自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)與制造中的應(yīng)用

文/呂志朋，北京環(huán)衛(wèi)集團(tuán)昌平有限公司

1 機(jī)械加工制造與自動(dòng)化概述

機(jī)械加工制造和自動(dòng)化是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物。它具有自動(dòng)化、高精度、智能化、高效率的特點(diǎn)。與過(guò)去的手工加工制造相比，它有許多優(yōu)點(diǎn)。不僅提高了加工效率，而且保證了質(zhì)量。在此基礎(chǔ)上，有許多我們過(guò)去沒(méi)有的功能，可以放在各種步驟或一個(gè)步驟中。加工制造和自動(dòng)化技術(shù)也具有很強(qiáng)的穩(wěn)定性，加工穩(wěn)定性和機(jī)械操作穩(wěn)定性都有所提高。不難看出，機(jī)械加工制造和自動(dòng)化的發(fā)展與科學(xué)技術(shù)的發(fā)展息息相關(guān)。我們相信，隨著未來(lái)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，機(jī)械加工技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)將有一個(gè)飛躍，將全面促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。一般來(lái)說(shuō)，機(jī)械加工制造及其自動(dòng)化具有以下特點(diǎn)：一是大大提高了機(jī)械加工的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量；二是保證了生產(chǎn)過(guò)程的安全性和穩(wěn)定性；三是工藝比傳統(tǒng)的加工工藝簡(jiǎn)單、快捷；四是，它具有很強(qiáng)的通用性和廣泛的應(yīng)用范圍；五是現(xiàn)在可以實(shí)現(xiàn)綠色加工。因此，機(jī)械加工制造及其自動(dòng)化技術(shù)具有廣闊的發(fā)展前景。在今后的工作中，應(yīng)加大對(duì)機(jī)械加工制造和自動(dòng)化技術(shù)的探討。

2 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化優(yōu)勢(shì)

2.1 提高了生產(chǎn)效率

傳統(tǒng)的機(jī)械化生產(chǎn)方式需要大量的勞動(dòng)力，勞動(dòng)力成本高，但生產(chǎn)效率很低。新的機(jī)械化保證了自動(dòng)化技術(shù)的成熟，能夠滿足不同行業(yè)對(duì)不同產(chǎn)品的需求，有效利用機(jī)器特性的準(zhǔn)確性，精確控制產(chǎn)品的操作和生產(chǎn)，彌補(bǔ)了人類(lèi)制造質(zhì)量的不足，保證了產(chǎn)品的高質(zhì)量。它促進(jìn)了機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展。

2.2 確保生產(chǎn)過(guò)程的安全

傳統(tǒng)的人類(lèi)制造業(yè)由于各種原因，往往會(huì)造成安全問(wèn)題，給多方帶來(lái)極大的危害。機(jī)械制造可以將風(fēng)險(xiǎn)降到最低水平，避免事故造成的損失。這種新型機(jī)械自動(dòng)化生產(chǎn)模式建立了工作流程，可以有效降低生產(chǎn)本身，規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)。

2.3 促進(jìn)社會(huì)發(fā)展

隨著機(jī)械化生產(chǎn)方式在生活中的逐步推廣，人們有了更加便捷的生產(chǎn)方式，在一些領(lǐng)域通過(guò)自動(dòng)化解放了大量的勞動(dòng)力。在制造業(yè)中，用智能機(jī)器人代替生產(chǎn)線工人，用自動(dòng)化信息系統(tǒng)代替手工作業(yè)等，在這個(gè)過(guò)程中，不僅可以把更多的勞動(dòng)從重復(fù)性、枯燥的生產(chǎn)工作中解放出來(lái)，而且可以減少錯(cuò)誤，提高質(zhì)量和速度，有助于提高生產(chǎn)力。一些地方降低了一些崗位的風(fēng)險(xiǎn)，用機(jī)械化自動(dòng)化來(lái)填補(bǔ)高風(fēng)險(xiǎn)崗位或空頭崗位，特別是采礦、高空、勘探等高風(fēng)險(xiǎn)崗位。

3 自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械加工制造中的應(yīng)用

3.1 集成化應(yīng)用

面對(duì)不同的加工要求，多功能機(jī)械是非常必要的。因此，小型化和集成化有了廣泛的發(fā)展。為了將多功能與機(jī)械加工制造結(jié)合起來(lái)，需要自動(dòng)化的集成發(fā)展。對(duì)于集成制造，信息技術(shù)經(jīng)常應(yīng)用于加工制造環(huán)節(jié)，制造環(huán)節(jié)不斷優(yōu)化完善，功能全面集成，自動(dòng)化技術(shù)得到一定程度的提高，數(shù)據(jù)庫(kù)為各種功能的實(shí)現(xiàn)提供了基礎(chǔ)，并根據(jù)計(jì)算機(jī)技術(shù)的計(jì)算服務(wù)進(jìn)行加工制造。在集成應(yīng)用中，需要集成各種功能，形成一定的系統(tǒng)和經(jīng)驗(yàn)框架，使自動(dòng)化操作不會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤。

3.2 柔性自動(dòng)化應(yīng)用

根據(jù)市場(chǎng)和加工領(lǐng)域的分析，機(jī)械加工設(shè)備必須具備必要的基本功能，主要包括以下幾個(gè)方面：一是必要的應(yīng)急反饋能力；二是針對(duì)不同的標(biāo)準(zhǔn)制定不同的響應(yīng)計(jì)劃和反饋；三是，不同的機(jī)械產(chǎn)品應(yīng)根據(jù)市場(chǎng)需求的變化和研發(fā)方向合理協(xié)調(diào)配合框架。為了使自動(dòng)化技術(shù)具有這些特點(diǎn)和功能，我們應(yīng)該使其具有一定程度的靈活自動(dòng)化技術(shù)，同時(shí)也體現(xiàn)以人為本的優(yōu)勢(shì)。首先，我們應(yīng)該充分理解靈活的自動(dòng)化技術(shù)，保證應(yīng)用過(guò)程的靈活性，實(shí)現(xiàn)人與計(jì)算機(jī)之間的靈活交互，提高自動(dòng)化程度，并具有一定的學(xué)習(xí)仿真能力，充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)的優(yōu)勢(shì)和功能。其次，由于柔性本身的特點(diǎn)，還需要其自身的適應(yīng)性，可以調(diào)節(jié)外部環(huán)境的變化，或者加工產(chǎn)品可以根據(jù)市場(chǎng)需求進(jìn)行調(diào)整和適應(yīng)?？傊?，這種需求對(duì)市場(chǎng)應(yīng)該具有一定的敏感性，并通過(guò)這些敏感性進(jìn)行分析和總結(jié)。因此，靈活的自動(dòng)化技術(shù)可以為機(jī)械生產(chǎn)提供穩(wěn)定的應(yīng)用環(huán)境。

3.3 虛擬化應(yīng)用

虛擬技術(shù)是當(dāng)今最熱門(mén)的領(lǐng)域之一。它是多種技術(shù)的綜合。虛擬制造也成為當(dāng)前發(fā)展的熱點(diǎn)領(lǐng)域。虛擬制造技術(shù)也是一種特殊的仿真技術(shù)，它可以使制造過(guò)程在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行仿真，從中得到加工過(guò)程中的問(wèn)題進(jìn)行預(yù)測(cè)和解決，從而提高加工質(zhì)量和效率，可以更廣泛地提高自動(dòng)化應(yīng)用領(lǐng)域。在仿真過(guò)程中，要注意分析各個(gè)環(huán)節(jié)和問(wèn)題，從根本上提高加工產(chǎn)品的質(zhì)量。

3.4 智能機(jī)械制造應(yīng)用

伴隨著第四次工業(yè)革命，加工業(yè)和制造業(yè)進(jìn)入了一個(gè)新的時(shí)代，即智能時(shí)代。通過(guò)智力，我們可以減少人力資源的使用，從而更廣泛地解放勞動(dòng)力。相關(guān)智能設(shè)備可以通過(guò)模擬人的思維能力來(lái)監(jiān)控自己，快速發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，并具有一定的解決問(wèn)題的能力。同時(shí)，智能化系統(tǒng)能夠適應(yīng)外部環(huán)境的變化，保證機(jī)械制造系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

4 結(jié)束語(yǔ)

自動(dòng)化與機(jī)械制造的結(jié)合體現(xiàn)在多個(gè)方面，各方面都有具體要求。通過(guò)自動(dòng)化的標(biāo)準(zhǔn)化、系統(tǒng)化，可以極大地解放生產(chǎn)力，提高生產(chǎn)率和加工質(zhì)量。我們相信，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，未來(lái)自動(dòng)化和機(jī)械加工制造將在更多領(lǐng)域結(jié)合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)力和加工質(zhì)量的又一次飛躍。