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關(guān)鍵詞:數(shù)控技術(shù)發(fā)展應(yīng)用
裝備工業(yè)的技術(shù)水平和現(xiàn)代化程度決定著整個(gè)國民經(jīng)濟(jì)的水平和現(xiàn)代化程度,數(shù)控技術(shù)及裝備是發(fā)展新興高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)和尖端工業(yè)(如信息技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)、生物技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)、航空、航天等國防工業(yè)產(chǎn)業(yè))的使能技術(shù)和最基本的裝備。馬克思曾經(jīng)說過“各種經(jīng)濟(jì)時(shí)代的區(qū)別,不在于生產(chǎn)什么,而在于怎樣生產(chǎn),用什么勞動資料生產(chǎn)”。制造技術(shù)和裝備就是人類生產(chǎn)活動的最基本的生產(chǎn)資料,而數(shù)控技術(shù)又是當(dāng)今先進(jìn)制造技術(shù)和裝備最核心的技術(shù)。當(dāng)今世界各國制造業(yè)廣泛采用數(shù)控技術(shù),以提高制造能力和水平,提高對動態(tài)多變市場的適應(yīng)能力和競爭能力。此外世界上各工業(yè)發(fā)達(dá)國家還將數(shù)控技術(shù)及數(shù)控裝備列為國家的戰(zhàn)略物資,不僅采取重大措施來發(fā)展自己的數(shù)控技術(shù)及其產(chǎn)業(yè),而且在“高精尖”數(shù)控關(guān)鍵技術(shù)和裝備方面對我國實(shí)行封鎖和限制政策??傊?,大力發(fā)展以數(shù)控技術(shù)為核心的先進(jìn)制造技術(shù)已成為世界各發(fā)達(dá)國家加速經(jīng)濟(jì)發(fā)展、提高綜合國力和國家地位的重要途徑。
數(shù)控技術(shù)是用數(shù)字信息對機(jī)械運(yùn)動和工作過程進(jìn)行控制的技術(shù),數(shù)控裝備是以數(shù)控技術(shù)為代表的新技術(shù)對傳統(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,即所謂的數(shù)字化裝備,其技術(shù)范圍覆蓋很多領(lǐng)域:(1)機(jī)械制造技術(shù);(2)信息處理、加工、傳輸技術(shù);(3)自動控制技術(shù);(4)伺服驅(qū)動技術(shù);(5)傳感器技術(shù);(6)軟件技術(shù)等。
一、數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢
數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用不但給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來了革命性的變化,使制造業(yè)成為工業(yè)化的象征,而且隨著數(shù)控技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大,他對國計(jì)民生的一些重要行業(yè)(IT、汽車、輕工、醫(yī)療等)的發(fā)展起著越來越重要的作用,因?yàn)檫@些行業(yè)所需裝備的數(shù)字化已是現(xiàn)展的大趨勢。從目前世界上數(shù)控技術(shù)及其裝備發(fā)展的趨勢來看,其主要研究熱點(diǎn)有以下幾個(gè)方面[1~4]。
1、高速、高精加工技術(shù)及裝備的新趨勢
效率、質(zhì)量是先進(jìn)制造技術(shù)的主體。高速、高精加工技術(shù)可極大地提高效率,提高產(chǎn)品的質(zhì)量和檔次,縮短生產(chǎn)周期和提高市場競爭能力。為此日本先端技術(shù)研究會將其列為5大現(xiàn)代制造技術(shù)之一,國際生產(chǎn)工程學(xué)會(CIRP)將其確定為21世紀(jì)的中心研究方向之一。
在轎車工業(yè)領(lǐng)域,年產(chǎn)30萬輛的生產(chǎn)節(jié)拍是40秒/輛,而且多品種加工是轎車裝備必須解決的重點(diǎn)問題之一;在航空和宇航工業(yè)領(lǐng)域,其加工的零部件多為薄壁和薄筋,剛度很差,材料為鋁或鋁合金,只有在高切削速度和切削力很小的情況下,才能對這些筋、壁進(jìn)行加工。近來采用大型整體鋁合金坯料“掏空”的方法來制造機(jī)翼、機(jī)身等大型零件來替代多個(gè)零件通過眾多的鉚釘、螺釘和其他聯(lián)結(jié)方式拼裝,使構(gòu)件的強(qiáng)度、剛度和可靠性得到提高。這些都對加工裝備提出了高速、高精和高柔性的要求。
從EMO2001展會情況來看,高速加工中心進(jìn)給速度可達(dá)80m/min,甚至更高,空運(yùn)行速度可達(dá)100m/min左右。目前世界上許多汽車廠,包括我國的上海通用汽車公司,已經(jīng)采用以高速加工中心組成的生產(chǎn)線部分替代組合機(jī)床。美國CINCINNATI公司的HyperMach機(jī)床進(jìn)給速度最大達(dá)60m/min,快速為100m/min,加速度達(dá)2g,主軸轉(zhuǎn)速已達(dá)60000r/min。加工一薄壁飛機(jī)零件,只用30min,而同樣的零件在一般高速銑床加工需3h,在普通銑床加工需8h;德國DMG公司的雙主軸車床的主軸速度及加速度分別達(dá)12*!000r/mm和1g。
在加工精度方面,近10年來,普通級數(shù)控機(jī)床的加工精度已由10μm提高到5μm,精密級加工中心則從3~5μm,提高到1~1.5μm,并且超精密加工精度已開始進(jìn)入納米級(0.01μm)。
在可靠性方面,國外數(shù)控裝置的MTBF值已達(dá)6000h以上,伺服系統(tǒng)的MTBF值達(dá)到30000h以上,表現(xiàn)出非常高的可靠性。
為了實(shí)現(xiàn)高速、高精加工,與之配套的功能部件如電主軸、直線電機(jī)得到了快速的發(fā)展,應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)一步擴(kuò)大。
2、軸聯(lián)動加工和復(fù)合加工機(jī)床快速發(fā)展
采用5軸聯(lián)動對三維曲面零件的加工,可用刀具最佳幾何形狀進(jìn)行切削,不僅光潔度高,而且效率也大幅度提高。一般認(rèn)為,1臺5軸聯(lián)動機(jī)床的效率可以等于2臺3軸聯(lián)動機(jī)床,特別是使用立方氮化硼等超硬材料銑刀進(jìn)行高速銑削淬硬鋼零件時(shí),5軸聯(lián)動加工可比3軸聯(lián)動加工發(fā)揮更高的效益。但過去因5軸聯(lián)動數(shù)控系統(tǒng)、主機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜等原因,其價(jià)格要比3軸聯(lián)動數(shù)控機(jī)床高出數(shù)倍,加之編程技術(shù)難度較大,制約了5軸聯(lián)動機(jī)床的發(fā)展。
當(dāng)前由于電主軸的出現(xiàn),使得實(shí)現(xiàn)5軸聯(lián)動加工的復(fù)合主軸頭結(jié)構(gòu)大為簡化,其制造難度和成本大幅度降低,數(shù)控系統(tǒng)的價(jià)格差距縮小。因此促進(jìn)了復(fù)合主軸頭類型5軸聯(lián)動機(jī)床和復(fù)合加工機(jī)床(含5面加工機(jī)床)的發(fā)展。
在EMO2001展會上,新日本工機(jī)的5面加工機(jī)床采用復(fù)合主軸頭,可實(shí)現(xiàn)4個(gè)垂直平面的加工和任意角度的加工,使得5面加工和5軸加工可在同一臺機(jī)床上實(shí)現(xiàn),還可實(shí)現(xiàn)傾斜面和倒錐孔的加工。德國DMG公司展出DMUVoution系列加工中心,可在一次裝夾下5面加工和5軸聯(lián)動加工,可由CNC系統(tǒng)控制或CAD/CAM直接或間接控制。
3、智能化、開放式、網(wǎng)絡(luò)化成為當(dāng)代數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展的主要趨勢
21世紀(jì)的數(shù)控裝備將是具有一定智能化的系統(tǒng),智能化的內(nèi)容包括在數(shù)控系統(tǒng)中的各個(gè)方面:為追求加工效率和加工質(zhì)量方面的智能化,如加工過程的自適應(yīng)控制,工藝參數(shù)自動生成;為提高驅(qū)動性能及使用連接方便的智能化,如前饋控制、電機(jī)參數(shù)的自適應(yīng)運(yùn)算、自動識別負(fù)載自動選定模型、自整定等;簡化編程、簡化操作方面的智能化,如智能化的自動編程、智能化的人機(jī)界面等;還有智能診斷、智能監(jiān)控方面的內(nèi)容、方便系統(tǒng)的診斷及維修等。
為解決傳統(tǒng)的數(shù)控系統(tǒng)封閉性和數(shù)控應(yīng)用軟件的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)存在的問題。目前許多國家對開放式數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行研究,如美國的NGC(TheNextGenerationWork-Station/MachineControl)、歐共體的OSACA(OpenSystemArchitectureforControlwithinAutomationSystems)、日本的OSEC(OpenSystemEnvironmentforController),中國的ONC(OpenNumericalControlSystem)等。數(shù)控系統(tǒng)開放化已經(jīng)成為數(shù)控系統(tǒng)的未來之路。所謂開放式數(shù)控系統(tǒng)就是數(shù)控系統(tǒng)的開發(fā)可以在統(tǒng)一的運(yùn)行平臺上,面向機(jī)床廠家和最終用戶,通過改變、增加或剪裁結(jié)構(gòu)對象(數(shù)控功能),形成系列化,并可方便地將用戶的特殊應(yīng)用和技術(shù)訣竅集成到控制系統(tǒng)中,快速實(shí)現(xiàn)不同品種、不同檔次的開放式數(shù)控系統(tǒng),形成具有鮮明個(gè)性的名牌產(chǎn)品。目前開放式數(shù)控系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)規(guī)范、通信規(guī)范、配置規(guī)范、運(yùn)行平臺、數(shù)控系統(tǒng)功能庫以及數(shù)控系統(tǒng)功能軟件開發(fā)工具等是當(dāng)前研究的核心。
網(wǎng)絡(luò)化數(shù)控裝備是近兩年國際著名機(jī)床博覽會的一個(gè)新亮點(diǎn)。數(shù)控裝備的網(wǎng)絡(luò)化將極大地滿足生產(chǎn)線、制造系統(tǒng)、制造企業(yè)對信息集成的需求,也是實(shí)現(xiàn)新的制造模式如敏捷制造、虛擬企業(yè)、全球制造的基礎(chǔ)單元。國內(nèi)外一些著名數(shù)控機(jī)床和數(shù)控系統(tǒng)制造公司都在近兩年推出了相關(guān)的新概念和樣機(jī),如在EMO2001展中,日本山崎馬扎克(Mazak)公司展出的“CyberProductionCenter”(智能生產(chǎn)控制中心,簡稱CPC);日本大隈(Okuma)機(jī)床公司展出“ITplaza”(信息技術(shù)廣場,簡稱IT廣場);德國西門子(Siemens)公司展出的OpenManufacturingEnvironment(開放制造環(huán)境,簡稱OME)等,反映了數(shù)控機(jī)床加工向網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展的趨勢。
二、對我國數(shù)控技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基本估計(jì)
我國數(shù)控技術(shù)起步于1958年,近50年的發(fā)展歷程大致可分為3個(gè)階段:第一階段從1958年到1979年,即封閉式發(fā)展階段。在此階段,由于國外的技術(shù)封鎖和我國的基礎(chǔ)條件的限制,數(shù)控技術(shù)的發(fā)展較為緩慢。第二階段是在國家的“六五”、“七五”期間以及“八五”的前期,即引進(jìn)技術(shù),消化吸收,初步建立起國產(chǎn)化體系階段。在此階段,由于改革開放和國家的重視,以及研究開發(fā)環(huán)境和國際環(huán)境的改善,我國數(shù)控技術(shù)的研究、開發(fā)以及在產(chǎn)品的國產(chǎn)化方面都取得了長足的進(jìn)步。第三階段是在國家的“八五”的后期和“九五”期間,即實(shí)施產(chǎn)業(yè)化的研究,進(jìn)入市場競爭階段。在此階段,我國國產(chǎn)數(shù)控裝備的產(chǎn)業(yè)化取得了實(shí)質(zhì)性進(jìn)步。在“九五”末期,國產(chǎn)數(shù)控機(jī)床的國內(nèi)市場占有率達(dá)50%,配國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)(普及型)也達(dá)到了10%。
縱觀我國數(shù)控技術(shù)近50年的發(fā)展歷程,特別是經(jīng)過4個(gè)5年計(jì)劃的攻關(guān),總體來看取得了以下成績。
1、奠定了數(shù)控技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ),基本掌握了現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)。我國現(xiàn)在已基本掌握了從數(shù)控系統(tǒng)、伺服驅(qū)動、數(shù)控主機(jī)、專機(jī)及其配套件的基礎(chǔ)技術(shù),其中大部分技術(shù)已具備進(jìn)行商品化開發(fā)的基礎(chǔ),部分技術(shù)已商品化、產(chǎn)業(yè)化。
2、初步形成了數(shù)控產(chǎn)業(yè)基地。在攻關(guān)成果和部分技術(shù)商品化的基礎(chǔ)上,建立了諸如華中數(shù)控、航天數(shù)控等具有批量生產(chǎn)能力的數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠。蘭州電機(jī)廠、華中數(shù)控等一批伺服系統(tǒng)和伺服電機(jī)生產(chǎn)廠以及北京第一機(jī)床廠、濟(jì)南第一機(jī)床廠等若干數(shù)控主機(jī)生產(chǎn)廠。這些生產(chǎn)廠基本形成了我國的數(shù)控產(chǎn)業(yè)基地。
3、建立了一支數(shù)控研究、開發(fā)、管理人才的基本隊(duì)伍。
雖然在數(shù)控技術(shù)的研究開發(fā)以及產(chǎn)業(yè)化方面取得了長足的進(jìn)步,但我們也要清醒地認(rèn)識到,我國高端數(shù)控技術(shù)的研究開發(fā),尤其是在產(chǎn)業(yè)化方面的技術(shù)水平現(xiàn)狀與我國的現(xiàn)實(shí)需求還有較大的差距。雖然從縱向看我國的發(fā)展速度很快,但橫向比(與國外對比)不僅技術(shù)水平有差距,在某些方面發(fā)展速度也有差距,即一些高精尖的數(shù)控裝備的技術(shù)水平差距有擴(kuò)大趨勢。從國際上來看,對我國數(shù)控技術(shù)水平和產(chǎn)業(yè)化水平估計(jì)大致如下。
a.技術(shù)水平上,與國外先進(jìn)水平大約落后10~15年,在高精尖技術(shù)方面則更大。
b.產(chǎn)業(yè)化水平上,市場占有率低,品種覆蓋率小,還沒有形成規(guī)模生產(chǎn);功能部件專業(yè)化生產(chǎn)水平及成套能力較低;外觀質(zhì)量相對差;可靠性不高,商品化程度不足;國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)尚未建立自己的品牌效應(yīng),用戶信心不足。
c.可持續(xù)發(fā)展的能力上,對競爭前數(shù)控技術(shù)的研究開發(fā)、工程化能力較弱;數(shù)控技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域拓展力度不強(qiáng);相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的研究、制定滯后。
分析存在上述差距的主要原因有以下幾個(gè)方面。
a.認(rèn)識方面。對國產(chǎn)數(shù)控產(chǎn)業(yè)進(jìn)程艱巨性、復(fù)雜性和長期性的特點(diǎn)認(rèn)識不足;對市場的不規(guī)范、國外的封鎖加扼殺、體制等困難估計(jì)不足;對我國數(shù)控技術(shù)應(yīng)用水平及能力分析不夠。
b.體系方面。從技術(shù)的角度關(guān)注數(shù)控產(chǎn)業(yè)化問題的時(shí)候多,從系統(tǒng)的、產(chǎn)業(yè)鏈的角度綜合考慮數(shù)控產(chǎn)業(yè)化問題的時(shí)候少;沒有建立完整的高質(zhì)量的配套體系、完善的培訓(xùn)、服務(wù)網(wǎng)絡(luò)等支撐體系。
c.機(jī)制方面。不良機(jī)制造成人才流失,又制約了技術(shù)及技術(shù)路線創(chuàng)新、產(chǎn)品創(chuàng)新,且制約了規(guī)劃的有效實(shí)施,往往規(guī)劃理想,實(shí)施困難。
d.技術(shù)方面。企業(yè)在技術(shù)方面自主創(chuàng)新能力不強(qiáng),核心技術(shù)的工程化能力不強(qiáng)。機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)落后,水平較低,數(shù)控系統(tǒng)新標(biāo)準(zhǔn)研究不夠。
三、對我國數(shù)控技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的戰(zhàn)略思考
1、戰(zhàn)略考慮
我國是制造大國,在世界產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移中要盡量接受前端而不是后端的轉(zhuǎn)移,即要掌握先進(jìn)制造核心技術(shù),否則在新一輪國際產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整中,我國制造業(yè)將進(jìn)一步“空芯”。我們以資源、環(huán)境、市場為代價(jià),交換得到的可能僅僅是世界新經(jīng)濟(jì)格局中的國際“加工中心”和“組裝中心”,而非掌握核心技術(shù)的制造中心的地位,這樣將會嚴(yán)重影響我國現(xiàn)代制造業(yè)的發(fā)展進(jìn)程。
我們應(yīng)站在國家安全戰(zhàn)略的高度來重視數(shù)控技術(shù)和產(chǎn)業(yè)問題,首先從社會安全看,因?yàn)橹圃鞓I(yè)是我國就業(yè)人口最多的行業(yè),制造業(yè)發(fā)展不僅可提高人民的生活水平,而且還可緩解我國就業(yè)的壓力,保障社會的穩(wěn)定;其次從國防安全看,西方發(fā)達(dá)國家把高精尖數(shù)控產(chǎn)品都列為國家的戰(zhàn)略物質(zhì),對我國實(shí)現(xiàn)禁運(yùn)和限制,“東芝事件”和“考克斯報(bào)告”就是最好的例證。
2、發(fā)展策略
從我國基本國情的角度出發(fā),以國家的戰(zhàn)略需求和國民經(jīng)濟(jì)的市場需求為導(dǎo)向,以提高我國制造裝備業(yè)綜合競爭能力和產(chǎn)業(yè)化水平為目標(biāo),用系統(tǒng)的方法,選擇能夠主導(dǎo)21世紀(jì)初期我國制造裝備業(yè)發(fā)展升級的關(guān)鍵技術(shù)以及支持產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的支撐技術(shù)、配套技術(shù)作為研究開發(fā)的內(nèi)容,實(shí)現(xiàn)制造裝備業(yè)的跨躍式發(fā)展。
強(qiáng)調(diào)市場需求為導(dǎo)向,即以數(shù)控終端產(chǎn)品為主,以整機(jī)(如量大面廣的數(shù)控車床、銑床、高速高精高性能數(shù)控機(jī)床、典型數(shù)字化機(jī)械、重點(diǎn)行業(yè)關(guān)鍵設(shè)備等)帶動數(shù)控產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。重點(diǎn)解決數(shù)控系統(tǒng)和相關(guān)功能部件(數(shù)字化伺服系統(tǒng)與電機(jī)、高速電主軸系統(tǒng)和新型裝備的附件等)的可靠性和生產(chǎn)規(guī)模問題。沒有規(guī)模就不會有高可靠性的產(chǎn)品;沒有規(guī)模就不會有價(jià)格低廉而富有競爭力的產(chǎn)品;當(dāng)然,沒有規(guī)模中國的數(shù)控裝備最終難以有出頭之日。
在高精尖裝備研發(fā)方面,要強(qiáng)調(diào)產(chǎn)、學(xué)、研以及最終用戶的緊密結(jié)合,以“做得出、用得上、賣得掉”為目標(biāo),按國家意志實(shí)施攻關(guān),以解決國家之急需。
在競爭前數(shù)控技術(shù)方面,強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新,強(qiáng)調(diào)研究開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)和產(chǎn)品,為我國數(shù)控產(chǎn)業(yè)、裝備制造業(yè)乃至整個(gè)制造業(yè)的可持續(xù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn):
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裝備工業(yè)的技術(shù)水平和現(xiàn)代化程度決定著整個(gè)國民經(jīng)濟(jì)的水平和現(xiàn)代化程度,數(shù)控技術(shù)及裝備是發(fā)展新興高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)和尖端工業(yè)(如信息技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)、生物技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)、航空、航天等國防工業(yè)產(chǎn)業(yè))的使能技術(shù)和最基本的裝備。馬克思曾經(jīng)說過“各種經(jīng)濟(jì)時(shí)代的區(qū)別,不在于生產(chǎn)什么,而在于怎樣生產(chǎn),用什么勞動資料生產(chǎn)”。制造技術(shù)和裝備就是人類生產(chǎn)活動的最基本的生產(chǎn)資料,而數(shù)控技術(shù)又是當(dāng)今先進(jìn)制造技術(shù)和裝備最核心的技術(shù)。當(dāng)今世界各國制造業(yè)廣泛采用數(shù)控技術(shù),以提高制造能力和水平,提高對動態(tài)多變市場的適應(yīng)能力和競爭能力。此外世界上各工業(yè)發(fā)達(dá)國家還將數(shù)控技術(shù)及數(shù)控裝備列為國家的戰(zhàn)略物資,不僅采取重大措施來發(fā)展自己的數(shù)控技術(shù)及其產(chǎn)業(yè),而且在“高精尖”數(shù)控關(guān)鍵技術(shù)和裝備方面對我國實(shí)行封鎖和限制政策??傊罅Πl(fā)展以數(shù)控技術(shù)為核心的先進(jìn)制造技術(shù)已成為世界各發(fā)達(dá)國家加速經(jīng)濟(jì)發(fā)展、提高綜合國力和國家地位的重要途徑。
數(shù)控技術(shù)是用數(shù)字信息對機(jī)械運(yùn)動和工作過程進(jìn)行控制的技術(shù),數(shù)控裝備是以數(shù)控技術(shù)為代表的新技術(shù)對傳統(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,即所謂的數(shù)字化裝備,其技術(shù)范圍覆蓋很多領(lǐng)域:(1)機(jī)械制造技術(shù);(2)信息處理、加工、傳輸技術(shù);(3)自動控制技術(shù);(4)伺服驅(qū)動技術(shù);(5)傳感器技術(shù);(6)軟件技術(shù)等。
1數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢
數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用不但給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來了革命性的變化,使制造業(yè)成為工業(yè)化的象征,而且隨著數(shù)控技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大,他對國計(jì)民生的一些重要行業(yè)(IT、汽車、輕工、醫(yī)療等)的發(fā)展起著越來越重要的作用,因?yàn)檫@些行業(yè)所需裝備的數(shù)字化已是現(xiàn)展的大趨勢。從目前世界上數(shù)控技術(shù)及其裝備發(fā)展的趨勢來看,其主要研究熱點(diǎn)有以下幾個(gè)方面[1~4]。
1.1高速、高精加工技術(shù)及裝備的新趨勢
效率、質(zhì)量是先進(jìn)制造技術(shù)的主體。高速、高精加工技術(shù)可極大地提高效率,提高產(chǎn)品的質(zhì)量和檔次,縮短生產(chǎn)周期和提高市場競爭能力。為此日本先端技術(shù)研究會將其列為5大現(xiàn)代制造技術(shù)之一,國際生產(chǎn)工程學(xué)會(CIRP)將其確定為21世紀(jì)的中心研究方向之一。
在轎車工業(yè)領(lǐng)域,年產(chǎn)30萬輛的生產(chǎn)節(jié)拍是40秒/輛,而且多品種加工是轎車裝備必須解決的重點(diǎn)問題之一;在航空和宇航工業(yè)領(lǐng)域,其加工的零部件多為薄壁和薄筋,剛度很差,材料為鋁或鋁合金,只有在高切削速度和切削力很小的情況下,才能對這些筋、壁進(jìn)行加工。近來采用大型整體鋁合金坯料“掏空”的方法來制造機(jī)翼、機(jī)身等大型零件來替代多個(gè)零件通過眾多的鉚釘、螺釘和其他聯(lián)結(jié)方式拼裝,使構(gòu)件的強(qiáng)度、剛度和可靠性得到提高。這些都對加工裝備提出了高速、高精和高柔性的要求。
從EMO2001展會情況來看,高速加工中心進(jìn)給速度可達(dá)80m/min,甚至更高,空運(yùn)行速度可達(dá)100m/min左右。目前世界上許多汽車廠,包括我國的上海通用汽車公司,已經(jīng)采用以高速加工中心組成的生產(chǎn)線部分替代組合機(jī)床。美國CINCINNATI公司的HyperMach機(jī)床進(jìn)給速度最大達(dá)60m/min,快速為100m/min,加速度達(dá)2g,主軸轉(zhuǎn)速已達(dá)60000r/min。加工一薄壁飛機(jī)零件,只用30min,而同樣的零件在一般高速銑床加工需3h,在普通銑床加工需8h;德國DMG公司的雙主軸車床的主軸速度及加速度分別達(dá)12*!000r/mm和1g。
在加工精度方面,近10年來,普通級數(shù)控機(jī)床的加工精度已由10μm提高到5μm,精密級加工中心則從3~5μm,提高到1~1.5μm,并且超精密加工精度已開始進(jìn)入納米級(0.01μm)。
在可靠性方面,國外數(shù)控裝置的MTBF值已達(dá)6000h以上,伺服系統(tǒng)的MTBF值達(dá)到30000h以上,表現(xiàn)出非常高的可靠性。
為了實(shí)現(xiàn)高速、高精加工,與之配套的功能部件如電主軸、直線電機(jī)得到了快速的發(fā)展,應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)一步擴(kuò)大。轉(zhuǎn)1.25軸聯(lián)動加工和復(fù)合加工機(jī)床快速發(fā)展
采用5軸聯(lián)動對三維曲面零件的加工,可用刀具最佳幾何形狀進(jìn)行切削,不僅光潔度高,而且效率也大幅度提高。一般認(rèn)為,1臺5軸聯(lián)動機(jī)床的效率可以等于2臺3軸聯(lián)動機(jī)床,特別是使用立方氮化硼等超硬材料銑刀進(jìn)行高速銑削淬硬鋼零件時(shí),5軸聯(lián)動加工可比3軸聯(lián)動加工發(fā)揮更高的效益。但過去因5軸聯(lián)動數(shù)控系統(tǒng)、主機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜等原因,其價(jià)格要比3軸聯(lián)動數(shù)控機(jī)床高出數(shù)倍,加之編程技術(shù)難度較大,制約了5軸聯(lián)動機(jī)床的發(fā)展。
當(dāng)前由于電主軸的出現(xiàn),使得實(shí)現(xiàn)5軸聯(lián)動加工的復(fù)合主軸頭結(jié)構(gòu)大為簡化,其制造難度和成本大幅度降低,數(shù)控系統(tǒng)的價(jià)格差距縮小。因此促進(jìn)了復(fù)合主軸頭類型5軸聯(lián)動機(jī)床和復(fù)合加工機(jī)床(含5面加工機(jī)床)的發(fā)展。
在EMO2001展會上,新日本工機(jī)的5面加工機(jī)床采用復(fù)合主軸頭,可實(shí)現(xiàn)4個(gè)垂直平面的加工和任意角度的加工,使得5面加工和5軸加工可在同一臺機(jī)床上實(shí)現(xiàn),還可實(shí)現(xiàn)傾斜面和倒錐孔的加工。德國DMG公司展出DMUVoution系列加工中心,可在一次裝夾下5面加工和5軸聯(lián)動加工,可由CNC系統(tǒng)控制或CAD/CAM直接或間接控制。
1.3智能化、開放式、網(wǎng)絡(luò)化成為當(dāng)代數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展的主要趨勢
21世紀(jì)的數(shù)控裝備將是具有一定智能化的系統(tǒng),智能化的內(nèi)容包括在數(shù)控系統(tǒng)中的各個(gè)方面:為追求加工效率和加工質(zhì)量方面的智能化,如加工過程的自適應(yīng)控制,工藝參數(shù)自動生成;為提高驅(qū)動性能及使用連接方便的智能化,如前饋控制、電機(jī)參數(shù)的自適應(yīng)運(yùn)算、自動識別負(fù)載自動選定模型、自整定等;簡化編程、簡化操作方面的智能化,如智能化的自動編程、智能化的人機(jī)界面等;還有智能診斷、智能監(jiān)控方面的內(nèi)容、方便系統(tǒng)的診斷及維修等。
為解決傳統(tǒng)的數(shù)控系統(tǒng)封閉性和數(shù)控應(yīng)用軟件的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)存在的問題。目前許多國家對開放式數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行研究,如美國的NGC(TheNextGenerationWork-Station/MachineControl)、歐共體的OSACA(OpenSystemArchitectureforControlwithinAutomationSystems)、日本的OSEC(OpenSystemEnvironmentforController),中國的ONC(OpenNumericalControlSystem)等。數(shù)控系統(tǒng)開放化已經(jīng)成為數(shù)控系統(tǒng)的未來之路。所謂開放式數(shù)控系統(tǒng)就是數(shù)控系統(tǒng)的開發(fā)可以在統(tǒng)一的運(yùn)行平臺上,面向機(jī)床廠家和最終用戶,通過改變、增加或剪裁結(jié)構(gòu)對象(數(shù)控功能),形成系列化,并可方便地將用戶的特殊應(yīng)用和技術(shù)訣竅集成到控制系統(tǒng)中,快速實(shí)現(xiàn)不同品種、不同檔次的開放式數(shù)控系統(tǒng),形成具有鮮明個(gè)性的名牌產(chǎn)品。目前開放式數(shù)控系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)規(guī)范、通信規(guī)范、配置規(guī)范、運(yùn)行平臺、數(shù)控系統(tǒng)功能庫以及數(shù)控系統(tǒng)功能軟件開發(fā)工具等是當(dāng)前研究的核心。
網(wǎng)絡(luò)化數(shù)控裝備是近兩年國際著名機(jī)床博覽會的一個(gè)新亮點(diǎn)。數(shù)控裝備的網(wǎng)絡(luò)化將極大地滿足生產(chǎn)線、制造系統(tǒng)、制造企業(yè)對信息集成的需求,也是實(shí)現(xiàn)新的制造模式如敏捷制造、虛擬企業(yè)、全球制造的基礎(chǔ)單元。國內(nèi)外一些著名數(shù)控機(jī)床和數(shù)控系統(tǒng)制造公司都在近兩年推出了相關(guān)的新概念和樣機(jī),如在EMO2001展中,日本山崎馬扎克(Mazak)公司展出的“CyberProductionCenter”(智能生產(chǎn)控制中心,簡稱CPC);日本大隈(Okuma)機(jī)床公司展出“ITplaza”(信息技術(shù)廣場,簡稱IT廣場);德國西門子(Siemens)公司展出的OpenManufacturingEnvironment(開放制造環(huán)境,簡稱OME)等,反映了數(shù)控機(jī)床加工向網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展的趨勢。
1.4重視新技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的建立
1.4.1關(guān)于數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)開發(fā)規(guī)范
如前所述,開放式數(shù)控系統(tǒng)有更好的通用性、柔性、適應(yīng)性、擴(kuò)展性,美國、歐共體和日本等國紛紛實(shí)施戰(zhàn)略發(fā)展計(jì)劃,并進(jìn)行開放式體系結(jié)構(gòu)數(shù)控系統(tǒng)規(guī)范(OMAC、OSACA、OSEC)的研究和制定,世界3個(gè)最大的經(jīng)濟(jì)體在短期內(nèi)進(jìn)行了幾乎相同的科學(xué)計(jì)劃和規(guī)范的制定,預(yù)示了數(shù)控技術(shù)的一個(gè)新的變革時(shí)期的來臨。我國在2000年也開始進(jìn)行中國的ONC數(shù)控系統(tǒng)的規(guī)范框架的研究和制定.4.2關(guān)于數(shù)控標(biāo)準(zhǔn)
數(shù)控標(biāo)準(zhǔn)是制造業(yè)信息化發(fā)展的一種趨勢。數(shù)控技術(shù)誕生后的50年間的信息交換都是基于ISO6983標(biāo)準(zhǔn),即采用G,M代碼描述如何(how)加工,其本質(zhì)特征是面向加工過程,顯然,他已越來越不能滿足現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)高速發(fā)展的需要。為此,國際上正在研究和制定一種新的CNC系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)ISO14649(STEP-NC),其目的是提供一種不依賴于具體系統(tǒng)的中性機(jī)制,能夠描述產(chǎn)品整個(gè)生命周期內(nèi)的統(tǒng)一數(shù)據(jù)模型,從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)制造過程,乃至各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域產(chǎn)品信息的標(biāo)準(zhǔn)化。
STEP-NC的出現(xiàn)可能是數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域的一次革命,對于數(shù)控技術(shù)的發(fā)展乃至整個(gè)制造業(yè),將產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。首先,STEP-NC提出一種嶄新的制造理念,傳統(tǒng)的制造理念中,NC加工程序都集中在單個(gè)計(jì)算機(jī)上。而在新標(biāo)準(zhǔn)下,NC程序可以分散在互聯(lián)網(wǎng)上,這正是數(shù)控技術(shù)開放式、網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展的方向。其次,STEP-NC數(shù)控系統(tǒng)還可大大減少加工圖紙(約75%)、加工程序編制時(shí)間(約35%)和加工時(shí)間(約50%)。
目前,歐美國家非常重視STEP-NC的研究,歐洲發(fā)起了STEP-NC的IMS計(jì)劃(1999.1.1~2001.12.31)。參加這項(xiàng)計(jì)劃的有來自歐洲和日本的20個(gè)CAD/CAM/CAPP/CNC用戶、廠商和學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)。美國的STEPTools公司是全球范圍內(nèi)制造業(yè)數(shù)據(jù)交換軟件的開發(fā)者,他已經(jīng)開發(fā)了用作數(shù)控機(jī)床加工信息交換的超級模型(SuperModel),其目標(biāo)是用統(tǒng)一的規(guī)范描述所有加工過程。目前這種新的數(shù)據(jù)交換格式已經(jīng)在配備了SIEMENS、FIDIA以及歐洲OSACA-NC數(shù)控系統(tǒng)的原型樣機(jī)上進(jìn)行了驗(yàn)證。
2對我國數(shù)控技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基本估計(jì)
我國數(shù)控技術(shù)起步于1958年,近50年的發(fā)展歷程大致可分為3個(gè)階段:第一階段從1958年到1979年,即封閉式發(fā)展階段。在此階段,由于國外的技術(shù)封鎖和我國的基礎(chǔ)條件的限制,數(shù)控技術(shù)的發(fā)展較為緩慢。第二階段是在國家的“六五”、“七五”期間以及“八五”的前期,即引進(jìn)技術(shù),消化吸收,初步建立起國產(chǎn)化體系階段。在此階段,由于改革開放和國家的重視,以及研究開發(fā)環(huán)境和國際環(huán)境的改善,我國數(shù)控技術(shù)的研究、開發(fā)以及在產(chǎn)品的國產(chǎn)化方面都取得了長足的進(jìn)步。第三階段是在國家的“八五”的后期和“九五”期間,即實(shí)施產(chǎn)業(yè)化的研究,進(jìn)入市場競爭階段。在此階段,我國國產(chǎn)數(shù)控裝備的產(chǎn)業(yè)化取得了實(shí)質(zhì)性進(jìn)步。在“九五”末期,國產(chǎn)數(shù)控機(jī)床的國內(nèi)市場占有率達(dá)50%,配國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)(普及型)也達(dá)到了10%。
縱觀我國數(shù)控技術(shù)近50年的發(fā)展歷程,特別是經(jīng)過4個(gè)5年計(jì)劃的攻關(guān),總體來看取得了以下成績。
a.奠定了數(shù)控技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ),基本掌握了現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)。我國現(xiàn)在已基本掌握了從數(shù)控系統(tǒng)、伺服驅(qū)動、數(shù)控主機(jī)、專機(jī)及其配套件的基礎(chǔ)技術(shù),其中大部分技術(shù)已具備進(jìn)行商品化開發(fā)的基礎(chǔ),部分技術(shù)已商品化、產(chǎn)業(yè)化。
b.初步形成了數(shù)控產(chǎn)業(yè)基地。在攻關(guān)成果和部分技術(shù)商品化的基礎(chǔ)上,建立了諸如華中數(shù)控、航天數(shù)控等具有批量生產(chǎn)能力的數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠。蘭州電機(jī)廠、華中數(shù)控等一批伺服系統(tǒng)和伺服電機(jī)生產(chǎn)廠以及北京第一機(jī)床廠、濟(jì)南第一機(jī)床廠等若干數(shù)控主機(jī)生產(chǎn)廠。這些生產(chǎn)廠基本形成了我國的數(shù)控產(chǎn)業(yè)基地。
c.建立了一支數(shù)控研究、開發(fā)、管理人才的基本隊(duì)伍。
雖然在數(shù)控技術(shù)的研究開發(fā)以及產(chǎn)業(yè)化方面取得了長足的進(jìn)步,但我們也要清醒地認(rèn)識到,我國高端數(shù)控技術(shù)的研究開發(fā),尤其是在產(chǎn)業(yè)化方面的技術(shù)水平現(xiàn)狀與我國的現(xiàn)實(shí)需求還有較大的差距。雖然從縱向看我國的發(fā)展速度很快,但橫向比(與國外對比)不僅技術(shù)水平有差距,在某些方面發(fā)展速度也有差距,即一些高精尖的數(shù)控裝備的技術(shù)水平差距有擴(kuò)大趨勢。從國際上來看,對我國數(shù)控技術(shù)水平和產(chǎn)業(yè)化水平估計(jì)大致如下。
a.技術(shù)水平上,與國外先進(jìn)水平大約落后10~15年,在高精尖技術(shù)方面則更大。
b.產(chǎn)業(yè)化水平上,市場占有率低,品種覆蓋率小,還沒有形成規(guī)模生產(chǎn);功能部件專業(yè)化生產(chǎn)水平及成套能力較低;外觀質(zhì)量相對差;可靠性不高,商品化程度不足;國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)尚未建立自己的品牌效應(yīng),用戶信心不足。.可持續(xù)發(fā)展的能力上,對競爭前數(shù)控技術(shù)的研究開發(fā)、工程化能力較弱;數(shù)控技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域拓展力度不強(qiáng);相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的研究、制定滯后。
分析存在上述差距的主要原因有以下幾個(gè)方面。
a.認(rèn)識方面。對國產(chǎn)數(shù)控產(chǎn)業(yè)進(jìn)程艱巨性、復(fù)雜性和長期性的特點(diǎn)認(rèn)識不足;對市場的不規(guī)范、國外的封鎖加扼殺、體制等困難估計(jì)不足;對我國數(shù)控技術(shù)應(yīng)用水平及能力分析不夠。
b.體系方面。從技術(shù)的角度關(guān)注數(shù)控產(chǎn)業(yè)化問題的時(shí)候多,從系統(tǒng)的、產(chǎn)業(yè)鏈的角度綜合考慮數(shù)控產(chǎn)業(yè)化問題的時(shí)候少;沒有建立完整的高質(zhì)量的配套體系、完善的培訓(xùn)、服務(wù)網(wǎng)絡(luò)等支撐體系。
c.機(jī)制方面。不良機(jī)制造成人才流失,又制約了技術(shù)及技術(shù)路線創(chuàng)新、產(chǎn)品創(chuàng)新,且制約了規(guī)劃的有效實(shí)施,往往規(guī)劃理想,實(shí)施困難。
d.技術(shù)方面。企業(yè)在技術(shù)方面自主創(chuàng)新能力不強(qiáng),核心技術(shù)的工程化能力不強(qiáng)。機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)落后,水平較低,數(shù)控系統(tǒng)新標(biāo)準(zhǔn)研究不夠。
3對我國數(shù)控技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的戰(zhàn)略思考
3.1戰(zhàn)略考慮
我國是制造大國,在世界產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移中要盡量接受前端而不是后端的轉(zhuǎn)移,即要掌握先進(jìn)制造核心技術(shù),否則在新一輪國際產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整中,我國制造業(yè)將進(jìn)一步“空芯”。我們以資源、環(huán)境、市場為代價(jià),交換得到的可能僅僅是世界新經(jīng)濟(jì)格局中的國際“加工中心”和“組裝中心”,而非掌握核心技術(shù)的制造中心的地位,這樣將會嚴(yán)重影響我國現(xiàn)代制造業(yè)的發(fā)展進(jìn)程。
我們應(yīng)站在國家安全戰(zhàn)略的高度來重視數(shù)控技術(shù)和產(chǎn)業(yè)問題,首先從社會安全看,因?yàn)橹圃鞓I(yè)是我國就業(yè)人口最多的行業(yè),制造業(yè)發(fā)展不僅可提高人民的生活水平,而且還可緩解我國就業(yè)的壓力,保障社會的穩(wěn)定;其次從國防安全看,西方發(fā)達(dá)國家把高精尖數(shù)控產(chǎn)品都列為國家的戰(zhàn)略物質(zhì),對我國實(shí)現(xiàn)禁運(yùn)和限制,“東芝事件”和“考克斯報(bào)告”就是最好的例證。
3.2發(fā)展策略
從我國基本國情的角度出發(fā),以國家的戰(zhàn)略需求和國民經(jīng)濟(jì)的市場需求為導(dǎo)向,以提高我國制造裝備業(yè)綜合競爭能力和產(chǎn)業(yè)化水平為目標(biāo),用系統(tǒng)的方法,選擇能夠主導(dǎo)21世紀(jì)初期我國制造裝備業(yè)發(fā)展升級的關(guān)鍵技術(shù)以及支持產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的支撐技術(shù)、配套技術(shù)作為研究開發(fā)的內(nèi)容,實(shí)現(xiàn)制造裝備業(yè)的跨躍式發(fā)展。
強(qiáng)調(diào)市場需求為導(dǎo)向,即以數(shù)控終端產(chǎn)品為主,以整機(jī)(如量大面廣的數(shù)控車床、銑床、高速高精高性能數(shù)控機(jī)床、典型數(shù)字化機(jī)械、重點(diǎn)行業(yè)關(guān)鍵設(shè)備等)帶動數(shù)控產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。重點(diǎn)解決數(shù)控系統(tǒng)和相關(guān)功能部件(數(shù)字化伺服系統(tǒng)與電機(jī)、高速電主軸系統(tǒng)和新型裝備的附件等)的可靠性和生產(chǎn)規(guī)模問題。沒有規(guī)模就不會有高可靠性的產(chǎn)品;沒有規(guī)模就不會有價(jià)格低廉而富有競爭力的產(chǎn)品;當(dāng)然,沒有規(guī)模中國的數(shù)控裝備最終難以有出頭之日。
在高精尖裝備研發(fā)方面,要強(qiáng)調(diào)產(chǎn)、學(xué)、研以及最終用戶的緊密結(jié)合,以“做得出、用得上、賣得掉”為目標(biāo),按國家意志實(shí)施攻關(guān),以解決國家之急需。
在競爭前數(shù)控技術(shù)方面,強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新,強(qiáng)調(diào)研究開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)和產(chǎn)品,為我國數(shù)控產(chǎn)業(yè)、裝備制造業(yè)乃至整個(gè)制造業(yè)的可持續(xù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn):
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【關(guān)鍵詞】機(jī)電設(shè)備;安裝;技術(shù)措施
1、引言
在設(shè)備的安裝過程中,需要操作人員相互配合才能完成,從整體上進(jìn)行管理,才能從細(xì)節(jié)上進(jìn)行約束。把管理的理念深入到設(shè)備的安裝過程中去。隨著我國的發(fā)展,人們對設(shè)備的安裝質(zhì)量更加關(guān)注。人們的工作環(huán)境、生活環(huán)境與日俱增,隨之而來所匹配的機(jī)電設(shè)備也同樣不斷進(jìn)入到高層次。由于技術(shù)的發(fā)展,機(jī)電設(shè)備的費(fèi)用越來越高。所以需要在安裝過程中更加關(guān)注它的安裝質(zhì)量,質(zhì)量將會影響到工程的整體質(zhì)量穩(wěn)定性,對于設(shè)備的使用壽命也會產(chǎn)生一定的影響。[1]
2、機(jī)電設(shè)備安裝過程中的技術(shù)問題
2.1振動問題
由于大多數(shù)的機(jī)電設(shè)備中都會配備有電機(jī),它的振動與否將會直接帶動設(shè)備的振動情況。泵的轉(zhuǎn)子不平衡,軸承的間隙相對較大等都會造成電機(jī)在正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)發(fā)生較大的振動噪音。這些振動絕大多數(shù)是因?yàn)闄C(jī)械原因引起。由于在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中,電機(jī)的旋轉(zhuǎn)慣性力與偏心不平衡產(chǎn)生的擾力,都會引起設(shè)備的強(qiáng)烈振動,一時(shí)難以解決。設(shè)備的振動并不是獨(dú)立存在,而是與基座與其他的連接物一起進(jìn)行振動與噪音。這些設(shè)備的噪音通過空氣或是其他的介質(zhì)進(jìn)行傳播,給人們的正常生活帶來極大的困擾。[2]
2.2 螺栓連接的問題
在機(jī)電設(shè)備組成中,螺栓與螺母的連接是最基本的要素。它可以對機(jī)電設(shè)備進(jìn)行有效的穩(wěn)固,避免設(shè)備在運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中產(chǎn)生位移情況。在安裝力過緊時(shí),螺栓的機(jī)械應(yīng)力與電磁力長時(shí)間的作用會造成螺栓連接的金屬疲勞,造成了巨大的隱患。當(dāng)機(jī)電設(shè)備的實(shí)際荷載超過它本身的極限強(qiáng)度時(shí),就會產(chǎn)生斷裂的危險(xiǎn),造成在生產(chǎn)使用過程中的安全問題。這操作人員的使用造成了極大的安全隱患。
2.3超電流問題
一般當(dāng)機(jī)電設(shè)備中的電機(jī)負(fù)載過大時(shí),電流整定偏小,線路的電阻就會偏高。這一問題發(fā)生的根本原因是電機(jī)的軸承損壞,轉(zhuǎn)子與殼體發(fā)生了輕微的碰撞,或者在轉(zhuǎn)子與定子之間的間隙內(nèi)存在著一些不易消除的異物,這樣甚至?xí)锌ㄋ赖奈kU(xiǎn)。這些問題都會導(dǎo)致電機(jī)的功率偏小,速度下降,而發(fā)熱功率增大。另外傳送介質(zhì)超過設(shè)計(jì)能力時(shí)也會發(fā)生超電流的問題,如密度大、粘度高等問題。[3]
2.4電氣設(shè)備的問題
2.4.1 在進(jìn)行設(shè)備的開關(guān)安裝時(shí),它的動靜鑰觸頭的接觸壓力與接觸面積不夠可能會導(dǎo)致接觸面的氧化問題,這樣就會造成其他部位的灼傷,從而造成安全事故,已經(jīng)有案例表明,有相當(dāng)一部分火災(zāi)是因?yàn)闄C(jī)電設(shè)備中的電氣設(shè)備安裝出現(xiàn)問題;
2.4.2在機(jī)電設(shè)備的電氣供應(yīng)中,斷路器弧觸指與觸頭裝配存在不正確的現(xiàn)象,它的接觸壓力、同期性與其他的指標(biāo)達(dá)不到要求時(shí),會導(dǎo)致觸頭過熱,熄弧的時(shí)間相對延長,導(dǎo)致絕緣介質(zhì)存在分解的危險(xiǎn),引發(fā)爆炸事故,需要引起足夠的重視;[4]
2.4.3電流互感器是機(jī)電設(shè)備中的一項(xiàng)重要部件,在安裝過程中如果檢修不到位的話,會使一次繞組斷路的問題,造成非常高的過電壓,對附近的人體生命安全造成巨大隱患。另外對于載調(diào)裝置的調(diào)節(jié)裝置機(jī)構(gòu)安裝錯(cuò)誤時(shí),或有雜物落入機(jī)電設(shè)備中時(shí),造成機(jī)構(gòu)卡死,也會發(fā)生一系列的故障,造成安全與效益受到影響;
2.4.4在機(jī)電設(shè)備的安裝過程中還存在著主變壓器的絕緣破壞或者擊穿的危險(xiǎn)。在安裝主變吊芯與高壓管等主要環(huán)節(jié)時(shí),因?yàn)槭韬觯斐梢灰愇锫淙?,造成套管中的排水不完全,密封安裝錯(cuò)誤,或者存在損壞的問題,都使得絕緣強(qiáng)度大為降低,造成絕緣破壞或是擊穿的問題,從而對周圍的環(huán)境造成安全隱患。
3、機(jī)電設(shè)備安裝的重要性分析
隨著社會的進(jìn)步,機(jī)電設(shè)備的安裝的重要性越來越大。而且隨著科技的進(jìn)步,不斷出現(xiàn)新的工藝技術(shù)與新的材料,工程項(xiàng)目的規(guī)模越來越大,需要在吊裝過程中注重更多的細(xì)節(jié),保障更多的安全。一旦發(fā)生安裝失誤,將會不但存在影響經(jīng)濟(jì)效益的可能性,還有可能會對生命造成安全威脅。機(jī)電設(shè)備的安裝會對設(shè)備的使用起到至關(guān)重要的作用,需要更多的關(guān)注。在機(jī)電設(shè)備安裝過程中存在的問題都需要得到一一解決,才能發(fā)揮它最大的作用。[5]
4、機(jī)電設(shè)備安裝技術(shù)完善措施
4.1安裝前的準(zhǔn)備
首先需要在安裝之前做好準(zhǔn)備工作,準(zhǔn)備工作包括對設(shè)備本身的檢查與對安裝位置的檢查。對設(shè)備的檢查主要是對外觀的檢查,對設(shè)備中的裝配螺栓的固定情況進(jìn)行檢查,檢查無松動現(xiàn)象,所使用的能源管路是否完好,無漏油、水、氣的隱患。設(shè)備的電路布線同樣需要關(guān)注,在布線的過程中要對隱患部位進(jìn)行固定保護(hù),避免與危險(xiǎn)品旋轉(zhuǎn)在同一區(qū)域。另外還需要在設(shè)備的安裝過程中的使用的機(jī)具與工具、材料都要準(zhǔn)備清楚。做到萬事俱備。對設(shè)備的安裝位置的檢查,主要是包括基座是否穩(wěn)定,環(huán)節(jié)中對噪音等情況的承受力,電氣源的利用以及位置是否有利于后期進(jìn)行維護(hù)與保養(yǎng)。
4.2對施工進(jìn)行科學(xué)管理
設(shè)備的安裝,尤其是對于大型建設(shè)工程而言,設(shè)備的安裝是一項(xiàng)重要的體系工程,需要做到科學(xué)的管理。在安裝中,要對設(shè)備的外觀進(jìn)行檢查,在現(xiàn)場由專人負(fù)責(zé)指揮。另外上在高空的機(jī)電產(chǎn)品安裝時(shí)需要做到安裝人員的安全保護(hù)工作,確定其生命安全有所保障。對于設(shè)備安裝過程中存在的問題,需要及時(shí)提出,并對問題進(jìn)行根本解決,避免造成更大的問題。[6]
4.3對設(shè)備進(jìn)行調(diào)試
機(jī)電設(shè)備安裝完成之后,首先就是要對設(shè)備進(jìn)行調(diào)試,它是保障設(shè)備安全運(yùn)行的基礎(chǔ),對于工程使用壽命有著重要的影響。在調(diào)試過程中,有可能會對設(shè)備以及周圍的環(huán)節(jié)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整,以達(dá)到最優(yōu)化的運(yùn)行方案模式。在設(shè)備的安裝調(diào)試完成之后,要進(jìn)行生產(chǎn)考核,當(dāng)經(jīng)濟(jì)與技術(shù)指標(biāo)都達(dá)到合同規(guī)定后,才能進(jìn)行規(guī)?;a(chǎn)。在驗(yàn)收過程中,要對相關(guān)的文件與單證進(jìn)行考察,嚴(yán)格審核,確保高質(zhì)量通過驗(yàn)收。
5、結(jié)語
機(jī)電設(shè)備完善質(zhì)量保證體系包括質(zhì)量控制與安全措施的設(shè)置,只有在設(shè)備安裝時(shí)預(yù)告考慮到有可能會出現(xiàn)的質(zhì)量問題,才能有效的進(jìn)行規(guī)避,對整個(gè)工程的相關(guān)環(huán)節(jié)都需要進(jìn)行了解,并熟悉安裝流程。在對設(shè)備的安裝場地進(jìn)行清潔,保持所有的線路安全可靠,設(shè)備都需要有保護(hù)裝置,作業(yè)結(jié)束后,及時(shí)切斷電源,避免出現(xiàn)意外因素?,F(xiàn)場統(tǒng)一指揮,服從管理與安排。
人們的生活環(huán)節(jié)不斷提升,對設(shè)備的使用與安裝質(zhì)量自然也提高了要求,在達(dá)不到滿意的情況下,無法進(jìn)行酬勞的交付,所以需要施工人員提高素質(zhì),加強(qiáng)業(yè)務(wù)技能。要將復(fù)雜的機(jī)電設(shè)備安裝變成為簡單的統(tǒng)一化的工作,但保持足夠的重視。加強(qiáng)每一個(gè)環(huán)節(jié)與細(xì)節(jié)的管理,做到進(jìn)度合適,優(yōu)化工序與施工工藝技術(shù),減少施工成本,提高施工質(zhì)量。
參考文獻(xiàn):
[1]李本勇,. 超高層建筑機(jī)電安裝新技術(shù)[J]. 施工技術(shù),2012,(20).
[2]朱寶國,. 機(jī)電安裝工程項(xiàng)目設(shè)備材料成本控制[J]. 建筑經(jīng)濟(jì),2013,(01).
[3]郭建,紀(jì)輝,. 試論煤礦機(jī)電安裝中存在的問題和對策[J]. 科技風(fēng),2012,(01).
[4]李偉權(quán),. 淺析建筑機(jī)電安裝施工中的問題和解決措施[J]. 科技風(fēng),2012,(08).
會議交流內(nèi)容
1、設(shè)施園藝工程裝備與技術(shù),包括:設(shè)施結(jié)構(gòu)優(yōu)化與配套裝備開發(fā),溫室覆蓋材料(保溫、耐寒)開發(fā)、溫室節(jié)能新技術(shù)與新能源利用,多功能、小型化、實(shí)用型設(shè)施專用設(shè)備等;
2、設(shè)施園藝作物高效安全栽培技術(shù),包括水肥高效利用、溫光高效利用的株型調(diào)控技術(shù)等;
3、溫室環(huán)境控制與數(shù)字化管理技術(shù),設(shè)施作物與設(shè)施環(huán)境模擬模型;
4、非耕地日光溫室建造技術(shù)、非耕地設(shè)施作物專用新品種及其安全、優(yōu)質(zhì)、高效產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)技術(shù);
5、工廠化育苗技術(shù)與植物補(bǔ)光燈節(jié)能技術(shù)。
參加人員
中國農(nóng)業(yè)工程學(xué)會設(shè)施園藝工程專業(yè)委員會委員、中國園藝學(xué)會設(shè)施園藝分會理事、國家大宗蔬菜產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系專家以及論文代表和從事與設(shè)施園藝有關(guān)的科研、教學(xué)、生產(chǎn)、企業(yè)、管理、技術(shù)推廣等有關(guān)人員。
有關(guān)事項(xiàng)
(一)會議時(shí)間與地點(diǎn)
1、會議時(shí)間:2014年7月(具體日期見第二輪通知)
2、會議地點(diǎn):新疆烏魯木齊市翼龍大酒店
(二)會議日程
第一天: 全天,參會代表報(bào)到。
第二天: 上午:大會開幕式及大會報(bào)告;
下午:論文(專題)報(bào)告及分組學(xué)術(shù)交流;
專業(yè)委員會換屆會議。
第三天: 上午:論文(專題)報(bào)告及分組學(xué)術(shù)交流;
下午: 昌吉國家農(nóng)業(yè)科技園區(qū)考察。
第四天: 吐魯番規(guī)?;缁乜疾?/p>
(三)論文征集
本次會議將征集與設(shè)施園藝相關(guān)的創(chuàng)新性學(xué)術(shù)研究論文與專題綜述,主要內(nèi)容為我國設(shè)施農(nóng)業(yè)溫室工程及高效生產(chǎn)技術(shù)、工廠化育苗技術(shù)、設(shè)施環(huán)境工程調(diào)控等方面的新理論、新方法、新技術(shù)和新產(chǎn)品。稿件經(jīng)專家評審后,優(yōu)秀論文將在《中國蔬菜》、《新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)》正刊刊發(fā),其余合格論文將由《新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)》(增刊)刊發(fā)。來稿注意事項(xiàng)如下:
1、“專題綜述”和“研究論文”撰寫格式及注意事項(xiàng)參見《中國蔬菜》、《新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)》投稿指南的相關(guān)要求(附件1);
2、被《中國蔬菜》、《新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)》錄用稿件按編輯部規(guī)定收取版面費(fèi);
3、歡迎各位專家、學(xué)者、管理者、生產(chǎn)者、研究生等踴躍投稿,稿件請2014年1月15日前以word版格式發(fā)送至?xí)?wù)組電子郵箱(不接受紙質(zhì)版論文)。
(四)報(bào)名及參會方式
1、因7月份為新疆旅游旺季,為保證會議與住宿安排,請與會者于2014年 4月1日前將會議回執(zhí)表(附件2)、會議交流材料以及準(zhǔn)備在會議上進(jìn)行推廣的新技術(shù)、新產(chǎn)品等有關(guān)材料以傳真或Email方式發(fā)至?xí)?wù)組。
2、會務(wù)費(fèi)待定,住宿由會務(wù)組統(tǒng)一安排,費(fèi)用自理。
3、新技術(shù)、新產(chǎn)品、新裝備展示。會務(wù)組聯(lián)系方式:
馬彩雯(0991-4550053,15999101958,)
張彩虹(13565822531,)
于秀針(18935922981,)
傳真:0991-4500174
中國農(nóng)業(yè)工程學(xué)會設(shè)施園藝工程專業(yè)委員會
(一)技術(shù)成分較大
裝備試驗(yàn)部隊(duì)人員學(xué)歷層次較高,平均學(xué)歷層次高于全平均水平,且大部分畢業(yè)于工程技術(shù)院校。裝備試驗(yàn)管理工作需要復(fù)合型人才,要具有知識、技能和能力所組成的多序列、多要素和多層次的動態(tài)綜合能力結(jié)構(gòu)。但是,目前多數(shù)管理人員在調(diào)入機(jī)關(guān)前一直從事技術(shù)工作,知識結(jié)構(gòu)單一。走上管理崗位的技術(shù)人員在自己的專業(yè)領(lǐng)域都是優(yōu)秀人才,走上管理工作崗位后,知識結(jié)構(gòu)已不能適應(yīng)工作需要,又不能及時(shí)得到相應(yīng)的知識補(bǔ)充,致使難以發(fā)揮應(yīng)有的作用。
(二)工作任務(wù)繁重
我大部分是全訓(xùn)部隊(duì)。而裝備試驗(yàn)部隊(duì)則不同于其他部隊(duì),工作任務(wù)繁重。裝備試驗(yàn)任務(wù)種類多、間隔時(shí)間短、多項(xiàng)目并行,這就造成了裝備試驗(yàn)部隊(duì)培訓(xùn)難集中,時(shí)間難保證,訓(xùn)練難組織,計(jì)劃難落實(shí)。工學(xué)矛盾突出是制約培訓(xùn)工作開展的重要原因之一。
(三)人員流動較快
裝備試驗(yàn)部隊(duì)人員任職時(shí)限較短,變動頻繁。一大批高學(xué)歷的專業(yè)技術(shù)干部進(jìn)入了管理崗位,發(fā)揮了指技合一的重要作用。他們富有朝氣,工作主動性、積極性較高。但是,由于部隊(duì)性質(zhì)決定了人員必須較快流動,尤其是裝備試驗(yàn)部隊(duì)大多駐地偏僻,遠(yuǎn)離城市,生活條件艱苦。因此,高水平、高素質(zhì)的管理人員選拔難,保留難,使培訓(xùn)需求持續(xù)不斷。
(四)培訓(xùn)欲望強(qiáng)烈
裝備試驗(yàn)人員對項(xiàng)目管理培訓(xùn)的欲望非常強(qiáng)烈。特別是裝備試驗(yàn)管理人員和高級專業(yè)技術(shù)人員,在裝備試驗(yàn)過程中,經(jīng)常要用到項(xiàng)目管理知識和技術(shù),在組織指揮模式的構(gòu)建、資源優(yōu)化與調(diào)配、質(zhì)量與風(fēng)險(xiǎn)的管理和試驗(yàn)流程優(yōu)化等方面,急需先進(jìn)的項(xiàng)目管理理念和技術(shù)方法做支撐。
二、裝備試驗(yàn)項(xiàng)目管理培訓(xùn)模式設(shè)計(jì)
(一)組訓(xùn)方式
1.項(xiàng)目管理專題培訓(xùn)高密度裝備試驗(yàn)任務(wù)對試驗(yàn)組織指揮模式、資源調(diào)配、風(fēng)險(xiǎn)管理、流程優(yōu)化等試驗(yàn)任務(wù)管理問題提出了更新、更高的要求。為適應(yīng)高密度試驗(yàn)任務(wù)的需要,全面提高裝備試驗(yàn)人員的項(xiàng)目管理能力,可結(jié)合高密度試驗(yàn)任務(wù)下亟待解決的關(guān)鍵問題和項(xiàng)目管理知識領(lǐng)域,設(shè)置裝備試驗(yàn)組織指揮、裝備試驗(yàn)資源管理、裝備試驗(yàn)質(zhì)量管理、裝備試驗(yàn)風(fēng)險(xiǎn)管理、裝備試驗(yàn)多項(xiàng)目管理等專題培訓(xùn)。2.項(xiàng)目管理認(rèn)證培訓(xùn)在裝備試驗(yàn)部隊(duì),有些精通項(xiàng)目管理的同志希望通過PMP認(rèn)證考試獲得項(xiàng)目管理職業(yè)資質(zhì)來全面提升自身的價(jià)值,參加短期項(xiàng)目管理認(rèn)證培訓(xùn)班是他們在繁忙工作之余的重要選擇。舉辦項(xiàng)目管理認(rèn)證培訓(xùn)班,按照PMP認(rèn)證考試的要求,幫助學(xué)員系統(tǒng)地復(fù)習(xí)備考,達(dá)到考前沖刺提高的目的。3.任職教育項(xiàng)目管理課程培訓(xùn)由于項(xiàng)目管理是一種特別適用于責(zé)任重大、關(guān)系復(fù)雜、時(shí)間緊迫、資源有限、創(chuàng)新性的一次性任務(wù)的管理方法,完全適合于裝備試驗(yàn)任務(wù)的管理。不論對裝備試驗(yàn)部隊(duì)決策層(領(lǐng)導(dǎo))、管理層(中層管理干部)還是執(zhí)行層(技術(shù)干部、士官),掌握一點(diǎn)項(xiàng)目管理基礎(chǔ)知識和基本方法是完全必要的。對于前來院校參加任職教育培訓(xùn)的裝備試驗(yàn)人員,應(yīng)在任職教育培養(yǎng)方案中設(shè)置項(xiàng)目管理課程,普及項(xiàng)目管理基本理念和技能。4.開展項(xiàng)目管理工程碩士培訓(xùn)(1)脫產(chǎn)培訓(xùn)脫產(chǎn)培訓(xùn)采取院校集中授課,論文分散撰寫的方式進(jìn)行。每學(xué)期由院校統(tǒng)一安排課程,學(xué)員集中到院校進(jìn)行面授,通過課程考試,取得規(guī)定的學(xué)分后,可回原單位在雙導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行論文撰寫,并統(tǒng)一到院校進(jìn)行論文答辯。(2)集中培訓(xùn)當(dāng)某一試驗(yàn)部隊(duì)參訓(xùn)人數(shù)達(dá)到一定數(shù)額,形成培訓(xùn)規(guī)??刹扇〖信嘤?xùn)的模式。集中培訓(xùn)的時(shí)間在保證總課時(shí)不變的情況下,根據(jù)裝備試驗(yàn)任務(wù)的間隙時(shí)間靈活確定,培養(yǎng)院校采用送教上門的方式進(jìn)行面授。學(xué)員通過課程考試,取得規(guī)定的學(xué)分后,在雙導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行論文撰寫,論文答辯的時(shí)間可利用裝備試驗(yàn)任務(wù)的間隙,在答辯人員相對集中的情況下選擇合適的地點(diǎn)進(jìn)行。(3)假日培訓(xùn)利用假日進(jìn)行課程培訓(xùn),對于無法脫離工作崗位的人員來說,是一種比較好的方式。授課地點(diǎn)可以在培養(yǎng)院校也可以在人員集中的部隊(duì)進(jìn)行。學(xué)員通過課程考試,取得規(guī)定的學(xué)分后,在雙導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行論文撰寫,論文答辯的時(shí)間可利假日在答辯人員相對集中的情況下選擇合適的地點(diǎn)進(jìn)行。(4)課程培訓(xùn)在裝備試驗(yàn)任務(wù)間隙,采取單科獨(dú)進(jìn)的方式進(jìn)行。學(xué)員通過課程考試,取得規(guī)定的學(xué)分后,在雙導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行論文撰寫,論文答辯的時(shí)間可利用裝備試驗(yàn)任務(wù)的間隙,在答辯人員相對集中的情況下選擇合適的地點(diǎn)進(jìn)行。
(二)教學(xué)方式