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20世纪20年代,我国机械制造企业开始采取机械自动化技术来从事大批量的冷加工机械生产,但由于受到了种种因素的制约,其发展较为缓慢。到了20世纪60年代,机械自动化在我国的发展基本处于停滞状态,此时与外国的发展水平有着巨大的差距。改革开放以后,我国机械制造行业与外国的交流日益密切,机械自动化的发展开始进入了一个新的阶段,但由于缺乏核心技术和自主创新能力,我国所制造的机械设备的质量和性能远远不能达到世界标准。近年来,随着数控技术在我国的快速发展与应用,机械自动化技术因此也实现了较大发展,逐渐向智能化方向前进。从机械自动化技术的发展方向我们可以看出,机械制造企业的经营者和相关技术人员要从企业的实际情况出发,积极学习和引进外国机械自动化的经验和技术,不断提高企业的实力,此外还要提高自身的自主创新能力,增强企业的软实力,以此来提高企业的市场竞争力,满足我国对机械制造的生产需求。
一、实施机械自动化的意义
机械自动化技术是在传统机械制造上的发展,它主要是指在无人的情况下,应用先进的科学技术和计算机手段通过编排好的程序,依靠专用设备来完成机械的生产。机械制造企业利用机械自动化技术可以弥补传统人工机械生产的缺陷,提高生产效率和生产质量,同时提高了机械制造企业的国际竞争力,符合国际市场对机械设备的标准,满足了国际市场的需求。此外,机械制造企业采用机械自动化技术可减少员工的工作量,极大的降低员工在生产中的劳动强度,促进员工实际工作效率的提升,而且还使机械性能得到充分发挥,促进了机械制造企业在整个行业中的优势的发挥。
二、机械自动化的核心技术
机械自动化水平的高低是由机械自动化的核心技术决定的,机械制造企业掌握的核心技术越多越成熟,那么该企业则会具有较高的机械自动化程度。具体来说,机械制造企业应掌握的核心技术主要包括以下几个方面:
(一)机械技术
机械技术是机械制造企业实现机械自动化的基础,企业若要完成高水准的机械制造任务,必须依靠良好、成熟的机械技术做支撑。近年来,随着科技的快速发展,机械技术取得了较快的进步,进步的方向主要体现在三个方面:第一,机械制造材料的质量更符合制造要求和人们的需求;第二,机械设备在制造结构上更加趋于合理;第三,机械设备制造的性能更加优良全面,更符合现代化的发展标准。机械技术对于机械制造企业至关重要,企业的机械自动化技术功能的发挥受到了机械技术的重大影响。
(二)计算机信息技术
随着科技的快速发展,计算机技术被逐渐应用到了机械自动化技术之中,并逐渐成为机械自动化的典型技术。机械制造企业通过计算机技术在机械自动化中的应用,可以有效的对机械生产过程进行控制,并提高生产效率。在当代社会,机械制造行业属于我国领军产业之一,它只有跟上时代的发展趋势,积极采用现代化的计算机信息技术,并不断的对信息系统进行更新换代,才能使得机械自动化技术达到预期效果。
(三)系统技术
系统技术属于应用技术,它被大部分的机械制造企业所普遍采用。机械自动化的系统技术主要是指机械制造企业将世界各国最先进的技术进行引进与结合,通过对技术的综合应用来提高机械自动化系统的安全性和整体性能,同时还可帮助企业实现节能环保的目标。此外,机械制造企业应用系统技术还可以实现机械自动化的规模效益,确保机械制造任务的有效完成。
三、机械自动化的制造模式
企业在进行机械生产过程中应用机械自动化是对机械产品制造模式的一种创新,它可以使企业提高生产效率,实现经济效益,提高企业的竞争力。目前,机械自动化技术基础上的机械制造模式主要体现在以下几个方面:
(一)绿色化制造模式
机械自动化为企业的发展带来了很多益处,提高了企业的生产效率,增强了企业的竞争力,但是大部分企业应用机械自动化发展过程中忽视了对自然环境的保护,对生态环境造成了严峻的破坏,致使人们的生活和身体健康出现了各类问题。这就要求企业的生产在采用机械自动化技术时要采用绿色化制造模式,把它作为企业追求的最高目标。绿色化制作模式是历史发展的必然,是全球企业生产经营的方向,它可以使企业实现可持续发展,同时也保障了人类的生命安全。绿色化制造模式需要长期大力的发展研究。
(二)流水线生产模式
机械自动化技术在机械制造企业中应用最为标志性的模式是流水线生产模式,它主要是指将产品生产的整个环节进行分割,每一个部门或个人只对应着产品生产的一个工序,它是人和机器的有效组合。机械制造企业可依靠流水线生产模式对产品进行批量生产,极大提高了员工的工作效率和产量。在流水线生产模式中还可加入网络化技术或智能技术,这样不但可以提高生产效率,还有效规避了因前一道工序的失误而造成从头生产的问题。
(三)智能化控制模式
智能化控制模式是机械自动化技术的指挥官,在机械制造过程中,它掌控着生产系统的应用和生产过程,具有人无可比拟的优势。员工通过智能化控制模式可以进行简单快捷的操作,有效规避了因人的操作不当而造成的资源浪费,但是智能化控制有效性的前提是员工严格按照操作程序进行操作,需要员工熟悉掌握智能化控制中的各项功能和指令。智能化控制模式除了掌控着生产系统的应用和生产过程外,还能及时的对产品进行误差检测和修复,保证产品质量。随着科技的快速发展,机械制造企业越来越重视智能化控制模式在自动化生产中的应用,并不断采进新设备和新技术来加强机械生产的自动化和智能化,以此来提高企业生产的效率和质量。
(四)人员精简模式
人员精简模式是一种新型的制造模式,具有较强的实用性,而且应用方便、适用范围广泛,此外还能对成本进行一定程度上的控制。近年来,随着社会的进步和经济的快速发展,人员精简模式除了在机械自动化技术中得到广泛应用外,在其他领域也得到了各行业的好评和借鉴。人员精简模式可以帮助企业有效控制生产成本、提高生产效率,使企业的经济效益实现最大化。相对于传统的机械生产模式,人员精简模式是一场重大的改革,它促使了企业的生产程序简单易操作,并且方便管理。
(五)网络化制造模式
由于大规模可编程集成电路和CPU芯片、专用芯片的大量应用,有效的提高了系统的集成度和系统运行速度,系统集成化大大提高。除了软件模块化外,硬件模块化也得到了极大的发展,有力的实现了机械过程自动化的集成化与标准化,利用基本软、硬件模块的功能裁剪和数量培养,即可构成满足不同功能需求的数控系统。系统联动能力方面,由于网络技术、信息处理技术等方面的发展,可实现多机床联网远程控制无人化操作,既便在远离机床的地方,也能通过计算机对整个机械生产系统中的多台机床进行编程、设定、操作和运行控制。
2我国机械过程自动化技术的不足
2.1缺乏高端技术支持虽然我国自动化技术得到了很大的提高,在计算机、仪器仪表、工业自动化中都取得了较大的发展,但高端技术方面主要采用国外产品,尤其是大型精密测控仪器、大型工程项目核心系统、高端控制技术等基本依赖进口,为国外产品所垄断。造成这种差距的原因,一方面与我国机械自动化装备生产行业不够发达有关,中小企业几乎占据了95%的比例,由于资金、技术、人才等方面的不足使得中小企业很难在新产品、新技术方面取得突破,低端产品在我国占据了主体地位,高端产品和技术极其稀少。
2.2机器人制造技术有待发展机器人技术是自动化技术的更高水平,在不同领域对机器人技术的需求极为复杂。我国近年来不断加强了人工智能、计算机视觉、数据采集、现代控制理论等方面的研究,在高级智能机器人方面取得了一些突破,但同发达国家相比还存在较大差距。目前发达国家已经拥有了将智能机器人成功应用于生产生活中的能力,而我国还主要处于实验阶段,既便在一些领域有所应用也还远未达到高级智能的水平,尤其是一些前沿性关键技术方面,如多传感器信息融合、导航与定位、机器人视觉、智能控制、人机交互等技术方面,还有很多难题未能解决,急需取得突破在制造业、军事、服务业等领域得到广泛应用。
2.3我国机械自动化成本还较高机械自动化能有效提高生产效率,降低生产成本,提升企业市场竞争力,但就机械自动化成本来看,我国机械自动化成本还远高于国外先进国家,很多中小企业甚至可能出现机械自动化改革成本无法获取相应效益的情况。总体来说,主要是由于我国主要生产机械自动化配件,虽然生产行业很多,但在一些高端产品上都是国外品牌,高新技术上更主要掌握在国外企业手里,其成本上远高于国外。而国产装备质量上与国外先进水平还有很大差距,如油压缓冲器、无杆气缸、线性滑台、夹具台等等,稳定性和精度上都远不如国外先进技术,使得很多中小企业因成本效益等原因只能处于半自动化水平。
3我国机械过程自动化技术发展方向
3.1高度智能化和数字化智能化经过了数十年的发展,有了很大的进步,但还远远不足,还需要进一步提升人机一体智能化水平,构建起由智能机器和人类专家组成的高度智能化系统,在机械过程中进行智能活动,包括分析、推理、判断、构思、决策等能力都有待提高。进一步延伸、扩大机械自动化的应用领域和应用深度,降低人类专家在整个过程中的脑力参与度,实现机械过程的智能优化。同时,融合制造技术、控制技术、计算机技术、管理技术等多方面的技术,对产品分析、规划、重组、设计、仿真、加工、生产组织、原型制造等方面提高数字化水平,实现机械过程的快速重组与快速响应。
3.2绿色化二十一世纪能源短缺、环境污染问题越来越为严重,全球资源日益紧张,节能减排、绿色环保成为机械过程自动化的重要发展方向。不过当前我国机械过程自动化能源消耗和环境污染问题还较大。绿色环保,是为了促进人类社会与自然界的和谐,需要机械过程自动化从系统构思、设计制造、销售回收、使用维修等各个方面充分考虑节能环保问题。系统除了单纯的应用于生产外,还应当在一定程度上注重美观,给用户生产、工作、生活提供更高的精神享受。除了单纯的推动生产效率的提升外,还应当降低整个系统生产、应用的能源消耗和环境污染,保持环境文明实现绿色自动化。
关键词:机械自动化技术;机械制造;应用
近些年来,自动化技术被广泛应用到机械化的今天,科技的不断进步给机械制造工业创造了极大的发展空间。所谓机械自动化主要是指在机械化制造过程中有效使用自动化先进技术,有效提高机械自动生产和工作效率。从世界角度出发,欧美等国家的工业技术水平较高,大多数国家机械自动化技术较低,我国在机械自动化制造业发展方面也有待加强。机械自动化技术能够加速我国生产力打造全新的生命力,为整个机械制造行业带来了更大的生机。
1 机械自动化技术的概念及其组成分析
1.1 机械自动化技术概念分析
机械自动化技术是在机械制造业中应用自动化技术,并在提高机械制造业生产质量和效率的过程中形成的一项创新型技术。在机械制造业中引入自动化技术,可以使得原来的生产过程更加自动化和高效化,原本很多的加工问题也会得到很好地解决,原材料的加入和工艺处理速度会得到大大提升,这个优化的过程也是降低资源投入、提高经济效益的过程。就目前机械行业自动化技术的应用来看,机械自动化技术已经被广泛接受,而经过实践证明了的机械自动化技术在提高产品质量和生产效率、促进产品流动、降低生产成本方面都具有重要作用。与此同时,工作人员在机械化、自动化的生产环境下,工作压力得到了显著缓解,工作环境也在不断改善,为新技术的应用和发展创造了便利条件。当前,机械制造业行业竞争日趋严峻,加强技术改造和创新已经成为了企业发展的必由之路,机械自动化也将是行业的重要发展方向之一。
1.2 机械自动化技术组成分析
机械自动化技术是多学科的综合体,它是多门应用技术的结合体,因此对于机械自动化技术的应用是行业改革的重要推动力。为了更直观地对机械自动化技术进行分析,下面对机械自动化技术的几个重要组成部分进行简单的分析。
(1)程序单元:这是整个机械自动化系统中的核心组成部分,所有的系统设置以及程序的导入都从这个单元开始,这部分在系统中的决定性作用是不可替代的。
(2)作用单元:通^作用单位可以完成系统前期的控制部分信息梳理,为紧接着的信息传递以及相应操作程序的制定奠定基础。
(3)传感单元:传感单元在系统中的作用是基础性的,它的存在主要是完成系统的实时检测以及信息反馈,并对系统的整体性能参数信息等进行传递上传。
(4)制定单元:根据系统的输入信息,制定单元在通过数据分析处理之后就会制定相应的反应程序,完成基本的操作。
(5)控制单元:控制单元主要是为了协调各个单元之间的关系,保证系统的顺利进行。
2 机械自动化技术在机械制造中的应用分析
2.1 集成化应用分析
信息技术背景下的机械制造企业的发展更趋于集成化,机械制造企业的集成化是技术经营和功能的集成,通过全过程的优化控制来提升整体的生产制造水平。在企业经营管理过程中,可以将外部市场的基本动态信息和企业内部信息进行集成分析,这样就可以应对外部需求提出的应对对策,针对外界需求加快生产。机械自动化技术是多种技术的融合,既包含计算机控制技术、信息管理技术,同时又要融合系统设计和专业性的数控加工技术等。就目前机械自动化技术的应用现状来看,它必将以其独特的优势在行业中发挥重要的作用。
2.2 柔性化应用分析
柔性化最显著的特点在于其能够根据外界因素作用力的差异表现出与之相对应的适应能力。换句话说,在柔性化应用过程中,生产出的产品能够较好地适应市场的更改特性。现代机械制造行业必须针对终端用户的各类需求及时精确地做出反应,进而对机械制造产品类型和结构属性做出相应的调整。从这一角度上来说,柔性化应用可以很好地解决该问题。其在确保必要生产柔性的基础上,对人机交互界面进行了合理优化,并在构建产品制造信息系统的基础上将计算机管理的工作效益发挥到最大。同时还可以优化企业内部和外部的应变性能,并在此基础上充分满足机械制造产品个性化和多样化的发展需求。
2.3 智能化应用分析
智能化发展也是机械制造企业发展的重要方向之一,通过机械自动化技术和人工智能技术的结合,对整个机械制造生产过程进行优化和智能控制,这样系统就可以按照更加智能化方向发展,很多的智能化系统也会根据人脑智力进行模拟运作,与系统运行保持紧密关联。同时引入智能化技术的机械自动化系统还可以对实时的运行参数信息进行上报,实现系统的自检,保障系统以一个最佳状态来运行。
3 结束语
经济全球化速度的加快,使得全球行业间的竞争都在加剧在激烈的竞争环境中,大企业吞并或者购买小企业已经成为正常现象。恶劣的竞争环境下,机械制造企业的发展也受到了挑战,但是挑战和机遇往往都是并存的。虽然竞争激烈,但是科学技术发展也为机械制造技术发展提供可能。依靠机械自动化技术提高生产质量和效率、促进成本管理,已经成为了重要发展方向。通过本文的阐述和探讨,机械自动化技术必然在未来的机械制造行业中占有更重要的地位。
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段我国的机械制造方面自动化技术的应用还处于初级发展阶段,想要取得较大的生产水平的进步,需要循序渐进的进行自动化应用领域的革新,通过不
断的学习和模仿,制定出越来越细化的机械操作守则,慢慢的使机械化生产达到更高级的水平。生产技术的提高是一个漫长的过程,需要我国更加重视自动化先进技术的引进,长期的进行生产技术和生产模式的改革和创新,从而不断的缩小制造业方面与西方发达国家的差距。
我们加强对于自动化技术的引进,其最终目的是使先进技术应用到一线的生产活动中去,用高质量的产品保证产品的销量,从而扩大再生产。因此,机械自动化的发展应以企业生产与技术发展需要为出发点。只有与生产产品相适应的自动化生产方式,才能实现良好的经济效益与社会效益。因此,在我国发展机械自动化技术的过程中,应该注重实用性,不要去引进价格太过于高昂的生产设备,而应该以自身企业的实际资本储备为出发点,引进行业内较为领先的技术和生产设备,同时,还要积极的去改变过去盲目的生产方式,在追求生产效益的同时,又要注意使用节能环保的生产材料。另外,在引进机械自动化技术的同时,不要全盘的接受,而应该辩证的吸收,不要单纯的追求全程自动化,不仅应该保证生产的高速度,更为重要的是要保持产品的质量,应该有效的结合人工监督的方式,确保操作的安全性和可靠性。
2重视自动化技术引进,提高生产效率
2.1计算机技术提高生产的自动化水平自动化的生产技术主要体现在计算机技术的应用,主要包括计算机辅助设计和辅助制造,用互联网数据库进行产品信息的数据管理。计算机的辅助设计系统(CAD-ComputerAidedDesign)是指通过计算机三维图形模型来辅助产品设计人员进行机械设计。使用三维模型技术,可以使设计员在设计图案的时候能够更加精准各种产品。而计算机的辅助制造设备(CAM-computerAidedManufacturing)是在生产的过程中使用计算机来操作各生产环节的技术,它可以使产品在生产过程中按照既定的参数进行准确无误的生产。
2.2引进更为先进的自动化技术计算机技术的进步对于机械自动化的生产具有划时代的意义,我们在发展生产力的同时要注重国内计算机软件数控技术的开发,妥善的处理好计算机辅助设计和计算机辅助制造之间的协调关系。在发展计算机辅助设计技术的时候,应该不断提高软件工艺编程的工作效率,编写出更加优良合理的生产程序,用较为优化的工艺设计促使产品在生产过程中标准化的程度越来越高。我们想要提高产品的市场竞争力,就应该加大自动化技术的引进和发展,着力提高国内的互联网发展水平,通过科技创新来掌握机械制造自动化技术的核心。
3结束语
关键词:农业机械自动化;技术要点;优化措施
0引言
所谓农业机械自动化技术,指的是将控制论、计算机技术、液气压技术等应用到农业机械的设计当中,使农业机械可以独立完成田间耕作。随着科学技术的不断发展以及为了响应政府高效农业的号召,我国农业正逐步朝着机械自动化的方向发展。农业机械的自动化,不仅能够使劳动的生产效率得到提高,还能减轻农民的劳动强度,并且提高劳动舒适度,在一定程度上缓解农村劳动力短缺的问题。在科技高速发展的今天,世界各国都加大了对农业机械自动化技术的研究。很多科研成果已经从实验室走向了实用阶段。
1农业机械自动化对农村建设的意义
对社会主义新农村进行建设,是我国构建社会主义和谐社会的基本要求。社会主义的和谐与广大农村地区的和谐是不可分割的。虽然从整体上看,社会主义新农村处于较为稳定和谐的状态,但不可否认的是,社会主义新农村的建设也存在着一定的问题。其中,最主要的问题是农民收入过低。因此,我国要大力推行农业机械自动化建设,为减轻农民的劳动强度、提高农民的经济收入提供保障。
2农业机械的分类
通常来说,农业机械是由动力设备和与之配套的农机器具组成的。这两者之间主要是以牵引悬挂或者是半悬挂的方式进行连接。也有的农业机械将这两者制造成一个统一的整体。动力设备和与之配套的农机器具这两者在耕作的过程中,互相配合,缺一不可。
3农业机械自动化发展中存在的问题
我国农业机械技术在发展的过程中,并不是一帆风顺的,而是遇到了很多问题。首先,我国大型农业自动化机械在推广的过程中难度较大。很多农民没有意识到机械化生产的重要性,导致了他们不愿意在农业生产的机械方面进行投入,最终造成了我国大型农业自动化机械供大于求的尴尬。第二,我国的农业机械制造水平较低。与西方国家相比,我国农业机械制造的起步较晚,在很多方面,科技水平还不够成熟。第三,我国对农业机械自动化技术的研究缺乏足够的动力。我国大型农业机械的制造企业,以及科院院所存在着资金不足、科研环境较差的问题。对农业机械进行设计,不仅需要耗费大量的时间和精力,还需要一定的技术条件作为依托。我国大部分科研院所和农业机械制造企业,由于资金不足,并没有完成对实验室的配套建设,使得科研人员在进行工作时困难重重,这一现状也严重影响了科研人员的工作积极性。第四,自动化技术在农业机械的应用中还处于起步阶段。对自动化技术的应用,需要很高的科技水平作为依托,但是我国科技基础薄弱的现实,使自动化技术的应用变得困难。
4农业机械自动化技术要点及优化应用措施
4.1实现计算机技术应用于农业生产
计算机视觉技术,作为新时期重点研究和应用性广泛的新科技,很多西方国家先后展开了对计算机视觉技术的研究。计算机视觉技术在农产品质量的鉴定方面,以及在记录农产品生长的信息等方面有着十分重要的作用。英国对计算机视觉技术的应用进行了首次尝试,利用该技术研制了专业性的采蘑菇机器人。采蘑菇机器人在采蘑菇的过程中,不仅能够对蘑菇的位置进行精准的定位,而且能够对所采的蘑菇进行合理化的分类。受到英国的影响和启发,我国国内也开始尝试在农业机械自动化技术中,加入计算机控制技术的内容。但是由于我国的经济技术发展还不够成熟,要实现对计算机视觉技术的应用,还需要科学家们进行努力。
4.2实现农业施肥和灌溉技术的自动化
我国水资源总量虽然比较大,但是人均资源占有量却很小,而且我国水资源分配的不够合理,使得我国水资源长期处于短缺的状态。要促进农业的发展,充足的水资源是必要的条件。在保证农业生产用水的同时,保证对水资源的节约,是我国农业发展过程中必须要面对的问题。农业自动化灌溉技术的应用可以很好地解决这一问题。所谓农业自动化灌溉技术,是把传感器与电子计算机进行有机结合,把农作物生长过程中对环境的需求及对用水量的需求,通过软件的形式加以呈现,从而避免水资源的浪费。对农业施肥技术来说也是如此,实现农业施肥和灌溉技术的自动化,是节约水资源、降低农业生产成本、避免浪费以及保护环境的必然选择。
4.3实现农业的精准化
农业精准化是指将我国的传统农业与农业机械自动化技术相结合,实现农业生产管理的科技化。精准农业是未来农业发展的主要方向之一。农业生产自动化,是一项以计算机网络和控制器等为基础的技术。我国对精准农业的研究,已经取得了一定的科技成果。世界上第一台观测农业气象的自动化仪器,已经在我国郑州气象站开始投入使用。农业气象观测仪,可以对农业生产的小环境进行合理化监测,并且通过网络把监测到的信息及时反映给当地农业部门。总之,在经济全球化进程不断加快和城市化进程高速发展的今天,给各个行业带来机遇的同时,也带来了挑战。为了在经济发展的大潮中处于不败的地位,加强科技创新是一项必不可少的选择,同时也是长远发展的根本要求。对于农业产业而言,为了使我国农业能够更好更快的发展,政府要提高对农业机械自动化技术研究的投入,并将新的科技成果不断应用到农业生产中。作为科技工作者要努力钻研农业机械自动化技术,并且要对农业机械自动化技术的应用措施进行优化,从而实现农业的智能化时代,创造出我国农科发展的新道路。
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关键词 机械设计;机械制造;自动化;发展
中图分类号TH16 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2014)114-0096-02
0 引言
机械制造业是我国基础的产业,并且也是我国工业经济发展的主要技术来源。机械制造业在我国整体产业结构比例占据了重要的地位,并且决定了我国工业发展的具体走向。机械设计制造技术的发展与进步,从另一个角度上也代表了我国综合国力的发展水平。机械设计制造专业的发展已经由传统的发展模式,逐渐走入了自动化、智能化的发展道路上。在传统机械设计制造中,对于原材料的消耗量较大,生产效益较低,并且机械功能相对来说较为单一,人工成本较高。自动化技术的发展,有效的弥补了传统机械设计制造技术中的不足,并且通过新技术的应用,极大程度的提高了机械设计制造技术的发展速度,是现代工业发展的重要基础性力量。
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 结论
随着现代科学技术的不断发展,社会生产与生活需求也在不断的更新当中。传统的机械设计制造技术存在一定的弊端,并且难以满足现代社会的发展需求。自动化技术的改革,新技术的融入,使得传统机械产品的应用范围得到了大幅度的提升,机械产品的生产更加高效,其具备更多的功能,可以更好的满足社会生产与生活的需求。人作为机械产品的使用者,其设计与制造的过程中,必须体现人类的具体需求,并且保证符合社会发展的实际需求。无论是机械设备的生产部门,或者是机械设备的使用部门,机械设备的自动化水平越高,就会产生更高的使用价值,并且为社会带来更高的效益。机械设计制造及自动化技术的发展,有效的推动了社会的发展。机械设计制造及自动化技术是一项综合性学科,在进行相关技术研究与发展中要积极的融入现金的国际经验,并且采用有效的应对策略,保证机械设计制造及自动化技术的长效发展。
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关键词:机械自动化;发展;技术应用;机械制造
引言:现代机械自动化是指以自动化加工产品为目标,加快生产加工的速度和有效地优化自动加工过程的自动化加工技术。机械制造业是衡量一个国家工业化程度和综合国力的标准,而在机械制造业中机械制造效率和生产能力的提高,成本和劳动强度的降低以及企业效益的提升都极其依赖自动化技术的广泛应用。
一、现代机械自动化技术的应用
在一个国家的机械生产制造中广泛而深入地发展应用现代机械自动化技术的好处主要有:①将人从重复劳动中解放出来,降低了工人的工作强度,也使企业的经济效益得以提升;②节省产品的生产加工成本,产品的生产加工周期有效地得以缩短,产品的质量和加工效率得到了极大的提高;③加快了机械产品的升级换代速度,在很大程度上促进了机械产品配套技术的发展。
1.自动化的供输系统
现代机械自动化的物流供输系统是指可以将机械加工制造中所需的大量原材料和成品及时运输分配到指定的位置的物流系统。自动化的供输系统在很大程度上确保了机械加工生产的连续性和快速性,是机械加工制造中必不可少的重要环节。
2.自动化的加工系统
所谓自动化的加工系统指的就是在机械加工生产中能对产品自动重复地进行加工或装卡的加工系统。自动化加工系统的目的是将人从重复性的劳动中解放出来,避免了在手工加工操作中出错的问题,在很大程度上减少了产品出现次品的几率,从而满足了机械加工对于产品质量和加工效率的要求。
3.自动化的装配系统
所谓自动化的装配指的是基于一定的产品技术要求和装配顺序,通过运输、安装、调试、检测等工序,将不同的零部件装配成一件成品的工序。这一过程代替了复杂的手工装配,极大地降低了手工的失误率,有效缩短了产品的生产周期,保证了产品的高产量和高质量。
4.自动化的检测系统
随着新科技、新材料、新道具和新设备的不断涌现,传统的人工检测手段已经不能满足机械制造业对于机械产品生产制造精度的要求,自动化检测就应运而生了。自动化的检测主要是指多专家的智能诊断以及凭借电流、时序信号或人工神经网络的手段来识别刀具的磨损程度的检测方法。自动化检测系统对机械制造系统各个部分的检查测试都十分精确,从而在很大程度上确保了产品的高产量和高质量。
5.自动化的信息系统
计算机辅助工艺设计作为一种纽带,联系了计算机辅助设计和计算机辅助制造,使工艺设计和工艺编程有了统一的规范,在很大程度上加快了工艺设计和编程的速度。所谓计算机辅助设计(CAD-Computer Aided Design)指的是在机械设计过程中使用计算机的画图工具和软件辅助机械设计。计算机辅助制造(CAM-Computer Aided Manufacturing)也就是常说的数控技术,以计算机数值控制技术为核心,将计算机技术使用到生产制造中,用以辅助机械加工过程。
二、现代机械自动化的发展前景和发展方向
1.结合生产实际,发展实用型现代机械自动化技术
现代机械自动化技术未来发展的方向是始终以企业加工制造的具体需要为着眼点,以实用为其衡量标准,结合机械生产制造的具体情况,实现国民经济效益的最大化,时刻保证我国机械自动化技术的发展始终运行在正确的轨道上,从而有效地提升我国的综合国力。
2.注重人才培养,配套发展现代机械自动化技术
对传统制造业的方法、理念和技术等的不断升级和应用需要技巧纯熟的基础工人、管理人员和工程技术人员。现代机械自动化技术模糊了基础工人和工程技术人员的界限,注重对其学习知识能力的培养,但对其工作经验和生产技巧的要求不断降低,基础工人的知识能力结构迫切地需要优化。所以,要想广泛而深入地发展应用自动化技术,必须有目的地提高基础工人、技术人员和管理人员学习新知识的能力,促使其不断加强对现代机械自动化技术新概念、新科技和新知识的学习和实践。贯彻落实企业的人才战略对提升我国机械自动化程度有着至关重要的作用。
现代机械自动化技术的基础要一步一个脚印地夯实,进而推进其他配套技术的发展和应用。一方面要抓好主线――主机,一方面也要花大力气在自动化技术的配套发展――自动化控制系统和元器件上。注重现代机械自动化技术的配套发展的原因有:①自动化技术需要及时优化系统的结构参数和性能指标,如重量、体积、刚性和强度等,以及通过其他相关的高新技术来使自身得以升级换代;②自动化生产离不开其他相关的理论和技术的支持,如计算机信息处理技术被广泛地应用到信息和数据的交换、存取、处理、运算、判断和决策中;③自动化生产的关键是全面地分析生产制造中物和人的相互联系,研发出高产量、高质量、高性价比的机械产品。
3.重视质量效益,发展低成本现代机械自动化技术
低成本、收益快的机械自动化技术有如下的优点:发展潜力大、投资成本低、运转周期短、应用前景广和收益速度快等。这些优势使其成为初步发展机械自动化的最佳选择,在很大程度上调动了中小型企业在发展应用自动化技术方面的积极性。依据我国现阶段的国情,大力发展应用低成本的自动化技术,能在很大程度上取得良好的经济效益。具体方案是以我国机械加工制造企业原有的一般设备为主体,以一定的数控设备为辅助,运用计算机辅助设计和计算机辅助制造技术,充分发挥人的主观能动性和计算机的自动化优势,共同组成一个以人为本,以自动化技术为核心的低成本自动化机械加工制造系统。
4.结合中国国情,发展中国特色的现代机械自动化技术
机械自动化的实现是动态的长期发展过程,即从简到繁,从低级到高级,从不成熟到成熟的过程。现阶段,我国的机械自动化程度和中等发达国家相比还有明显的差距,但我国的机械自动化又不可能突飞猛进地跳跃性发展。在这一国情下,自动化理想高级阶段的全盘自动化在我国并没有所需的技术、投资、经验、人才方面的支持,所以高度自动化CIMS技术只是自动化技术的最终发展方向,不是我国现阶段机械制造业的迫切要求,在我国不必盲目地普遍推广。在我国的现阶段,实用是检验一切生产技术的根本标准。我国创造性地吸收了外国柔性系统(Pseudo-FMS),既保证了一定的生产柔性,又创造性地使人机画面得以改善,从而使生产质量和经济效益都得以保证。其突出特点是可以人工干预系统的一些环节,融合了传统的普通设备和先进的自动化设备。我国应从现阶段的国情出发,以先进实用为方针,以分析研究基于计算机技术的柔性自动化技术为主题,创造性地发展现代机械自动化的理论体系,走上了一条中国特色的机械自动化技术发展之路,即以实用为前提,获取实际的自动化工作经验,摸索合适的发展模式,进而普遍推广应用。
三、结语
我国现代机械自动化技术应向发达工业国家的先进水平看齐,了解发展现状,把握发展趋势,抓住发展机遇,以普及与提高相结合为方针,逐步缩小与世界先进制造技术的差距,使我国的自动化技术走上一条中国特色的高质量、高速度和高效益的康庄大道。
参考文献:
[1]高文龙.现代制造技术[M].北京:机械工业出版社,2009:52-53.
[2]张世昌.先进制造技术[M].天津:天津大学出版社,2004:19-21.
[关键词]自动化 机械 设计
中图分类号:TH122 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)15-0377-01
前言
社会经济体制的不断完善,给机械制造工业带来了可观的发展机会。机械设计在机械制造企业中占据重要组成部分,影响较大,面对越发激烈的市场竞争,在机械设计中运用自动化技术,对于提升机械设计水平起到了巨大的帮助作用。机械自动化,即为实现生产过程的优质自动化。加快生产投入物的加工和流动速度,对机械设备进行相关的连续自动化生产与改造。将自动化技术应用到机械设计中,实现机械自动化是机械制造业技术改造、技术进步的重要手段和技术发展的主要方向,是影响整个机械制造业发展的关键。
一、机械制造中自动化技术的应用现状以及问题分析
1、自动化技术还比较落后
由于长期以来,我国自动化技术特别是数控系统等传统机构限制了多变量智能化的发展,无法根据外部的干扰和随机因素对动态实施调整,以致于我国现代数控技术严重脱离了社会发展轨道,严重制约了自动化技术的快速发展。由于自动化技术能够有效推动我国现代机械制造产业的发展和进步,因而,加快自动化发展步伐非常必要。
2、自动化技术应用领域比较狭窄
当前,我国的自动化技术运用领域仅限于数控系统的传统模式,机械制造厂生产的产品无论在质量还是性能上都与当今的高新产品有着很长一段距离。例如,生产的产品机构比较单一、制造工艺比较粗糙;设计方法上也比较落后,精确度较低;有些机械制造厂的制度相对落后,科研开发能力比较弱,缺乏技术的支撑等等,都导致了自动化技术的运用范围比较狭窄,没能够得到有效地推广,进而影响了整个机械生产行业的快速发展。
3、自动化技术相关专业人才比较缺乏
人才是一个企业快速发展和进步的关键因素,是保证一个企业正常运行和长远发展的重要条件。而目前,很多行业中都缺乏专业的技术人才,尤其机械制造行业中,优秀人才更是寥寥无几。一方面在于刚从学校毕业的大学生光有理论知识,而严重缺乏实践经验,因而对实际操作中的具体事项了解不多,尤其在机械制造行业内,操作人员如果没有牢固的理论知识和一定的实践经验,很难保证整个生产的正常运行。另一方面,机械制造产业对人才的管理不够合理,没有规范的管理措施,也缺乏相应的专业培训制度,因而,使得技术人员的专业技能得不到提高,严重影响了机械制造中自动化技术的推广与运用。
二、自动化技术在机械设计中的运用
机械设计的自动化是体现企业创新思维的关键,是形象与抽象思维的高度结合体, 是提高机械产品运行钢度与美学工艺设计要求的新型设备。自动化技术在机械设计中的具体应用为:
1、信息自动化
信息自动化是通过生产过程中自动化设备对电子信息的识别来得以实现的。计算机可对机械生产的过程设计、工艺实现、生产参数设定及生产系统的管理等环节进行数据化的改造。
2、物资供应自动化
物资实现自动化是自动化机械制作过程中不可缺少的细分系统,是可实现单机自动装置、自动化软件系统组件、自动输送设备连接的重要技术性手段,可将机械制造系统中的各种原材料按照其适合的工作要求进行合理的分工,进而减少了物资的乱投乱放情况,避免了人工自取,实现了物资供应的自动化。
3、生产自动化
机械生产是一种多层次、单手段的重复性工作。自动化技术的引入可使机械生产工作中的重复性工作整合化,即用机械自动化代替两次以上的机械制作,充分配合机械生产的各个环节进行设定。在机械生产代替手工流程时,由于其流程与标准的统一化,可在提高效率的同时,还能够提高产品的质量。
4、装备自动化
设备装配是机械制造生产过程中的重要环节。自动化技术可使机械设备的零配件按照一定的规格和形状进行设计,并通过搬运、调试、试验、组装、验收等步骤组装为一套能够自行生产制作的流水线。自动化设备装配系统取代了以往依靠人工循环复杂操作进行的装配工作, 能够有效提高机械生产的效率和产品质量, 是现代化机械制造中的一项重要技术应用。
三、提高机械制造中自动化技术的相关办法
1、加强对机械制造产业中自动化技术研究
现代机械制造技术作为一项一体化的综合性系统技术,主要朝着精密、工程技术和高自动化技术的方向发展,从而大大提高机械制造产业的质量和效率。要加强对机械制造产业中自动化技术的进一步研究具体应该从以下几个方面进行:第一,必须合理地进行人员的调配,将管理者、设计者、制造者、服务员以及用户作为一个统一的整体,协调各个部分之间的关系;第二,在产品的生命周期中,必须将获取信息、表示信息、处理信息以及操作信息连接成一个整体,组成一个有机的管理与控制体系,从而实现信息集成的效果;第三,在产品开发的全过程中,将各类学科知识、技术和方法综合起来,形成完整的知识库和方法库,以便知识的提取和灵活运用。
2、不断拓宽自动化技术的应用领域
由于当前自动化技术的应用领域不够广泛,严重阻碍了自动化技术在机械制造中作用的发挥,因此,必须拓宽自动化技术的应用领域。首先,现代数控可以采用带高分辨率的绝对监测系统,对机床的动静态特征进行有效地改善,从而实现机械制造业的高效率、高速度和高精确度的关键性指标。其次,通过采用模块化设计,以满足不同客户的不同需求,同时,在不同的生产流程中,利用群控系统使物流、信息流进行自动调整动态。再次,可以利用科学计算可视化对数据进行高效处理,让信息通过包括文字、语言、图形、图像以及动画在内的多种形式表现出来,拓宽自动化的应用领域,降低机械产品的设计成本。最后,进行智能制造技术的开发,通过知识工程、计算机软件制造系统和机器人技术,对技术工人的技能和专家知识进行建模,保证机器人在正常情况下进行小批量生产。这种智能制造技术能够对机械生产进行有效分析、判断、推理、构思以及决策,因而可以大大节省体力和脑力劳动,实现智能化生产。
3、加强人才培养,健全人才培养机制
我国机械制造业的发展除了需要以雄厚的科技力量作为支撑以外,更需要高素质、高水平的专业人才,人才资源是一个企业得以长久发展的重要条件。要做好人才培养就必须抓好两方面的工作:其一,不断完善企业的人才培养机制,企业通过录用高素质的技术研发人员,并对其进行技能考核、职业素质考核以及创新意识考核等等,培养一批高素质的技术研发人才队伍,为自动化技术的运用打好基础;其二,企业制定一系列的激励措施来调动科研人员的工作积极性,激发他们对科研工作的兴趣和热情,进而推动科研工作的正常运转。例如,实行人才奖惩制度,对优秀的工作人员进行物质或精神的奖励,加强科研技术设备的完善,为科研人员的科研工作奠定坚实的物质基础,进而推动自动化技术在机械制造中的广泛运用。
结论
计算机技术的完善, 带动了机械制造与控制的应用与发展。本文就自动化技术在机械设计中应用的重要意义及自动化技术在机械设计中的相关应用做了简要分析。相关人员应注重机械自动化技术的创新与应用,实现生产自动化、物资配送自动化、装配自动化及信息自动化,发挥自动化技术的最大优势,为企业的共赢创造条件。
参考文献
[1] 杨永兵.自动化技术在机械制造控制中的应用研究[J].江苏徐州:徐州市广播电视大学分校,2013(22).
随着社会的快速发展,机械制造业也得到迅猛发展,机械工业从传统的制造技术开始向自动化技术发展,自动化技术主要应用于以下环节:一是设计,二是选材,三是生产,四是组装,只有充分了解机械制造自动化的特点,才能合理的应用机械制造自动化技术,才能提高机械制造效率,满足工业市场的实际需求,并对机械制造自动化技术应用过程中存在的问题进行分析调整。
关键词:
机械制造;自动化技术;发展趋势
0引言
在很长一段时间,我国都是世界性的工厂,机械制造业在过去曾经是我国的基础性加工业,对国家经济发展有着巨大的推动作用。随着社会的快速发展,科学技术也得到迅猛发展,机械不仅仅再进行人为制造,而是应用自动化技术进行制造和生产。但是,只有不断创新和调整,才能更好的保证机械制造自动化技术应用的合理性及长远发展。
1机械制造自动化技术的特点分析
1.1系统性
随着社会的快速发展,计算机技术也得到迅猛发展,机械制造自动化技术就是依赖计算机技术进行信号的传输,并控制机械的信号输入及输出,进而完成机械的生产,机械制造自动化涉及多个环节,每个环节都会输出大量的信息,只有保证机械制造按照原定的顺序进行,才能保证机械制造的顺利完成。从机械制造业发展的方向可以看出,机械制造已经从原有的油驱发展为电驱,从大型机械设备向小型机械设备转变,机械制造自动化已经不单纯是一种生产制造技术,更是一次科技的革新,对于机械行业和国家经济的发展都有着不可替代的作用。西方国家应用机械制造自动化的时间比较早,我国可以结合本国实际情况合理的借鉴西方国家的先进经验,完善机械制造自动化技术体系,保证机械制造自动化技术应用的合理性、科学性、先进性和可靠性。
1.2综合性
随着社会经济的快速发展,人们的生活水平不断提高,人们对机械产品的要求也在不断提高,而且人们对机械产品的后期服务问题给予了高度关注,机械制造业只有不断创新,引进先进的机械制造技术才能更好的满足人们的服务需求。机械制造也不单单是在工厂生产制造,而是从工厂走向机械市场,开展机械行业的深入分析调研,不断引进并创新机械制造技术。机械制造自动化技术的应用对机械设备的安全性和可靠性都提出了较高的要求,机械设备在制造生产后,还要对机械进行后期维护和保养。
1.3世界性
机械制造不再是传统的制造行业,而是新技术不断产生的行业。我国一直都是制造和出产机械设备的大国,但是我国机械制造受到传统制造理念和模式的影响较大,导致我国的机械制造业与西方国家的机械制造业差距较大。机械制造自动化技术的应用可以让我国在机械制造的过程中收集到多种有价值的自动化数据,并充分利用收集到的数据进行技术创新,为机械制造技术创新提供数据依据。我国可以把自身总结出来的经验与西方国家的经验结合在一起,创新出符合我国机械制造业发展的新技术,进而推动机械制造业的快速发展,推动国家经济的发展。
2机械制造自动化技术的发展趋势分析
2.1机械设计的合理化
机械设计是机械制造的基础和前提,只有保证机械设计的合理性才能保证机械制造的合理性和科学性,而且机械设计的合理性能够更好的保证机械制造的安全性,避免机械制造安全事故的发生。如今,人们对生态和环保问题的关注程度逐渐提高,传统的机械制造会给生态环境带来污染,影响人们正常的工作和生活,威胁人类健康。机械自动化设计的合理性可以降低机械制造对生态环境的污染,实现人类和生态的可持续发展。随着机械制造业的快速发展,机械设计也将越来越合理化,科学化。虽然计算机技术已经广泛应用于机械设计中,但是软件设计已经无法满足机械设计和制造的需求,相关人员需要不断创新出新技术,机械设计自动化软件将成为未来机械设计的主要工具,为机械设计提供便利,更好的保证机械设计的合理性。
2.2机械设计的高效化
在新形势下,从机械设计到机械制造全部实现了自动化,不需要人为进行设计和操作,节省了人力和财力。但是,在机械设计决策阶段,依旧需要人为干预,需要人来提供参考性建议。在未来,机械设计自动化将加入更多人的思维,体现出人类的创新能力和创造力,这样不仅可以降低机械设计和制造的成本,还可以节省更多的能源和机械制造的原材料,节能也一直是世界性话题,机械设计和制造的自动化对全球节能有着至关重要的影响。比如,在制造某一机械设备时,可以不依靠一家制造厂家完成,可以由多个制造厂提供设备元件,并在固定的厂家进行拼装,这样就可以避免单一机械制造链过长的问题出现。市场对机械制造的高效需求改变了传统的机械制造理念和模式,在一定程度上推动了机械制造业的快速发展。
2.3机械制造的环保化
在很长一段时间之内,人们大量制造机械设备,忽略了保护环境的重要性,机械制造不仅会污染生态环境,也会消耗大量的能源,其中还包含不可再生的能源。保护环境已经不再是我国需要面对的问题,而是全球性问题,无论是机械设计还是机械制造都必须坚持“环保”理念,这也将成为国家考量机械制造业的重要依据。选材是机械制造的关键环节,只有选择环保型材料才能提高材料的利用率,并对废弃的材料进行回收再利用,这样就可以降低机械制造对能源的消耗。
2.4机械设备的智能化
无论是大型的机械制造厂家,还是小型机械制造厂家都必须实现机械制造的智能化,才能更好的满足机械制造的需求,而且机械制造的智能化可以降低机械设备出现故障的机率,节省维修费用。
3结语
从机械制造业发展的方向可以看出,机械制造已经从原有的油驱发展为电驱,从大型机械设备向小型机械设备转变。机械制造也不单单是在工厂生产制造,而是从工厂走向机械市场,开展机械行业的深入分析调研,不断引进并创新机械制造技术。我国可以把自身总结出来的经验与西方国家的经验结合在一起,创新出符合我国机械制造业发展的新技术。机械自动化设计的合理性可以降低机械制造对生态环境的污染,实现人类和生态的可持续发展。机械设计自动化将加入更多人的思维,体现出人类的创新能力和创造力,这样不仅可以降低机械设计和制造的成本,还可以节省更多的能源和机械制造的原材料,进而推动机械制造业的发展。
参考文献:
[1]胡楠.机械制造及其自动化的发展趋势分析[J].科技传播,2013(04):59+72.
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