自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)備制造中的應(yīng)用及發(fā)展

魏艷君

(常州市高級(jí)職業(yè)技術(shù)學(xué)校,江蘇 常州 213161)

0 引言

在科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步下，自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)作為一種新型技術(shù)，被應(yīng)用到各行各業(yè)。在機(jī)械制造領(lǐng)域中，機(jī)械設(shè)備制造的自動(dòng)化水平，是衡量企業(yè)制造水平的關(guān)鍵性指標(biāo)。但是，與西方發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)的機(jī)械設(shè)備制造自動(dòng)化水平還偏低。如何將自動(dòng)化技術(shù)更好地應(yīng)用于機(jī)械設(shè)備制造，提高我國(guó)機(jī)械制造領(lǐng)域的能力，拉近我國(guó)機(jī)械制造自動(dòng)化水平與西方發(fā)達(dá)國(guó)家之間距離，是研究人員需要重點(diǎn)思考的問(wèn)題。

1 應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

1.1 提高機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)效率

在機(jī)械設(shè)備制造過(guò)程中，自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用可以提高機(jī)械設(shè)備操作精準(zhǔn)度。在實(shí)際企業(yè)生產(chǎn)中，與傳統(tǒng)的人工生產(chǎn)模式相比，應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)的機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)效率、生產(chǎn)質(zhì)量更高，且工人的勞動(dòng)強(qiáng)度更低。另外，數(shù)控技術(shù)在機(jī)械設(shè)備制造中的應(yīng)用，可以提升整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程智能化程度，即數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用可以對(duì)相應(yīng)操作流程進(jìn)行提前設(shè)定，然后根據(jù)設(shè)定流程展開(kāi)標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)。即便是極限環(huán)境下，機(jī)械設(shè)備制造依然可以順利進(jìn)行，提高生產(chǎn)質(zhì)量。

1.2 優(yōu)化機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)流程

在傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)備制造過(guò)程中，以人工操控為主。在生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)異常情況，需借助以往經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行分析和判斷。異常故障的排除準(zhǔn)確率較低，生產(chǎn)設(shè)備的受損率較高。而自動(dòng)化設(shè)備的應(yīng)用，可以借助先進(jìn)的電子元件來(lái)控制整個(gè)機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)工序，當(dāng)生產(chǎn)流程出現(xiàn)異常時(shí)，會(huì)直接啟動(dòng)自我保護(hù)功能、故障診斷功能、故障報(bào)警功能、故障分析功能以及故障監(jiān)視功能，能極大地提高生產(chǎn)設(shè)備故障維修效率，保證機(jī)械設(shè)備制造流程正常運(yùn)行。

2 自動(dòng)化技術(shù)的具體應(yīng)用

2.1 柔性化應(yīng)用

柔性機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，能提高機(jī)械設(shè)備制造靈活性，加深企業(yè)對(duì)自身生產(chǎn)格局認(rèn)識(shí)與理解，實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造管理水平有效提高。首先，企業(yè)可以借助柔性機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)改善人機(jī)交互體系中的不足，通過(guò)信息化管理機(jī)制的構(gòu)建提升企業(yè)管理模式的靈活性。其次，企業(yè)可以借助柔性機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)優(yōu)化機(jī)械設(shè)備制造流程，拓展企業(yè)發(fā)展空間，讓企業(yè)展現(xiàn)出更高的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

2.2 虛擬化應(yīng)用

虛擬化制造技術(shù)，其實(shí)就是基于計(jì)算機(jī)仿真模擬分析技術(shù)，融合了多學(xué)科先進(jìn)技術(shù)系統(tǒng)，主要包含控制理論、多媒體技術(shù)與智能化技術(shù)[1]。其在機(jī)械設(shè)備制造中的應(yīng)用，可以通過(guò)計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)和信息技術(shù)，對(duì)整個(gè)產(chǎn)品制造流程進(jìn)行仿真模擬，提前發(fā)現(xiàn)機(jī)械設(shè)備制造過(guò)程中存在問(wèn)題，制定針對(duì)性解決方案，提升機(jī)械設(shè)備制造質(zhì)量。

2.3 集成化應(yīng)用

所謂集成化，其本質(zhì)是一種應(yīng)用型技術(shù)，一種特殊的生產(chǎn)模式[2]。自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)備制造中集成化應(yīng)用，其實(shí)是通過(guò)各個(gè)生產(chǎn)內(nèi)容線性排序來(lái)實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)生產(chǎn)活動(dòng)的整合。在集成化背景下，可以直接利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行各個(gè)區(qū)域功能的限定，然后再將具體功能體現(xiàn)到各個(gè)系統(tǒng)當(dāng)中。自動(dòng)化技術(shù)的集成化應(yīng)用，可以提升不同系統(tǒng)之間分工的科學(xué)合理性，使集成化程度較高的機(jī)械設(shè)備制造生產(chǎn)工作得以順利完成。

3 應(yīng)用策略

3.1 加強(qiáng)自動(dòng)化技術(shù)的研究

深入研究自動(dòng)化技術(shù)，探索自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用極限。在機(jī)械設(shè)備制造領(lǐng)域中，自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)發(fā)展為一種集自動(dòng)、智能以及精密于一體的綜合性技術(shù)[3]。對(duì)自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行持續(xù)性研究，通過(guò)理論與實(shí)踐的結(jié)合，探索自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)備制造中的所有數(shù)據(jù)參數(shù)，并以此為基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化技術(shù)創(chuàng)新，進(jìn)一步提高自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用水平。

3.2 加強(qiáng)專業(yè)化人才培養(yǎng)力度

加強(qiáng)專業(yè)化人才的培養(yǎng)力度，避免因?yàn)閷I(yè)人才數(shù)量有限而影響行業(yè)信息的豐富性，使企業(yè)技術(shù)跟不上科學(xué)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)。增加專業(yè)人才數(shù)量和質(zhì)量，幫助企業(yè)更好提升核心競(jìng)爭(zhēng)力。

針對(duì)專業(yè)人才的培養(yǎng)，可以從以下方面入手。首先，構(gòu)建完善的人才培養(yǎng)機(jī)制，將理論培訓(xùn)與實(shí)踐操作培訓(xùn)結(jié)合起來(lái)，并制定相應(yīng)技能考核機(jī)制和獎(jiǎng)懲機(jī)制。其次，加大科研精英招聘力度，并使科研精英參與到自動(dòng)化技術(shù)專項(xiàng)研究當(dāng)中，確保自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)備制造領(lǐng)域中的應(yīng)用潛力可以充分挖掘出來(lái)。

3.3 對(duì)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行拓展

自動(dòng)化技術(shù)主要在生產(chǎn)線監(jiān)控系統(tǒng)中應(yīng)用廣泛，需要進(jìn)一步挖掘其在機(jī)械設(shè)備制造領(lǐng)域其他方面的應(yīng)用潛力。發(fā)揮其在生產(chǎn)線上監(jiān)控功能，及時(shí)發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)環(huán)節(jié)中異常情況，為產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量提供保證。

4 發(fā)展趨勢(shì)

4.1 柔性自動(dòng)化

目前，雖然柔性自動(dòng)化已經(jīng)體現(xiàn)在機(jī)械設(shè)備制造過(guò)程當(dāng)中，但是在未來(lái)的一段時(shí)間內(nèi)，要想進(jìn)一步提高機(jī)械設(shè)備制造企業(yè)發(fā)展活力，還需要結(jié)合機(jī)械設(shè)備制造市場(chǎng)實(shí)際需求以及客戶反饋意見(jiàn)，利用柔性化技術(shù)對(duì)機(jī)械設(shè)備的內(nèi)部硬件和產(chǎn)品原始結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，對(duì)機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)內(nèi)部環(huán)境與外部環(huán)境進(jìn)行優(yōu)化。以此才能提高企業(yè)在市場(chǎng)中應(yīng)變能力和靈活性。另外，柔性自動(dòng)化的應(yīng)用，還可以幫助企業(yè)拉近機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)、機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)以及機(jī)械設(shè)備制造之間的關(guān)系，通過(guò)三方的高度集成提高企業(yè)機(jī)械設(shè)備制造效率。但是，柔性自動(dòng)化的應(yīng)用，并不意味著徹底自動(dòng)化[4]。例如，在柔性化系統(tǒng)構(gòu)成當(dāng)中，普通設(shè)備也是必不可少的存在。在未來(lái)很長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)，柔性自動(dòng)化系統(tǒng)需要在機(jī)械設(shè)備制造個(gè)別環(huán)節(jié)上進(jìn)行人為介入，借此提高機(jī)械設(shè)備制造生產(chǎn)效率。

4.2 高度集成化

分析自動(dòng)化技術(shù)的集成化現(xiàn)狀，發(fā)現(xiàn)要想將自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)充分發(fā)揮出來(lái)，提高機(jī)械設(shè)備制造能力，還需要擴(kuò)大自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用范圍，提高自動(dòng)化技術(shù)的集成性。從某種角度分析，集成就是一種非常先進(jìn)的生產(chǎn)模式，可以通過(guò)序列執(zhí)行給定的方式，進(jìn)行更加廣泛生產(chǎn)內(nèi)容的創(chuàng)建，進(jìn)行生產(chǎn)與生產(chǎn)任務(wù)的集成，并在計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用下實(shí)現(xiàn)完整的機(jī)械化生產(chǎn)。自動(dòng)化技術(shù)主要包含生產(chǎn)自動(dòng)化、信息自動(dòng)化和管理自動(dòng)化三方面，可以通過(guò)強(qiáng)化子系統(tǒng)之間的互操作性實(shí)現(xiàn)高度集成化的機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)自動(dòng)化。

4.3 高度智能化

目前，具有智能特點(diǎn)的機(jī)械設(shè)備制造系統(tǒng)已經(jīng)應(yīng)用到機(jī)械設(shè)備制造當(dāng)中，但是其應(yīng)用范圍還十分有限，應(yīng)用程度非常低。但其在機(jī)械設(shè)備制造中體現(xiàn)出人機(jī)交互，例如邏輯分析推理、命題判斷、工藝構(gòu)思等，卻為自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用提供了全新的思路。而且，智能化機(jī)械制造系統(tǒng)的應(yīng)用，不僅提高了整個(gè)機(jī)械設(shè)備制造的協(xié)調(diào)性與適應(yīng)性，還降低了機(jī)械設(shè)備制造過(guò)程對(duì)周圍環(huán)境的影響，降低了資源浪費(fèi)率。所以，以人機(jī)一體化為基礎(chǔ)的機(jī)械設(shè)備制造系統(tǒng)將是未來(lái)自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)備制造中發(fā)展重點(diǎn)[5]。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)備制造中的應(yīng)用，可以嚴(yán)格按照設(shè)定程序展開(kāi)生產(chǎn)操作，降低人為操作不利影響，提高生產(chǎn)流程運(yùn)行效率；降低機(jī)械操作難度，為整個(gè)機(jī)械設(shè)備制造過(guò)程的安全性、可靠性提供保障。這也是工業(yè)企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力與綜合實(shí)力的體現(xiàn)，企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力得到提升，其穩(wěn)定發(fā)展也就有了保障。所以，應(yīng)不斷加強(qiáng)自動(dòng)化技術(shù)的研究，不斷的挖掘自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用潛力，將自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)充分發(fā)揮出來(lái)，實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)備制造能力的提升。