機械數(shù)控畢業(yè)論文.doc

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1、 淺談我國機械自動化未來發(fā)展方向 姓 名: 趙占文 學 號: 1153001253219　　 班　　級: 2011級秋季機械制造 指導老師: 職 稱: 　 完成時間: 2013年 月 日　　 提綱 11

2、 機械自動化的定義 二、機械自動化的優(yōu)點 （一）改善生產(chǎn)的勞動條件 （二）使用安全性提高 （三）具有復合功能，適用面廣 （四）節(jié)約能源，減少耗材 三、發(fā)達國家機械自動化的現(xiàn)狀 （一）管理方面 （二）設計方面 （三）制造工藝方面 （四）自動化工藝方面 四、我國機械自動化的現(xiàn)狀 五、我國機械自動化的發(fā)展之路 六、結論 淺談我國機械自動化未來發(fā)展方向 趙占文 摘要：本文結合我國機械的現(xiàn)狀，提出了我國機械行業(yè)目前所面臨的主要問題，并分別從機械產(chǎn)品自身發(fā)展及行業(yè)出發(fā)，指出了未來工程機械行業(yè)的發(fā)展趨勢，并根據(jù)我國行業(yè)自身發(fā)展特

3、點，提出了相應的發(fā)展和改進措施，為機械的行業(yè)發(fā)展提供了一定的理論看法同時對機械自動化的產(chǎn)生及在我國的現(xiàn)狀做了概述，在此基礎上探索了我國機械自動化的發(fā)展之路。 關鍵詞：機械設計; 自動化; 發(fā)展 制造業(yè)特別是機械制造業(yè)是國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)，現(xiàn)代制造業(yè)正在改變著人們的生產(chǎn)方式、生活方式、經(jīng)營管理模式乃至社會的組織結構和文化。由于中國潛在的巨大市場和豐富的勞動力資源，世界的制造業(yè)正在向中國轉移，中國正在成為世界的制造大國。隨著人們對于自動化的使用來代替人類手動操作的迫切需要，機械自動化朝著一個很好的方向發(fā)展，但對于機械自動化的使用過程以及發(fā)展方向，對于發(fā)展中的中國來說也是一個探索的方

4、向。 一、機械自動化的定義 機械自動化, 主要指在機械制造業(yè)中應用自動化技術, 實現(xiàn)加工對象的連續(xù)自動生產(chǎn), 實現(xiàn)優(yōu)化有效的自動生產(chǎn)過程,加快生產(chǎn)投入物的加工變換和流動速度。機械自動化技術的應用與發(fā)展, 是機械制造業(yè)技術改造、技術進步的主要手段和技術發(fā)展的主要方向。 機械自動化的技術水準,不僅影響整個機械制造業(yè)的發(fā)展,而且對國民經(jīng)濟各部門的技術進步有很大的直接影響。如何發(fā)展我國的機械自動化技術,應實事求是一切從我國的國情出發(fā), 做好各項基礎工作, 走中國的機械自動化技術發(fā)展之路。 二、機械自動化的優(yōu)點 （一）改善生產(chǎn)的勞動條件 機械自動化技術使工業(yè)自動化程度增高，不但改善了勞動條件

5、，還改善了勞動強度，優(yōu)化了員工的配置，提高了生產(chǎn)效率。 （二）使用安全性提高 機械自動化產(chǎn)品一般都具有自動監(jiān)視、報警、自動診斷、自動保護等功能。在工作過程中，遇到過載、過壓、過流、短路等電力故障時，能自動采取保護措施，避免和減少人身與設備事故，顯著提高設備的使用安全性，機械自動化產(chǎn)品由于采用電子元器件，減少了機械產(chǎn)品中的可動構件和磨損部件，從而使其具有較高的靈敏度和可靠性。故障率降低，壽命得到了延長。 （三）具有復合功能，適用面廣 機械自動化產(chǎn)品跳出機電產(chǎn)品單技術、單功能限制，具有復合技術和復合功能，使產(chǎn)品的功能水平和自動化程度大大提高。機械自動化產(chǎn)品一般具有自動化控制、自動補償、自動

6、校驗、自動調節(jié)、自動保護和智能化等多種功能，能應用于不同的場合和不同領域，滿足用戶需求，應變能力較強。 （四）節(jié)約能源，減少耗材 節(jié)約一次和二次能源是國家的戰(zhàn)略目標，也是用戶十分關心的問題，機械自動化產(chǎn)品通過采用低能耗驅動機構，最佳的調節(jié)控制，以提高設備的能源利用率，可達到明顯的節(jié)能效果。同時，由于多種學科的交叉融合，機械自動化系統(tǒng)的許多功能一方面從機械系統(tǒng)轉移到微電子、計算機系統(tǒng)，另一方面從硬件系統(tǒng)轉移到軟件系統(tǒng)，從而使得機械自動化產(chǎn)品系統(tǒng)朝著輕小型方向發(fā)展，減少了材料消耗。 三、發(fā)達國家機械自動化的現(xiàn)狀 （一） 管理方面 工業(yè)發(fā)達國家廣泛采用計算機管理,重視組織和管理體制、生產(chǎn)模

7、式的更新發(fā)展,推出了準時生產(chǎn)(JIT)、敏捷制造(AM)、精益生產(chǎn)(LP)、并行工程(CE)等新的管理思想和技術。我國只有少數(shù)大型企業(yè)局部采用了計算機輔助管理,多數(shù)小型企業(yè)仍處于經(jīng)驗管理階段。 （二） 設計方面 工業(yè)發(fā)達國家不斷更新設計數(shù)據(jù)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),大型企業(yè)開始無圖紙的設計和生產(chǎn)。我國采用CAD技術的比例比較低。 （三） 制造工藝方面 工業(yè)發(fā)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(fā)、掌握之中。

8、（四） 自動化技術方面 工業(yè)發(fā)達國家普遍采用數(shù)控機床、加工中心及柔性制造單元(FMC)、柔性制造系統(tǒng)(FMS)、計算機集成制造系統(tǒng)(CIMS),實現(xiàn)了柔性自動化、只是智能化、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(tǒng)僅在少數(shù)企業(yè)可見。 四、我國機械自動化的現(xiàn)狀 我國的產(chǎn)業(yè)結構層次低。我國機械制造業(yè)目前有1.4萬個企業(yè)，發(fā)展很不平衡，有大量落后于現(xiàn)代水準的產(chǎn)業(yè)，大部分企業(yè)還比較落后，手工勞動占有相當?shù)谋戎?，我國能獨立開發(fā)現(xiàn)代機械自動化技術的企業(yè)可以說沒有；我國機械制造業(yè)企業(yè)中自動化裝備少、水準低，不僅在數(shù)量上同世界先進國家有較大差距，而且在品種上、質量上、使

9、用上，同世界先進水準也存在階段性差距。實現(xiàn)我國機械自動化技術是一個長期的過程，不可能一蹴而就。需要循序漸進，不斷努力，創(chuàng)造條件，向自動化的高級理想階段邁進。當前，我國還處在社會主義初級階段，經(jīng)濟、財力、生產(chǎn)力水準、國民素質等，與世界主要國家的差距是很大的；我國有豐富的勞動力資源，每年城鎮(zhèn)新增就業(yè)人口達兩千多萬，且今后每年的就業(yè)人數(shù)還會增加。機械自動化最大限度地提高勞動生產(chǎn)率，勞動力的過剩和分工的轉移就是一個現(xiàn)實問題。具體來講主要包括以下幾個方面： （一）CAD應用的基本普及與capp技術之應用.應用了CAD技術之后，就能起到提高企業(yè)設計效率與優(yōu)化設計方案的功效，同時還能減輕技術人員的勞動壓力

10、、縮短技術人員設計的周期、強化其設計的標準化等多方面的作用。機械制造已經(jīng)被廣泛地應用于CAD技術領域，而重點骨干企業(yè)絕大部分已經(jīng)應用了CAD技術。但是，在全行業(yè)當中，CAD運用的深度依然存在較大的局限，還有很多的企業(yè)還停留在出圖上，而三維CAD、CAD/CAM及仿真設計等方面的應用會很少。而capp技術在應用之后，大大降低了機械自動化設計人員的勞動強度，提高了工藝設計的效率，規(guī)范了工藝設計的思想，實現(xiàn)了工藝資源與數(shù)據(jù)的共享，并為整合企業(yè)的資源和重組業(yè)務流程，提高設計的質量提供了很好的互動性基礎技術平臺。 (二）“人機一體化”思想得到體現(xiàn).有學者預測人機一體化系統(tǒng)與技術將是21世紀機械科學的重

11、要發(fā)展方向。近些年來，提出的“人機一體化”新思想，現(xiàn)代企業(yè)modernenterpriseeducation涵就是發(fā)揮人的核心作用，將人作為系統(tǒng)結構中有機組成部分，使生產(chǎn)制造企業(yè)不斷提高生產(chǎn)效率，降低其成本，減少消耗，并滿足環(huán)保要求，保證產(chǎn)品質量，在激烈的市場競爭中立于不敗之地。 (三）生產(chǎn)管理與過程控制自動化程度的提高.柔性生產(chǎn)線、自動化生產(chǎn)線、自動檢測線、現(xiàn)代物流系統(tǒng)及立體倉庫等制造過程自動化，在基礎條件強的企業(yè)已有一定的應用，提高了企業(yè)生產(chǎn)過程的自動化和快速響應能力，但投入產(chǎn)出的不理想，沒有發(fā)揮應有的作用。 （四）cims在部分企業(yè)應用.在現(xiàn)代的機械制造企業(yè)中，制造的動化系統(tǒng)

12、是由不同生產(chǎn)車間組成的，車間是制造自動化的核心，制造自動化系統(tǒng)又稱為車間制造自動化系統(tǒng)，機械自動化分系統(tǒng)是cims的重要組成部分之一，是cims信息流和物料流的匯聚點，它既是自上而下信息傳輸?shù)哪┒?，又是自下而上信息采集的源頭，機械制造企業(yè)采用車間自動化分系統(tǒng)，在新的生產(chǎn)模式下，各車間控制可根據(jù)所處的環(huán)境自行決策，但在總體上又與企業(yè)其它部門相互協(xié)調，相互適應，形成一種最合理的結構和最優(yōu)化的運行方法通過計算機軟、硬件技術、網(wǎng)絡技術、數(shù)據(jù)庫技術以及計算機在制造系統(tǒng)中的各種應用技術為企業(yè)贏得競爭提供良好的技術保障。 以上情況說明，我國機械制造企業(yè)的自動化進程已經(jīng)開始啟動，并已顯示出一定效果，但其應

13、用規(guī)模、范圍、深度與發(fā)達國家相比還有較大差距。為了使我國機械制造業(yè)盡快實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)與產(chǎn)品的調整和升級換代，提高企業(yè)的競爭力，必須加快和加大實施企業(yè)自動化的力度，才能在激烈的市場競爭中立于不敗之地。 五、我國機械自動化的發(fā)展之路 　?。ㄒ唬┙Y合中國生產(chǎn)實際進行發(fā)展機械自動化技術。先進制造技術的全部真諦在于應用。發(fā)展機械自動化技術,應以企業(yè)的生產(chǎn)和技術發(fā)展的實際需要及具體條件為導向。我國發(fā)展機械自動化技術,應結合實際,注重實用,即對國民經(jīng)濟產(chǎn)生實際效益。所以我國應結合具體生產(chǎn)實際,逐步實現(xiàn)我國機械自動化發(fā)展的全球化,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(yè)中,國內外已有不少企業(yè)

14、,甚至是知名度很高的企業(yè),在這種無情的競爭匯總紛紛落敗,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(yè),不得不擴展新的市場;另一方面,網(wǎng)絡通訊技術的快速發(fā)展推動了企業(yè)向著既競爭又合作的方向發(fā)展,這種發(fā)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(yè)發(fā)展的動力,全球化制造的第一個技術基礎是網(wǎng)絡化,網(wǎng)絡通訊技術是制造的全球化得以實現(xiàn)。 　?。ǘ┌l(fā)展投資少、見效快的低成本自動化技術。發(fā)展低成本自動化技術,潛力大,前景廣,投資省,見效快,提高自動化程度,可以收到事半功倍的經(jīng)濟效果,適合我國現(xiàn)階段的而發(fā)展需要和國情。這需要我國機械自動化技術向網(wǎng)絡化和虛擬化方向發(fā)

15、展。網(wǎng)絡通訊技術的迅速發(fā)展和普及,給企業(yè)的生產(chǎn)和經(jīng)營帶來了革命性的變革。產(chǎn)品設計、物料選擇、零件制造、市場開拓與產(chǎn)品小勺都可以異地或跨越國界進行。此外,網(wǎng)絡通訊技術的快速發(fā)展,加速技術信息的額交流、加強產(chǎn)品開發(fā)的合作和經(jīng)營管理的學習,優(yōu)化產(chǎn)品的制造工藝、保證產(chǎn)品質量、生產(chǎn)周期和最低成本為目標,進行生產(chǎn)過程計劃、組織管理、車間跳讀、供應鏈及物流設計的建模和仿真,推動企業(yè)向著既競爭又合作的方向發(fā)展。 （三）我國在發(fā)展機械自動化的同時還應結合我國的具體國情進行分析。在發(fā)展機械自動化的同時注意到發(fā)展的環(huán)境,實現(xiàn)發(fā)展機械自動化的綠色化。綠色制造通過綠色生產(chǎn)過程、綠色設計、綠色材料、綠的設備、

16、綠色工藝、綠色包裝、綠色管理等生產(chǎn)綠色產(chǎn)品,產(chǎn)品使用網(wǎng)以后再通過綠色處理后加以回收利用。采用綠色制作能最大限度地減少制造對環(huán)境的負面影響,同時是原材料和能源的利用率達到最高。 （四）注重配套發(fā)展機械自動化技術 　　現(xiàn)代自動化技術在機械制造中的應用就是在控制理論的指導下，對生產(chǎn)的物流和人的作用進行綜合的研究，涉及到機械技術、微電子技術、自動控制理論和計算機技術等。發(fā)展機械自動化技術，必須主要地關注電子學、電子計算機技術、零件檢測和機床裝料自動化，廣泛采用程序數(shù)控機床，以及研制高效的和可靠的自動化生產(chǎn)線、計算機應用于生產(chǎn)的信息系統(tǒng)和自動化控制系統(tǒng)等。發(fā)展應用機械自動化技術，要扎扎

17、實實地抓好自動化技術應用項目的基礎工作和從實際出發(fā)的推廣應用工作，既要發(fā)展主機，也要配套發(fā)展自動化元件及控制系統(tǒng)。可編程控制器、微處理機、各種傳感器、新型刀具、控制系統(tǒng)及系統(tǒng)軟件、電子計算機等，這些都將是今后機械自動化的主要技術基礎。 六、結論 通過對我國目前制造業(yè)的發(fā)展狀況和發(fā)展趨勢的了解。在新的世紀里,科學技術必將以更快的速度發(fā)展，更快更緊密得融合到各個領域中,而這一切都將大大拓寬機械制造業(yè)的發(fā)展方向。 它的發(fā)展趨勢可以歸結為“四個化”：柔性化、靈捷化、智能化、信息化.即使工藝裝備與工藝路線能適用于生產(chǎn)各種產(chǎn)品的需要，能適用于迅速更換工藝、更換產(chǎn)品的需要,使其與環(huán)境協(xié)調的柔性,使生

18、產(chǎn)推向市場的時間最短且使得企業(yè)生產(chǎn)制造靈活多變的靈捷化,還有使制造過程物耗,人耗大大降低,高自動化生產(chǎn),追求人的智能于機器只能高度結合的智能化以及主要使信息借助于物質和能量的力量生產(chǎn)出價值的信息化。當然機械制造業(yè)的四個發(fā)展趨勢不是單獨的，它們是有機的結合在一起的，是相互依賴，相互促進的。同時由于科學技術的不斷進步，也將會使它出現(xiàn)新的發(fā)展方向。前面我們看到的是機械制造行業(yè)其自身線上的發(fā)展。然而，作為社會發(fā)展的一個部分，它也將和其它的行業(yè)更廣泛的結合。21世紀機械制造業(yè)的重要性表現(xiàn)在它的全球化、網(wǎng)絡化、虛擬化、智能化以及環(huán)保協(xié)調的綠色制造等。它將使人類不僅要擺脫繁重的體力勞動，而且要從繁瑣的計算、

19、分析等腦力勞動中解放出來，以便有更多的精力從事高層次的創(chuàng)造性勞動，智能化促進柔性化，它使生產(chǎn)系統(tǒng)具有更完善的判斷與適應能力。當然這一切還需要我們大家進一步的努力。相信我國的機械制造業(yè)和自動化技術在不久的將來會走向更遠。 參考文獻 [1]馬志平.機械自動化的未來與現(xiàn)狀[M].北京:機械工業(yè)出版社,2003.5. [2]張世昌.先進制造技術[M].天津:天津大學出版社,2004. [3]馬曉春.我國現(xiàn)代機械制造技術的發(fā)展趨勢[J].森林工程,2002. [4]王世敬,溫鈞.現(xiàn)代機械制造技術及其發(fā)展趨勢[J].石油機械,2002. 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(tǒng)僅在少數(shù)企業(yè)可見。