机械制造与加工业发展趋势

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机械制造与加工业发展趋势
宋晶晶1王亮2
(1.江西化学工业学校;2.江西昌九农科化工有限公司)
摘要:将来,我们的机械制造与加工业发展趋势将奔着精密化、自动化、信息化、智能化等方向发展。

关键词:机械制造与加工业应用与发展
面向21世纪的机械制造业发趋势体现在自动化、集成化、智能化等几个方面。

行业追求的目标是:高质量、高效率、高柔性、低成本、低劳动力、低消耗、品种多和规格全的产品。

将来,我们的机械制造业发展趋势将奔着精密化、自动化、信息化、智能化等方向发展。

自动化技术的成功应用,不但提高了效率,保证了产品质量,还可以代替人去完成危险场合的工作,集成化的作用是将原来独立运行的多个单元系统集成一个能协调工作的和功能更强的新系统。

先进的制造业是将物料、能源、设备、资金、技术、信息和人力等制造资源通过先进的制造技术,先进的管理技术和先进的制造过程转变成人类需求产品的行业。

行业追求的目标是:高质量、高效率、高柔性、低成本、低劳动力、低消耗、品种多和规格全的产品,因此,面向21世纪的机械制造技术的发展趋势体现在以下几个方面:
1机械制造与加工业发展趋势之精密化
精密加工、超精密加工技术、微型机械是现代化机械制造技术发展的方向之一。

精密和超精密加工技术包括精密和超精密切削加工、磨削加工、研磨加工以及特种加工和复合加上(如机械化学研磨、超声磨削和电解抛光等)三大领域。

超精密加工技术己向纳米(1n m =0.001L m)技术发展。

纳米技术己在纳米机械学、纳米电子学和纳米材料技术得到了应用。

因此,它促进了机械科学、光学科学、测量科学和电子科学的发展。

美国1997年首次制造出直径仅为60L m的静电微型电机,以及几十微米的微型齿轮、弹簧及微型机构。

武汉大学研制成纳米级超微电极,将其插入活体细胞后首次测出细胞内部神经递质的动态信息。

只前各国科学家正在进行微型机器人的研究,微型机器人可以潜入人体血管、脏器去疏通血管、诊治疾病。

据国外预测, 21世纪将是微型机械电子技术和微型机器人的时代,因此有人将纳米技术与微型机械称为21世纪的核心技术。

2机械制造与加工业发展趋势之自动化
自动化技术的成功应用,不但提高了效率,保证了产品质量,还可以代替人去完成危险场合的工作。

对于批量较大的生产自动化,可通过机床自动化改装、应用自动机床、专用组合机床、自动生产线来完成。

小批量生产自动化可通过N C,M C,CAM,FM S,C I M,I M S等来完成。

在末来的自动化技术实施过程中,将更加重视人在自动化系统中的作用。

同时自动化开始面向中小型企业,以经济实用为出发点,满足不断发展的产品多样化和个性化需要。

3机械制造与加工业发展趋势之信息化
信息、物质和能源是制造系统的三要素。

随着计算机、自动化与通讯网络技术红制造系统中的应用,信息的作用越来越重要。

产品制造过程中的信息投入,己成为决定产品成本的主要因素。

制造过程的实质是对制造过程中各种信息资源的采集、输入、加工和处理过程,最终形成的产品可看作是信息的物质表现,因此可以把信息看作是一种产业,包括在制造之中。

为此一些企业开始利用网络技术、计算机联网、信息高速公路、卫星传递数据等实现异地生产。

使生产分散网络化,以适应21世纪高柔性生产的需要。

4机械制造与加工业发展趋势之柔性化
随着科学技术的飞速发展和人民生活水平不断提高,促使产品更新换代的速度不断加快,这就要求现代企业必须具备一定的生产柔性来满足市场多变的需要。

所谓柔性,是指一个制造系统适应各种生产条件变化的能力,它与系统方案、人员和设备有关。

系统方案的柔性是指加工不同零件的自由度。

人员柔性是指操作人员能保证加工任务,完成数量和时间要求的适应能力。

设备柔性是指机床能在短期内适应新零件的加工能力。

柔性制造自动化的形式很多,如美国提出的敏捷制造(AM)其主线就是高柔性生产。

上海同济大学张曙教授提出的独立制造岛(AM I)也是高柔性生产模式。

5机械制造与加工业发展趋势之集成化
集成的作用是将原来独立运行的多个单元系统集成一个能协调工作的和功能更强的新系统。

集成不是
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简单的连接,是经过统一规划设计,分析原单元系统的作用和相互关系并进行优化重组而实现的。

集成化的目的是实现制造企业的功能集成,功能集成要借助现代管理技术、计算机技术、自动化技术和信息技术实现技术集成,同时还要强调人的集成,由于系统中不可能没有人,系统运行的效果与企业经营思想、运行机制、管理模式都与人有关,因此在技术集成的同时,还应强调管理与人的集成。

集成化生产将成为面向21世纪占主导的生产方式。

6机械制造与加工业发展趋势之智能化
智能化是而向21世纪制造技术的发展趋势之一。

智能制造技术(I M T)是将人工智能融入制造过程的各个环节,通过模拟人类专家的智能活动,取代或延伸制造系统中的部分脑力劳动,在制造过程中系统能自动监测其运行状态,在受到外界干扰或内部激励能自动调整其参数,以达到最佳状态和具备自组织能力。

例如机器人加工就是将机床与机器人、传感器、控制器组合而成的智能制造系统,它具有信息处理和知觉反馈、决策能力,可同时控制指挥多种操作,从而能提高效率、保证质量和降低成本。

智能化是柔性自动化和集成自动化的新发展和重要组成部分。

参考文献
[1]5机械制造技术(第二版)6,作者:鲁昌国,黄宏伟
主编.出版社:大连理工大学出版社.
[2]5工程机械智能化技术6,作者:吕广明.出版社:中
国电力出版社.
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2011年3月机械制造与加工业发展趋势。