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智能制造技术现状范文1
3月26-28日,农业装备产业技术创新战略联盟在河南省郑州市组织召开了“十二五”国家科技支撑计划重大项目“现代多功能农机装备制造关键技术研究”课题验收暨成果展览会,科技部农村司、河南省科技厅、农业部农业机械化技术开发推广总站、中国机械工业联合会、中国农机工业协会、中国农机学会、农业装备产业技术创新战略联盟有关领导、专家出席指导。课题负责人、主要研究人员等150多人参加了会议。
“现代多功能农机装备制造关键技术研究”重大项目是“十二五”国家科技计划管理改革农村领域先行先试的试点,由农业装备产业技术创新战略联盟组织实施,积极探索了统筹规划、申报入库、系统布局、组装立项等国家科技计划管理改革方式,充分调动了行业内外参与积极性和优势的协同发挥,推进了创新要素向企业聚集,促进了项目重大成果产出和产业化同步;积极探索和实践了项目专员制、法人责任制以及课题分项任务合约、经费集中管理等管理模式,做到目标管理与过程控制结合、指导服务与督导检查结合、技术创新与产业协同结合,取得了很好经验和成效。
项目取得了一批支撑技术进步和产业发展的重大标志性科技成果,突破了农机先进设计制造、重型拖拉机无级变速传动系CVT技术、大喂入量脱粒分离、作业导航及控制等关键共性技术150多项,开发了400马力级重型拖拉机及配套多功能田间作业装备、10kg/s通用型谷物联合收割机、三行通用型和六行采摘与打包一体化采棉机、番茄和甘蔗等典型经济作物收获机、禽蛋等产地商品化处理装备等高性能装备近100种,申请专利近350项,其中发明专利近200项,获得软件著作权近50项,390多篇,成果转化应用收入超过亿元,对农业装备产业技术升级、产品结构优化调整,推进先进装备技术在农业应用起到了巨大作用,为全面完成农业装备产业科技“十二五”发展目标奠定了坚实基础。
在2014全国农业机械及零部件展览会上举办了项目成果展览会,展出了400马力重型拖拉机、无人驾驶旋耕机、施药无人机、三行通用型采棉机、西红柿采收机、甘蔗收获机、花生收获机、甜菜切顶机等23种代表大型化、智能化发展方向以及先进适用技术方向的成果。
智能制造技术现状范文2
【关键词】机械工程;智能化;发展趋势
新世纪以来,科学技术和信息化发展不断加快,智能化越来越被人们提上了日程。很多领域都开始了智能化的进程,机械工程领域也不例外。当前,讨论机械的智能化发展方向具有重大的意义,它已经成为了当代国内外学者的主要问题,还影响着中国人民生产和日常生活的各个方面,所以对其进行探讨具有重要的理论意义和现实意义。
1当前国内机械工程智能化的现状介绍
自上世纪七十年代末改革开放以来,我国同发达国家的交流与合作日益加深,在这个过程中,域外诸多先进的管理模式与工艺流程相继传入我国,使国内各个相关领域实现了显著进步,尤其是我国在由农业国向工业国的发展过程中,各类工业制造技术的传入使我国工业生产大步前行。现今,随着国内机械制造业的发展,相关理论日渐成熟,特别是在信息技术的带动与催生之下,智能化技术在我国机械制造业领域中得到了普遍的关注与推广。智能化技术以其独特的技术优势,实现了对以往机械制造领域过于依赖人工操作作业模式的有效替代,进而推动了国内机械制造行业实现了高效发展。智能化在机械工程的发展中十分重要。目前,我国的众多企业已经开始研发智能化应用于机械工程的可能性,尽管企业的运作方式上还存在一些不足,但是企业在管理模式、生产制造等方面有所变革,更多的公司越来越重视对创新能力的培养。但是现阶段我国的机械工程智能化发展仍存在诸多的困难:科技水平虽然有了长足的进步,但与世界顶级水平还存在差距;智能化虽然有了一定的成果,但创新能力不够;信息管理系统虽然建立,但还有待于进一步完善;企业的发展较为迅速,但是智能化的程度不高等。虽然存在困难,但这些困难都只是暂时,机械工程智能化发展方向是大势所趋,随着我国经济、科技等方面的深度发展,将为机械工程智能化提供更强大的支撑。
2机械工程智能化的意义
我国的机械工程领域发展相对于国外一些发达国家而言,在起点上是比较低的,但是在发展速度上却是可比肩的。尤其是在机械工程智能化发展之后,不仅能够节能减排,还具有一些智能高效功能,因此其意义是无法忽视的。
2.1节能减排功能
在世界各国相继进入工业时代的背景之下,能源危机问题与环境污染问题益发凸显出来,成为影响人类文明进程的不可忽视的因素。受此影响,现今世界各国对于能源问题以及工业生产中的环境保护问题给予了高度关注,如何依托技术创新与工艺革新实现节能减排的目的,是社会公众关心的问题。同发达国家相比,我国的工业化进程相对较晚,同时机械制造领域中出现的能耗问题以及污染问题较为突出,因此,借助智能化技术在机械制造业中的应用,将实现对机械制造生产流程的效度化资源整合,进而在实现高效生产的同时,有利地整饬以往存在的工业污染问题,同时依托智能化技术的精准控制,亦能够使机械制造类企业在生产过程中实现对能耗的有效降低。
2.2智能高效功能
通过在机械制造行业引入智能化技术,将有效地提升工业生产效率,改进产品质量,使机械制造类企业无需如同先前那般担负较重的人力成本,同时,智能化技术能够带来机械制造领域的工业革新与生产流程优化,从而使机械制造类企业的生产绩效得到显著提升,这样一来,将推动机械制造类产业由以往的劳动密集型产业实现向高新产业的过渡与转型,从而打造企业的核心竞争力,提升企业的外部竞争力。当然,机械工程智能化发展远远并非仅仅具有以上两点意义,其所带来的经济效益和社会效益更是不容小觑的。
3机械工程智能化发展趋势分析
现今一个阶段,在智能化技术被逐步引入与应用到机械制造领域之后,国内机械制造行业走向了全球化发展趋势。全球化时代的到来,使世界上的不同国家和地区实现了产品与服务的高速交换与流通。我国作为发展中国家,在全球化时代的竞争中处于相对弱势地位,原因在于,我国自上世纪建国后走过一段曲折的发展经历,直至上世纪改革开放后方才大力发展经济,因此,对于国内机械制造类企业而言,面对全球化时代对我国造成的不利影响,应当注重提升自身核心竞争力,以便在同域外企业进行市场竞争中处于有利位置。而为达成这一目标,机械制造类企业应当依托现代信息技术,积极进行自主技术研发与技术创新,从而推动智能化技术在机械制造行业的发展,同时借助智能化技术的应用,为我国机械制造企业赶超域外企业创造契机。此外,从环保角度来看,智能化技术的应用将改变以往机械制造类企业“低产出、高能耗”的生产现状,而是依托智能化技术的应用,实现生产流程的优化、生产工艺的创新,进而将自身打造成绿色节能企业,承担起自身的社会责任。
4结语
在我国由农业大国向工业大国的转型过渡过程中,机械制造工程的发展是决定性因素之一,借助智能化技术在机械制造行业的普及应用,将推动国内机械制造类企业实现高效生产、绿色生产。期待着我国的机械制造工程智能化发展越来越顺利,越来越高效,这不仅对于机械制造行业而言是有利的,对于整个国民经济的发展和人们生活水平的提升都是有益的。
参考文献:
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智能制造技术现状范文3
关键词:高端装备;智能装备;工业设计;设计价值
引言
高端装备是指具有高技术含量、高工艺水平、高经济价值、高附加值的先进工业设施设备,涉及战略性新兴产业和传统产业转型升级发展所需的相关装备。高端装备制造业是以高新技术为引领,处于价值链高端和产业链核心环节,决定着整个产业链综合竞争力的战略性新兴产业,是现代产业体系的脊梁与高地,是推动工业转型升级的引擎。大力推进发展高端装备制造业,是提升我国产业核心竞争力的必然要求,是抢占未来经济和科技发展制高点的战略选择,对于加快转变经济发展方式、实现由制造业大国向强国转变具有重要战略意义。推进高端装备发展离不开工业设计的支撑。目前国内高端装备工业设计研究尚处于起步阶段,急需进行相关设计理论与实践探索。智能装备是高端装备的重要类型之一。所谓智能装备,是指具有感知、分析、推理、决策、控制功能的制造装备,它是先进制造技术、信息技术和智能技术的集成和深度融合。21世纪是彰显个性化的时代,人们纷纷规避、逃离极其枯燥乏味的生产线工作。在不久的未来,智能装备必将成为工业的主导力量。目前大部分装备产品的功能已经实现,但极度缺乏文化艺术品味。风格单一,沉闷古板,无法给人带来视觉上的冲击与享受,使人感到乏味无趣。这个问题工程师和艺术家都无法解决,必须通过工业设计手段由设计师来解决。需要依靠设计者根据市场需求把艺术文化与审美内涵融入工程技术,即:艺术(创意思维和审美创造)+技术(工程结构与工艺实现)=产品设计创新。
一、我国智能装备工业设计现状分析
中国政府的“十二五”规划提出装备制造业“调整转型、创新升级”战略,并制定了“推进装备制造业由大变强”的目标。作为装备制造业的核心和关键,高端装备制造业被列为战略性新兴产业之一,为产业发展提供了“肥沃土壤”。实施制造强国战略的第一个十年的行动纲领——《中国制造2025》规划的推出,更是使高端装备制造业迎来了历史发展的新机遇。在中国制造业努力从“中国制造”向“中国创造”转变过程中,“中国设计”不可或缺。智能装备作为高端装备的重要代表,其工业设计发展在国内尚处于起步阶段。智能装备制造企业长期重技术轻设计,造成制造技术日趋成熟,但工业设计水平却较为落后。智能装备不同于一般民用产品,其设备造型的可变空间小,对产品机电智能一体化协调性和技术的安全可靠性要求很高。整体来看,智能装备工业设计设计水平远滞后于装备结构与机电系统的设计。近年来,国内已有企业在智能装备工业设计方面展开探索,并取得了一些成功案例。例如:广州市大业产品设计有限公司设计的三宝智能机器人,充分考虑了人机交互,将融合多项高新技术的智能机器人赋予可爱憨厚的形象,使其可融入大众生活环境,更好为人服务;引力工业设计有限公司设计的这款数控机床(如图2),摆脱了传统智能机械装备笨重呆板的外观,富有科技感的配色和对边缘简单而巧妙的修饰,使得整体效果更为美观且给人以智能、安全、前沿的视觉感受;昆明机床研发制造的TK6920B数控落地铣镗床和KHC63卧式加工中心获得IF设计大赛产品设计奖,是中国机床的外观设计获得国际设计大奖认可的代表性案例;中车株机公司于2016年组建轨道交通装备国家级工业设计中心,大胆探索,为我国的轨道交通设备在工业设计方向上投入研发,助力我国轨道交通设备更好地走向世界舞台。以上案例作为智能装备工业设计的可贵探索,为国内智能装备工业设计发展提供了参考。同时也显示出装备制造技术与工业设计的共融将是未来智能装备发展的必然之路。
二、国外智能装备工业设计发展现状与趋势
纵观国际,发达国家的智能装备与工业设计的融合程度较深。智能制造装备的设计已有大量的案例积累,有些国家已形成了自己的设计风格与特色,并集中体现在其主要品牌的代表装备上。美国作为国际智能制造思想的发源地之一,政府高度重视智能制造的发展,将智能装备的发展定位为2l世纪占领世界制造技术领先地位的基石。以通用电气公司为例,通用电气公司(GE—GeneralElectric)是世界上最大的多元化服务性公司。其产品注重系统规划,在进行创新设计的同时,兼顾安全性、操作性、耐用性、效益性、服务性等方面。从而生产出技术前沿且易于被大众所接受的产品。工业设计在此之中起到了不可或缺的作用。其RevolutionCT设备(如图4)是该公司医疗设备中的代表性产品之一。传统医疗设备往往给人“冷冰冰”的距离感,无形中增加了身体有恙的病人心中的不安与紧张。本款设备在外观设计上进行创新,通过木质纹路装饰,整体给人以亲近感而又不失高端气质。GE公司的电气设备在国际上深受好评,除了其前沿的科技研发外,人性化的外观设计也有效提升了企业的品牌价值。日本的智能装备在国际上受到好评,在亚洲更是处于领先地位。具有代表的品牌有东芝、日立、三菱重工、马扎克等。其特点是注重人性化设计,基于对人类行为方式的深入研究。如马扎克数控机床(如图5)不但整体视觉效果大气美观,在细节设计上也充分考虑人机界面设计。使用了易读性更好的大型视窗,工作区充分考虑操作者与机器接近性以便让工件更为容易安装等,以设计手段有效提高了产品生产效率及操作的舒适与安全性。德国也是制造业强国,代表性的装备制造企业有西门子、通快(Trumpf)等机械和电气设备生产商。由西门子和工业设计公司共同设计的数字化乳腺成像平台MammomatInspiration(如图6)于2009年获得了IF和红点两项设计大奖。这套系统是用于乳腺癌早期检测的,除了功能卓越,设计师使用了可自由变换色彩的LED玻璃面板,以便为患者提供营造舒适、放松的氛围。从国外智能装备工业设计研究现状来看,智能装备设计呈现出系统化、人性化、科技化、国际化的发展趋势。
三、智能装备工业设计的价值分析
当前阶段,智能装备的发展往往由工程师主导。主要关注技术的吸收与创新,倡导工程技术的先进性。常常忽略产品的人性化需求、审美特征、文化内涵等要素。特别是我国,高度重视工程领域创新而忽视了工业设计的深度协调研究。忽略了工业产品外观造型设计和人机交互设计对企业品牌形象塑造、提升产品附加值、增强市场竞争力的重要作用。设计创新是产业价值链中具有增值潜力的重要环节之一,是展现国家现代文明程度、创新能力和综合国力的重要标志。随着全球经济变化及市场需求发展,市场主体对各类装备的审美及人性化需求快速提升。需求方已不仅满足于装备功能与技术标准的实现,而对造型设计及人机交互提出了更高要求。具体而言,工业设计可通过装备造型设计、涂装设计、人机交互设计、文化内涵注入、谱系DNA塑造对智能装备进行整体优化与提升。
(一)外观造型优化可凸显智能装备的品质感
外观造型是装备结构与功能的物化体现,优秀的外观造型可凸显智能装备的品质感,从而达到优秀功能与优美形式的统一。在技术相对成熟的智能装备产业中,国内外不同品牌产品的功能、质量等正逐步趋同,产生“同质化”竞争。而通过外观造型优化凸显智能装备的品质感,从而打造差异化产品、提升品牌特性,成为创造品牌价值、制造设计差异、赢得核心市场竞争的重要手段。智能装备外部造型和内部功能结构存在紧密联系:即形式和功能是一种交织融合、不可分割的状态。智能装备的造型设计不是单纯的外包装,而是依附于装备的工程结构、通过协调装备的功能、确定装备产品语意,最终从造型上体现出设计特征,从而凸显并提升装备的品质感。以中科天工智能装备有限公司研发的智能高速机为例,其第一代产品仅是依照工程结构进行了简单包装。方正的外形和单调的配色给人以乏味、沉重的视觉以及心理感受,没有体现出高品质、高科技、高价值的特点。后期改良设计仍然依附于装备的工程结构,并未在整体外形上做出颠覆性的改变。但根据其功能要求(如使用过程中部分内部流程需可视化、装备个别部分需要经常开启维修等),重新对外形细节和配色加以优化。以大方块为主要元素,配合相互呼应的简约把手,采用白色主体和深色可视窗,配以富有科技感的色彩,最终呈现出稳重不沉重、简约不简单的品质感。
(二)涂装设计创新可增强智能装备的视觉魅力
研究表明人所感知的外部信息,有80%通过视觉传达给大脑。产品外观需要满足消费者的情感化审美需求,才能吸引其来体验产品进而购买和使用。虽然高端智能装备的发展重心在于其自动化、智能化等先进的制造和信息技术带来的功能便利。但是用户对于智能装备的需求,除了功能上有“痛点”,视觉体验和心理上也一样有“痛点”。而这却往往被装备制造商所忽视,需要工业设计师通过涂装设计创新来增强智能装备的视觉魅力。这里提到的在智能装备外形上的涂装设计,并非强调花哨的色彩搭配、过多的图案应用或是浮夸的艺术创作。而是结合装备的属性与整体造型契合,理性却不失创新地进行色彩与图案的搭配与运用。SmartEVO(如图7)是获得2015红点奖的一款十分灵活便携的X射线系统。它的涂装与它的结构分布相契合,以黑白相间配合红色图案点缀,产生独具一格的视觉节奏感。对其可观的销量产生了非常积极的影响。
(三)交互设计优化可提升智能装备的操控性
智能装备工业设计并不局限于外观的改良与优化,其交互性和体验性亦不容忽视。一个完整的设计系统应包括对人机界面交互、操控方式、装备维修与保养、操控屏的信息交互的设计等。当前的智能装备交互界面大多由工程技术人员基于功能需求进行界面设计。在设计时往往注重功能与技术却不能兼顾用户体验与使用感受。造成人机交互和操控方式重点不够突出、操作方式不够明朗、反馈不充分等问题。导致用户不能很快形成“思维-动作”链。而设计师恰恰可以通过专业知识进行调研,搭建合理的信息架构,将用户需求以人性化的形式通过交互设计满足,做到“以人为本”。德玛吉数控机床是当今国际智能装备生产领域的代表性品牌,在工业设计方面同样可视为行业佼佼者。其生产的装备除了整体形象美观、典雅、时尚外,交互设计也十分人性化。操作平台和可视窗的高度、角度、大小均符合人机工程学要求。给操作者带来了舒适的使用体验。
(四)文化内涵注入可提升智能装备的文化品位
当前大部分机械产品的文化融入程度很低,这对我国机械产品在国内外的销量产生了直接影响。智能装备是前沿科学、工程技术的成果展现,往往具有科学理性的气质。但是设计师可以用感性的思维洞察其中隐藏的文化内涵,也许并非具体物象,而是一种气魄、韵味、寓意或某种情怀。设计师应将这些人文因素归结为文化艺术、人文理念、民族传统文化或是师法自然的呈现。以设计手法把文化内涵融入冰冷的科技产品,为其注入精神内核,提升智能装备的文化艺术品位,增强其人文内涵。赋予装备感性气质,可使科技产品在传播过程中附加以文化的传扬,这种形式是科技与文化最好的结合,也是“设计价值”的重要体现。北京的Vincross奇弩科技研发的全地形六足机器人HEXA,采用仿生设计手法,模仿蜘蛛的形态。不仅使机器人可以完成诸如爬楼这样的高难度动作,作为在家中使用的智能机器人,这样灵动可爱的造型传递了一种热爱生活的态度以及师法自然的思维。
(五)谱系DNA塑造可提升智能装备的品牌价值
目前大量装备成品的外观较为简单化和直接化。这种普遍性,导致了同类智能装备的品牌特征难以辨别,降低了消费者对产品形象的认知度。因此,需要通过设计手段提高不同企业的智能装备的品牌识别性。每一个企业都有其自己的DNA特点与风格,使其可应用于相关品类的产品,从而形成统一风格的系列化产品。工业设计可先了解相关企业文化、设计理念与智能装备的基本内涵;然后寻找设计创意的文化、艺术、仿生、仿物等理念来源。结合创意来源,挖掘深层理念,使其从产品本身体现出来。以便树立行业品牌形象建设,提升产品附带的品牌价值,从而使品牌的视觉DNA得以延续,增强企业竞争力。中科天工智能装备有限公司的管道探测机器人在使用过程中需要配合操作仪、绕线器及滚轮包装使用。作为系列产品,选择金色、银色、黑色和企业VI中的橘色作为基本色,以折线弧形为主要元素形成系列DNA特点。这样智能装备本身附带了其品牌的特征,在使用过程中形成良好的企业口碑。日积月累将会提高品牌的识别度,提升其品牌价值。
结论与展望
目前我国正从“中国制造”向“中国创造”过渡。在提升创新能力过程中多注重产品的适应性、实用性与创新性,往往忽视产品的美观性与观赏性。导致缺少视觉魅力与消费吸引力。某种程度上降低了装备的品质感。交互设计方面不能把用户的使用体验作为根据,装备不够人性化。由于缺乏自主创新的工业设计,造成智能装备的文化附加值很低。很多智能装备缺乏明确的DNA特征,未能提升品牌价值,形成品牌效应。为应对当下国内外多元化的市场竞争。设计创新、制造品牌差异、追求人性化是在竞争中谋求生存发展的重要手段。工业设计将成能为我国从“中国制造”向“中国创造”迈进的重要支撑力量。
参考文献
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智能制造技术现状范文4
关键词:机械制造技术 机械制造业 发展趋势
中图分类号:TH16 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2013)01(a)-0090-01
机械制造业的发展水平代表着国家工业化的发展程度,是工业的命脉所在,其为我国国民经济的发展提供装备技术。机械制造技术是一个系统工程学科,其包括了实施产品设计、加工、销售、以及产品回收再生的整个过程[1]。中国经历了十年的高速发展阶段,中国经济取得了举世瞩目的成绩。在看到成绩的同时我们也看到了,中国以前经济发展靠的是劳动密集型产业,低水平的加工业,以环境为代价来获取高速增长,但是这是不可持续的。当前中国经济面临转型,在未来创新和高科技成为发展的主要动力[2]。机械制造技术的创新已经成为机械制造业发展的主要驱动力,先进的机械制造技术已经成为衡量一个国家科技发展水平的重要标志,也成为国际间科技竞争的重要领域[3-5]。本文首先分析了我国现代机械制造技术的发展现状,然后对机械制造技术的特点进行了阐述,最后我们分析了我过现代机械技术的发展趋势和发展重点。
1 我国现代机械制造技术的发展现状
改革开放以来,我国机械制造技术有极大的发展,在机械制造水平和产品总量都在逐年的提高,发展了一批具有自主知识产权的机械制造技术,经历了几十年的发展,机械制造业已成为我国工业的支柱型产业。在取得成果的同时我们也看到了我国机械制造技术和发达国家相比还存在巨大的差距,许多核心技术还掌握在发达国家的手中,我国在许多方面都处处受制于人。
当前新的信息化技术和新的管理理论和方式不断发展,计算机辅助设计技术、人工智能、专家系统等先进技术还没有在机械制造业得到大规模的应用,反映了我过机械制造技术设计方法相对落后,设计效率有待提高;在机械加工方面,精细加工技术、纳米加工技术等仍处于研发阶段,先进制造工艺技术还未大规模投入使用。此外,我国机械制造业管理手段相对落后,管理体制以及生产模式更新发展缓慢,先进的计算机管理技术还未在机械制造业中得到广泛应用,在很大程度上影响了我国现代机械制造业的发展。
2 现代机械制造技术的特点
2.1 现代机械制造技术是一个不断发展的技术
现代机械制造技术是从传统制造技术的基础上发展而来的,是制造技术的最新发展阶段,既保持了传统制造技术中的有效方面,又不断吸收各种高薪技术成果,并将这些成果应用于产品制造的所有领域和全部过程,并且根据自身需要不断创新和发展。现代机械制造技术综合了计算机科学、自动化科学、材料科学、电子信息科学以及现代管理科学等多种技术,形成了一个技术群,且相互促进发展。
2.2 现代机械制造技术是一项系统工程
现代机械制造技术融合了信息技术、计算机技术、自动化技术、传感技术、材料技术和现代管理技术,并将这些技术应用于产品设计、制造、生产、销售和服务等各个方面。可以说是设计到了制造业的方方面面,并且还在不断的更新高科技技术,使之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。
2.3 现代机械制造技术是一项全球化的技术
当前我们已经进入全球化的时代,各个国家之间的交流也日趋频繁,企业间的竞争已经不限于国家内部的竞争,要想赢得市场必须要参与全球竞争,单凭生产率是不行的,时间、质量和成本这三个要素的有机结合是必须的,而现代化的先进机械制造技术是三者达到统一。作为世界性技术,机械制造能否赢得国际和国内两大市场,需要不断创新,也需要互相学习,在激烈的竞争中提高自身的竞争力。
3 我国现代机械制造技术的发展趋势
3.1 信息化
当前是信息化的社会,信息技术已经进入千家万户,并逐步渗入到各行各业,机械制造业的信息化技术应用的一个很重要的领域。信息技术对传统产业的改造可以说是无处不再,在生产、管理、流通等领域都将被信息化技术所改造,并且极大的提高生产率,且降低生产成本和人力资源的投入。由于汇聚了电子技术、信息技术、自动化技术等高新技术,在信息化的推动下,现代机械制造技术水平也不断提高,生产周期也明显缩短。想要在国家舞台上占得一席之地,就必须把握信息化这个大趋势,以信息化带动工业化,提高我国现在机械制造业的竞争力和创新能力。
3.2 智能化
用机器代替人工做一些繁琐的工作这是必然的趋势,当前人工智能、计算智能和生物技术的快速发展促使机械制造技术也朝着智能化方向发展,这主要表现在机器人学、智能设计、智能计算、智能加工、智能控制以及智能诊断等方面,我们可以看到许多厂商已经在将机器人运用于生产的各个环节。在制造过程中,系统能够自动检测运行状态,出现故障之后能够自动调整,以达到最佳状态。
3.3 低碳化
中国经济高速发展给环境带来的冲击是严重的。转变经济发展方式,调整产业结构,走持续发展道路已经得到了广泛认可,国家当前提倡低碳生活,严厉取消一些高耗能、高污染的企业,而作为污染和浪费尤为严重的现代机械制造业,如何降低能耗和污染备受重视。低碳机械制造将环保、可持续以及节约等理念融入机械制造技术中,通过低碳设计、低碳选材、低碳设计、低碳工艺、低碳包装以及回收再利用等措施优化改进现代制造技术,提高原料和能源的利用率,以最小的开销,获得最大的经济和社会效益。
4 结语
中国是一个人口大国,但并不是一个工业强国,机械制造技术与国民经济的发展息息相关,机械制造技术水平的高低标志着我国综合国力和经济水平的高低。在当前转变经济发展方式,调整产业结构的大背景下,我们要看到带来的机遇,走创新发展之路,不断提升自身技术水平,不断提高我国机械制造业的竞争力,使我国机械制造业产品具有国际竞争力。
参考文献
[1] 白明光.先进制造技术的发展趋势及先进制造模式[J].北京机械工业学院学报,1999(2):10-14.
智能制造技术现状范文5
关键词:智能型;;机械制造技术;机械自动化;机电装备;发展趋势
中图分类号:TM621.6 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2013)11-0097-02
科学技术的不断发展,能够不断提高人们的工作、生活的便捷与舒适性,同时对于人们工作的强度也会得到一定程度的下降,尤其是对于工业生产制造而言,采用大型机械化、电气化、自动化甚至是智能化的机械设备、机电装备进行工农业的生产制造,能够极大的提高劳动生产率。因此,目前世界各国都在积极发展机械自动化技术。尤其是随着第三次产业革命浪潮的到来,采用计算机实现的智能化自动化技术在机械装备、机电设备中的广泛应用,实现无人值守的自动化操作与生产,逐步得到了世界各国自动化研发机构及高校院所的重视,逐渐成为新的研究热点和经济增长点。
鉴于此,本文主要结合我国目前机械自动化技术的发展现状及其主要特点,详细谈谈智能型机械自动化技术的发展,对未来智能型机械自动化技术的发展趋势进行展望与探讨。
1 我国机械自动化技术的发展现状
近年来,我国的制造业发展迅速,制造技术也日新月异。机械自动化技术的水平,在某种程度上来说,机械自动化的水平将直接决定和影响着机械制造业的发展。我国目前已经成为了全球公认的制造大国,但是仍然不是制造强国,这主要原因就是因为我国的机械制造自动化技术相较于国外还有很大一段差距。纵观目前我国机械自动化技术的发展,其主要应用集中在以下几个方面:
①自动化加工。自动化加工技术主要体现在一些流水线式的繁杂的手工劳动加工方面,采用机械化设备,配合电气自动化控制技术,能够很好的替代传统的手工加工环节,并且这种采用自动化加工技术加工出来的零部件或者产品,具有更加精确和可靠的产品质量,大大降低了废品率。
②自动化检测。在工业生产制造过程中,经常需要对各个工艺、工步进行检测,以实现后续加工工艺的连续性和一致性,或者需要对加工的零部件等中间产品实施自动化检测,以提高成品率,在这种背景下,基于自动化检测的机械自动化技术就能够实现对相关检测过程的自动化执行,实现无人值守,极大的提高了产品检测效率和检测通过率。
③自动化装配。随着数字化制造技术的兴起,采用新的加工工艺、新的加工刀具、新的夹装夹具以及新的检测、生产、加工技术,不断呼唤自动化装配技术的实现,目前随着机械自动化智能控制技术的发展,自动化装配已经得到了应用,能够将多种零部件按照一定的装配关系自动组装成为一个完整的机电设备或者机械系统,并且装配的质量相较于传统的人工手动装配要高很多,提高了一次装配成功率,降低了因为装配失败而带来的损失。
2 智能型机械自动化技术的主要特点
传统的机械自动化技术主要是利用电磁开关、电气开关等强电元件实现的机械自动化,严格来说这种自动化是不彻底的,等同于半自动化技术。随着计算机技术的发展和网络通信技术的发展,逐渐出现了智能型机械自动化技术,这是一种基于弱电系统、能够远程控制实现的自动化技术,这也是目前机械自动化技术发展的主流技术之一。目前,智能型机械自动化技术得到了普遍飞速的发展,其主要特点集中表现在以下几个方面。
2.1 所见即所得
智能型机械自动化技术主要是采用弱电系统,通过对底层相关传感器或者电器开关状态的数据采集,形成自动化控制的指令或者决策依据,因此这就需要给操作人员提供良好而直观的操作界面,通常都利用计算机技术的所见即所得构建远程控制系统的人机交互界面,这样能够充分发挥智能型机械自动化技术的优势,更加有利于用户实现对机械设备的自动化操作与控制。
2.2 集成程度高
智能型机械自动化技术需要结合机械系统、电气系统的两大单元各自的功能,经过统一的调度实现自动化控制,并完全设备所预期的功能,这就需要将机械系统、电气系统两大单元进行高度集成,实现刚性系统和柔性系统的融合,并充分考虑到系统的全部功能的实现,以及后期功能扩展升级的需求,因此,智能型机械自动化技术的集成度都很高,以适应不断发展的控制要求和功能需求。
2.3 智能化逐渐从现实走向虚拟
过去,能够对机械设备、机电装备实现工艺流程的自动化控制就已经能够称之为智能化控制系统了,但是随着智能化技术的发展,现在智能化控制已经提出了无人值守的控制要求,这也促使了智能化需求逐渐从现实走向虚拟,利用虚拟软件和程序实现对硬件设备的控制,从而实现机械设备的自动化控制,这种利用虚拟技术实现对硬件设备的控制功能,是近年来发展很快的一种智能型控制技术。
3 我国智能型机械自动化发展趋势
当前我国正在从制造大国朝着制造强国的道路迈进,智能型机械自动化技术的发展无疑是最为关键的一个方面。从目前来看,我国制造业自动化技术的发展速度较快,但是质量不高,尤其是在制造业关键技术方面,进步仍然缓慢,因此为了能够更加从容面对将来日益激烈的竞争,我国制造业自动化技术必须要立足基础,重点发展高精尖技术,走符合制造业自动化技术发展趋势的道路。
纵观当前国内智能型机械自动化技术的发展,其表现出来的发展趋势主要体现在以下几个方面。
3.1 光机电液一体化方向
随着制造技术的不断深化发展,单一采用机械或者电气或者液压系统的制造业自动化技术已经越来越少,相反,光机电液一体化的高集成度自动化控制技术已经得到了越来越广泛的研究与应用,利用光学、液压技术,将其与传统的机械电气自动化技术糅合,能够实现更加先进和智能化的自动化控制技术。
3.2 信息集成化方向
目前,知识信息呈爆炸式增长,通过对知识数据的挖掘,能够为系统决策提供基础性支撑,这是未来制造业自动化技术发展的必然趋势,通过对已有的制造过程数据的挖掘和分析,从而为最终的制造技术及自动化控制策略提供隐性的支撑,这是制造业自动化技术实现全球信息化过程的必然发展。
3.3 微型机电一体化方向
纳米技术的提出,使得微型机电一体化系统(Micro-Electro-Mechanical Systems,MEMS)逐渐受到广泛研究和应用,MEMS系统能够实现在微观尺度下自动化控制技术的应用,这能够消除过去传统的自动化控制技术在零件检测、自动化装配等环节上的质量不稳定因素,进一步提高制造业自动化技术的稳定性和可靠性。
3.4 绿色化制造方向
能源紧缺、环境污染是目前世界公认的难题之一,智能型机械自动化技术的发展目标之一就是要实现更加经济化的能耗,以及对环境的零污染,因此,业界逐渐提出了绿色化制造方向,通过运用先进的自动化控制技术,将制造业系统的能耗和对环境的污染控制在最小范围之内,这也是绿色化制造自动化控制技术发展和兴盛的主要原因。
4 结 语
当前,我国经济建设正在如火如荼的建设与高速发展之中,工业对于整个经济的刺激与促进作用是不可估量的,如何利用机械自动化技术进一步实现对工业生产制造的能量释放与促进作用,这是当前各个机械自动化技术研发与促进机构的重点问题。基于智能型机械自动化技术的发展,能够渗透到工业发展的每一个角落,从自动化检测到自动化加工,从自动化生产到自动化装配,从自动化工艺到自动化批量生产,这都表明机械自动化技术已经成为了越来越重要的基础核心技术,并且机械自动化技术正朝着大型化、网络化、智能化、微型化、绿色化等方向发展。作为机械技术人员,我们必须时刻紧跟时展的脚步,不断的学习这些新出现的自动化技术,并对其加以消化吸收和利用,才能够更好的发展机械自动化技术,并不断促进我国机械工程自动化技术的发展。
参考文献:
[1] 张伟.浅析我国发展机械自动化的原则[J].魅力中国,2011,(10):244-245.
[2] 李金洲,方旭.浅析机械自动化的产生与发展前景[J].中国科技博览,2011,(6):12-13.
[3] 李昱蓉.论我国机械自动化技术未来的发展方向[J].西部大开发(中旬刊),2010,(3):77-78.
[4] 卢日时,郭民.我国机械自动化的若干发展技术浅析[J].黑龙江科技信息,2007,(4):30-31.
智能制造技术现状范文6
【关键词】机械制造;数控技术;发展对策
21世纪机械制造全球化、市场竞争激烈化是机械制造企业所面临的挑战,而机械制造中广泛应用数控技术则能使企业在竞争中取得佳绩。但我国机械制造中数控技术的研究和发展方面存在较多问题,特别是在技术创新能力、商品化进程、市场占有率等方面情况尤为突出。面对市场的竞争和新技术的挑战,该如何认识机械制造中数控技术,如何看待它的发展趋势,如何采取相应的对策?
下面结合近几年来自己在这方面的研究,谈谈我国机械制造中数控技术的发展及对策。
1.机械制造数控技术发展现状及趋势
机械制造中数控技术是通过计算机控制数字程序来实现一台或多台机械设备动作控制,以达到优质、高效、低耗、灵活生产,提高对动态多变的产品市场的适应能力和竞争能力的制造技术的总称。
1.1数控装备与技术的基本概况
近年来,我国相继从德、美、法、日本等国引进先进的数控生产线,使我国制造业得到空前发展,主要应用特点有:刀具材料以超硬刀具材料为主,如陶瓷、超细硬质合金刀具等,大大提高了加工速度。改善刀具结构与加工工艺,零件孔加工刀具多采用多刃复合式结构:采用高速专用数控机床加工发动机;传动器关键零件,机床结构没计是以各种高速多刃专用成形刀具和加工工艺为主导。
然而,我国机械制造业还属于工艺离散型制造业,虽然已引进加工中心、数控镗铣床等,但企业内生产管理局网,网络经营管理系统及生产技艺数据技术的应用仍处于初级阶段。
1.2机械制造中数控技术发展趋势
目前,械制造业以现代高新技术的综合利用为特点,正朝着柔性化、敏捷化、智能化和信息化方向发展。从目前世界上数控技术及其装备发展来看,机械制造中数控技术发展趋势主要有以下2个方面。
1.2.1数控技术性能发展新趋势
(1)高速、高精、高效化。
由于采用高速CPU芯片、RISC芯片、多CPU控制系统以及带高分辨率绝对式检测元件的交流数字伺服系统,同时采取改善机床动态、静态特性等有效措施,数控技术必向高速、高精、高效化方向发展。
(2)多轴化和多系列。
以减少工序、辅助时间为主要目的的复合机械制造,要求其数控技术朝着多轴、多系列控制功能方向发展。
(3)实时智能化。
随着数控技术领域实时智能控制的研究和应用,机械制造的数控技术必然朝着实时智能化方向发展。
1.2.2数控技术体系结构的发展新趋势
机械制造中数控技术体系结构的发展趋势为:智能化、网络化、集成化,一种机械制造业远程服务系统的结构。
(1)数控装备智能化。
本世纪的数控装备将是具有一定智能化的系统,智能化的内容包括:为追求加工效率和加工质量方面的智能化;为提高驱动性能及使用连接方便的智能化:还有智能诊断、智能监控方面的内容、方便系统的诊断及维修等。
(2)信息集成网络化。
数控装备的网络化将极大地满足生产线、制造系统、制造企业对信息集成的需求,也是实现新的制造模式如敏捷制造、虚拟企业、全球制造的基础单元。反映了数控机床加工向网络化方向发展的趋势。
(3)数控系统集成化。
采用高度集成化CPU、RISC芯片和大规模可编程集成电路,提高数控系统的集成度和软硬件运行速度;应用先进封装和互连技术,将半导体和表面安装技术融为一体;通过提高集成电路密度、减少互连长度和数量来改进性能,提高系统的可靠性。
2.机械制造中数控技术发展应对策略
先进数控技术是机械制造业快速发展的保证,直接影响到一个国家的经济发展和综合国力,关系到一个国家的战略地位。
我国机械制造中数控技术的研究和发展存在较多问题,特别是在技术创新能力方面情况尤为突出。为此,下文从总体应对策略和技术途径探讨机械制造业中数控技术的对策。
2.1数控技术发展总体应对策略
通过对数控技术和机械制造业发展趋势的分析和对我国数控领域存在问题的研究,笔者认为以科技创新为先导,以技术支持和服务为后盾将是一种符合我国国情的应对对策。
(1)以科技创新为先导。
我国必须大力加强数控领域的科技创新,逐步建立自己独立的、先进的数控技术体系。在此基础上大力发展符合国情的数控产品,从而形成从数控系统、数控功能部件到种类齐全的数控机床整机的完整的产业体系。
(2)大力加强技术支持和服务。
数控系统和数控机床作为典型的高技术产品,对用户的技术支持和服务足相当重要的。目前,我们可以利用先进的网络和多媒体技术手段,为建立新一代立体化的技术支持和服务体系开辟新的途径。
2.2技术途径应对数控技术发展
(1)发展新一代PC数控系统。
数控系统是各类数控装备的核心,因此通过科技创新首先发展新型数控系统,将是推动我国数控技术发展的有效途径。这要求在开发新型数控系统时,选用高性能CPU作为系统的运算和控制核心,并尽量用软件实现数控的所有功能。
(2)推进数控机床功能专业化。
解决数控系统问题后,需要实现数控机床的模块化,解决数控机床功能部件的专业化问题。目前我国机械制造在这方面离实际需求还有相当大的差距,因此必须人力促进数控机床功能专业化。
3.结束语
本文阐述了机械制造中数控技术的发展及对策,并对我国机械制造中数控技术的发展途径进行了探讨。另外,我国正逐步融入全球化机械制造的序列中,随着国外先进制造技术设备大量引进、国家重大科技产业工程项目等重大科技计划,先进的数控技术在国内机械制造业将日趋实用与普及。 [科]
【参考文献】