時間:2023-03-17 18:12:35
導(dǎo)言:作為寫作愛好者,不可錯過為您精心挑選的10篇機械及自動化論文,它們將為您的寫作提供全新的視角,我們衷心期待您的閱讀,并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。
引言
機械自動化,主要指在機械制造業(yè)中應(yīng)用自動化技術(shù),實現(xiàn)加工對象的連續(xù)自動生產(chǎn),實現(xiàn)優(yōu)化有效的自動生產(chǎn)過程,加快生產(chǎn)投入物的加工變換和流動速度。機械自動化技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展,是機械制造業(yè)技術(shù)改造、技術(shù)進步的主要手段和技術(shù)發(fā)展的主要方向。機械自動化的技術(shù)水準,不僅影響整個機械制造業(yè)的發(fā)展,而且對國民經(jīng)濟各部門的技術(shù)進步有很大的直接影響。
一、機械自動化的產(chǎn)生
機械自動化技術(shù)從上個世紀20年代首先在機械制造冷加工大批量生產(chǎn)過程中開始發(fā)展應(yīng)用,上世紀60年代后為適應(yīng)市場的需求和變化,為增強機械制造業(yè)對市場靈活快速反應(yīng)的能力,開始建立可變性自動化生產(chǎn)系統(tǒng),即圍繞計算機技術(shù)的柔性自動化。它是在制造系統(tǒng)不變或變化較小的情況下,機器設(shè)備或生產(chǎn)管理過程通過自動檢測、信息處理、分析判斷自動地實現(xiàn)預(yù)期的操作或某種過程,并能夠自動地從制造一種零件轉(zhuǎn)換到制造另一種不同的零件。社會實踐證明,這種定義下的制造系統(tǒng)自動化與當(dāng)代大多數(shù)企業(yè)的實際不相容。目前,世界各國的機械自動化水準除少數(shù)工業(yè)發(fā)達國家的某些生產(chǎn)部門外,大多數(shù)還處于操作階段的自動化。我國也不例外,需要循序漸進,不斷努力,創(chuàng)造條件,向自動化的高級理想階段邁進。
二、我國機械自動化的現(xiàn)狀
機械自動化技術(shù)從上個世紀20年代開始發(fā)展應(yīng)用以來,已經(jīng)得到了迅速的發(fā)展,特別是近年來計算機的高度集成化,開始采用了計算機集成制造系統(tǒng),大大加快了機械自動化的發(fā)展,但我國仍處于初級操作階段的自動化。目前,世界各國的機械自動化水準除少數(shù)工業(yè)發(fā)達國家的某些生產(chǎn)部門外,大多數(shù)還處于操作階段的自動化。我國也不例外,我國的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)層次低。我國機械制造業(yè)目前有11.4萬個企業(yè),發(fā)展很不平衡,有大量落后于現(xiàn)代水準的產(chǎn)業(yè),大部分企業(yè)還比較落后,手工勞動占有相當(dāng)?shù)谋戎兀覈塥毩㈤_發(fā)現(xiàn)代機械自動化技術(shù)的企業(yè)可以說沒有;我國機械制造業(yè)企業(yè)中自動化裝備少、水準低,不僅在數(shù)量上同世界先進國家有較大差距,而且在品種上、質(zhì)量上、使用上,同世界先進水準也存在階段性差距。實現(xiàn)我國機械自動化技術(shù)是一個長期的過程,不可能一蹴而就。需要循序漸進,不斷努力,創(chuàng)造條件,向自動化的高級理想階段邁進。當(dāng)前,我國還處在社會主義初級階段,經(jīng)濟、財力、生產(chǎn)力水準、國民素質(zhì)等,與世界主要國家的差距是很大的;我國有豐富的勞動力資源,每年城鎮(zhèn)新增就業(yè)人口達兩千多萬,且今后每年的就業(yè)人數(shù)還會增加。機械自動化最大限度地提高勞動生產(chǎn)率,勞動力的過剩和分工的轉(zhuǎn)移就是一個現(xiàn)實問題。
三、我國機械自動化發(fā)展之路探索
(一)結(jié)合生產(chǎn)實際發(fā)展機械自動化技術(shù)
先進制造技術(shù)的全部真諦在于應(yīng)用。發(fā)展機械自動化技術(shù),應(yīng)以企業(yè)的生產(chǎn)和技術(shù)發(fā)展的實際需要及具體條件為導(dǎo)向。只有對合適的產(chǎn)品采用與之相適應(yīng)的自動化方式進行生產(chǎn),才能收到良好的技術(shù)經(jīng)濟效益和社會經(jīng)濟效益。我國發(fā)展機械自動化技術(shù),應(yīng)結(jié)合實際,注重實用,即對國民經(jīng)濟產(chǎn)生實際效益。那種盲目搞自動化、搞自動線的做法,全年生產(chǎn)任務(wù)只需1~2個月就完成的低負荷率生產(chǎn)也要搞的傾向應(yīng)當(dāng)糾正,對國民經(jīng)濟不產(chǎn)生顯著促進、效率低下的要緩搞。我們要的是效益,而不單純是速度。國產(chǎn)造型生產(chǎn)線因產(chǎn)品質(zhì)量差、可靠性低、實用性差,開工率一般僅在50%~60%。而能在生產(chǎn)中長期服役的主力生產(chǎn)線很少,像第一汽車制造廠的01線、第二汽車制造廠的BMD線等具有全年開工業(yè)績的線更是鳳毛麟角。這種現(xiàn)象不屬偶然或局部,而是帶有普遍性。據(jù)調(diào)查,我國引進的弧焊機器人,完全正常運轉(zhuǎn)、充分發(fā)揮效益的只占1/3;另外1/3處于負荷不滿或不能完全正常運轉(zhuǎn)狀態(tài);還有1/3不能正常使用,直接影響了用戶使用更多機器人的信心。(二)發(fā)展投資少、見效快的低成本自動化技術(shù)
發(fā)展低成本自動化技術(shù),潛力大,前景廣,投資省,見效快,提高自動化程度,可以收到事半功倍的經(jīng)濟效果,適合我國現(xiàn)階段的發(fā)展需要和國情。美國麻省理工學(xué)院提出的精節(jié)生產(chǎn)LP模式,就是以最小的投入,取得最大的產(chǎn)出的具體表現(xiàn)。日本豐田公司采用適時生產(chǎn)JIT、全面質(zhì)量管理TQC和成組技術(shù)GT、彈性作業(yè)人數(shù)和尊重人性為支柱的精節(jié)生產(chǎn)方式,使自動化程度不高的工廠取得了良好的效益。芬蘭NOKOAData機工廠的組裝車間內(nèi)擁有一條能制造286、386和486微機的靈活生產(chǎn)線,它并不完全由自動化設(shè)備組成,中間穿插著借助計算機指導(dǎo)的人工參與,將高新技術(shù)與原有工藝基礎(chǔ)巧妙靈活地結(jié)合在一起,從而使這種生產(chǎn)線的造價較低,同時卻具有柔性制造系統(tǒng)的性能。實際上精節(jié)生產(chǎn)本身就意味著從國情和企業(yè)實際情況出發(fā),借鑒國外發(fā)展機械制造業(yè)低成本自動化技術(shù)的經(jīng)驗是有益的。我國機械制造業(yè)各企業(yè)有大量的通用設(shè)備,在發(fā)展現(xiàn)代機械自動化技術(shù)時,若以原有的設(shè)備為主,合理調(diào)整機床布局,添加少量的數(shù)控設(shè)備,引入CAD/CAM技術(shù),就能充分發(fā)揮計算機自動化管理的優(yōu)勢和人的創(chuàng)造性,共同構(gòu)成一個以人為中心、以信息自動化為先導(dǎo)、樹立自主的單元化生產(chǎn)系統(tǒng),為我國機械制造業(yè)自動化技術(shù)發(fā)展應(yīng)用提供了一條投資少、見效快、效益高、符合我國國情的機械自動化技術(shù)發(fā)展應(yīng)用新途徑。
(三)注重配套發(fā)展機械自動化技術(shù)
現(xiàn)代自動化技術(shù)在機械制造中的應(yīng)用就是在控制理論的指導(dǎo)下,對生產(chǎn)的物流和人的作用進行綜合的研究,涉及到機械技術(shù)、微電子技術(shù)、自動控制理論和計算機技術(shù)等。發(fā)展機械自動化技術(shù),必須主要地關(guān)注電子學(xué)、電子計算機技術(shù)、零件檢測和機床裝料自動化,廣泛采用程序數(shù)控機床,以及研制高效的和可靠的自動化生產(chǎn)線、計算機應(yīng)用于生產(chǎn)的信息系統(tǒng)和自動化控制系統(tǒng)等。發(fā)展應(yīng)用機械自動化技術(shù),要扎扎實實地抓好自動化技術(shù)應(yīng)用項目的基礎(chǔ)工作和從實際出發(fā)的推廣應(yīng)用工作,既要發(fā)展主機,也要配套發(fā)展自動化元件及控制系統(tǒng)??删幊炭刂破鳌⑽⑻幚頇C、各種傳感器、新型刀具、控制系統(tǒng)及系統(tǒng)軟件、電子計算機等,這些都將是今后機械自動化的主要技術(shù)基礎(chǔ)。
參考文獻:
2當(dāng)前我國機械電子自動化的情況
對于機械電子自動化技術(shù)來講,其開始于20世紀,到目前為止已經(jīng)獲取了極大的發(fā)展。尤其是最近幾年計算機集成化水平越來越高,極大促進了我國機械自動化的發(fā)展。盡管我國近些年機械電子自動化取得了一定進步,然而仍處在初級階段?,F(xiàn)今,全球除了西方少數(shù)經(jīng)濟較發(fā)達的國家外,很多國家的電子自動化水平較低。我國的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不夠合理,發(fā)展較不平衡,自動化程度較低,與一些發(fā)達國家比較,在種類、質(zhì)量、應(yīng)用等方面存在較大差距。想要發(fā)展我國機械電子自動化技術(shù),不可能一蹴而就,而是需要一個漫長的過程,需要堅持不懈的努力、勇于嘗試、大膽創(chuàng)新,開拓進取,從而推動我國機械自動化更好發(fā)展。
3提高我國機械電子自動化水平的措施
隨著經(jīng)濟發(fā)展速度的不斷加快,市場競爭越來越激烈,機械生產(chǎn)企業(yè)想要保證自身在激烈的競爭中得以生存并不斷發(fā)展,就需要提高機械電子自動化的能力及水平,具體可以從以下幾方面入手。
3.1同實際生活相結(jié)合,大力發(fā)展機械電子自動化技術(shù)
對于機械制造技術(shù)來講,其核心內(nèi)容在于使用。想要促進機械電子自動化水平的不斷提高,需要從企業(yè)生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展的實際情況出發(fā)。唯有針對相應(yīng)的商品生產(chǎn)選用配套的自動化生產(chǎn)形式,才能縮減成本投入,增加資金收益,提高企業(yè)市場競爭能力。所以,企業(yè)在發(fā)展機械電子自動化技術(shù)期間,應(yīng)同實際相結(jié)合,關(guān)注應(yīng)用,也就是生產(chǎn)的真實收益。相關(guān)工作人員應(yīng)及時糾正盲目進行自動化的行為,如僅需1~2個月就可以完成的工作卻要進行自動化,不僅不會增加資金收益,同時還會降低工作效率。企業(yè)應(yīng)將注意力放在效益方面,而不是僅僅關(guān)注速度。
3.2大力推廣見效快、成本低的機械自動化技術(shù)
大力推廣成本低的機械自動化技術(shù),具有較大的潛力,并且投入較少,前景十分廣闊,同時具備較高的自動化水平,能夠取得事半功倍的效果,同我國當(dāng)前發(fā)展需求相吻合。美國著名的麻省理工大學(xué)曾提出了精益生產(chǎn)的LP形式,也就是通過最低的資金投入,獲取最高的生產(chǎn)收益。同時,日本豐田公司提出了生產(chǎn)JIT、彈性作業(yè)、成組技術(shù)GT等生產(chǎn)形式,使很多自動化水平較低的企業(yè)收獲了較高的資金收益。在芬蘭,NOKOAData企業(yè)在生產(chǎn)車間創(chuàng)造了386、486等生產(chǎn)線,其不僅僅是由自動化的機械設(shè)備構(gòu)成的,同時在其中也插入計算機指導(dǎo)及員工的參與,將原始工業(yè)生產(chǎn)形式同高新科技靈活、巧妙地結(jié)合起來,進而縮減生產(chǎn)過程中的資金使用,提高生產(chǎn)質(zhì)量及效率。其實,精益生產(chǎn)自身就代表由企業(yè)及國家的真實狀況出發(fā),借助外國機械制造領(lǐng)域發(fā)展低成本自動化的經(jīng)驗。我國很多機械制造企業(yè)存有大量的通用型設(shè)備,在大力發(fā)展機械電子自動化技術(shù)的同時,在可以給予原始設(shè)備的前提下,對機床的布局進行科學(xué)調(diào)整,盡可能少地加入數(shù)控設(shè)備,并且引進CAD技術(shù),就可以全面發(fā)揮人員的創(chuàng)造性優(yōu)勢及電子計算機的管理特點,形成以人為核心,以計算機為先導(dǎo)的生產(chǎn)體系,為我國的機械生產(chǎn)領(lǐng)域開創(chuàng)一條資金投入低、效果好、資金收益高、同我國國情相吻合的機械電子自動化技術(shù)發(fā)展途徑。
3.3把握基礎(chǔ),關(guān)注發(fā)展機械電子自動化的配套技術(shù)
在促進機械電子自動化技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展期間,還需要做好該技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)工作,并且基于實際情況進行推廣,不但應(yīng)發(fā)展主要設(shè)備,同時還需要加大開發(fā)自動化軟件及相關(guān)配套控制系統(tǒng)的力度。電子計算機、微處理設(shè)備、新型刀具、傳感設(shè)備、可編程控制設(shè)備等必將是未來機械電子自動化技術(shù)的前提與基礎(chǔ)。配套設(shè)備的質(zhì)量同日后機械設(shè)備自動化發(fā)展水平之間存在密切的關(guān)聯(lián)。所以,相關(guān)工作人員應(yīng)對其予以重視,不斷更新機械自動化的配套技術(shù),進而推動我國現(xiàn)代自動化的發(fā)展。在應(yīng)用其進行自動化加工期間,體系的自行檢測、控制、伺服等操作都不能缺少微電子技術(shù);并且需要進行信息處理與交換,對數(shù)據(jù)進行計算,進而同計算機及信息處理技術(shù)又形成了密切關(guān)聯(lián)。對于現(xiàn)代的自動化技術(shù)來講,其涵蓋微電子、自動控制、機械技術(shù)等內(nèi)容。想要促進機械電子自動化水平的提高,就需要對電子學(xué)、計算機技術(shù)、機床裝料技術(shù)等給予高度重視,大量選用數(shù)控程序機床進行生產(chǎn),并且不斷改進并完善生產(chǎn)線,保證其穩(wěn)定性與安全性,同時加大對生產(chǎn)控制信息體系的重視程度。相關(guān)工作人員在應(yīng)用并發(fā)展自動化技術(shù)期間,需要不斷提高自身的專業(yè)技能及綜合素養(yǎng),牢牢把握自動化的基礎(chǔ),由真實情況出發(fā),不僅發(fā)展主要設(shè)備,同時發(fā)展配套技術(shù),為后續(xù)工作夯實基礎(chǔ),降低企業(yè)成本投入,增加企業(yè)資金收益,提高企業(yè)市場競爭能力。
3.4與我國的國情相結(jié)合,大力發(fā)展機械電子自動化技術(shù)
發(fā)展機械電子自動化技術(shù),其是一個由低至高,由簡單至復(fù)雜,由存在缺陷到不斷改進及完善的過程。在通過自動控制設(shè)備操控機械生產(chǎn)期間,其生產(chǎn)的形式也由機械化水平逐步向機械控制自動化水平過渡,實現(xiàn)了計算機、數(shù)字化控制的自動化。唯有建設(shè)自動化廠房后,才能保證生產(chǎn)整體過程實施自動化,進而提高生產(chǎn)質(zhì)量及效率,增加企業(yè)資金收益。當(dāng)前,我國的機械自動化水平相對較低,不可急于求成,需要逐步開展。對于我國這一處在發(fā)展期間的國家來講,對生產(chǎn)技術(shù)進行探究的前提是保證技術(shù)的適用性。例如:我國想要學(xué)習(xí)借鑒國外柔性制造系統(tǒng),則需要在柔性生產(chǎn)的基礎(chǔ)上,對人機工作界面進行優(yōu)化,創(chuàng)建比較全面的信息體系,提高人機管理的質(zhì)量及效率。在體系中,先進的自動化設(shè)備需要同普通裝置并存,在體系中各個環(huán)節(jié)都可以進行人工干預(yù)。這種方法密切結(jié)合的我國的國情,選用科學(xué)、先進的技術(shù)進行創(chuàng)新,以適用性為基礎(chǔ),獲取經(jīng)驗,進行應(yīng)用與推廣,從而增加企業(yè)資金收益,提高企業(yè)市場競爭能力。
自動化技術(shù)在機械制造中的應(yīng)用
在機械制造的實際操作中,對機械自動化生產(chǎn)的實際運用更加重視。隨著機械制造自動化理論研究不斷深入,自動化的目的也更加明確,使其更加適用于實際生產(chǎn)。為此,在實現(xiàn)機械制造的自動化進行研究時,主要是結(jié)合企業(yè)發(fā)展的需要不斷針對生產(chǎn)環(huán)節(jié)進行突破,使其更加符合企業(yè)的需要,并能夠有效實現(xiàn)自動化促進企業(yè)實現(xiàn)經(jīng)濟效益的目的,同時推進自動化技術(shù)的不斷發(fā)展。就當(dāng)下我國機械制造自動化技術(shù)的實際情況而言,自動化技術(shù)主要集中投資少回報快的技術(shù)上。特別是我國在機械制造水平上正處在較為落后的情況,更加應(yīng)當(dāng)注重發(fā)展?jié)摿Υ?、成本費用較低并且能夠得到快速回報的自動化技術(shù)上,使企業(yè)的經(jīng)濟效益能夠得到快速的回報。麻省理工大學(xué)在二十世紀所提出的LP精細生產(chǎn)模式,就能夠有效實現(xiàn)低投入高回報的典型代表技術(shù)。結(jié)合我國當(dāng)前情況來看,機械制造企業(yè)運用的生產(chǎn)設(shè)備大多是通用設(shè)備,并且隨著自動化機械制造過程的不斷發(fā)展,不斷對自動化生產(chǎn)設(shè)備進行改進,但均是圍繞企業(yè)機械制造生產(chǎn)的實際需要來推進自動化設(shè)備的生產(chǎn)布局,并在重點關(guān)鍵環(huán)節(jié)進行制造設(shè)備的添置,結(jié)合CAD\CAM技術(shù)、優(yōu)秀的計算機隊伍,通過計算機自動化技術(shù)對機械制造系統(tǒng)進行有效的整合,使自動化技術(shù)的優(yōu)勢能夠得到有效發(fā)揮,全面推進我國機械制造自動化技術(shù)水平的不斷上升。就當(dāng)下我國在機械制造自動化的水平上來看,我國企業(yè)在自動化的發(fā)展上主要還是依照循序漸進的方式來開展,重點發(fā)展具有現(xiàn)代化特色的機械自動化。機械制造自動化技術(shù)主要是遵循由低級、簡單到高級、復(fù)雜的發(fā)展過程,有效突進了自動化管理質(zhì)量的快速提升。在當(dāng)前的機械制造行業(yè)中,大多數(shù)的企業(yè)基本上已經(jīng)實現(xiàn)了自動化控制設(shè)備,在機械制造生產(chǎn)過程也逐漸實現(xiàn)了機械控制自動化、數(shù)字化以及智能化的發(fā)展。在實現(xiàn)了機械化和自動化生產(chǎn)的工廠中,運用單機自動化生產(chǎn)設(shè)施來實現(xiàn)生產(chǎn)線的自動化,并通過綜合自動化設(shè)備來對生產(chǎn)線進行管理,進而能夠更加有效控制生產(chǎn),促使生產(chǎn)效率的快速提升,使機械制造自動化更加符合理想需要。當(dāng)前,我國在機械制造水平上相較于先進的制造水平還有這較大的差距。為此,大多數(shù)的企業(yè)并沒有在生產(chǎn)過程中將計算機完全應(yīng)用到其中,對“高度自動化”的追求也稍有欠缺,并且針對制造過程中出現(xiàn)關(guān)鍵環(huán)節(jié),也均是通過將低成本的自動化手段來進行改革實現(xiàn)自動化。隨后在此基礎(chǔ)上,通過不斷積累自動化技術(shù)的經(jīng)驗,以及設(shè)備的改進,來實現(xiàn)自動化生產(chǎn),最終目的是實現(xiàn)高度自動化的CIMS生產(chǎn)。隨著我國在機械制造自動化的不斷發(fā)展,技術(shù)水平的不斷提高,部分企業(yè)在機械自動化的生產(chǎn)、技術(shù)以及管理等方面上均有了非常大的提高,因此,自動化設(shè)備應(yīng)當(dāng)逐漸向高級自動化、集成化發(fā)展,使機械制造自動化生產(chǎn)體系更加趨于成熟。
自動化技術(shù)在機械制造中的應(yīng)用發(fā)展趨勢
當(dāng)前我國自動化在設(shè)備上、技術(shù)上以及管理方法上均有了非常明顯的提升,通過逐漸的積累,我國在機械制造自動化技術(shù)的經(jīng)驗更加豐富,發(fā)展也日漸成熟,逐漸向集成化、虛擬化以及智能化方向趨近。
二十一世界機械制造自動化發(fā)展方向中,集成制造技術(shù)可以說是最為重要的方向,更是當(dāng)下機械制造企業(yè)不斷改革的生產(chǎn)模式。將計算機組合應(yīng)用作為基礎(chǔ),再通過有效的整合使生產(chǎn)制造系統(tǒng)能夠作為一個整體來進行運作,通過多個分系統(tǒng)相互關(guān)聯(lián)使其呈現(xiàn)為模塊式的組合模式,自動化制造系統(tǒng)、自動化管理系統(tǒng)以及自動化信息系統(tǒng)均包含其中,同時信息集成程度高的制造系統(tǒng)則還將質(zhì)量信息系統(tǒng)一并包含。
2機械自動化在機械制造中的應(yīng)用
2.1智能化應(yīng)用
為了適應(yīng)經(jīng)濟與科學(xué)發(fā)展的腳步,機械制造工業(yè)對相應(yīng)的制造技術(shù)也提出了要求。在這種技術(shù)需求的推動下,機械制造技術(shù)得到了相應(yīng)的改進和提高,并且使機械制造自動化得以實現(xiàn)。機械制造技術(shù)在原有基礎(chǔ)上不斷改進的進程中,對于落后的制造加工理念要堅決摒棄,對于舊的技術(shù),要不斷開發(fā)出新的技術(shù)進行跟新?lián)Q代。同時,對于商品的概念,要有深刻的理解,從而使制造加工方案更加合理,更加完善,制造出近乎完美的商品。智能化應(yīng)用到機械制造中,即將機械制造技術(shù)、自動化技術(shù)、人工智能技術(shù)以及計算機應(yīng)用技術(shù)等多種技術(shù)進行結(jié)合,通過這些技術(shù)的有機融合,滲透,形成一種全新的,綜合性的制造技術(shù),從而達到全方位提高機械制造工藝性能的目的。在實際應(yīng)用中,智能化制造技術(shù)不僅可以實現(xiàn)人工智能,還能夠?qū)<一蚣夹g(shù)人員的思維活動進行模擬。由于智能化技術(shù)的特殊性,對于自身行為監(jiān)控等專家無法完成的工作,利用智能化技術(shù)就可以輕松實現(xiàn)。智能化系統(tǒng)具有與專家相同的智慧、邏輯思考能力,可以把專家從繁重的腦力勞動中解脫出來,改變了以前的只能模擬和減輕體力勞動的局面,具有劃時代的意義。
2.2集成化應(yīng)用
作為機械制造中的一項新技術(shù),集成化技術(shù)主要用于實現(xiàn)機械產(chǎn)品的快速制造。通過信息化技術(shù)的應(yīng)用,集成化技術(shù)實現(xiàn)了機械制造過程的優(yōu)化,讓機械制造過程向著精簡化和集成化發(fā)展。在機械制造過程中,會應(yīng)用到各個領(lǐng)域的先進技術(shù),如微電子技術(shù)、通訊技術(shù)等,而這些技術(shù)并不是孤立存在的,而是彼此之間相互作用、緊密結(jié)合的,于是,新的高新技術(shù)也在融合的過程中應(yīng)運而生,例如目前被廣泛應(yīng)用的計算機輔助技術(shù)、柔性制造技術(shù)等。為了推動這些高新技術(shù)的發(fā)展與產(chǎn)生,就要充分利用現(xiàn)有的技術(shù)和設(shè)備,并且進行合理的整合與集成,產(chǎn)生出新的管理應(yīng)用技術(shù)。通過集成化技術(shù)的應(yīng)用,不僅可將生產(chǎn)制造企業(yè)內(nèi)部所有的生產(chǎn)工作、經(jīng)營管理活動進行整合,使之形成一個完整、統(tǒng)一的整體,還可從原有的機械制造基礎(chǔ)上實現(xiàn)柔性生產(chǎn)模式的變革,以人為活動主體,保證企業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量,并實現(xiàn)產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量與服務(wù)質(zhì)量的和諧統(tǒng)一。
2.3虛擬化應(yīng)用
虛擬制造技術(shù)是由多學(xué)科構(gòu)成的綜合系統(tǒng)技術(shù)。包括現(xiàn)代機械制造工藝、計算機圖形學(xué)、并行工程、人工智能、多媒體技術(shù)、信息技術(shù)等多種技術(shù)。虛擬制造技術(shù)以仿真技術(shù)和系統(tǒng)建模為基礎(chǔ),利用信息技術(shù)、仿真計算機技術(shù)對現(xiàn)實機械制造活動過程進行仿真。通過對機械制造過程進行仿真,可以及時發(fā)現(xiàn)機械制造中可能出現(xiàn)的問題,制訂出相應(yīng)的解決方案。舊的生產(chǎn)方式下,產(chǎn)品研發(fā)和產(chǎn)品試制,必須通過設(shè)計和實際的生產(chǎn)試驗才能達到試制新產(chǎn)品的目的,開發(fā)過程中有很多不確定性,遇到技術(shù)難題就要修改設(shè)計方案,重新試制新產(chǎn)品,不僅加大了產(chǎn)品的生產(chǎn)周期,還浪費了資源,提高設(shè)計成本。而采用虛擬制造技術(shù)就可以避免這些現(xiàn)象的發(fā)生,僅僅通過計算機來進行模擬和仿真,縮短機械產(chǎn)品開發(fā)周期的同時還降低了成本,提高機械產(chǎn)品競爭力。
3自動化技術(shù)在我國的發(fā)展趨勢
3.1網(wǎng)絡(luò)虛擬化的制造方式
網(wǎng)絡(luò)虛擬制造技術(shù)主要依靠計算機技術(shù)、強大的軟硬件功能和其他交互設(shè)備,通過計算機工作平臺,構(gòu)建出一個虛擬的環(huán)境。在這個虛擬的環(huán)境中,把人類的知識、人類的技術(shù)和人類的感知能力參與其中,形成一種全新的人機界面形式,對生產(chǎn)活動進行全面的建模和仿真。通過與虛擬世界中的對象進行交互作用,對于產(chǎn)品從設(shè)計開發(fā)到生產(chǎn)制造的每一個環(huán)節(jié)進行仿真和模擬。除此之外,還可以對產(chǎn)品性能進行全面模擬試驗,對產(chǎn)品的設(shè)計和制造合理性、制造周期進行預(yù)測。在產(chǎn)品沒有生產(chǎn)之前,就對設(shè)計的可行性、經(jīng)濟性、合理性進行全面的考核,有效避免不合理的設(shè)計和資金投入,從而達到資源的最優(yōu)化配置。
3.2綠色化的制造方式
“綠色”這一概念,最初被應(yīng)用于環(huán)境保護領(lǐng)域,目前,已被社會各個領(lǐng)域所廣泛采用。必須堅持走可持續(xù)發(fā)展的道路,創(chuàng)建綠色環(huán)境,作為自然界的一個部分,人和人類社會不能脫離自然界而存在,人類的生存與發(fā)展依賴于自然界的發(fā)展,人類必須與自然界和諧共處。人類的發(fā)展歷史中,由于各種原因給自然界帶來了巨大地破壞,有些甚至是無法修復(fù)的。長此以往,人類和人類社會的發(fā)展必將受到阻礙,甚至停滯不前。值得慶幸的是,人類已經(jīng)意識到自己的錯誤,并逐步推動人與人類社會同自然界的和諧一致,制造技術(shù)的自動化也是如此。開發(fā)與運用一項新技術(shù)時,應(yīng)站在哲學(xué)高度,把可持續(xù)發(fā)展作為必須考慮的因素,促進環(huán)境文明,推動制造自動化向“綠色”自動化方向發(fā)展。
傳統(tǒng)的機械設(shè)計制造,使用了大量的人工勞動力。根據(jù)不同的產(chǎn)品部件,安排不同的技術(shù)工種對其進行操作,并由指定的工人進行產(chǎn)品的焊接操作。環(huán)節(jié)越多越容易發(fā)生錯誤。而且人的勞動力是有限的,精力更是有限的,隨著勞動時間的不斷增加,他們的勞動效率也在不斷下降。因此傳統(tǒng)的機械設(shè)計制造耗費了大量的勞動力,卻不能有效提高生產(chǎn)效率。
1.2產(chǎn)品質(zhì)量不高
傳統(tǒng)的機械設(shè)計制造消耗了大量的勞動力,人們不斷地重復(fù)著相同的工作。隨著工作時間的增加,工人們會感覺到疲憊,此時生產(chǎn)流程上最容易發(fā)生錯誤。產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量會隨著時間的增加變得越來越差。如果是精細的產(chǎn)品,其生產(chǎn)過程中,需要大量精密的操作,這些操作如果是人工進行的,本身就存在著技術(shù)失誤的可能性。再加上工人們勞累程度等多方面因素,工人出現(xiàn)操作失誤的可能性就會變大,因此傳統(tǒng)的機械設(shè)計制造生產(chǎn)出來的產(chǎn)品,一定有著不同的不合格率。但如果換成機器自動化生產(chǎn),那么產(chǎn)品的質(zhì)量就會大幅度提高。
1.3工作強度大安全性低
由于傳統(tǒng)的工業(yè)設(shè)計制造需要大量工人,而生產(chǎn)廠家往往為了節(jié)省成本,會壓縮自己的生產(chǎn)場地,往往幾百個工人會擠在一個生產(chǎn)車間中。這樣雖然能夠節(jié)約成品,但是稍微一點的管理失誤就會產(chǎn)生巨大的安全隱患問題。擁擠的生產(chǎn)車間里,需要配備相當(dāng)多的消防設(shè)施,但盡管如此只要稍微有一點操作失誤,就是引起整個生產(chǎn)車間的混亂。更重要的是一旦發(fā)生了安全問題,幾百個人在一個車間里也會發(fā)生踩踏事件。因此傳統(tǒng)的機械設(shè)計制造存在著安全隱患問題,設(shè)備的安全性能也是較低的。
2機械設(shè)計制造自動化的意義
2.1生產(chǎn)效率的大幅度提高
運用了機械設(shè)計制造自動化技術(shù)后,從人工生產(chǎn)變成機器流水線操作,由幾百個人的工作規(guī)格變成一兩個人。隨著自動化技術(shù)的發(fā)展,機器與機器之間也沒有了人力轉(zhuǎn)換,變成了生產(chǎn)線上的全自動化模式。機器比人力更加有效率,最重要的是這種效率的穩(wěn)定性,機械自動化所產(chǎn)生的生產(chǎn)效率不會隨著工作時間的增加而降低,只需要幾個工人進行對機器的監(jiān)測就行了。
2.2產(chǎn)品質(zhì)量及規(guī)格的提高
機械自動化可以做到使每個產(chǎn)品都達到生產(chǎn)標準,甚至做到每一個產(chǎn)品都一模一樣。人工的勞力卻只能滿足生產(chǎn)的需要,做不到使得每一個產(chǎn)品都達到生產(chǎn)標準,機械設(shè)計制造及其自動化的最重要意義就是大大提高了產(chǎn)品的規(guī)格,保證了產(chǎn)品的質(zhì)量。
2.3能源利用率提高
傳統(tǒng)的機械設(shè)計制造,人工的操作往往伴隨著材料的浪費和丟失,一旦人工操作出現(xiàn)失誤,那么一個產(chǎn)品的報廢處理就會帶來資源的浪費,并會對生產(chǎn)效率產(chǎn)生影響。但是自動化操作改善了這種情況,每臺機器都會使得能源利用率達到最高,隨著自動化技術(shù)的發(fā)展,能源百分之百的利用是可以實現(xiàn)的。
3機械設(shè)計制造及自動化未來的發(fā)展方向
3.1環(huán)保化
雖然機械自動化帶來了生產(chǎn)力的革新,但是大量機器的引進,也造成了廢棄物的污染問題。在今后的發(fā)展中,我們應(yīng)該把機械自動化技術(shù)和環(huán)保技術(shù)相結(jié)合,機器產(chǎn)生的廢料和污染物應(yīng)該自動循環(huán)到環(huán)保機器中,從而實現(xiàn)再生產(chǎn)。
3.2精細化
為某機械設(shè)備的自動化流程圖,與原來單個設(shè)備對比,自動化系統(tǒng)變得越來越復(fù)雜,越來越精細。機械設(shè)計制造及其自動化技術(shù)在未來的發(fā)展過程中,應(yīng)該不斷把自動化設(shè)備做得更加精細,采用更加靈敏的機器人設(shè)備,使得生產(chǎn)效率更好,產(chǎn)品質(zhì)量更高。
不斷的將機械產(chǎn)品的創(chuàng)新能力優(yōu)化與提高,與國家、機械領(lǐng)域的企業(yè)單位發(fā)展與生存有著密切的聯(lián)系。在美國,相關(guān)的機械工程的設(shè)計委員會制定了2005年到2030年的有限資助計劃領(lǐng)域中,將機械創(chuàng)新設(shè)計作為重要的資助之一;另外,機械個性化的發(fā)展趨勢以及機械市場的復(fù)雜多變也要求了企業(yè)需要在機械設(shè)計當(dāng)中不斷的更新、設(shè)計,迎合市場的需要,而自動化技術(shù)創(chuàng)新的運用是確保企業(yè)能夠在第一時間內(nèi)研發(fā)出迎合市場需求的產(chǎn)品的有利武器。因此,對于21世紀的機械工程設(shè)計學(xué)科來說,創(chuàng)新性與快速性就成為企業(yè)是否能夠適應(yīng)市場需要、社會發(fā)展的關(guān)鍵所在。在機械產(chǎn)品概念設(shè)計的初期階段,也就是原理方案的設(shè)計當(dāng)中決定了產(chǎn)品是否具備創(chuàng)新性。
對于機械產(chǎn)品的設(shè)計概念來說,主要是設(shè)計到了人們的創(chuàng)新思維,也可以看成為人腦抽象與形象思維綜合運用的一種結(jié)果。當(dāng)然也受到了人們創(chuàng)新思維以及知識積累的局限。人們進行機械創(chuàng)新設(shè)計時,具有很大的隨機性,并不能夠確保想要的設(shè)計,同時兼具創(chuàng)新性的方案能夠在一定的時間段之內(nèi)得出。因此,想要在第一時間內(nèi)設(shè)計出滿足市場需求、能夠占據(jù)市場的產(chǎn)品,存在一定的困難局限性,也是不太現(xiàn)實的問題,因此,在機械產(chǎn)品的創(chuàng)新迅速實現(xiàn)過程中,基于計算機化的創(chuàng)新就是非常有效的方法之一。
從廣義的機構(gòu)學(xué)的教學(xué)來看,對于機電一體化系統(tǒng)(包含了機、電、液與控制等等),都可以將其看成為兩個組成部分——廣義的傳動機構(gòu)與傳動載體。而對于創(chuàng)新機電一體化系統(tǒng)的方案,就在于創(chuàng)新廣義機構(gòu)。因此,筆者在本文當(dāng)中針對機械設(shè)計當(dāng)中自動化技術(shù)創(chuàng)新的運用提出了一套機械系統(tǒng)創(chuàng)新設(shè)計以及自動化的方案(基于三維平臺,以下所述都是基于三維平臺)。
二、機械設(shè)計與自動化體系
對于上述中的復(fù)雜機械系統(tǒng)進行創(chuàng)新設(shè)計以及對于機械相應(yīng)的自動化系統(tǒng)的組成方面,主要是以下:兩種具有較強的獲得創(chuàng)新性設(shè)計方案的能力的、在計算機化方法當(dāng)中適合于機械系統(tǒng)創(chuàng)新設(shè)計當(dāng)中較為復(fù)雜的方案;直接支持產(chǎn)品設(shè)計方案的三維虛擬樣機裝配與仿真的自動化建模過程,能自動化地對創(chuàng)成的復(fù)雜機械系統(tǒng)符號方案進行仿真、建模以及裝配。而快速與創(chuàng)新則是其最大優(yōu)點。
對于初期機械設(shè)計概念的這一階段放縱,主要通過自動化系統(tǒng)為創(chuàng)新設(shè)計提供兩套方案:其一,基于機械設(shè)計的基本規(guī)則而采用的創(chuàng)新設(shè)計方案;其二,創(chuàng)新方案的功能改良分解以及重組??紤]到這兩種系統(tǒng)設(shè)計在方案的產(chǎn)生原理上都是采用的符號形式將最終的方案列出。而對于機械概念設(shè)計的初期階段的使用符號的方案,機械自動化則會將方案進一步的分解成為機構(gòu)的基本形式以及相互的連接這兩個方面。在進行識別基本的機構(gòu)方法選取上可以考慮到進行運動分析,從而將內(nèi)部各個構(gòu)件運動時所產(chǎn)生的分析數(shù)據(jù)展示出來。為了將開發(fā)機械產(chǎn)品的速度進一步提高,就能夠使用面向?qū)ο蟮募夹g(shù)來進行基本機構(gòu)的設(shè)計。然后,三維平臺進行的二次開發(fā),在采用的措施當(dāng)中選擇特征控制參數(shù)、數(shù)據(jù)庫驅(qū)動等等,對于整體的基本機構(gòu)三維造型設(shè)計,能夠使用少量特征控制參數(shù)對其進行驅(qū)動。能夠良好的解決基本機構(gòu)虛擬建模的問題。
2機械制造與自動化中數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用
數(shù)控技術(shù)在機械制造與自動化上應(yīng)用廣泛,本文主要從航空業(yè),機床設(shè)備,工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域論述數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用。
2.1航空業(yè)的應(yīng)用
隨著經(jīng)濟的發(fā)展,飛機對于普通大眾來說不再是奢侈的出行工具,航空業(yè)發(fā)展進入了一個新的階段,和發(fā)達國家相比,我國的航空業(yè)仍然存在著不小的差距,但是這種差距在逐漸的縮小。航空業(yè)是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè),在航空業(yè)中,數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用大大的提高了航空零件生產(chǎn)的效率,促進了航空業(yè)的發(fā)展。
2.2機床設(shè)備中的應(yīng)用
數(shù)控技術(shù)是機床設(shè)備生產(chǎn)中的重要組成部分,在機床設(shè)備生產(chǎn)中扮演著重要的角色。數(shù)控技術(shù)以其獨特的優(yōu)越性,在一些精密零件的生產(chǎn)中被廣泛的應(yīng)用。數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用能夠提高機床設(shè)備零件加工的精度和機床設(shè)備行業(yè)整體的水平。在這種情況下,出現(xiàn)了數(shù)控機床設(shè)備,將最初由人工的操作變成由數(shù)控操作,在運行的時候工作人員只需把各種指令參數(shù)輸入到設(shè)備里,數(shù)控就能夠正常工作運行,相比人工而言,數(shù)控技術(shù)生產(chǎn)出來的零件質(zhì)量和速度明顯高于人工。數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用,很大程度的提高了機床設(shè)備的的質(zhì)量和速度。
2.3工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用
有些工業(yè)的工作環(huán)境較差,危險性較高。數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用,有效的改善了這些情況,切實的保護好工人的人身安全。在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中,比如煤礦開采工業(yè),在過去煤礦生產(chǎn)具有很高的危險性,許多煤礦工人在工作時,要冒著巨大的生命危險,隨著科技的進步,在采用數(shù)控技術(shù)之后,這種情況大為改善,數(shù)控技術(shù)的使用,將一些危險系數(shù)較高的工作交給數(shù)控設(shè)備有很多工作風(fēng)險度較高,數(shù)控設(shè)備只需要按照所輸入的指令進行工作即可。一旦在運行過程中發(fā)生故障,工作人員也能夠及時的進行排除,降低的工人工作的危險性,數(shù)量以及生產(chǎn)成本。
3機械制造與自動化技術(shù)的發(fā)展趨勢
機械制造與自動化技術(shù)成產(chǎn)的產(chǎn)品種類較多,研究標準統(tǒng)一的機械化各種接口是極其復(fù)雜的,使用起來比較麻煩,必須要根據(jù)不同的型號的接口及時的進行更換。為此,很有必要生產(chǎn)統(tǒng)一標準的接口。目前,有些機械制造零件體積較大,雖然能夠正常的進行各項工作,但是搬運起來極不方便,因此研究微型的機械極其重要。過去,在機械制造與自動化發(fā)展上,大量的資源被浪費,人們很長一段時間沒有意識到這個問題的嚴重性。資源是固定的同時還會造成環(huán)境的污染,大量資源的浪費必然導(dǎo)致資源的緊缺。如今,人們意識到環(huán)境和資源的重要性,因此,機械制造在今后的發(fā)展過程中,應(yīng)該不斷的提高自身的技術(shù),最大限度的利用現(xiàn)有的資源,除此之外,還要對一些環(huán)節(jié)進行改進,從而減少對環(huán)境的污染,做到清潔生產(chǎn),對于廢棄的資源,也要充分的回收利用,從而真正的做到在生產(chǎn)過程中的最大綠色經(jīng)濟效益。目前,在機械制造與自動化技術(shù)上,還需要一定的人力,但是,我們一定要堅信,時代是前進的,在不遠的將來,機械制造與自動化技術(shù)能夠真正的實現(xiàn)自主操作,在機械制造中,發(fā)揮重要作用。
二、教學(xué)體系創(chuàng)新思考
(一)創(chuàng)新教學(xué)方法
(1)培養(yǎng)大工程觀。
在職高機械設(shè)計制造與自動化創(chuàng)新教學(xué)過程中,應(yīng)該引進并重視世界上一些先進的職業(yè)技能培養(yǎng)理念,注重機械設(shè)計制造與自動化理論與實踐的結(jié)合,培養(yǎng)學(xué)生形成客觀的、理性的大工程觀,充分理解和重視機械設(shè)計制造理論與實踐相互支撐以及相互促進的重要作用。
(2)重視實踐教學(xué)。
只有通過具體實踐,才能真正將書本理論知識轉(zhuǎn)化成相關(guān)的職業(yè)技能,才能真正將機械設(shè)計制造與自動化知識學(xué)以致用,并在不斷的實踐過程中積累經(jīng)驗,提升自我職業(yè)技能以及創(chuàng)新能力,因此,在職高機械設(shè)計制造與自動化創(chuàng)新教學(xué)過程中,必須重視實踐教學(xué),努力培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力。
(3)強化實習(xí)基地。
提高職高學(xué)生機械設(shè)計制造與自動化專業(yè)技能以及實踐能力的一個最重要的途徑就是通過在實習(xí)基地的實踐與學(xué)習(xí)。因此,在實際創(chuàng)新教學(xué)過程中,應(yīng)該重視校外實習(xí)基地的作用,著重發(fā)展和建設(shè)一些先進的、功能性較強的現(xiàn)代化實習(xí)基地,讓職高學(xué)生能夠很好用來進行工程機械方面的訓(xùn)練和實踐。
(4)強化設(shè)計能力。
在職高學(xué)生機械設(shè)計制造與自動化創(chuàng)新教學(xué)過程中,能夠很好地反映出學(xué)生綜合能力和設(shè)計能力的途徑就是進行課程設(shè)計。在我國目前的職高機械課程設(shè)計教學(xué)過程中,往往不利于學(xué)生的個性化發(fā)展和需求,應(yīng)該重視課程設(shè)計的內(nèi)容和目標設(shè)計,突出對實踐過程中的應(yīng)用,選擇綜合質(zhì)量較高的設(shè)計課題,減少學(xué)生之間雷同設(shè)計的可能性,最大化地提升職高學(xué)生的設(shè)計能力、綜合能力以及個性化發(fā)展能力。(5)提高新型教師。教師在職高機械設(shè)計制造及自動化教學(xué)中發(fā)揮著巨大的作用,直接影響著學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和各項技能的提高,在創(chuàng)新教學(xué)體系中,應(yīng)該重視和培養(yǎng)一批高素質(zhì)新型教師,除了具備熟練的專業(yè)技術(shù)技能外,還應(yīng)該能全面培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì),重視學(xué)生在教學(xué)過程中的主體地位,積極培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力、綜合能力以及創(chuàng)新思維及創(chuàng)新能力。
(二)創(chuàng)新教學(xué)體系
(1)在職高機械設(shè)計制造及自動化創(chuàng)新教學(xué)中
應(yīng)該建立和健全專業(yè)的知識教育體系,強化學(xué)生的專業(yè)技術(shù)和技能的培養(yǎng),優(yōu)化專業(yè)知識的教學(xué)環(huán)節(jié)和教學(xué)內(nèi)容,提高專業(yè)知識的教學(xué)效率。
(2)在職高機械設(shè)計制造及自動化創(chuàng)新教學(xué)中
應(yīng)該建立和健全學(xué)生能力培養(yǎng)體系,通過參加實習(xí)以及參加各種課外技能活動的形式等,培養(yǎng)和提升學(xué)生的實踐能力。
(3)在職高機械設(shè)計制造及自動化創(chuàng)新教學(xué)中
應(yīng)該建立和健全培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)的教育體系?,F(xiàn)代化建設(shè)和現(xiàn)代教育改革不斷重視綜合素質(zhì)較高的新型人才,在實際創(chuàng)新教學(xué)過程中,應(yīng)該通過各種實踐活動、專業(yè)學(xué)術(shù)報告等形式,提高職高學(xué)生的綜合素質(zhì),培養(yǎng)職高學(xué)生的創(chuàng)新思維以及創(chuàng)新能力。
(三)創(chuàng)新教學(xué)方式
(1)啟發(fā)式教學(xué)。
在職高機械設(shè)計制造及自動化創(chuàng)新教學(xué)過程中,學(xué)生應(yīng)該作為教學(xué)過程的主體,教師對學(xué)生起著引導(dǎo)作用,應(yīng)該善于啟發(fā)學(xué)生對相關(guān)知識的思考和討論,引導(dǎo)學(xué)生自動地進行設(shè)計及相關(guān)的學(xué)習(xí),提高學(xué)生自己解決問題的能力,充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用。
(2)信息網(wǎng)絡(luò)教學(xué)。
在信息科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展的時代,信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在教學(xué)過程中的運用越來越重要。在職高機械實際制造及自動化創(chuàng)新教學(xué)過程中,可以充分利用多媒體教學(xué)方式,給學(xué)生的視覺和聽覺造成新的沖擊,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)習(xí)效率。
(3)企業(yè)內(nèi)部教學(xué)。
應(yīng)該將傳統(tǒng)的課堂教學(xué)與企業(yè)教學(xué)結(jié)合起來,將機械設(shè)計制造及自動化教學(xué)中的理論和實踐有機地整合在一起,使學(xué)生對所學(xué)專業(yè)有深刻和全面的了解。
工程機械化是人類生產(chǎn)文明進步的重要表現(xiàn),從生產(chǎn)力角度工程機械化是實現(xiàn)生產(chǎn)力提升的直接標志。從廣義角度上講工程機械化就是工程建設(shè)施工實現(xiàn)了機械設(shè)備替代人力勞動,其是對工程建設(shè)施工過程中所有應(yīng)用機械設(shè)備的總稱。工程機械制造作為制作用于工程建設(shè)的機械設(shè)備施工環(huán)節(jié),其所制作的機械設(shè)備種類眾多,例如運輸機械、起重機械、礦工冶金機械等等。在國家經(jīng)濟發(fā)展過程中,機械制造水平在一定程度上顯示了該國家的科技發(fā)展水平,也就是說一個國家的機械制造水平很大程度上影響了國民經(jīng)濟發(fā)展。目前,我國已經(jīng)實現(xiàn)了工程機械化發(fā)展,但相比于發(fā)達國家還有一定的差距,這在一定程度上影響了機械制造業(yè)水平的發(fā)展與進步,同時也影響了我國國民經(jīng)濟的進一步發(fā)展。相對來看,我國在機械制造發(fā)展方面還具有相對廣闊的發(fā)展空間和前景,為此我們應(yīng)該充分發(fā)揮國內(nèi)機械制造業(yè)的潛力,以實現(xiàn)對我國機械制造水平地提升。
1.2機電自動化
機電自動化是一門綜合性的機電技術(shù)類型,其是機電技術(shù)實現(xiàn)科技化發(fā)展的重要標志。從機電工程本質(zhì)上講,其本身就屬于科技化發(fā)展產(chǎn)物,而機電自動化則是實現(xiàn)了機電工程全面科技化的發(fā)展。從當(dāng)前的社會發(fā)展狀態(tài)與情況來看,機電自動化發(fā)展是現(xiàn)代化生產(chǎn)環(huán)節(jié)中不可或缺的一部分。在科學(xué)技術(shù)的發(fā)展背景下,各個專業(yè)之間相互滲透、交叉越來越頻繁,機電自動化就是專業(yè)交叉的重要產(chǎn)物,其引領(lǐng)了工程領(lǐng)域中的技術(shù)革命。在計算機技術(shù)發(fā)展迅速的科技背景下,電子技術(shù)對工程領(lǐng)域中的工業(yè)控制、生產(chǎn)方式革新、企業(yè)內(nèi)部管理與成本控制均產(chǎn)生了重要影響,所以說機電自動化技術(shù)的發(fā)展是實現(xiàn)人類機械電子設(shè)備發(fā)展的重要里程碑。
2機電自動化在工程機械制造中的應(yīng)用分析
機電自動化發(fā)展作為科學(xué)技術(shù)在制造業(yè)當(dāng)中的重要發(fā)展標志,其所能夠為社會生活帶來的不僅是機械設(shè)備制造技術(shù)上的發(fā)展與進步,更是推動社會生產(chǎn)力水平向科技化、高效化發(fā)展的重要支持。隨著機電自動化在機械系統(tǒng)設(shè)計、調(diào)試等方面的應(yīng)用,其對工程機械制造業(yè)的發(fā)展及效益提升帶來了重要推動。文章選擇機電自動化在工程機械制造中最常見的集中技術(shù)進行分析。
2.1集成自動化技術(shù)
集成自動化技術(shù)是指機械制造中對各類生產(chǎn)經(jīng)營、技術(shù)功能的集成性發(fā)展。在傳統(tǒng)技術(shù)模式下,實現(xiàn)對機械制造技術(shù)的集成化發(fā)展是不切實際的,但隨著信息技術(shù)的逐步完善與應(yīng)用,集成自動化技術(shù)不僅得以實現(xiàn),還成為了機械制造過程中使用最普遍的技術(shù)內(nèi)容。隨著市場經(jīng)濟體制地到來,機械制造業(yè)地競爭越來越激烈,為了能夠在市場競爭中站穩(wěn)腳跟,很多機械制造企業(yè)開展技術(shù)研究與發(fā)展,通過將電子計算機輔助設(shè)計技術(shù)、數(shù)控教工技術(shù)以及企業(yè)管理系統(tǒng)等多種技術(shù)與系統(tǒng)內(nèi)容引入到企業(yè)的機械生產(chǎn)制造系統(tǒng)中,得到了非常顯著地發(fā)展,并成為了機械制造業(yè)當(dāng)中企業(yè)的發(fā)展潮流,CIMS工程應(yīng)用的有效保持,在提升機械制造企業(yè)的生產(chǎn)能力和市場競爭里的基礎(chǔ)上,也實現(xiàn)了集成自動化技術(shù)地有效發(fā)展。
2.2柔性自動化技術(shù)
所謂“柔性自動化技術(shù)”是以數(shù)控技術(shù)為核心,在融合其他先進技術(shù)的前提下而建立起的新興技術(shù)類型。從生產(chǎn)與操作過程方面來看,柔性自動化技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)機械制作與生產(chǎn)全自動化發(fā)展。在柔性自動化技術(shù)當(dāng)中,包括機械設(shè)備的材料準備、制作、生產(chǎn)等一系列生產(chǎn)行為都由計算機來予以控制和操作。相比于傳統(tǒng)人力機械生產(chǎn)模式,柔性自動化技術(shù)不僅能夠在計算機技術(shù)的精確控制下,保證機械設(shè)備生產(chǎn)、制作過程中的各項生產(chǎn)行為、尺寸的準確性,同時還能大大減少對勞動力的應(yīng)用,實現(xiàn)了對生產(chǎn)成本的有效控制,并在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)生產(chǎn)效率地有效提升,在確保機械設(shè)備生產(chǎn)秩序的基礎(chǔ)上,提高生產(chǎn)效益。無論是從機械制造業(yè)未來發(fā)展角度考慮,還是制造企業(yè)的效益提升角度分析,柔性自動化技術(shù)都將成為機械設(shè)備自動化生產(chǎn)的主流模式。
2.3智能自動化技術(shù)
智能自動化技術(shù)即智能華機電自動化技術(shù),其是在計算機技術(shù)發(fā)展支持下,通過利用計算機智能系統(tǒng)對人類行為地模擬,從而替代人類去進行機械設(shè)備的生產(chǎn)操作及相關(guān)行為。從表面上看智能自動化技術(shù)與柔性自動化技術(shù)有一定的共同性,但智能自動化技術(shù)要比柔性自動化技術(shù)更高級,相比于柔性自動化技術(shù)而言,智能自動化技術(shù)能夠通過對人類行為地模仿,來提高自身的工作能力,并對生產(chǎn)行為產(chǎn)生一定的判斷力,這是柔性自動化技術(shù)所不具備的優(yōu)勢。智能自動化技術(shù)在機械設(shè)備制造中的應(yīng)用,能夠更進一步提升機械制造行為的準確性,并保證這一行為能夠始終保持在一個高水平狀態(tài)之上。需要注意的是由于智能自動化技術(shù)需要人工操作來作為主觀工作支持,因此要經(jīng)常對智能自動化技術(shù)進行維護,以確保智能自動化技術(shù)的良好工作狀態(tài)。
3注意事項
雖然機電自動化在機械制造中展現(xiàn)出了多方面的優(yōu)勢,但針對當(dāng)前的機電自動化水平來看,其仍存在諸多不足,因此在實際應(yīng)用過程中,要做好以下幾方面的控制:(1)規(guī)范應(yīng)用流程。機電自動化在為機械制造提供支持是建立起機電自動化設(shè)備、系統(tǒng)軟件的規(guī)范安裝與應(yīng)用前提下的,為此企業(yè)必須要嚴格按照機電自動化要求進行工作,避免操作不當(dāng)而為企業(yè)帶來不必要的損失;(2)做好質(zhì)量控制。機電自動化在機械制造當(dāng)中的應(yīng)用,確實能夠為機械制造帶來重要幫助,但企業(yè)必須要保證其所制造出來的機械設(shè)備質(zhì)量符合質(zhì)檢與應(yīng)用要求,否則機電自動化為工程機械制造帶來的進步意義都是空談。
2培養(yǎng)自動化復(fù)合人才
要想發(fā)展并推廣應(yīng)用各種新的機械設(shè)計自動化技術(shù),就需要持續(xù)引進一系列的新概念、新理論及新技術(shù),不斷將傳統(tǒng)機械設(shè)計制造當(dāng)中的某些設(shè)計觀念及技術(shù)進行升級甚至是替換,這就需要我們培養(yǎng)出一大批兼具技術(shù)素質(zhì)及研究理論的優(yōu)秀復(fù)合型工作人才。機械設(shè)計朝著自動化方向發(fā)展的速度越來越快,機械制造業(yè)也將更加依賴科學(xué)技術(shù)及知識。這種全新的自動化設(shè)計模式對于工作人員的經(jīng)驗、技藝等的要求將越來越低,更多地是需要他們提高自身的自動化設(shè)計知識及技能。技術(shù)人員跟一線工作人員之間的界限將越來越模糊,直至消失,因而機械設(shè)計制造工人應(yīng)當(dāng)擁有高層次的管理能力及技術(shù)人員的知識結(jié)構(gòu)。所以,機械設(shè)計及制造企業(yè)應(yīng)當(dāng)加快培養(yǎng)出更多的復(fù)合型人才,并充分發(fā)揮出人才資源的優(yōu)勢,大力推廣應(yīng)用自動化設(shè)計技術(shù),最終達到提高機械設(shè)計自動化程度的目的。
3全面創(chuàng)新自動化技術(shù)
當(dāng)前,我們正處于經(jīng)濟時代,不僅僅是經(jīng)濟在飛速發(fā)展,技術(shù)的發(fā)展也日新月異。從當(dāng)下我國的國情來看,發(fā)展機械設(shè)計自動化技術(shù)是一個由簡單到復(fù)雜、從低級到高級、逐漸完善的過程。然而這一過程所面臨的不僅是時間問題,更重要的是技術(shù)創(chuàng)新問題[2]。機械設(shè)計制造在選擇使用自動化技術(shù)后,其生產(chǎn)方才可以改變傳統(tǒng)的機械化模式,逐漸過渡為機械控制自動化模式,最終實現(xiàn)計算機控制自動化。只有先以單個部門自動化的實現(xiàn)為基礎(chǔ),才能逐漸達到全行業(yè)的設(shè)計自動化,最終實現(xiàn)機械設(shè)計過程的全面自動化。從目前我國機械設(shè)計自動化的具體程度來看,中國機械設(shè)計自動化程度跟國外相比還存在很大的差距。所以,我們應(yīng)當(dāng)積極以國外先進的自動化技術(shù)發(fā)展進程為參考,不斷追求創(chuàng)新,致力于我國機械設(shè)計自動化現(xiàn)狀全面開發(fā)新技術(shù),盡量少走發(fā)展的彎路,大大提升我國機械設(shè)計自動化程度,爭取盡早與國際機械設(shè)計自動化接軌。