實(shí)現(xiàn)自動化技術(shù)在機(jī)械工程發(fā)展中的運(yùn)用

王天嬌 竇玉洲

摘? 要? 自動化技術(shù)能夠幫助工程廠快速提高工程效率，并能夠使工程品質(zhì)更加優(yōu)秀，大大縮短機(jī)械工程過程的生產(chǎn)時間，節(jié)約人力資源，使成本費(fèi)用得到了有效的控制，有效提升企業(yè)在市場中的競爭力。本文主要對自動化技術(shù)在機(jī)械工程控制中的應(yīng)用進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞? 自動化? 機(jī)械工程? 具體應(yīng)用? 發(fā)展前景

一、自動化技術(shù)在機(jī)械工程中的應(yīng)用發(fā)展趨勢

1、高度集成化

在二十一世紀(jì)機(jī)械工程自動化發(fā)展方向中，集成工程技術(shù)可以說是最為重要的方向，更是當(dāng)下機(jī)械工程企業(yè)不斷改革的生產(chǎn)模式。將計(jì)算機(jī)組合應(yīng)用作為基礎(chǔ)，再通過有效的整合使生產(chǎn)工程系統(tǒng)能夠作為一個整體來進(jìn)行運(yùn)作，通過多個分系統(tǒng)相互關(guān)聯(lián)使其呈現(xiàn)為模塊式的組合模式，自動化工程系統(tǒng)、自動化管理系統(tǒng)以及自動化信息系統(tǒng)均包含其中，同時信息集成程度高的工程系統(tǒng)則還將品質(zhì)信息系統(tǒng)一并包含。

2、智能化

伴隨計(jì)算機(jī)的日漸發(fā)達(dá)，覆蓋率的全面化，智能技術(shù)也隨之越來越強(qiáng)，人機(jī)一體化機(jī)械工程設(shè)備也隨之走入到了機(jī)械工程企業(yè)中來，通過智能化的工程系統(tǒng)使進(jìn)行生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)了人機(jī)相互活動的智能化，例如：在工藝構(gòu)想與設(shè)計(jì)時，以及邏輯推理以及分析判斷等形式。機(jī)械智能化為人機(jī)提供了一個非常好的環(huán)境，這是智能化中非常重要的特點(diǎn)，在進(jìn)行工程生產(chǎn)時，通過有效的人機(jī)交流與互動，不僅能夠有效提高自動化，并且通過集合模塊化的組合模式，能夠更好地提高機(jī)械自動化系統(tǒng)的實(shí)用性和協(xié)調(diào)性。

3、虛擬化

虛擬化主要是結(jié)合控制理論以及計(jì)算機(jī)技術(shù)等更多非?，F(xiàn)代化的高端技術(shù)，使機(jī)械產(chǎn)品在設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的過程中，能夠?qū)崿F(xiàn)完全模擬，在進(jìn)行實(shí)際的生產(chǎn)時，通過將產(chǎn)品完全的模擬，進(jìn)而提高生產(chǎn)的效率和品質(zhì)。例如：結(jié)合計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)以及信息控制技術(shù)，在進(jìn)行機(jī)械工程時，實(shí)際操作過程被完全的模擬，進(jìn)而有效發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)中隱存的問題，再通過有效的措施有針對性地解決，使機(jī)械工程產(chǎn)品品質(zhì)更好，效率更高。通過虛擬化能夠大大節(jié)約成本費(fèi)用，提高產(chǎn)品生產(chǎn)周期，促使市場競爭力不斷上升。

二、機(jī)械自動化技術(shù)的主要應(yīng)用

1、機(jī)械自動化技術(shù)的信息流

信息流主要包括CAD、CAM、輔助工藝設(shè)計(jì)和產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)等。CAD主要是指通過計(jì)算機(jī)圖形設(shè)備來輔助設(shè)計(jì)人員開展機(jī)械設(shè)計(jì)的相關(guān)工作。CAM主要是指在生產(chǎn)工程系統(tǒng)或者生產(chǎn)過程中對計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，數(shù)控技術(shù)是其核心。輔助工藝設(shè)計(jì)則主要連接著CAD與CAM，發(fā)揮著橋梁以及紐帶的作用，主要作用是不斷提高工藝編程的質(zhì)量和效率，同時還可以通過對工藝設(shè)計(jì)的優(yōu)化使工藝更加標(biāo)準(zhǔn)。產(chǎn)品數(shù)據(jù)的管理系統(tǒng)則主要是對設(shè)計(jì)以及工程過程中多產(chǎn)生的信息以及數(shù)據(jù)進(jìn)行管理，以保障信息渠道的通暢。

2、機(jī)械自動化技術(shù)在裝配系統(tǒng)中的應(yīng)用

主要是把各種幾何形狀的配件依據(jù)相關(guān)技術(shù)要求，通過檢驗(yàn)、調(diào)試、組合及搬運(yùn)等過程組合成為工藝成品。裝配這序?qū)C(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量有重要影響，運(yùn)用機(jī)械自動化技術(shù)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的人工操作開展裝配工作可以大大提高產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量以及生產(chǎn)效率，同樣這也是機(jī)械自動化技術(shù)應(yīng)用的一個主要方面。

3、機(jī)械自動化技術(shù)在檢測中的應(yīng)用

隨著我國科學(xué)技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步，在機(jī)械生產(chǎn)工程的過程中，各種功能的加工設(shè)備、新型刀具以及新型材料的應(yīng)用也越來越廣泛，大大增加了產(chǎn)品檢測工作的難度，傳統(tǒng)模式下依靠人工實(shí)施檢測的模式已不能滿足技術(shù)發(fā)展的要求。在這一背景下，機(jī)械自動化技術(shù)被引入到了機(jī)械工程中的檢測過程中，機(jī)械自動化技術(shù)在檢測工作中的運(yùn)用主要包括基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、時序以及電流信號對各種道具磨損情況的識別以及多專家系統(tǒng)智能化設(shè)備故障的診斷技術(shù)等。

三、自動化技術(shù)在機(jī)械工程業(yè)中的應(yīng)用

隨著社會市場經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展及市場經(jīng)濟(jì)體制的逐步完善，科學(xué)技術(shù)的研究及應(yīng)用取得著較為顯著的成果，就機(jī)械工程行業(yè)內(nèi)自動化技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)朝向集成化、敏捷化、智能化及虛擬化的方向上發(fā)展，使得機(jī)械自動化技術(shù)在較大的程度上實(shí)現(xiàn)著與計(jì)算機(jī)集成及計(jì)算機(jī)輔助工程等理論概念的緊密結(jié)合，為機(jī)械工程業(yè)更為健全、健康及快速的發(fā)展提供著堅(jiān)強(qiáng)的技術(shù)保障及支持。

1、自動化技術(shù)的集成化在機(jī)械工程業(yè)中的應(yīng)用體現(xiàn)

計(jì)算機(jī)集成工程技術(shù)被機(jī)械工程業(yè)普遍的認(rèn)為是21世紀(jì)工程業(yè)內(nèi)的最為主要的運(yùn)營生產(chǎn)方式，此時的計(jì)算機(jī)集成工程是由多個相關(guān)聯(lián)的分系統(tǒng)所組成，主要可分為管理信息系統(tǒng)、工程技術(shù)信息系統(tǒng)、自動化工程系統(tǒng)及質(zhì)量信息系統(tǒng)，其中管理信息系統(tǒng)具體擁有的功能可分為生產(chǎn)管理、經(jīng)營管理、人事管理、物料管理及財務(wù)管理等，是機(jī)械工程業(yè)運(yùn)營生產(chǎn)中的各個管理環(huán)節(jié)相對應(yīng)的信息系統(tǒng);工程技術(shù)信息系統(tǒng)主要涵蓋著計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)功能、計(jì)算機(jī)輔助分析功能、借用計(jì)算機(jī)進(jìn)行工藝過程的設(shè)計(jì)輔助功能、數(shù)據(jù)控制程序的編制功能等;自動化工程系統(tǒng)所具有的功能主要由在加工中心、自動裝配、工業(yè)機(jī)器人、柔性工程及計(jì)算機(jī)數(shù)控等生產(chǎn)環(huán)節(jié)下的相應(yīng)的處理及輔助功能;質(zhì)量信息系統(tǒng)主要是借助計(jì)算機(jī)的輔助功能進(jìn)行生產(chǎn)的機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量的監(jiān)測分析與控制，具體的技術(shù)應(yīng)用形式是基于計(jì)算機(jī)輔助功能的質(zhì)量監(jiān)測、基于計(jì)算機(jī)輔助功能的質(zhì)量控制以及基于計(jì)算機(jī)輔助功能的產(chǎn)品測試。

2、自動化技術(shù)的智能化在機(jī)械工程業(yè)中的應(yīng)用體現(xiàn)

現(xiàn)代化的機(jī)械工程技術(shù)已經(jīng)不再單純的是工程工藝、工程方式及產(chǎn)品設(shè)計(jì)等工作環(huán)節(jié)，而是已經(jīng)由商品的概念體系逐步的過渡至最終產(chǎn)品生產(chǎn)完畢的集成生產(chǎn)活動及系統(tǒng)化的生產(chǎn)過程，使得現(xiàn)代化的工程技術(shù)更多的是種功能體系與信息處理機(jī)制完美融合的生產(chǎn)體系。工程技術(shù)、系統(tǒng)工程、自動化技術(shù)及智能化技術(shù)的融合，逐漸發(fā)展起綜合性的新型技術(shù)產(chǎn)業(yè)，即智能化的工程技術(shù)，這是自動化技術(shù)在機(jī)械工程業(yè)中應(yīng)用的智能水平提升的具體表現(xiàn)。最為典型的是智能工程系統(tǒng)在機(jī)械工程行業(yè)中的應(yīng)用，即將人工智能有機(jī)的融入到機(jī)械工程系統(tǒng)的各個運(yùn)轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)內(nèi)，通過對專家智能活動的模擬，代替原本由專家負(fù)責(zé)的那部分活動以及進(jìn)行專家所負(fù)責(zé)的活動的延伸，系統(tǒng)利用自身所具備的智能功用進(jìn)行工程系統(tǒng)運(yùn)行工況的監(jiān)測，對隨時可能出現(xiàn)的各類錯誤及非正常的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)進(jìn)行分析預(yù)測，并依據(jù)專家系統(tǒng)中所記載的類似問題進(jìn)行預(yù)防性措施的執(zhí)行，以運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)的及時調(diào)整適應(yīng)外部的環(huán)境變化及突發(fā)事件的應(yīng)急處理等。

3、自動化技術(shù)的虛擬化在機(jī)械工程業(yè)中的應(yīng)用體現(xiàn)

機(jī)械工程業(yè)中應(yīng)用的虛擬工程技術(shù)，實(shí)際上是自動化技術(shù)的虛擬化水平的提升表現(xiàn)，具體的實(shí)現(xiàn)策略是將現(xiàn)代化的工程工藝、計(jì)算機(jī)的圖形學(xué)、并行工程、信息技術(shù)、多媒體技術(shù)及人工智能技術(shù)進(jìn)行融合，將計(jì)算機(jī)的仿真技術(shù)及系統(tǒng)的建模技術(shù)作為基礎(chǔ)技術(shù)的多學(xué)科穿插式的綜合化的系統(tǒng)技術(shù)。虛擬工程技術(shù)在機(jī)械工程行業(yè)中的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)著利用仿真技術(shù)及信息技術(shù)，對產(chǎn)品生產(chǎn)工程環(huán)節(jié)中的生產(chǎn)人員、生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行仿真模擬，在產(chǎn)品的生產(chǎn)環(huán)節(jié)中加入預(yù)防性措施，確保生產(chǎn)工程的一次性成功，實(shí)現(xiàn)成本降低、研發(fā)生產(chǎn)周期縮短及競爭力增強(qiáng)的自動化技術(shù)應(yīng)用目的。

四、結(jié)束語

機(jī)械自動化產(chǎn)業(yè)在任何一個國家都具有十分重要的地位，機(jī)械自動化技術(shù)直接影響到我國機(jī)械工程業(yè)的發(fā)展水平。我國機(jī)械工程業(yè)應(yīng)當(dāng)積極發(fā)展與運(yùn)用自動化技術(shù)，不僅要瞄準(zhǔn)世界先進(jìn)水平追求發(fā)展，而且要研發(fā)出靈活有效的低成本、高成效自動化技術(shù)，從而推進(jìn)我國機(jī)械自動化技術(shù)的發(fā)展走上一條高速度、高質(zhì)量與高效益并存的發(fā)展之路。

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王天嬌? 竇玉洲? 沈陽藍(lán)英工業(yè)自動化裝備股份有限公司