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农机机械行业发展精选(九篇)

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农机机械行业发展

第1篇:农机机械行业发展范文

关键词 农业机械 导航技术发展 技术阐明

中图分类号:S231 文献标识码:A

随着中国当代科学技术的发展,农业生产也逐步走向现代化模式,信息化、数字化技术的广泛应用,为现如今农业的发展提供了更加精准的方向,要使相关辅助机械能更好的自主完成播种、除草、施肥、整土、收割等工作,则必须具备完善的农业机械导航技术功能,即要求农业机械导航能够精准感知周围环境,对收集到的信息进行翻译处理,对自身定位以及农业生产信息作出准确的判定,对生产方向进行合理的规划,进而全方位的完成各项农业生产作业。

1机械自主导航技术

1.1卫星导航技术

俄罗斯、美国、中国以及大多数欧洲国家都有属于自己的卫星导航体系,而卫星导航技术在现代化农业生产中也被广泛应用,在农业领域,由于GPS技术的成功,美国最先将卫星导航应用于农业机械中去,在其生产中也起了巨大的推动作用,其他国家也在致力于开展农业机械GPS导航技术的研究工作,相比于日本、荷兰等国家而言,我国的卫星GPS导航技术起步较晚,但近年来却得到了重视并且得以高速发展,现如今农业机械卫星导航技术已基本成熟,在农业领域里,带有卫星导航装备的拖拉机以及各种机械工具都已投入生产一线,这种先进技术虽然可以提高农业生产作业质量,但是一方面对周围环境也有一定的影响。

1.2视觉导航技术

相比于GPS导航技术,视觉导航更具有灵活性,在收集材料时,对各种图像能够直观、精确的呈现和保存,机械导航对农业生产周围的环境认识更加精准,信息面得以宽泛化。美国和英国的视觉导航技术研究应用较早,此外,韩国和欧美国家也紧跟其后加以研究,中国的视觉导航技术起步于20世纪90年代,逐年来有不少农业领域学者对其进行深刻的研究考察,他们构筑了视觉导航研究实验平台,通过Lab色彩空间处理图像,对农业视觉导航进行分析和研究。视觉传感器的出现也是一大突破,它可以获取农作物周围的环境情况,对杂草、障碍物等目标物进行定位和精确的导航,这种技术在农田生产中已被广泛应用,但该技术仍然存在对光照、作物状态等不可实时控制的盲区。

1.3其他导航技术

卫星导航技术和视觉导航技术在农业实际生产中起到了至关重要的作用,为农业机械自动化提供了方便,成为农业生产中不可或缺的两项重要导航技术。但除此之外,还有其他一些导航技术,也为农业生产带来了便利,具体如下所示:

1.3.1电磁导航技术

这种技术又称埋线导航,在生产应用中具有操作简单,使用寿命长和抗干扰等优点;缺点是不易改变行径,使用单一、有限。

1.3.2机械导航技术

机械导航的发展相对较早,因为它具有成本低、操作简单、使用性较强、容易维护等等优点;但也存在机器与障碍物之间没有遮挡设施等缺点。

1.3.3超声波导航技术

超声波测量技术具有方向性好、传播性能强,波长短、频率高等优势,这种导航技术在使用过程中遇到杂质时,会发生明显的反射现象,能及时提醒工作人员进行补救等操作。

1.3.4地磁导航技术

由于造价成本较低,地磁导航技术在很早之前就被运用于农业机械导航中了,然而国内很多地磁导航技术的研究并不完善,仍旧处于仿真和预研阶段,具体实践还有待研究。

2农业导航机械技术分析

2.1环境感知

机械导航技术中的环境感知也是关键技术之一,环境感知技术,即环境感知传感器通过自身所携带的机械对周围环境的感知、测评,并从环境范围里提取有效信息,加以整理研究,并确定该范围内的环境模型。环境感知技术的强弱也直接决定着策略的实施效率高低质量。在农业领域实践中,例如:一个机械除草机器人,它是否能够辨别杂草和农作物的色彩视觉差,这也直接影响着其的工作效率。

2.2对机械导航的控制

随着机械导航技术在农业生产中的广泛应用,对其进行控制技术的提升工作也显得尤为重要,机械导航控制主要分:横向控制和纵向控制。

所谓纵向控制,即为对机械导航的速度控制,而机械导航一般在工作过程中没有太高的速度,所以控制重点放在横向控制上,即对机械导航机器的转向控制,在此过程中,机械导航控制器的设计就显得很重要了。

2.3地图模型的构建

地图构建是地图技术中额核心内容,即通过机器人传感器获取空间模型,通过视觉传感、激光技术和声纳等方式对相关信息进行合理化的处理,构建成环境地图模型。越精确的地图在农业机械导航中越能提高生产的效率和质量。在地图构建中,需要了解地图主要分为栅格、几何、拓扑地图,三种地图表示方法各有优势,在实际应用中应该因地制宜,切勿乱取乱用。

3农业机械导航的发展

农业机械导航技术日渐成熟,GPS导航技术的飞速发展,玉米收获自动化技术已被商业化应用,在一定程度上节约了劳动力,提高了农业生产效率,节省了作业时间。但是,在农业生产中,农田环境的多样性和复杂性依旧是导航技术发展所面临的考验核难题,例如有些在开阔场地很容易完成的导航测评,若换成密植果园这种种植密度大的环境,则很难精准地完成测评工作。

因此,农业机械导航在实时实地操作过程中还将面临着各种各样的难题,所以因地实施战略部署很重要,在机械导航技术的改进上,也要注重各种导航技术的有机合作,在种植密度大的农田里,激光导航显然优于机械导航技术,对于不同的农田特点,应该设计不同的导航传感器组合,致力于在不同的土地里,都可以做到导航测评的精准性,稳定有效地完成测评研究工作。

4总结

导航技术作为农业技术实现自动化的关键技术,近年来被社会各界广泛关注,在农业领域里导航技术的应用也取得了不少成就和突破,但对于导航研究中所面临的考验,也应该迎难而上,研究更多更全面的导航预研组合,完善农业机械导航系统。

参考文献

[1] 姬长英,周俊.农业机械导航技术发展分析[J].农业机械学报,2014(09):44-54.

第2篇:农机机械行业发展范文

高元恩是在1月11日天津勇猛机械股份有限公司举办的商务年会上发表主题演讲时做上述表示的。作为农机行业最具权威的专家之一,高元恩曾担任机械工业部农业装备司司长等职务,长期关注农机行业发展并坚持分享自己的观点。

他告诉中国工业报记者,中国乃至全球农机工业都处于调整状态。特别是农机行业高企的库存令人“头疼”。他在接受记者采访时还表示,农机行业要理性看待所谓的“高端装备”,产品定位要与我国农业发展实际相符合,不能一味追求所谓的高端。

农业变革影响农机走势

尽管农机行业2015年取得了不俗的业绩,但高元恩认为今年农机市场形势严峻,行业面临着很多不确定因素,农机行业将进入深度调整期,农机企业要准备过苦日子。他的这一系列判断与他对我国“三农”发展状况的观察密不可分。

当前,我国农业面临着深层次改革。农业面临提高价格和增加补贴两个“天花板”,以及生态环境和资源要素两道“紧箍咒”。要实现农业的可持续发展,只能促进农业发展方式转变,加快推进农业现代化。

具体而言,我国农业面临库存高企、国内外农产品价格倒挂、农民增产难增收等三大问题。关于高库存。高元恩掌握的数据显示,到2015年9月份,粮食库存已经达到了2.3亿吨。而2015年粮食丰收将进一步加剧库存,2015年的库存主要来自玉米,有专家估计2015年年底玉米的库存将达到2亿吨。“这些库存的粮食都是国家拿钱收购来的,财政负担比较重。”高元恩说。

值得注意的是,因为价格倒挂,粮食市场去年出现了“洋货上市,国货进仓”的局面,若这些粮食长时间存放就会变质,无法食用,就会成为废物。这对我国农业、农机的长远发展非常不利。2015年粮价大幅下滑还影响了农民的收入,直接导致农民的消费水平将下降,购买农机的能力在下降。同时,收入降低影响农民种粮积极性,使用农业机械的需求也会降低。

关于农民增产难增收。高元恩援引有关数据介绍,2015年我国的粮食种植成本增加了3%,粮价下滑了30%~40%,正是由于成本上升,粮价下降导致农民收入下滑,影响了土地流转速度和新型经营主体的进一步形成。“有的种粮大户因效益不佳已经决定减少流转土地的面积。”

以玉米为例,去年11月份,农业部下发了关于镰刀湾地区玉米种植结构调整意见,要求占据全国玉米种植面积70%以上的黑龙江、吉林、内蒙古等13地未来5年减少5000万亩玉米种植面积,意味着将减少全国玉米种植总面积的1/3,每年1000万亩。

高元恩介绍说,“这项调整指出,鼓励农民不种玉米种青贮、杂豆以及其他经济作物。要发展种植饲养结合,种植加工结合。另外‘藏粮于土,藏粮于技’,就是要实行轮作制度保护土地,要把粮食藏在肥沃的土壤里,需要时再拿出来用,还要通过科技促进粮食的发展。”

以上一系列农业改革动向都将深刻影响农机行业。高元恩认为,农民增产不增收等问题对农机市场形成利空,农机行业的调整将进一步加剧。农机企业要去关注变化了的政策和市场,及时调整应对策略、控制风险。

积极应对环保升级

农机行业排放标准升级已经在2015年产生了很大的影响。“一些生产小型玉米收获机的企业对于市场研判不准确,造成了大量的产品库存。

这还是在降价促销的情况下出现的库存积压,这对2016年的市场策略带来挑战。”高元恩说。

谈及国二升级国三带来的影响,高元恩说,农机企业面临着技术储备不足、人员培训不够、用户的使用和维修条件都没有做好准备的问题。“2015年下半年很多企业也做了很多适配国三发动机的实验,出现了很多问题,诸如发动机无法启动、发动机无力等这样那样的问题。”

“如果2016年不解决好这些问题,国二升级国三的问题无非是推迟了,并不能从根本上改变行业面临的问题。农机企业要在2016年应尽全力解决上述问题。”高元恩说。

“更大的市场在等着我们”

对于农机行业的未来,高元恩认为“前途是光明的”。中央在“十三五”规划的建议稿中明确提出,要大力推进农业现代化,要加快转变农业发展方式,以构建现代农业经营体系、生产体系和产业体系为重点,着力转变农业经营方式、生产方式、资源利用方式和管理方式,由依赖资源消耗的粗放经营转到可持续发展上来,走一条产出高效、产品安全、资源节约、环境友好的现代农业发展道路。

农业现代化离不开农业机械。只有智能高效绿色的农业装备,农业的质量效益和竞争力才能进一步提高,实现农业现代化。正因为农业机械如此重要,所以国家对农业机械行业是非常重视的,从“中国制造2025”把农业机械纳为重点发展领域就能证明了这一点。

高元恩介绍,国家发改委也正在出台6个重大行业的专项发展计划,支持农业机械行业。所以农机行业经过调整提升后,一定会有更好的前景,一定有更大的市场在等着我们,农机行业前程似锦。

第3篇:农机机械行业发展范文

关键词:中药配方颗粒;包装设备;历史现状;发展趋势

中图分类号:F27

文献标识码:A

doi:10.19311/ki.1672-3198.2017.08.034

0 引言

随着科学技术的不断进步,传统的中药饮片也发生着变化,中药配方颗粒就是其中之一。中药配方颗粒的剂量准确,而且清洁卫生,同时避免了人工抓药造成的差错。目前中药配方颗粒除了在我国广泛的使用外,也进入了国际市场,促进了中医学在世界范围内的推广,中药配方颗粒的科学、规范的应用促进了中医学和中药学向现代化的发展,繁荣了我国的中医事业。

中药配方颗粒是以中药汤剂为原料,经过提取、纯化分离、制粒、干燥、包装五个步骤制成,而实现中药配方颗粒包装的主要手段就是包装机械,包装环节使用的材料、工艺和设备等都可能造成药品污染,从而影响药品的安全,包装设备对保证药品安全具有非常重要的作用。在计量、填充、包裹、封口等生产工序中,包装设备对提高生产效率、实现规模化生产和提高卫生水平等方面都具有非常重要的意义。

1 中药配方颗粒包装设备的发展

1.1 我国中药配方颗粒包装设备的发展现状

我国包装机械行业起步比较晚,技术水平比较低,主要依赖进口设备,在20世纪80年代我国开始制造用于烟草加工、制糖、制盐等行业的包装机械。20世纪90年代中药配方颗粒行业兴起,中药生产企业引入一些半自动的食品包装机械进行生产,部分老旧设备甚至沿用至今。

20世纪90年代后期包装机械行业进入快速发展时期,通过引进和吸收国外的先进技术,使我国包装机械取得了一定的进步,但是从包装机械的质量和性能上来看,我国的包装机械与发达国家的相比还存在一定差距。如目前我国很多企业还以生产小型立式包装机为主,三边封立式颗粒包装机的生产能力为40-90包/min,同类机型在国外已经淘汰。我国的旋转式高速颗粒包装机的生产能力为200-500包/min,而日本的同类机型的生产能力为200-1000包/min,且性能稳定。我国的多列条状袋颗粒包装机最多可以做到12列,生产能力为300-600包/min,日本的同类机型最多可以做到20列,生产能力为300-1200包/min,而意大利的同类机型最多可以做到24列,生产能力是多少包300-1500/min。

随着国家对中药配方颗粒的开放政策不断松动,中药配方颗粒市场将会越来越繁荣,随之而来就是大规模的产业升级、厂房建设、生产线建设和设备升级改造,中药配方颗粒将成为新的投资热点。因此,中药配方颗粒包装设备也即将面临良好的发展机遇。

1.2 我国中药配方颗粒包装设备发展中存在的问题

虽然近几年来我国包装机械行业每年都会有新机型投放市场,但是在包装机械的自动化、智能化、成套性以及前沿技术应用等方面,还无法与国际先进水平相比。据统计,我国目前约有7000多家包装机械制造企业,而专门从事中药配方颗粒包装设备研发的企业非常少,而且中小型企业占据大多数,由于企业自身规模、技术基础和资金等条件的限制,很难开展深层次的包装技术研发与变革,大多数企业的技术实力和自动化水平层次还比较低。

我国包装机械行业利润低,企业盈利能力差,很难吸引优秀的专业技术人才,导致行业内的人才队伍参差不齐,自主技术创新能力薄弱,多年来技术创新主要依靠有实力的企业进行,或者依靠国家临时组建的产学研技术创新项目来完成,原始创新动力不足,创新团队缺乏长效机制,而且包装机械的发展离不开机械工业基础技术的进步,目前我国包装机械的研发依然停留在仿制阶段,还没有掌握发达国家先进设备的核心技术,设备的研制也不能紧跟市场需求。

我国包装机械行业缺乏知识产权保护意识,对于知识产权的保护也缺乏有力的法律制约,往往技术人员历经心血开发出来的新型设备刚刚投放市场就被仿制,而且同一种产品在短时间内会有多家企业同时生产,由于没有申请知识产权保护,原始设计企业无法追究其他仿制厂家的责任,给企业带来了巨大的经济损失,在一定程度上降低了企业对新技术研发的积极性,阻碍了行业的发展。

2 我国中药配方颗粒包装设备的问题对策

2.1 夯实技术基础,加强专业技术人才培养

中药配方颗粒包装设备是机械、计算机、电气、材料和中医制药等多学科集成的科技成果,我国必须对机械加工技术、自动化控制技术、计算机技术、传感器技术、加热技术、包装材料技术、制药工程技术和现代设计方法等基础技术进行深入的研究,从而提高包装机械的自动化程度、运行稳定性和生产效率,改善包b袋的封口质量,达到相关的行业标准和生产技术标准,通过质量保证体系和环境管理体系的认证,增强我国包装机械行业的市场竞争力。

企业的技术竞争就是人才的竞争,我国必须加强专业技术人才的培养,积极引导企业和高校进行深度合作,对专业技术人才进行联合培养,立足于高校和企业两大平台,基于工程项目的共同开发对企业技术人才和高校学生进行双向培养,将理论知识和工程实践结合,提高企业技术人员的理论知识水平,增强高校学生的工程实践能力,联合培养卓越工程师和创新型技术人才。

2.2 企业要坚持质量第一,实施品牌战略

随着GMP标准的逐步提高,国家对制药行业的监管更加严格,导致中药生产企业对制药设备的要求会不断提高,企业必须不断提升产品性能和质量才能满足制药行业的需求。

我国的包装机械行业应该走品牌战略,只有坚持“质量第一”的企业才具备创造知名品牌的基础,转变企业的经营理念,注重产品质量全程控制的生产意识,学习国外的成功经验,逐步走向“少品种、专业化、大批量”的生产方式,积极参与国际竞争,在竞争中不断学习和进步,不断探索高新技术的应用和前沿工艺的研究,以务实的心态发展企业,用高质量和高性能的产品淘汰竞争者,增强企业的市场竞争力,逐步成长为著名企业、成为著名品牌。

2.3 调动企业积极性,国家政策扶植

国家和地方政府应及时了解企业的困难,帮助企业解决实际问题,加大对重点企业的财政投入,形成以政府资金为引导、企业资本投入为主体,并吸纳社会投资的多元化投入机制,支持企业的技术革新、试验研究和新型装备的研制,推动企业进行技术改造和产业升级,对重点项目实施财政补贴政策。

在技术层面上,强化行业专家委员会为企业排忧解难的作用,适时诊断行业发展的技术难题,帮助企业解决技术问题。加强企业对发明专利、软件著作权等自主知识产权的保护意识,建立技术创新的长效机制,充分调动企业的自主创新意识,进一步做强龙头企业,盘活创新型小企业,鼓励我国包装机械工业由“中国制造”向“中国智造”发展。

3 中药配方颗粒包装设备的未来发展趋势

3.1 高新技术的广泛应用

新型包装机械往往是机电一体化的装置,其实质就是基于系统控制的观点,运用过程控制原理,将机械、电气、电子、信息和检测等相关技术进行有机组合,实现整体最优化的成果。而我国的一些技术人员对新技术不敢用,甚至不会用,在一定程度上限制了包装机械水平的提升。

目前,国外的新型包装机大都采用伺服电机控制,提升了设备的工作精度和速度;多级机械传动结构采用分离传动技术,缩短整机的传动链,减小多级传动造成的系统误差,使机械结构大为简化;复杂的机械运动采用多电机拖动同步化技术,提升了机械系统的运行稳定性;工业CCD和机器人技术的应用,提升了物料识别、分拣和搬运的速度,极大地提升了设备的工作效率;气动执行机构的广泛应用,极大地降低了设备的故障率,由于制药企业对工作环境的洁净卫生要求非常严格,新型气动执行机构基本都免维护和保养,使包装设备能够更好的满足制药企业的洁净要求。

3.2 市场竞争由价格战转向技术战

我国包装机械行业有很多小型企业,一些企业品牌塑造意识不强,新产品研发的技术实力弱,经常仿制市场上已有的设备,然后通过低价销售来吸引客户,这种经营行为破坏了市场规则,往往毁掉的是企业自身的发展,甚至危害整个包装机械行业。行业龙头企业应该通过引进高端的专业技术人才,进行长期的技术沉淀,不断提升技术研发实力,积极的引进国外的新技术,深度消化后转变成自己的设计经验,顺应市场发展的要求,研发更贴近用户的新产品,不断提升产品品质,将生产管理和售后服务全面升级,塑造新的品牌形象,并且加快产品出口步伐,参与国际市场的竞争。

我国包装机械行业的很多中小企业发展不太稳定,经济效益不好,市场竞争力差,难以很好的生存下去。国家和地方政府应该加强对中小企业进行集约整合,淘汰不良企业,集中优质的中小企业组成“企业集群”,并加大投资力度,进行深度技术改革,实施“联合发展”,不断发展和壮大我国包装机械行业,增强国际竞争力。

3.3 设计开发引入新的设计方法

目前,国外的包装机械设计已经普遍采用三维数字建模、虚拟样机技术和计算机仿真技术,即设计人员根据客户提出的要求,在计算机上采用三维CAD软件构建三维模型,并组成数字虚拟样机,利用计算机仿真软件对数字虚拟样机进行运动仿真、热和磁场模拟、电磁兼容模拟、力学校核等工作,三维模型可以向客户充分的展示设计意图,同时可以根据客户的意见和建议进行修订,达到客户满意的效果。

基于中药配方颗粒包装设备的结构特点,按其功能可分为送膜、料斗、袋成形、充填、计量、加热、封口和切断等,在设计过程中引入模块化设计方法,根据功能划分模块,不同的模块决定不同的功能和性能,制造过程中可以根据需求选择相应的功能模块组装成整机,而且这种选择的方案是不受限制的,为客户实现产品的个性化定制,能够灵活的满足客户需求。

计算机仿真技术和新设计方法的应用,将极大地提高设计人员的工作效率,大大的缩短产品开发周期。

3.4 更加智能化,设计更加人性化

当前以信息化与制造业深度融合为主要特征的新一轮科技革命已经开始,互联网技术将与制造技术有机结合,新一代智能产品将不断出现,现有的生产方式将彻底改变,制造过程将更加智能化,企业研发、生产、管理、销售和服务将全面升级,基于互联网的个性化定制、众包设计、云制造等新型制造模式将会迅速发展起来,包装机械工业作为中国制造业的重要成员,正朝着高速、多功能化、控制自动化和系统集成化的方向发展,智能机器人、电磁加热技术、视觉技术和网络技术等将会得到广泛的应用,包装机械的智能化、网络化将会成为必然。

在可预见的未来,智能中药颗粒包装设备的设计将会更加人性化,将会进入医院“工作”,根据医生在网络系统上开出的中药处方自动进行计量、配置和包装,并送至病房交到患者手中或者基于物联网技术将药品直接送至患者家中,免除患者排队取药的不便。

4 结论

随着中药配方颗粒的发展前景看好,中药配方颗粒包装设备也进入了快速发展时期,市场竞争也将从价格竞争向技术竞争转变,依靠仿制别人产品的企业一定会被市场淘汰,企业必须专注于对机械工业基础技术的研究,并掌握行业的核心技术,坚持自主创新的理念,打造高品质的产品,不断提升企业的市场竞争力,积极的开拓国际市场,才能实现包装机械行业的健康发展。

参考文献

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[4]鹿保鑫,冯江,王峰等.我国食品包装机械的现状与发展[J].农机化研究,2007,(6):241-242.

[5]李三江,李亚娜.国外包装机械的现状和发展趋势及国内包装机械的发展策略之我见[J].科技资讯,2015,(35):154-156.

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[9]医药包装发展趋势将价格战变为技术战[N].中国包装报,2014-05-5.

第4篇:农机机械行业发展范文

机床是先进制造技术的载体和装备工业的基本生产手段,机械制造的工作母机,是装备制造业的基础设备,主要应用领域是船舶、工程机械、军工、农机、电力设备、铁路机车、汽车等行业。在船舶、工程机械等行业的产能扩张压力的推动之下,机床工业正迎来快速发展阶段。

就最近几年的发展情况看,在机床工业的下游产业中,船舶、工程机械、重型机械、军工是发展最快的行业,这些行业的企业在从产能闲置发展到满产超产的过程中,对机床设备的更新换代和小规模添置需求带动了机床工业稳定中速增长;当前各大造船公司、工程机械公司的产能利用率基本都在100%以上,尤其是造船行业,手持订单远超当前产能。生产任务已经排到了2011年,扩大产能已成为必然,扩产必须的生产设备尤其是机床设备的需求量将迎来加速增长,其他如汽车、电力设备的需求也将维持稳定增长。

二、各机械子行业交替推动机床工业发展。大型重型机床速度远快于中小型机床

机床是制造机器的机器,为汽车、船舶、军工、工程机械等各个装备制造产业提供装备,因此与宏观经济、特别是制造领域的固定资产投资密切相关。同时机床行业的直接下游是机械制造,因此机床行业与机械制造业的关系更为密切。机床工业给其下游多个机械制造子行业提品,因此不同时期,各装备制造子行业有繁荣,有衰退,而机床工业发展比其下游行业要相对稳健。在各个不同的经济发展阶段,各个子行业交替成为推动机床行业发展的主动力,机床行业将跟随发展最快的子行业增长。

在当前的经济发展阶段,船舶、工程机械,重型机械、石化生产设备等重型设备是发展最快和增长前景最为明确的下游行业,汽车工业虽然整体盈利水平增长跟不上产量增长,但产销量的增长还是比较明朗的,因此汽车工业对机床的需求仍将稳定增长。

重型工业发展是此轮中国经济繁荣的主要增长点,成为拉动我国经济的重要力量,中国目前正处于重型机械、重化工业发展阶段的中段,这一阶段还将持续很长时间,重型机械行业发展应该快于轻型、中型机械产品的发展,相对应地其所推动的大型、重型机床行业的发展速度将远快于中小型机床,因此我们更看好大型、重型机床行业的发展前景。

三、高精密机床壁垒很高

机床行业作为精密机械制造业,发展特点是循序渐进,逐步累积,产品性能很难在短时间内取得爆发式进展。如同其它制造业一样,基于亚洲国家的成本优势,近年来机床工业有向亚洲新兴国家转移的趋势,但这种趋势发展的速度比较缓慢,远远落后于其它类机械设备制造业,这主要也是因为机床工业技术和工艺提高的难度很高。当然我们认为这种转移的趋势不可逆转。

高精机床是先发优势明显的行业,技术与工艺非常严苛,每提高一步都需要很丰富的技术、工艺上的沉淀和艰苦的努力。对于后发的国家和企业来说很难弥补,这也是我国机床工业长期落后,贸易逆差居高不下的重要原因。这与我国其他行业特别是其他机械子行业发展突飞猛进,产品开始大规模出口的形势形成了鲜明对比。相对于其他机械行业来说,我国管理部门对机床行业的重视和扶持力度是相当大的,但是机床行业的逆差水平是所有机械类子行业中最高的,这充分说明了高精机床提高的难度。

正因为高精机床行业提高难度大,所以机床行业先进国家对本国机床企业保护的力度也比其他行业要大,西方国家对我国机床业不仅在技术上严格限制转让,而且基于政治原因在高精机床产品上也对我国实施限制和禁运。高精机床是当前为数不多的西方国家对我国采取限制和禁运措施的产品。

当然机床行业这种高壁垒特点确实给国内机床企业发展制造了障碍,但这也成为国内高精机床行业龙头企业的保护墙和后发企业的进入壁垒,龙头机床企业相对国内后发企业的技术优势会维持很长一段时期。

四、中国机床工业取得很大进步

机床是装备工业的基础,生产装备的装备,机床工业是关系国民经济、国防建设的基础工业和战略性产业,在发达国家无一不重视机床工业。我国机床工业经过多年艰苦努力,建立起较大的规模和较完整的体系,奠定了有利的技术基础,具备相当的竞争实力。整体上说,我国机床工业已跨入世界行列的第一方阵。2000年以来,世界机床工业由欧洲向亚洲新兴国家转移趋势,虽然缓慢但难以逆转。

“十五”以来,我国机床消费连创纪录,大陆市场机床消费总额(国内产品销售产值十进口额一出口额)和进口额已连续5年居世界第一,成为令全球瞩目的机床消费大国。2006年中国大陆市场机床消费额达131.1亿美元,同比增长约20%;机床进口72.4亿美元,同比增长11.55%,增幅比上年同期提高1.7个百分点。中国机床消费额占全球机床销售总额的比重已达到20%以上,为机床产业发展提供了难得的市场机遇。世界机床消费位列二、三、四名的日本约占15%,美国约占11.6%,德国约占10.6%。

作为一个世界上发挥重要作用的大国,我国必须从各个方面确保国家的独立自主地位。我国机床行业产品种类齐全,可生产品种已经超过3600种,基本已经无空白领域,大部分满足了我国装备制造业对机床的需求。

近年来,我国机床市场需求非常旺盛,2003年至2006年之间,销售收入增长率分别为21%、21%、17%,27%,而数控机床更是以50%以上的速度增长。机床工具行业整体销售收入连年以20%以上的复合增长率增长,从目前的情况来看,国内机床行业需求旺盛趋势还将延续。在技术含量较高的金属切削机床方面,机床产量连年上升,年复合增长率22%以上,数控金属切削机床产量上升幅度更快,数控金切机床比例稳步增长,2001年中国数控金切机床比例只有9%,到2007年上半年已经达到了20%。由于我国目前正处于工业化初期,很多金属加工产品要求的精度并不要求很高,加上我国劳动力成本低廉,因此低端普通机床仍然有一定的市场销路。

五、国产机床数控化率逐年提高

数控机床的工作原理就是将加工过程所需的各种操作(如主轴变速、工件的松开与夹紧、进刀与退刀、开车与停车、自动关停冷却液)和步骤以及工件的形状尺寸用数字化的代码表示,通过控制介质将数字信息送入数控装置,数控装置对输入的信息进行处理与运算,发出各种控制信号,控制机床的伺服系统或其他驱动元件,使机床自动加工出所需要的工件。所以,数控加工的关键是加工数据和工艺参数的获取,即数控编程。

数控机床与普通机床相比有很多

无可比拟优点:1、适合于复杂异形零件的加工;2、加工精度高;3、加工稳定可靠;4、高柔性,加工对象改变时,一般只需要更改数控程序,体现出很好的适应性,5、高生产率;6、劳动条件好,机床自动化程度高,操作人员劳动强度大大降低,工作环境较好。

缺点是:1、投资大,使用费用高;2、生产准备工作复杂;3、维修困难,数控机床是典型的机电一体化产品,技术含量高,对维修人员的技术要求很高。欧洲、美国、日本的机床业都很重视数控化,目前欧美日的金属切削机床的产值数控化率均在80%以上,数量数控化率也在60%以上。

我国数控机床开发晚,起点低,前期发展缓慢。数控系统装置是数控机床的神经中枢,是长期阻碍中国数控领域发展的关键环节。“九五”以后国家有关部门明确发展以PC为平台的数控系统,通过“九五”的攻关,现在框架上已初步完成。解决了多坐标联动的技术难题。从过去的三坐标联动达到了最多可达入坐标联动,打破了国外对我国的技术“限制”。同时,我国国产数控系统已具备批量生产能力,市场品牌也在逐步树立,正在改变国际强手在中国市场上奇货可居的垄断局面。

经过多年的发展的我国数控机床已经取得了很大进步,远高于普通机床的发展速度,2002年国产数控金属切削机床24803台,06年达到了82024台,数量数控化率从9%提高到了20%,产值数控化率为44%。

但是总体来说我国数控金切机床还是相对比较落后,国内市场占有率低,基本依赖进口,这是导致我国金属加工、金属切削机床的贸易逆差连年上升的重要原因。我国数控金切机床消费对进口产品的依存度长期维持在70%以上,如何发展我国数控金切机床,是我国机床业界的重要任务,同时也是我国机床扩张和增长的重大机会。

六、对进口机床依存度仍然很高

长期以来我国机床工业取得了很大发展,但是相对于发达国家的机床工业我们仍然落后,主要在加工精度、稳定性、无故障时间上与国外产品有较大差距,而且数控化率偏低,虽然我国大陆机床主机的销售收入增长很快,但进口增长也很快,进出口逆差有逐年扩大趋势,只是在07年上半年,进出口逆差有稍稍缩小的迹象,总体而言,我国对进口机床的依存度较高,一直维持在50%以上。这其中,数控金切机床对国外产品的依存度很高是重要原因。我国数控金切机床对进口存度达到了70%,可以说基本依赖进口。

造成这种局面的主要原因是我国机床产品,尤其是高精机床和数控机床的性能、质量、稳定性落后,而且提高速度缓慢;另一个原因是国内对机床行业的保护力度还不到位。前些年为了吸引外资,对外商直接投资企业购买外国设备免税。近年来,政府已经对这些政策进行了修改,外商投资企业进口机床的免税条款已经废除,而且国内企业的固定资产投资购买国产设备可以抵税。这些措施有力地支持了国产机床业的发展。

当然我国机床行业对进口度高,也从侧面说明了机床行业提高的速度较慢,很难取得爆发性的飞跃,行业壁垒非常高,因此国内机床行业内的领先企业,在技术和产品性能上优势将保持很长一段时间,其他后来者很难在短时间内超越。同时对外依存度高也给予了我国机床行业较大的发展空间。

第5篇:农机机械行业发展范文

关键词:机械设计制造;自动化;发展

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.03.045

0 引言

机械设计及其自动化在制造业中占重要比值,是国民经济的主要来源,可以改变市场机制的运行模式,对制造业的发展具有很强的带动作用。在信息时代的影响下,机械设计及其自动化行业在发展的时候,必须树立长远的发展目标。虽然我国的机械制造及其自动化水平比较成熟稳定,但是和发达国家进行比较,依然存在很多不足之处。因此,必须及时明确发展方向,找准位置。

1 机械制造及其自动化行业的现状

在改革开放的影响下,中国的制造业得到空前发展,促进了制造业的扩展。我国制造业主要集中在产品的研发和开放方面,虽然在技术设备的应用和发展中取得了理想的成果,但是依然建立了属于我们自己的知识产权品牌。在电器市场购买电子产品的时候,导购员经常会说:“此商品购于哪个国家”,由此可见品牌的重要性。我国现在的机械制造业已经和发达国家有将近30年的落差,必须及时转变发展方向,创造属于我们自己的品牌的机械产品。

机械制造业在实际进展中主要面临以下几个问题:

1.1 合资问题

在改革开放的带动下, 我国的机械制造行业得到了迅速发展,从国外引进了一大批技术和新装备,引起了人们的广泛关注。在20世纪90年代的时候,国外很多大型的外资公司开始进入我国市场。从我国现在的状况分析,国际化公司的涌入,主要集中在我国的电器、办公和设备等行业。大型的国际公司比较看好我国的高增产行业,经常可以看到轴承行业和油泵行业被收购或者合并。

1.2 技术存在欠缺

我国机械制造行业本身就存在一些问题,在外国企业的涌入下,进口的机械制造成为了宣传口号。在中国,很多实力雄厚的企业,为了展示自身的产品和能力,从国外引进了一定的设备和机器,在潜移默化的影响下,人们普遍认为引进的技术是最好的,是值得信赖的。 国内陆续的建立了一些知名品牌,例如海尔、海信,它们振兴中华的口号是:“振兴中华”。现在的产品具有很强的依赖性,当国内的产品,在某个部位技术应用到国外技术的时候,国外人士就会认为中国的产品存在缺陷。在最近30年内,中国有将近一半的机械电器打着“振兴中华”的口号,还有一半技术是引入的国外技术。生产产品的技术和设备将我国工业化生产的弱点暴露。机械设计和制造是国家技术水平的脊柱,如果不加大对机械技术的保护,就会让经济技术水平下降,影响我国的经济发展。

1.3 机械设计制造业落后30年

我国机械设计行业一直落后于国外国家。根据有关调查显示,我国机械制造行业比国外落后了30年。虽然我国的汽车制造等行业已经发展了很多年,但是很少使用我国自己的设计。目前很多汽车制造公司开始对自己汽车制造业的外形和技术进行关注。为什么在市场上已经得到了汽车外形,还不能实现技术应用,专家人士认为,技术的研究需要不断探索和学习,需要专门人员进行指导。机械行业之所以会走入歧途,主要因为我国在生产制造的时候,经常仿制其他国家的产品,不能进行自身技术的研究和开发。

1.4 国家的扶持力度比较轻

国内相关认识认为,中国如今的制造业现状和国家的扶持具有一定联系。在过去的20年内,国家并没有对机械制造行业引起重视,在资金和政策上都不能给予扶持,影响了机械制造行业的发展,导致知识相关产权不能得到有效保护,新产品的研发一直不能得到认可。

2 机械制造及其自动化的发展趋势和前景

机械制造行业在很多年的发展中,已经得到了相关理论和经验,并可以在市场化中进行发展。随着人们生活水平的提高,人们对机械制造及其自动化技术的要求越来越高。机械设计及其自动化已经可以发展到人们生活的各个层次,对机械设计行业带来了巨大的机遇和挑战。

我国的机械制造行业已经得到了新技术,并且已经将总发展方向进行了规划。机械行业虽然在长期的发展中,没有准确定义,但是人们通常将其理解为:使用先进的技术、吸收大量的信息、不断进行电子和能源的使用,将节能环保的技术应用于机械制造行业中,获得理想的经济技术成果,不断吸取机械方面的制造技术和先进的制造水平,对机械、电子信息、材料、能源和现代化结果进行集中管理,让销售、生产、服务和质量等具备很高的技术水准,制造效率高、清洁效果好的产品,是现代生产技术的主要效果。主要具备以下几个特点:

(1)以技术为中心,实现以人为本的转变,让科学技术的发展更加适应人类的生存;(2)整合劳动分工,让工人充分发挥作用;(3)在金字塔的扁平发展中,省略中间环节;(4)转变传统的并行工作模式,缩短工期,提高工作质量;(5)转变动态的自我管理小组,实现各个部门固定的劳动分工,划分各部门的职责;(6)机械制造技术在未来的发展主要集中在:机械制造自动化水平、精细工程和将该方法的改变。

3 机械设计及其自动化技术的展望

机械设计制造业在市场中暂居重要位置,必须提高企业生产产品的效率。机械制造技术主要经历了刚性自动化、柔性自动化和综合自动化三个过程。市场化在发展的时候,都离不开计算机集成制造、现代化管理制造、信息制造、辅助制造和集成控制技术。

3.1 集成化

计算机集成制造(CIMS)是21世纪机械设计及其制造业的主要生产方式,主要由多个子系统组成。

3.2 智能化

智能化制造系统是机械专家组成的人体一体化智能系统,在机械生产的智能生产活动中,主要将分析、推理、判断、想法和决定作为制造的理由。

智能系统中的智能主要体现在系统的特性上,智能系统能够很好的适应发展,模块化方法在设计和制造的时候,具有很大的灵活性,安全性可以得到保证。智能化生产的时候,需要对社会环境的污染和能源进行全面的考察,让市场范围的竞争合理公平进行。

3.3 敏捷化

敏捷化主要将竞争力和信誉作为基础,选择合作者的虚拟公司作为共同奋进的目标,进一步提高企业的综合竞争力。产品必须及时作出反应,满足用户的使用需求。为了快速的实现敏捷化,需要建立一个虚拟企业关键技术,进行虚拟技术的制造。虚拟制造技术是关键技术,敏捷制造的主要环节依附于虚拟环境。

3.4 清洁化

工业化经济的发展促进了经济的繁荣,对环境也带来了一定影响。日渐加剧的环境影响,让人们开始认识到生态自然环境的重要性。绿色生产理念逐渐成为机械制造中的方向。在社会经济的发展下,绿色经济应运而生。进行绿色生产的主要目的就是保护环境,让资源实现有效利用。在生产的过程中,人们应该对产品的设计、制造、使用和回收等多个阶段进行考虑,实现环境安全。

3.5 虚拟化

多媒体、信息技术和科学技术形成了统一的多学科知识,形成了比较完整的系统。从现代化生产进行分析,主要由计算机仿真和虚拟制造系统两大部分构成。在计算机模式和商品的生产中,很多商品都是为了仿真制造的,应该及时做好防范措施。要想生产相互高质量、高效益的产品,就必须提升企业的综合竞争力,让商品的质量控制在一定范围内。

4 结束语

本文主要对我国机械设计制造及其自动化行业发展的概况进行分析,从机械制造及其自动化行业的现状、机械制造及其自动化的发展趋势和前景、机械设计及其自动化技术的展望三方面进行阐述,希望可以提高我国机械制造的水平,促进机械制造行业的发展。

参考文献:

[1]王洪斌.试析我国机械制造业的信息化[J].黑龙江科技信息, 2014(14).

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[3]楚丹尼.信息化推动我国机械制造业发展[J].湖南农机, 2011(01).

[4]吕志伟,李振虎.我国机械制造业的信息化发展进程[J].商品与质量,学术观察,2013(03).

第6篇:农机机械行业发展范文

(1.重庆市经贸中等专业学校,重庆 402160;2.甘肃农业大学工学院,兰州 730070;

3.敦煌市七里镇人民政府农林牧服务中心,甘肃 敦煌 736200)

摘要:研究压面机压辊和面团的受力,从结构和功能上对压辊进行改善与优化。利用CAD和SolidWorks建立压面机整体平面图和三维图,并借助ABAQUS软件对压面机的执行部件压辊进行仿真分析。结果表明,压辊转速50 r/min、直径140 mm时,压面过程中与面团接触最多,面团的受力区域最大,更易排除面团中的空气,得到致密的面筋组织,面筋更筋道。

关键词 :压面机;虚拟样机;SolidWorks三维建模;ABAQUS仿真分析

中图分类号:TS211.3文献标识码:A文章编号:0439-8114(2015)05-1208-04

DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2015.05.046

收稿日期:2014-12-16

基金项目:国家中等职业教育改革发展示范学校建设计划项目(CQ201208);干旱环境作物学重点实验室开发基金项目(GSCS-201209);

“十二五”国家科技支撑计划项目“西北绿洲农牧循环技术集成与示范”(2012BAD14B10)

作者简介:代治国(1986-),男,四川安岳人,助教,硕士,主要从事农业工程技术与装配研究,(电话)18875264877(电子信箱)563927918@qq.com;

通信作者,张 涛(1989-),男,甘肃庆阳人,在读硕士研究生,主要从事农业机械和农业设施结构研究,(电话)15294205018

(电子信箱)446824367@qq.com。

仿真设计、虚拟设计使得产品研发周期大大缩短, 极大地节省了人力、物力, 设计柔性化大大增强, 这也是现在机械行业发展的必然要求。压面机作为一种常用炊具机械, 近年来, 随着中国炊具机械行业的迅速发展以及人们对食品产业日益提高的需求, 传统的产品开发模式已远不能适应现代市场的发展。目前关于新型压面机的设计开发很多[1-11],但鲜见关于压面机整体结构和压面时压辊和面团受力分析以及压面效果的报道。

为此,针对压面机这一常用炊具机械,从实际工作需求着手,依托三维建模、仿真及虚拟技术,设计开发了一种新型压面机压辊,并对压面机压面过程进行仿真。以ABAQUS软件为平台,建立新型压面机压辊的三维模型,通过ABAQUS软件的后处理模块改变参数设置,观察面团的受力变化、变形延压效果等,分析压辊对压面过程的影响,将虚拟样机及仿真技术应用于新型压面机设计。

1 压面机设计原理及三维图

1.1 压辊的延压原理

压片机构通过两个压辊的相对回转,面团在摩擦力和压力的作用下在辊隙中挤压延伸,由于辊的间隙逐渐减小,压力和剪切作用逐渐加强,已完成面料在脱离压辊后延展成厚薄均匀的面片。压辊的延压原理图如图1所示。

对面团导入力学条件进行分析,设P为压辊对物料产生的径向力,T为面料受到的摩擦力,φ为面料和压辊的摩擦角,α为导入角即压辊在接触变形区对应压辊的中心角, f为摩擦系数,h1和h2为面团导入前后的厚度。面团导入辊隙的力学条件是Tx≥Px,分析后得到α≥(h1-h2)/1-f,由此可得知,面团的厚度变化较小或摩擦系数较大时,面团更易导入压辊中。

1.2 压面机三维图及平面图

利用游标卡尺对现有的普通压面机进行精确测量,根据尺寸数据绘制草图,然后用CAD软件进行整体俯视图、左视图、主视图的绘制,为了能够直观地改善和优化普通压面机的结构,利用SolidWorks对其进行三维实体模型建模,压面机平面图和三维图如图2和图3所示。

2 压辊和面团模型的建立及材料特性

按照实际模型的大体几何尺寸创建压辊、面团等几何模型,定义压辊为三维解析性旋转刚体,大约尺寸为600 cm3;面块作为三维可变性拉伸物体,面团模型的形状没有一定的标准,这里作为椭圆形的饼来处理。面团的材料属性比较复杂,是一种典型的生物高分子黏弹性材料,因此把面团当作弹塑性材料来处理,并定义其大体密度为800 kg/m3,弹性模量为100 MPa,泊松比为0.3[12];根据模拟计算的要求及实际加工受力,采用C3D8R单元即三维八节点六面体缩减积分单元。压辊的模拟中给它指定一定的速度,即给面团一个小的进给速度保证压辊与面团的接触。旋压过程是高度非线性问题,要分析接触前后物体间的相互作用,产生接触的物体满足无穿透条件,选择合适的主从及摩擦关系。压辊与面团的装配图和面团的有限元模型如图4和图5。

3 仿真分析结果

3.1 不同转速的压辊压面效果

分别取压辊转速为50、75 r/min,通过对比不同转速的压面效果,选择合适的配置。图6中a~f分别代表转速在50 r/min和75 r/min时面团的内能曲线、动能曲线和云图。

图6中a、b、c、d分别表示不同转速时压轴所具有的内能和动能,反映压面机对面团的挤压效果,但从图6可以看出, 通过改变转速面团的内能曲线变化并不明显,动能曲线变化也不明显,总体上转速在50 r/min时面团的内能、动能稍优于75 r/min转速的。随着时间的延长面团的动能呈抛物线递增,这是因为面团上的节点一直在做加速运动。从图6中应力云图e和d可以看出不同压辊转速时面团的应力集中区域,能更加直观地反映不用转速时面团被挤压的效果,其中颜色深的区域越大说明应力集中越大,因此产生的面团更有筋道。压辊转速的变化只是影响进出面的效率,面团的形变基本一样,实际中压辊的转速要配合电机、面团进入速度和效率、出面装置、噪音、安全等因素,所以要选择合适的转速。

3.2 相同转速下不同直径压辊压面效果

相同转速下不同直径压辊的压面效果见图7。图7中a~f分别代表压辊直径为118 mm和140 mm时面团的内能曲线、动能曲线和云图。

从图7中a、b、c、d可以看出,面团的内能和动能曲线大体相同,动能和内能曲线只是ABAQUS的产物,直径对于面团变化的影响并不能清楚地看出来。从图7中e和f可以明显看出,同样的面团与压辊的接触面积不同,压辊直径为140 mm时与面团的接触更多,如果追踪面团上的一个点,很容易看到该点较直径为118 mm的点能获得更长时间的挤压,或者说持续挤压使得面团更硬。图8中面团受到压辊的挤压而产生应力集中区域,其中颜色由深到浅分别代表最大应力、第二应力、最小应力。从图8可以看出,由于直径140 mm的压辊压面过程中与面团接触多,面团的受力区域大,更易排出面团中的空气得到致密的面筋组织,面筋更筋道。

4 小结

试验结果表明,新型压面机压辊转速在50 r/min时面团的内能、动能稍优于75 r/min转速的,压辊转速的变化只是影响进出面的效率,面团的形变基本是一样的。压辊直径为140 mm时压辊与面团的接触更多,如果追踪面团上的一个点,很容易看到该点较直径为118 mm的点能获得更长时间的挤压,或者说持续挤压使得面团这种材料的物质更硬,面更有筋道。

虚拟样机仿真技术可以有效缩短设计周期,利用ABAQUS仿真压辊的压面效果能够为压面机整体设计提供参考。

参考文献:

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