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制造业自动化论文8篇

时间:2022-02-06 22:09:44

绪论:在寻找写作灵感吗?爱发表网为您精选了8篇制造业自动化论文,愿这些内容能够启迪您的思维,激发您的创作热情,欢迎您的阅读与分享!

制造业自动化论文

篇1

机械工程师职称论文怎么写?它的写作也是有标准的格式和要求的,不是自己想怎么写就怎么写,本篇主要是向大家介绍了机械工程师职称论文怎么写,希望给大家在论文的写作当中带来帮助。

【标准论文格式要求(1)】

1.中文摘要

(1)居中打印“摘要”二字(三号黑体),字间空一字符。

(2)“摘要”二字下空一行打印摘要内容(小四号宋体)

(3)摘要内容后下空一行打印“关键词”三个字(小四号黑体),其后为关键(小四号宋体),每一关键词之间用逗号隔开,最好一个关键词后不打标点符号。

2.英文摘要

(1)居中打印“ABSTRACT”,再下空两行打印英文摘要内容;

(2)摘要内容每段开头留四个空字符;

(3)摘要内容后下空一行打印“KEYWORDS”,其后为关键词用小写字母,每一关键词之间用逗号隔开,最后一个关键词不打标点符号。

3.目录

目录二字为小二号黑体,居中打印;下空一行为章、节、小节及开始页码(小四号宋体)。章、节、小节分别以第1章、1.1、1.1.1等数字一次标出。

4.前言

“前言”二字为三号黑体,居中打印;二字之间控一字符。

5.正文:

1XXX--章级层次

三号黑体居中排,段前段后各0.5行;

1.1XXX--节级层次

四号黑体左起排,段前段后各0.5行;

1.1.1XXX--小节级层次

四号楷体左起排,段前0.5行;

1.1.1.1或1.XXX--条款层次

小四号宋体左起;

(1)XXX(小四号宋体,接排)

毕业论文、设计说明书正文用小四号宋体,行间距为22磅,标准字距。

6.图

图题采用中文,中文字体为5号宋体。引用图应在图题右上方角标出文献来源。图号以章为单位顺序编号。标号在图下方。

7.表格

表格按章顺序编号,表格必须按规定的符号标注单位。标号在表上方。

8.公式

公式书写应在文中另起一行,居中排列。公式序号按章顺序排列。标号在公式同行右对齐。

9.参考文献

参考文献按论文中参考文献出现的先后顺序用阿拉伯数字连续编号;参考文献中每条项目应齐全。

机械工程师职称论文范文欣赏

论文题目:浅谈我国机械制造发展现状和前景趋势

摘要机械制造的技术水平是衡量国家的现代化发展进度的有效指标之一,是每一个国家国民经济的重要组成部分。随着全球经济一体化的不断发展,各行业间的竞争也在不断加剧,国际市场竞争现象越演越烈,如何将高科技融入机械制造中,增强企业的市场竞争力成为了我国机械制造业面临的巨大挑战。

关键词机械制造技术;特点;现状;趋势

1机械制造技术的特点

1.1机械制造的系统性

机械制造技术主要包括了计算机技术、自动化技术、感应技术、信息管理技术以及新开发材料技术的运用,特别是对产品的设计,销售网络、组织管理等等方面已经具有相当成熟的现代技术运用。机械制造技术需要将传统的制造加工技术与现代科技技术进行有机结合,从而将制造技术贯穿于整个生产制造过程。

1.2机械制造的综合性

机械制造技术不仅局限于机械加工制造的本身过程,它的产品面向整个市场,并且涉及到产品设计、开发、加工、销售以及售后的各个环节,并形成一个完整的体系。机械制造的终极追求是产品投放进市场后的应用情况,先进的机械制造技术可以提高企业的行业竞争力,提升企业的经济效益,并能够推动一个国家的经济发展,从而实现社会效益与经济效益的双赢。

1.3现代机械制造技术体现了市场竞争要素

市场竞争力的核心就是产品生产率,随着经济市场化的不断发展,全球经济一体化的发展速度也越来越快,制造业的市场竞争矛盾已经逐渐向质量、时间和成本三者综合考虑的矛盾。先进的制造业技术可以将三者进行有效结合,从而提升制造企业的核心市场竞争力。

2我国机械自动化技术发展的现状

2.1管理模式落后

在工业发达的国家,管理模式已经逐渐实现计算机系统代替人为管理,并且尤其重视对体制的改革和生产流水线模式的更新。已经全面提出了精益生产、高效生产、准时生产的管理思想,但由于我国进入信息时代时间较短,对于先进管理模式还处于正在发展的阶段,对计算机管理模式的运用并不广泛,还是以人为管理为主的管理模式。

2.2自动化技术落后

与国外的先进制造技术相比较,我国还存在着许多不足之处,首先,我国还没有掌握自动化的核心技术,设计的产品方案相对较为落后,仅仅是简单利用自动化技术,目前还无法真正做到将机电进行有机结合;其次,我国使用的机械自动化还是传统的加工方式,并且,已有的自动化的设备数量太少,导致我国自动化整体水平较低;第三,我国的计算机应用技术还相对较为落后,还不能有效利用计算机技术,机械自动化发展进度较为缓慢;最后,我国的机械种类选择的局限性比较大,质量也无法达到国际普遍执行的标准,使用的范围也不够普遍、广泛。因此,我国的机械自动化还处在初级阶段,随着中国制造2025的不断推进,发展潜力巨大。

3机械制造自动化技术的发展前景与趋势

3.1机械制造自动化技术和网络化融合

随着互联网技术的不断发展,市场环境也发生了相应的转变。将机械制造自动化技术融入网络化是工业机电设备一体化发展的主要趋势。网络技术普及的市场大环境下,监视技术与远程控制技术也得到了迅猛发展,远程控制的终端设备就是机械制造的产品,因此,将机械自动化融入网络化发展是势在必行的,这有利于提升企业的市场竞争力。除此之外,局域网络技术还将运用到大量的家电设备中,逐步渗入人们的生活,人们利用计算机技术就可以实现足不出户的生活模式,正常与外界进行交流和沟通,给人们的生活带来了很大的便利,同时,这也是机械制造自动化技术的主要发展趋势之一。

3.2以智能化为依托,发展实用型机械自动化技术

人类的社会进步一直伴随对智能的开发,机械制造自动化技术的发展也会随着人类社会进步的脚步进行智能化发展。智能化的机械制造自动化技术是与传统机械制造自动化最大的区别,也是工业一体化发展的主要方向。具体体现在控制论的基础上运用生理学、运筹学、心理学以及计算机科学进行人工智能模拟、自动编程、人机接口和对话,在加工过程中对所涉及的问题进行分析、判断、决策,从而取代部分人类脑力劳动,对人类的职能进行收集,从而达到更高的控制目标。机械制造自动化技术向智能化层次的发展是未来机械制造业的发展趋势之一。我国的智能化机械自动化技术应当以企业的生产和发展实际需要作为导向,采取与之相应的自动化方式进行生产,只有将企业发展需求作为核心原则进行机械自动化技术发展,才能将机械自动化技术产生的利益最大化,从而取得高效地经济效益和社会效益。

3.3以新材料为支撑,进行绿色化发展

随着社会环境受到各方的关注,绿色化发展是工业改革的必经之路。传统工业发展需要耗费大量的资源,依靠掠夺环境资源进行自我发展,但地球上的能源有限,不能满足人类持续发展的需求,因此,工业发展必须走绿色发展道路,从而改变高投入低收入的局面,必须高效利用有限的资源走可持续的绿色发展道路,是机械自动化技术发展面临和迫切需要解决的问题。我国的机械制造业给我国生态环境带来了巨大影响,所以,必须保持生态环境与机械制造发展的平衡,才能走可持续发展道路。

3.4光机电一体化发展

将计算机技术、光学技术、微电子技术、控制技术及机械技术交叉融合的光机电一体化发展是现阶段很多高新企业以及高新设备的基础,光机电一体化技术是实现机械一体化产品的基础,采用光机电一体化技术能够生产出高功能水平、高附加价值的机械产品,光机电一体化技术中的激光技术、传感检测技术、光能驱动等等均是机械制造自动化技术发展的主要趋势之一。

篇2

施肥机的开题报告 机械自动化在机械制造中的运用

1.机械自动化简介

机械自动化,即不借助任何人力的操作或者干扰,完全依照机械自身来对工作进行一系列步骤的完成.机械的自动化在企业的加工生产中有着极为重要的意义,机械的自动化可加快生产原料加工处理的速度,真正实现节约人力,提高生产效率的目的.与传统的机械制造方式相比,机械自动化具有提升产品质量、加快产品更新、降低成产成本的优势,对于有效缩短机械产品的制造周期,并提升机械制造水平起到了较大的推动作用.就当前的机械自动化技术应用来看,虽然尚未实现其在机械制造过程中的全面推进,但其对机械制造水平提升的显著效果已经越发凸显,因此,在未来的发展过程中,机械自动化必将在更大范围内进行改革和应用,以更好的满足机械制造需求,并实现我国工业化水平的不断提升.

2.机械自动化在机械制造中的应用研究

机械自动化起初是被应用在冷加工的批量生产与制作中,直到20世纪中后期,才逐渐建立起可变性自动化系统,为机械自动化在市场中的应用打下了基础,也提高了机械制造业在市场中的适应能力和灵敏度.企业必须清楚他们自身生产发展的条件和需求,以此为参考,在此基础上应用机械自动化技术,我国的机械制造行业正在逐步迈向集成化、智能化、虚拟化与柔性化,计算机集成制造也与之联系起来,计算机在机械制造中的集成技术已成为机械领域未来发展的重要趋势之一.机械自动化在机械制造中的相关应用为:

2.1.集成化在机械制造中的应用

对于机械自动化的实现,主要通过计算机来完成,因此,在机械自动化的实施过程中,需要实现集成化以满足机械制造需求.计算机集成化主要表现为计算机辅助设计、计算机测试、数控加工、柔性制造工艺等,通过将这些内容实现集中化,可以有效提升机械制造水平,而在此过程中,还可以通过过程重组、系统精简的方法实现机械自动化发展.此外,还可以加强计算机网络及工程数据库的建立,以将机械制造过程中的主要内容与生产经营活动相结合,实现机械制造过程的不断优化,从而进一步提升机械生产效率,并不断促使企业创新机械制造技术,加强新产品研发,以不断提升机械产品质量,实现其市场竞争力的不断提升.

2.2.智能化在机械制造中的应用

机械智能化应用是人工与智能技术相融合、贯通、作用而成的,是模拟技术专家的智力,来替代专家在原本的机械制造中需要完成的工作.智能化在机械制造中的应用主要体现在,其是将机械制造技术、人工智能技术、自动化技术相互融合在一起而成的一种人工智能化系统.将智能化运用在机械制造中,可实现系统的自主思考、自主判断、自主决定等一系列智能化的行为.在未来的发展过程中,智能化发展已经成为机械制造的一种趋势,这样不仅能够提升机械制造效率,提升市场竞争力,同时还能够加强新技术的研发及新设备的应用,从而实现工业化水平的整体提升.

机械自动化在机械制造中的运用参考属性评定

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2.3.柔性自动化在机械制造中的应用

机械制造中应用柔性自动化系统是十分重要的,机械在拥有智能化的条件下,还应具有一定的应变能力.只有机械制造企业具有优良的应变能力,才能适应社会各种需求,并且能够根据当前的科技发展和市场变化及时对生产的机械结构和功能进行控制和调整.柔性自动化在机械制造中的应用可使其生产的商品更有效的适应市场的变化,在市场分析的前提下,对内部组织来进行优化的改良.

2.4.数控技术在机械制造中的应用

数控技术是实现机械制造自动化的根基,数控技术在机械制造中的应用是通过使用计算机程序设置来实现的,即用计算机来编写生产制造中的各种程序.运用计算机编写机械生产中的各种程序可使机械制造业的生产力在很大程度上得到提高.

2.5.虚拟化在机械制造中的应用

虚拟化制造技术是一种综合性系统技术,虚拟化是由多媒体技术、机械制造工艺、人工智能、信息技术等多种学科相互构成的.现代机械制造技术加入了CAD、CAPP等机械制造工艺和计算机作图技术,其可以对机械设计图迅速的进行修改,摒弃了重新在做一次新图的麻烦.在机械制造过程中应用虚拟化制造技术来对机械制造活动进行模拟分析,可有效发现生产过程中的各种问题,并予以解决,这种技术能够有效地提高机械制造成功率、降低研发成本、提高企业的生产竞争力.

3.结束语:

机械自动化技术的成功应用是企业科技水平提高的重要表现,其不仅仅带动了企业的市场竞争力的提高,也为企业的产品制造打下了坚硬的基础.机械自动化技术的应用,可大大提高机械生产的工作效率,是产品质量和劳动效率的良好把控手段,其不仅仅减少了机械生产的劳动力支出,也极大的缩短了生产时间、减少了生产成本.因此,在未来的发展过程中,应当加强机械自动化技术研究,并将新技术持续应用到机械制造过程中,从而实现机械化水平的不断提升,并更好的满足我国工业化发展需求.

参考文献:

[1]陈玉杰.浅谈机械自动化在机械制造中的应用[J].科技创新与应用.2013(20)

[2]王绍平.机械自动化在机械制造中的应用[J].科技创业家.2013(08)

篇3

关键词:机械自动化,农业,食品包装,自动化技术

 

0 .前言

机械自动化主要是指在机械制造业中应用自动化技术,实现加工对象的连续自动生产,实现优化有效的自动生产过程,从而加快生产投入物品的加工变换和流动速度。机械自动化的技术水准,不仅影响整个机械制造业的发展,而且对国民经济各部门的技术进步有很大的直接影响。现代世界各国间的竞争主要表现为综合国力的竞争,要提高我国综合国力,需在各生产部门实现生产机械化和自动化。免费论文。

机械自动化技术从上个世纪20年展应用以来,已经得到了迅速的发展,特别是近年来计算机制造的高度集成化,开始向计算机集成制造系统 (Computer IntegratedManufacturing System,CIMS)发展,并大大加快了机械自动化的发展,但我国仍处于初级操作阶段的自动化。

目前,世界各国的机械自动化水准除少数工业发达国家的某些生产部门外,大多数还处于操作阶段的自动化。我国也不例外,我国的产业结构层次低,机械制造业发展很不平衡,大部分企业还比较落后,手工劳动占有相当的比重;我国机械制造业企业中自动化装备水平不高,不仅在数量上同世界先进国家有较大差距,而且在品种上、质量上、使用上,同世界先进水平也存在较大差距。免费论文。

以微电子技术、软件技术、计算机技术及通信技术为核心而引发的数字化、网络化、综合化、个性化信息技术革命,不仅深刻地影响着全球的科技、经济、社会和军事的发展,而且也深刻影响着机械自动化的发展趋势。机械自动化技术将向以下几个方向发展[1]:(1)光机电化方向;(2)柔性化方向;(3)智能化方向;(4)全球信息化方向;(5)绿色化制造方向。

1. 机械自动化在农业中的应用

农业是一种复合产业,它不仅包括作物的生产,而且包括农产品的加工、储藏和运输等等。农业生产的发展过程受自然环境和社会条件的影响,过去为了解决粮食供应不足的问题,开发农业技术着重于增加产量;但对于现代社会,温饱问题已经基本解决,人们对于产品的品质以及工作的高效性和舒适性的要求日渐提高。农业机械自动化就是农业机械或装置的操作过程或工作状态不依靠人的感官和手工而自动实现。免费论文。农业机械自动化应以实现生产的高效率和高精度,降低生产成本,节约资源,提高农产品品质和实现安全生产等为目的,以满足人们在农产品生产和消费中的需求。

目前农业机械自动化大致有以下3类:

(1) 已有农业机械及装置的部分自动化控制。这种自动化方式以提高已有农业机械及装置的作业与操作性能,提高作业效率和作业精度,减轻驾驶员的负担,节约资源(肥料、种子、农药、燃料等) 等为目的。目前,已经广泛采用的自动控制装置大多数属于此类[2-5],如拖拉机、施肥播种机、移栽机、插秧机、喷雾机、联合收割机、挖掘收获机、干燥机等。

(2) 已有农业机械及装置的无人自动操作。这种自动化方式用在操作简单且容易实现无人运转,能长时间重复单调过程的作业上。如用计算机程序或无线电遥控来操纵拖拉机及联合收割机,自动控制行驶,自动检测耕深、耕宽或作物行列数,自动完成作业,以及能使干燥机、自动化温室等固定装置自动完成作业的机械及装置。

(3) 农业机器人。农业机器人是一种可由不同程序软件控制,以适应各种作业,能感觉并适应作物种类或环境变化,有检测(如视觉等)和演算等人工智能的新一代无人自动操作机械。

目前许多发达国家正在进行农业机器人的开发研究,部分研究成果已开始在农业生产中应用。例如, 使用机械手的果蔬自动采摘机;水果采收、分选及食品加工等部门广泛采用的摄影图像处理等视觉检测装置;畜牧业中利用远距离遥控技术检测乳牛的位置,并把挤奶器附着在上挤奶的自动挤奶装置[2]; 还有把羊的形态图形化,使剪刀自动感知羊的皮肤并作业的剪羊毛机器人。

2. 机械自动化在食品包装业的应用

食品工业是中国第一大工业门类,在全部包装机械中,有近一半的种类和数量与食品工业包括饮料工业相关。二十多年来,中国经济的高速发展,国民经济和人民生活水平的持续增长,对中国食品工业产生了巨大的市场需求,从而也带旺了与之相关的食品包装市场以及食品包装机械制造业。

中国食品包装机械制造业起步于二十世纪八十年代初期,一些中小型机床、农机制造企业由于失去了国家计划经济的支持而自发转型。部分私营企业也从相对技术含量较低但利润空间较大的食品包装机械行业入手,中国食品包装机械制造业可说是由仿造进口设备开始,一步一步发展起来的。

国内食品包装机械行业是保持高速增长的行业。我国食品和包装机械行业在经历了上世纪70年代起步,80 年展,80年代末和90 年代初的快速增长(年增长率高达20%),初步形成了门类比较齐全、品种基本配套的产业。由于我国食品包装机械起步晚,生产企业构成形式多种多样,从行业企业总体规模来看,95%的企业为小型企业、乡镇集体企业、民营企业、个体企业及少量联营企业和股份制企业,大中型企业只占行业企业总数的5%。这样的企业构成也是我国大型成套设备生产能力弱,高档设备主要依靠进口的主要原因。目前大型国营生产企业、部分民营企业、合资和独资企业成为食品包装机械行业的主力,但国内没有大型成套设备方面的设计和制造能力。

食品包装机械的发展趋势主要体现在高生产率、自动化、单机多功能。传统包装机械多采用机械式控制,如凸轮分配轴式、光电控制、气动控制等控制形式。机电一体化技术是在信息论、控制论和系统论基础上建立起来的综合技术,运用过程控制原理,将机械、电子与信息、检测等有关技术进行有机组合,实现机电一体化和自动化,提高包装机械整体制造水平。

自动化产品在食品包装机械行业的市场具有很大的发展潜力。2005年包装机械使用的自动化产品的市场规模约为8亿元。2006年自动化产品在包装机械的市场增长率在10%左右。

食品包装机械自动化产品的厂家市场概况如下[6]:

(1)活跃在食品包装机械市场的PLC厂家主要有12家,具有竞争实力的有三菱、OMRON、西门子、松下电工、施耐德和台达6家。

(2)活跃在食品包装机械市场变频器厂家主要有19家,具有竞争实力的有三菱、富士、安川、SEW、松下电工及松下电器、西门子、台达和施耐德9家。

(3)活跃在食品包装机械市场,且互为竞争对手的人机界面厂家主要有5 家:DIGITALHITECH、三菱、OMRON、西门子和EASYVIEW。

(4)活跃在食品包装机械市场的电机厂家主要是国内电机生产厂商,合资和进口的电机基本得不到应用。

(5)活跃在食品包装机械市场的低压电器的合资或进口厂家主要有7家,具有竞争实力的有富士、OMRON、西门子、施耐德4家,大部分都是国内生产。

食品包装机械自动化产品生产存在以下主要问题[7]:

首先我国机械食品包装制造企业高起点的较少,大多数企业在低水平徘徊。中国包装机械在产品开发、性能、质量、可靠性、价格、服务等方面与进口产品的竞争中处于劣势,抵挡不了进口产品的大量涌入。每年的进口设备,大都是国内不能制造或达不到使用技术要求的技术含量高的或大型的设备,如无菌包装机,大型高速饮料灌装机、贴标机、组合电子秤等。

其次是科技发展滞后,创新能力不足。目前国外包装机械产品的品种大约有6000多种,成套数量多,并且不断有新技术、新产品出现,一方面向高精度、大型化发展,另一方面向多功能方向发展。与发达国家相比,我国包装机械产品品种及配套数量少,只有国外品种的一半左右。

另外,中国食品包装机械制造业虽然名牌产品在逐渐形成,但生产集中度还不够。目前中国有食品包装机械制造企业6000多家,其中2000多家不够稳定,每年有近15%的企业转产或倒闭,但又有约15%的企业加入到这一行业中来。目前产值及销售额超过亿元的企业仅有十几家,最好的企业产值及销售额刚过10亿元,上市企业仅有一家;年销售额超过3000万元的企业也仅有50家,这50家企业的总销售额仅有80亿元,只有20.66%的集中度。

3. 结语

机械自动化在任何一个国家的重要地位都是显而易见的,机械自动化技术直接关系到机械制造业的基础和水平。作为一个发展中国家,我国必然要大量发展机械自动化技术,走一条科技强国之路。随着改革开放步伐的加快,我国在立足本国经济的基础上,不断吸收国外先进经验,使我国的农业和食品包装业的机械自动化有了长足进步,并向更高的水平发展。农业和食品包装的机械自动化的发展,需要我国结合自身的实际情况,进行自主创新,开发和改进。

【参考文献】

[1] 李静锋,刘书婷. 机械自动化发展的探索[J].大众科技,2008,6,139-140.

[2] 田丽晶.中国农业机械自动化的发展与思考[J].吉林广播电视大学学报,2004,(1):57,58,62.

[3] 马振华 李丹.论我国机械自动化技术的发展应该注重的几个问题[J].科技资讯,2008,(15):43.

[4] 金衡模,高焕文,王晓燕.农业机械自动化的现状与推进模式[J].中国农业大学学报,2000,5: 44-49.

[5] 张列贵.简述现代机械自动化技术[J]. 黑龙江科技信息,2007,(10X):28.

[6] 刘文秀,张兆兰.食品包装机械自动化市场分析[N].中国包装报,2008-6-10(1).

[7] 李越.技术进步是中国食品包装机械的发展方向[J].中国包装,2003,23(3):37-39.

篇4

【关键词】现代工业工程;工厂自动化;途径

目前,我国制造业发展面临的主要问题就是技术与管理。而单纯依靠工厂自动化技术来发展,效果不佳,因此应该将其与现代工业工程技术结合使用,才能达到预期的改善效果。

一、现代工业工程与工厂自动化的概述

(一)工业工程的定义

工业工程在20世纪初产生,是一门综合性的学科,融合了工程、自然、管理、社会科学等。由于其随着市场变化发展,对自身的不断丰富完善,一直没有完整的定义[1]。在1955年时,将其统一定义为:工业工程是针对人、物资、设备、能源及信息的系统整合设计,借助数学、物理、社会科学等知识,进行了工程设计的分析探讨,最终构建成综合性评估的学科。

(二)现代工业工程的技术体系

我国对于工业工程应用,大多是从技术角度来促进生产企业的管理水平提高,因此必须要拥有自身的技术体系来作为支持。而在我国制造业中,应用工业工程的技术支持更能促进经济的发展,将理论与实践融为一体。因此,工业工程所包含的技术体系表现为:1.对于制造企业来说,除了一般的技术要求外,还会对其整体管理提出要求。同时,设计是整个制造企业管理中必不可少的环节。2、在生产企业的管理上,实行整体的分析与决策,尤其是面临工程经济,工程的系统质量问题,以及生产市场预测和人力资源管理上,都能够通过工程工业来进行整体管理,提高整体效益。3、在对制造企业进行设计管理过程中,重点强调其控制技术。尤其是对于生产成本的绝对控制,是实现效率、利益最大化的有效途径之一[2]。

(三)工厂自动化的概念及技术支持

在科学技术飞速发展的当下,工厂自动化概念也打破了传统的车间大型机器自动化生产过程,逐步扩展到制造企业的管理层面。它们在不断改进完善过程中,构成了新的工程自动化体系构成,如图1所示:

工厂自动化技术以制造执行系统技术(MES)、网络化控制技术以及专用装备技术三部分为主要的技术支持[3]。MES是进行制造业革新发展的主要技术,它基本上承载了整个生产制造过程的设计、管理、决策与控制,将车间的所有信息传递给企业上层管理处,用各种有用的数据信息来实现对制造业改善的技术支持。

而网络化控制技术与专业装备技术都是其相关的技术体系,是在计算机信息技术环境下所进行的具体实践操作。从根源上带来新的技术支持,无论是理论还是具体实践都是最有利的技术保障。同时由于三大技术的共同作用,形成了工厂自动化技术支持体系,如图2所示:

二、现代工业工程与工厂自动化技术对制造业的影响

在技术快速发展的节奏下,工厂自动化技术也不能全方面的适应社会的竞争压力,出现了各方面的困难障碍,尤其是制造企业整体管理水平低下的难题。因此,单纯依靠工厂自动化技术来提高企业的竞争力是不行的,还要从管理技术上着手。只有将二者技术不断磨合,才能从技术、管理上实现制造业的快速发展。结合我国制造企业来讲,管理水平是阻碍发展的重要问题,造成了缺乏创新能力,成本过高,质量水平低,资金短缺等现状。因此,应用现代工业工程技术来改善管理水平,再结合工厂自动化技术从底层技术进行改革,应经成为迫在眉睫局势。它们共同构成的制造业发展途径包括以下几方面:(一)重点强调工业工程的优势作用,从最基础的企业环节开始进行改善管理,无论是设计、决策、管理还是控制都必须严格按照要求进行。这样才能逐步的将制造企业的整体管理水平提高,进而促进制造业的快速发展;(二)在进行工业工程技术管理水平改善过程中,还要利用相关条件,促进工厂自动化技术的应用革新,一手抓技术,一手抓管理,二者共同实现制造业发展技术革新;(三)在进行制造业的发展推进过程中,还要采用各种技术与手段,最大程度的降低其风险系数,确保改善的绝对成功。

三、结语

对于我国制造业来说,将工业工程与工厂自动化技术完美结合,从管理上进行创新才是正确之道。因此,加强对工业工程与工厂自动化技术的应用发展是十分必要的。

参考文献:

[1]李言.工业工程及其应用[J].北京:制造技术与机床,2001(8):13-14.

[2]段芬,孙传家,潘广德.浅谈我国现代工业工程的应用情况与发展前景[J].北京:电子制作,2012(11):91-93.

[3]齐二石,霍艳芳,李钢.现代工业工程与工厂自动化[J].北京:机械工人(冷加工),2003(2):4-5.

篇5

关键词:机械设计;自动化;自动化检测

0 引言

近10年来,随着科学技术的进步,大多数工业生产环节朝着全自动的方向更新更快地发展。但是,我国机械自动化技术起步相对晚一些,相对于发达国家存在一定差距。自动化技术在机械设计制造过程中的应用是机械制造业进行技术革新的新方向。不仅仅是机械设计行业,自动化已经深深扎根于各个领域。除了这些传统工业领域,该行业将进一步向机光电一体化发展,向环保这样的新兴领域拓展。本论文主要探讨的是机械设计中的自动化。

1 自动化技术在机械设计中的重要性

1.1 机械设计制造业的生产效率的提高

国家经济的腾飞的同时,机械设计制造业也在的飞速发展,生产线上的人们也把更多的注意力放在其产品生产效率及其质量。自动化技术的应用大大地促进了我国的生产能力,自动化技术与机械设计制造的结合能够使得机械设备生产效率大大提高,并且保证机械设计制造过程中的各个环节的安全性。

1.2 资源的配置优化度提高

将自动化技术投放到机械设计制造业中,能够对多种资源进行重新地科学合理的配置,从而提高其劳动生产率,为机械制造业创造更多的经济效益及社会效益。同时还能够有力的提升机械设计制造企业的市场竞争力。在机械制造业发展中,最为核心的就是机械设计,在机械设计环节,应该将自动化技术和机械设计进行合理结合,这样才能够不断提升机械设计创新能力,从而推动机械设计制造业的进一步发展。

2 自动化技术与机械自动化技术

现如今随处可见的自动化技术是一种动态的发展理念,以往的自动化技术多指的是用机械技术代替人工来进行一些操作,能够按照预先设定的指令去完成所需要处理的任务。人们对于自动化技术的认识也在慢慢发生改变,现阶段自动化的定义如下:第一,取代人工的劳力运动或者取代人脑活动,将人工操作与机械的运作协调统一,使机械系统在制造运作的过程中更加便捷,流畅,高效,而且管理更加的方便。第二,在机械设备的功能上,某些自动化设备在其间的环节上能够完全取代人力和脑力劳动,最大程度的实现机械设备的自动化,使得机械制造的环节更加的顺畅。第三,指在自动化的运行上,在需要机械自动化的地方实现生产过程的具体化,从而大大缩短产品在整个过程中的生产时间,使整个过程的制造能够机械的连续的生产。

3 机械设计中自动化技术的应用

3.1 集成系统在机械设计中的运用

集成系统又被称之为计算机综合设计制造系统,将其应用于机械设计中,能够使产品的研发周期大幅度缩短,还能有效减少重复设计等不必要的资源浪费。在此之前,机械设计过程中也采用了多项计算机辅助技术,其中比较有代表性的有工艺规划技术、测试技术、辅助设计工具、质控软件等等。集成系统的到来将这些独立的辅助技术整合到一起,构建起了一个完整、统一的数据模型和信息共享平台,这很大程度上保证了单个技术之间的协调性,全面提升机械设计效率。虽然这些计算机辅助技术都能使机械设计的成本有所降低,但由于它们彼此之间相互独立,没有形成统一,因此在缩短设计周期、降低人工成本、提高工作效率和机械使用性能等方面的效应并不突出。这个系统首先以电子信息和先进的管理理论为理论基础,并通过计算机、传感器、自动化等技术对机械设计过程中的物质、信息、参量等进行整合,大幅度提升了工作效率。

3.2 计算机综合机械制造技术系统应用

计算机综合机械制造技术系统,通俗地说就是集成性机械制造技术系统,在这一技术系统成型之前,我国机械设计制造领域的生产实践领域内的计算机辅助技术初具规模,具体涉及机械制造产品设计、工艺实践流程规划、生产技术参数测试、产品质量控制等多个具体的环节。而这些作为独立个体存在的计算机辅助技术尽管对所在的领域发挥着十分重要的积极作用,但是由于相互之间并未形成稳定有效的相互联系和相互配合关系,所以也就无法保证我国机械设计制造企业整体生产规模带了正面影响,给我国机械设计制造企业综合市场竞争力水平的提高设置了一道隔膜。计算机综合机械制造技术系统的建设形成,对原有的单独存在的机械设计制造技术形态的有机整合,通过对相关计算机辅助技术形态应用功能进行了的集中整合,以及在实际应用层次的相互协调,促进了我国现代机械设计制造企业产品生产效率以及质量水平的有效提升,从而增加了市场竞争力。

3.3 自动化检测技术在机械设计中的运用

自动化技术是一门综合性技术,其中涵盖的内容既多且广,自动化检测技术是其中较具代表性的一类,也是自动化技术十分重要的组成部分。该技术的基础是传统仪器设备和传感器的结合。在机械设计制造中,关键环节是要确保产品的合格率以及提高产品质量,通过应用自动化检测技术,机器可以自行检测从而减少人力付出。以自动化检测技术为核心开发出来的自动检测系统,主要是由以下几个部分所组成的:传感器、信号调节模块、数据处理模块、结果输出模块,同时,系统中还含有智能芯片,有利于提升信息的处理效率,增强检测的可靠性。

4 自动化技术在机械设计中的发展方向

自动化技术在机械设计中地位已经得到了大部分的广泛重视,目前我国对该技术的研究还比较落后,无法与世界发达国家相。因此,为了促进自动化技术在机械设计中的应用,必须要明确该技术的发展方向,从而实现我国机械设计水平和制造水平的进步。我国机械设计中自动化技术依然具有产品接口不匹配的问题,这主要是由于我国没有针对不同的产品进行统一标准的制定,从而使机械设计自动化出现一定的资源浪费情况。因此,还需要针对自动化技术实现模块化,确保产品接口及其他因素的统一,避免浪费。微型化自动控制技术能够实现能耗小、占地面积小等优势,因此机械设计自动化需要向该方向发展,从而实现自动化技术向更加广泛的领域扩充。自动化技术还需要注重对网络技术应用,以提高自控能力和检测能力。

作者简介:刘洋(1994―),男,四川南充人,沈阳理工大学本科在读。

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[论文摘要]制造技术是发展制造业的关键技术,是创造财富和为科学技术发展提供先进手段的基础。分析我国先进机械制造技术的特点及发展现状,并阐述我国先进机械制造技术的发展趋势。

在人类社会的发展中,制造技术不断发展。从人类使用天然工具到制造工具,从简单的手工制造到简易机床的出现,人们一直为搜寻更有效更迅捷的制造技术而努力。机械制造技术是研究产品设计、生产、加工制造、销售使用、维修服务乃至回收再生的整个过程的工程学科,是以提高质量、效益、竞争力为目标,包含物质流、信息流和能量流的完整的系统工程。随着社会的发展,人们对产品的要求也发生了很大变化,要满足人们越来越高的要求,就必须采用先进的机械制造技术。

一、先进制造技术的特点

(一)是面向21世纪的技术

先进制造技术是制造技术的最新发展阶段,是由传统的制造技术发展起来的,既保持了过去制造技术中的有效要素,又要不断吸收各种高新技术成果,并渗透到产品生产的所有领域及其全部过程。先进制造技术与现代高新技术相结合而产生了一个完整的技术群,它是具有明确范畴的新的技术领域,是面向21世纪的技术。

(二)是面向工业应用的技术

先进制造技术并不限于制造过程本身,它涉及到产品从市场调研、产品开发及工艺设计、生产准备、加工制造、售后服务等产品寿命周期的所有内容,并将它们结合成一个有机的整体。先进制造技术的应用特别注意产生最好的实际效果,其目标是为了提高企业竞争和促进国家经济和综合实力的增长。目的是要提高制造业的综合经济效益和社会效益。

(三)是驾驭生产过程的系统工程

先进制造技术特别强调计算机技术、信息技术、传感技术、自动化技术、新材料技术和现代系统管理技术在产品设计、制造和生产组织管理、销售及售后服务等方面的应用。它要不断吸收各种高新技术成果与传统制造技术相结合,使制造技术成为能驾驭生产过程的物质流、能量流和信息流的系统工程。

(四)是面向全球竞争的技术

20世纪 80年代以来,市场的全球化有了进一步的发展, 发达国家通过金融、经济、科技手段争夺市场,倾销产品,输出资本。随着全球市场的形成,使得市场竞争变得越来越激烈,先进制造技术正是为适应这种激烈的市场竞争而出现的。因此,一个国家的先进制造技术,它的主体应该具有世界先进水平,应能支持该国制造业在全球市场的竞争力。

(五)是市场竞争三要素的统一

在20世纪 70年代以前,产品的技术相对比较简单,一个新产品上市,很快就会有相同功能的产品跟着上市。因此,市场竞争的核心是如何提高生产率。到了20世纪80年代以后,制造业要赢得市场竞争的主要矛盾已经从提高劳动生产率转变为以时间为核心的时间、成本和质量的三要素的矛盾。先进制造技术把这三个矛盾有机结合起来,使三者达到了统一。

二、先进机械制造技术的发展现状

近年来,我国的制造业不断采用先进制造技术,但与工业发达国家相比,仍然存在一个阶段性的整体上的差距。

(一)管理方面。工业发达国家广泛采用计算机管理,重视组织和管理体制、生产模式的更新发展,推出了准时生产(JIT)、敏捷制造(AM)、精益生产(LP)、并行工程(CE)等新的管理思想和技术。我国只有少数大型企业局部采用了计算机辅助管理,多数小型企业仍处于经验管理阶段。

(二)设计方面。工业发达国家不断更新设计数据和准则,采用新的设计方法,广泛采用计算机辅助设计技术(CAD/CAM),大型企业开始无图纸的设计和生产。我国采用CAD/CAM技术的比例较低。

(三)制造工艺方面。工业发达国家较广泛的采用高精密加工、精细加工、微细加工、微型机械和微米/纳米技术、激光加工技术、电磁加工技术、超塑加工技术以及复合加工技术等新型加工方法。我国普及率不高,尚在开发、掌握之中。

(四)自动化技术方面。工业发达国家普遍采用数控机床、加工中心及柔性制造单元(FMC)、柔性制造系统(FMS)、计算机集成制造系统(CIMS),实现了柔性自动化、知识智能化、集成化。我国尚处在单机自动化、刚性自动化阶段,柔性制造单元和系统仅在少数企业使用。

三、我国先进机械制造技术的发展趋势

(一)全球化。一方面由于国际和国内市场上的竞争越来越激烈,例如在机械制造业中,国内外已有不少企业,甚至是知名度很高的企业,在这种无情的竞争中纷纷落败,有的倒闭,有的被兼并。不少暂时还在国内市场上占有份额的企业,不得不扩展新的市场;另一方面,网络通讯技术的快速发展推动了企业向着既竞争又合作的方向发展,这种发展进一步激化了国际间市场的竞争。这两个原因的相互作用,已成为全球化制造业发展的动力,全球化制造的第一个技术基础是网络化,网络通讯技术使制造的全球化得以实现。 转贴于

(二)网络化。网络通讯技术的迅速发展和普及,给企业的生产和经营活动带来了革命性的变革。产品设计、物料选择、零件制造、市场开拓与产品销售都可以异地或跨越国界进行。此外,网络通讯技术的快速发展,加速技术信息的交流、加强产品开发的合作和经营管理的学习,推动了企业向着既竞争又合作的方向发展。

(三)虚拟化。制造过程中的虚拟技术是指面向产品生产过程的模拟和检验。检验产品的可加工性、加工方法和工艺的合理性,以优化产品的制造工艺、保证产品质量、生产周期和最低成本为目标,进行生产过程计划、组织管理、车间调度、供应链及物流设计的建模和仿真。虚拟化的核心是计算机仿真,通过仿真软件来模拟真实系统,以保证产品设计和产品工艺的合理性,保证产品制造的成功和生产周期,发现设计、生产中不可避免的缺陷和错误。

(四)自动化。自动化是一个动态概念,目前它的研究主要表现在制造系统中的集成技术和系统技术、人机一体化制造系统、制造单元技术、制造过程的计划和调度、柔性制造技术和适应现化生产模式的制造环境等方面。制造自动化技术的发展趋势是制造全球化、制造敏捷化、制造网络化、制造虚拟化、制造智能化和制造绿色化。

(五)绿色化。绿色制造则通过绿色生产过程 、绿色设计、绿色材料、绿色设备、绿色工艺、绿色包装、绿色管理等生产出绿色产品,产品使用完以后再通过绿色处理后加以回收利用。采用绿色制造能最大限度地减少制造对环境的负面影响,同时使原材料和能源的利用效率达到最高。

四、结语

制造技术不仅是衡量一个国家科技发展水平的重要标志,也是国际间科技竞争的重点。我国正处于经济发展的关键时期,制造技术是我们的薄弱环节。只有跟上发展先进制造技术的世界潮流,将其放在战略优先地位,并以足够的力度予以实施,才能尽快缩小与发达国家的差距,才能在激烈的市场竞争中立于不败之地。总之,在我国研究和发展先进制造技术势在必行。

参考文献:

[1]马晓春,我国现代机械制造技术的发展趋势[J].森林工程,2002(3).

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关键词:

中国制造2025;机械设计制造及自动化;高等教育;创新能力

0引言

机械设计制造及自动化专业主要培养的是能在机械领域内从事设计制造、科研开发和经营管理等工作的高级工程技术人员,其不仅要求学生熟练地掌握机械设计和机械制造等相关知识,也要求学生系统地对机电控制、自动化的相关知识进行学习[1,2]。在“中国制造”期间,该专业为市场输送了大量的工科人才,极大地推动了我国制造业的发展。当今,全球制造业格局面临重大调整,信息技术与制造业的融合持续深化,制造产业的变革不断推进[3];随着新型工业化、信息化、城镇化、农业现代化的不断深入,国内消费者对产品质量、服务等方面的要求不断提高;而且,我国仍处于工业化进行中,与先进国家相比还有较大差距[4,5]。针对上述主要问题,我国提出了强化高端制造业的国家战略规划《中国制造2025》,其将“创新驱动”摆在了制造业发展全局的核心位置,将“人才为本”作为建设制造业强国的根本。为了给“中国智造”输送更优秀的专业人才,适应强化高端制造业的国家战略规划,本文以“夯实专业基础、提高创新能力”为着力点,浅谈《中国制造2025》对机械设计制造及自动化专业教学的启示,以供参考。

1强化教师培训,建设创新型教师队伍

建设制造业强国的根本是“人才为本”,教师在教育事业中扮演着“领路人”的重要角色,建设一支具有创新意识的优秀教师队伍对人才培养至关重要[6]。机械设计制造及自动化专业包括机械设计制造和自动化两个方面的知识,在长期的教学期间,高校教师不断地强化自己所在领域的相关知识和教学技能,但是随着学术专注度的不断提高,知识面的宽度有所变小;并且,机械设计制造与自动化专业的知识跨度大、思维方式差别大,很难长期掌握二者的大部分知识及其发展方向;再者,“中国制造2025”是以“互联网+”为支撑载体,将电气化工业时代的机械进行有机融合,进而把制造业提高到智能化水平。如果高校教师不对机械设计制造、自动化、“互联网+”等相关知识和发展趋势有一个深刻的认识,只是依照传统的方式按部就班的将专业知识零散的传授给学生,而不对相关关联知识、应用、技术等问题进行拓展讲解,那么就会导致学生非常被动地进行学习,更不会对知识进行再思考、再学习,长此以往,会严重影响学生创新能力的培养。为了提高高校教师的教学水平,可以从下几个主要方面进行:①定期邀请相关专家对“中国智造”发展及方向进行讲解分析,为老师进行知识更新提供方向;②鼓励教师积极学习相关专业知识的学习,特别是“互联网+”所涉及的相关知识;③鼓励教师改进传统教学方法,根据当前技术的发展,不断将新知识、新技术引入到课堂教学中,激发学生对所学知识的探索精神。

2优化专业课程,突出特色课程

学生在学习完基础课程之后,便进入了专业课程的学习,专业课程是提高学生专业知识和技能最基本的途径之一[7]。在长期的教学过程中,为了增加学生的知识宽度,添加了很多与本专业相关度不大的课程。而且,上述课程大部分还是采用考试为考核方式的必修科目,这些课程虽然在一定程度上增加了学生知识的宽度,但是大部分学生对这些课程并不感兴趣,多是抱着拿学分的态度进行相关的学习,虽然花费了大量的教学资源在这些课程,对学生能力的提高作用十分有限[8~9]。为了培养更加适合“中国制造2025”所需求的人才,需以“中国制造2025”为导向,结合学生的实际情况,重新考量、设计学生的专业课程方案。首先,在保证本专业培养方案要求的基础上,删除与专业相关度较小的课程,或者将相关度较小的基本专业课程合并,减少教学以及学习工作量;其次,根据学生兴趣及需要,增加自动化、现代制造产业、互联网+、现在制造管理类等相关课程,使学生对制造业及其发展有良好的认识,并初步掌握一些基础知识。

3改革实验室制度,激发学生兴趣

在传统的教学中,实验室的主要作用是配合专业课程的教学工作,是根据专业课程的需要,设定相应的实验项目,而且是定时、定点、定人的进行相关的实验,实验完全依照老师给出的实验方案进行。传统的实验室使用管理制度,基本上对学生的实验行为进行了较强的限定,很难允许学生根据自己的见解对实验方案进行重新设计,极不利于学生创造性的培养[11],其与“中国制造2025”中的“创新驱动”不能很好的契合。学生实验不仅是验证知识的工具,还要成为培养学生创新能力的重要推手。为了提高学生的学习兴趣,应该充分让学生享有实验的自。首先,要合理的设置课程实验的类型与数目,区分实验主次,在保证课程要求的前提下,优化学生实验;其次,改革实验室的开放时间,让学生自主选择进行的实验项目和实验时间,并自主设计实验方案,不仅让学生巩固自己所学的知识,并培养学生的探索精神。

4融合课程设计,提高学生创新能力

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[关键词] 石油化工;中国制造2025;智能工厂;两化融合

doi : 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2016. 07. 041

[中图分类号] F270.7 [文献标识码] A [文章编号] 1673 - 0194(2016)07- 0089- 03

现代工业或制造业经历了以蒸汽机为驱动的机械制造、以电力驱动的大规模生产,以及通过电子信息技术驱动实现的自动化制造历程。制造业强国德国将这一工业化过程描述为机器代替人工的工业1.0 时代、流水线生产的工业2.0时代、高度自动化生产的工业3.0时代。近年来,伴随互联网、物联网、云计算、大数据等新的信息技术的迅猛发展以及上述技术对制造业产业形态的深度影响, 德国在2011年汉诺威工业博览会上提出了工业4.0的概念,并将这一概念伴随的制造业强国政策上升到国家战略。与此同时,美国、英国、法国、日本等国家均提出了适合自身工业制造业发展特征的国家制造业升级战略规划。我国在2015年也推出了《中国制造2025》――中国版的“工业4.0”规划,规划提出了中国制造强国战略,同时围绕制造强国这一战略目标,在《中国制造2025》规划中明确了9项战略任务和相关的重点发展领域。比较与其他国家的制造业强国战略,中国制造2025结合我国工业制造业实际,特别强调了要通过信息化和工业化两化融合来引领和带动整个制造业发展,以及以智能制造为主攻方向的战略思路。工信部围绕这一国家战略部署,随即了2015年智能制造试点示范项目名单,在石化领域将中石化九江石化智能工厂建设作为示范。论文将结合国家战略方向,九江石化示范实践以及中石油炼化企业实际,探讨炼化企业制造升级及智能工厂建设。

1 炼化行业智能工厂的定位和方向

面临国际金融危机复苏缓慢和国内经济步入新常态,商品市场化和全球化进程逐步加快,国际市场动荡和市场竞争加剧。大宗原料价格持续波动,炼化企业的生产经营风险持续上升,绿色环保要求不断提高。在炼化行业面临巨大压力挑战的同时,也面临着新的机遇和升级发展契机。国家石化产业调整和振兴规划、 煤炭和煤能源化工规划、智能制造等一系列惠及能源化工行业发展的优惠政策陆续出台。国家经济持续发展,需要更多、更好的高质量低成本的能源化工产品,国产能源化工产品供应不足的局面仍将存在。

炼化行业是典型的资本、技术密集型行业,对设备装备的依赖程度很高,整体的自动化水平和信息化水平处于相对较高的水平。针对国内炼化企业,智能仪表、集散控制系统DCS、先进控制、油品调合、流程模拟、计划、调度优化、MES、ERP等自动化和IT技术均有在炼化企业应用。同时在新技术应用方面,炼化行业也在积极的利用物联网、云计算等新技术,在设备远程巡检、安全管理、企业IT治理等方面进行应用尝试。可以说,在一定程度上,国内炼化企业在自动化和信息化应用方面的明显缺项并不多,特别是近几年的大规模信息化建设,部分先进信息系统的部署速度甚至超越了国外同行(例如优化排产)。但是,大家普遍感觉企业的智能化制造能力并没有显著的提升,基层用户应用系统所带来的效益红利不明显等问题时有反映。究其原因,抛开人员素质,本文认为有六个方面的内容有待提升。一是基础仪表自动化方面还有欠账,重点部位仪表、自控的缺失直接影响上层物料平衡、区域优化的应用效果。二是装置级优化操作技术(流程模拟、APC、在线调合、RTO)的长效应用模式和投资维护模式有待改革。三是生产管理类信息系统亟待集成,完整的计划、调度、排产、操作执行、操作监控、平衡分析、绩效考核PDCA管理循环还没有形成,其上的优化基本没有实现。四是现场操作人员操作过程缺乏新技术支持,是炼化企业安全管理的重要盲点,环保监测有待加强,炼厂无线互联应用需要展开。五是设备装置的运行机理数据采集、分析应用不足,设备装置的检维修、挖潜增效工作难以科学评估。六是自动化信息化投资管理、项目管理各自为政,步调不一致,没有形成相互促进与弥补的螺旋式上升模式,没有形成应用合力,产生“1+1>2”的效果。

基于以上分析,我们认为国内炼化企业工业4.0或智能工厂建设,需要在深刻分析行业特点和自身实际的前提下,提出合理的建设模式。作为相对弱市场竞争、高危、大规模流程加工行业,炼化企业的自动化和信息化水平相对较高,炼化行业智能工厂建设的重点应该是围绕成熟自动化和信息化技术的完善提升,以及自动化和信息化的融合,通过两化融合的过程推动技术和管理的优化进步,达到企业设备智能、管理智能、决策智能,最终实现智能制造。

具体到炼化“两化”融合或者智能制造的标志或特征,可以总结为下面四个方面:

数据:首先要能够最大化利用各类传感器、计量设备、存储设备,实现炼化企业工厂设计数据、产品数据、设备动静数据、研发数据、物料数据、运营数据、销售数据、客户数据的采集和信息化管理。满足对企业“透视”的需求。

互联:要能利用工业以太网/无线网/4G、智能手持或穿戴终端实现设备、人员、通信设施的网络化连接。通过网络,使人与人、人与机器形成互联,满足人员与设备装置的信息交互和操作交互。

优化:在数据和互联的基础上,在过程控制层实现高自控率,同时结合计划、需求以及效益数据,实现装置、局域的操作优化控制;在生产管理层实现生产管理PDCA闭环,同时结合ERP信息进行全厂计划、调度优化以及设备维护优化;在经营决策层实现供应商原料采购、企业资金资源、产品销售的优化。

创新:自动化和信息化融合实施过程应该会深刻影响企业的生产经营模式,是一个创新发展的过程,势必伴随技术、产品、管理模式的创新。如果单纯是强调技术,拼装备,不能对企业的运行模式进行优化提升,也不能代表实现了智能制造。

2 炼化企业两化融合及“智能工厂”重点建设内容

围绕自动化和信息化相关系统完善提升,特别是自动化和信息化的融合是炼化企业智能工厂建设的核心思路。炼化智能工厂建设主要内容围绕三条业务主线进行,可以概括为三方面:一是生产管控一体化,对ERP、MES、RTO、APC、PCS等系统进行纵向集成;二是从原油采购、原油加工、原油运输到终端客户服务的供应链一体化,进行横向集成;三是资产的全生命周期管理,从工厂的项目筹建、项目设计、到建造交付,再到工厂运行与设备维护,直至资产的报废退出全生命周期过程的数字化管理。

2.1 生产管控一体化

生产管控一体化主要依托MES2.0、APC、流程模拟、油品调合4个项目设计和实现,各项目之间通过数据流的无缝衔接,协同实现生产管控优化目标。

计划调度统计闭环管理:进行MES与APS的集成,实现炼厂生产运行管理的PDCA闭环。

生产运行优化控制:进行APC系统推广应用,同时与流程模拟、调度模块进行模型数据的集成交互。增强操作控制的智能化和精细化水平。

安全环保质量管理:对能耗、危险源、重点区域视频、环境监测、质量信息进行整合集成。建立完整的企业QHSE管理系统。

2.2 供应链一体化

基于当前总部的APS系统为基础,增加产品价格信息(包括价格和基本趋势等,需要从销售ERP获取数据),生产成本信息(需要从生产ERP处获取),运输成本信息(需要从大区运输部门获取),结合销售需求和产品生产能力等要求,建立合理的线性规划模型,优化企业效益。在示范企业进行罐区自动化系统建设。

在化工业务领域,建立化工产品供应链一体化,实现化工品从客户需求预测、生产计划下达、排产、生产、销售配置、仓储管理、运输管理、配送管理、技术服务全流程一体化。

在推进炼化ERP应用集成的同时,考虑建设中国化工产品电子商务平台,由于电子商务平台的建立具有特别强的互联网特征,技术、运营、资金是三个核心关键点,网站的成功需要前期大量风险资金的投入进行市场推广,同时需要专业的互联网营销团队进行长期运行维护,并且按照互联网企业“数一数二、不三不四”的生存特点(只有做到行业第一第二才可能生存,排名靠后的企业基本无生存空间)。建议该项目采用中钢网等行业网站的运营模式,通过与第三方公司合资控股共同打造化工品电子商务平台。化工电子商务平台的建立和长期良好运行,将极大的促进企业化工品销售以及行业需求信息的收集,占领国内化工品市场销售渠道。

2.3 资产全生命周期管理

设备长周期运行:围绕设备检维修和运行管理,与ERP进行集成,实现设备检维修业务链以及设备运行状态监控。

在数字化工厂设计的基础上,进行炼厂三维数字化实施,将数字化工厂三维模型与设备、生产运行数据进行集成,将虚拟和现实结合,从三维数字化模型可以快速进行设备故障定位,设备运行模拟,提高设备故障预知预判。同时与ERP进行集成,实现设备资产的财务管理和报废管理。

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