楊世濤,何 飛,盧新祖
(杭州中測科技有限公司,浙江 杭州 310000)
在國民經濟體系中,制造業屬于支柱性產業。輕工機械制造技術,主要是產品設計、制造、銷售、維護及報廢為一體的綜合過程,也是一個系統學科。通過運用信息化管理,可有效提升產品質量,并建立能量流、信息流以及物質流。
1)輕工機械設計與制造,是一項系統工程,更強調“先進性”。傳統的生產工藝與信息技術、傳感器技術、檢測技術、控制技術等并沒有密切的關系,而先進設計制造技術與這些尖端技術有著密切的關系,采用先進設計制造技術,機械制造企業的產品質量和綜合性能都會得到提高,并且在產品的制造、銷售、售后服務等各個環節采用現代化的管理技術,使得產品的使用壽命更長。機械制造技術,就是要將這些技術融合在一起,讓制造業掌握材料、能量、信息,從而掌握整個產品的生產過程。
2)輕工機械設計制造工藝是一門綜合工藝的先進制造技術,包括產品的設計、開發、生產,從銷售、售后到回收利用,形成一個有機整體,有利于提升國家整體實力、推動經濟發展、增強國際競爭力。
3)輕工機械設計制造工藝是一個綜合的市場競爭因素。上個世紀末期,世界經濟一體化的概念被提出,生產力的增長已轉化為時間、成本和質量的綜合,各制造廠商都在努力平衡這三方面的因素,而先進制造業則將這三者進行有機結合。
4)輕工機械設計制造工藝是當今世界上最先進的工藝。只有不斷提升生產技術,才能在競爭中站穩腳跟,保持領先優勢。
輕工機械設計與制造是一門綜合技術含量高的綜合性專業,涵蓋的學科范圍很廣,涉及的知識面也很多。尤其是在現代信息技術的驅動下,機械設計生產逐漸走向了智能化、自動化以及精密化,不但提升機械設計和生產效率,而且改善了制造質量。此外,在今天的信息化環境中,機械設計與制造在人力、物力、財力和時間等方面也得到有效節約,極大地促進了機械設計生產企業的正常運營與發展。
1)促進能力的有效提升。在輕工機械設計制造中運用信息技術,可以有效地提高生產效率,并在一定程度上提高生產能力。隨著信息化的發展,傳統工作方式發生了很大的變化,企業的生產成本有效減少,增加了企業的經濟效益,增強了企業的市場競爭力。
2)保證安全作業。將信息技術運用于機械設計與生產,能提高生產作業的安全性,降低人工投入與消耗,保障員工的生命健康。同時,信息化技術可以有效處理各類緊急情況,降低操作中的安全風險。與傳統作業方式相比,信息化技術在機械設計生產中的應用更加高效,能夠保證各環節的安全穩定。
3)有利于提升生產效率。隨著信息技術的發展,機械設計與制造全流程都采用了自動化技術,大大提高了機械設計制造的效率,擴大了規模,減少了生產費用。隨著自動化技術的廣泛使用,為了提高生產和運營的效果,通過模擬技術來完成一些傳統的技術,如進行一些設備的試驗,可以減少研發的錯誤率,縮短設計的周期,確保設計的精確性和質量,實現機械的設計和制造的自動化。在產品的設計與生產中,必須做到持續地研發與創新,符合時代與社會的要求。
4)不斷提升安全生產水平,有效消除各類安全隱患。通過信息化管理,可以減少人員數量,最大限度地優化人力資源。通過減少人工操作,降低人工錯誤率,提高機械設計制造的自動化程度。隨著技術的進步,安全問題會越來越少。通過信息化管理,可以有效地避免傳統的機械制造和使用中的電氣故障,避免在制造過程中出現的各種問題,在第一時間進行故障檢測,及時斷電,防止事故的發生。
1)智能化應用。隨著信息化的迅猛發展,促進機械設計制造業向智能化方向發展。未來,隨著對信息技術的深入研究,將會推動機械行業的變革,打破目前的生產模式,改變資源分配方式。例如,智能化繪圖全方位取代以前的手工制圖方法,可以讓設計更加方便、快捷,大大提高了工作效率,而且產品設計更加科學。目前,CAD繪圖技術已經被廣泛應用到了各行各業,并且得到不斷完善。例如,利用人工智能取代手工繪制圖紙,通過科學合理的算法,人工智就能根據現實需要,進行自動繪制。在機械設計與制造業的發展過程中,信息技術的運用將會給制造業帶來巨大的變化,不斷地展現出智能化的特性。因此,在智能化產業不斷加大資金投入,可有效提升企業發展效率和市場競爭力。
2)生態化應用。“綠色”與“生態”是近幾年各行業、各領域的發展標準。生態發展既是各個產業必須遵循的準則,也與我們倡導的可持續發展思想相一致。對機械設計制造企業而言,過去的粗放作業方式必然會使產量降低,成本增加,造成環境污染。在今后的機械設計生產中,生態化也將是一個重要的發展方向。利用信息化技術,可以促進機械設計與生產的轉型,建立更加科學、綠色、生態的生產系統。
3)機電一體化應用。在傳統的工作模式中,工作效率低下,產品質量不能滿足預期的效果,不能適應現代化的要求。當前,隨著科學技術的發展和進步,機械設計制造與信息技術緊密結合,實現了機電一體化發展,傳統的手工、低效率的生產工藝逐漸被取代,通過自動化設計制造,有效提升了產品質量和生產效率。在此過程中,必須認識到機電一體化進程是一個漫長的過程。隨著信息技術的快速發展,企業必須適時地進行更新換代,并根據公司發展的根本目的,尋求最適合自己的技術,讓技術的運用更具彈性,避免過分追求技術創新,導致資源的浪費。
4)模塊化應用。模塊化是現代信息化時代機械設計制造企業健康發展的一個重要手段。隨著技術的發展,機械設計制造可以實現多個模塊的協作,既可以減少企業成本,又可以降低企業的運營風險。尤其是在當今世界,銷售與維修已成為生產中的一個關鍵環節,關系到市場競爭和企業聲譽。因此,必須注重模塊化應用,切實提高技術實力。
現代先進制造技術的發展主要有兩個方面:一是精密加工技術,如微型化、納米技術。二是機械自動化技術。通過計算機集成技術,可促進輕工機械設計制造的自動化,可有效節約時間,提升設計制造效率。
1)精密加工工藝。精密制造技術包括精細加工、超精細加工和微型機械等,都是高精度制造技術。精細和超精細加工,雖然不是最精確的,但也能達到納米級。精細和超精細加工是一種較高精度的工藝,其工藝方法與光刻、擴散、離子注入等相似。微型機械的發展速度很快,納米管、微型機器人等都已經被開發出來,納米技術是目前最先進的技術之一,它的發展潛力很大,而微型機械則是納米技術中的一種,它將會是21世紀的熱點。
2)智能化和自動化集成系統。現代制造技術的發展趨向于高效率、高品質,從CNC系統,到FMS,再到計算機集成、智能制造。信息綜合生產系統是利用信息化管理技術,對某一產品進行設計、制作、銷售、再循環、再利用等環節的管理,可以實現產品高質量、高效率生產。我國計算機集成技術的發展相對較晚,但正在逐步普及,目前,國內普遍采用的是CNC和FMS。
3)特種加工工藝。特種加工工藝是一項與機器加工工藝不同的工藝,該工藝無切削力,主要在一般的機械制造無法處理的領域中應用,例如復雜的表面加工、高精加工、非金屬硬質材料的加工、超聲加工以及快速成型等。
4)實際應用工藝。機械設計制造的信息化管理,有著極為苛刻的生產標準和要求。這就要求機械設計和生產的信息化系統不斷地進行優化和創新。同時,要確保相關設備的安全、穩定,避免在機械設計和制造過程中出現問題。
隨著經濟社會快速發展,制造業成為國民經濟的支柱性產業,但輕工設計制造技術較為薄弱,與發達國家相比,仍存在較大差距。為此,在輕工機械設計與制造中,必須加強信息化管理技術的運用,改變傳統工藝流程,不斷提升制造標準和工藝,通過信息化管理促進機械設計制造智能化、自動化、信息化。