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關鍵詞:現代機械制造;智能化;發展;探討
中圖分類號:TD406 文獻標識碼:A
一、當前我國機械制造發展過程中存在的問題
(一)機械制造設計方面的問題
眾所周知,在傳統的機械制造設計當中,是離不開設計的圖紙的,同時,在整個機械產品的制造過程當中也需要依靠圖紙來進行加工。然而,傳統的機械制造的設計與制造過程當中,很有可能因為不同外部因素的影響導致最后的成品與圖紙存在一定的差異。或者是由于設計圖紙不夠精確,從而影響到成品的質量。因此,在這樣的情況下,必須要解決機械制造設計中可能產生的誤差,這樣才能進一步提高機械制造產品的質量,幫助其在市場上更好的銷售,獲取更大的經濟效益。
(二)機械制造工藝的問題
哪殼拔夜機械制造業的實際情況來看,在許多時候,機械制造生產過程中依然采用的是傳統的機械制造工藝。傳統的機械制造工藝不僅效率低,同時精確率也不高,也非常容易受到外部環境的影響導致在機械制造的過程中出現誤差。而在西方發達國家,目前大多已經開始采用更為先進的機械制造工藝,譬如說高精密加工和納米加工技術等。這些新型技術的應用不僅可以有效提高產品的質量,同時也能夠提高產品的制造加工效率。因此,從這一點來看,我國的機械制造工藝與西方發達國家依然存在著差距,還需要加強新型技術的研究和引進,這樣才能幫助我國機械加工行業更好的發展。
(三)機械制造管理的問題
機械制造管理的問題也是影響我國機械制造業發展的因素之一。隨著科學技術的不斷發展,特別是進入21世紀以來,人類社會已經全面進入信息時代。在這樣的情況下,通過計算機信息技術的應用,當前機械制造加工中各個部門的溝通和交流在不斷地加強,同時信息也能夠實現更加快速便捷的共享,為機械制造加工效率的提高提供了巨大幫助。然而,雖然應用的工具已經有了長足的進步,但是在管理的思想以及管理的手段上還依然停留在傳統的管理方式當中,并沒有根據時代以及生產方式的改變而進行改變。這樣一來,就會對機械制造加工質量和效率的提高產生影響。
二、現代機械制造智能化的含義與作用
(一)現代機械制造智能化的含義
現代機械制造智能化主要包含了4個方面的內容:首先是智能化,所謂的智能化就是指采用智能機器來設計機械制造方案,以此來提高機械制造的品質和效率;其次就是自動化,自動化則是指在機械制造的生產過程當中,采用的是自動生成的結構模式,這樣一來相比起傳統的機械制造模式來說效率有了大大的提高;第三指的是柔性化,就是在自動化之后能夠自行進行解散的系統;最后是指集成化,所謂的集成化指的是在機械制造過程當中,所有的工作都是依靠系統中不同的子系統集成進行。
(二)現代機械制造智能化的作用
(1)節約人力資源
現代機械制造智能化的作用首先就在于能夠有效地節約人力資源。這是因為,在智能化的機械制造過程當中,主要是通過數控設備和數控技術來完成工作。而在這個過程中,只需要操作人員依靠事先編寫好的程序進行操作,同時準備好在制造過程中所需要的零件,這樣一來就可以實現大量的產品生產。不僅操作簡單,同時只需要很少的人員就可以完成所有的操作,從而有效地節約了人力資源,降低了工作人員的勞動強度,幫助企業減少人力成本的支出,這對于提高企業的經濟效益有著極大的幫助。
(2)提高精度
現代機械制造智能化的應用相比起傳統的機械制造來說有著一個極大的優勢,就是能夠有效提高精度。這是因為,在智能化的機械制造當中,可以通過數控設備與數控技術有效的控制機械以及零件的生產,這樣一來就可以完成許多人力無法完成的精確操作,不僅能夠有效提高產品的生產效率,同時也能夠提高產品的精度,保障產品的品質,使得產品在市場上更加具有競爭力。
(3)多功能化
多功能化指的是在機械制造的過程當中,同一臺設備能夠在智能化技術的輔助下實現功能的多樣化。這樣一來,在未來的機械生產當中就不需要配備大量的生產設備或者是生產人員,大大減少機械制造過程中的成本,為提高企業的經濟效益提供幫助。
三、現代機械制造智能化發展過程中需要注意的問題
(一)實用性
在未來機械制造智能化的發展過程中需要注意的一點就是機械智能化的實用性。這是因為,機械制造智能化的目的就在于提高生產的效率與質量,生產出更好的產品,投入到市場當中,這樣一來才能幫助我國社會更好的發展。因此,機械制造智能化的發展過程中必須要具備實用性,否則只會造成資源以及成本的浪費。
(二)注重與其他技術結合
要想幫助未來機械制造智能化更好的發展,那么也需要注重機械制造智能化與其他技術的結合。不僅要不斷完善智能化技術,同時還需要在傳統技術的基礎之上進行創新和改良。這樣一來,才能更加有效提高機械制造產品生產的效率和質量,從而創造出更加優質的產品,保障企業的經濟效益。
(三)加強人工的監督
機械制造智能化的發展對于我國機械制造行業的發展來說有著重要的作用,同時對于我國社會經濟的建設也有著巨大的促進作用。然而,在這樣的情況下,未來機械制造智能化的發展并不是說要完完全全的智能化,還需要加強人工的監督。這是因為,在生產過程中,數控技術和數控設備難免會出現程序出錯的情況,這樣一來就會極大地影響到機械的制造和生產。而加強人工監督能夠及時發現設備以及程序在運行過程中出現的問題,從而快速地進行修改,保障設備的良好運轉。
四、現代機械制造智能化的發展方向
(一)加強計算機設備的輔助
加強計算機設備的輔助對于未來機械制造生產有著巨大的幫助。所謂加強計算機設備輔助就是要改變傳統的利用圖紙設計的方式,借助計算機以及相關軟件的計算來進行輔助設計。這樣一來,不僅可以確保機械制造的精度,同時也可以根據實際的生產狀況對于設計進行及時更新,保障機械制造的先進性。
(二)進一步完善機械制造體系結構
進一步完善機械制造體系結構需要注意3個方面的內容,分別是要提高機械系統的功效以及穩定性、形成不同檔次的數控系統以及利用計算機網絡進行遠程控制。提高系統的功效以及定性可以有效提高整個數控系統的集成度以及系統的運行過速度,從而提高機械系統的功效,同時也能夠進一步加強機械的穩定性、而不同檔次數控系統的形成就是要根據機械實際制作過程中所需要的不同功能,將其進行模塊化之后形成系列化的產品,這樣一來就可以形成不同檔次的數控系統。最后是要利用計算機網絡技術進行遠程控制,這樣一來就可以實現無人化操作,有效減少人力資源的消耗,以此更加有效地降低企業的生產成本,幫助企業獲取更大的經濟效益。
(三)機械制造功能的發展
機械制造功能的發展也包括3個方面的內容,分別是可視化技術、原功能的改善以及多媒體技術的應用。所謂可視化技術就是將可視化技術與虛擬環境技術進行結合,從而有效地拓展機械制造的功能,這樣一來不僅能夠有效提高機械制造的效率和質量,同時也能夠減少生產成本。而對原功能的改造就是要在原有功能的基礎之上,根據實際的生產過程對機械制造生產進行不斷地完善和改造,這樣一來才能更好地提高產品的品質。最后是多媒體技術的應用,通過多媒體技術的應用,能夠更加方面、快捷地進行信息的處理、共享等,及時發現機械制造過程中可能存在的問題,快速反應并解決,這樣才能有效提高機械制造產品的質量,以此獲得更大的經濟效益。
結語
綜上所述,現代機械制造智能化的發展對于我國現代機械制造業的發展來說有著巨大作用。這是因為:通過智能化的應用,能夠有效提高機械制造的效率和品質,同時還能夠減少生產成本,避免人力資源的浪費,這對于企業來說也是極為重要的。只有提高產品的質量,同時減少生產成本,才能幫助企業提高核心競爭力,在這個越來越激烈的市場上占據一席之地。
參考文獻
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同一個目標 不同的實踐路徑
在綜述當中已經提到了“中國制造2025”并不是“工業4.0”的翻版,不過在實踐目標上,德國“工業4.0”、美國“工業互聯網”與“中國制造2025”所提出的工業化和信息化深度融合,發展物聯網或者工業互聯網有著異曲同工之意,其目標都是要實現工業體系的轉型升級,就是從傳統的工藝體系轉型到以自動化、網絡化、數字化以及智能化為主的新型工業體系。
雖然三者實踐的目標大同小異,但是工業化程度和工業基礎的不同,還是決定著三者之間要采取不同的實踐路徑。德國“工業4.0”和美國“工業互聯網”都是企業推動,政府采納,然后上升到國家戰略,是一個自下而上的推進過程,而“中國制造2025”是國家推動,企業實施,一個自上而下的推進過程。
從實踐層面來講,德國“工業4.0”和美國“工業互聯網”都是以信息技術為先導,而“中國制造2025”是站在應用端和制造業本身,以應用需求為引領。這樣就可以更大限度地彌補自身在工業基礎和技術水平的差距,以一種特色發展之路縮小與歐美國家之間的差距。
“我們與歐美國家之間的技術差距是現實存在的,并不能在短時間內完全消除。在智能制造推進實施過程中一定是先發展技術嗎?不是,對于我們來說一定是先解決應用需求,通過應用牽引技術的發展。所以我覺得‘中國制造2025’是基于制造業轉型升級的需求,來牽引技術的發展。這樣能夠縮短我們在技術研發上的時間周期,與我們現階段制造業的現狀相匹配。”劉功效如此解釋道。
“機器換人就實現了智能化”是一個偽命題
采訪中,寧振波多次強調“機器換人就實現了智能化”一定是偽命題。智能系統的基本特征可以由20個字來概括:狀態感知、實時分析、自主決策、精準執行以及學習提升。在他看來,機器換人其實就是換的生產一線的工人,而有數據顯示,實際上在一線生產崗位上機器能夠換掉的工人數量不到全部的10%。智能制造一定是囊括了產品研發、工藝、生產、交付、管理以及服務等完整的工業體系,所以說智能制造是完整的工業體系的轉型,而不僅僅體現在生產環節的自動化方面。
對此,TCL集團董事長、CEO李東生也談到了自己的理解。他認為,智能化意味著機器自己就可以判斷和處理工藝流程,它能進行邏輯思維的自主判斷;而自動化則是每一次都精準地重復著同一個動作。自動化能夠提高工作效率,而智能化能夠提高工藝水平。
其實智能制造能力的形成一定是一個漸進的過程,并不是一蹴而就的。“企業首先要做到自動化,在自動化的基礎上發展信息化,然后通過自動化與信息化的融合,再發展數字化,最后才能在數字化的基礎上實現智能化。如果一開始就想要實現智能化,將是不切實際的,逐步完善、迭代升級的過程一點是要有的。”西克中國市場總監崔麗麗對本報記者如此說道。
那么,又要如何理解自動化、數字化與智能化之間的區別和聯系呢?他們之間僅僅是一種遞進的關系嗎?
寧振波認為,自動化是生產智能化的基礎,而數字化是產品研發智能化的基礎。之前提到,機器換人是實現了生產環節的自動化,然而數字化成為研發智能化的基礎又要如何去理解呢?
其中就涉及到三維模型的產品設計與仿真。產品三維模型的建立是難點,基于產品模型,再完成工藝設計,由于是三維模型,工藝設計過程中還可以做仿真分析,最后根據工藝將產品生產出來。這一過程就是產品建模,仿真分析;工藝,仿真分析;制造過程,仿真分析;實驗,仿真分析的過程。當有三維模型深入其中的時候企業就開始具備智能基因了。
另外,關于自動化、底只、智能化之間的關系,劉功效認為,三者既有可能是遞進關系,也有可能是平行關系。因為既可以單獨來講某一個發展階段,又可能出現你中有我,我中有你的情況,這都要取決于企業所處的發展階段,不同的發展階段會采用不同的技術手段去解決實際需求。實現智能制造的五個關鍵步驟
智能制造的完成在于工業基礎和能力。目前,隨著我國在產品技術、工業技術、產業規模以及基礎核心產業等方面快速提升和發展,我們開始具備實踐智能制造的基礎條件。雖然整體上與德國、美國等歐美國家還存在一定差距,但已經開始形成自身的發展特色。
前面已經提到,智能化的實現一定是一個漸進發展的過程,不會立竿見影,也不會一蹴而就。在這個過程中,除了已經具備一定程度的工業基礎硬實力之外,還需要在眾多軟實力方面下功夫。
第一步,要轉變觀念,形成正確認識。在轉型升級的過程中由于對智能制造的理解不夠深入,制造企業可能存在盲目建設的情況。寧振波表示,現在企業更多的不是缺技術,而是缺意識。長期形成的以短期利益驅動為導向的功利思想導致有些企業還在想著能夠做小事,掙大錢,這種思想在智造轉型過程中是行不通的。
另外,作為傳感器廠商,德國西克在實踐以及與客戶企業的溝通合作過程中也有這方面的認識。西克中國市場總監崔麗麗表示,前些年,由于對“工業4.0”和“中國制造2025”的炒作顯得過于熱情和激進,從而導致不管是處于何種發展階段的企業都想著建立智能工廠或者向“工業4.0”方向靠近,好像沾到了邊,就搖身一變成為了先進制造企業。實際上,這種發展是不現實的。
其實,無論是“工業4.0”,還是“中國制造2025”都需要一個長期的發展過程,短期的投資并不能馬上兌現。不過在崔麗麗看來,這也許是智能制造發展必經的一個過程吧,就是從一開始的一哄而上,然后到慢慢趨于理智,最后到能根據自身情況有選擇性地進行產業和技術的迭代升級。
第二步,加快國產工業軟件研發速度以及在制造業當中的更新換代步伐。有人曾談到在智能制造時代,國產工業軟件任重而道遠。而在信息化與工業化融合的進程中,工業軟件作為使能工具是衡量企業軟能力的重要部分,而軟能力在某種程度上是一個企業核心競爭力的代名詞。
關于這種軟實力,中國工程院院士李培根認為是指軟件對機器或系統的感知進行分析、處理、決策優化,通過連接物理、人、信息系統并發現隱性規律,從而適應動態變化的環境,達到機器與人的協同。
不過目前,在眾多領域關鍵核心技術還是被國外軟件所占據,關鍵核心工業輔助設計、工業流程控制、模擬測試等軟件幾乎都是清一色的國外企業軟件。就像寧振波所提到的那樣,過去由于中國在虛實結合方面缺乏相應的工業軟件支撐,導致我們只能依靠國外軟件進行產品建模,這其實是導致我國制造業大而不強的深層原因,所以說智能制造的關鍵之處還是在于自主研發能力的培育和提升。
第三步,數據的采集、分析與處理在智能制造當中扮演著重要角色。之前也提到,智能系統的基本特征是狀態感知、實時分析、自主決策、精準執行以及學習提升,而實現這些功能的基礎在于數據的采集、分析以及挖掘處理。
目前,由于受到大多數制造企業生產設備不高、信息孤島和系統應用封閉普遍存在等技術層面的限制,導致無法形成有效的數據采集和分析處理機制,進而制約著企業生產方式、組織流程以及服務模式的改進和創新。與此同時,工業領域數據的采集、分析以及挖掘處理過程較其他行業來說更為復雜,需要更完善、更先進的技術水平予以應對。
采訪中,崔麗麗表示,“工業4.0”有別于3.0的最大的一個方面就是智能化,智能化的基礎是大數據分析技術,國外有一種觀點就是可以把“工業4.0”簡單地理解為精準的數據管理。
另外,崔麗麗還提出了數據的所有權和控制權問題。今后,隨著企業智能化水平的越來越高,這勢必將成為行業內無法回避的難題。而要想從根本上解決這個問題,建立數據交換安全認證體系會是一個很好的方法,體系當中可以將相關技術協議、數據安全和所有權問題進行清晰定義,明確界限。
2016年2月在德柏林成立的“數據空間協會(Industry Data Space Association)就是這樣一個以建立數據所有權,使用權規范,以最大限度保證數據在網絡空間的傳輸交換的安全性為目的的非營利第三方技術機構。 而SICK作為此協會的創始會員之一,前瞻性地為未來的數據世界能夠做到隨時隨地對自己的數據進行控制做好充足的準備。
第四步,構建和完善智能制造標準體系。俗話說“無規矩不成方圓。”目前,無論是國家還是企業,針對智能制造標準體系建設都做了眾多工作。在國家層面,已經了《國家智能制造標準體系建設指南》。《指南》指出,要充分發揮標準在推進智能制造建設發展中的基礎性和引導性作用,建立政府主導制定與市場自主制定的標準協同發展、協調配套的新型標準體系。
在企業層面,以英飛凌為例,去年英飛凌與西安交通大學簽署了戰略合作協議,共同成立“西安交通大學管理學院-英飛凌智能制造管理聯合實驗室”, 雙方將建立長期、全面的戰略合作伙伴關系,并充分利用各自的經驗、技術和資源致力于智能制造領域。
蘇華博士在接受本報記者采訪時說道:“對于中國制造本身而言,標準建設還有待完善。我們與西安交通大學的合作主要是希望給國家在智能制造標準建設方面提出一些合理化建議,同時撰寫出一些有關智能制造管理的白皮書。”
第五步,產業生態建設必不可少。采訪中,無論是英飛凌還是西克都提到了行業生態的打造和建設問題。英飛凌提出的“與中國共贏”戰略包括四個部分:第一是助力“中國制造2025”;第二是幫助更多的中國企業走向世界;第三是積極參與中國新興市場的發展,包括智慧家居、智慧城市、高級輔助駕駛、智能交通等,為新興市場提供一些英飛凌的產品和解決方案;第四就是積極搭建生態圈,希望與更多的企業一起成長。
另外,目前西克正在推進的第一個項目是――APP Spaces,其有自學習的功能。是西克去年提出的基于工業4.0的開放平臺和生態系統。該平臺包括第三方、可編程的產品,將來智能傳感器應該都可以被編程,這樣一來其可以連接可編程的硬件和軟件,系統集成商,OEM客戶,可以在這個平臺上開發屬于他們自己的軟件系統。同時,該平臺在將來還可以滿足客戶千變萬化的應用需求,所以說這是一個開放的生態系統。
【關鍵詞】機械制造 自動化技術 發展趨勢 改進措施
隨著機械制造技術與自動化技術的快速發展,自動化技術不斷與機械制造技術接軌,并獲得了較大的發展,自動化技術在我國機械制造業的應用越來越廣泛,極大地提高了機械制造的生產效率與質量,促進了我國機械制造業的發展。本文對自動化技術在機械制造領域中的應用進行了探討,并指出了自動化技術的發展方向與改進措施,以進一步提升機械制造企業的經濟效益與市場競爭力。
一、機械制造自動化技術的發展趨勢
現階段,隨著自動化技術在機械制造業中的大規模應用,我國的機械制造自動化技術正朝著虛擬化、智能化和集成化的方向發展,自動化技術與集成制造、計算機輔助設計、輔助管理等理念的聯系越來越緊密,為機械制造業的發展提供了強有力的技術支持與保障。
(一)虛擬化
機械制造中的虛擬化主要體現在多媒體技術、計算機技術、控制理論、人工智能、現代制造工藝和信息管理等方面,虛擬化技術以計算機仿真模擬技術為基礎,是一項多學科交叉的系統技術,具有很強的綜合性。虛擬化技術在機械制造領域的應用,可以充分利用信息技術和計算機仿真技術對現實中的機械制造過程進行仿真模擬,提前預知機械制造過程中可能會出現的問題,并及時采取技術預防措施,做到防患于未然,從而確保機械制造產品的制造過程順利開展。總而言之,虛擬化技術在機械制造領域內的應用,可以有效縮短機械產品的開發周期,從而降低生產成本,提高機械制造企業的市場競爭實力。
(二)智能化
機械制造自動化技術的智能化可以理解為一種人機一體化的智能系統,這種機械制造智能系統可以在機械產品的生產制造過程中,實現智能化的人機交互活動,如工藝構思、命題判斷、邏輯分析與處理等。機械制造領域中的“機械智能”主要表現為良好的工作界面,通過智能化系統實現生產制造過程中的人機互動交流,極大地提高機械制造工業的效率與水平。在機械生產和設計過程中,智能化系統可以利用模塊化的方法,使機械制造系統具有更強的適應性能與可協調性。此外,對于企業的生產操作人員,智能化系統可以創造一個高效、安全的生產環境;對于企業和社會,智能化系統可以實現合理競爭與充分協作;對于環境,智能化系統可以節約資源和能源,使機械制造全過程做到無污染,并可以充分回收利用生產過程中產生的廢品。
(三)集成化
在機械制造領域中,利用計算機的集成技術是主要發展方向之一,也將是未來機械制造企業的主要生產方式。機械制造自動化技術中的集成系統可以看作是若干個子系統組成的整體。一般情況下,信息自動化集成系統可以看作是由自動化信息管理、自動化制造、自動化工程設計等子系統組成,這些子系統共同組成一個相互關聯的信息自動化集成系統。
二、機械制造自動化技術的改進措施
(一)加強自動化技術的研究
自動化技術對現代化機械制造產業的發展具有很大的推動作用,但是與其他發達國家相比,我國機械制造領域的自動化技術水平還比較低,嚴重制約著我國機械制造自動化技術的發展,使機械制造企業無法根據外界的隨機因素與干擾因素進行動態調整。為此,必須加強對自動化技術的研究,實現機械制造業的根本性改變,以計算機技術為基礎,變革傳統的機械制造生產模式,向高、精、尖的方向發展,通過自動化技術與工程技術制造出更多高性能、高質量的機械產品,將產品生產周期中的信息表示、獲取、操作與處理集為一體,以統一的控制系統達到信息集成的目標。
(二)加強自動化技術人才的培養
現階段,機械制造領域的市場競爭不僅是財力與物力的競爭,也是專業技術人才的競爭,只有高素質、高質量、高水平的專業技術人才,才能提升企業的核心競爭力,使企業在激烈的市場競爭環境中取得優勢地位。目前,雖然很多自動化專業的學生具有扎實的自動化理論知識,但是缺乏自動化應用的實踐經驗,再加上很多機械制造企業缺乏完善的人才管理體制,疏于管理,這些都阻礙了機械制造自動化技術的發展。為了促進我國機械制造自動化技術的發展,必須加強對高素質、高質量、高水平人才的培養,進一步完善人才培養機制,使更多的高素質自動化技術人才進入到機械制造隊伍中來,并以自動化技術的科研隊伍為支撐,形成一支高水平的自動化技術人才隊伍。此外,要制定出相應的約束和激勵機制,充分激發科研人員的積極性與工作熱情,對作出巨大貢獻的科研人員進行物質和精神獎勵。
(三)拓展自動化技術的應用領域
當前,由于我國對自動化技術的科研投入和資金投入的力度有限,導致我國自動化技術的應用領域還不夠廣泛,僅僅將自動化技術應用于數控系統的傳統模式中,機械制造產品的質量與性能無法得到大幅度的提升,使我國的機械產品與其他發達國家相比仍有很大的差距。為此,要不斷拓寬自動化技術的應用領域,突破應用領域的局限性,在機械制造生產過程中引進柔性制造系統、計算機制造系統和智能化制造系統,有步驟地拓展自動化技術的應用領域。
三、結語
隨著社會經濟的快速發展,機械制造技術已經得到廣泛的應用與推廣,促進了機械制造領域的技術創新,進而推動了經濟的發展。現階段,機械制造自動化技術正逐步向虛擬化、智能化、集成化的方向發展,只有加強對自動化技術的研究,加強技術人才的培養并不斷拓寬自動化技術的應用領域,才能夠進一步提高機械制造自動化技術的發展水平,促進我國機械制造業的發展。
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1.1管理技術較為落后,不能適應現展環境
隨著社會的進步,計算機在全世界已經得到了較為普遍的發展,但是在中國,還是不能很好的使用計算機進行管理技術的發展,通過不斷提高管理技術,能夠讓企業進行大程度的提高工作效率。在中國現階段,我們國家的管理技術還是較為落后的和西方發達國家相互比較,這個主要表現在不能很好的使用國外的先進的管理經驗,一味的蠻干。如何能夠提高管理技術,讓管理者真正能夠實實在在的進行管理成為一個重要的話題。在管理技術落后的情況下,適應現展環境的發展,變的越來越重要。
1.2設計參數與設計標準不能緊跟世代的發展
隨著全世界的經濟發展,經濟全球化現在已經是一個必然發展的趨勢,西方國家的技術不斷提高和更新,我們國家的技術更新和設計參數和設計標準還是不能很好的同西方國家相匹敵,不能夠很好的進行創新已經成為阻礙我們國家發展的一個真實存在的問題。通過不斷提高技術的發展,設計參數和設計標準的不斷更新的提高會讓一個國家得到很好的發展,只有掌握最新的技術和設計標準,才能在世界的發展浪潮中處于一個不敗之地。
1.3國內的機械制造工藝和西方國家的差距還是很大的
在國外,機械制造業已經發展的尤為迅速,其中主要表現在自動化和智能化技術,這些技術的發展,讓機械制造工藝設備的管理工作已經實現了自動化和智能化階段。同西方國家相比較,我們國家的機械制造工藝還是處于港星單擊自動發展階段,這和西方國家的差距還是很大的,要落后20年。這樣就要求我們自己不斷學習新的技術和制造工藝,同時還要不斷創新,只有這樣才能不斷縮小和西方國家的差距,提升自己的實力。只有通過不斷提高自己的實力,才能在世界經濟一體化的現實社會中,提高自己的競爭力。
1.4計算機管理模式的普及范圍并不廣泛
隨著現代社會的不斷進步,計算機的使用已經變得很普通,也很常見,這樣通過計算機的使用,一些問題就會變得較為簡單。但是在中國,在機械制造業的發展過程中,計算機的管理模式的普及范圍并不廣泛,這樣就使得我們國家的機械制造業的發展受到了較為重要的影響,主要表現在計算機管理技術的普及范圍不廣泛會給機械制造業的發展帶來一定程度的影響,同時也要提高自己的管理水平,只有讓真正的計算機管理技術的使用,投入到正確的使用過程中去,才能不斷提高機械制造業的發展。
2現代企業發展和機械制造工藝提高的思考
2.1不斷提升制造設備智能化,提高企業發展進程
在進行企業的發展過程中,智能化機械技術制造工藝也變得重視起來,通過智能化技術,可以很好的進行監控等工作,這樣就能很好的較少人力的使用,提高工作效率,同時還能減少錯誤的發生,使工作變得輕松和自如。同時經過智能化的機械使用,可以使工人的勞動強度減小,讓生產變得更加的準確和規范,提高企業的發展進程。
2.2不斷提升制造設備的清潔化,減少對環境的污染
在現有的階段下,較為干凈的制造工藝是一項較為重要的措施,能夠很好的保證在一定實踐內不影響產品的質量,在生產過程中,能夠很少的對環境進行污染,同時還能夠增強資源的利用效率,提升資源的循環利用。
3結束語
1.1煤礦機械加工設備的智能化不足
隨著科技的迅速發展,各行業的智能化水平都不斷提高,但煤礦機械行業的智能化水平發展很是緩慢,大部分的機械設備仍以機械控制為主,僅有很少一部分的設備實現智能化和數字化,這成為制約我國煤礦生產的主要阻礙因素,并且產品的檢測手段和制造工藝以及加工設備都很落后,對產品的工藝和可靠性研究方面較少。最為重要的是,我國煤礦的制造工藝技術和發達國家存在很大的差距和不足,比如柔性制造技術在國外早已被廣泛應用,而在我國則處于起步階段,普及率非常低。
1.2機電一體化的程度較低
煤礦機械是指實現露天和地下煤巖開采、巷道掘進、開采空間和巷道支護、煤巖輸送以及煤炭凈化分級等功能的大、中型設備。在我國煤礦機械發展過程中,由于其工作環境較特殊,因此平均技術水平遠遠低于其他行業機械化的水平。我國的煤炭機械雖然能滿足國內的要求,但是在國際市場上處于弱勢地位,這就要求我國的煤礦機械要吸收各學科的研究成果,提高技術含量,實現機電一體化,是發展我國煤礦機械的必由之路。
2.應對措施
2.1提高集成創新和突破關鍵技術的能力
當前,我國煤炭裝備制造業面臨的主要問題是缺乏自主創新的能力,針對這一問題,煤機企業應當盡快轉變為自主創新型企業,擺脫落后的技術引進模式。因此,煤礦機械制造業應當以市場為導向,逐步建立企業為主體、產學研一體化的創新系統。同時,企業應當和科研單位聯手協作,建立具有創新能力的技術開發部門,可以開發具有自主知識產權的新產品和提供強大的技術支持。因此,提高集成創新和突破關鍵技術的能力是煤炭裝備制造企業的工作重點,應當重視共性技術的開發和研究。抓住關系產品技術標準、設計方法和設計數據等重點內容,并且由行業協會協調、政府引導鼓勵以及與科研單位聯合的形式,集中力量尋求突破。這樣可以縮短時間、削減研發經費,還能避免低端的重復開發等弊病。
2.2完善煤礦機械的加工制造技術
要想達到完美的設計效果,必須采用先進的加工制造技術。我國大部分的煤礦機械制造企業和國外同行業相比并不存在很大的差距,主要是由于沒有發揮設備的功能,所以務必在主要產品的制造設計中實現CAM/CAD,從而達到CIMS。這就要求煤礦機械制造應當采取無剩余或者少量剩余的加工方法,采用快速原形技術、氣化模鑄造新工藝(EPC)以及超塑成型技術。應用這些新的技術,可以實現制造和設計的并行,煤礦機械的產品開發周期也將大大縮短,對機械零件的加工速度、加工質量以及自動化的程度也有積極的作用和意義。
2.3提高機電一體化的能力
首先,應該把機電一體化的先進技術移植到煤礦機械中,實現電氣元件和機械的集成化,努力達到機械動作的自我調整和自我感應,最后達到煤礦機械的自動化;其次,把計算機為核心的信息處理技術和以傳感技術為基礎的信息采集技術應用于煤礦機械中;第三,把最新的傳動技術和驅動技術運用于煤礦機械中,實現高效節能的動力傳遞方式,減少能量和設備的損耗,提高企業效益;第四,把可視化和自動化技術移植到煤礦機械中,努力達到煤礦機械運行參數和工況參數的可視化,使得煤礦機械可以進行故障的自我診斷以及自動的控制功能。
3.結語
關鍵詞: 工業4.0 體系構建 挑戰與需求
“工業4.0” 最早源于德國聯邦教研部與聯邦經濟技術部聯手資助的研究項目,由德國工程院、弗勞恩霍夫協會、西門子公司等學術及產業界的建議和推動下形成,并在2013年4月的漢諾威工業博覽會上正式推出。該項目的主要目的是為了提高德國工業在全球的競爭力,以在新一波的工業革命中取得先機。目前該項目目標已經成為被德國科研和產業界廣泛認同的國家戰略,同時也迅速被世界上其他國家廣泛關注,比如美國也在采取措施,通過推進“高端制造業”計劃。技術理念的變革勢必帶來管理的相應改變,以滿足新型技術產生的各類挑戰。
1.工業4.0的概念及特征
“工業4.0”模式是由傳統的工廠集中式控制方式轉向分布式智能型控制方式轉變,目標是建立一個可以靈活配置的產品與服務的生產模式,具有個性化和數字化。在這種模式中,各種分布獨立的任務模塊可以自由組合,各種產業之間不再有明顯的行業界限,同時也會催生出各種新的產業活動領域及合作形式。在這種模式下,創造新價值的過程也被改變,形成全新的多組合方式的產業鏈分工。
德國的學者和企業人士普遍認為,“工業4.0”概念是以智能制造為主導的第四次工業革命,或者是一種具有革命性的生產手段,在該工業模式下,人們可以極大程度地利用計算機信息技術和網絡空間、云計算等先進技術相結合的手段,即信息物理系統(Cyber-Physical System),將制造業進行智能化轉型。也有學者認為它是虛擬制造、智能制造與傳統制造業的融合,又稱“融合的工業”。
“工業4.0”項目組成主要包括兩個方面,一方面是指“智能工廠”,包括智能化生產所需的工業傳感器系統、過程和分布式網絡系統等基礎設施的實現;另一方面是“智能生產”,包括整個企業的生產計劃、物流、現場人機界面以及立體打印技術在工廠生產中的具體應用等。在此計劃指導下,中小型企業均可以便捷地參與進來,并成為智能化制造技術的實踐者和受益者,以及先進工業制造技術的創造者、供應商。
從概念的定義可以看出,“工業4.0”是基于分布式網絡信息技術將工業過程的各個環節有機地整合,實現過程的受控和任務的分解,具有以下基本特征: 通過網絡資產實現價值的綜合集成;端到端的數字化集成分布于整個價值鏈;交叉式和網絡化的制造系統。
2.工業4.0面臨的挑戰和需求
我國的工業經濟學家曾經撰文認為,德國的“工業4.0”仍然屬于“第三次工業革命”的一部分,但我們必須積極應對這種新的工業革命。因為這種工業革命可能會阻礙后發國家的工業趕超。同時,對后發國家來說,若能形成自身獨有的制造技術和產業升級途徑,則極有可能形成超越。
這里,“第三次工業革命”對后發國家的阻礙是指,智能制造削弱發展中國家的低成本優勢,同時有利于發達國家構建新的工業競爭優勢。通過發展現代智能制造業,占領產業制高點,發達國家可以運用現代制造技術和生產裝備,來提高傳統產業的生產效率,還通過發展新技術產業來鞏固新技術的工程化、產業化能力。同時,發達國家在高端服務業的領先優勢也會被進一步加強。
因此,后發國家的產業趕超將面臨來自發達國家的多方面阻礙,如果后發國家不能抓住智能化制造技術帶來的技術手段和市場機會,則“工業4.0”會將世界工業分工體系進一步固化,更不利于發展中國家的產業趕超。那些由于低成本要素而從發達國家轉移出的各種生產活動,有可能重新向發達國家回流,進而導致制造業的重心再次向發達國家偏移。
“工業4.0”面臨的另一個挑戰是系統安全問題。生產和辦公環境的信息網絡化可以提高業務流程的效率,但在這一過程中往往會產生系統外部的各種危險,而這些危險是潛在的,具有隱蔽性,增加了風險等級程度。
大多數工業計算機運行的是專有工業控制操作系統,包括過程控制、數據采集系統,分布式控制系統(DCS),程序邏輯控制(PLC以及其他控制系統等,與外部基本隔離,因此,這些系統中的一些安全漏洞常常被人忽略,很少有企業采取措施來防范病毒和網絡攻擊。現代工業控制系統大多建設在大型工業企業,而這些企業往往涉及電力、石化、冶金、航空航天、核電等重要工業領域,屬于國家重點基礎設施,影響到國民經濟運行和國家安全。
與個人計算機安裝的基于TCP/IP協議的網絡系統相比,我國工業控制操作系統的安全保護水平程度較低,一直沒有被重視和關注。隨著我國工業信息化的發展和裝備智能化進程的加速,越來越多的計算機和網絡技術應用于工業控制系統,在極大推動生產制造效率的同時,也給工業控制系統帶來了安全問題,如木馬、病毒和黑客網絡攻擊可以造成系統死機、癱瘓、信息泄露和控制指令被篡改等。
3.“工業4.0”體系構建框架
基于工業4.0的特征模式和社會需求,需要在8個關鍵領域采取行動:
3.1標準化體系框架: “工業4.0”將涉及互聯網絡、傳感器、控制器等技術,并通過價值增值網絡來集成不同的合作參與方。因此需要標準化的軟硬件接口、工作協議和作業規則,在這個基礎上進行互聯互通、信息交換、協同工作才能成為可能。
3.2工業寬帶的基礎設施建設:復雜的系統、大量的接口、海量的數據,這些都需要高質量的工業寬帶網絡來支撐。在歐盟等國家,國家之間的產業配套協作密切,這就更加要求寬帶網絡基礎設施進行更大規模的國際間拓展。
3.3針對復雜系統的管理:隨著技術發展,生產制造系統正變得日益復雜,因此需要對這些復雜系統進行管理,確保其工作的可靠性、穩定性,可以開發和構建相關的模型來解釋和分析這些復雜的系統。
3.4安全問題: 這里的安全問題包括生產安全和安全保衛,是智能制造系統安全運行的關鍵重要環節。智能制造系統的外部環境存在各種人為及非人為的危險因素,因此需要確保生產設備、工具和產品對人或環境沒有危險,這是企業安全運行的根本。同時,生產設備、工具和產品,以及存儲于它們內部的數據和信息,都需要加以保護,以防止被盜、丟失、濫用和非法的訪問。
3.5業務流程設計: 在智能化的工廠,企業組織機構、人員分工都將會發生很大的改變。工作現場各種信息的實時反饋和處理,將促使工廠作業的內容、流程、節點和工作環境發生變化。工作任務組織以技術和管理互動的方法來實現,同時為工作人員提供擔負關鍵任務和促進個人能力提升的機會。
3.6能力的持續提升: 智能化制造技術還會從本質上改變員工的工作能力和專業技術能力,這樣就需要采取合適的培訓策略,以持續培訓和學習的方式來組織工作,通過這種方式可實現終身學習和基于各個工作節點的個人能力發展。企業可以通過示范學習項目或實踐活動的方式進行推廣,網絡化、數字化的培訓技術也不可或缺。
【關鍵詞】裝備;技術;對策
裝備工業為人類進行生產的活動提供基本生產的資料,而在裝備工業中,核心技術是數控的技術。目前,在世界范圍內,許多國家在制造業中已經廣泛的運用了數控的技術,使制造的水平以及能力得到了顯著的提高。除此之外,許多國家將數控的裝備以及技術作為本國戰略的物資,在發展的方面采取措施促進數控裝備以及技術的發展,同時在數控的設備以及技術方面實行嚴格的控制以及封鎖政策。總而言之,數控的裝備以及技術是將綜合國力進行提升以及將經濟的發展加速的有效途徑。
數控的技術在利用數字的信息控制工作的過程以及機械的運動,數控的設備是通過數控的技術對傳統的制造業進行滲透,形成的一種機電一體化的產品,也就是我們日常所說的數字化的設備,它覆蓋的范圍是非常廣泛的,包括:機械的制造、自動的控制、信息的加工與傳輸、軟件的技術以及傳感器的技術等等。
1 發展的趨勢
隨著數控的技術不斷應用,使傳統的制造業發生革命性變化,逐漸的成為象征著工業化的行業,同時數控的技術在應用的領域方面不斷的擴大,在一些重要的行業中起到的作用不斷的加重。從發展的趨勢來看,主要是以下幾方面:
1.1 高精度以及高速度
在制造業中,制造的技術主體是質量以及效率。在加工的過程中,運用高精度以及高速度的技術能夠使效率得到顯著的提高,同時使加工出的產品在檔次以及質量的方面得到顯著的提高,使產品生產的周期顯著的縮短,從而使生產出的產品在市場方面,具備較高的競爭力。因此,CIRP將它作為中心的研究方向。
在汽車的領域,每年生產30萬輛汽車的節拍是平均40秒生產一輛汽車,存在于汽車的領域中重點的問題是進行多品種的加工;在航空的領域中,零件在進行加工時大部分是薄筋以及薄壁,材料大多數是鋁合金或者是鋁,具備的剛度非常差,在對薄筋以及薄壁進行加工時,只有在切削的速度快而且切削的力度小時,才能夠順利的完成加工。近幾年,在制造機身以及機翼等零件時通常是使用整體的鋁合金進行掏空,代替了傳統的運用螺絲以及鉚釘等進行拼裝的方式,有效的提升了構件的剛度、可靠性以及強度。這些方面要求加工的裝備具備的精度要高、速度要快的特點。
1.2 開放化以及智能化
在現在的時代背景下,數控的裝備以及技術要具備智能化,它的內容較為廣泛,包括:在質量的方面以及效率的方面智能化,如在加工的過程中實現自動的控制,加工的參數能夠自動的生成;在連接的方面以及驅動的性能方面智能化,如自動的進行整定、自動的識別負載以及自動的進行模型的選定等等;在操作的方面以及編程的方面智能化,如自能的人機界面以及自能的編程等等,除此之外,還包括在監控的方面以及診斷的方面智能化,能夠自動的進行維修以及診斷等等。
傳統數控的系統中存在著封閉性的缺陷,在產業進行生產的過程中數控的軟件存在問題。針對這些缺陷以及問題,數控的系統正在逐漸的實現開放化。數控的系統實現開放化就是在同一個運行的平臺上進行數控的系統開發,面向最終的用戶以及生產的廠家,通過對結構的對象進行增加、改變或者是裁剪形成系列化,能夠使用戶的技術以及特殊的應用在控制的系統中進行集成,實現不同的檔次以及不同的品種的系統,使產品具備鮮明的個性。目前,對數控的技術進行研究,核心是使開放性數控的系統具備規范的體系、規范的配置以及規范的結構,同時還包括軟件以及功能庫的開發。
2 數控的裝備以及技術在我國的發展狀況
2.1 發展的歷程
在我國,數控的裝備以及技術開始于20世紀60年代,發展的歷程包括三個階段:
封閉發展的階段,也就是從開始的時間到改革開放,在這段時間內,因為我國的基礎較弱以及外國在技術的方面實行封鎖,數控的設備以及技術在發展的方面是十分緩慢的。
初步建立的階段,也就是第六個五年計劃至第八個五年計劃,在這段時間內,我國實行了改革開放,國家對數控的裝備以及技術高度的重視,同時國際的環境以及研發的環境在逐漸的改善,數控的裝備以及技術在發展的方面十分迅猛,取得了的進步是顯著的。
市場競爭的階段,也就是第九個五年計劃的時期,在這段時間內,數控的裝備以及技術取得的成績是非常明顯的。在第九個五年計劃的末期,國內的市場中,國產的數控設備占據了一半以上。
2.2 成績
(1)數控的裝備以及技術在發展方面具備了堅實的基礎,對現代的數控設備以及技術能夠基本的掌握。目前,我國在數控的裝備以及技術方面,對基礎的技術已經初步掌握,大多數的技術已經實現了產業化以及商業化。
(2)數控產業的基地已經初步的形成。在設備以及技術基本掌握以及技術產業化的情況下,許多生產數控系統的廠家已經建立,數控產業的基地已經初步的形成。
(3)建立了研發的隊伍。在數控的裝備以及技術發展的過程中,已經初步的建立了研發的隊伍,能夠對數控的裝備以及技術進行研發的工作。
雖然我國取得了較為顯著的成績,但是我國的水平與國際的水平相比,還存在較大的差距,這是必須要充分認識以及重視的問題。
3 思考以及對策
3.1 思考
我國可以說是制造的大國,在世界的產業進行轉移的過程中,要掌握先進的技術與核心的技術。在國際的產業結構進行調整的過程中,如果不掌握先進的技術與核心的技術,我國的制造業與其他國家的制造業之間的差距將會被逐漸的拉大。在世界的經濟格局中,我國以市場、環境以及資源的代價,換到的僅僅是組裝的中心以及加工的中心,并不是制造的中心,這種情況會嚴重的制約我國制造業發展。
3.2 對策
在發展數控的裝備以及技術時,要從我國的實際出發,導向是市場的需求以及戰略的需求,目標是將我國制造業的競爭力以及產業化的水平提高,使數控的裝備以及技術能夠實現跨越式的發展。
導向的方面,要以市場的需求為主,也就是數控終端的產品,在整體的方面使數控業得到發展,充分的重視在生產數控的系統時,生產的規模以及可靠性。沒有生產規模,生產出的產品在可靠性的方面會較低;沒有生產規模,生產出的產品在價格的方面以及競爭力的方面就會存在問題。
在研發的方面,要注重裝備的高精尖,要將研究、發明、生產以及推廣進行有機的結合。同時,要注重創新,使研發出的裝備以及創新的技術能夠具備自主的知識產權,為數控的發展以及制造業的發展提供物質的基礎。
4 總結
目前,國際上的許多國家將數控的裝備以及技術作為本國的戰略資源,高度的重視數控的裝備以及技術,而且從目前的發展形勢來看,數控的裝備以及技術正在朝著高精度以及高速度發展,同時在逐漸的實現開放化以及智能化。我國在數控的裝備以及技術方面,取得了一定的成績,但是與許多國家相比,存在的差距依舊是十分巨大的,我們要對存在的差距充分的重視,采取相應的措施發展數控的裝備以及技術,努力的將差距縮小,促進我國制造業的發展,使我國成為世界的制造中心。
參考文獻:
[1]梁訓,機床技術發展的新動向[J].世界制造技術與裝備市場,2001(3).
關鍵詞:機械設計制造;自動化;信息技術
1機械設計制造及其自動化技術發展現狀分析
1.1概念介紹
對于機械設計制造及其自動化技術,其是一門綜合了多門學科的應用型技術,該技術最早出現是由人工完成,且生產過程中的人員參與數量較多,這同最初的設計理念相違背。隨著信息技術的快速發展,相關人員逐漸將信息技術作為機械設計制造及其自動化技術發展的重要方法,從而形成了當前的自動化技術,該技術的應用使得工業生產效率和質量大大提升,從而最大程度上減少了人力資源的應用,大大降低了機械設計制造中的人力成本。
1.2發展現狀分析
對于當前我國的制造業,其在我國的經濟發展中占據著非常重要的地位,隨著我國經濟的持續穩定發展,制造業逐漸成為我國社會發展的支柱性產業,而將信息技術融入到機械制造業中,其能夠大大提升制造業生產中的自動化程度,從而加快這一領域的發展速度。
2信息技術在機械設計制造及其自動化發展中的應用優勢
2.1提高生產效率
對于當前我國的自動化技術發展,其已經取得了非常大的成就,但由于機械制造與設計過程中的信息技術應用,其能夠將傳統的實踐來通過各種模擬軟件進行,從而大大減少了設計階段的材料和人工等的浪費。此外,該技術在應用過程中,其能夠最大程度上保證產生的生產質量,精確的機械操作能夠將生產中出現的失誤最大程度上降低,從而大大提高生產企業的經濟效益。此外,信息自動化技術在當前的應用已經逐漸無法滿足工藝的設計需求,需要對其生產過程中的檢測精度進行提高,從而縮短生產周期。對此,在進行信息自動化技術發展的過程中,還需要對該技術不斷進行完善和發展,從而不斷提高產品的質量和生產效率。
2.2提高機械設計與制造中的安全性
信息自動化技術的應用,使得整個制造生產中的人工參與程度不斷降低,人員參與程度的減少使得機械設備生產過程中出現各種安全事故的幾率大大降低。此外,工人在進行生產過程中只需要通過控制平臺對整個生產流程的設備進行調控,同設備和產品之間保持足夠的安全距離,降低了安全事故的發生幾率。最后,通過信息技術的應用,其能夠對生產過程中出現的各種電力故障等問題進行提前排查,并在發生問題之后及時斷電,保證了生產人員的生命健康安全。
3機械設計制造及其自動化技術的發展方向分析
3.1生態化發展
隨著我國經濟的發展,群眾對生態環境的重視程度不斷增加,特別是對于工業制造,其在生產的過程中除了需要提高自身的生產質量和生產效率之外,還需要將綠色生產納入到自身的發展中,注重綠色生產,這對我國的制造業持續穩定發展具有重要意義。通過合理的運用現有的資源,并加強對環境的保護,能夠促使我國的機械設計與自動化技術逐漸向著生態化方向發展。在當前的信息化時代,機械設計與制造不僅需要不斷進行技術創新,同時還需要將國家和群眾的利益放在首位,只有在保證了群眾和國家的利益基礎上,才能夠更好的實現自身的創新和發展,為社會發展提供更多的支持。
3.2智能化發展
信息技術的快速發展使得我國正在逐漸向著信息化和智能化的方向前進,信息技術在創新的過程中旨在減少人員的參與,通過設定的智能系統實現設備的持續穩定運行,同時對生產過程中出現的問題能夠智能化解決。隨著新型生產方式的出現,機械設計制造自動化技術的應用和發展最為明顯,像CAD和人工智能技術的結合,使得自動化技術的發展速度大大提升。信息技術作為機械設計制造與自動化中最為重要的基礎內容,對整個社會的發展具有重要的推動意義。
3.3機電一體化發展
在我國傳統的機械設計制造與自動化技術中,其同現階段的自動化技術之間具有明顯的區別,一方面是智能化程度不足,傳統的機械設計制造生產周期較長,其產品的質量相對較差,而對于智能化技術來說,其促使機械制造和自動化逐漸向著一體機方向發展,通過兩者的結合來促進技術的革新。隨著信息技術的快速發展,機械制造將會逐漸向著半自動化和綠色生產的方向前進。像當前的數碼設備生產,其通過電子技術和機械的有機結合,能夠大大提高生產效率和生產質量,這對我國當前的幾點一體化發展具有重要的促進意義。
3.4虛擬化發展
對于當前的大部分機械生產公司來說,其在進行機械設備和產品的設計時往往是通過圖紙來開展,而對于設計完成的產品是否能夠正常運行無法進行準確的闡述。但由于機械方面的圖紙設計一方面耗費較多的人力和物力等,同時還不能夠保證產品的準確性和可行性。而為了更好的提高機械行業的生產效率,計算機技術的融合很好地解決了這一問題,通過計算機技術的應用,其能夠對產品的構造和外形等進行模擬,同時結合產品的實際功能需求對其進行仿真,從而最大程度上對設計中存在的問題進行發現和解決。
在日常的工作生活中,人們時常會聽到機電一體化這一概念或見到機電一體化的應用實例,幾乎所有的制造業都或多或少應用了該技術,不同行業間機電一體化具體含義不盡相同。機電一體化是以以往的機械技術作為基礎,結合自控技術、光學技術、微電子技術、計算機技術等高新技術,使機械設備的生產模式更具先進性與時代感。無論是傳統的生產制造業還是新興行業,機電一體化技術的應用在很大程度上提高了生產效率與管理水平。具體到煤炭生產行業,綜合采煤設備的機電一體化技術指在煤炭生產過程中,將機電一體化技術應用在采煤設備上,提高采煤設備的運行水平,進而提高煤炭生產的效率。同時該技術的應用實現了煤炭開采高度自動化,把工作人員從繁重且危險的作業環境中解放出來,提高了煤炭生產安全性。
2綜合采煤設備機電一體化現狀
由于機電一體化技術在采煤設備上地應用,大大提高了煤炭生產企業的產煤效率,因此國內外許多煤炭生產企業對采煤設備的機電一體化相當重視。但是在我國的煤炭生產行業中,機電一體化的研發與應用相比一些發達國家起步較晚,這主要是因為我國現代化進程起步較晚且發展緩慢,從而導致煤炭開采技術相對落后的局面。機電一體化技術在采煤設備上的應用起始于上世紀五十年代末,因電子科學的發展與成熟,人們試圖將機電技術應用在傳統的生產制造設備中,以提高機械設備的生產效率。在煤炭生產實踐中對機電一體化技術的應用,使人們能夠發現該技術應用在產煤設備上時多存在的諸多問題,這些問題的解決進一步促進了采煤設備機電一體化技術的成熟。與此同時,計算機信息技術也在這一時期形成并得到迅猛地發展。上世紀七、八十年代起,人類社會發展到了計算機時代,計算機信息技術的應用革新了綜合采煤設備機電一體化技術的大部分環節,這使得采煤設備的機電一體化技術得到更快地發展,機電一體化技術在采煤設備中的應用層次更為深入。作為機電一體化技術重要的組成部分,計算機技術的應用大大提高了煤炭生產企業的產煤效率。借助計算機技術,綜合采煤設備的機電一體化進入了一個全新的發展期。另一方面,伴隨著現代科學技術水平的不斷提高,綜合采煤設備的機電一體化技術得到進一步完善。尤其是近年來,智能化技術的出現及應用使綜合采煤設備機電一體化技術在自動化控制上更為突出,進一步提高了采煤設備機電一體化的技術水平。與此同時,智能化技術與計算機技術的有效結合,使綜合采煤設備機電一體化更為全面高效。綜合采煤設備機電一體化作為機電一體化技術在具體生產實踐應用的重要組成部分,其技術水平是同機電一體化的整體發展水平相同步的。雖然在國內外的煤炭生產企業中,采煤設備都應用了機電一體化技術,但國內煤炭生產企業在該技術的技術水平和應用層次上相比發達國家仍然存在著一定差距。不過隨著經濟實力提升和科技投入增加我國采煤設備的機電一體化技術在一些方面還是有所突破和建樹的,例如mgd150nw型采煤機的研發與應用,不僅大大提高了煤炭的生產量,而且使煤炭生產的安全性得到增強。
3綜合采煤設備機電一體化發展的趨勢
雖然機電一體化技術的應用提高了煤炭開采企業煤炭生產的效率,但仍然有很多方面需要進行完善。針對這些缺陷或不足,以及相關研究的進展可以看到采煤設備機電一體化有著以下幾方面的發展趨勢。
3.1綜合采煤設備機電一體化的發展更趨智能化
如上文所述,智能化技術作為一門新興技術,在二十世紀中期形成并發展起來。由于形成時間較晚,技術發展與實踐應用時間較短,因此智能化技術還存在著諸多的問題與缺陷。智能化技術的發展雖然還不是十分成熟,但是可以預見成熟的智能化技術運用到產煤設備上,將會極大提高煤炭企業煤炭生產的效率與煤炭生產量,對該技術在煤炭綜合采煤設備機電一體化的應用前景行業內普遍比較看好。因此煤礦企業應加大力度解決智能化技術本身所存在的一些問題以及如何與綜合采煤設備機體一體化相銜接的問題。
3.2綜合采煤設備機電一體化的發展更趨系統化
目前煤炭生產企業機電一體化技術的應用范圍愈加廣泛、應用層次更為深入,同時綜合采煤設備機電一體化所涉及應用的技術類型也更為多樣,比如計算機技術、智能化技術等。技術類型的多樣性使得綜合采煤設備的操作更為困難,因此研究人員試圖將這些有著差異性的技術與設備進行整合,以形成一個便于人們操控的系統,進而使存在一定差異的多種技術在煤炭開采與生產中發揮出更大的作用。要實現多種類型的技術與設備的協調運行還存在一定的難度,目前仍然沒有很好的辦法解決這個問題,也沒有哪個煤炭生產企業在綜合采煤設備機電一體化中應用多種不同類型的設備與技術的情況下,能夠實現對綜合采煤設備的高效操作與有效控制。可以看到,該技術的解決對于提高煤炭企業煤炭開采的效率與煤炭的生產量的積極作用,因而系統化也是是綜合采煤設備機電一體化未來一個重要的發展趨勢。
3.3綜合采煤設備機電一體化的發展更趨環保化
當下眾多領域都在提倡生產的環保性,而這種生產方式也必將影響到機電一體化在采煤設備上的應用。不管是在煤炭開采或者煤炭運輸的過程中,煤礦企業都要注重對生態環境的保護,將煤炭的開采與生產對環境與生態所造成的危害降到最低程度,不能只盲目的注重生產而忽略了生態環境的保護。因此綜合采煤設備機電一體化技術在技術性能不斷提高的條件下,其環保性能必然也會成為該技術發展的重點。
4結束語