2024年智能制造技术研究报告(实用14篇)

时间:2024-02-21 04:10:02 作者:QJ墨客

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智能制造技术论文范文精选

我国工业正显现积极信号。国家_日前的工业企业财务数据显示,今年1月至10月,我国规模以上工业企业利润同比增长,增速比前三季度加快个百分点。其中,10月份利润增长,比9月份快个百分点。

在信息为王的经济发展时期,数据所到之处必然会触发全产业链的创新与变革。谁利用“大数据”的思维,谁就能赢得主动,赢得先机,占领发展的制高点。大数据就是打开未来通道的最权威与最科学的依据。数据与数据的聚核,所迸发出来的价值或将激活万亿产值。

iiot推动全球制造业转型。

机器人自动化市场越来越大。

随着劳动力成本上涨,工业机器人也迎来了顺势发展的良机。不过以往看到生产车间的机器人大多是独臂侠,而未来机器人的发展将会根据专业化研发出分工明确的机器人,并且与3d打印、工业vr等充分结合,形成相互协作、共同分享的智能制造新模式。

目前,中国正在进行《中国制造2025》,新形势下工业领域势必会采取一系列动作。相关研究报告显示,2015年中国工业机器人市场,其中以六轴多关节机器人为最,占总体销量的。预计未来几年将会维持30%以上的高增长率。当然这离不开现在的传统工业所处的转型阶段需要智能技术的力量加以推动,由此衍生巨大的需求空间。又加之如今的消费机器人有下行趋势,有商家纷纷瞄准工业机器人行业,里应外合对手遇“冷”,种种条件都适于其发展。

面对工业机器人四大家族瑞士的abb、德国的库卡、日本的发那科和安川电机来说,中国企业若想突出重围还得靠先进的技术来填补自动化生产线的空缺。尤其是汽车及电子行业。随着自动化水平不断提高,机器人的自动化市场也越来越大。

现在所谓的工业机器人实际上是一个manipulator,就是一个工业机械臂,没有手,更无关乎智慧。而要想在中国市场占据一席之地,则必须发展心灵手巧的双臂机器人和多臂机器人。那么怎样的机器人才算得上心灵手巧?最简单的就是双臂机器人,就像人一样工作,但是作为一个智能机器人来讲,可以仿造动物界的多臂多足。包括全工位的双臂机器人,一个机器人可以做八个工位的工作,是不是有种八爪鱼的既视感呢。

智能制造装备项目可行性研究报告

(三)高端装备制造项目建设地资源情况。

(四)高端装备制造项目建设地经济情况。

(五)高端装备制造项目建设地人口情况。

(一)项目厂址及厂房建设。

1、厂址。

2、厂房建设内容。

3、厂房建设造价。

(二)土建总图布置。

1、平面布置。列出项目主要单项工程的名称、生产能力、占地面积、外形尺寸、流程顺序和布置方案。

2、竖向布置。

(1)场址地形条件。

(2)竖向布置方案。

(3)场地标高及土石方工程量。

3、技术改造项目原有建、构筑物利用情况。

4、总平面布置图(技术改造项目应标明新建和原有以及拆除的建、构筑物的位置)。

5、总平面布置主要指标表。

(三)场内外运输。

1、场外运输量及运输方式。

2、场内运输量及运输方式。

3、场内运输设施及设备。

(四)项目土建及配套工程。

1、项目占地。

2、项目土建及配套工程内容。

(五)项目土建及配套工程造价。

(六)项目其他辅助工程。

1、供水工程。

2、供电工程。

3、供暖工程。

4、通信工程。

5、其他。

智能制造技术论文范文精选

概述制造业是国家的经济命脉,而汽车制造又是战略性支柱产业,它包括了整车、各种零配件厂等生产商,也包括了各地经销企业和销售企业。近年来,我国汽车行业面临着前所未有的挑战,原材料、生产、物流成本上涨、利润下降,以及国际经济形势的影响。因此,汽车企业可以运用具有智能分析功能的商务智能系统,通过分析历史数据快捷、及时地输出各类报告,预测未来的客户需求和销售趋势,在宏观上为企业管理人员提供决策依据。计算机人工智能技术发展到了今天,已经开始使用庞大的知识库来有效地取代人类器官或机构的记忆方法,近些年来很多的专家决策系统在考虑一定规则的基础上对人类的诊断和经验上的分析都能够做出很好的判断,甚至处于主导地位。这个系统可以很好地利用知识库,并从中挖掘出我们想要的问题答案、成功地寻找到其中的关联性,并提取相应的模式等。而实际上,这样的专家系统已经在很多领域都有了非常不错的应用,帮助很多企业在很短的时间内就做出相应的生产计划、调度计划、运输计划等,非常有效率,而且可以大大地增加收益,并很好地控制企业的人力成本。我国工业机器人是从20世纪80年代开始起步。经过二十年余年的努力已经形成了一些具有竞争力的工业机器人研究机构和企业。先后研发出弧焊、点焊、装配、搬运、注塑、冲压、喷漆等工业机器人。近几年,我国工业机器人及含工业机器人的自动化生产线相关产品的年产销额已突破十亿元。目前国内市场年需求量在3000台左右,年销售额在20亿元以上。统计数据显示中国市场上工业机器人总共拥有量近万台,占全球总量的,其中完全国产工业机器人行业内规模比较大的前三家工业机器人企业,行业集中度占30%左右。其余都是从日本、美国、瑞典、德国、意大利等20多个国家引进的。国产工业机器人目前主要以国内市场应用为主,年出口量为100台左右,年出口额为亿以上。多年来我国汽车零部件生产一直是手工焊、专机焊占据焊接生产的主导地位、劳动强度大、作业环境恶劣、焊接质量不易保证,而且生产的柔性也很差,无法适应现代汽车生产的需要。

搬运机器人在汽车制造业中应用。

汽车桥箱类零件具有精度高、加工工序多、形状复杂、重量重的特点。为提高其加工精度及生产效率,各重型汽车生产厂家纷纷采用数控加工中心来加工此类零部件。而在使用数控加工中心加工工件时,要求工件在工作台上具有非常高的定位精度,且需要保证每次上料的一致性。由于人工上料此类的工件具有劳动强度高、上料精度不好控制等缺点现在正逐步被工业机器人或专机进行上下料所取代。工业机器人具有重复定位精度高、可靠性高、生产柔性化、自动化程度高等、突出的优势,与人工相比,能够大幅度提高生产效率和产品质量,与专机相比具有可实现生产的柔性化、投资规模小等特点。机器人智能化自动搬运系统作为减速器壳体加工的重要生产环节,虽然已经在国内重型汽车厂内取得成功的应用,但依然尚未普及。在国家经济建设飞速发展的进程中,重型载重汽车的生产能力及生产力水平亟待有一个质的飞跃,而工业机器人即是提升生产力水平的强力推进器。

焊接机器人在汽车制造业中的应用。

汽车行业的发展水平,代表了一个国家的综合技术水平,汽车工业的发展将会带动其他行业的发展。各厂商为了在日渐激烈的竞争中立于不败之地,必须率先实现焊接自动化。因此,今后除了如汽车、摩托车这样的大批量生产行业。一些产品多样化的企业,为了提高焊接质量,也将会考虑使用焊接机器人,如钢结构等行业,与此同时,对焊接机器人的要求也必然会逐步提高,如说对焊道的自动跟踪系统的需求会逐步加大等。作为焊接机器人和焊接机的专业生产厂家,otc公司将继续为提高中国的高速、高效、自动化焊机做出自己的贡献。对于在汽车工业中的点焊应用来说,目前已广泛采用电驱动的伺服焊枪。日本丰田公司已决定将这种技术作为标准来装备其日本国内和海外的所有点焊机器人。

装配机器人在汽车制造业中的应用。

在国内外各大汽车公司装配生产线上被广泛采用的装配机器人。一方面使汽车装配自动化水平大大提高,目前,国外某些大批量生产的轿车的装配自动化程度已达50%~65%。另一方面,有效地减轻了工人的劳动强度,提高了装配质量并明显地提高了生产率。在汽车整车装配中,机器人不仅用于挡风玻璃的密封济涂覆、安装和车轮备胎、仪表盘总成、后悬梁、车门、蓄电池等部件的安装。

喷涂机器人在汽车制造业中的应用。

喷涂机器人在汽车制造业中可喷涂形态复杂的汽车工件而且生产效率和很高。多用于汽车车体的喷涂作业,如喷漆、喷釉等。除了上述机器人以外,汽车制造业中应用的机器人还有用于特殊加工的激光加工机器人用于部件形状测量、装配检查和产品缺陷检查的检测机器人,抑制尘埃粒子大小及数量的水切割机器人和净化机器人等。

2人工智能在汽车制造业中的进展分析。

随着中国汽车工业的迅猛发展,机器人在先进汽车制造中的重要性也越来越凸显。机器人的产品应用广泛,覆盖焊接、物料搬运、装配、喷涂、精加工、拾料、包装、货盘堆垛、机械管理等领域。在汽车行业的应用主要分为以下五大部分。车身系统中,采用虚拟仿真等手段,主要针对车身覆盖件不断开发出新的标准化、模块化解决方案,动力总成系统中,提供了涵盖汽车传动系统核心部件,发动机、变速箱和传动轴的全套装配测试系统。在冲压自动化系统方面从卷材与堆垛到零件的码垛,从提供控制系统到企业erp,从设计到生产支持与效率优化,拥有全面的工程能力,涂装自动化系统方面,以高柔性高精度的喷涂机器人来帮助客户提升涂装质量,减少生产废料,而在焊接自动化系统中,机器人比较典型的应用是电阻点焊、电弧焊,其最新一代机器人配套提供一系列高度人性化的软件工具。汽车工业的最大特点是产量大,生产节拍快,产品一致化程度高。消费者对汽车质量要求越来越高,是促使机器人应用越来越普遍的一个重要原因。机器人本身只是集装箱里的一个货物,随机器人的设备功能越来越精细,客户的思维在这时候逐渐走向成熟,在采购时不再单单考虑某生产工位的瓶颈,而更多地考虑到长期战略因素,如维护成本加入的高低,长期投资回报是否划算,服务涵盖地域是否广泛,响应是否及时,全球技术支持能力有多强,中期后期不同阶段解决问题的能力有多大等等。这时,产品本身的价格和意义相对弱化而长期的价值越发凸显。

3结束语。

人类智能主要包括三个方面——“感知能力”、“思维能力”和“行为能力”。而人工智能是指由人类利用人脑特有的智力表现制造出来的“机器”所表现出来的智能。人工智能主要包括“感知能力”、“思维能力”和“行为能力”。人工智能在汽车制造工业方面的应用体现在问题求解,逻辑推理,自然语言理解,自动程序设计,专家系统等方面,这些方面就体现了自动化的特征,表达了一个共同的主题,即提高机械人类意识能力,强化控制自动化,因此人工智能在汽车制造领域将会大有作为。

智能制造技术论文范文精选

继续推动信息化和工业化融合,是十八大作出的一个重要战略部署。

我国还是一个发展中国家,需要继续完成工业化的任务。而从世界总体发展进程看,信息化时代的来临要求我们必须打破原有的工业化模式,把信息化的先进成果和理念融合到工业化中,充分发挥其“提质增效”这一倍增器的作用。

新形势,新动力。

“没有信息化就没有现代化”,“两化融合是‘四化’同步发展的引擎”,这是对两化融合重要性的定论。但是当前社会生产力的发展速度前所未有,信息技术的更新迭代更是日新月异,因此跟几年前相比,两化融合的环境和内涵都发生了很大的变化:发展环境日益复杂,发展条件和动力发生深刻变革。

再放眼国内,产业结构升级和供给结构优化需求迫切,对两化融合发展提出新需求。我国经济发展进入新常态,工业发展面临资源环境约束强化、要素成本上升、投资出口放缓等挑战,“十三五”时期亟须推动两化深度融合,优化企业资源配置,提升生产经营效率,改善产品品种结构,提高供给结构适应性和灵活性,形成经济增长新动力。

可见,我国两化融合工作正进入向纵深发展的新阶段。准确把握战略机遇,有效应对各种风险和挑战,通过大力推进两化融合,促进经济社会转型发展,显得尤为重要和紧迫。

推进两化融合是一项全局性、系统性工程。需要统筹谋划、提早布局,着力加强顶层设计,明确融合路径,把握发展方向,实现重点突破。制造业是国民经济的脊梁,如果没有制造业的发展,即使其他行业有巨大的发展,对中国这样一个制造大国来讲也是一件危险的事情。

将智能制造作为推进两化深度融合的突破口,可以有效带动创新驱动、绿色低碳和服务化发展,并促进产品和技术结构、产业组织结构、产业空间布局和制造业内部结构等四个方面的优化升级,能够逐步实现制造业转型升级,推动工业持续平稳发展,是中国经济在发展中升级、在升级中发展并有竞争力的重要保障。

所以,作为两化深度融合的集中体现,智能制造将成为未来一段时间我国两化融合工作的主战场和核心目标,是建立国家制造业创新体系的关键。而这从《信息化和工业化融合发展规划(2016-2020)》这一顶层设计中也可见一斑。

顶层出台,行动落地。

智能制造装备项目可行性研究报告

本项目在中山基地现有的土地及厂房设备基础上新增投资6万元,其中建设投资58300万元,铺底流动资金3700万元。

在建设投资中,场地设施改造及建筑工程费为36280万元,设备购置及安装费20920万元,不可预见费1100万元。

智能制造技术论文范文精选

“当前,新一轮科技革命和产业变革与我国加快转变经济发展方式形成历史_汇,国际产业分工格局正在重塑。必须紧紧抓住这一重大历史机遇,按照‘四个全面’战略布局要求,实施制造强国战略。”这是《中国制造2025》的一段话。

智能制造将成为我国工业领域未来几年的工作重点和目标方向。

融合it与ot。

罗克韦尔自动化公司日前在北京拉开其全球路演的序幕,议题聚焦在“如何打造互联企业并实现智能制造”上。罗克韦尔自动化大中华区董事总经理鲍博文(bobbuttermore)认为:实现智能制造要从打造互联企业开始。

在鲍博文看来,实现互联企业的核心要务就是将信息技术(it)与运营技术(ot)融合。以往,这些职能各司其职,彼此独立。如今,it与ot融合成为工i企业获得成功的关键所在,能够帮助企业采集、分析数据,并将数据转化为可指导行动的信息,从而创造切实的业务成果,提高生产过程的安全性、可预测性及可持续性。

互联企业的优势在于可以帮助中国制造企业将其人员、生产流程和资产连接起来从而实现业务价值。举例来说,食品生产商可以通过实施互联企业来提高多个工厂中多条生产线的整体设备效率。制药公司可实现产品序列化,从而满足行业法规的要求。矿业公司可以分析其矿石产量,而上游的石油和天然气公司则能够利用互联企业对油井井口进行优化。

四步进阶。

那么如何打造互联企业呢?

作为一家全球制造商,罗克韦尔自动化也面临相同的挑战。通过亲身践行,罗克韦尔自动化总结了一套互联企业四阶段执行模型:评估与计划、安全与升级、数据与分析以及优化与协作。

根据经验,一个成功的互联企业生产效率每年能够提高5%左右。当然,这需要企业拥有世界级的合作伙伴及生态系统。

世界级生态。

在路演期间,罗克韦尔自动化与中国橡胶和轮胎行业的领先供应商软控股份有限公司签署了一项价值为人民币1亿元的战略性合作协议。根据该协议,双方将在橡胶和轮胎领域合作开发信息和自动化机械技术、机械安全应用,并共同开展全球市场营销。此次合作有助于软控提高效率并降低服务成本,助力公司通过智能工厂实现智能制造。

“软控和罗克韦尔自动化在中国乃至世界范围内有着数十年的成功合作基础。我们紧密合作,探索智能机械和信息化方面的创新制造技术。我们怀着一个共同的目标:让软控成为世界领先的集成橡胶和轮胎制造解决方案提供商。”鲍博文表示,“_已经明确了2017年经济工作的总基调:稳中求进,并坚持推进供给侧结构性改革。根据政府规划,将继续削减煤炭和钢铁等重工业的过剩产能。但由于产能过剩和劳动力成本上涨的问题相继出现,提高生产率和全球竞争力对中国企业来说变得极为重要。所有这些趋势都表明实施智能制造势在必行,而这正是罗克韦尔自动化的优势所在。我们深知中国工业企业面临的各种挑战,我们将借助我们的全球项目经验为他们提供价值。”

智能制造装备项目可行性研究报告

市场分析在可行性研究中的重要地位在于,任何一个项目,其生产规模的确定、技术的选择、投资估算甚至厂址的选择,都必须在对市场需求情况有了充分了解以后才能决定。而且市场分析的结果,还可以决定产品的价格、销售收入,最终影响到项目的盈利性和可行性。在可行性研究报告中,要详细研究当前市场现状,以此作为后期决策的依据。

一、石油装备制造产品市场调研。

(一)石油装备制造产品国际市场调研。

(二)石油装备制造产品国内市场调研。

(三)石油装备制造产品价格调查。

(四)石油装备制造产品上游原料市场调研。

(五)石油装备制造产品下游消费市场调研。

(六)石油装备制造产品市场竞争调查。

二、石油装备制造产品市场预测。

市场预测是市场调研在时间上和空间上的延续,利用市场调研所得到的信息资料,对本项目产品未来市场需求量及相关因素进行定量与定性的判断与分析,从而得出市场预测。在可行性研究工作报告中,市场预测的结论是制订产品方案,确定项目建设规模参考的重要根据。

(一)石油装备制造产品国际市场预测。

(二)石油装备制造产品国内市场预测。

(三)石油装备制造产品价格预测。

(四)石油装备制造产品上游原料市场预测。

(五)石油装备制造产品下游消费市场预测。

(六)石油装备制造发展前景综述。

智能制造装备项目可行性研究报告

在可行性研究报告中,根据项目规模、项目组成和工艺流程,研究提出相应的企业组织机构,劳动定员总数及劳动力来源及相应的人员培训计划。

一、石油装备制造组织。

(一)组织形式。

(二)工作制度。

二、石油装备制造劳动定员和人员培训。

(一)劳动定员。

(二)年总工资和职工年平均工资估算。

(三)人员培训及费用估算。

智能制造装备项目可行性研究报告

这一部分主要应说明项目发起的背景、投资的必要性、投资理由及项目开展的支撑性条件等等。

一、智能直流电源项目建设背景。

(一)智能直流电源项目市场迅速发展。

(二)国家产业规划或地方产业规划。

我国非常中国智能直流电源领域的发展,国家和地方在最近几年有关该领域的政策力度明显加强,突出表现在如下几个方面:

(1)稳定国内外市场;。

(2)提高自主创新能力;。

(3)加快实施技术改造;。

(4)淘汰落后产能;。

(5)优化区域布局;。

(6)完善服务体系;。

(7)加快自主品牌建设;。

(8)提升企业竞争实力。

(三)项目发起人以及发起缘由。

……。

二、智能直流电源项目建设必要性。

(一)……。

(二)……。

(三)……。

(四)……。

(一)经济可行性。

(二)政策可行性。

(三)技术可行性。

本项目建设坚持高起点、高标准方案,为保证工艺先进性,关键设备引进国外厂商,其他辅助设备从国内厂商中优选。该公司始建于19,20改制为股份有限公司,经过多年的技术改造和生产实践,公司创造出一流的智能直流电源工艺和先进的管理技术,完全能够按照行业标准进行生产和检测,其新技术方案的引入,将有效保证本项目顺利开展。

(四)模式可行性。

智能直流电源项目实施由项目发起公司自行组织,引进先进生产设备,土建工程由公司自主组织建设。项目建成后,项目运作由该公司全资注册子公司主导,项目产品面向国内、国际两个市场。目前,国内外市场发展均较为迅速,市场空间放量速度加快,市场需求强劲,可以保证产品有效销售。

(五)组织和人力资源可行性。

智能制造装备项目可行性研究报告

在项目建设中,必须贯彻执行国家有关环境保护、能源节约和职业安全方面的法规、法律,对项目可能造成周边环境影响或劳动者健康和安全的因素,必须在可行性研究阶段进行论证分析,提出防治措施,并对其进行评价,推荐技术可行、经济,且布局合理,对环境有害影响较小的'最佳方案。按照国家现行规定,凡从事对环境有影响的建设项目都必须执行环境影响报告书的审批制度,同时,在可行性研究报告中,对环境保护和劳动安全要有专门论述。

一、石油装备制造环境保护。

(一)项目环境保护设计依据。

(二)项目环境保护措施。

(三)项目环境保护评价。

二、石油装备制造资源利用及能耗分析。

(一)项目资源利用及能耗标准。

(二)项目资源利用及能耗分析。

三、石油装备制造节能方案。

(一)项目节能设计依据。

(二)项目节能分析。

四、石油装备制造消防方案。

(一)项目消防设计依据。

(二)项目消防措施。

(三)火灾报警系统。

(四)灭火系统。

(五)消防知识教育。

五、石油装备制造劳动安全卫生方案。

(一)项目劳动安全设计依据。

(二)项目劳动安全保护措施。

智能制造装备项目可行性研究报告

(二)石油装备制造建设地自然情况。

(三)石油装备制造建设地资源情况。

(四)石油装备制造建设地经济情况。

(五)石油装备制造建设地人口情况。

二、石油装备制造土建总规。

(一)项目厂址及厂房建设。

1、厂址。

2、厂房建设内容。

3、厂房建设造价。

(二)土建总图布置。

1、平面布置。列出项目主要单项工程的名称、生产能力、占地面积、外形尺寸、流程顺序和布置方案。

2、竖向布置。

(1)场址地形条件。

(2)竖向布置方案。

(3)场地标高及土石方工程量。

3、技术改造项目原有建、构筑物利用情况。

4、总平面布置图(技术改造项目应标明新建和原有以及拆除的建、构筑物的位置)。

5、总平面布置主要指标表。

(三)场内外运输。

1、场外运输量及运输方式。

2、场内运输量及运输方式。

3、场内运输设施及设备。

(四)项目土建及配套工程。

1、项目占地。

2、项目土建及配套工程内容。

(五)项目土建及配套工程造价。

(六)项目其他辅助工程。

1、供水工程。

2、供电工程。

3、供暖工程。

4、通信工程。

5、其他。

智能制造装备项目可行性研究报告

在项目建设中,必须贯彻执行国家有关环境保护、能源节约和职业安全方面的法规、法律,对项目可能造成周边环境影响或劳动者健康和安全的因素,必须在可行性研究阶段进行论证分析,提出防治措施,并对其进行评价,推荐技术可行、经济,且布局合理,对环境有害影响较小的最佳方案。按照国家现行规定,凡从事对环境有影响的建设项目都必须执行环境影响报告书的审批制度,同时,在可行性研究报告中,对环境保护和劳动安全要有专门论述。

一、高端装备制造项目环境保护。

(一)项目环境保护设计依据。

(二)项目环境保护措施。

(三)项目环境保护评价。

二、高端装备制造项目资源利用及能耗分析。

(一)项目资源利用及能耗标准。

(二)项目资源利用及能耗分析。

三、高端装备制造项目节能方案。

(一)项目节能设计依据。

(二)项目节能分析。

四、高端装备制造项目消防方案。

(一)项目消防设计依据。

(二)项目消防措施。

(三)火灾报警系统。

(四)灭火系统。

(五)消防知识教育。

五、高端装备制造项目劳动安全卫生方案。

(一)项目劳动安全设计依据。

(二)项目劳动安全保护措施。

先进制造技术论文智能制造

班级:09级机电教育班姓名:丰云。

学号:200940914106。

课程论文题目:浅谈先进制造技术课程名称:评阅成绩:评阅意见:

成绩评定教师签名:日期:

先进制造技术amt是在传统制造的基础上,不断吸收机械、电子、信息、材料、能源和现代管理技术等方面的成果,将其综合应用于产品设计、制造、检测、管理、销售、使用、服务的制造全过程,以实现优质、高效、低耗、清洁、灵活生产,提高对动态多变的市场的适应能力和竞争能力的制造技术的总称,也是取得理想技术经济效益的制造技术的总称。

当前的金融危机也许还会催生新的先进制造制造技术,特别在生产管理技术方面。

先进制造技术不是一般单指加工过程的工艺方法,而是横跨多个学科、包含了从产品设计、加工制造、到产品销售、用户服务等整个产品生命周期全过程的所有相关技术,涉及到设计、工艺、加工自动化、管理以及特种加工等多个领域,并逐步融合与集成。可基本归纳为以下四个方面:

一、先进的工程设计技术;

三、制造自动化技术;

四、先进生产管理技术、制造哲理与生产模式;

五、发展。

一、先进的工程设计技术。

先进的工程设计技术包括众多的现代设计理论与方法。包括cad、cae、capp、cat、pdm、模块化设计、dfx、优化设计、三次设计与健壮设计、创新设计、反向工程、协同产品商务、虚拟现实技术、虚拟样机技术、并行工程等。

(1)产品(投放市场的产品和制造产品的工艺装备(夹具、刀具、量检具等))设计现代化。

(2)先进的工艺规程设计技术与生产技术准备手段。

在信息集成环境下,采用计算机辅助工艺规程设计、即capp,数控机床、工业机器人、三坐标测量机等各种计算机自动控制设备设备的计算机辅助工作程序设计即cam等。

(1)高效精密、超精密加工技术,包括精密、超精密磨削、车削,细微加工技术,纳米加工技术。超高速切削。精密加工一般指加工精度在10~0.1μm(相当于it5级精度和it5级以上精度),表面粗糙度ra值在0.1μm以下的加工方法,如金刚车、金刚镗、研磨、珩磨、超精研、砂带磨、镜面磨削和冷压加工等。用于精密机床、精密测量仪器等制造业中的关键零件加工,如精密丝杠、精密齿轮、精密蜗轮、精密导轨、精密滚动轴承等,在当前制造工业中占有极重要的地位。

超精密加工是指被加工零件的尺寸公差为0.1~0.01μm数量级,表面粗糙度ra值为0.001μm数量级的加工方法。

此外,精密加工与特种加工一般都是计算机控制的自动化加工。(2)精密成型制造技术,包括高效、精密、洁净铸造、锻造、冲压、焊接及热处理与表面处理技术。

(3)现代特种加工技术,包括高能束流(主要是激光束、以及电子束、离子束等)加工,电解加工与电火花(成型与线切割)加工、超声波加工、高压水加工等。电火花加工(electricaldischargemachining(edm)电火花加工electricsparkmachining)是指在一定介质中,通过工具电极和工件电极之间脉冲放电的电蚀作用对工件进行的加工。能对任何导电材料加工而不受被加工材料强度和硬度的限制。可分为电火花成型加工(edm)和电火花线切割加工(电火花线切割加工electricaldischargewire–cutting--edw)两大类。一般都采用cnc控制。

(4)快速成型制造(rpm).快速成形技术是在计算机控制下,基于离散堆积原理采用不同方法堆积材料最终完成零件的成型与制造的技术。从成型角度看,零件可视为“点”或“面”的叠加而成。从cad电子模型中离散得到点、面的几何信息,再与成型工艺参数信息结合,控制材料有规律、精确地由点到面,由面到体地堆积零件。

8)加工与设计之间的界限逐渐谈化,并趋向集成及一体化;

9)工艺技术与信息技术、管理技术紧密结合,先进制造生产模式获得不断发展。

三、制造自动化技术。

一句话:计算机控制自动化技术。

(1)数控技术与数控机床;数控加工技术是为了实现机床控制自动化要求而发展的。它是指用代码化的数字、字母及符号表示加工要求、零件尺寸及其参数、加工步骤等,通过控制介质,输入到控制装置,经过微机进行处理与计算,发出各种控制信号与数据,使机床各部件自动协调运动,实现自动加工的技术。采用数控加工技术的机床,称为数控机床。数控加工的主要特点是:加工的零件精度高;生产效率高;特别适合加工形状复杂的轮廓表面;有利于实现计算机辅助制造;对操作者(不含编程人员)技术水平的要求相对较低;初始投资大、加工成本高。此外,数控机床是技术密集型的机电一体化产品,数控加工技术的复杂性和综合性加大了维修工作的难度,需要配备素质较高的维修人员和维修设备。

(2)工业机器人(用于物流与加工)及物流设备;工业机器人是一种可编程的智能型自动化设备,是应用计算机进行控制的替代人进行工作的高度自动化系统。最近,联合国标准化组织采用的机器人的定义是:“一种可以反复编程的多功能的、用来搬运材料、零件、工具的操作机”。在无人参与的情况下,工业机器人可以自动按不同轨迹、不同运动方式完成规定动作和各种任务。机器人和机械手的主要区别是:机械手是没有自主能力,不可重复编程,只能完成定位点不变的简单的重复动作;机器人是由计算机控制的,可重复编程,能完成任意定位的复杂运动。

(3)柔性制造系统(fmc,fms,fml):包括加工设备(cnc机床)、检测设备、物料输送(工业机器人、自动交换托盘(apc)、自动输送台车(rgv、agv)等)。

(4)计算机集成制造(cim)和工厂自动化(fa)。计算机集成制造系统(cims)是由计算机管理系统、计算机辅助设计与制造cad/cam以及柔性制造系统fms(还可能有其他生产单元)组成。cims是产品生产过程的各子系统的完美集成,即把工程设计、生产制造、市场分析和其他支持功能合理地通过计算机网络有机地集合成一个整体,以实现生产的柔性化、优化、自动化和集成化,达到高效率、高质量、低成本而灵活生产的目的。

四、先进生产管理技术、制造哲理与生产模式。

包括先进制造生产模式、集成管理技术和生产组织方法等。以计算机辅助生产管理为核心,研究和应用先进的生产管理系统和技术。包括成组技术、全面质量管理、精益生产与jit、敏捷制造、并行工程、柔性制造、计算机集成制造、虚拟制造、智能制造、网络化制造、绿色制造、生物制造、可重构制造、mrp、mrpii、erp、scm、crm、计算机辅助后勤支援(computeraidedlogisticsupport,cals)、电子商务、知识管理。

五、发展。

1、信息技术对先进制造技术的发展起着越来越重要的作用。

2、设计技术不断现代化。

产品设计是制造业的灵魂。现代设计技术的主要发展趋势是:(1)设计手段的计算机化在实现了计算机计算、绘图的基础上,当前突出反映在数值仿真或虚拟现实技术在设计中的应用,以及现代产品建模理论的发展上,并且向智能化设计方向发展。

(2)新的设计思想和方法不断出现(3)向全寿命周期设计发展。

(4)设计过程由单纯考虑技术因素转向综合考虑技术、经济和社会因素设计不只是单纯追求某项性能指标的先进和高低、而是注意考虑市场、价格、安全、美学、资源、环境等方面的影响。

3、成形及改进制造技术向精密、精确、少能耗、无污染方向发展。

成形制造技术是铸造、塑性加工、连接、粉末冶金等单元技术的总称。

4、加工制造技术向着超精密、超高速以及发展新一代制造装备的方向发展。

5、工艺由技艺发展为工程科学,工艺模拟技术得到迅速发展。

先进制造技术的一个重要发展趋势是,工艺设计由经验判断走向定量分析,加工工艺由技艺发展为工程科学。

6、专业、学科间的界限逐渐淡化、消失。

7、绿色制造将成为21世纪制造业的重要特征。

日趋严格的环境与资源的约束,使绿色制造业显得越来越重要,它将是21世纪制造业的重要特征,与此相应,绿色制造技术也将获得快速的发展。主要体现在:

(1)绿色产品设计技术使产品在生命周期符合环保、人类健康、能耗低、资源利用率高的要求。

(2)绿色制造技术在整个制造过程,使得对环境负面影响最小,废弃物和有害物质的排放最小,资源利用效率最高。绿色制造技术主要包含了绿色资源、绿色生产过程和绿色产品三方面的内容。

(3)产品的回收和循环再制造例如,汽车等产品的拆卸和回收技术,以及生态工厂的循环式制造技术。它主要包括生产系统工厂--致力于产品设计和材料处理、加工及装配等阶段,恢复系统工厂--主要对产品(材料使用)生命周期结束时的材料处理循环。

8、虚拟现实技术在制造业中获得越来越多的应用虚拟现实技术(virtualrealitytechnology)主要包括虚拟制造技术和虚拟企业两个部分。

9、信息技术、管理技术与工艺技术紧密结合,先进制造生产模式获得不断发展,造业在经历了少品种小批量--少品种大批量、--多品种小批量生产模式的过渡后,70年代、80年代开始采用计算机集成制造系统(cims)进行制造的柔性生产的模式,并逐步向智能制造技术(imt)和智能制造系统(ims)的方向发展。精益生产(lp)、灵捷制造(am)等先进制造模式相继出现,预计21世纪初,先进制造模式必将获得不断发展。

智能制造技术的发展

智能制造作为信息化技术衍生的产物,是我国工业制造的发展方向,受到了全社会的广泛关注与各行业的重视。为了满足现代社会日渐增长的生产需求,也为了推动我国工业制造的可持续发展,有必要将传统的工业制造与现代科学技术密切结合,实现我国制造业的成功转型升级,提升工业制造水平。基于此,本文将立足智能制造时代背景,对机械设计及自动化技术的应用进行分析,并对机械设计及自动化技术的发展方向展开讨论。

机械设计作为我国工业制造行业的重要经济来源,除了能够为我国的工业制造带来强大的技术支持基础外,同时也能全面提升国民生产效率。而随着时代的发展,越来越多更先进的智能化技术应用到传统的机械设计制造行业中,有效改善了以往劳动力投入过大、劳动强度过高等不足,实现了机械设计的自动化与智能化制造[1]。在如今的智能制造时代背景下,我国近年来的机械设计行业对自动化技术的研究取得了长足进步,不过相对于技术起步更早且更加成熟的发达国家而言还存在一定差距,所以有必要探明我国机械设计及自动化技术的未来发展方向,持续推动我国工业制造行业的健康发展。

智能制造背景下的机械设计会应用到智能集成化技术、智能柔性自动化技术、虚拟自动化技术等,涉及的技术内容极为丰富。下文便以应用自动化技术的多功能调试台控制系统为例,对其在机械设计中的实际应用展开分析[2]。

2.1多功能调试台。

利用多功能调试台构建的稳定支撑试验平台,具备多旋转功能,基本用在继电保护设备的组装与调试生产中。将智能自动化技术应用其中,能够显著缩小电机体积与重量,进而提升设备运行的安全稳定性。此外,在对多功能调试台的自动化技术设计中加入自动化控制程序(plc),便可实现对系统性能的实时化试验与调试,保障系统运行的整体可靠性。

2.2基于多功能调试台的机械设计。

采用了自动化技术的多功能调试台控制系统,将其应用在机械设计当中,主要借助于调试台的持续性升降功能,保证位于不一样高度的继电保护装置能够配备到位,并且能实现对功能的测试效果。在此过程中,应当全面分析系统故障检测及隔离保护功能。在多功能调试台控制系统的设计过程中,应采取多元化控制方式以及应用智能自动化技术,借助plc编程逻辑控制,构建单片机控制体系,确保工业控制机能够控制到位[3]。在全方位考量控制要求之后,应构建多功能调试台控制系统,确保plc控制模式能实现。多功能调试台控制系统的构建过程中,需要重视多模块的组建,其中包含控制、通信、检测及输出等模块,同时画出详细的系统构架图。该控制系统主要应用自动化检测技术对机械设计展开测量,分为直接测量与间接测量。其中,直接测量能够测得所设计机械设备的规格尺寸,结合参数变化达到控制机床技术模块的效果;而间接测量则是利用控制模块中的刀具去建立刀具部件运行机制,比如根据待测表面的差异,对待测装置的断续表层、平面等多项参数予以检测,具体如图1所示。我们以图1中的输出与检测两大主要模块举例,起初需要借助输出模块对伺服驱动电路进行分析,构建自动化编码与框架系统,并且预先设计故障预警电路,主要应用plc输出接口对伺服驱动电路予以控制,同步传输电机转动的脉冲控制量,保证伺服电机的转动速度、转动方向更加精准。同时,还应构建起基于信息反馈的闭环控制机制以及智能自动化框架系统,保证框架的高度、水平度都能精准调位,对整个系统的故障内容予以分析。自动化技术在其中的应用能够实现对框架高度、水平度的合理控制,保证一旦系统发生故障,plc仍然能够保证警报信号输出的正常[4]。此外便是检测模块,在该模块中包含位移与倾角两类传感器,plc模拟量输入模块接口能够保证倾角传感器的信号正常传送,对位置闭环控制的参考量予以优化。立足设计全局视角来看,多功能调试台控制系统构建的是一种驱动方案设计体系,既能计算重要参数,确保旋转机构的合理性以及工作到位,同时也能避免过载情况发生。此外,还要重点考量驱动方案设计的所需因素,参考电机的体积、重量、功率等特性,构建负载旋转机构以及对驱动装置进行优化设计,构建具备框架大负载旋转机构的驱动装置,实现调整可回转装置组件及过渡件的效果,优选驱动电机且做好量化计算,比如对电机经由减速器且传送到丝杆力矩位置的驱动力进行计算,保证驱动系统一直具备较高的冗余度。

3.1重视产品数据的收集与共享。

在智能制造时代背景下,机械设计主要利用智能化手段完成,产品设计、制造与自动化技术之间的关系极为密切,因此在未来发展中需要提高对产品数据的收集与共享工作的重视度。一方面,利用智能系统对产品设计方法的合理性进行精准识别。对产品生产过程中产生的数据进行分析与模拟,形成资源共享平台,通过智能化识别,机械制造控制系统能够直接储存与设计、生产相关的数据,同时也能根据生产批次的规格要求去分析操作状态。如果生产过程中察觉出问题,在信号传感器的加持下会第一时间发出预警信号,那么机械设计工作人员则会能通过对设计数据的排查找出问题所在。另一方面,借助机电控制模块对产品质量进行分析,还可通过分析所采集的数据,对机器运行速度、生产状态展开全面检查,并且能通过模拟机械设计制造加工的过程,精准地判断出操作状态[5]。为了实现智能制造,需要高度重视产品设计制造与技术的结合,将智能数据共享中心设置为独立监控设备,在各类传感器的配置下做出动态化分析,然后借助网络技术对所采集的数据予以共享,方便机械设计参数的及时调整。

3.2重视节能环保。

随着科学技术与社会经济水平的不断提升,我国也逐渐迈进了经济与产业结构转型升级的关键时期。能源节约与环境保护现已成为企业实力的重要标准,尤其是在“碳中和”的时代背景下,企业要想实现健康的可持续发展,必定要在未来发展中不断改革升级,摈弃用牺牲环境换取经济效益的想法与做法。所以,在智能制造背景下,未来的机械设计及自动化技术发展要重视如下几点:其一,加强对新材料的研发,机械设计不仅要满足智能制造功能要求,而且要保证使用更加节能环保的材料;其二,做好机械设计制造过程中的噪音污染控制工作,尽量减少或舍弃噪音污染较大的机械设备;其三,要重视废弃设备的回收利用。机械设备在工作一段时间后会因为达不到生产要求而被淘汰,但其回收价值依旧较高,需要做好资源的二次利用。

人工智能一定是未来工业制造领域的发展趋势,能够完成机械设计、生产制造过程中的复杂程度较高的工作。另外,随着我国人口老龄化程度不断加深,人口红利逐渐消失,人工成本自然会不断提升,通过人工智能技术的引入能够冥想降低企业的生产成本,同时为产品质量提供更强大的保障。在机械设计领域,人工智能的引入需要注意如下几点:其一,机械设计方案中的不同部件生命周期同样需要展开智能化分析,通过大量方案的比较进行优选;其二,机械设计需要综合考量对产品性能提出的要求,尽量进行模块化设计;其三,机械设计过程中要关注产品使用寿命,关注可能需要拓展的模块与性能,方便产品今后在功能与网络方面的升级。

综上所述,智能制造作为工业制造的未来发展方向,应用自动化技术的机械设计生产不仅能够提升生产可控性,降低人为干预误差,同时也能收集到更多且精准的设计生产数据,实现设计制造的自动化与智能化。在今后的机械设计及自动化技术发展中,需要重点关注产品数据收集与共享、节能环保、人工智能的引入等方向。唯有将传统的机械设计及自动化技术与智能制造有机结合,才能促使我国机械制造行业焕发新的活力以及实现技术层面的突破,推动我国工业制造行业的健康发展。

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