時間:2023-01-02 08:06:45
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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再少數。
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。
制造工藝方面:歐美國家大多采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。
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。
機械制造自動化的發展趨勢
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,無需人工掉正機床與設備狀態,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。
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,使這些經驗能在更張的時間內發揮作用。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。
光機電化。信息處理系統、能源系統、傳感系統和機械結構是組成機械自動化系統的主要模塊。光學技術能有效改善機械自動化系統中的能源系統、信息處理系統和傳感系統。光機電化技術還能省去部分依靠機械傳動鏈來連接的相關動作,將傳統的驅動方式變成若干他電氣電子或電力期間,簡化機械結構,是機械自動化系統發生根本性的變化。此外,光機電化技術能將工作方式從單調的重復操作中脫離出來,使生產操作程序在需要發生控制或變動時更加方便和靈活。
機械制造自動化技術能夠有效推動我國國民生產經濟的發展,推動機械工業不斷發展。機械制造自動化致力于提高效益、質量科技競爭力。這門技術主要研究機械產品的設計、加工、制造、生產、使用、銷售、維修及其他回收再生的流程,下面我們主要對機械制造自動化的技術特點及其發展進行研究。
1.機械制造自動化的特點
機械制造自動化技術的發展與傳統的機械制造產品有所不同,機械制造自動化技術主要是將機械技術和電子信息技術相結合。機械制造自動化技術有利于提高我國的制造水平,并且提高工作效率。機械制造自動化具有安全性能較高、提高產品質量、改善行業的勞動形式和推動社會的發展的特點。下面主要對機械制造化的特點進行具體闡述。
1.1安全性能比較高。在機械制造產品的過程中,采用機械制造自動化技術,可以進行自動報警、自動診斷。在機械制造自動化生產過程中,機械自動化系統能夠對生產過程中出現的問題進行判斷,并以特別的方式將問題表現出來,這能夠讓一些因為生產故障而導致的事故減少發生。與此同時,機械制造自動化能夠減少一些由于個人操作問題產生的工作失誤,畢竟,機械化自動技術是通過電子信息進行控制的。
1.2產品質量能夠得到提高。機械制造化過程中,通過電子信息系統的控制,將機械的設計、加工、制造、生產、使用、銷售和維修進行嚴格的控制。因此,機械制造自動化實現了批量化生產的目標,提高了產品的質量。同時,機械制造自動化能夠將發現的問題進行及時的反饋,自動化系統能夠在發現產品質量問題后查找原因。
1.3改善行業的勞動形式。機械制造自動化與傳統的機械制造有所不同。傳統的機械制造主要依靠人工進行生產活動,而機械制造自動化能夠實現機械化和自動化,緩解人們的生產壓力。于是,從事體力勞動這種低端崗位的職業會越來越少,社會上會出現更多的高端知識技能型的工作崗位。這大大提高了機械生產產品的技術,促進產品的更新換代,改善行業的勞動形式,推動社會的發展與進步。
1.4推動社會發展。機械制造自動化能夠推動社會的發展和變革。首先,它能夠提高社會生產力,大大增加機械設備的產量。其次,機械制造化技術能夠不斷推動技術的創新。隨著機械化程度的加深,我們對于機械化的要求越來越高,這將不斷推動社會科學技術的發展和創新。最后,機械制造自動化能夠減少對能源的使用,能夠推動社會的可持續發展。
2.我國機械制造技術的發展現狀
近年來,我國制造業發展迅速,但是制造業的發展程度離國家的要求還差一大截,這主要是由于制造業發展得晚,基礎設施不好。下面主要講述我國機械制造技術的發展狀況。
2.1設計方案及制造工業落后。眾所周知,西方國家的工業化進程完善,歷時長,這使得西方國家的工業化程度較高。雖然我國的工業化得到了一定程度的發展,但是可以發現我國的工業化還存在著許多問題,例如制造業工藝不好、現代化水平不高等問題。為了推進我國工業化程度的發展,我國應該對機械制造技術進行創新與變革,促進社會的發展。
2.2制造行業制度落后。西方國家經過長期的發展,工業化水平達到很高的程度。與此同時,這些國家也制定出了一套完整而科學的行業制度,這些制度推動了社會的發展和變革。在工業化企業內都擁有屬于自己的一套科學的準則,并且企業大部分利用計算機進行管理,使得生產過程更為高效。審視我國的制造業企業,絕大部分還在進行人工管理,計算機管理模式并沒有得到很好的普及和發展。因此,我國要完善和創新工業企業的行業制度。
2.3企業管理方面。隨著信息時代的發展,西方國家逐漸將計算機與制造業管理相結合。大部分的西方企業都比較注重企業的發展模式和管理,比較提倡精益生產、準時生產、高效生產的思想。在我國,由于信息化時代的進程較慢,我國大多數的企業還沒有采用計算機管理模式。
2.4自動化生產程度低。在大多數發達國家,企業廣泛采用計算機集成管理系統、自動化數控機床、柔性制造系統等,已經達到了一種生產自動化、集成化以及智能化的程度。然而,在我國,這些技術并沒有得到廣泛的運用,我國的制造業還沒有成熟起來。因此,必須提高自動化的生產程度。
3.我國機械制造技術的發展趨勢
機械制造自動化技術具有安全性能高、產品質量提高、改善行業的勞動形式和推動社會發展的特點。總而言之,機械制造自動化技術有利于實現社會的創新和發展。我國機械制造技術主要朝著自動化、智能化和精確高效化發展。下面主要對我國機械制造技術的發展做具體的說明。
3.1自動化和智能化。在機械制造業中,以往的自動化系統只能在已設定的情況下工作,對于一些突發狀況不能進行正確而及時的處理,這使得工作不能圓滿完成。而在智能化系統中,計算機能夠在發現問題后及時地用人的思維來處理問題。并且,在當前條件下,自動化和智能化已經能夠完美地結合起來,處理各種問題,推動社會的發展。
3.2精確高效化。精度和效率對于機械制造技術而言至關重要。隨著時代的發展,機床硬件發展迅速,不斷完善發展,數控機床的效率和精確度得到了很大的提高。我國機械制造自動化技術得到了很大程度的發展,它的安全性能高,能夠提高產品的生產質量,改善勞動的生產形式和推動社會的發展。但是,我國的機械制造還存在著許多的問題,例如設計方案及制造工業落后、制造行業制度落后和自動化程度較低等。我們應該切實推動機械制造自動化技術的發展和創新,促進我國工業的發展。
作者:劉尚文 單位:大族激光科技產業集團股份有限公司
參考文獻:
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
中圖分類號:TP29 文獻標識碼:A
0前言
自上世紀初期開始,機械制造及自動化已經得到了大量的應用與普及,其應用范圍十分廣泛,加之計算機相關技術已逐漸實現集成化,因此計算機集成制造系統也得到了廣泛應用,促使機械制造及自動化朝著更加專業的方向發展。然而在我國,機械制造及自動化操作始終處于初級階段,其應用與推廣還受到各種因素的影響,這并不利于發揮其應有的價值。
1機械制造及自動化影響因素分析
我國在經濟市場、人力資源市場等方面都具有十分明顯的優勢,但是較之西方發達國家,機械制造及自動化在發展方面仍然存在著較大差距。究其影響因素,主要體現在以下幾個方面:
第一,管理方面。發達國家在管理活動中,多以計算機作為主要器材,并且強調生產模式、管理體制及組織體制的快速發展,在此基礎上推出了各種新型管理技術與管理思想,包括并行工程、準時生產、精益生產以及敏捷制造等。然而在我國,只有部門大中型企業會選擇應用計算機相關技術,并用其進行輔助管理,而絕大部分的小型企業還在采用經驗管理模式。
第二,工藝制造方面。許多西方發達國家已經開始使用各種新型加工技術,包括精細加工技術、微米技術、激光技術、超塑技術、復合技術、電磁技術以及微細加工技術等。然而,這些技術類型在我國卻未得到普及,始終處于開發利用環節。
第三,技術設計方面。西方發達國家在具體設計環節,大多采用各種新型設計方法,并不斷的更新自身設計準則及設計數據,在大量利用CAD技術的基礎上,許多大型企業在設計與生產環節,已經實現了無圖紙操作。但是,這一創舉在我國的利用率非常低,而且CAD技術的實際利用比例也非常低。
第四,自動化相關技術方面。西方發達國家已先后采用各種新型技術,包括數控機床技術、柔性制造單元、加工中心、計算機集成制造系統以及柔性制造系統等,并且逐步實現了集成化、柔性自動化以及智能化。然而,我國在自動化相關技術方面,始終處于剛性自動化以及單機工作自動化狀態,只有很少的一部分企業開始使用柔性制造單元、計算機集成制造系統以及柔性制造系統。
2機械制造及自動化主要發展策略研究
2.1將綠色生產作為制造環節的根本理念
近年來,人們的環保觀念正處于不斷增強的階段,國家也相繼推出了相關的法律條例,要求各行各業在大力發展經濟建設的同時,必須把節能環保作為根本出發點,在制造領域同樣不例外。為了推動機械制造及自動化相關技術的不斷發展與完善,必須將綠色生產作為制造環節的根本理念與基本原則,在產品設計、產品研發、產品制造、產品銷售等環節,都應當強調綠色環保,并以此作為戰略性奮斗目標。同時,由于保護環境通常涉及到自然環境、社會環境兩個方面,因此在具體實踐過程中,必須同時兼顧兩種環境,除了保護廠商、經營商、銷售者以及消費者的根本利益不受侵犯之外,還應確保所生產的商品能夠符合國家有關標準,并嚴格控制商品供貨期,完善自身售服質量,確保所有經濟主體都能收獲到其所需的東西。
2.2強調機械制造及自動化在各領域中的適用性
就目前而言,機械制造及自動化實際發展歷程中均已多種多樣的形式呈現出來,其本身具有明顯的多樣化特性。與此同時,智能化以及機電一體化已成為其發展的基本方向。企業在制造與生產的過程中,單一化的產品對其長久發展產生了不利影響,在此情況之下,大力發展智能化商品已經成為大勢所趨。而這就要求各生產商不斷完善其商品結構,促使工業制造升級,從而確保產品逐漸的朝著多樣化方向發展。為了實現這一目標,必須重視機械制造及自動化相關技術在各領域中的適用性,結合自身發展需求與發展特色,找尋適合自身生產需求的技術類型,在通過不斷完善信息化系統,生產具有中國特色的商品,并發展具有中國特色的技術。
2.3以數字化相關技術豐富機械制造工藝
當前,數字化已經成為各種先進性技術得以不斷發展的支撐力量與核心要素,對于機械制造這一領域來說,要達到數字化標準,就應當聯合制造工藝、計算機相關技術以及網絡技術等,通過有機整合之后,構建機械制造及自動化基本發展系統,并以此作為出發點,不斷提高自身工藝技術。以數字化相關技術豐富機械制造工藝,在整個制造環節,均已數字化作為其根本控制手段,而相關信息也經由數字化模式呈現出來,再通過各種網絡手段的加工與傳遞,確保各內部各部門都能及時獲取到所需信息。這就要求相關部門與機構對市場上所有信息進行仔細的收集與整理,合理利用數字化相關技術,并發揮自身優勢,盡量縮短資源信息、產品信息以及工藝信息等方面的加工時間,使之能夠及時響應市場號召,從而滿足消費者所提出的各種服務需求。
2.4結合實際情況不斷提升核心競爭力
科學家在研發各種技術時,其根本目標是將其應用于市場,為社會帶來更多經濟效益。因此,為了推動機械制造及自動化又好又快的發展,應當將生產定位為其立足點,追求商品的實用性、高效性與有效性。要達到這一既定標準,首先,要求機械制造及自動化密切聯系生產實際,通過更新和完善各種關鍵技術,使自動化相關技術得以真正的普及。其次,隨著市場競爭的日趨激烈,機械制造及自動化還必須順應市場要求,不斷完善其自身操作工藝,確保在市場中占據一定的地位,擴大市場占有額,從而不斷提升其核心競爭力。再次,網絡技術的普及與應用為機械制造及自動化提供了較為廣闊的發展空間,使機械制造及自動化處于合作和競爭共存的環境中。與此同時,對于機械制造及自動化而言,其發展也遇到了巨大的壓力及挑戰,一旦任何環節出現紕漏,就有可能會嚴重影響。鑒于此,機械制造及自動化具體發展環節,應該合理應用各種網絡技術,并吸納西方國家的各種先進性制造工藝,將其融入本國生產實踐中,并轉換為符合我國需要的技術類型,進而不斷提升核心競爭力,為國家帶來更多經濟效益。
3結束語
機械制造及自動化具有較高的起點,而且其適用范圍相當廣闊。機械制造及自動化具有較為廣闊的市場空間及發展前景,盡管其發展還受到各種主客觀因素的限制,但其發展勢頭仍然不可抑制。為了促進機械制造及自動化朝著又好又快的方向發展,應當將綠色生產作為制造環節的根本理念、強調機械制造及自動化在各領域中的適用性,并以數字化相關技術豐富機械制造工藝,以及結合實際情況不斷提升核心競爭力,從而確保其功能得以有效發揮,進而獲取到更多的經濟效益。
參考文獻
[1] 張強.機械設計制造及自動化專業課程教學體系改革的探討[J].教改創新.2012,16(16):15-16.
1前言
機械制造及自動化是一類知識豐富,具有較強專業性、技能性的學科。自動化技術的創新發展令其綜合優勢滲透至機械制造領域中,并發揮了核心效用價值。因此兩者的結合需要豐富實踐生產經驗,提升技術工藝水平,應重點關注生產制造階段中各類常見問題,制定科學有效的應對策略。
2 機械自動化發展狀況
機械自動化技術產生自上世紀初期階段,便實現了快速發展,在社會生產眾多行業實現了廣泛應用。尤其是信息時代,計算機、網絡信息技術的集成化發展,創建了計算機集成生產制造體系,全面加快了機械自動化的優化更新速率。良好的發展環境為機械自動化開創了廣泛的發展機遇,發達國家則取得了驕人成績。而在我國,機械自動化發展還需進一步深化擴充。雖然,我國較多制造生產行業意識到機械自動化應用技術的綜合優勢,并逐步積極引進,然而,同工業發達區域比較,我國機械制造自動化發展程度仍舊存在一定差距。
管理層面,工業發達地區全面應用計算機技術進行管控,注重組織以管理,推進實踐生產模式的優化更新,并創立了準時生產、精細化建設、敏捷快速制造、并行工程建設等新型管理思想與豐富技術手段。然而我國一些大型企業單位對于引入計算機技術手段強化服務管理卻沒有全面重視,而較多小型企業單位則仍舊停留在經驗管理發展階段。設計工作中,較多工業大國均快速優化更新設計準則以及信息數據,應用創新設計方式,并引入CAD計算機輔助手段優化開發規劃,逐步進入了無紙化設計以及高效生產的時代。而我國應用CAD技術的整體百分比仍需進一步提升,致力于設計投入,方能提升綜合發展水平。應用制造工藝階段中,較多工業發達地區應用高精密性生產、精細化加工、納米、微米手段、微型機械生產、激光加工、電子技術手段、復合生產模式以及超塑加工生產等創新方式,令產品制造更為精密、細致,生產效率全面提升,發揮了機械制造自動化技術顯著優勢價值。然而我國在實踐生產階段中對該技術的普及應用卻仍舊需進一步強化,擴充開發投入與細化研究。機械制造自動化技術的快速發展,令數控機床、現代化集成管控制造體系、柔性化生產單元、系統以及加工生產中心創立形成,并實現了大范圍應用,營造了柔性化、集成性、自動化與智能化的生產模式。我國機械化生產中應用該類高尖端自動化技術手段則呈現出普及率有限,沒有注重擴充投入,自動化生產水平有待進一步提升的狀況問題。
3 機械制造自動化同CAPP技術的集成應用
機械制造生產階段中,工藝流程設計為有效連接產品規劃以及工廠生產制造的媒介樞紐,可進行各類生產計劃以及管理控制的統籌協調,為其提供必要依據。還為企業生產工藝過程創建了良好的法規制度。進行工藝過程的規劃設計,需要積累豐富經驗,實踐階段中會受到較多因素的作用影響。倘若一味的進行傳統生產工藝的設計,則無法全面適應當前機械制造生產市場產品多樣性、小批量性的綜合需求。為全面適應現代化機械制造技術的快速發展以及市場建設的現實特征,應用CAD以及CAM技術系統,實現集成智能的發展則成為形勢所需,而該過程之中CAPP技術起到了無可替代的重要作用。伴隨計算機、網絡技術在機械制造生產行業中的擴充應用,實現輔助設計技術CAD以及輔助制造技術CAM的有效集成成為必然趨勢。在兩類技術之間,發揮橋梁媒介作用的工藝過程設計的相關輔助技術CAPP則逐步誕生。該技術優勢功能在于,可進行設計信息的整體錄入,比選具體的工藝路線并進一步明確工序內容以及應用的機床工具、生產刀具等設備。同時,應用該技術可明確機械制造生產具體的切削量,并進行所需工時以及投入成本的進一步估算,將相關工藝文件進行全面輸出。從上述工作過程不難看出,應用該技術需要掌握有關金屬切削的技術手段與理論知識,同時應明確機械生產加工具體的工藝規程,熟悉典型零部件的生產加工工藝,了解表面質量信息,掌握成組技術、明確切削機床操作應用、各類刀具夾具生產應用技巧。還應學會應用計算機技術進行繪圖制作,完善數據信息整理,進行豐富圖形的集成操作,構建幾何以及特征系統建模,組建系統化工程數據庫,掌握相關CAM以及CAD應用技術。
由此可見CAPP技術應用具有一定難度,且相對復雜。然而其優勢作用顯著,可全面摒棄以往手工制作工藝文件的滯后模式,令實踐工作效率顯著提升,并令生產周期全面縮減,確保工藝文件內容的良好一致,提升工藝規程整體精密性,預防生產管理階段中出現的偏差錯誤,并為機械自動化工藝生產過程的良好優化以及集成生產開創有利的環境條件。集成生產制造計算機體系核心內容為全面優化集成,CAD
以及CAM 技術的集成應用則構成了計算機集成制造體系的技術單元以及內容核心。該體系之中CAPP技術可由CAD模塊內快速的掌握各零件的內容信息。包括幾何、工藝參數以及材料信息等,進而可取代人機交互進行的零件信息錄入,節省生產環節所需時間。應用CAPP將輸出CAM需要的各類資訊信息,而該目標的實現需要設計以及制造產品的兩環節完成集成化的信息提取、綜合交換、共享應用與全面處理。
伴隨計算機集成制造系統的全面推廣與拓寬研究應用,CAPP逐步成為機械制造自動化生產領域的核心工具,并逐步受到全面重視。倘若仍舊采用傳統的人為操作與干預指導,進行CAD技術以及CAM技術的集成,借助圖紙實現信息的獲取交換以及綜合處理應用,該類過程將包含不斷的重復處理,還會引發中斷等不良問題,增加了中間冗余環節,并會對產品的規劃設計,機械制造生產工藝的整體質量以及工作效率造成不良影響。為此只有科學應用CAPP體系技術,方能有效的應對CAD、CAM 同CAPP的互聯操作問題。還可全面實現數據庫信息通過CAPP完成加工處理與現代化集成應用。計算機集成制造體系各類分系統,則需要應用CAPP完成各類數據信息的呈現應用,進而制定有效應對決策。
4 發展機械制造自動化,提升實踐生產效率
基于機械制造自動化技術的綜合優勢,應繼續擴充研究開發力度,引入計算機、自動化技術,完善數控編程,優化數控操作系統,提升實踐生產效率。同時可引入計算機虛擬仿真技術,進行機械制造自動化生產加工的有效模擬與仿真,豐富工作人員實踐操作經驗,令其通過綜合訓練,提升自動化生產水平。機械制造數控加工開放性特征,適應于引入計算機網絡系統技術,利用其通信協議,基于網絡平臺,借助圖形呈現、動態模擬、快速通信完成獨立功能系統模塊的開發,并借助通信通道高效完成信息處理交換,符合開放機械自動化數控加工管控的整體需求。
5 結語
總之,機械制造及自動化生產發展是適應時代特征、滿足市場需要的必然趨勢。實踐工作中,我們只有明晰自動化、現代化技術、計算機手段應用特征,促進機械制造科學引入自動化手段,實現系統集成應用,方能提升工作效率,實現創新發展,擴充生產效能,創設顯著的經濟效益與社會效益。
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:
中圖分類號:F407文獻標識碼: A
隨著我國人們生活水平的不斷提升,市場對產品有了越來越高的要求,產品的性價比越來越被注重。傳統的制造行業已經不能滿足人們的需求了,因此機械制造的發展和自動化技術的引用對于產品的更新有著很大的作用。本文對機械制造和自動化技術存在的問題進行了詳細的介紹,并且對其發展方向進行了研究。
一、機械制造的含義
機械制造是利用數字化設計程序對機械設備進行改造的,實現設備自動生產和加工等過程。典型的機械制造設備有很多,例如:機床、傳真機等。它們經過機械制造及其自動化的數字化設計系統的改造后,擁有了更多的功能,為人們提供更全面的服務,從而促進我國科學技術的創新發展。
二、我國機械制造及自動化業發展現狀及存在的問題
隨著我國經濟的不斷發展,機械制造及自動化行業也有了飛速的發展,從而為我國經濟增長作出了貢獻。但是機械制造及自動化業仍然存在很多問題,如:沒有產品研發的核心技術、缺少我國獨立創新的生產產品等。以下具體分析了機械制造及自動化行業存在的問題:
(一)機械制造及自動化技術比較落后。由于國外強大的機械制造和自動化技術,使我國機械制造及自動化行業面臨著非常嚴峻的挑戰。我國的機械制造和自動化起步比較晚,并且自主創新的人才很少,這就導致我國消費者對國產的機械商品不夠信任,寧可買國外產品,也不愿意買自己國家的產品,因此機械制造以及自動化產業的道路是非常艱難的。目前,我國機械制造和自動化業都會依賴國外的先進技術,研發人員根本沒有創新的意識。機械制造及自動化業要想成為我國經濟的有力支柱,就必須加強自主創新的技術,并且要擁有非常先進的機械制造及自動化技術。
(二)機械制造及自動化行業起步比較晚。我國的機械制造及自動化行業和國外相比,起步比較晚,這就導致機械制造及自動化技術的發展落后于其他國家。當我國機械制造及自動化行業還處于萌芽狀態的時候,國外的此技術已經走入成熟階段,這就出現國內機械制造及自動化研發人員借鑒國外技術的現象,從而缺少了自主創新的積極性。因此要想追上國外先進技術水平,我國研究人員必須找到借鑒技術問題的突破口,在此基礎上,加入我國創新的技術,這樣才能研發出屬于中國的機械商品。
(三)管理體制不夠完善。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 JT(I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,達不到國外的管理水平。
三、機械制造及自動化的發展方向
從目前的情況來看,機械制造及自動化技術在裝備制造業的應用越來越普及化,在未來很長的一段時間內,機械制造及自動化將會朝著以下幾個方向發展:
(一)機械制造及自動化將朝著機電一體化方向發現
因為機械制造和自動化越來越緊密結合,兩者在產品形式上將會融合兩者的優點,機電一體化在機械產品的種類來說是極為重要的產品形式,并且引導著機械制造及自動化朝著新的方向發展。
(二)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。
(三) 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。其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。
四、機械自動化的相關技術應用
(一)自動化相關生產系統
機械自動化的相關生產系統是通過計算機系統自動持續性,將產品各項組件進行裝卸組合。自動化的相關生產系統的投入使用,不僅僅減少了在機械自動化的生產過程中因人工出現的操作失誤,同時還減少了人工投入,大大增加人工生產效率,改善工人勞動環境,也大大提升產品質量。
(二)自動化相關信息系統
機械自動化相關信息系統是以輔助計算機設計、輔助制造、數據庫系統以及輔助工藝設計等各環節合理組成的信息系統。其中輔助計算機設計是一線設計專員通過計算機內部的相關軟件及其設備,對機械自動化產品設計的全過程;輔助制造是通過對計算機的數值進行控制的;其數據庫系統是指對生產、制造和設計的過程以及通過計算機對相關數據信息系統的合理性管理;輔助工藝設計是針對其標準化的產品質量及優化產品的生產工藝。
(三)自動化相關檢測系統
在科學技術日益發展的過程中,機械自動化的相關檢測系統是將一些具有特殊要求、新型材料、結構復雜且人工檢測難度極大的產品通過計算機系統進行替代的檢測系統。現如今,一部分高要求、高精密的設備產品利用人工操作是無法檢測的,只有通過自動化的相關檢測系統才能完成。
(四)自動化相關物資供輸系統
自動化相關物資供輸系統是利用計算機對制造中的材料及產品的運送和傳輸進行實現。它主要是由單機自動組件、自動化軟件系統以及自動輸送設備等組成的,在機械自動化的過程中,機械自動化的相關物資供輸系統作為一個子系統存在,且該系統是必不可少的。
(五)自動化相關設備裝配系統
機械自動化的相關設備裝配系統是利用計算機系統將特定規格的機械零件進行搬運、調試、檢測驗收以及組裝等程序,進行統一規劃后形成的自動化制造生產流水線。自動化的相關設備裝配系統在機械自動化的全線生產過程中起著至關重要的作用,通過現代化技術替代了綜合人工操作的生產環節,從而提升機械產品的生產效率。
結語:
機械制造和自動化技術可以提高產品的更新速度,縮短其生命周期,并且可以減少生產成本。因此我國要更加重視機械制造以及自動化技術的應用,只有充分的發揮其作用,才能增加企業的經濟效益,促進企業的發展,從而推動我國科技的進步。
參考文獻:
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1概述
機械制造業是我國各個工業部門生產設備的重要來源,是現代文明進步的重要標志。在制造業中處于主導地位,為我國工業體系的完整性建設奠定了堅實的發展基礎,是促使我國生產技術水平提高的重要組成部分。我國自改革開放以來,大力發展重工業,以東北重工業發展為主,支撐了我國整個國民經濟的發展。如果沒有現代機械制造業的存在,那么我們的生活資源、生活工具也不會存在,人們的生活水平可能會始終處于“鉆木取火”“衣不蔽體”的落后時代,嚴重影響了現代文明的進步,所以機械制造業水平的提高關乎國計民生的發展。然而,機械水平的高低、技術含量的高低與人才培養是密切相關的。機械制造及其自動化專業人才的培養尤為重要與緊迫。
2機械制造及其自動化的發展現狀及趨勢
自改革開放30多年來,我國機械制造業的規模在不斷擴大,制造產品技術也在不斷提高,在機械制造業的大力發展中,對就業人員的需求量也不斷增大。2013年我國制造業增加值排名世界第一,但總體水平與發達國家相比仍存在很大的差距,主要表現在以下方面:
2.1機械制造高級人才缺乏
機械制造行業技術人員集中并且需求量大,大多從事制造工作或者流水線組裝工作,中低層技術人員是供過于求。對于高級技術人員和管理人才相對缺乏,沒有先進技術和管理理念的高級人才做產業支撐。
2.2產品缺乏創新并且開發時間長
產品設計和制造理念落后的主要原因在于缺乏創新思維和改變意識,導致機械制造的機械設備落后、陳舊,不能跟隨現代產業發展的需要。
2.3缺乏核心技術支持
我國的機械制造技術大多需要引進外國先進技術,沒有自我開發意識,過度依靠國外技術,導致許多先進創新的科技不能跟上各發展階段的需要,始終比發達國家落后。
2.4管理形式粗放
我國大多數企業都缺乏協調能力強和具有市場開拓意識的管理層,導致企業管理水平出現良莠不齊的現象。
2.5機械制造的自動化利用水平低
機械制造有自動化技術但不能充分合理地利用,就會導致在制造生產的過程中出現大量資源浪費或者資源利用不充分的現象,無論從資源的利用還是技術水平的高低都不能跟上發達國家水平。綜上所述,說明我國始終處于中國制造階段,還待成為中國研發,對高級專業人才的培養已迫在眉睫。
3機械制造及其自動化專業人才培養體系中存在的問題
3.1專業性人才培養方案和規劃不完善
機械制造及其自動化專業在技術應用型大學中是重點專業課,本專業的教育培養方案應結合當前工業、產業發展需要制定相應的培養方案和教學規劃。許多大學對人才的培養注重理論知識多,對專業的總體格局要求多,對社會經濟發展形勢了解少,導致了學生對專業知識的學習粗泛,對技術學習的反饋能力差。加之學校的培養方案大多是綜合應用型,沒有具體細化到各個專業,認為與其專業有關的課程知識都是重點都需要深入學習,培養方案的制定太寬泛,導致學生不能抓住學習重點。就學校本身而言,加強專業性人才的培養本是其職責,但長期都沒有一個確定的培養方案,不斷探索更改培養計劃,學生也始終處于適應學校方案的過程中,對自我學習方向及學習側重點始終處于迷茫狀態。所以對機械制造及其自動化專業人才的培養方案不完整、不完善導致學生學習不能準確定位專業,使專業技術的學習不到位,影響工作技能。
3.2專業技術人員思想老化,不能滿足現代產業需要
機械制造及其自動化專業人才思想老化、技術陳舊遠遠落后于當今制造業的發展水平,更不能滿足用人單位對專業技術水平的需求,主要來自于兩方面原因:
3.2.1就專業技術人員自身來說,其缺乏自主學習的意識,始終認為自我專業技術強,不需要學習的態度,導致其技術水平徘徊不前,始終處于自我認為的技術水平狀態,對現代機械制造及其自動化更新換代的技術要求一概不知,使企業生產整體水平處于落后狀態。
3.2.2就外界因素而言:(1)學校對機械制造及其自動化專業的教學水平長期不改變,相關專業的硬件設施不加以完善,學生接受的知識理念和技術水平的要求也就處于陳舊狀態;(2)對在職技術人員,企業沒有定期舉行技術培訓或學習活動,不能及時更新技術人員現有技術水平。專業技術人員對外界信息和國際機械制造及其自動化技術水平的了解少,學習機會少,使得大多專業技術人才的技術水平不能達到時代需求的專業要求。
3.3對專業人員的教育方式和手段不能適應新要求
高新技術的飛速發展引起了對高新人才的需求加劇。隨著市場經濟的不斷發展,人力資源已不再是按部就班、各守崗位的現象,人力資源也不斷市場化,對優秀的專業技術人員都參與到資金雄厚的生產企業中,使得學校教育的師資問題受到威脅。專業的師資力量流失,急需非專業或者專業技術水平不高并且經驗缺乏的教育工作者參與到對專業技術人才的培養中,由于教育方式不到位、知識理念不專業的原因使專業技術人員的整體素質偏低。除此之外,在許多職業技術學校中,由于資金短缺,實訓的機械設備落后,并且數量不足,所達到的教學目的與現存的技術水平要求存在很大的差距。學校教育更注重應用型人才的培養,強調理論原理多,注重實踐教學少;注重教師的單向知識傳輸多,而師生互動活動少;強調課程學習的系統性多,而對專業的綜合實訓機會少等諸多不符合現代技術要求的教育方式或手段,都導致了專業人員的專業程度不能適應新要求。
3.4對學生的教育缺乏創新、創業意識的教育
現代學生教育最大的弊端在于缺乏自主創新能力,在各高校的教育學習中,都側重于理論教學,無論是教學的資金使用程度,還是教學的人才培育方針,都不能滿足實踐教學的要求。進行創新、創業教育的學習是有難度的,一方面,教學的工作者都是經過我國多年的教學方式培育出來,對于實踐教學本身就缺乏實際的教育經驗,教學方式就不能滿足專業技術水平的要求;另一方面,學校的實踐教育設施有限,只能進行簡單的實訓操作。實訓操作課程松懈,不能達到真正實訓的目的。結合以上兩方面原因,我國教育制度中缺乏實踐的執行力度,對學生創新、創業思維的教育更是落后于發達國家。
4機械制造及其自動化專業人才培養模式
4.1制定新的人才培養方案,符合時展要求
要培養出專業的機械制造及其自動化人才,應摒棄陳舊的教育方案,不斷更新,制定適合各階段專業技術水平發展要求的教學方案。將培養的專業目標定位于實際需要的應用型人才相結合,注重“抓基礎、強實踐、善應用、多方向”的教學原則。對教學課程體系應不斷優化整合,使其能達到對專業技術教育的目的。優選教學內容,抓側重點技能培養,更要體現出機械制造及其自動化的專業特色和優勢,注重理論與實踐相結合教學方式。將原來的《工程材料》和《金屬工藝學》兩門課程合并為一門《工程材料及機械制造基礎》,將《機床電氣控制》與《PLC原理與應用》合并成《電氣控制及其PLC》,通過相關課程的整合,減少大量的重復知識,減輕了教學壓力。壓縮教學內容,抓重點,緩解了因教學內容多和學時少而產生的矛盾,同時也能開設其他相關的新課程,以提高專業人員的自身素質。
4.2專業技術人員應主動學習,緊跟時代前沿
專業技術人員專業性應體現在先進性、實用性方面。機械制造及其自動化專業技術人員是發展現代文明的重要領導者,要不斷學習先進技術,增加自我認識,注重技術的適用性才是一個優秀專業人員的表現。專業技術人員的學習應適合專業發展要求、時展要求,不斷吸取最新的發展成果和先進技術,與現代機械制造領域的發展相適應。機械制造及其自動化是一個與時俱進的專業,又是一個含有傳統因素的專業,在學習先進的科學成果時,也應該鞏固傳統知識的學習,不斷鉆研,提高自我素質和專業技能。
4.3改革教學方法和手段,整體優化教學過程
培養專業機械制造人才首先應摒棄傳統的教學方法和手段,采用現代教學方式,如開發CAI教學課件等方式能使教學課件直觀易懂,綜合多種現代化的教育手段將專業知識與生產實踐相聯系,這就相當于學習的過程就是工業生產的實際操作過程,讓學生能直接感官到學習的目的以及學習的效果。除此之外,加強實踐教學,還需要培養實踐意識和動手操作的能力,比如校外實訓、實驗室試驗、畢業設計等都能考驗學生的動手能力和培養實操意識。在教學過程中,老師應該參與到學生的實踐討論中去,做到師生互動。相互交流不僅能解決學生的技術疑惑問題,還能從中感受實踐教學效果。優化教學過程有利于提高學生專業的基本能力、綜合運用能力和創新能力。
4.4注重創新能力培養,提高專業技術能力
培養專業人員的創新意識首先應為學生培養創新意識創造良好的條件。在高校的教學過程中,教學應圍繞機械制造及其自動化的專業技能與創新能力相結合,從不同教學層面和教學形式進行創新能力的培養,如對系統構型創新、功能創新、集成創新的訓練還能促進專業人員科研能力的形成。除了外部條件能加強專業人員創新意識的提高,機械制造及其自動化專業人員自身還應該具備危機意識,培養創新意識,具有創新能力是時展的需要,作為專業的技術人員更應如此。對實際的生產操作或者綜合設計、畢業設計的處理中要時刻具有鉆研精神,才能綜合提高專業技能。
作者:廖秋琴 全坤 單位:長江師范學院機械與電氣工程學院
參考文獻:
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
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一、概論
1.機械制造自動化技術的全球演化歷程
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影響巨大。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重要性也日益凸顯。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。
2.我國與國外的自動化應用對比狀況
自機械自動化技術問世后,其在各個行業和領域被廣泛應用,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)圖紙設計方式落后。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)數字化管理不足。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)制造工藝粗放,不精細。歐美國家大多采用精細加工的方法,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)自動化技術應用范圍狹小。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,而我國在此方面起步較晚,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。
二、自動化技術在機械制造中的應用范圍
主要包括以下幾類:
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。
三、機械制造自動化的將來
(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。
四、結論
我國工業體系的形成和發展得益于機械制造的興盛,而自動化應用技術的加入大大促進了這一過程。因此,要分外重視自動化在機械制造中的作用,積極研發,勇于創新,使之應有之力量得到最大發揮,為我國工業的發展做出貢獻。