輸送機械等礦山機械未來發(fā)展趨勢-文庫吧
2025-06-12 12:56 本頁面
【正文】 隨著社會進步和國民經(jīng)濟的發(fā)展，人類對資源和能源的需求量越來越大，而我國是一個資源相對貧乏的國家。隨著資源的開發(fā)，開采深度逐漸增加，由陸地向海洋延伸，資源開采條件日益惡化，安全開采的形勢日趨嚴重；我國的煤炭開采深度已達到1000m，金屬礦的濃度達到1380m，礦床開采深度增加，地下水、瓦斯、高地應(yīng)力、地質(zhì)構(gòu)造使資源開采難度大大增加。 自動化無人工作面開采是井下或危險環(huán)境采礦的發(fā)展方向，也是保障工作面安全開采的有效途徑。綜合運用采礦學(xué)、自動化技術(shù)、通訊技術(shù)、計算機科學(xué)與技術(shù)等，進行自動化無人工作面開采的基礎(chǔ)理論研究和開發(fā)新技術(shù)、新裝備，使礦山機械將向著機器人化和智能化方向發(fā)展。 海底蘊藏著多種戰(zhàn)略性金屬礦產(chǎn)資源，實現(xiàn)海洋礦產(chǎn)資源的高效安全開采，為保障國家的海洋權(quán)益和國民經(jīng)濟發(fā)展提供技術(shù)支持，社會可持續(xù)發(fā)展提供保障。實現(xiàn)海底采礦，需要開發(fā)深海纜控?zé)o人潛器、無人無纜自制深潛器等智能化采礦機械裝備。我國“十一五”規(guī)劃綱要中指出，要建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會，重點發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟，堅持開發(fā)節(jié)約并重、節(jié)約優(yōu)先，按照減量化、再利用、資源化原則，在資源開采、生產(chǎn)消耗、廢物產(chǎn)生、消費等環(huán)節(jié)，逐步建立全社會的資源循環(huán)利用體系；要節(jié)約能源、節(jié)約用水、節(jié)約土地、節(jié)約材料、加強資源綜合利用強化促進節(jié)約等政策。機械制造業(yè)要從單純追求規(guī)模與效益的模式轉(zhuǎn)向建設(shè)4R（Reduce:減量化，Reuse:再利，Recycle:再循環(huán)，Remanufacture：再制造）的循環(huán)經(jīng)濟方向。面向自然環(huán)境實現(xiàn)和諧發(fā)展，要求礦山機械“生態(tài)化”，借助各種先進技術(shù)對制造模式、制造資源、制造工藝制造組織進行不斷創(chuàng)新，使產(chǎn)品在整個生命周期內(nèi)不產(chǎn)生環(huán)境污染或環(huán)境污染最小化，資源利用率最高，能源消耗最低，最終實現(xiàn)企業(yè)經(jīng)濟效益與社會效益的協(xié)調(diào)化。高效、零污染的燃料電池礦山機械具有很好的發(fā)展前景。地?zé)嶙鳛榫G色的、可再生的資源，被世界各國確定為維系社會可持續(xù)發(fā)展的新能源，在地?zé)豳Y源豐富的發(fā)達國家已得到較好的利用，開發(fā)地殼熱能資源和對固體廢物資源化處理為礦山機械拓展了服務(wù)領(lǐng)域。礦山機械在計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等多學(xué)科綜合集成的支持下，面向經(jīng)濟建設(shè)，在市場需求的驅(qū)動下，在人類與自然界的和諧發(fā)展中，礦山機械已經(jīng)向著數(shù)字化、智能化、生態(tài)化和宜人化方向發(fā)展。機械發(fā)展方面目前礦山機械產(chǎn)品的開發(fā)呈現(xiàn)數(shù)字化、并行化、集成化和知識化的趨勢。其中數(shù)字已成為實現(xiàn)快速創(chuàng)新開發(fā)的核心技術(shù)。產(chǎn)品開發(fā)數(shù)字化的基本構(gòu)思是利用數(shù)字對產(chǎn)品開發(fā)過程中的各種信息，包括圖形、數(shù)據(jù)、知識、技能等，進行定量表達、存儲、處和控制，從而實現(xiàn)以快速市場響應(yīng)和創(chuàng)新開發(fā)為目標的全局優(yōu)化運算。除傳統(tǒng)的CAD/CAE/CAPP/CAM等計算機輔助設(shè)計與制造技術(shù)外，支持快速產(chǎn)品開發(fā)的數(shù)字化技術(shù)還包括數(shù)字建模與仿真、數(shù)字樣機與虛擬制造、基于知識的設(shè)計技術(shù)和設(shè)計倉庫、基于網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)品協(xié)同設(shè)計等。 產(chǎn)品開發(fā)數(shù)字化的一個重要特征是產(chǎn)品開發(fā)和產(chǎn)品性能的可預(yù)測性。制造過程數(shù)字仿真的目的是借助于建筑在物理學(xué)和數(shù)學(xué)基礎(chǔ)上的計算模型、計算機預(yù)演等手段，揭示制造工藝過程的本質(zhì)，獲得知識及進行制造工藝裝備的自主設(shè)計，實現(xiàn)對產(chǎn)品制造、裝配乃至產(chǎn)品整個生命周期過程的預(yù)測和優(yōu)化控制能力。主要內(nèi)容包括：1）設(shè)計過程仿真，包括外形仿真、裝配仿真、運動學(xué)仿真、動力學(xué)仿真和多學(xué)科集成仿真等；2）加工過程仿真，包括切削過程仿真、焊接過程仿真、沖壓過程仿真和鑄造過程仿真等；3）生產(chǎn)過程仿真，通過建立制造系統(tǒng)的靜態(tài)模型和動態(tài)模型，精確預(yù)測技術(shù)可行性、加工成本、工藝質(zhì)量和生產(chǎn)周期。以因特網(wǎng)為代表的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，使設(shè)計制造各個環(huán)節(jié)的信息與知識在數(shù)字化描述的基礎(chǔ)上得到流通與集成，從而使異地的、不同企業(yè)的資源可以共享，使企業(yè)組織的組元化、分布化和扁平化成為可能，為用戶介入生產(chǎn)、供應(yīng)鏈與制造企業(yè)共同保證產(chǎn)品供貨期和質(zhì)量提供了條件。大型礦山機械設(shè)備具有技術(shù)含量高、投資額大、批量少、工作環(huán)境惡劣及研制試驗周期長等特點，其開發(fā)適合采用全球分布式網(wǎng)絡(luò)化協(xié)作模式，能夠快速響應(yīng)市場需求，實現(xiàn)資源的全球最優(yōu)配置，通過虛擬價值鏈，快速滿足顧客價值最大化的根本需求。未來礦山機械制造系統(tǒng)不再是單個企業(yè)與長期合作的有限供應(yīng)商的穩(wěn)態(tài)組合，而
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