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文檔簡(jiǎn)介
數(shù)控技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)'第一章
1.數(shù)控技術(shù)的定義及發(fā)展歷程
數(shù)控技術(shù),簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),就是用計(jì)算機(jī)來(lái)控制機(jī)器進(jìn)行加工的技術(shù)。它最早出現(xiàn)在20世紀(jì)50年代,那時(shí)候的數(shù)控機(jī)床還比較簡(jiǎn)單,主要是用來(lái)進(jìn)行一些基本的機(jī)械加工。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展,數(shù)控技術(shù)也變得越來(lái)越先進(jìn),現(xiàn)在的數(shù)控機(jī)床已經(jīng)可以完成非常復(fù)雜的加工任務(wù)了。
2.數(shù)控技術(shù)的重要性
數(shù)控技術(shù)在現(xiàn)代工業(yè)中扮演著非常重要的角色。首先,它可以大大提高生產(chǎn)效率,因?yàn)閿?shù)控機(jī)床可以24小時(shí)不間斷地工作,而且加工精度非常高。其次,它可以降低生產(chǎn)成本,因?yàn)閿?shù)控機(jī)床可以減少人工操作,從而降低人工成本。最后,它可以提高產(chǎn)品質(zhì)量,因?yàn)閿?shù)控機(jī)床可以保證每次加工的精度都一樣,從而提高產(chǎn)品的質(zhì)量。
3.數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域
數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛,幾乎所有的制造業(yè)都會(huì)用到它。比如,汽車制造業(yè)、航空航天業(yè)、醫(yī)療器械制造業(yè)等等。在這些行業(yè)中,數(shù)控技術(shù)都發(fā)揮著重要的作用。比如,在汽車制造業(yè)中,數(shù)控技術(shù)可以用來(lái)加工汽車的車身、發(fā)動(dòng)機(jī)等部件;在航空航天業(yè)中,數(shù)控技術(shù)可以用來(lái)加工飛機(jī)的機(jī)身、發(fā)動(dòng)機(jī)葉片等部件;在醫(yī)療器械制造業(yè)中,數(shù)控技術(shù)可以用來(lái)加工手術(shù)刀、假肢等部件。
4.數(shù)控技術(shù)的最新發(fā)展趨勢(shì)
隨著科技的不斷發(fā)展,數(shù)控技術(shù)也在不斷地進(jìn)步。目前,數(shù)控技術(shù)的最新發(fā)展趨勢(shì)主要有以下幾個(gè)方面:一是智能化,就是讓數(shù)控機(jī)床能夠像人一樣思考,能夠自動(dòng)識(shí)別加工對(duì)象,自動(dòng)選擇加工參數(shù),甚至能夠自動(dòng)進(jìn)行故障診斷和維修;二是網(wǎng)絡(luò)化,就是讓數(shù)控機(jī)床能夠通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接起來(lái),實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控和操作;三是綠色化,就是讓數(shù)控機(jī)床能夠更加節(jié)能環(huán)保,減少能源消耗和環(huán)境污染。
第二章
1.智能化趨勢(shì)的具體表現(xiàn)
智能化趨勢(shì)在數(shù)控技術(shù)上的具體表現(xiàn),就像是給機(jī)器裝上了大腦。以前,數(shù)控機(jī)床得靠操作員一步步編程,現(xiàn)在呢,很多先進(jìn)的數(shù)控機(jī)床能自己“學(xué)習(xí)”。比如,它可以通過(guò)攝像頭看到你要加工的零件,然后自己判斷怎么加工最合適,甚至能自己調(diào)整最好的切割路徑和速度。這種技術(shù)叫做“機(jī)器視覺(jué)”和“自適應(yīng)控制”,它們讓機(jī)器不再死板,而是能像人一樣靈活應(yīng)對(duì)各種情況。而且,現(xiàn)在很多數(shù)控系統(tǒng)還自帶了人工智能算法,能提前預(yù)測(cè)可能出現(xiàn)的故障,比如某個(gè)零件快壞了,它會(huì)提前報(bào)警,避免生產(chǎn)中斷。這種自我診斷和預(yù)防的能力,大大提高了生產(chǎn)的安全性和效率。
2.網(wǎng)絡(luò)化趨勢(shì)如何改變制造
網(wǎng)絡(luò)化趨勢(shì)讓數(shù)控機(jī)床變得像互聯(lián)網(wǎng)上的一個(gè)節(jié)點(diǎn),可以隨時(shí)隨地連接和控制。以前,操作數(shù)控機(jī)床得在機(jī)床旁邊,現(xiàn)在呢,你可以坐在辦公室里,通過(guò)電腦或者手機(jī)遠(yuǎn)程控制分布在工廠各個(gè)角落的機(jī)床。這種遠(yuǎn)程控制不僅方便,還能實(shí)現(xiàn)更精細(xì)的管理。比如,你可以實(shí)時(shí)看到每臺(tái)機(jī)床的加工狀態(tài),是正在工作、暫停還是需要維護(hù),還能遠(yuǎn)程調(diào)整機(jī)床的參數(shù)。更進(jìn)一步,現(xiàn)在還流行“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”的概念,就是把工廠里所有的設(shè)備,包括數(shù)控機(jī)床、傳感器、生產(chǎn)線等,都連到一個(gè)大網(wǎng)絡(luò)里,讓它們能互相“說(shuō)話”,共享信息。這樣,整個(gè)工廠就像一個(gè)有機(jī)的整體,能更高效地協(xié)同工作,實(shí)現(xiàn)所謂的“智能制造”。
3.綠色化趨勢(shì)的必要性
綠色化趨勢(shì)其實(shí)很簡(jiǎn)單,就是讓數(shù)控技術(shù)更環(huán)保、更節(jié)能?,F(xiàn)在大家都講究可持續(xù)發(fā)展,制造業(yè)也不能例外。數(shù)控機(jī)床在加工過(guò)程中,比如切削金屬,會(huì)產(chǎn)生大量的熱量和廢料,還會(huì)消耗不少電力。所以,綠色化就是要想辦法減少這些負(fù)面影響。比如,開(kāi)發(fā)更節(jié)能的電機(jī),讓機(jī)床在加工時(shí)用更少的電;改進(jìn)冷卻系統(tǒng),用更環(huán)保的冷卻液,并減少?gòu)U液排放;優(yōu)化加工工藝,減少材料的浪費(fèi)。還有一些機(jī)床開(kāi)始使用再生能源,比如利用加工過(guò)程中產(chǎn)生的熱來(lái)供暖。這些綠色化的努力,不僅是為了響應(yīng)環(huán)保要求,也是為了降低企業(yè)的運(yùn)營(yíng)成本,因?yàn)槟茉春筒牧腺M(fèi)用也是一筆不小的開(kāi)支。
4.綠色化趨勢(shì)的具體措施
要實(shí)現(xiàn)綠色化,數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域采取了很多具體措施。首先,在節(jié)能方面,現(xiàn)在的新機(jī)床普遍采用了變頻驅(qū)動(dòng)技術(shù),可以根據(jù)實(shí)際需要調(diào)整電機(jī)的轉(zhuǎn)速和功率,而不是一直滿負(fù)荷運(yùn)行。其次,在減少?gòu)U料方面,可以通過(guò)優(yōu)化刀具路徑和加工參數(shù),比如使用更高效的切削液或者干式切削技術(shù),來(lái)減少金屬碎屑和廢料的產(chǎn)生。另外,很多廠家還會(huì)回收利用加工過(guò)程中產(chǎn)生的冷卻液和金屬碎屑,比如把廢冷卻液過(guò)濾凈化后重新使用,把金屬碎屑提煉回收再利用。還有,一些先進(jìn)的數(shù)控系統(tǒng)會(huì)實(shí)時(shí)監(jiān)控能源消耗,提供節(jié)能建議,幫助操作員找到更省電的加工方式。這些措施加起來(lái),就是讓數(shù)控技術(shù)更加綠色環(huán)保。
第三章
1.面對(duì)智能化挑戰(zhàn),我們需要做什么
隨著數(shù)控技術(shù)越來(lái)越智能,也帶來(lái)了一些新的挑戰(zhàn)。首先,編程變得越來(lái)越復(fù)雜,以前可能只需要懂點(diǎn)簡(jiǎn)單的代碼就行,現(xiàn)在很多智能化的系統(tǒng)需要更深入的算法和數(shù)據(jù)分析知識(shí)。這對(duì)操作人員的要求就提高了,需要不斷學(xué)習(xí)新知識(shí)。其次,這些智能機(jī)床之間要能互相通信,這就要求工廠的整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)要非??煽?,否則一旦網(wǎng)絡(luò)出問(wèn)題,整個(gè)生產(chǎn)線都可能癱瘓。還有,這些智能化的系統(tǒng)安全性也是個(gè)問(wèn)題,得防止被人惡意攻擊,比如遠(yuǎn)程控制機(jī)床做出危險(xiǎn)動(dòng)作。所以,我們需要加強(qiáng)人員培訓(xùn),提高操作人員的技能水平;升級(jí)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施,保證通信的穩(wěn)定和安全;同時(shí),也要制定相應(yīng)的安全規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn),確保這些智能化的數(shù)控系統(tǒng)能安全可靠地運(yùn)行。
2.網(wǎng)絡(luò)化帶來(lái)的機(jī)遇和風(fēng)險(xiǎn)
網(wǎng)絡(luò)化讓數(shù)控機(jī)床能連在一起,好處確實(shí)很多,比如遠(yuǎn)程監(jiān)控、管理方便。但是,這也像把家里面所有的電器都連上了互聯(lián)網(wǎng)一樣,安全風(fēng)險(xiǎn)也增加了。最擔(dān)心的是被黑客攻擊,萬(wàn)一有人遠(yuǎn)程控制了機(jī)床,那后果不堪設(shè)想,可能會(huì)生產(chǎn)出次品,甚至造成設(shè)備損壞或者人身傷害。另外,數(shù)據(jù)安全也是個(gè)問(wèn)題,工廠的生產(chǎn)數(shù)據(jù)、工藝參數(shù)都是重要的商業(yè)秘密,如果被別人竊取了,損失就大了。還有就是網(wǎng)絡(luò)連接的穩(wěn)定性,如果網(wǎng)絡(luò)斷了,正在加工的零件可能就前功盡棄了。所以,在享受網(wǎng)絡(luò)化帶來(lái)便利的同時(shí),必須高度重視網(wǎng)絡(luò)安全問(wèn)題,采取各種技術(shù)手段,比如設(shè)置防火墻、加密數(shù)據(jù)、定期檢查漏洞等,來(lái)保護(hù)設(shè)備和數(shù)據(jù)的安全。
3.實(shí)現(xiàn)綠色化的成本與效益
要讓數(shù)控技術(shù)更綠色,肯定要花些成本。比如,買更節(jié)能的機(jī)床、安裝更高效的冷卻系統(tǒng)、搞環(huán)保處理設(shè)備,這些都需要一筆不小的投資。培訓(xùn)員工使用節(jié)能操作方法,改進(jìn)工藝流程,也要花時(shí)間和精力。但是,長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看,這些投入是值得的,甚至是劃算的。節(jié)能機(jī)床用起來(lái)電費(fèi)就少了,環(huán)保處理能減少罰款和治理成本,減少材料浪費(fèi)也能降低原材料費(fèi)用。而且,現(xiàn)在很多客戶都喜歡買環(huán)保性能好的產(chǎn)品,能用綠色技術(shù)生產(chǎn)的工廠,形象也更好,可能更容易接到訂單。所以,雖然初期投入要高一些,但從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看,綠色化技術(shù)能幫企業(yè)省錢,還能帶來(lái)更多的市場(chǎng)機(jī)會(huì),提高競(jìng)爭(zhēng)力。
4.推動(dòng)綠色化需要哪些支持
要想讓綠色化在數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域更好地推廣開(kāi)來(lái),光靠企業(yè)自己努力還不夠,還需要一些外部的支持和推動(dòng)。首先,政府可以出臺(tái)一些政策,比如對(duì)采用綠色技術(shù)的企業(yè)給予補(bǔ)貼或者稅收優(yōu)惠,鼓勵(lì)大家去更新改造。其次,行業(yè)里可以建立一些標(biāo)準(zhǔn),比如統(tǒng)一一下節(jié)能評(píng)定的方法,讓大家知道什么樣的技術(shù)才算綠色。還有,科研機(jī)構(gòu)要繼續(xù)加大研發(fā)投入,開(kāi)發(fā)出更節(jié)能、更環(huán)保的新技術(shù)、新材料、新工藝,降低綠色技術(shù)的成本。同時(shí),也要加強(qiáng)宣傳教育,讓更多的企業(yè)認(rèn)識(shí)到綠色化的重要性,愿意去采納這些新技術(shù)。只有大家齊心協(xié)力,綠色化才能更快地發(fā)展起來(lái)。
第四章
1.各國(guó)在數(shù)控技術(shù)智能化方面的布局
現(xiàn)在很多國(guó)家都把發(fā)展數(shù)控技術(shù)的智能化看得特別重,覺(jué)得這是未來(lái)制造業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。美國(guó)、德國(guó)這些工業(yè)強(qiáng)國(guó),早就開(kāi)始投入巨資搞研究了,他們想通過(guò)人工智能、大數(shù)據(jù)這些先進(jìn)技術(shù),讓數(shù)控機(jī)床變得更聰明,能自己學(xué)習(xí)、自己優(yōu)化,實(shí)現(xiàn)所謂的“智能制造”。中國(guó)當(dāng)然也不例外,也把高端數(shù)控技術(shù)列為了重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域,國(guó)家出臺(tái)了很多政策支持,希望能盡快掌握核心技術(shù)和關(guān)鍵部件,減少對(duì)外國(guó)的依賴,目標(biāo)是讓中國(guó)的數(shù)控機(jī)床也能達(dá)到世界先進(jìn)水平,特別是在智能化方面。其他國(guó)家像日本、韓國(guó),也在自己的優(yōu)勢(shì)領(lǐng)域里,比如汽車、電子制造,推動(dòng)數(shù)控技術(shù)的智能化升級(jí)。
2.全球網(wǎng)絡(luò)化制造的趨勢(shì)和挑戰(zhàn)
網(wǎng)絡(luò)化制造現(xiàn)在已經(jīng)是全球的大趨勢(shì)了,意思就是把全世界各地的工廠、供應(yīng)商、客戶都通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)連起來(lái),實(shí)現(xiàn)信息的實(shí)時(shí)共享和協(xié)同工作。這樣做的好處很明顯,比如可以更快地響應(yīng)市場(chǎng)變化,更高效地組織生產(chǎn),還能優(yōu)化全球的供應(yīng)鏈管理。但是,這個(gè)趨勢(shì)也帶來(lái)不少挑戰(zhàn)。首先,不同國(guó)家、不同企業(yè)的IT系統(tǒng)可能很不一樣,要把它們都連起來(lái),技術(shù)上的難度就很大。其次,數(shù)據(jù)安全問(wèn)題在全球網(wǎng)絡(luò)化面前變得更加復(fù)雜,一個(gè)地方的攻擊可能影響到全球的供應(yīng)鏈。還有,文化差異、法律法規(guī)的不同,比如數(shù)據(jù)隱私保護(hù)的規(guī)定不一樣,也會(huì)給全球網(wǎng)絡(luò)化制造帶來(lái)障礙。所以,要實(shí)現(xiàn)真正的全球網(wǎng)絡(luò)化制造,還需要在技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、安全機(jī)制、國(guó)際合作等方面做很多努力。
3.國(guó)際合作在推動(dòng)綠色化中的作用
推動(dòng)數(shù)控技術(shù)的綠色化,光靠一個(gè)國(guó)家自己搞可能不太夠,國(guó)際合作非常重要。比如,在開(kāi)發(fā)更節(jié)能的機(jī)床部件、更環(huán)保的加工材料這些方面,不同國(guó)家可以共享研究成果,分擔(dān)研發(fā)成本,共同攻克技術(shù)難題。國(guó)際間的標(biāo)準(zhǔn)制定也可以互相借鑒,比如歐洲的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)很嚴(yán)格,可以給其他地區(qū)提供參考,大家一起制定更高的綠色標(biāo)準(zhǔn)。另外,通過(guò)國(guó)際合作,可以促進(jìn)綠色技術(shù)的交流和推廣,讓好的技術(shù)更快地應(yīng)用到全球的制造業(yè)中。比如,可以通過(guò)國(guó)際展會(huì)、技術(shù)研討會(huì)這些形式,讓各國(guó)企業(yè)了解最新的綠色技術(shù)和解決方案。還有,國(guó)際間的環(huán)保法規(guī)和貿(mào)易政策也可以相互協(xié)調(diào),減少綠色壁壘,促進(jìn)綠色產(chǎn)品和服務(wù)的國(guó)際流通。
4.中國(guó)在數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀和未來(lái)
中國(guó)在數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展速度非??欤呀?jīng)取得了很大的進(jìn)步?,F(xiàn)在,中國(guó)在數(shù)控機(jī)床的數(shù)量上已經(jīng)排在世界前列,很多中低端的產(chǎn)品在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上占有率很高。在技術(shù)創(chuàng)新方面,中國(guó)也取得了一些突破,特別是在一些特定的應(yīng)用領(lǐng)域,比如木工機(jī)械、紡織機(jī)械等,已經(jīng)達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。但是,要說(shuō)和德國(guó)、日本這些頂尖國(guó)家比,我們?cè)诟叨藬?shù)控系統(tǒng)、核心零部件比如精密滾珠絲杠、高精度電機(jī)等方面,還有不小的差距,這些關(guān)鍵技術(shù)和核心部件很多時(shí)候還是依賴進(jìn)口。未來(lái),中國(guó)要繼續(xù)加大研發(fā)投入,努力突破這些“卡脖子”的技術(shù)難題,掌握數(shù)控技術(shù)的核心知識(shí)產(chǎn)權(quán),同時(shí)也要加強(qiáng)人才培養(yǎng),吸引和留住高水平的技術(shù)人才,爭(zhēng)取早日在全球數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域里占據(jù)領(lǐng)先地位。
第五章
1.智能化如何讓工廠生產(chǎn)更有效率
智能化數(shù)控技術(shù)能讓工廠生產(chǎn)效率大大提高,這主要體現(xiàn)在幾個(gè)方面。首先,它能減少人為錯(cuò)誤,以前靠人操作和編程,容易出錯(cuò),現(xiàn)在很多操作由計(jì)算機(jī)自動(dòng)完成,精度高,出錯(cuò)少。其次,智能化系統(tǒng)能優(yōu)化生產(chǎn)流程,比如自動(dòng)安排加工順序,根據(jù)訂單情況動(dòng)態(tài)調(diào)整生產(chǎn)計(jì)劃,讓整個(gè)車間忙而不亂。還能預(yù)測(cè)性維護(hù),通過(guò)傳感器監(jiān)測(cè)設(shè)備狀態(tài),提前發(fā)現(xiàn)潛在問(wèn)題,安排維修,避免突然停機(jī)造成生產(chǎn)中斷。而且,智能化還能實(shí)現(xiàn)小批量、多品種的生產(chǎn),以前那種固定批量生產(chǎn)效率不高,現(xiàn)在柔性化的智能生產(chǎn)系統(tǒng)能快速切換生產(chǎn)品種,更好地滿足市場(chǎng)的個(gè)性化需求。這些都能讓工廠的生產(chǎn)效率更高,反應(yīng)更快。
2.網(wǎng)絡(luò)化如何讓企業(yè)管理更優(yōu)化
網(wǎng)絡(luò)化不光是機(jī)床之間連起來(lái),更重要的是把生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備、數(shù)據(jù)都連接到企業(yè)的管理系統(tǒng)中,這使得企業(yè)管理變得更加優(yōu)化。管理層可以通過(guò)電腦或者手機(jī),隨時(shí)隨地看到工廠里每一臺(tái)機(jī)床的實(shí)時(shí)狀態(tài),是正在運(yùn)轉(zhuǎn)、需要加料、還是已經(jīng)完成工作。這就能做到精細(xì)化管理,比如及時(shí)了解生產(chǎn)進(jìn)度,發(fā)現(xiàn)瓶頸環(huán)節(jié),快速調(diào)整資源。還能更好地追溯產(chǎn)品信息,從原材料到成品,每一個(gè)環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)都可以記錄下來(lái),方便質(zhì)量控制和責(zé)任認(rèn)定。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)化,還可以打通設(shè)計(jì)、采購(gòu)、生產(chǎn)、銷售各個(gè)部門之間的信息壁壘,讓大家共享信息,協(xié)同工作,提高整個(gè)企業(yè)的運(yùn)營(yíng)效率和市場(chǎng)響應(yīng)速度。
3.綠色化如何幫助企業(yè)節(jié)省成本
推行數(shù)控技術(shù)的綠色化,其實(shí)跟幫助企業(yè)省錢是綁在一起的。最直接的就是節(jié)能,用了更省電的機(jī)床,電費(fèi)就能省下來(lái)。還有,加工過(guò)程產(chǎn)生的廢料少了,廢料的處理費(fèi)、處置費(fèi)也就降低了。如果還能回收利用一些材料,那原材料成本也能省下一塊。綠色化生產(chǎn)還能減少能源消耗帶來(lái)的污染,比如減少碳排放,這樣可能就能避免因?yàn)榄h(huán)保問(wèn)題而產(chǎn)生的罰款或者整改費(fèi)用。而且,現(xiàn)在很多客戶都喜歡買環(huán)保的產(chǎn)品,如果你的工廠能用綠色技術(shù)生產(chǎn),產(chǎn)品就能更有市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力,可能賣上更好的價(jià)錢。所以,從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看,綠色化不僅是對(duì)環(huán)境負(fù)責(zé),更是幫助企業(yè)降本增效的好辦法。
4.未來(lái)工廠可能是什么樣子
想象一下未來(lái)的工廠,可能會(huì)是高度自動(dòng)化和智能化的。那時(shí)候,很多重復(fù)性、危險(xiǎn)性高的工作,可能都由機(jī)器人或者智能化的設(shè)備來(lái)完成,工人更多地是負(fù)責(zé)監(jiān)控、維護(hù)和做一些復(fù)雜的決策工作。數(shù)控機(jī)床會(huì)變得更加智能,能自我學(xué)習(xí)、自我診斷、自我優(yōu)化,甚至能和工人進(jìn)行更自然的交互,通過(guò)語(yǔ)音或者手勢(shì)就能控制。工廠里到處都是傳感器,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)著各種數(shù)據(jù),通過(guò)大數(shù)據(jù)分析和人工智能算法,自動(dòng)調(diào)整生產(chǎn)參數(shù),優(yōu)化資源配置。整個(gè)工廠就像一個(gè)有生命的有機(jī)體,非常高效、靈活,能快速適應(yīng)市場(chǎng)的變化。而且,生產(chǎn)過(guò)程會(huì)變得更加綠色環(huán)保,資源利用率會(huì)大大提高。當(dāng)然,這也對(duì)工人的技能提出了更高的要求,需要不斷學(xué)習(xí)新知識(shí)。
第六章
1.智能化對(duì)工人技能提出的新要求
隨著數(shù)控技術(shù)越來(lái)越智能,它對(duì)工人的要求也在變化。以前,操作數(shù)控機(jī)床可能主要需要懂點(diǎn)機(jī)械和簡(jiǎn)單的編程就行?,F(xiàn)在不一樣了,智能化機(jī)床越來(lái)越像需要和人交流的伙伴,工人不僅要會(huì)操作,還得懂點(diǎn)計(jì)算機(jī)、懂點(diǎn)數(shù)據(jù)分析,甚至懂點(diǎn)人工智能的基本概念。比如,要能看懂系統(tǒng)生成的報(bào)表,分析生產(chǎn)數(shù)據(jù),找出效率或者質(zhì)量上的問(wèn)題,然后跟系統(tǒng)一起調(diào)整優(yōu)化。而且,現(xiàn)在很多工廠開(kāi)始用工業(yè)機(jī)器人,工人可能需要學(xué)會(huì)怎么跟機(jī)器人協(xié)同工作,怎么監(jiān)控它們的安全運(yùn)行。所以,未來(lái)的工人不能再是“傻大黑粗”的純操作工了,更需要成為懂技術(shù)、會(huì)分析、能解決復(fù)雜問(wèn)題的復(fù)合型人才,需要不斷學(xué)習(xí)新知識(shí),適應(yīng)新技術(shù)的發(fā)展。
2.網(wǎng)絡(luò)化可能帶來(lái)的就業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整
網(wǎng)絡(luò)化把工廠里的設(shè)備連起來(lái),自動(dòng)化程度越來(lái)越高,這可能會(huì)影響到工廠里的就業(yè)崗位。一些簡(jiǎn)單重復(fù)、危險(xiǎn)性高的操作崗位,比如以前需要人一直看著機(jī)床干活的,可能會(huì)被機(jī)器或者自動(dòng)化系統(tǒng)取代,這樣就會(huì)有一些工人下崗。但是,這并不意味著工廠就不需要人了,反而是需要不同類型的人才。比如,需要更多的人來(lái)維護(hù)這些復(fù)雜的自動(dòng)化系統(tǒng),需要網(wǎng)絡(luò)工程師來(lái)保證工廠網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定和安全,需要數(shù)據(jù)分析師來(lái)處理從設(shè)備上收集來(lái)的海量數(shù)據(jù),還需要更多的工程師來(lái)不斷改進(jìn)和開(kāi)發(fā)新的自動(dòng)化解決方案。所以,網(wǎng)絡(luò)化可能會(huì)導(dǎo)致一些傳統(tǒng)崗位消失,但同時(shí)也會(huì)創(chuàng)造出新的、要求更高的就業(yè)機(jī)會(huì),需要工人轉(zhuǎn)變觀念,提升自己的技能。
3.綠色化轉(zhuǎn)型中可能遇到的困難
雖然綠色化是大勢(shì)所趨,但在實(shí)際操作中,企業(yè)推進(jìn)綠色轉(zhuǎn)型可能會(huì)遇到不少困難。首先,投入成本是比較大的一個(gè)坎。比如,要買更節(jié)能的設(shè)備、搞環(huán)保的處理設(shè)施,這些都需要一大筆錢。對(duì)于一些中小企業(yè)來(lái)說(shuō),這可能是個(gè)不小的負(fù)擔(dān)。其次,技術(shù)上的挑戰(zhàn)也不小。有些綠色技術(shù)還不太成熟,效果不一定好,或者維護(hù)起來(lái)比較復(fù)雜。另外,改變現(xiàn)有的生產(chǎn)習(xí)慣和流程也不容易,需要員工適應(yīng)新的操作方式,這需要時(shí)間和精力去培訓(xùn)。還有就是,有些企業(yè)可能缺乏長(zhǎng)遠(yuǎn)的眼光,只顧眼前利益,不愿意在綠色化上投入。還有政策方面的支持力度,如果補(bǔ)貼不到位,或者標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行不嚴(yán),也會(huì)影響企業(yè)轉(zhuǎn)型的積極性。這些因素都可能阻礙綠色化的順利推進(jìn)。
4.如何幫助工人適應(yīng)未來(lái)工廠的變化
面對(duì)數(shù)控技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)帶來(lái)的變化,特別是智能化、網(wǎng)絡(luò)化和綠色化對(duì)工人的影響,需要社會(huì)、企業(yè)和個(gè)人共同努力,幫助工人適應(yīng)未來(lái)工廠。首先,政府應(yīng)該加大對(duì)職業(yè)培訓(xùn)的投入,特別是提供更多針對(duì)智能制造、數(shù)據(jù)分析、綠色技術(shù)等方面的培訓(xùn)課程,讓工人有機(jī)會(huì)學(xué)習(xí)新技能。其次,企業(yè)要承擔(dān)起主體責(zé)任,建立內(nèi)部培訓(xùn)體系,鼓勵(lì)員工終身學(xué)習(xí),還可以通過(guò)內(nèi)部轉(zhuǎn)崗、提供新崗位等方式,幫助員工適應(yīng)變化,而不是簡(jiǎn)單地裁員。同時(shí),工會(huì)組織也可以發(fā)揮作用,代表工人與企業(yè)協(xié)商,保障工人的權(quán)益,并組織工人參與技能提升。最后,工人自己也要有危機(jī)意識(shí),主動(dòng)學(xué)習(xí)新知識(shí),提升自己的競(jìng)爭(zhēng)力,積極適應(yīng)未來(lái)工廠的工作要求。
第七章
1.政府在推動(dòng)數(shù)控技術(shù)發(fā)展中能做什么
政府在推動(dòng)數(shù)控技術(shù)的發(fā)展中扮演著非常重要的角色,可以做的事情很多。首先,政府可以制定明確的產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃,指明數(shù)控技術(shù)要往哪個(gè)方向走,比如重點(diǎn)發(fā)展智能化的控制系統(tǒng),或者綠色化的加工工藝,這樣企業(yè)就知道該往哪里努力。其次,政府可以增加在數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域的科研投入,特別是支持那些基礎(chǔ)性、前沿性的研究,比如人工智能在數(shù)控中的應(yīng)用、新材料在機(jī)床制造中的應(yīng)用等,這些是企業(yè)發(fā)展壯大的基礎(chǔ)。還有就是,政府可以通過(guò)政策引導(dǎo),比如給那些采用先進(jìn)數(shù)控技術(shù)、進(jìn)行綠色化改造的企業(yè)一些補(bǔ)貼或者稅收優(yōu)惠,鼓勵(lì)大家積極創(chuàng)新和升級(jí)。另外,政府還要加強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)制定工作,比如制定智能數(shù)控機(jī)床的性能標(biāo)準(zhǔn)、網(wǎng)絡(luò)安全標(biāo)準(zhǔn)、綠色制造標(biāo)準(zhǔn)等,規(guī)范市場(chǎng)秩序,促進(jìn)技術(shù)的健康發(fā)展。最后,政府還可以搭建平臺(tái),促進(jìn)產(chǎn)學(xué)研用之間的合作,讓學(xué)校、科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)在數(shù)控技術(shù)的研發(fā)、成果轉(zhuǎn)化等方面更好地結(jié)合起來(lái)。
2.企業(yè)如何抓住數(shù)控技術(shù)發(fā)展的機(jī)遇
數(shù)控技術(shù)發(fā)展這么快,對(duì)企業(yè)來(lái)說(shuō)既是挑戰(zhàn)也是機(jī)遇,想要抓住機(jī)遇,企業(yè)需要做幾件事情。首先,要敢于投入研發(fā),不能只看眼前利益,要多在數(shù)控技術(shù)的智能化、網(wǎng)絡(luò)化、綠色化方面進(jìn)行研究投入,開(kāi)發(fā)出自己有特色、有競(jìng)爭(zhēng)力的技術(shù)和產(chǎn)品。其次,要積極引進(jìn)和消化吸收國(guó)外的先進(jìn)技術(shù),不能閉門造車,要學(xué)習(xí)別人的長(zhǎng)處,結(jié)合自己的實(shí)際情況進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新。然后,要加強(qiáng)人才隊(duì)伍建設(shè),高技術(shù)人才是關(guān)鍵,要舍得花錢引進(jìn)人才,也要重視培養(yǎng)自己的技術(shù)骨干,建立吸引和留住人才的良好機(jī)制。同時(shí),企業(yè)要注重與上下游企業(yè)、研究機(jī)構(gòu)的合作,形成產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢(shì),共同應(yīng)對(duì)技術(shù)挑戰(zhàn)。最后,要密切關(guān)注市場(chǎng)變化和客戶需求,靈活調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和技術(shù)路線,快速響應(yīng)市場(chǎng),才能在激烈的競(jìng)爭(zhēng)中立于不敗之地。
3.教育和培訓(xùn)如何培養(yǎng)數(shù)控技術(shù)人才
數(shù)控技術(shù)的發(fā)展離不開(kāi)人才,而教育和培訓(xùn)是培養(yǎng)人才的重要途徑。首先,高等院校的機(jī)械工程、自動(dòng)化、計(jì)算機(jī)科學(xué)等相關(guān)專業(yè),需要根據(jù)數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì),及時(shí)調(diào)整課程設(shè)置,增加智能化、網(wǎng)絡(luò)化、綠色化等新內(nèi)容,培養(yǎng)出理論基礎(chǔ)扎實(shí)、實(shí)踐能力強(qiáng)的復(fù)合型人才。其次,中等職業(yè)學(xué)校和技工院校更要注重實(shí)踐教學(xué),加強(qiáng)實(shí)訓(xùn)基地建設(shè),讓學(xué)生有更多機(jī)會(huì)親手操作先進(jìn)的數(shù)控設(shè)備,掌握實(shí)際操作技能。還可以與企業(yè)合作,共同培養(yǎng)人才,比如訂單式培養(yǎng)、現(xiàn)代學(xué)徒制等,讓學(xué)生畢業(yè)后就能更快地適應(yīng)企業(yè)的實(shí)際工作需要。此外,還要建立終身學(xué)習(xí)體系,鼓勵(lì)在職人員參加各種形式的職業(yè)技能培訓(xùn)和繼續(xù)教育,不斷更新知識(shí),提升技能,適應(yīng)技術(shù)進(jìn)步帶來(lái)的新要求。
4.如何平衡技術(shù)創(chuàng)新與實(shí)際應(yīng)用
數(shù)控技術(shù)發(fā)展很快,新技術(shù)層出不窮,但在推廣和應(yīng)用的時(shí)候,需要找到一個(gè)平衡點(diǎn),就是怎么把實(shí)驗(yàn)室里的先進(jìn)技術(shù),變成工廠里能用、好用、經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的技術(shù)。一方面,科研人員在搞創(chuàng)新的時(shí)候,也要多考慮技術(shù)的實(shí)用性和成本,不能只追求性能指標(biāo)的極致,要能讓普通的企業(yè)負(fù)擔(dān)得起,并且操作和維護(hù)相對(duì)簡(jiǎn)單。另一方面,企業(yè)在引進(jìn)新技術(shù)的時(shí)候,要進(jìn)行充分的評(píng)估,不能盲目跟風(fēng),要結(jié)合自己的生產(chǎn)實(shí)際,看看這項(xiàng)技術(shù)對(duì)自己是不是真的有幫助,能不能帶來(lái)預(yù)期的效益。政府和行業(yè)協(xié)會(huì)也可以發(fā)揮作用,組織技術(shù)交流,推廣成功的應(yīng)用案例,幫助企業(yè)和科研人員更好地對(duì)接??傊褪且蛲◤膶?shí)驗(yàn)室到工廠的通道,讓先進(jìn)的技術(shù)能夠順利地轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力,真正推動(dòng)制造業(yè)的升級(jí)。
第八章
1.中國(guó)制造向中國(guó)創(chuàng)造轉(zhuǎn)型的意義
中國(guó)制造向中國(guó)創(chuàng)造轉(zhuǎn)型,這事兒說(shuō)大不大,說(shuō)小不小,但意義非常重大。以前我們中國(guó)是“世界工廠”,造的東西多,但核心技術(shù)、設(shè)計(jì)、品牌這些都在別人手里,賺的都是辛苦錢,而且容易被人卡脖子?,F(xiàn)在要轉(zhuǎn)型成“中國(guó)創(chuàng)造”,意思就是不光要會(huì)造,還要會(huì)創(chuàng)造,要掌握核心技術(shù),能設(shè)計(jì)出好的產(chǎn)品,甚至能打造出國(guó)際知名的品牌。這樣做的好處太多了。首先,能提升中國(guó)產(chǎn)品在國(guó)際市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力,不再只是低端的代工,可以賣上更好的價(jià)錢,賺更多的錢。其次,能帶動(dòng)整個(gè)國(guó)家產(chǎn)業(yè)水平往上走,讓制造業(yè)變得更高端、更智能化、更綠色。還能促進(jìn)創(chuàng)新能力的提升,培養(yǎng)更多的高科技人才。長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看,這是中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展從靠體力、資源消耗轉(zhuǎn)向靠智力、創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)的重要一步,對(duì)國(guó)家的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展非常關(guān)鍵。
2.提升中國(guó)數(shù)控系統(tǒng)自主可控水平的必要性
數(shù)控系統(tǒng)是數(shù)控機(jī)床的“大腦”和“神經(jīng)中樞”,技術(shù)含量非常高,以前很多關(guān)鍵部件都是進(jìn)口的,這是中國(guó)制造業(yè)的一個(gè)軟肋。所以,提升數(shù)控系統(tǒng)的自主可控水平,也就是要能自己研發(fā)、自己生產(chǎn)出高質(zhì)量的數(shù)控系統(tǒng),這事兒非常必要。如果關(guān)鍵部件被別人卡住,一旦國(guó)際形勢(shì)變了,或者別人不賣給咱們了,我們的生產(chǎn)線可能就要癱瘓,制造業(yè)就受制于人。而且,我們自己研發(fā)的數(shù)控系統(tǒng),可能更了解咱們國(guó)家的加工習(xí)慣和需求,設(shè)計(jì)得可能更適合咱們用。掌握了數(shù)控系統(tǒng)的核心技術(shù),就等于掌握了制造業(yè)的命脈,才能真正做到“中國(guó)創(chuàng)造”,不受制于人。所以,國(guó)家、企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)都要下定決心,共同努力,把這項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)牢牢掌握在自己手里。
3.建設(shè)智能制造生態(tài)系統(tǒng)的關(guān)鍵要素
想要搞智能制造,不能光靠幾臺(tái)聰明的機(jī)床,而是要把整個(gè)生產(chǎn)體系都串聯(lián)起來(lái),形成一個(gè)互相協(xié)作、高效運(yùn)轉(zhuǎn)的生態(tài)系統(tǒng)。這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)里有很多關(guān)鍵要素。首先是智能化的核心技術(shù)和裝備,比如先進(jìn)的數(shù)控機(jī)床、工業(yè)機(jī)器人、傳感器、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)等等。然后是數(shù)據(jù),要能收集各種生產(chǎn)數(shù)據(jù),還要有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)分析能力,能從中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、優(yōu)化生產(chǎn)。還有軟件平臺(tái),要有個(gè)統(tǒng)一的“大腦”來(lái)協(xié)調(diào)所有設(shè)備和系統(tǒng)。接著,人才是關(guān)鍵,需要有懂技術(shù)、懂管理、懂市場(chǎng)的復(fù)合型人才。還有標(biāo)準(zhǔn),要有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)連接不同的設(shè)備和系統(tǒng)。最后,要有一個(gè)良好的協(xié)作環(huán)境,企業(yè)內(nèi)部各部門要協(xié)同,企業(yè)與企業(yè)之間、與供應(yīng)商、與客戶也要能緊密合作。只有這些要素都齊備了,才能真正建成高效的智能制造生態(tài)系統(tǒng)。
4.綠色制造如何成為新的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)
以前大家可能覺(jué)得,搞環(huán)保、搞綠色制造就是增加成本,是負(fù)擔(dān)。但現(xiàn)在觀念變了,綠色制造越來(lái)越成為企業(yè)的一種競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。為什么這么說(shuō)呢?首先,環(huán)保是未來(lái)的大趨勢(shì),國(guó)家也越來(lái)越重視,不搞綠色制造可能會(huì)面臨政策限制,甚至被淘汰。其次,消費(fèi)者現(xiàn)在也越來(lái)越關(guān)注環(huán)保,愿意買那些環(huán)保、可持續(xù)的產(chǎn)品,能用綠色技術(shù)生產(chǎn)的企業(yè),產(chǎn)品能更受歡迎。再次,綠色制造本身也能幫助企業(yè)降本增效,比如節(jié)約能源、減少?gòu)U物處理費(fèi)用。最后,積極搞綠色制造的企業(yè),形象會(huì)更好,能提升品牌價(jià)值,在社會(huì)上贏得好名聲。所以,那些在綠色制造上投入多、做得好的企業(yè),不僅能滿足法規(guī)要求,還能在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中贏得先機(jī),獲得長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展。
第九章
1.未來(lái)數(shù)控技術(shù)的發(fā)展方向預(yù)測(cè)
看著現(xiàn)在數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì),再往前想,未來(lái)可能還會(huì)朝這幾個(gè)方向發(fā)展。首先是更深度的人工智能融合,機(jī)床不光能自動(dòng)加工,還能更智能地自我決策,比如自動(dòng)優(yōu)化加工路徑、自動(dòng)調(diào)整參數(shù),甚至能預(yù)測(cè)自己什么時(shí)候可能出問(wèn)題,提前維護(hù)。其次是與物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的結(jié)合會(huì)更緊密,機(jī)床能更好地接入云平臺(tái),實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控、診斷、升級(jí),還能和供應(yīng)鏈上的其他系統(tǒng)無(wú)縫對(duì)接,實(shí)現(xiàn)全流程的智能化管理。再就是材料和工藝的突破,可能會(huì)出現(xiàn)用更新材料制造的機(jī)床部件,或者出現(xiàn)全新的加工工藝,能加工出以前無(wú)法加工的復(fù)雜形狀,或者讓產(chǎn)品性能更強(qiáng)、更耐用。還有,虛擬現(xiàn)實(shí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)可能會(huì)更多地應(yīng)用于數(shù)控領(lǐng)域,比如用VR進(jìn)行遠(yuǎn)程指導(dǎo)、培訓(xùn),用AR為操作員提供實(shí)時(shí)信息提示,提升操作的便捷性和安全性??偟膩?lái)說(shuō),未來(lái)的數(shù)控技術(shù)會(huì)更智能、更網(wǎng)絡(luò)化、更綠色、更人性化。
2.如何應(yīng)對(duì)數(shù)控技術(shù)發(fā)展帶來(lái)的倫理挑戰(zhàn)
數(shù)控技術(shù)越來(lái)越智能,特別是涉及到人工智能的時(shí)候,會(huì)帶來(lái)一些倫理上的思考。比如,如果機(jī)器越來(lái)越聰明,甚至能做出復(fù)雜的決策,那責(zé)任應(yīng)該由誰(shuí)承擔(dān)?是程序員、是制造商,還是機(jī)器自己?還有就是數(shù)據(jù)隱私問(wèn)題,機(jī)床會(huì)產(chǎn)生大量的生產(chǎn)數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)如果被濫用,可能會(huì)泄露企業(yè)的商業(yè)秘密,甚至影響個(gè)人的隱私。還有就是就業(yè)問(wèn)題,如果機(jī)器替代了太多人工,那大量的工人怎么辦?這些都是需要認(rèn)真思考和應(yīng)對(duì)的倫理挑戰(zhàn)。首先,需要制定相關(guān)的法律法規(guī),明確智能數(shù)控系統(tǒng)研發(fā)、應(yīng)用中的責(zé)任歸屬,保護(hù)數(shù)據(jù)安全和隱私。其次,要加強(qiáng)行業(yè)自律,企業(yè)要承擔(dān)起社會(huì)責(zé)任,不能為了追求效率而忽視倫理問(wèn)題。還要加強(qiáng)公眾教育,讓大家了解數(shù)控技術(shù)帶來(lái)的倫理挑戰(zhàn),共同探討解決方案??傊?,在發(fā)展數(shù)控技術(shù)的同時(shí),也要關(guān)注并妥善處理這些倫理問(wèn)題。
3.數(shù)控技術(shù)對(duì)全球制造業(yè)格局的影響
數(shù)控技術(shù)的發(fā)展,特別是智能化、網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展,正在深刻地改變著全球制造業(yè)的格局。一方面,它使得制造業(yè)的生產(chǎn)模式發(fā)生了變化,比如可以更靈活地組織小批量、定制化的生產(chǎn),滿足消費(fèi)者個(gè)性化的需求,這可能會(huì)讓制造業(yè)的中心從一些勞動(dòng)力成本較低的國(guó)家,向技術(shù)更先進(jìn)、創(chuàng)新能力更強(qiáng)的國(guó)家轉(zhuǎn)移。另一方面,它也促進(jìn)了全球范圍內(nèi)的產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)作,企業(yè)可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)化制造,更高效地整合全球的資源,形成更緊密的全球供應(yīng)鏈。但同時(shí),這也可能加劇一些國(guó)家之間的產(chǎn)業(yè)差距,那些在數(shù)控技術(shù)方面落后、又不愿意投入改造的國(guó)家,可能會(huì)在未來(lái)的全球制造業(yè)競(jìng)爭(zhēng)中處于不利地位。所以,數(shù)控技術(shù)的發(fā)展,既是機(jī)遇也是挑戰(zhàn),各國(guó)都需要積極應(yīng)對(duì),才能在全球制造業(yè)的新格局中占據(jù)有利位置。
4.終身學(xué)習(xí)在數(shù)控技術(shù)時(shí)代的重要性
數(shù)控技術(shù)發(fā)展這么快,新知識(shí)、新技術(shù)層出不窮,這就要求從事相關(guān)工作的人員必須要有終身學(xué)習(xí)的意識(shí)。以前可能學(xué)一門手藝就能用一輩子,現(xiàn)在不行了,技術(shù)更新太快了,不學(xué)習(xí)很快就會(huì)跟不上。比如,你今天還精通一種數(shù)控系統(tǒng)的操作,明天這個(gè)系統(tǒng)可能就更新?lián)Q代了,或者出現(xiàn)了更智能的系統(tǒng),你就需要去學(xué)習(xí)新的操作方法。同樣,如果你是研發(fā)人員,不學(xué)習(xí)新的編程語(yǔ)言、新的算法,也難以在技術(shù)上有所突破。所以,無(wú)論是操作工、工程師還是管理人員,都應(yīng)該把學(xué)習(xí)當(dāng)作一種習(xí)慣,持續(xù)不斷地更新自己的知識(shí)和技能??梢酝ㄟ^(guò)參加培訓(xùn)、閱讀專業(yè)書籍、在線學(xué)習(xí)、參與行業(yè)交流等多種方式來(lái)學(xué)習(xí)。只有這樣,才能在快速變化的技術(shù)時(shí)代保持競(jìng)爭(zhēng)力,實(shí)現(xiàn)個(gè)人的持續(xù)發(fā)展。
第十章
1.總結(jié)數(shù)控技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵點(diǎn)
回顧一下數(shù)控技術(shù)這幾十年的發(fā)展,有幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)挺明顯的。首先,從最初只能做簡(jiǎn)單重
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