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关键词:智能制造;机械装备制造;产业转型
中图分类号:F426.4 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2017)01-0232-02
于2015年5月8月总理提出《中国制造2025》,而其主要的核心则为智能制造。因此,当前我国的发展趋势主要为智能制造。智能制造的提出有效的推动了我国信息产业化的发展,同时,智能制造也成为工业化转型的目标。在提升国民经济的过程中,智能制造发挥重要的作用,所以,机械装备在转型的过程中,需要明确智能制造的涵义,进而根据智能制造的优势,提升自身的内在竞争力,而这也就充分的表面,在转变机械装备制造的过程中要主抓智能制造。
1 智能制造是机械装备制造产业转型升级关键
1.1 智能制造
所谓智能制造,就是人类通过先进的科学技术研制出一种智能系统,尤其智能系统与人类合作完成一些任务,而其智能系统具有分析、判断、决策等多种功能。人类会通过与智能制造的合作,去探索人类大脑无法延伸的东西。而人类也会充分的利用智能制造去完成更多的工作,这种智能制造有效的代替了脑力劳动。
1.2 智能制造性质
作为新兴时代的产品,其新颖性独特性的概念更加得到人们的关注与认可,其主要具有自动化的功能,它可以不断的通过更新增强柔韧性,智能化和高度集成化使得智能制造的装置更加具有特色。其外,智能制造的装备也比较高端,其装备具有感知、决策、执行等多种功能,而且能储存大量的信息,以便于人类的使用。这种绿色制造产品,充分的快速的实现了信息化的转变,并在一定程度上帮助人们提升了工作效率,也为人类带来了巨大的经济效益。
1.3 智能制造对机械装备制造产业转型的重要性
当今时代,机械装备在市场的竞争力越来越激烈,机械装备要想在市场中占据有利地位,并且能深入发展,就要能跟上时代的步伐,在新的时代中发展并进行变革,这样才能凸显出自身的价值和地位,也才可以稳定于市场中。因而,对于机械装备而言,智能制造使其转型的重要途径。
2 机械装备制造的发展状况
以某地为主要实例,其地区在转变机械制造的过程中仍在采用传统的方法,即便这种传统的方式为机械产业带来了良好的经济效益,但却无法做到与时俱进,其中仍然存在大量的弊端,此地区作为机械制造生产的主要产地,其生产方式和产生的效益影响着国内的经济。为了确保政府制定的正常能继续扶持机械制造产业的发展,相关企业也应主动积极改变当前的工作现状。以智能制造为主,对产业结构进行相应的调整,使其能够逐步的形成具有影响力的产业,如数控机床、先进粮机装备,特种电力装备等相关的产业装备都能成为当前机械a业发展的目标。此外,伴随着近几年科技的机器人、互联网+、的产生,为相关引进大量人才,从中得知,不同层次的人才如何推动其机械装备的发展[1]。尽管本地区已经在合理的利用智能制造对机械装备进行转型,但由于大部分企业对于智能制造缺乏了解,进而导致企业在运用智能制造的过程中仍让存在大量的问题,而问题主要集中于以下几个方面:
2.1 研发能力较为薄弱
自主研发是当今时展的新兴的趋势,只有自主研发的产品才能速度的深入市场,而这也就充分的说明自主研发的重要性,但目前,智能制造在促进机械装备转型的过程中,并没有合理的做到自主研发,而是采用破旧的产品,进而导致智能制造无法在机械装备中发挥主要的作用[3]。
2.2 创新能力较弱
据研究,目前我国对于机械装备的创新并没有符合智能制造的要求,在技术装备和基础零件方面,其创新能力都比较薄弱,大部分机械装备在生产的过程中都缺乏可靠的依靠力,从而使得整个创新能力无法得到显著的提升。
2.3 企业缺乏动力
由于大部分机械装备在转型的过程中会遇到多种困难,进而使得部分企业缺乏积极的转变动力,在转型的过程中没有制定先进的方案和策略,也缺乏完善的管理方案,从而影响机械装备转型的效率[2]。
3 针对智能制造促进机械装备转型的策略
3.1 明确转型方案,确定转型目标
在利用智能制造促进机械装备转型的过程中,首先,相关部门要对市场进行调研,要能充分的了解机械装备在市场中情况,进而结合实际发展状况,合理的使用智能制造。但在此过程中,相关部门需要注重顶层设计,构建转型结构,明确转型方案,从而在转型时能够更加具有规范性和秩序性,这对于一个产业而言十分有利。另一方面,要想促进机械装备转型的效率。相关部门应引进科技人才,并形成一个完整的团队,促进团队之间的合作探究,加强对团队成员的培训,提升整个团队的素质。
3.2 抢占先机产业,抓住关键点
在进一步对机械装备进行改进时,相关部门要形成正确的改革观念,以创新的视角,寻找转型方向,并明确转型目标,进而抓住转型的主要关键点,这样企业就能着重的朝着转型方向发展。企业必须要为机械装备的转型的打通道路,只有真正的实现科技创新,才能赢得良好的成果。其次,企业要能大力发展新一代的产品,让能在信息化的时代中,积极的展开行动,并保证工作人员能进一步对产业的产品进行研究,进而建立完整的机制体制。与此同时,合作也是当前机械装备转型的关键点,企业要能与用户进行合作,从用户的反馈中获取大量的信息量,并让用户参与到其中,对产品进行研发、设计等,这样用户得到新的体验,就能为企业提供比较实际的信息,久而久之,企业就能增强研制效率。
4 结语
总而言之,在利用智能制造促进机械装备转型的过程中,企业必须要找到一条合适的道路,并在此道路上,探索更多有利于机械装备转型的方案,进而结合方案,进而人才引进,人才培养,只有这样,才能推动机械装备的发展,也才能保障机械转变在转型的过程中能为企业营造良好的经济条件,确保企业能健康的成长与发展。
参考文献:
[1]田伟.中国机械装备制造业国际化战略研究[J].经济研究导刊,2014(13):12-34.
一、内容系统,归纳了金属切削机床
设计涉及到的基础知识我国工业发展的关键内容在于机械装备设计与制造。特别是提出“中国制造2025”规划之后,我国逐步加大了机械装备制造及智能化产业发展的步伐与力度。编者紧跟国家发展战略步伐,对机械制造装备设计的基本内容及设计进行了深入阐述。全书共分成3个部分7个章节,具体为:其一,“基础知识”,包括绪论环节,阐述了机械装备制造业的重要地位、主要功能及发展趋势等;其二“基本原理”,包括金属切削机床设计、典型部件设计及机床夹具设计等三个方面的内容;其三,“先进技术”,包括机器人机构及应用、机械加工自动化生产线总体设计、生产物流系统设计等三个方面的内容。所有这些内容系统完整,从基础到原理,再到实践。编者引进了大量的图片、表格,以图文结合详解的方式,引导读者更轻松准确地掌握设计方法。以“机床夹具设计”为例,编者引入了“被加工工件”“设计夹紧装置”“设计夹具总装配图”等多个图表,读者能够更好地理解文字描述的内容。
二、思路清晰,贯穿了工程应用设计的整条主线
机械装备设计是装备制造业的关键环节,设计质量的好坏对机械装备产品的质量有着既直接又巨大的影响,机械装备性能的差异化及生产成本的高低都受到设计的影响。因此机械装备设计在机械行业发展中占据着极为重要的地位,发挥着巨大的作用。这就对机械装备设计人员提出了更高的要求,要求他们必须具备较高的设计实操能力,能够围绕市场的需求开展产品构思、图样绘制并设计等一系列创造性活动,编者十分重视读者解决实际问题能力的培养,引进了大量的生产案例,将“工程应用设计”融入其中,无论是“操作机器人应用实例”还是“物流系统设计”“数控刀具状态的在线监测”等内容,都紧贴生产实际,具有极强的学习、操作参考价值,能够较好地培养读者正确的设计思维、设计意识及设计能力。
三、视野开阔,思考了机械装备制造智能化发展的前沿
关键词:机械制造;智能化;发展方向
计算机技术是二十世纪人类伟大发明之一,它改变了人们的生活方式,也加快了各行各业的发展步伐。对于机械制造这个古老又充满活力的行业,计算机技术可谓掀起了一场跨时代的技术革命。它使机械制造业步入了智能化发展时代,将人们的想象化为现实,也为机械制造行业发展开拓了新的思路。
1机械制造智能化发展的必然趋势
智能化是近年来科技发展中的一个热词,也是人类社会物质文明发展到一定程度的产物。所谓智能化是基于计算机技术、现代通信技术、信息技术、互联网技术以及自动化控制技术发展的基础上所产生的一种技术概念[1],它涵盖了住宅、家居、医疗、机械、化工等多个领域,已成为当今科技创新发展的一个重要方向。智能化技术具有四大特点:一是从人类的感知能力出发,通过科学技术放大人类对外部世界的感知体验,并引导人类从中获取所需的信息,这一过程也是智能化技术诞生的前提;二是人类的思维能力和记忆力,这一点与人类的分析、判断、决策、联想等能力相关,智能化技术的目的是从技术角度帮助人类做出正确的判断和决策;三是自适应能力,人类总在适应不断变化的自然环境和社会环境,智能化技术的出现,大大缩短了人类的感知过程;四是人类决策的辅助工作,决策是人类在受到外界刺激后做出的反应,智能化技术帮助人类认知自身对外界刺激的反应,进而辅助人类做出正确的决策。[2]可以说,智能化概念已融入人们的思维意识中,而智能化技术也成为各行各业技术革新的利器。机械行业融入智能化理念后,也积极着手研究智能化与机械技术的融合创新。机械行业是我国经济的支柱型产业,在我国市场经济发展中占有重要地位。机械行业是一个庞大的产业链,涵盖了汽车、发动机、机床等重型工业行业,也包括元器件生产、零部件加工等行业。我国机械行业发展的主力军是机械制造行业。机械制造专指运用动力机械、化工机械、起重运输机械、纺织机械、仪表仪器、各项工具及其他机械设备从事生产活动的组织。[3]那么,机械制造行业一旦融入智能化理念与技术,将大大节省制造周期,提高机械制造质量和速度。机械制造智能化是指机械制造技术与智能化技术的融合,这种整合既是观念上的,也是技术上的,它运用人工智能、机器智能、新型材料技术、系统工程等先进技术融合为一体,提供一体化制造方案,为专家提供分析数据、技术可行性分析,以帮助专家进行推理、演示,从而做出正确的决策,并最终形成一个完整的、高度智能化的机械制造系统,使机械制造生产步入柔性管理和集成化管理时代。
2机械制造迈向智能化发展的现状
作为传统的机械行业,在历经几百年的发展中,特别是自上世纪八十年代计算机技术由军用向民用扩大后,机械行业也迎来了技术革新的里程碑。到了本世纪,计算机技术得到普及,已渗入各行各业。尤其与机械行业的结合,带来了两个行业的双赢,同时也催生了机械制造走向智能化发展的道路。但就我国机械制造行业发展来看,起步较晚是行业发展迟滞的一个重要原因。加之智能化技术主要应用于轻工行业,对于重型机械加工领域还未做到广泛应用。主要呈现几大现状:从基础来看,我国机械设计水平远远落后国际水平。机械设计是机械制造行业发展的前提,且计算机、电子等智能化技术最先应用于机械设计领域。如CAD、Pro-E等计算机辅助设计软件的应用,绝大多数设计人员只是将这些软件作为绘图工具使用,而忽略了其自带的数据分析、加工演示等重要功能;由于前端设计中运用智能化技术不多,给后期的机械制造智能化环节带来了一定的影响。从技术和工艺水平来看,机械制造智能化的应用程度不高。当前国际机械制造智能化正在向超薄化、超小化方向发展,模糊控制、计算机控制方面都已融入日常生产中。而我国虽然誉为机械制造大国,但多运用传统机械制造工艺,甚至在很多地区仍然沿用手动机床,能够熟练操作数控机床的技术人员并不多;而能够掌握数控加工中心这样的精密加工技术的技术人员更是少之又少。
3机械制造智能化发展方向探讨
要探讨机械制造智能化的发展方向,还需要追根溯源,回归机械制造智能化技术的几大特点,从其自身优势出发,探讨其可持续发展的可能性及发展方向,才具有坚实的理论依据。
3.1机制制造智能化技术可持续发展的优势
一项技术、一个产业能够实现可持续发展必然具有其不可取代的价值,即核心竞争力。对于机械制造智能化技术来讲,其自身优势正是维持其可持续发展的动力。从技术价值来看,机械制造行业与智能化技术的结合,顺应了未来科学技术发展的潮流趋势。随着计算机技术的飞速发展,人工智能成为当今乃至未来科技发展的一个重要方向。机构制造智能化将人工智能技术、软件系统、自动化控制技术完美地融合在一起。从技术角度实现了无人干预生产,运用机械制造智能化代替了人工劳动,避免了生产过程中因人为因素导致的失误;同时也规范了生产过程,使机械制造真正意义上步入了自动化和精准化生产的时代,大大提高了生产效率。对于一项技术来讲,技术价值无疑是其最为核心的竞争力,但使其广泛应用并最终形成经济效益和社会效益的还是其经济价值。机械制造智能化解放了劳动力的同时,也为生产企业节省了人工成本,改变了机械制造行业原来依靠密集劳动力实现盈利的模式。同时机械制造智能化技术也大大提高机械产品的精确度,高质量产品带动了市场运作的规范化发展,也为生产企业带来了高额利润,使生产企业在技术研发方面投入更多的资金。而研发能力已成为当今工业企业一项重要的核心竞争力,也是我国乃至世界机械制造行业发展的趋势。
3.2机械制造智能化发展方向分析
结合当前我国机械制造智能化发展现状,以及其固有的技术价值与经济价值,综合分析之下,我国机械制造智能化技术未来将向三个主要方向发展:第一,人机交互方向。随着计算机技术的发展,“人机交互”这个工业上的常用术语已不再是人类的美好憧憬,早在数年前就已成为现实。人机交互(Human-ComputerInteraction,简写HCI)指人与计算机通过某种语言实现对话,并采取“有来有往”的交互式对话方式,在人与计算机之间形成“信息”交换的过程。在机械制造智能化领域中,人与计算机共同承担生产任务,甚至在工作中形成了默契的伙伴关系。计算机为人类提供了人机交互接口,也可以把它理解为人、机对话的数据线。操作人员先将制造任务中需要运用到的数据按照一定程度通过人机交互平台输入计算机中,完成了“人机对话”的第一步;计算机在接收到人类传输的数据后进行数据处理,计算制造加工中需要用到的数据以及技术可行性分析,并迅速向操作人员反馈结果。通过这样的“人机对话”实现了数据的快速处理,也提高了制造加工效率。目前我国机械制造智能化技术采取最多的是CAD、UG等软件设计和编写加工程序的方法。这些软件不但可提供数据测算和三维成型等技术,还可通过加工演示环节展示制造过程中的不足之处,便于操作人员第一时间修改参数和设计方案,实现图纸的优化。在未来,这种技术和制造模式仍然占有绝对的优势。尤其在制造过程演示方面需进一步完善三维成像效果,增加声音模拟、数据纠错、图文处理等功能;并就加工过程进行实时监控,对其中的故障问题进行检测、处理,强化“人机交互”平台对生产过程的监控、管理。第二,柔性发展趋势。所谓柔性是专指制造系统用于满足个性化生产条件而进行变化的能力。智能化技术本身既具备了满足生产条件变化的能力,计算机技术提高了机械制造的精准度,也使原有的机械制造技术灵活度大幅提高,能够满足不同生产需求的需要。柔性技术发展较早,从数控技术发展时代就已经开始了。尤其在发达国家,工业技术发展超前,数控技术发展相对成熟,尤其一些加工中心对于医疗机械、精密仪器加工都具备了极高水准,能够满足用户越来越高的要求,并使柔性化技术形成一种长期发展的趋势。第三,精密发展趋势。当机械制造技术水平达到一定程度、且大众化机械产品的市场饱和度逐渐提高后,机械制造行业必然走向精密化发展之路。机械制造智能化技术依赖电子技术、微加工技术、精密加工技术的发展,大幅提高了机械产品的精密度的加工实效性,减少了人力加工时代残次品率,使机械制造产业步入了精密加工时代。目前发达国家已由传统机械制造行业向精密制造行业转型,而这也必将成为未来机械制造产业的主流趋势。同时,人工智能技术的融入提高了机械制造过程中的处理环节,提高了机械制造的实效性,也成为未来机械制造行业的发展趋势。机械制造作为工业经济时代产物,智能化发展将为我国机械制造行业带来新的发展机遇,增强了人机互动功能,实现了柔性制造技术,同时也提高了制造精度与可靠性,为我国机械制造行业参与国际竞争奠定了基础。
作者:张爽 单位:北华大学机械工程学院
参考文献:
[1]赵宇龙.金属加工自动化:智能化—机床自动化发展的高级形式[J].金属加工:冷加工,2013(13):7-9.
在现代制造系统中,数控技术是关键技术,它集微电子、计算机、信息处理、自动检测、自动控制等高新技术于一体,具有高精度、高效率、柔性自动化等特点,对制造业实现柔性自动化、集成化、智能化起着举足轻重的作用。当前,数控技术正在发生根本性变革,由专用型封闭式开环控制模式向通用型开放式实时动态全闭环控制模式发展。在集成化基础上,数控系统实现了超薄型、超小型化:在智能化基础上,综合了计算机、多媒体、模糊控制、神经网络等多学科技术,数控系统实现了高速、高精、高效控制,加工过程中可以自动修正、调节与补偿各项参数,实现了在线诊断和智能化故障处理:在网络化基础上,CAD/CAM与数控系统集成为一体。机床联网,实现了中央集中控制的群控加工。
二、智能化技术发展趋势
1.性能发展方向
(1)高速高精度高效化。速度、精度和效率是机械制造技术的关键性能指标。由于采用了高速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,同时采取了改善机床动态、静态特性等有效措施,机床的高速高精高效化已大大提高。
(2)柔性化。包含两方面:数控系统本身的柔性,数控系统采用模块化设计,功能覆盖面大。可裁剪性强,便于满足不同用户的需求;群拉系统的柔性,同一群控系统能依据不同生产流程的要求,使物料流和信息流自动进行动态调整,从而最大限度地发挥群控系统的效能。
(3)工艺复合性和多轴化。以减少工序、辅助时间为主要目的的复合加工。正朝着多轴、多系列控制功能方向发展。数控机床的工艺复合化是指工件在一台机床上一次装夹后,通过自动换刀、旋转主轴头或转台等各种措施,完成多工序、多表面的复合加工。
(4)实时智能化。早期的实时系统通常针对相对简单的理想环境,其作用是如何调度任务,以确保任务在规定期限内完成。而人工智能则试图用计算模型实现人类的各种智能行为。
2.功能发展方向
(1)用户界面图形化。用户界面是数控系统与使用者之间的对话接口。由于不同用户对界面的要求不同,因而开发用户界面的工作量极大,用户界面成为计算机软件研制中最困难的部分之一。当前Internet、虚拟现实、科学计算可视化及多媒体等技术,也对用户界面提出了更高要求。图形用户界面极大地方便了非专业用户的使用。人们可以通过窗口和菜单进行操作,便于蓝图编程和快速编程、三维彩色立体动态图形显示、图形模拟、图形动态跟踪和仿真、不同方向的视图和局部显示比例缩放功能的实现。
(2)科学计算可视化。科学计算可视化可用于高效处理数据和解释数据,使信息交流不再局限于用文字和语言表达,而可以直接使用图形、图像、动画等可视信息。可视化技术与虚拟环境技术相结合,进一步拓宽了应用领域,如无图纸设计、虚拟样机技术等,这对缩短产品设计周期、提高产品质量、降低产品成本具有重要意义。在数控技术领域,可视化技术可用于CAD/CAM,如自动编程设计、参数自动设定、刀具补偿和刀具管理数据的动态处理和显示以及加工过程的可视化仿真演示等。
(3)插补和补偿方式多样化。多种插补方式如直线插补、圆弧插补、圆柱插补、空间椭圆曲面插补、螺纹插补、极坐标插补、2D 2螺旋插补、NANO插补、NURBS插补(非均匀有理B样条插补)、多项式插补等。多种补偿功能如间隙补偿、垂直度补偿、象限误差补偿、螺距和测量系统误差补偿、与速度相关的前馈补偿、温度补偿、带平滑接近和退出以及相反点计算的刀具半径补偿等。
(4)内装高性能PLC。数控系统内装高性能PLC控制模块,可直接用梯形圈或高级语言编程,具有直观的在线调试和在线帮助功能,编程工具中包含用于车床铣床的标准PLC用户程序实侧,用户可在标准PLC用户程序基础上进行编辑修改,从而方便地建立自己的应用程序。
3.体系结构的发展
(1)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FPGA、EPLD、CPLD以及专用集成电路ASIC芯片,可提高数控系统的集成度和软硬件运行速度,应用LED平板显示技术。可提高显示器性能。平板显示器具有科技含量高、重量轻、体积小、功耗低、便于携带等优点。可实现超大尺寸显示。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降低产品价格,改进性能,减小组件尺寸,掘高系统的可靠性。
(2)模块化。硬件模块化易于实现数控系统的集成化和标准化,根据不同的功能需求,将基本模块,如CPU、存储器、位置伺服,PLC、输入输出接口、通讯等模块,作成标准的系列化产品,通过积木方式进行功能裁剪和模块数量的增减,构成不同档次的数控系统。
(3)网络化。机床联网可进行远程控制和无人化操作,通过机床联网,可在任何一台机床上对其他机床进行编程、设定、操作、运行。不同机床的画面可同时显示在每一台机床的屏幕上。
关键词:机械制造与自动化;设计;节能设计;理念研究
机械制造与自动化的发展趋势为工程机械行业带来了巨大的生产力。机械制造自动化技术水平不仅影响通用机械工业的发展,还显示了这个国家的经济增长和产业发展。
1机械制造与自动化设计的现状
机械工程及自动化使我国机械制造业与工业快速发展,中国的政策在其发展中起着非常重要的作用,应开发和优化工程计算机的集成技术,逐步实现整个生产之间的机器和电脑自动化的完美结合。在机械行业中,自动化设计有了空前的发展,能够更好、更快、更安全地为生产服务。机械制造自动化在中国刚刚处于起步阶段,就已经取得了良好的效果,但仍要充分考虑其发展因素,比如机械制造与自动化中的节能设计。相比其他发达国家,我们的机械自动化行业起步较晚,在很多方面还不够成熟[1]。
2机械制造与自动化设计的节能意义
通过在机械制造中的设计可以实现节能、节约资源的目的。节能设计也可以理解为环境保护设计。其意义主要在于制造机器可以通过不同的资源,减少机械设计的拆卸与恢复。传统工艺生产的产品通常是根据性能和寿命,进行产品的设计与开发,首先应该对市场进行分析和绘图,然后使用更重要的替代品,加强节能环保。应设计不同的思想和方案,不断进行修改,才能得到真正的检验效果,通过接下来的生产加以完善,但由于传统的机械产品设计和制造所用的时间比较长,资源回收拆卸困难,并有大量的资源和能源的浪费,会对环境造成严重的污染和危害。因此,企业要不断更新设计的理念,加强节能减排,促进优势资源的利用,保证科学、合理、有效地利用废物,从而实现资源的可持续发展[2]。
3机械制造与自动化设计的节能措施
节能理念在机械设计最初的设计方案是加强机械设计,在机械设计中能够将概念运用于产品设计上,利用先进的理念和技术作为主要支撑,并改善自然环境,减少资源消耗,实现能源的可持续发展。要提出更多的关于节能设计的要求,应该从以下几个方面完成设计[3]。在机械工程中,首先要建立早期的工作方法,特别是产品的第一需要,对设计中的资源进行循环利用,节约资源,减少能源的浪费。因此,在工程的节能设计理念下进行成本效益的分析时,应注意回收资源,使用可回收的产品材料替代其他不能回收的资料,加强不同因素的考虑和设计,以更好地节约能源。在进行机械产品的研究时,可以通过拆卸和调整总的概念设计,以满足节能的要求。减少成本和资源的浪费,适当考虑到回收和拆卸,从而提高机械的节能优势,提供更大的能量设计。数据的主设计师可以在数据库中获得生产所需的所有数据,根据获得的数据进行分析和整理,不仅体现了设计和资源的利用情况,也要进行有效控制,这是节能设计的基础。结构改进。对现有产品结构进行改进,不仅要满足简单的机械结构的设计要求,也要减少能源的消耗。因此,在产品设计中,不仅要保证产品的性能,也要对使用的部分产品进行不断优化和改进。选择施工方式。根据不同的条件选择不同的方法,要考虑到现场的设备,例如,在锻造时对不同的部分要以不同的方式,包括:热锻、温锻、冷锻、温锻。冷锻和模锻相比,有着较低的能源效率,但冷锻、温锻比热锻造对环境的要求是比较高,必须有温暖的环境。合理安排生产。在能源的设计中,必须调整程序,对程序进行有效优化,以达到生产的目标,如冷轧薄板时,通过冷轧薄板的作用,避免塑料变形,所以必须进行复杂的处理和加工。使用的技术必须对程序进行优化,从而提高能源利用,达到能源利用最大化。回收利用。可再生资源对机械制造及自动化的影响非常大,在选择材料时,要重视回收利用,遵循可再生和可分解的原则,不仅要减少排放量,而且还必须禁止使用有毒材料,扩大环保材料的使用,提高资源的回收效率。控制污染成本。在机械制造及自动化的设计过程中,应该加强处理废零件,降低成本。可以使用低成本的材料加强环保,尽量减少氟利昂、氟树脂、石棉和其他材料的使用。改进生产工艺。通过进行热处理加强新工艺的环境管理,目前的燃烧方式的热处理与冷的方式冷却换热,对环境污染大,清洁和节能技术将取代旧技术。生产效率和工作质量。制造自动化通常具有高精度、高灵敏度的优点。机械设备的自动控制的系统能够实现生产过程的自动控制,减少人为错误,加强对产品质量的控制。要加强机械制造生产的自动控制,就要加强自动化控制系统的工作人员的工作效率,严格按照预定的程序进行,以提高生产力和效率获得到最好的质量。加强安全性。自动化或自动化设备通常能够进行事故自动报警,如果在生产中出现人身伤害事故的发生,就要加强安全生产中的自动化设备的作用。使用电子元器件,相对于传统的机械无机械磨损,使用寿命得到提高,加强了自动控制系统工作的可靠性。提高工业劳动方式。机械制造自动化技术逐步提高,人们的体力劳动也得到了转换,知识、高技术的脑力劳动在机械工程中实现技术密集型的劳动形式,也极大地促进了产业的升级。节约能源。中国的国策是可持续发展战略,节约能源是一个重要的战略目标。机械制造与自动化应用可以节省人力资源,也大大提高了能源的利用率。
4自动化技术的应用
尽管机械自动化有缺点,但是可以进行生产自动化和技术的控制,包括自动检测、自动保护、自动报警处理,不仅适用于工业,也可以用在农业和建筑业,具有明显的优势。
5未来发展方向
随着计算机技术的发展,在中国发展的有限公司都会发展机械制造及自动化的技术,目前,由于机械制造和自动化技术的应用领域十分广泛,并逐渐走向国际化,我们需要发展自动化相关的网络和计算机技术,在发展的同时加强与世界的接轨,实现国际标准。在这个过程中也将节能、环保的设计理念加入到机械工程及自动化领域中,使机械工程及自动化得到广泛应用,提高产品质量、能源和经济效益[4]。机电一体化技术。机电一体化是21世纪机械工程的发展重要的技术,实现机电一体化的自动化可以更好地提高工作效率和产品的质量。智能化技术。智能化的目的是使机械设备可以使用更自主的机器,如人工智能,不再完全机械化生产,机械将有一定的思维能力。小型自动控制系统。小型自动控制系统属于微电子技术发展的领域,在微观领域使用超大规模的集成电路,具有体积小、操作灵活、更便宜的特点。经济发展不能以破坏环境为代价,破坏环境将影响未来的发展。应重视自动化,在生产中减少对环境的破坏。加强设备控制。随着机械制造产业的不断扩大,设备的类型也越来越多,不同的技术也越来越多,往往不是一个单独的企业或厂家进行全程的生产。机械化自动化程序必须适合不同大小的模块,每个模块由专业部门或企业进行合作,通过多边的机械进行自动化的生产。
6能源损耗的减小
使用低污染的发动机。发动机是所有系统的机械主体对环境影响最为严重的部分,环保型水冷涡轮增压柴油机,具有低油耗、低排放、噪声低,高效的优点,可大大减少环境的负荷。液压系统。液压系统节能、清洁,通过密封的设计,加强液压油的清洁度,这对机械的液压传输非常重要,因此,机械的液压系统的设计是必要的,以便在石油中去除灰尘和垃圾,减小机械磨损液压元件,排除化合物和其他杂质,减少错误和磨损。
7环保型材料的使用与节能
为了减少资源的消耗,机械工程及自动化的材料应尽量被回收、再生和分解,减少在加工过程中产生对环境有害的物质[5]。在设计时,使用寿命长、能耗低的材料,要满足重量轻的设计原则。产品的使用寿命降低了生产产量和机械报废的问题,降低材料的消耗和产品能耗,也减少了对环境的污染。产品重量可以减少材料对不可再生资源的消耗。同时,在设计时也要减少环境负担,加强环保水平的设计,使机械零件符合一般标准,应该加强全面的设计,实现设计对象的具体功能的应用,设定强度和规模结构、材料选择的衡量标准,从而实现节能功能。考虑到环境的负担,要确保机械制造与自动化设计中利用最小的成本增强节能设计。材料机械工程及自动化设计中不应该使用氟利昂以及含氯树脂和橡胶,石棉和其他材料。大部分的零件应尽可能不采用工程塑料或金属材料,设计开发新的环保材料,而且要减少重金属的使用。在保证产品性能的情况下,尽可能简化设计,减少体积,优化产品的结构。应考虑实际生产的应用,不同材料的适应性和能源消耗的差异,尽量选择低能量的材料。低耗能对于同一类型的零件或产品有所不同,在生产实践中可以通过不同的加工方法,合理设计,考虑加工处理负荷的波动过程,即让设备达到最佳运行状态,减小负荷,避免设备在满负荷状态下操作,避免能源的浪费。为确保生产的效率和质量,经济地减小电能的消耗。选择合适的加工部分,根据不同的形式对现场进行处理。选择合理的技术参数,加强节能功能。对于钢筋直径不同的部分,包括精度等,在制备中所消耗的能量具有很大的差异,因此应考虑进行优化选择。
8结语
在机械制造领域对环保材料的使用能够有效地提高现有的机械的质量,优化机械设计流程,提高生产和回收效率,选择合理有效的生产模式,在运输过程中可以节能减排。
作者:赵瑞卿 单位:内蒙古三新铁路有限责任公司
参考文献
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[2]马明.机械制造与自动化设计中的节能设计理念分析[J].科技创新与应用,2015(31):123.
[3]任龙.节能设计理念在机械制造与自动化中的应用价值探析[J].智能城市,2016(3):136.