智能機械設計制造自動化特點與發(fā)展趨勢

朱紹華 岳公華 岳浩然

摘要：我國的科技逐漸變得更加發(fā)達，機械制造業(yè)也因此變得更具有智能化的特征，在很大程度上促使我國的經(jīng)濟獲得了極大的發(fā)展。而這樣現(xiàn)代化的科技在未來的發(fā)展前景是非?？捎^的，而且應用的范圍也將會變得更加寬廣，因此相關工作人員需要對這方面工作重視起來，使其能夠獲得更多提升。本文對智能機械設計制造自動化特點與發(fā)展趨勢進行探討。

關鍵詞：智能機械設計制造;自動化;發(fā)展;趨勢

1智能機械設計制造自動化的問題

1.1技術在我國當前的發(fā)展緩慢

從總體而言，我國機械化門類齊全，其中很大一部分機械門類已經(jīng)開始適應和嘗試，機械自動化設計和制造接替?zhèn)鹘y(tǒng)的生產(chǎn)模式，其覆蓋范圍和作用門類越來越多，從整體發(fā)展趨勢來看，我國的制造業(yè)總體現(xiàn)代化，覆蓋面會不斷增加。但考慮當前的發(fā)展狀況，我國制造業(yè)自動化現(xiàn)代化轉(zhuǎn)型升級過程中，所面臨的問題主要包括兩部分，第1部分是由于我國在相關領域的涉足時間較短，普及范圍不夠廣泛，因此很多地區(qū)對于智能機械設計制造自動化的必要性以及能夠產(chǎn)生的積極作用，缺乏全面有效的認識部分地區(qū)，受限于經(jīng)濟社會發(fā)展水平的限制，在普及過程中會存在更多的問題。由于缺乏長時間的接觸和磨合，所以在關鍵領域的技術還需進行不斷的完善技術，發(fā)展速度較慢，缺乏專業(yè)人才支持，相關資源的傾斜和制度建立還需要一段時間的磨合和調(diào)整。

1.2技術差異大

自動化設計與制造的前提在于能夠?qū)ΜF(xiàn)有生產(chǎn)設計制造流程進行全面直觀的了解。需要長時間的磨合和觀察，發(fā)現(xiàn)對于生產(chǎn)效率產(chǎn)生關鍵影響的領域和環(huán)節(jié)，通過磨合與嘗試來實現(xiàn)自動化的過渡。完全實現(xiàn)智能機械設計制造自動化之后，能夠極大提升企業(yè)的生產(chǎn)效率和執(zhí)行力，讓企業(yè)的管理模式能夠更加貼近現(xiàn)代化并且該技術的普及，能夠迅速使企業(yè)在同行競爭中占據(jù)優(yōu)勢位置，但是各個企業(yè)所面對的具體生產(chǎn)和應用的機械差異較大，企業(yè)自身的使用經(jīng)驗和經(jīng)濟實力也有很大的區(qū)別，因此智能機械設計制造自動化技術在各企業(yè)之間的磨合并不能達到一個統(tǒng)一的標準。

1.3相關專業(yè)技術人員數(shù)量較少

進行機械自動化設計制造轉(zhuǎn)型，需要有一批具有較強執(zhí)行力，對機械自動化設計制造有深刻認識并具備一定操作經(jīng)驗，能夠?qū)λ鶎拥臋C械生產(chǎn)模式和設計模式了如指掌的專業(yè)團隊來進行實際的操作。目前我國自動化專業(yè)技術人才培養(yǎng)模式還沒有完全摸索到位，各高校與企業(yè)在進行相關人才培養(yǎng)時，更多的是一種實驗性的心態(tài)在進行，沒有放大投資規(guī)模和覆蓋范圍，這使得即使培養(yǎng)出具備足夠?qū)W習時長和專業(yè)技術的人才，其專業(yè)對口也非常局限，而且往往無法跟上技術演變的速度。另一方面是企業(yè)對于這部分專業(yè)人才的人力資源管理缺乏重視，導致培養(yǎng)出的專業(yè)人才與現(xiàn)有管理模式之間產(chǎn)生矛盾，造成專業(yè)人才流失，影響企業(yè)進行自動化轉(zhuǎn)型升級的決策執(zhí)行。

2智能機械設計制造自動化的未來發(fā)展態(tài)勢

2.1提高相關配套技術

智能機械設計制造自動化在實際生產(chǎn)中不僅需要控制機械設備，還需要結合機械設備、信息技術、自動化技術等復雜的技術相結合。最重要的是需要人員時刻監(jiān)控智能機械設計制造自動化的運行狀況，結合實際情況進行配合。事實上，智能機械設計制造自動化的發(fā)展會促進相關技術的發(fā)展，這對于我國的科技進步、經(jīng)濟發(fā)展具有重大意義。在目前智能機械設計制造自動化的現(xiàn)實應用之中主要是用電控系統(tǒng)來保證整體機械的自動運行管理。最常見的控制系統(tǒng)是PLC控制器，這是一種常見的可編程序控制器。這種設計可以提高整體控制的穩(wěn)定性的同時便于工人操作。相較于傳統(tǒng)的機械觸點式繼電器控制系統(tǒng)，PLC控制系統(tǒng)穩(wěn)定性更強、更容易適應于惡劣的自然環(huán)境不容易出現(xiàn)故障。所以PLC的可靠性更強，操作更簡單。

設計人員會在設計的時候就進行優(yōu)化以求整體電控系統(tǒng)的運行穩(wěn)定，主要采用的方法是在設計之中選擇質(zhì)量過關且安全可靠的微電子元件，從根本上保證整體運行系統(tǒng)的高質(zhì)運行。保證有足夠的微電子元件不會影響到整體的工程進度。盡可能挑選集成度高的微電子元件作為控制系統(tǒng)元件，在保證整體系統(tǒng)的運作質(zhì)量的同時減少零件的個數(shù)降低成本。降額使用元件，這樣可以保證元件的性能和在實際使用之中不至于破壞元件。降低元件在工作之中的壓力減少溫度，提高整體系統(tǒng)的穩(wěn)定性。PLC控制系統(tǒng)主要是微機控制，所以提高PLC控制系統(tǒng)的抗干擾能力對于整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性有很大貢獻。因為PLC控制系統(tǒng)靈敏度高很容易受到周圍電磁輻射的影響，這對于它應用與智能機械設計制造自動化技術很不利。可以適當?shù)匕惭b噪聲濾波器等電子設備免于PLC控制器受到多余電磁波的干擾，其次可以把PLC控制系通過安裝在遠離變頻器等輻射干擾源。除此之外，還可以采用電磁屏蔽、電磁隔離的方法進行人工隔離無用電磁輻射。

2.2綠色發(fā)展

傳統(tǒng)的機械設計與制造使用的人工的生產(chǎn)方式，因人工生產(chǎn)失誤而產(chǎn)生的廢品零件數(shù)量遠比智能機械設計產(chǎn)生的數(shù)量要多。生產(chǎn)的廢品處理會給當?shù)氐沫h(huán)境造成污染，長久會對企業(yè)所在當?shù)氐睦幚碓斐韶摀?。將機械生產(chǎn)提升到自動化和智能化，能夠減少生產(chǎn)失誤的殘次品。增加生產(chǎn)精度提升產(chǎn)品的性能，實現(xiàn)整個機械設計和制造的行業(yè)綠色發(fā)展。

2.3生產(chǎn)安全

智能機械設計制造自動化能夠保證企業(yè)生產(chǎn)流程的安全，減少因為人工疲勞導致操作精度下降產(chǎn)生生產(chǎn)事故，進而造成生產(chǎn)延誤的可能。智能化自動化的生產(chǎn)模式能夠計算出科學的工作物料使用、工人工時設置、輪班設置等生產(chǎn)相關的數(shù)據(jù)，且智能化自動化生產(chǎn)的過程會減少人工的使用，從根源上就減少了出現(xiàn)生產(chǎn)安全事故的可能。這就使得為了保持生產(chǎn)安全從傳統(tǒng)的控制工人合規(guī)操作轉(zhuǎn)向定期維修生產(chǎn)機械，檢查智能機械的運轉(zhuǎn)編程的安全穩(wěn)定，保證生產(chǎn)安全性的提升。當一旦出現(xiàn)生產(chǎn)故障時，自動化系統(tǒng)會導致整個系統(tǒng)的自發(fā)暫停生產(chǎn)，減少造成更大的生產(chǎn)安全事故的可能。通過集控手段完成對整個生產(chǎn)流水線的遠程監(jiān)控達成一鍵式緊急控制以應對突發(fā)狀況。

2.4生產(chǎn)一體化和超精密化發(fā)展

智能化機械設計制造自動化的未來發(fā)展目標是需要完成生產(chǎn)的一體化集約化，轉(zhuǎn)變以往單一生產(chǎn)一種零件的模式，擴大零件生產(chǎn)范圍，拓展更多的業(yè)務版圖，這樣才能滿足變化莫測的市場需求，增加企業(yè)獲得更多商機的可能。隨著人工智能、信息技術的發(fā)展能夠匹配人們對于超精密的要求，且當下已經(jīng)形成成熟的模式，具體涵蓋的范圍有超精密磨削、超精密切削、超精密特種加工、精密研磨等。我國的中小型企業(yè)很多，這就意味著亟須成本低、見效快的機械自動化設備?？梢杂嗅槍π缘剡x擇特定的操作困難、安全系數(shù)低下的環(huán)節(jié)設計自動化機械設備，這樣就可以有效地降低成本，提高生產(chǎn)效率。最重要的是這樣的機械成本造價相對低，更加符合我國的國情，有助于加快智能機械設計制造自動化的發(fā)展，進而促進我國的經(jīng)濟發(fā)展。

結束語

完成企業(yè)的智能化、機械設計制造自動化升級對于中小企業(yè)來說雖然短期內(nèi)所帶來的成效并不十分突出，但是從長遠來判斷，會為企業(yè)的生產(chǎn)多樣化、集約化提供更多的可能性。直觀表現(xiàn)為生產(chǎn)安全性提高，生產(chǎn)浪費減少，人工成本花費減少，人員操作更加簡便。未來智能化機械設計制造自動化會加深超精密化和生產(chǎn)一體化建設，帶來更多的經(jīng)濟成效。

參考文獻

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