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1 概述
網絡信息化設備智能化在現階段可以說有了空前的發展,我國的建設事業也在不斷的發生改變,這對于工程機械來講,其需求不再是一味的增加數量,對于工程機械的技術水平也有了一定的要求。對于工程機械信息化以及智能化的要求,大多都是表現在對于工作部件的控制提高,就目前來看,現代化的機械工廠,大多都是先行材料的輸入再到機床的啟動以及停止,然后對參數進行調整,直到工件的拆卸以及運輸,而這些環節都可以實現數字化以及自動化,無需人為看守。可以說,計算機技術的蓬勃發展,給各個行業都帶來了一定程度的影響,當然工程機械行業也會隨著其進行相應的改變。
2 工程信息化與智能化發展的概況
鑒于我國大環境的影響,國內的機械信息化以及智能化的發展狀況相比國外還有一定的差距。一直以來,國際市場上工程機械技術大多都被歐美等集團所壟斷,就目前來看,國外的大部分智能化機械設備都擁有者遠程監控以及只能維護等功能;由于我國信息化及智能化工程機械研究比較晚,在上個世紀末我國才首次開展工程機械機器人化技術的研究,大多高等院校以及研究機構等工程機械生產企業進行聯合研發。我國的工程機械信息化與智能化在研究之初,幾乎所有的控制軟件都是進口而來,國內的主機廠家設計人員大多也是以電氣系統的設計以及原件選型為主要任務,在這種情況下,就大幅度的制約了我國的工程機械化技術的發展。之后我國開始引用了國外所生產的控制器,而設計人員也開始根據工程機械主機控制策略再次進行了開發,而這段時間內,設計人員開始對控制模型的搭建有所重視,但因為控制器大多進口,我國的工程機械信息化以及智能化的領域還處于初步階段。而隨著不斷的研究以及大量人力物力的投入,我國的機械工程逐漸的推出了一系列的產品,知道現在開始了現代化的技術開發,并且對工程機械控制策略進行了驗證,就目前來看,我國得給歐諾工程機械行業已經進入到了飛速發展的階段,但值得一提的是,變速器以及高液壓件等等關鍵性的零件還是會依賴進口,這在一定程度上還是制約了我國整體工程機械生產的擴張。
3 工程機械技術發展現狀
我國制造裝備自動化程度不高的原因,有一部分是由于沿襲了歐美等發達國家的電氣化以及自動化的發展歷程;而我國是屬于趕超型工業,其工業自動化水平偏低很嚴重。另一種現象就是信息化水平不高,其原因是大多企業信息化系統效果無法完美的發揮,沒有發揮有效的集成提升將制造執行系統還有經營管理系統進行融合,而智能化缺少一定的擠出。
4 工程機械信息化與智能化的發展方向
工程機械信息化以及智能化其是一個從低級到高級的發展方向,并且從簡單到復雜,從不完善到完善的一個發展過程,工程機械信息化以及智能化說的,是在工程機械中利用信息的采集以及智能的控制技術,使得工程機械有一定程度的自我感知以及自我控制能力。隨著科學技術的不斷進步,現代化施工項目大型化的需求所在,新研發的工程機械不單單需要實現集成化操作智能控制,還需要將這些組成一個機遇網絡智能化集群協同的控制系統,只有這樣才可以有效的使得項目施工效率有所提高的同時降低不必要的耗能。就我國現階段工程機械化產品的信息化以及智能化來看,其已經成為世界工程重要發展方向之一,工程機械的智能化指的是工程機械利用工程機械集成的信息,利用計算機微控制器,給予系統的程序進而達到理想的控制目的,而工程機械化則是包括了售前的信息以及售后的信息,如果售前信息以及售后信息都得到了有效的信息集成,那么在讀取時則會方便很多,對于極其使用以及管理還有日后的養護對于維修等等程序,將會更加的快捷。
智能化制造技術可以輕松的實現高效以及低耗能、質量優秀等,其提高了產品對于多變的市場適應能力以及提高企業自身的競爭能力。智能化制造技術不單單局限于制造的工藝,更是涵蓋了整個市場的分析以及生產的管理還有相關的銷售維護等等。智能化制造技術更加強調人與管理還有信息和技術的四維集成,不單單涉及到物品的質量,更涉及到能量以及信息流等。總的來講,工程機械設備利用信息技術以及網絡技術的智能控制技術在進行融會貫通之后更加的適應現在的社會。
4.1 多技術的融合
利用計算機一級微型的傳感器還有網絡控制技術等先進技術的融合,對工程機械技術在應用中出現的各種問題解決,例如使用無人操作技術還有聲控勁爆技術一級自動稱重技術等等。
4.2 機械故障診斷技術
就現階段來看,我國工程機械技術信息化以及智能化在有了一定進步的同時,工程機械設備的維護以及相關故障修理還是比較落后,其大多停留在人為維修以及養護的階段。而未來我國工程機械技術發展中,機械故障診斷技術以及信息化和智能化必須得到提高,來補充這一塊的短板。
4.3 智能信息管理技術
現階段,我國的工程作業地點相比之下比較集中,對于工程機械設備的管理,其信息化以及智能化也是剛剛起步。對于智能化以及信息化的管理技術的完善將成為我國接下來工作的重點所在,只有在保障工程機械設備得到良好運轉以及保養的前提下,工程機械的作業才會得到一定的提高。
5 工程機械行業信息化智能化制造發展趨勢
無人駕駛技術在這些年,得到了快速的發展,而無人駕駛技術也是工程機械信息化以及智能化的一個發展趨勢。在特殊的環境中例如易坍塌區域、易爆炸區域,有輻射區域中作業,甚至是深海以及外太空作業,都需要有遙控裝置,并且使用高智能的無人駕駛工程機械。隨著自動控制以及機器人還有網絡通信技術對工程機械領域不斷的發展,利用導航以及位置誘導原理,基于無線或者是有線的通信對其進行操作,并對信息等進行分析處理。
自從十二五規劃對我國的工程機械行業發展提出要求之后,自動化的生產以及數字化還有自動化等等為基礎的智能化制造成為了現階段各個行業的標準。如溫嶺2015年我國工程機械行業的固定資產達到了驚人的一千億,在這其中,對智能化制造方面的投入高達三百億,占據總資產的三分之一,這也使得我國工程機械行業的整體智能化水平得到了一個大跨步的提高。
6 結束語
工程機械信息化與智能化是將計算機技術以及自動控制還有相關網絡技術等融合到一起,隨著計算機的發展,工程機械信息化以及智能化必定會得到不斷的發展,給我國的工程機械行業提供更多的發展方向。
參考文獻
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【關鍵詞】自動化技術;包裝機械;應用
1引言
在機械產業發展的時代,我國的機械工業取得了很大的進展,包裝機械作為機械工業中一個重要的環節,它的工作效率、工作質量直接影響著整個包裝行業未來的發展。但我國的包裝行業仍處于起步階段,面臨很多的挑戰,在產學研投入、以及創新的力度上還有很大的發展空間,對自動化技術的全面了解,以及其在包裝機械中的應用分析,能夠為未來包裝行業的不斷更新升級,提高其智能化、自動化、信息化的水平提供發展依據。
2包裝機械自動化的關鍵技術
2.1現場總線技術
現場總線技術是一種可以實現不同自動化領域中現場智能設備之間的相互網絡通訊連接的工業數據總線。包裝機械企業可運用ERP系統作為輔助,將現場總線技術與現代總線技術相集成,實時了解機械包裝的生產情況,并實時監控生產車間的運行情況,進而方便管理層在ERP系統上進行數據調取和分析。
2.2物流自動化技術
物流自動化技術是在物流作用過程中設備與設施之間的自動化的基礎上形成的一套完善的自動化技術。在產品加工、包裝工序上運用物流自動化技術,可以節省大量的人力資源。
2.3傳感器技術
實現測試與自動控制過程的關鍵技術便是傳感器技術,傳感器和傳感技術的運用在包裝機械行業中有著重要的作用。在相應的工序流程位置上安裝傳感器,進而利用傳感器及其技術對包裝的各個工序進行測試和自動控制,包括封裝、冷卻、加溫、包裝、清潔等工序。2.4安全檢測技術安全問題是各個行業中一直最為關注的問題,也是消費者的最為關注的問題,尤為重要的是包裝的安全問題,特別是在食品包裝行業,因而無論在哪個行業,都需要大量的安全監測技術對包裝機械自動化作為保障。
3我國包裝機械行業的發展趨勢
3.1提高包裝生產效率
包裝機械行業由于自動化技術的大力引用及支持,在工作運行中,相關的工序能夠實現緊密的連接,使得各生產線可以順利有序的進行,一定程度上大大地提高了包裝的效率,大大地減少了工作時間,使得包裝可以以最快的速度完成交貨任務,并在這一過程中,降低了產品包裝所需的成本,使得包裝機械行業能夠獲得更多的經濟收益。
3.2滿足產品包裝的變更要求
產品包裝不僅要保證其質量過關,而且在同時還應該對產品包裝設計有所要求,要盡可能的滿足產品包裝的需求,追求完美,因而在細節上要做相應的變更,在自動化機械行業中,這一變更極為簡單。自動化機械因其優勢特征,包括較強的柔韌性、包裝的靈活性,因而可以滿足在同一尺寸范圍內的包裝生產線在曉得細節上的變更,很大程度上利于降低包裝中可能會發生的意外損失。
3.3及時地診斷與排除設備常見故障
自動化的包裝機械系統中,有關于出現常見故障及解決的方案,這是在系統進行工作之前,設計者預先輸入進去的。在系統工作中若出現故障,系統就會自動的、及時的對出現的故障進行診斷,分析原因,然后排除并解決掉出現的故障,從而保障系統能夠繼續進行工作,確保包裝生產線能夠順利運行。
3.4有效地解決包裝生產中的污染問題
在機械包裝中,可能會出現噪聲污染、廢棄物污染、粉塵污染等形式的污染,影響著環境及周邊居民的生命安全。為了能有效地解決這些污染,進而引進了自動化包裝機械行業,這一操作系統屬于全自動化的操作,在高科技的、自動化的處理下,不僅解決了這些問題而且還營造了一個理想的生產環境,在保護周邊環境的同時,也有利于包裝機械行業的可持續發展。3.5增強了自動識別功能包裝機械自動化系統中自動化技術的應用,極大地增強了系統的自動辨別功能,這一系統不僅能能夠自動的識別包裝材料的相關信息,例如反彈力、厚度等,而且可以在探頭掃描的輔助下對不同形狀的產品進行位置確定,這一自動識別功能的增強,使得包裝的準確度大大的提高了。
4自動化在包裝機械行業中的應用
使用包裝機械的自動化產品分為以下幾類:傳動系統(變頻器)、運動控制(伺服)、人機界面(文本顯示器、觸摸屏)、控制系統(PLC)。
4.1傳動系統
為了調整主工藝速度和控制電機在生產過程速度的周期性變化而使用傳動產品,在現代化的包裝機械自動化中,變頻器將計算機技術、現代控制技術和網絡技術有機結合,形成了一系列的優勢條件,包括調速精度高、動態響應快、運行效率高、功能因數高、調速范圍寬等,在大型包裝機和包裝生產線得到了廣泛的應用,主要是安川、SEW、富士、西門子等變頻器品牌。
4.2運動控制
運動控制產品通過伺服電機實現精準位置的控制和嚴格的速度同步,因伺服電機自動調整、低震動、響應速度快等特點,在裝卸、輸送、碼垛、卸垛、打標等工序上得到了廣泛的應用,比如臺達ASDA-A2高性能伺服控制器的切標、送標系統,使得套標的速度達到了600~800瓶/min,極大地滿足了果汁飲品、啤酒等消費品的生產需求。圖1為采用伺服系統的傳動結構圖。
4.3人機界面
包裝機械與PLC、單片機相配合來使用,其HMI主要以顯示器為主,用來設置生產工藝參數,記錄設備的生產歷史、監控設備的運行狀態等。這一界面的廠家主要有西門子、OM-RON、三菱、HITECH、DIGITAL、EASYVIEW等。
4.4控制系統
主要是PLC控制系統,這一系統具有較強的可靠性、在程序設計方面比較方便靈活、抗干擾能力強、且運行穩定等優點,在包裝機械的應用中,大部分都選擇使用PLC控制系統,并且在5年內,這一系統將一直是包裝機械的主流控制系統。PLC、人機界面、變頻器這些主要應用在啤酒、飲料包裝設備、全自動包裝機、方便面食品生產線、乳品包裝設備上、瓦楞紙板(箱)生產設備等方面,PLC的應以三菱、OMRON、西門子、施耐德和臺達等品牌為主。包裝行業雖然是配套行業,但涉及到的領域多是國民經濟,對包裝行業的配套服務依賴較大,尤其是在食品、飲料行業等,因此在包裝行業發展的過程中,講義自動化為未來的發展趨勢。
5自動化技術在包裝機械中的應用展望
①自動化技術在包裝機械中的應用將會更加的高效,其技術水平會隨著科學的發展而不斷地得到強化。②包裝機械設備更加優質化、設備故障判斷和排除更加平穩化,自動機械的設備運行會更加柔韌、靈活,并確保產品包裝的各個細節都達到相應的標準;另一方面,未來的發展中,會隨著實踐中積累的經驗,不斷地改進,自動化包裝機械的自我修復技術會隨之得到優化,為生產線的平穩運行提供可靠地保障。在未來自動化包裝技術將會有更的價值,要不斷自主創新,走產學研相結合的道路,增加科研項目的資金投入;不斷地提升自動化技術水平,要積極引進、消化、并吸收,再創新相應的重大關鍵技術;在考慮到需求及安全的基礎上,提高企業內部的信息化管理水平;根據自身的發展現狀,加強自動化產品在包裝機械行業中的應用廣度和深度,使其最大限度度地發揮自己的價值。6結束語在科技快速發展的今天,智能化、自動化已經成為了各個行業的發展趨勢,包裝機械方面也不例外,在中國加入WTO之后,給中國的出口也帶來了很大的機遇,為了能使我國的包裝技術與歐美國家相媲美,更應該運用新的技術不斷地發展革新包裝機械的自動化技術,在此過程中,要加大自動化技術在包裝機械應用中的實時監控與定位控制,提高自動化機械包裝生產的功能水平,使其能夠更加穩定、可靠、智能的發展,更好地發揮其在我國包裝機械中作用。
參考文獻
[1]何孝武,杜健.自動化控制產品在包裝機械行業的應用現狀及發展趨向[J].中國包裝工業,2011,03:20~21.
[2]楊壇.關于自動化在包裝機械中的應用探討[J].科技展望,2016(14):77.
【關鍵詞】 橋門式 起重機 智能化
1 起重機械技術發展的需求
作為制造業、水利、化工、核電、建筑等領域不可缺少的機械裝備,幾十年來,我國起重機一直存在整機自身重量大、耗能多、智能化水平低等弱點。國內諸多起重機生產廠家,一直在進行研發創新,但大部分廠家把創新的焦點集中在主梁工藝的改進上,起重機結構龐大、自動化、智能化水平低,運行能耗高等缺陷仍難改變。由于起重機的產品特性和歷史原因,長期以來人們只是從技術角度來衡量起重機的好壞而忽略了經濟性。科學技術的飛速發展,推動了現代設計和制造能力的提高,“輕量化、節能化、智能化、精細化”逐步成為起重機未來的發展趨勢。
2 橋門式起重機智能化的發展趨勢及國內外現狀
隨著社會的進步,以人為本的指導方針越來越重要,安全、便捷、智能就成為當今起重機發展的主旋律。在起重裝卸機械行業,隨著工業自動化技術的發展,機械與電子技術的結合日益緊密,起重裝卸機械智能化信息管理系統應勢而生。起重機智能化信息管理系統對起重機的日常維護、安全運行、提高工作效率、集中管理、數據交換與共享等都具有重要的作用,智能化信息管理系統正逐漸在起重運輸行業推廣、使用。
智能化研究的目標是力爭做到信息內容的全面化、信息顯示的人性化、信息處理的實時化、信息傳遞的網絡化、遠程化:一是大型高效起重機新一代電氣控制裝置已發展為全電子數字化控制系統,其主要由全數字化控制驅動裝置、可編程序控制器、故障診斷及數據管理系統、數字化操縱給定檢測等設備組成;二是變壓變頻調速、射頻數據通訊、故障自診監控等技術將得到廣泛應用,使起重機具有更高的柔性,以適合多批次少批量的柔性生產模式提高單機綜合自動化水平;三是開發以微處理機為核心的高性能電氣傳動裝置,使起重機具有優良的調速和靜動特性,可進行操作的自動控制、自動顯示與記錄起重機運行的自動保護與自動檢測,特殊場合的遠距離遙控等,以適應自動化生產的需要。
3 橋門式起重機智能化研究的主要內容
目前,起重機用戶對其工作性能、操作舒適性、自動化程度、工作安全可靠性、設備故障監控診斷能力等方面的要求也越來越高,所以必須采用智能起重機來滿足需求。項目智能化研究采用的具體方式如下:
(1)采用地面操控或者遙控方式,取消司機室,這樣既可以減輕起重機重量又可以提高操作人員安全性;(2)電氣系統采用目前國際上較先進的“PLC+變頻調速+觸摸屏監控”的三級控制方案,運用PLC控制,簡化電控系統中的硬件線路,減少電氣系統的硬件故障,從而提高系統運行的可靠性和穩定性,且整機具有良好的人機對話和高品質的信息處理功能。
3.1 安全監控和故障診斷的智能化
重點開展PLC與遠程監控系統的研究,將先進的計算機技術、控制技術、網絡技術、通訊技術、微電子技術、電力電子技術、光纜技術等應用到起重機中,開發出新的計算機監控管理系統,實現智能人機接口,提升起重機安全監控和故障診斷的技術的水平直接,提升起重機的安全性能。
3.2 精確定位和智能防擺
鑒于起重機在工作過程中,由于大、小車的加減速和負載的提升動作以及風力、摩擦引起的擾動導致重物的來回擺動,這不僅會嚴重影響作業效率,而且容易造成事故。項目擬開展現代控制、非線性控制、模糊控制等多種控制方法,以實現精確定位和智能防擺。
3.3 遙控技術的研究
針對惡劣環境和特殊場所下的起重機,行業重點開展遙控技術的研究,滿足不同場所的需要,如垃圾處理起重機,應用于高溫、有害氣體、高粉塵下的起重裝卸機械等。
3.4 智能防撞
行業發展重點開展通過紅外、激光、雷達等測距方式達到防撞目的研究,避免在工作繁忙的車間碼頭,運行在同一軌道上的多臺起重機同時作業時導致碰撞。
3.5 物聯網技術
針對大客戶購買的多臺起重機械,可設置射頻識別系統(RFID:Radio Frequency Identification),實現實時追蹤與遠程診斷功能。一是實時追蹤:出廠的起重機設備配有物聯網功能的獨一無二的ID。憑借ID,可實現無論起重機身在何處,只要擁有必須的網絡條件,起重機一開機工作,客戶就能查詢到它的當前信息、實時工況和歷史信息;二是遠程診斷:當起重機出現故障時,通過物聯網,在公司PC機上查詢起重機的運行參數和相關操作,能快捷準確的判斷故障、給出解決方案。
4 項目橋門式起重機智能化研究的意義及創新性
4.1 項目產品實現智能化、數字化跨越
項目采用地面操控或者遙控方式,取消司機室,既可以減輕起重機重量又可以提高操作人員安全性;同時電氣系統采用目前國際上較先進的“PLC+變頻調速+觸摸屏監控”的三級控制方案,運用PLC控制,簡化電控系統中的硬件線路,減少電氣系統的硬件故障,從而提高整個系統運行的可靠性和穩定性,且整機具有良好的人機對話和高品質的信息處理功能。關鍵研發及改造包括安全監控和故障診斷的智能化設計、精確定位和智能防擺設計、遙控技術的研究,以及智能防撞結構設計。
關鍵詞:機械技術;發展趨勢;討論
中圖分類號:F407文獻標識碼: A
引言
隨著我國經濟的發展以及我國科學技術的進步,我國的機械行業已經步入到了機電一體化的程度了,可以說隨著機電一體化的發展,機械動手能力與機電控制能力就會相結合,從而使我國的機械制造行業不斷地創新,不斷地與先進的技術相結合。
一、機械電子系統的概念
機械電子系統比較復雜,它包含眾多專業知識,將機械學、電子學、信息技術、計算機技術、控制技術等有機融合而形成的一門綜合性的系統。機械電子系統是由日本的一位學者提出來的,日本人將它解釋為“:機電一體化乃是在機械的主要功能、主要動力和控制功能上引進微電子技術,并將機械裝置與電子裝置用相關的計算機技術有機的結合起來的系統”。而美國機械工程師協會使用“現代機械系統”這一術語來描述“機電一體化”的復雜機械系統,他們的專家組在1984年向國家科學基金會提交的報告中,才明確提出現代機械系統術語的涵義為“:由計算機信息網絡協調與控制的、用于完成包括機械力運動和能量流傳遞等動力學任務的機械和機電部件相互聯系的系統”。在我國的機械行業也將機械電子系統稱為機電一體化。機電一體化就是一個綜合的概念,它包含了技術和產品兩個方面的內容。機電一體化技術就是指技術基礎、技術原理在內的、使機電一體化產品或系統得到實現、使用和發展得技術。而機電一體化產品是指采用機電一體化技術,產品的機械系統與微電子系統相互置換或有機結合而構成新的系統,且賦予其新的功能和性能的新一代產品。可以說無論從哪個角度說機械電子系統都不是單一的一個技術或系統,而是多個學科、領域組成的多層次的、多種類的系統集成。
二、機械電子技術的發展
機械電子技術的發展大約分為三個階段:第一個階段,上世紀60年代以前,人們在生產中開始使用電子技術來完善機械產品的性能,這一階段也是機械電子技術發展的起步階段;第二階段,這一階段為上世紀70年代到80年代之間,這一階段,機械電子技術得到了快速的發展,為今后機械電子技術的快速發展奠定了良好的基礎;第三階段,上世紀90年代以后,機械電子技術開始邁人了一個新的階段,機械電子技術的發展逐漸走向了智能化發展趨勢。一方面,其他高科技技術開始融人到機械電子技術當中;另一方面,學術界對機械電子技術進行了深人的研究,為機械電子技術的發展提供了大量的理論依據。我國機械電子技術的發展起步相對較晚,從上世紀80年代開始,我國逐漸開始了對機械電子技術的開發和應用。我國相關部門也成了專門的機構,制定了許多發展措施。同時我國各大高校也逐漸開始開始有關機械電子技術的專業,這在促進我國機械電子技術的發展上面起到了推動作用。
三、我國機械電子系統的現狀
近些年來,雖然我國經濟也在不斷發展,但是在很多領域出現了趨緩的態勢,譬如機械電子行業,受到很大的沖擊。據統計,2012年國內機電產品的進口增長速度加快,前三個季度累計進口的機電產品為168.2億美元,而進口數量的增加,使得國產的機械電子設備占有率下降,科技成果在市場的轉換率低下。目前我國機械電子行業發展仍然存在以下幾方面的問題:目前我國的機械電子設備較為傳統,大多數的機電產品自動化水平和智能化水平都比較低,而且鮮有成套的設備;新技術的研究發展進度緩慢,相比于世界先進國家的科技發展,還處于低位水平,譬如科技附加值較高的產品市場占有率不高,而在覆蓋市場率比較高的品牌產品,科技含量很低,不利于科技成果在市場的轉換;企業對機械電子行業的研發投入比較少,僅僅停留于低端產業階段,而且大部分在“模仿”其他國家的產品,無法給企業帶來較高的產業附加值;智能化、網絡化、集成化等關鍵技術的應用程度低,與國際先進水平相比,差別非常大;高新科技的應用,需要升級和改造傳統的機械電子傳統行業,但目前對傳統產業的研發和改造力度不佳,無法發揮高新科技的應用優勢。
四、機械電子技術的發展趨勢
隨著知識經濟和科學技術的進一步發展,機械電子技術的發展得到了迅速的發展,技術革新的周期明顯的縮短,成為社會發展中不可或缺的新型技術之一。
1模糊化
模糊化是機械電子技術在近年來發展的另一大趨勢。機械電子技術的應用領域相對較廣,如何發展適應多個行業的機械電子技術就成為機械電子技術主要的發展任務。因此研制和開發具有標準機械接口、動力接口、環境接口的機械電子技術產品單元模塊是一項復雜而有前途的工作。
2數字化
數字化是現代科學技術發展過程中一個比較重要的概念。特別是微控制器的發展為其奠定了良好的基礎,現代科學技術的發展都要盡可能的為技術發展的提供良好的平臺。而數字化也成為了機械電子技術發展的一種主要趨勢。
3集成化
集成化要求各中技術在發展的過程中互相滲透、互相融合,同時集成化又包含了生產加工過程中同時處理管理、檢測、裝配等多種工序,為了實現目前小批量生產的目標,使得系統的管理更具有彈性。首先,將系統進行分解,協調各個分解之后的部分的運轉,進而促進系統高效、協調的發展。
4網絡化
信息化的發展以及普及,使得以互聯網為代表的信息技術逐漸成為各行各業,各個學科技術中最為依賴的基礎工具之一。遠程控制終端在生產中也逐漸成為普遍使用的技術,利用計算機計算,通過局域網技術使得在一定范圍內使用的電器鏈接成為一個系統。因此。機電一體化產品無疑應朝網絡化方向發展。
5、機械電子系統的高速、高精度、高效化趨勢
高性能化就是速度、精度和效率是有機結合。由于機械電子采用了高速CPU芯片、RISC芯片、多CPU控制系統以及帶高分辨率絕對式檢測元件的交流數字伺服系統,同時采取了改善機床動態、靜態特性等有效措施,機床的高速、高精、高效化已大大得到提高。
五、機械電子系統的科技創新趨勢
1、將企業作為科技創新的主體
傳統機械電子系統的發展新主體是政府單位,經濟體制改革對機械電子行業科技創新主體的重新定位提出了新的要求,認為政府需要轉變以往在該行業中的主導地位和職能,以激勵創新的手段,推動民營企業成為發展機械電子系統的主體。目前中國的企業是社會經濟發展的主要貢獻主體,但這些企業的科技研發和投資能力相對比較薄弱,需要提高企業的技術儲備能力,以核心技術的優勢,消除企業在機械電子領域的發展障礙,同時提高企業在行業當中的主觀能動性。科技研發投入力度的加大,為了奠定科技創新的基礎,需要在技術研究開發的階段,加大科研經費的投入力度,并重新分配好企業的利潤,尤其是那些比較成熟的機械電子企業,要做好充足的市場調研和財務分析工作,合理將獲得的利潤注入到科技創新研究工作當中,發揮資金鏈在科技研究開發當中的效用水平。加大科技研究人員的培訓力度,人力資源作為企業生產和科技創新工作的主體,要求進一步提高科技研究人員科技創新意識,豐富其知識結構和實踐工作經驗。
2、提高科技成果的轉化率
為了提高后續科技開發應用的水平,需要對科技的成果進行轉化,提高其科技水平和技術研發效果。很多國家在機械電子行業發展中,通過轉化科技成果,推動了行業的質躍發展。科技成果的轉化有兩種方式:一是直接轉化,企業和工科院校的合作,互相交換科技研究開發的資源,譬如企業為工科院校提供更多就業的崗位,而工科院校為企業推薦更多的機械電子人才,兩者進行某項科學技術的共同研究開發;二是間接轉化,機械電子行業的中介機構進行深入技術交流,通過行業協會,推動技術轉化工作的發展。
結束語
隨著我國經濟的發展和人民生活水平的提高,傳統的機械制造模式表現為自動化水平和智能化水平低、新技術研發進度緩慢、機械電子行業研發投入少、關鍵技術應用程度低等,其已經不能適應世界的機械制造的發展趨勢了,因此我們要大力發展我國的機械電子系統,通過機械電子系統在機械制造中的作用,從而為我國的經濟發展作出重要的作用。
參考文獻
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關鍵詞:機械制造 自動化技術 應用 發展
中圖分類號:TP29文獻標識碼:A文章編號:1009-5349(2016)23-0250-01
伴隨著社會的進步和科技發展,自動化技術在機械制造領域發揮著越來越重要的作用。為了進一步提高機械制造水平,進一步發揮自動化技術的積極作用,我國必須著眼于機械制造行業的發展現狀,在分析機械制造行業發展現狀的基礎上,做到對其未來發展方向進行全面把握。
一、發展機械制造自動化技術的重要性
自動化技術在機械制造行業發揮的作用不言而喻,促進機械制造行業的繁榮發展,提高了勞動生產效率和生產加工的自動化和連續化程度,降低了生產成本,優化了機械制造加工過程。對于機械制造行業而言,自動化技術是其發展的指向標,在機械制造行業的未來發展過程中同樣起著非常重要的作用。自動化技術不僅會影響機械制造行業的未來發展,還能夠促進我國國民經濟的增長。機械制造行業在未來發展過程中要重視自動化技術的應用,從而不斷提高機械制造水平。
二、機械制造中自動化技術的應用分析
(一)自動化信息方面
信息自動化主要涉及計算機設計、工藝和制造等方面,并且有效作用于生產和加工的各個環節。對于計算機設計而言,實現信息自動化則可以大大提高產品設計效率、提高設計精度;對于計算機工藝而言,實現信息自動化則可以方便地進行工藝編程優化,科學調整機械制造過程中的各個工藝環節,確保機械制造過程中規范進行;對于計算機制造而言,實現信息自動化則可以方便實現對整個機械制造過程進行全程監控,有效預防各種風險因素的出現,促使機械制造過程順利進行。
(二)自動化物流方面
自動化物流主要體現在機械產品的運輸方面,機械產品加工過程中需要按照實際生產需要運輸到指定地點,此時技術人員可以向自動化物流操作系統發送指令,通過傳送系統,自動輸送到指定地點,以便滿足各個生產環節的需要,從而幫助機械制造企業提高生產效率。
(三)自動化材料加工方面
自踴材料加工主要體現材料的循環加工方面,能夠有效保證機械制造質量。機械制造企業技術人員使用自動化技術進行產品加工的過程中,對材料進行自動化循環加工,能夠有效預防生產過程中可能碰到的各種風險因素,還能夠大大減少工作人員的工作量。
(四)自動化產品裝配方面
自動化產品裝配指的是機械制造企業在產品裝配過程中,技術人員可以以程序控制的方式實現各種幾何零件的運輸、組合和檢驗等操作,大大提高裝配質量。此外,對于一些技術不達標的工人,手工裝配還很容易出現不按照工作規范進行的現象。
(五)自動化產品檢測
自動化產品檢測指的是借助于精密儀器對機械產品進行檢測,常見的檢測方法有電流信號檢測、神經網絡檢測和智能檢驗等。機械制造行業使用自動化產品檢測技術目的在于克服人工檢測存在的缺陷,可以方便實現檢測過程、檢測環境的優化,從而有效提高產品檢測質量和效率,最終提高機械產品質量。
三、機械自動化技術的發展
(一)向一體化和智能化方向發展
整體分析我國機械制造行業發展現狀、自動化技術應用情況,我們可以清楚認識到機械制造和自動化技術未來會向著多個方向發展,發展趨勢最明顯的兩個方向是機電一體化和智能化。機電一體化和智能化都是機械制造行業發展的新方向,未來機械制造行業在發展過程中將更加注重產品的生產,產品生產過程中將有效利用自動化技術,并且實現機械制造和自動化技術的科學結合,促使機械制造行業加快向機電一體化方向的發展進程。對機械行業中的裝備制造業進行分析,未來它會向著智能化方向發展,機械生產技術和自動化技術的有效結合提高了裝備制造業的生產加工水平,加快了裝備制造業向智能化方向發展的進程。
(二)降低發展自動化技術的成本
自動化技術應用于機械制造行業,雖然發揮著的重要作用,但是使用成本很高,很多小型企業難以承受,未來應該尋找新的方法,不斷降低自動化技術的使用成本。從長遠來看,機械制造行業應該發展投資少并且見效快的自動化技術,以便促進機械制造企業向著更好的方向發展。
四、結語
綜上所述,自動化技術在機械制造業應用越來越廣泛,并且其發揮的積極作用也不言而喻。本文僅分析了幾個重要環節,其實在很多細小環節也有應用,限于篇幅沒有進行分析。未來,機械制造行業在發展過程中將會加大自動化技術的使用力度,機械制造行業會向著更好的方向發展。
參考文獻:
高勇:2009年是紡機行業極為困難的一年,今年8月份之前工業產值一直處于負增長狀態,這也是整個紡織系統產值唯一為負增長的行業。但是下半年出現復蘇勢頭,尤其是9月份成為分水嶺,生產回升,結束負增長發展態勢并略有增長。
從前三季度全行業產銷、投資、出口等經濟數據完成情況來看,整體增速比去年同期仍呈現回落的態勢,但延續去年以來的快速下滑走勢已得到有效遏制。位于產業鏈上游的紡織機械行業,今年前三季度,整體運行在企穩回升,呈現逐季好轉的態勢。從今年1~2月份經濟運行質量很差。到3~6月逐漸企穩復蘇,7~9月回升轉好。今年以來,在國家經濟政策及紡織工業、裝備制造業調整振興規劃的共同作用下,國內紡織機械行業根據下游各相關產業的發展需求,積極進行了產品結構調整,適應市場需求變化。到三季度末,全行業主要經濟指標已經與2008年同期基本持平。
《中國紡織》:紡機工業出現產值負增長的主要原因是什么?
高勇:棉紡設備銷售的下滑是行業產值出現負增長的主要原因。棉紡機械經過5年的迅猛投資之后,今年市場需求急劇下滑。因棉紡設備占整個行業60%以上,其市場萎縮直接牽掣紡機全行業的下滑。國內棉紡紗錠已超億錠,截止到2008年年底,我國紡紗設備數量已占世界市場份額拘46%。據不完全統計,今年前三季度棉紡機械銷售下降較大,細紗機銷售8800多臺,比去年同期下降19%。
《中國紡織》:棉紡設備銷售下滑引發紡機全行業的產值大降,以后行業回升是否要靠棉紡設備的需求提升?
高勇:并非如此。這其實是一種理性的回歸。在2008年以前的9年時間里,紡機行業幾乎每年都是以兩位數增長,這在很大程度上依賴于每年1000萬錠的紡紗設備,但是2008年的金融危機給了生產企業沉重一擊,去年全年銷售細紗機646萬錠,與上年相比下降33%。今年1~9月,細紗機銷售大約400萬錠,預計全年銷售500萬錠左右。
今年國際紡機市場容量沒有根本性變化,主要是有效需求結構在發生變化。市場更傾向于技術含量高、生產效率高和產品可靠性強的紡織機械產品。2009年,如何加快產業結構調整成為我們工作的重點。在研究企業如何渡過難關的同時,重點是配合國家振興規劃,根據新型紡織機械重大技術裝備國家專項項目,引導行業進行產品結構調整。困難是現象,調整才是重點。
我認為棉紡像過去那樣熱銷的局面不會再出現,今后兩至三年,棉紡設備銷售能保持高峰時期的一半就屬于正常。棉紡低檔成套設備將會進一步減少,由新產品實現更新換代。
金融危機之下,生產企業也進行了自覺調整,積極進行了產品結構調整,適應市場需求變化。在艱難的行隋中,印染、針織、產業用設備的銷售出現了出人預料的增長。
《中國紡織》:請您介紹一下這三個行業設備異軍突起的情況。
高勇:其實這些領域紡機設備的銷售增長都與國家政策和產業結構調整有著密切關系。
印染及后整理機械技術發展很快,圍繞智能化、節能、降耗和環保技術的發展,加快了開發高效短流程前處理機。小浴比染色,精密印花機械,高效節水水洗以及節能烘干技術并使設備的研發和工藝、染化料的發展精密配合,推出退煮漂一步法、染色濕蒸等工藝和設備。在采用高效單元、熱量回收等方面解決節能降耗問題,加快熱轉移印花技術,堿回收裝置,泡沫整理,氣流染色技術及設備的開發應用,以適應越來越高的環保要求。市場需求重點是高效短流程、無水或少水印染技術和裝備,提高在線檢測等基礎技術和生產自動化水平,將環保創新、節能降耗延伸到企業整個生產過程的無污染。今年1~9月份圓網印花機銷售240多臺,平網印花機銷售70臺,同比略有增加。
在針織機械領域,今年經編機市場比較活躍。行業發展趨勢將是加大電腦大圓機、高速經編機、電腦提花橫機、襪機和無縫內衣等高水平針織機械設備的所占比重,開發出針織高端產品和特種規格的產品。經編設備競爭優勢的核心是找準定位,提高產品品質。目前,國內經編設備還是以中低端產品為主,覆蓋中低端市場;正在向高端產品或差異化產品發展。品質上的綜合差距是最關鍵環節,我國傳統高速機型應該在產能和速度上盡快追趕國際同類產品,同時加快嘗試使用新材料的速度,把產品檔次提高到較高水平上,形成自己的競爭優勢。今年1~10月圓緯機銷售16500臺,比2008年全年銷量還增長了2.13%;其中含無縫內衣機小園機及毛皮機約1130臺。經編機銷售1600臺,同比增加23%。
產業用紡織品具有資本密集、技術含量高、用工量小、勞動力素質要求高、國內市場需求空間巨大等特點和優勢。今年以來,隨著產業用紡織品新產品的開發和產業化,適用領域在不斷擴大,市場需求紡粘、針刺、水刺、后整理等先進設備及能滿足非織造布組合工藝和復合技術的生產線。今年前三季度,初步統計新增40多條熔噴生產線。我國原來只有4~5家熔噴設備生產企業,面對甲流影響,熔噴設備也供不應求,售價不斷攀升,至12月份將會有100多條生產線投入市場。8月份的統計,我國共有84家水刺非織造布生產企業,合計139條水刺非織造布生產線,其中進口生產線32條,國產生產線占全部生產線的77%。
《中國紡織》:這些變化會得到持續嗎?請您為我們分析一下2010年紡織機械行業的發展趨勢。
高勇:2010年,市場將不會出現太大變化,尤其是跟今年下半年相比,今年下半年的回升勢頭能夠得到保持,但不會出現快速上升。今后將淡化規模,關鍵是將結構調整完成。提升行業的整體技術水平。中高檔設備機會繼續加大,將成為市場的主力軍。
人類將進入復合材料的時代,在復合材料時代,紡織工業將面臨兩大任務:一、盡快跟上并滿足紡織工業在新材料、新工藝、新技術等方面的需求。二、要滿足量大面廣的紡織工業的傳統設備、傳統工藝、傳統技術更新改造的要求。
事實上,隨著紡織行業產業升級,紡機行業的企業已經對市場作出回應,中高檔設備近年來一直保持旺盛的需求。誰掌握了高端技術,誰擁有了先進設備,誰保持一定的可持續發展的能力,誰就能在今后的競爭中活下來。在這種情況下,有遠見的企業都開始做結構的調整和技術與裝備的儲備。
《中國紡織》:面對這種市場變化,紡機行業該如何進行調整?今后行業發展的重點有哪些?企業應該怎么做?
高勇:傳統紡織的更新改造和產業升級、大力發展產業用紡織品~~紡機行業今后要圍繞這兩個方面加大產品開
發力度。具體應該做好以下幾方面的工作:1、提高傳統紡織關鍵整機的技術水平。在傳統設備方面:紡紗設備:向高效、自動化、連續化、智能化生產技術發展,清梳聯、粗細聯、細絡聯接技術與設備將大量采用;織造設備:噴氣織機和劍桿織機車速不斷提高,原料和品種適應性及智能化程度進一步得到拓展;針織機械品種發展不斷擴大,電子技術、計算機、信息化和網絡化技術在各類針織機械產品上已得到不同程度的應用。
2、加快產業用紡織機械開發和產業化。非織造布設備組合、復合非織造布工藝及寬幅非織造布生產線加快發展,綠色、循環經濟理念在非織造布裝備領域中加速推廣:織造設備:雙軸向、多軸向經編設備;特寬幅、高密度、厚重織物織機等。
3、加強高效、連續、短流程等節能減排染整設備和能源、資源回收利用技術的研發和應用。印染設備工藝參數在線檢測與控制技術將較快發展,節能降耗減排新理念在印染和化纖機械產品中得到貫徹;
4、以提高專用基礎件、配套件可靠性為切入點,加大紡織機械專用基礎件、配套件的研發和產業化力度。紡織機械專件和器材大部分是直接與纖維接觸的元件,對紗線、面料的質量好壞的影響是直接的,專件、器材的提高直接關系到紡織機械主機水平的提高。
5、提高紡織機械制造水平:加工工藝日益高精度、高效率,專用裝備逐漸增多;先進刀具、輔具采用逐漸普遍;強調和注重裝配環節工藝技術、完善裝配流水線及提高裝配精度;加強制造過程中的檢驗和檢測,隨時監控產品質量等先進制造工藝技術在鑄造、熱處理、表面處理等方面得到推廣應用。
在新的形勢面前,大部分現有紡機生產企業需要根據自身情況進行相應的產品結構調整。按照先進制造業信息化、智能化、科學化、綠色化和全球化標準,不斷加大研發投入。實現產業化的新產品率不斷提高,強化管理提高產品裝配精度,以紡機產品高技術含量及集群產業鏈方式來適應市場的差異需求,獲取較大的經濟效益。以大容量、連續化、高性能、多功能、成套性為主的化纖機械,以數字化單機、車間級自動化和車間、企業信息化系統工程為特征的數字化紡織機械,以安全、節能、環保型為標志的綠色紡織機械將會推進紡機行業制造加工技術、產品質量及可靠性、技術進步和自主創新能力的全面提高。這將成為紡機市場發展的增長點。
我國機械行業門類齊全,規模大,2011年整體銷售收入接近15萬億元,僅次于日本居世界第二位,占到全球機械銷售額的15%左右;出口額達到3,425億美元,躍居世界第四;工業增加值超過4萬億元,約占我國GDP的8%;機械行業是對全國工業發展貢獻最大的行業,經濟總量占整個裝備制造業2/3以上。因此機械行業是裝備制造業的最重要組成部分,堪稱中國工業的“脊梁”。
機械制造業作為一個傳統的領域已經發展了很多年,積累了不少理論和實踐經驗,但隨著社會的發展,人們的生活水平日益提高,各個方面的個性化需求越加強烈。作為已經深入到各行各業并已成為基礎工業的機械制造業面臨著嚴峻的挑戰。
先進制造技術這個概念的提出為機械制造業的發展指明了方向。雖然這個名詞沒有確定的定義,但目前公認的認識是:先進制造技術是傳統制造技術不斷吸收機械、電子、信息、材料、能源和現代管理等方面的成果,并將其綜合應用于產品設計、制造、檢測、管理、銷售、使用、服務的制造全過程,以實現優質、高效、低耗、清潔、靈活的生產,并取得理想技術經濟效果的制造技術的總稱。它具有如下一些特點:
1.從以技術為中心向以人為中心轉變,使技術的發展更加符合人類社會的需要。2.從強調專業化分工向模糊分工、一專多能轉變,使勞動者的聰明才智能夠得到充分發揮。3.從金字塔的多層管理結構向扁平的網絡化結構轉變,減少層次和中間環節。4.從傳統的順序工作方式向并行工作方式轉變,縮短工作周期,提高工作質量。5.從按照功能劃分部門的固定組織形式向動態的自主管理的小組工作方式轉變。6.機械制造技術的發展趨勢可以概括為:(1)機械制造自動化。(2)精密工程。(3)傳統加工方法的改進與非傳統加工方法的發展。
機械制造自動化技術始終是機械制造中最活躍的一個研究領域。也是制造企業提高生產率和贏得市場競爭的主要手段。機械制造自動化技術自本世紀20年代出現以來,經歷了三個階段,即剛性自動化、柔性自動化和綜合自動化。綜合自動化常常與計算機輔助制造、計算
集成制造等概念相聯系,它是制造技術、控制技術、現代管理技術和信息技術的綜合,旨在全面提高制造企業的勞動生產率和對市場的響應速度。
“虛擬制造”的概念于20世紀90年代初期提出。虛擬制造以系統建模和計算機仿真技術為基礎,集現代制造工藝、計算機圖形學、信息技術、并行工程、人工智能、多媒體技術等高新技術為一體,是一項由多學科知識形成的綜合系統技術。虛擬制造利用信息技術、仿真計算機技術對現實制造活動中的人、物、信息及制造過程進行全面的仿真,以發現制造中可能出現的問題,在產品實際生產前就采取預防的措施,從而達到產品一次性制造成功,來達到降低成本、縮短產品開發周期,增強產品競爭力的目的。
清潔生產的兩個基本目標是資源的綜合利用和環境保護。對生產過程而言,清潔生產要求滲透到從原材料投入到產出成品的全過程,包括節約原材料和能源,替代有毒的原材料和短缺資源,二次能源和再生資源的利用,改進工藝及設備,并將一切排放物的數量與毒性削減在離開生產過程之前。對于產品而言,清潔生產覆蓋構成產品整個生命周期的各個階段,即從原材料的提取到產品的最終處理,包括產品的設計、生產、包裝、運輸、流通、銷售及報廢等,合理利用資源,并最大限度地減少對人類和環境的不利影響。
綜上所述,機械制造業的發展方向是將傳統的制造技術與現代信息技術、管理技術、自動化技術、系統工程技術進行有機的結合,通過計算機技術是企業產品在全生命周期中有關的組織、經營、管理和技術有機集成和優化運行,在企業產品全生命周期中實現信息化、智能化、集成優化達到產品上市快、服務好、質量優成本低的目的,進而提高企業的柔性、健壯性和敏捷性,是企業在激烈的市場競爭中立于不敗之地。
由于國家繼續加強對農業的投入和農產品收購的順價政策實行,預計大型農機產品生產降幅將明顯降低,農業運輸機械將保持適度增長,一些小型、專用農機具市場需求將保持平穩。但受農民收入增長減慢和收入分流等因素的影響,預計農機生產低速增長的狀態不可能扭轉。
預計隨著國家對鐵道、公路、機場、碼頭和城市公用基礎設施等項目投資力度的加強,國內市場對工程機械產品的市場需求會有所改善。雖然今年企業生產漲幅會比去年有所降低,但全年工程機械行業仍將保持適度增長。
從目前主要儀表產品的發展前景看,預計投資類儀表的市場需求會有所好轉,受住房制度改革的推動,預計各種水表、電表需求將逐漸趨穩,光學儀器和消費類儀表將能夠繼續保持目前的增長態勢,全年生產增長將在5%左右。
由于石油化工通用設備行業的產品多系量大面廣的輔機制造,盡管今年以來這個行業生產增幅逐月回落,但與其它機械制造行業比仍是基本適度的。從主要產品情況看,受海上石油發展的影響,石油鉆采、煉油化工設備保持一定增長;氣體壓縮機、高中壓閥門生產與化肥行業生產不景氣有關,降幅都較大。從目前相關行業發展前景看,今后石化通用行業情況會有轉機,生產增長會有所恢復,尤其是國家加大對年產30萬噸及以上合成氨、48萬噸及以上尿素、30萬噸及以上乙烯成套設備等的技術改造會促進需求的平穩增長。
一、機械行業運行情況
(一)生產增速加快,產銷銜接良好。前11個月,機械工業累計完成工業總產值5萬億元,同比增長29.4%,增幅提高8.2個百分點;完成工業增加值1.26萬億元,增長21.3%,提高7個百分點;累計產銷率97.29%。
主要產品產量保持增長。在統計的95種主要產品中,四分之三的產品實現了兩位數的增長。汽車666萬輛,同比增長26.1%,其中轎車356萬輛,增長40.3%;發電設備10923萬千瓦,增長30.8%;金屬切削機床51萬臺,增長13.9%,數控機床7.7萬臺,增長30.8%;煉油、石化專用設備34萬噸,增長59.9%。
(二)經濟效益大幅提高。前10個月,主營業務收入4.27萬億元,同比增長30.2%,增幅提高9.2個百分點;利潤總額2300億元,增長41.7%,較上年同期提高39.6個百分點(上年同期增長率為2.1%)。十月末,產成品庫存3417億元,增長17.1%;應收帳款8390億元,增長22.1%。
(三)出口增速高于進口,貿易逆差逐步縮小。前10個月,機械工業實現進出口總額2317億美元,同比增長28.4%。其中,出口1158億美元,增長36.8%;進口1159億美元,增長21%。累計貿易逆差僅為1.3億美元,比去年同期減少110億美元,進出口基本平衡。
二、當前機械行業中的新情況新問題
(一)行業投資增長偏快,產能過剩逐步顯現。在國民經濟持續快速增長拉動下,機械行業固定資產投資出現迅猛增長勢頭。1-11月,通用設備制造業、電氣機械及器材制造業、專用設備制造業、儀器儀表及文化辦公機械制造業固定資產投資分別增長55.6%、52.2%、40.6%和35.1%。
(二)能源和原材料價格上漲過快,影響行業正常發展。由于銅、鋁、優質特種鋼材等原材料供應緊張,價格居高不下,對企業效益造成嚴重影響。山西機械工業50戶電氣企業中有19戶企業虧損,虧損額增加了近1.24倍。個別地區能源緊張的矛盾還沒有完全化解。今年四川省電力供應短缺嚴重,不少非重點骨干企業生產能力難以發揮;天然氣供應不足,價格上漲,使企業生產面臨困難。
(三)市場競爭日趨激烈,產品價格下降趨勢明顯。隨著技術升級、供大于求,機械行業市場競爭加劇,企業利潤空間縮小,多個行業收入增長普遍低于銷量水平。同時,由于市場需求變化,部分產品產量下降。湖南省今年前三季度農業運輸機械、叉車、壓實機械出現負增長,同比分別下降39.7%、37.3%和25.3%。
(四)流動資金緊張,影響企業生產。部分重點企業搬遷改造、技術改造、技術創新、技術引進等任務較為繁重,在建項目較多,資金投入較大,使得經營性資金出現缺口,同時貸款利息增加也進一步加重了企業的財務成本負擔。有的企業甚至存在無資金購買原材料現象,即使有合同、有市場也不敢開足馬力生產。
(五)產業結構調整急需加快。例如,山西省交通運輸設備制造業、儀器儀表及文化辦公用機械制造業發展嚴重滯后;四川省工程機械、汽車、機車車輛設備行業發展速度和經濟效益遠低于全省平均水平。即使在贏利水平較高的發電設備行業,隨著電站建設消退,設備價格也開始下降,骨干企業迫切需要尋找新的經濟增長點。
三、明年機械行業發展面臨的形勢
(一)國內環境。隨著國家振興裝備制造業的政策逐步推進,裝備制造業發展得到重點支持。但由于我國裝備制造業在一些領域技術水平不高,一些重大建設項目裝備仍不得不依靠國外進口,從而對裝備制造業加快技術創新與結構升級提出了迫切要求。
(二)市場環境。隨著市場需求的不斷增加,裝備制造業獲得較為寬裕的發展空間。但由于高技術產品短缺、低水平產品重復的狀況沒有徹底改變,“結構性過剩”的供求關系將在較長時期存在下去。今后一段時期,國內市場需求總的態勢是,一般性傳統產品雖有一定需求增長,但競爭十分激烈;技術含量高、附加值高的重大技術裝備需求將快速增長。
(三)產業發展趨勢。裝備制造業為新技術、新產品的開發和生產提供重要的物質技術,是經濟高級化不可或缺的戰略性產業。作為國民經濟增長和技術升級的支撐條件,裝備制造業將伴隨高新技術和新興產業的發展而共同進步,并體現出智能化、柔性化、網絡化、精密化、綠色化和全球化發展的總趨勢和時代特征。
產品高技術化。先進的裝備制造業是高新技術的重要組成部分,是促進相關產業技術升級和發展的重要依托。隨著當代高新技術成果的應用,使裝備產品不斷高技術化,其高新技術含量已成為市場競爭取勝的關鍵。
服務個性化。為適應市場需求的不確定性和個性化的用戶要求,先進的制造企業不斷吸收各種高新技術和現代管理技術,并將其綜合應用于產品設計、生產、管理、銷售、使用、服務乃至回收的全過程,以實現優質、高效、低耗、清潔、靈敏及柔性化生產。
[關鍵詞]智能 信息 驅動
中圖分類號:F871 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2015)19-0178-01
1.機電一體化的發展前景假設及理由
就我所選的專業――機械制造與自動化有著很大的發展前景。如今時代,正是中國發展的黃金時代,中國又是一個發展中國家,要想謀求更大的發展,行業的轉型是一定的,所以輕工業的轉型,重工業與機械制造的行業的重視是必然的。就這一點來看,我清晰看到這一行的發展前景有著如此大的潛力。它與其他行業有著千絲萬縷的聯系!
2.機電一體化的定義及運用學科
機電一體化又是如何一回事?隨和經濟的發展和科技的進步,越來越多的產品智能化、自動化、網絡化,這些產品除了要用到機械驅殼,還需要用電路來控制,電的部分已經不再是簡單的開關電路,而是用大規模的集成電路,單片機、傳感器、可編程控制器等智能元件被用來和設備的機械部分想結合。單純的機械活著單純的電子已經不能適應行業發展的需要,漸漸地就出現了機電一體化①這個學科。機電一體化最早出現在1971年日本雜志《機械設計》的副刊上,到目前這個學科已經逐漸成熟了。機電一體化包含了很多的技術部分。
2.1 機械技術
機械技術是機電一體化的基礎,機械技術的著眼點在于如何與機電一體化技術相適應,利用其它高、新技術來更新概念,實現結構上、材料上、性能上的變更,滿足減小重量、縮小體積、提高精度、提高剛度及改善性能的要求。在機電一體化系統制造過程中,經典的機械理論與工藝應借助于計算機輔助技術,同時采用人工智能與專家系統等,形成新一代的機械制造技術。
2.2 計算機與信息技術
其中信息交換、存取、運算、判斷與決策、人工智能技術、專家系統技術、神經網絡技術均屬于計算機信息處理技術。
2.3 系統技術
系統技術即以整體的概念組織應用各種相關技術,從全局角度和系統目標出發,將總體分解成相互關聯的若干功能單元,接口技術是系統技術中一個重要方面,它是實現系統各部分有機連接的保證。 第四, 自動控制技術 。其范圍很廣,在控制理論指導下,進行系統設計,設計后的系統仿真,現場調試,控制技術包括如高精度定位控制、速度控制、自適應控制、自診斷校正、補償、再現、檢索等。
2.4 傳感檢測技術
傳感檢測技術是系統的感受器官,是實現自動控制、自動調節的關鍵環節。其功能越強,系統的自動化程序就越高。現代工程要求傳感器能快速、精確地獲取信息并能經受嚴酷環境的考驗,它是機電一體化系統達到高水平的保證。
2.5 伺服傳動技術
包括電動、氣動、液壓等各種類型的傳動裝置,伺服系統是實現電信號到機械動作的轉換裝置與部件、對系統的動態性能、控制質量和功能有決定性的影響。
2.6 機電一體化的整合
機電一體化系統主要由五個部分組成:機械本體、檢測傳感部分、電子控制單元、執行器和動力源。機械本體包括機架、機械連接、機械傳動等,它是機電一體化的基礎,起著支撐系統中其他功能單元、傳遞運動和動力的作用。與純粹的機械產品相比,機電一體化系統的技術性能得到提高、功能得到增強,這就要求機械本體在機械結構、材料、加工工藝性以及幾何尺寸等方面能夠與之相適應,具有高效、多功能、可靠和節能、小型、輕量、美觀的特點;檢測傳感部分包括各種傳感器及其信號檢測電路,其作用就是檢測機電一體化系統工作過程中本身和外界環境有關參量的變化,并將信息傳遞給電子控制單元,電子控制單元根據檢查到的信息向執行器發出相應的控制;電子控制單元又稱ECU(Electrical Control Unit ),是機電一體化系統的核心,負責將來自各傳感器的檢測信號和外部輸入命令進行集中、存儲、計算、分析,根據信息處理結果,按照一定的程度和節奏發出相應的指令,控制整個系統有目的地進行;執行器的作用是根據電子控制單元的指令驅動機械部件的運動。執行器是運動部件,通常采用電力驅動、氣壓驅動和液壓驅動等幾種方式;動力源是機電一體化產品能量供應部分,其作用是按照系統控制要求向機械系統提供能量和動力使系統正常運行。提供能量的方式包括電能、氣能和液壓能,以電能為主。
2.7 機電一體化運用方向
機電一體化有著如此強大與先進的技術,它日后會為我們的發展會做出如此強大作用,我想和多人都會想到!機械作為減輕人類勞動強度的一種工具,自從出現以來就一直不斷地發展進步。模塊化、網絡化、智能化、自動化、系統化和綠色化已經成為機械發展的方向。在未來的幾個世紀,并沒有什么東西能取代機械的位置。也就是說,這個行業還有很長的路要走,它在人們消費的比重將不斷提高。而這個行業的競爭也會變得越來越激烈,只有不斷創新,只有把機電一體化產品的軟硬部分完美地結合起來才能做成優異的機電一體化產品。
3.世界工程機械行業和市場的總結
1.2002年以來,全球工程機械行業呈現穩定發展的態勢,在經濟發展,特別是工程建設事業發展的推動下,傳統市場穩定增長,新興市場發展迅速,多數工程機械制造企業盈利豐厚,擴張的欲望強烈。
2.從機種發展看,大型機械中挖掘機仍舊占有第一的地位,銷售額和增長速度都名列前茅;但相比之下,小型多用途機械的發展則更快,這主要歸功于發達國家大型基礎設施建設已接近完成,大量的市政、維修、養護、園林工作拉動小型多用途機市場升溫;另外,和目前倡導的節約資源、能源,保護環境等政策措施也有一定的關系。
3.從營銷方式看,工程機械租賃在發達國家已經成為一種主要的營銷手段,大約占到銷售額的50%以上,出現了一大批頗具實力的租賃公司。租賃業的發達,也帶動了二手機市場和拍賣市場的發展。工程機械營銷和使用方式的改變,對于降低施工成本,提高設備利用率,節約資源是有積極意義的。
4.在全球范圍的工程機械銷量較大增長的情況下,預計產品庫存和關鍵零部件短缺就成為一個普遍的問題,正如所謂“木桶理論”中的一塊短木板,制約了行業更快發展。這個問題已經引起全行業的關注,按照市場經濟的規律,應該有更多的資金和技術投向這個方向,最終實現動態的平衡。
5.在可預見的將來,工程機械行業及市場發展的前景是比較樂觀的,這是目前業內相當一致的看法。
機電專業有著如此強大的技術與發展前景,還有著龐大的市場。我相信加入這一領域里,不但自身能夠得到很好的發展,而且還能為國家的建設盡一份力!
參考文獻
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作者簡介
胡英杰(1993.12),內蒙古科技大學,礦業與煤炭學院,機電一體化2013級2班。