機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用

于小洋

（鄭州大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院，河南 鄭州 450001）

隨著新時(shí)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，許多新型技術(shù)和理念不斷涌現(xiàn)并得到應(yīng)用，機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的出現(xiàn)使我國(guó)機(jī)械生產(chǎn)的質(zhì)量和效率都顯著提升，對(duì)我國(guó)機(jī)械工業(yè)的發(fā)展有很大幫助。從現(xiàn)狀來(lái)看，雖然我國(guó)的機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)在不斷發(fā)展，集成化、智能化、自動(dòng)化、虛擬化等技術(shù)也有著廣泛的應(yīng)用前景，但是仍然存在如人才培養(yǎng)偏重理論和技術(shù)創(chuàng)新方面突破較少等問(wèn)題。

1 機(jī)械工程自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

當(dāng)前，隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和創(chuàng)新，機(jī)械工程化發(fā)展顯著，但是在如何將自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用到機(jī)械工程制造方面，我國(guó)仍然有很大的進(jìn)步空間。一方面，在機(jī)械化生產(chǎn)管理中，很多企業(yè)依舊延續(xù)了傳統(tǒng)的管理方法和運(yùn)營(yíng)模式，也有很多是直接照搬外國(guó)的運(yùn)營(yíng)模式，但是他們卻忽略了這種運(yùn)營(yíng)模式并不完全適用于我國(guó)的國(guó)情，這就導(dǎo)致了我國(guó)的很多企業(yè)沒(méi)有形成一個(gè)適合于企業(yè)本身的管理模式。我國(guó)的經(jīng)濟(jì)不能和發(fā)達(dá)國(guó)家相比，因此在發(fā)展自動(dòng)化技術(shù)時(shí)要注重實(shí)用性，例如，大量相同產(chǎn)品進(jìn)行連續(xù)性流水作業(yè)的加工中，以自動(dòng)機(jī)床、半自動(dòng)機(jī)床、組合機(jī)床等作為自動(dòng)化設(shè)備，而在品種多的批量生產(chǎn)中，可采用通過(guò)更換復(fù)合制造單元部件進(jìn)行快速調(diào)整的自動(dòng)化設(shè)備組成流水線的方式，實(shí)現(xiàn)成組自動(dòng)化。另一方面，多數(shù)企業(yè)雖然人員素質(zhì)高理論能力強(qiáng)，但是對(duì)于實(shí)際應(yīng)用技術(shù)卻并不擅長(zhǎng)，這也是我國(guó)自動(dòng)化技術(shù)當(dāng)前存在的主要問(wèn)題之一，這與我國(guó)的教育有很大關(guān)系，我國(guó)目前的教育在培養(yǎng)人才時(shí)比較注重理論的培養(yǎng)，這種培養(yǎng)模式導(dǎo)致培養(yǎng)出來(lái)的只是單純的理論知識(shí)豐富型人才，因此在教育人才時(shí)不但要注重理論，更要注重實(shí)踐。

2 機(jī)械制造與自動(dòng)化

1）機(jī)械制造自動(dòng)化的概念和意義。機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)就是將機(jī)械化和自動(dòng)化融合在一起，機(jī)械化就是用機(jī)械來(lái)取代人力完成制造的過(guò)程，自動(dòng)化是給機(jī)器設(shè)定一個(gè)程序，用程序來(lái)操作上述機(jī)械來(lái)完成制造過(guò)程，也就是說(shuō)，制造產(chǎn)品的過(guò)程只需要設(shè)定一個(gè)指令，剩下的幾乎全由機(jī)器完成，這就是機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)，它是機(jī)械制造人員在不斷探索過(guò)程中發(fā)明創(chuàng)造的一種新型的技術(shù)?，F(xiàn)階段，我國(guó)機(jī)械制造領(lǐng)域廣泛使用的機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)主要由以下幾個(gè)系統(tǒng)構(gòu)成：傳感系統(tǒng)、操作系統(tǒng)、信息處理系統(tǒng)、信息終端輸出系統(tǒng)以及指令系統(tǒng)。傳感系統(tǒng)是指對(duì)整個(gè)機(jī)械自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行檢查以及信號(hào)接收的部分；操作系統(tǒng)是將自動(dòng)化制造過(guò)程中的載重負(fù)荷等進(jìn)行定量分析的系統(tǒng)；信息處理系統(tǒng)是指對(duì)傳感系統(tǒng)傳輸?shù)男盘?hào)進(jìn)行處理，從而發(fā)出決定系統(tǒng)下一步操作的指令；信息終端輸出系統(tǒng)是將信息處理系統(tǒng)處理后的指令進(jìn)行二次傳輸；指令系統(tǒng)起到接收信息終端輸出系統(tǒng)指令，并引導(dǎo)整個(gè)自動(dòng)化工作系統(tǒng)進(jìn)行具體工作。以上五個(gè)系統(tǒng)構(gòu)成了整個(gè)機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的主要功能部分，通過(guò)一條整體線路實(shí)現(xiàn)信號(hào)的接收、傳導(dǎo)和輸出，并決定系統(tǒng)的具體工作內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造過(guò)程的自動(dòng)化。

2）機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)。機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)是綜合性質(zhì)的機(jī)電技術(shù)，在新時(shí)代社會(huì)的不斷發(fā)展中，自動(dòng)化技術(shù)已然成為我國(guó)機(jī)電技術(shù)發(fā)展的主力軍，是現(xiàn)代生產(chǎn)過(guò)程中非常關(guān)鍵的一項(xiàng)技術(shù)，它主要包括五個(gè)單元：程序單元、傳感單元、作用單元、制定單元和控制單元。這種技術(shù)融合了不同學(xué)科不同專業(yè)人的智慧，將計(jì)算機(jī)技術(shù)與機(jī)電技術(shù)完美的融合起來(lái)，體現(xiàn)了我國(guó)的科技在不斷發(fā)展，不斷進(jìn)步，是新時(shí)代發(fā)展中先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)的代表。

3 機(jī)械制造中機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用

1）集成化技術(shù)的應(yīng)用。集成化是將多個(gè)功能聚集在一個(gè)設(shè)備上，在機(jī)械制造的過(guò)程中，集成化的目的是通過(guò)豐富制造技術(shù)的組成部分來(lái)優(yōu)化其技能，集成化技術(shù)整合了微電子技術(shù)、通訊技術(shù)，是現(xiàn)代科技發(fā)展的合成體，通過(guò)集成化技術(shù)可以快速的完成制造和管理工作。這一技術(shù)主要是人為操作，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)質(zhì)量和服務(wù)質(zhì)量的統(tǒng)一。比如說(shuō)生產(chǎn)設(shè)備的時(shí)候運(yùn)用集成化技術(shù)，那么該設(shè)備具有的功能就更加全面，也就更加符合人們的需求，同時(shí)集成化技術(shù)還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)該設(shè)備的管理，在構(gòu)造不同級(jí)別的集成系統(tǒng)時(shí)，用集成化技術(shù)是最簡(jiǎn)單方便的辦法，而且集成化技術(shù)的成本不高，只需要技術(shù)人員使用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)并熟悉操作流程即可，因此其發(fā)展前景也是非常可觀的，相信以后會(huì)有越來(lái)越多的企業(yè)在機(jī)械制造過(guò)程中使用集成化技術(shù)。

2）智能機(jī)械制造的應(yīng)用。智能機(jī)械制造包括的技術(shù)學(xué)科較多，其中包含計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、人工自動(dòng)技術(shù)和機(jī)械制造技術(shù)，通過(guò)對(duì)這些技術(shù)的交叉應(yīng)用形成統(tǒng)一的智能化系統(tǒng)就是智能機(jī)械制造系統(tǒng)。現(xiàn)如今，智能機(jī)械制造被廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)第一線，利用機(jī)器人和自動(dòng)化控制設(shè)備來(lái)控制生產(chǎn)線上的操作，只需要有一個(gè)智能系統(tǒng)發(fā)布指令管理，機(jī)器人就可以取代勞動(dòng)力進(jìn)行工作。在研究過(guò)程中，智能機(jī)械制造還可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)中的問(wèn)題，方便采取有效措施，達(dá)到“減員、增效、提質(zhì)、保安全”的目的。但同時(shí)智能技術(shù)也需要不斷改進(jìn)，在改進(jìn)過(guò)程中，可以對(duì)生產(chǎn)加工工藝的理念進(jìn)行大膽創(chuàng)新，對(duì)商品的理解也可以更加深入、全面，使制造加工方案設(shè)計(jì)變得更加合理。目前，在專家學(xué)者的共同努力之下主要研發(fā)出以下幾種智能化制造技術(shù)，比如CAD技術(shù)、智能化CPP技術(shù)以及智能化單元控制系統(tǒng)等。這些智能化技術(shù)為整個(gè)智能制造技術(shù)以及機(jī)械制造行業(yè)做出了重要的貢獻(xiàn)。

3）柔性自動(dòng)化的應(yīng)用。自從1954年麻省理工學(xué)院第一臺(tái)數(shù)字控制銑床誕生后，20世紀(jì)70年代初柔性自動(dòng)化進(jìn)入了生產(chǎn)應(yīng)用階段。幾十年來(lái)，從單臺(tái)數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用逐漸發(fā)展到加工中心、柔性制造單元、柔性制造系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)，使柔性自動(dòng)化得到了迅速發(fā)展。在機(jī)械生產(chǎn)的過(guò)程中，通常會(huì)由于一些外界因素導(dǎo)致很多不可控的變化，而柔性自動(dòng)化技術(shù)就是提高對(duì)這種變化的適應(yīng)能力。其主要技術(shù)是數(shù)控技術(shù)，這種技術(shù)集計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、生產(chǎn)技術(shù)為一體?，F(xiàn)階段，柔性化技術(shù)應(yīng)用范圍非常廣泛，由于該技術(shù)具備很多優(yōu)勢(shì)，而這種優(yōu)勢(shì)是傳統(tǒng)技術(shù)無(wú)論如何也無(wú)法達(dá)到的。傳統(tǒng)的機(jī)械加工主要依賴于機(jī)床和傳送帶，這種加工方式耗時(shí)耗力而且生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品質(zhì)量不能保證，但是柔性化技術(shù)打破了傳統(tǒng)機(jī)械加工的限制，不需要太多的人力，只需要通過(guò)編寫(xiě)計(jì)算機(jī)程序，在特殊加工床上輸入設(shè)備鏈接就可以實(shí)現(xiàn)機(jī)械材料的自動(dòng)化加工，而且最重要的是，它可以根據(jù)實(shí)際的工作情況隨時(shí)做出調(diào)整，針對(duì)不同的機(jī)器做出不同的調(diào)整，使其能夠完全契合，同時(shí)當(dāng)客戶的要求發(fā)生變化時(shí)也可以及時(shí)做出調(diào)整，這也是柔性化技術(shù)最大的特點(diǎn)。其能夠大大提高機(jī)械工程的工作效率，同時(shí)在質(zhì)量方面也更有保證。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上，機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)是整個(gè)機(jī)械制造行業(yè)煥發(fā)新生命力的一味良藥，它改變了傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式，可以減少生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)效率。在我國(guó)，機(jī)械制造業(yè)撐起了社會(huì)生產(chǎn)的“半邊天”，機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展，必然會(huì)對(duì)我國(guó)整個(gè)社會(huì)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)生巨大的促進(jìn)作用。