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现场教学方法就是要求教师在开展实训课程教学的过程中,通过真实或仿真的机械环境让学生学习专业知识和操作技巧的方法,现场教学法为学生增加实际生产经验有着最直接的意义。为此,中职院校应该为机械制造与自动化专业学生提供必需的真实或仿真的生产现场和工作现场,为本专业学生提供必不可少的设备和物料,在真实的环境下,教师立足于课本,为学生讲解知识,同时引导学生对设备进行正确操作。学生在动手操作的过程中,教师应该不断对操作注意事项进行明确,确保学生能够准确无误地掌握操作技能。另一方面,为了引导学生进入真实的生产氛围中,在现场教学中,教师应该做好实训教师车间化和实训学生工人化,在教育学生学习专业知识的同时进行职业安全教育和职业道德教育。
2示范教学的方法
示范教学法是中职机械制造与自动化专业实训课程教学中最常用的方法之一,示范教学法在引导学生正确操作机械设备,正确掌握操作要求方面有着不可替代的作用。示范教学法,顾名思义就是教师在实训教学过程中引导学生回顾理论知识并进行示范操作的方法。在实训课程示范教学的过程中,教师应该把握操作进度,尽量把速度放慢,引导学生跟进思路,同时要注意操作顺序应该遵循由易到难、由简到繁、由单一到综合的原则,实现规范操作、标准操作。另外,教师在示范教学的过程中,应该对错误操作行为进行示范,让学生明确错误操作的危害,提高警惕。另一方面,在进行示范教学过程中,教师应该因材施教,对基础差的同学进行个性化的指导,对操作难度较大的工序也要不断示范,确保每一位学生都能够掌握扎实的操作技能,不断提高动手操作能力。
3任务驱动教学的方法
教学过程中,应该将学习知识、增加技能、提高能力有机结合起来,不断适应新时代的就业需求。在专业实训课程教学过程中,可以运用任务驱动教学的方法,将实训内容进行项目化处理,为学生规定相应的工作项目和工作任务,以达到学以致用的目的,提高学生自主学习能力和动手实践能力。比如在《机械零部件设计与制造基础》课程的实训课堂上,教师可以将实训课堂进行项目化处理,形成资讯、决策、计划、实施、检查、评价的一体化工作流程,同时将学生划分不同的工作小组,完成小组工作任务。在任务驱动教学的过程中,能够有利于学生主体地位和学生个性发展的实现。在工作任务完成之后,教师和学生共同进行对工作过程、工作成果的评价,确定实训成绩。
4完善实训课程教学考核制度
在中职机械制造与自动化专业实训课程的教学过程中要注意实训质量的提高。为此,建立完善的实训课程教学考核制度是保证教学质量的重要手段。对于学生实训成绩的评估,要本着公正、公平、客观、准确的原则进行评定,使学生能够真正了解到自身的操作不足。为此,一方面,在每一次实训项目结束后就应该根据教师评价和学生自我总结为依据进行实训成绩评定。另一方面,建立完善的学生实训反馈表,对学生的出勤、生产操作、思想表现等状况进行详细记录,并作为期末实训成绩评定的一部分。此外,实训教师应该对每一位学生的实训状态进行观察,保证成绩评定的全面性和客观性。
5结语
自动化技术不仅仅是指机械代替人的体力劳动,并能够在部分工作中代替人脑进行作业。其优点具体体现在以下6个方面:(1)提高产品质量。自动化控制系统能够使机械的执行机构按照设计的要求完成作业,使之不受操作者主观因素的影响,使产品质量一致性好,降低产品的不合格率。(2)提高生产效率。自动化设备能够实现连续生产且故障率低,生产准备时间短,生产效率高。(3)增加生产的柔性。机械自动化生产加工系统可以随时产需求的变化快速调整生产,换线高效。(4)降低制造成本。机器自动化生产的节拍很短,可以达到较高的生产率,同时机器可以连续运行,因而在大批量生产的条件下能大幅降低制造成本。(5)提高产品精度。自动化设备上采用了各种高精度的导向、定位、进给、调整、检测、视觉系统或部件,可以保证产品装配生产的高精度。(6)缩短制造周期,减少制品数量。自动化使产品的制造周期缩短,能够使企业实现快速交货,提高企业在市场上的竞争力,同时还可以降低原材料及制品的数量,降低流动资金成本。
2实施方式
2.1信息流自动化实施信息流自动化是以计算机技术为基础,把整个生产制造过程作为一个大系统,将产品的市场需求、产品设计、工艺制定、组织生产、原材料供给和库存等信息集成化,生产信息能够顺次、准确送达到指定下一流程地址。生产信息流自动化的主要实施手段是通过计算机集成制造系统(CIMS)集成计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助工艺过程设计(CAPP)和计算机辅助制造(CAM)各单元的信息,这就要求产品数据进行标准化、统一化处理。信息流自动化的实施将从根本上解决农业机械制造周期长,信息渠道不畅,彻底改变了手工编制工艺文件的方式问题。有利于加快产品设计,提高工艺编制效率,保证工艺规程的精确性,最终保证制造产品的一致性。
2.2生产自动化实施
(1)生产设备的自动化。生产设备的自动化指对加工速度、进给量、动作姿态等生产信息编辑后,无需人工操作,生产系统根据已设定好的程序应用自动化生产设备完成出产任务。自动化设备的一次投入资金较高,从企业的长期考虑,不管是在作业质量,还是生产效率上都是经济的。生产设备的自动化实施可从以下5个方面考虑:①在农业机械零件铣、锉、钻、铰、攻等机加工中采用数控机床和加工中心,以适应产品变化,保证加工精度,减少人的作业强度;②在焊接生产中应用焊接机器人或专用焊接,增加系统柔性,并可实现多品种、小批量产品生产的快速转换,使焊接效率和质量大幅度提升。焊接辅助设备如翻转机、导轨、气动或电动夹具的应用将方便焊接作业,减少生产准备时间,进而提高焊接作业效率;③板材切割可使用激光或等离子切割机,可以保证切割的精度;④喷涂漆前的抛光打磨可由喷丸机替代,以提升打磨的均匀性和效率,且不漏死角;⑤若生产批量较大,对喷涂漆工作可设置自动化的喷涂车间,喷涂和自动输送链速率可系统控制,可改善人的作业环境,保证喷涂的均匀性。自动化的生产设备应用可有效缓解人的作业强度,一条生产线往往只需要少数人员,极大地节约人力资源,并提高生产的效率,保证产品质量,生产周期容易确定,使排产与生产管理更加准确。数控系统是自动化生产设备的“神经”,使对带有这些控制系统的加工设备实现远程控制和局域化控制成为可能。因此,在选用自动化设备时要考虑合适的控制系统。
(2)生产管理系统的自动化。传统的生产管理,依据年度计划或订单确定主生产计划,制定作业计划,对各种生产要素进行组织。现代的生产管理采用拉式生产,以看板管理为实施手段进行准时化(JIT)生产,对生产要素进行精益化组织,看板管理方法是在同一道工序或者前后工序之间进行物流或信息流的传递。随着计算机技术的发展,可利用网络,进行指令的下达、工序之间的信息沟通,使信息的流程缩短。在看板管理的基础上实施物料需求计划(MRP)系统,以完工时期为时间基准倒排计划,基于产品生成进度计划,组成产品的材料结构表和库存状况,通过计算机计算所需物料的需求量和需求时间。
2.3物流系统自动化实施
(1)运输自动化。机械制造产生产品附加价值,同时需要大批的物料输送到生产前线,因此物料在运输过程的效率高低直接影响机械产品的生产加工。保证机械生产连续性,首先要考虑生产物流的持续高效运输,为整个生产系统节约成本,创造利润。自动化运输可以使整个传输系统高效有序的运转起来,将生产线各工位需要的物料及时有效地运输到指定位置,更加完美地配合自动化机械生产,并做出快速反应,完成半成品和成品的整理及运输任务。对一般地传输系统的自动化而言,包括传输装置自动化、控制装置自动化和单机自动化装置,一些特殊的自动化系统还包含自动分拣、筛选、投递等。
(2)仓储自动化。物流系统中通过对信息流处理,精确地将各个类别的物料存储在自动化立体仓库中,并通过信息的传输由自动物流输送小车等自动化物流设备配送到生产一线。高水平的自动化立体仓储实现了以自动化立体仓库为枢纽的局域地区化物料配送,通过现代信息手段建立局域网络,实现少人化、智能化控制。自动化物流系统使现代管理通过信息传输结合MRP系统,实现数据资源的共享和及时处理及信息的传输和反馈,使管理变得更加的容易,所有的实时信息和数据都能准确快捷地反馈到专家系统,便于专家系统有效地分析并给出正确的指令,使生产更加的精益化,最终配合自动化生产机械生产出高质量的产品,以适应市场需要。自动化物流的建立是生产系统自动化重要的一部分。
3前景展望
(1)生产系统集成化。集成化在农业机械制造中的应用,主要是对信息集成,生产资料集成。信息基础主要是通过计算机集成技术,在农业机械产品在生产管理方面以MRP为核心,运用企业资源计划(ERP)、制造资源计划(MRPII)管理系统,对企业制造的各种资源进行统一的计划和控制;生产制造方面以CIMS为工具对CAD、CAPP和CAM进行数据信息集成,把以往企业相互分离的自动化“孤岛”(MRP-II、CAD/CAM、GT...)和人员通过计算机有机地综合起来,使企业各项业务相互协调地进行。
(2)智能化。智能化技术在生产管理系统中的应用,可以使系统能够对系统中的状况自动地进行快速反应和处理,并采取相应处理措施,而这一切生产活动的关键就是专家系统。可以说专家系统是人工智能与计算机数据库结合,并能比较快速地对系统进行监督和反馈,及时的发现处理系统中发生的问题,能够更好地保证生产的顺利进行。
(3)柔性化。在运营管理中,柔性化使生产系统可以同时生产不同的相似产品通过编程自动化技术,适应不同的环境和需求,具有良好的可操作空间。在这种环境下生产出的产品可以适应各种市场需求,有极强的适应能力,可以满足多数客户需求。
(4)虚拟化。虚拟化就是结合计算机技术、仿真技术,对农业机械产品从设计到生产的全过程进行仿真模拟,以验证其合理性,如在农业机械产品制造中,运用Flexsim、Witness和eM-Plain以对工厂和生产线,分析和优化生产布局、资源利用率、产能和效率、物流和供需链等;运用DELMIA仿真软件对机器人动作路径进行规划,并能验证是否存在干涉。
4结语
毕业论文(设计)撰写方法及基本要求
(适用于环保机械、数控技术等各方向)
一、 开题报告的撰写方法及基本要求
1、 如何选题、开题
选题、开题必须要考虑以下几个方面的因素:
1)课题有没有价值,从为什么要选这个课题?选取这个课题有什么背景,这个课题的研究,从理论上看有什么价值,从实践上看,有什么价值。
2)从实际出发,根据自身的知识结构、实验条件、资金等方面的情况选取适合自己研究的课题。
3)课题要与所学专业相关,且忌选择与所学专业相差太大的题目。作为过程装备与控制工程专业的本科生,所选课题最好与过程装备的工程设计、技术开发、生产制造及工程科学研究有关,尽量选择结合生产和科研单位的实际任务,也可以是教师科研或研究生课题的一部分; 或者是同本专业、学科内容密切相关,符合教学要求的自拟课题。
2、开题报告一般包括哪些内容
开题报告一般包括:
1)课题的名称。课题名称是所要研究内容的高度概括,要简练,一般不要超过20字;
2)问题的提出。从为什么要选这个课题?选取这个课题有什么理论的价值,实践的价值,预计从几方面来完成。
3)这个问题研究的现状。国内研究到什么程度,国际研究到什么程度,主要通过文献综述来阐述。
4)确定自己要研究的主要内容。
5)确定研究拟采用的方法和步骤。就是采用什么样的方法来对这个课题进行研究,研究这个课题具体分哪几个步骤进行。
6)对研究课题的可行性进行分析。如自己具备哪些条件、研究路线是否行得通等。
7)列出时间安排。
8)列出参考文献。
3、如何查阅文献资料、怎样写文献综述查阅文献资料可根据如下步骤进行:
1)课题确定后,要根据课题的研究的内涵确定课题的中英文关键词;
2)根据中英文关键词检索该课题领域的期刊、学位论文、专利、国际会议、经典著作或专职部门的研究报告。建议从以下几条途径入手:一是通过检索学校图书馆的电子资源,如维普中文科技期刊数据库、万方数据资源系统、超星数字图书馆、Elsevier数据库等,一般能查到较新的文献,找到几篇“经典”的文章后“顺藤摸瓜”,留意它们的参考文献。质量较高的学术文章,通常是不会忽略该领域的主流、经典文献的。二是利用学校图书馆的外文过刊阅览室,能够查到一些较为早期的经典文献。三是利用国家或省市图书馆或一些科技情报检索机构,也能够查到一些相关文献。四是利用互联网,从一些专门的网站上也能获取一些信息。
在写文献综述时,可参照以下步骤:
1)首先要将与你课题题目相关的国内外研究认真介绍一下(先客观介绍情况,要如实陈述别人的观点),从而了解到国内外目前研究的现状如何,别人都采用了什么方法进行了研究;
2)然后进行评述(后主观议论,加以评估),评述目前研究的水平,研究方法的适用性或其不足;
3)最后评述一下自己拟研究课题有何意义,目前处在什么水平,自己拟采用的研究方法是否科学合理。
4、如何合理的安排时间进度
根据拟定的研究内容及拟采用的研究方法、手段,详细列出进行课题研究所需的工作(工作划分得越细,越容易统筹安排)根据总的课题时间进行统筹安排,合理分配。
有的研究内容相互之间关联性较强、则需要分步进行;而有的研究内容关联性不是很强,则可以齐头并进,同时展开研究。例如,很多课题需要实验分析且往往需要在理论分析或数值模拟分析之后进行,但是实验分析往往需要较长的时间,如果按部就班地进行研究,往往会拖很长的时间,这种情况下,就需要将实验分析的内容进一步细化,如可分为试样制备、实验条件准备、实验、检验或标定等,可以将试样制备和实验条件准备等实验工作提前,在进行理论分析时就开展这些工作,这样就节省了时间。
合理安排时间进度与具体的课题有关,此处只给出了指导性原则,建议同学们可参照企业施工或维修计划图的方法,将细化的工作排列在时间进度表中,找出最优工作进度安排路线。
5、参考文献
参考文献包括书籍、期刊、专利、会议论文等,总数一般不少于10篇,其中外文文献一般不少于3篇,参考文献要能体现相关研究领域科技发展的新进展。
二、毕业论文撰写基本要求及方法
1、毕业论文的基本要求
论文篇幅为1.5万字左右,一般不少于30页。
主要内容及编排顺序如下:
1)摘要;
2)目录;
3)前言或绪论(包括研究课题的目的意义、相关情况的介绍、前人工作等、课题研究内容等);
4)按研究的内在逻辑关系给出理论分析、数值分析、程序或实验等研究过程中的步骤、数据、结果等的描述;
5)结论与展望;
6)参考文献,参考文献不少于10篇,其中英文不少于5篇,需要在正文部分引用出处。
2、毕业论文撰写的方法
毕业论文是在完成各项研究内容的基础上,按上述内容阐述研究的目的、过程、成果及结论。
在撰写论文过程中,理论依据要充分,数据要准确,公式推导要正确,能将所学的知识和技能应用于毕业论文中。另外,要注意论文结构的合理性;数学模型建立的正确、合理性;实验方案的合理性,实验数据的准确性;社会调查的客观性和科学性。是否有自己独特的见解或者创新。
另外,撰写论文时要概念清楚,内容正确,结构严谨,文字通畅,用语符合技术专业规范,各种标准资料的运用符合学科、专业国家标准的规定,图表清楚,图面质量符合要求,书写格式规范。
三、毕业设计的要求
1、 设计说明书内容
1)文献综述(研究课题的意义与作用、研究方案确定的原则与说明);
2)总体结构设计、技术方案依据及原理说明(有实验的应包括实验流程示意图);
3)技术实施过程、工艺计算、机械设计和强度设计、零部件结构设计;
4)材料的选用和说明、机器或设备的制造、安装或检修;
5)结论、总结或专题讨论。
2、设计图纸的内容、图纸量的要求
设计说明书篇幅为1.5万字左右,一般不少于30页。
设计图纸:指机械设计标准所指的图纸,图纸绘制的规范及标准优先采用国家标准。设计图纸的总量不少于2张A0或4张A1的图纸。对于大纸画小图的现象应予避免或进行适当的折扣计数。
所有图纸须有图框和标题栏。图纸要有人审核并在“审核”一栏上签名,学生在设计一栏上签名。原理图、程序框图和流程图以及其它一些抛去文字就失去
意义的图不计其内。图纸可以用计算机绘制;任何人不得拷贝或抄袭他人的图纸,一旦发现则以作弊论处。
四、论文(设计)选题方向
1、产品设计
2、创新设计
3、表面工程
4、机械设计技术研究
5、机械设计
6、机器人设计
7、动画设计
8、振动控制及减振材料
9、逆向工程
10、图形处理网页设计
11、虚拟样机
关键词是能反映论文主旨最关键的词句,一般3-5个。
目录。既是论文的提纲,也是论文组成部分的小标题,应标注相应页码。
引言(或序言)。内容应包括本研究领域的国内外现状,本论文所要解决的问题及这项研究工作在经济建设、科技进步和社会发展等方面的理论意义与实用价值。
正文。是毕业论文的主体。
结论。论文结论要求明确、精炼、完整,应阐明自己的创造性成果或新见解,以及在本领域的意义。
参考文献和注释。按论文中所引用文献或注释编号的顺序列在论文正文之后,参考文献之前。图表或数据必须注明来源和出处。
高等职业院校电气自动化技术专业人才的培养
摘要:为了响应《中国制造2025》纲领的号召,及时了解并适应市场和区域经济的发展,合理调整专业人才培养模式,对扬州地区电气类相关企业进行了人才需求情况调研。通过调研,找准了高等职业院校电气自动化技术专业人才的定位,总结了企业对于专业人才培养的意见建议,为后续人才培养方案的指定提供了可靠的依据和保障。
关键词:中国制造2025高职教育 电气自动化技术专业
电气自动化技术专业结合了多个学科和技术,专业口径较宽,适用范围广泛,就业方向灵活。为了明确企业对于电气自动化专业的人才培养需求情况,找准定位,确定目标,真正体现就业导向、能力本位的办学方针,因地制宜与时俱进地进行人才培养模式改革,需要有针对性的对江苏扬州及周边地区企业进行调研,了解企业对本专业人才培养的意见和建议。
1专业人才培养的社会背景
《中国制造2025》为我国制定了走向制造强国的行动纲领,而人才培养是实现建设制造强国的根本前提,《中国制造2025》中明确提出了“人才为本”的基本方针,要求要加快培育制造业发展急需的专业技术技能人才,这就给高等职业教育电气自动化技术专业带来了巨大的机遇和挑战。与此同时,《中国制造2025》也提出要坚持市场的主导地位,因此本专业的人才培养模式的制定也应当坚持以企业、市场、社会乃至国家的需求为标杆。只有以《中国制造2025》为纲领,以岗位、企业和社会的需求为准绳,进一步推动改革,深化落实,全方位进行人才培养模式的调整,才能培养出企业需要、社会认可、国家满意的具有电气自动化技术专业背景的高素质技术技能型人才。
2专业人才培养的区域与行业背景
随着扬州市经济和社会的飞速发展,目前已建成了半导体照明、绿色新能源、智能电网、数控金属板材加工设备、汽车及零部件共5个国家特色产业基地。总投资80亿元产能为30万辆的上海大众汽车第三大生产基地落户扬州仪征,潍柴集团亚星客车有限公司、扬州江淮汽车公司、大洋造船等大型国企民企也纷纷抢滩扬州沿江区域。与此同时,扩大至整个江浙地区,电气机械和器材制造业,通用设备制造业,计算机、电子通信和交通设备制造业等均为该两省的支柱产业。《中国制造2025》提出的电力装备,高档数控机床和机器人,新一代信息技术产业等共十大领域,其中大部分领域均涉及到了各种电气类装备制造。由此可知,扬州地区乃至整个江浙地区的支柱产业与《中国制造2025》提出的重点发展领域是高度统一的。因此,未来几十年内,在扬州乃至整个江浙地区,企业、市场和社会对电气类人才需求量将与日俱增且有增无减。
电气自动化技术专业毕业生可就业于各类工矿企业,如制造、石油、化工、电力、纺织、制药、食品、轻工等行业,从事电气自动化系统及设备的操作监控、安装调试、运行维护、技术升级改造、故障抢修等工作,或从事工厂供配电设备管理、维护、操作等工作,或在技术服务型公司,从事技术合作项目的安装、调试和后期技术服务工作,也可在中央控制室、自动化产品营销等部门工作。
由此可见,具有电气自动化技术专业背景的高素质技术技能型人才具有广阔的就业空间和良好的发展前景。
3企业对专业人才培养改革的意见建议
我们对江苏扬农化工集团、江苏牧羊集团、扬州新大通科技有限公司、江苏纵横苏天网络发展公司、南京擎天科技有限公司等扬州及周边城市的30家企业进行走访调研,调研结果表明,企业对具有电气自动化技术专业背景的高素质技术技能型人才的需求巨大,但同时,企业还对本专业的人才培养提出了几点意见和建议。
3.1人才培养模式有待调整人才培养目标定位必须与行业的实际保持紧密联系,以及时满足市场、企业和社会的需求。培养模式必须形成有机的、统一的整体,让学生抱着浓厚的兴趣,实现学中做、做中学,最大程度提高教学效果与教学质量,让学生可以将所学到的基础理论知识转化为熟练的实践动手技能。人才培养过程中,还应当大力开展各类校企合作项目,推进联合办学,进一步与企业维持一种持久深入且具有系统性的共赢合作,让学生能够灵活运用课堂上所学习到的知识和技能,主动发现,仔细分析,准确解决未来实际工作岗位中遇到的具体问题。只有这样才可以真正做到实现知识技能的融会贯通,将内化的知识应用于实践,造福企业乃至社会。
3.2专业课程设置有待改进电气自动化技术随着科学技术的进一步发展已经进入一个新的阶段,新的概念和体系已经基本形成。自动控制技术、电子信息技术、通信技术、计算机技术与网络技术等多门学科高度融合和交叉,企业对具备以上综合知识技能的复合型的人才需求很大。课程设置要进一步拓宽,要有一定的计算机网络技术、通信技术、设备制造与加工、机械与电力传动及的基础知识,并且尽可能多的介绍各类控制对象和控制方法。与此同时,还应当让学生了解最前沿的电气自动化新技术,以此达到培养学习兴趣,激发创新意识的目的。
3.3非智力因素培养有待加强企业所需要的高素质技术技能型人才除了掌握必备的专业文化知识和技术技能外,还应当具备良好的职业道德修养和敬业精神,拥有服务社会的意识、协作共赢的团队意识和经济安全环保的可持续发展的意识,具备较强创新能力和自学能力,并能够及时快速的适应新环境、接收新知识、掌握新技术,并具有良好的文字表达、沟通协作的能力。因此,在人才培养的过程中,除了传授科学知识和锻炼专业技能,还不能忽略非智力因素的教育。
4人才培养模式改革的策略和实践措施
4.1以行业为标杆,改进人才培养模式人才培养机制应当以企业需求为准绳,以实用为根本,以就业为目标。该专业定期组织教师和专家深入相关企业,进行岗位需求与知识、能力等其他素质方面要求的相关调研,根据企业的具体岗位需求和相关基本素质要求,有针对性地改革人才培养模式,动态地调整人才培养方案,从而保证以此为依据培养出的学生符合行业要求和企业需求。
该专业创新性的提出并实践了“1+1+1专业导师制”人才培养模式,该人才培养模式充分发挥专任教师的导学、导能和导业的作用,积极与企业进行沟通交流与合作,为每一位同学配备一个专业背景的班级导师和企业导师,企业导师定期进课堂、办讲座,既传授了基本的科学理论知识,又锻炼了企业实际需要的动手实践的操作能力,从而为其毕业后的顺利就业提供了强有力的保障和依据。借此人才培养模式,将专业教师的传授和企业导师的指点充分融入到人才培养的全过程,能够及时有效的根据企业的动态需求实时进行调整和改革,充分发挥行业需求在人才培养方面的引领作用。
4.2以实践为宗旨,调整课程体系建设本专业以企业岗位素质要求为标准,以培养专业技能为主要目的,以实际工程项目为中心,以具体教学情境为载体,进一步完善和改进课程体系,加强专业知识与实践技能的相互渗透和彼此融合。因此本专业在课程设置上,重点选择具有较强实践性和实用性的课程。
4.3以项目为导向,大力推进理实一体为了满足国家对于高等职业教育工学结合的要求,有针对性的进行实践教育教学改革,优化教学方法,加大再造力度,该专业教师基于多年的实践教学经验,结合来自相关合作企业的反馈和建议,与企业工程师合作,从高职学生的认知规律和特点出发,以企业实际生产过程案例为载体,以具体实践项目为依托,针对主干课程编写了相应的项目化教材。截至目前为止,该专业教师已主编与参编了《生产过程控制系统的设计与运行维护》、《先进组态控制技术及应用》、《传感器检测与应用》、《PLC应用技术图解项目化教程》等共18部适用于高职高专教学的项目化教材。科学知识的学习与实践操作能力的提高紧密融合贯穿于每个具有实际背景的典型案例之中,逐步突破重点难点,激发学生浓厚的学习兴趣,通过实际动手操作巩固对理论知识的认识理解并锻炼其实践操作的能力。有利于毕业生更快的适应具体岗位的实际工作,锻炼培养了其利用学校所学习到的理论知识去发现、分析并解决实际工作中遇到的具体问题的能力。
4.4以素质为终极,加强非智力因素培养《中国制造2025》提出了以创新为驱动,要提高国家制造业的创新能力,这就为该专业培养学生的非智力因素指明了方向,即要大力培养学生的科技创新能力。本专业成立若干导师工作室,根据学生的兴趣以及专业知识的掌握程度合理搭配并分组,因材施教,充分发挥学生自身的主观能动性与创新积极性,让学生在专任教师的引导和带领下,基于理论知识基础和熟练的实践动手能力,自主设计研发,制作专业创新作品,参加创新创业大赛,申请创新发明专利。通过组建学生科技创新社团和创新创业中心,鼓励学生基于所学习的理论知识和所掌握的专业技能,勇于创新,自主创业,借此加强学生对新技术新产品的敏感度和开发新市场的敏锐度,为其未来的发展开辟科技创新和自主创业的新领域。
5结论
在《中国制造2025》的社会背景下,根据企业与社会的要求,相应对人才培养方案进行改革和完善已成为势不可挡的趋势。总结企业对专业人才的培养建议后,应当采取相应的改革措施,应当以行业为标杆,改进人才培养模式,以实践为宗旨,调整课程体系建设,以项目为导向,大力推进理实一体,以素质为终极,加强非智力因素培养。
电气自动化技术专业只有始终坚持以《中国制造2025》为纲领,以满足企业需求为目标,动态调整人才培养模式,大力推进人才培养改革,积极采取应对的实践措施,才能培养出基本知识功底扎实,实践动手技能高超,同时具有卓越的科技创新思维和突出的职业能力素质,广受企业的好评并深受社会的认可的高素质技术技能型人才。
参考文献
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关键词:机械制造;自动化;信息化;智能化
机械自动化是指将机械制造技术与自动化技术相结合,进而在利用机械制造产品的过程中实现自动化生产。从而有效提高机械设备的生产作业效率。随着机械制造业技术的不断发展,机械自动化技术已经成为现阶段机械制造产业技术升级与改造的主要内容。实现机械制造领域的自动化技术,也是提高生产力的有效手段。
1、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。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。
2、机械自动化技术优势分析
(1)提高机械生产的能力与产品质量。通过自动化以及信息化的控制系统,保证了生产加工过程中全自动化流水作业,生产力得到大幅度提高。此外机械设备的自动处理以及自动控制可以有效避免人为因素造成的质量问题,有利于控制质量。
(2)机械设备工作状态下的安全性得到保障。由于机械自动化技术通常具有自动监视、保护以及问题分析诊断功能,因此对于由于电力、操作失误等造成的故障可以采取自动保护措施,避免故障的发生对于设备以及机械操作管理人员造成威胁。
(3)节约原材料以及能耗。机械自动化技术可以在较低的能耗状态下调整机械设备处于正常工作状态,同时将机械设备的工作条件自动调整,因而有助于节约原材料的投入,具有较好的节能原材料的效果。
(4)机械自动化技术适用范围较广。将机械自动化技术与数控技术等有效整合,可以全面的提高生产加工的自动化水平。同时具有集控制、监测、调节以及诊断于一体的功能,适用范围较广,对于工业、农业以及国防军用等领域,均可以适用。
3、机械自动化技术的系统构成
机械自动化技术作为一项繁琐的系统工程,融合了多门学科多种技术。实现机械设备的自动化生产加工,通常需要以下几个单元协调工作:
(1)自动化程序设定单元。程序设定单元主要是通过写入程序,决定机械的自动工作步骤以及工作方法。
(2)作用施加单元。这主要是对自动化控制系统提供能量,并进行工作状态的准确定位。
(3)传感传递单元。传感单元主要是通过各种传感器,对机械工作状态进行监测,并及时将各项信息传递给控制系统。
4、我国自动化技术发展过程中存在的问题
(1)自动化技术相比发达国家仍处于落后水平。由于受到我国基础工业的限制,我国的机械自动化仍处于较低水平。尤其是在关键部件与核心控制元件等,仍处于传统落后的单机自动化,用户对于自动化水平进行提升的要求非常迫切。
(2)机械制造加工方法落后。制造工艺粗糙,新兴技术推广应用不到位,传统低产能工艺仍在使用,产品质量水平低是目前我国机械制造自动化存在的主要问题,改进加工方法,提升控制技术已经成为机械自动化技术的发展重点。
(3)机械设计未能实现自动化。发达国家已经在机械设计等领域采取计算机辅助系统,大幅提高了机械设计的自动化水平,改善机械设计方法,推动工业生产进步这也是我国机械自动化水平面临的问题
(4)机械生产加工自动化控制实现程度较低。我国大部分机械自动化控制仍未能落实,只有少数企业采用了先进的计算机辅助管理系统,对于机械控制管理技术的革新认识不足。
5、机械自动化技术在机械制造业中的发展应用技术研究
对于机械自动化技术的应用,应结合机械设备的具体情况以及生产与技术条件,制定自动化的生产方式,才能保证自动化技术可以产生较好的经济效益。现阶段我国机械制造业正逐步向集成化以及智能化不断发展,并将自动化技术与信息集成、辅助控制技术等结合使用,为机械制造自动化发展提供动力。
(1)智能化的机械制造控制
随着自动化技术水平的不断发展,机械制造自动化技术已经与系统工程、智能系统控制等相互交织,形成了综合性较强的机械制造技术产业。智能化的机械制造技术,作为机械自动化技术发展的分支,通过将人工智能控制系统渗透到机械制造系统中的各个部分,通过智能系统模拟专家的分析判断,对于机械制造过程中的工作状态进行监视,并及时发现系统在工作过程中的问题,通过对自身工作参数的及时调整适应工作环境或者是自动采取纠正措施,保持工作状态的稳定。
(2)柔性化的机械自动化技术
随着机械制造技术的不断发展,应变能力强,反应快速的柔性化机械制造加工技术已经成为市场需要,对机械制造进行优化设计调整,实现柔性化的自动系统控制,也成为机械自动化技术的发展趋势之一。柔性化的机械自动化技术是指在保证生产柔性化基础上,通过对于机械控制系统人机界面的合理调整,并建立完善可靠的信息控制系统,实现计算机全程管理。柔性化的机械自动化技术的特点在于,将自动设备与普通的机械同时配置,在允许自动化生产加工的前提下,允许人工对于其工作状态进行外部调整,以及时更改工作状态或者工作参数,达到机械控制内部组织方式的改良优化。
(3)虚拟化的机械自动化技术
虚拟化的机械自动化技术是指将现代花的机械制造技术与仿真技术相联系,结合自动化技术、人工智能技术、数控技术以及计算机建模技术,对机械加工制造过程进行科学合理的仿真,进而可以及时预测实际工作状态下可能发生的问题,并通过仿真过程不断调整各个控制系统及工作参数。进而实现原材料以及能耗较低、加工制造能力高的机械制造状态,最终实现降低机械加工制造成本,加快机械产品研发周期的目的。
(4)集成化技术
实现机械加工制造自动化技术的升级改造,必须通过对于整个系统的集成化改造。由于电子技术以及计算机技术的不断发展,各种能够改善机械自动化技术的新技术不断发展,这对于提高机械加工制造生产能力具有重要的意义。集成化技术主要是集成了计算机辅助设计、信息控制以及智能管理等方面的技术。以系统工程作为整体的理论指导,对于机械自动化系统进行必要的重组与升级,将影响机械加工工作的各种因素综合考虑,最终实现自动化水平高、生产能力强的有机整体。
(5)微型化的机械自动化产品
在军事、通讯、信息以及医药等领域,需要机械产品具有规格小、能耗低、易于控制、使用寿命长的特点。因此对于机械自动化技术的革新升级,应侧重于自动化产品的微型化处理方面,实现微型化的机械自动化产品。对于促进相关技术领域的发展也具有重要的作用。
结语:
机械自动化技术对于提高生产加工效率。降低劳动强度,实现接卸制造业的产业升级意义重大,同时对于国民经济、国防军事等也有重要的影响。发展生机机械自动化技术,必须充分认识到我国现阶段技术缺陷,并独立自主的开展技术研究,不断构建以信息化、智能化为主导的机械自动化技术,推动我国机械制造产业的进一步发展。
参考文献:
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(英文版)2010(14),
[2] 孙志学,机械制造业中事故原因的分析与控制[期刊论文]一工业安全
与环保2oo6(08),
【关键词】中国制造2025 自动化 信息技术
1 引言
在历史的长河中,人类经历了三次重大的工业变革,它们代表了三个重要的工业革命时代,分别是蒸汽机时代、电气化时代以及信息化时代。随着信息化技术的完善,人类正在经历着第四个重要时期,它是可以促进产业变革的智能化时代]。现如今,有很多人们指的关注的信息,其中最为重要的几个信息是:2011年由美国倡导的先进制造伙伴计划;2012年美国总统奥巴马在任期间提出了一个新颖的创新网络,这个网络用于建设国家的制造行业;2014年,德国的汉诺威举办了工业博览会,在会上,基于信息物理融合系统的智能化概念再一次成为人们热议的焦点;在2015年的5月18日,我国提出了“中国制造2025”的口号。发达国家关于工业化改革的行动给了我们一个强烈的信息,那就是工业化改革即将迎来大的突破、大的技术变革,每个国家都想在制造业上有所突破、有所作为。面对此种情况,我国的高等教育即将面临新的挑战,培养高素质的自动化专业人才是被迫切需求的。
2 满足“中国制造2025”要求的自动化专业人才
2015年,在只能制造国际会议上,工信部苗圩部长提出“中国制造2015”的主攻方向是智能制造。实现智能制造就是要实现信息化与工业化的融合以及互联网与传统制造业的融合。目前,在我国创新型与专业型人才较为短缺,与世界上一些发达国家还存在着不小的差距,培养我国自己的自动化专业人才迫在眉睫。“中国制造2025”需求四个方面的自动化专业人才。
2.1 中国制造2025”的自动化信息技术需要人才
2025中国制造需要的是高端智能人才,智能人才者是信息技术的执行者,自动化的对设备、工程机械及技术参数进行数据重组。只能这些自动化信息技术应用于生产,才标志着我国自动化技术的智能实现。
2.2 需要人工智能技术人才
完善的人工智能技术可以提供有效的解决方法去处理以及分析生产过程中的数据与信息。在生产实践活动中,如果遇到复杂繁琐,甚至是人类难以解决的问题时,人工智能技术就会凸显出它的自身优势。此种技术如果应用在制造业中必将促进制造业的快速发展。
2.3 需要软件类人才
智能化制造是一个全方位的概念,从最初的产品开发、设计、外包、生产、最后到达交付环节,这些都有它的身影。智能化工厂的重要基础就是软件,优异的软件性能是决定制造业可否实现智能化的关键,软件性能的好坏取决于多方面因素,例如:操作接口是否人性化、运算平台连接是否有高的效率、云端运算是否为跨网络模式等等。
2.4 中国制造2025需要多学科的综合性技术人才
现阶段,网络技术已经在我国的各类自动化信息技术中广泛应用,在这种大环境下,制造业中的自动化技术将成为一项复合性的专业技术领域。传统的单一性专业人才已经不适合未来制造业的发展需求,未来制造业需要的是一专多精、多专多精的复合型专业人才。
3 自动化专业人才培养模式的改革
要想以“中国制造2025”对自动化技术提出的新要求为基准,培养出高素质的自动化专业人才,改革自动化专业人才的培养模式是势在必行的。首先我们要在培养模式的改革上达成共识,对需要改变的内容、需要革新的内容以及需要增加的内容,都应该深思熟虑,形成共识,最后付诸于实践,并在实践中及时发现问题及时完善改革后的内容。
最近几年,很多试点院校已经对自动化专业人才培养模式进行了改革,共同的特点有三个:
(1)使学生们拥有扎实的自动化专业相关的理论知识,为此开设了多门课程,例如:优化理论、自动控制、系统辨识、智能控制理论等等;
(2)加强学生掌握网络技术的能力。网络技术、控制系统仿真原理、嵌入式系统等课程被开设;
(3)具有针对性地补充学生们自动化技术相关领域的专业知识,楼宇自动化、机器人技术等课程都应该被引入日常教学中。虽然这些方式对自动化人才专业的培养模式起到了一定的改革作用,但是并不能满足未来制造业对人才的需求,因为这些改革项目改变的仅仅是基础知识的传授,缺少技术实践层面的改变,所以我们要对自动化专业教学内容体系进行深入的探讨。
“中国制造2025”的出现对很多技术领域都提出了更高的要求,例如:在设计技术方面,国家提出在未来我国的先进设计技术要以绿色环保、智能化、协同性为发展目标。再比如,国家也提出了制造过程的智能化应该被快速实现。在某些重点领域的试点单位,已经建立了智能化车间,在生产过程中,工业机器人、智能物流管理等智能化技术已经得到了应用。面对未来更加快速的技术革新,当前我国高校的自动化专业培养模式还无法培养出高素质的人才去满足制造业新技术的要求。根据现有形势,应该调整教学内容,需要在日常的培养模式中加入智能感知技术、智能规划技术、集成电路原理、物联网技术以及虚拟化技术等等。
4 结束语
科学技术的发展带动了知识的快速革新,在校期间,学生们需要学习的专业知识越来越多,只有通过合理的培养模式以及高效的教学方法才能实现培养高素质自动化专业人才的目标。在我国近500所高校设有自动化专业,如果这些高校都可以找到适合本校的自动化专业人才培养模式,就可以为“中国制造2025”输送更多自动化专业人才。
参考文献
[1]国务院关于印发“中国制造”的通知[J].中华人民共和国国务院公报,2015(16).
[2]余东华,新工业革命背景下$中国制造的技术创新路径和产业选择研究[J].天津社会科学,2015(04).
[3]黄群慧,贺俊.中国制造业的核心能力功能定位与发展鹇[J].中国工业经济,2015(06).
[4]教育部发展规划司.中国教育统计年鉴[M].北京:人民教育出版社.2011.
作者简介
刘桂涛(1972-),男,湖北省云梦县人。硕士学位。现为湖北工程学院计算机与信息科学学院副教授。主要研究方向为控制与电气节能。
1 引 言
社会经济的快速发展,?е赂鳇a href="lunwendata.com/thesis/List_68.html" title="企业论文" target="_blank">企业单位的竞?越来越激烈,而制造业若想在如此残酷的竞争中生存和发展,就要寻找新的方法和途径。机械设计自动化是随着社会经济飞速发展应运而生的新型工业设计,并在国内得到了飞快的发展。首先,机械设计自动化以经济科学为基础,在科学技术的基础上不断地改进和完善,结合一定的生产生活经验。另外,机械设备的自动化水平是企业经济效益的关键所在,员工必须深刻掌握设备的工作机制,要保证设备的正常运行,减少设备问题,或者要在设备出现故障时能及时地处理和补救。
2 我国制造企业进行自动化发展的必要性
虽然我国的制造业在机械设计方面取得了一定的进步,但却是以大量的资源和能源为代价,对环境和生活带来了极大的破坏,制造业在寻求发展的道路仍面临着很大的困难。因此,我国制造业未来的发展道路必须进行机械设计的改进工作,最大程度上使机械制造更加地环保和安全。现代的制造企业若想在市场中取得重要的地位,就必须寻求一种现代化的、新的设计方法。现代化的机械设计方案应当是结合先进的设计理念和科学技术,不断地进行方法创新,在保证效率的同时,提高产品设备的质量。随着技术的发展,消费者对所需要的产品要求也随之增高,制造企业必须更新产品规格,及时地生产出符合大众观念和科技发展的新产品,以满足社会的需求。近年来,信息自动化在工业市场上得到了广泛的发展和应用,不仅是我国工业制造方面的关键技术,同时也对我国制造业的发展有些强有力的推动作用。大多数的制造领域的企业家相信信息自动化在机械制造方面的重要作用。
2.1 自动化加快制造企业的转型
制造企业在生产机械设备时利用自动化和信息化,可以加快大多数小型生产制造业的转型。世界上一些比较著名的工业制造企业都在进行产业转型,将自动化技术运用到机械设计、产品生产、企业管理等生产实践中,进而提高自身企业的市场竞争力。有些制造企业善于抓住科技走向,是将先进科学技术引入到制造业中的先驱者,例如,将自动化技术应用到机械设计中、利用通信以及信息化技术的电子数据库、将互联网及无线通信技术应用到自动控制系统中,进而使得数控技术更加扁平化。目前我国国内制造业呈现两种发展模式,一种是数字控制技术在制造业中的使用和发展;另一种是管控一体化,简称MCI。很多中小型的制造企业都加快对自身企业管理模式的转变,其目的就是为了能在激烈竞争的市场经济中取得稳定的发展空间。
2.2 信息自动化推动制造企业信息化发展
虽然我国机械制造水平相较于几十年前已有了很大的进步,在企业规模和生产技术方面有了明显的提高,但相较于世界上其他的制造企业,在应用范围和普及范围等方面还具有一定的差距,因此,利用信息自动化技术能够推动制造企业向着信息化、自动化快速发展,运用先进的科学技术以及机械设计核心技术等,最终实现自身创造能力的提升。根据相关领域行业学者研究,信息化和自动化相结合是当前工业发展,尤其是制造业发展的必经之路,是其最终的发展趋势,信息自动化在制造业中的应用可以实现企业利润的最大化。
2.3 提高制造企业的生产效率
将自动化应用到机械设计制造中,可以有效地提升企业的生产效率和发展速度,减少对人力、物力的投入,同时可以优化产品的生产渠道,以达到降低工作人员的工作强度。机械设计的自动化为我国生产制造企业开启全新的生产领域有着一定的推动作用,有助于提高产品的质量,增大制造企业的收益。吸收先进的科学技术是提高生产效率和生产安全性的关键手段,因此,需要不断地优化和提升机械设计自动化的发展水平,引领我国的工业向着更好的方向发展。
我国诸多的中小型企业在很长的一段时间内得不到迅速的发展,这种情形严重地限制和阻碍了我国建立工业型社会的前进步伐。信息和科学技术的发展,以及信息自动化技术在中小型企业中的应用,为制造行业和工业化生产的发展提供了一定的推进作用。近年来,信息自动化已成为企业之间相互竞争的关键因素,同时也是提高企业竞争力的主要技术,其主要表现在:将现代先进的信息技术与有效的管理手段与机械设计技术相结合,以实现中小型企业向着自动化、数字化和智能化发展,完善各种机械设备和资源配置情况,使得各种生产活动实现最优化,以达到提升企业生产效率以及生产安全性,使企业效益能够达到最大化。
3 我国机械自动化的发展现状及存在的问题
3.1 机械自动化发展现状分析
我国总体上对机械设计的研究相对较晚,但自20世纪以来,我国诸多研究学者及企业制造商付出了巨大的努力,以提高我国的机械设计整体水平,并不断地进行改进和优化设计方案。与世界上制造业发达的国家相比,我国制造业还有许多需要学习的地方,因此,我们要认真分析研究当前国内机械设计自动化的发展现状,完善机械设计方案,加快生产效率等。机械设计自动化指的是将自动化技术广泛地应用于机械制造中,对产品的生产过程进行高效的管理,不断地加快生产效率,提高生产过程中的安全性。
3.2 机械设计自动化应用原则
3.2.1 重视先进科学技术
机械自动化的发展离不开先进科学技术的发展,因此,在对机械设计自动化的使用中,应当重点考虑先进技术的优势。例如,利用信息与信号处理技术,将人类无法识别的语言或信号进行转化和识别,使得人们可以理解和使用;注重对各种先进机械设备进行加工和应用,以达到对复杂工序的简单化和高效加工,节约设备成本,提高生产效率。
3.2.2 实现对设备功能的需求
制造业中任何一种机械设备的购买和使用都是为了实现产品需求,因此,不同的机械设备有着不用的功能和用途。机械设计自动化的使用也要满足对设备的功能需求。一般而言,产品在生产过程中必须严格按照产品要求进行生产,尽量减少大批量生产的情况,并且要尽可能缩小产品之间的差距。另外,在生产产品的过程中,要不断地总结经验,对出现的问题进行总结,为后续的改进和完善做准备。
3.2.3 机械设计自动发展存在的问题
(1)制造企业自动化发展水平较低。当前,国内多数的机械制造企业在进行机械生产时,使用的都是一些相对落后的机械来进行产品生产,很少企业在生产过程中配备先进的机械自动化设备,也就是说,当前我国的制造企业自动化水平总体上较低。出现此种情况的原因主要有以下几点:一是有些企业的管理观点比较落后,并没有清醒地意识到机械自动化的建设对企业自身发展的重要性;二是因为部分企业的资金成本有限,没有足够的资金支撑自动化的建设;三是由于目前国内机械自动化水平整体较低,自动化设备种类相对较少,并且在设备精度和质量上无法满足产品生产的要求。
(2)制造企业发展水平高低不同。随着经济和科技的发展,我国的制造业取得了一定的进步,同时也促进了一部分机械制造业的发展,但从整体来说,我国制造企业之间的发展规模不一致,企业之间的差距较大,而这种情况是影响机械设计自动化发展的一个主要因素。另外,在我国的机械自动化企业中具有领先优势的企业少之又少,缺少领先企业的引领,导致机械制造行业整体发展速度较慢,并且一些初期的企业仍沿用传统落后的生产技术,没有充分地将现代化自动化技术应用到其生产实践中,严重地延缓了机械设计自动化的建设进度。
4 提高机械设计自动化水平的新途径
4.1 加强新技术的投入和使用
中国的制造业的机械设计技术相较于世界上技术较发达的国家还是有很大的差距,尤其是在机械发动技术等方面,而机械发动机又是机械发动技术中的关键部件,在机械设计中有着不可代替的作用。因此,我国制造企业应当引进先进制造技?g,提高本国机械制造业的创新能力,最大限度上进行高质量、低损耗、清洁高效的生产。在进行机械设计自动化的研究和创新中,在吸取和借鉴国外先进制造技术的同时,还要注意模仿情况的出现,注意中西方先进技术的差异给我国企业自身发展带来的阻碍。目前,我国机械自动化设计要由以技术为中心的观念向以人为本的理念转换,提高机械技术对激烈市场的反应能力,以开发出具有中国特色的机械设计技术。
4.2 机械设计自动化的安全性和环保性有效结合
制造企业在进行机械设计自动化发展时,应当将机械设计的安全性和环保性有效地结合起来,制定安全环保的设计方案。第一,机械制造业要充分研究当前国内外的科研成果,并结合本企业所需设备和配置的产品生产要求,借鉴相关学科领域的基础知识,进行实验,为提高机械设计自动化水平提供理论基础;第二,利用新型的工艺和技术实现环保产品的生产和制造;第三,在机械自动化产品生产完成或使用后,给予一定的回收和加工处理。
一、我国机械制造技术发展的现状分析
机械制造技术是研究产品设计、生产、加工制造、销售使用、维修服务乃至回收再生的整个过程的工程学科,是以提高质量、效益、竞争力为目标,包含物质流、信息流和能量流的完整的系统工程。
20世纪70年代以前,产品的技术相对比较简单,一个新产品上市,很快就会有相同功能的产品跟着上市。20世纪80年代以后,随着市场全球化的进一步发展,市场竞争变得越来越激烈。
20世纪90年代初,随着CIMS技术的大力推广应用,包括有CIMS实验工程中心和7个开放实验室的研究环境已建成。在全国范围内,部署了CIMS的若干研究项目,诸如CIMS软件工程与标准化、开放式系统结构与发展战略,CIMS总体与集成技术、产品设计自动化、工艺设计自动化、柔性制造技术、管理与决策信息系统、质量保证技术、网络与数据库技术以及系统理论和方法等均取得了丰硕成果,获得不同程度的进展。但因大部分大型机械制造企业和绝大部分中小型机械制造企业主要限于CAD和管理信息系统,底层基础自动化还十分薄弱,数控机床由于编程复杂,还没有真正发挥作用。因此,与工业发达国家相比,我国的制造业仍然存在一个阶段性的整体上的差距。
目前,我国已加入WTO,机械制造业面临着巨大的挑战与新的机遇。因此,我国机械制造业不能单纯的沿着20世纪凸轮及其机构为基础采用专用机床、专用夹具、专用刀具组成的流水式生产线——刚性自动化发展。而是要全面拓展,面向五化发展,即全球化、网络化、虚拟化、自动化、绿色化。
二、机械制造技术的特点
做好基础自动化的工作仍是我国制造企业一项十分紧迫而艰巨的任务。但加工中心无论是数量还是利用率都很低。可编程控制器的使用并不普及,工业机器人的应用还很有限。因此,我们要立足于我国的实际情况,在看到国际上制造业发展趋势的同时扎扎实实地做好基础工作。
1.机械制造技术是一个系统工程
先进制造技术特别强调计算机技术、信息技术、传感技术、自动化技术、新材料技术和现代系统管理技术在产品设计、制造和生产组织管理、销售及售后服务等方面的应用。它要不断吸收各种高新技术成果与传统制造技术相结合,使制造技术成为能驾驭生产过程的物质流、能量流和信息流的系统工程。
2.机械制造技术是一个综合性技术
先进制造技术应用的目标是为了提高企业竞争和促进国家经济和综合实力的增长。因此,它并不限于制造过程本身,它涉及产品从市场调研、产品开发及工艺设计、生产准备、加工制造、售后服务等产品寿命周期的所有内容,并将它们结合成一个有机的整体。以便提高制造业的综合经济效益和社会效益。
3.机械制造技术是市场竞争要素的统一体
市场竞争的核心是如何提高生产率。随着市场全球化的进一步发展,20世纪80年代以后,制造业要赢得市场竞争的主要矛盾已经从提高劳动生产率转变为以时间为核心的时间、成本和质量的三要素的矛盾。先进制造技术把这三个矛盾有机结合起来,使三者达到了统一。
4.机械制造技术是一个世界性技术
20世纪80年代以来,随着全球市场的形成,发达国家通过金融、经济、科技手段争夺市场,倾销产品,输出资本,使得市场竞争变得越来越激烈,为适应这种激烈的市场竞争,一个国家的先进制造技术应具有世界先进水平,应能支持该国制造业在全球市场的竞争力。同时,机械制造技术是面向21世纪的技术,应与现代高新技术相结合,应是有明确范畴的新的技术领域。 免费论文下载中心
三、我国机械制造技术的发展方向
先进制造技术是制造技术的最新发展阶段,是由传统的制造技术发展起来的,既保持了过去制造技术中的有效要素,又要不断吸收各种高新技术成果,并渗透到产品生产的所有领域及其全部过程。
20世纪80年代,随着扫描显微镜的发明和使用,人类认识世界和改造世界的能力进入纳米尺度,纳米技术是指实现纳米级精度,是一种在纳米尺度上研究原子和分子结构,物质特性及相互作用与运动,并运用这种技术为人类服务的高新技术,纳米技术对制造业产生了很大的影响,其应用范围将非常广泛,包括纳米材料技术、纳米加工技术、纳米装配技术和纳米测量技术等。
超精密加工的加工精度在2000年已达到纳米级,在21世纪初开发的分子束生长技术、离子注入技术和材料合成、扫描隧道工程(STE)可使加工精度达到0.0003~0.0001μm,现在精密工程 正向其终极目标——原子级精度的加工逼近,也就是说,可以做到移动原子级别的加工。
现代机械制造技术的发展主要表现在两个方向上:一是精密工程技术,以超精密加工的前沿部分、微细加工、纳米技术为代表,将进入微型机械电子技术和微型机器人的时代;二是机械制造的高度自动化,以CIMS和敏捷制造等的进一步发展为代表。
1.精密成形技术成形制造技术包括铸造、焊接、塑性加工等。精密成形技术包括:精密铸造(湿膜精密成形铸造、刚型精密成形铸造、高精度造芯)、精密锻压(冷湿精密成形、精密冲裁)、精密热塑性成形、精密焊接与切割等。
2.无切削液加工无切削液加工的主要应用领域是机械加工行业,无切削液加工简化了工艺、减少了成本并消除了冷却液带来的一系列问题,如废液排放和回收等等。
3.快速成形技术快速原型零件制造技术(RPM),其设计突破了传统加工技术所采用的材料去除的原则,而采用添加、累积的原理。其代表性技术有分层实体制造(LOM),熔化沉积制造(FDM)等等。
由于以上工艺和技术不仅减少了原材料和能源的耗用量或缩短了开发周期、减少了成本,而且有些工艺的
[摘要]随着现代科学技术的快速发展,机械制造业面临着不同方面的发展要求:最大程度地和计算机技术、信息技术相结合以实现智能化、自动化、高产、高效、低能耗、无污染的目标,本文从几个方面介绍先进制造技术,指明机械制造业的发展方向。
[关键词]先进制造技术机械制造业发展方向
机械制造业作为一个传统的领域已经发展了很多年,积累了许多理论和实践经验,但随着当今社会的发展,人们的生活水平不断提高,各个方面的个性化需求越来越强烈。作为已经深入到各行各业并已成为基础工业的机械制造业面临着严峻的挑战。先进制造技术这个概念的提出为机械制造业的发展指明了方向。虽然这个名词没有确定的定义,但目前被公认的认识是:先进制造技术是传统制造技术不断吸收机械、电子、信息、材料、能源和现代管理等方面的成果,并将其综合应用于产品设计、制造、检测、管理、销售、使用、服务的制造全过程,以实现优质、高效、低耗、清洁、灵活的生产,并取得理想技术经济效果的制造技术的总称。它具有如下一些特点:
1.从以技术为中心向以人为中心转变,使技术的发展更加符合人类社会的需要。
2.从强调专业化分工向模糊分工、一专多能转变,使劳动者的聪明才智能够得到充分发挥。
3.从金字塔的多层管理结构向扁平的网络化结构转变,减少层次和中间环节。
4.从传统的顺序工作方式向并行工作方式转变,缩短工作周期,提高工作质量。
5.机械制造技术的发展趋势可以概括为:(1)机械制造自动化。(2)精密工程。(3)传统加工方法的改进与非传统加工方法的发展。
下面对自动化技术给予论述和展望。机械制造自动化技术自本世纪20年代出现以来,经历了三个阶段,即刚性自动化、柔性自动化和综合自动化。综合自动化常常与计算机辅助制造、计算集成制造等概念相联系,它是制造技术、控制技术、现代管理技术和信息技术的综合,旨在全面提高制造企业的劳动生产率和对市场的响应速度。
一、集成化
计算机集成制造(CIMS)被认为是21世纪制造企业的主要生产方式。CIMS作为一个由若干个相互联系的部分(分系统)组成,通常可划分为5部分:
1.工程技术信息分系统包括计算机辅助设计(CAD),计算机辅助工程分析(CAE),计算机辅助工艺过程设计(CAPP),计算机辅助工装设计(CATD)数控程序编制(NCP)等。
2.管理信息分系统(MIS)包括经营管理(BM),生产管理(PM),物料管理(MM),人事管理(LM),财务管理(FM)等。
3.制造自动化分系统(MAS)包括各种自动化设备和系统,如计算机数控(CNC),加工中心(MC),柔性制造单元(FMS),工业机器人(Robot),自动装配(AA)等。
4.质量信息分系统包括计算机辅助检测(CAI),计算机辅助测试(CAT),计算机辅助质量控制(CAQC),三坐标测量机(CMM)等。
二、智能化
智能制造系统可被理解为由智能机械和人类专家共同组成的人机一体化智能系统,该系统在制造过程中能进行智能活动,如分析、推理、判断、构思、决策等。在智能系统中,“智能”主要体现在系统具有极好的“软”特性(适应性和友好性)。在设计和制造过程中,采用模块化方法,使之具有较大的柔性;对于人,智能制造强调安全性和友好性;对于环境,要求作到无污染,省能源和资源充分回收;对于社会,提倡合理协作与竞争。
三、敏捷化
敏捷制造是以竞争力和信誉度为基础,选择合作者组成虚拟公司,分工合作,为同一目标共同努力来增强整体竞争能力,对用户需求做出快速反应,以满足用户的需要。为了达到快速应变能力,虚拟企业的建立是关键技术,其核心是虚拟制造技术,即敏捷制造是以虚拟制造技术为基础的。敏捷制造是现代集成制造系统从信息集成发展到企业集成的必由之路,它的发展水平代表了现代集成制造系统的发展水平,是现代集成制造系统的发展方向。
四、虚拟化
“虚拟制造”的概念于20世纪90年代初期提出。虚拟制造以系统建模和计算机仿真技术为基础,集现代制造工艺、计算机图形学、信息技术、并行工程、人工智能、多媒体技术等高新技术为一体,是一项由多学科知识形成的综合系统技术。虚拟制造利用信息技术、仿真计算机技术对现实制造活动中的人、物、信息及制造过程进行全面的仿真,以发现制造中可能出现的问题,在产品实际生产前就采取预防的措施,从而达到产品一次性制造成功,来达到降低成本、缩短产品开发周期,增强产品竞争力的目的。
五、绿色制造技术的应用及绿色设计
若从节能、降耗、缩短产品开发周期的角度出发,诸如快速成形技术、并行工程及敏捷制造、虚拟制造、智能制造和网络制造等先进制造技术都可纳入绿色制造技术的应用范畴。不过目前能将绿色制造技术真正应用于企业生产的,也是较为成功的应用,只要集中在汽车、家电等支柱产业上。如绿色制造技术在汽车行业上的应用。
(1)节约资源方面:将“绿色燃料”天然气作为汽车的能源,它的燃料同汽油相比,CO降低70%,非甲烷类降低80%等,同时也消除了铅、苯等有害物质的产生。
(2)采用新设计的加工工艺方面:2000年3月,博世、康明斯、卡特彼勒等国外著名的汽车发动机公司,发动了“绿色柴油机行动”,在技术上作了较大的改进,大大降低了汽车尾气的排放。
(3)适用于环境友好的材料方面:世界上著名的汽车生产企业,使用新材料来替代以前使用的石棉、汞、铅等有害物质,采用轻型材料——铝材制造车身,使汽车重量减少40%,能耗也降低了。
(4)部件回收在制造方面:从1990年中期,美国仅汽车零件回收、拆卸、翻新、出售一项,每年就可获利数十亿美元。
六、清洁化
(天津中德职业技术学院,中国 天津 300350)
【摘要】本文通过对中国物流业环境变化的分析以及物流设备所需功能的要求,总结了我国物流设备发展现状,并对其未来发展趋势进行了展望,提出了推动我国物流设备发展措施。
关键词 物流设备;现状分析;发展趋势
【Abstract】Papers summarize the current development of logistics equipment by analyzing requiring environmental changes in China’s logistics industry and logistics equipment required function, and prospect for its future development trend, put forward measures to promote the development of China’s logistics equipment.
【Key words】Logistics equipment; Situation analysis; Development trend
0 引言
随着服务业的崛起,国家连续出台政策支持物流业发展,极大促进了物流技术的发展,专业化的新型物流装备不断涌现,多样化的客户需求推动着物流技术不断向前发展。物流设备领域中许多新的设备不断涌现,如四向托盘、高架叉车、自动分拣机、自动引导搬运车(AGV)以及集装箱等,极大减轻了物流基层劳动者作业强度,对效率的提升和成本的降低有积极影响,在物流作业中起着重要作用,极大的促进了物流行业服务水平的提高[1]。论文从国家大的发展环境以及各个行业的发展与物流及物流设备的关系方面分析物流设备的现状及以后的发展趋势。
1 我国物流设备发展现状
物流设备主要是指在物流各环节中用于辅助作业人员完成物流作业流程中的各类任务的机器或设备,其在物流行业应用主要存在以下问题。
1.1 物流设备应用不广泛
从近期出现的各制造企业及大型物流企业的招工难看出我国大部分企业的装卸搬运等基本物流作业还是由人工完成,并且对人力的依赖程度很高,也直接反映出物流设备在企业中的应用还不广泛,有很大的提升空间,需要一些专门的针对他们企业自身实际情况的物流技术与设备的研发和投入使用。
1.2 物流设备现代化水平低
随着京东“亚洲一号”仓库投入试用,标志着我国企业运用现代化物流设备进入新阶段,然而,在万众瞩目之下投入使用的“亚洲一号”也反映出我国大部分物流企业或需要从事大量物流作业的制造企业,很多都还没有将现代化的物流设备以及物流系统引入自己企业的物流作业流程中,一方面因为设备投资高,在我国进行这方面尝试的先例还很少;另一方面,我国还处在人口红利时期,大量的廉价劳动力与自动化的现代物流设备相比具有很大成本优势。
1.3 专利意识淡薄
在国内大型物流设备展览会上随处可见来自欧美国家的先进物流设备,而中国物流设备商展出的物流设备大部分通过集成完成,在各方面都不及欧美产的物流设备,要想改变这种困局,物流设备开发者应基于我国现状,开发具有自主知识产权的、实用性强的现代化物流设备并申请技术专利从而保证长远发展。
1.4 与制造业协同发展未形成
与制造业联动发展模式原指物流业与制造业的联动发展,与制造业协同发展脱节指物流设备的研发要基于制造行业的整体需求和特殊需求,在电子商务没有带动物流业迅猛发展之前,物流行业的大部分流程都是融合在制造业中进行的,也是为制造过程服务的,然而,犹豫社会需求的突然增多,物流迅速成为独立的行业,并且其发展的步伐与制造业渐渐脱节,但制造过程中存在着大量物流流程,需要大量的专用化的物流设备提供支持,因此,物流设备的研发及将来的发展与制造业形成联动具有重要意义。
2 我国物流设备发展趋势
随着现代物流的发展,物流设备表现出了以下几个方面发展趋势。
2.1 自动化与智能化
随着信息技术的快速发展,物流设备的自动化程度不断提高,已经在烟草行业配送中心广泛应用的AGV系统就是最直接的体现,另外,京东亚洲一号仓库利用自动存取系统(AS/RS系统),可实现自动化高密度储存和高速拣货能力,“多层阁楼拣货区”可实现自动补货、快速拣货、多重复核手段、多层阁楼自动输送能力。这些都是物流设备自动化不断发展的成果,这些先进的信息技术在整个物流行业的全面普及是物流设备未来的主要发展趋势。另外,物流设备执行任务时可进行动态决策的智能化功能也是物流设备向更高级别发展的主要趋势。
2.2 标准化与定制化
标准化思想一直是制造一线的主流思想,同样适用于物流设备的研发,物流行业的快速独立发展,促使了物流设备多样化的长期发展,也在某种程度上导致了物流设备通用性程度的降低以及作业效率的低下,同时造成了物流设备相关制造资源的浪费以及设备制造时间的拉长和制造成本的增高,因此,回归物流设备发展与制造业联动统一的模式,物流设备的发展会在很多应用领域呈现标准化的发展趋势。另外,对于刚刚兴起的使用物流设备的行业,例如农产品物流和冷链物流,以及一些使用物流设备解决特殊问题的行业,物流设备的定制化也有很大需求,因此标准化和定制化共存并以标准化为主是物流设备未来的发展趋势。
2.3 集成化与系统化
根据集成化和系统化的思想,各类物流设备的集成可构成一个高效的物流系统。以前从国家顶层构造层面至基层操作层面对系统集成都不太重视,有人认为集成是把各类设备放在一起,没有创新性[2],这种思考角度即缺乏系统化思想,例如立体库的取放货,全自动的方式有时反而成本高效率低,技术先进但实际应用效果却落在了后面,如果在需要大量人工判断和寻找的出库拣选作业流程中使用自动化系统,而在简单易操作的入库作业中使用人工配合设备操作,既可以避免自动化设备的高故障率对出入库作业的影响,也可以降低投资,这种不同性质设备的集成化与系统化也是未来物流设备的发展方向。
2.4 绿色化与节能化
随着物流设备不断向大型化发展,对于电力等能源的需求也越来越大,大型物流设备启动和待机状态的耗电情况根据设计方法的不同有明显差异,因此将节能化的思想引入物流设备的研发是物流设备的发展趋势,另外如天然气、光能等清洁能源的应用对于物流设备向能耗绿色化发展具有重要意义。
3 推进我国物流设备发展的措施
通过分析欧洲发达国家物流设备发展先进经验,结合我国物流发展实际情况及存在的主要问题,可通过如下措施引导我国物流设备发展。
3.1 推进物流设备标准化建设
物流设备按功能进行模块化划分,实现标准化生产对于保证整个供应链上的物流作业流畅起着至关重要作用,我国在很多行业都已出台标准化规则,物流行业中的托盘尺寸也具有国家标准,因此,物流设备的标准化将为物流作业效率的提高产生重要影响[3]。(下转第280页)(上接第227页)3.2 规范物流设备供应商运营模式
物流设备供应商主要的开发模式还是通过国外品牌或者核心部件依靠国外,一般部件来自国内的简单集成,这不利于物流设备行业的健康可持续发展,应鼓励并帮助其扩大规模,加强自助研发能力,统筹考虑整个物流行业需求进行物流设备研发,为物流行业发展提供硬件保障。
3.3 注重系统最优化原则
引导物流企业在选择物流设备时,不仅注重设备的价格,还要注重设备的质量、安全性能以及对整个系统的作用,结合自身实际需要选择合适的物流设备,使整个系统效益最优。
参考文献
[1]罗毅,土清娟.物流装卸搬运设备与技术[M].北京:北京理工大学出版社,2007.
[2]土继祥.我国物流技术装备的新进展及发展展望[J].铁路采购与物流,20083(3):17-19.
文献标识码:B文章编号:1008-925X(2012)07-0052-01
摘要:
随着社会经济的不断发展,企业的竞争已经转变为信息技术的比拼,可以说信息技术覆盖率各行各业,在冶金自动化控制系统中,建立工业以太网有重要的意义,文章分别阐述我国冶金自动化发展状况、工业以太网简介以及以太网在冶金自动化控制系统中的应用,希望为企业的信息化系统建设提供参考。
关键词:工业以太网;基础控制系统;信息化
以太网作为当前应用范围最广的计算机网络技术,因其过硬的技术支持,已成为了计算机通讯领域的风向标,而在工业控制系统中,传输数据的网络设备更需要集中控制,网络这个主线需要依靠工业以太网,提高通讯速度,降低开发成本。
1工业以太网简介
一个功能健全完整的工业,以太网控制器应当在三个功能部分具备良好地功能:任务控制部分、以太网通讯接口、工业控制平台。
1.1 工业以太网基本信息简介。
所谓地工业以太网系统,一般来说是指在技术上和商用的以太网两者间兼容,产品在设计地时候,选用材料的问题、产品其强度还有适用性与可互操作性、实时性、可靠性、本质安全和抗干扰性等方面能够让工业现场要求得以满足。
1.2工业环境当中阻碍以太网应用到的技术和问题正在逐步的得到解决.以太网其实是为了信息网络而进行设计的。对于工业环境根本就没有进行过考虑过其要求与适应性。以太网在近年来得到迅速发展的原因有两点:一方面是以太网通讯速率不断提高,这就为以太网进入控制领域提供技术支持,而以太网的通讯速率可达到1000Mbps只需要12US,大大减轻了网络负荷;另一方面是采用了全双工的通信线路,双全工是指终端设备和交换机端口之间采用该种通信线路。全双工交换的使用克服了CSMA技术,CD技术的缺点,更摆脱了CSMA和CD技术上的限制,解决了以太网最大的控制领域障碍,并且全新的交换式具有容量大、传输能力高和组网方便的特点,满足随时控制的需要。交换式网络是可以同时的对虚拟局域网进行支持,组网成本能够得到有效的降低,网络灵活性在飞速的提高着。
1.3最早期的粗同轴与细同轴以太网电缆,现在发展到了双绞线型电缆还有光缆,对于网络的传输距离与抗干扰的能力得到进一步的提升。
2我国冶金自动化发展状况及发展趋势
2.1基础控制系统与过程控制系统。
首先在基础控制系统方面,工业以太网以PLC、DCS技术控制整个冶金现场,也就是说在冶金自动化控制系统中,常规模拟控制已经淘汰,取而代之的是工业以太网。在算法控制上,采用PID算法计算重要回路,在轧机控制、智能控制、电极升降控制、液位控制等方面有初步应用,并取得一定的成绩;我国冶金业在检测方面,大多企业做到了检测仪器(重量、压力、流量、温度)配备齐全,在测量技术上也取得了初步成果;在电气传动上,普遍采用节能变频技术。
其次在过程控制方面,利用计算机系统控制的普及率有大幅度的提高,在过程优化上做到了工艺知识、专家经验以及智能技术的结合。
2.2基础与过程控制系统的发展趋势。
在线连续检测冶金流程,以控制产品质量为目标,检测预报各种参数,采用新型可靠性技术,实现冶金流程的在线检测以及监控系统完善;冶金过程控制系统的发展趋势关键是建立综合模型,实现冶金业高性能闭环控制,提高技术指标,提高经济效益;电气传动发展趋势则是新型电力电子元件,各种大功率、超大功率变频器的使用。
2.3信息化的形成。
当“信息化带动工业化”成为一种口号,企业领导充分认识到信息化的重要性,整个冶金系统在这一点上也达成了共识,各冶金企业开始建立企业信息系统,并在成本在线控制、流程仿真、质量跟踪控制等方面取得了显著成果。
2.4信息化的发展趋势。
信息化最终要形成计划、生产、控制三者结合成一张纵向网,达到信息集成,也就是说整理生产数据,编制成数据库,实现管控一体化,即从订货合同开始,历经做生产计划、作业指令,到最终的产品出厂,生产和销售形成一个整体,质量控制全程,做好预算预测工作,达到实时性、高效性管理。
3以太网在冶金自动化控制系统中的应用
按照大趋势的自动化体系结构来看,从功能上划分,冶金自动化控制系统分为四个层面:基础自动化控制、过程控制、生产管理控制、企业信息化控制。
3.1基础自动化控制系统。
前面说过的PLC技术、DCS技术等是控制现场级设备的主要方法。目前PLC技术控制仍在基础自动化系统占主导地位;基础自动化控制系统义是冶金流程关键的部分,该部分的设计效果直接影响整个控制系统。
3.2过程控制系统。
在过程控制中,目标是工艺参数闭环控制、能源平衡控制、物流跟踪环境排放实时控制和产品质量全程控制;可靠性技术则是采用软测量技术、新型传感器技术、数据融合、光机电一体化技术和数据处理技术。
3.3生产管理控制系统。
生产管理控制系统主要是为管理者提供决策依据,编制数据网、建立数据库,做好冶金流程的数据集成。
3.4企业信息化系统控制。
企业的信息化目的之一是实现资源共享、信息互通。从企业信息集成过渡到行业的信息集成,市场的确是有竞争才有发展,但有效竞争是前提,趋利避害是基础,企业信息化要做到编码体系标准化,既做好企业内部控制,又做好企业数据分析,更要做好整个行业的信息化建设和信息的宏观调控,力争与全球化行业信息系统同步。
结束语:工业以太网可以说为制造业的网络控制制定了新标准和新准则,如今我国冶金自动化控制系统以以太网为风向标,作为舵手,以太网的实用性、可操作性和安全性,可以最大限度的满足不同顾客和生产厂商的要求。以太网还具有一低三高的特点,成本低、实效高、智能高、扩展性高,正是这些特点吸引了越来越多的制造业厂商,由此可见,冶金自动化控制系统的主导者非工业以太网莫属。
参考文献
[1]朱开波;基于工业以太网的嵌入式DNC集成通讯控制系统的研究与开发[学位论文]硕士 2006.
[2]张妍;工业以太网及其实时特性的研究[学位论文]硕士 2005.
[3]许劼;高速线材介质分布式控制系统研究[学位论文]硕士 2005.
关键词 机械设计;机械制造;自动化;探讨
机械制造是制造业的重要组成部分,其作为国民经济各个技术部门的基础装备,对于调整并完善中国的工业体系具有重要的作用。处于技术创新时代的今天,工业企业要获得长足发展,就要对于机械设计制造及其自动化技术进行深入而系统地研究,以不断地扩展其应用领域,提高其应用价值。长期以来,中国在该项领域研究中获得了一定的成绩,但是相比较于工业发展国家,中国在机械自动化领域中的研究还相对薄弱。对于中国的机械设计制造及其自动化的未来发展趋势进行探究成为了重点研究课题。
1 现代分析机械设计制造及自动化技术浅析
作为传统工科专业中重要的一种,机械设计制造对于国家经济发展与技术发展有着重要的意义,并且机械设计制造的技术也在不断的发展当中。但是,随着外界经济环境的快速发展,机械设计制造技术水平也面临着新的挑战和压力。传统机械设计制造技术存在着一定的缺陷和不足,不能更好的适应现代工业水平的发展需求。自动化技术是近年来随着技术不断发展而出现的新技术,是现代科学技术的结晶,是基于传统技术的发展,并且广泛的应用在机械设计制造过程中。自动化技术的应用,对于机械设备产品的自身价值提供了更多的价值。机械产品融入自动化技术,通过信息处理和交互,实现了更多的功能,突破了传统机械设备的技术水平限制。机械设计制造与自动化技术的同步发展和相互交融,提高了机械产品的使用效率和安全性,对于提高生产力有着至关重要的意义。
自动化技术是以计算机技术、信息技术为主要内容,并且融合其他学科来渗透和发展的,是一门综合性学科专业。自动化技术的应用,对于传统机械设计制造行业造成了深远的影响,并且赋予机械设计制造行业了很多新的内容与定义。例如,在机械制造行业生产过程中,需要对于制造过程的工艺进行严格的控制,并且有着高度的变量精确性要求。自动化技术的应用,通过电子信息技术,达到了对工艺变量的精确控制,实现了高效的无人化管理,降低生产成本,提高生产效率。
2 分析机械设计制造及自动化技术发展
现阶段,我国机械设计制造及自动化专业技术正处于一个飞速发展的阶段,并且也取得了一系列的相关研究成果。但是,与其他国际社会上的发达国家专业水平相比,还存在一定的差距。机械设计制造及自动化技术的发展方向从现代社会的发展趋势来看,大体可分为网络信息化、智能化、模块化、绿色化与生活化的趋势,下面笔者就这几个技术发展的趋势方向进行分析。
第一,信息网络化发展。信息网络技术已经成为现代社会的一个重要技术,并且对于各行各业都带来了深入的影响。机械设计制造及自动化技术也受到信息网络技术的影响,其专业深度与广度得到了大幅度的提升。很多基于信息网络技术的新技术应用于自动化技术当中,使得很多远程监控、信息交互等都得到了实现。例如,在企业生产机械设备的过程中,通过远程监控,可以使管理者实时的掌握企业生产情况,并且对于设备生产状态进行控制和调整,提高了对生产过程的控制能力。与此同时,在企业生产的过程中,自动化技术与信息网络技术相结合,实现了不同生产部门之间的信息交流与共享,更好的提高了不同生产部门之间的配合程度,有效的提高了生产质量和生产效率,是现代机械制造行业生产力发展的不可或缺的重要动力之一。
第二,智能化与模块化发展。智能化是一个重要的标准,是区别传统机械与现代机械的一个重要指标。智能化是机械产品的发展目标,是提高机械产品自身适应现代生产与社会需求的重要前提。通过智能化技术的应用,可以更好的拓展机械设备的应用范围。模块化是现代社会生产中一个重要的思想,通过模块化思维的推广,使得机械产品从研发到使用的效率都得到了大幅度的提高,标准化建设成为可能,有效的促进了机械制造业的规范、标准的发展。
第三,绿色化与生活化发展。现代社会的一个重要发展理念就是可持续化,持续发展是保证人类长远生存的关键。机械产品的研究与生产,其根本目的是为了促进社会发展,为人们营造舒适的生活环境。机械设计制造及自动化技术的发展必须以绿色化为根本目标。通过环保技术的应用,提高机械产品的循环利用,进而为后续生产降低成本。机械产品应该与人类的生活进行深入的融合,并且体现出机械制造业的技术密集和知识密集的特点。机械设计制造及自动化技术融入生活的一个重要特点就是,农业生产、办公、居住等多方面的内容都实现了自动化,为人类生活带来了极大的便利。
3 结束语
机械自动化方便了机械工业的技术结构、产品结构、功能与构成、生产方式及管理等方方面面,作为工业技术的一个门类,它值得我们投入一定的精力去了解、认识。或许我们以后不会从事这方面的工作,但是了解机械设计制作自动化技术之后,我们才能更加坚定的支持它的发展。现在我国的任何企业都离不开机械的设计与制作,而机械设计制作自动化也跟我们的生活密切相关,这是不容否认的。希望,在未来不但是国家企业重视机械设计制作自动化技术,而且更多的人能为其发展投入自己的精力。
参考文献
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[3] 刘武发,刘德平.机电一体化设计基础.北京化学工业出版社,2007.
《中国制造2025》有中国版“工业4.0”之称,是建设我国制造强国的纲领性文件。文件吸取了美国、德国的所长,又结合了中国的特点,聚焦五大工程。其中把智能制造工程作为主攻方向。在这个基础上,我国制造业将如何由大变强?来自业界的专家学者开展了深入而广泛的探讨。
面对新的需求谋布局
工业和信息化部发展规划处处长姚B指出,“中国制造2025”的出台唤醒了中国制造业的发展,也推动了中国制造业发展由过去的平台转向一个新的平台。“我们过去追求的是规模,我们长期走的是规模扩张的老路,未来我们要走提质增效的新路。”所以,“中国制造2025”对中国制造业发展是里程碑的事件,是节点性的事件。
从当前的制造发展来看,我们的制造业发展面临一些新的需求,突出的表现在效率、时间和灵活性,在效率方面我们的制造业迫切的要求提高我们能源效率、资源效率、生态效率和生产效率。
“过去,我们生产研发一款产品,可以在市场上销售八到十年,持续盈利。现在,一个产品生存周期只有一到两年,手机八到十个月就换一代。所以,制造业面临着创新周期大幅度加快,表现为一种快速迭代式的创新,对技术转化为生产力的时间需求也越来越高,我们对创新提出开放协同的需求,不能再像过去那样单打独斗。制造业要想满足个性化需求,企业就要灵活多变,对制造业进行柔性重构。”
同时,移动互联网、物联网、云计算、大数据等新的技术在制造业里面不断的渗透、融合和应用,促进了制造业的加速变革,向数字化、网络化和智能化转变。
数字化是实现智能化的基础,本质是机器产品物理世界模型化、数字化和虚拟化;网络化是智能化发展的核心平台,为制造业共聚生产关系,网络平台传递的就是企业数据;智能化是制造自动化更高级的形态,通过数字化与自动化的集成,基于大数据的分析与决策来实现企业从刚性自动化转向未来的柔性自动化。
如今,制造业的发展正在出现新的关健词,例如五联、数据、智能、服务、融合、定制等,围绕当前制造业发展的新需求和新挑战,国家提出新的总体布局:未来制造业的发展核心目标是提质增效;五个基本方针是创新驱动质量为先、结构优化;核心主线是新一代信息技术与制造业的深度融合;主攻方向是智能制造。围绕总体导向,国家提出“九个任务”、“五大工程”、“十个重点领域”和“重大决策”。未来,推进中国制造业由大变强,核心路径就是创新驱动+四化升级,四化升级指的是智能化、绿色化、服务化和品质化。
融合创新资源提转型
当前,国家紧迫的需求是要加快建立协同高效的制造业创新体系。因为国家整个创新体系的效能还明显偏低。
近期,据科技部统计,我国每年产生3万多项科技成果,但是能够真正转化的只有10%,大量科技成果存在专利、论文、评价等前端环节,许多很难转化到现实生产力当中去,所以我们的制造业迫切需要的是怎么提高整个创新体系的效能。而这个体系里包括了制造业的主体能力建设。首先,我国要有一批以技术创新为导向的龙头企业、骨干企业、创新型企业;其次,打通整个创新的链条,打通基础研究、应用研究和产业创新的整个创新链的各个环节之间的障碍;再次,要建设一支高水平的创新人才队伍;最后,完善有利于创新环境的政策激励等。
第一,“在建立制造业创新体系中,我们确定了一个主要的突破口,即加快建设国家制造业创新中心,强化共性关键技术的研发供给。”姚B强调。
从整个创新链来看,分为基础研究、应用研究和产业创新的学研产等三个环节。当前,我们的应用研究或者共性关键技术的应用研究是突破瓶颈。我们要建设国家制造业创新中心,来把基础研究环节和产业创新环节贯穿起来。中心是企业科研院所和高等学校等各类创新主体的战略组合,以独立法人形式所建立的新型创新载体。中心将面向制造业创新发展的重大需求,以重点领域前沿技术和共性关键技术的研发供给、转移扩散和首次商业化为重点,整合创新资源,打造跨界协同创新生态系统。
第二,要推进制造业智能化,注重三个维度创新,依次是终端产品创新、生产技术创新和商业模式创新。终端产品方面,要加速产品智能化,包括增加工业传感器、计算能力、控制系统、芯片和网络连接能力等,在产品应用中来提高产品智能化水平。“我们提出智能生产的逻辑环,包括感知、通信、决策、操作,我们要实现每一台设备的每一个参数流程,每一个产品的实时的动态监控和动态的参数的获取,从而使我们能够实时感知到当前生产制造系统的状态和参数。这些感知到的参数和数据要能够进行实时高效的通信,通过工业互联网的部署来实现数据共享和流动。”
第三,发展新技术,包括工业软件、人工智能、大数据和云计算等新一代信息技术。
第四,操作实现MES、PLC、工业机器人等自动化执行,基于柔性自动化,使工厂能够响应外界动态的变化。
“要实现智能生产,核心技术就是要构建CPS系统,把现实物理生产系统的每个设备、工具、工艺、流程都要在计算机虚拟环境进行实时映射,虚拟环境中的模型数据通过我们的优化流程算法优化以后,将相关的调整指令传递到实体环境,发生相应的调整,从而构建实时大循环,不断进行调整和优化,所以这个核心就是CPS。而关键的基础设施是要建立工业互联网,为整个工厂层面的数据提供全面共享连接管理的能力和应用方法,工业互联网在端层面提供的是数据采集通道,使我们通过传感器部署能够实时获取生产当中各个环节数据。传输层面上提供的是网络传输通道,在终端提供的是数据管理和分析方法,实现存储计算和分析能力。”
智能生产价值创造靠的是数据采集和分析应用,数据将会成为企业关键生产资料和竞争力的重要来源,智能生产是由数据驱动,生产的智能化要构建CPS的基础,需要搭建工业互联网关键的信息基础设施,要通过数据的深度挖掘和应用分析来实现智能的决策和分析。
如今,传真机、电话和那些传统的东西都消失了。特别是在服务业和软件业,由于数字化的转变,有很多成功者,也有很多失败者。尤其是内容和PICT行业的融合,传统媒体在消失,数字化发生在人们生活中的方方面面。
“例如在工厂的垂直化发展中,客户定单进来后,通过ERP系统进行资源分配,把它发给执行机构,再传到机器上,进而做生产组装。不仅如此,更多的工作可以实现无纸化。我们要打造一个供应商和生产商之间的联系,并且把客户也加入起来。”
将来的工厂将完全不需要人,而是由机器人来控制。在工业4.0浪潮影响下,尽早开始数字化的公司必将走在前面,他们在装载或者生产线或安装线当中引入先进的工具,并且与客户保持紧密的联系。69%的德国公司希望采用工业4.0来加强他们现有的流程,提高他们的效率。
91%的德国企业都有针对工业4.0做出自己的战略部署。他们需要跨学科的协作,很多不同的需求,不同的观点转换到同一个模型里面来,整合大公司,支持小公司,从而驱动市场。
但是,75%的德国公司都没有开始工业4.0,因为它太昂贵了。这就是在实验室当中,让大小公司进行合作的原因。
让业务全链接创价值
“当下的制造商面临着新压力,企业必须拥有全球竞争力才能够继续发展。而制造业企业需要有新技能组合才可以运行智能化的制造设备,也因为此原因,人才的短缺成为企业发展的一大瓶颈。另外,由于新技术的不断涌现,信息安全隐患成为了企业最大的风险来源。再次,物联网虽然带来很多机遇,但同时也给组织内部带来了各种各样的挑战。”罗克韦尔大中华区总裁罗伯特・巴特摩尔强调。
华为集团信息化首席专家宋联昌指出,华为有18万员工,其中研发有将近8万人,有36个联合创意中心,在500强里面排名129名,是一个业界领先的ICT供应商。从华为的收入一直是持续稳健的增长,不管是运营商、终端、企业业务领域都是增长非常快的,外面一直在问保持增长的原因是什么?华为总结了四点,就是创新能力、世界级管理、企业文化、核心价值观。一个是流程和IT支撑的管理体系,一个是对人的管理和激励。
“熵”这是一个捣乱的状态,在封闭的状态当中,“熵”是不断的增加的,不管我们的管理体系,组织、流程、IT,我们的组织人会越来越多,员工会越来越复杂,这个时候的“熵”就增加了。这种趋势的情况下,如何保证企业的有效运作?从组织上来讲,华为是精兵化的组织,足够开放,鼓励去中心化,从而让企业处在低“熵”的运作状态。
数字化实际上是降低企业信息“熵”的特点,要想把“熵”有效运作,华为提出全连接,即人、业务、知识全连接。
华为数字化运营思路有几个点,第一,目的是让业务更加简单、更加快捷和安全。其被总结为五个体验,实时、按需、全在线,服务自助、社交。业务要数字化、服务化,手段是全连接、计算能力和算法,基础是数据和IT平台。
华为把所有的连接分为五类用户,分别是客户、消费者、员工、合作伙伴和供应商。从中可以看到人和人、人和业务、人和知识,人和物。如果把人换成物,就变成智能制造、智能工厂。一些过程有确定性的业务,这部分业务需要标准化和自动化;而不那么确定的业务就靠智能化来解决,例如社交化来解决。
ROADS和传统体验的区别是实时和非实时,秒级的反应就是华为实时的状态。
“对于企业来说,如今客户的需求正越来越个性化,因此企业必须快速找出解决方案,应对客户的新需求。而很多破坏性、具有颠覆性的商业模式也在改变现有的企业组织结构――对于制造商而言,他们必须更加灵活、实现更高的出产率,而且制造小组件的能力要更精细。此外,最重要的一点是,企业必须考虑成本问题,保持低库存量,还要减少对劳动力的依赖。”博世力士乐副总裁沃尔克・萨乌尔强调。
随着计算机技术的高速发展,传统的制造业开始了根本性变革,各工业发达国家投入巨资,对现代制造技术进行研究开发,提出了全新的制造模式。在现代制造系统中,数控技术是关键技术,它集微电子、计算机、信息处理、自动检测、自动控制等高新技术于一体,具有高精度、高效率、柔性自动化等特点,对制造业实现柔性自动化、集成化、智能化起着举足轻重的作用。目前,数控技术正在发生根本性变革,由专用型封闭式开环控制模式向通用型开放式实时动态全闭环控制模式发展。在集成化基础上,数控系统实现了超薄型、超小型化;在智能化基础上,综合了计算机、多媒体、模糊控制、神经网络等多学科技术,数控系统实现了高速、高精、高效控制,加工过程中可以自动修正、调节与补偿各项参数,实现了在线诊断和智能化故障处理。
长期以来,我国的数控系统为传统的封闭式体系结构,CNC只能作为非智能的机床运动控制器。加工过程变量根据经验以固定参数形式事先设定,加工程序在实际加工前用手工方式或通过CAD/CAM及自动编程系统进行编制。CAD/CAM和CNC之间没有反馈控制环节,整个制造过程中CNC只是一个封闭式的开环执行机构。在复杂环境以及多变条件下,加工过程中的刀具组合、工件材料、主轴转速、进给速率、刀具轨迹、切削深度、步长、加工余量等加工参数,无法在现场环境下根据外部干扰和随机因素实时动态调整,更无法通过反馈控制环节随机修正CAD/CAM中的设定量,因而影响CNC的工作效率和产品加工质量。由此可见,传统CNC系统的这种固定程序控制模式和封闭式体系结构,限制了CNC向多变量智能化控制发展,己不适应日益复杂的制造过程,因此,大力发展以数控技术为核心的先进制造技术已成为我们国家加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径。
2.数控技术的发展趋势
数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化,使制造业成为工业化的象征,而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大,他对国计民生的一些重要行业的发展起着越来越重要的作用。从目前世界上数控技术发展的趋势来看,主要有如下几个方面:
2.1高精度、高速度的发展趋势
尽管十多年前就出现高精度高速度的趋势,但是科学技术的发展是没有止境的,高精度、高速度的内涵也在不断变化,目前正在向着精度和速度的极限发展。
效率、质量是先进制造技术的主体。高速、高精加工技术可极大地提高效率,提高产品的质量和档次,缩短生产周期和提高市场竞争能力。为此日本先端技术研究会将其列为5大现代制造技术之一,国际生产工程学会将其确定为21世纪的中心研究方向之一。在轿车工业领域,年产30万辆的生产节拍是40秒/辆,而且多品种加工是轿车装备必须解决的重点问题之一;在航空和宇航工业领域,其加工的零部件多为薄壁和薄筋,刚度很差,材料为铝或铝合金,只有在高切削速度和切削力很小的情况下,才能对这些筋、壁进行加工。近来采用大型整体铝合金坯料"掏空"的方法来制造机翼、机身等大型零件来替代多个零件通过众多的铆钉、螺钉和其他联结方式拼装,使构件的强度、刚度和可靠性得到提高。这些都对加工装备提出了高速、高精和高柔性的要求。
2.25轴联动加工和复合加工机床快速发展
采用5轴联动对三维曲面零件的加工,可用刀具最佳几何形状进行切削,不仅光洁度高,而且效率也大幅度提高。一般认为,1台5轴联动机床的效率可以等于2台3轴联动机床,特别是使用立方氮化硼等超硬材料铣刀进行高速铣削淬硬钢零件时,5轴联动加工可比3轴联动加工发挥更高的效益。但过去因5轴联动数控系统、主机结构复杂等原因,其价格要比3轴联动数控机床高出数倍,加之编程技术难度较大,制约了5轴联动机床的发展。当前由于电主轴的出现,使得实现5轴联动加工的复合主轴头结构大为简化,其制造难度和成本大幅度降低,数控系统的价格差距缩小。因此促进了复合主轴头类型5轴联动机床和复合加工机床(含5面加工机床)的发展。
2.3智能化、开放式、网络化成为当代数控系统发展的主要趋势
21世纪的数控装备将是具有一定智能化的系统,智能化的内容包括在数控系统中的各个方面:为追求加工效率和加工质量方面的智能化,如加工过程的自适应控制,工艺参数自动生成;为提高驱动性能及使用连接方便的智能化,如前馈控制、电机参数的自适应运算、自动识别负自动选定模型、自整定等;简化编程、简化操作方面的智能化,如智能化的自动编程、智能化的人机界面等;还有智能诊断、智能监控方面的内容、方便系统的诊断及维修等。为解决传统的数控系统封闭性和数控应用软件的产业化生产存在的问题。
目前许多国家对开放式数控系统进行研究,数控系统开放化已经成为数控系统的未来之路。所谓开放式数控系统就是数控系统的开发可以在统一的运行平台上,面向机床厂家和最终用户,通过改变、增加或剪裁结构对象(数控功能),形成系列化,并可方便地将用户的特殊应用和技术诀窍集成到控制系统中,快速实现不同品种、不同档次的开放式数控系统,形成具有鲜明个性的名牌产品。目前开放式数控系统的体系结构规范、通信规范、配置规范、运行平台、数控系统功能库以及数控系统功能软件开发工具等是当前研究的核心。网络化数控装备是近两年国际著名机床博览会的一个新亮点。数控装备的网络化将极大地满足生产线、制造系统、制造企业对信息集成的需求,也是实现新的制造模式如敏捷制造、虚拟企业、全球制造的基础单元。国内外一些著名数控机床和数控系统制造公司都在近两年推出了相关的新概念和样机,反映了数控机床加工向网络化方向发展的趋势。
3.结束语
随着人们对数控技术重视,它的发展越发迅速。文中简要陈述当前的发展趋势,另外数控技术的正不断走向集成化,并行化,仍有广阔的发展空间。
【论文关键词】:数控技术;趋势;智能
【论文摘要】:随着计算机业的快速发展,数控技术也发生了根本性的变革,是近年来应用领域中发展十分迅速的一项综合性的高新技术,文章结合国内外情况,分析了数控技术的发展趋势。
参考文献
[1]王立新.浅谈数控技术的发展趋势[J].赤峰学院学报.2007.
[2]董淳.数控系统技术发展的新趋势[J].可编程控制器与工厂自动化.2006.
随着计算机技术的高速发展,传统的制造业开始了根本性变革,各工业发达国家投入巨资,对现代制造技术进行研究开发,提出了全新的制造模式。在现代制造系统中,数控技术是关键技术,它集微电子、计算机、信息处理、自动检测、自动控制等高新技术于一体,具有高精度、高效率、柔性自动化等特点,对制造业实现柔性自动化、集成化、智能化起着举足轻重的作用。目前,数控技术正在发生根本性变革,由专用型封闭式开环控制模式向通用型开放式实时动态全闭环控制模式发展。在集成化基础上,数控系统实现了超薄型、超小型化;在智能化基础上,综合了计算机、多媒体、模糊控制、神经网络等多学科技术,数控系统实现了高速、高精、高效控制,加工过程中可以自动修正、调节与补偿各项参数,实现了在线诊断和智能化故障处理。
长期以来,我国的数控系统为传统的封闭式体系结构,CNC只能作为非智能的机床运动控制器。加工过程变量根据经验以固定参数形式事先设定,加工程序在实际加工前用手工方式或通过CAD/CAM及自动编程系统进行编制。CAD/CAM和CNC之间没有反馈控制环节,整个制造过程中CNC只是一个封闭式的开环执行机构。在复杂环境以及多变条件下,加工过程中的刀具组合、工件材料、主轴转速、进给速率、刀具轨迹、切削深度、步长、加工余量等加工参数,无法在现场环境下根据外部干扰和随机因素实时动态调整,更无法通过反馈控制环节随机修正CAD/CAM中的设定量,因而影响CNC的工作效率和产品加工质量。由此可见,传统CNC系统的这种固定程序控制模式和封闭式体系结构,限制了CNC向多变量智能化控制发展,己不适应日益复杂的制造过程,因此,大力发展以数控技术为核心的先进制造技术已成为我们国家加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径。
2.数控技术的发展趋势
数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化,使制造业成为工业化的象征,而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大,他对国计民生的一些重要行业的发展起着越来越重要的作用。从目前世界上数控技术发展的趋势来看,主要有如下几个方面:
2.1高精度、高速度的发展趋势
尽管十多年前就出现高精度高速度的趋势,但是科学技术的发展是没有止境的,高精度、高速度的内涵也在不断变化,目前正在向着精度和速度的极限发展。
效率、质量是先进制造技术的主体。高速、高精加工技术可极大地提高效率,提高产品的质量和档次,缩短生产周期和提高市场竞争能力。为此日本先端技术研究会将其列为5大现代制造技术之一,国际生产工程学会将其确定为21世纪的中心研究方向之一。在轿车工业领域,年产30万辆的生产节拍是40秒/辆,而且多品种加工是轿车装备必须解决的重点问题之一;在航空和宇航工业领域,其加工的零部件多为薄壁和薄筋,刚度很差,材料为铝或铝合金,只有在高切削速度和切削力很小的情况下,才能对这些筋、壁进行加工。近来采用大型整体铝合金坯料"掏空"的方法来制造机翼、机身等大型零件来替代多个零件通过众多的铆钉、螺钉和其他联结方式拼装,使构件的强度、刚度和可靠性得到提高。这些都对加工装备提出了高速、高精和高柔性的要求。
2.25轴联动加工和复合加工机床快速发展
采用5轴联动对三维曲面零件的加工,可用刀具最佳几何形状进行切削,不仅光洁度高,而且效率也大幅度提高。一般认为,1台5轴联动机床的效率可以等于2台3轴联动机床,特别是使用立方氮化硼等超硬材料铣刀进行高速铣削淬硬钢零件时,5轴联动加工可比3轴联动加工发挥更高的效益。但过去因5轴联动数控系统、主机结构复杂等原因,其价格要比3轴联动数控机床高出数倍,加之编程技术难度较大,制约了5轴联动机床的发展。当前由于电主轴的出现,使得实现5轴联动加工的复合主轴头结构大为简化,其制造难度和成本大幅度降低,数控系统的价格差距缩小。因此促进了复合主轴头类型5轴联动机床和复合加工机床(含5面加工机床)的发展。
2.3智能化、开放式、网络化成为当代数控系统发展的主要趋势
21世纪的数控装备将是具有一定智能化的系统,智能化的内容包括在数控系统中的各个方面:为追求加工效率和加工质量方面的智能化,如加工过程的自适应控制,工艺参数自动生成;为提高驱动性能及使用连接方便的智能化,如前馈控制、电机参数的自适应运算、自动识别负自动选定模型、自整定等;简化编程、简化操作方面的智能化,如智能化的自动编程、智能化的人机界面等;还有智能诊断、智能监控方面的内容、方便系统的诊断及维修等。为解决传统的数控系统封闭性和数控应用软件的产业化生产存在的问题。
目前许多国家对开放式数控系统进行研究,数控系统开放化已经成为数控系统的未来之路。所谓开放式数控系统就是数控系统的开发可以在统一的运行平台上,面向机床厂家和最终用户,通过改变、增加或剪裁结构对象(数控功能),形成系列化,并可方便地将用户的特殊应用和技术诀窍集成到控制系统中,快速实现不同品种、不同档次的开放式数控系统,形成具有鲜明个性的名牌产品。目前开放式数控系统的体系结构规范、通信规范、配置规范、运行平台、数控系统功能库以及数控系统功能软件开发工具等是当前研究的核心。网络化数控装备是近两年国际著名机床博览会的一个新亮点。数控装备的网络化将极大地满足生产线、制造系统、制造企业对信息集成的需求,也是实现新的制造模式如敏捷制造、虚拟企业、全球制造的基础单元。国内外一些著名数控机床和数控系统制造公司都在近两年推出了相关的新概念和样机,反映了数控机床加工向网络化方向发展的趋势。
3.结束语
随着人们对数控技术重视,它的发展越发迅速。文中简要陈述当前的发展趋势,另外数控技术的正不断走向集成化,并行化,仍有广阔的发展空间。
参考文献
[1]王立新.浅谈数控技术的发展趋势[J].赤峰学院学报.2007.
[2]董淳.数控系统技术发展的新趋势[J].可编程控制器与工厂自动化.2006.
[3]张亚力.简述数控发展的新趋势[J].国土资源高等职业教育研究.2005.
[4]陈芳.数控技术的发展和途径[J].科技资讯.2008.