機械自動化技術(shù)在機械制造業(yè)中的應(yīng)用探析

孫浩波

摘要：隨著當前我國科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，機械自動化技術(shù)在我國的工業(yè)機械制造生產(chǎn)中已經(jīng)被廣泛應(yīng)用，機械自動化技術(shù)可以有效地提高企業(yè)的生產(chǎn)能力和生產(chǎn)質(zhì)量，進而提高企業(yè)在市場上的競爭力。本文簡單概述了機械自動化技術(shù)的定義和背景，然后對機械自動化技術(shù)在機械制造行業(yè)中的作用和具體應(yīng)用進行了分析。

關(guān)鍵詞：機械自動化技術(shù);機械制造業(yè);應(yīng)用探究;發(fā)展趨勢

0 ?引言

在機械制造生產(chǎn)中運用機械自動化技術(shù)，不僅可以幫助企業(yè)在產(chǎn)品生產(chǎn)周期中實現(xiàn)智能化、柔性化、集成化、系統(tǒng)化的生產(chǎn)目標，還可以將企業(yè)生產(chǎn)過程中的生產(chǎn)管理、生產(chǎn)技術(shù)、生產(chǎn)速率進行有效的結(jié)合，提高企業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量，縮短企業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)周期，增加企業(yè)在市場上的核心競爭力。通過在機械制造行業(yè)中應(yīng)用機械自動化技術(shù)，取代機械生產(chǎn)過程中從事于一些高危、繁重工作環(huán)節(jié)的人工勞動力，提高企業(yè)工業(yè)生產(chǎn)中的經(jīng)濟效益。

1 ?機械自動化技術(shù)的基本概述

1.1 機械自動化技術(shù)的定義和產(chǎn)生背景

在上個世紀的70年代一些歐美的雜志期刊上便發(fā)表了機電一體化的學(xué)術(shù)名詞，隨著信息化技術(shù)時代的到來，機電一體化這一名詞便得到了迅速的推廣和發(fā)展。機械自動化技術(shù)曾被美國機械工程師協(xié)會定義為，“由大型計算機信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進行控制和協(xié)調(diào)，幫助工業(yè)生產(chǎn)中完成機械力、運動、能量的動力學(xué)任務(wù)的機械系統(tǒng)”，由此可見機械自動化技術(shù)是指在電子控制的前提下，通過精密機械工程從而組合而成的產(chǎn)品。機械自動化技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)過程中可以實現(xiàn)在無人操作的前提下，自主完成對機械產(chǎn)品的生產(chǎn)和加工，隨著我國現(xiàn)代化工業(yè)體系的逐漸完善和建立，機械自動化技術(shù)在我國機械制造行業(yè)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用，通過機械自動化技術(shù)一方面可以顯著提高工業(yè)生產(chǎn)中的生產(chǎn)效率，另一方面還可以降低工業(yè)生產(chǎn)中所耗費的人工成本。

目前，在我國的工業(yè)生產(chǎn)中，在機械自動化技術(shù)應(yīng)用方面還只停留在初級階段，與歐美一些發(fā)達的工業(yè)強國相比還具有一定的差距。因此為了促進我國機械制造行業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展，需要加速對機械自動化技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用，進而提升我國機械制造企業(yè)在國際市場中的核心競爭力。

1.2 機械自動化技術(shù)中的具體內(nèi)容

機械自動化技術(shù)主要是將機械技術(shù)與電子技術(shù)進行有機融合，同時在機械自動化技術(shù)的應(yīng)用過程中，還將多門學(xué)科技術(shù)進行有效地結(jié)合和應(yīng)用，這樣就可以對傳統(tǒng)機械生產(chǎn)行業(yè)中的技術(shù)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品類型、功能組成、生產(chǎn)方式、管理體系等相應(yīng)的環(huán)節(jié)起到突飛猛進的變化。在我國工業(yè)生產(chǎn)中機械自動化技術(shù)在應(yīng)用中主要結(jié)合了機械技術(shù)、接口技術(shù)、電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)、自動化控制技術(shù)、計算機技術(shù)、信息學(xué)技術(shù)、感應(yīng)學(xué)技術(shù)、動力學(xué)技術(shù)、軟件編程技術(shù)、信息轉(zhuǎn)化技術(shù)等相應(yīng)的具體技術(shù)，通過對這些技術(shù)的有機結(jié)合就可以在確定系統(tǒng)功能目標和組織結(jié)構(gòu)目標的前提下，實現(xiàn)機械生產(chǎn)中特定產(chǎn)品的高質(zhì)量生產(chǎn)。機械自動化技術(shù)和傳統(tǒng)機械生產(chǎn)在根本上還具有一定的區(qū)別，機械自動化技術(shù)在生產(chǎn)過程中可以體現(xiàn)出充分的智能化特征，這些智能化特征即將上述的技術(shù)進行有機的融合，從而產(chǎn)生一種全新的綜合性技術(shù)。在現(xiàn)代機械工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用機械自動化技術(shù)，可以在代替?zhèn)鹘y(tǒng)人工工作的基礎(chǔ)上，保證工業(yè)生產(chǎn)中的工作質(zhì)量和工作效率。

2 ?機械制造業(yè)中應(yīng)用機械自動化技術(shù)的具體作用

2.1 通過應(yīng)用機械自動化技術(shù)可提高生產(chǎn)能力和工作質(zhì)量

機械生產(chǎn)中所應(yīng)用的機械自動化技術(shù)可以顯著地提高工業(yè)生產(chǎn)能力和工作質(zhì)量，機械自動化技術(shù)在應(yīng)用的過程中具有信息自動處理功能和自動控制功能，通過機械系統(tǒng)中的綜合傳感器就可以在高精度的基礎(chǔ)上，保證工業(yè)機械在生產(chǎn)中嚴格地執(zhí)行預(yù)先所設(shè)定的動作，同時在機械自動化生產(chǎn)中機械的生產(chǎn)流程還不會受到機械操縱者的主觀因素影響，這樣就可以在保證機械生產(chǎn)工作效率的基礎(chǔ)上提高產(chǎn)品的合格率。同時在工業(yè)生產(chǎn)中利用機械自動化技術(shù)，還可以解放人工勞動力，進而提升企業(yè)的生產(chǎn)效率。在有關(guān)調(diào)查資料中顯示，應(yīng)用了機械自動化技術(shù)的數(shù)控機床對零部件的加工生產(chǎn)穩(wěn)定性大幅度提高，數(shù)控機床與普通機床相比生產(chǎn)效率上升了5～6倍;在柔性制造系統(tǒng)中應(yīng)用機械自動化技術(shù)可以將原先的制造系統(tǒng)生產(chǎn)效率提升至1.7～3.8倍，在相同時間內(nèi)如果生產(chǎn)同樣的產(chǎn)品，使用柔性制造系統(tǒng)的機床數(shù)量可以減少50%，在機械生產(chǎn)中節(jié)省50%的工作人員，進而使機械生產(chǎn)中的成本降低至50%。因此機械自動化技術(shù)可以通過技術(shù)人員進行適當?shù)能浖{(diào)整，更好地應(yīng)用于機械自動化生產(chǎn)中，提高工業(yè)產(chǎn)品的開發(fā)周期和開發(fā)速率。

2.2 通過應(yīng)用機械自動化技術(shù)可提高生產(chǎn)安全性和可靠性

在工業(yè)生產(chǎn)中通過應(yīng)用機械自動化技術(shù)中的監(jiān)視、自動報警、保護、診斷等相應(yīng)的功能實現(xiàn)無人操作。在工業(yè)自動化生產(chǎn)過程，如果生產(chǎn)流水線上遭遇到了過流、過壓、過載的相應(yīng)的電力故障時，那么機械自動化技術(shù)就可以在第一時間采取有效措施，防止在機械設(shè)備生產(chǎn)過程中出現(xiàn)人身安全事故，進而提高機械自動化技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中的使用安全性能。

2.3 通過應(yīng)用機械自動化技術(shù)方便機械產(chǎn)品調(diào)整和維修

在我國工業(yè)生產(chǎn)中技術(shù)人員在對機械自動化產(chǎn)品進行安裝調(diào)試時，可以根據(jù)工業(yè)生產(chǎn)過程中的具體需求和現(xiàn)場生產(chǎn)環(huán)境的變化，直接通過改變機械自動化控制程序就可以對機械生產(chǎn)中的自動化操作進行控制，在這個過程中并不需要改變機械自動化技術(shù)產(chǎn)品中的相應(yīng)零部件。

此外機械自動化技術(shù)還具有儲存功能，技術(shù)人員只需要在機械自動化技術(shù)中存入不同的生產(chǎn)執(zhí)行程序，根據(jù)具體的工作對象就可以通過特征代碼實現(xiàn)預(yù)定程序下的自動化工作，在工作的過程中機械自動化產(chǎn)品通過其自動監(jiān)測功能和自動檢驗功能，就可以對生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的故障采取自動制動措施。此外在機械自動化生產(chǎn)技術(shù)中普遍采用程序控制和數(shù)字顯示，這樣便大大減少了機械自動化生產(chǎn)過程中的操作按鈕和手柄數(shù)量，使機械自動化生產(chǎn)中的操作更加簡便。因此技術(shù)人員只需要對機械自動化產(chǎn)品被控對象的數(shù)學(xué)模型和關(guān)鍵參數(shù)進行程序制作，就可以實現(xiàn)對機械自動化產(chǎn)品的最優(yōu)化操控。

3 ?機械自動化技術(shù)在機械制造行業(yè)中的具體應(yīng)用

3.1 機械自動化技術(shù)在集成化系統(tǒng)中的應(yīng)用

機械自動化技術(shù)在集成化系統(tǒng)中的具體應(yīng)用，是當前我國工業(yè)生產(chǎn)中的重要生產(chǎn)模式。通過機械自動化技術(shù)就可以在生產(chǎn)過程中實行大范圍的信息采集和信息處理，這樣就可以實現(xiàn)對整體生產(chǎn)流程進行優(yōu)化，幫助生產(chǎn)企業(yè)將技術(shù)功能與技術(shù)經(jīng)營指標進行深入融合。

集成化系統(tǒng)中機械自動化技術(shù)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下四點：

第一點，通過應(yīng)用機械自動化技術(shù)可以在機械制造的過程中，對生產(chǎn)企業(yè)的人事、生產(chǎn)資料、財務(wù)等方面的信息進行綜合化的管理，進而將機械制造生產(chǎn)中的各個環(huán)節(jié)進行緊密相連;

第二點，通過應(yīng)用機械自動化技術(shù)可以對生產(chǎn)過程中的產(chǎn)品信息進行檢測，在應(yīng)用測量、掃描等技術(shù)后便可以實現(xiàn)工業(yè)產(chǎn)品信息的收集和錄入;

第三點，通過應(yīng)用機械自動化技術(shù)可以對原先工業(yè)生產(chǎn)中的機床進行改進，幫助工業(yè)生產(chǎn)中的機床轉(zhuǎn)型成自動化數(shù)控機床，給機床賦予自動裝配技術(shù)、自動化加工技術(shù)等相應(yīng)技術(shù)，提高自動化數(shù)控機床的生產(chǎn)效率;

第四點，通過應(yīng)用機械自動化技術(shù)可以對自動化生產(chǎn)中的輔助系統(tǒng)進行升級，這樣就可以在生產(chǎn)過程中實現(xiàn)數(shù)控風(fēng)險分析、產(chǎn)品信息分析和工業(yè)輔助設(shè)計，有效地提高機械自動化產(chǎn)品的生產(chǎn)效率和自動化水平。

3.2 機械自動化技術(shù)在智能化系統(tǒng)中的應(yīng)用

在工業(yè)生產(chǎn)中的智能化系統(tǒng)對機械自動化技術(shù)具有一定的依賴性，在傳統(tǒng)的工業(yè)生產(chǎn)中，大多數(shù)機械設(shè)備都需要在人工的控制下才可以進行完善的工作，但是通過應(yīng)用機械自動化技術(shù)就可以在減少人力資源的投入，對生產(chǎn)設(shè)備的運行參數(shù)和工作參數(shù)進行實時的信息收集和數(shù)據(jù)處理。同時在智能化系統(tǒng)中還可以支持機械生產(chǎn)過程中的人工、機械系統(tǒng)和設(shè)備軟件的相互交流，提高機械生產(chǎn)過程中的交互性。生產(chǎn)企業(yè)也可以根據(jù)市場用戶的個性化需求，對機械產(chǎn)品的功能和外觀進行調(diào)整，進而提高企業(yè)在市場中的核心競爭力。在利用機械自動化技術(shù)在智能化系統(tǒng)生產(chǎn)的過程中，還可以在機械產(chǎn)品的生產(chǎn)計劃制定環(huán)節(jié)和產(chǎn)品的銷售環(huán)節(jié)脫離人工操作，進而提高企業(yè)的經(jīng)濟效益。

3.3 機械自動化技術(shù)在柔性化系統(tǒng)中的應(yīng)用

工業(yè)生產(chǎn)中的柔性化系統(tǒng)是指在工業(yè)生產(chǎn)過程中的外界環(huán)境，對生產(chǎn)中的生產(chǎn)計劃、生產(chǎn)目標、生產(chǎn)環(huán)節(jié)等相應(yīng)的生產(chǎn)要素進行隨機改變，這樣就可以使柔性化生產(chǎn)系統(tǒng)滿足當前的工業(yè)生產(chǎn)要求。通過將機械自動化技術(shù)在柔性化系統(tǒng)中的應(yīng)用，就可以將市場信息、產(chǎn)品設(shè)計和制造加工這三個環(huán)節(jié)進行有機的融合，進而提高企業(yè)對市場環(huán)境的適應(yīng)力。同時目前我國當前市場需求得難以預(yù)測，通過機械自動化技術(shù)就可以縮短企業(yè)在產(chǎn)品生產(chǎn)過程中的產(chǎn)品生產(chǎn)周期，使企業(yè)所生產(chǎn)的產(chǎn)品更好地適應(yīng)當前市場的需求。

4 ?結(jié)束語

國內(nèi)機械制造業(yè)中，企業(yè)采用機械自動化技術(shù)，運用現(xiàn)代信息科技，可以給傳統(tǒng)機械制造業(yè)帶來一定的沖擊。同時我國在發(fā)展應(yīng)用機械自動化技術(shù)的過程中，需要向世界先進的生產(chǎn)水平看齊，在機械自動化生產(chǎn)中通過降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)速率就可以保障企業(yè)在生產(chǎn)過程中的經(jīng)濟效益。

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