機械制造業(yè)中機械化自動化技術(shù)發(fā)展探析

禹智慧 周曉靜

摘要：機械自動化符合時代發(fā)展需求、符合制造業(yè)生產(chǎn)需求，因此將機械自動化技術(shù)廣泛的應(yīng)用到機械制造企業(yè)中，對減少企業(yè)生產(chǎn)成本、增強企業(yè)市場競爭力具有重要導(dǎo)向作用。鑒于此本文對機械自動化技術(shù)、機械制造業(yè)發(fā)展面臨的問題進(jìn)行了闡述，并分析了機械自動化技術(shù)的具體應(yīng)用，期望對提高機械制造業(yè)自動化應(yīng)用水平有所幫助。

關(guān)鍵詞：機械制造業(yè);機械自動化技術(shù);應(yīng)用

中圖分類號：F407.4? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-957X（2021）05-0150-02

0? 引言

機械制造業(yè)是我國的支柱產(chǎn)業(yè)，關(guān)系著經(jīng)濟(jì)的運行，如何提高制造業(yè)的生產(chǎn)效率，滿足市場需求的多樣化，是當(dāng)前面臨的主要問題。而自動化技術(shù)中包含了智能化技術(shù)、虛擬技術(shù)、集成技術(shù)等，能夠?qū)崿F(xiàn)對機械設(shè)備的運行進(jìn)行自動化管理，減少問題的產(chǎn)生，對減少人工依賴，滿足當(dāng)前多樣化商品需求具有重要的意義。

1? 機械自動化技術(shù)的概述

機械自動化技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展是機械技術(shù)的不斷進(jìn)步，是擺脫傳統(tǒng)發(fā)展模式的進(jìn)步，我國在歷史長河的發(fā)展過程中，對于工具的使用是從最原始工具的使用然后邁向現(xiàn)代化工具的使用，這些跨越無一不體現(xiàn)著進(jìn)步，到了近代，由于科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，逐步實現(xiàn)了機械技術(shù)的升級，即出現(xiàn)了機械自動化技術(shù)，在機械自動化技術(shù)產(chǎn)生后，改變了傳統(tǒng)、落后的生產(chǎn)模式，不僅提升了生產(chǎn)的速度，而且在自動化標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)置下，使生產(chǎn)質(zhì)量更容易監(jiān)控和控制，因此機械自動化技術(shù)是機械技術(shù)的進(jìn)步，是生產(chǎn)模式的進(jìn)步，對實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)現(xiàn)代化運轉(zhuǎn)具有重要的意義。

工業(yè)是我國經(jīng)濟(jì)的重要構(gòu)成部分，尤其是在工業(yè)化進(jìn)程中，對工業(yè)發(fā)展的依賴程度更加明顯，在這種社會意識形態(tài)下，工業(yè)機械的運用越來越廣泛，很多生產(chǎn)加工都離不開機械的參與，因此機械化水平是否能夠滿足生產(chǎn)所需，能夠促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長具有重要的意義，在此社會背景下，實現(xiàn)機械自動化技術(shù)，并不斷的增加機械自動化技術(shù)在各個行業(yè)中的廣泛應(yīng)用，對減少企業(yè)人工成本，保證產(chǎn)品質(zhì)量具有重要的實踐意義。

2? 當(dāng)前機械制造業(yè)發(fā)展面臨的問題

2.1 機械自動化運用水平低，企業(yè)攝入不足

機械自動化的實現(xiàn)主要體現(xiàn)在運用水平上，但是從目前我國制造業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀來看，很多企業(yè)缺乏創(chuàng)新理念，無法從根本上來轉(zhuǎn)變生產(chǎn)觀念，依然采用原始的手段來完成機械制造工作，不僅耗時、耗力，而且還不利于生產(chǎn)質(zhì)量的保證。其次很多自動化機械設(shè)備的投入需要大量的資金支持，而且在投入設(shè)備之后，還需要定期的維護(hù)，這些都產(chǎn)生了大量的費用成本，對于小企業(yè)而言，無疑是一種沉重的負(fù)擔(dān)，所以很多企業(yè)并不是不采用先進(jìn)的自動化設(shè)備，而是沒有資金支持，沒辦法選擇先進(jìn)的自動化設(shè)備。此外自動化設(shè)備的運用能力差，很多機械自動化設(shè)備和當(dāng)前的信息化設(shè)備接軌，并鏈接了多項技術(shù)，比如人工智能技術(shù)、虛擬技術(shù)、集成化技術(shù)等，這些技術(shù)的運用對自動化設(shè)備的應(yīng)用者提出了較高的要求，很多企業(yè)并不具備機械自動化的應(yīng)用水平，很多運行程序需要學(xué)習(xí)，因此導(dǎo)致即使企業(yè)購買了自動化設(shè)備之后，由于使用問題也很難盡快投入到實際應(yīng)用中。

2.2 機械自動化發(fā)展落后，和當(dāng)前社會發(fā)展不匹配

從目前我國機械自動化發(fā)展水平來看，雖然投入了自動化設(shè)備，但是這種在機械制造業(yè)中的應(yīng)用水平較低，沒有立足于機械制造的整體生產(chǎn)上，所以機械自動化知識某個程序的自動化，這種自動化發(fā)展水平較低，還有很大的發(fā)展空間。其次從自動化發(fā)展的進(jìn)程來看，和我國當(dāng)前社會發(fā)展極其不匹配，這種不匹配主要體現(xiàn)在兩個方面，一方面是和生產(chǎn)需求不匹配，因為機械自動化水平落后，導(dǎo)致生產(chǎn)量、生長質(zhì)量、產(chǎn)品種類無法滿足當(dāng)前需求，或者是需要增加成本才能滿足需求。另一方面機械自動化發(fā)展的水平和當(dāng)前科學(xué)技術(shù)水平無法實現(xiàn)對接，很多自動化設(shè)備沒有融入當(dāng)前的人工智能、虛擬化等技術(shù)，加之自動化設(shè)備的兼容性較差，導(dǎo)致很難實現(xiàn)各種軟件、硬件的引入，而這都阻礙了機械自動化技術(shù)的發(fā)展。因此從現(xiàn)階段我國機械制造業(yè)中機械化自動化發(fā)展水平來看，機械化發(fā)展水平非常落后，不利于形成柔性的機械自動化生產(chǎn)程序，所以在技術(shù)提升上仍然有很大的空間。

3? 機械自動化技術(shù)在機械制造業(yè)中的應(yīng)用

3.1 機械智能化技術(shù)的實踐應(yīng)用

人工智能化技術(shù)的實現(xiàn)需要企業(yè)各個環(huán)節(jié)都實現(xiàn)較高的自動化水平，才能更好的實現(xiàn)對企業(yè)機械設(shè)備的整體管理，不僅要求設(shè)備的先進(jìn)，要要求各個環(huán)節(jié)信息的對稱，只有這樣才能立足于人工智能，實現(xiàn)全面的信息對接，對現(xiàn)實情境進(jìn)行模擬，找到更好的解決對策，所以不斷的豐富機械設(shè)備內(nèi)容，實現(xiàn)機械設(shè)備現(xiàn)代化是智能化技術(shù)運用的首要前提。其次智能化設(shè)備的運行具有高度的獨立性，能夠基于制造企業(yè)的生產(chǎn)、采購等各個環(huán)節(jié)進(jìn)行獨立的監(jiān)測，并進(jìn)行問題的監(jiān)測和解決，所以具有高度的獨立性。但是這種獨立性并不意味著脫離人工，依然需要人工來設(shè)置程序，對生產(chǎn)程序進(jìn)行模擬，以此來規(guī)避機械運行中出現(xiàn)的各種問題，實現(xiàn)機械自動化運行。但是智能化并不代表全部的智能，不需要依賴人工進(jìn)行設(shè)備的管理、維護(hù)，以及重大的故障的處理，在智能化技術(shù)遇到無法處理的問題時，會提出警示，然后通過警示來進(jìn)行故障的排除，進(jìn)而減少不必要的時間浪費。此外智能化技術(shù)的運用要立足于安全，立足于整個自動化生產(chǎn)設(shè)備中才能更好的應(yīng)用，比如汽車制造中，涉及到?jīng)_壓、動力總、焊裝等工序，在這些工序中沖壓安全系數(shù)較低，因此對此的智能化設(shè)計要求也較高，見圖1。

3.2 機械虛擬化技術(shù)的實踐應(yīng)用

虛擬化技術(shù)是解決機械制造問題的有效措施，通常情況下，機械運行中出現(xiàn)的問題都需要人工解決才能得以實現(xiàn)，不僅增加了人工成本，而且還導(dǎo)致工作效率降低，因此鑒于此基礎(chǔ)上來引入虛擬化技術(shù)，通過仿真、建模等技術(shù)的運用，將日常容易發(fā)生的機械問題進(jìn)行模擬，然后模擬的過程中來提出多種問題解決方案，一旦在機械運行中出現(xiàn)了和設(shè)置相匹配的問題后，就會進(jìn)入到自我修復(fù)的階段中，這對減少人工干預(yù)，提供運行效率具有重要的意義。此技術(shù)的運用的過程中，對設(shè)計者有較高的要求，需要設(shè)計者具有機械設(shè)備運行管理經(jīng)驗，能夠根據(jù)機械設(shè)備日常運行過程中發(fā)現(xiàn)的問題實現(xiàn)仿真和建模，進(jìn)行技術(shù)模擬，而這一點往往是很難做到的，因此需要設(shè)計者具備專業(yè)的設(shè)計的問題考察能力和解決能力，并能夠賦予到模擬系統(tǒng)中。例如，圖2中，鋼鐵行業(yè)的制造生產(chǎn)中，通過Ethernet通訊來實現(xiàn)引入拓展，與TCS工藝、控制液壓等來實現(xiàn)問題的診斷，確保發(fā)現(xiàn)問題后實現(xiàn)自動化的處理，保證機械設(shè)備的正常運行。

3.3 機械集成化技術(shù)的實踐應(yīng)用

集成化技術(shù)可以廣泛的應(yīng)用到企業(yè)各個部門，是實現(xiàn)柔性機械化的重要手段，制造業(yè)自動化是整體環(huán)節(jié)的自動化，而不是片面的自動化，在我國當(dāng)前的企業(yè)機械化過程中，很多制造業(yè)缺乏機械自動化的全面性，只是某個環(huán)節(jié)的自動化，因此很難實現(xiàn)信息的互通，不能立足于企業(yè)生產(chǎn)的實際情況來實現(xiàn)自動化的生產(chǎn)。而集成化技術(shù)的運用解決了企業(yè)自動化實現(xiàn)的弊端，被廣泛的應(yīng)用到企業(yè)各個管理部門中，比如會運用到原材料采購管理中，也會運用到生產(chǎn)管理中，還會運用到人事和財政等管理系統(tǒng)中。此外還運用到自動化制造系統(tǒng)以及質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)中，通過深入到各個系統(tǒng)中，來實現(xiàn)信息的對接，進(jìn)而實現(xiàn)全方位的監(jiān)測，保證機械自動化的實現(xiàn)。通常下企業(yè)的集成技術(shù)水平越高，對各個部門的、各個環(huán)節(jié)的管理水平也越高，對減少企業(yè)運行風(fēng)險成本，節(jié)能、減排，做到成本節(jié)約具有重要的實踐意義。但是值得注意的是集成化技術(shù)的應(yīng)用中，應(yīng)該確保制造企業(yè)各個環(huán)節(jié)實現(xiàn)自動化，運用和集成技術(shù)相匹配的軟件、硬件，以此來保證集成技術(shù)更好的實現(xiàn)。

3.4 機械敏捷化技術(shù)的實踐應(yīng)用

機械生產(chǎn)的主要目的是使機械產(chǎn)品適應(yīng)市場、符合市場需求，但是隨著企業(yè)之間的競爭不斷增加，僅僅憑借滿足市場需求無法更好的提升企業(yè)的生存指數(shù)，甚至還會因為需求的差異性，將企業(yè)推向落后發(fā)展的深淵，鑒于此很多企業(yè)重視品牌的打造，相通過品牌化的生產(chǎn)來提高競爭力，但是品牌力的打造不僅僅表現(xiàn)在質(zhì)量上，還要有價格優(yōu)勢，才能更好的吸引消費者。在這種形式的影響下，企業(yè)被迫做出改變，不得不通過機械設(shè)備的不斷優(yōu)化來改變企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)狀。敏捷化技術(shù)的運用能夠形成針對性、專一性的機械技術(shù)運用，對機械化生產(chǎn)進(jìn)行統(tǒng)一化、專業(yè)化、升級化，進(jìn)而實現(xiàn)企業(yè)自動化技術(shù)的不斷升級。比如對大型制造業(yè)的自動化改進(jìn)，是通過分解制造業(yè)的工藝程序來實現(xiàn)的，使各個下屬企業(yè)減少工程程序，進(jìn)行專業(yè)程序的生產(chǎn)制造，對提高企業(yè)自動化技術(shù)水平的實現(xiàn)具有重要的意義。此外該技術(shù)的具體運用主要是對技術(shù)的升級，是自動化設(shè)備的升級，因此在進(jìn)行升級、改進(jìn)的過程中，要遵循符合實際的原則，避免由于只重視技術(shù)的升級改進(jìn)，而忽略了實際的生產(chǎn)運用。

4? 結(jié)束語

機械制造行業(yè)中引入自動化設(shè)備，可以改變傳統(tǒng)的生產(chǎn)模式，減少對人工的依賴性，尤其是智能化、虛擬化技術(shù)融入到機械自動化生產(chǎn)中，能夠自動的解決甄別設(shè)備出現(xiàn)的問題，并得到解決。此外為了保障機械自動化的全面性、市場匹配性，機械自動化技術(shù)中應(yīng)融入集成化技術(shù)和敏捷技術(shù)，以此來保障機械自動化在制造業(yè)中更好的落實。

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