造技術(shù)、管理與決策信息系統(tǒng)、質(zhì)量保證技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)庫技術(shù)以及系統(tǒng)理論和方法等均取得了豐碩成果,獲得不同程度的進展。但因大部分大型機械制造企業(yè)和絕大部分中小型機械制造企業(yè)主要限于CAD和管理信息系統(tǒng),底層基礎(chǔ)自動化還十分薄弱,數(shù)控機床由于編程復(fù)雜,還沒有真正發(fā)揮作用。因此,與工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比,我國的制造業(yè)仍然存在一個階段性的整體上的差距。
目前,我國已加入WTO,機械制造業(yè)面臨著巨大的挑戰(zhàn)與新的機遇。因此,我國機械制造業(yè)不能單純的沿著20世紀(jì)凸輪及其機構(gòu)為基礎(chǔ)采用專用機床、專用夾具、專用刀具組成的流水式生產(chǎn)線——剛性自動化發(fā)展。而是要全面拓展,面向五化發(fā)展,即全球化、網(wǎng)絡(luò)化、虛擬化、自動化、綠色化。
二、機械制造技術(shù)的特點
做好基礎(chǔ)自動化的工作仍是我國制造企業(yè)一項十分緊迫而艱巨的任務(wù)。但加工中心無論是數(shù)量還是利用率都很低。可編程控制器的使用并不普及,工業(yè)機器人的應(yīng)用還很有限。因此,我們要立足于我國的實際情況,在看到國際上制造業(yè)發(fā)展趨勢的同時扎扎實實地做好基礎(chǔ)工作。
1.機械制造技術(shù)是一個系統(tǒng)工程
先進制造技術(shù)特別強調(diào)計算機技術(shù)、信息技術(shù)、傳感技術(shù)、自動化技術(shù)、新材料技術(shù)和現(xiàn)代系統(tǒng)管理技術(shù)在產(chǎn)品設(shè)計、制造和生產(chǎn)組織管理、銷售及售后服務(wù)等方面的應(yīng)用。它要不斷吸收各種高新技術(shù)成果與傳統(tǒng)制造技術(shù)相結(jié)合,使制造技術(shù)成為能駕馭生產(chǎn)過程的物質(zhì)流、能量流和信息流的系統(tǒng)工程。
2.機械制造技術(shù)是一個綜合性技術(shù)
先進制造技術(shù)應(yīng)用的目標(biāo)是為了提高企業(yè)競爭和促進國家經(jīng)濟和綜合實力的增長。因此,它并不限于制造過程本身,它涉及產(chǎn)品從市場調(diào)研、產(chǎn)品開發(fā)及工藝設(shè)計、生產(chǎn)準(zhǔn)備、加工制造、售后服務(wù)等產(chǎn)品壽命周期的所有內(nèi)容,并將它們結(jié)合成一個有機的整體。以便提高制造業(yè)的綜合經(jīng)濟效益和社會效益。
3.機械制造技術(shù)是市場競爭要素的統(tǒng)一體
市場競爭的核心是如何提高生產(chǎn)率。隨著市場全球化的進一步發(fā)展,20世紀(jì)80年代以后,制造業(yè)要贏得市場競爭的主要矛盾已經(jīng)從提高勞動生產(chǎn)率轉(zhuǎn)變?yōu)橐詴r間為核心的時間、成本和質(zhì)量的三要素的矛盾。先進制造技術(shù)把這三個矛盾有機結(jié)合起來,使三者達(dá)到了統(tǒng)一。
4.機械制造技術(shù)是一個世界性技術(shù)
20世紀(jì)80年代以來,隨著全球市場的形成,發(fā)達(dá)國家通過金融、經(jīng)濟、科技手段爭奪市場,傾銷產(chǎn)品,輸出資本,使得市場競爭變得越來越激烈,為適應(yīng)這種激烈的市場競爭,一個國家的先進制造技術(shù)應(yīng)具有世界先進水平,應(yīng)能支持該國制造業(yè)在全球市場的競爭力。同時,機械制造技術(shù)是面向21世紀(jì)的技術(shù),應(yīng)與現(xiàn)代高新技術(shù)相結(jié)合,應(yīng)是有明確范疇的新的技術(shù)領(lǐng)域。
三、我國機械制造技術(shù)的發(fā)展方向
先進制造技術(shù)是制造技術(shù)的最新發(fā)展階段,是由傳統(tǒng)的制造技術(shù)發(fā)展起來的,既保持了過去制造技術(shù)中的有效要素,又要不斷吸收各種高新技術(shù)成果,并滲透到產(chǎn)品生產(chǎn)的所有領(lǐng)域及其全部過程。
20世紀(jì)80年代,隨著掃描顯微鏡的發(fā)明和使用,人類認(rèn)識世界和改造世界的能力進入納米尺度,納米技術(shù)是指實現(xiàn)納米級精度,是一種在納米尺度上研究原子和分子結(jié)構(gòu),物質(zhì)特性及相互作用與運動,并運用這種技術(shù)為人類服務(wù)的高新技術(shù),納米技術(shù)對制造業(yè)產(chǎn)生了很大的影響,其應(yīng)用范圍將非常廣泛,包括納米材料技術(shù)、納米加工技術(shù)、納米裝配技術(shù)和納米測量技術(shù)等。
超精密加工的加工精度在2000年已達(dá)到納米級,在21世紀(jì)初開發(fā)的分子束生長技術(shù)、離子注入技術(shù)和材料合成、掃描隧道工程(STE)可使加工精度達(dá)到0.0003~0.0001μm,現(xiàn)在精密工程正向其終極目標(biāo)——原子級精度的加工逼近,也就是說,可以做到移動原子級別的加工。
現(xiàn)代機械制造技術(shù)的發(fā)展主要表現(xiàn)在兩個方向上:一是精密工程技術(shù),以超精密加工的前沿部分、微細(xì)加工、納米技術(shù)為代表,將進入微型機械電子技術(shù)和微型機器人的時代;二是機械制造的高度自動化,以CIMS和敏捷制造等的進一步發(fā)展為代表。
1.精密成形技術(shù)成形制造技術(shù)包括鑄造、焊接、塑性加工等。精密成形技術(shù)包括:精密鑄造(濕膜精密成形鑄造、剛型精密成形鑄造、高精度造芯)、精密鍛壓(冷濕精密成形、精密沖裁)、精密熱塑性成形、精密焊接與切割等。
2.無切削液加工無切削液加工的主要應(yīng)用領(lǐng)域是機械加工行業(yè),無切削液加工簡化了工藝、減少了成本并消除了冷卻液帶來的一系列問題,如廢液排放和回收等等。
3.快速成形技術(shù)快速原型零件制造技術(shù)(RPM),其設(shè)計突破了傳統(tǒng)加工技術(shù)所采用的材料去除的原則,而采用添加、累積的原理。其代表性技術(shù)有分層實體制造(LOM),熔化沉積制造(FDM)等等。
由于以上工藝和技術(shù)不僅減少了原材料和能源的耗用量或縮短了開發(fā)周期、減少了成本,而且有些工藝的改進對環(huán)境起到保護作用,因此被稱為綠色制造工藝。綠色制造是人類社會可持續(xù)發(fā)展在制造業(yè)中的體現(xiàn)。這一切除了工藝革新外,還必須依靠信息技術(shù),通過計算機的模擬、仿真,才能實現(xiàn)。
四、結(jié)論
現(xiàn)代制造技術(shù)是現(xiàn)代技術(shù)和工業(yè)創(chuàng)新的集成,是國家制造業(yè)的水平的主要標(biāo)志,也是國家工業(yè)的基礎(chǔ)和支柱。隨著社會的發(fā)展,人們對產(chǎn)品的要求也發(fā)生了很大變化,要求品種要多樣、更新要快捷、質(zhì)量要高檔、使用要方便、價格要合理、外形要美觀、自動化程度要高、售后服務(wù)要好、要滿足人們越來越高的要求,就必須采用先進的機械制造技術(shù)。因此,我們應(yīng)抓住機遇,了解我國機械制造技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀,把握現(xiàn)代機械制造技術(shù)的發(fā)展趨勢,使我國現(xiàn)代制造業(yè)與世界發(fā)達(dá)國家站在同一起跑線上。
【摘要】機械制造技術(shù)不僅是衡量一個國家科技發(fā)展水平的重要標(biāo)志,也是國際間科技競爭的重點。本文對我國機械制造技術(shù)的現(xiàn)狀及技術(shù)特點進行分析,并簡述了21世紀(jì)機械制造技術(shù)的發(fā)展方向。
【關(guān)鍵詞】機械制造技術(shù)特點發(fā)展方向
參考文獻(xiàn):
[1]馬曉春.我國現(xiàn)代機械制造技術(shù)的發(fā)展趨勢[J].森林工程,2002,(3).
【關(guān)鍵詞】機械制造;技術(shù)特點;發(fā)展方向
我國正處于經(jīng)濟發(fā)展的關(guān)鍵時期,制造技術(shù)是我們的薄弱環(huán)節(jié)。只有跟上先進制造技術(shù)的世界潮流,將其放在戰(zhàn)略優(yōu)先地位,并以足夠的力度予以實施,才能盡快縮小與發(fā)達(dá)國家的差距,才能在激烈的市場競爭中立于不敗之地。
1.我國機械制造技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀分析
機械制造技術(shù)是研究產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)、加工制造、銷售使用、維修服務(wù)乃至回收再生的整個過程的工程學(xué)科,是以提高質(zhì)量、效益、競爭力為目標(biāo),包含物質(zhì)流、信息流和能量流的完整的系統(tǒng)工程。
20世紀(jì)70年代以前,產(chǎn)品的技術(shù)相對比較簡單,一個新產(chǎn)品上市,很快就會有相同功能的產(chǎn)品跟著上市。20世紀(jì)80年代以后,隨著市場全球化的進一步發(fā)展,市場競爭變得越來越激烈。
20世紀(jì)90年代初,隨著CIMS技術(shù)的大力推廣應(yīng)用,包括有CIMS實驗工程中心和7個開放實驗室的研究環(huán)境已建成。在全國范圍內(nèi),部署了CIMS的若干研究項目,諸如CIMS軟件工程與標(biāo)準(zhǔn)化、開放式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與發(fā)展戰(zhàn)略,CIMS總體與集成技術(shù)、產(chǎn)品設(shè)計自動化、工藝設(shè)計自動化、柔性制造技術(shù)、管理與決策信息系統(tǒng)、質(zhì)量保證技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)庫技術(shù)以及系統(tǒng)理論和方法等均取得了豐碩成果,獲得不同程度的進展。但因大部分大型機械制造企業(yè)和絕大部分中小型機械制造企業(yè)主要限于CAD和管理信息系統(tǒng),底層基礎(chǔ)自動化還十分薄弱,數(shù)控機床由于編程復(fù)雜,還沒有真正發(fā)揮作用。因此,與工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比,我國的制造業(yè)仍然存在一個階段性的整體上的差距。
目前,我國已加入WTO,機械制造業(yè)面臨著巨大的挑戰(zhàn)與新的機遇。因此,我國機械制造業(yè)不能單純的沿著20世紀(jì)凸輪及其機構(gòu)為基礎(chǔ)采用專用機床、專用夾具、專用刀具組成的流水式生產(chǎn)線—剛性自動化發(fā)展。而是要全面拓展,面向五化發(fā)展,即全球化、網(wǎng)絡(luò)化、虛擬化、自動化、綠色化。
2.機械制造技術(shù)的特點
做好基礎(chǔ)自動化的工作仍是我國制造企業(yè)一項十分緊迫而艱巨的任務(wù)。但加工中心無論是數(shù)量還是利用率都很低??删幊炭刂破鞯氖褂貌⒉黄占?,工業(yè)機器人的應(yīng)用還很有限。因此,我們要立足于我國的實際情況,在看到國際上制造業(yè)發(fā)展趨勢的同時扎扎實實地做好基礎(chǔ)工作。
2.1機械制造技術(shù)是一個系統(tǒng)工程
先進制造技術(shù)特別強調(diào)計算機技術(shù)、信息技術(shù)、傳感技術(shù)、自動化技術(shù)、新材料技術(shù)和現(xiàn)代系統(tǒng)管理技術(shù)在產(chǎn)品設(shè)計、制造和生產(chǎn)組織管理、銷售及售后服務(wù)等方面的應(yīng)用。它要不斷吸收各種高新技術(shù)成果與傳統(tǒng)制造技術(shù)相結(jié)合,使制造技術(shù)成為能駕馭生產(chǎn)過程的物質(zhì)流、能量流和信息流的系統(tǒng)工程。
2.2機械制造技術(shù)是一個綜合性技術(shù)
先進制造技術(shù)應(yīng)用的目標(biāo)是為了提高企業(yè)競爭和促進國家經(jīng)濟和綜合實力的增長。因此,它并不限于制造過程本身,它涉及產(chǎn)品從市場調(diào)研、產(chǎn)品開發(fā)及工藝設(shè)計、生產(chǎn)準(zhǔn)備、加工制造、售后服務(wù)等產(chǎn)品壽命周期的所有內(nèi)容,并將它們結(jié)合成一個有機的整體。以便提高制造業(yè)的綜合經(jīng)濟效益和社會效益。
2.3機械制造技術(shù)是市場競爭要素的統(tǒng)一體
市場競爭的核心是如何提高生產(chǎn)率。隨著市場全球化的進一步發(fā)展,20世紀(jì)80年代以后,制造業(yè)要贏得市場競爭的主要矛盾已經(jīng)從提高勞動生產(chǎn)率轉(zhuǎn)變?yōu)橐詴r間為核心的時間、成本和質(zhì)量的三要素的矛盾。先進制造技術(shù)把這三個矛盾有機結(jié)合起來,使三者達(dá)到了統(tǒng)一。
2.4機械制造技術(shù)是一個世界性技術(shù)
20世紀(jì)80年代以來,隨著全球市場的形成,發(fā)達(dá)國家通過金融、經(jīng)濟、科技手段爭奪市場,傾銷產(chǎn)品,輸出資本,使得市場競爭變得越來越激烈,為適應(yīng)這種激烈的市場競爭,一個國家的先進制造技術(shù)應(yīng)具有世界先進水平,應(yīng)能支持該國制造業(yè)在全球市場的競爭力。同時,機械制造技術(shù)是面向21世紀(jì)的技術(shù),應(yīng)與現(xiàn)代高新技術(shù)相結(jié)合,應(yīng)是有明確范疇的新的技術(shù)領(lǐng)域。
3.我國機械制造技術(shù)的發(fā)展方向
先進制造技術(shù)是制造技術(shù)的最新發(fā)展階段,是由傳統(tǒng)的制造技術(shù)發(fā)展起來的,既保持了過去制造技術(shù)中的有效要素,又要不斷吸收各種高新技術(shù)成果,并滲透到產(chǎn)品生產(chǎn)的所有領(lǐng)域及其全部過程。
20世紀(jì)80年代,隨著掃描顯微鏡的發(fā)明和使用,人類認(rèn)識世界和改造世界的能力進入納米尺度,納米技術(shù)是指實現(xiàn)納米級精度,是一種在納米尺度上研究原子和分子結(jié)構(gòu),物質(zhì)特性及相互作用與運動,并運用這種技術(shù)為人類服務(wù)的高新技術(shù),納米技術(shù)對制造業(yè)產(chǎn)生了很大的影響,其應(yīng)用范圍將非常廣泛,包括納米材料技術(shù)、納米加工技術(shù)、納米裝配技術(shù)和納米測量技術(shù)等。
超精密加工的加工精度在2000年已達(dá)到納米級,在21世紀(jì)初開發(fā)的分子束生長技術(shù)、離子注入技術(shù)和材料合成、掃描隧道工程(STE)可使加工精度達(dá)到0.0003~0.0001μm,現(xiàn)在精密工程 正向其終極目標(biāo)—原子級精度的加工逼近,也就是說,可以做到移動原子級別的加工。
現(xiàn)代機械制造技術(shù)的發(fā)展主要表現(xiàn)在兩個方向上:一是精密工程技術(shù),以超精密加工的前沿部分、微細(xì)加工、納米技術(shù)為代表,將進入微型機械電子技術(shù)和微型機器人的時代;二是機械制造的高度自動化,以CIMS和敏捷制造等的進一步發(fā)展為代表。
(1)精密成形技術(shù)成形制造技術(shù)包括鑄造、焊接、塑性加工等。精密成形技術(shù)包括:精密鑄造(濕膜精密成形鑄造、剛型精密成形鑄造、高精度造芯)、精密鍛壓(冷濕精密成形、精密沖裁)、精密熱塑性成形、精密焊接與切割等。
(2)無切削液加工無切削液加工的主要應(yīng)用領(lǐng)域是機械加工行業(yè),無切削液加工簡化了工藝、減少了成本并消除了冷卻液帶來的一系列問題,如廢液排放和回收等等。
(3)快速成形技術(shù)快速原型零件制造技術(shù)(RPM),其設(shè)計突破了傳統(tǒng)加工技術(shù)所采用的材料去除的原則,而采用添加、累積的原理。其代表性技術(shù)有分層實體制造(LOM),熔化沉積制造(FDM)等等。
由于以上工藝和技術(shù)不僅減少了原材料和能源的耗用量或縮短了開發(fā)周期、減少了成本,而且有些工藝的改進對環(huán)境起到保護作用,因此被稱為綠色制造工藝。綠色制造是人類社會可持續(xù)發(fā)展在制造業(yè)中的體現(xiàn)。這一切除了工藝革新外,還必須依靠信息技術(shù),通過計算機的模擬、仿真,才能實現(xiàn)。
Abstract: China is at a critical period of economic development, manufacturing technology is the weak link. Only to keep up with the world trend of advanced manufacturing technology and put it in a strategic priority, and sufficient strength to be implemented, in order to narrow the gap with developed countries, in order to remain invincible in the fierce market competition.Key words: machinery manufacturing; technical characteristics; the direction of development
中圖分類號:TH16文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A 文章編號:2095-2104(2012)04-0020-02
前言
機械制造技術(shù)不僅是衡量一個國家科技發(fā)展水平的重要標(biāo)志,也是國際間科技競爭的重點。本文對我國機械制造技術(shù)的現(xiàn)狀及技術(shù)特點進行分析,并簡述了21世紀(jì)機械制造技術(shù)的發(fā)展方向。一、我國機械制造技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀分析機械制造技術(shù)是研究產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)、加工制造、銷售使用、維修服務(wù)乃至回收再生的整個過程的工程學(xué)科,是以提高質(zhì)量、效益、競爭力為目標(biāo),包含物質(zhì)流、信息流和能量流的完整的系統(tǒng)工程。20世紀(jì)70年代以前,產(chǎn)品的技術(shù)相對比較簡單,一個新產(chǎn)品上市,很快就會有相同功能的產(chǎn)品跟著上市。20世紀(jì)80年代以后,隨著市場全球化的進一步發(fā)展,市場競爭變得越來越激烈。20世紀(jì)90年代初,隨著CIMS技術(shù)的大力推廣應(yīng)用,包括有CIMS實驗工程中心和7個開放實驗室的研究環(huán)境已建成。在全國范圍內(nèi),部署了CIMS的若干研究項目,諸如CIMS軟件工程與標(biāo)準(zhǔn)化、開放式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與發(fā)展戰(zhàn)略,CIMS總體與集成技術(shù)、產(chǎn)品設(shè)計自動化、工藝設(shè)計自動化、柔性制造技術(shù)、管理與決策信息系統(tǒng)、質(zhì)量保證技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)庫技術(shù)以及系統(tǒng)理論和方法等均取得了豐碩成果,獲得不同程度的進展。但因大部分大型機械制造企業(yè)和絕大部分中小型機械制造企業(yè)主要限于CAD和管理信息系統(tǒng),底層基礎(chǔ)自動化還十分薄弱,數(shù)控機床由于編程復(fù)雜,還沒有真正發(fā)揮作用。因此,與工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比,我國的制造業(yè)仍然存在一個階段性的整體上的差距。目前,我國已加入WTO,機械制造業(yè)面臨著巨大的挑戰(zhàn)與新的機遇。因此,我國機械制造業(yè)不能單純的沿著20世紀(jì)凸輪及其機構(gòu)為基礎(chǔ)采用專用機床、專用夾具、專用刀具組成的流水式生產(chǎn)線――剛性自動化發(fā)展。而是要全面拓展,面向五化發(fā)展,即全球化、網(wǎng)絡(luò)化、虛擬化、自動化、綠色化。二、機械制造技術(shù)的特點做好基礎(chǔ)自動化的工作仍是我國制造企業(yè)一項十分緊迫而艱巨的任務(wù)。但加工中心無論是數(shù)量還是利用率都很低。可編程控制器的使用并不普及,工業(yè)機器人的應(yīng)用還很有限。因此,我們要立足于我國的實際情況,在看到國際上制造業(yè)發(fā)展趨勢的同時扎扎實實地做好基礎(chǔ)工作。
關(guān)鍵詞:機械制造技術(shù)現(xiàn)狀及特點發(fā)展趨勢
中圖分類號: TD406 文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A
我國目前正處于經(jīng)濟發(fā)展的關(guān)鍵時期,但作為科技發(fā)展的重要產(chǎn)業(yè)一一一一機械制造技術(shù)卻是我們的薄弱環(huán)節(jié)。為了跟上先進制造技術(shù)的世界潮流,我們只有將其放在優(yōu)先的地位,井以足夠的力量子以實施,才能盡快縮小與發(fā)達(dá)國家之間的差距,才能在激烈的市場競爭中立于不敗之地。
1我國機械制造技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀
機械制造技術(shù)是研究產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)、加工制造、維修服務(wù)及回收再生的全過程的工程學(xué)科,是以提高產(chǎn)品質(zhì)量、經(jīng)濟效益、產(chǎn)品競爭力為目標(biāo),包含物質(zhì)流,信息流和能量流的完整的系統(tǒng)工程。
在20世紀(jì)70年代以前,生產(chǎn)產(chǎn)品的技術(shù)相對比較簡單,一個新產(chǎn)品上市,很快就會
有相同功能的產(chǎn)品跟著上市。20世紀(jì)80年代后,隨著國家改革開放的推進和市場全球化
的進一步發(fā)展,市場競年變得越來越激烈。
到20世紀(jì)90年代初,隨著CIMS技術(shù)的大力推廣應(yīng)用,包括有CIMS實驗工程中心
和開放7個開放實驗室在內(nèi)的研究環(huán)境已建成。在全國范圍內(nèi),部署了CIMS的若干研究項目,諸如CIMS軟件工程與標(biāo)準(zhǔn)化、開放式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與發(fā)展戰(zhàn)略,CIMS總體與集成技術(shù)、產(chǎn)品設(shè)計自動化、工藝沒計自動化、柔性制造技術(shù)、管理與決策信息系統(tǒng),質(zhì)量保證技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)庫技術(shù)以及系統(tǒng)理論和方法等均取得了豐碩成果,獲得不同程度的進展。但因大部分大型機械制造企業(yè)和絕大部分中小型機械制造企業(yè)主要限于CAD和管理信息系統(tǒng),底層基礎(chǔ)自動化還十分薄弱,數(shù)控機床由于編程復(fù)雜,還沒有真正發(fā)揮作用。因此,與工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比,我國的制造業(yè)仍然存在一個階段性的整體上的差距。
目前,我國已加入WT0,機械制造業(yè)面臨著巨大的挑戰(zhàn)與新的機遇。因此,我國機
械制造業(yè)不能單純的沿著20世紀(jì)的以凸輪及其機構(gòu)為基礎(chǔ)、采用專片j機床、專用夾具、專用刀具組成的流水式生產(chǎn)線一一一剛性自動化發(fā)展,而是要進行全面拓展,面向五化發(fā)展,即全球化、網(wǎng)絡(luò)化、虛擬化、自動化、綠色化。
2機械制造技術(shù)的特點
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)代機械制造技術(shù)呈現(xiàn)如下特點:
2.1機械剎造技術(shù)是一項系統(tǒng)工程
先進制造技術(shù)特別強調(diào)計算機技術(shù)、信息技術(shù)、傳感技術(shù)、自動化技術(shù)、新材料技術(shù)和現(xiàn)代系統(tǒng)管理技術(shù)在產(chǎn)品設(shè)計、制造和生產(chǎn)組織管理、銷售及售后服務(wù)等方面的應(yīng)用。它是不斷吸收各種高新技術(shù)成果與傳統(tǒng)制造技術(shù)相結(jié)合,使制造技術(shù)成為能駕馭生產(chǎn)過程的物質(zhì)流、能量流和信息流的系統(tǒng)工程。
2 2機械制造技術(shù)是一項綜合性技術(shù)
先進制技術(shù)應(yīng)用的目標(biāo)是為了提高企業(yè)競爭和促進國家經(jīng)濟和綜合實力的增長。因此,它并不限于制造過程本身,它涉及產(chǎn)品從市場調(diào)研、產(chǎn)品開發(fā)及工藝設(shè)計、生產(chǎn)準(zhǔn)備、加工制造、售后服務(wù)等產(chǎn)品壽命周期的所有內(nèi)容,并將它們結(jié)合成一個有機的整體。以便提高制造業(yè)的綜合經(jīng)濟效益和社會效益。
2 3機械制造技術(shù)是市場競爭要素的統(tǒng)一體
市場競爭的核心是如何提高生產(chǎn)率。隨著市場全球化的進一步發(fā)展,20世紀(jì)80年代以后,制造業(yè)要贏得市場競爭的主要矛盾已經(jīng)從提高勞動生產(chǎn)率轉(zhuǎn)變?yōu)橐詴r間為核心的時閘、成本和質(zhì)量的三要素的矛盾。先進制造技術(shù)把這三個矛盾有機結(jié)合起來,使三者達(dá)到了統(tǒng)一。
2 4機械制造技術(shù)是一項世界性技術(shù)
20世紀(jì)80年代以來,隨著全球市場的形成,發(fā)達(dá)國家通過金融、經(jīng)濟、科技手段爭
奪市場,傾銷產(chǎn)品,輸出資本,便得市場競爭變得越來越激烈。為適應(yīng)這種激烈的市場競爭,一個國家的先進制造技術(shù)應(yīng)具有世界先進水平,應(yīng)能支持該國制造業(yè)在全球市場的競爭力。同時,機械制造技術(shù)是面向21世紀(jì)的技術(shù),應(yīng)與現(xiàn)代高新技術(shù)相結(jié)合,應(yīng)是有明確范疇的新技術(shù)領(lǐng)域。
3我國機械制造技術(shù)的發(fā)展趨勢
先進制造技術(shù)是制造技術(shù)的最新發(fā)展階段,是由傳統(tǒng)的制造技術(shù)發(fā)展起來的,既保持了過去制造技術(shù)中的有效要素,又要不斷吸收各種高新技術(shù)成果,井滲透到產(chǎn)品生產(chǎn)的所有領(lǐng)域及其全部過程。
20世紀(jì)80年代,隨著掃描顯微鏡的發(fā)明和使用,人類認(rèn)識世界和改造世界的能力進入納米時代。納米技術(shù)是指實現(xiàn)納米級精度,是一種在納米尺度上研究原子和分子結(jié)構(gòu)、物質(zhì)特性及相互作用與運動、并運用這種技術(shù)為人類服務(wù)的高新技術(shù),納米技術(shù)對制造業(yè)產(chǎn)生了很大的影響,其應(yīng)用范圍將非常廣泛,包括納米材料技術(shù)、納米加工技術(shù)、納米裝配技術(shù)和納米測量技術(shù)等。
超精密加工的加工精度在2000年就已達(dá)到納米級.在21世紀(jì)初開發(fā)的分子束生長技術(shù)、離子注入技術(shù)和材料合成、掃描隧道工程(STE)可使加工精度達(dá)到0.0003~0.0001υm,現(xiàn)在精密工程正向其終極目標(biāo)――原子級精度的加工逼近,也就是說,可以傲到移動原子級別的加工。
現(xiàn)代機械制造技術(shù)的發(fā)展主要表現(xiàn)在兩個方向上:一是精密工程技術(shù),以超精密加工的前沿部分、微細(xì)加工、納米技術(shù)為代表,將進入微型機械電子技術(shù)和微型機器人的時代;二是機械制造的高度自動化,以CIMS和敏捷制造等的進一步發(fā)展為代表。
3 1精密成形制造技術(shù)技術(shù)包括鑄造、焊接、塑性加工等
精密成形技術(shù)包括:精密鑄造(濕膜精密成形鑄造、剛型精密成形鑄造、高精度造芯)、精密鍛壓(冷濕精密成形、精密沖裁)、精密熱塑性成形、精密焊接與切割等。
3.2無切削液加工主要應(yīng)用領(lǐng)域是機械加
工行業(yè),無切削液加工簡化了工藝、減少了成本并消除了冷卻液帶來的一系列問題,如廢液排放和回收等
3 3快速原型零件制造技術(shù)(RPM),其設(shè)計
突破了傳統(tǒng)加工技術(shù)所采用的材料去除的原則,而采用添加、累積的原理。其代表性技術(shù)有分層實體制造(LOM).熔化沉積制造(FDM)等
由于以上工藝和技術(shù)不僅減少了原材料和能源的耗用量,縮短了開發(fā)周期,減少了成本,而且有些工藝的改進對環(huán)境起到保護作用,因此被稱為綠色制造工藝。綠色制造是人類社會可持續(xù)發(fā)展在制造業(yè)中的體現(xiàn)。這一切除了工藝革新外,還必須依靠信息技術(shù),通過計算機的模擬、仿真,才能實現(xiàn)。