機(jī)械制造控制系統(tǒng)的自動(dòng)化技術(shù)分析

【摘 要】科技進(jìn)步使得自動(dòng)化技術(shù)得到了快速發(fā)展，近年來自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械制造控制系統(tǒng)中的應(yīng)用也得到了普及。本文主要從集成、敏捷、智能三方面介紹了自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械制造控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，并對(duì)未來自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展方向進(jìn)行分析，以促進(jìn)自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械制造控制系統(tǒng)中更好的應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】機(jī)械制造；控制系統(tǒng)；自動(dòng)化技術(shù)

前 言：

自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用，特別是在機(jī)械制造控制系統(tǒng)中的應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造的連續(xù)化，從而有效的優(yōu)化自動(dòng)生產(chǎn)過程。隨著機(jī)械制造工藝的提高，高自動(dòng)化的制造模式已經(jīng)逐漸成為機(jī)械制造行業(yè)的主要發(fā)展趨勢(shì)，特別是信息技術(shù)和電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展使機(jī)械制造控制系統(tǒng)的高自動(dòng)化更具特點(diǎn)，這對(duì)于機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展、推進(jìn)機(jī)械制造技術(shù)進(jìn)步都有重大影響。

一、自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械制造控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

目前，機(jī)械制造業(yè)在我國(guó)的發(fā)展日益自動(dòng)化，特別是在機(jī)械制造控制系統(tǒng)中，自動(dòng)化技術(shù)逐漸趨向于集成化、敏捷化和智能化。在這一領(lǐng)域中，自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用與計(jì)算機(jī)集成制造、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)等緊密相連，為機(jī)械制造控制和整體制造業(yè)的發(fā)展提供強(qiáng)有力的技術(shù)支持。

1.自動(dòng)化技術(shù)集成化

21世紀(jì)計(jì)算機(jī)集成制造被認(rèn)為是機(jī)械制造行業(yè)最主要生產(chǎn)方式。計(jì)算機(jī)集成制造即CIMS，它由多個(gè)相互聯(lián)系的分系統(tǒng)組成，一般可以劃分成管理信息、工程技術(shù)信息、制造自動(dòng)化和質(zhì)量信息等幾個(gè)分系統(tǒng)，這種工程技術(shù)在機(jī)械制造控制系統(tǒng)中的應(yīng)用又包含了計(jì)算機(jī)輔助下的工藝、工裝設(shè)計(jì)及工程分析。其中在在制造控制系統(tǒng)中，管理信息分系統(tǒng)包括對(duì)生產(chǎn)、物料等方面的管理，制造自動(dòng)化分系統(tǒng)包含了計(jì)算機(jī)數(shù)控、柔性制造單元和自動(dòng)裝配等。而質(zhì)量信息分系統(tǒng)又包含了計(jì)算機(jī)輔助下的檢測(cè)、質(zhì)量控制等。這些構(gòu)成了機(jī)械制造控制的自動(dòng)化系統(tǒng)，從整體來看這些分系統(tǒng)環(huán)環(huán)緊扣，構(gòu)成了一個(gè)集成化的控制核心，保證了自動(dòng)化操作的順利進(jìn)行。

2.自動(dòng)化技術(shù)敏捷化

敏捷制造是指公司以企業(yè)信譽(yù)度和競(jìng)爭(zhēng)力為基礎(chǔ)，選擇適合的合作者來共同組成一個(gè)虛擬公司，雙方分工合作，為共同目標(biāo)努力增強(qiáng)兩者間的合作競(jìng)爭(zhēng)力，以便在產(chǎn)品生產(chǎn)方面可以迅速的對(duì)用戶需求作出反應(yīng)，滿足消費(fèi)者需要。而為了增強(qiáng)企業(yè)的應(yīng)變能力，這種虛擬企業(yè)建立的核心就是虛擬制造技術(shù)，它是敏捷制造的關(guān)鍵。敏捷制造是機(jī)械制造領(lǐng)域中制造控制系統(tǒng)由信息集成向企業(yè)集成發(fā)展的必經(jīng)之路，自動(dòng)技術(shù)敏捷化使得制造控制系統(tǒng)對(duì)機(jī)械制造過程的控制更加精細(xì)化，這也是越來越多高精尖機(jī)械設(shè)備可以投入制造、生產(chǎn)的關(guān)鍵因素。

3.自動(dòng)化技術(shù)智能化

智能制造控制系統(tǒng)在機(jī)械制造控制中的應(yīng)用可以看作是由人類專家和智能機(jī)械一起組成的一種人機(jī)一體化的體統(tǒng)，這種體系統(tǒng)可以在進(jìn)行機(jī)械制造控制的過程中進(jìn)行一系列的智能活動(dòng)，如分析、構(gòu)思、判斷、推理及決策等。在這里，自動(dòng)化技術(shù)智能化的最主要體現(xiàn)是整個(gè)制造控制體統(tǒng)具有良好的適應(yīng)性、友好性。在對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)或機(jī)械制造進(jìn)行控制的過程中，可以采用模塊式的方法，使控制工作具有更大的柔性，讓整個(gè)控制系統(tǒng)在機(jī)械制造領(lǐng)域的使用和操作更具靈活性。而智能化的自動(dòng)技術(shù)對(duì)于人則更強(qiáng)調(diào)安全友好，同時(shí)在進(jìn)行機(jī)械制造的過程中，根據(jù)命令指示的輸入可以做到減少環(huán)境污染，節(jié)省資源能源。此外，就社會(huì)而言，智能化的自動(dòng)技術(shù)有利于合理競(jìng)爭(zhēng)和協(xié)作的推廣。

二、機(jī)械制造控制系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

1.自動(dòng)化技術(shù)的性能發(fā)展

機(jī)械制造控制系統(tǒng)早期的自動(dòng)化通常只能在理想條件下進(jìn)行簡(jiǎn)單操作，進(jìn)行任務(wù)調(diào)度。今后自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械制造控制系統(tǒng)中的應(yīng)用將面向智能化的方向發(fā)展。智能系統(tǒng)是用計(jì)算機(jī)模型來進(jìn)行人類思維的模擬，進(jìn)而得出命令再有制造系統(tǒng)進(jìn)行命令執(zhí)行。隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷提升，自動(dòng)化技術(shù)同智能化系統(tǒng)將會(huì)越來越緊密的結(jié)合在一起，由智能化系統(tǒng)發(fā)出任務(wù)指令，再通過自動(dòng)化系統(tǒng)完成人類在機(jī)械制造方面的需要，實(shí)現(xiàn)真正意義上的機(jī)械制造系統(tǒng)的全自動(dòng)智能化。

此外，工藝技術(shù)復(fù)合化、多元化以及自動(dòng)化技術(shù)精確高效化也是未來自動(dòng)化技術(shù)在性能方面的發(fā)展方向。其中復(fù)合加工是一種采用多軸控制減少機(jī)械制造工序時(shí)間和輔助制造時(shí)間的科學(xué)制造技術(shù)，多元化是指在未來的機(jī)械制造在工藝技術(shù)方面將不再單一，可以擇優(yōu)而取，保證機(jī)械制造的最優(yōu)化。因此，將兩者集合保證了機(jī)械制造技術(shù)的尖端，是未來制造業(yè)主要的改革方向。隨著信息化的發(fā)展，未來機(jī)械制造的發(fā)展將更是日新月異，特別是多核CPU、高頻CPU及RISC芯片的快速更新?lián)Q代將會(huì)讓數(shù)控機(jī)床的精度和效率都得到質(zhì)的提升。

2.自動(dòng)化技術(shù)的功能發(fā)展

首先，多媒體技術(shù)在機(jī)械自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用將越來越突出。廣義的多媒體技術(shù)指計(jì)算機(jī)技術(shù)，也可以指聲像、通訊等技術(shù)。將計(jì)算機(jī)、通訊和聲像技術(shù)結(jié)合便可以直接通過計(jì)算機(jī)來進(jìn)行通訊或聲音圖像的編輯，將它們應(yīng)用到數(shù)控領(lǐng)域可以進(jìn)行高效的信息分析處理工作，并可以通過設(shè)備對(duì)制造場(chǎng)地運(yùn)行的自動(dòng)控制系統(tǒng)的參數(shù)值和故障進(jìn)行監(jiān)察。但是這種技術(shù)的應(yīng)用需要大批素質(zhì)優(yōu)秀的數(shù)控人才。因此，在今后機(jī)械制造控制自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展過程匯中注重高精尖人才的培養(yǎng)。

其次，數(shù)控系統(tǒng)操作界面日趨簡(jiǎn)單。數(shù)控系統(tǒng)軟件繁多，而用戶界面設(shè)計(jì)缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)致自動(dòng)化控制系統(tǒng)軟件客戶端的操作界面差異大，這不僅增加了操作量，也對(duì)軟件操作者有了更高的要求。因此，未來操作系統(tǒng)便會(huì)朝著簡(jiǎn)單化的方向發(fā)展，以提高機(jī)械制造運(yùn)行速度，降低技術(shù)人員操作的難度，但是這一領(lǐng)域的研發(fā)是一個(gè)較為緩慢的過程，需要經(jīng)驗(yàn)的積累和科技發(fā)展的不斷帶動(dòng)。

最后，計(jì)算直觀化。借助可視化技術(shù)將文字轉(zhuǎn)化為圖片、影響等可是信息可以更高效的進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理和解釋，通常情況下，可視化的信息交流需要采用多媒體技術(shù)，從而讓無紙?jiān)O(shè)計(jì)、虛擬樣機(jī)設(shè)計(jì)等設(shè)計(jì)工藝投入到機(jī)械制造行業(yè)當(dāng)中，這對(duì)于縮短生產(chǎn)周期，提高機(jī)械制造質(zhì)量具有重要作用。

三、小結(jié)

綜上所述，今后的機(jī)械制造業(yè)中，自動(dòng)化技術(shù)同系統(tǒng)工程、現(xiàn)代信息等技術(shù)的結(jié)合才是主要的發(fā)展方向，利用自動(dòng)化在機(jī)械制造控制中實(shí)現(xiàn)一個(gè)集成化、敏捷化、智能化的系統(tǒng)將會(huì)對(duì)保持機(jī)械制造成本、縮短機(jī)械制造周倜、提高機(jī)械制造質(zhì)量具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

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