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生产力是经济发展的重要动力,它能带动制造业更好更快地发展,因此需要技术人员加强对这方面的研究,用科学的力量解决各方面的问题。现代社会的发展更趋于智能化、人性化,机械制造设计及其自动化的应用,可以提高工业生产的整体性能。21世纪以来,国家加大了机械制造设计与自动化的研究力度,通过政策扶植与资金投入,机械设计制造领域已有了一定的基础并取得了很大的进步。机械设计制造及自动化技术涉及诸多技术种类,各个技术种类之间联系紧密又相互牵制。
1机械设计制造自动化发展特点
(1)技术水平不断提高。机械设计制造与自动化技术相对传统技术而言处于稳定发展状态,现代技术更加的智能化,很多工作使用自动化设备完成,很大程度上减轻了工作人员的劳动强度,提高整体工作效率。实际生产过程中,机械设计制造与自动化技术的应用具有重要意义。(2)以需求为导向。产品的研发根据实际需求进行,所以每个产品都有自己独特的实用性能或作用,机械设计制造也是这样应运而生的,当急需某一特殊产品时,设计人员根据产品特有的性质,科学合理地设计出适合该产品的生产工艺。传统的生产模式需要大量的人力、物力,会造成生产成本的增加,受人为因素的影响,出错的概率也大大增加,改变传统生产模式成为发展的必然。
2机械设计制造自动化的优势以及作用
(1)生产能力强。机械设计制造自动化技术应用过程中,信息系统接收到生产的指令后,会对指令进行分析研究,系统指挥产线上的各个设备,机械化的生产能力比人工生产的效率更高。机械设计制造及自动化技术在统一调控下统一生产,生产能力和产品质量得到很大提高。(2)应用安全。生产过程中最重要是企业经济效益与安全生产问题。在保证企业的经济效益前提下,也要注意生产中的安全隐患。目前安全级别比较高的是自动化生产工艺,可以在没有操作员的前提下,自动实现生产要求,避免了因操作失误造成的质量与安全问题。
3机械设计制造自动化技术发展方向
(1)机电一体化。机电一体化使机械设计制造自动化技术进一步升级,计算机技术的快速发展,使机电一体化技术不断完善。新时代的机电一体化技术,是机械与微电子技术的紧密结合与运用。老旧机械设备不断地被淘汰,新型机械设备不断地完善并满足人们的各种需求。(2)智能化。机械设计制造自动化正朝着智能化的发展方向前进,智能化是指机械设备在接受工作人员操控的同时,还能自主判断对生产过程或技术进行能动控制,这样可以减少生产过程中的人为失误和技术缺陷。实现智能化需要综合多门类的技术,通过对这些技术的结合与运用,使设备拥有模拟人工智能的能力,减少人力资源,为企业生产节约成本。但不是所有的工作都能通过机械的智能化实现,一些复杂的工作还是需要人力解决。智能化技术得到了政府的大力支持,是机械设计制造自动化的发展方向。(3)网络化。计算机技术不断的发展,对人们的生活和工作产生了深远影响。网络技术也在逐步普及,这两种技术几乎覆盖了生产生活的每一个领域。计算机的应用减少了大量的计算工作,网络技术的发展使远程控制技术被普遍应用,最为突出的就是远程监控系统,机械生产领域与之结合应用,工作人员可以通过远程操控系统监控生产过程,可以及时发现问题并及时进行处理,提高工作效率。(4)模块化。机械设计制造自动化产品种类繁多,需要充足的硬件设施,复杂的接口要更加的注意,这样才能保证产品在设计和生产过程中每一环节的准确性。根据标准的软件程序开发出适合产品的生产程序,实现生产模块的扩大和稳定,有利于节约时间和资金,为企业实现利益最大化。(5)微型化。老旧机械设备一般都技术落后且体积较大,生产过程繁琐。新型机械技术的发展使得设备的实用性能越来越好,体型更加轻便。随着科技的不断进步,自动化控制产品逐渐趋于微型化,新型技术的应用,使设备体积变小、能源消耗降低、操作更灵活,且产品质量全面超越传统技术。但我国目前机械设计企业中,大部分的高端设备还不能实现微型化,内部环节的设计受到很多限制,设备的外观优化还有很大的发展空间。(6)绿色化。工业技术进步的同时也会伴随着相应问题的出现,就是对生态环境的破坏。当今从国家到各企业都已经意识到工业发展给环境带来的危害,环境保护意识越来越强。任何技术的发展都不能以牺牲环境为代价,机械设计制作及自动化应在环保的前提下可持续发展。环境保护是当代社会发展的基础要求,也是必要的条件,针对这一技术发展的复杂性和必然性更需要与环保相结合,在发展经济技术的同时做好环境的保护,达到社会和自然的协调发展。这就要求在产品的设计、生产过程中要保证干净、无污染。
4机械自动化的前景分析
机械设计制造自动化的发展可以提高企业的工作效率和经济效益,实现一个企业的快速发展,也标志着一个国家的技术发展水平。我国机械制造行业涉及很多产品,若想要企业得到更好更快的发展,就要注重企业机械设计制造及其自动化的技术发展,完成企业的生产转型。转型涉及很多的问题,需要高额费用,还要选择适合企业的自动化类型,只有这样的转型才能使企业更有竞争力。目前在我国的科技还没有处于世界的一级水平,所以需要不断的研究开发提升自己的技术水平,可以适当引进国外先进自动化技术,以此提高自动化技术的研究,加强企业智能化的发展,生产出更加高难度的产品。
作者:李郑临 单位:湖南财经工业职业技术学院
二、营造良好的机械制造工艺设计社会环境
机械制造工艺能力的发展一定程度上会受到机械制造工艺社会环境的限制,对此,应当营造良好的机械制造工艺设计社会环境。相关部门应当注重机械制造工艺社会环境建设,为机械制造工艺设计人员提供良好的学习环境和实践操作条件,提升机械制造工艺设计人员的专业素质。同时,相关部门也有注重对机械制造工艺相关社会资源的管理,特别是机械制造工艺相关企业资源,确保机械制造工艺相关社会资源的科学、合理利用。此外,企业也应当注重自身机械制造工艺与相关社会资源的有机结合,为机械制造工艺能力的培养提供场所,提升机械制造工艺设计能力培养实效。
三、注重对企业设计研究的投资管理
在培养机械制造工艺设计能力过程中离不开资金的保障,企业在培养机械制造工艺设计能力方面的资金投入和管理直接影响着机械制造工艺设计能力培养成效,对此,应当注重对企业设计研究的投资管理。企业应当加强在机械制造工艺设计能力培养方面的资金投资管理,确保培养资金落实到位,为机械制造工艺能力培养提供经济支持,确保机械制造工艺设计能力培养各项工作的顺利开展,为机械制造工艺设计培养更多优秀人才。同时,企业应当注重对机械制造工的管理力度,注重机械制造工艺管理制度的改革和创新,满足社会对机械制造工艺的需求。
二、注重社会环境构建
社会环境对设计者机械制造工艺设计能力有着重要影响,对此,应当注重机械制造工艺设计社会环境的构建,提升机械制造工艺设计人员的实践能力。
(一)提升对机械制造工艺的关注度目前,我国大多数的机械制造工艺能力培养均为对学生的培养,社会对机械制造工艺的关注度直接影响着机械制造工艺设计人才的培养,对此,应当提升对机械制造工艺的社会关注。目前,我国很多高校较为注重机械制造工艺人才的培养,然而社会对机械制造工艺的关注度仍需进一步提升。在社会职业技能培养过程中,应当加强对机械制造工艺能力的宣传,注重机械制造技能的培养,提升机械制造工艺的社会关注度,培养机械制造工艺设计能力。
(二)营造良好的机械制造工艺设计社会环境机械制造工艺能力的发展一定程度上会受到机械制造工艺社会环境的限制,对此,应当营造良好的机械制造工艺设计社会环境。相关部门应当注重机械制造工艺社会环境建设,为机械制造工艺设计人员提供良好的学习环境和实践操作条件,提升机械制造工艺设计人员的专业素质。同时,相关部门也有注重对机械制造工艺相关社会资源的管理,特别是机械制造工艺相关企业资源,确保机械制造工艺相关社会资源的科学、合理利用。此外,企业也应当注重自身机械制造工艺与相关社会资源的有机结合,为机械制造工艺能力的培养提供场所,提升机械制造工艺设计能力培养实效。
(三)注重对企业设计研究的投资管理在培养机械制造工艺设计能力过程中离不开资金的保障,企业在培养机械制造工艺设计能力方面的资金投入和管理直接影响着机械制造工艺设计能力培养成效,对此,应当注重对企业设计研究的投资管理。企业应当加强在机械制造工艺设计能力培养方面的资金投资管理,确保培养资金落实到位,为机械制造工艺能力培养提供经济支持,确保机械制造工艺设计能力培养各项工作的顺利开展,为机械制造工艺设计培养更多优秀人才。同时,企业应当注重对机械制造工的管理力度,注重机械制造工艺管理制度的改革和创新,满足社会对机械制造工艺的需求。
工业设计伴随工业革命而得到迅速发展,按照工业革命的发展程度,一般可分为三个阶段,一是蒸汽革命阶段。十八世纪末蒸汽机发明促进了第一次产业革命的到来,进而产生社会分工,有力促进了传统手工艺转向工业设计方向发展。二是电气革命阶段。该阶段更系统地发展了工业设计理论,而且,与日俱增的人对工业设计加深了解,使工业设计的传播更为广泛。三是电气革命后,各国对科技都非常重视,先进设计制造技术的发展更为迅速。工业设计紧密结合了先进技术,相得益彰,设计生产的工业产品具有较强的外观性、人文性、环保性、功能性、创新性等,这些因素对于消费者产生积极的影响。各国企业也逐渐提高面向产品的工业设计,不断增加人财物的投入力度,工业设计水平不断提高,市场竞争力不断增强。
1.2国内工业设计的发展。
因受历史发展等影响,国内工业设计的发展相对与国外较晚且发展不快。一般可归纳为以下三个发展阶段,一是“拿来主义”,也就是引进国外先进经验并进行复制,几乎不存在设计元素。二是“鹦鹉学舌”,也就是引进国外先进经验并进行模仿,尽管很多地方存在引进国外的影子,但也具有一些独特之处。三是“创新设计”,也就是将引进的国外先进经验进行学习分析并再次创新,企业重视利用创新设计使产品核心竞争力不断提高。随着近年来我国外贸出口逐年增加,面临的经济纠纷也日益增多,引发企业高管日益关注工业设计,并相继投入资金用于工业设计的发展。国内很多大学也相继举办工业设计专业,培养高水平工业设计人才。
1.3工业设计特点。
工业设计的特点比较突出,一是在学科知识方面具有综合性。工业设计一般被认为是从事外形设计,并将其与重复的机械劳动、嘈杂脏兮的环境等相联系。但是工业设计不只是工业产品设计,还能解决“人-机-环境”之间的各类问题,具有较强的综合性、有机结合技术与艺术的一门学科,涉及的学科涵盖机械、物理、化学、市场学、美学、社会学及心理学等多个不同领域。二是学科知识的实践性与应用性都很强。利用设计创造,为人民群众生活提供具有合理性的生存方式,使生活具有人性化、便捷、个性化等特点。三是学科的时代性很强。不同时代的要求不尽相同,目前工业设计需要符合绿色环保、健康节能等设计要求。
2机械设计制造技术
机械工程中机械设计与制造技术是十分重要的内容,是其机械性能的最重要决定因素。随着信息技术的发展,新的机械设计制造方法不断出现,诸如基于数学规划理论与计算机程序而建立,利用数值计算优化设计方案,使期望指标实现最优化的方法;利用结构离散化,采用有限个相互连接并进行分析的单元节点,依据变形协调条件对有限元进行综合求解的设计方法;在规定条件及时间内,规定功能可完成的可靠设计方法;利用虚拟现实与仿真技术,对产品设计、制造等全过程进行模拟,并预测评估技术数据与性能指标的虚拟制造技术;采用目前主流智能制造、绿色制造、纳米制造、个性制造等技术,随着新的设计制造技术的广泛研究应用,将会对世界经济发展起到重要促进作用。
3工业设计与机械设计制造技术之间的关系
3.1机械设计制造技术的作用。
工业设计学科具有综合性,涵盖科技、艺术等多个领域知识。工业设计的先决条件就是科技,产品生产应与科技要求相符,违背客观规律的任何设计都无法实现。很多工业设计具有完善的功能,美观的外形,备受人们喜爱,只是与设计制造客观规律相违背为略有遗憾,难以在力学、结构及制造等方面实现。因此机械设计制造技术作为关键的工业设计技术,应基于对机械工程基础知识的深入理解而开展工业设计,确保产品遵循客观规律与基本原理,工业设计人员充分利用自身专业优势,在结构、色彩及外形等方面易于用户广泛接受。
3.2工业设计的重要作用。
在机械设计制造技术中,工业设计在人机工程学具有重要作用。设计理念基于人的自身,综合各方面因素而进行科学判断。结合人机工程学特点有机结合消费者、产品及其使用者开展相关研究,不只是关注个别要素。目前应用的各类成功产品,都具有人机工程学设计理念。
3.3工业设计与机械设计制造技术相结合的应用。
工业设计与机械设计制造技术各有优势,将其有机进行结合才能使企业产生更显著的经济效益,进而使其综合竞争力得到提高。目前很多国内中小企业,因财力、时间等因素所限,其工业产品设计方法与制造技术还相对较为落后,政府资金投入不足,激励措施有待于进一步完善,使工业设计的发展处境艰难。因此要采用必要的行政手段调节市场经济,利用政府干预促进工业设计健康发展,从而转变设计理念,积极拓展综合性合计人才的培养方式,成立专业研发中心,培养更多的高层次工业设计专业人才。
把握工程教育要面向工程实际的基本原则。对于机械制造装备设计过程,不仅仅关注结构与功能原理的实现,也要从经济性、安全性、环境保护与节能减排等方面将其视为一个系统的工程技术项目来加以考虑,全方位引导学生培养运用所学知识解决实际工程问题的能力,正确认识工程对于客观世界和社会的影响。教师对于学生的要求更多地集中在培养学生的学习主动性、对问题的深入探究和钻研精神以及追求创新的态度和意识。这就对教师本身在知识结构、教育教学技能、教学与管理艺术等方面提出了更高的要求,要不断更新自身教育理念,与时俱进。
2教学内容的改革与优化
课程教学内容要面向机械设计制造及自动化专业工程教育认证目标,以培养行业认可的复合型工程人才为导向,突出学校与学科专业特色,紧随生产与社会的发展,与相关产业与领域的需求相结合。以此为原则,保留原有教学内容中的经典核心部分,删减或剔除与专业认证目标不相符合的内容。针对湖南科技大学机械设计制造及自动化专业面向矿山机械、工程机械及数控机床产品设计制造的专业培养特色,教学内容中适当增加矿山机械装备与工程机械装备的设计方法与过程,对于金属切削机床的设计着重讲解数控机床的主传动系设计、进给传动系设计与典型部件设计,减少普通机床设计相关内容。机床控制系统设计重点介绍数字控制技术原理与设计过程,其它控制方式酌情删减或剔除。同时教师在授课过程中应结合自身研究方向,增补介绍反映本专业前沿发展现状和趋势的有关新材料、新工艺、新技术和新装备的内容,使教学内容做到融经典、基础、实用、前沿于一体。适当淡化教学内容中的深奥理论知识,增强应用与实践,增加实验与实践教育环节时长,以激发学生的学习兴趣。可以更多地与企业生产实际相结合,与企业沟通联系,创造机会让学生深入企业生产一线,直观接触与动手实践,深入理解机械制造装备的设计原理与方法。强调对重点和难点的把握,精心组织,讲深讲透,如金属切削机床的工作原理、几何表面成形原理和机床主传动系设计过程、夹具定位方案的设计与分析等。对于物流系统设计和机械加工生产线的总体设计,则可以采取学术讲座的形式加以介绍。
3教学方法的突破与创新
面向工程教育专业认证需求,教师要实现教学方法与手段的不断突破与创新,以提高教学质量。教学方法要针对工程实际,可以更多地采用案例分析、综合设计、小组学习、项目训练等方式,培养学生主动学习和团队合作能力,提高工程意识和设计技能。教师也要深入研究当前国内外工程教育的发展形势,将国际上最新的科学思想和科学成果传递给学生。在教学过程中教师要有效利用多媒体教学资源,使知识直观化、形象化,激发学生学习兴趣,调动主观学习积极性。如为使学生对于装备制造业有清晰的认知,激发学生对于机械制造装备设计课程学习的热情,在绪论中详细介绍制造业与装备制造业的内涵,多方搜集资料,以详实的图片、文字、视频和数据资料深入透析装备制造业的地位与作用、我国装备制造业迄今所取得的成就以及面临的机遇与挑战,鼓励学生为我国装备制造业的发展与进步贡献自己的力量。为训练学生的独立分析与思考能力,教师也在课堂上提出问题或布置课后作业,启发学生去思考并分组讨论,教师再进行归纳总结和点评,让学生能够主动参与学习。在机械制造装备设计课程教学中可根据教学难点与重点,有针对性地开展专题讨论与专题作业。讨论与作业的形式也需多样化,以便于活跃学生思维,增强创新意识。
4考核评价机制的多元化
为检验课程教学效果,考核评价必不可少。在常用的平时考勤、课堂作业与期末考试成绩的考核评价机制基础上进行多元化拓展,以助于提高学生的学习积极性,培养创新态度和意识。针对机械制造装备设计课程教学特点,采取“日常课堂教学考核+创新实践考核+期末闭卷考试”模式。日常课堂教学考核从考勤、课堂讨论、课堂作业等方面进行综合评定,重点考查学生的学习态度、学习纪律性与主观能动性等;创新实践考核结合实验教学进行,考察学生的创新思维和创新能力、实践动手能力等;期末闭卷考试适当增加主观题和应用型试题比重。通过考核评价机制的多元化拓展,全面准确地反映学生学习效果。
(二)科学使用计算机辅助工具近年来,随着计算机技术和机械制造技术的快速发展,推动了计算机辅助设计与制造技术(CAD/CAM)的不断发展。计算机辅助设计与制造是在计算机技术和制造工程技术渗透和结合的基础上发展而来的综合性应用技术,广泛应用于目前的机械制造工艺设计中。计算机辅助设计与制造技术在机械制造工艺设计中的应用使得机械制造工艺和流程更加方便,同时也使得整体机械制造工艺更加简化,有效克服和解决了传统机械制造工艺技术低下、无法满足市场研究等问题,是机械制造未来发展趋势。对此,机械制造工艺设计者应当不断提升自身的计算机辅助工具的使用能力,掌握计算机辅助机械制造工艺设计的相关操作,不断提升自身机械制造工艺设计能力,以满足社会发展的需求。
(三)提升机械制造工艺设计人员的实践能力培养机械制造工艺设计能力离不开大量的实践,对此,应当提升机械制造工艺设计人员的实践能力,提升设计人员的机械制造工艺设计能力。设计人员在学习及提升的过程中,应当注重自身实践能力的培养,确保机械制造工艺设计和实际操作有机结合,从本质上培养和锻炼自身的机械制造工艺设计的实践操作能力。
二、注重社会环境构建
社会环境对设计者机械制造工艺设计能力有着重要影响,对此,应当注重机械制造工艺设计社会环境的构建,提升机械制造工艺设计人员的实践能力。
(一)提升对机械制造工艺的关注度目前,我国大多数的机械制造工艺能力培养均为对学生的培养,社会对机械制造工艺的关注度直接影响着机械制造工艺设计人才的培养,对此,应当提升对机械制造工艺的社会关注。目前,我国很多高校较为注重机械制造工艺人才的培养,然而社会对机械制造工艺的关注度仍需进一步提升。在社会职业技能培养过程中,应当加强对机械制造工艺能力的宣传,注重机械制造技能的培养,提升机械制造工艺的社会关注度,培养机械制造工艺设计能力。
(二)营造良好的机械制造工艺设计社会环境机械制造工艺能力的发展一定程度上会受到机械制造工艺社会环境的限制,对此,应当营造良好的机械制造工艺设计社会环境。相关部门应当注重机械制造工艺社会环境建设,为机械制造工艺设计人员提供良好的学习环境和实践操作条件,提升机械制造工艺设计人员的专业素质。同时,相关部门也有注重对机械制造工艺相关社会资源的管理,特别是机械制造工艺相关企业资源,确保机械制造工艺相关社会资源的科学、合理利用。此外,企业也应当注重自身机械制造工艺与相关社会资源的有机结合,为机械制造工艺能力的培养提供场所,提升机械制造工艺设计能力培养实效。
(三)注重对企业设计研究的投资管理在培养机械制造工艺设计能力过程中离不开资金的保障,企业在培养机械制造工艺设计能力方面的资金投入和管理直接影响着机械制造工艺设计能力培养成效,对此,应当注重对企业设计研究的投资管理。企业应当加强在机械制造工艺设计能力培养方面的资金投资管理,确保培养资金落实到位,为机械制造工艺能力培养提供经济支持,确保机械制造工艺设计能力培养各项工作的顺利开展,为机械制造工艺设计培养更多优秀人才。同时,企业应当注重对机械制造工的管理力度,注重机械制造工艺管理制度的改革和创新,满足社会对机械制造工艺的需求。
二、机械设备的零部件尽量采用标准成品件
标准零部件的规格尺寸、材质质量、技术参数等均符合国家统一标准,在各种设备制造中具有广泛的通用性,可以有效的避免因尺寸误差、材质硬度不足等一些非标准的因素影响设备的质量。在设计和生产非标准设备时,应当尽量使用外购的标准成品件,比如固定使用的零部件、检验使用的仪器设备、生产用的刀具磨具等,不仅可以有效的降低成本,同时可以提高制造产品的质量。标准成品零部件的使用对提高非标准机械设备的质量具有十分重要的意义,主要表现在以下几个方面:
首先,可以提高非标准设备操作的可靠性。企业外购市场的标准零部件一般是经反复多次的试验和实践才投入市场,其各种条件均符合国家标准,其具有较高的性价比,可以有效的提高非标准设备制造质量。而初次制造且未经过实践使用的非标准零部件或多或少会存在一定的缺陷,缺乏使用可靠性。
其次,可以降低非标准机械设备的制造成本。对于生产厂家而言,单件非标准零部件的制造成本比批量标准零部件的制造成本高,十分不利于生产商的成本控制。比如非标准件制造产生的管理费、设计成本、劳动生产均比标准零部件的制造成本高;或者非标准零部件的加工比较繁杂琐碎,制造过程中因为手工问题导致产品损坏,造成材料的浪费等。最后,可以提高非标准设备制造效率。利用现有的标准成品,可以省却设计的麻烦,同时可以避免后续制造过程中因非标准件的不合理影响制造的进度,提高工作效率
三、设备加工制造和组装过程中质量的控制
3.1设备设计过程的质量监督在设备厂家进行设备设计的过程中,使用单位技术人员应经常与其设计人员联系,了解设计的进展情况。设计结束、图纸绘制完成后,由使用单位技术人员和设备厂家设计人员共同对图纸进行会审,从整体上查看设计是否实现了工艺技术要求,设备关键部位的技术要求是否合适。另外,对于以前制作过的同类设备,在保证工艺技术要求的前提下,对使用中需要经常更换备件的零部件,尽量做到尺寸一致,以方便备品配件的准备。
3.2设备制造过程的质量监督在非标准机械设备制造初期,应当对关键零件的机械加工进度进行监督和控制,特别是大型铸造件、锻造件、焊接件等,严格按照进度计划实施,重点监督高技术要求的设备,确保设备或部件按质按量进行。同时针对外购基础件的质量进行严格把关,检验其精度、密度、材质、光洁度等,确保基础件各方面符合使用标准。此外,特别注重关键零件加工质量的检验,确保零部件的高效利用。比如,在行列式滚筒设备的加工中,应当严格检验上下导轨和齿轮的加工精度,并在淬火处理后进行确认其等级硬度,以及相关的焊接部位的检查。
3.3设备整体组装的质量控制在完成所有零部件加工后,将各分散的部件进行组装,形成完整的台套设备。但在组装过程中,组装的精度是影响设备质量的主要因素,甚至会导致设备无法正常使用。因此,在组装设备零部件时,特别注意清洁零部件的外部杂质,包括铁屑、焊渣、粉尘、油渍等。此外,设备组装完毕后,应当对组装质量进行检验,确认设备是否符合技术要求。比如空载试机、负载试机、联动试机,并根据实际生产进行调节运行参数,确保设备的良好运行。
1机械设计制造及其自动化理论概述
最开始人们接触机械自动化的时候,都是先想着用机器代替人手,用机械完成一些重复操作的劳动。随着科学技术的发展,自动化的技术水平较以往有了极大的提升,不再局限于单一的重复机械动作上,而是进行相关程序的设定,逐渐拥有了自主思考的内核,我们也将其称之为机械的大脑,能够精准地完成规定的任务,还能够在系统出现问题的时候,及时地进行自我诊断,现阶段的机械设计更加智能化。机械设计制造领域的自动化技术的应用伊始,可追溯到20世纪60年代,由于电子计算机技术的不断发展壮大,人们也开始将电子计算机技术融入到机械控制中,通过各领域专家的研究和尝试,最终成功地将电子计算机及其控制技术成功地结合在一起,又经过长时间的磨合与创造,最终形成了今天我们所看到的、所使用的机械设计制造及其自动化。机械设计制造及其自动化也和大多数事物一样,经历了由无到有、由简单到复杂的发展过程。现如今,机械设计制造及其自动化在社会生活中发挥的作用也越来越重要。
2机械设计制造及其自动化的应用现状分析
我国改革开放以来,将更多的精力投入到了科学技术的研究和开发中,科学技术是第一生产力,这是我们所有科研工作者都熟知的道理,而我国的科学技术也以极其迅速的速度发展着,在科学技术领域也取得了非常可人的成绩。但是从全球的角度来看,与发达国家的科技手段相比较,我国的机械设计制造及其自动化技术还是相对比较落后的,出现这种情况的主要原因是我国发展科学技术的时间较短,起步也比较晚,还有很多地方都是学习其他先进国家的技术。而在很多工业发展领先的国家,都已经将纳米技术、激光技术等先进技术融入到了机械的设计和制造中,而我国在高新技术融入这一点上,还与国外发达国家存在着非常大的差距。由于我国机械设计制造及其自动化技术水平的限制,使得我国机械设计制造自动化的应用范围也受到了这一限制的影响。目前,我国大部分的机械制造厂虽然已经将机械自动化的理念引入到了产品的生产当中,但是真正将自动化融入到整个机械制造工程的生产过程中的,基本上没有。很多制造工厂由于技术水平、资金等多方面因素的限制,生产出来的产品都是非常粗糙的,达不到预定标准,而且还花费了大量的生产成本,这样的工厂在经济市场环境下逐渐会失去竞争能力,久而久之,一部分制造工厂就会因技术限制而破产,从这一点我们能够非常明显地发现,对工厂来说,机械自动化的意义是非常重大的。而纵观我国的机械制造产业,为什么我国的机械设计制造及其自动化技术水平比较落后,究其原因,除了科学技术的不足以外,高新技术人才的缺乏也是一个非常大的影响因子。目前在工厂中,有经验的技术人员都是老一辈的技术工作者,这一部分工作人员并没有接受过专业的理论知识和技术培训,而新入职的工作人员基本上都是刚刚毕业的大学生,这些学生虽然有扎实的理论基础,但是却没有实践方面的经验,这样就使得整个机械设计制造产业的自动化技术水平出现了青黄不接的情况。
3机械设计制造及其自动化的应用研究
为了能够尽快与国际社会机械设计接轨,我们要积极向国外先进机械化自动化技术学习。自从我国加入世界贸易组织,越来越多的外国企业进驻中国,使得我国的市场竞争日益激烈,大多数国有企业逐渐失去了先天的主导地位,由于没有很好的经营,再加上保守、不创新,最终被淹没在了市场经济的大潮中。为了能够挽救我国机械制造企业,大部分本土企业开始与国外企业建立长期的合作关系,本土企业在吸收国外先进生产技术的同时,逐渐提高了自身的产品质量,有效降低了生产成本,外国企业也利用我国的市场建立了庞大的经济体系,二者实现了双赢。随着越来越多中外合资企业的出现,机械设计制造及其自动化技术也逐渐融入到了我国各个行业中,怎样更好地提升机械制造自动化水平,也逐渐被越来越多的企业提到了日程当中。计算机网络技术的普及也极大地提高了机械制造自动化技术的发展水平,我们利用计算机软件技术,及时发现了机械设计中存在的漏洞,并在第一时间进行了维护,通过对网络技术的研究,也实现了企业与企业之间的远程沟通。虽然我国的机械设计制造及其自动化发展取得了非常显著的成绩,但是在工业迅速发展的同时,环境问题逐渐显现在人们面前,工业污水、工业废料都排放到了大自然中,导致我们赖以生存的环境出现了极大的恶性变化,也让我们在发展工业的同时,深刻意识到环境保护的重要性。机械制造及自动化实现了全球化之后,怎样降低生产过程中对环境的污染也就成为了机械设计制造领域要面对的难题,我们如何利用绿色能源进行工业生产,合理转化工业生产的废料,减少有害环境的原材料,实现机械设计制造的绿色发展,这也是机械设计制造及自动化未来的发展方向。
4我国机械设计制造及其自动化的发展趋势
我国机械设计制造及其自动化技术已经日趋完善,各个行业也都体会到了机械设计制造及其自动化所带来的各项优势,机械设计制造及其自动化是一门集多种技术于一体的学科,随着新技术的不断研发与引进,机械设计制造及其自动化的发展也将会是一片大好。在机械设计制造及自动化的发展中,大部分的机械设计制造都将设计、制造、生产和管理进行独立运行,而这些独立运行的部分又与机械设计制造及其自动化的发展集成是相对应的,这样也满足了我国工业生产的实际需求。我国机械设计制造及其自动化还会向着节能化的方向发展,当我国的工业生产达到一定水平的时候,我们考虑的重点不再是运转效率和产出的关系,而是让工业发展与环境保护和谐共存。机械制造材料需要承载节能原料来进行生产,我们要最大限度地运用原材料,减少生产过程中的污染物排放,多使用可再生能源,这样也能减轻对环境的危害。
5结语
机械设计制造及其自动化的应用可以极大地提升生产效率,有效降低生产成本,让机械设计制造企业能够在激烈的市场竞争中脱颖而出。不断改进我国机械设计制造及其自动化水平落后的现状,对我国工业领域的生产具有非常重要的作用。
作者:陈积铭 单位:哈尔滨市总工会职工技术协作服务中心
参考文献:
[1]朱龙根.建设好专业课,把机械设计及制造专业办成特色鲜明的新型专业[C]//第五届全国机械设计及制造专业教学研讨会议论文集(卷1教学论文),1995.
[2]全国高等工业学校机械设计及制造专业教学指导委员会第七次工作会议纪要[C]//第五届全国机械设计及制造专业教学研讨会议论文集(卷2教学史志),1995.
[3]张奉禄,鲁墨武.加强课程间的联系和管理搞好机械设计及制造专业的改革[C]//第五届全国机械设计及制造专业教学研讨会议论文集(卷1教学论文),1995.
[4]陶金玉.精心组织课程设计,加强培养设计能力[C]//第五届全国机械设计及制造专业教学研讨会议论文集(卷1教学论文),1995.
[5]全国高等工业学校机械设计及制造专业教学指导委员会第六次工作会议———实验教学工作会议纪要[C]//第五届全国机械设计及制造专业教学研讨会议论文集(卷2教学史志),1995.
1 机械设计制造及其自动化的发展方向
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融合的产物,是在发展工程中逐步完善的一门新兴的边缘学科。实现机械自动化改变了工业的产品结构、技能结构并且使得机械工业的生产及管理发生了重大变化。
机械设计制造及其自动化专业培养具备机械设计制造基础知识与应用能力,能在工业主产第一线从事机械制造领域内的设计制造、科技开发、应用研究、运行管理和经营销售等方面工作的高级工程技术人才.
科学技术是第一生产力,随着科学技术的发展,机械设计及其自动化已经成为一门独特的新兴学科,那未来发展的方向如何?
我国从20世纪80年代开始进行机械设计及其自动化研究,但同美欧日特别是日本相比,距离很大,我国起步晚、发展程度低是一个毋庸置疑的社会事实,我国是世界上最大的发展中国家,因此,发展机械实际制造及其自动化应该与我国基本国情相适应。立足于基本国情,实现机械设计制造及其自动化的高效稳步发展。
1.1 把机械设计制造与机电一体化进行有效结合
机电一体化是机械自动化的高级形态,是机械工业发展的延伸,也是机械工业的重要的发展方向。机电一体化改变了人类对机器的看法,机电一体化使得机器不在是冷冰冰的钢铁,是机器拥有了智能化的特点。改变了机器的模式。
1.2 把机械设计制造与信息技术有机结合
现代社会信息技术已经成为人类不可分离的一部分,随着信息技术的强大,机械设计制造没有跟上信息技术发展的脚步。信息技术日新月异,但在我国,大部分的机械制造乃至大部分的工厂都是以密集的人力劳动为主,随着劳动力成本的上升,这些工厂面临市场的洗礼,实时转型成为工厂生存的关键。机械制造与计算机结合,可以有效的把人从繁重的体力劳动中解放出来,实现我国从劳动密集型向知识密集型转型,增加企业抵抗市场洗牌的能力,增强抗风险能力。
1.3 在机械设计制造与信息技术结合的基础上实现机械自动化的网络化
同计算机一样,网络也成为人们生活的一部分,机械的制造、组装、推广都离不开网络,特别是机械成品的使用和推广离不开网络的作用。
1.4 机械设计制造及其自动化同样要走可持续发展之路
环境污染已经成为当今社会一个很重要的问题,前些年,我们一味追求经济效益,牺牲了环境,现在我们正在品尝环境污染的恶果,特别京津冀地区饱受雾霾的侵袭。从食品工业的机械自动化来看,我国和其他国家有着很大的差距。本身机械工业是一个污染比较强的工业类型,发展见效快的低成本自动化技术,潜力大、前景好、投资不多、见效快,是比较符合我国现阶段的工业水平,但在发展过程中,要节约能源、减少耗材,走绿色化、可持续化之路,总之,经济不应该以环境作为代价。
1.5 机械设计制造及其自动化需要较强的自学和创新能力
理论是实践的基石,因此,在本专业的学习中,要注重对专业知识的学习,只有打下良好的专业基础,才能在实践中学以致用。现代社会技术日新月异,只具备良好的专业素质也是远远不够的,我们要在专业知识的基础上增强自身的创新能力。把理论和创新能力结合,才能跟上科技发展的步伐。
机械设计制造及其自动化并不是单纯的机械零部件的加工,本专业涉及范围较广,不仅要去具备本专业必需的制图、计算、实验、测试、文献检索和基本工艺操作等基本技能;还要具备本专业领域内某个专业方向内所必要的专业知识,了解其科学前沿发展趋势。
2 机械设计制造及其自动化的发展前景
机械设计制造及其自动化涉及到很多专业,正如本论文所阐述的观点,本专业需要的机电一体化、网络计算机乃至环境保护有机结合,因此机械制造及其自动化专业要求学员利用一切能够利用的时间去学习、锻炼,到基层到工厂,在实践中发现自己理论上的不足和欠缺,只有把理论和实际工作经验完美结合,才能完成从理论到实践的“蜕化”。
现代社会,竞争最激烈的是人才的竞争,机械类专业的就业,除了教学、营销外,常见的还有生产总监、设备物流管理、开发机械产品、开发仪器乃至武器,甚至一些模具的设计制造,更有甚者CNC工程师等等, 中国加入世界贸易组织后,对机械方面的人才需求日益强烈,机械方面人才就要迎来复苏的春天。
自己的路需要自己去行走,自己的人生需要自己去拼搏,就业也是需要个人的兴趣和能力的,所谓“干一行爱一行”只有爱一行才能干好一行。
无论一个社会的文明发展到什么程度,都离不开机械制造,它是人类生活的物质基本保障,因此,在目前形势下,我国机械设计制造及其自动化的发展现状和前景都是非常好的行业。
机械制造是制造业的重要组成部分,其作为国民经济各个技术部门的基础装备,对于调整并完善中国的工业体系具有重要的作用。处于技术创新时代的今天,工业企业要获得长足发展,就要对于机械设计制造及其自动化技术进行深入而系统地研究,以不断地扩展其应用领域,提高其应用价值。长期以来,中国在该项领域研究中获得了一定的成绩,但是相比较于工业发展国家,中国在机械自动化领域中的研究还相对薄弱。对于中国的机械设计制造及其自动化的未来发展趋势进行探究成为了重点研究课题。
1 现代分析机械设计制造及自动化技术浅析
作为传统工科专业中重要的一种,机械设计制造对于国家经济发展与技术发展有着重要的意义,并且机械设计制造的技术也在不断的发展当中。但是,随着外界经济环境的快速发展,机械设计制造技术水平也面临着新的挑战和压力。传统机械设计制造技术存在着一定的缺陷和不足,不能更好的适应现代工业水平的发展需求。自动化技术是近年来随着技术不断发展而出现的新技术,是现代科学技术的结晶,是基于传统技术的发展,并且广泛的应用在机械设计制造过程中。自动化技术的应用,对于机械设备产品的自身价值提供了更多的价值。机械产品融入自动化技术,通过信息处理和交互,实现了更多的功能,突破了传统机械设备的技术水平限制。机械设计制造与自动化技术的同步发展和相互交融,提高了机械产品的使用效率和安全性,对于提高生产力有着至关重要的意义。
自动化技术是以计算机技术、信息技术为主要内容,并且融合其他学科来渗透和发展的,是一门综合性学科专业。自动化技术的应用,对于传统机械设计制造行业造成了深远的影响,并且赋予机械设计制造行业了很多新的内容与定义。例如,在机械制造行业生产过程中,需要对于制造过程的工艺进行严格的控制,并且有着高度的变量精确性要求。自动化技术的应用,通过电子信息技术,达到了对工艺变量的精确控制,实现了高效的无人化管理,降低生产成本,提高生产效率。
2 分析机械设计制造及自动化技术发展
现阶段,我国机械设计制造及自动化专业技术正处于一个飞速发展的阶段,并且也取得了一系列的相关研究成果。但是,与其他国际社会上的发达国家专业水平相比,还存在一定的差距。机械设计制造及自动化技术的发展方向从现代社会的发展趋势来看,大体可分为网络信息化、智能化、模块化、绿色化与生活化的趋势,下面笔者就这几个技术发展的趋势方向进行分析。
第一,信息网络化发展。信息网络技术已经成为现代社会的一个重要技术,并且对于各行各业都带来了深入的影响。机械设计制造及自动化技术也受到信息网络技术的影响,其专业深度与广度得到了大幅度的提升。很多基于信息网络技术的新技术应用于自动化技术当中,使得很多远程监控、信息交互等都得到了实现。例如,在企业生产机械设备的过程中,通过远程监控,可以使管理者实时的掌握企业生产情况,并且对于设备生产状态进行控制和调整,提高了对生产过程的控制能力。与此同时,在企业生产的过程中,自动化技术与信息网络技术相结合,实现了不同生产部门之间的信息交流与共享,更好的提高了不同生产部门之间的配合程度,有效的提高了生产质量和生产效率,是现代机械制造行业生产力发展的不可或缺的重要动力之一。
第二,智能化与模块化发展。智能化是一个重要的标准,是区别传统机械与现代机械的一个重要指标。智能化是机械产品的发展目标,是提高机械产品自身适应现代生产与社会需求的重要前提。通过智能化技术的应用,可以更好的拓展机械设备的应用范围。模块化是现代社会生产中一个重要的思想,通过模块化思维的推广,使得机械产品从研发到使用的效率都得到了大幅度的提高,标准化建设成为可能,有效的促进了机械制造业的规范、标准的发展。
第三,绿色化与生活化发展。现代社会的一个重要发展理念就是可持续化,持续发展是保证人类长远生存的关键。机械产品的研究与生产,其根本目的是为了促进社会发展,为人们营造舒适的生活环境。机械设计制造及自动化技术的发展必须以绿色化为根本目标。通过环保技术的应用,提高机械产品的循环利用,进而为后续生产降低成本。机械产品应该与人类的生活进行深入的融合,并且体现出机械制造业的技术密集和知识密集的特点。机械设计制造及自动化技术融入生活的一个重要特点就是,农业生产、办公、居住等多方面的内容都实现了自动化,为人类生活带来了极大的便利。
3 结束语
机械自动化方便了机械工业的技术结构、产品结构、功能与构成、生产方式及管理等方方面面,作为工业技术的一个门类,它值得我们投入一定的精力去了解、认识。或许我们以后不会从事这方面的工作,但是了解机械设计制作自动化技术之后,我们才能更加坚定的支持它的发展。现在我国的任何企业都离不开机械的设计与制作,而机械设计制作自动化也跟我们的生活密切相关,这是不容否认的。希望,在未来不但是国家企业重视机械设计制作自动化技术,而且更多的人能为其发展投入自己的精力。
参考文献
[1] 张宝坤,王淑霞,王艳.机械设计制造及其自动化的发展方向[J].化工装备技术,2011,
[2] 陈义厚,周思柱,冯进机械设计制造及其自动化品牌专业特色研究[J].管理观察,2008,
2本专业人才培养目标
高校教育的目的是培养整体高能力与高素质的人才。高素质人才必须身心素质、工程素质、科技素质、科学文化素质、思想品德素质都很强。现在高校机械工程教育的主要目标是:把课程中的科学技术变成生产力的机械工程技术人才。专业人才培养目标是:培养我国现阶段建设需要的人才,他们必须德智体美全面发展,而且专业知识过硬,可以从事机械设计制造及其自动化的设计制造的人才。
3技术基础系列课程改革方案
现阶段,社会经济发展很快,机械技术也不例外,从积雪产品的更新换代速度就可以看出。主要是因为新材料发展、新设计理论、新制造技术综合发展造成的。所以,机械设计制造及自动化专业主要教程是材料工程、设计、制造,其次是外延课程。本文主要对课程进行分析,不仅对整体课程体系进行了分析,还对专业课程和技术课程进行了分析,冰箱制定了改革方案,下面讲解一下。
3.1技术课程的分类
教育部针对高等学校专业教学颁发了《普通高等学校本科专业目录和专业介绍》,其中对于机械设计制造及其自动化专业有了相关规定,并且把专业进行分类。其实大学生的类型不一样,培养的方向也是不一样的。每一个分类的教学课程是不同的,因为不同分类的人才起到的作用与地位是不同的。还有,对自动化专业的人才进行了分析,主要是从道德、知识、能力三方面着手分析的,然后制定相对应的模块。技术课程分为五大类,包括计算机应用、测试控制技术、电、制造技术、机械设计。主要是根基整体课程、培养方案、培养目标进行分类的,技术课程的分类把材料、设计、制造与外延课程结合在一起,而且每一类的学分占有的比重不同,计算机应用和测试控制都为五点五一,电位三点七六,制造技术为三点五一,机械设计占有的比重做大,为五十三。
3.2教法与学法“一体化”体系构建
分析自动化专业教学课程,总结概括出自动化教学课程的类型,把课程体系根据类型分为三类目标,既道德养成目标、知识教授目标、能力培养目标。为老师制定教学方法体系,也就是三大类目标各自采用的教学方法。为学生制定学习方法体系,也就是什么方法可以使自己充分理解老师教授的内容。教法与学法结合在一些的设计依据是各种课程之间的联系,理论和实践的结合。教师教学方法主要有三个方面,用自己的言行影响学生、示范、讲解。每一种方法运用的模块是不同的,用自己的言行影响学生方法主要用于道德教学中。讲解法只要用于知识模块,教师用这种方法要适当,不能不管什么内容都一一讲解给学生听,这样学生分不清请重点,很难吸收。要少讲,从全部知识中找到精华部分传授给学生,让学生吸取最有价值的知识。示范主要用于专业技能教学中。各大高等学校对于机械自动化专业的课程体系不同的。其实这样是不合理的,因为我国教育部对于他们有专业标准,高等院校制定专业课程体系要根据国家教育部制定的专业标准,这样我国高校教学目标才能够统一。
3.3专业课程的改革
专业课程分为两大类,主要是专业任选课与专业限选课。任选课是供学生自由选择的课程,而限选课是必须要学习的课程。主要是为了学生在学习专业知识的基础上,可以向关联学科拓展,提高学生的综合素质。限选课占有的比重为五点零一,任选课为三点零。
3.4改革后的系列课程特点
上面对于课程改革的内容、学分进行了讲解,通过对比可以看出,改革后的课程特点如下A总体的学习时间减少,技术课程的学习时间占有的比例一如既往的高,而专业课程的学习时间比重却减少很多。B很好几类课程的重要性在学分中得到体现,比如计算机应用类课程的学分占有的比重为一百零三,测控类占有的比重为八十三点七,电类占有的比重为三十八点七。C为了确保教学质量,对于一些教学内容进行了改革,制造类与设计类的课程为主要改革目标。主要体现在教学手段与教学方法上的变化。增加了多媒体与电化教学,对内容进行了重新组合和完善。制造类与设计类虽然占总体学分的比重还是比较高,但是比例却下降了很多,制造类减少了二十八点二,而设计类降低了十六点八。D专业课程调整比较大,虽然原有机械专业的特色还在,但是已经看不出原有专业的模样,专业面越来越广。
4改革效果
改革进行了六年,现在已经形成已经形成三大类课程方案,分别为专业课程、机械设计制造及其自动化专业课程、技术课程方案,而且这三类课程方案比原来的课程更加合理,更加完善,更加系统。改革后的课程体系和方案与教育部对于专业的要求是相同的。而且改革方案已经在一些学校进行了实验,实验结果非常满意,制定的教学方案与培养方案都大大提高了教学质量、学生的专业面,为社会培养了创新能力强、专业能力强的人才。A学生不仅理论知识和知识面得到提高,而且还了解了一些关联学科知识。懂得多种学科之间知识结合,创新能力得到了提高。最近几年,在校生研究的越来越多,考研的人数与理论知识竞赛获奖者的增加,都可以改革课程对于学生的影响程度。B学生计算机应用能力越来越强。现在社会,计算机技术迅速发展,从而导致了计算机应用的范围越来越广。计算机应用能力的强弱关系工作能力的强弱。两千年以后,机械设计毕业论文,学生都是运用计算机进行设计的,从这一点可以看出,学生运用计算机进行辅助设计越来越多,也表明学生的专业面越来越广。C学生综合能力越来越高。从各大高校的毕业论文可以看出,参加科研项目的人数增加,而且科研项目难度和水平增强,从而导致学生设计的毕业论文专业度越来越高。大学生毕业后从事的工作不只局限于机械行业,很多相关行业都可以看到机械设计制造及其自动化专业学生的身影。