第二次世界大战后,由于科学技术的飞速进步以及世界经济发展的狂妄,新的科学技术成果不断应用于设备,使得设备的新技术含量急剧增加,设备的现代化水平空前提高。现代设备正在朝着大型化、高速化、精密化、电子化、自动化等方向发展。
1.大型化指设备的容量、规模、能力越来越大。比如:
石油化工工业中的合成氨设备, 50年代的装置年产量只有 5~6万t。80年代国内已建成年产30万t的合成氨装置,国外发展到了60万t以上;乙烯装置国内“七五”期间建成的大庆、齐鲁、扬子、金山等“四大乙烯装置”,年产量均为30万t,而国外已发展到了90万t的水平。
冶金工业中,我国宝钢的高炉容积为40633;日本新日铁最大高炉容积为5150m3;德国带森钢厂的最大转炉容积为400t。
发电设备国内已能生产30万kW的水电成套设备和60万kW的火电成套设备;H峡电站将装备68万kW机组;而国外最大的发电机组功率可达130万kW。
设备的大型化带来了明显的经济效益。据前苏联的经验,5000m3的高炉与3000m3的高炉相比,生产每吨生铁的基本建设投资可降低12%,劳动生产率可提高30%,生产成本可降低1.9%;日本由于采用大容量、高参数的火力发电机组,发电效率由1951年的18. 68%提高到1980年的38.17%,煤耗则由1970年的343g/kW·h降低到 1981年的 337g/Kw.h。
2.高速化指设备的运转速度、运行速度、运算速度大大加快,从而使生产效率显著提高。比如:纺织工业,国产气流纺纱机的转速已达 6万 t/min.国外可达 10万 r/min以上;电子计算机,国产银河Ⅱ型计算机运算速度达10亿次/s,而1991年国外计算机的运算速度最高达到了90亿次人;机械制造工业,50年代采用高速钢刀具,切削速度只有 30~40m/min;现在采用硬质合金涂层刀具,其最高切削速度已达到500m/min,使用陶瓷刀具则可达到800~1000m/min;在冶金行业中,武钢热连轧的速度已达到600m/min以上。
3.精密化指设备的工作精度越来越高。比如机械制造工业中的金属切削加工设备,50年代精密加工的精度为lµm,80年代提高到了0.05µm。预计到2000年,还要比80年代提高4~5倍。现在,主轴的回转精度达0.02~0.05µm、加工零件圆度误差<0.lµm、表面粗糙度<Ra0.003µm的精密机床已在生产中得到使用。
4.电子化由于微电子科学、自动控制与计算机科学的高度发展,已引起了机器设备的巨大变革,出现了以机电一体化为特色的崭新一代设备,如数控机床、加工中心、机器人、柔性制造系统等。它们可以把车、铣、钻、镗、镀等不同工序集中在一台机床上自动顺序完成,易于快速调整,适应多品种、小批量的场要求;或者能在高温、高压、高真空等特殊环境中,无人直接参与的情况下准确地完成规定的工作。我国80年代已经在第一、第二汽车制造厂等企业的生产线上成功地使用了驾驶室自动喷漆机器人、驾驶室自动焊接机器人。
5自动化自动化不仅可以实现各生产工序的自动顺序进行,还能实现对产品的自动检测、清理、包装,设备工作状态的实时监测、报警、反馈处理。在我国,一汽、二汽已拥有锻件、铸件生产自动线及发动机机区等零件加工自动线多条;家电工业中有电路板装配焊接自动线,彩色显像管厂的玻璃罩壳生产自动线;冶金工业中有连铸、连轧、型材生产自动线;港口码头有散装货物(谷物、煤炭等)装卸自动线。宝钢~期工程使用16台计算机和449台微机联网,实现了多层次的生产自动控制。
以上情况表明,现代设备为了适应现代经济发展的需要,广泛地应用了现代科学技术成果,正在向着性能更加高级、技术更加综合、结构更加复杂、作业更加连续、工作更加可靠的方向发展,为经济繁荣、社会进步提供了更强大的创造物质财富的能力。
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