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随着机械制造技术的不断发展,自动化技术在机械制造领域的应用也越来越广泛,从机械制造行业的实际情况及未来发展需求而言,自动化技术水平的高低已成为决定机械制造技术水平高低的重要因素,因此研究机械制造中自动化技术的应用有着重要的现实意义。本文就针对该问题进行分析。
关键词:机械制造;自动化技术;应用分析
中图分类号:F407文献标识码: A
一、机械自动化技术的优势
所谓机械自动化即是在机械制造过程中应用自动化技术的过程,该过程实现了对加工对象进行连续性、自动化的生产作业,故推动整个机械制造行业向着高效化、安全化、自动化的方向发展。机械制造过程中,自动化技术的应用可有效提高原料的流通效率,改进加工工艺,提高加工精度,在降低生产成本的基础上提高生产质量与生产效率。并且,应用自动化技术有效改善了工作人员的作业环境,降低了劳动强度。由此可见,在机械制造领域中,自动化技术已成为技术改造、产业升级的关键因素,其合理利用可以实现机械制造行业各生产要素的优化配置。
二、机械自动化的主要技术组成
广义上讲,机械自动化技术属于一个综合体系,其融合了多个学科,其有着广泛的应用空间。此处我们所说的机械自动化是指狭义范畴的自动化,即机械化技术是系统工程本身的表现形式之一,由此可见,机械自动化的主要组成包括程序模块、作用模块、传感模块、制定模块及控制模块。其中程序模块是整个机械自动化系的主要单元,其主要作用是发送指令,解决系统“做什么”、“如何做”的问题。作用模块的主要作用对系统施加能量,并进行明确定位,其属于自动控制系统的前期性单元。传感模块是整个系统中的基础性单元,其主要作用是实时监测系统运行过程中的实时状态、性能参数等数据,并将监测结果传送至制定模块;制定模块的主要作用是比较、分析传感模块所传输的信息数据,再根据系统的实际运行情况制定并发送对应的动作信号,因此制定模块是整个自动化系统的核心部分。控制模块的主要作用是解决单元制定及动作调节等问题,属于系统工作过程中的保障性单元。
三、机械制造中自动化技术的应用
(一)信息自动化
可以说现代机械制造行业是应用最为广泛的即为信息自动化技术,其主要内容包括产品数据库管理、工艺辅助设计、辅助制造及计算机辅助设计等。其中产品数据库管理的主要功能是收集计算机在进行产品设计、生产过程中产生的各种数据信息,并利用数据分析软件对其进行分析、管理,分析结果可作为后续生产的依据。对于机械制造而言,辅助制造功能是核心技术,其主要作用是在产品生产过程中,对其生产工艺及生产过程进行数值化控制,从而对整个机械加工过程进行全面控制。辅助制造功能包括两个部分,即工艺辅助设计与计算机辅助制造,其中工艺辅助设计实现了计算机辅助设计与数控技术的有机结合,其不仅有效提高了机械制造的生产效率,而且对生产工艺予以优化,保证产品质量;计算机辅助制造主要是利用计算机进行机械制图进行设计,以提高机构设计的合理性与科学性。
(二)柔性自动化技术的应用
柔性制造技术是一种融合了数据技术、机器人技术及计算机技术等多个专业领域的先进的机械制造技术。基于计算机的统一控制,采用柔性制造技术可以实现普通设备与先进的自动化生产设备的同步使用,且能够在某些生产环节采用人工介入的方式,从而整合出适合多种产品及小批量生产的系统。柔性制造系统包括自动加工系统、自动物流系统、自动仓库系统、自动监控系统及计算机控制系统等多个子系统,其具备较好的适应外界因素干扰的能力,可以进行自装自卸,零件可以自行整合,真正实现工作流程一体化。由于柔性制造系统则计算机进行统一控制,故体现出高柔性、高利用率的优势,在进行准确的市场调查及科学分析的基础上,可以根据市场需求对生产计划做出及时调整,实现生产、设计、制造的有机结合。此外,系统还具备较强的内部因子变化抗干扰能力,此处所指的柔性性能包括产品的机械柔性,生产过程的延展柔性与工艺柔性,以及生产及产品的运维柔性。
(三)自动化检测系统
随着机械加工技术的不断发展,机械制造的复杂程度、精密程度及性能要求也越来越高,且不断涌现的新技术、新工艺、新材料等均不同程度的增加了最终产品的检测难度。机械加工过程中,传统的人工检测及抽查模式已经无法满足日益升高的产品量要求,无法保证最终产品的精确度及准确度,正是在这种情况下,自动化检测技术应运而生。现阶段常用自动化检测技术包括智能检测技术,可进行多方面的判断;人工神经网络技术,其模仿人的大脑神经网络的行为特征,对数据信息进行分布式并行处理,该模型可根据系统的复杂程度,对信息节点之间的连接关系予以调整,实现处理信息的目的;此外还包括微电子类的电流信号检测技术、时序识别检测技术等。
(四)集成化技术
综观整个机械制造自动化技术的发展过程可知,微电子技术、计算机技术、自动化技术的应用贯穿始终,并由此衍生出诸如数据加工、数据库管理、柔性制造系统等一系列新技术,而在实际生产过程中,机械制造的另外一个重点就是实现这些先进技术的有机整合,即信息集成技术。集成制造是利用信息技术对企业的整个制造过程予以优化,在系统理论工程的指导下,借助过程重组及精简机构等手段,提高机械制造自动化程度与实际生产要求的适用性。基于计算机网络技术及数据库管理系统的支持,把机械制造过程中所有的生产要素及经营活动集成为一个有机整体,保证产品研发、生产制造、成本控制、质量控制等各个生产环节达到最佳效果。
四、结语
总之,在机械制造领域自动化技术的应用与发展是大势所趋,也是促进机械制造企业提高生产能力及质量水平的重要因素,从某种程度上讲,机械制造行业的发展水平是由自动化技术水平的高低来决定的,因此要进一步加大机械制造业人力、物力的投入,促进机械制造自动化技术的不断更新与发展。
参考文献:
[1] 蔺志丹.机械自动化技术在机械制造业中的应用[J].科技创新与应用,2012(3)
[2] 林瑾.机械制造自动化的再探讨[J].无锡商业职业技术学院学报,2008(2)
人们对产品的要求随着经济的迅速发展也不断提高,不只是对外形,质量及价格等方面具有不同要求,也需要产品种类多样,更新快捷及自动化程度更高。因此,为与社会发展相适应,并满足不断提高的各项需求,就应科学合理地应用先进的机械制造技术。
2机械制造技术概述
2.1机械制造技术发展现状
机械制造业自出现以来就备受企业的高度重视,经过近年来的迅速发展,已逐渐成为我国工业中的一个形成一定规模的重要产业,特别是在自主开发创新及行业整体技术水平方面成效明显。尽管引进国外先进的机械制造技术,不断开展机械制造技术的相关研究工作,但相对于发达国家,还在工艺设计、管理及自动化等方面存在很多问题。设计方面主要体现在所需数据与更新准则速度不快,还采用比较落后的图纸设计生产设计方法,应用计数机辅助设计技术等新方法比例不高;制造工艺方面主要体现在国内对激光加工、高精度加工、精细加工、纳米加工等技术的开发研究工作还刚刚起步,应用程度还有待于提高;在自动化技术方面主要体现在国内还停留在单机自动化及刚性自动化阶段,数控机床、柔性制造系统及计算机集成制造系统等技术的应用相对较少,还需要向着柔性自动化、知识集成化及智能化等方面发展。
2.2机械制造技术特点
系统性、与时俱进性及全球性等都是先进机械制造技术的特点。先进机械制造技术不仅继承了传统制造技术中的有效要素,而且也充分吸收了很多高新技术成果,并向产品生产的过程中不断渗透,以适应社会发展的需求。先进制造技术是一个系统工程,它涵盖产品生命周期的各个环节,并使其成为有机整体。二十世纪八十年代以来,机械制造业提高市场竞争力的主要矛盾已从劳动生产率提高向时间、质量及成本要素的矛盾进行转变,先进机械制造技术有机结合了这三个矛盾并进行统一,以提高产品的市场竞争力。随着逐渐形成的全球市场,市场竞争日趋激烈,先进制造技术正是基于市场的激烈竞争而得到逐渐发展的。
3机械制造技术的发展趋势
3.1信息化与网络化
机械制造技术在信息时代将向着信息化方向发展,网络通讯技术日益普及并得到迅速发展,对企业生产经营产生了重要变革,材料选择、产品设计制造及销售等环节都能够跨地域进行。而且,网络通讯技术有力促进了信息技术交流、产品协作研发等方面内容的学习,使企业竞争力日益增强。机械制造技术信息化主要是以信息作为机械制造业的主导方向,利用物质和能量创造价值,而与传统的物质和能量为主导完全不同,充分利用信息创造相应价值。由此可以预见,信息产业和智力产业将逐渐成为未来社会的重要主导产业。
3.2自动化与智能化
在机械制造业中,国内近年来在自动化方面开展较多的研究,尤其是在制造系统中的集成技术、制造单元技术、柔性制造技术等方面比较深入。在柔性自动化中,智能化是一个重要内容。随着经济社会的迅速发展,人类已逐渐脱离繁重的体力劳动,生活水平也得到很大程度的改变,不再需要进行繁琐计算、分析等脑力劳动,而逐渐在高层次的创造性劳动投入更多精力,智能化对于柔性化发展具有重要促进作用,使生产系统的判断与适应力日趋完善。作为一种模式的智能制造,具有柔性化、自动化、智能化及集成化优点,并逐渐发展为具有较高技术水平的先进制造系统,由专家与智能机器构成人机一体化系统,使机械制造中的各环节都比较突出,采用高度柔性与集成方式,充分利用计算机对专家的分析判断及决策等智能活动进行模拟,使机械制造中人的部分脑力劳动得到一定程度的取代或延伸。
3.3技术管理柔性化
为与市场和产品需求相适应而实现机械制造的柔性化,柔性化涉及技术与管理两方面的柔性化。技术柔性化主要是指工艺及产品种类不同约束采用的装备和技术路线,可用于各种所需产品的工艺生产。管理柔性化对组织和管理体制、更新生产模式等比较重视,将准时生产、精益生产、敏捷制造、并行工程等新技术不断推出。企业的任何活动都需要人的参与,为提高制造生产系统的柔性就需要柔性化管理。柔性化管理应尊重人性,提高对人性化管理的重视,进而使企业员工工作积极性得到充分调动,责任感不断增强,在日趋重视环保的今天,出现的绿色制造技术对柔性化赋予了更深的内涵。
3.4灵活化与绿色化
机械制造实现灵活化就是使产品设计生产及销售周期得到明显缩短,灵活转向机械制造企业机制。未来市场的不确定性程度很高,为适应多变的市场,机械制造应不断提高灵活性。随着不断增强的环保意识,绿色制造技术的发展日益备受关注。绿色化主要是指产品设计加工及销售等各个环节都是绿色没有任何污染,采用的设备与生产材料也是绿色没有任何污染的,因此,生产的产品当然符合绿色产品标准,产品应用后再利用绿色处理方法进行回收再利用。
4总结
随着社会的进步和生活水平的提高,社会对产品多样化,低制造成本及短制造周期等需求日趋迫切,传统的制造技术已不能满足市场对多品种小批量,更具特色符合顾客个人要求样式和功能的产品的需求。90年代后,由于微电子技术、计算机技术、通信技术、机械与控制设备的发展,制造业自动化进入一个崭新的时代,技术日臻成熟。柔性制造技术已成为各工业化国家机械制造自动化的研制发展重点。
1基本概念
11柔性柔性可以表述为两个方面。第一方面是系统适应外部环境变化的能力,可用系统满足新产品要求的程度来衡量;第二方面是系统适应内部变化的能力,可用在有干扰(如机器出现故障)情况下,系统的生产率与无干扰情况下的生产率期望值之比来衡量。“柔性”是相对于“刚性”而言的,传统的“刚性”自动化生产线主要实现单一品种的大批量生产。其优点是生产率很高,由于设备是固定的,所以设备利用率也很高,单件产品的成本低。但价格相当昂贵,且只能加工一个或几个相类似的零件,难以应付多品种中小批量的生产。随着批量生产时代正逐渐被适应市场动态变化的生产所替换,一个制造自动化系统的生存能力和竞争能力在很大程度上取决于它是否能在很短的开发周期内,生产出较低成本、较高质量的不同品种产品的能力。柔性已占有相当重要的位置。柔性主要包括1)机器柔性当要求生产一系列不同类型的产品时,机器随产品变化而加工不同零件的难易程度。
2)工艺柔性一是工艺流程不变时自身适应产品或原材料变化的能力;二是制造系统内为适应产品或原材料变化而改变相应工艺的难易程度。
3)产品柔性一是产品更新或完全转向后,系统能够非常经济和迅速地生产出新产品的能力;二是产品更新后,对老产品有用特性的继承能力和兼容能力。
4)维护柔性采用多种方式查询、处理故障,保障生产正常进行的能力。
5)生产能力柔性当生产量改变、系统也能经济地运行的能力。对于根据订货而组织生产的制造系统,这一点尤为重要。
6)扩展柔性当生产需要的时候,可以很容易地扩展系统结构,增加模块,构成一个更大系统的能力。
7)运行柔性利用不同的机器、材料、工艺流程来生产一系列产品的能力和同样的产品,换用不同工序加工的能力。
12柔性制造技术柔性制造技术是对各种不同形状加工对象实现程序化柔性制造加工的各种技术的总和。柔性制造技术是技术密集型的技术群,我们认为凡是侧重于柔性,适应于多品种、中小批量(包括单件产品)的加工技术都属于柔性制造技术。目前按规模大小划分为:
1)柔性制造系统(FMS)
关于柔性制造系统的定义很多,权威性的定义有:
美国国家标准局把FMS定义为:“由一个传输系统联系起来的一些设备,传输装置把工件放在其他联结装置上送到各加工设备,使工件加工准确、迅速和自动化。中央计算机控制机床和传输系统,柔性制造系统有时可同时加工几种不同的零件。国际生产工程研究协会指出“柔性制造系统是一个自动化的生产制造系统,在最少人的干预下,能够生产任何范围的产品族,系统的柔性通常受到系统设计时所考虑的产品族的限制。”而我国国家军用标准则定义为“柔性制造系统是由数控加工设备、物料运储装置和计算机控制系统组成的自动化制造系统,它包括多个柔性制造单元,能根据制造任务或生产环境的变化迅速进行调整,适用于多品种、中小批量生产。”简单地说,FMS是由若干数控设备、物料运贮装置和计算机控制系统组成的并能根据制造任务和生产品种变化而迅速进行调整的自动化制造系统。目前常见的组成通常包括4台或更多台全自动数控机床(加工中心与车削中心等),由集中的控制系统及物料搬运系统连接起来,可在不停机的情况下实现多品种、中小批量的加工及管理。目前反映工厂整体水平的FMS是第一代FMS,日本从1991年开始实施的“智能制造系统”(IMS)国际性开发项目,属于第二代FMS;而真正完善的第二代FMS预计本世纪十年代后才会实现。
2)柔性制造单元(FMC)
FMC的问世并在生产中使用约比FMS晚6~8年,FMC可视为一个规模最小的FMS,是FMS向廉价化及小型化方向发展的一种产物,它是由1~2台加工中心、工业机器人、数控机床及物料运送存贮设备构成,其特点是实现单机柔性化及自动化,具有适应加工多品种产品的灵活性。迄今已进入普及应用阶段。
3)柔性制造线(FML)
它是处于单一或少品种大批量非柔性自动线与中小批量多品种FMS之间的生产线。其加工设备可以是通用的加工中心、CNC机床;亦可采用专用机床或NC专用机床,对物料搬运系统柔性的要求低于FMS,但生产率更高。它是以离散型生产中的柔性制造系统和连续生过程中的分散型控制系统(DCS)为代表,其特点是实现生产线柔性化及自动化,其技术已日臻成熟,迄今已进入实用化阶段。
4)柔性制造工厂(FMF)FMF是将多条FMS连接起来,配以自动化立体仓库,用计算机系统进行联系,采用从订货、设计、加工、装配、检验、运送至发货的完整FMS。它包括了CAD/CAM,并使计算机集成制造系统(CIMS)投入实际,实现生产系统柔性化及自动化,进而实现全厂范围的生产管理、产品加工及物料贮运进程的全盘化。FMF是自动化生产的最高水平,反映出世界上最先进的自动化应用技术。它是将制造、产品开发及经营管理的自动化连成一个整体,以信息流控制物质流的智能制造系统(IMS)为代表,其特点是实现工厂柔性化及自动化。
2柔性制造所采用的关键技术2.1计算机辅助设计
未来CAD技术发展将会引入专家系统,使之具有智能化,可处理各种复杂的问题。当前设计技术最新的一个突破是光敏立体成形技术,该项新技术是直接利用CAD数据,通过计算机控制的激光扫描系统,将三维数字模型分成若干层二维片状图形,并按二维片状图形对池内的光敏树脂液面进行光学扫描,被扫描到的液面则变成固化塑料,如此循环操作,逐层扫描成形,并自动地将分层成形的各片状固化塑料粘合在一起,仅需确定数据,数小时内便可制出精确的原型。它有助于加快开发新产品和研制新结构的速度。
2.2模糊控制技术
模糊数学的实际应用是模糊控制器。最近开发出的高性能模糊控制器具有自学习功能,可在控制过程中不断获取新的信息并自动地对控制量作调整,使系统性能大为改善,其中尤其以基于人工神经网络的自学方法更引起人们极大的关注。
2.3人工智能、专家系统及智能传感器技术
迄今,柔性制造技术中所采用的人工智能大多指基于规则的专家系统。专家系统利用专家知识和推理规则进行推理,求解各类问题(如解释、预测、诊断、查找故障、设计、计划、监视、修复、命令及控制等)。由于专家系统能简便地将各种事实及经验证过的理论与通过经验获得的知识相结合,因而专家系统为柔性制造的诸方面工作增强了柔性。展望未来,以知识密集为特征,以知识处理为手段的人工智能(包括专家系统)技术必将在柔性制造业(尤其智能型)中起着日趋重要的关键性的作用。目前用于柔性制造中的各种技术,预计最有发展前途的仍是人工智能。预计到21世纪初,人工智能在柔性制造技术中的应用规模将在比目前大4倍。智能制造技术(IMT)旨在将人工智能融入制造过程的各个环节,借助模拟专家的智能活动,取代或延伸制造环境中人的部分脑力劳动。在制造过程,系统能自动监测其运行状态,在受到外界或内部激励时能自动调节其参数,以达到最佳工作状态,具备自组织能力。故IMT被称为未来21世纪的制造技术。对未来智能化柔性制造技术具有重要意义的一个正在急速发展的领域是智能传感器技术。该项技术是伴随计算机应用技术和人工智能而产生的,它使传感器具有内在的“决策”功能。
24人工神经网络技术
人工神经网络(ANN)是模拟智能生物的神经网络对信息进行并处理的一种方法。故人工神经网络也就是一种人工智能工具。在自动控制领域,神经网络不久将并列于专家系统和模糊控制系统,成为现代自动化系统中的一个组成部分。
3柔性制造技术的发展趋势
31FMC将成为发展和应用的热门技术
这是因为FMC的投资比FMS少得多而经济效益相接近,更适用于财力有限的中小型企业。目前国外众多厂家将FMC列为发展之重。
32发展效率更高的FML
多品种大批量的生产企业如汽车及拖拉机等工厂对FML的需求引起了FMS制造厂的极大关注。采用价格低廉的专用数控机床替代通用的加工中心将是FML的发展趋势。
33朝多功能方向发展
由单纯加工型FMS进一步开发以焊接、装配、检验及钣材加工乃至铸、锻等制造工序兼具的多种功能FMS。
4结束语
柔性制造技术是实现未来工厂的新颖概念模式和新的发展趋势,是决定制造企业未来发展前途的具有战略意义的举措。届时,智能化机械与人之间将相互融合,柔性地全面协调从接受订货单至生产、销售这一企业生产经营的全部活动。
近年来,柔性制造作为一种现代化工业生产的科学“哲理”和工厂自动化的先进模式已为国际上所公认,可以这样认为:柔性制造技术是在自动化技术、信息技术及制造技术的基础上,将以往企业中相互独立的工程设计、生产制造及经营管理等过程,在计算机及其软件的支撑下,构成一个覆盖整个企业的完整而有机的系统,以实现全局动态最优化,总体高效益、高柔性,并进而赢得竞争全胜的智能制造技术。它作为当今世界制造自动化技术发展的前沿科技,为未来机构制造工厂提供了一幅宏伟的蓝图,将成为21世纪机构制造业的主要生产模式。实现了按端口、MAC地址、应用等来划分虚拟网络,有效地控制了企业内部网络的广播流量和提高了企业内部网络的安全性。
4结论
引言
制造技术是当前社会以及未来社会发展的基本技能,是一个国家走向富强的关键,先进制造技术的提出源于美国,其为了提高国民经济增长与制造业的市场竞争力,研发了以计算机技术为核心,结合传统制造技术与现代信息技术演变而成的先进制造技术,它的运用,使得制造技术实现了优质、敏捷、低耗等优秀特点,并使得经济效益明显提高,像日韩这类发达国家,九十依靠着先进制造技术,维持着国民经济的平稳增长,而我国虽然作为制造大国,但是由于受到技术水平等方面的诸多限制,导致其进展缓慢,在学科间不断互相渗透的今天,如何加快先进制造技术的发展,成为了当下国人所要思考的主要问题。
一、先进制造特点介绍
1、先进制造技术内涵
制造技术自人来诞生以来就已经出现简单的雏形,期初由于对自然的认知不够,所以都是简单的手工生产模式,而在不断的演变中,随着学科间的不断相互渗透,使得制造技术逐渐摆脱了传统的手工为主生产模式,逐渐形成了以机械为主的可以实现产品量化生产的现代化先进制造技术。自第一次工业革命之后,各行业开始逐渐形成了自动流水生产线,从而开启了量化生产的大门,我们现在所使用的电脑、冰箱、汽车等很多东西,都是运用这种模式生产的。然而由于产品的单一性使其不能满足不同用户的需求,因此,人们又开始着手研发微机数控系统,柔性制造单元,柔性制造生产线等,较传统的制造而言,先进制造技术更加重视技术和管理的统一,重视制造过程中管理者组织和管理体制的合理性。
2、先进制造技术特征分析
先进制造技术具有先进性、系统性、集成性等特征,以以往的制造技术不同,先进性是其一个重要的特征,它是优化先进工艺,并与新技术结合,实现局部或系统的集成。并且针对不同的市场需求,具有一定的灵活性。另外,其具有一定的系统性,是在生产过程中形成的能量流、物质流和信息流等的系统工程,当然,还有集成性特征,它是将机械、电子、信息、材料和管理技术等融合一体的新兴交叉学科。
二、先进制造技术中关键技术
1、现代设计方法
现代设计方法是基于先进制造技术的基础上发展的,传统的设计方法,在加工过程中,存在切削力过大、刀具磨损严重等问题,且对技术人员的要求也非常的高,并难以保证产品质量,而现代设计方法运用了优化设计、人机工程设计、计算机辅助设计、工业产品造型设计等,使这些问题得到了妥善的解决,通过对刀具几何角度、切割方法进行分析,进行系统优化,灵活运用数控切削中螺纹加工循环指令等,发开新的加工方法,实现数控机床的二次发展。
2、先进制造工艺技术
先进制造工艺技术,是通过对各类零件特征分析,编制适合于不同零件的数控加工程序,并将其储存在PC机中,在数控机床加工时,通过输入对应的零件特征,生成适合于加工的该零件的程序。它在粗加工过程中可以提高生产效率,在细加工过程中,可以提高产品的精度,是实现优质、低耗生产的基础。
3、制造自动化技术
自动化技术与信息论、控制论、系统工程、计算机技术等技术都有着密不可分的关系,是一门综合性技术,且是一个动态概念,在工业发达的国家里,为了实现柔性自动化、知识智能化、集成化,因此在生产中主要采用数控机床、加工中心、柔性制造单元、计算机集成制造系统等,它的发展,大大降低了企业的生产成本,解放了劳动生产力,对推动制造企业发展有着巨大的作用。
三、先进制造技术在生产中的应用分析
1、柔性制造系统
柔性制造系统主要是由物料储运系统、信息控制系统和一组数字控制加工设备组成,是依靠计算机为基础,实行管理与控制的高度自动化加工系统,是可以运用于不同种类零件加工的机械自动化制造系统,主要包含柔性自动生产线、柔性制造单元、柔性制造系统三类系统,它的应用,提高了神杯利用率,使生产能力相对平稳、产品的质量提升等诸多优势。
2、虚拟制造技术
虚拟制造技术是在仿真技术、虚拟现实的基础上,对产品的设计、生产过程统一建模,从而在计算机上实现整个生产过程的模拟和仿真。它的应用大体分为四种,即虚拟企业、虚拟产品设计、虚拟产品制造和虚拟生产过程,它的应用,提高了生产过程开发效率,优化资源的利用,缩短生产周期,并可对产品按客户需求做出一定的更改。
结束语
终上所述,大力发展先进制造技术,对于推行我国工业化建设具有深远的意义,是提高我国工业化水平的重要手段,是提高我国国民经济的必要途径。
参考文献
关键词:机械自动化技术;高度集成化;智能化
1机械制造自动化技术的发展状况
自动化在机械生产中的特定应用源于控制系统的控制理论,该理论是自动化理论的基础,它可以向控制系统的动作部分提供反馈,从而使机械生产可以正常运行。自动根据系统的预定义功能,实现机械生产的自动化和精密化。下面介绍自动化技术在机械加工领域的具体应用。1.1信息资源自动化。信息自动化的内容主要有工艺辅助设计、计算机辅助设计、辅助制造和产品数据库系统管理等。其中计算机辅助设计是借助计算机软件实现进一步对于机械零件的绘制和设计过程,在加工过程辅助设计的概念是通过关联来提高生产效率之前,以具体和直观的方式描述加工对象。计算机辅助设计与计算机辅助制造进行处理经过进一步的分析,为计算机辅助制造加工过程提供了具体的准备方法,这是一种数控技术,通过计算机更方便地进行加工,以实现对加工的精确控制和基于产品的数据库管理。该名称主要是一种管理类型。管理可能与整个生产过程相关的计算机设计、制造技术和其他数据,并提供统计信息和管理,以方便将来的工作回顾、借鉴和引用。1.2生产自动化。生产自动化是指在生产加工产品的过程中使用自动化技术代替人力劳动,通过机械组件的自动化装卸的方式,还能有效增加工作效率、降低人为误差、如果这种类型的自动化没有失败,则可以节省生产成本。就可以反复循环使用,还能增强产品的质量。1.3资源运送自动化。资源传输的自动化是通过独立的自动化设备,自动化传送设备和自动化软件组件的协作来实现的。这个系统可以真正意义上实现将资源自动运送到工作地点,减少以往人力运输成本和时间,有效提高工作效率和自动化程度。手动与机器合作不仅仅可以运送,通过程序设计,还能进行语言表达等,自动识别方向,很明显能够减少人力劳动,提高工作效率,资源运输自动化越来越受到欢迎。1.4检测自动化。由于现代科学技术的不断发展,引入了越来越多的新材料和新部件,以及具有真正加工功能的特殊功能。手动检测到的页面也会增加,无法满足现代需求,自动化的检测技术就应运而生。
2自动化技术在机械制造中的具体应用
2.1集成化应用。机械自动化技术是一多学科、应用普遍广泛的学科技术,也是系统工程的一种表现方式。从组成成分来看,构成机械自动化技术的内容主要有:①程序单元:主要作用是有效解决整个制造系统中“做什么”和“怎样做”部分的有关问题,是整个机械自动化系统中非常重要的一个组成部分。②传感单元:主要的作用是完成对整个控制系统工作实时状态及工作性能参数的实时检测工作,是系统中的基础组成部分。③作用单元:主要作用是实现对整个系统的能量施加,以及定位目标任务,是整个系统中前期的组成部分。④制定单元:主要作用是整理分析、对比传感单元传输出的参数信息,进一步做出判断,发出相应的信号,控制动作。是整个机械自动系统中非常关键的核心组成部分。⑤控制单元:主要作用是制定工作单元,并根据信息对其中的动作进行有效调节,是整个机械自动化系统中的后勤保障单元,对机械制造中机械自动化应用的顺利开展具有重要作用。集成自动化技术在机械制造中的应用主要采用系统工程理论和信息技术的方法来优化组织的整体生产过程,并通过多种方法促进适度的自动化。例如绩效改善和流程重组机构以及计算机数据库。在信息系统和网络的支持下,机器制造组织和管理活动的各个要素已完全集成到有机物中,从而实现了以人为本的灵活机器生产。自动化和相关技术的集成应用对于产品质量的提高,新产品质量的降低和生态环境的保护具有非常重要的现实意义。2.2柔性自动化的应用。随着计算机技术的出现,产生了“柔性自动化技术”。采用“柔性自动化技术”的工厂不只是能够自动的“做”,而且加工目标确定后,就知道应该要做的步骤和方法。柔性自动化技术根据机械制造业发展应运而生,是产品加速更新主要手段。采用柔性自动化技术,不仅能够提高生产效率、减轻劳动强度,还能提高产品质量、缩短制造周期和交货期、大幅度降低成本,因而是各国机械制造业发展的重要趋势。2.3智能化应用。现代机械制造智能化主要在以下四个方面进行了提升:一是智能化,在机械制造的整个工作周期过程中,不需要人类一步一步设计机械制造等具体方案,而是由智能系统自动完成,以此来提高产品生产效率和质量;二是自动化,自动化则是指在机械制造的加工生产过程中,能够使结构模式自动生成,生产过程的联动性得到有效提高,因此生产效率远远超过传动机械制造模式;三是多功能化,是模块化设计机械制造单元,即每个模块均可单独存在运行,系统可以根据实际生产要求对模块进行组合调整,从而降低制造成本,扩大产品种类;四是集成化,集成化是指在生产制造过程中,将工作中所需的全部子系统进行组装集成,所有的工作都在这条集成系统中完成。
3改善机械工程自动化技术的措施
3.1掌握机械自动化未来发展趋势。当前,机械制造技术在我国发展很快,但是与其他发达国家的制造水平相比还是有所差距,我们还处于中低阶层,具有很大的发展空间。对于现状与国情相结合,机械自动化技术的发展要以企业的生产、发展的现实状况和当前以及未来的市场需求为前提,以“技术是生产的主要动力”为指导,大力支持技术创新,而不是小技术投入,提高产业链效率。因为目前,中国的自动化和自动生产线已经盲目改进。使生产效率低下,生产成品质量没保障。这就造成了经济效益停滞不增,人力、物力与财力大大浪费。要搞好自动化产业就要做到效率质量、效益的和谐统一,对市场经济体制下的各种因素综合考虑,只有这样我们才能达到发展机械自动化技术的目标。3.2鼓励机械自动化技术发展。作为中国的基础产业,机械制造是中国经济基础的重要组成部分。机械自动化的发展是国家经济发展的决定性因素之一,它的先进程度决定了国家工业的发展。所以我们要大力鼓励机械自动化的技术发展对于中国机械制造业企业的设备来说,必须大力发展自动化技术,以现有设备为基石,重塑机床并利用管理优势。全自动电子计算机充分重视公司的创造力,共同创建和建立独立的单位生产体系。“以人为本和自动化的信息”。3.3合理地使用机械自动化技术。中国机械制造业与其他先进国家的发展水平存在阶段性差距。面对这种情况,我国若要对机械自动化的所有企业都普遍使用电子计算机集成制造的高度自动化系统,就要有过硬的基础技术和相应的经验以及大量资金,然而,我国的条件是有限的,用于切割和大量生产类似产品的自动化设备仍在使用半自动机床、自动机床、模块化机床以及自动生产线和加工设备进行加工。旋转部分由相同的部分组成。自动化生产线主要是在改变现状时,可以根据实际工作和实际情况,在制造、铸造、锻造、焊接、冲压、热处理和装配过程中使用独立的全自动制造方法。可能此外,对于更多样化的生产过程,您可以考虑使用快速适应的设备来创建一致的工作流程。可以从技术、群体和人力的普及角度解决单件和小件生产中的问题,并据此开发数控机床或加工中心的应用。在过去的几十年中,制造系统正经历着从原始的能源驱动型到数据驱动型的巨大转变,这也是现代科学技术发展的要求,是社会发展必然的结果。
4自动化技术在机械制造中的发展
4.1高度集成化。对比以往的集成化,要想自动化技术在机械制造中发挥更大的作用,需要将自动化技术应用于实际更大的机器生产范围,需要生产技术的高度集成。对我们来说,集成是一种高级生产模式,它可以以给定序列执行的形式创建广泛的生产内容,集成生产和生产任务,并在基于传统计算机技术的完整机械生产。它分为生产自动化、信息自动化、管理自动化等自动化,以使子系统之间具有更高的互操作性,从而形成了一组高度集成的机械生产自动化。4.2高度智能化。智能化的机械制造系统已经被应用在机械制造之中,但是应用还不够彻底和广泛,智能化的机械和机械工程专家共同组成的人机一体化机械制造智能系统是未来智能化的具体发展方向。这种智能系统在机械生产制造的实践中能够实现人机的交流和活动,如逻辑分析推理、命题判断、工艺构思等。其优点在于智能化系统中“机械智能”,因为这个系统的良好的工作界面促使生产制造过程中能够顺利实现人机交流和互动。除此之外,机械设计和生产过程中应用模块化的方法可以实现较大的可协调性和适应性能;有利于生产人员进行智能化制造更加高效;有利于企业或社会进行更加充分的协作和竞争;有利于减少环境污染和资源浪费等。4.3柔性自动化。虽然柔性自动化在机械自动化生产过程中有所体现,但是要想现代机械制造业在当今的发展中增强生命力,就要提高企业在市场上的应变能力,提高灵活性,能够快速的反馈客户的意见,并且及时加以改进,要想做到上述要求就必须根据市场需要改善内部硬件以适应和满足目标或调整产品原始结构,更改机械生产类型等的内部和外部环境,在此过程中,机械生产的柔性自动化起着非常重要的作用。
自动化技术和计算机技术相结合,以创建具有自动化功能的灵活的人机界面和管理系统,将有助于提高收益和利润,保障工作的正常进行。而将来的柔性自动化系统也不是彻底的自动化,其中不能缺少普通设备,目前或者不久的将来也只是在个别环节上进行人为介入,进一步促进机械制造的高效进行。柔性自动化的使用可以更好的满足市场的需求,提高企业在市场中的竞争力,企业对柔性自动化的应用能够拉近机械设置、机械生产、机械制造之间的关系,也能促进高度的集成化,在未来的发展中发挥重要的作用。
参考文献:
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关键词:机械加工工艺及制造技术;行业现状;特点;应用
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.07.016
机械制造其实就是将各种生产原材料经过一定的工艺系统加工成为机械产品的过程,机械制造业的发展对于国家经济的发展有着重要的意义,随着科学技术的不断进步,现阶段,机械工业正在向着自动化、智能化方向发展,各种先进的机械加工制造技术为国家工业的进步做出了重大的贡献,各种先进的高精密制造技术在实际的工业生产过程中渐渐普及开来。
1 我国机械制造加工行业的发展现状
市场经济体制之下,我国的产业结构在不断的重组,国际分工也在逐渐深化,为了能够抢占未来经济的制高点,必须要提高产业竞争力,发展更多的高新技术,做好科技研究工作。就机械制造行业而言,现阶段我国面临着十分激烈的市场竞争,各大企业对先进的机械加工工艺及制造技术的需求十分的强烈,相关研究人员将提高新产品开发水平作为自身工作的重点,越来越多的先进精密的关键设备开始进入到机械制造加工工序之中,比如大吨位超重水压机、高精度五轴数控镗铣床等等,机械制造技术水平迅速提升,就船舶制造而言,制造精度已经可以达到5μm,高精度外圆磨可以达到0.25μm,精密加工精度可以达到亚微米级甚至亚纳米级,各种新型的刀具及先进的数控机床开始应用于加工制造体系。
2 现代机械制造技术及先进加工工艺的特点
现代机械加工制造技术的主要工作目标是提高产品的质量品质及工业生产效率,节省加工制造的成本,增加产值效益。现代机械加工工艺及制造技术主要有综合性、一体化、系统性及可持续性几个特点。在现代化科学技术的支持之下,机械制造业内部观念、制作工艺技术正在逐渐的融合,形成一个综合性的科学体系,自动化技术、计算机技术、材料科学、电子信息技术等学科技术融合在一起,有效的促进了现代机械加工制造业的发展与进步。现代机械制造工业中利用微电子技术、自动控制理念、机电一体化等工艺技术将传统的机械生产制造方式进行大幅度的改进,有效的促进了机械制造技术及工艺的一体化发展。现代机械加工与制造技术中融合了大量的科学技术,具体的生产过程中进行系统化的操作,有效的提高了机械加工制造的系统性,这也是传统加工制造技术与现代化加工制造技术的根本区别。现代机械加工技术利用各种先进的工艺设备有效的提高了机械生产的效率、减少了环境污染、节约了资源、提高了加工过程中的经济效益,这体现了现代机械加工制造的可持续性。
3 现代机械的先进加工工艺及制造技术的实践应用
(1)精密工程与特种加工。按照精密度精密工程可以分为精密加工、超精密交工以及纳米加工三个等级,精密加工和超精密加工主要指的是电解加工、电火花加工、激光加工、超声波加工等物理化学加工方法,属于非传统的加工工艺。特种加工的主要加工对象是陶瓷、金刚石等难加工的材料,具体的加工过程中要求精度必须要达到分子级或者原子级单位,属于精密加工工程。
(2)快速成形制造。各种产品零部件都属于三维空间实体,可以理解为是由某个坐标方向上的许多个“面”叠加而成,实际的加工制造过程中可以利用离散堆积成形的理念,将一个三维的空间实体分成为许多个二维实体,堆积在一起就构成了该三维实体。快速成形制造就是按照这一基本原理进行的,具体的制造方法有立体光刻法、叠层实体制造法等,这两种方法都已经发展的比较成熟,广泛的应用于零部件的商品化生产之中。
(3)零件分配编码技术。零件分类编码指的是实际的工艺生产之中对零件的相似性进行识别,这是零件加工制造的重要工序之一,零件分类编码时首先要对零件的工艺特征、结构特征以及生产组织与计划特征进行数字化描述,其中结构特征主要指的是零件的尺寸大小、几何形状、毛坯类型、结构功能等,工艺特征指的是零件的材料、表面粗糙度、加工精度、加工时使用的机床的类型、机械加工的方法等。生a组织及计划特征则主要指的是工艺过程跨厂际车间工段的情况、加工批量等。
零件的各方面特征都有相应的表示标志,分类时主要分为纵向分类与横向分类两个环节,其中纵向分类指的是按照一定的规则将这些特征标识排列起来,形成“列”,这些“列”也就是码位。横向分类指的是将各码位内特征排成若干个行,每一行为一项。零件的分类编码反映了它们的名称、结构、功能、工艺特征等相关信息,每种零件的类码并不是唯一的,对于成组技术的实施意义重大,有利于实现零件设计的系列化、标准化、通用化。
(4)柔性制造技术。柔性制造技术是现代机械生产制造的关键技术之一,实际的生产过程中主要利用一台主机将几台数控机床连接起来,自动控制生产,能够允许相似零件组不同零件的工序加工。柔性制造技术的重要特征之一即灵活性。工艺生产过程中,可以根据所加工产品的实际需要更换设备零部件、调整生产批量、修改性能参数,能够满足不同用户的需求变化及一些特殊的要求。柔性制造技术是在成组技术的基础之上发展起来的,生产加工过程中依然遵循尺寸相似、形状相似、工艺相似的原则,利用柔性制造技术能够尽可能减少生产投资、提高生产效率、增加经济收益,柔性制造技术代表了现代化机械制造技术的发展方向。
4 结束语
现代机械先进加工工艺及制造技术广泛的应用于船舶制造、航空航天、汽车制造等许多行业之中,是现代社会发展必不可少的工艺技术,本文主要就现代机械的先进加工工艺及制造技术的特点、实际应用问题进行了讨论分析,仅为有关研究人员的工作提供参考。
参考文献:
关键词:科技革命 制造业 柔性制造
科技的迅猛发展不但改变了物理世界,而且改变了人们的思想观念,并从根本上改变了人们的生活方式,从而给制造业实体和理念上双重性的深远影响。科技革命带了变革的速度持续加快,从根本上加强了世界的互联性,增加了多样性,使得多元化成为常态,并加剧了不稳定性,从而使商业环境更加呈现出动态性的特点。由此,产品的革新速度和多样性空前加快,特别是全球竞争与国际贸易深入发展,企业想在全球供应链和国际竞争中占据有利位置而不被淘汰,就必须适应由科技突变而带来的环境快速变化的趋势。柔性制造策略是制造业面临信息时代挑战的重要策略,也是适应外部商业环境快速变化和客户需要动态要求的重要策略。因此,建立柔性制造系统对于我国制造业的生存和发展具有重要现实意义。
一、柔性制造概述
1、柔性制造的内涵。柔性制造技术是1967年英国莫林斯(molins)提出来的用于机械制造行业的一种先进制造技术,此后这一理念在各行各业得到了广泛应用,并已成为现代制造的一种科学“哲理”,倍受推崇。柔性制造技术的范围是十分广泛的,是对不同品种实现柔性制造的各种技术的总和。凡是侧重于快速转换的柔性要求、适合多品种、小批量生产的加工技术都属于柔性制造技术的范畴,如柔性制造系统、柔性制造单元、柔性制造线、柔性制造工厂等。
2、柔性制造的影响因素。企业柔性制造的能力受到许多因素的影响,是企业综合灵活适应能力的体现。但具体而言,影响柔性制造技术水平的因素主要包括以下方面:(1)设备柔性:即设备满足工艺变化的程度,这一点主要体现在市场需求变化时,设备转换生产一系列不同品种产品的能力。(2)工艺柔性:工艺柔性包含两个方面:一是工艺流程不变化时,其自身适应产品和原材料变化的能力;二是为适应产品和原材料变化而改变原有工艺的难易程度。(3)产品柔性:一是产品更新或完全转型后,系统能够非常经济和迅速地生产出新产品的能力;二是产品更新后,对老产品有用的特性的继承能力和兼容能力。(4)生产能力柔性:当生产量、品种变化时,系统也能经济地运行的能力。(5)维护柔性:持续高效地查询、处理故障以保证生产正常进行的能力。(6)扩展柔性:当生产需要时,扩展系统结构,增加模块,构成一个更大系统的能力。(7)服务柔性:一是在顾客产品使用寿命周期内,用新部件维修旧产品的能力;二是一些产品还需要可升级的能力。
3、柔性制造的指标体系。整体而言,柔性制造中“柔性”表现为两个方面:第一方面是系统适应外部变化的能力,第二方面是系统适应内部变化的能力。具体而言,衡量一个制造系统柔性高低程度主要有三个衡量指标:数量的柔性,允许各种因素(如产量)自由变化的幅度;时间的柔性,能够实现变量(如销售量)自由变化的幅度所需对应的时间;成本的柔性,在订单波动、产量波动的情况下,各项费用尤其是人工变动费用如何随之变化,其费用的变动,尤其是人工成本随产量波动而相应变动的逼近程度反映了柔性管理的水平高低。如图1所示。
二、柔性制造系统的优势
1、灵活的适应能力。柔性制造技术的“柔性”是相对于传统生产方式的“刚性”而言的,它是相对的,动态的,也是不断改进的技术,而不是一成不变的。由于工业化带来需求的规模化,传统生产线主要实现的是单品种的持续性的大批量生产,优点是生产效率高,次品率低,单位产品生产成本低,能同时满足大量客户的需求,适合标准化占领市场。但随着科技革命的进一步发展,它改变了商业环境和现代市场的需求方式,客户需求快速变化,并表现为多元化和个性化特征。传统的制造方式难以满足现代市场要求的多品种、小批量和快速化的生产需求,更缺乏现代市场所要求的灵活适应性能力。基于现代市场环境的变化,制造系统的生存能力和竞争能力在很大程度上取决于它能否在很短的开发周期内生产出低成本、高质量、不同品种产品的能力,能否适应客户需求的不断变化。因而,柔性生产对于制造业变得越来越重要。
2、较高的客户价值。由于柔性制造的思想和方法非常适合小批量、多品种、及时交货的现代
市场需求趋势,在适合市场变化和客户要求方面具有极大的快速灵活适应能力。企业通过创造柔性优势,一方面,可以满足了客户的小批量、多品种的订单需求,适应了制造业市场快速多变的需求;另一方面,柔性制造系统能够充分发挥企业的柔性优势采取design in 的销售模式,主动为客户提升产品个性化价值,提高产品的附加值和客户的满足度,为品牌赢得声誉,树立良好的品牌形象。design in即“设计介入”,是指销售人员要在客户进行产品设计的前端介入。企业在实施design in 的销售模式中,要推广“顾问式销售,专家式服务”的销售文化:要求每位销售人员要成为客户产品问题的解决方案的专家,不仅仅推销自己的产品,更重要的是要从客户需求的角度帮助客户实现产品的优化设计,提升产品的个性化,为客户带来较高的附加价值。同时,将客户的个性化方案与企业的技术优势、柔性优势相结合,实现利润模式上的双赢。在客户价值得到提升的同时,企业也将获得大量订单及个性化的溢价。
三、构建完善的柔性制造系统
1、提高设备柔性。(1)增加灵活性设备。为适应柔性制造的要求,企业在设备设计方面,必须针对柔性的要求进行全面和重大的调整。如在设备的调整方面,可以逐渐放弃单一用途的设备,增加多功能用途的设备;可以放弃难以转换的设备,增加转换能力较强的设备;可以减少设备整机的配备,增加多用途零部件组装型设备等。这样不仅能够提高企业设备的转换能力,而且能够减少设备成本,在最佳经济条件下提高企业的柔性制造能力。(2)统一设备类型。不同型号转换时,由于要求不同,每次转换都会要求进行设备参数的重新调整等许多环节的重复无效率的工作,既影响工效又影响质量。为此,企业应该在生产许可和技术条件可行的情况下,统一零部件生产要求,或产品生产要求,并通过优化设计,将多种型号材料和零部件减少类型,或统一化,同时增加它们的灵活适应性。这样不仅能够提高工作效率,而且能减少浪费,缩减成本,提高柔性制造能力。
2、柔性生产系统的设计。企业在构建适合自身的柔性制造系统时,必须进行生产系统的柔性设计,这里所提高的柔性生产系统主要是“以单元化作业+人工辅助的生产模式”的生产模式。这种方式和完全的人工和自动化相比,具有巨大的优势:通过单元中自动化设备保证了质量水平;通过人工连接,降低了投资与运行成本,而又不影响质量;在一些简单操作工序,采取人工操作,但通过工装夹具来预防和控制人工生产的质量波动。此外,这种模式还具有较好的柔性,对批量的要求大大降低。这一点在中国的许多制造业企业中具有典型的体现,中国之所在在全球供应链中成为重要的零配件生产、加工,以及产品的组装基地,和中国半自动化和人工化的灵活性有一定联系。不过,我国企业未来构建柔性制造系统的重点应该加强科学合理的管理系统建设,加强单元自动化作业和人工辅助的双重建设,并在设备转换,工艺变化,生产能力的维护、扩展和服务方面更加柔性化,提高适应市场变化和客户个性化需求的要求。
3、建立完全信息化的管理系统。在快速变化面前,企业面临的最大风险就是库存的风险。这种风险体现在:客户的个性化要求,带来产品的通用性差,多余的成品就变成了废品,导致企业的成本急剧增加;技术的快速进步引起新生产的产品性能的阶段性提升,导致原来库存的产品自然降级,失去市场流通的利润价值,给企业带来巨大经济损失;有些产品随着库存时间的延长,产品会性能变差,产品有可能损坏而不能出售,给企业造成经济损失。基于快速变化带来的库存性风险,我国制造也企业应该开发或先进的erp系统,提升了信息化管理水平,更重要的是优化了企业的流程,强化了企业精细化管理的观念,对库存产品实行“专用型号订单化管理,通用型号流量化管理”,并按生产批号对库存产品的质量实行全寿命周期的追踪管理,使库存得到有效管理,及时预防和控制因库存而产生的质量问题,使因库存质量而造成的经济损失最小化。
4、建设多能工队伍。由于现代制造业都是按订单生产,而订单的波动性又相当大,由此便导致了产量的剧烈波动。在订单多时,繁忙的季节,员工都能够全员工作,取得可观的收入;但当订单下降时,原来数量的员工就会变得多余,如要保持员工数量的不减少,就会使员工的工作时间大幅缩减,从而使一线工人收入大幅下降,最终将导致员工队伍的稳定。为此,企业应该采用了柔性化的绩效管理机制。将核心骨干和关键岗位的员工发展为多能工,用高工资保证这部分员工队伍的稳定,在较低的订单下,能够一人多能,保持80%的工作饱和度;当订单突然增大时,能够在关键岗位保证产品质量,并带动新人快速适应简单岗位的工作。这样,实现了短期内从较低的产能过渡到较高的产能的快速变换能力。从而使变动成本与实际产量实现基本的同步波动,提高成本的柔
性水平。
四、结束语
现代商业的竞争已经从产品和质量的竞争变成快速适应能力的竞争。在现代全球竞争和科技突飞猛进的今天,只要跟不上市场和客户的需求变化的速度,质量再好的产品也会被淘汰。柔性制造是现代制造业企业适应现代商业竞争环境的重要策略,对于提高企业的灵活适应性能力、满足市场需求和客户需求快速变化的能力至关重要。我国制造业企业具有开阔的视野,在借鉴国外先进柔性制造技术的基础上,结合自身的优势,扬长避短,创建适合自身发展的具有中国特色的制造业企业的柔性制造系统。特别是,我国制造业企业要利用我国丰富的人力资源,并把我国制造业自动化程度不高的缺点转变为转换能力强的优势,因势利导地构建适合现代国际制造业竞争需求和客户需求快速变化的要求,实现我国制造业柔性制造的跨越式发展。
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关键词:现代机械制造技术;发展趋势;特点;探究
中图分类号:TH166 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2014)6-0031-01
1 现代机械制造技术的主要特点
首先,现代机械制造技术着重于将计算机信息技术、管理技术、传感技术、智能自动化技术相结合,并且应用在机械的制造流程中,其实质是在传统机械技术上拓展了科学技术,最终实现信息共享、能量传输、物质联系等传统机械技术无法实现的功能,因此其具有先进性。
其次,现代机械制造技术的最终目标是增强企业的市场竞争力,并且为社会经济发展做出贡献,因此现代机械制造技术的应用面较广,并不会被束缚在生产过程当中,因此其具有拓展性。
然后,传统机械生产技术向现代机械制造技术转变后,企业的经营战略也会发生改变,即从提高劳动生产率的方式变为对生产时长、产品质量、制造成本方面的调整,以上几点相结合不断增强企业的市场竞争力,扩大企业的经济效益。因此其具有统一性。
最后,由于经济全球化的进程不断深入,我国制造企业在市场中不仅要面对国内企业的挑战,还会与利用科技、金融、信息为主要竞争例的外国企业发生碰撞,为了在市场竞争中占领先机,企业必须不断革新机械制造技术,使科学技术的融合更加紧密,因此其具有全球性。
2 现代机械制造技术的现状
随着科学技术的应用面越来越广,当前机械制造技术取得了长足的进步,体现在攻破了虚拟、柔性、敏捷等几种技术难点。
第一,柔性技术是指以成组技术为前提,将数控柔性机床指导单位和多种类、多数量的数控机床当作系统中心。之后通过自动化物流技术连接系统的各项设备,其生产类型偏向于批量生产,对于机械制造产品的换代、市场的临时需求必须通过柔性制造技术来实现。另外此技术可以在加工制造的过程中兼顾生产管理,对于刀具切削、焊接等工序的生产效益来说具有重要意义。
第二,所谓的虚拟技术是指将虚拟和仿真两种技术相结合用来建立机械产品设计制造流程的模糊和相似操作。同时虚拟技术可以完成实际方案的优化,保证有限资源价值得到最大发挥,使生产的性价比得以体现,并且降低了企业的生产成本,提高了企业的竞争力。另外虚拟技术能够进一步加强产品生产的精准度、提高了生产的安全性、保证产品性能、降低产品成本。最后虚拟制造技术能够根据客户的要求对产品做出适当的调整,从而使产品更加满足用户需求。
第三,敏捷制造技术能够根据市场波动及时做出调整,其建立在创新的理念之上,可以建立一个能够表现机械设计制造市场发展的基础结构,从而迎合市场变化,其不仅能够缩短产品的生产实践、减少成本、提高生产效率,同时敏捷性机械制造技术能够保证系统的稳定性,使产品堆积的现象得到解决。
3 现代机械制造技术的发展趋势
结合以上分析理论可以得知现代机械制造技术就是对传统机械技术的优化和拓展,利用相关的科学技术指导机械设计以及机械制造的全过程,因此其未来的发展主要是自动化的进一步实现,可以成为敏捷制造技术的更加成熟,另外就是精密加工技术的应用,其发展趋势大概包括以下几点。
第一,虚拟化的发展趋势。虚拟化的发展主要是指计算机仿真技术的应用情况,只有利用虚拟技术能够缩短机械产品的开发时间,保证了机械设计制造过程中资源的重复利用。
第二,生态型的发展趋势。随着环保意识的不断增强,现代机械制造技术未来必定会向绿色、高效的方向发展,生态型体现在机械制造的方方面面,除了机械产品的设计、生产以及应用外,还包括对其涉及的能源节约,并且应该考虑到机械制造与自然环境的和谐相处。这要求及时革新绿色化机械制造技术,使其能够最大程度的减少对于环境的危害,另外还可以使能源重复利用,维护企业的生产成本。
第三,一体化的发展趋势。由于先进科学技术的应用范围不断扩大,企业的市场竞争力获得了提高,这种改变也导致企业对于产品的要求出现变化,更为关注产品的多元化和个性化发展。同时传统大批量的生产方式难以满足需求,因此出现了更少数量的个体生产。因此现代机械制造技术势必向工艺和设计的一体化方向发展,这使得产品的生产周期受到控制,减少不必要的耗能,最终实现成本控制和质量保证的双重目标。
第四,全球化发展趋势。现代机械制造技术的全球化不仅是其特点,更是未来主要的发展方向。现代企业能否抵抗国际市场的竞争压力最主要的是其是否已经完成国家化经营模式的转变,这也是我国制造企业发展的目标和动力。体现在:企业要想在市场中获得生存,就要不断优化管理、改进技术,这是经济全球化必然会导致的现象,企业只有接受这一现实,不断的开拓创新。虽然经济全球化为企业带来了挑战,但是也提供给企业发展的契机,我国企业能够利用网络了解经营管理、产品研发等相关信息,与国外其他企业合作开发,最终提高自身的综合竞争力。
4 结 语
综上所述,本文主要研究了现代机械制造技术的主要特点:先进性、统一性以及全球性,并且分析了当前现代机械制造技术主要成就,即柔性技术、虚拟技术以及敏捷技术的应用,并且未来会向虚拟化、环保化、全球化、一体化的方向发展,这需要技术人员、企业管理者的共同努力,根据市场变化及时改变经营战略,提高现代机械制造技术的经济效益和社会效益。
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关键词:机械制造业;自动化;应用;发展前景
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.03.191
机械自动化技术的应用对于推动机械制造业的发展有着重要的作用,自从机械自动化技术逐步推广与应用以来,机械制造业已取得了长足的发展。不仅促进机械制造业生产效率的提高,降低了生产成本还促进了机械制造业发展模式的转变,促进机械制造业向集成化、智能化、敏捷化与虚拟化发展,增加了机械制造业的市场竞争力。而机械制造业要想取得更好的发展,应对机械自动化技术的应用进行创新,使机械制造业能拥有更好的发展前景。
1 机械自动化技术在机械制造业中的应用
1.1 集成化的应用模式
随着机械自动化技术的应用,机械制造业在发展的过程中逐步向集成化方向发展。在具体的自动化技术中,利用先进的微电子及计算机技术与机械制造生产相结合,从而衍生了许多促进机械制造业发展的新技术,使得一些技术能进行整合,出现了计算机的辅助技术、数控加工技术、制造技术、工艺生产、信息管理等,推动了机械制造业向集成化发展。但不同级别的集成制造系统应根据各自的生产特点,有针对性地对这些技术进行整合,使得集成化技术的应用能更适应机械制造业的生产模式。并且应注重信息技术的的应用,对机械制造过程进行优化,利用系统制造工程理论进行指导,推动机械制造向精简化的模式发展,并促进机械制造进行重组,促进机械自动化的新型应用。而自动化技术的应用还贯穿于其他生产过程中,对于数据库系统的应用,使得整个的生产模式更为集中,推动机械制造业向集成化方向迈进。
1.2 柔性自动化技术的应用模式
机械制造业在发展的过程中只有对用户的需求给予关注,不断创新,满足市场的需求,才能取得长远的发展。因而在市场发展不断变化的当下,要想根据市场的变动开发出更适应市场需求的产品就应注重柔性自动化技术的应用,使得机械制造业的生产能不断地根据市场的需求,对产品的生产结构及类型进行调整,推动机械制造业向自动灵活化方向发展。柔性自动化技术主要是对人机界面进行优化处理,其中主要包括了自动化设备与一些常用设备,能对信息的变化进行处理。不论是在提升产品质量满足用户需求方面,还是基于市场的变化进行重组分析方面,柔性自动化技术的应用能为机械制造业的市场需求作出了具体的分析,敏锐地觉察市场信息的变化,进而促进机械制造业的发展。
1.3 智能化技术的应用模式
智能化技术的应用能充分地反映机械制造业不再是单纯的机械生产,而是在发展的过程中,调动智能机械的应用,提高操作人员的操作效率,形成人机一体化的智能生产模式。智能化技术主要是对专家智能活动进行模拟,在制造的过程中对人脑活动进行模仿,从而使机械操作能更加自动、灵活、有效。并且智能技术能对生产过程进行检测,在工作的过程中,对参数进行调节,保证机械制造过程的准确性,而一旦出现问题,智能化系统能进行报警处理,提升机械制造的自动有效性。并且能对于机械制造业中各种信息、能量的自动交换与调节进行处理,使得机械制造系统的操作更加便捷,推动机械制造业的智能化发展。
1.4 敏捷化的应用模式
敏捷化指的是机械自动化技术的运用,对于市场需求方面的反应速度与准确性,从而使得机械制造企业在市场上更具竞争力。机械自动化技术的应用,最大化地利用计算机技术,构建一个虚拟的机械制造平台,从而根据市场的变化,对机械制造的业的生产做出预测,提高机械制造公司对于市场需求的处理能力,优化公司的内部体系,以适应外部的变化与需求。因而在敏捷化的发展应用中,应利用精通计算机人才,对机械自动化技术的敏捷性进行具体的优化与提升,从而使得机械制造能不断地进行升级。
1.5 虚拟化技术的应用模式
虚拟化技术主要涉及计算机图形处理技术、多媒体信息技术、并行工程技术、机械制造工艺等。利用这些技术对机械制造业的产品或用户需求进行匹配,进行虚拟的模拟,使得机械制造业的产品生产能更加具体准确。而这种基于系统建模和仿真技术的应用,对于机械制造的生产流程进行模拟,并对其中潜在的问题进行分析,避免实际操作运行中的失误,减少产品生产周期,提高生产制造的有效性。
2 机械自动化技术的应用要点
机械自动化技术的应用在取得长足发展时,应根据我国机械制造业的发展现状,将机械自动化技术与实际的生产相结合,避免在盲目地追求自动化的过程中,忽略了我国机械制造业发展的实际。此外在机械制造业中利用机械自动化技术的过程中应注重节能环保的实现,就是在具体的生产过程中,对自动化、智能化的应用模式进行创新,使得机械生产向高效节能化方向发展。最后应注重全面的机械自动化技术的应用,在实际生产中不仅要对主机进行自动化升级,还应对各种配套设备进行升级,促进自动化的全面实现。
3 结束语
科技的发展给机械生产带来了巨大的变化,推动了机械自动化技术的应用与发展,而这一技术的应用改变了机械制造业粗犷的生产模式,使得机械制造业向精细化方向发展,提高生产的效率与质量。因而在科学技术日新月异的当下,应充分利用机械自动化技术的生产优势,并进行创新,促进机械自动化技术更好地服务于机械制造业。
参考文献:
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