1開放式循環系統應用的特點

集約型經濟增長方式是機械制造自動化發展的必然趨勢，并且受到社會主義科學發展觀的先進指導，對機械產品加工發揮了重要的推動作用。開放式循環系統是集約型經濟的典范，涵蓋了集約型理念及機械制造業生產的諸多要素，研究這一新產業模式必然有助于機械經濟體系的優化改革。開放式循環系統應用于機械制造業生產，其基本內涵主要包括：

（1）開放性。

經濟全球化環境下，機械制造業產業經營不再局限于國內，國際市場應當是本國機械制造業開拓的主要方向。這就要求企業制定產品制造方案期間，以國際銷售質量標準為總指導把產品“做精、做細”，實行開放式的加工制造策略。另外，機械產品設計與制造加工階段所用的工藝方式也要進行更新調整，根據不同產品銷售對象設計出相匹配的產品形式，以滿足采購方購買產品的質量標準。

（2）經濟性。

引入先進的循環系統輔助機械產品設計與制造，所創造的經濟收益額度也是相當可觀的。基于開放式循環系統的產品制造，既降低了原始物料的生產投資，也引入了國際市場上推廣的新產品形式，這些都幫助本國企業產品增強了其市場銷售的競爭力。借助新型機械制造業系統也可自動化計算企業生產的盈虧情況，督促經營者及時調整產品生產方案。假設：企業產品銷售單價為p，銷售量為x，企業產品銷售為y；企業的固定成本為a，單位變動成本為b，企業總成本為c；

（3）循環性。

機械產品設計與制造所用原材料的種類復雜，許多原材料均能夠重復處理應用，循環性是開放式循環系統的另一大特點。可持續可持續發展觀也提出資源循環利用的先進指導，號召機械制行業從事生產加工活動時注重資源的高校利用。企業根據機械產品設計與制造剩余的原物料，經過二次處理后循環利用，既降低了原材料成本資金的消耗，也提高了物質資源、人力資源等方面的有效利用率。

2開放式循環系統應用于機械產品設計與制造研究

科學技術是先進生產力的主要來源，任何一個企業掌握先進的科學技術均有助于日常生產效率的提升。開放式循環系統推廣應用之后，企業必須要設計出符合開放式系統運行要求的技術方案，以輔助機械產品設計與制造的順利實施。虛擬現實與仿真是開放式循環系統運用的關鍵技術。通過建立數字化操作平臺改革產品制造方式，引導機械產品設計、制造朝著“自動化、智能化、一體化”的發展趨勢升級調整。

（1）設計模塊。

機械產品不同于其它產品范疇，其在生產制造前期需要經過嚴格的設計處理，只能選擇最優方案投入到實際生產活動中，這是由于機械產品種類繁多、功能不一、結構復雜等特點決定的。虛擬現實與仿真配備了設計模塊，用戶只需將產品需要控制的參數標準輸入系統，即可自動生成二維、三維等數據模型，如圖2所示。根據模型分析所得的產品制造方案進行全面性的工藝研究，從而為企業提供出“質量最優、效益最優”的雙優制造模式。

（2）傳輸模塊。

創設虛擬現實及仿真作業平臺，必須要借助傳感器完成各類數據的傳輸，如圖3所示。確保生產信息能夠及時地傳遞給生產人員。現代傳感器主要是指用戶與虛擬環境的接口，一方面接受用戶的操作并將其作用于虛擬環境，另一方面將操作結果以綜合形式反饋給用戶，使用戶形成對虛擬環境的感知。如：產品制造流程運行時，經過傳感器模塊把機械產品重要的參數傳輸給制造人員，引導其嚴格按照標準進行加工處理，使成品質量符合圖紙設計的規范。

（3）檢測模塊。

自動化是機械產品設計與制造發展的一大趨勢，開放式循環系統用戶操作將面臨各種復雜信息的處理，強化生產信息的檢測是必不可少的。虛擬現實與仿真系統設置檢測模塊，可科學地辨別機械制造業數據的準確性。如：檢測分析由傳感器模塊接收到的數據信息，并將其轉換為系統操作指令傳輸給控制模塊操控虛擬環境，使機械產品實現了“邊加工、邊檢測”的局面。無論是成品、半成品或在制品，均可利用檢測模塊識別最終的質量。

（4）控制模塊。

所有機械產品的制造流程都是有控制模塊完成，這是仿真系統的核心部分，既可以仿真控制虛擬環境以應對用戶操作，又可以將虛擬環境的反饋通過反饋模塊控制傳感器使用戶獲得仿真體驗。為了減少產品制造的物資消耗量，降低企業生產加工的成本耗資，需利用虛擬現實與仿真技術進行加工模擬。生產人員向虛擬系統發出操作指令，自動選取不同的制造加工工藝，詳細地判斷各種制造方案的成本投入、物資消耗、操作難度等標準，篩選出最優制造方案且完成自動化加工控制。

（5）反饋模塊。

虛擬現實技術融合了人工智能、計算機科學、電子學、傳感器、計算機圖形學、智能控制等多個學科知識，屬于一個系統性的產品加工制造過程，符合了開放式循環系統的運行特點。除了在機械產品設計與制造流程里發揮出傳輸、檢測、控制等功能外，虛擬系統也具備了分布式信號反饋功能。主要把實際生產中遇到的問題如實地反饋給生產人員，以促進制造工藝的優化改進。如：反饋模塊能夠接收來自控制模塊的處理信息，為廣大企業用戶提供與產品制造相關的反饋服務。

3高科技系統應用的注意事項

新型系統用于機械產品設計與制造具有科技創新的價值，其徹底改變了傳統手工繪圖、編程、質檢等方面的缺陷，以機械制造技術為核心創建了新型的生產方案。開放式循環系統是基于電子信息技術、機械制造及其自動化技術等共同創建的新模式，推廣高科技系統加快了機械產品設計與制造的一體化流程。由于開放式系統與機械設計系統之間的獨立性，實際使用階段還要考慮循環系統開放式控制的技術要求。

（1）技術創新。

考慮到開放式循環系統的諸多優勢，以及機械產品自動化加工的必然趨勢，選擇新型生產系統輔助產品制造是企業可持續經營的基本保證。隨著國外采購客戶的增多，機械制造業生產制造更應注重產品質量的“高標準”，必須充分發揮開放式循環系統的優勢，借助虛擬現實與仿真技術的多項模塊，編制科學可行的產品加工工藝。例如，CAD/CAM等技術輔助機械產品的設計、制造，三維建模技術輔助機械產品設計方案的演變模擬，這些都是開放式循環系統應用需要采用的技術。

（2）設備創新。

機械產品設計與制造是一項復雜的技術活動，由于從手工繪圖設計轉變為軟件制圖設計，機械產品加工工藝均發生了明顯的變化。未來機械制造業要考慮設備技術的創應用，手動式機床必須被數控機床所取代，再配備開放式循環系統才能發揮出最大的生產價值。數控設備是機械制造自動化的主要工具，涉及到數控機床、加工中心、數控刨銑等應用。開放式循環系統指導下，需把計算機控制平臺與機械產品設計聯合起來，創建遠程式生產控制系統，對X、Y、Z等三軸的工作坐標精確劃定。

4結論

總之，機械經濟對國民經濟收益具有極大的影響力，也是帶動其它兩大產業結構發展的有利因素。機械產品設計與制造方案是行業開發產品的研究重點，其必須要以高科技系統作為前臺支撐，才能挖掘出更多優越的生產工藝方案。面對經濟全球化創造的機遇與挑戰，國內機械產品制造企業必須積極引入開放式循環系統，輔助機械產品設計與制造方案的順利實施。借助于虛擬化操作系統詳細地分析產品結構，對其中反饋出來的問題給予有效的改革指導，促進企業在設計方案、生產工藝、產品質量、制造成本等方面實現優化升級。

作者：焦斌 單位：鄭州航空工業管理學院