前言:一篇好文章的誕生,需要你不斷地搜集資料、整理思路,本站小編為你收集了豐富的納米技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀主題范文,僅供參考,歡迎閱讀并收藏。
關(guān)鍵詞:光電檢測技術(shù);精密測量技術(shù)
中圖分類號:TN247文獻標識碼:A文章編號:
1.概論
世界已進入信息時代,人們在利用信息的過程中,首先要解決的就是獲取可靠的信息,因此傳感器技術(shù)越來越受到人們的重視。而隨著傳感器技術(shù)的發(fā)展,傳感器所要面向的應(yīng)用范圍從納米尺度到天文尺度兩段都在不斷擴展,精密測量技術(shù)已經(jīng)得到了越來越多的研究和重視,這就使得作為現(xiàn)代精密測量的核心技術(shù)的光電檢測技術(shù)的重要性與日俱增,因為傳統(tǒng)的檢測方法已經(jīng)無法滿足這些工作條件下的特殊要求。因此,光電檢測技術(shù)的教學和研究已越來越受到國內(nèi)為高等院校、科研機構(gòu)和相關(guān)企業(yè)的重視。
現(xiàn)在一起科學技術(shù)是機械、光學、電學、計算機以及控制技術(shù)的綜合化,光、機、電、算一體化已經(jīng)成為儀器發(fā)展的趨勢。傳感器的微型化、納米技術(shù)的發(fā)展,也對現(xiàn)代精密測量技術(shù)提出了越來越高的要求。在這種情況下,光電檢測技術(shù)的重要性越來越明顯。然而,在目前的測控技術(shù)月儀器體系中,光電檢測技術(shù)的重要性并沒有得到足夠的重視。本文首先介紹了現(xiàn)代精密測量技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀,隨之介紹了光電檢測技術(shù)的基本內(nèi)容及其面臨的問題,最后提出應(yīng)當突出光電檢測技術(shù)的重要性,使之在測控技術(shù)與儀器專業(yè)體系中占有重要地位,這對培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力和前瞻意識的高素質(zhì)人才具有良好的促進作用。
2.現(xiàn)代精密測量技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
現(xiàn)代精密測量技術(shù)是一門集光學、電子、傳感器、圖像、制造機計算機技術(shù)為一體的綜合叉學科,涉及廣泛的學科領(lǐng)域,它的發(fā)展需要眾多相關(guān)學科的支持。在現(xiàn)代工業(yè)制造技術(shù)和科學研究中,測量儀器具有精密化、集成化、智能化的發(fā)展趨勢。
科學技術(shù)向微小領(lǐng)域發(fā)展,由毫米級、微米級繼而涉足到納米技術(shù),即微/納米技術(shù)。微/納米技術(shù)研究和探測物質(zhì)結(jié)構(gòu)的功能尺寸與分辨能力達到微米至納米級尺度,使人類在改造自然方面深入原子、分子級納米層次。
納米級加工技術(shù)可分為加工精度和加工尺度兩方面。加工精度由本世紀初的最高精度微米級發(fā)展到現(xiàn)在的幾個納米數(shù)量級。金剛石車床加工的超精密衍射光柵精度已達1nm,實驗室已經(jīng)可以制作10nm以下的線、柱、槽。
在這一大背景下,傳統(tǒng)的測量方式已經(jīng)很難發(fā)揮大的作用。因此,與精密測量技術(shù)的發(fā)展需求相對應(yīng),光電檢測技術(shù)得到了越來越多的重視和應(yīng)用。由于光電檢測技術(shù)在工業(yè)測控、精密測量和計量方面的重要作用,特別是隨著社會對產(chǎn)品質(zhì)量意識的逐步提高。
3.測控技術(shù)與以其專業(yè)及其只是結(jié)構(gòu)組成
測控技術(shù)與儀器技術(shù)隸屬于信息技術(shù)領(lǐng)域的儀器科學與技術(shù)學科,其內(nèi)容主要涉及測量控制與儀器儀表技術(shù)領(lǐng)域。隨著科學技術(shù)尤其是電子信息技術(shù)的飛速發(fā)展,測量控制欲儀器儀表技術(shù)領(lǐng)域也發(fā)生了很大的變化。其自身結(jié)構(gòu)已從單純機械結(jié)構(gòu)或機電結(jié)合或機光電結(jié)合的結(jié)構(gòu)發(fā)展成為集傳感技術(shù)、計算機技術(shù)、電子技術(shù)、現(xiàn)代光學、精密機械等多種高新技術(shù)于一身的系統(tǒng),其用途也從單純數(shù)據(jù)采集發(fā)展為集數(shù)據(jù)采集、信號傳輸、信號處理以及控制為一體的測控國產(chǎn)。特別是進入21世紀以來,隨著計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、軟件技術(shù)、微納米技術(shù)的發(fā)展,測量控制與儀器儀表呈現(xiàn)出虛擬化、網(wǎng)絡(luò)化和微型化的發(fā)展趨勢,從而使儀器科學與技術(shù)學科的多學科綜合及多系統(tǒng)集成的屬性越來越明顯。
由此可見,測控技術(shù)與儀器專業(yè)的學生其知識面必須比較寬,橫跨了傳感器、通訊、控制、計算機等多方面的內(nèi)容。
光電檢測技術(shù)的簡介
技術(shù)的業(yè)務(wù)培養(yǎng)目標是:培養(yǎng)具備精密儀器設(shè)計制造以及測量與控制方面基礎(chǔ)知識與應(yīng)用能力,能在國民經(jīng)濟各個部門從事測量與控制領(lǐng)域內(nèi)有關(guān)技術(shù)、儀器與系統(tǒng)的設(shè)計制造、科技開發(fā)、應(yīng)用研究、運行管理等方面的高級工程技術(shù)人才。
技術(shù)的業(yè)務(wù)培養(yǎng)要求是:主要學習精密儀器的光學、機械與電子學基礎(chǔ)理論、測量與孔子理論和有關(guān)測控儀器的設(shè)計方法,手奧現(xiàn)代測控技術(shù)和儀器應(yīng)用的訓練,具有本專業(yè)測控技術(shù)及儀器系統(tǒng)的應(yīng)用級設(shè)計開發(fā)能力。
光電檢測技術(shù)的基本內(nèi)容及其面臨的問題
光電檢測技術(shù)是測控技術(shù)與儀器專業(yè)能使技術(shù)人員了解和掌握光電轉(zhuǎn)換的基本原理及光電檢測技術(shù)所必須的各種知識,了解和掌握常用光電測量方法及常用測量儀器的使用,具備進行各種基本光電測量所需技能和設(shè)計簡單光電檢測電路的能力。
光電檢測技術(shù)基本內(nèi)容包括三方面的內(nèi)容。
掌握與光電技術(shù)有關(guān)的基礎(chǔ)知識、基本原理和基礎(chǔ)效應(yīng)。如:陰極光電效應(yīng),半導體光電效應(yīng),PN結(jié)的光電效應(yīng):光電池及光電二三極管工作原理,光電成像原理,CCD工作原理,直接檢測的典型光路。
理解光電技術(shù)的基本應(yīng)用。了解常用光電器件如光電培正管、攝像管、CCD器件、光電池、光電二三極管等的特性參數(shù)。了解基本光電檢測系統(tǒng)的主要參數(shù)。
了解光電檢測的基本方法及光電檢測電路的設(shè)計思想。了解光電技術(shù)的發(fā)展及廣泛應(yīng)用。掌握各種基本光電檢測方法的有關(guān)技術(shù)。
6.光電檢測技術(shù)在測控技術(shù)與儀器專業(yè)體系中的作用
綜上所述,《光電檢測技術(shù)》課程在測量控制與儀器儀表技術(shù)領(lǐng)域的重要性在不斷增加。然而,在目前的測控技術(shù)與儀器專業(yè)課程體系中,《光電檢測技術(shù)》課程的重要性并沒有得到足夠的重視。因此,我們需要對《光電檢測技術(shù)》在測控技術(shù)與儀器專業(yè)課程體系中的作用進行重新認識。
光電檢測技術(shù)在測控技術(shù)與儀器專業(yè)課程體系中的作用可以概括為四個字:承前啟后。“承前”是指光電檢測技術(shù)是傳感器技術(shù)、工程光學、測控電路等內(nèi)容的深入和拓展,“啟后”則是指光電檢測技術(shù)的內(nèi)容是后續(xù)如光電儀器設(shè)計、智能儀器設(shè)計等環(huán)節(jié)的重要知識基礎(chǔ)。沒有對光電檢測技術(shù)知識的良好掌握,要實現(xiàn)對各種現(xiàn)代精密測量技術(shù)的整體把握、實現(xiàn)符合要求的具有良好性能價格比的精密測量系統(tǒng)是不可能的。
7.結(jié)束語
因此,本文認為,在測控技術(shù)與儀器技術(shù)學習中,應(yīng)當突出光電檢測技術(shù)的重要性,在實驗設(shè)備、授課學時、人員配置、科研技術(shù)等方面予以重點支持,使之在測控技術(shù)與儀器專業(yè)課程體系中占有與其在測量控制與儀器儀表技術(shù)領(lǐng)域的重要性相稱的重要地位,這對于培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力和前瞻意識的高素質(zhì)人才具有良好的促進作用。
參考文獻:
[1] 葉聲華, 王仲, 曲興華。 精密測試技術(shù)展望。機電一體化。2001,6: 6―7.
[2] 曲興華。儀器制造技術(shù)。北京:機械工業(yè)出版社,2005.
關(guān)鍵詞:計算機技術(shù) 發(fā)展創(chuàng)新
中圖分類號:S126
一、前言
“蒸汽技術(shù)革命”以蒸汽機的改良為典型代表,將機械動力應(yīng)用于大規(guī)模生產(chǎn)中,減輕了人力負擔,大大提高了生產(chǎn)效率。“電力技術(shù)革命”以新能源的開發(fā)為最主要特征,實現(xiàn)了電氣化、自動化,將電能等新能源應(yīng)用于生活、生產(chǎn)等方方面面,大大改變了世界面貌。“第三次科技革命”是以原子能、電子計算機、空間技術(shù)和生物工程的發(fā)明和應(yīng)用為主要標志。自計算機技術(shù)被發(fā)明應(yīng)用之后,計算機技術(shù)得到了快速的推廣應(yīng)用,短短幾十年來,計算機技術(shù)成為了當今社會發(fā)展中最重要的科技技術(shù),在各個行業(yè)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用,更是帶動了整個工業(yè)時代走向了信息時代。而計算機技術(shù)之所以能夠在短時間內(nèi)得到如此大的發(fā)展,離不開計算機技術(shù)不斷的創(chuàng)新。
二、計算機技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
計算機技術(shù)作為當前社會發(fā)展中最重要的科技技術(shù),其給社會所帶來的貢獻是非常巨大的,可以說計算機技術(shù)是一種劃時代的科技技術(shù),極大了促進了社會生產(chǎn)力的變革。目前,從計算機的發(fā)展現(xiàn)狀來看,其先進的技術(shù)主要有以下幾種:
1、現(xiàn)代微型處理器。總所周知,處理器是計算機硬件系統(tǒng)中的重要組成部分,是整個系統(tǒng)的核心,為此對處理器的技術(shù)改進是計算機技術(shù)中的重中之重。從處理器的發(fā)展趨勢來看,其正向著越來越小的體形發(fā)展,目前我國的計算機處理器已經(jīng)相當小,但還需要做出進一步的微型化處理,受一些量子效應(yīng)的影響與限制,目前處理器中所采用的紫外光源由于波長過短,已經(jīng)不是適宜再應(yīng)用在計算機處理器技術(shù)中,為此,我們就需要不斷創(chuàng)新發(fā)展,提高計算機處理器的研發(fā)技術(shù)。
2、納米技術(shù)在電子元件中的應(yīng)用。由于計算機信息技術(shù)的應(yīng)用不斷擴大,使得計算機需要處理的信息量更大,提高計算機的運行效率與處理信息速度就顯得非常重要。而當前大多數(shù)計算機仍然是采用電子元件作為數(shù)據(jù)信息處理的基礎(chǔ)元件,而電子元件的信息處理能力還較為欠缺,不能很好的滿足現(xiàn)代計算機技術(shù)的快速發(fā)展需求。而納米技術(shù)的應(yīng)用,形成了新的納米元件,極大的提高了計算機元件的集成度,使得計算機的信息處理能力大大提高。
3、分組交換技術(shù)。通過分組交換技術(shù)將要進行傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進行分割,使其成為長度相等的數(shù)據(jù)段,然后再每段數(shù)據(jù)的前面加上相應(yīng)的信息,來對數(shù)據(jù)發(fā)送的位置進行標識,然后根據(jù)這個標識進行數(shù)據(jù)的傳輸。這種數(shù)據(jù)傳輸方式采用逐段的方式對通信鏈路進行使用,使得通信的效率大大的提升。
三、計算機技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展的趨勢預測
按照當前計算機技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀來看,計算機技術(shù)還會在未來得到更為廣闊的應(yīng)用與發(fā)展,為了適應(yīng)社會發(fā)展需求,計算機技術(shù)仍然需要不斷創(chuàng)新。在此,筆者對未來計算機技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展趨勢進行了大膽預測,認為計算機技術(shù)會向著以下幾個發(fā)展方向不斷創(chuàng)新改革,進一步的提高計算機的技術(shù)水平。
1、大力發(fā)展納米技術(shù)。納米技術(shù)用于計算機元件中,能夠有效的打破當前所使用的電子元件的性能限制,從而發(fā)展出生物計算機甚至是量子計算機,從而使計算機的性能得到質(zhì)的飛躍,而這種計算機是當前計算機發(fā)展的重要趨勢。由于納米技術(shù)不受計算機集成以及處理速度這兩方面的限制,因此需要大力發(fā)展該項技術(shù)。隨著納米技術(shù)的發(fā)展,可以產(chǎn)生量子計算機和生物計算機,無論它們的運算速度,還是它們的存儲能力都遠遠超過目前的計算機。
2、改善計算機的體系結(jié)構(gòu)。當前計算機在結(jié)構(gòu)設(shè)計方面主要是進行多任務(wù)的并行計算,這樣可以利用同一臺機器進行多個任務(wù)的處理。為了提升當前計算機和用戶之間的交互性,應(yīng)該重點發(fā)展集群性的計算機系統(tǒng),強化系統(tǒng)的可靠性以及兼容性。
3、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用與軟件技術(shù)的發(fā)展。在計算機技術(shù)不斷發(fā)展的同時,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的研發(fā)應(yīng)用也在快速發(fā)展,計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的結(jié)合使用實現(xiàn)了相互促進的良好發(fā)展局面,提高了計算機的應(yīng)用水平,擴大了計算機的應(yīng)用范圍。再加上各種軟件新技術(shù)的不斷研發(fā),更是促進了計算機技術(shù)的進一步應(yīng)用與發(fā)展。目前軟件技術(shù)已經(jīng)有了很大的發(fā)展,相信在未來通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用,軟件技術(shù)會更加完善成熟,從而為計算機信息技術(shù)發(fā)展更好的提供服務(wù)。
4、多媒體性能。多媒體性能的開拓與進展把服務(wù)器、路由器以及轉(zhuǎn)換器諸多互聯(lián)網(wǎng)需要的設(shè)施的技術(shù)明顯提高,其中包含有用戶端、內(nèi)存、圖形片諸多硬件性能。互聯(lián)網(wǎng)使用人不再像原來一樣被動地接受解決信息的形態(tài),而是更加以踴躍主動的形式來進入現(xiàn)在的互聯(lián)網(wǎng)空間。除此以外還有藍牙技能的發(fā)明運用,令多媒體通信技能無線電、數(shù)字信息、個人區(qū)域網(wǎng)絡(luò)、無線寬帶局域網(wǎng)等快速更新。基于新一代的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的多媒體軟件開發(fā),結(jié)合以前的各類多媒體工作,便可以令PC無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)揮得淋漓盡致,興起互聯(lián)網(wǎng)新時期的潮流。多媒體性能數(shù)字化是促使將來技能擴展的主要方面,數(shù)字多媒體芯片性能就會變成將來多媒體性能生命里的核心。
四、創(chuàng)新是促進計算機技術(shù)發(fā)展的主要動力
計算機技術(shù)之所以能夠得到快速的發(fā)展,主要是因為其擁有永不衰竭的源泉,那就是創(chuàng)新能力。正是在不斷的創(chuàng)新下,才促使了計算機信息技術(shù)以及其相關(guān)的產(chǎn)業(yè)技術(shù)不斷發(fā)展,才為人們的生活帶來了這巨大的轉(zhuǎn)變。而在計算機技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展中,要注意結(jié)合實際需要,并注重與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)相互配合,只有這樣,才能更好的促進計算機技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展。
締造發(fā)明許多有關(guān)計算機科技用品的假設(shè)都是因為受到社會需要而產(chǎn)生,但是與此同時,又受很多外在條件的影響,比如經(jīng)濟條件、文化差異、組織的規(guī)模等也會對計算機科技的締造產(chǎn)生阻礙。另外,傳統(tǒng)、專有、封閉的科技體制的文化、構(gòu)造、機構(gòu)產(chǎn)生了與計算機科技體制相似的由專有發(fā)展到開放的變化。由此可見,計算機科技的締造基于社會的發(fā)展,而社會的發(fā)展及需求也帶動了計算機科技的締造,是協(xié)調(diào)合作的。計算機科技的迅速發(fā)展,由此也產(chǎn)生了許多比起人們需求還要多的有效科技。
五、總結(jié)語
計算機技術(shù)作為一種新興技術(shù),其對社會發(fā)展以及人們生活方式有著巨大的影響,并促進了信息時代的快速到來,成為了一種不可缺少的生活必需品。而這些,都依賴于不斷的技術(shù)創(chuàng)新。在軟件、互聯(lián)網(wǎng)、納米等技術(shù)的不斷發(fā)展下,必將會實現(xiàn)高速化、智能化、多元化和微型化的計算機技術(shù),因此還需要進一步加強技術(shù)創(chuàng)新。
參考文獻:
【關(guān)鍵詞】機械制造 發(fā)展現(xiàn)狀 發(fā)展方向
我國正處于發(fā)展的關(guān)鍵時期,制造技術(shù)是我們的薄弱環(huán)節(jié)。只有跟上先進制造技術(shù)的世界潮流,將其放在戰(zhàn)略優(yōu)先地位,并以足夠的力度予以實施,才能盡快縮小與發(fā)達國家的差距,才能在激烈的市場競爭中立于不敗之地。
一、我國機械制造技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀分析
機械制造技術(shù)是研究產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)、加工制造、銷售使用、維修服務(wù)乃至回收再生的整個過程的工程學科,是以提高質(zhì)量、效益、競爭力為目標,包含物質(zhì)流、信息流和能量流的完整的系統(tǒng)工程。
20世紀70年代以前,產(chǎn)品的技術(shù)相對比較簡單,一個新產(chǎn)品上市,很快就會有相同功能的產(chǎn)品跟著上市。20世紀80年代以后,隨著市場全球化的進一步發(fā)展,市場競爭變得越來越激烈。
20世紀90年代初,隨著CIMS技術(shù)的大力推廣應(yīng)用,包括有CIMS實驗工程中心和7個開放實驗室的研究環(huán)境已建成。在全國范圍內(nèi),部署了CIMS的若干研究項目,諸如CIMS軟件工程與標準化、開放式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與發(fā)展戰(zhàn)略,CIMS總體與集成技術(shù)、產(chǎn)品設(shè)計自動化、工藝設(shè)計自動化、柔性制造技術(shù)、管理與決策信息系統(tǒng)、質(zhì)量保證技術(shù)、與數(shù)據(jù)庫技術(shù)以及系統(tǒng)理論和方法等均取得了豐碩成果,獲得不同程度的進展。但因大部分大型機械制造和絕大部分中小型機械制造企業(yè)主要限于CAD和管理信息系統(tǒng),底層基礎(chǔ)自動化還十分薄弱,數(shù)控機床由于編程復雜,還沒有真正發(fā)揮作用。因此,與發(fā)達國家相比,我國的制造業(yè)仍然存在一個階段性的整體上的差距。
目前,我國已加入WTO,機械制造業(yè)面臨著巨大的挑戰(zhàn)與新的機遇。因此,我國機械制造業(yè)不能單純的沿著20世紀凸輪及其機構(gòu)為基礎(chǔ)采用專用機床、專用夾具、專用刀具組成的流水式生產(chǎn)線――剛性自動化發(fā)展。而是要全面拓展,面向五化發(fā)展,即全球化、網(wǎng)絡(luò)化、虛擬化、自動化、綠色化。
二、世界機械制造業(yè)發(fā)展出現(xiàn)的特點
21世紀,世界機械工業(yè)進入前所未有的高速發(fā)展階段,對比其他行業(yè),機械工業(yè)的發(fā)展呈現(xiàn)出以下這些主要特點:
1 經(jīng)濟規(guī)模化。全球化的規(guī)模生產(chǎn)已經(jīng)成為各大跨國公司發(fā)展的主流。在不斷聯(lián)合重組,擴張競爭實力的同時,各大公司也紛紛加強對其主干業(yè)務(wù)的投資與研發(fā),不斷提高系統(tǒng)成套能力和個性化,多樣化市場適應(yīng)能力。
2 地位基礎(chǔ)化。發(fā)達國家重視裝備制造業(yè)的發(fā)展,不僅在本國工業(yè)中所占比重、積累、就業(yè)、貢獻均占前列,更在于裝備制造業(yè)為新技術(shù)、新產(chǎn)品的開發(fā)和生產(chǎn)提供重要的物質(zhì)基礎(chǔ),是現(xiàn)代化經(jīng)濟不可缺少的戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè),即使是邁進“信息化社會”的工業(yè)化國家,也無不高度重視機械制造業(yè)的發(fā)展。
3 機械制造業(yè)跨國并購加劇。現(xiàn)代并購不再一味地強調(diào)對抗競爭,強強聯(lián)合成立企業(yè)獲得競爭優(yōu)勢的主要手段,這是機械制造業(yè)全球化過程中大公司謀求生存發(fā)展的一大特點。而且趨飽和的市場,日漸激烈的市場競爭,投資建廠的風險增大,也使得更多企業(yè)開始采用聯(lián)合并購的手段。在建廠的前提下,優(yōu)化企業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu),以達到提高生產(chǎn)能力、擴大市場份額、獲取規(guī)模效益的目的。以高技術(shù)為內(nèi)涵的行業(yè)來自技術(shù)創(chuàng)新的威脅,使跨國公司走上了聯(lián)合之路,以形成強大的技術(shù)創(chuàng)新能力。機械制造業(yè)大企業(yè)間的戰(zhàn)略并購,導致了機械工業(yè)資源的重新配置。使得世界機械工業(yè)的競爭格局出現(xiàn)了協(xié)作型的局面。
4 機械制造業(yè)全球化的方式發(fā)生了新變化。傳統(tǒng)的全球化方式有兩種:一是以母國為生產(chǎn)基地,將產(chǎn)品銷往其他國家;二是在海外投資建立生產(chǎn)制造基地,在國外制造產(chǎn)品,銷售到東道國或其他國家。特點是:自己擁有制造設(shè)施與技術(shù),產(chǎn)品完全由自己制造;在資源的利用上,僅限于利用東道國的原材料、人員或資金等。
三、我國機械制造技術(shù)的發(fā)展方向
先進制造技術(shù)是制造技術(shù)的最新發(fā)展階段,是由傳統(tǒng)的制造技術(shù)發(fā)展起來的,既保持了過去制造技術(shù)中的有效要素,又要不斷吸收各種高新技術(shù)成果,并滲透到產(chǎn)品生產(chǎn)的所有領(lǐng)域及其全部過程。
20世紀80年代,隨著掃描顯微鏡的發(fā)明和使用,人類認識世界和改造世界的能力進入納米尺度,納米技術(shù)是指實現(xiàn)納米級精度,是一種在納米尺度上研究原子和分子結(jié)構(gòu),物質(zhì)特性及相互作用與運動,并運用這種技術(shù)為人類服務(wù)的高新技術(shù),納米技術(shù)對制造業(yè)產(chǎn)生了很大的影響,其應(yīng)用范圍將非常廣泛,包括納米材料技術(shù)、納米加工技術(shù)、納米裝配技術(shù)和納米測量技術(shù)等。
超精密加工的加工精度在2000年已達到納米級,在21世紀初開發(fā)的分子束生長技術(shù)、離子注入技術(shù)和材料合成、掃描隧道工程(STE)可使加工精度達到0.0003~0.0001μm,現(xiàn)在精密工程正向其終極目標――原子級精度的加工逼近,也就是說,可以做到移動原子級別的加工。
Abstract: China is at a critical period of economic development, manufacturing technology is the weak link. Only to keep up with the world trend of advanced manufacturing technology and put it in a strategic priority, and sufficient strength to be implemented, in order to narrow the gap with developed countries, in order to remain invincible in the fierce market competition.Key words: machinery manufacturing; technical characteristics; the direction of development
中圖分類號:TH16文獻標識碼: A 文章編號:2095-2104(2012)04-0020-02
前言
機械制造技術(shù)不僅是衡量一個國家科技發(fā)展水平的重要標志,也是國際間科技競爭的重點。本文對我國機械制造技術(shù)的現(xiàn)狀及技術(shù)特點進行分析,并簡述了21世紀機械制造技術(shù)的發(fā)展方向。一、我國機械制造技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀分析機械制造技術(shù)是研究產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)、加工制造、銷售使用、維修服務(wù)乃至回收再生的整個過程的工程學科,是以提高質(zhì)量、效益、競爭力為目標,包含物質(zhì)流、信息流和能量流的完整的系統(tǒng)工程。20世紀70年代以前,產(chǎn)品的技術(shù)相對比較簡單,一個新產(chǎn)品上市,很快就會有相同功能的產(chǎn)品跟著上市。20世紀80年代以后,隨著市場全球化的進一步發(fā)展,市場競爭變得越來越激烈。20世紀90年代初,隨著CIMS技術(shù)的大力推廣應(yīng)用,包括有CIMS實驗工程中心和7個開放實驗室的研究環(huán)境已建成。在全國范圍內(nèi),部署了CIMS的若干研究項目,諸如CIMS軟件工程與標準化、開放式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與發(fā)展戰(zhàn)略,CIMS總體與集成技術(shù)、產(chǎn)品設(shè)計自動化、工藝設(shè)計自動化、柔性制造技術(shù)、管理與決策信息系統(tǒng)、質(zhì)量保證技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)庫技術(shù)以及系統(tǒng)理論和方法等均取得了豐碩成果,獲得不同程度的進展。但因大部分大型機械制造企業(yè)和絕大部分中小型機械制造企業(yè)主要限于CAD和管理信息系統(tǒng),底層基礎(chǔ)自動化還十分薄弱,數(shù)控機床由于編程復雜,還沒有真正發(fā)揮作用。因此,與工業(yè)發(fā)達國家相比,我國的制造業(yè)仍然存在一個階段性的整體上的差距。目前,我國已加入WTO,機械制造業(yè)面臨著巨大的挑戰(zhàn)與新的機遇。因此,我國機械制造業(yè)不能單純的沿著20世紀凸輪及其機構(gòu)為基礎(chǔ)采用專用機床、專用夾具、專用刀具組成的流水式生產(chǎn)線――剛性自動化發(fā)展。而是要全面拓展,面向五化發(fā)展,即全球化、網(wǎng)絡(luò)化、虛擬化、自動化、綠色化。二、機械制造技術(shù)的特點做好基礎(chǔ)自動化的工作仍是我國制造企業(yè)一項十分緊迫而艱巨的任務(wù)。但加工中心無論是數(shù)量還是利用率都很低。可編程控制器的使用并不普及,工業(yè)機器人的應(yīng)用還很有限。因此,我們要立足于我國的實際情況,在看到國際上制造業(yè)發(fā)展趨勢的同時扎扎實實地做好基礎(chǔ)工作。
一、我國機械制造技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀分析
機械制造技術(shù)是研究產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)、加工制造、銷售使用、維修服務(wù)乃至回收再生的整個過程的工程學科,是以提高質(zhì)量、效益、競爭力為目標,包含物質(zhì)流、信息流和能量流的完整的系統(tǒng)工程。
20世紀70年代以前,產(chǎn)品的技術(shù)相對比較簡單,一個新產(chǎn)品上市,很快就會有相同功能的產(chǎn)品跟著上市。20世紀80年代以后,隨著市場全球化的進一步發(fā)展,市場競爭變得越來越激烈。
20世紀90年代初,隨著CIMS技術(shù)的大力推廣應(yīng)用,包括有CIMS實驗工程中心和7個開放實驗室的研究環(huán)境已建成。在全國范圍內(nèi),部署了CIMS的若干研究項目,諸如CIMS軟件工程與標準化、開放式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與發(fā)展戰(zhàn)略,CIMS總體與集成技術(shù)、產(chǎn)品設(shè)計自動化、工藝設(shè)計自動化、柔性制造技術(shù)、管理與決策信息系統(tǒng)、質(zhì)量保證技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)庫技術(shù)以及系統(tǒng)理論和方法等均取得了豐碩成果,獲得不同程度的進展。但因大部分大型機械制造企業(yè)和絕大部分中小型機械制造企業(yè)主要限于CAD和管理信息系統(tǒng),底層基礎(chǔ)自動化還十分薄弱,數(shù)控機床由于編程復雜,還沒有真正發(fā)揮作用。因此,與工業(yè)發(fā)達國家相比,我國的制造業(yè)仍然存在一個階段性的整體上的差距。
目前,我國已加入WTO,機械制造業(yè)面臨著巨大的挑戰(zhàn)與新的機遇。因此,我國機械制造業(yè)不能單純的沿著20世紀凸輪及其機構(gòu)為基礎(chǔ)采用專用機床、專用夾具、專用刀具組成的流水式生產(chǎn)線——剛性自動化發(fā)展。而是要全面拓展,面向五化發(fā)展,即全球化、網(wǎng)絡(luò)化、虛擬化、自動化、綠色化。
二、機械制造技術(shù)的特點
做好基礎(chǔ)自動化的工作仍是我國制造企業(yè)一項十分緊迫而艱巨的任務(wù)。但加工中心無論是數(shù)量還是利用率都很低。可編程控制器的使用并不普及,工業(yè)機器人的應(yīng)用還很有限。因此,我們要立足于我國的實際情況,在看到國際上制造業(yè)發(fā)展趨勢的同時扎扎實實地做好基礎(chǔ)工作。
1.機械制造技術(shù)是一個系統(tǒng)工程
先進制造技術(shù)特別強調(diào)計算機技術(shù)、信息技術(shù)、傳感技術(shù)、自動化技術(shù)、新材料技術(shù)和現(xiàn)代系統(tǒng)管理技術(shù)在產(chǎn)品設(shè)計、制造和生產(chǎn)組織管理、銷售及售后服務(wù)等方面的應(yīng)用。它要不斷吸收各種高新技術(shù)成果與傳統(tǒng)制造技術(shù)相結(jié)合,使制造技術(shù)成為能駕馭生產(chǎn)過程的物質(zhì)流、能量流和信息流的系統(tǒng)工程。
2.機械制造技術(shù)是一個綜合性技術(shù)
先進制造技術(shù)應(yīng)用的目標是為了提高企業(yè)競爭和促進國家經(jīng)濟和綜合實力的增長。因此,它并不限于制造過程本身,它涉及產(chǎn)品從市場調(diào)研、產(chǎn)品開發(fā)及工藝設(shè)計、生產(chǎn)準備、加工制造、售后服務(wù)等產(chǎn)品壽命周期的所有內(nèi)容,并將它們結(jié)合成一個有機的整體。以便提高制造業(yè)的綜合經(jīng)濟效益和社會效益。
3.機械制造技術(shù)是市場競爭要素的統(tǒng)一體
市場競爭的核心是如何提高生產(chǎn)率。隨著市場全球化的進一步發(fā)展,20世紀80年代以后,制造業(yè)要贏得市場競爭的主要矛盾已經(jīng)從提高勞動生產(chǎn)率轉(zhuǎn)變?yōu)橐詴r間為核心的時間、成本和質(zhì)量的三要素的矛盾。先進制造技術(shù)把這三個矛盾有機結(jié)合起來,使三者達到了統(tǒng)一。
4.機械制造技術(shù)是一個世界性技術(shù)
? 20世紀80年代以來,隨著全球市場的形成,發(fā)達國家通過金融、經(jīng)濟、科技手段爭奪市場,傾銷產(chǎn)品,輸出資本,使得市場競爭變得越來越激烈,為適應(yīng)這種激烈的市場競爭,一個國家的先進制造技術(shù)應(yīng)具有世界先進水平,應(yīng)能支持該國制造業(yè)在全球市場的競爭力。同時,機械制造技術(shù)是面向21世紀的技術(shù),應(yīng)與現(xiàn)代高新技術(shù)相結(jié)合,應(yīng)是有明確范疇的新的技術(shù)領(lǐng)域。
三、我國機械制造技術(shù)的發(fā)展方向
先進制造技術(shù)是制造技術(shù)的最新發(fā)展階段,是由傳統(tǒng)的制造技術(shù)發(fā)展起來的,既保持了過去制造技術(shù)中的有效要素,又要不斷吸收各種高新技術(shù)成果,并滲透到產(chǎn)品生產(chǎn)的所有領(lǐng)域及其全部過程。
20世紀80年代,隨著掃描顯微鏡的發(fā)明和使用,人類認識世界和改造世界的能力進入納米尺度,納米技術(shù)是指實現(xiàn)納米級精度,是一種在納米尺度上研究原子和分子結(jié)構(gòu),物質(zhì)特性及相互作用與運動,并運用這種技術(shù)為人類服務(wù)的高新技術(shù),納米技術(shù)對制造業(yè)產(chǎn)生了很大的影響,其應(yīng)用范圍將非常廣泛,包括納米材料技術(shù)、納米加工技術(shù)、納米裝配技術(shù)和納米測量技術(shù)等。
超精密加工的加工精度在2000年已達到納米級,在21世紀初開發(fā)的分子束生長技術(shù)、離子注入技術(shù)和材料合成、掃描隧道工程(STE)可使加工精度達到0.0003~0.0001μm,現(xiàn)在精密工程 正向其終極目標——原子級精度的加工逼近,也就是說,可以做到移動原子級別的加工。
現(xiàn)代機械制造技術(shù)的發(fā)展主要表現(xiàn)在兩個方向上:一是精密工程技術(shù),以超精密加工的前沿部分、微細加工、納米技術(shù)為代表,將進入微型機械電子技術(shù)和微型機器人的時代;二是機械制造的高度自動化,以CIMS和敏捷制造等的進一步發(fā)展為代表。
1.精密成形技術(shù)成形制造技術(shù)包括鑄造、焊接、塑性加工等。精密成形技術(shù)包括:精密鑄造(濕膜精密成形鑄造、剛型精密成形鑄造、高精度造芯)、精密鍛壓(冷濕精密成形、精密沖裁)、精密熱塑性成形、精密焊接與切割等。
2.無切削液加工無切削液加工的主要應(yīng)用領(lǐng)域是機械加工行業(yè),無切削液加工簡化了工藝、減少了成本并消除了冷卻液帶來的一系列問題,如廢液排放和回收等等。
3.快速成形技術(shù)快速原型零件制造技術(shù)(RPM),其設(shè)計突破了傳統(tǒng)加工技術(shù)所采用的材料去除的原則,而采用添加、累積的原理。其代表性技術(shù)有分層實體制造(LOM),熔化沉積制造(FDM)等等。
由于以上工藝和技術(shù)不僅減少了原材料和能源的耗用量或縮短了開發(fā)周期、減少了成本,而且有些工藝的改進對環(huán)境起到保護作用,因此被稱為綠色制造工藝。綠色制造是人類社會可持續(xù)發(fā)展在制造業(yè)中的體現(xiàn)。這一切除了工藝革新外,還必須依靠信息技術(shù),通過計算機的模擬、仿真,才能實現(xiàn)。
四、結(jié)論
做好基礎(chǔ)自動化的工作仍是我國制造企業(yè)一項十分緊迫而艱巨的任務(wù)。但加工中心無論是數(shù)量還是利用率都很低。可編程控制器的使用并不普及,工業(yè)機器人的應(yīng)用還很有限。因此,我們要立足于我國的實際情況,在看到國際上制造業(yè)發(fā)展趨勢的同時扎扎實實地做好基礎(chǔ)工作。
1.機械制造技術(shù)是一個系統(tǒng)工程
先進制造技術(shù)特別強調(diào)計算機技術(shù)、信息技術(shù)、傳感技術(shù)、自動化技術(shù)、新材料技術(shù)和現(xiàn)代系統(tǒng)管理技術(shù)在產(chǎn)品設(shè)計、制造和生產(chǎn)組織管理、銷售及售后服務(wù)等方面的應(yīng)用。它要不斷吸收各種高新技術(shù)成果與傳統(tǒng)制造技術(shù)相結(jié)合,使制造技術(shù)成為能駕馭生產(chǎn)過程的物質(zhì)流、能量流和信息流的系統(tǒng)工程。
2.機械制造技術(shù)是一個綜合性技術(shù)
先進制造技術(shù)應(yīng)用的目標是為了提高企業(yè)競爭和促進國家經(jīng)濟和綜合實力的增長。因此,它并不限于制造過程本身,它涉及產(chǎn)品從市場調(diào)研、產(chǎn)品開發(fā)及工藝設(shè)計、生產(chǎn)準備、加工制造、售后服務(wù)等產(chǎn)品壽命周期的所有內(nèi)容,并將它們結(jié)合成一個有機的整體。以便提高制造業(yè)的綜合經(jīng)濟效益和社會效益。
3.機械制造技術(shù)是市場競爭要素的統(tǒng)一體
市場競爭的核心是如何提高生產(chǎn)率。隨著市場全球化的進一步發(fā)展,20世紀80年代以后,制造業(yè)要贏得市場競爭的主要矛盾已經(jīng)從提高勞動生產(chǎn)率轉(zhuǎn)變?yōu)橐詴r間為核心的時間、成本和質(zhì)量的三要素的矛盾。先進制造技術(shù)把這三個矛盾有機結(jié)合起來,使三者達到了統(tǒng)一。
4.機械制造技術(shù)是一個世界性技術(shù)
20世紀80年代以來,隨著全球市場的形成,發(fā)達國家通過金融、經(jīng)濟、科技手段爭奪市場,傾銷產(chǎn)品,輸出資本,使得市場競爭變得越來越激烈,為適應(yīng)這種激烈的市場競爭,一個國家的先進制造技術(shù)應(yīng)具有世界先進水平,應(yīng)能支持該國制造業(yè)在全球市場的競爭力。同時,機械制造技術(shù)是面向21世紀的技術(shù),應(yīng)與現(xiàn)代高新技術(shù)相結(jié)合,應(yīng)是有明確范疇的新的技術(shù)領(lǐng)域。
二、目前,我國已加入WTO,機械制造業(yè)面臨著巨大的挑戰(zhàn)與新的機遇。因此,我國機械制造業(yè)不能單純的沿著20世紀凸輪及其機構(gòu)為基礎(chǔ)采用專用機床、專用夾具、專用刀具組成的流水式生產(chǎn)線——剛性自動化發(fā)展。而是要全面拓展,面向五化發(fā)展,即全球化、網(wǎng)絡(luò)化、虛擬化、自動化、綠色化。
三、我國機械制造技術(shù)的發(fā)展方向
先進制造技術(shù)是制造技術(shù)的最新發(fā)展階段,是由傳統(tǒng)的制造技術(shù)發(fā)展起來的,既保持了過去制造技術(shù)中的有效要素,又要不斷吸收各種高新技術(shù)成果,并滲透到產(chǎn)品生產(chǎn)的所有領(lǐng)域及其全部過程。
20世紀80年代,隨著掃描顯微鏡的發(fā)明和使用,人類認識世界和改造世界的能力進入納米尺度,納米技術(shù)是指實現(xiàn)納米級精度,是一種在納米尺度上研究原子和分子結(jié)構(gòu),物質(zhì)特性及相互作用與運動,并運用這種技術(shù)為人類服務(wù)的高新技術(shù),納米技術(shù)對制造業(yè)產(chǎn)生了很大的影響,其應(yīng)用范圍將非常廣泛,包括納米材料技術(shù)、納米加工技術(shù)、納米裝配技術(shù)和納米測量技術(shù)等。
超精密加工的加工精度在2000年已達到納米級,在21世紀初開發(fā)的分子束生長技術(shù)、離子注入技術(shù)和材料合成、掃描隧道工程(STE)可使加工精度達到0.0003~0.0001μm,現(xiàn)在精密工程正向其終極目標——原子級精度的加工逼近,也就是說,可以做到移動原子級別的加工。
現(xiàn)代機械制造技術(shù)的發(fā)展主要表現(xiàn)在兩個方向上:一是精密工程技術(shù),以超精密加工的前沿部分、微細加工、納米技術(shù)為代表,將進入微型機械電子技術(shù)和微型機器人的時代;二是機械制造的高度自動化,以CIMS和敏捷制造等的進一步發(fā)展為代表。
1.精密成形技術(shù)成形制造技術(shù)包括鑄造、焊接、塑性加工等。精密成形技術(shù)包括:精密鑄造(濕膜精密成形鑄造、剛型精密成形鑄造、高精度造芯)、精密鍛壓(冷濕精密成形、精密沖裁)、精密熱塑性成形、精密焊接與切割等。
2.無切削液加工無切削液加工的主要應(yīng)用領(lǐng)域是機械加工行業(yè),無切削液加工簡化了工藝、減少了成本并消除了冷卻液帶來的一系列問題,如廢液排放和回收等等。
3.快速成形技術(shù)快速原型零件制造技術(shù)(RPM),其設(shè)計突破了傳統(tǒng)加工技術(shù)所采用的材料去除的原則,而采用添加、累積的原理。其代表性技術(shù)有分層實體制造(LOM),熔化沉積制造(FDM)等等。
由于以上工藝和技術(shù)不僅減少了原材料和能源的耗用量或縮短了開發(fā)周期、減少了成本,而且有些工藝的改進
對環(huán)境起到保護作用,因此被稱為綠色制造工藝。綠色制造是人類社會可持續(xù)發(fā)展在制造業(yè)中的體現(xiàn)。這一切除了工藝革新外,還必須依靠信息技術(shù),通過計算機的模擬、仿真,才能實現(xiàn)。
四、結(jié)論
現(xiàn)代制造技術(shù)是現(xiàn)代技術(shù)和工業(yè)創(chuàng)新的集成,是國家制造業(yè)的水平的主要標志,也是國家工業(yè)的基礎(chǔ)和支柱。隨著社會的發(fā)展,人們對產(chǎn)品的要求也發(fā)生了很大變化,要求品種要多樣、更新要快捷、質(zhì)量要高檔、使用要方便、價格要合理、外形要美觀、自動化程度要高、售后服務(wù)要好、要滿足人們越來越高的要求,就必須采用先進的機械制造技術(shù)。因此,我們應(yīng)抓住機遇,了解我國機械制造技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀,把握現(xiàn)代機械制造技術(shù)的發(fā)展趨勢,使我國現(xiàn)代制造業(yè)與世界發(fā)達國家站在同一起跑線上。
參考文獻:
[1]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,(3).
[2]王世敬,溫筠.現(xiàn)代機械制造技術(shù)及其發(fā)展趨勢[J].石油機械,2002,(11).
關(guān)鍵詞:機械制造;技術(shù)應(yīng)用;發(fā)展趨勢
中圖分類號:F407.4文獻標識碼: A 文章編號:
引言
機械制造業(yè)做為我國工業(yè)的重要組成部分,對我國經(jīng)濟起著主導作用。隨著全環(huán)經(jīng)濟的回暖,我國機械制造業(yè)正在面臨新的挑戰(zhàn)和機遇,我們應(yīng)該針對現(xiàn)實,克服困難,抓住機遇,加大改革力度,以求在短期內(nèi)完成中國制造業(yè)的騰飛,使我國的機械制造業(yè)迅速趕上國際先進水平。
一、機械工藝制造發(fā)展特征
1、智能化智能化技術(shù)融合了生產(chǎn)制造的各個環(huán)節(jié),在機械制造過程中,涵蓋各種智力勞動,通過柔性技術(shù)將系統(tǒng)整合,并仿真模擬人類的智能化活動,取代制造系統(tǒng)中的腦力勞動部分,實現(xiàn)自動化監(jiān)測過程,即使受到外界干擾作用,也可自動優(yōu)化參數(shù),以實現(xiàn)機械運行的最佳狀態(tài),提高自組織能力。在機械設(shè)計與制造過程中,通過應(yīng)用模塊化方式,實現(xiàn)人機友好性發(fā)展[1]。
2、網(wǎng)絡(luò)化隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與通訊技術(shù)的普及發(fā)展,給企業(yè)生產(chǎn)活動帶來極大變革,而產(chǎn)品設(shè)計、零部件制造以及產(chǎn)品銷售等各個環(huán)節(jié)的活躍發(fā)展,離不開網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的支持作用,以此推動信息技術(shù)的交流發(fā)展,實現(xiàn)產(chǎn)品開發(fā)與協(xié)作。
3、全球化當前,機械制造技術(shù)的競爭非常激烈,只有不斷提升技術(shù)含量、廣泛拓展市場,才能在市場競爭中占有一席之地。隨著網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的發(fā)展與完善,企業(yè)之間已經(jīng)從過去單一化的競爭逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)楦偁幣c合作相結(jié)合,以此實現(xiàn)全球一體化發(fā)展目標[2]。但也應(yīng)意識到,全球一體化必須奠定在網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)基礎(chǔ)上,才能實現(xiàn)更好的融合發(fā)展。
二、機械制造工藝的發(fā)展現(xiàn)狀1、激光技術(shù)在機械制造工藝中的應(yīng)用
由于激光具有方向好、亮度高、單色性好等特點,因而激光加工技術(shù)在多個領(lǐng)域都得到了廣泛的運用,激光技術(shù)作為機械制造工藝中一項重要的技術(shù),它在機械制造業(yè)中的應(yīng)用主要有以下兩個方面:
1.1激光熱處理。在零件加工過程中對零件進行熱處理不僅能提高加工零件的使用期限,還能提高機器的使用性能,特別是磨損概率大的零件。在熱處理過程中提高零件耐磨性常用的一種方法是在零件表面涂抹一層高熔點的耐磨材料,而激光技術(shù)在加工過程中會產(chǎn)生大量的熱,因而利用激光技術(shù)對零件進行熱處理,在提高零件使用壽命的同時對模具進行修復。
1.2快速切割成型。激光技術(shù)在機械制造工藝中最大的特征就是快速切割,利用激光技術(shù)的快速切割和CAD模塊的準確定型便可自動完成對材料的快速切割成型。快速切割成型的對象除了零件模型外,還包括一些復雜的零件,由于激光快速切割具有其它技術(shù)所不能比擬的優(yōu)勢,因而該技術(shù)在機械制造工藝中逐漸普及。
節(jié)約資源型的工藝技術(shù)
由于在產(chǎn)品的生產(chǎn)制造過程中,大量的消耗和使用原材料,特別是屬于不可再生資源的金屬材料,不僅不利于降低生產(chǎn)成本,也不符合我國可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略思想,所以機械制造工業(yè)在產(chǎn)品的生產(chǎn)制造過程中,引入綠色生產(chǎn)工藝技術(shù)合提高資料使用率,主要的技術(shù)有:
2.1少無切削加工技術(shù)在當前的機械生產(chǎn)制造中,通過利用精確成型的生產(chǎn)方法來制造機器零件的工藝,被稱作少無切削加工。現(xiàn)階段,在產(chǎn)品的生產(chǎn)制造過程中,精鑄、擺輾等新技術(shù)以及相應(yīng)的工程塑料技術(shù)在產(chǎn)品的生產(chǎn)制造過程中已經(jīng)得到很好的應(yīng)用和發(fā)展,而且從已經(jīng)從近似成型逐漸向凈成型的方向轉(zhuǎn)變。在生產(chǎn)過程中,部分已經(jīng)成型的零部件已經(jīng)不需要經(jīng)機械加工,就能直接使用。這樣不僅節(jié)省在生產(chǎn)制造過程中對傳統(tǒng)毛坯機械加工時所消耗的能源、物料,也在一定程度上大大降低產(chǎn)品的生產(chǎn)制造周期以及生產(chǎn)成本
2.2節(jié)水制造技術(shù)水作為一種資源在產(chǎn)品的機械生產(chǎn)制造過程中有著非常重要的作用。但由于我國的水資源分布不均,相比南方,我國北方的水資源比較匱乏。因此,基于可持續(xù)發(fā)展以及綠色制造的基本理念,在產(chǎn)品的生產(chǎn)制造過程中,應(yīng)積極探索和研究節(jié)水制造的新技術(shù)以及新工藝。
機械制造工藝中的自動化技術(shù)
當前,機械制造工藝領(lǐng)域已經(jīng)逐漸實現(xiàn)自動化制造單元,通過應(yīng)用單臺或者多臺數(shù)控機床、加工機器等,實現(xiàn)小型化、靈活化的自動運作系統(tǒng),既可支持自動化生產(chǎn)過程,也可有效控制成本,提高勞動生產(chǎn)效率。在機械制造過程中,自動化系統(tǒng)包括若干個自動化的數(shù)控機床,在計算機的支配與控制作用下,形成了一個簡單、有效的流水線,且實用性、可操作性較強,當前已經(jīng)得以積極運用。在自動化系統(tǒng)中,以分散控制技術(shù)、自動化制造技術(shù)為核心,可實現(xiàn)自動化生產(chǎn)線運行,利用自動化制造工廠的強大功能,將原本單一化的制造環(huán)節(jié)連接起來,形成一個強大、完備的儲運系統(tǒng),將材料采購、生產(chǎn)產(chǎn)品、零件裝配以及檢驗成品等各道工序均在自動化過程中完成。
機械制造工藝中的高精度技術(shù)
隨著社會和科技的不斷發(fā)展,機械制造工藝也得到了不斷的發(fā)展,原有的傳統(tǒng)型的機械制造工藝已經(jīng)落后,不能完全滿足現(xiàn)代機械制造的需要。為了跟上現(xiàn)代機械制造的發(fā)展腳步,就要引入現(xiàn)代的機械制造工藝和精密的加工技術(shù)。機械制造工藝中的高精度技術(shù)在現(xiàn)代化機械制造工藝中,精密加工將成為今后發(fā)展的必然趨勢,其中涉及到微型機械、超精密切削技術(shù)、研磨加工技術(shù)以及復合加工技術(shù)等諸多方面。當前,納米技術(shù)正逐漸在納米電子學、納米材料技術(shù)等方面廣泛應(yīng)用,而納米技術(shù)也推動了光學科學、機械科學等高科技水平的發(fā)展,機械制造工藝的高精度技術(shù)也朝向納米技術(shù)方向發(fā)展。因此,納米技術(shù)與微型機械的發(fā)展必將成為今后發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù),而機械制造工藝中的智能技術(shù),也正步入高速率、高精度發(fā)展時代。
三、機械制造工藝的發(fā)展趨勢1、低碳化
中國經(jīng)濟高速發(fā)展給環(huán)境帶來的沖擊是嚴重的。轉(zhuǎn)變經(jīng)濟發(fā)展方式,調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),走持續(xù)發(fā)展道路已經(jīng)得到了廣泛認可,國家當前提倡低碳生活,嚴厲取消一些高耗能、高污染的企業(yè),而作為污染和浪費尤為嚴重的現(xiàn)代機械制造業(yè),如何降低能耗和污染備受重視。低碳機械制造將環(huán)保、可持續(xù)以及節(jié)約等理念融入機械制造技術(shù)中,通過低碳設(shè)計、低碳選材、低碳設(shè)計、低碳工藝、低碳包裝以及回收再利用等措施優(yōu)化改進現(xiàn)代制造技術(shù),提高原料和能源的利用率,以最小的開銷,獲得最大的經(jīng)濟和社會效益。
全球化
第一,是國內(nèi)的制造業(yè)已經(jīng)受到了國際制造業(yè)的猛烈沖擊,他們不僅僅是爭奪國際市場,還進一步的進駐同內(nèi)市場,這對我國的制造業(yè)是一個嚴峻的挑戰(zhàn)。這一現(xiàn)實情況逼迫的我國制造業(yè)要適應(yīng)生存法則一優(yōu)勝劣汰。國內(nèi)的很多中小企業(yè)都在這一場沒有硝煙的戰(zhàn)爭中紛紛落敗,也有一些優(yōu)秀的企業(yè)在這之中凸顯出來。第二,今網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)已經(jīng)深入到了企業(yè)的各個方面,這一技術(shù)給企業(yè)帶來了合作的同時,又進一步計劃了國際市場的競爭。這兩個因素已經(jīng)大力的帶動了制造業(yè)的全球化。
3、向高速、高精方向發(fā)展日益提高的生活水平也要求著任何事物都要充滿工作效率,在機械制造加工行業(yè)同樣也不例外。高速度的切削具有以下優(yōu)勢,可以極大地提高機械零件的加工效率,并且能夠?qū)⒛茉聪慕档停瑥亩沟纳a(chǎn)所需成本不斷降低,當然在這些優(yōu)勢下就要求加工設(shè)備、刀具材料、結(jié)構(gòu)等方面的技術(shù)比較高。在要求不斷高速發(fā)展的同時,人們對于越來越高的對精度的要求,必然會形成這種趨勢——精密加工與超精密加工。
結(jié)束語
綜上所述,隨著全球機械制造業(yè)的高速發(fā)展,中國做為全球最大的機械制造國,面臨著來自各方面的挑站,先進制造技術(shù) 的運用 已經(jīng)成為 了我國制造業(yè) 的軟肋, 只有不斷提升技術(shù)水平才能在時下激烈的市場競爭中占據(jù)一席之地,才能使我國機械制造業(yè)產(chǎn)品具有國際競爭力。
參考文獻
[1]董雙輝,吉典凱.我國先進機械制造技術(shù)研究[J].科技咨詢,2009(11):57-59
隨著全球化、網(wǎng)絡(luò)化進程的加快,計算機技術(shù)得到了空前的發(fā)展,同時也給人類的生產(chǎn)和生活方式帶來了極大的變革。我國正處于科學技術(shù)突飛猛進的重要時期,計算機技術(shù)更是推動富國強兵進程的重要組成部分。本文通過回顧計算機技術(shù)的發(fā)展歷史和發(fā)展現(xiàn)狀,分析其發(fā)展趨勢,從而更好地指導我國計算機技術(shù)的發(fā)展,推動社會進步,造福人民群眾。
【關(guān)鍵詞】計算機技術(shù) 發(fā)展概況 現(xiàn)狀 發(fā)展趨勢
上個世紀中葉以來,現(xiàn)代科技的高速發(fā)展推動了計算機技術(shù)的革新,并且深刻地影響著人們生活的方方面面。計算機技術(shù)作為信息時代的標志性技術(shù),已經(jīng)逐步成為各國綜合國力競爭的重要組成部分,掌握計算機技術(shù)的發(fā)展趨勢,不僅能夠推動社會發(fā)展,更能在信息革命中掌握主導地位,為中華名族的偉大復興打下堅實的基礎(chǔ)。
本文將從計算機技術(shù)過去、現(xiàn)狀、未來以及我國在計算機技術(shù)發(fā)展情況等方面探析計算機技術(shù)的發(fā)展趨勢。
1 計算機技術(shù)發(fā)展概況回顧
1946年在美國賓夕法尼亞大學誕生了世界上第一臺電子計算機ENIAC,它是由埃里克和莫克利主持研制,主要是用來計算導彈的彈道。20世紀50年代,由于電子計算機體積龐大、制作成本高昂等多種原因,計算機主要服務(wù)于軍事部門或是大型科研機構(gòu)。1958年平面半導體集成電路的橫空出世催生了新興的微電子技術(shù),極大推動了計算機元器件集成等工藝技術(shù)的發(fā)展。隨著計算機的結(jié)構(gòu)不斷微型化,1982年第一臺個人計算機誕生了。自此之后,計算機才逐步由軍事部門、科研機構(gòu)轉(zhuǎn)入向普通企業(yè)和普通家庭,其應(yīng)用也由單一的軍事需求向多元化發(fā)展。90年代以后,計算機向兩極化發(fā)展:一方面向小型微型化發(fā)展,成本低廉,主要面向普通家庭;一方面向大型巨型化發(fā)展,仍然面向軍事部門以及科研機構(gòu)。
從整體上看,20世紀40年代開始,計算機的出現(xiàn)到繁榮經(jīng)歷了半個多世紀的變遷,其在運算速度、性能增強、體積縮小以及應(yīng)用前景開發(fā)方面都得到了空前的發(fā)展。無論是軍事領(lǐng)域、教育領(lǐng)域還是商業(yè)領(lǐng)域,計算機技術(shù)無時無刻地影響著人類的日常生活。可以這么說,計算機技術(shù)已經(jīng)滲透到了世界的每一個角落。
2 計算機技術(shù)發(fā)展原因
2.1 源源不斷的創(chuàng)新創(chuàng)造
源源不斷的創(chuàng)新創(chuàng)造活動是推動計算機技術(shù)跨越式發(fā)展的不竭動力。現(xiàn)實需求的推動、關(guān)于計算機技術(shù)的認識以及信息的共享性可以對這種源源不斷的創(chuàng)新創(chuàng)造活動作出很好的解釋。
2.1.1 現(xiàn)實需求的推動
正是二戰(zhàn)時期對于信息的迫切需求減少了創(chuàng)造的障礙,使得資源、人力等條件得到最大化利用,從而催生了計算機技術(shù)。在計算機發(fā)展的早期階段,軍事部門、科研機構(gòu)等對于科學計算的迫切需求推動了計算機迅速轉(zhuǎn)變?yōu)槊裼靡约肮I(yè)產(chǎn)品,促進了計算機工業(yè)的發(fā)展。在計算機行業(yè),領(lǐng)先一步可能意味著占有市場,競爭的壓力以及利益的最大化因素往往使得計算機技術(shù)發(fā)展水平領(lǐng)先市場需求。同時作為一個國家綜合國力的重要組成部分,計算機技術(shù)的發(fā)展往往能夠得到政策扶持和資源支持,從而保證創(chuàng)造活動的持續(xù)性。
2.1.2 對計算機技術(shù)認識的反饋作用
重復的實驗與糾錯是計算機工作者不可避免的過程。客觀的科學設(shè)計不僅需要在理論上可行,更需要接受客觀實際的約束檢驗。試錯,有時甚至是錯誤的原理,也有可能導致催生行之有效的計算機技術(shù)。“鋁―硅―氧化物”觸面控制就是在反復的試錯中發(fā)現(xiàn)的,并且為超大型集成電路打下堅實的理論基礎(chǔ)。這些蘊含在新技術(shù)中的知識又被繼續(xù)挖掘出新的內(nèi)涵,新的知識又成為實踐的基礎(chǔ)。這種循環(huán)往復的過程往往能夠迸發(fā)出新的技術(shù),推動創(chuàng)造活動源源不斷地開展下去。計算機技術(shù)的發(fā)展過程少不了這種試錯法的學習經(jīng)驗。通過試錯法不斷加深對于計算機技術(shù)的理解,并且應(yīng)用于計算機硬件與軟件的開發(fā)過程中,極大地縮短了技術(shù)更新的周期。
2.1.3 信息的共享
信息時代的顯著特征就是信息的共享性以及信息的全球化。信息的共享性給創(chuàng)新活動提供了一個信息交換的平臺,有效縮短了信息傳遞的時間,提高了新技術(shù)研發(fā)的效率。
2.2 主客體的選擇機制
在客體方面,計算機面向的群體對于計算機技術(shù)進行選擇。對于用戶和市場來說,在條件相同的情況下,先進的技術(shù)能夠占有更多的市場,取得更大的成功,間接導致了經(jīng)濟競爭轉(zhuǎn)化為技術(shù)競爭。這種針對計算機服務(wù)對象的研究有效引導了計算機技術(shù)更好地滿足用戶的需求,追求更加和諧的人機界面。
計算機技術(shù)的研制者作為主體,在有效分析計算機用戶的需求之后,就需要能夠解釋所觀察到的事實現(xiàn)象并能使問題得到解決和發(fā)展得以進行。正因為計算機用戶需求的多樣性,計算機技術(shù)的研制者才能夠信息共享的基礎(chǔ)上不斷采取新技術(shù)或新方法,為選擇提供了有效的支持。選擇機制在計算機技術(shù)的主客體之間建立了一種雙向鏈接,推動計算機技術(shù)的發(fā)展。
3 計算機技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
3.1 普及性和深入發(fā)展性
科學技術(shù)是第一生產(chǎn)力,日新月異的計算機技術(shù)在潛移默化著影響著人類的生活生產(chǎn)方式,逐步成為社會的重要生產(chǎn)力,甚至在人類社會發(fā)展史上有著舉足輕重的地位。隨著科學技術(shù)的快速發(fā)展,計算機技術(shù)滲透到人類生活的方方面面,在數(shù)學、力學、化學、石油探測與開發(fā)、橋梁設(shè)計等基礎(chǔ)學科或是工程領(lǐng)域都扮演著中流砥柱的角色。計算機技術(shù)服務(wù)的對象也由單一的軍事部分和科研機構(gòu)轉(zhuǎn)入數(shù)以萬計的普通家庭。可以預見的是,計算機技術(shù)的影響力會隨著時間推移進一步加深。
3.2 專門化和綜合化
在計算機越來越普及的同時,其性能向著綜合化和專門化兩極發(fā)展。一方面,網(wǎng)絡(luò)分布式系統(tǒng)逐步取代了單機操作的模式,綜合性能的提升極大地方便了人們的生活。另一方面,由于經(jīng)濟發(fā)展以及政策扶持,計算機的專門化在綜合國力競爭以及維護國家安全方面也扮演了重要的角色,并且得到了顯著發(fā)展。
3.3 突破性和普適性
隨著計算機技術(shù)在各個領(lǐng)域的普及與發(fā)展,計算機應(yīng)用領(lǐng)域的分化有效推動了計算機技術(shù)在多個方面取得突破性的進展。計算機技術(shù)的突破性主要體現(xiàn)在計算機科學的更新周期上。從1904年電子管的發(fā)明到1946年第一臺電子計算機,總共耗時42年,而半導體晶體管到半導體計算機只用了10年時間。此外,微電子精細加工到集成電路的誕生,只用了不到2年的時間。可以預見的是,隨著科技的發(fā)展,計算機技術(shù)將根據(jù)不同人群的需求,進一步改造升級,體現(xiàn)更多的人性化關(guān)懷。
4 計算機技術(shù)發(fā)展趨勢
4.1 計算機技術(shù)發(fā)展的整體方向
在科學技術(shù)高速發(fā)展的時代,計算機技術(shù)也將面臨一系列新的重要變革,但統(tǒng)觀計算機的未來發(fā)展,主要還是向著“高”、“廣”、“深”三個方向發(fā)展,以下將對三個方向進行具體分析。
第一,向“高”度發(fā)展。性能越來越高,運算速度越來越快,最為明顯的表現(xiàn)就是計算機的主頻越來越高。2010年,Intel公司已經(jīng)研制出集成10億以上晶體管的微處理器,也就是說一臺計算機并不是使用一個微處理器,而是幾百個、幾千個微處理器并行處理,極大地提高了計算機的性能。并行計算機的關(guān)鍵技術(shù)在于如何連接龐大的計算機網(wǎng)絡(luò),并且能夠有效地管理,使之相互配合、協(xié)調(diào)工作,這就對于并行計算機的系統(tǒng)軟件――操作系統(tǒng)提出了很高的要求。截止目前,世界性能最高的通用機已經(jīng)使用上萬臺處理器。
第二,向“廣”度發(fā)展。計算機技術(shù)發(fā)展的廣度體現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)化范圍的擴大和各個領(lǐng)域的全方位滲透。隨著計算機技術(shù)的發(fā)展,計算機的普及率迅速上升,逐步成為個人常用之物。日常使用洗衣機、電冰箱、筆記本電腦等處處體現(xiàn)著電子化,可以預見的是,不久的將來,計算機也會像馬達一樣存在于人類生活的每一個角落。網(wǎng)絡(luò)化范圍的擴大給信息共享提供了一個寶貴的平臺,網(wǎng)絡(luò)教學、電子教學會帶著強大的優(yōu)勢登上歷史的舞臺。有人預言,再過二十年或是三十年,計算機可能如同紙張一樣物美價廉,學生們使用的不再是陳舊的教科書,取而代之的是筆記本大小的計算機。
第三,向“深”度發(fā)展。即向人工智能發(fā)展,信息的更加智能化。面對網(wǎng)絡(luò)上浩如煙海的信息,如何將有用的信息收為己用,人機互動如何更好的互動,這些問題成為新時期計算機技術(shù)最為重要的研究課題。所謂人工智能,即計算機的智能成分占主要,具備多種感知能力以及思維邏輯能力,人機界面將更加和諧,人機交流將更加便捷。例如,將來人們可以直接用自然語言和計算機交流,甚至面部表情、手勢等微小動作也能被計算機識別。當下,虛擬交互設(shè)備是人工智能的集中體現(xiàn),相信在未來將有更多的人工智能設(shè)備將被推向市場。
4.2 計算機技術(shù)發(fā)展的具體趨勢
4.2.1 智能化的高性能計算機
伴隨著計算機并行技術(shù)的高速發(fā)展,計算機系統(tǒng)能夠同時執(zhí)行多條指令或是同時處理多個數(shù)據(jù),運行速度得到了極大地提高。一方面,量大的超級計算機接近于復制人類的大腦,智能成分在計算機結(jié)構(gòu)中占有主導地位。很多優(yōu)秀的動畫作品、影視作品都是通過超級計算機模擬而成。可以這么說,超級計算機在科技界內(nèi)引起開發(fā)與創(chuàng)新狂潮。另一方面,硅芯片越來越接近其物理極限,計算機的體系結(jié)構(gòu)與技術(shù)都將經(jīng)歷一次質(zhì)的飛越。
(1)量子計算機。量子計算機是一類遵循量子力學規(guī)律進行高速數(shù)學、邏輯運算和存儲量子信息的物理裝置。在對可逆計算機的研究中,人們借助量子效應(yīng)開發(fā)了量子計算機。它利用一種鏈狀分子聚合物的特性表示開和關(guān)的狀態(tài),利用激光脈沖來改變分子狀態(tài),從而使得信息沿著聚合物移動,達到運算處理的目的。量子計算機利用量子位進行數(shù)據(jù)存儲,不僅大大提升了存儲量,計算速度也比目前的Pentium DI晶片快10億倍。另外,量子計算機對保密體系產(chǎn)生了一定的沖擊,從而在國家安全意識方面扮演著重要角色。
(2)光子計算機。光子計算機是利用光子取代電子進行數(shù)據(jù)運算、傳輸以及存儲的一類新型計算機。在光子計算機中,光子取代了電子,光互連取代了導線互聯(lián),光運算取代了電運算,復雜度高、計算量大的任務(wù)能夠?qū)崿F(xiàn)快速并行處理,從而運算速度在現(xiàn)有基礎(chǔ)上呈指數(shù)增長。
(3)分子計算機。分子計算機是吸收分子晶體上以電荷形式存在的信息,并且以有效方式進行組織排列的新型計算機,具有體積小、耗電少、運算快、存儲量大等特點。分子計算機通過蛋白質(zhì)與周圍物理化學介質(zhì)的相互作用進行數(shù)據(jù)運算,尤其具備在生化條件下,在生物有機體中以分子形式與外部環(huán)境進行交換的功能。另外,由于分子芯片的原材料是蛋白質(zhì)分子,所以分子計算機在與分子活體相連的同時還具備自我修復功能。預計在不久的將來,分子計算機將正式投入實用。
(4)納米計算機。納米計算機是基于納米技術(shù)研究開發(fā)的新型高性能計算機。納米技術(shù)從20世紀80年代開始得到迅速的發(fā)展,最終目標是人類按照自己的意愿直接操縱單個原子,制造出特定功能的產(chǎn)品。納米技術(shù)衍生出的納米管元件具備幾到幾十納米的尺寸范圍,質(zhì)地堅硬,有著極強的導電性,不僅取代硅芯片成為新型計算機元件,而且能夠放大電子開關(guān)和晶體管的功能。專家預測,數(shù)十年后納米技術(shù)將走出實驗室,推動計算機行業(yè)的發(fā)展。
4.2.2 計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展
網(wǎng)絡(luò)為信息共享和交換提供了一個全新的平臺,在計算機技術(shù)發(fā)展的過程中逐步占據(jù)主導與核心地位。HDSL、ADSL、DSVD和HFC等技術(shù)的發(fā)展帶動了計算機技術(shù)的改革和創(chuàng)新,有利于提高話音、圖像與數(shù)據(jù)服務(wù)的質(zhì)量。局域網(wǎng)技術(shù)中的100M交換式技術(shù)逐步成熟,并在與ATM局域網(wǎng)的競爭中占有一定優(yōu)勢。
4.2.3 計算機軟件技術(shù)的發(fā)展
計算機軟件技術(shù)與每一位計算機用戶息息相關(guān)。這項技術(shù)不僅需要考慮計算機用戶的需求,也要順應(yīng)計算機技術(shù)的發(fā)展趨勢。另一方面,軟件技術(shù)也將進一步進入工業(yè)發(fā)展的領(lǐng)域,數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)將進一步發(fā)展與完善,計算機的協(xié)同工作技術(shù)將趨于成熟。
5 結(jié)語
隨著社會進步,計算機技術(shù)在我國各行各業(yè)中的地位越來越重要,對我國的經(jīng)濟發(fā)展起到了不可磨滅的作用。但從另一角度講,我們需要積極態(tài)度應(yīng)對計算機技術(shù)的高速發(fā)展。首先要做到的就是做好計算機技術(shù)的革新,其次健全相關(guān)計算機技術(shù)的規(guī)章制度,另外加大對于計算機技術(shù)研究和開發(fā)的鼓勵力度也能起到標桿作用。最后,我們需要緊跟計算機技術(shù)進步的腳步,引導計算機科學技術(shù)健康發(fā)展,共同探索未知而神秘的世界。
參考文獻
[1]蔡芝蔚.計算機技術(shù)發(fā)展研究[J].電腦與電信,2008,(02):25-27.
[2]張瑞.計算機科學與技術(shù)的發(fā)展趨勢探析[J].制造業(yè)自動化,2010,32(8):237-240.
[3]甘黛嫻.計算機科學與技術(shù)的發(fā)展趨勢探析[J].工程技術(shù),2012,(8):96-98.
[4]謝平.對計算機科學與技術(shù)發(fā)展趨勢的探討[J].工程技術(shù),2012,(5):125-126.
關(guān)鍵詞:機械設(shè)計制造、自動化應(yīng)用程序、多元化發(fā)展
引言:
就我國目前經(jīng)濟發(fā)展的狀況來看,經(jīng)濟發(fā)展對于機械制造有很大的依賴性。機械制造為我國的經(jīng)濟發(fā)展提供了巨大的助力,然而傳統(tǒng)的機械設(shè)計制造已經(jīng)不能滿足新時期的社會發(fā)展需求,只有設(shè)計越來越科學有效的機械設(shè)備設(shè)計方法,才能完善機械設(shè)備的運轉(zhuǎn)功能,提高工作效率,提高我國工業(yè)生產(chǎn)的速率,為企業(yè)的發(fā)展贏得越來越多的經(jīng)濟利益。傳統(tǒng)的設(shè)計工藝弊端日漸暴露,無論是設(shè)計方案還是實際運用,都不再適用于新時期機械設(shè)計制造的發(fā)展,生產(chǎn)效率低、功能單一等缺點嚴重阻礙了工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展。將機械設(shè)計制造自動化應(yīng)用程序相結(jié)合是工業(yè)設(shè)計變革的必經(jīng)之路。
一、機械設(shè)計制造自動化的理論概述
最早使用自動化合計理念的產(chǎn)品是機器人手動操作的出現(xiàn),機器人可以完成一些簡單的、重復的工作指令。隨著科技的發(fā)展,自動化的設(shè)計理念不再停留于過去重復單一動作時期,而是更加“智能化”,體現(xiàn)在能夠準確的完成任務(wù),并在工作過程中針對出現(xiàn)的問題進行及時的自我診斷和修復。
最早將自動化技術(shù)應(yīng)用到機械設(shè)計制造中源于二十世紀六十年代,相關(guān)研究學者在當時計算機迅猛發(fā)展的基礎(chǔ)上,經(jīng)多不斷嘗試與研究,最終使計算機與控制技術(shù)結(jié)合起來,從而產(chǎn)生自動化設(shè)計概念。
二、機械設(shè)計制造自動化的優(yōu)點
2.1提高生產(chǎn)能力和工作質(zhì)量
機械自動化產(chǎn)品的優(yōu)點體現(xiàn)在其擁有自動處理和自動控制功能,檢測的靈敏度和精度較高,精確范圍廣。這些優(yōu)點能夠保證在機械作業(yè)時,工作設(shè)備可以按照原預定的動作去完成指令,不受操作者的影響,實現(xiàn)設(shè)備操作的最佳效果,保證高質(zhì)量的產(chǎn)品合格率,提高工業(yè)生產(chǎn)力。
2.2提高使用安全性和可靠性
機械自動化設(shè)備具有監(jiān)視、報警、自我診斷及自我修復等功能,在機械作業(yè)過程中,如果出現(xiàn)超載、過壓、短路等問題時能夠自動采取保護措施,盡量避免人力和設(shè)備出現(xiàn)事故,具有高度的使用安全性。同時,機械自動化設(shè)備在設(shè)計時,采用的是電子元器件進行組裝生產(chǎn),可以減少構(gòu)件的磨損,使其具備較高的靈敏度和可靠性。
2.3節(jié)約能源,減少原材料的消耗
可持續(xù)發(fā)展是我國經(jīng)濟發(fā)展的目標,是否能夠減少耗能,節(jié)約能源是用戶關(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,提高設(shè)備的能源利用率,可達到明顯的節(jié)能效果。而機械自動化的設(shè)計原理是多種學科的交叉,集微電子、電子計算機等多方面于一身,可以從硬件系統(tǒng)轉(zhuǎn)移到軟件系統(tǒng),產(chǎn)品本身也更加輕小,減少材料的消耗。
三、我國機械設(shè)計制造自動化發(fā)展現(xiàn)狀
3.1CIMS技術(shù)的應(yīng)用
機械設(shè)計制造自動化技術(shù)的實現(xiàn)需要很多的準備工作,例如要具有良好的產(chǎn)品設(shè)計模塊、產(chǎn)品的加工要有系統(tǒng)性,同時對產(chǎn)品的銷售要做系統(tǒng)的策劃。機械制造自動化的實現(xiàn)也需要一定的技術(shù)支持,現(xiàn)階段在我國應(yīng)用較為廣泛的是CIMS技術(shù)。通過建立技術(shù)研究實驗室,經(jīng)過不斷改良和完善,CIMS技術(shù)不斷進步。機械設(shè)計制造與IMS軟件之間也是分不開的,兩者有著相互制約的聯(lián)系,這是由于產(chǎn)品設(shè)計自動化的實現(xiàn)所決定的。只有改善機械制造技術(shù),才能夠提高生產(chǎn)質(zhì)量與生產(chǎn)水平,但是在這一領(lǐng)域仍有需要解決的諸多問題,例如CAD技術(shù)不能與C械制造業(yè)相結(jié)合,不能夠有效的提高生產(chǎn)水平等,這些問題還有待研究并解決。
3.2信息時代下機械設(shè)計制造自動化面臨的改革
信息化時代的到來,一方面為機械制造業(yè)提供了發(fā)展,另一方面對其也帶來了巨大的挑戰(zhàn)。目前來看,我國的機械制造仍與發(fā)達國家有一定的差距,只有改變技術(shù)落后、制備工藝落后的現(xiàn)狀,才能夠保證我國工業(yè)發(fā)展在國際市場中占有有利的競爭地位。我國機械制造自動化設(shè)計的發(fā)展方向降世全球化、自動化、科學化。
四、機械設(shè)計制造及其自動化多元化發(fā)展途徑
4.1機械設(shè)計制造及其自動化技術(shù)的應(yīng)用趨勢
我國機械制造也要想進行長久的發(fā)展,就必須在基礎(chǔ)環(huán)節(jié)做好扎實的準備工作。只有落實好基礎(chǔ)環(huán)節(jié)的自動化模塊,才能夠進行機械加工體系的健全,促進可編程控制器、工業(yè)機器人在機械制造方面的有效應(yīng)用。只有實現(xiàn)基礎(chǔ)環(huán)節(jié)工作體系的健全,才能使機械設(shè)計制造自動化技術(shù)各個環(huán)節(jié)都能協(xié)調(diào)發(fā)展。
在當代國際形勢的影響下,進行先進性的技術(shù)制造刻不容緩,改善機械制造自動化技術(shù)、信息技術(shù)、傳感技術(shù)等,并應(yīng)用到機械制造中去,保證現(xiàn)代系統(tǒng)管理體系的健全,做好相關(guān)組織管理工作,普及高新技術(shù),實現(xiàn)機械設(shè)計制造自動化技術(shù)的系統(tǒng)性及整體性,從而提高我國機械制造業(yè)的國際競爭力。機械制造業(yè)在市場中競爭的核心就是生產(chǎn)率的高低,更新先進機械制造及其自動化技術(shù),對于保證我國市場全球化的拓展,提升勞動所高生產(chǎn)率,控制生產(chǎn)成本,最后保證制造成本、制造質(zhì)量的優(yōu)化等相關(guān)內(nèi)容有著至關(guān)重要的影響。解決機械制造產(chǎn)品開發(fā)模塊、工藝設(shè)計模塊、加工制造模塊等面臨的相關(guān)問題,是當下機械制造業(yè)發(fā)展過程中所面臨的大問題。
4.2機械設(shè)計制造及其自動化多途徑的分析
在全球化市場的影響下,我國機械制造業(yè)的國際競爭力加劇。發(fā)達國家利用先進的經(jīng)濟、金融、科學技術(shù)等手段進行產(chǎn)品的研發(fā)與銷售,對我國的機械制造業(yè)的國際發(fā)展產(chǎn)生了巨大的沖擊。只有融入當下先進的科學技術(shù),并滲透到產(chǎn)品的研發(fā)到生產(chǎn)等各個環(huán)節(jié)是我國機械制造也發(fā)展的必經(jīng)之路。
將納米技術(shù)與精密工程技術(shù)融入到機械制造業(yè)中有利于機械制造業(yè)的未來發(fā)展。納米技術(shù)可以實現(xiàn)機械制造業(yè)的納米及精度,運用納米尺度,進行原子結(jié)構(gòu)及分子結(jié)構(gòu)的研究,讓制造業(yè)更具先進性、實用性;精密工程技術(shù)的應(yīng)用可以提升機械制造業(yè)的產(chǎn)品精密度,通過對機械制造業(yè)高度自動化模塊的應(yīng)用,可以滿足機械制造業(yè)國際競爭的需要,穩(wěn)固我國機械制造業(yè)在國際競爭中的競爭地位。
結(jié)束語:面臨著我國經(jīng)濟市場的巨大需求,機械制造自動化技術(shù)的改革迫在眉睫。只有進行技術(shù)創(chuàng)新,不斷完善機械制造設(shè)備的功能,提高機械生產(chǎn)的效率,才是機械設(shè)計制造自動化技術(shù)變革的根本所在。同時,要想在國際市場競爭中占據(jù)有利優(yōu)勢,就必須通過對機械自動化技術(shù)更進一步的改善,從而提高生產(chǎn)效率,降低生產(chǎn)成本,為我國工業(yè)生產(chǎn)在國際市場中的競爭提供強有力的支持。改善我國現(xiàn)階段機械設(shè)計制造自動化技術(shù)落后的現(xiàn)狀,加快建立機械設(shè)計制造自動化技術(shù)相關(guān)研究的學科,對提高我國的工業(yè)生產(chǎn)率,加快我國經(jīng)濟發(fā)展有著重要的意義。本文通過研究機械設(shè)計制造自動化的相關(guān)理念,分析我國機械制造自動化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀,探討未來機械設(shè)計制造及其自動化多元化發(fā)展途徑,希望可以對相關(guān)研究提供有效的參考建議。
參考文獻:
[1]盛國亮,孫曉亮,張真.機械設(shè)計制造及其自動化的應(yīng)用研究[J].硅谷,2015,03:101-102.
[2]薛健男.機械設(shè)計制造及自動化應(yīng)用程序的多元化分析[J].黑龍江科技信息,2015,15:98.