機械制造中的自動化技術

游政?陳雨晴

摘 要：隨著近年來科學技術的發(fā)展，自動化技術在許多工業(yè)領域都有著廣泛的應用，在機械制造業(yè)中更有著舉足輕重的地位。自動化網(wǎng)絡技術在實際的應用過程中，優(yōu)化了生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)模式，在降低生產(chǎn)原料和其他資源消耗的同時，有效提高了產(chǎn)品質量和生產(chǎn)效率，節(jié)約了人力資源，為機械制造業(yè)的發(fā)展起到了極大的促進作用。目前，自動化技術在機械制造業(yè)的應用向著集成化、智能化的方向發(fā)展，有利于促進我國工業(yè)自動化技術水平的提高。本文主要是針對自動化技術在機械制造中的應用進行分析。

關鍵詞：自動化技術；機械制造；制造方式；應用分析

前言：機械制造及其自動化目標很明確，就是將機械設備與自動化通過計算機的方式結合起來，形成一系列先進的制造技術，包括CAD（計算機輔助設計）、CAM（計算機輔助制造）、FMS（柔性制造系統(tǒng)）等等，最終形成大規(guī)模計算機集成制造系統(tǒng)（CIMS），使傳統(tǒng)的機械加工得到質的飛躍。隨著自動化技術和各類生產(chǎn)加工設備的發(fā)展與成熟，我國的機械制造領域內，自動化技術已經(jīng)得到了廣泛的應用，取得了了長足的進步。但必須指出的是，我國的機械制造自動化技術起步晚，相比歐美發(fā)達國家還有著不小的差距，為此我們必須不斷提高自身自動化技術，不斷完善相關制度和應用方法，形成系統(tǒng)化和集成化的自動化應用技術，推動了機械自動化的改革，突破了傳統(tǒng)自動化技術帶來的限制性因素，能夠滿足當前市場生產(chǎn)制造的需要，向自動化的更高階段努力前行。

1 自動化技術在機械制造中的應用意義

自動化技術是機械制造行業(yè)中的一項重要技術，被廣泛應用于普遍的機械制造行業(yè)中，能夠實現(xiàn)對具體加工對象的自動化生產(chǎn)，促進自動化生產(chǎn)鏈條的完善，能夠確保自動化技術在機械制造中的使用的高效和安全。自動化技術是科學技術的產(chǎn)物，在機械制造中的使用是行業(yè)發(fā)展的必然，能夠帶動制造行業(yè)的快速發(fā)展，使加工工藝變得更加精細。

相較于傳統(tǒng)的技術工藝，促進了自動化技術工藝的創(chuàng)新，能夠在很大程度上有效的節(jié)約人力資源，在降低降低工人的勞動強度，改善勞動條件，促進行業(yè)生產(chǎn)效率的提高，并能夠確保制造業(yè)行業(yè)的產(chǎn)品質量，顯著降低了制造成本。同時，自動化技術在制造業(yè)行業(yè)的實際應用過程中，對提升經(jīng)濟效益，有效的控制行業(yè)成本也具有重要作用，能夠實現(xiàn)對整個生產(chǎn)周期的嚴格把控，有效縮短生產(chǎn)周期，提高生產(chǎn)過程的連續(xù)化，促進了產(chǎn)品的更新速度。因此，可知，自動化技術在機械制造行業(yè)中的應用，符合行業(yè)的發(fā)展規(guī)律，能夠促進行業(yè)技術改造和升級發(fā)展，對帶動行業(yè)發(fā)展，優(yōu)化資源配置具有重要作用[1]。

2 機械制造自動化的發(fā)展及趨勢

（1）高度智能集成性

隨著計算機集成制造技術和人工智能技術在制造系統(tǒng)中的廣泛應用，帶有智能已成為制造自動化系統(tǒng)的主要特征之一。智能集成化制造系統(tǒng)可以根據(jù)外部環(huán)境的變化自動地調整自身的運行參數(shù)，使自己始終處于最佳運動狀態(tài)，稱為系統(tǒng)具有自律能力。智能集成制造系統(tǒng)還具有決策能力，能夠最大限度地自行解決系統(tǒng)運動過程中所遇到的各種問題。由于有了智能，系統(tǒng)就可以自動監(jiān)視本身的運動狀態(tài)，發(fā)生故障則自動給予排除。如發(fā)現(xiàn)故障正在形成，則采取措施防止故障的發(fā)生。

智能集成化制造系統(tǒng)還應與CIMS的其它系統(tǒng)共同集成為一個有機的整體，以實現(xiàn)信息資源的共享。它的集成性不僅僅體現(xiàn)在信息的集成上，它還包括另一個層次的集成，即人和技術之間的集成，實現(xiàn)人機功能的合理分配，并能夠充分發(fā)揮人的主觀能動性。帶有智能的制造系統(tǒng)還可以在最佳加工方法和加工參數(shù)選擇、加工路線的最佳化和智能加工質量控制等方面發(fā)揮重要作用。總之，智能集成制造系統(tǒng)具有適應能力、自學習能力、自修復能力、自組織能力和自我優(yōu)化能力。因而，這種具有智能的集成化制造系統(tǒng)將是制造自動化系統(tǒng)的主要發(fā)展趨勢之一。但由于受到人工智能技術發(fā)展的限制，智能集成制造自動化系統(tǒng)的實現(xiàn)是個緩慢的過程。

（2）人機結合的適度自動化

傳統(tǒng)的制造自動化系統(tǒng)往往過分強調完全自動化，對如何發(fā)揮人的主導作用考慮甚少。但在先進生產(chǎn)模式下的制造自動化系統(tǒng)卻并不過分強調它的自動化水平，而強調的是人機功能的合理分配，強調充分發(fā)揮人的主觀能動性。因此，先進生產(chǎn)模式下的制造自動化系統(tǒng)是人機結合的適度自動化系統(tǒng)。這種系統(tǒng)的成本不高，但運行可靠性卻很高，系統(tǒng)的結構也比較簡單。它的主要缺陷是人的情緒波動會影響系統(tǒng)的運行質量。在先進生產(chǎn)模式下特別是智能制造系統(tǒng)中，計算機可以取代人的一部分思維、推理及決策活動，但絕不是全部。在這種系統(tǒng)中，起主導作用的仍然是人，因為無論計算機如何“聰明”，它的智能將永遠無法與人的智能相提并論。

（3）強調系統(tǒng)的柔性和敏捷性

傳統(tǒng)的制造自動化系統(tǒng)的應用場合往往是大批量生產(chǎn)環(huán)境，這種環(huán)境不特別強調系統(tǒng)具有柔性。但先進生產(chǎn)模式下的制造自動化系統(tǒng)面對的卻是多品種、小批量生產(chǎn)環(huán)境和不可預測的市場需求，這就要求系統(tǒng)具有比較大的柔性，能夠滿足產(chǎn)品快速更換的要求。實現(xiàn)制造自動化系統(tǒng)柔性的主要手段是采用成組技術和計算機控制的、模塊化的數(shù)控設備。但這里所說的柔性與傳統(tǒng)意義上的柔性卻不同，人們稱之為敏捷性。傳統(tǒng)意義上的柔性制造制系統(tǒng)僅能在一定范圍內具有柔性，而且系統(tǒng)的柔性范圍是在系統(tǒng)設計時就預先確定了的，超出這個范圍時系統(tǒng)就無能為力。但先進生產(chǎn)模式下的制造自動化系統(tǒng)面對的是無法預測的外部環(huán)境，無法在規(guī)劃系統(tǒng)時預先設定系統(tǒng)的有效范圍。但由于系統(tǒng)具有智能且采用了多種新技術，因此不管外部環(huán)境如何變化，系統(tǒng)都可以通過改變自身的結構來適應此種變化。智能制造系統(tǒng)的這種“敏捷性”比“柔性”具有更廣泛的適應性。

（4）功能擴展化

理論上，完整的制造自動化系統(tǒng)應包括毛坯的制備、物料的存儲、運輸、加工、輔助處理、零件檢驗、裝配、部件及成品測試、油漆和包裝等內容，并將它們集成為一個有機的整體。但目前的制造自動化主要是面向零件加工的，其它內容則涉及較少。未來的制造自動化系統(tǒng)應逐步向前擴展到毛坯的自動制備，向后擴展到自動裝配、自動測試及自動包裝等。

3 結論

在科學技術不斷快速發(fā)展的背景下，機械自動化已經(jīng)滲透到社會生產(chǎn)的各個領域中。自動化技術是科學技術的產(chǎn)物，在制造業(yè)行業(yè)中的應用，是社會發(fā)展的必然，直接決定著機械制造業(yè)的發(fā)展水平。應該推動機械制造行業(yè)向著高質量、高速度和高效益的方向發(fā)展，確保機械制造行業(yè)自動化技術的高效性，對提高機械制造業(yè)的工作質量和工作效率，具有重要作用，是一個國家科學技術的產(chǎn)物，能夠展現(xiàn)出國家的綜合實力。因此，應該推進自動化技術在制造業(yè)行業(yè)中的推廣和應用，提升自動化技術水平和機械制造行業(yè)的生產(chǎn)價值。

參考文獻

[1]黃甫年. 自動化技術在機械制造中的應用與發(fā)展研究[J]. 科技風，2014，16：93.

[2]梅文祥. 機械自動化技術及其在機械制造中的應用探討[J]. 科技資訊，2013，13：89.

[3]黃天杰. 試論數(shù)控自動化技術在機械制造中的應用[J]. 科技展望，2016，06：53.

作者簡介

游政（1994-），男，福建省龍巖市，本科在讀。

陳雨晴（1994-），女，福建省龍巖市，本科在讀。