未来机械设想.doc

精品文档未来机械之设想机械设计制造及其自动化 班级：0000 姓名：xxx摘 要：机械制造时一个永远你的主题，是设想、概念、科学技术物化的基础和手段，是国家经济与国防实力的体现，是国家工业化的关键。机械制造在今后的发展走向如何，关系到一个国家甚至整个世界制造业的变革。本论文将对机械从其产生到未来的发展做出设想，关键词：未来机械 发展趋势 智能化 绿色环保一、前言机械制造业在任何一个国家中都是国民经济的基础产业,它的发展直接影响到该国国民经济各部门的发展,也影响到国计民生和国防力量的加强,因此,各国都把机械制造业的发展放在首要位置。随着机械产品国际市场竞争的日益加剧,各大公司都把高新技术注入机械产品的开发中,作为竞争取胜的重要段。本文就未来机械制造的发展方向做一下论述。二、现代机械制造技术的产生现代机械制造技术的产生主要受以下三个方面因素的推动：1、机械产品更新换代加快 近年来，机械产品更新换代的速度不断加快，而且朝着大型、成套、复杂、精密、高效、高运行参数等方向发展，从而对机械制造技术提出了更高更新的要求。2、市场竞争加剧 面对越来越激烈的市场竞争，制造业的经营战略不断发生变化，市场响应速度（T）、产品质量（Q）、生产成本（C）、售后服务（S）成为企业赢得市场的基本要素。为此，机械制造技术必须适应这种变化，大力发展和采用优质、高效、低耗、洁净、灵活的现代机械制造技术。3、新技术革命的推动 近20年来，科学技术特别是信息技术的迅速发展引发了新技术革命，这场新技术革命对现代机械制造技术的产生和发展起到了巨大的推动作用。一方面，科学技术的迅速发展要求机械制造业为其提供更优良的装备，从而为机械制造业开拓了广阔的市场；另一方面，科学技术的发展也为机械制造业提供了其发展所需的各种先进工具和手段。现代机械制造技术是从传统的机械制造技术发展起来，不断吸收高新技术成果，或与高新技术实现了局部或系统集成而产生的。其具体产生方式主要有两种。1、常规制造过程优化 常规制造过程优化是形成现代机械制造技术的重要方式。它是在保持原有制造原理不变的前提下，通过变更制造工艺条件，优化制造工艺参数；或是通过以制造方法为中心，实现制造设备、辅助工艺和材料、检测控制系统技术的集成和改进，从而实现优质、高效、低耗、洁净、灵活等目标。2、与高新技术相结合 高新技术的发展对新型制造技术的出现有重大影响。新能源、新材料、微电子、计算机等高新技术在机械制造领域的不断引入、渗透和融合，为新型制造技术的出现奠定了基础。如：引入激光、电子束、离子束等新能源而形成的多种高密度能量加工；引人计算机技术和信息技术而形成的数控加工、工艺模拟技术、CADCAECAM集成技术等。三、现代机械制造技术的发展趋势质量、成本和效率是推动现代机械制造技术发展的三个永恒主题，同时，环保和服务业渐渐成为人们关注的目标。为实现这些目标，现代机械制造技术的总趋势是向自动化、最优化、柔性化、集成化、精密化、高速化、清洁化和智能化方向发展。当前，机械制造技术的发展主要沿着三条主线进行：1、机械制造工艺方法进一步完善与开拓，除了传统的切削与磨削技术仍在不断发展和完善以外，各种特种加工方法也在不断产生并得到快速发展。2、加工技术向高精度方向发展，出现了精密工程与纳米技术。3、加工技术向自动化、柔性化、集成化和智能化方向发展，正在沿着数控技术（NC）、柔性制造系统（FMS）、计算机集成制造系统（CIMS）、智能制造系统（IMS）的台阶向上攀登。与以上三条主线上的发展相配合，机械制造中的计量与测试技术、机械产品的装配技术、工况监测与故障诊断技术、机械设备的性能试验技术、机械产品的可靠性保证与质量控制技术、人工智能在机械制造中的应用等方面，均会有突飞猛进的发展。这些进展主要表现在以下几个方面：1.1、采用自动化技术，实现制造过程及制造系统自动化。1.2、利用计算机技术，实现适应于多品种、小批量的柔性制造。 柔性制造系统（FMS）是一种将柔性和自动化有机结合在一起的产物，它由数控机床（加工中心）、自动物流系统和计算机控制系统组成，其主要特征和效果是：1.2.1、以多品种、中小批量的自动化生产方式，最大限度地适应市场需求。1.2.2、没有固定的生产节拍，可在不停机的条件下实现加工工作的自动转换。1.2.3、机床利用率显著提高，辅助时间显著缩减，生产成本明显下降。1.2.4、生产周期大为缩短，库存量大为减少，市场响应能力明显增强。1.2.5、 自动化水平极大提高，劳动强度明显降低，产品质量得到可靠保证，生产环境显著改善。1.3、加工与设计之间的界限逐渐淡化，并趋向集成及一体化。1.4、机械加工向超精密、超高速方向发展。1.5、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（诸如柔性生产、准时生产、精益生产、敏捷制造、并行工程、分散网络化制造等）不断出现并获得发展。1.6、计算机的广泛应用，取代、加强和延伸了人的部分脑力劳动，使机械制造向最优化和智能化方向发展。四、机械工业在智能化中的发展1、选择智能化的产品作为机械企业未来发展的新产品机械企业的当务之急是进行产品结构调整。我国过去的机械工业部门是生产资料的生产部门。在面向市场，特别是面向全球化经济的形势下，这种观念应迅速转变，即机械工业既提供生产资料又生产人民生活需要的各种产品。我国机械工业各企业在产品结构调整中选择产品时无论是生产资料还是消费品，都要首先选择带有智能信息技术的机电一体化产品。2、关注和应用计算机科学和人工智能科学的最新成果现代科技发展的一个特点是，从基础科学转化为技术的时间愈来愈短，从技术到工业的应用几乎是同时的。信息技术的基础是计算机科学，智能技术的基础是人工智能科学。当前，分布式计算和人工智能相结合所形成的分布式的人工智能(DistributedArtificialIntelligence，DAI)已成为研究的热点。分布式人工智能有两个研究领域，即分布式问题求解(DistributedProblemSolving，DPS)和多智能体系统(MultiAgentSystem，MAS)。前者考虑怎样将一个特殊问题的求解工作在多个合作的、知识共享的模块或结点之间划分，采用“由顶向下”的方案来求解问题。后者则主要研究一组自治的智能体(Agent)之间智能行为的协调，采用“由底向上”的方案来求解问题。由此可见分布式人工智能(DAI)的两种方法(DPS和MAS)都是对知识资源进行处理以完成给定的任务。所以这种智能技术很快在企业的产品设计、制造和生产管理中得到应用，特别是在各种智能软件系统的设计、开发中得到了广泛的应用。企业采用了上述DPS和MAS技术后，企业的产品水平、制造质量、成本及管理水平都迅速地得到了提高，并在这些方面取得了自己的知识产权，因此大大增强了企业在全球经济中的竞争力。3、以人为本注意选拔和培养高素质的人才现代企业要在激烈的竞争中不断地向前发展，关键是人才。现在最需要的是两类复合型人才：一类是掌握高科技诀窍、懂技术、懂经营、有创新的复合型高级专业人才(工程师)；另一类是有战略眼光和创新勇气，懂得科技、经营、管理的复合型高级管理人才(企业家)。企业要创造一切条件引进和留住这些人才，同时还要选择对象，重点培训。对以上这些人才，都要委以重任，让他们在实践中锻炼成长。企业培训还有一个任务，就是要围绕产品和企业生产向全体职工普及现代科学技术，特别是当前工厂应用的信息技术和智能技术。五、绿色机械、环保机械“未来机械的发展，绿色机械、环保机械是一个重要趋势。”各类机械的制造需要能源和材料，其使用过程也离不开能源。如何减少二次、三次加工使其能耗降低，开发出真正的绿色、环保机械，是当代机械研究中一个重要的领域。要实现这一目标，机械工程要在四个方面取得突破：第一，生产的机械本身要绿色、环保，以减少能源的使用和污染的产生，使人与自然和谐共生，创造一个好的环境；第二，要减少机械制造加工的工艺流程，使其成型过程尽量简洁；第三，加强机械装备功能的综合性，通过发展柔性制造技术和工艺，用多功能机械取代各种单一功能的机械；第四，应用新材料，减轻装备的重量，进一步达到减少污染、节约能源、提高机动性能的目的。随着未来探测技术、智能技术、控制技术、材料技术的不断发展，整个机械装备的发展必将呈现出一个崭新的面貌。目前我国的机械工程与力学学科与国际先进水平相比还有一定的差距，总的来说机械设计的理念和方法基本上与世界国际先进同步，但装备制造工艺、材料性价比等确实还有待于进一步的变革和提高。六、结束语 新的未来有着更大的机遇，机遇里也蕴含着挑战，只有不断与时俱进，与高新科技结合起来，才能在未来竞争激烈的世界中占有一席之地，使我国能够从一个制造大国，蜕变成为世界上的机械制造强国。参考文献：1、 邬建忠. 高等教育出版社 机械