节能设计理念在机械制造与自动化中的运用

发表时间:2021/7/12   来源:《科学与技术》2021年第29卷8期   作者:马修安 陈奎伟 尹洪君
[导读] 在市场经济的不断发展过程中,国内经济也得到了飞速发展
        马修安 陈奎伟 尹洪君
        中车青岛四方机车车辆股份有限公司  山东青岛 266000
        摘要:在市场经济的不断发展过程中,国内经济也得到了飞速发展,国内经济当前正在以一个平稳的速度向前发展,机械制造业属于推动国内经济迅速发展的产业,机械制造行业在市场化的背景下得到了飞速发展,但是机械制造属于消耗资源较多的产业,因此,在绿色理念不断推广的当前,机械制造行业需要引入节能理念。
        关键词:节能设计理念;机械制造;自动化
        引言
        制造业给社会带来了物质财富,同时也带给环境、资源巨大的压力,想要满足长远发展的需要,利用创新改革,让制造业迈向绿色制造发展方向,其中最重要的技术是绿色工艺规划。
1自动化技术概述
        自动化技术是基于现代科技发展起来的,融入了控制论、信息论、系统工程、计算机技术等多项学科,其中以控制理论与计算机技术为核心,对其发展有着较为直接的影响。随着时代发展,自动化技术日益成熟,尤其是进入21世纪以后,其发展进入到了计算机自动设计年代,在具有极强的便利性,为各个行业生产带来极大便利。就现下机械控制系统中自动化技术的应用情况来看,其大致包含了通讯系统、整车控制器两个主要部分。首先,通讯系统,其应用可以较好的对运行过程中的数据状态进行监控,避免出现冗杂线路,从而达到唯一、有效目标,而在整个系统中讯号传输通道主要有两种,一种是以时间节点传输,另一种则是频分制,由于借助频分制传输的信号,在频率上会各不相同,因此不会相互干扰,可有效规避信号紊乱所带来的影响,减少故障发生概率,且这种方式对电路要求较低,不需要较为复杂的电路,就能够完成传输过程。其次,整车控制器,利用CAN总线系统与其他控制阶段,在控制器主芯片、控制器硬件的作用下,形成一个带有综合功能的系统,可有效提高信息数据的处理速度,提高整体控制点精确度,具有多功能控制的特点,使整个机械控制系统更加具有整体性,保证车辆行驶过程中各个部分的运行效率。
2机械制造与其自动化应用优势
        2.1便利性
        和传统机械制造相比,自动化机械生产方式更加多样化,传统机械工作内容多,生产线单一,而且浪费的时间也比较多。机械制造方式跟随时代的发展在不断改造,在思想观念上发生了根本性的变化,在生产制造过程中更加重视机械生产的便捷性、灵活性,能够在制造全过程中降低成本,提高生产效率,另外,还能够充分满足机械制造对于各个环节的需求。
        2.2多样性特征
        随着我国经济水平的持续高涨,科学技术在国内得到充分发展,为人民生产生活带来极大地便利,机械制造行业同样如此,一改传统落后生产方式,使制造业生产生活更加多样化。生产方式的多样化为生产技术提供了多种可能性,因此,自动化机械制造方式由此展开,为机械制造行业的发展提供一定帮助。
        2.3减少工时,提升生产效率
        和自动化机械制造工艺相比较,传统机械制造通过人工操作的方式浪费大量成本与人工费用,生产时间长、商品价格高,因人为原因导致生产问题出现的情况经常出现。这些问题往往会造成产品质量上的失误,无法保证生产的精确度。机械制造过程应用自动化技术,在设备操作时能够以机器替代人工,大大降低人工操作环节,有效解决耗时问题,并从源头上保证生产准确程度。

此外,在整个环节中还能够有效降低物力成本与人工成本,从而实现生产效率的大幅提升。
3机械制造与自动化应用
        3.1柔性自动化技术应用
        柔性自动化技术具有一定的特殊性,它是近几年才出现的一种新型技术,从某种程度上来说,柔性自动化技术是目前我们所能接触到的最先进的自动化技术之一,柔性自动化技术在机械制造中有着直观的应用优势。在柔性自动化技术应用过程中,需要依靠计算机技术对构件进行全面的管控,基于计算机技术的指令控制性能,可以有效实现对制造设备的智能管理,使设备操作更加有序,便于设备整体管理。在机械制造过程中,受多方面因素影响,容易出现各种各样的问题,很大程度上是因为传统机械制造局限性过大,很多创新措施无法得到有效的落实,而通过柔性自动化技术的应用,可以有效打破传统机械制造的局限性,使机械制造更加趋向智能化,更有利于整体管理。柔性自动化技术的应用优势是多方面的,它对机械制造的调控比较全面,能够推动机械制造更加稳定的运行,整体自动化水平得到了一个较大的提升。随着柔性自动化技术的广泛应用,它已经被推广到各大机械制造行业中,并取得了较为理想的应用效果,发挥的作用也越来越突出。
        3.2机电一体化
        在通过传统方式进行机械设计和制造的过程中,不仅要消耗大量的人力资源与时间成本,且作业效率也并不理想,产品质量更是难以得到有效保障。尤其是在工业化、智能化技术不断发展的今天,这种生产模式更是无法满足社会的实际需求。为有效解决此类问题,将信息技术合理应用到机械设计和制造中,使其特点和功能在此项工作中得以充分发挥,让信息技术和机械设计制造技术实现共同发展,以此来实现机电一体化的发展目标。在此过程中,机械生产企业应该对信息技术加以科学利用,通过信息技术和相应的设备来进行各项生产设备的自动化、智能化控制。
        3.3组装自动化
        对于机械生产制造来说,由于是多个零部件组成的,因此组装自动化技术在机械制造过程中也充当了重要的角色。目前组装可以通过自动化流水线完成,而通过组装自动化技术的应用,可以更好的减少组装的误差,提高批量生产的效率,在缩小误差提高效率的同时,也可以为机械制造创造更加便利的条件。而随着计算机技术的应用和组装自动化技术的结合,可以根据设定的组装流程,使得生产线实现无人控制和高精度的组装。另外随着不同生产线和不同产品的新发展,组装自动化技术也需要结合产品的需求和技术要求,不断的进行创新,逐步提升安全防护水平,降低整个生产线的安全隐患,为保证自动组装质量和效率提供更多的技术支持。在未来机械制造领域中,组装自动化技术将成为机械制造的基础性技术。
结束语
        本文从再制造升级性绿色角度建立模块划分模型,为了便于对废旧产品进行修复和改进,定义了功能、结构、回收模式等再制造升级绿色属性,分析了零件之间的关系,用设计结构矩阵来量化表示,提出了一种基于结构矩阵的产品绿色模块划分方法;通过对曳引机的模块划分方案的分析可知,该方法可有效地选择出模块划分方案,对制造企业开展绿色再制造具有一定参考价值。该方法有以下特点:(1)从多方面分析了各零件间的关联关系,并建立了零件关联度矩阵;(2)模块之间拥有很高的独立性,模块内部联系紧密的同时又具有高度的装配连接性,产品方便拆卸与维修,易于再制造升级,也能方便满足用户的需求。
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