李晓锦Baby
随着社会经济的不断发展,机械制造自动化技术发挥着越来越重要的作用。下文是我为大家搜集整理的关于机械制造与自动化论文范文大全的内容,欢迎大家阅读参考!
浅谈机械自动化在机械制造中的应用
摘要:机械自动化,即机械自动化应用技术的简称。机械自动化在机械制造行业中占有举足轻重的地位,具有十分广泛的应用范围,机械制造的每个生产环节都离不开机械自动化技术的应用。机械自动化不仅可以规范机械制造工艺,还可以提高机械产品的制造质量,从而实现机械产品的自动化生产与制造。此外,机械自动化能够有效地对机械制造过程进行优化,提高机械制造效率,节约成本,减低能耗。随着时代的进步,对机械制造也提出了更高的要求,为了促进机械制造行业的进一步发展,必须更好地应用自动化技术。文章对机械自动化的概述、特点和在机械制造中的应用,以及未来自动化技术发展的情况进行论述。
关键词:机械自动化技术;机械制造;特点;应用;发展趋势
一、机械自动化技术的概念、特点以及组成结构的简要分析
(一)概念
机械自动化技术指的是在机械制造业中采用自动化技术,实现加工对象的自动且持续生产,实现优化且有效的自动生产过程,加快生产投入物的流动频率和加工变换。整个制造业以及国民经济的进步与发展很大程度上取决于机械自动化技术水平。实践结果表明,采用机械自动化技术除了能有效控制产品生产的周期、提高产品质量及更新速度、大大提升生产的效率,促进经济收益最大化外,还大幅度降低了相关工作人员的工作难度、有效改善了其工作环境等,实现了资源的最大化合理配置。因此,在技术条件成熟及经济条件富足的有效保障下,机械自动化技术水平的高低已经成为决定机械制造业发展的重要因素之一,其直接影响着机械制造企业的利益及社会效益。
(二)特点
机械自动化技术的特点主要表现为:
1、在经济全球化的巨大竞争压力之下,其有特殊的竞争技术手段,能有效控制生产的系统工程等。集市场竞争中产品成本、生产周期及产品质量与一体。
2、在新的技术领域中,其具备明确的范畴,既区别于一般的高科技技术,又涵盖其性能,是多学科先进技术的集合体。
3、其主要为第二产业的工艺技术,能最大限度的提高社会效益以及经济效益等。
(三)结构组成
作为多项高科技技术及多门学科综合且被广泛应用的机械自动化技术,已被视为整个系统工程的重要表现形式,其由5个重要的单元构成,即:
1、感单元。此单元为整个机械自动化系统的基础单元,主要作用为检测系统在工作过程中所表现出来的性能参数与状态是否正常。
2、控制单元。此单元为整个机械自动化系统的保障性部分,主要作用是对系统进行单元的制定与调节。
3、程序单元。此单元为整个机械自动化系统工程的主要部分,主要作用是解决系统应该做什么以及如何做等问题。
4、作用单元。此单元为整个机械自动化系统的前期性部分,主要作用是对系统进行有效的定位及能量的施加。
5、制定单元。此单元为整个机械自动化系统的核心部分,主要作用表现为通过对传感单元传输过来的信息进行数据的比较与分析,从而根据实际情况制定并发出相应的动作指令等。
二、机械自动化技术在机械制造中的应用
(一)智能化应用
机械制造中的智能化应用指的是把机械制造技术、自动化技术、计算机应用技术和人工智能等多种技术结合在一起,形成一种有效的综合制造技术,使机械制造工艺的性能得到全面提高。在实际应用智能化制造技术的时候,不仅要实现人工智能,还要把相关的生产技术等内容植入到制造加工设备中,不断提高机械自动化设备的自动化生产能力。机械制造过程中的智能化水平越高,就越能体现人工操作的精细,并且保持操作的准确度,达到人工操作都无法实现的高效生产。
(二)集成化应用
集成化技术也是机械制造的常用技术,对提升机械生产的速度有很大帮助。集成化技术需要让多种技术紧密结合在一起,这种技术融合过程有利于高新技术的研发。为了促进自动化技术的改革创新,现有的技术和设备必须整合在一起,以不同的生产方式催生出新的技术。集成化的机械制造在整合企业内部生产和经营的同时,又实现了柔性化的生产模式,提高了企业机械自动化的生产水平,使机械制造业实现了产品质量和服务质量的双重效益。
(三)虚拟化应用
虚拟制造技术是由多学科构成的综合系统技术。包括现代机械制造工艺、计算机图形学、并行工程、人工智能、多媒体技术、信息技术等多种技术。虚拟制造技术以仿真技术和系统建模为基础,利用信息技术、仿真计算机技术对现实机械制造活动过程进行仿真。通过对机械制造过程进行仿真,可以及时发现机械制造中可能出现的问题,制订出相应的解决方案。旧的生产方式下,产品研发和产品试制,必须通过设计和实际的生产试验才能达到试制新产品的目的,开发过程中有很多不确定性,遇到技术难题就要修改设计方案,重新试制新产品,不仅加大了产品的生产周期,还浪费了资源,提高设计成本。而采用虚拟制造技术就可以避免这些现象的发生,仅仅通过计算机来进行模拟和仿真,缩短机械产品开发周期的同时还降低了成本,提高机械产品竞争力。
(四)柔性化应用
根据外界的干扰力差异表现出相应的适应能力是机械制造柔性化的特征。相对于同行业中的相似技术而言,机械自动化技术的柔性化应用优势突出表现在:
1、能在完善制造企业整体的应变功能基础上满足机械制造发展过程中对多样化形式、个性化形式的要求。
2、能有效提高企业生产的效率以及产品质量。
3、在合作共赢的基础上,最大限度的满足客户的需求,确保产品的交付期限。
4、加强对信息系统的管理力度,保证其运作的安全性等。机械自动化技术的柔性化应用很好的解决了用户终端所提出的各项要求,同时也科学合理的优化了人机间的相互转换。适当调整了机械制造的结构属性与产品类型,将计算机管理系统植入机械制造系统中,从而获取更大的经济效益。
三、机械自动化技术在我国的发展趋势
(一) 网络虚拟化的制造方式
网络虚拟制造技术主要依靠计算机技术、强大的软硬件功能和其他交互设备,通过计算机工作平台,构建出一个虚拟的环境。在这个虚拟的环境中,把人类的知识、人类的技术和人类的感知能力参与其中,形成一种全新的人机界面形式,对生产活动进行全面的建模和仿真。通过与虚拟世界中的对象进行交互作用,对于产品从设计开发到生产制造的每一个环节进行仿真和模拟。除此之外,还可以对产品性能进行全面模拟试验,对产品的设计和制造合理性、制造周期进行预测。在产品没有生产之前,就对设计的可行性、经济性、合理性进行全面的考核,有效避免不合理的设计和资金投入,从而达到资源的最优化配置。
(二)绿色化的制造方式
“绿色”这一概念,最初被应用于环境保护领域,目前,已被社会各个领域所广泛采用。必须坚持走可持续发展的道路,创建绿色环境,作为自然界的一个部分,人和人类社会不能脱离自然界而存在,人类的生存与发展依赖于自然界的发展,人类必须与自然界和谐共处。人类的发展历史中,由于各种原因给自然界带来了巨大地破坏,有些甚至是无法修复的。长此以往,人类和人类社会的发展必将受到阻碍,甚至停滞不前。值得庆幸的是,人类已经意识到自己的错误,并逐步推动人与人类社会同自然界的和谐一致,制造技术的自动化也是如此。开发与运用一项新技术时,应站在哲学高度,把可持续发展作为必须考虑的因素,促进环境文明,推动制造自动化向“绿色“自动化方向发展。
结束语:
综上所述,机械自动化技术的成功应用在很大程度上加快了机械制造业的发展速度,而生产产业要想在消费全球化、经济一体化以及经济全球化的激烈竞争背景下争得立足之地,并牢牢稳住自己的地位,就必须加大对机械自动化技术的的应用,以机械自动化高效率、低成本的先进技术作为行业发展的主力军,从而使企业获得生产效益及经济利益的最大化。
参考文献:
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宾格砖家
随着建筑行业的发展,施工过程中的机械化程度越来越高,对工程机械设备的各项性能指标诸如安全性、经济性等也提出了更高的要求。下面是我为大家整理的关于机械毕业论文,供大家参考。
一、工程机械管理中存在的问题
维护管理制度不健全,各项规章制度执行不严
由于受到传统的重机械、轻管理、轻维修思想的影响,在我国有许多工程施工企业到目前为止都没有建立一套系统的、科学的、完整的、严格的工程机械设备管理制度与体系,所以,直到现在我国的机械设备管理体系还比较落后且不健全。
机械设备管理机构的弱化
据调查研究显示,在我国目前的大部分工程企业中,对工程机械管理不够重视,即出现弱化的现象,其中就包括管理制度不健全,管理人员素质较低,没有专业性的技术管理人员,等。现在,大多施工单位所用的机械设备都是采取自己购买或者是租赁的方式,但是这方面的大量投入也成为了施工企业的严重负担,因此会出现许多机械设备老化的问题,制约着机械设备的发展和企业的进步。还有就是当施工企业的任务比较多时,企业所拥有的机械设备一般很难满足工程的需要,而在企业施工任务较少甚至没有施工任务的时候,机械设备又会全部闲置下来,造成了资源的大量浪费。
专业管理人员缺乏,机械管理意识淡薄
工程施工过程具有战线长、参与的人员与设备调动频繁等特点。许多施工企业的领导对机械设备管理的意识比较淡薄,为了减少管理部门的人员编制,降低人力资源成本,往往随意压缩机械管理人员的数量,或让其他施工管理人员兼任机械管理员。长期以来,造成了专业的机械管理人员数量严重不足,而兼职的管理人员素质又达不到要求,使得机械管理工作出现空白,造成工作互相推诿、设备无人管理的局面。而专职机械管理人员的缺失直接导致了机械管理制度的不健全,相当一部分施工企业不具备完整的机械使用管理制度,机械采购、入库、使用及维护和报废等制度措施无据可依,造成了管理工作的混乱。甚至,有的施工企业对自己下属的机械设备数量和类型都不清楚,设备管理是一本糊涂账,根本无从谈起机械设备的管理意识。
工程机械的维修设施不全面,维修人员的知识、技术水平比较落后
许多施工企业由于领导不重视机械的维修和保养,并没有建立完善的机械维修车间,检验的技术水平又不高,导致难以及时发现并控制先进的、复杂的机械设备中存在的故障隐患。有些企业会经常聘用一些短期技术人员,他们的培训时间短,技术能力低,而且在培训的过程中只注重机械的操作,不注重机械保养。盲目地使用造成机械的负荷加重,导致施工机械加速老化。
二、工程机械管理的有关建议
建立健全的工程机械管理制度
对于施工企业,为确保施工的机械设备处于受控状态和做好工程机械的管理工作,一方面要建立一个相对健全的管理机构,成立设备管理领导小组,有机械设备的管理部门和专职管理人员来对工程机械进行全方面的管理。另一方面,需要建立一个健全的工程机械档案,并建立一个详细的工程机械技术资料,而且要定期地组织检查,机械技术的档案要由专人保管。
建立机械操作岗位责任制
为了保证施工机械的正常使用及维护,施工项目部应设置机械管理专职部门,该部门包括机械管理与调度员、操作人员、维修及保养人员、仓储人员等。建立机械管理责任制是在施工的规章制度中明确每一个工作人员根据其岗位的不同而应担负的责任与义务,也就是说,不但要求工作人员要做什么,还要要求该怎样做。每个人都对自己的工作岗位负主要责任,实现机械管理责任化、制度化。
三、利用先进技术对机械设备进行管理
随着科技的发展,各个行业都使用了计算机技术,这是社会发展的需要,而利用计算机技术进行机械设备管理也变得尤为必要,比如:可以依据市场上的租赁需求,在网上建立相关的管理系统,并在这个系统下设置一些明细进行管理,一方面可以有效降低成本,另一方面能够提高管理水平,使建筑企业获得最大的经济收入。
绪论
随着国家对基础设施投入的不断加大,对相关行业的拉动作用效果显著,工程机械的代理商也迎来了快速发展的契机,伴随着企业规模的快速扩张,企业经营管理的风险也逐渐加大。本文以此为背景,对工程机械代理商在经营管理中遇到的主要风险进行了分析,及其应采取的防控措施进行了探讨。随着国家对基础设施投入的不断加大,对相关行业的拉动作用效果显著,工程机械的代理商也迎来了快速发展的契机。为了抢抓市场机遇,提高产品的市场占有率,完成生产厂家的销售目标,代理商不断的招兵买马,购置设备、车辆提高服务质量,满足客户的需求。伴随着企业规模的快速扩张,企业经营管理的风险也逐渐加大。所谓的风险指事件发生的可能性及其结果的组合,是由于未来无法完全预期所形成的不确定性状态。从企业经营角度而言,企业风险,指的是未来的不确定性对企业实现其经营目标的影响。企业风险一般可分为战略风险、市场风险、运营风险、财务风险、法律风险、道德风险等,企业风险按来自企业外部环境还是自企业自身的,又可分为内部风险和外部风险等。下面主要针对工程机械代理商在经营管理中遇到的主要风险进行分析及其防控措施谈一下。工程机械代理商主要将面临四大风险:应收款风险;品牌代理权风险;用人风险;股权结构风险。
一、应收款风险
目前工程机械的主要销售方式有分期收款销售、融资租赁销售、银行按揭销售等信用销售方式,信用销售不仅极大的刺激了产品销量的提升,同时也因为回款周期长、不确定因素多而给生产厂家和代理商带来很大的市场风险,是导致企业现金流不畅或经营亏损的重要原因。应收款风险产生的原因有以下几个方面。一是代理商为了在市场上竞争取胜或迫于制造商提高产品市场占有率的要求,采取多种的手段进行促销,甚至个别代理商为完成目标,零首付做订单,首付分期付款等,加大了应收款项的呆死帐的产生,当大量应收款不能及时回收时,代理商的流动资金贷款未又能及时到位时,就无力按时偿还制造商的余款,这时制造商往往会按代理协议条款进行经济惩罚,如扣除返利、罚款等,甚至将代理商告上法庭。二是几乎所有的工程机械银行按揭业务,代理商都承担最后的连带担保责任,代理商为此付出的代价远远超出了其所获得的利润。大量的应收款,首先导致代理商本身非常脆弱的资金链可能出现断裂,成为代理商目前最大的风险隐患。其次导致的坏账风险,远大于一般经营成本和费用导致的亏损风险。为了防范与控制应收款风险产生,应设立债权部门,债权部门的职责不仅仅是控制应收账款的规模,盯住回款。更重要的是风险的防范、控制、利用。
(1)防范风险。风险的防范主要是指事前防范,也就是债权部在产品真正售出到达客户手中之前应该采取的措施进而达到风险防范的目的。主要包括两个环节,一是债权部在销售部与客户签定销售合同之前对客户信用进行考察,剔除那些存在高风险因素的客户;二是债权部在销售部向客户交付产品之前对客户首付款进行审核,阻止销售部向那些没有按照合同规定支付首付款的客户交付产品,避免在合同执行初期就形成拖欠款。
(2)控制风险。控制风险主要指在销售合同履行过程中对客户还款进行有效的管理,尽量避免拖欠行为。在控制过程中,主要内容是计划回款和督促回款,对应收账款进行逐笔评估,把所有应收款分为三类,并进行分类管理:一是对到期未付款但还款较为容易的客户应由业务主管去催收;二是对还款存在一定难度的客户应由管理层去催收;三是对久拖不还或恶意拖欠的客户,应根据实际情况通过法律程序进行解决。
(3)风险转移。风险转移是指通过合同或非合同方式将风险转嫁给第三人。
首先,通常的风险转移做法是要求购买人、承租人提供有担保能力人的担保、租赁物抵押(需要上牌照的机动车)、其它合法财产抵押、给标的物上保险等。
其次,银行进行按揭贷款时,制造商要承担一定的回购风险。中国光大银行是一家在全国范围内开展工程机械按揭贷款的银行,通过办理其所开设的“全程通”业务,使制造商、代理商、银行三家形成了一个闭环,共同承担风险。通过这样的手段,就使得应收款风险的一部分就转嫁给了制造商。
再次,银行和保险公司也应承担一部分风险。银行和保险公司从中也得到了一定的好处,因此,也应承担一部分风险。
然后,客户也应承担一部分风险。当客户不还款时,就变成了有道德过失的客户。例如,千里马公司在湖北成立了代理商联席会议,代理商每月在联席会议上都会将自己的不良客户向大众公布,这样那些信誉不良的客户在任何一家代理商处都买不到设备。目前,我国的信用体系还不健全,代理商自己应结合自身实际,建立一套完善的信用体系,让客户承担一部分道德风险和未来发展风险。
最后,员工根据自己的实际工作,承担一部分风险,将风险与员工的利益直接挂钩。例如,如果一个员工应收款收回50%,就可以发放50%的销售奖,应收款收回80%,就发放80%的销售奖金,以此类推。员工发放的奖金额度应与应收款成正比,这样才能调动员工的积极性。此外,每月每笔回款对销售经理或债权经理都有一定的奖励,不回款就没有奖励。代理商可以根据这个内容,设计一套科学合理的应收款风险管理构架,进而达到有效的减少或规避风险的目的。
(4)风险减轻。代理商可以通过提高首付款比例来减轻风险,要求支付较高的履约保证金数额,进而缩短货款、租金支付期限,减轻代理商的风险。
二、品牌代理权风险
代理商的企业性质决定了对制造商有很大的依赖性,实力强、资金雄厚的制造商(品牌公司)要求代理商设立单独的公司、团队进行品牌专营,严禁经营同类商品,并在代理协议中已经明确规定。而且协议中还会明确规定,如代理商在规定的年限内没有完成制造商下达的销售目标或市场占有率,会被撤销省级或地区的代理权,代理商在开始的1-3年内为保住代理权,会千方百计的完成任务,而同时对制造商往往非公正的销售政策,也无力进行争辩!给企业的经营带来了一定的损失,既所说的强势制造商。
制造商授予代理权后意味着代理商只能依靠单一品牌产品获取利润。如果一个代理商所代理的是产品一个系列较多、产品型号丰富、产品价格跨度大的比较有强势的品牌,这在一定程度上就等于垄断经营,代理商的利润肯定会很高。如果一个代理商所代理的品牌并不像如前所说的,可能就会经常性地看着销售机会从眼前溜走,影响企业的发展壮大。品牌专营之所以存在较大风险的主要原因就在于单一品牌的产品很难满足现阶段中国工程机械市场需求的复杂性,往往只能一枝独秀,而不能全面开花。专营模式能否给代理商带来足够的利润是衡量其风险大小的最好尺度。
防范品牌代理权风险的措施有:一是设立多个公司,代理多个品牌,代理该品牌最畅销的产品,而舍弃那些不好销的产品。二是代理与专营品牌没有直接冲突的品牌,抓住更多用户的同时,也增加了自身的利润。三是代理商自己要有品牌意识,建设自己的品牌。像沃尔玛、麦德龙等世界零售业巨头一样,建有自己的品牌,实力壮大以后没有哪家制造商敢于抛弃他们。代理商的价值,就在于能提供增值服务。只有销售网络,没有销售能力和债权管理能力,缺少品牌美誉度的代理商,迟早会被淘汰。因此,代理商要规避品牌合作的风险,也必须提升自己的品牌形象。
三、人员风险
近年来,随着工程机械代理商销售网络规模的不断扩张,人员招聘问题进而产生,随之产生的“人员风险”问题。不少代理商都发现,培养人的过程往往是一个培养竞争对手的过程,因为在竞争激烈的市场环境中,任何一个有能力的销售经理都是其他整机厂或代理商猎获的目标。如果一个代理商在人员的内部管理和外部市场管理方面相对比较松弛,可能会导致一个销售经理“跳槽”,这样很有可能导致代理商丢失一片市场,进而在市场竞争中失败,这在实际案例中经常发中生。
为防范人员风险,应采取以下防控措施。首先,实行股权激励机制,制定股权激励制度,如规定公司中层管理人员在公司工作一定年限后,给予一定的股份,以提高他们的积极性,增强主人翁的责任感,稳定公司的发展。其次,建设优秀的企业文化。企业文化体现为人本管理理论的最高层次,重视人的因素,强调精神文化的力量,用一种无形的文化力量形成一种行为准则、价值观念和道德规范,来凝聚企业员工的归属感、积极性和创造性、开拓创新的能力和团队协作精神,使他们感觉到也在为自己的事业、前途来打拼,实现其人生的价值。再次,采取一定的约束机制,譬如新进员工要签订一份《道德担保书》,培训时要签订《服务合同》等。如果员工有道德过失,如虚报费用、拿走货款等,那么不但要给予公司一定的赔偿金,而且公司也要在地方工程机械行业管理网站上披露,使其不能在这个行业重新就业。
如某知名品牌的省级代理商在2008年还面临着被取消代理权的风险,到2012年初营销及参与管理的区域已经达到四个省,在该品牌的代理商的排名已经进入前三名,他们成功的主要经验之一就是实施股权激励政策,规定公司中层管理人员在公司工作一定年限后,给予一定的股份,以提高他们的积极性,增强主人翁的责任感,稳定公司的发展,就如该公司总经理的所说:成功的模式可以复制,在牢牢地占据本省工程市场份额前三名后,在制造商的支持下,通过收购和参股的方式下,兼并原有的代理商和参与原有代理商的经营,扩大了营销区域已经达到四个省,每一个新公司管理层都是从本公司和子公司的优秀人员选出,并按公司的政策给与他们股份,大大增强了主人翁的责任感,每个人都是公司的主人,公司的活力日益显现,市场占有率节节攀升,得到了制造商的充分的肯定。
四、股权结构风险
伴随着企业规模的快速扩张,原有的股权结构蕴含的风险也日益显现。主要表现为以下几种形式。一是家族式股权结构,这种股权结构过于单一,企业员工的发展通常受到限制,没有上升的空间,不利于调动大家的积极性,企业发展到一定程度基本上停滞不前,失去发展的动力。二是非家族性质的有限责任公司,可能存在股权结构过于分散,大家的积极性虽然调动起来了,但却往往不好控制,同样出现风险。如遇到国家的产业政策调整,导致代理商利润下降或亏损,原先经营中一些正常的行为可能不再适应,由于受股东们所受的教育程度、人生价值、理想追求等不同,会导致经营理念上产生分歧,股权的分裂,董事长和总经理被弹劾免职的事件的发生,给公司的经营带来震荡,甚至会带来致命的伤害。如某知名品牌的省级代理商,因股东之间经营理念的不同,导致矛盾激化,经制造商的多次调解,也无法和解,已经严重影响到公司的经营及品牌挖掘机的市场占有率,制造商被迫取消了其代理资格,最终公司落得破产解散的命运。
兰生幽荣
摘要: 对于一个机械设计人员来说,在产品设计过程中经常会遇到一些机构设计分析、机械强度分析等问题,需要不断地查找设计手册并进行校核计算,如能将机械设计手册建立成 Web 数据库,放在 Internet 上的话,当设计人员在产品设计过程中遇到问题时,就可以将已知参数提交给服务器,服务器经过分析计算和数据库查询,将结果返回给用户。这样,不仅可以方便设计人员,提高设计效率,使他们能有更多时间去开发新产品和研究新问题,而且还可以大大地节约产品开发的成本。本文对基于 Web 的远程机械设计技术广泛分析了当今远程机械设计的发展现状。 关键词: 远程 机械设计 计算模式 一、机械设计发展概述 传统设计方法是经验、类比式的设计方法。主要采用封闭的收敛设计思维,进行经验类比设计。在计算方面只进行静态分析,并将载荷、应力进行集中处理,对于计算数据的误差采用增加安全系数的做法。传统设计方法以手工设计为主,使用简单的工具,进行人工计算画图。另外,传统设计是一种串行设计,即一个零件从设计到生产是一个阶段的工作完成之后才进行下一个阶段的工作。如:首先进行初期的规划设计,接着进入总体方案设计,然后由结构设计人员设计出零件的结构,之后完成工艺文件的编制,最后将图纸及工艺规程交给生产工人,加工出零件的原型。如需改进的话再返回零件的改进信息。这样,一种产品从设计到正式投产往往要花很多时间,因此开发周期长,并且串行设计过程中,各个环节之间缺乏信息沟通,常导致设计人员之间的合作不协调。 自二战结束以来,世界各发达国家逐渐重视设计理论和设计方法的研究,先后产生了许多新概念、新思想、新理论和新技术。从设计方法来看,国内外先后提出了并行设计、虚拟设计、协同设计,相似性设计、智能设计等新概念;从设计准则来看,出现了优化设计、可靠性设计、有限元等概念,从设计的手段来看,出现了计算机辅助设计,不仅普及了二维设计 CAD 软件,而且功能全面的三维造型软件也进入了实用阶段。 近年来,计算机网络技术、 Web 技术和数据库技术的出现和飞速发展,给现代机械设计注入了新的生机和活力,机械设计逐渐向数字化、网络化方向发展。基于 Web 的远程设计正是在这种条件下产生的。它的出现,使得各制造企业可以充分利用 Internet 和 Web 的国际互联性和资源共享性,组建企业间的动态联盟或虚拟设计小组,通过组合分散在各个地域企业的技术优势,发挥各个企业的局部特长,同时不同专业的技术人员可以不受地域的限制,在一个统一且易于访问的平台下进行异地的合作与设计,实现信息的交流和共享,进而快速开发出所需产品,提高产品设计的一次成功率。 作为现代设计的一个重要组成部分,远程机械设计是一个综合了多学科、多技术的研究领域,涉及到机械工程及计算机技术等诸多知识领域。从机械设计的角度来说,主要研究设计过程的建模、设计优化理论等。从计算机技术方面来说,应研究如何对现有的设计资源进行组织和发布,使得这些资源能方便异地的设计人员进行查询和调用。这些资源包括各种专业化的计算、分析程序,供设计使用的数据库和知识库等,所以要研究网络环境下设计资源的获取与调用,设计过程中设计人员之间信息的交流和反馈等,为远程设计中分布式资源的获取和调用提供基础和借鉴。 二、国内外远程机械设计发展 远程设计的概念和意义 远程设计即让设计人员通过客户端浏览器输入设计参数,服务器自动进行计算和选择,并根据确定的参数返回产品的规格或设计图形。远程设计技术是现代计算机技术、网络技术和机械设计技术在工程设计上的应用,它缩短了产品的设计周期和节省了设计成本,真正意义上地释放了工程技术人员。与传统的机械设计相比,远程设计具有以下优点: 1 、缩短产品的开发周期。 2 、避免重复开发。目前企业或个人进行的机械产品设计,大部分是自己根据需要来开发设计软件,而不考虑是否有同类软件在市场中存在或者将自己的研究成 果在允许的情况下租赁或免费为他人使用等。这就形成了重复开发,浪费了大量的人力和物力。 3 、降低了企业资金和人员的投入。特别是近年来三层 B/S 网络计算模式的出现, 极大地降低了客户端软硬件的配置要求。远程设计可以为用户建立一个统一的设计平台,所有的设计都在高性能的服务器上运行,客户端只需完成设计任务的输入以及设计中某些参数的选择和结果显示即可。 4 、由于远程设计一般都有提供给用户进行交流和讨论的平台,这就不仅加强了各领域专家之间信息的共享和交换,而且大大提高了一次产品设计的成功率。 远程设计的国内外研究现状 在国外,有关远程协同设计的研究和应用起步较早,主要有: ( 1 )早在上世纪 80 年代中期,麻省理工学院学者就从事了这方面的研究,并首次提出 T 计算机支持的协同工作的概念。 ( 2 ) 20 世纪 90 年代中期,美国伯克利加州大学的集成制造实验室在美国国家科学基金、美国国防先进制造计划代理福特汽车公司的资助下开展了一个名为 Cybercut 的研究项目,建立了世界上第一个基于 WWW 的设计和制造系统。 ( 3 )英国建立的 Edinburgh Engineering Virtual Library 网站, 提供工程设计、制造需要的各种信息,在英国建立了基于 Web 的虚拟制造中心,为企业设计、分析、制造等提供服务,提高了企业特别是中小企业的市场竞争能力。 ( 4 )美国 Microsoft 公司和 Unigraphics Solutions 公司联合研究面向产品全生命周期的基于知识的协同设计支持网络环境“ Design Knowledge Network" ,减少了实际时间,降低了设计成本,在快速获取全球设计知识的基础上,进行产品创新设计。 ( 5 )英国 Liverpool 等大学研究并应用人工智能和 Internet 提供滚动轴承的网络化设计服务。 在国内,有关这方面的研究主要集中在高等院校和科研院所,其中主要有: ( 1 )以西安交通大学润滑理论与轴承研究所为主、国内多家企业和研究机构共同参与建立了国内第一个支持产品协同设计的网站 - 现代产品设计与研究开发网络( ),旨在推进现代设计,主要提供设计知识的获取,参加的单位还有清华大学、华中理工大学、机械科学研究院、上海交通大学、重庆大学等国内许多著名的高校和科研院所。 ( 2 )清华大学精密仪器及机械系摩擦学国家重点实验室开发出了基于 Web 的异地合作设计系统 Cdesign ,该系统采用了 Client/Serveer 构架,客户与服务器之间通过 VAW 来完成。 ( 3 )上海先进制造工程技术研究中心和上海飞机制造公司开发了一个基于 Intemet/web 的异地设计与制造系统,利用其进行跨企业、跨地域的协同产品设计与制造。 另外,国内也有一些相关的网站,如:中国机械网( )、材料与制造综合信息服务平台等,它们提供机械设计技术数据、制造工艺技术数据等,并把机械设计技术、制造工艺技术、远程设计技术、产品数据库、计算机辅助设计都实现了网络化。在其中的机械设计技术模块中,用户只须选取自己要使用的设计模块,输入适当的参数就可自动设计出自己所需的零部件;在远程分析模块中,实现了常用机构的参数化仿真与分析。 可是远程设计由于刚刚起步,像其它新兴技术一样还不够完善。随着 CAD 技术、计算机网络技术、数据库技术及人工智能技术的不断发展,远程设计的内容必将越来越丰富,功能越来越强大,所提供的服务也将越来越完善。 三、远程设计系统的技术研究 系统的总体结构模式的确定是系统在初步设计阶段要完成的一项重要任务。系统的总体结构模式是系统的基础,只有确定了系统的结构模式之后才能进行下一步的设计和开发。而应用软件的架构是建立在计算模式基础之上的,因此,有必要先对网络计算模式进行分析。 在计算机网络技术的发展过程中,先后出现了以大型机为中心的计算模式、以服务器为中心的计算模式、客户机 / 服务器 (Client/Server) 计算模式,以及随着 Web 技术的成熟而发展起来的浏览器 / 服务器 (Browse/Server) 计算模式。 ( 1 )通过对两种计算模式的研究和分析, B/S 模式较 US 模式,具有以下优点 : 1 、界面风格统一、可移植 US 模式的客户端往往采用不同的开发工具开发,因此界面不统一,一般来说也互不兼容,难以移植到其它的平台上运行,而 B/S 模式的客户端使用统一的 Web 浏览器,根本就不存在移植性的问题,而且使用非常简单。 2 、跨平台性 B/S 模式的系统较 US 模式的系统有更好的跨平台性,客户端可位于任意的软、硬件平台,因此跨平台的问题得到解决。 3 、易于管理和维护。 C/S 模式的系统针对不同的客户端需要开发不同的应用程序,完成的工作量较大。一旦系统要进行修改或升级,则要修改所有客户端上的应用程序,工作重复,管理和维护成本较高。反观 B/S 模式,由于应用软件集中在服务器端的开发和管理,因此应用系统进行升级时,只需更新服务器端的软件即可,无需客户端的参与,因此大大减少了系统维护与升级的成本与工作量。 ( 2 )远程设计系统的支撑技术 基于 Web 的远程设计是一项涉及多学科多功能的综合活动,其中包括现代机械设计技术、 Web 技术、数据库技术等。 1 、机械科学技术 机械科学的理论与知识是进行远程设计的前提。没有这些理论知识作根基,远程设计无从谈起。 2 、计算机网络技术 远程设计是以计算机网络为基础的,计算机网络是远程设计系统的运行平台。所有的设计过程中的信息都要通过网络来传递,网络基础的好坏直接影响到远程设计系统的质量,是实现远程设计的关键技术之一。 3 、标准化技术 远程设计的过程中离不开信息的交流,交流的前提就要有一个统一的交流规则,即标准化工作。 4 、数据库、知识库技术 基于 Web 的远程设计过程中需要用到数据库中的许多信息,如设计过程中用到的参数、图表数据等。这些信息的存储和管理均要数据库作为支持。数据库技术是远程设计系统的核心技术。同时,知识库可以实现知识复杂问题的求解评价和建议,可有效地进行智能推理来进行优化设计。 5 、计算机编程技术 计算机编程为远程设计系统提供一系列的应用服务和平台建设。主要是程序设计语言和存取数据库,如 、 C# 等编程语言和关系数据库的标准语言—结构化查询语言 SQL 等。 6 、多媒体技术和图形浏览技术 多媒体技术和图形浏览技术为在线交流、图形浏览提供辅助工具。 参考文献: 1 高福友. Web 数据库交互式动态访问技术分析与比较 . 电脑开发与应用. 2005 2 王君.基于 WEB 的变速箱零件标准化及图档信息综合管理系统的研究与开发.浙江大学硕士论文. 2002 . 12 : 13
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