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在現(xiàn)代制造系統(tǒng)中,數(shù)控技術(shù)是關(guān)鍵技術(shù),它集微電子、計(jì)算機(jī)、信息處理、自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)控制等高新技術(shù)于一體,具有高精度、高效率、柔性自動(dòng)化等特點(diǎn),對(duì)制造業(yè)實(shí)現(xiàn)柔性自動(dòng)化、集成化、智能化起著舉足輕重的作用。當(dāng)前,數(shù)控技術(shù)正在發(fā)生根本性變革,由專用型封閉式開(kāi)環(huán)控制模式向通用型開(kāi)放式實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)全閉環(huán)控制模式發(fā)展。在集成化基礎(chǔ)上,數(shù)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了超薄型、超小型化;在智能化基礎(chǔ)上,綜合了計(jì)算機(jī)、多媒體、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等多學(xué)科技術(shù),數(shù)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了高速、高精、高效控制,加工過(guò)程中可以自動(dòng)修正、調(diào)節(jié)與補(bǔ)償各項(xiàng)參數(shù),實(shí)現(xiàn)了在線診斷和智能化故障處理;在網(wǎng)絡(luò)化基礎(chǔ)上,CAD/CAM與數(shù)控系統(tǒng)集成為一體。機(jī)床聯(lián)網(wǎng),實(shí)現(xiàn)了中央集中控制的群控加工。
2智能化技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)
2.1性能發(fā)展方向
(1)高速高精度高效化。
速度、精度和效率是機(jī)械制造技術(shù)的關(guān)鍵性能指標(biāo)。由于采用了高速CPU芯片、RISC芯片、多CPU控制系統(tǒng)以及帶高分辨率絕對(duì)式檢測(cè)元件的交流數(shù)字伺服系統(tǒng),同時(shí)采取了改善機(jī)床動(dòng)態(tài)、靜態(tài)特性等有效措施,機(jī)床的高速高精高效化已大大提高。
(2)柔性化。
包含兩方面:數(shù)控系統(tǒng)本身的柔性,數(shù)控系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì),功能覆蓋面大??刹眉粜詮?qiáng),便于滿足不同用戶的需求;群拉系統(tǒng)的柔性,同一群控系統(tǒng)能依據(jù)不同生產(chǎn)流程的要求,使物料流和信息流自動(dòng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整,從而最大限度地發(fā)揮群控系統(tǒng)的效能。
(3)工藝復(fù)合性和多軸化。
以減少工序、輔助時(shí)間為主要目的的復(fù)合加工。正朝著多軸、多系列控制功能方向發(fā)展。數(shù)控機(jī)床的工藝復(fù)合化是指工件在一臺(tái)機(jī)床上一次裝夾后,通過(guò)自動(dòng)換刀、旋轉(zhuǎn)主軸頭或轉(zhuǎn)臺(tái)等各種措施,完成多工序、多表面的復(fù)合加工。
(4)實(shí)時(shí)智能化。
早期的實(shí)時(shí)系統(tǒng)通常針對(duì)相對(duì)簡(jiǎn)單的理想環(huán)境,其作用是如何調(diào)度任務(wù),以確保任務(wù)在規(guī)定期限內(nèi)完成。而人工智能則試圖用計(jì)算模型實(shí)現(xiàn)人類的各種智能行為??茖W(xué)技術(shù)發(fā)展到今天,實(shí)時(shí)系統(tǒng)和人工智能相互結(jié)合,人工智能正向著具有實(shí)時(shí)響應(yīng)的、更現(xiàn)實(shí)的領(lǐng)域發(fā)展,而實(shí)時(shí)系統(tǒng)也朝著具有智能行為的、更加復(fù)雜的應(yīng)用發(fā)展。由此產(chǎn)生了實(shí)時(shí)智能控制這一新的領(lǐng)域。
2.2功能發(fā)展方向
(1)用戶界面圖形化。
用戶界面是數(shù)控系統(tǒng)與使用者之間的對(duì)話接口。由于不同用戶對(duì)界面的要求不同,因而開(kāi)發(fā)用戶界面的工作量極大,用戶界面成為計(jì)算機(jī)軟件研制中最困難的部分之一。當(dāng)前Internet、虛擬現(xiàn)實(shí)、科學(xué)計(jì)算可視化及多媒體等技術(shù),也對(duì)用戶界面提出了更高要求。圖形用戶界面極大地方便了非專業(yè)用戶的使用。人們可以通過(guò)窗口和菜單進(jìn)行操作,便于藍(lán)圖編程和快速編程、三維彩色立體動(dòng)態(tài)圖形顯示、圖形模擬、圖形動(dòng)態(tài)跟蹤和仿真、不同方向的視圖和局部顯示比例縮放功能的實(shí)現(xiàn)。
(2)科學(xué)計(jì)算可視化。
科學(xué)計(jì)算可視化可用于高效處理數(shù)據(jù)和解釋數(shù)據(jù),使信息交流不再局限于用文字和語(yǔ)育表達(dá),而可以直接使用圖形、圖像、動(dòng)畫等可視信息??梢暬夹g(shù)與虛擬環(huán)境技術(shù)相結(jié)合,進(jìn)一步拓寬了應(yīng)用領(lǐng)域,如無(wú)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)、虛擬樣機(jī)技術(shù)等,這對(duì)縮短產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低產(chǎn)品成本具有重要意義。在數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域,可視化技術(shù)可用于CAD/CAM,如自動(dòng)編程設(shè)計(jì)、參數(shù)自動(dòng)設(shè)定、刀具補(bǔ)償和刀具管理數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)處理和顯示以及加工過(guò)程的可視化仿真演示等。
(3)插補(bǔ)和補(bǔ)償方式多樣化。
多種插補(bǔ)方式如直線插補(bǔ)、圓弧插補(bǔ)、圓柱插補(bǔ)、空間橢圓曲面插補(bǔ)、螺紋插補(bǔ)、極坐標(biāo)插補(bǔ)、2D+2螺旋插補(bǔ)、NANO插補(bǔ)、NURBS插補(bǔ)(非均勻有理B樣條插補(bǔ))、多項(xiàng)式插補(bǔ)等。多種補(bǔ)償功能如間隙補(bǔ)償、垂直度補(bǔ)償、象限誤差補(bǔ)償、螺距和測(cè)量系統(tǒng)誤差補(bǔ)償、與速度相關(guān)的前饋補(bǔ)償、溫度補(bǔ)償、帶平滑接近和退出以及相反點(diǎn)計(jì)算的刀具半徑補(bǔ)償?shù)取?/p>
(4)內(nèi)裝高性能PLC。
數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)裝高性能PLC控制模塊,可直接用梯形圈或高級(jí)語(yǔ)言編程,具有直觀的在線調(diào)試和在線幫助功能,編程工具中包含用于車床銑床的標(biāo)準(zhǔn)PLC用戶程序?qū)崅?cè),用戶可在標(biāo)準(zhǔn)PLC用戶程序基礎(chǔ)上進(jìn)行編輯修改,從而方便地建立自己的應(yīng)用程序。
(5)多媒體技術(shù)應(yīng)用。
多媒體技術(shù)集計(jì)算機(jī)、聲像和通信技術(shù)于一體,使計(jì)算機(jī)具有綜合處理聲音、文字、圖像和視頻信息的能力。在數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域。應(yīng)用多媒體技術(shù)可以做到信息處理綜合化、智能化,在實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)和生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的故障診斷、生產(chǎn)過(guò)程參數(shù)監(jiān)測(cè)等方面有著重大的應(yīng)用價(jià)值。
2.3體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展
(1)集成化。
采用高度集成化CPU,RISC芯片和大規(guī)??删幊碳呻娐稦PGA、EPLD、CPLD以及專用集成電路ASIC芯片,可提高數(shù)控系統(tǒng)的集成度和軟硬件運(yùn)行速度,應(yīng)用LED平板顯示技術(shù),可提高顯示器性能。平板顯示器具有科技含量高、重量輕、體積小、功耗低、便于攜帶等優(yōu)點(diǎn)??蓪?shí)現(xiàn)超大尺寸顯示。應(yīng)用先進(jìn)封裝和互連技術(shù),將半導(dǎo)體和表面安裝技術(shù)融為一體。通過(guò)提高集成電路密度、減少互連長(zhǎng)度和數(shù)量來(lái)降低產(chǎn)品價(jià)格,改進(jìn)性能,減小組件尺寸,掘高系統(tǒng)的可靠性。
(2)模塊化
硬件模塊化易于實(shí)現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)的集成化和標(biāo)準(zhǔn)化,根據(jù)不同的功能需求,將基本模塊,如CPU、存儲(chǔ)器、位置伺服,PLC、輸入輸出接口、通訊等模塊,作成標(biāo)準(zhǔn)的系列化產(chǎn)品,通過(guò)積木方式進(jìn)行功能裁剪和模塊數(shù)量的增減,構(gòu)成不同檔次的數(shù)控系統(tǒng)。
(3)網(wǎng)絡(luò)化
機(jī)床聯(lián)網(wǎng)可進(jìn)行遠(yuǎn)程控制和無(wú)人化操作,通過(guò)機(jī)床聯(lián)網(wǎng),可在任何一臺(tái)機(jī)床上對(duì)其它機(jī)床進(jìn)行編程、設(shè)定、操作、運(yùn)行。不同機(jī)床的畫面可同時(shí)顯示在每一臺(tái)機(jī)床的屏幕上。
關(guān)鍵詞:機(jī)械制造基礎(chǔ) 智能制造 智能化 趨勢(shì)
中圖分類號(hào):TP2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1007-3973(2011)002-095-01
1 引言
“科技就是力量”,機(jī)械制造智能化直接影響著我國(guó)機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展水平,先進(jìn)的機(jī)械制造技術(shù)促進(jìn)我國(guó)機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展,落后的機(jī)械制造技術(shù)則影響我國(guó)機(jī)械制造也的發(fā)展水平。在“十二五”的背景下,對(duì)機(jī)械制造業(yè)新的設(shè)計(jì)、工藝、功能上的發(fā)展固不可少,不過(guò),對(duì)機(jī)械制造智能化也應(yīng)該關(guān)注。了解世界機(jī)械行業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀,對(duì)改善我國(guó)機(jī)械制造水平的不足,以及幫助發(fā)展機(jī)械制造智能化都有重要的意義。
2 機(jī)械制造智能化發(fā)展的現(xiàn)狀
智能制造是從80年代末發(fā)展起來(lái)的,最早的幾本有關(guān)智能制造及系統(tǒng)方面的專著是在1988年由Wright MilaciC等人編寫的,隨后、Kusiak和Pain也相繼出版了這方面的研究著作。
國(guó)際方面:國(guó)際智能化制造業(yè)采用或準(zhǔn)備采用的先進(jìn)制造技術(shù)主要體現(xiàn)在:(1)新型(非常規(guī))加工方法的發(fā)展,包括激光加工技術(shù)、電磁加工技術(shù)、超塑加工技術(shù)及兩種以上加工方法復(fù)合應(yīng)用等;(2)專業(yè)、科學(xué)間交叉融合,冷熱加工、加工過(guò)程、檢測(cè)過(guò)程、物流過(guò)程、設(shè)計(jì)、材料應(yīng)用、制造等方面,界限逐漸淡化;(3)工藝研究由“經(jīng)驗(yàn)”走向“定量分析”;(4)高新技術(shù)與傳統(tǒng)工藝緊密結(jié)合,使傳統(tǒng)工藝產(chǎn)生顯著的、本質(zhì)的變化,極大地提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量;(5)常規(guī)制造工藝的優(yōu)化,以形成優(yōu)質(zhì)高效、低耗、少污染的制造技術(shù)為主要目標(biāo);(6)以計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為核心。
國(guó)內(nèi)方面:我國(guó)也在這方面也有所作為。當(dāng)前,國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門中智能化已露端倪。機(jī)械企業(yè)當(dāng)務(wù)之急是進(jìn)行產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整。在面向市場(chǎng),特別是面向全球化經(jīng)濟(jì)的形勢(shì)下,我國(guó)機(jī)械工業(yè)各企業(yè)在選擇產(chǎn)品時(shí)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。
3 機(jī)械制造智能化發(fā)展的必然性分析
智能制造技術(shù)(Intelligent Manufacturing Technology,IMT)是指利用計(jì)算機(jī)模擬制造專家的分析、判斷、推理、構(gòu)思和決策等職能活動(dòng),并將這些職能活動(dòng)與智能機(jī)器有機(jī)的融合起來(lái),將其貫穿應(yīng)用于整個(gè)制造業(yè)企業(yè)的各種子系統(tǒng)(如經(jīng)營(yíng)決策、采購(gòu)、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)計(jì)劃、制造、裝配、質(zhì)量保證和市場(chǎng)銷售等),以實(shí)現(xiàn)整個(gè)制造企業(yè)經(jīng)營(yíng)運(yùn)作的高度柔性化和集成化,從而取代或延伸制造環(huán)境中專家的部分腦力勞動(dòng),并對(duì)制造業(yè)專家的智能信息進(jìn)行收集、儲(chǔ)存、完善、共享、繼承和發(fā)展的一種極大地提高生產(chǎn)效率的先進(jìn)制造技術(shù)。
智能制造系統(tǒng)(IntellientManufactingS,IMS)是指基于智能制造技術(shù),利用計(jì)算機(jī)綜合應(yīng)用人工智能技術(shù)(如人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法等)、智能制造機(jī)器、技術(shù)、材料技術(shù)、現(xiàn)代管理技術(shù)和系統(tǒng)工程理論和方法,在國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化和互換性的基礎(chǔ)上,使整個(gè)企業(yè)制造系統(tǒng)中的各個(gè)子系統(tǒng)分別智能化,并使制造系統(tǒng)形成又網(wǎng)絡(luò)集成的、高度自動(dòng)化的一種制造系統(tǒng)。
4 機(jī)械制造智能化發(fā)展的趨勢(shì)
未來(lái)必然是以高度的集成化、柔性化和自動(dòng)化為特征的智能化制造系統(tǒng),并以部分取代制造中人的腦力勞動(dòng)為研究目標(biāo),也是當(dāng)代傳統(tǒng)制造技術(shù)、新興計(jì)算機(jī)技術(shù)、人工智能技術(shù)等發(fā)展的必然結(jié)果,亦即在整個(gè)制造過(guò)程中通過(guò)計(jì)算機(jī)將人的智能活動(dòng)與智能機(jī)器有機(jī)融合,以便有效地推廣專家的經(jīng)驗(yàn)知識(shí),從而實(shí)現(xiàn)制造過(guò)程的最優(yōu)化、智能化和自動(dòng)化。對(duì)于它的研究不僅是為了提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率及降低成本,而且也是為了提高國(guó)家制造業(yè)響應(yīng)市場(chǎng)變化的能力和速度,以及在未來(lái)競(jìng)爭(zhēng)中求得生存和發(fā)展。它的研究成果,將不只是對(duì)制造業(yè)有促進(jìn)作用,還對(duì)工業(yè)過(guò)程自動(dòng)化或精密生產(chǎn)環(huán)境等有應(yīng)用價(jià)值。它的出現(xiàn)將使人們從一個(gè)完全嶄新的角度去從事科學(xué)技術(shù)和制造領(lǐng)域的研究。所以,機(jī)械制造智能化無(wú)疑是本世紀(jì)制造技術(shù)的最優(yōu)選擇。國(guó)際上對(duì)其研究的興起也決非偶然,試想,發(fā)達(dá)國(guó)家一旦擁有這項(xiàng)技術(shù),而我們又在這方面與之相差甚遠(yuǎn)的話,我們將面臨失去更多與之競(jìng)爭(zhēng)機(jī)會(huì)的危險(xiǎn)。因?yàn)橐环矫嫠潜臼兰o(jì)的最先進(jìn)的制造技術(shù),發(fā)達(dá)國(guó)家將不再“依賴”發(fā)展中國(guó)家的“廉價(jià)”勞動(dòng)力;另一方面專業(yè)技術(shù)人員和熟練技術(shù)工人缺乏問(wèn)題在我國(guó)尤其嚴(yán)重,企業(yè)生產(chǎn)中的各個(gè)環(huán)節(jié)相脫節(jié)的現(xiàn)象也十分突出。再者,重復(fù)投資增大,企業(yè)生產(chǎn)的不規(guī)范化及自動(dòng)化程度低下等也是大問(wèn)題。目前發(fā)達(dá)國(guó)家正在積極起動(dòng)這一高新技術(shù),并投巨資、集中大批優(yōu)秀人才進(jìn)行跨國(guó)際合作研究與開(kāi)發(fā),我國(guó)也應(yīng)當(dāng)適度開(kāi)展跟蹤研究。因此,基于國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家積極搶占這一國(guó)際制造業(yè)制高點(diǎn)的嚴(yán)峻形勢(shì),參照我國(guó)實(shí)情,我認(rèn)為,當(dāng)前應(yīng)該系統(tǒng)深入地開(kāi)展基礎(chǔ)理論研究和現(xiàn)有加工單元技術(shù)與機(jī)器設(shè)備的智能自動(dòng)化研究。特別是開(kāi)發(fā)出具有自身特色的,即能實(shí)現(xiàn)高精度、易操作和無(wú)人管理的智能制造系統(tǒng),以滿足我國(guó)制造業(yè)日益發(fā)展的需要。如果條件許可。還可試點(diǎn)進(jìn)行研究領(lǐng)域中的下一代設(shè)計(jì)過(guò)程、工廠、自主功能模塊和虛擬制造系統(tǒng)等方面的前期實(shí)驗(yàn)研究工作。
另外,智能制造系統(tǒng)最終要從以人為主要決策核心的人機(jī)和諧系統(tǒng)向以機(jī)器為主體的自主運(yùn)行轉(zhuǎn)變,這就要求智能系統(tǒng)最終必須能夠像人一樣具備做出符合人文倫理和生態(tài)環(huán)境倫理的行為。因此,當(dāng)前,在我國(guó)智能化發(fā)展初期就應(yīng)當(dāng)明確智理化(既智能又符合倫理標(biāo)準(zhǔn))發(fā)展的大方向。
關(guān)鍵詞:機(jī)械加工 智能化 發(fā)展趨勢(shì)
中圖分類號(hào):TH164 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1007-3973(2013)009-054-02
1 前言
信息科學(xué)、材料科學(xué)、納米科學(xué)和制造科學(xué)是21世紀(jì)的主流科學(xué),現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)催生下的高新技術(shù)將對(duì)全世界的制造業(yè)帶來(lái)重要影響。中國(guó)加入世貿(mào)組織以來(lái),機(jī)械加工產(chǎn)業(yè)面臨著前所未有的競(jìng)爭(zhēng)壓力,經(jīng)濟(jì)社會(huì)的不斷發(fā)展和進(jìn)步對(duì)機(jī)械加工生產(chǎn)水平產(chǎn)生更高的要求,使用簡(jiǎn)單方便、外觀美觀大方、自動(dòng)化程度高、價(jià)格適中的機(jī)械產(chǎn)品日益受到大眾的歡迎,這就需要制造企業(yè)要采用先進(jìn)的機(jī)械制造技術(shù)。與國(guó)際上發(fā)達(dá)的機(jī)械加工產(chǎn)業(yè)相比,中國(guó)的機(jī)械制造業(yè)一直處于落后水平,導(dǎo)致機(jī)械制造加工行業(yè)缺乏核心競(jìng)爭(zhēng)力,影響著我國(guó)機(jī)械加工行業(yè)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。近年來(lái),我國(guó)機(jī)械制造行業(yè)在新工藝、新技術(shù)上取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步,機(jī)械工程發(fā)展日益呈現(xiàn)數(shù)字化、智能化、精密化等態(tài)勢(shì),其中智能化是機(jī)械加工中需要格外關(guān)注的,智能化是高科技水平的代名詞,當(dāng)前智能化產(chǎn)品已經(jīng)廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代人的生活、學(xué)習(xí)和工作中,機(jī)械加工行業(yè)也不例外,我們倡導(dǎo)的機(jī)械加工智能化是指利用計(jì)算機(jī)綜合應(yīng)用人工智能技術(shù)(如遺傳算法、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò))、技術(shù)、現(xiàn)代管理技術(shù)及系統(tǒng)工程理論和方法等,實(shí)現(xiàn)機(jī)械加工的高標(biāo)準(zhǔn)、高要求、精細(xì)化以及高質(zhì)量。使整個(gè)企業(yè)制造系統(tǒng)各子系統(tǒng)智能化,從而系統(tǒng)整體達(dá)到集成化、高度自動(dòng)化。目前我國(guó)在機(jī)械加工智能化建設(shè)上有兩種途徑:(1)對(duì)國(guó)外比較成熟的產(chǎn)品技術(shù)進(jìn)行引入,結(jié)合我國(guó)實(shí)際情況進(jìn)行消化吸收和創(chuàng)新。(2)自主研發(fā)國(guó)內(nèi)已經(jīng)初具基礎(chǔ)的機(jī)械加工技術(shù),集成形成先進(jìn)適用技術(shù)和產(chǎn)品,以智能化技術(shù)引領(lǐng)提升我國(guó)裝備與設(shè)施智能化水平。
2 機(jī)械制造智能化發(fā)展的必然性
2.1 機(jī)械加工智能化決定著經(jīng)濟(jì)現(xiàn)代化水平和程度
馬克思曾經(jīng)說(shuō)過(guò),不同的社會(huì)時(shí)期之間的差別不在于到底生產(chǎn)了什么,而在于利用什么進(jìn)行生產(chǎn)以及怎么生產(chǎn),這才是主要的,也是說(shuō)生產(chǎn)技術(shù)決定一切。近年來(lái)機(jī)械制造日益呈現(xiàn)智能化、精細(xì)化趨勢(shì),數(shù)控技術(shù)更是目前先進(jìn)制造技術(shù)的代表,數(shù)控技術(shù)是用數(shù)字信息對(duì)機(jī)械運(yùn)動(dòng)和工作過(guò)程進(jìn)行控制的技術(shù),是我國(guó)機(jī)械加工制造行業(yè)最核心的智能化生產(chǎn)技術(shù)。在我國(guó)生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)、國(guó)防航空產(chǎn)業(yè)以及信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)中都大行其道,數(shù)控技術(shù)引入到機(jī)械加工制造行業(yè)后也顯著的提高了機(jī)械制造的能力和水平,增強(qiáng)了企業(yè)適應(yīng)不斷變化是市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)需要。很多發(fā)達(dá)國(guó)家都將數(shù)控技術(shù)和裝備作為本國(guó)重要的戰(zhàn)略能源,數(shù)控裝備是以數(shù)控技術(shù)為代表的新技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)制造產(chǎn)業(yè)和新興制造業(yè)的滲透形成的機(jī)電一體化產(chǎn)品,包括機(jī)械制造技術(shù),信息處理、加工、傳輸技術(shù),自動(dòng)控制技術(shù),伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù),傳感器技術(shù),軟件技術(shù)等。發(fā)達(dá)國(guó)家一方面保護(hù)本國(guó)的數(shù)控技術(shù),控制技術(shù)服務(wù)出口。另一方面加強(qiáng)對(duì)數(shù)控產(chǎn)業(yè)和技術(shù)的投資,尤其在一些“高精尖”數(shù)控關(guān)鍵技術(shù)方面更是重中之重,也對(duì)其他國(guó)家實(shí)行封鎖和限制政策,來(lái)使其該項(xiàng)技術(shù)能夠一直占據(jù)科技的最前沿,為其帶來(lái)豐厚的商業(yè)利益。對(duì)于我國(guó)而言,要充分認(rèn)識(shí)到一點(diǎn),機(jī)械加工智能化不僅僅關(guān)乎到機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率,更是關(guān)乎到國(guó)家制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展戰(zhàn)略和發(fā)展前景,也是提高一個(gè)國(guó)家綜合能力和國(guó)家地位的重要體現(xiàn)。
2.2 機(jī)械加工智能化滿足市場(chǎng)的需要
機(jī)械加工行業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品具有雙重屬性,既可以看作使得生產(chǎn)資料,也可以當(dāng)作各種消費(fèi)產(chǎn)品。消費(fèi)者的消費(fèi)需求是機(jī)械加工智能化的動(dòng)力。當(dāng)今社會(huì),包括手機(jī)、電腦等智能化產(chǎn)品已經(jīng)走入千家萬(wàn)戶,作為機(jī)械加工企業(yè)要迅速適應(yīng)這種變化,把握住市場(chǎng)消費(fèi)動(dòng)向,不斷加強(qiáng)科技進(jìn)步,對(duì)原有生產(chǎn)工藝和設(shè)備進(jìn)行智能化改造,只有這樣才能大大減少產(chǎn)品從研發(fā)到投入市場(chǎng)的時(shí)間,機(jī)械加工企業(yè)智能化可以使產(chǎn)業(yè)研發(fā)速度加快十幾倍,對(duì)于追求消費(fèi)個(gè)性化、多樣化的消費(fèi)者而言,具有很大的吸引力。另外,傳統(tǒng)的機(jī)械加工行業(yè)主要是勞動(dòng)密集型企業(yè),需要大量的人力資源,隨著我國(guó)人口紅利的逐漸消失,工人工資大幅上漲,企業(yè)用工面臨巨大的壓力和挑戰(zhàn)。而且機(jī)械加工環(huán)境比較危險(xiǎn),工傷事故難以避免,一旦出現(xiàn)事故,對(duì)工人的人身傷害以及對(duì)企業(yè)的社會(huì)形象力都帶來(lái)惡劣影響,在此前提下,大力發(fā)展機(jī)械智能化加工就可以節(jié)約大量的勞動(dòng)力,企業(yè)管理從低效率、多人力管理模式轉(zhuǎn)變成智力,由勞動(dòng)密集型企業(yè)向技術(shù)密集型企業(yè)過(guò)渡,企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程也由單品種、自動(dòng)線式轉(zhuǎn)變?yōu)槎嗥贩N、并行式、智能化模式。
3 機(jī)械加工智能化發(fā)展應(yīng)該遵循的原則和應(yīng)用
3.1 機(jī)械加工智能化發(fā)展應(yīng)該遵循的原則
(1)價(jià)值產(chǎn)出原則。機(jī)械制造智能化不是形象工程,是機(jī)械加工企業(yè)提高效率、降低成本、提高企業(yè)利潤(rùn)的重要舉措,因此企業(yè)在智能化建設(shè)過(guò)程中要充分考慮企業(yè)的實(shí)際情況,從投入和產(chǎn)出兩方面進(jìn)行考慮,本著遵循科技發(fā)展規(guī)律的原則,不斷提高其智能化水平。(2)信息化原則。信息就是指資源,未來(lái)的機(jī)械加工是指智能化的集約生產(chǎn),未來(lái)企業(yè)最主要的生產(chǎn)要素就是信息,信息化水平對(duì)機(jī)械制造企業(yè)智能化發(fā)展起著關(guān)鍵作用,信息技術(shù)就是對(duì)信息進(jìn)行收集整理、存儲(chǔ)傳輸、識(shí)別轉(zhuǎn)換等各種處理的整合過(guò)程,智能化的實(shí)現(xiàn)為提高企業(yè)生產(chǎn)水平生產(chǎn)效率以及生產(chǎn)競(jìng)爭(zhēng)力提供了重要保障。當(dāng)前,人工智能研究的焦點(diǎn)就是人工智能和分布式計(jì)算相結(jié)合,用智能化來(lái)充實(shí)、改進(jìn)、提升機(jī)械加工企業(yè)的信息化、網(wǎng)絡(luò)化,實(shí)現(xiàn)高效率和高質(zhì)量。
3.2 機(jī)械加工智能化發(fā)展的應(yīng)用
下面以人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)為例,對(duì)機(jī)械加工智能化的具體應(yīng)用進(jìn)行了分析。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是由一些簡(jiǎn)單的元件及其層次組織的大規(guī)模并行連接構(gòu)造的網(wǎng)絡(luò),在機(jī)械加工領(lǐng)域的應(yīng)用十分廣泛,已滲透到機(jī)械加工領(lǐng)域的方方面面,人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在機(jī)械加工中的具體應(yīng)用有:
(1)應(yīng)用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)選擇零件定位基面。如何選擇零件定位基面一直是工程設(shè)計(jì)中的難點(diǎn)所在,以前設(shè)計(jì)人員在確定零件定位基面時(shí)要認(rèn)真研究零件的幾何特征,然后根據(jù)幾何特征來(lái)進(jìn)行定位基面的選擇,在這個(gè)過(guò)程中必須作為定量化分析、計(jì)算出具體數(shù)值。事實(shí)上,采用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以很好的解決這一難題,運(yùn)用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以實(shí)現(xiàn)從幾何形狀到編碼之間的影射。其次,對(duì)零件的幾何特征進(jìn)行編碼。利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)機(jī)械零件幾何特點(diǎn)進(jìn)行編碼可以起到重要作用。對(duì)應(yīng)每一個(gè)位置碼設(shè)置類型碼和定位碼的方法實(shí)現(xiàn)對(duì)零件的幾何特征的編碼。
(2)人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在加工參數(shù)優(yōu)化中的應(yīng)用。所謂加工參數(shù)就是在機(jī)械加工之前,設(shè)計(jì)人員根據(jù)工程加工要求以及各方面條件來(lái)確定機(jī)械加工參數(shù)。從以往經(jīng)驗(yàn)來(lái)看,加工參數(shù)與加工之間呈現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系,加工參數(shù)制定正確,可以有效的提高加工效果,而人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是解決加工參數(shù)優(yōu)化的有效途徑。
(3)變切削條件下鉆頭磨損的監(jiān)控。在自動(dòng)生產(chǎn)線上,為了實(shí)現(xiàn)在線連續(xù)監(jiān)控,對(duì)刀具的磨損量不能采用停車直接檢測(cè)法,而是采用在線間接檢測(cè)法,即通過(guò)測(cè)量一系列反映加工狀態(tài)的動(dòng)態(tài)參數(shù)來(lái)推算刀具的磨損量。而動(dòng)態(tài)參數(shù)和刀具磨損量之間存在著相當(dāng)復(fù)雜的非線性關(guān)系,且無(wú)法用確切的數(shù)學(xué)模型加以描述。而人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)正擅長(zhǎng)處理這類輸人輸出關(guān)系不明確的映射關(guān)系,因而可用來(lái)實(shí)現(xiàn)刀具磨損量的在線監(jiān)控。
總之,機(jī)械的發(fā)展與現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和整體工業(yè)水平息息相關(guān),加強(qiáng)智能化制造是提高機(jī)械加工的效率和質(zhì)量的保證,能極大地提高生產(chǎn)效率、生產(chǎn)技術(shù)和生產(chǎn)競(jìng)爭(zhēng)力。作為機(jī)械加工行業(yè)要充分認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn),通過(guò)有效運(yùn)用計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)發(fā)展智能化技術(shù),來(lái)克服傳統(tǒng)加工制造中存在的弊端,促進(jìn)機(jī)械加工產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展。當(dāng)然,這機(jī)械加工智能化是個(gè)系統(tǒng)工程,不是一蹴而就就可以完成的,還需要相關(guān)設(shè)計(jì)人員在工作實(shí)踐中不斷地研究和探討。
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建筑機(jī)械安全事故的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)表明,必須通過(guò)科技手段,對(duì)建筑機(jī)械使用過(guò)程和行為進(jìn)行監(jiān)管,才能管控設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中的危險(xiǎn)因素和隱患,有效防范和減少建筑機(jī)械安全事故的發(fā)生。
鑒于建筑機(jī)械安全事故頻發(fā)的嚴(yán)峻形勢(shì),2010年,國(guó)務(wù)院的《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)企業(yè)安全生產(chǎn)工作的通知》在第9條“強(qiáng)制推行先進(jìn)適用的技術(shù)裝備”別提出“大型起重機(jī)械要安裝安全監(jiān)控管理系統(tǒng)”;國(guó)家安全生產(chǎn)監(jiān)管總局的《關(guān)于貫徹落實(shí)國(guó)務(wù)院(通知)精神強(qiáng)化安全生產(chǎn)綜合監(jiān)管工作的指導(dǎo)意見(jiàn)》,在第19條“推進(jìn)大型建筑機(jī)械安裝安全監(jiān)控管理系統(tǒng)”中提出“重點(diǎn)推進(jìn)在塔機(jī)和電站塔機(jī)上安裝應(yīng)用安全監(jiān)控管理系統(tǒng)……2012年在全國(guó)推廣應(yīng)用”。住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部的《關(guān)于貫徹落實(shí)的實(shí)施意見(jiàn)》,在第3項(xiàng)要求“加強(qiáng)安全生產(chǎn)保障體系建設(shè)”中強(qiáng)調(diào)“工程項(xiàng)目的起重機(jī)械設(shè)備等重點(diǎn)部位要安裝安全監(jiān)控管理系統(tǒng)”。
智能化系統(tǒng)建設(shè)
為了便于闡述智能化在建筑機(jī)械上的應(yīng)用研究,本文選取塔吊作為研究對(duì)象。塔吊的智能化主要是塔吊安全監(jiān)控系統(tǒng),主要包括6個(gè)部分:主控器、傳感器、顯示器、通信模塊、塔吊工監(jiān)控軟件、遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺(tái)。塔吊安全監(jiān)控系統(tǒng)是將塔機(jī)報(bào)警及工作記錄顯示裝置、塔吊群防互撞及區(qū)域保護(hù)系統(tǒng)、遠(yuǎn)程在線電腦監(jiān)視管理系統(tǒng)融為一體,可實(shí)時(shí)在塔吊、在線電腦上顯示塔吊或塔吊群的工作狀況,同時(shí)具有黑匣子功能、手機(jī)提醒功能、防互撞和區(qū)域保護(hù)功能、超載警示功能、防傾斜功能等。該監(jiān)控平臺(tái)采用觸摸屏操作,信息直觀易讀,安裝使用簡(jiǎn)便,在塔吊使用過(guò)程中,為操作人員和監(jiān)管人員提供了全面的塔吊工作狀態(tài)信息和充分的安全保障。
塔吊運(yùn)行數(shù)據(jù)采集
通過(guò)精密傳感器,實(shí)時(shí)采集吊重、變幅、高度、回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)角、環(huán)境風(fēng)速等多項(xiàng)安全作業(yè)工況實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。
實(shí)時(shí)顯示
通過(guò)顯示屏,以圖形數(shù)值方式實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前實(shí)際工作參數(shù)和塔吊額定工作能力參數(shù),使駕駛員直觀了解塔吊工作狀態(tài),正確操作。
單機(jī)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控
監(jiān)控單臺(tái)塔吊的運(yùn)行安全指標(biāo),包括吊重、起重力矩、變幅、高度、工作回轉(zhuǎn)角及作業(yè)高度風(fēng)速,在臨近額定限值時(shí)發(fā)出聲光預(yù)警和報(bào)警。
單機(jī)防碰撞監(jiān)控
監(jiān)控單臺(tái)塔吊與建筑物的干涉防碰撞、禁行區(qū)域、塔吊自身各種限位,在臨近額定限值時(shí)發(fā)出聲光預(yù)警和報(bào)警。
塔吊群防碰撞
監(jiān)控塔吊群實(shí)時(shí)干涉作業(yè)的防碰撞,使塔吊駕駛員直觀、全面地掌握周邊塔吊與本機(jī)塔吊當(dāng)前干涉情況,并在發(fā)現(xiàn)碰撞危險(xiǎn)時(shí)自動(dòng)進(jìn)行聲光預(yù)警和報(bào)警。如圖1所示。
遠(yuǎn)程可視化監(jiān)控平臺(tái)
塔吊安全監(jiān)控系統(tǒng)的遠(yuǎn)程可視化監(jiān)控平臺(tái),可在系統(tǒng)的主界面顯示塔吊的相關(guān)信息,如:塔吊編號(hào)、起吊重量、小車變幅、起吊力矩、負(fù)載系數(shù)、現(xiàn)場(chǎng)風(fēng)速、作業(yè)轉(zhuǎn)角等信息,還可顯示工地名稱、開(kāi)發(fā)商名稱、施工單位、安全責(zé)任人、責(zé)任電話、塔吊坐標(biāo)等信息。如圖2所示。
違規(guī)操作發(fā)生時(shí),系統(tǒng)觸發(fā)手機(jī)短信告警,向有關(guān)人員自動(dòng)發(fā)送手機(jī)短信,實(shí)時(shí)告知報(bào)警內(nèi)容。如圖3所示。
塔吊安全監(jiān)控系統(tǒng)采用主控器及分布式數(shù)據(jù)服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ),保證數(shù)據(jù)安全;通過(guò)傳感設(shè)備及無(wú)線通信技術(shù),及時(shí)準(zhǔn)確地將現(xiàn)場(chǎng)信息反映到用戶界面。同時(shí),通過(guò)層級(jí)權(quán)限設(shè)計(jì),對(duì)塔吊安全進(jìn)行全方位監(jiān)管:施工單位――施工現(xiàn)場(chǎng)塔吊的及時(shí)監(jiān)控和歷史查詢;租賃單位――對(duì)本公司塔吊所在的地理位置、運(yùn)行狀況進(jìn)行查看和統(tǒng)計(jì);監(jiān)管部門――便于對(duì)所管轄區(qū)域進(jìn)行監(jiān)管和統(tǒng)計(jì)查詢,使各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)能夠全面掌握所有塔吊的分布情況和運(yùn)行狀況。
良好的推廣價(jià)值
基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)開(kāi)發(fā)的塔吊安全監(jiān)控系統(tǒng),在全面、系統(tǒng)地實(shí)現(xiàn)塔吊單機(jī)運(yùn)行安全監(jiān)控和群塔作業(yè)防碰撞監(jiān)控功能的同時(shí),還創(chuàng)造性地實(shí)現(xiàn)了塔吊的開(kāi)放式、實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)管,實(shí)現(xiàn)了塔吊上網(wǎng),使塔吊駕駛員、工地安全負(fù)責(zé)人、施工單位、安全監(jiān)管部門、租賃公司等相關(guān)各方都能實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)地監(jiān)控塔吊的運(yùn)行工況和安全狀態(tài)。如圖4所示。
推廣使用塔吊安全監(jiān)控系統(tǒng),通過(guò)高科技手段獲取真實(shí)的第一手?jǐn)?shù)據(jù),而且不可人為更改,為貫徹國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及相關(guān)文件要求,提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持。同時(shí),也促進(jìn)了相關(guān)管理法規(guī)的落實(shí)。
推廣使用塔吊安全監(jiān)控系統(tǒng),是加大監(jiān)督管理力度、消除事故隱患的需要。安裝塔吊安全監(jiān)控管理裝置可以有效減少違規(guī)現(xiàn)象的發(fā)生,并形成一定威懾力。塔吊管理人員已經(jīng)習(xí)慣的“灰色地帶”,經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)提取和分析,將全部開(kāi)放和實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)監(jiān)管;不熟練的甚至不具備資質(zhì)的操作人員的技能評(píng)估,將通過(guò)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)被曝光;所有塔吊的使用過(guò)程(包括吊載狀態(tài)和非吊載狀態(tài))將通過(guò)數(shù)據(jù)分析得到再現(xiàn),從而使相關(guān)人員的工作狀態(tài)被有效監(jiān)督。有些管理人員錯(cuò)誤地認(rèn)為,只要保證目前的安全限位器正常使用就能保證塔吊安全,實(shí)際上,非超載狀態(tài)的安全和所有的運(yùn)行記錄,是無(wú)法通過(guò)目前的安全限位器實(shí)現(xiàn)的。
使用塔吊安全監(jiān)控系統(tǒng),是提高從業(yè)人員素質(zhì)、提高監(jiān)督管理技術(shù)水平的需要。通過(guò)處罰駕駛員操作過(guò)程中打反車、急停急吊、斜拉斜吊等錯(cuò)誤行為,教育駕駛員和管理者進(jìn)行安全操作,能夠降低惡性事故的發(fā)生概率。特別是當(dāng)塔吊駕駛員觀察不到所吊重物時(shí),若指揮人員不限制工人裝配的貨物狀態(tài)(重量、位置),起吊時(shí)駕駛員可通過(guò)監(jiān)控系統(tǒng)獲知所吊重物是否超載或斜拉,及時(shí)采取措施糾正。
關(guān)鍵詞:工程機(jī)械技術(shù);智能化;信息化;發(fā)展趨勢(shì);研究
分析作為行業(yè)發(fā)展的重要技術(shù)支持,工程機(jī)械技術(shù)影響著我國(guó)城鎮(zhèn)、工業(yè)和信息等多領(lǐng)域的發(fā)展速度和規(guī)劃。我國(guó)作為工業(yè)技術(shù)興起較晚的發(fā)展中國(guó)家,各行業(yè)對(duì)工程機(jī)械技術(shù)的智能化和信息化發(fā)展趨勢(shì)認(rèn)識(shí)不夠深入,工程機(jī)械技術(shù)人員對(duì)智能化和信息化技術(shù)掌握程度有待加強(qiáng),一定程度上制約了我國(guó)工程機(jī)械技術(shù)智能化和信息化的發(fā)展。我們需要通過(guò)合理化的途徑與措施加強(qiáng)改善工程機(jī)械技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中的整體效果。工程機(jī)械是用于工程建設(shè)的機(jī)械設(shè)備的統(tǒng)稱,是各行業(yè)建設(shè)設(shè)備的統(tǒng)稱。工程機(jī)械包括的機(jī)械種類繁多,如挖掘機(jī)、壓路機(jī)、起重機(jī)和混凝土攪拌機(jī)等,這些機(jī)械設(shè)備通常被應(yīng)用于電力建設(shè)、路面鋪設(shè)、礦山開(kāi)采、港口物流和國(guó)防建設(shè)等重要的大型工程領(lǐng)域。本文中所講的工程機(jī)械技術(shù),是對(duì)工程機(jī)械涉及的力學(xué)、材料學(xué)、工程設(shè)計(jì)等學(xué)科綜合應(yīng)用的實(shí)用性技術(shù)。
一、國(guó)內(nèi)外工程機(jī)械技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
(一)國(guó)外工程機(jī)械技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀長(zhǎng)期以來(lái),國(guó)際上使用的先進(jìn)高效的工程機(jī)械設(shè)備大都是產(chǎn)自美國(guó)、俄羅斯、德國(guó)等國(guó)家,理論上講,這些與之相關(guān)的核心技術(shù)的研發(fā)均掌握在這些技術(shù)發(fā)達(dá)的先進(jìn)國(guó)家,壟斷了核心工程機(jī)械技術(shù)的國(guó)家在推動(dòng)技術(shù)發(fā)展的進(jìn)程中發(fā)揮著重要的作用,以卡特彼勒的998H型輪式裝載機(jī)為例,雖然是最早型的裝載機(jī),但直至今天它仍然憑借著先進(jìn)的節(jié)省燃油的燃油管道系統(tǒng)、發(fā)動(dòng)機(jī)怠速停機(jī)和降檔功能、負(fù)載控制系統(tǒng)和自動(dòng)限位系統(tǒng)等諸多優(yōu)點(diǎn)活躍在各個(gè)國(guó)家的工程建設(shè)中[1]??偠灾?,國(guó)外工程機(jī)械技術(shù)仍舊處于行業(yè)發(fā)展的前列,為工程機(jī)械技術(shù)的發(fā)展不斷創(chuàng)新研發(fā)出新的核心技術(shù),推動(dòng)著行業(yè)技術(shù)的更新與突破。
(二)國(guó)內(nèi)工程機(jī)械技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀1991年1月國(guó)家啟動(dòng)了“863計(jì)劃”,開(kāi)始了對(duì)挖掘機(jī)和推土機(jī)機(jī)器人化的研究與開(kāi)發(fā),并號(hào)召各大高校、科研所和研究院共同參與到技術(shù)的改良與推進(jìn)中。這一階段性的創(chuàng)新推動(dòng)了我國(guó)的工程機(jī)械技術(shù)的發(fā)展,實(shí)現(xiàn)了從依賴國(guó)外進(jìn)口到先進(jìn)技術(shù)引進(jìn)再到國(guó)內(nèi)各企業(yè)自主研發(fā)的轉(zhuǎn)變,現(xiàn)如今經(jīng)過(guò)二十多年的改革研發(fā),我國(guó)已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)自主生產(chǎn),走向高速發(fā)展的新階段。
二、工程機(jī)械技術(shù)的應(yīng)用與分析
(一)電子智能化控制技術(shù)電子智能化控制技術(shù)是指操作者可以通過(guò)電子系統(tǒng)計(jì)算機(jī)控制,可以實(shí)現(xiàn)坐在駕駛室就能對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行操作和控制,以達(dá)到靈活多變、方便操作的目的。電子智能化控制技術(shù)包括轉(zhuǎn)向裝置和行走裝置,主要是通過(guò)電子系統(tǒng)對(duì)設(shè)備進(jìn)行操作和指揮,這一過(guò)程不僅簡(jiǎn)化了現(xiàn)有機(jī)械設(shè)備的電路系統(tǒng),還可以提高機(jī)械設(shè)備的穩(wěn)定性和生產(chǎn)工作效率。
(二)虛擬樣機(jī)技術(shù)虛擬樣機(jī)技術(shù)是由當(dāng)今最先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展而來(lái)的,其工作原理是通過(guò)運(yùn)用計(jì)算機(jī)的仿真軟件對(duì)其受力、運(yùn)動(dòng)、設(shè)計(jì)進(jìn)行分析,以此來(lái)檢驗(yàn)生產(chǎn)成果是否能夠達(dá)到預(yù)期效果[2]。在此之前,工程機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品需要人為的對(duì)其進(jìn)行檢驗(yàn)和分析,具有檢驗(yàn)難度大、人力成本高、花費(fèi)時(shí)間較長(zhǎng)、準(zhǔn)確度和科學(xué)性較低的缺點(diǎn),現(xiàn)如今,隨著虛擬樣機(jī)技術(shù)的研發(fā)與使用,技術(shù)人員可以通過(guò)建模、運(yùn)動(dòng)、分析和優(yōu)化來(lái)獲得理想的參數(shù),在此數(shù)據(jù)參數(shù)的基礎(chǔ)上制作出最優(yōu)的方案。虛擬樣機(jī)技術(shù)不僅可以彌補(bǔ)原有技術(shù)的不足,更可以精進(jìn)工作程序,科學(xué)化智能化的完成每一個(gè)環(huán)節(jié)的銜接,提高工作效率。
(三)混合動(dòng)力技術(shù)工程機(jī)械設(shè)備大都體積較大,需要較高的推動(dòng)力才能完成設(shè)備的驅(qū)動(dòng)和工作,這一點(diǎn)導(dǎo)致生產(chǎn)過(guò)程中需要消耗大量的能源,導(dǎo)致資源的浪費(fèi)[3]。使用混合動(dòng)力技術(shù)主要是通過(guò)動(dòng)力系統(tǒng)將多余的有可能會(huì)被浪費(fèi)的能量與能源進(jìn)行轉(zhuǎn)換,這種技術(shù)可以減少能源的浪費(fèi)和不必要的消耗,將這些能源轉(zhuǎn)換至其他機(jī)械設(shè)備的工作流程使用,提高能源的合理化利用和利用效率,減少對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)工作的依賴。
三、工程機(jī)械技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)已經(jīng)成為未來(lái)工程發(fā)展必須依托的基礎(chǔ),智能化和信息化是工程機(jī)械技術(shù)未來(lái)發(fā)展的必然趨勢(shì)。對(duì)此,技術(shù)人員應(yīng)以三點(diǎn)為主要研發(fā)重點(diǎn):首先,以電子化和自動(dòng)化結(jié)合為發(fā)展方向,有利于提高生產(chǎn)效率,節(jié)約生產(chǎn)成本;其次,以遠(yuǎn)程操控為技術(shù)研發(fā)方向,有利于節(jié)約人力資源,避免資源的浪費(fèi);第三,注重虛擬化和機(jī)群控制的多技術(shù)融合,有利于獲得理想?yún)?shù),制定出最優(yōu)方案。促進(jìn)工程機(jī)械技術(shù)向智慧化和信息化方向發(fā)展,有利于提高機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)效率和精準(zhǔn)率。
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