紡織機械工業設計范例6篇

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紡織機械工業設計范文1

可以觸摸的神奇未來

智能工業,是指依托泛在技術的計算模式、移動通信等信息技術,將具有環境感知能力的各類終端不斷融入到工業生產的各個環節的新型工業生產方式。通過傳統工業向智能工業的轉變,能夠大幅提高制造效率,改善產品質量,降低產品成本和資源消耗。

如今智能工業還在迅猛的發展階段,還沒有形成對社會生產、社會生活形成顛覆性的影響力,而這不妨礙我們對未來前景的描繪與憧憬。在不久的將來,在花園般的城市里,一座座無人值守的智能工廠掩映其間,沒有工人忙碌的身影,只有智能機器在盡職盡責地負責日常運作;沒有龐大的操作與監控中心,通過無線網絡與可靠穩固的云計算數據中心互聯,人們可以隨時接入云端智能工廠對生產線進行必要管理;沒上下班的擁堵,倒是時時可見公園里邊享受美景邊通過智能設備處理工作的人們,或者人們在家里使用電視的頻道切換,通過語音和手勢對生產程序進行操控……

這樣的未來并非遙遙無期,隨著風頭正勁的智能工業向未來全速開進,這樣的未來已經是觸手可及。

智能工業的實現是基于物聯網技術的滲透和應用,并與未來先進制造技術相結合,形成新的智能化的制造體系。智能工業的關鍵技術在于物聯網技術。融合了智能傳感器智能儀表/執行器、互聯網絡(物聯網)、智能控制系統、云計算(云端智能工廠)、智能接入終端等技術的智能工業,從廣義上來講將覆蓋智能交通、智能電網、智能家居等多個智能產業領域。

18世紀,英國人瓦特發明了蒸汽機,引發了第一次工業革命,開創了以機器代替手工工具的時代。人類從此進入了工業時代。1870年以后,科學技術的發展突飛猛進,各種新技術、新發明層出不窮,并被迅速應用于工業生產,大大促進了經濟的發展。這就是第二次工業革命。

第一次工業革命的榮光早已遠去,然而在這個時代的我們,正在見證一個時代的勃興,正站在風起云涌的歷史節點上。

工信部的《“十二五”物聯網發展規劃》,讓智能工業產業大發展呼之欲出,全國各大工控紛紛組建智能工業產業聯盟和智能工業研究中心,進一步揭示了智能工業產業在我國未來社會經濟結構中的重要地位。

未來十年,“智能工業”將引爆整個人類社會的創新與變革。據業內人士分析,智能工業的的作用與影響可以媲美人類歷史上的歷次工業革命。智能工業,將為工業乃至我們的生活注入更多的智慧,實現“智慧工業”、“智慧城市”、“智慧地球”的神奇夢想。

百年智能工業

智能工業之所以能夠成為未來的歷史主流,得益于近百年的積淀。

智能工業的歷史始于1936年,那一年,年僅24歲的英國數學家圖靈首次提出了著名的圖靈機模式,這應被視為智能機械設計最早的思想火花。

1938年,德國青年工程師Zuse研制成了第一臺累計數學計算器Z-1,并于1945年發明了Planka.kel程序語言。

1946年美國科學家J.W.毛克來等人研制成功了世界上第一臺電子數字計算器ENIAC。美國數學家N.溫納爾控制論的創立,美國數學家C.E.香農信息論的創立都為智能機械的出現和發展作出了杰出的貢獻。

世界上第一臺智能工業機械于1962年誕生在美國,比日本起步至少要早五六年。經過30多年的發展,美國現已成為世界上的智能機械強國之一,在智能制造方面基礎雄厚、技術先進。

第二次世界大戰后,日本的勞動力本來就緊張,而高速度的經濟發展更加劇了勞動力嚴重不足的困難。為此,日本在1967年由川崎重工業公司從美國Unimation公司引進智能機械及其技術,建立起生產車間,并于1968年試制出第一臺川崎的“尤尼曼特”智能機械。

日本產業智能機械工業會常務理事米本完二的說法:“日本智能機械的發展經過了60年代的搖籃期,70年代的實用期,到80年代進人普及提高期?!辈⒄桨?980年定為“產業智能機械的普及元年”,開始在各個領域內廣泛推廣使用智能機械。

雖然美國領先一步,但是日本的智能工業后來居上,并在工業生產的應用上及智能機械制造業上很快超過了美國,產品在國際市場上形成了較強的競爭力。

當然,美國作為智能工業機械的創始國,始終保有強大的原創力和競爭力,在國際上一直處于領先地位。制造、使用智能機械使日本增強了國力,獲得了很大的利益,使得美、英、法等許多國家不得不加大研發力度,奮起直追。

智能工業在中國

中國智能工業起步較晚,自上世紀八十年代開始科技攻關以來,至今已經走過了三十多年的歷程。應該說,我國智能工業的取得的成績還是可觀的,特別是近十年來,不僅相關市場日趨成熟、應用的廣度和深度得到進一步提高,在核心技術上也有所突破??偟膩碚f,我國智能工業產業仍處于由自動化向智能化發展的初級階段,一些行業甚至連基本的裝備自動化都沒有完成,仍存在一些需要改進的問題與較大的提升空間。

在我國振興裝備制造業戰略的推動和相關產業培育初見成效的情況下,我國智能裝備制造的市場已日趨成熟,正日益成為新的經濟增長點。據了解,目前,我國工業自動化控制系統和儀器儀表、數控機床、工業機器人及其系統等部分智能制造裝備產業領域銷售收入早已突破3000億元,而這一數字還在持續攀升中。

市場持續增長的另一面,是應用的廣度和深度的提高。目前,智能機械和智能系統的應用范圍已不限于工業,還用于能源、交通運輸業、海洋和深空探測以及農業、林業、原子能工業、醫療、福利等事業中。

總投資將超過4萬億元的智能電網建設將是中國電網未來十年發展的主要方向,智能系統的應用是智能電網的最大特點;在2008年北京奧運會前夕,數條地鐵新線路相繼開通,習慣于上班高峰擠地鐵、公交的上班族對此帶來的變化印象深刻,這其中就有智能工業的大量應用,在智能系統控制下,設備運行非常穩定,地鐵系統的節能等各方面的優越性顯著提高;隨著GPS、3G技術的普及,汽車駕駛自動化和智能化得到了推進,2008年2月,我國第一款自主研發的V型12缸發動機在中國第一汽車集團公司技術中心成功點火,意味著中國初步掌握了頂級轎車發動機的研發技術。

智能機械的應用在海洋和深空探測中的作用也越來越重要。國家 863”計劃研制的 6000 米水下無纜自治機器人系統先后兩次出海,獲得了海底錳結核分布的珍貴資料,使我國成為世界上少數幾個具有深海探測能力的國家之一,為我國在爭取公海海域優先開采權作出了貢獻;在“嫦娥工程”探月工程論證和關鍵技術的攻關中,首先應用機器人登陸月球,完成了一些對月球進行考察、分析、取樣的工作。深空探測領域方面;模擬了科學家在地面操作太空機器人的行動“機器人遙控操作系統”,也在深空探測領域大放異彩。

目前,我國智能工業產業仍處于由自動化向智能化發展的初級階段,作為一個正在培育和成長的新興產業,我國智能制造裝備產業仍存在一些突出問題。產業底子薄、市場份額低、核心技術有待突破是目前產業存在的主要問題。具有國際競爭力的骨干企業未成氣候,產業規模小,產業組織結構小、散、弱;盡管目前我國智能工業的市場的份額在持續增長,民族企業還是很難有更多的機會,因為大的市場早已為國際智能工業巨頭所占據;新型傳感、先進控制等核心技術受制于人,技術創新能力較差。

除了智能工業產業自身存在的問題外,信息網絡基礎設施落后也嚴重限制了智能工業的發展。以云計算為例,云計算需要高速的寬帶網絡支撐傳輸高容量的數據,低速的網絡帶寬將會影響云計算應用和推廣,而云計算是智能工廠的重要組成部分,沒有“給力”的云計算,則關于智能工廠的構建無法實現;物聯網的應用需要大量IP地址,如不能推動IPv6全面商用,也將拖累新技術的創新和應用;3G移動通信的速率、穩定性和資費相對于產業發展,都還有不小的差距,將對移動電子商務等產業的發展產生影響,未來類似智能車載系統等更豐富的智能應用都需要寬帶、泛在與融合的信息基礎設施作為支撐。

基于我國目前智能工業的現狀,我國智能產業技術發展的主要任務是軟硬件搭配,著力推動產業網絡化、控制軟件模塊化方面的發展。

民族企業初顯崢嶸

中國智能工業產業起步晚,核心技術基礎薄弱,然而就是在這樣的情況下,中國智能工業還是走出了自己的一方天地,在機器人及高端數控機床等領域,均有一批民族智能工業企業初顯崢嶸。

沈陽新松機器人自動化股份有限公司,一家以中國機器人之父蔣新松院士命名的高科技公司,一直以來著力于原始研發和科研攻關。在民族智能工業企業普遍還停留在在簡單修改、簡單模仿的情況下,新松的科研精神顯得尤為難能可貴,某種程度上可以說代表著中國機器人新的發展方向。目前,新松公司產業鏈覆蓋工業機器人、智能物流、自動化成套裝備、潔凈裝備、激光技術裝備、軌道交通、節能環保裝備、能源裝備、特種裝備及智能服務機器人等領域,呈線產業群組化發展,形成了以獨有技術、核心零部件、領先產品及完整的行業系統解決方案為一體的完整產業鏈。與國內同行相比,新松公司在智能工業領域的探索走得更遠,不僅立足國內,還向歐、美、亞洲等十多個國家和地區輸出先進的產品及服務。

依托“863計劃”,哈工大機器人多年來也積極致力于機器人的研發,目前正努力實現科研成果的產業化;另外,廣州數控等一大批實力型廠商也在各自優勢領域全力向工業機器人系統拓展。

積極開發自主產品是機器人產業未來的主流發展方向,但是我們也應該看到,細分的市場為其他的產業發展模式同樣提供了空間。從機器人產業自身的特點看,市場需求有多樣化、碎片化的特點。面對不同行業、不同工作環境、不同標準下的工作和服務,批量生產的機器人需要根據客戶的實際情況進行定制性改動。國內一些新興機器人公司采取“分步走”策略,根據客戶需求,針對某一局部或單一環節進行自動化系統研發,可以用機器運作的部分就先用機器人去替代。佛山市利迅達機器人系統有限公司就是一個典型。該公司從國外著名生產商或者國內規模較大的生產商處購買通用機器人,公司研發人員根據訂購企業的需求開發相關系統,進行“二次研發”。目前,該公司開發的系統可替代人工進行打磨、拋光、焊接、搬運、壓鑄等生產環節。據了解,類似利迅達這樣經營范圍登記“機器人裝備”的中小企業僅在佛山就多達20余家,產業空間仍有值得挖掘的潛力,值得關注。

除了機器人,高端數控機床則是智能工業制造的又一重要戰線,在這一戰線上,中國企業成績斐然,甚至在核心技術領域,也取得了能夠比肩國際水平的突破。

被業界稱為世界三大頂級高端沖壓裝備制造商之一的濟南二機床,開發了每分鐘沖壓15件大型汽車覆蓋件的全自動沖壓生產線,打破了此前由國外企業保持的每分鐘12件的世界紀錄,這不僅改寫了中國機床工業不能為汽車工業提供最先進設備的歷史,也令世界汽車制造行業對汽車高端沖壓裝備的選用格局發生了逆轉,在世界行業領域取得了中國企業的話語權。

沈陽機床集團自主研發的飛陽數控系統安裝在廣東、遼寧企業的400多臺高、中檔數控機床上,自2011年運行以來性能穩定可靠,解決了外國“大腦”指揮中國數控機床的“體、腦”分離的弊端,使核心部件不再依賴國外廠商的控制和壟斷,而且縮小了與世界先進水平的差距。

重慶機床集團的國家科技重大專項“模塊化高速、精密、大型數控滾齒機”產品Y31200CNC6和Y31320CNC6大型高檔數控滾齒機,以YKX39320為代表的高速、精密、大型數控銑齒機,都具備了與歐美頂級機床生產商同臺較量的實力,填補了國內空白。

各地有關部門對智能工業表現出的興趣和支持,也將進一步促進中國智能工業制造企業以及相關產業集群的成長繁榮。

中國(常州)智能制造裝備工業設計中心日前在常州市創意產業基地簽約成立,該中心的成立旨在提高中國工業設計的自主創新能力、支持工業設計創新成果產業化。

“非常高興看到重大智能制造裝備和工業設計在常州實現了結合。”中國工業設計協會會長朱燾認為,“這是促進工業轉型升級,實現創新可持續發展的一次重要實踐。”

智能工業2013

自1983年被列入“七五”規劃以來,智能工業制造一直受到國家有關政策的扶持。今年3月,發改委、財政部、工信部共同《關于組織實施2013年智能制造裝備發展專項的通知》,扶持力度和政策深度均有所增強,預示著我國智能工業進入了一個新的發展階段。

通知要求繼續組織實施智能制造裝備發展專項,重點支持數字化車間、智能測控系統與裝備的研發應用以及智能制造系統在典型領域的示范應用項目。

據悉,今年專項支持的主要內容之一為數字化車間,旨在推進智能制造系統創新產品在機械制造、紡織、印刷、生物制藥、復合材料等領域的應用和系統集成,提升制造智能化水平。支持的內容還包括智能測控裝置的研發與創新,具體涉及工業自動化儀表與控制系統、工業機器人及其關鍵部件等核心智能測控裝備在機械加工、汽車、流程制造領域的示范應用和產業化。

除了政策的推動外,國際、國內產業的嚴峻形勢,也決定了智能工業是我國必須產業升級轉型的重要方向。

國際局勢上,隨著2012年歐美債務危機持續升級,在國際貿易和全球實體經濟遭受的沖擊仍在延續的情況下,各國均加大了制造業創新投入并重新布局,以圖在新一輪競爭占據優勢。奧巴馬在2012年1月24日《國情咨文》中強調美國需要重振制造業,隨后又提議撥款10億美元設立全美制造業創新網絡。當年8月16日,美國政府宣布將在俄亥俄州建立一所由政府部門和私營部門共同出資的制造業創新研究所,隨后制定了促進制造業創新的稅收、外貿以及投資等優惠政策。奧巴馬喊出“把制造業搬回美國去”的口號,并非心血來潮之舉,以美國為代表的發達國家通過制造業創新重振經濟增長的方式將給我國發展帶來嚴峻考驗,因此必須加快制造業轉型升級的步伐。

國內看來,傳統工業化向新型工業化道路的轉變已經刻不容緩。一方面,在低迷的全球經濟局勢下,2012年我國工業經濟增速小幅回落,企業效益下滑,經濟發展中長期存在的一些結構性問題和矛盾日益突出,轉變產業發展方式和調整產業結構亟需取得實質性突破;另一方面,我國城鎮化進程日益加快,而部分地區工業化進程落后于城鎮化進程,信息化與工業化融合尚待進一步深化,產業結構亟待變革,以期形成城市管理和產業發展的良性互動格局。截止到2011年全國城鎮人口達到6.91億,城鎮化率首次突破50%關口,達到了51.27%,未來我國的城鎮化速度還將進一步加快,這就要求以智能工業為代表和推動力的“兩化”進程要進一步加快。

因此,面對當前形勢,加快“兩化”深度融合進程、以信息化引領生產方式變革、重塑信息化時代國家制造業競爭的新優勢成為我國未來產業發展的必然選擇。

業內人士分析指出,基于政策推動以及國際、國內產業形勢的必然要求,信息化帶動工業化、以工業化促進信息化的“兩化”融合的需求在我國工業轉型中將更加強烈,企業推進“兩化”深度融合的積極性更高,智能工業成為行業發展新方向,“兩化”融合將在廣度和深度兩個方向上加快發展。

據預測,2013年,中國智能工業將在新一輪技術創新中不斷取得新突破,信息網絡、智能制造、新能源和新材料等領域均有望實現新發展。工業生產組織體系將在以智能裝備、工具軟件和管理系統的普及為前提的的信息化的推進中實現重構,數字化工廠和智能工業初步發展,基于信息技術的新生產方式將成為工業企業增強市場控制力、提高產品附加值、獲取競爭優勢的重要手段。

2013年,以智能制造、智能設計、智能管理、智能運營和智能決策為典型特征的智能工業將成為行業發展新方向。備受矚目的3D打印技術將開始應用在工業設計、數碼產品開模等領域。以精密化、柔性化、智能化著稱,集軟件應用開發等先進技術于一體的工業機器人預計將從2012年的6.1萬臺增長到7.5萬臺,其應用領域也將更為廣泛。工業各行業將更加重視基于網絡、面向產品全生命周期的虛擬制造、網絡化制造、敏捷制造等新型制造模式。智能工業的發展不僅能夠推動工業技術根本革新和多領域技術集成,以知識管理為核心的新管理觀念也將在這一進程中形成,從而引發產業組織模式革命性創新。

智能工業的“十二五”

工業和信息化部裝備工業司副司長李東曾表示,高端裝備制造業是國家“十二五”規劃提出的戰略性新興產業七大領域之一,其中智能制造裝備是高端裝備制造業的重點方向之一。

今年年初的《智能制造裝備產業“十二五”發展路線圖》明確提到,在“十二五”期間將突破九大關鍵智能基礎共性技術、推進八項智能測控裝置與部件的研發和產業化、提升八類重大智能制造裝備集成創新能力和促進在國民經濟六大重點領域的示范應用推廣。同時,將圍繞關鍵智能基礎共性技術、核心智能測控裝置與部件、重大智能制造成套裝備和重點應用示范領域四大方向進行重點攻堅:

在關鍵智能基礎共性技術方面,將圍繞感知、決策和執行等智能功能的實現,針對測控裝置、部件和重大智能制造成套裝備的開發和應用,突破新型傳感原理和工藝、高精度運動控制、高可靠智能控制、工業通信網絡安全、健康維護診斷等一批共性、基礎關鍵智能技術,為實現制造裝備和制造過程的智能化提供技術支撐。

在核心智能測控裝置與部件方面,將圍繞重大智能制造成套裝備研發以及智能制造技術的推廣應用,開發機器人、感知系統、智能儀表等典型的智能測控裝置和部件并實現產業化。在充分利用現有技術和產品的基礎上,進一步實現智能化、網絡化,形成對智能制造裝備產業發展的有力支撐。

在重大智能制造成套裝備方面,將突出制造業所需裝備,針對石油化工、冶金、建材、機械加工、食品加工、紡織、造紙印刷等制造業生產過程數字化、柔性化、智能化的需要,發揮產學研用相結合的創新機制,依托有明確需求的用戶,組織“產、學、研、用”共同參與的創新團隊,推動軟硬件在數控/工業控制裝備中的應用與推廣,通過集成創新,開發一批標志性的重大智能制造成套裝備,保障產業轉型升級。并結合國家重大工程建設,推進示范應用,加快產業化。

在重點應用示范領域方面,將根據我國智能制造技術和智能測控裝置的發展水平,立足制造業,在“十二五”期間重點選擇在電力、節能環保、農業、資源開采、國防軍工等國民經濟重點領域推廣應用,分步驟、分層次開展應用示范,形成通用性、標準化、知識產權的應用平臺,加快推進產業、技術與應用協同發展。

裝備工業司副司長說,智能專用裝備主要包括大型智能工程機械、高效農業機械、智能印刷機械、自動化紡織機械、環保機械、煤炭機械、冶金機械等各類專用裝備,實現各種制造過程自動化、智能化、精義化,帶動整體智能裝備水平的提升。

工業和信息化部裝備工業司副司長李東指出,改造提升制造業、加快培育戰略新興產業是國家“十二五”規劃中明確的重要任務。實現由主要依靠規模增長的傳統工業化道路向主要依靠技術進步和可持續發展的新型工業化道路轉變,調整優化技術結構、組織結構、布局結構和行業結構,成為轉變工業發展方式的核心工作。

結語

雖然,前文中描述的未來似乎還很遙遠,但是智能工業已經在不知不覺地滲透進我們生活的點點滴滴,并潛移默化地改變著我們的生活,并且以銳不可當的創新引擎脅裹著時代向未來前進。

對于正在轉型的中國來說,智能工業不僅是具有未來的長遠意義,更具有重要的現實意義,在產業的轉型升級、結構調整中,以智能工業的發展為動力、為著力點帶動轉型成為必然的選擇。

的確,目前我們還實現不了夢幻般的全智能化工業,但是可以通過讓工業領域的各種設備高度自動化,實現有限的智能化。當“充滿智慧的工業”、“充滿智慧的工業儀表”、 “充滿智慧的工業執行器與裝備”、“充滿智慧的控制系統”、“充滿智慧的云端信息化工廠”成為身邊尋常而靚麗的風景時,真正的智能工業離我們還會遠嗎?

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