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    工業自動化內容與發展現狀

    來源:原創論文網 添加時間:2018-04-13
      作為20世紀現代制造領域中最重要的技術之一,工業自動化技術主要解決生產效率與一致性問題,無論高速大批量制造企業還是追求靈活、柔性和定制化企業,都必須依靠自動化技術的應用。因此,本文對工業自動化發展的研究具有一定的研究價值和作用。
      
      1、工業自動化概念
      
      工業自動化是指將多臺設備(或多個工序)組合成有機的聯合體,用各種控制裝置和執行機構進行控制,協調各臺設備(或各工序)的動作,校正誤差,檢驗質量,使生產全過程按照人們的要求自動實現,并盡量減少人為的操作與干預。
      
      2、工業自動化內容
      
      2.1設計過程
      
      在采用CAD(計算機輔助設計)技術之前,機械(或材料加工)工業的設計人員約占技術人員的10%~15%,設計工作50%~60%的工作量是制圖與其他一些重復性勞動,且設計多憑經驗設計,工作量大,周期長,設計圖紙修改不便,設計的安全系數通常較大。隨著計算機技術的不斷發展,將其逐漸應用到現如今的工業設計中來,在實際設計過程中可以應用計算機輔助進行產品的設計、性能的分析、模擬試驗等工作,而進一步的發展就是將CAD技術與CAE(計算機輔助工程)技術和CAM(計算機輔助制造)技術等進行有效結合,從而實現CAD/CAE/CAM一體化,進而縮短了設計的時間和過程,并有效提高了設計的準確性與可靠性,同時,設計方案與圖樣的修改和保存也非常便利。總之在工業自動化設計過程中,其設計的發展趨勢就是設計自動化。
      
      2.2生產準備過程
      
      在工業自動化生產準備過程中包括:有關人員需要根據企業銷售和市場信息部門提出的產品訂貨訂單,綜合考慮生產綱領、本廠設備及庫存實際情況;從而合理編制材料、刀具、元器件、專用設備等的需求用量,以及制定出采購、外協加工的委托計劃書;必要時,甚至需要進行專用生產基地廠房的建設等任務。而在這些工作中相應地采用各種自動化技術與手段可提高效益,避免差錯的出現。
      
      2.3工藝準備過程
      
      在工業自動化的工藝準備過程中包括:首先,根據設計圖樣、技術裝備水平及產品批量等因素,選擇合適的加工設備;其次,對加工工藝及技術要求進行確定;再次,設計零件制造、產品裝配的工藝過程,同時,編制材料明細表;最后,確定工裝模具、量具等的設計制造,準備外協加工件的驗收方法及手段。需要注意的是,在這些工作中,有些已經實現了相當程度的自動化,如工藝過程模擬及自動設計方面。
      
      2.4加工過程
      
      工業自動化的加工過程主要包括:從大批量生產中采用的各種高效專用機床、組合機床、自動化生產線,到多品種、小批量生產中采用的數控機床、組合機床,直至近年來采用的成組技術和柔性加工系統。各種類型的調節器、控制器,特別是計算機、微型機的大量應用,加快了加工過程自動化速度。
      
      除此之外,還有檢驗過程、裝備過程、輔助生產過程、生產管理過程等,對上述幾個過程或全部過程按照一定的目標和要求(如技術上先進、經濟上合理、具體所要求的生產率)聯系起來,組成不同規模的自動線、自動化車間或自動化工廠。
      
      3、工業自動化發展現狀
      
      根據《中國工業自動化行業市場前瞻與投資戰略規劃分析報告》數據顯示,全球的工業自動化行業曾在2008-2009年金融危機之后實現兩位數的快速發展,截至2013年本行業全球營收為1730億美元;與2012年相比增長了3.4%,預計到2017年,市場規模將達到2250億美元。如圖1所示,是2012-2017年全球工業自動化設備市場規模及預測柱狀圖。
      
      工業和信息化部2012年5月發布的《高端裝備制造業“十二五”發展規劃》中包括了《智能制造裝備產業“十二五”發展規劃》,其中提出:到2020年,將我國智能制造裝備產業培育成為具有國際競爭力的先導產業。建立完善的智能制造裝備產業體系,產業銷售收入超過三萬億元,實現裝備的智能化及制造過程的自動化,使產業生產效率、產品技術水平和質量得到顯著提高。
      
      報告數據顯示,2015年中國的自動化及工業控制市場規模為1390億元。因此,前瞻產業研究院預測2017年中國的自動化及工業控制市場規模將達1593億元。如圖2所示,是2009-2017年中國工業自動化行業市場規模柱狀圖。
      
      由于進入本行業較晚且缺乏核心技術積累,我國的工業自動化行業發展較為緩慢,目前高端產品主要從國外進口,西門子、庫卡、ABB、日本安川、發那科、柯馬等國際廠商的產品占據了國內市場的大部分份額。
      
      4、工業自動化市場未來發展趨勢展望
      
      2010年我國工控機市場規模為170~207億元人民幣,如將傳動產品、流體控制產品、傳感器、儀器儀表、自動化軟件產品及樓宇、環保等市場需求的迅速崛起等統計在內,市場規模將遠遠超過這一數字,保守的估計應為1000億元。從目前中國的工控及自動化市場發展來看,中國擁有世界最大的市場。但是,雖然我國的自動化技術以及產品有了一定的突破,然而還沒有形成一定的規模,并且沒有名牌的企業作為行業支柱。而隨著“十二五”規劃繼續強調轉變經濟發展模式,提高工業自動化水平則是實現途徑。綜合來看,我國工業自動化市場前景廣闊。
      
      結束語
      
      綜上所述,本文主要工業自動化的概念入手,對工業自動化中的設計過程、生產準備過程、工藝準備過程、加工過程檢驗過程、裝備過程、輔助生產過程、生產管理過程等進行了分析,并探討了現階段我國工業自動化的發展現狀,最后,根據我國經濟發展策略,對工業自動化的發展趨勢進行了研討,具有一定的研究價值。
      
      參考文獻
      
      [1] 郭孟榕。我國工業自動化市場的發展狀況及前景展望[J].中國科技信息,2013,(03):95.  
      [2] 章昌南。淺談我國工業自動化發展狀況[J].金屬加工(冷加工),2008,(19):2-5.
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