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目前,全球经济一体化的进程正在进一步的加深,其机械制造行业的国际市场竞争也越来越激烈,这也给我国的外贸机械制造行业带来了严峻的挑战和考验。近些年来,我国的市场经济体制得到了极大的扩展和完善,也使得外贸机械制造行业得到了飞速的进步和发展。然而,由于我国传统落后经济的影响,其机械制造行业在技术、管理、设备等方面都同世界发达国家有着较大的差距。因此,我国的外贸机械制造行业必须在今后的发展中认清国际发展形势,以此来调整和控制自身的发展方向。本文就当前外贸机械制造行业的发展特点以及它在未来的发展趋势进行简单的分析和讨论,从而使我国的机械制造行业能够在短期内得到飞速的发展,进而在国际市场上占据领先的地位。
一、外贸机械制造行业的发展特点
目前,外贸机械制造行业的主要发展特点包括以下几个方面的内容,即:
1.地位的基础化
机械制造行业在国家经济发展结构中占据着重要的地位和作用,它不仅在种类、数量和贡献上具有较大的比重,同时其所生产的产品更是其他一些行业经营发展的重要物质基础,在国家的现代化经济发展中占据着不可或缺的战略性地位。
2.经济的规模化
目前,随着全球化经济的扩张,外贸机械制造的规模化生产已经成为当前各大跨国企业的主流发展方向。各大机械企业通过不断的联合重组,以及对主干业务在投资研发上的加强,使机械制造系统的个性化和成套能力得到了极大的提高,从而更加的适应当前多样化的市场变化形势。
3.生产方式的全球化
外贸机械制造行业在生产方式上具有全球化的特点:一是建立海外生产基地,并将其生产的产品销售到各个国家。二是在本国生产,并将产品销售到各个国家。
二、我国外贸机械制造行业的发展趋势
随着社会时代的不断变化以及科学技术的不断提高,我国外贸机械制造行业在今后的未来发展趋势主要体现在以下几个方向上,具体包括:
1.规划策略创新
在未来的发展过程中,我国的机械制造企业要想振兴机械制造业,使我国自主研发制造的机械产品能够牢牢的在国际市场上占据领先地位,就必须要进一步的适应当前及未来国际机械制造市场的经济发展方向和趋势,掌握机械制造行业在今后工艺、技术、装备等方面的发展特点和技术,创新我国机械制造行业的未来生产规划策略,从而有效的把握我国外贸机械制造行业发展的正确方向。
2.多领域技术的融合
在机械制造行业的未来发展中,其机械制造技术是向着多领域技术相互融合、作用的方向发展的,尤其是随着科技水平的提高以及人们需求的增多,其机械制造业所涉及到的领域也会越来越多,这就使得机械制造技术同其他领域技术之间的相互融合和作用程度也会越来越高,因此,多领域技术的融合成为未来机械制造行业发展的必然趋势。
3.全球性产品的研发
随着国际互联网络以及世界经济一体化的不断发展,我国机械制造企业参与到国际机械市场中的机会和范围也越来越多、越来越广,这就使得所生产的机械产品在研发上也要向着全球性产品的方向发展,从而使我国制造的机械产品能够更好的适应国际市场的需求,进而不断提高我国机械企业的国际市场竞争力。
4.服务性思维的拓展
目前,随着经济全球化进程的进一步加速,机械制造行业正逐渐向着完全化的买方市场过渡,也就是说不是机械企业按照一定的固定规格进行产品的生产,而是按照用户所提出的个性化、特殊化的具体要求进行产品的生产。鉴于此,服务性的管理思维势必会成为今后机械行业发展的必然趋势,并且随着社会经济的不断发展,这种思维管理方式必定会得到不断的拓展和更新。
三、结语
总之,随着社会经济和科学技术的不断发展,我国的外贸机械制造行业得到了突飞猛进的发展,但同世界上的一些发达国家相比,其管理、工艺、技术和设备等方面仍然存在一定的不足和差距。因此,在今后的建设发展过程中,我国的相关企业和科技人员要积极的完善行业管理制度体系,勇于攻破技术壁垒,加快我国外贸机械制造行业的发展,从而使我国的机械行业真正融入到国际机械市场的贸易竞争当中去,促进和推动我国外贸机械行业的做大做强。
参考文献:
[1]胡克石:我国机械制造行业发展特点及其未来发展趋势[J].科技与企业,2012(06).
[2]邓 武:机械制造业的发展趋势与先进制造模式[J].科协论坛(下半月),2011(10).
我国经济的不断进步和发展,最直接的就是导致市场经济下的竞争愈演愈烈,科学水平的不断增强,作为支柱产业的机械制造业必然要加大投入,不管是人力还是物力都要有所提高,但是与发达国家技术水平相比仍存在较大差距,为了更好地适应市场竞争,不断提高机械制造的效率与质量,必须充分了解当前机械制造工艺的发展特征,并对未来发展提出憧憬。
一、机械工艺制造发展特征
1.1 智能化
智能化的发展特征是机械制造中最为明显的特点,它运用在各个制造环节中,利用人工智能,通过柔性技术将系统整合,并仿真模拟人类的活动,取代制造系统中的脑力劳动部分,在机械设计与制造过程中,通过应用模块化方式,实现人机友好性发展。
1.2 网络化
随着网络技术与通讯技术的普及发展,给企业生产活动带来极大变革,而产品设计、零部件制造以及产品销售等各个环节的活跃发展,离不开网络技术的支持作用,以此推动信息技术的交流发展,实现产品开发与协作。
1.3全球化
当前,机械制造技术的竞争非常激烈,只有不断提升技术含量、广泛拓展市场,才能在市场竞争中占有一席之地。随着网络通信技术的发展与完善,企业之间已经从过去单一化的竞争逐渐转变为竞争与合作相结合,以此实现全球一体化发展目标。但也应意识到,全球一体化必须奠定在网络化技术基础上,才能实现更好的融合发展。
1 具有高科技的机械制造工艺
机械制造工艺是机械制造业发展的核心技术和基础性技术,是国家工业的基础和支柱。它是一个由产品设计、生产、加工制造、使用、维修、回收再利用组成的循环大系统,机械制造工艺的主要目标是要提高产品质量、增加投资效益、提升市场竞争力。
因此,机械制造工艺作为衡量国家制造业水平的一个主要标志,高科技的应用是机械制造业发展的必然趋势。换句话说,高科技和制造业是相辅相成的,机械制造业的发展离不开高科技的应用,高科技的发展也不能没有机械制造业为其提供平台。
2 高科技在机械制造工艺中的应用
2.1 激光技术在机械制造工艺中的应用
激光技术已经在诸多行业中得到了广泛的应用,在机械制造业中也是机械制造工艺中不可或缺的重要技术手段。激光技术在机械制造业中的应用主要体现在两个方面。
2.1.1 激光热处理
在机械制造中使用经过热处理的零件能够提高零件的使用寿命和机器的性能,尤其是对机械中磨损较多的零件,更有必要对其进行热处理。给零件表面覆上一层熔点更高的材料来提高耐磨性是热处理常用的一种处理方式。而激光正具有高温这一特性,在机械制造中正是利用了激光的这一特性对一些零件进行热处理,使零件更具耐磨性。另外还可利用这一特性对机械制造中的生产模具进行修复,提高机器的使用寿命,并可保持机器原有的性状。
2.1.2 快速切割成型
激光的另一特性―――快速切割,在机械制造中可以通过与计算机的CAD模块相互配合使用,使激光自动快速地对材料进行切割和成型。这一特性的使用不仅能制造所需零件的模型,对一些复杂的零件还可以直接进行制造加工。正是由于这一特性所具有的不可替代的优势,使激光在机械制造工艺中得到了广泛的应用,并逐渐得到普及。
2.2 自动化控制技术在机械制造工艺中的应用
自动化控制技术是指在无人操作的情况下,利用外部的控制设备或装置,使机器、设备或生产过程中的某一工作状态或参数自动按照预定的设定规律运行的一种高科技技术。这一技术在机械制造工艺中的广泛应用,使人类从复杂、危险、繁琐的劳动中解放出来,并大大地提高了机械的使用效率,降低了成本。
2.2.1 自动化制造单元
在机械制造中已得到逐步普及的一种小型自动化系统―――自动化制造单元,它是自动化生产和节约成本相结合的产物,其最大的优势是可实现单机自动化。自动化制造单元可以加工多种产品,由一台或多台的加工设备组成,比如数控机床、物料输送设备等。
2.2.2自动化制造生产线
在机械制造中另一种比较实用并广泛推广的技术―――自动化制造系统,这个系统由多台自动化设备构成,由计算机系统集中统一控制,通过物料运输设备,形成一个简单的加工流水线。这条流水线的形成可以在不停机的状态下,生产多种小批量的产品。而在此系统基础上进行改造就可以实现另外一种在机械制造业中比较完善的,且进入实用阶段的技术自动化流水线。自动化流水线处于非自动化与中小规模的自动化制造系统之间,它的生产效率有所提高,但对物料输送设备的自动化要求有所降低,这一技术可以说是较完善与实用的。
2.2.3 自动化制造工厂
自动化制造工厂,从原材料、生产加工、成品等整个生产过程中全部的运转都是“自动化”的,具有非常高的技术含量,它在全部的制造过程中由多个自动化制造系统联合起来,再配上具有较高自动化程度的物料运输系统,并由计算机系统统一调度与指挥。但是,自动化工厂在当今的机械制造业中并不多见。
2.3机械制造工艺中的高精度技术
在现代化机械制造工艺中,精密加工将成为今后发展的必然趋势,其中涉及到微型机械、超精密切削技术、研磨加工技术以及复合加工技术等诸多方面。当前,纳米技术正逐渐在纳米电子学、纳米材料技术等方面广泛应用,而纳米技术也推动了光学科学、机械科学等高科技水平的发展,机械制造工艺的高精度技术也朝向纳米技术方向发展。因此,纳米技术与微型机械的发展必将成为今后发展的关键技术,而机械制造工艺中的智能技术,也正步入高速率、高精度发展时代。
3 机械制造工艺的未来发展趋势
3.1 集成化发展趋势
高度自动化所带来的是集成化的发展,目前机械制造工艺已经由原来的分散型加工转变成了集成化、连续性加工和生产。当前的集成化主要是利用机电一体化、制造工艺的连续性一次性加工完成零件的生产,而未来的集成化则是要将整个成品进行集成化生产。
3.2 微纳化发展趋势
使用材料的进步和加工手段的提高是机械制造工艺发展必不可少的,精密化的加工是机械制造业的发展趋势,随着纳米技术的不断提高,机械工艺必将完全进入微纳化。
3.3 自动化发展趋势
在未来的机械制造业中自动化设备将成为主导,大规模的产量需要一条更加完善的自动化制造生产线,提高生产线的自动化程度,高效率、准确性是自动化发展的必然趋势。这一趋势也将指导自动化机械制造的发展方向,并实现建立完全的自动化制造工厂。
3.4 数字化发展趋势
机械制造工艺最重要的发展方向就是数字化。在机械制造的整个过程中不仅设计环节要数字化,而且生产过程也要数字化。设计的数字化保证了生产的准确性,生产过程的数字化提高了自动化系统的使用效率,以便更好地完成整个机械制造工艺过程。同时,数字化的管理也是生产与管理的重要基础,能为企业的发展做出正确的指挥和规化。
结束语
综上所述,我们也应意识到,传统技术是机械制造新工艺的基础,因此在继承与发展传统技术的基础上,全面应用高新技术,极大提高机械制造的效率与质量水平,必将成为今后发展的趋势。
参考文献:
1 现代机械制造工艺的特点
1.1 系统性
系统性是现代机械制造工艺的基本属性,这是由于现代机械制造工艺是一个系统、整体的产业链,相比传统的机械制造业,现代的机械制造业已经初具规模,尤其在我国日常生产过程中已经取得了长足的进步,突破了传统机械制造业单一化的趋势,将前期的设计、中期的生产与后期的管理纳入了整体机械制造工艺之中,形成了一定的生产规模,因此现代的机械制造工艺已经不存在分离的环节,每一个环节都会影响到全局的生产效果。
1.2 稳定性
稳定性是制造业的第一要求,具体表现为机械制造业的稳定性得到保证,产品的生产率才能得到保证,因此除了合理化管理,还需要在前期制度设计上多下功夫,建立稳定的机械制造的产业链。从另一面讲,机械制造工艺是流水线的艺术,产品与产品之间的误差非常小,便于大量生产,因此产品质量容易控制,这是机械制造工艺产品的稳定性。
1.3 科学性
科技的进步也带动了机械制造工艺的发展,高新产业对于机械制造工艺产生了巨大的推动力,说到底相比传统的机械制造业,现代的机械制造业的工艺水平更高了,工艺水平的提高依赖于自动化技术、计算机技术以及材料技术的飞速发展,因此可以说机械制造工艺的发展离不开科学的进步,科技的发展。
1.4 市场化
自从我国开放以来,市场经济成为我国的主要经济政策,现代的机械制造工艺呈现出市场化的态势,具体表现为市场决定生产,市场的需求决定了机械制造工艺的水平,而机械制造工艺也反作用于市场,只有满足市面上提出的要求,才能进行生产,这使得现代机械制造工艺不断的追求经济性、使用寿命较长、材料耐用等特点,因为只有提高机械制造工艺才能在纷杂的市场中占有自己的一席之地,从而提高自身的核心竞争力。
2 我国机械制造技术的发展现状
近年来,我国的制造业一直是国家的支柱产业,在国家政策的大力支持下,我国的机械制造技术已经有了大幅的提高,但由于我国在机械制造技术方面起步较晚,技术落后,与发达国家相比还有不小的差距。其主要表现有:
2.1 技术落后,理念陈旧
西方发达国家在经历工业革命以后,制造业得到了极大的发展,目前机械制造工艺手法已经比较成熟。而我国由于建国较晚,而且建国初期人口多,底子薄,机械制造技术一直没有得到较好的发展,很多地方仍是农间作坊的模式,虽有一定的机械工艺雏形,但缺乏高新技术。
2.2 制造行业企业管理制度落后
信息化时代,计算机在各个领域得到了广泛的应用,目前发达国家已经将计算机运用到制造业管理中,提出了精益生产、准时生产、高效生产都全新的管理思想。而我国由于引进计算机和网络比较晚,将计算机应用于制造业管理中还处在摸索阶段,只有少数的企业运用了计算机管理模式,而大部门小型企业仍然处于人工管理阶段。
2.3 自动化生产程度低
目前西方发达国家在机械制造领域已经普及全自动机械,实现了生产自动化、集成化以及智能化。而我国大部分民间的制造企业还非常依赖人工管理,自动化生产程度低。
3 我国机械制造工艺的未来发展趋势
3.1 机械制造工艺自动化
在机械自动化中,自动化机械制造工艺的发展被一直被认为是机械制造工艺领域追求的最终目标。研发并应用自动化机械制造工艺不仅可以提高机械产品的生产率和质量,还可以帮助企业降低生产成本,大幅度降低工人的劳动强度。当今,自动化机械制造工艺水平已经得到极大的提升,令机械产品的加工质量及其加工效率都有了大幅度的提高。
3.2 机械制造全球化
国内外的机械制造市场的竞争日益激烈,大部分企业由于无法适应机械制造行业的高速发展,不在激烈的竞争中逐渐被淘汰,同时也有部分企业能够适应潮流的发展,开辟新的生存道路,开拓新市场,通过充分利用网络通讯技术,令自身的产业能够在全球快速的发展。但要注意的是,企业自身的发展与激烈的市场是相辅相成的,这两者的相互促进成为了制造业全球化的快速发展动力。
3.3 机械制造集成化
伴随着机械自动化技术在我国各行业中广泛应用,特别是在机械制造业中,机械制造工艺亦不断趋于集成化发展,原本较为分散的加工模式也越来越向集成化方向衍,令机械制造工艺也开始具备了连续性和规模性。目前在机械制造业中集成化的利用主要是连续性加工和机电一体化,主要是针对零件加工的小规模一次性的完成,而集成化今后的发展趋势则是使整个成品集体化生产。
3.4 机械制造数字化
机械制造工艺发展的另一个重要方向就是数字化,数字化的进程决定了整个机械准确性和整个机械制造系统的工作效率。设计和生产则是制造工艺中另一种数字化的表现,数字化的设计使得整个机械制造工艺的过程变得更加完整、更加高效。
3.5 机械制造虚拟化
机械制造虚拟技术能够模拟和检验机械制造过程。机械制造业虚拟化需要以计算机仿真技术为核心,同时为了保证机械产品制造工艺和产品设计的合理性符合相关要求,虚拟系统的正常运行,保证产品制造各项项目的顺利开展,并在发展的过程中不断完善和改正机械生产设计中的问题和不足。
4 结语
机械制造自动化技术是结合许多技术、学科而发展起来的新学科技术,现在依然处于不断的发展与探索之中。机械制造技术领域当中,通过使用自动化技术,给全部机械工业生产造成新的改革,不单纯提升产品质量,还能够加强优化产品的功能,让机械产品更加可靠与稳定,在实际生产中发挥更积极的效果。
中图分类号:TM20 文献标识码:A
在工业发达国家都把先进制造技术作为国家级技术和优先发展领域。尽管决定国家综合竞争力的因素有多种,但制造业的基础地位不能忽视。20世纪90年代以来,各个发达国家都针对先进制造技术的研发提出了国家级发展计划,旨在提高本国制造业的国际竞争能力。我国虽已成了制造大国,但不是制造强国,这表现在许多现代制造基础技术尚未掌握,许多重大装备不能自主制造,缺乏自主创新能力。所以,为了缩短与先进国家的差距,迎接新的挑战,必须认清制造技术的发展趋势,使我国的产品上质量,上效率,上品种和水平,以增强市场竞争力。
1 先进制造技术的内涵、特点
1.1 先进制造技术的内涵
先进制造技术是集多种技术为一体的总称,它在制造业中不断吸收信息技术和现代管理技术,从而产生新技术、新设备和新系统,并综合应用于算机辅助设计、计算机辅助制造、集成制造系统等各个产品开发与设计、制造、检测管理及售后服务的制造全过程,以实现优质、高效、低耗、清洁、敏捷制造,并取得较理想的技术经济效果。所以,它是不断冲击传统制造技术的新型系统。
1.2 先进制造技术的制造特点
1.2.1 面向新世纪的技术方法。先进制造技术是由传统制造技术发展起来的,是制造技术的最新发展阶段。
它既保留了传统制造技术的有效要素,又吸取了各种高新技术成果,并将其渗透到产品生产的全部过程中,并在产品生产领域中不断产生新的完整的技术群 ,形成具有明确范畴的新技术领域。所以,它是制造业中的新一轮技术革新。
1.2.2 是面向工业应用的技术方法。先进制造技术是一个有机的综合体,又有很高的制度,它并不限于制造工艺,同时也覆盖了市场调研分析,产品设计,外包,加工和装配,销售,维修,服务等产品寿命周期的全过程。
1.2.3 是驾驭生产过程的系统工程最有效方法。先进制造技术特别强调计算机技术、信息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。
1.2.4 是面向全球竞争的技术之一。制造业是综合国力的支柱之一,也是现代国民经济的体现。而制造技术的作用对制造业起着关键作用。随着科学技术的发展和市场竞争日益激烈,制造企业对先进的制造技术进行了大力的研究和实施。从而先进的制造技术应运而生。
2 先进制造技术的新发展
2.1 柔性自动化
柔性自动化是集柔性制造单元、柔性制造系统、柔性自动生成线为一体,并在计算机支持下,能适应加工对象的自动化机械制造系统。它最显著的特点就是可以有效改善设计工作和制造系统两方面的柔性,并能够根据实际情况迅速实现制造系统的重组。
2.2 知识智能化
知识智能化是将微电子学、计算机和系统工程等学科技术有机地结合起来,并在制造过程中,可以完整和理想地解决机械制造高自动化时的交叉问题。从而形成稳定的生产能力。
2.3 集成系统化
集成系统化是种高端技术行为,它强调技术和工程,并以解决方案为中心,将企业全部生产活动中的信息流和物质流有机结合,并实现最优化。所以,集成系统化有很强的复杂性,综合性和专业性。它的实施,在一定程度上比集成化的产品更为重要。在制造业运用过程中,不但运行灵活,产品应变能力大,而且产品质量高,市场经济效果显著。
3 先进制造技术在国内外发展现状
决定一个国家的综合竞争力是多方面的,其影响的因素很多。制造业就是其中的组成部分,它的基础地位十分重要,而先进制造技术既是制造业的基础,又是它的升华。所以,各个工业发达的国家都把先进制造技术作为国家重量级的关键技术,引为优先发展领域。从二十世纪九十年代以来,美国,德国,日本等工业发达的国家,都在着力对现代先进制造技术进行跟踪研究与探索,他们运用新兴信息技术,网络技术在工业制造过程中,从管理体制、经营理念、实际方法、制造手段等方面总结经验,寻求新思路,并在原有基础上,提出各种具有战略意义和现实意义的先进制造技术,其目的都是为了提高本国制造业的国际竞争力。
而我国,虽然自建国以来,尤其是改革开放以来,国内制造业发展迅速,国家有计划地推出一系列的重点科技项目,相应建立了比较完整的制造产业体系,有力地促进了先进制造技术的运用于推广,为国民经济和国防建设提供了许多重要装备,但是与发达工业国家还存在明显差距。这表现在技术创新能力较差,产品开发周期长,制造工艺设备相对落后,自动化生产程度低,高精尖技术开发薄弱。各个中小型企业及部分大型企业走的好似是低成本工艺控制自动化的道路。据统计,我国机床,汽车和重要发电设备等产品的产量虽居世界前列,但能跻身装备制造业世界五百强的却没有一家。究其原因在于起步晚,创新能力低,体系不完善,突出比例相对较少。我国自改革开放以来,大力发展生产力,追求科技创新,不断吸取国外先进技术,所以,才有了“十五”、“十一五”等长期的规划目标,为发展先进制造大国而奋斗。
4 先进制造技术的未来发展
为适应新技术革命浪潮的冲击,迎接新世纪的信息全球化、贸易自由化、制造全球化,新消费观念的挑战,先进制造技术正朝着全球化、集成化、智能化、精密化等方向发展。
其发展趋势,先进制造技术越来越表现在于它的综合运用,及管理方面的技术革新。在企业资源分散化、产品个性化的要求下,在信息管理技术的推动下,先进的制造技术综合有效的利用将是制造企业提高竞争力的重要保障。
结语
世界经济已经步入全球化经济,国内外市场竞争日趋激烈,国内外企业合作密度日益加强。这种既合作又竞争的局面,不断推动着制造业的发展,催动制造技术不断更新。这正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。所以,先进制造技术是一个不断发展,更新的新技术体系,研究和探索它的内涵,特点以及未来发展趋势就显得尤为重要。
Abstract: the mechanical manufacturing technology is not only the focus of international competition of science and technology, but also measure development an important symbol of national science and technology level. Machinery manufacturing industry in China as a traditional areas have been developed for many years, accumulated a lot of theoretical and practical experience, but with the development of the society, people's living standard is increasing day by day, various aspects of the personalized needs of increasingly strong. As has been deeply into all walks of life and has become a basic industry of mechanical manufacturing industry is faced with severe challenges. Therefore only by constantly to keep up with the advanced mechanical manufacturing technology development trend, to the fierce competition in the machinery manufacturing industry in an impregnable position. In this paper, at present our country mechanical manufacturing industry development present situation and future development trends are analysed.
Keywords: mechanical manufacturing industry; Development present situation; Development trend
中图分类号: TD406 文献标识码:A文章编号:2095-2104(2013)
一、世界机械制造业发展的特点
从21世纪开始,全世界各个行业都开始飞速发展,其中机械工业更是进入前所未有的高速发展阶段,对比其他行业,机械工业的发展呈现出以下这些主要特点:
(1)地位基础化。不仅是发达国家,就连发展中国家都越来越重视装备制造业的发展,不仅在本国工业中所占比重、积累、就业、贡献均占前列,更在于装备制造业为新技术、新产品的开发和生产提供重要的物质基础,是现代化经济不可缺少的战略性产业,即使是迈进“信息化社会”的工业化国家,也无不高度重视机械制造业的发展。
(2)经济规模化。全球化的规模生产已经成为各大跨国公司发展的主流模式。在不断联合重组,增强竞争实力的同时,各大企业也纷纷加强对其主干业务的投资与研发,不断提高系统成套能力和个性化,多样化市场适应能力。
(3)机械制造业全球化的方式发生了新变化。传统的全球化方式有两种:一是以母国为生产基地,将产品销往其他国家;二是在海外投资建立生产制造基地,在国外制造产品,销售到东道国或其他国家。特点是:自己拥有制造设施与技术,产品完全由自己制造;在资源的利用上,仅限于利用东道国的原材料、人员或资金等。而今,单一的全球化模式已经被世界潮流所淘汰,机械制造业全球化成功的实例无不都是两者相结合的成功典范,只有做到两种模式的优势互补,才能使产业覆盖没有盲点,才能达到真正意义上的全球化。
二、我国机械制造行业发展现状
面对越来越激烈的国际市场竞争,我国机械制造业面临着严峻的挑战。我们在技术上已经落后,加上资金不足,资源短缺,以及管理体制和周围环境还存在许多问题,需要改进和完善,这些都给我们迅速赶超世界先进水平带来极大的困难。随着我国改革的不断深入,对外开放的不断扩大,为我国机械制造业的振兴和发展提供了前所未有的良好条件。当今,制造业的世界格局已经和正在发生重大的变化,欧、亚、美三分天下的局面已经形成,世界经济重心开始向亚洲转移已出现征兆,制造业的产品结构、生产模式也在迅速变革之中。所有这些又给我们带来了难得的机遇。挑战与机遇并存,我们应该正视现实,面对挑战,抓住机遇,深化改革,以振兴和发展中国的机械制造业为己任,励精图治,奋发图强,以使我国的机械制造业在不太长的时间内赶上世界先进水平。
三、我国机械制造行业未来的发展趋势
(1)机械制造产品发展趋势。机械制造产品领域, 特别是加工与测试设备, 自动化、 数控技术、 机器人等技术的深化应用一直是全球制造业技术进步所追逐的目标。 由于柔性制造技术的兴起, 对各种加工设备的柔性要求也越来越高。随着信息技术的快速发展, 芯片成本的不断降低, 在机械制造中大量的数字化技术已广泛采用。
(2) 机械制造企业营销发展趋势。在机械制造领域, 由于新技术不断采用, 企业管理水平的提高, 运营成本的下降,促使企业不断开发新的技术和新的材料, 提高机械产品性能。在机械制造行业对成本有不断要求降低的趋势, 并且要求的交付周期也日益缩短, 因此,对企业提出了更高的运营要求。同时由于技术趋同化, 使产品差异缩小。 机械制造企业纷纷寻求其他方面的竞争差异, 提供整个产品生命周期的增值服务, 例如, 在服务领域实现差异化竞争。 随着使用者要求服务的越来越多, 要求配件供应及时, 为了缩短服务半径, 出现了专业化服务分工。以往机械制造企业的主要销售模式即自产自销方式, 将与专业机械商结合,提供本地化、 专业化的设备安装与维修服务。近 20 年来, 随着经济实力与技术力量的发展, 一些中国的机械制造企业开始拥有了自己的一些核心技术,产业布局开始向相对完整的产业链方向扩张, 实现上下游开始对接。 同时已向发达国家和发展中国家大量输出机械设备及技术。
(3)对企业管理系统提出的要求。机械制造企业由于是劳动密集型的企业, 工艺阶段多, 相对其他企业而言, 在管理方面有较高的难度。企业发展到一定规模后, 传统人工管理的模式下, 开始出现管理上的 “供应黑洞” ,“销售黑洞” 等等, 使企业难于继续提高生产率和整体管理水平。 难以控制管理 “漏洞” 的扩大与增加, 主要原因在于企业缺乏对业务过程的适时控制。 由于没有建立集成化的企业 ERP 管理系统, 业务状况信息往往不能及时掌握, 这说明企业对于业务过程有了管理和控制的迫切需要。同时,由于机械制造行业一般率先采用比较先进的技术, 使生产周期进一步缩短。机械制造企业在在缩短生产周期和增加品种规格方面有较高的要求, 也是企业提高管理水平的努力方向。 以上这些发展趋势, 要求机械制造企业的管理系统具有反应快速、 控制严格和信息畅通等特点。
综上所述,从机械制造产品、机械制造企业营销、对企业管理系统提出的要求等方面来看机械制造业的发展前景,未来对我们来说既是机遇,也是挑战。我们要把握住经济、技术发展的大潮,实现两者的结合统一,使我国机械制造业顺应世界经济技术产业发展的趋势,再创辉煌。
关键词:
机械设计;自动化;发展方向
经济的快速发展,人们的需求变得越来越多。全球经济一体化的发展进程中,为了追求企业效益,企业不再沿用传统的设计技术完成机械制造业输出,传统的机械制造业设计已经不能满足机械制造业的进步和需求。人们开始研究自动化控制系统的升级改造问题,满足日益增长的生产需要。保证生产安全和生产质量。带动积极地发展,带动社会的发展。
1机械制造设计及其自动化的复合设计内容原则
1.1满足对机器的功能要求
基于二十世纪九十年代国际装备机构学术组织及相关机构做出的这样的概念界定:机电联体型是高端机械装备、电子程序调控及系统思维理论在机械产品结构设计及制作环节中的紧密融合,所以不论哪一类社会产品的问世均是给社会上人们生活中的某类需求而研发和制作的,均都具备相应的某项基本效能。
1.2加强创新与完善
按照机械制造设计及其自动化系统或产品的主功能不同,可以将其系统与产品进行分类处理。①根据物料的加工与运输为主。输入的信息、能量与物质在加工处理之后,输出改变了形态与位置的物质产品或系统,也就是加工机械设备,比如各种轻工机械、印刷机械、纺织机械、起重机械、食品加工机械、交通运输机械、机床等。②以机械能量为主,将信息与能量进行输入处理,同时输出具有不同能量的产品或系统,这就是动力机械,比如内燃机、水轮机、电动机等。③以处理信息为主,将能量与信息进行输入处理,主要输出某种声音、文字、图像、数据等产品信息,也被称为信息机,主要为传真机、计算机、仪表、仪器等办公机械[1]。除了上述介绍的主功能外,机械制造设计及其自动化系统花具备构造、控制、检测、动力等的内部功能。在制造设计机械自动化产品的时候需要基于以上功能构成原理来进行,以便不断加强创新技术的应用,提高机械产品的自动化水平。
2机械工程设计及自动化特点
传统的机械制造业设计已经不能满足机械制造业的进步和需求,后续维护费用变得越来越高昂。人们开始研究自动化控制系统的升级改造问题,满足日益增长的生产需要,减少维护费用。保证生产安全和生产质量。机械产品自动化能够满足这些要求,能够避免发生故障,有着很好的安全性能,避免发生安全事故,在处理自动故障的问题上有自我分析的功能,能够大大提高生产效率。机械工程自动化能够将根据设计需求对生产的体积有更灵活的应变,这样能够节省大量的资源,减少耗能节约成本,为环保也贡献一份力量[2]。再进行机械工程设计的过程中,技术不再单一,融入了各种技术,功能十分强大,能够满足生产商的各种需求,使用也更加灵活方便。
3机械设计制造当中的自动化技术
自动化技术在当代社会中是一门综合性非常明显的学科,其会涉及到电力电子技术、网络控制技术以及计算计技术,同时和人们的日常生活有着较高的关联性,虽然自动化技术是电气信息领域当中的一个新学科,但是目前自动化技术的应用已经较为全面和广泛,逐渐成为近代社会发展的一种代表,当前在汽车、工业甚至是家居等行业均有所应用。机械设计制造的最终任务便是在满足产品特点以及生产要求的基础之上,将产品按照相应的质量要求或标准顺利的生产出来。在传统的机械设计与制造过程中,几乎所有工作都是由人为直接参与或控制来完成的,不仅会遭受来自于人为错误的影响。还会因为人力劳动本身的局限性导致生产效率与生产质量存在缺陷,最终出错率非常明显,严重阻碍产品高质量生产。
4机械制造设计及其自动化的未来发展方向
4.1机械制造设计及其自动化未来发展的智能化
二十一世纪机械自动化技术发展的关键方向就是智能化,智能化是指基于机器行为的智能描述,也是在基础控制理论前提下,吸收混沌动力学、生理学、模糊数学、计算机科学、运筹学以及人工智能等的新方法与思想,模拟人工智能技术,赋予其自主决策、逻辑思维、判断推理等能力,以便实现更高的机械制造设计及其自动化控制目标。
4.2机械制造设计及其自动化未来发展的网络化
我国信息网络技术的飞速发展与兴起给人们日常生活、教育、军事、政治、工业生产以科学技术等方面都带来了较大的变革,各种网络技术将全球生产与经济连接在一起,而机械制造设计及其自动化产品也需要朝着网络化方向发展,以便提高产品质量的可靠性,实现在全球范围内的生产与畅销。机电一体化是制造行业通用的发展方向,可以简单的理解成为技术的提升以及系统的升级。由电子控制的机械设备,能够借助智能化、自动化技术完成设计与制造流程[3]。从某种层面上而言,机电一体化就是机械设计制造和自动化技术的延伸,所以实现机电一体化是机械设计制造的必然发展趋势。
4.3机械制造设计及其自动化未来发展的绿色环保化
如今我国机械行业的发展虽然给人类提供了舒适的生活,并丰富了物质,但是也提高了资源与能源的消耗,严重污染到了生态环境,所以未来机械制造设计及其自动化也要朝着绿色与环保方向发展,以便顺应时代的发展趋势,来达到人类健康要求与环境特定保护要求,降低对生态环境的破坏与污染。机械自动化产品的绿色设计具有可持续的发展前景。
4.4机械制造设计及其自动化未来发展的微型化
所谓微型化的机械自动化系统就是指尺寸低于一立方米的机械制造设计及其自动化产品,并逐渐朝着纳米级与微米级方向发展。机械自动化的微机产品运动灵活、耗能少并且体积小,在信息、军事以及医疗、生物等方面的应用具有较高优势,因此未来还要结合蚀刻技术、光刻技术等的超精密生产加工技术,以便促进微机机械自动化的健康发展。
5结束语
我国的经济快速发展,对生活中各种需求变得越来越多,人们开始重视施机械制造业设计的发展是一件非常好的事情。在机械制造业化的发展过程中,技术人员要依据现场的实际情况进行研究分析,科学合理遵守施工安全标准,帮助自动化控制系统升级改造的更加完善。我们国家对于自动化控制系统升级改造问题刚刚起步,自动化控制系统升级改造存在很多不足之处,但是科技在发展人们在进步,这些问题总会克服发展的会越来越好。
参考文献:
[1]李知洋.探讨机械设计制造及其自动化的发展方向[J].山东工业技术,2016(3):39+37.
中图分类号:TH12文献标识码:A文章编号:1672-3791(2011)09(c)-0236-01
科技飞速发展的今天,我国机械设计与制造技术的发展取得了日新月异的成绩,但同时也面临着严峻的挑战,未来的发展方向需要我们更进一步的明确出来,本文就我国机械设计与制造技术的现状进行了分析,提出了未来的发展方向。
1我国机械设计与制造技术的发展现状分析
1.1 我国机械设计的发展现状
传统的机械设计以手工设计为主,设计人员利用简单的工具进行计算绘图,一般采用封闭的收敛设计思维,经验类比设计形式,计算上只做静态分析,计算数据的误差采用增加安全系数的办法。产品开发周期较长,设计人员之间合作起来不够协调,信息沟通不好。现阶段,计算机网络技术的迅速发展给机械设计提供了非常便利的条件,机械设计人员充分利用计算机这个有利工具,建立了企业之间的虚拟小组或动态联盟,使资源共享,各个企业的优势可以给别人借鉴,有效避免了设计上的好多误区,信息的交流及共享提高了产品设计的成功率,加快了产品开发的速度。
1.2 我国机械制造技术的发展现状
人类社会的机械制造技术从使用最原始的天然工具发展到制造工具,从简单的手工制造发展到机床的使用,人类一直为制造技术的发展而不断努力着。机械制造技术这门工程学科需要不断的研究及发展,现在机械制造技术运用科学的手段取得了一定的成绩,提高了产品的质量、效益、竞争力等方面。可以说现在的机械制造技术是先进制造技术的初步发展阶段,它是在传统的制造技术的基础上发展起来的,保留了传统制造技术中的有效因素,吸收了各种高新技术的精华,它把机械制造技术提高到了一个新的技术领域,增加了整个制造业的经济效益和社会效益。近年来,我国的机械制造技术虽然取得了一些成绩,但是和发达国家比较还是存在着较大的差距。在管理方面,我国没有广泛采取计算机管理模式,对组织、管理体制的更新发展不够充分,很多企业仍然处于经验管理阶段;在制造工艺上,我国对精细加工、微细加工、高精密加工、激光加工等技术没有广泛采用,许多技术尚在开发、掌握之中;在自动化技术上,我国的数控机床、计算机集成制造系统、柔性制造系统等,尚未实现柔性自动化、知识集成化、智能化,我们只处在单机自动化、刚性自动化的阶段。
2我国机械设计与制造技术的未来发展方向
2.1 我国机械设计的未来发展方向
我国未来的机械设计要把远程机械设计作为重点发展方向,远程机械设计目前在我国正处于初步发展阶段,它是一个多学科、多技术的研究领域,涉及许多机械工程和计算机方面的知识领域。对于机械设计来说,它主要研究设计过程的建模、设计优化理论的一些内容;在计算机技术方面,它主要研究怎样对现有的设计资源(如各种专业化的计算、分析程序、数据库、知识库等)进行组织及,以便于这些资源以最快的速度供设计人员查询及应用,因此要大力研究网络环境下设计资源获取及调用,这样设计人员在设计过程中遇到问题,就能通过网络及时的进行分析计算或查询数库,很快的解决问题,进行下一步工作,相对来说降低了成本,节约了时间,有效地提高了工作的效率。
2.2 我国机械制造技术的未来发展方向
2.2.1 网络化发展趋势
当今社会科技飞速发展,网络遍及每个角落,机械制造技术也势必要通过网络来作为未来发展的媒介,产品的零件制造、物料选购、市场开发等等都可以通过网络在异地进行。网络通讯技术可以加强经营管理的学习、加速技术信息的交流,为整个机械制造技术的提高提供了便捷服务。
2.2.2 自动化发展趋势
机械制造技术的自动化发展是必然趋势,科技发展推动了自动化的普及,自动化的发展表现在制造技术中系统技术、集成技术、人机一体化制造等各个系统中,自动化给机械制造技术的快速发展奠定了良好的基础。
2.2.3 绿色环保的发展趋势
制造技术未来会更多的朝着绿色环保的方向发展,在生产过程、使用材料、包装等方面更多的讲究环保,生产出来的产品是绿色无污染的产品,很大程度上减少了制造对环境的污染,提高了原材料及能源的利用率。
2.2.4 精密成形制造技术
精密工程技术也是未来机械制造技术的一个发展方向,包括精密的焊接、铸造、塑性加工、切割等技术,超精密的机械制造技术未来将进入微型机械电子技术及微型机器人的时代。
3结语
我国机械设计与制造技术的水平直接反应了我国科技的发展水平,是我国在国际间进行科技竞争的重要手段。因此,研究和发展我国的机械设计与制造技术势在必行,网络化、自动化的发展是我们前进的方向,绿色环保制造技术是人类社会在制造业中的可持续发展道路。努力跟随世界发展的潮流,提高我国的综合竞争力,尽快缩短我国与发达国家之间的差距,相信我国的机械设计与制造技术会给国家和人民带来更多的财富,创造更多的社会价值。
前言:在市场经济快速发展背景下,无论企业或个人都需依托于信息技术完成较多生产生活活动,如在通信设备领域、IT产业以及人们日常生活方式中,都可发现有信息技术的存在,充分说明电子信息技术能够对社会发展起到很大的推动作用。因此,本文对电子信息技术特征与发展趋势研究具有十分重要的意义。
一、电子信息技术的相关概述
关于电子信息技术的内涵,首先可从“信息”的概念进行分析,其主要指描述事物形态的重要形式,如数据、文字等,其都可作为被传递与处理的内容。在此基础上便可引申出电子信息技术的基本概念,其可理解为以计算机技术为依托形成的用于传递与处理信息的技术,包括信息或信号处理、传感以及通信等技术。
从目前电子信息应用现状看,其在微电子制造业、计算机技术领域、通信行业以及的制造业等方面都有所涉及。而且在科学技术的推动下,电子信息技术将以会不断创新与突破,更好的为各行业领域提供技术支撑[1]。
二、电子信息技术应用特征研究
2.1网络化与快捷化特征
目前,电子信息技术应用中多以网络数字结构的形式呈现出现,如无线通信技术、光纤通信技术等都可作为网络化的重要体现。而且有较多网络平台与系统如云数据平台等,其都可通过网络技术帮助用户进行信息的存储与使用。同时,电子信息技术网络化特征也表现在较多沟通交流工具方面,用户仅需利用相关软件便可达到信息传输的目标。
另外,在快捷化特征方面,电子信息技术本身表现为速度快、效率高等优势上,无论在信息处理或传感技术的应用等方面都极为快捷,如现代智能手机、平板电脑,为人们生活带来较多便利。
2.2微型化与集成化特征
在半导体技术高速发展的背景下,电子信息技术开始呈现出集成化的特征,如电网建设中对于电路的设计多以集成电路为主。再如传感器的设计,其要求将更多高端技术与复合材料引入其中,整个传感器结构在体积上减小许多,如毫米级传感器,成为现代传感器的典型代表。另外,从计算机制造看,当前应用较为广泛的技术主要以纳米技术为主,尽管计算机在体积上较小,但却容纳较多的技术能力。这些都可充分说明,当前电子信息技术具有集成化、微型化等特征。
2.3数字化与智能化特征
智能化作为现代电子信息技术的重要特征体现,在许多应用技术上都有所体现,如云技术、自动导航技术,都表现出明显的智能化特点,既可使用户工作量减少,同时使数据信息的安全系数得以增加。再如智能传感器的应用,其改变传统信息获取中耗时多、用户工作量大等难题,能够在信息传输后第一时间进行获取。另外,现代电子信息技术应用中,对于各行业领域中累积的数据,都可进行高效处理与存储,如云计算平台等,仅需保证相关数据转化为系统或平台可接受的形式,便能达到存储与处理的目标[2]。
三、电子信息技术发展趋势分析
电子信息技术在未来发展中将表现在多核方向、高集成化方向、光电子技术等方面。其中多核方向,主要表现在处理器由单核向多核过渡,多核心将逐渐取代单核心,且其他技术如图像处理、语言识别以及多媒体技术等都将以人工智能作为核心。而在高集成化方向方面,纳米加工将逐步取代原有的集成电路技术,22nm与32nm等纳米级技术也开始投入使用。
在光电子技术方面,目前大多发达国家致力于对光电子技术给入较多投入,如激光器的设计,其在工业、农业以及医疗行业等许多领域都有所涉及。再如常见的LED灯具,其是优化高耗能照明系统的重要体现。此外,通信技术方面也将趋向于高效化特征,如CDMA数字通信,其成为现代数字移动通信的典型代表[3]。
四、结论
电子信息技术以其自身的优势被广泛用于现代各行业领域中。从其现代应用特征看,多表现在智能化、网络化、集成化以及微型化等特征上,能够为人们的生产生活带来极大便利。
而在科学技术的推动下,电子信息技术也将向多核方向、高集成化方向以及光电子技术等方面发展,可为现代生产生活活动提供更多优质服务,推动社会的全面发展。
参 考 文 献
1.数控加工技术概述及特点
数控加工技术是指用数字化信号对设备运行及其加工过程进行控制的一种自动化技术。现在,数控技术也叫计算机数控技术。目前它是采用计算机实现数字程序控制的技术,这种技术用计算机按事先存储的控制程序来执行对设备的控制功能。由于采用计算机替代原先用硬件逻辑电路组成的数控装置,使输入数据的存储、处理、运算、逻辑判断等各种控制机能的实现,均可通过计算机软件来完成。数控技术是典型的机械、电子、自动控制、计算机和检测技术密切结合的机电一体化高新技术。数控技术是实现制造过程自动化的基础,是自动化柔性系统的核心,是现代集成制造系统的重要组成部分【1】。数控技术把机械装备的功能、效率、可靠性和产品质量提高到一个新水平,使传统的制造业发生了极其深刻的变化。
数控加工技术不同于传统的加工技术,其主要特点为:
(1)能高质量地完成一般机床难以完成的复杂零件和曲面形状的加工;
(2)能方便地改变加工工艺参数(如切削用量),因而利于换批加工和新产品的研制;
(3)可实现一次装夹工件完成多道工序加工,从而确保高质量的加工精度同时又减少了辅助时间;
(4)采用模块化标准工具,既减少了换刀和安装时间,又提高了工具标准化程度和工具的管理水平;
(5)便于实现计算机辅助制造。
2.国内数控加工技术现状
我国数控加工技术经过50多年发展,取得较显著成效,已基本掌握数控系统、伺服驱动等基础技术,其中大部分技术已具备进行商品化开发的基础。高档数控系统在我国“八五”期间攻关项目中均已陆续通过国家鉴定,中档数控系统技术及功能也已日渐成熟和丰富。但我国数控技术仍存在许多不足,尤其是产业化方面,数控技术水平远不能满足我国现实需【2】。历经半个世纪的探索与发展,我国数控设备性能、可靠性都有了明显的提高,并逐渐被社会所认可,稳步于市场竞争之中。现今,我国的数控机床企业已逐步拥有自己的知识产权,数控技术整体竞争力和综合实力显著增强,新产品新技术研发势头强劲,不仅可满足国内需求,有的还已出口国外。但就数控机床拥有量而言,我国虽已近300万台的拥有量稳居世界前列,但是我国的机床控化率仅为2%左右,而与西方工业国家20%的控化率相比仍存在较大差距。
3.数控加工技术发展趋势
伴随着数控技术的发展进步,数控加工技术的应用领域已不再局限在传统的制造业中,在一些重要行业中,如汽车、轻工、医疗等也都纷纷融入现代化的数控技术, 并且对这些行业的发展起到了显著的推动作用。目前,数控技术的主流发展方向主要为以下几方面:
(一)开放式发展方向
数控加工技术的开放式发展可有效促使数控系统更加灵活、柔性、具备适应性、通用性和扩展性,推动网络化和智能化的发展, 使数控设备和数控机床可根据时展灵活的进行更新换代。开放式的数控系统可在不同的平台上有效运行,与其他系统进行相互操作,同时可与用户交互风格,因此,开放式系统具备互操作性、可互换性、可伸缩性等特征。开放式结构可利用通用微机技术进行声控自动编程, 实现图形扫描自动编程。极大的提高了系统的可靠性,使数控系统变得更加微型化、小型化;同时,利用其对外开放的软、硬件资源可推动数控系统实现多品种、多档次,并大大缩短生产周期。
(二)智能化发展方向
随着计算机技术的快速发展, 人工智能技术渗透其中, 数控加工技术朝向智能化方向发展成为必然。数控技术的智能化就是借助人工智能技术对制造过程进行全面监控,并对工作过程及决策进行控制。实现数控程度编制、加工过程及故障诊断的智能化。智能化数控技术主要表现为以下几方面:第一,将自适应控制融入数控系统中,自动测量多种参数,从而实现在保障产品质量的基础上,最大程度的提高生产率,降低生产成本;第二,加入自动编程和人机对话功能;第三,设置故障自动诊断功能;第四,利用模式识别技术,使机器可以自动识别图样,借助声控技术对其行驶语言命令加工。在计算机技术的迅猛发展下,智能化数控技术将更加系统完善,数控技术智能化也将具备更为广阔的应用前景。
(三) 网络化发展方向
网络化数控技术是近些年国际数控机床博览会的新亮点,是数控加工技术迈向网络化发展格局的有力手段,网络化数控技术可将各机床联网,继而对联网机床实现无人化操控和远程控制,有效的满足了制造企业及产品生产线对信息集成的要求,同时是更新制造模式,例如,虚拟企业、全球制造、敏捷制造的基础型单元。数控技术网络化方向发展便于CN 内部与数字伺服之间及上级主计算机进行通信,便于维修数据的传递,方便与其他工厂的数据交换,实现信息的广泛共享。另外,制造业可利用互联网络,连接起不同位置、不同制造资源的各制造企业,摆脱产品设计、加工中时间与空间的限制,节约时间,提高生产效率。
4.结束语
数控加工技术是制造产业进步发展的技术保障,影响着社会乃至国家的发展与兴旺。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。只有跟上发展先进数控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,在我国研究和发展数控制造技术势在必行。在新一轮数控技术革新的浪潮中,我们应看清形势,准确把握数控技术的发展现状及未来发展趋势,采取正确的技术革新手段,不断创新、与时俱进, 争取在关键技术上不断取得突破性发展。
参考文献
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经过多年的发展,我国机电一体化技术实现了迅猛发展,应用在各行各业中,使其生产方式和生产效率受到了变革,并且通过与各个学科的整合,呈现出新的发展趋势。因此,我们应对其在行业中的应用进行简要分析和了解,并对其未来发展趋势进行探讨,为机电一体化技术的从业人员提供建设性思路。
一、机电一体化技术在各行各业的应用情况
1.在制造行业的应用
传统机械制造业一般是依靠重复劳动、大规模生产的方式来获取竞争力的,将传统人力生产转变为机械生产,降低了人的劳动量,提高了生产效率,用较低的成本获取较高的工作效率。而机电一体化在机械制造行业中的应用,实现了机械制造的全球化、信息化和网络化,通过对电子计算机技术的应用,实现了传统机械制造技术与创新科技的结合,产生了虚拟制造、计算机数字控制、现代集成制造系统等创新制造技术,实现了制造行业的飞速发展。
2.在钢铁企业的应用
通过机电一体化技术在钢铁企业中的应用,在钢铁企业中建立了计算机集成制造系统,实现了现场总线技术、交流传动技术等创新技术,并且在生产过程中建立了开放式控制系统,实现了对生产过程的全方面监督和控制。钢铁企业中的计算机集成制造系统,将整个生产过程联系在一起,使管理者能够从原料进厂、生产一直到产品发货的全过程中,都能够实现控制和管理。现场总线技术能够对取代传统信号传输技术,使更多的信息通过智能化仪表装置与高新控制系统相连接,实现信息的双向传递。开放式控制系统能够对不同厂家的仪器进行兼容,实现资源互享,进一步扩大了钢铁企业的信息交流速度。
3.在饮料行业的应用
机电一体化技术是当前发展最为迅速、成果最为广泛的技术之一,在饮料行业中也得到了广泛应用。当前,食品、饮料包装的设计和开发环节都应用了机电一体化技术,形成了具有连贯性的生产线,不仅使生产自动化程度得到提升,也大大提升了生产效率,降低了人为操作中存在的误操作行为,使饮料、食品的质量得到提升,使饮料企业在国内外市场中的竞争力得到提升。
二、机电一体化技术的未来发展趋势
1.网络化趋势
网络技术的快速发展使得各行各业出现了新的变革,并且网络的普及使得很多行业都实现了远程操控和监视。这种远程控制的设备就是机电一体化产品,能够将家庭中的所有设备连接在一起,实现集成电器系统,使人们在家庭中就可以享受机电一体化产品带给人们的好处。同时,这种远程机电一体化产品还能应用在工厂、办公室中,给人们的生活和生产带来便捷。
2.数字化趋势
随着计算机网络技术与机电一体化技术的融合,使机电一体化技术不断向着数字化的方向发展,出现了很多数控机床和机器人,并出现了虚拟设计等数字化设计,使机电一体化产品更加稳定、安全,并具有易操作性、便于维护、能够自我诊断等特性,并且能够实现远程操作和维护。
3.人性化趋势
机电一体化产品不仅应用在生产中,也应用在人们的日常生活中,因此机电一体化技术的人性化发展,除了使各项功能更加完善,符合人类的操作习惯,还能够使造型更加与人们的生活环境相协调,使人们在使用机电一体化产品的时候,能够更加贴近生活习惯。
4.微型化趋势
早在二十世纪八十年代,就有科学家对机电一体化提出了微型产品和微观领域的发展趋势。机电一体化的微型化发展主要包括两个方面的含义,一方面是指机电一体化产品的尺寸向着微小的方向发展,制作几何尺寸不小于一平方厘米的机电产品,并且向着微米、纳米发展,体积较小的机电产品能够在生物、医疗、军事等方面发挥不可替代的重要作用;另一方面,机电一体化的微型化是指对机电设备进行精细程度更高的的设计,例如加工生物智能计算机的芯片。在建各行各业中,精细化程度更高的机电一体化产品能提升建生产的准确性,对测量、勘察等方面的工作都提供了更高的支持和保障作用。
5.绿色环保化趋势
可持续发展一直是我国经济发展的主题,也成为当前世界各国的共同努力方向。传统的机电设备在运行的过程中会或多或少的产生一些噪音、沙尘、化学物质等,而当前机电一体化的发展方向就是尽量降低机电设备对环境的污染和对人的健康的伤害。而绿色环保技术在机电一体化产品中的应用和推广,将更好的践行了环境保护对可持续发展的重要性。尤其是在各种工厂的建设过程中,都应用了大量的机电设备,因此机电设备绿色环保化的发展也是工程建设和城市发展所需要考虑的问题。
6.模块化趋势
生产和研制机电一体化技术和设备的企业有很多,在研制和开发的过程中,很多接口的尺寸和大小并没有形成规范,使不同厂家的机电一体化技术在应用的过程中没有兼容性,影响了机电一体化技术的应用便捷性。因此,在未来的机电一体化技术和设备的研发过程汇总,模块化趋势将更加明显,厂家更加注重研制具有标准机械接口、动力接口和环境接口的机电一体化产品单元模块,这样能够快速研制出新产品,有效缩短研发时间,将创新机电一体化设备快速投放到市场中。
三、结语
随着时代的发展,机电一体化技术也得到了越来越多人的关注,并希望机电一体化技术向着现代化、智能化、信息化发展,改变人们的生活,给人们的生产带来更多的便捷。因此,我们应关注机电一体化技术在各行各业中的应用,并注重对其未来发展趋势进行思考,通过多学科的交叉和融合来创造更加新颖的产品,满足人们的生活和生产需求。
参考文献:
[1]周璇. 机电一体化技术在煤矿中的应用和发展趋势[J]. 科学之友,2013,10:15-16.
[2]杨卫平. 关于机电一体化技术的应用及其发展趋势的探讨[J]. 电子技术与软件工程,2015,12:124.
中图分类号:TH66 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2013)16-0159-01
目前,随着经济发展,其对于制造业提出了更加高的要求,多样化,高质量,低成本,高科技的趋势已经很明显。在市场化趋势不断增强的前提下,主要表现在两个方面:一是消费者需求的人性化发展和其短时效的兴趣,使得市场产品趋于多样化;二是市场的全球性趋势不断加强,在壁垒被打破的背景下,要求企业拥有全球视角,将多样化的产品推广出去,实现对于市场的优先占有。由此角度来看的话,对于此项技术展开研究,基于理论和实践的相互结合,探索其目前的发展现状和未来的发展趋势,符合经济发展规律,适应人们的发展需求,实现快速成型技术的快速发展是大势所趋。
1 快速成型技术的原理和特点
1.1 快速成型技术的原理
所谓的快速成型技术,就是说在离散堆积成型的原理理论下,将三维CAD模型进行详细的分层处理,让其呈现出薄度低的二维平面模型,在借助数控代码的形式实现对于二维平面模型的控制,最后将产出的薄层相互连接起来,即可以成型。这就是快速成型的基本原理。基于这样的理论基础去开展实践的探索,在积累的大量实践经验后,我们发现快速成型技术的应用领域很广泛,可以极大程度的避免传统工艺的缺陷,实现了效率的最快化,效益的最大化。
1.2 快速成型技术的特点
与传统的处理方式相比,快速成型技术呈现出很多具备明显优势的特点,其具体表现在以下几个方面:其一,速度性,借助STL格式文件,我们几乎可以实现快速成型技术与所有的CAD造型系统相互连接。无论在何种情况下,其在处理速度上都可以很好的满足需求,而且时间跨度不大,有利于实现产品开发的高速闭环反馈。其二,集成化,快速成型技术使得设计环节和制造环节达到了很好的统一,我们知道在快速成型的操作过程中,计算机中的CAD模型数据会通过软件转化的方式,自动生成数控指令,依据数据的转化实现对于部件的合理加工。由此看来设计和制造之间的鸿沟不再存在,达到了高度的集约化。其三,适用性,快速成型技术,适用分层技术制造工艺,将复杂的三维切成二维来处理,极大的简化了加工流程,在不存在三维刀具的干涉的前提下,高效的处理好复杂的中空结构,无论是从理论上来讲,还是从实践上来讲,其技术的适用性可以应对任何的复杂构件制造。其四,可调整性,快速成型技术,即真正意义上的数字化系统,是制造业中的利器,我们操作员仅仅需要合理设置一下相关的参数和属性,就可以有针对性的处理好各种产品的样品制造和小批量生产;而且在此过程中,保证了成型过程的柔韧性。其五,自动化,快速成型技术,实现了完全的自动化成型,只要操作人员输入相关的参数,在不需要多少干涉的情况下,实现整个过程的自动运行。
2 快速成型技术的应用现状
在最近的几年时间里,快速成型技术得到了极大程度上的发展,其涉及的领域广泛,应用行业众多,主要集中在工业制造,建筑行业,医学领域,艺术创作,考古研究,航空空间等等。现阶段其发展主要呈现出以下的特点。
2.1 设计和功能验证
在快速成型技术的协助下,我们可以很快的制作出产品的物理模型,可以借助这个模型来验证设计师的整体构思,有利于及时发现设计中不合理的地方,以便及时做出改变。而传统的制作方式往往是经过绘图,再到工装设计,之后才是产品的实际设计,一般其花费的时间成本很大,在此方面需要投入的人力,财力和物力都是很巨大的,即使是完成了如此浩大的设计工程,还会涉及到产品的修改和返工。而现阶段,借助快速成型技术,可以最大限度的节省时间,提高设计效率。除此之外,在快速成型技术的基础上,可以将原型及时的进行功能的检测和模拟,最后这样的模式,还促进了设计环节的效率,因为三位一体模式下,其对于设计,结构,制造都可以有效的反馈信息,使得各个负责人能够有针对性的去解决问题,实现最佳调整。
2.2 快速模具制造
众所周知,传统的模具制造需要花费很长的一段时间,其运行的成本很高,使得很多的企业在尽量规避这样的环节。据相关统计记载,一套比较常规的塑料模具的制造,在传统工艺下,起码需要10万的模具制造费用。而且在此过程中,也难以避免问题的出现,尤其是涉及的误差将会直接反应在模具上,对于企业来说是一笔很大的损失。国内的相关学者认为:在快速模具制造的过程中,可以借助快速成型技术,以两种方式实现整个流程的运行:其一,软模,通常指的是硅橡胶模具,可以借助SLA、FDM、LOM和SLS技术来运作原型,之后进行硅橡胶模具的制作,接着向其中注入双组份的聚氨酯, 最后等待其固化,就可以得到所需要的快速模具。其二,硬模,借用SLA、SLS、FDM或LOM方法,对于熔模铸造中的蜡模进行加工, 使用特殊方式处理好原型表面后,以木质模具代替,再者开展石膏型或陶瓷型的制造,再由石膏型或陶瓷型进行最后的浇筑过程。
3 快速成型技术发展趋势
现阶段,纵观国内外对于快速成型技术的发展,主要重视的领域在于:其一,快速成型技术的基本理论;其二,快速成型技术的技术创新;其三,快速成型技术下的新材料开发;其四,快速成型技术下的模具制作;其五,快速成型技术下的金属零件制作;其六,基于快速成型技术下的生物技术开发。在此基础上,也在积极研究如何以更加快的速度,更加高的准确度,更加好的稳定度,实现设备的智能化运作。详细来说,快速成型技术的未来发展趋势在于:首先,直接成型性,美国学者向借助大功率激光器进行金属熔焊,促使了直接成型钢模具的发展;其次,独立性,即未来的快速成型技术会因为制造目标的不同,实现相对独立的发展。最后,大型化和微型化,由于这两个领域的发展还存在一定的难度,但是其RPM(快速成型制造)的市场需求量很大,势必导致其在未来会取得长远的发展。
4 结束语
综上所述,在知识经济时代和信息社会的背景下,制造业如何面对市场的多样化需求,将是其实现其长远发展的关键所在。基于快速成型技术下的理论,在快速成型技术上不断探索和发现,将会帮助未来的制造业很好的处理好这样问题。我们也相信随着快速成型技术的理论和技术的不断娴熟,其在生产和生活中的应用将会越来越广泛。无论对于制造业来说,还是对于国家的竞争能力来说,还是对于我们的生活工作来说,效率的提高都是一件很值得庆幸的事情。希望快速成型技术会在未来取得更大的进步,对于我们的生产和生活产生更大的影响力。
参考文献