工程機械裝配工藝現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢研究

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摘要:近年來，隨著人們生活水平的不斷提高，工程行業(yè)得到了較快發(fā)展，同時也帶動了工程機械行業(yè)以及工程機械裝配工藝的發(fā)展。從當(dāng)前我國工程機械裝配工藝的現(xiàn)狀來看，工程機械裝配工藝的發(fā)展還存在不少問題，需要引起相關(guān)企業(yè)和人員的重視。簡要介紹了工程機械裝配工藝在工程機械行業(yè)發(fā)展中的重要作用，分析了工程機械裝配工藝的主要特征，就工程機械裝配工藝的現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢進行了探討。

關(guān)鍵詞:工程機械裝配工藝;特征;現(xiàn)狀;發(fā)展趨勢

0引言

在工程機械中，裝備工藝是必不可少的工序。工程機械工作人員需要通過將設(shè)計的裝配零件圖紙按照一定的流程進行裝配，然后用于工程施工中。可以說，工程裝配工序是工程機械中的關(guān)鍵工序，如果工程機械的裝配工序未到位，工程機械的使用效率必然會大大降低［1］。而正是因為工程機械裝配工藝在工程機械中發(fā)揮著重要的作用，我國工程建設(shè)和工程機械企業(yè)才會更加重視對工程機械裝配工藝的研究。以下就工程機械裝配工藝的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢等問題進行簡要分析。

1工程機械裝配介紹及其作用

工程機械裝配所涉及的內(nèi)容較為廣泛:一方面工程機械裝配指的是批量生產(chǎn)的工程機械裝配。這些機械裝配對科學(xué)技術(shù)的要求較高，批量生產(chǎn)之后可以幫助解決較為復(fù)雜的工程機械裝配問題，降低工程機械裝配的經(jīng)濟成本，提高工程機械裝配的適用性。另一方面柔軟性較佳的外圍機械設(shè)備［2］。與傳統(tǒng)的工程機械裝配相比，現(xiàn)代化的工程機械裝配更加具有靈活性和柔軟性，適合于小批量生產(chǎn)。現(xiàn)代化工程機械裝配有助于改善工程機械的性能，在工程機械中具有較強的適用性。工程機械裝配工藝隨著工程機械行業(yè)的發(fā)展而逐漸發(fā)展，現(xiàn)代化工程機械裝配工藝的出現(xiàn)可以幫助實現(xiàn)工程機械性能的提高，使機械設(shè)備在使用過程中能發(fā)揮出更大的作用，有助于促進工程機械行業(yè)的發(fā)展。

2工程機械裝配工藝的特征

2．1裝配形式方面的特征

從工程機械裝配工藝的裝配形式來看，目前我國工程機械采用的裝配形式主要為兩種，一種是移動的裝配形式，而另一種是固定的裝配形式。具體來說，固定的裝配形式需要在裝配車間內(nèi)尋找到若干個需要固定的裝配點，然后再在這些裝配點的位置放置好相關(guān)的零部件，以便接下來在這些固定點的位置進行工程機械裝配［3］。固定裝配形式又可以分為分散式固定形式和集中式固定形式，分散式的固定裝配形式具有較強的流動性，工作人員可以在不同的裝配地點由不同的裝配人員進行組裝。采用分散式的固定裝配方法可以較好地提高裝配效率，因此在生產(chǎn)時可以采用大批量生產(chǎn)方式。而集中式固定裝配形式則與分散式不同，一組的裝配任務(wù)必須由同一個工作人員完成，因此需要花費大量的時間和精力，工作效率不高。一般情況下，這種工程機械更加適合于小批量的生產(chǎn)。而移動式裝配形式則是目前我國工程機械裝配中較受歡迎的裝配方法。它所指的是由不同的工作人員和移動的裝配地點組合成的裝配形式。很顯然，相對于固定的裝配形式而言，移動式的裝配形式靈活性提高不少，因為深受企業(yè)的喜愛和歡迎，在機械裝配中的應(yīng)用也較為廣泛。

2．2裝配方法方面的特征

目前我國比較常用的工程機械裝配方法主要有互換法、選配法、修配法以及調(diào)整法，不同的裝配方法有著自己獨特的特點，因而適用的方法也各有不同［4］?；Q法是工程機械裝配中使用頻率較高的方法，這種裝配方法的主要特征是零件可以隨意調(diào)換使用，且經(jīng)濟成本低，效益高，因此可以較好地提高生產(chǎn)效率;選配法與互換法接近，但是效率低于互換法，但是經(jīng)濟成本和零件加工的精準度較低;修配法的主要特征在于不同的零件相互之間不能互換使用，裝配精準度要求較高，在很大程度上會限制裝配的效率;調(diào)整法在所有的方法中，對零件的精準度要求是最高的，在裝配工藝方面要求也較高，因此性能極佳。綜合以上四種裝配方法和技術(shù)來看，如何選擇裝配方法還需要工作人員根據(jù)具體的情況和對零部件的精準度要求而定。

2．3裝配方面的特征

從總體來說，工程機械裝配的種類較為多樣，工程機械裝配涉及的零部件也較多，材質(zhì)也各有區(qū)別。要想將不同材質(zhì)、不同大小、不同類型以及不同性能的細小零件組裝在一起是相當(dāng)復(fù)雜的。因此，這也就決定了我國工程機械零件裝配工藝的復(fù)雜性和靈活性。工程機械裝配工藝的組裝可能需要大量的人力、物力和財力，以生產(chǎn)批量的零部件，并實現(xiàn)零部件的組裝。綜合以上分析，工程機械裝配的主要特征就在于流程的復(fù)雜性以及對人力、物力和財力的消耗量較大。

3工程機械裝配工藝現(xiàn)狀

3．1自動化程度較低

與傳統(tǒng)的工程機械裝配工藝相比，我國現(xiàn)代化工程機械裝配工藝在批量生產(chǎn)與科技含量方面已經(jīng)取得了較大的進展，發(fā)展水平也有所提高。但是通過與其他機械裝配工藝水平比較，我們依然可以發(fā)現(xiàn)，我國工程機械裝配工藝還存在不少問題，其中之一就是自動化程度仍然較低。首先，從我國輸送自動化程度來進行分析［6］。目前我國工程機械大多屬于批量生產(chǎn)，批量生產(chǎn)形式大多以小批量生產(chǎn)為主，這是因為部分零件對加工精準度的要求較高，而這些加工精準度較高的工程機械裝配形式也主要以固定式的裝配為主，因此導(dǎo)致輸送自動化程度較低，流水生產(chǎn)的現(xiàn)象較為嚴重;此外，從我國工程機械裝配的作業(yè)形式來看，雖然我國目前的工程機械裝配作業(yè)形式已經(jīng)開始由人工作業(yè)向自動化裝配轉(zhuǎn)變，但是整體水平還較低，人工作業(yè)的現(xiàn)象仍然較多，自動化程度有待提高。

3．2裝配工具較為落后

工程機械裝配工藝需要以工藝裝配和工具為基礎(chǔ)，工藝裝配和工具的科技含量越高，工程機械裝配的效率和零件加工的精準度就越高。但是從我國工程機械裝配工藝的發(fā)展現(xiàn)狀來看，我國工程機械裝配工藝所需的工藝裝備和工具整體水平仍然較低。工程機械裝配工藝經(jīng)常需要使用到的工藝裝配和工具有擰緊機和壓裝機。裝配過程中需要采用冷熱交替的方法來實現(xiàn)外圈與孔、軸承內(nèi)圈與軸以及銷與孔的裝配，但是很顯然這樣的裝配程序需要花費的工序較多，還需要使用到專業(yè)的冷凍柜和加熱箱，效率較低。壓裝機雖然結(jié)構(gòu)比較簡單，也具有較強的適用性，使用壓裝機可以較好提高工程機械裝配的效率。但是采用壓裝機工藝需要另外設(shè)計，所需生產(chǎn)成本較高。而擰緊機主要負責(zé)的是裝配作業(yè)中的連接和固定。工程機械裝配中使用的螺栓大部分屬于大螺栓，只有大螺栓才能夠?qū)C械關(guān)鍵部位擰緊，協(xié)助做好機械裝配工作。然而，直徑太大的螺栓對于擰緊的力度要求較高，單純依靠普通的氣動扳手進行擰緊無法達到固定效果，時間長了之后還有可能導(dǎo)致螺栓松動，對機械安全十分不利。因此，我國相關(guān)人員和部門還需要采用更加先進的擰緊機，來對螺栓進行擰緊和固定。

3．3人力勞動的強度較大

結(jié)合當(dāng)前我國工程機械裝配過程中自動化程度較低以及裝配工具較為落后的現(xiàn)狀來看，不難想象，當(dāng)前我國工程機械裝配還需要運用到大量的人力。工程機械裝配是一項勞動力密集型工作，其對工作人員的勞動力要求較高，如工人需要對零件進行搬運、移動和組裝。過強的勞動力度不僅會降低工程機械裝配的效率，還對工人的身體素質(zhì)有著嚴重的不良影響，最終將會制約整個工程機械裝配行業(yè)的發(fā)展，必須要引起相關(guān)企業(yè)和人員的注意。

4工程機械裝配工藝的發(fā)展趨勢

4．1自動化發(fā)展趨勢

工程機械裝配需要考慮的幾個問題為:工程機械裝配工藝的質(zhì)量、裝配的效率以及裝配的勞動強度。輸送自動化的發(fā)展可以提高工程機械裝配的效率，減輕工人的勞動強度，提高企業(yè)的長遠經(jīng)濟效益，促進工程機械企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。因此，企業(yè)在保證工程機械裝配質(zhì)量的同時需要加強自動化技術(shù)的提高。要提高企業(yè)工程機械裝配的自動化程度需要企業(yè)能夠加大對工程機械裝配的資金和技術(shù)投入，大量引進和自主研發(fā)先進的工程機械裝配技術(shù)，并配合實現(xiàn)高自動化水平的流水生產(chǎn)線，提高工程機械裝配的自動化技術(shù)。

4．2設(shè)備柔性化的發(fā)展趨勢

提高了工程機械裝配的自動化和輸送自動化水平可以較好地提高工程機械裝配的效率，促進工程機械企業(yè)的長遠發(fā)展。但是我國工程機械生產(chǎn)中還存在著批量生產(chǎn)規(guī)模較小的問題。目前我國依然有較多的企業(yè)在工程機械裝配過程中采用的是固定式的裝配方式，這種裝配方式的靈活度較低，裝配效率也有待提高，要提高固定裝配方式的效率需要采用裝配生產(chǎn)線的方式。但是要裝配生產(chǎn)線就必須要求設(shè)備要具有更強的柔性，這樣才能夠增加生產(chǎn)的批量。因此，企業(yè)必須要根據(jù)產(chǎn)品的不同特征進行生產(chǎn)線的設(shè)計，使生產(chǎn)線可以滿足不同產(chǎn)品的裝配。當(dāng)然，在生產(chǎn)線的設(shè)計過程中，設(shè)計人員還需要充分考慮到裝配的時間問題，提高裝配的效率。

4．3操作人性化的發(fā)展趨勢

之所以要實現(xiàn)工程機械裝配工藝的自動化，是為了能夠提高裝配的效率，減輕工人的勞動負擔(dān)，降低工人的勞動壓力。也就是說，企業(yè)在實現(xiàn)工程機械裝配工藝發(fā)展的同時還需要充分考慮到工人的因素，以人為本，促進工程機械裝配的人性化發(fā)展。輸送的自動化可以減輕輸送操作工人的勞動強度，而同樣的，升降平臺、助力機械臂以及平衡式起重機等設(shè)備的應(yīng)用也是操作人性化的具體體現(xiàn)。未來的工程機械裝配工藝發(fā)展過程中，企業(yè)還需要進一步加強對操作人性化的重視，為勞動工人營造更加良好的工作環(huán)境，配置冷暖空調(diào)，以提高工人的工作積極性，保證工人身體素質(zhì)的健康發(fā)展。

4．4新產(chǎn)品虛擬化裝配

隨著時代的不斷發(fā)展，人們對工程機械產(chǎn)品的需求也在不斷提高，要求企業(yè)能夠及時更新工程機械產(chǎn)品，提高產(chǎn)品更新?lián)Q代的速度。三維可視技術(shù)在工程機械產(chǎn)品的開發(fā)中具有較強的應(yīng)用，企業(yè)可以利用三維可視技術(shù)對工程機械產(chǎn)品進行虛擬化裝配，以便于仔細觀察工程機械裝配新產(chǎn)品的各部分零部件設(shè)計是否合理，發(fā)現(xiàn)問題時也可進行調(diào)整。這樣可以使企業(yè)開發(fā)新產(chǎn)品時因產(chǎn)品設(shè)計的細微差錯而再次進行修補和切割，有助于大大提高新產(chǎn)品研發(fā)的效率和質(zhì)量，減小產(chǎn)品研發(fā)的周期。

5結(jié)語

工程機械裝配工藝的現(xiàn)狀主要表現(xiàn)為:工程機械裝配自動化程度較低，裝配工具較為落后以及人力勞動的強度較大。未來工程機械裝配工藝的發(fā)展趨勢會朝著自動化、設(shè)備柔性化、操作人性化以及新產(chǎn)品虛擬化裝配等方面發(fā)展，這對于促進我國工程機械裝配行業(yè)的發(fā)展有著重要的意義。

參考文獻:

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作者：謝懷鑫 單位：長江師范學(xué)院