機(jī)械加工制造中自動化技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值

0 引言

機(jī)械加工制造屬于精密性加工作業(yè)，對于技術(shù)的要求較高，只有保障了技術(shù)的先進(jìn)性，才能夠大大提高機(jī)械加工制造的精度，降低機(jī)械加工制造的誤差，保障機(jī)械加工制造產(chǎn)品的正常使用。自動化技術(shù)的應(yīng)用促進(jìn)了機(jī)械加工制造的智能化發(fā)展，未來還將具有更為廣闊的發(fā)展空間。

“公司結(jié)合現(xiàn)國內(nèi)市場行情與國際主要供應(yīng)商德國米里茨、巴西卡丘里、巴西蘇科里科、巴西路易達(dá)孚簽訂本品國內(nèi)最大的經(jīng)銷貿(mào)易合同，一次性地將原料價(jià)格拉到親民！”據(jù)愛必施農(nóng)業(yè)技術(shù)（北京）有限公司總經(jīng)理王澤坤介紹，愛必施可以提供橙油原料及5%、10%的制劑現(xiàn)貨，同時(shí)可根據(jù)客戶要求進(jìn)行產(chǎn)品調(diào)整，對具有生產(chǎn)能力及條件的生產(chǎn)企業(yè)提供產(chǎn)品優(yōu)化的技術(shù)支持。同時(shí)，自本次發(fā)布會至9月20日，愛必施還推出了采購3噸送1噸優(yōu)惠政策。

1 機(jī)械加工制造中自動化技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值

1.1 提高加工效率

在社會經(jīng)濟(jì)體系和科學(xué)技術(shù)空前發(fā)展的今天，機(jī)械加工制造企業(yè)的發(fā)展前景是廣闊的，而且在工業(yè)生產(chǎn)的精度的提升后，工程行業(yè)也會朝著更有利的方向發(fā)展。在計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)能夠在工程行業(yè)的應(yīng)用主要是集中在以下幾點(diǎn)：一是通過科學(xué)進(jìn)行分析機(jī)械設(shè)備的結(jié)構(gòu)和類型后，提高機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量和精度，能夠在切削、研磨、焊接等材料處理供給方面滿足目標(biāo)生產(chǎn)。二是因?yàn)榧庸げ牧洗蟛糠质墙饘僦破?，所以對機(jī)械的功率要求很大。因此在這種加工環(huán)境下，改善機(jī)械生產(chǎn)的范圍和質(zhì)量是勢在必行的。不同工藝的需求的能量、精度、硬度等條件不同，所消耗的不同類型的能量也是不一樣的。所以，能夠利用自動化技術(shù)機(jī)型范圍參數(shù)的設(shè)置，使得機(jī)械加工制造變得更標(biāo)準(zhǔn)化和統(tǒng)一化，可以在市場競爭激烈的現(xiàn)代背景下站穩(wěn)腳跟。只有企業(yè)通過高質(zhì)量和高效率的工作進(jìn)行批量化的生產(chǎn)，才能提升機(jī)械加工制造企業(yè)的硬實(shí)力。

雞啄癖的發(fā)病原因較為復(fù)雜，缺乏特效藥物進(jìn)行治療。在日常生活中，需要加強(qiáng)對飼養(yǎng)管理工作和飼料配置工作的重視，只有采取綜合措施才能給予控制，降低雞啄癖的發(fā)生幾率。當(dāng)發(fā)現(xiàn)雞啄癖時(shí)，要將雞群相互隔離，對疾病的類型全面判斷，詳細(xì)分析發(fā)病的具體原因，保證結(jié)合具體原因進(jìn)行治療，使雞得到快速恢復(fù)，提高治愈率。

1.2 降低機(jī)械加工制造的生產(chǎn)成本

人工作業(yè)是傳統(tǒng)機(jī)械加工業(yè)的標(biāo)志，不僅經(jīng)濟(jì)成本很高，而且在產(chǎn)品的質(zhì)量方面和產(chǎn)品的生產(chǎn)效率方面都無法滿足用戶的需求

。自動化技術(shù)應(yīng)用到機(jī)械加工制造的作業(yè)以后，不僅是降低了人力資源的成本支出，從長遠(yuǎn)的角度來看，自動化設(shè)備的購買、維護(hù)成本也是遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于人工成本的，所以，自動化技術(shù)在機(jī)械制造加工業(yè)的應(yīng)用，不僅經(jīng)濟(jì)利益沒有下降，而且從各方面都提升了企業(yè)整體的效益。

1.3 便于實(shí)時(shí)監(jiān)控

部分產(chǎn)品在制造時(shí)是需要實(shí)時(shí)監(jiān)控的，如果中間環(huán)節(jié)出現(xiàn)了問題，無人值守的情況下并不能及時(shí)更正作業(yè)工藝或者流程就會造成經(jīng)濟(jì)損失，嚴(yán)重的可能會造成生產(chǎn)安全。所以在將自動化技術(shù)應(yīng)用到機(jī)械加工制造上以后，可以將監(jiān)控到的數(shù)據(jù)上傳到互聯(lián)網(wǎng)或者數(shù)據(jù)平臺，負(fù)責(zé)分析的軟件會自動的根據(jù)設(shè)定的閾值、以往生產(chǎn)數(shù)據(jù)的整合，通過系統(tǒng)的平衡判定，對作業(yè)的問題進(jìn)行處理或上報(bào)。從而保證了作業(yè)過程中的安全和產(chǎn)品的質(zhì)量。

2 自動化技術(shù)在機(jī)械加工中的應(yīng)用

2.1 集成化應(yīng)用

有明一朝，文人戲曲、散曲作家和曲論家、曲學(xué)家，均一直對元曲作家、作品進(jìn)行積極評價(jià)，并自覺歸納、承襲和演進(jìn)元曲寫作經(jīng)驗(yàn)、思想理念與美學(xué)構(gòu)式，標(biāo)舉元曲在文人曲體文學(xué)場域中的書寫范式性和審美經(jīng)典性，形成了曲學(xué)史上的明人“尊元”現(xiàn)象。

2.2 數(shù)字化應(yīng)用

主要試劑：血管緊張素轉(zhuǎn)化酶(ACE)、馬尿酸(標(biāo)準(zhǔn)品)、馬尿酰-組胺-酰亮氨酸(HHL，標(biāo)準(zhǔn)品)：美國Sigma公司；L-亮氨酸(分析純)；鄰苯二甲醛(OPA，分析純)、三氯乙酸(分析純)、甲醇(分析純)、乙腈(分析純)：天津市富宇精細(xì)化工有限公司。

在實(shí)踐操作過程中，數(shù)字化機(jī)械加工的操作要點(diǎn)為：第一，對機(jī)械加工制造整個(gè)流程進(jìn)行分析，按照每一個(gè)階段對標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)的需求根據(jù)相關(guān)指令進(jìn)行控制，以此保證復(fù)雜機(jī)械零部件處理的合理性，保證機(jī)械加工制造生產(chǎn)控制的精準(zhǔn)性。第二，在數(shù)控程序完成一個(gè)周期的生產(chǎn)工作之后，機(jī)械加工生產(chǎn)制造會按照數(shù)控操作流程回到周期原點(diǎn)，進(jìn)而重復(fù)下一周期的生產(chǎn)工作，可有效避免許多額外工作的產(chǎn)生。第三，自動化的機(jī)械生產(chǎn)加工設(shè)備會按照既定的前期設(shè)計(jì)模型開展相關(guān)的元件生產(chǎn)工作，以此實(shí)現(xiàn)每一個(gè)生產(chǎn)步驟的有效銜接，對減輕工人勞動壓力、提升工作效率具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

2.3 虛擬化應(yīng)用

(2)關(guān)節(jié)機(jī)器人

在某機(jī)械加工企業(yè)中，對現(xiàn)有物流系統(tǒng)進(jìn)行了改造升級，利用包括無人搬運(yùn)車、關(guān)節(jié)機(jī)器人技術(shù)以及信息物理系統(tǒng)構(gòu)建了物流自動化系統(tǒng)。在應(yīng)用后，實(shí)現(xiàn)機(jī)械加工中更為理想的物流自動化以取代人工，該技術(shù)可以優(yōu)化設(shè)備的使用頻率，并避免由人工操作導(dǎo)致的失誤風(fēng)險(xiǎn)。

2.4 無線與機(jī)械加工制造監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合

在零部件加工制造生產(chǎn)的過程中，無線設(shè)備監(jiān)控 體系主要包括電腦監(jiān)控、無線監(jiān)控，其目標(biāo)對零部件加工 的生產(chǎn)過程進(jìn)行全程監(jiān)控，及時(shí)將零部件加工的過程反饋至自動化控制系統(tǒng)，可以及時(shí)反應(yīng)、傳達(dá)生產(chǎn)信息，如果發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)中出存在問題，及時(shí)發(fā)出告警信息，提醒工作人員及時(shí)查詢生產(chǎn)過程，利用無線網(wǎng)絡(luò)突破的汽車零部件加工生產(chǎn)車間的空間限制，監(jiān)控管理人員可以通過遠(yuǎn)程操控，對整個(gè)零部件加工生產(chǎn)過程進(jìn)行監(jiān)控，在降低工作壓力的 同時(shí)，也能提高零部件加工的工作效率。無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在 零部件加工生產(chǎn)中的應(yīng)用，使得監(jiān)控技術(shù)能夠?qū)ιa(chǎn)中的每一個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行監(jiān)控、管理，也有利于零部件加工制造工 業(yè)生產(chǎn)自動化技術(shù)的革新。利用 5G 無線網(wǎng)絡(luò)全面覆蓋的技術(shù)，可以隨時(shí)隨地的、準(zhǔn)確的對零部件加工制造工業(yè)生產(chǎn)中各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行管理，將零部件加工制造生產(chǎn)的機(jī)械設(shè) 備運(yùn)行情況、生產(chǎn)環(huán)境等利用無線傳感設(shè)備連接在一起，對零部件加工設(shè)備運(yùn)行的溫度、濕度、干燥度等進(jìn)行監(jiān)控， 同時(shí)還可以對生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量進(jìn)行控制，規(guī)范企業(yè)的生產(chǎn)管理流程。而在生產(chǎn)的過程中，可以將有線網(wǎng)絡(luò)與無線網(wǎng) 絡(luò)結(jié)合在一起，針對無線網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定的情況，利用有線網(wǎng)絡(luò)提高自動化系統(tǒng)的控制能力，以滿足不同零部件加工制 造工業(yè)生產(chǎn)的需求。

2.5 現(xiàn)場總線的應(yīng)用

現(xiàn)場總線的控制應(yīng)用提高了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的通信能力， 也有利于加工制造的自動化控制功能，針對現(xiàn)代加工生產(chǎn)高精度的要求，實(shí)時(shí)現(xiàn)場監(jiān)控管理，提升了自動化控制技術(shù)在制造工業(yè)生產(chǎn)控制中的應(yīng)用，利用現(xiàn)場總線的獨(dú)立處理器，可以提高自動化控制系統(tǒng)與零部件加工制造生產(chǎn)過程中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)處理能力，如圖1所示就為現(xiàn)場總線結(jié)構(gòu)的示意圖?，F(xiàn)場總線能夠利用雙絞線通信技術(shù)提高網(wǎng)絡(luò)通信的效率，可以來滿足測量控制器和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)對等連接，從而能夠?qū)崿F(xiàn)無線檢測對測量控制點(diǎn)快速控制，把測量控制器轉(zhuǎn)化成網(wǎng)絡(luò)探測節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)聯(lián)機(jī)式自動化監(jiān)測控制的要求，從而能夠提高自動化控制系統(tǒng)的監(jiān)測能力，并能實(shí)時(shí)地為系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析提供安全保證，實(shí)現(xiàn)對自動化作業(yè)流程的監(jiān)督檢查和控制。

集成化可為機(jī)械加工制造提供統(tǒng)一的技術(shù)指導(dǎo)，始終圍繞以人為本的原則開展經(jīng)營管理以及生產(chǎn)制造活動，通過機(jī)械加工制造中各流程、各機(jī)構(gòu)的簡化，能夠大幅度提高企業(yè)生產(chǎn)與運(yùn)營效率。一方面，在集成化實(shí)踐操作過程中，自動化技術(shù)會圍繞信息系統(tǒng)這一核心，對機(jī)械加工制造全過程實(shí)施動態(tài)控制，以此保證各部門進(jìn)行有效的信息交互。集成的信息系統(tǒng)中存儲著各部門生產(chǎn)經(jīng)營需要使用的信息與數(shù)據(jù)，包括設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、營銷等多種數(shù)據(jù)?；跀?shù)據(jù)信息間的不同，通過管理控制網(wǎng)絡(luò)，對相關(guān)技術(shù)服務(wù)人員、生產(chǎn)管理人員進(jìn)行合理的調(diào)度，以此高效開展工作。例如研發(fā)人員可使用基于集成信息系統(tǒng)的各項(xiàng)功能，與設(shè)計(jì)部門在線上處理有關(guān)產(chǎn)品在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、工藝優(yōu)化等工作中存在的問題，為生產(chǎn)經(jīng)營提供實(shí)時(shí)動態(tài)控制信息。另一方面，實(shí)現(xiàn)全過程的自動化管理調(diào)度。在機(jī)械加工制造過程中，計(jì)劃的設(shè)計(jì)、調(diào)控、優(yōu)化是自動化技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵點(diǎn)，需要基于信息系統(tǒng)合理調(diào)度生產(chǎn)管理以及相關(guān)工作，實(shí)現(xiàn)全過程調(diào)度計(jì)劃的優(yōu)化與調(diào)整，促使自動化技術(shù)能夠深入生產(chǎn)方案中，確保生產(chǎn)管理宏觀調(diào)控工作水平、質(zhì)量的提升。

3 機(jī)械制造加工中自動化技術(shù)的實(shí)例分析

情景是作品不可或缺的有機(jī)因素。不管是小說，戲劇還是詩歌，情景都是非常重要的，受到了許多研究者的關(guān)注?！蹲锱c罰》作為描寫十九史記俄國心理小說，其中的情景描寫非常多，有現(xiàn)實(shí)的情景，也有想象中的情景，更有夢幻中的情景，當(dāng)然這其中也有很多值得注意的現(xiàn)象。

自動化技術(shù)在機(jī)械加工制造中的數(shù)字化應(yīng)用，主要就是設(shè)定有效操作、控制機(jī)械生產(chǎn)設(shè)備的數(shù)字化以及其他相關(guān)信息，以此實(shí)現(xiàn)人工操作的完全脫離，最大限度地減少機(jī)械加工制造零部件的生產(chǎn)誤差，確保機(jī)械設(shè)備在合理范圍內(nèi)運(yùn)行。在此過程中，數(shù)字化控制技術(shù)對機(jī)械加工制造的控制具有循環(huán)特點(diǎn)。與此同時(shí)，利用計(jì)算機(jī)對機(jī)械制造的一系列活動進(jìn)行操作，向前端發(fā)送相關(guān)程序指令，能夠有效降低不良因素對生產(chǎn)效率的影響。

3.1 原理介紹

(3)信息物理系統(tǒng)

無人搬運(yùn)車(圖2)是指備有電磁或光學(xué)等自動導(dǎo)引裝置，能夠沿規(guī)定的導(dǎo)引路徑行駛，并具有安全保護(hù)以及各種移載功能的運(yùn)輸車。其特點(diǎn)是：無需駕駛員；將可充電的蓄電池作為動力來源，具有行動快捷、工作效率高、結(jié)構(gòu)簡單、可控性強(qiáng)、安全性好等優(yōu)勢。

自動化技術(shù)在機(jī)械加工制造智能化操作中的應(yīng)用，主要基于大數(shù)據(jù)模型，對于前期設(shè)計(jì)、中期制造、后期檢驗(yàn)三大部分的虛擬數(shù)據(jù)模型，實(shí)現(xiàn)對機(jī)械加工制造的虛擬化管理。對機(jī)械加工制造領(lǐng)域自動化技術(shù)進(jìn)行虛擬化管理的關(guān)鍵點(diǎn)為：第一，利用大數(shù)據(jù)信息模型來模擬機(jī)械小零件、小部件等，并在虛擬化環(huán)境中對局部機(jī)械設(shè)計(jì)制造工作進(jìn)行評估，保證應(yīng)用自動化技術(shù)的可行性。第二，在機(jī)械設(shè)計(jì)、制造、實(shí)踐操作中應(yīng)用自動化技術(shù)，全面分析與評估設(shè)計(jì)制造結(jié)構(gòu)，為實(shí)現(xiàn)信息集成管理奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，如圖1所示就為采用虛擬化技術(shù)進(jìn)行機(jī)床的模擬加工。第三，對經(jīng)過改造、調(diào)整的機(jī)械制造結(jié)構(gòu)進(jìn)行一系列模擬與分析，以此提升零部件設(shè)計(jì)制造的直觀性。現(xiàn)階段，從我國自動化技術(shù)應(yīng)用的實(shí)際情況來看，根據(jù)工作人員與虛擬環(huán)境的實(shí)時(shí)交互，并在傳感器的協(xié)助下，可創(chuàng)造出一個(gè)全仿真的生產(chǎn)環(huán)境，促進(jìn)企業(yè)實(shí)現(xiàn)降本增效的目標(biāo)

。隨著科學(xué)技術(shù)水準(zhǔn)的提升，微型化成為機(jī)械自動化發(fā)展的新要求，要求機(jī)械加工制造必須與我國能源保護(hù)理念相吻合，通過相關(guān)技術(shù)的創(chuàng)新，促進(jìn)機(jī)械加工制造的虛擬化、微型化發(fā)展。

關(guān)節(jié)機(jī)器人(見圖3)又稱關(guān)節(jié)手臂機(jī)器人或關(guān)節(jié)機(jī)械手臂，在自動化物流中，通過關(guān)節(jié)機(jī)器人搬運(yùn)來連接數(shù)控加工設(shè)備與無人搬運(yùn)車，其優(yōu)點(diǎn)是運(yùn)動速度可控，距離、時(shí)間可預(yù)設(shè)，搬運(yùn)精準(zhǔn)；結(jié)構(gòu)緊湊，工作范圍大而安裝占地面積小，可靠性高，能量消耗較小；替代人力無法完成、有害身體健康的工作。

(1)無人搬運(yùn)車

信息物理系統(tǒng)集計(jì)算、通信與控制于一體的智能系統(tǒng)。通過5G技術(shù)的有機(jī)融合與深度協(xié)作，實(shí)現(xiàn)大型工程系統(tǒng)的實(shí)時(shí)感知、動態(tài)控制和信息服務(wù)。CPS可使系統(tǒng)更加可靠、高效、實(shí)時(shí)協(xié)同，具有更廣泛的應(yīng)用前景。

3.2 零件運(yùn)送規(guī)劃

以鏈輪生產(chǎn)加工為例，每一臺車床需要設(shè)置三處工位以供無人搬運(yùn)車運(yùn)送車使用。第一處為車床零件料倉，第二處為尺寸檢測臺，第三處為空料倉存儲點(diǎn)。無人搬運(yùn)車小車沿著設(shè)定好的路徑(在車間地面用白色油漆標(biāo)識)前往車床零件料倉處，裝載盛放待檢測零件的料倉，然后將其運(yùn)送至尺寸檢測臺處，卸載料倉?？蛰d的無人搬運(yùn)車小車會繼續(xù)行駛到空料倉存儲點(diǎn)，裝載空的料倉，然后將其運(yùn)送至車床零件料倉處。應(yīng)用雙向無人搬運(yùn)車快速導(dǎo)入可以替代人工重復(fù)往返生產(chǎn)線，極大地提高了運(yùn)送效率，縮短了運(yùn)送時(shí)間。在具體實(shí)施上可以由人工負(fù)責(zé)物料準(zhǔn)備或者由工業(yè)機(jī)器人完成裝料、卸料的動作，無人搬運(yùn)車負(fù)責(zé)物料上線、空料車回庫工作。無人搬運(yùn)車能有效降低通道占有，節(jié)約空間，同時(shí)具備操作方便、控制簡單、運(yùn)行可靠等優(yōu)勢。

3.3 上下料規(guī)劃

關(guān)節(jié)機(jī)器人控制的要素包括工作順序、到達(dá)位置、動作時(shí)間、運(yùn)動速度、加減速度等?？刂葡到y(tǒng)可根據(jù)上下料等動作要求，設(shè)計(jì)采用數(shù)字順序控制。首先要編制程序加以存儲，然后根據(jù)規(guī)定的程序，控制機(jī)械手臂進(jìn)行工作。通過嵌入在機(jī)械手臂中的微型計(jì)算機(jī)，可以實(shí)現(xiàn)程序的快速改變和適應(yīng)，并能讓關(guān)節(jié)機(jī)器人完成復(fù)雜而又精確的動作。將機(jī)械手臂的末端加裝工業(yè)相機(jī)，在抓取零件時(shí)自動識別工件類型，并根據(jù)類型不同選擇不同的上下料程序。同時(shí)將工件信息數(shù)據(jù)傳遞給測量工位，使之接下來可以調(diào)整識別模板與零件測量位置，校正位置誤差，實(shí)現(xiàn)上下料與初始檢測工位放置等操作。

3.4 信息物理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)收集傳輸

信息物理系統(tǒng)的構(gòu)成是將生產(chǎn)車間中各類傳感器，比如壓力、紅外、光電、溫濕度等傳感器的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集，并通過RTU、DTU、網(wǎng)關(guān)主機(jī)、工業(yè)路由器等上傳至企業(yè)中央服務(wù)器中。同時(shí)，HMI人機(jī)交互界面、SCADA系統(tǒng)的數(shù)據(jù)、操作記錄、使用情況等信息也會通過網(wǎng)線連接至工業(yè)路由器，上傳至企業(yè)中央服務(wù)器中。傳感器工廠生產(chǎn)現(xiàn)場需要安裝大量的傳感器來感知每個(gè)工序的生產(chǎn)參數(shù)，PLC采集傳感器并進(jìn)行判斷給出反饋輸出PLC，再和其他儀表、電表、HMI一同接入SCADA系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的本地匯總，及時(shí)排查和處理生產(chǎn)中的異常，確保工業(yè)數(shù)據(jù)調(diào)度的一致完整。

需求情況：國內(nèi)方面，西北地區(qū)冬儲市場已經(jīng)啟動，價(jià)格基本明朗；東北市場多以不定價(jià)收款為主。出口方面，長江和云南企業(yè)當(dāng)前仍以出口為主，受人民幣匯率影響，企業(yè)出口商談價(jià)FOB低端410美元/噸，價(jià)格整體高于國內(nèi)水平，貿(mào)易商詢單積極性較高。

4 結(jié)語

近年來，機(jī)械加工制造逐步突破了傳統(tǒng)的技術(shù)限制，各種自動化技術(shù)的應(yīng)用加快了機(jī)械加工制造的變革，帶動了整個(gè)行業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展。但是，自動化技術(shù)在機(jī)械加工制造領(lǐng)域尚未進(jìn)入成熟階段，未來還將具有廣闊的技術(shù)發(fā)展空間，促進(jìn)機(jī)械制造的可持續(xù)發(fā)展。

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