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機械制造技術是用來進行對產品的設計、加工、制造、生產等流程的一門技術。機械制造自動化能夠大大提高機械制造的效率和產品的質量,也能夠縮小制造的成本。在我國,機械制造自動化技術在改革開放后取得了較大的進步,甚至在某些領域已經達到先進水平。機械制造自動化對國家的經濟發展有著舉足輕重的地位,是整個制造行業的基礎。
1機械制造自動化的特點
1.1安全性能高
機械制造是一項較為危險的工作,但是機械制造自動化的發展使制造的危險性大大降低。機械制造自動化技術能夠做到自動報警、自動診斷等預防,在進行機械制造時,自動化系統中含有著各種各樣的保護功能,這些功能能夠根據在生產過程中出現的安全隱患進行自動判斷,從而降低發生危險的可能性,最大限度的保證制造業的人身安全和財產安全。由于機械制造自動化技術是通過電子信息功能來實現對機械設備的操作,因此降低了人工事故的發生率,進一步提高了安全性能。
1.2生產效率高并且質量較好
機械制造自動化加工過程中所用的設備都具有精度高、系統性強等特點,在進行制造時,制造系統利用原先已經編寫好的程序進行加工工作,不用人工進行測量或操作等工作,因此會大大減小由于人工操作而導致的誤差,并且能夠提高產品的合格率。在整個加工過程中,工作人員只需要進行啟動系統的工作,機械會嚴格根據系統的指令進行加工工作,并且相同工件只需要一套系統就能完成,因此大大的提高了加工的速度,也保證了加工的質量。
1.3解放了人類雙手
傳統的機械制造技術只能單純的依靠手工進行操作,并且費時費力,而機械制造自動化技術實現了機械生產的機械化和自動化,因此就將人類的雙手解放出來,不再進行勞累的加工工作。轉而將這些工作交給了機器。機械制造自動化開始讓制造業的人們從事腦力勞動,社會上也不必去提供一些低端勞力崗位,更多的是需要一些技術性的人才。機械制造所生產的產品具有單一性的特點,因此可以加入更多的技術,讓產品的科技含量大大增加,也縮短了產品換代的周期。
1.4系統工程和綜合技術
現在,越來越多的現代化技術被應用到機械制造行業中來,例如計算機技術、感應技術、新材料等開發技術等,機械制造技術已經從傳統的生產制造領域發展成為與現代化技術相結合的高新產業之一。新技術的使用讓制造技術邁入了全新的領域。當今,先進的機械制造技術能夠提高企業的競爭力和國家的經濟實力,因此,機械制造業發展成為了集市場調查、產品設計、銷售服務為一體的集中式產業,一體化的方式讓企業的經濟效益大大的提高。
2我國機械制造業的發展現狀和問題
2.1我國發展現狀
由于在我國機械制造自動化技術起步較晚。因此,相比于國外我國在機械制造方面仍落后于先進國家,我國在機械制造技術上存在的問題主要是自動化程度低,缺乏尖端技術,我國機械制造還沒有實現大規模的制造生產。我國行業制度較國外先進技術相比也比較落后,制度問題在發展過程中是必然存在的,這反映出我國在制度建設領域還是存在著一些問題,現今仍有一些企業采取著人工管理模式。我國在機械制造自動化領域企業應用計算機系統的積極性還太差,很多企業都沒有實現自動化、系統化的制造。
2.2制造工藝不夠成熟
在國外西方國家中,大多數都經歷過兩次工業革命,因此其工業的發展水平整體是高于國內的,國外的工業水平經過長時間的發展后已經形成了一個完整的模式,我國在工業方面起步較晚,因此技術模式上還是存在一定的差距。盡管在近幾年,我國工業發展進入了一個超速發展的時機,但是,短時間的發展仍不能真正的追上發達國家的制造工藝,但是經過長時間的發展后,定然會趕上世界先進水平。
2.3自動化程度較低
機械制造自動化最核心的應用是自動化,唯有將自動化水平提高上去,才能把握住機械制造行業的命脈。將自動化技術應用得當,可以大大的提高生產的效率,在國外,自動化的水平已經達到一個較高的水平,對計算機技術的應用和對自動化的控制水平上都已經非常成熟,甚至已經實現了完全的自動化。在我國,由于開發成本等一些問題的限制,唯有著一小部分大企業能夠實現自動化,其它企業的自動化水平還相當低,并且對自動化技術的應用還不夠成熟。
3自動化技術的發展前景
3.1自動化和網絡技術相結合
當今世界計算機技術在飛速發展,網絡技術的應用范圍在不斷擴大。因此,將計算機技術與機械制造自動化技術相融合必然是未來自動化技術的發展方向。在網絡技術下,可以通過互聯網技術的監視技術、遠程操控技術等實現對機械制造時的管理,可以通過遠程控制技術實現生產。可以說,計算機技術結合機械制造自動化技術將會大大改變人們的生產方式,人們不用再守在機械旁邊,并且能夠實現更好的對機械制造過程的全程監管,降低了人工勞動量。
3.2精確高效智能化
精度和效率可以衡量一個機械制造技術的發展水平。隨著科技的發展,機床的改變越來越多,新的一批高性能、多芯片的機床正在漸漸的投入到使用中,數字控制技術也在飛速發展和改善,這使得機床的加工精度和效率得到了質的飛越。人們也正在研究將智能化的系統應用到機械制造領域,智能系統是基于計算機模型來模擬人類的思想行為然后再得出具體的實施方案,并且可以從中挑選出最適合的方案進行執行。隨著科技的發展,自動化和智能系統相結合已經可以得到應用,通過智能化系統發出的指令來完成人類的各種工作已經實現,智能自動化正在向著更復雜的方向發展。
4總結
本文針對機械制造自動化這個問題,對機械制造自動化的技術特點和發展進行了闡述。在機械制造特點中提出了安全性能高、生產效率高并且質量較好、解放了人類雙手、系統工程和綜合技術四個特點。后又根據我國發展現狀提出了我國發展中存在的問題并對制造工藝不夠成熟、自動化程度較低兩個問題進行具體敘述。最后提出自動化和網絡技術相結合、精確高效智能化兩個發展前景。希望能夠有所幫助。
參考文獻
[1]郭雄.機械制造自動化技術特點及發展前景展望[J].山東工業技術,2015(05):52-52.
1 機械制造的含義
機械制造利用自動化的數字化設計程序對設備進行改造,實現設備可自行持續性的自動生產、加工、優化等過程。典型機械制造設備有機床、水輪機、傳真機等。它們可經過機械制造及其自動化數字化設計系統的改造進而賦予更多的功能,為人們提供更多方面的服務,促進技術的創新發展,更好的立足于工業領域。
2 機械制造及自動化技術特點
機械制造及自動化的數字化設計系統在工業領域優勢凸顯,占據著重要的地位,與傳統的機械設備相對比而言存在著以下幾方面的優勢特點。
2.1 高效率高質量
機械制造及自動化的數字化設計系統通過新一代的控制系統,使設備進而更為人性、智能,從而代替人工操作,提高工作效率和質量,間接的也是針對某些特殊情況下,避免人工操作的意外情況發生。當機械設備在正常運轉時,難免會發生系統故障,一旦出現問題,可自行分析系統故障原由、掃描漏洞,進而及時修復系統問題,維持系統的正常運轉。傳統的機械不能如此進行自我修復故障,維持正常運轉,還需人工監控才能確保機械工作的正常運行。
2.2 工作方便快捷
機械設備不同部件的制造,其精準度和規格往往大不相同,因此總是需要人為對此進行各種調整,但難免會出現誤差,導致產品規格不及格造成損失。機械制造及自動化的數字化設計系統可根據實際,設置多種生產模式,必要時只需輸入相對應的指令便可自動調整為另一種生產模式,除了精準度高以外,一旦出現偏差,還會自行矯正。
2.3 應用領域廣
機械制造及其自動化作為一種復合型新興技術,適用于多方面領域,憑借其自身分析、處理故障性能的優勢,可在多個領域立足,滿足社會中人們與日俱增的個性需求。其產品質量安全有保障,而且機械制造及自動化的數字化設計系統的結構小,重量小,消耗的能源也小。符合我國倡導“綠色環保”和“科學發展”的社會理念,日后在相應領域中會倍受歡迎[1]。
3 機械制造及自動化技術現狀
宏觀工業領域的高速發展,在人們日漸俱增的個性需求挑戰下,目前機械制造及自動化技術方面成熟了不少,其發揮的作用也在這個社會上備受關注。利用自動化、智能化、自我維修故障等優勢,比傳統機械制造的產品更好、更快,產品類型也更多。隨著機械制造及自動化在工業制造領域的普遍應用,各產業的競爭也越來越激烈。然而機械制造及自動化技術代替了傳統的機械化制造技術,就目前來看,機械制造及自動化的數字化設計系統技術體系逐步在工業領域中完善,進而從中了解“科學是第一生產力”的硬道理,在生產制造方面更具有強大的動力、支撐力,促進著工業領域的發展[2]。
4 當前影響因素分析
雖然當前機械制造及自動化技術正處速發展的階段,但由于發展速度較慢,與國際的制造水平還有一定的差距,具體差異如下。
4.1 管理體制
在國外的工業領域中,他們采用信息化的管理模式,并以嚴格的管理體制對專業人員進行管理,推行JTI(準時生產)、AM(敏捷制造)、LP(精益生產)、CE(并行工程)等理念對其企業的制造進行輔管理,推進了企業經濟的發展。而國內很多企業沒有采用這種模式進行管理企業,小型企業也只是處于經驗管理階段。國外先進的技術和管理理念,可提高機械制造的工作效率和穩定性,產品質量也會有很大程度上的改善。目前國內的高精密加工、精微加工、納米技術、激光技術等加工方法上正處于開發階段,因而普及率不高,相對于傳統的機械制造卻不能做到這樣的水平。
4.2 專業設計理念
在工業產品的設計上,不僅對產品自身的造型有更高的追求,還有對產品的結構、材料、工藝、可實現性、產品自身的特點和市場的需求定位也要有一點的了解。因此,我們對產品設計的把握能力也要進一步的提高。盲目求快的發展造成了理論與實際的脫節,面對國內競爭過于激烈的現狀,即便是知名企業,也會倒閉或被兼并。所以應以市場的需要和生產的實際情況作為設計發展的基礎,才有利于應對這多變的市場行情。
4.3 制造技術水平
科技是不斷更新的,投資過高,收益見效太長久的機械制造及自動化系統技術相對市場的性價而言,往往不受大眾青睞。而投資少,見效快的機械制造及自動化設計系統是當今社會關注的焦點,有著很大的發展價值和廣闊的前景以及與時代共同進步。國外發達的工業制造廣泛采用數控機床、加工中心以及FMC(柔性制造單元)和CIMS(計算機集成制造系統)實現集成、智能、人性化的制造過程。這給企業提供了快速高效率的生產力,進而生產高質量的產品,提高企業的經濟收益,同時也推動了工業領域發展進程。然而目前國內的技術水平幾乎都是引進然國外的技術后再在原有的基礎上進行改進的,北京的霧霾情況則間接說明了我國因工業制造的技術水平不足而對環境造成了嚴重的污染現象。因此,先進的機械制造技術綠化了生產的整個過程(綠色生產線),綠色生產線既保證了產品的安全性,也是盡最大努力減少機械制造對環境的造成的負面影響。如果能夠突破這些困難,相信我國在工業領域的成就會更進一步發展[3]。
5 結束語
要想把機械制造及自動化專業搞好,不僅要靠高端的技術支撐,還有各種基礎技術的靈活應用也是很重要的。只有堅持把提高制造技術與自動化相結合的方針,圍繞我國現階段的發展國情出發,堅持貫徹科學發展觀的理念,才能把機械制造自動化專業技術的作用發揮出來,更好的走向健康發展的光明之路。
參考文獻
機械制造及其自動化是一門集合了電子技術、計算機技術、機械技術、信息技術、電力技術和軟件編程技術的新型學科,它的產生來源于各種各樣的先進機械技術。通過智能化和自動化的設備來實現連續、高效的生產模式。
1機械制造自動化的優點
(1)高質量高效率。
機器自動化和智能化是機械自動化的最主要的特點,機械制造及其自動化使得機器比人和傳統的機器設備具有更高的工作效率。機械自動化的產物具有非常強大的信息采集功能和自動控制的能力,使機器不需要在人工操作的情況下就可以自動按照一定的程序完成工作。機械自動化產品在很大程度上提高了檢測的靈敏度和控制的精確性,利用自動化控制系統可以使得機器按照執行程序和要求準確無誤的完成生產過程,使得生產過程不會因人為因素的影響而產生誤差,從而提高了產品的質量,保證了工藝的高效性。另外,機械制造自動化的機器設備在工作的過程中可以減少人工操作的危險性,既節省人力成本,又提高了工作效率。
(2)提高了安全性和可靠性。
傳統機械設備總會因故障等問題,在維修和保養方面需要花費大量的資金。但是機械制造自動化設備就與此不同,如果在工作的過程中出現了某種故障,機器自身具備了一種自我修復功能,該功能自行檢查、診斷然后進行自我修復。這種功能減少了人工維修可能產生的危險性和麻煩性,使得機器使用的安全系數提高。機械自動化生產設備所具有的監督、檢查、補償、自動診斷和自我修護的功能,大大提高了機器的安全性能。
(3)具有很廣泛的使用范圍。
機械制造自動化是一門集合了電子技術、計算機技術、機械技術、信息技術、電力技術、軟件編程技術的學科,它又具有很多傳統機械設備沒有的動能,如自動調節、自動檢測、自動修復、自動補償、自動控制等自動化優點,這就使得機械設計自動化在適用范圍上變得極為廣泛,能滿足很多用戶的各種需求,可以針對不同的用戶采取不同的處理問題的方式。
(4)提高了生產力。
農業機械使農民從“臉朝黃土背朝天”的農田中解放出來了,機械制造自動化設備使得工人從高度緊張的生產線上解放了出來。人們只需要設定好操作程序和時間,就可以離開自己的工作崗位,不需要24小時堅守著。如此便可以減少很多人力物力,減少了因為誤差和人工因素而導致生產成本升高現象,極大地提高了生產效率。
2設備控制自動化在生產中的應用
(1)鍋爐汽包水位控制方面的應用。
鍋爐是一種常用設備,然而在生產過程中必須要保證鍋爐汽包的水液高度在規定的范圍內。如果水位太低產生的水蒸氣就會過少無法滿足工藝需求,也會導致鍋爐因為供水不足而爆炸;如果水位太高會導致水蒸氣中的含水量太多,而不能滿足工藝中對水蒸氣的需求。所以嚴格控制汽包水位是非常重要的,但大型鍋爐設備人工加水控制非常空難,而且還需人員24小時盯著鍋爐水位的升降,一旦人為因素失誤導致鍋爐水位不足很容易產生爆炸的危險事故。因此,使用自動化設備控制鍋爐汽泡水位會使得工作變得既簡單又降低了事故概率。
(2)冷卻器控制方案中的應用。
冷卻劑是冷卻器的熱載體,冷卻器經常采用液態氨作為冷卻劑的介質,通過液氨在冷卻器內蒸發吸收工藝物料的大量熱來達到降低工藝物料的出口溫度的要求。自動化在冷卻器中的應用主要是控制冷卻器的流量和控制氨氣的排放量。
3機械制造自動化的發展方向
(1)節能降耗。
雖然時代在前進、社會在不斷進步、經濟在迅猛發展,可世界上的能源卻在逐漸走向枯竭,節約能源是全人類的大事。機械設備是耗能大戶,機械制造自動化設備可有效減少能源消耗,因此節能降耗應是機械制造設備研發方向。
(2)數字化。
在制造機械設備時,每一個機器零部件的尺寸、規格都是采用數字的形式標注出來,利用數字來表示信息,使用數字技術來生產機械設備,可以快速整合、收集、研究資料信息,可以高效分析、重新組合企業內部的生產信息。因此生產設計數字化是未來制造業的必然發展趨勢。
1.前言
自動化的設計制造是從系統的觀點出發,綜合運用機械技術、微電子技術、自動控制技術、計算機技術、信息技術、傳感檢測技術、電力電子技術、接口技術、信息變換技術以及軟件編程技術等群體技術,在多功能、高質量、高可靠性,低能耗的意義上實現特定功能價值并使整個系統最優化的系統工程技術,在現在工業生產中有著重要的應用。
2.機械制造及自動化技術概論
2.1 機械制造及自動化技術基本理論
任何制造過程都是由若干工序組成的。而在一個工序中,又包含著若干種基本動作。如傳動動作、上下料動作、換刀動作、切削動作以及檢驗動作等。此外,還有操縱和管理這些基本動作的操縱動作,如開動和關閉傳動機構的動作等。這些動作可以手動來完成,也可以用機器來完成。當執行制造過程的基本動作是由機器(機械)代替人力勞動來完成時這就是機械化。在一個工序中,如果所有的基本動作都機械化了,并且使若干個輔助動作也自動化起來,而工人所要做的工作只是對這一工序作總的操縱和監督,就稱為工序自動化。
2.2機械制造自動化的主要內容和作用
機械制造過程中的自動化技術主要有:
(1)機械加工自動化技術,包含上下料自動化技術,裝夾自動化技術、換刀自動化技術、加工自動化技術和零部件檢驗自動化技術等。
(2)裝配自動化技術,包含零部件供應自動化技術和裝配過程自動化技術等。
(3)質量控制自動化技術,包含零部件檢測自動化技術、產品檢測自動化和刀具檢測自動化技術等。
(4)物料儲運過程自動化技術,包含工件儲運自動化技術、刀具儲運自動化技術和其它物料儲運自動化技術等。
3.機械制造及自動化技術發展歷史和方向
機械化生產最早開始于19世紀末期,而在20世紀中葉的時候,開始出現了自動化車床;1947年,美國福特汽車公司采用了機械加工自動化線,標志了機械制造自動化及自動化技術進入大規模應用階段,到了20世紀80年代開始計算機集成制造系統,至此機械自動化技術進入一個新時代。
隨著計算機及軟件技術的高速發展,機制制造及其自動化的將向著智能化,系統化的方向發展,具體表現在:
(1)機電一體化:機電一體化就是機械自動化的發展和延伸,傳統的機械產品只有向機電一體化方向發展,才是機械工業發展的唯一出路。
(2)智能化:智能化是21世紀機械自動化技術發展的一個重要發展方向,使機械制造具有判斷推理、邏輯思維、自主決策等能力,以求得更高的控制目標。
(3)模塊化:模塊化是一項重要而又艱巨的工程。研制和開發具有標準機械接口、電氣接口、動力接口、環境接口的機械自動化產品單元是一項十分復雜但又是非常重要的事。
(4)網絡化:20世紀90年代,計算機技術的突出成就是網絡技術。利用家庭網絡將各種家用電器連接成以計算機為中心的計算機集成家電系統,使人們在家里充分享受各種高技術帶來的便利和快樂。
(5)微型化:微型化興起于20世紀80年代末,指的是機械自動化向微觀領域發展的趨勢。
(6)環保化:工業的發達給人們生活帶來了巨大的變化。一方面,物質豐富,生活舒適:另一方面,資源減少,生態環境受到嚴重污染,于是,人們呼吁保護環境資源,回歸自然。
(7)人格化:未來的機械自動化更加注重產品與人的關系,機械自動化的人格化有兩層含義。一層是機械自動化產品的最終使用對象是人,另一層是模仿生物機理、研制各種機械自動化產品.
4.機械制造及自動化技術的應用研究
柔性加工是機械制造及自動化技術的一個重要應用。柔性制造系統是由計算機控制系統和物流系統連接起來并具有一系列自動化加工設備和輔助設備,加工對象、工藝過程、工序內容和生產節拍等可自動調整的高度自動化制造系統。
柔性制造系統(FMS)是數控加工設備、物料運儲裝置和計算機控制系統等組成的自動化制造系統,包括多個柔性制造單元,能根據制造任務或生產環境的變化迅速調整,適用于多品種、中小批量生產。軟性制造系統是由加工系統、物理系統和控制與管理系統3大部分組成軟性制造系統是一個復雜的、大型制造控制系統,其硬件主要包括:
(1)兩臺以上的數控機床或加工中心以及其他加工設備,包括測量機、清洗機、動平衡機、各種特種加工設備等。
(2)一套能自動裝卸的運輸系統,包括刀具儲運和工件及原材料儲運。具體結構可采用傳輸帶、有軌小車、無軌小車、搬運機器人、上下料托盤站等。
(3)一套計算機控制系統及信息通信網絡。
柔性制造是高新技術產業的一個重要應用系統,在技術研究,產品開發等領域起著重要的作用。
5.總結
機械制造及其自動化技術有著較長的發展基礎和里程,整個技術隨著計算機、軟件和信息技術的發展,而快速更新,向著智能化、系統化方向發展,得到了廣泛的重視與應用。柔性制造系統,是機械制造及自動化的一個重要應用領域,帶來了巨大的經濟效益。
自動化是指機器或裝置在無人干預的情況下按規定的程序或指令自動進行操作或控制的過程,而機械自動化既是機器或者裝置通過機械方式來實現自動化控制的過程。與傳統的機械技術區別開來,使傳統的機械加工得到質的飛躍。機械自動化的實現將機械生產引領向了一個新的領域,通過自動控制系統,真正達到了大工業生產及減少勞動強度,提高了勞動效率,令整個世界的生產水平邁上了一個新的臺階,并由此延伸出了電氣自動化。而目前的各個行業都已經離不開自動化系統。
一、機械自動化技術的應用現狀
我國的機械自動化在自動化技術方面,還處于單子自動化、剛性自動化階段。而工業發達國家自動化技術方面普遍實現了智能化、柔性化和集成化;在機械自動化的生產管理方面,我國的大多數企業依然采用傳統的管理模式,而工業發達國家已經實現了計算機管理,并且在工業組織與管理、生產模式方面不斷進行著創新和升級;在人才管理方面,沒有好的、適宜的人才管理機制,理論人才過多,不夠全面性;在機械設計方面,我國還沒有做到及時更新,設計水平也沒有很大的提升;在工藝水平方面,我國的數控加工技術還多停留在精細加工等初級階段,在復合加工手段的采用上尚未真正掌握,仍處于追趕階段。
隨著機械工程制造技術的不斷革新和進步,自動化技術在機械工程中的應用向集成化、智能化、虛擬化和敏捷化等方面發展,促使機械工程制造發生巨大變化。計算機集成制造是指充分利用信息技術,將各類技術、信息和物料進行集成,使機械工程的全部制造過程得以全部優化,達到技術經營和技術功能雙重集成的目的。智能化應用要求在工程制造過程中進行分析、判斷、決策等智能活動。智能化制造強調安全性和友好性;對于環境,要求做到無污染,省能源和資源充分回收;對于社會,提倡合理協作與競爭。虛擬制造技術主要包含現代制造工藝、信息技術、人工智能、多媒體技術等高新技術所組成的一項由多學科知識合成的綜合系統技術。虛擬化的制造技術,可以在之前就把可能出現的情況做好預測及防護,以期產品一次性制造成功,縮短產品開發周期、降低成本,增強產品的競爭力。敏捷化應用可以使企業及時掌握市場信息,增強組織生產的靈活性,提高產品質量和生產效率,從而在激烈的市場競爭環境中獲取最佳的經濟效益。
二、自動化技術在機械制造中的應用
1、集成化的應用
為了使機械生產的過程中對自動化技術進行有效的應用,就應該構建一個有效的程序,以此來進行統一的管理。尤其是近幾年,科學以及信息技術的不斷發展,集成化的技術在各個領域都得到了廣泛的應用,并逐漸占據了主導的地位。
2、智能化的應用
智能化技術在機械制造行業中的應用,相對較為綜合,其中包含了很多小的技術。在對制造業的智能化進行研究的過程中,制造出了一系列的機器人,并在機器人中安裝了相應的智能化系統,讓其代替工作人員進行工作,在其進行工作的過程中遇到問題可以直接將其發到主系統中,再由主系統發出解決指令,這樣不僅可以節約人力資源,也可以加快工作的效率與質量。
3、虛擬化的應用
虛擬化與智能化技術一樣,都是一種綜合性的技術,其是將多種技術進行結合,主要包括:人工智能技術、電子信息技術、多媒體技術等等。其主要的功能就是進行模擬或者仿真實驗,這一技術可以在進行生產之前查出系統或者生產過程中容易出現的漏洞與故障,并做好解決措施,避免問題的出現,不僅可以加強生產的效率與質量,也為企業帶來一定的社會效益,在一定程度上促進了企業的發展與進步。
三、自動化技術的發展趨勢
1、機械制造中的自動化技術發展將會不斷地變化、創新、進步
自動化技術隨著科學技術的發展進步和社會經濟水平的不斷快速提高,將會逐漸更加創新化、高科化,應用領域也將會更加的廣泛。
自動化技術在機械制造工程的運用過程中將會更加注重環保,采用環保型的設備、技術、材料,使現代的自動化技術更加的可持續發展。隨著現代網絡信息技術的發達,機械工程的自動化技術越來越趨于先進的網絡化發展,打破地域的限制,邁向更寬廣的發展空間。機械制造工程的自動化技術與現代系統工程技術、現代管理技術和信息技術以及傳統的制造技術進行有機的結合,才應該是今后機械制造業的快速科學發展趨勢。
2、自動化技術的發展
目前社會的競爭非常激烈,不論是國內還是國外,機械制造的自動化技術發展有著廣闊的發展前景。隨著人們對產品質量的要求越來越高,想要達到相應的質量要求,就必須要不斷地改進機械制造業的工程技術。自動化技術,不僅可以大大降低勞動強度,而且可以提高產品質量,改善機械制造系統適應社會市場變化的能力。機械設備的自動化技術是人類長期的社會實踐中不斷追求的主要目標,隨著科學技術的不斷進步,自動化制造水平也將越來越高,發展面向國際化、全球化。
機械制造自動化技術的水準是國家科研技術能力的體現,也是國家或地區的經濟水平與技術能力的體現。我國的機械自 動化水平相比發達國家還有一定的差距,自動化比例低,生產制造的效率以及質量仍然無法與發達國家相提并論。因此,發展機械自動化及相關技術的科技水平,不斷學習并最終超越工 業發達國家的機械制造自動化技術,是我們必須持之以恒進行的事業。
參考文獻:
【關鍵詞】機械制造; 自動化; 發展; 探討
我國從20世紀80年代初才開始這方面的工作研究和應用,研究機構及一些大中型企業對這一技術的發展及應用做了大量的工作,并取得了一定的成果。但與日本等先進國家相比,仍有相當差距。任何一門科學都是由基礎理論、技術和工程系統組成的完善體系。機械自動化在技術和工程系統方面已有很大的發展,但基礎理論方面尚在發展中,還很不完備,所以今后的發展方向是:
1機電一體化
機電一體化就是機械自動化的發展和延伸,傳統的機械產品只有向機電一體化方向發展,才是機械工業發展的唯一出路。
2智能化
智能化是21世紀機械自動化技術發展的一個重要發展方向。這里所說的“智能化”是對機器行為的描述,是在控制理論的基礎上,吸收人工智能、運籌學、計算機科學、模糊數學、心里學、生理學和混飩動力學等新思想、新方法、模擬人類智能,使它具有判斷推理、邏輯思維、自主決策等能力,以求得更高的控制目標。誠然,使機械自動化產品具有低級智能或人的部分智能,則是完全可能而又必要的。
3模塊化
模塊化是一項重要而又艱巨的工程。由于機械自動化產品種類和生產廠家繁多。研制和開發具有標準機械接口、電氣接口、動力接口、環境接口的機械自動化產品單元是一項十分復雜但又是非常重要的事。如研制集減速、智能減速、電動機于一體的動力單元,具有視覺、圖像處理、識別和測距等功能的控制單元以及各種能完成典型操作的機械裝置。這樣,可利用標準單元迅速開發出新的產品,同時也可擴大生產規模。顯然,從電氣產品的標準化、系例化帶來的好處可以肯定,無論是對生產標準機械自動化單元的企業還是對生產機械自動化產品的企業,模塊化將給機械自動化企業帶美好的前程。
4網絡化
20世紀90年代,計算機技術的突出成就是網絡技術。網絡技術的興起和飛速發展給科學技術、工業生產、政治、軍事、教育以及人們日常生活帶來了巨大的變革。各種網絡將全球經濟、生產連成一體,企業間的競爭也趨于全球化。機械自動化的新產品一旦研制出來,只要其功能獨道,質量可靠,很快會暢銷全球。由于網絡化的普及,基于網絡的各種遠程控制和監測技術方興未艾、而遠程控制的終端設備本身就是機械自動化產品。現場總線和局域網技術使家用電器網絡化已成大勢。利用家庭網絡將各種家用電器連接成以計算機為中心的計算機集成家電系統,使人們在家里充分享受各種高技術帶來的便利和快樂。因此,機械自動化產品無疑朝著網絡化方向發展。
5微型化
微型化興起于20世紀80年代末,指的是機械自動化向微觀領域發展的趨勢。國外將其稱為微電子機械系統,或微機械自動化系統,泛指幾何尺寸不超過1cm3的機械自動化產品,并向微米、納米級發展。微機械自動化產品體積小、耗能少、運動靈活,在生物醫療、軍事、信息、等方面具有不可比擬的優勢。微機械自動化發展的瓶頸在于微機械技術,微機械自動化產品的加工采用精細加工技術,即超精密技術,它包括光刻技術和蝕刻技術兩類。
6綠色化
工業的發達給人們生活帶來了巨大的變化。一方面,物質豐富,生活舒適:另一方面,資源減少,生態環境受到嚴重污染,于是,人們呼吁保護環境資源,回歸自然。綠色產品概念在這種呼聲下應運而生,綠色化是時代的趨勢,綠色產品在其設計、制造、使用和銷毀的生命過程中,符合特定的環境保護和人類健康的要求,對生態環境無害或危害及少,資源利用率最高。設計綠色的機械自動化產品,具有遠大的發展前途。機械自動化產品的綠色化主要是指使用時不污染環境,報廢后能回收利用。
1.機械制造及自動化行業的現狀及特點
1.1機械制造及自動化的現狀
機械制造及自動化,顧名思義就是將自動化技術應用到機械制造中,來實現加工生產的連續性,對生產的工序進行程序化管理來優化生產的過程,當前是一個制造業大國,眾多的中國制造也紛紛涌入世界,讓中國制造文明世界,國外的廠商也紛紛進入中國市場,投資建廠,但是這些都是建立在人口大國基礎上的,當前的勞動力資源豐富,價格低廉,雖然整個世界的制造業在向中國轉移,但是僅僅依靠豐富的勞動力資源是不行的,中國也逐漸在邁向人口老齡化市場,依靠人力不是長久之計,所以必須要實現當前的機械制造的自動化,這樣不僅能加快生產的過程,節約人力資源,更重要的是實現了由勞動密集型生產轉變為技術密集型的生產。對于當前的強國之路之關鍵之舉。機械設計制造以及自動化必然是未來機械制造業的發展趨勢,科技始終是引領進步的有力工具,所以能夠實現一個國家的機械制造及自動化專業,不僅能影響整個國家工業化的進程,更重要的是會影響國民經濟的實質性發展。所以我們必須根據當前的具體國情,做好技術準備,走有中國特色的機械設計制造和自動化的道路。當前的制造業的迅速發展需要有機械自動化的支撐。
1.2機械制造及自動化的特點
科技的發展離不開經濟的需求和促進,然后經過開發應用反作用于經濟,促進經濟更進一步的發展。作為一種高效的技術,機械制造及自動化專業有著很多的特色,首先它是經濟發展催生的技術,是一種面向新世紀的應用技術,其次他的應用范疇是工業的生產,工業作為國家的支柱性產業,她的使用可以很大的提升制造業的整體實力,增加經濟效益,再次面對全球的經濟的融合,機遇和挑戰都將倍增,采用機械設計制造可以降低成本,增加單位數量,提高生產的質量,從而在市場的競爭中贏得自己的一席之地。
1.3機械制造及自動化的作用
在科技高度發達的今天,制造業的自動化生產有著重要的作用,首先機械設計以及自動化技術的應用,不僅可以節約大量的人力資源,機器化作業還可以提高生產過程的安全性,使人員和機器能夠安全工作。其次還可以在自動化生產的過程中提高單位產出,提高生產的效率,在高效生產的同時保證較高的質量,從而獲得更多的經濟效益。再次自動化技術的應用能夠加快生產的過程提升一個企業的軟實力,在生產的過程中還可以減少浪費降低成本。
2.當前機械制造及自動化行業存在的問題
近年來,制造業不斷采用先進制造技術,但與工業發達國家相比,仍然存在一個階段性的整體上的差距。
2.1管理方面
工業發達國家廣泛采用計算機管理,重視組織和管理體制、生產模式的更新發展,推出了準時生產、敏捷制造、精益生產、并行工程等新的管理思想和技術。當前只有少數大型企業拒不采用了計算機輔助管理,多數小型企業仍處于經驗管理階段。
2.2制造工藝方面
工業發達國家較廣泛的采用高精密加工、精細加工、微細加工、微型機械和微米、納米技術、激光加工技術、電磁加工技術、超塑加工技術以及復合加工技術等新型加工方法。普及率不高,尚在開發、掌握之中。
2.3設計方面
工業發達國家不斷更新設計數據和準則,采用新的設計方法,廣泛采用計算機輔助設計技術,大型企業開始無圖紙的設計和生產。現在采用CAD技術的比例比較低。
2.4自動化技術方面
工業發達國家普遍采用數控機床、加工中心及柔性制造單元、柔性制造系統、計算機集成制造系統,實現了柔性自動化、只是智能化、集成化。現在尚處在單機自動化、剛性自動化階段,柔性制造單元和系統僅在少數企業可見。
現在機械制造及自動化的發展應結合現形生產實際進行發展機械制造及自動化的專業技術。先進制造技術的全部真諦在于應用,發展機械制造及自動化專業技術,應以企業的生產和技術發展的實際需要及具體條件為導向。發展機械制造及自動化的專業技術,應結合實際,注重實用,即對國民經濟產生實際效益。所以,應結合具體生產實際,逐步實現機械制造及自動化發展的普遍化,一方面由于國際和國內市場上的競爭越來越激烈,例如在機械制造業中,國內外已有不少企業,甚至是知名度很高的企業,在這種無情的競爭匯總紛紛落敗,有的倒閉,有的被兼并。不少暫時還在國內市場上占有份額的企業,不得不擴展新的市場;另一方面,網絡通訊技術的快速發展推動了企業向著既競爭又合作的方向發展,這種發展進一步激化了國際間市場的競爭。這兩個原因的相互作用,已成為全球化制造業發展的動力,全球化制造的第一個技術基礎是網絡化,網絡通訊技術是制造的全球化得以實現。
提倡發展機械制造及自動化專業技術是毋庸置疑的,作為一個未來機械制造發展的主題,一定要在依據客觀實在,根據當前的國情進行發展,不能照搬西方的模式,聯系當前的實際,同時在發展機械制造及自動化專業的同時要注意和環境的協調,環保是現今一個必須重視的問題,隨著經濟的發展,人們的環境的污染和生態的破壞已經到了一個嚴重的地步,所以在實現機械制造及自動化專業的同時,要做到綠色生產,加強資源和能源的利用率,實現可持續的生產。
3.結語
要搞好機械制造及自動化行業,不但要起點高,瞄準世界先進水準,而且必須包括各種靈活的提成本、見效快的技術,堅持提高與普及相結合的方針,同時從現在具體的基本國情出發,使機械制造及自動化專業技術發揮應有的才能健康地走上高速度、高質量和高效益之路。
一、前言
就我國目前的經濟文化以及科學水平的發展狀況來看,對于自動化設備的掌握情況還是值得贊譽的。雖然如此,一些機械設計以及制作部門卻也不能夠放松警惕,尤其是對于一些比較特殊的設備。時代的不同,市場競爭也是愈演愈烈,因此,在保證這些自動化設備原有功能的基礎之上再對其進行創新是十分有必要的事情。只有這樣,才可以保證相關企業的綜合競爭實力,才能夠使其在社會中得到更好的發展。
二、關于自動化設備設計時應該遵循的原則介紹
不管是什么樣的設備在進行設計的時候都有其必須遵循的原則,自動化機械設備也不會例外。接下來,我就簡單地分析一下自動化設備在設計時應該遵循哪些原則。
(一)需要工程師具備機械和電氣方面的知識
通常情況下,在設計自動化設備時所需要的步驟涉及機械和電氣領域,因此這也就需要一些具有專業素質的人員來對其進行設計以及制作。而且,在設計自動化設備的時候不僅僅需要使其達到國家的質量標準,更重要的是要保證它能夠在符合國家標準的同時進行高效的運行,也就是需要其具備質量以及效率這兩種重要成分。除此之外,這里的國家標準其實也是復雜的,除了一些類似于使用年限、使用功率以及強度之外,還需要符合一些硬性標準,比如說它工作時的效率、抗磨損性以及其他的一些性能等等。所以,僅僅是從這些復雜的指標來講,也需要設計自動化設備的人員具有高素質的專業技能。
(二)保證設備設計時的完整性及可靠性
一般來講,在設計自動化設備的時候往往會因為一些因素而導致所生產的設備功能并不完全一樣,因此,只能夠在設計時使其遵循完整性這一原則。一方面是要保證自動化設備內部零件的完整性,而另一方面則是要求這些設備在具體工作的時候能夠從一而終。也就是說,這些設備必須具備超高的質量,以免影響相關設備的工作質量以及效率。
(三)保證設備的安全性
雖然說保證這些設備工作時的質量以及效率很重要,但是,更重要的卻是這些設備在運轉時的安全性。而這一性能主要受以下三個方面的影響。第一便是設備內部零件的影響,一般來講,如果這些設備內部的零件出現了損壞或是缺失,很容易使自動化設備在工作的時候出現故障,更有甚者是會危害操作人員的健康。第二個方面則是這些設備在設計的時候也容易受到工作環境的影響,如周邊的噪音、廢棄污染等。因此,保證設計環境的安全性以及穩定性十分重要。第三方面的影響則主要來自設計時的操作方式。
三、自動化設備在進行設計以及制作時應該采取的步驟分析
在分析完設計以及制作這些設備應該遵循的原則之后,接下來,筆者簡單地介紹一下這些設備在具體設計以及制作時應該采取的步驟。
(一)前期的設計開發工作
既然是設計、制作設備,那么第一步自然是設計。一般來講,在對其進行設計的時候應該先進行市場調研的工作,尤其是需要這些設備的企業所提出的工藝輸入條件和技術要求。而且,在進行設計的時候不僅僅需要對所需要的制作材料以及完工時的形象進行模擬設計,還需要對制作這些設備的價格進行預算,以便能夠在保證其工作質量以及效率的同時達到節省成本的目的。另外,對于具體制作的操作人員名單也應該包含在設計這一步驟當中。除此之外,如果設計通過審核之后還應該派遣專門的人員對其進行具體的分工。
(二)中期加工裝配工作
在設計工作之后,接下來就是這些設備具體的加工制作。通常情況下,在進行設計之后會保留一份施工圖紙,一方面是為了后期的制作工作,另一方面也是為了方便日后的監督檢查工作。當然,在進行中期的加工制作時還需要設計人員和具體的加工和裝配人員進行溝通,以便能夠達到最優的設計以及制作效果。如果不這樣做的話,很容易使得加工和裝配人員根據自身的理解來進行制作。這樣一來,在出現理解偏差的時候就很難能夠得到及時的解決,從而浪費了施工單位的人力、物力以及財力。
(三)設備調試工作
磁性開關,氣缸感分前感和后感。調前感應將前感推至氣缸的最前端,氣缸形成也應在最前端,此時感應器應處于滅燈狀態,將感應器從前端往后推至燈亮則為合適,調后感方法同上。
(四)后期交付驗收工作
在經過設計以及制作之后,如果施工單位所制作的設備能夠符合國家以及相關企業的要求,就可以進行最后一步的交付驗收工作。一般來講,在設備制造完工之后,相關的技術人員會對其進行質量檢測。比如工作時的效率以及抗壓性能等。只有檢測合格,才可以投入使用。
四、關于自動化設備在進行設計以及制作時應該格外注意的地方
在介紹完這些機械設備在設計以及制作時應該遵循的原則以及施工步驟之后。筆者簡單地介紹一下在對其進行設計以及制作的時候應該注意的地方。
和應該遵循的原則以及制作步驟不同,這些需要注意的地方更應該稱為能夠提高設計以及制作質量的方法。首先,在對這些設備進行設計的時候一定要注意所選取的設計方案是否最適合所需企業的要求。這主要是因為每一種類型的自動化設備都具有自己的特性,因此,為了滿足不同顧客的需求,也應該設計不同的方案供其選擇。當然,設計設備的工作人員也應該根據自身的專業性知識來提出一定的參考意見。而且,因為不同的設計方案會出現不同的設備質量,所以一定要對這方面格外注意。除此之外,在選擇設計方案的時候也要注意這些方案的科學性以及合理性。
為了保證這些設備的質量以及效率,相關的設計以及制作單位還應該注意技術的創新,如集成化、數字化以及智能化等。
五、結語
在進行自動化機械設備的設計以及制作的時候,應該根據國家所規定的步驟以及標準,而且還不能夠違背其設計原則。另外,為了保證這種自動化設備的工作質量以及效率,在對其進行設計以及制作的時候還需要采用一些技巧。除此之外,雖然我國的科學技術以及經濟發展水平不是最高,但我國的科研力量仍不容小覷。因此,在保證這些設備原有工作質量以及效率的基礎之上,使其得到進一步的提升也是有可能的。
(作者單位為東風柳州汽車有限公司)
參考文獻
[1] 劉海松.自動化機械設備設計研發與制造思路探索[J].硅谷,2015(02):75.
1.機械制造及自動化技術概述
機械制造指的是從事各種動力機械、農業機械或者是化工機械、機床、儀器以及其他機械設備等生產工業部門,機械制造的發展水平是國家工業化程度的主要標志之一,此外機械制造利用了自動化數字化設計程序,對現有的設備進行了改造,從而實現了設備可自行持續自動生產加工等過程,這極大的提高機械制造的效率。機械制造及自動化技術是一項應用計算機,以及設備協助工程技術人員共同完成的產品設計和制造的一種新興技術,這種技術在工業領域占據著一定的優勢,與傳統的機械設備相對比具有較多的優勢。比如:效率質量高,機械制造及自動化是利用新一代的控制系統,設備也就更加的人性化和智能化,代替人工進行操作,有效的提高工作效率和工作質量,同時也間接的避免了人工操作中意外情況的發生。產品的安全性和可靠性更高,機械自動化產品一般都是具有自動監視和報警功能的,并且具有診斷和自動保護功能,機械制造及自動化可以在運轉工作中及時的對系統故障進行修復,并保持系統能夠繼續正常運轉,有效的保護了操作者和設備的安全。有效提高了產品的科技含量,機械自動化產品在安裝調試時,可以通過改變控制程序來實現工作方式的改變,這有效的適應了不同用戶對象需要控制的現場參數變化需求。此外還具有應用領域廣的特點,機械制造及自動化作為一種復合型新興技術,適用領域相對比較廣泛的,它憑借自身分析以及處理故障的優勢,能夠很好的在各領域立足,以此來滿足人們與日俱增的個性需求,并且它還符合了我國倡導“綠色環保”以及科學發展觀的理念[1]。
2.機械制造及自動化現狀分析
近年來隨著機械制造及自動化技術的迅猛發展,目前我國的機械制造及自動化技術已經比較成熟了,并且在我國裝備制造業中也發揮著日益重要的作用,但是機械制造及自動化在某些方面還是存在著一定的不足,比如:缺乏產品研發核心技術,獨立自主的生產產品能力不夠等等,筆者認為針對于機械制造及自動化的現狀分析,可以從以下幾個方面進行分析。
第一,機械制造及自動化業起步比較晚
與發達國家相比,我國的機械制造及自動化業起步比較晚,那么也就導致我國的機械制造及自動化技術落后于發達國家,并且我國的機械制造及自動化研發人員習慣性的借鑒國外的技術成果,缺乏自主創新的熱情,并不能夠研發出具有我國特色的機械制造及自動化技術。
第二,機械制造及自動化技術比較落后
由于我國機械制造及自動化技術起步較晚,并且缺乏自主創新的技術型人才,那么也就導致消費者對于國產產品的信任度不高,不愿意購買國內產品,從而阻礙了我國機械制造及自動化技術的進一步發展。這主要是由于我國的機械制造及自動化技術過于依賴于國外優秀技術,研究人員的創新性意識不足,導致我國的機械制造自動化產品的質量不高。再有就是國家對于機械制造及自動化業的扶持重心出現偏離,并沒有加大對機械制造及自動化業在資金、人才等方面的支持,從而影響了機械制造及自動化業的發展[2]。
但是,我國的機械制造及自動化技術也有一定的發展優勢,首先機械制造及自動化技術逐漸成為裝備制造業中的主要技術,這主要是由于機械制造及自動化技術在產品制造,以及技術水平方面具有較為突出的優勢,有效的提高了裝備制造業的產品質量,提升了產品技術的水平。其次機械制造及自動化技術提升了裝備制造業的整體水平,在應用了機械制造及自動化技術之后,傳統的裝備制造業逐漸的被替代,并且目前裝備制造業也逐漸的形成了較為完整的機械制造及自動化生產體系,這有效的提高了產品的質量,以及產品整體制造水平。最后機械制造及自動化有效的滿足了裝備制造業發展的需求,在裝備制造業的競爭日益激烈的背景下,必須要積極的對產品進行升級,以此來提高產品的綜合性能,這才能夠滿足裝備企業的發展需求,而機械制造及自動化技術具有較多方面的優勢,積極的滿足了裝備制造業的發展需求。
3.機械制造及自動化的發展方向
機械制造及自動化業作為我國國民經濟發展的關鍵所在,人們對于機械制造及自動化技術的發展也越來越重視,并且逐漸的替代了傳統的裝備制造技術。為了促進我國機械制造及自動化技術的進一步發展,必須要積極的探討機械制造及自動化技術的發展方向。
第一,機械制造及自動化的智能化發展
智能化是機械制造及自動化技術發展的重要方向,機械制造及自動化業開業充分的借鑒電子學、計算機科學等相關技術,逐漸實現機械制造及自動化智能化發展道路,并且隨著我國科學技術的逐漸發展,為機械制造及自動化智能化發展奠定了一定的基礎,并且提供了一定的智能化技術保障。
第二,機械制造及自動化綠色化發展
由于國民經濟的迅速發展,給環境造成的破壞和污染也日益嚴重,人們積極的提倡保護環境和資源,提倡綠色化發展,為了積極的適應綠色化發展反向,機械制造及自動化業也應該積極的進行綠色化發展,積極的適應我國可持續發展戰略。
第三,機械制造及自動化網絡化發展
隨著計算機技術的逐漸發展,計算機在人們的生活和工作中占據著重要位置,并且給人們提供了更為便捷的服務,那么機械制造及自動化技術也應該積極地向網絡化發展,以實現計算機為人們操控機械提供一定的服務,并且機械制造及自動化網絡化的發展,能夠實現工業生產遠程控制機械,提高了人們的生活和工作服務。
第四,機械制造及自動化模塊化發展
機械制造及自動化模塊化發展相對而言是比較關鍵的,但是也是非常艱巨的,機械制造及自動化產品生產企業和類別都比較多,與傳統的機械設備相比,模塊化機械能夠更好的被人們操控,在機械制造及自動化的研發和生產過程中,根據模塊化的相關標準規定機械制造設備的機械接口、動力接口等分別區分開來,以推動機械自動化企業的進一步發展[3]。
第五,機械制造及自動化微型化發展
目前環保節能是我國積極提倡的,站在這一角度上來看,機械制造及自動化微型化發展也就成為必經之路,機械制造及自動化微型化也就是機械制造及自動化逐漸的向微型化轉變,使用納米或者是微米級的材料制造出機械產品,保證生產的產品消耗低并且產量高。機械制造及自動化微型化發展不僅僅給人們的生活帶來了極大的便利,同時也積極地響應了節能環保的理念,適應了我國未來機械裝備業的可持續發展。
4.結語
綜上所述,目前我國的機械制造及自動化存在著一定的問題,但是也擁有著一定的優勢,我國應該加大對機械制造及自動化業的重視,積極地對其進行創新,探索機械制造及自動化技術的發展方向,促進我國機械制造及自動化業的全面發展。
參考文獻
[1]宋柏森.機械自動化技術發展中的要點探討[J].黑龍江科技信息,2011(23).
中圖分類號: TD406 文獻標識碼: A 文章編號:
前言
文章詳細介紹了機械自動化發展和我國機械自動化的現狀,同時,就自動化技術在機械制造中的應用做了詳細的闡述,同時結合自身實踐經驗和理論知識,展望了我國未來機械自動化發展的方向。
二、機械自動化的產生與發展
自進入 21 世紀以來,機械自動化技術取得了迅速的發展,對人類社會的發展進程也產生了巨大的影響,隨著自動化技術在社會各個方面的普遍應用,機械自動化在實際生產中的體現也越來越明顯。利用自動化生產來加工制造工業產品,不僅提高了生產效率,也極大的減少了加工所需的人力成本。同時,機械自動化技術的應用對機械制造業的發展也起到了巨大的推動作用。一戰后,西方工業國家開始了第二輪工業革命,即通過機械化大生產來加工制造冷金屬,而后,隨著計算機技術的誕生和應用,機械自動化生產技術更加成熟,尖端技術也一直為歐美國家所壟斷。近年來,我國的機械自動化取得了令人矚目的發展,但距離歐美國家的先進水平仍然有不小的差距,制約我國機械自動化的原因主要是:產業結構層次低、機械制造業水平參差不齊、企業缺乏自主創新產品。
三、機械自動化技術在我國的應用與發展
機械自動化技術自問世后,在各個行業和領域得到了快速的應用,尤其是隨著計算機技術的進步,機械制造業自動化水平得到了極大地提升,然而,我國在此方面卻仍處于起步階段。近年來,我國的機械制造行業雖然一直積極采用更加先進的制造技術,但和西方發達工業國相比,我國仍與其存在較大的差距。
1.設計方面:在設計方面,工業發達的歐美國家大多采用最新的設計方法和數據,通常利用計算機進行輔助設計,即CAD,很多大型企業早已不使用圖紙設計生產。而我國機械制造行業采用計算機輔助設計的企業仍不多,依賴傳統設計方法和圖紙設計的仍不在少數。
2.管理方面:歐美國家大多采用計算機管理,更加重視管理與組織體制和生產模式的發展,強調準時生產、精益生產等新的管理思想技術。我國的機械自動化雖已經建立了范疇明確的技術領域,但采用計算機輔助管理的大型企業仍相對較少,依靠經驗管理的中小型企業普遍存在。
3.制造工藝方面:歐美國家大多采用高精細的新型加工方法,我國雖也在一直開發和掌握新的加工技術,但我國的開發經驗大多仍是借鑒國外的先進工藝再改造,尚未形成完善的自主研發體系。
4.自動化技術方面:當前,工業相對發達的歐美國家在機械自動化生產方面大多采用加工中心、數控機床、FMC 柔性制造單元、FMS 柔性制造系統、CIMS 計算機集成制造系統等,實現了柔性制造的集成化、自動化和智能化,而我國在此方面還處于起步階段,仍處于單機與剛性自動化階段,只有少數企業開始真正使用柔性制造系統。
四、自動化技術在機械制造中的應用
機械自動化技術廣泛應用于機械制造工業,主要有以下五個方面的應用:
1.信息流的自動化
機械自動化的信息系統主要包括計算機輔助設計、計算機輔助制造、計算機輔助工藝設計、產品數據管理系統等幾個方面。
2.物流供輸系統的自動化
機械制造過程需要大量的原材料,加工后,還要把成品及時運到具體的、指定的地點,這一過程是相當復雜和繁瑣的,為了保障整個制造過程的流暢性和連續性,需要一套有效的自動化物流系統。物資供輸系統的自動化涉及到自動化軟件系統、單機自動裝置等組件。
3.加工系統的自動化
機械制造生產過程有很多重復勞動,為了節省工人的體力,在生產過程中可以采用自動化的加工系統,使生產工序能夠自動、持續的進行。這樣不僅可以有效地減少工人的重復勞動,還可以減少人工勞動所帶來的失誤,提高操作的精確度,避免出現次品,提升機械制造產品的質量。
4.裝配系統的自動化
機械制造生產過程中一個重要的環節就是設備裝配系統。過往的裝配工作一般由人工來完成,工人的勞動強度大且效率低,產品的質量也得不到有效的保障。自動化的裝配系統不僅可以取代人工復雜的裝配工作,還可以通過預定設計好的技術要求,將特定形狀與規格的機械配件自動組裝、搬運、實驗等一系列步驟,從而建立一套自動化的生產流水線。
5.檢測系統的自動化
為確保機械產品生產的精度,機械制造過程常常需要運用一些具有特殊功能的加工設備和新型的材料與部件,這也就增加了產品檢測工作的難度,傳統的人工方法檢測精確度已達不到設計需求,自動化檢測技術可以有效地解決這種難題,這也是發展的必然結果。在當今,運用較多的自動化技術有很多,如具有多個判斷系統的智能診斷技術、識別電流信號、時序的檢測技術等。
五、機械制造自動化的發展方向
1. 機電一體化。機電一體化是 21 世紀機械制造產品發展的必然趨勢,也是機械制造自動化的延伸。只有實現機電一體化,才能更好地提高生產效率和產品質量。
2.智能化。智能制造產生于上世紀 80 年代,具有廣闊的發展前景。其核心為利用人工神經網絡、遺傳基因、人工智能系統、專家系統來進行多種復雜的決策,提高制造系統的制造水平和實用性。該技術能夠細致的保留工人與工程技術人員在長期的生產制造過程中積累的豐富經驗,使這些經驗能在更長的時間內發揮作用。也有學者認為,智能化制造技術是人類感官與頭腦的延伸,也是人類手腳和肢體的延伸,對機械自動化技術的發展具有重要的指導作用。
3.微型化。機械自動化控制系統屬于微電子產品,微電子產品正朝著超大規模集成的微觀領域發展,未來的機械自動化控制系統體積會更小,操作會更加靈活,能耗會更低。
4. 綠色化。人類的經濟發展不能以破壞環境為代價,環境破壞給人們帶來的影響越來越被重視,未來的機械自動化在方便生活的同時也將最大程度降低對環境的破壞。
5.柔性化。多品種多批量生產是機械制造業發展的重要形態。因此,機械加工設備的柔性要求也更加迫切。柔性自動化加工,是指采用機床加工控制軟件來控制加工過程,在需要更換零件時,無需人工調整機床與設備狀態,只需改變少量軟件與夾具即可繼續進行加工的加工方式。與傳統的加工方式相比,該技術有以下優點:(1)加工精度高;(2)可靠性與穩定性好;(3)同批次零件的精度與一致性高;(4)能夠更加方便的進行復雜零件的加工;(5)能集中進行多種加工。
6. 模塊化。隨著機械制造工業規模的不斷擴大,涉及的設備種類、技術工種也越來越多,單獨的企業或廠家往往不能完成整個機械生產流程。機械制造自動化流程就需要劃分為大小不一的模塊,分別由專業的部門或企業來完成,通過多方配合實現大規模的機械自動化生產。
7.網絡化。隨著計算機技術的發展,網絡已經融入到生活、生產的各個角落。機械制造自動化每一環節可以通過網絡將數據匯總到遠程控制終端,由計算機進行實時分析并進行控制。
六、結束語
機械制造是我國工業體系中的重中之重,它支撐科學技術的發展,提高它的重要地位,加強資金投入是很有必要的。
參考文獻:
[1]劉家福.自動化技術在機械制造中的應用[J].科技傳播,2012.1.
中圖分類號:TH16 文獻標識碼:A 文章編號:1671—7597(2013)041-001-01
在裝備制造業的發展過程中,機械制造及自動化是重要的技術之一,不但為裝備制造業提供了有力的技術支撐,同時也提高了裝備制造業的整體技術水平,提高了生產效率,降低了勞動強度,保證了裝備制造業能夠持續穩定快速的發展。從機械制造及自動化技術本身的發展來看,這一技術是機械制造與自動控制技術的融合,在二者原有的基礎上進行了整合與發展,技術水平有了較大的提高,為此,我們要對機械制造及自動化的現狀及發展方向有準確的了解,為機械制造及自動化的快速發展提供重要保證。
1 機械制造及自動化技術的優勢分析
通過了解發現,機械制造及自動化技術的優勢主要表現在以下幾個方面。
1.1 生產能力和工作質量得以大幅提高
應用機械自動化生產出的產品在信息自動處理和控制方面有著突出的優點,其控制和檢測的靈敏度、精度和范圍都有較大幅度提高,通過自動控制系統可以精確的保證機械的執行機構按照設計的要求完成預定動作。
1.2 產品的安全性和可靠性更高
機械自動化產品一般都具有自動監視、報警。診斷和自動保護的功能,在工作的時候一旦遇到過載、過壓和短路等故障時能夠采取自我保護的措施,有效保護操作者和設備的安全,由此可見,使用機械制造及自動化技術對產品的安全性和可靠性有非常大的提升。
1.3 提高了產品科技含量,提升了產品的具體功能
機械自動化產品在安裝調試時,可通過改變控制程序來實現工作方式的改變,以適應不同用戶對象的需要以及現場參數變化的需要。這些控制程序可通過多種手段輸入到機械自動化產品的控制系統中,使產品更具科技含量。
1.4 提高了生產效率,降低了勞動強度
機械自動化產品的自動化程度較高,屬于知識密集型和技術密集型產品,是將人們從繁重的體力勞動中解放出來的重要途徑,可以加速工廠自動化、辦公自動化和農業自動化及交通自動化,另外,機械制造及自動化技術還有效提高了生產效率,降低了勞動強度。
2 機械制造及自動化的現狀
隨著近些年機械制造及自動化技術的快速發展,目前機械制造及自動化技術已經相對成熟,在裝備制造業中發揮的作用日益突出。
2.1 機械制造及自動化技術已經成為了裝備制造業中的主要技術
由于機械制造及自動化技術在產品制造和技術水平上有突出的優勢,對提高裝備制造業的產品質量,豐富產品體系,提升產品技術水平有著明顯的促進,因此,機械制造及自動化技術已經成為了裝備制造業的主要技術之一,對裝備制造業的發展有著重要作用。
2.2 機械制造及自動化技術滿足了裝備制造業發展的需要
隨著裝備制造業競爭日趨激烈,只有對產品進行不斷升級,提高產品綜合性能,才能滿足裝備企業的發展需要。基于機械制造及自動化技術的諸多優勢,機械制造及自動化技術有效滿足了裝備制造業的發展需要,提高了裝備制造業的發展質量。
2.3 機械制造及自動化技術提升了裝備制造業的整體水平
應用了機械制造及自動化技術以后,傳統的裝備制造技術手段逐漸得到了替代,目前裝備制造業已經形成了完整的機械制造及自動化生產體系,為提高產品質量和提升產品整體制造水平,提供了有力的支持。所以,我們應認識到機械制造及自動化技術對裝備制造業發展的促進。
3 機械制造及自動化的發展方向
從目前機械制造及自動化技術在裝備制造業中的應用情況來看,機械制造及自動化在未來會朝著以下幾個方向發展。
3.1 機械制造及自動化將朝著機電一體化的方向發展
隨著機械制造及自動化二者融合的日益深入,在產品形式上將會朝著融合二者特點的機電一體化方向發展,從目前機械產品的種類來看,機電一體化產品成為了重要的產品形式,為機械制造及自動化的發展指明了新的發展方向,保證了裝備制造業的整體發展質量。
3.2 機械制造及自動化將朝著智能化的方向發展
自動化技術的運用,誕生了越來越多的智能化設備。機械制造及自動化技術結合了機械技術和自動化技術的優點,為智能化產品的發展奠定了基礎,豐富了裝備制造業產品的種類,完善了產品結構。基于市場對智能化設備的現實需要,從目前裝備制造業發展來看,機械制造及自動化將會朝著智能化的方向快速發展。
3.3 機械制造及自動化將朝著模塊化的方向發展
從目前機械產品的功能可以看出,許多大型智能化設備都是模塊化功能的集中體現,模塊化的成熟標志著機械產品的發展進入了新的階段。由此可見,在機械制造及自動化技術的發展過程中,模塊化將成為重要的發展方向,為裝備制造業的發展提供持續的發展動力。
4 結論
通過本文的分析可知,機械制造及自動化技術已經成為了裝備制造業發展的重要推動力,不但為裝備制造業提供了新的技術,同時也滿足了裝備制造業產品升級和產品創新的需要,為提高裝備制造業發展質量提供了有力的支持和保證。
參考文獻
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