期刊投稿百科

机械工业发展态势及行业振兴论文

发布时间:2024-07-08 10:43:28

机械工业发展态势及行业振兴论文

给你找了篇文献,参考下吧 试论我国机械自动化技术的发展 冯衡滨 ( 黑龙江省工程咨询评审中心, 黑龙江哈尔滨150008) 摘要: 机械自动化技术的应用与发展是机械制造业技术改造、技术进步的主要手段和技术发展的主要方向。就如何发展机械 自动化技术从四方面进行阐述。 关键词: 机械自动化; 技术; 应用与发展 机械自动化, 主要指在机械制造业中应用自动化技术, 实现 加工对象的连续自动生产, 实现优化有效的自动生产过程, 加快 生产投入物的加工变换和流动速度。机械自动化技术的应用与 发展, 是机械制造业技术改造、技术进步的主要手段和技术发展 的主要方向。机械自动化的技术水准, 不仅影响整个机械制造业 的发展, 而且对国民经济各部门的技术进步有很大的直接影响。 如何发展我国的机械自动化技术, 应实事求是, 一切从我国 的具体国情出发, 做好各项基础工作, 走中国的机械自动化技术 发展之路。 1 结合生产实际, 注重实用发展机械自动化技术。先进制造 技术的全部真谛在于应用。发展机械自动化技术, 应以企业的生 产和发展的实际需要及具体条件为导向。只有对合适的产品采 用与之相适应的自动化方式进行生产, 才能收到良好的技术经 济效益和社会经济效益。我国发展机械自动化技术, 应结合实 际, 注重实用, 即对国民经济产生实际效益。那种盲目搞自动化、 搞自动线的做法, 全年生产任务只需1~2 个月就完成的低负荷 率生产也要搞的倾向应当纠正, 对国民经济不产生显著促进、效 率低下的要缓搞。我们要的是效益, 而不单纯的是速度。 2 发展投资少、见效快的低成本自动化技术。发展低成本自 动化技术, 潜力大, 前景广, 投资省, 见效快, 提高自动化程度, 可 以收到事半功倍的经济效果, 适合我国现阶段的发展需要和国 情。20 世纪90 年代美国麻省理工学院提出的精节生产LP ( Lean Production) 模式, 就是以最小的投入, 取得最大的产出的 具体表现。借鉴国外发展机械制造业低成本自动化技术的经验 是有益的。我国机械制造业各企业有大量的通用设备, 在发展现 代机械自动化技术时, 应以原有的设备为主, 合理调整机床布 局, 添加少量的数控设备, 引入CAD/CAM技术, 充分发挥计算机 自动化管理的优势和人的创造性, 共同构成一个以人为中心, 以 信息自动化为先导、树立自主的单元化生产系统, 为我国机械制 造业自动化技术发展应用提供了一条投资少、见效快、效益高、 符合我国国情的机械自动化技术发展应用新途径。通用机的局 部自动化改装有重要意义。近期内我国对成本低、维修方便的通 用机的需要量还是不会急剧下降的, 因为有广大的乡镇企业市 场, 有小工厂、试验室、大型企业的工具车间等。 3 结合中国国情, 发展现代机械自动化技术。实现机械自动 化是一个由低级到高级、由简单到复杂、由不完善到完善的发展 过程。当机械的操作采用自动控制器后, 生产方式才从机械化逐 步过渡到机械控制( 传统) 自动化、数字控制自动化、计算机控制 自动化。只有建立了自动化工厂后, 生产过程才能全盘自动化,才能使生产率全面提高, 达到自动化的高级理想阶段。 中国实现机械自动化技术应是一个长期的过程, 不可能一 蹴而就。当前, 中国机械制造业同世界先进水准也存在阶段性差 距。在我国这种国情下, 普遍发展应用计算机集成制造系统的 “全盘自动化”或“高度自动化”, 并不具备必要的基础技术、经验 和投资能力。因此, 要不要普遍发展全盘自动化或高度自动化 CIMS 技术, 一定要慎重行事。而且全盘自动化或高度自动化的 CIMS 技术也并非我国机械制造业的当务之急, 只能列为机械制 造自动化技术的主要发展方向。 应该发展工艺成熟的大批量生产的自动化技术。我国现阶 段, 在产品数量较大的同类产品连续流水作业的切削加工生产 中, 自动化设备仍然是半自动机床、自动机床、组合机床及其组 成的自动线、回转体零件加工自动线等。而在大批量的铸造、锻 造、冲压、焊接、热处理和装配等生产中, 采用刚性自动化( 自动 单机和自动线) 则是合理可行的, 能取得较好的经济效益; 对于 品种稍多的成批生产, 应采用由快速重新调整的设备组成成组 工段或流水线、可更换主轴箱组合机床自动线、短自动线和复合 制造单元, 实现成组自动化; 而单件小批量生产, 应从推广成组 技术入手, 适当发展采用数控机应酬或加工中心, 有针对性地建 立一些揉性制造单元FMC( Flexible Manu- facturing Cell) , 可取 得较好的经济效果。 我国作为一个发展中国家, 考虑一切生产技术问题时的前 提必须是适用。我国消化吸收国外柔性制造系统( Pseudo- FMS) , 是要确保必要的生产柔性的前提下, 优化人机界面, 不过分追求 自动化, 尽可能建立较为完善的信息系统, 充分发展计算机管理 的效益。系统中先进的自动化装备和普通设备并存, 系统的某些 环节允许人工干预。这是一个典型的结合国情、实施适用先进方 针的自动化技术解决方案。我国目前在消化呼吸、融会贯通国际 上有用的自动化技术理论的基础上, 要努力做到从我国机械制 造业的实际情况出发, 发展创新, 形成有国情特征的发展自动化 技术理论和学说, 进行围绕计算机技术的柔性自动化技术的开 发研究, 以适用为前提, 急需什么就解决什么, 取得实践经验再 推广应用。 4 抓好基础, 注重配套发展机械自动化技术。发展应用机械 自动化技术, 要扎扎实实地抓好自动化技术应用项目的基础工 作和从实际出发的推广应用工作, 既要发展主机, 也要配套发展 自动化元件及控制系统。可编程控制器、微处理机、各种传感器、 新型刀具、控制系统及系统软件、电子计算机等将是今后机械自 动化的主要技术基础。研究生产大量性能优良、自动化水准高的机 电产品是发展应用机械自动化技术的关键。自动化生产时, 在系 统的结构、质量( 重量) 、体积、刚性和耐性等方面对现代机械自 动化技术有着重要的影响, 机械技术应利用其它高新技术来更 新, 实现与适应现代机械自动化技术的发展; 自动化生产时, 机 械制造系统的自动控制、自动检测、伺服系统的操作等都少不了 要应用微电子技术和自动控制理论; 自动化生产时, 信息的交换 与处理、存取、运算、判断和决策等都少不了要应用计算机与信 息处理技术。 总之, 我国机械制造业发展应用自动化技术, 不但要起点 高, 瞄准世界先进水准, 而且必须包括各种灵活的低成本、见效 快的自动化技术, 坚持提高与普及相结合的方针, 我国的机械自 动化技术发应应用才能健康地走上高速度、高质量和高效益之 路。

机械工业是国民经济的基础性产业,也是国民经济的装备产业,承担着为国民经济各部门、各行业提供技术装备和生产工具的任务,机械工业的发展水平在很大程度上影响甚至决定着相关产业部门的技术进步和产业发展水平。机械工业增加值增速放缓近年来,我国机械工业增加值增速有所放缓,根据中国机械工业联合会公布的数据显示,2016-2020年上半年,中国机械工业增加值增速整体呈下降趋势,2019年为1%,低于同期全国工业平均水平(7%),也低于上年机械工业3%的增速。2020年上半年,受新冠肺炎疫情影响,我国机械工业增加值增速同比下降5%。行业利润出现下滑近年来,我国机械工业经济效益整体呈波动态势,2019年行业累计实现营业收入76万亿元,同比增长46%,全年持续低速增长,增速较全国工业低39个百分点;实现利润总额32万亿元,同比下降53%,全年持续负增长,增速较全国工业低24个百分点。2020年,受新冠肺炎疫情影响,机械工业生产运行遭受巨大冲击,1-2月主要经济指标全面下滑,3月份开始企稳,进入二季度后回稳向好的趋势更加明朗。2020年上半年,我国机械工业累计实现营业收入55万亿元,同比下降94%;累计实现利润总额2亿元,同比下降09%。产品生产逐渐走弱自2018年6月以来机械工业产品生产逐步走弱,重点监测的主要产品中产量增长的种类持续减少,至2019年8、9月份降至阶段性低点,产量增长品种数仅占120种重点产品的8%。此后逐月趋稳回升,2019年全年主要产品中产量同比增长的50种,占比为7%;产量同比下降的70种,占比为3%。主要产品产量增减表现出以下特点:贸易顺差持续扩大从进出口来看,2019年我国机械工业累计实现进出口总额7735亿美元,比2018年下降08%。其中进口3151亿美元,比2018年下降5%,十四个分行业进口金额全部负增长;出口4584亿美元,比2018年增长22%,十四个分行业中内燃机、文办设备、电工电器、机械基础件和汽车行业出口下降,其他九个分行业出口金额增长。全年机械工业累计实现贸易顺差1433亿美元,较2018年有所扩大。2020年上半年,在新冠疫情的冲击下,我国机械工业进出口规模均有下降,2020年上半年行业进口总额为1386亿美元,出口总额为2056亿美元,实现贸易顺差670亿美元。行业长期增长趋势不变2020年以来,为缓解疫情对企业生产经营带来的困难,国家和地方有关政府部门集中发布了多项扶持与救助政策,涉及市场保障、财税支持、金融支持、职工返岗等诸多方面,为提振市场与企业信心发挥积极作用。疫情过后开展的恢复性建设与投资,为机械行业释放出潜在的市场,为机械工业结构调整、转型升级带来了新的机遇,行业整体发展前景广阔。整体来看,2020年受疫情影响,预计行业营业收入与2019年相比增幅较小,2020年收入约22万亿元。随着行业的持续发展,预计到2025年将达7万亿元。——以上数据来源于前瞻产业研究院《中国塑料机械行业产销需求与投资预测分析报告》。

机械工业发展态势及行业振兴论文题目

你的论文准备往什么方向写,选题老师审核通过了没,有没有列个大纲让老师看一下写作方向?老师有没有和你说论文往哪个方向写比较好?写论文之前,一定要写个大纲,这样老师,好确定了框架,避免以后论文修改过程中出现大改的情况!!  学校的格式要求、写作规范要注意,否则很可能发回来重新改,你要还有什么不明白或不懂可以问我,希望你能够顺利毕业,迈向新的人生。      毕业论文开题报告怎么写, 毕业论文开题报告包含哪些部分? 在我们确定了论文题目, 写好论文大纲, 接下来就得面临毕业论文开题报告的撰写了! 下面就来和你分享毕业论文开题报告的那些事      毕业论文开题报告怎么写  首先我们得清楚毕业论文开题报告由哪些部分组成, 每部分的内容如何填写 一般来讲, 每个学校毕业论文带队老师都会把毕业论文开题报告模板发给大家  毕业论文开题报告组成部分:  选题的依据和意义  国内外研究现状及发展趋势[含文献综述]  本课题研究内容  本课题研究方案  研究目标, 主要特色及工作进度  参考文献        如何写毕业论文开题报告  知道了毕业论文开题报告的组成部分, 下面我们就需要对这几个部分一一描述  选题的依据和意义主要描写你的论文选题的相关背景, 你为什么选择这个论题, 你的这个论题能解决什么问题, 你选择的这个论题有什么意义 这些内容可以用到你的论文的摘要和引文中  国内外研究现状及发展趋势主要针对你所选论文查找资料的相关情况  本课题研究内容主要就是写你论文的大纲  本课题研究方案就是写你运用了哪些方法来描写你的论文  研究目标及工作进度主要写你所选论题的目标及你们论文各个时段需要完成的相关任务和时间  参考文献只需把你写论文需要参考的资料列出即可, 包括参考书和引文地址      下面分享我本人写的毕业论文开题报告,仅供参考  论文题目:中德农村人口向城市迁移原因影响之对比分析  一、选题的依据及意义:  农村劳动力流动是工业化进程中的普遍现状在过去的一百多年时间内,德国在工业化进程中实现了大规模的农村剩余劳动力的转移改革开放以来,随着我国工业化,城镇化进程的加快,越来越多的农村剩余劳动力转移到城镇和乡镇企业就业在这个过程中,已形成一个特殊的社会群体,这就是被称为”农民工”的我国现代化建设的一支新型劳动力大军 目前的德国是高度工业化、城市化的国家,在近8200万人口中,非农就业人口高达96%,大量农村人口在城市工作,已经形成了城乡一体化和农村工业化、农民城市化的格局本文试图研究中德农村人口流动的原因,及对城市和乡村的影响,并对比中德农村人口流动的相同点和不同点,由此为解决中国”农民工”的问题提供借鉴  二、国内外研究现状及发展趋势(含文献综述):  国内学术界尤其是历史学、社会学、经济学等领域都比较关注德国工业化时期的社会经济状况,但专门研究德国工业化时期农村劳动力流动的问题却不是很多,只是在一些研究成果中有所涉及如邢来顺教授从历史学的角度, 《在德国工业化经济-社会史和迈向强权国家-1830~1914年》、《德国工业化与政治发展研究》两部著作中,研究了德国工业化时期的政治经济社会状况,对德国工业化时期的人口流动、社会政策有所论述,但并不是很多  就国外学术界的研究情况来看,多是从历史学、人口学的视角进行研究,且多集中于工业化、城市化进程研究,专门研究德国农村劳动力流动的较少WKöll mann 是较早研究德国工业化时期农村劳动力流动对德国经济和城市发展影响的学者,其研究成果有(《Die Bevölkerung in der industriellen Revolution 》、《工业革命时期的人口》) ,该书指出德国农村人口的流向及其速度与城市的发展周期基本一致  三、本课题研究内容  本课题主要研究:  农村人口向城市迁移的现状;  德国农村人口流动的原因、影响;  中国农村人口流动的原因、影响;  两国农村人口流动的相同点不同点及对此问题的思考。  四、本课题研究方案  历史分析法:历史分析法就是根据发展的过程,把过去的政治现象置于特定的历史背景中进行分析的方法鉴于德国农村劳动力流动式已经发生过的事情,因此必须站在历史的高度理清脉络,对其进行准确的分析把握  文献调查法:基于本文研究的是国外农村劳动力流动问题,不能实地考察,因此要想获得大量的资料,必须通过互联网或文献库检索查找,对国内外相关文献进行分析和研究,吸收和借鉴他人相关研究成果在此基础上,对德国农村劳动力流动问题进行分析和探讨  数据分析法:在本文研究过程中,运用了大量的史料数据,证明或分析相关论点  运用马克思的辩证唯物主义分析方法,对此问题展开研究  运用分析,归纳,总结的方法结合实际情况展开研究  五、研究目标、主要特色及工作进度:   研究目标:  本课题主要研究德中农村人口向城市流动的种种原因及对两国产生的不同影响,由此在了解中德农村人口向城市流动的原因和影响的同时,也可以看出不同国家发展区别所产生对待同种问题的不同的结果。   主要特色:  运用对比分析法,结合漫画及时下热点问题,展开研究。   工作进度:  2013年11月中旬导师见面,确定论文题目  2013年12月中旬完成论文大纲  2013年12月底完成开题报告  2014年3月初完成初稿  2014年4月完成二稿  2014年4月底定稿,完成摘要,译文  2014年5月中旬上交全部资料,指导老师写评语  2014年5月底整理文件明细  2014年6月初论文答辩  六、参考文献:  列出你参考的书籍

网上会有很多这样的论文范文的,你可以自己去了解下吧~看下(机械工程与技术)期刊里面关于这类的论文文献~找找你自己的写作灵感~

我先前也是对论文的写作非常非常头大,还好后来找铭文网的老师帮忙才搞定。论文里面的核心部分,分析和数据处理是最难的,包括我身边的一些同学写到一半写不下去了,我都介绍的铭文网给他们,非常专业,有的甚至把整篇都找帮忙的。

机械工业发展态势及行业振兴论文选题

网上会有很多这样的论文范文的,你可以自己去了解下吧~看下(机械工程与技术)期刊里面关于这类的论文文献~找找你自己的写作灵感~

摘 要 分析了我国先进机械制造技术的特点及发展现状,并阐述了我国先进机械制造技术的发展趋势。 关键词 机械制造 特点 发展现状 趋势 机械制造技术是研究产品设计、生产、加工制造、销售使用、维修服务乃至回收再生的整个过程的工程学科,是以提高质量、效益、竞争力为目标,包含物质流、信息流和能量流的完整的系统工程。随着社会的发展,人们对产品的要求也发生了很大变化,要求品种要多样、更新要快捷、质量要高档、使用要方便、价格要合理、外形要美观、自动化程度要高、售后服务要好、要满足人们越来越高的要求,就必须采用先进的机械制造技术。1 先进制造技术的特点1 是面向21世纪的技术 先进制造技术是制造技术的最新发展阶段,是由传统的制造技术发展起来的,既保持了过去制造技术中的有效要素,又要不断吸收各种高新技术成果,并渗透到产品生产的所有领域及其全部过程。先进制造技术与现代高新技术相结合而产生了一个完整的技术群,它是具有明确范畴的新的技术领域,是面向21世纪的技术。2 是面向工业应用的技术 先进制造技术并不限于制造过程本身,它涉及到产品从市场调研、产品开发及工艺设计、生产准备、加工制造、售后服务等产品寿命周期的所有内容,并将它们结合成一个有机的整体。先进制造技术的应用特别注意产生最好的实际效果,其目标是为了提高企业竞争和促进国家经济和综合实力的增长。目的是要提高制造业的综合经济效益和社会效益。3 是驾驭生产过程的系统工程 先进制造技术特别强调计算机技术、信息技术、传感技术、自动化技术、新材料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。它要不断吸收各种高新技术成果与传统制造技术相结合,使制造技术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。4 是面向全球竞争的技术 20世纪 80年代以来,市场的全球化有了进一步的发展, 发达国家通过金融、经济、科技手段争夺市场,倾销产品,输出资本。随着全球市场的形成,使得市场竞争变得越来越激烈,先进制造技术正是为适应这种激烈的市场竞争而出现的。因此,一个国家的先进制造技术,它的主体应该具有世界先进水平,应能支持该国制造业在全球市场的竞争力。5 是市场竞争三要素的统一 在20世纪 70年代以前,产品的技术相对比较简单,一个新产品上市,很快就会有相同功能的产品跟着上市。因此,市场竞争的核心是如何提高生产率。到了20世纪80年代以后,制造业要赢得市场竞争的主要矛盾已经从提高劳动生产率转变为以时间为核心的时间、成本和质量的三要素的矛盾。先进制造技术把这三个矛盾有机结合起来,使三者达到了统一。2 先进机械制造技术的发展现状 近年来,我国的制造业不断采用先进制造技术,但与工业发达国家相比,仍然存在一个阶段性的整体上的差距。 (1)管理方面。工业发达国家广泛采用计算机管理,重视组织和管理体制、生产模式的更新发展,推出了准时生产(JIT)、敏捷制造(AM)、精益生产(LP)、并行工程(CE)等新的管理思想和技术。我国只有少数大型企业局部采用了计算机辅助管理,多数小型企业仍处于经验管理阶段。 (2)设计方面。工业发达国家不断更新设计数据和准则,采用新的设计方法,广泛采用计算机辅助设计技术(CAD/CAM),大型企业开始无图纸的设计和生产。我国采用CAD/CAM技术的比例较低。(3)制造工艺方面。工业发达国家较广泛的采用高精密加工、精细加工、微细加工、微型机械和微米/纳米技术、激光加工技术、电磁加工技术、超塑加工技术以及复合加工技术等新型加工方法。我国普及率不高,尚在开发、掌握之中。 (4)自动化技术方面。工业发达国家普遍采用数控机床、加工中心及柔性制造单元(FMC)、柔性制造系统(FMS)、计算机集成制造系统(CIMS),实现了柔性自动化、知识智能化、集成化。我国尚处在单机自动化、刚性自动化阶段,柔性制造单元和系统仅在少数企业使用。3 我国先进机械制造技术的发展趋势 (1)全球化。一方面由于国际和国内市场上的竞争越来越激烈,例如在机械制造业中,国内外已有不少企业,甚至是知名度很高的企业,在这种无情的竞争中纷纷落败,有的倒闭,有的被兼并。不少暂时还在国内市场上占有份额的企业,不得不扩展新的市场;另一方面,网络通讯技术的快速发展推动了企业向着既竞争又合作的方向发展,这种发展进一步激化了国际间市场的竞争。这两个原因的相互作用,已成为全球化制造业发展的动力,全球化制造的第一个技术基础是网络化,网络通讯技术使制造的全球化得以实现。参考资料:

机械工业发展态势及行业振兴论文摘要

机电一体化技术的应用与发展前景 摘要:机电一体化是一种复合技术,是机械技术与微电子技术、信息技术互相渗透的产物,是机电工业发展的必然趋势。文章简述了机电一体化技术的基本结构组成和主要应用领域,并指出其发展趋势。 关键词:机械工业;机电一体化;数控;模块化 现代科学技术的发展极大地推动了不同学科的交叉与渗透,引起了工程领域的技术改造与革命。 在机械工程领域,由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化,使机械工业的技术结构、产品机构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化,使工业生产由“机械电气化”迈入了“机电 一体化”为特征的发展阶段。 一、机电一体化的核心技术 机电一体化包括软件和硬件两方面技术。硬件是由机械本体、传感器、信息处 理单元和驱动单元等部分组成。因此,为加速推进机电一体化的发展,必须从以下 几方面着手。 (一)机械本体技术 机械本体必须从改善性能、减轻质量和提高精度等几方面考虑。现代机械产品一般都是以钢铁材料为主,为了减轻质量除了在结构上加以改进,还应考虑利用非金属复合材料。只有机械本体减轻了重量,才有可能实现驱动系统的小型化,进而在控制方面改善快速响应特性,减少能量消耗,提高效率。 (二)传感技术 传感器的问题集中在提高可靠性、灵 敏度和精确度方面,提高可靠性与防干扰 有着直接的关系。为了避免电干扰,目前 有采用光纤电缆传感器的趋势。对外部信 息传感器来说,目前主要发展非接触型检 测技术。 (三)信息处理技术 机电一体化与微电子学的显著进步、 信息处理设备(特别是微型计算机)的普 及应用紧密相连。为进一步发展机电一体 化,必须提高信息处理设备的可靠性,包 括模/数转换设备的可靠性和分时处理 的输入输出的可靠性,进而提高处理速 度,并解决抗干扰及标准化问题。 (四)驱动技术 电机作为驱动机构已被广泛采用,但 在快速响应和效率等方面还存在一些问 题。目前,正在积极发展内部装有编码器 的电机以及控制专用组件-传感器-电 机三位一体的伺服驱动单元。 (五)接口技术 为了与计算机进行通信,必须使数据 传递的格式标准化、规格化。接口采用同 一标准规格不仅有利于信息传递和维修, 而且可以简化设计。目前,技术人员正致 力于开发低成本、高速串行的接口,来解 决信号电缆非接触化、光导纤维以及光藕 器的大容量化、小型化、标准化等问题。 (六)软件技术 软件与硬件必须协调一致地发展。为 了减少软件的研制成本,提高生产维修的 效率,要逐步推行软件标准化,包括程序 标准化、程序模块化、软件程序的固化、推 行软件工程等。 二、机电一体化技术的主要应用领域 (一)数控机床 数控机床及相应的数控技术经过40 年的发展,在结构、功能、操作和控制精度 上都有迅速提高,具体表现在: 1、总线式、模块化、紧凑型的结构,即 采用多C PU、多主总线的体系结构。 2、开放性设计,即硬件体系结构和功 能模块具有层次性、兼容性、符合接口标 准,能最大限度地提高用户的使用效益。 3、W O P技术和智能化。系统能提供 面向车间的编程技术和实现二、三维加工 过程的动态仿真,并引入在线诊断、模糊 控制等智能机制。 4、大容量存储器的应用和软件的模 块化设计,不仅丰富了数控功能,同时也 加强了C N C系统的控制功能。 5、能实现多过程、多通道控制,即具 有一台机床同时完成多个独立加工任务 或控制多台和多种机床的能力,并将刀具 破损检测、物料搬运、机械手等控制都集 成到系统中去。 6、系统的多级网络功能,加强了系统 组合及构成复杂加工系统的能力。 7、以单板、单片机作为控制机,加上专 用芯片及模板组成结构紧凑的数控装置。 (二)计算机集成制造系统(CIMS) C IM S的实现不是现有各分散系统 的简单组合,而是全局动态最优综合。它 打破原有部门之间的界线,以制造为基干 来控制“物流”和“信息流”,实现从经营 决策、产品开发、生产准备、生产实验到生 产经营管理的有机结合。企业集成度的提 高可以使各种生产要素之间的配置得到 更好的优化,各种生产要素的潜力可以得 到更大的发挥。 (三)柔性制造系统(FMS) 柔性制造系统是计算机化的制造系 统,主要由计算机、数控机床、机器人、料 盘、自动搬运小车和自动化仓库等组成。 它可以随机地、实时地、按量地按照装配 部门的要求,生产其能力范围内的任何工 件,特别适于多品种、中小批量、设计更改 频繁的离散零件的批量生产。 (四)工业机器人 第1代机器人亦称示教再现机器人, 它们只能根据示教进行重复运动,对工作 环境和作业对象的变化缺乏适应性和灵活 性;第2代机器人带有各种先进的传感元 件,能获取作业环境和操作对象的简单信 息,通过计算机处理、分析,做出一定的判 断,对动作进行反馈控制,表现出低级智 能,已开始走向实用化;第3代机器人即智 能机器人,具有多种感知功能,可进行复杂 的逻辑思维、判断和决策,在作业环境中独 立行动,与第5代计算机关系密切。 三、机电一体化技术的发展前景 纵观国内外机电一体化的发展现状 和高新技术的发展动向,机电一体化将朝 着以下几个方向发展。 (一)智能化 智能化是机电一体化与传统机械自 动化的主要区别之一,也是21世纪机电 一体化的发展方向。近几年,处理器速度 的提高和微机的高性能化、传感器系统的 集成化与智能化为嵌入智能控制算法创 造了条件,有力地推动着机电一体化产品 向智能化方向发展。智能机电一体化产品 可以模拟人类智能,具有某种程度的判断推理、逻辑思维和自主决策能力,从而取 代制造工程中人的部分脑力劳动。 (二)系统化 系统化的表现特征之一就是系统体 系结构进一步采用开放式和模式化的总 线结构。系统可以灵活组态,进行任意的 剪裁和组合,同时寻求实现多子系统协调 控制和综合管理。表现特征之二是通信功 能大大加强,一般除R S232等常用通信 方式外,实现远程及多系统通信联网需要 的局部网络正逐渐被采用。未来的机电一 体化更加注重产品与人的关系,如何赋予 机电一体化产品以人的智能、情感、人性 显得越来越重要。机电一体化产品还可根 据一些生物体优良的构造研究某种新型 机体,使其向着生物系统化方向发展。 (三)微型化 微型机电一体化系统高度融合了微 机械技术、微电子技术和软件技术,是机 电一体化的一个新的发展方向。国外称微 电子机械系统的几何尺寸一般不超过 1cm 3,并正向微米、纳米级方向发展。由于 微机电一体化系统具有体积小、耗能小、 运动灵活等特点,可进入一般机械无法进 入的空间并易于进行精细操作,故在生物 医学、航空航天、信息技术、工农业乃至国 防等领域,都有广阔的应用前景。目前,利 用半导体器件制造过程中的蚀刻技术,在 实验室中已制造出亚微米级的机械元件。 (四)模块化 模块化也是机电一体化产品的一个 发展趋势,是一项重要而艰巨的工程。由 于机电一体化产品种类和生产厂家繁多, 研制和开发具有标准机械接口、电气接 口、动力接口、信息接口的机电一体化产 品单元是一项复杂而重要的事,它需要制 订一系列标准,以便各部件、单元的匹配 和接口。机电一体化产品生产企业可利用 标准单元迅速开发新产品,同时也可以不 断扩大生产规模。 (五)网络化 网络技术的飞速发展对机电一体化 有重大影响,使其朝着网络化方向发展。 机电一体化产品的种类很多,面向网络的 方式也不同。由于网络的普及,基于网络 的各种远程控制和监视技术方兴未艾,而 远程控制的终端设备本身就是机电一体 化产品。 (六)绿色化 工业的发达使人们物质丰富、生活舒 适的同时也使资源减少,生态环境受到严 重污染,于是绿色产品应运而生。绿色化 是时代的趋势,其目标是使产品从设计、 制造、包装、运输、使用到报废处理的整个生命周期中,对生态环境无危害或危害极 小,资源利用率极高。机电一体化产品的 绿色化主要是指使用时不污染生态环境, 报废时能回收利用。绿色制造业是现代制 造业的可持续发展模式。 综上所述,机电一体化是众多科学技 术发展的结晶,是社会生产力发展到一定 阶段的必然要求。它促使机械工业发生战 略性的变革,使传统的机械设计方法和设 计概念发生着革命性的变化。大力发展新 一代机电一体化产品,不仅是改造传统机 械设备的要求,而且是推动机械产品更新 换代和开辟新领域、发展与振兴机械工业 的必由之路。 参考文献: 1、李运华机电控制[M]北京航空航天大学出版社, 2、芮延年机电一体化系统设计[M]北京机械工业出版社, 3、王中杰,余章雄,柴天佑智能控制综述[J]基础自动化,2006(6) 4、章浩,张西良,周士冲机电一体化技术的发展与应用[J]农机化研究,2006(7) 5、梁俊彦,李玉翔机电一体化技术的发展及应用[J]科技资讯,2007(9)

摘 要 分析了我国先进机械制造技术的特点及发展现状,并阐述了我国先进机械制造技术的发展趋势。 关键词 机械制造 特点 发展现状 趋势 机械制造技术是研究产品设计、生产、加工制造、销售使用、维修服务乃至回收再生的整个过程的工程学科,是以提高质量、效益、竞争力为目标,包含物质流、信息流和能量流的完整的系统工程。随着社会的发展,人们对产品的要求也发生了很大变化,要求品种要多样、更新要快捷、质量要高档、使用要方便、价格要合理、外形要美观、自动化程度要高、售后服务要好、要满足人们越来越高的要求,就必须采用先进的机械制造技术。1 先进制造技术的特点1 是面向21世纪的技术 先进制造技术是制造技术的最新发展阶段,是由传统的制造技术发展起来的,既保持了过去制造技术中的有效要素,又要不断吸收各种高新技术成果,并渗透到产品生产的所有领域及其全部过程。先进制造技术与现代高新技术相结合而产生了一个完整的技术群,它是具有明确范畴的新的技术领域,是面向21世纪的技术。2 是面向工业应用的技术 先进制造技术并不限于制造过程本身,它涉及到产品从市场调研、产品开发及工艺设计、生产准备、加工制造、售后服务等产品寿命周期的所有内容,并将它们结合成一个有机的整体。先进制造技术的应用特别注意产生最好的实际效果,其目标是为了提高企业竞争和促进国家经济和综合实力的增长。目的是要提高制造业的综合经济效益和社会效益。3 是驾驭生产过程的系统工程 先进制造技术特别强调计算机技术、信息技术、传感技术、自动化技术、新材料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。它要不断吸收各种高新技术成果与传统制造技术相结合,使制造技术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。4 是面向全球竞争的技术 20世纪 80年代以来,市场的全球化有了进一步的发展, 发达国家通过金融、经济、科技手段争夺市场,倾销产品,输出资本。随着全球市场的形成,使得市场竞争变得越来越激烈,先进制造技术正是为适应这种激烈的市场竞争而出现的。因此,一个国家的先进制造技术,它的主体应该具有世界先进水平,应能支持该国制造业在全球市场的竞争力。5 是市场竞争三要素的统一 在20世纪 70年代以前,产品的技术相对比较简单,一个新产品上市,很快就会有相同功能的产品跟着上市。因此,市场竞争的核心是如何提高生产率。到了20世纪80年代以后,制造业要赢得市场竞争的主要矛盾已经从提高劳动生产率转变为以时间为核心的时间、成本和质量的三要素的矛盾。先进制造技术把这三个矛盾有机结合起来,使三者达到了统一。2 先进机械制造技术的发展现状 近年来,我国的制造业不断采用先进制造技术,但与工业发达国家相比,仍然存在一个阶段性的整体上的差距。 (1)管理方面。工业发达国家广泛采用计算机管理,重视组织和管理体制、生产模式的更新发展,推出了准时生产(JIT)、敏捷制造(AM)、精益生产(LP)、并行工程(CE)等新的管理思想和技术。我国只有少数大型企业局部采用了计算机辅助管理,多数小型企业仍处于经验管理阶段。 (2)设计方面。工业发达国家不断更新设计数据和准则,采用新的设计方法,广泛采用计算机辅助设计技术(CAD/CAM),大型企业开始无图纸的设计和生产。我国采用CAD/CAM技术的比例较低。(3)制造工艺方面。工业发达国家较广泛的采用高精密加工、精细加工、微细加工、微型机械和微米/纳米技术、激光加工技术、电磁加工技术、超塑加工技术以及复合加工技术等新型加工方法。我国普及率不高,尚在开发、掌握之中。 (4)自动化技术方面。工业发达国家普遍采用数控机床、加工中心及柔性制造单元(FMC)、柔性制造系统(FMS)、计算机集成制造系统(CIMS),实现了柔性自动化、知识智能化、集成化。我国尚处在单机自动化、刚性自动化阶段,柔性制造单元和系统仅在少数企业使用。3 我国先进机械制造技术的发展趋势 (1)全球化。一方面由于国际和国内市场上的竞争越来越激烈,例如在机械制造业中,国内外已有不少企业,甚至是知名度很高的企业,在这种无情的竞争中纷纷落败,有的倒闭,有的被兼并。不少暂时还在国内市场上占有份额的企业,不得不扩展新的市场;另一方面,网络通讯技术的快速发展推动了企业向着既竞争又合作的方向发展,这种发展进一步激化了国际间市场的竞争。这两个原因的相互作用,已成为全球化制造业发展的动力,全球化制造的第一个技术基础是网络化,网络通讯技术使制造的全球化得以实现。参考资料:

机械加工的发展史还要从机械发展来讲,三次的工业革命为历史的不同阶段!当机器制造机器开始时,机械加工行业开始不断兴起!机械行业的发展历程复杂,漫长!  人类成为“现代人”的标志就是制造工具。石器时代的各种石斧、石锤和木质、皮质的简单粗糙的工具是后来出现的机械的先驱。从制造简单工具演进到制造由多个零件、部件组成的现代机械,经历了漫长的过程。  几千年前,人类已创制了用于谷物脱壳和粉碎的臼和磨,用来提水的桔槔和辘轳,装有轮子的车,航行于江河的船及桨、橹、舵等。所用的动力,从人自身的体力,发展到利用畜力、水力和风力。所用材料从天然的石、木、土、皮革,发展到人造材料。最早的人造材料是陶瓷,制造陶瓷器皿的陶车,已是具有动力、传动和工作三个部分的完整机械。  人类从石器时代进入青铜时代,再进而到铁器时代,用以吹旺炉火的鼓风器的发展起了重要作用。有足够强大的鼓风器,才能使冶金炉获得足够高的炉温,才能从矿石中炼得金属。在中国,公元前1000~前900年就已有了冶铸用的鼓风器,并逐渐从人力鼓风发展到畜力和水力鼓风。  15~16世纪以前,机械工程发展缓慢。但在以千年计的实践中,在机械发展方面还是积累了相当多的经验和技术知识,成为后来机械工程发展的重要潜力。17世纪以后,资本主义在英、法和西欧诸国出现,商品生产开始成为社会的中心问题。  18世纪后期,蒸汽机的应用从采矿业推广到纺织、面粉、冶金等行业。制作机械的主要材料逐渐从木材改用更为坚韧,但难以用手工加工的金属。机械制造工业开始形成,并在几十年中成为一个重要产业。  机械工程通过不断扩大的实践,从分散性的、主要依赖匠师们个人才智和手艺的一种技艺,逐渐发展成为一门有理论指导的、系统的和独立的工程技术。机械工程是促成18~19世纪的工业革命,以及资本主义机械大生产的主要技术因素。  动力是发展生产的重要因素。17世纪后期,随着各种机械的改进和发展,随着煤和金属矿石的需要量的逐年增加,人们感到依靠人力和畜力不能将生产提高到一个新的阶段。  在英国,纺织、磨粉等产业越来越多地将工场设在河边,利用水轮来驱动工作机械。但当时的煤矿、锡矿、铜矿等矿井中的地下水,仍只能用大量畜力来提升和排除。在这样的生产需要下,18世纪初出现了纽科门的大气式蒸汽机,用以驱动矿井排水泵。但是这种蒸汽机的燃料消耗率很高,基本上只应用于煤矿。  1765年,瓦特发明了有分开的冷凝器的蒸汽机,降低了燃料消耗率。1781年瓦特又创制出提供回转动力的蒸汽机,扩大了蒸汽机的应用范围。蒸汽机的发明和发展,使矿业和工业生产、铁路和航运都得以机械动力化。蒸汽机几乎是19世纪唯一的动力源,但蒸汽机及其锅炉、凝汽器、冷却水系统等体积庞大、笨重,应用很不方便。  19世纪末,电力供应系统和电动机开始发展和推广。20世纪初,电动机已在工业生产中取代了蒸汽机,成为驱动各种工作机械的基本动力。生产的机械化已离不开电气化,而电气化则通过机械化才对生产发挥作用。  发电站初期应用蒸汽机为原动力。20世纪初期,出现了高效率、高转速、大功率的汽轮机,也出现了适应各种水利资源的水轮机,促进了电力供应系统的蓬勃发展。  19世纪后期发明的内燃机经过逐年改进,成为轻而小、效率高、易于操纵、并可随时启动的原动机。它先被用以驱动没有电力供应的陆上工作机械,以后又用于汽车、移动机械和轮船,到20世纪中期开始用于铁路机车。蒸汽机在汽轮机和内燃机的排挤下,已不再是重要的动力机械。内燃机和以后发明的燃气轮机、喷气发动机的发展,是飞机、航天器等成功发展的基础技术因素之一。  工业革命以前,机械大都是木结构的,由木工用手工制成。金属(主要是铜、铁)仅用以制造仪器、锁、钟表、泵和木结构机械上的小型零件。金属加工主要靠机匠的精工细作,以达到需要的精度。蒸汽机动力装置的推广,以及随之出现的矿山、冶金、轮船、机车等大型机械的发展,需要成形加工和切削加工的金属零件越来越多,越来越大,要求的精度也越来越高。应用的金属材料从铜、铁发展到以钢为主。  机械加工包括锻造、锻压、钣金工、焊接、热处理等技术及其装备,以及切削加工技术和机床、刀具、量具等,得到迅速发展,保证了各产业发展生产所需的机械装备的供应。  社会经济的发展,对机械产品的需求猛增。生产批量的增大和精密加工技术的进展,促进了大量生产方法的形成,如零件互换性生产、专业分工和协作、流水加工线和流水装配线等。  简单的互换性零件和专业分工协作生产,在古代就已出现。在机械工程中,互换性最早体现在莫茨利于1797年利用其创制的螺纹车床所生产的螺栓和螺帽。同时期,美国工程师惠特尼用互换性生产方法生产火枪,显示了互换性的可行性和优越性。这种生产方法在美国逐渐推广,形成了所谓“美国生产方法”。  20世纪初期,福特在汽车制造上又创造了流水装配线。大量生产技术加上泰勒在19世纪末创立的科学管理方法,使汽车和其他大批量生产的机械产品的生产效率很快达到了过去无法想象的高度。  20世纪中、后期,机械加工的主要特点是:不断提高机床的加工速度和精度,减少对手工技艺的依赖;提高成形加工、切削加工和装配的机械化和自动化程度;利用数控机床、加工中心、成组技术等,发展柔性加工系统,使中小批量、多品种生产的生产效率提高到近于大量生产的水平;研究和改进难加工的新型金属和非金属材料的成形和切削加工技术。  进入21世纪的今天,机械加工行业还是在不断的发展更新!经过2008年的经济危机之后,世界制造业的中心偏向亚洲,以中国为领跑者,将越来越扮演着重要角色!

机械行业的发展趋势论文

从产能挖掘阶段进入产能扩张阶段,机床工业很可能迎来一个加速发展阶段。受下游多个子行业轮流推动,行业因此增长趋势更为稳健。其中,大型、重型机床工业的发展要远快于普通中小型机床工业。(一)发展现状“十五”以来,我国机床消费连创纪录,大陆市场机床消费总额和进口额已连续5年居世界第一,成为令全球瞩目的机床消费大国。2006年中国大陆市场机床消费额达1亿美元,同比增长约20%;机床进口4亿美元,同比增长55%,增幅比上年同期提高7个百分点。作为一个世界上发挥重要作用的大国,我国必须从各个方面确保国家的独立自主地位。我国机床行业产品种类齐全,可生产品种已经超过3600种,基本已经无空白领域,大部分满足了我国装备制造业对机床的需求。在技术含量较高的金属切削机床方面,机床产量连年上升,年复合增长率22%以上,数控金属切削机床产量上升幅度更快,数控金切机床比例稳步增长,2001年中国数控金切机床比例只有9%,到2007年上半年已经达到了20%。由于我国正处于工业化初期,很多金属加工产品要求的精度并不要求很高,加上我国劳动力成本低廉,因此低端普通机床仍然有一定的市场销路。(二)下游推动发展机床是先进制造技术的载体和装备工业的基本生产手段,是装备制造业的基础设备,主要应用领域是船舶、工程机械、军工、农机、电力设备、铁路机车、汽车等行业。在船舶、工程机械等行业的产能扩张压力的推动之下,机床工业正迎来快速发展阶段。从最近几年的发展情况看,在机床工业的下游产业中,船舶、工程机械、重型机械、军工是发展最快的行业,这些行业的企业在从产能闲置发展到满产超产的过程中,对机床设备的更新换代和小规模添置需求带动了机床工业稳定中速增长。当前各大造船公司、工程机械公司的产能利用率基本都在100%以上,尤其是造船行业,手持订单远超当前产能,生产任务已经排到了2011年,扩大产能已成为必然,扩产必需的生产设备尤其是机床设备的需求量将迎来加速增长,其他如汽车、电力设备的需求也将维持稳定增长。机床工业给其下游多个机械制造子行业提供产品,因此不同时期,各装备制造子行业有繁荣,有衰退,而机床工业发展比其下游行业要相对稳健。在各个不同的经济发展阶段,各个子行业交替成为推动机床行业发展的主动力,机床行业将跟随发展最快的子行业增长。船舶、工程机械,重型机械、石化生产设备等重型设备是发展最快和增长前景最为明确的下游行业,汽车工业虽然整体盈利水平增长跟不上产量增长,但产销量的增长还是比较明朗的,因此汽车工业对机床的需求仍将稳定增长。(三)中金亿分析重型工业发展是此轮中国经济繁荣的主要增长点,成为拉动我国经济的重要力量,中国正处于重型机械、重化工业发展阶段的中段,这一阶段还将持续很长时间,重型机械行业发展应该快于轻型、中型机械产品的发展,相对应地其所推动的大型、重型机床行业的发展速度将远快于中小型机床,大型、重型机床行业的发展前景被看好。高精机床是先发优势明显的行业,技术与工艺非常严苛,每提高一步都需要很丰富的技术、工艺上的沉淀和艰苦的努力。正因为高精机床行业提高难度大,所以机床行业先进国家对本国机床企业保护的力度也比其他行业要大。高精机床是当前为数不多的西方国家对我国采取限制和禁运措施的产品。 今天,中国市场已经成为全球汽车市场竞争的缩影。全球三大独立自动变速器生产商均已进入中国市场:爱信在天津的工厂在以CKD方式为一汽丰田的皇冠和锐志配套的同时,准备做零部件深加工,为进一步的本土化做准备;采埃孚在向中国市场出口自动变速器多年以后,最终将自动变速器生产转移到中国的合资工厂;动作稍慢的JATCO,最终落户广州。此外,作为全球最大的手动变速器生产商之一的格特拉克,其与江铃的合资企业格特拉克(江西)传动系统有限公司已经投产近一年。并且引进了两款在欧洲具有较好声誉的变速器。AT(自动变速器)在北美、CVT(无级变速器)在日本、手动变速器在欧洲市场分别占有主导地位。几年前问世的DCT(双离合器变速器),将在一定程度上改变现有的市场格局。而未来几年,全球的轻型车变速器市场的竞争将在AT、CVT和DCT之间激烈展开。中国市场会在一定时期内出现多种变速器品种并存的现状,这会使中国的市场更加多元化,同时也会使竞争更加激烈。中国汽车产业巨大的市场,将会使中国变成世界变速器的重要市场。从市场特点来看,CVT进入中国已经有些年头,但是并没有被中国消费者广泛接受。到2010年,中国轻型车市场对最大输入扭矩为150Nm以下范围的变速器的需求将超过350万台。其中,双离合器变速器可能会占80%的市场份额。中国未来的变速器市场将会呈现两大集团的局面。即合资企业主攻自动变速器,自主品牌企业则主攻手动变速器。这两大集团的业务也会有交叉,相互之间会是一种优势互补的关系。中国汽车变速器行业竞争激烈,其程度甚至超过了欧美市场。中国企业正努力将公司的产品质量和企业管理导向国际化。但竞争格局尚不明朗,只有坚信管理先进、不断学习创新、产品质量过硬和技术一流的企业,才能成为主宰市场竞争的主导力量。 受益于国家实施节能减排的政策,电力电容器及无功补偿装置的应用领域日益广泛,2007年行业实现了又好又快发展。在国家振兴装备制造业的政策背景下,电力电容器行业无疑是其中的受益者。坚持自主创新,带动了产业升级,很多产品屡次在国家电力建设重点项目中有出色表现。行业技术水平已实现质的飞跃,其显著标志是成功开发重大关键技术和产品,从根本上改写了上世纪90年代引进为主的历史。随着在国内外用户中的信任度不断提高,市场领域不断扩大。不少企业在国家重点工程中先于外商成功抢滩市场。西安西电电力电容器有限责任公司、桂林电力电容器有限公司、新东北电气(锦州)电力电容器有限公司等排头兵企业显示出雄厚的技术实力,先后中标天-广、贵-广、灵宝背靠背、三-沪直流输电项目,揽下数亿元订单。在新开工的两个世界最高电压等级±800千伏直流输电工程中,行业承揽合同订单达4亿多元。(一)节能减排提供机遇如果说国家振兴装备制造业的大环境催生了行业新技术、新工艺,而国务院促进节能减排的政策背景,则给电容器产品提供了巨大商机和用武之地。电力电容器行业整体规模在输变电领域算不上庞大,但其产品在节能、环保方面独具优越性。 信息来源: 电力设备及电网运行都要消耗一定数量的无功功率,而对电力系统进行无功补偿是电力电容器最主要的用途。需求量约占整个电容器市场的80%以上。而且市场需求量与年新增发电装机容量紧密相关,从近几年无功补偿电容器实际安装容量来看,与新增发电装机容量的比例约为1:1。我国直流输电线路发展很快,几乎平均每年新建一项直流工程,一项±500千伏的直流工程需要电容器800万千乏。不仅如此,还可同时给交流滤波和并联电容器、交流PLC电容器等10多种电容器产品派上用场。伴随着电网建设的快速发展,全国节能减排工作正紧锣密鼓地进行,这为电力电容器行业提供了广阔的市场空间。人们对电容器和无功补偿在改善电网功率因数、节能降耗、提高电压质量和电力线路输送容量等方面重要作用的认识越来越深刻。(二)整合资源再攀高峰在电力建设面临新的机遇与挑战中,电力电容器行业的发展颇具潜力。面对行业良好业绩,高晓林始终保持清醒的头脑。2008年是行业发展的关键一年,要实现我国电力生产、输送、使用效率向高参数、高等级、节能产品方向发展的目标,行业面临极大的发展空间,但仍存在一些制约因素。行业存在的主要问题是:科研投入不足,部分企业只顾应对短平快的市场竞争,缺乏中长期和基础理论技术的研究;信息化建设力度不够,产品标准化方面也有一些不足;特别是串联补偿装置的研发工作不尽人意,与国外产品相比还有一定的差距。新的市场形势提出了更高的要求,加速产品结构调整,向大容量、全膜化、系列化、技术成套化方向发展成为行业主攻方向。

数控技术和装备发展趋势及对策 装备工业的技术水平和现代化程度决定着整个国民经济的水平和现代化程度,数控技术及装备是发展新兴高新技术产业和尖端工业(如信息技术及其产业、生物技术及其产业、航空、航天等国防工业产业)的使能技术和最基本的装备。马克思曾经说过“各种经济时代的区别,不在于生产什么,而在于怎样生产,用什么劳动资料生产”。制造技术和装备就是人类生产活动的最基本的生产资料,而数控技术又是当今先进制造技术和装备最核心的技术。当今世界各国制造业广泛采用数控技术,以提高制造能力和水平,提高对动态多变市场的适应能力和竞争能力。此外世界上各工业发达国家还将数控技术及数控装备列为国家的战略物资,不仅采取重大措施来发展自己的数控技术及其产业,而且在“高精尖”数控关键技术和装备方面对我国实行封锁和限制政策。总之,大力发展以数控技术为核心的先进制造技术已成为世界各发达国家加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径。数控技术是用数字信息对机械运动和工作过程进行控制的技术,数控装备是以数控技术为代表的新技术对传统制造产业和新兴制造业的渗透形成的机电一体化产品,即所谓的数字化装备,其技术范围覆盖很多领域:(1)机械制造技术;(2)信息处理、加工、传输技术;(3)自动控制技术;(4)伺服驱动技术;(5)传感器技术;(6)软件技术等。1 数控技术的发展趋势数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化,使制造业成为工业化的象征,而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大,他对国计民生的一些重要行业(IT、汽车、轻工、医疗等)的发展起着越来越重要的作用,因为这些行业所需装备的数字化已是现代发展的大趋势。从目前世界上数控技术及其装备发展的趋势来看,其主要研究热点有以下几个方面[1~4]。1.1 高速、高精加工技术及装备的新趋势效率、质量是先进制造技术的主体。高速、高精加工技术可极大地提高效率,提高产品的质量和档次,缩短生产周期和提高市场竞争能力。为此日本先端技术研究会将其列为5大现代制造技术之一,国际生产工程学会(CIRP)将其确定为21世纪的中心研究方向之一。在轿车工业领域,年产30万辆的生产节拍是40秒/辆,而且多品种加工是轿车装备必须解决的重点问题之一;在航空和宇航工业领域,其加工的零部件多为薄壁和薄筋,刚度很差,材料为铝或铝合金,只有在高切削速度和切削力很小的情况下,才能对这些筋、壁进行加工。近来采用大型整体铝合金坯料“掏空”的方法来制造机翼、机身等大型零件来替代多个零件通过众多的铆钉、螺钉和其他联结方式拼装,使构件的强度、刚度和可靠性得到提高。这些都对加工装备提出了高速、高精和高柔性的要求。从EMO2001展会情况来看,高速加工中心进给速度可达80m/min,甚至更高,空运行速度可达100m/min左右。目前世界上许多汽车厂,包括我国的上海通用汽车公司,已经采用以高速加工中心组成的生产线部分替代组合机床。美国CINCINNATI公司的HyperMach机床进给速度最大达60m/min,快速为100m/min,加速度达2g,主轴转速已达60 000r/min。加工一薄壁飞机零件,只用30min,而同样的零件在一般高速铣床加工需3h,在普通铣床加工需8h;德国DMG公司的双主轴车床的主轴速度及加速度分别达12*!000r/mm和1g。在加工精度方面,近10年来,普通级数控机床的加工精度已由10μm提高到5μm,精密级加工中心则从3~5μm,提高到1~5μm,并且超精密加工精度已开始进入纳米级(01μm)。在可靠性方面,国外数控装置的MTBF值已达6 000h以上,伺服系统的MTBF值达到30000h以上,表现出非常高的可靠性。为了实现高速、高精加工,与之配套的功能部件如电主轴、直线电机得到了快速的发展,应用领域进一步扩大。2 5轴联动加工和复合加工机床快速发展采用5轴联动对三维曲面零件的加工,可用刀具最佳几何形状进行切削,不仅光洁度高,而且效率也大幅度提高。一般认为,1台5轴联动机床的效率可以等于2台3轴联动机床,特别是使用立方氮化硼等超硬材料铣刀进行高速铣削淬硬钢零件时,5轴联动加工可比3轴联动加工发挥更高的效益。但过去因5轴联动数控系统、主机结构复杂等原因,其价格要比3轴联动数控机床高出数倍,加之编程技术难度较大,制约了5轴联动机床的发展。当前由于电主轴的出现,使得实现5轴联动加工的复合主轴头结构大为简化,其制造难度和成本大幅度降低,数控系统的价格差距缩小。因此促进了复合主轴头类型5轴联动机床和复合加工机床(含5面加工机床)的发展。在EMO2001展会上,新日本工机的5面加工机床采用复合主轴头,可实现4个垂直平面的加工和任意角度的加工,使得5面加工和5轴加工可在同一台机床上实现,还可实现倾斜面和倒锥孔的加工。德国DMG公司展出DMUVoution系列加工中心,可在一次装夹下5面加工和5轴联动加工,可由CNC系统控制或CAD/CAM直接或间接控制。3 智能化、开放式、网络化成为当代数控系统发展的主要趋势21世纪的数控装备将是具有一定智能化的系统,智能化的内容包括在数控系统中的各个方面:为追求加工效率和加工质量方面的智能化,如加工过程的自适应控制,工艺参数自动生成;为提高驱动性能及使用连接方便的智能化,如前馈控制、电机参数的自适应运算、自动识别负载自动选定模型、自整定等;简化编程、简化操作方面的智能化,如智能化的自动编程、智能化的人机界面等;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。为解决传统的数控系统封闭性和数控应用软件的产业化生产存在的问题。目前许多国家对开放式数控系统进行研究,如美国的NGC(The Next Generation Work-Station/Machine Control)、欧共体的OSACA(Open System Architecture for Control within Automation Systems)、日本的OSEC(Open System Environment for Controller),中国的ONC(Open Numerical Control System)等。数控系统开放化已经成为数控系统的未来之路。所谓开放式数控系统就是数控系统的开发可以在统一的运行平台上,面向机床厂家和最终用户,通过改变、增加或剪裁结构对象(数控功能),形成系列化,并可方便地将用户的特殊应用和技术诀窍集成到控制系统中,快速实现不同品种、不同档次的开放式数控系统,形成具有鲜明个性的名牌产品。目前开放式数控系统的体系结构规范、通信规范、配置规范、运行平台、数控系统功能库以及数控系统功能软件开发工具等是当前研究的核心。网络化数控装备是近两年国际著名机床博览会的一个新亮点。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。国内外一些著名数控机床和数控系统制造公司都在近两年推出了相关的新概念和样机,如在EMO2001展中,日本山崎马扎克(Mazak)公司展出的“CyberProduction Center”(智能生产控制中心,简称CPC);日本大隈(Okuma)机床公司展出“IT plaza”(信息技术广场,简称IT广场);德国西门子(Siemens)公司展出的Open Manufacturing Environment(开放制造环境,简称OME)等,反映了数控机床加工向网络化方向发展的趋势。4 重视新技术标准、规范的建立1 关于数控系统设计开发规范如前所述,开放式数控系统有更好的通用性、柔性、适应性、扩展性,美国、欧共体和日本等国纷纷实施战略发展计划,并进行开放式体系结构数控系统规范(OMAC、OSACA、OSEC)的研究和制定,世界3个最大的经济体在短期内进行了几乎相同的科学计划和规范的制定,预示了数控技术的一个新的变革时期的来临。我国在2000年也开始进行中国的ONC数控系统的规范框架的研究和制定。

相关百科
热门百科
首页
发表服务