機械制造與自動化技術(shù)的應用研究

摘 要：機械制造技術(shù)主要以提高產(chǎn)品質(zhì)量、企業(yè)競爭力與效益為目的，它主要包括產(chǎn)品的設計、產(chǎn)品的生產(chǎn)、產(chǎn)品的銷售使用、產(chǎn)品的維修服務、產(chǎn)品的回收等環(huán)節(jié)。隨著人們生活質(zhì)量的不斷提高，人們也不斷要求具有多樣性、快捷性、價格合理、使用方便產(chǎn)品。在機械制造中融入自動化技術(shù)，不但能夠縮短產(chǎn)品的生產(chǎn)周期，促進產(chǎn)品的更新速度，節(jié)約生產(chǎn)成本，降低工人的勞動強度，還能提高企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)力，從而提升企業(yè)的經(jīng)濟效益。

關(guān)鍵詞：機械制造；自動化；應用

中圖分類號：TH165 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2012）17-0110-02

1 機械制造技術(shù)的應用現(xiàn)狀

1.1 機械制造技術(shù)的管理方面

機械制造技術(shù)的應用源于20世紀20年代，并在各行各業(yè)中得到了快速的發(fā)展。工業(yè)發(fā)達國家的機械制造企業(yè)在管理方面已經(jīng)廣泛地采用了計算機進行管理，并且非常重視生產(chǎn)模式、管理體制與組織更新和發(fā)展，同時推出了并行工程、敏捷制造、準時生產(chǎn)、精益生產(chǎn)等先進的管理思想和管理技術(shù)。而國內(nèi)大多數(shù)機械制造企業(yè)在管理方面仍以經(jīng)驗管理為主，只有少數(shù)的大型制造企業(yè)采用計算機進行管理。

1.2 機械制造技術(shù)的設計方面

目前，國內(nèi)的機械制造企業(yè)在設計方面很少采用計算機CAD技術(shù)進行輔助設計，而工業(yè)發(fā)達國家的機械制造企業(yè)在設計方面則不斷地更新設計準則和設計數(shù)據(jù)，并采用新的設計方法，大多數(shù)大型的制造企業(yè)已經(jīng)開始進行無圖紙的設計與生產(chǎn)，廣泛地采用計算機CAD技術(shù)進行機輔助設計。

1.3 機械制造技術(shù)的制造工藝方面

國內(nèi)的機械制造企業(yè)雖然在制造工藝方面不斷地采用先進的制造技術(shù)，相對工業(yè)發(fā)達國家的機械制造企業(yè)而言，還是存在一定的差距。工業(yè)發(fā)達國家的機械制造企業(yè)已經(jīng)廣泛地采用納米技術(shù)、復合加工技術(shù)、微型機械和微米技術(shù)、電磁加工技術(shù)、高精密加工技術(shù)、激光加工技術(shù)、超塑加工技術(shù)、精細加工技術(shù)等新型的加工方法。而國內(nèi)機械制造技術(shù)的制造工藝仍在開發(fā)、掌握中，普及率并不高。

1.4 機械制造技術(shù)的自動化方面

隨著計算機的高度集成化，工業(yè)發(fā)達國家的機械制造企業(yè)已開始采用數(shù)控機床、計算機集成制造系統(tǒng)、加工中心、柔性制造系統(tǒng)、柔性制造單元，實現(xiàn)了機械制造的集成化、智能化、柔性化，進一步加快了機械制造自動化的發(fā)展。但國內(nèi)的機械制造企業(yè)仍處于單機自動化、初級操作自動化、剛性自動化階段，只有少數(shù)機械制造企業(yè)在使用柔性制造系統(tǒng)和柔性制造單元。

2 機械制造技術(shù)的應用與發(fā)展

2.1 機械制造技術(shù)的全球化發(fā)展

隨著國內(nèi)市場與國際市場的競爭日益激烈，國內(nèi)有許多知名的機械制造企業(yè)在激烈的競爭中落敗或者被其它企業(yè)所兼并，有的機械制造企業(yè)甚至面臨倒閉、破產(chǎn)，同時網(wǎng)絡技術(shù)的快速發(fā)展與計算機的廣泛應用進一步激化了機械制造行業(yè)的競爭。為了實現(xiàn)機械制造技術(shù)的全球化發(fā)展，首先要讓機械制造技術(shù)的網(wǎng)絡化得以實現(xiàn)。

2.2 機械制造技術(shù)的網(wǎng)絡化應用

人們隨著網(wǎng)路的迅速發(fā)展和普及，給企業(yè)的管理與生產(chǎn)帶來了革命性的改變。無論是產(chǎn)品的那個方面向設計、材料的采購、零件制造、市場開拓與銷售都可以從全世界的方面。令外，網(wǎng)絡科技的快速發(fā)展，可以加強我們與世界各地信息交流，我們還可以加強產(chǎn)品開發(fā)與合作和學習更先進的經(jīng)營管理經(jīng)驗，推動了企業(yè)的發(fā)展。

2.3 機械制造技術(shù)的虛擬化應用

機械制造技術(shù)的虛擬技術(shù)主要是指利用計算機系統(tǒng)的仿真功能來模擬真實的操作系統(tǒng)，通過模擬生產(chǎn)產(chǎn)品、檢驗產(chǎn)品的制造過程?？梢酝ㄟ^機械制造技術(shù)的虛擬化對產(chǎn)品的可加工性進行檢驗，對產(chǎn)品的制作工藝與加工方法的合理性進行探討，從而確保產(chǎn)品的質(zhì)量安全、保障產(chǎn)品的制造工藝，避免產(chǎn)品出現(xiàn)錯誤或者缺陷。

2.4 機械制造技術(shù)的綠色化應用

機械制造的綠色化應用包括很多方面，例如：產(chǎn)品的綠色生產(chǎn)、產(chǎn)品的綠色設計、采用綠色設備、使用綠色包裝、采用綠色管理等。機械制造技術(shù)的綠色化不但能夠提高能源和原材料的利用率，還能減少不良副產(chǎn)品造成的環(huán)境影響。

3 機械自動化技術(shù)的應用現(xiàn)狀

3.1 機械制造的自動化信息系統(tǒng)

機械制造的自動化信息系統(tǒng)包括：計算機輔助設計、輔助制造、產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、工藝輔助設計等。計算機輔助設計主要是指輔助工程師通過計算機的相關(guān)設備和圖形設計軟件對機械部件以及構(gòu)造進行設計；工藝輔助設計主要是指優(yōu)化和提高產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝，增加其標準化程度；輔助制造主要是指采用計算機的數(shù)值控制技術(shù)，在產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝過程中控制生產(chǎn)；產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)主要對計算機在設計和生產(chǎn)制造過程中的相關(guān)數(shù)據(jù)信息進行合理、系統(tǒng)化地管理。

3.2 機械制造的自動化物資供輸系統(tǒng)

機械制造的自動化物資供輸系統(tǒng)能夠自動將機械制造中所需的成品與各種原材料輸送到具體的、預定的位置。機械制造的自動化物資供輸系統(tǒng)主要由自動化軟件系統(tǒng)、自動輸送設備、單機自動裝置等組件構(gòu)成，它是機械制造自動化過程中必不可少的細分系統(tǒng)。

3.3 機械制造的自動化生產(chǎn)系統(tǒng)

機械制造的自動化生產(chǎn)系統(tǒng)能夠自動的裝卸機械的相關(guān)組件，自動地、持續(xù)地循環(huán)工序。機械制造企業(yè)采用自動化生產(chǎn)系統(tǒng)不但可以減少機械在生產(chǎn)過程中人為操作的失誤率，還能夠代替工人的體力勞動，改善工人的勞動環(huán)境，提升產(chǎn)品的質(zhì)量。

3.4 機械制造的自動化設備裝配系統(tǒng)

設備裝配系統(tǒng)是機械制造生產(chǎn)過程中十分重要的環(huán)節(jié)，而機械制造的自動化設備裝配系統(tǒng)能夠?qū)⑻囟ㄐ螤钆c規(guī)格的機械零配件通過預定設計好的技術(shù)要求，實現(xiàn)組裝、搬運、試驗、調(diào)試、驗收等步驟，從而形成一套能夠進行自動生產(chǎn)制造的流水線。自動化設備裝配系統(tǒng)的應用時現(xiàn)代化機械制造中非常重要的技術(shù)，它不但取代了人工循環(huán)復雜的裝配工作，還提高了機械的產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。

3.5 機械制造的自動化檢測系統(tǒng)

隨著科學技術(shù)水平的快速發(fā)展，機械制造中不斷地運用到各種有特殊功能要求的復雜的加工設備和新型的材料與部件，增加了產(chǎn)品檢測工作的難度，僅憑傳統(tǒng)的人工檢測方法，已不能滿足現(xiàn)代化機械產(chǎn)品高精度工藝水平的檢測要求，自動化檢測技術(shù)的應用時機械制造發(fā)展的必然結(jié)果。目前應用較多的檢測技術(shù)包括有：具有多判斷系統(tǒng)的智能設備診斷技術(shù)與基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡、電流信號、時序的識別檢測技術(shù)。

4 機械自動化技術(shù)的應用與發(fā)展

4.1 機械制造的集成化

計算機集成制造系統(tǒng)是21世紀機械制造企業(yè)最主要的生產(chǎn)方式，它主要包括：制造自動化分系統(tǒng)、工程技術(shù)信息分系統(tǒng)、質(zhì)量信息分系統(tǒng)、管理信息分系統(tǒng)等。工程技術(shù)信息分系統(tǒng)主要包含計算機輔助工程分析、計算機輔助設計、數(shù)控程序編制、計算機輔助工裝設計、計算機輔助工藝過程設計等；管理信息分系統(tǒng)主要包含物料管理、經(jīng)營管理、生產(chǎn)管理、人事管理、財務管理等；制造自動化分系統(tǒng)主要包含自動裝配、加工中心、計算機數(shù)控、柔性制造單元、工業(yè)機器人等；質(zhì)量信息分系統(tǒng)主要包含計算機輔助測試、計算機輔助檢測、三坐標測量機、計算機輔助質(zhì)量控制等。

4.2 機械制造的智能化

智能化制造系統(tǒng)在機械制造過程中能夠進行相關(guān)的智能活動，比如分析、判斷、構(gòu)思、推理等。機械制造的智能化主要體現(xiàn)在智能系統(tǒng)具有良好的適應性與友好性。在機械的設計和制造過程中，一般采用模塊化方法，讓它產(chǎn)生較強的柔性；智能化制造系統(tǒng)主要強調(diào)友好性和安全性，并且能夠節(jié)約能源，無污染，能夠充分回收資源。

4.3 機械制造的敏捷化

機械制造的敏捷化要以企業(yè)的信譽度和競爭力為基礎，通過組成虛擬公司，進行分工合作，從而增強企業(yè)的整體競爭能力，同時對用戶的需求快速做出反應。敏捷制造為了實現(xiàn)快速地應變能力，要以虛擬制造技術(shù)為核心，以虛擬制造技術(shù)為關(guān)鍵技術(shù)。敏捷制造是現(xiàn)代機械集成制造技術(shù)的發(fā)展方向，是現(xiàn)代機械集成制造系統(tǒng)由信息集成發(fā)展向企業(yè)集成跨越的必經(jīng)之路，敏捷制造的發(fā)展影響著現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的發(fā)展。

5 精簡模式大力發(fā)展機械制造產(chǎn)業(yè)

機械制造業(yè)是我國的基礎工業(yè)，機械制造技術(shù)決定著國家經(jīng)濟的強弱。為發(fā)展機械制造自動化技術(shù)，要以我國機械制造企業(yè)中的通用設備為基礎，合理添置數(shù)控設備，合理調(diào)地整機床布局，充分發(fā)揮計算機的自動化管理技術(shù)，以信息自動化技術(shù)為先導，建立起自主的單元化生產(chǎn)系統(tǒng)。雖說我國是能源大國，但是人均平均就顯得非常地匱乏。國家提出了節(jié)能減排的經(jīng)濟發(fā)展道路，就需要我們不斷地加大機械制造技術(shù)的科研創(chuàng)新力度，向經(jīng)濟型和節(jié)能型產(chǎn)業(yè)發(fā)展，要追求用最少的能源創(chuàng)造出最大的利潤，同時還要注重能源的可持續(xù)利用和環(huán)境保護。大力發(fā)展機械制造產(chǎn)業(yè)就要不斷發(fā)展自動化技術(shù)，以自我研發(fā)為基礎，配套國外的先進技術(shù)，降低能源的消耗，減少環(huán)境污染，走低成本的、高利潤的機械制造自動化發(fā)展道路。

6 結(jié) 語

機械制造自動化技術(shù)的不斷發(fā)展和廣泛應用是機械制造企業(yè)發(fā)展的必然趨勢，給機械制造業(yè)帶來了巨大的飛躍。機械制造業(yè)對世界各國的工業(yè)生產(chǎn)都有著非常重要的作用，機械制造自動化技術(shù)水平不僅影響了機械制造行業(yè)的整體發(fā)展水平，也顯示出了這個國家國民經(jīng)濟的提高程度與工業(yè)發(fā)展水平。所以，必須加大機械制造業(yè)人力和物力的投入，促進機械制造自動化技術(shù)的不斷更新和發(fā)展。

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