淺談自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用

馬儒明 馬茹祥 楊波

摘要：隨著我國(guó)工業(yè)化的發(fā)展，人們逐漸意識(shí)到了科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力。自動(dòng)化技術(shù)在很多領(lǐng)域都到了廣泛應(yīng)用，尤其是在機(jī)械制造業(yè)中起著至關(guān)重要的作用，不僅降低了生產(chǎn)原料和其他資源的消耗，還提高了產(chǎn)品質(zhì)量和勞動(dòng)生產(chǎn)效率，促進(jìn)了機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展。本研究中，筆者在介紹機(jī)械自動(dòng)化發(fā)展背景的基礎(chǔ)上，介紹了自動(dòng)化技術(shù)的制造方式，并闡述了自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用及其發(fā)展趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞: 機(jī)械制造；自動(dòng)化技術(shù)；應(yīng)用

自動(dòng)化技術(shù)是指機(jī)械或裝置能夠按規(guī)定的指令或程序?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)操和控制，而無(wú)需人為干預(yù)。機(jī)械制造在自動(dòng)化技術(shù)的作用下邁向了一個(gè)新臺(tái)階，通過(guò)自動(dòng)化控制系統(tǒng)，減少了機(jī)械制造過(guò)程中的勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)約了人力資源，提高了勞動(dòng)效率。目前，機(jī)械制造中無(wú)法離開自動(dòng)化系統(tǒng)。

1.機(jī)械自動(dòng)化的發(fā)展背景

機(jī)械自動(dòng)控制系統(tǒng)，有效增強(qiáng)了機(jī)械制造的靈活性能，其主要是通過(guò)向機(jī)器下達(dá)命令來(lái)自動(dòng)完成生產(chǎn)流水線上的工作任務(wù)，以自動(dòng)操作或控制來(lái)替代人工勞動(dòng)力，這不僅有效解決了人力資源的不足以及避免人工操作可能會(huì)產(chǎn)生的差錯(cuò)問(wèn)題，還極大的減少了生產(chǎn)時(shí)間，使生產(chǎn)力和工作效率得到有效提高[1]。而對(duì)于自動(dòng)化的研發(fā)還欠缺多方面的技術(shù)，還有待進(jìn)一步完善。所以，在我國(guó)機(jī)械工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展中，提高自動(dòng)化技術(shù)是目前急需解決的問(wèn)題。

2.自動(dòng)化技術(shù)的制造方式

2.1網(wǎng)絡(luò)虛擬化的制造方式

網(wǎng)絡(luò)虛擬化是一種新型的人機(jī)界面形式的技術(shù)手段，其主要是通過(guò)計(jì)算機(jī)平臺(tái)并利用人的感知能力以及知識(shí)與技能對(duì)所需要的產(chǎn)品設(shè)計(jì)及生產(chǎn)制造活動(dòng)進(jìn)行全面的建模、仿真，從而實(shí)現(xiàn)在虛擬世界中進(jìn)行相互交換的作用，同時(shí)在產(chǎn)品未進(jìn)入生產(chǎn)之前便可全過(guò)程模擬出產(chǎn)品的設(shè)計(jì)研發(fā)和制造。此外，對(duì)于產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制造周期、性能及合理應(yīng)用都能夠做到準(zhǔn)確預(yù)估，全面模擬試驗(yàn)產(chǎn)品的整個(gè)設(shè)計(jì)和制造過(guò)程，從而確保產(chǎn)品在研發(fā)階段、生產(chǎn)階段都實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量、低成本，達(dá)到設(shè)計(jì)與制造的最佳化。

2.2綠色化的制造方式

綠色化的制造方式主要是從環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域中所引用來(lái)的。在科技發(fā)展過(guò)程中，保持人與自然的和諧是一個(gè)值得重視的問(wèn)題。那么這就要求發(fā)展科技不能以破壞自然，毀壞家園作為代價(jià)，以免對(duì)自然造成不可挽救的傷害。在機(jī)械制造中綠色化的制造方式首先要考慮的就是節(jié)能減排，使生產(chǎn)過(guò)程中所產(chǎn)生的二氧化碳、化學(xué)需氧量的排放總量得到有效控制，最終使節(jié)能減排的薄弱環(huán)節(jié)得到改善。

3.自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用

在機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)研究過(guò)程中，要使自動(dòng)化技術(shù)更加適用于實(shí)際生產(chǎn)，必須結(jié)合企業(yè)實(shí)際及發(fā)展需要將其應(yīng)用到各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，并要有所突破，才能夠促使自動(dòng)化技術(shù)有效促進(jìn)企業(yè)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益。針對(duì)機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)當(dāng)下在我國(guó)的實(shí)際應(yīng)用情況來(lái)看，其應(yīng)用主要集中在投資少、回報(bào)快的機(jī)械制造技術(shù)上，特別是是當(dāng)前我國(guó)機(jī)械制造水平上正處落后的情況下，由于自動(dòng)化技術(shù)具有投資成本較低、發(fā)展?jié)摿Υ蟮忍攸c(diǎn)，能使企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益得到有效提高。

現(xiàn)如今，在機(jī)械制造企業(yè)中自動(dòng)化控制設(shè)備得到普遍應(yīng)用，這正意味著機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)正朝著機(jī)械智能化、數(shù)字化以及自動(dòng)化控制的方向發(fā)展。對(duì)于一些已實(shí)現(xiàn)機(jī)械自動(dòng)化生產(chǎn)的企業(yè)，其主要是運(yùn)用單機(jī)自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)施來(lái)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)線的自動(dòng)化，并對(duì)生產(chǎn)線通過(guò)綜合自動(dòng)化設(shè)備來(lái)進(jìn)行管理，從而更于有利控制整個(gè)企業(yè)的生產(chǎn)制造。

4.自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械制造中的發(fā)展趨勢(shì)

4.1高度集成化

當(dāng)前，集成制造技術(shù)已成為機(jī)械制造企業(yè)中最為重要的生產(chǎn)模式。其主要是應(yīng)用計(jì)算機(jī)組合作為基礎(chǔ)，通過(guò)有效的整合將生產(chǎn)制造系統(tǒng)形成一個(gè)整體來(lái)進(jìn)行運(yùn)作，并通過(guò)相互關(guān)聯(lián)的多個(gè)分系統(tǒng)使其成為模塊式的組合模式，其中包括自動(dòng)化管理系統(tǒng)、自動(dòng)化制造系統(tǒng)及自動(dòng)化信息系統(tǒng)等，并且品質(zhì)信息系統(tǒng)也包含在信息集成程度高的制造系統(tǒng)中。

4.2智能化

在機(jī)械制造中，智能制造是指實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)功能、制造技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)及人工智能技機(jī)的有機(jī)結(jié)合，確保這一系列技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)相互滲透、相互結(jié)合的一種技術(shù)。智能化技術(shù)是通過(guò)智能機(jī)械技術(shù)達(dá)到機(jī)人配合的一體化系統(tǒng) [3]。人工與機(jī)械有機(jī)結(jié)合后，智能化機(jī)械制造技術(shù)在機(jī)械制造過(guò)程中將人工智能融入到各系統(tǒng)中，在各個(gè)環(huán)節(jié)中通過(guò)模擬一些專家思維活動(dòng)來(lái)替代需要人為操作的部分，自動(dòng)調(diào)整內(nèi)設(shè)參數(shù)以應(yīng)對(duì)外界環(huán)境隨時(shí)發(fā)生變化，從而確保自身處于最佳狀態(tài)。

4.3虛擬化

虛擬化可以在設(shè)計(jì)和生產(chǎn)中實(shí)現(xiàn)完全模擬，其主要結(jié)合了多種現(xiàn)代化技術(shù)，如計(jì)算機(jī)、高端技術(shù)等，使機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)中能夠?qū)崿F(xiàn)完全模擬，從而提高生產(chǎn)的效率和品質(zhì)。例如：在機(jī)械制造過(guò)程中，結(jié)合信息控制技術(shù)及計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)，模擬其操作過(guò)程，進(jìn)而在實(shí)際操作過(guò)程中能有效發(fā)現(xiàn)所存在的問(wèn)題，并采取有效的措策施進(jìn)行有針對(duì)性地解決問(wèn)題。產(chǎn)品品質(zhì)、產(chǎn)品生產(chǎn)周期以及生產(chǎn)效率能夠通過(guò)虛擬化得到提高，從而提升其市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力。

5.結(jié)語(yǔ)

總之，在機(jī)械制造過(guò)程中，已將自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展作為重要的組成部分。它不僅使勞動(dòng)生產(chǎn)率得到大幅度提高，，還使機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)在生產(chǎn)發(fā)展中發(fā)生了翻天覆地的變化，促進(jìn)了機(jī)械造造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

6.參考文獻(xiàn)

[1]劉湃. 淺談數(shù)控技術(shù)的發(fā)展及其在機(jī)械制造中的應(yīng)用[J]. 機(jī)電信息.2012，25(4)

[2]李元輝. 機(jī)械制造中機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展[J]. 機(jī)械工程師.2013，10(12)