關(guān)于機(jī)械制造自動化技術(shù)的探討

葉年勁

摘要：本文針對目前自動化機(jī)械制造的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行分析，結(jié)合相關(guān)的理論知識和實踐經(jīng)驗，闡述了自動化技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用，指出了應(yīng)用過程中需要注意的問題，具有一定的理論參考價值。

關(guān)鍵詞：機(jī)械制造；自動化技術(shù)；探討

1 自動化機(jī)械制造中的發(fā)展現(xiàn)狀

機(jī)械自動化技術(shù)從上世紀(jì)20年代開始發(fā)展應(yīng)用以來，60年代后為適應(yīng)市場的需求和變化，為增強(qiáng)機(jī)械制造業(yè)對市場靈活快速反應(yīng)的能力，開始建立可變性自動化生產(chǎn)系統(tǒng)，即圍繞計算機(jī)技術(shù)的柔性自動化。它是在制造系統(tǒng)不變或變化較小的情況下，機(jī)器設(shè)備或生產(chǎn)管理過程通過自動檢測、信息處理、分析判斷自動地實現(xiàn)預(yù)期的操作或某種過程，并能夠自動地從制造一種零件轉(zhuǎn)換到制造另一種不同的零件。機(jī)械自動化在各行各業(yè)都得到了迅速發(fā)展和廣泛的應(yīng)用，特別是近年來計算機(jī)的高度集成化，開始采用計算機(jī)集成制造系統(tǒng)，大大加快了機(jī)械自動化的發(fā)展。我國仍處于初級操作階段的自動化。我國機(jī)械制造業(yè)目前有11.4萬個企業(yè)，發(fā)展很不平衡，有大量落后于現(xiàn)代水準(zhǔn)的產(chǎn)業(yè)，大部分企業(yè)還比較落后，手工勞動占有相當(dāng)?shù)谋戎?，我國能獨立開發(fā)現(xiàn)代機(jī)械制造自動化技術(shù)的企業(yè)可以說沒有；我國機(jī)械制造業(yè)企業(yè)中自動化裝備少、水準(zhǔn)低，不僅在數(shù)量上同世界先進(jìn)國家有較大差距，而且在品種上、質(zhì)量上、使用上，同世界先進(jìn)水準(zhǔn)也存在階段性差距。

2 自動化技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用

實現(xiàn)機(jī)械制造自動化的理論基礎(chǔ)是控制理論，控制理論發(fā)展及應(yīng)用徹底的改變了人類傳統(tǒng)的生產(chǎn)、生存、生活和管理模式。自動化技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下方面。

2.1 柔性化應(yīng)用

機(jī)械自動化技術(shù)在機(jī)械制造中的柔性化應(yīng)用的一個主要的特點是，其能夠根據(jù)外界因素所導(dǎo)致的作用力的不同表現(xiàn)出與之相對應(yīng)的適應(yīng)能力。柔性化的應(yīng)用使得機(jī)械制造所生產(chǎn)出來的產(chǎn)品能夠很大程度地適應(yīng)市場的更改特性。隨著時代的飛速發(fā)展，客戶們對于產(chǎn)品的需求也越來越多，因此，現(xiàn)代機(jī)械制造行業(yè)應(yīng)該針對客戶的需求對機(jī)械制造產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)以及類型作適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。而柔性化的應(yīng)用則很好地解決了這一問題，它能夠在保證產(chǎn)品柔性的基礎(chǔ)上，對人與機(jī)械交互的界面進(jìn)行了最大程度的優(yōu)化，機(jī)械自動化技術(shù)在機(jī)械制造的柔性化應(yīng)用不僅能夠提高機(jī)械制造產(chǎn)品的質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率、最大程度地滿足客戶的需求，而且它能夠優(yōu)化企業(yè)內(nèi)部以及外部的應(yīng)變性能，增強(qiáng)信息系統(tǒng)在運行中的可靠性，并且在此基礎(chǔ)上它還能滿足機(jī)械制造產(chǎn)品多樣化以及個性化的發(fā)展需求。

2.2 集成化應(yīng)用

計算機(jī)集成技術(shù)是21世紀(jì)機(jī)械制造企業(yè)的主要生產(chǎn)方式。信息技術(shù)的不斷發(fā)展以及自動化技術(shù)在機(jī)械制造領(lǐng)域應(yīng)用的不斷增多使得許多新技術(shù)得到發(fā)展，例如計算機(jī)輔助設(shè)計技術(shù)、輔助制造技術(shù)、輔助測試藝術(shù)、信息管理系統(tǒng)技術(shù)等。自動化技術(shù)在機(jī)械制造中的集成化應(yīng)用，主要是借助系統(tǒng)工程理論的有效指導(dǎo)和信息技術(shù)對企業(yè)的制造流程進(jìn)行整體上的優(yōu)化，通過精簡機(jī)構(gòu)和過程重組等手段促進(jìn)適度自動化，并在計算機(jī)數(shù)據(jù)庫和信息網(wǎng)絡(luò)的支持下，將機(jī)械制造企業(yè)的各種要素以及經(jīng)營管理活動集成為一個有機(jī)整體，實現(xiàn)了機(jī)械制造以人為中心的柔性化生產(chǎn)。

2.3 智能機(jī)械制造應(yīng)用

隨著社會的發(fā)展，任何事情都是在不斷發(fā)展和進(jìn)步的，所以目前的制造技術(shù)也不僅僅再是簡單的商品設(shè)計制造，而是已經(jīng)從商品概念體系逐步過渡到最終產(chǎn)品的集成活動以及系統(tǒng)的過程，制造技術(shù)可以看做一個功能體系和信息處理體系的結(jié)合。智能機(jī)械制造技術(shù)是一個由機(jī)械制造技術(shù)、自動化技術(shù)、系統(tǒng)工程和人工智能等相互滲透，相互交織所形成的一門綜合性的技術(shù)。它是由智能機(jī)械和人類專家共同組成的人機(jī)一體化智能系統(tǒng)，該系統(tǒng)在機(jī)械制造過程中能進(jìn)行一些智能活動，如分析、推理、判斷、決策等。也就是說，智能機(jī)械制造技術(shù)就是把人工智能和機(jī)械制造技術(shù)有機(jī)結(jié)合，將人工智能融入到機(jī)械制造系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié)中，通過模擬專家的智力活動，取代或延伸機(jī)械制造環(huán)境中應(yīng)由專家完成的那部分活動。在智能機(jī)械制造系統(tǒng)中，系統(tǒng)具有專家的智能，能自動監(jiān)視自身的運行狀況，隨時發(fā)現(xiàn)錯誤或預(yù)測錯誤的發(fā)生，并加以改進(jìn)或預(yù)防。同時，還具有應(yīng)付外界突發(fā)事件的能力，能夠自動調(diào)整自身參數(shù)來適應(yīng)外部環(huán)境的需求，使自己始終運行在最佳狀態(tài)。

2.4 虛擬化的應(yīng)用

虛擬化制造技術(shù)主要包含控制理論、計算機(jī)技術(shù)、多媒體技術(shù)、信息管理、人工智能、以及現(xiàn)代制造工藝等新技術(shù)，并以計算機(jī)仿真模擬分析技術(shù)為基礎(chǔ)形成的一項由多學(xué)科交叉的系統(tǒng)技術(shù)。機(jī)械虛擬制造技術(shù)通過計算機(jī)仿真技術(shù)和信息技術(shù)對機(jī)械制造的過程進(jìn)行仿真，進(jìn)而發(fā)現(xiàn)和解決機(jī)械制造過程中可能出現(xiàn)的問題，這對降低機(jī)械制造成本、縮短機(jī)械產(chǎn)品開發(fā)周期、提高產(chǎn)品合格率等等是非常有意義的。

2.5 自動化的物流供輸系統(tǒng)

機(jī)械制造業(yè)就是對物質(zhì)、原料進(jìn)行加工的一個工業(yè)生產(chǎn)行業(yè)，要保證機(jī)械生產(chǎn)的正常進(jìn)行，就必須有源源不斷的物質(zhì)供應(yīng)，以確保機(jī)械制造過程不被中斷。在機(jī)械生產(chǎn)過程中，除了需要大量的原料，還需要將成品及時輸送到指定的地點，保證制造過程的暢通無阻，保證機(jī)械制造的持續(xù)性。因此，自動化的物流供輸系統(tǒng)是必不可少的。

2.6 自動化的加工系統(tǒng)

機(jī)械是由不同的零部件組合而成，而成品是將零部件按照一定的順序和技術(shù)要求進(jìn)行組裝而成的。自動化的加工系統(tǒng)能夠有效地完成生產(chǎn)過程中的重復(fù)勞動，能夠大大降低工人的重復(fù)勞動，節(jié)省體力，保證充足的人力資源。如果通過自動化裝配系統(tǒng)來完成成品的話，就可以大大提高機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量，降低人工裝配帶來的失誤率，大大節(jié)省產(chǎn)品的生產(chǎn)時間，保證產(chǎn)品的質(zhì)量。

2.7 自動化的檢測系統(tǒng)

動化的檢測系統(tǒng)能夠?qū)C(jī)械制造過程中精密的零部件進(jìn)行精確地檢測，看零部件數(shù)量是否正確；是否存在什么問題等等。這一監(jiān)測過程對于以前的人工檢測來說很有難度，而自動化的檢測系統(tǒng)就能夠輕易地完成，并保證效率。這就能大大減輕機(jī)械制造過程中的各種阻礙和難度，實現(xiàn)機(jī)械制造自動化技術(shù)的全面發(fā)展。

3 發(fā)展自動化機(jī)械制造技術(shù)中應(yīng)注意的問題

3.1 實用性

自動化機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展，必須兼顧其實用性，只有生產(chǎn)出來的產(chǎn)品具有較好的使用價值，企業(yè)才能獲得相應(yīng)的利益。

3.2 低能耗

就目前來說，我國生產(chǎn)一定產(chǎn)品所消耗的能源是非常高的，特別是與發(fā)達(dá)國家相比，我國的單位產(chǎn)品能源消耗是其數(shù)倍。因此，自動化機(jī)械制造技術(shù)應(yīng)當(dāng)注重能耗的降低，使生產(chǎn)實現(xiàn)低能耗、高產(chǎn)出的目標(biāo)。

3.3 發(fā)展配套機(jī)械自動化技術(shù)

今后機(jī)械自動化需要注重發(fā)展的技術(shù)有芯片控制技術(shù)、微處理器技術(shù)、傳感器技術(shù)、新型器具技術(shù)、控制軟件編程技術(shù)等。只有使機(jī)械自動化配套技術(shù)同步發(fā)展，才能時機(jī)械自動化技術(shù)發(fā)揮出最大的作用，才能最大程度地提高機(jī)械制造業(yè)的生產(chǎn)效率。

4 結(jié)束語

綜上所述，機(jī)械自動化技術(shù)在機(jī)械制造業(yè)中已經(jīng)得到了一定程度的成功應(yīng)用，有效提高了機(jī)械制造的生產(chǎn)效率，更好了迎合了市場的需求，在今后自動化的發(fā)展趨勢中，應(yīng)該充分利用自動化技術(shù)在機(jī)械制造中的柔性化應(yīng)用、集成化應(yīng)用以及智能化應(yīng)用，推動機(jī)械制造自動化不斷創(chuàng)新發(fā)展。

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