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2.低碳生产和价值工程的概念及研究背景
2.1低碳生产的概念
低碳生产是相对于高排放、高能耗的生产方式而言的。顾名思义,低碳生产就是要求人们在生产活动中秉持低碳生产理念,执行低碳生产模式,最大程度地减少碳的使用,转变能源利用方式,使市场物资达到要求的同时,不损害环境。低碳生产不仅要对经济效益加以考虑,还应该考虑到环保和资源利用等方面,兼顾环境效益和经济效益。低碳生产的实现途径包括以下方面:高能效的生产设备、降低碳排放的措施和提高资源利用率的技术、安全稳定高效的生产过程、有害气体外溢的防治、废料的回收利用等。
2.2价值工程的概念
价值工程管理理论和方法起源于美国。价值工程的核心是功能分析,注重为研究对象提升功能和降低成本,最大程度地实现经济效益和社会效益。价值工程中的价值即满足机械生产的某一属性,成本即生产过程中的研究对象寿命周期内耗费的全部费用。价值工程理论应用较广,对于企业节约成本和产品创新有着重要的作用。对于机械制造业而言,要想使产品价值最大化,就应使产品功能与成本尽量平衡。这也就是说,运用价值工程方法能够利用最少的成本实现最多的功能,使机械制造企业实现经济效益和环境效益两者均衡发展。
3.价值工程在机械制造企业低碳生产中的相关应用
价值工程公式经过扩展之后,可以得到以下公式:产品功能系数÷成本系数(包含碳排放量)=产品价值系数。根据这一公式,机械制造企业在开展低碳生产中,产品价值可为企业了解、分析和评价产品的功能提供参考,根据分析结果对产品进行改进和创新。
3.1评价产品的功能
对于所生产产品的功能应该进行分析,评价其价值。在这些功能中,改进和改善最低价值的功能区,以达到节能减排、提高经济效益的目的。
3.2对有待改善的目标减少碳排放
根据以上公式,我们可以得出3种产品价值系数。根据产品的功能系数和成本系数之间的关系,产品价值系数可以大于、小于或等于1。当价值系数小于1时,成本系数就大于产品功能系数,这也就是说生产具有同样功能的产品却花费了更多的成本,对于这种情况我们应该加以改进,予以创新。
3.3根据产品功能水平和碳排放量之间的关系提升价值
在价值系数的计算公式中,我们不难发现产品的价值和产品功能以及成本具有密不可分的关系。而产品的成本中又包含碳排放量,这也就是说价值系数和产品功能水平以及碳排放量也存在关系。所以不妨通过以下方法对产品价值进行提升:维持产品功能水平的同时减少碳的排放总量;维持碳排放总量的同时提升产品功能;提升产品功能的同时降低碳排放量;确保碳排放总量小幅增加的同时提升产品功能;确保产品功能小幅下降的同时降低碳排放总量。
4.价值工程在低碳生产中的重要性
4.1有利于机械制造企业进行低碳生产,减少碳排放量
我国在“十二五”规划中就将减排目标纳入其中,对碳排放量也做了相应的要求。这对于机械制造企业而言,运用价值工程有利于这些企业找到适合自身的方式,降低碳排放。
4.2有利于机械制造企业降低生产成本,提升自身经济效益
据相关调查显示,价值工程应用于机械制造企业的低碳生产,有一定的成效。运用价值工程,会大大减少工程制造的投资预算,带来可观的经济效益。
4.3有利于机械制造企业降低碳排放,实现经济效益和社会效益共同发展
运用价值工程方法不仅可以带来经济效益,还能够大大地减少碳排放量,减少对环境的污染,从而最大程度地促进经济效益和社会效益共同发展。
机械制造智能化技术的具体应用实例分析
下面以机械制造智能化技术的具体应用实例———敏捷化智能制造执行系统为例,对智能化技术在机械制造系统中的应用作一详细论述。
制造执行系统英文简称MES,是面向车间生产层次管理的一个实时信息系统,是实现车间敏捷化的一项重要手段。概括起来讲,本系统具有如下特征:(1)虚拟性。制造设备从原则上来说,可以来源于不同的企业、不同的车间,它们在物理位置上可以是分布的,但是从逻辑上来说,可以组成一个共同的逻辑制造单元。(2)动态性。根据不同物理位置的资源,根据动态的外部环境,配置逻辑制造单元。(3)自治性。在生产管理方面,系统要具有很高的自,要具有异常突发事件的处理能力,实现自我调整。
系统的活动流程图如图1所示。由图1可以看出,MES系统使用来自ERP系统计划的工作派遣单和来自车间层的资源状态信息制定短期的制造计划,并分发工作单或加工指令给制造单元或设备进行加工。MES系统则根据这些信息对在制品(WorkinProgress,WIP)进行跟踪、控制加工过程,并根据车间发生的事件做出实时的响应。同时,ERP系统可以查询订单状态、WIP状态和其他性能数据以便做出符合实际的预测和决策。随着制造业智能化技术的不断发展,以及企业需求的不断提升,MES各个层次间的界限更加模糊,以使系统更加平稳高效运行。通过对MES系统的分析,我们发现,整个制造系统很好地利用了智能化信息技术,增加了系统的继承性、动态调节性以及实时响应性等等,很好地体现了系统的职能。
机械制造智能化技术的发展方向
机械制造智能化技术的发展趋势就是生产出质量高、效率高、柔性高、成本低、劳动力消耗低、规格全、品种多的产品。在未来,智能化的操作系统将呈现如下趋向:
近几年以来,自动化技术得到了不断的发展和应用,其生产的效率得到了很大提高,产品的质量不断得到保证。此外,越来越多的先进机械设备能够替代人类去进行危险的工作。在早期,机械制造业系统在很多情况下所针对的是那些比较简单的环境,其存在的主要目的是对调度任务进行有效实施,在规定期限内全面完成任务。而机械制造的自动化、智能化主要是指通过先进的计算机模型对人类智能行为进行模拟,实现人工智能和实时系统的有机结合。以确保其能够具有更现实、更实时的发展领域,更好的朝着智能行为、应用行为的方向进行发展。
所谓柔性主要是指制造系统应该具有一定的能力来应对生产条件所出现的各种变化,它与人员、系统方案、设备密切相关。其中系统方案中的柔性则主要是指对不同零件进行加工的自由程度。人员具有柔性是指企业的操作人员应能够确保加工任务的完成,并且在完成的时间和数量方面具备一定的变换能力。设备具有柔性主要是指在短时期内机床能够对新零件的各种加工能力进行有效适应。机械制造的智能化技术应朝着柔性化的趋势进行发展,在发展的过程中进行模块化的设计,增加功能的覆盖范围,增强其可裁剪性,从而对不同用户的需求进行满足。根据生产流程中出现的不同要求,对信息流和物料流进行有效的动态化调整,使得群控系统效能得到最大化的发挥。
1.2现代机械设计的未来发展与前景分析机械产品在性能方面要更加的优良,因此,在进行机械设计过程中要以提高产品的性能为目标,其中机械产品的优良性主要体现在可靠性技术以及控制技术方面。机械设计要更加适合市场发展,在激烈的市场竞争中能够获得发展空间,产品在形成以后要能够在市场中进行拓展。同时,在经济环境不断变化的情况下,要不断开发新技术,这样能够在机械设计方面应用新技术。新技术要具备一定的竞争优势,主要体现在技术方面的创新,成本方面的降低,智能化设计等。应用新技术来提高机械设计的市场竞争能力,对企业未来的发展更加有利。在机械设计方面,节能环保理念也要进行体现,近年来,人们对环境保护越来越重视,在机械设计过程中,绿色设计成为了主要发展方向。机械设计产品以智能化和绿色化为基础,在对能源进行利用时,能够利用先进的机械设计技术实现能源的利用最大化,对实现资源的循环利用更加有帮助。
2机械制造的技术分析
2.1先进机械制造技术的特点分析先进的机械制造技术要符合当代技术发展要求,在机械设计方面要更加具备当代的特点。传统的机械设计在应用过程中出现了越来越不能满足现代机械产品需求的情况,虽然其在制造技术方面在不断的更新,同时,使用的设备也在不断的更换,但是,在原有基础上要不断的更新技术,对先进的技术进行利用,作为其发展的基础。市场经济不断发展过程中,机械制造技术要做到能够适应经济的发展。工业发展过程中对各方面都提出了新的要求,近年来,工业发展速度非常快,而且在不断的融入新的技术体系。工业生产过程中对计算机技术以及信息技术进行了很好的融合,为了更好的提高生产效率,应该对机械制造技术进行革新。提高生产效率满足客户的需要,能够提高市场占有率。先进的机械制造技术在技术范围上要进行扩大,同时,在生产加工方面要不断的发展。
2.2我国机械制造技术的现状以及发展方向分析机械制造的管理。计算机管理制度对于机械制造业而言,是一种未来发展的方向。组织体制与生产模式的更新发展,营造出最新的JIT、AM、LP以及CE等管理理念。在我国,这种管理机制还是比较匮乏的,只有很少的机械制造企业进行这样的管理。因此,我国应该加强机械制造的管理机制。机械制造的设计。工业发达国家都会采用先进的设计方法,并且不断更新设计数据。尤其是计算机辅助软件的应用-CAD技术的应用,让更多企业开始了无图纸的机械制造。然而,在我国,则缺乏这种先进的计算机软件技术,或者是这样的技术应用并不广泛。因此,在这一技术层面上,我国需要努力与发展。机械制造的工艺分析。机械制造以高精度、高精细加工作为其发展的趋势。最新的技术,如微型加工、纳米加工技术、激光加工技术、电磁加工技术等等。这些技术都属于高端的加工技术,在工业发达的国家,这些技术应用较为广泛。
在人类社会的发展中,制造技术不断发展。从人类使用天然工具到制造工具,从简单的手工制造到简易机床的出现,人们一直为搜寻更有效更迅捷的制造技术而努力。机械制造技术是研究产品设计、生产、加工制造、销售使用、维修服务乃至回收再生的整个过程的工程学科,是以提高质量、效益、竞争力为目标,包含物质流、信息流和能量流的完整的系统工程。随着社会的发展,人们对产品的要求也发生了很大变化,要满足人们越来越高的要求,就必须采用先进的机械制造技术。
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:
具相关调查显示,制造业涉及的内容很多,例如:电子、轻工、纺织、化工、机械、食品等。由实质来看,机械制造工艺不但作为制造业的基础,同时也是进行创新的过程,同时,机械制造工艺更是现今制造业的根本。主要包含以下两方面内容:其一,在制造业中大量应用机械制造工艺有助于促进工艺及制造业的发展;其二,机械制造工艺的发展与转变突出了制造业内先进的技术。因此,制造业同机械制造工艺之间是互相辅助、互相促进的关联,二者缺一不可。
1.2制造业同机械制造工艺的应用
对于制造业来讲,其规模较大,由其同机械制造工艺间的关联可以发现,在机械制造期间,不管是商品的研发还是设计,都需要基于现代设计的思想层面上。由本质上转变了以往设计方法、思想及模糊设计、计算机辅助设计等制造设计。在以往的设计内容中,其类别主要包含:技术设计、方案设计及工艺设计,内容较为狭窄。现今,设计范围不断扩张,由商品的制造、计划、检验、维护、营销、回收等各个流程都体现着全面设计。
2机械制造工艺的可靠性
2.1机械制造工艺可靠性的定义
对于机械制造工艺来讲,其对民众的生活有着十分巨大的影响,需要先经过实验检测,保证其可靠性及安全性。利用分析、控制等方法确保商品的质量,并且深入开发商品的价值。很多机械制造方法想要更加完善的对商品进行精确评价,保证生产的可靠性,就创建了很多机械制造工艺评估系统。例如:故障的出现几率、工艺的安全性、平均维修故障的时间、工艺的稳定性、自我修正性等。对其创建了有关处理措施及选取原则。
2.2机械制造工艺可靠性的建模
由于商品的可靠性与安全性是在进行孔位特性加工期间出现的,因此,应先明确掌握影响商品可靠性的因素,从而确保商品的质量。所以,可以采用建模的方法进行操作。例如:Bayes的方法,利用相关专业人士的判定,保证机械制造工艺的质量,掌握各个孔位的特性。最终明确特性后,依据对关键孔位进行加工的时间、才可以创建机械制造工艺的模型,保证可靠性能。
2.3对影响机械制造工艺可靠性的条件进行控制
一般来讲,决定商品可靠性程度的条件就是关键孔位特性的加工操作,其也是影响机械制造工艺的重要条件。加大对此类影响条件的分析及调控力度,才能够确保机械制造工艺的质量,全面发挥其真实功能。可以从模糊评估的方法入手,然后测量关键孔位的各自特性,获取参数,对其进行分析、观察,明确各个孔位特性所要进行的工序内容及流程,做好控制工作。最终通过多元统计的技术进行控制。假如想要降低机械制造期间出现故障、问题的几率,就需要全面考量工艺的事故发生原因,并以此为基础制定维护方法及预防措施,从而高效价降低在机械制造方面的成本投入,确保降低事故发生几率,提高企业经济收益,增强企业市场竞争能力。
2.4对机械制造工艺的可靠性进行评估
对于机械制造工艺来讲,评定其可靠性的方法主要包含以下内容:其一,指标级评估;其二,系统级评估。在系统级评估中,能够评价出商品的全部性能,利用实验的方法检测出商品的质量及可靠性标准,进行换算,从而得出结果,评估机械制造工艺的水平。然而,需要注意的是,在评估前需要精准的预测商品的可靠性。然而,在实际生产期间,因为受到经费、场地、时间等局限,经常不可避免的消耗大量商品进行实验,并且如果实验的时间较短,很容易出现错误信息,进而影响了商品的可靠性结果。因此,较为常用的评估方法就是威布尔分布法,依据相关商品关键孔位特性的实验,从而获取较为精准的信息,通过孔位的特性数据评估机械制造工艺的可靠性能。
3机械制造工艺的特性
3.1机械制造工艺的关联特性
由机械制造工艺的技术方面来看,较为科学的工艺制造技术不但可以在制造期间予以体现,同时还可以反映在商品的设计销售过程中,将这些环节密切联系在一起,形成框架结构。唯有利用周密的调控,才可以形成良好的技术效益。如果期间发生一点小疏漏,都很可能对整体制造工艺造成影响,所以,相关工作人员需要保证各个环节的密切联系性,从而确保工艺顺利实施,增加企业资金收益,提高企业的市场竞争能力。
3.2机械制造工艺的全球特性
在世界上,所有的物质都处于全球化环境中,伴随着经济的不断发展,机械制造工艺的重要性越来越突出,占有重要的地位。现今,机械制造工艺竞争越来越激烈,各类科学、先进的技术如雨后春笋般不断涌现。对于制造企业来讲,想要保证自身在激烈的市场竞争局面下得以生存,并进一步发展,就需要提高自身企业的机械制造工艺水平。
2机械制造过程中质量控制的重点因素
在机械制造产品的过程中,因为影响产品质量的因素很多,在众多的不良的影响因素中,起着重要影响作用的的因素有以下几点。2.1加工中产生的误差。在运用机械生产加工产品的时候,都会使用到夹具、机床、刀具、车床等等不同的加工工具以及相应的机械设备,那么在对产品零部件的加工过程中很容易造成加工出来的部件与实际需要产生一定的误差,也就是说在加工的精确度上一定要掌握好,除此原因之外在加工的工艺系统方面还存在不同情况的原始误差,所以,产品在进行机械加工的过程中产生一定范围的误差情况是避免不掉的,但是这个不论是精确度方面还是原始的误差系统中,只要产生误差的数值在产品图纸设计规定的范围之内,没有过大或者过小的情况,那么制造出的产品就是合格额,其因这样的误差产生的影响是微乎其微的,对产品质量不会造成严重影响。2.2加工中尺寸的精确度。通过机械设备进行机械制造,加工出的产品不论是成品还是零部件都必须要保证加工出的物品质量达到设计要求,加工时尺寸的精确度是最为重要的标准要求。加工出的产品的精度值体现着一个产品质量的高低以及机械制造的技术水平高低,但是如果过于注重机械制造的精准度,就会使产品加工的成本费用增加,降低生产效率,加工企业的经济效益也得不到提高。那么对于产品加工中的尺寸精度要如何掌握?通常产品的设计人员都是根据产品的既定要求对机械设备在保证整体性能不变的情况下进行必要的调整。设计人员根据实际的生产加工情况和工艺要求,设计产品零部件需要达到的尺寸精度和允许的误差范围。工艺人员则根据生产条件通过合理的生产工艺,保证零件尺寸精度达到产品图纸设计的要求。2.3机械制造过程中的人员因素。虽然产品是通过机械来制造,但是也不能缺少相应的技术人员的操作,同样的机械设备,同等的操作技术,由于操作人员的不同,个人对机械的操作情况和技术水平以及工作人员对待质量的个人思想意识问题,都对机械制造的质量指着直接的主导作用。因此在技术操作人员的选用和配置上,一定要加强培训和教育宣传,做好机械制造过程中的质量控制。2.4生产材料的选用和生产环境的影响。机械制造过程中对于原材料质量在选购是一定要做到足够的重视,原材料的质量不合格直接决定了生产物品的质量不合格,做好原材料、毛坯、再加工等等辅助材料的控制,保证各个工序的规范操作和质量。产品的零部件在通过机械进行加工的过程中,温度的高低、摩擦产生的热量、切割时候产生的温度等等,都很有可能会导致产品变形,产生较大的误差和精确度不准确,所以在进行加工制造的过程中为了使各种热量不影响到质量,一定要做好相应的温度处理,做好对工作程序中影响质量问题的控制。
3机械制造质量的控制策略
3.1使用加工精度测算法。机械制造的精度影响到整个产品的制造生产过程和质量,如何把握加工的精度,通常相关的工作人员都是采用以下方法来测算:①尺寸精度,针对产品零部件设计的尺寸大小,达到设计规定的尺寸;②产品外形上的精确度;③位置精度。这三种测算的方法在产品生产的过程中都要同时的使用到,才能完全的保证生产出的产品符合标准,达到要求,不论是在外形上还是尺寸的大小上以及零部件要设置的位置,任何一项达不到要求都是不能完成一件产品的全部生产,也不会成为合格产品。运用机械制造零部件把握住基本的精准度是最基本工作,才能更避免不合格产品的产生,生产过程中也要提高制造的质量。3.2做好制造环境的控制。加工制造一件产品必须对各个环节做好严格的质量控制,哪一个环节都不能掉以轻心,尤其是对于影响到产品质量的相关因素,一定要及时的做出解决措施。制造企业要提供良好机械制造环境,改善生产车间的工作条件,让机械制造也向着更加科学、合理的方向发展,不断的提高制造质量。3.3做好产品各项工序的检查。机械制造没一件成品都需要很多的不同的工序加工才能完成,产品质量的提高也需要这些相关的工作环节的技术水平的提高,要不断的规范和完善各项加工工序的操作技术和环境条件,相关管理人员必须要做好各个环节、各个工序的每一步骤的管控和检查审核,使得加工过程和加工要求达到一致。
4结论
综上所述,在机械制造的生产过程中,做好对质量的控制是企业不断发展和提高的基本保障。一个机械加工制造企业要想持续的发展下去,加工出的产品必须具备优质、高效的质量。保证产品质量的不断提高就必须具有有效的质量控制措施和有效解决影响因素的办法,保证机械制造产品的整体质量,为促进企业的持续发展奠定坚实的基础。
作者:乔新宇 单位:中海实业公司燕郊基地分公司
参考文献:
2基于绿色制造的航空发动机制造
工艺由于航空发动机制造过程中出现资源浪费等现象,亟待提高制造技术手段,更大范围地采用现阶段各类成熟的先进制造技术。主要体现在:
2.1采取资源节约型工艺技术采取资源节约型工艺技术是目前航空发动机制造技术的主要发展趋势,传统的加工技术以消耗不可再生金属材料的时代已经不能适应现代航空事业发展的要求,当前高性能航空发动机采用了大量的新型结构件,由于毛坯结构的变化,其制坯方法也发生了重大变化。精铸件、精锻件、单晶和定向凝固精铸件毛坯将取代传统的大余量毛坯。传统意义的锻件将由77%降至33%,精铸件由18%增至44%以上,粉末冶金件由3%增至8%,复合材料构件由4%增至15%。
2.2降低能耗型工艺技术在航空发动机生产过程中,需要消耗大量的自然资源,随着自然资源的日益紧张,积极采取低能耗工艺技术是发展现代航空技术的重要内容。降低能耗工艺技术主要包括:一是在发动机生产技术上实施节能措施。比如改善发动机的风扇工作性能参数、提高发动机的工作效率等。二是从生产工艺方面入手,改变传统的生产工艺,加大节能型生产工艺技术的应用。三是积极利用先进的生产材料,比如当前我国的飞机发动机采用了高温合金材料,国内GH4169合金主要采用两联工艺(VIM+VAR)生产,棒材采用快速水压机开坯生产,盘锻件采用快速水压机自由锻制坯,在锤或水压机上采用包套模锻工艺或在等温数控液压机上采用近等温锻工艺生产。四是优化发动机生产的管理技术。通过强化加工过程的管理,提高工作效率,避免出现人为因素的失误而导致的资源浪费现象。例如在生产加工发动机零部件时一定要按照规范的标准对机床参数进行设置,避免因为人为的粗心而导致的零部件出现报废。
2.3环境保护型工艺技术航空飞行器对环境污染严重,其主要体现在:一是巨大噪音,对人们的生活产生巨大的影响;二是废气污染,研究发现,航空器在飞行过程中产生的凝结尾迹会形成卷云(一种高空云),这种云会阻碍地球表面热辐射的散发,进而加剧全球气候变暖。因此需要采取具有高阻尼降噪性能、节能环保的新型材料,并从工艺角度避免切削加工的过程中造成的污染。
3选择绿色制造技术的切削液系统
在航空发动机零件制造过程中需要利用切削加工零部件,为提高切削的工作效率,往往会应用切削液,但是切削液的使用会对环境构成污染,同时在清除加工零件切削液时也会产生“二次污染”。同时应用切削液也会无形之中增加生产成本。因此采用减少切削液的使用、绿色切削液的选择、优化切削液系统以减少切削液的环境污染以及资源浪费等问题已成为绿色制造领域的研究热点之一。
3.1面向绿色制造的切削液供给系统一是采取对数量的喷嘴。传统的切削液供给主要是由单一的喷嘴装置实现,主要是通过喷嘴向刀具、工件的喷洒过滤之后返回到供液箱内,这样的喷洒模式需要消耗大量的切削液,如果采取一个喷嘴的话就需要保证切削液的容量,避免因为切削液容量的不足而产生切削温度过热的现象。采取多个喷嘴,可以实现切削量的使用效率,他们就能够更好地渗透到切削区,保证切削工作效率的最大化。二是通过外喷雾冷却方法。外部喷雾冷却方式就是通过雾喷装置将切削液以雾状的形式喷射到加工的零件上,从而降低加工过程中的温度,实践证明使用雾喷技术可以大大降低切削液的使用量,提高航空发动机制造、修理企业的经济效益。
3.2面向绿色制造技术的切削液选择切削液虽然能够大大提高切削工件的质量,但是如果不能合理的应用切削量,就会造成环境的污染,切削液对环境的污染主要表现在:一是对生态环境的影响。切削液一旦流入生态环境中,不仅会对水资源构成污染,也会影响土壤的成分。二是对人体身体健康的威胁。切削液中添加的某些成分对人体的影响是巨大的,一旦切削液被人所吸收产生的严重后果就是中毒。因此根据不同的加工工艺要求选择合适的切削液是节约发动机制造企业生产成本,降低对环境污染的有效措施。
3.3绿色切削液的开发与应用一是要积极地改善切削液的成分,根据航空发动机性能的要求,选择具有环保、可再生资源作为切削液的主要构成原料,比如在不影响发动机零件性能的基础上可以采取植物油作为切削液的主要成分。二是积极创新切削液的添加剂成分。比如开发研究硼酸酯类添加剂、钼酸盐系缓蚀剂、新型防腐杀菌剂等。三是开发传统切削液的替代品。传统的以油脂为主的切削液具有处理不方便,对环境影响大的缺陷,而液氮则具有挥发性,其在使用后能够快速的挥发,其不会产生任何的污染,而且液氮的制冷效果也要高于传统的切削液。
4面向绿色制造技术的机床和刀具系统
4.1面向绿色制造技术的机床设备随着航空发动机性能的不断提高,对制造航空发动机的机床设备要求也越来越严格,尤其是在高科技信息时代背景下,要求航空发动机的机床设备也要具备高端科技化技术:首先由于发动机的零部件原件的强度不断提高,因此需要切削机床必须有足够高的刚性,以此提高机床加工的工作效率。同时机床的冷却应采用喷雾、冷风或压缩空气。其次利用MQL技术对机床结构改进。实施MQL技术是提高机床排屑性能的重要技术。
4.2面向绿色制造技术的刀具技术首先要选择适合发动机零件加工的刀具。加工刀具的材质要符合加工零件材质的要求,要根据不同的加工原料采取相应的刀具,比如钨钻类适合用于加工铸铁、有色金属等短切屑的工件。而钨钴钛类由于存在少量硬度更高而韧性稍逊的钛化物,更合适加工钢件等长切屑的工件。同样刀具的不同涂层材质对加工原料的影响也是不同的,例如氮化钛涂层可增加刀具表面的硬度和耐磨性,降低摩擦系数,减少积屑瘤的产生,延长刀具寿命。其次加强废旧硬质合金刀片再利用。提高废弃刀具的回收利用是降低生产成本,提高企业经济效益的重要手段。最后,研制适合干切削加工的刀具材料。由于速干式切割的过程中会产生大量的热能,大大降低刀具的使用寿命,因此刀具要具有耐高温性、耐磨性、高强度和高冲击韧性。当然对刀具表面进行涂层处理实际上也会产生很好的效果,通过涂抹可以在刀具与零件加工过程中形成一种隔热层,进而有效避免刀具因为受热而出现磨损较大的现象出现。
2机械制造与控制工程相辅相成、共同发展
在机械制造业稳健发展的背景下,使企业的资金得到了有效保证。企业在流动资金充足的情况下,便能够使工程制造的发展方向更加明确,同时也能够促进控制工程的发展。在机械制造发展的基础上,能够使控制工程实现对输入信息的有效延伸及强化,并且还能够使中枢处理的动态局域网络得到有效完成,进一步使信息空间的优化分解得到有效实现,从而使计算的复杂性大大减弱,最终使工作效率及实时性得到有效增强。上述方法存在极强的信息融合能力,还能够使各类技术有机结合,进一步使机械制造业的工作效率得到有效提升。基于整体层面分析,机械制造与控制工程两者之间具有相辅相成、共同发展的联系。因此,为了使两者更具发展前景,便需要对相关技术培训工作进行强化,从而使我国相关技术得到有效进步及发展,最终为我国综合经济实力的提升奠定良机。
2数控技术的特点
数控技术(NumericalControl),即采用电脑程序控制机器的方法,按工作人员事先编好的程式对机械零件进行加工的过程,简单地说就是用数字化信号对设备运行过程等进行控制的一种先进的自动化技术,是典型的机械与电子计算机相结合的机电一体化科技。从诞生之初到现在,经历了电子数控技术、晶体管数控技术、中小规模IC数控技术、小型计算机数控技术以及微处理器数控技术五个阶段。数控技术在我国开发应用是从1958年开始,改革开放之后,数控技术在机械制造行业的应用才逐渐步入正轨,主要模式是引进国外的先进数控技术,通过消化吸收后,投入生产,总的来说,我国数控技术在制造行业的应用有了质的飞跃,许多机械制造企业从传统产品转变为数控化产品,促进了经济的发展。现阶段,由于数控技术是一种采用计算机数字实现数字程序控制的技术,所以数控技术也可以成为计算机数控技术。电子计算机数控技术采用软件模块化的体系结构,使输入数据的存储、处理、运算、逻辑判断等各种控制机能得以实现,使计算机按事先存储的控制程序来执行对设备的控制功能,显示了数控技术优良的性能,具有较高的性价比(。图一为完整的数控工作示意图)总的来说,数控技术的进步与发展与计算机的发展息息相关,在数控技术的发展过程中起着基础性作用,当然数控技术的发展也离不开各种辅助技术的进步,比如说传感检测技术、光电技术、机械制造术以及通讯技术等。数控技术是实现机械制造自动化过程的基础,是现今集成制造系统的重要组成部分,在美国、日本和德国等发达国家,将数控技术应用到机床改造与生产线量产上,境地了机械制造企业的生产成本,并有效地将机械设备的功能、效率以及产品质量提升到新的高度,使传统的机械制造业发生了极其深刻的变化。
3数控技术在机械制造中的具体应用
随着信息技术、网络技术以及自动化技术的不断发展,数控技术与机械制造行业的结合越来越有效,通过计算机操作平台可以全面掌控生产产品的各项指标与基本参数,并为新产品的研发与现有产品的性能完善提供技术支持,数控技术与机械制造行业的融合,拓宽了机械制造业的范围,带动了经济发展。数控技术的应用范围也较为广泛,以下为数控技术在机械制造行业的具体应用:
3.1数控技术在煤矿机械中的应用
我国国土面积较大,各种资源比较丰富,煤炭资源更是储量大,在我国的能源系统中占据重要地位,所以如何有效开发利用煤炭资源是我国煤机企业的主要任务。企业设备自动化程度是工业化水平的象征,在市场竞争较为激烈的大环境下,煤机企业不断提升劳动效率、降低生产成本才能处于不败之地,长久发展。根据煤矿企业的生产环境以及自身特点,不适合使用大型的机床设备,更不适合投入大量的资金购置设备,所以煤炭企业可以利用现有型号的加工机床,改装成加工精度等级较高,性能较好的设备,有效地开采、加工煤矿资源。当然煤机企业充分利用现有机床产品等设备资源,并不断改造提升机床的易操作性,提升其功能和精度,不断满足较高生产环境的设备要求,提升生产效率,最终实现投入少、效率高、设备应用率高的目的,不断促进煤炭企业的发展。
3.2数控技术在汽车工业中的应用
近年来,汽车行业的发展可以说是较为迅猛的,汽车制造、零部件加工等等都随之发展,数控技术的出现,对汽车制造业来说,是一项福利,加快了复杂零部件的制造,减少了人力,提升了效率。现阶段,汽车行业对零部件和车身的要求逐渐提高,为了满足生产需求以及市场需要,各种机械设备也不断朝着精密化、自动化的方向发展。例如激光数控检测技术的应用,激光检测技术具有精度高、适用性强、可靠性高等优点,比如,激光检测技术可以应用到测量尺寸上,用激光对汽车的曲轴、凸轮轴、阀座等零件的直线度、长度、垂直度、密度等测量,所有尺寸的分辨率可达1μm,重复精度0.2μm,精确性非常高(。图二为汽车工业中采用激光技术加工的部分零件表)数控技术应用到汽车工业上,可以提高产品生产效率及产品质量。例如美国Ford汽车公司和Ingersoll机床公司合作研制成HVM800型卧式加工设备,并采用高速电主轴和直线电机,主轴最高转速为24000r/min,工作台最大进给达7612m/min,可以理解为不到1s工作台可行程1m,瞬间完成一个工作行程。在汽车工业的今后发展过程中离不开数控技术,二者的结合会越来越融洽。
3.3数控技术在工业生产中的有效运用
在工业生产的范畴中,机械设备是基础,主要由控制系统、驱动系统及执行系统构成。在现代工业在生产中,有些生产环境较为恶劣,人工操作难度大,也不能满足生产要求,造成人力资源浪费,甚至会发生工伤安全事故等等,所以应引进先进的生产技术实现自动化生产。数控技术在工业上的应用,有效地改善了这些情况,生产效率得到了提升,工作人员的人身安全也得到了保障。除此之外,数控技术也具有监管功能,在实际生产过程中,一旦发现操作错误,信息就会立刻经过传感器输送到控制单元,对错误操作进行提示,并采用一定的措施进行保护,从而实现正常化生产。
3.4数控技术在机械设备上的有效运用
在机械制造行业中先进的设备居于核心地位,机械设备是机械制造的重要组成部分,是机械制造的灵魂,在机械生产领域的地位是无可替代的,数控技术的发现应用,使得机械制造行业实现了数字化及自动化发展,实现了机电一体化。面对现代机电一体化的要求,机械制造业必须具有具备控制能力的数控机床设备。在机床上运用数控技术,主要依靠代码,其可以将产品生产的各类数据储存在介质中,之后发出指令,传达到控制系统,最终实现对整个机床生产的控制,是电脑机械相结合的产物,通过软件设置来控制主轴速度变化、选择刀具、启动冷却泵等各种繁杂的操作。数控技术在在机械设备上的应用,促进了各个行业的发展,提升了生产效率,实现了批量化生产,在经济发展中也起到了推动作用。(图三为激光检测系统原理结构图)(图三激光检测系统原理结构图)
4数控技术在机械制造中的应用的发展前景
数控技术的优越性能在机械制造领域很好的发挥出来,无论是最开始的封闭式技术,还是现代的开放式计算机数控技术,数控技术很好的发挥了他的优越性能。在以后的发展过程中,数控技术也将逐步提高其自动化和智能化的性能,更好的提升工作效率,适应市场需求。数控技术在机械制造中发展应用前期,我们并没有注重专业化需求,无论从技术上、管理上、人才选取上我们都应专业化,最终实现产品专业化的目的。提升我国制造装备行业的综合竞争能力,实现机械设备产业化发展,满足国家的战略需求,促进国民经济发展,实现制造行业飞速发展,不断提高我国的工业发展实力。
二、注重社会环境构建
社会环境对设计者机械制造工艺设计能力有着重要影响,对此,应当注重机械制造工艺设计社会环境的构建,提升机械制造工艺设计人员的实践能力。
(一)提升对机械制造工艺的关注度目前,我国大多数的机械制造工艺能力培养均为对学生的培养,社会对机械制造工艺的关注度直接影响着机械制造工艺设计人才的培养,对此,应当提升对机械制造工艺的社会关注。目前,我国很多高校较为注重机械制造工艺人才的培养,然而社会对机械制造工艺的关注度仍需进一步提升。在社会职业技能培养过程中,应当加强对机械制造工艺能力的宣传,注重机械制造技能的培养,提升机械制造工艺的社会关注度,培养机械制造工艺设计能力。
(二)营造良好的机械制造工艺设计社会环境机械制造工艺能力的发展一定程度上会受到机械制造工艺社会环境的限制,对此,应当营造良好的机械制造工艺设计社会环境。相关部门应当注重机械制造工艺社会环境建设,为机械制造工艺设计人员提供良好的学习环境和实践操作条件,提升机械制造工艺设计人员的专业素质。同时,相关部门也有注重对机械制造工艺相关社会资源的管理,特别是机械制造工艺相关企业资源,确保机械制造工艺相关社会资源的科学、合理利用。此外,企业也应当注重自身机械制造工艺与相关社会资源的有机结合,为机械制造工艺能力的培养提供场所,提升机械制造工艺设计能力培养实效。
(三)注重对企业设计研究的投资管理在培养机械制造工艺设计能力过程中离不开资金的保障,企业在培养机械制造工艺设计能力方面的资金投入和管理直接影响着机械制造工艺设计能力培养成效,对此,应当注重对企业设计研究的投资管理。企业应当加强在机械制造工艺设计能力培养方面的资金投资管理,确保培养资金落实到位,为机械制造工艺能力培养提供经济支持,确保机械制造工艺设计能力培养各项工作的顺利开展,为机械制造工艺设计培养更多优秀人才。同时,企业应当注重对机械制造工的管理力度,注重机械制造工艺管理制度的改革和创新,满足社会对机械制造工艺的需求。
企业核心竞争力是先进的科学技术,企业生存与发展基础是利润,减少企业成本是企业生存的基本保障,减少企业成本有很多因素组成,但主要是如何科学进行企业成本控制管理,减少成本并不是一味减少企业职工工资,减少引进生产资料,这些有时候可能更不利于企业科学的发展。主要就是不断总结成本管理经验,需要不断创新学习新的管理模式,目的是提高企业在行业中的竞争力,激发员工正能量,让企业自身不断发展壮大。
1机械制造个业成本控制的特点
1.1可选择性
成本控制有多种因素组成,在机械制造企业采用不同的成本控制方式,根据机械制造企业特点选择合适的成本控制方法,目的就是提高企业的科学发展,让企业向优化的方向发展,提高成本控制,是机械制造企业发展的基础保障。
1.2全面性
全面性是机械制造企业的特色,在企业生产经营的过程中,各个环节都需要进行成本控制,原材料的采购,成品的生产,产品的销售等,都需要科学的进行成本控制,成本费用支出占有一定比例,必须在合理的范围内进行科学控制,要深入了解每个环节的资金支出,让每笔资金支出有一定意思,是为企业发展服务的,加强各个环节成本控制,是提高整体成本控制的基本保障。
1.3连续性
成本控制必须有连续性,就是企业在发展过程中,成本控制要与企业生产一定重要,需要成立专门领导机构持续进行成本管理总结,成本管理长期科学抓,持续到生产各个环节,要从设计、采购、生产、工序等各个环节入手,科学的进行企业成本管理,让成本管理理念渗透到企业生产经营的各个环节,要科学的指导,连续的抓企业成本管理,让机械制造企业健康科学有序的发展。
2机械制造个业成本控制管理中的主要问题
2.1成本控制管理意识不强
企业经营者一般注重生产、销售、核心技术研发等重要领域,对成本控制管理意识淡薄,企业在发展过程中,成本控制是非常重要的,机械制造企业在成本,生产、销售等各个领域都有浪费现象,长期下去,也是很多的资金支出,企业管理者在企业效益非常好的时候,不是很在意企业的成本管理,认为浪费点不是大事,但情况往往是越来越严重,想节约成本,进行科学管理,不是短时间能完成,这与企业的管理有很大关系,科学有效的管理企业,企业员工有核心力,反之企业职工没有向心力,企业长期一定要破产,企业经营管理者一定要重视成本控制管理,提高成本管理意识,这是企业长期健康发展的基本保障。
2.2成本控制管理信息化手段缺乏
成本控制必须科学的进行,利用现代信息技术,企业进行信息化管理,是企业发展需要,也是社会发展需要。随着计算机技术在机械制造企业成本管理中应用,现代化管理信息手段得到了提高,并发挥了巨大作用。不少机械制造企业成本管理的信息化水平相对比较落后,很多企业对信息化认识程度不够、思想准备不足,造成信息技术在降低成本上的作用未能得到真正地发挥。机械制造业的产、供、销,人、财、物是一个系统的有机体,大量的信息交换存在于它们之间。然而山于企业缺乏先进的管理手段和信息化管理系统,人工管理信息分散、各部门之间不及时共享,成本核算不及时、不准确,缺乏完善的基础数据,大大影响了管理决策的科学性。
3机械制造企业加强成本控制的对策措施
3.1树立成本管理观念,健全成本管理制度
管理制度是企业发展的准绳,企业中每个员工都必须遵守的基本管理制度,企业管理制度一定要把企业的成本控制写在管理制度上,体现成本控制的重要性。机械制造企业要加强成本控制,树立成本管理观念是解决问题的关键。应将成本管理作为一项重点工程,对成本管理的内容、方法进行分析和研究,用全而成本管理理念作为指导,加强成本的事前计划、事中控制和事后分析。
3.2降低材料成本,控制人工费用
降低材料成本不是买不合格的原材料,主要目的是减少材料的流通环节,所有的材料都争取是合格厂家直接购货,减少流通环节,能降低原材料成本。控制人工费用不是减少工人工资,要科学规划用工的人数,企业不能养闲人与懒人,调动职工积极性,激发职工最大潜能。3.3改进产品设计,提高自动化水平成本控制的主要因素改进产品设计,提高自动化水平起到重要作用。工人生产过程中要依据产品设计,如何改变产品设计,提高工人工作效率起到重要作用。机械制造企业在生产过程中,提高自动化水平,降低劳动成本,提高工作效率,完善工作流程起到技术保障。
作者:姜毅婕 单位:核工业烟台同兴实业有限公司
参考文献:
[1]宋文胜.机械制造企业生产管理中成本控制的优化[J].中不企业管理与科技(下旬刊).2014(08).