时间:2022-04-08 21:09:26
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工程机械液压系统中,造成污染的主要原因是液压油的污染。液压油污染,会使液压系统正常性能遭受影响,引发系统出现故障问题。工程机械液压系统污染源主要来自以下几个方面:(1)系统内部残留:在进行液压油倒换时,以及金属元件表面存在金属屑,从而对液压油造成污染;(2)系统外部侵入:液压系统在进行组装时,由于操作不当或者操作不小心,导致沙粒、金属物体、水、空气等杂质进入系统,引发液压油污染;(3)系统内部滋生:由于液压系统在使用过程中,相应的元件会发生磨损现象,从而产生固态污染物,对液压油产生了污染。
2液压系统污染的危害
工程机械液压系统中,一旦混入灰尘、铁屑、水等杂质,将会对液压油造成污染,导致液压油变质,从而影响系统内部元件性能,对工程机械使用性能造成较大影响。例如液压系统中出现灰尘或是铁屑污染物,这些污染物在液压系统运行过程中,将会对系统内重要的元件造成一定程度的磨损,使性能下降的同时,还会降低零部件使用寿命,产生较大经济成本。除此之外,若是液压系统中侵入水分,会造成元件锈蚀,还会导致油液氧化反应,致使工程机械操作失灵,严重时还会引发工程事故。液压系统污染的危害较大,它对工程建筑施工的工期、成本、效益都会产生不利影响,在施工过程中由于机器突然失灵,还会引发一系列安全事故,对此,必须采取有效措施予以解决,切实推动工程机械使用稳定性,满足工程建设需要。
3液压系统污染的预防措施
本文对于液压系统污染的预防措施研究,主要针对于装配过程中可能出现的液压系统污染情况来进行的,通过改善装配环境、提升清洁质量、加强制度管理、提高员工意识四个方面研究分析,尽最大可能避免液压系统遭受污染。
3.1改善装配环境
装配环境对液压系统污染具有直接影响,良好的装配环境,可以在很大程度上避免液压系统受到污染。改善装配环境,主要体现在工作车间环境的改善,以修建新的清洁厂房为主要方式,避免固态杂质落入液压油中。在改善装配环境过程中,需要根据企业的实际情况进行,有些企业由于自身经济状况原因,新的清洁厂房修建存在较大难度。因此,需要对传统厂房进行有效改建,切实保证厂房内工作环境干净,提升空气清洁度,为液压系统装配提供一个干净空间。
3.2提升清洁质量
液压系统在进行装配时,需要对设备进行事先清洁工作,而清洁工作的好坏,在很大程度上影响到液压系统是否会遭受污染,所以,必须提升清洁质量,对液压系统元件进行有效清洗。液压系统元件进行清洁过程中,由于零部件性能问题,清洁要求存在较大差异,传统的清洁模式并不注意区分这一问题,从而造成液压系统内部元件清洗不当,为液压系统出现污染埋下隐患。因此,要想更好避免液压系统遭受污染,必须提升清洁质量,根据元件实际需求进行清洁工作,并且采取有效措施保证元件清洁的干净,避免这一过程中造成液压系统出现污染问题。
3.3加强制度管理
有效合理的制定清洁制度,以制度作为保障,将更好推进液压系统污染防治工作的开展。由于液压系统装配工作具有一定的分散性,若是没有统一制度要求,很容易造成员工在实际工作中出现差异,没有统一的执行标准,装配工作质量将很难得到保证。所以,必须加强制度管理,要求所有员工按照同一标准进行工作,这样一来,可以更好控制装配质量,避免液压系统遭受污染。
3.4提高员工意识
在实际清洁工作过程中,液压系统出现污染问题,除了员工技能水平存在一定缺陷以及工作环境影响之外,最为主要的还是员工在工作中的粗心大意,没有意识到问题的严重性,导致工作疏忽,造成液压系统污染。所以,要想避免液压系统遭受污染,必须让员工意识到清洁度的重要性,提供员工清洁意识,让员工具有责任感,更好进行装配过程中的清洁工作。例如在实际工作中,液压系统装配施工现场的工具必须摆放在合理位置,避免距离液压系统设备较近,以免造成污染;进行液压系统装配时,不能直接进行油管阀块接头的装配操作,要事先采取防污染措施,避免灰尘、杂质侵入。
4结语
现代机械加工技术要做好机械加工产品整个生命周期的设计工作,特别是在报废处理环节上,应该能做到材料的再次循环利用,以此紧跟节能环保的时代主题。第七,逐步实现由技术支撑向人、组织、技术三结合的集成处理。而这一理念的本质,在于强调了人在机械加工技术中的永恒作用,强调了其在经营管理、战略决策的作用。并满足了市场驱动下,以需求为牵引,客户为核心的生产、经营理念的改变,是面向社会经济发展,回应市场需求而提出的全新现代机械加工技术方法,也是未来现代机械加工技术发展的主要方向。
2现代化机械加工技术的内容与发展方向
(1)机械加工的绿色制造
机械加工的绿色制造是机械制造企业可持续发展战略的重要体现,也是机械制造企业在综合环境与资源所构建出的全新加工模式。其根本目的在于将机械加工产品在整个加工过程中,最大限度的做到资源的最优处理,降低废弃物的产生,加大利用率。而绿色制造最明显的工艺则体现在切削加工不使用切削液上。因为,切削液对人体的健康、生态环境都会造成极大的威胁,同时切削液的使用还会加大能源的消耗。所以,在条件允许的前提下,尽可能不使用切削液进行切削,加大对切削工艺的研究与开发,以实现机械加工的绿色制造。
(2)计算机集成制造CIM
近些年来,随着计算机的普及应用与发展,计算机集成制造早已成为机械制造企业进行规模生产的主要科技技术手段。CIM就是指通过计算机实现信息的集成化并进行现代机械加工制造,用以提高企业的总体经济效益,促进企业的健康、稳定发展。尤其是改项技术的应用,还能够统筹整个机械加工过程,将企业从市场预测、产品设计、加工制造、经营管理乃至售后服务都整合到一个系统之中得到一体化处理,因此,该项工艺已经成为当今现代机械加工技术的主要发展趋势。
3结束语
分析现代化机械设计的合理性,首先要对现代化的机械生产模式进行分析,再对机械设计的合理性进行实际性的解读。由于现代化技术的发展,机械生产与制造已经突破了传统的车间与车床生产模式,从而实现了现代化的生产方式。那么,现代化机械生产模式具体是怎样的呢?在对机械设计方面又有着哪些影响呢?
1.1现代化机械生产模式更加符合市场的需求,符合批量生产的规模
现代化生产模式由于受到诸多的市场刚需影响,机械产品的需求量不断增大,而生产周期不断缩减。这在很大程度上刺激了机械生产模式,对于传统的机械生产更是一种挑战。因此,在外界的压力之下,机械生产方式以及机械的设计理念都进行了较大程度的修改,以满足日益增加的市场需求。那么,在生产方式方面,机械生产采用了自动化远程控制生产技术,并结合计算机数据处理技术,来实现一种现代化的机械生产模式。
1.2现代化机械生产模式引入新技术,从而实现全新的机械制造业
单一的技术发展完全无法满足市场需求,各个领域的技术进行结合发展,才能够实现对一个产业的变革与市场顺应度。机械制造业领域,要想实现一定的市场竞争力,就必须实现产业的整合与技术的结合应用。从传统的机械生产模式,就可以发现传统机械模式存在的问题。其具体表现在:大量的人工操作,不仅效率低,而且容易出现错误,产品质量不合格的现象时有发生。车间是传统的机械产品的主要生产基地,生产车间的人工操作太多。一般的工件都需要进行反复打磨,才能够符合产品需求。由于避免不了人工的主观误差,在生产的过程中经常会出现工件报废的现象。不仅造成了原料的浪费,又增加了生产成本与时间成本。车间的安全问题非常重要,经常性安全问题无法避免。传统的生产车间都是人工对着一台机床进行操作,一旦操作不当,就会出现一些危险问题,从而影响其生产质量。在进行工件加工的过程中,人员受伤的现象一直无法真正避免,对于人身安全是一种伤害,而对于生产流程,也常常会出现脱节和拖工的现象,造成整体的产品质量下降。机械产品的检测流程不科学,常常出现漏检问题。传统的机械产品同样需要质量检测,检测合格之后的产品才能投放市场。但是由于机械的检测一般都是人工进行的,不仅检测结果没有科学性,检测的流程也较慢,容易造成漏检的现象。因此,对于机械检测而言,传统的检测方法也存在较大的问题。那么,在原有的生产模式的基础上,机械生产模式开始了全新的改革,在人工操作上,现代化的机械生产采用全自动的流水线式生产模式,并且引人了大量的现代化远程控制生产设备,从而最大化的减少了人工操作的部分,精简了工作人员。这样做不仅减少了机械生产的成本,也在一定程度上避免了错误和安全等问题。此外,在检测方面,现代化机械生产模式引人了计算机技术,从而让检测技术更加科学有效,最为重要的是检测效率大幅度增加,并且能够达到检测的科学性,保证检测结果的真实有效,提高市场的用户信誉度。
2现代化机械生产模式下机械设计的合理性分析
针对上文中,对于现代化机械生产模式的分析,可以在一定程度上了解机械设计的刚需。在机械制造业领域中,都比较认可机械设计的重要地位。但是,在现代化机械生产模式下,机械设计是否更加重要呢?所谓的机械设计的合理性又可以通过怎样的方式来实现呢?
2.1现代化机械生产的机械设计理念分析
与传统的机械生产模式相比,现代化机械生产的机械设计相对更加重要,并且其准确性和完善性要求更高。之所以这样进行分析,原因在于现代化机械生产的效率很高。但是,生产的效率只是体现在制造的效率上,在设计方面虽然有了提高,但是一旦设计出现问题,那么造成的返工以及损失就会非常巨大。实际上,通过与传统的机械生产模式相对比,就可以非常明显的显示出其明显性。传统机械生产由于产量较低,而且生产的流程化不足,会有生产滞缓的现象出现。但是,如果机械设计出现问题,却可以在第一时间发现,并且进行相应的调整。但是,现代化的机械生产模式由于生产效率较高,容易出现高效生产的技术脱节。因此,现代化的机械生产模式反而对机械设计提出了更高的要求。不过,在生产模式进行改良的情况下,机械设计当然也会随之进行改变,并且实现一定的技术对接。目前,机械设计通过了很多现代化手段,从而在技术层面有了非常大的改革与更新。尤其是计算机技术的应用,一定意义上强化了机械设计的功能与效率,从而实现了高效的设计方式,以适应现代化的机械生产模式。
2.2现代化机械设计的合理性分析
如何能够保证在高速率的生产环境下,实现机械设计的合理性呢?实际上,机械设计是两个部分的衔接部分。通过市场调研,分析用户的需求之后,进行机械产品的初期设计。设计方案通过后,开始进行批量生产。因此,机械设计的合理性就在于如何能将两点进行有效衔接。那么,通过衔接的切合方式,就可以体现出机械设计的合理性。首先,保证机械设计理念的合理性。机械设计的理念必须是合理的,正确的,需要满足在不同条件下的机械产品的适应性,满足市场的需求,满足客户的用户体验。其次,保证机械设计方案的合理性。机械设计不只是一种对机械产品的设计,实际上在生产期间的工期以及检测标准等,都是通过机械设计的方案来完成的。因此,机械设计一定还要同时满足方案的合理性。最后,保证机械设计实现利益最大化。实际上利益最大化才是现代化机械生产模式下的机械设计的合理性所在。任何一个行业或者是产业,都是需要保证产品的合理性为前提的,而机械设计就做到了这一点。
3结语
关键词:机械制造;加工工艺;工业加工;机械工业
随着经济的发展和科学技术的进步,机械制造技术在现代工业中的地位越来超重要。机械制造工艺及工装是机械制造技术的重要内容。机械制造的过程是将原材料经过工艺系统的各种加工变成机械产品的过程。机械制造工艺及工装课程就是以制造过程为主线,包括零件机械加工工艺、机床夹具设计及装配工艺等,为国民经济各部门提供冶金机械、矿山及工程机械、石油化工机械、各类运输机械、机床工具及仪器仪表、纺织及包装轻工机械、农牧业加工机械等,为人民提供的耐用消费品,如洗衣机、电冰箱、空调、缝纫机、轿车等。从其应用的广泛性可见,不论传统还是新兴产业都离不开各种各样的机械装备。经过半个多世纪的努力,尤其是改革开放以来,通过引进吸收与自主开发,我国的机械工业已经基本形成门类齐全、具有相当规模及技术开发能力的支柱产业。产业的结构正向着台理化方向发展,先进的制造技术不断在生产中应用推广,机电及相关高效技术产品生产基地正在逐步形成。大型成套设备的装备能力提高了,如我国已能自行设计制造60万kw火力发电机组、70万kw水力发电机组、500万t的大型钢铁成套设备等。通过引进技术的消化吸收,一批先进的高精密制造技术也在我国生产中应用和普及。
一、当前我国机械制造加工发展情况
进入21世纪,我国己基本建立社会主义市场经济体制。全球性的产业结构重新组合和国际分工不断深化,科学技术在突飞猛进地发展,各国都把提高产业竞争能力及发展高新技术,抢占未来经济的制高点,作为科技工作的主攻方向。在机械制造技术方面我国与世界各国的联系日益紧密,中国市场与国际市场进一步接轨,面对国内外市场的激烈竞争,我国企业对技术的需求更加迫切和强烈。新产品的开发水平提高了,大批重点骨干企业在关键工序增加了先进、精密、高效的关键设备,从而进入到高技术开发企业行业研制出如超重型数控龙门铣、高精度五轴数控镗铣床、sx-T大规模集成电路光栅数
显仪、大吨位超重水压机等;制造技术水平不断提高,船泊制造精度可达5微米,高精度外圆磨达0.25微米、粗糙度达0.08微米,精密及超精密加工精度已达到亚微米级和亚纳米级,已形成完整的先进数控机床、新型刀具开发的制造体系。
二、现代机械的先进加工工艺与制造技术的应用
进入21世纪,机械制造业迎来的是一个更为激烈的竞争和生存环境。新知识、新概念的不断涌现和新产品、新工艺的迅速更新加速了市场的变化,企业面临着更加严峻的挑战。特别是在市场不断高速变化的21世纪,企业不仅需要有对市场变化的快速反应能力,而且还需要通过技术创新和产品更新来不断开拓市场、引导市场的能力。现代制造技术就是为了适应这种竞争环境而产生的。它是在传统制造技术的基础上,不断吸收和发展机械、电子、能源、材料、信息及现代管理等技术成果,并将其综合应用于产品设计、制造、检验、管理、服务等生产周期的全过程,以实现“优质、高效、低耗、灵活、清洁”的生产技术模式,取得理想技术经济效果的制造技术的总称。
(一)现代机械的先进加工工艺特点
随着计算机技术、微电子技术、传感技术、自动控制技术和机电一体化技术的迅速发展及其在机械制造方面的应用,由系统论、信息论和控制论所组成的系统科学和方法论与机械制造科学的密切结合,组成了机械制造系统,并形成了现代制造工程学。制造系统就是人、机器以及物料流和信息流的一个组合体。现代制造技术特别强调人的主体作用,强调人、技术和管理三者的有机结合,因此,现代制造技术具有以下特征:
1.现代机械制造技术己成为一门综合性学科。现代制造技术是由机械、电子、计算机、材料、自动控制、检测和信息等学科的有机结合而发展起来的一门跨学科的综合性学科。现代制造技术的各学科、各专业间不断交叉融合,并不断发展和提高。
2.产品设计与机械制造工艺一体化。传统的机械制造技术通常是指制造过程的工艺方法,而现代制造技术则贯穿了从产品设计、加工制造到产品的销售、服务、使用维护等全过程,成为“市场调查+产品设计+产品制造+销售服务”的大系统。如并行工程就是为了保证从产品设计、加工制造到销售服务一次成功而产生的,已成为面向制造业设计的一个新的重要方法和途径。
3.现代机械制造技术是一个系统工程。现代制造技术不是一个具体的技术,而是利用系统工程技术、信息科学、生命科学和社会科学等各种科学技术集成的一个有机整体,已成为一个能驾驭生产过程的物科流、能量流和信息流的系统工程。
4.现代机械制造技术更加重视工程技术与经营管理的有机结合。现代制造技术比传统制造技术更加重视制造过程的组织和管理体制的简化和合理化,由此产生了一系列技术与管理相结合的新生产方式。如制造资源计划(MRP)、准时生产(HT)、并行工程(CE)、
敏捷制造(AM)和全面质量管理(TQC)等。
5.现代机械制造技术追求的是最佳经济效果。现代制造技术追求的目标是以产品生命周期服务为中心,以新产品开发速度快、成本低、质量好、服务佳、灵活性强取胜,并获得最佳的经济效果。
6.现代机械制造技术特别强调环境保护。现代制造技术必须充分考虑生态平衡、环境保护和有限资源的有效利用,做到人与自然的和谐、协调发展,建立可持续发展战略。因此,未来的制造业将是“绿色”制造业。
(二)现代机械的先进加工工艺应用分类
现代制造技术的分类及发展大体上可从5个方面来论述
。 1.制造系统的自动化、集成化、智能化
机械制造自动化的发展经历了单机自动化、刚性自动线、数控机床和加工中心、柔性制造系统(FMS)和计算机集成制造等几个阶段,并向柔性化、集成化、智能化进一步发展。
2.精密工程和特种加工方法
超精密加工和纳米加工三个档次。精密加工和超精密加工特种加工方法又称非传统加工方法,它是指一些物理的、化学的加工方法。如电火花加工、电解加工、超声波加工、激光加工、电子束加工、离于束加工等。特种加工方法的主要对象是难加工的材料,如金刚石、陶瓷等超硬材料的加工,其加工精度可达分子级加工单位或原于级单位,所以它又常常是精密加工和超精密加工的重要手段。
3.快速成形(零件)制造
零件是一个三维空间实体,它可由在某个坐标方向上的若干个“面”叠加而成。因此,利用离散/堆积成形概念,可将一个三维空间实体分解为若干个二维实体制造出来,再经堆积而构成三维实体,这就是快速成形(零件)制造的基本原理,其具体制造方法很多,较成熟的商品化方法有叠层实体制造法和立体光刻等。如叠层实体制造,根据各叠层几何信息,用数控激光机在铺上一层箔材上切出本层轮廓,去除非零件部分,再铺上一层箔材,用加热辊辗压,以固化粘接剂,使新铺上的—层箔材牢固地粘接在己成形体上,再切割该层的轮廓,如此反复多次直至加工完毕。
4.零件的分类编码系统
零件分类编码是对零件相似性进行识别的一个重要手段,也是GT的基本方法。是用数字来描述零件的几何形状、尺寸和工艺特征,即零件特征的数字化。零件分类是根据零件特征的相似性来进行的,这些特征主要分为以下三个方面:
1)结构特征。零件的几何形状、尺寸大小、结构功能、毛坯类型等。
2)工艺特征。零件的毛坯形状及材料、加工精度、表面粗糙度、机械加工方法、定位夹紧方式、选用机床类型等。
3)生产组织与计划特征。加工批量,制造资源状况,工艺过程跨车间、工段、厂际协作等情况。
零件的特征用相应的标志表示,这些标志由分类系统中的相应环节来描述。零件各种特征的标识按一定规则排成若干个“列”,每“列”就称为码位,也叫纵向分类环节;在每个列(码位)内又安排若干“行”,每一“行”称为“项”,也叫横向分类环节。零件分类编码系统是实施成组技术的基础和重要手段,对零件进行分类成组,可以便零件设计标准化、系列化和通用化,辅助人工或计算机编制工艺过程和进行成组加工车间的平面设计,改进数控加工的程序编制,使工艺设计合理化;促进工装和工艺路线标准化,为计算机辅助制造打下基础,进一步以成组的方式组织生产。
零件的分类编码反映了零件固有的名称、功能、结构、形状和工艺特征等信息。类码对于每种零件而言不是唯一的,即不同的零件可以拥有相同的或接近的分类码,由此能划分出结构相似或工艺相似的零件组来加工。它的特点是从毛坯到产品多数可在同一种类型的设备上完成,也可仅完成其中某几道工序的加工。如在转塔车床、自动车床加工的中小零件,多半属于这种类型。这种组织形式是最初级的形式,最易实现,但对较复杂的零件,需用多台机床完成时,其效果就不显着。值得一提的是,自从出现加工中心以来,成组单机加工又重新得到重视。
5.柔性制造系统
柔性制造系统一般是指用一台主机将各台数控机床连接起来,配以物料流与信息流的自动控制生产系统。它一方面进行自动化生产,而另一方面又允许相似零件组中不同零件,经过少量调整实现不同工序的加工。这一组织生产的方式,代表着现代制造技术的发展方向。值得一提的是,成组技术是计算机辅助工艺设计(CAPP)的基础之一,在成组技术基础上发展起来的派生CAPP设计方法,已成为工艺现代化的一种主要方法。另外,成组技术作为一种生产哲理,对柔性制造技术和集成制造技术的发展产生了深刻的影响。
首先要对机械自动化有一个深刻的认识,这样才能对机械自动化技术以及制造模式进行深刻彻底的分析。作为近年来机械工业发展的核心技术,机械自动化与传统的机械加工生产相比,有着明显的不同。机械自动化是在无人的情况下,利用原来设定的程序,通过各种机械设备来完成机械的生产以及控制。简单来说,就是在自动化的制造模式下,实现生产的自动控制。实行机械自动化的重要意义在于,将机械工业的发展推向一个更高的层次。在这种制造模式下,可以实现生产劳动强度的大幅度下降,同时促进生产效率的提升,大大促进机械工业的发展。
2机械自动化的技术核心分析
2.1机械自动化技术核心的应用作为机械工业中应用技术的一种,机械自动化技术可以实现机械加工的连续自动生产,并且保证所进行的生产流程是最优化的。这就大幅度地提升了加工的效率,降低了加工所需的时间,满足了市场的需求。机械自动化技术以及制造模式的广泛应用使得整个机械工业得到了飞速的发展,极大地促进了机械工业水平的提升,将机械工业带进入一个新的发展时期。首先应该看到的是,随着机械自动化技术的广泛应用,生产过程中的安全性大大提升。在整个生产过程中,对于人员的需求已经降到了最低,大部分的生产过程都是由机械设备来进行,这也就最大程度地提升了生产的效率。传统的生产模式远远不能满足现代市场对于机械设备的需求,采用这种制造模式就可以大大提升生产效率,同时还能降低生产中出现的误差,有效地提升生产的质量。此外,通过应用机械自动化技术,可以有效降低对资源的浪费,尽可能地降低生产的成本。这是因为应用机械自动化技术后,生产过程中采用的是自动控制系统,可以通过前期的程序设计来实现资源利用的最大化,大大降低了传统模式下的资源浪费。因此,广泛地应用机械自动化技术,可以有效地促进机械工业的发展。
2.2机械自动化技术的技术核心对于机械自动化技术来说,数控技术是其核心技术。机械工业所生产的机械产品,大多具有高精度的特性,这就要求必须采用先进的数控技术。数控技术在机械自动化技术中发挥着十分重要的作用,利用数控技术可以实现加工过程中的自我修复以及自动更正,就可以保证满足机械生产的高端要求。此外,应用数控技术可以实现在生产的过程中对产品生产进行技术调节,从而实现对各项参数的满足。最重要的是利用数控技术,可以对加工过程中出现的故障及时进行修复,从而保证生产的及时性。除了数控技术之外,网络技术在机械自动化技术中也发挥着重要的作用。网络技术的应用可以为机械自动化技术注入新的活力,从而促进机械自动化技术的发展。
2.3机械自动化技术的发展趋势首先来说,机械自动化技术必将朝着高速度、高精度以及高效率的方向发展,这样才能满足机械工业的高端要求。其次整个自动化技术系统的发展方向应该是柔性化,这样就可以通过集成技术来对生产进行模块化管理,有效促进自动化技术作用的发挥。最后,机械自动化技术必将朝着智能化的方向发展,这是因为其自身的智能化程度依旧有着一些缺失,这就要求自动化技术采用更高端的技术,增强自身的智能化水平。
3机械自动化的制造模式分析
在生产过程中采用先进的机械自动化技术以后,机械工业的制造模式也会发生相应变化。传统的机械制造模式必将被新型的制造模式所取代。首先表现在人员的改变上。在自动化技术的机械制造模式下,人员在生产过程中发挥的作用大大降低,人员的使用量也大幅度降低,用最少的人力进行加工生产,实现了生产模式的现代化。其次,改变流水线的生产方式。在自动化的流水线生产中,实现对生产过程的全程控制,促进生产效率的提升。最后,在自动化技术的机械制造模式下,实现对生产的智能控制。这样就可以减少因为人为原因所造成的损失,大大降低生产成本,使得机械生产的水平得到最大程度的提升。总体来说,原有的机械制造模式已经发生巨大的变化,已经从原有的人工操控转变为自动控制,极大地提升了机械工业的生产水平。
4结语
关键词:机械制造企业;管理;现代化
随着我国经济的快速发展,我国制造业得到了快速发展建设事业的规模越来越大,为提高生产效率、工程质量,加快工程进度,以获得更大的经济效益和社会效益,对机械制造的要求越来越高、对机械制造管理的要求也越来越严格。如何进行机械制造管理,成为衡量制造企业技术、实力的重要标志。近年来,我国机械制造企业工程机械管理水平却落后于现代制造业的要求,影响了工程质量、工程进度和企业的经济效益,已经成为机械制造企业急需解决的问题。
1创新管理思想
在传统的计划体制下,单纯生产观点严格束缚着人们的管理思想,致使一些制造企业相关人员至今仍不能顺应市场经济的客观要求,经营思想僵化,重干轻管。为适应市场经济客观需要,制造企业应树立以改革创新为发展基础,以经济效益为中心的管理思想,强化效益意识和质量意识。效益与质量是企业的生命,没有效益与质量就没有市场;没有市场,也就没有企业的生存与发展。为了提高机械设备的质量,制造企业必须做到:坚持将市场意识与效益质量意识高度统一起来,并且将市场意识融入效益质量意识之中,靠过硬的质量去开拓市场、管好现场。坚持将社会责任与企业利益高度统一起来,以社会责任为重,使企业利益服从于社会责任,始终将工程效益质量放在重要的位置,常抓不懈。坚持将企业质量标准与行业标准高度统一起来,做到企业标准高于行业标准,用实实在在的制度和规范确保建筑工程的质量。
2更新机械数据与设备
在现代社会,技术是具有高度可用的企业资源,是科学管理的依据。在制造行业中,与机械设备有关的数据。问题方法效果的信息是大量存在的,涉及面也是非常的广泛,相互关系也是错综复杂的。这就要求在设备购置之前就要对该设备的有关运行过程和历史数据,进行计划的系统的处理。在设备的前期管理工作中要广泛的收集机械设备,使用的技术鉴定参数及国内外设备市场信息,设备价格,有关科研成果,设备的利用率故障率维修费用,耗材情况,零配件供应情况,供货渠道。建立起合理详实的机械设备前期信息反馈系统,并及时向决策层正确的信息,减少投资的盲目性,将投资的目标锁定那些生产上适用,技术上先进,经济上合理的机械设备。同时随着科学技术的发展,机械技术更新的步伐越来越快,更新换代周期越来越短。由于一般单位的旧机械拥有量较大,而资金又有限,所以不可能把旧机械都淘汰。为解决这一矛盾,可以局部更新进行技术改造,给旧设备换上新部件、新装备、新附件,改善现有设备的技术性能,使之达到和局部达到新设备水平,扩大设备的生产能力。
3强化成本管理
随着市场经济的逐步规范,制造企业如果没有科学的成本管理方法,要想实现企业生存、发展和获利的财务目标是极其困难的。特别是在中国加入WTO的前提下,已经给整个制造行业带来了巨大挑战。由于机械制造成本核算内容复杂,周期长,所以要求我们必须有一套科学有效的成本控制体系。当前,诸多制造企业大都采用责任成本管理。责任成本管理要作好责任目标成本的分解、实际成本数据的归集以及三算的跟踪对比分析。其中最重要的是作好合同成本、预算成本和实际成本的对比分析。预算成本就是将投标报价时工程估价单中的各项单价换成企业内部价格,从而以此指导生产活动。这就要求在编制预算时注意充分了解投标报价过程,分析哪些方面已经在报价时考虑了降本措施,哪些尚有降本空间;必须研究合同条件和生产条件;必须以最经济合理的生产方案和降本措施为依据;必须以企业内部价格、市场价格为依据来计算成本,不能简单地为了扩大市场占有份额而盲目承接超出自身成本控制能力的工程,更不能只知道埋头干活、不进行成本分析和指标分解。同时要要本着科学合理的原则,实行成本倒算,所下达的指标必须在相应各层次可控制的范围,各层次通过努力能够实现的目标。指标下达后,应赋予各级成本中心充分的权利,上级对其正常管理工作不应干涉,以保证各级成本中心能发挥其主观能动作用。对各级成本中心的奖罚比例政策,要掌握在确实足以调动管理者积极性的程度,起到奖优罚劣、多劳多得、职工与企业双赢的作用。4深化质量管理
随着社会经济的发展,人们对相关设备的要求越来越高,为满足人们与企业的高标准生产与消费需求,制造企业必须强化产品形成过程中的质量管理,确保高质量工程的实现。首先抓质量目标管理。以调查、制订、实施和总结为质量目标的控制过程,是将质量管理活动、质量目标按质量体系要素及专业保障系统进行纵横分配,做到人人职责明确、目标清楚,并进行定期考核、督促落实。其次是抓监督保障。从质量体系和工程生产过程两个方面,加强建筑工程质量的评审,定期实施质量体系内审和年度管理评审,注重质量管理的实效性和实施过程的有效性;加强内部质量审核,提高质量体系的整体运行水平;严格把好工程质量监督关,对产品形成全过程的各道工序、各个操作过程进行监控,以免不合格的产品进入下道工序。还要抓动态管理,尤其是各个生产要素的动态管理。严把生产要素的验收关、使用关和评定关,以劳动力的控制为重点,即进场考核不合格的坚决不收,使用中技能未达到要求或责任心不强的清理出场,评定后有不足而未加以改进的清理出场,进行制造质量的动态管理。只有这样,才能调动生产工人的主动性,确保建筑工程的质量。
5提高人员素质
在知识经济时代,人的科学文化素质普遍提高,生活目标、生活方式日益个性化发展。同时一个工程从开始到竣工,要经过多重环节和多道工序,需要有多层次和不同岗位的人员共同参与实施才能完成。因此,对人才的需求具有全方位、多层次性。为此我们要加强人才的知识更新和培养,一方面要培养、造就一批高素质的经营管理人才、科技人才和复合型人才;另一方面要对员工进行思想政治、文化生活、业务知识和工作技能等多层次多形式的培训,鼓励员工去分析新情况,研究新问题,接受新思想、新技术,并创造性地运用于生产和经营管理实践之中。通过每个员工的发展来提高生产率,进而促进企业的发展进步,最终达到企业发展目标的圆满实现。不过在人力资源规划和设计中,无论培训科目的设计、培训计划的拟订和实施,还是培训效果的考核和评估,都要注重企业目标的实现。
总之,机械制造企业管理的创新企业的生存与发展起着越来越重要的作用,是企业获得经济效益和社会效益的源泉。
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关键词:机械制造企业;管理;现代化
随着我国经济的快速发展,我国制造业得到了快速发展建设事业的规模越来越大,为提高生产效率、工程质量,加快工程进度,以获得更大的经济效益和社会效益,对机械制造的要求越来越高、对机械制造管理的要求也越来越严格。如何进行机械制造管理,成为衡量制造企业技术、实力的重要标志。近年来,我国机械制造企业工程机械管理水平却落后于现代制造业的要求,影响了工程质量、工程进度和企业的经济效益,已经成为机械制造企业急需解决的问题。
1创新管理思想
在传统的计划体制下,单纯生产观点严格束缚着人们的管理思想,致使一些制造企业相关人员至今仍不能顺应市场经济的客观要求,经营思想僵化,重干轻管。为适应市场经济客观需要,制造企业应树立以改革创新为发展基础,以经济效益为中心的管理思想,强化效益意识和质量意识。效益与质量是企业的生命,没有效益与质量就没有市场;没有市场,也就没有企业的生存与发展。为了提高机械设备的质量,制造企业必须做到:坚持将市场意识与效益质量意识高度统一起来,并且将市场意识融入效益质量意识之中,靠过硬的质量去开拓市场、管好现场。坚持将社会责任与企业利益高度统一起来,以社会责任为重,使企业利益服从于社会责任,始终将工程效益质量放在重要的位置,常抓不懈。坚持将企业质量标准与行业标准高度统一起来,做到企业标准高于行业标准,用实实在在的制度和规范确保建筑工程的质量。
2更新机械数据与设备
在现代社会,技术是具有高度可用的企业资源,是科学管理的依据。在制造行业中,与机械设备有关的数据。问题方法效果的信息是大量存在的,涉及面也是非常的广泛,相互关系也是错综复杂的。这就要求在设备购置之前就要对该设备的有关运行过程和历史数据,进行计划的系统的处理。在设备的前期管理工作中要广泛的收集机械设备,使用的技术鉴定参数及国内外设备市场信息,设备价格,有关科研成果,设备的利用率故障率维修费用,耗材情况,零配件供应情况,供货渠道。建立起合理详实的机械设备前期信息反馈系统,并及时向决策层正确的信息,减少投资的盲目性,将投资的目标锁定那些生产上适用,技术上先进,经济上合理的机械设备。同时随着科学技术的发展,机械技术更新的步伐越来越快,更新换代周期越来越短。由于一般单位的旧机械拥有量较大,而资金又有限,所以不可能把旧机械都淘汰。为解决这一矛盾,可以局部更新进行技术改造,给旧设备换上新部件、新装备、新附件,改善现有设备的技术性能,使之达到和局部达到新设备水平,扩大设备的生产能力。
3强化成本管理
随着市场经济的逐步规范,制造企业如果没有科学的成本管理方法,要想实现企业生存、发展和获利的财务目标是极其困难的。特别是在中国加入WTO的前提下,已经给整个制造行业带来了巨大挑战。由于机械制造成本核算内容复杂,周期长,所以要求我们必须有一套科学有效的成本控制体系。当前,诸多制造企业大都采用责任成本管理。责任成本管理要作好责任目标成本的分解、实际成本数据的归集以及三算的跟踪对比分析。其中最重要的是作好合同成本、预算成本和实际成本的对比分析。预算成本就是将投标报价时工程估价单中的各项单价换成企业内部价格,从而以此指导生产活动。这就要求在编制预算时注意充分了解投标报价过程,分析哪些方面已经在报价时考虑了降本措施,哪些尚有降本空间;必须研究合同条件和生产条件;必须以最经济合理的生产方案和降本措施为依据;必须以企业内部价格、市场价格为依据来计算成本,不能简单地为了扩大市场占有份额而盲目承接超出自身成本控制能力的工程,更不能只知道埋头干活、不进行成本分析和指标分解。同时要要本着科学合理的原则,实行成本倒算,所下达的指标必须在相应各层次可控制的范围,各层次通过努力能够实现的目标。指标下达后,应赋予各级成本中心充分的权利,上级对其正常管理工作不应干涉,以保证各级成本中心能发挥其主观能动作用。对各级成本中心的奖罚比例政策,要掌握在确实足以调动管理者积极性的程度,起到奖优罚劣、多劳多得、职工与企业双赢的作用。4深化质量管理
随着社会经济的发展,人们对相关设备的要求越来越高,为满足人们与企业的高标准生产与消费需求,制造企业必须强化产品形成过程中的质量管理,确保高质量工程的实现。首先抓质量目标管理。以调查、制订、实施和总结为质量目标的控制过程,是将质量管理活动、质量目标按质量体系要素及专业保障系统进行纵横分配,做到人人职责明确、目标清楚,并进行定期考核、督促落实。其次是抓监督保障。从质量体系和工程生产过程两个方面,加强建筑工程质量的评审,定期实施质量体系内审和年度管理评审,注重质量管理的实效性和实施过程的有效性;加强内部质量审核,提高质量体系的整体运行水平;严格把好工程质量监督关,对产品形成全过程的各道工序、各个操作过程进行监控,以免不合格的产品进入下道工序。还要抓动态管理,尤其是各个生产要素的动态管理。严把生产要素的验收关、使用关和评定关,以劳动力的控制为重点,即进场考核不合格的坚决不收,使用中技能未达到要求或责任心不强的清理出场,评定后有不足而未加以改进的清理出场,进行制造质量的动态管理。只有这样,才能调动生产工人的主动性,确保建筑工程的质量。
5提高人员素质
在知识经济时代,人的科学文化素质普遍提高,生活目标、生活方式日益个性化发展。同时一个工程从开始到竣工,要经过多重环节和多道工序,需要有多层次和不同岗位的人员共同参与实施才能完成。因此,对人才的需求具有全方位、多层次性。为此我们要加强人才的知识更新和培养,一方面要培养、造就一批高素质的经营管理人才、科技人才和复合型人才;另一方面要对员工进行思想政治、文化生活、业务知识和工作技能等多层次多形式的培训,鼓励员工去分析新情况,研究新问题,接受新思想、新技术,并创造性地运用于生产和经营管理实践之中。通过每个员工的发展来提高生产率,进而促进企业的发展进步,最终达到企业发展目标的圆满实现。不过在人力资源规划和设计中,无论培训科目的设计、培训计划的拟订和实施,还是培训效果的考核和评估,都要注重企业目标的实现。
总之,机械制造企业管理的创新企业的生存与发展起着越来越重要的作用,是企业获得经济效益和社会效益的源泉。
参考文献
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[2]戴萸先.现代企业管理[M].北京:电子工业出版社,2005.11.
摘要:文章阐述了机械制造发展的精密化、自动化、信息化、柔性化、清洁化、集成化和智能化趋势,介绍了先进制造模式,并提出了我国目前存在的差距及发展策略。
随着科学技术的飞速发展和市场竞争日益激烈,越来越多的制造企业开始将大量的人力、财力和物力投入到先进的制造技术和先进的制造模式的研究和实施策略之中。改革开放以来,我国制造科学技术有日新月异的变化和发展,确立了社会主义市场经济体制,但与先进的国家相比仍有一定差距,为了迎接新的挑战,必须认清制造技术的发展趋势,缩短与先进国家的差距,使我国的产品上质量、上效率、上品种和上水平,以增强市场竞争力,因此,对制造技术及制造模式的研究和实施是摆在我们面前刻不容缓的重要任务,以实现我国机械制造业跨入世界先进行列。
一、机械制造业的发展趋势
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,21世纪的机械制造技术的发展趋势体现在以下几个方面:
(一)精密化
精密加工、特种加工、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工(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(lnm=10-3μm)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。
(二)自动化
自动化技术自20世纪初出现以后,经历了由刚性自动化向柔性自动化的发展过程,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NC、MC、CAM、FMS、CIM、IMS等来完成。在未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。
(三)信息化
信息、物质和能量是制造系统的三要素。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,以适应高柔性生产的需要。
(四)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。
(五)集成化
集成是综合自动化的一个重要特征。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,因此在技术上集成的同时,还应强调管理与人的集成。
(六)智能化
智能化是制造技术的发展趋势之一。智能制造技术(IMT)是将人工智能融入制造过程的各个环节,在整个制造过程中贯彻智力活动,使系统柔性的方式集成起来,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。
二、先进的制造模式
机械制造业发展趋势表明,只有采用先进的制造技术并能实施在相匹配的制造模式中才能符合上述的趋势。制造模式是指企业体制、经营、管理、生产组织和技术系统的形态和运作模式。
(一)精良生产(LP)与独立制造岛(AMI)
20世纪90年代美国麻省理工学院(MIT)提出精良生产(LP)概念。它的特征是:(1)重视客户需求,以最快的速度和适宜的价格提供质量优良的适销新产品去占领市场,并向客户提供优质服务。(2)重视人的作用,强调一专多能,推行小组自治工作制,赋予每个工段有一定的独立自,运行企业文化。(3)精简一切生产中不创造价值的工作,减少管理层次,精简组织结构,简化产品开发过程和生产过程,减少非生产费用,强调一体化质量保证。(4)精益求精、持续不断的改进生产、降低成本、零废品、零库存和产品品种多样化。
独立制造岛是教授根据在引进先进技术的同时,必须改革生产组织的角度提出新的生产模式。独立制造岛的技术构思是:以GT为基础,以NC机床为核心,强调信息流的自动化和以人为中心的生产模式,它的特征是:组织、人员和技术三者的有机集成,面向车间、权力下放、综合治理,并以获取经济效益为主要目标。AMI是发展中国家走向工厂自动化的重要途径,它的推广对中国机械制造业转向市场机制,参与国际竞争意义重大。
(二)敏捷制造与虚拟制造
美国通用汽车公司与里海大学于1988年提出了敏捷制造(AM),AM是在不可预测的持续变化的竞争环境中取得繁荣成长,并具有能对客户需求的产品和服务驱动市场做出迅速响应的生产模式。AM的特征是:(1)制造资源的集成性,企业间联作集成。充分发挥各企业的长处,针对限定市场的目标要求共同合作完成任务。(2)具有需求响应的快捷性和高度的制造柔性。制造柔性是指制造企业对市场要求迅速转产和能实现产品多品种变批量的快速制造。(3)充分发挥人的作用,不断提高企业职工素质和教育水平,优化人机功能分配。
虚拟制造(VM)是国际上提出的新概念。VM与AM联系密切。VM的特征是:当市场新的机遇出现时,组织几个有关公司联作,把不同的公司,不同地点的工厂或车间重新组织协调工作。在运行之前必须分析组合是否最优,能否协调运行,以及投产后的效益和风险进行评估,这种联作公司称虚拟公司。虚拟公司在一定的环境和条件下通过虚拟制造系统运行,包括物理基础、法律保障、社会环境和信息技术。因此研究开发虚拟制造技术(VMT)和虚拟制造系统(VMS)意义重大,美国称AM为21世纪制造业发展战略。
(三)集成制造与智能制造
美国哈林顿博士在“计算机和集成制造”一书中提出计算机和集成制造(CIM)的概念。集成制造的核心内容是:制造企业从市场预测、产品设计、加工制造、经营管理直至售后服务是一个不可分割的整体,需要统筹考虑。整个制造过程的实质是信息采集、传递和加工过程,最终生产的产品可看作是信息的物质表现。集成是CIM的核心,这种集成不仅是物的集成,更主要的是以信息集成为特征的技术集成和功能集成,计算机是集成的工具,计算机和辅助各单元技术是集成的基础,信息交换是桥梁,信息共享是关键。集成的目的在于制造企业组织结构和运行方式的合理化和最优化,以提高企业对市场变化的动态响应速度,并追求最高整体效益和长期效益。
智能制造(IM)是美国出版研究IM和IMS书籍中首先提出的。它的特征是:在制造工业的各个环节的高度柔性与高度集成的方式,通过计算机和模拟人类专家的智能活动,进行分析、判断、推理、构思和决策,旨在取代或延伸制造环境中人的部分脑力劳动,并对人类专家的制造智能进行收集、存储、完善、共享、继承与发展。
三、存在差距和实施策略
改革开放以来,通过技术改造和引进国外先进制造技术,使我国的制造工业有了长足的进步,但和先进国家相比还存在很大差距,表现在:技改投入相对不足,原有技术基础和研究开发能力薄弱,制造业产品落后,技术水平低,信息含量少,更新换代慢,以及市场营销、经营管理、人才素质相对落后,缺乏国际竞争能力。面对这样形势,发展先进制造技术、实施先进的制造模式已经到了刻不容缓的地步。为了使我国的制造业站在世界先进行列,必须采取相适应的措施和策略。
(一)人才是关键。发展和推广先进的制造技术、实施先进的制造模式人才是关键。我国是社会主义市场经济体制,研究先进制造技术和先进的生产模式其根本目的是制造出有竞争力的产品去占领国内市场和国际市场,科技人员必须强化市场意识,因此人才的培养要注意市场导向。要有产业观念、企业观念、信息观念、竞争观念和效益观念。科技人员要懂得市场营销、经营管理和经济法。要拓宽学科领域,更新教育内容与方法,培养一支了解和掌握机械工程科学的前沿技术人才,加速先进制造技术的推广和实施,为市场经济服务。
(二)加强政策与法规建设,建立强有力的宏观调控机制。在市场经济环境下,国家仍应制订科学的制造产业规划和制造技术进步的总体规划,以及相应的法规政策。避免重复建设、重复生产和重复引进的事情发生,要尽可能减少和避免市场盲目竞争造成的损失。
(三)发展适应我国国情的生产模式。对于一些先进的制造技术和先进的制造模式,要根据我国现实存在的技术水平和能力向前发展,避免盲目的追求目前实施有一定困难的理想的先进科学制造技术。目前要积极发展适应我国国情的制造模式。
(四)建立与发展我国自主的NC、MC、CAD、CAM、FMS、CAT、CIM、IMS等制造自动化单元技术,结合实际情况实现与现有成熟技术的有效结合。同时要有组织有计划的引进先进制造技术进行消化和吸收。对于引进的并行工程(CE)、敏捷制造(AM)、精良生产(LP)、智能制造(IM)等先进制造模式要根据它们的技术构思和特征开发创新成适合我国国情的生产模式,(如独立制造岛)以使企业适应市场经济的需要。
(五)提高制造业现代化管理水平。现代管理核心是信息管理、物质管理、质量管理、生产过程管理和市场信息管理、加强企业人才的培养同时与国际接轨,开展ISO9000系列管理体系认证,加快现代企业制度改革,为先进制造技术的发展奠定良好的基础。
关键词:机械制造;智能化技术;体系
一、机械制造技术的发展
在现代制造系统中,数控技术是关键技术,它集微电子、计算机、信息处理、自动检测、自动控制等高新技术于一体,具有高精度、高效率、柔性自动化等特点,对制造业实现柔性自动化、集成化、智能化起着举足轻重的作用。当前,数控技术正在发生根本性变革,由专用型封闭式开环控制模式向通用型开放式实时动态全闭环控制模式发展。在集成化基础上,数控系统实现了超薄型、超小型化;在智能化基础上,综合了计算机、多媒体、模糊控制、神经网络等多学科技术,数控系统实现了高速、高精、高效控制,加工过程中可以自动修正、调节与补偿各项参数,实现了在线诊断和智能化故障处理;在网络化基础上,CAD/CAM与数控系统集成为一体。机床联网,实现了中央集中控制的群控加工。
二、智能化技术发展趋势
2.1性能发展方向
(1)高速高精度高效化。
速度、精度和效率是机械制造技术的关键性能指标。由于采用了高速CPU芯片、RISC芯片、多CPU控制系统以及带高分辨率绝对式检测元件的交流数字伺服系统,同时采取了改善机床动态、静态特性等有效措施,机床的高速高精高效化已大大提高。
(2)柔性化。
包含两方面:数控系统本身的柔性,数控系统采用模块化设计,功能覆盖面大。可裁剪性强,便于满足不同用户的需求;群拉系统的柔性,同一群控系统能依据不同生产流程的要求,使物料流和信息流自动进行动态调整,从而最大限度地发挥群控系统的效能。
(3)工艺复合性和多轴化。
以减少工序、辅助时间为主要目的的复合加工。正朝着多轴、多系列控制功能方向发展。数控机床的工艺复合化是指工件在一台机床上一次装夹后,通过自动换刀、旋转主轴头或转台等各种措施,完成多工序、多表面的复合加工。
(4)实时智能化。
早期的实时系统通常针对相对简单的理想环境,其作用是如何调度任务,以确保任务在规定期限内完成。而人工智能则试图用计算模型实现人类的各种智能行为。科学技术发展到今天,实时系统和人工智能相互结合,人工智能正向着具有实时响应的、更现实的领域发展,而实时系统也朝着具有智能行为的、更加复杂的应用发展。由此产生了实时智能控制这一新的领域。
2.2功能发展方向
(1)用户界面图形化。
用户界面是数控系统与使用者之间的对话接口。由于不同用户对界面的要求不同,因而开发用户界面的工作量极大,用户界面成为计算机软件研制中最困难的部分之一。当前Internet、虚拟现实、科学计算可视化及多媒体等技术,也对用户界面提出了更高要求。图形用户界面极大地方便了非专业用户的使用。人们可以通过窗口和菜单进行操作,便于蓝图编程和快速编程、三维彩色立体动态图形显示、图形模拟、图形动态跟踪和仿真、不同方向的视图和局部显示比例缩放功能的实现。
(2)科学计算可视化。
科学计算可视化可用于高效处理数据和解释数据,使信息交流不再局限于用文字和语育表达,而可以直接使用图形、图像、动画等可视信息。可视化技术与虚拟环境技术相结合,进一步拓宽了应用领域,如无图纸设计、虚拟样机技术等,这对缩短产品设计周期、提高产品质量、降低产品成本具有重要意义。在数控技术领域,可视化技术可用于CAD/CAM,如自动编程设计、参数自动设定、刀具补偿和刀具管理数据的动态处理和显示以及加工过程的可视化仿真演示等。
(3)插补和补偿方式多样化。
多种插补方式如直线插补、圆弧插补、圆柱插补、空间椭圆曲面插补、螺纹插补、极坐标插补、2D+2螺旋插补、NANO插补、NURBS插补(非均匀有理B样条插补)、多项式插补等。多种补偿功能如间隙补偿、垂直度补偿、象限误差补偿、螺距和测量系统误差补偿、与速度相关的前馈补偿、温度补偿、带平滑接近和退出以及相反点计算的刀具半径补偿等。
(4)内装高性能PLC。
数控系统内装高性能PLC控制模块,可直接用梯形圈或高级语言编程,具有直观的在线调试和在线帮助功能,编程工具中包含用于车床铣床的标准PLC用户程序实侧,用户可在标准PLC用户程序基础上进行编辑修改,从而方便地建立自己的应用程序。
(5)多媒体技术应用。
多媒体技术集计算机、声像和通信技术于一体,使计算机具有综合处理声音、文字、图像和视频信息的能力。在数控技术领域。应用多媒体技术可以做到信息处理综合化、智能化,在实时监控系统和生产现场设备的故障诊断、生产过程参数监测等方面有着重大的应用价值。
2.3体系结构的发展
(1)集成化。
采用高度集成化CPU,RISC芯片和大规模可编程集成电路FPGA、EPLD、CPLD以及专用集成电路ASIC芯片,可提高数控系统的集成度和软硬件运行速度,应用LED平板显示技术,可提高显示器性能。平板显示器具有科技含量高、重量轻、体积小、功耗低、便于携带等优点。可实现超大尺寸显示。应用先进封装和互连技术,将半导体和表面安装技术融为一体。通过提高集成电路密度、减少互连长度和数量来降低产品价格,改进性能,减小组件尺寸,掘高系统的可靠性。
(2)模块化
硬件模块化易于实现数控系统的集成化和标准化,根据不同的功能需求,将基本模块,如CPU、存储器、位置伺服,PLC、输入输出接口、通讯等模块,作成标准的系列化产品,通过积木方式进行功能裁剪和模块数量的增减,构成不同档次的数控系统。
(3)网络化
机床联网可进行远程控制和无人化操作,通过机床联网,可在任何一台机床上对其它机床进行编程、设定、操作、运行。不同机床的画面可同时显示在每一台机床的屏幕上。