時間:2022-12-31 17:39:16
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇制造技術論文,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
【關鍵詞】信息化;虛擬制造;虛擬企業
為把我國建成不僅是新的世界制造中心,而且是廣泛應用先進技術的制造強國,國家對制造企業提出了宏偉目標,即要求國內骨干企業盡快著手信息化工作,2010年到2015年大中型企業要達到國際先進的信息化制造水平。實際上,信息化不僅是政策的約束,更是市場的驅使,隨著市場經濟全球化的進程,信息化制造將成為現代制造企業追求的重要目標之一。
一、信息化制造與虛擬技術
什么才是信息化制造?信息化制造是以虛擬制造和大規模定制生產為標準的,只有基本上實現了從產品設計、開發、生產制造和流通以至產品全生命周期的信息化,才算真正完成信息化工作,在此基礎上的先進制造模式和信息化內容才能叫做信息化制造。
隨著計算機、自動化及網絡技術在制造系統中的應用,信息技術對制造技術發展的作用目前已占到第一位。產品制造過程中的信息投入,己成為決定產品成本的主要因素。信息技術使現代制造的技術含量提高,使傳統制造技術發生質的變化。信息技術也促進著設計技術的現代化,加工制造的精密化、快速化,自動化技術的柔性化、智能化,整個制造過程的網絡化、全球化。
制造業要在競爭激烈的全球市場求得生存與發展,必須能夠更好地滿足市場所提出的TQCS要求,即要以最短的產品開發周期(Time)、最優質的產品質量(Quality)、最低廉的制造成本(Cost)和最好的技術支持與售后服務(Service)來贏得市場與用戶。為了提高競爭能力,企業應當能夠對市場需求的變化做出快速敏捷的反應,并及時地對自身的生產做出合理的調整與重新規劃。面對不可預測、持續發展、快速多變的市場需求,企業的生產活動必須具有高度的柔性。計算機軟硬件技術及網絡技術的迅速發展為實現這一目標提供了強有力的支持。
基于這些因素,概念設計、并行工程、智能制造、敏捷制造等多種有關先進制造技術的新思想、新概念相繼誕生。虛擬制造(VirtualManufacture)就是其中之一,它代表了一種全新的制造體系和模式。在虛擬制造中,產品開發是基于數字化的虛擬產品開發VPD方式(VirtualProductDevelopment),以用戶的需求為第一驅動,并將用戶需求轉化為最終產品的各種功能特征。VPD保證了產品開發的效率和質量,提高了企業的快速響應和市場開拓能力。
虛擬技術在先進制造技術中的應用主要包括虛擬制造和虛擬企業兩個部分。
1.虛擬制造(VM)是在產品設計階段實時地、并行地模擬產品未來制造全過程及其對產品設計的影響,預測產品性能、產品的可制造性、產品的成本等,從而更有效地、柔性靈活地組織生產,并使新產品開發一次獲得成功,目的是盡量降低產品的成本,縮短產品的開發周期,提高產品的質量和壽命,快速有效地響應瞬息萬變的市場。
虛擬制造實際上是一種計算機科學技術,以信息技術、仿真技術、虛擬現實技術為支柱,在產品設計或制造系統的物理實現之前,就能使人體會到或感覺到未來產品的性能或者制造系統的狀態,從而可以做出前瞻性的決策與優化實施方案。從本質上講虛擬制造技術是對真實制造過程的動態模擬、仿真,是在計算機上制造數字化產品,經過模擬仿真對產品外形設計、布局設計、加工及裝配過程達到優化產品的設計及工藝過程、優化制造環境配置和生產供給計劃、優化制造過程并改進制造系統的目的,用來改善各個層次的決策和控制。虛擬制造從根本上改變了設計、試制、修改設計、規模生產的傳統制造模式。在產品真正制出之前,在虛擬制造環境中生成軟產品原型代替傳統的硬樣品進行試驗,對其性能和可制造性進行預測和評價,從而縮短產品的設計與制造周期,降低產品的開發成本,提高系統快速響應市場變化的能力。
2.虛擬企業是為了快速響應某一市場需求,將產品涉及到的不同企業臨時組建成為一個沒有圍墻、超越空間約束、靠計算機網絡聯系、統一協調的合作經濟實體。虛擬企業的特點是企業的功能上不完整、地域上分散和組織結構上非永久性,它是實現敏捷制造的有效手段。由于市場的全球化,企業必須不斷創新產品及優化制造過程,快速響應客戶要求,才能取得競爭上的優勢。同時,企業不可能也不必做每一件事、每一個部件和每一個制造過程,而必須尋找合適的合作伙伴。其最終目標是利用不同地區的現有生產資源,把它們迅速組合成一種沒有界限的、靠電子手段聯系的經營實體,以便快速推出高質量、低成本的新產品。
由于國內外市場競爭日益加劇,科學技術發展迅速,產品更新換代速度加快及人們對產品多樣化的需求增加,使得機械制造業向多品種小批量生產方式發展。因此,縮短產品開發周期成為決定制造業競爭力的首要因素。而虛擬制造技術被認為是加速新產品開發的有效手段,它能很好地解決制造業的TQCS難題,虛擬制造技術對制造業將是一次新的革命,它的廣泛應用意義是深遠的。
二、市場化與虛擬制造技術應用
制造業是我國國民經濟的支柱產業,它一方面創造價值,生產物質財富和新的知識,另一方面為國民經濟各個部門包括國防和科學技術的進步與發展提供先進的手段和裝備。在我國的經濟騰飛中,制造業功不可沒。但是,隨著計劃經濟體制向市場經濟體制轉變,我國制造企業的弊端日益顯露出來。
我國制造業目前存在的五大難題:
1.產品質量不穩定,水平低下,主要機械產品中達到當代世界先進水平的不到10%;
2.生產集中度低,分散、重復嚴重,缺乏協作;
3.科技基礎薄弱,自主研發創新能力差;
4.企業裝備陳舊,生產工藝落后,精密、高效、數控設備不足10%;
5.人才培養后繼乏力;加之企業基礎管理薄弱,缺乏現代生產管理意識,在市場經濟新形勢下顯得十分被動。
虛擬制造在工業發達國家,如美國、德國、日本等已得到了不同程度的研究和應用。在這一領域,美國處于國際研究的前沿。福特汽車公司和克萊斯勒汽車公司在新型汽車的開發中已經大量應用虛擬制造技術,大大縮短了產品的時間;波音公司設計的777型大型客機是世界上首架以三維無紙化方式設計出的飛機,它的設計成功已經成為虛擬制造從理論研究轉向實用化的一個里程碑。
虛擬制造(VM)作為一種哲理、一種制造策略為制造業的發展指明了方向。它可以全面改進企業的組織管理工作,提高企業整體運作及全面最優決策的效能和市場競爭力。實施虛擬制造可以打破傳統的地域、時域的限制,通過Internet實現資源共享,變分散為集中,可實現異地設計、異地制造,從而使產品開發能以快速、優質、低耗響應市場變化。通過分析設計的可制造性,利用有效的工具和加工方法來支持生產,可以大大提高產品的質量和穩定性。企業不再需要投入大量的設備和儀器,從而避免了不必要的設備閑置,可充分利用其他企業的先進設備和儀器進行生產,能很好地解決一些中小企業資金短缺的難題。
但在實施虛擬制造技術過程中,雖然國家對制造業十分重視,但由于我國當前正處于體制改革過程中,多種機制并行,在資金使用時較難協調,國家也難以投入重金支持虛擬制造技術研究。應用人才短缺,企業的整體認識不統一,就是現有的科研成果都難以推廣應用,因此實現企業信息化制造任重而道遠,但這些并不能阻擋它的向前發展。
三、實施虛擬制造應采取的措施
1.高度重視和全面規劃。虛擬制造技術與其它的先進制造技術是相互關聯、彼此交叉的,其涉及面廣、技術難度大,研究及推廣應用需要投入大量人力、物力及資金,政府部門應從宏觀上加強對虛擬制造技術的指導,同時要使虛擬制造技術與各種先進制造技術相互銜接、協調發展。
2.加強人才培養和培訓工作。人是先進制造的主體,沒有高素質的人的參與,再好的技術也發揮不了應有的作用。因此,企業領導應有人本思維,采用人機一體的技術路線。企業在培養和引進高層次、高質量研究型、管理型和開發應用型人才的同時,大力普及CAD/CAM技術,及時推行精益生產、并行工程等思想和技術,全面提高企業員工的技術素質。企業與高校應探索人才的聯合培養新模式,不斷增強科技創新能力。
3.加強關鍵技術的研究、開發和應用。虛擬制造技術包括軟件技術和硬件技術,其中建模技術、計算機仿真技術和虛擬現實技術等是實施虛擬制造的關鍵技術。我國科研力量分散,建立分布式網絡化研究中心,以企業為主體,產學研相結合,重點投資與自身發展有關的關鍵技術的研究,進行研發和推廣是一條值得深入探索的道路。
4.從企業實際出發,分階段實施。企業要實現虛擬制造,應分階段逐步實行,要做好全面扎實的基礎工作,應加強CAD/CAPP/CAM/NC/FMC/CAE技術的研究和推廣應用,在全面實施并行工程的基礎上實施虛擬制造。
1.1圖片多,無層次課本上有很多圖形,這些圖形是黑色白描畫,不夠生動,也不夠形象,沒有層次,學生對此沒有興趣,講解也難以生動,應在電子教案中增加多媒體素材。例如講解到汽車零件的加工方法,里面有很多加工機床和車刀的圖形,在課件中增加了很多車床、銑床的實物彩色照片,并針對性地講解。本校有一些普通車床和銑床,學生較容易理解,可以增加一些其它型號的車床供學生比較學習,同時采用多角度的實物照片就易于學生學習其結構并理解其工作原理。這樣能更透徹地了解機床的加工原理和加工過程,更加便于學生理解汽車零件的制造過程。
1.2顯示多,無區分圖形上的動畫,一個圖形整體出現,講解其組成和結構時,僅用鼠標控制指針來指明區域不足以說明清楚,不利于學生的理解接受。想要區分出各個不同的區域,可以用不同的色彩來表示不同區域。有時僅要劃分不同部分又要依然能清晰看出其內部的組成,這時可以將色彩在設計中調節成半透明的,這樣即成顯現出色彩又不會遮蓋其它信息。例如講解夾具的組成時,可用半透明的彩色區域標志出定位元件、夾緊元件,即不遮蓋住夾具的結構組成,又能清晰區分出不同的組件。
1.3程序多,無步驟多媒體教學時板面大,計算過程如果全部顯示,步驟不清,學生不易掌握計算過程,通常學生看懂了卻又不知道如何下筆運算。應當計算一步,顯示一步,并引導學生思考下一步,再繼續講解下一步,再依次顯示出來。以尺寸鏈的計算為例,依次顯示出基本尺寸、上下偏差的計算過程,計算過程采用動畫的形式將計算過程按步驟一步一步體現出來,增加步驟和程序的清晰度,就像教師在黑板上一步一步板述。
2.課堂上教學過程中容易出現的問題及解決思路
2.1過度依賴多媒體教學課件多媒體教學課件內容形式多樣,講解詳細,圖文并茂,操作性強。教師過度依賴就表現為:在課堂上,教師手握鼠標,逐一“演示”課件內容。教師從以前的知識傳播者變成了現在的計算機操作員,缺少與學生的交流。教師可以根據實際情況評價、肯定或部分肯定學生的回答,學生的主動性較高,成就感較強。以講解汽車零件的加工工藝規程為例,里面包含零件從毛坯到成品的全部內容,為了體現每一次工序的內容,雖然采用多媒體動畫技術將加工過程和加工表面按加工步驟一步一步體現出來,但在講解中以提問為主,例如:加工中是如何安裝工件?采用了何種刀具?加工精度是如何控制?這些問題引發了學生認真的思索,許多學生大膽回答,學生在自己的思考與回答中尋找答案,比直接提出加工工藝過程的效果更好。2.2內容講解方式過于簡單講解相關知識點時,應將前后內容融會貫通,多媒體可以很好地實現各模塊的鏈接,設置好鏈接內容,即可用控制鍵調出相關的知識點。以講解各加工工藝為例,將機床與刀具的知識貫穿,同時結合具體加工過程,使得學生更容易將汽車制造技術的各類零件加工的知識點進行歸類和總結。這樣也就更利于學生具體分析一些刀具加工的工作原理,對新產品開發中制訂工藝規程設計提供了一個可行的設計思考方向。第一課對學習興趣的培養十分重要,不是只講解教學安排和第一章的內容,可以播放寶馬汽車的整個加工流程,有底盤和車身的組裝,再到噴漆上蠟,儀表板和座椅等部件的安裝,直至通過測試,完整地顯示汽車組裝加工過程。這樣即增加了學生的學習興趣,教學氣氛熱烈,又讓學生直觀地了解了汽車是如何制造出來的,對現今的汽車制造技術也有了直觀的認識。
2.3在一定程度上削弱了學生的主觀能動性多媒體課件在形式和內容上下了功夫,枯燥的文字與生動的畫面相結合,意在激發學生的學習主動性。但教學又成了另一種意義上的滿堂灌。教師無形中就把學生的思路限制在課件設定的固定框架內,學生缺少自主思考與學習,學生的主動性必然會受到不同程度的影響。在課堂教學中要多啟發,多引導,多提問,多思考,讓學生自己去發現問題、提出問題,讓學生“動”起來。互動性活動較易組織,課堂氣氛較為活躍,師生互動是互動教學理念中最重要的一個方面。教師將在學生自主學習、理解、鉆研、觀察時,積極地看,積極地聽,設身處地地感受學生的所作所為、所思所想,考慮如何指導學生學習。
3.課后容易出現的問題及解決思路
3.1課后師生交流少下課后,學生和老師都急于進行下一節課,師生交流較少,對于學生的課堂學習效果,教師不能得到及時的反饋。教育實踐證實,課后交流能讓學生在課堂知識的基礎上更上一個層次,這就要求教師和學生能夠及時溝通,及時討論。在課后的師生交流中,我們可以采用多種多樣的形式.如輔導答疑、實踐討論、交流座談、網上交談等。這些互動都有助于多媒體課件不斷完善,有助于教師更好的教,學生更好的學。
3.2作業形式單一通常課后作業形式過于單一,學生一味地抄寫或計算,容易產生厭煩情緒,不利于學習積極性的培養。課后作業不僅僅是單一的書本作業,還可以有多種形式,例如推薦學生在課外參觀汽車4S店或車展,對一些新車型和新技術去做一些調查和研究。在講解汽車制造新技術的時候,就讓學生自己上講臺展示并講解自己制作的制造新技術的課件,很多同學都非常積極,他們覺得自己的成果不僅能讓老師看到,還能與其他同學共享,效果非常好。從學生的展示中看出,很多同學事先都是作了充分的準備的,這無疑極大提升了學習的主動性與極積性。
4.結語
[摘要]目前,我國制造的多是高消耗、低附加值產品,處于技術鏈和價值鏈的低端;為此,必須用科學發展觀指導制造業運行,轉變制造業增長方式,著重發展處于技術鏈高端的微型系統制造技術、超精密加工技術和省耗綠色制造技術等現代制造技術,促使制造業向技術鏈高端延伸。
[關鍵詞]制造業;增長方式;發展戰略;思路
一、轉變制造業增長方式的緊迫性
目前,我國制造業已有較好基礎,并已成為世界制造大國,工業增加值居世界第四位,約為美國的1/4、日本的1/2,與德國接近。產量居世界第—的有80多種產品。然而,我國制造的多是高消耗、低附加值產品,大量產品處于技術鏈和價值鏈的低端。在代表制造業發展方向和技術水平的裝備制造業,我國的落后狀況尤其明顯,大多數裝備生產企業沒有核心技術和自主知識產權。同時,我國制造業勞動生產率水平偏低,許多部門的勞動生產率僅及美國、日本和德國的1/10,甚至低于馬來西亞和印度尼西亞。這一差距,尤其明顯地表現在資本密集型和知識密集型產業上。在此條件—卜,我國制造業不能繼續在技術鏈低端延伸,不能依靠高消耗獲得更多低附加值產品,必須用科學發展觀指導制造業運行,轉變制造業增長方式。
二、轉變制造業增長方式必須發展現代制造技術
產品技術鏈,沒有一個固化的定式,但總是由低端向高端發展。近年,它正伴隨著現代制造技術的進步不斷向高端延伸。目前,制造業技術鏈高端幾乎被現代技術壟斷,處于技術鏈高端的產品幾乎都是由現代技術制造出來的。所以,要轉變我國制造業增長方式,必須抓緊發展現代制造技術,通過現代技術促使制造業及其產品向技術鏈高端延伸,以便降低技術鏈低端產品的比重,相應提高技術鏈高端產品的比重。
在知識經濟時代到來之際,微電子技術、光電子技術、生物技術、高分子化學工程技術、新型材料技術、原子能利用技術、航空航天技術和海洋開發工程技術等高新技術迅猛發展。以計算機廣泛應用為基礎的自動化技術和信息技術,與高新技術及傳統制造方法結合起來,便產生了現代制造技術。
現代制造技術,保留和繼承了傳統制造技術的產品創新要求,如增加現有產品的功能,擴大現行產品的效用:增多現有產品的品種、款式和規格:縮小原產品的體積,減輕原產品的重量:簡化產品結構,使產品零部件標準化、系列化、通用化:提高現有產品的功效,使之節能省耗等。但是,現代制造技術,在制造范疇的內涵與外延、制造工藝、制造系統和制造模式等方面,與傳統制造技術均有重人差別。
在現代制造技術視野中,制造不是單純把原料加工為成品的生產過程,它包括產品從構思設計到最終退出市場的整個生命周期,涉及產品的構思、構思方案篩選、確定產品概念、效益分析、設計制造和鑒定樣品、市場試銷、正式投產,以及產品的售前和售后服務等環節。
在現代制造技術視野中,制造不是單純使用機械加工方法的生產過程,它除了機械加工方法外,還運用光電子加工方法、電子束加工方法、離子束加I:方法、硅微加工方法、電化學加工方法等,往往形成光、機、電一體化的工藝流程和加工系統。
三、發展現代制造技術的重點方向
現代制造技術正在朝著自動化、智能化、柔性化、集成化、精密化、微型化、清潔化、藝術化、個性化、高效化方向發展。為了轉變制造業增長方式,促使制造業向技術鏈高端延伸,我國宜著重發展以下現代制造技術。
(一)以納米技術為基礎的微型系統制造技術
“納米”是英文nan。meter的譯名,是一種度量單位,是十億分之一米,約相當于45個原子串起來那么長。納米技術,表現為在納米尺度(0.1nm到100nm之間)內研究物質的相互作用和運動規律,以及把它應用于實際的技術。其基本含義是在納米尺寸范圍認識和改造自然,通過直接操作和安排原子、分子創造新的物質。納米技術以混沌物理、量子力學、介觀物理、分子生物學等現代科學為理論基礎,以計算機技術、微電子和掃描隧道顯微鏡技術、核分析技術等現代技術為操作手段,是現代科學與現代技術相結合的產物。
納米技術主要包括:納米材料學(nanomaterials)、納米動力學(nanodynamics)、納內米電子學(nanoclectronics)、納米生物學(nanobi010gy)和納米藥物學(nan。pharmics)。就制造技術角度來說,它主要含有納米設計技術、納米加工技術、納米裝配技術、納米測量技術、納米材料技術、納米機械技術等。以納米技術為基礎,在納米尺度上把機械技術與電子技術有機融合起來,便產生了微型系統制造技術。
自從硅微型壓力傳感器,作為第一個微型系統制造產品問世以來,相繼研制成功微型齒輪、微型齒輪泵、微型氣動渦輪及聯接件、硅微型靜電電機、微型加速度計等一系列這方面的產品。美國航空航天局運用微型系統制造技術,推出的一款微型衛星,其體積只相當于一枚25美分的硬幣。
微型系統制造技術,對制造業的發展產生了巨大影響,已在航天航空、國防安全、醫療、生物等領域嶄露頭角,并在不斷擴大應用范圍。
(二)以電子束和離子束等加工為特色的超精密加工技術
超精密加工技術,一般表現為被加工對象的尺寸和形位精度達到零點幾微米,表面粗糙度優于百分之幾微米的加工技術。
這項技術包括超精密切削、超精密磨削、研磨和拋光、超精密微細加工等內容,主要用于超精密光學零件、超精密異形零件、超精密偶件和微機電產品等加工。
電廣束、離子束、激光束等加工技術,通常出現在超精密微細加上領域,用來制造為集成電路配套的微小型傳感器、執行器等新興微機電產品,以及硅光刻技術和其他微細加工技術的生產設備、檢測設備等。20世紀80年代以來,超精密加工技術,在超精密加工機床等設備、超精密加工刀具與加工工藝、超精密加工測量和控制,以及超精密加工所需要的恒溫、隔熱、潔凈之類環境控制等方面,取得了一系列突破性進展。超精密加工技術投資大、風險高,但增值額和回報率也高得驚人。近來,發達國家把它作為提升國力的尖端技術競相發展,前景非常好。
(三)以節約資源和保護環境為前提的省耗綠色制造技術
關鍵詞機械制造特點發展現狀趨勢
機械制造技術是研究產品設計、生產、加工制造、銷售使用、維修服務乃至回收再生的整個過程的工程學科,是以提高質量、效益、競爭力為目標,包含物質流、信息流和能量流的完整的系統工程。隨著社會的發展,人們對產品的要求也發生了很大變化,要求品種要多樣、更新要快捷、質量要高檔、使用要方便、價格要合理、外形要美觀、自動化程度要高、售后服務要好、要滿足人們越來越高的要求,就必須采用先進的機械制造技術。
1先進制造技術的特點
1.1是面向21世紀的技術
先進制造技術是制造技術的最新發展階段,是由傳統的制造技術發展起來的,既保持了過去制造技術中的有效要素,又要不斷吸收各種高新技術成果,并滲透到產品生產的所有領域及其全部過程。先進制造技術與現代高新技術相結合而產生了一個完整的技術群,它是具有明確范疇的新的技術領域,是面向21世紀的技術。
1.2是面向工業應用的技術
先進制造技術并不限于制造過程本身,它涉及到產品從市場調研、產品開發及工藝設計、生產準備、加工制造、售后服務等產品壽命周期的所有內容,并將它們結合成一個有機的整體。先進制造技術的應用特別注意產生最好的實際效果,其目標是為了提高企業競爭和促進國家經濟和綜合實力的增長。目的是要提高制造業的綜合經濟效益和社會效益。
1.3是駕馭生產過程的系統工程
先進制造技術特別強調計算機技術、信息技術、傳感技術、自動化技術、新材料技術和現代系統管理技術在產品設計、制造和生產組織管理、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制造技術相結合,使制造技術成為能駕馭生產過程的物質流、能量流和信息流的系統工程。
1.4是面向全球競爭的技術
20世紀80年代以來,市場的全球化有了進一步的發展,發達國家通過金融、經濟、科技手段爭奪市場,傾銷產品,輸出資本。隨著全球市場的形成,使得市場競爭變得越來越激烈,先進制造技術正是為適應這種激烈的市場競爭而出現的。因此,一個國家的先進制造技術,它的主體應該具有世界先進水平,應能支持該國制造業在全球市場的競爭力。
1.5是市場競爭三要素的統一
在20世紀70年代以前,產品的技術相對比較簡單,一個新產品上市,很快就會有相同功能的產品跟著上市。因此,市場競爭的核心是如何提高生產率。到了20世紀80年代以后,制造業要贏得市場競爭的主要矛盾已經從提高勞動生產率轉變為以時間為核心的時間、成本和質量的三要素的矛盾。先進制造技術把這三個矛盾有機結合起來,使三者達到了統一。
2先進機械制造技術的發展現狀
近年來,我國的制造業不斷采用先進制造技術,但與工業發達國家相比,仍然存在一個階段性的整體上的差距。
(1)管理方面。工業發達國家廣泛采用計算機管理,重視組織和管理體制、生產模式的更新發展,推出了準時生產(JIT)、敏捷制造(AM)、精益生產(LP)、并行工程(CE)等新的管理思想和技術。我國只有少數大型企業局部采用了計算機輔助管理,多數小型企業仍處于經驗管理階段。
(2)設計方面。工業發達國家不斷更新設計數據和準則,采用新的設計方法,廣泛采用計算機輔助設計技術(CAD/CAM),大型企業開始無圖紙的設計和生產。我國采用CAD/CAM技術的比例較低。(3)制造工藝方面。工業發達國家較廣泛的采用高精密加工、精細加工、微細加工、微型機械和微米/納米技術、激光加工技術、電磁加工技術、超塑加工技術以及復合加工技術等新型加工方法。我國普及率不高,尚在開發、掌握之中。
(4)自動化技術方面。工業發達國家普遍采用數控機床、加工中心及柔性制造單元(FMC)、柔性制造系統(FMS)、計算機集成制造系統(CIMS),實現了柔性自動化、知識智能化、集成化。我國尚處在單機自動化、剛性自動化階段,柔性制造單元和系統僅在少數企業使用。
3我國先進機械制造技術的發展趨勢
(1)全球化。一方面由于國際和國內市場上的競爭越來越激烈,例如在機械制造業中,國內外已有不少企業,甚至是知名度很高的企業,在這種無情的競爭中紛紛落敗,有的倒閉,有的被兼并。不少暫時還在國內市場上占有份額的企業,不得不擴展新的市場;另一方面,網絡通訊技術的快速發展推動了企業向著既競爭又合作的方向發展,這種發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發展的動力,全球化制造的第一個技術基礎是網絡化,網絡通訊技術使制造的全球化得以實現。
(2)網絡化。網絡通訊技術的迅速發展和普及,給企業的生產和經營活動帶來了革命性的變革。產品設計、物料選擇、零件制造、市場開拓與產品銷售都可以異地或跨越國界進行。此外,網絡通訊技術的快速發展,加速技術信息的交流、加強產品開發的合作和經營管理的學習,推動了企業向著既競爭又合作的方向發展。
(3)虛擬化。制造過程中的虛擬技術是指面向產品生產過程的模擬和檢驗。檢驗產品的可加工性、加工方法和工藝的合理性,以優化產品的制造工藝、保證產品質量、生產周期和最低成本為目標,進行生產過程計劃、組織管理、車間調度、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,以保證產品設計和產品工藝的合理性,保證產品制造的成功和生產周期,發現設計、生產中不可避免的缺陷和錯誤。
(4)自動化。自動化是一個動態概念,目前它的研究主要表現在制造系統中的集成技術和系統技術、人機一體化制造系統、制造單元技術、制造過程的計劃和調度、柔性制造技術和適應現化生產模式的制造環境等方面。制造自動化技術的發展趨勢是制造全球化、制造敏捷化、制造網絡化、制造虛擬化、制造智能化和制造綠色化。
(5)綠色化。綠色制造則通過綠色生產過程、綠色設計、綠色材料、綠色設備、綠色工藝、綠色包裝、綠色管理等生產出綠色產品,產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境的負面影響,同時使原材料和能源的利用效率達到最高。
4結語
制造技術不僅是衡量一個國家科技發展水平的重要標志,也是國際間科技競爭的重點。我國正處于經濟發展的關鍵時期,制造技術是我們的薄弱環節。只有跟上發展先進制造技術的世界潮流,將其放在戰略優先地位,并以足夠的力度予以實施,才能盡快縮小與發達國家的差距,才能在激烈的市場競爭中立于不敗之地。總之,在我國研究和發展先進制造技術勢在必行。
參考文獻
1馬曉春.我國現代機械制造技術的發展趨勢[J].森林工程,2002(3)
關鍵詞:機械制造技術特點發展方向
我國正處于經濟發展的關鍵時期,制造技術是我們的薄弱環節。只有跟上先進制造技術的世界潮流,將其放在戰略優先地位,并以足夠的力度予以實施,才能盡快縮小與發達國家的差距,才能在激烈的市場競爭中立于不敗之地。
一、我國機械制造技術發展的現狀分析
機械制造技術是研究產品設計、生產、加工制造、銷售使用、維修服務乃至回收再生的整個過程的工程學科,是以提高質量、效益、競爭力為目標,包含物質流、信息流和能量流的完整的系統工程。
20世紀70年代以前,產品的技術相對比較簡單,一個新產品上市,很快就會有相同功能的產品跟著上市。20世紀80年代以后,隨著市場全球化的進一步發展,市場競爭變得越來越激烈。
20世紀90年代初,隨著CIMS技術的大力推廣應用,包括有CIMS實驗工程中心和7個開放實驗室的研究環境已建成。在全國范圍內,部署了CIMS的若干研究項目,諸如CIMS軟件工程與標準化、開放式系統結構與發展戰略,CIMS總體與集成技術、產品設計自動化、工藝設計自動化、柔性制造技術、管理與決策信息系統、質量保證技術、網絡與數據庫技術以及系統理論和方法等均取得了豐碩成果,獲得不同程度的進展。但因大部分大型機械制造企業和絕大部分中小型機械制造企業主要限于CAD和管理信息系統,底層基礎自動化還十分薄弱,數控機床由于編程復雜,還沒有真正發揮作用。因此,與工業發達國家相比,我國的制造業仍然存在一個階段性的整體上的差距。
目前,我國已加入WTO,機械制造業面臨著巨大的挑戰與新的機遇。因此,我國機械制造業不能單純的沿著20世紀凸輪及其機構為基礎采用專用機床、專用夾具、專用刀具組成的流水式生產線——剛性自動化發展。而是要全面拓展,面向五化發展,即全球化、網絡化、虛擬化、自動化、綠色化。
二、機械制造技術的特點
做好基礎自動化的工作仍是我國制造企業一項十分緊迫而艱巨的任務。但加工中心無論是數量還是利用率都很低。可編程控制器的使用并不普及,工業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發展趨勢的同時扎扎實實地做好基礎工作。
1.機械制造技術是一個系統工程
先進制造技術特別強調計算機技術、信息技術、傳感技術、自動化技術、新材料技術和現代系統管理技術在產品設計、制造和生產組織管理、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制造技術相結合,使制造技術成為能駕馭生產過程的物質流、能量流和信息流的系統工程。
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競爭和促進國家經濟和綜合實力的增長。因此,它并不限于制造過程本身,它涉及產品從市場調研、產品開發及工藝設計、生產準備、加工制造、售后服務等產品壽命周期的所有內容,并將它們結合成一個有機的整體。以便提高制造業的綜合經濟效益和社會效益。
3.機械制造技術是市場競爭要素的統一體
市場競爭的核心是如何提高生產率。隨著市場全球化的進一步發展,20世紀80年代以后,制造業要贏得市場競爭的主要矛盾已經從提高勞動生產率轉變為以時間為核心的時間、成本和質量的三要素的矛盾。先進制造技術把這三個矛盾有機結合起來,使三者達到了統一。
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,發達國家通過金融、經濟、科技手段爭奪市場,傾銷產品,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,應與現代高新技術相結合,應是有明確范疇的新的技術領域。
三、我國機械制造技術的發展方向
先進制造技術是制造技術的最新發展階段,是由傳統的制造技術發展起來的,既保持了過去制造技術中的有效要素,又要不斷吸收各種高新技術成果,并滲透到產品生產的所有領域及其全部過程。
20世紀80年代,隨著掃描顯微鏡的發明和使用,人類認識世界和改造世界的能力進入納米尺度,納米技術是指實現納米級精度,是一種在納米尺度上研究原子和分子結構,物質特性及相互作用與運動,并運用這種技術為人類服務的高新技術,納米技術對制造業產生了很大的影響,其應用范圍將非常廣泛,包括納米材料技術、納米加工技術、納米裝配技術和納米測量技術等。
超精密加工的加工精度在2000年已達到納米級,在21世紀初開發的分子束生長技術、離子注入技術和材料合成、掃描隧道工程(STE)可使加工精度達到0.0003~0.0001μm,現在精密工程正向其終極目標——原子級精度的加工逼近,也就是說,可以做到移動原子級別的加工。
現代機械制造技術的發展主要表現在兩個方向上:一是精密工程技術,以超精密加工的前沿部分、微細加工、納米技術為代表,將進入微型機械電子技術和微型機器人的時代;二是機械制造的高度自動化,以CIMS和敏捷制造等的進一步發展為代表。
1.精密成形技術成形制造技術包括鑄造、焊接、塑性加工等。精密成形技術包括:精密鑄造(濕膜精密成形鑄造、剛型精密成形鑄造、高精度造芯)、精密鍛壓(冷濕精密成形、精密沖裁)、精密熱塑性成形、精密焊接與切割等。
2.無切削液加工無切削液加工的主要應用領域是機械加工行業,無切削液加工簡化了工藝、減少了成本并消除了冷卻液帶來的一系列問題,如廢液排放和回收等等。
3.快速成形技術快速原型零件制造技術(RPM),其設計突破了傳統加工技術所采用的材料去除的原則,而采用添加、累積的原理。其代表性技術有分層實體制造(LOM),熔化沉積制造(FDM)等等。
由于以上工藝和技術不僅減少了原材料和能源的耗用量或縮短了開發周期、減少了成本,而且有些工藝的改進對環境起到保護作用,因此被稱為綠色制造工藝。綠色制造是人類社會可持續發展在制造業中的體現。這一切除了工藝革新外,還必須依靠信息技術,通過計算機的模擬、仿真,才能實現。
四、結論
現代制造技術是現代技術和工業創新的集成,是國家制造業的水平的主要標志,也是國家工業的基礎和支柱。隨著社會的發展,人們對產品的要求也發生了很大變化,要求品種要多樣、更新要快捷、質量要高檔、使用要方便、價格要合理、外形要美觀、自動化程度要高、售后服務要好、要滿足人們越來越高的要求,就必須采用先進的機械制造技術。因此,我們應抓住機遇,了解我國機械制造技術的發展現狀,把握現代機械制造技術的發展趨勢,使我國現代制造業與世界發達國家站在同一起跑線上。
參考文獻:
[1]馬曉春.我國現代機械制造技術的發展趨勢[J].森林工程,2002,(3).
1數控技術的便利性
(1)數控技術的便利性是多方面的展現與傳統制造業相比,數控技術的應用就很好地減少了機械制造中繁復的工藝流程,通過這種減少工藝流程的方法之后,那么數控技術的便利性就會完全展露無遺。
(2)數控技術在機械制造中的發展應用還能夠改變機械制造中的加工工藝參數,改變了機械制造中的加工工藝參數之后,我們的機械制造將會更加的便利。
2數控技術的高效率
(1)數控技術在機械制造中的發展應用能夠實現一次裝夾工件完成多道工序的加工,從而能確保加工的精度和減少輔助的時間;
(2)數控技術在機械制造中的發展應用能夠高質量的完成普通機床難以完成的復雜零件和零件曲面形狀的加工;
(3)在我國機械制造產品的穩定性和可靠性存在一定的問題
再加上網絡化程度也不夠普及,只用于一些簡單的程序數據傳輸,就串口通訊技術來說,網絡數字化水平不高,集成化和遠程故障的排除能力較弱。總而言之,數控技術在我國機械制造業的應用上還不是很成熟,需要投入更多的人力和財力,加強相關方面的技術人員的培訓,不斷地吸收新技術的同時,真正做到將技術成果實踐于實際操作中。
二數控技術在機械制造中的實際應用探究
1數控技術在機床方面的實際應用
在機床的數字化作用下對于刀具以及機械的部件以及主軸的變速等等都是由數字來進行操作,只需要在對機械的一些零部件加工之前由編程人員把零部件的相關程序進行編程,而后再通過程序的載體,在這一過程中如果是想改變對機械的零部件加工只要在電腦系統的程序中進行修改,輸入新的程序即可,這對于傳統的人工調整有著很大的方便性,在效率上得到了提高。
2數控技術在汽車機械制造中的實際應用
在我國的經濟得到穩步上升過程中人們的生活水平也隨之得到了很大的提高,在對產品的消費方面需求愈來愈大,在這一市場激烈競爭的背景下數控技術就有著其重要的作用,數控技術在汽車機械制造中得以應用能夠在質量上以及效率上都能夠得到有效的提高,對于汽車的零部件的加工以及新產品的研制都有著很好的效率提升,從而也把汽車機械的零部件加工向著集成化以及規模化的方向得到了發展。
3數控技術在煤礦機械制造中的實際應用
(1)當前的煤礦產業的發展中對于采煤機械的要求也已經愈來愈高
在實際的采煤環境制約下采煤機的種類也比較的多,并且都不是大批的進行生產,這就給采煤機械的制造有了很大的困難,對于傳統的機械制造的技術在采煤機的單件下料問題上得不到很好的解決,而數控技術的應用可以通過龍骨板程序進行下料,對于在套料的選用方案上起到了很好的優化作用,在效率提高的同時,在對機械的零部件生產過程中的精確度也有了很好的保障。
(2)在數控技術得到了一定程度的發展的同時
也應當清醒的看到一些不足之處,在長期的發展過程中,我國的數控機床還處在一個低檔膨脹和中檔發展遲緩以及高檔進口的這樣一個局面,在我國的一些重要的工程方面的應用上還是依靠于進口的設備和技術來完成,從整體的發展上來看,我國在數控技術上的水平以及精確度和質量、性能和其他國家相比還處于比較落后的階段,在自主創新能力方面還不夠,在自主產權的操作系統方面還比較的缺乏。
三結語
關鍵詞:機械制造;加工工藝;工業加工;機械工業
隨著經濟的發展和科學技術的進步,機械制造技術在現代工業中的地位越來超重要。機械制造工藝及工裝是機械制造技術的重要內容。機械制造的過程是將原材料經過工藝系統的各種加工變成機械產品的過程。機械制造工藝及工裝課程就是以制造過程為主線,包括零件機械加工工藝、機床夾具設計及裝配工藝等,為國民經濟各部門提供冶金機械、礦山及工程機械、石油化工機械、各類運輸機械、機床工具及儀器儀表、紡織及包裝輕工機械、農牧業加工機械等,為人民提供的耐用消費品,如洗衣機、電冰箱、空調、縫紉機、轎車等。從其應用的廣泛性可見,不論傳統還是新興產業都離不開各種各樣的機械裝備。經過半個多世紀的努力,尤其是改革開放以來,通過引進吸收與自主開發,我國的機械工業已經基本形成門類齊全、具有相當規模及技術開發能力的支柱產業。產業的結構正向著臺理化方向發展,先進的制造技術不斷在生產中應用推廣,機電及相關高效技術產品生產基地正在逐步形成。大型成套設備的裝備能力提高了,如我國已能自行設計制造60萬kw火力發電機組、70萬kw水力發電機組、500萬t的大型鋼鐵成套設備等。通過引進技術的消化吸收,一批先進的高精密制造技術也在我國生產中應用和普及。
一、當前我國機械制造加工發展情況
進入21世紀,我國己基本建立社會主義市場經濟體制。全球性的產業結構重新組合和國際分工不斷深化,科學技術在突飛猛進地發展,各國都把提高產業競爭能力及發展高新技術,搶占未來經濟的制高點,作為科技工作的主攻方向。在機械制造技術方面我國與世界各國的聯系日益緊密,中國市場與國際市場進一步接軌,面對國內外市場的激烈競爭,我國企業對技術的需求更加迫切和強烈。新產品的開發水平提高了,大批重點骨干企業在關鍵工序增加了先進、精密、高效的關鍵設備,從而進入到高技術開發企業行業研制出如超重型數控龍門銑、高精度五軸數控鏜銑床、sx-T大規模集成電路光柵數
顯儀、大噸位超重水壓機等;制造技術水平不斷提高,船泊制造精度可達5微米,高精度外圓磨達0.25微米、粗糙度達0.08微米,精密及超精密加工精度已達到亞微米級和亞納米級,已形成完整的先進數控機床、新型刀具開發的制造體系。
二、現代機械的先進加工工藝與制造技術的應用
進入21世紀,機械制造業迎來的是一個更為激烈的競爭和生存環境。新知識、新概念的不斷涌現和新產品、新工藝的迅速更新加速了市場的變化,企業面臨著更加嚴峻的挑戰。特別是在市場不斷高速變化的21世紀,企業不僅需要有對市場變化的快速反應能力,而且還需要通過技術創新和產品更新來不斷開拓市場、引導市場的能力。現代制造技術就是為了適應這種競爭環境而產生的。它是在傳統制造技術的基礎上,不斷吸收和發展機械、電子、能源、材料、信息及現代管理等技術成果,并將其綜合應用于產品設計、制造、檢驗、管理、服務等生產周期的全過程,以實現“優質、高效、低耗、靈活、清潔”的生產技術模式,取得理想技術經濟效果的制造技術的總稱。
(一)現代機械的先進加工工藝特點
隨著計算機技術、微電子技術、傳感技術、自動控制技術和機電一體化技術的迅速發展及其在機械制造方面的應用,由系統論、信息論和控制論所組成的系統科學和方法論與機械制造科學的密切結合,組成了機械制造系統,并形成了現代制造工程學。制造系統就是人、機器以及物料流和信息流的一個組合體。現代制造技術特別強調人的主體作用,強調人、技術和管理三者的有機結合,因此,現代制造技術具有以下特征:
1.現代機械制造技術己成為一門綜合性學科。現代制造技術是由機械、電子、計算機、材料、自動控制、檢測和信息等學科的有機結合而發展起來的一門跨學科的綜合性學科。現代制造技術的各學科、各專業間不斷交叉融合,并不斷發展和提高。
2.產品設計與機械制造工藝一體化。傳統的機械制造技術通常是指制造過程的工藝方法,而現代制造技術則貫穿了從產品設計、加工制造到產品的銷售、服務、使用維護等全過程,成為“市場調查+產品設計+產品制造+銷售服務”的大系統。如并行工程就是為了保證從產品設計、加工制造到銷售服務一次成功而產生的,已成為面向制造業設計的一個新的重要方法和途徑。
3.現代機械制造技術是一個系統工程。現代制造技術不是一個具體的技術,而是利用系統工程技術、信息科學、生命科學和社會科學等各種科學技術集成的一個有機整體,已成為一個能駕馭生產過程的物科流、能量流和信息流的系統工程。
4.現代機械制造技術更加重視工程技術與經營管理的有機結合。現代制造技術比傳統制造技術更加重視制造過程的組織和管理體制的簡化和合理化,由此產生了一系列技術與管理相結合的新生產方式。如制造資源計劃(MRP)、準時生產(HT)、并行工程(CE)、
敏捷制造(AM)和全面質量管理(TQC)等。
5.現代機械制造技術追求的是最佳經濟效果。現代制造技術追求的目標是以產品生命周期服務為中心,以新產品開發速度快、成本低、質量好、服務佳、靈活性強取勝,并獲得最佳的經濟效果。
6.現代機械制造技術特別強調環境保護。現代制造技術必須充分考慮生態平衡、環境保護和有限資源的有效利用,做到人與自然的和諧、協調發展,建立可持續發展戰略。因此,未來的制造業將是“綠色”制造業。
(二)現代機械的先進加工工藝應用分類
現代制造技術的分類及發展大體上可從5個方面來論述
。 1.制造系統的自動化、集成化、智能化
機械制造自動化的發展經歷了單機自動化、剛性自動線、數控機床和加工中心、柔性制造系統(FMS)和計算機集成制造等幾個階段,并向柔性化、集成化、智能化進一步發展。
2.精密工程和特種加工方法
超精密加工和納米加工三個檔次。精密加工和超精密加工特種加工方法又稱非傳統加工方法,它是指一些物理的、化學的加工方法。如電火花加工、電解加工、超聲波加工、激光加工、電子束加工、離于束加工等。特種加工方法的主要對象是難加工的材料,如金剛石、陶瓷等超硬材料的加工,其加工精度可達分子級加工單位或原于級單位,所以它又常常是精密加工和超精密加工的重要手段。
3.快速成形(零件)制造
零件是一個三維空間實體,它可由在某個坐標方向上的若干個“面”疊加而成。因此,利用離散/堆積成形概念,可將一個三維空間實體分解為若干個二維實體制造出來,再經堆積而構成三維實體,這就是快速成形(零件)制造的基本原理,其具體制造方法很多,較成熟的商品化方法有疊層實體制造法和立體光刻等。如疊層實體制造,根據各疊層幾何信息,用數控激光機在鋪上一層箔材上切出本層輪廓,去除非零件部分,再鋪上一層箔材,用加熱輥輾壓,以固化粘接劑,使新鋪上的—層箔材牢固地粘接在己成形體上,再切割該層的輪廓,如此反復多次直至加工完畢。
4.零件的分類編碼系統
零件分類編碼是對零件相似性進行識別的一個重要手段,也是GT的基本方法。是用數字來描述零件的幾何形狀、尺寸和工藝特征,即零件特征的數字化。零件分類是根據零件特征的相似性來進行的,這些特征主要分為以下三個方面:
1)結構特征。零件的幾何形狀、尺寸大小、結構功能、毛坯類型等。
2)工藝特征。零件的毛坯形狀及材料、加工精度、表面粗糙度、機械加工方法、定位夾緊方式、選用機床類型等。
3)生產組織與計劃特征。加工批量,制造資源狀況,工藝過程跨車間、工段、廠際協作等情況。
零件的特征用相應的標志表示,這些標志由分類系統中的相應環節來描述。零件各種特征的標識按一定規則排成若干個“列”,每“列”就稱為碼位,也叫縱向分類環節;在每個列(碼位)內又安排若干“行”,每一“行”稱為“項”,也叫橫向分類環節。零件分類編碼系統是實施成組技術的基礎和重要手段,對零件進行分類成組,可以便零件設計標準化、系列化和通用化,輔助人工或計算機編制工藝過程和進行成組加工車間的平面設計,改進數控加工的程序編制,使工藝設計合理化;促進工裝和工藝路線標準化,為計算機輔助制造打下基礎,進一步以成組的方式組織生產。
零件的分類編碼反映了零件固有的名稱、功能、結構、形狀和工藝特征等信息。類碼對于每種零件而言不是唯一的,即不同的零件可以擁有相同的或接近的分類碼,由此能劃分出結構相似或工藝相似的零件組來加工。它的特點是從毛坯到產品多數可在同一種類型的設備上完成,也可僅完成其中某幾道工序的加工。如在轉塔車床、自動車床加工的中小零件,多半屬于這種類型。這種組織形式是最初級的形式,最易實現,但對較復雜的零件,需用多臺機床完成時,其效果就不顯著。值得一提的是,自從出現加工中心以來,成組單機加工又重新得到重視。
5.柔性制造系統
柔性制造系統一般是指用一臺主機將各臺數控機床連接起來,配以物料流與信息流的自動控制生產系統。它一方面進行自動化生產,而另一方面又允許相似零件組中不同零件,經過少量調整實現不同工序的加工。這一組織生產的方式,代表著現代制造技術的發展方向。值得一提的是,成組技術是計算機輔助工藝設計(CAPP)的基礎之一,在成組技術基礎上發展起來的派生CAPP設計方法,已成為工藝現代化的一種主要方法。另外,成組技術作為一種生產哲理,對柔性制造技術和集成制造技術的發展產生了深刻的影響。
智能化是制造自動化的發展方向,很多專業性機械制造智能技術已經發展到相當水平,而在農業制造領域,還在起步階段。農業機械制造智能技術是專門研究產品的設計、生產、加工、銷售、售后乃至維護維修的整個技術過程,并將提高產品質量、效益、競爭力作為最終的目標。農業機械制造智能技術包含了生產對象、生產資料、能源、人力資源、生產和質量信息等內容。其中,生產對象、生產資料與能源屬于硬件范疇,生產和質量信息則是軟件范疇,而人力資源則是兩者都屬于。在諸多的生產要素之中,人的要素處于主要地位。
2兵團農業機械制造智能技術現狀及其與內地的差距
2.1兵團農業機械制造智能技術現狀
近年來,雖然很多企業在農業制造業方面不斷采用先進的制造技術,像北疆的科神數控設備已占企業機加工設備的30%以上,且已經引進了CNC加工中心,企業的機加工能力得到了很大提升。公司已經啟用了企業資源計劃系統(ERP),以系統化的管理思想,為企業決策層及員工提供決策運行手段的管理和服務。南疆的天誠對企業設備也進行了較大投資,且已經在某些焊接生產線采用了焊接機器人,大大提高了產品的焊接質量和工作效率。但是這些進步與內地專業化農業及機械制造業相比,仍在許多方面存在著較大的差距。
2.2兵團與內地在農業機械制造智能技術上的差距
2.2.1管理
內地優秀的農業機械制造業廣泛采用計算機進行管理,對于組織和管理制度的更新與發展都較為重視,并對生產模式加以完善,力求達到準時、快速、高效的生產制造。比如采用MES(制造執行系統),該系統包括計劃排產、過程糾偏、質量控制、資源優化、數據采集、電子看板、ERP集成等模塊。系統依據ERP或手工輸入的生產任務,通過精細排產,得到可執行的工序級生產排程,并通過對生產執行過程的詳細進度、用料、用時及質量等信息實時跟蹤統計,以數字化的方式、智能化的形式直觀地展現生產全過程。而兵團農業機械制造業采用計算機管理的水平還正處于起步階段,大多數的企業仍然處于陳舊的經驗管理階段,是兵團農業機械的制造業發展步伐緩慢的原因之一。
2.2.2技術設計
內地優秀的農業機械專業化廠家對設計方面要求嚴格,且更新速度較快。由于大量采用計算機輔助設計技術(CAD/CAM),部分大型企業甚至已經開始脫離圖紙進行設計和生產制造。而兵團農業機械制造企業,對于計算機輔助設計技術的使用尚比較局限,使用水平有待提高,兵團農業機械制造業技術發展推動力不足。
2.2.3制造工藝
內地農業機械專業廠家比較廣泛的使用數控加工,許多新型的加工方法,例如:激光切割、高精密加工、復合加工技術等也得到廣泛應用。然而這些新型技術在兵團農機制造企業基本沒有應用,有的甚至還在企業議程之中,使得兵團農機機械制造技術仍然處于低水平狀態。
3發展建議
3.1系統優化
農業機械制造過程中對速度、精度和效率以及柔性化和智能化的要求較高。在采用高速控制系統的同時又改善了機床的特性,使得機床的速度、精度及效率大大提高。而柔性化不僅僅指機械本身,還有群控系統的柔性,數控系統的本身就是采用模塊管理的方式進行管理,裁剪與組合性比較強,能夠滿足用戶的不同設計和需求;群控系統則是根據制作流程的要求不同自動進行修正和調整,使得群控系統的效能充分發揮出來。為了適應快速變化的社會市場環境,僅有柔性化是不夠的,機械制造智能化也需要不斷升級改造以適應當今科學技術的不斷發展和提高,只有具備了智能化才能應對更加復雜的市場發展環境。
3.2多媒體技術的應用
在智能化的數控系統中要做到用戶界面的圖形化、科學計算的可視化與多媒體的結合和應用。用戶界面是系統與使用人員之間的橋梁與窗口,由于使用人員的要求不同和專業性差異,給計算機軟件的開發與研制帶來了較大的難度,采用圖形化用戶界面后,使用者在使用時較為方便。科學計算的可視化可使可視信息直接使用,比如說圖像、動畫演示等。可視化技術的應用與計算機的虛擬技術環境結合起來,使智能化領域又進一步得到拓寬。而計算機、聲像以及通信技術完整的結合便形成了多媒體技術,它使計算機擁有了綜合處理數據的能力。多媒體在智能化數控領域中可綜合化、智能化地處理信息,在現場監控系統中也有著重大的應用價值。
3.3體系結構的優化
在農業機械制造過程中,改善和發展體系結構較為重要。首先,企業數控機床占用比例應不低于50%,使智能制造系統應用效率達到基本要求。在此基礎上集成企業CPU資源系統來提高集成度和運行速度。采用高集成化CPU、RISC芯片和大規模可編程集成電路FPGA、EPRD、CPRD以及專用集成電路ASIC芯片的新一代PCNC數控系統,并應用LED平板顯示器平臺,以實現超大尺寸的顯示傳導和發散信息。采用增強集成電路的密度來改進性能,使組件的尺寸減小,可靠性提高。其次,硬件的模塊化使數控系統的集成和標準化更加簡單和方便。如顯示器、CPU、輸入輸出設備、以及存儲器等最基本的模塊,都可成為獨立的載體,在通過不同方法的組裝、搭配以及減持和增加以便構成檔次和功能不一的數控系統。最后,通過系統中心樞紐對機床進行網絡化,通過機床聯網的手段,可以在任意一臺機床上進行多臺操作,使不同機床的畫面在同一臺機床的屏幕上出現,實現對機床的遠程控制或者是無人化操作。將計算機智能技術、網絡技術、CAD/CAM、伺服系統、自適應控制動態數據管理及刀具補償、動態仿真等高新技術融為一體,形成嚴密的制造過程閉環控制體系,使產品制作過程靈活多變,以適應當前農機市場多品種、多批次的市場需求。
4小結
1征文范圍
1.1CAE當前研究熱點與未來發展趨勢
(1)計算流體力學、結構力學、材料力學、仿生力學、爆破力學等新進展;(2)新材料與新工藝、生物材料、微納米、復合材料的CAE應用技術;(3)高性能計算與CAE;(4)智能化CAD/CAE集成;(5)多學科、多尺度CAE仿真技術;(6)可靠性分析與CAE工程穩健設計;(7)非線性有限元進展及應用;(8)有限元網格自動生成技術.
1.2CAE專項技術應用探討
(1)產品結構強度分析、疲勞壽命分析、振動及噪聲仿真分析、碰撞仿真;(2)機構動力學、多體動力學與控制仿真技術;(3)跌落以及沖擊、多物理場耦合分析;(4)結構輕量化設計與拓撲優化技術;(5)先進材料/結構一體化設計技術.
1.3CAE的平臺技術與應用
(1)虛擬產品開發平臺;(2)分布式仿真平臺技術與協同仿真;(3)產品研發仿真流程和數據管理平臺建設;(4)企業級仿真和多學科聯合仿真.
1.4CAE技術的行業應用與解決方案
(1)CAE在航空、航天、兵器、船舶工業中的應用;(2)CAE在海洋工程、核工業及特種行業的應用;(3)CAE在汽車制造、鐵道機車行業中的應用;(4)CAE在裝備制造及通用機械工業中的應用;(5)CAE在電子、材料、土木工程、生物科技中的應用;(6)CAE技術在國家重大工程與裝備中的應用.
1.5CAE技術的人才培養
(1)社會對仿真分析工程師的需求及要求;(2)高校CAE課程的設置及人才培養模式;(3)社會科技中介及培訓機構的CAE人才培訓項目開發.
2征文要求
(1)圍繞主題內容、充實、數據準確、文字通順,字數在5000字以內,未在正式刊物發表;(2) 會議收錄論文,不收取任何費用,僅供業內人士交流參考;(3)文章的格式編寫要求請訪問.cn或;(4)論文結束頁后另附論文全部作者詳細信息,包括作者職稱、學歷、職務及主要專業方向,聯系方式,并標明按上述5個專題論文應屬的類別;(5)論文請務必在7月10日之前發送到()郵箱里.
3論文評審
組委會將組織專家組對征集的論文進行嚴格評審,根據評審結果向論文作者發出錄取通知和參會通知,并選出優秀論文頒發獲獎證書和獎品,優秀論文將推薦給專業刊物正式發表.
4聯系方式
射頻(RF)和微波微電子的封裝是高頻電子封裝技術的最新發展,它吸引了大量電子工程師投身于電子封裝和高頻電子領域的研究,也吸引了學術研究者了解最先進技術在商業界應用的興趣。它覆蓋了熱量管理、電氣、射頻、散熱的設計與模擬,封裝技術與加工方法以及其它相關射頻、微波封裝的領域。近10年來無線電技術取得了巨大的進展,同時高頻技術的應用方興未艾。2008年9月16-18日,國際微電子和封裝協會(IMAPS)在美國加利福尼亞洲的圣地亞哥舉辦第一屆射頻與微波封裝的高級技術專題討論會,邀請30多名業界的頂尖人士做了射頻、微波、毫米波和寬帶封裝等高級主題演講,會議取得的效應遠遠超乎預期。
該書是這次會議的論文集,共選論文12篇,每篇論文獨立成章。1.微波和毫米波頻率封裝的基本理論,介紹微波和毫米波頻率的基本設計、交換性能和額外復雜性;2.低成本高帶寬的毫米波引導線框封裝,介紹一種新型中繼饋線方法,使低成本高容量的封裝理念可以應用到高頻領域。這個方法影響了數字電子封裝技術;3.微機電毫米波的聚合系統,介紹一種大批量生產毫米波無源器件的技術工藝;4.毫米波板上芯片的集成和封裝,介紹板上芯片的集成與封裝技術對毫米波電子學領域所帶來的低成本效益,以及討論了毫米波電路性能的若干特殊問題;5,射頻液晶聚合物和毫米波的多層氣密封裝包與組件,提出x、K、Ka-頻段的應用組件的薄膜液晶聚合物(LCP)表面安裝封裝技術;6.隨身設備的射頻、微波基板封裝線路圖,回顧隨身設備的設計方案和材料,并討論如何達到所需的封裝密度和性能;7.陶瓷系統在射頻和微波封裝技術中的應用,展示出使用陶瓷材料和陶瓷制造工藝的優勢,從而研發復雜性不斷增長的多層結構;8.毫米波產品的低溫共燒陶瓷(LTCC)層壓材料波導,討論復合材料波導,通過數值仿真的手段,解決材料問題并處理毫米波頻率的內部連線有損耗和間隔時所產生的折衷問題;9.射頻、微波應用組件的低溫共燒陶瓷(LTCC)基片,展示關于射頻、微波封裝應用中的LTCC技術的計算機模擬和制造的最新進展,包括當前的LTCC制造技術、模塊封裝包、高帶寬設計和集成天線的射頻、微波系統的發展趨勢;10.用于微電子封裝的高散熱陶瓷和復合材料,討論散熱復合材料的高級性能,包括納米碳管、合成金剛石、做結構旋轉后的氮化鋁、氧化鈹等;11.高性能微電子封裝的散熱片材料,回顧了射頻、微波封裝的散熱材料的制造、應用和研發,包括傳統的、第二代、第三代散熱材料;12.氮化鋁三維多芯片組件(A1N 3D MCM)的技術研究,回顧了射頻、微波封裝的氮化鋁三維多芯片組件技術的最新發展,包括A1N高溫共燒陶瓷(HTCC)工藝、鎢貼片匹配、燒結溫度分布圖的影響以及其它實際設計和制造過程中的問題。
本書主要作者Ken Kuang等人是多年從事該領域研究、具有豐富經驗的業內專家。他是國際微電子和封裝協會(IMAPS)會員兼副主席、圣地亞哥分會的主席。他多次獲得IMAPS的最佳會議論文獎、電子封裝技術國際大會(ICEPT)的最佳研討會論文獎、IMAPS的主席獎。2004年,他創辦了Torrey Hills Technolo-gies,LLC公司。該公司迅速成長為美國INC500之列,是射頻、微波封裝產業的引領者。
本書反映了射頻、微波微電子業界的近期研究成果和發展動態,是從業工程師了解行業最新技術和發展的必備指導書籍。
論文寫作當中引用了他人的學術研究成果就應該要列出參考文獻,參考文獻的撰寫是體現作者都他人作品的尊重,同時也是對科學的嚴肅態度,這也說明了科學的繼承性,下面是學術參考網的小編整理的關于物流運輸論文參考文獻,來和大家一起閱讀分享。
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苯胺是一種重要的有機化工原料和化工產品,由其制得的化工產品和中間體有300多種,在染料、醫藥、農藥、炸藥、香料、橡膠硫化促進劑等行業中具有廣泛的應用,開發利用前景十分廣闊。
目前世界上苯胺的生產以硝基苯催化加氫法為主,其生產能力約占苯胺總生產能力的85%,苯酚氨化法約占10%,鐵粉還原法約占5%。
一、硝基苯鐵粉還原法
硝基苯鐵粉還原法采用間歇式生產,將反應物料投入還原鍋中,在鹽酸介質和約100℃溫度下,硝基苯用鐵粉還原生成苯胺和氧化鐵,產品經蒸餾得粗苯胺,再經精餾得成品,所得苯胺收率為95%~98%,鐵粉質量的好壞直接影響苯胺的產率。此方法因存在設備龐大、反應熱難以回收、鐵粉耗用量大、環境污染嚴重、設備腐蝕嚴重、操作維修費用高、難以連續化生產、反應速度慢、產品分離困難等缺點,目前正逐漸被其他方法所取代。
二、苯酚氨化法
基本工藝過程為:苯酚與過量的氨(摩爾比為1:20)經混合,汽化、預熱后,進入裝有氧化鋁-硅膠催化劑的固
定床反應器中,在370℃、1.7MPa條件下,苯酚與氨進行氨化反應制得苯胺,同時聯產二苯胺,苯胺的轉化率和選擇性均在98%左右。該法工藝簡單,催化劑價格低廉,壽命長,所得產品質量好,“三廢”污染少,適合于大規模連續生產并可根據需要聯產二苯胺,不足之處是基建投資大,能耗和生產成本要比硝基苯催化加氫法高。
三、固定床氣相催化加氫
固定床氣相催化加氫工藝是經預熱的硝基苯與大過量的預熱后的氫氣混合,在觸媒固定的反應器中發生加氫反應生成粗苯胺,粗苯胺經脫水、精餾后得成品,苯胺的選擇性大于99%。
固定床氣相催化加氫工藝具有技術成熟,反應溫度較低,設備及操作簡單,維修費用低,建設投資少,不需分離催化劑,產品質量好等優點;不足之處是單臺反應器能力低,反應壓力較高,易發生局部過熱而引起副反應和催化劑失活,必須定期更換催化劑。
(一)工藝特點
硝基苯用合成氣預熱,氫氣氣混合后進入列管反應器;使用列管式等溫反應器+堆床絕熱反應器復合操作,反應放出的熱量通過產生17bar蒸汽帶出;使用銅催化劑,消耗為0.6kg/t;單套反應系統最大生產能力5萬噸/年;需要大型氫氣循環壓縮機;帶有脫水塔+輕組份處理塔、精餾塔+重組份處理塔、苯胺回收塔;精餾塔塔頂產3bar蒸汽;重組份的回收處理,輕重組份7kg/t。
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(二)優劣勢分析
1.相對優勢。固定床反應器操作穩定;原料硝基苯、氫氣消耗較低。
2.劣勢。單條反應線最大能力5萬噸/年;催化劑消耗高;需要大量的氫氣進行循環,消耗蒸汽、循環水和電;蒸餾系統處理過于復雜;需要去除硝基苯中的二硝基苯,二硝基苯過高會引起催化劑中毒;催化劑更換時比較繁瑣。
四、流化床氣相催化加氫
流化床氣相催化加氫法是原料硝基苯加熱汽化后,與約理論量3倍的氫氣混合,進入裝有銅-硅膠催化劑的流化床
反應器中,在催化劑流化的條件下進行加氫還原反應生成苯胺和水蒸氣,再經冷凝、分離、脫水、精餾得到苯胺產品。該法較好地改善了傳熱狀況,控制了反應溫度,避免了局部過熱,減少了副反應的生成,延長了催化劑的使用壽命,不足之處是操作較復雜,催化劑磨損大,裝置建設費用大,操作和維修費用較高。
(一)工藝簡述
氫氣同合成氣換熱后,同硝基苯一起汽化升溫,進入流化床反應,生成苯胺和水,經冷卻、靜止分離后為粗苯胺、苯胺水。苯胺水進入苯胺回收塔處理;粗苯胺經過脫水塔、精餾塔處理為合格苯胺。
(二)工藝特點
循環氫氣同合成氣換熱;液-液靜止分離;具有廢水塔、脫水塔、精餾塔;單線能力大;反應器中安裝有熱交換束,該熱交換束浸在流化床內。用水作冷媒,反應熱用來生產蒸汽;催化劑需要再生,1-2月再生一次,再生時間月24-72hr;有廢渣產生。
(三)優劣勢分析
1.相對優勢。國內技術成熟,投資費用低;觸媒運行成本低。
2.劣勢。硝基苯、氫氣單耗高,生產成本高;單條反應線最大能力7萬噸/年;催化劑需要每1-2月再生一次,耗
時1-3天;生產產品質量隨催化劑周期性變化。
五、液相催化加氫
硝基苯液相催化加氫工藝是在150~250℃、0.15~1.0MPa壓力下,采用貴金屬催化劑,在無水條件下硝基苯進行加氫反應生成苯胺,再經精餾后得成品,苯胺的收率為99%。液相催化加氫工藝的優點是反應溫度較低,副反應少,催化劑負荷高,壽命長,設備生產能力大,不足之處是反應物與催化劑以及溶劑必須進行分離,設備操作以及維修費用高。
(一)工藝簡述
硝基苯先被用作萃取劑從苯胺水中回收苯胺,然后經預熱后進入反應器。苯胺料漿(含催化劑)、循環水、循環苯胺和氫氣從底部進入,氫溶解在液體混合物中,和硝基苯反應生成苯胺和水。反應生成的少量焦油及催化劑從反應器側線流出經催化劑稠厚器過濾后,催化劑回到反應系統。反應物以蒸汽形式從頂部帶出,進入二級廢鍋、空冷器、水冷器冷卻后,氣液分離,合成液靜止分離,粗苯胺通過脫水塔脫水后,進入席夫堿反應器處理低沸物,進入精餾塔處理高沸物。
(二)工藝特點
對氫氣純度要求較高,必須增加甲烷化反應器;使用精硝基苯萃取苯胺水中的苯胺;反應塔為立式、多級、柱塞流反應器,液相加氫;使用以碳為載體的鈀、鉑貴金屬催化劑;反應生成的熱量由反應物以蒸汽的形式從頂部帶出;具有一套催化劑循環系統,需采購德國設備催化劑增稠器;可產中壓和低壓蒸汽;氫氣、硝基苯投料摩爾比為小,過量氫氣用小型氫氣循環機循環;催化劑連續添加,不需要停車;脫水塔真空脫水;具有席夫堿反應器處理反應生成的低沸物;有廢液產生。
(三)優劣勢分析
1.相對優勢:(1)原料硝基苯、氫氣消耗低,單位生產成本低;(2)單套裝置生產能力大,反應器可設計最大能力為30萬噸/年;(3)反應器內部不需要機械攪拌,不需要大的氫氣循環系統,氫油比低,排放時可減少氫氣的消耗;(4)三廢產生已達到了最低,接近了理論值;(5)省去了觸媒再生時間,只需要較少的主要設備維修時間,運轉率可高達98%。
2.劣勢:必須增加一套甲烷化裝置,增加投;使用貴金屬催化劑,價格昂貴;貴金屬處理系統復雜,設備較多。
六、結束語