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摘要:机械制造及其自动化技术已经成为机械行业发展的重要技术之一,为机械行业的发展提供了重要的技术支撑,保证了机械行业的平稳快速发展,为机械行业提供了强大的发展后劲。从机械制造及其自动化的技术特点来看,与之结合的技术日益增多,其特点更加突出,在未来的发展中,将会朝着机电一体化、智能化、模块化方向发展,从根本上提高机械行业的科技含量,提高机械行业的生产效率。本文作者结合多年来的工作经验,对机械制造及其自动化的发展趋势进行了研究,具有重要的参考意义。
关键词:机械制造自动化技术特点与发展趋势
中图分类号:F407文献标识码: A
引言
机械制造及自动化是一类知识丰富,具有较强专业性、技能性的学科。自动化技术的创新发展令其综合优势渗透至机械制造领域中,并发挥了核心效用价值。因此两者的结合需要丰富实践生产经验,提升技术工艺水平,应重点关注生产制造阶段中各类常见问题,制定科学有效的应对策略。
一、机械自动化的科学技术
从这一名词出现至今,机械自动化无论从理论还是实践都发生了巨大的变化。作为一门新兴学科,它在日益完善,也在日益与其他学科相互渗透。就目前的应用来看,机械自动化使机械工业的技术结构、产品结构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化,使工业生产由“机械电器化”迈入了以“机械自动化”为特征的发展阶段。
作为一门交叉学科,它必将随着自身的发展被赋予新的内容。但其最基本的特征可概括为:机械自动化的设计制造是从系统的观点出发,综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感检测技术、电力电子技术、接口技术、信息变换技术以及软件编程技术等群体技术,根据系统功能目标和优化组织结构目标,在多功能、高质量、高可靠性,低能耗的意义上实现特定功能价值并使整个系统最优化的系统工程技术。
必须明确一点:机械自动化技术是基于上述群体技术有机融合的一种综合性技术,而不是机械技术,以及其他新技术的简单组合、拼凑,这就是现代机械与机械电气化在概念上的根本区别。现代机械设计制造出的产品,不仅是人和手与肢体的延伸,还是人的感官与头脑的延伸,具有智能化的特征是现代机械自动化和传统的机械在功能上的本质区别。
二、机械自动化发展状况
机械自动化技术产生自上世纪初期阶段,便实现了快速发展,在社会生产众多行业实现了广泛应用。尤其是信息时代,计算机、网络信息技术的集成化发展,创建了计算机集成生产制造体系,全面加快了机械自动化的优化更新速率。良好的发展环境为机械自动化开创了广泛的发展机遇,发达国家则取得了骄人成绩。而在我国,机械自动化发展还需进一步深化扩充。虽然,我国较多制造生产行业意识到机械自动化应用技术的综合优势,并逐步积极引进,然而,同工业发达区域比较,我国机械制造自动化发展程度仍旧存在一定差距。
管理层面,工业发达地区全面应用计算机技术进行管控,注重组织以管理,推进实践生产模式的优化更新,并创立了准时生产、精细化建设、敏捷快速制造、并行工程建设等新型管理思想与丰富技术手段。然而我国一些大型企业单位对于引入计算机技术手段强化服务管理却没有全面重视,而较多小型企业单位则仍旧停留在经验管理发展阶段。设计工作中,较多工业大国均快速优化更新设计准则以及信息数据,应用创新设计方式,并引入CAD计算机辅助手段优化开发规划,逐步进入了无纸化设计以及高效生产的时代。而我国应用CAD技术的整体百分比仍需进一步提升,致力于设计投入,方能提升综合发展水平。应用制造工艺阶段中,较多工业发达地区应用高精密性生产、精细化加工、纳米、微米手段、微型机械生产、激光加工、电子技术手段、复合生产模式以及超塑加工生产等创新方式,令产品制造更为精密、细致,生产效率全面提升,发挥了机械制造自动化技术显著优势价值。然而我国在实践生产阶段中对该该技术的普及应用却仍旧需进一步强化,扩充开发投入与细化研究。机械制造自动化技术的快速发展,令数控机床、现代化集成管控制造体系、柔性化生产单元、系统以及加工生产中心创立形成,并实现了大范围应用,营造了柔性化、集成性、自动化与智能化的生产模式。我国机械化生产中应用该类高尖端自动化技术手段则呈现出普及率有限,没有注重扩充投入,自动化生产水平有待进一步提升的状况问题。
三、机械制造和自动化技术的特点
目前,随着机械制造技术的发展,传统的机械制造技术已经被逐渐的淘汰,当前的机械制造技术具有着许多比较新颖的特点。
1、生产力和工作质量的提高
首先是能提高工作的质量和生产的能力,节约时间和人力。自动化的机械设备具有的自动控制和自动处理功能能够对事件进行灵敏度精度以及工作范围的检测和控制。通过自动化的控制系统能够在比较高的效率下按照要求和标准完成规定的任务,保证达到最好的工作质量和合格的数目。因为这种技术实现了工作的自动化,所以可以大大的提高工作的生产力。
2、使用的可靠性安全性提高
目前的机械制造具有自动的诊断、监视、报警和自我保护的功能。如果在工作的时候碰到有过高的电流、电压和负载的情况会采取一系列的自动保护的措施,从而减少损害和人员的伤亡等。这样不仅可以提高设备使用的安全性,还能够使人们对机械更加的放心和依赖,并且进一步的提高可靠性。这样不仅可以延长设备的使用寿命,还能减少花费在对设备进行维修方面的费用。
3、使用范围广、性能比较好
机械制造和自动化的产品不是具有单一的功能,而是同时的具有很多的使用功能,因为这类产品具有的自动化控制、自动补偿、自动校验等功能所以它能够运用于不同的领域和不同的行业等。并且具有很强的应变能力从而满足用户的需求。使用的范围比较广泛。机械自动化的产品操作的按钮数量逐渐的减少,性能也不断的优化,操作起来也越来越简单和方便。
四、机械制造及其自动化的发展趋向
隨着计算机技术和各种先进技术的发展,作为这些技术的结合的产物:机械制造和自动化技术也得到了快速的发展,目前的发展已经足够的先进,但是还有待进一步的完善。以后的机械制造和自动化的发展方向有可以归纳为以下几方面。
1、智能化
智能化发展到今天,已经不是什么稀奇的事情了。这里所说的“智能化”是对机器行为的描述,是在控制理论的基础上,吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心里学、生理学和混饨动力学等新思想、新方法、模拟人类智能,使它具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力,以求得更高的控制目标。诚然,使机械自动化产品具有低级智能或人的部分智能,则是完全可能而又必要的。
2、网络化
网络化是顺应目前的网络技术的发展而不断出现的需求,网络不仅改变了人们的生产和生活的方式,更加的改变了人们的思想和行为习惯。机械制造的产品通过不断的利用网络技术来提高自身的竞争力已经是势不可挡的一种趋势。例如对工作过程的额连网诊断和监控等,可以使得机器在第一时间内得到反馈并且迅速的进行调整,以此来提高工作的效益和安全性。
3、微型化
微型化是在20世纪末才发展起来的,主要指的是各种机械朝着微观的领域发展的趋势。即是机械的体积不断的微小化。微机械自动化系统泛指那些在体积上小于1立方厘米的机械制造和自动化的产品。并且具有向微米和纳米技术发展的趋势。新一代的微机械制造和自动化的产品耗能比较低、体积比较小、使用起来也比较的灵活等。这一类的技术在要求精密的领域如医学、生物、军事、信息等领域具有无法代替的优势。但是微型机械制造和自动化的技术瓶颈在于微机械技术和超精密的技术。该技术包括蚀刻技术和光刻技术等。
4、绿色化
工业的快速发展给人类的生活带来了翻天覆地的变化。人们在生活上具有比较丰富的物资供应,并且生活的条件很舒适,但是与之相对应的是各种不可再生的能源不断的减少,生态和环境遭受到比较严重的污染。在这种条件下,人类开始意识到生态环境的重要性。
并且不断的呼吁要保护环境,保护大自然。绿色化是时代发展的呼声。在机械制造领域的绿色化是指产品在设计、制造、使用和销毁的一系列过程中都符合特定的环境保护的条例和相关的规定,产品的使用和销毁制造等过程不会对人类的身体和生命安全带来威胁和损害等。绿色化的机械制造需要所生产的产品能够在最小的消耗下获得最大的收益,并且在使用完够还可以进行一定程度的回收利用。
5、人格化
在未来的机械制造的产品中比较注重的是人机之间的交互,因此在处理与人的关系上要尽量的做到人格化。机械制造的人格化包括两种含义,一种是指在产品的本身外在上可以模拟生物的机理,根据有机生物来研制比较智能化的产品。另外一种含义就是在与人的交往过程中,要求所生产的产品能够与交往的对象—人,产生一定的智能、情感和心理上的共鸣。努力的向最高境界:人机一体化的方向进军。这就需要对产品赋予一定的情感、智慧和人性。
五、发展机械制造自动化,提升实践生产效率
基于机械制造自动化技术的综合优势,应继续扩充研究开发力度,引入计算机、自动化技术,完善数控编程,优化数控操作系统,提升实践生产效率。同时可引入计算机虚拟仿真技术,进行机械制造自动化生产加工的有效模拟与仿真,丰富工作人员实践操作经验,令其通过综合训练,提升自动化生产水平。机械制造数控加工开放性特征,适应于引入计算机网络系统技术,利用其通信协议,基于网络平台,借助图形呈现、动态模拟、快速通信完成独立功能系统模块的开发,并借助通信通道高效完成信息处理交换,符合开放机械自动化数控加工管控的整体需求。
结束语
目前的机械制造和自动化具有很强大的功能,包括多功能、高质量、低能耗和比较高的可靠性等。所有的与机械相关的制造都是为了能实现机械的自动化而发展起来的。在机械的制造和自动化技术中,比较关键的技术是信息处理的技术、伺服驱动的技术、传感检测的技术、自动化的控制技术、精密机械技术、接口技术和各种与之有关的整体技术等。也因此有人将机械制造自动化技术简称为机电一体化技术。机械制造和自动化技术唯有不断的向前发展才能保证设计和制造的自动化,并且该技术要不断的结合各个领域的先进技术来达到自身的发展,使得它的发展永不止步,永无止境。
参考文献:
[1]李小朋,刘永红.从工程意识培养的角度谈“机械制造工艺学”教学[J].中国大学教学,2011(5).
[2]范洪军.机械制造工程技术的特征与走向[J].科技风,2011(4).
[3] 劉晓波. 机械制造技术新发展及其在我国的研发和应用[J]. 机械设计与制造工程. 2009,06(04):32-33
关键词:机械制造自动化技术特点与发展趋势
中图分类号:F407文献标识码: A
引言
机械制造及自动化是一类知识丰富,具有较强专业性、技能性的学科。自动化技术的创新发展令其综合优势渗透至机械制造领域中,并发挥了核心效用价值。因此两者的结合需要丰富实践生产经验,提升技术工艺水平,应重点关注生产制造阶段中各类常见问题,制定科学有效的应对策略。
一、机械自动化的科学技术
从这一名词出现至今,机械自动化无论从理论还是实践都发生了巨大的变化。作为一门新兴学科,它在日益完善,也在日益与其他学科相互渗透。就目前的应用来看,机械自动化使机械工业的技术结构、产品结构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化,使工业生产由“机械电器化”迈入了以“机械自动化”为特征的发展阶段。
作为一门交叉学科,它必将随着自身的发展被赋予新的内容。但其最基本的特征可概括为:机械自动化的设计制造是从系统的观点出发,综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感检测技术、电力电子技术、接口技术、信息变换技术以及软件编程技术等群体技术,根据系统功能目标和优化组织结构目标,在多功能、高质量、高可靠性,低能耗的意义上实现特定功能价值并使整个系统最优化的系统工程技术。
必须明确一点:机械自动化技术是基于上述群体技术有机融合的一种综合性技术,而不是机械技术,以及其他新技术的简单组合、拼凑,这就是现代机械与机械电气化在概念上的根本区别。现代机械设计制造出的产品,不仅是人和手与肢体的延伸,还是人的感官与头脑的延伸,具有智能化的特征是现代机械自动化和传统的机械在功能上的本质区别。
二、机械自动化发展状况
机械自动化技术产生自上世纪初期阶段,便实现了快速发展,在社会生产众多行业实现了广泛应用。尤其是信息时代,计算机、网络信息技术的集成化发展,创建了计算机集成生产制造体系,全面加快了机械自动化的优化更新速率。良好的发展环境为机械自动化开创了广泛的发展机遇,发达国家则取得了骄人成绩。而在我国,机械自动化发展还需进一步深化扩充。虽然,我国较多制造生产行业意识到机械自动化应用技术的综合优势,并逐步积极引进,然而,同工业发达区域比较,我国机械制造自动化发展程度仍旧存在一定差距。
管理层面,工业发达地区全面应用计算机技术进行管控,注重组织以管理,推进实践生产模式的优化更新,并创立了准时生产、精细化建设、敏捷快速制造、并行工程建设等新型管理思想与丰富技术手段。然而我国一些大型企业单位对于引入计算机技术手段强化服务管理却没有全面重视,而较多小型企业单位则仍旧停留在经验管理发展阶段。设计工作中,较多工业大国均快速优化更新设计准则以及信息数据,应用创新设计方式,并引入CAD计算机辅助手段优化开发规划,逐步进入了无纸化设计以及高效生产的时代。而我国应用CAD技术的整体百分比仍需进一步提升,致力于设计投入,方能提升综合发展水平。应用制造工艺阶段中,较多工业发达地区应用高精密性生产、精细化加工、纳米、微米手段、微型机械生产、激光加工、电子技术手段、复合生产模式以及超塑加工生产等创新方式,令产品制造更为精密、细致,生产效率全面提升,发挥了机械制造自动化技术显著优势价值。然而我国在实践生产阶段中对该该技术的普及应用却仍旧需进一步强化,扩充开发投入与细化研究。机械制造自动化技术的快速发展,令数控机床、现代化集成管控制造体系、柔性化生产单元、系统以及加工生产中心创立形成,并实现了大范围应用,营造了柔性化、集成性、自动化与智能化的生产模式。我国机械化生产中应用该类高尖端自动化技术手段则呈现出普及率有限,没有注重扩充投入,自动化生产水平有待进一步提升的状况问题。
三、机械制造和自动化技术的特点
目前,随着机械制造技术的发展,传统的机械制造技术已经被逐渐的淘汰,当前的机械制造技术具有着许多比较新颖的特点。
1、生产力和工作质量的提高
首先是能提高工作的质量和生产的能力,节约时间和人力。自动化的机械设备具有的自动控制和自动处理功能能够对事件进行灵敏度精度以及工作范围的检测和控制。通过自动化的控制系统能够在比较高的效率下按照要求和标准完成规定的任务,保证达到最好的工作质量和合格的数目。因为这种技术实现了工作的自动化,所以可以大大的提高工作的生产力。
2、使用的可靠性安全性提高
目前的机械制造具有自动的诊断、监视、报警和自我保护的功能。如果在工作的时候碰到有过高的电流、电压和负载的情况会采取一系列的自动保护的措施,从而减少损害和人员的伤亡等。这样不仅可以提高设备使用的安全性,还能够使人们对机械更加的放心和依赖,并且进一步的提高可靠性。这样不仅可以延长设备的使用寿命,还能减少花费在对设备进行维修方面的费用。
3、使用范围广、性能比较好
机械制造和自动化的产品不是具有单一的功能,而是同时的具有很多的使用功能,因为这类产品具有的自动化控制、自动补偿、自动校验等功能所以它能够运用于不同的领域和不同的行业等。并且具有很强的应变能力从而满足用户的需求。使用的范围比较广泛。机械自动化的产品操作的按钮数量逐渐的减少,性能也不断的优化,操作起来也越来越简单和方便。
四、机械制造及其自动化的发展趋向
隨着计算机技术和各种先进技术的发展,作为这些技术的结合的产物:机械制造和自动化技术也得到了快速的发展,目前的发展已经足够的先进,但是还有待进一步的完善。以后的机械制造和自动化的发展方向有可以归纳为以下几方面。
1、智能化
智能化发展到今天,已经不是什么稀奇的事情了。这里所说的“智能化”是对机器行为的描述,是在控制理论的基础上,吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心里学、生理学和混饨动力学等新思想、新方法、模拟人类智能,使它具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力,以求得更高的控制目标。诚然,使机械自动化产品具有低级智能或人的部分智能,则是完全可能而又必要的。
2、网络化
网络化是顺应目前的网络技术的发展而不断出现的需求,网络不仅改变了人们的生产和生活的方式,更加的改变了人们的思想和行为习惯。机械制造的产品通过不断的利用网络技术来提高自身的竞争力已经是势不可挡的一种趋势。例如对工作过程的额连网诊断和监控等,可以使得机器在第一时间内得到反馈并且迅速的进行调整,以此来提高工作的效益和安全性。
3、微型化
微型化是在20世纪末才发展起来的,主要指的是各种机械朝着微观的领域发展的趋势。即是机械的体积不断的微小化。微机械自动化系统泛指那些在体积上小于1立方厘米的机械制造和自动化的产品。并且具有向微米和纳米技术发展的趋势。新一代的微机械制造和自动化的产品耗能比较低、体积比较小、使用起来也比较的灵活等。这一类的技术在要求精密的领域如医学、生物、军事、信息等领域具有无法代替的优势。但是微型机械制造和自动化的技术瓶颈在于微机械技术和超精密的技术。该技术包括蚀刻技术和光刻技术等。
4、绿色化
工业的快速发展给人类的生活带来了翻天覆地的变化。人们在生活上具有比较丰富的物资供应,并且生活的条件很舒适,但是与之相对应的是各种不可再生的能源不断的减少,生态和环境遭受到比较严重的污染。在这种条件下,人类开始意识到生态环境的重要性。
并且不断的呼吁要保护环境,保护大自然。绿色化是时代发展的呼声。在机械制造领域的绿色化是指产品在设计、制造、使用和销毁的一系列过程中都符合特定的环境保护的条例和相关的规定,产品的使用和销毁制造等过程不会对人类的身体和生命安全带来威胁和损害等。绿色化的机械制造需要所生产的产品能够在最小的消耗下获得最大的收益,并且在使用完够还可以进行一定程度的回收利用。
5、人格化
在未来的机械制造的产品中比较注重的是人机之间的交互,因此在处理与人的关系上要尽量的做到人格化。机械制造的人格化包括两种含义,一种是指在产品的本身外在上可以模拟生物的机理,根据有机生物来研制比较智能化的产品。另外一种含义就是在与人的交往过程中,要求所生产的产品能够与交往的对象—人,产生一定的智能、情感和心理上的共鸣。努力的向最高境界:人机一体化的方向进军。这就需要对产品赋予一定的情感、智慧和人性。
五、发展机械制造自动化,提升实践生产效率
基于机械制造自动化技术的综合优势,应继续扩充研究开发力度,引入计算机、自动化技术,完善数控编程,优化数控操作系统,提升实践生产效率。同时可引入计算机虚拟仿真技术,进行机械制造自动化生产加工的有效模拟与仿真,丰富工作人员实践操作经验,令其通过综合训练,提升自动化生产水平。机械制造数控加工开放性特征,适应于引入计算机网络系统技术,利用其通信协议,基于网络平台,借助图形呈现、动态模拟、快速通信完成独立功能系统模块的开发,并借助通信通道高效完成信息处理交换,符合开放机械自动化数控加工管控的整体需求。
结束语
目前的机械制造和自动化具有很强大的功能,包括多功能、高质量、低能耗和比较高的可靠性等。所有的与机械相关的制造都是为了能实现机械的自动化而发展起来的。在机械的制造和自动化技术中,比较关键的技术是信息处理的技术、伺服驱动的技术、传感检测的技术、自动化的控制技术、精密机械技术、接口技术和各种与之有关的整体技术等。也因此有人将机械制造自动化技术简称为机电一体化技术。机械制造和自动化技术唯有不断的向前发展才能保证设计和制造的自动化,并且该技术要不断的结合各个领域的先进技术来达到自身的发展,使得它的发展永不止步,永无止境。
参考文献:
[1]李小朋,刘永红.从工程意识培养的角度谈“机械制造工艺学”教学[J].中国大学教学,2011(5).
[2]范洪军.机械制造工程技术的特征与走向[J].科技风,2011(4).
[3] 劉晓波. 机械制造技术新发展及其在我国的研发和应用[J]. 机械设计与制造工程. 2009,06(04):32-33