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莆田學(xué)院畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))任務(wù)書
學(xué)生姓名
李院龍
學(xué) 號
院 系
電信系
專 業(yè)
機(jī)電一體化技術(shù)
畢業(yè)論文
(設(shè)計(jì))題目
玻璃切割機(jī)的設(shè)計(jì)
指導(dǎo)教師
林金蘭
職 稱
副教授
課題綜述(包括本課題的意義及工作內(nèi)容，課題工作的總體安排及進(jìn)度，課題預(yù)期成果)
1. 課題意義：
隨著液晶產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，液晶加工設(shè)備的需求顯得愈發(fā)重要.自動精密玻璃切割機(jī)是液晶生產(chǎn)線上不可缺少的基礎(chǔ)設(shè)備，用它可將大塊基板切割成任何需要的尺寸.由于它也可用于切割太陽能電池基板、醫(yī)用玻璃基板及其他電子玻璃，因此也適用于電子玻璃行業(yè)，這是一個(gè)高精度、高技術(shù)的機(jī)電一體化設(shè)備.我國國內(nèi)液晶行業(yè)起步比較晚，直至上個(gè)世紀(jì)末國內(nèi)還沒有一個(gè)廠家能夠生產(chǎn)出像樣的此類設(shè)備，許多玻璃行業(yè)或靠傳統(tǒng)的手工劃線、或依賴進(jìn)口國外設(shè)備.手工劃線效率很低，不能滿足液晶行業(yè)迅速發(fā)展的需要;當(dāng)時(shí)國外雖然已有日本、美國等國生產(chǎn)這種產(chǎn)品，但進(jìn)口設(shè)備不僅價(jià)格昂貴，還要受國外的技術(shù)制約.本人希望通過所學(xué)知識設(shè)計(jì)一臺能夠達(dá)到一定加工精度要求的玻璃切割機(jī)。
2. 課題主要內(nèi)容及設(shè)計(jì)方案：
全自動異型玻璃切割機(jī)適用于各種彎角弧型切割的工藝需求。通過采用三軸聯(lián)動機(jī)械來完成角度定位，刀具線速度定位和切割路徑運(yùn)動控制。該系統(tǒng)三軸機(jī)械不同于尋常，一般的三軸機(jī)械中z，x，y形成一個(gè)三維空間，而玻璃切割機(jī)的z軸為一個(gè)旋轉(zhuǎn)軸，主要保證切割刀具的行走方向角度方向始終與x、y軸的合成運(yùn)動方向保持一致，從而有效的保證切割效率和質(zhì)量以及延長切割道具的壽命。同時(shí)，玻璃切割機(jī)的三軸負(fù)載情況也不同于一般系統(tǒng)。該項(xiàng)目中，三軸的聯(lián)動性要求比較高，運(yùn)動控制精度比較高，同時(shí)希望機(jī)器能解析設(shè)計(jì)圖紙并自主工作，以達(dá)到全自動的標(biāo)準(zhǔn)。
3. 課題工作的總體安排及進(jìn)度：
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）時(shí)間：2007年9月15日-2008年5月10日；
2007年9月20日前教師做好指導(dǎo)畢業(yè)設(shè)計(jì)選題的準(zhǔn)備工作；
2007年9月26日前做好畢業(yè)設(shè)計(jì)的動員與選題發(fā)布工作；
2007年9月27日-10月31日：調(diào)研，畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書定稿；
2007年11月1日-11月30日：整理資料，撰寫并提交開題報(bào)告；
2007年12月1日-12月31日：撰寫并提交綜述報(bào)告；
2008年1月1日-1月15日： 項(xiàng)目總體設(shè)計(jì)；
2008年1月16日-2月25日：編寫程序、調(diào)試程序，項(xiàng)目設(shè)計(jì)、分析，計(jì)算，編程，實(shí)驗(yàn)等；
2008年2月26日-3月6日： 按論文規(guī)范要求撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)論文，并完成畢業(yè)設(shè)計(jì)初稿；
2008年3月7日-4月24日：修改、完善畢業(yè)設(shè)計(jì)及論文，并準(zhǔn)備畢業(yè)論文答辯;
2008年4月25日-4月31日：畢業(yè)論文答辯，并撰寫畢業(yè)論文個(gè)人小結(jié)（不少于800字）;
2008年5月1日－5月10日：畢業(yè)論文成績及相應(yīng)材料整理歸檔。
4.課題預(yù)期成果：
設(shè)計(jì)裝配圖A1一張，A3零件圖2張，設(shè)計(jì)說明書一份。
執(zhí)行任務(wù)書日期
2007年9月27日
指導(dǎo)教師(簽名)
送交論文(設(shè)計(jì))日期
2008年4月24日
教研室主任(簽名)
注：1、任務(wù)書由指導(dǎo)教師填寫
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告
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課題名稱： 玻璃切割機(jī)
專 業(yè)： 機(jī)電一體化技術(shù)
班 級：
姓 名： 李院龍
學(xué) 號：
指導(dǎo)教師： 林金蘭（副教授）
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?
年 月 日
莆田學(xué)院電信系
畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告
1、課題研究的現(xiàn)狀和意義
隨著科技的不斷發(fā)展，國內(nèi)的液晶行業(yè)的也取得了飛速的發(fā)展。液晶加工設(shè)備的需求顯得愈發(fā)顯的重要。自動精密玻璃切割機(jī)，是液晶生產(chǎn)線上不可缺少的基礎(chǔ)設(shè)備，用它可將大塊基板切割成需要的任何尺寸。同時(shí)，它也可用于切割太陽能電池基板、醫(yī)用玻璃基板及其他電子玻璃，因此也適用于電子玻璃行業(yè)。
這是一個(gè)高精度、高技術(shù)的機(jī)電一體化設(shè)備。我國國內(nèi)液晶行業(yè)起步比較晚，直至上個(gè)世紀(jì)末，國內(nèi)還沒有一個(gè)廠家能夠生產(chǎn)出像樣的此類設(shè)備，許多玻璃行業(yè)或靠傳統(tǒng)的手工劃線、或依賴進(jìn)口國外設(shè)備。手工劃線效率很低，不能滿足液晶行業(yè)迅速發(fā)展的需要；當(dāng)時(shí)國外雖然已有日本、美國等國生產(chǎn)這種產(chǎn)品，但進(jìn)口設(shè)備不僅價(jià)格昂貴，還要受國外的技術(shù)制約，因此積極開發(fā)本土的玻璃切割技術(shù)和是設(shè)備有著巨大的潛力和廣闊的市場前景。
所以本人希望通過所學(xué)知識設(shè)計(jì)一臺能夠達(dá)到一定加工精度要求的玻璃切割機(jī)，以便學(xué)以致用，也是對自己所學(xué)課程在畢業(yè)前的一次總的復(fù)習(xí)和檢驗(yàn)。
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?2、課題要解決的問題或研究的基本內(nèi)容
一）、本次設(shè)計(jì)基本的要求：
全自動異型玻璃切割機(jī)適用于各種彎角弧型切割的工藝需求。通過采用三軸聯(lián)動機(jī)械來完成角度定位，刀具線速度定位和切割路徑運(yùn)動控制。該系統(tǒng)三軸機(jī)械不同于尋常，一般的三軸機(jī)械中z，x，y形成一個(gè)三維空間，而玻璃切割機(jī)的z軸為一個(gè)旋轉(zhuǎn)軸，主要保證切割刀具的行走方向角度方向始終與x、y軸的合成運(yùn)動方向保持一致，從而有效的保證切割效率和質(zhì)量以及延長切割道具的壽命。同時(shí)，玻璃切割機(jī)的三軸負(fù)載情況也不同于一般系統(tǒng)。該項(xiàng)目中，三軸的聯(lián)動性要求比較高，運(yùn)動控制精度比較高，同時(shí)希望機(jī)器能解析設(shè)計(jì)圖紙并自主工作，以達(dá)到全自動的標(biāo)準(zhǔn)。
二|）、目前需要解決的問題是：
1.確定總體結(jié)構(gòu)與主要工作構(gòu)件；
2.傳動系統(tǒng)的確定；
3.控制系統(tǒng)確定；
4.走刀方式的確定；
本課題要求的具體工作是：
1、熟悉玻璃切割機(jī)的結(jié)構(gòu)，工作原理；
2、完成對中等復(fù)雜程度機(jī)械的計(jì)算、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等工作。完成切割機(jī)裝配圖的設(shè)計(jì)和非標(biāo)零件圖的設(shè)計(jì)，并編寫說明書。
3、切割機(jī)裝配圖、裝配圖中的主要非標(biāo)零件圖：1套；
4、標(biāo)準(zhǔn)化明細(xì)表：1份
5、用電腦繪制的圖紙不少于3張
要求到相關(guān)企業(yè)進(jìn)行實(shí)習(xí)，認(rèn)真研究相關(guān)機(jī)械的結(jié)構(gòu)、原理、性能，結(jié)合實(shí)際進(jìn)行本課題的設(shè)計(jì)。
3、課題研究擬采用的手段和工作路線
在學(xué)校圖書館查閱相關(guān)資料。
在工廠的實(shí)踐畢業(yè)實(shí)習(xí)。
通過老師和工程師的指導(dǎo)。
通過瀏覽因特網(wǎng)上的相關(guān)資料。
對相關(guān)資料和數(shù)據(jù)的理論計(jì)算和分析。
對相對運(yùn)動的分析：
目前該類機(jī)械的運(yùn)動方式不外乎兩種：一、刀盤固定，工件運(yùn)動。其可以有合適的空間來安裝設(shè)備的動力和控制系統(tǒng)，但這種情況帶來的問題是當(dāng)工件稍大時(shí)工作臺的回轉(zhuǎn)半徑太大從而使的設(shè)備的安裝空間變大不利于利用場地。二.工件固定，刀盤移動。這種方式可以有效的利用空間而且所做的功也會節(jié)約很多，但是卻不利于動力和控制系統(tǒng)布置的設(shè)計(jì)。
對自動化控制方向的分析：
參考現(xiàn)在設(shè)備發(fā)現(xiàn)，目前市場上的設(shè)備大多是半自動的或者是手工的操作，其加工精度的保證也基本上是靠工人的經(jīng)驗(yàn)反復(fù)的檢測來保證，難以適應(yīng)大批量的生產(chǎn)需要。這里我們設(shè)想假如能夠由電腦來控制機(jī)器的走刀路徑，并且完成啟動和停機(jī)的命令。那么將會大大減少人為因素帶來的廢品率。
所以，計(jì)劃在本臺設(shè)備的輸出軸安裝數(shù)字編碼器，借以控制電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)速，從而對運(yùn)動的精確定位得以實(shí)現(xiàn)。由直流變頻電機(jī)做動力系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)無級變速，使刀刃可以停在任意位置和實(shí)現(xiàn)功率要求的突變。三軸單獨(dú)傳動從而保證各自的運(yùn)動精度，在保證加工精度的前提下，相信可以精確的實(shí)現(xiàn)加工過程和生產(chǎn)的自動化。
4、課題研究進(jìn)程計(jì)劃
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）時(shí)間：2007年9月15日-2008年5月10日；
2007年9月20日前教師做好指導(dǎo)畢業(yè)設(shè)計(jì)選題的準(zhǔn)備工作；
2007年9月26日前做好畢業(yè)設(shè)計(jì)的動員與選題發(fā)布工作；
2007年9月27日-10月31日：調(diào)研，畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書定稿；
2007年11月1日-11月30日：整理資料，撰寫并提交開題報(bào)告；
2007年12月1日-12月31日：撰寫并提交綜述報(bào)告；
2008年1月1日-1月15日： 項(xiàng)目總體設(shè)計(jì)；
2008年1月16日-2月25日：編寫程序、調(diào)試程序，項(xiàng)目設(shè)計(jì)、分析，計(jì)算等；
2008年2月26日-3月6日： 按論文規(guī)范要求撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)論文，并完成畢業(yè)設(shè)計(jì)初稿；
2008年3月7日-4月24日：修改、完善畢業(yè)設(shè)計(jì)及論文，并準(zhǔn)備畢業(yè)論文答辯;
2008年4月25日-4月31日：畢業(yè)論文答辯，并撰寫畢業(yè)論文個(gè)人小結(jié)（不少于800字）;
2008年5月1日－5月10日：畢業(yè)論文成績及相應(yīng)材料整理歸檔。
5、課題成果
課題預(yù)期成果：
設(shè)計(jì)裝配圖A0一張，
A3零件圖2張，
設(shè)計(jì)說明書一份。
指導(dǎo)教師意見：
指導(dǎo)教師（簽名）：
年 月 日
教研室主任意見：
教研室主任（簽名）：
年 月 日
6
玻璃切割機(jī)設(shè)計(jì)說明書
摘 要
從近幾年的情況看，隨著我國經(jīng)濟(jì)近幾年的加速增長，房地產(chǎn)和汽車行業(yè)的高速增長帶動的玻璃消費(fèi)快速增長，使得玻璃行業(yè)消化新增產(chǎn)能的速度加快，進(jìn)而造成玻璃行業(yè)的蓬勃發(fā)展。以玻璃為代表的液晶加工設(shè)備的需求顯得愈發(fā)顯的重要。自動精密玻璃切割機(jī)，是液晶生產(chǎn)線上不可缺少的基礎(chǔ)設(shè)備，用它可將大塊基板切割成需要的任何尺寸。同時(shí)，它也可用于切割太陽能電池基板、醫(yī)用玻璃基板及其他電子玻璃。本設(shè)計(jì)的是通過采用三軸聯(lián)動機(jī)械來完成角度定位，刀具線速度定位和切割路徑運(yùn)動控制。我的設(shè)計(jì)內(nèi)容主要是機(jī)械部分的設(shè)計(jì)。
關(guān)鍵詞: 玻璃 玻璃切割機(jī) 三軸聯(lián)動
Abstract
See from the circumstance for the last few years, Along with the acceleration growth for our country economic last few years, The glass that the high-speed growth of real estate and car profession arouse consumes a fast growth, Make glass profession the digest add a productivity of the speed speed and then result in the booming development of glass profession.Taking glass as the representative's LCD processes the need of equipments to seem to be more the hair show of importance.The automatically precise glass incises machine, is the foundation equipments that the LCD produces on-line indispensability and use it can big piece Ji the plank incise into a demand of any size.In the meantime, it cans be also used for incising solar cell Ji plank and cures to use the glass Ji plank and other electronics glasses.What this design is to pass to adopt three stalks allied move a machine to complete an angle fixed position, the knife has line speed a fixed position and incises path sport control.My design contents is mainly the design of machine part
Key words： Glass Glass incises machine Three stalks are allied to move
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玻璃切割機(jī)的設(shè)計(jì)文獻(xiàn)綜述
李院龍
（莆田學(xué)院電信系 指導(dǎo)老師：林金蘭）
摘要：機(jī)械設(shè)計(jì)的任務(wù)是從社會需求出發(fā)；創(chuàng)造性的設(shè)計(jì)出具有特定功能的新機(jī)械或改進(jìn)原有機(jī)械設(shè)計(jì)的性能，以滿足人們?nèi)找嬖龃蟮纳詈蜕a(chǎn)的需要；機(jī)械設(shè)計(jì)使機(jī)械產(chǎn)品開發(fā)和技術(shù)改造的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，使機(jī)械產(chǎn)品的第一步，機(jī)械的功能決定于設(shè)計(jì)機(jī)械的質(zhì)量；性能和成本；也只要是在設(shè)計(jì)階段決定的；而制造過程的本質(zhì)就在于實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)時(shí)所規(guī)定的質(zhì)量。
關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計(jì) 機(jī)械制造 社會需求
Abstract: Machine design's duty is embarks from the social demand; The creative design has the specific function new machinery or the improvement original machine design performance, Satisfies the life which and the production need the people increase day by day; The machine design causes the engineering products development and the technological transformations key link, Causes the engineering products the first step, The mechanical function decides in design machinery's quality; Performance and cost; Also so long as in design stage decision; The quality which when process of manufacture's essence lies in realizes design stipulated.
Keyword: mechanical design Machine manufacture Social demand
本設(shè)計(jì)的是通過采用三軸聯(lián)動機(jī)械來完成角度定位，刀具線速度定位和切割路徑運(yùn)動控制。該系統(tǒng)三軸機(jī)械不同于尋常，一般的三軸機(jī)械中z，x，y形成一個(gè)三維空間，而玻璃切割機(jī)的z軸為一個(gè)旋轉(zhuǎn)軸，主要保證切割刀具的行走方向角度方向始終與x、y軸的合成運(yùn)動方向保持一致，從而有效的保證切割效率和質(zhì)量以及延長切割道具的壽命。同時(shí)，玻璃切割機(jī)的三軸負(fù)載情況也不同于一般系統(tǒng)。該項(xiàng)目中，三軸的聯(lián)動性要求比較高，運(yùn)動控制精度比較高，同時(shí)希望機(jī)器能解析設(shè)計(jì)圖紙并自主工作，以達(dá)到全自動的標(biāo)準(zhǔn)。
機(jī)械設(shè)計(jì)主要由下面的各個(gè)階段所組成：1 市場需求分析、2 明確機(jī)械產(chǎn)品的功能目標(biāo)、3方案設(shè)計(jì)、4技術(shù)設(shè)計(jì)階段。在設(shè)計(jì)過程中采用新的技術(shù)手段和技術(shù)原理、發(fā)揮創(chuàng)造性，提出新方案，探索新的設(shè)計(jì)思路，提供具有社會價(jià)值的、新穎的而且成果獨(dú)特的設(shè)計(jì)。
一、研究背景及動態(tài)
(1) 機(jī)械設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢
第二次世界大戰(zhàn)以后，作為機(jī)械設(shè)計(jì)的理論基礎(chǔ)的機(jī)械學(xué)繼續(xù)以更加迅猛的速度發(fā)展，摩擦學(xué)，可靠性分析，機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)，有限元計(jì)算，尤其是計(jì)算機(jī)在機(jī)械設(shè)計(jì)中迅速推廣，使機(jī)械設(shè)計(jì)的速度和質(zhì)量都有大幅的提高。在機(jī)械中廣泛運(yùn)用計(jì)算機(jī)和自動化程度的提高，使現(xiàn)代的具有明顯的特色。因此，機(jī)械設(shè)計(jì)在理論，內(nèi)容和方法方面與過去相比都有了劃時(shí)代的發(fā)展。而國際市場的激烈競爭，是現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)的方法和發(fā)展的催化劑。世界各國逐漸認(rèn)識到產(chǎn)品市場競爭對各國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要作用。機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)在這一時(shí)期獲得了空前的發(fā)展。機(jī)械設(shè)計(jì)目前已經(jīng)不宜作為機(jī)械學(xué)的一個(gè)分支，而應(yīng)該認(rèn)為是與機(jī)械學(xué)并立的一門技術(shù)科學(xué)了。
現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)方法的特征是，它具有自己的學(xué)科體系和專門的內(nèi)容。其核心技術(shù)有3個(gè)方面：
① 以產(chǎn)品的“功能”作為機(jī)械計(jì)的核心目標(biāo)。美國麥爾斯提出了“顧客購買的不是產(chǎn)品的本身，而是產(chǎn)品所具有的功能”，明解地說明了“功能”是產(chǎn)品的本質(zhì)和靈魂。這一原理的提出大大地解放了設(shè)計(jì)師的思想，為了實(shí)現(xiàn)某一功能，可以采用各種不同的原理和結(jié)構(gòu)。我們可以從近年來的計(jì)時(shí)裝置，文件復(fù)制設(shè)備，通訊方法等方面的飛速發(fā)展看出，設(shè)計(jì)師的聰明才智得到了空前的發(fā)揮，多方面的滿足了社會的需要。
② “人機(jī)學(xué)”的形成和發(fā)展。機(jī)械的工作往往與人是不可分的，如汽車，飛機(jī)有些操縱的信號要靠人輸入。必須考慮操縱者的反映速度和能力限制，還必須考慮操縱者和乘客的傳舒適性。如有一些武器設(shè)計(jì)者已經(jīng)考慮使用者中，雖然磊部分是作右手方便的，但是習(xí)慣于用左手的（稱為左利手或左撇子）也占有一定的百分率。雖然許多產(chǎn)品已經(jīng)向自動化發(fā)展，許多民用產(chǎn)品對使用者的拔術(shù)要求日益降低（俗稱 “傻瓜化”）。但是機(jī)械產(chǎn)品競畢竟是為了人類設(shè)計(jì)的。考慮“人機(jī)學(xué)”是提高產(chǎn)品的競爭能力的重要方面。實(shí)際上“傻瓜化”就是當(dāng)前處理人機(jī)問題的一個(gè)重要的途徑。
③ 建立系統(tǒng)的“工業(yè)設(shè)計(jì)”學(xué)科體系。工業(yè)設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)者使產(chǎn)品在外觀，色彩，形狀，尺寸比例等方面的合理設(shè)計(jì)，使產(chǎn)品與人，環(huán)境更協(xié)調(diào)，以得到更好的使用效果與況爭力。
(2) 機(jī)械設(shè)計(jì)的未來發(fā)展趨勢
① 現(xiàn)代社會機(jī)械廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)，生活各個(gè)領(lǐng)域，已成為衡量一個(gè)國家技術(shù)水平和現(xiàn)代化程度的重要標(biāo)志。隨著機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)理論的發(fā)展及新概念，新方法，新工藝的不斷出現(xiàn)，機(jī)械設(shè)計(jì)也得到了迅猛的發(fā)展。主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。
② 機(jī)械體積從米級向微米級設(shè)計(jì)??
有用于宇宙的空間機(jī)械，有用于深海作業(yè)的機(jī)械，又有用于人體血管內(nèi)的機(jī)械等等。顯然，它們有的是龐然大物，有的是微型機(jī)械，這就要求設(shè)計(jì)不同的尺寸的零件。
③ 從單個(gè)零件到整機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)??
現(xiàn)代機(jī)械日益向高速的，重載，高精度，高效率和低噪音等方向發(fā)展，必然要嘶啞從傳動系統(tǒng)偏重于零件，部件的靜態(tài)單個(gè)的設(shè)計(jì)向多種零件的綜合或以整機(jī)為對像的動態(tài)系統(tǒng)多個(gè)零件擴(kuò)展的設(shè)計(jì)，
④ 設(shè)計(jì)用的工具的改變??
改變圖板等繪圖工具，應(yīng)用計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)直接在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行最優(yōu)化的機(jī)械設(shè)計(jì)。
⑤ 設(shè)計(jì)-加工的一體化??
機(jī)電一體化的應(yīng)用改變了傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)與機(jī)械加工的分離使零件的設(shè)計(jì)與加工幾乎同時(shí)進(jìn)行。例如數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用，改變了傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)與加工方法，它實(shí)現(xiàn)了機(jī)械與電子，強(qiáng)電與弱電，軟件與硬件，控制與信息的多種技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，按照計(jì)算機(jī)的指令來控制機(jī)床進(jìn)行機(jī)械加工。目前，應(yīng)用軟件較多的是CAD，CAM。
⑥ 對機(jī)械的人性化設(shè)計(jì)和等壽命設(shè)計(jì)
在市場競爭日益激烈的市場環(huán)境下，不僅要求設(shè)計(jì)的機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量好，使用期限內(nèi)安全可靠度高，而且在視覺上給人以舒適的，實(shí)用的，富有時(shí)代氣息和外觀具有吸引力。同時(shí)采用等壽命設(shè)計(jì)使產(chǎn)品質(zhì)優(yōu)價(jià)廉，以此來提高產(chǎn)品的市場競爭力。??
(3) 我國機(jī)械設(shè)計(jì)現(xiàn)狀??
① 我國在現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)方面起步較晚,中國機(jī)械工程學(xué)會于1983年5月才召開了“第一次機(jī)械設(shè)計(jì)方法學(xué)討論會”，但經(jīng)過了多年的努力，我國在現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法的研究方面已經(jīng)取得了可喜的成績，現(xiàn)在的中國可以自豪地稱為“世界的工廠”，“MADE IN CHINA”已經(jīng)是世界聞名了。但是相對于世界上先進(jìn)的國家來說，我國的機(jī)械設(shè)計(jì)還是相當(dāng)?shù)穆浜蟮?，具體表現(xiàn)為：
（1）對客觀設(shè)計(jì)過程研究，了解不夠。尚未很好地掌握設(shè)計(jì)中的客觀規(guī)律。?
（2）當(dāng)前設(shè)計(jì)的優(yōu)劣主要取缺于設(shè)計(jì)者的經(jīng)驗(yàn)。
（3）設(shè)計(jì)生產(chǎn)效率低。
（4）設(shè)計(jì)進(jìn)度與質(zhì)量不能很好控制。
（5）設(shè)計(jì)手段與方法有等改進(jìn)。
（6）尚未形成能為大家接受的，能有效指導(dǎo)設(shè)計(jì)實(shí)踐，較為系統(tǒng)的設(shè)計(jì)理論。
面對這一形勢。唯一的回答就是：設(shè)計(jì)必須科學(xué)化，這意味著要科學(xué)地闡述客觀設(shè)計(jì)過程及其本質(zhì)，分析與設(shè)計(jì)有關(guān)的領(lǐng)域及其單位，在些基礎(chǔ)上，科學(xué)地安排設(shè)計(jì)過程，使用科學(xué)的方法和手段進(jìn)行設(shè)計(jì)。同時(shí)也要求設(shè)計(jì)人員不公有豐富的專業(yè)知識，而且要掌握先進(jìn)的設(shè)計(jì)理論，設(shè)計(jì)方法及設(shè)計(jì)手段，科學(xué)地進(jìn)行設(shè)計(jì)工作，這樣才能及時(shí)得到符合要求的產(chǎn)品。發(fā)展我國的機(jī)械設(shè)計(jì)科學(xué)研究，必須集中探討機(jī)械設(shè)計(jì)各主要環(huán)節(jié)的正確工作方法和解決問題的途徑，收集開發(fā)新產(chǎn)品的成功經(jīng)驗(yàn)和范例，積累大量的設(shè)計(jì)資料，了解世界有關(guān)行業(yè)的發(fā)展動向，致力于提高我國機(jī)械工業(yè)的水平，生產(chǎn)具有國際競爭力的機(jī)械產(chǎn)品。相信我國學(xué)者們要總結(jié)過去設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)并吸收外國先進(jìn)的學(xué)術(shù)思想和科學(xué)技術(shù)的基礎(chǔ)上，定能研究出一套適合我國的國情。高效優(yōu)質(zhì)，經(jīng)濟(jì)地進(jìn)行設(shè)計(jì)的規(guī)律和方法來為加速現(xiàn)代化建設(shè)做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。
二、評述
(1)本設(shè)計(jì)所涉及的玻璃及玻璃設(shè)備行業(yè)動態(tài)
隨著科技的不斷發(fā)展，國內(nèi)的液晶行業(yè)的也取得了飛速的發(fā)展。從近幾年的情況看，隨著我國經(jīng)濟(jì)近幾年的加速增長，房地產(chǎn)和汽車行業(yè)的高速增長帶動的玻璃消費(fèi)快速增長，使得玻璃行業(yè)消化新增產(chǎn)能的速度加快，進(jìn)而造成玻璃行業(yè)的蓬勃發(fā)展。
以玻璃為代表的液晶加工設(shè)備的需求顯得愈發(fā)顯的重要。自動精密玻璃切割機(jī)，是液晶生產(chǎn)線上不可缺少的基礎(chǔ)設(shè)備，用它可將大塊基板切割成需要的任何尺寸。同時(shí)，它也可用于切割太陽能電池基板、醫(yī)用玻璃基板及其他電子玻璃。
我國國內(nèi)液晶行業(yè)起步比較晚，直至上個(gè)世紀(jì)末，國內(nèi)還沒有一個(gè)廠家能夠生產(chǎn)出像樣的此類設(shè)備，許多玻璃行業(yè)或靠傳統(tǒng)的手工劃線、或依賴進(jìn)口國外設(shè)備。手工劃線效率很低，不能滿足液晶行業(yè)迅速發(fā)展的需要；當(dāng)時(shí)國外雖然已有日本、美國等國生產(chǎn)這種產(chǎn)品，但進(jìn)口設(shè)備不僅價(jià)格昂貴，還要受國外的技術(shù)制約，因此積極開發(fā)本土的玻璃切割技術(shù)和是設(shè)備有著巨大的潛力和廣闊的市場前景。
傳統(tǒng)的機(jī)械切割法的最大的缺點(diǎn)是需要對加工后的邊緣進(jìn)行再處理，及其所帶來的產(chǎn)量低下問題。
在機(jī)械切割中，用砂輪或機(jī)械輪在玻璃上進(jìn)行刻劃，產(chǎn)生沿著切割方向的切向張力，從而使玻璃沿著劃痕裂開。這種方法所切割的邊緣不平滑、有微小裂痕，材料上殘存不對稱邊緣應(yīng)力，及殘留碎屑等。對于很多應(yīng)用，碎屑和局部應(yīng)力所造成的微小裂痕將造成器件的失靈，所以必須進(jìn)行切后邊緣打磨并且/或者拋光，甚至進(jìn)行熱處理，以強(qiáng)化邊緣。另外，機(jī)械輪加工中還需要輔助劑輔助切割，輔助劑也有可能粘在成品邊緣，需要過水清洗或超聲波清洗等后續(xù)處理。后續(xù)處理工序以及低成品率（發(fā)生不確定的裂痕）等都將增加成品玻璃制品的造價(jià)。
激光應(yīng)用于切割和焊接薄金屬板已有30年了，通過聚焦光束局部地加熱材料。這種方法靈活性好，經(jīng)濟(jì)效益高，在很多工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域大放異彩。其實(shí)玻璃有比金屬更低的熱傳導(dǎo)，所以激光切割機(jī)可以順理成章地應(yīng)用于玻璃的切割。事實(shí)上，一些公司早在70年代即開始發(fā)展成套系統(tǒng)，當(dāng)時(shí)使用的是千瓦輸出功率水平的CO2 激光切割機(jī)。但是，因?yàn)楣β仕礁撸瑢ΣＡг斐刹蝗莺鲆暤臒嵊绊?，以致融化局部材料，所以?dāng)時(shí)的激光切割技術(shù)難以保證整齊、平滑的切割邊緣，在許多應(yīng)用場合中，仍然需要打磨切割邊緣。同時(shí)，當(dāng)時(shí)CO2 激光切割機(jī)的價(jià)格非常昂貴，令人生畏。
(2)本設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)方法
工程中經(jīng)常提及的設(shè)計(jì)方法有常規(guī)的機(jī)械設(shè)計(jì)方法、現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法和創(chuàng)新設(shè)計(jì)方法。
1、常規(guī)設(shè)計(jì)方法
常規(guī)設(shè)計(jì)方法也稱傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法。常規(guī)機(jī)械設(shè)計(jì)方法是依據(jù)力學(xué)和數(shù)學(xué)建立的理論公式和經(jīng)驗(yàn)公式，運(yùn)用圖表和手冊等技術(shù)資料，以實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)，進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算、繪圖和編寫設(shè)計(jì)說明書。
一個(gè)完整的常規(guī)機(jī)械設(shè)計(jì)主要由下面的各個(gè)階段所組成。
（1）市場需求分析
本階段的標(biāo)志就是完成市場調(diào)研報(bào)告。
（2）明確機(jī)械產(chǎn)品的功能目標(biāo)
本階段的標(biāo)志就是明確設(shè)計(jì)任務(wù)。
（3）方案設(shè)計(jì)
通過方案選擇與評價(jià)，最后決策確定出一個(gè)相對最優(yōu)的機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動方案。
（4）技術(shù)設(shè)計(jì)階段
該階段包含：機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，機(jī)構(gòu)系統(tǒng)設(shè)計(jì)（含協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)），結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，總裝設(shè)計(jì)，制造樣機(jī)。
（5）生產(chǎn)階段
在常規(guī)機(jī)械設(shè)計(jì)過程中，也包含了設(shè)計(jì)人員的大量創(chuàng)造性成果，例如在方案設(shè)計(jì)階段和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段中都含有創(chuàng)新的過程。
在機(jī)械原理和機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)中學(xué)習(xí)的綜合與設(shè)計(jì)方法主要是常規(guī)設(shè)計(jì)方法的內(nèi)容。
2、現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法強(qiáng)調(diào)以計(jì)算機(jī)為工具，以工程軟件為基礎(chǔ)，運(yùn)用現(xiàn)代設(shè)計(jì)理念，進(jìn)行機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)。其特點(diǎn)是產(chǎn)品開發(fā)的高效性和高可靠性。大量的工程軟件使復(fù)雜的設(shè)計(jì)過程變得既容易又簡單。
現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法內(nèi)容廣泛、學(xué)科繁多，主要有計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、優(yōu)化設(shè)計(jì)、可靠性設(shè)計(jì)、求反設(shè)計(jì)、創(chuàng)新設(shè)計(jì)、并行設(shè)計(jì)、虛擬設(shè)計(jì)等方法。
3、創(chuàng)新設(shè)計(jì)是指設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)中采用新的技術(shù)手段和技術(shù)原理、發(fā)揮創(chuàng)造性，提出新方案，探索新的設(shè)計(jì)思路，提供具有社會價(jià)值的、新穎的而且成果獨(dú)特的設(shè)計(jì)，其特點(diǎn)是運(yùn)用創(chuàng)造性思維，強(qiáng)調(diào)產(chǎn)品的創(chuàng)新性和新穎性。
機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)的實(shí)質(zhì)是充分發(fā)揮設(shè)計(jì)者的創(chuàng)造力，利用人類已有的相關(guān)科學(xué)技術(shù)成果，進(jìn)香創(chuàng)新構(gòu)思、設(shè)計(jì)出具有新穎性、創(chuàng)造性及實(shí)用性的機(jī)構(gòu)產(chǎn)品的一種實(shí)踐活動。它包含兩個(gè)部分：從無到有和從有到新的設(shè)計(jì)。機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)是相對常規(guī)設(shè)計(jì)而言的，它特別強(qiáng)調(diào)人在設(shè)計(jì)過程中，特別是在總體方案、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的主導(dǎo)性及創(chuàng)造性作用。
4、三種設(shè)計(jì)方法的異同點(diǎn)分析
常規(guī)設(shè)計(jì)方法主要強(qiáng)調(diào)運(yùn)用公式、圖表、經(jīng)驗(yàn)等常規(guī)方法進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)。
現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法強(qiáng)調(diào)以計(jì)算機(jī)為工具，以工程軟件為基礎(chǔ)，運(yùn)用現(xiàn)代設(shè)計(jì)理念進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)。
創(chuàng)新設(shè)計(jì)則強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過程中運(yùn)用創(chuàng)造性思維，提出新方案、探索新的設(shè)計(jì)思維，強(qiáng)調(diào)產(chǎn)品的創(chuàng)新性和新穎性。提供具有社會價(jià)值的、新穎的而且成果獨(dú)特的設(shè)計(jì)的方案。
實(shí)際上，創(chuàng)新設(shè)計(jì)更加注重產(chǎn)品方案設(shè)計(jì)。方案確定后，在技術(shù)設(shè)計(jì)階段仍然采用常規(guī)設(shè)計(jì)方法或現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法進(jìn)行具體的設(shè)計(jì)。
三、結(jié)論
機(jī)械基礎(chǔ)綜合課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容如下：
（1）根據(jù)設(shè)計(jì)要求確定待設(shè)計(jì)產(chǎn)品的接寫系統(tǒng)運(yùn)動方案并進(jìn)行優(yōu)選。
（2）對該方案中的主體機(jī)構(gòu)進(jìn)行尺度綜合。
（3）對主體機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動分析和受力分析。
（4）繪制機(jī)構(gòu)系統(tǒng)的運(yùn)動簡圖。
（5）進(jìn)行機(jī)構(gòu)系統(tǒng)的運(yùn)動協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)。
（6）傳動方案設(shè)計(jì)。
（7）有關(guān)零部件的計(jì)算。
（8）機(jī)械裝配草圖的設(shè)計(jì)。
（9）裝配圖的草圖繪制。
（10）裝配圖的繪制。
（11）零件圖的繪制。
（12）編寫設(shè)計(jì)說明書。
本設(shè)計(jì)玻璃切割機(jī)具有裁切效率快、裁切精度高壽命長、刀輪更換方便等特點(diǎn)外，增設(shè)了傳動裝置，自動運(yùn)行停止功能，從而使操作更方便、靈活、省力、整機(jī)造型更美觀，減輕了勞動強(qiáng)度，提高了工作效率，由于轉(zhuǎn)
動平穩(wěn)、均勻，切割質(zhì)量得到了提高。
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玻璃切割機(jī)設(shè)計(jì)說明書
目 錄
摘 要……………………………………………………………………………I
Abstract …………………………………………………………………………II
第1章 緒論 ……………………………………………………………………1
第2章 機(jī)電一體化技術(shù)簡介 …………………………………………………4
2.1 機(jī)電一體化技術(shù)簡介 ………………………………………………4
2.2 機(jī)電一體化技術(shù)體系 ………………………………………………4
2.3 機(jī)電一體化的發(fā)展前景 ……………………………………………4
第3章 玻璃切割機(jī)的總體設(shè)計(jì)……………………………………………… 6
3.1 課題設(shè)計(jì)總體分析 …………………………………………………6
3.2 玻璃切割機(jī)的設(shè)計(jì)分析 ……………………………………………6
第4章 玻璃切割機(jī)的機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)…………………………………… 8
4.1 運(yùn)動方案選擇……………………………………………………… 8
4.2 運(yùn)動形式及其計(jì)算…………………………………………… 11
4.2.1 絲杠相關(guān)計(jì)算…………………………………………… 11
4.2.2 選擇電機(jī)…………………………………………………… 14
4.2.3 橫移裝置的計(jì)算……………………………………………15
4.2.4 滾動軸承的選擇……………………………………………16
第5章 綠色制造技術(shù)………………………………………………………… 18
5.1 綠色設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容……………………………………………… 18
5.2 綠色設(shè)計(jì)的原則…………………………………………………… 19
第6章技術(shù)經(jīng)濟(jì)性分析…………………………………………………………21
總 結(jié)…………………………………………………………………………… 22
致 謝…………………………………………………………………………… 23
參考文獻(xiàn) ……………………………………………………………………… 24
附錄1外文翻譯 ……………………………………………………………… 25
- 1 -
附錄1
現(xiàn)代集成制造技術(shù)
信息技術(shù)的發(fā)展引起的革命使我們進(jìn)入了信息時(shí)代. 信息革命不僅引起思想和生活方式的變化,從而導(dǎo)致生產(chǎn)和制造哲理的巨大變化 可以說,過去十年來新的制造理念都離不開它提供支持的信息技術(shù)制造先進(jìn)制造技術(shù)是重要的生產(chǎn)歷史轉(zhuǎn)變時(shí)期. 多年來,中國\綜合國力的不斷增強(qiáng),即將到來,市場極具競爭力,從賣方\國內(nèi)市場變?yōu)橘I方\中國市場,并迅速成為國際市場的同時(shí),許多大中型企業(yè)處于劣勢的競爭,甚至破產(chǎn)、關(guān)閉. 結(jié)合中國\中國的國情,通過分析現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)、先進(jìn)制造技術(shù)與現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略和道路做些有益的制造業(yè)發(fā)展探索.
含義與定位現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)
現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)(當(dāng)代集成制造系統(tǒng))是計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)新的發(fā)展階段,計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)在繼承優(yōu)秀成果的基礎(chǔ)上不斷吸收先進(jìn)制造技術(shù)與本質(zhì)的思考,從信息整合、過程整合與企業(yè)整合的方向迅速發(fā)展先進(jìn)制造技術(shù)為核心. 具體而言,將帶來傳統(tǒng)技術(shù)與現(xiàn)代信息技術(shù)、管理技術(shù)、自動化技術(shù)、系統(tǒng)工程技術(shù)有機(jī)結(jié)合,通過計(jì)算機(jī)技術(shù)產(chǎn)品的企業(yè)在整個(gè)生命周期的組織、經(jīng)營、管理和技術(shù)的有機(jī)結(jié)合,優(yōu)化經(jīng)營整個(gè)企業(yè)的產(chǎn)品生命周期,情報(bào),整合優(yōu)化 達(dá)到產(chǎn)品上市快、服務(wù)好、質(zhì)量好、低成本的目的,提高企業(yè)的軟、敏捷性和簡裝性。企業(yè)在激烈的市場競爭中立于不敗之地. 從整合角度看,早期的計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)側(cè)重于信息一體化、現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)集成概念在廣度和深度上的一大擴(kuò)展,除了信息一體化,還實(shí)現(xiàn)企業(yè)全產(chǎn)品生命周期的整體業(yè)務(wù)流程優(yōu)化、過程整合和開發(fā)輔助企業(yè)與企業(yè)之間的整合階段.
現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)應(yīng)該是國與國之間的研究范圍之間的國家科技攻關(guān)計(jì)劃、攀登計(jì)劃. 攀登計(jì)劃研究項(xiàng)目相比,它更注重成果的應(yīng)用,將技術(shù)產(chǎn)業(yè)化,促進(jìn)中國的現(xiàn)代化\的生產(chǎn)過程; 國家科技攻關(guān)計(jì)劃相比,將更加重視制造業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵問題,我們共同來解決,而具前瞻性問題的模式之一.
現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)技術(shù)
先進(jìn)制造技術(shù)(舉辦先進(jìn)制造技術(shù))為專有名詞,尚不明確、一致的定義. 通過其內(nèi)容和特點(diǎn)的研究,目前共同的體會:先進(jìn)制造技術(shù)是傳統(tǒng)制造技術(shù)不斷吸收機(jī)械、電子、信息、材料、能源和現(xiàn)代管理等方面的成果,其綜合產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制造、測試、管理、銷售、使用、服務(wù)的制造過程,以高質(zhì)量、高效率、低、清潔、靈活生產(chǎn) 預(yù)期效果及經(jīng)濟(jì)技術(shù)創(chuàng)造三項(xiàng)技術(shù)總稱. 它具有以下特點(diǎn):
從技術(shù)為中心向以人為中心的轉(zhuǎn)變,科技的發(fā)展更符合人類社會的需要; 模糊專業(yè)分工專業(yè)化壓力、一專多能轉(zhuǎn)變職工的智慧得到充分發(fā)揮; 由多層金字塔結(jié)構(gòu),網(wǎng)絡(luò)管理面臨著結(jié)構(gòu)性變化,減少了中間環(huán)節(jié)和層次; 從傳統(tǒng)的以平行方式轉(zhuǎn)變工作方法,減少工作周期,提高工作質(zhì)量; 從形式固定職能部門自主管理小組的工作方法,以動態(tài)變化. 通過先進(jìn)制造技術(shù)的定義和分析的特點(diǎn),我們發(fā)現(xiàn),現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)擁有最先進(jìn)的制造技術(shù)特點(diǎn)先進(jìn)制造技術(shù),是不是涉及的范圍,現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)等先進(jìn)制造技術(shù),通過全面檢查,我們提出了一個(gè)現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的技術(shù)構(gòu)成模式. 圖1表明,在先進(jìn)制造技術(shù)、現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)在吸收計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)優(yōu)秀成果的基礎(chǔ)上繼續(xù)并行工程、虛擬制造,并成功地建立了動態(tài)聯(lián)盟的深入研究,并不斷吸收先進(jìn)制造技術(shù)和成功經(jīng)驗(yàn),先進(jìn)思想,將推廣應(yīng)用, 現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)為核心的先進(jìn)制造技術(shù),具體如下:
1、并行工程:
并行工程相結(jié)合,同時(shí)進(jìn)行相關(guān)程序的設(shè)計(jì)和產(chǎn)品(包括制造過程和支持過程)系統(tǒng). 它要求產(chǎn)品開發(fā)人員在一開始就考慮整個(gè)產(chǎn)品生命周期概念產(chǎn)品用各種因素,包括質(zhì)量、成本、時(shí)間和用戶需求. 為達(dá)到目的,同時(shí)主樓高度一體化模式,實(shí)現(xiàn)各部門通過共同努力; 設(shè)計(jì)成功的產(chǎn)品,減少重復(fù),許多地方的模擬技術(shù); 模型,模擬部分包括應(yīng)用虛擬制造技術(shù) 可以說并行工程的發(fā)展,是要建立一個(gè)虛擬制造技術(shù)條件,虛擬制造技術(shù)將根據(jù)并行工程、并行工程的進(jìn)一步發(fā)展虛擬制造技術(shù). 同時(shí),并行工程處、計(jì)算機(jī)輔助生產(chǎn)、CAPP、技術(shù)支持,分別對原有工作在時(shí)間和空間上交叉、重疊,充分利用現(xiàn)有技術(shù)和吸收當(dāng)前迅速發(fā)展的計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和優(yōu)秀成果,為先進(jìn)制造技術(shù)的基礎(chǔ).
雖然并行工程在實(shí)際工作中,研究的熱點(diǎn),也取得了一些成果,但是目前仍有一些問題:
(一)研究的廣度和深度:盡管是平行進(jìn)行了廣泛的研究著作,但在研究內(nèi)容的角度看,還是從研究的水平,差距明顯. 如:并行工程在成本和質(zhì)量的應(yīng)用剛剛起步,還沒有統(tǒng)一供應(yīng)的議程.
(二)工程技術(shù)的同時(shí)還與實(shí)際:在實(shí)用技術(shù)研究、商品化軟件尚未出生,而外國公司已推出的商業(yè)軟件(如:親工程首,隨CADDS5).
(三)實(shí)施并行工程充分:研究薄弱研究并不完全開花,并行工程實(shí)施將是困難的. 此外,目前國內(nèi)機(jī)械行業(yè)在激烈的市場競爭中,好、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)/計(jì)算機(jī)輔助生產(chǎn)工藝術(shù)尚待普及,全面實(shí)施并行工程還缺乏基本的物質(zhì)基礎(chǔ).
由于并行工程和我國的基礎(chǔ)研究工作不足狀況,決定要為現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的基礎(chǔ)深入的研究工作已經(jīng)展開.
2、虛擬制造(船民--虛擬制造):
虛擬制造利用信息技術(shù)、仿真技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)對現(xiàn)實(shí)制造活動的人、物、信息及制造過程進(jìn)行全面的仿真,以發(fā)現(xiàn)制造中可能出現(xiàn)的問題,產(chǎn)品在實(shí)際生產(chǎn)之前,采取預(yù)防措施,從而創(chuàng)造了一次性產(chǎn)品的成功,達(dá)到降低成本、縮短產(chǎn)品開發(fā)周期, 其目的是為了提高產(chǎn)品競爭力--四. 目前,虛擬制造技術(shù)已被國外,如:設(shè)計(jì)一家美國公司boneingVS-X虛擬飛機(jī)數(shù)據(jù)手套和頭盔監(jiān)測觀察控制,飛機(jī)設(shè)計(jì)師身臨其境觀察結(jié)果設(shè)計(jì)飛機(jī),其外觀、內(nèi)部結(jié)構(gòu)及使用性能的檢驗(yàn); 日本\的松下公司開發(fā)的虛擬廚房設(shè)備制造系統(tǒng),允許消費(fèi)者在購買商品前,在虛擬環(huán)境中體驗(yàn)不同的廚房設(shè)備功能于自己的喜好評價(jià)、選擇和重組這些設(shè)備,他們的選擇將儲存并送往生產(chǎn)部門通過網(wǎng)絡(luò)生產(chǎn); 考文垂藝術(shù)與設(shè)計(jì)學(xué)院美國開發(fā)的虛擬原型系統(tǒng)設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)初期建造的電腦虛擬原型和評價(jià)原型的這6.
國內(nèi)的研究剛剛起步,主要集中在三個(gè)方面:
(1)產(chǎn)品虛擬設(shè)計(jì)技術(shù):
包括虛擬產(chǎn)品開發(fā)平臺、虛擬測試、虛擬裝配以及機(jī)床、虛擬設(shè)計(jì)工具實(shí)現(xiàn). 清華大學(xué)利用美國國家儀器公司LabVIEW開發(fā)平臺實(shí)現(xiàn)虛擬suoxiang電路、機(jī)械學(xué)用C程式語言、OpenGL初步實(shí)現(xiàn)了三維虛擬在車庫的參數(shù)設(shè)計(jì),可以進(jìn)行停車場的視覺設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)、分析和運(yùn)動模擬.
(2)產(chǎn)品虛擬制造技術(shù)
主要材料熱加工工藝模擬、加工仿真模擬盤形狀,塑造制造業(yè)仿真. 法奧在運(yùn)動發(fā)展局Optris材料模擬軟件已基本形成類似于中門復(fù)雜汽車復(fù)蓋羊和其他羊形件造型過程; 沉陽廣播學(xué)院仿真軟件開發(fā)電渣熔鑄工藝已經(jīng)應(yīng)用于水輪發(fā)電機(jī)esrd3d流量變化曲面部件的生產(chǎn), 其產(chǎn)品數(shù)量和中西部、建筑、服務(wù)等七個(gè)電站和平利用; 合肥工業(yè)大學(xué)與雙刀架車床數(shù)碼處理軟件仿真馬\'鐵鞍山鋼鐵公司采用車輪廠Lungu數(shù)碼手續(xù),縮短調(diào)試時(shí)間由幾個(gè)班幾個(gè)小時(shí),確保了試成功; 北京機(jī)床研究所、機(jī)械科學(xué)院、東北大學(xué)、上海交通大學(xué)、長沙鐵路學(xué)院等單位還制定了一系列的仿真軟件. (3)虛擬制造系統(tǒng)
虛擬制造技術(shù)包括建筑、技術(shù)支持、開發(fā)策略. 這就出現(xiàn)了比較成熟的思想并可能上海同濟(jì)大學(xué)教授張?zhí)K分散的生產(chǎn)體系和網(wǎng)絡(luò)十一警示交大院士組成一個(gè)網(wǎng)研究中心.
從上面的討論,我們可以看到有很大區(qū)別國內(nèi)和國際標(biāo)準(zhǔn),因?yàn)樗翘摂M制造技術(shù)工程平行的方向是能創(chuàng)造的核心,這意味著我們要為中心的現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)技術(shù),以推動相關(guān)技術(shù)的研究,他們一致順利.
3、敏捷制造(實(shí)時(shí)-靈活制造):
競爭能力和創(chuàng)造一個(gè)具公信力的基礎(chǔ)上組成的虛擬企業(yè)合作伙伴選擇工作,共同為同一目標(biāo),以提高整體競爭力,快速響應(yīng)用戶需求,以滿足用戶的需要. 建立快速反應(yīng)能力,建立一個(gè)虛擬企業(yè)的關(guān)鍵技術(shù),其核心是虛擬制造技術(shù),快速形成虛擬制造技術(shù)為基礎(chǔ). 創(chuàng)造能力的現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)納入企業(yè)信息一體化的道路,這是發(fā)展水平的現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的發(fā)展方向現(xiàn)代集成制造系統(tǒng).
自1991年美國研制成功的思維,美國政府就贊助許多研究發(fā)展強(qiáng)大的基礎(chǔ)設(shè)施和生產(chǎn)工具的單位,鼓勵應(yīng)用示范不同行業(yè),已經(jīng)取得了一些進(jìn)展. 例如:崛起于制造業(yè)生產(chǎn)裝置遙測示范工程,聯(lián)合加州圣亞國家實(shí)驗(yàn)室、聯(lián)合信號公司、美國堪薩斯市科新墨西哥州\的國家實(shí)驗(yàn)室和圣地亞機(jī)械主要箱、印刷電路板供應(yīng)商. 通過聯(lián)合企業(yè)資源單一脆弱,時(shí)間會比單一企業(yè)的生產(chǎn)時(shí)間減少了50%的生產(chǎn),大大提高工作效率. 現(xiàn)在美國許多大公司都參加了這一研究計(jì)劃,歐洲和日本的發(fā)展已建立相關(guān)機(jī)構(gòu),研究和實(shí)施. 我國專家從1993年開始回升創(chuàng)造了跟蹤研究,包括:快速實(shí)施的制造技術(shù)基礎(chǔ); 建立虛擬公司架構(gòu)和運(yùn)作模式的步驟; 虛擬公司和組織實(shí)施. 與國外相比,這些研究只能原則性的研究,距離實(shí)際需要還有很長的路要走. 因此,在中國\的企業(yè)也迅速創(chuàng)造不可能,但從科學(xué)研究,我們認(rèn)為有必要采取適當(dāng)?shù)臈l件下建立一個(gè)研究虛擬企業(yè),加深虛擬企業(yè)在實(shí)際應(yīng)用方面遇到的困難的理解,在實(shí)踐中學(xué)習(xí)有益的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),將來的發(fā)展一定的技術(shù)儲備.
4、綠色制造(基因-綠色制造):
綠色制造是一個(gè)綜合考慮環(huán)境影響和資源效率的現(xiàn)代制造模式,其目標(biāo)是使產(chǎn)品從設(shè)計(jì)、制造、包裝、運(yùn)輸、利用廢整個(gè)產(chǎn)品生命周期,對環(huán)境的影響(負(fù)作用)最小、最有效地利用資源. 綠色制造越來越重視環(huán)保的選擇,而不是犧牲發(fā)展環(huán)境污染、國際實(shí)踐表明,制造業(yè)的生產(chǎn)工序改進(jìn)減少廢物排放超過污水處理廠已處理大量節(jié)省. 綠色制造可以通過計(jì)算機(jī)仿真來達(dá)到目的,即它是虛擬制造的一部分. 從可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,綠色制造是必然選擇,它將成為現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分.
從以上的分析,我們可以看到:各種先進(jìn)制造技術(shù)是相互關(guān)聯(lián)、交叉、先進(jìn)制造技術(shù)、建立現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)為核心、先進(jìn)制造技術(shù)的不斷發(fā)展和發(fā)展現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)是一個(gè)動態(tài)的概念.
我國現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的發(fā)展策略
在市場上的競爭驅(qū)動、先進(jìn)制造技術(shù)發(fā)展十分迅速,新思想、新觀念是通過現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)、先進(jìn)制造技術(shù)關(guān)系的分析,我們認(rèn)為,在發(fā)展我國現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的發(fā)展戰(zhàn)略,我們應(yīng)把重點(diǎn)放在以人為本的思想、采用并行工程的理念、銜接的各種先進(jìn)制造技術(shù)、協(xié)調(diào)發(fā)展, 并不斷吸收先進(jìn)制造技術(shù)的成熟成果,為先進(jìn)制造技術(shù)的國家,以推動社會各界更廣泛應(yīng)用的作用.
目前,并行工程在美國,推廣使用階段,而且在商業(yè)化虛擬制造軟件投入市場,在這方面存在著巨大的差距,主要是:從研究、科研經(jīng)費(fèi)投入不足,研究力量分散,難以推廣使用的研究成果,嚴(yán)重浪費(fèi); 從企業(yè)方面,企業(yè)整體素質(zhì)、管理落后、軟弱研究能力面對國際競爭,大多硬,很難在現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)花費(fèi)太多,而是由素質(zhì)企業(yè)人員的限制,一些先進(jìn)的技術(shù)還不易立即實(shí)際效果,這些企業(yè)都受應(yīng)用先進(jìn)制造技術(shù)的熱情; 從國家政策,而國家的高度重視制造業(yè),而是因?yàn)槲覀兡壳暗臓顩r在改革過程中,很多機(jī)制同時(shí)運(yùn)作,難以協(xié)調(diào)各利益集團(tuán)利用資金往往,國家\的財(cái)政困難,而且還以金錢支持現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的研究. 針對這種情況,我們提出以下辦法:
(1)企業(yè)需求為出發(fā)點(diǎn),"甩圖板"工程為契機(jī),傳播民航技術(shù)、人員培訓(xùn)等,以幫助企業(yè)提高質(zhì)量的企業(yè)(包括技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、勞動態(tài)度、道德水平等),不斷提高企業(yè)的管理水平,計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)的成功示范企業(yè)推廣并行工程,并適當(dāng)宣傳虛擬制造、 快速制造技術(shù)思想提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),為企業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展.
(2)在政府方面,政府應(yīng)發(fā)揮協(xié)調(diào)職能,組織企業(yè)和科研部門的多方面、多層次的合作,加強(qiáng)科學(xué)研究,推廣和應(yīng)用要組織多學(xué)科、跨地區(qū)的研究力量的共同問題; 從加強(qiáng)宏觀指導(dǎo)下的現(xiàn)代集成制造系統(tǒng) 我們集中智慧,制定符合中國發(fā)展計(jì)劃\國情和實(shí)施這一計(jì)劃的實(shí)施.
(3)在這方面的先進(jìn)技術(shù),導(dǎo)致過度追求世界,就應(yīng)該根據(jù)實(shí)際業(yè)務(wù)需要,解決實(shí)際問題,努力創(chuàng)造有效,從而獲取資本和商業(yè)支持,以幫助建立一個(gè)良性循環(huán),推動進(jìn)一步的研究. 同時(shí),應(yīng)該參與國際合作,跟蹤發(fā)展國際研究,當(dāng)然也可以適當(dāng)引進(jìn)一些關(guān)鍵的、有發(fā)展?jié)摿Φ募夹g(shù)消化和創(chuàng)新,縮短我國與世界先進(jìn)水平的差距,保持領(lǐng)先的技術(shù).
(4)對我們的科學(xué)力量分散的弱點(diǎn),以及分散生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)思想,利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)開展合作研究,建立分布式網(wǎng)絡(luò)研究中心,研究協(xié)調(diào). 分布式網(wǎng)絡(luò)所謂研究室就是利用信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、研究活動,真正的人、物、信息及研究進(jìn)行全面一體化進(jìn)程在某一時(shí)間內(nèi)對共同目標(biāo)的最佳組合的人員和單位進(jìn)行科學(xué)研究. 調(diào)動各方面的積極性,共同努力,通過研究工作進(jìn)行了廣泛、深入、縮短周期的研究,以提高科技競爭力,可以說分布網(wǎng)絡(luò)研究室是現(xiàn)實(shí)的功能研究機(jī)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)映射是一種"虛擬"工作模式.
基于上述原因,中國的發(fā)展現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)應(yīng)該以需求為驅(qū)動力的企業(yè),通過政府的政策和計(jì)劃的協(xié)調(diào),繼續(xù)進(jìn)行類似的工程,虛擬制造能力和制造綠色制造的研究和應(yīng)用 分布式網(wǎng)絡(luò)和利用研究中心組織各地區(qū)的現(xiàn)代科研力量集中突破與集成制造系統(tǒng)密切相關(guān)的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)等措施,CORBA標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)建,改革過程企業(yè)理論研究的戰(zhàn)略意義的理論研究工作,并逐步向現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)成為我國制造業(yè)的靈魂.
附錄2
Modern integration manufacturing technique
Arising from the development of information technology revolution has enabled us to enter the information age. The information revolution is not only a source of ideas and lifestyle changes, and led to the production and manufacture of the huge philosophical change, it can be said that over the past decade the new manufacturing philosophy can not be separated from the provision of it support to information technology for the manufacture of advanced manufacturing technology is important for manufacturing in the period of historic change. Over the years, China's comprehensive national strength has been continually enhanced, and the approaching, the market is extremely competitive, from a seller's domestic market into a buyer's market, and is rapidly becoming part of the international market, many large and medium-sized enterprises at a disadvantage in the competition, and even bankruptcy, closure. The combination of China's national conditions, through the analysis of modern integrated manufacturing systems and advanced manufacturing technology relationship with our modern integrated manufacturing systems technology and development strategy and a way to do something useful for the development of our manufacturing exploration.
With the meaning of modern integrated manufacturing system positioning
Modern integrated manufacturing systems (Contemporary Integrated Manufacturing System) is a computer integrated manufacturing system, a new stage of development, and computer integrated manufacturing systems in succession outstanding on the basis of the outcome of its ongoing absorption of advanced manufacturing technology related to the essence of thinking, From information integration, process integration to the enterprise integration direction rapid development in advanced manufacturing technology at the core. Specifically, it would create the traditional technology and modern information technology, management technology, automation technology, systems engineering technology for organic integration through computer technology products to enterprises throughout the life cycle of the organization, management, administration and technical organic integration and optimization of the operation in the entire enterprise product life cycle of it, intelligence, and integration optimization, reached products listed fast and good service, good quality, low-cost end, and to improve enterprise soft, Jianzhuangxing and nimble nature of the enterprise in the fierce market competition invincible. From the integration perspective, the early computer integrated manufacturing system, focusing on information integration, and modern integrated manufacturing system integration concept in the breadth and depth of a great expansion, in addition to information integration, also achieved enterprise-wide product life cycle of the overall business process optimization, process integration, and the development of complementary businesses to enterprise integration between the stages.
Modern integrated manufacturing systems between countries should be the scope of the study plan and climbing between national research programmes. Compared with climbing planned research projects, it more results-oriented application, as will technology industrialization, and to promote the modernization of China's manufacturing process; Compared with the national research plan, it will pay more attention to the development of the manufacturing industry to address our common key issues, and forward-looking issues to one of the model.
A modern integrated manufacturing systems technology
Advanced manufacturing technologies (AMT-Advanced Manufacturing Technology) as a proper noun, is not yet a clear, consistent definition. Through its content and features research, the current common understanding : advanced manufacturing technology is a traditional manufacturing technology constantly absorbing mechanical, electronic, information, materials, energy and modern management, and other aspects of the results, and its integrated products for the design, manufacture, testing, management, sales, use, service manufacturing process, in order to achieve high quality, efficient, low, clean, flexible production, and the desired economic effects technology to create three-technology call the shopping strip. It has the following features :
From a technology-centred to people-centred change, the development of technology more responsive to human needs of the community; To blur the division of professional specialization from stress, multi-skill changes to the intelligence of workers can be brought into full play; From the multi-storey pyramid management structure of the network to face structural changes to reduce the levels and the intermediate links; from the traditional approach in order to parallel changes in working methods, reducing work cycle, and enhance the quality of work; from the functional sector fixed form autonomous management teams to dynamic changes in the working methods. Through advanced manufacturing technology definition and analysis of the characteristics we found that modern integrated manufacturing system with the most advanced manufacturing technology features advanced manufacturing technology is involved than the scope of modern integrated manufacturing systems and so on advanced manufacturing technology through comprehensive inspection, We have made a modern integrated manufacturing systems technology constitute model. As figure 1 shows that, in advanced manufacturing technology, the modern integrated manufacturing system in absorbing computer integrated manufacturing system, the outstanding achievements on the basis of the continuation of parallel projects, virtual manufacture, and successfully create a dynamic Union-depth research, and continually absorb advanced manufacturing technologies and successful experiences of advanced ideas, they will promote the use, This modern integrated manufacturing system for the advanced manufacturing technologies into the core, specify the following :
1, parallel works (CE-Concurrent Engineering) :
Parallel projects to be integrated, concurrent design of products and related processes (including manufacturing processes and support processes) system. It requires product development staff at the outset to consider the entire life cycle of products from conceptualization to product spent all factors, including quality, cost, schedule and user requirements. To achieve the purpose parallel to the main building highly integrated model through which to achieve the different sectors to work together; To design a successful product, reducing repeated it in many parts of the simulation technology; The modelling, simulation applications were included in the partial virtual manufacturing technology, It can be said that the parallel development of the project was to create a virtual manufacturing technologies conditions, virtual manufacturing technology will be based on concurrent engineering, parallel project is the further development of virtual manufacturing technologies. At the same time, in parallel engineering CAD, CAM, CAPP, technical support, respectively, for the original work in time and space overlapping and duplication, and make full use of existing technology and to absorb the current rapid development of computer technology, network technology and outstanding results, as advanced manufacturing technology base.
Although parallel projects in our work to study hot and have achieved some results, but there are still a number of current issues :
(1) The breadth and depth of study : Although parallel studies have been carried out extensive works, but in terms of research content perspective, or from the level of research that are obviously gaps. Such as : cost and quality of parallel projects in the application has just started, and suppliers have not been integrated agenda.
(2) the technology works in parallel with the practical enough : in practical technology research, commercialization software are not yet born, and foreign companies have already introduced commercial software (such as : the Pro-Engineering initials, the CADDS5 cv).
(3) the implementation of concurrent engineering enough : As weak research in the research are not fully flowering, parallel project implementation will be difficult. Moreover, the current domestic machinery industry in the fierce market competition-well, CAD/CAM remains to be universal, comprehensive implementation of a parallel project also lack basic physical infrastructure.
Works are due to the parallel position and our basic research inadequate, a decision must be as basic modern integrated manufacturing system in-depth research work has been carried out.
2, virtual manufacturing (VM-Virtual Manufacturing) :
Virtual manufacturing use of information technology, simulation technology, computer technology to the reality of the manufacturing activities of people, goods, information and manufacturing process for a comprehensive simulation to detect manufacturing problems that might appear during the product in actual production before the adoption of preventive measures, thus creating a one-time product success, to achieve lower costs and shorten product development cycles, The purpose is to enhance the competitiveness of products -- 4.
Currently, virtual manufacturing technology has been used abroad, such as : the design of an American company Boneing VS-X virtual aircraft available data gloves and helmets monitors to observe and control, aircraft designers to experience personally observe the outcome of the design of aircraft, and its exterior, the internal structure and the use of performance of the inspection; Japan's Matsushita companies develop virtual kitchen equipment manufacturing systems, allowing consumers to purchase goods in the former, in a virtual environment experience different kitchen equipment functions at its own preferences evaluation, selection and reorganization of the equipment, their choices will be stored and sent to the production sector through the network of production; Coventry School of Art and Design American Development virtual prototype system designers in the design of the initial phase of construction in the computer virtual prototype and evaluate this prototype of the 6.
Domestic research has just begun, mainly concentrated in three areas :
(1) virtual product design technologies :
Include virtual product development platform, and virtual testing, virtual assembly and machine tools, the virtual instrument designed to achieve. Qinghua University, which uses U.S. national equipment companies Labview development platforms achieved Suoxiang virtual circuits, machinery Sciences used C programming language and OpenGL initially achieved a three-dimensional virtual reality Garage under the parameters of the design, we can carry out the garage visual layout, design, analysis and simulation campaign.
(2) Virtual manufacturing technology products
Mainly hot material machining simulation, processing simulation, plate shaped simulation, molding manufacturing simulation. Campaign with Faw in Optris development board material shaped simulation software has been basically similar to the middle doors complexity of the vehicle and other coverage of the ram ram shaped pieces shaped process; Shenyang Institute of casting simulation software package developed electroslag have molded processes have been applied to water turbogenerator ESRD3D change toroidal flow components of the production, its products in volume and the Lijiaxia, construction, service and other peaceful use of seven power stations; Hefei Industrial University and the double-tool carrier digital lathe processing simulation software Ma'anshan Iron and Steel Company in the application of wheel Lungu plant to digital procedures to shorten the debugging time by several classes of a few hours, and to ensure a ban is successful; Beijing Machine Tool Research Institute, machinery Sciences, Northeastern University, Shanghai Jiaotong University and Changsha Railway College, and other units also developed a number of the simulation software. (3) virtual manufacturing system
Include virtual manufacturing technology architecture, technical support, development strategies. Which raised more mature ideas and possible by the Shanghai Tongji University Professor Zhang Shu decentralized network of production systems and Xi'an Jiaotong University warns Bo academicians formed another network research center.
From the above discussion, we can see there is a big difference between domestic and international research standards, and because it is virtual manufacturing technology works in parallel direction is the ability to create core, which meant that we have to it as the center of modern integrated manufacturing systems technology to drive relevant technology research, and their concerted smoothly.
3, nimble manufacturing (AM-Agile Manufacturing) :
Competitiveness and ability to create a degree of credibility based on the composition of virtual companies choose partners, work, work together for the same goal to enhance overall competitiveness, a rapid response to user demand to meet user needs. To achieve a rapid response capability, the establishment of a virtual enterprise is the key technology, the core of which is virtual manufacturing technology that is quickly creating a virtual manufacturing technology-based. Ability to create a modern integrated manufacturing system is integrated into the enterprise integration of information from the road, which represent the level of development of the level of development of modern integrated manufacturing system is the direction of development of modern integrated manufacturing systems.
Since 1991 the United States successfully manufactured thinking, the U.S. government sponsored numerous studies on the development of strong manufacturing units infrastructure and tools, and encourages the application of the model in different sectors of the economy, has now made some progress. For example : the rise in manufacturing production telemetry devices demonstration projects, which the California Joint sacred Asian National Laboratory, the Joint Signal Company Kansas C