时间:2023-01-02 08:06:45
序论:好文章的创作是一个不断探索和完善的过程,我们为您推荐十篇机械制造及自动化范例,希望它们能助您一臂之力,提升您的阅读品质,带来更深刻的阅读感受。
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再少数。
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。
制造工艺方面:欧美国家大多采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。
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。
机械制造自动化的发展趋势
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,无需人工掉正机床与设备状态,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。
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,使这些经验能在更张的时间内发挥作用。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。
光机电化。信息处理系统、能源系统、传感系统和机械结构是组成机械自动化系统的主要模块。光学技术能有效改善机械自动化系统中的能源系统、信息处理系统和传感系统。光机电化技术还能省去部分依靠机械传动链来连接的相关动作,将传统的驱动方式变成若干他电气电子或电力期间,简化机械结构,是机械自动化系统发生根本性的变化。此外,光机电化技术能将工作方式从单调的重复操作中脱离出来,使生产操作程序在需要发生控制或变动时更加方便和灵活。
机械制造自动化技术能够有效推动我国国民生产经济的发展,推动机械工业不断发展。机械制造自动化致力于提高效益、质量科技竞争力。这门技术主要研究机械产品的设计、加工、制造、生产、使用、销售、维修及其他回收再生的流程,下面我们主要对机械制造自动化的技术特点及其发展进行研究。
1.机械制造自动化的特点
机械制造自动化技术的发展与传统的机械制造产品有所不同,机械制造自动化技术主要是将机械技术和电子信息技术相结合。机械制造自动化技术有利于提高我国的制造水平,并且提高工作效率。机械制造自动化具有安全性能较高、提高产品质量、改善行业的劳动形式和推动社会的发展的特点。下面主要对机械制造化的特点进行具体阐述。
1.1安全性能比较高。在机械制造产品的过程中,采用机械制造自动化技术,可以进行自动报警、自动诊断。在机械制造自动化生产过程中,机械自动化系统能够对生产过程中出现的问题进行判断,并以特别的方式将问题表现出来,这能够让一些因为生产故障而导致的事故减少发生。与此同时,机械制造自动化能够减少一些由于个人操作问题产生的工作失误,毕竟,机械化自动技术是通过电子信息进行控制的。
1.2产品质量能够得到提高。机械制造化过程中,通过电子信息系统的控制,将机械的设计、加工、制造、生产、使用、销售和维修进行严格的控制。因此,机械制造自动化实现了批量化生产的目标,提高了产品的质量。同时,机械制造自动化能够将发现的问题进行及时的反馈,自动化系统能够在发现产品质量问题后查找原因。
1.3改善行业的劳动形式。机械制造自动化与传统的机械制造有所不同。传统的机械制造主要依靠人工进行生产活动,而机械制造自动化能够实现机械化和自动化,缓解人们的生产压力。于是,从事体力劳动这种低端岗位的职业会越来越少,社会上会出现更多的高端知识技能型的工作岗位。这大大提高了机械生产产品的技术,促进产品的更新换代,改善行业的劳动形式,推动社会的发展与进步。
1.4推动社会发展。机械制造自动化能够推动社会的发展和变革。首先,它能够提高社会生产力,大大增加机械设备的产量。其次,机械制造化技术能够不断推动技术的创新。随着机械化程度的加深,我们对于机械化的要求越来越高,这将不断推动社会科学技术的发展和创新。最后,机械制造自动化能够减少对能源的使用,能够推动社会的可持续发展。
2.我国机械制造技术的发展现状
近年来,我国制造业发展迅速,但是制造业的发展程度离国家的要求还差一大截,这主要是由于制造业发展得晚,基础设施不好。下面主要讲述我国机械制造技术的发展状况。
2.1设计方案及制造工业落后。众所周知,西方国家的工业化进程完善,历时长,这使得西方国家的工业化程度较高。虽然我国的工业化得到了一定程度的发展,但是可以发现我国的工业化还存在着许多问题,例如制造业工艺不好、现代化水平不高等问题。为了推进我国工业化程度的发展,我国应该对机械制造技术进行创新与变革,促进社会的发展。
2.2制造行业制度落后。西方国家经过长期的发展,工业化水平达到很高的程度。与此同时,这些国家也制定出了一套完整而科学的行业制度,这些制度推动了社会的发展和变革。在工业化企业内都拥有属于自己的一套科学的准则,并且企业大部分利用计算机进行管理,使得生产过程更为高效。审视我国的制造业企业,绝大部分还在进行人工管理,计算机管理模式并没有得到很好的普及和发展。因此,我国要完善和创新工业企业的行业制度。
2.3企业管理方面。随着信息时代的发展,西方国家逐渐将计算机与制造业管理相结合。大部分的西方企业都比较注重企业的发展模式和管理,比较提倡精益生产、准时生产、高效生产的思想。在我国,由于信息化时代的进程较慢,我国大多数的企业还没有采用计算机管理模式。
2.4自动化生产程度低。在大多数发达国家,企业广泛采用计算机集成管理系统、自动化数控机床、柔性制造系统等,已经达到了一种生产自动化、集成化以及智能化的程度。然而,在我国,这些技术并没有得到广泛的运用,我国的制造业还没有成熟起来。因此,必须提高自动化的生产程度。
3.我国机械制造技术的发展趋势
机械制造自动化技术具有安全性能高、产品质量提高、改善行业的劳动形式和推动社会发展的特点。总而言之,机械制造自动化技术有利于实现社会的创新和发展。我国机械制造技术主要朝着自动化、智能化和精确高效化发展。下面主要对我国机械制造技术的发展做具体的说明。
3.1自动化和智能化。在机械制造业中,以往的自动化系统只能在已设定的情况下工作,对于一些突发状况不能进行正确而及时的处理,这使得工作不能圆满完成。而在智能化系统中,计算机能够在发现问题后及时地用人的思维来处理问题。并且,在当前条件下,自动化和智能化已经能够完美地结合起来,处理各种问题,推动社会的发展。
3.2精确高效化。精度和效率对于机械制造技术而言至关重要。随着时代的发展,机床硬件发展迅速,不断完善发展,数控机床的效率和精确度得到了很大的提高。我国机械制造自动化技术得到了很大程度的发展,它的安全性能高,能够提高产品的生产质量,改善劳动的生产形式和推动社会的发展。但是,我国的机械制造还存在着许多的问题,例如设计方案及制造工业落后、制造行业制度落后和自动化程度较低等。我们应该切实推动机械制造自动化技术的发展和创新,促进我国工业的发展。
作者:刘尚文 单位:大族激光科技产业集团股份有限公司
参考文献:
1 机械制造的含义
机械制造利用自动化的数字化设计程序对设备进行改造,实现设备可自行持续性的自动生产、加工、优化等过程。典型机械制造设备有机床、水轮机、传真机等。它们可经过机械制造及其自动化数字化设计系统的改造进而赋予更多的功能,为人们提供更多方面的服务,促进技术的创新发展,更好的立足于工业领域。
2 机械制造及自动化技术特点
机械制造及自动化的数字化设计系统在工业领域优势凸显,占据着重要的地位,与传统的机械设备相对比而言存在着以下几方面的优势特点。
2.1 高效率高质量
机械制造及自动化的数字化设计系统通过新一代的控制系统,使设备进而更为人性、智能,从而代替人工操作,提高工作效率和质量,间接的也是针对某些特殊情况下,避免人工操作的意外情况发生。当机械设备在正常运转时,难免会发生系统故障,一旦出现问题,可自行分析系统故障原由、扫描漏洞,进而及时修复系统问题,维持系统的正常运转。传统的机械不能如此进行自我修复故障,维持正常运转,还需人工监控才能确保机械工作的正常运行。
2.2 工作方便快捷
机械设备不同部件的制造,其精准度和规格往往大不相同,因此总是需要人为对此进行各种调整,但难免会出现误差,导致产品规格不及格造成损失。机械制造及自动化的数字化设计系统可根据实际,设置多种生产模式,必要时只需输入相对应的指令便可自动调整为另一种生产模式,除了精准度高以外,一旦出现偏差,还会自行矫正。
2.3 应用领域广
机械制造及其自动化作为一种复合型新兴技术,适用于多方面领域,凭借其自身分析、处理故障性能的优势,可在多个领域立足,满足社会中人们与日俱增的个性需求。其产品质量安全有保障,而且机械制造及自动化的数字化设计系统的结构小,重量小,消耗的能源也小。符合我国倡导“绿色环保”和“科学发展”的社会理念,日后在相应领域中会倍受欢迎[1]。
3 机械制造及自动化技术现状
宏观工业领域的高速发展,在人们日渐俱增的个性需求挑战下,目前机械制造及自动化技术方面成熟了不少,其发挥的作用也在这个社会上备受关注。利用自动化、智能化、自我维修故障等优势,比传统机械制造的产品更好、更快,产品类型也更多。随着机械制造及自动化在工业制造领域的普遍应用,各产业的竞争也越来越激烈。然而机械制造及自动化技术代替了传统的机械化制造技术,就目前来看,机械制造及自动化的数字化设计系统技术体系逐步在工业领域中完善,进而从中了解“科学是第一生产力”的硬道理,在生产制造方面更具有强大的动力、支撑力,促进着工业领域的发展[2]。
4 当前影响因素分析
虽然当前机械制造及自动化技术正处速发展的阶段,但由于发展速度较慢,与国际的制造水平还有一定的差距,具体差异如下。
4.1 管理体制
在国外的工业领域中,他们采用信息化的管理模式,并以严格的管理体制对专业人员进行管理,推行JTI(准时生产)、AM(敏捷制造)、LP(精益生产)、CE(并行工程)等理念对其企业的制造进行辅管理,推进了企业经济的发展。而国内很多企业没有采用这种模式进行管理企业,小型企业也只是处于经验管理阶段。国外先进的技术和管理理念,可提高机械制造的工作效率和稳定性,产品质量也会有很大程度上的改善。目前国内的高精密加工、精微加工、纳米技术、激光技术等加工方法上正处于开发阶段,因而普及率不高,相对于传统的机械制造却不能做到这样的水平。
4.2 专业设计理念
在工业产品的设计上,不仅对产品自身的造型有更高的追求,还有对产品的结构、材料、工艺、可实现性、产品自身的特点和市场的需求定位也要有一点的了解。因此,我们对产品设计的把握能力也要进一步的提高。盲目求快的发展造成了理论与实际的脱节,面对国内竞争过于激烈的现状,即便是知名企业,也会倒闭或被兼并。所以应以市场的需要和生产的实际情况作为设计发展的基础,才有利于应对这多变的市场行情。
4.3 制造技术水平
科技是不断更新的,投资过高,收益见效太长久的机械制造及自动化系统技术相对市场的性价而言,往往不受大众青睐。而投资少,见效快的机械制造及自动化设计系统是当今社会关注的焦点,有着很大的发展价值和广阔的前景以及与时代共同进步。国外发达的工业制造广泛采用数控机床、加工中心以及FMC(柔性制造单元)和CIMS(计算机集成制造系统)实现集成、智能、人性化的制造过程。这给企业提供了快速高效率的生产力,进而生产高质量的产品,提高企业的经济收益,同时也推动了工业领域发展进程。然而目前国内的技术水平几乎都是引进然国外的技术后再在原有的基础上进行改进的,北京的雾霾情况则间接说明了我国因工业制造的技术水平不足而对环境造成了严重的污染现象。因此,先进的机械制造技术绿化了生产的整个过程(绿色生产线),绿色生产线既保证了产品的安全性,也是尽最大努力减少机械制造对环境的造成的负面影响。如果能够突破这些困难,相信我国在工业领域的成就会更进一步发展[3]。
5 结束语
要想把机械制造及自动化专业搞好,不仅要靠高端的技术支撑,还有各种基础技术的灵活应用也是很重要的。只有坚持把提高制造技术与自动化相结合的方针,围绕我国现阶段的发展国情出发,坚持贯彻科学发展观的理念,才能把机械制造自动化专业技术的作用发挥出来,更好的走向健康发展的光明之路。
参考文献
中图分类号:TP29 文献标识码:A
0前言
自上世纪初期开始,机械制造及自动化已经得到了大量的应用与普及,其应用范围十分广泛,加之计算机相关技术已逐渐实现集成化,因此计算机集成制造系统也得到了广泛应用,促使机械制造及自动化朝着更加专业的方向发展。然而在我国,机械制造及自动化操作始终处于初级阶段,其应用与推广还受到各种因素的影响,这并不利于发挥其应有的价值。
1机械制造及自动化影响因素分析
我国在经济市场、人力资源市场等方面都具有十分明显的优势,但是较之西方发达国家,机械制造及自动化在发展方面仍然存在着较大差距。究其影响因素,主要体现在以下几个方面:
第一,管理方面。发达国家在管理活动中,多以计算机作为主要器材,并且强调生产模式、管理体制及组织体制的快速发展,在此基础上推出了各种新型管理技术与管理思想,包括并行工程、准时生产、精益生产以及敏捷制造等。然而在我国,只有部门大中型企业会选择应用计算机相关技术,并用其进行辅助管理,而绝大部分的小型企业还在采用经验管理模式。
第二,工艺制造方面。许多西方发达国家已经开始使用各种新型加工技术,包括精细加工技术、微米技术、激光技术、超塑技术、复合技术、电磁技术以及微细加工技术等。然而,这些技术类型在我国却未得到普及,始终处于开发利用环节。
第三,技术设计方面。西方发达国家在具体设计环节,大多采用各种新型设计方法,并不断的更新自身设计准则及设计数据,在大量利用CAD技术的基础上,许多大型企业在设计与生产环节,已经实现了无图纸操作。但是,这一创举在我国的利用率非常低,而且CAD技术的实际利用比例也非常低。
第四,自动化相关技术方面。西方发达国家已先后采用各种新型技术,包括数控机床技术、柔性制造单元、加工中心、计算机集成制造系统以及柔性制造系统等,并且逐步实现了集成化、柔性自动化以及智能化。然而,我国在自动化相关技术方面,始终处于刚性自动化以及单机工作自动化状态,只有很少的一部分企业开始使用柔性制造单元、计算机集成制造系统以及柔性制造系统。
2机械制造及自动化主要发展策略研究
2.1将绿色生产作为制造环节的根本理念
近年来,人们的环保观念正处于不断增强的阶段,国家也相继推出了相关的法律条例,要求各行各业在大力发展经济建设的同时,必须把节能环保作为根本出发点,在制造领域同样不例外。为了推动机械制造及自动化相关技术的不断发展与完善,必须将绿色生产作为制造环节的根本理念与基本原则,在产品设计、产品研发、产品制造、产品销售等环节,都应当强调绿色环保,并以此作为战略性奋斗目标。同时,由于保护环境通常涉及到自然环境、社会环境两个方面,因此在具体实践过程中,必须同时兼顾两种环境,除了保护厂商、经营商、销售者以及消费者的根本利益不受侵犯之外,还应确保所生产的商品能够符合国家有关标准,并严格控制商品供货期,完善自身售服质量,确保所有经济主体都能收获到其所需的东西。
2.2强调机械制造及自动化在各领域中的适用性
就目前而言,机械制造及自动化实际发展历程中均已多种多样的形式呈现出来,其本身具有明显的多样化特性。与此同时,智能化以及机电一体化已成为其发展的基本方向。企业在制造与生产的过程中,单一化的产品对其长久发展产生了不利影响,在此情况之下,大力发展智能化商品已经成为大势所趋。而这就要求各生产商不断完善其商品结构,促使工业制造升级,从而确保产品逐渐的朝着多样化方向发展。为了实现这一目标,必须重视机械制造及自动化相关技术在各领域中的适用性,结合自身发展需求与发展特色,找寻适合自身生产需求的技术类型,在通过不断完善信息化系统,生产具有中国特色的商品,并发展具有中国特色的技术。
2.3以数字化相关技术丰富机械制造工艺
当前,数字化已经成为各种先进性技术得以不断发展的支撑力量与核心要素,对于机械制造这一领域来说,要达到数字化标准,就应当联合制造工艺、计算机相关技术以及网络技术等,通过有机整合之后,构建机械制造及自动化基本发展系统,并以此作为出发点,不断提高自身工艺技术。以数字化相关技术丰富机械制造工艺,在整个制造环节,均已数字化作为其根本控制手段,而相关信息也经由数字化模式呈现出来,再通过各种网络手段的加工与传递,确保各内部各部门都能及时获取到所需信息。这就要求相关部门与机构对市场上所有信息进行仔细的收集与整理,合理利用数字化相关技术,并发挥自身优势,尽量缩短资源信息、产品信息以及工艺信息等方面的加工时间,使之能够及时响应市场号召,从而满足消费者所提出的各种服务需求。
2.4结合实际情况不断提升核心竞争力
科学家在研发各种技术时,其根本目标是将其应用于市场,为社会带来更多经济效益。因此,为了推动机械制造及自动化又好又快的发展,应当将生产定位为其立足点,追求商品的实用性、高效性与有效性。要达到这一既定标准,首先,要求机械制造及自动化密切联系生产实际,通过更新和完善各种关键技术,使自动化相关技术得以真正的普及。其次,随着市场竞争的日趋激烈,机械制造及自动化还必须顺应市场要求,不断完善其自身操作工艺,确保在市场中占据一定的地位,扩大市场占有额,从而不断提升其核心竞争力。再次,网络技术的普及与应用为机械制造及自动化提供了较为广阔的发展空间,使机械制造及自动化处于合作和竞争共存的环境中。与此同时,对于机械制造及自动化而言,其发展也遇到了巨大的压力及挑战,一旦任何环节出现纰漏,就有可能会严重影响。鉴于此,机械制造及自动化具体发展环节,应该合理应用各种网络技术,并吸纳西方国家的各种先进性制造工艺,将其融入本国生产实践中,并转换为符合我国需要的技术类型,进而不断提升核心竞争力,为国家带来更多经济效益。
3结束语
机械制造及自动化具有较高的起点,而且其适用范围相当广阔。机械制造及自动化具有较为广阔的市场空间及发展前景,尽管其发展还受到各种主客观因素的限制,但其发展势头仍然不可抑制。为了促进机械制造及自动化朝着又好又快的方向发展,应当将绿色生产作为制造环节的根本理念、强调机械制造及自动化在各领域中的适用性,并以数字化相关技术丰富机械制造工艺,以及结合实际情况不断提升核心竞争力,从而确保其功能得以有效发挥,进而获取到更多的经济效益。
参考文献
[1] 张强.机械设计制造及自动化专业课程教学体系改革的探讨[J].教改创新.2012,16(16):15-16.
1前言
机械制造及自动化是一类知识丰富,具有较强专业性、技能性的学科。自动化技术的创新发展令其综合优势渗透至机械制造领域中,并发挥了核心效用价值。因此两者的结合需要丰富实践生产经验,提升技术工艺水平,应重点关注生产制造阶段中各类常见问题,制定科学有效的应对策略。
2 机械自动化发展状况
机械自动化技术产生自上世纪初期阶段,便实现了快速发展,在社会生产众多行业实现了广泛应用。尤其是信息时代,计算机、网络信息技术的集成化发展,创建了计算机集成生产制造体系,全面加快了机械自动化的优化更新速率。良好的发展环境为机械自动化开创了广泛的发展机遇,发达国家则取得了骄人成绩。而在我国,机械自动化发展还需进一步深化扩充。虽然,我国较多制造生产行业意识到机械自动化应用技术的综合优势,并逐步积极引进,然而,同工业发达区域比较,我国机械制造自动化发展程度仍旧存在一定差距。
管理层面,工业发达地区全面应用计算机技术进行管控,注重组织以管理,推进实践生产模式的优化更新,并创立了准时生产、精细化建设、敏捷快速制造、并行工程建设等新型管理思想与丰富技术手段。然而我国一些大型企业单位对于引入计算机技术手段强化服务管理却没有全面重视,而较多小型企业单位则仍旧停留在经验管理发展阶段。设计工作中,较多工业大国均快速优化更新设计准则以及信息数据,应用创新设计方式,并引入CAD计算机辅助手段优化开发规划,逐步进入了无纸化设计以及高效生产的时代。而我国应用CAD技术的整体百分比仍需进一步提升,致力于设计投入,方能提升综合发展水平。应用制造工艺阶段中,较多工业发达地区应用高精密性生产、精细化加工、纳米、微米手段、微型机械生产、激光加工、电子技术手段、复合生产模式以及超塑加工生产等创新方式,令产品制造更为精密、细致,生产效率全面提升,发挥了机械制造自动化技术显著优势价值。然而我国在实践生产阶段中对该技术的普及应用却仍旧需进一步强化,扩充开发投入与细化研究。机械制造自动化技术的快速发展,令数控机床、现代化集成管控制造体系、柔性化生产单元、系统以及加工生产中心创立形成,并实现了大范围应用,营造了柔性化、集成性、自动化与智能化的生产模式。我国机械化生产中应用该类高尖端自动化技术手段则呈现出普及率有限,没有注重扩充投入,自动化生产水平有待进一步提升的状况问题。
3 机械制造自动化同CAPP技术的集成应用
机械制造生产阶段中,工艺流程设计为有效连接产品规划以及工厂生产制造的媒介枢纽,可进行各类生产计划以及管理控制的统筹协调,为其提供必要依据。还为企业生产工艺过程创建了良好的法规制度。进行工艺过程的规划设计,需要积累丰富经验,实践阶段中会受到较多因素的作用影响。倘若一味的进行传统生产工艺的设计,则无法全面适应当前机械制造生产市场产品多样性、小批量性的综合需求。为全面适应现代化机械制造技术的快速发展以及市场建设的现实特征,应用CAD以及CAM技术系统,实现集成智能的发展则成为形势所需,而该过程之中CAPP技术起到了无可替代的重要作用。伴随计算机、网络技术在机械制造生产行业中的扩充应用,实现辅助设计技术CAD以及辅助制造技术CAM的有效集成成为必然趋势。在两类技术之间,发挥桥梁媒介作用的工艺过程设计的相关辅助技术CAPP则逐步诞生。该技术优势功能在于,可进行设计信息的整体录入,比选具体的工艺路线并进一步明确工序内容以及应用的机床工具、生产刀具等设备。同时,应用该技术可明确机械制造生产具体的切削量,并进行所需工时以及投入成本的进一步估算,将相关工艺文件进行全面输出。从上述工作过程不难看出,应用该技术需要掌握有关金属切削的技术手段与理论知识,同时应明确机械生产加工具体的工艺规程,熟悉典型零部件的生产加工工艺,了解表面质量信息,掌握成组技术、明确切削机床操作应用、各类刀具夹具生产应用技巧。还应学会应用计算机技术进行绘图制作,完善数据信息整理,进行丰富图形的集成操作,构建几何以及特征系统建模,组建系统化工程数据库,掌握相关CAM以及CAD应用技术。
由此可见CAPP技术应用具有一定难度,且相对复杂。然而其优势作用显著,可全面摒弃以往手工制作工艺文件的滞后模式,令实践工作效率显著提升,并令生产周期全面缩减,确保工艺文件内容的良好一致,提升工艺规程整体精密性,预防生产管理阶段中出现的偏差错误,并为机械自动化工艺生产过程的良好优化以及集成生产开创有利的环境条件。集成生产制造计算机体系核心内容为全面优化集成,CAD
以及CAM 技术的集成应用则构成了计算机集成制造体系的技术单元以及内容核心。该体系之中CAPP技术可由CAD模块内快速的掌握各零件的内容信息。包括几何、工艺参数以及材料信息等,进而可取代人机交互进行的零件信息录入,节省生产环节所需时间。应用CAPP将输出CAM需要的各类资讯信息,而该目标的实现需要设计以及制造产品的两环节完成集成化的信息提取、综合交换、共享应用与全面处理。
伴随计算机集成制造系统的全面推广与拓宽研究应用,CAPP逐步成为机械制造自动化生产领域的核心工具,并逐步受到全面重视。倘若仍旧采用传统的人为操作与干预指导,进行CAD技术以及CAM技术的集成,借助图纸实现信息的获取交换以及综合处理应用,该类过程将包含不断的重复处理,还会引发中断等不良问题,增加了中间冗余环节,并会对产品的规划设计,机械制造生产工艺的整体质量以及工作效率造成不良影响。为此只有科学应用CAPP体系技术,方能有效的应对CAD、CAM 同CAPP的互联操作问题。还可全面实现数据库信息通过CAPP完成加工处理与现代化集成应用。计算机集成制造体系各类分系统,则需要应用CAPP完成各类数据信息的呈现应用,进而制定有效应对决策。
4 发展机械制造自动化,提升实践生产效率
基于机械制造自动化技术的综合优势,应继续扩充研究开发力度,引入计算机、自动化技术,完善数控编程,优化数控操作系统,提升实践生产效率。同时可引入计算机虚拟仿真技术,进行机械制造自动化生产加工的有效模拟与仿真,丰富工作人员实践操作经验,令其通过综合训练,提升自动化生产水平。机械制造数控加工开放性特征,适应于引入计算机网络系统技术,利用其通信协议,基于网络平台,借助图形呈现、动态模拟、快速通信完成独立功能系统模块的开发,并借助通信通道高效完成信息处理交换,符合开放机械自动化数控加工管控的整体需求。
5 结语
总之,机械制造及自动化生产发展是适应时代特征、满足市场需要的必然趋势。实践工作中,我们只有明晰自动化、现代化技术、计算机手段应用特征,促进机械制造科学引入自动化手段,实现系统集成应用,方能提升工作效率,实现创新发展,扩充生产效能,创设显著的经济效益与社会效益。
自动化是指机器或装置在无人干预的情况下按规定的程序或指令自动进行操作或控制的过程,而机械自动化既是机器或者装置通过机械方式来实现自动化控制的过程。与传统的机械技术区别开来,使传统的机械加工得到质的飞跃。机械自动化的实现将机械生产引领向了一个新的领域,通过自动控制系统,真正达到了大工业生产及减少劳动强度,提高了劳动效率,令整个世界的生产水平迈上了一个新的台阶,并由此延伸出了电气自动化。而目前的各个行业都已经离不开自动化系统。
一、机械自动化技术的应用现状
我国的机械自动化在自动化技术方面,还处于单子自动化、刚性自动化阶段。而工业发达国家自动化技术方面普遍实现了智能化、柔性化和集成化;在机械自动化的生产管理方面,我国的大多数企业依然采用传统的管理模式,而工业发达国家已经实现了计算机管理,并且在工业组织与管理、生产模式方面不断进行着创新和升级;在人才管理方面,没有好的、适宜的人才管理机制,理论人才过多,不够全面性;在机械设计方面,我国还没有做到及时更新,设计水平也没有很大的提升;在工艺水平方面,我国的数控加工技术还多停留在精细加工等初级阶段,在复合加工手段的采用上尚未真正掌握,仍处于追赶阶段。
随着机械工程制造技术的不断革新和进步,自动化技术在机械工程中的应用向集成化、智能化、虚拟化和敏捷化等方面发展,促使机械工程制造发生巨大变化。计算机集成制造是指充分利用信息技术,将各类技术、信息和物料进行集成,使机械工程的全部制造过程得以全部优化,达到技术经营和技术功能双重集成的目的。智能化应用要求在工程制造过程中进行分析、判断、决策等智能活动。智能化制造强调安全性和友好性;对于环境,要求做到无污染,省能源和资源充分回收;对于社会,提倡合理协作与竞争。虚拟制造技术主要包含现代制造工艺、信息技术、人工智能、多媒体技术等高新技术所组成的一项由多学科知识合成的综合系统技术。虚拟化的制造技术,可以在之前就把可能出现的情况做好预测及防护,以期产品一次性制造成功,缩短产品开发周期、降低成本,增强产品的竞争力。敏捷化应用可以使企业及时掌握市场信息,增强组织生产的灵活性,提高产品质量和生产效率,从而在激烈的市场竞争环境中获取最佳的经济效益。
二、自动化技术在机械制造中的应用
1、集成化的应用
为了使机械生产的过程中对自动化技术进行有效的应用,就应该构建一个有效的程序,以此来进行统一的管理。尤其是近几年,科学以及信息技术的不断发展,集成化的技术在各个领域都得到了广泛的应用,并逐渐占据了主导的地位。
2、智能化的应用
智能化技术在机械制造行业中的应用,相对较为综合,其中包含了很多小的技术。在对制造业的智能化进行研究的过程中,制造出了一系列的机器人,并在机器人中安装了相应的智能化系统,让其代替工作人员进行工作,在其进行工作的过程中遇到问题可以直接将其发到主系统中,再由主系统发出解决指令,这样不仅可以节约人力资源,也可以加快工作的效率与质量。
3、虚拟化的应用
虚拟化与智能化技术一样,都是一种综合性的技术,其是将多种技术进行结合,主要包括:人工智能技术、电子信息技术、多媒体技术等等。其主要的功能就是进行模拟或者仿真实验,这一技术可以在进行生产之前查出系统或者生产过程中容易出现的漏洞与故障,并做好解决措施,避免问题的出现,不仅可以加强生产的效率与质量,也为企业带来一定的社会效益,在一定程度上促进了企业的发展与进步。
三、自动化技术的发展趋势
1、机械制造中的自动化技术发展将会不断地变化、创新、进步
自动化技术随着科学技术的发展进步和社会经济水平的不断快速提高,将会逐渐更加创新化、高科化,应用领域也将会更加的广泛。
自动化技术在机械制造工程的运用过程中将会更加注重环保,采用环保型的设备、技术、材料,使现代的自动化技术更加的可持续发展。随着现代网络信息技术的发达,机械工程的自动化技术越来越趋于先进的网络化发展,打破地域的限制,迈向更宽广的发展空间。机械制造工程的自动化技术与现代系统工程技术、现代管理技术和信息技术以及传统的制造技术进行有机的结合,才应该是今后机械制造业的快速科学发展趋势。
2、自动化技术的发展
目前社会的竞争非常激烈,不论是国内还是国外,机械制造的自动化技术发展有着广阔的发展前景。随着人们对产品质量的要求越来越高,想要达到相应的质量要求,就必须要不断地改进机械制造业的工程技术。自动化技术,不仅可以大大降低劳动强度,而且可以提高产品质量,改善机械制造系统适应社会市场变化的能力。机械设备的自动化技术是人类长期的社会实践中不断追求的主要目标,随着科学技术的不断进步,自动化制造水平也将越来越高,发展面向国际化、全球化。
机械制造自动化技术的水准是国家科研技术能力的体现,也是国家或地区的经济水平与技术能力的体现。我国的机械自 动化水平相比发达国家还有一定的差距,自动化比例低,生产制造的效率以及质量仍然无法与发达国家相提并论。因此,发展机械自动化及相关技术的科技水平,不断学习并最终超越工 业发达国家的机械制造自动化技术,是我们必须持之以恒进行的事业。
参考文献:
中图分类号:F407文献标识码: A
随着我国人们生活水平的不断提升,市场对产品有了越来越高的要求,产品的性价比越来越被注重。传统的制造行业已经不能满足人们的需求了,因此机械制造的发展和自动化技术的引用对于产品的更新有着很大的作用。本文对机械制造和自动化技术存在的问题进行了详细的介绍,并且对其发展方向进行了研究。
一、机械制造的含义
机械制造是利用数字化设计程序对机械设备进行改造的,实现设备自动生产和加工等过程。典型的机械制造设备有很多,例如:机床、传真机等。它们经过机械制造及其自动化的数字化设计系统的改造后,拥有了更多的功能,为人们提供更全面的服务,从而促进我国科学技术的创新发展。
二、我国机械制造及自动化业发展现状及存在的问题
随着我国经济的不断发展,机械制造及自动化行业也有了飞速的发展,从而为我国经济增长作出了贡献。但是机械制造及自动化业仍然存在很多问题,如:没有产品研发的核心技术、缺少我国独立创新的生产产品等。以下具体分析了机械制造及自动化行业存在的问题:
(一)机械制造及自动化技术比较落后。由于国外强大的机械制造和自动化技术,使我国机械制造及自动化行业面临着非常严峻的挑战。我国的机械制造和自动化起步比较晚,并且自主创新的人才很少,这就导致我国消费者对国产的机械商品不够信任,宁可买国外产品,也不愿意买自己国家的产品,因此机械制造以及自动化产业的道路是非常艰难的。目前,我国机械制造和自动化业都会依赖国外的先进技术,研发人员根本没有创新的意识。机械制造及自动化业要想成为我国经济的有力支柱,就必须加强自主创新的技术,并且要拥有非常先进的机械制造及自动化技术。
(二)机械制造及自动化行业起步比较晚。我国的机械制造及自动化行业和国外相比,起步比较晚,这就导致机械制造及自动化技术的发展落后于其他国家。当我国机械制造及自动化行业还处于萌芽状态的时候,国外的此技术已经走入成熟阶段,这就出现国内机械制造及自动化研发人员借鉴国外技术的现象,从而缺少了自主创新的积极性。因此要想追上国外先进技术水平,我国研究人员必须找到借鉴技术问题的突破口,在此基础上,加入我国创新的技术,这样才能研发出属于中国的机械商品。
(三)管理体制不够完善。在国外的工业领域中,他们采用信息化的管理模式,并以严格的管理体制对专业人员进行管理,推行 JT(I准时生产)、AM(敏捷制造)、LP(精益生产)、CE(并行工程)等理念对其企业的制造进行辅管理,推进了企业经济的发展。而国内很多企业没有采用这种模式进行管理企业,小型企业也只是处于经验管理阶段。国外先进的技术和管理理念,可提高机械制造的工作效率和稳定性,产品质量也会有很大程度上的改善。目前国内的高精密加工、精微加工、纳米技术、激光技术等加工方法上正处于开发阶段,因而普及率不高,达不到国外的管理水平。
三、机械制造及自动化的发展方向
从目前的情况来看,机械制造及自动化技术在装备制造业的应用越来越普及化,在未来很长的一段时间内,机械制造及自动化将会朝着以下几个方向发展:
(一)机械制造及自动化将朝着机电一体化方向发现
因为机械制造和自动化越来越紧密结合,两者在产品形式上将会融合两者的优点,机电一体化在机械产品的种类来说是极为重要的产品形式,并且引导着机械制造及自动化朝着新的方向发展。
(二)机械制造及自动化将朝着模块化的方向发展
从目前机械产品的功能可以看出,许多大型智能化设备都是模块化功能的集中体现,模块化的成熟标志着机械产品的发展进入了新的阶段。由此可见,在机械制造及自动化技术的发展过程中,模块化将成为重要的发展方向,为装备制造业的发展提供持续的发展动力。
(三) 机械制造及自动化将朝着智能化的方向发展
自动化技术的运用,诞生了越来越多的智能化设备。其结合了机械技术和自动化技术的优点,为智能化产品的发展奠定了基础,丰富了装备制造业产品的种类,完善了产品结构。基于市场对智能化设备的现实需要,从目前装备制造业发展来看,机械制造及自动化将会朝着智能化的方向快速发展。
四、机械自动化的相关技术应用
(一)自动化相关生产系统
机械自动化的相关生产系统是通过计算机系统自动持续性,将产品各项组件进行装卸组合。自动化的相关生产系统的投入使用,不仅仅减少了在机械自动化的生产过程中因人工出现的操作失误,同时还减少了人工投入,大大增加人工生产效率,改善工人劳动环境,也大大提升产品质量。
(二)自动化相关信息系统
机械自动化相关信息系统是以辅助计算机设计、辅助制造、数据库系统以及辅助工艺设计等各环节合理组成的信息系统。其中辅助计算机设计是一线设计专员通过计算机内部的相关软件及其设备,对机械自动化产品设计的全过程;辅助制造是通过对计算机的数值进行控制的;其数据库系统是指对生产、制造和设计的过程以及通过计算机对相关数据信息系统的合理性管理;辅助工艺设计是针对其标准化的产品质量及优化产品的生产工艺。
(三)自动化相关检测系统
在科学技术日益发展的过程中,机械自动化的相关检测系统是将一些具有特殊要求、新型材料、结构复杂且人工检测难度极大的产品通过计算机系统进行替代的检测系统。现如今,一部分高要求、高精密的设备产品利用人工操作是无法检测的,只有通过自动化的相关检测系统才能完成。
(四)自动化相关物资供输系统
自动化相关物资供输系统是利用计算机对制造中的材料及产品的运送和传输进行实现。它主要是由单机自动组件、自动化软件系统以及自动输送设备等组成的,在机械自动化的过程中,机械自动化的相关物资供输系统作为一个子系统存在,且该系统是必不可少的。
(五)自动化相关设备装配系统
机械自动化的相关设备装配系统是利用计算机系统将特定规格的机械零件进行搬运、调试、检测验收以及组装等程序,进行统一规划后形成的自动化制造生产流水线。自动化的相关设备装配系统在机械自动化的全线生产过程中起着至关重要的作用,通过现代化技术替代了综合人工操作的生产环节,从而提升机械产品的生产效率。
结语:
机械制造和自动化技术可以提高产品的更新速度,缩短其生命周期,并且可以减少生产成本。因此我国要更加重视机械制造以及自动化技术的应用,只有充分的发挥其作用,才能增加企业的经济效益,促进企业的发展,从而推动我国科技的进步。
参考文献:
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1概述
机械制造业是我国各个工业部门生产设备的重要来源,是现代文明进步的重要标志。在制造业中处于主导地位,为我国工业体系的完整性建设奠定了坚实的发展基础,是促使我国生产技术水平提高的重要组成部分。我国自改革开放以来,大力发展重工业,以东北重工业发展为主,支撑了我国整个国民经济的发展。如果没有现代机械制造业的存在,那么我们的生活资源、生活工具也不会存在,人们的生活水平可能会始终处于“钻木取火”“衣不蔽体”的落后时代,严重影响了现代文明的进步,所以机械制造业水平的提高关乎国计民生的发展。然而,机械水平的高低、技术含量的高低与人才培养是密切相关的。机械制造及其自动化专业人才的培养尤为重要与紧迫。
2机械制造及其自动化的发展现状及趋势
自改革开放30多年来,我国机械制造业的规模在不断扩大,制造产品技术也在不断提高,在机械制造业的大力发展中,对就业人员的需求量也不断增大。2013年我国制造业增加值排名世界第一,但总体水平与发达国家相比仍存在很大的差距,主要表现在以下方面:
2.1机械制造高级人才缺乏
机械制造行业技术人员集中并且需求量大,大多从事制造工作或者流水线组装工作,中低层技术人员是供过于求。对于高级技术人员和管理人才相对缺乏,没有先进技术和管理理念的高级人才做产业支撑。
2.2产品缺乏创新并且开发时间长
产品设计和制造理念落后的主要原因在于缺乏创新思维和改变意识,导致机械制造的机械设备落后、陈旧,不能跟随现代产业发展的需要。
2.3缺乏核心技术支持
我国的机械制造技术大多需要引进外国先进技术,没有自我开发意识,过度依靠国外技术,导致许多先进创新的科技不能跟上各发展阶段的需要,始终比发达国家落后。
2.4管理形式粗放
我国大多数企业都缺乏协调能力强和具有市场开拓意识的管理层,导致企业管理水平出现良莠不齐的现象。
2.5机械制造的自动化利用水平低
机械制造有自动化技术但不能充分合理地利用,就会导致在制造生产的过程中出现大量资源浪费或者资源利用不充分的现象,无论从资源的利用还是技术水平的高低都不能跟上发达国家水平。综上所述,说明我国始终处于中国制造阶段,还待成为中国研发,对高级专业人才的培养已迫在眉睫。
3机械制造及其自动化专业人才培养体系中存在的问题
3.1专业性人才培养方案和规划不完善
机械制造及其自动化专业在技术应用型大学中是重点专业课,本专业的教育培养方案应结合当前工业、产业发展需要制定相应的培养方案和教学规划。许多大学对人才的培养注重理论知识多,对专业的总体格局要求多,对社会经济发展形势了解少,导致了学生对专业知识的学习粗泛,对技术学习的反馈能力差。加之学校的培养方案大多是综合应用型,没有具体细化到各个专业,认为与其专业有关的课程知识都是重点都需要深入学习,培养方案的制定太宽泛,导致学生不能抓住学习重点。就学校本身而言,加强专业性人才的培养本是其职责,但长期都没有一个确定的培养方案,不断探索更改培养计划,学生也始终处于适应学校方案的过程中,对自我学习方向及学习侧重点始终处于迷茫状态。所以对机械制造及其自动化专业人才的培养方案不完整、不完善导致学生学习不能准确定位专业,使专业技术的学习不到位,影响工作技能。
3.2专业技术人员思想老化,不能满足现代产业需要
机械制造及其自动化专业人才思想老化、技术陈旧远远落后于当今制造业的发展水平,更不能满足用人单位对专业技术水平的需求,主要来自于两方面原因:
3.2.1就专业技术人员自身来说,其缺乏自主学习的意识,始终认为自我专业技术强,不需要学习的态度,导致其技术水平徘徊不前,始终处于自我认为的技术水平状态,对现代机械制造及其自动化更新换代的技术要求一概不知,使企业生产整体水平处于落后状态。
3.2.2就外界因素而言:(1)学校对机械制造及其自动化专业的教学水平长期不改变,相关专业的硬件设施不加以完善,学生接受的知识理念和技术水平的要求也就处于陈旧状态;(2)对在职技术人员,企业没有定期举行技术培训或学习活动,不能及时更新技术人员现有技术水平。专业技术人员对外界信息和国际机械制造及其自动化技术水平的了解少,学习机会少,使得大多专业技术人才的技术水平不能达到时代需求的专业要求。
3.3对专业人员的教育方式和手段不能适应新要求
高新技术的飞速发展引起了对高新人才的需求加剧。随着市场经济的不断发展,人力资源已不再是按部就班、各守岗位的现象,人力资源也不断市场化,对优秀的专业技术人员都参与到资金雄厚的生产企业中,使得学校教育的师资问题受到威胁。专业的师资力量流失,急需非专业或者专业技术水平不高并且经验缺乏的教育工作者参与到对专业技术人才的培养中,由于教育方式不到位、知识理念不专业的原因使专业技术人员的整体素质偏低。除此之外,在许多职业技术学校中,由于资金短缺,实训的机械设备落后,并且数量不足,所达到的教学目的与现存的技术水平要求存在很大的差距。学校教育更注重应用型人才的培养,强调理论原理多,注重实践教学少;注重教师的单向知识传输多,而师生互动活动少;强调课程学习的系统性多,而对专业的综合实训机会少等诸多不符合现代技术要求的教育方式或手段,都导致了专业人员的专业程度不能适应新要求。
3.4对学生的教育缺乏创新、创业意识的教育
现代学生教育最大的弊端在于缺乏自主创新能力,在各高校的教育学习中,都侧重于理论教学,无论是教学的资金使用程度,还是教学的人才培育方针,都不能满足实践教学的要求。进行创新、创业教育的学习是有难度的,一方面,教学的工作者都是经过我国多年的教学方式培育出来,对于实践教学本身就缺乏实际的教育经验,教学方式就不能满足专业技术水平的要求;另一方面,学校的实践教育设施有限,只能进行简单的实训操作。实训操作课程松懈,不能达到真正实训的目的。结合以上两方面原因,我国教育制度中缺乏实践的执行力度,对学生创新、创业思维的教育更是落后于发达国家。
4机械制造及其自动化专业人才培养模式
4.1制定新的人才培养方案,符合时展要求
要培养出专业的机械制造及其自动化人才,应摒弃陈旧的教育方案,不断更新,制定适合各阶段专业技术水平发展要求的教学方案。将培养的专业目标定位于实际需要的应用型人才相结合,注重“抓基础、强实践、善应用、多方向”的教学原则。对教学课程体系应不断优化整合,使其能达到对专业技术教育的目的。优选教学内容,抓侧重点技能培养,更要体现出机械制造及其自动化的专业特色和优势,注重理论与实践相结合教学方式。将原来的《工程材料》和《金属工艺学》两门课程合并为一门《工程材料及机械制造基础》,将《机床电气控制》与《PLC原理与应用》合并成《电气控制及其PLC》,通过相关课程的整合,减少大量的重复知识,减轻了教学压力。压缩教学内容,抓重点,缓解了因教学内容多和学时少而产生的矛盾,同时也能开设其他相关的新课程,以提高专业人员的自身素质。
4.2专业技术人员应主动学习,紧跟时代前沿
专业技术人员专业性应体现在先进性、实用性方面。机械制造及其自动化专业技术人员是发展现代文明的重要领导者,要不断学习先进技术,增加自我认识,注重技术的适用性才是一个优秀专业人员的表现。专业技术人员的学习应适合专业发展要求、时展要求,不断吸取最新的发展成果和先进技术,与现代机械制造领域的发展相适应。机械制造及其自动化是一个与时俱进的专业,又是一个含有传统因素的专业,在学习先进的科学成果时,也应该巩固传统知识的学习,不断钻研,提高自我素质和专业技能。
4.3改革教学方法和手段,整体优化教学过程
培养专业机械制造人才首先应摒弃传统的教学方法和手段,采用现代教学方式,如开发CAI教学课件等方式能使教学课件直观易懂,综合多种现代化的教育手段将专业知识与生产实践相联系,这就相当于学习的过程就是工业生产的实际操作过程,让学生能直接感官到学习的目的以及学习的效果。除此之外,加强实践教学,还需要培养实践意识和动手操作的能力,比如校外实训、实验室试验、毕业设计等都能考验学生的动手能力和培养实操意识。在教学过程中,老师应该参与到学生的实践讨论中去,做到师生互动。相互交流不仅能解决学生的技术疑惑问题,还能从中感受实践教学效果。优化教学过程有利于提高学生专业的基本能力、综合运用能力和创新能力。
4.4注重创新能力培养,提高专业技术能力
培养专业人员的创新意识首先应为学生培养创新意识创造良好的条件。在高校的教学过程中,教学应围绕机械制造及其自动化的专业技能与创新能力相结合,从不同教学层面和教学形式进行创新能力的培养,如对系统构型创新、功能创新、集成创新的训练还能促进专业人员科研能力的形成。除了外部条件能加强专业人员创新意识的提高,机械制造及其自动化专业人员自身还应该具备危机意识,培养创新意识,具有创新能力是时展的需要,作为专业的技术人员更应如此。对实际的生产操作或者综合设计、毕业设计的处理中要时刻具有钻研精神,才能综合提高专业技能。
作者:廖秋琴 全坤 单位:长江师范学院机械与电气工程学院
参考文献:
一、前言
就我国目前的经济文化以及科学水平的发展状况来看,对于自动化设备的掌握情况还是值得赞誉的。虽然如此,一些机械设计以及制作部门却也不能够放松警惕,尤其是对于一些比较特殊的设备。时代的不同,市场竞争也是愈演愈烈,因此,在保证这些自动化设备原有功能的基础之上再对其进行创新是十分有必要的事情。只有这样,才可以保证相关企业的综合竞争实力,才能够使其在社会中得到更好的发展。
二、关于自动化设备设计时应该遵循的原则介绍
不管是什么样的设备在进行设计的时候都有其必须遵循的原则,自动化机械设备也不会例外。接下来,我就简单地分析一下自动化设备在设计时应该遵循哪些原则。
(一)需要工程师具备机械和电气方面的知识
通常情况下,在设计自动化设备时所需要的步骤涉及机械和电气领域,因此这也就需要一些具有专业素质的人员来对其进行设计以及制作。而且,在设计自动化设备的时候不仅仅需要使其达到国家的质量标准,更重要的是要保证它能够在符合国家标准的同时进行高效的运行,也就是需要其具备质量以及效率这两种重要成分。除此之外,这里的国家标准其实也是复杂的,除了一些类似于使用年限、使用功率以及强度之外,还需要符合一些硬性标准,比如说它工作时的效率、抗磨损性以及其他的一些性能等等。所以,仅仅是从这些复杂的指标来讲,也需要设计自动化设备的人员具有高素质的专业技能。
(二)保证设备设计时的完整性及可靠性
一般来讲,在设计自动化设备的时候往往会因为一些因素而导致所生产的设备功能并不完全一样,因此,只能够在设计时使其遵循完整性这一原则。一方面是要保证自动化设备内部零件的完整性,而另一方面则是要求这些设备在具体工作的时候能够从一而终。也就是说,这些设备必须具备超高的质量,以免影响相关设备的工作质量以及效率。
(三)保证设备的安全性
虽然说保证这些设备工作时的质量以及效率很重要,但是,更重要的却是这些设备在运转时的安全性。而这一性能主要受以下三个方面的影响。第一便是设备内部零件的影响,一般来讲,如果这些设备内部的零件出现了损坏或是缺失,很容易使自动化设备在工作的时候出现故障,更有甚者是会危害操作人员的健康。第二个方面则是这些设备在设计的时候也容易受到工作环境的影响,如周边的噪音、废弃污染等。因此,保证设计环境的安全性以及稳定性十分重要。第三方面的影响则主要来自设计时的操作方式。
三、自动化设备在进行设计以及制作时应该采取的步骤分析
在分析完设计以及制作这些设备应该遵循的原则之后,接下来,笔者简单地介绍一下这些设备在具体设计以及制作时应该采取的步骤。
(一)前期的设计开发工作
既然是设计、制作设备,那么第一步自然是设计。一般来讲,在对其进行设计的时候应该先进行市场调研的工作,尤其是需要这些设备的企业所提出的工艺输入条件和技术要求。而且,在进行设计的时候不仅仅需要对所需要的制作材料以及完工时的形象进行模拟设计,还需要对制作这些设备的价格进行预算,以便能够在保证其工作质量以及效率的同时达到节省成本的目的。另外,对于具体制作的操作人员名单也应该包含在设计这一步骤当中。除此之外,如果设计通过审核之后还应该派遣专门的人员对其进行具体的分工。
(二)中期加工装配工作
在设计工作之后,接下来就是这些设备具体的加工制作。通常情况下,在进行设计之后会保留一份施工图纸,一方面是为了后期的制作工作,另一方面也是为了方便日后的监督检查工作。当然,在进行中期的加工制作时还需要设计人员和具体的加工和装配人员进行沟通,以便能够达到最优的设计以及制作效果。如果不这样做的话,很容易使得加工和装配人员根据自身的理解来进行制作。这样一来,在出现理解偏差的时候就很难能够得到及时的解决,从而浪费了施工单位的人力、物力以及财力。
(三)设备调试工作
磁性开关,气缸感分前感和后感。调前感应将前感推至气缸的最前端,气缸形成也应在最前端,此时感应器应处于灭灯状态,将感应器从前端往后推至灯亮则为合适,调后感方法同上。
(四)后期交付验收工作
在经过设计以及制作之后,如果施工单位所制作的设备能够符合国家以及相关企业的要求,就可以进行最后一步的交付验收工作。一般来讲,在设备制造完工之后,相关的技术人员会对其进行质量检测。比如工作时的效率以及抗压性能等。只有检测合格,才可以投入使用。
四、关于自动化设备在进行设计以及制作时应该格外注意的地方
在介绍完这些机械设备在设计以及制作时应该遵循的原则以及施工步骤之后。笔者简单地介绍一下在对其进行设计以及制作的时候应该注意的地方。
和应该遵循的原则以及制作步骤不同,这些需要注意的地方更应该称为能够提高设计以及制作质量的方法。首先,在对这些设备进行设计的时候一定要注意所选取的设计方案是否最适合所需企业的要求。这主要是因为每一种类型的自动化设备都具有自己的特性,因此,为了满足不同顾客的需求,也应该设计不同的方案供其选择。当然,设计设备的工作人员也应该根据自身的专业性知识来提出一定的参考意见。而且,因为不同的设计方案会出现不同的设备质量,所以一定要对这方面格外注意。除此之外,在选择设计方案的时候也要注意这些方案的科学性以及合理性。
为了保证这些设备的质量以及效率,相关的设计以及制作单位还应该注意技术的创新,如集成化、数字化以及智能化等。
五、结语
在进行自动化机械设备的设计以及制作的时候,应该根据国家所规定的步骤以及标准,而且还不能够违背其设计原则。另外,为了保证这种自动化设备的工作质量以及效率,在对其进行设计以及制作的时候还需要采用一些技巧。除此之外,虽然我国的科学技术以及经济发展水平不是最高,但我国的科研力量仍不容小觑。因此,在保证这些设备原有工作质量以及效率的基础之上,使其得到进一步的提升也是有可能的。
(作者单位为东风柳州汽车有限公司)
参考文献
[1] 刘海松.自动化机械设备设计研发与制造思路探索[J].硅谷,2015(02):75.
一、概论
1.机械制造自动化技术的全球演化历程
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影响巨大。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重要性也日益凸显。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。
2.我国与国外的自动化应用对比状况
自机械自动化技术问世后,其在各个行业和领域被广泛应用,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)图纸设计方式落后。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)数字化管理不足。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)制造工艺粗放,不精细。欧美国家大多采用精细加工的方法,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)自动化技术应用范围狭小。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,而我国在此方面起步较晚,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。
二、自动化技术在机械制造中的应用范围
主要包括以下几类:
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。
三、机械制造自动化的将来
(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。
四、结论
我国工业体系的形成和发展得益于机械制造的兴盛,而自动化应用技术的加入大大促进了这一过程。因此,要分外重视自动化在机械制造中的作用,积极研发,勇于创新,使之应有之力量得到最大发挥,为我国工业的发展做出贡献。