自動化技術在機械制造領域的應用研究

摘 要：對于機械自動化發(fā)展，主要是機械制造企業(yè)，采取先進生產技術，通過機械制造與加工，實現(xiàn)連續(xù)性、對象化的自動作業(yè)。機械制造的目的在于提升企業(yè)競爭力，保證產品質量，主要包含產品設計、生產、銷售、維修、回收等各個環(huán)節(jié)，人們生活質量正在逐漸提升，需求也呈多樣化與快捷特點。

關鍵詞：機械制造;自動化;應用

在我國發(fā)展腳步越發(fā)迅猛，近年來，除了機械制造行業(yè)對其需求攀升外，行業(yè)內自動化需求也在不斷上升。機械制造企業(yè)為了滿足這些需求，也為了能在國際競爭中占有一席之地，逐漸意識到全新的更具自動化性能的產品將更勝一籌。可以說，機械制造與自動化應用是機械制造的重要助推力。筆者根據(jù)自身多年的機械制造經驗，主要分析機械制造與自動化應用的現(xiàn)狀與與發(fā)展，現(xiàn)總結如下。

一.機械制造自動化系統(tǒng)的構成

自動控制系統(tǒng)包括實現(xiàn)自動控制功能的裝置及其控制對象，通常由指令存儲裝置、指令控制裝置、執(zhí)行機構、傳遞及轉換裝置等部分構成。從系統(tǒng)的觀點來看，一般的機械制造自動化系統(tǒng)主要由以下四個部分構成：

首先，加工系統(tǒng)。即能完成工件的切削加工、排屑、清洗和測量的自動化設備與裝置。

其次，工件支撐系統(tǒng)。即能完成工件輸送、搬運以及存儲功能的工件供給裝置。

第三，刀具支撐系統(tǒng)。即包括刀具的裝配、輸送、交換和存儲裝置以及刀具的預調和管理系統(tǒng)。

第四，控制與管理系統(tǒng)。即對制造過程的監(jiān)控、檢測、協(xié)調與管理。

二.機械自動化技術的應用現(xiàn)狀

首先，自動化信息系統(tǒng)。對于機械制造，研發(fā)的自動化信息系統(tǒng)，主要包含設計及設計、制造、工藝設計與產品數(shù)據(jù)庫等，通過計算機設計，工程師利用計算機圖形設計軟件，科學設計機械構造、部件。通過統(tǒng)一設計，可實現(xiàn)產品生產工藝的優(yōu)化設計，提升標準化程度。通過計算機制造，利用數(shù)值控制技術，可控制生產工藝生產的生產過程。利用產品數(shù)據(jù)庫，可系統(tǒng)化處理生產制造、設計環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)信息。

其次，自動化物資供輸系統(tǒng)。利用該系統(tǒng)，對于機械制造所需原材料、成品，輸送至預定和具體位置，該系統(tǒng)實現(xiàn)單機裝置、輸送設備與軟件系統(tǒng)的自動化，是機械制造自動化的細分系統(tǒng)。包含工件儲運自動化技術、刀具儲運自動化技術和其它物料儲運自動化技術等。

第三，自動化生產系統(tǒng)。生產系統(tǒng)實現(xiàn)自動化，可控制裝卸機械組間，實現(xiàn)工序自動化循環(huán)，降低人為失誤率，取代人工勞動，完善相關勞動環(huán)境，進而提高機械產品質量。包含上下料自動化技術、裝卡自動化技術、換刀自動化技術、加工自動化技術和零件檢驗自動化技術等。

第四，自動化設備裝配系統(tǒng)。使用該系統(tǒng)，可使機械零配件、特定性狀，通過原先設計技術要求，完成組裝與搬運、調試與驗收環(huán)節(jié)，構建成一整套自動化流水線。包含零部件供應自動化技術和裝配過程自動化技術等。例如包裝產業(yè)， 自動化操作程序已應用于更多的先進包裝系統(tǒng)之中，如PLG設備、數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)的應用代表了先進包裝系統(tǒng)的走向。

第五，自動化檢測系統(tǒng)。由于科技水平正日益發(fā)展，對于機械制造中要求特殊功能、難以加工的材料與設備，其產品檢測難度也較大，若僅依靠傳統(tǒng)人工檢測，無法達到高精度的檢測需求，因此，在機械制造中使用自動化檢測技術，是機械制造業(yè)發(fā)展的必然趨勢。包含零件檢測自動化技術、產品檢測自動化技術和刀具檢測自動化技術等，例如電流信號檢測技術、時序識別檢測技術、人工神經網絡技術等。

三.機械自動化技術應用與發(fā)展

隨著科學技術的飛速發(fā)展和社會的不斷進步，先進的生產模式對自動化系統(tǒng)及技術提出了多種不同的要求，這些要求也同時代表了機械制造自動化技術將向適度集成、智能化、敏捷化、精簡化與節(jié)能化方向發(fā)展的趨勢。

首先，集成化發(fā)展。目前，機械制造的生產方式主要依靠計算機集成技術，主要包含工程技術、管理信息、制造自動化、質量信息等分系統(tǒng)。利用工程技術分系統(tǒng)，通過計算機輔助技術，實現(xiàn)工程分析、設計、編程、工裝設計、工藝設計等自動化控制。利用管理信息分系統(tǒng)，可實現(xiàn)財務、生產、人事、經營與物料等自動化控制。利用制造自動化，主要包含工業(yè)機器人、自動裝配與加工、柔性制造與數(shù)控。利用質量信息系統(tǒng)，通過計算機輔助技術，使用產品檢測、測試、質量等自動化控制。

其次，智能化發(fā)展。通過智能化系統(tǒng)，可智能控制機械制造活動，智能系統(tǒng)的友好性、適應性較為良好，機械制造與設計時，通常選擇模塊化方法，其柔性特點較強，同時，可節(jié)省資源，提供資源回收利用率。

第三，敏捷化發(fā)展。實現(xiàn)自動化技術的敏捷化發(fā)展，主要為提升企業(yè)競爭力、市場信譽，建立虛擬公司，實現(xiàn)分工合作，提升企業(yè)競爭力，對用戶需求可做出快捷反應。通過敏捷制造，提升應變能力，通過虛擬制造技術，由信息集成發(fā)展，轉向企業(yè)集成發(fā)展。

第四，精簡化與節(jié)能化發(fā)展。機械制造業(yè)屬于我國基礎性、支柱性禪而已，其技術放映我國經濟實力，要發(fā)展自動化技術，必須以通用設備為前提，添置自動化數(shù)控設備，調節(jié)整機床的合理布局，使計算機管理技術得以充分發(fā)揮，通過自動化技術，構建單元化的生產制造系統(tǒng)。同時，國家提倡“節(jié)能減排”，我們必須加強機械制造科研創(chuàng)新，利用最少能源，使利潤最大化。走自主研發(fā)的道路，積極學習國外先進技術，降低環(huán)境污染率與能源消耗率，以“高利潤與低成本”為中心，走機械制造自動化發(fā)展的道路。

四.結束語

綜上所述，我國機械制造與自動化發(fā)展是工業(yè)生產、制造企業(yè)發(fā)展的必然道路，機械自動化水平反應了國家工業(yè)發(fā)展程度、水平。國際機械制造行業(yè)競爭日趨激烈，制造機械正朝著高速、多功能化及控制智能化的方向發(fā)展。面對嚴峻的形勢，我國機械制造行業(yè)必須提高產品的技術含量，走專業(yè)化發(fā)展的道路，靠技術進步來推動行業(yè)發(fā)展，面對未來的發(fā)展，自動化是機械制造行業(yè)發(fā)展的必然趨勢。

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