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關鍵詞:機械制造;機械工藝;制造業(yè)發(fā)展
1 現(xiàn)代機械制造工藝的特點
1.1 系統(tǒng)性
系統(tǒng)性是現(xiàn)代機械制造工藝的基本屬性,這是由于現(xiàn)代機械制造工藝是一個系統(tǒng)、整體的產(chǎn)業(yè)鏈,相比傳統(tǒng)的機械制造業(yè),現(xiàn)代的機械制造業(yè)已經(jīng)初具規(guī)模,尤其在我國日常生產(chǎn)過程中已經(jīng)取得了長足的進步,突破了傳統(tǒng)機械制造業(yè)單一化的趨勢,將前期的設計、中期的生產(chǎn)與后期的管理納入了整體機械制造工藝之中,形成了一定的生產(chǎn)規(guī)模,因此現(xiàn)代的機械制造工藝已經(jīng)不存在分離的環(huán)節(jié),每一個環(huán)節(jié)都會影響到全局的生產(chǎn)效果。
1.2 穩(wěn)定性
穩(wěn)定性是制造業(yè)的第一要求,具體表現(xiàn)為機械制造業(yè)的穩(wěn)定性得到保證,產(chǎn)品的生產(chǎn)率才能得到保證,因此除了合理化管理,還需要在前期制度設計上多下功夫,建立穩(wěn)定的機械制造的產(chǎn)業(yè)鏈。從另一面講,機械制造工藝是流水線的藝術,產(chǎn)品與產(chǎn)品之間的誤差非常小,便于大量生產(chǎn),因此產(chǎn)品質(zhì)量容易控制,這是機械制造工藝產(chǎn)品的穩(wěn)定性。
1.3 科學性
科技的進步也帶動了機械制造工藝的發(fā)展,高新產(chǎn)業(yè)對于機械制造工藝產(chǎn)生了巨大的推動力,說到底相比傳統(tǒng)的機械制造業(yè),現(xiàn)代的機械制造業(yè)的工藝水平更高了,工藝水平的提高依賴于自動化技術、計算機技術以及材料技術的飛速發(fā)展,因此可以說機械制造工藝的發(fā)展離不開科學的進步,科技的發(fā)展。
1.4 市場化
自從我國開放以來,市場經(jīng)濟成為我國的主要經(jīng)濟政策,現(xiàn)代的機械制造工藝呈現(xiàn)出市場化的態(tài)勢,具體表現(xiàn)為市場決定生產(chǎn),市場的需求決定了機械制造工藝的水平,而機械制造工藝也反作用于市場,只有滿足市面上提出的要求,才能進行生產(chǎn),這使得現(xiàn)代機械制造工藝不斷的追求經(jīng)濟性、使用壽命較長、材料耐用等特點,因為只有提高機械制造工藝才能在紛雜的市場中占有自己的一席之地,從而提高自身的核心競爭力。
2 我國機械制造技術的發(fā)展現(xiàn)狀
近年來,我國的制造業(yè)一直是國家的支柱產(chǎn)業(yè),在國家政策的大力支持下,我國的機械制造技術已經(jīng)有了大幅的提高,但由于我國在機械制造技術方面起步較晚,技術落后,與發(fā)達國家相比還有不小的差距。其主要表現(xiàn)有:
2.1 技術落后,理念陳舊
西方發(fā)達國家在經(jīng)歷工業(yè)革命以后,制造業(yè)得到了極大的發(fā)展,目前機械制造工藝手法已經(jīng)比較成熟。而我國由于建國較晚,而且建國初期人口多,底子薄,機械制造技術一直沒有得到較好的發(fā)展,很多地方仍是農(nóng)間作坊的模式,雖有一定的機械工藝雛形,但缺乏高新技術。
2.2 制造行業(yè)企業(yè)管理制度落后
信息化時代,計算機在各個領域得到了廣泛的應用,目前發(fā)達國家已經(jīng)將計算機運用到制造業(yè)管理中,提出了精益生產(chǎn)、準時生產(chǎn)、高效生產(chǎn)都全新的管理思想。而我國由于引進計算機和網(wǎng)絡比較晚,將計算機應用于制造業(yè)管理中還處在摸索階段,只有少數(shù)的企業(yè)運用了計算機管理模式,而大部門小型企業(yè)仍然處于人工管理階段。
2.3 自動化生產(chǎn)程度低
目前西方發(fā)達國家在機械制造領域已經(jīng)普及全自動機械,實現(xiàn)了生產(chǎn)自動化、集成化以及智能化。而我國大部分民間的制造企業(yè)還非常依賴人工管理,自動化生產(chǎn)程度低。
3.1 機械制造工藝自動化
在機械自動化中,自動化機械制造工藝的發(fā)展被一直被認為是機械制造工藝領域追求的最終目標。研發(fā)并應用自動化機械制造工藝不僅可以提高機械產(chǎn)品的生產(chǎn)率和質(zhì)量,還可以幫助企業(yè)降低生產(chǎn)成本,大幅度降低工人的勞動強度。當今,自動化機械制造工藝水平已經(jīng)得到極大的提升,令機械產(chǎn)品的加工質(zhì)量及其加工效率都有了大幅度的提高。
3.2 機械制造全球化
國內(nèi)外的機械制造市場的競爭日益激烈,大部分企業(yè)由于無法適應機械制造行業(yè)的高速發(fā)展,不在激烈的競爭中逐漸被淘汰,同時也有部分企業(yè)能夠適應潮流的發(fā)展,開辟新的生存道路,開拓新市場,通過充分利用網(wǎng)絡通訊技術,令自身的產(chǎn)業(yè)能夠在全球快速的發(fā)展。但要注意的是,企業(yè)自身的發(fā)展與激烈的市場是相輔相成的,這兩者的相互促進成為了制造業(yè)全球化的快速發(fā)展動力。
3.3 機械制造集成化
伴隨著機械自動化技術在我國各行業(yè)中廣泛應用,特別是在機械制造業(yè)中,機械制造工藝亦不斷趨于集成化發(fā)展,原本較為分散的加工模式也越來越向集成化方向衍,令機械制造工藝也開始具備了連續(xù)性和規(guī)模性。目前在機械制造業(yè)中集成化的利用主要是連續(xù)性加工和機電一體化,主要是針對零件加工的小規(guī)模一次性的完成,而集成化今后的發(fā)展趨勢則是使整個成品集體化生產(chǎn)。
3.4 機械制造數(shù)字化
機械制造工藝發(fā)展的另一個重要方向就是數(shù)字化,數(shù)字化的進程決定了整個機械準確性和整個機械制造系統(tǒng)的工作效率。設計和生產(chǎn)則是制造工藝中另一種數(shù)字化的表現(xiàn),數(shù)字化的設計使得整個機械制造工藝的過程變得更加完整、更加高效。
3.5 機械制造虛擬化
機械制造虛擬技術能夠模擬和檢驗機械制造過程。機械制造業(yè)虛擬化需要以計算機仿真技術為核心,同時為了保證機械產(chǎn)品制造工藝和產(chǎn)品設計的合理性符合相關要求,虛擬系統(tǒng)的正常運行,保證產(chǎn)品制造各項項目的順利開展,并在發(fā)展的過程中不斷完善和改正機械生產(chǎn)設計中的問題和不足。
4 結語
機械制造自動化技術是結合許多技術、學科而發(fā)展起來的新學科技術,現(xiàn)在依然處于不斷的發(fā)展與探索之中。機械制造技術領域當中,通過使用自動化技術,給全部機械工業(yè)生產(chǎn)造成新的改革,不單純提升產(chǎn)品質(zhì)量,還能夠加強優(yōu)化產(chǎn)品的功能,讓機械產(chǎn)品更加可靠與穩(wěn)定,在實際生產(chǎn)中發(fā)揮更積極的效果。
參考文獻
我國機械自動化要想實現(xiàn)持續(xù)性發(fā)展不但要具備較高的起點及時引進世界先進技術,而且也要兼顧那些投入只需少量投入但可以取得較高收益的技術,做到全面衡量、合理應用,根據(jù)我國的實際情況,及時引入最為適宜的機械自動化生產(chǎn)技術才能實現(xiàn)制造業(yè)的持續(xù)性發(fā)展,才能為國家創(chuàng)造更好的經(jīng)濟效益。
關鍵詞:
機械設計;自動化;發(fā)展方向
經(jīng)濟的快速發(fā)展,人們的需求變得越來越多。全球經(jīng)濟一體化的發(fā)展進程中,為了追求企業(yè)效益,企業(yè)不再沿用傳統(tǒng)的設計技術完成機械制造業(yè)輸出,傳統(tǒng)的機械制造業(yè)設計已經(jīng)不能滿足機械制造業(yè)的進步和需求。人們開始研究自動化控制系統(tǒng)的升級改造問題,滿足日益增長的生產(chǎn)需要。保證生產(chǎn)安全和生產(chǎn)質(zhì)量。帶動積極地發(fā)展,帶動社會的發(fā)展。
1機械制造設計及其自動化的復合設計內(nèi)容原則
1.1滿足對機器的功能要求
基于二十世紀九十年代國際裝備機構學術組織及相關機構做出的這樣的概念界定:機電聯(lián)體型是高端機械裝備、電子程序調(diào)控及系統(tǒng)思維理論在機械產(chǎn)品結構設計及制作環(huán)節(jié)中的緊密融合,所以不論哪一類社會產(chǎn)品的問世均是給社會上人們生活中的某類需求而研發(fā)和制作的,均都具備相應的某項基本效能。
1.2加強創(chuàng)新與完善
按照機械制造設計及其自動化系統(tǒng)或產(chǎn)品的主功能不同,可以將其系統(tǒng)與產(chǎn)品進行分類處理。①根據(jù)物料的加工與運輸為主。輸入的信息、能量與物質(zhì)在加工處理之后,輸出改變了形態(tài)與位置的物質(zhì)產(chǎn)品或系統(tǒng),也就是加工機械設備,比如各種輕工機械、印刷機械、紡織機械、起重機械、食品加工機械、交通運輸機械、機床等。②以機械能量為主,將信息與能量進行輸入處理,同時輸出具有不同能量的產(chǎn)品或系統(tǒng),這就是動力機械,比如內(nèi)燃機、水輪機、電動機等。③以處理信息為主,將能量與信息進行輸入處理,主要輸出某種聲音、文字、圖像、數(shù)據(jù)等產(chǎn)品信息,也被稱為信息機,主要為傳真機、計算機、儀表、儀器等辦公機械[1]。除了上述介紹的主功能外,機械制造設計及其自動化系統(tǒng)花具備構造、控制、檢測、動力等的內(nèi)部功能。在制造設計機械自動化產(chǎn)品的時候需要基于以上功能構成原理來進行,以便不斷加強創(chuàng)新技術的應用,提高機械產(chǎn)品的自動化水平。
2機械工程設計及自動化特點
傳統(tǒng)的機械制造業(yè)設計已經(jīng)不能滿足機械制造業(yè)的進步和需求,后續(xù)維護費用變得越來越高昂。人們開始研究自動化控制系統(tǒng)的升級改造問題,滿足日益增長的生產(chǎn)需要,減少維護費用。保證生產(chǎn)安全和生產(chǎn)質(zhì)量。機械產(chǎn)品自動化能夠滿足這些要求,能夠避免發(fā)生故障,有著很好的安全性能,避免發(fā)生安全事故,在處理自動故障的問題上有自我分析的功能,能夠大大提高生產(chǎn)效率。機械工程自動化能夠將根據(jù)設計需求對生產(chǎn)的體積有更靈活的應變,這樣能夠節(jié)省大量的資源,減少耗能節(jié)約成本,為環(huán)保也貢獻一份力量[2]。再進行機械工程設計的過程中,技術不再單一,融入了各種技術,功能十分強大,能夠滿足生產(chǎn)商的各種需求,使用也更加靈活方便。
3機械設計制造當中的自動化技術
自動化技術在當代社會中是一門綜合性非常明顯的學科,其會涉及到電力電子技術、網(wǎng)絡控制技術以及計算計技術,同時和人們的日常生活有著較高的關聯(lián)性,雖然自動化技術是電氣信息領域當中的一個新學科,但是目前自動化技術的應用已經(jīng)較為全面和廣泛,逐漸成為近代社會發(fā)展的一種代表,當前在汽車、工業(yè)甚至是家居等行業(yè)均有所應用。機械設計制造的最終任務便是在滿足產(chǎn)品特點以及生產(chǎn)要求的基礎之上,將產(chǎn)品按照相應的質(zhì)量要求或標準順利的生產(chǎn)出來。在傳統(tǒng)的機械設計與制造過程中,幾乎所有工作都是由人為直接參與或控制來完成的,不僅會遭受來自于人為錯誤的影響。還會因為人力勞動本身的局限性導致生產(chǎn)效率與生產(chǎn)質(zhì)量存在缺陷,最終出錯率非常明顯,嚴重阻礙產(chǎn)品高質(zhì)量生產(chǎn)。
4機械制造設計及其自動化的未來發(fā)展方向
4.1機械制造設計及其自動化未來發(fā)展的智能化
二十一世紀機械自動化技術發(fā)展的關鍵方向就是智能化,智能化是指基于機器行為的智能描述,也是在基礎控制理論前提下,吸收混沌動力學、生理學、模糊數(shù)學、計算機科學、運籌學以及人工智能等的新方法與思想,模擬人工智能技術,賦予其自主決策、邏輯思維、判斷推理等能力,以便實現(xiàn)更高的機械制造設計及其自動化控制目標。
4.2機械制造設計及其自動化未來發(fā)展的網(wǎng)絡化
我國信息網(wǎng)絡技術的飛速發(fā)展與興起給人們?nèi)粘I?、教育、軍事、政治、工業(yè)生產(chǎn)以科學技術等方面都帶來了較大的變革,各種網(wǎng)絡技術將全球生產(chǎn)與經(jīng)濟連接在一起,而機械制造設計及其自動化產(chǎn)品也需要朝著網(wǎng)絡化方向發(fā)展,以便提高產(chǎn)品質(zhì)量的可靠性,實現(xiàn)在全球范圍內(nèi)的生產(chǎn)與暢銷。機電一體化是制造行業(yè)通用的發(fā)展方向,可以簡單的理解成為技術的提升以及系統(tǒng)的升級。由電子控制的機械設備,能夠借助智能化、自動化技術完成設計與制造流程[3]。從某種層面上而言,機電一體化就是機械設計制造和自動化技術的延伸,所以實現(xiàn)機電一體化是機械設計制造的必然發(fā)展趨勢。
4.3機械制造設計及其自動化未來發(fā)展的綠色環(huán)保化
如今我國機械行業(yè)的發(fā)展雖然給人類提供了舒適的生活,并豐富了物質(zhì),但是也提高了資源與能源的消耗,嚴重污染到了生態(tài)環(huán)境,所以未來機械制造設計及其自動化也要朝著綠色與環(huán)保方向發(fā)展,以便順應時代的發(fā)展趨勢,來達到人類健康要求與環(huán)境特定保護要求,降低對生態(tài)環(huán)境的破壞與污染。機械自動化產(chǎn)品的綠色設計具有可持續(xù)的發(fā)展前景。
4.4機械制造設計及其自動化未來發(fā)展的微型化
所謂微型化的機械自動化系統(tǒng)就是指尺寸低于一立方米的機械制造設計及其自動化產(chǎn)品,并逐漸朝著納米級與微米級方向發(fā)展。機械自動化的微機產(chǎn)品運動靈活、耗能少并且體積小,在信息、軍事以及醫(yī)療、生物等方面的應用具有較高優(yōu)勢,因此未來還要結合蝕刻技術、光刻技術等的超精密生產(chǎn)加工技術,以便促進微機機械自動化的健康發(fā)展。
5結束語
我國的經(jīng)濟快速發(fā)展,對生活中各種需求變得越來越多,人們開始重視施機械制造業(yè)設計的發(fā)展是一件非常好的事情。在機械制造業(yè)化的發(fā)展過程中,技術人員要依據(jù)現(xiàn)場的實際情況進行研究分析,科學合理遵守施工安全標準,幫助自動化控制系統(tǒng)升級改造的更加完善。我們國家對于自動化控制系統(tǒng)升級改造問題剛剛起步,自動化控制系統(tǒng)升級改造存在很多不足之處,但是科技在發(fā)展人們在進步,這些問題總會克服發(fā)展的會越來越好。
參考文獻:
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[2]韋佳.機械設計制造及其自動化的發(fā)展方向研究[J].科技資訊,2015,13(8):224.
【關鍵詞】數(shù)控加工技術:現(xiàn)狀;趨勢
1.數(shù)控加工技術概述及特點
數(shù)控加工技術是指用數(shù)字化信號對設備運行及其加工過程進行控制的一種自動化技術。現(xiàn)在,數(shù)控技術也叫計算機數(shù)控技術。目前它是采用計算機實現(xiàn)數(shù)字程序控制的技術,這種技術用計算機按事先存儲的控制程序來執(zhí)行對設備的控制功能。由于采用計算機替代原先用硬件邏輯電路組成的數(shù)控裝置,使輸入數(shù)據(jù)的存儲、處理、運算、邏輯判斷等各種控制機能的實現(xiàn),均可通過計算機軟件來完成。數(shù)控技術是典型的機械、電子、自動控制、計算機和檢測技術密切結合的機電一體化高新技術。數(shù)控技術是實現(xiàn)制造過程自動化的基礎,是自動化柔性系統(tǒng)的核心,是現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的重要組成部分【1】。數(shù)控技術把機械裝備的功能、效率、可靠性和產(chǎn)品質(zhì)量提高到一個新水平,使傳統(tǒng)的制造業(yè)發(fā)生了極其深刻的變化。
數(shù)控加工技術不同于傳統(tǒng)的加工技術,其主要特點為:
(1)能高質(zhì)量地完成一般機床難以完成的復雜零件和曲面形狀的加工;
(2)能方便地改變加工工藝參數(shù)(如切削用量),因而利于換批加工和新產(chǎn)品的研制;
(3)可實現(xiàn)一次裝夾工件完成多道工序加工,從而確保高質(zhì)量的加工精度同時又減少了輔助時間;
(4)采用模塊化標準工具,既減少了換刀和安裝時間,又提高了工具標準化程度和工具的管理水平;
(5)便于實現(xiàn)計算機輔助制造。
2.國內(nèi)數(shù)控加工技術現(xiàn)狀
我國數(shù)控加工技術經(jīng)過50多年發(fā)展,取得較顯著成效,已基本掌握數(shù)控系統(tǒng)、伺服驅動等基礎技術,其中大部分技術已具備進行商品化開發(fā)的基礎。高檔數(shù)控系統(tǒng)在我國“八五”期間攻關項目中均已陸續(xù)通過國家鑒定,中檔數(shù)控系統(tǒng)技術及功能也已日漸成熟和豐富。但我國數(shù)控技術仍存在許多不足,尤其是產(chǎn)業(yè)化方面,數(shù)控技術水平遠不能滿足我國現(xiàn)實需【2】。歷經(jīng)半個世紀的探索與發(fā)展,我國數(shù)控設備性能、可靠性都有了明顯的提高,并逐漸被社會所認可,穩(wěn)步于市場競爭之中。現(xiàn)今,我國的數(shù)控機床企業(yè)已逐步擁有自己的知識產(chǎn)權,數(shù)控技術整體競爭力和綜合實力顯著增強,新產(chǎn)品新技術研發(fā)勢頭強勁,不僅可滿足國內(nèi)需求,有的還已出口國外。但就數(shù)控機床擁有量而言,我國雖已近300萬臺的擁有量穩(wěn)居世界前列,但是我國的機床控化率僅為2%左右,而與西方工業(yè)國家20%的控化率相比仍存在較大差距。
3.數(shù)控加工技術發(fā)展趨勢
伴隨著數(shù)控技術的發(fā)展進步,數(shù)控加工技術的應用領域已不再局限在傳統(tǒng)的制造業(yè)中,在一些重要行業(yè)中,如汽車、輕工、醫(yī)療等也都紛紛融入現(xiàn)代化的數(shù)控技術, 并且對這些行業(yè)的發(fā)展起到了顯著的推動作用。目前,數(shù)控技術的主流發(fā)展方向主要為以下幾方面:
(一)開放式發(fā)展方向
數(shù)控加工技術的開放式發(fā)展可有效促使數(shù)控系統(tǒng)更加靈活、柔性、具備適應性、通用性和擴展性,推動網(wǎng)絡化和智能化的發(fā)展, 使數(shù)控設備和數(shù)控機床可根據(jù)時展靈活的進行更新?lián)Q代。開放式的數(shù)控系統(tǒng)可在不同的平臺上有效運行,與其他系統(tǒng)進行相互操作,同時可與用戶交互風格,因此,開放式系統(tǒng)具備互操作性、可互換性、可伸縮性等特征。開放式結構可利用通用微機技術進行聲控自動編程, 實現(xiàn)圖形掃描自動編程。極大的提高了系統(tǒng)的可靠性,使數(shù)控系統(tǒng)變得更加微型化、小型化;同時,利用其對外開放的軟、硬件資源可推動數(shù)控系統(tǒng)實現(xiàn)多品種、多檔次,并大大縮短生產(chǎn)周期。
(二)智能化發(fā)展方向
隨著計算機技術的快速發(fā)展, 人工智能技術滲透其中, 數(shù)控加工技術朝向智能化方向發(fā)展成為必然。數(shù)控技術的智能化就是借助人工智能技術對制造過程進行全面監(jiān)控,并對工作過程及決策進行控制。實現(xiàn)數(shù)控程度編制、加工過程及故障診斷的智能化。智能化數(shù)控技術主要表現(xiàn)為以下幾方面:第一,將自適應控制融入數(shù)控系統(tǒng)中,自動測量多種參數(shù),從而實現(xiàn)在保障產(chǎn)品質(zhì)量的基礎上,最大程度的提高生產(chǎn)率,降低生產(chǎn)成本;第二,加入自動編程和人機對話功能;第三,設置故障自動診斷功能;第四,利用模式識別技術,使機器可以自動識別圖樣,借助聲控技術對其行駛語言命令加工。在計算機技術的迅猛發(fā)展下,智能化數(shù)控技術將更加系統(tǒng)完善,數(shù)控技術智能化也將具備更為廣闊的應用前景。
(三) 網(wǎng)絡化發(fā)展方向
網(wǎng)絡化數(shù)控技術是近些年國際數(shù)控機床博覽會的新亮點,是數(shù)控加工技術邁向網(wǎng)絡化發(fā)展格局的有力手段,網(wǎng)絡化數(shù)控技術可將各機床聯(lián)網(wǎng),繼而對聯(lián)網(wǎng)機床實現(xiàn)無人化操控和遠程控制,有效的滿足了制造企業(yè)及產(chǎn)品生產(chǎn)線對信息集成的要求,同時是更新制造模式,例如,虛擬企業(yè)、全球制造、敏捷制造的基礎型單元。數(shù)控技術網(wǎng)絡化方向發(fā)展便于CN 內(nèi)部與數(shù)字伺服之間及上級主計算機進行通信,便于維修數(shù)據(jù)的傳遞,方便與其他工廠的數(shù)據(jù)交換,實現(xiàn)信息的廣泛共享。另外,制造業(yè)可利用互聯(lián)網(wǎng)絡,連接起不同位置、不同制造資源的各制造企業(yè),擺脫產(chǎn)品設計、加工中時間與空間的限制,節(jié)約時間,提高生產(chǎn)效率。
4.結束語
數(shù)控加工技術是制造產(chǎn)業(yè)進步發(fā)展的技術保障,影響著社會乃至國家的發(fā)展與興旺。我國正處于經(jīng)濟發(fā)展的關鍵時期,制造技術是我們的薄弱環(huán)節(jié)。只有跟上發(fā)展先進數(shù)控制造技術的世界潮流,將其放在戰(zhàn)略優(yōu)先地位,并以足夠的力度予以實施,才能盡快縮小與發(fā)達國家的差距,才能在激烈的市場競爭中立于不敗之地??傊谖覈芯亢桶l(fā)展數(shù)控制造技術勢在必行。在新一輪數(shù)控技術革新的浪潮中,我們應看清形勢,準確把握數(shù)控技術的發(fā)展現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢,采取正確的技術革新手段,不斷創(chuàng)新、與時俱進, 爭取在關鍵技術上不斷取得突破性發(fā)展。
參考文獻
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關鍵詞:機械制造;現(xiàn)狀;全球化;發(fā)展趨勢
中圖分類號: F407.4 文獻標識碼:A
引言
做好基礎自動化的工作仍是我國制造企業(yè)一項十分緊迫而艱巨的任務。但加工中心無論是數(shù)量還是利用率都很低。可編程控制器的使用并不普及,工業(yè)機器人的應用還很有限。因此,我們要立足于我國的實際情況,在看到國際上制造業(yè)發(fā)展趨勢的同時扎扎實實地做好基礎工作。
一、機械制造技術的特點
在2008年全球經(jīng)濟危機爆發(fā)前,由于新興國家尤其是中國強勁增長的需求拉動,全球機械制造業(yè)經(jīng)歷了連續(xù)幾年的高速發(fā)展。但在隨后的經(jīng)濟危機中,全球機械制造業(yè)遭受重創(chuàng)。根據(jù)IMS、VDMA(德國設備制造聯(lián)合會)的相關數(shù)據(jù)和行業(yè)分析,羅蘭貝格預測全球機械制造業(yè)在2010年-2015年間的平均增長率將在7.8%左右。
1.1機械制造技術是一個系統(tǒng)工程
先進制造技術特別強調(diào)計算機技術、信息技術、傳感技術、自動化技術、新材料技術和現(xiàn)代系統(tǒng)管理技術在產(chǎn)品設計、制造和生產(chǎn)組織管理、銷售及售后服務等方面的應用。它要不斷吸收各種高新技術成果與傳統(tǒng)制造技術相結合,使制造技術成為能駕馭生產(chǎn)過程的物質(zhì)流、能量流和信息流的系統(tǒng)工程。
1.2機械制造技術是一個綜合性技術
先進制造技術應用的目標是為了提高企業(yè)競爭和促進國家經(jīng)濟和綜合實力的增長。因此,它并不限于制造過程本身,它涉及產(chǎn)品從市場調(diào)研、產(chǎn)品開發(fā)及工藝設計、生產(chǎn)準備、加工制造、售后服務等產(chǎn)品壽命周期的所有內(nèi)容,并將它們結合成一個有機的整體。以便提高制造業(yè)的綜合經(jīng)濟效益和社會效益。
1.3機械制造技術是市場競爭要素的統(tǒng)一體
市場競爭的核心是如何提高生產(chǎn)率。隨著市場全球化的進一步發(fā)展,20世紀80年代以后,制造業(yè)要贏得市場競爭的主要矛盾已經(jīng)從提高勞動生產(chǎn)率轉變?yōu)橐詴r間為核心的時間、成本和質(zhì)量的三要素的矛盾。先進制造技術把這三個矛盾有機結合起來,使三者達到了統(tǒng)一。
1.4機械制造技術是一個世界性技術
20世紀80年代以來,隨著全球市場的形成,發(fā)達國家通過金融、經(jīng)濟、科技手段爭奪市場,傾銷產(chǎn)品,輸出資本,使得市場競爭變得越來越激烈,為適應這種激烈的市場競爭,一個國家的先進制造技術應具有世界先進水平,應能支持該國制造業(yè)在全球市場的競爭力。同時,機械制造技術是面向21世紀的技術,應與現(xiàn)代高新技術相結合,應是有明確范疇的新的技術領域。
二、我國機械制造業(yè)的現(xiàn)狀
2.1合資帶來的憂愁
改革開放以來,我國大量引進技術和技術裝備使機械制造業(yè)有了長足的發(fā)展,但也給人們帶來了許多擔憂。20世紀90年代以來,大型跨國公司紛紛進軍殺入國內(nèi)機械工業(yè)市場,主要集中在汽車、電工電器、文化辦公設備、儀器儀表、通用機械和工程機械等領域,這幾個行業(yè)約占機械工業(yè)外商直接投資金額的80%。外國投資者的經(jīng)營策略是:“基本前提是對華投資活動中必須保持其控制權”,當前跨國企業(yè)特別熱衷于并購我國高成長性行業(yè)中的優(yōu)勢企業(yè)。目前已經(jīng)能看到的懸油嘴油泵行業(yè)、軸承行業(yè)等。
2.2存在著許多技術黑洞
中國的機械制造業(yè)除了面臨“外敵”之外,自身也存在著諸多問題。曾幾何時,企業(yè)的進口機械成了宣傳的噱頭。國人也都在潛移默化中接受了這一現(xiàn)實:只有外國進口的生產(chǎn)線和生產(chǎn)設備是可靠的,是產(chǎn)品的保證。業(yè)內(nèi)人士認為,我國機械行業(yè)存在一個巨大的技術“黑洞”,最突出的表現(xiàn)是對外技術依存度高。近幾年來,中國每年用于固定資產(chǎn)的上萬億元設備投資中,60%以上是引進的。作為窗口的國家高新技術產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū),也有57%的技術源自國外。
2.3國家扶持的支點偏離
業(yè)內(nèi)人士普遍認為,技術黑洞的形成與國家的重視程度、投入密切相關。國家在過失的二十多年來忽視了發(fā)展機械行業(yè),在政策、資金等方面都出現(xiàn)了偏差。產(chǎn)權激勵制度是創(chuàng)新和研發(fā)產(chǎn)品的重要保障。國有企業(yè)對創(chuàng)新人才的產(chǎn)權激勵基本上沒有實行。一方面創(chuàng)新成果的知識產(chǎn)權沒有得到有效的保護,另一方面,創(chuàng)新者的貢獻沒有得到產(chǎn)權確認。企業(yè)研發(fā)的技術和產(chǎn)品,要么被國家無償拿走,要么被其他的企業(yè)無償抄襲。
三、我國機械制造未來發(fā)展方向
3.1全球化
一方面由于國際和國內(nèi)市場上的競爭越來越激烈,例如在機械制造業(yè)中,國內(nèi)外已有不少企業(yè),甚至是知名度很高的企業(yè),在這種無情的競爭中紛紛落敗,有的倒閉,有的被兼并。不少暫時還在國內(nèi)市場上占有份額的企業(yè),不得不擴展新的市場;另一方面,網(wǎng)絡通訊技術的快速發(fā)展推動了企業(yè)向著既競爭又合作的方向發(fā)展,這種發(fā)展進一步激化了國際間市場的競爭。這兩個原因的相互作用,已成為全球化制造業(yè)發(fā)展的動力,全球化制造的第一個技術基礎是網(wǎng)絡化,網(wǎng)絡通訊技術使制造的全球化得以實現(xiàn)。
3.2網(wǎng)絡化
網(wǎng)絡通訊技術的迅速發(fā)展和普及,給企業(yè)的生產(chǎn)和經(jīng)營活動帶來了革命性的變革。產(chǎn)品設計、物料選擇、零件制造、市場開拓與產(chǎn)品銷售都可以異地或跨越國界進行。此外,網(wǎng)絡通訊技術的快速發(fā)展,加速技術信息的交流、加強產(chǎn)品開發(fā)的合作和經(jīng)營管理的學習,推動了企業(yè)向著既競爭又合作的方向發(fā)展。
3.3虛擬化
制造過程中的虛擬技術是指面向產(chǎn)品生產(chǎn)過程的模擬和檢驗。檢驗產(chǎn)品的可加工性、加工方法和工藝的合理性,以優(yōu)化產(chǎn)品的制造工藝、保證產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)周期和最低成本為目標,進行生產(chǎn)過程計劃、組織管理、車間調(diào)度、供應鏈及物流設計的建模和仿真。虛擬化的核心是計算機仿真,通過仿真軟件來模擬真實系統(tǒng),以保證產(chǎn)品設計和產(chǎn)品工藝的合理性,保證產(chǎn)品制造的成功和生產(chǎn)周期,發(fā)現(xiàn)設計、生產(chǎn)中不可避免的缺陷和錯誤。
3.4自動
自動化是一個動態(tài)概念,目前它的研究主要表現(xiàn)在制造系統(tǒng)中的集成技術和系統(tǒng)技術、人機一體化制造系統(tǒng)、制造單元技術、制造過程的計劃和調(diào)度、柔性制造技術和適應現(xiàn)化生產(chǎn)模式的制造環(huán)境等方面。制造自動化技術的發(fā)展趨勢是制造全球化、制造敏捷化、制造網(wǎng)絡化、制造虛擬化、制造智能化和制造綠色化。
3.5綠色化
綠色制造則通過綠色生產(chǎn)過程 、綠色設計、綠色材料、綠色設備、綠色工藝、綠色包裝、綠色管理等生產(chǎn)出綠色產(chǎn)品,產(chǎn)品使用完以后再通過綠色處理后加以回收利用。采用綠色制造能最大限度地減少制造對環(huán)境的負面影響,同時使原材料和能源的利用效率達到最高。
四、全球機械制造業(yè)未來發(fā)展趨勢
展望未來的全球機械制造業(yè)的發(fā)展,有三大趨勢影響深遠,將顯著地改變未來行業(yè)的版圖,這三大趨勢為:整個機械制造業(yè)的重心將遷向亞洲;全球市場的競爭將聚集中端市場;節(jié)能環(huán)保將越來越受到用戶和制造商的重視。
4.1遷向亞洲
隨著全球制造業(yè)向亞洲地區(qū)的集中,作為設備供應商的機械制造業(yè)也越來越多地移往亞洲,以獲得本地化的成本優(yōu)勢及更好地報務本地客戶。與此同時,以中國機械制造業(yè)為主的亞洲競爭對手也在快速成長中,在全球市場所占份額逐年擴大。整個機械制造業(yè)的重心將逐步移到亞洲地區(qū)的趨勢已幾成定局,其中中國在2010年成為全球最大的機械制造國成為見證這一產(chǎn)業(yè)遷徙的重要標志。
4.2在未來,中國必將成為主導全球機械制造業(yè)的主要力量
首先,在2010年-2015年間,中國的國內(nèi)生產(chǎn)制造業(yè)仍將保持遠高于發(fā)達國家普遍3%不到的增長速度,無疑會拉動今后幾年中國機械制造業(yè)的高速增長。
其次,中國的機械制造業(yè)以其巨大的規(guī)模優(yōu)勢正逐步獲得全球機械制造業(yè)的領導權,到2015年接近半數(shù)的全球細分市場將由中國領導。
最后,中國正在技術水平上加速追趕領先國家。由于產(chǎn)業(yè)的亞洲地區(qū)遷移的殷墟,歐洲廠商未來幾年處境艱難,也缺乏繼續(xù)推進技術進步的資金和意愿;而中國的機械制造商本身還處于市場的中低端,他們一方面很清楚的看到自己和世界先進水平的差距,有明確的學習對象;另一方面,高速增長的中國市場也給了他們極大的信心和動力去提升技術水平來獲得更大的增長。在兩種截然不同的心態(tài)下,中歐兩地機械制造業(yè)技術的差距預期將在未來幾年不斷縮小。
關鍵詞 自動化;機械制造;企業(yè)管理;發(fā)展思路
中圖分類號:TE938 文獻標識碼:A 文章編號:1671-7597(2013)20-0015-01
1 我國自動化石油機械制造技術簡介
在建國之初,我國以年產(chǎn)12.2萬噸的石油總量排名世界第28名。經(jīng)過改革開放后幾十年的迅猛發(fā)展,現(xiàn)今石油總產(chǎn)量已經(jīng)位居世界第四。隨著石油產(chǎn)量的不斷提高,對國內(nèi)石油相關行業(yè)的機械制造技術提出了更高的要求和更難的挑戰(zhàn),使其得到了飛速發(fā)展。在國內(nèi)石油機械制造企業(yè)不斷的努力下,取得了一個個可喜的成就。
以陸地上采鉆設備制造業(yè)為主業(yè)的寶雞石油機械有限責任公司,在對當前的石油機械加工制造業(yè)產(chǎn)品領域上的精工產(chǎn)品的整體發(fā)展趨勢做了深入研究后,向海洋鉆探的重要設備制造進行發(fā)展,以新技術、高科技作為公司標志。目前,該公司具有200米、4000米、6000米等多種普通型號鉆機,向多元化發(fā)展趨勢邁進。2009年,成功測試了12000米鉆機,標志著我國國內(nèi)石油機械制造技術已經(jīng)達到世界先進水平。
在最新的“十二五”規(guī)劃中,采鉆設備制造業(yè)、石油勘探開采業(yè)再次被列為國家級重點扶植行業(yè)。目前,由于政策上的照顧、國外機械制造業(yè)不斷開拓中國市場以及我國企業(yè)在積極引進世界領先技術的基礎上努力進行自主創(chuàng)新,我國已經(jīng)能夠基本掌握石油鉆采設備、石油勘探設備的頂級機械制造技術。隨著我國石油機械制造技術的不斷成熟和國內(nèi)相關學者、企業(yè)的不斷探索創(chuàng)新,我國成功自主研制了世界最大的座底式鉆井平臺——中油海3號。
同時,國內(nèi)勞動力價格相對較低,使得我國石油機械設備在價格上具有極大的優(yōu)勢。高技術、低價格等不僅帶來了廣闊的發(fā)展市場,還使我國成為世界石油機械設備的主要供給國家。我國生產(chǎn)的石油鉆采設備現(xiàn)在廣泛出口加拿大、德國、美國等歐美發(fā)達國家,并且?guī)磔^大的經(jīng)濟附加值。
2 我國自動化石油機械制造技術的快速發(fā)展
現(xiàn)代生產(chǎn)管理模式打破傳統(tǒng)生產(chǎn)管理的局勢,使得生產(chǎn)管理氛圍更加寬松。針對現(xiàn)代生產(chǎn)模式,從產(chǎn)品經(jīng)營的角度來看,推動我國自動化石油機械制造技術的持續(xù)發(fā)展需要改革現(xiàn)有銷售及工業(yè)制造環(huán)節(jié),增大對新產(chǎn)品的投資幅度同時跳出過去僅從制造方面進行變革的圈子。上述途徑能夠有效推進我國自動化石油機械技術的持續(xù)發(fā)展,為開發(fā)更高水平的石油機械帶來不竭的發(fā)展動力,使我國積極參與國際市場競爭的同時成為真正的國際市場領導者。
2.1 加快重點產(chǎn)品的研究和發(fā)展
縱觀當今石油開發(fā)機械設備的大體發(fā)展方向,在保證基礎設備設計制造能力、鞏固并提高淺水油田設備開發(fā)的基礎上,企業(yè)需要逐步加大開發(fā)深水油田機械設備的力度。不僅從理論上不斷創(chuàng)新,積極借鑒國內(nèi)外先進科學成果,還要增大在有關項目上的資金投入。只有這樣,國內(nèi)企業(yè)才能真正提高自身石油機械裝備的前端工程設計能力,全面提升大型海洋工程裝備的詳細設計能力,為在國際市場站穩(wěn)腳跟打下堅實基礎。
2.2 增強項目管理能力和建造技術
結合企業(yè)的生產(chǎn)發(fā)展能力需求,要進行陸地石油鉆探技術理論研究和海洋性石油生產(chǎn)加工方面的技術探究,加大研究開發(fā)力度,與科學研究機構合作,向海洋工程裝備項目的頂尖水平發(fā)展、達到世界領先的現(xiàn)代石油機械加工制造水準。
2.3 夯實產(chǎn)業(yè)發(fā)展的技術基礎
夯實產(chǎn)業(yè)發(fā)展的技術基礎,不僅能夠帶為企業(yè)注入自主創(chuàng)新的正能量,還能帶領企業(yè)實現(xiàn)長久發(fā)展。針對目前世界領域石油機械設備的發(fā)展方向來看,深水油田設備的防腐、安全性評估、可靠性能的保障、開發(fā)海洋礦產(chǎn)資源設備以及制造海洋可再生能源開發(fā)設備等技術仍然是我國自動化石油機械制造企業(yè)有待加強的方面。結合我國基本國情,筆者建議,以國家為主題,企業(yè)為落實單位,積極培養(yǎng)、招攬國內(nèi)外相關領域高水平人才,制定相關領域的規(guī)范標準,依托國內(nèi)已有的理論知識,主動借鑒國外先進技術。
3 石油加工機械制造企業(yè)的發(fā)展方向
本文主要從4方面對我國石油加工機械制造企業(yè)的發(fā)展方向進行展望。
1)國內(nèi)相關企業(yè)要在積極主動掌握核心制造技術的同時,敢于投資開發(fā)新產(chǎn)品,提高創(chuàng)新綜合能力。在核心零部件上,要擺脫對國外企業(yè)或技術的長久依賴性,有計劃的逐步形成一套擁有企業(yè)自主知識產(chǎn)權的石油機械設計、制造技術。
2)激發(fā)企業(yè)員工的工作熱情,開發(fā)員工的生產(chǎn)創(chuàng)造能力。建立獎懲明確的企業(yè)運行機制。在具備基本客觀條件下,引導資金向高科技產(chǎn)品流轉。橫向與當今世界掌握先進技術的同行企業(yè)進行對比,找出不足,制定重點項目和重點設備的改革發(fā)展戰(zhàn)略。
3)招賢納士,完善國內(nèi)外掌握該領域先進技術人才的引進措施。要重視人才的應用,注意委以重要崗位,充分開發(fā)人才價值。同時,企業(yè)自身要注意建立屬于自己的人才培養(yǎng)、激勵模式。
4)與該行業(yè)其他企業(yè)密切合作,控制由于材料上漲等因素帶來的價格上漲,減少內(nèi)耗,控制企業(yè)成本。處于發(fā)展初期的企業(yè)或者規(guī)模不大的企業(yè),要立足長遠,放眼未來,積極與科技實力強大的企業(yè)建立聯(lián)系,將把握行業(yè)未來發(fā)展趨勢作為企業(yè)做大、做強的重要基礎。
4 結束語
積極引進借鑒國內(nèi)外先進技術、吸引外企合資,鼓勵技術創(chuàng)新和產(chǎn)品結構調(diào)整相結合,是保持現(xiàn)代石油機械制造技術持續(xù)發(fā)展的根本途徑。然而,提高經(jīng)濟效益才是提高石油機械制造技術的根本目的。所以,企業(yè)要強化石油行業(yè)管理,注重調(diào)整公司體制,減少成本浪費,制定石油領域長遠發(fā)展策略,促進企業(yè)長久穩(wěn)健發(fā)展。
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知識經(jīng)濟時代的到來,使得科學技術日新月異,新材料、新工藝、新技術以及新設備不斷推出,為促進現(xiàn)代工業(yè)機械化生產(chǎn)與發(fā)展創(chuàng)造了良好的條件。當前,計算機技術和電子信息技術不斷發(fā)展,機械工業(yè)領域的應用水平越來越高,并且呈現(xiàn)出良好的發(fā)展前景,在這種情況下,機電一體化技術應運而生。機電一體化技術涉及多種技術領域,其具有多功能、高效率、高質(zhì)量、高可靠性以及節(jié)能降耗的優(yōu)點,是一項綜合性、標準性以及優(yōu)化效果最佳的系統(tǒng)工程技術。正因為機電一體化技術的優(yōu)點突出,所以這項技術在世界各國都得到應用與發(fā)展,并且在各行業(yè)領域中發(fā)揮著不可替代的作用。
一、機電一體化技術的應用
(一)現(xiàn)代機械制造業(yè)的應用
傳統(tǒng)機械制造業(yè)與現(xiàn)代機械制造業(yè)相比,存在很大的差異。傳統(tǒng)機械制造業(yè)是以經(jīng)營規(guī)模為依據(jù),主要依靠擴大生產(chǎn)規(guī)模,提高產(chǎn)量以及優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結構為主體,以此提高企業(yè)市場競爭力,這種經(jīng)營方式注重資源的合理利用,用最低成本獲取最大經(jīng)濟效益。而現(xiàn)代機械制造業(yè)主要以信息為載體,采用先進的生產(chǎn)模式、管理系統(tǒng)以及制造技術來提高企業(yè)市場競爭力,其具有網(wǎng)絡化、虛擬化、智能化以及節(jié)能環(huán)保的特殊價值和功能?,F(xiàn)代制造業(yè)涉及了多種高新技術手段,充分利用電子計算機技術,使制造行業(yè)的生產(chǎn)技術取得了巨大的成績?,F(xiàn)今,制造工程領域相繼誕生諸多高新技術,如數(shù)字控制技術、系統(tǒng)集成技術、虛擬制造技術等。
(二)飲料行業(yè)的應用
以往的飲料生產(chǎn)、包裝等一系列流程都是人工操作,機電一體化技術在飲料行業(yè)的應用,使得飲料生產(chǎn)的機械化水平提高,而且飲料包裝的整條生產(chǎn)線都實現(xiàn)自動化控制,使得飲料行業(yè)的生產(chǎn)效率和質(zhì)量大大提升,對促進飲料行業(yè)發(fā)展,提高國內(nèi)外的市場競爭力具有極其重要的作用。
(三)鋼鐵行業(yè)的應用
隨著鋼鐵行業(yè)的發(fā)展速度加快,機電一體化技術在鋼鐵行業(yè)的應用水平不斷提高,不僅提升了鋼鐵行業(yè)的生產(chǎn)效率和質(zhì)量,而且為實現(xiàn)鋼鐵行業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展提供了強有力的技術保障,其在鋼鐵行業(yè)的應用主要表現(xiàn)在以下幾個方面。
第一,計算機集成系統(tǒng)的應用,該項技術的應用使鋼鐵生產(chǎn)作業(yè)實現(xiàn)了將人、生產(chǎn)經(jīng)營、組織管理的作業(yè)流程連接在一起,實現(xiàn)鋼鐵生產(chǎn)全過程的一體化控制。第二,現(xiàn)場總線技術的應用,它是通過連接設置,將設備控制室內(nèi)的設備儀器進行數(shù)字式、雙向以及多種通信的一體化鏈路。這種技術能夠使大量的數(shù)據(jù)信息在智能化儀器裝置與高級控制系統(tǒng)間實現(xiàn)通信鏈路的雙向傳送。第三,交流傳動技術的應用,在計算機技術和電子信息技術不斷發(fā)展的今天,交流傳動技術的發(fā)展速度加快,由于這種技術具有一定的優(yōu)越性,所以交流傳動技術將逐步取代傳統(tǒng)的電子傳動技術。當前,各行業(yè)領域數(shù)字化水平提高,這也使得以往復雜的矢量控制技術簡單化,交流傳動技術在鋼鐵生產(chǎn)中的應用效果越來越成熟。
二、機電一體化技術的發(fā)展趨勢
從最初的微電子技術、信息技術、計算機技術以及通信技術逐步延伸至數(shù)字化、網(wǎng)絡化、綜合化以及個性化的信息技術革命,不僅為人類社會進步與發(fā)展翻開嶄新的一頁,而且使當今世界經(jīng)濟、科技以及其他行業(yè)領域發(fā)生翻天覆地的變化,從一方面能夠充分了解機電一體化在信息時代背景下的作用和意義。以下就對機電一體化技術的未來發(fā)展趨勢展開分析。
第一,機電一體化系統(tǒng)集合了多種技術系統(tǒng),主要由傳感系統(tǒng)、動力系統(tǒng)、信息處理系統(tǒng)以及先進的機械部件等結構組成,將這項技術引入光學技術中,結合光學技術的特點,可以進一步完善和提高機電一體化系統(tǒng)中各類系統(tǒng)性能,從而促進機電一體化技術的發(fā)展。第二,未來,機電一體化產(chǎn)品的控制效果和執(zhí)行效果會不斷提高,這樣就能夠提高系統(tǒng)的柔性,為建立系統(tǒng)的應急模式創(chuàng)造條件??梢愿鶕?jù)系統(tǒng)本身的性能,設計出自律分配系統(tǒng),這樣就能夠使各個子系統(tǒng)在相對獨立的工作狀態(tài)下為整個系統(tǒng)提供服務。另外,自律分配系統(tǒng)可以對外部環(huán)境條件做出不同反應,從而改變子系統(tǒng)中產(chǎn)生的信息,這樣能夠提高系統(tǒng)的柔性能力,也不會因某一子系統(tǒng)發(fā)生故障而影響整體系統(tǒng)的運行。第三,智能化是未來機電一體化技術發(fā)展的重要方向和目標,在信息技術和計算機技術不斷更新和發(fā)展的重要階段,智能化在機電一體化技術中的應用將越來越成熟,機電一體化產(chǎn)品的智能化水平也將不斷提升。因此,未來智能化機電一體化技術必將在各行業(yè)領域得到廣泛應用,這也成為未來機電一體化技術發(fā)展的必然趨勢。
三、結語
關鍵詞:數(shù)控技術;現(xiàn)狀;發(fā)展趨勢
引言
數(shù)控技術主要是通過數(shù)字信息來達到機械運動與工作行程相關操作做對應的操控技術,這種技術是將傳統(tǒng)機械制造人工相關技術、現(xiàn)代操控技術、計算機技術、傳感檢測技術、光機電技術與網(wǎng)絡通信技術得到高度結合后產(chǎn)生的現(xiàn)代性的制造業(yè)技術,其操作具有較高的精確性、高效性、智能化等特點,因此可以達到制造業(yè)操控的更高水平。數(shù)控技術在一定程度上是實現(xiàn)自動化制造的基礎條件,同時也是現(xiàn)代制造業(yè)發(fā)展的關鍵之處,對于一個國家與企業(yè)的工業(yè)現(xiàn)代化水平而言,可以通過其數(shù)控技術相關水平與裝備數(shù)量做對應衡量。
1我國數(shù)控技術發(fā)展現(xiàn)狀
當下我國數(shù)控相關產(chǎn)業(yè)基地已經(jīng)形成,例如華中數(shù)控與航天數(shù)控都屬于當下具有相當規(guī)模的大批量生產(chǎn)的數(shù)控系統(tǒng)廠商,在相關研究結果與技術的商品化發(fā)展之上構建了大量的數(shù)控廠。相關生產(chǎn)廠家構成了我國當下的數(shù)控產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)研發(fā)基地,數(shù)控技術的發(fā)展在我國當下已經(jīng)初具規(guī)模。同時對于數(shù)控技術而言,大部分技術已經(jīng)掌握,同時已經(jīng)做好了商業(yè)化、產(chǎn)業(yè)化開發(fā)利用的狀態(tài),為企業(yè)與相關產(chǎn)業(yè)的發(fā)展贏得了利潤與發(fā)展動力。整體的產(chǎn)業(yè)發(fā)展已經(jīng)進入一種常規(guī)的商業(yè)運作的循環(huán)狀態(tài)。
2我國數(shù)控技術發(fā)展問題
2.1數(shù)控系統(tǒng)與功能部件水平落后
當下數(shù)控技術相關產(chǎn)業(yè)的發(fā)展受到數(shù)控系統(tǒng)與功能部件水平落后的現(xiàn)狀而出現(xiàn)發(fā)展前進的強大制約。國產(chǎn)中檔型數(shù)控系統(tǒng)在國內(nèi)的整體市場中占比為35%,高檔型占比95%,其他需要進口來有效支持。功能部件在國內(nèi)市場中的總體份額占比為30%,中高檔型占比相對更低,臺灣產(chǎn)占比50%,歐盟與日本等占比20%。
2.2高檔數(shù)控機床技術有待提升
高速、復合、智能與高精等典型性的高檔數(shù)控機床技術在一定程度上雖然獲得的一定的發(fā)展,相關新產(chǎn)品與技術也得到了推進,但是與國際高水平對比,目前我國的高檔數(shù)控機床技術仍舊處于較為滯后的狀態(tài),部分高精尖技術仍舊沒有得到充分地掌握,而多數(shù)掌握的技術都屬于較為基礎的技術。對于動態(tài)綜合補償技術、高速高精運動控制技術、智能技術、復合加工技術與高精度直驅技術等都存在技術水平的較大差異,與產(chǎn)業(yè)化發(fā)展仍舊有較大距離。同時也沒有建立起以企業(yè)為主題、市場為導向以及產(chǎn)學研用一體的研發(fā)體系,相關行業(yè)自主創(chuàng)新發(fā)展仍舊沒有高新技術作支撐。
2.3缺乏自主開發(fā)與自主品牌競爭力
當下我國數(shù)控機床骨干技術的研發(fā)條件較為薄弱,資金運用率較低,可持續(xù)性的投入能力缺乏,沒有關鍵性的技術與技術突破做支撐,人才結構配置不科學,零部件支撐能力相對較弱,沒有形成較為完善的產(chǎn)業(yè)研發(fā)體系。
3我國數(shù)控技術未來發(fā)展趨勢
3.1高速與高精尖技術與裝備發(fā)展
為了提升企業(yè)與相關產(chǎn)業(yè)在國內(nèi)與國際市場上的競爭力,優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結構,提升產(chǎn)業(yè)所帶來的實際經(jīng)濟效益與社會效益,需要不斷地縮短技術裝備生產(chǎn)周期,進而有效地提升產(chǎn)業(yè)與企業(yè)在市場中的競爭實力。其操作主要是通過提升產(chǎn)品所在的檔次與質(zhì)量來完成,高速與高精性加工技術可以在一定程度上有效地提升生產(chǎn)效率。
3.2智能化、開放性與網(wǎng)絡化的發(fā)展
雖然當下的數(shù)控技術已經(jīng)逐步朝著智能化、網(wǎng)絡化等趨勢發(fā)展,但是在一定程度上其技術運用的廣泛性與深度性還有待加強。產(chǎn)業(yè)與企業(yè)自身為了獲取更高的利潤,在先進技術的運用上仍舊處于滯后狀態(tài)。其原因在于先進技術的運用所節(jié)省的成本遠遠低于其采用傳統(tǒng)人力成本更高。特別是先進技術使用所帶來的設備采購成本與日常技術維護保養(yǎng)成本,并不能達到更優(yōu)于傳統(tǒng)人工操作成本效益。智能化、網(wǎng)絡化與開放性所帶來的實際作用遠遠高于當下我國數(shù)控技術發(fā)展的水平。相關的研發(fā)也是市場所需的必然趨勢,雖然目前應用尚且不廣泛,但是也不能否定其發(fā)展的未來價值。智能化系統(tǒng)主要是包括智能診斷、監(jiān)控等技術方面,可以有效地便于系統(tǒng)的診斷與維修保養(yǎng)。智能化自動變成與人機界面等技術,可以有效地將變成與操作更加的智能化;驅動性與使用連接也能達到智能化操作;在加工效率與質(zhì)量水平上也可以通過智能化來有效控制生成。開放式數(shù)控技術主要是在系統(tǒng)的開發(fā)上可以放在統(tǒng)一性的運行平臺上操作,可以達到一定特性的品牌產(chǎn)品。開放性可以在變化、擴充與裁剪數(shù)控功能等方面展開對機床廠家與客戶端用戶的服務,完成系列化與快速,達到不同品種與檔次開放式數(shù)控系統(tǒng)的展現(xiàn),可以依據(jù)用戶個性化應用與技術訣竅做有效集合來生成其控制系統(tǒng)。網(wǎng)絡化主要是可以有效地達到生產(chǎn)線、制造系統(tǒng)與制造企業(yè)在信息集成方面的需要。在國外著名相關單位已經(jīng)得到了有效的應用,已經(jīng)形成一定未來發(fā)展趨勢。
4結語
數(shù)控技術當下在我國發(fā)展水平較低,需要充分依據(jù)實際情況,做產(chǎn)業(yè)結構的調(diào)整,注重高精尖技術的開發(fā)運用,提升生產(chǎn)效率與質(zhì)量,從而獲得市場的認可。
參考文獻:
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大力培育和發(fā)展高端裝備制造業(yè),是提升我國產(chǎn)業(yè)核心競爭力的必然要求,是搶占未來經(jīng)濟和科技發(fā)展制高點的戰(zhàn)略選擇,對于加快轉變經(jīng)濟發(fā)展方式、實現(xiàn)由制造業(yè)大國向強國轉變具有重要戰(zhàn)略意義。
為全面、深入了解高端裝備制造業(yè)的現(xiàn)狀與趨勢、機遇與挑戰(zhàn),看清本質(zhì),尋找對策,真正讓“中國創(chuàng)造”享譽全球,本刊記者專訪了國務院發(fā)展研究中心產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟研究部研究員、博士生導師魏際剛。
高端裝備 大勢所趨
《新經(jīng)濟導刊》:中國于2009年已經(jīng)成為世界第一制造業(yè)大國,為何要把高端裝備制造業(yè)納入戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)?
魏際剛:從制造業(yè)產(chǎn)值方面衡量,中國已經(jīng)超過美國成為全球制造業(yè)第一大國,2010 年中國制造業(yè)產(chǎn)值達1.955 萬億美元,在全球制造業(yè)總產(chǎn)值中所占的比例為19.8%,相比之下美國2010年制造業(yè)產(chǎn)值為1.952 萬億美元,在全球制造業(yè)總產(chǎn)值中所占的比例為19.4%。
我國加快發(fā)展高端裝備制造業(yè)有其深刻的時代背景。當前,世界經(jīng)濟競爭格局正在發(fā)生深刻變革和調(diào)整,加速培育和發(fā)展高端裝備制造業(yè),既是構建國際競爭新優(yōu)勢,掌握發(fā)展主動權的迫切需要,也是轉變經(jīng)濟發(fā)展方式,推進產(chǎn)業(yè)結構升級的內(nèi)在要求。
從國際看,金融危機使工業(yè)發(fā)達國家重新重視實體經(jīng)濟發(fā)展,提出了“再工業(yè)化”、低碳經(jīng)濟、下一代新能源、智慧地球等發(fā)展路線,瞄準高端制造領域,瞄準新興產(chǎn)業(yè),謀求塑造新的競爭優(yōu)勢。這不僅對我國高端裝備的未來發(fā)展構成激烈競爭,而且還將對已經(jīng)形成優(yōu)勢的產(chǎn)品造成市場空間擠壓。從國內(nèi)看,我國正處于工業(yè)化和城鎮(zhèn)化快速發(fā)展時期,全面建設小康社會的關鍵時期,面臨改善民生和促進可持續(xù)發(fā)展的艱巨任務以及日益增大的全球性挑戰(zhàn),傳統(tǒng)增長方式難以持續(xù),加快產(chǎn)業(yè)結構調(diào)整、轉變發(fā)展方式十分迫切。國民經(jīng)濟重點產(chǎn)業(yè)的轉型升級、戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的培育發(fā)展和國家重大工程建設等,對裝備制造業(yè)綠色化、智能化、服務化提出了新的更高的要求,并提供了巨大的市場需求空間。
未來5~10年,我國高端裝備制造業(yè)將迎來發(fā)展的重要戰(zhàn)略機遇期?!笆濉逼陂g,必須科學判斷和準確把握發(fā)展趨勢,充分利用各種有利條件,抓住全球經(jīng)濟分工調(diào)整的重要戰(zhàn)略機遇期,加大高端裝備制造業(yè)的培育力度,加快推動“中國制造”向“中國創(chuàng)造”轉變。
《新經(jīng)濟導刊》:您如何看待裝備制造業(yè)的綠色化、智能化發(fā)展趨勢?
魏際剛:這既是時代的要求,也是制造業(yè)自身發(fā)展的需要。制造業(yè)綠色化、智能化正對傳統(tǒng)制造業(yè)帶來巨大的沖擊,引領制造業(yè)發(fā)生深刻變革。目前興起的第三次工業(yè)革命,核心就是基于綠色理念的新能源和互聯(lián)網(wǎng)結合、制造業(yè)數(shù)字化等。其原因在于,人類社會將更加注重生態(tài)文明、更加注重節(jié)約資源、更加注重品質(zhì)、更加注重效率,更加注重產(chǎn)品的個性化、更加注重社會責任,人類社會要應對二十一世紀的全球性挑戰(zhàn),如全球氣候變化、要素成本上升等,所有這些新要求使得制造業(yè)必須應用最新的科學技術、生產(chǎn)組織方式,改造、提升傳統(tǒng)制造業(yè),發(fā)展綠色化、智能化制造。
《新經(jīng)濟導刊》:“十二五”規(guī)劃提出,到2015年,我國高端裝備制造業(yè)在裝備制造業(yè)中的占比提高到15%。到2020年,這一比例進一步提高到25%,將高端裝備制造業(yè)培育成為國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)。這個目標能實現(xiàn)嗎?
魏際剛:這完全是有可能的。主要理由有以下幾個:一是像飛機、軌道交通、高技術船舶、海洋裝備等正進入大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的階段,供給上不成問題。二是我國工業(yè)化、城市化加速推進,市場前景廣闊,需求上不成問題。三是盡管全球化浪潮下產(chǎn)業(yè)競爭激烈,但我國高端裝備產(chǎn)業(yè)的競爭力也正在迅速提升,市場份額會繼續(xù)得以提升。四是還有國家政策支持,如政府采購等。因此,分階段制定出的這些目標,完全有可能實現(xiàn)。
《新經(jīng)濟導刊》:當前,我國高端裝備制造業(yè)面臨最大的發(fā)展瓶頸是是什么?
魏際剛:盡管中國高端裝備制造業(yè)近年來快速增長,但畢竟起步較晚,規(guī)模較小,與中國制造大國地位不相符,面臨著非常大的發(fā)展壓力。與世界先進水平相比,我國高端裝備制造業(yè)仍存在較大差距,主要表現(xiàn)在:創(chuàng)新能力薄弱,核心技術和核心關鍵部件受制于人;基礎配套能力發(fā)展滯后,裝備主機面臨“空殼化”;產(chǎn)品可靠性低,產(chǎn)業(yè)鏈高端缺位;產(chǎn)業(yè)規(guī)模小,市場滿足率低;產(chǎn)業(yè)體系不健全,相關基礎設施、服務體系建設明顯滯后等。中國制造業(yè)的產(chǎn)值以美元計已經(jīng)略高于美國,但美國達到這一水平所用的勞動力僅為中國的10%。中國制造業(yè)“高投入、高消耗、高污染、低產(chǎn)出、低科技、低效益”的特征明顯,單位產(chǎn)值的資源能源消耗和環(huán)境代價過大。
五大領域 前景廣闊
《新經(jīng)濟導刊》:根據(jù)“十二五”規(guī)劃,現(xiàn)階段高端裝備制造業(yè)發(fā)展的重點方向主要包括航空裝備、衛(wèi)星及應用、軌道交通裝備、海洋工程裝備、智能制造裝備。這是基于什么考慮?
關鍵詞:自動化理念;機械制造技術;分析
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.06.028
0 引言
自動化理念同自動化技術一樣滲透到社會的各個領域,實現(xiàn)了前所未有的變革。自動化理念為機械制造技術的發(fā)展提供了新的思路,指明了機械制造行業(yè)新的發(fā)展方向。自動化理念在機械制造技術中的應用,極大的降低了機械制造的生產(chǎn)成本,節(jié)省了人力資源成本,提高機械制造技術的水平。現(xiàn)階段,機械制造企業(yè)應該高度重視自動化理念在機械制造技術中的應用,發(fā)展和創(chuàng)新當前的機械制造技術,加快我國機械制造技術的發(fā)展速度,帶動整個制造業(yè)的發(fā)展,縮小與世界發(fā)達國家在機械制造業(yè)上的距離。因此,對其制造技術進行分析,從而讓自動化更好的為各行各業(yè)服務是自動化價值體現(xiàn)的需要,也是其重要的未來發(fā)展趨勢。
1 自動化理念下的機械制造技術
自動化理念是一個動態(tài)發(fā)展的過程,在實際的應用過程中,自動化理念并非特指某項技術,而是指機械制造技術依賴于動態(tài)的規(guī)范方式來實現(xiàn)機械自動化操作,總而言之,自動化理念滲透于機械制造技術自動化的系統(tǒng)之中,輔助機械制造技術順利完成功能,并且對機械制造技術的應用加以指導和規(guī)范。隨著計算機科學技術的發(fā)展,自動化理念在機械制造技術中的應用在深度和廣度上都有了延伸,目前在機械制造技術中,主要體現(xiàn)出自動化理念有以下三個方面的內(nèi)容。
第一,實現(xiàn)了人工和機械制造的自動化統(tǒng)一以及人工智能和機械制造智能的結合。自動化理念是指在機械制造技術中運用自動化技術,成就機械自動化技術,其中,機械制造智能相當于專家的智商,通過自動化系統(tǒng)輸入到機械制造技術當中,輔助機械制造技術在機械設計、制造中順利開展;另外,基于自動化理念下的機械制造技術實現(xiàn)了機械設計、制造的自動化、集成化以及智能化,代替了傳統(tǒng)的人工操作,大大節(jié)省了人力成本,降低機械制造中復雜程度,使得生產(chǎn)對象處在持續(xù)自動的加工流動的狀態(tài)之中。
第二,機械制造技術的自動化,使得各個分系統(tǒng)組成的整個生產(chǎn)系統(tǒng)得到持續(xù)不間斷的運作動力,而且機械自動化技術具備預防和改進機械制造過程中出現(xiàn)的各種問題的功能,提高了機械制造技術的運行效率。理念相似的是,自動化技術在機械設計制造中的柔性應用,則大大滿足了市場客戶對產(chǎn)品適應和轉變外界因素差異導致的產(chǎn)異性的需求,通過合理調(diào)整機械產(chǎn)品生產(chǎn)機構提高制造產(chǎn)品的應變能力,而基于自動化理念的機械制造技術的柔性應用,無疑反映了柔性自動化技術已經(jīng)為自動化理念的發(fā)展賦予了新的內(nèi)涵。隨著柔性自動化水平的不斷提升,機械制造的控制方式也由傳統(tǒng)的機械設備控制到現(xiàn)如今計算機智能控制,大提升了機械制造設備的運行效率和質(zhì)量,提高了產(chǎn)品的市場競爭力。
第三,機械制造技術的自動化。在自動化理念的指導下,機械制造技術的應用更加細化和專門。在整個機械制造生產(chǎn)系統(tǒng)之中,落實自動化技術,有利于實現(xiàn)機械設計、制造等各個過程的自動化、集成化以及智能化,最大程度了激發(fā)了機械制造的生產(chǎn)效率。而且自動化理念有助于實現(xiàn)機械制造周期性、良性流動的生產(chǎn)循環(huán)??傊?,要使得自動化理念不斷為機械制造技術服務,就必須將自動化理念賦予到不斷革新的自動化技術當中去,充分體現(xiàn)出機械自動化技術與時俱進的創(chuàng)新精神。
2 機械制造技術自動化的未來發(fā)展趨勢
2.1 集成化發(fā)展
集成制造技術是機械自動化技術中最重要的組成部分,對于實現(xiàn)機械制造企業(yè)的信息化、順應二十一世紀機械制造企業(yè)的生產(chǎn)模式的發(fā)展趨勢具有極大的推動作用。機械設計制造的高度集成化是指機械設計、制造在計算機信息技術的基礎上,通過有效以及相關的計算機組合使得整個機械制造過程處于在一種高度統(tǒng)一、自動化的生產(chǎn)制造系統(tǒng)之中,當這個系統(tǒng)運行過程中,整個生產(chǎn)系統(tǒng)中的各個分系統(tǒng)就會發(fā)揮其在運行過程中應該發(fā)揮的作用。
2.2 智能化發(fā)展
伴隨著互聯(lián)網(wǎng)計算機技術的高度發(fā)展,其應用領域不斷擴大,計算機智能技術也日趨成熟。人機一體化機械制造設備自從應用到機械設計制造領域,無時無刻不發(fā)揮著其智能化的優(yōu)勢,并有效的提高了機械制造自動化的實效。自動化技術、機械制造技術、系統(tǒng)工程以及人工智能等多門學科綜合性技術是智能機械制造技術的重要組成部分,各個分學科之間相互滲透、相互交織,形成了一個集自動化、集成化以及智能化于一體的生產(chǎn)系統(tǒng)。
2.3 虛擬化發(fā)展
虛擬化技術是指基于計算機技術,結合控制理論等,使加工對象在設計、生產(chǎn)過程中實現(xiàn)模擬,通過真實的模擬情景,進而提高加工對象的品質(zhì)和生產(chǎn)效益。比如在機械設計制造過程中,通過計算機仿真技術等現(xiàn)代高端技術,實現(xiàn)整個生產(chǎn)運行過程被完完整整的模擬,在模擬過程中能夠有效的診斷出技機械制造中容易出現(xiàn)的故障以及風險,并且依靠自帶的改進和預防功能及時的實施應急預案。
自動化理念與自動化技術的結合,方能在機械制造技術中迸發(fā)出強大的能量,實現(xiàn)機械制造的自動化、智能化。值得一提的是,自動化理念不是一成不變的,隨著自動化技術的不斷成熟以及機械制造的需求不斷增多,自動化理念會相應呈現(xiàn)出當前時代的特色。
參考文獻:
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