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传统机械设计制造与机械自动化的比较分析

发布时间:2022-04-12 08:42:27 浏览数:

[摘 要]传统机械设计制造及其自动化产业在我国工业化发展进程中有着及其重要的历史和发展地位,包括现在机械设计概念和技术的研发,自动化产业数控技术的突破,都离不开传统机械设计制造与自动化的基础理论。本文重点研究了传统机械设计制造与机械自动化化的本质区别,以及应用领域和发展趋势的不同,旨在提出机械行业基础理论方面个人的一些见解。

[关键词]传统;机械设计制造;自动化;比较

机械设计制造及其自动化是机械技术和电子技术为主体,多门技术学科相互渗透、相互结合的产物,是正在发展和逐渐完善的一门新兴的边缘学科,机械自动化使机械工业的技术结构、产品结构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化,使工业生产由“机械电器化”迈入了以“机械自动化”为特征的发展阶段。

一、我国机械设计制造及其机械自动化的发展历史

从原始社会早期人类使用的诸如石斧、石刀等最简单的工具,到杠杆、辘轳、人力脚踏车、兽力汲水车等简单工具,发展到较复杂的水力驱动,风力驱动的水碾和风车等较为复杂的机械。18世纪英国的工业革命以后,以蒸汽机、内燃机、电动机为动力源的机械促进了制造业、运输业的快速发展,人类开始进入现代化的文明社会。20世纪电子计算机的发自动控制技术、信息技术、传染技术的有机结合,使机械进入完全现代化阶段。机器人、数控机床、高速运载工具、重型机械及其大量先进机械设备加速了人类社会的繁荣和进步,人类可以遨游太空、登陆月球,可以探索辽阔的大海深处,可以在地面以下居住和通行所有这一切都离不开机械、机械的发展已进入智能化阶段。机械已经成为现代社会生产和服务的五大要素之一。机械的发展史也是人类文明的发展史。

在古代的中国机械工程领域的发明与创造也是非常辉煌的,如磨制技术,金属的冶炼技术等。而中国机械制造业主要是1949年后发展起来的。新中国建立后,我国经济取得的巨大成就也是和制造业的进步分不开的。经过几十年的奋斗,我国制造业已经构件了具有相当规模和水平的制造体系,当今中国已成为举世瞩目的制造大国。机械制造业总体生产规模不断加大,机械制造是有100多个行业、857万个企业(大型企业占1%)及6万多种产品门类齐全的工业体系。连续6年保持我国第一大类出口商品地位,机械工业生产能力是解放前的2600倍,居世界第5位,机床拥有量居世界第1位,汽车产量居世界第4位。

二、传统机械设计制造与机械自动化理论综述

不论是理论学习还是生产实际,机械设计制造与机械自动化的概念几乎都是同时出现的,很少有人会把机械设计制造和机械自动化分开来讨论,原因是机械设计制造和机械自动化是工业生产中浑然一体的工艺程序,离开了机械设计制造,也就没有机械自动化生产的发生,反之也是。不过对于在校专业理论学习的学生来说,深入剖析机械设计制造和机械自动化的理论联系和区别,对提高对机械设计制造及其自动化这门学科的理解很有必要。

机械设计制造业指从事各种动力机械、起重运输机械、农业机械、冶金矿山机械、化工机械、纺织机械、机床、工具、仪器、仪表及其他机械设备等生产的行业。如果说一个工厂,需要给国家经济创造价值,那么单一的机械运作显然是不能实现的,如果能够将技术工人进行大批量扩招,并且将机器大规模复制,在资金供应充足的前提下,如何让规模机械运作就是机械自动化的研究范畴。通俗来讲,传统机械设计制造与机械自动化有很强烈的因果关系和并列关系,因为利用经典力学、电子技术与科学、计算机科学、机械材料与工程学等综合科学知识,对预期生产目标进行科学计算和规划,所以产生了机械设计制造的程序,单个的机械测试检验合格后,整体的自动化程序就开始启动,投入生产,这是因果关系的一种解析。那么所谓的并列关系,就是在宏观角度对整个机械生产效果的考虑,即机械设计制造过程中往往伴随着自动化技术和自动化思想地掺和,而机械自动化生产流程地规划过程中都是机械设计制造的理论知识,二者相辅相成,共同推动工业经济的发展。

三、我国现代机械设计制造与机械自动化的现状和发展趋势

20世纪90年代初,随着CIMS技术的大力推广应用,包括有CIMS实验工程中心和7个开放实验室的研究环境已建成。在全国范围内,部署了CIMS的若干研究项目,诸如CIMS 软件工程与标准化、开放式系统结构与发展战略,CIMS总体与集成技术、等均取得了丰硕成果,获得不同程度的进展。但因大部分大型机械制造企业和绝大部分中小型机械制造企业主要限于CAD 和管理信息系统,底层基础自动化还十分薄弱,数控机床由于编程复杂,还没有真正发挥作用。因此,与工业发达国家相比,我国的制造业仍然存在一个阶段性的整体上的差距。

机械自动化技术从上个世纪20年代开始发展应用以来,已经得到了迅速的发展,特别是近年来计算机的高度集成化,开始采用了计算机集成制造系统,大大加快了机械自动化的发展,但我国仍处于初级操作阶段的自动化。目前,世界各国的机械自动化水准除少数工业发达国家的某些生产部门外,大多数还处于操作阶段的自动化。我国也不例外,我国的产业结构层次低。我国机械制造业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差距,而且在品种上、质量上、使用上,同世界先进水准也存在阶段性差距。实现我国机械自动化技术是一个长期的过程,不可能一蹴而就。需要循序渐进,不断努力,创造条件,向自动化的高级理想阶段迈进。未来机械制造业必然以集成化、智能化、敏捷化、信息化为方向,是各国经济实力、人才实力乃至综合国力的较量。计算机集成制造(CIMS)是2l世纪制造企业的主要生产方式,利用包括计算机辅助设计(CAD),计算机辅助工程分析(CAE),计算机辅助工艺过程设计(CAPP),计算机辅助工装设计(CATD)数控程序编制(NCP)等软件技术来辅助生产是一个重要的方式。

四、结语

传统机械设计制造和机械自动化的理论区分固然是作为学习阶段高校学生应该深入了解的内容,但作为影响整个国家工业经济发展的重要领域,机械设计制造与机械自动化未来技术的研发和发展,同样值得关注,也是身为机械专业高校学生共同奋斗的目标。

参考文献:

[1]陈静. 机械设计技术的发展现状与趋势[J]. 中国石油和化工标准与质量. 2011(01).

[2]田爱华,关金贵,刘兴德. 机械设计制造及其自动化专业工程素质人才培养探讨[J]. 吉林化工学院学报. 2011(04).

[3]宋建伟,谢伟东,李国昌. 应用型本科机械设计制造及其自动化专业实践教学探讨[J]. 职业技术. 2010(09).

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