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现在机械制造技术就是在机械加工工业进行产品的研发、生产、制造、销售、维修保养等过程中涉及到所有的的机械设计制造的相关技术。现在机械制造技术是机械工业健康、稳
现在机械制造技术就是在机械加工工业进行产品的研发、生产、制造、销售、维修保养等过程中涉及到所有的的机械设计制造的相关技术。现在机械制造技术是机械工业健康、稳定、快速发展的源动力,现在机械制造技术也反应了一个社会发展的文明程度。正所谓科学技术是第一生产力,社会以及人类文明的建设都是基于强大的科学技术对大自然的改造和利用,现代制造技术在社会的不同发展时期呈现出不同的表现形式,在当前的国际化和全球化的形势下,机械制造技术的发展更是日新月异,不同的国家和地区根据自己区域资源的不同,其机械制造技术发展的范围和层次也不尽相同。
(1)实际工程应用。现代机械制造技术就是为了完成一个产品的生产制造或者是一个工程项目的完整施工,在整个生产制造维护过程中,现代机械制造技术充分融合计算机技术、自动化技术、信息化技术等等,确保一个工程的施工更加的快捷、准确。
(2)系统的完整性。现代机械制造技术不仅仅是为了生产出一件产品或者完成一个工程项目,它在一定程度上反应了一个企业甚至国家的综合竞争力和国际地位,是国家经济发展水平的一个重要标志。所以这就赋予了现代机械制造技术跳出制造环节的局限,更加多的要考虑制造的前后过程以及所附属带来或者引起的社会和经济反应,更加强调了生产制造系统是一个完成的系统。
(3)技术统一性。现代的机械制造技术在提高生产效率的同时,更加强调对时间、成本以及生产质量的有机统一,成本是基石,效率是催化剂,质量则是最后成功的点睛之笔,现代机械制造技术在这些要素上实现技术统一。
机械制造技术具有全球性特点: 随着现代经济社会的不断发展,全球经济一体化建设进程日益加剧,西方发达资本主义国家大多是通过金融、科技、以及信息的方式实现对市场占有份额的扩大,这直接导致了整个市场竞争行为的激烈性。为了更好的与此种发展趋势相适应,就需要通过对机械制造技术的应用,将其与现代高新技术充分融合,以达到支持制造业全面发展的目的。
(4)技术全球一体化。随着信息技术的飞速发展,经济全球化的日益加剧,不同国家地区之间的技术融合日益密切。为了更加顺应全球化时代的发展,传统的机械制造与现代高新技术融合,才能够进一步促进经济的发展和社会的进步。
现代机械制造技术发展主要分为柔性制造、虚拟制造和敏捷制造几个方面:首先,柔性制造技术,是传统自动化技术的进一步的延伸,其自动化程度更加完善,不仅能够进行大批量生产,还能够依靠以柔性数控加工中心等核心设备实现多工序、不同工位同时作业,例如可以再一台甚至多台数控加工中心的协作下同时实现车、铣、刨、磨、焊等不同工种的工作。柔性制造技术,对于提高生产效率和生产质量,具有非常突出的作用,是现代机械制造技术的重要技术范畴。虚拟制造技术在近几年发展十分迅速,虚拟制造是通过三维建模等计算机手段虚拟出三维的加工场景,然后融合仿真技术,对整个生产、加工、制造、管理的过程在计算机以视景的方式进行模拟。虚拟制造技术不仅不可以对现有的机械制造进行模拟和校验,还能够方便的对整个生产过程进行优化,及时发展生产过程中可能出现的问题和不足,及时修正,这对于生产加工制造而言具有非常强的实际意义。最后,是敏捷制造技术,敏捷制造是美国国防部为了指定21世纪制造业发展而支持的一项研究计划。通俗的说,敏捷制造技术就是在社会对于某特定技术具有强烈需求时,快速的统合不同的企业和部门,通过生产技术、管理和人力资源的融合,对迅速改变的市场需求做出快速的回应。
现代机械制造技术在继承传统机械制造技术基础上,不停的现代的高新技术融合到整个生产制造过程中,对于未来机械制造技术的发展,主要分为以下几个方向:
(1)现代制造技术进一步朝着虚拟现实方向发展。虚拟现实技术,将传统的加工工艺通过计算机仿真技术虚拟的呈现出来,不仅仅能够大大的降低研发和生产成本,还会极大的提升产品的研发速度,利用虚拟仿真技术及时发现加工制造过程中的纰漏,对于资源的有效利用而言,具有非常大的应用前景。(2)可持续发展,是人类社会现在需要共同关注的主题,如何合理的利用现有的资源,在机械设计、加工、制造过程中,合理的实现对资源的有效、可持续的利用,是现代机械制造技术努力的重要法相。如何在保证生产开效率的同时,能够尽可能的节约资源,将对生态环境的破坏最小化,是未来机械制造技术必须要发展的方向。(3)未来的机械加工制造技术更加趋向于一体化发展。机械设计、加工、制造的每一个环节都需要考虑整体过程,尽量提高生产质量,降低生产成本,尽可能的节约时间和资源,环环相构,实现研发设计与工艺制造一体化。
在经济全球化的体制下,只有不断创新和改革机械制造技术,才能赋予现代机械制造技术新的灵魂,不断的适应时展的潮流,提高企业、国家的综合竞争力。现代机械制造技术的发展是为了不停的服务社会,本文旨在通过对现代科学技术及其发展进行简要介绍,J9九游会 - 真人游戏第一品牌希望机械制造相关的各行业人员一起共同努力,利用现有的资源,可持续的改造人类赖以生存的地球环境,不断的造福子孙后代。
[1]王洋.浅析我国现代机械制造技术的发展趋势[J].装备制造技术,2011(02):116-117+125.
[2]石道永.现代机械制造技术及其发展趋势[J].价值工程,2013(17):43-44.
[3]张西平.机械制造自动化技术特点与发展趋势[J].河南科技,2013(08):78+82.
[4]斯建钢.浅谈现代机械制造技术及其发展趋势[J].河南科技,2013(15):85+112.
[5]张春林,余毅.现代机械制造技术及其发展趋势[J].湖南农机,2013(09):107-108.
由于我国工业革命比较晚,所以导致我国机械化制造起步比较晚,落后于一些机械化技术比较发达的国家。所以目前我国的现代化机械制造技术还处于机械化制造技术的初级阶段,相对比较落后。我国机械制造业落后的原因主要有三个方面的原因,见表1。
虽然我国现代机械制造技术还处于比较落后的状态,但是也取得了一定的发展。机械制造技术的发展主要体现在柔性制造、虚拟制造、敏捷制造、并行工程、以及计算机集成制造等制造工艺的发展上面。其具体介绍如表2所示。
虽然我国的机械化制造技术还处于初级阶段,但是也说明了其还有很大的发展空间,随着信息化数字化时代的到来,我们周围的大多数的实物慢慢转向了虚拟,网络的应用也渗透到了生活的每一个角落,自动化代替手工以及部分劳动力等等。都是我们生活的世界未来的发展方向。所以机械制造技术也无法脱离这些大方向的洪流。所以本文简要阐述机械制造技术发展的五个大的方向,如表3所示。
制造技术不仅代表着一个国家的发展水平,还在很大程度上影响着人们的生产和生活。所以我们必须重视现代机械制造技术的发展,虽然我国的机械化发展当中还有很多缺点和不足,但是我们应该以发展辩证的眼光开看待,毕竟我国机械化的发展已经达到了很高的速度。另一方面我们要鼓励创新和创造,为机械化的发展提供新动力。
[1]刘唐根.我国现代机械制造技术现状及发展趋势浅析[J].中国高新技术企业,2012(23):18-20.
随着社会对现代机械制造业需求的不断变化,也需要对具有现代性特点及技术水平的制造工艺及精密加工技术水平相应提高并符合生产实际需要。在应用该技术的应用范围和深度我国还处于初步发展阶段,应通过进一步加强该技术的应用才能提高其发展水平。
现代机械制造工艺主要是从产品设计到应用服务全过程中综合应用制造、信息及现代技术,达到低耗质优及灵活清洁的生产目标,动态多变的市场提高竞争及适应力的制造技术。其工艺范围广泛,也具有较多种类。
(1)气体保护焊接工艺。气体保护焊接工艺主要是充分利用电弧介质应用气体对电弧和焊接区提供必要保护的一种电弧焊。在实际应用中最常采用二氧化碳作为气体介质,可有效降低成本,在实践中广泛应用。技术上具有迅速焊接、操作便捷、焊接过程实现自动化和机械化、几乎不产生熔渣、不具有较大的光辐射等很多优点,但对于设备具有较高的要求,也需要较大的投资成本。
(2)电阻焊工艺。电阻焊工艺主要是在两电极间压紧被焊工件,形成在焊接电流通过的接触表面及附近区域的电阻热升温至塑性或熔化状态,金属键一般都是由分离两表面的金属原子构成,在结合面形成共同晶粒的量比较充足。电阻焊焊接操作便捷、只需较低焊接成本、不需要较长时间加热、易实现自动化机械化并具有较高效率等优点,但也存在一些不足之处,如设备需要较高成本、无损检测方法不具备及难以维修等。
(3)埋弧焊工艺。埋弧焊工艺是在焊剂层下利用电弧燃烧而实现焊接的一种方法,通常有两种方式——自动和半自动焊接,但因半自动埋弧焊需将焊丝采用手动方法进行递送,目前已很少应用。该技术具有较高的生产率、基稳定的焊接质量、本不产生弧光及较少烟尘等很多优点,使其成为制造管段、压力容器、箱型梁柱等钢结构的首选焊接方法。选择准确焊剂碱度是应用中最关键的,以达到焊材技术要求。
精密加工技术主要是指0.1μm~1μm加工精度,0.01μm~0.1μm表面粗糙度的一种先进机械加工技术。砂带消磨、精密切削、研磨、抛光成型磨具等都是应用相对较为成熟的加工技术,纳米技术是近年来逐渐应用的一种最新的精密加工技术。
(1)精密切削技术。精密切削技术在精密加工技术中是一种十分典型的技术,也是在机械制造中最常用的一种切削技术。在应用中应减少使用刀具、机床及工件,使机床提高运转速度,才能提高制造的机械产品质量。
(2)精密研磨技术。在加工制造中,精密研磨技术对于电路板硅片集成具有十分重要的作用,并随科技的不断发展,超精密研磨技术应用目前已逐渐成熟,在机械加工领域也日益表现出良好的发展空间。
(3)纳米技术。该技术是将不同技术学科交叉发展形成的一种产物,结合现代先进工程技术和物理理论,经不断发展研究,已逐渐成熟,解决了硅片上刻字等传统技术难题,其应用发展明显提高了信息存储密度,在机械制造领域具有十分高的应用价值。
现代机械制造工艺与精密加工技术不只是应用于机械制造领域,也逐渐拓展到冶金、电子等领域,但随着技术逐渐发展并呈现更新换代的形势,现代机械制造工艺与精密加工技术也将发展的更快更好,而社会也逐渐增加对机械产品的需求并提出更高的质量要求,在某种程度上也将推动现代机械制造工艺与精密加工技术的发展日渐成熟。我国工业化进程不断加快,现代机械制造工艺与精密加工技术也不断扩大应用需求,深入开展相关技术的研究工作,促进技术快速发展,对于加快工业化进程和促进社会进步发挥了十分积极地作用。
在制造过程中都应用现代机械制造工艺,自研发机械产品阶段就开始应用,并涉及设计产品、制造加工及应用销售等众多环节。内在的联系性在各个环节中的技术都有所体现,也正是存在如此的关联性,所以各环节产生技术问题,都会影响到下个环节甚至是整个技术应用过程。在制造过程中,现代机械制造企业应全面掌握现代机械制造工艺以及精密加工技术之间存在的关联性,并将这几种技术相结合应用于整个机械制造过程。
上述几种技术之间在种类上存在计算机、信息、J9九游会 - 真人游戏第一品牌自动化以及系统化管理等技术的多样性和系统性。各种技术不能单独进行应用,大部分时间都应用的比较综合,在设计、制造、加工及销售机械产品等各个环节中贯穿这一多样性和系统性的应用。
在技术应用过程中,加入世贸组织后我国在经济及技术领域都逐渐接近世界的发展,经济全球化背景为促进相应技术的发展提供了巨大动力,但这也对我国科技发展和技术进步创造了难得的发展机遇。在目前技术竞争比较激烈的显示情况下,应积极努力不断提高现代机械制造工艺与精密加工技术水平,在制造机械技术方面逐步缩小与世界先进水平之间存在的差距,进而在激烈的市场竞争中不断提高竞争力。
(2) 设备密集型生产方式。这是一种随着运输机械、施工机械和机床等大规模工业化生产的出现而产生的生产方式。汽车、拖拉机、轴承等大批量生产中的刚性生产流水线均属于这种生产方式。
(3) 信息密集型生产方式。从20 世纪初期开始出现了数控机床、加工中心等新型机电一体化加工设备。它实现了人与机器设备之间的信息交流, 机器设备可通过获得的信息, 快速、准确地实现加工,继而产生了使用这些典型设备的生产方式。
(4) 知识密集型生产方式。这种生产方式是制造理念的飞跃, 把单向的产品制造链组成为有机的制造系统, 其中的物流系统、信息流系统、能量流系统等相互依赖、相互作用、相互协调。这种制造系统不单能与人进行信息交流, 而且本身具有专家系统、数据库等必要的解决问题的知识, 使其能在获取较少信息的情况下完成加工要求。柔性制造系统( FMS) 、计算机集成制造系统( CIMS) 是这种生产方式的典型代表。
(5) 智能密集型生产方式。这是目前正在研究和实施的一种全新的生产方式。它试图使用制造系统本身具有的人工智能, 并引入了新的制造哲理和组织形式。因此, 这种制造技术能够快速响应市场的变化, 超前地开发产品, 实现多品种产品的全过程管理。
在制造业自动化发展方面, 发达国家机械制造技术已经达到相当水平, 实现了机械制造系统自动化。产品设计普遍采用计算机辅助设计( CAD) 、计算机辅助产品工程( CAE) 和计算机仿真等手段, 企业管理采用了科学的规范化的管理方法和手段, 在加工技术方面也已实现了底层的自动化, 包括广泛地采用加工中心( 或数控技术) 、自动引导小车( AGV ) 等。在这个基础上再提高制造系统的自动化水平, 对于改善企业的TQCS ( T --- 尽量缩短产品的交货时间或提早新产品上市时间、Q --- 提高产品质量、C --- 降低产品成本、S ---提高服务水平) 已无明显的作用。因此, 近10 余年来, 发达国家主要从具有全新制造理念的制造系统自动化方面寻找出路, 提出了一系列新的制造系统, 如计算机集成制造系统、智能制造系统、敏捷制造、并行工程等 。
(1) 计算机集成制造系统 它是在自动化技术、信息技术和制造技术的基础上, 通过计算机及软件, 将制造厂全部生产活动有关的各种分散的自动化系统有机地集成起来, 并适合于多品种、中小批量生产的总体高效率、高柔性的制造系统。
计算机集成制造系统在概念上, 主要强调两点:首先在功能上, 它包含了一个工厂的全部生产经营活动, 即从市场预测、产品设计、加工工艺、制造、管理至售后服务以及报废处理的全部活动。因此它比传统的工厂自动化的范围要大得多, 是一个复杂的大系统, 是工厂自动化的发展方向。其次, 在集成上, 它涉及的自动化不是工厂各个环节的自动化的简单叠加, 而是在计算机网络和分布式数据库支持下的有机集成。这种集成主要体现在以信息和功能为特征的技术集成, 即信息集成和功能集成, 以便缩短产品开发周期、提高质量、降低成本。
(2) 智能制造系统 是指将专家系统、模糊推理、人工神经网络等人工智能技术应用到制造系统中, 以解决复杂的决策问题, 提高制造系统的水平和实用性。人工智能的作用是要代替熟练工人的技艺, 学习工程技术人员的实践经验和知识, 并用于解决生产中的实际问题, 从而将工人、工程技术人员多年来积累起来的丰富而又宝贵的实践经验保存下来, 在实际的生产中长期发挥作用。
智能制造系统的核心技术是具有人工智能, 柔性制造--集成制造--智能制造是现代制造技术发展的三个阶段。
(3) 并行工程 又称同步工程或同期工程, 是针对传统的产品串行开发(“需求分析--概念设计--详细设计--过程设计--加工制造--试验检测--设计修改”的流程, 称为产品从设计到制造的串行生产模式) 过程而提出的一个概念、一种哲理和方法。
(4) 敏捷制造 又称灵捷制造、迅速制造和灵活制造等, 它是将柔性生产技术、熟练掌握生产技能和有知识的劳动力与促进企业内部和企业之间相互合作的灵活管理集成在一起, 通过所建立的共同基础结构, 对迅速改变或无法预见的消费者需求和市场时机作出快速响应。市场的快速响应是敏捷制造的核心。
敏捷制造的基本原理是采用标准化和专业化的计算机网络和信息集成基础结构, 以分布式结构连接各类企业, 构成虚拟制造环境, 以竞争合作为原则, 在虚拟制造环境内动态选择合作伙伴, 并通过组成虚拟企业来适应持续多变、无法预料的市场变化。
我国机械制造技术水平与发达国家相比还非常低, 大约落后20 年。近十几年来, 我国大力推广应用CIMS 技术, 20 世纪90 年代初期已建成研究环境, 包括有CIMS 实验工程中心和7 个开放实验室。在全国范围内, 部署了CIMS 的若干研究项目, 诸如CIMS 软件工程与标准化、开放式系统结构与发展战略, CIMS 总体与集成技术、产品设计自动化、工艺设计自动化、柔性制造技术、管理与决策信息系统、质量保证技术、网络与数据库技术以及系统理论和方法等专题。各项研究均取得了丰硕成果, 获得不同程度的进展。
但大部分大型机械制造企业和绝大部分中小型机械制造企业主要限于CAD 和管理信息系统, 因底层( 车间层) 基础自动化还十分薄弱, 数控机床由于编程复杂, 还没有真正发挥作用。加工中心无论是数量还是利用率都很低。可编程控制器的使用并不普及, 工业机器人的应用还很有限。因此, 做好基础自动化的工作仍是我国制造企业一项十分紧迫而艰巨的任务。
为使我国尽快走向工厂自动化, 促进中国机械制造业转向市场机制, 参与国际竞争, 教授根据在引进先进技术的同时, 从必须改革生产组织的角度出发, 提出了“独立制造岛”新的生产模式。独立制造岛 的技术构思是: 以GT ( 成组技术)为基础, 以NC 机床为核心, 强调信息流的自动化和以人为中心的生产模式, 它的特征是: 组织、人员和技术三者的有机集成, 面向车间, 权力下放,综合治理, 并以获经济效益为主要目标。
在近几年, 已有一些大中型骨干企业实施了工厂CIMS 工程, 如成都飞机工业公司以国家CIMS 实验工程为技术依托, 和清华大学、南京航空航天大学、西北工业大学等单位合作开发了计算机集成制造系统工程。在公司的计算机网络和分布式数据库支持下, 由管理信息系统、质量信息系统、工程信息系统和车间自动化系统有机集成, 形成了一个计算机辅助营、设计、管理、制造的初步集成系统,以满足航空产品研制和多品种小批量生产的需要。
现代机械制造技术的发展主要表现在两个方向上: 一是精密工程技术, 以超精密加工的前沿部分、微细加工、纳米技术为代表, 将进入微型机械电子技术和微型机器人的时代; 二是机械制造的高度自动化, 以CIMS 和敏捷制造等的进一步发展为代表。
超精密加工的加工精度在2000 年已达到 ( 1 nm) , 在21 世纪初开发的分子束生长技术、离子注入技术和材料合成、扫描隧道工程( STE)可使加工精度达到 ( 0.3~ 0.1nm) , 现在精密工程正向其终极目标--- 原子级精度的加工逼近, 也就是说, 可以做到移动原子级别的加工。加工设备正向着高精、高速、多能、复合、控制智能化、安全环保等方向发展, 在结构布局上也已突破了传统机床原有的格式。
随着技术、经济、信息、营销的全球化, 我国加入WTO, 纵观21 世纪的制造业的发展趋势, 可用三化来概括, 即全球化、虚拟化和绿色化。这也是我国石油装备制造业未来发展的方向。
以上这些技术之所以都被归于绿色制造工艺,是因为这些工艺和技术不仅减少了原材料和能源的耗用量或缩短了开发周期、减少了成本, 而且有些工艺的改进对环境起到保护作用。这一切除了工艺革新外, 还必须依靠信息技术, 通过计算机的模拟、仿真, 实现绿色制造。九游会官网 J9平台九游会官网 J9平台
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