工程機(jī)械再制造及其關(guān)鍵技術(shù)
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工程機(jī)械再制造及其關(guān)鍵技術(shù)
發(fā)布日期: 2013-12-15 發(fā)布:
2013年14期目錄 本期共收錄文章20篇
摘 要 再制造工程是一種成本低、耗能少、環(huán)保節(jié)能、經(jīng)濟(jì)效益好的制造產(chǎn)業(yè);是以產(chǎn)品的全壽命周期為研究重點(diǎn),通過(guò)先進(jìn)的技術(shù)手段,對(duì)廢舊機(jī)械產(chǎn)品進(jìn)行再利用,賦予其新的壽命周期,延長(zhǎng)其使用時(shí)間的工程技術(shù)活動(dòng)的總稱(chēng)。本文將對(duì)工程機(jī)械的再制造及其關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行分析闡述。
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關(guān)鍵詞 再制造;關(guān)鍵技術(shù);環(huán)保
中圖分類(lèi)號(hào)TH16 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào) 1674-6708(2013)95-0159-02
0引言
再制造一種低成本、低消耗,環(huán)保節(jié)能、經(jīng)濟(jì)效益好的制造產(chǎn)業(yè)。再制造工程不僅其產(chǎn)品在能夠達(dá)到甚至超過(guò)新品的質(zhì)量和性能,而且成本低、節(jié)能節(jié)材,能實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)的協(xié)調(diào)發(fā)展,符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,是對(duì)科學(xué)發(fā)展觀的貫徹踐行,目前已經(jīng)是促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)又好又快發(fā)展的重要推動(dòng)者。作為再制造重要對(duì)象的工程機(jī)械,有著數(shù)量多、涉及范圍廣的特點(diǎn),是我國(guó)機(jī)械行業(yè)有著舉足輕重的地位。經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展,已經(jīng)有了一定的規(guī)模和實(shí)力,產(chǎn)品種類(lèi)涵蓋面廣,數(shù)量多。然而在生產(chǎn)技術(shù)和資源消耗上存在突出問(wèn)題。就技術(shù)而言,多引自國(guó)外,且為上世紀(jì)七八十年代的落后技術(shù);就資源消耗而言,鋼鐵是工程機(jī)械的主要原材料,每年的消耗量大,約為4.6×106t(2005年統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù))。針對(duì)這樣的現(xiàn)狀,將工程機(jī)械納入再制造工程已是當(dāng)務(wù)之急。
1再制造對(duì)節(jié)能減排的貢獻(xiàn)
在此,產(chǎn)品的全壽命周期一個(gè)不得不提到的概念,它包括兩個(gè)大的階段,第一階段是產(chǎn)品的論證、設(shè)計(jì)和制造;第二階段是產(chǎn)品的使用、維修和報(bào)廢。而在兩個(gè)階段所有的花費(fèi),叫做全壽命周期費(fèi)用,其中第一階段占總費(fèi)用的20%~30%;第二階段占70%~80%。傳統(tǒng)產(chǎn)品只是重視研究第一階段的費(fèi)用,而忽視了第二階段。相比之下,再制造有著巨大的優(yōu)勢(shì),重點(diǎn)研究產(chǎn)品的第二階段,從而實(shí)現(xiàn)廢舊產(chǎn)品的重新再利用。
再制造使廢舊的產(chǎn)品重獲新生,擁有了新的使用壽命,使用時(shí)間大大延長(zhǎng)。另外再制造在實(shí)現(xiàn)廢物再利用的同時(shí),一方面起到了節(jié)約能源、降低消耗的功效;另一方面又有效的保護(hù)的環(huán)境,從而保持了社會(huì)經(jīng)濟(jì)和生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展。
2再制造關(guān)鍵技術(shù)
2.1虛擬制造
虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和仿真技術(shù)的興起發(fā)展,推動(dòng)了VM技術(shù)的出現(xiàn)并走向成熟。VM技術(shù)的核心是模擬和預(yù)測(cè)。在虛擬環(huán)境中,對(duì)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制造、測(cè)試、營(yíng)銷(xiāo)的整個(gè)過(guò)程進(jìn)行模擬,獲得相關(guān)的技術(shù)數(shù)據(jù)和性能指標(biāo),并對(duì)此進(jìn)行預(yù)測(cè)和評(píng)價(jià)。而目的是為各級(jí)決策提供依據(jù),以便更好的進(jìn)行產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)與制造。
在我國(guó),虛擬制造和虛擬技術(shù)正在應(yīng)用于越來(lái)越多的產(chǎn)品制造過(guò)程,例如,客車(chē)、汽車(chē)、機(jī)床、機(jī)械零部件的加工制造。具體而言,從三位制造階段,可靠性、色彩、成本分析等模塊出發(fā),關(guān)于客車(chē)的模擬制造系統(tǒng)正在積極探索中,而汽車(chē)車(chē)身制造領(lǐng)域,虛擬技術(shù)在多方面探討研究中,另外虛擬機(jī)床加工系統(tǒng)、虛擬數(shù)控技術(shù)等研究也在積極開(kāi)展中。所有這些,目的都是為提升產(chǎn)品性能,縮短生產(chǎn)周期,實(shí)現(xiàn)我國(guó)制造業(yè)的技術(shù)更新、優(yōu)化改造,提升總體水平,進(jìn)而讓我國(guó)的制造業(yè)在國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)優(yōu)勢(shì)凸顯,是我國(guó)成為制造業(yè)強(qiáng)國(guó)。
2.2再制造毛坯快速成形技術(shù)
再制造毛坯快速成形技術(shù)要求開(kāi)發(fā)激光精密測(cè)試技術(shù),同時(shí)建立再制造計(jì)算機(jī)輔助工程系統(tǒng)和圖像處理系統(tǒng)。他依賴(lài)于離散堆積成形原理和積分原理,采用激光同軸掃描技術(shù),利用由CAD零件模型所確定的幾何信息,對(duì)由廢舊零件充當(dāng)?shù)脑僦圃炝慵鳎M(jìn)行熔融堆積,快速成形。同時(shí)還要建立零部件及表面涂層體系,對(duì)零件受損檢測(cè)和幾何特征進(jìn)行研究,并且監(jiān)測(cè)毛坯表面的三位幾何參數(shù)等。
2.3智能制造
智能制造技術(shù)是一門(mén)綜合性技術(shù),涵蓋諸多方面,包括智能設(shè)計(jì)與加工、智能調(diào)度與管理、智能測(cè)量與診斷、機(jī)器人操作、智能裝配等。它是在多個(gè)學(xué)科(包括制造技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、人工智能等)滲透交織的基礎(chǔ)上而逐漸發(fā)展起來(lái)的。該技術(shù)依靠智能設(shè)備和自治控制,來(lái)實(shí)現(xiàn)全新智能制造系統(tǒng)模式的構(gòu)造。
智能制造系統(tǒng)具備了人工智能的特點(diǎn),能夠?qū)崿F(xiàn)自我約束、自我學(xué)習(xí)以及及時(shí)自行優(yōu)化修復(fù),具備極強(qiáng)的適應(yīng)能力,能夠作業(yè)于各種生產(chǎn)制造;另外,該系統(tǒng)采取VR技術(shù)設(shè)計(jì)建立,交互功能良好,操作簡(jiǎn)易。研究開(kāi)發(fā)智能制造技術(shù),能夠有效的提升社會(huì)生產(chǎn)率,在保證產(chǎn)品質(zhì)量同時(shí),降低生產(chǎn)成本,進(jìn)而使制造業(yè)優(yōu)化升級(jí),提升市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力,促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)又好又快發(fā)展。
2.4納米制造
談到納米制造,必然要提起納米技術(shù)。作為高新技術(shù),,納米技術(shù)是一種精細(xì)加工技術(shù),一般精度為0.1nm~100nm。納米技術(shù)和制造技術(shù)的結(jié)合產(chǎn)生了納米制造。納米制造事實(shí)上是一種精密、精細(xì)、微細(xì)、超微細(xì)加工制造。
納米制造有著廣闊的應(yīng)用前景,能夠醫(yī)學(xué)、軍事等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。微型機(jī)械制造依賴(lài)于納米制造,而微型機(jī)械在醫(yī)學(xué)、軍事等領(lǐng)域有著舉足輕重的作用。例如,在人體血管中植入微型機(jī)器人,能夠?qū)θ梭w血管進(jìn)行健康檢查,并針對(duì)出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行治療。如果在昆蟲(chóng)的神經(jīng)系統(tǒng)中,注入分子機(jī)器人,能夠使得昆蟲(chóng)的飛行方向聽(tīng)從指揮,從而使昆蟲(chóng)成為情報(bào)收集者。在醫(yī)學(xué)器械方面,納米制造同樣發(fā)揮作用。目前一種能夠夾起紅血球的微型鑷子,已經(jīng)問(wèn)世,這將為醫(yī)學(xué)治療提供極大地便利。在工業(yè)領(lǐng)域,納米制造的作用同樣不可忽視。各種微型儀表儀器、傳感器等的問(wèn)世,將為工業(yè)生產(chǎn)解決諸多難題。納米制造以其高端的技術(shù)水平,引領(lǐng)著制造技術(shù)的發(fā)展,在21世紀(jì)并將極大的推動(dòng)制造業(yè)的升級(jí)發(fā)展。
2.5應(yīng)急快速維修技術(shù)
高科技快速發(fā)展和生產(chǎn)作業(yè)方式的轉(zhuǎn)變,對(duì)于修理受損裝備的時(shí)間要求提出了更為苛刻的要求,時(shí)間受到了極大的壓縮。在這個(gè)步伐緊促、效率至上的當(dāng)今時(shí)代,應(yīng)急快速維修技術(shù)的作用日益彰顯,并取得舉足輕重的地位。在先進(jìn)技術(shù)的支撐下,快速修復(fù)受損的裝備,不僅能夠以最短的時(shí)間恢復(fù)生產(chǎn)力,提升生產(chǎn)效率,而且能夠推動(dòng)裝備再制造業(yè)的健康發(fā)展。
3 結(jié)論
再制造一種低成本、低消耗,環(huán)保節(jié)能、經(jīng)濟(jì)效益好的制造產(chǎn)業(yè);不僅能夠提升產(chǎn)品性能,縮短生產(chǎn)周期,實(shí)現(xiàn)我國(guó)制造業(yè)的技術(shù)更新、優(yōu)化改造,提升總體水平;而且對(duì)于節(jié)能減排起著重要的作用,可以實(shí)現(xiàn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)和生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展。再制造符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,是對(duì)科學(xué)發(fā)展觀的貫徹踐行,在我國(guó)制造業(yè)中有著舉足輕重的地位,必將推動(dòng)我國(guó)從制造業(yè)大國(guó)跨入制造業(yè)強(qiáng)國(guó)的行列。
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