前言：一篇好文章的誕生，需要你不斷地搜集資料、整理思路，本站小編為你收集了豐富的機械設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)化的概念和意義主題范文，僅供參考，歡迎閱讀并收藏。

第1篇：機械設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)化的概念和意義范文

[關(guān)鍵詞]制造業(yè)信息化；EPLAN；硬件系統(tǒng)

中圖分類號：TP368.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）18-0120-02

1.我國制造業(yè)信息化發(fā)展現(xiàn)狀

信息化概念誕生于上個世紀(jì)60年代的日本，西方社會普遍使用的“信息化”概念和浪潮起源于上個世紀(jì)70年代，隨著人類第三次技術(shù)革命浪潮的來臨而在全球范圍內(nèi)興起。國際通用的信息化定義是：“培育、發(fā)展以智能化工具為代表的新的生產(chǎn)力并使之造福于社會的歷史過程”[1]。而制造業(yè)信息化則是指將信息技術(shù)、現(xiàn)代管理技術(shù)、自動化技術(shù)以及制造技術(shù)相結(jié)合，帶動產(chǎn)品的設(shè)計方法、制造工具、企業(yè)管理模式、企業(yè)間協(xié)作關(guān)系等方面的創(chuàng)新，實現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計制造和企業(yè)管理的信息化、制造裝備的數(shù)字化、生產(chǎn)過程控制的智能化以及咨詢服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)化，從而全面提升制造業(yè)的綜合競爭力。

隨著中國加入WTO后與世界市場聯(lián)系的深入以及經(jīng)濟全球化與信息化程度的加深，全球化制造已成為制造業(yè)發(fā)展的一個重要趨勢；同時，計算機技術(shù)、信息處理技術(shù)、通信技術(shù)的飛速發(fā)展使得世界經(jīng)濟已經(jīng)進(jìn)入一個嶄新的信息經(jīng)濟時代。在這樣的大的時代背景下，制造業(yè)信息化成為當(dāng)今世界制造業(yè)發(fā)展的一個大趨勢。

目前，國際上正在進(jìn)行新一輪產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整。這一輪產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的主要特點是，由于發(fā)達(dá)國家的勞務(wù)成本不斷攀升，很多產(chǎn)品的生產(chǎn)制造將向包括中國在內(nèi)的發(fā)展中國家轉(zhuǎn)移。由于我國經(jīng)濟連年高速增長，社會政治穩(wěn)定，加之有比較便宜且素質(zhì)較好的人力資源，因此我國成為很多跨國公司的首選之地。[2]雖然我國制造業(yè)龐大，但生產(chǎn)技術(shù)仍處于較低水平，生產(chǎn)規(guī)模小，知名品牌較少，遠(yuǎn)不是制造強國，目前還只是中低檔商品的世界制造工廠。[3]造成這種局面的因素有很多，既有各個企業(yè)自身管理上的問題，又有外部環(huán)境的問題，比如在管理上墨守成規(guī)、觀念陳舊；在產(chǎn)品開發(fā)上力量薄弱，技術(shù)含量低，設(shè)計手段落后，設(shè)計質(zhì)量不高、預(yù)見性差；產(chǎn)品設(shè)計、制造周期長且費用高，不能快速響應(yīng)市場，因此缺乏市場影響力和市場規(guī)模，無法適應(yīng)如今產(chǎn)品生命周期縮短，生產(chǎn)趨于單間小批量格局的快速多變的市場環(huán)境。因此，在當(dāng)下這個信息技術(shù)已經(jīng)成為當(dāng)代社會最為活躍的生產(chǎn)力的時代，面對更加激烈的國際市場競爭，我國要想迅速提高我國制造業(yè)國際競爭力，必須加快制造業(yè)信息化進(jìn)程。

信息技術(shù)對制造業(yè)的影響不僅是形成了一批高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，為制造業(yè)的發(fā)展注入了強大活力，更重要的是其向傳統(tǒng)制造業(yè)的高度滲透，帶動了設(shè)計、生產(chǎn)與經(jīng)營管理的自動化和數(shù)字化，促進(jìn)了制造資源在全球范圍內(nèi)的流動和優(yōu)化配置，加速了制造業(yè)全球化的進(jìn)程。

世界范圍內(nèi)，許多跨國公司應(yīng)用現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)技術(shù)已經(jīng)實現(xiàn)了設(shè)計、制造、管理、經(jīng)營一體化，加強了在國際市場上的壟斷地位。我國正在加強發(fā)展制造仿真和并行工程、柔性制造技術(shù)和車間資源快速重組及設(shè)備無故障運行技術(shù)、制造信息的分布集成、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理和互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)輔助制造、開發(fā)先進(jìn)制造工藝和快速制造技術(shù)、智能化決策支持系統(tǒng)建造和制造智能的累積等領(lǐng)域。

制造業(yè)信息化是利用信息技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，實現(xiàn)信息化帶動工業(yè)化的突破口。經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展，西方發(fā)達(dá)國家制造業(yè)信息化已經(jīng)發(fā)展到相對成熟的階段，尤其是在信息化領(lǐng)域 的底層核心技術(shù)，如線性與非線性限元分析解算器、底層核心系統(tǒng)及仿真技術(shù)等方面已經(jīng)取得了長足發(fā)展。而我國制造業(yè)信息化雖然歷經(jīng)30年的發(fā)展也已取得一些成就，但是由于制造業(yè)基礎(chǔ)薄弱、技術(shù)落后，其信息化并不是一帆風(fēng)順的。尤其是遭遇2009年的經(jīng)濟危機后，我國制造業(yè)信息化受到巨大影響，其深度和廣度均落后于金融、電信以及一些大型公共服務(wù)業(yè)。由于企業(yè)對信息化的迫切性認(rèn)識不足，當(dāng)前我國多數(shù)企業(yè)的制造業(yè)信息化建設(shè)還依賴于政府和軟件廠商的推動，企業(yè)自身研發(fā)的信息化技術(shù)非常少。此外，我國制造業(yè)的信息化發(fā)展不平衡，不同規(guī)模的企業(yè)之間信息化水平存在巨大差距。與國外相比，我國制造業(yè)信息化水平還存在巨大差距，整體應(yīng)用水平偏低。

2.我國制造業(yè)信息化存在的主要問題以及意義

對于當(dāng)前我國制造業(yè)大而不強的局面以及我國制造業(yè)信息化程度低、發(fā)展緩慢其主要問題在于：

（1）勞動生產(chǎn)率及工業(yè)增加值率低，總體仍然停留在勞動密集型階段，能耗高、污染大，平均能耗是工業(yè)發(fā)達(dá)國家制造業(yè)的1倍，而產(chǎn)生的平均污染是其2倍甚至更高，技術(shù)含量和附加值均較低；

（2）制造工藝裝備落后，優(yōu)質(zhì)高效低耗

工藝的普及率不足10%，數(shù)控機床、精密設(shè)備嚴(yán)重缺乏，絕大部分集成電路制造裝備、石化裝備、轎車工業(yè)裝備等依賴進(jìn)口。此外，我國當(dāng)前制造業(yè)低水平產(chǎn)能嚴(yán)重過剩，高水平產(chǎn)能卻嚴(yán)重不足。技術(shù)創(chuàng)新能力薄弱，軍工制造業(yè)不能適應(yīng)現(xiàn)代化戰(zhàn)爭的需要，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不盡合理，制造業(yè)結(jié)構(gòu)偏輕，裝備制造業(yè)薄弱。

（3）企業(yè)對信息化的重要性和迫切性認(rèn)識不夠。

（4）受制于規(guī)模和資金、人才等資源的缺乏，企業(yè)信息化技術(shù)實施效果也差強人意。目前我國制造業(yè)有超過一半的企業(yè)沒有應(yīng)用任何信息化技術(shù)，只有1/4的企業(yè)建立了基礎(chǔ)信息網(wǎng)絡(luò)，僅有不到1%的企業(yè)建立了成熟的信息化體系。

（5）由于缺乏標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的管理和指導(dǎo)，制造業(yè)信息化軟硬件市場存在無序競爭，大大阻礙了我國制造業(yè)信息化發(fā)展。

（6）缺乏高水平的技術(shù)咨詢專業(yè)隊伍。信息技術(shù)產(chǎn)品技術(shù)含經(jīng)營與管理提高庫存準(zhǔn)確率，還可以減少基于紙面的管理和相關(guān)費用。

制造業(yè)在工業(yè)化過程中發(fā)揮的主導(dǎo)作用決定了制造業(yè)的不可替代性。它是一國經(jīng)濟和社會發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，農(nóng)業(yè)、國防的現(xiàn)代化和科學(xué)技術(shù)現(xiàn)代化均離不開制造業(yè)的發(fā)展。因此，制造業(yè)在這場變革中首當(dāng)其沖，是調(diào)整的主要著力點之一，也是我國新階段經(jīng)濟發(fā)展的主要增長點之一，提高和發(fā)展制造業(yè)對于我國來說具有非常重要的戰(zhàn)略意義和現(xiàn)實意義。

3.軟件平臺的選擇――EPLAN

針對以上問題，我們選擇開發(fā)設(shè)計為切入點進(jìn)行研究，試圖找到一條信息高度集成的生產(chǎn)制造流程。我們可以輕松找到的一些已經(jīng)被廣泛使用的，向制造業(yè)高度滲透的，能夠帶動設(shè)計、生產(chǎn)與經(jīng)營管理自動化和數(shù)字化，促進(jìn)了制造資源在全球范圍內(nèi)的流動和優(yōu)化配置，加速了制造業(yè)全球化的產(chǎn)物，其中CAD技術(shù)是最突出代表。CAD技術(shù)已廣泛應(yīng)用于機械、電子、航天航空、汽車等各個領(lǐng)域，成為提高產(chǎn)品與工程技術(shù)水平、降低消耗、縮短產(chǎn)品開發(fā)周期、大幅提高勞動生產(chǎn)率和產(chǎn)品質(zhì)量的重要手段。

盡管CAD技術(shù)日漸成熟并被廣泛使用，但是它已經(jīng)逐漸滿足不了制造企業(yè)對生產(chǎn)環(huán)節(jié)信息高度標(biāo)準(zhǔn)化、自動化和信息化的要求。在經(jīng)過多方考察之后，我們決定使用EPLAN軟件作為平臺，期待實現(xiàn)以設(shè)備數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，以EPLAN軟件為平臺和設(shè)計輸出端口，以自動化工業(yè)系統(tǒng)作為產(chǎn)品裝配終端的信息高度集中化的工業(yè)制造流程。

EPLAN能夠滿足我們對于所構(gòu)思的信息化制造系統(tǒng)工業(yè)流程的大部分要求。首先，EPLAN的平臺是以EPLAN Electric P8電氣設(shè)計為核心平臺，同時將液壓，氣動，工藝流程，儀表控制，柜體安裝板三維布置仿真設(shè)計及制造等多種專業(yè)的設(shè)計和管理統(tǒng)一擴展到此平臺上，實現(xiàn)了跨專業(yè)多領(lǐng)域的集成設(shè)計。該軟件采用獨特的數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)，滿足了項目設(shè)計對數(shù)據(jù)快速讀取和存儲，多用戶協(xié)調(diào)設(shè)計，大項目的管理，批量數(shù)據(jù)處理，防止數(shù)據(jù)丟失，靈活的個性配置，跨專業(yè)的設(shè)計需要。此外，EPLAN獨特的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，決定了它既是面向圖形的又是面向?qū)ο蟮能浖?，這又滿足了目前市場為主導(dǎo)的發(fā)展趨勢。其次，EPLAN倡導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)化，因為能夠標(biāo)準(zhǔn)化大大減少設(shè)計及生產(chǎn)等流程中的諸多重復(fù)勞動，大幅縮短設(shè)計周期。EPLAN的標(biāo)準(zhǔn)化實施包括：系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化（權(quán)限、項目結(jié)構(gòu)、存儲方式、修訂管理等）、設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)化（工程設(shè)計方法、主數(shù)據(jù)、優(yōu)選部件等）、供應(yīng)商標(biāo)準(zhǔn)化（數(shù)據(jù)交換、項目一致性檢查、工程設(shè)計方法等）等部分，能夠充分優(yōu)化設(shè)計過程。第三，EPLAN在幫助企業(yè)完成標(biāo)準(zhǔn)化后，可通過二次開發(fā)為企業(yè)實現(xiàn)自動化設(shè)計。這一過程中，該軟件具有同步性、自動性、糾錯性、擴展性的特點。最后，EPLAN作為電氣信息化解決方案提供商，與ERP系統(tǒng)、PDM系統(tǒng)及機械設(shè)計信息化系統(tǒng)一起為企業(yè)構(gòu)建了從設(shè)計到生產(chǎn)的完整的信息化解決方案。EPLAN API（應(yīng)用程序編程接口）可以在線集成到PDM，ERP或機械系統(tǒng)，與之無縫結(jié)合，還可以訪問獨立的開發(fā)者網(wǎng)絡(luò)，共享經(jīng)驗和開發(fā)工具。

正是因為EPLAN的以上特點，才使得我們決定使用EPLAN作為我們的研究平臺。它的特點能夠完全滿足我們對于構(gòu)建信息高度集成的制造工業(yè)系統(tǒng)流程的思路。

4.用于硬件考核系統(tǒng)的應(yīng)用實例

在達(dá)成了構(gòu)建“數(shù)據(jù)庫―EPLAN設(shè)計―組裝”這樣的思路后，團(tuán)隊結(jié)合了實際工作需要決定將實驗?zāi)繕?biāo)鎖定在我學(xué)院主要實訓(xùn)課程《低壓電氣運行維修》內(nèi)的考核項目作為研究內(nèi)容，其中包括了照明電路的設(shè)計和多種電機控制電路的設(shè)計。我們結(jié)合我校庫存器件情況，在EPLAN內(nèi)豐富的數(shù)據(jù)庫內(nèi)加以選擇，根據(jù)《低壓電氣運行維修》課程內(nèi)需要的硬件考核系統(tǒng)通過EPLAN繪制圖紙并根據(jù)圖紙進(jìn)行安裝。由于是實驗性研究，因此在資金有限的情況下，最后的組裝步驟只能暫時通過手工完成。但在工業(yè)生產(chǎn)中，一些國家，如德國，已經(jīng)能夠?qū)PLAN設(shè)計和實際組裝的步驟通過程序控制機器人完成。

以電動機星角降壓啟動電路為例，該電路原理圖如圖一；

然后，我們使用EPLAN進(jìn)行繪圖，如圖二，并得到圖紙；

根據(jù)得到的圖紙，通過器件安裝，得到相應(yīng)的電路考核模塊，既能夠作為該課程考核時的工具，又可以作為樣板在課上對學(xué)生進(jìn)行直觀展示。

根據(jù)以上的設(shè)計思路，團(tuán)隊共完成了課程需要的各類考核系統(tǒng)二十余個，能夠基本滿足該課程教學(xué)和考核的需要。通過實踐，我們團(tuán)隊認(rèn)為利用EPLAN自身的有點，如果在裝備環(huán)節(jié)的自動化控制上如果能夠高度結(jié)合，那么利用這一信息化程度集中的制造生產(chǎn)流程就能夠使得原本繁瑣重復(fù)的開發(fā)設(shè)計過程、低效耗能耗費大量人力的裝備過程以及容易混亂的庫存管理過程變得簡單、直接、高效，而這正是我們積極進(jìn)行嘗試的出發(fā)點。加快制造業(yè)信息化進(jìn)程， 促進(jìn)先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展是一項非常緊迫的任務(wù)，偶們團(tuán)隊希望能夠通過小規(guī)模的實驗，給傳統(tǒng)的制造業(yè)提供一些如何信息化的思路。也算是我們?yōu)橹袊圃鞓I(yè)信息化進(jìn)程所做的一些微小嘗試和綿薄貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)