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工程技术创新论文范文

来源: 博士论文网 时间: 2017-12-05 11:04 阅读: 次 【加入收藏

   随着全球化制造的兴起,世界制造业范式发生了根本性变化。在新的全球制造网络平台上,不同类型的企业可以迅捷地协同参与研发、设计、生产、物流与服务等增值活动。企业间由单纯的竞争关系走向竞合共赢,学习与创新成为了企业赢得竞争优势的关键。这种新的制造业发展范式的兴起,使全球竞争格局经历着巨大的转变,也为我国制造业企业提供了前所未有的战略机遇。下面我们再通过以下技术创新论文来深入了解一下这方面的内容。

  
  题目:对机械工程技术创新的思考
  
  摘要:机械工程技术在工业领域的发展中发挥着重要的作用,而工业的发展则能推动我国国民经济的发展。随着“一带一路”的提出,我国的工业发展同时面临着机遇与挑战。如果不对机械工程技术进行创新,就会在激烈的世界市场竞争中处于劣势地位,最终被淘汰。所以,机械工程技术的创新势在必行。本文对机械工程技术创新的方法和模式进行分析,并就其应用进行探讨。
  
  关键词:机械工程;技术创新;应用
  
  0引言
  
  在机械工程的创新过程中,技术人员不仅要有创新意识,还要有牢固的专业知识。因此,技术人员要掌握正确的创新方法,并对不同的创新模式进行研究,才能够达到优化机械工程技术的目的,从而促进我国工业、制造业等行业的发展,促进我国国民经济的增长。
  
  1机械工程技术的创新方法
  
  在1947年由俄国学者提出的TRIZ理论和方法,也就是发明问题解决理论,在各种新出现的发明问题中均能适用。根据此理论和方法,能够帮助人们有效地解决发明问题。
  
  根据统计,世界上比较突出的专利研究已经超过250万项,使得TRIZ理论和方法体系变得更加完善、充实。TRIZ理论是对创造发明内在规律和原理的揭示,此理论和方法的提出,是为了解决发明过程中的各种矛盾,获得最终的理想解。
  
  这项理论和方法是以技术的发展演化规律为基础的,致力于对整个设计开发过程的研究,并不是毫无目的盲目创新。
  
  经过大量的实践表明,TRIZ理论能够推动创造发明的进程,对创新过程进行优化,从而获得质量更好的创新成果。在提出TRIZ理论前,比较常用的创新方法主要有三种:一种是试错法,一种是发散思维法,一种是联想法。
  
  与传统的创新方法相比,TRIZ理论的优势十分明显。比如,在TRIZ理论体系中,详细地总结了创新规律,使创新的目标更加明确,有利于创新效率的提高。
  
  并且,对创新规律的总结,还能对产品技术的发展趋势做出正确的预测,以便随时掌握产品技术动向。
  
  此外,TRIZ理论和方法具有普遍适用性,易于推广。所以TRIZ理论和方法在机械工程技术创新中有广泛的应用。
  
  2机械工程技术的创新模式
  
  2.1合作创新模式
  
  合作创新是企业、高校与科研机构通过合作方式,共同开展一些创新活动,这种创新模式在新兴领域、高新技术领域的创新中比较常用。
  
  要实现合作创新,首先得实现资源的共享,且合作项目要能够产生一定的效益。
  
  同时,对于合作项目,要有明确的目标,还要有确定的期限。
  
  在具体的合作过程中,合作方要对项目投入进行协商,共同参与项目的各个阶段。
  
  对于技术创新中存在的风险,各方要共同承担。在我国的机械工程机械创新中,合作创新是一种重要的模式。
  
  比如,机器人搅拌摩擦焊是一种先进的绿色焊接技术,搅拌工具高速旋转扎入被焊材料中,在搅拌工具的摩擦、搅拌与顶锻作用下,被焊材料产生热塑化、塑形变形和扩散迁移,形成致密的固相连接接头,尤其适用于铝、镁及其合金等材料的焊接,焊接性能优异。
  
  这项新技术就是广州瑞松智能科技股份有限公司与广东省焊接技术研究所共同研发的,是我国首台套基于重载工业机器人及智能控制技术,进行高集成度搅拌摩擦焊接头设计制造的,是对工业机器人、智能控制系统等的综合运用。
  
  2.2模仿创新模式
  
  模仿创新是以现有的技术为基础进行模仿和改进,即对市场上新出现的大型机械产品进行合理的改造,达到创新的目的。
  
  在创新过程中,要先全面地分析被模仿产品,掌握其技术诀窍,再将一些具有创意的点子融入其中,使技术水平高于原来的产品,新的产品因此会更具竞争力。
  
  通过创新模仿模式,可节约大量的研究经费,还能减少市场推广费用,从而使投资风险得到有效的控制。
  
  但是,模仿创新模式具有明显的技术跟随性。
  
  我国正不断地加大知识产权保护力度,且有关专利的制度也在不断完善,要利用模仿的方式进行创新,所面临的困难会越来越多。
  
  2.3自主创新模式
  
  自主创新是企业通过自身能力和努力,在技术上进行突破,并以此为基础,对技术创新的后续环节起到推动作用,实现产品的商业化。
  
  由于我国在机械工程方面缺乏核心技术,所以每年不得不将数控机床售价的20-40%支付给国外的技术专利拥有者。
  
  我国机械技术对外的依存度高于50%,技术进步对经济的贡献率只打到30%左右,我国真正具有自主知识产权的企业只有3%.
  
  而世界上的创新型国家,科技经费所占的比例在GDP中占20%,技术对外依存度还不到20%,这些国家所拥有的专利发明占全世界的90%.
  
  机械工程技术的自主创新模式,有许多优点。比如,自主创新可形成先入者优势,不仅表现在时间上,还表现在能够通过专利保护形成技术壁垒。
  
  摄入技术全新领域,导致一系列技术创新,推动产业群和新兴产业的发展。
  
  同时,还能够积累生产技术和管理经验,可在短时间内积累产量,从而在成本上占据优势。
  
  此外,这种创新模式的优点还表现在能够形成产品标准和技术规范;巩固市场开拓者的垄断地位和超额利润,有利于在供应链的上下游建立起稳固的关系。所以,在我国的机械工程技术创新中,要尽可能地采用自主创新模式。
  
  3机械工程技术创新的应用
  
  3.1虚拟化
  
  科学技术的不断进步推动着社会的快速发展,机械工程的技术必须保持与时俱进,才能够为各个领域的发展贡献力量。
  
  虚拟化技术在机械工程创新中的应用,要对计算机、仿真技术进行科学合理的利用,才能够真正实现机械工程技术的创新。
  
  虚拟化的应用,可有效解决机械制造过程中出现的技术问题,从而使产品的生产周期缩短,降低企业的制造成本,增强企业的综合竞争力。
  
  比如,在机械设计过程中,利用计算机建立起电脑数学模型、仿真模型,对机械设备的结构、细节部位等进行全面的分析,可对机械设备的设计过程进行监测和改进,从而提高设计质量,并能有效降低零部件的开发周期和制造成本。
  
  计算机通过对以真实系统的实质抽象出来的数学模型进行处理,将模型的相关参数输出出来,能够全面地展示真实系统的某些特质,且这种展示一般是通过三维立体的方式具体展示的。
  
  三维立体模型非常清晰,可使设计者及时发现设计中存在的问题,并及时地进行修正,从而确保机械设计质量。
  
  3.2集成化
  
  集成化在机械工程中的应用,能够使我国的机械制造业整体水平得到提升。利用先进的信息技术,能帮助企业更快地实现发展目标。
  
  集成化主要是借助各种手段,将企业的生产要素进行重组,形成新的整体,利用新的整体为企业创造更多的经济效益,提高企业产品制造的实用性。
  
  这样以来,企业的服务质量就能得到提升,还可实现机械工程技术的自动化创新,完善企业实践的各个环节,从而提高企业的综合竞争力,为企业赢得更好的发展。
  
  比如,单梁起重机是由桥架、打车运行机构、电动葫芦及电气设备等组成的。
  
  在其工作时,桥架会沿着车梁上的起重机轨道运行,通过电葫芦来完成物体的升降及沿主梁方向平移。假设起重机的额定载重量为20k N,主梁的距离为3m.在对起重机的强度进行优化时,可通过ANSYS11.0系统建立主梁的几何模型,对其进行集成优化。
  
  先在模型中输入文件分析,再对参数进行计算,然后优化建模,输出优化结果。
  
  在优化过程中,需要对企业的各项生产要素进行重组,从而形成新的起重机模型,得到更好的结果。
  
  在经过优化后,主梁的承载能力可得到最大程度的利用,且主梁的重量能够降低62%,从而使企业的生产效率得到大幅度的提升。
  
  3.3自动化
  
  在机械工程技术的创新过程中,要重视科学技术与自动智能技术的科学结合,通过自动化操作代替手工操作,从而实现工程机械创新的自动化。通过自动化操作,还能提高机械操控的准确性和及时性。
  
  如果在机械工程技术创新的过程中出现一些难以解决的问题,也能通过自动化有效的解决难题,降低事故的发生概率。
  
  比如,基于μPAC的水厂水质监控系统就是自动化在机械工程中的应用。
  
  水厂的水质监控系统,需要对改厂供水流程中的水位、水压、流量、二氧化氯含量的模拟量输入信号,以及原水输送电动阀的开关状态、启停控制等开关量输入和输出信号进行采集,再将所采集到的信号发送到中控室中,以便工作人员监测和分析数据,从而实现供水生产的自动化管理。
  
  由于水厂监控区域中的采集点比较分散,所以采用分散的方式对系统的构架进行控制。
  
  在中控室中放置有上位机、主控制器,I/O采集模块在各池附近的设备箱中进行分散放置。I/O模块与控制器之间,是通过RS-485的方式连接起来的,可确保通讯的畅通性,而控制器则通过以太网的方式与上位机实现通讯。
  
  主控制器的外形很小,只有手掌大,能够节约大量的空间和资源,且其功耗很低,只有2-3W,是以电脑构架作为基础的。
  
  数据显示可通过人机界面实现,控制器不仅能够与外部的设备和仪表进行连接,还可与总线模块进行连接,从而实现对模拟量、温度、压力等的控制。
  
  4结束语
  
  综上所述,机械工程技术的创新是社会发展的趋势,其方法主要为TRIZ方法,创新模式主要有三种,分别为合作创新、模仿创新和自主创新。从实践应用来看,每种创新模式都有一定的优势,在机械工程技术的创新过程中,要对不同的创新模式进行合理的选择。而虚拟化、集成化、自动化在机械工程技术创新中的应用,则可促使机械工程更好的发展,对于推动机械工程产业发展有着极大作用。
 
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