機械自動化技術(shù)及其在機械制造中的應(yīng)用探討

喬蒙

[摘 要]詳細介紹了機械自動化技術(shù)的概念及組成，同時對機械自動化技術(shù)在機械制造中的應(yīng)用進行了闡述。

[關(guān)鍵詞]機械自動化技術(shù) 機械制造 單元 應(yīng)用 分析

中圖分類號：TH16 文獻標識碼：B 文章編號：1009-914X（2016）01-0043-01

隨著現(xiàn)代科學技術(shù)的發(fā)展與進步，新時期的機械制造工業(yè)面臨著前所未有的發(fā)展機遇與挑戰(zhàn)，機械自動化技術(shù)正是這一過程當中的重要產(chǎn)物。相關(guān)工作人員需要清醒地認識到一個重要的問題，即新時期的機械自動化技術(shù)不僅是先進制造技術(shù)中的重要組成部分，更是機械制造業(yè)相關(guān)技術(shù)進步與技術(shù)改造的動力與重要保障。換句話說，在當前技術(shù)條件支撐下，機械自動化技術(shù)的研究和發(fā)展方向?qū)⒅苯芋w現(xiàn)在整個機械制造行業(yè)發(fā)展方向的變化和調(diào)整上。對于我國而言，機械自動化技術(shù)是全新生產(chǎn)力的一種表現(xiàn)形式，在我國得到了更進一步的應(yīng)用和發(fā)展，為整個機械制造行業(yè)帶來了更大的生機。目前，相關(guān)工作人員對機械自動化技術(shù)與機械制造相關(guān)性研究的重視程度日漸升溫。本文從機械自動化技術(shù)基本概念及組成和機械自動化技術(shù)在機械制造中的應(yīng)用這2個方面對相關(guān)人員普遍關(guān)注的問題進行了詳細分析和說明，希望能夠引起各方關(guān)注與重視。

一、機械自動化技術(shù)概念及組成分析

1、機械自動化技術(shù)概念分析

從理論上來說，機械自動化技術(shù)就是指將自動化技術(shù)應(yīng)用于機械制造行業(yè)生產(chǎn)建設(shè)中，對加工對象進行自動化、連續(xù)性的生產(chǎn)作業(yè)，使得機械制造行業(yè)的整個生產(chǎn)過程更加自動化、高效化和安全化。機械自動化技術(shù)的應(yīng)用使得整個制造過程中投入原料的流動速度和加工工藝變化更為迅速及時，從而達到節(jié)約機械制造人力資源投入的目的。大量的實踐研究結(jié)果證實，機械自動化技術(shù)的應(yīng)用顯著提升了整個機械制造行業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量，明顯強化了生產(chǎn)效率，有效控制了產(chǎn)品的生產(chǎn)周期，并提高了產(chǎn)品的更新速度，從而使得整個機械制造行業(yè)的生產(chǎn)成本得到了有效控制，有效地提升了經(jīng)濟效益。另外，工作人員的勞動強度明顯下降，作業(yè)環(huán)境得到有效改善，并且有效地支持了相關(guān)技術(shù)的發(fā)展。綜上所述，在當前技術(shù)條件發(fā)展環(huán)境的支持下，機械自動化技術(shù)已成為機械制造行業(yè)應(yīng)用性技術(shù)改造、升級以及發(fā)展的最為關(guān)鍵因素，同時也在一定程度上決定著整個機械制造行業(yè)未來的發(fā)展方向。還有一點更值得相關(guān)工作人員注意，即機械自動化技術(shù)能夠確保機械制造行業(yè)的生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量以及成本因素均實現(xiàn)最優(yōu)化的資源配置。

2、機械自動化技術(shù)組成分析

機械自動化技術(shù)是一門綜合多種學科且有著廣泛應(yīng)用空間的學科技術(shù)。一般而言，將機械自動化技術(shù)理解為系統(tǒng)工程的一種表現(xiàn)方式，其主要由程序單元、作用單元、傳感單元、制定單元以及控制單元這5個方面共同構(gòu)成。

（1）程序單元：程序單元作為整個機械自動化系統(tǒng)工程中最主要的單元部分，主要用于解決系統(tǒng)應(yīng)當“做什么”以及“怎樣做”的問題。

（2）作用單元：作用單元是整個機械自動化控制系統(tǒng)的前期性單元部分，主要對系統(tǒng)進行能量施加和定位明確。

（3）傳感單元：傳感單元則是整個機械自動控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)性單元部分，主要對系統(tǒng)在工作過程中的實時狀態(tài)以及性能參數(shù)進行檢測。

（4）制定單元：制定單元可以說是整個機械自動控制工程中的核心單元部分，通過對傳感單元所傳輸?shù)男畔?shù)據(jù)進行分析和比較，從而制定并發(fā)出相應(yīng)的動作信號。

（5）控制單元：控制單元是整個機械自動化控制系統(tǒng)工程的保障性單元部分，其主要用于解決單元制定和動作調(diào)節(jié)。

二、機械自動化技術(shù)在機械制造中的應(yīng)用分析

1、集成化應(yīng)用分析

對于機械制造而言，其集成化主要是指技術(shù)經(jīng)營和技術(shù)功能的集成。在信息技術(shù)作用下，計算機集成化制造能夠?qū)ζ髽I(yè)參與制造的全過程進行整體性優(yōu)化。企業(yè)在經(jīng)營管理過程中所涉及的動態(tài)集成能夠?qū)⑵髽I(yè)內(nèi)部動態(tài)集成為一體，從而強化其與全球化競爭過程中的關(guān)鍵性需求的融合。在機械制造技術(shù)的發(fā)展過程中，通過機械自動化技術(shù)的合理應(yīng)用，能夠?qū)⒂嬎銠C輔助設(shè)計技術(shù)、企業(yè)管理信息系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)以及數(shù)控加工技術(shù)逐步引入到制造系統(tǒng)中。現(xiàn)階段，以CAD/CAM 為主的CIMS工程應(yīng)用方式實現(xiàn)了對機械制造行業(yè)的有效覆蓋，未來必將成為機械制造行業(yè)中最核心的生產(chǎn)方式之一。

2、柔性化應(yīng)用分析

柔性化最顯著的特點在于其能夠根據(jù)外界因素作用力的差異表現(xiàn)出與之相對應(yīng)的適應(yīng)能力。換句話說，在柔性化應(yīng)用過程中，生產(chǎn)出的產(chǎn)品能夠較好地適應(yīng)市場的更改特性。現(xiàn)代機械制造行業(yè)必須針對終端用戶的各類需求及時精確地做出反應(yīng)，進而對機械制造產(chǎn)品類型和結(jié)構(gòu)屬性做出相應(yīng)調(diào)整。從這一角度上來說，柔性化應(yīng)用可以很好地解決該問題，其在確保必要生產(chǎn)柔性的基礎(chǔ)上，對人機交互界面進行了合理優(yōu)化，并在構(gòu)建產(chǎn)品制造信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)上將計算機管理的工作效益發(fā)揮到最大。在當前技術(shù)條件的支持下，敏捷制造已成為柔性化應(yīng)用的必然選擇與發(fā)展趨勢，其最顯著的應(yīng)用優(yōu)勢體現(xiàn)在以下幾個方面：（1）提高產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)效率；（2）確保產(chǎn)品交貨期，滿足客戶需求；（3）強化信息系統(tǒng)運行全過程的可靠性；（4）優(yōu)化企業(yè)內(nèi)部和外部的應(yīng)變性能，并在此基礎(chǔ)上充分滿足機械制造產(chǎn)品個性化和多樣化的發(fā)展需求。

3、智能化應(yīng)用分析

智能化機械制造技術(shù)融合了包括機械制造技術(shù)、自動化技術(shù)、人工智能技術(shù)以及系統(tǒng)工程管理技術(shù)均在內(nèi)的多項技術(shù)。通過與專家系統(tǒng)的結(jié)合，智能機械能夠根據(jù)機械制造生產(chǎn)過程中的環(huán)境進行智能化轉(zhuǎn)變。智能化應(yīng)用的關(guān)鍵在于以智能化技術(shù)方式對人類專家的智力活動進行模擬，進而對機械制造過程進行專家化運轉(zhuǎn)。與此同時，由于智能化技術(shù)的引入，系統(tǒng)還能夠針對自身的實際運行情況進行實時性檢測，確保運行的最優(yōu)化。

很顯然，隨著全球經(jīng)濟一體化建設(shè)發(fā)展進程不斷加快和城市化建設(shè)規(guī)模的持續(xù)擴大，整個世界范圍內(nèi)經(jīng)濟市場的競爭行為呈現(xiàn)出了較為劇烈的發(fā)展趨勢，從而使參與市場競爭的經(jīng)濟主體—— 企業(yè)處在了一個不斷變化發(fā)展且無法完全精準性預(yù)測的環(huán)境當中。從宏觀角度上來說，各個行業(yè)領(lǐng)域在整個發(fā)展大環(huán)境中所面臨的機遇和挑戰(zhàn)也是不盡相同的。但是有一點可以肯定，即企業(yè)乃至整個行業(yè)領(lǐng)域要想在劇烈的市場競爭中謀求穩(wěn)定的生存和發(fā)展，其根本在于以技術(shù)進步和更新為動力，支持企業(yè)的優(yōu)化和升級。對于機械制造行業(yè)而言，加大機械自動化技術(shù)的應(yīng)用才是根本?？偠灾疚膶C械自動化技術(shù)及其在機械制造中的應(yīng)用問題做出了簡要分析和說明，希望能夠為今后相關(guān)研究和實踐工作的開展提供一定的借鑒與幫助。

機械加工制造自動化系統(tǒng)主要包括制造設(shè)備系統(tǒng)、物料傳送系統(tǒng)、信息系統(tǒng)以及制造生產(chǎn)過程中的計劃調(diào)度系統(tǒng)等。其中.制造設(shè)備系統(tǒng)是自動化系統(tǒng)的硬件主體。包括自動化機床、組合自動化機床、加工中心、計算機數(shù)字控制系統(tǒng)、柔性控制單元以及柔性制造系統(tǒng)等加工設(shè)備和輔助加工設(shè)備構(gòu)成。物料傳送系統(tǒng)包括傳送機構(gòu)、搬運機器人、立體倉庫、傳送軌道小車以及回收傳送帶等：信息系統(tǒng)由智能計算機遠程控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、通信服務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)虛擬系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)和服務(wù)器等組成。制造生產(chǎn)過程中的計劃調(diào)度系統(tǒng)也可稱為制造信息系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要對自動化系統(tǒng)的運行進行優(yōu)化，可將該系統(tǒng)作為機械加工制造系統(tǒng)中的獨立系統(tǒng)來考慮。通過應(yīng)用該系統(tǒng)對整個系統(tǒng)運行進行優(yōu)化可有效地提高生產(chǎn)效率和提高資源利用率， 最大化地減少生產(chǎn)空閑時間，是保證產(chǎn)品按期交貨的重要手段和方法。

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