大學物理機械制造及其自動化技術探析

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大學物理機械制造及其自動化技術探析

摘要:機械制造及其自動化技術伴隨著第四次工業革命的到來,得以快速發展,作為一種新型生產技術,與傳統機械制造技術相比有很多優勢,大學物理課程作為一門基礎課程,對于機械制造及其自動化技術專業的發展有著舉足輕重的作用。文中對機械制造及其自動化技術的當前優勢及發展趨勢進行了分析,并對機械制造及其自動化專業中大學物理課程的主要作用進行了分析。

關鍵詞:機械制造及其自動化技術;發展趨勢;大學物理;課程作用

0引言

隨著社會生產力的不斷發展以及工業技術的不斷進步,伴隨著第四次工業革命的到來,工業制造業日益蓬勃發展起來,其中機械制造及其自動化技術產業在國民經濟中處于舉足輕重的地位。采用機械制造及自動化技術是為了不斷改進生產流程,優化生產工藝,以高效地生產出相應的產品,從而大大縮短生產周期,降低產品生產成本,對我國經濟發展起到良好的推動作用。機械制造及其自動化技術作為一種新型生產技術,具有能取代人工,能實現高效生產等優勢,越來越受到人們的青睞,大力發展開發機械制造自動化技術對于提高我國整體經濟水平意義重大。

1機械制造及自動化技術發展優勢

機械制造及自動化技術是一種新型生產技術,具有智能化以及自動化等優點。采用機械制造自動化技術具有能極大地降低工人勞動強度、提高生產效率、有效保障產品生產質量、實現節能環保、有效促進制造產業快速發展等優點。

1.1提高生產效率,提升產品生產質量

機械制造及其自動化技術相對于傳統機械制造技術具有智能化和自動化的特點,能有效代替人工、節省人力投入、降低人工成本。生產過程中可以通過計算機編程,采用信息化控制,縮短生產周期,有效提高生產效率。另外,因為生產系統的自動化,若在機械設備運行過程中出現產品質量問題,生產系統會自動停止運行,進行自動檢測處理,此時機械設備操作人員可以進行故障分析排除,通過計算機操作,對導致機械設備運行異常的問題進行分析處理,從而減少人工生產中的誤差問題,提升產品生產質量。

1.2機械制造設備不斷升級完善,實現節能環保

現代機械制造及其自動化技術利用信息化技術、自動化技術及微電子技術等優勢,結合我國機械制造業實際生產狀況,對機械制造設備不斷改良和更新,完善機械制造設備,提升機械制造技術的智能化水平和自動化水平,并逐步實現微型化,實現機械制造設備的不斷升級,以及機械制造及自動化技術的不斷完善。微型化機械制造設備外形更加輕巧,移動方便,性能更加穩定和完善,操作更加簡捷,能促進資源的有效利用,能源消耗減少,對環境環境污染和影響降低,既節能又環保,有利于機械制造技術的長遠發展。

1.3完成產業升級,促進機械制造業快速發展

機械制造及其自動化技術采用計算機技術,應用到機械制造的各個環節,實現機械制造過程的數據可視化,對產品性能參數進行虛擬仿真,對生產環節進行遠程控制,將各方面信息數據轉變為易于理解的形式,實現對大型機械制造設備的可視化控制,保證了產品的質量,提高了產業穩定性,降低了勞動力成本,實現安全生產,大大提高了生產力及機械制造行業的競爭力。隨著機械制造技術的先進性不斷提高,機械制造設備精準度、生產效率也不斷提高,完成了產業升級。機械制造及自動化技術具有明顯技術優勢,在很多工業領域及機械制造行業不斷發揮著其重要作用,對制造產業的發展起到了極大地促進作用。

2機械制造及其自動化技術發展趨勢

2.1數字化特征及虛擬化特征發展趨勢

數字化是機械制造及自動化技術的一個重要特征,在自動化產品生產鏈上起著重要作用。利用數字化的可視、客觀的特點,用客觀、準確的數據對生產線上各個環節進行數據顯示,實現機械制造過程的可視化以及產品質量的實時監督,使得產品合格率得以保證,并且機械制造過程的可視化提高了人們對于產品或企業的信任度。而虛擬化則是指利用各種仿真或全息技術等,對實際情況中產品特性和功能以虛擬現實的模式進行模擬展示,提前考慮產品設計出來以后會遇到的問題,讓設計者能夠直觀地看到產品最終效果,并能形成產品模板,防止生產材料浪費,降低產品輸出成本。另外在進行產品修復時也可以運用仿真技術進行模擬展示并實現最終的修復,克服了傳統制造業中技術人員在修復時,需要進行反復地拆解、研究的問題,虛擬化在產品設計和產品修復中的重要應用對生產結構優化,故障率降低,產品質量提高等方面起到了重要作用,機械制造行業加工能力及機械制造生產效率不斷得到提高,自動化技術不斷得以完善。

2.2智能化特征發展趨勢

隨著科學技術的不斷進步,機械制造及自動化技術與先進生產技術不斷融合,不斷完善。因為智能化具有人性化特點,并且智能化給人類生活帶來的快捷與方便,推動了機械制造及其自動化技術也逐步向智能化趨勢發展。在自動化技術中實現智能化技術的恰當融合,可以提高機械制造行業的技術水平,實現機械設備不斷完善。智能化生產能有效降低企業成本,提高生產標準,減少能源消耗,大大提高企業的生產力水平。

2.3網絡化發展趨勢

隨著物聯網技術的不斷發展,包括機械制造及自動化產業在內的很多企業越來越多的創新性的將網絡技術運用到機械設計研究中,通過網絡化控制方式實現產業功能拓展,使得發展空間不斷得以開拓。物聯網技術在機械制造業的應用促進了機械制造及其自動化技術的發展。采用信息化技術對機械制造生產過程進行遠程操控,可以對生產過程中出現的問題做到及時處理,實現技術、管理及操作等多方人員同時進行交流溝通,有效提高工作效率,降低能源消耗,促進機械制造行業可持續、快速的發展。

3大學物理課程在機械制造及其自動化技術專業中的作用

機械制造及其自動化技術專業以機械設計制造為基礎知識,采用現代機械設計方法和先進制造技術等相關學科的最新發展理論,主要涉及機械學、電子學、光學、信息學、材料學、生物學等方面的知識,研究機械制造領域中各種機械裝備及機電產品從設計、制造到應用研究、科技開發等相關技術,實現機械裝備及機械產品的智能化、自動化的設計與制造。國內外大部分高校都是按照機械工程方向進行培養,沒有進行詳細的專業劃分,在大三、大四時設置專業模塊課程,從而進行有針對性的培養[3]。大學物理課程一般在大一、大二進行開設。物理學的應用貫穿著人們的日常生活,物理學引領和推動著物理科學、生命科學、信息科學、材料科學、地球科學、思維科學、哲學等學科的發展[4]。

3.1物理學的發展促進了科學技術的前沿新領域的形成

其他科學和絕大部分技術都是以物理學的發展為基礎的,物理學最初是在人們探索未知世界的好奇心和求知欲的驅動下不斷建立起來的。同時在物理學理論發展過程中不斷地促進了工業科技的進步和其它自然科學的發展。物理學的深入發展,促進了眾多工程技術新領域的形成、開發和應用。物理學的深入研究及重大發現也不斷地促進了機械制造及其自動化技術產業的不斷發展,例如對高溫超導電性的研究開拓了嶄新的技術領域,將對各種高新產業的發展產生深遠的影響。

3.2物理學發展為機械制造及其自動化技術提供新的研究手段及新思路

大學物理課程培養學生的科學思想和研究方法,使學生在科學實驗、邏輯思維和解決問題的能力等方面都得到基本而系統的訓練。在大學物理學習過程中學生分析和解決問題的能力不斷得到增強,探索精神和創新意識不斷被培養起來,為機械制造及其自動化工程技術專業知識的學習及設計能力的提高打下良好的基礎。物理學發展不斷為機械制造及其自動化技術以及其他工程技術課程的學習及研究提供了新的研究手段。例如核磁共振成像技術就是根據對核磁共振現象的研究進而開發出來的;掃描隧道顯微鏡利用了量子隧道效應制成等等。物理學是學習和研究其他自然學科及技術學科的基礎,其發展與機械制造及其自動化技術等工程技術的不斷發展具有密切關系,對于物理學課程的學習及物理學新發展的研究為觀察新現象、找到新聯系、實現新構想、提供新技術開發等方面提供了可能性。

4結束語

中國是制造業大國,隨著第四代工業革命的到來,以及“中國制造2025”計劃的提出,機械制造及其自動化技術因相對于傳統機械制造技術有明顯優勢,日益蓬勃發展起來,并向數字化、虛擬化、網絡化、智能化趨勢發展。機械制造及其自動化技術專業中大學物理課程的開設對機械制造及其自動化技術等工程技術的發展將產生深遠的影響。

參考文獻:

[1]張怡,王昱程.淺析機械制造及其自動化技術的發展趨勢[J].四川水泥,2017(01):117.

[2]曲鐵平.機械設計制造及其自動化在現代企業中的發展探討[J].科技視界,2018(07):141-142.

[3]劉新華,楊海峰.機械制造及自動化課組課程體系現狀分析[J].教育教學論壇,2019,8(32):212-213.

[4]邵亞云.從內燃機教學到物理學的應用[J].內燃機與配件,2019(19):279-280.

作者:鐘艷 單位:山東英才學院機械與電氣工程學院

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