機械加工制造中自動化技術的應用研究要求

何升祖

摘?要：機械制造業(yè)是我社會經(jīng)濟發(fā)展的重要支柱。隨著我國工業(yè)技術與高新技術的不斷發(fā)展，各個領域的生產(chǎn)制造活動都趨向于智能化。其中自動化操控技術生產(chǎn)制造活動中的應用程度較高，推動了工作效率與品質(zhì)的不斷提高。本文首先分析現(xiàn)代自動化機械加工制造系統(tǒng)的構(gòu)成及其運行原理，而后簡單闡述其大致發(fā)展趨勢。

關鍵詞：機械制造;智能化;自動化技術;發(fā)展趨勢

一、現(xiàn)代自動化機械加工制造系統(tǒng)的構(gòu)成及其運行原理

（一）機械加工制造設備及其運作系統(tǒng)

當前機械加工設備及其生產(chǎn)系統(tǒng)的自動化操將傳統(tǒng)生產(chǎn)理念進行了更為優(yōu)良的拓展，提高機械零件加工的生產(chǎn)效率與產(chǎn)品精度是核心問題。[1]而由于進出口業(yè)務，即應切實滿足當前市場對產(chǎn)品品控的高標準要求。因此首先是對單機設備的智能化革新，現(xiàn)已初步實信息化控制技術，機床與輔助設備支持的技術人員通過計算機編程而實現(xiàn)生產(chǎn)線的自動操作，而實現(xiàn)產(chǎn)品的自動化生產(chǎn)。其次，根據(jù)不同類型的企業(yè)生產(chǎn)特點，而設計對應的生產(chǎn)單元、加工中 心以及生產(chǎn)線，都一并融入傳感技術等?；谟残猿绦虻闹味鴮崿F(xiàn)機械加工流程的自動化運作，在一系列自動化技術的前提保障下，柔性制造單元與柔性生產(chǎn)線優(yōu)化了大型企業(yè)的生產(chǎn)模式，降低了人工、時間成本等綜合成本，更高效、風險更低的特性，即更好地適應市場需求，提升其核心競爭力。

（二）信息系統(tǒng)及其原理

實現(xiàn)機械加工制造過程的動態(tài)控制，其保障核心即是信息系統(tǒng)，而同時也企業(yè)各部門進行信息交互運用的樞紐站。[2]首先，信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫整合存儲了所有部門的信息和數(shù)據(jù)，且基于設計、生產(chǎn)與營銷等部門的現(xiàn)實需求，處理不同且與之對應的信息。其次，信息系統(tǒng)通過管理控制網(wǎng)絡，各部門之間可實現(xiàn)在線信息共享，相關的生產(chǎn)管理和技術服務人員可通過終端設備遠程獲取且控制所需信息，繼而更高效開展工作。例如設計和研發(fā)人員的職能，基于信息系統(tǒng)的線上操作及其軟件的各項功能，進行線上處理如CAD同步設計部門實時進行產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、工藝的設計。而生產(chǎn)管理部門則可以實時調(diào)動各方面信息，合理分配資源、分配生產(chǎn)加工任務。

（三）全過程管理調(diào)度的自動化系統(tǒng)

生產(chǎn)過程中，對相關任務計劃進行設計、調(diào)控與優(yōu)化，對于機械加工制造企業(yè)來說是關鍵點所在，通常決定著企業(yè)所有生產(chǎn)、管理資源的分配是否切實、合理。而機械生產(chǎn)系統(tǒng)中的調(diào)度自動化功能，可基于信息系統(tǒng)中的各項信息資源，再結(jié)合企業(yè)的生產(chǎn)規(guī)劃方案，日常管理中對各項生產(chǎn)計劃進行實時動態(tài)管理以及優(yōu)化、調(diào)整，繼而更全面、更深入且靈活運用地安排生產(chǎn)管理工作。同時，對生產(chǎn)規(guī)劃方案也能起到一定的宏觀調(diào)控作用。

（四）物料傳送系統(tǒng)中自動化技術的應用

物料傳送是機械加工制造的重要環(huán)節(jié)，連帶到產(chǎn)品加工的每個環(huán)節(jié)。原材料與半成品、輔助加工設備與成品的流轉(zhuǎn)，都交由物料傳送系統(tǒng)完成。而自動化生產(chǎn)系統(tǒng)中，現(xiàn)階段主要是應用智能機器人、自動化傳送帶與立體倉庫，由信息系統(tǒng)基于生產(chǎn)需求而自動化調(diào)配與輸送物資。系統(tǒng)與加工設備之間的聯(lián)合運作，可實現(xiàn)設備自動更換刀具與模具等等，進一步降低加工設備的運行對人工操作的依賴程度。實際機械加工制造過程中，設備通過應用實時監(jiān)控系統(tǒng)，可實現(xiàn)根據(jù)生產(chǎn)需要動態(tài)調(diào)節(jié)運行參數(shù)，自動切換工作狀態(tài)以及輔助加工硬件的更換，顯著提升整體運作效率。

二、機械加工制造中自動化技術的發(fā)展趨勢簡析

就自動化技術的整體宏觀發(fā)展角度來看，在機械加工制造領域的發(fā)展大致可劃分為3個方向：其一，高效、高精度、高穩(wěn)定的“三高”發(fā)展，這是發(fā)展的第一階段。[3]機械加工機床的高速運作顯著提升了原件加工效率，降低機械加工制造中的時間、經(jīng)濟成本，綜合成本的縮減，即相應的提高市場核心競爭力;高精度，顧名思義即是產(chǎn)品的達標全優(yōu)甚至是超過標準，著重體現(xiàn)在某些精度要求較高的產(chǎn)品設備，例如齒輪、轉(zhuǎn)換器等等。高精度特性往往是決定其市場競爭力的關鍵;穩(wěn)定性，機械加工制造中經(jīng)濟效益與社會效益等重要指標的基礎保障，唯有生產(chǎn)活動的穩(wěn)定性較高，也才能確保機械加工制造成果的高效性、高精度以及安全性。其二，復合、聯(lián)合作業(yè)發(fā)展方向。就多軸聯(lián)動加工方式為例，此技術主要發(fā)揮刀具的最佳幾何狀態(tài)進行切割加工，此操作不僅僅有效保障零件加工的效率，以往需要多次反復切割加工的零件，直接減少了次數(shù)。同時又能以確保零件表面的光潔度，產(chǎn)品的加工速率可獲得明顯的提高，加工的質(zhì)量與精度也顯著的提升。其三，互聯(lián)網(wǎng)+自動化+開發(fā)化的信息化一體化發(fā)展。著重體現(xiàn)在生產(chǎn)程序與各環(huán)節(jié)的操控模式等方面向著信息一體化的方向發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)在線掌控、實時通訊，自動化即生產(chǎn)線的自動化操作，而開發(fā)化即是關聯(lián)到程序、技術的拓展、優(yōu)化、升級。提升加工效率是基礎，更有效形成聯(lián)動作業(yè)是輔助，重點在去可自動形成加工工藝的各項參數(shù)，實現(xiàn)前饋控制與調(diào)整電機參數(shù)，自動識別設備對應的模型，以實現(xiàn)一系列操作的精簡化等，以及自動化與人為操作的交互活動。而同時，對故障問題的自我診斷與即時防護也是重點研發(fā)內(nèi)容之一。

三、結(jié)語

自動化技術儼然已經(jīng)帶動了整個機械制造行業(yè)逐步趨向于現(xiàn)代化、全面智能化的發(fā)展。要想全面促進行業(yè)的進步，即必須對現(xiàn)有技術穩(wěn)定掌控以外進行一定拓展，即技術或設備的創(chuàng)新，同時需重視的即是根據(jù)日常實際使用中發(fā)現(xiàn)的問題，而再次不斷挖掘自動化技術應用過程中的一系列潛在性問題，及早發(fā)現(xiàn)、及早解決，才能促進其發(fā)展。實際來說，首先技術人員需要優(yōu)化自動化技術的集成性，使得各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)可更有效的實現(xiàn)協(xié)同作業(yè)，同時即可讓自動化技術與日常管理工作進行高效的交融并行，以達到生產(chǎn)過程的全面管理優(yōu)化目的。而當前更為智能的其覆蓋面更廣泛、深入更細致的人工智能技術，使其部分生產(chǎn)程序具備一定的自控功能，工作效率與品質(zhì)的提高是十分明顯的，符合現(xiàn)代智能化發(fā)展的需求，由此可見機械自動化技術所面臨機遇十分可觀，同時也是更大的挑戰(zhàn)。

參考文獻：

[1]焦太安.機械加工制造中自動化技術的應用研究[J].現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟和信息化，2019，9（05）：53-54.

[2]周美容.淺談自動化技術在機械制造中的應用[J].山東工業(yè)技術，2018（21）：46.

[3]楊建偉.自動化技術在機械加工制造中的應用研究[J].科技展望，2016，26（34）：36.