机械制造中的工业技术与应用

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工业机器人在工业制造中的应用

作者：洪胜利 贺晓晨

来源：《世界家苑·学术》2017年第07期

摘要：在现代制造业中机器人是不可取代的重要装置与设备，是国家战略性产业的主要发展方向，是一个国家核心竞争力和制造业水平的核心指标。在工业制造业中大量使用机器人，不仅可以克服恶劣环境对生产的影响，减少人工的使用，保障工人的安全；而且还能够帮助企业节约生产成本，提高企业生产效率，也保证了产品的质量。为此，工业机器人的应用对促进中国工业转型升级，提升工业整体水平和核心竞争力具有重大意义

关键词：工业机器人；工业生产；应用

世界上机器人工业萌芽于50年代的美国，经过50余年的发展，已被不断地应于人类社会很多领域，正如计算机技术一样，机器人技术正在日益改变着我们的生产方式，以至今后的生活方式（比尔·盖茨在微软创立30年时向世界预言：机器人将与个人电脑一样迈入家家户户，彻底改变人类的生活方式）。因此，我们有必要以极大的兴趣关注它的发展，研究它的未来，迎接它给我们带来的机遇。

1.工业机器人简介

1.1结构组成

工业机器人是面向工业领域的具有多关节的机械手或具备多个自由度的机器人，是能实现各种高级功能的一种机电一体化机器。它可以按照预先设置的程序自动进行工作，也可以通过人的操作来控制运行。工业机器人由机座、执行机构、驱动系统和控制系统等部分组成。执行机构由臂部、腕部、手部、行走机构等组成，大多数工业机器人有3～6个运动自由度，其中腕部通常有1～3个运动自由度；驱动系统包括动力装置和传动机构，用以使执行机构产生相应的动作；控制系统是按照事先设置的程序对驱动系统和执行机构发出指令信号来进行控制。

1.2理论基础

工业机器人涉及到机械原理、机械设计、理论力学、自动控制理论基础、线性代数、机电一体化等机械工程类大学本科所学的诸多专业基础课程。例如，工业机器人操作臂设计就涉及到工业机器人操作臂机构、运动学、动力学、工业机器人样机或本体产品的物理参数识别、末端操作器操作轨迹规划、各种控制方法与技术等基础理论和技术。工业机器人在应用于工业生产、科研实验等实际操作任务前应具备以上基础理论。

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机械制造中的绿色制造技术应用

作者：陈顺太

来源：《科学与财富》2016年第34期

（福建农林大学金山学院 福建省 福州市 350002）

摘 要：迅猛发展的制造业，一方面推动经济的增长，另一方面也导致了多种问题，比如，资源渐渐枯竭，地球环境也加速恶化等。相比传统的制造业而言，绿色制造更现代化，这种制造模式综合制造业对自然环境的影响以及对资源的利用效率，绿色制造的目标是要保证产品的设计、制造、运输、使用等过程，能有最高的资源利用率，同时对环境的影响最小。绿色制造技术的基础是绿色制造工艺技术，因此，在机械制造业中，要不断应用绿色制造工艺技术，利用有限的资源创造最大的价值。

关键词：机械制造；绿色制造技术；应用

一、绿色制造技术的含义和分类

绿色制造技术是指要保证产品的功能、质量和成本，综合考虑环境影响和资源利用效率的现代制造模式。是在传统的技术基础上发展演变而来的，结合了材料科学、控制技术、表面技术等。根据这种制造模式的目标可以将绿色制造技术划分为三种类型：节约资源型、节省能源型以及环保型。

一是节约资源型技术。该技术是以节约资源为主，指的是在生产过程中对工艺系统组成进行简化以致节省原材料消耗。实现这种技术可以从两个方面着手，一个是设计，即利用减少零件的数量、减轻零件的重量、优化设计等方法将原材料的利用率达到最大。另一个是工艺，即利用优化毛坯制造技术、少无切屑加工技术、优化下料技术、新型特种加工技术等众多方法将材料的消耗减少。

二是节省能源型技术。该技术指的是在机械制造的生产过程中，着重降低能量损耗。截至目前，主要采用减磨、降耗或采用低能耗工艺等方法。

三是环保型工艺技术。该技术是指采用一定的技术，尽可能减少生产过程中产生的各种废液、废渣、废气等污染物，尽量减少对环境和操作者的影响以及危害。针对这种技术，目前常用的方法是在工艺设计阶段进行控制，增加末端治理技术，积极预防污染的产生。

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绿色制造技术在机械制造中的应用

作者：王冬艳

来源：《科技传播》2011年第18期

摘要 可持续发展是人类社会永续进步和繁荣的发展模式，当今制造业发展方向是绿色制造技术。目前我国机电产品消耗的能源、原材料都很大，而且还造成了极大的浪费，同时还对环境造成了污染。本文从机械制造入手，系统地阐述了绿色制造技术与绿色制造技术的概念，并总结了当今世界上的绿色制造技术的主要研究方向及攻关领域。

关键词：绿色制造；生命周期评价；绿色贸易壁垒；环境污染

中图分类号TH16 文献标识码A 文章编号1674-6708（2011）51-0107-01

1 绿色制造技术的概念

绿色制造技术是指在产品的整个生命周期过程中持续地运用科学的手段实现一体化、预防性的环保战略，以达到综合利用资源和能源，并对环境污染最小化，同时保护劳动者的生命和健康，并能向市场提竞争力强的绿色环保产品。绿色制造是综合性考虑环境影响、资源的高利用率来生产现代制造模式，是指在保证产品的功能、质量成本的前提下，针对环境意识制造、面向环境的制造。绿色制造可以使产品的从研发、生产、使用、报废的整个产品周期中，对环境造成最小的影响，资源利用的率达到最高，最终使绿色产品在经济、环境和人类社会等方面保持可持续发展。绿色制造的核心部分是减量化（Reduce）、重用（Reuse）、再生循环（Recy-cle）、再制造（Remanufacturing） 这四个方面是在绿色产品生命周期过程中的“4R”理论。1）减量化，从最开始的源头就抓资源的节约和对环境的污染；2）重用，要求生产的绿色产品及其零配件能够多次重复利用；3）再生循环，要求生产出来的产品使用完后并能将产品回收再利用，以节约能源和资源，而不是无法回收利用的垃圾；4）再制造，以先进绿色制造技术为手段，对废旧产品的技术改造实现性能恢复和提升，本着高效、节能、优质、节省、环保为准则，对废旧产品进行修复和改造。

科技应用 农家科技 29 机械制造过程中绿色制造技术应用 姜梓钧 （中车青岛四方机车车辆股份有限公司 山东青岛 266000） 摘 要：为了解决制造业在发展过程中出现的不良影响，在现阶段，大多数的制造业都对绿色环保的概念很重视，把绿色环保作为自己制造业的发展理念。理念的改变也可以帮助机械制造业的转型升级，由原来的机械制造向绿色制造和设计转变，让制造业的生产环境变得更加环保，如此也减轻了对社会的污染，让城市建设变得更加和谐。 关键词：机械制造；绿色制造技术；应用 随着我们经济发展速度不断加快，我国的机械制造业也得到了更快的发展，在发展过程中也不断得到了更新。机械制造业的发展产生了很大的影响，包含积极影响也包含消极影响。积极影响主要体现在对于世界的经济变革和经济的发展速度上，促进了世界经济变革，加快了世界经济的发展速度。消极影响主要体现在对于周围环境的影响，不仅使不可再生能源减少，也对生态环境带来了非常严重的影响，制约了生态环境的可持续发展。 1.绿色制造技术的概念 怎样实现对我国机械制造过程中绿色制造技术的应用，首先就需要我们对绿色制造技术进行分析和研究，对绿色制造技术的研究应该对它的概念进行掌握，然后对它的不同模式进行了解和分析，在此基础之上就能对机械制造过程当中绿色制造技术的应用进行更加详细的分析和探究。跟随我们国家经济的发展进程，制造业的发展速度也越来越快，在制造业发展的过程中，因为一些工具的不恰当使用，对社会产生了一些不良影响，比如对大气的污染。 对于绿色制造的定义是这样的以传统的教学工艺为基础进行制造，在制造过程之中合理有效运用现代中先进的材料方面的科学以及控制方面的技术，对世界上的资源合理利用，并且能够降低产品生产成本，减少对于生态环境的污染，除此之外，还能够提高生产产品的质量。对于绿色制造技术的概念是这样的：它是一种制造技术，能够实现世界资源的合理配置，促进经济的发展。对于产品的生产过程绿色制造技术要求特别考虑对于生态环境的影响，只有这样才能很好的实现绿色环保的理念，还能不断提高资源的使用效率，提高生产产品的质量。 在发展中国家，企业在进行生产的时候大多数都是以不可持续方式进行生产的，生产的时候效率低，生产率也很低，可是生产耗费的资源却很多，这种不可持续的生产方式使得世界上出现了以前都没有的能源危机，也在很大程度上对世界资源的使用产生了影响。所以，在这个提倡绿色生产的时代，我们机械制造业在进行机械制造的过程中应该注重对环境的保护，而且要对世界上的能源合理利用，达到能源利用率最大化，在生产的时候一定要合理使用绿色制造技术，只有这样才符合我国可持续发展的战略的要求。这篇文章站在对绿色制造技术分析的基础之上，对机械制造业中的绿色制造技术进行了详细分析和探究，对机械制造业提供一些可行性的建议和意见。 2.在机械制造过程中绿色制造技术的应用 绿色制造技术有四种基本因素，这四种因素在对机械制造过程中起到了不可替代的作用，能够保证在机械制造过程之中对产品合理安排。也就是因为这样，绿色技术在制造过程中的应用就是对四种因素的进行应用。 2.1合理使用绿色材料对机械产品进行制造 我们所指的绿色材料，是在进行绿色制造的过程当中，去使用一些污染比较小或者没有污染的材料，但是要求这些材料有可以进行二次使用的价值。只有能够进行二次使用才符合绿色制造的要求。因此，我们如果想要对绿色的产品进行绿色合理的制造和生产，对于绿色材料进应该合理科学的进行使用。一个制造企业在进行机械制造的时候，不仅要考虑到企业，能够收获的利润还应该考虑付出的环境代价。以前的机械制造业就是因为没有考虑到对于环境的污染，一心只注重自己企业的经济效益，所以才造成了恶劣如今的后果。在如今这个状况之下，绿色制造技术就要求企业对于生产出来的产品应该要负责任，对环境产生的污染要进行合理的控制，只有做到这样，才能达到我国可持续发展战略的要求。因此，如今的制造业应该要树立绿色环保的发展理念，摒弃以前的只为追求利润的思想观念，在生产过程当中，要科学利用绿色材料。提高对于环境保护的意识，才能真正达到机械制造在进行制造的过程当中降低污染的最终目标。 2.2使用绿色方法对机械产品进行设计 关于对机械产品进行绿色设计，主要是要求产品质量最后能够达到合理有效的提升，不仅要提高产品的质量，还要注重当保护生态环境。绿色设计的理念包括产品的质量，产品的功能，产品的寿命，最主要的是对产品生产的环境。进行绿色设计的时候，这些都要进行充分的考虑和合理的规划。 2.3使用绿色制造工艺对机械产品进行生产 绿色制造工艺是在传统的加工工艺基础之上，使产品在生产的过程当中达到资源利用最大化和环境污染最小化目标。在现阶段，绿色制造工业出现了以下三种比较好的工艺类型，第一种是绿色节能性的工艺，它主要是降低对于资源的耗费并且合理使用资源。 第二种是资源节约型的工艺，它主要是不断提高生产过程中的制造技术，使用一些不会污染或者污染很小的材料，降低材料使用的成本。第三种就是环保类型的生产工艺，它是绿色制造工艺的关键，对于废弃的生产产品能够合理进行回收和利用，使资源得到最优配置，提高资源利用率，还能进一步降低对于环境的污染。 2.4使用合理的绿色处理方法降低环境污染 要最大程度降低制造业对于环境的污染，就要采用合理的绿色处理方法。有很多机械制造在进行包装的时候，对环境污染特别大，在这个过程当中，还会出现很多的废弃物，如果能够使用合理的绿色处理方法，使这些废弃物能够得到很好的处理，这样就能最大程度降低对环境的污染。对于废弃物的处理成本非常大，所以如果能够在包装的时候就解决废弃物的处理问题，就可以很大程度上降低环境污染并且降低生产成本。 机械制造过程当中的绿色制造技术的内容主要是：在制造机械产品的时候要合理地使用一系列绿色材料,设计机械产品的时候要使用绿色的方法，生产机械产品的时候使用绿色的制造工艺，治理环境污染的时候应该使用合理的绿色处理方法等等。 3.结束语 综上所述，绿色制造技术在机械制造业中的使用是很必要的，机械制造业在进行生产过程当中要合理利用绿色技术，使用绿色的方法对机械产品进行设计，在进行生产的时候要使用绿色制造工艺，并且要使用合理有效的绿色处理方法，最大程度降低对于环境的污染。只有不断提高绿色制造技术在机械制造业当中的影响力，我国的机械制造业才能得到更快更长足的发展。 参考文献： [1]王越.刍议如何在机械制造工艺课堂教学中合理渗透绿色制造理念[J].科教导刊,2014,(33). [2]王晓秋.基于绿色制造理念的机械制造工艺探讨新思考[J].现代职业教育,2015,(28). [3]谭俊,陈建敏,刘敏,等.面向绿色制造与再制造的表面工程[J].机械工程学报,2011,(20). [4]伦倩倩.基于绿色制造理念的机械制造工艺分析[J].山东工业技术,2016,(6). 作者简介：姜梓钧（1989-），男，黑龙江佳木斯人，研究生学历，中车青岛四方机车车辆股份有限公司工程师。