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關鍵詞 DBS系統;農業機械;應用
中圖分類號 S237 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739(2014)04-0184-01
加快農業科技創新,推進農業技術集成化、勞動過程機械化是我國“十二五”期間要達到的目標。為實現上述目標,除引進國外成熟的GPS(全球衛星定位系統)外,我國已形成一套自主研制的北斗衛星導航系統,實現田間作業的精確定位、自動導航,以及農業機械智能化。
1 北斗衛星導航系統簡介
北斗衛星導航系統(Beidou(COMPASS)Navigation Satellite System)是中國自主研制的全球定位與通信系統,縮寫為BDS,標志如圖1所示。BDS與美國的GPS、俄羅斯的格洛納斯、歐盟的伽利略系統兼容共同的全球衛星導航系統,并稱為全球四大衛星導航系統。可在全球范圍內全天候、全天時為各類用戶提供高精度、高可靠的定位、導航、授時服務并兼具短報文通信能力。BDS系統由空間端、地面端和用戶端三部分組成。中國正在建設的BDS系統由空間段計劃由35顆衛星組成,包括5顆靜止軌道衛星、27顆中地球軌道衛星、3顆傾斜同步軌道衛星。5顆靜止軌道衛星定點位置為東經58°45′、80°、110°30′、140°、160°,中地球軌道衛星運行在3個軌道面上,軌道面之間為相隔120°均勻分布。提供2種服務方式,即開放服務和授權服務(屬于第二代系統)。授時精度為10 ns,測速精度0.2 m/s。截至2012年10月25日,我國成功發射北斗二代的最后一顆衛星,至此,我國北斗導航工程區域組網順利完成。
北斗衛星導航系統的工作過程如下:首先由中心控制系統向衛星I和衛星II同時發送詢問信號,經衛星轉發器向服務區內的用戶廣播。用戶響應其中一顆衛星的詢問信號,并同時向2顆衛星發送響應信號,經衛星轉發回中心控制系統。中心控制系統接收并解調用戶發來的信號,然后根據用戶的申請服務內容進行相應的數據處理。對定位申請,中心控制系統測出2個時間延遲:即從中心控制系統發出詢問信號,經某一顆衛星轉發到達用戶,用戶發出定位響應信號,經同一顆衛星轉發回中心控制系統的延遲;和從中心控制發出詢問信號,經上述同一衛星到達用戶,用戶發出響應信號,經另一顆衛星轉發回中心控制系統的延遲。由于中心控制系統和2顆衛星的位置均是已知的,因此由上面2個延遲量可以算出用戶到第一顆衛星的距離,以及用戶到2顆衛星距離之和,從而知道用戶處于一個以第1顆衛星為球心的一個球面,和以2顆衛星為焦點的橢球面之間的交線上。另外中心控制系統從存儲在計算機內的數字化地形圖查尋到用戶高程值,又可知道用戶處于某一與地球基準橢球面平行的橢球面上。從而中心控制系統可最終計算出用戶所在點的三維坐標,這個坐標經加密由出站信號發送給用戶。
2 DBS系統在農業機械上的應用
2.1 在無人駕駛拖拉機上的應用
無人駕駛拖拉機是由固定操作站控制的無人駕駛農業機械。裝在DBS系統后,拖拉機上的攝像機把傳回的畫面顯示在監視器上,操作人員通過觀看屏幕可對遠處的拖拉機進行導航,拖拉機上的車載計算機存儲一幅田間的數字化地圖[1]。通過DBS導航,在無人駕駛的情況下,能夠沿著直線和不規則的曲線自動行駛,完成各種任務,通過自動導航可減輕駕駛員的工作強度和難度,提高作業質量,對于夜間作業更具有優越性。同時節約燃料,減少化肥用量。
2.2 在農業收割機與播種機上的應用
GPS系統在裝載聯合收割機與播種機這種精確的生產方式,已在歐美等發達國家使用多年,形成比較成熟的作業方法。我國現有的DBS技術完全可取代GPS。聯合收割機收獲農作物是利用DBS技術和產量傳感器,獲得農田作業區內,不同區域、不同地塊的農作物產量分布,把這些數據經處理后可生成產量分圖。利用農作物產量分布圖,可控制收割速度、脫粒喂入量,已達到最佳的收割效果和最大的收割效率[2]。根據分布圖得出數據設計出的智能軟件。在農田作業時可根據按需投入的原則,進行分布投入,確保在農田作業收獲時,按科學方法作業。還能確保播種機、插秧機等農機實現高精度,與設定誤差達到厘米計,這樣使播種機播種均勻、精良播種、深淺一致,這種精確的播種技術既可節約大量種子,又能使作物在田間獲得最佳分布,從而提高作物對營養如太陽能的利用率[3]。
2.3 在農業航空上的應用
DBS在航空作業中時,通過SSM中不同區域(較小的面積單元)所需農藥、肥料的用量進行變量噴灑,當飛機到達作業區域時,DBS能實現將作業區域的信息用圖像傳送到控制平面,達到作業位置精確定位與自動導航最終實現精確施藥及噴灑精確對接。DBS與航空農業結合是農業機械化的發展和延伸,其優勢是可以省時省力不誤農時,可完成地面機械無法完成的項目,節約種子、農藥和化肥,降低成本。
2.4 在農機管理上的應用
在農業機械上安裝DBS衛星導航接收機和發射機,農機的位置信息就能在幾秒內自動傳到中心站,監控中心實時全天候監控所有農機的位置、行駛方向、行駛速度、發動與熄火狀態,還能隨時回放和記憶以前的軌跡、行程,然后通過計算機軟件進行數據采樣、分析可判斷農機在哪個區域行程、往返的時間長,以此判定耗油量大、易磨損的區域。在這些區域建立加油站、維修站,不僅可以提高農機作業時的可靠性,還能便于配備DBS接收機的維護人員精確查找中途斷油、損壞的農機。DBS系統裝備農機還可以全天候、高精度地實現農機自動報警功能、鎖車功能。農機可以像車輛一樣執行超速報警、防盜報警,被監控所有農機超出監控中心的預設的速度報警值及超出或駛出指定的區域向監控中心響應出響應的報警。在農用飛機上,最基本的要求是確保農業飛機之間或與農作物間的安全距離。利用DBS系統的精確定位與測速優勢,可實時確定農業飛機的瞬時位置,有效減小飛機間及與作物的安全距離,甚至在大霧天氣情況下,可以實現自動盲降,極大地提高飛行的安全和作業質量。
3 DBS的發展前景與展望
DBS系統不僅在農機方面具有潛力,在精準農業中,用DBS生成圖像,利用這些圖像數據再配合精準農業,計算農田綜合信息,查出土地的濕度、化學成分、排水溝位置,還能計算出最佳的種植方案及所需肥料、種子、農藥的數量,還能應用在農業氣象監測,提高天氣預警業務水平,合理選擇最佳種植時間,避免在農業上耽誤農時。
衛星導航產業作為國家重要的基礎信息體系,是直接關系國家安全和經濟發展關鍵性、系統級的技術平臺。在全球衛星定位系統中,美國的GPS遙遙領先、俄羅斯的格洛納斯正在恢復建設中、歐盟的伽利略遭遇資金困境。DBS系統雖面臨著競爭,但具有巨大的市場優勢。不僅可直接為用戶提供服務區內全天候、高性能定位、授時和通信基本服務,還可根據用戶需要提供從系統級到用戶端的全方位增值服務。DBS系統應用通過授權具備行業背景的系統運營商進行商業經營,逐步形成行業優勢[4]。DBS系統取代GPS系統裝備農業機械,是未來中國農業實現自主化、現代化的必然結果,打破GPS對中國農機導航的長期壟斷,提高國家農業產量分布、農業信息的安全性與保密性,中國農業的發展將不依靠國外,如果國外對中國衛星導航技術封鎖,可以自如從容地應對,在這方面具有重要的戰略意義[5-6]。2020年左右,北斗衛星導航系統形成全球覆蓋能力,并完成全球的定位與服務工作,將繼續推動我國科技、經濟的發展[7]。
4 參考文獻
[1] 羅成.無人駕駛拖拉機[J].南方農機,2009(4):18.
[2] 楊根華.淺述 GPS 系統在農業機械中的應用[J].硅谷,2010(6):133.
[3] 田珂,周衛軍,龍小輝,等.GPS在精準農業中的應用[J].農業科技資訊,2008(8):26-29.
[4] 竇長江.北斗導航衛星應用產業化研究[J].全球定位系統,2006(5):46-47.
[5] 朱偉康,張建飛,傅俊璐.北斗衛星系統在遠洋船舶上應用的研究[J].無線電工程,2008(9):35-38.
1.1數控技術的特點
在機械行業傳統的生產過程中,需要使用大量的人力,同時,物力的消耗也是比較大的,在進行生產的過程中,工作人員的工作強度非常大,這對生產效率產生了一定的影響,同時,工作人員在工作的過程中,安全系數還比較低。當需要生產的產品數量比較多時,產品的質量就會的不到良好的保證,相反,如果想保證產品的質量,那么數量上就無法保證,質量和數量無法兼得,最終造成產能比較低。
1.2促使機械行業進行創新
在我國國民經濟發展過程中,機械行業起到了很重要的促進作用,為了更好的發揮其作用,就需要不斷地完善其生產工藝,以便于使生產出來的機械產品具備更高的技術含量。在機械行業的發展史上,數控技術的應用是行業的一次創新,通過數控技術,使得機械生產的過程完美的融合了計算機技術、信息技術以及自動控制技術,這樣一來,機械行業所具備的生產效率將會得到大幅度的提升。數控技術在運行的過程中,形式為程序代碼,因此,通過不同的程序代碼,實現對整個生產流程的控制,同時,還可以實現遠程控制。機械行業在應用數控技術的過程中,為了更好的發揮數控技術的作用,機械行業就會進行創新。
1.3在機械行業中的重要性增強
隨著經濟和社會的發展,機械行業的生產面臨了更高的要求,如果依然采取傳統的生產方式,那么機械行業的生產水平就會變得十分的落后,最終被社會淘汰,但是在應用了數控技術之后,機械行業的生產水平得到了提升,而且生產方式和生產工業也發生了相應的變化,不僅提升了生產效率,也提升了產品的質量,從而促使機械行業更好的滿足社會發展的需求,由此可見,數控技術在機械行業中的作用越來越重要。
2數控技術在機械行業中的應用
2.1在煤礦機械中的應用
我國的幅員遼闊,在這片廣袤的大地上,儲藏了非常豐富的煤炭資源,煤機企業在發展的過程中,如何有效的開發和利用煤炭資源是其首要需要解決的問題。對于煤機企業來說,設備所具備的自動化程度越高,那么其所具備的工業水平就會越來越高,當工業水平比較高時,煤機企業的生產效率就會得到顯著地提升,進而促使企業的競爭力增強,最終實現長久發展。煤礦企業在進行煤炭開采時,受到生產環境的限制,大型的機床設備并不適合使用,但是添置新的設備并不是有效的方法,基于此,煤礦企業可以以現有的機床設備為基礎,對其進行加工改裝,改裝成適合煤炭開采的設備,從而有效地提升生產效率。
2.2在汽車工業中的應用
隨著人們生活水平的提升,汽車在人們的生活中起到了越來越重要的作用,由此促進了汽車行業的快速發展,同時,與汽車行業相關連的企業也得到了比較好的發展。在汽車行業發展的過程中,數控技術的應用起到了十分重要的促進作用,不僅提升了零部件制造的效率和質量,同時也節省了大量的人力資源,降低了生產成本。在社會發展的過程中,汽車制造所面臨的要求越來越高,為了適應市場的發展及需求,汽車制造業向著精密化及自動化的方向發展。在進行汽車生產的過程中,激光數控監測技術的應用大大的提升了各零部件的精度,從而有效地提升了汽車的質量。
2.3在工業生產中的應用
在工業領域,機械設備是正常生產的保證。隨著工業生產的發展,其所具備的現代化特征越來越明顯,這樣一來,傳統的人工操作生產方式已經無法滿足現代化的生產要求,因此,就必須要引進自動化技術來實現自動化生產。工業生產應用了數控技術之后,現代化的生產要求被很好地滿足,同時也節省了大量的人力資源,提示了生產的效率,另外,過去的人工操作對工作人員的人身安全威脅比較大,數控技術的應用使得工作人員的人身安全得到了良好的保證。
2.4在機械設備上的應用
對于機械行業來說,機械設備起著關鍵性的作用,如果沒有機械設備,那么機械行業的生產將會無法進行,機械行業在應用了數控技術之后,數字化及自動化都得以實現,進而促進了機械行業機電一體化的發展。數控機床設備具有很好地控制能力,這是機械行業在發展的過程中必須要具備的,所謂數控機床設備,是指將數控技術應用在機床上,在設備運行的過程中,代碼起到了很重要的作用,產品生產會具有各類數據,代碼將其存儲在介質中,進而發出指令,完成產品生產。
3結論
關鍵詞:機械自動化技術;發展趨勢;社會經濟
隨著時代的進步,經濟地位的不斷提升,我國綜合國力也得到相應的發展,全國各地不同行業都有著明顯的提高。機械自動化作為一門新興的產業,為我國工業經濟的進步作出了極大的貢獻,為我國國民經濟增長奠定了堅實的基礎。
一、我國機械自動化技術現狀
機械自動化技術產生于高新技術、計算機網絡技術的綜合影響。傳承了傳統機械行業的既定方向及優勢內容,并進行了全面升級及改善,發展成為了集合多種學科的先進的設計制造技術,并將計算機相關技術全面利用發展形成自動化控制。目前,機械自動化技術仍處于發展階段,但其作為重要的基礎行業,對國民經濟的其他方面內容有著明顯的推動作用。
機械制造工業在我國起步較晚,發展相對滯后。近代以來,西方國家依靠工業革命帶來的先進生產力,發展本國工業,將工業技術靈活的運用于生產與生活之中。而中國卻實行一系列措施來封閉國門,不接受外來的先進文化。直到近代才意識到工業對于國家發展的重要性,逐漸將機械設計制造放在重要位置,開始發展這一產業。但由于落后時間較長,要想追上西方發達國家工業水平,依然存在較多的困難。
二、我國機械自動化技術的發展趨勢
目前我國的經濟呈極速發展的趨勢,在此基礎上,機械自動化技術技術必定會有更加廣闊的發展前景。但我國的機械自動化技術技術和發達國家相比較依然存在著很大的差距。
(一)降低機械自動化技術成本。我國的機械自動化技術技術有效提高了各行各業的生產效率和工作質量,但這些都是基于機械自動化技術設備的高昂成本之上,對機械自動化技術技術的長足發展十分不利。所以,降低機械自動化技術技術的投入成本和提升機械自動化技術技術的應用效率是我國發展機械自動化技術技術的重中之重。
(二)綠色環保型的機械自動化技術技術。機械自動化技術設備在我國大規模的普及應用之下也給我國的環境帶來了不利的影響,環境污染的形勢愈發嚴峻。所以我國機械制造業在發展的同時必須切合我國環境保護的實際情況。將將機械自動化技術技術和環境保護進行有機結合,達成能源與環境的均衡發展,減弱機械自動化技術技術對環境帶來的污染。
(三)與國情適應的機械自動化技術技術。由我國的基本國情來看,我國正處在工業化進程的關鍵階段,機械自動化技術的運用和健全正處在一個由繁到簡、由不健全到健全的發展歷程,我國機械自動化技術的發展需要和目前的我國國情項符合,由此來推進整體經濟的平穩進步。由此能夠看出,我國的機械自動化技術技術的健全不能夠一揮而就,需要一個循序漸進的過程。
(四)著重實用性的機械自動化技術技術。我國機械自動化技術技術的進步需要與機械制造企業的實際運轉狀況密切聯系,使機械自動化技術技術向著實用型發展,進而保證機械自動化技術技術可以在最大程度中妥善運用,也是達成預想目的根本條件。所以,機械自動化技術技術的運用和發展應該堅守機械制造企業的運營實際,重視實用型機械自動化技術技術的發展。
三、我國機械自動化技術發展的注意項
當前,機械自動化技術技術在我國已經較為完善并有了長遠的發展,其也在長久的完善中有了相當的發展高度。但是,通過現在的情況來看,機械自動化技術技術還未在我國得到充分的發展,這也是我國的實際國情導致的,因此,機械自動化技術技術要在我國全面的發展,還需要從如下幾點來完善:
(一)從實際出發,不斷持續發展。建國之初,我國初步發展工業。受到當時環境及各個方面的影響,使得工業類型中的手工業受到人們的追捧,由于政策等原因,國家對于手工業發展有所傾斜,對機械制造業及重工業重視不夠。當我國市場大量涌現大批國外產品時,才開始將經濟重心轉移到工業上來。開始投入大量的人力物力財力發展機械制造業,陸續出現代表性產品。但由于西方國家工業發展歷史較長,已經積累了相當多的經驗,因而技術與產品不斷進行更新,我國工業發展無法跟上發展的步伐。尤其是西方國家逐漸運用高新技術進行機械設計與制造,而我國卻一直停留在傳統的機械制造形式上。因此,我們必須在完善機械自動化技術的同時注重我國的實際國情。在我國入世以后,來源于全球經濟市場的競爭壓力愈發大了起來,導致很多企業都因為難以承受這種壓力而倒閉。為了提升企業的核心競爭力,必須在短時間內依照我國的實際國情研究出一套適用于我國機械制造業的機械自動化技術,使我國的機械制造能力和綜合國力得到不斷的提升。
(二)增加投資規模,實現機械自動化技術的大發展。隨著時代的進步與發展,對于機械設計制造行業的要求也逐漸提高。政府及相關部門也意識到了這一行業的發展趨勢,對這一行業的發展增加了投資規模。機械自動化技術技術相較于傳統的機械行業有了明顯的提升,一方面保留了傳統機械技術的良好技術,另一方面將現代化的技術融入其中,使其具備更加專業、高效的優勢。目前,這一方面已有了一定的進步,但與西方發達國家相比仍存在不足,需要不斷的進行學習與提升,實現我國機械自動化技術的大發展。
(三)在發展機械自動化技術技術的同時兼顧智能化。目前,我國機械自動化技術有了相當程度上的進步,未來的發展方向主要集中在實現機械電子一體化,從而推動機械行業的可持續發展。另外,智能化、網絡化也是未來重要的發展方向,將網絡技術更多的應用其中,幫助其更好的發展。綠色、人性化不僅僅適用于當前的社會發展,同樣適用到這一行業。通過采用智能化操作,使得機械制造可以僅僅通過簡單的指令操控進行操作,這在一定程度上簡化了操作流程,降低了操作難度。由于機械自動化技術與網絡相連通,一旦設備發生故障,即能夠自我檢測到相關問題及故障原因,并采取一定的保護措施,降低設備損壞率,并通知相關工作人員對該問題及時修復,降低損失。能夠在一定程度上確保設備持續、高效的進行工作。機械設計制造的主要目標即為融合多種功能,以滿足該行業的不同需求。例如,可以通過將這一技術應用于危險環境中,代替人力,從而降低操作風險等。由此就體現出在發展機械自動化技術技術的同時兼顧智能化的重要性。
(四)將機械自動化技術與其他高科技技術相結合。機械自動化技術作為工業發展的熱門方向,急需大量的新型科技的配合。因而應加強該與其他高科技技術的結合,確保行業發展具有鮮活的生命力。同時加大對現有科技的繼續整合與提升,使其具備一定的技術支出,更加適應這一發展趨勢。其次,不斷創新工業格局,調整機械行業的整體格局,將機械自動化技術科學合理的運用到各個領域,使其得到更加長遠的發展,并能夠不斷拓寬發展空間。機械自動化技術如果和采取了先進的科學技術技術相結合,就能夠大大提高機械生產的智能化程度,使得各個企業進入大規模生產階段。不僅僅能夠提高產品生產效率,更能夠有效提高產品質量,確保高合格率,提高企業生產技術水平。
總結
機械自動化技術技術作為新興的領域,對于我國工業地位提升具有及其重要的意義。我國應抓住這一機遇,不斷加大這一領域的投入,增加投資規模,在發展機械自動化技術技術的同時兼顧智能化,將機械自動化技術與其他高科技技術相結合,并結合我國發展現狀,提高我國機械行業的水平,以此實現機械自動化技術的大發展。(作者單位:西京學院)
參考文獻:
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[2]孫鋒.機械制造中機械自動化技術的應用及發展前景[J].電子制作,2014,23:247.
關鍵詞:“十三五”規劃;工程機械;研究
工程機械行業現已成為一個國家的基礎支柱產業,在國民經濟中占有重要的地位,我國機械行業現有生產企業近5萬家,而且數量還在不斷增加,導致市場競爭日趨激烈,優勝劣汰趨勢更加明顯。特別是自2013年末以來,由于歐洲金融危機“久病不愈”和中國房地產市場的“斷崖式崩盤”,導致中國工程機械進入了持續低迷期。依據中國報告大廳()消息,今年上半年18家工程機械及重點零部件工程機械上市公司完成營業收入500.09億元,同比2014年上半年的707.44億元下降了29.31%;18家工程機械及重點零部件工程機械上市公司完成營業收入500.09億元,同比下降29.31%;18家上市公司上半年凈利潤整體虧損5.9億元,較2014年上半年盈利39.6億元同比下降114.89%[1]。逝去的2015年,工程機械全行業虧損已成定局,行業處于持續低迷狀態。但隨著國家的“十三五”規劃實施,為我國的工程機械行業點亮了燈塔,指明了未來發展的方向。
1推進以人為核心的城鎮化建設
“十三五”規劃里提出了建設以人為核心的新型城鎮化建議,新型城鎮化不是簡單的城市人口比例增加和面積擴張,而是要在產業支撐、人居環境、社會保障、生活方式等方面實現由“鄉”到“城”的轉變,把有能力、有意愿并長期在城鎮務工經商的農民工及其家屬逐步轉為城鎮居民,但是太多的人員流入城市中,勢必會造成城填的住房、醫療、就業等多重問題,其中住房問題更是首當其沖的問題,決不能一邊高樓林立,一邊棚戶連片,需要更大規模加快棚戶區改造工程。根據我國公布的《國務院關于加快棚戶區改造工作的意見》中提出的目標,我國將在5年內改造各類棚戶區1000萬戶[2]。棚戶改造既可以拉動經濟,也更有利于城鎮化的推進和改變二元結構社會,而由于棚戶改造要帶來大量的工程建設,將對工程機械的需求起到直接的拉動作用。
2支持綠色清潔生產,推進傳統制造業綠色改造,推動建立綠色低碳循環發展產業體系
“十三五”規劃提出了傳統制造業進行“綠色改造”的概念,同時也實施了“中國制造2025”、“互聯網+制造”、“數據云計算”、“物聯網”等多學科綜合應用。就工程機械而言,實施“中國制造2025”,推動制造業由大變強,不僅體現在數量的簡單增多,更要體現在技術含量高的重大裝備等先進制造領域勇于爭先。不斷研發出擁有自主知識產權、國際領先的自主品牌產品,是各企業的歷史使命和神圣職責。同時,對于為主機配套服務的各相關供應商、商和包括我們行業協會在內的有關社會各界,也是責任重大,使命光榮。全行業堅持“創新驅動、質量為先、結構優化、綠色發展”方針,打造綠色制造的新優勢,推動傳統制造業綠色改造,大力發展節能環保產業,提升工業效能和清潔生產水平,抓住互聯網跨界整合的機遇,以轉型升級為主要任務,加快構建創新能力強、質量效益好、可持續發展潛力大、結構優化、產業鏈國際主導地位突出的優勢體系。同時還要積極開展國際產能合作,主動對接相關國家需求,通過對外工程承包和投資等,帶動中國裝備協作配套“走出去”,在國際市場競爭中促進中國制造升級。因此未來行業發展的總體思路要以研發為核心、以質量優先為重點、以強化基礎為切入點、以優化環境為目標。從技術發展趨向上看,工程機械現在正處于數字化、智能化、宜人化、節能與環保、巨型化和微型化、減量化、輕量化等技術發展階段,未來將向高性能、多功能、高可靠性、人性化、環境適應性、能源多樣性以及機器人工程機械方向發展。
3加強軌道交通建設,推進交通運輸低碳發展
伴隨著國家區域結構、產業結構、城鄉結構的調整優化,在公路、高鐵、城軌、地鐵等基礎設施建設,對工程機械必將提供更廣闊的市場空間和提出更高的技術質量要求,這也為工程機械企業樹立了創新的目標,確定了轉型升級的方向。新年伊始,各城市紛紛提出了加強實施城市軌道交通建設,優化快速路網,打通交通節點,增設跨河通道等項目,比如:沈陽市在2016年計劃再新建東塔渾河橋、渾河金陽隧道2座跨渾河通道項目,使渾河的南北交通更加順暢;長沙市繼萬家麗路在去年10月1日快速化改造、完成主線雙向六車道通車后,湘府路也謀劃發動快速化改造施工并在近日發動勘測及規劃投標;柳州市推進柳肇、湘桂等鐵路,三柳、柳梧等高速公路,西江經濟帶基礎設施建設大會戰重大項目和柳江航道二期整治等重大項目建設。由此可見,軌道建設不單單是建設城市地鐵項目,同時也衍生出了城市道路維修、城市高速公路建設等多類項目,伴隨著各地城市基礎設施建設的推進,軌道交通建設的步伐勢必加快,而軌道交通建設的加快必定會帶動工程機械設備及其相關行業的發展,會加大市場需求,工程機械行業的發展將迎來新的機遇。
4提高技術工人待遇,完善職稱評定制度
工人的技能等級是衡量工人技術業務水平和工作能力的尺度,是對工人技術培訓、考核、使用的基本依據,也是工人工資制度的重要組成部分;而技術職稱是體現專業技術人員的研發能力、工作業績和學術水平的重要標志,也是評價和激勵專業技術人員的重要手段。但因為既有的職稱評審制度在年限、外語、論文等內容上,不少人覺得職稱評定,根本不能全面反映個人能力水平,所以就造成了許多人根本不想去提升相關技能和職稱。所以,建立和完善科學的職稱評定體系,對規范學術隊伍,調動科研人員積極性具有重要而深遠的意義。人“活”了,企業的運轉也就會踏上復蘇的軌道上來,中國的機械工程行業必定會熬過“嚴冬”,迎來美麗的“春天”。總的來說,通過實施“十三五”規劃,為2016-2020年中國經濟社會發展繪制了一幅宏偉的藍圖。工程機械行業通過“建設新型城鎮化”、“綠色改造傳統制造業”、“輔助軌道交通建設”、“完善職稱制度”和加強“后市場的服務質量”等內容,將會迎來一個嶄新的明天。
參考文獻
[1]2015年我國工程機械行業發展前景分析[EB/OL],2015-12.
[2]國務院印發〈國務院關于加快棚戶區改造工作的意見〉[J].城市規劃通訊,2013(14).
【關鍵詞】工程機械;應用;新技術;新方法;新理論
1工程機械新技術在道路中發展概述
1.1發展現狀
當前的工程機械行業形勢,不知廣大中小企業是否會“心有戚戚焉”,自2011年一季度之后,中國工程機械行業持續在低谷中徘徊,行業增速大幅下滑,下游需求驟降使得企業回款壓力劇增,即便是三一、中聯等行業龍頭也開始陷入資金鏈緊張困境,更不用說實力本就有限的中小企業了,于是越來越多的中小企業在生死線上掙扎。“面對低迷的市場形勢,中小企業要應對的困難不僅僅是資金緊張這么簡單。”所以拓寬產業鏈,別將雞蛋放到同一個籃子里,比如沿著行業鏈上下游擴張;通過掛靠實力雄厚的大企業來渡過難關。提高工程機械的整體性能,還包括使用壽命、技術含量和自主知識產權等方面,都有很大的提升空間。
1.2發展趨勢
1.2.1產業趨向國際化
近來,越來越多的工程機械企業開始設立零部件生產線,從這些動作中,我們隱隱看出他們打造黃金產業鏈的勃勃雄心。一般來說,企業拓展產業鏈,不僅可以在內部實現優勢資源重組,獲得更為豐厚的利潤,獲得巨大的規模效益,還能樹立良好的口碑和品牌。因此,很多工程機械企業打造黃金產業鏈的熱情,即使在行業低迷時期也不見減退。工程機械企業花樣百出,矢志不渝地在這條路上披荊斬棘,勇往直前。不得不說,擁有核心配套件生產線,對于主機生產廠家來說,也有一定益處。然而,事情都是一分為二的。
1.2.2 產品趨向多元化
隨著社會的發展和生活水平及審美意識的提高,人們的消費觀念也在變化。購買商品時,已不再局限于其內部質量和性能的滿足,而把外觀質量作為又一重要選擇標準。新顧客對產品的第一映象就是外觀,而且這將很大程度上決定他的選擇和購買意愿。即使對于老顧客,他也會考慮外觀質量。工程機械產品也如此。實際上,作為顧客,如果發現產品外部未售出前就有銹蝕,映象就會大打折扣。甚至會想,“表面”狀況如此,“里面”就不屑說了。為此,國內外工程機械廠家在使產品內部質量不斷提高和完善的同時,還要致力于使產品外觀質量不斷改進和完美,不但讓用戶用起來順心,還要讓顧客看起來順眼。但隨著國內企業與國際市場不斷接軌,國外產品大舉進入。
1.2.3操作趨向綠色化
節能減排一直是現階段所有學科專業的主題,工程機械領域也不例外。隨著環保部新推出“最嚴”產業政策,高消耗、高污染的工業行業將被重點治理,意味著這些行業將備受挑戰。火電、鋼鐵行業會率先受到制約,立即開始執行污染物特別排放限值;而石化行業、燃煤工業鍋爐項目尚有一點緩沖機會,待修訂完善的排放標準,并按照標準設定在現有項目過渡期滿后,再執行特別排放限值。
2.應用實例
隨著經濟建設的快速發展和城市化進程的加快、國家“十二五”規劃提出的繁重建設任務,我國的深基礎工程面臨綜合化、深層化、數字化發展趨勢,其規模之大、難度之高、數量之多,都已居世界前列,深基礎工程及其施工設備領域面臨許多新的挑戰。主機企業大舉進軍配套件市場,與配套件企業爭奪市場,是的配套件企業的生存環境進一步惡化。舉一個例子。今年3月14日,由柳工股份公司與康明斯公司合資組建的廣西康明斯公司正式投產運營,生產的首臺L9.3升非公路用發動機成功下線。裝載機所用發動機在某種程度上將實現“自給自足”,而與之合作的發動機廠家銷量,勢必受到一定程度的沖擊。
3.工程機械在道路中新技術應用
3.1電子、機群智能化技術
機械行業信息化的發展與展望:第一,機械行業的信息發展脈絡。第二,機械行業信息化發展特征。第三,行業信息化發展國內外對比分析。第四,機械行業信息化發展展望。機械行業信息化發展脈絡,主要是隨著行業發展而發展的,也就是說他的脈絡主要基于行業的發展脈絡進行展開。機械行業整體的發展脈絡主要是從產品走向市場再走向服務。在20年前機械主要還是以產品為中心,那個時候是在商品經濟時代。在那么一個時代信息化的發展主要是圍繞產品來轉,他的信息化重點也是圍繞著產品來研發、來開展。所以那個時候的信息化的工作重點在CAD、生產的自動化、產品的自動化,在那個時候是當時的工作重點。機械工業是我國最早運用微電子和計算機技術的行業。七十年代中期我們機械產業的自主開發成功,第一個是CAD系統,那個時候的CAD系統是機床聯動用的。到了八十年代,進一步圍繞CAD組建開發和研究。這是我們在20年前的發展脈絡。接下來是10年前,也就是說90年代以后到了2000年左右這個時期,我們進入到以市場為中心的市場經濟時代。在這么一個時代里面行業的發展開始關注管理,從管理要效益這么一個時期,所以ERP、生產過程管理、辦公自動化是當時的一個主流。
3.2混合動力技術
目前工程機械進行的工作大多繁重,因此也大多使用動力較大的燃油燃料,同時還具有較大的排油量和動力輸出,盡管滿足了生產所需,然而也大大增加了成本消耗;基于此,專家提出將混合動力技術引入到工程機械當中。其基本理論是在發動機輸出動力的時候,會有混合動力系統將多余的動力進行能量轉換,并保存下來。在工程機械抵擋行走或者待工前進的時候,便可消耗這部分能量,從而擺脫對發動機的依賴。主要包括串聯和并聯系統。
3.3無人駕駛技術
近年來,工程機械的外觀更注重美學設計、車身的流線設計,達到了機器和環境的和諧。目前我國有關工程機械產品排放的要求一直比較寬松,這使得市場上充斥著大量高排放產品,已經成為了目前我國環境的沉重負擔,因此,業內人士呼吁國內工程機械行業走環保之路,那么環保工程機械又怎樣才能成為2013年的發展主流是工程機械產品人性化設計,工程機械無人駕駛技術一直具有外形粗放的特點,駕駛室的優良視野,大大提高了機器作業的安全性和舒適性,通過遠距離微機操作或者智能操作,使工程機械在不適宜人類工作的環境中進行工作。
3.4節能環保技術
節能環保技術是工程機械產品所用材料的再循環利用。環保行業空間釋放,加強保材料應用、清潔能源使用等方面的技術,對工程機械的節能減排都起到了積極的作用我國環保產業正處于快速發展階段,環保裝備制造業呈現快速增長態勢,2011年全年實現產值1304.59億元,工業銷售值1269億元,同比增長31%,產銷率97%。截至2012年9月,環保設備累計產值為1203.48億,同比增速達到15%。根據國家《“十二五”節能環保產業發展規劃》(以下簡稱《環保規劃》)預測,到2015年我國節能環保產業總產值將達到4.5萬億元,年增長率20%。環境保護產品和設備、資源綜合利用、環境服務三大領域發展空間極大。環保產業中四大子行業如大氣脫硝、污水處理、固廢處理以及環境監測行業正處于快速發展期,“十二五”期間其投資額也呈現翻番增長。從政策制定上來說,大氣污染和水污染和百姓關系最密切,或將是政策優先關照的領域。
3.5虛擬樣機技術
對工程機械產品整車或者機構進行設計分析、運動分析、受力分析以及制造分析。一個整體產品被回收后拆解,進行清洗、修理或更換已破損的部分,然后在有需要的地方進行技術更新,最后再將零部件組裝成成品,打上新的識別碼和序列號,成為一個新的“生命體”。在這一過程中,一個發動機會被拆成上千個零件,有的零件可以用五六次,有的則可以永遠重復使用。因此再制造絕不僅僅是維修和改造,而是升華到一個新臺階。據中國工程機械工業協會的最新統計數據顯示,當前國內工程機械的市場保有量已超過500萬臺,到2015年,工程機械年銷量將達到100萬臺以上。按照機械設備的壽命周期,預計到2020年,每年的工程機械報廢臺量預計將高達120萬臺。另外,機械設備單件來看,工程機械零部件單位價值高,修復價值大。這些內在因素都將驅動再制造產業在我國發展。
4.結尾
工程機械具有廣泛和深入的發展空間和發展前景。基于此,本文著重對這些方面進行介紹,并對工程機械的發展提供借鑒的意義。
參考文獻:
機床是先進制造技術的載體和裝備工業的基本生產手段,機械制造的工作母機,是裝備制造業的基礎設備,主要應用領域是船舶、工程機械、軍工、農機、電力設備、鐵路機車、汽車等行業。在船舶、工程機械等行業的產能擴張壓力的推動之下,機床工業正迎來快速發展階段。
就最近幾年的發展情況看,在機床工業的下游產業中,船舶、工程機械、重型機械、軍工是發展最快的行業,這些行業的企業在從產能閑置發展到滿產超產的過程中,對機床設備的更新換代和小規模添置需求帶動了機床工業穩定中速增長;當前各大造船公司、工程機械公司的產能利用率基本都在100%以上,尤其是造船行業,手持訂單遠超當前產能。生產任務已經排到了2011年,擴大產能已成為必然,擴產必須的生產設備尤其是機床設備的需求量將迎來加速增長,其他如汽車、電力設備的需求也將維持穩定增長。
二、各機械子行業交替推動機床工業發展。大型重型機床速度遠快于中小型機床
機床是制造機器的機器,為汽車、船舶、軍工、工程機械等各個裝備制造產業提供裝備,因此與宏觀經濟、特別是制造領域的固定資產投資密切相關。同時機床行業的直接下游是機械制造,因此機床行業與機械制造業的關系更為密切。機床工業給其下游多個機械制造子行業提品,因此不同時期,各裝備制造子行業有繁榮,有衰退,而機床工業發展比其下游行業要相對穩健。在各個不同的經濟發展階段,各個子行業交替成為推動機床行業發展的主動力,機床行業將跟隨發展最快的子行業增長。
在當前的經濟發展階段,船舶、工程機械,重型機械、石化生產設備等重型設備是發展最快和增長前景最為明確的下游行業,汽車工業雖然整體盈利水平增長跟不上產量增長,但產銷量的增長還是比較明朗的,因此汽車工業對機床的需求仍將穩定增長。
重型工業發展是此輪中國經濟繁榮的主要增長點,成為拉動我國經濟的重要力量,中國目前正處于重型機械、重化工業發展階段的中段,這一階段還將持續很長時間,重型機械行業發展應該快于輕型、中型機械產品的發展,相對應地其所推動的大型、重型機床行業的發展速度將遠快于中小型機床,因此我們更看好大型、重型機床行業的發展前景。
三、高精密機床壁壘很高
機床行業作為精密機械制造業,發展特點是循序漸進,逐步累積,產品性能很難在短時間內取得爆發式進展。如同其它制造業一樣,基于亞洲國家的成本優勢,近年來機床工業有向亞洲新興國家轉移的趨勢,但這種趨勢發展的速度比較緩慢,遠遠落后于其它類機械設備制造業,這主要也是因為機床工業技術和工藝提高的難度很高。當然我們認為這種轉移的趨勢不可逆轉。
高精機床是先發優勢明顯的行業,技術與工藝非常嚴苛,每提高一步都需要很豐富的技術、工藝上的沉淀和艱苦的努力。對于后發的國家和企業來說很難彌補,這也是我國機床工業長期落后,貿易逆差居高不下的重要原因。這與我國其他行業特別是其他機械子行業發展突飛猛進,產品開始大規模出口的形勢形成了鮮明對比。相對于其他機械行業來說,我國管理部門對機床行業的重視和扶持力度是相當大的,但是機床行業的逆差水平是所有機械類子行業中最高的,這充分說明了高精機床提高的難度。
正因為高精機床行業提高難度大,所以機床行業先進國家對本國機床企業保護的力度也比其他行業要大,西方國家對我國機床業不僅在技術上嚴格限制轉讓,而且基于政治原因在高精機床產品上也對我國實施限制和禁運。高精機床是當前為數不多的西方國家對我國采取限制和禁運措施的產品。
當然機床行業這種高壁壘特點確實給國內機床企業發展制造了障礙,但這也成為國內高精機床行業龍頭企業的保護墻和后發企業的進入壁壘,龍頭機床企業相對國內后發企業的技術優勢會維持很長一段時期。
四、中國機床工業取得很大進步
機床是裝備工業的基礎,生產裝備的裝備,機床工業是關系國民經濟、國防建設的基礎工業和戰略性產業,在發達國家無一不重視機床工業。我國機床工業經過多年艱苦努力,建立起較大的規模和較完整的體系,奠定了有利的技術基礎,具備相當的競爭實力。整體上說,我國機床工業已跨入世界行列的第一方陣。2000年以來,世界機床工業由歐洲向亞洲新興國家轉移趨勢,雖然緩慢但難以逆轉。
“十五”以來,我國機床消費連創紀錄,大陸市場機床消費總額(國內產品銷售產值十進口額一出口額)和進口額已連續5年居世界第一,成為令全球矚目的機床消費大國。2006年中國大陸市場機床消費額達131.1億美元,同比增長約20%;機床進口72.4億美元,同比增長11.55%,增幅比上年同期提高1.7個百分點。中國機床消費額占全球機床銷售總額的比重已達到20%以上,為機床產業發展提供了難得的市場機遇。世界機床消費位列二、三、四名的日本約占15%,美國約占11.6%,德國約占10.6%。
作為一個世界上發揮重要作用的大國,我國必須從各個方面確保國家的獨立自主地位。我國機床行業產品種類齊全,可生產品種已經超過3600種,基本已經無空白領域,大部分滿足了我國裝備制造業對機床的需求。
近年來,我國機床市場需求非常旺盛,2003年至2006年之間,銷售收入增長率分別為21%、21%、17%,27%,而數控機床更是以50%以上的速度增長。機床工具行業整體銷售收入連年以20%以上的復合增長率增長,從目前的情況來看,國內機床行業需求旺盛趨勢還將延續。在技術含量較高的金屬切削機床方面,機床產量連年上升,年復合增長率22%以上,數控金屬切削機床產量上升幅度更快,數控金切機床比例穩步增長,2001年中國數控金切機床比例只有9%,到2007年上半年已經達到了20%。由于我國目前正處于工業化初期,很多金屬加工產品要求的精度并不要求很高,加上我國勞動力成本低廉,因此低端普通機床仍然有一定的市場銷路。
五、國產機床數控化率逐年提高
數控機床的工作原理就是將加工過程所需的各種操作(如主軸變速、工件的松開與夾緊、進刀與退刀、開車與停車、自動關停冷卻液)和步驟以及工件的形狀尺寸用數字化的代碼表示,通過控制介質將數字信息送入數控裝置,數控裝置對輸入的信息進行處理與運算,發出各種控制信號,控制機床的伺服系統或其他驅動元件,使機床自動加工出所需要的工件。所以,數控加工的關鍵是加工數據和工藝參數的獲取,即數控編程。
數控機床與普通機床相比有很多無可比擬優點:1、適合于復雜異形零件的加工;2、加工精度高;3、加工穩定可靠;4、高柔性,加工對象改變時,一般只需要更改數控程序,體現出很好的適應性,5、高生產率;6、勞動條件好,機床自動化程度高,操作人員勞動強度大大降低,工作環境較好。
缺點是:1、投資大,使用費用高;2、生產準備工作復雜;3、維修困難,數控機床是典型的機電一體化產品,技術含量高,對維修人員的技術要求很高。歐洲、美國、日本的機床業都很重視數控化,目前歐美日的金屬切削機床的產值數控化率均在80%以上,數量數控化率也在60%以上。
我國數控機床開發晚,起點低,前期發展緩慢。數控系統裝置是數控機床的神經中樞,是長期阻礙中國數控領域發展的關鍵環節。“九五”以后國家有關部門明確發展以PC為平臺的數控系統,通過“九五”的攻關,現在框架上已初步完成。解決了多坐標聯動的技術難題。從過去的三坐標聯動達到了最多可達入坐標聯動,打破了國外對我國的技術“限制”。同時,我國國產數控系統已具備批量生產能力,市場品牌也在逐步樹立,正在改變國際強手在中國市場上奇貨可居的壟斷局面。
經過多年的發展的我國數控機床已經取得了很大進步,遠高于普通機床的發展速度,2002年國產數控金屬切削機床24803臺,06年達到了82024臺,數量數控化率從9%提高到了20%,產值數控化率為44%。
但是總體來說我國數控金切機床還是相對比較落后,國內市場占有率低,基本依賴進口,這是導致我國金屬加工、金屬切削機床的貿易逆差連年上升的重要原因。我國數控金切機床消費對進口產品的依存度長期維持在70%以上,如何發展我國數控金切機床,是我國機床業界的重要任務,同時也是我國機床擴張和增長的重大機會。
六、對進口機床依存度仍然很高
長期以來我國機床工業取得了很大發展,但是相對于發達國家的機床工業我們仍然落后,主要在加工精度、穩定性、無故障時間上與國外產品有較大差距,而且數控化率偏低,雖然我國大陸機床主機的銷售收入增長很快,但進口增長也很快,進出口逆差有逐年擴大趨勢,只是在07年上半年,進出口逆差有稍稍縮小的跡象,總體而言,我國對進口機床的依存度較高,一直維持在50%以上。這其中,數控金切機床對國外產品的依存度很高是重要原因。我國數控金切機床對進口存度達到了70%,可以說基本依賴進口。
造成這種局面的主要原因是我國機床產品,尤其是高精機床和數控機床的性能、質量、穩定性落后,而且提高速度緩慢;另一個原因是國內對機床行業的保護力度還不到位。前些年為了吸引外資,對外商直接投資企業購買外國設備免稅。近年來,政府已經對這些政策進行了修改,外商投資企業進口機床的免稅條款已經廢除,而且國內企業的固定資產投資購買國產設備可以抵稅。這些措施有力地支持了國產機床業的發展。
當然我國機床行業對進口度高,也從側面說明了機床行業提高的速度較慢,很難取得爆發性的飛躍,行業壁壘非常高,因此國內機床行業內的領先企業,在技術和產品性能上優勢將保持很長一段時間,其他后來者很難在短時間內超越。同時對外依存度高也給予了我國機床行業較大的發展空間。
關鍵詞:機械自動化技術 應用
中圖分類號:S443 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2015)06(c)-0087-01
在當前社會發展形勢下,市場競爭越來越激烈,各行各業在這個競爭激烈的市場環境下產于市場競爭的重要手段就是經濟效益。而企業的經濟效益與自動化技術有著直接的關聯。自動化技術作為代表著先進生產力的發展方向,應用自動化技術不僅可以提高作業效率,節省投入成本,為企業帶來良好的經濟效益,同時還有助于保證作業安全,為機械作業人員的人身安全提供保障。
1 機械自動化技術應用現狀
改革開放以后,我國建設重心逐漸轉移到經濟建設上來,為了促進我國經濟的發展,機械自動化技術也得到了長足的發展。機械自動化技術作為科學技術發展的重要產物,在我國當前社會經濟發展過程中有著不可替代的作用。隨著我國經濟的快速發展,機械自動化水平也在不斷提高。機械自動化水平是衡量社會經濟發展好壞的重要手段。機械自動化能夠節省人力,提高工業生產的效率,保證工業產品生產的順利進行。目前,我國機械自動化取得了較高的發展成就,尤其是在這個技術飛速發展的時代,機械自動化技術正在朝著更好的方向發展。在當前社會發展形勢下,自動化技術的廣泛運用,為我國工業發展打下了良好的基礎。在社會主義市場經濟體制下,我國機械自動化技術也走進了一個新的發展階段。機械自動化水平的不斷提高促使人機共同作業的形成。在整個計算機系統內,可以實現靈活處理系統工作。計算機在各個行業中發揮著重要的作用,特別是隨著我國網絡技術水平的不斷提高,計算機在各個行業中占據非常重要的地位。統一規范的計算機語言對機械自動化發展水平具有非常高的意義。
2 機械自動化技術的應用
2.1 日常生活中的應用
隨著經濟的快速發展,人們的物質生活也得到了較大的改善,一些機電設備在人們的日常生活中得到了廣泛的應用,如取暖設備、交通工具、銀行、電等,機械自動化技術的應用為人們的日常生活提供了極大的便利。
2.2 電力行業中的應用
電作為我國現代社會發展的一種重要資源,機械自動化技術有助于電力系統安全運行,提高電力系統的運行效率。在電力系統中,利用機械自動化技術能夠有效地監控系統中各種電氣設備運行的狀況,實現記錄統計與運行管理的自動化,將電力信號電纜以光來進行替代,實現操作監視的計算機屏幕化,進而確保電力系統安全,為企業的經濟效益及社會效益提供保障。
2.3 工業方面的應用
改革開放后,工業取得的飛速發展,作為國民經濟的基礎及重要組成部分,工業的發展影響到國家經濟的發展。在社會主義場經濟體制下,工業的穩定、快速發展與自動化技術有著至關重要的作用,電氣自動化技術是工業發展的核心,在工業發展的過程中,采用自動化技術能夠有效的節省成本,實現經濟效益的最大化[1]。例如在工業石油業方面,石油工業的開采、煉制與自動化技術是分不開了,自動化技術決定了石油開采的效果,利用自動化技術可以有效地提高石油開采效率,確保石油才開安全。
2.4 機械制造業方面的應用
近年來,我國機械制造行業取得了較快的發展,但是在機械制造業發展的同時,其安全問題也日漸嚴重。在機械制造業中,機械設備的性能問題直接關系到了機械制造業的發展。在機械加工系統中,利用自動化技術可以實現機械自動化化加工,降低人工操作誤差,保障機械加工安全,提高產品生產質量和效率,為企業的經濟效益提供保障。
2.5 檢測過程中自動化
隨著經濟的快速發展,人們高質量的物質生活要求也越來越高,只有高性能、高質量的產品才能滿足人們的生活需求。檢測作為機械產品生產的一個重要環節,檢測質量直接關系到產品質量,進而影響到企業的經濟效益[2]。在檢測過程中,傳統的人工檢測方法已經無法滿足現代生產流程的需要,將自動化技術應用到產品檢測環節,通過先進的檢測技術和工藝實現檢測過程的自動化,進而提高檢測效率,確保檢測質量。
3 機械自動化技術發展趨勢
3.1 機電一體化
機電一體化是未來包裝機械發展的趨勢。一個完整的機電一體化系統,一般包括微機、傳感器、動力原、傳動系統、執行機構等部分,它摒棄了常規包裝機械中的繁瑣和不合理部分,而將機械、微機、微電子、傳感器等多種學科的先進技術融為一體,給包裝機械在設計、制造和控制方面都帶來了深刻的變化,從根本上改變了包裝機械的現狀[3]。
3.2 智能化
隨著計算機技術網絡技術的發展,智能化已成為我國當代社會發展的主要趨勢,在我國社會未來發展過程中,機械自動化技術的智能化將會越來越重要。當前我國機械行業發展過程中,很容易出現設備故障,經濟效益低下,為了改變這些狀況,在市場環境中長遠生存下去,利用智能化技術已經迫在眉睫了[4]。在機械工程中,利用智能化技術,可以實現智能化作業,在機械設備上實現智能化自我檢修,防止出現設備故障,提高設備的工作效率,進而為企業帶來良好的經濟效益。
3.3 綠色機械自動化技術
在走可持續發展道路中,發展綠色經濟、環保經濟、節約經濟是我國當代社會發展的主要內容。在機械自動化技術發展道路上,降低能耗,發展綠色機械自動化技術不僅是我國可持續發展道路的內在要求,同時也是我國當代企業發展的重要使命。只有發展綠色機械自動化技術,才能更好地節約能源,為我國現代社會的可持續發展提供技術保障[5]。
4 結語
在社會主義市場經濟體制下,競爭日益激烈,企業為了更好的發展,采用機械自動化的技術,不斷轉變經營模式,不斷創新技術,不僅可以提供企業經營效率,為企業的發展節省成本,同時還有助于保障機械作業安全。隨著人民的物質文化生活水平不斷提高以及工業的快速發展,機械自動化技術的應用也越來越廣,為了更好地促進我國現代社會的可持續發展,機械自動化技術將會朝著健康、穩定的方向發展。
參考文獻
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關鍵詞:鍛造技術 管理模式 優化方法
中D分類號:TG311 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2017)04(a)-0105-02
傳統鍛造技術未受到業內學者的關注,其發展速度較慢,近年來,科技進步、各行業快速發展,進而帶動了經濟水平、生活質量不斷提高,鍛造技術的發展空間更加廣闊,借助相應技術措施方法進行管理,可充分帶動機械制造業長期穩定發展。相關技術人員需要切實合理的考慮鍛造技術的升級,加強專業能力、業務水平的優化,充分適應時展的基本要求,提高對精密材料的加工鍛造能力,如高溫鈦合金材料等。
1 鍛造技術的分類
鍛造技術在現代機械行業中,具有作業效率高、構件性能好的特點,對相關行業的進展具有積極影響。科技進步帶動該技術的應用更加廣泛,對其應用率具有一定的推廣能力。根據作業工具的不同,一般將其技術分為3種:第一,自由鍛造。借助簡單機械設備、工具等加工,實現小批量鍛造。該類鍛造方法的不足之處在于,無法保證設備達到精密性的計劃要求。該技術特點表現為:成本低、效率高。第二,模塊鍛造。借助鍛煉方法對模塊進行敲擊,形成初步模型胚料后,根據設備需要的尺寸、規格等進行后續加工。該方法的成本略有提高,并不適合小規模的加工處理,為此,模塊鍛造一般用于鍛件生產加工。第三,特種。借助專業設備進行加工鍛造處理,該類作業方法需要采用特殊要求的設備,在大型鍛件結構中較為常見。
2 鍛造技術的用途
2.1 等溫鍛造技術
該技術一般在鋁合金材料中進行使用,該過程具有便于進行控制、整體工序十分簡單、對應變形能力差、無法保證后期質地均勻的特點。由于該鑄件應用廣泛,其使用效率大幅提高。國內鍛造技術的發展較快,從20世紀80年代至今,其鍛造技術已經實現了對不同構件的加工,經歷了一個長期發展的歷程,核心技術不斷升級,可充分實現對組織結構、使用效率的改善,充分實現了材料節約的目的。對不同種類構件的處理能力大幅提高,是提高組織均一性、結構穩定性的最佳保證。
2.2 粉末鍛造技術
該技術一般是借助對粉末材料進行加工的方法,借助工序之間的合理協調控制,可實現致密構件的加工制造,力學性能十分優良。工藝流程為:裝粉―壓制―脫模―燒結―熱鍛。保證構件質地緊密。該工藝環節加工后的鍛件可提高材料使用效率、加工精度。同時,該方法作業手段具有加工程序少、成本低的優勢,可充分適應規模大、復雜度高的構件。現階段,該技術在齒輪零件的加工中十分常見,可充分提高齒輪齒根位置的抗疲勞能力、抗沖擊能力,同時具有降低材料用量的優勢,其經濟效益十分顯著。
2.3 脹斷連桿鍛造技術
連桿鍛造加工環節中,該技術應用較多,主要需要加強技術人員的專業能力優化,同時需要考慮相關元素的添加比例,提高鍛件的合理性。國內鍛造技術的發展中需要充分考慮工藝參數的選擇。該技術的設置參數中,溫度要求相對較為嚴格,需要控制在有效范圍內,避免過高、過低溫度等導致的破壞狀況。提高日常加工工作的穩定性,避免溫度過高引起連桿受損的狀況,此外,溫度過低將會導致連桿物理性能受到負面影響,如抗拉極限不足等。需要對流程進行簡化處理,提高連桿結構的合理性。
國內脹斷連桿鍛造技術的應用較為廣泛,主要難點在于各項參數的有效控制,如加熱溫度的控制,提高對脫碳層合理控制,同時提高鍛件韌性、抗氧化能力。避免鍛件全脫碳狀況的發生,一般脫碳時間不超過12 s,避免超標狀況發生。冷卻速度需要與溫度對應設置,可避免鍛件內部發生鐵析出的狀況。
2.4 曲軸鍛造技術
該技術一般在汽車加工制造行業中應用較為廣泛,近年來,國家汽車占有量不斷增加,對應曲軸鍛造技術的發展較快,充分實現了對傳統鍛造技術的升級改造。該類技術與其他鍛造方法相比,具有加工復雜、精細度高的優勢。如下料加工等操作,后續操作還需要加強鍛件的精修處理。該技術與其他鍛造技術相比,更加注重精細化、程序化處理,包括下料、制坯以及預處理、終極鍛造等方法。后期還需要對構件進行扭擰、調整處理,經最終校正處理,可實現曲軸零件加工能力的最優化。另一方面,國家科技進步,信息行業、計算機行業快速發展,帶動了自動化控制技術在曲軸鍛造技術方面的發展,對鍛造效率的提升、質量優化具有積極影響,是未來發展的必然趨勢。
2.5 鍛造技術的發展
國內工程機械行業進步較快,帶動鍛造技術不斷升級,其加工制造程序更加精密,為了滿足當下各行業構件的基本需求,需要充分注重鍛造技術的創新,保證其應用效果、機械性能滿足工業或生產需求。需要充分加強精密模塊的鍛造技術升級,在傳統普通模塊鍛造技術的基礎之上,進行精度升級化處理,提高材料環保性、精密性的要求,以期充分滿足工業發展需求。對科技進步、工業升級、無飛邊溫模塊技術的發展引起重視。此外,大型構件的加工處理,需要充分發展對應大規模的鍛造技術,當下經濟發展較快,對大型設備的要求、使用率不斷增加,加強技術人員對大型鍛件的加工精度要求,是提高構件合理性的關鍵。一般需要根據鍛件尺寸、重量等進行鋼錠的尺寸規劃,充分避免其內部發生結構穩定性下降、疏松孔洞問題,提高鍛件的整體加工效果。再者,該技術的發展中,需要充分加強對鍛造速度的計算能力、成型優化能力以及效率提升等方面的控制。
多元材料的加工中,其鍛造能力已經成為主導未來機械發展方向的主要技術,經濟進步、技術升級,帶動更多新型環保材料逐漸出現,對應可使用的原材料種類有所增加,可充分提高鍛件的加工質量、物理性能,對日常生產、加工制造等具有積極影響。現階段,鎂合金、鋁合金材料是常見的鍛件材料,應用范圍較廣。其合金材料具有精密成型、鍛件精度高的優勢,是未來各行業發展的必經之路。如航空產業發展中,對應裝備設施更加注重輕質、高強度、高韌性的要求,對應鈦合金等材料的應用日趨廣泛。國內航空工業的鍛造中,F-22、F-35鈦合金用量已經高達39%、27%,該材料占發動機總重的50%~60%。高溫狀況下,鈦合金屬于變形難度高的材料,加工范圍小、變形能力高,為此,對應鍛造技術的難度大幅提高,技術要求相應增加。現階段,國內航空鍛造能力已經可以滿足第三代軍用飛機、發動機的批量要求,整體性能較為穩定,對應鍛件的加工精度、可控效果等良好,借助工藝調整可充分提高鍛件不同部位的特殊要求,滿足不同部位的特殊要求。
3 鍛造技術的主要問題和對策分析
3.1 發展中的問題分析
第一,鍛造技術的加工工藝有待提高。當代機械制造業發展較快,對應各個構件的加工要求相對較高,尤其汽車行業、航空行業的發展,需要加強鍛件加工的精度管理,必須切實滿足行業最低標準。國內鍛造技術大體發展成一定模式了,但與國外先進鍛造技g相比,仍具有一定差距,尤其是精密零部件的加工。與其他工藝相比,鍛造工藝具有成本低、污染小、效率高的優點,當下精密產品的加工更是需要鍛造加工處理,如鐘表中的微小齒輪等。
第二,專業技能的人才缺乏。當前工業生產中,理論知識豐富、專業經驗豐富的作業人員相對較少,無法充分滿足精細加工、鍛造處理的要求,加強相關人才的培養十分重要。現代加工制造行業中,鍛造技術重視程度有待提高。
3.2 對策
第一,加強先進技術的引入,提高鍛造工藝的合理性。全球經濟化大形勢下,增加國外先進技術的引入,提高高新設備的引入,對鍛造技術的升級具有積極影響。充分考慮外來鍛造技術的可行性,避免全盤接收,需要充分考慮其適用性、合理性。
第二,大力培養相關人才,提高作業團隊的綜合實力。國家相關部門以及企業需要重視鍛造技術的專業人才培養,加強其業務能力、綜合能力的提升,提高對整體鍛造技術的重視,必要時需要加開對應培訓課程,借助實踐進行業務能力的提升,建立對應獎懲機制,提高作業團隊的積極性。
4 鍛造技術的發展趨勢分析
首先,鍛造成型產品正朝著精細化、復雜化的方向發展。制造業需要充分提高工藝核心技術、成本及加工周期的有效控制。同時借助信息技術、計算機技術的融入,提高鍛造機械設備的自動化、控制化能力,為后期市場競爭打下良好基礎。工程實踐表明,傳統加工方法已經無法滿足當下制造業的需求。充分升級換代對應鍛壓設備,提高沖壓技術的核心價值,借助自動控制化發展進行鍛造已經成為發展趨勢。
其次,鍛造技術正朝著多元化方向發展。當下塑性產品開發較快,傳統產品已經無法滿足基本條件的要求,借助仿真模型進行新產品的開發,是當下成形工藝發展的必然趨勢。如模擬預測鍛造坯料的溫度場、磨損量變化等。近年來,業內學者針對鍛造環節中的坯料加工、組織變化的觀測逐漸深入,通過變形觀測可實現對坯料微觀組織的改變,提高了鍛件的整體力學性能。對應仿真技術的發展前景十分廣闊。
最后,鍛造技術成形加工更加重視環保化的要求。當代加工制造業中的廢棄物種類多、污染大,為了維持人類共有家園,鍛造加工更加注重綠色加工方法的落實,結合環境影響、資源破壞問題等進行加工鍛造。最終目標是實現產品生命周期中對環境的負面影響最低化,同時提高資源利用效率。鍛壓件生產中,無法避免環境污染問題,如噪聲污染、廢棄物污染等。國家交通行業、制造行業的發展,帶動了鍛壓工藝的快速發展,綠色鍛造是未來發展的必然趨勢。
5 結語
該文針對鍛造技術、應用及分類等進行了詳細分析,提出了鍛造技術的發展前景。當下加強鍛造技術應用效率的優化、提高作業團隊的綜合實力是必然趨勢,可充分實現制造加工的長期穩定性發展。
參考文獻
機械設計制造及其自動化在我國的國民經濟中處于不可替代的重要地位。它支撐著其他領域的發展,是國民經濟中其他行業發展的基礎。在機械設計制造及其自動化中使用計算機技術能夠有效提高機械設計制造及自動化的效率,并降低生產成本。本文主要從機械設計制造及其自動化的內涵、機械設計制造及其自動化中計算機技術的應用概況、應用的具體狀況以及發展前景等方面對機械設計制造及其自動化中計算機技術的應用問題進行了探討。
關鍵詞:
機械設計制造;自動化;計算機技術;應用
隨著計算機技術、信息技術、新材料及能源技術以及微電子技術的不斷革新和飛速發展,其在各領域的應用也越來越廣泛。在機械設計制造及其自動化行業中,計算機技術的普及程度逐漸加深,使得機械設計制造及其自動化得到了質的飛躍和發展,提高了機械設計及制造的效率,節省了生產時間及成本,促使機械設計及制造的自動化進程不斷加快。同時它也使我國的機械設計制造在激烈的市場競爭中具有較強的優勢。機電產品一體化、微型機電系統等等都是計算機技術在機械設計制造及其自動化領域中進行應用而出現的典型成果。
1機械設計制造及其自動化的內涵
機械設計制造及其自動化是一門對各種工業機械、設備以及機電產品的設計、制造、運行、控制等過程以及相關企業綜合管理技術進行研究的學科。機械設計制造及其自動化主要以機械設計和制造為基礎,同時將計算機技術、自動控制技術、信息技術進行有機融合,使得計算機技術、自動控制技術以及信息技術能夠更好的解決現代工程領域中存在的較為復雜的技術問題,從而促進機械設計、制造及自動化的發展,同時實現機械產品的智能化。
2機械設計制造及其自動化中計算機技術的應用概況
在機械設計制造及其自動化領域,計算機技術的應用范圍非常廣泛。例如依賴計算機技術使得各種大型成套設備被研發成功,這些設備對與之相對應的重點工程的建設發揮了不可估量的重要作用;計算機技術使得機械設計及制造的精密程度大大增加,帶動了計算機工業的發展,使得集成電路的制造能夠實現高度集成,且存儲器的容量也不斷增加;各種航空航天設備、高科技武器裝備以及科技等的發展也都有賴于計算機技術在機械設計制造領域的應用。具體來說,機械設計制造及其自動化領域對計算機技術的應用主要體現在對計算機可視技術、虛擬技術及仿真技術的應用方面。計算機可視技術是指將抽象的機械信息及數據通過計算機技術轉換為直觀的、便于理解的數據及信息,使得設計制造人員能夠通過對這些直觀且便于理解的數據進行分析、計算,從而掌握所設計出的機械產品所具有的性能,并對其動態進行掌握,及時了解需要優化、改造之處。計算機可視技術對機械設計制造領域的發展具有兩方面的優勢,一是通過將計算機可視技術與機械設計制造相結合,能夠起到輔助設計的作用,從而避免人工設計中存在的誤差及,降低誤差出現的概率,使得機械的可靠性、精確性更加有保障;二是計算機技術的設計、制造等的速度遠遠高于人力設計及制造,因此能夠大大提高工作效率,節省工作時間,并加速自動化的進程。計算機虛擬技術是指使用計算機技術,創建與現實環境相似度非常高的機械設計制造及自動化環境,并進行模擬體驗的技術。這一技術能夠將人的設計理念先在虛擬環境中進行模擬,使人的設計理念與計算機技術相結合來驗證設計的可行性,使人和機械設計制造之間的交流更加高級,從而使得機械設計的過程更加科學合理,同時還能減少對設計出來的產品進行實踐檢驗階段的費用。計算機仿真技術是指使用媒體形態對機械模型進行描述,使得產品的系統形態、數學模型及物理模型等更加清晰形象的展現出來,為具體的設計及操作過程提供依據和參考,同時利用計算機的輸入、輸出功能推動機械設計及制造的自動化,使得機械設計手段更加科學、自動化程度更高的技術。
3機械設計制造及其自動化中計算機技術應用的具體狀況
3.1機械設計制造及其自動化中計算機技術的輔助功能
機械設計制造及其自動化過程非常復雜,計算機技術自身所具備的優勢決定了其在機械設計制造及其自動化中的重要地位和作用。同時這也是計算機技術和機械設計制造及其自動化不斷發展的必然結果。計算機輔助設計功能除了在服裝、報刊等的設計中占有一席之地,而且在機械設計制造及其自動化中的作用也不可小覷。在機械行業中,計算機輔助功能的具體作用主要體現在:首先,在機械設計制造過程中,會涉及到一些非常復雜的機械圖的繪制。而CAD、CAM等都是非常有用的計算機繪圖軟件,能夠降低手工繪圖的復雜性,同時也能提高繪圖效率;其次,計算機輔助技術能夠對機械的結構、形狀、尺寸以及工作原理等進行詳細的描述,有利于設計者更加快速的找出設計中存在的問題;最后,在計算機輔助功能中對圖紙進行修改、再次編輯等都非常容易簡捷,可以省略掉手工繪圖中一些不必要的環節,提高機械設計的效率。
3.2機械設計制造及其自動化中計算機仿真技術的應用
計算機仿真技術是計算機可視技術和虛擬技術繼續進步的結果,可視技術及虛擬技術是其不斷發展的基礎。仿真軟件通過對研究對象建立數學模型,使其將研究對象的各項數據及信息真實、全面、具體、直觀的呈現出來,然后使用計算機技術進行分析研究,一方面使得研究對象的性能更加安全可靠,另一方面也能使修改過程的操作更加簡單。而且,仿真軟件將現實與模擬進行結合,對研究對象進行仿真實驗,使得機械產品的質量更加有保障。
4我國機械設計制造及其自動化的發展前景
隨著科教興國戰略的不斷深入推進,我國的機械設計制造業取得了長足發展,獲得了一系列豐碩的成果。但不可否認,目前我國的機械設計制造業的發展仍落后于發達國家,必須持續不斷的繼續向前發展。在未來,計算機技術、信息技術、新材料等技術將會成為機械設計制造及其自動化的主要推動力,其在機械設計制造及其自動化中的應用也必然會越來越深入。總體來說,未來的機械設計制造及其自動化的發展趨勢可呈現出以下幾方面特征。從以下特征不難看出,計算機技術貫穿于未來機械設計制造及其自動化的始終。
4.1微型化
計算機技術的不斷發展使得在未來機械設計制造也朝著微型化的方向邁進。微型化使得機械產品的體積更小、運動更靈活、能耗更低,從而節省資源及能源并降低生產成本。尤其是在生物、醫療、軍事等領域,微型化所具有的優勢越來越明顯,很好的促進了相關領域向著更高端及精細的方向發展。
4.2網絡化
網絡技術促進了經濟全球化的發展,同時也使得未來的機械設計制造更加全球化。例如新產品能夠以最快速度在世界范圍內傳播推廣。而且,隨著各種以網絡為基礎的遠程監控技術的不斷更新和完善,機械設計制造將會更加便捷。
4.3智能化
未來的機械設計制造將會在計算機技術的基礎上,將各種新思想及方法相結合,使用計算機技術對人類智能進行模擬,使得機器行為的推斷能力、邏輯能力及自主決策能力增強,從而推動機械設計制造過程更加自動化及智能化。
5結束語
綜上所述,在機械設計制造及其自動化中,計算機技術的應用是大勢所趨。它不但能將設計非常直觀的呈現出來,使設計人員更加清晰的發現其中存在的錯誤并進行改正,而且能對設計圖紙進行再次編輯及修改,從而節省了設計時間,提高了工作效率。同時它還能對設計作品進行仿真模擬,對其性能進行檢測。因此在未來要加大對相關技術的研發力度,使計算機技術能夠更好的與機械設計及制造進行融合,從而促進其更加快速的發展。
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