时间:2023-08-31 16:21:36
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关键词:工业设计;机械设计制造技术;应用探讨
工业设计是一种在工业革命之后受到广泛重视的综合性学科,主要分为传统工业设计和现代工业设计两类。美学和工学是工业设计的重要实施基础,体现了工业设计的基本特征和要求。近几年,我国机械设计制造行业发展迅速,传统模式下的机械设计制造技术,无法再满足现代行业的实际发展需求,继续对其进行创新和优化调整就显得至关重要。本文从工业设计和机械设计制造技术有关基本特点入手,就现代机械设计制造技术的未来发展趋势,进行了探讨,具体内容如下。
一、工业设计基本概念及特点分析
(一)工业设计基本概念分析
工业设计具体是指人们为达到某一理想目标,而进行的创新性设计,涉及多个学科知识的设计应用,其中工学和美学是其重要的实施基础。自第一次工业革命之后,工业设计收到了越来越广泛的重视和应用,并逐渐发展出传统工业设计和现代工业设计两个类别。
传统工业设计侧重于产品设计,主要追求人与物品间的良好匹配效果。现代工业设计相关理念,是在传统工业设计理念基础上,融合现代工业发展需求提出的全新理念,其包含设计构思到方案完成的全部过程,同时包含使用工程手段进行设计表达,并达到相应的设计目的的所有工作,具体表现就是现代设计制造及相关服务的设计过程。
(二)工业设计基本特点分析
1、知识综合性特点分析
通常情况下,人们习惯将工业设计片面地理解为外形设计,同时习惯将其与“嘈杂的环境、冰冷的机器、机械化的劳动以及油污”等概念联系到一起。但通过其基本概念分析可知,工业设计不仅包含工业产品设计相关内容,其也是促进“人-机器-环境”三者和谐发展的重要手段,涉及多种学科理论的实践应用,具有鲜明的知识综合性特征。
2、实践性和应用性征分析
工业设计是为了实现或达到人们某一期望或目的而存在的学科,其根本目的在于通过不断的设计和创造,改变人们的生活环境和品质,优化人们的生活方式,从而创建出更加个性、自然、便捷的生活,故而其具有突出的实践性和应用性特征。
3、时代性特征
随着科学技术的发展和时代的变化,工业设计体现出的基本要求也会随之变化。目前,工业设计以“绿色节能、健康环保”作为基本设计要求。
二、现阶段机械设计制造技术发展动态分析
对于机械工程来说,制造技术和机械设计是其重要组成部分,直接决定机械的综合性能和质量。信息时代背景下,现代信息技术尤其是计算机技术得到了越来越广泛的重视和应用,机械设计制造方法也因此得到了有效的创新和发展。包括借助相关计算机应用程序和数学规划理论,确定最优化方案,或者通过结构离散化,使相互连接且分析容易的单元节点,进行综合求解的设计方法,都是现代计算机在机械设计制造领域的创新应用成果。
三、机械设计指导技术与工业设计的关系及发展趋势分析
(一)工业设计领域中机械设计制造技术的重要作用分析
工业设计具有鲜明的知识综合性特征,其兼顾艺术领域和科学领域两方面的技术知识应用。其中,科学技术占据重要的核心地位,是工业设计实施的先决条件,所有产品的设计和生产都需要满足科学技术的实际要求,如设计违背客观的科学规律,就说明其缺乏科学性且无法实现。因此,机械设计制造技术在工业设计领域占据重要地位,相关设计人员必须在充分掌握机械工程有关基础理论的基础上进行工业设计,以确保工业设计的科学性和合理性,避免功能、外观等设计与力学、结构等客观规律相违背,从而提高工业设计的整体设计水平。此外,设计师应充分发挥自身工业设计专业优势,通过结构、外形、色彩的优化设计手段,提高用户的产品满意度。
(二)机械设计制造技术领域中工业设计的重要作用分析
就机械设计制造技术而言,工业设计的重要作用,主要表现于人机工程方面。“以人为本”围绕人的本质需求进行产品设计,是人机工程学的核心理念。这种环境背景下,所有的设计理念都需要从人的本质需求中获得,并对收集到的信息进行综合分析,完成设计的基本判断。除传统的“人、机器、环境”三要素外,人机工程学额外引入了使用者和消费者的理念,使人和产品联系成为一个完整的系统,进行共同的深入讨论。随着社会经济不断发展,人机工程学受到了越来越广泛的重视和关注,是现代机械设计制造不可或缺的关键性因素。
(三)二者的结合应用趋势分析
无论是工业设计,或是机械设计制造技术,都有其独特的特点,加强二者间的结合应用,可实现二者特点间的有效融合,进而产生更多的经济效益,促进企业良性的可持续性发展。对于当前的企业而言,应在“绿色节能、健康环保”的基本要求基础上,积极促进工业设计和机械制造技术的两盒应用,探索二者间有效的融合渠道和方式,同时加强企业内部的人才培养,进而为企业的未来发展,奠定扎实的基础。
结语:
综上所述,工业设计是一种以工学和美学作为实施基础的综合性学科,在机械设计制造技术有着极为重要的应用。加强二者间的结合应用,可进一步发挥二者各自的优势特征,提高企业核心竞争和经济效益,实现企业良性的可持续发展。
参考文献:
[1]段巍迪.试论工业设计与机械设计制造技术的相关运用[J].科技与创新,2016(11).
[2]陈宗涛,熊巍,吴昊等.浅谈工业设计及机械设计制造技术的应用[J].科教导刊,2014(02).
引言
机械设计与制造行业术语工业设计与制造的范畴,并且被人们所广泛的知晓,对于现代生活和工作的各行各业均有巨大的影响。同时,在机械设计与制造技术之中使用的自然资源比较多,消耗量较大,故而也带来了非常严重的环境问题。当前阶段我国提倡建设环保社会、建设资源节约型社会,所以,有必要深入的对机械设计与制造技术进行全面的改革,同时对技术当中的不足之处、存在缺陷之处进行改进,在其中很好的引入现代化的绿色设计理念,最终确保机械设计与制造技术可以逐步的成熟和发展起来,营造出一种资源友好型的、现代化的绿色技术应用体系,更好的相应国家政策的号召,减少科学技术开发对环境带来的污染与破坏。
1.绿色理念的概念分析
首先需要明确的就是绿色理念的基本意义和主要的概念。绿色理念指的是在现代化的科学技术应用之中加强对环境和自然资源的保护,按照自然环境的特点进行开发,有节制的开展各项研究活动,进而减少开发工作对环境带来的污染与破坏。同时,由于传统式的机械制造行业之中缺乏相应的环境保护意识观念,对于资源的使用完全没有目标和规划,缺乏必要的处理手段,在理论方面也比较的缺乏、没有实践的工作经验对工作提供支持,最终就造成了对环境的污染和损坏,这样的现状对于我国机械设计与制造发展尤为不利。所以在科学技术和新型手段高度发达的今天,越来越多的人们开始逐渐的意识到环境保护的重要性、意识到绿色理念在机械设计与制造之中应用的必要性。
绿色的设计理念是从机械设计的基本角度出发,为了能够进一步的、更加合理与科学的保护自然资源环境,针对资源进行再利用而逐步发展起来的一种技术手段的指导理念。另外,在实践的工作当中需要全面的减少排放物质,达到绿色理念的要求,通过加强排放系统的设计、改进废物处理装置等方式,来使得污染的排放降至最低,最终减少垃圾的排放量。与此同时,绿色的机械设计与制造技术,还需要尽可能的确保机械设备的高的更换频率,减少由于设备的损坏而带来的资源损耗,提升产品设计与建设的质量,达到现代化技术的要求。总而言之,绿色概念在机械设计与制造之中应用,不仅可以提升技术的水准,同时还可以提升对环境保护的水平,更好的建设起一个和谐健康的资源保护型社会。
2.绿色理念在机械设计与制造中的应用分析
根据上文针对绿色理念的详细分析,可以对绿色理念在机械设计与制造技术之中应用的重要性与必要性有着全面的掌握。在实践的工作当中要想进一步的推进绿色理念的应用层面,还需要针对设计的技术工艺和材料进行全面的调整,对设计的模式和理念进行革新,最终完成技术的改造。
对于机械设计与制造技术而言,要点在于前期的方案设计与组织规划的编制,而对于现代化的绿色理念而言,更需要对前期的设计方案进行调整,运用先进的技术和全新的理论作为技术的依据和前提,追求可持续发展、追求自然资源的合理利用、减少对环境的损害。另外,还需要从综合治理的角度着手,考虑设计技术方案的实用性、环境性以及经济性等等多个方面的内容,为了更好的满足绿色设计的要求,就需要对多个环节和多个工作项目进行改进。前期的成本分析、机械生产产品的再利用分析、产品装置设备的可拆卸性分析以及绿色数据库的建立等等,都对于整体工作有着巨大的影响。尤其是最后的机械设计与制造信息数据库的建立,可以更好的对设计的方案进行分析,对各项数据进行记录,进而为后期的工作积累宝贵而丰富的经验。
同时还需要注重绿色的材料在机械设计与制造技术之中的应用。材料的选择在整个制造工作当中占到了一个关键性的位置,首先要确保的就是材料的健康性与环保性。一些传统的设计材料仅仅关注的是其性能和使用的功能,而对于环保性和安全性则比较忽视,在现代化的绿色机械设计与制造技术之中,除了关注基本使用功能之外,还需要对环境、社会效益等方面引起重视,诸如一些汞、铅等材料,对于环境会造成极大的污染,所以还需要谨慎使用。
最后,绿色的机械设计与制造技术是建立在传统的机械设计基础之上的,所以对于设计工作而言要能够最大限度的提升机械设计的基本功能,从基本的设计模式以及资源等角度出发,对产品的生命周期以及质量进行考虑,避免效率的地下以及质量的低劣,尽可能的做到低成本、高质量以及高度的可靠性,对机械行业的产品各项功能和各个细节进行完善与改进,最终满足多方面的实际需求。
3.结束语
综上所述,根据对绿色理念在机械设计与制造之中的应用进行全面分析,旨在更进一步的提升机械设计与制造技术的水准,为技术的发展提供理论基础。
参考文献:
先进机械制造技术是当前科技发展的一个重要科技成果,它不仅融合了机械制造技术同时也融合计算机信息技术、集成化制造技术为一体,其高科技优势在机械制造领域发挥着愈来愈重要的作用。但需要看到的是,由于技术并不成熟,机械制造进度非常缓慢、效率低下,很难应对当前快速发展下的激烈市场竞争环境。而先进机械制造技术则能够充分发挥其智能化、系统化的优势,弥补传统制造技术所表现出的不足之处,极大的提升了生产效率并使产品朝向多样化、精细化的方向迅速发展。
一、现代机械制造技术主要特征及发展趋势
(一)现代机械制造技术主要特征
目前,工艺这一概念的含义得到不断拓展,从局部到整体、从狭义到广义、从零散到系统,现代化的“工艺”概念已经逐渐演变成为为整个制造过程为服务对象提供高质量、高效、富有竞争力的服务。其中包括信息流、物质流与能量流在内的一整套先进制造技术体系即可称之为“机械制造技术系统”,如图1所示。
及工业工程(IE)、系统生产技术(SPJ)、系统管理(SMI)的相关原理及方法引入之机械制造技术中来后,机械制造生产过程中的信息流、物质流与能量流通过某种程度的结合并经系统优化后即成为一项新的生产技术体制,即机械制造技术系统,它具有显著的自动化、高效化、柔性化的效果特征,为机械制造提供了强有力的支撑条件。
(二)现在机械制造技术发展趋势
1.全球化
机械制造全球化无疑是当今机械制造行业发展的重要趋势,近几年以来在各项工业领域当中,国际化经营已经成为了广大大中型企业取得成功的关键因素所在。一方面看,国际与国内市场竞争日益激烈。以机械制造业为例,国内外已经有相当数量的企业在激烈的国际竞争中纷纷败落,即使在国内市场尚占有一定份额的企业也不得不大力开拓新的市场勉强生存。从另一方面来看,网络通讯技术得到了快速发展并为相关企业提供了全面的技术信息交流、经营管理手段与产品开发措施,有效推动了各大企业既竞争又合作的发展态势。在这一驱使下国际间市场竞争更加激烈,与此同时在上述两个因素的作用下全球化制造业发展的动力也愈加显著。
2.信息化网络化
随着网络通讯技术的发展,互联网技术几尽垄断了整个市场的信息交流领域。反观制造技术方面,一种新的产品研发与制造模式逐渐呈现――利用网络实现异地实行。网络通讯技术的迅速发展给企业的经营生产活动带来了可谓是革命性的变化。不论是从产品设计、零件制造、材料选控、市场开拓及销售上都能够通过互联网异地、跨界进行。而且通过互联网通讯技术的应用能够有效加强世界各国产品的合作与技术经验交流,在短时间内快速、有效的学习先进的技术经验(如图2所示)。
3.自动化
一般来讲,自动化是一个动态概念。就现阶段而言,对于自动化的研究仍然处于集成技术、系统技术、制造系统与制造单元技术、柔性制造技术、制造过程计划与调度、制造环境等方面。制造自动化技术的发展趋势决定了机械制造行业朝着制造全球化、敏捷化、人机一体化、单元技术、计划与调度、柔性技术等现代化生产模式的发展。
二、我国现代机械制造技术发展趋势
(一)虚拟技术化
在现实生活当中虚拟技术主要运用于所生产产品的验证与检测,为确保产品质量合格。每一项新技术的投入及使用都会在投入市场前展开大规模的检查与调查工作,保证产品质量、性能及工艺达到相关标准。因此,我们在展开对某项产品的大规模生产之前应该首先对该产品的各项性能质量予以明确并进行综合性的检测,在生产过程当中严格把控,对生产过程中所存在的问题与缺陷加以预测,一旦出现问题能够及时联动、迅速解决。
(二)绿色环保化
随着国家经济的迅速发展,人民对于生活环境有了越来越高的要求。我们所提倡的可持续发展延伸至机械制造上极为绿色发展。从某种程度上来说,绿色发展是在产品的设计、制造工艺、生产、包装等多个环节中展开绿色管理工作,确保所生产的产品达到国家规定的环境要求且在回收后能够得到二次利用。绿色制造技术不但能够保证原材料与能源的高效利用同时对于有效减少对生态环境的破坏也有极为重要的作用。从整体上看,不论是对于我国国内市场还是国外市场,日前人们对于环境保护的重要性到达了历史性的最高点。众所周知,地球的资源是有限度的,而如何对地球资源加以合理使用并发挥出最大的价值无疑是新时期下人们对于机械制造技术所生产产品的新要求。
(三)工程精密化
精密技术一般指的是纳米技术、微细加工为代表的一系列超精密加工的技术手段。现阶段,机械制造技术已经进入到微型机械电子技术与微型机器人发展的时代中,并不断朝着小、精、简的方向迅速发展。相信在未来的一段时间中,小、精、简的发展趋势将成为我国机械制造行业发展的主流趋势。其次,精密工程越来越得到行业重视与科学技术的发展离不开关系,精密的科学分工、部门的不断细化也为精密工程的发展奠定了良好基础。从另一方面来看,人们也在不断追求着精细的生活方式,无论是大型的家用电器还是电子产品,从外形与细节不断优化。
三、结语
总而言之,我国机械制造技术的发展还并不成熟,一直一来我国都将机械制造技术的重点放置于国内,在国外技术方面并没有予以足够的重视。近年来我国与国外的交流日益频繁,但我们仍然需要看到的是我国机械制造行业同国外相比仍然有较大的差距,甚至在目前乃至未来的较长一段时间内都难以克服。正因如此,在新时期我国必须要加大力度切实发展现代机械制造技术,切实改变我国机械制造技术方面较为落后的局面,同时摒弃传统的闭门造车的错误观念积极学习国外优秀技术,力争抢占国际市场并占据一席之地,成为真正的经济强国与技术强国。
参考文献:
[1]董艳秋.现代机械制造技术及其发展趋势[J].煤炭技术.2006年11期.
中图分类号:TH16 文献标识码:A
1 现代机械制造技术与先进加工工艺、制造技术
现代机械制造技术是以提高产品的质量品质和工业生产效率为目标,以减轻繁重的体力劳动,节省生产成本,从而增加产值效益而提出的运用现代机械化进行生产的一种方式。
而先进的加工工艺和制造技术则是机械制造业的核心。首先,加工工艺和制造技术能够成为机械生产中最活跃的因素存在。加工工艺和制造技术,之所以能够成为生产中最活跃的因素,原因就在于,有了先进的加工工艺和制造技术的指导,就能够有效地提高机械制造业的技术性能和发展水平。新的加工工艺和制造技术的有效应用可以带动机械加工技术的发展。同样的机械设计工作通过不同的工艺方法和机械制造技术来完成。因为加工工艺的差异,使得加工设备、工艺装备也就不尽相同,就会导致生产出来的机械制造产品质量和生产效率也会有差别。其次,加工工艺和制造技术是机械制造业的桥梁,机械设计的可行性都会受到加工工艺和制造技术的制约。现代机械制造工艺技术是先进机械制造技术的重要组成部分,也是最富有活力的组成成分。机械产品从设计到成为现实整个过程之中都离不开加工工艺和制造技术。在机械制造实践中,加工工艺和制造技术有时会成为机械加工工业发展的阻碍。因此,提高加工工艺和制造技术在机械生产中显得尤为重要。
可见,作为现代机械制造核心的加工工艺和制造技术,在实际生产中的地位有多重。因此,切实提高先进的加工工艺和制造技术的水平异军突起,关系到机械制造业的发展前景和创新。
2 加工工艺和制造技术的特点
加工工艺和制造技术作为机械制造业的核心和重点组成成分,有其自身的特点。综合考虑加工工艺和制造技术的多方面因素,归纳出现代加工工艺和制造技术有以下特点:
2.1 加工工艺机械制造技术具有综合性特点
先进的加工工业和制造技术的应用,其目标在于促进国家经济和综合实力的增长,全面提高企业竞争。因此,它涉及机械产品从前期的市场调研、中期的产品开发及工艺设计、生产准备、加工制造、之后的售后服务等各个环节,而并不限于机械制造业本身。这是一个提高机械制造业综合经济效益和社会效益的有机整体。
2.2 加工工艺和机械制造技术具有市场经济的系统性、竞争性特点
加工工艺和制造技术日益呈现系统化趋势,制造是从产品概念到最终产品的集成活动,是一个功能体系,这个系统正逐步向着柔性化、集成化、智能化方向发展。加工工艺和机械制造技术的系统性特点决定了其竞争性。因此,如何提高机械工业的生产率是市场竞争的核心。随着我国改革开放,社会主义市场经济体系的建立健全和全球化趋势的进一步增强, 1980年以后,机械制造业赢得市场竞争的主要矛盾已经从提高社会劳动生产率转变为时间为核心的时间、成本和质量的三要素矛盾。
综上所述,加工工艺和机械制造技术的综合性、竞争性和系统化特点使得现代机械制造工业中加工工艺和机械制造技术的技术成分含金量大为增强。
3 现代机械的先进加工工艺和制造技术的新发展
在机械制造业中,加工工艺和机械制造技术的综合运用不可能是一成不变的,需要根据科技的发展不断促进现代机械加工工艺和制造技术的发展,以真正适应机械制造业的发展。
3.1 促进加工工艺和机械制造技术信息化、集成化和网络化
现代机械加工工艺和机械制造技术的不断发展,尤其是网络技术的普及和应用,高质量和高效率的工业机械产品不再成为一种理想化的奢望。现代制造系统的发展由数控型系统向柔性制造系统、计算机集成制造系统和智能制造系统不断发展。网络集成制造系统成为一个工厂系统中具有全局操作性的系统。借助计算机将经营决策、产品设计、生产准备、零件加工、产品装配、检查和销售等各个自动化子系统有机地综合集成起来,成为高效益、高柔韧性、自动化、智能化的生产系统。
3.2促进加工工艺和机械制造技术中的特种加工技术
随着社会经济的迅速发展,机械设备不断采用了一些新材料来制造零件,如淬火钢、耐热合金、硬质合金、硅、锗、宝石和金刚石等难加工材料,普遍具备耐高压、耐高温、耐高速和高精度的要求,同时,很多零件的形状也越来越复杂。用通常的金属切削加工方法来加工这些零件已十分困难。而特种加工技术是一种直接利用电能、热能、光能、化学能、声能、电化学能来进行加工的方法,如电电解加工、电子束加工、超声波加工和激光加工、化学加工、水射流加工等,已经开始在一些先进的制造厂家中应用。它可以加工高强度、高硬度、高脆性、耐高温等难切削材料以及精密细小和复杂形状的零件。
3.3 促进加工工艺和机械制造技术全球化
国际和国内市场上的竞争越来越激烈,同时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。因此,全球化成为机械制造业发展的动力,市场开拓与产品销售都可以异地或跨越国界进行。不断和加强制造系统的全球化已成为现代制造科学发展的一个重点。
结语
我国正处于经济发展的关键时期,机械制造技术是我国工业发展中的一个薄弱环节。只有不断发展创新,紧跟时代潮流,深入了解加工工艺和机械制造技术的特点和发展趋势,不断促进加工工艺和机械制造技术的信息化、网络化、集成化、全球化,才能在激烈的市场竞争中立于不败之地,促进我国的机械制造业的创新发展。
引言
随着传统机械制造业的没落,新型机械制造行业迅猛发展,精密加工以及高管技术的应用,使得经济社会又向前迈进一步。所以,如何正确应用现代机械制造加工产品,是至关重要的问题。
1、现代机械制造工艺与精密加工技术的特点
1.1关联密切。技术是加工行业的命脉,精密加工与现代机械制造科学融合是制造业的趋势,包含多个层面,其中包括市场调研,设计方案思路,制造技术与设备统一,制造工艺只有经过精密加工才能成为占领市场的先锋,提高两者之间的默契度,精密与工艺并存,才能增强机械产品的质量。
1.2系统性特点突出。生产成本逐渐降低,制作工艺逐渐简化,机器精密制造的产品成为市场销售中的宠儿,而传统手工低效率,做工粗糙,技术含量低的工业产品逐渐被淘汰。精密高端的现代制造工艺具有高技术含量的特点,要想保证市场占有份额,就必须加强各个专业的统一,比如机械制造,电子计算机技术,遥感技术,全自动化技术相互柔和成为加工制造业的系统,有了系统性,才能确保产品的质量。
1.3发展全球化。经济全球化的趋势日益加深,一种新型的制造工艺产品不再仅仅在地区范围内推广,而是走向世界市场,参与国际间的竞争。这种高压的竞争环境中,对现代机械制造行业以及精密仪器的加工技术都提出了新的要求,只有提高产品的技术含量,才能在国际市场中占得一席之地,这就需要我们研发人员对世界经济趋势做出准确的判断,为产品制造提供市场方向,辅助高端技术,屹立世界经济发展的潮流中。
2、现代机械制造工艺与精密加工技艺的结合应用分析
2.1现代机械制造行业前景分析。机械制造的产品在生活中处处可见,车,钳子,电焊等工艺制作产品,其中我们选取焊接作为例子,对现代制造工业与制造产品的应用进行分析。2.1.1气体保护焊工艺技术的应用。气体保护焊工艺是利用电弧作为制造热源,被焊接物质以砌体作为介质相互焊接。工作原理是:在产品制作过程中,焊接产生的电弧会形成一层具有保护作用的气体层,可以有效的隔绝温度、有害气体物质及辐射性物质,还可以分隔熔池、电弧等焊接过程中有害物质,保证人们身体健康。保护气体中最常见的是二氧化碳,其随处可得,无成本投入,是制造产品保护气体的首选。2.1.2电阻焊工艺技术的应用。电阻焊工艺技术是指将电阻的正负极分别连接到不同的焊接物上,通电时电流经过的时候,产生大量的热量,周围接触物与其接触面之间的介质相熔化,冷却之后,达到焊接作用的工艺。其焊接特点是简单、易操作,焊接效果可受人为控制,成品率高,且其焊接时间短,并且噪音相对小,空气污染小。弊端就在于不能大批量的制造产品,需要投入大量的人力,对于小型家电还可以应用,但对于大型制造机器就难以应用了,因此,应该根据生活中的实际情况,酌情使用。2.1.3埋弧焊工艺技术的应用。在传统以及现代焊接工艺中,埋弧焊工艺技术的应用都十分广泛,所谓的埋弧焊工艺是指在焊接时,焊接层底下的电弧被燃烧,从而达到焊接目的的操作工艺。埋弧焊工艺技术分为以下两类。一是全自动化焊接:自定埋弧焊接技术是指利用小型工具的辅助,将焊丝与电弧相互接合,然后达到自动焊接的技术,该技术使用方便。二是半自动化焊接:半自动焊接需要人工的辅助才能完成,比如需要人工的推力将焊条推入,既耗费人力,也浪费了不少焊接资源,因此该工艺逐渐被市场所淘汰,已经无几人使用了。现在常用的电渣压力焊也是一种半自动化的买弧焊接技术,它具有成效高,产品质量好的特点,因此被广泛应用。焊接技术的使用不仅仅是依靠优良的技术,同时还应注意选择优质的焊条,并随时观察其碱度,这些细小的差别往往才是决定焊接产品质量到的关键。2.1.4搅拌摩擦焊工艺技术的应用。搅拌摩擦焊技术使用方便,操作简单,其对基本的焊接工艺硬性材料没有过多的要求,比如焊条等,仅仅需要焊接搅拌头,就可以完成整个操作。搅拌摩擦焊接工艺的使用是在20世纪90年代初,当时工艺水平相对比较先进,轮船,铁路的方面的应用也极为广泛,所以该技术支撑起了焊接工艺的半边天。2.1.5螺旋焊工艺技术的应用。螺旋焊工艺技术是指先将各部分零件进行组合和连接,再在其相互接触的面积当中将两者进行融化,达到焊接目的,黏合的零件有螺柱、板件等。该工艺可分为拉弧式和储能式,拉弧式的应用主要在重型工业中,比如轮船制造业等,其焊接要求高;而储能式主要应用于薄板之间的黏合,日常生活中比较多见。
2.2精密仪器的加工技术。精密仪器的加工技术分为多个层面,不同应用方向有不同的选择,比如超级精密研磨技术,纳米技术,细微加工技术等,这里我们就前几种加以分析。2.2.1超精密研磨技术。超精密研磨技术可将表面粗糙程度降到1至2mm。其传统的使用技术有研磨,抛光等,然而对现在工艺的要求已经远远不够,为了适应新时代的发展需求,超精密研磨技术应运而生,它的研磨程度更加精细,使加工产业对材料的要求得到满足。2.2.2精密切削技术。切削技术操作简单,因此对切削产品的要求也相对较多。切削表面粗糙程度要求细小,相对于机床的大型机器操作可以提高其精密程度,但受到温度,机床高度,抗震性能等方面的影响,精密切削技术需要高速运转,才能适应生产的需要,目前市场上的切削技术足够满足机床要求的精密程度,这为精密切削技术开辟了一片天空。2.2.3纳米技术的应用。纳米技术的概念为人们广泛所熟悉,它是结合了物理技术和工程技术的现代化工艺产物,它实现了纳米级的精细刻画,在精密电子技术当中获得殊荣,在未来的发展前途也很广泛。纳米材料,纳米微生物等概念的普及,是人类进步的象征。
3、结束语
世界科技的高速发展,经济全球化趋势的加深,行业之间竞争日益激烈,全球化市场进一步拓展,这些都对现在机械制造工业以及精密加工制造行业提出了更严苛的要求,比如航天飞船等方面。精密加工技术是现代机械制造行业的基础,所以,加强对现代机械制造行业的开发与研究,是实现工艺生产全球化的重要目标。
机械制造业作为一个传统的领域已经发展了很多年,积累了许多理论和实践经验,但随着当今社会的发展,人们的生活水平不断提高,各个方面的个性化需求越来越强烈。作为已经深入到各行各业并已成为基础工业的机械制造业面临着严峻的挑战。先进制造技术这个概念的提出为机械制造业的发展指明了方向。虽然这个名词没有确定的定义,但目前被公认的认识是:先进制造技术是传统制造技术不断吸收机械、电子、信息、材料、能源和现代管理等方面的成果,并将其综合应用于产品设计、制造、检测、管理、销售、使用、服务的制造全过程,以实现优质、高效、低耗、清洁、灵活的生产,并取得理想技术经济效果的制造技术的总称。它具有如下一些特点:
1.从以技术为中心向以人为中心转变,使技术的发展更加符合人类社会的需要。
2.从强调专业化分工向模糊分工、一专多能转变,使劳动者的聪明才智能够得到充分发挥。
3.从金字塔的多层管理结构向扁平的网络化结构转变,减少层次和中间环节。
4.从传统的顺序工作方式向并行工作方式转变,缩短工作周期,提高工作质量。
5.机械制造技术的发展趋势可以概括为:(1)机械制造自动化。(2)精密工程。(3)传统加工方法的改进与非传统加工方法的发展。
下面对自动化技术给予论述和展望。机械制造自动化技术自本世纪20年代出现以来,经历了三个阶段,即刚性自动化、柔性自动化和综合自动化。综合自动化常常与计算机辅助制造、计算集成制造等概念相联系,它是制造技术、控制技术、现代管理技术和信息技术的综合,旨在全面提高制造企业的劳动生产率和对市场的响应速度。
一、集成化
计算机集成制造(CIMS)被认为是21世纪制造企业的主要生产方式。CIMS作为一个由若干个相互联系的部分(分系统)组成,通常可划分为5部分:
1.工程技术信息分系统包括计算机辅助设计(CAD),计算机辅助工程分析(CAE),计算机辅助工艺过程设计(CAPP),计算机辅助工装设计(CATD)数控程序编制(NCP)等。
2.管理信息分系统(MIS)包括经营管理(BM),生产管理(PM),物料管理(MM),人事管理(LM),财务管理(FM)等。
3.制造自动化分系统(MAS)包括各种自动化设备和系统,如计算机数控(CNC),加工中心(MC),柔性制造单元(FMS),工业机器人(Robot),自动装配(AA)等。
4.质量信息分系统包括计算机辅助检测(CAI),计算机辅助测试(CAT),计算机辅助质量控制(CAQC),三坐标测量机(CMM)等。
二、智能化
智能制造系统可被理解为由智能机械和人类专家共同组成的人机一体化智能系统,该系统在制造过程中能进行智能活动,如分析、推理、判断、构思、决策等。在智能系统中,“智能”主要体现在系统具有极好的“软”特性(适应性和友好性)。在设计和制造过程中,采用模块化方法,使之具有较大的柔性;对于人,智能制造强调安全性和友好性;对于环境,要求作到无污染,省能源和资源充分回收;对于社会,提倡合理协作与竞争。
三、敏捷化
敏捷制造是以竞争力和信誉度为基础,选择合作者组成虚拟公司,分工合作,为同一目标共同努力来增强整体竞争能力,对用户需求做出快速反应,以满足用户的需要。为了达到快速应变能力,虚拟企业的建立是关键技术,其核心是虚拟制造技术,即敏捷制造是以虚拟制造技术为基础的。敏捷制造是现代集成制造系统从信息集成发展到企业集成的必由之路,它的发展水平代表了现代集成制造系统的发展水平,是现代集成制造系统的发展方向。
四、虚拟化
“虚拟制造”的概念于20世纪90年代初期提出。虚拟制造以系统建模和计算机仿真技术为基础,集现代制造工艺、计算机图形学、信息技术、并行工程、人工智能、多媒体技术等高新技术为一体,是一项由多学科知识形成的综合系统技术。虚拟制造利用信息技术、仿真计算机技术对现实制造活动中的人、物、信息及制造过程进行全面的仿真,以发现制造中可能出现的问题,在产品实际生产前就采取预防的措施,从而达到产品一次性制造成功,来达到降低成本、缩短产品开发周期,增强产品竞争力的目的。
五、绿色制造技术的应用及绿色设计
若从节能、降耗、缩短产品开发周期的角度出发,诸如快速成形技术、并行工程及敏捷制造、虚拟制造、智能制造和网络制造等先进制造技术都可纳入绿色制造技术的应用范畴。不过目前能将绿色制造技术真正应用于企业生产的,也是较为成功的应用,只要集中在汽车、家电等支柱产业上。如绿色制造技术在汽车行业上的应用。
(1)节约资源方面:将“绿色燃料”天然气作为汽车的能源,它的燃料同汽油相比,CO降低70%,非甲烷类降低80%等,同时也消除了铅、苯等有害物质的产生。
(2)采用新设计的加工工艺方面:2000年3月,博世、康明斯、卡特彼勒等国外著名的汽车发动机公司,发动了“绿色柴油机行动”,在技术上作了较大的改进,大大降低了汽车尾气的排放。
(3)适用于环境友好的材料方面:世界上著名的汽车生产企业,使用新材料来替代以前使用的石棉、汞、铅等有害物质,采用轻型材料――铝材制造车身,使汽车重量减少40%,能耗也降低了。
(4)部件回收在制造方面:从1990年中期,美国仅汽车零件回收、拆卸、翻新、出售一项,每年就可获利数十亿美元。
六、清洁化
清洁生产是指:将综合预防的环境战略,持续应用于生产过程和产品中,以便减少对人类和环境的风险。清洁生产的两个基本目标是资源的综合利用和环境保护。对生产过程而言,清洁生产要求渗透到从原材料投入到产出成品的全过程,包括节约原材料和能源,替代有毒的原材料和短缺资源,二次能源和再生资源的利用,改进工艺及设备,并将一切排放物的数量与毒性削减在离开生产过程之前。对于产品而言,清洁生产覆盖构成产品整个生命周期的各个阶段,即从原材料的提取到产品的最终处理,包括产品的设计、生产、包装、运输、流通、销售及报废等,合理利用资源,并最大限度地减少对人类和环境的不利影响。
综上所述,机械制造业的发展方向是将传统的制造技术与现代信息技术、管理技术、自动化技术、系统工程技术进行有机的结合,通过计算机技术是企业产品在全生命周期中有关的组织、经营、管理和技术有机集成和优化运行,在企业产品全生命周期中实现信息化、智能化、集成优化达到产品上市快、服务好、质量优、成本低的目的,进而提高企业的柔性、健壮性和敏捷性,使企业在激烈的市场竞争中立于不败之地。
参考文献:
0 引言
先进工程设计技术是先进制造技术的重要组成部分。产品生产首先从工程设计开始。工程设计包括需求分析、产品规划、方案设计、详细设计、工艺设计等内容。工程设计的结果直接影响产品的功能、性能、质量、制造成本与交货期。随着计算机技术的发展,工程设计技术的范围不断拓宽,工程设计的手段不断改进,并提出了许多新的设计思想和设计方法。计算机辅助设计(CAD)技术在现代制造技术中所扮演的角色越来越重要,已逐步成为影响制造业发展的重要因素。
1 CAD技术的研究热点
目前,关于CAD技术的研究十分活跃,研究领域极为广泛,以下仅列举其中几个热点方面。
1.1 参数化设计 参数化设计方法是将CAD模型中的定量信息变量化,使之成为任意调整的参数。对于变量化参数赋予不同数值,就可得到不同大小和形状的零件模型。
实现参数化设计的团建是建立参数化模型。参数化模型表示了零件图形的集合约束和工程约束。几何约束包括结构约束和尺寸约束。结构约束是指几何元素之间的拓扑关系约束,如平行、垂直、相切、对称等;尺寸约束是通过尺寸标注表示的约束,如距离尺寸、角度尺寸、半径尺寸等。工程约束是指尺寸之间的约束关系,通过定义尺寸变量及它们之间在数值上和逻辑上的关系来表示。
在参数化设计系统中,设计人员根据工程关系和几何关系来指定设计要求。要满足这些设计要求,不仅需要考虑尺寸或工程参数的初值,而且要在每次改变这些设计参数时来维护这些基本关系,即将参数分为两类:其一为各种尺寸值,称为可变参数;其二为几何元素间的各种连续几何信息,称为不变参数。参数化设计的本质是在可变参数的作用下,系统能够自动维护所有的不变参数。因此,参数化模型中建立的各种约束关系,正是体现了设计人员的设计意图。
参数化设计可以大大提高模型的生成和修改的速度,在产品的系列设计、相似设计及专用CAD系统开发方面都有较大的应用价值。目前,参数化设计中的参数化建模方法主要有变量几何法和基于结构生成历程的方法,前者主要用于平面模型的建立,而后者更适合于三维实体或曲面模型。
1.2 基于特征设计 如前所述,特征设计是用“特征”来取代纯几何元素构建物体模型。特征是构建零件的最基本的要素,它能以较高的抽象级别和不需要解释的方式来标示物体模型。它既表示了零件的几何信息,又反映了零件与制造有关的信息。例如,对孔的设计,实体造型系统常采用圆柱体与某个实体进行逻辑运算来实现,计算机仅仅知道哪些部分没有材料而已,并不能“认识”哪是一个孔。对于特征造型系统,孔是一个特征,具有直径、长度、公差、表面粗糙度、位置等属性,并包含了基准、装配等信息。
每一个特征基本上对应一组加工制造方法。特征的“语义”使设计人员对同一特征有相同的理解。因此,基于特征的设计更适合于CAD/CAM的集成和CIMS中的建模需要。
1.3 计算机辅助概念设计 概念设计是设计过程中最重要的阶段,概念设计的好坏对产品设计质量起着决定性的作用。但由于概念设计的复杂性,及其所涉及的种种设计知识的不确定性,给计算机辅助概念设计带来很大的难度,制约了其发展。概念设计的过程主要是评价和决策的过程,他涉及产品功能、动作和结构等因素,对产品的价格、性能、可靠性、安全性等均有着重要的影响。目前,计算机辅助概念设计的方法可分为两大类,即自动生成设计方案和交互生成设计方案。
1.3.1 自动生成设计方案 目前主要采用人工智能技术。为了使计算机有效地支持概念设计活动,需要解决两大难题,即建模问题和推理问题。前者是对产品的功能、动作和机构及其之间的关系进行描述;后者实质上就是生成和选择合适的方案。
建模的核心问题是模型的表示法。目前已提出各种表示法,如语言、图形、对象、知识模型和图像法等。语言表示法属于一种形式描述方法,他能保证计算机有效地进行推理,称为面向机器的表示法。而图像表示法是一种高度可视化的表示法,它可以提供一种辅助设计人员进行创新的建模环境,称它为面向人的表示法。其它表示法则界于这两者之间。各种表示法往往只支持描述概念设计的某一方面,目前还缺少一种能描述概念设计各种因素的统一模型,这正是下一步的研究目标。
推理问题的重点是在转换过程,即把用户需求映射到实现所给需求集合的一些实际的结构上。难点在于产生和选择合适的映射方法。同样也有很多推理方法支持概念设计活动,如神经网络、基于实例的推理法、基于知识的推理技术、优化、价值工程和定性推理等。但目前也只能设计一些特定领域的例子,离全面应用还有很大差距。
关键词:机械制造;数控技术;实际应用
0引言
机械制造行业在我国社会经济发展过程中具有重要作用,它是我国的基础行业之一,关系着我国的国民经济发展。随着我国经济及科学技术发展,机械制造的数量与质量也得到了较大提高,机械制造与人们的生活息息相关,而机械制造行业中关键组成部分是数控技术,这项技术推动了机械制造业的有序良好发展,下面我们将具体分析下数控技术概念及其特征和,使其更好地应用在机械制造中。
1数控技术概念及特征分析
1.1数控技术概念
数控技术是一种自动化技术,融合了计算机技术、通信技术及传感监测技术等,通过发出数字命令信息指令,开展对机械二次加工并控制工作,这种技术的设备物质载体是数字化信息设备及控制运行设备,该项技术含量非常高,将其使用在机械制造领域中能够有效提升生产制造效率,还能够保证生产产品的质量与精确度。
1.2数控技术特征
数控技术还有一些特征,也是其优点,第一就是便利性,这个特点体现在多个方面,使用数控技术,能够有效减少传统机械制造业中繁复的工艺流程,具有较大便利性。另外,机械制造过程中使用数控技术,能够改变机械制造中的加工工艺参数,从而进一步提升机械制造的便利性。第二是高效率,数控技术应用在机械制造中,在一次装夹工作中能完成多道加工工序,有效减少辅助时间,但是同时也保证了加工精度;而且这种技术能够完成复杂零件及曲面形状零件的加工[1]。
2机械制造中对数控技术的实际应用
2.1工业生产对数控技术的应用
工业生产过程中对数控技术使用得非常广泛,工业生产中的食品加工及造纸印刷是使用频率最高的产业,而且这种数控技术对金属冶炼及农药工具加工等危险性操作中具有更重要的作用。数控技术使用在工业生产中,不仅有效地改善了工作环境、减低工作危险性,工业生产人员的工作效率也得到了极大提高,生产成本进一步降低,最终推动了工业生产的机械化与自动化。实际工业生产过程中,采用的数控技术主要是通过控制生产主体计算机来控制工业生产的流程与程序,因为计算机系统具有非常强大的感应功能,因此其能够快速发现并及时处理错误,这样就安全有效地保证了工业生产系统的稳定操作性。
2.2煤矿机械对数控技术的应用
煤矿是我们人类赖以生存及发展的能源基础,在人们的生活及生产中具有重要作用,但是煤矿开采及运输是一件非常危险的事情,煤矿技术人员及操作人员需要保持高度警惕性。煤矿开采过程中最常使用的工具是采煤机,煤矿开采环境比较恶劣、技术要求高而且采煤机的种类也非常繁多,因此采煤机最好是进行小批量生产。采煤机生产过程中一个重要环节就是完成机壳毛坯焊接,但是传统的机械加工制造不能单独完成一件的下料,而将数控技术应用其中实现了上述不可能的事情,有关技术人员发明研制了数控气割,开展了数控化机械生产,它采用特殊数控程序,进行单一物件的下料,这样的工作程序有效地节省了时间,提高了工作效率,也有效地优化了套料选用方法[2]。
2.3汽车行业对数控技术的应用
随着我国社会经济的日益发展,人们物质生活水平也随之提高,人们对于出行交通工具有了更新更高要求,汽车已经成为了人们外出游玩的交通工具,也受到了越来越多人的喜爱,汽车购买数量及质量呈现出上升趋势。汽车行业面对这种状况,竞争也日益激烈,数控技术在汽车行业中的使用,有效地加快了汽车零部件的生产速度,提高了汽车生产及投入市场的效率,促进了汽车行业的快速健康发展[3]。汽车行业现在已经发展到了现代化水平,汽车生产流水线上更多使用到了高速控制机床及数控技术,这种数控技术下的控制机床,生产速度非常快,而且具有很好的灵活性,满足了汽车生产者的需要。数控技术应用到汽车生产过程中后,能够使生产流水线作业更加高效化、智能化,而且汽车从生产零件、组装一直到后期的试运行的全过程都能够被控制监测到,这样很好地满足了高质量及高产能的需求。
2.4机床设备对数控技术的应用
机械制造过程中具有关键作用的是机床设备,机床设备是机械制造的核心与灵魂,而数控技术应用在机床设备中,实现了机械及电子科技技术一体化的目标,将数控技术引入到机床设备中,并加入计算机技术及互联网通信技术等,这样能够有效控制机床生产过程中每道工序参数、时间及规格,实现统一规范化生产操作,也使得机床设备在使用过程中更稳定、更安全,进而促进数控技术下的机床更加准确、更加精细地控制零件位置及操作冷却泵等生产环节。
2.5航天工业对数控技术的应用
数控技术也能应用到航天工业中,航天工业中常常要使用到许多高精密度的零件,但是使用传统机械制造并不能满足航天技术在制造步骤上的精益求精需求,而将数控技术应用在航天工业中,能够对小部件材质进行深度加工,这样有效地节省了资源、防止了浪费能源。
3结语
目前,数控技术已经越来越广泛地应用在机械制造业中,例如工业生产、煤矿机械以及机床设备等等,这项技术在这些产业中发挥着积极而重要的作用。随着社会及科学技术发展进步,人们对于数控技术的要求也越来越高,相关人员在研发生产过程中不仅要使用好数控技术,还要做好研发工作,积极更新数控技术,改进现阶段数控技术的不足与缺点,将其更好地应用于机械制造生产过程中,为我国的国民经济发展贡献力量。
参考文献:
[1]刘从军.数控技术在机械制造中的应用探讨[J].科技展望,2015(07):52.
中图分类号:F407.44 文献标识码:A 文章编号:
机械制造加工是把原材料、半成品转化为成品的生产过程,包括产品图纸设计、生产组织准备和技术准备、原材料购买、标准件统筹、毛坯制造、零件机械加工与热处理、装配等一系列工序。在所有生产流程中占据最重要地位的是工艺,它包括锻压、铸造、冲压、焊接、机械加工、热处理、装配和试验等。在加工过程中,所有加工条件和加工方法都是有区别的,零部件的制作工艺也是多种多样的。
1 现代机械工艺的广义概念
工艺是制造技术的灵魂,也是核心力量。现代制造工艺可以说是先进制造技术的重要组成部分,也是其最有活力的部分。“设计”和“工艺”非常重要,缺一不可。很多人把二者割裂或对立起来,这显然不正确,应用广义的“制造”概念把它们统一起来。现在,人们常会较为看重设计师在产品创意上的作用,却未能正确评价工艺制造师的作用。机械制造是一门历史悠久的学科,在人类文明的发展进程中占据了重要地位。而机械制造工艺是专门研究产品设计、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。综上所述,为适应时代要求,必须采用现代机械制造技术。
2 机械制造工艺的发展趋势
在机械制造工艺不断发展的今天,其在国内外表现出全球化、自动化、环保化、虚拟化、网络化等发展趋势,下面我们就其中几个方面作个简单探讨。
(1)全球化。机械制造业的国内、国际市场竞争越来越激烈,不少企业,甚至包括知名企业,在无情的竞争中落败,倒闭的倒闭,被兼并的被兼并,不少暂时还得以在国内市场立足的知名企业只能另辟蹊径,拓展新市场。网络通讯技术的快速发展进一步推动了企业间既竞争又合作的发展趋势,它与激烈的市场角逐相互作用,成为了制造业全球化的发展动力。当然我们也需要明确,全球化机械制造的基础是技术网络化,是网络通讯技术的发展使得制造全球化得以完整实现。
(2)自动化。自动化信息管理一直是机械制造工艺领域追求的终极目标,制造技术自动化可以提高产品的质量和生产率,同时又能降低成本,减轻工人的劳动强度。目前,制造技术自动化的研究方向主要是制造系统中的集成和系统技术、制造单元技术、人机一体化制造系统、工业机器人、制造过程的计划和调度、柔性制造技术以及适应现代化生产模式的制造环境等。
(3)网络化。网络通讯技术的迅速发展和普及为企业生产、经营等活动带来了新的变革,零件制造、产品设计、产品销售与市场开拓都变得可以在异地甚至异国进行。网络通讯技术的快速发展同时也加快了技术信息的交流,加强了产品开发的合作与经营管理模式的学习,在一定程度上推动了企业向既竞争又合作的方向发展。
众所周知,现代机械制造技术突出表现为现代技术和工业创新的集成,它不仅是国民经济的重要组成部分,也是衡量国家科技发展水平的重要标志,是国际间科技竞争的重点。我们要抓住机遇,了解机械制造技术工艺的发展特点,把握现代机械制造技术的发展趋势,紧跟发展先进制造技术的世界潮流,将发展现代机械制造工艺放在战略优先地位,尽快缩小与发达国家的差距,才能在全球化的激烈竞争中立于不败之地。
3 机械制造工艺的发展现状分析
我国的现代制造技术主要沿着“广义制造”(或称“大制造”)的方向发展,具体的发展方向可以归纳为 4 个方面和多个大项目。这4个方面体现为现代设计的技术、现代成形和改性的技术、现代加工的技术、制造系统和管理的技术,大项目则包括反求工程、分层制造技术、微纳米技术、中尺度制造技术、极限制造技术、高速加工技术、表面工程技术、质量控制工程、虚拟制造、智能制造、协同制造、绿色制造和共生制造等。当前,我国工艺发展的重点是并行设计、创新设计、改性技术与现代成形、材料成形过程仿真和优化等。
3.1 机械制造工艺中自动化的发展现状
自动化制造单元在机械制造工艺领域已经逐渐得到广泛应用,其主要特征就是利用多台或者单台加工机器、数控机床等进行多种产品的加工,因此可以看成是一种小型化的较为灵活的自动系统。这是机械制造中自动化生产与成本相互配合作用下的产物,其最大的优势就是能够提高生产效率从而降低生产成本。机械制造中的自动化系统由多个自动化数控机床构成,在统一的计算机体系之下接受控制,进而形成一个简单的加工性的流水线,具有很强的实用性,在我国的企业中得到广泛应用。该系统中自动化制造和分散控制是主导,具有生产线自动化的特点,已经在很多技术领域广为使用。自动化制造工厂将单一的制造过程连接起来,并配备健全的储运系统,使得原材料采购、产品生产与装配以及成品检验与配送等一系列的工序都在自动化中完成运转。在我国,具备这样的自动化系统的工厂仍仅占少数。
3.2 机械制造工艺中激光技术的发展应用
激光技术是利用激光快速成型的技术,这里主要指的是利用激光的快速切割功能,辅之以计算机的 CAD 模块,以制造出所需要的商品零件样品。这种技术的主要特征是在计算机的 CAD 模块指挥下实现快速的切割以及成型,应用该技术可以直接制造出零件的模型甚至是零件本身,且在没有模具和其他相关辅助工具帮助时也能进行一次性加工,这对于较为复杂的零件加工尤为有用。因此,这项技术以其独特的优势在机械工艺制造中获得了越来越广泛的应用。在机械制造业中,为了提高使用寿命或机械性能,很多零件都需要做热处理。特别是一些容易磨损的零件,为了延长其使用寿命,一般都需要对其表面进行一些必要的处理。在机械制造工艺过程中最为常见、应用范围最广的就是在零件表面添加熔覆材料来提高其耐磨程度,使其表面形成一个特殊的保护层。在这种方式的基础上,机械制造工艺将激光的高温特性运用到一些材料的热处理工序中,使得零件表面固化。与此同时,激光技术还被运用到默写模具生产的修复工序中,在不改变原有尺寸大小的情况下加长其使用期限。
【关键词】CIMS;制造业;集成;自动化管理
引言
随着经济全球化的发展,市场竞争变得愈来愈激烈,如何去适应当今市场快速多变的需求,不断提高我国产品质量,低成本的快速开发适销对路产品,在竞争中求生存、求发展,已成为我国企业共同追求的目标。近几年来,世界各国都意识到制造业是一个国家的支柱产业,只有加强和发展制造业才能振兴经济和增强国家工业实力。
1 CIMS的基本概念
目前,企业掀起了应用CIMS技术的热潮。CIMS是一种基于CIM理念构成的数字化、信息化、智能化、绿色化、集成优化的制造系统,其核心是信息集成。在CIMS环境下,可以实现企业中乃至企业间各部门,各种系统的数据交换与共享。CIMS作为生产、管理的新模式目前发展迅速,是产品开发中不可或缺的重要部分。
CIMS是现代制造业的一种模式,是一种新的制造理念。它包括TIS(技术信息系统)、MIS(管理信息系统)、MAS(制造自动化系统)和QCS(质量控制系统)四个功能子系统以及数据库和网络两个支持子系统,是人,物流,信息的综合集成系统。
2 CIMS的组成
为了保证上述功能的实现,CIMS具有自己的运作系统,它们包括:
2.1 管理信息分系统MIS。包括经营管理、生产计划与控制,采购管理、财务管理等功能。
2.2 技术信息分系统。包括计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助工艺设计(CAPP)和数控程序编制(NCP)等功能,用来支持产品设计和工艺准备。
2.3 制造自动化分系统。也称计算机辅助制造(CAM)分系统。它包括不同自动化程度的制造设备和子系统,用以支持CIMS的制造功能。
2.4 计算机辅助管理分系CAQ。该分系统具有制定质量管理计划,实施质量管理,处理质量管理的信息,支持质量保证等功能。
3 CIMS技术发展阶段
CIMS作为实现CIM理念的实际系统,以计算机应用为核心,支持生产过程的各个环节,是生产制造业应用的最高阶段。纵观其发展过程,CIMS技术研究和应用工程的开发可以将其分成为三个主要阶段。
3.1 以信息集成为特征的CIMS阶段
20世纪70 年代后期,随着胆子信息技术的快速发展,特别是大规模集成电路的出现,各种工艺技术及装备的进步以及自动化技术的发展,劳动力消耗已不是主要因素,降低成本的焦点开始转移到如何提高企业整体效率上来。
3.2 以过程集成为特征的CIMS阶段
20世纪80年代以来,企业要改善产品的T(时间)、Q(质量)、C(成本)、S(服务)、E(环境),从而提高企业的市场应变能力,除信息集成这一技术手段外,还应该对过程进行重构(Process Reengineering)。传统串行作业的设计、开发过程往往造成产品开发过程经常反复,这无疑使产品开发周期变长,成本增长。以企业集成为特征的CIMS阶段
上世纪90年代初,CIMS进入“企业集成”为特征的发展阶段。因为企业市场竞争越来越激烈,竞争中“个性化”的产品需求增大,而批量生产的产品相对减少,要求企业的组织及设备重组,实行“柔性生产线”。 企业提高自身的市场竞争力,在今天不能走“小而全”,“大而全”的封建庄园经济的道路,而必须面对全球经济,全球制造的新形势,充分利用全球的制造资源,更快、更好、更省地响应市场。
4 CIMS在我国的发展
4.1 我国十分重视CIMS的发展,在制定高技术发展计划(“863”计划)时,就把CIMS列为自动化领域的主体之一,自上世纪90年代初期建成研究环境,然后陆续建成CIMS工程环境,CIMS试验工程及一批CIMS应用工厂,从而奠定了良好的技术基础。
4.2 我国CIMS事业经过十几年的发展,从技术集成到技术、经营/管理、人/组织的集成,在广度和深度上扩大了CIMS的内涵。
4.3 CIMS十多年的成功、失败的实践经验,为我国企业的信息化探索了一条符合我国国情的循序渐进的可操作的道路,同时业明确了我国信息化的发展方向和最终目标。
5 我国CIMS存在的不足
5.1 技术问题。构成CIMS主体框架的各技术单元的发展尚不完全成熟。例如,CAD与CAM如何衔接, FMS如何进一步完善,计算机结构网络、通信协议与系统互联等技术均处于继续高速发展的阶段,均未成型,直接影响了CIMS的普及。
5.2 资金问题。发展CIMS需要雄厚的资金,建立一个CIMS是一项浩大的系统工程,耗时长,投资大,目前尚非一般企业财力所能负担的。
5.3 思想问题。目前在许多企业都已经建立CIMS系统,但大多数系统主要考虑的是技术的层面,CIMS系统与企业管理理念的联系,以及CIMS系统如何为企业带来效益方面考虑的并不是很多。
6 结束语
CIMS是一种理念,它是生产发展到一定阶段的产物,在信息时代中,它适用信息集成来提高生产效率,使之符合不断变化的社会与市场需求的新方法。CIMS的概念和内容不是一成不变的,它随着生产水平、生产方式的发展和人类社会进步、信息技术的提高而在不断发展,CIMS的研究不虚不断更新,永远不会停止在一个水平上。
因此我们的技术发展路线是加强设计和管理,首先实现企业(或企业内部)之间集成的方向发展,这是我国CIMS技术内涵实现的必由之路。中国制造业信息化,必须以信息化带动工业化,促进传统旨在也进行结构调整和优化升级。
参考文献