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關鍵詞:現(xiàn)代機械制造;智能化;發(fā)展;探討
中圖分類號:TD406 文獻標識碼:A
一、當前我國機械制造發(fā)展過程中存在的問題
(一)機械制造設計方面的問題
眾所周知,在傳統(tǒng)的機械制造設計當中,是離不開設計的圖紙的,同時,在整個機械產(chǎn)品的制造過程當中也需要依靠圖紙來進行加工。然而,傳統(tǒng)的機械制造的設計與制造過程當中,很有可能因為不同外部因素的影響導致最后的成品與圖紙存在一定的差異。或者是由于設計圖紙不夠精確,從而影響到成品的質量。因此,在這樣的情況下,必須要解決機械制造設計中可能產(chǎn)生的誤差,這樣才能進一步提高機械制造產(chǎn)品的質量,幫助其在市場上更好的銷售,獲取更大的經(jīng)濟效益。
(二)機械制造工藝的問題
哪殼拔夜機械制造業(yè)的實際情況來看,在許多時候,機械制造生產(chǎn)過程中依然采用的是傳統(tǒng)的機械制造工藝。傳統(tǒng)的機械制造工藝不僅效率低,同時精確率也不高,也非常容易受到外部環(huán)境的影響導致在機械制造的過程中出現(xiàn)誤差。而在西方發(fā)達國家,目前大多已經(jīng)開始采用更為先進的機械制造工藝,譬如說高精密加工和納米加工技術等。這些新型技術的應用不僅可以有效提高產(chǎn)品的質量,同時也能夠提高產(chǎn)品的制造加工效率。因此,從這一點來看,我國的機械制造工藝與西方發(fā)達國家依然存在著差距,還需要加強新型技術的研究和引進,這樣才能幫助我國機械加工行業(yè)更好的發(fā)展。
(三)機械制造管理的問題
機械制造管理的問題也是影響我國機械制造業(yè)發(fā)展的因素之一。隨著科學技術的不斷發(fā)展,特別是進入21世紀以來,人類社會已經(jīng)全面進入信息時代。在這樣的情況下,通過計算機信息技術的應用,當前機械制造加工中各個部門的溝通和交流在不斷地加強,同時信息也能夠實現(xiàn)更加快速便捷的共享,為機械制造加工效率的提高提供了巨大幫助。然而,雖然應用的工具已經(jīng)有了長足的進步,但是在管理的思想以及管理的手段上還依然停留在傳統(tǒng)的管理方式當中,并沒有根據(jù)時代以及生產(chǎn)方式的改變而進行改變。這樣一來,就會對機械制造加工質量和效率的提高產(chǎn)生影響。
二、現(xiàn)代機械制造智能化的含義與作用
(一)現(xiàn)代機械制造智能化的含義
現(xiàn)代機械制造智能化主要包含了4個方面的內容:首先是智能化,所謂的智能化就是指采用智能機器來設計機械制造方案,以此來提高機械制造的品質和效率;其次就是自動化,自動化則是指在機械制造的生產(chǎn)過程當中,采用的是自動生成的結構模式,這樣一來相比起傳統(tǒng)的機械制造模式來說效率有了大大的提高;第三指的是柔性化,就是在自動化之后能夠自行進行解散的系統(tǒng);最后是指集成化,所謂的集成化指的是在機械制造過程當中,所有的工作都是依靠系統(tǒng)中不同的子系統(tǒng)集成進行。
(二)現(xiàn)代機械制造智能化的作用
(1)節(jié)約人力資源
現(xiàn)代機械制造智能化的作用首先就在于能夠有效地節(jié)約人力資源。這是因為,在智能化的機械制造過程當中,主要是通過數(shù)控設備和數(shù)控技術來完成工作。而在這個過程中,只需要操作人員依靠事先編寫好的程序進行操作,同時準備好在制造過程中所需要的零件,這樣一來就可以實現(xiàn)大量的產(chǎn)品生產(chǎn)。不僅操作簡單,同時只需要很少的人員就可以完成所有的操作,從而有效地節(jié)約了人力資源,降低了工作人員的勞動強度,幫助企業(yè)減少人力成本的支出,這對于提高企業(yè)的經(jīng)濟效益有著極大的幫助。
(2)提高精度
現(xiàn)代機械制造智能化的應用相比起傳統(tǒng)的機械制造來說有著一個極大的優(yōu)勢,就是能夠有效提高精度。這是因為,在智能化的機械制造當中,可以通過數(shù)控設備與數(shù)控技術有效的控制機械以及零件的生產(chǎn),這樣一來就可以完成許多人力無法完成的精確操作,不僅能夠有效提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率,同時也能夠提高產(chǎn)品的精度,保障產(chǎn)品的品質,使得產(chǎn)品在市場上更加具有競爭力。
(3)多功能化
多功能化指的是在機械制造的過程當中,同一臺設備能夠在智能化技術的輔助下實現(xiàn)功能的多樣化。這樣一來,在未來的機械生產(chǎn)當中就不需要配備大量的生產(chǎn)設備或者是生產(chǎn)人員,大大減少機械制造過程中的成本,為提高企業(yè)的經(jīng)濟效益提供幫助。
三、現(xiàn)代機械制造智能化發(fā)展過程中需要注意的問題
(一)實用性
在未來機械制造智能化的發(fā)展過程中需要注意的一點就是機械智能化的實用性。這是因為,機械制造智能化的目的就在于提高生產(chǎn)的效率與質量,生產(chǎn)出更好的產(chǎn)品,投入到市場當中,這樣一來才能幫助我國社會更好的發(fā)展。因此,機械制造智能化的發(fā)展過程中必須要具備實用性,否則只會造成資源以及成本的浪費。
(二)注重與其他技術結合
要想幫助未來機械制造智能化更好的發(fā)展,那么也需要注重機械制造智能化與其他技術的結合。不僅要不斷完善智能化技術,同時還需要在傳統(tǒng)技術的基礎之上進行創(chuàng)新和改良。這樣一來,才能更加有效提高機械制造產(chǎn)品生產(chǎn)的效率和質量,從而創(chuàng)造出更加優(yōu)質的產(chǎn)品,保障企業(yè)的經(jīng)濟效益。
(三)加強人工的監(jiān)督
機械制造智能化的發(fā)展對于我國機械制造行業(yè)的發(fā)展來說有著重要的作用,同時對于我國社會經(jīng)濟的建設也有著巨大的促進作用。然而,在這樣的情況下,未來機械制造智能化的發(fā)展并不是說要完完全全的智能化,還需要加強人工的監(jiān)督。這是因為,在生產(chǎn)過程中,數(shù)控技術和數(shù)控設備難免會出現(xiàn)程序出錯的情況,這樣一來就會極大地影響到機械的制造和生產(chǎn)。而加強人工監(jiān)督能夠及時發(fā)現(xiàn)設備以及程序在運行過程中出現(xiàn)的問題,從而快速地進行修改,保障設備的良好運轉。
四、現(xiàn)代機械制造智能化的發(fā)展方向
(一)加強計算機設備的輔助
加強計算機設備的輔助對于未來機械制造生產(chǎn)有著巨大的幫助。所謂加強計算機設備輔助就是要改變傳統(tǒng)的利用圖紙設計的方式,借助計算機以及相關軟件的計算來進行輔助設計。這樣一來,不僅可以確保機械制造的精度,同時也可以根據(jù)實際的生產(chǎn)狀況對于設計進行及時更新,保障機械制造的先進性。
(二)進一步完善機械制造體系結構
進一步完善機械制造體系結構需要注意3個方面的內容,分別是要提高機械系統(tǒng)的功效以及穩(wěn)定性、形成不同檔次的數(shù)控系統(tǒng)以及利用計算機網(wǎng)絡進行遠程控制。提高系統(tǒng)的功效以及定性可以有效提高整個數(shù)控系統(tǒng)的集成度以及系統(tǒng)的運行過速度,從而提高機械系統(tǒng)的功效,同時也能夠進一步加強機械的穩(wěn)定性、而不同檔次數(shù)控系統(tǒng)的形成就是要根據(jù)機械實際制作過程中所需要的不同功能,將其進行模塊化之后形成系列化的產(chǎn)品,這樣一來就可以形成不同檔次的數(shù)控系統(tǒng)。最后是要利用計算機網(wǎng)絡技術進行遠程控制,這樣一來就可以實現(xiàn)無人化操作,有效減少人力資源的消耗,以此更加有效地降低企業(yè)的生產(chǎn)成本,幫助企業(yè)獲取更大的經(jīng)濟效益。
(三)機械制造功能的發(fā)展
機械制造功能的發(fā)展也包括3個方面的內容,分別是可視化技術、原功能的改善以及多媒體技術的應用。所謂可視化技術就是將可視化技術與虛擬環(huán)境技術進行結合,從而有效地拓展機械制造的功能,這樣一來不僅能夠有效提高機械制造的效率和質量,同時也能夠減少生產(chǎn)成本。而對原功能的改造就是要在原有功能的基礎之上,根據(jù)實際的生產(chǎn)過程對機械制造生產(chǎn)進行不斷地完善和改造,這樣一來才能更好地提高產(chǎn)品的品質。最后是多媒體技術的應用,通過多媒體技術的應用,能夠更加方面、快捷地進行信息的處理、共享等,及時發(fā)現(xiàn)機械制造過程中可能存在的問題,快速反應并解決,這樣才能有效提高機械制造產(chǎn)品的質量,以此獲得更大的經(jīng)濟效益。
結語
綜上所述,現(xiàn)代機械制造智能化的發(fā)展對于我國現(xiàn)代機械制造業(yè)的發(fā)展來說有著巨大作用。這是因為:通過智能化的應用,能夠有效提高機械制造的效率和品質,同時還能夠減少生產(chǎn)成本,避免人力資源的浪費,這對于企業(yè)來說也是極為重要的。只有提高產(chǎn)品的質量,同時減少生產(chǎn)成本,才能幫助企業(yè)提高核心競爭力,在這個越來越激烈的市場上占據(jù)一席之地。
參考文獻
[1]費悅清.基于現(xiàn)代機械制造智能化發(fā)展的研究[J].工程技術:引文版,2016(17):259-259.
[2]趙坤,李學剛.基于現(xiàn)代機械制造智能化發(fā)展的研究[J].工業(yè),2016(6):215-215.
[3]程桂娟,蘆軼珂.基于現(xiàn)代機械制造智能化發(fā)展的研究[J].工程技術:全文版,2016(5):206-206.
[4]劉鑫,詹云龍.基于現(xiàn)代機械制造智能化發(fā)展的研究[J].文摘版:工程技術,2015(20):81-81.
同一個目標 不同的實踐路徑
在綜述當中已經(jīng)提到了“中國制造2025”并不是“工業(yè)4.0”的翻版,不過在實踐目標上,德國“工業(yè)4.0”、美國“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”與“中國制造2025”所提出的工業(yè)化和信息化深度融合,發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)或者工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)有著異曲同工之意,其目標都是要實現(xiàn)工業(yè)體系的轉型升級,就是從傳統(tǒng)的工藝體系轉型到以自動化、網(wǎng)絡化、數(shù)字化以及智能化為主的新型工業(yè)體系。
雖然三者實踐的目標大同小異,但是工業(yè)化程度和工業(yè)基礎的不同,還是決定著三者之間要采取不同的實踐路徑。德國“工業(yè)4.0”和美國“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”都是企業(yè)推動,政府采納,然后上升到國家戰(zhàn)略,是一個自下而上的推進過程,而“中國制造2025”是國家推動,企業(yè)實施,一個自上而下的推進過程。
從實踐層面來講,德國“工業(yè)4.0”和美國“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”都是以信息技術為先導,而“中國制造2025”是站在應用端和制造業(yè)本身,以應用需求為引領。這樣就可以更大限度地彌補自身在工業(yè)基礎和技術水平的差距,以一種特色發(fā)展之路縮小與歐美國家之間的差距。
“我們與歐美國家之間的技術差距是現(xiàn)實存在的,并不能在短時間內完全消除。在智能制造推進實施過程中一定是先發(fā)展技術嗎?不是,對于我們來說一定是先解決應用需求,通過應用牽引技術的發(fā)展。所以我覺得‘中國制造2025’是基于制造業(yè)轉型升級的需求,來牽引技術的發(fā)展。這樣能夠縮短我們在技術研發(fā)上的時間周期,與我們現(xiàn)階段制造業(yè)的現(xiàn)狀相匹配。”劉功效如此解釋道。
“機器換人就實現(xiàn)了智能化”是一個偽命題
采訪中,寧振波多次強調“機器換人就實現(xiàn)了智能化”一定是偽命題。智能系統(tǒng)的基本特征可以由20個字來概括:狀態(tài)感知、實時分析、自主決策、精準執(zhí)行以及學習提升。在他看來,機器換人其實就是換的生產(chǎn)一線的工人,而有數(shù)據(jù)顯示,實際上在一線生產(chǎn)崗位上機器能夠換掉的工人數(shù)量不到全部的10%。智能制造一定是囊括了產(chǎn)品研發(fā)、工藝、生產(chǎn)、交付、管理以及服務等完整的工業(yè)體系,所以說智能制造是完整的工業(yè)體系的轉型,而不僅僅體現(xiàn)在生產(chǎn)環(huán)節(jié)的自動化方面。
對此,TCL集團董事長、CEO李東生也談到了自己的理解。他認為,智能化意味著機器自己就可以判斷和處理工藝流程,它能進行邏輯思維的自主判斷;而自動化則是每一次都精準地重復著同一個動作。自動化能夠提高工作效率,而智能化能夠提高工藝水平。
其實智能制造能力的形成一定是一個漸進的過程,并不是一蹴而就的。“企業(yè)首先要做到自動化,在自動化的基礎上發(fā)展信息化,然后通過自動化與信息化的融合,再發(fā)展數(shù)字化,最后才能在數(shù)字化的基礎上實現(xiàn)智能化。如果一開始就想要實現(xiàn)智能化,將是不切實際的,逐步完善、迭代升級的過程一點是要有的。”西克中國市場總監(jiān)崔麗麗對本報記者如此說道。
那么,又要如何理解自動化、數(shù)字化與智能化之間的區(qū)別和聯(lián)系呢?他們之間僅僅是一種遞進的關系嗎?
寧振波認為,自動化是生產(chǎn)智能化的基礎,而數(shù)字化是產(chǎn)品研發(fā)智能化的基礎。之前提到,機器換人是實現(xiàn)了生產(chǎn)環(huán)節(jié)的自動化,然而數(shù)字化成為研發(fā)智能化的基礎又要如何去理解呢?
其中就涉及到三維模型的產(chǎn)品設計與仿真。產(chǎn)品三維模型的建立是難點,基于產(chǎn)品模型,再完成工藝設計,由于是三維模型,工藝設計過程中還可以做仿真分析,最后根據(jù)工藝將產(chǎn)品生產(chǎn)出來。這一過程就是產(chǎn)品建模,仿真分析;工藝,仿真分析;制造過程,仿真分析;實驗,仿真分析的過程。當有三維模型深入其中的時候企業(yè)就開始具備智能基因了。
另外,關于自動化、底只、智能化之間的關系,劉功效認為,三者既有可能是遞進關系,也有可能是平行關系。因為既可以單獨來講某一個發(fā)展階段,又可能出現(xiàn)你中有我,我中有你的情況,這都要取決于企業(yè)所處的發(fā)展階段,不同的發(fā)展階段會采用不同的技術手段去解決實際需求。實現(xiàn)智能制造的五個關鍵步驟
智能制造的完成在于工業(yè)基礎和能力。目前,隨著我國在產(chǎn)品技術、工業(yè)技術、產(chǎn)業(yè)規(guī)模以及基礎核心產(chǎn)業(yè)等方面快速提升和發(fā)展,我們開始具備實踐智能制造的基礎條件。雖然整體上與德國、美國等歐美國家還存在一定差距,但已經(jīng)開始形成自身的發(fā)展特色。
前面已經(jīng)提到,智能化的實現(xiàn)一定是一個漸進發(fā)展的過程,不會立竿見影,也不會一蹴而就。在這個過程中,除了已經(jīng)具備一定程度的工業(yè)基礎硬實力之外,還需要在眾多軟實力方面下功夫。
第一步,要轉變觀念,形成正確認識。在轉型升級的過程中由于對智能制造的理解不夠深入,制造企業(yè)可能存在盲目建設的情況。寧振波表示,現(xiàn)在企業(yè)更多的不是缺技術,而是缺意識。長期形成的以短期利益驅動為導向的功利思想導致有些企業(yè)還在想著能夠做小事,掙大錢,這種思想在智造轉型過程中是行不通的。
另外,作為傳感器廠商,德國西克在實踐以及與客戶企業(yè)的溝通合作過程中也有這方面的認識。西克中國市場總監(jiān)崔麗麗表示,前些年,由于對“工業(yè)4.0”和“中國制造2025”的炒作顯得過于熱情和激進,從而導致不管是處于何種發(fā)展階段的企業(yè)都想著建立智能工廠或者向“工業(yè)4.0”方向靠近,好像沾到了邊,就搖身一變成為了先進制造企業(yè)。實際上,這種發(fā)展是不現(xiàn)實的。
其實,無論是“工業(yè)4.0”,還是“中國制造2025”都需要一個長期的發(fā)展過程,短期的投資并不能馬上兌現(xiàn)。不過在崔麗麗看來,這也許是智能制造發(fā)展必經(jīng)的一個過程吧,就是從一開始的一哄而上,然后到慢慢趨于理智,最后到能根據(jù)自身情況有選擇性地進行產(chǎn)業(yè)和技術的迭代升級。
第二步,加快國產(chǎn)工業(yè)軟件研發(fā)速度以及在制造業(yè)當中的更新?lián)Q代步伐。有人曾談到在智能制造時代,國產(chǎn)工業(yè)軟件任重而道遠。而在信息化與工業(yè)化融合的進程中,工業(yè)軟件作為使能工具是衡量企業(yè)軟能力的重要部分,而軟能力在某種程度上是一個企業(yè)核心競爭力的代名詞。
關于這種軟實力,中國工程院院士李培根認為是指軟件對機器或系統(tǒng)的感知進行分析、處理、決策優(yōu)化,通過連接物理、人、信息系統(tǒng)并發(fā)現(xiàn)隱性規(guī)律,從而適應動態(tài)變化的環(huán)境,達到機器與人的協(xié)同。
不過目前,在眾多領域關鍵核心技術還是被國外軟件所占據(jù),關鍵核心工業(yè)輔助設計、工業(yè)流程控制、模擬測試等軟件幾乎都是清一色的國外企業(yè)軟件。就像寧振波所提到的那樣,過去由于中國在虛實結合方面缺乏相應的工業(yè)軟件支撐,導致我們只能依靠國外軟件進行產(chǎn)品建模,這其實是導致我國制造業(yè)大而不強的深層原因,所以說智能制造的關鍵之處還是在于自主研發(fā)能力的培育和提升。
第三步,數(shù)據(jù)的采集、分析與處理在智能制造當中扮演著重要角色。之前也提到,智能系統(tǒng)的基本特征是狀態(tài)感知、實時分析、自主決策、精準執(zhí)行以及學習提升,而實現(xiàn)這些功能的基礎在于數(shù)據(jù)的采集、分析以及挖掘處理。
目前,由于受到大多數(shù)制造企業(yè)生產(chǎn)設備不高、信息孤島和系統(tǒng)應用封閉普遍存在等技術層面的限制,導致無法形成有效的數(shù)據(jù)采集和分析處理機制,進而制約著企業(yè)生產(chǎn)方式、組織流程以及服務模式的改進和創(chuàng)新。與此同時,工業(yè)領域數(shù)據(jù)的采集、分析以及挖掘處理過程較其他行業(yè)來說更為復雜,需要更完善、更先進的技術水平予以應對。
采訪中,崔麗麗表示,“工業(yè)4.0”有別于3.0的最大的一個方面就是智能化,智能化的基礎是大數(shù)據(jù)分析技術,國外有一種觀點就是可以把“工業(yè)4.0”簡單地理解為精準的數(shù)據(jù)管理。
另外,崔麗麗還提出了數(shù)據(jù)的所有權和控制權問題。今后,隨著企業(yè)智能化水平的越來越高,這勢必將成為行業(yè)內無法回避的難題。而要想從根本上解決這個問題,建立數(shù)據(jù)交換安全認證體系會是一個很好的方法,體系當中可以將相關技術協(xié)議、數(shù)據(jù)安全和所有權問題進行清晰定義,明確界限。
2016年2月在德柏林成立的“數(shù)據(jù)空間協(xié)會(Industry Data Space Association)就是這樣一個以建立數(shù)據(jù)所有權,使用權規(guī)范,以最大限度保證數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡空間的傳輸交換的安全性為目的的非營利第三方技術機構。 而SICK作為此協(xié)會的創(chuàng)始會員之一,前瞻性地為未來的數(shù)據(jù)世界能夠做到隨時隨地對自己的數(shù)據(jù)進行控制做好充足的準備。
第四步,構建和完善智能制造標準體系。俗話說“無規(guī)矩不成方圓。”目前,無論是國家還是企業(yè),針對智能制造標準體系建設都做了眾多工作。在國家層面,已經(jīng)了《國家智能制造標準體系建設指南》。《指南》指出,要充分發(fā)揮標準在推進智能制造建設發(fā)展中的基礎性和引導性作用,建立政府主導制定與市場自主制定的標準協(xié)同發(fā)展、協(xié)調配套的新型標準體系。
在企業(yè)層面,以英飛凌為例,去年英飛凌與西安交通大學簽署了戰(zhàn)略合作協(xié)議,共同成立“西安交通大學管理學院-英飛凌智能制造管理聯(lián)合實驗室”, 雙方將建立長期、全面的戰(zhàn)略合作伙伴關系,并充分利用各自的經(jīng)驗、技術和資源致力于智能制造領域。
蘇華博士在接受本報記者采訪時說道:“對于中國制造本身而言,標準建設還有待完善。我們與西安交通大學的合作主要是希望給國家在智能制造標準建設方面提出一些合理化建議,同時撰寫出一些有關智能制造管理的白皮書。”
第五步,產(chǎn)業(yè)生態(tài)建設必不可少。采訪中,無論是英飛凌還是西克都提到了行業(yè)生態(tài)的打造和建設問題。英飛凌提出的“與中國共贏”戰(zhàn)略包括四個部分:第一是助力“中國制造2025”;第二是幫助更多的中國企業(yè)走向世界;第三是積極參與中國新興市場的發(fā)展,包括智慧家居、智慧城市、高級輔助駕駛、智能交通等,為新興市場提供一些英飛凌的產(chǎn)品和解決方案;第四就是積極搭建生態(tài)圈,希望與更多的企業(yè)一起成長。
另外,目前西克正在推進的第一個項目是――APP Spaces,其有自學習的功能。是西克去年提出的基于工業(yè)4.0的開放平臺和生態(tài)系統(tǒng)。該平臺包括第三方、可編程的產(chǎn)品,將來智能傳感器應該都可以被編程,這樣一來其可以連接可編程的硬件和軟件,系統(tǒng)集成商,OEM客戶,可以在這個平臺上開發(fā)屬于他們自己的軟件系統(tǒng)。同時,該平臺在將來還可以滿足客戶千變萬化的應用需求,所以說這是一個開放的生態(tài)系統(tǒng)。
【關鍵詞】機械制造 自動化技術 發(fā)展趨勢 改進措施
隨著機械制造技術與自動化技術的快速發(fā)展,自動化技術不斷與機械制造技術接軌,并獲得了較大的發(fā)展,自動化技術在我國機械制造業(yè)的應用越來越廣泛,極大地提高了機械制造的生產(chǎn)效率與質量,促進了我國機械制造業(yè)的發(fā)展。本文對自動化技術在機械制造領域中的應用進行了探討,并指出了自動化技術的發(fā)展方向與改進措施,以進一步提升機械制造企業(yè)的經(jīng)濟效益與市場競爭力。
一、機械制造自動化技術的發(fā)展趨勢
現(xiàn)階段,隨著自動化技術在機械制造業(yè)中的大規(guī)模應用,我國的機械制造自動化技術正朝著虛擬化、智能化和集成化的方向發(fā)展,自動化技術與集成制造、計算機輔助設計、輔助管理等理念的聯(lián)系越來越緊密,為機械制造業(yè)的發(fā)展提供了強有力的技術支持與保障。
(一)虛擬化
機械制造中的虛擬化主要體現(xiàn)在多媒體技術、計算機技術、控制理論、人工智能、現(xiàn)代制造工藝和信息管理等方面,虛擬化技術以計算機仿真模擬技術為基礎,是一項多學科交叉的系統(tǒng)技術,具有很強的綜合性。虛擬化技術在機械制造領域的應用,可以充分利用信息技術和計算機仿真技術對現(xiàn)實中的機械制造過程進行仿真模擬,提前預知機械制造過程中可能會出現(xiàn)的問題,并及時采取技術預防措施,做到防患于未然,從而確保機械制造產(chǎn)品的制造過程順利開展。總而言之,虛擬化技術在機械制造領域內的應用,可以有效縮短機械產(chǎn)品的開發(fā)周期,從而降低生產(chǎn)成本,提高機械制造企業(yè)的市場競爭實力。
(二)智能化
機械制造自動化技術的智能化可以理解為一種人機一體化的智能系統(tǒng),這種機械制造智能系統(tǒng)可以在機械產(chǎn)品的生產(chǎn)制造過程中,實現(xiàn)智能化的人機交互活動,如工藝構思、命題判斷、邏輯分析與處理等。機械制造領域中的“機械智能”主要表現(xiàn)為良好的工作界面,通過智能化系統(tǒng)實現(xiàn)生產(chǎn)制造過程中的人機互動交流,極大地提高機械制造工業(yè)的效率與水平。在機械生產(chǎn)和設計過程中,智能化系統(tǒng)可以利用模塊化的方法,使機械制造系統(tǒng)具有更強的適應性能與可協(xié)調性。此外,對于企業(yè)的生產(chǎn)操作人員,智能化系統(tǒng)可以創(chuàng)造一個高效、安全的生產(chǎn)環(huán)境;對于企業(yè)和社會,智能化系統(tǒng)可以實現(xiàn)合理競爭與充分協(xié)作;對于環(huán)境,智能化系統(tǒng)可以節(jié)約資源和能源,使機械制造全過程做到無污染,并可以充分回收利用生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢品。
(三)集成化
在機械制造領域中,利用計算機的集成技術是主要發(fā)展方向之一,也將是未來機械制造企業(yè)的主要生產(chǎn)方式。機械制造自動化技術中的集成系統(tǒng)可以看作是若干個子系統(tǒng)組成的整體。一般情況下,信息自動化集成系統(tǒng)可以看作是由自動化信息管理、自動化制造、自動化工程設計等子系統(tǒng)組成,這些子系統(tǒng)共同組成一個相互關聯(lián)的信息自動化集成系統(tǒng)。
二、機械制造自動化技術的改進措施
(一)加強自動化技術的研究
自動化技術對現(xiàn)代化機械制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有很大的推動作用,但是與其他發(fā)達國家相比,我國機械制造領域的自動化技術水平還比較低,嚴重制約著我國機械制造自動化技術的發(fā)展,使機械制造企業(yè)無法根據(jù)外界的隨機因素與干擾因素進行動態(tài)調整。為此,必須加強對自動化技術的研究,實現(xiàn)機械制造業(yè)的根本性改變,以計算機技術為基礎,變革傳統(tǒng)的機械制造生產(chǎn)模式,向高、精、尖的方向發(fā)展,通過自動化技術與工程技術制造出更多高性能、高質量的機械產(chǎn)品,將產(chǎn)品生產(chǎn)周期中的信息表示、獲取、操作與處理集為一體,以統(tǒng)一的控制系統(tǒng)達到信息集成的目標。
(二)加強自動化技術人才的培養(yǎng)
現(xiàn)階段,機械制造領域的市場競爭不僅是財力與物力的競爭,也是專業(yè)技術人才的競爭,只有高素質、高質量、高水平的專業(yè)技術人才,才能提升企業(yè)的核心競爭力,使企業(yè)在激烈的市場競爭環(huán)境中取得優(yōu)勢地位。目前,雖然很多自動化專業(yè)的學生具有扎實的自動化理論知識,但是缺乏自動化應用的實踐經(jīng)驗,再加上很多機械制造企業(yè)缺乏完善的人才管理體制,疏于管理,這些都阻礙了機械制造自動化技術的發(fā)展。為了促進我國機械制造自動化技術的發(fā)展,必須加強對高素質、高質量、高水平人才的培養(yǎng),進一步完善人才培養(yǎng)機制,使更多的高素質自動化技術人才進入到機械制造隊伍中來,并以自動化技術的科研隊伍為支撐,形成一支高水平的自動化技術人才隊伍。此外,要制定出相應的約束和激勵機制,充分激發(fā)科研人員的積極性與工作熱情,對作出巨大貢獻的科研人員進行物質和精神獎勵。
(三)拓展自動化技術的應用領域
當前,由于我國對自動化技術的科研投入和資金投入的力度有限,導致我國自動化技術的應用領域還不夠廣泛,僅僅將自動化技術應用于數(shù)控系統(tǒng)的傳統(tǒng)模式中,機械制造產(chǎn)品的質量與性能無法得到大幅度的提升,使我國的機械產(chǎn)品與其他發(fā)達國家相比仍有很大的差距。為此,要不斷拓寬自動化技術的應用領域,突破應用領域的局限性,在機械制造生產(chǎn)過程中引進柔性制造系統(tǒng)、計算機制造系統(tǒng)和智能化制造系統(tǒng),有步驟地拓展自動化技術的應用領域。
三、結語
隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展,機械制造技術已經(jīng)得到廣泛的應用與推廣,促進了機械制造領域的技術創(chuàng)新,進而推動了經(jīng)濟的發(fā)展。現(xiàn)階段,機械制造自動化技術正逐步向虛擬化、智能化、集成化的方向發(fā)展,只有加強對自動化技術的研究,加強技術人才的培養(yǎng)并不斷拓寬自動化技術的應用領域,才能夠進一步提高機械制造自動化技術的發(fā)展水平,促進我國機械制造業(yè)的發(fā)展。
參考文獻:
[1]崔連玉.自動化技術在機械制造中的應用分析[J].世界家苑,2012(07)
[2]陳趁.關于機械自動化技術應用與發(fā)展前景的探索[J].城市建設理論研究(電子版),2012(23)
1.1管理技術較為落后,不能適應現(xiàn)展環(huán)境
隨著社會的進步,計算機在全世界已經(jīng)得到了較為普遍的發(fā)展,但是在中國,還是不能很好的使用計算機進行管理技術的發(fā)展,通過不斷提高管理技術,能夠讓企業(yè)進行大程度的提高工作效率。在中國現(xiàn)階段,我們國家的管理技術還是較為落后的和西方發(fā)達國家相互比較,這個主要表現(xiàn)在不能很好的使用國外的先進的管理經(jīng)驗,一味的蠻干。如何能夠提高管理技術,讓管理者真正能夠實實在在的進行管理成為一個重要的話題。在管理技術落后的情況下,適應現(xiàn)展環(huán)境的發(fā)展,變的越來越重要。
1.2設計參數(shù)與設計標準不能緊跟世代的發(fā)展
隨著全世界的經(jīng)濟發(fā)展,經(jīng)濟全球化現(xiàn)在已經(jīng)是一個必然發(fā)展的趨勢,西方國家的技術不斷提高和更新,我們國家的技術更新和設計參數(shù)和設計標準還是不能很好的同西方國家相匹敵,不能夠很好的進行創(chuàng)新已經(jīng)成為阻礙我們國家發(fā)展的一個真實存在的問題。通過不斷提高技術的發(fā)展,設計參數(shù)和設計標準的不斷更新的提高會讓一個國家得到很好的發(fā)展,只有掌握最新的技術和設計標準,才能在世界的發(fā)展浪潮中處于一個不敗之地。
1.3國內的機械制造工藝和西方國家的差距還是很大的
在國外,機械制造業(yè)已經(jīng)發(fā)展的尤為迅速,其中主要表現(xiàn)在自動化和智能化技術,這些技術的發(fā)展,讓機械制造工藝設備的管理工作已經(jīng)實現(xiàn)了自動化和智能化階段。同西方國家相比較,我們國家的機械制造工藝還是處于港星單擊自動發(fā)展階段,這和西方國家的差距還是很大的,要落后20年。這樣就要求我們自己不斷學習新的技術和制造工藝,同時還要不斷創(chuàng)新,只有這樣才能不斷縮小和西方國家的差距,提升自己的實力。只有通過不斷提高自己的實力,才能在世界經(jīng)濟一體化的現(xiàn)實社會中,提高自己的競爭力。
1.4計算機管理模式的普及范圍并不廣泛
隨著現(xiàn)代社會的不斷進步,計算機的使用已經(jīng)變得很普通,也很常見,這樣通過計算機的使用,一些問題就會變得較為簡單。但是在中國,在機械制造業(yè)的發(fā)展過程中,計算機的管理模式的普及范圍并不廣泛,這樣就使得我們國家的機械制造業(yè)的發(fā)展受到了較為重要的影響,主要表現(xiàn)在計算機管理技術的普及范圍不廣泛會給機械制造業(yè)的發(fā)展帶來一定程度的影響,同時也要提高自己的管理水平,只有讓真正的計算機管理技術的使用,投入到正確的使用過程中去,才能不斷提高機械制造業(yè)的發(fā)展。
2現(xiàn)代企業(yè)發(fā)展和機械制造工藝提高的思考
2.1不斷提升制造設備智能化,提高企業(yè)發(fā)展進程
在進行企業(yè)的發(fā)展過程中,智能化機械技術制造工藝也變得重視起來,通過智能化技術,可以很好的進行監(jiān)控等工作,這樣就能很好的較少人力的使用,提高工作效率,同時還能減少錯誤的發(fā)生,使工作變得輕松和自如。同時經(jīng)過智能化的機械使用,可以使工人的勞動強度減小,讓生產(chǎn)變得更加的準確和規(guī)范,提高企業(yè)的發(fā)展進程。
2.2不斷提升制造設備的清潔化,減少對環(huán)境的污染
在現(xiàn)有的階段下,較為干凈的制造工藝是一項較為重要的措施,能夠很好的保證在一定實踐內不影響產(chǎn)品的質量,在生產(chǎn)過程中,能夠很少的對環(huán)境進行污染,同時還能夠增強資源的利用效率,提升資源的循環(huán)利用。
3結束語
1.1煤礦機械加工設備的智能化不足
隨著科技的迅速發(fā)展,各行業(yè)的智能化水平都不斷提高,但煤礦機械行業(yè)的智能化水平發(fā)展很是緩慢,大部分的機械設備仍以機械控制為主,僅有很少一部分的設備實現(xiàn)智能化和數(shù)字化,這成為制約我國煤礦生產(chǎn)的主要阻礙因素,并且產(chǎn)品的檢測手段和制造工藝以及加工設備都很落后,對產(chǎn)品的工藝和可靠性研究方面較少。最為重要的是,我國煤礦的制造工藝技術和發(fā)達國家存在很大的差距和不足,比如柔性制造技術在國外早已被廣泛應用,而在我國則處于起步階段,普及率非常低。
1.2機電一體化的程度較低
煤礦機械是指實現(xiàn)露天和地下煤巖開采、巷道掘進、開采空間和巷道支護、煤巖輸送以及煤炭凈化分級等功能的大、中型設備。在我國煤礦機械發(fā)展過程中,由于其工作環(huán)境較特殊,因此平均技術水平遠遠低于其他行業(yè)機械化的水平。我國的煤炭機械雖然能滿足國內的要求,但是在國際市場上處于弱勢地位,這就要求我國的煤礦機械要吸收各學科的研究成果,提高技術含量,實現(xiàn)機電一體化,是發(fā)展我國煤礦機械的必由之路。
2.應對措施
2.1提高集成創(chuàng)新和突破關鍵技術的能力
當前,我國煤炭裝備制造業(yè)面臨的主要問題是缺乏自主創(chuàng)新的能力,針對這一問題,煤機企業(yè)應當盡快轉變?yōu)樽灾鲃?chuàng)新型企業(yè),擺脫落后的技術引進模式。因此,煤礦機械制造業(yè)應當以市場為導向,逐步建立企業(yè)為主體、產(chǎn)學研一體化的創(chuàng)新系統(tǒng)。同時,企業(yè)應當和科研單位聯(lián)手協(xié)作,建立具有創(chuàng)新能力的技術開發(fā)部門,可以開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權的新產(chǎn)品和提供強大的技術支持。因此,提高集成創(chuàng)新和突破關鍵技術的能力是煤炭裝備制造企業(yè)的工作重點,應當重視共性技術的開發(fā)和研究。抓住關系產(chǎn)品技術標準、設計方法和設計數(shù)據(jù)等重點內容,并且由行業(yè)協(xié)會協(xié)調、政府引導鼓勵以及與科研單位聯(lián)合的形式,集中力量尋求突破。這樣可以縮短時間、削減研發(fā)經(jīng)費,還能避免低端的重復開發(fā)等弊病。
2.2完善煤礦機械的加工制造技術
要想達到完美的設計效果,必須采用先進的加工制造技術。我國大部分的煤礦機械制造企業(yè)和國外同行業(yè)相比并不存在很大的差距,主要是由于沒有發(fā)揮設備的功能,所以務必在主要產(chǎn)品的制造設計中實現(xiàn)CAM/CAD,從而達到CIMS。這就要求煤礦機械制造應當采取無剩余或者少量剩余的加工方法,采用快速原形技術、氣化模鑄造新工藝(EPC)以及超塑成型技術。應用這些新的技術,可以實現(xiàn)制造和設計的并行,煤礦機械的產(chǎn)品開發(fā)周期也將大大縮短,對機械零件的加工速度、加工質量以及自動化的程度也有積極的作用和意義。
2.3提高機電一體化的能力
首先,應該把機電一體化的先進技術移植到煤礦機械中,實現(xiàn)電氣元件和機械的集成化,努力達到機械動作的自我調整和自我感應,最后達到煤礦機械的自動化;其次,把計算機為核心的信息處理技術和以傳感技術為基礎的信息采集技術應用于煤礦機械中;第三,把最新的傳動技術和驅動技術運用于煤礦機械中,實現(xiàn)高效節(jié)能的動力傳遞方式,減少能量和設備的損耗,提高企業(yè)效益;第四,把可視化和自動化技術移植到煤礦機械中,努力達到煤礦機械運行參數(shù)和工況參數(shù)的可視化,使得煤礦機械可以進行故障的自我診斷以及自動的控制功能。
3.結語
關鍵詞: 工業(yè)4.0 體系構建 挑戰(zhàn)與需求
“工業(yè)4.0” 最早源于德國聯(lián)邦教研部與聯(lián)邦經(jīng)濟技術部聯(lián)手資助的研究項目,由德國工程院、弗勞恩霍夫協(xié)會、西門子公司等學術及產(chǎn)業(yè)界的建議和推動下形成,并在2013年4月的漢諾威工業(yè)博覽會上正式推出。該項目的主要目的是為了提高德國工業(yè)在全球的競爭力,以在新一波的工業(yè)革命中取得先機。目前該項目目標已經(jīng)成為被德國科研和產(chǎn)業(yè)界廣泛認同的國家戰(zhàn)略,同時也迅速被世界上其他國家廣泛關注,比如美國也在采取措施,通過推進“高端制造業(yè)”計劃。技術理念的變革勢必帶來管理的相應改變,以滿足新型技術產(chǎn)生的各類挑戰(zhàn)。
1.工業(yè)4.0的概念及特征
“工業(yè)4.0”模式是由傳統(tǒng)的工廠集中式控制方式轉向分布式智能型控制方式轉變,目標是建立一個可以靈活配置的產(chǎn)品與服務的生產(chǎn)模式,具有個性化和數(shù)字化。在這種模式中,各種分布獨立的任務模塊可以自由組合,各種產(chǎn)業(yè)之間不再有明顯的行業(yè)界限,同時也會催生出各種新的產(chǎn)業(yè)活動領域及合作形式。在這種模式下,創(chuàng)造新價值的過程也被改變,形成全新的多組合方式的產(chǎn)業(yè)鏈分工。
德國的學者和企業(yè)人士普遍認為,“工業(yè)4.0”概念是以智能制造為主導的第四次工業(yè)革命,或者是一種具有革命性的生產(chǎn)手段,在該工業(yè)模式下,人們可以極大程度地利用計算機信息技術和網(wǎng)絡空間、云計算等先進技術相結合的手段,即信息物理系統(tǒng)(Cyber-Physical System),將制造業(yè)進行智能化轉型。也有學者認為它是虛擬制造、智能制造與傳統(tǒng)制造業(yè)的融合,又稱“融合的工業(yè)”。
“工業(yè)4.0”項目組成主要包括兩個方面,一方面是指“智能工廠”,包括智能化生產(chǎn)所需的工業(yè)傳感器系統(tǒng)、過程和分布式網(wǎng)絡系統(tǒng)等基礎設施的實現(xiàn);另一方面是“智能生產(chǎn)”,包括整個企業(yè)的生產(chǎn)計劃、物流、現(xiàn)場人機界面以及立體打印技術在工廠生產(chǎn)中的具體應用等。在此計劃指導下,中小型企業(yè)均可以便捷地參與進來,并成為智能化制造技術的實踐者和受益者,以及先進工業(yè)制造技術的創(chuàng)造者、供應商。
從概念的定義可以看出,“工業(yè)4.0”是基于分布式網(wǎng)絡信息技術將工業(yè)過程的各個環(huán)節(jié)有機地整合,實現(xiàn)過程的受控和任務的分解,具有以下基本特征: 通過網(wǎng)絡資產(chǎn)實現(xiàn)價值的綜合集成;端到端的數(shù)字化集成分布于整個價值鏈;交叉式和網(wǎng)絡化的制造系統(tǒng)。
2.工業(yè)4.0面臨的挑戰(zhàn)和需求
我國的工業(yè)經(jīng)濟學家曾經(jīng)撰文認為,德國的“工業(yè)4.0”仍然屬于“第三次工業(yè)革命”的一部分,但我們必須積極應對這種新的工業(yè)革命。因為這種工業(yè)革命可能會阻礙后發(fā)國家的工業(yè)趕超。同時,對后發(fā)國家來說,若能形成自身獨有的制造技術和產(chǎn)業(yè)升級途徑,則極有可能形成超越。
這里,“第三次工業(yè)革命”對后發(fā)國家的阻礙是指,智能制造削弱發(fā)展中國家的低成本優(yōu)勢,同時有利于發(fā)達國家構建新的工業(yè)競爭優(yōu)勢。通過發(fā)展現(xiàn)代智能制造業(yè),占領產(chǎn)業(yè)制高點,發(fā)達國家可以運用現(xiàn)代制造技術和生產(chǎn)裝備,來提高傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)效率,還通過發(fā)展新技術產(chǎn)業(yè)來鞏固新技術的工程化、產(chǎn)業(yè)化能力。同時,發(fā)達國家在高端服務業(yè)的領先優(yōu)勢也會被進一步加強。
因此,后發(fā)國家的產(chǎn)業(yè)趕超將面臨來自發(fā)達國家的多方面阻礙,如果后發(fā)國家不能抓住智能化制造技術帶來的技術手段和市場機會,則“工業(yè)4.0”會將世界工業(yè)分工體系進一步固化,更不利于發(fā)展中國家的產(chǎn)業(yè)趕超。那些由于低成本要素而從發(fā)達國家轉移出的各種生產(chǎn)活動,有可能重新向發(fā)達國家回流,進而導致制造業(yè)的重心再次向發(fā)達國家偏移。
“工業(yè)4.0”面臨的另一個挑戰(zhàn)是系統(tǒng)安全問題。生產(chǎn)和辦公環(huán)境的信息網(wǎng)絡化可以提高業(yè)務流程的效率,但在這一過程中往往會產(chǎn)生系統(tǒng)外部的各種危險,而這些危險是潛在的,具有隱蔽性,增加了風險等級程度。
大多數(shù)工業(yè)計算機運行的是專有工業(yè)控制操作系統(tǒng),包括過程控制、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),分布式控制系統(tǒng)(DCS),程序邏輯控制(PLC以及其他控制系統(tǒng)等,與外部基本隔離,因此,這些系統(tǒng)中的一些安全漏洞常常被人忽略,很少有企業(yè)采取措施來防范病毒和網(wǎng)絡攻擊。現(xiàn)代工業(yè)控制系統(tǒng)大多建設在大型工業(yè)企業(yè),而這些企業(yè)往往涉及電力、石化、冶金、航空航天、核電等重要工業(yè)領域,屬于國家重點基礎設施,影響到國民經(jīng)濟運行和國家安全。
與個人計算機安裝的基于TCP/IP協(xié)議的網(wǎng)絡系統(tǒng)相比,我國工業(yè)控制操作系統(tǒng)的安全保護水平程度較低,一直沒有被重視和關注。隨著我國工業(yè)信息化的發(fā)展和裝備智能化進程的加速,越來越多的計算機和網(wǎng)絡技術應用于工業(yè)控制系統(tǒng),在極大推動生產(chǎn)制造效率的同時,也給工業(yè)控制系統(tǒng)帶來了安全問題,如木馬、病毒和黑客網(wǎng)絡攻擊可以造成系統(tǒng)死機、癱瘓、信息泄露和控制指令被篡改等。
3.“工業(yè)4.0”體系構建框架
基于工業(yè)4.0的特征模式和社會需求,需要在8個關鍵領域采取行動:
3.1標準化體系框架: “工業(yè)4.0”將涉及互聯(lián)網(wǎng)絡、傳感器、控制器等技術,并通過價值增值網(wǎng)絡來集成不同的合作參與方。因此需要標準化的軟硬件接口、工作協(xié)議和作業(yè)規(guī)則,在這個基礎上進行互聯(lián)互通、信息交換、協(xié)同工作才能成為可能。
3.2工業(yè)寬帶的基礎設施建設:復雜的系統(tǒng)、大量的接口、海量的數(shù)據(jù),這些都需要高質量的工業(yè)寬帶網(wǎng)絡來支撐。在歐盟等國家,國家之間的產(chǎn)業(yè)配套協(xié)作密切,這就更加要求寬帶網(wǎng)絡基礎設施進行更大規(guī)模的國際間拓展。
3.3針對復雜系統(tǒng)的管理:隨著技術發(fā)展,生產(chǎn)制造系統(tǒng)正變得日益復雜,因此需要對這些復雜系統(tǒng)進行管理,確保其工作的可靠性、穩(wěn)定性,可以開發(fā)和構建相關的模型來解釋和分析這些復雜的系統(tǒng)。
3.4安全問題: 這里的安全問題包括生產(chǎn)安全和安全保衛(wèi),是智能制造系統(tǒng)安全運行的關鍵重要環(huán)節(jié)。智能制造系統(tǒng)的外部環(huán)境存在各種人為及非人為的危險因素,因此需要確保生產(chǎn)設備、工具和產(chǎn)品對人或環(huán)境沒有危險,這是企業(yè)安全運行的根本。同時,生產(chǎn)設備、工具和產(chǎn)品,以及存儲于它們內部的數(shù)據(jù)和信息,都需要加以保護,以防止被盜、丟失、濫用和非法的訪問。
3.5業(yè)務流程設計: 在智能化的工廠,企業(yè)組織機構、人員分工都將會發(fā)生很大的改變。工作現(xiàn)場各種信息的實時反饋和處理,將促使工廠作業(yè)的內容、流程、節(jié)點和工作環(huán)境發(fā)生變化。工作任務組織以技術和管理互動的方法來實現(xiàn),同時為工作人員提供擔負關鍵任務和促進個人能力提升的機會。
3.6能力的持續(xù)提升: 智能化制造技術還會從本質上改變員工的工作能力和專業(yè)技術能力,這樣就需要采取合適的培訓策略,以持續(xù)培訓和學習的方式來組織工作,通過這種方式可實現(xiàn)終身學習和基于各個工作節(jié)點的個人能力發(fā)展。企業(yè)可以通過示范學習項目或實踐活動的方式進行推廣,網(wǎng)絡化、數(shù)字化的培訓技術也不可或缺。
【關鍵詞】裝備;技術;對策
裝備工業(yè)為人類進行生產(chǎn)的活動提供基本生產(chǎn)的資料,而在裝備工業(yè)中,核心技術是數(shù)控的技術。目前,在世界范圍內,許多國家在制造業(yè)中已經(jīng)廣泛的運用了數(shù)控的技術,使制造的水平以及能力得到了顯著的提高。除此之外,許多國家將數(shù)控的裝備以及技術作為本國戰(zhàn)略的物資,在發(fā)展的方面采取措施促進數(shù)控裝備以及技術的發(fā)展,同時在數(shù)控的設備以及技術方面實行嚴格的控制以及封鎖政策。總而言之,數(shù)控的裝備以及技術是將綜合國力進行提升以及將經(jīng)濟的發(fā)展加速的有效途徑。
數(shù)控的技術在利用數(shù)字的信息控制工作的過程以及機械的運動,數(shù)控的設備是通過數(shù)控的技術對傳統(tǒng)的制造業(yè)進行滲透,形成的一種機電一體化的產(chǎn)品,也就是我們日常所說的數(shù)字化的設備,它覆蓋的范圍是非常廣泛的,包括:機械的制造、自動的控制、信息的加工與傳輸、軟件的技術以及傳感器的技術等等。
1 發(fā)展的趨勢
隨著數(shù)控的技術不斷應用,使傳統(tǒng)的制造業(yè)發(fā)生革命性變化,逐漸的成為象征著工業(yè)化的行業(yè),同時數(shù)控的技術在應用的領域方面不斷的擴大,在一些重要的行業(yè)中起到的作用不斷的加重。從發(fā)展的趨勢來看,主要是以下幾方面:
1.1 高精度以及高速度
在制造業(yè)中,制造的技術主體是質量以及效率。在加工的過程中,運用高精度以及高速度的技術能夠使效率得到顯著的提高,同時使加工出的產(chǎn)品在檔次以及質量的方面得到顯著的提高,使產(chǎn)品生產(chǎn)的周期顯著的縮短,從而使生產(chǎn)出的產(chǎn)品在市場方面,具備較高的競爭力。因此,CIRP將它作為中心的研究方向。
在汽車的領域,每年生產(chǎn)30萬輛汽車的節(jié)拍是平均40秒生產(chǎn)一輛汽車,存在于汽車的領域中重點的問題是進行多品種的加工;在航空的領域中,零件在進行加工時大部分是薄筋以及薄壁,材料大多數(shù)是鋁合金或者是鋁,具備的剛度非常差,在對薄筋以及薄壁進行加工時,只有在切削的速度快而且切削的力度小時,才能夠順利的完成加工。近幾年,在制造機身以及機翼等零件時通常是使用整體的鋁合金進行掏空,代替了傳統(tǒng)的運用螺絲以及鉚釘?shù)冗M行拼裝的方式,有效的提升了構件的剛度、可靠性以及強度。這些方面要求加工的裝備具備的精度要高、速度要快的特點。
1.2 開放化以及智能化
在現(xiàn)在的時代背景下,數(shù)控的裝備以及技術要具備智能化,它的內容較為廣泛,包括:在質量的方面以及效率的方面智能化,如在加工的過程中實現(xiàn)自動的控制,加工的參數(shù)能夠自動的生成;在連接的方面以及驅動的性能方面智能化,如自動的進行整定、自動的識別負載以及自動的進行模型的選定等等;在操作的方面以及編程的方面智能化,如自能的人機界面以及自能的編程等等,除此之外,還包括在監(jiān)控的方面以及診斷的方面智能化,能夠自動的進行維修以及診斷等等。
傳統(tǒng)數(shù)控的系統(tǒng)中存在著封閉性的缺陷,在產(chǎn)業(yè)進行生產(chǎn)的過程中數(shù)控的軟件存在問題。針對這些缺陷以及問題,數(shù)控的系統(tǒng)正在逐漸的實現(xiàn)開放化。數(shù)控的系統(tǒng)實現(xiàn)開放化就是在同一個運行的平臺上進行數(shù)控的系統(tǒng)開發(fā),面向最終的用戶以及生產(chǎn)的廠家,通過對結構的對象進行增加、改變或者是裁剪形成系列化,能夠使用戶的技術以及特殊的應用在控制的系統(tǒng)中進行集成,實現(xiàn)不同的檔次以及不同的品種的系統(tǒng),使產(chǎn)品具備鮮明的個性。目前,對數(shù)控的技術進行研究,核心是使開放性數(shù)控的系統(tǒng)具備規(guī)范的體系、規(guī)范的配置以及規(guī)范的結構,同時還包括軟件以及功能庫的開發(fā)。
2 數(shù)控的裝備以及技術在我國的發(fā)展狀況
2.1 發(fā)展的歷程
在我國,數(shù)控的裝備以及技術開始于20世紀60年代,發(fā)展的歷程包括三個階段:
封閉發(fā)展的階段,也就是從開始的時間到改革開放,在這段時間內,因為我國的基礎較弱以及外國在技術的方面實行封鎖,數(shù)控的設備以及技術在發(fā)展的方面是十分緩慢的。
初步建立的階段,也就是第六個五年計劃至第八個五年計劃,在這段時間內,我國實行了改革開放,國家對數(shù)控的裝備以及技術高度的重視,同時國際的環(huán)境以及研發(fā)的環(huán)境在逐漸的改善,數(shù)控的裝備以及技術在發(fā)展的方面十分迅猛,取得了的進步是顯著的。
市場競爭的階段,也就是第九個五年計劃的時期,在這段時間內,數(shù)控的裝備以及技術取得的成績是非常明顯的。在第九個五年計劃的末期,國內的市場中,國產(chǎn)的數(shù)控設備占據(jù)了一半以上。
2.2 成績
(1)數(shù)控的裝備以及技術在發(fā)展方面具備了堅實的基礎,對現(xiàn)代的數(shù)控設備以及技術能夠基本的掌握。目前,我國在數(shù)控的裝備以及技術方面,對基礎的技術已經(jīng)初步掌握,大多數(shù)的技術已經(jīng)實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化以及商業(yè)化。
(2)數(shù)控產(chǎn)業(yè)的基地已經(jīng)初步的形成。在設備以及技術基本掌握以及技術產(chǎn)業(yè)化的情況下,許多生產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)的廠家已經(jīng)建立,數(shù)控產(chǎn)業(yè)的基地已經(jīng)初步的形成。
(3)建立了研發(fā)的隊伍。在數(shù)控的裝備以及技術發(fā)展的過程中,已經(jīng)初步的建立了研發(fā)的隊伍,能夠對數(shù)控的裝備以及技術進行研發(fā)的工作。
雖然我國取得了較為顯著的成績,但是我國的水平與國際的水平相比,還存在較大的差距,這是必須要充分認識以及重視的問題。
3 思考以及對策
3.1 思考
我國可以說是制造的大國,在世界的產(chǎn)業(yè)進行轉移的過程中,要掌握先進的技術與核心的技術。在國際的產(chǎn)業(yè)結構進行調整的過程中,如果不掌握先進的技術與核心的技術,我國的制造業(yè)與其他國家的制造業(yè)之間的差距將會被逐漸的拉大。在世界的經(jīng)濟格局中,我國以市場、環(huán)境以及資源的代價,換到的僅僅是組裝的中心以及加工的中心,并不是制造的中心,這種情況會嚴重的制約我國制造業(yè)發(fā)展。
3.2 對策
在發(fā)展數(shù)控的裝備以及技術時,要從我國的實際出發(fā),導向是市場的需求以及戰(zhàn)略的需求,目標是將我國制造業(yè)的競爭力以及產(chǎn)業(yè)化的水平提高,使數(shù)控的裝備以及技術能夠實現(xiàn)跨越式的發(fā)展。
導向的方面,要以市場的需求為主,也就是數(shù)控終端的產(chǎn)品,在整體的方面使數(shù)控業(yè)得到發(fā)展,充分的重視在生產(chǎn)數(shù)控的系統(tǒng)時,生產(chǎn)的規(guī)模以及可靠性。沒有生產(chǎn)規(guī)模,生產(chǎn)出的產(chǎn)品在可靠性的方面會較低;沒有生產(chǎn)規(guī)模,生產(chǎn)出的產(chǎn)品在價格的方面以及競爭力的方面就會存在問題。
在研發(fā)的方面,要注重裝備的高精尖,要將研究、發(fā)明、生產(chǎn)以及推廣進行有機的結合。同時,要注重創(chuàng)新,使研發(fā)出的裝備以及創(chuàng)新的技術能夠具備自主的知識產(chǎn)權,為數(shù)控的發(fā)展以及制造業(yè)的發(fā)展提供物質的基礎。
4 總結
目前,國際上的許多國家將數(shù)控的裝備以及技術作為本國的戰(zhàn)略資源,高度的重視數(shù)控的裝備以及技術,而且從目前的發(fā)展形勢來看,數(shù)控的裝備以及技術正在朝著高精度以及高速度發(fā)展,同時在逐漸的實現(xiàn)開放化以及智能化。我國在數(shù)控的裝備以及技術方面,取得了一定的成績,但是與許多國家相比,存在的差距依舊是十分巨大的,我們要對存在的差距充分的重視,采取相應的措施發(fā)展數(shù)控的裝備以及技術,努力的將差距縮小,促進我國制造業(yè)的發(fā)展,使我國成為世界的制造中心。
參考文獻:
[1]梁訓,機床技術發(fā)展的新動向[J].世界制造技術與裝備市場,2001(3).
關鍵詞:機械設計制造;自動化;信息技術
1機械設計制造及其自動化技術發(fā)展現(xiàn)狀分析
1.1概念介紹
對于機械設計制造及其自動化技術,其是一門綜合了多門學科的應用型技術,該技術最早出現(xiàn)是由人工完成,且生產(chǎn)過程中的人員參與數(shù)量較多,這同最初的設計理念相違背。隨著信息技術的快速發(fā)展,相關人員逐漸將信息技術作為機械設計制造及其自動化技術發(fā)展的重要方法,從而形成了當前的自動化技術,該技術的應用使得工業(yè)生產(chǎn)效率和質量大大提升,從而最大程度上減少了人力資源的應用,大大降低了機械設計制造中的人力成本。
1.2發(fā)展現(xiàn)狀分析
對于當前我國的制造業(yè),其在我國的經(jīng)濟發(fā)展中占據(jù)著非常重要的地位,隨著我國經(jīng)濟的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展,制造業(yè)逐漸成為我國社會發(fā)展的支柱性產(chǎn)業(yè),而將信息技術融入到機械制造業(yè)中,其能夠大大提升制造業(yè)生產(chǎn)中的自動化程度,從而加快這一領域的發(fā)展速度。
2信息技術在機械設計制造及其自動化發(fā)展中的應用優(yōu)勢
2.1提高生產(chǎn)效率
對于當前我國的自動化技術發(fā)展,其已經(jīng)取得了非常大的成就,但由于機械制造與設計過程中的信息技術應用,其能夠將傳統(tǒng)的實踐來通過各種模擬軟件進行,從而大大減少了設計階段的材料和人工等的浪費。此外,該技術在應用過程中,其能夠最大程度上保證產(chǎn)生的生產(chǎn)質量,精確的機械操作能夠將生產(chǎn)中出現(xiàn)的失誤最大程度上降低,從而大大提高生產(chǎn)企業(yè)的經(jīng)濟效益。此外,信息自動化技術在當前的應用已經(jīng)逐漸無法滿足工藝的設計需求,需要對其生產(chǎn)過程中的檢測精度進行提高,從而縮短生產(chǎn)周期。對此,在進行信息自動化技術發(fā)展的過程中,還需要對該技術不斷進行完善和發(fā)展,從而不斷提高產(chǎn)品的質量和生產(chǎn)效率。
2.2提高機械設計與制造中的安全性
信息自動化技術的應用,使得整個制造生產(chǎn)中的人工參與程度不斷降低,人員參與程度的減少使得機械設備生產(chǎn)過程中出現(xiàn)各種安全事故的幾率大大降低。此外,工人在進行生產(chǎn)過程中只需要通過控制平臺對整個生產(chǎn)流程的設備進行調控,同設備和產(chǎn)品之間保持足夠的安全距離,降低了安全事故的發(fā)生幾率。最后,通過信息技術的應用,其能夠對生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的各種電力故障等問題進行提前排查,并在發(fā)生問題之后及時斷電,保證了生產(chǎn)人員的生命健康安全。
3機械設計制造及其自動化技術的發(fā)展方向分析
3.1生態(tài)化發(fā)展
隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展,群眾對生態(tài)環(huán)境的重視程度不斷增加,特別是對于工業(yè)制造,其在生產(chǎn)的過程中除了需要提高自身的生產(chǎn)質量和生產(chǎn)效率之外,還需要將綠色生產(chǎn)納入到自身的發(fā)展中,注重綠色生產(chǎn),這對我國的制造業(yè)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展具有重要意義。通過合理的運用現(xiàn)有的資源,并加強對環(huán)境的保護,能夠促使我國的機械設計與自動化技術逐漸向著生態(tài)化方向發(fā)展。在當前的信息化時代,機械設計與制造不僅需要不斷進行技術創(chuàng)新,同時還需要將國家和群眾的利益放在首位,只有在保證了群眾和國家的利益基礎上,才能夠更好的實現(xiàn)自身的創(chuàng)新和發(fā)展,為社會發(fā)展提供更多的支持。
3.2智能化發(fā)展
信息技術的快速發(fā)展使得我國正在逐漸向著信息化和智能化的方向前進,信息技術在創(chuàng)新的過程中旨在減少人員的參與,通過設定的智能系統(tǒng)實現(xiàn)設備的持續(xù)穩(wěn)定運行,同時對生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的問題能夠智能化解決。隨著新型生產(chǎn)方式的出現(xiàn),機械設計制造自動化技術的應用和發(fā)展最為明顯,像CAD和人工智能技術的結合,使得自動化技術的發(fā)展速度大大提升。信息技術作為機械設計制造與自動化中最為重要的基礎內容,對整個社會的發(fā)展具有重要的推動意義。
3.3機電一體化發(fā)展
在我國傳統(tǒng)的機械設計制造與自動化技術中,其同現(xiàn)階段的自動化技術之間具有明顯的區(qū)別,一方面是智能化程度不足,傳統(tǒng)的機械設計制造生產(chǎn)周期較長,其產(chǎn)品的質量相對較差,而對于智能化技術來說,其促使機械制造和自動化逐漸向著一體機方向發(fā)展,通過兩者的結合來促進技術的革新。隨著信息技術的快速發(fā)展,機械制造將會逐漸向著半自動化和綠色生產(chǎn)的方向前進。像當前的數(shù)碼設備生產(chǎn),其通過電子技術和機械的有機結合,能夠大大提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質量,這對我國當前的幾點一體化發(fā)展具有重要的促進意義。
3.4虛擬化發(fā)展
對于當前的大部分機械生產(chǎn)公司來說,其在進行機械設備和產(chǎn)品的設計時往往是通過圖紙來開展,而對于設計完成的產(chǎn)品是否能夠正常運行無法進行準確的闡述。但由于機械方面的圖紙設計一方面耗費較多的人力和物力等,同時還不能夠保證產(chǎn)品的準確性和可行性。而為了更好的提高機械行業(yè)的生產(chǎn)效率,計算機技術的融合很好地解決了這一問題,通過計算機技術的應用,其能夠對產(chǎn)品的構造和外形等進行模擬,同時結合產(chǎn)品的實際功能需求對其進行仿真,從而最大程度上對設計中存在的問題進行發(fā)現(xiàn)和解決。
在日常的工作生活中,人們時常會聽到機電一體化這一概念或見到機電一體化的應用實例,幾乎所有的制造業(yè)都或多或少應用了該技術,不同行業(yè)間機電一體化具體含義不盡相同。機電一體化是以以往的機械技術作為基礎,結合自控技術、光學技術、微電子技術、計算機技術等高新技術,使機械設備的生產(chǎn)模式更具先進性與時代感。無論是傳統(tǒng)的生產(chǎn)制造業(yè)還是新興行業(yè),機電一體化技術的應用在很大程度上提高了生產(chǎn)效率與管理水平。具體到煤炭生產(chǎn)行業(yè),綜合采煤設備的機電一體化技術指在煤炭生產(chǎn)過程中,將機電一體化技術應用在采煤設備上,提高采煤設備的運行水平,進而提高煤炭生產(chǎn)的效率。同時該技術的應用實現(xiàn)了煤炭開采高度自動化,把工作人員從繁重且危險的作業(yè)環(huán)境中解放出來,提高了煤炭生產(chǎn)安全性。
2綜合采煤設備機電一體化現(xiàn)狀
由于機電一體化技術在采煤設備上地應用,大大提高了煤炭生產(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)煤效率,因此國內外許多煤炭生產(chǎn)企業(yè)對采煤設備的機電一體化相當重視。但是在我國的煤炭生產(chǎn)行業(yè)中,機電一體化的研發(fā)與應用相比一些發(fā)達國家起步較晚,這主要是因為我國現(xiàn)代化進程起步較晚且發(fā)展緩慢,從而導致煤炭開采技術相對落后的局面。機電一體化技術在采煤設備上的應用起始于上世紀五十年代末,因電子科學的發(fā)展與成熟,人們試圖將機電技術應用在傳統(tǒng)的生產(chǎn)制造設備中,以提高機械設備的生產(chǎn)效率。在煤炭生產(chǎn)實踐中對機電一體化技術的應用,使人們能夠發(fā)現(xiàn)該技術應用在產(chǎn)煤設備上時多存在的諸多問題,這些問題的解決進一步促進了采煤設備機電一體化技術的成熟。與此同時,計算機信息技術也在這一時期形成并得到迅猛地發(fā)展。上世紀七、八十年代起,人類社會發(fā)展到了計算機時代,計算機信息技術的應用革新了綜合采煤設備機電一體化技術的大部分環(huán)節(jié),這使得采煤設備的機電一體化技術得到更快地發(fā)展,機電一體化技術在采煤設備中的應用層次更為深入。作為機電一體化技術重要的組成部分,計算機技術的應用大大提高了煤炭生產(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)煤效率。借助計算機技術,綜合采煤設備的機電一體化進入了一個全新的發(fā)展期。另一方面,伴隨著現(xiàn)代科學技術水平的不斷提高,綜合采煤設備的機電一體化技術得到進一步完善。尤其是近年來,智能化技術的出現(xiàn)及應用使綜合采煤設備機電一體化技術在自動化控制上更為突出,進一步提高了采煤設備機電一體化的技術水平。與此同時,智能化技術與計算機技術的有效結合,使綜合采煤設備機電一體化更為全面高效。綜合采煤設備機電一體化作為機電一體化技術在具體生產(chǎn)實踐應用的重要組成部分,其技術水平是同機電一體化的整體發(fā)展水平相同步的。雖然在國內外的煤炭生產(chǎn)企業(yè)中,采煤設備都應用了機電一體化技術,但國內煤炭生產(chǎn)企業(yè)在該技術的技術水平和應用層次上相比發(fā)達國家仍然存在著一定差距。不過隨著經(jīng)濟實力提升和科技投入增加我國采煤設備的機電一體化技術在一些方面還是有所突破和建樹的,例如mgd150nw型采煤機的研發(fā)與應用,不僅大大提高了煤炭的生產(chǎn)量,而且使煤炭生產(chǎn)的安全性得到增強。
3綜合采煤設備機電一體化發(fā)展的趨勢
雖然機電一體化技術的應用提高了煤炭開采企業(yè)煤炭生產(chǎn)的效率,但仍然有很多方面需要進行完善。針對這些缺陷或不足,以及相關研究的進展可以看到采煤設備機電一體化有著以下幾方面的發(fā)展趨勢。
3.1綜合采煤設備機電一體化的發(fā)展更趨智能化
如上文所述,智能化技術作為一門新興技術,在二十世紀中期形成并發(fā)展起來。由于形成時間較晚,技術發(fā)展與實踐應用時間較短,因此智能化技術還存在著諸多的問題與缺陷。智能化技術的發(fā)展雖然還不是十分成熟,但是可以預見成熟的智能化技術運用到產(chǎn)煤設備上,將會極大提高煤炭企業(yè)煤炭生產(chǎn)的效率與煤炭生產(chǎn)量,對該技術在煤炭綜合采煤設備機電一體化的應用前景行業(yè)內普遍比較看好。因此煤礦企業(yè)應加大力度解決智能化技術本身所存在的一些問題以及如何與綜合采煤設備機體一體化相銜接的問題。
3.2綜合采煤設備機電一體化的發(fā)展更趨系統(tǒng)化
目前煤炭生產(chǎn)企業(yè)機電一體化技術的應用范圍愈加廣泛、應用層次更為深入,同時綜合采煤設備機電一體化所涉及應用的技術類型也更為多樣,比如計算機技術、智能化技術等。技術類型的多樣性使得綜合采煤設備的操作更為困難,因此研究人員試圖將這些有著差異性的技術與設備進行整合,以形成一個便于人們操控的系統(tǒng),進而使存在一定差異的多種技術在煤炭開采與生產(chǎn)中發(fā)揮出更大的作用。要實現(xiàn)多種類型的技術與設備的協(xié)調運行還存在一定的難度,目前仍然沒有很好的辦法解決這個問題,也沒有哪個煤炭生產(chǎn)企業(yè)在綜合采煤設備機電一體化中應用多種不同類型的設備與技術的情況下,能夠實現(xiàn)對綜合采煤設備的高效操作與有效控制。可以看到,該技術的解決對于提高煤炭企業(yè)煤炭開采的效率與煤炭的生產(chǎn)量的積極作用,因而系統(tǒng)化也是是綜合采煤設備機電一體化未來一個重要的發(fā)展趨勢。
3.3綜合采煤設備機電一體化的發(fā)展更趨環(huán)保化
當下眾多領域都在提倡生產(chǎn)的環(huán)保性,而這種生產(chǎn)方式也必將影響到機電一體化在采煤設備上的應用。不管是在煤炭開采或者煤炭運輸?shù)倪^程中,煤礦企業(yè)都要注重對生態(tài)環(huán)境的保護,將煤炭的開采與生產(chǎn)對環(huán)境與生態(tài)所造成的危害降到最低程度,不能只盲目的注重生產(chǎn)而忽略了生態(tài)環(huán)境的保護。因此綜合采煤設備機電一體化技術在技術性能不斷提高的條件下,其環(huán)保性能必然也會成為該技術發(fā)展的重點。
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