王建屏
摘 要:隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展,我國機械制造業(yè)得到了突飛猛進的進步,機械設計制造及其自動化專業(yè)成為了各個高校的熱門專業(yè)。機械設計制造及其自動化專業(yè)應該順應市場的發(fā)展方向,培養(yǎng)適應機械產(chǎn)品設計和生產(chǎn)組織管理的高新技術人才,以提高機械技術人才的全面素質(zhì)。計算機技術的發(fā)展,給機械制造帶來了質(zhì)的飛躍,當前開發(fā)研究適應于復雜制造過程的、具有閉環(huán)控制系統(tǒng)結構的、智能化新一代PCNC數(shù)控系統(tǒng)已成為可能。智能化新一代PCNC數(shù)控系統(tǒng)將計算機智能技術,網(wǎng)絡技術、CAD/CAM、伺服控制、自適應控制、動態(tài)數(shù)據(jù)管理及動態(tài)刀具補償、動態(tài)仿真等高新技術融于一體,形成嚴密的制造過程閉環(huán)控制體系。
關鍵詞:機械制造;自動化;機電一體化
機械設計制造及其自動化專業(yè)是以機械設計制造為基礎,結合了計算機技術、自動控制技術、信息技術、微電子技術的交叉式學科,主要培養(yǎng)以機械設計與制造為基礎,并且能夠運用先進設計制造技術,在工業(yè)生產(chǎn)中從事機械制造領域的設計、制造、開發(fā)和利用。機械設計制造及其自動化專業(yè)培養(yǎng)的人才應該是應用性復合人才,注重實踐和實驗,在實際生產(chǎn)過程中解決技術難題,同時具備計算機知識、軟件編程和人文社科知識。所謂機械設計制造及其自動化是指以應用為中心、以計算機技術為基礎,軟件硬件可裁剪,適應應用系統(tǒng)對功能、可靠性、體積、功耗嚴格要求的專用計算機系統(tǒng),機械設計制造及其自動化系統(tǒng)由硬件和軟件兩大部分組成,其中,軟件系統(tǒng)是整個機械設計制造的靈魂,包括機械自動化操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、應用軟件和支撐軟件。
目前,自動化技術在機械制造業(yè)領域中的應用,使得機械設計制造及其自動化的內(nèi)涵又有了新的發(fā)展,主要體現(xiàn)在以下幾個方面:
(1)從形式方面來講,機械制造自動化主要表現(xiàn)在代替人的體力勞動,繁重的體力勞動不再有人去付出,而是通過自動化的機械去完成;采用智能技術實行自動化處理,可以根據(jù)指令或者模擬人工智能等來完成簡單的自行操作和處理,工作人員、機械以及自動化儀器之間成為一個系統(tǒng),這個系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)協(xié)調(diào)的運作和控制,并不斷地得以優(yōu)化。
(2)從涉及面來講,代替人的體力勞動和腦力勞動,此外,機械制造自機械制造自動化技術不但涉及到具體加工制造過程,還涉及到產(chǎn)品的整個生命周期。機械制造自動化技術貫穿于整個機械制造過程的始終,能夠最大限度地降低人力、物力和財力的消耗,并能最大限度地提高生產(chǎn)效率,能夠為企業(yè)創(chuàng)造更高的經(jīng)濟效益。
(3)從功能方面講,機械制造自動化表現(xiàn)出諸多的優(yōu)點:第一,機械制造自動化技術能夠極大地提高生產(chǎn)效率,縮短產(chǎn)品生產(chǎn)周期,為產(chǎn)品搶占市場提供了時間保證;第二,機械制造自動化技術能夠確保產(chǎn)品質(zhì)量達標和規(guī)格統(tǒng)一,符合現(xiàn)代社會標準化生產(chǎn)模式,具有良好的發(fā)展前景;第三,機械制造自動化技術能夠提高生產(chǎn)效率,減少勞動力的消耗和使用,從而幫助企業(yè)降低生產(chǎn)成本,提高企業(yè)的經(jīng)濟效益;第四,機械制造自動化技術采用的是標準化生產(chǎn),能夠減少和降低生產(chǎn)過程中由于人的不確定性因數(shù)所導致的原料消耗,減少廢棄物的產(chǎn)生,有利于國家倡導節(jié)能減排目標的實現(xiàn)。
自動化技術是提升我國制造水平的重要技術基礎,從產(chǎn)品制造到產(chǎn)品的正常運轉(zhuǎn)、高效運行、優(yōu)化運行都離不開離不開自動控制技術。
如今,雖然我國現(xiàn)在已是制造大國,但不是制造強國。我們的制造水平與世界發(fā)達國家如美國、 日本等相比有很大的差距。主要表現(xiàn)在制造工藝裝備的落后,低水平生產(chǎn)力嚴重過剩,高水平生產(chǎn)力嚴重不足,產(chǎn)品質(zhì)量和技術不高,技術開發(fā)能力不強,基礎元器件和基礎工藝不過關,勞動生產(chǎn)率低下,科技技術嚴重不足,技術創(chuàng)新能力十分薄弱,產(chǎn)業(yè)結構不盡合理,體制不能適應形勢的發(fā)展需求等。如在汽車、船舶、飛行器、飛機、精密機床等領域上我國與歐美發(fā)達國家還有著很大的差距。但在一些領域如航天工程、衛(wèi)星發(fā)射等我國是較為領先的。所以這就要求本專業(yè)要注重培養(yǎng)學生的創(chuàng)新與科研力。同時本專業(yè)涉及國民經(jīng)濟的各個領域,尤其是材料化工、計算機、軟件等,這要求我們要不僅要有跨學科學習的能力,還要了解其他學科的基本知識。
智能化是21世紀機械自動化技術發(fā)展的一個重要發(fā)展方向。這里所說的“智能化”是對機器行為的描述,是在控制理論的基礎上,吸收人工智能、運籌學、計算機科學、模糊數(shù)學、心里學、生理學和混沌動力學等新思想、新方法、模擬人類智能,使它具有判斷推理、邏輯思維、自主決策等能力,以求得更高的控制目標。誠然,使機械自動化產(chǎn)品具有低級智能或人的部分智能,則是完全可能而又必要的。
現(xiàn)代自動化技術在機械制造中的應用就是在控制理論的指導下,對生產(chǎn)的物流和人的作用進行綜合的研究,涉及到機械技術、微電子技術、自動控制理論和計算機技術等。發(fā)展機械自動化技術,必須主要地關注電子學、電子計算機技術、零件檢測和機床裝料自動化,廣泛采用程序數(shù)控機床,以及研制高效的和可靠的自動化生產(chǎn)線、計算機應用于生產(chǎn)的信息系統(tǒng)和自動化控制系統(tǒng)等。發(fā)展應用機械自動化技術,要扎扎實實地抓好自動化技術應用項目的基礎工作和從實際出發(fā)的推廣應用工作,既要發(fā)展主機,也要配套發(fā)展自動化元件及控制系統(tǒng)??删幊炭刂破鳌⑽⑻幚頇C、各種傳感器、新型刀具、控制系統(tǒng)及系統(tǒng)軟件、電子計算機等,這些都將是今后機械自動化的主要技術基礎。
機械設計制造及其自動化專業(yè)涉及機械行業(yè)中的設計制造、科技開發(fā)、應用研究、運行管理和經(jīng)營銷售等諸多的方向,具體研究的內(nèi)容包括開發(fā)低公害汽車發(fā)動機、提供機械性能的鋁合金和形狀記憶合金的新材料、研究提高汽車渦輪增壓發(fā)動機性能與開發(fā)減震降噪的機械等。隨著現(xiàn)代化建設的需要,在航天、造船、采礦等工業(yè)領域的發(fā)展,機械制造和自動化更加需要長足的發(fā)展,并且存在極大的發(fā)展空間。
參考文獻
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