機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械制造業(yè)中的應(yīng)用分析

楊一月 潘逸民

摘要：我國(guó)現(xiàn)階段機(jī)械制造行業(yè)具有諸多制造技術(shù)，機(jī)械自動(dòng)化是機(jī)械制造行業(yè)的重要組成部分。由于機(jī)械自動(dòng)化的不斷發(fā)展，從而使機(jī)械制造技術(shù)的更新得到大幅度提升，在機(jī)械制造行業(yè)中應(yīng)用機(jī)械自動(dòng)化也就更加具有創(chuàng)新性與先進(jìn)性。在機(jī)械制造行業(yè)發(fā)展中機(jī)械自動(dòng)化具有至關(guān)重要的作用，是對(duì)機(jī)械制造行業(yè)進(jìn)行未來(lái)發(fā)展的方向。由于機(jī)械自動(dòng)化與機(jī)械制造密不可分，從而在機(jī)械制造行業(yè)中應(yīng)用機(jī)械自動(dòng)化，能夠最大化的對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展進(jìn)行推動(dòng)。

關(guān)鍵詞：機(jī)械自動(dòng)化技術(shù);機(jī)械制造業(yè);應(yīng)用分析

一、機(jī)械自動(dòng)化的內(nèi)涵及技術(shù)構(gòu)成

（一）內(nèi)涵

所謂機(jī)械自動(dòng)化具體是指機(jī)器或裝置，按照預(yù)先設(shè)定好的程序，通過(guò)機(jī)械的方式實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制的過(guò)程，整個(gè)過(guò)程無(wú)需人為干預(yù)，也不需要人工輔助。在機(jī)械制造領(lǐng)域中，機(jī)械自動(dòng)化的運(yùn)用，使傳統(tǒng)人工手動(dòng)操作的生產(chǎn)模式得以改變，不僅大幅度降低了操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度，而且還使工作效率獲得進(jìn)一步提升，同時(shí)機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量也得到有效保障。

（二）技術(shù)構(gòu)成

對(duì)于機(jī)械自動(dòng)化而言，它是一個(gè)相對(duì)比較復(fù)雜的系統(tǒng)，由諸多科學(xué)技術(shù)組合而成，是一種較為先進(jìn)的生產(chǎn)模式，其中涵蓋了若干個(gè)單元，每個(gè)單元都有自己的功能和作用如程序單元決定了系統(tǒng)所需完成的工作任務(wù);傳感單元可對(duì)信息進(jìn)行采集和傳輸，確保命令的有效執(zhí)行;控制單元可實(shí)時(shí)完成調(diào)節(jié)和監(jiān)控，保證系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。

二、機(jī)械制造中機(jī)械自動(dòng)化的具體應(yīng)用

（一）CAE技術(shù)的應(yīng)用

CAE是計(jì)算機(jī)輔助工程的簡(jiǎn)稱，這是機(jī)械自動(dòng)化中的核心技術(shù)之一，該技術(shù)在機(jī)械制造領(lǐng)域中的應(yīng)用非常廣泛。在機(jī)械制造中，可借助CAE技術(shù)對(duì)機(jī)械制造中的力學(xué)性能進(jìn)行輔助計(jì)算與分析，由此可使機(jī)械產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、剛度及強(qiáng)度達(dá)到相關(guān)要求。可用于機(jī)械制造的CAE軟件有ANSYS軟件、NASTRAN軟件等。

1.ANSYS軟件在機(jī)械制造中的應(yīng)用

該軟件具備熱瞬態(tài)分析功能，其在機(jī)械制造中的應(yīng)用，能夠快速得出機(jī)械設(shè)備在某一段運(yùn)行時(shí)間內(nèi)的熱性能。不僅如此ANSYS軟件還有著超強(qiáng)的數(shù)據(jù)分析能力，經(jīng)分析處理之后的數(shù)據(jù)可與其它軟件進(jìn)行共享，由此大幅度提升了機(jī)械制造過(guò)程中的數(shù)據(jù)處理水平。目前，隨著生產(chǎn)過(guò)程的不斷改進(jìn)和優(yōu)化，對(duì)機(jī)械的各方面性能提出更高的要求，因此精細(xì)化設(shè)計(jì)已成為機(jī)械制造的必然發(fā)展趨勢(shì)，而想要使制造出來(lái)的機(jī)械產(chǎn)品達(dá)到精確性的目標(biāo)，就必須保證產(chǎn)品設(shè)計(jì)的合理性，應(yīng)用ANSYS軟件可以使該目標(biāo)得以順利實(shí)現(xiàn)。

2.NASTRAN軟件在機(jī)械制造中的應(yīng)用

在機(jī)械制造中，可以運(yùn)用NASTRAN軟件進(jìn)行熱傳導(dǎo)分析，從而達(dá)到優(yōu)化機(jī)械設(shè)備熱性能的目的。除此之外，很多機(jī)械在制造過(guò)程中采用的都是非線性的設(shè)計(jì)方法，可在機(jī)械產(chǎn)品的金屬成型及變形分析中，對(duì)NASTRAN軟件進(jìn)行應(yīng)用，并且還可以對(duì)部分零部件進(jìn)行分析，從而了解每個(gè)部件的使用壽命，借助可視化模型，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)的整體優(yōu)化。

（二）模糊控制的應(yīng)用

模糊控制是智能控制技術(shù)的重要分支，是一種以模糊邏輯推理為基礎(chǔ)的計(jì)算機(jī)數(shù)字控制技術(shù)，其歸屬于非線性控制的范疇。通過(guò)模糊控制能夠?qū)θ斯Q策過(guò)程進(jìn)行模擬，在此基礎(chǔ)上可以實(shí)現(xiàn)算法控制。同時(shí)，模糊控制還能與一些先進(jìn)的技術(shù)相結(jié)合，形成功能更加強(qiáng)大的自動(dòng)化控制系統(tǒng)，由此可對(duì)機(jī)械制造的過(guò)程進(jìn)行有效控制。

（三）CAD技術(shù)的應(yīng)用

CAD是計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)稱，這是一種非常先進(jìn)且實(shí)用的設(shè)計(jì)方法，在機(jī)械制造中的應(yīng)用十分廣泛。依托CAD能夠快速完成機(jī)械建模，為后續(xù)的制造加工提供參考依據(jù)。通過(guò)CAD可以在相對(duì)較短的時(shí)間內(nèi)設(shè)計(jì)出機(jī)械產(chǎn)品的模型，由此可使與產(chǎn)品有關(guān)的信息直觀呈現(xiàn)出來(lái)，便于產(chǎn)品參數(shù)的優(yōu)化調(diào)整，能使制造加工過(guò)程變得更加合理。

（四）人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用

1.應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。ANN具有如下應(yīng)用優(yōu)勢(shì)：①自學(xué)習(xí)能力。以圖像識(shí)別為例，將圖像樣板及識(shí)別結(jié)果輸入到ANN之后，通過(guò)自學(xué)習(xí)，ANN能夠逐步學(xué)會(huì)識(shí)別類似的圖像。②快速尋找最優(yōu)解。在很多領(lǐng)域的復(fù)雜問(wèn)題分析中，都需要求取最優(yōu)解，由于問(wèn)題本身的復(fù)雜程度較高，從而使得計(jì)算過(guò)程較為繁瑣，耗時(shí)較長(zhǎng)。而ANN能夠依托計(jì)算機(jī)高速的運(yùn)算能力，在相對(duì)較短的時(shí)間內(nèi)，找到最優(yōu)解。

2.在機(jī)械制造中的應(yīng)用?？梢赃\(yùn)用ANN對(duì)機(jī)械進(jìn)行動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)，以此來(lái)獲取結(jié)構(gòu)變量與動(dòng)態(tài)參數(shù)之間的非線性映射關(guān)系。同時(shí)，利用ANN能夠顯著提升機(jī)械制造系統(tǒng)的自適應(yīng)能力，由此可使機(jī)械產(chǎn)品的制造效率獲得大幅度提升。

（五）機(jī)械自動(dòng)化應(yīng)用要點(diǎn)

1.確?；A(chǔ)配套。機(jī)械自動(dòng)化涵蓋的內(nèi)容既多且雜，如計(jì)算機(jī)、微電子、機(jī)械、控制等等，上述內(nèi)容均會(huì)對(duì)機(jī)械制造系統(tǒng)的運(yùn)行產(chǎn)生一定的影響，比如檢測(cè)、控制、伺服等等。同時(shí)機(jī)械自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)需要大量數(shù)據(jù)信息的支撐，所以信息處理成為機(jī)械制造中不可或缺的技術(shù)之一。

2.保證技術(shù)的實(shí)用性。在機(jī)械制造中應(yīng)用機(jī)械自動(dòng)化的相關(guān)技術(shù)時(shí)，應(yīng)當(dāng)確保所選的技術(shù)具有較強(qiáng)的實(shí)用性。對(duì)此，制造企業(yè)應(yīng)將各種主流及先進(jìn)的自動(dòng)化技術(shù)作為首選，并對(duì)自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用中的問(wèn)題進(jìn)行分析，找出有效的解決方法，在充分利用原有設(shè)備的基礎(chǔ)卜，通過(guò)優(yōu)化調(diào)整，提高機(jī)械制造的自動(dòng)化水平，使生產(chǎn)出來(lái)的機(jī)械產(chǎn)品滿足不同用戶的使用需要。

3.考慮成本。機(jī)械制造企業(yè)在對(duì)機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用的過(guò)程中，除了要考慮自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用之后，能夠?qū)ιa(chǎn)效率帶來(lái)的提升之外，還要考慮所選的技術(shù)需要投入的成本，若是成本與效益不成正比，則無(wú)法充分體現(xiàn)出自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)有的優(yōu)勢(shì)，并且還會(huì)增大企業(yè)的資金壓力。因此，機(jī)械制造企業(yè)應(yīng)當(dāng)對(duì)一些較為成熟的自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行選用，通過(guò)技術(shù)集成，提升機(jī)械制造水平和生產(chǎn)線的自動(dòng)化程度。

三、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，機(jī)械制造是一項(xiàng)復(fù)雜程度較高的工作，為進(jìn)一步提升機(jī)械產(chǎn)品的性能和質(zhì)量，可對(duì)機(jī)械自動(dòng)化的相關(guān)技術(shù)進(jìn)行合理運(yùn)用。通過(guò)CAE技術(shù)、模糊控制、CAD技術(shù)以及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，對(duì)機(jī)械制造過(guò)程進(jìn)行優(yōu)化，推動(dòng)機(jī)械制造業(yè)的提檔升級(jí)和突破性變革。

參考文獻(xiàn)：

[1]何佳俊.機(jī)電自動(dòng)化在工程機(jī)械制造中的應(yīng)用價(jià)值探討[J].商情，2017（8）.