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论文摘要:本文对机械自动化的产生及在我国的现状做了概述,在此基础上探索了我国机械自动化的发展之路。
引言
机械自动化,主要指在机械制造业中应用自动化技术,实现加工对象的连续自动生产,实现优化有效的自动生产过程,加快生产投入物的加工变换和流动速度。机械自动化技术的应用与发展,是机械制造业技术改造、技术进步的主要手段和技术发展的主要方向。机械自动化的技术水准,不仅影响整个机械制造业的发展,而且对国民经济各部门的技术进步有很大的直接影响。
一、机械自动化的产生
机械自动化技术从上个世纪20年代首先在机械制造冷加工大批量生产过程中开始发展应用,上世纪60年代后为适应市场的需求和变化,为增强机械制造业对市场灵活快速反应的能力,开始建立可变性自动化生产系统,即围绕计算机技术的柔性自动化。它是在制造系统不变或变化较小的情况下,机器设备或生产管理过程通过自动检测、信息处理、分析判断自动地实现预期的操作或某种过程,并能够自动地从制造一种零件转换到制造另一种不同的零件。社会实践证明,这种定义下的制造系统自动化与当代大多数企业的实际不相容。目前,世界各国的机械自动化水准除少数工业发达国家的某些生产部门外,大多数还处于操作阶段的自动化。我国也不例外,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。
二、我国机械自动化的现状
机械自动化技术从上个世纪20年代开始发展应用以来,已经得到了迅速的发展,特别是近年来计算机的高度集成化,开始采用了计算机集成制造系统,大大加快了机械自动化的发展,但我国仍处于初级操作阶段的自动化。目前,世界各国的机械自动化水准除少数工业发达国家的某些生产部门外,大多数还处于操作阶段的自动化。我国也不例外,我国的产业结构层次低。我国机械制造业目前有11.4万个企业,发展很不平衡,有大量落后于现代水准的产业,大部分企业还比较落后,手工劳动占有相当的比重,我国能独立开发现代机械自动化技术的企业可以说没有;我国机械制造业企业中自动化装备少、水准低,不仅在数量上同世界先进国家有较大差距,而且在品种上、质量上、使用上,同世界先进水准也存在阶段性差距。实现我国机械自动化技术是一个长期的过程,不可能一蹴而就。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。当前,我国还处在社会主义初级阶段,经济、财力、生产力水准、国民素质等,与世界主要国家的差距是很大的;我国有丰富的劳动力资源,每年城镇新增就业人口达两千多万,且今后每年的就业人数还会增加。机械自动化最大限度地提高劳动生产率,劳动力的过剩和分工的转移就是一个现实问题。
三、我国机械自动化发展之路探索
(一)结合生产实际发展机械自动化技术
先进制造技术的全部真谛在于应用。发展机械自动化技术,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。只有对合适的产品采用与之相适应的自动化方式进行生产,才能收到良好的技术经济效益和社会经济效益。我国发展机械自动化技术,应结合实际,注重实用,即对国民经济产生实际效益。那种盲目搞自动化、搞自动线的做法,全年生产任务只需1~2个月就完成的低负荷率生产也要搞的倾向应当纠正,对国民经济不产生显著促进、效率低下的要缓搞。我们要的是效益,而不单纯是速度。国产造型生产线因产品质量差、可靠性低、实用性差,开工率一般仅在50%~60%。而能在生产中长期服役的主力生产线很少,像第一汽车制造厂的01线、第二汽车制造厂的BMD线等具有全年开工业绩的线更是凤毛麟角。这种现象不属偶然或局部,而是带有普遍性。据调查,我国引进的弧焊机器人,完全正常运转、充分发挥效益的只占1/3;另外1/3处于负荷不满或不能完全正常运转状态;还有1/3不能正常使用,直接影响了用户使用更多机器人的信心。(二)发展投资少、见效快的低成本自动化技术
发展低成本自动化技术,潜力大,前景广,投资省,见效快,提高自动化程度,可以收到事半功倍的经济效果,适合我国现阶段的发展需要和国情。美国麻省理工学院提出的精节生产LP模式,就是以最小的投入,取得最大的产出的具体表现。日本丰田公司采用适时生产JIT、全面质量管理TQC和成组技术GT、弹性作业人数和尊重人性为支柱的精节生产方式,使自动化程度不高的工厂取得了良好的效益。芬兰NOKOAData机工厂的组装车间内拥有一条能制造286、386和486微机的灵活生产线,它并不完全由自动化设备组成,中间穿插着借助计算机指导的人工参与,将高新技术与原有工艺基础巧妙灵活地结合在一起,从而使这种生产线的造价较低,同时却具有柔性制造系统的性能。实际上精节生产本身就意味着从国情和企业实际情况出发,借鉴国外发展机械制造业低成本自动化技术的经验是有益的。我国机械制造业各企业有大量的通用设备,在发展现代机械自动化技术时,若以原有的设备为主,合理调整机床布局,添加少量的数控设备,引入CAD/CAM技术,就能充分发挥计算机自动化管理的优势和人的创造性,共同构成一个以人为中心、以信息自动化为先导、树立自主的单元化生产系统,为我国机械制造业自动化技术发展应用提供了一条投资少、见效快、效益高、符合我国国情的机械自动化技术发展应用新途径。
(三)注重配套发展机械自动化技术
现代自动化技术在机械制造中的应用就是在控制理论的指导下,对生产的物流和人的作用进行综合的研究,涉及到机械技术、微电子技术、自动控制理论和计算机技术等。发展机械自动化技术,必须主要地关注电子学、电子计算机技术、零件检测和机床装料自动化,广泛采用程序数控机床,以及研制高效的和可靠的自动化生产线、计算机应用于生产的信息系统和自动化控制系统等。发展应用机械自动化技术,要扎扎实实地抓好自动化技术应用项目的基础工作和从实际出发的推广应用工作,既要发展主机,也要配套发展自动化元件及控制系统。可编程控制器、微处理机、各种传感器、新型刀具、控制系统及系统软件、电子计算机等,这些都将是今后机械自动化的主要技术基础。
参考文献:
[1]马志平.机械自动化的未来与现状[M].北京:机械工业出版社,2003.5.
【关键词】:机械自动化 发展 技术 发展
目录
摘要......................................................1
1 如何发展机械制造自动化技术..............................4
1.1实用机械自动化技术.....................................4
1.2低成本机械自动化技术...................................4
1.3现代机械自动化技术.....................................5
1.4配套发展机械自动化技术..................................6
2 机械制造技术的特点......................................7
2.1机械制造技术是一个系统工...............................7
2.2机械制造技术是一个综合性技术...........................7
2.3机械制造技术是市场竞争要素的统一体.....................7
2.4机械制造技术是一个世界性技术...........................8
3 机械自动化在我国的特点及作用............................8
3.1机械自动化的特点.......................................8
3.2机械自动化的作用.......................................8
4 机械自动化的产生........................................9
5 机械自动化的现状........................................9
5.1管理方面...............................................9
5.2设计方面..............................................10
5.3制造工艺方面..........................................10
5.4自动化技术方面........................................10
6 机械自动化的发展历程...................................10
7 机械自动化的发展趋势和方向.............................11
7.1机械自动化的发展趋势---农业自动化.....................11
7.2我国机械制造技术的发展方向............................11
结论.....................................................14
致谢.....................................................15
参考文献.................................................16
1 如何发展机械制造自动化技术
首先先介绍机械自动化技术的应用与发展是机械制造业技术改造、技术进步的主要手段和技术发展的主要方向。就如何发展机械制造自动化技术从四方面进行阐述。
机械自动化, 主要指在机械制造业中应用自动化技术, 实现加工对象的连续自动生产,实现优化有效的自动生产过程, 加快生产投入物的加工变换和流动速度。机械自动化技术的应用与发展, 是机械制造业技术改造、技术进步的主要手段和技术发展的主要方向。机械自动化的技术水准, 不仅影响整个机械制造业的发展, 而且对国民经济各部门的技术进步有很大的直接影响。
如何发展我国的机械自动化技术, 应实事求是, 一切从我国的具体国情出发, 做好各项基础工作, 走中国的机械自动化技术发展之路。
1.1 实用机械自动化技术
结合生产实际, 注重实用发展机械自动化技术。先进制造技术的全部真谛在于应用。发展机械自动化技术, 应以企业的生 产和发展的实际需要及具体条件为导向。只有对合适的产品采用与之相适应的自动化方式进行生产, 才能收到良好的技术经 济效益和社会经济效益。我国发展机械自动化技术, 应结合实际, 注重实用, 即对国民经济产生实际效益。那种盲目搞自动化、 自动线的做法, 全年生产任务只需1~2 个月就完成的低负荷率生产也要搞的倾向应当纠正, 对国民经济不产生显着促进、效率低下的要缓搞。我们要的是效益, 而不单纯的是速度。
1.2 低成本机械自动化技术
机械自动化技术从上个世纪20年代首先在机械制造冷加工大批量生产过程中开始发展应用,上世纪60年代后为适应市场的需求和变化,为增强机械制造业对市场灵活快速反应的能力,开始建立可变性自动化生产系统,即围绕计算机技术的柔性自动化。它是在制造系统不变或变化较小的情况下,机器设备或生产管理过程通过自动检测、信息处理、分析判断自动地实现预期的操作或某种过程,并能够自动地从制造一种零件转换到制造另一种不同的零件。社会实践证明,这种定义下的制造系统自动化与当代大多数企业的实际不相容。目前,世界各国的机械自动化水准除少数工业发达国家的某些生产部门外,大多数还处于操作阶段的自动化。我国也不例外,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。
二、我国机械自动化的现状
机械自动化技术从上个世纪20年代开始发展应用以来,已经得到了迅速的发展,特别是近年来计算机的高度集成化,开始采用了计算机集成制造系统,大大加快了机械自动化的发展,但我国仍处于初级操作阶段的自动化。目前,世界各国的机械自动化水准除少数工业发达国家的某些生产部门外,大多数还处于操作阶段的自动化。我国也不例外,我国的产业结构层次低。我国机械制造业目前有11.4万个企业,发展很不平衡,有大量落后于现代水准的产业,大部分企业还比较落后,手工劳动占有相当的比重,我国能独立开发现代机械自动化技术的企业可以说没有;我国机械制造业企业中自动化装备少、水准低,不仅在数量上同世界先进国家有较大差距,而且在品种上、质量上、使用上,同世界先进水准也存在阶段性差距。实现我国机械自动化技术是一个长期的过程,不可能一蹴而就。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。当前,我国还处在社会主义初级阶段,经济、财力、生产力水准、国民素质等,与世界主要国家的差距是很大的;我国有丰富的劳动力资源,每年城镇新增就业人口达两千多万,且今后每年的就业人数还会增加。机械自动化最大限度地提高劳动生产率,劳动力的过剩和分工的转移就是一个现实问题。
三、我国机械自动化发展之路探索
(一)结合生产实际发展机械自动化技术
先进制造技术的全部真谛在于应用。发展机械自动化技术,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。只有对合适的产品采用与之相适应的自动化方式进行生产,才能收到良好的技术经济效益和社会经济效益。我国发展机械自动化技术,应结合实际,注重实用,即对国民经济产生实际效益。那种盲目搞自动化、搞自动线的做法,全年生产任务只需1~2个月就完成的低负荷率生产也要搞的倾向应当纠正,对国民经济不产生显著促进、效率低下的要缓搞。我们要的是效益,而不单纯是速度。国产造型生产线因产品质量差、可靠性低、实用性差,开工率一般仅在50%~60%。而能在生产中长期服役的主力生产线很少,像第一汽车制造厂的01线、第二汽车制造厂的BMD线等具有全年开工业绩的线更是凤毛麟角。这种现象不属偶然或局部,而是带有普遍性。据调查,我国引进的弧焊机器人,完全正常运转、充分发挥效益的只占1/3;另外1/3处于负荷不满或不能完全正常运转状态;还有1/3不能正常使用,直接影响了用户使用更多机器人的信心。
(二)发展投资少、见效快的低成本自动化技术
发展低成本自动化技术,潜力大,前景广,投资省,见效快,提高自动化程度,可以收到事半功倍的经济效果,适合我国现阶段的发展需要和国情。美国麻省理工学院提出的精节生产LP模式,就是以最小的投入,取得最大的产出的具体表现。日本丰田公司采用适时生产JIT、全面质量管理TQC和成组技术GT、弹性作业人数和尊重人性为支柱的精节生产方式,使自动化程度不高的工厂取得了良好的效益。芬兰NOKOAData机工厂的组装车间内拥有一条能制造286、386和486微机的灵活生产线,它并不完全由自动化设备组成,中间穿插着借助计算机指导的人工参与,将高新技术与原有工艺基础巧妙灵活地结合在一起,从而使这种生产线的造价较低,同时却具有柔性制造系统的性能。实际上精节生产本身就意味着从国情和企业实际情况出发,借鉴国外发展机械制造业低成本自动化技术的经验是有益的。我国机械制造业各企业有大量的通用设备,在发展现代机械自动化技术时,若以原有的设备为主,合理调整机床布局,添加少量的数控设备,引入CAD/CAM技术,就能充分发挥计算机自动化管理的优势和人的创造性,共同构成一个以人为中心、以信息自动化为先导、树立自主的单元化生产系统,为我国机械制造业自动化技术发展应用提供了一条投资少、见效快、效益高、符合我国国情的机械自动化技术发展应用新途径。
(三)注重配套发展机械自动化技术
现代自动化技术在机械制造中的应用就是在控制理论的指导下,对生产的物流和人的作用进行综合的研究,涉及到机械技术、微电子技术、自动控制理论和计算机技术等。发展机械自动化技术,必须主要地关注电子学、电子计算机技术、零件检测和机床装料自动化,广泛采用程序数控机床,以及研制高效的和可靠的自动化生产线、计算机应用于生产的信息系统和自动化控制系统等。发展应用机械自动化技术,要扎扎实实地抓好自动化技术应用项目的基础工作和从实际出发的推广应用工作,既要发展主机,也要配套发展自动化元件及控制系统。可编程控制器、微处理机、各种传感器、新型刀具、控制系统及系统软件、电子计算机等,这些都将是今后机械自动化的主要技术基础。
参考文献:
[1]马志平.机械自动化的未来与现状[M].北京:机械工业出版社,2003.5.
[2]张世昌.先进制造技术[M].天津:天津大学出版社,2004.
[3]王先逵.机械制造工艺学[M].北京:机械工业出版社,2006.1.
早在二十世纪初,机械自动化的概念就已经被提出,当时主要应用于制冷领域,经过更加广泛地应用和推广,渐渐在整个机械制造行业普及。二十世纪六十年代,市场经济以惊人的速度发展,为适应市场的变化和满足市场的需求,可变的自动化的生产加工系统诞生了,通过计算机技术的应用,实现了机械制造的柔性和可变性,从而提高了机械制造的灵活性。这种自动化的软件系统基本上不改变制造过程,自动的经验和自动的信息处理与判断分析是通过一定的机械生产设备实现的,此外,还可以通过在管理过程中对这些自动实现进行预期操作。在生产过程中可以实现生产制造的自动化,还极大地方便了生产材料的更换。然而,当时的自动化系统并不能很好地适应现代化企业的生产需求。当前,自动化技术大部分都是在操作过程中的自动化,随着市场竞争越来越激烈,要想在激烈的竞争中站稳脚跟,必须要坚持不懈的努力,持续的创新,抓住机遇,推动自动化技术的发展。
2机械自动化在机械制造中的应用
2.1智能化应用
为了适应经济与科学发展的脚步,机械制造工业对相应的制造技术也提出了要求。在这种技术需求的推动下,机械制造技术得到了相应的改进和提高,并且使机械制造自动化得以实现。机械制造技术在原有基础上不断改进的进程中,对于落后的制造加工理念要坚决摒弃,对于旧的技术,要不断开发出新的技术进行跟新换代。同时,对于商品的概念,要有深刻的理解,从而使制造加工方案更加合理,更加完善,制造出近乎完美的商品。智能化应用到机械制造中,即将机械制造技术、自动化技术、人工智能技术以及计算机应用技术等多种技术进行结合,通过这些技术的有机融合,渗透,形成一种全新的,综合性的制造技术,从而达到全方位提高机械制造工艺性能的目的。在实际应用中,智能化制造技术不仅可以实现人工智能,还能够对专家或技术人员的思维活动进行模拟。由于智能化技术的特殊性,对于自身行为监控等专家无法完成的工作,利用智能化技术就可以轻松实现。智能化系统具有与专家相同的智慧、逻辑思考能力,可以把专家从繁重的脑力劳动中解脱出来,改变了以前的只能模拟和减轻体力劳动的局面,具有划时代的意义。
2.2集成化应用
作为机械制造中的一项新技术,集成化技术主要用于实现机械产品的快速制造。通过信息化技术的应用,集成化技术实现了机械制造过程的优化,让机械制造过程向着精简化和集成化发展。在机械制造过程中,会应用到各个领域的先进技术,如微电子技术、通讯技术等,而这些技术并不是孤立存在的,而是彼此之间相互作用、紧密结合的,于是,新的高新技术也在融合的过程中应运而生,例如目前被广泛应用的计算机辅助技术、柔性制造技术等。为了推动这些高新技术的发展与产生,就要充分利用现有的技术和设备,并且进行合理的整合与集成,产生出新的管理应用技术。通过集成化技术的应用,不仅可将生产制造企业内部所有的生产工作、经营管理活动进行整合,使之形成一个完整、统一的整体,还可从原有的机械制造基础上实现柔性生产模式的变革,以人为活动主体,保证企业产品的生产质量,并实现产品生产质量与服务质量的和谐统一。
2.3虚拟化应用
虚拟制造技术是由多学科构成的综合系统技术。包括现代机械制造工艺、计算机图形学、并行工程、人工智能、多媒体技术、信息技术等多种技术。虚拟制造技术以仿真技术和系统建模为基础,利用信息技术、仿真计算机技术对现实机械制造活动过程进行仿真。通过对机械制造过程进行仿真,可以及时发现机械制造中可能出现的问题,制订出相应的解决方案。旧的生产方式下,产品研发和产品试制,必须通过设计和实际的生产试验才能达到试制新产品的目的,开发过程中有很多不确定性,遇到技术难题就要修改设计方案,重新试制新产品,不仅加大了产品的生产周期,还浪费了资源,提高设计成本。而采用虚拟制造技术就可以避免这些现象的发生,仅仅通过计算机来进行模拟和仿真,缩短机械产品开发周期的同时还降低了成本,提高机械产品竞争力。
3自动化技术在我国的发展趋势
3.1网络虚拟化的制造方式
网络虚拟制造技术主要依靠计算机技术、强大的软硬件功能和其他交互设备,通过计算机工作平台,构建出一个虚拟的环境。在这个虚拟的环境中,把人类的知识、人类的技术和人类的感知能力参与其中,形成一种全新的人机界面形式,对生产活动进行全面的建模和仿真。通过与虚拟世界中的对象进行交互作用,对于产品从设计开发到生产制造的每一个环节进行仿真和模拟。除此之外,还可以对产品性能进行全面模拟试验,对产品的设计和制造合理性、制造周期进行预测。在产品没有生产之前,就对设计的可行性、经济性、合理性进行全面的考核,有效避免不合理的设计和资金投入,从而达到资源的最优化配置。
3.2绿色化的制造方式
“绿色”这一概念,最初被应用于环境保护领域,目前,已被社会各个领域所广泛采用。必须坚持走可持续发展的道路,创建绿色环境,作为自然界的一个部分,人和人类社会不能脱离自然界而存在,人类的生存与发展依赖于自然界的发展,人类必须与自然界和谐共处。人类的发展历史中,由于各种原因给自然界带来了巨大地破坏,有些甚至是无法修复的。长此以往,人类和人类社会的发展必将受到阻碍,甚至停滞不前。值得庆幸的是,人类已经意识到自己的错误,并逐步推动人与人类社会同自然界的和谐一致,制造技术的自动化也是如此。开发与运用一项新技术时,应站在哲学高度,把可持续发展作为必须考虑的因素,促进环境文明,推动制造自动化向“绿色”自动化方向发展。
4结束语
首先是程序单元。这个单元是机械自动化系统运行过程中最为重要的一个单元,系统当中应该执行的任务和执行任务过程中所采用的方式都是程序单元需要解决的问题。其次是作用单元。这一单元是整个自动化技控制系统中完成前期任务的重要组成部分,主要是在系统运行的过程中,为系统增加其保持正常运行过程中需要的能量,还要做好机械生产过程中的定位工作。再次是传感单元。这一单元是系统运行过程当中最为基础性的一个单元,主要是对系统在工作中的运行状态和运行指标进行监控和检测,保证系统处在正常的运行状态当中。第四就是制定单元。这一单元是整个系统当中最为重要的一个单元,它能够对传感单元传输过来的信息进行详细的分析和比较,这样就可以根据实际的情况对相关的数据信息进行处理,并发出动作信号。最后一个就是控制单元。这个单元是系统中起到保障性作用的单元,在各个单元的制定和动作调节以及维护方面,控制单元有着十分关键的作用。
2机械自动化技术在机械制造中的应用分析
2.1集成化应用分析
对于机械制造领域来说,其中所涉及到的集成化实际上主要是在技术功能、技术经营上所进行的集成。而也正是由于信息技术的作用影响,才能够使得计算机集成化技术转化成为对于机械制造的整体性优化。企业本身在实际进行经营管理的过程中,所涉及到的相关动态集成措施,能够让制造企业本身的动态集成为一个整体,通过这方面的措施才使得自动化技术保持自身的应用合理性,进而让企业信息管理系统、计算机辅助设计技术、数控加工技术等被应用到制造系统中。就现阶段来说,将CAD/CAM作为主要核心的CIMS工程应用措施,实际上已经在整个制造行业中进行了覆盖,其生产形式必然会成为未来的发展趋势。
2.2柔性化应用分析
柔性化最显著的特点在于其能够根据外界因素作用力的差异表现出与之相对应的适应能力。换句话说,在柔性化应用过程中,生产出的产品能够较好地适应市场的更改特性。现代机械制造行业必须针对终端用户的各类需求及时精确地做出反应,进而对机械制造产品类型和结构属性做出相应调整。从这一角度上来说,柔性化应用可以很好地解决该问题,其在确保必要生产柔性的基础上,对人机交互界面进行了合理优化,并在构建产品制造信息系统的基础上将计算机管理的工作效益发挥到最大。在当前技术条件的支持下,敏捷制造已成为柔性化应用的必然选择与发展趋势,其最显著的应用优势体现在以下几个方面:a.提高产品生产质量和生产效率。b.确保产品交货期,满足客户需求。c.强化信息系统运行全过程的可靠性。
2.3自动化的加工系统
机械是由不同的零部件组合而成,而成品是将零部件按照一定的顺序和技术要求进行组装而成的。自动化的加工系统能够有效地完成生产过程中的重复劳动,能够大大降低工人的重复劳动,节省体力,保证充足的人力资源。
2.4智能化应用分析
智能化机械制造技术,主要是将自动化技术、人工智能技术、机械制造技术、系统工程管理技术等多项不同的技术进行了良好的结合。而通过和专家系统所进行的结合,智能机械实际上完全能够依据机械制造体系中所呈现出的环境不同变化。机械智能化体系中所存在的一个主要特性,便是其所呈现出的极为特殊的人机工作界面,在实际执行制造工作的过程中,可以利用交互界面来进行人机沟通。智能化技术的应用,其中所存在的关键,就在于使用智能技术来对于相关专家所呈现出的智力活动加以模拟,如此一来,便能够使得自动化机械按照专家化的模式来进行运转。同时,还由于智能技术的应用,使得运行的系统能够依据自身当前所呈现出的情况来执行实时性的检测工作,尽可能的保证运行得以优化。
3结束语
1.1智能化应用
智能化应用是指通过各种现代先进技术,例如计算机网络技术、智能技术、编程技术等实现的具有高度智能化的应用,它是科学发展的必然。智能化应用于现代经济,要求抛弃原有的落后制造技术和理念,在市场经济条件下,充分考虑商品和人为因素,通过人性化的加工商品来理解和制造更加符合人们要求的加工方案。智能化在机械制造领域应用主要是指为全面提高机械性能,将自动化技术与人工智能技术完美结合,相互渗透融合而形成的综合制造技术。智能化制造技术不仅可以实现高度人性化的人工智能,还能够在制造加工过程中对专家和相关技术人员的思维活动和技能进行模仿,取代专家的思维方式。
1.2集成化应用
机械制造中的重要技术之一就是集成化技术,该技术主要通过信息技术实现机械制造的优化集成。在机械制造过程中,需要综合运用计算机网络技术、微电子技术、通讯技术等,各种技术之间相互关联、相互影响,在融合过程中,不可避免地将产生各种高新技术,例如现代社会常用的柔性制造技术等。为最大限度的促进高新技术的生产,必须要将各种现有各项技术进行集成,各种现有设备系统也要实现一定程度的整合,这有助于产生新的管理应用技术。机械自动化技术中的集成制造可以有效实现现代意义上的柔性生产变革,将人放在中心位置,保证产品生产质量和服务质量。
1.3虚拟化应用
现代机械制造技术将CAD、CAPP等制造工艺与计算机制图技术有机融合,这些技术极大的完善了传统人工制图技术,一方面降低了劳动力成本,另一方面也提供了制图质量和水平,在精准度和速度方面有质的提升。CAD技术不仅在作图速度方面有较大优势,并且在出现错误时可以及时修改。虚拟自动化可以利用计算机仿真技术对机械制造活动进行仿真,不仅缩短了生产周期,丰富了产品种类,并且有更高的能力应对日益复杂多变的市场需求。
1.4柔性自动化应用
柔性自动化技术在现代企业已经广为运用,该技术并没有完全依赖自动化,而是在柔性生产的前提下对信息系统进行完善,以实现利用计算机管理企业的目标,它在应对市场变化方面有较大优势。柔性自动化有效解决了大批量和小批量生产之间的问题,在保证生产效率和产品质量的前提下,能够根据市场灵活调整生产,保证供给和需求的有效平衡。柔性自动化在企业中的应用已经不断趋于成熟,也显示出了其应有的实用价值。
2机械自动化在机械制造中的应用前景
我国机械自动化起步较晚,发展和应用时间较为短暂,某些方面的技术水平还不成熟。与西方发达国家相比,仍有很大差距。同时这也表明我国机械自动化在机械制造行业中的应用仍有很大空间。科技就是生产力,人才是将科学技术转变为先进生产力的关键因素,因此,为更好的促进机械自动化发展,首先要加大培养机械自动化人才的力度,为该行业培养优秀的技术人才,在未来不断创新科技,开发出具有自主知识产权的产品,只有这样才能提高企业的核心竞争力,这同时也是我国机械自动化在机械制造中应用的主要方向。机械自动化技术将成为未来企业不可缺少的技术,是企业发展的必然,是引领企业走向科学、可持续发展道路的重要手段。该行业在新时期是最具发展潜力的朝阳行业,随着科学技术的不断进步,机械自动化也会迎来新的发展机遇。
3结语
20世纪初,自动化技术才开始出现并迅速的应用到生产的各个方面。近年以来,各项事业得到了很好的发展,与此同时,在这种背景下,机械制造与自动化技术也进入了新的阶段。我国机械制造业的发展开始的较晚,自主创新能力也较差,更多的是依赖外国的技术,发展情况较差。目前世界上大多数发达国家采用计算机进行管理,在机械制造与自动化技术的设计方面,也都采用计算机来设计,更有先进的国家采用了3D技术,在制造工艺方面很多国家已经采用“高精尖”技术。在设计技术上,依然采用传统的设计方法,对于高精尖工艺的采用率比较低,尚未实现智能化。但是,自从机械制造与自动化技术在我国使用之后,更多的劳动力被解放出来,生产速度也大为提高。在当今社会,仍然发挥着重要的作用。
2机械制造与自动化中数控技术的应用
数控技术在机械制造与自动化上应用广泛,本文主要从航空业,机床设备,工业生产领域论述数控技术的应用。
2.1航空业的应用
随着经济的发展,飞机对于普通大众来说不再是奢侈的出行工具,航空业发展进入了一个新的阶段,和发达国家相比,我国的航空业仍然存在着不小的差距,但是这种差距在逐渐的缩小。航空业是高新技术产业,在航空业中,数控技术的应用大大的提高了航空零件生产的效率,促进了航空业的发展。
2.2机床设备中的应用
数控技术是机床设备生产中的重要组成部分,在机床设备生产中扮演着重要的角色。数控技术以其独特的优越性,在一些精密零件的生产中被广泛的应用。数控技术的应用能够提高机床设备零件加工的精度和机床设备行业整体的水平。在这种情况下,出现了数控机床设备,将最初由人工的操作变成由数控操作,在运行的时候工作人员只需把各种指令参数输入到设备里,数控就能够正常工作运行,相比人工而言,数控技术生产出来的零件质量和速度明显高于人工。数控技术的应用,很大程度的提高了机床设备的的质量和速度。
2.3工业生产领域的应用
有些工业的工作环境较差,危险性较高。数控技术的应用,有效的改善了这些情况,切实的保护好工人的人身安全。在工业生产领域中,比如煤矿开采工业,在过去煤矿生产具有很高的危险性,许多煤矿工人在工作时,要冒着巨大的生命危险,随着科技的进步,在采用数控技术之后,这种情况大为改善,数控技术的使用,将一些危险系数较高的工作交给数控设备有很多工作风险度较高,数控设备只需要按照所输入的指令进行工作即可。一旦在运行过程中发生故障,工作人员也能够及时的进行排除,降低的工人工作的危险性,数量以及生产成本。
3机械制造与自动化技术的发展趋势
机械制造与自动化技术成产的产品种类较多,研究标准统一的机械化各种接口是极其复杂的,使用起来比较麻烦,必须要根据不同的型号的接口及时的进行更换。为此,很有必要生产统一标准的接口。目前,有些机械制造零件体积较大,虽然能够正常的进行各项工作,但是搬运起来极不方便,因此研究微型的机械极其重要。过去,在机械制造与自动化发展上,大量的资源被浪费,人们很长一段时间没有意识到这个问题的严重性。资源是固定的同时还会造成环境的污染,大量资源的浪费必然导致资源的紧缺。如今,人们意识到环境和资源的重要性,因此,机械制造在今后的发展过程中,应该不断的提高自身的技术,最大限度的利用现有的资源,除此之外,还要对一些环节进行改进,从而减少对环境的污染,做到清洁生产,对于废弃的资源,也要充分的回收利用,从而真正的做到在生产过程中的最大绿色经济效益。目前,在机械制造与自动化技术上,还需要一定的人力,但是,我们一定要坚信,时代是前进的,在不远的将来,机械制造与自动化技术能够真正的实现自主操作,在机械制造中,发挥重要作用。
4结语
机械自动化是指在无人干预的状态下,设备装置根据预先制定的指令或者工序自动完成操作或者控制的全过程,机械自动化即通过控制设备或装置来实现对过程的制动化控制。机械工程是指通过提升设备来进行机械工程的建设,而在生产中,机械设备是必需的工具,包括粉碎设备、搬运机械及交通运输机械等。当前,在机械工程工作中,机械设备根据不同的制造方法与原理,包括不同的机械工程内容,也就是节能工程及其相互衔接的分支系统,比如机械应用与维护系统、机械制造系统和设计系统等。工程系统间的交叉重叠,可大幅提高技术融合的效果,也能够保证生产作业逐步迈向高层次。而在机械工程建设中,自动化技术是指在生产过程中,根据预设指令及程序,完成机械操作及控制的技术。机械工程自动化技术可提高运行效益,并提高工程系统间的控制水平。在未来的机械工程发展中,自动化技术将贯穿于工程中,这是必然的发展趋势和方向。
2机械工程中的自动化技术发展
从整体上看,机械工程自动化技术的发展,是由简单到复杂、从低级到高级,在这一发展历程中,自动化技术水平得以显著提升。在自动化技术发展过程中,其理念逐步渗透到机械工程中,并产生和完善了自动化控制中的程控技术框架、数控机床框架,建立了一套完整的控制单元标准。同时,在建设机械过程中,结构层次中的自动化组合安装完全实现,且构建了微型化控制装置,实现了机械自动化和一体化的建设目标。在电子计算机技术不断发展的背景下,自动化技术向多元化方向发展,且精细度明显提升。但是,当前的机械工程自动化技术,处于单子自动化阶段,在智能效果和整体集成化方面还比较欠缺。同时,机械工程自动化建设规模也比较小,技术含量不高,主要是缺乏自主知识产权和创新能力,束缚了自动化技术的发展。而国外的这一技术已比较成熟,实现了操作阶段即内容的自动化控制,效果显著。不过在发展中尚缺乏具有特色的高端产品,竞争实力比较弱。
3机械工程建设中的自动化技术
3.1机械工程建设中自动化技术的形式
当前,自动化技术水平不断提升,促进了机械工程建设的快速发展。在机械工程建设中,自动化技术主要表现在信息流的自动化控制、加工生产过程的自动控制、物流运输系统的自动化控制以及监测操作的自动化控制、系统设备的自动化控制。其中,信息流的自动化控制,是根据产品数据管理的需求,完成各项计算机辅助制造或者控制。数据产品中包含着大量的信息,自动化技术综合集成上述信息流,进而实现对产品的处理和控制,这也是实现信息处理与操作的关键所在。完成信息处理与控制后,在计算机设计的辅助下,自动化系统可不断优化设计理念和内容,经绘图及设计来构件机械工程自动化系统,最终大幅提升信息控制的可靠性和有效性。而对物流运输系统的自动化控制,主要包括系统设计和控制物料运输两个方面;系统设备的自动化控制是在生产过程中,合理调整参数以实现设备与零件的组建与成套生产;加工过程的自动化控制是通过加工循环设计与辅助设备的控制,实现加工件操作或设备的加工操作。最后,监测操作的自动化控制是经自动化控监测,提高系统运行的安全性与可控性,提高监测工作的整体效益。
3.2机械工程建设的主要内容
1)基于柔性自动化技术的机械工程建设内容。在机械工程建设过程中,柔性自动化技术的应用,是指建设人员将自动化技术看做构建机械功臣公共点基础,进而提升系统操作的有效性。其中,设计人员需对机械设备加工的目的加以明确,而在一般的机械工程操作上,实现设计的自动化,同时借助自动化操作设备和计算机技术,实现柔性自动化设计。在机械工程建设过程中,将提高生产效益作为建设主体,采取有效的措施,提高生产的数量和效益,同时也大幅降低工作强度,通过建立和完善高端计算机自动控制体系,将各项产品的效益提高到新水平。综上所述,数控技术为柔性自动化机械工程的核心,在明确高端计算机内容的基础上,通过合理设置设备与布线,最大程度上提高柔性控制的效益。
2)基于集成自动化技术的机械工程建设内容。在机械工程建设中,集成自动化技术的应用是指设计人员先行确定设计目标,并根据操作与内容,设计出完整的框架。这要求设计人员了解和掌握生产流程,并明确生产中所需的各种信息,拓宽收集信息的途径,进而提高自动化控制的有效性。同时,将工程集成化效果视作设计主体,并综合运用高精度、集成性的设备,根据收集与监控原理,合理设置设备。在集成自动化建设中,明确工业系统设计内容,按照机械工程环境的变化,持续改进完善,最大程度上发挥集成控制的效益。
3)基于智能自动化技术的机械工程建设内容。在机械工程建设中,智能自动化控制技术是借助人工智能网络与神经网络原理,建设自动化控制体系。在构建自动化体系的过程中,设计人员需强化数据收集与分析的内容,有效提升智能化效果。同时,选取智能化设备,交叉应用智能技术与智能机械,并明确两者之间的交叉关系,进而形成一个统一的、集成化的机械核心。此外,在构建自动化系统过程中,还必须强化和提高神经网络的识别能力及机械制造的适应能力,注重控制的质量与效益,并及时分析与处理突发事件以及问题。
4结语
在我国,机械制造产业得到了极为快速的发展与进步,与此同时,已经在我国的工业的发展进程中占据着极为重要的作用,加上近百年以来计算机行业的迅猛发展与优化,机械制造业汲取了计算机集成技术中的精华,逐步的实现了全面的自动化生产,完成了机器与计算机之间的完美的组合,自动化了的机械制造实现了生产业的空前的提升,更快、更好、更安全的生产已经基本实现,机械生产自动化代表的是社会发展的速度与效率。但是,不得不承认的是我国的机械生产自动化的发展仍然处于一个初级阶段,尽管已经取得了不菲的成绩,但是仍然具有从多方面发展的需要。再者,相对于其他发达国家,我国的机械制造的自动化产业的起步比较晚,很多技术方面的内容并不是非常的成熟,还具有非常大的进步空间,因此,难免要面对生产质量不佳,技术落后的尴尬局面。随着人们对于地球环境问题的关注,环保话题已经成为企业发展中必须关注的话题,现阶段的机械制造行业要想立于不败之地就必须加强自身的品质建设和技术水平的提升,而标志性的准则就是能源的消耗,在各个生产环节的设计中加入环保理念。
2如何在机械制造自动化中加入节能设计理念
要想将节能理念深入的渗透到机械制造与自动化中,必须做好以下几个方面的工作。
首先,需要对现有的机械制造的程序进行优化。只有目前现有的机械制造系统实现了结构上的优化才能够充分的将引入的节能理念的作用发挥到极致,进而保证相应的设计做到节能与环保,具体来说一是要选择最环保的发动机,发动机在机械生产中的重要性众所周知,因此需要将发动机的公害、污染降低至最小,这样才能够在节能的前提下做到减少机械生产对于环境的破坏与影响;其次需要将节能环保的理念应用到机械生产的液压系统中,液压系统在工程生产中的重要性是不容忽视的,其发挥的作用是辅助机械的清洁与维护,所以在设计机械制造的液压系统的时候应该将环保放在重要的地位上,比如液压元件和除油液的设计上,这样的话液压系统在工作的过程中可以最大限度的降低磨损并减小故障的发生率,并能起到阻止各类微尘杂志对系统的损害,增长元件的使用寿命,这样的话,可以边去频繁的对液压元件的更换,从另一个角度来说就是减少了液压系统对于周围环境的污损,实现节能;三是,机械驾驶室也是精心环保节能设计过程中需要关注的问题,一般的,对于大型机械工程,驾驶室的操作成为机械控制的核心,为了实现对驾驶员的安全的保证并帮助驾驶员提高操作技能,就一定要在驾驶室的设计方面增加环保节能的因素,具体来说,就是要求设计人员能够从驾驶室的结构的安排、辐射的防御等角度制作出基本实现全封闭的驾驶室。将驾驶员放置在一个与紫外线、电辐射相隔离的环境中,再者,应该增加对于驾驶室的人性化的设计,为了使驾驶员可以更加方便舒适的驾驶,可以将驾驶员的座位和手柄通过人体学的理念进行改造,尽量将手柄中的各项功能集中到手的一侧,对于座椅的条件也应该方便,比如实现座位多方位的调节,最大限度地符合驾驶员的生理特征,进而实现工作效率的提升。
其次,需要从机械材料等方面进行节能设计。所谓的机械材料的节能度就是指在设计阶段应该将回收的可利用的各种材料充分的利用,减少能源的消耗,之所以增加对可再回收的资源与材料的利用是为了降低的机械生产过程中各类废物、废气和废水的产生对于环境造成的各类不良的影响,其中最重要的是对各种结构零件的回收,零件的无毒无害的特点可以使得机械生产的再生率得到极大的提升,避免资源与材料的浪费;对于其他方面的材料的选择上也应该以轻质量的材料为主,这样的话就可以减小机械生产过程中机械本身的负荷,进而间接的减小能源的消耗并延长机械的使用寿命。
再次,在制作工艺方面也应该发扬节能环保的理念。在机械设计中,要想实现节能环保的目标就需要将结构和材料作为设计的重点,但是不可忽略的另一个因素是生产工艺的优化。在工艺方面,设计者应该引入各类节能的理念,对产品的生产流程进行重新整理优化,以减少生产过程中的能源的消耗,通过实际的观察会发现,不同的生产工艺对于能源的消耗是不同的,因此,要对产品的制作技术进行改进和完善,实现生产技术的优化,是每一部设备都可以同时满荷工作,使得设备的工作效率达到最大。
3结语
对信息进行处理的过程就是设计,它也是一个加工知识的过程。设计活动展现出人类特有的智能行为,机械设计也一样。千百年来,人们完成设计都是依靠智能的构思和手上操作,只是近期电子计算机技术的飞速发展促使人们在实施机械设计时更加广泛地运用计算机智能技术完成辅助设计。这也就是我们常说的CAD,主要是加快了机械设计中人们对于图形的处理速度及计算数值的效率。机械设计智能化需要将设计理论跟智能工程结合在一起,并以自动化智能工程为基础,进一步建立更能反映出人们智能水平及自动化程度的机械设计理论、技术,促使机械设计自动化能够更好地诠释设计活动,最终提升机械设计的自动化程度。在机械的设计理论和设计技术方面,我们应当重点研究设计过程中人的思维规律及信息流。因此,机械概念设计智能化的实现也是提升机械设计自动化程度要继续解决的热点问题和难点问题。
2培养自动化复合人才
要想发展并推广应用各种新的机械设计自动化技术,就需要持续引进一系列的新概念、新理论及新技术,不断将传统机械设计制造当中的某些设计观念及技术进行升级甚至是替换,这就需要我们培养出一大批兼具技术素质及研究理论的优秀复合型工作人才。机械设计朝着自动化方向发展的速度越来越快,机械制造业也将更加依赖科学技术及知识。这种全新的自动化设计模式对于工作人员的经验、技艺等的要求将越来越低,更多地是需要他们提高自身的自动化设计知识及技能。技术人员跟一线工作人员之间的界限将越来越模糊,直至消失,因而机械设计制造工人应当拥有高层次的管理能力及技术人员的知识结构。所以,机械设计及制造企业应当加快培养出更多的复合型人才,并充分发挥出人才资源的优势,大力推广应用自动化设计技术,最终达到提高机械设计自动化程度的目的。
3全面创新自动化技术
当前,我们正处于经济时代,不仅仅是经济在飞速发展,技术的发展也日新月异。从当下我国的国情来看,发展机械设计自动化技术是一个由简单到复杂、从低级到高级、逐渐完善的过程。然而这一过程所面临的不仅是时间问题,更重要的是技术创新问题[2]。机械设计制造在选择使用自动化技术后,其生产方才可以改变传统的机械化模式,逐渐过渡为机械控制自动化模式,最终实现计算机控制自动化。只有先以单个部门自动化的实现为基础,才能逐渐达到全行业的设计自动化,最终实现机械设计过程的全面自动化。从目前我国机械设计自动化的具体程度来看,中国机械设计自动化程度跟国外相比还存在很大的差距。所以,我们应当积极以国外先进的自动化技术发展进程为参考,不断追求创新,致力于我国机械设计自动化现状全面开发新技术,尽量少走发展的弯路,大大提升我国机械设计自动化程度,争取尽早与国际机械设计自动化接轨。
4结语
带式输送机一直都是我国煤矿开采运输中的主流。随着我国采煤技术的不断提升,安全矿井的生产能力也在不断增强,对输送机的技能也提出了更高的要求。从目前来看,我国的大型输送机主要采用先进的变频驱动控制技术,能有效实现输送机的软启动。为了使输送机始终平稳的运行,即始终保持适度的扰度,在输送机上采用了先进的液压自控张紧装置。随收稿日期:2015-02-05作者简介:张宁(1980-),男,经济师,太原理工大学矿业工程学院矿业工程硕士研究生在读。着各式各类先进技术的运用,现在我国的带式输送机已经形成了系列,同时也提升了水平,最重要的是可以适应我国多样的矿井。
2采矿机械装备中的自动化技术
近年以来,我国的采煤装备以及技术等各方面都有了很好的发展,同时采煤机械设备的自动化技术也取得了较大的发展。2.1液压支架中的电液控制系统液压支架电液控制系统方面的功能主要有支架的自降功能、自动推移刮板输送机、自动化跟机作业、远程操作作业等等,并且液压支架的电液控制系统已经完全摆托了对进口的依赖,实现了国产化。国内有很多液压支架电液控制系统的研究单位,主要分布在北京、河南、山西、广东等地,其中北京是主要的分布范围。2.2智能型采矿机的自动化控制智能型采矿机已经基本实现了记忆割煤、检测采煤位置、摇臂调高控制以及机身水平测试等等功能。国内的采矿机厂家有很多,都实现了挖矿机的这一重要功能。2.3刮板输送机中的自动化技术刮板式输送机的自动化功能不仅仅包括减速器、温度测试,还有电机的降压启动、链条张力检测以及破碎机自动推移等等。刮板式输送机的自动化技术在国内多家成套装备供应商家那里已经取得了突破,“三机”控制系统已经实现国产化。目前,多家公司组织专门的技术研究人员参与自动化控制方面的研究,并将无线、视频、音频等手段应用于输送机的自动化控制,致力于实现“无人跟机作业,有人安全值守”的理念。
3与国外先进机械设备对比
不可否认,我国自主研发的电牵引采煤机、液压支架、刮板式以及带式输送设备等都具有很强的技术实力,即使是在国外,也是有很强的竞争力的。但是,我国目前的煤矿开采机械设备同国外的相比仍有很多不足之处,主要体现在可靠性、安全性、智能化、信息化、自动化等方面,这些都是我国需要进一步提高的方面。3.1液压支架国产的液压支架主要是在材料、元部件、高级控制方面输与国外高端产品,而中国的液压支架的全自动控制系统还处在刚刚起步的阶段,更不要说与外国先进设备一较高下了。3.2采煤机国产的采煤机主要是在智能化功能方面弱于国外高端采煤机。如记忆割煤、远程遥控等等方面。要想取得长远的进步,必须在已有技术的基础上,借鉴国外的先进技术,同时也要有自己自主创新的过程。3.3输送机与国外高端输送机相比,国内的刮板式输送机主要是在自动伸缩机头以及在线故障诊断等方面存在着不足之处;对于带式输送机,主要是在动态分析、自控张紧技术等方面属于国外。3.4自动化技术在自动化技术以及设备的自动化方面,国内的科研单位在三维检测、自动找直等方面弱于国外技术。另外,我国的采煤设备,主要是以单机控制为主,缺乏联动控制;缺乏运输设备智能的一体化控制等等。
4我国采煤机械设备以及技术的发展方向
要想实现我国采煤技术以及开采机械设备的真正独立,必须要依靠自主创新,以期能够实现即使是在极其恶劣的情况下,也能安全信息传输、煤岩识别以及对安全的感知等等;形成一套依靠视频、音频、感知等手段的集检测、控制于一体的智能控制装备。通过对自动化技术的运用,将我国现有的液压支架、电牵引采煤机、刮板式输送机、带式输送机等有机地结合起来,全面提升我国采煤机械装备以及自动化技术的现有水平。努力为我国参与世界竞争创造条件。
5结语
(一)进一步提高了生产效率。
系统在生产产品的过程中,主要果采用了控制自动化和信息的自动化,以此减少了在操作过程中的失误,让操作控制起来更加方便简单。机械自动化在不断的完成其操作自动化外,还进一步保证了产品的质量,并且在计算机控制的情况下,进一步修改了编程,让生产的产品更具有多样化,同时也加快了产品的更新换代。
(二)系统在运用过程中,便于维修和调整。
关于机械自动化系统的设计主要是应用了计算机技术,它的功能是可以根据产品的需要来调试安装设备,然后再生产出所需要的产品。对于多数利用的电子技术而言,它能够减少在生产过程中的开关数量,然后让操作人员在工作中,方便操作,由于工作的内容都是提前设定好的,系统在运行过程中能够自动的转换。目前,根据对象的需求系统可以自动调整好自动化的产品,确保其需求。
(三)减少了安全隐患。
机械自动化系统的运用,在使用过程中,要确保生产设备在运行过程中的稳定性和安全性能,让其能够提前做好在生产过程中可能出现的安全隐患和危险状况,在每一个生产环节都要做到监控设施,做好监控工作,及时发现设备在运行过程中出现了故障,然后进行报警诊断,及时解决问题,让机器恢复正常运用。在机器运行的过程中,如果出现了短路。过载或者过压的状况,要将其尽快的转换到别的模式下,并在此要及时关掉电源。另外,对于机械自动化,它在使用中能够减少大型设备发生事故。
二、机械设计制造及其自动化发展的前景
(一)人格化。
机械设计制造及其自动化的发展越来越注重产品与人之间的关系,在社会的不断的发展中,进一步实现机械自动化走向人格化。这主要是因为,机械自动化产品的使用者,最终就是人类,所以说,在产品的设计中要更加注重智能化。情感以及人性的投入。另外,在人格的发展中还要体现出其模拟方式,然后研制出各种不同的自动化产品,让其进一步促进人格化的发展和推动机械化制造及其自动化的发展。
(二)绿色化。
目前,随着我国社会的不断进步与发展,我国的环境问题越来越受到人们的关注,环境日趋呈现污染状态,一些资源也开始慢慢锐减,人们对于环境的保护意识越来越强,对于产品的绿色概念也逐步增强。因此,对于绿色的生产,就应该考虑到周边环境的影响,让其在生产过程中对环境的影响降到最小,减少生态环境的污染,进一步提高资源的利用率,让其绿色要的机械化制造产品进一步促进社会的发展,这样不仅能够有效的利用环境保护,还能够让变废为保,将废弃的材料进行回收和利用,投入的生产过程中。
(三)网络化。
随着我国网络技术的迅速发展,我国网络化建设技术越来越多,机械化制造产品也不例外,在网络技术发展的浪潮中,机械自动化的产品也向全球化推广,另外,多媒体技术的应用,让计算机图形作为多学科知识,让其形成了一套比较完整的系统,目前,基于网络的各种远程控制和检测技术迅速发展,机械自动化产品在其中发挥着十分重要的作用。例如利用家庭网络将给各种家用电器连接成以计算机为中心的集成家电系统,使得人们不出门也可以充分利用个各种高科技的生活和娱乐设施,从而丰富了人们的日常生活。
(四)智能化。
所谓智能化系统一般是指人与机器一体化的系统。在生产的过程中随时可能发生的智能活动包括想法,分析,判断。另外,智能系统当中的智能化主要表现在系统是否具有友好性,适应性。智能制造需要做到的是全面复苏社会资源,能源,和环境污染,促进更加合理的竞争和合作。智能化是在控制理论的基础之上,吸收了多种学科的知识和思想方法,从而模拟人类的大脑,提高了机器的推理判断力,还有自主决策力,这样就可以全面实现机器智能化。
三、结语
1.1提升产品质量、工作效率。
针对机械设计的自动化,可实现生产、作业的自动化处理,通过机械设计的优质产品,可灵敏、精确控制作业流程,准确把握生产控制,利用机械操作系统,确保机械制造程序自动化设计,保证产品设计达到规定操作。采取自动化设计,可实现操作系统全程数据化控制,无主观因素影响,确保操作流程科学、有序运行,通过精确规定动作,提升产品质量、工作效率。
1.2改善劳动条件。
自动化发展的机械设计,属于技术密集型、知识密集型的集合技术,通过自动化机械设计,降低作业人员劳动负担,使作业人员摆脱繁重手工作业。随着机械自动化产品的逐渐推广应用,使机械行业生产环境得以有效改善,有利于提高行业劳动条件,实现机械制造的自动化办公,进而使机械制造劳动条件得以有效改善。
1.3提高机械设备可靠性、安全性。
对于机械设计所包含的自动化功能,包含了问题诊断、警报处理、系统保护、系统监视等自动化、对于机械生产,若遭遇电压短路,或超负荷运载问题,利用自动化系统,可采取控制保护措施,实现系统自动运行,可降低人身事故发生率,对设备起着良好保护作用,使设备损坏率明显下降。对于机械设计、自动化发展,电子元件是其主要部件,可有效降低元件磨碎率,提高机械自动化产品可靠性、安全性,进而使设备故障率明显降低,延长机械设备的使用寿命。
2.机械设计制造与自动化发展方向
随着社会生产力的不断发展,我国机械制造行业,获得巨大成果。然而立足世界范围较低,我国机械设计、自动化发展等研究起步较晚,同发达国家比较,我国相对落后。现阶段,对于机械设计、自动化发展等学科建设,获得一定成果,立足理论建设角度,我国机械设计、自动化发展主要包含如下发展方向:
2.1智能化发展。
对于机械设计而言,实现自动化控制技术,就是为提高生产作业、机械制造的智能化。立足机械设计角度,智能化是立足动力学、社会学与心理学理论角度,结合人工智能技术与计算机技术学科等,将其纳入机械设计学科。通过交叉学科建设,有效吸取机械设计智能化发展新方法与新思维。利用人工智能模拟技术,就是使机器行为与人脑推理、逻辑、决策等思维能力类似,在未来发展中,智能化机械设计是机械制造领域的重要发展方向。
2.2机电一体化。
按照现代学科发展模式,使传统单一学科模式被打破,逐渐往学科融合方向不断发展。对于现代机械设计而言,也必须转变传统设计思维,创新机械设计思路,趋向学科融合发展。立足学科建设角度,在未来发展中,机电一体化是机械设计的重要发展方向。机电一体化,是通过机械、微电子、电子信息、传感器、电子工程等技术,相互结合而产生,从这些技术理论中,吸取机械设计所需理论、技术,在机械设计、自动化发展中,不断综合运用,使机械产品往机电一体化方向不断发展,方可推动机械制造行业的积极、健康发展。
2.3网络化发展。
近些年来,随着互联网技术兴起和日益发展,使人民生产、生活发生巨大改变。随着互联网快速发展,加速了全球经济一体化。对于机械设计而言,其产品换代、理论更新,均离不开互联网发展。提高机械设计、自动化发展,必须紧密联系互联网,利用互联网监控技术、远程控制技术,实现实时操作、动态化控制,利用计算机安全、云计算数据、局域网等互联网技术,为机械设计、自动化发展创造良好网络运行环境。总之,随着互联网不断发展,机械设计产品和互联网联系日益紧密,对于机械设计、自动化发展而言,网络化发展是其重要、关键的发展方向。
2.4模块化发展。
针对机械设计产品研发,自动化属于系统性、复杂性的工程,所涉及产品规格、种类繁杂。现阶段,对于机械设计自动化研发,若想实现产品接口生产标准化,还存在一定难度。所以,通过模块化处理技术,目的就是为简化设计流程。系统模块化,就是复杂、庞大的设计系统进行分解,建立良好管理模块。利用标准单元模式,实现产品的快速研发,使产品生产规模日益扩大,进而分解模块,简化处理机械产品。
2.5绿色化发展。
由工业革命开始,全球进入工业化社会,影响着人们的生产、生活,有效提升了人们物质、文化生活。然而,随着粗放型经济不断发展,人们生态环境遭到严重破坏,环境污染与资源浪费问题日益突出。因此,工业改革是社会发展的必然趋势,发展绿色工业,保护生态环境,降低资源浪费率,要求机械设计必须提倡绿色、环保,设计出环保型、节能型的自动化产品,是机械制造发展不可小视的问题。
3.结束语
在我国,机械制造产业得到了极为快速的发展与进步,与此同时,已经在我国的工业的发展进程中占据着极为重要的作用,加上近百年以来计算机行业的迅猛发展与优化,机械制造业汲取了计算机集成技术中的精华,逐步的实现了全面的自动化生产,完成了机器与计算机之间的完美的组合,自动化了的机械制造实现了生产业的空前的提升,更快、更好、更安全的生产已经基本实现,机械生产自动化代表的是社会发展的速度与效率。但是,不得不承认的是我国的机械生产自动化的发展仍然处于一个初级阶段,尽管已经取得了不菲的成绩,但是仍然具有从多方面发展的需要。再者,相对于其他发达国家,我国的机械制造的自动化产业的起步比较晚,很多技术方面的内容并不是非常的成熟,还具有非常大的进步空间,因此,难免要面对生产质量不佳,技术落后的尴尬局面。随着人们对于地球环境问题的关注,环保话题已经成为企业发展中必须关注的话题,现阶段的机械制造行业要想立于不败之地就必须加强自身的品质建设和技术水平的提升,而标志性的准则就是能源的消耗,在各个生产环节的设计中加入环保理念。
2如何在机械制造自动化中加入节能设计理念
要想将节能理念深入的渗透到机械制造与自动化中,必须做好以下几个方面的工作。
首先,需要对现有的机械制造的程序进行优化。只有目前现有的机械制造系统实现了结构上的优化才能够充分的将引入的节能理念的作用发挥到极致,进而保证相应的设计做到节能与环保,具体来说一是要选择最环保的发动机,发动机在机械生产中的重要性众所周知,因此需要将发动机的公害、污染降低至最小,这样才能够在节能的前提下做到减少机械生产对于环境的破坏与影响;其次需要将节能环保的理念应用到机械生产的液压系统中,液压系统在工程生产中的重要性是不容忽视的,其发挥的作用是辅助机械的清洁与维护,所以在设计机械制造的液压系统的时候应该将环保放在重要的地位上,比如液压元件和除油液的设计上,这样的话液压系统在工作的过程中可以最大限度的降低磨损并减小故障的发生率,并能起到阻止各类微尘杂志对系统的损害,增长元件的使用寿命,这样的话,可以边去频繁的对液压元件的更换,从另一个角度来说就是减少了液压系统对于周围环境的污损,实现节能;三是,机械驾驶室也是精心环保节能设计过程中需要关注的问题,一般的,对于大型机械工程,驾驶室的操作成为机械控制的核心,为了实现对驾驶员的安全的保证并帮助驾驶员提高操作技能,就一定要在驾驶室的设计方面增加环保节能的因素,具体来说,就是要求设计人员能够从驾驶室的结构的安排、辐射的防御等角度制作出基本实现全封闭的驾驶室。将驾驶员放置在一个与紫外线、电辐射相隔离的环境中,再者,应该增加对于驾驶室的人性化的设计,为了使驾驶员可以更加方便舒适的驾驶,可以将驾驶员的座位和手柄通过人体学的理念进行改造,尽量将手柄中的各项功能集中到手的一侧,对于座椅的条件也应该方便,比如实现座位多方位的调节,最大限度地符合驾驶员的生理特征,进而实现工作效率的提升。
其次,需要从机械材料等方面进行节能设计。所谓的机械材料的节能度就是指在设计阶段应该将回收的可利用的各种材料充分的利用,减少能源的消耗,之所以增加对可再回收的资源与材料的利用是为了降低的机械生产过程中各类废物、废气和废水的产生对于环境造成的各类不良的影响,其中最重要的是对各种结构零件的回收,零件的无毒无害的特点可以使得机械生产的再生率得到极大的提升,避免资源与材料的浪费;对于其他方面的材料的选择上也应该以轻质量的材料为主,这样的话就可以减小机械生产过程中机械本身的负荷,进而间接的减小能源的消耗并延长机械的使用寿命。
再次,在制作工艺方面也应该发扬节能环保的理念。在机械设计中,要想实现节能环保的目标就需要将结构和材料作为设计的重点,但是不可忽略的另一个因素是生产工艺的优化。在工艺方面,设计者应该引入各类节能的理念,对产品的生产流程进行重新整理优化,以减少生产过程中的能源的消耗,通过实际的观察会发现,不同的生产工艺对于能源的消耗是不同的,因此,要对产品的制作技术进行改进和完善,实现生产技术的优化,是每一部设备都可以同时满荷工作,使得设备的工作效率达到最大。
1.1机械自动化管理应用现状。依靠机械的方法实现自动控制的技术被称为机械自动化技术。就目前而言,我国机械自动化技术的管理应用模式上与国外相比还存在着滞后性,但由于机械自动化技术在国内应用非常广泛,而且行业前景也很好,使得一些机械工程企业在应用技术的过程中重视程度不够,管理方面也不成熟,缺乏系统性和科学性,而且缺乏创新意识,导致机械自动化技术整体更新过慢。
1.2机械工程自动化人才培养现状。对于机械工程自动化人才的管理,既缺乏技术人才的培养,也缺乏对技术人才的管理。机械工程自动化技术发展还处于初级阶段,因此专注于此方面的技术人才培养不足,造成人才匮乏现象。另外是对技术人才的管理,在人才培养上我国更加侧重于理论知识教育,使人才缺乏技术实践经验,直接造成了对人才全面发展的制约,对开展自动化技术应用也有着制约影响。我国的机械设计水平没有大幅度的提升,使得设计人员的技术水平也出现了停滞现象,这种现象直接使我国机械工程自动化呈封闭状态发展,造成发展状态不平衡。
2机械化工程自动技术的创新措施
针对目前我国机械化工程自动技术的现状,加强机械工程创新研究至关重要。在加强机械工程自动化技术措施的过程中,主要可以从三个方面进行加强:
2.1制定明确的战略方向。实现机械工程自动化是一个长期的工程,不能盲目进行操作。自动化主要是机械工程自动控制取代传统人工操作,这个过程要保证方向和目标的明确,要针对我国具体情况制定针对性的措施对策。在加强自动化过程中,要积极引进国外先进技术,学习创新理念,从理论上不断丰富机械技术。要在教育过程中加大对自动化知识的普及,使市场和机械行业发展以此为重要导向。国家相关部门要通过大力度的资金政策支持,促进科学技术研究,实现机械自动化产业链的形成。在明确发展方向的同时,要始终以实际情况为基本参照标准,以保证符合多元化市场发展规律。另外机械化自动技术的发展是以信息技术为一定基础的,因此要注重信息技术的应用和发展,以加快机械工程经营管理效率的提高,促进产业结构的完善。
2.2积极引进自动化设备及应用技术。从目前我国机械工程自动化技术应用情况来看,存在着一定的滞后现象,且发展态势落后于国外发达国家。没有实现高度自动化,计算机集成制造系统没有得到广泛应用,基础技术储备不足。在实践探索中要以自身发展特点为基础,积极借鉴国外经验,完善自身技术,实现技术突破和创新。现阶段的机械生产中,针对大批量零件加工仍采取流水作业模式,即以半自动化为主。针对这个环节我们要积极引进先进设备,提高机械自动化,既节省人力资源,同时也提升生产加工效率,对提升企业整体经济效益有着重要作用。在进行非大规模生产加工过程中,可以通过成熟技术人员进行数控机床加工,实现自动化技术应用。在自动化应用中不是进行单一复制,而是有针对性的进行侧重,对不同特性的产品进行优化。在信息化和新材料不断研究发展的新时期,给自动化技术应用带来更大发展空间。目前自动化技术正向开放式结构发展,驱动装置也向数字化方向发展。在系统上和通讯方式实现数字化和智能化是新一代自动化技术的新方向。在我国工业发展不断加快的新时期,机械工程自动化技术要大力推广,实现工业全面自动化、智能化。
2.3实现高质量技术人才培养。为真正实现机械工程自动化,要注重专业技术人才的培养。在人才培养中要加大教育体系建设,从教育着手,加大对自动化专业人才的教育投入。同时改变传统应试教育模式,积极鼓励学生理论与实践相结合,坚持“工学结合”理念,使专业人才在接受理论教育阶段接触机械自动化实践。通过教育机构与校外企业的联合合作,可以保证机械工程自动化人才是理论知识与实践技能兼备的复合型人才。针对目前专业自动化人才空缺现状,要结合科学理念进行培养和管理,在吸纳人才和应用人才的过程中,也要注重人才潜能挖掘,实现机械功能自动化技术创新,人才发展推动我国技术革新。
3机械工程自动化技术未来发展形势
我国科技的不断发展和创新推进机械工程行业发展迅猛,自动化技术将越来越广泛的应用于各行业领域中,实现自动化普及。机械工程自动化将真正实现创新、发展、科学,进一步向机械智能化迈进。同时在“中国梦”理念的指导下,自动化技术的应用形势将走向低碳、环保,实现设备环保、应用材料环保,使得机械工程自动化技术实现可持续发展。网络信息技术的高速发展,使机械自动化技术逐渐趋向网络化。实现网络化能够使自动化技术不受传统应用管理下的地域空间限制,使发展前景和空间更加广阔。因此,在未来的机械工程自动化技术应用中,要充分利用网络信息技术,同时结合管理技术、制造技术以及其他系统工程技术,促进完整的、系统的自动化技术体系形成。
结束语