未來機(jī)械設(shè)想.doc

廣東技術(shù)師范學(xué)院機(jī)電學(xué)院未來機(jī)械之設(shè)想機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化 班級：0000 姓名：xxx摘 要：機(jī)械制造時一個永遠(yuǎn)你的主題，是設(shè)想、概念、科學(xué)技術(shù)物化的基礎(chǔ)和手段，是國家經(jīng)濟(jì)與國防實(shí)力的體現(xiàn)，是國家工業(yè)化的關(guān)鍵。機(jī)械制造在今后的發(fā)展走向如何，關(guān)系到一個國家甚至整個世界制造業(yè)的變革。本論文將對機(jī)械從其產(chǎn)生到未來的發(fā)展做出設(shè)想，關(guān)鍵詞：未來機(jī)械 發(fā)展趨勢 智能化 綠色環(huán)保一、前言機(jī)械制造業(yè)在任何一個國家中都是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè),它的發(fā)展直接影響到該國國民經(jīng)濟(jì)各部門的發(fā)展,也影響到國計(jì)民生和國防力量的加強(qiáng),因此,各國都把機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展放在首要位置。隨著機(jī)械產(chǎn)品國際市場競爭的日益加劇,各大公司都把高新技術(shù)注入機(jī)械產(chǎn)品的開發(fā)中,作為競爭取勝的重要段。本文就未來機(jī)械制造的發(fā)展方向做一下論述。二、現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)的產(chǎn)生現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)的產(chǎn)生主要受以下三個方面因素的推動：1、機(jī)械產(chǎn)品更新?lián)Q代加快 近年來，機(jī)械產(chǎn)品更新?lián)Q代的速度不斷加快，而且朝著大型、成套、復(fù)雜、精密、高效、高運(yùn)行參數(shù)等方向發(fā)展，從而對機(jī)械制造技術(shù)提出了更高更新的要求。2、市場競爭加劇 面對越來越激烈的市場競爭，制造業(yè)的經(jīng)營戰(zhàn)略不斷發(fā)生變化，市場響應(yīng)速度（T）、產(chǎn)品質(zhì)量（Q）、生產(chǎn)成本（C）、售后服務(wù)（S）成為企業(yè)贏得市場的基本要素。為此，機(jī)械制造技術(shù)必須適應(yīng)這種變化，大力發(fā)展和采用優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、潔凈、靈活的現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)。3、新技術(shù)革命的推動 近20年來，科學(xué)技術(shù)特別是信息技術(shù)的迅速發(fā)展引發(fā)了新技術(shù)革命，這場新技術(shù)革命對現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展起到了巨大的推動作用。一方面，科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展要求機(jī)械制造業(yè)為其提供更優(yōu)良的裝備，從而為機(jī)械制造業(yè)開拓了廣闊的市場；另一方面，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展也為機(jī)械制造業(yè)提供了其發(fā)展所需的各種先進(jìn)工具和手段。現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)是從傳統(tǒng)的機(jī)械制造技術(shù)發(fā)展起來，不斷吸收高新技術(shù)成果，或與高新技術(shù)實(shí)現(xiàn)了局部或系統(tǒng)集成而產(chǎn)生的。其具體產(chǎn)生方式主要有兩種。1、常規(guī)制造過程優(yōu)化 常規(guī)制造過程優(yōu)化是形成現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)的重要方式。它是在保持原有制造原理不變的前提下，通過變更制造工藝條件，優(yōu)化制造工藝參數(shù)；或是通過以制造方法為中心，實(shí)現(xiàn)制造設(shè)備、輔助工藝和材料、檢測控制系統(tǒng)技術(shù)的集成和改進(jìn)，從而實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、潔凈、靈活等目標(biāo)。2、與高新技術(shù)相結(jié)合 高新技術(shù)的發(fā)展對新型制造技術(shù)的出現(xiàn)有重大影響。新能源、新材料、微電子、計(jì)算機(jī)等高新技術(shù)在機(jī)械制造領(lǐng)域的不斷引入、滲透和融合，為新型制造技術(shù)的出現(xiàn)奠定了基礎(chǔ)。如：引入激光、電子束、離子束等新能源而形成的多種高密度能量加工；引人計(jì)算機(jī)技術(shù)和信息技術(shù)而形成的數(shù)控加工、工藝模擬技術(shù)、CADCAECAM集成技術(shù)等。三、現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展趨勢質(zhì)量、成本和效率是推動現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)發(fā)展的三個永恒主題，同時，環(huán)保和服務(wù)業(yè)漸漸成為人們關(guān)注的目標(biāo)。為實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)，現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)的總趨勢是向自動化、最優(yōu)化、柔性化、集成化、精密化、高速化、清潔化和智能化方向發(fā)展。當(dāng)前，機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展主要沿著三條主線進(jìn)行：1、機(jī)械制造工藝方法進(jìn)一步完善與開拓，除了傳統(tǒng)的切削與磨削技術(shù)仍在不斷發(fā)展和完善以外，各種特種加工方法也在不斷產(chǎn)生并得到快速發(fā)展。2、加工技術(shù)向高精度方向發(fā)展，出現(xiàn)了精密工程與納米技術(shù)。3、加工技術(shù)向自動化、柔性化、集成化和智能化方向發(fā)展，正在沿著數(shù)控技術(shù)（NC）、柔性制造系統(tǒng)（FMS）、計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（CIMS）、智能制造系統(tǒng)（IMS）的臺階向上攀登。與以上三條主線上的發(fā)展相配合，機(jī)械制造中的計(jì)量與測試技術(shù)、機(jī)械產(chǎn)品的裝配技術(shù)、工況監(jiān)測與故障診斷技術(shù)、機(jī)械設(shè)備的性能試驗(yàn)技術(shù)、機(jī)械產(chǎn)品的可靠性保證與質(zhì)量控制技術(shù)、人工智能在機(jī)械制造中的應(yīng)用等方面，均會有突飛猛進(jìn)的發(fā)展。這些進(jìn)展主要表現(xiàn)在以下幾個方面：1.1、采用自動化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)制造過程及制造系統(tǒng)自動化。1.2、利用計(jì)算機(jī)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)適應(yīng)于多品種、小批量的柔性制造。 柔性制造系統(tǒng)（FMS）是一種將柔性和自動化有機(jī)結(jié)合在一起的產(chǎn)物，它由數(shù)控機(jī)床（加工中心）、自動物流系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)組成，其主要特征和效果是：1.2.1、以多品種、中小批量的自動化生產(chǎn)方式，最大限度地適應(yīng)市場需求。1.2.2、沒有固定的生產(chǎn)節(jié)拍，可在不停機(jī)的條件下實(shí)現(xiàn)加工工作的自動轉(zhuǎn)換。1.2.3、機(jī)床利用率顯著提高，輔助時間顯著縮減，生產(chǎn)成本明顯下降。1.2.4、生產(chǎn)周期大為縮短，庫存量大為減少，市場響應(yīng)能力明顯增強(qiáng)。1.2.5、 自動化水平極大提高，勞動強(qiáng)度明顯降低，產(chǎn)品質(zhì)量得到可靠保證，生產(chǎn)環(huán)境顯著改善。1.3、加工與設(shè)計(jì)之間的界限逐漸淡化，并趨向集成及一體化。1.4、機(jī)械加工向超精密、超高速方向發(fā)展。1.5、工藝技術(shù)與信息技術(shù)、管理技術(shù)緊密結(jié)合，先進(jìn)制造生產(chǎn)模式（諸如柔性生產(chǎn)、準(zhǔn)時生產(chǎn)、精益生產(chǎn)、敏捷制造、并行工程、分散網(wǎng)絡(luò)化制造等）不斷出現(xiàn)并獲得發(fā)展。1.6、計(jì)算機(jī)的廣泛應(yīng)用，取代、加強(qiáng)和延伸了人的部分腦力勞動，使機(jī)械制造向最優(yōu)化和智能化方向發(fā)展。四、機(jī)械工業(yè)在智能化中的發(fā)展1、選擇智能化的產(chǎn)品作為機(jī)械企業(yè)未來發(fā)展的新產(chǎn)品機(jī)械企業(yè)的當(dāng)務(wù)之急是進(jìn)行產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整。我國過去的機(jī)械工業(yè)部門是生產(chǎn)資料的生產(chǎn)部門。在面向市場，特別是面向全球化經(jīng)濟(jì)的形勢下，這種觀念應(yīng)迅速轉(zhuǎn)變，即機(jī)械工業(yè)既提供生產(chǎn)資料又生產(chǎn)人民生活需要的各種產(chǎn)品。我國機(jī)械工業(yè)各企業(yè)在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整中選擇產(chǎn)品時無論是生產(chǎn)資料還是消費(fèi)品，都要首先選擇帶有智能信息技術(shù)的機(jī)電一體化產(chǎn)品。2、關(guān)注和應(yīng)用計(jì)算機(jī)科學(xué)和人工智能科學(xué)的最新成果現(xiàn)代科技發(fā)展的一個特點(diǎn)是，從基礎(chǔ)科學(xué)轉(zhuǎn)化為技術(shù)的時間愈來愈短，從技術(shù)到工業(yè)的應(yīng)用幾乎是同時的。信息技術(shù)的基礎(chǔ)是計(jì)算機(jī)科學(xué)，智能技術(shù)的基礎(chǔ)是人工智能科學(xué)。當(dāng)前，分布式計(jì)算和人工智能相結(jié)合所形成的分布式的人工智能(DistributedArtificialIntelligence，DAI)已成為研究的熱點(diǎn)。分布式人工智能有兩個研究領(lǐng)域，即分布式問題求解(DistributedProblemSolving，DPS)和多智能體系統(tǒng)(MultiAgentSystem，MAS)。前者考慮怎樣將一個特殊問題的求解工作在多個合作的、知識共享的模塊或結(jié)點(diǎn)之間劃分，采用“由頂向下”的方案來求解問題。后者則主要研究一組自治的智能體(Agent)之間智能行為的協(xié)調(diào)，采用“由底向上”的方案來求解問題。由此可見分布式人工智能(DAI)的兩種方法(DPS和MAS)都是對知識資源進(jìn)行處理以完成給定的任務(wù)。所以這種智能技術(shù)很快在企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造和生產(chǎn)管理中得到應(yīng)用，特別是在各種智能軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、開發(fā)中得到了廣泛的應(yīng)用。企業(yè)采用了上述DPS和MAS技術(shù)后，企業(yè)的產(chǎn)品水平、制造質(zhì)量、成本及管理水平都迅速地得到了提高，并在這些方面取得了自己的知識產(chǎn)權(quán)，因此大大增強(qiáng)了企業(yè)在全球經(jīng)濟(jì)中的競爭力。3、以人為本注意選拔和培養(yǎng)高素質(zhì)的人才現(xiàn)代企業(yè)要在激烈的競爭中不斷地向前發(fā)展，關(guān)鍵是人才?，F(xiàn)在最需要的是兩類復(fù)合型人才：一類是掌握高科技訣竅、懂技術(shù)、懂經(jīng)營、有創(chuàng)新的復(fù)合型高級專業(yè)人才(工程師)；另一類是有戰(zhàn)略眼光和創(chuàng)新勇氣，懂得科技、經(jīng)營、管理的復(fù)合型高級管理人才(企業(yè)家)。企業(yè)要創(chuàng)造一切條件引進(jìn)和留住這些人才，同時還要選擇對象，重點(diǎn)培訓(xùn)。對以上這些人才，都要委以重任，讓他們在實(shí)踐中鍛煉成長。企業(yè)培訓(xùn)還有一個任務(wù)，就是要圍繞產(chǎn)品和企業(yè)生產(chǎn)向全體職工普及現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，特別是當(dāng)前工廠應(yīng)用的信息技術(shù)和智能技術(shù)。五、綠色機(jī)械、環(huán)保機(jī)械“未來機(jī)械的發(fā)展，綠色機(jī)械、環(huán)保機(jī)械是一個重要趨勢?！备黝悪C(jī)械的制造需要能源和材料，其使用過程也離不開能源。如何減少二次、三次加工使其能耗降低，開發(fā)出真正的綠色、環(huán)保機(jī)械，是當(dāng)代機(jī)械研究中一個重要的領(lǐng)域。要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，機(jī)械工程要在四個方面取得突破：第一，生產(chǎn)的機(jī)械本身要綠色、環(huán)保，以減少能源的使用和污染的產(chǎn)生，使人與自然和諧共生，創(chuàng)造一個好的環(huán)境；第二，要減少機(jī)械制造加工的工藝流程，使其成型過程盡量簡潔；第三，加強(qiáng)機(jī)械裝備功能的綜合性，通過發(fā)展柔性制造技術(shù)和工藝，用多功能機(jī)械取代各種單一功能的機(jī)械；第四，應(yīng)用新材料，減輕裝備的重量，進(jìn)一步達(dá)到減少污染、節(jié)約能源、提高機(jī)動性能的目的。隨著未來探測技術(shù)、智能技術(shù)、控制技術(shù)、材料技術(shù)的不斷發(fā)展，整個機(jī)械裝備的發(fā)展必將呈現(xiàn)出一個嶄新的面貌。目前我國的機(jī)械工程與力學(xué)學(xué)科與國際先進(jìn)水平相比還有一定的差距，總的來說機(jī)械設(shè)計(jì)的理念和方法基本上與世界國際先進(jìn)同步，但裝備制造工藝、材料性價比等確實(shí)還有待于進(jìn)一步的變革和提高。六、結(jié)束語 新的未來有著更大的機(jī)遇，機(jī)遇里也蘊(yùn)含著挑戰(zhàn)，只有不斷與時俱進(jìn)，與高新科技結(jié)合起來，才能在未來競爭激烈的世界中占有一席之地，使我國能夠從一個制