淺析基于機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)提升機(jī)械加工成效的路徑

柯澤豪

（廣東石油化工學(xué)院，廣東 茂名 525000）

知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代，人才與科技是驅(qū)動(dòng)社會(huì)發(fā)展的兩大核心要素。機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)作為科學(xué)技術(shù)進(jìn)步的典型代表，基于計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展起來，并推動(dòng)著機(jī)械加工行業(yè)的自動(dòng)化、智能化轉(zhuǎn)型，其應(yīng)用在提升精度、速度以及安全等方面具有顯著作用。綜合來講，影響機(jī)械加工成效的因素有很多，其本身作為一個(gè)復(fù)雜的生產(chǎn)過程，對(duì)整個(gè)過程的精準(zhǔn)控制至關(guān)重要，而機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)應(yīng)用則提供了有效的解決方案，相關(guān)類課題研究備受關(guān)注和熱議。

1 機(jī)械加工成效的關(guān)鍵影響因素

1.1 精度

在機(jī)械加工制造領(lǐng)域，其本身作為一個(gè)龐大的系統(tǒng)構(gòu)成，唯有較高的精度控制，才能保證后續(xù)產(chǎn)品制造順利進(jìn)行，是影響機(jī)械加工成效的關(guān)鍵因素?；跈C(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)的機(jī)械加工，在很大程度上保證了生產(chǎn)環(huán)節(jié)的合理控制，可根據(jù)相應(yīng)的運(yùn)行參數(shù)調(diào)整加工過程，進(jìn)而提升生產(chǎn)零件的精度，滿足相關(guān)技術(shù)要求。機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)作為一項(xiàng)伴隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用發(fā)展起來的新興技術(shù)，主要依靠預(yù)先編寫的電腦程序完成控制，從整個(gè)機(jī)械加工系統(tǒng)的運(yùn)行來看，其可基于輸入和處理余量進(jìn)一步提升機(jī)械加工的科學(xué)性和合理性。而操作人員只需將預(yù)先編寫的工藝參數(shù)輸入設(shè)備即可，一定程度上減少了人工操作失誤風(fēng)險(xiǎn)，整個(gè)運(yùn)行由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)負(fù)責(zé)控制完成，相應(yīng)的產(chǎn)品精度得以提升。尤其對(duì)于高精密儀器的加工制造，機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)應(yīng)用有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1.2 速度

基于機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)的機(jī)械加工，能夠完成部分人工加工控制無法完成的工作，是推動(dòng)傳統(tǒng)行業(yè)轉(zhuǎn)型與發(fā)展的重要堅(jiān)石。事實(shí)上，在機(jī)械加工實(shí)踐中，部分零件或產(chǎn)品的生產(chǎn)需要控制在一定的時(shí)限內(nèi)，從而更高滿足用戶需求，是提升企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的關(guān)鍵一環(huán)。在如今的行業(yè)市場(chǎng)競爭格局下，機(jī)械加工制造企業(yè)面臨著更高的生產(chǎn)效率挑戰(zhàn)。機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)的高精度控制，加之其自動(dòng)化適配運(yùn)行機(jī)制，進(jìn)一步簡化了機(jī)械加工流程，其本身超強(qiáng)到了信息儲(chǔ)存能力，在機(jī)械加工中的應(yīng)用表現(xiàn)出了良好的生產(chǎn)效率。在這樣的生產(chǎn)情景下，工人無須對(duì)機(jī)床的生產(chǎn)技術(shù)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整優(yōu)化，只需定時(shí)更新控制程序即可完成不同的機(jī)械零件加工，作業(yè)難度大幅降低。

1.3 銜接

機(jī)械加工是一個(gè)系統(tǒng)化的作業(yè)過程，各類零件生產(chǎn)工藝的有效銜接，是影響該項(xiàng)工作成效的又一關(guān)鍵因素。簡單來講，有效的銜接就是要求在獲取相關(guān)構(gòu)件后，以最快的速度完成整個(gè)設(shè)備的生產(chǎn)加工?；跈C(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)的機(jī)械加工，可在有效保證在更短時(shí)間內(nèi)完成相關(guān)產(chǎn)品的生產(chǎn)，并滿足相關(guān)技術(shù)要求標(biāo)準(zhǔn)，生產(chǎn)出合規(guī)的產(chǎn)品。在此過程中，機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)可進(jìn)行整合機(jī)械加工過程的動(dòng)態(tài)監(jiān)控，將工件精度、機(jī)床狀態(tài)等信息實(shí)時(shí)傳輸?shù)綑C(jī)械控制系統(tǒng)，并針對(duì)發(fā)現(xiàn)的故障問題發(fā)出警報(bào)，同時(shí)采取相應(yīng)的應(yīng)急處置措施，如停止工作，從而避免了造成損失后果擴(kuò)大。因此，機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)應(yīng)用，成為促進(jìn)機(jī)械加工安全、高效、精準(zhǔn)生產(chǎn)的重要舉措。

2 基于機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)提升機(jī)械加工成效的路徑

2.1 扎實(shí)人才保障

在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的今天，基于機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)已成為提升機(jī)械加工成效的重要路徑，是一項(xiàng)多方面的優(yōu)化工程，對(duì)從業(yè)者素質(zhì)提出了更多、更高要求，發(fā)揮了不可替代的智力保障作用，其專業(yè)水平建設(shè)勢(shì)在必行。對(duì)此，企業(yè)需牢牢把握現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)競爭的本質(zhì)，擺正人才戰(zhàn)略定位，深刻意識(shí)其之于基于機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)提升機(jī)械加工成效的價(jià)值，精準(zhǔn)定位崗位工作需求及要求，結(jié)合自身實(shí)際情況，組織專題培訓(xùn)活動(dòng)，集聚智力元素，制定科學(xué)的解決方案，有序推動(dòng)下去。在此過程中，緊密關(guān)注機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)研發(fā)動(dòng)態(tài)，邀請(qǐng)?jiān)擃I(lǐng)域?qū)＜覅f(xié)同相關(guān)技術(shù)人員分析影響機(jī)械加工成效的因素，找準(zhǔn)應(yīng)用關(guān)鍵切入點(diǎn)，并編制科學(xué)的操作規(guī)范，針對(duì)性地補(bǔ)充在編人員學(xué)識(shí)結(jié)構(gòu)，強(qiáng)化他們的能動(dòng)意識(shí)，提升其專業(yè)技術(shù)能力，共享經(jīng)典處置方案經(jīng)驗(yàn)，從而使之更好地參與其中，有效解決該工程實(shí)踐中遇到的各類問題。

2.2 依托專家支持

作為銅、鋁母線柱構(gòu)成的封閉金融裝置，母線槽主要用來分散系統(tǒng)各元件分配較大功率，是建筑工程規(guī)模化建設(shè)的重要板塊，相應(yīng)的需求量也是快速增長。以目前的行業(yè)發(fā)展來看，傳統(tǒng)沖壓機(jī)床的生產(chǎn)能力很難滿足現(xiàn)階段的加工需求，機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用效能得以體現(xiàn)，但由于其關(guān)聯(lián)的設(shè)備數(shù)量眾多，同時(shí)集成了多項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用，一旦發(fā)生故障，勢(shì)必會(huì)影響機(jī)械加工成效。對(duì)此，依托專家系統(tǒng)是基于機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)提升機(jī)械加工成效的關(guān)鍵路徑。在此過程中，首要環(huán)節(jié)是組織專家知識(shí)，合理規(guī)劃專家知識(shí)經(jīng)驗(yàn)，并分類完成其內(nèi)部聯(lián)系建構(gòu)，從而降低信息搜尋的工作量，以便于快速找到數(shù)控機(jī)械加工的故障根源。同時(shí)，在上述基礎(chǔ)上，可通過產(chǎn)生式規(guī)則與框架并聯(lián)使用的方式表示專家系統(tǒng)知識(shí)，繼而展開系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的監(jiān)理工作，之后基于信息管理平臺(tái)實(shí)現(xiàn)專家系統(tǒng)的開發(fā)與優(yōu)化。對(duì)于母線槽的數(shù)控機(jī)械加工而言，則可通過E-R關(guān)系完成數(shù)據(jù)庫概念結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。

2.3 優(yōu)化傳輸系統(tǒng)

仍舊以母線槽的生產(chǎn)為例，基于機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)的機(jī)械加工成效提升路徑，還可從傳輸系統(tǒng)的優(yōu)化切入。簡單來講，隨著PLC啟動(dòng)，整個(gè)運(yùn)行系統(tǒng)進(jìn)入初始狀態(tài)，此時(shí)，可通過點(diǎn)擊控制面板上的手動(dòng)/自動(dòng)按鈕進(jìn)行控制模式。其中，手動(dòng)操作模式下，可實(shí)現(xiàn)對(duì)部分機(jī)械加工的獨(dú)立控制，如材料輸送機(jī)。而自動(dòng)控制模式下，處于原位狀態(tài)的輸送系統(tǒng)，伴隨著啟動(dòng)指令按順序執(zhí)行各項(xiàng)動(dòng)作，如若系統(tǒng)并未處于原位狀態(tài)，則需通過手動(dòng)控制調(diào)整復(fù)位。為了進(jìn)一步完善控制系統(tǒng)功能，基于機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)手動(dòng)控制和自動(dòng)控制兩種運(yùn)行模式的自由轉(zhuǎn)化。對(duì)此，還需充分了解機(jī)電一體化數(shù)控機(jī)床的硬件及軟件功能，深入分析即有機(jī)械加工裝備的配置、質(zhì)地、精度和結(jié)構(gòu)等表現(xiàn)，制定科學(xué)的加工工藝流程，從而最大限度地發(fā)揮機(jī)床優(yōu)勢(shì)，提升生產(chǎn)效率和質(zhì)量，達(dá)成預(yù)期的工作效能目標(biāo)。

2.4 整合信息模塊

基于機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)提升機(jī)械加工成效，某種維度上也可視作自動(dòng)化、智能化升級(jí)的過程，由此建立的全新運(yùn)行系統(tǒng)，除了加工生產(chǎn)、物流控制等功能外，還需整個(gè)其中各環(huán)節(jié)產(chǎn)生的信息流，從而實(shí)現(xiàn)更加精準(zhǔn)的控制，因而需要對(duì)信息管理系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化。在此過程中，可借助柔性生產(chǎn)性、柔性制造單元等數(shù)控技術(shù)，提高機(jī)械加工的自動(dòng)化作業(yè)程度，以此減少生產(chǎn)所需的調(diào)試時(shí)間，提升加工成效。具體而言，完整的信息管理系統(tǒng)架構(gòu)一般包括三個(gè)模塊，即加工對(duì)象、所用工具和操作人員?；诖耍赏ㄟ^與ERP系統(tǒng)的有效銜接，重點(diǎn)優(yōu)化機(jī)床設(shè)備信息及操作信息的管理。之后，重新優(yōu)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的邏輯結(jié)構(gòu)，基于對(duì)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的特征分析，將E-R轉(zhuǎn)換為關(guān)系模型，繼而完成整個(gè)系統(tǒng)的優(yōu)化工作，實(shí)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床加工零部件的連續(xù)化和自動(dòng)化，最終達(dá)成提升機(jī)械加工成效的目的。

3 結(jié)語

綜上所述，基于機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)提升機(jī)械加工成效可行且必行，作為一項(xiàng)系統(tǒng)化實(shí)踐工程，在具體組織過程中，要全面解析影響機(jī)械加工成效的因素，包括精度、速度以及銜接等，充分依托高素質(zhì)人才智力保障支持，在即有的生產(chǎn)工藝流程下進(jìn)一步改造升級(jí)，建立專家系統(tǒng)、優(yōu)化傳輸系統(tǒng)、整合信息模塊，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)運(yùn)行系統(tǒng)的性能提升。希望學(xué)術(shù)界大家持續(xù)關(guān)注此類課題研究，結(jié)合實(shí)際情況，善于從不同維度視角切入，提出更多有效基于機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)的機(jī)械加工成效提升方案。