淺析機械制造中自動化技術的應用

于金爭　王兵朝

摘要：我國機械制造業(yè)技術進步、技術改造及技術發(fā)展方向都與機械自動化技術的應用息息相關。機械自動化技術水平的高低，對于機械制造業(yè)的發(fā)展前景影響深遠。為此，本文主要對機械制造中自動化技術的現(xiàn)狀及技術應用進行了分析與探究。

關鍵詞：機械制造；自動化技術；現(xiàn)狀；應用

隨著科學技術的不斷進步，機械制造自動化技術也越來越成熟，是機械制造企業(yè)的必然發(fā)展結果，使機械制造取得了飛躍性的進步。機械制造行業(yè)的發(fā)展影響著世界各國的工業(yè)生產(chǎn)，機械制造自動化技術水平對機械制造行業(yè)的整體發(fā)展水平發(fā)揮著重要作用，同時能夠顯示出國家工業(yè)整體的發(fā)展水平。因此，我國機械制造業(yè)的發(fā)展，必須投入大量的人力、物力促進機械制造自動化的進步和發(fā)展。

一、機械制造中自動化技術的現(xiàn)狀

20世紀20年代以來，機械自動化技術就已經(jīng)廣泛應用于大批量冷加工工藝過程中，而隨著技術的進步，以及市場的變化和需求，機械制造業(yè)在20世紀60年代后期，開始建立可變性自動化生產(chǎn)系統(tǒng)，以適應機械制造對于市場靈活快速反應的能力。這種技術是一種圍繞計算機技術的柔性自動化的生產(chǎn)制造技術。但是由于時代的快速發(fā)展，這種制造系統(tǒng)自動化技術也得到了極大發(fā)展。其現(xiàn)狀如下：

1、我國的機械制造企業(yè)與工業(yè)發(fā)達國家相比，即使在很多方面已經(jīng)比較先進，如在制造工藝方面已經(jīng)不斷地應用很多先進的制造技術，但還是有一定差距。尤其是很多工業(yè)發(fā)達國家，他們的機械制造企業(yè)對于復合加工技術、激光加工技術、精細加工技術以及納米和微米技術等最新加工方法，都會進行不斷的更新和使用，這在很多方面就已經(jīng)比我國先進很多，我國機械制造技術還有很多需要提高的方面，特別是掌握和開發(fā)制造工藝過程，提高機械制造技術的普及率。

2、計算機的集成化發(fā)展水平已經(jīng)越來越高，在工業(yè)發(fā)達國家，關于計算機集成制造系統(tǒng)、柔性制造系統(tǒng)、數(shù)控機床和加工中心等先進技術，已經(jīng)越來越多的被應用于機械制造企業(yè)，實現(xiàn)了柔性化、集成化和智能化，在一定程度上促進了機械制造自動化的發(fā)展。與其相比，我國機械制造企業(yè)依然是處于初步階段，如剛性自動化、初級操作自動化以及單機自動化階段，僅有個別的先進制造企業(yè)采用了柔性制造系統(tǒng)。

二、機械制造中自動化技術的應用

隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，機械制造行業(yè)已經(jīng)成為國民經(jīng)濟增長的重要內(nèi)容，自動化技術作為機械制造業(yè)發(fā)展的重要構成部分，其技術水平的高低直接關系著整個行業(yè)的發(fā)展。

基于此，相關部門及管理人員必須重視自動化技術的應用，努力實現(xiàn)創(chuàng)優(yōu)目標。

1、柔性的自動化

競爭日益激烈的市場要求各大制造企業(yè)的應變能力要強，必須要能根據(jù)市場的需求進行及時調整自身產(chǎn)品的種類。市場所產(chǎn)生的每一個變化都有可能是一種新的商機，因此筆者認為現(xiàn)階段的柔性自動化，敏捷制造是其今后的發(fā)展趨勢。其的主線就是生產(chǎn)高度柔性化產(chǎn)品。mfs的應用研究結果顯示，mfs是一種中批量的多品種的生產(chǎn)模式，其在提高企業(yè)生產(chǎn)率、確保交貨期、提高信息完整可靠以及產(chǎn)品質量等方面均有較好的經(jīng)濟效益。隨著實踐的不斷深入，以往無人化的全自動化的概念逐漸被更新，在自動化的系統(tǒng)之中，人的作用受到越來越多的關注，機械自動化日益向小型化以及多樣化的方向轉移，因人的作用日益增強，所以對人的素質以及技能方面的要求也在不斷提高，企業(yè)在發(fā)展機械自動化技術的過程中，同時要重視培養(yǎng)員工的機械自動化知識。

2、集成化

計算機集成制造是采取信息技術，對企業(yè)全部制造過程進行整體優(yōu)化的思想，是技術功能以及技術經(jīng)營的雙重集成。企業(yè)間的動態(tài)集成應以內(nèi)部的動態(tài)集成為目標，加速與國際化、全球化競爭需要接軌。在機械制造技術發(fā)展過程中，對于計算機和機械自動化的引進和吸收從未終止。計算機輔助設計、數(shù)控加工以及企業(yè)管理信息系統(tǒng)等應用也逐步得到了普及應用。從單機到系統(tǒng)，從簡單到復雜，從剛性到柔性的轉變，最為有效的方法就是對相關技術進行系統(tǒng)集成。隨著我國的科研人員開展CIMS工程研究的深入，CAD/CAM、系統(tǒng)集成技術、質量系統(tǒng)工程、管理決策信息系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫等應用均得到了有效覆蓋，可以預見CIMS將成為今后機械制造主導生產(chǎn)方式之一。

3、智能化

伴隨著現(xiàn)代科技的飛速發(fā)展，商品制造技術不再是簡單的對商品進行設計以及制造，它已經(jīng)從最原始的商品概念設計發(fā)展為一系列商品的集成活動，所以在另一個層面上來說制造技術是一個把信息處理與功能體系結合起來的多功能技術，也可以稱為智能制造技術，這個是一種融合了自動化技術、人工智能、制造技術的先進技術，他不僅具備了菜一部分專家的智能功能，還能對自身的運作狀態(tài)進行監(jiān)視，能夠及時地對故障進行預測并且在出現(xiàn)故障后馬上做出應對措施。相較于傳統(tǒng)的制造系統(tǒng)，智能制造技術最先進的一點則是它有著自主組織、適應、學習能力，是以往每一種制造技術所不能具備的。

目前，已經(jīng)取得一定成果的智能技術有：智能機器人、智能式故障診斷以及維護系統(tǒng)、制造單元控制系統(tǒng)、智能式cad以及智能式capp，這些研究在全球范圍內(nèi)都引起了一定的反響。智能制造系統(tǒng)的運用從最原始的市場分析、產(chǎn)品設計制造以及加工過程控制、產(chǎn)品生產(chǎn)計劃及其材料處理、企業(yè)信息管理、設備維護等技術自動化方面，延伸到其自主組織能力與制造環(huán)境的集成化層面。總而言之，智能制造系統(tǒng)能給制造技術帶來質的飛躍，并且其前景廣闊，因此，在制造過程中有必要將其融入自身機械制造環(huán)境中。

4、虛擬化

虛擬化的技術通常包括當代制造工藝、計算機的圖形學、人工智能、信息與多媒體技術等方面，其中主要以計算機的系統(tǒng)建模及仿真技術為根本，而構成的一種綜合多門學科知識的系統(tǒng)技術。虛擬制造通過運用計算機仿真與信息技術，以全面仿真實際活動中的制造過程、信息以及人事物等，便于發(fā)現(xiàn)問題以及選取相應的預防對策，進而實現(xiàn)產(chǎn)品的一次成功制造，縮短生產(chǎn)周期，降低生產(chǎn)成本，提高市場競爭力的目標。

三、結束語

綜上所述，自動化技術在機械制造中的效果逐漸凸顯，能夠直接影響到我國未來機械制造的發(fā)展?？梢?，應用自動化技術來對機械制造業(yè)形成有力支撐非常重要，能夠保證產(chǎn)品質量的同時，提升作業(yè)效率，進而提高企業(yè)總體效益，使機械制造企業(yè)實現(xiàn)低投高產(chǎn)，運用自動化技術來增強企業(yè)的市場競爭力，促進企業(yè)獲得更好的發(fā)展。