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关键词:光电检测技术;精密测量技术
中图分类号:TN247文献标识码:A文章编号:
1.概论
世界已进入信息时代,人们在利用信息的过程中,首先要解决的就是获取可靠的信息,因此传感器技术越来越受到人们的重视。而随着传感器技术的发展,传感器所要面向的应用范围从纳米尺度到天文尺度两段都在不断扩展,精密测量技术已经得到了越来越多的研究和重视,这就使得作为现代精密测量的核心技术的光电检测技术的重要性与日俱增,因为传统的检测方法已经无法满足这些工作条件下的特殊要求。因此,光电检测技术的教学和研究已越来越受到国内为高等院校、科研机构和相关企业的重视。
现在一起科学技术是机械、光学、电学、计算机以及控制技术的综合化,光、机、电、算一体化已经成为仪器发展的趋势。传感器的微型化、纳米技术的发展,也对现代精密测量技术提出了越来越高的要求。在这种情况下,光电检测技术的重要性越来越明显。然而,在目前的测控技术月仪器体系中,光电检测技术的重要性并没有得到足够的重视。本文首先介绍了现代精密测量技术的发展现状,随之介绍了光电检测技术的基本内容及其面临的问题,最后提出应当突出光电检测技术的重要性,使之在测控技术与仪器专业体系中占有重要地位,这对培养具有创新能力和前瞻意识的高素质人才具有良好的促进作用。
2.现代精密测量技术的发展现状
现代精密测量技术是一门集光学、电子、传感器、图像、制造机计算机技术为一体的综合叉学科,涉及广泛的学科领域,它的发展需要众多相关学科的支持。在现代工业制造技术和科学研究中,测量仪器具有精密化、集成化、智能化的发展趋势。
科学技术向微小领域发展,由毫米级、微米级继而涉足到纳米技术,即微/纳米技术。微/纳米技术研究和探测物质结构的功能尺寸与分辨能力达到微米至纳米级尺度,使人类在改造自然方面深入原子、分子级纳米层次。
纳米级加工技术可分为加工精度和加工尺度两方面。加工精度由本世纪初的最高精度微米级发展到现在的几个纳米数量级。金刚石车床加工的超精密衍射光栅精度已达1nm,实验室已经可以制作10nm以下的线、柱、槽。
在这一大背景下,传统的测量方式已经很难发挥大的作用。因此,与精密测量技术的发展需求相对应,光电检测技术得到了越来越多的重视和应用。由于光电检测技术在工业测控、精密测量和计量方面的重要作用,特别是随着社会对产品质量意识的逐步提高。
3.测控技术与以其专业及其只是结构组成
测控技术与仪器技术隶属于信息技术领域的仪器科学与技术学科,其内容主要涉及测量控制与仪器仪表技术领域。随着科学技术尤其是电子信息技术的飞速发展,测量控制欲仪器仪表技术领域也发生了很大的变化。其自身结构已从单纯机械结构或机电结合或机光电结合的结构发展成为集传感技术、计算机技术、电子技术、现代光学、精密机械等多种高新技术于一身的系统,其用途也从单纯数据采集发展为集数据采集、信号传输、信号处理以及控制为一体的测控国产。特别是进入21世纪以来,随着计算机网络技术、软件技术、微纳米技术的发展,测量控制与仪器仪表呈现出虚拟化、网络化和微型化的发展趋势,从而使仪器科学与技术学科的多学科综合及多系统集成的属性越来越明显。
由此可见,测控技术与仪器专业的学生其知识面必须比较宽,横跨了传感器、通讯、控制、计算机等多方面的内容。
光电检测技术的简介
技术的业务培养目标是:培养具备精密仪器设计制造以及测量与控制方面基础知识与应用能力,能在国民经济各个部门从事测量与控制领域内有关技术、仪器与系统的设计制造、科技开发、应用研究、运行管理等方面的高级工程技术人才。
技术的业务培养要求是:主要学习精密仪器的光学、机械与电子学基础理论、测量与孔子理论和有关测控仪器的设计方法,手奥现代测控技术和仪器应用的训练,具有本专业测控技术及仪器系统的应用级设计开发能力。
光电检测技术的基本内容及其面临的问题
光电检测技术是测控技术与仪器专业能使技术人员了解和掌握光电转换的基本原理及光电检测技术所必须的各种知识,了解和掌握常用光电测量方法及常用测量仪器的使用,具备进行各种基本光电测量所需技能和设计简单光电检测电路的能力。
光电检测技术基本内容包括三方面的内容。
掌握与光电技术有关的基础知识、基本原理和基础效应。如:阴极光电效应,半导体光电效应,PN结的光电效应:光电池及光电二三极管工作原理,光电成像原理,CCD工作原理,直接检测的典型光路。
理解光电技术的基本应用。了解常用光电器件如光电培正管、摄像管、CCD器件、光电池、光电二三极管等的特性参数。了解基本光电检测系统的主要参数。
了解光电检测的基本方法及光电检测电路的设计思想。了解光电技术的发展及广泛应用。掌握各种基本光电检测方法的有关技术。
6.光电检测技术在测控技术与仪器专业体系中的作用
综上所述,《光电检测技术》课程在测量控制与仪器仪表技术领域的重要性在不断增加。然而,在目前的测控技术与仪器专业课程体系中,《光电检测技术》课程的重要性并没有得到足够的重视。因此,我们需要对《光电检测技术》在测控技术与仪器专业课程体系中的作用进行重新认识。
光电检测技术在测控技术与仪器专业课程体系中的作用可以概括为四个字:承前启后。“承前”是指光电检测技术是传感器技术、工程光学、测控电路等内容的深入和拓展,“启后”则是指光电检测技术的内容是后续如光电仪器设计、智能仪器设计等环节的重要知识基础。没有对光电检测技术知识的良好掌握,要实现对各种现代精密测量技术的整体把握、实现符合要求的具有良好性能价格比的精密测量系统是不可能的。
7.结束语
因此,本文认为,在测控技术与仪器技术学习中,应当突出光电检测技术的重要性,在实验设备、授课学时、人员配置、科研技术等方面予以重点支持,使之在测控技术与仪器专业课程体系中占有与其在测量控制与仪器仪表技术领域的重要性相称的重要地位,这对于培养具有创新能力和前瞻意识的高素质人才具有良好的促进作用。
参考文献:
[1] 叶声华, 王仲, 曲兴华。 精密测试技术展望。机电一体化。2001,6: 6―7.
[2] 曲兴华。仪器制造技术。北京:机械工业出版社,2005.
关键词:计算机技术 发展创新
中图分类号:S126
一、前言
“蒸汽技术革命”以蒸汽机的改良为典型代表,将机械动力应用于大规模生产中,减轻了人力负担,大大提高了生产效率。“电力技术革命”以新能源的开发为最主要特征,实现了电气化、自动化,将电能等新能源应用于生活、生产等方方面面,大大改变了世界面貌。“第三次科技革命”是以原子能、电子计算机、空间技术和生物工程的发明和应用为主要标志。自计算机技术被发明应用之后,计算机技术得到了快速的推广应用,短短几十年来,计算机技术成为了当今社会发展中最重要的科技技术,在各个行业领域有着广泛的应用,更是带动了整个工业时代走向了信息时代。而计算机技术之所以能够在短时间内得到如此大的发展,离不开计算机技术不断的创新。
二、计算机技术的发展现状
计算机技术作为当前社会发展中最重要的科技技术,其给社会所带来的贡献是非常巨大的,可以说计算机技术是一种划时代的科技技术,极大了促进了社会生产力的变革。目前,从计算机的发展现状来看,其先进的技术主要有以下几种:
1、现代微型处理器。总所周知,处理器是计算机硬件系统中的重要组成部分,是整个系统的核心,为此对处理器的技术改进是计算机技术中的重中之重。从处理器的发展趋势来看,其正向着越来越小的体形发展,目前我国的计算机处理器已经相当小,但还需要做出进一步的微型化处理,受一些量子效应的影响与限制,目前处理器中所采用的紫外光源由于波长过短,已经不是适宜再应用在计算机处理器技术中,为此,我们就需要不断创新发展,提高计算机处理器的研发技术。
2、纳米技术在电子元件中的应用。由于计算机信息技术的应用不断扩大,使得计算机需要处理的信息量更大,提高计算机的运行效率与处理信息速度就显得非常重要。而当前大多数计算机仍然是采用电子元件作为数据信息处理的基础元件,而电子元件的信息处理能力还较为欠缺,不能很好的满足现代计算机技术的快速发展需求。而纳米技术的应用,形成了新的纳米元件,极大的提高了计算机元件的集成度,使得计算机的信息处理能力大大提高。
3、分组交换技术。通过分组交换技术将要进行传输的数据进行分割,使其成为长度相等的数据段,然后再每段数据的前面加上相应的信息,来对数据发送的位置进行标识,然后根据这个标识进行数据的传输。这种数据传输方式采用逐段的方式对通信链路进行使用,使得通信的效率大大的提升。
三、计算机技术创新发展的趋势预测
按照当前计算机技术的应用现状来看,计算机技术还会在未来得到更为广阔的应用与发展,为了适应社会发展需求,计算机技术仍然需要不断创新。在此,笔者对未来计算机技术的创新发展趋势进行了大胆预测,认为计算机技术会向着以下几个发展方向不断创新改革,进一步的提高计算机的技术水平。
1、大力发展纳米技术。纳米技术用于计算机元件中,能够有效的打破当前所使用的电子元件的性能限制,从而发展出生物计算机甚至是量子计算机,从而使计算机的性能得到质的飞跃,而这种计算机是当前计算机发展的重要趋势。由于纳米技术不受计算机集成以及处理速度这两方面的限制,因此需要大力发展该项技术。随着纳米技术的发展,可以产生量子计算机和生物计算机,无论它们的运算速度,还是它们的存储能力都远远超过目前的计算机。
2、改善计算机的体系结构。当前计算机在结构设计方面主要是进行多任务的并行计算,这样可以利用同一台机器进行多个任务的处理。为了提升当前计算机和用户之间的交互性,应该重点发展集群性的计算机系统,强化系统的可靠性以及兼容性。
3、网络技术的应用与软件技术的发展。在计算机技术不断发展的同时,网络技术的研发应用也在快速发展,计算机网络技术的结合使用实现了相互促进的良好发展局面,提高了计算机的应用水平,扩大了计算机的应用范围。再加上各种软件新技术的不断研发,更是促进了计算机技术的进一步应用与发展。目前软件技术已经有了很大的发展,相信在未来通过网络技术的应用,软件技术会更加完善成熟,从而为计算机信息技术发展更好的提供服务。
4、多媒体性能。多媒体性能的开拓与进展把服务器、路由器以及转换器诸多互联网需要的设施的技术明显提高,其中包含有用户端、内存、图形片诸多硬件性能。互联网使用人不再像原来一样被动地接受解决信息的形态,而是更加以踊跃主动的形式来进入现在的互联网空间。除此以外还有蓝牙技能的发明运用,令多媒体通信技能无线电、数字信息、个人区域网络、无线宽带局域网等快速更新。基于新一代的互联网络的多媒体软件开发,结合以前的各类多媒体工作,便可以令PC无线网络发挥得淋漓尽致,兴起互联网新时期的潮流。多媒体性能数字化是促使将来技能扩展的主要方面,数字多媒体芯片性能就会变成将来多媒体性能生命里的核心。
四、创新是促进计算机技术发展的主要动力
计算机技术之所以能够得到快速的发展,主要是因为其拥有永不衰竭的源泉,那就是创新能力。正是在不断的创新下,才促使了计算机信息技术以及其相关的产业技术不断发展,才为人们的生活带来了这巨大的转变。而在计算机技术的创新发展中,要注意结合实际需要,并注重与传统产业相互配合,只有这样,才能更好的促进计算机技术的创新发展。
缔造发明许多有关计算机科技用品的假设都是因为受到社会需要而产生,但是与此同时,又受很多外在条件的影响,比如经济条件、文化差异、组织的规模等也会对计算机科技的缔造产生阻碍。另外,传统、专有、封闭的科技体制的文化、构造、机构产生了与计算机科技体制相似的由专有发展到开放的变化。由此可见,计算机科技的缔造基于社会的发展,而社会的发展及需求也带动了计算机科技的缔造,是协调合作的。计算机科技的迅速发展,由此也产生了许多比起人们需求还要多的有效科技。
五、总结语
计算机技术作为一种新兴技术,其对社会发展以及人们生活方式有着巨大的影响,并促进了信息时代的快速到来,成为了一种不可缺少的生活必需品。而这些,都依赖于不断的技术创新。在软件、互联网、纳米等技术的不断发展下,必将会实现高速化、智能化、多元化和微型化的计算机技术,因此还需要进一步加强技术创新。
参考文献:
【关键词】机械制造 发展现状 发展方向
我国正处于发展的关键时期,制造技术是我们的薄弱环节。只有跟上先进制造技术的世界潮流,将其放在战略优先地位,并以足够的力度予以实施,才能尽快缩小与发达国家的差距,才能在激烈的市场竞争中立于不败之地。
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、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、世界机械制造业发展出现的特点
21世纪,世界机械工业进入前所未有的高速发展阶段,对比其他行业,机械工业的发展呈现出以下这些主要特点:
1 经济规模化。全球化的规模生产已经成为各大跨国公司发展的主流。在不断联合重组,扩张竞争实力的同时,各大公司也纷纷加强对其主干业务的投资与研发,不断提高系统成套能力和个性化,多样化市场适应能力。
2 地位基础化。发达国家重视装备制造业的发展,不仅在本国工业中所占比重、积累、就业、贡献均占前列,更在于装备制造业为新技术、新产品的开发和生产提供重要的物质基础,是现代化经济不可缺少的战略性产业,即使是迈进“信息化社会”的工业化国家,也无不高度重视机械制造业的发展。
3 机械制造业跨国并购加剧。现代并购不再一味地强调对抗竞争,强强联合成立企业获得竞争优势的主要手段,这是机械制造业全球化过程中大公司谋求生存发展的一大特点。而且趋饱和的市场,日渐激烈的市场竞争,投资建厂的风险增大,也使得更多企业开始采用联合并购的手段。在建厂的前提下,优化企业产品结构,以达到提高生产能力、扩大市场份额、获取规模效益的目的。以高技术为内涵的行业来自技术创新的威胁,使跨国公司走上了联合之路,以形成强大的技术创新能力。机械制造业大企业间的战略并购,导致了机械工业资源的重新配置。使得世界机械工业的竞争格局出现了协作型的局面。
4 机械制造业全球化的方式发生了新变化。传统的全球化方式有两种:一是以母国为生产基地,将产品销往其他国家;二是在海外投资建立生产制造基地,在国外制造产品,销售到东道国或其他国家。特点是:自己拥有制造设施与技术,产品完全由自己制造;在资源的利用上,仅限于利用东道国的原材料、人员或资金等。
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。
Abstract: China is at a critical period of economic development, manufacturing technology is the weak link. Only to keep up with the world trend of advanced manufacturing technology and put it in a strategic priority, and sufficient strength to be implemented, in order to narrow the gap with developed countries, in order to remain invincible in the fierce market competition.Key words: machinery manufacturing; technical characteristics; the direction of development
中图分类号:TH16文献标识码: A 文章编号:2095-2104(2012)04-0020-02
前言
机械制造技术不仅是衡量一个国家科技发展水平的重要标志,也是国际间科技竞争的重点。本文对我国机械制造技术的现状及技术特点进行分析,并简述了21世纪机械制造技术的发展方向。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。
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。
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,而且有些工艺的改进对环境起到保护作用,因此被称为绿色制造工艺。绿色制造是人类社会可持续发展在制造业中的体现。这一切除了工艺革新外,还必须依靠信息技术,通过计算机的模拟、仿真,才能实现。
四、结论
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。
二、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。
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,而且有些工艺的改进
对环境起到保护作用,因此被称为绿色制造工艺。绿色制造是人类社会可持续发展在制造业中的体现。这一切除了工艺革新外,还必须依靠信息技术,通过计算机的模拟、仿真,才能实现。
四、结论
现代制造技术是现代技术和工业创新的集成,是国家制造业的水平的主要标志,也是国家工业的基础和支柱。随着社会的发展,人们对产品的要求也发生了很大变化,要求品种要多样、更新要快捷、质量要高档、使用要方便、价格要合理、外形要美观、自动化程度要高、售后服务要好、要满足人们越来越高的要求,就必须采用先进的机械制造技术。因此,我们应抓住机遇,了解我国机械制造技术的发展现状,把握现代机械制造技术的发展趋势,使我国现代制造业与世界发达国家站在同一起跑线上。
参考文献:
[1]马晓春.我国现代机械制造技术的发展趋势[J].森林工程,2002,(3).
[2]王世敬,温筠.现代机械制造技术及其发展趋势[J].石油机械,2002,(11).
关键词:机械制造;技术应用;发展趋势
中图分类号:F407.4文献标识码: A 文章编号:
引言
机械制造业做为我国工业的重要组成部分,对我国经济起着主导作用。随着全环经济的回暖,我国机械制造业正在面临新的挑战和机遇,我们应该针对现实,克服困难,抓住机遇,加大改革力度,以求在短期内完成中国制造业的腾飞,使我国的机械制造业迅速赶上国际先进水平。
一、机械工艺制造发展特征
1、智能化智能化技术融合了生产制造的各个环节,在机械制造过程中,涵盖各种智力劳动,通过柔性技术将系统整合,并仿真模拟人类的智能化活动,取代制造系统中的脑力劳动部分,实现自动化监测过程,即使受到外界干扰作用,也可自动优化参数,以实现机械运行的最佳状态,提高自组织能力。在机械设计与制造过程中,通过应用模块化方式,实现人机友好性发展[1]。
2、网络化随着网络技术与通讯技术的普及发展,给企业生产活动带来极大变革,而产品设计、零部件制造以及产品销售等各个环节的活跃发展,离不开网络技术的支持作用,以此推动信息技术的交流发展,实现产品开发与协作。
3、全球化当前,机械制造技术的竞争非常激烈,只有不断提升技术含量、广泛拓展市场,才能在市场竞争中占有一席之地。随着网络通信技术的发展与完善,企业之间已经从过去单一化的竞争逐渐转变为竞争与合作相结合,以此实现全球一体化发展目标[2]。但也应意识到,全球一体化必须奠定在网络化技术基础上,才能实现更好的融合发展。
二、机械制造工艺的发展现状1、激光技术在机械制造工艺中的应用
由于激光具有方向好、亮度高、单色性好等特点,因而激光加工技术在多个领域都得到了广泛的运用,激光技术作为机械制造工艺中一项重要的技术,它在机械制造业中的应用主要有以下两个方面:
1.1激光热处理。在零件加工过程中对零件进行热处理不仅能提高加工零件的使用期限,还能提高机器的使用性能,特别是磨损概率大的零件。在热处理过程中提高零件耐磨性常用的一种方法是在零件表面涂抹一层高熔点的耐磨材料,而激光技术在加工过程中会产生大量的热,因而利用激光技术对零件进行热处理,在提高零件使用寿命的同时对模具进行修复。
1.2快速切割成型。激光技术在机械制造工艺中最大的特征就是快速切割,利用激光技术的快速切割和CAD模块的准确定型便可自动完成对材料的快速切割成型。快速切割成型的对象除了零件模型外,还包括一些复杂的零件,由于激光快速切割具有其它技术所不能比拟的优势,因而该技术在机械制造工艺中逐渐普及。
节约资源型的工艺技术
由于在产品的生产制造过程中,大量的消耗和使用原材料,特别是属于不可再生资源的金属材料,不仅不利于降低生产成本,也不符合我国可持续发展的战略思想,所以机械制造工业在产品的生产制造过程中,引入绿色生产工艺技术合提高资料使用率,主要的技术有:
2.1少无切削加工技术在当前的机械生产制造中,通过利用精确成型的生产方法来制造机器零件的工艺,被称作少无切削加工。现阶段,在产品的生产制造过程中,精铸、摆辗等新技术以及相应的工程塑料技术在产品的生产制造过程中已经得到很好的应用和发展,而且从已经从近似成型逐渐向净成型的方向转变。在生产过程中,部分已经成型的零部件已经不需要经机械加工,就能直接使用。这样不仅节省在生产制造过程中对传统毛坯机械加工时所消耗的能源、物料,也在一定程度上大大降低产品的生产制造周期以及生产成本
2.2节水制造技术水作为一种资源在产品的机械生产制造过程中有着非常重要的作用。但由于我国的水资源分布不均,相比南方,我国北方的水资源比较匮乏。因此,基于可持续发展以及绿色制造的基本理念,在产品的生产制造过程中,应积极探索和研究节水制造的新技术以及新工艺。
机械制造工艺中的自动化技术
当前,机械制造工艺领域已经逐渐实现自动化制造单元,通过应用单台或者多台数控机床、加工机器等,实现小型化、灵活化的自动运作系统,既可支持自动化生产过程,也可有效控制成本,提高劳动生产效率。在机械制造过程中,自动化系统包括若干个自动化的数控机床,在计算机的支配与控制作用下,形成了一个简单、有效的流水线,且实用性、可操作性较强,当前已经得以积极运用。在自动化系统中,以分散控制技术、自动化制造技术为核心,可实现自动化生产线运行,利用自动化制造工厂的强大功能,将原本单一化的制造环节连接起来,形成一个强大、完备的储运系统,将材料采购、生产产品、零件装配以及检验成品等各道工序均在自动化过程中完成。
机械制造工艺中的高精度技术
随着社会和科技的不断发展,机械制造工艺也得到了不断的发展,原有的传统型的机械制造工艺已经落后,不能完全满足现代机械制造的需要。为了跟上现代机械制造的发展脚步,就要引入现代的机械制造工艺和精密的加工技术。机械制造工艺中的高精度技术在现代化机械制造工艺中,精密加工将成为今后发展的必然趋势,其中涉及到微型机械、超精密切削技术、研磨加工技术以及复合加工技术等诸多方面。当前,纳米技术正逐渐在纳米电子学、纳米材料技术等方面广泛应用,而纳米技术也推动了光学科学、机械科学等高科技水平的发展,机械制造工艺的高精度技术也朝向纳米技术方向发展。因此,纳米技术与微型机械的发展必将成为今后发展的关键技术,而机械制造工艺中的智能技术,也正步入高速率、高精度发展时代。
三、机械制造工艺的发展趋势1、低碳化
中国经济高速发展给环境带来的冲击是严重的。转变经济发展方式,调整产业结构,走持续发展道路已经得到了广泛认可,国家当前提倡低碳生活,严厉取消一些高耗能、高污染的企业,而作为污染和浪费尤为严重的现代机械制造业,如何降低能耗和污染备受重视。低碳机械制造将环保、可持续以及节约等理念融入机械制造技术中,通过低碳设计、低碳选材、低碳设计、低碳工艺、低碳包装以及回收再利用等措施优化改进现代制造技术,提高原料和能源的利用率,以最小的开销,获得最大的经济和社会效益。
全球化
第一,是国内的制造业已经受到了国际制造业的猛烈冲击,他们不仅仅是争夺国际市场,还进一步的进驻同内市场,这对我国的制造业是一个严峻的挑战。这一现实情况逼迫的我国制造业要适应生存法则一优胜劣汰。国内的很多中小企业都在这一场没有硝烟的战争中纷纷落败,也有一些优秀的企业在这之中凸显出来。第二,今网络通讯技术已经深入到了企业的各个方面,这一技术给企业带来了合作的同时,又进一步计划了国际市场的竞争。这两个因素已经大力的带动了制造业的全球化。
3、向高速、高精方向发展日益提高的生活水平也要求着任何事物都要充满工作效率,在机械制造加工行业同样也不例外。高速度的切削具有以下优势,可以极大地提高机械零件的加工效率,并且能够将能源消耗降低,从而使的生产所需成本不断降低,当然在这些优势下就要求加工设备、刀具材料、结构等方面的技术比较高。在要求不断高速发展的同时,人们对于越来越高的对精度的要求,必然会形成这种趋势——精密加工与超精密加工。
结束语
综上所述,随着全球机械制造业的高速发展,中国做为全球最大的机械制造国,面临着来自各方面的挑站,先进制造技术 的运用 已经成为 了我国制造业 的软肋, 只有不断提升技术水平才能在时下激烈的市场竞争中占据一席之地,才能使我国机械制造业产品具有国际竞争力。
参考文献
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随着全球化、网络化进程的加快,计算机技术得到了空前的发展,同时也给人类的生产和生活方式带来了极大的变革。我国正处于科学技术突飞猛进的重要时期,计算机技术更是推动富国强兵进程的重要组成部分。本文通过回顾计算机技术的发展历史和发展现状,分析其发展趋势,从而更好地指导我国计算机技术的发展,推动社会进步,造福人民群众。
【关键词】计算机技术 发展概况 现状 发展趋势
上个世纪中叶以来,现代科技的高速发展推动了计算机技术的革新,并且深刻地影响着人们生活的方方面面。计算机技术作为信息时代的标志性技术,已经逐步成为各国综合国力竞争的重要组成部分,掌握计算机技术的发展趋势,不仅能够推动社会发展,更能在信息革命中掌握主导地位,为中华名族的伟大复兴打下坚实的基础。
本文将从计算机技术过去、现状、未来以及我国在计算机技术发展情况等方面探析计算机技术的发展趋势。
1 计算机技术发展概况回顾
1946年在美国宾夕法尼亚大学诞生了世界上第一台电子计算机ENIAC,它是由埃里克和莫克利主持研制,主要是用来计算导弹的弹道。20世纪50年代,由于电子计算机体积庞大、制作成本高昂等多种原因,计算机主要服务于军事部门或是大型科研机构。1958年平面半导体集成电路的横空出世催生了新兴的微电子技术,极大推动了计算机元器件集成等工艺技术的发展。随着计算机的结构不断微型化,1982年第一台个人计算机诞生了。自此之后,计算机才逐步由军事部门、科研机构转入向普通企业和普通家庭,其应用也由单一的军事需求向多元化发展。90年代以后,计算机向两极化发展:一方面向小型微型化发展,成本低廉,主要面向普通家庭;一方面向大型巨型化发展,仍然面向军事部门以及科研机构。
从整体上看,20世纪40年代开始,计算机的出现到繁荣经历了半个多世纪的变迁,其在运算速度、性能增强、体积缩小以及应用前景开发方面都得到了空前的发展。无论是军事领域、教育领域还是商业领域,计算机技术无时无刻地影响着人类的日常生活。可以这么说,计算机技术已经渗透到了世界的每一个角落。
2 计算机技术发展原因
2.1 源源不断的创新创造
源源不断的创新创造活动是推动计算机技术跨越式发展的不竭动力。现实需求的推动、关于计算机技术的认识以及信息的共享性可以对这种源源不断的创新创造活动作出很好的解释。
2.1.1 现实需求的推动
正是二战时期对于信息的迫切需求减少了创造的障碍,使得资源、人力等条件得到最大化利用,从而催生了计算机技术。在计算机发展的早期阶段,军事部门、科研机构等对于科学计算的迫切需求推动了计算机迅速转变为民用以及工业产品,促进了计算机工业的发展。在计算机行业,领先一步可能意味着占有市场,竞争的压力以及利益的最大化因素往往使得计算机技术发展水平领先市场需求。同时作为一个国家综合国力的重要组成部分,计算机技术的发展往往能够得到政策扶持和资源支持,从而保证创造活动的持续性。
2.1.2 对计算机技术认识的反馈作用
重复的实验与纠错是计算机工作者不可避免的过程。客观的科学设计不仅需要在理论上可行,更需要接受客观实际的约束检验。试错,有时甚至是错误的原理,也有可能导致催生行之有效的计算机技术。“铝―硅―氧化物”触面控制就是在反复的试错中发现的,并且为超大型集成电路打下坚实的理论基础。这些蕴含在新技术中的知识又被继续挖掘出新的内涵,新的知识又成为实践的基础。这种循环往复的过程往往能够迸发出新的技术,推动创造活动源源不断地开展下去。计算机技术的发展过程少不了这种试错法的学习经验。通过试错法不断加深对于计算机技术的理解,并且应用于计算机硬件与软件的开发过程中,极大地缩短了技术更新的周期。
2.1.3 信息的共享
信息时代的显著特征就是信息的共享性以及信息的全球化。信息的共享性给创新活动提供了一个信息交换的平台,有效缩短了信息传递的时间,提高了新技术研发的效率。
2.2 主客体的选择机制
在客体方面,计算机面向的群体对于计算机技术进行选择。对于用户和市场来说,在条件相同的情况下,先进的技术能够占有更多的市场,取得更大的成功,间接导致了经济竞争转化为技术竞争。这种针对计算机服务对象的研究有效引导了计算机技术更好地满足用户的需求,追求更加和谐的人机界面。
计算机技术的研制者作为主体,在有效分析计算机用户的需求之后,就需要能够解释所观察到的事实现象并能使问题得到解决和发展得以进行。正因为计算机用户需求的多样性,计算机技术的研制者才能够信息共享的基础上不断采取新技术或新方法,为选择提供了有效的支持。选择机制在计算机技术的主客体之间建立了一种双向链接,推动计算机技术的发展。
3 计算机技术发展现状
3.1 普及性和深入发展性
科学技术是第一生产力,日新月异的计算机技术在潜移默化着影响着人类的生活生产方式,逐步成为社会的重要生产力,甚至在人类社会发展史上有着举足轻重的地位。随着科学技术的快速发展,计算机技术渗透到人类生活的方方面面,在数学、力学、化学、石油探测与开发、桥梁设计等基础学科或是工程领域都扮演着中流砥柱的角色。计算机技术服务的对象也由单一的军事部分和科研机构转入数以万计的普通家庭。可以预见的是,计算机技术的影响力会随着时间推移进一步加深。
3.2 专门化和综合化
在计算机越来越普及的同时,其性能向着综合化和专门化两极发展。一方面,网络分布式系统逐步取代了单机操作的模式,综合性能的提升极大地方便了人们的生活。另一方面,由于经济发展以及政策扶持,计算机的专门化在综合国力竞争以及维护国家安全方面也扮演了重要的角色,并且得到了显著发展。
3.3 突破性和普适性
随着计算机技术在各个领域的普及与发展,计算机应用领域的分化有效推动了计算机技术在多个方面取得突破性的进展。计算机技术的突破性主要体现在计算机科学的更新周期上。从1904年电子管的发明到1946年第一台电子计算机,总共耗时42年,而半导体晶体管到半导体计算机只用了10年时间。此外,微电子精细加工到集成电路的诞生,只用了不到2年的时间。可以预见的是,随着科技的发展,计算机技术将根据不同人群的需求,进一步改造升级,体现更多的人性化关怀。
4 计算机技术发展趋势
4.1 计算机技术发展的整体方向
在科学技术高速发展的时代,计算机技术也将面临一系列新的重要变革,但统观计算机的未来发展,主要还是向着“高”、“广”、“深”三个方向发展,以下将对三个方向进行具体分析。
第一,向“高”度发展。性能越来越高,运算速度越来越快,最为明显的表现就是计算机的主频越来越高。2010年,Intel公司已经研制出集成10亿以上晶体管的微处理器,也就是说一台计算机并不是使用一个微处理器,而是几百个、几千个微处理器并行处理,极大地提高了计算机的性能。并行计算机的关键技术在于如何连接庞大的计算机网络,并且能够有效地管理,使之相互配合、协调工作,这就对于并行计算机的系统软件――操作系统提出了很高的要求。截止目前,世界性能最高的通用机已经使用上万台处理器。
第二,向“广”度发展。计算机技术发展的广度体现在网络化范围的扩大和各个领域的全方位渗透。随着计算机技术的发展,计算机的普及率迅速上升,逐步成为个人常用之物。日常使用洗衣机、电冰箱、笔记本电脑等处处体现着电子化,可以预见的是,不久的将来,计算机也会像马达一样存在于人类生活的每一个角落。网络化范围的扩大给信息共享提供了一个宝贵的平台,网络教学、电子教学会带着强大的优势登上历史的舞台。有人预言,再过二十年或是三十年,计算机可能如同纸张一样物美价廉,学生们使用的不再是陈旧的教科书,取而代之的是笔记本大小的计算机。
第三,向“深”度发展。即向人工智能发展,信息的更加智能化。面对网络上浩如烟海的信息,如何将有用的信息收为己用,人机互动如何更好的互动,这些问题成为新时期计算机技术最为重要的研究课题。所谓人工智能,即计算机的智能成分占主要,具备多种感知能力以及思维逻辑能力,人机界面将更加和谐,人机交流将更加便捷。例如,将来人们可以直接用自然语言和计算机交流,甚至面部表情、手势等微小动作也能被计算机识别。当下,虚拟交互设备是人工智能的集中体现,相信在未来将有更多的人工智能设备将被推向市场。
4.2 计算机技术发展的具体趋势
4.2.1 智能化的高性能计算机
伴随着计算机并行技术的高速发展,计算机系统能够同时执行多条指令或是同时处理多个数据,运行速度得到了极大地提高。一方面,量大的超级计算机接近于复制人类的大脑,智能成分在计算机结构中占有主导地位。很多优秀的动画作品、影视作品都是通过超级计算机模拟而成。可以这么说,超级计算机在科技界内引起开发与创新狂潮。另一方面,硅芯片越来越接近其物理极限,计算机的体系结构与技术都将经历一次质的飞越。
(1)量子计算机。量子计算机是一类遵循量子力学规律进行高速数学、逻辑运算和存储量子信息的物理装置。在对可逆计算机的研究中,人们借助量子效应开发了量子计算机。它利用一种链状分子聚合物的特性表示开和关的状态,利用激光脉冲来改变分子状态,从而使得信息沿着聚合物移动,达到运算处理的目的。量子计算机利用量子位进行数据存储,不仅大大提升了存储量,计算速度也比目前的Pentium DI晶片快10亿倍。另外,量子计算机对保密体系产生了一定的冲击,从而在国家安全意识方面扮演着重要角色。
(2)光子计算机。光子计算机是利用光子取代电子进行数据运算、传输以及存储的一类新型计算机。在光子计算机中,光子取代了电子,光互连取代了导线互联,光运算取代了电运算,复杂度高、计算量大的任务能够实现快速并行处理,从而运算速度在现有基础上呈指数增长。
(3)分子计算机。分子计算机是吸收分子晶体上以电荷形式存在的信息,并且以有效方式进行组织排列的新型计算机,具有体积小、耗电少、运算快、存储量大等特点。分子计算机通过蛋白质与周围物理化学介质的相互作用进行数据运算,尤其具备在生化条件下,在生物有机体中以分子形式与外部环境进行交换的功能。另外,由于分子芯片的原材料是蛋白质分子,所以分子计算机在与分子活体相连的同时还具备自我修复功能。预计在不久的将来,分子计算机将正式投入实用。
(4)纳米计算机。纳米计算机是基于纳米技术研究开发的新型高性能计算机。纳米技术从20世纪80年代开始得到迅速的发展,最终目标是人类按照自己的意愿直接操纵单个原子,制造出特定功能的产品。纳米技术衍生出的纳米管元件具备几到几十纳米的尺寸范围,质地坚硬,有着极强的导电性,不仅取代硅芯片成为新型计算机元件,而且能够放大电子开关和晶体管的功能。专家预测,数十年后纳米技术将走出实验室,推动计算机行业的发展。
4.2.2 计算机网络的发展
网络为信息共享和交换提供了一个全新的平台,在计算机技术发展的过程中逐步占据主导与核心地位。HDSL、ADSL、DSVD和HFC等技术的发展带动了计算机技术的改革和创新,有利于提高话音、图像与数据服务的质量。局域网技术中的100M交换式技术逐步成熟,并在与ATM局域网的竞争中占有一定优势。
4.2.3 计算机软件技术的发展
计算机软件技术与每一位计算机用户息息相关。这项技术不仅需要考虑计算机用户的需求,也要顺应计算机技术的发展趋势。另一方面,软件技术也将进一步进入工业发展的领域,数据库系统将进一步发展与完善,计算机的协同工作技术将趋于成熟。
5 结语
随着社会进步,计算机技术在我国各行各业中的地位越来越重要,对我国的经济发展起到了不可磨灭的作用。但从另一角度讲,我们需要积极态度应对计算机技术的高速发展。首先要做到的就是做好计算机技术的革新,其次健全相关计算机技术的规章制度,另外加大对于计算机技术研究和开发的鼓励力度也能起到标杆作用。最后,我们需要紧跟计算机技术进步的脚步,引导计算机科学技术健康发展,共同探索未知而神秘的世界。
参考文献
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关键词:机械设计制造、自动化应用程序、多元化发展
引言:
就我国目前经济发展的状况来看,经济发展对于机械制造有很大的依赖性。机械制造为我国的经济发展提供了巨大的助力,然而传统的机械设计制造已经不能满足新时期的社会发展需求,只有设计越来越科学有效的机械设备设计方法,才能完善机械设备的运转功能,提高工作效率,提高我国工业生产的速率,为企业的发展赢得越来越多的经济利益。传统的设计工艺弊端日渐暴露,无论是设计方案还是实际运用,都不再适用于新时期机械设计制造的发展,生产效率低、功能单一等缺点严重阻碍了工业生产的发展。将机械设计制造自动化应用程序相结合是工业设计变革的必经之路。
一、机械设计制造自动化的理论概述
最早使用自动化合计理念的产品是机器人手动操作的出现,机器人可以完成一些简单的、重复的工作指令。随着科技的发展,自动化的设计理念不再停留于过去重复单一动作时期,而是更加“智能化”,体现在能够准确的完成任务,并在工作过程中针对出现的问题进行及时的自我诊断和修复。
最早将自动化技术应用到机械设计制造中源于二十世纪六十年代,相关研究学者在当时计算机迅猛发展的基础上,经多不断尝试与研究,最终使计算机与控制技术结合起来,从而产生自动化设计概念。
二、机械设计制造自动化的优点
2.1提高生产能力和工作质量
机械自动化产品的优点体现在其拥有自动处理和自动控制功能,检测的灵敏度和精度较高,精确范围广。这些优点能够保证在机械作业时,工作设备可以按照原预定的动作去完成指令,不受操作者的影响,实现设备操作的最佳效果,保证高质量的产品合格率,提高工业生产力。
2.2提高使用安全性和可靠性
机械自动化设备具有监视、报警、自我诊断及自我修复等功能,在机械作业过程中,如果出现超载、过压、短路等问题时能够自动采取保护措施,尽量避免人力和设备出现事故,具有高度的使用安全性。同时,机械自动化设备在设计时,采用的是电子元器件进行组装生产,可以减少构件的磨损,使其具备较高的灵敏度和可靠性。
2.3节约能源,减少原材料的消耗
可持续发展是我国经济发展的目标,是否能够减少耗能,节约能源是用户关心的问题。机械自动化产品通过采用低能耗驱动机构,最佳的调节控制,提高设备的能源利用率,可达到明显的节能效果。而机械自动化的设计原理是多种学科的交叉,集微电子、电子计算机等多方面于一身,可以从硬件系统转移到软件系统,产品本身也更加轻小,减少材料的消耗。
三、我国机械设计制造自动化发展现状
3.1CIMS技术的应用
机械设计制造自动化技术的实现需要很多的准备工作,例如要具有良好的产品设计模块、产品的加工要有系统性,同时对产品的销售要做系统的策划。机械制造自动化的实现也需要一定的技术支持,现阶段在我国应用较为广泛的是CIMS技术。通过建立技术研究实验室,经过不断改良和完善,CIMS技术不断进步。机械设计制造与IMS软件之间也是分不开的,两者有着相互制约的联系,这是由于产品设计自动化的实现所决定的。只有改善机械制造技术,才能够提高生产质量与生产水平,但是在这一领域仍有需要解决的诸多问题,例如CAD技术不能与C械制造业相结合,不能够有效的提高生产水平等,这些问题还有待研究并解决。
3.2信息时代下机械设计制造自动化面临的改革
信息化时代的到来,一方面为机械制造业提供了发展,另一方面对其也带来了巨大的挑战。目前来看,我国的机械制造仍与发达国家有一定的差距,只有改变技术落后、制备工艺落后的现状,才能够保证我国工业发展在国际市场中占有有利的竞争地位。我国机械制造自动化设计的发展方向降世全球化、自动化、科学化。
四、机械设计制造及其自动化多元化发展途径
4.1机械设计制造及其自动化技术的应用趋势
我国机械制造也要想进行长久的发展,就必须在基础环节做好扎实的准备工作。只有落实好基础环节的自动化模块,才能够进行机械加工体系的健全,促进可编程控制器、工业机器人在机械制造方面的有效应用。只有实现基础环节工作体系的健全,才能使机械设计制造自动化技术各个环节都能协调发展。
在当代国际形势的影响下,进行先进性的技术制造刻不容缓,改善机械制造自动化技术、信息技术、传感技术等,并应用到机械制造中去,保证现代系统管理体系的健全,做好相关组织管理工作,普及高新技术,实现机械设计制造自动化技术的系统性及整体性,从而提高我国机械制造业的国际竞争力。机械制造业在市场中竞争的核心就是生产率的高低,更新先进机械制造及其自动化技术,对于保证我国市场全球化的拓展,提升劳动所高生产率,控制生产成本,最后保证制造成本、制造质量的优化等相关内容有着至关重要的影响。解决机械制造产品开发模块、工艺设计模块、加工制造模块等面临的相关问题,是当下机械制造业发展过程中所面临的大问题。
4.2机械设计制造及其自动化多途径的分析
在全球化市场的影响下,我国机械制造业的国际竞争力加剧。发达国家利用先进的经济、金融、科学技术等手段进行产品的研发与销售,对我国的机械制造业的国际发展产生了巨大的冲击。只有融入当下先进的科学技术,并渗透到产品的研发到生产等各个环节是我国机械制造也发展的必经之路。
将纳米技术与精密工程技术融入到机械制造业中有利于机械制造业的未来发展。纳米技术可以实现机械制造业的纳米及精度,运用纳米尺度,进行原子结构及分子结构的研究,让制造业更具先进性、实用性;精密工程技术的应用可以提升机械制造业的产品精密度,通过对机械制造业高度自动化模块的应用,可以满足机械制造业国际竞争的需要,稳固我国机械制造业在国际竞争中的竞争地位。
结束语:面临着我国经济市场的巨大需求,机械制造自动化技术的改革迫在眉睫。只有进行技术创新,不断完善机械制造设备的功能,提高机械生产的效率,才是机械设计制造自动化技术变革的根本所在。同时,要想在国际市场竞争中占据有利优势,就必须通过对机械自动化技术更进一步的改善,从而提高生产效率,降低生产成本,为我国工业生产在国际市场中的竞争提供强有力的支持。改善我国现阶段机械设计制造自动化技术落后的现状,加快建立机械设计制造自动化技术相关研究的学科,对提高我国的工业生产率,加快我国经济发展有着重要的意义。本文通过研究机械设计制造自动化的相关理念,分析我国机械制造自动化技术的发展现状,探讨未来机械设计制造及其自动化多元化发展途径,希望可以对相关研究提供有效的参考建议。
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