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開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇數控機床行業前景分析,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
關鍵詞:數控技術 機械制造
引言
近年來,隨著工業化、信息化的快速發展,現代制造技術對機械產品提出了高精度、高復雜性和高效率的要求,同時對加工設備的通用性和靈活性提出了更高的要求[1~2]。在這些要求的促使下,傳統制造業發生了革命性的變化,由一般的機械加工向智能化,高速、高精度化,復合化,系統化的方向發展。這就為數控機床的應用創造了廣闊的施展空間,也大大的促進了數控加工技術的發展。數控加工技術的應用是機械制造業的一次技術革命,使機械制造業的發展進入了一個嶄新的階段。
1 國內數控技術的發展現狀
1.1數控系統的發展現狀
改革開放以來,國家對數控技術和數控機床的發展十分重視,通過引進技術和科技攻關,經歷了“六五”、“七五”引進消化吸收、“八五”開發自主版權數控系統,“九五”的商品化、產業化三個階段[3~5]。此三階段的研究、使用經驗為數控加工技術的產業化奠定了良好的基礎,也使數控加工技術取得了長足的進步。
在引進消化吸收階段,我國從日、德、美、西班牙先后引進數控系統技術,進行合作、合資生產、科技攻關,解決了數控機床可靠性和穩定性的問題,數控機床開始正式生產和使用,并逐步向前發展。在開發自主版權數控系統階段,通過合作生產先進數控機床,使設計、制造、使用水平大大提高,縮小了與世界先進技術的差距;通過利用國外先進元部件、數控系統配套,開始能自行設計及制造高速、高性能的數控機床,供應國內市場的需求,但對關鍵技術的試驗、消化、掌握及創新卻較差。商品化、產業化階段,我國數控產業發展迅速,1998~2004年國產數控機床產量和消費量的年平均增長率分別為39.3%和34.9%;從2002年開始,中國連續三年成為世界機床消費第一大國、機床進口第一大國;但是,國內數控機床制造企業在中高檔與大型數控機床的研究開發方面與國外的差距更加明顯,70%以上的此類設備和絕大多數的功能部件均依賴進口。
目前,我國數控技術已由研究開發階段向推廣應用階段過渡,也是由封閉型系統向開放型系統過渡的時期?,F已有一批能成批量生產數控機床和數控系統的企業。在數控技術軟件上,一些單項技術已達到國外水平。
1.2 數控機床的發展現狀
20世紀中期,隨著電子技術的發展,自動信息處理、數據處理以及電子計算機的出現,給自動化技術帶來了新的概念,用數字化信號對機床運動及其加工過程進行控制,推動了機床自動化的發展[6]。
由于中國技術水平和工業基礎還比較落后,數控機床的性能、水平和可靠性與工業發達國家相比,差距還是很大,尤其是數控系統的控制可靠性還較差,數控產業尚未真正形成[7]。因此加速進行數控系統的高速、高精度化、復合化、系統化、智能化、商品化攻關,盡快建成完善的數控機床和數控產業成為當前的主要任務。目前面臨的主要問題有:核心技術嚴重缺乏;數控功能部件質量差,急需技術攻關;技術創新和成果轉化與市場脫節,市場定位不明確;項目安排帶有盲目性,缺乏先進的管理機制。
1.3 刀具的發展現狀
刀具的發展在人類進步的歷史上占有重要的地位。早在公元前20世紀,我國就已出現黃銅錐和紫銅的錐、鉆、刀等銅質刀具。在18世紀后期,伴隨蒸汽機等機器的發明,1783年,法國的勒內首先制出銑刀。1792年,英國的莫茲利制出絲錐和板牙。 1868年,英國的穆舍特制成含鎢的合金工具鋼。1898年,美國的泰勒和懷特發明了高速工具鋼。1923年,德國的施勒特爾發明硬質合金。1949~1950年間,美國開始在車刀上采用可轉位刀片,不久即應用在銑刀和其他刀具上。1972年,美國通用電氣公司生產了聚晶人造金剛石和聚晶立方氮化硼刀片,同年,美國的邦沙和拉古蘭發現了物理氣相沉積法,在硬質合金或高速鋼刀具表面涂覆碳化鈦或氮化鈦硬質層,這種復合材料具有更好的切削性能。
近年來,數控刀具的科技成果主要體現在研發一刀多切削功能和提高刀刃切削性能的方面,數控刀具材料集中應用在高速(超高速)、硬質(含耐熱、難加工)、干式、精細(超精)數控機加工技術領域。刀具材料新產品的研發在超硬材料(金剛石、表面改性涂層材料、TiC基類金屬陶瓷、立方氮化硼、Al2O3、Si3N4基類陶瓷),W、Co類涂層和細顆粒(超細顆粒)硬質合金基體及含Co類粉末冶金高速鋼等領域進展速度較快。
2 機械制造中的數控技術
隨著經濟的全球化,尤其在我國加人WTO以后,國際經濟競爭將進人短兵相接的階段。在新的形勢下,我國的機械制造業有強烈的危機感、緊迫感,以只爭朝夕的精神,全力提高機械制造技術水平、降低生產成本,發展先進制造技術,促進產品升級換代,提高整體競爭能力,迎接新世紀的機遇和挑戰。
20世紀50年代初第一臺數控機床的出現,使機械制造技術的發展出現了日新月異的變化,數控技術及裝備是發展新興高新技術產業和尖端工業的應用技術和裝備,又是當今先進制造技術和裝備最核心的技術。當今世界各國機械制造業廣泛采用數控技術,以提高制造能力和水平,提高對動態多變市場的適應能力和競爭能力,大力發展以數控技術為核心的先進制造技術,已成為世界各發達國家加速經濟發展、提高綜合國力和國家地位的重要途徑。
2.1數控加工技術在機械制造業中的作用
數控技術是用數字信息對機械運動和工作過程進行控制的技術,是制造業實現自動化、柔性化、集成化生產的基礎,是提高產品質量、提高勞動生產率必不可少的物質手段,是國防現代化的重要戰略物質,是關系到國家戰略地位和體現國家綜合國力水平的重要基礎性產業。
近年來,數控技術以其加工精度高、生產率高、柔性好等特點而日益受到重視,大力發展以數控技術為核心的先進制造技術,已成為世界各國加速經濟發展的重要途徑。目前,世界各國制造業廣泛采用數控技術,以提高制造能力和水平,提高對動態多變市場的適應能力和競爭能力。大力發展以數控技術為核心的先進制造技術已成為世界各發達國家提高綜合國力和國家地位的重要途徑。世界上各工業發達國家采取各種重大措施來發展自己的數控技術及其產業,將數控技術及數控裝備列為國家的戰略物資。數控技術集智能化,柔性化,高速、高精度化,復合化,系統化于一身。這在現代制造技術的發展中有著不可替代的作用。
2.2 數控加工技術在機械制造業中的意義
數控機床綜合應用了電子計算機、自動控制、伺服驅動、精密檢測與新型機械結構等方面的技術成果,具有高柔性、高精度與高度自動化的特點,提高了機械制造業的制造水平,解決了機械制造中常規加工技術難以解決甚至無法解決的復雜型面零件的加工,為社會提供了高質量、多品種及高可靠性的機械產品,已取得了巨大的經濟效益。
數控加工技術具有較強的適應性和通用性,能獲得更高的加工精度和穩定的加工質量,具有較高的生產效率、能獲得良好的經濟效益,能實現復雜的運動,能改善勞動條件、提高勞動生產率,便于實現現代化的生產管理。同時,數控加工技術的發展對提高國家戰略地位和國家綜合國力水平有著不可替代的作用。
結語
我國數控技術的發展由簡單的機械加工過渡到高速、高精度化、復合化、系統化、智能化、柔性化的現代機械加工,發展主要經歷了三個階段。數控加工技術具有加工精度高、生產率高、柔性好等特點,具有較強的適應性和通用性,其加工精度高,生產效率高,能實現復雜的運動,能改善勞動條件,在現代機械制造業中有著不可替代的作用和意義。
參考文獻
[1]宋強.淺談數控加工技術在國內的發展現狀[J].科技信息,2010,(32):199.
[2]李艷玲,李巧玲,寧振武.數控加工技術在機械制造業中的重要性[J].中國科技信息,2005,(18):76.
[3]王瑚.數控加工刀具技術的現狀及發展趨勢[J].工具技術,2006,40:35~38.
[4]劉暉暉.淺談我國數控技術的現狀與發展方向[J].科技論壇,2011,(7):97.
[5]冉振旺.數控技術在機械加工中的應用與發展前景分析[J].科技咨詢,2011,(26):54.
[6]許金梅,遲振香.數控技術在我國機械制造行業應用[J].煤炭技術,2010,29(8):28~29.
[7]叢高祥,陳麗,李凱,等.淺談數控技術在機械加工中的應用與發展前景[J].價值工程,2011,30(3):276.
作者簡介:董麗梅(1979-),女,工學碩士,現為蘭州城市學院培黎石油工程學院老師,講師,研究方向:機械化保護性耕作技術及機具研究。
關鍵詞:職業院校;CAD/CAM;軟件應用;分析
中圖分類號:G712 文獻標識碼:A 文章編號:1002-7661(2012)07-031-01
一、職業院校應用CAD/CAM軟件必要性分析
現代企業機械產品的工藝設計方法及加工方法以從平面設計走向模型設計。這樣便于實現智能化,實現信息的共享,并且易于向整個生產系統提供信息,共享特性;實現管理、設計、實施人員在同一模型上工作,減少不必要的條件傳遞與確認,可將項目過程中產生的所有信息及設計全過程利用現代制造手段有效地管理起來;確保和提高產品質量,將手工作坊式的作業方式變為流水線協作作業方式,大大提高工作效率。即為CAD/CAM軟件應用模式。
隨著中國向制造業強國邁進的步伐不斷加大,使市場對機械尤其是掌CAD/CAM軟件應用能力的工藝人員需求急劇增加。目前掌握數控加工工藝的機械加工工藝人員已出現青黃不接的局面,機械加工經驗豐富的老工藝人員很多對數控加工了解有限,掌握數控加工技術的青年工藝人員的機械加工經驗又相對匱乏,符合用人企業要求的中青年數控加工工藝人員供不應求。優秀的掌握數控加工工藝的機械工藝人員因此成為市場上的緊缺人才。作為技能教學型高校的職業院校的制造類專業,承擔著學生與現代工業生產水平相對應的設計、制造、運行、實施、開發、管理能力和素質的訓練任務;與現代科技發展水平相適應的生產技能開發能力和創新能力的訓練任務;與現代工程相適應的質量意識、安全意識、環境意識、競爭意識和協作意識的培養任務。CAD/CAM軟件是支撐學生從操作員崗位向車間技術和生產管理崗位遷移能力訓練任務的適用工具。
二、職業院校CAD/CAM軟件應用前景分析
CAD/CAM軟件應用在CAD方面主要包括:二維繪圖、三維造型、裝配造型、有限元分析和優化設計等。在CAM方面,目前普遍應用的是數控程序編制。
CAD/CAM技術應易于采用多媒體教學,能突破視覺的限制,多角度地觀察對象,便于突出重點,圖文并茂,有利于突破教學難點;教、學、做一體有助于方法的掌握;行為導向,可以最大限度的調動學生的注意力和興趣。人機交互界面,學生有更多的參與,學習更為主動,并通過創造反思的環境,有利于學生形成新的認知結構;重復再現,可以使針對不同層次學生開展分層教學。
CAD/CAM提供從設計、制造、測試到管理一體化的解決方案,建立起計算機三維造型、工藝分析、仿真模擬、加工處理的集成系統。這有助于專業課程體系的分析與系統設計,教學成本的降低,教學效果的提高。
CAD/CAM系統包括專家系統、經驗儲存、智能庫、推理規則和自動學習功能。這將為學生利用信息、采集信息解決實際問題,提高了寶貴的知識和經驗。
三、CAD/CAM軟件在不同專業的應用方向分析
在職業院校機械類專業中CAD/CAM軟件應用較為集中的專業包括:模具設計與制造專業、數控技術專業、專業機械制造專業等,一下就其應用方向進行分析。
模具設計與制造專業
由于模具屬于單件小批量生產,產品質量要求高,加工時間長等特點,使得模具制造行業成為最早使用CAD/CAM軟件的行業之一。CAD/CAM技術能使模具設計與制造借助于計算機對產品結構、成型工藝、數控加工及成本等進行設計和優化。其中在教學設計中應側重在鑄造模領域重點關注鑄件的溫度場分布,應用CAD/CAE/CAM軟件主要進行三維復雜形狀鑄件的充模過程模擬,并能將流動和傳熱過程相耦合,其次是鑄造工藝及模具結構設計。在鍛模領域,在鍛造工藝過程設計、鍛模結構設計和金屬流動模擬等方面應用廣泛。在級進沖模領域,主要鈑金零件特征造型、基于特征的沖壓工藝設計、模具結構設計、標準件及典型結構建庫工具和線切割自動編程。在汽車覆蓋件模具領域。在塑膠模具領域的應用基于特征的參數化實體/曲面造型技術。
數控技術專業
數控技術專業主要承擔著培養數控加工的工藝設計與實施任務,軟件一般具有建模功能。根據加工策略的不同分為二維、二維半和三維CAM軟件,制造軟件生成標準的G代碼,通過傳輸代碼指揮數控機床工作。主要包括模型構建、設置加工環境、設置加工工序、生成軌跡文件及后置處理等。其模型應具有精確性,能真實反映加工表面的形狀和大小技巧精度要求??梢灾会槍庸け砻婧透缮姹砻孢M行模型構建,涉及線框、曲面和特征建模。
專機制造專業
由于專機具有設計周期短、產品改型多、設計流程相對固化的特點。注重直接建模技術、增強二維草圖方案,形成自頂向下設計方式 ,系列化設計,大裝配管理 ,二維工程圖等。還要強調由三維模型自動生成的二維模型。
參考資料
一、機電一體化技術發展歷程及其趨勢
自電子技術一問世,電子技術與機械技術的結合就開始了,只是出現了半導體集成電路,尤其是出現了以微處理器為代表的大規模集成電路以后,"機電一體化"技術之后有了明顯進展,引起了人們的廣泛注意.
(一)"機電一體化"的發展歷程
1.數控機床的問世,寫下了"機電一體化"歷史的第一頁;
2.微電子技術為"機電一體化''''''''帶來勃勃生機;
3.可編程序控制器、"電力電子"等的發展為"機電一體化"提供了堅強基礎;
4.激光技術、模糊技術、信息技術等新技術使"機電一體化"躍上新臺階.(二)"機電一體化"發展趨勢
1.光機電一體化.一般的機電一體化系統是由傳感系統、能源系統、信息處理系統、機械結構等部件組成的.因此,引進光學技術,實現光學技術的先天優點是能有效地改進機電一體化系統的傳感系統、能源(動力)系統和信息處理系統.光機電一體化是機電產品發展的重要趨勢.
2.自律分配系統化——柔性化.未來的機電一體化產品,控制和執行系統有足夠的“冗余度”,有較強的“柔性”,能較好地應付突發事件,被設計成“自律分配系統”。在自律分配系統中,各個子系統是相互獨立工作的,子系統為總系統服務,同時具有本身的“自律性”,可根據不同的環境條件作出不同反應。其特點是子系統可產生本身的信息并附加所給信息,在總的前提下,具體“行動”是可以改變的。這樣,既明顯地增加了系統的適應能力(柔性),又不因某一子系統的故障而影響整個系統。
3.全息系統化——智能化。今后的機電一體化產品“全息”特征越來越明顯,智能化水平越來越高。這主要收益于模糊技術、信息技術(尤其是軟件及芯片技術)的發展。除此之外,其系統的層次結構,也變簡單的“從上到下”的形勢而為復雜的、有較多冗余度的雙向聯系。
4.“生物一軟件”化—仿生物系統化。今后的機電一體化裝置對信息的依賴性很大,并且往往在結構上是處于“靜態”時不穩定,但在動態(工作)時卻是穩定的。這有點類似于活的生物:當控制系統(大腦)停止工作時,生物便“死亡”,而當控制系統(大腦)工作時,生物就很有活力。仿生學研究領域中已發現的一些生物體優良的機構可為機電一體化產品提供新型機體,但如何使這些新型機體具有活的“生命”還有待于深入研究。這一研究領域稱為“生物——軟件”或“生物系統”,而生物的特點是硬件(肌體)——軟件(大腦)一體,不可分割??磥?,機電一體化產品雖然有向生物系統化發展趨,但有一段漫長的道路要走。
5.微型機電化——微型化。目前,利用半導體器件制造過程中的蝕刻技術,在實驗室中已制造出亞微米級的機械元件。當將這一成果用于實際產品時,就沒有必要區分機械部分和控制器了。屆時機械和電子完全可以“融合”,機體、執行機構、傳感器、CPU等可集成在一起,體積很小,并組成一種自律元件。這種微型機械學是機電一體化的重要發展方向。
三、典型的機電一體化產品
機電一體化產品分系統(整機)和基礎元、部件兩大類。典型的機電一體化系統有:數控機床、機器人、汽車電子化產品、智能化儀器儀表、電子排版印刷系統、CAD/CAM系統等。典型的機電一體化元、部件有:電力電子器件及裝置、可編程序控制器、模糊控制器、微型電機、傳感器、專用集成電路、伺服機構等。這些典型的機電一體化產品的技術現狀、發展趨勢、市場前景分析從略。
四、北京發展“機電一體化”而臨的形勢和任務
機電一體化工作主要包括兩個層次:一是用微電子技術改造傳統產業,其目的是節能、節材,提高工效,提高產品質量,把傳統工業的技術進步提高一步;二是開發自動化、數字化、智能化機電產品,促進產品的更新換代。
前者是面上的工作,普及工作;后者是提高工作,深層次工作。
(一)北京“機電一體化”工作面臨的形勢
1.北京用微電子技術改造傳統工業的工作量大而廣,有難度
(1)在700余家北京市屬工業系統的企業中,有60%以上的企業用微電子技術改造機床設備、工業窯爐、風機電泵、生產過程的任務還未完成需要量的一半。
(2)北京工業系統還有2000余臺機床設備亟需用微電子技術進行改造;在已改造的近6500臺機床設備中,大約有15%需進一步改造。
(3)北京工業系統尚有近250座工業爐窯亟需用電子信息技術進行改造;且610座已改造過的工業爐窯也很有進一步應用模糊技術進行二次改造的必要。
(4)北京工業系統CAD應用還有較大差距。目前,北京工業品設計,CAD應用率僅17%(而美、日等國已超過85%;國內先進地區也超過了30%);CAD的覆蓋率才達到11%(而全國CAD應用工程領導小組指出,“八五”期間大中型企業要達到35%,中小型骨干企業要達到15%—20%;到“九五”時,按國務委員宋健的要求,基本上要甩掉繪圖板)。
(5)北京工業系統共有改造價值的各種風機電泵裝機容量50萬千瓦,尚49萬多千瓦用變調速技術進行改造的任務,占總任務量的99.5%左右。
(6)工業是全市能源消耗大戶。1992年,北京工業系統占全市能耗總量的59.5%。而北京是一個能源嚴重缺乏的城市,1992年北京工業系統萬元產值能耗折合標煤為2.47噸,比上海的1.57噸高57%,比天津的2.15噸高14%,比先進的工業化國家高近9倍。因此,北京工業系統節能降耗的任務非常重,而電力電子技術是節能降耗的王牌。
2.北京用機電一體化技術加速產品更新換代,提高市場占有率的呼聲高,有壓力。北京市的工業產品大約有3萬種,每年約開發試制新產品3000種,更新周期很長。由于更新換代速度跟不上市場變化的需要,影響了北京工業產品的競爭能力。
1993年,北京市工業系統生產的機電一體化產品約837種,在當年生產的產品品種總數中僅占7.8%左右。其中:機械局系統主要產品約1200種,機電一體化產品不到150種機電一體化產品所占比例僅4%強;儀器儀表總公司系統主要產品350種,機電一體化產品210種,機電一體化產品所占比例為60%;輕工系統主要產品總數為649種,機電一體化、智能化產品15種,機電一體化、智能化產品所占比例約2.3%;汽車工業總公司系統平均每輛汽車的總成本為3.5萬元,每輛汽車平均裝用電子產品的費用約300元,不是總成本的1%;與國外約28%的先進水平相差甚遠;與國內先進水平相差一半左右。
3.北京用機電一體化產品取代技術含量和附加值低,耗能、耗水、耗材高,污染、擾民產品的責任重,有意義。在北京工業系統中,能耗、耗水大戶,對環境污染嚴重的企業還占相當大的比重,且不少地處城區和近郊區。近年來北京的工業結構、產品結構雖然幾經調整,但由于多種原因,成效一直不夠明顯。這里面固然有上級領導部門的政出多門問題,有企業的“故土難離”“死守故業”問題,但不可否認也有優化不出理想的產業,優選不出中意的產品問題。上佳的答案早就擺在了這些企業的面前,這就是發展機電一體化,開發和生產有關的機電一體化產品。機電一體化產品功能強、性能好、質量高、成本低,且具有柔性,可根據市場需要和用戶反映時產品結構和生產過程做必要的調整、改革,而無須改換設備。這是解決機電產品多品種、少批量生產的重要出路。同時,可為傳統的機械工業注入新鮮血液,帶來新的活力,把機械生產從繁重的體力勞動中解脫出來,實現文明生產。
另外,從市場需求的角度看,由于我國研制、開發機電一體化產品的歷史不長,差距較大,許多產品的品種、數量、檔次、質量都不能滿足需求,每年進口量都比較大,因此亟需發展。
(二)北京“機電一體化”工作的任務
北京在機電一體化方面的任務可以概括為兩句話:一句話是廣泛深入地用機電一體化技術改造傳統產業;另一句話是大張旗鼓地開發機電一體化產品,促進機電產品的更新換代。總的目的是促進機電一體產業的形成、為北京產業結構和產品結構調整作貢獻。
1.北京應用機電一體化技術改造傳統產業的工作重點
(1)大力采用模糊技術,工業爐窯改造應上新臺階
國內外成功的范例表明,應用模糊技術改造工業爐窯比單純用計算機和PID技術好的多。因此,我們建議今后北京在改造工業爐窯時要大力推廣應用模糊技術,到2000年,對應該進行改造但尚未改造的近250座工業爐窯要用模糊技術等先進電子信息技術改造完畢,其中采用模糊技術改造要在80%。
(2)積極采用數控技術,機床高備改造要達新水平
對機床設備的改造重點應放在經濟型數控系統的推廣應用上。根據需要和可能,到1995年,北京應該改造的機床設備(8420臺)的改造率要達80%以上,到本世紀末要改造完畢。
(3)努力推廣變頻調速技術,風機電泵改造要攀新高度
風機、電泵采用變頻調速后一般可節電20%以上,效果十分顯著。因此,在今后幾乎,北京要把交流變頻調速技術的推廣應用作為重點來抓。到1995年,應該采用變頻調速技術改造的風機、電泵要改造完60%;到本世紀末,北京的風機、電泵和其它調速電機要普遍;采用先進的變頻調速技術。
(4)優先應用CAD/CAM技術,工業設計水平提高要有新目標
北京工業產品更新換代慢,設計工作跟不上需求變化是重要原因之一。目前,北京工業系統CAD的應用率為17%,CAD的覆蓋率為11%,到1995年應分別達到20%和15%,本世紀末,要力爭分別達到55%和45%。
2.北京機電一體化產品開發的奮斗目標
(1)總體目標:到1995年全市的機電一體化產品數應不少于800種,2000年,應不少于2000種,機電產品的機電一體化率分別達到25%和60%。
(2)單項目標:
·機床數控化率:1995年,產量數控化率達5%,產值數控化率達16%;2000年,分別達12%和40%。
·汽車電子化程度:1995年,平均每輛汽車上裝用和電子產品的費用不少于1000元,在整車成本中所占比例不低于3%;到2000年分別不少于3000元,不低于8%。
·PLC的開發生產能力:“八五”期間,開發能力要穩居全國首位;“九五”北京要成為全國主要的PLC生產基地之一。
·“電力電子”開發生產能力:“八五”期間掌握第二代電力電子器件的批量生產技術和第三代電力電子器件的開發技術。“九五”期間第三代電力電子器件的生產要形成經濟批量。在電力電子產品應用方面,“八五”期間,開關電源、高頻電源、逆變電源要成為拳頭產品;交流變頻調速裝置要達到批量生產程度;高頻電子鎮流器要能出口創匯;“九五”,北京要形成一個具有電力電子器件、電力電子裝置研制、生產、開發、推廣綜合配套能力的高新技術產業。
·模糊控制器的開發生產能力:“八五”要把北京建成全國模糊技術控制器的開發生產基地,開發出用于工業爐窯改造,壓力、溫度、流量控制的模糊技術控制系統典型產品來;交逐步將模糊技術應用于家用電器中。1995年,空調器、洗衣機、電冰箱、吸塵器、電風扇等家用電器產品模糊控制器的普及率要分別達到15、20%、5%、15%、8%左右。到本世紀末,北京家用電器模糊技術普及率要達到50%以上。
·其它機電一體化產品的開發生產能力:微機控制多色印刷機要穩居全國第一;電子醫療儀器的開發、生產爭取在“八五”有較大突破,“九五”在品種和產量上全國領先;在“八五”期間,以30萬千瓦汽輪發電機組為代表的發電設備要形成綜合配套能力,打出規模效益來;數字化、智能化儀器儀表,自動化裝置要上品種、上批量……
總之,機電一體化技術既是振興傳統機電工業的新鮮血液和源動力,又是開啟北京機電行業產品結構、產業結構調整大門的鑰匙。如果北京完成好上面所建議的“機電一體化”發展兩方面的目標,那么,到本世紀末,北京就會形成一個銷售額超過200億元的機電一體化產業。其中,數控機床、機電一體化印刷系統、新型電子醫療設備和數字化智能化儀器儀表等機電一體化裝備銷售額可超過150億元;“電力電子”的銷售額可超過20億元;PLC模糊控制器等銷售額可超過15億元;汽車電子化、自動化智能化輕工民用電器產品銷售額可超過25億元。機電一體化產業不僅是北京高新技術產業的主力軍,也是機電行業停工、待產、明虧、潛虧企業的出路所在。
五、北京發展“機電一體化”的對策
(一)加強統籌安排,協調發展計劃
目前,北京地區從事“機電一體化”研究開發及生產的單位很多。各自都有一套發展策略和計是。同時,市政府各有關委、辦、局(總公司)也有不少相應的發展計劃與規劃。各單位的計劃由于受各自立足點、著眼點的限制,難免只考慮局部利益,市政府各主管部門的有關計劃和規劃,也有統一考慮不足,統籌安排不夠的問題,全市缺少綜觀全局的有權威性的發展計劃和戰略規劃。因此,建議市政府責成有關機構在進行深入調查研究、科學分析的基礎上,制定出北京統管全局的“機電一體化”研究、開發、生產計劃和規劃,避免開發上重復,生產上撞車!
(二)強化行業管理,發揮“協會”作用
目前,北京“機電一體化”較熱,而按目前的行業劃分方法和管理體制,“政出多門”是難哆的。因此,北京有必要明確一個“機電一體化”行業的統管機構,根據目前國家政治體制改革和經濟體制改革的精神,以及機電一體化行業特點,我們建議,盡快加強北京機電一體化協會的建設,賦予其行業管理職能。
“協會”要進一步擴大領導機構——理事會的代表層面和復蓋面,要加強辦公室、秘書處的建設;要通過其精明干練的辦事機構、經濟實體,組織“行業”發展計劃、戰略規劃的擬制;指導行業布點布局的調整,進行發展突破口的選擇,抓好重點工程的試點和有關項目的發標、招標工作……
(三)優化發展環境、增大支持力度
優化發展環境指通過宣傳群眾,造成一種社會上下、企業內外都重視、支持“機電一體化”發展的氛圍,如盡快為外商到北京投資發展“機電一體化”產業提供方便;盡可能為興辦開發、生產機電一體化產品的高新技術企業開綠燈;盡力為開發、生產機電一體化產品調配好資源要素等。
增大支持力度,在技術政策上,要嚴格限制耗電、耗水、耗材高的傳統產品的發展,對未采用機電一體化技術落后產品限制強制淘汰;大力提倡用機電一體化技術對傳統產業進行改造,對有關機電一體化技術對傳統產業乾地改造,對有關技術開發、應用項目優先立項、優先支持,對在技術開發、應用中做出貢獻的單位領導、科技人員進行表彰獎勵等。
在經濟政策上,要多給機電一體化科研攻關課題、開發應用項目利用科技專項基金和科技三項費用的機會;銀行發設貸款要多向機電一體化技術改進、生產合資和機電一體化產業規?;ㄔO項目上傾斜;成立“機電一體化”發展基金,支持機電一體化生產發展等。
(四)突出發展重點,兼顧“兩個層次”
機電一體化產業復蓋面非常廣,而我們的財力、人力和物力是有限的,因此我們在抓機電一體化產業發展時不能面面俱到、平鋪直敘,而應分清主次,大膽取舍,有所為,有所不為。要注意抓兩個層次上的工作。第一個層次是“面上”的工作,即用電子信息技術對傳統產業進行改造,在傳統的機電設備上植入或嫁接上微電子(計算機)裝置,使“機械”和“電子”技術在淺層次上結合。第二個層次是“提高”工作,即在新產品設計之初,就把“機械”與“電子”統一起來進行考慮,使“機械”與“電子”密不可分,深度結合,生產出來的新產品起碼正做到機電一體化。
我們認為,北京“機電一體化”發展,當務之急,重中之重是:
抓緊開發生產GTO、GTR、VDMOS等新型電力電子器件及其應用裝置——交流變頻調速器、逆變焊機、高頻電子鎮流器等,用電力電子技術進行的節能、節材為主要目的的技術改造;
抓緊推廣應用經濟型數控系統,改造機床設備;開發生產低、中檔數控系統;
關鍵詞:機械自動化發展現狀加工技術
中圖分類號:F407.4文獻標識碼: A
引言:機械自動化,主要指在機械制造業中應用自動化技術,實現加工對象的連續自動生產,實現優化有效的自動生產過程,加快生產投入物的加工變換和流動速度。機械自動化技術的應用與發展,不但將機械生產引領進入一個新的領域,更使傳統機械加工得到了質的飛躍。機械自動化的技術水準,不僅影響整個機械制造業的發展,而且對國民經濟各部門的技術進步有很大的直接影響,同時自動化系統現狀已經成為了各個行業不可或缺的技術。
一、世界機械工程自動化技術發展情況
機械自動化技術從上個世紀20年代開始發展應用以來,已經得到了迅速的發展,特別是近年來計算機的高度集成化,開始采用了計算機集成制造系統,大大加快了機械自動化的發展,但我國仍處于初級操作階段的自動化。目前,世界各國的機械自動化水準除少數工業發達國家的某些生產部門外,大多數還處于操作階段的自動化。
二、我國機械工程自動化技術發展情況
當前,我國還處在社會主義初級階段,經濟、財力、生產力水準、國民素質等,與世界主要國家的差距是很大的;我國有豐富的勞動力資源,每年城鎮新增就業人口達兩千多萬,且今后每年的就業人數還會增加。機械自動化最大限度地提高勞動生產率,勞動力的過剩和分工的轉移就是一個現實問題。我國的產業結構層次低。我國機械制造業目前有11.4萬個企業,發展很不平衡,有大量落后于現代水準的產業,大部分企業還比較落后,手工勞動占有相當的比重,我國能獨立開發現代機械自動化技術的企業可以說沒有;我國機械制造業企業中自動化裝備少、水準低,不僅在數量上同世界先進國家有較大差距,而且在品種上、質量上、使用上,同世界先進水準也存在階段性差距。實現我國機械自動化技術是一個長期的過程,不可能一蹴而就。需要循序漸進,不斷努力,創造條件,向自動化的高級理想階段邁進。
三、機械自動化技術的發展歷程
機械的出現伴隨著人類的進化繁衍,石器時代人類制造和使用的各種石器工具(如石錘)的簡單工具就是后面我們所提及的“機械自動化”的祖先,是最早期的“機械工具”。以及用于谷物脫殼和粉碎的臼、裝有輪子的車、提水的桔槔、都是早期的機械工具。制造陶瓷器皿的陶車,由動力、傳動和工作組成的完整機械。17世紀末18世紀初,西方資本主義國家迅速發展,在歐洲爆發了產業革命,俗稱“第一次工業革命”,而蒸汽機的就是第一次產業革命的標志。隨著蒸汽機的出現慢慢發展,逐步從開始的采礦業推廣到紡織、面粉和冶金等行業,逐漸成為一門產業。從人類的文明的出現延續至今,機械技術的發展已經有了那么多年的歷史,已從日常生活的應用慢慢發展成一種技術,一種行業,一種利國利民的行業。西方資本主義工業革命以前,機械技術就是單純的手工技術和制造金屬儀器、鐘表技術。隨著蒸汽機的出現,冶金、采礦等行業對機械技術的需要大,需要處理的零部件越來越多,于是機械加工技術迅速得到發展,進而滿足冶金、采礦等行業的需要。業務的要求越來越高以及工技術的要求越來越高,促使機械加工技術要不斷進步提升,在這種背景下一些新的創新技術出現了,在很大程度上機械加工技術就是在這樣的背景下得到了發展和進步。隨著經濟的發展社會的進步,動力機械技術仍然在不斷發展,隨著時間的軌跡的滑動,在機械制造業歷史上必將發生著驚天辟地的發展和創新。
四、機械工程自動化技術的應用
1、虛擬化領域的應用
虛擬化的技術包括當人工智能、計算機的圖形學、信息與多媒體技術等方面,以計算機的系統建模及仿真技術為根本。虛擬制造通過運用計算機仿真與信息技術,以全面仿真實際活動中的制造過程、信息以及人事物等,便于發現問題以及選取相應的預防對策,進而實現產品的一次成功制造,縮短生產周期,降低生產成本,提高市場競爭力的目標。
2、柔性化方便的應用
現今市場在經濟全球化的影響下,市場的快速變化要求國內外的企業和個人必須具備較強的適應能力和快速敏銳的反應能力以及根據市場的具體情況對企業的方向以及產品的生產和銷售情況進行調整和轉變策略。機械自動化技術的生產逐步向高度柔性化的生產轉變。
3、智能制造領域的應用
機械自動化制造技術已經不是傳統意義上的商品制造技術,而是機械技術、人工智能、自動化技術相互綜合的產物,是多個專業和方向的綜合。機械自動化技術越來越智能化,可以監視技術的發展和自身的運動狀態,對運行的錯誤進行改正并根據實際情況進行有效的預防措施。相對于傳統的制造系統而言,我們所說的制造系統具有很好的學習和理解功能。智能化是現代機械化技術先進的一個重要標志。
4、集成化的廣泛應用
集成化是機械自動化技術在實踐過程的一個重要的應用。企業與企業個人與個人之間的集成是有一定的目標的,是為了縮短各自的差距,與世界接軌。計算機技術的進步與發展在機械制造技術發展過程中起到了很重要的作用,而集成化在這個過程中起到了至關重要的作用。計算機、數控加工等在冶金、采礦等很多領域得到了應用并分別在應用的過程中得到了長遠的進步。從單機到系統,從簡單到復雜,從剛性到柔性的轉變,最為有效的方法就是對相關技術進行系統集成。
五、機械工程自動化技術的的發展前景分析
1、我國在機械工程自動化技術還處于初級階段
機械工程自動化技術的的發展已經有了幾十年的歷史,但是國內和世界上的水平相比較,還有很大的差距,在世界范圍內而言,人類的機械自動化技術的發展也僅僅算是剛剛起步而已。
2、我國如何在機械工程自動化技術領域進行趕超
伴隨著我國機械自動化技術的發展,在機械自動化應用廣泛的領域內,勢必帶動人員的就業。機械制造自動化就業前景包括到工業生產第一線從事機械制造領域內的設計制造、科技開發、應用研究、運行管理和經營銷售、印刷機械、數控機床、發電設備、工程機械等等。由于國內該行業發展歷史短,缺乏一支專業化的人才隊伍,這些都是就業的目標。機械自動化技術的發展應以大多數企業生產發展需要、國家經濟發展需要以及廣大世界人民生活水平發展需要為導向,只有這樣機械自動化技術的發展才能在健康的軌道上運行,才能為整個社會、民族帶來經濟效益,只有和實踐相結合才能使機械自動化技術產生最大效益化。
結束語:
機械工程自動化技術的發展對我國經濟的發展有著重大的作用,雖然目前機械自動化技術的發展還處于初級階段,但是隨著科技的發展機械自動化也會得到逐步的提高。當然發展應用機械自動化技術,不僅要扎扎實實地抓好自動化技術應用項目的基礎工作和從實際出發,一點點積累,逐步完善。更要向世界先進水平看齊,并且靈活運用低成本、見效快的自動化技術, 邊探索研究邊宣傳普及。相信我國的機械化自動技術一定能得到和諧有序快速的發展,并且不斷提高人民的生活水平和的推進我國經濟的發展。
參考文獻:
[1]楊明等,機電一體化的研究現狀及發展趨勢,農機化研究,2006.