現代制造技術的特征

時間:2023-08-27 15:04:25

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現代制造技術的特征

第1篇

關鍵詞: 機械制造; 加工工藝; 工業加工; 機械工業

中圖分類號:TD404 文獻標識碼:A 文章編號:

進入 21 世紀來,機械制造業迎來的是一個更為激烈的競爭和生存環境。新知識、新概念的不斷涌現和新產品、新工藝的迅速更新加速了市場的變化,企業面臨著更加嚴峻的挑戰。特別是在市場不斷高速變化的 21 世紀,企業不僅需要有對市場變化的快速反應能力,而且還需要通過技術創新和產品更新來不斷開拓市場、引導市場的能力。現代制造技術就是為了適應這種競爭環境而產生的。它是在傳統制造技術的基礎上,不斷吸收和發展機械、電子、能源、材料、信息及現代管理等技術成果,并將其綜合應用于產品設計、制造、檢驗、管理、服務等生產周期的全過程,以實現“優質、高效、低耗、靈活、清潔”的生產技術模式,取得理想經濟效果的制造技術的總稱。

一、現代機械的先進加工工藝特點

隨著計算機技術、微電子技術、傳感技術、自動控制技術和機電一體化技術的迅速發展及其在機械制造方面的應用,由系統論、信息論和控制論所組成的系統科學和方法論與機械制造科學的密切結合,組成了機械制造系統,并形成了現代制造工程學。制造系統就是人、機器以及物料流和信息流的一個組合體。現代制造技術特別強調入的主體作用,強調入、技術和管理三者的有機結合,因此,現代制造技術具有以下特征:

1. 現代機械制造技術己成為一門綜合性學科。現代制造技術是由機械、電子、計算機、材料、自動控制、檢測和信息等學科的有機結合而發展起來的一門跨學科的綜合性學科。現代制造技術的各學科、各專業間不斷交叉融合,并不斷發展和提高。

2. 產品設計與機械制造工藝一體化。傳統的機械制造技術通常是指制造過程的工藝方法,而現代制造技術則貫穿了從產品設計、加工制造到產品的銷售、服務、使用維護等全過程,成為“市場調查十產品設計十產品制造十銷售服務”的大系統。如并行工程就是為了保證從產品設計、加工制造到銷售服務一次成功而產生的,已成為面向制造業設計的一個新的重要方法和途徑。

3. 現代機械制造技術是一個系統工程。現代制造技術不是一個具體的技術,而是利用系統工程技術、信息科學、生命科學和社會科學等各種科學技術集成的一個有機整體,已成為一個能駕馭生產過程的物質流、能量流和信息流的系統工程。

4. 現代機械制造技術更加重視工程技術與經營管理的有機結合。現代制造技術比傳統制造技術更加重視制造過程的組織和管理體制的簡化和合理化,由此產生了一系列技術與管理相結合的新生產方式。如制造資源計劃( MRP) 、準時生產( HT) 、并行工程( CE) 、敏捷制造( AM) 和全面質量管理( TQC) 等。

5. 現代機械制造技術追求的是最佳經濟效果。現代制造技術追求的目標是以產品生命周期服務為中心,以新產品開發速度快、成本低、質量好、服務佳、靈活性強取勝,并獲得最佳的經濟效果。

6. 現代機械制造技術特別強調環境保護。現代制造技術必須充分考慮生態平衡、環境保護和有限資源的有效利用,做到人與自然的和諧、協調發展,建立可持續發展戰略。未來的制造業將是“綠色”制造業。

二、現代機械的先進加工工藝分類

現代制造技術的分類及發展大體上可從 5 個方面來論述。

1. 制造系統的自動化、集成化、智能化

機械制造自動化的發展經歷了單機自動化、剛性自動線、數控機床和加工中心、柔性制造系統( FMS) 和計算機集成制造等幾個階段,并向柔性化、集成化、智能化進一步發展。

2. 精密工程和特種加工方法

超精密加工和納米加工三個檔次。精密加工和超精密加工特種加工方法又稱非傳統加工方法,它是指一些物理的、化學的加工方法。如電火花加工、電解加工、超聲波加工、激光加工、電子束加工、離子束加工等。特種加工方法的主要對象是難加工的材料,如金剛石、陶瓷等超硬材料的加工,其加工精度可達分子級加工單位或原子級單位,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)

制造零件是一個三維空間實體,它可由在某個坐標方向上的若干個“面”疊加而成。因此,利用離散/堆積成形概念,可將一個王維空間實體分解為若干個二維實體制造出來,再經堆積而構成三維實體,這就是快速成形( 零件) 制造的基本原理,其具體制造方法很多,較成熟的商品化方法有疊層實體制造法和立體光刻等。如疊層實體制造,根據各疊層幾何信息,用數控激光機在鋪上一層箔材上切出本層輪廓,去除非零件部分,再鋪上一層箔材,用加熱輥輾壓,以固化粘接劑,使新鋪上的—層箔材牢固地粘接在己成形體上,再切割該層的輪廓,如此反復多次直至加工完畢。

4. 零件的分類編碼系統

零件分類編碼是對零件相似性進行識別的一個重要手段,也是 GT 的基本方法。是用數字來描述零件的幾何形狀、尺寸和工藝特征,即零件特征的數字化。零件分類是根據零件特征的相似性來進行的,這些特征主要分為以下三個方面;

1) 結構特征。零件的幾何形狀、尺寸大小、結構功能、毛坯類型等。

2) 工藝特征。零件的毛坯形狀及材料、加工精度、表面粗糙度、機械加工方法、定位夾緊方式、選用機床類型等。

3) 生產組織與計劃特征。加工批量,制造資源狀況,工藝過程跨車間、工段、廠際協作等情況。

零件的特征用相應的標志表示,這些標志由分類系統中的相應環節來描述。零件各種特征的標識按一定規則排成若干個“列”,每“列”就稱為碼位,也叫縱向分類環節; 在每個列( 碼位) 內又安排若干“行”,每一“行”稱為“項”,也叫橫向分類環節。零件分類編碼系統是實施成組技術的基礎和重要手段* 對零件進行分類成組,可以便零件設計標準化、系列化和通用化,輔助人工或計算機編制工藝過程和進行成組加工車間的平面設計,改進數控加工的程序編制,使工藝設計合理化: 促進工裝和工藝路線標準化,為計算機輔助制造打下基礎,進一步以成組的方式組織生產。零件的分類編碼反映了零件固有的名稱、功能、結構、形狀和工藝特征等信息。分類碼對于每種零件而言不是唯一的,即不同的零件可以擁有相同的或接近的分類碼,由此能劃分出結構相似或工藝相似的零件組來加工。它的特點是從毛坯到產品多數可在同一種類型的設備上完成,也可僅完成其中某幾道工序的加工。如在轉塔車床、自動車床加工的中小零件,多半屬于這種類型。這種組織形式是最初級的形式,最易實現,但對較復雜的零件,需用多臺機床完成時,其效果就不顯著。值得一提的是,自從出現加工中心以來,成組單機加工又重新得到重視。

5. 柔性制造系統

柔性制造系統一般是指用一臺主機將各臺數控機床連接起來,配以物料流與信息流的自動控制生產系統。它一方面進行自動化生產,而另一方面又允許相似零件組中不同零件,經過少量調整實現不同工序的加工。這一組織生產的方式,代表著現代制造技術的發展方向。值得一提的是,成組技術是計算機輔助工藝設計( CAPP) 的基礎之一,在成組技術基礎上發展起來的派生 CAPP 設計方法,已成為工藝現代化的一種主要方法。另外,成組技術作為一種生產哲理,對柔性制造技術和集成制造技術的發展產生了深刻的影響。

三、結語

總之,現代機械的先進加工工藝與制造技術的應用以新興微電子、光電技術為基礎,著力發展重型成套設備裝備能力,提高轎車大批量制造技術的水平,提高生產優質高效的精密儀器及工藝裝備的能力,為新產品的投產及形成規模提供新工藝、新裝備,形成合理比例的常規制造技術、先進制造技術及高新技術并存的多層次結構,這將成為我國機械加工技術近期發展的戰略任務。機械工業科技發展正面臨著挑戰與機遇并存的新形勢,我們應當抓住機遇,迎接挑戰,堅決貫徹“以科技為先導,以質量為主體”的方針,進一步推動我國機械工業的發展。

參考文獻:

[1]鄒慶華. 數控高效加工理論研究[J]. 機電產品開發與創新,2010,( 1) .

第2篇

關鍵詞:現代機械制造技術;現狀;發展趨勢

引 言:

現代制造技術是一個集成了計算機技術、信息技術和集成化制造技術,以及許多其他的科學技術成果和技術集成。它是包含了從物質流、信息流到能量流的一個完整的系統工程,涉及產品的設計、批量化的生產模式、工藝制造過程、銷售使用、售后服務乃至于回收再生等整個產品的全生命周期。現代機械制造技術憑借其本身具有的智能化、系統化和高效化的優點,給人類的生活方式、生產方式以及經營管理模式帶來了翻天覆地的變化,可以這樣說,制造企業要想取得豐厚的回報,想贏得市場的青睞,就必須采用先進的現代機械制造技術。現代機械制造技術對提高產品質量和生產效率,促使產品向著多樣化方向發展具有重要的現實意義。

一、現代機械制造技術的發展歷程

機械制造技術作為國家工業體系的重要基礎,它的創新對國民經濟的發展有重要的推動作用。機械制造技術從其產生至今,按照制造模式的變化,可以將其概括為以下五類:a. 以早期手工制造為標志的勞動密集型制造技術;b.以大量制造設備集中、運用大批量流水線生產方式為標志的設備密集型制造技術;c. 采用機電一體化設備進行加工制造的信息密集型制造技術;d. 以計算機集成制造和柔性制造為代表的知識密集型制造技術;e. 以敏捷制造和智能制造為代表的智能密集型制造技術。而現代機械制造技術是在傳統機械制造技術發展的基礎上,融合了計算機技術、自動化控制技術和信息技術等現代高新科技,包含電子、信息、管理、機械和材料等在內的一門交叉性學科。現代機械制造技術與傳統的機械制造技術相比,其內涵和外延都有了質的飛躍,為機械制造這一行業的發展帶來了勃勃生機。

二、現代機械制造技術的現狀分析

隨著經濟全球化的發展,市場競爭變得更加劇烈,一個國家制造水平的高低直接決定著其在全球化市場中的競爭力。以現代制造技術的發展來看,它的主要特征主要體現在柔性化、敏捷化、集成化和智能化等等方面。

(1)柔性制造。所謂柔性制造系統(FMS)是通過成組技術等手段將多組柔性制造單元用自動化物流系統聯接而成,其特點是可以完成變批量的自動化制造任務。顯而易見,因為以成組技術為基礎,柔性制造系統可以在一定范圍內,根據成組對象來確定工藝過程,并選擇與工藝過程相適應的柔性制造單元進行批量生產,所以柔性制造系統相對于傳統的機械制造系統而言,其對市場的反應和適應能力得到了大大加強。這里需要提及的是,柔性制造技術的柔性有一定的適用范圍,當加工產品的規格和類型與系統所能加工的產品相差太大時,柔性制造系統將無法加工。

(2)虛擬制造。虛擬制造技術是通過計算機對產品的全生命周期進行建模和仿真,具體包括對產品的設計、制造、裝配和檢驗等過程的模擬。通過虛擬制造技術,制造企業可以實現對生產資源的最優化配置,從而為縮短產品的研制周期、取得市場的競爭優勢打下堅實的基礎。虛擬制造技術的最大特點就是改變了產品的生產制造模式,尤其是避免了試制這一過程所帶來的成本和時間上的浪費,其優勢包括以下四點:1)極大地縮短了產品的研制周期、降低了研制成本;2)提高了新產品的研發效率,使企業對市場的適應能力空前加強;3)可以根據仿真過程中碰到的問題對制造系統進行優化調整,從而提高生產效率;4)可以通過仿真的方式為客戶提供一個直觀的產品印象,方便修改和產品報價。

(3)敏捷制造。敏捷制造通常以虛擬制造為實現途徑,通過其建立的共同基礎結構,可以對市場的變化作出迅速響應。敏捷制造與傳統制造技術相比,其生產效率更高、制造成本更低,對制造設備的利用率更高,但其實施費用也相對較高,目前并未大范圍的進行應用。

(4)并行工程。并行工程是指在產品的設計階段就對產品的制造、裝配、使用和售后等環節的內容進行同步考慮,對產品全生命周期的各個過程進行并行化處理的系統方案和綜合技術,并行工程絕不僅僅只涵蓋了產品的設計階段,它是一種對產品全生命周期中可能出現的問題都進行了監測的機械制造技術。顯而易見,并行工程有效地避免了產品研制過程中出現的反復試制現象,對縮短產品研制周期,甚至于實現一次性研發成功具有重要的理論和實際價值。

(5)CIMS。從宏觀角度來說,CIMS(計算機集成制造系統)是一種基于現代化生產理念指導下制造企業信息化、集成化、柔性化以及智能化的方向、理論和方法,它沒有一種固定的模式,通常由生產管理經營分系統、工程設計分系統、制造自動化分系統、質量保障分系統、計算機網絡系統和數據庫管理系統六部分組成,其目的是要實現信息集成,以促使企業產品的研制能力和整體管理水平的提高。當然,CIMS 的實施成本較高,大多數企業應該根據自己的實際情況,針對瓶頸進行重點投資,在充分利用已有資源的基礎上,實現局部的信息化,從而為企業帶來良好的收益。

三、現代機械制造技術的特征

第一點,是面向未來的技術,現代機械制造技術是制造技術發展的最新階段,是在充分繼承以往制造技術的基礎上,對各種高新技術進行充分吸收后的成果,所以它有明確的應用領域和應用方向,具備前瞻性,是面向未來的技術。

第二點,是面向工業應用的技術,現代機械制造技術應該對工業生產具有實際的指導作用,它不局限于傳統制造技術的概念,除了制造過程本身外,還涵蓋了產品的全生命周期,是一個將企業生產過程中的各個環節進行有效整合的綜合性技術,目的是為了提高制造業的綜合經濟效益。

第三點,是掌控生產過程的系統工程,現代機械制造技術通過強調信息技術、自動化技術、智能化技術等高新科技在產品全生命周期中的應用,有效地掌控了生產過程中的物質流、信息流和能量流,具有系統工程的特征。

第四點,是面向全球競爭的技術,現代機械制造技術是受市場競爭驅動而出現的,所以應該幫助制造企業更好地適應市場。一個國家的現代制造技術水平則必須滿足能夠有效支持該國制造業在全球市場上的競爭力。

四、現代機械制造技術的發展趨勢

(1)全球化。國內和國際市場競爭的加劇以及通訊交通技術的發展,都快速的把制造企業推向既存在競爭關系又相互合作的方向發展,這兩個方面互相作用,已經成為了推動制造業全球化的直接動力。

(2)網絡化。產品設計、材料選擇、加工制造、產品銷售、售后維護都可以跨越地域甚至國界進行。其次,網絡技術的快速發展也加速了新技術和管理模式的傳播,促進了企業之間的交流。

(3)虛擬化。通過對產品設計過程和制造過程的虛擬化,用對產品全生命周期的計算機仿真結果代替實際試制,從而有效地減少了產品的開發風險和研發成本,縮短了新產品的研發周期,使企業可以把更多的精力集中在產品創新而非成本控制上。

(4)自動化。以智能化技術的發展為契機,自動化控制技術取得了質的飛躍。對制造加工過程實行自動化控制對提高控制質量、釋放人力資源具有重要的意義。以自動控制代替人為控制具有控制響應快、控制效率高的天然優勢,可以這樣說,無人化是現代機械制造技術的發展目標。

(5)基于云的理念――云制造。云制造是面向服務的網絡化制造新模式,它把制造資源作為一種服務通過云平臺向廣大用戶提供,真正地實現了為用戶提供可隨時獲取、按需使用、優質價廉的各類制造服務,其對制造資源共享和分配模式的創新開創了現代機械制造技術的新篇章。

第3篇

關鍵詞:機械設計制作;工藝方法;研究

1 機械設計制作及自動化簡介

通過機械的設計,出現設計圖紙,按照設計要求,生產加工出合格的產品,達到機械制造的要求。現代的機械設計及自動化與傳統的機械設計不同,傳統的設計方式的設計師通過手工繪制的施工圖紙,經過機械加工得到需要的產品。而現代的機械設計是應用電子計算機技術和網絡技術的融合,采取人工智能的方式,設計出模型類的設計圖,使加工者一目了然,能夠展現立體的真實的效果,方便設計的效果展示,提高機械設計的效率。

2 機械設計制造方法

機械設計制造的方法比較多,具有帶表性的方法有智能化、系統化、模塊化的設計理念,設計出新穎的設計圖,才能通過加工制作得到更先進的機械加工的產品。

2.1 智能化的方法

應用計算機軟件進行機械設計及自動化控制的過程,通過三維軟件繪制出立體的設計圖,滿足機械加工生產的需要,達到現代化的設計水平,節約設計師的時間,提高機械設計效率,是現代機械設計及自動化專業的需要,也是一種具有長遠發展前景的設計方法。

依據設計方法學的理論,利用智能化設計軟件和計算機三維制圖軟件的組合應用,描述產品的結構,啟發產品的構思,經過合理的設計構成產品的設計圖,達到計算機系統輔助方案的設計。

智能化的方法是通過計算機技術和虛擬現實技術的融合,有經驗的設計師的設計,完成高標準的設計圖紙,經過精細的加工制作,達到機械產品的質量,滿足用戶的需要。

2.2 系統化的方法

將機械設計看做是由若干個元素組成的一個體系,在系統中各個元素之間既相互連續,又保持獨立,將整體設計完成,就形成了一個系統的設計圖紙。如一個大型建筑的設計,包括每個組成部分的設計,綜合起來就是一個整體。

將系統中的每個獨立的部分進行設計,再將其結合起來。從機械產品開發的宏觀出發,利用產品的質量控制設計方法,拓展設計思路,將用戶的需求轉換為各個階段的設計目標,并分步實施。將產品的設計過程劃分為不同的工能層次,并按照從底層到高層的順序進設計開發,進行科學地歸納總結,首先將產品看成一個系統,其次是將設計過程看成是一個完整的設計系統。根據產品目標設計出不同元素的結果,將所有元素進行組合,就完成了整個系統的設計,之后進行加工制造,達到產品的質量標準。

2.3 模塊化的方法

把機械設計產品的組成看成是一個模塊,其中有一些小的模塊集合而成的一個大的模塊,經過精心設計,最后能夠達到同一個性質的產品的模塊化處理的結果,形成了一些列模塊化的設計,滿足現代機械加工企業的需求。

以產品結構為基礎,進行模塊化的設計及加工制造。將需要設計的產品進行分解,分成若干個模塊,分別進行設計加工制造,最終組合為一個完整的產品,達到設計的要求,滿足機械加工的質量標準。結合計算機設計制圖軟件CAD的應用,設計出立體的產品圖,方便進行加工制造,和以往的機械設計進行比較,更加直觀和清晰,方便加工制造,易得到合格的產品。

2.4 以產品特征為目標的設計

基于產品的特征,應用計算機程序,描述產品的性能和特征,進行產品制造方案的設計,這種機械設計制造的工藝方法,是依據產品為基準的設計理念,將設計變成實際的產品,方便加工制作。可以通過立體圖,直接能夠看到預加工產品的外觀和結構,更有利于加工出合格的產品,避免圖紙和加工結果不符的問題,提高了設計與制造之間的協調統一關系。

將產品的特征作為機械設計制造的依據,并按照特征進行設計的方法,突出產品的特征,滿足設計的理念,用設計領域的知識體系,去分析產品的特征,完成計算機的輔助設計,再進行加工制作,就可以得到合格的產品,滿足機械零部件的加工需求。

3 機械設計制造的發展方向

隨著社會的進步及計算機技術與網絡技術的不斷發展,機械設計制造具有網絡化的發展趨勢,可以通過計算機網絡的傳輸功能,實現資源共享。將機械設計圖紙進行加密處理,通過計算機網絡傳輸給用戶,達到用戶的需求,即可進行加工生產。

人工智能技術的應用,可以將機械設計及制造達到智能化的目標,通過智能機器人完善機械設計及自動化的過程,節約人的勞動強度,提高設計的時效。通過計算機程序的輸入,保證設計質量,達到機械設計的高標準,適應不斷發展變化的機械制造業的需要。

微機械設計自動化系統的建立,利用計算機技術,將設計及制造幾何尺寸不超過1立方厘米的產品,作為微機械設計領域的產品標準,如目前手機上的元件,幾何尺寸雖小,功能巨大,設計加工難度比較大,加工精度要求高,體現了現代化的機械設計及制造技術的優越性。微米、納米技術的出現,光刻錄技術的應用,超精密儀器和部件的生產加工,都需要機械設計制造及自動化的支持。

4 結束語

通過對機械設計制作方法的研究,智能化、系統化、模塊化的設計方法在C械設計制造企業得到廣泛地應用。

參考文獻

[1]梁宏飛.基于機械制造工藝探討合理化的機械設計[J].華東科技:學術版,2015.

[2]柏長友.基于機械制造工藝的合理化機械設計[J].中國機械,2014.

[3]秦海亮.機械設計中的加工工藝研究與探討[J].工業設計,2015.

第4篇

關鍵詞:現代制造技術;課程建設;教學改革

中圖分類號:G423

文獻標志碼:A

文章編號:1002-0845(2006)07-0018-02

一、現代制造技術的發展趨勢

機械制造業的生產發展規模經歷了從少品種、小批量到多品種大批量的轉變,資源配置從過去的勞動密集和設備密集向技術密集和知識密集的方向發展,生產方式也沿著手工、機械化、單機自動化、剛性流水自動化、柔性自動化、智能自動化的軌跡不斷進化。制造技術的發展增強了企業的生產能力和市場適應性,產品結構也走向多元化,產品性能大幅度提高。

當前,我國的經濟逐漸與國際接軌,國內企業大量采用現代制造技術參與國際競爭,因此形成了對掌握先進制造技術人才的巨大需求。隨著現代科學技術的進步,特別是隨著微電子技術、計算機技術、信息技術、現代管理技術、制造技術與機械制造技術的不斷融合,機械制造工業的面貌發生了很大的變化,相繼出現了數控機床、加工中心、柔性制造系統、集成制造系統、虛擬制造、敏捷制造、并行工程等許多先進的制造方法和生產模式,形成了現代制造技術體系。現代制造技術是傳統制造業不斷吸收機械、電子、信息、材料、能源及現代管理等技術成果,并將其綜合應用于制造全過程,以實現優質、高效、低消耗、清潔、靈活生產,從而取得較理想的技術與經濟效果的制造技術的總稱。先進的制造技術是制造業的技術支柱,是一個國家科技水平、綜合國力的重要體現,制造技術的發展是經濟持續增長的根本動力。

二、現代制造技術發展的特點

1.貫穿制造全過程

傳統制造技術一般指加工制造的工藝方法,實際上只是制造全過程的一部分;而現代制造技術則貫穿了從市場預測、產品設計、采購、生產經營管理、制造裝配、質量保證、市場銷售、售后服務、報廢處理甚至回收再利用等整個制造過程,使整個制造過程成為一個大系統。

2.技術、管理、人員三者結合

現代制造技術已不是一個單純的技術問題,已發展為由技術支撐轉變為技術、管理、人員三者的有機集成,它強調更加靈活的組織管理模式,以使制造全過程達到優化運行。例如,一家企業要建立計算機集成制造系統,就必須首先對所有員工進行培訓,改變傳統的思維模式。而精良生產理論提出的市場驅動、需求牽引理念,強調用戶是核心,快速響應市場需求。

3.多學科交叉融合

傳統制造技術的專業、學科單一,不同專業之間界限分明;而現代制造技術的專業、學科之間不斷滲透、交叉、融合,其界限逐漸淡化甚至消失,這使得現代制造技術趨于系統化和集成化,并發展成為集機械、電子、材料和管理等技術于一體的新興交叉技術。如快速成型技術就是機械工程、CAD、數控、激光以及材料等技術交叉優化集成的結果。

4.支持可持續發展

資源、環境與人口是當今社會面臨的三大主要問題。現代制造技術強調優質、高效、低耗、清潔、靈活生產,它所倡導的綠色制造、清潔制造、生態工廠等新概念、新哲理,是支持可持續發展戰略的有力武器。

5.制造過程是個系統工程

機械制造過程是一種離散的生產過程,制造過程中的各個環節之間可以彼此關聯或不關聯。用系統論的觀點來分析和研究制造過程,就出現了制造系統的概念,并形成了現代制造系統工程學。制造系統由物質流系統、能量流系統和信息流系統三個基本要素組成。計算機技術、數控技術、微電子技術、傳感技術等的發展,促進了制造系統的形成和發展。

三、現代制造技術對教學改革的要求

由于現代制造技術不是指某項技術,而是一個綜合的系統技術,這對當前的教學內容、培養體系以及專業和學科間的交叉滲透提出了新的挑戰。拓寬專業、培養通才,是面向21世紀教學改革的一個重要內容。而教學計劃受學時數的限制,許多新的制造技術卻無法一一單獨安排,學生也難以自由選擇專業和課程,因此導致他們的知識面狹窄。

現代制造技術要求從業人員在掌握堅實的自然科學知識和寬廣的人文社會科學知識的基礎上,具有廣泛收集與處理信息的能力、獲取新知識的能力、分析與解決問題的能力、組織管理能力、綜合協調能力、表達溝通能力和社會活動能力等,尤其是要求不斷增加創新能力和工程實踐能力。因此,急需加強教育與產業部門間的密切交流與合作。從某種意義上說,產學研結合的教育模式已成為提高教育質量、培養應用型人才的重要途徑。

目前,制造業產業結構調整的頻率和產品更新的周期不斷加快,知識失效的速度也明顯加快,工科畢業生知識的半衰期只有六年左右。因此傳統的一次性教育模式已不能適應新的時代要求,這對當前的培養模式與教育手段提出了新的要求。

為培養適應現代制造技術發展的高層次工程技術應用人才,必須適時調整機械制造技術類課程的體系結構和教學內容,使學生初步建立起與現代制造技術相適應的知識體系。學生除了具備機械制造技術基礎知識、專門知識和相關的職業技能外,還應該拓寬知識面,注重培養創新應用能力和綜合素質,提高畢業后對工作環境的專業適應性。

四、現代制造技術課程建設的基本思路

為適應機械制造及自動化和機電一體化專業課程設置調整的需要,通過對先進制造技術的主要內容進行綜合提煉,我們開設了現代制造技術這門課程,用以簡要地介紹現代制造領域的設計、制造、加工自動化和生產管理等技術,并展望了現代制造技術今后的發展趨勢。課程設置的目的是為了拓寬學生的知識面,培養他們對新技術的跟蹤適應能力,提高機械類各專業學生的就業能力。

現代制造技術課程建設的基本思路是:以現代制造技術的前沿性、綜合性、交叉性和適用性為原則,注重國內外新成果和新技術的采用,對與我國、特別是本地機械制造行業關系密切的關鍵技術作重點介紹,注重學科之間的交叉融合,從系統的角度介紹現代制造技術的內涵、特征、技術發展前沿和關鍵技術等內容。根據這個目標制定了以下四項具體目標:

(1)將各類相關課程之間進行最佳組合,實現課程設置科學化;(2)調整課程內容,實現課程知識結構的綜合化、教學內容的現代化;(3)改進教學方法和手段,實現教學手段的現代化,提高教學效果和質量;(4)拓寬學生的知識面,培養學生的創新意識,實現人才素質的優化。

五、現代制造技術課程體系建設的改革

現代制造技術包括三大主題技術群:主體技術群、支撐技術群和制造技術環境。這三大主題技術群不是彼此孤立的,它們之間有信息交換。傳統的課程體系生硬地將實際相互關聯的整體內容人為地分割切塊,這對于各門課程的學習而言,在保證知識的系統性、完整性、條理性、透徹性等許多方面,是有積極意義的。但現代制造技術的一個重要特征是學科間的內容不斷滲透、交叉、融合,界限逐漸淡化,技術也更趨于系統化和集成化,因此,現有體系造成了學生所掌握的知識是零碎散亂的,因而直接導致了學生綜合應用能力的欠缺。

為了應對現代制造技術迅猛發展帶來的挑戰,必須用先進的制造技術改造傳統學科,淡化專業劃分,加強素質教育。在教學計劃的安排上,提出了“努力保持傳統制造技術內涵,大力拓展現代制造技術外延”的總體設想,對舊的教學體系進行大刀闊斧的改革,在課程設置和內容上逐年調整,使傳統制造技術和現代制造技術兩條課程主線相互補充、相輔相成,使本專業畢業生既能較快地適應傳統制造業的需求,也能很好地跟蹤先進技術發展的趨勢,保持可持續發展的潛力。近幾年,機械制造各專業針對周邊地區機械行業發展的需要,不斷對傳統課程進行整合,大幅度壓縮學時,先后開出了機械CAD原理與應用、有限元法應用、機電一體化基礎、數控加工技術、測試技術、現代制造技術等系列課程。在教學內容和體系上逐步突破傳統的CAD和制造工藝教學,構建先進制造技術的知識體系。

雖然過去的教學體系改革中對許多單門課程的教學內容進行了局部優化,適時增加了相關的現代制造技術的一些零碎內容,但整個課程體系的整體框架并沒有結構性的變化。我們本著課程體系建設要與社會需求和工程技術發展水平相適應的原則,對現代制造技術進行了綜合與整合,制訂了新的教學計劃,擬定了新的教學大綱,將各種互相滲透和融合的相關技術集成為現代制造技術內容,安排40學時進行教學,

將眾多的現代制造技術整合成一門課,其難度是相當大的。為了將各項內容有機、有序地整合在一起,使學生具備先進制造技術的基礎知識,我們采用了宏觀整合和微觀整合的措施,使課程內容較好地反映本課程的宗旨。

宏觀整合是在總體結構上進行整合,解決相關章節的取舍和編排問題。我們把眾多的先進制造技術按照內容分類,進行整合,確定了按現代設計技術、現代制造工藝技術、制造自動化技術和系統管理技術等幾個方面分別介紹的總體結構。在內容的取舍上,我們主要考慮的是與現有課程的銜接,凡已有單獨安排的內容如數控技術、計算機輔助設計技術、有限元技術等不再講述,以避免重復。

第5篇

(遼寧工程技術大學機械工程學院,遼寧 阜新 123000)

摘要: 現代制造系統由先進制造技術和先進管理技術組成。論述了現代制造系統的研究現狀,包括現代制造系統,研究現代制造系統的基礎理論與方法。介紹了現代制造系統的發展趨勢: 集成化、網絡化、智能化和綠色化。

關鍵詞 : 現代制造系統;研究現狀;發展趨勢

中圖分類號:F275

文獻標志碼:A

文章編號:1000-8772(2015)22-0250-01

1 現代制造系統的研究現狀

1.1現代制造系統

現代制造系統由高級制造技術和現代管理技術組成。現代制造系統的核心是高級制造技術AMT,它是現代信息技術與制造技術相結合所產生的各種設備、技術、系統的總稱,由AMT的硬件、軟件、和腦件三部分組成。現代管理技術是現代制造系統的重要組成部分,它主要是通過綜合的管理和技術手段,有效地運行制造系統來達到設定的目標。

1.2研究現代制造系統的基礎理論與方法

現代制造系統是一個跨學科的研究領域。用基礎理論對現代制造系統的研究至關重要,研究方法包括:無尺度網絡系統分析方法、不確定環境下的系統分析方法和復雜制造系統的分析方法等。

1.2.1無尺度網絡系統分析方法

以拓撲關系的角度看許多復雜系統可將其抽象為網絡,網絡的研究經歷了規則網絡、隨機網絡和無尺度網絡三個階段。因為規則網絡和隨機網絡模型不能再現真實網絡的一些重要特征,而且大部分實際網絡既不是完全規則,也不是完全隨機的,所以研究無尺度網絡系統方法尤為重要。將復雜系統抽象為無尺度網絡系統后,就可以運用圖論和網絡分析的理論方法與工具進行系統結構的拓撲特性研究。

1.2.2不確定環境下的系統分析方法

由于制造系統具有環境的空間多樣性、時間動態性以及表征水平上的多重性,導致事件發生的隨機性、觀測數據的非準確性和系統認知上的模糊不確定性,使人們對制造系統的認識始終存在著顯著的不確定性。對于不確定環境下的系統研究主要有隨機系統方法、模糊系統方法和基于自治與協商機制方法。

1.2.3復雜制造系統的分析方法

復雜制造系統的制造過程由相關的多個過程所構成,根據生產規模,復雜制造系統可分為連續型、離散型和混合流程型三種,其中離散型和混合流程型是目前對復雜制造系統研究的重點。

1)復雜離散型制造系統分析方法: 國內外學者對復雜離散型制造系統的建模與分析方法主要采用離散事件動態系統理論。近年來,系統重疊分解法引起了學術界的重視,該方法的思想是將復雜制造系統分解成一系列連續且首尾重疊的生產線。

2)混合流程型制造系統分析方法: 混合流程型制造系統是指兼有連續型和離散型特征的生產系統,生產過程由多階段組成。近年來,出現了很多適用于簡單混合系統的單一層次建模方法,但當混合流程制造系統較大、較復雜時,系統的約束增多,單層次模型變得非常復雜,因此分層次建模方法成為研究的方向。

2 現代制造系統的發展趨勢

2.1發展方向與目標

現代制造技術正在向著集成化、網絡化、智能化和綠色化方向發展。

1)集成化。未來的制造系統集成化程度更高,這種集成是“多集成”,即不僅包括信息、技術的集成,而且包括管理、人員和環境的集成。只有將人、信息、技術、管理和環境等真正集成起來,融合成一個統一的整體,才能最大限度地發揮制造系統的綜合能力。

2)網絡化。隨著網絡通訊技術的迅速發展和普及,企業可以通過制造的網絡化,有效組織管理分散在各地的制造資源。另外,制造企業也可以基于網絡實現世界范圍內的動態聯盟。這些都屬于虛擬市場,是基于信息化與虛擬化技術的進一步延伸。

3)智能化。近年來,制造系統正在由原先的能量驅動型轉變為信息驅動型,這就要求制造系統不但要具備柔性,而且還要表現出某種智能,以便應對大量的復雜信息、瞬息萬變的市場需求和激烈競爭的復雜環境。

4)綠色化。采用綠色制造能最大限度地減少制造對環境的負面影響,同時使原材料和能源的利用效率達到最高。日趨嚴格的環境與資源的約束,使綠色制造顯得越來越重要,它將是21世紀制造業的重要特征,與此相對應,綠色制造技術也將獲得快速的發展。

2.2發展趨勢與新特點

現代制造系統的隨著計算機網絡技術、納米技術的發展,又體現出以下新的特點:

1)異地加工、同地組裝。依托互聯網技術,由一個指揮中心控制不同地點CIMS的AC、FMS對相應的產品單元進行加工,然后將各產品單元集結到指揮中心進行統一裝配,從而可以更好地利用每一個CIMS的優勢,使系統更具靈活性、竟爭性。

2)超精密加工技術。超精密加工技術包括亞微米級加工技術(含精密切削、超精密磨削、超精密特種加工)和納米級加工技術。納米級加工技術及相關的納米檢測、傳感與控制技術總稱為納米技術。目前,國外發達國家正投入重資對納米技術進行研究,相應的納米加工技術已被作為CIMS組成中的一個重點研究方向。

3結語

本文著手現代制造系統研究現狀,介紹高級制造技術和現代管理技術,闡述研究現代制造系統的基礎理論與方法。展望未來,制造系統將向著集成化、網絡化、智能化和綠色化方向發展,呈現異地加工、同地組裝、超精密加工技術等特點。現代制造系統的研究將面臨更多的機遇與挑戰。

參考文獻:

第6篇

摘 要:隨著科學技術日益走向整體化、交叉化和數字化以及微電子技術信息技術的迅速發展,機電一體化技術的應用也越來越廣泛。本文對機電一體化技術的應用進行闡述,并對其發展進行探究。

關鍵詞:機電一體化應用發展

機電一體化發展至今也已成為一門有著自身體系的新型學科,隨著相關技術的不斷發展,其內容將不斷更新。但其基本特征可概括為:機電一體化是從系統的觀點出發,綜合運用機械技術、微電子技術、自動控制技術、計算機技術、光學技術、電力電子技術、接口技術等群體技術,合理配置各功能單元,在多功能、高質量、高可靠性、低能耗的意義上實現特定功能價值,并使整個系統最優化的系統工程技術,它使工業生產由“機械電氣化”邁入了“機電一體化”為特征的發展階段。

1機電一體化技術的應用

1.1 在現代機械制造業中的應用 傳統機械制造業是建立在規模經濟的基礎上,靠企業規模、生產批量、產品結構和重復性來獲得競爭優勢的,它強調資源的有效利用,以低成本獲得高質量和高效率,其生產盈利是靠機器取代人力,靠復雜的專業加工取代人的技能來獲取的。先進的機械制造業是以信息為主導,采用先進生產模式、先進制造系統、先進制造技術和先進組織管理形式的全新的機械制造業,其特征是全球化、網絡化、虛擬化、智能化以及環保協調的綠色制造。現代制造業集成了現代科學技術的發展,充分利用電子計算機技術,使制造技術提高到新的高度。近年來,制造工程領域的新技術相繼誕生,如計算機數字控制、現代集成制造系統、柔性制造技術、敏捷制造、虛擬制造、并行工程等。

1.2 在飲料行業中的應用 機電一體化技術是當今發展最快、應用前景最為廣泛的技術之一。機電一體化技術在食品、飲料包裝機械的開發、設計和制造過程中的應用。不僅使單機的自動化程度大大提高,而且使整條包裝生產線的自動化控制水平、生產能力得到很大提高,使其競爭能力遠遠超過傳統的機械控制的同類設備。可以大大改善食品飲料包裝生產設備產品的質量,提高其國內、國際競爭能力。

1.3 在鋼鐵企業中的應用

1.3.1 計算機集成制造系統(CIMS) 鋼鐵企業的CIMS是將人與生產經營、生產管理以及過程控制連成一體,用以實現從原料進廠,生產加工到產品發貨的整個生產過程全局和過程一體化控制。

1.3.2 現場總線技術(FBT) 現場總線技術是連接設置在現場的儀表與設置在控制室內的控制設備之間的數字式、雙向、多站通信鏈路。采用現場總線技術取代現行的信號傳輸技術就能使更多的信息在智能化現場儀表裝置與更高一級的控制系統之間在共同的通信媒體上進行雙向傳送。

1.3.3 交流傳動技術 隨著電力電子技術和微電子技術的發展,交流調速技術的發展非常迅速。由于交流傳動的優越性,電氣傳動技術在不久的將來由交流傳動全面取代直流傳動,數字技術的發展,使復雜的矢量控制技術實用化得以實現,交流調速系統的調速性能已達到和超過直流調速水平。交流傳動系統在軋鋼生產中一出現就受到用戶的歡迎,應用不斷擴大。

1.3.4 開放式控制系統 “開放”意味著對一種標準的信息交換規程的共識和支持,按此標準設計的系統,可以實現不同廠家產品的兼容和互換,且資源共享。開放控制系統通過工業通信網絡使各種控制設備、管理計算機互聯,實現控制與經營、管理、決策的集成,通過現場總線使現場儀表與控制室的控制設備互聯,實現測量與控制一體化。

1.3.5 分布式控制系統(DCS) 分布式控制系統采用一臺中央計算機指揮若干臺面向控制的現場測控計算機和智能控制單元。利用計算機對生產過程進行集中監視、操作、管理和分散控制。分布式控制系統與集中型控制系統相比,其功能更強,具有更高的安全性,是當前大型機電一體化系統的主要潮流。

2機電一體化技術的發展趨勢

2.1 智能化 智能化即要求機電產品有一定的智能,使它具有類似人的邏輯思考、判斷推理、自主決策等能力。例如在CNC數控機床上增加人機對話功能,設置智能I/O接口和智能工藝數據庫,會給使用、操作和維護帶來極大的方便。隨著模糊數學、神經網絡、灰色理論、心理學、生理學和混沌動力學等人工智能技術的進步與發展,為機電一體化技術發展開辟了廣闊天地。

2.2 數字化 微控制器和接口技術的發展奠定了機電產品數字化的基礎,如不斷發展的數控機床和機器人;而計算機網絡的迅速崛起,為數字化設計與制造鋪平了道路,如虛擬設計、計算機集成制造等。數字化要求機電一體化產品的軟件具有高可靠性、通用性、易操作性、可維護性、自診斷能力以及友好人機界面。數字化的實現將便于遠程控制操作、診斷和修復。

2.3 自源化 自源化是指機電一體化產品自身帶有能源,如太陽能電池、燃料電池和大容量電池。由于在許多場合無法使用電能,因而對于運動的機電一體化產品,自帶動力源具有獨特的好處。

2.4 人性化 人性化是各類產品的必然發展方向。機電一體化產品除了完善的性能外,還要求在色彩、造型等方面與環境相協調,使用這些產品,對人來說更自然,更接近生活習慣。

2.5 微型化 微型化是機電一體化向微型機器和微觀領域發展的趨勢。微機電系統是指可批量制作的,集微型機構、微型傳感器、微型執行器以及信號處理和控制電路,直至接口、通信和電源等于一體的微型器件和系統。微機電系統產品體積小、耗能少、運動靈活,在生物醫療、信息等方面具有不可比擬的優勢。

2.6 綠色化 工業發達給人們的生活帶來巨大變化,在物質豐富的同時也帶來資源減少、生態環境惡化的后果,所以綠色產品概念在這種呼聲中應運而生。綠色產品是指低能耗、低材耗、低污染、舒適、協調而可再生利用的產品。在其設計、制造、使用和銷毀時應符合環保和人類健康的要求,機電一體化產品的綠色化主要是指在其使用時不污染生態環境,產品壽命結束時,產品可分解和再生利用。

3結束語

隨著機電一體化技術的發展,各種產品與裝置實現了機電一體化,有利實現整體優化,提高產品質量和生產效率,縮短開發新產品的生產準備周期,加速科技成果向商品轉化,有利推動傳統產業發生深刻變革,同時,隨著新產品的研發及高精密等設備的發展,要求新一代機電一體化技術、產品及系統朝著高性能、智能化、系統化以及輕量化、微型化方向發展,從而為國家帶來更大的經濟效益與社會效益。

參考文獻:

[1]袁中凡.機電一體化技術[M].北京:電子工業出版社.2006.

第7篇

關鍵詞:制造技術;機械制造;特征分析;相關性

引言:

不斷創新是推動機械制造企業實現發展的根本動力。目前來看,先進制造技術主要融合了信息技術、電子技術和新型管理理念等,利用先進制造技術指導機械產品的加工制造,一方面可以提高生產效率,實現了流水化、批量化生產;另一方面也保證了制造質量,減少了材料浪費,這也符合當前“綠色生產”的理念。文章首先對先進制造技術與機械制造工藝的相關性進行了分析,隨后就如何利用先進制造技術推動機械制造發展提出了幾點建議。

一、先進制造技術的基本特征

1、全球化

雖然近年來國內機械制造技術取得了長足進步,但是客觀來說,與國際前沿水平仍然有很大的差距。因此,在開展先進制造技術研究和創新工作時,也必須樹立全球化的理念,主動向國外部分國家學習技術經驗,做到“取彼之長,為我所用”,這也是在短時間內縮小國內制造技術與國際前沿技術差距的有效方法。

2、多樣化

先進制造技術的發展和創新,必然要融合多種技術,這樣才能兼顧制造技術的創新性和實用性,真正發揮先進制造技術在促進機械制造工藝方面的作用。例如,將信息技術、數控技術進行整合,并應用到機械制造中,可以利用數控設備代替傳統的人工控制,減輕了人工壓力。由此可見,在未來先進制造技術發展過程中,多種技術的融合應用成為必然趨勢。

二、先進制造技術與機械制造工藝的相關性分析

1、先進制造技術是機械制造工藝升級的基礎

以往的機械加工制造中,存在高投入、高浪費、低產出的問題,企業實際獲得的經濟效益不高。而通過引進先進制造技術,可以實現傳統機械制造工藝的升級,通過新設備、新工藝提高了機械制造的效率,通過節省成本、提高質量來為企業創造更高效益,進而使企業有更多的資金投入到先進技術研發中,實現了良性循環發展。制造單元技術創新是此系統中的第二任務,能夠應用于數控技術、機器人制造、清潔技術、并行工程等領域中。而先進制造集成技術,融入了信息技術、計算機技術、系統工程、現代化管理、新材料技術等方面,以適應現代社會的發展。

2、機械制造工藝使先進制造技術發揮實際價值

先進制造技術是將現代技術應用于實際生產中,并能夠將其貫穿于制造流程的整個環節。創新制造技術是現代制造業發展的必然選擇,也是我國社會經濟發展的重要途徑。在我國目前的制造行業中,制造技術創新與研發的速度提高,逐漸形成了高新制造技術,并通過不斷地研究與發展,形成了比較完善的體系。在現代社會中,先進制造技術需要將質量、綠色環保、節能、經濟、高效等納入其中,并逐漸向基礎制造工藝發展。機械制造工藝的核心在于制造過程,為了實現質量高、產量高以及效率高的目標,需要將信息技術、物質技術與傳統制造工藝相結合,進而創新出新型制造工藝,包括熱處理工藝、加工工藝等新型工藝技術。

三、利用先進制造技術促進制造工藝發展的措施

1、創新先進制造技術與機械制造工藝

目前我國科學技術不斷發展,出現了較多的新型制造技術,推動著我國機械制造工藝的發展。為了在競爭激烈的市場環境下生存,必須認真分析制造技術與機械制造工藝的聯系,提高兩者的整合力度,生產出高質量、高效率的機械產品。同時還要創新先進制造技術與機械制造公司。創新是一個民族發展的不竭動力,也是決定機械制造行業能否長久發展的重要因素。因此各級政府必須推行相關政策,鼓勵機械制造技術與機械制造工藝創新,并將新型的制造技術推廣到市場,促進先進制造技術與機械制造工藝的長久發展。

2、國家政府部門加強資金與政策支持

資金與政策對先進制造技術與機械制造工藝的發展具有很大作用,因此國家政府部門必須加強研究,同時制造單位也要認真參與,并不斷成為制造研發主體。從當前的發展來看,機械制造單元必須及時轉變制造理念,同時正確處理各項利益關系,提高資金投入,加強經營管理。政府部門要關注機械行業的發展,尤其對機械制造薄弱環節進行扶持,充分發揮管理職能,利用政策引導并支持企業的發展。

3、提高人才綜合素質

人才是決定先進制造技術與機械制造工藝發展的重要因素,因此必須提高人才培養質量。實際操作中不僅要加強專業技術的培養,還要提高人才的綜合素質。目前機械制造行業人才綜合培養還有待完善,忽略了人才綜合實力。為了培養較多的復合型人才,就必須加強人才綜合素質培養,鼓勵人員積極學習金融與管理等內容。同時還要給人才提供較多的實踐機會,將理論知識成功應用到實踐中,必要時可加強實踐能力考核。此外,還要加強人才道德素質培養,在長期作業中培養出較多實力較雄厚的綜合性人才。

4、積極學習國外先進制造技術與機械制造工藝

國外先進制造技術與機械制造工藝明顯優于我國,在實際發展中有較多可值得借鑒的地方,可以從以下兩個方面做起。首先,積極學習國外先進制造技術,并結合我國發展情況合理應用;其次,對國外成功改革案例進行研究,學習國外取得成功的原因,并將其合理地應用到我國實際中。我國目前已經形成了獨特的制造技術,如何打造出更符合我國國情的先進制造技術已經成為當前研究的核心問題。因此在今后研究中還要不斷學習,提高我國在國際市場上的競爭力,打造獨有的自主產權國際標準,并在長期競爭中穩定發展地位。

結語:

先進制造技術與機械制造工藝是機械行業最重要的組成部分,也是衡量我國綜合國力的重要指標。因此在實際作業中必須認識到先進制造技術與機械制造工藝的聯系,促進制造企業實現轉型發展,獲取更高的經濟效益。

參考文獻: 

[1]徐寶華,曹寧,房付華,等.先進制造技術與機械制造工藝若干分析[J].中國高新技術企業,2017(05):108-109. 

[2]張明翠,于國富,呂英俊.淺談先進制造技術與機械制造工藝特征及對策分析[J].軍民兩用技術與產品,2015(14):131-133. 

第8篇

關鍵詞:電子機械技術;特征;應用;發展趨勢;分析

中圖分類號:TH16文獻標識碼:A文章編號:1674-957X(2021)02-0201-02

0引言

機械電子技術是機械領域的一種新技術,主要是將電子技術和機械生產結合起來,以提高生產效率,降低勞動強度,減少成本投入,提高企業生產的經濟效益。當前人們對機械電子的應用引起了廣泛的重視和關注,我國也將其作為一項重要的發展內容。當前,機械電子技術還在不斷的發展中,通過研發新技術,開發出機械電子新的生產潛能。

1電子機械技術概述

電子機械技術是新興技術,是為滿足社會發展需求所產生的,當前我國眾多高校紛紛設立了電子機械專業,和普通機械相比較而言,電子機械具備了更加明顯的優勢。電子機械技術的應用,能夠極大的提升電子設備的電氣系統性能,將電子機械技術和機械設備相融合,能夠賦予電子設備更加完善的性能,進而更好的滿足新時期各個領域發展需求。

1.1電子機械技術發展現狀

現階段,我國對于電子機械技術的研究,主要包括下述方面:首先是電子機械設備如何應對惡劣環境,尤其是在面對強烈震動、撞擊的情況下,如何才能夠保證電子機械設備的安全可靠運行。在惡劣環境下,如何才能夠有效控制電子機械設備溫度,保證設備及元件溫度處于限定范圍內。如何避免電子機械設備應用中所造成的環境污染問題。如何提升電子機械設備的防潮、防腐蝕性能等等。其次是機械結構參數對于電子機械設備性能所造成的影響問題,例如天線伺服驅動系統結構諧構振頻率對于控制系統寬帶所造成的限制;電子機械設備在摩擦、變形時候對于控制系統性能所造成的影響;天線結構變形、反射面誤差對于天線效率所造成的影響。只有明確上述問題對于電子機械設備造成影響的原因及規律,并有針對性的設計結構參數,才能夠更好的發揮出電子機械設備的價值作用。最后是電子機械組裝技術和電子精密機械設計方面的問題,如何正確的組裝連接大量的電子元器件并形成高效運轉的電子機械設備,必須要充分考慮到每一個電子元器件彼此之間的相互影響,外部環境對于電子元器件所帶來的影響,以便于更好的保證電子機械設備的安全性、可靠性,同時應確保便于維修和操作。電子機械設備功能的實現,往往離不開雷達天線等精密機械的支撐,其具備較高的精密程度,對于技術人員專業水平有著較高的要求,對電子機械設備展開精密化設計,旨在提升電子機械設備的性能,以便于更好的滿足新時期在各個領域中的使用需求,推動電子機械技術發展與社會進步。

1.2電子機械技術的特征

市場經濟快速發展的背景下,機械制造業競爭越來越激烈,機械制造企業是否具備較高的核心競爭力,成為是否實現可持續發展的關鍵因素,電子機械技術的發展與應用,為機械制造業發展帶來了巨大的機遇。電子機械技術的特征,主要體現在以下幾個方面:首先是具有明顯的電子信息技術特征,信息時代的到來,電子信息技術應運而生,并在電子機械結構設計中實現了廣泛有效的應用。現如今,電子機械設計并不僅僅是簡單的機械工程,而是要依靠電子信息技術來展開全面、完善的機械設計,以便于更好習的滿足新時期的發展需求,推動社會發展。其次是具備靈活性的特征,和傳統機械技術相比較而言,應用電子機械技術所設計制造的產品,具備更高的靈活性,實用性,并且產品的應用更加的簡單方便,為機械制造業發展提供了巨大的便利。基于此,要高度重視對電子機械技術的應用,創新設計產品,充分滿足各個領域的個性化需求。最后是能夠極大的提升工作效率及質量,電子機械技術的應用,和傳統人力操作相比較而言,不僅不會受到人員主觀因素的影響,同時還能夠按照設計要求高效完成預定生產制造內容,整個過程具備較高的效率,同時其工作質量也得到了充分的保障。

2機械電子技術的應用分析

2.1質量檢測

現階段,隨著科技的快速發展,信息呈現出快速流動趨勢,并且產生了諸多新型材料,其性能更高,并逐漸替代了傳統的工業材料,因而引發了社會各界的高度關注。新時期,依靠以往傳統的人工模式已經逐漸無法滿足機械產品質量檢測工作需求,而借助電子機械技術所生產制造的產品,其質量要高的多,并且利用高精度設備展開機械產品質量檢測工作,能夠及時發現潛在的質量問題并將其解決,滿足應用需求。

2.2農業應用

信息時代的到來,進一步助推了農業現代化發展,促進了農業經濟增長。但是,當前農業現代化發展中也存在著諸多的問題,例如:現代化生產效率低、品質低等,這給農業現代化發展造成了嚴重的阻礙。在這種情況下,要充分發揮出電子機械技術的優勢,加強電子機械技術和農業機械設備的融合發展,完善農業機械功能,提升農業機械生產效率,促進農業現代化發展步伐。不僅如此,電子機械技術、信息技術的應用,能夠實現農業機械設備的自動化控制,提升其智能化水平,滿足新時期農業現代化發展需求。

2.3電子產品應用

在機械生產的過程中,為了便于操作,同時也縮小設備體積,減輕其重量,需要利用電子部件替換部分零件,使得機械設備更加靈活高效的進行生產操作。現階段,電子機械技術在電子產品生產中有著非常廣泛的應用,取得了良好的應用效果,尤其是以納米技術為代表的電子機械技術,能夠精確掌控機械設備的內部結構,并結合實際情況展開優化改造。不僅如此,快速成型技術作為電子機械技術的重要組成部分,在電子產品領域的應用也極為廣泛,極大的提升了加工技術的可靠性、靈活性,同時也達到了良好的成型效果,產品質量得到了充分的保障。再例如:3D打印技術,通過3D打印的方式來構造電子產品,極大的提升了電子產品的性能,生產效率及質量顯著提升。

3電子機械技術的發展趨勢探討

3.1實用性

電子機械技術發展中,應緊隨時展潮流,確保滿足社會發展需求,避免盲目性。要做好對市場的調查工作,以市場需求為基礎創新電子機械技術,擴大電子機械技術的應用范圍,并獲得良好的效益。不僅如此,要明確電子機械技術的發展方向,樹立超前發展意識,在保證電子機械技術具備較高實用性的同時,更好的滿足市場發展需求。

3.2綠色化

綠色、生態、環保背景下,電子機械技術的綠色化發展成為必然趨勢。電子機械技術發展過程中,要遵循綠色、節能、環保的理念,在減輕環境污染,避免資源浪費的同時,獲得良好的應用效益。要積極的創新應用節能技術,實現對資源的循環再利用,減少資源消耗,降低成本,保證電子機械技術的綠色、可持續發展。

3.3微型化

在先進技術的帶動下,電子機械技術功能將會更加完善,電子機械設備體積將會更小,同時也能夠充分滿足各項功能需求。特別是在信息領域、醫學領域以及軍事領域當中,要重視對微型自動化產品的研發,加強技術攻關工作,進一步縮小產品的體積,更好的服務于電子機械制造領域。

3.4數字化

微控制器的發展,為電子機械產品的數字化發展提供了重要的機遇,計算機網絡的發展,則為電子機械技術的數字化設計與制造鋪平了道路。數字化是電子機械技術及其產品發展的必然方向,能夠極大的提升其可靠性,并且更加便于維護和操作,同時能夠實現故障自我診斷和修復的目的。

3.5集成化

集成化涵蓋滲透了多種技術,是各項技術融合下的產物,包含著多道工序,包括:加工、檢測、管理等等。具備集成化特征的電子機械技術,能夠提升系統的柔性,進而自動高效完成對多品種、小批量產品的生產。將系統功能借助軟件和硬件有機聯系,能夠有效提升電子機械技術及設備的功能和性能,滿足應用需求。

3.6模塊化

企業快速發展的背景下,電子機械技術產品生產商家數量越來越多,產品數量也不斷增加,在這種情況下,加快研發電子機械技術產品單元模塊成為一項關鍵性工作,但是該項工作的開展面臨著一系列的難題,例如:實現動力、環境、標準機械接口功能等,這能夠為新產品的研發提供重要的技術支撐。舉個例子來說:研發集減速和變頻調速電機一體的動力驅動單元,能夠為電機一體控制單元的研制起到重要借鑒。

3.7網絡化

互聯網時代背景下,為人們的生產生活帶來了極大的便利,隨著網絡的普及,遠程控制技術、遠程監測技術應運而生并廣泛普及。遠程控制技術的實現,依靠的是電子機械技術產品。現場總線和局域網技術的出現與應用,促進了電器網絡化發展,將家用電器利用網絡進行連接,構建計算機集成家用電器系統,并且能夠實現實時化監測與控制,促進電子機械技術及產品的網絡化發展。

3.8人性化

電子機械技術及產品無論如何發展,其應用對象終究是人,因此在接下來的時間里,電子機械技術的人性化發展成為必然。在完善電子機械技術及產品的性能的同時,賦予其人的智能、人的情感以及人的思維,實現人機一體化發展。

第9篇

【關鍵詞】先進制造技術;自動化技術;應用

在世界經濟多極化的今天,面對快速的市場變化和激烈的技術競爭,發達國家都將制造業作為了本國的經濟支柱,先進制造技術正是制造業為適應時代需求,提高競爭力推陳出新而形成的。先進制造技術是完成制造活動所需的一切手段的綜合,產品的整個制造過程包括了:市場調研、產品設計和產品零部件制造與裝配以及產品銷售與售后服務四個環節,實現制造過程的整個制造系統所涉及的技術就是先進制造技術。隨著我國高新技術和知識經濟的快速發展,生命科學、材料科學和信息技術等新興科學技術也隨之涌現,將傳統機械制造技術轉變成為了如今的集機械技術、計算機技術和信息技術以及自動化技術等為一體的科學技術。自動化技術具有提高產品質量、提高產品生產率、縮短產品的生產周期、降低產品生產成本、減輕工人勞動強度和提高企業經濟效益等諸多優點,將傳統制造技術結合現代自動化技術,不僅可以優化設計和制造過程,同時還可以將人們從體力勞動中解放出來,使機械設備能夠自動、精確、高效的完成整個制作過程,進而加快實現工業信息化。

一、概述先進制造技術的含義和特點

隨著社會需求個性化、多樣化的發展,生產規模由單件、小批量到多品種、變批量的方向發展,同時,隨著計算機技術和現代化管理技術的滲透和融化,不斷改變著傳統制造技術的內涵,進而形成了如今的先進制造技術。

(一)先進制造技術的含義

目前,對于先進制造技術還沒有一個明確和一致公認的定義,經過近年來對發展新型制造技術方面開展的工作和對其特征的分析研究,國內專家認為:先進制造技術是制造業不斷吸收機械、電子、信息、材料、能源和現代管理技術的成果,將其綜合的應用與產品設計和加工以及檢測等制造的全過程,逐漸實現優質、高效、靈活的生產,是提高對動態多變市場的適應能力和競爭能力的制造技術的總稱。

(二)先進制造技術的特點

先進制造技術最重要的特點是,它首先是一項面向工業應用,具有較強的實用性的新技術,先進制造技術相比傳統的制造技術在應用范圍上的一個不同點在于,傳統制造技術一般是指各種將原材料變成成品的加工工藝,而先進制造技術雖然大量應用于加工和裝配過程,但是由于其組成結構中包括了設計技術和自動化技術以及系統管理技術等,因而則將其綜合應用于制造的全過程。同時,傳統制造技術的學科專業單一、獨立,互相之間的界限明顯,而先進制造技術因其專業和學科之間的不斷滲透、交叉、融合,界限漸漸的淡化甚至是消失,技術趨于系統化和集成化,逐漸發展成為了集機械和電子以及信息等技術為一體的新型交叉學科。

隨著微電子和信息技術的引入,使得先進制造技術成為了駕馭信息的生成和傳遞以及反饋的集成過程。為了能夠有效的確保生產和經濟效益持續穩定提高,同時能對市場變化做出更加快捷的反應,以及對最佳技術效益的追求,進而提高企業的競爭能力,先進制造技術比傳統的制造技術更加的重視技術和管理的結合,更加重視制造過程組織和管理體制的簡化與合理化,最終產生了一系列先進的制造模式。隨著世界自由貿易體制的逐步完善,全球交通運輸體系和通信網絡的建立,制造業將形成全球化與一體化的格局,新的先進制造技術也將成為全球化的模式。

二、先進制造技術發展中自動化技術的應用

(一)先進制造技術的發展趨勢

合理的體系結構不僅能夠更好的推動先進制造技術的發展,同時還能影響其發展趨勢。機械科學研究院提出先進制造技術由多層次的技術群構成,重點強調了先進制造技術從基礎制造技術到新型制造單元技術再到先進制造集成技術的一個發展過程,同時也表明了在新型產業和市場需求的帶動下,在各種高新技術的推動下先進制造技術的發展過程。

信息技術正向著制造技術注入和融合,以促進制造技術的快速發展,可以說先進制造技術的形成和發展,與信息技術的應用有著千絲萬縷的關聯。信息技術促進著設計技術的現代化、加工制造的精密化、快速化及自動化技術的柔性化和智能化等,這些都需要以信息技術的發展為支撐。

(二)先進制造技術發展中自動化技術的應用

近幾年以來,自動化技術得到了迅猛的發展,其應用范圍擴展到了人類活動的所有領域,從某種意義上來說,自動化已經成為了現代化的同義語。

先進制造技術與自動化技術的發展是相互依存的,是提高生產效率和競爭力的需要,同時也是促進經濟增長、提高國家綜合實力的需要。隨著電子技術和計算機技術以及智能技術等的快速發展,自動化技術得到了較大的提升和廣泛的應用,具有更深的意義。信息革命使得信息技術得到了較快的發展,其不僅與人們的日常生活有著密切的聯系,同時在工業制造業中也占據著重要的地位。市場信息使得企業能夠快速了解市場,根據市場實際情況而制造適應市場的產品,同時及時調整產品結構和生產模式等。此外,隨著計算機技術和電子技術的發展,以并行工程和虛擬制造為代表的信息技術的應用提高了創新產品的設計與制造水平。虛擬制造是指設計和制造過程的虛擬化,設計過程的虛擬化是指對產品結構和性能進行計算仿真,對產品的受力和形狀等進行分析計算,進而優化產品的性能和降低設計成本;而制造過程中的虛擬則指的是對生產過程、組織管理等活動的仿真,保證產品設計和制造以及裝配的可行性,降低制造的風險和成本。

三、結束語

制造技術不僅是衡量一個國家科學技術發展水平的重要標志,同時也是各國科技競爭的重點,我們國家正處于經濟發展的關鍵時期,制造技術是我們的薄弱環節,只有跟上先進制造技術的發展潮流,將其放在戰略的優先地位,并以足夠的力度予以實施,才能有效的縮短與發達國家的差距,才能在激烈的市場競爭中占有一席之地。

參考文獻:

[1]魏慶濤、冀永鋼.自動化技術在先進制造技術發展中的影響分析研究[J].大連交通大學、大連科技學院.2014-02-05

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