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导语:在现代制造技术的特征的撰写旅程中,学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径,好期刊汇集了九篇优秀范文,愿这些内容能够启发您的创作灵感,引领您探索更多的创作可能。
关键词: 机械制造; 加工工艺; 工业加工; 机械工业
中图分类号:TD404 文献标识码:A 文章编号:
进入 21 世纪来,机械制造业迎来的是一个更为激烈的竞争和生存环境。新知识、新概念的不断涌现和新产品、新工艺的迅速更新加速了市场的变化,企业面临着更加严峻的挑战。特别是在市场不断高速变化的 21 世纪,企业不仅需要有对市场变化的快速反应能力,而且还需要通过技术创新和产品更新来不断开拓市场、引导市场的能力。现代制造技术就是为了适应这种竞争环境而产生的。它是在传统制造技术的基础上,不断吸收和发展机械、电子、能源、材料、信息及现代管理等技术成果,并将其综合应用于产品设计、制造、检验、管理、服务等生产周期的全过程,以实现“优质、高效、低耗、灵活、清洁”的生产技术模式,取得理想经济效果的制造技术的总称。
一、现代机械的先进加工工艺特点
随着计算机技术、微电子技术、传感技术、自动控制技术和机电一体化技术的迅速发展及其在机械制造方面的应用,由系统论、信息论和控制论所组成的系统科学和方法论与机械制造科学的密切结合,组成了机械制造系统,并形成了现代制造工程学。制造系统就是人、机器以及物料流和信息流的一个组合体。现代制造技术特别强调入的主体作用,强调入、技术和管理三者的有机结合,因此,现代制造技术具有以下特征:
1. 现代机械制造技术己成为一门综合性学科。现代制造技术是由机械、电子、计算机、材料、自动控制、检测和信息等学科的有机结合而发展起来的一门跨学科的综合性学科。现代制造技术的各学科、各专业间不断交叉融合,并不断发展和提高。
2. 产品设计与机械制造工艺一体化。传统的机械制造技术通常是指制造过程的工艺方法,而现代制造技术则贯穿了从产品设计、加工制造到产品的销售、服务、使用维护等全过程,成为“市场调查十产品设计十产品制造十销售服务”的大系统。如并行工程就是为了保证从产品设计、加工制造到销售服务一次成功而产生的,已成为面向制造业设计的一个新的重要方法和途径。
3. 现代机械制造技术是一个系统工程。现代制造技术不是一个具体的技术,而是利用系统工程技术、信息科学、生命科学和社会科学等各种科学技术集成的一个有机整体,已成为一个能驾驭生产过程的物质流、能量流和信息流的系统工程。
4. 现代机械制造技术更加重视工程技术与经营管理的有机结合。现代制造技术比传统制造技术更加重视制造过程的组织和管理体制的简化和合理化,由此产生了一系列技术与管理相结合的新生产方式。如制造资源计划( MRP) 、准时生产( HT) 、并行工程( CE) 、敏捷制造( AM) 和全面质量管理( TQC) 等。
5. 现代机械制造技术追求的是最佳经济效果。现代制造技术追求的目标是以产品生命周期服务为中心,以新产品开发速度快、成本低、质量好、服务佳、灵活性强取胜,并获得最佳的经济效果。
6. 现代机械制造技术特别强调环境保护。现代制造技术必须充分考虑生态平衡、环境保护和有限资源的有效利用,做到人与自然的和谐、协调发展,建立可持续发展战略。未来的制造业将是“绿色”制造业。
二、现代机械的先进加工工艺分类
现代制造技术的分类及发展大体上可从 5 个方面来论述。
1. 制造系统的自动化、集成化、智能化
机械制造自动化的发展经历了单机自动化、刚性自动线、数控机床和加工中心、柔性制造系统( FMS) 和计算机集成制造等几个阶段,并向柔性化、集成化、智能化进一步发展。
2. 精密工程和特种加工方法
超精密加工和纳米加工三个档次。精密加工和超精密加工特种加工方法又称非传统加工方法,它是指一些物理的、化学的加工方法。如电火花加工、电解加工、超声波加工、激光加工、电子束加工、离子束加工等。特种加工方法的主要对象是难加工的材料,如金刚石、陶瓷等超硬材料的加工,其加工精度可达分子级加工单位或原子级单位,所以它又常常是精密加工和超精密加工的重要手段* 。
3. 快速成形( 零件)
制造零件是一个三维空间实体,它可由在某个坐标方向上的若干个“面”叠加而成。因此,利用离散/堆积成形概念,可将一个王维空间实体分解为若干个二维实体制造出来,再经堆积而构成三维实体,这就是快速成形( 零件) 制造的基本原理,其具体制造方法很多,较成熟的商品化方法有叠层实体制造法和立体光刻等。如叠层实体制造,根据各叠层几何信息,用数控激光机在铺上一层箔材上切出本层轮廓,去除非零件部分,再铺上一层箔材,用加热辊辗压,以固化粘接剂,使新铺上的—层箔材牢固地粘接在己成形体上,再切割该层的轮廓,如此反复多次直至加工完毕。
4. 零件的分类编码系统
零件分类编码是对零件相似性进行识别的一个重要手段,也是 GT 的基本方法。是用数字来描述零件的几何形状、尺寸和工艺特征,即零件特征的数字化。零件分类是根据零件特征的相似性来进行的,这些特征主要分为以下三个方面;
1) 结构特征。零件的几何形状、尺寸大小、结构功能、毛坯类型等。
2) 工艺特征。零件的毛坯形状及材料、加工精度、表面粗糙度、机械加工方法、定位夹紧方式、选用机床类型等。
3) 生产组织与计划特征。加工批量,制造资源状况,工艺过程跨车间、工段、厂际协作等情况。
零件的特征用相应的标志表示,这些标志由分类系统中的相应环节来描述。零件各种特征的标识按一定规则排成若干个“列”,每“列”就称为码位,也叫纵向分类环节; 在每个列( 码位) 内又安排若干“行”,每一“行”称为“项”,也叫横向分类环节。零件分类编码系统是实施成组技术的基础和重要手段* 对零件进行分类成组,可以便零件设计标准化、系列化和通用化,辅助人工或计算机编制工艺过程和进行成组加工车间的平面设计,改进数控加工的程序编制,使工艺设计合理化: 促进工装和工艺路线标准化,为计算机辅助制造打下基础,进一步以成组的方式组织生产。零件的分类编码反映了零件固有的名称、功能、结构、形状和工艺特征等信息。分类码对于每种零件而言不是唯一的,即不同的零件可以拥有相同的或接近的分类码,由此能划分出结构相似或工艺相似的零件组来加工。它的特点是从毛坯到产品多数可在同一种类型的设备上完成,也可仅完成其中某几道工序的加工。如在转塔车床、自动车床加工的中小零件,多半属于这种类型。这种组织形式是最初级的形式,最易实现,但对较复杂的零件,需用多台机床完成时,其效果就不显著。值得一提的是,自从出现加工中心以来,成组单机加工又重新得到重视。
5. 柔性制造系统
柔性制造系统一般是指用一台主机将各台数控机床连接起来,配以物料流与信息流的自动控制生产系统。它一方面进行自动化生产,而另一方面又允许相似零件组中不同零件,经过少量调整实现不同工序的加工。这一组织生产的方式,代表着现代制造技术的发展方向。值得一提的是,成组技术是计算机辅助工艺设计( CAPP) 的基础之一,在成组技术基础上发展起来的派生 CAPP 设计方法,已成为工艺现代化的一种主要方法。另外,成组技术作为一种生产哲理,对柔性制造技术和集成制造技术的发展产生了深刻的影响。
三、结语
总之,现代机械的先进加工工艺与制造技术的应用以新兴微电子、光电技术为基础,着力发展重型成套设备装备能力,提高轿车大批量制造技术的水平,提高生产优质高效的精密仪器及工艺装备的能力,为新产品的投产及形成规模提供新工艺、新装备,形成合理比例的常规制造技术、先进制造技术及高新技术并存的多层次结构,这将成为我国机械加工技术近期发展的战略任务。机械工业科技发展正面临着挑战与机遇并存的新形势,我们应当抓住机遇,迎接挑战,坚决贯彻“以科技为先导,以质量为主体”的方针,进一步推动我国机械工业的发展。
参考文献:
[1]邹庆华. 数控高效加工理论研究[J]. 机电产品开发与创新,2010,( 1) .
关键词:现代机械制造技术;现状;发展趋势
引 言:
现代制造技术是一个集成了计算机技术、信息技术和集成化制造技术,以及许多其他的科学技术成果和技术集成。它是包含了从物质流、信息流到能量流的一个完整的系统工程,涉及产品的设计、批量化的生产模式、工艺制造过程、销售使用、售后服务乃至于回收再生等整个产品的全生命周期。现代机械制造技术凭借其本身具有的智能化、系统化和高效化的优点,给人类的生活方式、生产方式以及经营管理模式带来了翻天覆地的变化,可以这样说,制造企业要想取得丰厚的回报,想赢得市场的青睐,就必须采用先进的现代机械制造技术。现代机械制造技术对提高产品质量和生产效率,促使产品向着多样化方向发展具有重要的现实意义。
一、现代机械制造技术的发展历程
机械制造技术作为国家工业体系的重要基础,它的创新对国民经济的发展有重要的推动作用。机械制造技术从其产生至今,按照制造模式的变化,可以将其概括为以下五类:a. 以早期手工制造为标志的劳动密集型制造技术;b.以大量制造设备集中、运用大批量流水线生产方式为标志的设备密集型制造技术;c. 采用机电一体化设备进行加工制造的信息密集型制造技术;d. 以计算机集成制造和柔性制造为代表的知识密集型制造技术;e. 以敏捷制造和智能制造为代表的智能密集型制造技术。而现代机械制造技术是在传统机械制造技术发展的基础上,融合了计算机技术、自动化控制技术和信息技术等现代高新科技,包含电子、信息、管理、机械和材料等在内的一门交叉性学科。现代机械制造技术与传统的机械制造技术相比,其内涵和外延都有了质的飞跃,为机械制造这一行业的发展带来了勃勃生机。
二、现代机械制造技术的现状分析
随着经济全球化的发展,市场竞争变得更加剧烈,一个国家制造水平的高低直接决定着其在全球化市场中的竞争力。以现代制造技术的发展来看,它的主要特征主要体现在柔性化、敏捷化、集成化和智能化等等方面。
(1)柔性制造。所谓柔性制造系统(FMS)是通过成组技术等手段将多组柔性制造单元用自动化物流系统联接而成,其特点是可以完成变批量的自动化制造任务。显而易见,因为以成组技术为基础,柔性制造系统可以在一定范围内,根据成组对象来确定工艺过程,并选择与工艺过程相适应的柔性制造单元进行批量生产,所以柔性制造系统相对于传统的机械制造系统而言,其对市场的反应和适应能力得到了大大加强。这里需要提及的是,柔性制造技术的柔性有一定的适用范围,当加工产品的规格和类型与系统所能加工的产品相差太大时,柔性制造系统将无法加工。
(2)虚拟制造。虚拟制造技术是通过计算机对产品的全生命周期进行建模和仿真,具体包括对产品的设计、制造、装配和检验等过程的模拟。通过虚拟制造技术,制造企业可以实现对生产资源的最优化配置,从而为缩短产品的研制周期、取得市场的竞争优势打下坚实的基础。虚拟制造技术的最大特点就是改变了产品的生产制造模式,尤其是避免了试制这一过程所带来的成本和时间上的浪费,其优势包括以下四点:1)极大地缩短了产品的研制周期、降低了研制成本;2)提高了新产品的研发效率,使企业对市场的适应能力空前加强;3)可以根据仿真过程中碰到的问题对制造系统进行优化调整,从而提高生产效率;4)可以通过仿真的方式为客户提供一个直观的产品印象,方便修改和产品报价。
(3)敏捷制造。敏捷制造通常以虚拟制造为实现途径,通过其建立的共同基础结构,可以对市场的变化作出迅速响应。敏捷制造与传统制造技术相比,其生产效率更高、制造成本更低,对制造设备的利用率更高,但其实施费用也相对较高,目前并未大范围的进行应用。
(4)并行工程。并行工程是指在产品的设计阶段就对产品的制造、装配、使用和售后等环节的内容进行同步考虑,对产品全生命周期的各个过程进行并行化处理的系统方案和综合技术,并行工程绝不仅仅只涵盖了产品的设计阶段,它是一种对产品全生命周期中可能出现的问题都进行了监测的机械制造技术。显而易见,并行工程有效地避免了产品研制过程中出现的反复试制现象,对缩短产品研制周期,甚至于实现一次性研发成功具有重要的理论和实际价值。
(5)CIMS。从宏观角度来说,CIMS(计算机集成制造系统)是一种基于现代化生产理念指导下制造企业信息化、集成化、柔性化以及智能化的方向、理论和方法,它没有一种固定的模式,通常由生产管理经营分系统、工程设计分系统、制造自动化分系统、质量保障分系统、计算机网络系统和数据库管理系统六部分组成,其目的是要实现信息集成,以促使企业产品的研制能力和整体管理水平的提高。当然,CIMS 的实施成本较高,大多数企业应该根据自己的实际情况,针对瓶颈进行重点投资,在充分利用已有资源的基础上,实现局部的信息化,从而为企业带来良好的收益。
三、现代机械制造技术的特征
第一点,是面向未来的技术,现代机械制造技术是制造技术发展的最新阶段,是在充分继承以往制造技术的基础上,对各种高新技术进行充分吸收后的成果,所以它有明确的应用领域和应用方向,具备前瞻性,是面向未来的技术。
第二点,是面向工业应用的技术,现代机械制造技术应该对工业生产具有实际的指导作用,它不局限于传统制造技术的概念,除了制造过程本身外,还涵盖了产品的全生命周期,是一个将企业生产过程中的各个环节进行有效整合的综合性技术,目的是为了提高制造业的综合经济效益。
第三点,是掌控生产过程的系统工程,现代机械制造技术通过强调信息技术、自动化技术、智能化技术等高新科技在产品全生命周期中的应用,有效地掌控了生产过程中的物质流、信息流和能量流,具有系统工程的特征。
第四点,是面向全球竞争的技术,现代机械制造技术是受市场竞争驱动而出现的,所以应该帮助制造企业更好地适应市场。一个国家的现代制造技术水平则必须满足能够有效支持该国制造业在全球市场上的竞争力。
四、现代机械制造技术的发展趋势
(1)全球化。国内和国际市场竞争的加剧以及通讯交通技术的发展,都快速的把制造企业推向既存在竞争关系又相互合作的方向发展,这两个方面互相作用,已经成为了推动制造业全球化的直接动力。
(2)网络化。产品设计、材料选择、加工制造、产品销售、售后维护都可以跨越地域甚至国界进行。其次,网络技术的快速发展也加速了新技术和管理模式的传播,促进了企业之间的交流。
(3)虚拟化。通过对产品设计过程和制造过程的虚拟化,用对产品全生命周期的计算机仿真结果代替实际试制,从而有效地减少了产品的开发风险和研发成本,缩短了新产品的研发周期,使企业可以把更多的精力集中在产品创新而非成本控制上。
(4)自动化。以智能化技术的发展为契机,自动化控制技术取得了质的飞跃。对制造加工过程实行自动化控制对提高控制质量、释放人力资源具有重要的意义。以自动控制代替人为控制具有控制响应快、控制效率高的天然优势,可以这样说,无人化是现代机械制造技术的发展目标。
(5)基于云的理念――云制造。云制造是面向服务的网络化制造新模式,它把制造资源作为一种服务通过云平台向广大用户提供,真正地实现了为用户提供可随时获取、按需使用、优质价廉的各类制造服务,其对制造资源共享和分配模式的创新开创了现代机械制造技术的新篇章。
关键词:机械设计制作;工艺方法;研究
1 机械设计制作及自动化简介
通过机械的设计,出现设计图纸,按照设计要求,生产加工出合格的产品,达到机械制造的要求。现代的机械设计及自动化与传统的机械设计不同,传统的设计方式的设计师通过手工绘制的施工图纸,经过机械加工得到需要的产品。而现代的机械设计是应用电子计算机技术和网络技术的融合,采取人工智能的方式,设计出模型类的设计图,使加工者一目了然,能够展现立体的真实的效果,方便设计的效果展示,提高机械设计的效率。
2 机械设计制造方法
机械设计制造的方法比较多,具有带表性的方法有智能化、系统化、模块化的设计理念,设计出新颖的设计图,才能通过加工制作得到更先进的机械加工的产品。
2.1 智能化的方法
应用计算机软件进行机械设计及自动化控制的过程,通过三维软件绘制出立体的设计图,满足机械加工生产的需要,达到现代化的设计水平,节约设计师的时间,提高机械设计效率,是现代机械设计及自动化专业的需要,也是一种具有长远发展前景的设计方法。
依据设计方法学的理论,利用智能化设计软件和计算机三维制图软件的组合应用,描述产品的结构,启发产品的构思,经过合理的设计构成产品的设计图,达到计算机系统辅助方案的设计。
智能化的方法是通过计算机技术和虚拟现实技术的融合,有经验的设计师的设计,完成高标准的设计图纸,经过精细的加工制作,达到机械产品的质量,满足用户的需要。
2.2 系统化的方法
将机械设计看做是由若干个元素组成的一个体系,在系统中各个元素之间既相互连续,又保持独立,将整体设计完成,就形成了一个系统的设计图纸。如一个大型建筑的设计,包括每个组成部分的设计,综合起来就是一个整体。
将系统中的每个独立的部分进行设计,再将其结合起来。从机械产品开发的宏观出发,利用产品的质量控制设计方法,拓展设计思路,将用户的需求转换为各个阶段的设计目标,并分步实施。将产品的设计过程划分为不同的工能层次,并按照从底层到高层的顺序进设计开发,进行科学地归纳总结,首先将产品看成一个系统,其次是将设计过程看成是一个完整的设计系统。根据产品目标设计出不同元素的结果,将所有元素进行组合,就完成了整个系统的设计,之后进行加工制造,达到产品的质量标准。
2.3 模块化的方法
把机械设计产品的组成看成是一个模块,其中有一些小的模块集合而成的一个大的模块,经过精心设计,最后能够达到同一个性质的产品的模块化处理的结果,形成了一些列模块化的设计,满足现代机械加工企业的需求。
以产品结构为基础,进行模块化的设计及加工制造。将需要设计的产品进行分解,分成若干个模块,分别进行设计加工制造,最终组合为一个完整的产品,达到设计的要求,满足机械加工的质量标准。结合计算机设计制图软件CAD的应用,设计出立体的产品图,方便进行加工制造,和以往的机械设计进行比较,更加直观和清晰,方便加工制造,易得到合格的产品。
2.4 以产品特征为目标的设计
基于产品的特征,应用计算机程序,描述产品的性能和特征,进行产品制造方案的设计,这种机械设计制造的工艺方法,是依据产品为基准的设计理念,将设计变成实际的产品,方便加工制作。可以通过立体图,直接能够看到预加工产品的外观和结构,更有利于加工出合格的产品,避免图纸和加工结果不符的问题,提高了设计与制造之间的协调统一关系。
将产品的特征作为机械设计制造的依据,并按照特征进行设计的方法,突出产品的特征,满足设计的理念,用设计领域的知识体系,去分析产品的特征,完成计算机的辅助设计,再进行加工制作,就可以得到合格的产品,满足机械零部件的加工需求。
3 机械设计制造的发展方向
随着社会的进步及计算机技术与网络技术的不断发展,机械设计制造具有网络化的发展趋势,可以通过计算机网络的传输功能,实现资源共享。将机械设计图纸进行加密处理,通过计算机网络传输给用户,达到用户的需求,即可进行加工生产。
人工智能技术的应用,可以将机械设计及制造达到智能化的目标,通过智能机器人完善机械设计及自动化的过程,节约人的劳动强度,提高设计的时效。通过计算机程序的输入,保证设计质量,达到机械设计的高标准,适应不断发展变化的机械制造业的需要。
微机械设计自动化系统的建立,利用计算机技术,将设计及制造几何尺寸不超过1立方厘米的产品,作为微机械设计领域的产品标准,如目前手机上的元件,几何尺寸虽小,功能巨大,设计加工难度比较大,加工精度要求高,体现了现代化的机械设计及制造技术的优越性。微米、纳米技术的出现,光刻录技术的应用,超精密仪器和部件的生产加工,都需要机械设计制造及自动化的支持。
4 结束语
通过对机械设计制作方法的研究,智能化、系统化、模块化的设计方法在C械设计制造企业得到广泛地应用。
参考文献
[1]梁宏飞.基于机械制造工艺探讨合理化的机械设计[J].华东科技:学术版,2015.
[2]柏长友.基于机械制造工艺的合理化机械设计[J].中国机械,2014.
[3]秦海亮.机械设计中的加工工艺研究与探讨[J].工业设计,2015.
关键词:现代制造技术;课程建设;教学改革
中图分类号:G423
文献标志码:A
文章编号:1002-0845(2006)07-0018-02
一、现代制造技术的发展趋势
机械制造业的生产发展规模经历了从少品种、小批量到多品种大批量的转变,资源配置从过去的劳动密集和设备密集向技术密集和知识密集的方向发展,生产方式也沿着手工、机械化、单机自动化、刚性流水自动化、柔性自动化、智能自动化的轨迹不断进化。制造技术的发展增强了企业的生产能力和市场适应性,产品结构也走向多元化,产品性能大幅度提高。
当前,我国的经济逐渐与国际接轨,国内企业大量采用现代制造技术参与国际竞争,因此形成了对掌握先进制造技术人才的巨大需求。随着现代科学技术的进步,特别是随着微电子技术、计算机技术、信息技术、现代管理技术、制造技术与机械制造技术的不断融合,机械制造工业的面貌发生了很大的变化,相继出现了数控机床、加工中心、柔性制造系统、集成制造系统、虚拟制造、敏捷制造、并行工程等许多先进的制造方法和生产模式,形成了现代制造技术体系。现代制造技术是传统制造业不断吸收机械、电子、信息、材料、能源及现代管理等技术成果,并将其综合应用于制造全过程,以实现优质、高效、低消耗、清洁、灵活生产,从而取得较理想的技术与经济效果的制造技术的总称。先进的制造技术是制造业的技术支柱,是一个国家科技水平、综合国力的重要体现,制造技术的发展是经济持续增长的根本动力。
二、现代制造技术发展的特点
1.贯穿制造全过程
传统制造技术一般指加工制造的工艺方法,实际上只是制造全过程的一部分;而现代制造技术则贯穿了从市场预测、产品设计、采购、生产经营管理、制造装配、质量保证、市场销售、售后服务、报废处理甚至回收再利用等整个制造过程,使整个制造过程成为一个大系统。
2.技术、管理、人员三者结合
现代制造技术已不是一个单纯的技术问题,已发展为由技术支撑转变为技术、管理、人员三者的有机集成,它强调更加灵活的组织管理模式,以使制造全过程达到优化运行。例如,一家企业要建立计算机集成制造系统,就必须首先对所有员工进行培训,改变传统的思维模式。而精良生产理论提出的市场驱动、需求牵引理念,强调用户是核心,快速响应市场需求。
3.多学科交叉融合
传统制造技术的专业、学科单一,不同专业之间界限分明;而现代制造技术的专业、学科之间不断渗透、交叉、融合,其界限逐渐淡化甚至消失,这使得现代制造技术趋于系统化和集成化,并发展成为集机械、电子、材料和管理等技术于一体的新兴交叉技术。如快速成型技术就是机械工程、CAD、数控、激光以及材料等技术交叉优化集成的结果。
4.支持可持续发展
资源、环境与人口是当今社会面临的三大主要问题。现代制造技术强调优质、高效、低耗、清洁、灵活生产,它所倡导的绿色制造、清洁制造、生态工厂等新概念、新哲理,是支持可持续发展战略的有力武器。
5.制造过程是个系统工程
机械制造过程是一种离散的生产过程,制造过程中的各个环节之间可以彼此关联或不关联。用系统论的观点来分析和研究制造过程,就出现了制造系统的概念,并形成了现代制造系统工程学。制造系统由物质流系统、能量流系统和信息流系统三个基本要素组成。计算机技术、数控技术、微电子技术、传感技术等的发展,促进了制造系统的形成和发展。
三、现代制造技术对教学改革的要求
由于现代制造技术不是指某项技术,而是一个综合的系统技术,这对当前的教学内容、培养体系以及专业和学科间的交叉渗透提出了新的挑战。拓宽专业、培养通才,是面向21世纪教学改革的一个重要内容。而教学计划受学时数的限制,许多新的制造技术却无法一一单独安排,学生也难以自由选择专业和课程,因此导致他们的知识面狭窄。
现代制造技术要求从业人员在掌握坚实的自然科学知识和宽广的人文社会科学知识的基础上,具有广泛收集与处理信息的能力、获取新知识的能力、分析与解决问题的能力、组织管理能力、综合协调能力、表达沟通能力和社会活动能力等,尤其是要求不断增加创新能力和工程实践能力。因此,急需加强教育与产业部门间的密切交流与合作。从某种意义上说,产学研结合的教育模式已成为提高教育质量、培养应用型人才的重要途径。
目前,制造业产业结构调整的频率和产品更新的周期不断加快,知识失效的速度也明显加快,工科毕业生知识的半衰期只有六年左右。因此传统的一次性教育模式已不能适应新的时代要求,这对当前的培养模式与教育手段提出了新的要求。
为培养适应现代制造技术发展的高层次工程技术应用人才,必须适时调整机械制造技术类课程的体系结构和教学内容,使学生初步建立起与现代制造技术相适应的知识体系。学生除了具备机械制造技术基础知识、专门知识和相关的职业技能外,还应该拓宽知识面,注重培养创新应用能力和综合素质,提高毕业后对工作环境的专业适应性。
四、现代制造技术课程建设的基本思路
为适应机械制造及自动化和机电一体化专业课程设置调整的需要,通过对先进制造技术的主要内容进行综合提炼,我们开设了现代制造技术这门课程,用以简要地介绍现代制造领域的设计、制造、加工自动化和生产管理等技术,并展望了现代制造技术今后的发展趋势。课程设置的目的是为了拓宽学生的知识面,培养他们对新技术的跟踪适应能力,提高机械类各专业学生的就业能力。
现代制造技术课程建设的基本思路是:以现代制造技术的前沿性、综合性、交叉性和适用性为原则,注重国内外新成果和新技术的采用,对与我国、特别是本地机械制造行业关系密切的关键技术作重点介绍,注重学科之间的交叉融合,从系统的角度介绍现代制造技术的内涵、特征、技术发展前沿和关键技术等内容。根据这个目标制定了以下四项具体目标:
(1)将各类相关课程之间进行最佳组合,实现课程设置科学化;(2)调整课程内容,实现课程知识结构的综合化、教学内容的现代化;(3)改进教学方法和手段,实现教学手段的现代化,提高教学效果和质量;(4)拓宽学生的知识面,培养学生的创新意识,实现人才素质的优化。
五、现代制造技术课程体系建设的改革
现代制造技术包括三大主题技术群:主体技术群、支撑技术群和制造技术环境。这三大主题技术群不是彼此孤立的,它们之间有信息交换。传统的课程体系生硬地将实际相互关联的整体内容人为地分割切块,这对于各门课程的学习而言,在保证知识的系统性、完整性、条理性、透彻性等许多方面,是有积极意义的。但现代制造技术的一个重要特征是学科间的内容不断渗透、交叉、融合,界限逐渐淡化,技术也更趋于系统化和集成化,因此,现有体系造成了学生所掌握的知识是零碎散乱的,因而直接导致了学生综合应用能力的欠缺。
为了应对现代制造技术迅猛发展带来的挑战,必须用先进的制造技术改造传统学科,淡化专业划分,加强素质教育。在教学计划的安排上,提出了“努力保持传统制造技术内涵,大力拓展现代制造技术外延”的总体设想,对旧的教学体系进行大刀阔斧的改革,在课程设置和内容上逐年调整,使传统制造技术和现代制造技术两条课程主线相互补充、相辅相成,使本专业毕业生既能较快地适应传统制造业的需求,也能很好地跟踪先进技术发展的趋势,保持可持续发展的潜力。近几年,机械制造各专业针对周边地区机械行业发展的需要,不断对传统课程进行整合,大幅度压缩学时,先后开出了机械CAD原理与应用、有限元法应用、机电一体化基础、数控加工技术、测试技术、现代制造技术等系列课程。在教学内容和体系上逐步突破传统的CAD和制造工艺教学,构建先进制造技术的知识体系。
虽然过去的教学体系改革中对许多单门课程的教学内容进行了局部优化,适时增加了相关的现代制造技术的一些零碎内容,但整个课程体系的整体框架并没有结构性的变化。我们本着课程体系建设要与社会需求和工程技术发展水平相适应的原则,对现代制造技术进行了综合与整合,制订了新的教学计划,拟定了新的教学大纲,将各种互相渗透和融合的相关技术集成为现代制造技术内容,安排40学时进行教学,
将众多的现代制造技术整合成一门课,其难度是相当大的。为了将各项内容有机、有序地整合在一起,使学生具备先进制造技术的基础知识,我们采用了宏观整合和微观整合的措施,使课程内容较好地反映本课程的宗旨。
宏观整合是在总体结构上进行整合,解决相关章节的取舍和编排问题。我们把众多的先进制造技术按照内容分类,进行整合,确定了按现代设计技术、现代制造工艺技术、制造自动化技术和系统管理技术等几个方面分别介绍的总体结构。在内容的取舍上,我们主要考虑的是与现有课程的衔接,凡已有单独安排的内容如数控技术、计算机辅助设计技术、有限元技术等不再讲述,以避免重复。
(辽宁工程技术大学机械工程学院,辽宁 阜新 123000)
摘要: 现代制造系统由先进制造技术和先进管理技术组成。论述了现代制造系统的研究现状,包括现代制造系统,研究现代制造系统的基础理论与方法。介绍了现代制造系统的发展趋势: 集成化、网络化、智能化和绿色化。
关键词 : 现代制造系统;研究现状;发展趋势
中图分类号:F275
文献标志码:A
文章编号:1000-8772(2015)22-0250-01
1 现代制造系统的研究现状
1.1现代制造系统
现代制造系统由高级制造技术和现代管理技术组成。现代制造系统的核心是高级制造技术AMT,它是现代信息技术与制造技术相结合所产生的各种设备、技术、系统的总称,由AMT的硬件、软件、和脑件三部分组成。现代管理技术是现代制造系统的重要组成部分,它主要是通过综合的管理和技术手段,有效地运行制造系统来达到设定的目标。
1.2研究现代制造系统的基础理论与方法
现代制造系统是一个跨学科的研究领域。用基础理论对现代制造系统的研究至关重要,研究方法包括:无尺度网络系统分析方法、不确定环境下的系统分析方法和复杂制造系统的分析方法等。
1.2.1无尺度网络系统分析方法
以拓扑关系的角度看许多复杂系统可将其抽象为网络,网络的研究经历了规则网络、随机网络和无尺度网络三个阶段。因为规则网络和随机网络模型不能再现真实网络的一些重要特征,而且大部分实际网络既不是完全规则,也不是完全随机的,所以研究无尺度网络系统方法尤为重要。将复杂系统抽象为无尺度网络系统后,就可以运用图论和网络分析的理论方法与工具进行系统结构的拓扑特性研究。
1.2.2不确定环境下的系统分析方法
由于制造系统具有环境的空间多样性、时间动态性以及表征水平上的多重性,导致事件发生的随机性、观测数据的非准确性和系统认知上的模糊不确定性,使人们对制造系统的认识始终存在着显著的不确定性。对于不确定环境下的系统研究主要有随机系统方法、模糊系统方法和基于自治与协商机制方法。
1.2.3复杂制造系统的分析方法
复杂制造系统的制造过程由相关的多个过程所构成,根据生产规模,复杂制造系统可分为连续型、离散型和混合流程型三种,其中离散型和混合流程型是目前对复杂制造系统研究的重点。
1)复杂离散型制造系统分析方法: 国内外学者对复杂离散型制造系统的建模与分析方法主要采用离散事件动态系统理论。近年来,系统重叠分解法引起了学术界的重视,该方法的思想是将复杂制造系统分解成一系列连续且首尾重叠的生产线。
2)混合流程型制造系统分析方法: 混合流程型制造系统是指兼有连续型和离散型特征的生产系统,生产过程由多阶段组成。近年来,出现了很多适用于简单混合系统的单一层次建模方法,但当混合流程制造系统较大、较复杂时,系统的约束增多,单层次模型变得非常复杂,因此分层次建模方法成为研究的方向。
2 现代制造系统的发展趋势
2.1发展方向与目标
现代制造技术正在向着集成化、网络化、智能化和绿色化方向发展。
1)集成化。未来的制造系统集成化程度更高,这种集成是“多集成”,即不仅包括信息、技术的集成,而且包括管理、人员和环境的集成。只有将人、信息、技术、管理和环境等真正集成起来,融合成一个统一的整体,才能最大限度地发挥制造系统的综合能力。
2)网络化。随着网络通讯技术的迅速发展和普及,企业可以通过制造的网络化,有效组织管理分散在各地的制造资源。另外,制造企业也可以基于网络实现世界范围内的动态联盟。这些都属于虚拟市场,是基于信息化与虚拟化技术的进一步延伸。
3)智能化。近年来,制造系统正在由原先的能量驱动型转变为信息驱动型,这就要求制造系统不但要具备柔性,而且还要表现出某种智能,以便应对大量的复杂信息、瞬息万变的市场需求和激烈竞争的复杂环境。
4)绿色化。采用绿色制造能最大限度地减少制造对环境的负面影响,同时使原材料和能源的利用效率达到最高。日趋严格的环境与资源的约束,使绿色制造显得越来越重要,它将是21世纪制造业的重要特征,与此相对应,绿色制造技术也将获得快速的发展。
2.2发展趋势与新特点
现代制造系统的随着计算机网络技术、纳米技术的发展,又体现出以下新的特点:
1)异地加工、同地组装。依托互联网技术,由一个指挥中心控制不同地点CIMS的AC、FMS对相应的产品单元进行加工,然后将各产品单元集结到指挥中心进行统一装配,从而可以更好地利用每一个CIMS的优势,使系统更具灵活性、竟争性。
2)超精密加工技术。超精密加工技术包括亚微米级加工技术(含精密切削、超精密磨削、超精密特种加工)和纳米级加工技术。纳米级加工技术及相关的纳米检测、传感与控制技术总称为纳米技术。目前,国外发达国家正投入重资对纳米技术进行研究,相应的纳米加工技术已被作为CIMS组成中的一个重点研究方向。
3结语
本文着手现代制造系统研究现状,介绍高级制造技术和现代管理技术,阐述研究现代制造系统的基础理论与方法。展望未来,制造系统将向着集成化、网络化、智能化和绿色化方向发展,呈现异地加工、同地组装、超精密加工技术等特点。现代制造系统的研究将面临更多的机遇与挑战。
参考文献:
摘 要:随着科学技术日益走向整体化、交叉化和数字化以及微电子技术信息技术的迅速发展,机电一体化技术的应用也越来越广泛。本文对机电一体化技术的应用进行阐述,并对其发展进行探究。
关键词:机电一体化应用发展
机电一体化发展至今也已成为一门有着自身体系的新型学科,随着相关技术的不断发展,其内容将不断更新。但其基本特征可概括为:机电一体化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、光学技术、电力电子技术、接口技术等群体技术,合理配置各功能单元,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,它使工业生产由“机械电气化”迈入了“机电一体化”为特征的发展阶段。
1机电一体化技术的应用
1.1 在现代机械制造业中的应用 传统机械制造业是建立在规模经济的基础上,靠企业规模、生产批量、产品结构和重复性来获得竞争优势的,它强调资源的有效利用,以低成本获得高质量和高效率,其生产盈利是靠机器取代人力,靠复杂的专业加工取代人的技能来获取的。先进的机械制造业是以信息为主导,采用先进生产模式、先进制造系统、先进制造技术和先进组织管理形式的全新的机械制造业,其特征是全球化、网络化、虚拟化、智能化以及环保协调的绿色制造。现代制造业集成了现代科学技术的发展,充分利用电子计算机技术,使制造技术提高到新的高度。近年来,制造工程领域的新技术相继诞生,如计算机数字控制、现代集成制造系统、柔性制造技术、敏捷制造、虚拟制造、并行工程等。
1.2 在饮料行业中的应用 机电一体化技术是当今发展最快、应用前景最为广泛的技术之一。机电一体化技术在食品、饮料包装机械的开发、设计和制造过程中的应用。不仅使单机的自动化程度大大提高,而且使整条包装生产线的自动化控制水平、生产能力得到很大提高,使其竞争能力远远超过传统的机械控制的同类设备。可以大大改善食品饮料包装生产设备产品的质量,提高其国内、国际竞争能力。
1.3 在钢铁企业中的应用
1.3.1 计算机集成制造系统(CIMS) 钢铁企业的CIMS是将人与生产经营、生产管理以及过程控制连成一体,用以实现从原料进厂,生产加工到产品发货的整个生产过程全局和过程一体化控制。
1.3.2 现场总线技术(FBT) 现场总线技术是连接设置在现场的仪表与设置在控制室内的控制设备之间的数字式、双向、多站通信链路。采用现场总线技术取代现行的信号传输技术就能使更多的信息在智能化现场仪表装置与更高一级的控制系统之间在共同的通信媒体上进行双向传送。
1.3.3 交流传动技术 随着电力电子技术和微电子技术的发展,交流调速技术的发展非常迅速。由于交流传动的优越性,电气传动技术在不久的将来由交流传动全面取代直流传动,数字技术的发展,使复杂的矢量控制技术实用化得以实现,交流调速系统的调速性能已达到和超过直流调速水平。交流传动系统在轧钢生产中一出现就受到用户的欢迎,应用不断扩大。
1.3.4 开放式控制系统 “开放”意味着对一种标准的信息交换规程的共识和支持,按此标准设计的系统,可以实现不同厂家产品的兼容和互换,且资源共享。开放控制系统通过工业通信网络使各种控制设备、管理计算机互联,实现控制与经营、管理、决策的集成,通过现场总线使现场仪表与控制室的控制设备互联,实现测量与控制一体化。
1.3.5 分布式控制系统(DCS) 分布式控制系统采用一台中央计算机指挥若干台面向控制的现场测控计算机和智能控制单元。利用计算机对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制。分布式控制系统与集中型控制系统相比,其功能更强,具有更高的安全性,是当前大型机电一体化系统的主要潮流。
2机电一体化技术的发展趋势
2.1 智能化 智能化即要求机电产品有一定的智能,使它具有类似人的逻辑思考、判断推理、自主决策等能力。例如在CNC数控机床上增加人机对话功能,设置智能I/O接口和智能工艺数据库,会给使用、操作和维护带来极大的方便。随着模糊数学、神经网络、灰色理论、心理学、生理学和混沌动力学等人工智能技术的进步与发展,为机电一体化技术发展开辟了广阔天地。
2.2 数字化 微控制器和接口技术的发展奠定了机电产品数字化的基础,如不断发展的数控机床和机器人;而计算机网络的迅速崛起,为数字化设计与制造铺平了道路,如虚拟设计、计算机集成制造等。数字化要求机电一体化产品的软件具有高可靠性、通用性、易操作性、可维护性、自诊断能力以及友好人机界面。数字化的实现将便于远程控制操作、诊断和修复。
2.3 自源化 自源化是指机电一体化产品自身带有能源,如太阳能电池、燃料电池和大容量电池。由于在许多场合无法使用电能,因而对于运动的机电一体化产品,自带动力源具有独特的好处。
2.4 人性化 人性化是各类产品的必然发展方向。机电一体化产品除了完善的性能外,还要求在色彩、造型等方面与环境相协调,使用这些产品,对人来说更自然,更接近生活习惯。
2.5 微型化 微型化是机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势。微机电系统是指可批量制作的,集微型机构、微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路,直至接口、通信和电源等于一体的微型器件和系统。微机电系统产品体积小、耗能少、运动灵活,在生物医疗、信息等方面具有不可比拟的优势。
2.6 绿色化 工业发达给人们的生活带来巨大变化,在物质丰富的同时也带来资源减少、生态环境恶化的后果,所以绿色产品概念在这种呼声中应运而生。绿色产品是指低能耗、低材耗、低污染、舒适、协调而可再生利用的产品。在其设计、制造、使用和销毁时应符合环保和人类健康的要求,机电一体化产品的绿色化主要是指在其使用时不污染生态环境,产品寿命结束时,产品可分解和再生利用。
3结束语
随着机电一体化技术的发展,各种产品与装置实现了机电一体化,有利实现整体优化,提高产品质量和生产效率,缩短开发新产品的生产准备周期,加速科技成果向商品转化,有利推动传统产业发生深刻变革,同时,随着新产品的研发及高精密等设备的发展,要求新一代机电一体化技术、产品及系统朝着高性能、智能化、系统化以及轻量化、微型化方向发展,从而为国家带来更大的经济效益与社会效益。
参考文献:
[1]袁中凡.机电一体化技术[M].北京:电子工业出版社.2006.
关键词:制造技术;机械制造;特征分析;相关性
引言:
不断创新是推动机械制造企业实现发展的根本动力。目前来看,先进制造技术主要融合了信息技术、电子技术和新型管理理念等,利用先进制造技术指导机械产品的加工制造,一方面可以提高生产效率,实现了流水化、批量化生产;另一方面也保证了制造质量,减少了材料浪费,这也符合当前“绿色生产”的理念。文章首先对先进制造技术与机械制造工艺的相关性进行了分析,随后就如何利用先进制造技术推动机械制造发展提出了几点建议。
一、先进制造技术的基本特征
1、全球化
虽然近年来国内机械制造技术取得了长足进步,但是客观来说,与国际前沿水平仍然有很大的差距。因此,在开展先进制造技术研究和创新工作时,也必须树立全球化的理念,主动向国外部分国家学习技术经验,做到“取彼之长,为我所用”,这也是在短时间内缩小国内制造技术与国际前沿技术差距的有效方法。
2、多样化
先进制造技术的发展和创新,必然要融合多种技术,这样才能兼顾制造技术的创新性和实用性,真正发挥先进制造技术在促进机械制造工艺方面的作用。例如,将信息技术、数控技术进行整合,并应用到机械制造中,可以利用数控设备代替传统的人工控制,减轻了人工压力。由此可见,在未来先进制造技术发展过程中,多种技术的融合应用成为必然趋势。
二、先进制造技术与机械制造工艺的相关性分析
1、先进制造技术是机械制造工艺升级的基础
以往的机械加工制造中,存在高投入、高浪费、低产出的问题,企业实际获得的经济效益不高。而通过引进先进制造技术,可以实现传统机械制造工艺的升级,通过新设备、新工艺提高了机械制造的效率,通过节省成本、提高质量来为企业创造更高效益,进而使企业有更多的资金投入到先进技术研发中,实现了良性循环发展。制造单元技术创新是此系统中的第二任务,能够应用于数控技术、机器人制造、清洁技术、并行工程等领域中。而先进制造集成技术,融入了信息技术、计算机技术、系统工程、现代化管理、新材料技术等方面,以适应现代社会的发展。
2、机械制造工艺使先进制造技术发挥实际价值
先进制造技术是将现代技术应用于实际生产中,并能够将其贯穿于制造流程的整个环节。创新制造技术是现代制造业发展的必然选择,也是我国社会经济发展的重要途径。在我国目前的制造行业中,制造技术创新与研发的速度提高,逐渐形成了高新制造技术,并通过不断地研究与发展,形成了比较完善的体系。在现代社会中,先进制造技术需要将质量、绿色环保、节能、经济、高效等纳入其中,并逐渐向基础制造工艺发展。机械制造工艺的核心在于制造过程,为了实现质量高、产量高以及效率高的目标,需要将信息技术、物质技术与传统制造工艺相结合,进而创新出新型制造工艺,包括热处理工艺、加工工艺等新型工艺技术。
三、利用先进制造技术促进制造工艺发展的措施
1、创新先进制造技术与机械制造工艺
目前我国科学技术不断发展,出现了较多的新型制造技术,推动着我国机械制造工艺的发展。为了在竞争激烈的市场环境下生存,必须认真分析制造技术与机械制造工艺的联系,提高两者的整合力度,生产出高质量、高效率的机械产品。同时还要创新先进制造技术与机械制造公司。创新是一个民族发展的不竭动力,也是决定机械制造行业能否长久发展的重要因素。因此各级政府必须推行相关政策,鼓励机械制造技术与机械制造工艺创新,并将新型的制造技术推广到市场,促进先进制造技术与机械制造工艺的长久发展。
2、国家政府部门加强资金与政策支持
资金与政策对先进制造技术与机械制造工艺的发展具有很大作用,因此国家政府部门必须加强研究,同时制造单位也要认真参与,并不断成为制造研发主体。从当前的发展来看,机械制造单元必须及时转变制造理念,同时正确处理各项利益关系,提高资金投入,加强经营管理。政府部门要关注机械行业的发展,尤其对机械制造薄弱环节进行扶持,充分发挥管理职能,利用政策引导并支持企业的发展。
3、提高人才综合素质
人才是决定先进制造技术与机械制造工艺发展的重要因素,因此必须提高人才培养质量。实际操作中不仅要加强专业技术的培养,还要提高人才的综合素质。目前机械制造行业人才综合培养还有待完善,忽略了人才综合实力。为了培养较多的复合型人才,就必须加强人才综合素质培养,鼓励人员积极学习金融与管理等内容。同时还要给人才提供较多的实践机会,将理论知识成功应用到实践中,必要时可加强实践能力考核。此外,还要加强人才道德素质培养,在长期作业中培养出较多实力较雄厚的综合性人才。
4、积极学习国外先进制造技术与机械制造工艺
国外先进制造技术与机械制造工艺明显优于我国,在实际发展中有较多可值得借鉴的地方,可以从以下两个方面做起。首先,积极学习国外先进制造技术,并结合我国发展情况合理应用;其次,对国外成功改革案例进行研究,学习国外取得成功的原因,并将其合理地应用到我国实际中。我国目前已经形成了独特的制造技术,如何打造出更符合我国国情的先进制造技术已经成为当前研究的核心问题。因此在今后研究中还要不断学习,提高我国在国际市场上的竞争力,打造独有的自主产权国际标准,并在长期竞争中稳定发展地位。
结语:
先进制造技术与机械制造工艺是机械行业最重要的組成部分,也是衡量我国综合国力的重要指标。因此在实际作业中必须认识到先进制造技术与机械制造工艺的联系,促进制造企业实现转型发展,获取更高的经济效益。
参考文献:
[1]徐宝华,曹宁,房付华,等.先进制造技术与机械制造工艺若干分析[J].中国高新技术企业,2017(05):108-109.
[2]张明翠,于国富,吕英俊.浅谈先进制造技术与机械制造工艺特征及对策分析[J].军民两用技术与产品,2015(14):131-133.
关键词:电子机械技术;特征;应用;发展趋势;分析
中图分类号:TH16文献标识码:A文章编号:1674-957X(2021)02-0201-02
0引言
机械电子技术是机械领域的一种新技术,主要是将电子技术和机械生产结合起来,以提高生产效率,降低劳动强度,减少成本投入,提高企业生产的经济效益。当前人们对机械电子的应用引起了广泛的重视和关注,我国也将其作为一项重要的发展內容。当前,机械电子技术还在不断的发展中,通过研发新技术,开发出机械电子新的生产潜能。
1电子机械技术概述
电子机械技术是新兴技术,是为满足社会发展需求所产生的,当前我国众多高校纷纷设立了电子机械专业,和普通机械相比较而言,电子机械具备了更加明显的优势。电子机械技术的应用,能够极大的提升电子设备的电气系统性能,将电子机械技术和机械设备相融合,能够赋予电子设备更加完善的性能,进而更好的满足新时期各个领域发展需求。
1.1电子机械技术发展现状
现阶段,我国对于电子机械技术的研究,主要包括下述方面:首先是电子机械设备如何应对恶劣环境,尤其是在面对强烈震动、撞击的情况下,如何才能够保证电子机械设备的安全可靠运行。在恶劣环境下,如何才能够有效控制电子机械设备温度,保证设备及元件温度处于限定范围内。如何避免电子机械设备应用中所造成的环境污染问题。如何提升电子机械设备的防潮、防腐蚀性能等等。其次是机械结构参数对于电子机械设备性能所造成的影响问题,例如天线伺服驱动系统结构谐构振频率对于控制系统宽带所造成的限制;电子机械设备在摩擦、变形时候对于控制系统性能所造成的影响;天线结构变形、反射面误差对于天线效率所造成的影响。只有明确上述问题对于电子机械设备造成影响的原因及规律,并有针对性的设计结构参数,才能够更好的发挥出电子机械设备的价值作用。最后是电子机械组装技术和电子精密机械设计方面的问题,如何正确的组装连接大量的电子元器件并形成高效运转的电子机械设备,必须要充分考虑到每一个电子元器件彼此之间的相互影响,外部环境对于电子元器件所带来的影响,以便于更好的保证电子机械设备的安全性、可靠性,同时应确保便于维修和操作。电子机械设备功能的实现,往往离不开雷达天线等精密机械的支撑,其具备较高的精密程度,对于技术人员专业水平有着较高的要求,对电子机械设备展开精密化设计,旨在提升电子机械设备的性能,以便于更好的满足新时期在各个领域中的使用需求,推动电子机械技术发展与社会进步。
1.2电子机械技术的特征
市场经济快速发展的背景下,机械制造业竞争越来越激烈,机械制造企业是否具备较高的核心竞争力,成为是否实现可持续发展的关键因素,电子机械技术的发展与应用,为机械制造业发展带来了巨大的机遇。电子机械技术的特征,主要体现在以下几个方面:首先是具有明显的电子信息技术特征,信息时代的到来,电子信息技术应运而生,并在电子机械结构设计中实现了广泛有效的应用。现如今,电子机械设计并不仅仅是简单的机械工程,而是要依靠电子信息技术来展开全面、完善的机械设计,以便于更好习的满足新时期的发展需求,推动社会发展。其次是具备灵活性的特征,和传统机械技术相比较而言,应用电子机械技术所设计制造的产品,具备更高的灵活性,实用性,并且产品的应用更加的简单方便,为机械制造业发展提供了巨大的便利。基于此,要高度重视对电子机械技术的应用,创新设计产品,充分满足各个领域的个性化需求。最后是能够极大的提升工作效率及质量,电子机械技术的应用,和传统人力操作相比较而言,不仅不会受到人员主观因素的影响,同时还能够按照设计要求高效完成预定生产制造内容,整个过程具备较高的效率,同时其工作质量也得到了充分的保障。
2机械电子技术的应用分析
2.1质量检测
现阶段,随着科技的快速发展,信息呈现出快速流动趋势,并且产生了诸多新型材料,其性能更高,并逐渐替代了传统的工业材料,因而引发了社会各界的高度关注。新时期,依靠以往传统的人工模式已经逐渐无法满足机械产品质量检测工作需求,而借助电子机械技术所生产制造的产品,其质量要高的多,并且利用高精度设备展开机械产品质量检测工作,能够及时发现潜在的质量问题并将其解决,满足应用需求。
2.2农业应用
信息时代的到来,进一步助推了农业现代化发展,促进了农业经济增长。但是,当前农业现代化发展中也存在着诸多的问题,例如:现代化生产效率低、品质低等,这给农业现代化发展造成了严重的阻碍。在这种情况下,要充分发挥出电子机械技术的优势,加强电子机械技术和农业机械设备的融合发展,完善农业机械功能,提升农业机械生产效率,促进农业现代化发展步伐。不仅如此,电子机械技术、信息技术的应用,能够实现农业机械设备的自动化控制,提升其智能化水平,满足新时期农业现代化发展需求。
2.3电子产品应用
在机械生产的过程中,为了便于操作,同时也缩小设备体积,减轻其重量,需要利用电子部件替换部分零件,使得机械设备更加灵活高效的进行生产操作。现阶段,电子机械技术在电子产品生产中有着非常广泛的应用,取得了良好的应用效果,尤其是以纳米技术为代表的电子机械技术,能够精确掌控机械设备的内部结构,并结合实际情况展开优化改造。不仅如此,快速成型技术作为电子机械技术的重要组成部分,在电子产品领域的应用也极为广泛,极大的提升了加工技术的可靠性、灵活性,同时也达到了良好的成型效果,产品质量得到了充分的保障。再例如:3D打印技术,通过3D打印的方式来构造电子产品,极大的提升了电子产品的性能,生产效率及质量显著提升。
3电子机械技术的发展趋势探讨
3.1实用性
电子机械技术发展中,应紧随时展潮流,确保满足社会发展需求,避免盲目性。要做好对市场的调查工作,以市场需求为基础创新电子机械技术,扩大电子机械技术的应用范围,并获得良好的效益。不仅如此,要明确电子机械技术的发展方向,树立超前发展意识,在保证电子机械技术具备较高实用性的同时,更好的满足市场发展需求。
3.2绿色化
绿色、生态、环保背景下,电子机械技术的绿色化发展成为必然趋势。电子机械技术发展过程中,要遵循绿色、节能、环保的理念,在减轻环境污染,避免资源浪费的同时,获得良好的应用效益。要积极的创新应用节能技术,实现对资源的循环再利用,减少资源消耗,降低成本,保证电子机械技术的绿色、可持续发展。
3.3微型化
在先进技术的带动下,电子机械技术功能将会更加完善,电子机械设备体积将会更小,同时也能够充分满足各项功能需求。特别是在信息领域、医学领域以及军事领域当中,要重视对微型自动化产品的研发,加强技术攻关工作,进一步缩小产品的体积,更好的服务于电子机械制造领域。
3.4数字化
微控制器的发展,为电子机械产品的数字化发展提供了重要的机遇,计算机网络的发展,则为电子机械技术的数字化設计与制造铺平了道路。数字化是电子机械技术及其产品发展的必然方向,能够极大的提升其可靠性,并且更加便于维护和操作,同时能够实现故障自我诊断和修复的目的。
3.5集成化
集成化涵盖渗透了多种技术,是各项技术融合下的产物,包含着多道工序,包括:加工、检测、管理等等。具备集成化特征的电子机械技术,能够提升系统的柔性,进而自动高效完成对多品种、小批量产品的生产。将系统功能借助软件和硬件有机联系,能够有效提升电子机械技术及设备的功能和性能,满足应用需求。
3.6模块化
企业快速发展的背景下,电子机械技术产品生产商家数量越来越多,产品数量也不断增加,在这种情况下,加快研发电子机械技术产品单元模块成为一项关键性工作,但是该项工作的开展面临着一系列的难题,例如:实现动力、环境、标准机械接口功能等,这能够为新产品的研发提供重要的技术支撑。举个例子来说:研发集减速和变频调速电机一体的动力驱动单元,能够为电机一体控制单元的研制起到重要借鉴。
3.7网络化
互联网时代背景下,为人们的生产生活带来了极大的便利,随着网络的普及,远程控制技术、远程监测技术应运而生并广泛普及。远程控制技术的实现,依靠的是电子机械技术产品。现场总线和局域网技术的出现与应用,促进了电器网络化发展,将家用电器利用网络进行连接,构建计算机集成家用电器系统,并且能够实现实时化监测与控制,促进电子机械技术及产品的网络化发展。
3.8人性化
电子机械技术及产品无论如何发展,其应用对象终究是人,因此在接下来的时间里,电子机械技术的人性化发展成为必然。在完善电子机械技术及产品的性能的同时,赋予其人的智能、人的情感以及人的思维,实现人机一体化发展。
【关键词】先进制造技术;自动化技术;应用
在世界经济多极化的今天,面对快速的市场变化和激烈的技术竞争,发达国家都将制造业作为了本国的经济支柱,先进制造技术正是制造业为适应时代需求,提高竞争力推陈出新而形成的。先进制造技术是完成制造活动所需的一切手段的综合,产品的整个制造过程包括了:市场调研、产品设计和产品零部件制造与装配以及产品销售与售后服务四个环节,实现制造过程的整个制造系统所涉及的技术就是先进制造技术。随着我国高新技术和知识经济的快速发展,生命科学、材料科学和信息技术等新兴科学技术也随之涌现,将传统机械制造技术转变成为了如今的集机械技术、计算机技术和信息技术以及自动化技术等为一体的科学技术。自动化技术具有提高产品质量、提高产品生产率、缩短产品的生产周期、降低产品生产成本、减轻工人劳动强度和提高企业经济效益等诸多优点,将传统制造技术结合现代自动化技术,不仅可以优化设计和制造过程,同时还可以将人们从体力劳动中解放出来,使机械设备能够自动、精确、高效的完成整个制作过程,进而加快实现工业信息化。
一、概述先进制造技术的含义和特点
随着社会需求个性化、多样化的发展,生产规模由单件、小批量到多品种、变批量的方向发展,同时,随着计算机技术和现代化管理技术的渗透和融化,不断改变着传统制造技术的内涵,进而形成了如今的先进制造技术。
(一)先进制造技术的含义
目前,对于先进制造技术还没有一个明确和一致公认的定义,经过近年来对发展新型制造技术方面开展的工作和对其特征的分析研究,国内专家认为:先进制造技术是制造业不断吸收机械、电子、信息、材料、能源和现代管理技术的成果,将其综合的应用与产品设计和加工以及检测等制造的全过程,逐渐实现优质、高效、灵活的生产,是提高对动态多变市场的适应能力和竞争能力的制造技术的总称。
(二)先进制造技术的特点
先进制造技术最重要的特点是,它首先是一项面向工业应用,具有较强的实用性的新技术,先进制造技术相比传统的制造技术在应用范围上的一个不同点在于,传统制造技术一般是指各种将原材料变成成品的加工工艺,而先进制造技术虽然大量应用于加工和装配过程,但是由于其组成结构中包括了设计技术和自动化技术以及系统管理技术等,因而则将其综合应用于制造的全过程。同时,传统制造技术的学科专业单一、独立,互相之间的界限明显,而先进制造技术因其专业和学科之间的不断渗透、交叉、融合,界限渐渐的淡化甚至是消失,技术趋于系统化和集成化,逐渐发展成为了集机械和电子以及信息等技术为一体的新型交叉学科。
随着微电子和信息技术的引入,使得先进制造技术成为了驾驭信息的生成和传递以及反馈的集成过程。为了能够有效的确保生产和经济效益持续稳定提高,同时能对市场变化做出更加快捷的反应,以及对最佳技术效益的追求,进而提高企业的竞争能力,先进制造技术比传统的制造技术更加的重视技术和管理的结合,更加重视制造过程组织和管理体制的简化与合理化,最终产生了一系列先进的制造模式。随着世界自由贸易体制的逐步完善,全球交通运输体系和通信网络的建立,制造业将形成全球化与一体化的格局,新的先进制造技术也将成为全球化的模式。
二、先进制造技术发展中自动化技术的应用
(一)先进制造技术的发展趋势
合理的体系结构不仅能够更好的推动先进制造技术的发展,同时还能影响其发展趋势。机械科学研究院提出先进制造技术由多层次的技术群构成,重点强调了先进制造技术从基础制造技术到新型制造单元技术再到先进制造集成技术的一个发展过程,同时也表明了在新型产业和市场需求的带动下,在各种高新技术的推动下先进制造技术的发展过程。
信息技术正向着制造技术注入和融合,以促进制造技术的快速发展,可以说先进制造技术的形成和发展,与信息技术的应用有着千丝万缕的关联。信息技术促进着设计技术的现代化、加工制造的精密化、快速化及自动化技术的柔性化和智能化等,这些都需要以信息技术的发展为支撑。
(二)先进制造技术发展中自动化技术的应用
近几年以来,自动化技术得到了迅猛的发展,其应用范围扩展到了人类活动的所有领域,从某种意义上来说,自动化已经成为了现代化的同义语。
先进制造技术与自动化技术的发展是相互依存的,是提高生产效率和竞争力的需要,同时也是促进经济增长、提高国家综合实力的需要。随着电子技术和计算机技术以及智能技术等的快速发展,自动化技术得到了较大的提升和广泛的应用,具有更深的意义。信息革命使得信息技术得到了较快的发展,其不仅与人们的日常生活有着密切的联系,同时在工业制造业中也占据着重要的地位。市场信息使得企业能够快速了解市场,根据市场实际情况而制造适应市场的产品,同时及时调整产品结构和生产模式等。此外,随着计算机技术和电子技术的发展,以并行工程和虚拟制造为代表的信息技术的应用提高了创新产品的设计与制造水平。虚拟制造是指设计和制造过程的虚拟化,设计过程的虚拟化是指对产品结构和性能进行计算仿真,对产品的受力和形状等进行分析计算,进而优化产品的性能和降低设计成本;而制造过程中的虚拟则指的是对生产过程、组织管理等活动的仿真,保证产品设计和制造以及装配的可行性,降低制造的风险和成本。
三、结束语
制造技术不仅是衡量一个国家科学技术发展水平的重要标志,同时也是各国科技竞争的重点,我们国家正处于经济发展的关键时期,制造技术是我们的薄弱环节,只有跟上先进制造技术的发展潮流,将其放在战略的优先地位,并以足够的力度予以实施,才能有效的缩短与发达国家的差距,才能在激烈的市场竞争中占有一席之地。
参考文献:
[1]魏庆涛、冀永钢.自动化技术在先进制造技术发展中的影响分析研究[J].大连交通大学、大连科技学院.2014-02-05