机械制造与自动化论文

机械与自动化发展探索通过几年的学习，从书本到实践，刚开始的时候有很多的新奇、期望，使我对机械自动化这门专业从陌生到熟悉。此次实习,面临着毕业,学的是机械与自动化专业,做的是发电厂生产方面的事,算是专业比较合适。发电厂也算是机械与自动化的专业基地，主要是发电厂的一套生产工艺流程，锅炉、汽机、发电机组相互配合，形成一个强大的发电及供热体系，特别是从九十年代我国兴起的DCS集散控制系统、PLC控制系统、现场总线控制已经广泛应用于电力、化工、石油等各行各业。当然这只是机械与自动化的一部分。我们的生活也与其息息相关，看似简单，其内涵极为丰富。干很多年都不敢说自己是行业高手，这一点使我深有体会。下面将自己在机械与自动化方面的拙见与大家一起探讨：第一部分：机械自动化的发展：机械自动化主要指在机械制造业中应用自动化技术,实现加工对象的连续自动生产,实现优化有效的自动生产过程,加快生产投入物的加工变换和流动速度。得力设计与操作，加大自动化比例，合理运用自动化将为我们的安全生产与社会发展创造极大的效益。机械自动化技术的应用与发展,是机械制造业技术改造、技术进步的主要手段和技术发展的主要方向。1.现代机械自动化技术当前我国机械制造业决不是追求全盘自动化或高度自动化的时候,不是大搞自动化,形成自动化热的时候。我国作为一个发展中国家,考虑一切生产技术问题时的前提必须是适用。我国消化吸收国外柔性制造系统户。一,是要在确保必要的生产柔性的前提下,优化人机界面,不过分追求自动化,尽可能建立较为完善的信息系统,充分发展计算机管理的效益。系统中先进的自动化装备和普通设备并存,系统的某些环节允许人工干预。这是一个典型的结合国情、实施适用先进方针的自动化技术解决方案。跟踪国外先进技术发展,结合实际地研制、推广和发展适合我国国情的技术是必要的。我国目前应在消化吸收、融汇贯通国际上有用的自动化技术理论的基础上,努力做到从我国机械制造业的实际情况出发,发展创新,形成有国情特征的发展自动化技术理论和学说,进行围绕计算机技术的柔性自动化技术开发研究,以适用为前提,急需什么就解决什么的企业应用项目,取得实践经验再推广应用。国外如欧洲中等发达国家之前发展的也是局部集成,实行效益驱动的政策,投资上有能力支持,待将来条件成熟时实现适合我国国情及企业特点的适度集成。2.自动化技术要结合生产实际先进制造技术的全部真谛在于应用。发展机械自动化技术,应以企业的生产和技术发展的实际需要及具体条件为导向。只有对合适的产品采用与之相适应的自动化方式进行生产,才能收到良好的技术经济效益和社会经济效益。我国发展机械自动化技术,应结合实际,注重实用,即对国民经济产生实际效益。那种盲目搞自动化、搞自动线的做法,全年生产任务只需一个月就完成的低负荷率生产也要搞的倾向应当纠正,对国民经济不产生显著促进、效率低下的要缓搞。我们要的是效益,而不单纯是速度。国产造型生产线因产品质量差、可靠性低、实用性差,开工率一般。而能在生产中长期服役的主力生产线很少,像第一汽车制造厂的线、第二汽车制造厂的日线等具有全年开工业绩的线更是凤毛麟角。这种现象不属偶然或局部,而是带有普遍性。据调查,我国引进的弧焊机器人,完全正常运转、充分发挥效益的只占另外,处于负荷不满或不能完全正常运转状态还有胭不能正常使用,直接影响了用户使用更多机器人的信心。3.发展投资少、见效快的低成本自动化技术发展低成本自动化技术,潜力大,前景广,投资省,见效快,提高自动化程度,可以收到事半功倍的经济效果,适合我国现阶段的发展姗要和国情。美国麻省理工学院提出的精节生产户模式,就是以最小的投入,取得最大的产出的具体表现。日本丰田公司采用适时生产丁、全面质管理和成组技术、弹性作业人数和尊重人性为支柱的精节生产方式,使自动化程度不高的工厂取得了良好的效益。芬兰机工厂的组装车间内拥有一条能制造、和微机的灵活生产线,它并不完全由自动化设备组成,中间穿插着借助计算机指导的人工参与,将高新技术与原有工艺基础巧妙灵活地结合在一起,从而使这种生产线的造价较低,同时却具有柔性制造系统的性能。实际上精节生产本身就意味着从国情和企业实际情况出发。借鉴国外发展机械制造业低成本自动化技术的经验是有益的。我国机械制造业各企业有大的通用设备,在发展现代机械自动化技术时,若以原有的设备为主,合理调整机床布局,添加少的数控设备,引入技术,充分发挥计算机自动化管理的优势和人的创造性,共同构成一个以人为中心、以信息自动化为先导、树立自主的单元化生产系统,为我国机械制造业自动化技术发展应用提供了一条投资少、见效快、效益高、符合我国国情的机械自动化技术发展应用新途径。4.配套发展机械自动化技术现代自动化技术在机械制造中的应用就是在控制理论的指导下,对生产的物流和人的作用进行综合的研究,涉及到机械技术、微电子技术、自动控制理论和计算机技术等。发展机械自动化技术,必须主要地关注电子学、电子计算机技术、零件检测和机床装料自动化,广泛采用程序数控机床,以及研制高效的和可命的自动化生产线、计算机应用于生产的信息系统和自动化控制系统等。发展应用机械自动化技术,要扎扎实实地抓好自动化技术应用项目的基础工作和从实际出发的推广应用工作,既要发展主机,也要配套发展自动化元件及控制系统。可编程控制器、微处理机、各种传感器、新型刀具、控制系统及系统软件、电子计算机等将是今后机械自动化的主要技术基础。发展应用各种机械自动化新技术,将不断引入其他许多学科的新概念、新理论、新技术,将使机械制造业中原有的一些传统制造技术、产品和观念等不断更新和发展,这就要求有大训练有素的工程技术人员、工人和管理人员。随着机械制造业由机械化向自动化发展,可以预料,机械制造业将越来越密切地依赖知识,依靠科学。这种新的制造模式对工人、技术人员和管理人员在技艺、经验上的要求将逐渐降低,知识上的要求将迅速提高,工人和技术人员的界限将逐渐消失,工人必须具有较高层次的知识结构。某柴油机厂引进的一条造型自动线,全线由计算机系统中央控制。由于技术及管理上的原因,高度自动化的造型生产线废品率上升一个百分点,可见,抓紧人才培养是当务之急的大事,机械制造业的广大工程技术人员、工人、管理人员都需要学习和掌握各种自动化技术的新原理、新方法及其应用。只有有了充裕的人才资源,才能大面积推广应用自动化技术,提高我国机械制造业的自动化水准。综上所述,我国机械制造业发展应用自动化技术,不但要起点高,瞄准世界先进水准,包括国际领域内已展露锋芒的某些新技术,而且必须包括各种灵活的低成本、见效快的自动化技术,坚持提高与普及相结合的方针,我国的机械自动化技术发展应用才能健康地走上高速度、高质和高效益之路。在我国完成无人化的工厂将恐怕不是机械制造业的主要发展模式,也不是机械自动化技术发展应用当务之急的事。这就是中国的机械自动化技术发展之路。第二部分：机电一体化技术的发展自电子技术一问世,电子技术与机械技术的结合就开始了,只是出现了半导体集成电路,尤其是出现了以微处理器为代表的大规模集成电路以后,机电一体化技术之后有了明显进展,引起了人们的广泛注意。(一)机电一体化的发展历程1.数控机床的问世,写下了机电一体化历史的第一页。2.微电子技术为机电一体化''带来勃勃生机。3.可编程序控制器、电力电子等的发展为机电一体化提供了坚强基础。4.激光技术、模糊技术、信息技术等新技术使机电一体化跃上新台阶。(二)机电一体化发展趋势1.光机电一体化.一般的机电一体化系统是由传感系统、能源系统、信息处理系统、机械结构等部件组成的.因此,引进光学技术,实现光学技术的先天优点是能有效地改进机电一体化系统的传感系统、能源(动力)系统和信息处理系统.光机电一体化是机电产品发展的重要趋势.2.自律分配系统化——柔性化.未来的机电一体化产品,控制和执行系统有足够的“冗余度”，有较强的“柔性”，能较好地应付突发事件，被设计成“自律分配系统”。在自律分配系统中，各个子系统是相互独立工作的，子系统为总系统服务，同时具有本身的“自律性”，可根据不同的环境条件作出不同反应。其特点是子系统可产生本身的信息并附加所给信息，在总的前提下，具体“行动”是可以改变的。这样，既明显地增加了系统的适应能力(柔性)，又不因某一子系统的故障而影响整个系统。3.全息系统化——智能化。今后的机电一体化产品“全息”特征越来越明显，智能化水平越来越高。这主要收益于模糊技术、信息技术(尤其是软件及芯片技术)的发展。除此之外，其系统的层次结构，也变简单的“从上到下”的形势而为复杂的、有较多冗余度的双向联系。4.“生物一软件”化—仿生物系统化。今后的机电一体化装置对信息的依赖性很大，并且往往在结构上是处于“静态”时不稳定，但在动态(工作)时却是稳定的。这有点类似于活的生物：当控制系统(大脑)停止工作时，生物便“死亡”，而当控制系统(大脑)工作时，生物就很有活力。仿生学研究领域中已发现的一些生物体优良的机构可为机电一体化产品提供新型机体，但如何使这些新型机体具有活的“生命”还有待于深入研究。这一研究领域称为“生物——软件”或“生物系统”，而生物的特点是硬件(肌体)——软件(大脑)一体，不可分割。看来，机电一体化产品虽然有向生物系统化发展趋，但有一段漫长的道路要走。5.微型机电化——微型化。目前，利用半导体器件制造过程中的蚀刻技术，在实验室中已制造出亚微米级的机械元件。当将这一成果用于实际产品时，就没有必要区分机械部分和控制器了。届时机械和电子完全可以“融合”，机体、执行机构、传感器、CPU等可集成在一起，体积很小，并组成一种自律元件。这种微型机械学是机电一体化的重要发展方向。三、典型的机电一体化产品机电一体化产品分系统(整机)和基础元、部件两大类。典型的机电一体化系统有：数控机床、机器人、汽车电子化产品、智能化仪器仪表、电子排版印刷系统、CAD／CAM系统等。典型的机电一体化元、部件有：电力电子器件及装置、可编程序控制器、模糊控制器、微型电机、传感器、专用集成电路、伺服机构等。这些典型的机电一体化产品的技术现状、发展趋势、市场前景分析从略。四、“机电一体化”而临的形势和任务机电一体化工作主要包括两个层次：一是用微电子技术改造传统产业，其目的是节能、节材，提高工效，提高产品质量，把传统工业的技术进步提高一步；二是开发自动化、数字化、智能化机电产品，促进产品的更新换代。(二)“机电一体化”工作的任务在机电一体化方面的任务可以概括为两句话：一句话是广泛深入地用机电一体化技术改造传统产业；另一句话是大张旗鼓地开发机电一体化产品，促进机电产品的更新换代。总的目的是促1.应用机电一体化技术改造传统产业的工作重点(1)大力采用模糊技术，工业炉窑改造应上新台阶国内外成功的范例表明，应用模糊技术改造工业炉窑比单纯用计算机和PID技术好的多。(2)积极采用数控技术，机床高备改造要达新水平对机床设备的改造重点应放在经济型数控系统的推广应用上。根据需要和可能，尽量实现机械自动化，既可提高工作效率，又可实现对生产的精度要求。(3)努力推广变频调速技术，风机电泵改造要攀新高度。第三部分：发电厂自动化的发展作为个人的实习单位，应该对发电厂的基础知识及发展趋势一表我见。作为个人将来从事相关工作的一个展望及借鉴。1火电厂自动化技术应用展望1.1火电厂将进入信息网络化时代未来21世纪的最初10年，火电厂必将随着不可抗拒的潮流加速进入信息网络时代，火电厂乃至电力系统和电力企业集团将形成生产过程自动化和管理现代化的信息网络。特别要指出，在全厂信息网络结构优化过程中，在技术上百家争鸣，研讨优化方案时，还要注意克服头脑中由于专业分工造成的偏见、局部间利益的摩擦，以及管理体制造成的束缚。经过研究和工程审查实践，初步形成了下图所示的全厂信息网络结构的方案，说明如下：1.1.1厂级生产过程自动化和管理现代化系统(简称厂级自动化系统)由厂级监控信息系统(Supervisoryinformationsysteminplantlevel,简写SIS)和厂级管理信息系统(Managementinformation