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机械自动化技术的应用与发展前景的探索

作者:admin 更新时间:2018年08月23日 10:08:06

  摘要:对机械自动化技术的应用与发展前景进行了简要阐述,介绍了机械自动化技术的发展历程及中国机械自动化的发展未来,指出了借鉴国外机械自动化技术经验、优先发展中国低成本机械自动化技术、走中国的机械自动化技术发展之路的方向。


  关键词:机械制造;机械自动化;发展;


  作者简介:董玫(1968—),女,河北唐山人,河北机车技师学院高级讲师,主要研究方向为机械工程。


  随着我国科技的发展,机械自动化技术在国民生产各个领域都得到了广泛的应用,机械自动化不仅能提高劳动生产率,减少经济投入,而且能改进生产技术,推动社会的发展。它是一种全新的生产力,它的发展应用在国内外受到越来越多的关注。


  科技的进步发展,是不断开发、应用、实践的结果。大力推广科技成果,正确判断、识别并坚持机械自动化技术的发展走向,对于机械自动化技术的发展至关重要。发展我国的机械自动化技术,应从实际出发,注重实用,抓好基础,配套发展,统筹规划,逐步实施,实行经济效益驱动政策,并借鉴国外发展机械自动化技术经验,优先发展低成本机械自动化技术,走中国的机械自动化技术发展之路。


  1机械自动化及其发展历程


  机械自动化主要指在机械制造业中应用自动化技术,实现加工对象的连续自动生产,实现优化有效的自动生产过程,加快生产投入物的加工变化和流动速度。机械自动化技术的应用与发展,是机械制造业技术改造、技术进步的主要手段和技术发展的主要方向。


  机械自动化技术从20世纪40年代首先在机械制造冷加工的大批量生产过程中开始发展应用,20世纪70年代至今为适应市场的需求和变化,为提高机械制造业对市场灵活快速反应的能力,开始建立起可变性自动化生产系统,即围绕计算机技术的柔性自动化。它是在制造系统不变或变化较小的情况下,使机器设备或生产管理过程通过自动检测、信息处理、分析判断自动地实现预期的操作或某种过程,并能够自动地从制造一种零件转换到制造另一种不同的零件[1]。


  改革开放以来,我国虽然在机械制造业方面投入了很大的精力,但是因为缺乏先进的科学技术,原有工业基础也相对薄弱,致使我国的机械制造行业的发展缓慢,我国的机械制造业在国际上始终处于低水平状态[2]。近年来,计算机的高度集成化,即计算机集成制造系统的开发,虽然大大加快了发达国家机械自动化的发展,但在我国仍处于机械自动化的初级阶段。因此要大力引进和学习国外机械制造技术,逐步增强科研实力,使我国的机械制造业逐渐发展壮大。


  2我国机械自动化发展的现状


  目前我国机械制造业有11.8万多个企业,发展很不平衡,有大量落后于现代水准的产业,手工劳动占有相当大的比重,且企业中自动化装备少,水准低,不仅在数量上同世界先进国家有较大的差距,而且在品种上、质量上、使用上同世界水准也存在阶段性差距。因此,在我国推广机械自动化技术是一个长期的过程,必须实事求是,一切从我国的具体国情出发,做好各项基础工作,走中国的机械自动化技术发展之路[2]。


  2.1管理方面


  工业发达国家广泛采用计算机管理,重视组织和管理体制、生产模式的更新发展,推出准时生产线(JIT)、敏捷制造(AM)、精益生产(LP)、并行工程(CE)等新的管理思想和技术。而我国只有少数大型企业采用了计算机辅助管理,多数小企业仍处于经验管理阶段。


  2.2设计方面


  工业发达国家不断更新设计数据和准则,采用新的设计方法,广泛采用计算机辅助设计技术(CAD),大型企业开始无图纸的设计和生产。而我国采用CAD技术的企业较少,范围较小。


  2.3制造工艺方面


  工业发达国家普遍采用数控机床、加工中心及柔性制造单元(FMC)、柔性制造系统(FMS)、计算机集成制造系统(CIMS),实现了柔性自动化。而我国尚处在单机自动化、刚性自动化阶段,柔性制造单元和系统仅在少数企业可见。


  3我国机械自动化技术的未来


  我国是一个发展中国家,在发展机械自动化技术的同时,必须考虑这些技术是否适用,因此对待国外的先进技术我们要有针对性的吸收,做好机械自动化技术的引进、消化、吸收和开发工作,加强对机械自动化中的基础技术的研究工作和开发建设工作,以及对机械制造业的生产工艺现代化、生产过程的基本工序自动化、辅助工序自动化等的研究,进而走适合中国国情的自动化之路。


  3.1发展实用型机械自动化技术


  先进制造技术的目的在于应用。机械自动化技术的未来发展要时刻以企业生产发展的实际需求为导向,如果背离了这一原则,将会导致我国机械自动化技术发展偏离轨道,不能为社会创造经济效益。只有结合实际,对机械自动化技术进行合理应用,引入的机械自动化技术以实用为准,才能使机械自动化技术产生的效益最大化,从而提高国民经济效益。


  发展机械自动化技术,应以企业生产、发展实际需要、具体条件为导向。只有对合适的产品采用与之相适应的自动化方式进行生产,才能取得良好的技术经济效益和社会经济效益。据调查,我国引进的弧焊机器人,完全正常运转、充分发挥效益的只占1/3;另外1/3处于负荷不满或不能完全正常运转状态;还有1/3不能正常使用,这直接影响了企业对机器人的开发[3]。


  3.2发展投资少、见效快的低成本自动化技术


  在机械自动化技术应用发展的初期阶段,应寻找投资少和见效速度快的自动化技术。这是因为,低成本的自动化技术有较大的潜力和发展前景,其较少的投资和较快的见效速度也让企业有能力发展。率先发展低成本的机械自动化技术,其潜力大、前景广、投资少、见效快。提高自动化程度,可以取得事半功倍的经济效益,这是我国现阶段发展和国情的需要。如:美国麻省理工学院提出的精简生产LP(LeanProduction)模式,就是以最小的投入,取得最大的产出的具体体现。日本丰田公司采用适时生产JIT(JustInTime)、全面质量管理TQC(TotalQualltyControl)和成组技术GT(GroupTechnology)、弹性作业人数和以人为本为支柱的生产方式,均取得了良好的效益[4]。


  3.3结合中国国情,发展现代机械自动化技术


  机械自动化是一个由低级到高级、由简单到复杂、由不完善到完善的发展过程。当机械的操作采用自动控制器后,生产方式才从机械化逐步过渡到机械控制自动化、数字控制自动化、计算机控制自动化。当前,中国机械制造业同世界先进水准相比仍存在阶段性差距。在这种情况下,发展生产工艺成熟的大批量生产的自动化技术是适合我国基本国情的一种模式。大批量生产的产品品种单一,结构稳定,产量很大,具有连续流水作业和综合机械化的良好条件。因此,应发展应用电子计算机集成制造系统的高度自动化技术,应发展生产效率高和技术经济效益良好的生产自动线,应发展在自动线的基础上按先进的工艺方案建立综合自动化车间和全盘自动化工厂,应发展采用数控机床或加工中心,建立柔性制造单元(FMC),以取得较好的经济效益[5]。


  3.4配套发展机械自动化技术,注重人才培养


  发展应用机械自动化技术,基础工作不容忽视,研究生产大量性能优良、自动化水准高的机电产品是发展应用机械自动化技术的关键。自动化技术在机械制造中的应用就是在控制理论的指导下,对生产的物流和人的作用进行综合的研究,涉及到机械技术、微电子技术、自动控制理论和计算机技术等各个方面。


  发展应用各种机械自动化新技术,需要不断引入其他许多学科的新理念、新理论、新技术,将机械制造业中原有的一些传统制造技术、产品和观念等不断更新和发展,这就要求有大量训练有素的工程技术人员、工人和管理人员。这种新的制造模式对工人、技术人员和管理人员在技艺、经验上的要求将逐渐降低,而对知识上的要求将迅速提高,随之工人和技术人员的界限将逐渐消失,工人必须具有较高层次的知识结构。


  可见,抓紧人才培养是当务之急,机械制造业的广大工程技术人员、工人、管理人员都需要学习和掌握各种自动化技术的新理念、新理论、新技术。只有有了充裕的人才资源,才能大面积推广应用自动化技术,从而提高我国机械制造业的自动化水准[6]。


  4结束语


  总的说来,我国机械制造业的发展要瞄准世界先进水准,包括国际领域内已展露锋芒的某些新技术,要坚持提高与普及相结合的方针,这样才能使我国的机械自动化技术走上高速度、高质量和高效益之路,才能缩小我国的机械制造业与发达国家的差距,才能在未来激烈的国际竞争中立于不败之地。应抓住机遇,了解机械制造技术的发展现状,把握现代机械制造技术的发展趋势,早日使我国现代制造业与世界发达国家站在同一起跑线上。