導(dǎo)語(yǔ)：如何才能寫(xiě)好一篇簡(jiǎn)述先進(jìn)制造技術(shù)的特點(diǎn)，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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關(guān)鍵詞：機(jī)械制造技術(shù)現(xiàn)狀及特點(diǎn)發(fā)展趨勢(shì)

中圖分類(lèi)號(hào)： TD406 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

我國(guó)目前正處于經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期，但作為科技發(fā)展的重要產(chǎn)業(yè)一一一一機(jī)械制造技術(shù)卻是我們的薄弱環(huán)節(jié)。為了跟上先進(jìn)制造技術(shù)的世界潮流，我們只有將其放在優(yōu)先的地位，井以足夠的力量子以實(shí)施，才能盡快縮小與發(fā)達(dá)國(guó)家之間的差距，才能在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中立于不敗之地。

1我國(guó)機(jī)械制造技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀

機(jī)械制造技術(shù)是研究產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、加工制造、維修服務(wù)及回收再生的全過(guò)程的工程學(xué)科，是以提高產(chǎn)品質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)效益、產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力為目標(biāo)，包含物質(zhì)流，信息流和能量流的完整的系統(tǒng)工程。

在20世紀(jì)70年代以前，生產(chǎn)產(chǎn)品的技術(shù)相對(duì)比較簡(jiǎn)單，一個(gè)新產(chǎn)品上市，很快就會(huì)

有相同功能的產(chǎn)品跟著上市。20世紀(jì)80年代后，隨著國(guó)家改革開(kāi)放的推進(jìn)和市場(chǎng)全球化

的進(jìn)一步發(fā)展，市場(chǎng)競(jìng)年變得越來(lái)越激烈。

到20世紀(jì)90年代初，隨著CIMS技術(shù)的大力推廣應(yīng)用，包括有CIMS實(shí)驗(yàn)工程中心

和開(kāi)放7個(gè)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室在內(nèi)的研究環(huán)境已建成。在全國(guó)范圍內(nèi)，部署了CIMS的若干研究項(xiàng)目，諸如CIMS軟件工程與標(biāo)準(zhǔn)化、開(kāi)放式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與發(fā)展戰(zhàn)略，CIMS總體與集成技術(shù)、產(chǎn)品設(shè)計(jì)自動(dòng)化、工藝沒(méi)計(jì)自動(dòng)化、柔性制造技術(shù)、管理與決策信息系統(tǒng)，質(zhì)量保證技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)以及系統(tǒng)理論和方法等均取得了豐碩成果，獲得不同程度的進(jìn)展。但因大部分大型機(jī)械制造企業(yè)和絕大部分中小型機(jī)械制造企業(yè)主要限于CAD和管理信息系統(tǒng)，底層基礎(chǔ)自動(dòng)化還十分薄弱，數(shù)控機(jī)床由于編程復(fù)雜，還沒(méi)有真正發(fā)揮作用。因此，與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)的制造業(yè)仍然存在一個(gè)階段性的整體上的差距。

目前，我國(guó)已加入WT0，機(jī)械制造業(yè)面臨著巨大的挑戰(zhàn)與新的機(jī)遇。因此，我國(guó)機(jī)

械制造業(yè)不能單純的沿著20世紀(jì)的以凸輪及其機(jī)構(gòu)為基礎(chǔ)、采用專(zhuān)片j機(jī)床、專(zhuān)用夾具、專(zhuān)用刀具組成的流水式生產(chǎn)線一一一剛性自動(dòng)化發(fā)展，而是要進(jìn)行全面拓展，面向五化發(fā)展，即全球化、網(wǎng)絡(luò)化、虛擬化、自動(dòng)化、綠色化。

2機(jī)械制造技術(shù)的特點(diǎn)

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)呈現(xiàn)如下特點(diǎn)：

2.1機(jī)械剎造技術(shù)是一項(xiàng)系統(tǒng)工程

先進(jìn)制造技術(shù)特別強(qiáng)調(diào)計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、傳感技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、新材料技術(shù)和現(xiàn)代系統(tǒng)管理技術(shù)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造和生產(chǎn)組織管理、銷(xiāo)售及售后服務(wù)等方面的應(yīng)用。它是不斷吸收各種高新技術(shù)成果與傳統(tǒng)制造技術(shù)相結(jié)合，使制造技術(shù)成為能駕馭生產(chǎn)過(guò)程的物質(zhì)流、能量流和信息流的系統(tǒng)工程。

2 2機(jī)械制造技術(shù)是一項(xiàng)綜合性技術(shù)

先進(jìn)制技術(shù)應(yīng)用的目標(biāo)是為了提高企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)和促進(jìn)國(guó)家經(jīng)濟(jì)和綜合實(shí)力的增長(zhǎng)。因此，它并不限于制造過(guò)程本身，它涉及產(chǎn)品從市場(chǎng)調(diào)研、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)及工藝設(shè)計(jì)、生產(chǎn)準(zhǔn)備、加工制造、售后服務(wù)等產(chǎn)品壽命周期的所有內(nèi)容，并將它們結(jié)合成一個(gè)有機(jī)的整體。以便提高制造業(yè)的綜合經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

2 3機(jī)械制造技術(shù)是市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)要素的統(tǒng)一體

市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的核心是如何提高生產(chǎn)率。隨著市場(chǎng)全球化的進(jìn)一步發(fā)展，20世紀(jì)80年代以后，制造業(yè)要贏得市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的主要矛盾已經(jīng)從提高勞動(dòng)生產(chǎn)率轉(zhuǎn)變?yōu)橐詴r(shí)間為核心的時(shí)閘、成本和質(zhì)量的三要素的矛盾。先進(jìn)制造技術(shù)把這三個(gè)矛盾有機(jī)結(jié)合起來(lái)，使三者達(dá)到了統(tǒng)一。

2 4機(jī)械制造技術(shù)是一項(xiàng)世界性技術(shù)

20世紀(jì)80年代以來(lái)，隨著全球市場(chǎng)的形成，發(fā)達(dá)國(guó)家通過(guò)金融、經(jīng)濟(jì)、科技手段爭(zhēng)

奪市場(chǎng)，傾銷(xiāo)產(chǎn)品，輸出資本，便得市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)變得越來(lái)越激烈。為適應(yīng)這種激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，一個(gè)國(guó)家的先進(jìn)制造技術(shù)應(yīng)具有世界先進(jìn)水平，應(yīng)能支持該國(guó)制造業(yè)在全球市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力。同時(shí)，機(jī)械制造技術(shù)是面向21世紀(jì)的技術(shù)，應(yīng)與現(xiàn)代高新技術(shù)相結(jié)合，應(yīng)是有明確范疇的新技術(shù)領(lǐng)域。

3我國(guó)機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

先進(jìn)制造技術(shù)是制造技術(shù)的最新發(fā)展階段，是由傳統(tǒng)的制造技術(shù)發(fā)展起來(lái)的，既保持了過(guò)去制造技術(shù)中的有效要素，又要不斷吸收各種高新技術(shù)成果，井滲透到產(chǎn)品生產(chǎn)的所有領(lǐng)域及其全部過(guò)程。

20世紀(jì)80年代，隨著掃描顯微鏡的發(fā)明和使用，人類(lèi)認(rèn)識(shí)世界和改造世界的能力進(jìn)入納米時(shí)代。納米技術(shù)是指實(shí)現(xiàn)納米級(jí)精度，是一種在納米尺度上研究原子和分子結(jié)構(gòu)、物質(zhì)特性及相互作用與運(yùn)動(dòng)、并運(yùn)用這種技術(shù)為人類(lèi)服務(wù)的高新技術(shù)，納米技術(shù)對(duì)制造業(yè)產(chǎn)生了很大的影響，其應(yīng)用范圍將非常廣泛，包括納米材料技術(shù)、納米加工技術(shù)、納米裝配技術(shù)和納米測(cè)量技術(shù)等。

超精密加工的加工精度在2000年就已達(dá)到納米級(jí)．在21世紀(jì)初開(kāi)發(fā)的分子束生長(zhǎng)技術(shù)、離子注入技術(shù)和材料合成、掃描隧道工程(STE)可使加工精度達(dá)到0.0003～0．0001υm，現(xiàn)在精密工程正向其終極目標(biāo)――原子級(jí)精度的加工逼近，也就是說(shuō)，可以傲到移動(dòng)原子級(jí)別的加工。

現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展主要表現(xiàn)在兩個(gè)方向上：一是精密工程技術(shù)，以超精密加工的前沿部分、微細(xì)加工、納米技術(shù)為代表，將進(jìn)入微型機(jī)械電子技術(shù)和微型機(jī)器人的時(shí)代；二是機(jī)械制造的高度自動(dòng)化，以CIMS和敏捷制造等的進(jìn)一步發(fā)展為代表。

3 1精密成形制造技術(shù)技術(shù)包括鑄造、焊接、塑性加工等

精密成形技術(shù)包括：精密鑄造（濕膜精密成形鑄造、剛型精密成形鑄造、高精度造芯）、精密鍛壓（冷濕精密成形、精密沖裁）、精密熱塑性成形、精密焊接與切割等。

3.2無(wú)切削液加工主要應(yīng)用領(lǐng)域是機(jī)械加

工行業(yè)，無(wú)切削液加工簡(jiǎn)化了工藝、減少了成本并消除了冷卻液帶來(lái)的一系列問(wèn)題，如廢液排放和回收等

3 3快速原型零件制造技術(shù)(RPM)，其設(shè)計(jì)

突破了傳統(tǒng)加工技術(shù)所采用的材料去除的原則，而采用添加、累積的原理。其代表性技術(shù)有分層實(shí)體制造(LOM)．熔化沉積制造(FDM)等

由于以上工藝和技術(shù)不僅減少了原材料和能源的耗用量，縮短了開(kāi)發(fā)周期，減少了成本，而且有些工藝的改進(jìn)對(duì)環(huán)境起到保護(hù)作用，因此被稱(chēng)為綠色制造工藝。綠色制造是人類(lèi)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展在制造業(yè)中的體現(xiàn)。這一切除了工藝革新外，還必須依靠信息技術(shù)，通過(guò)計(jì)算機(jī)的模擬、仿真，才能實(shí)現(xiàn)。

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關(guān)鍵詞：機(jī)械制造 技術(shù)特點(diǎn) 發(fā)展方向

我國(guó)正處于經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期，制造技術(shù)是我們的薄弱環(huán)節(jié)。只有跟上先進(jìn)制造技術(shù)的世界潮流，將其放在戰(zhàn)略?xún)?yōu)先地位，并以足夠的力度予以實(shí)施，才能盡快縮小與發(fā)達(dá)國(guó)家的差距，才能在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中立于不敗之地。

一、我國(guó)機(jī)械制造技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀分析

機(jī)械制造技術(shù)是研究產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、加工制造、銷(xiāo)售使用、維修服務(wù)乃至回收再生的整個(gè)過(guò)程的工程學(xué)科，是以提高質(zhì)量、效益、競(jìng)爭(zhēng)力為目標(biāo)，包含物質(zhì)流、信息流和能量流的完整的系統(tǒng)工程。

20世紀(jì)70年代以前，產(chǎn)品的技術(shù)相對(duì)比較簡(jiǎn)單，一個(gè)新產(chǎn)品上市，很快就會(huì)有相同功能的產(chǎn)品跟著上市。20世紀(jì)80年代以后，隨著市場(chǎng)全球化的進(jìn)一步發(fā)展，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)變得越來(lái)越激烈。

20世紀(jì)90年代初，隨著cims技術(shù)的大力推廣應(yīng)用，包括有cims實(shí)驗(yàn)工程中心和7個(gè)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室的研究環(huán)境已建成。在全國(guó)范圍內(nèi)，部署了cims的若干研究項(xiàng)目，諸如cims軟件工程與標(biāo)準(zhǔn)化、開(kāi)放式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與發(fā)展戰(zhàn)略，cims總體與集成技術(shù)、產(chǎn)品設(shè)計(jì)自動(dòng)化、工藝設(shè)計(jì)自動(dòng)化、柔性制造技術(shù)、管理與決策信息系統(tǒng)、質(zhì)量保證技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)以及系統(tǒng)理論和方法等均取得了豐碩成果，獲得不同程度的進(jìn)展。但因大部分大型機(jī)械制造企業(yè)和絕大部分中小型機(jī)械制造企業(yè)主要限于cad和管理信息系統(tǒng)，底層基礎(chǔ)自動(dòng)化還十分薄弱，數(shù)控機(jī)床由于編程復(fù)雜，還沒(méi)有真正發(fā)揮作用。因此，與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)的制造業(yè)仍然存在一個(gè)階段性的整體上的差距。

目前，我國(guó)已加入wto，機(jī)械制造業(yè)面臨著巨大的挑戰(zhàn)與新的機(jī)遇。因此，我國(guó)機(jī)械制造業(yè)不能單純的沿著20世紀(jì)凸輪及其機(jī)構(gòu)為基礎(chǔ)采用專(zhuān)用機(jī)床、專(zhuān)用夾具、專(zhuān)用刀具組成的流水式生產(chǎn)線——?jiǎng)傂宰詣?dòng)化發(fā)展。而是要全面拓展，面向五化發(fā)展，即全球化、網(wǎng)絡(luò)化、虛擬化、自動(dòng)化、綠色化。

二、機(jī)械制造技術(shù)的特點(diǎn)

做好基礎(chǔ)自動(dòng)化的工作仍是我國(guó)制造企業(yè)一項(xiàng)十分緊迫而艱巨的任務(wù)。但加工中心無(wú)論是數(shù)量還是利用率都很低。可編程控制器的使用并不普及，工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用還很有限。因此，我們要立足于我國(guó)的實(shí)際情況，在看到國(guó)際上制造業(yè)發(fā)展趨勢(shì)的同時(shí)扎扎實(shí)實(shí)地做好基礎(chǔ)工作。

1.機(jī)械制造技術(shù)是一個(gè)系統(tǒng)工程

先進(jìn)制造技術(shù)特別強(qiáng)調(diào)計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、傳感技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、新材料技術(shù)和現(xiàn)代系統(tǒng)管理技術(shù)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造和生產(chǎn)組織管理、銷(xiāo)售及售后服務(wù)等方面的應(yīng)用。它要不斷吸收各種高新技術(shù)成果與傳統(tǒng)制造技術(shù)相結(jié)合，使制造技術(shù)成為能駕馭生產(chǎn)過(guò)程的物質(zhì)流、能量流和信息流的系統(tǒng)工程。

2.機(jī)械制造技術(shù)是一個(gè)綜合性技術(shù)

先進(jìn)制造技術(shù)應(yīng)用的目標(biāo)是為了提高企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)和促進(jìn)國(guó)家經(jīng)濟(jì)和綜合實(shí)力的增長(zhǎng)。因此，它并不限于制造過(guò)程本身，它涉及產(chǎn)品從市場(chǎng)調(diào)研、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)及工藝設(shè)計(jì)、生產(chǎn)準(zhǔn)備、加工制造、售后服務(wù)等產(chǎn)品壽命周期的所有內(nèi)容，并將它們結(jié)合成一個(gè)有機(jī)的整體。以便提高制造業(yè)的綜合經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

3.機(jī)械制造技術(shù)是市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)要素的統(tǒng)一體

市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的核心是如何提高生產(chǎn)率。隨著市場(chǎng)全球化的進(jìn)一步發(fā)展，20世紀(jì)80年代以后，制造業(yè)要贏得市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的主要矛盾已經(jīng)從提高勞動(dòng)生產(chǎn)率轉(zhuǎn)變?yōu)橐詴r(shí)間為核心的時(shí)間、成本和質(zhì)量的三要素的矛盾。先進(jìn)制造技術(shù)把這三個(gè)矛盾有機(jī)結(jié)合起來(lái)，使三者達(dá)到了統(tǒng)一。

4.機(jī)械制造技術(shù)是一個(gè)世界性技術(shù)

20世紀(jì)80年代以來(lái)，隨著全球市場(chǎng)的形成，發(fā)達(dá)國(guó)家通過(guò)金融、經(jīng)濟(jì)、科技手段爭(zhēng)奪市場(chǎng)，傾銷(xiāo)產(chǎn)品，輸出資本，使得市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)變得越來(lái)越激烈，為適應(yīng)這種激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，一個(gè)國(guó)家的先進(jìn)制造技術(shù)應(yīng)具有世界先進(jìn)水平，應(yīng)能支持該國(guó)制造業(yè)在全球市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力。同時(shí)，機(jī)械制造技術(shù)是面向21世紀(jì)的技術(shù)，應(yīng)與現(xiàn)代高新技術(shù)相結(jié)合，應(yīng)是有明確范疇的新的技術(shù)領(lǐng)域。

三、我國(guó)機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展方向

先進(jìn)制造技術(shù)是制造技術(shù)的最新發(fā)展階段，是由傳統(tǒng)的制造技術(shù)發(fā)展起來(lái)的，既保持了過(guò)去制造技術(shù)中的有效要素，又要不斷吸收各種高新技術(shù)成果，并滲透到產(chǎn)品生產(chǎn)的所有領(lǐng)域及其全部過(guò)程。

20世紀(jì)80年代，隨著掃描顯微鏡的發(fā)明和使用，人類(lèi)認(rèn)識(shí)世界和改造世界的能力進(jìn)入納米尺度，納米技術(shù)是指實(shí)現(xiàn)納米級(jí)精度，是一種在納米尺度上研究原子和分子結(jié)構(gòu)，物質(zhì)特性及相互作用與運(yùn)動(dòng)，并運(yùn)用這種技術(shù)為人類(lèi)服務(wù)的高新技術(shù)，納米技術(shù)對(duì)制造業(yè)產(chǎn)生了很大的影響，其應(yīng)用范圍將非常廣泛，包括納米材料技術(shù)、納米加工技術(shù)、納米裝配技術(shù)和納米測(cè)量技術(shù)等。

超精密加工的加工精度在2000年已達(dá)到納米級(jí)，在21世紀(jì)初開(kāi)發(fā)的分子束生長(zhǎng)技術(shù)、離子注入技術(shù)和材料合成、掃描隧道工程（ste）可使加工精度達(dá)到0.0003～0.0001μm，現(xiàn)在精密工程  正向其終極目標(biāo)——原子級(jí)精度的加工逼近，也就是說(shuō)，可以做到移動(dòng)原子級(jí)別的加工。

現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展主要表現(xiàn)在兩個(gè)方向上：一是精密工程技術(shù)，以超精密加工的前沿部分、微細(xì)加工、納米技術(shù)為代表，將進(jìn)入微型機(jī)械電子技術(shù)和微型機(jī)器人的時(shí)代；二是機(jī)械制造的高度自動(dòng)化，以cims和敏捷制造等的進(jìn)一步發(fā)展為代表。

1.精密成形技術(shù)成形制造技術(shù)包括鑄造、焊接、塑性加工等。精密成形技術(shù)包括：精密鑄造（濕膜精密成形鑄造、剛型精密成形鑄造、高精度造芯）、精密鍛壓（冷濕精密成形、精密沖裁）、精密熱塑性成形、精密焊接與切割等。

2.無(wú)切削液加工無(wú)切削液加工的主要應(yīng)用領(lǐng)域是機(jī)械加工行業(yè)，無(wú)切削液加工簡(jiǎn)化了工藝、減少了成本并消除了冷卻液帶來(lái)的一系列問(wèn)題，如廢液排放和回收等等。

3.快速成形技術(shù)快速原型零件制造技術(shù)（rpm），其設(shè)計(jì)突破了傳統(tǒng)加工技術(shù)所采用的材料去除的原則，而采用添加、累積的原理。其代表性技術(shù)有分層實(shí)體制造（lom），熔化沉積制造（fdm）等等。

由于以上工藝和技術(shù)不僅減少了原材料和能源的耗用量或縮短了開(kāi)發(fā)周期、減少了成本，而且有些工藝的改進(jìn)對(duì)環(huán)境起到保護(hù)作用，因此被稱(chēng)為綠色制造工藝。綠色制造是人類(lèi)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展在制造業(yè)中的體現(xiàn)。這一切除了工藝革新外，還必須依靠信息技術(shù)，通過(guò)計(jì)算機(jī)的模擬、仿真，才能實(shí)現(xiàn)。

四、結(jié)論

現(xiàn)代制造技術(shù)是現(xiàn)代技術(shù)和工業(yè)創(chuàng)新的集成，是國(guó)家制造業(yè)的水平的主要標(biāo)志，也是國(guó)家工業(yè)的基礎(chǔ)和支柱。隨著社會(huì)的發(fā)展，人們對(duì)產(chǎn)品的要求也發(fā)生了很大變化，要求品種要多樣、更新要快捷、質(zhì)量要高檔、使用要方便、價(jià)格要合理、外形要美觀、自動(dòng)化程度要高、售后服務(wù)要好、要滿(mǎn)足人們?cè)絹?lái)越高的要求，就必須采用先進(jìn)的機(jī)械制造技術(shù)。因此，我們應(yīng)抓住機(jī)遇，了解我國(guó)機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，把握現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，使我國(guó)現(xiàn)代制造業(yè)與世界發(fā)達(dá)國(guó)家站在同一起跑線上。

參考文獻(xiàn)：

[1]馬曉春.我國(guó)現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)[j].森林工程，2002，（3）.

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    關(guān)鍵詞:機(jī)械制造 技術(shù)特點(diǎn) 發(fā)展方向

    我國(guó)正處于經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期,制造技術(shù)是我們的薄弱環(huán)節(jié)。只有跟上先進(jìn)制造技術(shù)的世界潮流,將其放在戰(zhàn)略?xún)?yōu)先地位,并以足夠的力度予以實(shí)施,才能盡快縮小與發(fā)達(dá)國(guó)家的差距,才能在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中立于不敗之地。

    一、我國(guó)機(jī)械制造技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀分析

    機(jī)械制造技術(shù)是研究產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、加工制造、銷(xiāo)售使用、維修服務(wù)乃至回收再生的整個(gè)過(guò)程的工程學(xué)科,是以提高質(zhì)量、效益、競(jìng)爭(zhēng)力為目標(biāo),包含物質(zhì)流、信息流和能量流的完整的系統(tǒng)工程。

    20世紀(jì)70年代以前,產(chǎn)品的技術(shù)相對(duì)比較簡(jiǎn)單,一個(gè)新產(chǎn)品上市,很快就會(huì)有相同功能的產(chǎn)品跟著上市。20世紀(jì)80年代以后,隨著市場(chǎng)全球化的進(jìn)一步發(fā)展,市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)變得越來(lái)越激烈。

    20世紀(jì)90年代初,隨著CIMS技術(shù)的大力推廣應(yīng)用,包括有CIMS實(shí)驗(yàn)工程中心和7個(gè)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室的研究環(huán)境已建成。在全國(guó)范圍內(nèi),部署了CIMS的若干研究項(xiàng)目,諸如CIMS軟件工程與標(biāo)準(zhǔn)化、開(kāi)放式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與發(fā)展戰(zhàn)略,CIMS總體與集成技術(shù)、產(chǎn)品設(shè)計(jì)自動(dòng)化、工藝設(shè)計(jì)自動(dòng)化、柔性制造技術(shù)、管理與決策信息系統(tǒng)、質(zhì)量保證技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)以及系統(tǒng)理論和方法等均取得了豐碩成果,獲得不同程度的進(jìn)展。但因大部分大型機(jī)械制造企業(yè)和絕大部分中小型機(jī)械制造企業(yè)主要限于CAD和管理信息系統(tǒng),底層基礎(chǔ)自動(dòng)化還十分薄弱,數(shù)控機(jī)床由于編程復(fù)雜,還沒(méi)有真正發(fā)揮作用。因此,與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比,我國(guó)的制造業(yè)仍然存在一個(gè)階段性的整體上的差距。

    目前,我國(guó)已加入WTO,機(jī)械制造業(yè)面臨著巨大的挑戰(zhàn)與新的機(jī)遇。因此,我國(guó)機(jī)械制造業(yè)不能單純的沿著20世紀(jì)凸輪及其機(jī)構(gòu)為基礎(chǔ)采用專(zhuān)用機(jī)床、專(zhuān)用夾具、專(zhuān)用刀具組成的流水式生產(chǎn)線——?jiǎng)傂宰詣?dòng)化發(fā)展。而是要全面拓展,面向五化發(fā)展,即全球化、網(wǎng)絡(luò)化、虛擬化、自動(dòng)化、綠色化。

    二、機(jī)械制造技術(shù)的特點(diǎn)

    做好基礎(chǔ)自動(dòng)化的工作仍是我國(guó)制造企業(yè)一項(xiàng)十分緊迫而艱巨的任務(wù)。但加工中心無(wú)論是數(shù)量還是利用率都很低?？删幊炭刂破鞯氖褂貌⒉黄占?工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用還很有限。因此,我們要立足于我國(guó)的實(shí)際情況,在看到國(guó)際上制造業(yè)發(fā)展趨勢(shì)的同時(shí)扎扎實(shí)實(shí)地做好基礎(chǔ)工作。

    1.機(jī)械制造技術(shù)是一個(gè)系統(tǒng)工程

    先進(jìn)制造技術(shù)特別強(qiáng)調(diào)計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、傳感技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、新材料技術(shù)和現(xiàn)代系統(tǒng)管理技術(shù)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造和生產(chǎn)組織管理、銷(xiāo)售及售后服務(wù)等方面的應(yīng)用。它要不斷吸收各種高新技術(shù)成果與傳統(tǒng)制造技術(shù)相結(jié)合,使制造技術(shù)成為能駕馭生產(chǎn)過(guò)程的物質(zhì)流、能量流和信息流的系統(tǒng)工程。

    2.機(jī)械制造技術(shù)是一個(gè)綜合性技術(shù)

    先進(jìn)制造技術(shù)應(yīng)用的目標(biāo)是為了提高企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)和促進(jìn)國(guó)家經(jīng)濟(jì)和綜合實(shí)力的增長(zhǎng)。因此,它并不限于制造過(guò)程本身,它涉及產(chǎn)品從市場(chǎng)調(diào)研、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)及工藝設(shè)計(jì)、生產(chǎn)準(zhǔn)備、加工制造、售后服務(wù)等產(chǎn)品壽命周期的所有內(nèi)容,并將它們結(jié)合成一個(gè)有機(jī)的整體。以便提高制造業(yè)的綜合經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

    3.機(jī)械制造技術(shù)是市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)要素的統(tǒng)一體

    市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的核心是如何提高生產(chǎn)率。隨著市場(chǎng)全球化的進(jìn)一步發(fā)展,20世紀(jì)80年代以后,制造業(yè)要贏得市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的主要矛盾已經(jīng)從提高勞動(dòng)生產(chǎn)率轉(zhuǎn)變?yōu)橐詴r(shí)間為核心的時(shí)間、成本和質(zhì)量的三要素的矛盾。先進(jìn)制造技術(shù)把這三個(gè)矛盾有機(jī)結(jié)合起來(lái),使三者達(dá)到了統(tǒng)一。

    4.機(jī)械制造技術(shù)是一個(gè)世界性技術(shù)

    20世紀(jì)80年代以來(lái),隨著全球市場(chǎng)的形成,發(fā)達(dá)國(guó)家通過(guò)金融、經(jīng)濟(jì)、科技手段爭(zhēng)奪市場(chǎng),傾銷(xiāo)產(chǎn)品,輸出資本,使得市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)變得越來(lái)越激烈,為適應(yīng)這種激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng),一個(gè)國(guó)家的先進(jìn)制造技術(shù)應(yīng)具有世界先進(jìn)水平,應(yīng)能支持該國(guó)制造業(yè)在全球市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力。同時(shí),機(jī)械制造技術(shù)是面向21世紀(jì)的技術(shù),應(yīng)與現(xiàn)代高新技術(shù)相結(jié)合,應(yīng)是有明確范疇的新的技術(shù)領(lǐng)域。

    三、我國(guó)機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展方向

    先進(jìn)制造技術(shù)是制造技術(shù)的最新發(fā)展階段,是由傳統(tǒng)的制造技術(shù)發(fā)展起來(lái)的,既保持了過(guò)去制造技術(shù)中的有效要素,又要不斷吸收各種高新技術(shù)成果,并滲透到產(chǎn)品生產(chǎn)的所有領(lǐng)域及其全部過(guò)程。

    20世紀(jì)80年代,隨著掃描顯微鏡的發(fā)明和使用,人類(lèi)認(rèn)識(shí)世界和改造世界的能力進(jìn)入納米尺度,納米技術(shù)是指實(shí)現(xiàn)納米級(jí)精度,是一種在納米尺度上研究原子和分子結(jié)構(gòu),物質(zhì)特性及相互作用與運(yùn)動(dòng),并運(yùn)用這種技術(shù)為人類(lèi)服務(wù)的高新技術(shù),納米技術(shù)對(duì)制造業(yè)產(chǎn)生了很大的影響,其應(yīng)用范圍將非常廣泛,包括納米材料技術(shù)、納米加工技術(shù)、納米裝配技術(shù)和納米測(cè)量技術(shù)等。

    超精密加工的加工精度在2000年已達(dá)到納米級(jí),在21世紀(jì)初開(kāi)發(fā)的分子束生長(zhǎng)技術(shù)、離子注入技術(shù)和材料合成、掃描隧道工程(STE)可使加工精度達(dá)到0.0003~0.0001μm,現(xiàn)在精密工程  正向其終極目標(biāo)——原子級(jí)精度的加工逼近,也就是說(shuō),可以做到移動(dòng)原子級(jí)別的加工。

    現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展主要表現(xiàn)在兩個(gè)方向上:一是精密工程技術(shù),以超精密加工的前沿部分、微細(xì)加工、納米技術(shù)為代表,將進(jìn)入微型機(jī)械電子技術(shù)和微型機(jī)器人的時(shí)代;二是機(jī)械制造的高度自動(dòng)化,以CIMS和敏捷制造等的進(jìn)一步發(fā)展為代表。

    1.精密成形技術(shù)成形制造技術(shù)包括鑄造、焊接、塑性加工等。精密成形技術(shù)包括:精密鑄造(濕膜精密成形鑄造、剛型精密成形鑄造、高精度造芯)、精密鍛壓(冷濕精密成形、精密沖裁)、精密熱塑性成形、精密焊接與切割等。

    2.無(wú)切削液加工無(wú)切削液加工的主要應(yīng)用領(lǐng)域是機(jī)械加工行業(yè),無(wú)切削液加工簡(jiǎn)化了工藝、減少了成本并消除了冷卻液帶來(lái)的一系列問(wèn)題,如廢液排放和回收等等。

    3.快速成形技術(shù)快速原型零件制造技術(shù)(RPM),其設(shè)計(jì)突破了傳統(tǒng)加工技術(shù)所采用的材料去除的原則,而采用添加、累積的原理。其代表性技術(shù)有分層實(shí)體制造(LOM),熔化沉積制造(FDM)等等。

    由于以上工藝和技術(shù)不僅減少了原材料和能源的耗用量或縮短了開(kāi)發(fā)周期、減少了成本,而且有些工藝的改進(jìn)對(duì)環(huán)境起到保護(hù)作用,因此被稱(chēng)為綠色制造工藝。綠色制造是人類(lèi)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展在制造業(yè)中的體現(xiàn)。這一切除了工藝革新外,還必須依靠信息技術(shù),通過(guò)計(jì)算機(jī)的模擬、仿真,才能實(shí)現(xiàn)。

    四、結(jié)論

    現(xiàn)代制造技術(shù)是現(xiàn)代技術(shù)和工業(yè)創(chuàng)新的集成,是國(guó)家制造業(yè)的水平的主要標(biāo)志,也是國(guó)家工業(yè)的基礎(chǔ)和支柱。隨著社會(huì)的發(fā)展,人們對(duì)產(chǎn)品的要求也發(fā)生了很大變化,要求品種要多樣、更新要快捷、質(zhì)量要高檔、使用要方便、價(jià)格要合理、外形要美觀、自動(dòng)化程度要高、售后服務(wù)要好、要滿(mǎn)足人們?cè)絹?lái)越高的要求,就必須采用先進(jìn)的機(jī)械制造技術(shù)。因此,我們應(yīng)抓住機(jī)遇,了解我國(guó)機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀,把握現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì),使我國(guó)現(xiàn)代制造業(yè)與世界發(fā)達(dá)國(guó)家站在同一起跑線上。

    參考文獻(xiàn):

    [1]馬曉春.我國(guó)現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)[J].森林工程,2002,(3).

篇4

關(guān)鍵詞：機(jī)械制造 技術(shù) 發(fā)展 探析

1探討機(jī)械制造技術(shù)的特點(diǎn)

1.1先進(jìn)的制造技術(shù)

包括了電腦技術(shù)、現(xiàn)代信息技術(shù)、傳感技術(shù)、制造自動(dòng)化技術(shù)、新材料技術(shù)和現(xiàn)代系統(tǒng)管理技術(shù)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造和生產(chǎn)組織管理、銷(xiāo)售及售后服務(wù)等方面的應(yīng)用等等。它在實(shí)踐中不斷吸收各種高新技術(shù)成果，與傳統(tǒng)制造技術(shù)相結(jié)合，使制造技術(shù)成為能駕馭生產(chǎn)過(guò)程的能量流、物質(zhì)流、信息流三個(gè)方面的系統(tǒng)工程。

1.2自動(dòng)化的發(fā)展提高企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力和社會(huì)生產(chǎn)力的增長(zhǎng)

因此，它并不限于制造過(guò)程本身，它涉及產(chǎn)品從市場(chǎng)調(diào)研、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)及工藝設(shè)計(jì)、生產(chǎn)準(zhǔn)備、加工制造、售后服務(wù)等產(chǎn)品壽命周期的所有內(nèi)容，并將它們結(jié)合成一個(gè)有機(jī)的整體，以便提高制造業(yè)的綜合經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

1.3機(jī)械制造技術(shù)是市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)要素的統(tǒng)一體

隨著市場(chǎng)全球化的進(jìn)一步發(fā)展，20 世紀(jì) 80 年代以后，制造業(yè)要贏得市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的主要矛盾已經(jīng)從提高勞動(dòng)生產(chǎn)率轉(zhuǎn)變?yōu)橐詴r(shí)間為核心的時(shí)間、成本和質(zhì)量三要素的矛盾。先進(jìn)制造技術(shù)把這三個(gè)矛盾有機(jī)結(jié)合起來(lái)，并使之達(dá)到完美統(tǒng)一。

2我國(guó)機(jī)械制造技術(shù)的自動(dòng)化發(fā)展

超精密加工技術(shù)的加工精度在二十世紀(jì)末已達(dá)到納米級(jí)，在 21 世紀(jì)初開(kāi)發(fā)的分子束生長(zhǎng)技術(shù)、離子注入技術(shù)和材料合成、掃描隧道技術(shù)工程（STE）可使加工精度更高，現(xiàn)在精密工程正向其終極目標(biāo)：原子級(jí)精度的加工逼近，也就是說(shuō)，先進(jìn)技術(shù)可以做到最高級(jí)的原子級(jí)別加工。

2.1超快速成形精密技術(shù)

快速原型零件制造技術(shù)，其設(shè)計(jì)突破了傳統(tǒng)加工技術(shù)所采用的材料去除的原則，而采用添加、累積的原理。

2.2無(wú)切削液加工技術(shù)

無(wú)切削液加工的主要應(yīng)用領(lǐng)域是機(jī)械加工制造行業(yè)，這種加工簡(jiǎn)化了工藝，減少了成本，消除了冷卻液帶來(lái)的一系列問(wèn)題，如廢物廢液排放和回收等等。

2.3精密成形技術(shù)

精密成形制造技術(shù)包括鑄造、焊接、可塑性加工等。精密成形技術(shù)包括：精密鑄造，具體內(nèi)涵有濕膜精密成形鑄造、高精度造芯；精密鍛壓，具體內(nèi)涵有冷濕精密成形、精密沖裁；此外還有精密熱塑性成形、精密焊接與切割等等。隨著社會(huì)的發(fā)展，人們對(duì)產(chǎn)品的要求也發(fā)生了很大變化，產(chǎn)品要求多樣化、更新要求快捷化、質(zhì)量要求高檔化、使用要求方便化、價(jià)格要求低廉化、外形要求美觀化、自動(dòng)化程度要高一點(diǎn)、售后服務(wù)要求更好、要滿(mǎn)足人們?cè)絹?lái)越高的要求，就必須采用先進(jìn)的機(jī)械制造技術(shù)。因此，我們應(yīng)抓住機(jī)遇，了解我國(guó)機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，把握現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，力爭(zhēng)使我國(guó)現(xiàn)代制造業(yè)與世界發(fā)達(dá)國(guó)家站在同一起跑線上，甚至于超過(guò)他們。

2.4 CIMS 技術(shù)

20 世紀(jì) 90 年代初，隨著CIMS 技術(shù)的大力推廣應(yīng)用，包括有 CIMS 實(shí)驗(yàn)工程中心和 7 個(gè)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室的研究環(huán)境已建成。在全國(guó)范圍內(nèi)，部署了 CIMS的若干研究項(xiàng)目，諸如 CIMS 軟件工程與標(biāo)準(zhǔn)化、開(kāi)放式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與發(fā)展戰(zhàn)略，CIMS總體與集成技術(shù)、產(chǎn)品設(shè)計(jì)自動(dòng)化、工藝設(shè)計(jì)自動(dòng)化、柔性制造技術(shù)、管理與決策信息系統(tǒng)、質(zhì)量保證技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)以及系統(tǒng)理論和方法等均取得了豐碩成果，獲得不同程度的進(jìn)展。但因大部分大型機(jī)械制造企業(yè)和絕大部分中小型機(jī)械制造企業(yè)主要限于 CAD 和管理信息系統(tǒng)，底層基礎(chǔ)自動(dòng)化還十分薄弱，數(shù)控機(jī)床由于編程復(fù)雜，還沒(méi)有真正發(fā)揮作用。因此，與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)的制造業(yè)仍然存在一個(gè)階段性的整體上的差距。

3節(jié)約資源型機(jī)械制造工藝的應(yīng)用

3.1干式加工技術(shù)的應(yīng)用

干式加工技術(shù)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在干切削和干磨削這方面，這種技術(shù)較為廣泛的應(yīng)用于現(xiàn)在的車(chē)削、、銑削、磨削等生產(chǎn)環(huán)節(jié)當(dāng)中。傳統(tǒng)的機(jī)械制造技術(shù)當(dāng)中，需要在這些環(huán)節(jié)添加切削液，主要起到一種冷卻、、排屑和清晰的作用，但是切削液的使用不僅會(huì)提高各種機(jī)械產(chǎn)品的制造成本，還導(dǎo)致切削液隨著排水系統(tǒng)污染生態(tài)環(huán)境，另外對(duì)于工人來(lái)說(shuō)也會(huì)產(chǎn)生一定的危害。而干式加工技術(shù)，就是在這些環(huán)節(jié)當(dāng)中不再使用切削液的一種制造工藝技術(shù)，能夠有效的降低企業(yè)的生產(chǎn)成本，并能起到良好的環(huán)境保護(hù)作用。第一，干切削，干切削的工藝技術(shù)方法包括很多方面的內(nèi)容，干車(chē)削、干銑削、干鉆削、干式螺紋加工等等，而在企業(yè)當(dāng)中使用最為廣泛的就是干車(chē)削，比如說(shuō)在加工絲杠的過(guò)程中，一般現(xiàn)在軟的工件上加工出螺紋，通過(guò)碎硬以后對(duì)工件進(jìn)行精磨。而一些施工旋風(fēng)旋風(fēng)銑削生產(chǎn)技術(shù)的，通過(guò)上述工藝可以提高金屬的切除率，提高企業(yè)生產(chǎn)效率。第二，干式模削，在傳統(tǒng)的磨削工藝當(dāng)中，會(huì)產(chǎn)生一些油氣和煙霧，污染了車(chē)間的生產(chǎn)環(huán)境，同時(shí)也增加了生產(chǎn)成本。而現(xiàn)在一些企業(yè)開(kāi)始使用干式磨削技術(shù)，也就是利用熱交換器的作用，把壓縮空氣冷到-110℃，然后直接噴灑在磨削部位，這樣就減輕了磨削過(guò)程中油氣和煙霧的產(chǎn)生，又能有效預(yù)防工件加工過(guò)程中出現(xiàn)變形。

3.2準(zhǔn)干式加工技術(shù)

干式加工技術(shù)對(duì)材料、機(jī)床的構(gòu)造有著很高的要求，現(xiàn)在很多企業(yè)還無(wú)法達(dá)到干式加工的生產(chǎn)條件，因此在技術(shù)上退而求其次，更多的應(yīng)用準(zhǔn)干式加工技術(shù)，這種技術(shù)是將干、濕加工的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來(lái)，技術(shù)上要求相對(duì)較低，同時(shí)又能滿(mǎn)足加工的基本要求。在使用過(guò)程中，切削液的使用量也會(huì)大大減少，一般可以降低到 50ml/h 以下，在降低生產(chǎn)升本方面效果明顯，可以降低成本 50-75%左右。準(zhǔn)干式加工技術(shù)也可以分為兩種，一種是汽束”噴霧冷卻切削，這種技術(shù)是先將空氣壓縮，然后加入少量的切削液，將混合以后的空氣和切削液直接噴灑到的切削部位，達(dá)到降低切削溫度，減少工件變形率的目的，這種技術(shù)應(yīng)用最為廣泛。第二種是風(fēng)冷卻切削技術(shù)，這種技術(shù)先將空氣中的水分去除掉，然后將空氣冷卻，在切削的時(shí)候世界噴到切削部位，并用植物油代替切削液的一種技術(shù)方法，但是這種技術(shù)目前來(lái)說(shuō)還存在不少的缺陷，應(yīng)用的范圍比較少。

4結(jié)語(yǔ)

現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)的未來(lái)發(fā)展逐漸集中：以超精密加工的前沿部分、微細(xì)加工、納米技術(shù)為代表的精密工程技術(shù)和以和敏捷制造等的進(jìn)一步發(fā)展為代表的機(jī)械制造的高度自動(dòng)化，因此，我國(guó)機(jī)械制造工業(yè)的發(fā)展要適應(yīng)全球化、網(wǎng)絡(luò)化、虛擬化、自動(dòng)智能化的行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)。

參考文獻(xiàn)：

[1]張樹(shù)余.淺析機(jī)械制造技術(shù)的特點(diǎn)及發(fā)展趨勢(shì)[J].科海故事博覽，2006（11）.

篇5

[關(guān)鍵詞]模具制造設(shè)計(jì)；CAD/CAE技術(shù)

一、模具制造技術(shù)的性質(zhì)和特點(diǎn)

模具的制造和使用方式形式多樣,技術(shù)含量高,生產(chǎn)工藝獨(dú)特,所牽系的生產(chǎn)要素多,應(yīng)用范圍廣等幾方面。除此之外,模具制造技術(shù)對(duì)生產(chǎn)者的業(yè)務(wù)能力和職業(yè)素質(zhì)都有很高的要求。模具制造技術(shù)具有以下兩個(gè)方面的原因特點(diǎn):一,模具是單件生產(chǎn)的產(chǎn)品,即模具是根據(jù)成品之間的結(jié)構(gòu)要求進(jìn)行和制造的專(zhuān)用成型工具;二,模具制造的關(guān)鍵主要是制造凸模、凹模及相關(guān)成型零件的專(zhuān)門(mén)工藝,以及模具制造工藝過(guò)程的優(yōu)化設(shè)計(jì)與高度節(jié)約問(wèn)題。

二、模具設(shè)計(jì),加工的幾種技術(shù)

1.高速加工技術(shù)

高速加工概念起源于德國(guó)切削物理學(xué)家CarlSalomon,他認(rèn)為在常規(guī)切削范圍內(nèi)切削溫度隨著切削速度的增大而升高,當(dāng)切削速度達(dá)到臨界切削速度后,切削速度再增大,切削溫度反而下降,從而大大地減少加工時(shí)間,成倍地提高機(jī)床的生產(chǎn)率。高速加工的特點(diǎn)及在模具工業(yè)中的應(yīng)用:

加工效率高由于切削速度高,進(jìn)給速度一般也提高5-l0倍,這樣,單位時(shí)間材料切除率可提高3-6倍,因此加工效率大大提高;切削力小高速加工由于切削速度高,切屑流出的速度快,減少了切屑與刀具前面的摩擦,從而使切削力大大降低;熱變形小高速加工過(guò)程中,由于極高的進(jìn)給速度,95%的切削熱被切屑帶走,工件基本保持冷態(tài),這樣零件不會(huì)由于溫升而導(dǎo)致變形;加工精度高高速加工機(jī)床激振頻率很高,已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出“機(jī)床-刀具-工件”工藝系統(tǒng)的固有頻率范圍,這使得零件幾乎處于“無(wú)振動(dòng)”狀態(tài)加工,同時(shí)在高速加工速度下,積屑瘤、表面殘余應(yīng)力和加工硬化均受到抑制,因此用高速加工的表面幾乎可與磨削相比。

另外,簡(jiǎn)化工藝流程由于高速銑削的表面質(zhì)量可達(dá)磨削加工的效果,因此有些場(chǎng)合高速加工可作為零件的精加工工序,從而簡(jiǎn)化了工藝流程,縮短了零件加工時(shí)間。高速加工是以高切削速度、高進(jìn)給速度和高加工精度為主要特征的加工技術(shù)。其工件熱變形小,加工精度高,表面質(zhì)量好;非常適合模具加工中的薄壁、剛性較差、容易產(chǎn)生熱變形的零件,可以直接加工模具中使用的淬硬材料,特別是硬度在HRC46～60范圍內(nèi)的材料。

2.逆向工程技術(shù)

按照傳統(tǒng)的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)流程,開(kāi)發(fā)過(guò)程是市場(chǎng)調(diào)研一概念設(shè)計(jì)一總體設(shè)計(jì)一詳細(xì)設(shè)計(jì)一制定工藝流程一設(shè)計(jì)工裝夾具一加工、檢驗(yàn)、裝配及性能測(cè)試一完成產(chǎn)品。即從“設(shè)計(jì)思路一產(chǎn)品”的產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程,這被稱(chēng)為正向工程或順向工程。模具工業(yè)中的逆向T程應(yīng)用大致可分為以下幾種情況:

在沒(méi)有設(shè)計(jì)圖樣以及設(shè)計(jì)圖樣不完整或沒(méi)有CAD模型的情況下,在對(duì)零件原型進(jìn)行測(cè)量的基礎(chǔ)上形成零件的設(shè)計(jì)圖樣或CAD模型;某些難以直接用計(jì)算機(jī)進(jìn)行三維幾何設(shè)計(jì)的物體,目前常用黏土、本材或泡沫塑料進(jìn)行初始外形設(shè)計(jì),再通過(guò)逆向工程將實(shí)物模型轉(zhuǎn)化為三維CAD模型;人們經(jīng)常需要對(duì)已有的產(chǎn)品進(jìn)行局部修改。原始設(shè)計(jì)沒(méi)有三維cAD摸的情況r,應(yīng)用逆向工程技術(shù)建立CAD模型,再對(duì)CAD模型進(jìn)行修改,這將大火縮短產(chǎn)品改型周期,提高生產(chǎn)效率。

三、CAD/CAE技術(shù)的應(yīng)用

模具設(shè)計(jì)是隨工業(yè)產(chǎn)品零件的形狀、尺寸與尺寸精度、表面質(zhì)量要求以及其成型工藝條件的變化而變化的,所以每副模具都必須進(jìn)行創(chuàng)造性的設(shè)計(jì)。模具設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括產(chǎn)品零件成型工藝優(yōu)化設(shè)計(jì)與力學(xué)計(jì)算和尺寸與尺寸精度確定與設(shè)計(jì)等,因此,模具設(shè)計(jì)常分為制件工藝分析與設(shè)計(jì)、模具總體方案設(shè)計(jì)、總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工圖設(shè)計(jì)四個(gè)階段。CAD/CAE,計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和輔助工程,它包括概念設(shè)計(jì)、優(yōu)化設(shè)計(jì)、有限元分析、計(jì)算機(jī)仿真、計(jì)算機(jī)輔助繪圖和計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)過(guò)程管理等。應(yīng)用CAD技術(shù)可以設(shè)計(jì)出產(chǎn)品的大體結(jié)構(gòu),再通過(guò)CAE技術(shù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析、可行性評(píng)估和優(yōu)化設(shè)計(jì)。采用模具CAD/CAE集成技術(shù)后,制件一般不需要再進(jìn)行原型試驗(yàn),采用幾何造型技術(shù),制件的形狀能精確、逼真地顯示在計(jì)算機(jī)屏幕上,有限元分析程序可以對(duì)其力學(xué)性能進(jìn)行檢測(cè)。借助于計(jì)算機(jī),自動(dòng)繪圖代替了人工繪圖,自動(dòng)檢索代替了手冊(cè)查閱,快速分析代替了手工計(jì)算,使模具設(shè)計(jì)師能從繁瑣的繪圖和計(jì)算中解放出來(lái),集中精力從事諸如方案構(gòu)思和結(jié)構(gòu)優(yōu)化等創(chuàng)造性的工作。在模具投產(chǎn)之前,CAE軟件可以預(yù)測(cè)模具結(jié)構(gòu)有關(guān)參數(shù)的正確性。

目前,世界上大型的CAD/CAE軟件系統(tǒng),如Pro/ENGINEER、UG、Solidworke、Alias等,都提供了有關(guān)產(chǎn)品早期設(shè)計(jì)的系統(tǒng)模塊,我們稱(chēng)之為工業(yè)設(shè)計(jì)模塊或概念設(shè)計(jì)模塊。例如,Pro/ENGINEER就包含一個(gè)工業(yè)設(shè)計(jì)模塊——ProDesign,用于支持自上而下的投影設(shè)計(jì),以及在復(fù)雜產(chǎn)品設(shè)計(jì)中所包含的許多復(fù)雜任務(wù)的自動(dòng)設(shè)計(jì)。此模塊工具包括概念設(shè)計(jì)的二維非參數(shù)化的裝配布局編輯器。這些系統(tǒng)模塊的應(yīng)用大大減少了設(shè)計(jì)師的工作量,節(jié)約了工作時(shí)間,提高了工作效率,使設(shè)計(jì)師把更多的精力用在新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)及創(chuàng)新上。

四、結(jié)束語(yǔ)

隨著時(shí)代的發(fā)展,模具制造業(yè)全球化是發(fā)展的必然趨勢(shì),其競(jìng)爭(zhēng)不斷加劇,使當(dāng)前模具制造業(yè)面臨極大的挑戰(zhàn),這一挑戰(zhàn)主要來(lái)源于市場(chǎng)和技術(shù)兩大方面。每個(gè)技術(shù)單元同時(shí)面向市場(chǎng)和合作伙伴,必須靈活地進(jìn)行重組和集成,達(dá)到優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。高速切削、逆向工程、快速成形技術(shù)與CAD/CAE/CAM/RP虛擬環(huán)境的集成可使設(shè)計(jì)概念轉(zhuǎn)換為產(chǎn)品的時(shí)間縮短幾倍乃至幾十倍,構(gòu)成一個(gè)快速產(chǎn)品開(kāi)發(fā)及其模具制造的綜合系統(tǒng),可以實(shí)現(xiàn)從產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、分析、加工到管理的靈活經(jīng)濟(jì)的組織方式,應(yīng)用CAD/CAE技術(shù),推動(dòng)模具制造技術(shù)快速發(fā)展。

參考文獻(xiàn):

[1]李志剛,曹延安.亞洲模具工業(yè)與技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r[J].模具工業(yè),2007,(6).

篇6

種綠色制造技術(shù)進(jìn)行了分析,最后詳細(xì)探討了綠色制造技術(shù)在機(jī)械制造過(guò)程中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞:綠色制造技術(shù)；機(jī)械制造；技術(shù)方法；應(yīng)用

中圖分類(lèi)號(hào)： TE08 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：

就目前我國(guó)的自然環(huán)境現(xiàn)狀而言,我國(guó)面臨著較為嚴(yán)重的生態(tài)危機(jī)。為了大力發(fā)展節(jié)能環(huán)保,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,國(guó)家加大了對(duì)各個(gè)領(lǐng)域的綠色環(huán)保管理力度,尤其是對(duì)工業(yè)而言,更是應(yīng)當(dāng)全面發(fā)展綠色生產(chǎn)技術(shù),減少工業(yè)生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的污染和破壞。而綠色制造技術(shù)就是這樣一種能夠?qū)崿F(xiàn)生態(tài)工業(yè)的現(xiàn)代工業(yè)制造技術(shù),在現(xiàn)代工業(yè)制造中具有非常大的發(fā)展前景,是一項(xiàng)符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的技術(shù)方法。目前,綠色制造技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用在機(jī)械制造的設(shè)計(jì)、材料、工藝、包裝以及回收處理等各個(gè)方面,成為最具發(fā)展?jié)摿Φ闹圃旒夹g(shù)。

1 綠色制造的概念

綠色制造,是一種綜合考慮環(huán)境影響和資源效率的綠色制造模式,其目的是從設(shè)計(jì)、制造、使用到報(bào)廢處理的整個(gè)產(chǎn)品生命周期中,對(duì)生態(tài)環(huán)境的負(fù)面影響最小,資源利用率最高,并使加工企業(yè)社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益協(xié)調(diào)化。在將綠色制造模式與傳統(tǒng)的制造模式進(jìn)行分析對(duì)比后,可以發(fā)現(xiàn)綠色制造要比傳統(tǒng)制造多出一個(gè)環(huán)節(jié),即回收和循環(huán)再利用環(huán)節(jié)。而多出的這個(gè)環(huán)節(jié),正是綠色制造最大的特點(diǎn),也是實(shí)現(xiàn)資源利用最大化的關(guān)鍵,通過(guò)對(duì)舊材料或舊機(jī)械進(jìn)行回收,經(jīng)過(guò)加工維修后使其再次發(fā)揮作用,提高資源利用效率。

在利用綠色制造技術(shù)進(jìn)行機(jī)械制造的過(guò)程中,需要注意從五方面注意實(shí)現(xiàn)綠色技術(shù),即在機(jī)械制造的整個(gè)生命周期里,實(shí)現(xiàn)綠色設(shè)計(jì)、綠色材料、綠色工藝、綠色包裝和綠色回收處理。

2 綠色制造技術(shù)方法簡(jiǎn)述

2 . 1 快速成型技術(shù)

快速成型技術(shù),是一項(xiàng)集成了計(jì)算機(jī)技術(shù)、激光技術(shù)、數(shù)控技術(shù)及精密傳動(dòng)等技術(shù)于一體的先進(jìn)制造技術(shù)。快速成型技術(shù)采用材料“逐層堆積”的原理,可以根據(jù)產(chǎn)品的計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù),快速地制造出具有一定結(jié)構(gòu)和功能的原型或者產(chǎn)品,可節(jié)約資源,又能減少加工廢棄物的處理。

2 . 2 干式切削技術(shù)

現(xiàn)代干式切削技術(shù),就是要研究、尋找不使用(或少使用)切削液,改善切削條件、滿(mǎn)足加工要求的方法。不使用切削液的切削方法主要有:①完全不使用切削液——全干式切削(高速干式切削法);②用氣體混合微量劑代替切削液——半干式切削,其使用的是最小技術(shù)。采用半干式切削加工后,刀具、工件和切屑都保持干燥,切屑無(wú)需處理便可回收利用。

2 . 3 工藝模擬技術(shù)

工藝模擬技術(shù)通常應(yīng)用于熱加工過(guò)程中,通過(guò)數(shù)值模擬、物理模擬、專(zhuān)家系統(tǒng)相結(jié)合來(lái)確定最佳工藝參數(shù)、優(yōu)化工藝方案,從而預(yù)測(cè)加工過(guò)程中可能出現(xiàn)的缺陷和防止措施,進(jìn)而有效控制和保證加工工件的質(zhì)量,并最大限度地減少污染、節(jié)約能源。

3 綠色制造技術(shù)在機(jī)械制造過(guò)程中的應(yīng)用分析

3 . 1 機(jī)械產(chǎn)品的綠色結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

綠色結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是融機(jī)械產(chǎn)品的功能、質(zhì)量、壽命和環(huán)境于一體的綠色設(shè)計(jì)方法。在機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)之前,考慮好機(jī)械產(chǎn)品生命周期中各個(gè)環(huán)節(jié)的環(huán)境屬性(如:可維護(hù)性、可拆卸性、可回收性等),并將它作為一個(gè)重要的指導(dǎo)原則。設(shè)計(jì)目標(biāo)是制造產(chǎn)品的可制造性、可維修性、可裝配性和可循環(huán)利用性等,達(dá)到縮短新產(chǎn)品上市時(shí)間、提高產(chǎn)品質(zhì)量、改進(jìn)服務(wù)、降低成本、加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)意識(shí),以實(shí)現(xiàn)社會(huì)、生態(tài)、經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)化發(fā)展。

3 . 2 機(jī)械產(chǎn)品的綠色材料選擇設(shè)計(jì)

材料的選擇對(duì)于制造技術(shù)能否實(shí)現(xiàn)生態(tài)綠色而言是非常關(guān)鍵的,這是因?yàn)椴牧献鳛楫a(chǎn)品的物質(zhì)基礎(chǔ),材料的特性是要跟隨產(chǎn)品的整個(gè)使用循環(huán)周期的。只有選擇綠色材料,才能更大限度的增大綠色制造技術(shù)的生態(tài)效益。在進(jìn)行材料選擇時(shí),首先應(yīng)考慮到材料的來(lái)源是否較為豐富易得,價(jià)格是否經(jīng)濟(jì),以及材料的利用效果和對(duì)環(huán)境可能產(chǎn)生的污染程度等問(wèn)題。盡可能的選擇原材料易得、無(wú)污染、性能良好、經(jīng)濟(jì)效益高的材料;其次,將可再生的材料和能夠回收再利用的材料作為首選材料,以保護(hù)資源、增大資源利用率。第三,應(yīng)加大新型綠色制造材料的研發(fā)力度,研發(fā)更多的新型環(huán)保綠色材料。

3 . 3 機(jī)械產(chǎn)品綠色工藝

機(jī)械產(chǎn)品綠色工藝是利用科學(xué)材料和先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)為條件,在傳統(tǒng)工業(yè)的基礎(chǔ)上進(jìn)行綠色產(chǎn)品制造。而且在進(jìn)行工程工業(yè)生產(chǎn)時(shí),傳統(tǒng)工業(yè)存在著許多的問(wèn)題,因此我們?cè)谶M(jìn)行工藝加工時(shí),盡量采用機(jī)械產(chǎn)品綠色工藝,這樣不僅減少了環(huán)境的污染,還對(duì)工業(yè)生產(chǎn)的成本進(jìn)行了大幅度的節(jié)省。綠色制造的產(chǎn)品我們目前可以把它分為3種類(lèi)型,第一種是節(jié)能型,這種類(lèi)型主要是以節(jié)省能源為主。第二種是節(jié)資型,這主要是節(jié)省資源的消耗;第三中就是環(huán)保型,就是在進(jìn)行產(chǎn)品在生產(chǎn)中和使用后,不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染,而制造的工藝。

3 . 4 機(jī)械產(chǎn)品的綠色包裝

制造產(chǎn)品的綠色包裝是指生產(chǎn)出的商品的包裝在自然界中對(duì)環(huán)境沒(méi)有污染,而且人們可以對(duì)其進(jìn)行循環(huán)利用,從而減少資源的損耗,而且這些包裝材料在自然界中可以隨著分解者的分解進(jìn)行自動(dòng)降級(jí)。因此,我們?cè)谶M(jìn)行包裝生產(chǎn)時(shí),我們不僅要考慮到包裝的實(shí)用性和美觀度,我們還要考慮它們對(duì)環(huán)境的危害,在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí),倡導(dǎo)可持續(xù)的生活。

3 . 5 機(jī)械產(chǎn)品的綠色回收

機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與制造,非常重視綠色制造產(chǎn)品報(bào)廢后的回收循環(huán)再利用,回收循環(huán)再利用使傳統(tǒng)的制造生產(chǎn)模式從開(kāi)放式變?yōu)椴糠珠]環(huán)式。有利于企業(yè)進(jìn)一步改進(jìn)和完善制造產(chǎn)品的綠色設(shè)計(jì)。制造產(chǎn)品綠色回收的基本原則是:對(duì)還具有使用價(jià)值的產(chǎn)品需要通過(guò)綠色回收(更換零部件或維修)作為二手產(chǎn)品出售;對(duì)沒(méi)有使用價(jià)值的產(chǎn)品首先通過(guò)人工拆卸和分解,然后再綠色回收尚可利用的零部件;對(duì)不可利用的零部件也要按材料分類(lèi)進(jìn)行綠色回收利用,對(duì)有毒有害物質(zhì)還要經(jīng)過(guò)專(zhuān)門(mén)工藝進(jìn)行處理,其他混合物、殘?jiān)鼊t焚燒轉(zhuǎn)化為熱能進(jìn)行綠色回收或送填埋工廠。

4 結(jié)語(yǔ)

在防治工業(yè)生產(chǎn)污染環(huán)境的技術(shù)中,綠色制造技術(shù)是一項(xiàng)行之有效且具有很大應(yīng)用價(jià)值的現(xiàn)代新型環(huán)保技術(shù),這對(duì)于提高我國(guó)制造業(yè)的生態(tài)制造技術(shù)有著重要意義。綠色制造技術(shù)并不是單單指產(chǎn)品形成中的綠色技術(shù),而是指制造產(chǎn)品整個(gè)生命周期,包括從設(shè)計(jì)到回收再利用之間所有的環(huán)節(jié)都涉及到的綠色環(huán)保技術(shù)?？梢灶A(yù)見(jiàn),大力發(fā)展綠色制造技術(shù)是控制制造業(yè)污染環(huán)境的關(guān)鍵技術(shù)措施,是未來(lái)制造業(yè)發(fā)展的重要技術(shù)方向。

參考文獻(xiàn)

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篇7

【關(guān)鍵詞】虛擬樣機(jī)；機(jī)械設(shè)計(jì)；物理樣機(jī)

1 引言

虛擬樣機(jī)技術(shù)的興起，為機(jī)械設(shè)計(jì)提供了全新的設(shè)計(jì)理念和設(shè)計(jì)方法。虛擬樣機(jī)技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用是指在機(jī)械設(shè)計(jì)的初期，設(shè)計(jì)在初期進(jìn)行，在計(jì)算機(jī)里創(chuàng)建虛擬樣機(jī)，根據(jù)各項(xiàng)仿真的實(shí)驗(yàn)測(cè)試好分析，使設(shè)計(jì)的機(jī)械在結(jié)果和功能上在計(jì)算機(jī)上模擬，并在設(shè)計(jì)中發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)的不足和缺陷，同時(shí)改進(jìn)和優(yōu)化機(jī)械設(shè)。

2 虛擬樣機(jī)技術(shù)的內(nèi)涵

虛擬樣機(jī)技術(shù)是面向系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)的、應(yīng)用于基于仿真設(shè)計(jì)過(guò)程的技術(shù)，包含有數(shù)字化物理樣機(jī)、功能虛擬樣機(jī)和虛擬工廠仿真三方面內(nèi)容。這三者在產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)或產(chǎn)品全生命周期管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)集成，提供了有效的方法實(shí)現(xiàn)從實(shí)體物理樣機(jī)向軟件物理樣機(jī)的轉(zhuǎn)化，從而有效地支持了虛擬產(chǎn)品開(kāi)發(fā)。

機(jī)械領(lǐng)域中的虛擬樣機(jī)技術(shù)又稱(chēng)為機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真技術(shù)，是20世紀(jì)80年代隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展而迅速發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)計(jì)算機(jī)輔助工程（CAE）技術(shù)。機(jī)械工程技術(shù)人員通過(guò)在計(jì)算機(jī)上建立樣機(jī)模型，對(duì)模型進(jìn)行各種動(dòng)態(tài)性能分析，然后改進(jìn)樣機(jī)設(shè)計(jì)方案，用數(shù)字化形式代替?zhèn)鹘y(tǒng)的物理樣機(jī)，這可以大大的簡(jiǎn)化機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)過(guò)程，大幅度縮減產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期，大量減少產(chǎn)品開(kāi)發(fā)費(fèi)用和成本，明顯提高產(chǎn)品的質(zhì)量和系統(tǒng)性，從而獲得最優(yōu)化和創(chuàng)新的設(shè)計(jì)產(chǎn)品。特別虛擬樣機(jī)技術(shù)為復(fù)雜機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)提供了重要工具。

3 虛擬樣機(jī)的優(yōu)勢(shì)

虛擬樣機(jī)是一種在運(yùn)用計(jì)算機(jī)模擬設(shè)計(jì)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)技術(shù)，是實(shí)際產(chǎn)品在計(jì)算機(jī)上的表示，又叫數(shù)字化樣機(jī)。虛擬樣機(jī)技術(shù)的本質(zhì)是一種模擬仿真技術(shù)。

傳統(tǒng)的機(jī)械物理樣機(jī)設(shè)計(jì)流程如圖1：

通過(guò)對(duì)比虛擬樣機(jī)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是：通過(guò)機(jī)械系統(tǒng)的虛擬樣機(jī)進(jìn)行軟件編程幾何建模、產(chǎn)品的控制設(shè)計(jì)、變形分析和優(yōu)化設(shè)計(jì)。這樣可以充分利用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，避免了物理樣機(jī)的資源浪費(fèi)，可以提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)的效率，優(yōu)化設(shè)計(jì)產(chǎn)品。這是一種環(huán)保、高效的設(shè)計(jì)新方法。

4 機(jī)械設(shè)計(jì)中的虛擬樣機(jī)技術(shù)應(yīng)用：

虛擬樣機(jī)的組成通常，虛擬樣機(jī)應(yīng)該包括如下三個(gè)主要模塊。

（1）3D立體模塊：具備完善的物理模型描述能力。

（2）人際交互模塊：虛擬樣機(jī)技術(shù)以虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品模型的逼真顯示、動(dòng)畫(huà)仿真和人機(jī)交互。

（3）測(cè)試評(píng)估模塊：產(chǎn)品模型分析和評(píng)價(jià)是虛擬樣機(jī)技術(shù)的核心，主要包括產(chǎn)品可制造性分析和產(chǎn)品性能評(píng)價(jià)，例如產(chǎn)品幾何形狀、空間布局、結(jié)構(gòu)學(xué)分析、動(dòng)力學(xué)分析、加工性分析、可裝配性分析、可維護(hù)性分析等等。

4.1 虛擬樣機(jī)技術(shù)及其相關(guān)軟件特點(diǎn)

虛擬樣機(jī)技術(shù)是與產(chǎn)品開(kāi)發(fā)相關(guān)的CAX如CAD、CAE、CAM 等技術(shù)和D如DAF（Design For Assemlbly），面向裝配的設(shè)計(jì)）等陸續(xù)出現(xiàn)技術(shù)為基礎(chǔ)，進(jìn)一步融合現(xiàn)代信息技術(shù)、先進(jìn)仿真技術(shù)和先進(jìn)制造技術(shù)，從系統(tǒng)的層面來(lái)分析復(fù)雜的系統(tǒng)，利用虛擬樣機(jī)代替虛擬物理樣機(jī)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)測(cè)試和評(píng)估，以縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期，降低產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)成本，改進(jìn)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)質(zhì)量，提高面向客戶(hù)與市場(chǎng)需求的能力。

在機(jī)械設(shè)計(jì)中，虛擬樣機(jī)技術(shù)的研究對(duì)象是機(jī)械體系，而機(jī)械系統(tǒng)是一個(gè)相互聯(lián)系的物體的組合，系統(tǒng)的內(nèi)部和外部都有多個(gè)影響因素，所以在機(jī)械設(shè)計(jì)中主要有三個(gè)分析：機(jī)械系統(tǒng)的靜力學(xué)分析-機(jī)械系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)力學(xué)分析，機(jī)械系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)分析。

機(jī)械工程中的虛擬樣機(jī)設(shè)計(jì)主要是研究機(jī)械的系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)，核心是利用計(jì)算機(jī)分析產(chǎn)品技術(shù)的動(dòng)力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)，通過(guò)分析來(lái)確定系統(tǒng)和構(gòu)件在任意時(shí)刻的位置、速度和加速度，同時(shí)確定各構(gòu)件之間的作用力和反作用力，但由于機(jī)械系統(tǒng)是個(gè)比較復(fù)雜的系統(tǒng)，所以要借助其他相關(guān)的軟件技術(shù)：（1）幾何模型韻計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）技術(shù)軟件和技術(shù)，是用于計(jì)算機(jī)建模和展示機(jī)械系統(tǒng)的仿真分析結(jié)果的。（2）有限元分析（FEA）軟件和技術(shù)。使得有限元分析對(duì)構(gòu)件的應(yīng)力、應(yīng)變和強(qiáng)度可以進(jìn)行進(jìn)一步的分析，這樣有限元分析就使得產(chǎn)品性能的優(yōu)化和改進(jìn)和評(píng)估有了強(qiáng)有力理論基礎(chǔ)。（3）模擬各種各樣作用力的軟件編程技術(shù)。機(jī)械系統(tǒng)分析中需要分析各種外力如點(diǎn)動(dòng)力、風(fēng)力等其他動(dòng)力因素，這就需要借助可以模擬各種各樣作用力的軟件編程了。（4）控制系統(tǒng)和最后的優(yōu)化分析技術(shù)。在機(jī)械設(shè)計(jì)完成以后，一般都有一個(gè)優(yōu)化的過(guò)程.運(yùn)用虛擬樣機(jī)軟件分析設(shè)計(jì)結(jié)果使其達(dá)到最優(yōu)。通過(guò)優(yōu)化分析，確定最佳的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)和參數(shù)值，是機(jī)械系統(tǒng)獲得最佳的綜合性能。

4.1.1 CATIA軟件的特點(diǎn)與功能

CATIA是法國(guó)達(dá)索系統(tǒng)公司的CAD/CAE/CAM 一體化軟件，在世界CAD/CAE/CAM領(lǐng)域中處于領(lǐng)導(dǎo)地位。CATIA被廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車(chē)制造、造船、機(jī)械制造、電子、電器及消費(fèi)品行業(yè)。它的集成解決方案覆蓋所有的產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造領(lǐng)域，滿(mǎn)足了工業(yè)領(lǐng)域各類(lèi)大、中、小企業(yè)的需要。CATIA為用戶(hù)生產(chǎn)效率的提高、產(chǎn)品和流程的優(yōu)化以及企業(yè)整體效率的提高提供了多方面的支持，具有諸多優(yōu)點(diǎn)：高度集成化、知識(shí)積累與重用、高度的適應(yīng)性、領(lǐng)先的技術(shù)、產(chǎn)品虛擬測(cè)試。

4.1.2 虛擬樣機(jī)技術(shù)的典型應(yīng)用軟件是ADAMS軟件

ADAMS軟件使用交互式圖形環(huán)境和零件庫(kù)、約束庫(kù)、力庫(kù)，創(chuàng)建完全參數(shù)化的機(jī)械系統(tǒng)幾何模型，其求解器采用多剛體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)理論中的拉格郎日方程方法，建立系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方程，對(duì)虛擬機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行靜力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析，輸出位移、速度、加速度和反作用力曲線。ADAMS軟件的仿真可用于預(yù)測(cè)機(jī)械系統(tǒng)的性能、運(yùn)動(dòng)范圍、碰撞檢測(cè)、峰值載荷以及計(jì)算有限元的輸入載荷等。ADAMS一方面是虛擬樣機(jī)分析的應(yīng)用軟件，用戶(hù)可以運(yùn)用該軟件非常方便地對(duì)虛擬機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行靜力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析。另一方面，又是虛擬樣機(jī)分析開(kāi)發(fā)工具。

4.2 機(jī)械設(shè)計(jì)中虛擬樣機(jī)技術(shù)的技術(shù)應(yīng)用

4.2.1 具體應(yīng)用之一：建模

建立一個(gè)機(jī)械系統(tǒng)的三維實(shí)體模型是實(shí)現(xiàn)虛擬樣機(jī)的基礎(chǔ)條件，所有的仿真實(shí)驗(yàn)均是以建立三維模型為前提的。建立數(shù)字化的機(jī)械系統(tǒng)模型是相對(duì)比較復(fù)雜的過(guò)程，因此要采用比較專(zhuān)業(yè)的CAD 軟件來(lái)建立復(fù)雜的機(jī)械系統(tǒng)的虛擬樣機(jī)。當(dāng)三維模型建立完成后，要通過(guò)約束副將其連接起來(lái)，以便定義物體問(wèn)所發(fā)生的相對(duì)運(yùn)動(dòng)?，F(xiàn)在很多三維CAD 軟件中部會(huì)提供一些運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力學(xué)的插件，可以利用這些插件映射出各約束關(guān)系和裝配關(guān)系，從而實(shí)現(xiàn)虛擬裝配過(guò)程及預(yù)約束添加過(guò)程的統(tǒng)一。

當(dāng)各個(gè)零件模型間的連接關(guān)系及其相對(duì)運(yùn)動(dòng)確定好以后，接下來(lái)就是為模型添加驅(qū)動(dòng)力和驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩，或者根據(jù)機(jī)械工程師所設(shè)定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律促使模型運(yùn)動(dòng)，從而完成虛擬樣機(jī)模型的建立。當(dāng)虛擬樣機(jī)的三維模型建立完成后，要對(duì)其機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行相應(yīng)的仿真試驗(yàn)，通過(guò)試驗(yàn)求取出運(yùn)動(dòng)的所有物理量，包括位移量、速度、加速度、作用力、作用力等。

4.2.2 具體應(yīng)用之二：設(shè)計(jì)優(yōu)化

優(yōu)化是機(jī)械設(shè)計(jì)中常見(jiàn)的問(wèn)題，通常機(jī)械優(yōu)化的具體方式如下：在滿(mǎn)足各種設(shè)計(jì)條件的前提下，在制定的變量變化范圍內(nèi)，設(shè)計(jì)變量通過(guò)自動(dòng)選擇來(lái)實(shí)現(xiàn)，利用分析函數(shù)求取目標(biāo)函數(shù)的最大值。這種方法利用計(jì)算機(jī)的運(yùn)算能力，將設(shè)計(jì)變量利用計(jì)算機(jī)作出修改后再進(jìn)行迭代求解，從而實(shí)現(xiàn)多次仿真。每次仿真試驗(yàn)都會(huì)修改一部分模型設(shè)計(jì)變量，直至得出所設(shè)定的物理量最優(yōu)解為止。

篇8

Abstract: This paper introduces the basic overview of mechatronics technology and development background, and describes the mechatronics design approaches and key elements.

關(guān)鍵詞:機(jī)電一體化;傳感器;發(fā)展趨勢(shì)

Key words: mechatronics;sensor;development trend

中圖分類(lèi)號(hào):TH122 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1006-4311(2010)11-0084-03

0 引言

現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,極大地推動(dòng)了不同學(xué)科的交叉與滲透,導(dǎo)致了工程領(lǐng)域的技術(shù)革命與改造。在機(jī)械工程領(lǐng)域,由于微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展及其向機(jī)械工業(yè)的滲透所形成的機(jī)電一體化,使機(jī)械工業(yè)的技術(shù)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品機(jī)構(gòu)、功能與構(gòu)成、生產(chǎn)方式及管理體系發(fā)生了巨大變化,使工業(yè)生產(chǎn)由“機(jī)械電氣化”邁入了“機(jī)電一體化”為特征的發(fā)展階段。

1機(jī)電一體化認(rèn)識(shí)

日本在1971年提出一個(gè)新的英文集成名詞“Mechatronics”詞首Mecha取自Mechanics(機(jī)械學(xué)),詞尾tronics取自Electronics(電子學(xué))。我國(guó)經(jīng)常譯為機(jī)電一體化或機(jī)械電子學(xué)。在1981年德國(guó)工程師協(xié)會(huì),德國(guó)電氣工程技術(shù)人員協(xié)會(huì)共同組成的精密工程技術(shù)專(zhuān)家組提出的“關(guān)于大學(xué)精密工程技術(shù)專(zhuān)業(yè)的建議書(shū)”中,把精密工程技術(shù)定義為光-機(jī)-電一體化的綜合技術(shù)。它包括機(jī)械(含液壓,氣動(dòng)及微機(jī)械),電工與電子,光學(xué)等技術(shù)及其組合,其核心為精密工程技術(shù)。在當(dāng)前“信息爆炸”的形式下,相對(duì)于專(zhuān)門(mén)型人才來(lái)說(shuō),市場(chǎng)對(duì)復(fù)合型人才的需求更加迫切。在中國(guó),我們認(rèn)為機(jī)械發(fā)展新階段是機(jī)電一體化階段。機(jī)電一體化是指在機(jī)構(gòu)的主功能、動(dòng)力功能、信息處理功能和控制功能上引進(jìn)電子技術(shù),將機(jī)械裝置與電子化設(shè)計(jì)及軟件結(jié)合起來(lái)所構(gòu)成的系統(tǒng)的總稱(chēng)。機(jī)電一體化發(fā)展至今也已成為一門(mén)有著自身體系的新型學(xué)科,隨著科學(xué)技術(shù)的不但發(fā)展,還將被賦予新的內(nèi)容,基本特征可概括為:機(jī)電一體化是從系統(tǒng)的觀點(diǎn)出發(fā),綜合運(yùn)用機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、傳感測(cè)控技術(shù)、電力電子技術(shù)、接口技術(shù)、信息變換技術(shù)以及軟件編程技術(shù)等群體技術(shù),根據(jù)系統(tǒng)功能目標(biāo)和優(yōu)化組織目標(biāo),合理配置與布局各功能單元,在多功能、高質(zhì)量、高可靠性、低能耗的意義上實(shí)現(xiàn)特定功能價(jià)值,并使整個(gè)系統(tǒng)最優(yōu)化的系統(tǒng)工程技術(shù)。因此,“機(jī)電一體化”涵蓋“技術(shù)”和“產(chǎn)品”兩個(gè)方面。只是,機(jī)電一體化技術(shù)是基于上述群體技術(shù)有機(jī)融合的一種綜合技術(shù),而不是機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)以及其它新技術(shù)的簡(jiǎn)單組合、拼湊。這是機(jī)電一體化與機(jī)械加電氣所形成的機(jī)械電氣化在概念上的根本區(qū)別。機(jī)械工程技術(shù)有純技術(shù)發(fā)展到機(jī)械電氣化,仍屬傳統(tǒng)機(jī)械,其主要功能依然是代替和放大的體力。但是發(fā)展到機(jī)電一體化后,其中的微電子裝置除可取代某些機(jī)械部件的原有功能外,還能賦予許多新的功能,如自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)處理信息、自動(dòng)顯示記錄、自動(dòng)調(diào)節(jié)與控制自動(dòng)診斷與保護(hù)等。即機(jī)電一體化產(chǎn)品不僅是人的手與肢體的延伸,還是人的感官與頭腦的眼神,具有智能化的特征是機(jī)電一體化與機(jī)械電氣化在功能上的本質(zhì)區(qū)別。

2機(jī)電一體化的設(shè)計(jì)過(guò)程

機(jī)電一體化的機(jī)械動(dòng)力部分由一般電動(dòng)機(jī)演變?yōu)榭刂齐妱?dòng)機(jī),里程碑式地引入了電子和計(jì)算機(jī)等先進(jìn)技術(shù),代替人完成機(jī)器的檢測(cè)與控制等工作。在知識(shí)經(jīng)濟(jì)中體現(xiàn)了制造業(yè)高科技化,促進(jìn)了高科技產(chǎn)業(yè)和知識(shí)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。它是一種用于機(jī)電產(chǎn)品最優(yōu)設(shè)計(jì)的方法學(xué)。它包括4個(gè)基本學(xué)科:電氣、機(jī)械、計(jì)算機(jī)科學(xué)和信息技術(shù)。如圖1所示。

機(jī)電一體化系統(tǒng)和多學(xué)科系統(tǒng)之間的區(qū)別不在于它們的組成要素,而在于這些組成要素設(shè)計(jì)的次序。一直以來(lái),多學(xué)科系統(tǒng)設(shè)計(jì)使用一種按學(xué)科順序設(shè)計(jì)的方法。比如,機(jī)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)一般通過(guò)以機(jī)械設(shè)計(jì)開(kāi)始的三個(gè)步驟完成。當(dāng)機(jī)械設(shè)計(jì)完成后,設(shè)計(jì)電源和微電子系統(tǒng),接著是控制算法的設(shè)計(jì)及其實(shí)施。按學(xué)科順序設(shè)計(jì)的方法的最大缺點(diǎn)是對(duì)整個(gè)過(guò)程中各個(gè)點(diǎn)的固定設(shè)計(jì)導(dǎo)致新的限制,這種限制源于對(duì)這些點(diǎn)的設(shè)計(jì),而且會(huì)傳遞到下一個(gè)學(xué)科點(diǎn)的設(shè)計(jì)。使用并行方法進(jìn)行預(yù)先設(shè)計(jì)可以使產(chǎn)品更具協(xié)同性。它補(bǔ)充了信息系統(tǒng)以指導(dǎo)設(shè)計(jì),這種指導(dǎo)貫穿于設(shè)計(jì)的各個(gè)階段,而不只是預(yù)先設(shè)計(jì)階段,從而使之更加綜合。在將機(jī)械,電氣及計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和信息系統(tǒng)進(jìn)行集成以設(shè)計(jì)制造產(chǎn)品和過(guò)程時(shí),需要進(jìn)行協(xié)同。最終產(chǎn)品的功能應(yīng)大于其各部分功能之和。如果沒(méi)有協(xié)同組合的話,機(jī)電一體化產(chǎn)品具有的性能特征是很難實(shí)現(xiàn)的,機(jī)電一體化的關(guān)鍵要素如圖2。

機(jī)電一體化系統(tǒng)是在物理系統(tǒng)中使用信息系統(tǒng)的結(jié)果。物理系統(tǒng)包括機(jī)械系統(tǒng),計(jì)算機(jī)系統(tǒng),執(zhí)行器,傳感器和實(shí)時(shí)接口。機(jī)電一體化系統(tǒng)不只是機(jī)電系統(tǒng),而且還是一個(gè)控制系統(tǒng)。傳感器和執(zhí)行器用來(lái)把能量從動(dòng)力大的一邊(通常是機(jī)械的一邊),轉(zhuǎn)換到動(dòng)力小的一邊(通常是電氣和計(jì)算機(jī)的一邊)。上圖中的機(jī)械系統(tǒng)不僅包括機(jī)械零部件,還可能包括流體,氣動(dòng),熱,聲,化學(xué)及其它學(xué)科。傳感技術(shù)已經(jīng)出現(xiàn)了新的發(fā)展以適應(yīng)對(duì)特殊監(jiān)測(cè)應(yīng)用解決方案不斷增長(zhǎng)的需要。

2.1 機(jī)電一體化中的集成設(shè)計(jì)問(wèn)題由于機(jī)電一體化方法內(nèi)在的并行性,或同時(shí)性工程,所以樣機(jī)試制階段的建模與仿真很重要。因?yàn)槟Ｐ蛠?lái)自于各學(xué)科的綜合應(yīng)用。所以應(yīng)用一種可視化的編程軟件是很重要的。這樣就涉及到了框圖,流程圖,狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖和波特圖。機(jī)電一體化是一種設(shè)計(jì)哲學(xué),其產(chǎn)品或設(shè)備有一個(gè)重要的特點(diǎn)就是它們內(nèi)部的智能,這是將執(zhí)行器,傳感器,控制系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)組合設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的。系統(tǒng)的集成是通過(guò)硬件(部件)和軟件(信息處理)的聯(lián)合實(shí)現(xiàn)的。硬件集成是將機(jī)電一體化系統(tǒng)看成一個(gè)整體系統(tǒng)來(lái)設(shè)計(jì)的,將傳感器,執(zhí)行器和微處理器融入到機(jī)械系統(tǒng)中,軟件集成主要基于高級(jí)控制功能在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)首先分析客戶(hù)要求以及系統(tǒng)集成的技術(shù)環(huán)境。在制作時(shí)應(yīng)考慮了解客戶(hù),市場(chǎng)分析,優(yōu)化性能,生命周期性能,質(zhì)量,可靠性和銷(xiāo)售。

2.2 機(jī)電一體化關(guān)鍵要素①信息系統(tǒng):信息系統(tǒng)包括信息傳輸?shù)乃蟹矫?從信號(hào)處理到控制系統(tǒng)到分析技術(shù)。信息系統(tǒng)結(jié)合了以下四種學(xué)科:通訊系統(tǒng),信號(hào)處理,控制系統(tǒng)和數(shù)值計(jì)算方法。在機(jī)電一體化應(yīng)用中,我們最關(guān)心的是建模,仿真,自動(dòng)控制和用于優(yōu)化的數(shù)字方法。②自動(dòng)控制:控制系統(tǒng)工程學(xué)是在19世紀(jì)晚期產(chǎn)生的學(xué)科,認(rèn)為在低階系統(tǒng)(三階或三階以下)系統(tǒng)的穩(wěn)定性依賴(lài)于特征方程的根和勞思(Routh)判據(jù),這是一個(gè)很好的判斷系統(tǒng)穩(wěn)定性的分析工具。③最優(yōu)化: 就是先確認(rèn)最優(yōu)軌跡,最優(yōu)軌跡是根據(jù)系統(tǒng)的要求即約束條件確定的,然后設(shè)計(jì)控制系統(tǒng),在設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)的時(shí)候應(yīng)使系統(tǒng)的各參數(shù)最終滿(mǎn)足控制要求,使誤差最小化,或者說(shuō)使目標(biāo)函數(shù)的擾動(dòng)最小化,可用最優(yōu)化過(guò)程反復(fù)迭代公式(Pk+1=Pk+τ?S k)這里k是迭代次數(shù),S k是P空間內(nèi)的探索方向,τ是該方向上的探索步長(zhǎng)空間內(nèi)的探索步長(zhǎng),當(dāng)P值不能再改進(jìn)時(shí)這個(gè)過(guò)程結(jié)束,此時(shí)為最優(yōu)化。④機(jī)械系統(tǒng):機(jī)械系統(tǒng)考慮力作用下物體的特性。這樣的系統(tǒng)按其性質(zhì)可分為剛性的,可變形的和可流動(dòng)的。大多數(shù)機(jī)電一體化系統(tǒng)應(yīng)用的剛體系統(tǒng),都依賴(lài)于物理學(xué)中的基本定律。⑤電氣系統(tǒng):電氣系統(tǒng)由兩個(gè)分支組成:電源系統(tǒng)和通訊系統(tǒng)。通訊系統(tǒng)以低能量的電信號(hào)形式在各點(diǎn)之間傳輸信息。諸如信息存儲(chǔ),處理和交換是通信系統(tǒng)的常見(jiàn)組成部分。電氣工程的這個(gè)領(lǐng)域也稱(chēng)電子學(xué)。另一方面,電源系統(tǒng)用來(lái)在各點(diǎn)之間有效的傳遞大量的電能,而不是信息,例如:發(fā)電機(jī)是把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能,而電動(dòng)機(jī)是把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。

3傳感器和變換器

儀器儀表在現(xiàn)代科技領(lǐng)域中起著關(guān)鍵的作用。傳感器是與儀器儀表緊密相關(guān)的機(jī)電一體化系統(tǒng)中一個(gè)非常重要的組件,其作用是為特定工業(yè)過(guò)程提供收集不同信息的機(jī)制。傳感器廣泛應(yīng)用于過(guò)程檢測(cè)以及工況評(píng)價(jià)方面,為用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)制造作業(yè)作較高級(jí)的監(jiān)控提供便利,可應(yīng)用于過(guò)程前,過(guò)程中及過(guò)程后。有時(shí),傳感器可以將一種物理現(xiàn)象轉(zhuǎn)化為決策分析的可用信號(hào)。智能系統(tǒng)用傳感器來(lái)監(jiān)測(cè)由環(huán)境變化影響的特定場(chǎng)合,然后通過(guò)校正動(dòng)作對(duì)其控制。

實(shí)際上在所有的應(yīng)用中,傳感器是將各種現(xiàn)實(shí)世界的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為電信號(hào),因此可定義為:傳感器是一種把被測(cè)物理量轉(zhuǎn)換成輸出信號(hào)的裝置。因此傳感器也可以稱(chēng)為變換器,應(yīng)用范圍廣泛,甚至可以用于分辨那些人類(lèi)感官無(wú)法覺(jué)察到的環(huán)境變化。它們作為一次元件,連續(xù)的將變化著的信息轉(zhuǎn)變成另一種形式,也就是說(shuō),傳感裝置檢測(cè)被測(cè)量,并將其轉(zhuǎn)換成系統(tǒng)可接受形式的信號(hào),通常為電信號(hào)。整個(gè)系統(tǒng)的最大準(zhǔn)確度由傳感器的靈敏度和其內(nèi)部噪聲干擾所決定。在測(cè)控系統(tǒng)中,任何參數(shù)的變化,不論是在被測(cè)量中還是在信號(hào)修整中,都會(huì)直接影響系統(tǒng)的準(zhǔn)確度。傳感器和變換器是現(xiàn)代控制系統(tǒng)(電,光,機(jī)械或流體系統(tǒng))的兩個(gè)重要組成部分,傳感器和變換器選用的程度取決于控制系統(tǒng)的自動(dòng)化水平和復(fù)雜程度。要構(gòu)成一個(gè)復(fù)雜控制系統(tǒng),測(cè)量裝置必須能夠滿(mǎn)足快速,靈敏和精確的要求。隨著使用要求的不斷提高,傳感器的體積也不斷的小型化,并通常將多個(gè)傳感器和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)組合固定在一起。傳感器的分類(lèi):根據(jù)傳感器的輸出信號(hào)形式,電源,工作模式以及被測(cè)變量可將傳感器分為以下兩大類(lèi)。模擬傳感器:模擬是指連續(xù)的,不中斷的一系列事件。典型的模擬傳感器的輸出與被測(cè)變量是成正比例的,輸出信號(hào)以連續(xù)方式變化,根據(jù)其幅值取得信息,通常其輸出要經(jīng)過(guò)A/D轉(zhuǎn)換后輸?shù)接?jì)算機(jī)。數(shù)字傳感器:數(shù)字是指一系列離散的事件,各個(gè)事件前后分開(kāi),如果傳感器的邏輯電平輸出是數(shù)字的,則稱(chēng)其為數(shù)字傳感器。數(shù)字傳感器有著準(zhǔn)確度和精密度高的特點(diǎn),與計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)相連時(shí)不需要任何轉(zhuǎn)換器。

4A/D,D/A轉(zhuǎn)換

在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中,主機(jī)輸入數(shù)據(jù)或向外部命令,都是通過(guò)接口及輸入輸出通道進(jìn)行的,完成信息傳遞和交換的裝置稱(chēng)為過(guò)程輸入輸出通道。這些通道是聯(lián)系主機(jī)與被控對(duì)象的紐帶和橋梁。生產(chǎn)對(duì)象的各種模擬信號(hào),不能直接輸入計(jì)算機(jī),而要經(jīng)過(guò)模/數(shù)轉(zhuǎn)換,轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào),才能輸入計(jì)算機(jī)進(jìn)行加工處理。同樣,經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)加工處理得到的數(shù)字信號(hào),也不可能直接作用與被控對(duì)象。而要經(jīng)過(guò)數(shù)/模轉(zhuǎn)變成模擬信號(hào),才能輸出到被控對(duì)象。

數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的基本任務(wù)是將模擬量即連續(xù)量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量以便于計(jì)算機(jī)進(jìn)行存儲(chǔ),計(jì)算和處理。由于絕大多數(shù)物理量都是模擬量。因而數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)不但本身就是一種獨(dú)立系統(tǒng),而且是計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的極重要的組成部分。

一個(gè)典型的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)如圖3所示。其工作原理是作為系統(tǒng)輸入的物理量(壓力,溫度,濕度,位置等),首先由傳感器變成點(diǎn)信號(hào),然后送到放大器和濾波器。傳感器的輸出信號(hào)一般比較微弱,放大器的作用是將傳感器輸出的電信號(hào)放大到適當(dāng)?shù)拇笮?。以利于進(jìn)一步處理。濾波器的作用是消除干擾信號(hào)。然后,信號(hào)送到模擬多路開(kāi)關(guān),它在計(jì)算機(jī)的控制作用下對(duì)各個(gè)模擬通道進(jìn)行分時(shí)處理,將各通道信號(hào)接到后面的采樣保持電路和A/D轉(zhuǎn)換器。采樣保持電路在規(guī)定的時(shí)刻對(duì)送來(lái)的模擬信號(hào)進(jìn)行采樣并在A/D轉(zhuǎn)換期間保持被采樣的電壓不發(fā)生變化。A/D轉(zhuǎn)換器在保持時(shí)間內(nèi)完成模/數(shù)轉(zhuǎn)換后將數(shù)字量送到計(jì)算機(jī)。采樣保持電路及A/D轉(zhuǎn)換的定時(shí)和控制信號(hào)均由計(jì)算機(jī)產(chǎn)生。計(jì)算機(jī)對(duì)A/D轉(zhuǎn)換器送來(lái)的各路數(shù)字量進(jìn)行各種處理計(jì)算,然后用分時(shí)方法將處理結(jié)果送到各路D/A轉(zhuǎn)換器變成模擬信號(hào)去完成各種模擬控制。有時(shí)為了提高速度和精度,數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)不用模擬多路轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān),而是每條通道用一個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器。

4.1 傳感器的作用傳感器是工業(yè)控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)。如沒(méi)有傳感器對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的原始參數(shù)進(jìn)行精確可靠的測(cè)量,那么無(wú)論是信號(hào)轉(zhuǎn)換,信息處理,或數(shù)據(jù)的顯示與控制,都將成為一句空話?？梢哉f(shuō),沒(méi)有精確可靠的傳感器就沒(méi)有精確可靠的測(cè)量系統(tǒng)。

4.2 A/D轉(zhuǎn)換器的原理經(jīng)過(guò)多路轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)和采樣/保持的模擬量必須被變成數(shù)字量才能送入計(jì)算機(jī)。完成這一轉(zhuǎn)換任務(wù)的器件叫做模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器,簡(jiǎn)稱(chēng)A/D轉(zhuǎn)換器。如圖4是逐次逼近型A/D轉(zhuǎn)換器原理圖。由圖4可以看出,由N位寄存器,N位D/A轉(zhuǎn)換器、比較器以及控制邏輯四部分組成。其工作原理:當(dāng)啟動(dòng)信號(hào)作用后,時(shí)鐘信號(hào)在控制邏輯作用下,首先使寄存器的DN-1=1,N位寄存器的數(shù)字量一方面作為輸出用,另一方面,經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成模擬量Vx后,送到比較器,在比較器中與被轉(zhuǎn)換的模擬量Vx進(jìn)行比較,控制邏輯根據(jù)比較器的輸出進(jìn)行判斷。若Vx≥Vc,則保留這一位;若Vx

4.3 D/A轉(zhuǎn)換器的原理D/A轉(zhuǎn)換器的作用是將數(shù)字量轉(zhuǎn)換為模擬量。它實(shí)際上是一種由二進(jìn)制譯碼控制的電流疊加電路。通常包括四個(gè)組成部分:精密的電壓基準(zhǔn);模擬二進(jìn)制數(shù)字電壓(或電流)開(kāi)關(guān);產(chǎn)生二進(jìn)制權(quán)電流或權(quán)電壓的精密電阻網(wǎng)絡(luò);提供電壓或電流輸出相加的運(yùn)算放大器。其原理如圖5為倒T型電阻D/A轉(zhuǎn)換器。其輸出電壓表達(dá)式很容易用基準(zhǔn)電流和響應(yīng)的倍數(shù)表示出來(lái)。與權(quán)電流型的D/A轉(zhuǎn)換器相比,倒T型電阻D/A轉(zhuǎn)換器具有電路簡(jiǎn)單、轉(zhuǎn)換速度快的優(yōu)點(diǎn),但其轉(zhuǎn)換誤差較大。在實(shí)際的D/A轉(zhuǎn)換器中,開(kāi)關(guān)S是電子式的模擬開(kāi)關(guān)。為了減小轉(zhuǎn)換誤差,開(kāi)關(guān)必須具有導(dǎo)通電阻小,截止電阻大的特點(diǎn)。

5機(jī)電一體化綜述

機(jī)電一體化系統(tǒng)開(kāi)發(fā)過(guò)程的第一步就是分析客房需求以及系統(tǒng)集成的技術(shù)環(huán)境。解決問(wèn)題的復(fù)雜技術(shù)系統(tǒng)往往是一個(gè)具有數(shù)字或模擬形式并由復(fù)雜軟件支持其硬件的機(jī)械、電子、液壓和熱動(dòng)力部件的結(jié)合體。典型機(jī)電一體化系統(tǒng)使用傳感器從技術(shù)環(huán)境中收集數(shù)據(jù)和信息。接下來(lái)的一步就是使用建模和描述方法的完善形式,以一種集成的方式來(lái)涵蓋這個(gè)系統(tǒng)的所有子任務(wù)。這包括在初始階段對(duì)子系統(tǒng)間必要接口的有效描述。數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)處理和解釋轉(zhuǎn)化為執(zhí)行器的動(dòng)作。機(jī)電一體化系統(tǒng)能夠縮短開(kāi)發(fā)周期,降低成本,提高質(zhì)量。在機(jī)電一體化產(chǎn)品的設(shè)計(jì)中,有必要在不同的專(zhuān)家組之間協(xié)調(diào)知識(shí)和需要的信息。并行工程是產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和制造以特殊方式融合的一種設(shè)計(jì)方法。傳統(tǒng)設(shè)計(jì)和制造間的障礙得以排除。

6機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢(shì)

篇9

一、旅游科技研究簡(jiǎn)述

目前國(guó)內(nèi)對(duì)于旅游科技的理論研究主要集中在三個(gè)領(lǐng)域：旅游科技的作用、旅游領(lǐng)域的科技創(chuàng)新、旅游科技發(fā)展對(duì)策。不少學(xué)者對(duì)科技在旅游業(yè)發(fā)展中的作用和意義進(jìn)行了論述，認(rèn)為：建立現(xiàn)代旅游目的地、打造旅游商品、建設(shè)旅游服務(wù)體系、保障旅游安全、保護(hù)生態(tài)環(huán)境需要科技支撐[1]；科技創(chuàng)造了新的旅游消費(fèi)方式、變革旅游企業(yè)的運(yùn)作方式與政府的管理促銷(xiāo)方式、促使旅游業(yè)規(guī)模加速擴(kuò)展和產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局快速重組[2]；在實(shí)踐中，應(yīng)對(duì)一系列產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重大趨勢(shì)，解決發(fā)展進(jìn)程中的重大難題，主要依賴(lài)于科技的進(jìn)步。部分學(xué)者對(duì)旅游科技創(chuàng)新與自主研發(fā)進(jìn)行了研究，主要結(jié)論有：現(xiàn)代信息、新材料與先進(jìn)制造、節(jié)能環(huán)保和多媒體技術(shù)在旅游業(yè)中應(yīng)用最為廣泛、深入；旅游科技創(chuàng)新的領(lǐng)域和重點(diǎn)主要包括旅游生產(chǎn)力要素、旅游服務(wù)與運(yùn)營(yíng)保障體系、旅游促銷(xiāo)和管理[2]；東部沿海地區(qū)旅游業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的產(chǎn)出（旅游業(yè)專(zhuān)利）數(shù)量明顯高于中西部地區(qū)；大多數(shù)省市旅游業(yè)發(fā)明專(zhuān)利特化系數(shù)值較低，具有高附加值的技術(shù)創(chuàng)新能力不強(qiáng)[3]；當(dāng)前國(guó)內(nèi)旅游研發(fā)正處于起步階段，為數(shù)不多的旅游研發(fā)活動(dòng)是在政府主導(dǎo)和扶持下進(jìn)行的[4]。對(duì)于如何推進(jìn)科技在旅游業(yè)中的應(yīng)用，學(xué)者們以廣東、廣西、浙江、貴州、海南、宜昌等地為例，以生態(tài)旅游、旅游安全、旅游商品研發(fā)、旅游循環(huán)經(jīng)濟(jì)、鄉(xiāng)村旅游、旅游信息化為重點(diǎn)，進(jìn)行了探索，提出思想重視、資金投入、人才培養(yǎng)、產(chǎn)學(xué)研結(jié)合、示范推廣等方面的建議[5-6]。此外，還有部分學(xué)者關(guān)注到依托科技企業(yè)、開(kāi)發(fā)科技旅游產(chǎn)品的問(wèn)題。綜上所述，相對(duì)于其他領(lǐng)域，旅游科技是旅游科學(xué)中理論研究十分薄弱的部分，對(duì)旅游業(yè)引進(jìn)、應(yīng)用和創(chuàng)新科技的理論支撐不夠。加強(qiáng)旅游科技領(lǐng)域的理論與實(shí)踐研究，是旅游業(yè)發(fā)展中提出的現(xiàn)實(shí)命題。

二、西部地區(qū)強(qiáng)化旅游科技支撐的基本思路

結(jié)合旅游企業(yè)的結(jié)構(gòu)和行為特性，根據(jù)技術(shù)擴(kuò)散與創(chuàng)新的一般原理，考慮西部地區(qū)在社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件、旅游產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀、未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)等方面的實(shí)際情況，對(duì)西部地區(qū)強(qiáng)化旅游科技支撐的基本思路進(jìn)行探討。

（一）西部地區(qū)發(fā)展旅游科技的基礎(chǔ)條件分析西部地區(qū)在實(shí)施科技興旅戰(zhàn)略、推進(jìn)旅游科技發(fā)展過(guò)程中具有優(yōu)勢(shì)和機(jī)遇，同時(shí)也面臨多個(gè)方面的困難和挑戰(zhàn)。有利條件主要包括：旅游業(yè)涉及面廣，可以與其他部門(mén)與行業(yè)共享資源；西部地區(qū)各級(jí)政府普遍重視科技與自主創(chuàng)新；東部地區(qū)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移伴隨技術(shù)轉(zhuǎn)移與擴(kuò)散；旅游業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)與提質(zhì)增效要求提高科技含量，旅游改革工作不斷推進(jìn)，開(kāi)始注重旅游信息化與人才培養(yǎng)；建設(shè)部門(mén)開(kāi)展重點(diǎn)風(fēng)景名勝區(qū)數(shù)字化建設(shè)試點(diǎn)，各地積累了一定經(jīng)驗(yàn)；國(guó)家深入推進(jìn)西部大開(kāi)發(fā)，加大對(duì)新疆、等地的扶持力度，探索建立生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制；通訊、電力、交通等基礎(chǔ)設(shè)施不斷改善，開(kāi)放程度不斷提高；國(guó)際非盈利機(jī)構(gòu)的積極參與。同時(shí)，也存在一些不利條件，主要體現(xiàn)在：區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平不高，資金投入不多，科技人才有限，創(chuàng)新環(huán)境欠佳，技術(shù)能力較低；旅游企業(yè)散、小、弱、差狀態(tài)沒(méi)有得到根本性改變，多數(shù)旅游企業(yè)科技應(yīng)用意識(shí)不強(qiáng)，創(chuàng)新基礎(chǔ)薄弱，技術(shù)引進(jìn)和研發(fā)投入有限；西部地區(qū)自然環(huán)境條件與社會(huì)文化背景差異較大，旅游技術(shù)普適性不如東部地區(qū)強(qiáng)；生態(tài)系統(tǒng)脆弱而獨(dú)特，資源與環(huán)境保護(hù)技術(shù)要求高；原生態(tài)民族村寨、自然遺產(chǎn)和歷史遺址較多，科技應(yīng)用需要?jiǎng)?chuàng)新思路。

（二）西部地區(qū)旅游科技發(fā)展中的擴(kuò)散與創(chuàng)新西部地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、創(chuàng)新水平與旅游科技的實(shí)際情況決定了科技興旅過(guò)程中必須處理好技術(shù)擴(kuò)散與技術(shù)創(chuàng)新之間的關(guān)系。所謂技術(shù)擴(kuò)散是指創(chuàng)新的技術(shù)在其它經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域和更大地域空間范圍的應(yīng)用推廣；技術(shù)創(chuàng)新則是指改進(jìn)現(xiàn)有或創(chuàng)造新的產(chǎn)品、生產(chǎn)過(guò)程或服務(wù)方式的技術(shù)活動(dòng)。從經(jīng)濟(jì)價(jià)值創(chuàng)造的角度看，重要的不在于技術(shù)創(chuàng)新的數(shù)量和本身價(jià)值，而在于這種創(chuàng)新性技術(shù)的擴(kuò)散速度和規(guī)模；在全球經(jīng)濟(jì)一體化的背景下，技術(shù)創(chuàng)新對(duì)于某一地區(qū)經(jīng)濟(jì)或產(chǎn)業(yè)發(fā)展的影響取決于創(chuàng)新成果在經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)或產(chǎn)業(yè)體系中的擴(kuò)散效果[7]。在旅游業(yè)中，技術(shù)擴(kuò)散是很重要的創(chuàng)新方式[8]。通過(guò)技術(shù)擴(kuò)散和轉(zhuǎn)移來(lái)獲取所需技術(shù)，可以節(jié)省西部地區(qū)旅游企業(yè)的技術(shù)研發(fā)時(shí)間和費(fèi)用，減少技術(shù)研發(fā)風(fēng)險(xiǎn)，縮短技術(shù)差距。以技術(shù)引進(jìn)為基礎(chǔ)，以技術(shù)擴(kuò)散為重點(diǎn)，以技術(shù)創(chuàng)新為輔助，是一條符合西部實(shí)際的旅游科技發(fā)展道路。根據(jù)高新技術(shù)傳播理論，影響技術(shù)擴(kuò)散的因素主要表現(xiàn)在三個(gè)方面，即：創(chuàng)新技術(shù)本身、技術(shù)傳播渠道、技術(shù)擴(kuò)散所處的社會(huì)系統(tǒng)[9]。對(duì)于旅游業(yè)而言，組織特點(diǎn)和管理者的態(tài)度也是影響技術(shù)擴(kuò)散和引進(jìn)的重要因子[6]。在促進(jìn)創(chuàng)新和技術(shù)擴(kuò)散過(guò)程中，政府行為和技術(shù)政策起到關(guān)鍵作用，政府應(yīng)制定鼓勵(lì)旅游創(chuàng)新的產(chǎn)業(yè)政策，推廣相關(guān)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，配套補(bǔ)貼和減稅措施，加強(qiáng)科研力量建設(shè)，加大培訓(xùn)力度[8]。旅游企業(yè)是技術(shù)引進(jìn)和創(chuàng)新的主體，應(yīng)利用技術(shù)引進(jìn)機(jī)會(huì)培養(yǎng)技術(shù)能力，強(qiáng)化機(jī)會(huì)識(shí)別、引進(jìn)決策、技術(shù)實(shí)施、運(yùn)營(yíng)與改造四個(gè)環(huán)節(jié)的管理，增強(qiáng)學(xué)習(xí)能力，培育消化吸收、改進(jìn)創(chuàng)新能力[10]。大型旅游企業(yè)集團(tuán)、旅游連鎖企業(yè)和“母體”依托型旅游企業(yè)則可以單獨(dú)或聯(lián)合其他機(jī)構(gòu)設(shè)立關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)或創(chuàng)新中心，并通過(guò)識(shí)別、調(diào)整、獲取、創(chuàng)造、選擇、實(shí)施、貫徹、學(xué)習(xí)、組織發(fā)展等策略不斷提高創(chuàng)新管理能力[10]。此外，技術(shù)市場(chǎng)和技術(shù)中介在旅游科技擴(kuò)散中具有重要作用，但現(xiàn)狀不能滿(mǎn)足旅游產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展的需要，是科技興旅中應(yīng)該予以關(guān)注的重要方面。

（三）西部地區(qū)發(fā)展旅游科技的路徑選擇鑒于以上理論分析，西部地區(qū)旅游科技的發(fā)展應(yīng)采取分類(lèi)推進(jìn)的方法。對(duì)于通用性強(qiáng)的技術(shù)，如IT技術(shù)、GPS技術(shù)、智慧景區(qū)、智能酒店、新能源技術(shù)、展陳技術(shù)等，宜采取引進(jìn)擴(kuò)散的策略；對(duì)于具有一定地域特殊要求的技術(shù)，如適用于西部高原山地生態(tài)脆弱型旅游地的環(huán)境技術(shù)，宜在引進(jìn)的基礎(chǔ)上，利用本地的科研與技術(shù)力量加以移植型創(chuàng)新和本土化改造；對(duì)于地域特征明顯、其他地區(qū)未有的技術(shù)，可以采取以本地研發(fā)力量為主、與其他地區(qū)科研機(jī)構(gòu)合作的方式加以創(chuàng)新，并通過(guò)各種途徑促進(jìn)科技成果轉(zhuǎn)化和技術(shù)擴(kuò)散。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，西部地區(qū)旅游科技發(fā)展應(yīng)堅(jiān)持政府引導(dǎo)、市場(chǎng)導(dǎo)向、企業(yè)主體、資源整合、示范帶動(dòng)的原則，構(gòu)建動(dòng)力機(jī)制、協(xié)調(diào)機(jī)制、合作交流機(jī)制、市場(chǎng)交易機(jī)制、宣傳教育機(jī)制、監(jiān)督評(píng)估機(jī)制。在科技興旅實(shí)踐中，應(yīng)制定積極的激勵(lì)與約束政策，引導(dǎo)科技、教育、研發(fā)機(jī)構(gòu)、行業(yè)協(xié)會(huì)及相關(guān)結(jié)構(gòu)形成合力，整合利用科技、環(huán)保、科研、建設(shè)、國(guó)土、文化、旅游等部門(mén)的資金、技術(shù)和人力資源，加強(qiáng)與發(fā)達(dá)地區(qū)和國(guó)家的合作與交流，充分利用大自然協(xié)會(huì)、保護(hù)國(guó)際、自然之友等國(guó)際民間組織的資金與技術(shù)援助，培育技術(shù)市場(chǎng)和中介組織，鼓勵(lì)大型旅游集團(tuán)和母體依托型旅游企業(yè)設(shè)立研發(fā)機(jī)構(gòu)，加強(qiáng)旅游科技人才與先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用培訓(xùn)，旅游項(xiàng)目招商引資中注意企業(yè)的技術(shù)水平，推行旅游環(huán)境、旅游服務(wù)與管理質(zhì)量及相關(guān)領(lǐng)域的國(guó)際認(rèn)證，遴選一批旅游科技應(yīng)用與創(chuàng)新示范企業(yè)，推進(jìn)智慧景區(qū)、智能酒店、數(shù)字化旅游城市試點(diǎn)建設(shè)工作，推進(jìn)旅游科技引進(jìn)、擴(kuò)散和創(chuàng)新。

三、云南省推進(jìn)旅游科技發(fā)展的個(gè)案研究

云南省自然景觀、民族風(fēng)情、歷史文化資源豐富、特色鮮明，旅游產(chǎn)業(yè)得到政府重視并取得了明顯成就，是西部地區(qū)旅游業(yè)發(fā)展的典型代表。以云南省為例，對(duì)西部地區(qū)旅游業(yè)中科技應(yīng)用的情況進(jìn)行個(gè)案研究，具有較好的典型性。

（一）云南省旅游科技發(fā)展條件與現(xiàn)狀分析2000年4月，時(shí)任云南省科委主任的林文蘭在談到西部大開(kāi)發(fā)時(shí)提出要依靠科技進(jìn)行高質(zhì)量的景點(diǎn)建設(shè)；同年6月，當(dāng)時(shí)的副省長(zhǎng)邵琪偉指出：云南旅游發(fā)展必須依靠科技，云南旅游科技含量亟待提高。2003年，《云南旅游發(fā)展倍增計(jì)劃（2004-2010）》中提出實(shí)施科技興旅戰(zhàn)略。2004年8月，云南省政府在《關(guān)于進(jìn)一步加快旅游產(chǎn)業(yè)發(fā)展的若干意見(jiàn)》指出：加強(qiáng)云南旅游教育和科學(xué)研究、加強(qiáng)人才培養(yǎng)和引進(jìn)、加快信息化建設(shè)、加強(qiáng)對(duì)資源與環(huán)境的有效保護(hù)和合理開(kāi)發(fā)。后來(lái)，配合旅游業(yè)“十一五”規(guī)劃編制了《云南旅游業(yè)“科技興旅”規(guī)劃》。2008年8月，云南省政府出臺(tái)《關(guān)于實(shí)施建設(shè)創(chuàng)新型云南行動(dòng)計(jì)劃的決定》，提出轉(zhuǎn)變重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)、重點(diǎn)企業(yè)發(fā)展方式，鞏固提升優(yōu)勢(shì)、特色領(lǐng)域的科技創(chuàng)新水平和競(jìng)爭(zhēng)能力，根本改變總體創(chuàng)新能力落后的狀況。近年來(lái)，科技興旅的理念逐步受到旅游企業(yè)和政府機(jī)構(gòu)的重視，科技在云南旅游開(kāi)發(fā)、經(jīng)營(yíng)和管理中的作用不斷增強(qiáng)。這主要表現(xiàn)在：云南旅游政務(wù)網(wǎng)、旅游外宣網(wǎng)站（英、韓、泰文版）、旅游資源及服務(wù)信息數(shù)據(jù)庫(kù)、衛(wèi)星賬戶(hù)、景區(qū)項(xiàng)目庫(kù)系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)營(yíng)銷(xiāo)及12301旅游服務(wù)熱線取得了階段性成效；旅游項(xiàng)目開(kāi)發(fā)中逐步采用高科技展示文化內(nèi)涵、建設(shè)娛樂(lè)項(xiàng)目，如世界恐龍谷的景觀制造與互動(dòng)娛樂(lè)、《云南映像》為代表的現(xiàn)代旅游演藝，以及溶洞通風(fēng)設(shè)備與燈光照明技術(shù)等；旅游商品開(kāi)發(fā)中技術(shù)含量逐步提高，如植物精油、普洱茶膏、火山礦泥膜；低碳環(huán)保技術(shù)逐步得到應(yīng)用，如石林高科技生態(tài)旅游廁所、仙人洞荷塘水生植物凈化與漂浮生態(tài)修復(fù)技術(shù)等?？傮w而言，云南省旅游科技應(yīng)用與創(chuàng)新水平不高，區(qū)域與行業(yè)差異較大，具體表現(xiàn)為：中心城市水平相對(duì)較高，各州市水平較低；酒店、旅行社、景區(qū)水平相對(duì)較高，其他環(huán)節(jié)較低；遺產(chǎn)地和5A景區(qū)水平相對(duì)較高，其他旅游區(qū)（點(diǎn)）較低；具有第一、二產(chǎn)業(yè)依托的企業(yè)水平相對(duì)較高，其他企業(yè)較差；新建旅游企業(yè)水平相對(duì)較高，傳統(tǒng)旅游企業(yè)水平較低。導(dǎo)致這種情況的原因既與旅游企業(yè)力量弱小、認(rèn)識(shí)有限、人才不足有關(guān)，也與各地自然環(huán)境差異較大、適用技術(shù)不足、新技術(shù)研發(fā)力量薄弱有關(guān)。這也是《云南旅游業(yè)“科技興旅”規(guī)劃》實(shí)施效果不太理想的重要原因。

（二）云南省旅游科技擴(kuò)散與創(chuàng)新?tīng)顩r調(diào)研摸清云南省旅游科技擴(kuò)散與創(chuàng)新?tīng)顩r，明確現(xiàn)有的科技擴(kuò)散渠道與創(chuàng)新能力，是確立旅游科技發(fā)展路徑的基礎(chǔ)。在現(xiàn)階段，云南省旅游領(lǐng)域應(yīng)用的科技主要來(lái)自于外部引進(jìn)，其次是自主創(chuàng)新。外部引進(jìn)主要是技術(shù)較為成熟、市場(chǎng)化程度高的網(wǎng)絡(luò)信息、智能管理、展示陳列、節(jié)能降耗領(lǐng)域的先進(jìn)技術(shù)，如酒店房務(wù)管理軟件、票務(wù)預(yù)定系統(tǒng)、旅游網(wǎng)站建設(shè)、景區(qū)門(mén)禁系統(tǒng)、太陽(yáng)能路燈、餐廳點(diǎn)菜器、卡拉OK自助服務(wù)系統(tǒng)等。云南省新興技術(shù)創(chuàng)造、新興技術(shù)擴(kuò)散、傳統(tǒng)技術(shù)擴(kuò)散、人員技能培養(yǎng)、技術(shù)發(fā)展水平、環(huán)境指數(shù)分別居于全國(guó)25、24、27、30、29、29位，科技創(chuàng)新能力落后[11]。這決定了旅游科技創(chuàng)新比重不大，但是具有一定潛力，其主體包括：（1）科研院所：與科技或旅游有關(guān)的科研機(jī)構(gòu)，有的已經(jīng)開(kāi)展旅游業(yè)務(wù)，如中科院云南植物研究所；（2）高等院校：開(kāi)設(shè)旅游服務(wù)與管理、工藝美術(shù)設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)與信息系統(tǒng)、自動(dòng)化、新興能源、環(huán)境保護(hù)與生態(tài)工程等專(zhuān)業(yè)的院校；（3）旅游企業(yè)：特別是具有第一二產(chǎn)業(yè)或科研院所、研發(fā)機(jī)構(gòu)依托的新興旅游企業(yè)，如華曦生態(tài)山莊（依托華曦牧業(yè)集團(tuán)有限公司）、西雙版納熱帶花卉園（依托云南熱帶作物研究所）、藏龍酒店（依托香格里拉藏龍生物資源開(kāi)發(fā)有限公司）。此外，明確相關(guān)部門(mén)對(duì)于科技的需求狀況，是確立旅游科技發(fā)展方向與戰(zhàn)略的前提。經(jīng)過(guò)初步訪談，云南省旅游行政管理機(jī)構(gòu)、各類(lèi)旅游企業(yè)和第三方組織對(duì)于科技的需求主要表現(xiàn)在下列領(lǐng)域：智慧景區(qū)建設(shè)技術(shù)、智能酒店建設(shè)技術(shù)、旅游電子商務(wù)技術(shù)、旅游娛樂(lè)設(shè)施建造技術(shù)、旅游展示陳列與解說(shuō)技術(shù)、旅游安全監(jiān)管與救援技術(shù)、旅游公共信息與查詢(xún)技術(shù)、旅游電子政務(wù)技術(shù)、旅游網(wǎng)絡(luò)營(yíng)銷(xiāo)技術(shù)、旅游行業(yè)智能化管理技術(shù)、旅游商品研發(fā)技術(shù)、衛(wèi)星定位與自駕車(chē)導(dǎo)航技術(shù)、旅游遠(yuǎn)程教育培訓(xùn)技術(shù)、旅游資源保護(hù)技術(shù)、旅游低碳與環(huán)保技術(shù)、旅游生態(tài)恢復(fù)與建設(shè)技術(shù)，以及自助旅游服務(wù)系統(tǒng)、旅游資源開(kāi)發(fā)技術(shù)（溶洞、濕地、森林、地質(zhì)公園）等。

（三）云南省推進(jìn)旅游科技發(fā)展的路徑與構(gòu)想根據(jù)以上分析，云南省旅游科技應(yīng)用狀況亟待提高，旅游系統(tǒng)自身的科技創(chuàng)新能力較弱，科技需求大于供給能力。因此，云南省推進(jìn)旅游科技發(fā)展的基本思路是：外部引進(jìn)為主，自主創(chuàng)新為輔；政府積極引導(dǎo)，構(gòu)建激勵(lì)—約束機(jī)制，促使企業(yè)發(fā)揮主體作用；建立協(xié)調(diào)機(jī)制，調(diào)動(dòng)科技部門(mén)和教研機(jī)構(gòu)的力量。亦即，必須克服“大眾觀光旅游屬服務(wù)行業(yè)，不需要科技”、“生態(tài)旅游、文化旅游不需要高科技”等錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)，在了解具體需求類(lèi)型和規(guī)模的基礎(chǔ)上，大力引進(jìn)并推廣運(yùn)用先進(jìn)適用技術(shù)；整合省內(nèi)科技創(chuàng)新力量，引導(dǎo)其為旅游科技創(chuàng)新服務(wù)；促使旅游企業(yè)積極主動(dòng)采用先進(jìn)適用技術(shù)。在未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)，云南省在推進(jìn)旅游科技發(fā)展、構(gòu)建旅游科技支撐方面可以采取的具體行動(dòng)包括：（1）制定《科技興旅工作條例》，出臺(tái)相應(yīng)的獎(jiǎng)勵(lì)辦法，調(diào)動(dòng)相關(guān)部門(mén)的積極性；（2）建立旅游與科技部門(mén)的協(xié)調(diào)工作機(jī)制，在云南省科技協(xié)會(huì)下成立旅游科技分會(huì)，征集與科技興旅相關(guān)的科研與示范項(xiàng)目，定期舉辦研討、考察與交流活動(dòng)，整合旅游與科技部門(mén)的力量共同推進(jìn)旅游科技發(fā)展；（3）云南省旅游行業(yè)先進(jìn)適用技術(shù)目錄、技術(shù)引進(jìn)指南、技術(shù)創(chuàng)新指南、旅游科技理論研究指南，引導(dǎo)旅游企業(yè)、中介機(jī)構(gòu)、科研部門(mén)的工作方向；（4）由中國(guó)旅游研究院云南分院立項(xiàng)支持旅游科技引進(jìn)、應(yīng)用與創(chuàng)新的相關(guān)理論研究，舉辦學(xué)術(shù)研討會(huì)，為實(shí)踐提供理論依據(jù)；（5）利用飯店、景區(qū)、旅行社、車(chē)船等行業(yè)協(xié)會(huì)的力量，加大先進(jìn)適用技術(shù)調(diào)研、引進(jìn)和推廣力度；（6）配合每?jī)赡暌淮蔚闹袊?guó)國(guó)內(nèi)旅游交易會(huì)（昆明）舉辦旅游科技展覽、交易與推廣活動(dòng)；（7）實(shí)施旅游科技人才培養(yǎng)計(jì)劃，由省旅游局人事部門(mén)、培訓(xùn)中心和旅游院校共同負(fù)責(zé)，為各級(jí)旅游管理機(jī)構(gòu)、各類(lèi)企業(yè)培養(yǎng)懂科技、能操作、會(huì)管理的專(zhuān)門(mén)人才；（8）在條件成熟的企業(yè)和地區(qū)推進(jìn)智慧景區(qū)、智能酒店、數(shù)字化旅游城市建設(shè)工作，先期在世界遺產(chǎn)地、5A景區(qū)、國(guó)家重點(diǎn)風(fēng)景名勝區(qū)、五星級(jí)酒店開(kāi)展試點(diǎn)，為其它地區(qū)和企業(yè)積累經(jīng)驗(yàn)；（9）實(shí)施旅游低碳與環(huán)保技術(shù)推廣工程，以綠色景區(qū)、綠色飯店、生態(tài)旅游示范區(qū)建設(shè)為抓手開(kāi)展工作，在5A景區(qū)、五星級(jí)酒店以及新建酒店、申報(bào)5A的景區(qū)中開(kāi)展試點(diǎn)；（10）推進(jìn)全省旅游行業(yè)信息化管理工程，實(shí)施數(shù)字云南旅游營(yíng)銷(xiāo)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)工程，提升旅游部門(mén)的科技應(yīng)用與管理水平；（11）實(shí)施旅游科技研發(fā)基地建設(shè)工程，在具備條件的地區(qū)、院?；蚱髽I(yè)，成立旅游商品、旅游演藝、旅游設(shè)施、旅游軟件研發(fā)基地，先期建設(shè)云南省旅游商品研發(fā)基地，推進(jìn)旅游商品創(chuàng)新與成果轉(zhuǎn)化；（12）培育一批創(chuàng)新型旅游科技示范企業(yè)，實(shí)施旅游科技應(yīng)用（創(chuàng)新）示范企業(yè)評(píng)選工程，采取“以獎(jiǎng)代補(bǔ)”的方式給予一定物質(zhì)獎(jiǎng)勵(lì)；（13）推進(jìn)旅游科技產(chǎn)學(xué)研合作示范工程建設(shè)，促進(jìn)科技機(jī)構(gòu)、旅游院校、旅游企業(yè)的深度合作，特別要重視發(fā)揮理工類(lèi)、科技類(lèi)院校的作用；（14）建議重點(diǎn)旅游城市與省科技廳建立廳市（州）會(huì)商制度，共同推進(jìn)旅游信息化、特色旅游商品研發(fā)、旅游資源開(kāi)發(fā)、旅游環(huán)境保護(hù)。