機械制造與自動化技術(shù)的研究

摘要：機械制造屬于我國的重要產(chǎn)業(yè)，不僅對工業(yè)具有重要影響，同時也影響著農(nóng)業(yè)以及高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，在一定程度上決定了我國的發(fā)展水平。自動化技術(shù)的產(chǎn)生與應用，為我國機械制造業(yè)帶來了新的發(fā)展機遇，將該技術(shù)應用在機械制造業(yè)當中，可以提升機械制造的效率與效益?；诖耍疚氖紫葘ψ詣踊c機械自動化進行了簡單介紹，其次分析了機械制造和自動化技術(shù)的融合現(xiàn)狀與發(fā)展前景，最后從實用性、低成本性以及配套性等方面提出了幾點機械制造與自動化技術(shù)融合發(fā)展的建議，旨在為我國機械制造業(yè)的發(fā)展貢獻一份力量。

關(guān)鍵詞：機械制造；自動化技術(shù)；低成本性

在機械制造業(yè)當中對自動化技術(shù)進行有效應用，可以實現(xiàn)機械制造的持續(xù)化生產(chǎn)，進而提升生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)效率，是加快機械制造業(yè)轉(zhuǎn)型、升級的有效手段，同時也是提升人們生活水平、促進我國經(jīng)濟發(fā)展的必然選擇。所以對于機械制造企業(yè)而言，有必要對機械制造與自動化技術(shù)進行充分研究，并將二者進行融合發(fā)展，在增加自身綜合效益的同時，也可以為人們提供優(yōu)質(zhì)的制造服務。

1 自動化與機械自動化

1.1 自動化

不同時期的人們對自動化的概念有著不同的理解。在過去，人們普遍認為自動化就是利用機械來代替人力操作，對一些特定動作可以自動完成。后來隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展，尤其是在計算機技術(shù)出現(xiàn)之后，人們認為在自動化生產(chǎn)過程中，機械不僅可以代替人的體力，同時它還可以輔助或者是代替人的腦力勞動，對特定作業(yè)進行自動完成。

具體來說，從廣義的角度來看，自動化的內(nèi)涵體現(xiàn)在以下幾點：第一，自動化功能。自動化可以對人的體力勞動或者是腦力勞動等進行代替，對整個制造系統(tǒng)進行有效協(xié)調(diào)、控制、優(yōu)化以及管理，屬于一個有機體系；第二，自動化范圍。自動化不僅包括生產(chǎn)制造過程，也涉及到了產(chǎn)品的整個生命周期；第三，自動化研究對象。自動化的研究對象主要體現(xiàn)在信息處理與自動控制兩個方面；第四，自動化應用。自動化應用主要包括過程自動化、管理自動化、家庭自動化、實驗室自動化以及機械制造自動化等。由此可見，自動化屬于一個動態(tài)概念，其內(nèi)涵比較廣泛、深刻。

自動化屬于一種科學技術(shù)，它所涉及到的學科比較多，并且應用范圍也比較廣。自動化系統(tǒng)的組成部分包含5個單元：一是程序單元，屬于系統(tǒng)的核心單元，包含一些自動化程序；二是作用單元，主要是對能量、定位等進行施加；三是傳感單元，主要是對過程的性能以及狀態(tài)等進行檢測；四是制定單元，可以對相關(guān)數(shù)據(jù)信息進行對比分析，在此基礎(chǔ)上對指令信號進行制定與發(fā)送；五是控制單元，主要是對作用單元進行調(diào)節(jié)。

1.2 機械自動化

機械自動化指的是機械制造業(yè)對自動化技術(shù)的應用，目的在于可以對加工對象進行連續(xù)生產(chǎn)，實現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動化，進而提高機械制造的質(zhì)量與效率。實際而言，機械自動化是一種自動控制與電氣化、機械化等相結(jié)合的產(chǎn)物，主要將離散工件作為處理對象。在過去，機械制造自動化主要是通過機械、電氣部件或者是單一的自動生產(chǎn)線進行自動化操作。隨著電子計算機的迅猛發(fā)展，又出現(xiàn)了加工中心、計算機輔助設(shè)計與制造、數(shù)控機床、自動化倉庫以及機器人等，同時也研發(fā)了一種柔性制造系統(tǒng)，并且被應用在自動化生產(chǎn)車間當中，大幅度提升了機械制造業(yè)的自動化生產(chǎn)水平。[1]

2 機械制造和自動化技術(shù)的融合現(xiàn)狀與發(fā)展前景

2.1 融合現(xiàn)狀

在信息化時代當中，出現(xiàn)了各種高新科技，并且被廣泛應用在機械制造和自動化技術(shù)的融合當中。

通過計算機技術(shù)可以進行輔助設(shè)計與制造，對數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)進行建立，對產(chǎn)品數(shù)據(jù)進行有效管理，這些都是機械制造自動化系統(tǒng)的組成部分。對于自動化信息系統(tǒng)而言，可以通過計算機對制造數(shù)值進行控制，精確加工相關(guān)產(chǎn)品，在生產(chǎn)結(jié)束之后，能夠?qū)a(chǎn)品數(shù)據(jù)輸入到產(chǎn)品的數(shù)據(jù)庫當中，再和標準數(shù)據(jù)進行比對分析，最后通過自動檢測系統(tǒng)對其進行檢測。自動檢測系統(tǒng)主要包括電流信號、智能檢測設(shè)備和時序識別技術(shù)等幾個部分，是自動化技術(shù)的典型應用。

同時，為了提升工作質(zhì)量和工作效率，多數(shù)制造企業(yè)都會優(yōu)先使用自動化供應系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以將生產(chǎn)制造過程中所需要的零件以及原料等傳送至自動化生產(chǎn)系統(tǒng)的指定位置，通過由自動化數(shù)據(jù)管理軟件和自動運輸裝置構(gòu)成的自動化供運系統(tǒng)，可以對機械制造效率進行有效保障。在產(chǎn)品生產(chǎn)結(jié)束之后，可以通過自動化裝配系統(tǒng)對產(chǎn)品進行裝配，避免了人工裝配的一些不足之處，不僅省時省力，而且還增強了裝配工作的有序性和便捷性，更重要的是和自動化的生產(chǎn)系統(tǒng)、自動化的供應系統(tǒng)等形成了一條完整的生產(chǎn)流水線，大幅度提升了機械制造的質(zhì)量與效率。要想全面發(fā)揮自動化技術(shù)在機械制造業(yè)中的作用，就必須引入自動加工生產(chǎn)系統(tǒng)，該系統(tǒng)是自動化技術(shù)和機械制造融合的重要橋梁，是一種省時省力、提升效率與質(zhì)量的核心技術(shù)。[2]

2.2 發(fā)展前景

隨著我國科學技術(shù)水平的不斷提高，機械制造與自動化技術(shù)的發(fā)展前景也比較廣闊，具體而言，體現(xiàn)在下述幾個方面：

第一，信息技術(shù)的智能化發(fā)展，帶動了機械自動化的智能化發(fā)展，在進行機械制造時，可以通過智能系統(tǒng)對自動化運作進行控制，在及時、準確地發(fā)出指令之后，可以大幅度提升機械制造效率。另外，智能系統(tǒng)和機械自動化具有極強的適應性，從現(xiàn)階段生產(chǎn)制造當中一些智能系統(tǒng)的應用情況來看，智能系統(tǒng)可以對生產(chǎn)活動進行完全適應。

第二，將計算機應用到機械制造業(yè)當中，對制造過程中的各個系統(tǒng)進行有效集成，這也是機械制造自動化的一個發(fā)展趨勢，在計算機技術(shù)日益普及的時代背景下，可以對一些繁瑣復雜的工作流程進行有效整合，對生產(chǎn)流程進行優(yōu)化，進而提升工作效率。

第三，機械制造業(yè)的虛擬化也是機械制造自動化的一個發(fā)展趨勢，在進行生產(chǎn)制造時，可以利用計算機技術(shù)進行模擬生產(chǎn)，對自動生產(chǎn)系統(tǒng)的運作過程進行預演，及時發(fā)現(xiàn)其所存在的問題，并采取相關(guān)措施進行解決，同時也可以利用計算機技術(shù)對產(chǎn)品進行虛擬制造，在預檢測的基礎(chǔ)上，對產(chǎn)品問題進行及時發(fā)現(xiàn)并及時解決，以確保機械生產(chǎn)活動可以順利進行。[3]

3 對機械制造與自動化技術(shù)發(fā)展的幾點建議

3.1 注重自動化技術(shù)的實用性

自動化技術(shù)在進行發(fā)展時，需要對我國機械制造業(yè)的實際情況進行充分考慮，以確保自動化技術(shù)的可靠性與可操作性。在自動化技術(shù)發(fā)展過程中，應該對它的實用價值進行重點考慮，以滿足機械制造業(yè)的實際需要，進而發(fā)揮自動化技術(shù)對企業(yè)的價值。同時也要對技術(shù)進行引進和創(chuàng)新，對低負荷率的生產(chǎn)方式進行轉(zhuǎn)變，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)水平以及發(fā)展情況等對自動化技術(shù)應用方式進行明確，進而提高機械制造業(yè)的生產(chǎn)速度與質(zhì)量，增加企業(yè)的綜合效益。

3.2 注重自動化技術(shù)的低成本性

目前，我國應該以“成本低、效益高”的原則對自動化技術(shù)進行發(fā)展，對資源進行優(yōu)化配置，對低成本的自動化技術(shù)進行重點發(fā)展。低成本技術(shù)屬于一種LP生產(chǎn)模式，也就是說在機械制造自動化技術(shù)發(fā)展過程中，應該對相關(guān)設(shè)備與技術(shù)進行引進，之后再根據(jù)實際情況，對設(shè)備進行升級改造，對機床布局進行調(diào)整，減少資金以及設(shè)備等的投入，進而增加企業(yè)的總體效益。同時也要不斷增加設(shè)備的技術(shù)含量，對技術(shù)人員進行相應的培訓，提升他們的綜合素質(zhì)與專業(yè)水平，將技術(shù)與人才進行有效結(jié)合，進而全面提高機械制造的自動化水平?，F(xiàn)階段，有很多機械制造企業(yè)都已經(jīng)進行了自動化改裝，并且大幅度降低了企業(yè)的生產(chǎn)成本，取得了比較好的效果。

3.3 注重自動化技術(shù)的配套性

在進行自動化技術(shù)發(fā)展時，不僅要注重自動化技術(shù)的技術(shù)含量，同時也要注重自動化技術(shù)的配套性。企業(yè)應該做好項目基礎(chǔ)工作，并根據(jù)自身情況對機械制造主機進行發(fā)展，提高各種元器件與控制系統(tǒng)的技術(shù)水平。自動化技術(shù)在發(fā)展過程中，應該對傳感器、編程控制器等設(shè)備進行關(guān)注，確保微處理機、各種刀具可以滿足自動化技術(shù)實際發(fā)展的需要，通過控制系統(tǒng)、計算機軟件對自動化技術(shù)進行管控，進而增強機械制造技術(shù)的自動化、智能化與數(shù)字化。同時在進行機械制造自動化技術(shù)發(fā)展時，也要不斷增強系統(tǒng)的耐性與剛性，對系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化，對生產(chǎn)設(shè)備質(zhì)量、生產(chǎn)設(shè)備體積進行不斷優(yōu)化。另外，也應該通過自動控制技術(shù)、微電子等提高機械制造的科技含量與技術(shù)水準，對機械制造過程進行自動化控制與檢測，并對整個系統(tǒng)進行不斷優(yōu)化與完善。在這個過程中，可以通過計算機對信息進行傳輸與處理，進而為生產(chǎn)決策提供強有力的數(shù)據(jù)支持，為機械制造自動化技術(shù)的應用奠定良好的基礎(chǔ)。[4]

4 結(jié)論

總而言之，將自動化技術(shù)應用在機械制造領(lǐng)域當中是時代發(fā)展之必然，所以對于機械制造企業(yè)而言，應該與時俱進，順應時代的發(fā)展，對機械制造和自動化技術(shù)進行充分研究，對二者的融合點進行充分挖掘，在此基礎(chǔ)上對自動化技術(shù)進行合理應用。同時也要重點研發(fā)實用價值高、低成本、配套性好的自動化技術(shù)，以確保機械制造業(yè)可以朝著智能化、集成化、虛擬化、現(xiàn)代化的方向發(fā)展。

參考文獻：

[1]柯?lián)碥?機械制造與自動化技術(shù)的應用研究[J].企業(yè)技術(shù)開發(fā)旬刊，2012（6）：110111.

[2]成文.基于機器視覺技術(shù)的機械制造自動化技術(shù)應用研究[J].科技展望，2017，27（4）.

[3]孫冬霞，龐健，李文輝.機械制造中自動化技術(shù)的應用研究[J].時代農(nóng)機，2016，43（9）：13.

[4]郭樂樂，郭曉敏.機械制造與自動化技術(shù)的應用研究[J].中國科技投資，2014（A14）：259.

作者簡介：馮東闖（1980），男，河南新鄉(xiāng)人，本科，機械工程師，機械自動化方向。