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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(xué) 號: 1153001253219　　 班　　級: 2011級秋季機械制造 指導(dǎo)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(fù)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(shè)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(jié)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(jié)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(yīng)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(chǔ)上探索了我國機械自動化的發(fā)展之路。 關(guān)鍵詞：機械設(shè)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(jié)構(gòu)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(zhuǎn)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(yīng)用自動化技術(shù), 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(shù)的應(yīng)用與發(fā)展, 是機械制造業(yè)技術(shù)改造、技術(shù)進步的主要手段和技術(shù)發(fā)展的主要方向。 機械自動化的技術(shù)水準(zhǔn),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(shù)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(shù),應(yīng)實事求是一切從我國的國情出發(fā), 做好各項基礎(chǔ)工作, 走中國的機械自動化技術(shù)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(shù)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(shè)備事故，顯著提高設(shè)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(gòu)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(fù)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(shù)、單功能限制，具有復(fù)合技術(shù)和復(fù)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(diào)節(jié)、自動保護和智能化等多種功能，能應(yīng)用于不同的場合和不同領(lǐng)域，滿足用戶需求，應(yīng)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(biāo)，也是用戶十分關(guān)心的問題，機械自動化產(chǎn)品通過采用低能耗驅(qū)動機構(gòu)，最佳的調(diào)節(jié)控制，以提高設(shè)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(xué)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(zhuǎn)移到微電子、計算機系統(tǒng)，另一方面從硬件系統(tǒng)轉(zhuǎn)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(zhǔn)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(shù)。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(shè)計方面 工業(yè)發(fā)達國家不斷更新設(shè)計數(shù)據(jù)和準(zhǔn)則,采用新的設(shè)計方法,廣泛采用計算機輔助設(shè)計技術(shù)(CAD),大型企業(yè)開始無圖紙的設(shè)計和生產(chǎn)。我國采用CAD技術(shù)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(shù)、激光加工技術(shù)、電磁加工技術(shù)、超塑加工技術(shù)以及復(fù)合加工技術(shù)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(shù)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(jié)構(gòu)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(zhǔn)的產(chǎn)業(yè)，大部分企業(yè)還比較落后，手工勞動占有相當(dāng)?shù)谋戎?，我國能獨立開發(fā)現(xiàn)代機械自動化技術(shù)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(zhǔn)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(zhì)量上、使

9、用上，同世界先進水準(zhǔn)也存在階段性差距。實現(xiàn)我國機械自動化技術(shù)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(dāng)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(zhǔn)、國民素質(zhì)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(zhuǎn)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(yīng)用的基本普及與capp技術(shù)之應(yīng)用.應(yīng)用了CAD技術(shù)之后，就能起到提高企業(yè)設(shè)計效率與優(yōu)化設(shè)計方案的功效，同時還能減輕技術(shù)人員的勞動壓力

10、、縮短技術(shù)人員設(shè)計的周期、強化其設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)化等多方面的作用。機械制造已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用于CAD技術(shù)領(lǐng)域，而重點骨干企業(yè)絕大部分已經(jīng)應(yīng)用了CAD技術(shù)。但是，在全行業(yè)當(dāng)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(shè)計等方面的應(yīng)用會很少。而capp技術(shù)在應(yīng)用之后，大大降低了機械自動化設(shè)計人員的勞動強度，提高了工藝設(shè)計的效率，規(guī)范了工藝設(shè)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(wù)流程，提高設(shè)計的質(zhì)量提供了很好的互動性基礎(chǔ)技術(shù)平臺。 (二）“人機一體化”思想得到體現(xiàn).有學(xué)者預(yù)測人機一體化系統(tǒng)與技術(shù)將是21世紀(jì)機械科學(xué)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(jié)構(gòu)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(zhì)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(chǔ)條件強的企業(yè)已有一定的應(yīng)用，提高了企業(yè)生產(chǎn)過程的自動化和快速響應(yīng)能力，但投入產(chǎn)出的不理想，沒有發(fā)揮應(yīng)有的作用。 （四）cims在部分企業(yè)應(yīng)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┒耍质亲韵露闲畔⒉杉脑搭^，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(diào)，相互適應(yīng)，形成一種最合理的結(jié)構(gòu)和最優(yōu)化的運行方法通過計算機軟、硬件技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)以及計算機在制造系統(tǒng)中的各種應(yīng)用技術(shù)為企業(yè)贏得競爭提供良好的技術(shù)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(yīng)

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(diào)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(jié)合中國生產(chǎn)實際進行發(fā)展機械自動化技術(shù)。先進制造技術(shù)的全部真諦在于應(yīng)用。發(fā)展機械自動化技術(shù),應(yīng)以企業(yè)的生產(chǎn)和技術(shù)發(fā)展的實際需要及具體條件為導(dǎo)向。我國發(fā)展機械自動化技術(shù),應(yīng)結(jié)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(yīng)結(jié)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(nèi)市場上的競爭越來越激烈,例如在機械制造業(yè)中,國內(nèi)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(nèi)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(luò)通訊技術(shù)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(shù)基礎(chǔ)是網(wǎng)絡(luò)化,網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)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(shù)。發(fā)展低成本自動化技術(shù),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(shù)向網(wǎng)絡(luò)化和虛擬化方向發(fā)

15、展。網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)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(shè)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(luò)通訊技術(shù)的快速發(fā)展,加速技術(shù)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(xué)習(xí),優(yōu)化產(chǎn)品的制造工藝、保證產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)周期和最低成本為目標(biāo),進行生產(chǎn)過程計劃、組織管理、車間跳讀、供應(yīng)鏈及物流設(shè)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(yīng)結(jié)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(shè)計、綠色材料、綠的設(shè)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(shù) 　　現(xiàn)代自動化技術(shù)在機械制造中的應(yīng)用就是在控制理論的指導(dǎo)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(shù)、微電子技術(shù)、自動控制理論和計算機技術(shù)等。發(fā)展機械自動化技術(shù)，必須主要地關(guān)注電子學(xué)、電子計算機技術(shù)、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(yīng)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(yīng)用機械自動化技術(shù)，要扎扎

17、實實地抓好自動化技術(shù)應(yīng)用項目的基礎(chǔ)工作和從實際出發(fā)的推廣應(yīng)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)?？删幊炭刂破鳌⑽⑻幚頇C、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(shù)基礎(chǔ)。 六、結(jié)論 通過對我國目前制造業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r和發(fā)展趨勢的了解。在新的世紀(jì)里,科學(xué)技術(shù)必將以更快的速度發(fā)展，更快更緊密得融合到各個領(lǐng)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(jié)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(diào)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(jié)合的智能化以及主要使信息借助于物質(zhì)和能量的力量生產(chǎn)出價值的信息化。當(dāng)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(jié)合在一起的，是相互依賴，相互促進的。同時由于科學(xué)技術(shù)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(jié)合。21世紀(jì)機械制造業(yè)的重要性表現(xiàn)在它的全球化、網(wǎng)絡(luò)化、虛擬化、智能化以及環(huán)保協(xié)調(diào)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(yīng)能力。當(dāng)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(shù)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(shù)[M].天津:天津大學(xué)出版社,2004. [3]馬曉春.我國現(xiàn)代機械制造技術(shù)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(shù)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。