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【关键词】机械设计制造;自动化;前景
机械制造及自动化专业技术从上世纪20年代开始发展应用以来,在各行各业都得到了迅速发展和广泛的应用,特别是近年来计算机的高度集成化,开始采用计算机集成制造系统,大大加快了机械制造及自动化专业的发展,但还处于自动化初级操作阶段。机械制造及自动化专业,顾名思义就是将自动化技术应用到机械制造中,来实现加工生产的连续性,对生产的工序进行程序化管理来优化生产的过程,当前是一个制造业大国,众多的中国制造也纷纷涌入世界,让中国制造文明世界,国外的厂商也纷纷进入中国市场,投资建厂,但是这些都是建立在人口大国基础上的,当前的劳动力资源丰富,价格低廉,虽然整个世界的制造业在向中国转移,但是仅仅依靠丰富的劳动力资源是不行的,中国也逐渐在迈向人口老龄化市场,依靠人力不是长久之计,所以必须要实现当前的机械制造的自动化,这样不仅能加快生产的过程,节约人力资源,更重要的是实现了由劳动密集型生产转变为技术密集型的生产。对于当前的强国之路之关键之举。机械设计制造以及自动化必然是未来机械制造业的发展趋势,科技始终是引领进步的有力工具,所以能够实现一个国家的机械制造及自动化专业,不仅能影响整个国家工业化的进程,更重要的是会影响国民经济的实质性发展。所以我们必须根据当前的具体国情,做好技术准备,走有中国特色的机械设计制造和自动化的道路。当前的制造业的迅速发展需要有机械自动化的支撑。
2.机械制造及自动化专业的特色和作用
科技的发展离不开经济的需求和促进,然后经过开发应用反作用于经济,促进经济更进一步的发展。作为一种高效的技术,机械制造及自动化专业有着很多的特色,首先它是经济发展催生的技术,是一种面向新世纪的应用技术,其次他的应用范畴是工业的生产,工业作为国家的支柱性产业,她的使用可以很大的提升制造业的整体实力,增加经济效益,再次面对全球的经济的融合,机遇和挑战都将倍增,采用机械设计制造可以降低成本,增加单位数量,提高生产的质量,从而在市场的竞争中赢得自己的一席之地。
在科技高度发达的今天,制造业的自动化生产有着重要的作用,首先机械设计以及自动化技术的应用,不仅可以节约大量的人力资源,机器化作业还可以提高生产过程的安全性,使人员和机器能够安全工作。其次还可以在自动化生产的过程中提高单位产出,提高生产的效率,在高效生产的同时保证较高的质量,从而获得更多的经济效益。再次自动化技术的应用能够加快生产的过程提升一个企业的软实力,在生产的过程中还可以减少浪费降低成本。
很多方面机械制造及自动化专业的特点与作用相辅相成,在工业中起到很大的作用,并且当前处于机械制造及自动化专业的初期,需要循序渐进,不断努力,创造条件,向自动化的高级理想阶段迈进。
3.当前机械制造及自动化专业的问题
近年来,制造业不断采用先进制造技术,但与工业发达国家相比,仍然存在一个阶段性的整体上的差距。
3.1管理方面
工业发达国家广泛采用计算机管理,重视组织和管理体制、生产模式的更新发展,推出了准时生产(JIT)、敏捷制造(AM)、精益生产(LP)、并行工程(CE)等新的管理思想和技术。当前只有少数大型企业拒不采用了计算机辅助管理,多数小型企业仍处于经验管理阶段。
3.2制造工艺方面
工业发达国家较广泛的采用高精密加工、精细加工、微细加工、微型机械和微米、纳米技术、激光加工技术、电磁加工技术、超塑加工技术以及复合加工技术等新型加工方法。普及率不高,尚在开发、掌握之中。
3.3设计方面
工业发达国家不断更新设计数据和准则,采用新的设计方法,广泛采用计算机辅助设计技术(CAD),大型企业开始无图纸的设计和生产。现在采用CAD技术的比例比较低。
3.4自动化技术方面
工业发达国家普遍采用数控机床、加工中心及柔性制造单元(FMC)、柔性制造系统(FMS)、计算机集成制造系统(CIMS),实现了柔性自动化、只是智能化、集成化。现在尚处在单机自动化、刚性自动化阶段,柔性制造单元和系统仅在少数企业可见。
现在机械制造及自动化专业的发展之路。应结合现形生产实际进行发展机械制造及自动化专业技术。先进制造技术的全部真谛在于应用。发展机械制造及自动化专业技术,应以企业的生产和技术发展的实际需要及具体条件为导向。发展机械制造及自动化专业技术,应结合实际,注重实用,即对国民经济产生实际效益。所以,应结合具体生产实际,逐步实现机械制造及自动化专业发展的普遍化,一方面由于国际和国内市场上的竞争越来越激烈,例如在机械制造业中,国内外已有不少企业,甚至是知名度很高的企业,在这种无情的竞争汇总纷纷落败,有的倒闭,有的被兼并。不少暂时还在国内市场上占有份额的企业,不得不扩展新的市场;另一方面,网络通讯技术的快速发展推动了企业向着既竞争又合作的方向发展,这种发展进一步激化了国际间市场的竞争。这两个原因的相互作用,已成为全球化制造业发展的动力,全球化制造的第一个技术基础是网络化,网络通讯技术是制造的全球化得以实现。
提倡发展机械制造及自动化专业技术是毋庸置疑的,作为一个未来机械制造发展的主题,一定要在依据客观实在,根据当前的国情进行发展,不能照搬西方的模式,联系当前的实际,同时在发展机械制造及自动化专业的同时要注意和环境的协调,环保是现今一个必须重视的问题,随着经济的发展,人们的环境的污染和生态的破坏已经到了一个严重的地步,所以在实现机械制造及自动化专业的同时,要做到绿色生产,加强资源和能源的利用率,实现可持续的生产。
4.结语
要搞好机械制造及自动化专业,不但要起点高,瞄准世界先进水准,而且必须包括各种灵活的提成本、见效快的技术,坚持提高与普及相结合的方针,同时从现在具体的基本国情出发,使机械制造及自动化专业技术发挥应有的才能健康地走上高速度、高质量和高效益之路。
【参考文献】
[1]姜晶.校企合作进行机械制造与自动化专业的教学改革与创新[J].才智,2012(13).
[2]周敏,苏纯.基于应用型人才培养的机械设计制造及自动化专业教学改革的初探[J].常州工学院学报,2004(06).
关键词:机械制造;自动化技术;特点;发展趋势
机械制造技术是我国机械工业发展的重要基础,机械制造技术的进步对提高生产效率及生产质量具有直接的影响。近年来,随着科学技术的飞速发展,机械制造自动化技术被广泛运用于生产活动中,并呈现出了新的特点和发展趋势。充分把握机械制造自动化技术的特点并加以科学合理的利用,对促进我国机械工业的健康可持续发展具有十分重要的意义。
1.机械制造自动化的特点
1.1高效性。机械制造自动化采用现代化的机械设备,严格按照相关的生产流程进行自动化操作,实现了对生产过程的自动化控制,改变了过去人工操作效率低下、容易出现质量问题的现象,大大提高了生产的效率与质量,具有高效性的特征。1.2安全性。自动化控制系统和自动化设备更加的智能化,可实现事故报警及自动诊断,在遇到生产事故时,可有效避免对工作人员造成伤害,具有安全性的特点。1.3可靠性。自动化设备多由电子元器件组成,其特点是性能稳定,不容易发生损坏,使用寿命较长,使得自动化控制系统较为可靠。1.4节约性。与传统机械设备相比,机械制造自动化将人从生产劳动中解放了出来,实现了人力资源的节约。此外,机械制造自动化可有效提高能源的利用率,降低了能源消耗,达到了节能减排的效果。1.5改变了行业的劳动形式。在机械制造业不发达的年代,人是生产活动的主体,需要从事繁重的体力劳动,随着机械制造自动化程度的不断加深,将人从体力劳动中解放了出来,转而进行高技术性的脑力劳动,改变了行业的劳动形式,加快了工业现代化的发展步伐。1.6应用范围广。机械化制造自动化技术的应用范围广,除机械制造业之外,在工业、建筑业、农业等领域的应用也较为深入,有着明显的优势,发展前景十分广阔。
2.机械制造自动化技术的运用
机械制造自动化技术的运用对机械制造行业乃至国民经济的迅速发展均具有十分重要的影响,因此,在大力发展机械制造自动化技术的同时,要注意实用性。在实际应用过程中要充分考虑到我国的国情,确保机械制造自动化技术能够在实际生产过程中发挥出最大价值。目前,我国机械制造自动化技术已经在各个生产领域得到了广泛的应用,在未来的发展过程中,我们要以市场为导向,根据不同企业的生产特点运用不同的机械制造自动化技术,特别是那些成本低、投资少、效益快的自动化技术,要进行广泛的应用。近年来,我国的机械制造业水平有了明显的提升,但与发达国家相比还存在着较大的差距,比如,我国还不具备高度自动化的CIMS技术,在未来的发展中是否要大力发展该技术还要充分考虑我国的国情。总之,机械自动化是一个较为漫长的过长,不可能一蹴而就,在发展机械自动化技术时我们要从我国的实际国情出发,积极借鉴发达国家的先进经验,逐步转变机械制造生产方式,结合先进的计算机技术,向“高度自动化”方向靠拢,从而全面提升生产效率。
3.机械自动化技术的发展趋势
机械自动化技术在我国的发展空间十分广阔,笔者认为,我国机械自动化技术的发展趋势主要包括以下几个方面:3.1自动化与智能化。随着科学技术的不断进步,特别是计算机技术与信息技术的深入发展,未来我国机械技术的自动化与智能化程度会进一步加深,高频CPU、RICS芯片等先进的设备将会被广泛运用于机械设备的控制系统,自动化与智能化将会密切配合,在各个生产领域发挥巨大的价值。3.2多媒体技术被广泛运用。机械制造自动化技术涉及的技术领域较为广泛,是计算机技术、通讯技术、多媒体技术等先进技术的综合。在实际应用过程中,利用先进的多媒体技术可直观明了的在操作屏幕上观看生产情况,并可以完成对声音和图像的剪辑工作,不但可以有效提高生产效率,还能节约人力成本。3.3以绿色发展为主。传统机械制造业发展方式粗放落后,能源使用效率低下,环境污染严重,不符合我国的可持续发展战略。在未来的发展中,机械制造自动化技术将以绿色发展为主,可有效减少对环境的污染,提高能源的使用效率,真正做到节能减排,实现机械制造业的健康、可持续发展。3.4注重实用性。机械自动化技术的最终目的是为了应用,发展机械自动化技术能够提高生产效率,实现企业经济效益的最大化,在发展过程中,不要盲目追求机械自动化的“高大上”,而是要从实际出发,注重实用性,确保机械自动化技术的应用能够有效促进国民经济的快速增长。可以预见,注重实用性将是机械自动化技术的一个重要发展趋势。
4.结语
综上所述,机械制造对我国国民经济发展具有十分重要的影响,然而,目前我国的机械制造技术仍然较为薄弱,自动化与智能化程度还有待于进一步提高。在未来的发展中,我国要想在激烈的市场竞争中赢得一席之地,必须要深刻了解机械制造自动化技术的特点,把握未来发展趋势,充分利用先进的计算机技术与信息技术向高度自动化的方向靠拢,确保我国机械制造自动化技术能够赶上时代的发展潮流。
作者:谢秀勋
参考文献
【关键词】机械制造;自动化;现状与发展方向
1.机械制造及自动化技术概述
机械制造指的是从事各种动力机械、农业机械或者是化工机械、机床、仪器以及其他机械设备等生产工业部门,机械制造的发展水平是国家工业化程度的主要标志之一,此外机械制造利用了自动化数字化设计程序,对现有的设备进行了改造,从而实现了设备可自行持续自动生产加工等过程,这极大的提高机械制造的效率。机械制造及自动化技术是一项应用计算机,以及设备协助工程技术人员共同完成的产品设计和制造的一种新兴技术,这种技术在工业领域占据着一定的优势,与传统的机械设备相对比具有较多的优势。比如:效率质量高,机械制造及自动化是利用新一代的控制系统,设备也就更加的人性化和智能化,代替人工进行操作,有效的提高工作效率和工作质量,同时也间接的避免了人工操作中意外情况的发生。产品的安全性和可靠性更高,机械自动化产品一般都是具有自动监视和报警功能的,并且具有诊断和自动保护功能,机械制造及自动化可以在运转工作中及时的对系统故障进行修复,并保持系统能够继续正常运转,有效的保护了操作者和设备的安全。有效提高了产品的科技含量,机械自动化产品在安装调试时,可以通过改变控制程序来实现工作方式的改变,这有效的适应了不同用户对象需要控制的现场参数变化需求。此外还具有应用领域广的特点,机械制造及自动化作为一种复合型新兴技术,适用领域相对比较广泛的,它凭借自身分析以及处理故障的优势,能够很好的在各领域立足,以此来满足人们与日俱增的个性需求,并且它还符合了我国倡导“绿色环保”以及科学发展观的理念[1]。
2.机械制造及自动化现状分析
近年来随着机械制造及自动化技术的迅猛发展,目前我国的机械制造及自动化技术已经比较成熟了,并且在我国装备制造业中也发挥着日益重要的作用,但是机械制造及自动化在某些方面还是存在着一定的不足,比如:缺乏产品研发核心技术,独立自主的生产产品能力不够等等,笔者认为针对于机械制造及自动化的现状分析,可以从以下几个方面进行分析。
第一,机械制造及自动化业起步比较晚
与发达国家相比,我国的机械制造及自动化业起步比较晚,那么也就导致我国的机械制造及自动化技术落后于发达国家,并且我国的机械制造及自动化研发人员习惯性的借鉴国外的技术成果,缺乏自主创新的热情,并不能够研发出具有我国特色的机械制造及自动化技术。
第二,机械制造及自动化技术比较落后
由于我国机械制造及自动化技术起步较晚,并且缺乏自主创新的技术型人才,那么也就导致消费者对于国产产品的信任度不高,不愿意购买国内产品,从而阻碍了我国机械制造及自动化技术的进一步发展。这主要是由于我国的机械制造及自动化技术过于依赖于国外优秀技术,研究人员的创新性意识不足,导致我国的机械制造自动化产品的质量不高。再有就是国家对于机械制造及自动化业的扶持重心出现偏离,并没有加大对机械制造及自动化业在资金、人才等方面的支持,从而影响了机械制造及自动化业的发展[2]。
但是,我国的机械制造及自动化技术也有一定的发展优势,首先机械制造及自动化技术逐渐成为装备制造业中的主要技术,这主要是由于机械制造及自动化技术在产品制造,以及技术水平方面具有较为突出的优势,有效的提高了装备制造业的产品质量,提升了产品技术的水平。其次机械制造及自动化技术提升了装备制造业的整体水平,在应用了机械制造及自动化技术之后,传统的装备制造业逐渐的被替代,并且目前装备制造业也逐渐的形成了较为完整的机械制造及自动化生产体系,这有效的提高了产品的质量,以及产品整体制造水平。最后机械制造及自动化有效的满足了装备制造业发展的需求,在装备制造业的竞争日益激烈的背景下,必须要积极的对产品进行升级,以此来提高产品的综合性能,这才能够满足装备企业的发展需求,而机械制造及自动化技术具有较多方面的优势,积极的满足了装备制造业的发展需求。
3.机械制造及自动化的发展方向
机械制造及自动化业作为我国国民经济发展的关键所在,人们对于机械制造及自动化技术的发展也越来越重视,并且逐渐的替代了传统的装备制造技术。为了促进我国机械制造及自动化技术的进一步发展,必须要积极的探讨机械制造及自动化技术的发展方向。
第一,机械制造及自动化的智能化发展
智能化是机械制造及自动化技术发展的重要方向,机械制造及自动化业开业充分的借鉴电子学、计算机科学等相关技术,逐渐实现机械制造及自动化智能化发展道路,并且随着我国科学技术的逐渐发展,为机械制造及自动化智能化发展奠定了一定的基础,并且提供了一定的智能化技术保障。
第二,机械制造及自动化绿色化发展
由于国民经济的迅速发展,给环境造成的破坏和污染也日益严重,人们积极的提倡保护环境和资源,提倡绿色化发展,为了积极的适应绿色化发展反向,机械制造及自动化业也应该积极的进行绿色化发展,积极的适应我国可持续发展战略。
第三,机械制造及自动化网络化发展
随着计算机技术的逐渐发展,计算机在人们的生活和工作中占据着重要位置,并且给人们提供了更为便捷的服务,那么机械制造及自动化技术也应该积极地向网络化发展,以实现计算机为人们操控机械提供一定的服务,并且机械制造及自动化网络化的发展,能够实现工业生产远程控制机械,提高了人们的生活和工作服务。
第四,机械制造及自动化模块化发展
机械制造及自动化模块化发展相对而言是比较关键的,但是也是非常艰巨的,机械制造及自动化产品生产企业和类别都比较多,与传统的机械设备相比,模块化机械能够更好的被人们操控,在机械制造及自动化的研发和生产过程中,根据模块化的相关标准规定机械制造设备的机械接口、动力接口等分别区分开来,以推动机械自动化企业的进一步发展[3]。
第五,机械制造及自动化微型化发展
目前环保节能是我国积极提倡的,站在这一角度上来看,机械制造及自动化微型化发展也就成为必经之路,机械制造及自动化微型化也就是机械制造及自动化逐渐的向微型化转变,使用纳米或者是微米级的材料制造出机械产品,保证生产的产品消耗低并且产量高。机械制造及自动化微型化发展不仅仅给人们的生活带来了极大的便利,同时也积极地响应了节能环保的理念,适应了我国未来机械装备业的可持续发展。
4.结语
综上所述,目前我国的机械制造及自动化存在着一定的问题,但是也拥有着一定的优势,我国应该加大对机械制造及自动化业的重视,积极地对其进行创新,探索机械制造及自动化技术的发展方向,促进我国机械制造及自动化业的全面发展。
参考文献
[1]宋柏森.机械自动化技术发展中的要点探讨[J].黑龙江科技信息,2011(23).
[2]郭启明.对我国机械自动化技术发展的思考[J].机电信息,2011(21).
【关键词】机械制造;自动化技术;应用
中图分类号: TD406 文献标识码: A 文章编号:
前言
文章详细介绍了机械自动化发展和我国机械自动化的现状,同时,就自动化技术在机械制造中的应用做了详细的阐述,同时结合自身实践经验和理论知识,展望了我国未来机械自动化发展的方向。
二、机械自动化的产生与发展
自进入 21 世纪以来,机械自动化技术取得了迅速的发展,对人类社会的发展进程也产生了巨大的影响,随着自动化技术在社会各个方面的普遍应用,机械自动化在实际生产中的体现也越来越明显。利用自动化生产来加工制造工业产品,不仅提高了生产效率,也极大的减少了加工所需的人力成本。同时,机械自动化技术的应用对机械制造业的发展也起到了巨大的推动作用。一战后,西方工业国家开始了第二轮工业革命,即通过机械化大生产来加工制造冷金属,而后,随着计算机技术的诞生和应用,机械自动化生产技术更加成熟,尖端技术也一直为欧美国家所垄断。近年来,我国的机械自动化取得了令人瞩目的发展,但距离欧美国家的先进水平仍然有不小的差距,制约我国机械自动化的原因主要是:产业结构层次低、机械制造业水平参差不齐、企业缺乏自主创新产品。
三、机械自动化技术在我国的应用与发展
机械自动化技术自问世后,在各个行业和领域得到了快速的应用,尤其是随着计算机技术的进步,机械制造业自动化水平得到了极大地提升,然而,我国在此方面却仍处于起步阶段。近年来,我国的机械制造行业虽然一直积极采用更加先进的制造技术,但和西方发达工业国相比,我国仍与其存在较大的差距。
1.设计方面:在设计方面,工业发达的欧美国家大多采用最新的设计方法和数据,通常利用计算机进行辅助设计,即CAD,很多大型企业早已不使用图纸设计生产。而我国机械制造行业采用计算机辅助设计的企业仍不多,依赖传统设计方法和图纸设计的仍不在少数。
2.管理方面:欧美国家大多采用计算机管理,更加重视管理与组织体制和生产模式的发展,强调准时生产、精益生产等新的管理思想技术。我国的机械自动化虽已经建立了范畴明确的技术领域,但采用计算机辅助管理的大型企业仍相对较少,依靠经验管理的中小型企业普遍存在。
3.制造工艺方面:欧美国家大多采用高精细的新型加工方法,我国虽也在一直开发和掌握新的加工技术,但我国的开发经验大多仍是借鉴国外的先进工艺再改造,尚未形成完善的自主研发体系。
4.自动化技术方面:当前,工业相对发达的欧美国家在机械自动化生产方面大多采用加工中心、数控机床、FMC 柔性制造单元、FMS 柔性制造系统、CIMS 计算机集成制造系统等,实现了柔性制造的集成化、自动化和智能化,而我国在此方面还处于起步阶段,仍处于单机与刚性自动化阶段,只有少数企业开始真正使用柔性制造系统。
四、自动化技术在机械制造中的应用
机械自动化技术广泛应用于机械制造工业,主要有以下五个方面的应用:
1.信息流的自动化
机械自动化的信息系统主要包括计算机辅助设计、计算机辅助制造、计算机辅助工艺设计、产品数据管理系统等几个方面。
2.物流供输系统的自动化
机械制造过程需要大量的原材料,加工后,还要把成品及时运到具体的、指定的地点,这一过程是相当复杂和繁琐的,为了保障整个制造过程的流畅性和连续性,需要一套有效的自动化物流系统。物资供输系统的自动化涉及到自动化软件系统、单机自动装置等组件。
3.加工系统的自动化
机械制造生产过程有很多重复劳动,为了节省工人的体力,在生产过程中可以采用自动化的加工系统,使生产工序能够自动、持续的进行。这样不仅可以有效地减少工人的重复劳动,还可以减少人工劳动所带来的失误,提高操作的精确度,避免出现次品,提升机械制造产品的质量。
4.装配系统的自动化
机械制造生产过程中一个重要的环节就是设备装配系统。过往的装配工作一般由人工来完成,工人的劳动强度大且效率低,产品的质量也得不到有效的保障。自动化的装配系统不仅可以取代人工复杂的装配工作,还可以通过预定设计好的技术要求,将特定形状与规格的机械配件自动组装、搬运、实验等一系列步骤,从而建立一套自动化的生产流水线。
5.检测系统的自动化
为确保机械产品生产的精度,机械制造过程常常需要运用一些具有特殊功能的加工设备和新型的材料与部件,这也就增加了产品检测工作的难度,传统的人工方法检测精确度已达不到设计需求,自动化检测技术可以有效地解决这种难题,这也是发展的必然结果。在当今,运用较多的自动化技术有很多,如具有多个判断系统的智能诊断技术、识别电流信号、时序的检测技术等。
五、机械制造自动化的发展方向
1. 机电一体化。机电一体化是 21 世纪机械制造产品发展的必然趋势,也是机械制造自动化的延伸。只有实现机电一体化,才能更好地提高生产效率和产品质量。
2.智能化。智能制造产生于上世纪 80 年代,具有广阔的发展前景。其核心为利用人工神经网络、遗传基因、人工智能系统、专家系统来进行多种复杂的决策,提高制造系统的制造水平和实用性。该技术能够细致的保留工人与工程技术人员在长期的生产制造过程中积累的丰富经验,使这些经验能在更长的时间内发挥作用。也有学者认为,智能化制造技术是人类感官与头脑的延伸,也是人类手脚和肢体的延伸,对机械自动化技术的发展具有重要的指导作用。
3.微型化。机械自动化控制系统属于微电子产品,微电子产品正朝着超大规模集成的微观领域发展,未来的机械自动化控制系统体积会更小,操作会更加灵活,能耗会更低。
4. 绿色化。人类的经济发展不能以破坏环境为代价,环境破坏给人们带来的影响越来越被重视,未来的机械自动化在方便生活的同时也将最大程度降低对环境的破坏。
5.柔性化。多品种多批量生产是机械制造业发展的重要形态。因此,机械加工设备的柔性要求也更加迫切。柔性自动化加工,是指采用机床加工控制软件来控制加工过程,在需要更换零件时,无需人工调整机床与设备状态,只需改变少量软件与夹具即可继续进行加工的加工方式。与传统的加工方式相比,该技术有以下优点:(1)加工精度高;(2)可靠性与稳定性好;(3)同批次零件的精度与一致性高;(4)能够更加方便的进行复杂零件的加工;(5)能集中进行多种加工。
6. 模块化。随着机械制造工业规模的不断扩大,涉及的设备种类、技术工种也越来越多,单独的企业或厂家往往不能完成整个机械生产流程。机械制造自动化流程就需要划分为大小不一的模块,分别由专业的部门或企业来完成,通过多方配合实现大规模的机械自动化生产。
7.网络化。随着计算机技术的发展,网络已经融入到生活、生产的各个角落。机械制造自动化每一环节可以通过网络将数据汇总到远程控制终端,由计算机进行实时分析并进行控制。
六、结束语
机械制造是我国工业体系中的重中之重,它支撑科学技术的发展,提高它的重要地位,加强资金投入是很有必要的。
参考文献:
[1]刘家福.自动化技术在机械制造中的应用[J].科技传播,2012.1.
[2]邓艳芳.中国工程机械再制造——小荷才露尖尖角[J].工程机械文摘,2012.6.
一、制造业的发展
18世纪70年代,瓦特改进蒸汽机,引发了第一次工业革命,手工劳动逐渐被机器生产所代替,机械制造业逐渐形成规模。19世纪中叶,发电机和电动机的产生迎来了电气时代。与此同时,互换性原理和公差制应运而生。所有这些使机械制造业发生了重大变革。20世纪初,内燃机的发明、流水生产线的出现、泰勒科学管理理论的产生,标志机械制造业进入了大批量生产的时代,并开始成为国民经济的支柱产业。二战以后,电子计算机和集成电路的出现,以及运筹学、现代控制论等软科学的产生使中小批量生产自动化成为可能。传统的大批量生产方式已难以满足市场多变的需要,多品种、中小批量生产日渐成为制造业的主流生产方式。20世纪80年代后,伴随着信息产业的崛起和通讯技术的发展,机械制造领域提出了新的制造哲理和生产模式,如计算机集成制造(CIM)、并行工程(CE)等。进入21世纪,机械制造业正向自动化、柔性化、集成化、智能化和清洁化的方向发展。
二、我国机械制造业现状
我国的机械制造业出大体可以概括为起步较晚、发展迅速、相对落后 。由于历史原因,我国机械制造业落后发达国家很长时间,两次工业革命以及自动化技术的应用给发达国家的机械制造业带来了罕见的大发展,而我们比它们晚了百余年。近年来特别是改革开放之后我国的机械制造业发展迅速,我国已经建成门类比较齐全的制造体系。基础工业部门80%以上的生产能力是由国内设备提供的;农业装备几乎全部由国内提供。我国机械工业产值2001年为16922亿元到2004年增长到35045亿元到2007年增长到73040亿元;工业增加值2002年为4900.1亿元到2004年增长到9087.5亿元到2007年增长到19182亿元2001到2004年产值增速为36.8%,2004年到2007年产值增速为33.5%。但是与工业发达国家相比我们还存在着非常大的差距,由于资金、技术、管理等多方面的因素我们与发达国家的差距还不断加大,我国的机械制造业面临着巨大的挑战。一位曾在工厂工作的高级工程师曾说过他们工作的设备、计算机程序,包括一些小的零部件全部来源于德国,而中国工人仅仅需要学习操作,还有的中国工厂仅仅提供材料制作零件而核心技术全部来自国外。
三、我国机械制造业的优势及存在的具体问题
我国是个机械制造业的大国,但是可以肯定地说并不是机械制造业的强国。在我国机械制造业的发展过程中存在一些问题,如我国的机床、汽车等产量位于世界前列,却没有一家机械制造企业能跻身世界500强。我国的关键设备大部分依赖进口,根据统计显示:我国光电子设备的100%为进口,高档数控机床的70%依赖进口。我国机械制造业最大的问题是许多高技术我国尚未掌握,许多重大装备我国不能自主设计制造,缺乏自主创新能力,原创性的技术和成果缺乏,企业的核心竞争力不足。还存在一些其他的问题,如:企业管理机制落后、市场机制不完善、资源分布不合理、利用率低等。我国目前的制造业的优势是劳动力成本低,潜在的消费市场比较大,国家比较重视机械制造业的发展,由以上这些优势我们定能解决以上问题,逐步缩小与发达国家的差距。
四、自动化与技术改造创新
我国若想实现中华民族的伟大复兴,若想在汽车界出现中国的“丰田”、“宝马”,就必须进行传统产业的技术改造与创新。进入21世纪,机械制造业正向自动化、柔性化、集成化、智能化和清洁化的方向发展,所以在传统机械制造业的技术改造与创新中,自动化有着决定性的作用。通俗地说,自动化就是用机器设备代替人完成某种生产或代替人进行事务管理。严格点说,自动化就是指在没有人的直接参与下,机器设备通过自动检测、分析判断自动地实现预期的操作。自动化可以提高我国企业的效益。由于我们与发达国家存在很大差距,只有将自动化与技术改革创新结合才能提高企业效益,降低成本才能提高我国的国际竞争力,增强国防。我们只有大力将自动化用于技术创新,提高我们的竞争力,才能在短短时间内迅速发展壮大,迅速提高国家实力。我国工业结构复杂,市场比较大,工业化可以对它们起到调节作用,它综合了计算机、制造技术、控制技术、电子技术和管理科学等学科知识,所以可以带动各个领域的协调发展。
五、发展我国自己的自动化推动技术改造创新
当今社会技术改造与创新非常重要,只有发展现代自动化技术才能促进技术改革与创新。而根据我国机械制造业中出现的问题主要是创新不足的问题,发展自动化已经迫在眉睫,可是由于历史原因,我们的机械自动化发展比发达国家晚了几十甚至上百年,所以我们的技术改造创新必须结合我国国情发展我们自己的自动化,这个时间可能会比较长久。
我国数控机床的发展历程可以体现我国自动化技术的发展。据统计我国生产数控机床的的数量2001年为18693台,2004年为51871台,2007年为123247台。以上数据显示,我国的自动化技术应用已有很大幅度的发展。机床产值列世界前20位的企业中日本占了七位,德国占了五位而中国仅占两位,其中前五名都是德国和日本的企业,这说明我国的自动化技术与它们还有差距很大。
我国劳动力比较富足,市场较大,所以有很好的调控性。我们的企业一直都是重制造轻研发,这是非常可怕的。所以要想摆脱落后的面貌,在技术上不受制于人,必须加大力度进行产品的自主研发,要有自己原创性的成果,要大力启用高科技人才。我国企业管理机制相对落后,一些程序方法有很多地方过于复杂,没有科学先进的管理方法,所以我们要剪掉过于复杂的程序,大胆地引用国外的先进管理方案,必要时可以大胆用国外的管理人员,这是很多企业不敢做的。我国技术落后,资源利用率低造成资源浪费,必须大力引进国外的先进技术特别是自动化技术,以先进的技术减少资源的浪费,将自动化与传统技术结合,广泛用于各个行业,更好地为大家服务,增强我国的竞
争力。
总之,“适者生存”这是亘古不变的真理,创新可以说是一个民族赖以生存的保障,现如今我国的机械制造业面临着巨大的压力和挑战。怎样才能缩小与发达国家的差距,是我国制造业亟待解决的问题,只有充分了解我国制造业现状,抓住机遇,将自动化用于技术改造与创新中,勇于和善于迎接挑战,才会使我们的制造业发展壮大,才能提高我国的核心竞
关键词:机械制造;自动化;发展趋势
前言:现代机械制造及其自动化技术被应用都各处,为强化制造能力,逐渐加大了对机械制造及其自动化的研究,尤其是在科学技术较为发达的今天,机械制造及其自动化中也应用了各种技术,因此,未来机械制造及其自動化应朝着哪一方向发展就成为现阶段值得思考的问题。
一、机械制造及其自动化概述
(一)机械制造及其自动化特点分析
通过对机械制造及其自动化的研究可以发现,其特点主要表现在以下几方面:
第一,机械制造及其自动化具有减轻劳动强度,强化生产效率的特点。机械制造及其自动化中融合了多种技术,这些技术的应用在一定程度上促进了产业结构升级,同时也为提高了生产效率,这些都是机械制造及其自动化的特点所在。
第二,机械制造及其自动化的应用范围较广。对于机械制造及其自动化来说,它的应用范围相对广泛,无论是在设备改造中还是在加工效率强化上都有应用,这正是由于这一点,使得机械制造及其自动化成为现代不可缺少的一部分[1]。
第三,机械制造及其自动化能够促进技术升级。现代机械制造及其自动化不仅可以向高级机械制造转化,还能进一步强化技术升级,这是其他技术无法比拟的。
(二)机械制造及其自动化的应用分析
现代机械制造及其自动化技术拥有其他技术无法比拟的优势,所以被应用到各处,如在锅炉制造中经常会使用到机械制造及其自动化,由于锅炉体积较大,需要焊接的地方较多,常规技术难以顺利完成这一任务,而机械制造及其自动化则可以完成这一工作,随着机械制造及其自动化的应用不仅有效提升了焊接效率,还强化了焊接速度,使得锅炉质量也得到了保证。由此可见,机械制造及其自动化的应用可以很好的满足现代生产制造需求,因此,应加大对这一问题的重视。
二、机械制造及其自动化发展趋势分析
(一)机电一体化
对于现代机械制造及其自动化技术来说,正朝着机电一体化方向发展,在科学技术的带动下,机械制造及其自动化技术将逐渐呈现完全自动化的特征,这样不仅可以有效强化数控体系,还能提高制造功能,这也是强化机械生产效率,强化机械制造与加工能力的体现。随着机电一体化的实现,相关工作人员的工作压力会大幅度减轻,他们也会有更多的时间与精力用于新型机械制造及其自动化研究中,为机械制造及其自动化的进一步发展奠定基础。
(二)智能化
现代智能技术越来越发达,各种数控设备被应用到各处,机械行业也随着技术不断升级改造,通过对现代机械制造及其自动化的研究可以发现,未来将朝着智能化方向发展。未来的机械制造及其自动化将与智能技术融合在一起,两者的结合不仅可以促进数控技术发展,还可以大幅度提高机械制造水平,强化生产效率。同时,随着机械制造智能化的实现,所需人力会大大减少,企业每个月可以节省大量开支,生产效率不会减少反而会有所提升,这些也是其他技术无法比拟的,随着这一目标的实现,机械制造及其自动化的应用范围会进一步扩大,因此,应加大对现代机械制造及其自动化的研究与关注[2]。此外,未来的机械制造及其自动化还会吸收与融入大量人工智能的内容,所以,在这一过程中应加大对这一问题的重视。
(三)模块化
通过对机械制造及其自动化的研究可以发现,未来机械制造及其自动化也会不断向模块化方向发展。未来机械行业所采用的生产模式会与现在不同,为提高生产效率,强化作业能力,模块化会成为其主要生产模式,为满足机械行业需求,机械制造及其自动化也会不断朝着模块化方向发展,随着模块化的实现,机械行业无论是生产效率还是生产作用都会更加显著,因此,应加大对这些问题的重视,只有这样才能更好的满足人们对机械制造及其自动化的需求。
(四)网络化
从上世纪九十年代开始,计算机技术正式出现,并快速占据现代市场,在计算机技术中,网络技术的发展最为迅速,被应用到各行各样中,且发挥着重要作用,未来网络技术将更加精细化,综合能力也会不断增强,而机械制造及其自动化作为一种综合了多种技术的技术,也将不断朝着网络化方向发展,随着网络化的实现,在一件产品被生产出来以后或在生产以前就会在全世界范围内有接收客户,同时,相关工作人员也可以利用网络操作与控制机械制造及其自动化,不仅可以让管理实现不受时间限制,还打破了地域限制,这些都是网络化实现给机械制造及其自动化带来的好处,因此,应加大这一问题的重视[3]。
(五)环保化
现阶段,人们的环保意识逐渐增强,希望使用的一切设备都具有环保性,机械制造及其自动化也是如此,未来的机械制造及其自动化可以最大程度的减少在生产与制造中所产生的废物,也可以实现资源的充分利用,在机械制造及其自动化作用下,生产出来的产品将具有可回收特征,即便不回收也可以自动讲解,不会出现继续污染环境的情况,这也是人们对机械制造及其自动化的期待[4]。
(六)人性化
由于机械制造及其自动化是为满足人的需求而出现的,这就意味着未来机械制造及其自动化将呈现出人性化特征,可以很好的满足人们所提出各种合理需求,这样一来,人们在应用机械制造及其自动化的过程中也会更加方便,所以说,人性化已经成为现代机械制造及其自动化不断努力的方向,做好此类研究也就成为当前最重要的工作之一。
结束语:
通过对以上的研究可以发现,现阶段机械制造及其自动化的应用范围已经很广泛,这与其自身优点较多有关,在科学技术的带动下,机械制造及其自动化也会呈现出不同的发展特征,文章认为未来的机械制造及其自动化将朝着机电一体化、智能化以及模块化等方向发展,相应的生产效率也会有所提升。
参考文献:
[1]刘超.我国机械设计制造及其自动化发展方向研究[J].河南科技,2013,06:105.
[2]梁喜佳,张洪伟.浅析机械设计制造及其自动化的特点与优势及发展趋势[J].科技创新与应用,2016,06:126.
[3]张怡,王昱程.浅析机械制造及其自动化技术的发展趋势[J].四川水泥,2017,01:117.
随着科学技术的不断发展,对机械制造产业也起到了带动作用,人们对机械自动化的实际应用也有了愈来愈多的关注,机械自动化是比较新型的生产力,其对机械制造业的发展有了很大的推动作用。机械制造产业在这一发展过程中所面临的挑战比较严峻,同时这也是一次难得的发展机遇,将新的科学技术得到充分合理的应用,对整体的机械制造产业的发展都有着重要意义。
1 机械自动化发展阶段及应用于机械制造的特征
1.1 机械自动化发展阶段分析
机械自动化在实际发展中经历了几个重要阶段,从初始阶段是在上世纪二十年代,这是机械制造工业蓬勃发展的阶段,对工业生产起到了很大的带动作用。然后就是在第二发展阶段,处在上世纪的六十年代,在市场经济的不断推进过程中,自动化技术已经在机械制造当中得到了应用,但由于当时的技术水平因素的限制,所以自动化也只局限于计算机层面,而在机械制造上还是采用的传统理论,虽然在自动化的技术水平上有了相应的提升,但成熟度还有待加强[1].再有就是在上世纪的七八十年代,这一阶段机械自动化技术有了较大程度的发展,而在当前已经是处在新的阶段,对机械自动化技术的发展步伐也进一步加快,机械自动化逐渐的成熟并有了比较广泛的应用,在机械制造当中的应用所起到的作用较为显着,这对我国的经济发展的进步就有了很大的推动作用。
1.2 机械自动化应用于机械制造的特征
机械自动化主要就是人的参与度得到了减少,进行自主完成生产加工的任务,不仅人的劳动力得到了减少,同时在质量水平上也有着保障。在程序的操作下实现固定流程的操作,这种简化的流程使得实际的生产效率有了很大的提升,并降低了生产成本。当前的市场竞争愈来愈激烈,市场变化也比较多端,这就对机械自动化的发展也有了新的要求,要能够和实际发展相适应,不断的更新优化[2].自动化系统中人的作用愈来愈重要,只有在专业人才的基础上才能够将自动化水平得以有效提升,在企业的发展过程中对员工的机械自动化的知识素质要能充分重视,这对机械制造的整体发展也有着积极意义。
2 机械自动化在机械制造中的实际应用及发展趋势
2.1 机械自动化在机械制造中的实际应用
机械自动化在机械制造当中的虚拟化技术的应用上,当前的机械制造技术把 CAD 以及 CAPP 这些技术得到了充分应用,对以往的制图技术有了完善,这就对人力劳动成本得到了有效降低。同时也在制图的质量以及水平上有了相应的提供,能在制图的精准性上得以保障,在虚拟自动化的应用上能通过计算机仿真技术来对机械制造活动实施仿真,这样就能够将实际的生产周期得到缩短,同时运用更高的能力来应对多变的市场。
另外,机械自动化的智能化应用在机械制造中也起到了重要促进作用,智能化应用主要就是在计算机技术以及网络技术等支持下而形成的自动化应用技术,对机械制造技术的优化改进就要对以往的传统理念思想进行摒弃,并通过和商品概念得到有机结合实现的终极制造[3].机械制造的智能化就是全面的将机械制造的工艺性能加以提升,并把自动化技术以及机械制造技术等得到有机融合,在具体应用过程中能够实现人工智能的作用。
而在集成化的应用方面,这是机械制造发展中的新型技术,是在信息技术的作用下对机械制造过程的优化以及精简集成等,从而来实现机械产品的快速制造。机械制造中对计算机技术的使用以及微电子技术的使用都是有着相应关联,这些技术融合中就能滋生出新的技术。对现代的技术以及设备的系统整合集成进而产出新的管理应用技术,机械制造集成化的实现能够将生产制造企业的内部生产工作以及经营管理活动等形成统一化的整体,并能实现柔性生产模式。机械自动化中柔性自动化在机械制造中的应用上也有着很大的作用发挥,柔性自动化技术是对信息系统的进一步完善,是通过计算机管理的方式对市场变化的应对,柔性技自动化对大批量以及小批量间的生产问题得到了有效解决,同时其在灵活的调整能力上也比较强,有着较强的使用价值。
将机械自动化在机械制造当中的应用能够实现物流系统以及检测过程和装备系统的自动化,机械制造过程当中生产工序已完成的标准是零部件在一定技术含量组装下来实现机械自动化系统装配,能够严格的按照流程进行,从而就将装配的质量效率得到了提升。而在机械生产检测过程中,能够构建其自动化检测系统,将机械制造的精度效率得到提升[4].另外就是机械制造中的能源和原料是生产必需品,运输中的效率对机械制造效率也起到决定性作用,所以在物流系统自动化基础上就能够对机械制造的连续性得到有效保障。
2.2 机械自动化在机械制造中的应用前景
随着社会的不断进步发展,机械自动化在机械制造中的应用也将会有着新的趋势,绿色化的机械制造将成为今后发展的一个重要趋势。当前的机械制造的发展在可持续发展理念的深化下也产生了很大的影响,环保以及生态保护成为了全球发展的主题,机械自动化在机械制造中的应用也必然要遵循着这一发展规律,最为主要的就是要能够在节能减排上进一步促进,进而为机械制造产业的集约化发展进行推动。而在生产的方式上的绿色化就是要能通过新的技术来推动产业结构调整,将粗放型的发展方式积极的转变,这样就能有效促进机械制造的整体发展。
我国在机械自动化的应用时间上还相对比较短,所以还有诸多层面需要进一步的完善,而随着当前的网络不断发展,机械制造的网络虚拟化的制造方式也将会逐渐的成熟。网络虚拟制造技术将会成为人机界面形式的新的应用方式,在这一技术下能够通过技术和感知的能力进行在虚拟中实施制造活动,在产品没有产出前能够进行制造活动的模拟,对产品的设计开发以及制造过程进行模拟,这样在产品的合理性层面就能够得到准确的把握,将机械制造得到最大程度的优化[5].将企业的技术以及生产力的发展作为是机械自动化技术发展的中心,要能够和实际的生产应用得到紧密联系,也要能和人员实际的能力相结合,将多方面的力量相统一。