時間:2023-06-07 09:11:29
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創(chuàng)造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇機械制造裝備設計,希望這些內容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
該課程在理工科類課程當中具備獨特的性質,它具有很強的綜合性、知識含量的廣泛性、實踐性等,因此決定在對該課程的教授上要采用切合實際,實踐性的方法。
二、機械制造裝備設計課程教學的問題
隨著經濟發(fā)展,相關課程設置也出現(xiàn)相應的問題,具體變現(xiàn)如下:第一,目前主要的相關課程內容并不是憑空產生的,它是建立在原有的課程內容基礎之上的,沿用了傳統(tǒng)的教學理念與教學內容,隨著時間的推移,對課程內容的改動也很少,所涉及到的新方法與新技術在課程中提出較少。此外,教材的內容大多是理論知識,在實際應用與具體實例方面介紹有明顯欠缺。第二,目前開設的課程實驗多表現(xiàn)為驗證性,即在原來理論基礎之上,通過實驗驗證來完成,這種方式難以培養(yǎng)學生的實際動手能力,更難以培養(yǎng)學生在面對實際問題時的處理能力。第三,現(xiàn)行的教學受到了國家現(xiàn)有的教學大綱限制,導致教學模式的死板、不靈活,更不能滿足學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)需求。第四,課程模式在實體知識傳授過程當中與實踐脫離,在教授時,一般采用傳統(tǒng)模式,即課堂講授,但是教師占主導地位的教授方式,理論的學習與實踐能力的培養(yǎng)存在明顯差異,這種教學模式脫離了時代的需求,更嚴重阻礙了相關領域的更新發(fā)展。最后,在課程所用的硬性教材內容老化嚴重,跟不上國際先進科技的步伐與前沿技術的更新,導致學生在學校內學會的知識到社會上一無用處,造成了人才的浪費與教學資源的浪費。
三、機械制造裝備設計課程教學的改革
因此,綜合現(xiàn)階段我國在該專業(yè)教育模式與理念上出現(xiàn)的偏差等問題,本文提出以下各個路徑:第一,要建構新的教學理念與教學模式,將理論教學與實踐教學有機的結合在一起,實現(xiàn)在新時代下對新科技人才培養(yǎng)的傳略目標轉移。機械制造裝備設計是機械工程類專業(yè)的重要課程,也是必修課程,它的主要內容在于解釋機械制造中的相關裝備的工作原理及其作用等。其課程的設置最終目的是,實現(xiàn)學生在相關技術領域方面獲得最基本的知識技能,以在將來社會進化與工業(yè)進步的進程當中做出貢獻。第二,這門課程涉及的實踐內容較多,其中包括機床設計與應用、零部件構造與生產、常用構件的設計以及生產裝備流水線運作流程等方面內容,雖然此類內容在之前的學習過程當中都有相關涉獵,但是,作為一個專業(yè)型人才所需掌握的知識,只通過前期學習是不夠的,在如何操作也分析等方面的知識也有明顯欠缺。因此,通過該課程的學習來培養(yǎng)專業(yè)知識是必要的,但是只局限于在課堂當中通過教師當面的將講授,或通過多媒體等方式展示圖片,都不能使學生很好的掌握這些知識。所以,在教學不僅要開展理論教學的多樣化,還要注重對實際操作的培養(yǎng),開展實踐課,讓學生真實面對機械部件,細致、生動的了解真實構件的結構與生產。第三,教學過程不能只注重學生的對知識的掌握,更要注重學生在面對問題時的處理能力培養(yǎng)。對于機械工程類專業(yè)學生來講,機械專業(yè)問題是在今后日程工作中所必須面對的,如何解決才是真正所要學習的知識點。在知識教授過程當中,教師時常設立問題,借助互聯(lián)網找出前沿問題,與學生共同探討解決方法,讓學生在思考當中學會,并掌握解決問題的技巧與相關理論知識。最后,理論教學絕對不是簡單的只關注課本知識,而且還注重對前沿科技知識的把握,在教學過程當中,要利用網絡資源,下載或瀏覽相關前沿科技,如我國在精密儀器制造商最新成果,以及國外最新成果,通過類似舉措,不斷的擴充學生與老師的知識量與對相關知識的把握,這樣才能更好的跟隨時代進步的步伐。
四、結論
綜上所述,國家經濟的發(fā)展離不開科技的進步,科技革新離不開教育對人才的培養(yǎng),反過來,人才的培養(yǎng)更離不開科技發(fā)展的支撐,因此,要在新時代背景下,不斷的在陳舊的教育理念基礎之上創(chuàng)新,與時俱進,持續(xù)的培養(yǎng)新科技人才。
作者:李永春 單位:霍州煤電集團職工培訓教育中心
關鍵詞 機械制造;自動化;現(xiàn)狀;發(fā)展方向
中圖分類號:TH16 文獻標識碼:A 文章編號:1671—7597(2013)041-001-01
在裝備制造業(yè)的發(fā)展過程中,機械制造及自動化是重要的技術之一,不但為裝備制造業(yè)提供了有力的技術支撐,同時也提高了裝備制造業(yè)的整體技術水平,提高了生產效率,降低了勞動強度,保證了裝備制造業(yè)能夠持續(xù)穩(wěn)定快速的發(fā)展。從機械制造及自動化技術本身的發(fā)展來看,這一技術是機械制造與自動控制技術的融合,在二者原有的基礎上進行了整合與發(fā)展,技術水平有了較大的提高,為此,我們要對機械制造及自動化的現(xiàn)狀及發(fā)展方向有準確的了解,為機械制造及自動化的快速發(fā)展提供重要保證。
1 機械制造及自動化技術的優(yōu)勢分析
通過了解發(fā)現(xiàn),機械制造及自動化技術的優(yōu)勢主要表現(xiàn)在以下幾個方面。
1.1 生產能力和工作質量得以大幅提高
應用機械自動化生產出的產品在信息自動處理和控制方面有著突出的優(yōu)點,其控制和檢測的靈敏度、精度和范圍都有較大幅度提高,通過自動控制系統(tǒng)可以精確的保證機械的執(zhí)行機構按照設計的要求完成預定動作。
1.2 產品的安全性和可靠性更高
機械自動化產品一般都具有自動監(jiān)視、報警。診斷和自動保護的功能,在工作的時候一旦遇到過載、過壓和短路等故障時能夠采取自我保護的措施,有效保護操作者和設備的安全,由此可見,使用機械制造及自動化技術對產品的安全性和可靠性有非常大的提升。
1.3 提高了產品科技含量,提升了產品的具體功能
機械自動化產品在安裝調試時,可通過改變控制程序來實現(xiàn)工作方式的改變,以適應不同用戶對象的需要以及現(xiàn)場參數變化的需要。這些控制程序可通過多種手段輸入到機械自動化產品的控制系統(tǒng)中,使產品更具科技含量。
1.4 提高了生產效率,降低了勞動強度
機械自動化產品的自動化程度較高,屬于知識密集型和技術密集型產品,是將人們從繁重的體力勞動中解放出來的重要途徑,可以加速工廠自動化、辦公自動化和農業(yè)自動化及交通自動化,另外,機械制造及自動化技術還有效提高了生產效率,降低了勞動強度。
2 機械制造及自動化的現(xiàn)狀
隨著近些年機械制造及自動化技術的快速發(fā)展,目前機械制造及自動化技術已經相對成熟,在裝備制造業(yè)中發(fā)揮的作用日益突出。
2.1 機械制造及自動化技術已經成為了裝備制造業(yè)中的主要技術
由于機械制造及自動化技術在產品制造和技術水平上有突出的優(yōu)勢,對提高裝備制造業(yè)的產品質量,豐富產品體系,提升產品技術水平有著明顯的促進,因此,機械制造及自動化技術已經成為了裝備制造業(yè)的主要技術之一,對裝備制造業(yè)的發(fā)展有著重要作用。
2.2 機械制造及自動化技術滿足了裝備制造業(yè)發(fā)展的需要
隨著裝備制造業(yè)競爭日趨激烈,只有對產品進行不斷升級,提高產品綜合性能,才能滿足裝備企業(yè)的發(fā)展需要。基于機械制造及自動化技術的諸多優(yōu)勢,機械制造及自動化技術有效滿足了裝備制造業(yè)的發(fā)展需要,提高了裝備制造業(yè)的發(fā)展質量。
2.3 機械制造及自動化技術提升了裝備制造業(yè)的整體水平
應用了機械制造及自動化技術以后,傳統(tǒng)的裝備制造技術手段逐漸得到了替代,目前裝備制造業(yè)已經形成了完整的機械制造及自動化生產體系,為提高產品質量和提升產品整體制造水平,提供了有力的支持。所以,我們應認識到機械制造及自動化技術對裝備制造業(yè)發(fā)展的促進。
3 機械制造及自動化的發(fā)展方向
從目前機械制造及自動化技術在裝備制造業(yè)中的應用情況來看,機械制造及自動化在未來會朝著以下幾個方向發(fā)展。
3.1 機械制造及自動化將朝著機電一體化的方向發(fā)展
隨著機械制造及自動化二者融合的日益深入,在產品形式上將會朝著融合二者特點的機電一體化方向發(fā)展,從目前機械產品的種類來看,機電一體化產品成為了重要的產品形式,為機械制造及自動化的發(fā)展指明了新的發(fā)展方向,保證了裝備制造業(yè)的整體發(fā)展質量。
3.2 機械制造及自動化將朝著智能化的方向發(fā)展
自動化技術的運用,誕生了越來越多的智能化設備。機械制造及自動化技術結合了機械技術和自動化技術的優(yōu)點,為智能化產品的發(fā)展奠定了基礎,豐富了裝備制造業(yè)產品的種類,完善了產品結構。基于市場對智能化設備的現(xiàn)實需要,從目前裝備制造業(yè)發(fā)展來看,機械制造及自動化將會朝著智能化的方向快速發(fā)展。
3.3 機械制造及自動化將朝著模塊化的方向發(fā)展
從目前機械產品的功能可以看出,許多大型智能化設備都是模塊化功能的集中體現(xiàn),模塊化的成熟標志著機械產品的發(fā)展進入了新的階段。由此可見,在機械制造及自動化技術的發(fā)展過程中,模塊化將成為重要的發(fā)展方向,為裝備制造業(yè)的發(fā)展提供持續(xù)的發(fā)展動力。
4 結論
通過本文的分析可知,機械制造及自動化技術已經成為了裝備制造業(yè)發(fā)展的重要推動力,不但為裝備制造業(yè)提供了新的技術,同時也滿足了裝備制造業(yè)產品升級和產品創(chuàng)新的需要,為提高裝備制造業(yè)發(fā)展質量提供了有力的支持和保證。
參考文獻
[1]劉紅,王賢寬.論機械自動化技術的發(fā)展趨勢[J].企業(yè)技術開發(fā),2011(12).
[2]賈振權.機電一體化帶來全新的世界[J].電子科技,2010(S1).
[3]周洋.淺談我國機械自動化技術應用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J].企業(yè)導報,2011(11).
[4]郭啟明.對我國機械自動化技術發(fā)展的思考[J].機電信息,2011(21).
關鍵詞:機械裝備制造設計;課程改革;專業(yè)特色
我國是以工業(yè)為主的發(fā)展中國家,裝備制造業(yè)更是國家工業(yè)的堅實基礎,因而機械制造類人才的培養(yǎng)成為國家工業(yè)發(fā)展的關鍵因素。目前在機械設計制造及其自動化專業(yè)中,機械制造裝備設計是該專業(yè)本科學生必修的一門專業(yè)主干課。該課程具有涉獵內容廣、實用性和針對性強的特點,其課程內容在機械專業(yè)學生后續(xù)的學習、設計、就業(yè)中至關重要。尤其是在地方本科高校轉型發(fā)展時期,如何能夠更加突出該門課程與應用型相符合的專業(yè)特色,高效地培養(yǎng)出滿足地方經濟建設所需要的工程技術應用型人才將成為該課程的改革與建設的主要內容。
1課程改革背景
我校早在2004年就開設了機械制造裝備設計課程。在2008年對機械設計制造及其自動化專業(yè)人才培養(yǎng)方案系統(tǒng)論證中,根據人才培養(yǎng)目標的調整,將機械制造裝備設計課程改為機械裝備制造設計課程。在2010年,我校開展了校級教研課題“機械設計制造及其自動化專業(yè)本科應用型人才培養(yǎng)模式改革、建設的研究與實踐”的研究工作,對該專業(yè)的人才培養(yǎng)目標進行重新定位,對教學計劃進行了重新修訂。對此圍繞新的人才培養(yǎng)目標,以基于專業(yè)特色,突出面向和能力培養(yǎng)為目標進行該課程的改革與建設成為實現(xiàn)人才培養(yǎng)目標的有力保障。
2課程現(xiàn)狀及存在的問題
機械制造裝備設計是機械設計制造及其自動化專業(yè)本科學生必修的一門專業(yè)課程。該課程主要講授機械制造及裝備設計方法、金屬切削機床及其典型部件設計、工業(yè)機器人設計、機床夾具設計、物流系統(tǒng)設計和機械加工生產線總體設計。目前針對機械制造裝備設計課程建設和教學改革方面的研究還沒有足夠的重視,相關方面研究還很不足。已開展的課程建設和教學改革主要集中在調整教學內容、重視實踐教學、創(chuàng)新思維培養(yǎng)、實踐能力培養(yǎng)等方面〔1-4〕。而對于我校來說,自重新確定專業(yè)特色和人才培養(yǎng)目標以來,機械裝備制造設計課程大綱雖然已制定,但該大綱仍然以機械制造裝備為主要內容,未能全面體現(xiàn)機械裝備概念范圍和突出專業(yè)特色,與培養(yǎng)目標缺少符合度;還不能完全適應我校的人才培養(yǎng)目標,主要不足之處如下:
1)教學內容不系統(tǒng),特色不突出,教材內容相對滯后的問題。現(xiàn)行的教學體系大都采用傳統(tǒng)的教學理念,很少涉及到新的技術、方法和理念,知識過于古老和陳舊,未能與時俱進,致使學到的理論知識與實際應用之間不能很好的銜接。
2)教學資源單一,授課效果不好。雖然網絡資源已非常豐富,但是與機械裝備制造相關的教學資源卻仍然十分匱乏,導致學生學習興趣不高,教學效果不盡人意。
3)傳統(tǒng)教學模式所包含信息量較少,教學效率不高。
4)仍然采用傳統(tǒng)的考評機制,即期末以試卷形式,考核理論知識為主,這種考核方式過于死板和教條,無法適應工程技術應用型人才的培養(yǎng)目標。
5)教學與科研脫離,師資隊伍發(fā)展遲緩。脫離實際的教學內容是空洞的,因此應該把教學內容與科研相結合,建立一支科研與教學能夠相輔相成的教學團隊。綜上,現(xiàn)有的這些方面將導致學生沒有實踐經驗和動手能力差,只掌握了死記硬背的理論知識,學生缺乏積極主動性,學習興趣不高,甚至出現(xiàn)厭學情緒。因此,為了突出“培養(yǎng)面向冶金行業(yè)和地方裝備制造業(yè)的生產工程師和服務工程師”這一專業(yè)特色,為地方經濟建設輸送更多的工程技術應用型人才,機械裝備制造設計課程的改革與建設勢在必行。
3課程改革思路
1)教學內容系統(tǒng)、先進、突出專業(yè)特點的課程體系的建立
把圍繞專業(yè)特色和人才培養(yǎng)目標作為定位,以面向共性知識、面向領域特色和面向工程應用為指導思想,以培養(yǎng)工程技術應用能力為出發(fā)點,根據專業(yè)人才培養(yǎng)方案課程設置的實際情況來規(guī)劃教學內容。同時,根據設計理論與技術、機械裝備的發(fā)展和企業(yè)的所需,對教學內容進行更新與優(yōu)化,保持授課內容的實用性,先進性、更能體現(xiàn)專業(yè)特色。
2)課程教學資源的建設
由于本課程所具有的特點,機械裝備設計的新技術和新產品不斷產生,為了跟蹤教學內容的最新發(fā)展狀況,體現(xiàn)教學內容的先進性,應將重視教材建設轉變?yōu)橹匾暯虒W資源建設,建設教材、新技術專題資料和新產品的樣本、圖片、錄像等相結合的課程優(yōu)質教學資源。
3)教學模式與教學方法的改革
為了有效地培養(yǎng)學生自我學習能力、工程技術應用能力、團隊協(xié)作能力和創(chuàng)新思維,大力開展教學模式與教學方法的改革,實現(xiàn)教學模式與方法多樣化,如采用啟發(fā)式、討論式等行之有效的教學方法,采用模擬仿真技術、多媒體技術等現(xiàn)代教學技術手段,充分利用flash、錄像、模型等資源將聲音、圖像、文本、實物等有機組合。同時,針對不同的教學內容,使用與其相適應的教學模式與方法,如在講述某類機械裝備設計理論與方法的內容時,可以采用學生團隊自主學習、互動學習、師生合作教學的工程實踐項目形式開展教學。
4)課程考核方式的改革
本課程以往的考核方式是在期末以試卷測試理論知識為主進行考核。這種方式無法適應培養(yǎng)工程技術應用能力的教學目標,往往造成高分低能的現(xiàn)象。對此應在課程講授過程中,結合課程內容特點,采取相應的考核方式對學生應用該部分課程知識的技能水平進行考核,從而在整個課程過程中建立了一種以考核應用技術能力為主的形成性考核方式。
5)把課程建設與科研工作、大創(chuàng)項目相整合,提升教師的學術與教學水平
以機械裝備研發(fā)類科研項目和大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃項目為突破點,進行項目導向式課程體系建設,實現(xiàn)以課程建設帶動科研工作,將科研結果用于課程建設,使教研相輔相成,同時提高了教師的科研與教學能力。
4結束語
本文以體現(xiàn)專業(yè)特色和適應人才培養(yǎng)為目標,針對機械裝備制造設計課程中存在的不足之處,提出了在課程體系、課程資源、教學模式與方法、考核機制及與科研相結合等方面的看法和建議,使該門課程與實際應用更好的銜接,切實的改善教學質量,提高同學的綜合設計應用的能力,為我國機械裝備行業(yè)培養(yǎng)更多的優(yōu)秀人才。
參考文獻
〔1〕危衛(wèi)華,連小瑩.機械制造裝備設計建設與教學改革研討〔J〕.價值工程,2013,(27):258-259.
〔2〕王衛(wèi)兵,魏敏.“機械制造裝備設計”課程教學方法改革與實踐〔J〕.中國科教創(chuàng)新導刊,2012,(14):205.
〔3〕趙海霞.關于機械制造裝備設計課程教學的改革研討〔J〕.價值工程,2012,(33):264-265.
關鍵詞:低碳經濟;機械制造;發(fā)展
中圖分類號:F4 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3198(2011)04-0090-01
1、前 言
低碳經濟已經成為時尚流行語,它是以低能耗、低污染、低排放為基礎的經濟模式。從低碳經濟概念上來看,低碳經濟與機械制造業(yè)似乎沒有什么必然聯(lián)系,但是機械制造業(yè)的產品遍及人類生產生活的方方面面,它們與低碳經濟有著千絲萬縷的聯(lián)系。機械制造業(yè)是現(xiàn)代工業(yè)的主體,它為國民經濟各產業(yè)與國防建設提供技術裝備、為人民生活提供耐用消費品的國民經濟支柱產業(yè)。
我國已經建成門類比較齊全、具有較大規(guī)模的制造體系,但是主要機械產品中能達到當代世界先進水平的產品品種較少,高新技術產品和重大技術裝備成套供應能力不能滿足市場需求,還需依賴進口;中低檔機械產品出現(xiàn)結構性過剩,積壓嚴重。
在全球都在高喊發(fā)展低碳經濟的大背景下,“如何才能真正實現(xiàn)低碳經濟”成為值得深刻思考的關鍵問題,而大力發(fā)展低碳產業(yè)成為其中至關重要的一環(huán)。對機械制造業(yè)來說,就是要保證從設計到制造、使用、回收整個環(huán)節(jié)的低碳,以最大限度地減少對環(huán)境的負面影響,并獲得最大意義上的經濟效益。
2、低碳設計
對機械制造業(yè)來說,設計是制造的前提。低碳設計應在傳統(tǒng)設計理念基礎上,從設計之初就綜合考慮能源消耗和環(huán)境影響,使得設計的產品在其整個生命周期內能夠達到預定功能、良好的性能、具有足夠的壽命、安全可靠,同時還滿足環(huán)境目標:能源消耗低、環(huán)境污染少。
2.1低碳選材
選材是制造的前提,材料選取要考慮零件的使用性能、加工工藝性和經濟性,還要考慮材料的環(huán)境污染性。優(yōu)先選用可再生材料、可回收材料,這樣可減少環(huán)境污染、實現(xiàn)資源可持續(xù)發(fā)展。
2.2推廣節(jié)能環(huán)保產品
低碳經濟時代,很多產品的技術標準必然會提高,以出口額不斷增加的工程機械為例,以排放標準為首的貿易壁壘必然會逐漸提高,這就要求我國機械制造業(yè)盡快提高節(jié)能環(huán)保等適應低碳經濟發(fā)展要求的高新技術,以避免措手不及。
機械制造的成果應杜絕成為能源消耗“大戶”,因為即便機械制造業(yè)本身的能源消耗比例很小,但生產的產品在其生命周期內能耗量大,同樣有違低碳要求。
3、低碳制造
3.1低碳制造工藝
各種機械制造的方法和過程的總和稱為機械制造工藝。機械制造工藝體現(xiàn)在由工件、刀具、機床、夾具所構成的機械加工工藝系統(tǒng)中,低碳制造工藝關鍵在于能否優(yōu)質、高效并且低消耗地生產出產品。采用先進的冷、熱加工技術和特種技術、可靠的加工工藝系統(tǒng),以減少材料消耗,保證產品的精度、壽命與經濟性;選擇合理的工藝方法和裝備,運用科學的生產組織和管理方法保證加工的高效性。
3.2樹立節(jié)能觀念
企業(yè)制訂規(guī)范的加工操作規(guī)程,要求嚴格遵守,以降低污染、避免資源的浪費;加強熟練工人的培訓,以保證加工質量,避免廢品。
3.3加強廢品回收利用
隨著現(xiàn)代加工技術的不斷發(fā)展,水平不斷提高,產品質量能有效得到保證,但仍不能避免出現(xiàn)廢品,如果廢品能重新再用于加工過程,將大大減少原材料的浪費。
對于報廢設備也涉及到回收再利用問題,這種回收主要考慮的是零部件盡量重復利用,這就需要在產品設計階段考慮零部件的可拆卸性,以便于在報廢階段將有用零部件拆卸下來回收再利用。
4、低碳使用
產品加工出來后的包裝,需要考慮包裝材料的回收利用及廢棄后對環(huán)境的污染影響。
在產品使用過程中,嚴格遵循操作說明,可確保產品的使用壽命。
5、結 語
在全球都在暢談低碳經濟的今天,機械制造企業(yè)只有通過自主創(chuàng)新,從設計、制造到使用、回收整個閉環(huán)環(huán)節(jié)不斷提高技術水平,努力把握世界經濟發(fā)展新形勢,主動迎接國際市場新挑戰(zhàn)。
參考文獻:
[1]李樂心,我國機械制造業(yè)中低碳模式探討[J],現(xiàn)代商貿工業(yè),2010
[關鍵詞] 機械制造業(yè) 區(qū)域經濟 競爭力
加入WTO,中國制造業(yè)生產和貿易正以兩位數的速度快速增長,成為繼美國、日本和德國之后的世界第四大制造國,“世界工廠”的輪廓在中國更加清晰化。隨著山東膠東半島制造業(yè)基地建設計劃的全面啟動,這個位于中國北方的沿海經濟大省也加入打造“世界工廠”的行列。經過一年多的建設,膠東半島制造業(yè)基地的建設取得了巨大成就。
一、振興機械制造業(yè)對于區(qū)域經濟發(fā)展的意義
社會生產力發(fā)展到今天,一個國家機械制造業(yè)的發(fā)展水平,成為該國科技水平、工業(yè)水平的綜合體現(xiàn),成為國家經濟實力和競爭力的集中代表。應該說,區(qū)域經濟水平的提升與加快重點機械制造領域發(fā)展應該會形成一種有機的互動關系。發(fā)展機械制造業(yè)已經成為這些地區(qū)提升區(qū)域工業(yè)和經濟的內涵以及質量,并持續(xù)保持競爭優(yōu)勢的重要前提。
1.振興機械制造業(yè),可以有效促進區(qū)域經濟增長方式的轉變。粗放型的增長方式,以高消耗、高污染、低效益為特征,其根本原因在于機械制造業(yè)落后。如果能夠采用當代最先進的機械制造技術,就能把消耗和污染降到最低水平,并能把廢棄物變?yōu)橘Y源,從而大大提高經濟效益、社會效益和生態(tài)效益。因此,改變粗放型增長方式,必須從發(fā)展機械制造業(yè)做起。
2.振興機械制造業(yè),可以實現(xiàn)產業(yè)結構優(yōu)化的升級。機械制造業(yè)是技術密集、知識密集型產業(yè),科技含量高,消耗資源少,污染比較低;同時,發(fā)展機械制造業(yè),能夠使目前大量閑置的機械制造能力得到充分發(fā)揮。所以,發(fā)展機械制造業(yè),是產業(yè)升級的方向,是以同樣的能源、資源消耗生產出更多的商品價值的重要出路。
3.振興機械制造業(yè),可以帶動全社會科技水平的提高。通過重大技術機械的研制,把多學科多專業(yè)的科研力量組織起來,把研究、設計、制造、使用單位聯(lián)合起來,能夠帶動相關技術的研究開發(fā),使各個領域的技術成果得以系統(tǒng)集成,技術開發(fā)隊伍得以鍛煉和提高。
二、振興機械制造業(yè)是山東經濟持續(xù)發(fā)展的必然要求
從全國來看,一方面,中國改革開放已經近三十年,經濟社會發(fā)展取得巨大成就,經濟實力、綜合國力和國際地位顯著提高;另一方面,發(fā)展中的新矛盾逐漸凸顯:粗放型經濟增長方式沒有根本轉變,產業(yè)結構需要優(yōu)化升級,自主創(chuàng)新的體制架構尚未形成,資源環(huán)境依然是發(fā)展的瓶頸制約。而中國產品市場競爭力與綜合國力的進一步提高及這些制約發(fā)展的矛盾的解決,就必然要有一個準確的“切入點”――機械制造業(yè)的水平提升與核心技術的突破。
從山東自身來看,按其所處的經濟發(fā)展階段,要實現(xiàn)工業(yè)化、建設經濟強省,仍然要靠制造業(yè)唱主角。山東是全國機械制造業(yè)的重要基地之一,國家在山東布局了很多大的制造業(yè)項目,新型紡織機械、電冰箱及空調壓縮機、微型汽車、豪華大客車等產品已形成一定規(guī)模,現(xiàn)在已形成通用和專業(yè)設備、國防、航空、航天、汽車制造、輸變電設備、工程機械、數控機床等門類比較齊全的制造業(yè)體系。
三、山東振興機械制造業(yè)的對策選擇
1.加快形成一批能夠提供重大技術機械總承包服務的企業(yè)集團。機械制造業(yè)的發(fā)展是一個復雜的系統(tǒng)工程,需要研究單位、設計單位、制造企業(yè)、安裝企業(yè)和用戶的密切配合。因此,地方政府要加強引導,在現(xiàn)有設備制造企業(yè)或設計院的基礎上,發(fā)展一批能夠提供系統(tǒng)服務的工程公司和成套公司。這些公司又能夠集中一批專業(yè)人才,不斷積累技術成果和經驗,成為機械制造業(yè)的主體。
2.對機械制造業(yè)采取市場化的運作方式。對于加快機械制造業(yè)的發(fā)展,國家已經推出相應的鼓勵和支持措施,但像過去那種更多靠行政手段推動的做法勢必弱化。在這種情況下,市場作用將被強調。那么,“叢林模式”以及能夠從中總結、提煉出來的內容,無疑是非常有價值的。這一模式,可以成為山東現(xiàn)階段發(fā)展機械制造業(yè)的有益借鑒,即重大技術改造要有制造、研發(fā)和使用單位聯(lián)合參與,使得各主體利益相關、服務對象明確,形成以企業(yè)為主體、產學研結合的技術創(chuàng)新體系。
3.通過政府引導實現(xiàn)企業(yè)對核心技術的突破。在機械制造業(yè)中,數控系統(tǒng)、發(fā)動機和關鍵部件是山東機械制造業(yè)突出的薄弱環(huán)節(jié)。為了解除制約山東機械制造業(yè)發(fā)展的瓶頸,政府應該設立機械制造業(yè)專項發(fā)展基金,用于重要技術研究開發(fā)、共性技術研究開發(fā)、參與官、產、學合作開發(fā)項目補助,對國家重點技術領域和重大研究開發(fā)項目、技術改造項目以及高精尖產品生產環(huán)節(jié)的流動資金貸款貼息。同時,山東可以充分利用自己的技術優(yōu)勢和智力資源,在努力發(fā)展高新技術的進程中,高度重視利用高新技術改造、提升機械制造工業(yè),有重點、分步驟地將高新技術運用到機械制造工業(yè)的重點領域、重大項目中,實現(xiàn)技術跨越,使兩者優(yōu)勢互補,相得益彰,讓高新技術的高水平、高效益在機械制造工業(yè)的規(guī)模經濟上發(fā)揮作用。
參考文獻:
[1]鄭新立:我國裝備制造業(yè)的現(xiàn)狀與發(fā)展對策[N].解放日報.2006~04~11
[2]倪鵬飛:中國城市競爭力No.2(定位:讓中國城市共贏)[M].北京:社會科學文獻出版社.2004
【關鍵詞】石油機械;制造;技術改造;方法
中圖分類號: C35 文獻標識碼: A
引言
隨著技術進步和技術改造是企業(yè)不斷上升的基礎,機械制造企業(yè)出現(xiàn)了財務營銷比較困難,相當一部分機械制造企業(yè)自負盈虧,負債生產,只能顧及到自身的溫飽,更難以顧及技術革新,至少在技術改造和技術進步上不會有太多的支出,多年下來,工藝落后,設備陳舊,技術含量不高,產品單一。機械制造企業(yè)出現(xiàn)了財務營銷比較困難,相當一部分機械制造企業(yè)自負盈虧,負債生產,只能顧及到自身的溫飽,更難以顧及技術革新,因此,加強機械制造企業(yè)技術改造迫在眉睫。
1.實施大石油機械制造發(fā)展戰(zhàn)略
對其進行重組改制,抓住調整產品結構和實施技術改造的有利時機。石油機械制造(含修理)企業(yè)應按照建立專業(yè)化公司的要求,以主要產品為依托,實行強強聯(lián)合,建立若干具有一定規(guī)模的專業(yè)制造公司。在此基礎上瞄準國際先進水平,研究石油勘探開發(fā)的具體需要,對企業(yè)技術改造進行全面部署,系統(tǒng)安排。把技術改造當做振興企業(yè)的關鍵,集中資金,統(tǒng)一調配。要抓住機遇,積極爭取,妥善安排,盡快實施。通過重組、調整和改造,使石油機械制造企業(yè)走上良性循環(huán)的發(fā)展道路。企業(yè)主管部門要增強緊迫感,正確把握技術改造的方向,避免盲目、重復、低效投資問題的發(fā)生。石油機械制造企業(yè)通過調整和技術改造,一定能夠擺脫困境,重鑄輝煌。
2.技術改造的方法
2.1引入和采用現(xiàn)代制造技術
隨著科學技術的進步,現(xiàn)代制造技術已越來越多地應用在機械制造業(yè),精益生產、敏捷制造、智能制造、虛擬制造、集成制造等新概念相繼出現(xiàn)。現(xiàn)代制造技術的特點是實現(xiàn)了五個轉變,即從以技術為中心向以人為中心轉變;從金字塔式的多層次生產管理結構向扁平的網絡結構轉變;從傳統(tǒng)的順序工作方式向并行工作方式轉變;從按功能劃分部門的固定組織形式向動態(tài)的、自主管理的工作小組轉變;從質量第一的競爭策略向快速響應市場的策略轉變。
2.1.1以提高經濟效益為中心
目前石油機械制造企業(yè)的困難,很大程度上源于計劃經濟時代的低水平重復建設所致,企業(yè)建設采取大而全、小而全的模式,技術改造資金沒有保障,造成高附加值的先進設備無法引進,低端產品的生產能力又嚴重過剩,經濟效益低下,競爭異常激烈。新一輪的技術改造必須以提高經濟效益為目的。開發(fā)高附加值的新產品,實施設備的更新和工藝的改造。要計算投入產出比,做好升級改造的前期論證、效益評估,對項目改造的經濟效益做出詳細的分析論證,決不能輕率決定。技術改造的效益原則應是短期效益和長期效益的統(tǒng)一,眼前利益和今后利益的一致。為了保證技術改造成功,要選準項目,分步進行,初步改造見到了效益后,再實施其它項目,滾動投入,滾動發(fā)展。這樣避免一次性投入過大、決策失誤等問題出現(xiàn)。
2.1.2避免重復建設
為了防止重復建設,要加強行業(yè)管理,杜絕投資的盲目性和隨意性,不能只考慮局部利益。企業(yè)主管部門要站在全局的高度,正確把握技術改造的方向統(tǒng)籌考慮,舍得丟掉壇壇罐罐,舍得丟掉不良資產,集中力量發(fā)揮自己的優(yōu)勢。通過創(chuàng)新管理和技術改造,建立結構合理的石油機械制造體系,發(fā)揮集團公司主管部門的宏觀調控和指導作用,統(tǒng)籌規(guī)劃,防止各自為政,自行其是。
2.1.3堅持量力而行和技術先進的原則
技術改造是投資的目的性強,一定要結合實際,量力而行。堅持新工藝改造舊工藝,新技術代替舊技術,有市場、有效益的新產品代替無市場、效益差的老產品的原則;堅持量力而行和技術先進相統(tǒng)一的原則,通過技術改造,使企業(yè)的技術水平上臺階,管理水平上檔次,能夠適應為石油勘探開發(fā)提供優(yōu)質裝備的要求,滿足國際、國內大市場競爭的要求。
3.技術改造的方向
3.1勘探技術發(fā)展對裝備的要求
石油開采行業(yè)是資源型企業(yè),后備資源始終是上游企業(yè)關注的焦點,要保持儲采平衡, 須不斷尋找新的儲量。勘探裝備是尋找資源的重要武器,對勘探成果起到決定性作用。當前,勘探裝備發(fā)展方向是高效率、高精確度,勘探裝備制造企業(yè)的技術升級要充分了解勘探技術需要,尤其是國內勘探裝備的制造水平與國外產品的差距。在了解需求的基礎上,瞄準國際先進水平進行技術改造,建立研發(fā)能力強的勘探裝備生產企業(yè)。
3.2開發(fā)大型先進的鉆井裝備
鉆井裝備的發(fā)展應是高效率、適應性強。近年來頂驅和電動鉆機已不斷投放市場,國內一些較有實力的鉆機廠也開始生產,然而還沒有一家企業(yè)的產品質量符合使用要求,電動鉆機關鍵部分仍然依賴進口。國際先進企業(yè)生產的電動頂驅鉆機贏得廣泛青睞(電動頂驅既可使用直流電,又可使用交流電,性能優(yōu)于液壓頂驅),欠平衡鉆井技術也在飛速發(fā)展。機械制造廠在技術改造時,應追趕國際鉆井技術,以國產化為目標,努力向機電液一體化發(fā)展。
3.3發(fā)展高效節(jié)能的開發(fā)裝備
開發(fā)裝備應充分考慮產品的性能和能耗,油田的開發(fā)成本是影響經濟效益的重要因素。據筆者粗略統(tǒng)計,如果一臺抽油機節(jié)能20%,則一個中型油田每年可節(jié)約7000萬元(按2000口井計算)。各種泵、風機、抽油設備等節(jié)能增效的潛力非常大。高效的油氣混輸及適應多相液體的大型泵、自動化程度較高的修井作業(yè)設備、各類特種作設備、污水處理設備、油管生產設備、井下油水分離設備等,都是機械制造企業(yè)技術改造重點。
3.3.1裝備更新
石油機械制造企業(yè)系統(tǒng)的技術改造一般在80年代中期完成,近年來技術改造投資偏少,經過近二十年的發(fā)展,裝備已經比較落后,有不設備屬于報廢在用。裝備新度系數普遍較低,不升級改造難以生產出高質量的產品,所以技術改造的首選是更新裝備。
3.3.2技術更新
技術落后是目前石油機械制造企業(yè)的一個突出矛盾,要使石油機械制造企業(yè)趕上發(fā)達國家的制造水平,必須圍繞技術更新進行升級改造。技術更新著重從設計、研究、制造和管理等方面進行更新,使石油機械制造企業(yè)的技術水平滿足石油勘探開發(fā)的需求。
3.3.3工藝更新
工藝落后是制約石油機械制造企業(yè)經濟效益提高的重要因素。多年來,不少企業(yè)仍采用傳統(tǒng)工藝組織生產,生產效率低,產品質量無法滿足用戶要求,由于投入少,先進的制造技術和先進的制造工藝得不到應用和推廣,企業(yè)生存狀況堪憂。企業(yè)在技術改造時,必須實現(xiàn)工藝更新,把工藝更新當作技術改造的重點。
總結
石油機械制造企業(yè)的技術改造方向是瞄準國際先進水平 ,建立適應石油勘探需要的勘探裝備生產企業(yè) ;開發(fā)效率高、適應性強的大型、先進、成套的鉆井裝備 ;發(fā)展高效、節(jié)能的開發(fā)裝備。技術改造的內容是更新裝備 ,更新技術 ,更新工藝。技術改造的方法是引入和應用現(xiàn)代制造技術 ;拓寬服務視野 ;引進國外先進技術或同國外企業(yè)合資合作 ,并與產品結構調整及技術創(chuàng)新結合起來。需要注意的問題是 ,技術改造必須以提高經濟效益為中心 ;要加強行業(yè)管理 ,杜絕重復建設 ;要堅持量力而行和技術先進相統(tǒng)一的原則 ;要結合集團公司的重組改制 ,實施大石油機械制造發(fā)展戰(zhàn)略 ,保證企業(yè)在為石油勘探開發(fā)提供優(yōu)良裝備的同時 ,走上良性發(fā)展的道路。
【關鍵詞】制造工藝 模塊化 實踐教學
【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-4810(2014)20-0066-02
一 認清制造工藝現(xiàn)狀,加快工藝知識普及
機械制造工藝學是一門系統(tǒng)性和實踐性較強,內容廣泛、課時較少的課程,它是機械類專業(yè)的一門專業(yè)技術課,同時制造工藝課也是機械專業(yè)、車輛工程專業(yè)、熱力專業(yè)的必修專業(yè)課。如何在有限學時內,充分調動學生的積極性,使他們能夠盡快地掌握高技能人才必備的機械制造的基本知識、基本理論和基本技能,為后續(xù)課程的學習和將來從事的工作打下堅實的基礎,是我們應重點考慮的問題。有統(tǒng)計表明,在現(xiàn)代工業(yè)產品的開發(fā)生產過程中,70%的錯誤在設計開發(fā)階段已經產生,而80%的錯誤往往是在生產階段或是更后續(xù)的階段才被發(fā)現(xiàn)并進行修正。特別是《國家中長期科學和技術發(fā)展規(guī)劃綱要》的有關規(guī)定提出,“大多數制造企業(yè)著重提高裝備設計、制造和集成能力”,“重點突破極端制造、系統(tǒng)集成和協(xié)同技術、智能制造與應用技術、成套裝備與系統(tǒng)的設計驗證技術、基于高可靠性的大型復雜系統(tǒng)和裝備的系統(tǒng)設計技術,其目的在保證產品質量的前提下,實現(xiàn)產品生產的高效率和良好經濟性”,大幅度提升我國制造工業(yè)的核心競爭力。沒有制造業(yè),就沒有工業(yè);而沒有機械制造業(yè),就沒有獨立的工業(yè),即使制造業(yè)再大、再多、再好,也受制于人,也就是說行業(yè)的發(fā)展對人才的需求十分迫切。
隨著高新技術的不斷發(fā)展及市場需求日益?zhèn)€性化與多樣化,世界各國都把機械制造技術的研究和開發(fā)作為國家的關鍵技術進行優(yōu)先發(fā)展,將其他學科的高技術成果引入機械制造業(yè)中。我國制造科學技術呈現(xiàn)日新月異的變化和發(fā)展迅速,但與先進的國家相比仍有一定差距,為了迎接21世紀的挑戰(zhàn),必須認清制造技術的發(fā)展趨勢,縮短與先進國家的差距,使我國的產品上質量、上效率、上品種和上水平。而人才是制造加工技術應用的關鍵,提高機械制造技術人才的培養(yǎng)水平,為企業(yè)提供高素質的人才,才能促進機械制造技術的良性發(fā)展。對于我們機械類專業(yè)來說,迫切的任務就是要掌握機械制造工藝發(fā)展的方向,掌握機械制造類企業(yè)對工藝人員的需求,明確工藝人員的特征。尤其是必須具備的軟性職業(yè)能力,然后進行制造工藝課程體系和課程內容的研究,來適應機械制造工藝的發(fā)展對人才的需求,徹底解決當前機械制造工藝人員應具備哪些專業(yè)知識和實踐能力的問題。提高制造工藝水平,必須擁有一批高素質的工藝人員。工藝水平包括工藝技術水平、檢測水平、裝配水平、操作水平和工藝管理水平,還包括推行成組技術、計算機輔助工藝等現(xiàn)代化管理手段水平。而大學本科畢業(yè)生,由于所學的知識或專業(yè)并不和從事的工藝工作對口,因而對工藝理論也相當生疏,實踐水平也較低。剛從學校畢業(yè)出來的大學生,并沒有經過一段時期很好的實習,他們雖然有一定的工藝理論知識和工程技術能力,但實踐知識普遍不足,加上有些畢業(yè)生的理論知識本來就沒學透,一知半解,一下子很難真正適應工藝技術工作。他們設計的工藝裝備很不實用,甚至連圖面上的工藝錯誤也很多,編制的工藝過程采用率很低。
二 改革理論教學內容,推行模塊化教學
隨著科技的進步,高新技術設備的普及使用以及新知識、新技術、新工藝、新方法的不斷涌現(xiàn),人才培養(yǎng)的方式和時間周期也發(fā)生了很大的變化,原有的課程體系、結構和內容已跟不上社會、企業(yè)對人才提出的培養(yǎng)目標,不能適應教學改革要求。模塊化教學是一種系統(tǒng)化、規(guī)范化、科學化的教學組織形式,它圍繞一個能力和素質的反饋變成模塊的反
饋,在教法上強調知能一體。傳統(tǒng)教學中,教師過于注重書本知識、方法、方案的同步一體化的教與傳授,而忽視學生應用能力的培養(yǎng)。模塊化教學的關鍵在于模塊的確立。模塊實質上就是一種微觀課程的形態(tài)、內容,綜合運用各種教學方式、手段培養(yǎng)學生的與未來所從事職業(yè)相適應的能力。它自成一個獨立的知能體系。
我校主要在機械專業(yè)、材料成型專業(yè)、車輛專業(yè)、熱力專業(yè)講授機械制造工藝這門課程,只是側重點不一樣。如何把這些課程統(tǒng)一起來,在有限的時間內讓學生掌握相關的工藝理論知識?面對現(xiàn)有的課程體系和教學模式顯現(xiàn)出的不足,嘗試實施模塊化教學。根據專業(yè)的實際需要,把制造工藝課程分成典型零件的制造工藝模塊、先進制造技術模塊、常規(guī)工藝規(guī)程制定(夾具)、裝配工藝模塊、結構設計與制造模塊和其他綜合模塊(如車輛專業(yè)車身制造),針對不同專業(yè)講授不同工藝內容。通過這種模式嘗試,注重教學內容的整體布局,強調教學內容的體系化,促進理論知識與應用能力的有機結合,幫助學生克服了枯燥難學的困難,提高了專業(yè)教學效率和學生的學習興趣。同時教學得到最大限度的優(yōu)化,共享優(yōu)質教學資源,使有限的教學資源發(fā)揮最大效能。
三 分析產品制造特點,重視制造質量
在筆者調研的生產廠家中,都認為企業(yè)要注重制造技術和工藝的開發(fā)。雖然有些企業(yè)的生產機器不是當今最先進的,但他們普遍重視新產品開發(fā)的同時,同樣注重生產技術和工藝的開發(fā)和創(chuàng)新,從而確保產品的質量。企業(yè)讓自己的產品在市場上保持領先地位;產品設計重復率,制造過程的復雜性,檢測技術先進,這些是從事裝備制造業(yè)的每個設計者必須正視的問題。零件的制造很小很小的細節(jié)也要一絲不茍地執(zhí)行。我們常說“這個差不多、馬馬虎虎”,其實差得多,在價值的體現(xiàn)上也差得多。要提高機械產品的附加值,我們更要注重一些小的環(huán)節(jié),小至一個氣孔、一個毛刺、一個刀痕及外觀狀況都對我們的零件加工或產品的價值產生影響。比如講授典型零件加工這個模塊,對于車輛專業(yè)主要講解發(fā)動機各零部件的制造技術,機體毛坯制造方法有哪些,如何檢測毛坯質量,毛坯圖紙繪制,不同國家的視圖,尺寸標注完整性,技術要求,熱處理工藝,尺寸控制方法等,與實際企業(yè)生產要求接軌。同時讓學生到企業(yè)參與生產過程與加工方法的研究,了解工藝參數、工藝流程與產品設計、生產計劃與管理以及項目評估與決策等,對學生在實踐過程中進行全面的質量管理教育與敬業(yè)精神與責任心教育。總之,要培養(yǎng)既懂得產品的設計開發(fā),又懂產品生產制造工藝,又懂市場消費,能將創(chuàng)新的設計理念、創(chuàng)新的制造方法、創(chuàng)新的生產流程與創(chuàng)新的市場手段相結合,能看懂圖、能理解工藝、能優(yōu)化性能、能推介新產品的創(chuàng)新型實用人才。培養(yǎng)學生在設計制造產品上的創(chuàng)新思維,實現(xiàn)由“中國制造”向“中國創(chuàng)造”跨越式的發(fā)展。
四 加強學生實踐訓練,提高學生工藝水平
我校工科專業(yè)學生在大三下學期安排2~3周時間進行機械制造認識實習,為后續(xù)的專業(yè)基礎課和專業(yè)課學習提供感性認識,實習的地點是生產企業(yè),實習內容跟機械制造工藝學緊密相關。老師在指導認識實習過程中,緊密結合金工實習和機械加工工藝的有關知識,編制詳細的實習指導書。由淺入深以問題的形式將有關知識點列出,引導學生帶著問題在工廠尋求答案。結合現(xiàn)場完整的典型零件加工工藝過程,裝配工藝和焊接工藝等內容,注重實際加工工藝的現(xiàn)場剖析,引導學生分析加工工藝的重點、難點、關鍵點,為今后的課程學習提供直觀的工程知識,提前和工藝學課程教學內容接觸。在進行課程實踐環(huán)節(jié)教學時,學生就不會感到陌生抽象,很多夾具在實習現(xiàn)場都接觸過,了解實際應用的方法、場合,在分析定位、夾緊原理時就不會感到抽象。學生在實習過程結合我國機械產品在質量、品種、效率等方面的現(xiàn)狀以及今后制造業(yè)發(fā)展的現(xiàn)實需要,面向企業(yè)的產品和生產現(xiàn)場,以制造工藝為主線,了解產品質量、加工效率與經濟性三者之間的協(xié)調關系,系統(tǒng)理解工藝系統(tǒng)的刀具、機床、夾具、工件等各要素在生產現(xiàn)場的具體功能和應用。同時校內實驗室及實訓中心對學生全天開放。鼓勵學生參加大學生工程訓練比賽、機械創(chuàng)新、科研產品制作,通過設計、零件制作,進一步體會零件制造的全過程和一個合格零件從選材到制造出來的艱辛。我們構建了完善的實踐教學環(huán)節(jié)體系,形成理論教學――實驗――實習――參觀――課程設計――理論教學的鏈式教學模式,注重對學生的理論知識應用與基本工程能力的培養(yǎng),促進先進制造技術領域的知識普及。
五 普及先進制造技術,應用制造軟件
先進制造技術是傳統(tǒng)制造業(yè)不斷地吸收機械、材料、計算機及管理技術等方面最新的成果,應用于產品開發(fā)與設計、制造、檢測、管理及售后服務的制造全過程。在一個國家的企業(yè)生產力構成中,制造技術的作用一般占60%左右。各個國家經濟的競爭,主要是制造技術的競爭。其競爭能力最終體現(xiàn)在所生產產品的市場占有率。隨著經濟技術的高速發(fā)展、買方需求和市場環(huán)境的不斷變化,競爭日趨激烈,所以各國政府都非常重視對先進制造技術的研究。面向制造系統(tǒng)的制造模式和管理方法,如計算機集成制造系統(tǒng)(CIMS)、敏捷制造(AM)、綠色制造(GM)、并行工程(CE)、成組技術(GT)等。面向工程設計領域的先進制造技術,如CAD、CAE、CAT、CAPP、CAM和反求工程等。面向物流處理的先進制造技術,如數加工技術(NC/CNC/DNC),柔性制造技術(FM),快速原型/零件制造技術(Rapid Prototype,Part Manufacturing-RPM),工業(yè)機器人技術(Robot),超精密、超高速加工技術等。隨著社會的發(fā)展,人們對產品的個性化需求和不確定的市場環(huán)境,制造資源的柔性和可重構性,將成為21世紀企業(yè)裝備的顯著特點。先進的制造工藝、智能化的軟件和柔性的自動化設備、企業(yè)的柔性發(fā)展戰(zhàn)略,構成未來企業(yè)競爭的軟、硬件資源。因此,加強三維數字化設計制造技術的普及,培訓大學生對3D軟件和專業(yè)軟件的使用,將為大學生迅速對接企業(yè)提供有力的保障。
六 結束語
根據人才培養(yǎng)要求,我們深入分析了制造工藝的發(fā)展趨勢,積極探索和實踐制造工藝的課程教學,在教學內容方面,突出先進性、系統(tǒng)性和工程化;圍繞課程的主要教學內容進行創(chuàng)新。機械制造工藝課程實踐教學改革是一項長期的工作,無論是在內容、教學方法,還是教學管理等方面,還有許多改革的空間。
參考文獻
機械自動化指的是在將自動化技術應用到機械制造業(yè)當中去,在產品的生產過程中能夠使之實現(xiàn)自動化連續(xù)生產,從而達到節(jié)省勞動力并提高效率的效果。機械自動化對于機械制造業(yè)的發(fā)展進步起著至關重要的作用,是整個機械制造業(yè)的發(fā)展趨勢所在。與過去相比,我國的機械自動化技術已經有了很大的進步,但是與西方發(fā)達國家相比,仍處于起步階段。我國機械自動化的設計與制造依然存在著一系列的問題,需要我們去發(fā)現(xiàn)并找到有效解決的辦法。
1.機械自動化的產生及在工業(yè)中的應用
20世紀20年代,在機械制造的冷加工中最早出現(xiàn)機械自動化技術來進行大批量生產。隨著市場需求的增加以及人們對于機械制造產品的要求的增多,逐漸形成了機械自動化生產系統(tǒng),被稱為柔性自動化。在該系統(tǒng)控制下,可以實現(xiàn)零件的自動加工、檢測等一系列工序。目前,除極少數工業(yè)比較發(fā)達的國家外,包括我國在內的很多國家仍舊處在過度摸索階段。
不管是機械自動化的現(xiàn)有規(guī)模還是其發(fā)展空間以及目前的發(fā)展速度,都決定了其在工業(yè)生產中不可撼動的重要地位。機械自動化作為機械制造業(yè)中的一個新技術領域,被廣泛應用于工業(yè)生產中,大大提高了機械制造業(yè)的經濟效益,并成為全球市場競爭中的重要因素。
2.機械自動化設計與制造存在的問題
近些年來,機械自動化在我國發(fā)展很快,但是還是處在自動化的操作階段,離理想中的自動化還有很長的路要走。我國機械自動化的產業(yè)層次比較低,存在著一系列的問題,主要包括以下兩點:一是我國的機械制造業(yè)發(fā)展不平衡,缺乏能夠獨自開發(fā)機械自動化技術的企業(yè),相當一部分企業(yè)的技術十分落后,主要依靠人力;二是我國機械制造企業(yè)的自動化裝備落后,這不僅表現(xiàn)在數量上同工業(yè)發(fā)達的國家相比有著很大的差距,還表現(xiàn)在裝備的種類、加工精度等方面也大大落后于西方發(fā)達國家。機械自動化技術的提高是一個長期而緩慢的過程,我國需要對此引起重視,不斷努力創(chuàng)新,爭取逐漸趕上甚至超越世界先進國家。
3.機械自動化設計與制造中的改進方法
3.1實現(xiàn)機械自動化技術現(xiàn)代化
機械自動化是一個由簡單到復雜,、由人工操作逐漸向自動化操作過度的過程。機械自動化的發(fā)展是人類社會發(fā)展的進步,它節(jié)省人力勞動,提高生產效率。機械自動化是衡量一個國家綜合實力的標準,只有建立健全的機械自動化,才能提高生產效率,達到理想的自動化階段。目前我國機械自動化技術存在很多不足,雖然有很多大規(guī)模企業(yè),但設備相對落后,自動化水平低,自動化還處于人工操作階段。要早日實現(xiàn)現(xiàn)代化,需要不斷努力,不斷創(chuàng)新,重視教育,加大科研力度,引進國外先機械制造技術,向自動化技術現(xiàn)代化階段邁進,實現(xiàn)機械加工自動化、計算機控制自動化、數字加工自動化。
3.2全面發(fā)展核心產業(yè)
機械制造業(yè)是我國工業(yè)實力的重要標志,是國民經濟的基礎,是實現(xiàn)現(xiàn)代化的動力源泉。目前我國機械制造企業(yè)在發(fā)展自動化技術時,應將原有生產設備為基礎,逐步增設自動化設備,以點概面,充分發(fā)揮自動化設備價值,實現(xiàn)以自動化為主線,基礎設備相并行的自動化生產線。
在全面發(fā)展核心產業(yè)的同時,也要充分考慮能源利用和環(huán)境保護。雖然我國的資源比較豐富,但是人均占有量并不高。因此,在產品的生產制造中,應考慮到能源節(jié)約的問題,爭取以較少的能源盡可能創(chuàng)造更大的利潤,降低成本,這就要求我們在設計制造時,要加大科研創(chuàng)新,發(fā)展節(jié)能環(huán)保型設備,實現(xiàn)能源的可持續(xù)利用。在對機械自動化技術進行發(fā)展的過程中,應該著重于自主創(chuàng)新研發(fā),創(chuàng)造出屬于我們自己的技術,并與國外先進技術相結合,摸索出符合我國發(fā)展狀況的自己的發(fā)展道路。
3.3機械自動化設計的發(fā)展要結合國情
隨著自動化控制逐漸取代機械操作,機械制造的生產方式將會轉變?yōu)闄C械控制自動化、數字控制自動化、計算機控制自動化。由于我國自動化技術相對落后,與世界先進技術存在很大差距,我們要從實際出發(fā),要適應我國基本國情。目前我國機械自動化設計普遍采用計算機集成設計系統(tǒng),其特點是技術要求不高、不需太多前期經驗、所需資金少,較容易形成生產工藝,滿足大規(guī)模生產。
目前,我國在機械加工生產中,機械自動化機床主要有半自動、自動、組合等種類,針對這一現(xiàn)象,大批量生產中采用剛性自動化設備,中等批量生產中采用組合機床和復合機床,小批量或單件生產中采用數字機床或加工中心。
3.4機械自動化設計并行發(fā)展,培養(yǎng)高素質人才
加快發(fā)展機械自動化設計,首先要做好前期準備,理論與實踐相結合,主機與配套自動化元件并行發(fā)展。隨著控制理論的深入發(fā)展,機械技術已不能單獨的完成系統(tǒng)要求,還要考慮系統(tǒng)結構,零件剛度、質量、體積等物理特性在機械自動化設計中的影響。機械自動化技術要充分利用先進技術,如傳感器技術、計算機控制系統(tǒng)、可編控制器、新型刀具、系統(tǒng)仿真軟件等都是機械自動化的應用基礎。
在機械自動化設計發(fā)展中,要不斷學習其他學科的新理論、新概念,將其與機械自動化設計結合起來,改進更新現(xiàn)有產品,形成一個良性的產業(yè)鏈。同時,要培養(yǎng)高素質、多方位的人才,隨著機械制造逐漸轉向為自動化制造,科學技術將在機械自動化中發(fā)揮重要作用。提高工作人員的技術水平,使工人向技術人員轉型,這就要求所有機械制造業(yè)的人員都要不斷的學習各種新理論、新知識、新方法,應用到機械自動化設計中。
4.結束語
隨著社會的發(fā)展和科技的不斷進步,機械自動化在機械制造業(yè)中的作用也越來越顯著,已成為制造業(yè)發(fā)展的必然趨勢。我國在機械自動化這條路上還面I臨著各種各樣的挑戰(zhàn),我們應找出機械自動化在設計與制造中目前存在的問題并加以改進,爭取早日讓我國的機械制造業(yè)站在世界的前列。
參考文獻
[1]王先逵.機械制造工藝學[M].北京:機械工業(yè)出版社,2006.1.
[2]王利成.機械設計制造及自動化專業(yè)生產實習改革與建設[J].長江大學學報,2008.
[3]周望敏,金祥曙,劉力,劉黎,金曉怡.機械設計制造及自動化專業(yè)課程群建設思考[J].常卅f工學院學報,2003.
[4]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)
【關鍵詞】數控技術 機械制造業(yè)影響 策略
中圖分類號:TH16 文獻標識碼:A 文章編號:
隨著科學技術的發(fā)展,機械產品逐漸成為機、電、液、氣、光等的統(tǒng)一體,相應的機械制造業(yè)也快速向精度、效率、智能、網絡集成等方向發(fā)展。機械制造業(yè)作為我國的主要工業(yè)之一,其發(fā)展已進入了以數控技術為主流的階段。為適應產品批量、周期、復雜度、質量等多元化要求,以及生產過程管理與控制需要,數控技術正迅速發(fā)展,并在國內機械制造業(yè)廣泛應用,形成了深遠影響,因此有必要認清數控技術對機械制造業(yè)的重要意義。
數控技術對機械制造業(yè)中的發(fā)展過程
機械制造業(yè)是國民經濟的支柱產業(yè)。據統(tǒng)計,美國68%的社會財富來源于制造業(yè),日本國民總產值的49%是由機械制造業(yè)提供的,我國的機械制造業(yè)在工業(yè)總產值中也占 40%。可以說,沒有發(fā)達的機械制造業(yè),就不可能有國家的真正繁榮的富強。而機械制造業(yè)的發(fā)展規(guī)模和水平,則是反映國民經濟實力和科學技術水平的重要標志之一。提高加工效率、降低生產成本、提高加工質量、快速更新產品,是機械制造業(yè)競爭和發(fā)展的基礎,也是機械制造業(yè)技術水平的標志。
20世紀50年代初第一臺數控機床的出現(xiàn),使機械制造技術的發(fā)展出現(xiàn)了日新月異的局面,數控技術及裝備是發(fā)展新興高新技術產業(yè)和尖端工業(yè)的應用技術和最基本的裝備。而數控技術又是當今先進制造技術和裝備最核心的技術。當今世界各國機械制造業(yè)廣泛采用數控技術,以提高制造能力和水平,提高對動態(tài)多變市場的適應能力和競爭能力,大力發(fā)展以數控技術為核心的先進制造技術,已成為世界各發(fā)達國家加速經濟發(fā)展、提高綜合國力和國家地位的重要途徑。
數控技術對機械制造業(yè)的影響
數控技術普及給機械制造企業(yè)的管理帶來了新的思路和要求。數控技術普及給機械制造業(yè)所帶來的不僅僅是生產模式的改變與生產效率的提高,更為重要的是機械制造企業(yè)的管理帶來了新的思路和要求。數控技術相比與傳統(tǒng)技術更為先進,尤其是實現(xiàn)了機械制造業(yè)生產的遠程控制管理之后,機械制造企業(yè)的管理必須由原來的管理模式轉變?yōu)橐詳悼貦C床為核心的新興管理模式,以適應當代機械制造業(yè)發(fā)展新趨勢。從一定程度上講,數控機床是為了滿足管理的自動化,因此,數控機床與管理實際是相輔相成的。所以,機械制造業(yè)應該改變傳統(tǒng)管理觀念,做到管理的科學化、有效化。
數控技術普及帶動了相關產業(yè)發(fā)展。在科技日益發(fā)達的今天,各產業(yè)的發(fā)展總是縱橫交錯、息息相關的。數控機床的優(yōu)勢要充分發(fā)揮出來,離不開相關產業(yè)的密切配合,反之,也會促進這些產業(yè)的發(fā)展。①在數控機床大力推進的背景下,作為數控機床的重要附件,刀具、工具系統(tǒng)這些年也得到蓬勃發(fā)展,市場發(fā)展很快,產品供不應求;②數控機床作為制造裝備的裝備,其市場前景離不開國際國內機械制造業(yè)的巨大需求空間,機械制造業(yè)要大力發(fā)展客觀上也需要制造母機――數控機床的升級換代,二者相輔相成,形成了良性循環(huán);③在機械制造過程中,大量耗材,如鋼鐵、有色金屬、電器元件、木材等的需求量大增,給相關企業(yè)提供了發(fā)展的良機。
數控技術普及大大促進了機械制造企業(yè)技術進步。數控技術是機械制造業(yè)發(fā)展的關鍵與核心,在一定程度上決定著機械制造業(yè)發(fā)展水平與趨勢。數控技術對機械制造業(yè)的主要影響之一就是數控技術普及大大促進了機械制造企業(yè)技術進步。從歷史的角度來講,我國機械制造業(yè)基礎差底子薄,與國外發(fā)達國家中相比存在著較大的差距,數控技術在機械制造業(yè)中的流通與普及,大大改變了我國機械制造業(yè)落后局面,為我國機械制造業(yè)的進一步發(fā)展提供了新技術,提供了新的生產組織與生產工藝。我國機械制造業(yè)生產模式由原來的一個工人只能掌控一臺機器發(fā)展到一個工人可以任意地掌握幾臺機器,機械制造業(yè)生產效率有了極大的提高。
機械制造業(yè)應對數控技術所采取的措施探析
逐漸轉變企業(yè)管理理念和手段。由于受傳統(tǒng)機械制造企業(yè)管理觀念的影響,我國傳統(tǒng)機械制造企業(yè)因為管理不科學出現(xiàn)各種各樣的問題。新時代新背景下,數控技術掌控的機械制造企業(yè)管理當中,應該改變傳統(tǒng)的企業(yè)管理理念和手段,適應數控技術管理要求進行理念和手段更新。改變原先機械制造業(yè)以對人的管理為主的管理模式,轉變?yōu)閷θ藢ξ锏墓芾硐嘟Y合的新型管理模式。逐漸轉變企業(yè)管理理念和手段,是現(xiàn)代機械制造業(yè)適應新時展所采取的重要措施。
有針對性的開展技術改造。數控技術水平的優(yōu)劣高低是一家機械制造業(yè)的重要標志,因此,有針對性地開展技術改造早已成為機械制造業(yè)適應新時代新形勢所做出的必要努力。然而,在實際的技術改造過程中,機械制造業(yè)應該注重技術改造要以贏得市場先機為目的,任何行業(yè)的技術改造無非是為了獲得更大的市場份額。另外,機械制造業(yè)還要注意加強與數控機床相關的附件和軟件的開發(fā)工作,逐步完善與數控設備相關的附屬設備改造。還有就是要加強品牌宣傳,選取技術設備的主流品牌系統(tǒng)。
注重相關人才的培養(yǎng)和儲備。數控機床是精密機械與計算機、自動控制、自動檢測等技術相結合的機電一體化產品。與普通機床相比,其具有自動化程度高、加工精度高、生產效率高、產品質量穩(wěn)定和勝任復雜曲面加工的特點,因此在機械制造業(yè)中的地位日益重要。也正是緣于其高技術含量的特點,為使其充分發(fā)揮效率,企業(yè)必須加強與之相關的維修、工藝、操作人才的培養(yǎng)。國內的機械制造業(yè),普遍重設計輕工藝,工藝人員不足;普通機床操作工人多,業(yè)務素質低;維修力量有限, 能力不足以應對數控機床,造成數控機床利用率低, 這也成為生產環(huán)節(jié)的瓶頸之一。在這方面沿海地區(qū)比內地做得要好,基本實現(xiàn)了維修、編程和操作的人員集于一體,而內地企業(yè)的維修力量最為薄弱,與歐美國家相比差距更大。面對此現(xiàn)狀,企業(yè)可以下幾方面加強對數控人才的培養(yǎng):加大從業(yè)者人數, 注重梯次建設, 規(guī)避人才流失帶來的負面影響;提高從業(yè)者素質,讓大學生來搞加工和維修,可從政策、職稱等方面加以傾斜;提高從業(yè)者經濟待遇,激發(fā)其主動性和創(chuàng)造性, 更好的為企業(yè)服務。
組建適合企業(yè)的生產模式, 企業(yè)生產的最終目的是為了贏利。我國機械制造業(yè)的發(fā)展程度與規(guī)模存在著巨大的差距,數控技術的采用不僅沒有縮短他們之間的差距,而且還在一定程度上拉大了機械制造業(yè)的差距,造成了機械制造業(yè)的兩極分化現(xiàn)象。組建適合企業(yè)的生產模式,可以減少甚至杜絕這種現(xiàn)象,畢竟企業(yè)生產的最終目的是為了贏利,探討企業(yè)的生產新模式才能在絕望中尋找希望,才能在激烈的的市場競爭中處于不敗之地。
總結
數控技術正向智能化、自動化、高精密的方向發(fā)展,在工業(yè)技術、汽車行業(yè)和煤礦機械以及各個機械制造行業(yè)中,有很重要的位置,對我國的機械制造業(yè)的發(fā)展具有重要的作用。數控技術的應用,可以推進我國機械制造行業(yè)的快速發(fā)展,是我國通向工業(yè)經濟大國的必經之路,使我國工業(yè)經濟邁向世界大國行列,使我國在世界市場上占據更重要的位置。
參考文獻
[1] 成祥紅。 淺談數控機床的應用培訓[J]. 農村牧區(qū)機械化. 2007(04)
[2] 侯會娟。 中職學校數控專業(yè)教學改革研究[J]. 湖南農機. 2011(03)
[3] 鄒偉平,吳再興。 數控技術的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]. 林業(yè)機械與木工設備. 2006(03)
[4] 周M。 淺談數控技術在機床中的應用[J]. 貴州農機化. 2009(06)
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2017)04(a)-0176-02
1 簡介
《機械制造工程基礎》是一門理論性和實踐性都很強的專業(yè)技術基礎課。涉及的知識面廣、內容繁雜,以傳統(tǒng)的以“知識為本位”的教學方法很難適合課程教學。對教學方法進行創(chuàng)新才是保證教學質量的重要途徑,才能為國家提供人才支撐,國家大力提倡創(chuàng)新是引領發(fā)展的第一動力,要實施科技創(chuàng)新和人才強國戰(zhàn)略,大力推進大眾創(chuàng)業(yè)萬眾創(chuàng)新。高校在轉型的大環(huán)境下,必須時刻以創(chuàng)新為導向,做到與時俱進,開展案例式教學已經成為了各個高校,進行教學改革的前沿陣地。《機械制造工程基礎》課程的案例式教學對于機械專業(yè)來說顯得尤為重要,因此建立最基礎也是最重要的案例式教學,是提升教學質量,提高學生素質的重要環(huán)節(jié)。
2 案例式教學重要性與可行性
案例式教學法創(chuàng)始于哈佛大學,并首先在法律教學中得到應用,之后在其他學科領域得到發(fā)展。選自與本學科高度相關聯(lián)的真實案例,通過對案例的具體分析,把教學知識點融會貫通與案例當中,在這種教學方法中完成對知識點的授課方法。由于案例真實貼切性,學生極易接受,教學氛圍活躍,學生與教師之間更容易產生互動,比照本宣科式的教學,更具有吸引力。教學內容靈活多變,不受教材的約束,是知識與學生之間搭造的一座重要的“橋梁”,因此案例式教學是非常重要的。
《機械制造工程基礎》是機械專業(yè)一門重要的專業(yè)課程,機械裝備也是國家重點發(fā)展領域之一。裝備制造業(yè)是經濟社會發(fā)展的支柱性、基礎性產業(yè),實現(xiàn)新型工業(yè)化的重要基礎條件,是衡量一個國家綜合國力和技術水平的重要指標。因此案例式教學在《機械制造工程基礎》這門課程的應用是十分重要和必要的。《機械制造工程基礎》案例式教學將采用如下步驟進行教學:(1)經典影像資料引入;(2)依據案例建立良好課堂互動;(3)對案例進行分析擴展和補充;(4)有目的的布置課堂任務;(5)下次課的進行完善總結。通過這種模式,在案例式教學中完成對知識點的講授過程。
3 案例與教學內容的結合
案例選自《大國重器》、《中國的超級工程》等極具代表性的影像資料,《大國重器》以獨特的視角記錄了中國裝備制造業(yè)創(chuàng)新發(fā)展歷史。以普通的產業(yè)工人和裝備制造業(yè)企業(yè)轉型升級創(chuàng)新中的關鍵人物,通過人物故事和制造細節(jié),講述中國智慧的機器制造故事,再現(xiàn)中國裝備制造業(yè)從無到有,趕超世界先進水平的艱辛歷程,展望中國裝備制造業(yè)邁向高端制造的未來美好前景。《中國的超級工程》是以《港珠澳大橋》、《上海中心大廈》、《北京地鐵網絡》、《海上巨型風機》和《超級LNG船》為故事背景,講述不同的超級工程從計劃、設計、實施、完工的整個過程。視頻中可以找出很多關于焊接、切削加工、鑄造、塑性加工等案例,很多案例就是具體應用零件的加工,或者是身邊的熟悉企業(yè)的生產加工過程,把這些案例搬進課堂,極大的增加了學生興趣,增長了學生見識,提高了學生上課的積極性,對專業(yè)知識的了解與認識都是很大地提高。
4 案例式教學的實踐與成效
案例式教學在《機械創(chuàng)新設計》、《金屬工藝學》等課程中的應用,取得了很好的效果,學生反應良好,課堂的氛圍更加活躍,視頻教學更容易被學生理解與接受,為《機械制造工程基礎》課程的應用打下了良好的實踐基礎。在《機械制造工程基礎》案例式教學過程中一些難以理解的問題,在視頻的播放過程中,被直觀的呈現(xiàn)出來,提高了教學效率,并以此為案例開展教學互動,極大的激發(fā)了學生的興趣與理解深度。如《大國重器》、《中國的超級工程》等記錄片中的焊接,精密加工等案例不僅提高了學生的認識視野,也為更好地理解教學內容打下了堅實的基礎。
關鍵詞:機械制造;設計;節(jié)能方法
我國機械制造業(yè)充分體現(xiàn)了綜合國力,是國民整體生產水平、整體素質提升的重要基礎。提高機械制造業(yè)對節(jié)能低消耗的意識,能有效優(yōu)化我國經濟結構,提升技術裝備。本文將對當前機械制造耗能高的原因及節(jié)能方法進行分析與闡述。
1.機械制造能耗高的原因
1.1生產設備相對落后
當前,我國機械制造工廠的現(xiàn)狀為:缺乏核心研究技術、設備陳舊落后,遠遠落后于國際先進水平十年,甚至十五年。我國與發(fā)達國家相比的重要差距表現(xiàn)為高新技術產業(yè)發(fā)展、核心競爭力及自主科技創(chuàng)新能力的滯后,當前我國機械制造工廠的新產品研發(fā)率極低,僅占發(fā)達國家工業(yè)的十分之一左右。
1.2勞動效率低下
我國機械制造工廠的發(fā)展受到國際產業(yè)轉移的影響。從全球發(fā)展來看,機械制造業(yè)的主要國家集中在日本、美國、德國等,我國在生產數量上則排列世界第四位。但同時也應認識到我國機械制造與發(fā)達國家先進水平存在的差距:一是產品普遍低端化,附加值較低,其增加值率約為26%,相對日本、美國、德國等仍處于低水平狀態(tài);二是我國勞動生產率較低、污染嚴重、能源消耗量大,例如制造業(yè)的能源消耗量占全國一次能耗約63%,單位產品的能耗量則比國際水平高出約20%-30%。
1.3效益回報差
能耗高的機械行業(yè),在制造工廠的建立之初其技術與資金投入都比較少,因此普遍出現(xiàn)低水平、重復建設等問題,很難形成經濟規(guī)模。很多企業(yè)的專業(yè)化生產水平低、生產裝備的技術水平差,造成產品的質量不穩(wěn)定、能源消耗率高、經濟回報率低。
2.機械制造工廠設計的節(jié)能方法
2.1節(jié)能措施的設計
根據能源審計的數據要求,具體分析機械制造耗能的原因,有些是生產過程中的能源浪費、有些是人為浪費。如果是人為產生的浪費,就需要加大節(jié)能的宣傳,樹立節(jié)能意識,強調能源使用的優(yōu)化管理。而如果是在生產過程中的浪費,就要對具體情況進行分析,不斷改善生產工藝,提高生產效率,進而達到節(jié)能的目標。例如降低毛坯粗糙度、選擇節(jié)水工藝的干式切削、高速切削技術、提高熱處理等都是很好的方法。在機械制造工廠的生產過程中,直接能耗量并不高,但是涉及到大量的鋼材等原材料的消耗,而生產鋼材也需要較多的能源,機械業(yè)作為高耗材產業(yè),實際上節(jié)材即節(jié)能。另外,再制造工藝的節(jié)能減排效果更為明顯,再制造產品相對新產品達到節(jié)能率60%,且其中約70%的部件都可以再利用,在制造過程中極大節(jié)約了能源的消耗,成本價格也遠低于新產品,節(jié)約率可達一半以上,毛利率大大高于新品。
2.2管理器具的節(jié)能設計
在機械制造工廠設計中,能源計量和節(jié)能監(jiān)測、能源利用、能源統(tǒng)計、能源審計等狀況分析是企業(yè)能源管理與節(jié)能的基礎,而能源計量則是基礎的基礎。如果一個企業(yè)缺乏合理的能源計量器具,能源管理部門就無法獲得準確可靠的計量數據,對一個工廠的節(jié)能監(jiān)測、能源利用、能源統(tǒng)計、能源審計等狀況不能及時掌握并進行科學分析,更不能為企業(yè)的能源管理與節(jié)能工作提供更準確、更可靠的指導方向,進而造成能源的嚴重浪費,提高機械制造工廠的生產成本。隨著我國經濟的迅速發(fā)展,國家已經提出了節(jié)能降耗工作的更高、更新要求,企業(yè)的能源計量工作也更加重要,要求與國家的節(jié)能、環(huán)保要求適應。機械制造工廠通過對能源計量器具的設計,能夠調節(jié)能源消耗的合理性,減少消耗能源率,有效降低成本。
2.3機械制造的燃油經濟性
機械發(fā)動機的燃油特性,是評價產品主要節(jié)能性能的重要指標,而燃油的經濟性則很大程度上取決于發(fā)動機與傳動系間的匹配情況。當發(fā)動機工作處于最高功率點時,生產的效率為最高,同時耗油量也處于最高。當發(fā)動機處于最佳耗油點時,其燃油的經濟性能也達到最好狀態(tài)。但是如果某機械循環(huán)作業(yè),機器處于最高功率狀態(tài)的時間比重關系并不大。因此,應進行發(fā)動機-傳動系間的合理匹配分析。在靜液壓的傳動過程中,根據工程的機械低速、重載等工作特點,考慮到動力和速度的要求,應在液壓馬達、液壓泵、發(fā)動機三者之間,采取微機與負荷傳感技術,根據事先設定的工作模式實現(xiàn)流量、壓力及功率的節(jié)能控制,以確保液壓系統(tǒng)與發(fā)動機間的匹配,保證實際工作的順利開展,并處于高節(jié)能點與高效率點,獲得最合理的燃油經濟性。液力機械傳動中主要缺點為效率低,其變矩器平均傳動效率僅為60%左右,而采取液力變矩器與多檔變速器,再結合自動變速控制技術,既能保證牽引力,又能將變速器保持在高效范圍工作。
3.能量效率應用實例
本實例研究主要針對ISO22單極液壓油(多用于冬季)及ISO46單級液壓油(多用于夏季),與整個季節(jié)的多級液壓油進行比較。得出的研究成果表明,在提高機械保護的同時,應按照使用季節(jié)的區(qū)別,更換能夠全年工作的多級油,減少燃料的消耗、節(jié)約成本。
油液的粘度是隨著溫度的變化特性即油液的粘溫特性,以粘度指數(VI)表示,年度指數越高,則溫度增加的粘度降低量較小,粘溫的特性較好。一般要求液壓油的粘度指數為90以上,當液壓系統(tǒng)中工作溫度的范圍變化相對較大時,則應該選擇粘度指數更大的液壓油。具備高粘度指數的原油及添加劑的多級液壓油,多應用于適應性強較強的單級液壓油溫度范圍中。多級液壓油相對同等粘性等級的單級液壓油溫度低于40℃。也就是說,該種液壓油在低溫狀態(tài)的流量更快,能有效提高機械的工作效率。當溫度增加時,多級液壓油的粘性比單級降低的更少,在高溫時能提供有保障的容積效率,對具備高粘性指數的液壓油更具備良好性能。因此,有關柴油機燃料節(jié)約的計算是基于一定工作量為前提所消耗的燃料。如表1:
夏 季 冬 季
可節(jié)約能量(kw?h) 1147.2 4864.2
柴油機的燃料消耗(加侖/ kw?h) 0.0573 0.0691
可節(jié)約燃料(加侖) 79.3 336.3
每年總共可節(jié)省燃料(加侖) 415.6
在上表中,假設柴油機的燃料價格是$1.72/加侖,那么每臺機械的年節(jié)約費用為$715。假設一個100臺機械的工作組,即有200個泵,在開展同數量的工作時就可節(jié)約費用$143000元/年。若考慮到環(huán)境因素的影響,那么100臺機械每年可以節(jié)約83120加侖的柴油機燃料,同時極大減少了二氧化碳排放物。經研究表明,通過選擇適合的多級液壓油,在液壓泵完成一定數量工作的時候,能更大幅度地減少柴油機的燃料用量,進而減少運行費用,達到節(jié)能的目標。
參考文獻:
[1]謝明.節(jié)能設計在機械制造行業(yè)中的應用[J].機械工程師.2010(7)
[2]章崇任.工程機械節(jié)能降耗新途徑[J].建筑機械.2010(7)
[3]徐斌.工程機械的節(jié)能技術[J].工程機械與維修.2006(7)
關鍵詞:機械工程;研究進展;展望
機械工程科學的主要研究內容是機械系統(tǒng)以及產品的性能、設計和制造方面的理論與技術的科學,其主要包含機械學和機械制造科學兩個領域。機械學主要是研究機械結構和系統(tǒng)性能、設計理論、設計方法的科學,主要包含機械系統(tǒng)相關的機構學、動力學、傳動學、強度學、摩擦學、設計學等相關方面的知識。制造科學是研究制造過程和機械系統(tǒng)的科學,主要有產品設計、成形制造、加工設計以及制造系統(tǒng)運作管理等科學。
1.我國機械工程領域研究進展
機械工程科學研究為先進制造技術提供了源源動力。先進的制造技術是推動我國制造業(yè)自主發(fā)展的主要驅動力,自主創(chuàng)新技術為我國航天和國防先進裝備提供了重要的技術支撐,自主創(chuàng)新技術在航空、家電、車輛、輕工業(yè)、石化、微電子、工程機械等眾多制造業(yè)中都得到了廣泛的應用,自主品牌也隨之越來越多。
1.1.機械動力學領域
南京航空航天大學提出了含時滯控制系統(tǒng)動力學、含彈性約束的振動控制系統(tǒng)分叉機理和控制方法、含遲滯阻尼振動控制系統(tǒng)的建模和控制方法。西南交通大學發(fā)展了機車車輛一軌道系統(tǒng)禍合動力學模型,研制了自主知識產權的機車車輛軌道禍合動力學仿真系統(tǒng)和安全性現(xiàn)場測試評估體系。
1.2.摩擦學領域
摩擦學成為我國機械工程學科在國際學術界最具影響的學科之一。中國科學院蘭州化學物理研究所摩擦、磨損與實驗室,所將研究發(fā)明的納米固體技術用于我國航空航天工程。清華大學在納米摩擦學及其技術研究領域也取得了重要進展,在計算機硬盤基片表面超精化學機械拋光(CMP)研究中,提出了超精表面納米粒子的行為機制,并發(fā)現(xiàn)了化學與機械作用均衡規(guī)律,探索出硬盤基片超精表面新型CMP技術及先進的拋光工藝,使拋光后表面波紋度和粗糙度均低于0.1nm。西南交通大學結合了高速鐵路中的輪軌關系問題進行研究,首次在試驗中再現(xiàn)了輪軌波磨現(xiàn)象,并從理論和試驗兩個層面上深入分析了輪軌波磨的形成機制。
1.3.仿生機械和生物制造領域
仿生機械和生物制造是一個創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)性并存的前沿領域。吉林大學在仿生柔性動態(tài)減阻、仿生電滲脫附理論研究中已經取得了重要進展,并創(chuàng)建和發(fā)展了機械仿生學科,發(fā)明了一系列地面機械脫附減阻仿生技術,并成功將其應用于農業(yè)機械和國防工程。西安交通大學在人工骨仿生制造研究中建立了骨組織的模型,提出了骨缺損的復合結構修復方法,采用快速成型法制造了人工骨的結構框架,并在動物骨缺損修補中獲得成功。
2.我國機械工程領域的發(fā)展趨勢
由于機械工程領域設計到國家的核心利益,因此在未來我國將大力推進擁有自主知識產權的儀器、設備的發(fā)展,因此,在自主創(chuàng)新的高新技術領域的儀器與設備的設計制造等方面的基礎研究將會成為機械領域研究的重點,此外由于我國資源與環(huán)境等方面面臨著嚴峻的挑戰(zhàn),這就要求機械制造領域要更重視環(huán)保與節(jié)能,在未來綠色機械也將為成為我國機械領域研發(fā)的重點領域。
2.1.機械學領域發(fā)展展望
2.1.1.機構學是機械工程學重要內容之一。機構學研究既要注重理論知識的研究,從而確保我國在該領域研究的絕對優(yōu)勢,同時又要注重制造與控制相交叉學科的研究,從而在理論與技術兩方面同時取得進步,以開發(fā)出性能優(yōu)良的新裝備。
2.1.2.擦學領域也有了長足進步,其基本經驗是與生物、納米、計算機以及一些相關交叉學科的結合,從而衍生出納米摩擦學、分子動力學模擬、生物摩擦學等相關學科。中國摩擦學領域的青年學者應當在國際學術界進一步加強自身影響力,爭取在國際學術界占有更重要的位置"
2.1.3.研究領域中,復雜機電系統(tǒng)動力學分析、非線性動力學以及機械系統(tǒng)故障監(jiān)測等領域都取得了較大的進步。但目前我國在大型復雜機電系統(tǒng)動力方面的仿真設計、微納米系統(tǒng)動力學等研究領域均面臨著較大的問題。目前我國機械制造行業(yè)中的高端技術裝備絕大多數均是需要進口,這嚴重制約著我國經濟的自主發(fā)展,因此我國急需在機械動力領域進行深入研究,以突破國外的技術封鎖。
2.2.科技領域發(fā)展展望
機械制造領域發(fā)展的總趨勢將會是朝著基于環(huán)保與節(jié)能基礎上的遠程遙控、智能化、精確化等方面發(fā)展,在未來一段時間我國在機械制造領域將主要向如下幾個方面發(fā)展:
2.2.1.行器或是深海潛水機械領域將取得較大進步;飛機方面將向著更大、更快、更輕、更舒適、更安全的方向發(fā)展;同時在微小制導、超真空、超低溫、等極端條件下的機械技術將會成為研究重點。
2.2.2.在未來機械制造領域將仍然是重點研究方向,未來若干年內量子通信技術、納米技術、網絡光通訊技術、商業(yè)基因計算機等技術將會成為現(xiàn)實邊以產品的形式出現(xiàn),來影響人們的日常生活。同時衛(wèi)星通訊技術、基于網絡的虛擬制造技術、基因計算機芯片等技術也會有較大的發(fā)展。總之未來在通信領域的機械技術將會向著智能、精細化等方向發(fā)展。
2.2.3.造技術將成為機械制造領域的永恒話題,由于化石能源的逐漸枯竭,因此人們不得不轉向其他的渠道來獲取能源,而其他的能源,如核能、熱能、風能、潮汐能等清潔能源的開發(fā)需要有雄厚的技術資本來支撐,因此在未來人們勢必在這些清潔能源領域的機械技術取得較大突破。
3.結語
目前,我國在機械領域已取得長足的進步,但與西方發(fā)達國家還存在著較大的差距。因此我們必須具有長遠的眼光,加強對機械相關研究領域的資金投入,創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式,支持自主創(chuàng)新,確保我國在機械高新技術方面擁有一席之地,并努力將科技成果轉化為生產力,實現(xiàn)我國機械制造領域相關產品走向全世界。
參考文獻:
[1]金學松等.曲線鋼軌初始波磨形成的機理分析.機械工程學報,2008,44(3).
[2]黃田等.可重構PKM模塊的選擇原則)理論與實踐.機械工程學報,2005,41(8).