探究工業(yè)產(chǎn)業(yè)背景下機(jī)械制造及其自動化的發(fā)展方向

張建麗

摘要：在經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的過程中，工業(yè)產(chǎn)業(yè)是重要的基礎(chǔ)。而機(jī)械制造以及自動化的發(fā)展方向也在一定程度上影響著工業(yè)產(chǎn)業(yè)的國際地位。近年來，新技術(shù)新理論與工業(yè)產(chǎn)業(yè)融合在一起，進(jìn)一步的提高了這一領(lǐng)域的智能化以及自動化水平。機(jī)械制造作為最基礎(chǔ)、最具代表性的產(chǎn)業(yè)，應(yīng)主動引入新技術(shù)提升自動化水平。只有這樣才能夠提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量。文章將進(jìn)一步探討在工業(yè)產(chǎn)業(yè)背景下，機(jī)械制造及其自動化發(fā)展的現(xiàn)狀和方向。

關(guān)鍵詞：工業(yè)產(chǎn)業(yè);機(jī)械制造;自動化發(fā)展

中圖分類號：TH122? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-957X（2021）15-0196-02

0? 引言

傳統(tǒng)的機(jī)械制造技術(shù)已經(jīng)無法滿足新時(shí)期工業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需求。傳統(tǒng)的機(jī)械制造過程中，一方面，很多機(jī)械需要大量的人力去操作完成，而且需要專業(yè)的技術(shù)人員進(jìn)行指導(dǎo)，增加了人力和物力成本。另一方面是自動化水平低、節(jié)能性及安全性等方面達(dá)不到要求，而且生產(chǎn)效率較低。因此在實(shí)際生產(chǎn)制造過程中，應(yīng)用自動化技術(shù)便能很好的解決以上兩種問題。

1? 機(jī)械制造及其自動化的價(jià)值分析

在工業(yè)產(chǎn)業(yè)背景下，機(jī)械制造及其自動化已經(jīng)被廣泛應(yīng)用到機(jī)械設(shè)計(jì)相關(guān)的各個行業(yè)。近些年，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，機(jī)械制造及其自動化技術(shù)也在不斷創(chuàng)新和發(fā)展。

在機(jī)械制造應(yīng)用了數(shù)控以及自動化技術(shù)后，有很多人工操作的環(huán)節(jié)都被機(jī)械自動化所替代，這在一定程度上優(yōu)化了人力資源的配置。只需要根據(jù)具體的生產(chǎn)要求設(shè)定一定的參數(shù)、程序，就能夠自動生產(chǎn)各種規(guī)范的零部件。與傳統(tǒng)的機(jī)械制造技術(shù)相比，生產(chǎn)速度要更快、質(zhì)量精確度要更高。可以在較短的時(shí)間內(nèi)把大批量的產(chǎn)品投放到市場中，維持企業(yè)的可持續(xù)性發(fā)展。此外，在工業(yè)生產(chǎn)制造的過程中常常會出現(xiàn)一些污染問題，這不僅給人們的生活帶來嚴(yán)重的危害，同時(shí)也不利于企業(yè)的長期穩(wěn)定發(fā)展。如果能夠合理地應(yīng)用自動化以及智能化技術(shù)，就可以有效的規(guī)避這些問題，使生產(chǎn)制造綠色化和智能化。從目前的行業(yè)發(fā)展趨勢來看，在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，中小型企業(yè)的數(shù)量比較多。從經(jīng)濟(jì)成本、市場運(yùn)營等多個方面考慮，自動化技術(shù)也是企業(yè)在生產(chǎn)過程中最好的選擇。這也表明機(jī)械制造及其自動化有非常廣闊的發(fā)展前景。[1]

2? 機(jī)械制造及其自動化特點(diǎn)分析

自動化不會受到人為干擾，只需要設(shè)定程序，就能夠自動地完成任務(wù)，發(fā)揮既定的功能。自動化技術(shù)的應(yīng)用提高了機(jī)械制造的資源利用效率、降低生產(chǎn)成本、保證生產(chǎn)質(zhì)量。在自動化線中，借助各種計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模的管理和控制，有效的縮短管理時(shí)間。和傳統(tǒng)的機(jī)械制造相比，機(jī)械制造及其自動化有著不同的發(fā)展特點(diǎn)。

2.1 應(yīng)用范圍廣

所謂的機(jī)械制造及其自動化，實(shí)際上就是在傳統(tǒng)機(jī)械制造的基礎(chǔ)上應(yīng)用自動化的技術(shù)，這也已經(jīng)成為了當(dāng)前工業(yè)生產(chǎn)過程中的技術(shù)指標(biāo)。在重型機(jī)械、民用工業(yè)等多領(lǐng)域的設(shè)備制造過程中都有應(yīng)用。

2.2 安全性高

相對于傳統(tǒng)的機(jī)械制造技術(shù)，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動化技術(shù)，用機(jī)械代替了人工操作，減少的人力成本的投入。生產(chǎn)的產(chǎn)品精度更高、質(zhì)量更高。同時(shí)，生產(chǎn)過程中還增加了在線監(jiān)測、故障報(bào)警等多種功能，極大地提高了設(shè)備運(yùn)行的安全性，也有效地保障了操作人員的安全性。

2.3 科技含量高

目前市場競爭十分激烈，所以不僅要保證產(chǎn)品質(zhì)量，還要做好售后服務(wù)。這在一定程度上加大了機(jī)械制造對于自動化技術(shù)的依賴程度，因?yàn)樵谧詣踊a(chǎn)的過程中，能夠自動記錄產(chǎn)品的各種參數(shù)。一旦產(chǎn)品在使用過程中出現(xiàn)了問題，就能夠及時(shí)追溯，快速的鎖定問題、解決問題，同時(shí)產(chǎn)品的技術(shù)含量也能夠得到提升。[2]

3? 機(jī)械制造及其自動化發(fā)展現(xiàn)狀

近年來，國家從技術(shù)和經(jīng)費(fèi)等多個方面，為機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)提供了支持，在一定程度上推動了機(jī)械制造和多種信息技術(shù)的融合。

機(jī)械加工是一個復(fù)雜的過程，對于勞動力的需求量也比較大。所以，當(dāng)前人們在計(jì)算機(jī)操控機(jī)械制造的基礎(chǔ)上又引入了自動化加工技術(shù)。只需通過計(jì)算機(jī)核定信息參數(shù)，設(shè)定機(jī)械制造的標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)引入循環(huán)操控的模式就能夠進(jìn)行自動化的加工。這個過程生產(chǎn)工序變得更加標(biāo)準(zhǔn)、快速，也減少了整體的勞動力。不會因人工誤差，而影響到操作的精確度，也能夠生產(chǎn)一些難度比較高的機(jī)械元器件。[3]

但是，我國整體的自動化水平還無法和國外的相比，在某些環(huán)節(jié)仍然存在著一些不足。尤其是在生產(chǎn)制造精密元器件時(shí)，仍然有著一定的誤差，生產(chǎn)出的部分組件甚至達(dá)不到安裝要求。例如：生產(chǎn)制造汽車機(jī)械零部件時(shí)，國內(nèi)已有的切削工藝存在著較大的加工誤差。所以，在此工藝的基礎(chǔ)上，國內(nèi)借鑒了一些其他國家的加工技術(shù)，優(yōu)化了刀具的切削速度、調(diào)整了刀具結(jié)構(gòu)等等，在已有技術(shù)體系的基礎(chǔ)上，生產(chǎn)出更高質(zhì)量的刀具。這也表明，機(jī)械制造及其自動化是有多元化發(fā)展趨勢的。

4? 機(jī)械制造及其自動化的發(fā)展方向分析

4.1 自動化以及智能化

自動化體現(xiàn)在制造和設(shè)計(jì)這兩個方面。在機(jī)械制造過程中實(shí)現(xiàn)自動化生產(chǎn)，可以避免人工失誤，生產(chǎn)出質(zhì)量更高的產(chǎn)品，提高整體的生產(chǎn)效率。早期機(jī)械制造并沒有實(shí)現(xiàn)全過程的自動化，自動化技術(shù)只能應(yīng)用在產(chǎn)品的部分工序上，一些比較復(fù)雜的工序還需要人工操作?，F(xiàn)在，自動化技術(shù)從設(shè)計(jì)階段就已經(jīng)體現(xiàn)，一些比較復(fù)雜的建模和運(yùn)算都可以依托CIMS、CAD等一些技術(shù)完成，還能夠?qū)庸み^程進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)或是仿真處理，這樣不會造成材料的浪費(fèi)也能夠節(jié)省時(shí)間。

近年來，機(jī)械制造及其自動化已經(jīng)被廣泛應(yīng)用到機(jī)械設(shè)計(jì)相關(guān)的各個行業(yè)。人工智能體系的延伸，依托于大數(shù)據(jù)技術(shù)、挖掘技術(shù)、精密算法等，為我國機(jī)械制造及其自動化產(chǎn)業(yè)提供更全面的發(fā)展路徑。當(dāng)前，人工智能、計(jì)算機(jī)技術(shù)也都不同程度的滲透到了機(jī)械制造及其自動化發(fā)展中。例如：技術(shù)人員在制定機(jī)械制造框架時(shí)，離不開智能化操作程序的支持，這個程序也成為了制造的核心。同時(shí)全方位的控制內(nèi)部的信息，把整個工作機(jī)制連接在一起。中央處理系統(tǒng)負(fù)責(zé)分配這些信息，確保體系內(nèi)部的多個設(shè)備都能夠正常運(yùn)行。還可以結(jié)合工作情況自動優(yōu)化調(diào)整工作模式?；诳刂评碚?，當(dāng)前的機(jī)械制造還實(shí)現(xiàn)了智能模擬，這種智能模擬集結(jié)了人工智能、心理學(xué)、機(jī)械學(xué)等相關(guān)的知識。在下達(dá)指令時(shí)會借助計(jì)算機(jī)模擬人類的思想行為，將這些指令傳送給機(jī)器人或是機(jī)械手臂，由它們負(fù)責(zé)執(zhí)行操作。這種自動化以及智能化在機(jī)械制造的多個領(lǐng)域都有體現(xiàn)，能夠有效的節(jié)省成本、代替人工，所以智能化發(fā)展方向的潛力比較大。[4]

此外，近些年，“私人定制”也深受人們的歡迎。這也為其智能化生產(chǎn)和發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。能夠根據(jù)用戶的下單要求，確定生產(chǎn)工藝以及原材料等多個方面，從而制造出令用戶滿意的個性化產(chǎn)品。商品售出也不代表生產(chǎn)任務(wù)結(jié)束，因?yàn)檫@些智能化產(chǎn)品能夠把設(shè)備的數(shù)據(jù)狀態(tài)采集整理發(fā)送給工廠，企業(yè)能夠根據(jù)這些數(shù)據(jù)了解到產(chǎn)品設(shè)備的使用和運(yùn)行情況，做出工作上的調(diào)整也為信息化服務(wù)奠定了基礎(chǔ)。

4.2 網(wǎng)絡(luò)化? 基于計(jì)算機(jī)技術(shù)，能夠設(shè)定內(nèi)部主操控模塊以及對接載體，方便PCL系統(tǒng)和信息集成線路之間的對接，這也突出了機(jī)械制造網(wǎng)絡(luò)化的工作特征。利用網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)內(nèi)信息能夠建立反饋傳輸模式，之后根據(jù)具體的制造要求設(shè)定工作參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，并把運(yùn)行過程中產(chǎn)生的各種數(shù)據(jù)和工作參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)對比，為工作調(diào)整奠定基礎(chǔ)。如果實(shí)際生產(chǎn)數(shù)據(jù)與工作參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)之間的偏差過大，那么內(nèi)部的網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)會在第一時(shí)間做出診斷，并把故障信息傳送給機(jī)械制造體系交互界面。技術(shù)人員會判斷分析這些故障信息，同時(shí)制定出針對性的解決方案，在落實(shí)方案的同時(shí)，機(jī)械設(shè)備也能夠正常的運(yùn)行。

4.3 微型化? 當(dāng)前，微型化也成為了工業(yè)產(chǎn)業(yè)的一個發(fā)展趨勢。傳統(tǒng)的機(jī)械制造過程中，工作組建占據(jù)的結(jié)構(gòu)空間比較大，所以機(jī)械設(shè)備的體積也比較大，會占據(jù)很大一部分的空間，這也會阻礙到企業(yè)的發(fā)展。本文所指的這種微型化趨勢，主要體現(xiàn)在機(jī)械自動化系統(tǒng)這方面。機(jī)械自動化系統(tǒng)的整體性能不會發(fā)生改變，但整體的體積按照比例縮小。雖然當(dāng)前的微型科學(xué)技術(shù)在機(jī)械制造過程中的應(yīng)用范圍還比較小，但由于其有較高的精確度、體積比較小，所以具有廣泛的應(yīng)用優(yōu)勢，能夠推動工業(yè)產(chǎn)業(yè)良性發(fā)展。[5]

4.4 精細(xì)化? 就傳統(tǒng)的機(jī)械制造市場情況來看，數(shù)量是核心競爭優(yōu)勢。但在工業(yè)產(chǎn)業(yè)背景下，機(jī)械構(gòu)件的精細(xì)化程度則成為了核心競爭優(yōu)勢。機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)，不僅對產(chǎn)量有較高的要求，同時(shí)也開始關(guān)注各種高新科技、精密技術(shù)等等，致力于生產(chǎn)出精密度更高的機(jī)械構(gòu)件。根據(jù)不同的工藝，提出更加科學(xué)、有序的操作模式。例如：數(shù)控刀具技術(shù)，國內(nèi)正致力于研發(fā)復(fù)合型的數(shù)控刀具。同時(shí)在車床、機(jī)床這些方面也取得了一定的成效。不僅降低了經(jīng)濟(jì)成本，還充分的發(fā)揮了精細(xì)化加工技術(shù)的作用。所以精細(xì)化仍然是未來的發(fā)展導(dǎo)向標(biāo)。

5? 機(jī)械制造及其自動化應(yīng)用前景分析

第一，結(jié)合實(shí)際發(fā)展的機(jī)械制造自動化技術(shù)。機(jī)械制造及其自動化在發(fā)展的過程中，應(yīng)當(dāng)以企業(yè)的生產(chǎn)和發(fā)展技術(shù)為導(dǎo)向，以增加企業(yè)的經(jīng)濟(jì)收益為主要目的。在機(jī)械制造生產(chǎn)的過程中，要規(guī)范每一個生產(chǎn)流程，確保機(jī)械制造自動化生產(chǎn)的穩(wěn)定性，這直接影響到了產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)效率。

第二， 用于調(diào)試和維修。機(jī)械制造及其自動化還可以應(yīng)用在調(diào)試和維修方面，能夠結(jié)合用戶的實(shí)際需求進(jìn)行個性化的設(shè)定。這樣就能夠確保機(jī)械制造的安全性、精確性。隨著現(xiàn)代自動化技術(shù)的不斷完善，未來將會有更多新的自動化技術(shù)，在不斷推廣應(yīng)用的過程中解決更多實(shí)際問題。

第三，機(jī)械制造靈敏化。機(jī)械制造靈敏化是企業(yè)提高競爭、提高信譽(yù)度過程中必然的發(fā)展方向，也是機(jī)械制造及其自動化的主要發(fā)展方向。敏捷化實(shí)際上就是有快速的應(yīng)變能力，實(shí)現(xiàn)敏捷制造。敏捷制造則需要虛擬制造技術(shù)才能夠?qū)崿F(xiàn)。也就是在虛擬設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上模擬產(chǎn)品的生產(chǎn)制造過程，這樣可以快速的發(fā)現(xiàn)問題找出隱患，方便人們修改調(diào)試制作過程中，提出更詳細(xì)的解決措施，優(yōu)化生產(chǎn)工藝。

6? 結(jié)語

在工業(yè)產(chǎn)業(yè)背景下，機(jī)械制造擁有了更多的生存和發(fā)展空間，也迎來了新的發(fā)展轉(zhuǎn)機(jī)。考慮到企業(yè)發(fā)展過程中的經(jīng)濟(jì)效能會受到機(jī)械制造制動化水平的影響，所以，必須要進(jìn)一步的優(yōu)化機(jī)械制造的運(yùn)作體系，提高機(jī)械制造的技術(shù)水平。

參考文獻(xiàn)：

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[5]甄雪松，于杰.關(guān)于機(jī)械制造自動化技術(shù)特點(diǎn)分析及發(fā)展趨勢探討[J].山東工業(yè)技術(shù)，2016（4）：45.