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摘要......................................................1
1 如何发展机械制造自动化技术..............................4
1.1实用机械自动化技术.....................................4
1.2低成本机械自动化技术...................................4
1.3现代机械自动化技术.....................................5
1.4配套发展机械自动化技术..................................6
2 机械制造技术的特点......................................7
2.1机械制造技术是一个系统工...............................7
2.2机械制造技术是一个综合性技术...........................7
2.3机械制造技术是市场竞争要素的统一体.....................7
2.4机械制造技术是一个世界性技术...........................8
3 机械自动化在我国的特点及作用............................8
3.1机械自动化的特点.......................................8
3.2机械自动化的作用.......................................8
4 机械自动化的产生........................................9
5 机械自动化的现状........................................9
5.1管理方面...............................................9
5.2设计方面..............................................10
5.3制造工艺方面..........................................10
5.4自动化技术方面........................................10
6 机械自动化的发展历程...................................10
7 机械自动化的发展趋势和方向.............................11
7.1机械自动化的发展趋势---农业自动化.....................11
7.2我国机械制造技术的发展方向............................11
结论.....................................................14
致谢.....................................................15
参考文献.................................................16
1 如何发展机械制造自动化技术
首先先介绍机械自动化技术的应用与发展是机械制造业技术改造、技术进步的主要手段和技术发展的主要方向。就如何发展机械制造自动化技术从四方面进行阐述。
机械自动化, 主要指在机械制造业中应用自动化技术, 实现加工对象的连续自动生产,实现优化有效的自动生产过程, 加快生产投入物的加工变换和流动速度。机械自动化技术的应用与发展, 是机械制造业技术改造、技术进步的主要手段和技术发展的主要方向。机械自动化的技术水准, 不仅影响整个机械制造业的发展, 而且对国民经济各部门的技术进步有很大的直接影响。
如何发展我国的机械自动化技术, 应实事求是, 一切从我国的具体国情出发, 做好各项基础工作, 走中国的机械自动化技术发展之路。
1.1 实用机械自动化技术
结合生产实际, 注重实用发展机械自动化技术。先进制造技术的全部真谛在于应用。发展机械自动化技术, 应以企业的生 产和发展的实际需要及具体条件为导向。只有对合适的产品采用与之相适应的自动化方式进行生产, 才能收到良好的技术经 济效益和社会经济效益。我国发展机械自动化技术, 应结合实际, 注重实用, 即对国民经济产生实际效益。那种盲目搞自动化、 自动线的做法, 全年生产任务只需1~2 个月就完成的低负荷率生产也要搞的倾向应当纠正, 对国民经济不产生显着促进、效率低下的要缓搞。我们要的是效益, 而不单纯的是速度。
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2.英文摘要
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3.目录
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4.前言
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5.正文:
1XXX--章级层次
三号黑体居中排,段前段后各0.5行;
1.1XXX--节级层次
四号黑体左起排,段前段后各0.5行;
1.1.1XXX--小节级层次
四号楷体左起排,段前0.5行;
1.1.1.1或1.XXX--条款层次
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(1)XXX(小四号宋体,接排)
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论文题目:浅谈我国机械制造发展现状和前景趋势
摘要机械制造的技术水平是衡量国家的现代化发展进度的有效指标之一,是每一个国家国民经济的重要组成部分。随着全球经济一体化的不断发展,各行业间的竞争也在不断加剧,国际市场竞争现象越演越烈,如何将高科技融入机械制造中,增强企业的市场竞争力成为了我国机械制造业面临的巨大挑战。
关键词机械制造技术;特点;现状;趋势
1机械制造技术的特点
1.1机械制造的系统性
机械制造技术主要包括了计算机技术、自动化技术、感应技术、信息管理技术以及新开发材料技术的运用,特别是对产品的设计,销售网络、组织管理等等方面已经具有相当成熟的现代技术运用。机械制造技术需要将传统的制造加工技术与现代科技技术进行有机结合,从而将制造技术贯穿于整个生产制造过程。
1.2机械制造的综合性
机械制造技术不仅局限于机械加工制造的本身过程,它的产品面向整个市场,并且涉及到产品设计、开发、加工、销售以及售后的各个环节,并形成一个完整的体系。机械制造的终极追求是产品投放进市场后的应用情况,先进的机械制造技术可以提高企业的行业竞争力,提升企业的经济效益,并能够推动一个国家的经济发展,从而实现社会效益与经济效益的双赢。
1.3现代机械制造技术体现了市场竞争要素
市场竞争力的核心就是产品生产率,随着经济市场化的不断发展,全球经济一体化的发展速度也越来越快,制造业的市场竞争矛盾已经逐渐向质量、时间和成本三者综合考虑的矛盾。先进的制造业技术可以将三者进行有效结合,从而提升制造企业的核心市场竞争力。
2我国机械自动化技术发展的现状
2.1管理模式落后
在工业发达的国家,管理模式已经逐渐实现计算机系统代替人为管理,并且尤其重视对体制的改革和生产流水线模式的更新。已经全面提出了精益生产、高效生产、准时生产的管理思想,但由于我国进入信息时代时间较短,对于先进管理模式还处于正在发展的阶段,对计算机管理模式的运用并不广泛,还是以人为管理为主的管理模式。
2.2自动化技术落后
与国外的先进制造技术相比较,我国还存在着许多不足之处,首先,我国还没有掌握自动化的核心技术,设计的产品方案相对较为落后,仅仅是简单利用自动化技术,目前还无法真正做到将机电进行有机结合;其次,我国使用的机械自动化还是传统的加工方式,并且,已有的自动化的设备数量太少,导致我国自动化整体水平较低;第三,我国的计算机应用技术还相对较为落后,还不能有效利用计算机技术,机械自动化发展进度较为缓慢;最后,我国的机械种类选择的局限性比较大,质量也无法达到国际普遍执行的标准,使用的范围也不够普遍、广泛。因此,我国的机械自动化还处在初级阶段,随着中国制造2025的不断推进,发展潜力巨大。
3机械制造自动化技术的发展前景与趋势
3.1机械制造自动化技术和网络化融合
随着互联网技术的不断发展,市场环境也发生了相应的转变。将机械制造自动化技术融入网络化是工业机电设备一体化发展的主要趋势。网络技术普及的市场大环境下,监视技术与远程控制技术也得到了迅猛发展,远程控制的终端设备就是机械制造的产品,因此,将机械自动化融入网络化发展是势在必行的,这有利于提升企业的市场竞争力。除此之外,局域网络技术还将运用到大量的家电设备中,逐步渗入人们的生活,人们利用计算机技术就可以实现足不出户的生活模式,正常与外界进行交流和沟通,给人们的生活带来了很大的便利,同时,这也是机械制造自动化技术的主要发展趋势之一。
3.2以智能化为依托,发展实用型机械自动化技术
人类的社会进步一直伴随对智能的开发,机械制造自动化技术的发展也会随着人类社会进步的脚步进行智能化发展。智能化的机械制造自动化技术是与传统机械制造自动化最大的区别,也是工业一体化发展的主要方向。具体体现在控制论的基础上运用生理学、运筹学、心理学以及计算机科学进行人工智能模拟、自动编程、人机接口和对话,在加工过程中对所涉及的问题进行分析、判断、决策,从而取代部分人类脑力劳动,对人类的职能进行收集,从而达到更高的控制目标。机械制造自动化技术向智能化层次的发展是未来机械制造业的发展趋势之一。我国的智能化机械自动化技术应当以企业的生产和发展实际需要作为导向,采取与之相应的自动化方式进行生产,只有将企业发展需求作为核心原则进行机械自动化技术发展,才能将机械自动化技术产生的利益最大化,从而取得高效地经济效益和社会效益。
3.3以新材料为支撑,进行绿色化发展
随着社会环境受到各方的关注,绿色化发展是工业改革的必经之路。传统工业发展需要耗费大量的资源,依靠掠夺环境资源进行自我发展,但地球上的能源有限,不能满足人类持续发展的需求,因此,工业发展必须走绿色发展道路,从而改变高投入低收入的局面,必须高效利用有限的资源走可持续的绿色发展道路,是机械自动化技术发展面临和迫切需要解决的问题。我国的机械制造业给我国生态环境带来了巨大影响,所以,必须保持生态环境与机械制造发展的平衡,才能走可持续发展道路。
3.4光机电一体化发展
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机械自动化,主要指在机械制造业中应用自动化技术,实现加工对象的连续自动生产,实现优化有效的自动生产过程,加快生产投入物的加工变换和流动速度。机械自动化技术的应用与发展,是机械制造业技术改造、技术进步的主要手段和技术发展的主要方向。机械自动化的技术水准,不仅影响整个机械制造业的发展,而且对国民经济各部门的技术进步有很大的直接影响。
一、机械自动化的产生
机械自动化技术从上个世纪20年代首先在机械制造冷加工大批量生产过程中开始发展应用,上世纪60年代后为适应市场的需求和变化,为增强机械制造业对市场灵活快速反应的能力,开始建立可变性自动化生产系统,即围绕计算机技术的柔性自动化。它是在制造系统不变或变化较小的情况下,机器设备或生产管理过程通过自动检测、信息处理、分析判断自动地实现预期的操作或某种过程,并能够自动地从制造一种零件转换到制造另一种不同的零件。社会实践证明,这种定义下的制造系统自动化与当代大多数企业的实际不相容。目前,世界各国的机械自动化水准除少数工业发达国家的某些生产部门外,大多数还处于操作阶段的自动化。我国也不例外,需要循序渐进,不断努力,创造条件,向自动化的高级理想阶段迈进。
二、我国机械自动化的现状
机械自动化技术从上个世纪20年代开始发展应用以来,已经得到了迅速的发展,特别是近年来计算机的高度集成化,开始采用了计算机集成制造系统,大大加快了机械自动化的发展,但我国仍处于初级操作阶段的自动化。目前,世界各国的机械自动化水准除少数工业发达国家的某些生产部门外,大多数还处于操作阶段的自动化。我国也不例外,我国的产业结构层次低。我国机械制造业目前有11.4万个企业,发展很不平衡,有大量落后于现代水准的产业,大部分企业还比较落后,手工劳动占有相当的比重,我国能独立开发现代机械自动化技术的企业可以说没有;我国机械制造业企业中自动化装备少、水准低,不仅在数量上同世界先进国家有较大差距,而且在品种上、质量上、使用上,同世界先进水准也存在阶段性差距。实现我国机械自动化技术是一个长期的过程,不可能一蹴而就。需要循序渐进,不断努力,创造条件,向自动化的高级理想阶段迈进。当前,我国还处在社会主义初级阶段,经济、财力、生产力水准、国民素质等,与世界主要国家的差距是很大的;我国有丰富的劳动力资源,每年城镇新增就业人口达两千多万,且今后每年的就业人数还会增加。机械自动化最大限度地提高劳动生产率,劳动力的过剩和分工的转移就是一个现实问题。
三、我国机械自动化发展之路探索
(一)结合生产实际发展机械自动化技术
先进制造技术的全部真谛在于应用。发展机械自动化技术,应以企业的生产和技术发展的实际需要及具体条件为导向。只有对合适的产品采用与之相适应的自动化方式进行生产,才能收到良好的技术经济效益和社会经济效益。我国发展机械自动化技术,应结合实际,注重实用,即对国民经济产生实际效益。那种盲目搞自动化、搞自动线的做法,全年生产任务只需1~2个月就完成的低负荷率生产也要搞的倾向应当纠正,对国民经济不产生显著促进、效率低下的要缓搞。我们要的是效益,而不单纯是速度。国产造型生产线因产品质量差、可靠性低、实用性差,开工率一般仅在50%~60%。而能在生产中长期服役的主力生产线很少,像第一汽车制造厂的01线、第二汽车制造厂的BMD线等具有全年开工业绩的线更是凤毛麟角。这种现象不属偶然或局部,而是带有普遍性。据调查,我国引进的弧焊机器人,完全正常运转、充分发挥效益的只占1/3;另外1/3处于负荷不满或不能完全正常运转状态;还有1/3不能正常使用,直接影响了用户使用更多机器人的信心。(二)发展投资少、见效快的低成本自动化技术
发展低成本自动化技术,潜力大,前景广,投资省,见效快,提高自动化程度,可以收到事半功倍的经济效果,适合我国现阶段的发展需要和国情。美国麻省理工学院提出的精节生产LP模式,就是以最小的投入,取得最大的产出的具体表现。日本丰田公司采用适时生产JIT、全面质量管理TQC和成组技术GT、弹性作业人数和尊重人性为支柱的精节生产方式,使自动化程度不高的工厂取得了良好的效益。芬兰NOKOAData机工厂的组装车间内拥有一条能制造286、386和486微机的灵活生产线,它并不完全由自动化设备组成,中间穿插着借助计算机指导的人工参与,将高新技术与原有工艺基础巧妙灵活地结合在一起,从而使这种生产线的造价较低,同时却具有柔性制造系统的性能。实际上精节生产本身就意味着从国情和企业实际情况出发,借鉴国外发展机械制造业低成本自动化技术的经验是有益的。我国机械制造业各企业有大量的通用设备,在发展现代机械自动化技术时,若以原有的设备为主,合理调整机床布局,添加少量的数控设备,引入CAD/CAM技术,就能充分发挥计算机自动化管理的优势和人的创造性,共同构成一个以人为中心、以信息自动化为先导、树立自主的单元化生产系统,为我国机械制造业自动化技术发展应用提供了一条投资少、见效快、效益高、符合我国国情的机械自动化技术发展应用新途径。
(三)注重配套发展机械自动化技术
现代自动化技术在机械制造中的应用就是在控制理论的指导下,对生产的物流和人的作用进行综合的研究,涉及到机械技术、微电子技术、自动控制理论和计算机技术等。发展机械自动化技术,必须主要地关注电子学、电子计算机技术、零件检测和机床装料自动化,广泛采用程序数控机床,以及研制高效的和可靠的自动化生产线、计算机应用于生产的信息系统和自动化控制系统等。发展应用机械自动化技术,要扎扎实实地抓好自动化技术应用项目的基础工作和从实际出发的推广应用工作,既要发展主机,也要配套发展自动化元件及控制系统。可编程控制器、微处理机、各种传感器、新型刀具、控制系统及系统软件、电子计算机等,这些都将是今后机械自动化的主要技术基础。
参考文献:
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机械自动化技术从上个世纪20年代开始发展应用以来,已经得到了迅速的发展,特别是近年来计算机的高度集成化,开始采用了计算机集成制造系统,大大加快了机械自动化的发展,但我国仍处于初级操作阶段的自动化。目前,世界各国的机械自动化水准除少数工业发达国家的某些生产部门外,大多数还处于操作阶段的自动化。我国也不例外,我国的产业结构层次低。我国机械制造业目前有11.4万个企业,发展很不平衡,有大量落后于现代水准的产业,大部分企业还比较落后,手工劳动占有相当的比重,我国能独立开发现代机械自动化技术的企业可以说没有;我国机械制造业企业中自动化装备少、水准低,不仅在数量上同世界先进国家有较大差距,而且在品种上、质量上、使用上,同世界先进水准也存在阶段性差距。实现我国机械自动化技术是一个长期的过程,不可能一蹴而就。需要循序渐进,不断努力,创造条件,向自动化的高级理想阶段迈进。当前,我国还处在社会主义初级阶段,经济、财力、生产力水准、国民素质等,与世界主要国家的差距是很大的;我国有丰富的劳动力资源,每年城镇新增就业人口达两千多万,且今后每年的就业人数还会增加。机械自动化最大限度地提高劳动生产率,劳动力的过剩和分工的转移就是一个现实问题。
三、我国机械自动化发展之路探索
(一)结合生产实际发展机械自动化技术
先进制造技术的全部真谛在于应用。发展机械自动化技术,应以企业的生产和技术发展的实际需要及具体条件为导向。只有对合适的产品采用与之相适应的自动化方式进行生产,才能收到良好的技术经济效益和社会经济效益。我国发展机械自动化技术,应结合实际,注重实用,即对国民经济产生实际效益。那种盲目搞自动化、搞自动线的做法,全年生产任务只需1~2个月就完成的低负荷率生产也要搞的倾向应当纠正,对国民经济不产生显著促进、效率低下的要缓搞。我们要的是效益,而不单纯是速度。国产造型生产线因产品质量差、可靠性低、实用性差,开工率一般仅在50%~60%。而能在生产中长期服役的主力生产线很少,像第一汽车制造厂的01线、第二汽车制造厂的BMD线等具有全年开工业绩的线更是凤毛麟角。这种现象不属偶然或局部,而是带有普遍性。据调查,我国引进的弧焊机器人,完全正常运转、充分发挥效益的只占1/3;另外1/3处于负荷不满或不能完全正常运转状态;还有1/3不能正常使用,直接影响了用户使用更多机器人的信心。
(二)发展投资少、见效快的低成本自动化技术
发展低成本自动化技术,潜力大,前景广,投资省,见效快,提高自动化程度,可以收到事半功倍的经济效果,适合我国现阶段的发展需要和国情。美国麻省理工学院提出的精节生产LP模式,就是以最小的投入,取得最大的产出的具体表现。日本丰田公司采用适时生产JIT、全面质量管理TQC和成组技术GT、弹性作业人数和尊重人性为支柱的精节生产方式,使自动化程度不高的工厂取得了良好的效益。芬兰NOKOAData机工厂的组装车间内拥有一条能制造286、386和486微机的灵活生产线,它并不完全由自动化设备组成,中间穿插着借助计算机指导的人工参与,将高新技术与原有工艺基础巧妙灵活地结合在一起,从而使这种生产线的造价较低,同时却具有柔性制造系统的性能。实际上精节生产本身就意味着从国情和企业实际情况出发,借鉴国外发展机械制造业低成本自动化技术的经验是有益的。我国机械制造业各企业有大量的通用设备,在发展现代机械自动化技术时,若以原有的设备为主,合理调整机床布局,添加少量的数控设备,引入CAD/CAM技术,就能充分发挥计算机自动化管理的优势和人的创造性,共同构成一个以人为中心、以信息自动化为先导、树立自主的单元化生产系统,为我国机械制造业自动化技术发展应用提供了一条投资少、见效快、效益高、符合我国国情的机械自动化技术发展应用新途径。
(三)注重配套发展机械自动化技术
现代自动化技术在机械制造中的应用就是在控制理论的指导下,对生产的物流和人的作用进行综合的研究,涉及到机械技术、微电子技术、自动控制理论和计算机技术等。发展机械自动化技术,必须主要地关注电子学、电子计算机技术、零件检测和机床装料自动化,广泛采用程序数控机床,以及研制高效的和可靠的自动化生产线、计算机应用于生产的信息系统和自动化控制系统等。发展应用机械自动化技术,要扎扎实实地抓好自动化技术应用项目的基础工作和从实际出发的推广应用工作,既要发展主机,也要配套发展自动化元件及控制系统。可编程控制器、微处理机、各种传感器、新型刀具、控制系统及系统软件、电子计算机等,这些都将是今后机械自动化的主要技术基础。
参考文献:
[1]马志平.机械自动化的未来与现状[M].北京:机械工业出版社,2003.5.
[2]张世昌.先进制造技术[M].天津:天津大学出版社,2004.
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一、现代工业工程与工厂自动化的概述
(一)工业工程的定义
工业工程在20世纪初产生,是一门综合性的学科,融合了工程、自然、管理、社会科学等。由于其随着市场变化发展,对自身的不断丰富完善,一直没有完整的定义[1]。在1955年时,将其统一定义为:工业工程是针对人、物资、设备、能源及信息的系统整合设计,借助数学、物理、社会科学等知识,进行了工程设计的分析探讨,最终构建成综合性评估的学科。
(二)现代工业工程的技术体系
我国对于工业工程应用,大多是从技术角度来促进生产企业的管理水平提高,因此必须要拥有自身的技术体系来作为支持。而在我国制造业中,应用工业工程的技术支持更能促进经济的发展,将理论与实践融为一体。因此,工业工程所包含的技术体系表现为:1.对于制造企业来说,除了一般的技术要求外,还会对其整体管理提出要求。同时,设计是整个制造企业管理中必不可少的环节。2、在生产企业的管理上,实行整体的分析与决策,尤其是面临工程经济,工程的系统质量问题,以及生产市场预测和人力资源管理上,都能够通过工程工业来进行整体管理,提高整体效益。3、在对制造企业进行设计管理过程中,重点强调其控制技术。尤其是对于生产成本的绝对控制,是实现效率、利益最大化的有效途径之一[2]。
(三)工厂自动化的概念及技术支持
在科学技术飞速发展的当下,工厂自动化概念也打破了传统的车间大型机器自动化生产过程,逐步扩展到制造企业的管理层面。它们在不断改进完善过程中,构成了新的工程自动化体系构成,如图1所示:
工厂自动化技术以制造执行系统技术(MES)、网络化控制技术以及专用装备技术三部分为主要的技术支持[3]。MES是进行制造业革新发展的主要技术,它基本上承载了整个生产制造过程的设计、管理、决策与控制,将车间的所有信息传递给企业上层管理处,用各种有用的数据信息来实现对制造业改善的技术支持。
而网络化控制技术与专业装备技术都是其相关的技术体系,是在计算机信息技术环境下所进行的具体实践操作。从根源上带来新的技术支持,无论是理论还是具体实践都是最有利的技术保障。同时由于三大技术的共同作用,形成了工厂自动化技术支持体系,如图2所示:
二、现代工业工程与工厂自动化技术对制造业的影响
在技术快速发展的节奏下,工厂自动化技术也不能全方面的适应社会的竞争压力,出现了各方面的困难障碍,尤其是制造企业整体管理水平低下的难题。因此,单纯依靠工厂自动化技术来提高企业的竞争力是不行的,还要从管理技术上着手。只有将二者技术不断磨合,才能从技术、管理上实现制造业的快速发展。结合我国制造企业来讲,管理水平是阻碍发展的重要问题,造成了缺乏创新能力,成本过高,质量水平低,资金短缺等现状。因此,应用现代工业工程技术来改善管理水平,再结合工厂自动化技术从底层技术进行改革,应经成为迫在眉睫局势。它们共同构成的制造业发展途径包括以下几方面:(一)重点强调工业工程的优势作用,从最基础的企业环节开始进行改善管理,无论是设计、决策、管理还是控制都必须严格按照要求进行。这样才能逐步的将制造企业的整体管理水平提高,进而促进制造业的快速发展;(二)在进行工业工程技术管理水平改善过程中,还要利用相关条件,促进工厂自动化技术的应用革新,一手抓技术,一手抓管理,二者共同实现制造业发展技术革新;(三)在进行制造业的发展推进过程中,还要采用各种技术与手段,最大程度的降低其风险系数,确保改善的绝对成功。
三、结语
对于我国制造业来说,将工业工程与工厂自动化技术完美结合,从管理上进行创新才是正确之道。因此,加强对工业工程与工厂自动化技术的应用发展是十分必要的。
参考文献:
[1]李言.工业工程及其应用[J].北京:制造技术与机床,2001(8):13-14.
[2]段芬,孙传家,潘广德.浅谈我国现代工业工程的应用情况与发展前景[J].北京:电子制作,2012(11):91-93.
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一、先进制造技术的特点
(一)是面向21世纪的技术
先进制造技术是制造技术的最新发展阶段,是由传统的制造技术发展起来的,既保持了过去制造技术中的有效要素,又要不断吸收各种高新技术成果,并渗透到产品生产的所有领域及其全部过程。先进制造技术与现代高新技术相结合而产生了一个完整的技术群,它是具有明确范畴的新的技术领域,是面向21世纪的技术。
(二)是面向工业应用的技术
先进制造技术并不限于制造过程本身,它涉及到产品从市场调研、产品开发及工艺设计、生产准备、加工制造、售后服务等产品寿命周期的所有内容,并将它们结合成一个有机的整体。先进制造技术的应用特别注意产生最好的实际效果,其目标是为了提高企业竞争和促进国家经济和综合实力的增长。目的是要提高制造业的综合经济效益和社会效益。
(三)是驾驭生产过程的系统工程
先进制造技术特别强调计算机技术、信息技术、传感技术、自动化技术、新材料技术和现代系统管理技术在产品设计、制造和生产组织管理、销售及售后服务等方面的应用。它要不断吸收各种高新技术成果与传统制造技术相结合,使制造技术成为能驾驭生产过程的物质流、能量流和信息流的系统工程。
(四)是面向全球竞争的技术
20世纪80年代以来,市场的全球化有了进一步的发展,发达国家通过金融、经济、科技手段争夺市场,倾销产品,输出资本。随着全球市场的形成,使得市场竞争变得越来越激烈,先进制造技术正是为适应这种激烈的市场竞争而出现的。因此,一个国家的先进制造技术,它的主体应该具有世界先进水平,应能支持该国制造业在全球市场的竞争力。
(五)是市场竞争三要素的统一
在20世纪70年代以前,产品的技术相对比较简单,一个新产品上市,很快就会有相同功能的产品跟着上市。因此,市场竞争的核心是如何提高生产率。到了20世纪80年代以后,制造业要赢得市场竞争的主要矛盾已经从提高劳动生产率转变为以时间为核心的时间、成本和质量的三要素的矛盾。先进制造技术把这三个矛盾有机结合起来,使三者达到了统一。
二、先进机械制造技术的发展现状
近年来,我国的制造业不断采用先进制造技术,但与工业发达国家相比,仍然存在一个阶段性的整体上的差距。
(一)管理方面。工业发达国家广泛采用计算机管理,重视组织和管理体制、生产模式的更新发展,推出了准时生产(JIT)、敏捷制造(AM)、精益生产(LP)、并行工程(CE)等新的管理思想和技术。我国只有少数大型企业局部采用了计算机辅助管理,多数小型企业仍处于经验管理阶段。
(二)设计方面。工业发达国家不断更新设计数据和准则,采用新的设计方法,广泛采用计算机辅助设计技术(CAD/CAM),大型企业开始无图纸的设计和生产。我国采用CAD/CAM技术的比例较低。
(三)制造工艺方面。工业发达国家较广泛的采用高精密加工、精细加工、微细加工、微型机械和微米/纳米技术、激光加工技术、电磁加工技术、超塑加工技术以及复合加工技术等新型加工方法。我国普及率不高,尚在开发、掌握之中。
(四)自动化技术方面。工业发达国家普遍采用数控机床、加工中心及柔性制造单元(FMC)、柔性制造系统(FMS)、计算机集成制造系统(CIMS),实现了柔性自动化、知识智能化、集成化。我国尚处在单机自动化、刚性自动化阶段,柔性制造单元和系统仅在少数企业使用。
三、我国先进机械制造技术的发展趋势
(一)全球化。一方面由于国际和国内市场上的竞争越来越激烈,例如在机械制造业中,国内外已有不少企业,甚至是知名度很高的企业,在这种无情的竞争中纷纷落败,有的倒闭,有的被兼并。不少暂时还在国内市场上占有份额的企业,不得不扩展新的市场;另一方面,网络通讯技术的快速发展推动了企业向着既竞争又合作的方向发展,这种发展进一步激化了国际间市场的竞争。这两个原因的相互作用,已成为全球化制造业发展的动力,全球化制造的第一个技术基础是网络化,网络通讯技术使制造的全球化得以实现。(二)网络化。网络通讯技术的迅速发展和普及,给企业的生产和经营活动带来了革命性的变革。产品设计、物料选择、零件制造、市场开拓与产品销售都可以异地或跨越国界进行。此外,网络通讯技术的快速发展,加速技术信息的交流、加强产品开发的合作和经营管理的学习,推动了企业向着既竞争又合作的方向发展。
(三)虚拟化。制造过程中的虚拟技术是指面向产品生产过程的模拟和检验。检验产品的可加工性、加工方法和工艺的合理性,以优化产品的制造工艺、保证产品质量、生产周期和最低成本为目标,进行生产过程计划、组织管理、车间调度、供应链及物流设计的建模和仿真。虚拟化的核心是计算机仿真,通过仿真软件来模拟真实系统,以保证产品设计和产品工艺的合理性,保证产品制造的成功和生产周期,发现设计、生产中不可避免的缺陷和错误。
(四)自动化。自动化是一个动态概念,目前它的研究主要表现在制造系统中的集成技术和系统技术、人机一体化制造系统、制造单元技术、制造过程的计划和调度、柔性制造技术和适应现化生产模式的制造环境等方面。制造自动化技术的发展趋势是制造全球化、制造敏捷化、制造网络化、制造虚拟化、制造智能化和制造绿色化。
(五)绿色化。绿色制造则通过绿色生产过程、绿色设计、绿色材料、绿色设备、绿色工艺、绿色包装、绿色管理等生产出绿色产品,产品使用完以后再通过绿色处理后加以回收利用。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。
四、结语
制造技术不仅是衡量一个国家科技发展水平的重要标志,也是国际间科技竞争的重点。我国正处于经济发展的关键时期,制造技术是我们的薄弱环节。只有跟上发展先进制造技术的世界潮流,将其放在战略优先地位,并以足够的力度予以实施,才能尽快缩小与发达国家的差距,才能在激烈的市场竞争中立于不败之地。总之,在我国研究和发展先进制造技术势在必行。
参考文献:
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“中国制造2025”是中国版的“工业4.0”规划,也是我国实施制造强国战略第一个十年的行动纲领,实现制造业由大变强的历史跨越[1]。机械制造业是“中国制造2025”的重要支柱和重要组成部分,对机械制造类的人才培养模式和要求带来了新的挑战[2]。基于“大工程教育理念”的本科教学工程系统地分析和研究高素质创新型人才――“现代机械工程师”的基本特征及其评价方法[3],探讨机械工程专业学生创新素质形成原理及其规律。构建融知识、能力和工程素质于一体。集现代管理和先进技术为一体的人才培养新体系[4],对改变传统的人才培养模式,培养具有开拓创新能力的“现代机械工程师”具有重要的理论意义和较大的实用价值。
一、传统机械制造类专业人才培养模式现状
(一)教育教学观念滞后,人才培养目标模糊
目前机械工程专业本科人才培养目标定位为“能在机械工程及其自动化领域从事设计制造、科技开发、应用研究、运行管理和经营销售等方面工作的高级工程技术人才”,其概念陈旧,涉及面宽泛,含义模糊[5],可以覆盖学生毕业后一生中从事的工作,无法与我国日益迅速发展的工业化进程需要相对接。其结果是导致人才培养方案构建思路不清晰,重点不突出,其目标也比较难以实现。
(二)教学内容陈旧,工程能力训练不到位
目前机械工程课程及其教学内容比较陈旧,学科前沿课程较少,专业课程体系无法适应学生个性发展的需求,也无法适应新时期经济和社会发展的需要,导致机械工程专业学生实践能力和创新能力培养体系不健全,出现了有环节要求[6],但无法落实而形同虚设的情况,严重影响和制约着人才培养质量。实践教学体系设计的系统性不强,不能完全满足应用型人才培养的需要;实训基地未能充分利用,制约了实习指导工作的开展。
(三)教学方法手段滞后,多元化人才培养模式缺失
教学方法单一,现代教育技术手段的应用水平也并不高,影响了学生工程实践能力的培养,无法满足高等教育大众化条件下多元化人才培养的需求[7]。在人才培养的关键问题上,深层次改革有一定难度,如产学研合作等。合作教育渠道、层次有待拓宽和提高。
二、机械制造类专业人才培养模式的构建
(一)创设“模块化、组合式、开放型”的课程体系
以“大工程教育理念”为指导,以机械工程专业为研究试点,提出机械工程专业人才培养目标为具有高素质创新型能力的“现代机械工程师”,优化机械工程专业课程体系和实践教学体系。以高等数学、大学物理、机械制图、工程力学、机械原理、机械设计、电工与电子技术、工程材料、微型计算机原理为基础理论知识;以公差技术、控制工程、测试技术、材料成型技术、机械制造技术基础、液压与气动等为专业理论基础;以制造装备设计、机电一体化技术、机电传动控制、数控技术、自动化制造系统等为相关和拓宽知识,构成毕业生的知识结构。
(二)优化教学资源
将课程建设、专业建设、学科建设和实验室建设融为一体,实现教学与科研、学科与实验、课程与设计的系统协调和有机统一,通过实施“青年教师工程能力培养计划”和“青年教师创新能力培养计划”,实现教学资源的优化配置,主要表现在:1.鼓励教师利用科研成果更新教学内容,设立教案评估制度,并与教学考核相结合。2.探索建立科研成果转化为课程的工作机制,鼓励教师科研成果融入教材,并辅之以相应的考核、评估和奖励。3.开设反映学术前沿的选修课,并结合教师承担的科研课题来指导本科生毕业设计(论文)。
(三)完善创新型人才培养机制
推进教师工程能力提升及实践教学基地建设,对新引进人才全部进行严格的岗前培训;采用师徒结对的形式,由教学科研经验丰富的老教师指导新教师的教学工作。学院组织新教师职工的听讲评活动,对青年教师的教学工作进行点评和指导,确保青年教师的教学质量。完善机械工程专业学生工程能力、创新意识和创新能力的实践教学体系,在培养环节上,课堂教学、实践环节、第二课堂整体优化设计;在教学方式上,必修课、选修课相结合;在教学内容上,自然科学、工程技术、人文知识相互兼顾,同时体现现代科技中学科交叉的特点,特别注重机械工程与信息化、自动化技术相结合。建立四段式教学体系:理论教学体系、实验教学体系、课程设计体系、参观实习教学体系。在教学中落实“产学研结合”、“理论教学与科研实践案例教学相结合”、“课内教学与课外辅导素质拓展相结合”的教学改革,强化“课程设计与实习”两个教学环节。
1.培养方案与培养目标的定位一致,改革培养模
式,改革教学方法,切实体现工程应用型人才培养特色。完善和修订教学大纲,做好专业主干课程内容更新,知识体系优化。
2.强化实践环节,加大实验教学比例,改进实验内容,减少验证性实验,增加设计性和综合性实验,课程设计和毕业设计环节从选题到具体指导注重工程实践能力的培养。
3.完善实验室设备,保证实验项目开出率达到
100%,创建实习基地,校企合作承担专业认识、生产实习、毕业实习的主要实践教学任务。
(四)规范毕业设计(论文)过程
毕业设计(论文)是在学生完成全部大学课程后,走向工作岗位前的一次综合训练教学环节,是对学生在大学阶段所学知识与能力的全面检查与考核,对于培养学生的创新精神、协作精神,提高他们的实践能力和综合素质起着重要的作用。对毕业设计字数、参考文献和图纸等进行量化处理,主要分为五类:1.理论研究型;2.工程设计型;3.工程技术实验研究型;4.计算机软件型;5.综合型。从毕业设计(论文)的全过程看,学生的机械设计制造的实践能力及水平得到了提高,工程意识和素养增强,独立分析和解决问题的能力进一步加强,尤其是毕业论文质量较往届有了较大幅度的提高,全部顺利通过院和小组答辩,成绩优秀率达到14%,获得校优秀毕业生标兵称号的8人,占常州大学总数的8.2%,取得了令人满意的成果,达到了预期的目标。
(五)健全教学质量保障机制
在教学实践中,坚持以学生和教师双主体与以学生为本的核心理念,激发学生学习的主人翁意识。实施“本科创新能力培养激励机制”,提高教师和本科生参加科研创新活动的积极性。制定教学督导组和学生评议教学效果机制,每学期将评议结果公开,向各个教师反馈评议意见。由专业教师负责成立课程评估小组对专业课程进行自我评估,采取“主讲教师负责、逐课评估、达标验收”的办法实施,采用计算机以及网络手段对规章制度进行科学、规范管理与实施。完善教学质量评价机制,组织学生评教活动,促进学生对教师主要教学环节教学质量进行监控与评价,注重同行评教和领导评教,强化教学督导。
三、机械制造类专业人才培养模式的实践
常州大学机械设计制造及自动化专业是在1984年原江苏化工学院机械制造工艺及设备专业的基础上建设和发展起来的,近几年,本专业一直是常州大学招生人数最多的专业之一,在长三角人才市场上就业形势一直处在前4位。装备制造业是江苏省重点发展的支柱产业之一,常州市已成为中国先进制造技术发源地,初步形成了较为完整的制造业体系,主要包括轨道交通设备制造业、工程机械制造业、农业装备制造业、数控机床和基础装备制造业等。装备制造业的快速发展必将扩大对应用型工程技术人才的需求,为长三角地区及全国装备制造行业提供大量工程技术人才是本专业建设的方向。根据社会经济发展需要和技术发展趋势,结合常州大学发展目标和本专业现状,培养的人才类型为:工程应用型。以上海为龙头的长江三角洲经济区机械制造业十分发达,对本专业毕业生的需求量很大。在长三角地区和常州先进制造技术基地对专业人才的技术需求基础上,形成了本专业以先进制造技术为线的人才培养目标。
本专业坚持优化课程、提高质量、注重实效、形成特色的方针,及时修订本专业培养计划和教学大纲,从课程体系的学习方面衡量本专业培养目标是否体现了学生在知识、素质方面的协调发展。在生产实习、课程设计、各级科技竞赛、毕业实习、毕业设计等环节考查学生能否从全局的观点看问题,能否从市场研究、设计构思、生产制造中分析思考,以此判断培养目标是否实现及实现的程度。近几年来,学生的四级通过率在95%以上、考研录取率在30%以上,就业率为100%,这些数据反映了培养目标的实现情况。
面向“中国制造2025”,以创新人才培养为主线,构建了机械制造类人才培养模式,并进行了有益的实践。改革传统的教学模式,将理论教学与实践教学有机地结合,探索了一种适应“中国制造2025”的机械制造类人才培养的模式,逐渐培养了学生自主学习与探索求知的精神,使其创新能力得到提升,工程实践能力更加突出,为今后的职业发展奠定坚实的基础。
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0引言
机械设计制造及自动化专业主要培养的是能在机械领域内从事设计制造、科研开发和经营管理等工作的高级工程技术人员,其不仅要求学生熟练地掌握机械设计和机械制造等相关知识,也要求学生系统地对机电控制、自动化的相关知识进行学习[1,2]。在“中国制造”期间,该专业为市场输送了大量的工科人才,极大地推动了我国制造业的发展。当今,全球制造业格局面临重大调整,信息技术与制造业的融合持续深化,制造产业的变革不断推进[3];随着新型工业化、信息化、城镇化、农业现代化的不断深入,国内消费者对产品质量、服务等方面的要求不断提高;而且,我国仍处于工业化进行中,与先进国家相比还有较大差距[4,5]。针对上述主要问题,我国提出了强化高端制造业的国家战略规划《中国制造2025》,其将“创新驱动”摆在了制造业发展全局的核心位置,将“人才为本”作为建设制造业强国的根本。为了给“中国智造”输送更优秀的专业人才,适应强化高端制造业的国家战略规划,本文以“夯实专业基础、提高创新能力”为着力点,浅谈《中国制造2025》对机械设计制造及自动化专业教学的启示,以供参考。
1强化教师培训,建设创新型教师队伍
建设制造业强国的根本是“人才为本”,教师在教育事业中扮演着“领路人”的重要角色,建设一支具有创新意识的优秀教师队伍对人才培养至关重要[6]。机械设计制造及自动化专业包括机械设计制造和自动化两个方面的知识,在长期的教学期间,高校教师不断地强化自己所在领域的相关知识和教学技能,但是随着学术专注度的不断提高,知识面的宽度有所变小;并且,机械设计制造与自动化专业的知识跨度大、思维方式差别大,很难长期掌握二者的大部分知识及其发展方向;再者,“中国制造2025”是以“互联网+”为支撑载体,将电气化工业时代的机械进行有机融合,进而把制造业提高到智能化水平。如果高校教师不对机械设计制造、自动化、“互联网+”等相关知识和发展趋势有一个深刻的认识,只是依照传统的方式按部就班的将专业知识零散的传授给学生,而不对相关关联知识、应用、技术等问题进行拓展讲解,那么就会导致学生非常被动地进行学习,更不会对知识进行再思考、再学习,长此以往,会严重影响学生创新能力的培养。为了提高高校教师的教学水平,可以从下几个主要方面进行:①定期邀请相关专家对“中国智造”发展及方向进行讲解分析,为老师进行知识更新提供方向;②鼓励教师积极学习相关专业知识的学习,特别是“互联网+”所涉及的相关知识;③鼓励教师改进传统教学方法,根据当前技术的发展,不断将新知识、新技术引入到课堂教学中,激发学生对所学知识的探索精神。
2优化专业课程,突出特色课程
学生在学习完基础课程之后,便进入了专业课程的学习,专业课程是提高学生专业知识和技能最基本的途径之一[7]。在长期的教学过程中,为了增加学生的知识宽度,添加了很多与本专业相关度不大的课程。而且,上述课程大部分还是采用考试为考核方式的必修科目,这些课程虽然在一定程度上增加了学生知识的宽度,但是大部分学生对这些课程并不感兴趣,多是抱着拿学分的态度进行相关的学习,虽然花费了大量的教学资源在这些课程,对学生能力的提高作用十分有限[8~9]。为了培养更加适合“中国制造2025”所需求的人才,需以“中国制造2025”为导向,结合学生的实际情况,重新考量、设计学生的专业课程方案。首先,在保证本专业培养方案要求的基础上,删除与专业相关度较小的课程,或者将相关度较小的基本专业课程合并,减少教学以及学习工作量;其次,根据学生兴趣及需要,增加自动化、现代制造产业、互联网+、现在制造管理类等相关课程,使学生对制造业及其发展有良好的认识,并初步掌握一些基础知识。
3改革实验室制度,激发学生兴趣
在传统的教学中,实验室的主要作用是配合专业课程的教学工作,是根据专业课程的需要,设定相应的实验项目,而且是定时、定点、定人的进行相关的实验,实验完全依照老师给出的实验方案进行。传统的实验室使用管理制度,基本上对学生的实验行为进行了较强的限定,很难允许学生根据自己的见解对实验方案进行重新设计,极不利于学生创造性的培养[11],其与“中国制造2025”中的“创新驱动”不能很好的契合。学生实验不仅是验证知识的工具,还要成为培养学生创新能力的重要推手。为了提高学生的学习兴趣,应该充分让学生享有实验的自。首先,要合理的设置课程实验的类型与数目,区分实验主次,在保证课程要求的前提下,优化学生实验;其次,改革实验室的开放时间,让学生自主选择进行的实验项目和实验时间,并自主设计实验方案,不仅让学生巩固自己所学的知识,并培养学生的探索精神。
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一.引言
焊接是现代机械制造业中一种必要的工艺方法应用,焊接技术的先进水平做为衡量一个国家工业发达程度的重要指标已逐渐为大众公认,同样焊接技术的发达程度也是衡量工业企业技术水平高低的重要标志。由于受我国相关工业的制约, 在使用焊接机械手的过程中,必须采用与西方发达国家不同的、适合我国国情的灵活的使用方式,才能保证焊接机械手在我国相关产业不配套的情况下正常使用。
二. 机车车辆工业焊接的主要用料。
目前, 在机车车辆上所采用的主要是碳素结构钢、低合金结构钢(包括耐候钢) 等具有良好的焊接性能的材料, 一些零部件采用铸钢或锻钢制造, 其材质本身有较好的焊接性能,但因构件结构复杂, 在焊接过程中有些需要采用适当的辅助工艺手段。铝合金型材由于其质量轻, 能减轻运输设备的自重,在客车及一些特种车辆的制造中应用范围逐渐扩大。铝合金、不锈钢及各种复合材料随着先进焊接技术的运用,将在机车车辆工业生产中发挥更大的作用。
三.铁路工业涉及的焊接方法。
焊条电弧焊。
焊条电弧焊曾广泛应用于机车车辆工厂的制造与修理部门。随着二氧化碳气体保护焊、混合气体保护焊、埋弧焊、焊接机械手等新技术、新工艺的推广, 焊条电弧焊在铁路机车车辆工厂的使用逐年下降, 其焊缝长度比例在机车车辆制造业目前大约仅占5%左右。在机车车辆修理业用得还比较多,其焊缝总长度大约占30%-50%左右。此比例还将逐年下降, 集中检修的配件多采用了二氧化碳气体保护焊与埋弧焊等焊接方法。如对铁路货车上、下心盘检修,采用二氧化碳气体保护焊技术进行堆焊、车钩钩舌的检修采用埋弧焊技术堆焊。各工厂对检修机车车辆中的新制配件,已普遍采用了二氧化碳气体保护焊技术。
二氧化碳气体保护焊接技术的应用。
二氧化碳气体保护焊与富氩混合气体保护焊焊接电流大,相应电流密度大,电弧热量利用率较高, 熔敷速度比焊条电弧焊快,焊接时熔深大,可以减小坡口, 减少填充金属;焊接速度是焊条电弧焊的1-2倍;节能,其耗电量仅是交流焊条电弧焊的1/2左右;工作辅助时间少,特别是在富氩混合气体保护焊中几乎不必清渣, 节省了时间, 提高了效率; 明弧焊接,操作方便,适合全位置焊接。二氧化碳气体保护焊技术广泛应用于机车车辆各种大型构件的连接焊缝及工件的堆焊等方面。特别是“七五”、“八五” 以来,二氧化碳气体保护焊技术已在机车车辆工业系统普遍采用。1996年5月27日,铁道部了TB/T1582-1995《机车车辆二氧化碳气体保护焊技术条件》, 使我国铁路二氧化碳气体保护焊技术逐步实现与国际接轨。现在,在机车车辆制造中, 一些重要焊缝如在车辆制造中的中、枕、横梁焊接都采用了二氧化碳气体保护焊工艺,南方汇通股份有限公司在.C64T提速货车的制造中,用二氧化碳气体保护焊焊接枕、横梁及车体底架各连接焊缝, 焊接质量与生产效率明显提高。南方汇通股份有限公司在ZD240型铸锭车制造中,全面使用二氧化碳气体保护焊,焊缝长度达98%以上,北京二七车辆厂在NX等型平车上使用二氧化碳气体保护焊,焊缝长度达90%以上。
埋弧焊技术的应用。
由于埋弧焊焊接电流大, 相应电流密度大(是同直径焊条电弧焊的3-5倍)倍),同时有焊剂和熔渣的隔热作用, 电弧热量利用率较高, 焊接时熔深大, 可减小坡口与填充金属量;焊接速度是焊条电弧焊的5-6倍,焊接时焊接参数自动调节保持稳定,又有焊剂的保护,焊接质量稳定可靠,无弧光照射、劳动条件较好。在机车车辆的制造与修理工作中, 埋弧焊技术广泛应用于各种大型构件主要焊缝的焊接及工件的堆焊。如南方汇通股份有限公司应用埋弧焊技术, 焊接新造C64T、C64K等铁路提速货车的中梁,堆焊铁路货车磨耗的轮缘等部件。
电阻焊技术的应用。
电阻焊技术主要在客车工厂使用, 原来主要用于薄板及小配件的连接,随着城际快速列车的发展, 在要求车体自重特别轻的城际快速列车上得到较好的应用。长春客车厂在为重庆市生产的城际快速列车上,使用从英国引进的350KV,10万A的电阻焊设备,进行铝合金裙板、端板等的焊接。另外,在京津城际快速列车上, 使用从英国、韩国引进的侧架、底架、车顶等12套专用大型龙门点焊机械手,进行不锈钢车体各部件的焊接。
焊接机械手、焊接工作站的应用。
铁路实施“客运提速,货运重载”,要求铁路机、客、货车具有更好的结构强度, 有更轻的质量, 毫无疑问地给铁路机车车辆焊接技术的新发展带来了机遇。从1992年株洲电力机车厂引进焊接机器人工作站后, 长春、四方、浦镇等客车厂,齐齐哈尔、武昌、二七等货车车辆厂也先后从德国、奥地利、日本、法国、美国等发达国家引进了焊接机器人工作站、焊接机械手等先进设备, 并在引进消化吸收的基础上,与国内有关部门合作, 自行开发了机器人焊接程序及适应我国铁路机车车辆焊接技术需要的机械手、工作站等设备, 逐步缩小了与发达国家的差距。
6. 新型结构材料在铁路机车车辆上应用。
随着铁路“ 提速重载” 与跨越式发展战略的实施, 原有的碳素结构钢已远远不能满足铁路机车车辆工业的使用要求。目前国内已开始生产微合金控轧钢, 其钢种具有良好的焊接性能; 正在研制的超细晶粒钢, 其强度和使用寿命将比现有结构钢提高一倍, 其钢种特点是超细晶粒、超洁净度、高均匀性, 性价比更加合理。同时, 各种不锈钢、铝合金、中低合金钢等耐蚀材料的应用也将成为主流。这些高性能钢种的应用, 必将进一步推动铁路机车车辆焊接技术的发展。
四.铁路机车车辆工业焊接技术发展前景。
铁路机车车辆工业焊接技术发展前景焊接生产过程的机械化和自动化是工业现代化的必由之路。世界工业发达国家焊接机械化和自动化的程度都已达到60%以上,西欧和美国已达到70%以上,而日本已经达到80%以上。我国各工业部门焊接生产的机械化和自动化程度还相对较低,平均30%左右,而且大部分仅是自动化程度较低的机械焊机。我国大型骨干企业机械化和自动化程度已达到60%-65%。如汽车制造业,已经普遍采用了弧焊机器人、点焊机器人和机器人自动焊接生产线; 我国船舶制造企业焊接机械化和自动化程度已达61%左右。伴随铁路“客运提速, 货运重载”, “九五”以来,铁路部门焊接技术的机械化和自动化程度虽然有了较大的提高, 但与我国汽车制造企业、船舶制造企业、军工企业等工业系统相比,还存在较大的差距。
五.结束语
随着提高质量和效率的焊接机械化和自动化水平的不断提高,焊接机械手、机器人工作站等的推广应用, 焊接工艺及焊接装备的现代化, 必将推进我国铁路机车车辆制造业的现代化进程,也必将提升我国铁路机车车辆工厂与国际铁路供应商竞争的实力。对于新的应用钢种和工艺方法, 必须要有相匹配的焊接材料,从发展趋势看, 药芯焊丝、烧结焊剂、低飞溅气体保护焊实芯焊丝、高强钢用焊材、低温钢用焊材、耐热钢用焊材、不锈钢用焊材等高技术含量产品是铁路机车车辆用焊接材料的主要方向。
参考文献:
[1] 王振民 换热器管板的全位置自动化焊接工艺 [期刊论文] 《华南理工大学学报》2010年5期
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整个社会正在兴起一场信息化的浪潮,信息技术对企业的影响越来越大,它的影响已深入到企业的全过程。不仅影响企业的技术,也影响企业的管理,作为企业运行的核心—生产管理系统受到社会信息化的影响越来越大。
一、企业生产管理信息化的的推动作用
1、生产过程趋向全面自动化
工业时代的动力机械工具不会自动调节和控制,缺乏灵活性,不能处理偶然性事件,因此需要劳动者在生产过程中发挥“神经系统”的作用,弥补动力机器的缺点。
随着社会信息化的推进,电子计算机技术、通讯技术、自动控制技得到迅速发展,当前生产过程中使用的工具体系(见图1)新增加了操纵与控制系统,成为智能化的生产工具。它们能够在生产者的控制下通过感测系统获取劳动对象的信息,通过通信网络传递信息,通过智能系统处理信息。并在此基础上“再生”与劳动对象打交道的策略信息,再通过通信网络把策略信息传递给控制系统,后者按照策略信息的指引调节和改变劳动对象的运动状态,达到改变劳动对象的目的,完成生产劳动的过程。在这种生产过程中,自动化的操纵与控制系统克服了机械化的缺点,能进行自动控制和调节,并能处理各种随机事件,使劳动者开始从直接的生产过程中退出来人力资源管理论文,从处于生产第一线的车间转移到对控制系统发出指令的控制室和操纵台,从直接的生产过程转入间接的控制和操作,使生产真正达到了自动化。
2、生产过程趋向柔性化
生产中使用的灵活的制造系统,在电脑的指挥下,可以通过自动控制和调节随时改变机器的行为模式。从而改变产品的款式,根据不同的需要生产不同型号的产品。人们把这种生产称为柔性生产。当前,随着社会信息化的推进,电子工业、汽车工业、飞机工业领域已经开始广泛应用这种灵活制造系统,工业时代盛行的标准化的刚性生产方式正在被灵活的柔性生产方式所取代。其优点是既能节约成本,又可以灵活及时地满足市场上多样化的需求。
3、生产活动趋向“分散化”
在机械化、工业化的大生产中,生产同一种产品的各种功能的机器必须集中在一起,这样可以缩短生产过程的空间距离,节约中间产品的传递成本和时间,机器的集中决定了劳动力的集中,机器对劳动力的吸收和需要程度决定了劳动力的集中规模。大工厂、大企业、大城市都是这种集中型生产方式的产物。集中可以有效的利用各种生产要素,收到规模效益,但超过了一定的限度就会造成各种弊端,比如废气、废水、废物的过度集中,地区间劳动力需求的不平衡等。
企业信息化的推进和智能化的生产机器的应用,为抑制不断集中的发展趋势提供了可能,主要原因就在于信息科技的大发展使机器的体积不断缩小,使生产过程中所需要的劳动力的数量不断减少。这样,当代企业在劳动力的数量上、厂房机器所占据的空间规模上都比传统的制造业要小。生产管理信息化的不断发展,使企业间的生产协作变的更加顺畅,受空间的影响将越来越小,减少企业“扎堆”现象。现代信息技术的发展,特别是个人拥有计算机和计算机进入家庭,使得人们可以在家里从事和完成本来必须到企业或工厂的车间、办公室才能从事的和完成的工作。
总之,由于信息技术的发展和应用,制造业出现了一系列新的技术和新的生产方式。在管理信息系统(MIS)的基础上,采用计算机辅助设计与制造(CAD/CAM),建立计算机集成制造系统(CIMS);在开发决策支持系统(DSS)的基础上,通过人机对话实施计划与控制,从物料资源规划(MRP)发展到制造资源规划(MRPⅡ)和企业资源规划(ERP);在生产和营销上,有集开发、生产和实物分销于一体的适时生产(JIT),有不断消除浪费的精良生产,也有供应链管理中的快速响应和敏捷制造,以及通过网络协调设计与生产的并行工程、虚拟企业和电子商务等。
二、生产管理信息化过程中的问题
1、信息意识方面
在制造业生产信息化的过程中,生产基层由于有自动化的基础,所以对生产一线KPI和信息标示认识深刻,反而车间管理层面的信息意识由于信息应用的断层而显得信息驱动能力不足、数据决策能力薄弱。
信息意识的一致性是影响生产信息化顺利进行的重要人文因素。企业全员对“生产数据如何沉淀为信息,信息如何精炼为情报”认识越为统一,图2中三个区域的重叠面积越大。
(l)个人关心的信息:个性化的报告,分析结果,指标等。
(2)驱动生产日常运行的信息:生产信息、设备信息、产品信息、供应链信息等。
(3)驱动企业领先的情报:竞争KPI、成本领先优势情报、技术领先优势情报、行业最佳实践等。教育员工等待信息的输入已经无法满足解决现代制造中数据多、信息有、知识少、商业情报生成慢的矛盾。
2、信息能力方面
现代的信息能力不只体现在获取信息的能力,而运用信息工具的能力、处理信息的能力、创新信息的能力、表达信息的能力、发挥信息作用的能力、信息协作意识与能力、信息免疫能力同样都非常重要。对生产运作管理人员而言,获得信息已经没有任何问题。挑战是如何关联商业要素,并利用信息加速决策,提升各项管理水平。
3、信息责任方面
举个例子,操作员修改原始生产数据从而掩盖操作错误。生产管理人员修改原始生产数据从而得到更好生产性能评价;质量管理人员拷贝历史质量数据从而减少工作量;管理层修
改原始数据使得企业生产看起来更加符合环保安全生产的要求;或者通过修改统计模型博得更多投资者的青睐。我们既然认识信息对企业责任的重要性,就应该实行与信息和信息技术相关的符合伦理道德的行为,在追求和形成信息的过程中参与有诚信的团队合作。
4、信息化目标方面
生产信息化,尤其是制造业生产信息化的核心目标是建立解决生产能力与客户要求的主要矛盾的手段。在IndustryWeek制造业调查后发现“在给生产运行带来有的所有挑战中,客户的要求和成本的增加名列前茅。在这样的环境之下,工作的连续改善和效率提升已经不再是可选方案,而是参与竞争的必备能力。”
通过建立以下为核心的生产信息化目标,才能建立参与竞争必备能力。生产建模:建立产品模型,建立工厂模型,建立生产事件模型人力资源管理论文,建立工序模型。通过这些模型建立设备变量,连接控制系统激活数字化工厂。生产执行:详细计划、排程及变更、批次执行、批次分析、批次跟踪等。性能分析:根据控制系统数据自动更新产品在生产线上的变化和移动;手自动从控制系统的数据捕获生产信息、消耗信息、质量信息、质量失控报警、OEE、生产灰色区域判别、停机跟踪等、连续计算等。其他信息系统整合:与其他系统如ERP的数据和信息的整合。
三、面向生产管理信息化的人才培养创新
1、现代生产运作管理人才培养模式的创新
现阶段我国制造业生产运作管理人才培养模式,归结起来主要有以下几种:
①高等教育培养方式。这种方式由高校开设工商管理专业,以培养生产运作管理人才。培养的人才理论功底扎实,学习能力强,但缺乏实践经验,并且理论容易脱离实际,毕业后无法马上从事制造业生产运作管理岗位的工作。
②各类培训咨询机构开设培训班的培养方式。这类模式是由专门的从事人力资源咨询培训的公司开设培训班来培养生产运作管理人才。这种方式专门针对制造业某个领域的生产运作管理人才组织培训,培训的内容注重实用性和针对性,且培训方式灵活、程序简单,故可以迅速培养大批生产运作管理人才。
但这种方式培养出来的人才往往由于培训周期短而使得理论功底不够扎实,更关键的是各地培训机构鱼龙混杂,水平不一,无法对其培训质量进行控制,培训的内容也各不相同,培养出的人才良莠不齐,也严重阻碍了各地生产运作管理人才的交流。
③企业内部培养方式。一些有实力和眼光的企业通过定期对其生产运作管理人员进行培训,使得生产运作管理人员能够掌握最新的生产运作管理知识和技巧,从而提升企业的运营实力。像海尔公司的海尔大学、摩托罗拉公司的摩托罗拉大学等一些著名公司的培训机构,都定期对其管理人员进行培训。另外也有一些企业与高校合作对其管理人员进行委托培养。这种培养方式对于企业生产运作管理人员素质的提高很有益处。
鉴于以上三种模式的不足,我们认为,加强学校、产业、地方政府之间的合作,整合各方资源,优化办学体制与机制,建立国家教育培养体系、企业培训、中介机构培训、地方政府培训相结合的生产运作管理人才综合培养体系,是培养制造业发展所急需的复合型生产运作管理人才的有效途径。
2、现代生产运作管理人才培养知识体系的创新
现代制造业人才培养必须依据一套完整的课程体系使得从关键技能工到工厂厂长都有一套不同生产岗位应该掌握的知识理念和方法工具。制造业通用生产管理能力国际培训课程暨国际生产管理师培训课程体系(IMMP)就是一套系统的制造业人才发展的培养体系,它将生产管理人员知识结构分为四个层次:第一层为生产经营活动的总体管理:包括生产活动的基础知识;生产活动的计划与控制;生产活动的评价进程方法;生产活动的问题解决;第二层为中间环节制造与采购管理,包括制造活动的基础知识;制造活动的计划与控制;制造活动的进程方法;制造活动的问题解决;第三层为工作岗位的管理,包括工作岗位的基础知识;工作岗位的计划与控制;工作岗位的进程方法;工作岗位的问题解决;第四层为基本作业指导与自我管理,包括生产活动的一般常识;正确作业的进程方法;作业评价的基础知识;作业问题的改进方法。
IMMP课程体系涉及到制造业的各个环节,包括:一个理念(价值最大化),两个流程(生产对象的流程、生产主体的流程),三个步骤(计划、控制、评价),三个环节(设计、规划、制造),四项作业(加工、检验、搬运、仓库),四种职能(生产、销售、财务、人事),五个要素(人、机、料、法、环)和五个目标(质量、数量、交货期、成本、安全)。我们相信,随着IMMP课程体系在我国的推广,以及对具有中国特色的生产管理理论的研究和相关培训标准的运用,将会有效地解决生产管理信息化条件下生产运作管理人才的培养问题。
参考文献
[1]隋志华.一汽模具生产管理信息化实践[J].航空制造技术,2010(7)
篇11
从上个世纪80年代到现在的30年里,世界上的主要经济体有个巨大的转变,即经济的支柱产业从传统的制造业慢慢转向为服务业。美国、日本等世界上主要发达国家的数据表明,在这个时期内,尤其是在20世纪90年代中后期开始,服务业的产值增长迅速。20世纪90年代美国就已进入服务经济时代,在信息技术的推进下,美国已从工业社会向信息社会转型,而美国的经济已经从制造业经济转型为服务业经济。就美国而言,服务业增加值占GDP的比重已经达到80%,反观我国,2010年,中国的服务业增加值占GDP的比重仅为43%。服务业在发达国家已经有了极其重要的地位,它对经济增长的贡献率已经超过了工业。简言之,服务业在中国的发展任重而道远。
2.定制:制造业和服务业的共同挑战
制造一个产品和提供一个服务显然是不同的。不同于制造业生产的产品,服务业提供的服务有几个特点:第一,服务是无形的,无实体的;第二,通常情况下,服务的“生产”和“消费”是同时进行的,即边生产边消费;第三,服务能提供不同形式的附加值;第四、合作“生产”,客户和服务提供商可以就客户的需求和服务的具体方式进行沟通交流,以最大限度满足客户需求。
制造业和服务业有着比较明显的不同之处,即制造业提供有形的,看得见、摸得着的产品,而服务业提供的是无形的服务。随着经济社会的快速发展,消费者对产品和服务的个性化需求日益增大。所以,制造业和服务业面对着一个共同的挑战,即如何按照客户的个性化需求提品或服务。在市场经济的竞争压力下,企业要获得更多利润就必须降低成本,与此同时,企业又必须对日益增长的个性化需求做出及时、灵活的反应。大规模定制(Mass Customization,MC)作为一种新兴的生产(或服务)方式,顺应了降低成本和满足个性化需求的转型趋势。
纵观全球产业结构调整的浪潮,服务业在提供定制服务方面面临着日益增加的发展压力。这种压力来源于三个方面:第一,民众对定制服务的迫切需要。服务业对民众的生活质量有着直接的影响,比如教育、医疗等服务性质的行业,涉及到每一个公民的基本权利。第二,经济中的其他部门(如制造业)已经表明,定制服务不是空想。事实上,在制造业领域,准时制生产(Just In Time,JIT)和大规模定制已经成为现实。第三,互联网和IT技术的迅速发展导致人类能掌控的计算能力大幅提高,加速了全球化的进程。技术进步打破了国与国之间的壁垒,所有行业的竞争都在加剧,服务业和制造业也不例外。
3.信息技术:实现准时制生产(JIT)和定制服务的必备条件
不可否认,在从大规模生产到准时制生产和大规模定制的这场变革中,信息技术的巨大发展起到了至关重要的作用。计算机自动化使得制造厂商能掌握大量的从生产一线收集到的信息,并利用这些信息进行决策和计划。信息技术的进步也导致了流程的自动化和自动化控制。供应链不再局限于国家之间的界限,使得全球市场变成一个具有公平竞争环境的市场。这意味着制造业竞争更激烈,同时会生产出质量更好的定制产品,并且以更短的物流配送时间送到客户手中。新的数据库集成系统和网络技术能把大量的可得到的信息转化成为有用的信息,以便厂商做出更为优化的决策。
类似地,信息技术也能在定制服务方面扮演重要的角色。信息技术对定制服务有三个方面的影响:第一,能影响提供给客户的服务的样式;第二,能影响服务的架构;第三,可以在保证尽可能高的质量和尽可能低的成本的前提下,为客户提供按客户需求定制的服务。绝大多数新兴的服务都包含有很大的信息技术成分。比如,在医疗保健领域,信息系统可以利用数据库让医生了解患者的发病史,从而更有针对性地治疗疾病。同样地,在线学习改变了传统的学习方式,使得知识的传播变得日益便捷。信息技术还能让服务提供商打破地理上的界限,向全球输送他们的服务。
大规模定制服务要求对客户的需求做出快速反应,而先进的信息技术就能帮助企业迅速地获取客户的需求。企业以客户的个性化需求为目标,根据客户个性化需求设计、生产和销售服务。毫无疑问,信息技术会继续发挥它在制造业和服务业的重要作用。
4.指标体系:制造业和服务业的异同
本文前述部分提到信息技术推动了从大规模生产到大规模定制的转变。事实上,这个转变是建立在一个基本原则上的,即对评估和促进变革的指标体系的重视。制造业有四个关键性的指标,即成本、质量、速度、定制化程度。各行各业都有自己的指标体系,制造业有完整的一套指标体系,同理,服务业也应有一套指标体系。本文将分别阐述制造业和服务业的四个指标。
4.1 制造业的指标体系
4.1.1 生产成本
在大规模生产时代,生产成本是制造业部门评估生产效率的主要指标。规模经济(economies of scale)曾是那个时代的主要驱动力。对成本的绝对关注导致了对生产成本估算研究的盛行。多年来,包括了原材料、劳动力、日常开支在内的成本就是最精确的成本估算途径。随着原材料采购效率的提高和生产自动化降低了劳动力成本,日常开支占总生产成本的比例越来越大。厂商们很快意识到传统的成本估算方法很可能错误地计算了生产成本。此后,随着质量、速度、定制化程度日益受到厂商们的关注,成本估算机制也发生了巨大的变革。
4.1.2 产品质量
在20世纪70年代,质量成为评价生产系统的主要指标。那时,主流观点认为成本和质量这两个指标存在内在的、固有的均衡联系,即更好的质量意味着更高的成本。日本丰田汽车公司当时提出降低成本并不一定需要牺牲产品质量,相反,提高产品质量有助于降低成本。产品质量方面的理论集中在全面质量管理(Total Quality Management,TQM)和六西格玛(Six Sigma,6σ)。全面质量管理强调企业中所有部门,所有人员都以产品质量为核心,把数理统计技术、专业技术,管理技术等技术结合在一起,建立起一套严密、高效的质量保证体系。六西格玛作为一个质量管理理论,最早由美国摩托罗拉公司提出,其目标是在生产过程中降低产品和流程的缺陷次数,防止产品变异,提高产品质量。
4.1.3 生产速度
到了上世纪90年代中期,随着因特网的出现,产品的生产周期受到越来越多的关注。基于时间的竞争(Time Based Competition,TBC)、快速响应(Quick Response)、敏捷制造(Agile Manufacturing)等理论开始强调减少生产过程所耗费的总时间(从收到订单到交货的时间)的重要性。这个总时间是指产品设计、流程计划、营销、生产、配送等环节所耗费的时间总和。企业意外地发现加快生产速度也能降低成本和提高产品质量。
4.1.4 生产的定制化
进入21世纪,成本、质量、生产速度被认为是已知的竞争力要素,这些是生产满足客户的个性化需求产品必须考虑的因素。企业面临在速度更快、成本更低、质量更好的前提下为客户提供大量不同种类的、定制化程度高的产品的压力,这种压力随着经济全球化进程的加快而日益增大。主流的定制方式有三种:第一种,配置定制(Configured To Order,CTO),即客户可以自主选择产品的各种配置参数,典型例子是美国戴尔公司允许客户在网上订购电脑时自主选择电脑各个部件的配置,戴尔公司根据客户的配置单组装电脑。第二种,面向定单设计(Engineering To Order,ETO),即企业收到到订单后,才开始进行产品设计。这种定制方式最大程度上满足了客户对产品的个性化需求。第三种,制造定制(Make To Order,MTO),即客户的需求直接影响产品的制造阶段,产品的制造阶段由企业和客户共同来完成。
4.2 服务业的指标体系
4.2.1 服务成本
服务成本和客户所支付的价格具有直接的关系。在医疗保健领域,服务成本和医疗保险、对病人的护理时间长短等因素相关。在教育领域,服务成本和学费直接相关。与制造业不同的是,服务成本到底由哪些部分构成尚不清晰明确,导致估算服务成本有较大的主观随意性。比如,电信运营商的成本就是“雾里看花,水中望月”,无论是运营商自身还是独立的第三方机构,都无法核算出通信行业的服务成本。
4.2.2 服务质量
绝大多数客户愿意花更高的价钱购买更高质量的服务,服务质量似乎是服务业最主要的评价指标。相比较而言,服务质量比有形产品的质量更难被客户评价。客户对服务质量的评价主要取决于心理预期和实际所感受到的服务水平的比较。客户对服务质量的评价不仅考虑服务的结果,更重要的因素是服务的过程。服务质量是顾客感知到的对象,离不开服务的生产交易过程,而服务的生产过程和交易过程往往是很难区分的。交易过程往往就是生产过程。
4.2.3 服务速度
服务速度的能否提高极大地依赖于信息技术的发展进步。医院建立患者信息库,病史信息共享可以让患者和医生交流地更快、更顺畅,从而制定更好的治疗方案。制造业中的快速响应理论和精益生产理论也可运用到服务业中,但更为基本的是,除了对现有的流程实现自动化,还要根据客户的个性化需求重新设计服务流程和步骤。
4.2.4 服务的定制化
服务天生就是可以定制的。客户可以参与服务的生产交易全过程。模块化是定制服务的一个关键环节。通过对模块化构件的组合,而后装配成可定制的服务,大规模生产和定制服务这两种生产模式的优势被巧妙地结合在一起,在保证企业经济效益的前提下,又满足了客户个性化的需求。
21世纪,是服务业的世纪。大规模定制服务是服务业发展到一定阶段的高级形式,是服务业发展的战略趋势。大规模定制服务以其成本低和客户满意度高等独特竞争优势,必将成为21世纪主流的生产方式。
参考文献:
[1]马钦海,陈桂云等.大规模定制生产的系统协同思想及理论与方法[J].工业工程与管理,2006.
[2]汤向东.大规模定制生产的研究[D].武汉理工大学硕士学位论文,2003.
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关键词:数控技术;自动化机械制造;运用
在近年来,自动化机械制造有着突飞猛进的提升,为了将提升最大化,大多数企业都渐渐的把数控技术融入到其中。但在全世界的总体来看,我国的技术水平还是相对落后的,这一领域还等待我国近一步开发,这也是我国现在所要突破的关键。本文主要在阐述数控技术相关的含义与特点、现阶段我国自动化机械制造发展的状况、现阶段数控技术在自动化机械制造中的运用,来总结未来数控技术在自动化机械制造中的运用更好的发展,为我国经济化建设作出更大的贡献。
1数控技术相关含义与特性
(1)数控技术的含义。数控技术其主要指采用电脑程序控制机器的方法,按工作人员事先编好的程序对机械零件进行加工的过程。数控技术是发展我国现代化的重要基础。数控技术可以将程序与机械充分的融合。数控技术能使得我国大部分的机械制造都存在着技术的支持,这种情况下我国的机械制造产业才能更加稳固的持久的发展和壮大,为我国现代化建设作出了巨大贡献。
(2)数控技术的应用特性。数控技术的应用在现在很多领域都有所涉及,这是数控技术的应用所独有的特性所决定的,数控技术的应用特性主要变现在:
1)数控技术具有着更强大的效率和时效。数控技术加入后,可大范围的减少人工操作。只要设定好程序的编写,就可以通过机器取代人工,这种情况下可大幅度的提高操作效率,还可以加入复杂的加工程序、缩小生产时间、减少投入成本和增加所出产品的时效性。从安全性考虑,不用人工的加入,就可以减少一些因为操作不当引起的安全事故,更加大大降低了机器使用安全隐患的发生。
2)数控技术具有更强大的简洁性。数控技术在加入后,大部分的操作流程都可以简洁化,大大的减低了操作程序。许多需要繁琐的流程,在加入数控技术后都可变成机器化操作,这样的简洁性大大的提高了生产的效益,减少一些不必要的流程。整体来看,数控技术进入到自动化机械制造中是必然现象,只有把二者相互融合,才提高在把自动化机械制造的企业整体效益。
2现阶段自动化机械制造的应用
(1)自动化机械制造逐渐占据主导地位。现当代我国,现代化建设在飞速发展着,机械制造在逐渐的取代传统老工业。随着我国经济飞速的发展,人们的需求量逐渐的加大。在发展的过程中,逐渐的传统制造业已经远远满足不了人们的需求量,人们开始研究自动化机械制造,开始把生产品批量化,更好的满足人们的需求。自动化机械不单单的把生产流程提速,提高了生产效率,而且还丰富产品系列,使得人们的对新鲜感需求大大的得到了满足,这也说明了自动化机械制造刚刚出现就受到众多企业的认可。
(2)自动化机械制造相比较落后。随着中国现代化发展加快,自动化机械制造也在不断的发展中,自动化机械制造的不断的发展和扩大,也使得自动化机械制造也不断的更新中。但由于我国自动化机械制造发展的时间过于短暂,许多技术相对于国外而言还是趋于落后,我们很多技术在与国外相比较还是面临着:事故易多发、工艺相对毛糙、使用年限过短、功率效益较低等等一系列问题,这些问题的出现,就证明我国自动化机械制造还有充足的发展空间,这也需要我国技术人员不断的努力创新。
3现阶段数控技术在自动化机械制造中的运用
数控技术在自动化机械制造中在我国方方面面都有着巨大的运用,比如说:工业生产上、汽车的制造等等重大企业都有着重大帮助。
(1)数控技术自动化机械在工业生产上的作用。我国近年来工业生产有着巨大的进步,但是随着进步,人民所担心的问题也逐渐出现,最大的问题则是安全问题,在早期我国的工业生产中最主要的形式还是在流水生产线上的人为操控,这种情况下,不单单人们要忍受低劣环境,还要注意安全操控;但现在数控技术的加入,主要在于把人与机器的分离。人们只需要操控机械就可以进行着生产与加工,这种情况下就不用担心,低劣的环境与安全问题所给人们带来的安全隐患。
(2)数控技术自动化机械在汽车的制造的作用。我国近年来,随着人们生活水平有所提高,汽车市场的需求量骤然增加,这样给汽车制造企业带来了巨大的压力,在这种压力下,汽车制造的企业迅速接受了数控技术,数控技术自动化机械在汽车零件加工和汽车组装都起到巨大的效果。数控技术自动化机械飞速的提高了汽车生产速度和质量。更加能满足汽车市场的需求量,并且减少汽车出厂的时间,进而将汽车利益最大化。
4数控技术在自动化机械制造中的运用更好的发展
数控技术在自动化机械制造中的运用,虽在在我国有着巨大的发展,但还是远远不足的,想要数控技术在自动化机械制造中的运用更好的发展必须做到:要依据我国国情,合理的引进先进的技术,将本国的数控自动化水平提高;把数控技术在自动化机械制造中的运用范围扩大化,把各产业的经济效益最大化;随着时代的更新,将数控技术随之更新;培养更多技术型人才,将数控技术在自动化机械制造中运用到实处。
5结束语
近年来,数控技术在自动化机械制造中在各个方面都有着充分的应用,这也说明数控技术在自动化机械制造中更拥有着宏达的发展前途,现在的我们要在使用数控技术自动化机械的过程中发现问题的原因、正式问题的出现、找到解决问题的方案,让数控技术在自动化机械制造中的运用更加贴切,为我国经济发展做出更加突出的贡献。
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1 数控机床的工作原理
数控机床,简称“数字控制机床”(Computer Numerical Control Machine Tools)是在机床上安装自动控制系统,可以对所制造产品的各个环节都按照一定的计算机逻辑程序进行。具体而言,就是控制系统在执行各种命令的时候,是要对控制编码以及相关符号进行逻辑性处理。所有的译码都使用数字表示。这些数据信息被输入到数控装置中,经过运算处理后得出操作结果。数控装置可以根据所获得的控制信号对机床上的操作进行控制,包括图纸设计的产品只存和形状等等,都可以在数控机床上进行加工、生产。
2 数控机床的加工特点
在数控机床上对各种零部件进行加工的过程中,要严格执行所规定的加工动作,加工的过程中就要采用自动化操作方式,根据计算机程序所确定的参数来执行操作动作。相比较于普通的机床,数控机床采用自动化技术所具备的特点表现为以下几个方面:
2.1 数控机床的环境适应性比较强
数控机床加工的过程中,主要编制计算机程序,将加工程序输入到系统中,就可以进行数控机床的自动化操作了。如果加工尺寸有所改变,只需要修改程序或者操作参数即可。目前的加工制造业以批量生产为主,采用数控机床可以对加工产品的改型提供了便利,使得工作效率大大提升。
2.2 数控机床具有较高的产品加工精度
数控机床运行的过程中,当数控装置输出一个脉冲,数字伺服系统就会产生精度为0.1μm至1.0μm的位移量。机床传动丝杠实现了间歇补偿,闭环系统则可以对数控机床运行所产生的螺距以及传动误差进行控制,加之数控机床具有良好的热稳定性和刚性,使得数控机床的加工具有较高的精度。数控机床所采用的是计算机程序进行控制操作。这种自动化的加工方式可以避免人为操作所造成的加工误差,确保所加工的产品特征一致、质量稳定。一些难度相对较高的零件,采用数控机床进行加工更能够使其规格符合设计要求。
3 数控机床的系统构成
3.1 数控机床的机床本体
数控机床的机床本体是部件加工的基础环节,在数控机床上所加工的部件也是基本部件。数控机床的机床本体同时还发挥着监测的作用,对传动部件的精度具有一定的影响。
3.2 数控机床的数控装置
数控机床的控制系统通常会选择CNC数据系统。该系统的组成包括中央处理存储器、数据输入接口和数据输出接口。中央处理器是系统的核心部分,包括数据存储器、数据控制器、数据运算器和总线。中央处理器的数控装置所具备的控制功能通过数据控制加工程序得以实现,所有的控制功能都是在内部存储器中提取程序来实现,所发挥的功能包括数据的输入和存储、数控加工、插补运算等等。所有的数据信息传输都是通过设备接口完成。如果控制对象有所变化,或者需要对一些功能进行调整,只需要调整设备的接口就可以获得应用效果。
3.3 数控机床的伺服系统
伺服系统是数控机床对系统进行在线检测的时候进行伺服控制。数控机床的伺服系统所发挥的主要控制功能包括进给位置的控制,即对部件所移动的位置进行控制;主轴转速的控制,即对机床移动部件的速度进行检测。
4 发动机制造中数控机床的应用
数控机床具有加工高效率、高精度的特点,且数控机床运行的过程中具有较高的稳定性,可以在发动机制造中广泛应用。由于发动机对加工精度要求比较高,因此在生产线中引入了数控机床,使得发动机的零部件的生产成本有所降低,产品质量得以提高。
数控机床需要具有较高的加工效率,而且要求精度也很高,对设备的稳定性也具有较高的要求。在发动机制造中应用数控机床,可以使得所加工的产品具有更为符合设计要求。为了使得发动机的柔性程度良好,在对缸体加工、缸盖加工的过程中,应用数控机床的切削工艺,就可以使得加工产品的精度有所提高。由于缸体和缸盖的零件形状较为复杂,在加工之后需要使用数控单砂轮磨削,不仅使得零件形状符合设计要求,而且可以使刀具的成本有所降低[4]。此外,缸盖多会选择铝合金材料,其具有良好的加工性能,应用数控机床高速切削,可以确保产品精度的同时,还提高了零件生产效率。
5 结语
综上所述,在发动机制造中,数控技术得以应用,主要在于发动机的零部件要求精度高。随着发动机制造业的发展,行业竞争加剧,就需要提高发动机产品的质量和工作效率,采用数控技术,实现发动机零部件的智能化加工,使得发动机零部件在低成本的情况下批量生产,以更好地满足发动机制造需求。
参考文献:
[1]廖述雨.数控技术在机械制造中的实际应用探讨[J].科技传播,2014(19):91-99.