自動化技術(shù)在機械制造控制中的應(yīng)用研究

楊永兵

【摘 要】隨著計算機技術(shù)以及相關(guān)產(chǎn)業(yè)的完善，其在機械制造與控制過程中的應(yīng)用日趨完善。通過自動化建設(shè)能夠完成機械制造的系統(tǒng)化與規(guī)模化改造，并具有降低生產(chǎn)成本、節(jié)約資料能源等優(yōu)點?；谶@個背景，本文研究自動化技術(shù)在機械制造領(lǐng)域尤其是控制部分中的應(yīng)用相關(guān)問題。希望通過本文的研究能夠為今后機械制造企業(yè)的自動化建設(shè)以及技術(shù)應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)與實踐指導。

【關(guān)鍵詞】自動化；機械制造；控制；應(yīng)用

0.引言

早在1971年日本學者提出了機電一體化，這個說法的提出奠定了自動化的理論基礎(chǔ)。在1984年美國學者對機械自動化進行了明確的定義。并通過一系列研究對自動化的應(yīng)用領(lǐng)域與前景等問題進行了疏導與奠定。隨著電子信息、通訊工程等多方面科技的發(fā)展與應(yīng)用，目前的自動化不僅僅能夠?qū)崿F(xiàn)機械制造方面的基本自動化工作流程，還可以在精細加工、生產(chǎn)線加工、遠程監(jiān)控等諸多領(lǐng)域得到應(yīng)用。本文主要針對自動化技術(shù)在實際的機械制造生產(chǎn)過程中的控制領(lǐng)域的應(yīng)用進行研究與總結(jié)。希望對今后的科研與工作的開展奠定理論基礎(chǔ)。

1.自動化的作用與意義

在機械制造控制過程中引入自動化技術(shù)對企業(yè)降低成本、提高生產(chǎn)效率等多個方面具有積極意義。具體作用表現(xiàn)如下：

第一，自動化技術(shù)的引用有助于工作質(zhì)量的提高。自動化系統(tǒng)與傳統(tǒng)人工系統(tǒng)相比較，具有較為明顯的精準功效。在機械制造的實際生產(chǎn)過程中，這種工作質(zhì)量的提高主要表現(xiàn)為兩個方面：一方面是由于在機械制造的過程中引入了自動化技術(shù)，使得傳統(tǒng)人工生產(chǎn)過程中的測量、評價等指標轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N可執(zhí)行的數(shù)字指標，并且由于精準的數(shù)據(jù)執(zhí)行能力而使得同批次多產(chǎn)品之間的系統(tǒng)誤差降到最低。另一方面，由于自動化的引入提高了工作效率，使得大范圍生產(chǎn)線集成生產(chǎn)模式可以得到實現(xiàn)，進而對生產(chǎn)效率方面有了較為明顯的提高。

第二，自動化技術(shù)的引用有助于生產(chǎn)可靠性的提高。通過引入自動化系統(tǒng)對機械制造中的各個環(huán)節(jié)進行監(jiān)控，能夠?qū)崿F(xiàn)生產(chǎn)數(shù)據(jù)以及生產(chǎn)安全數(shù)據(jù)的檢測與報警。在具體的實踐層面這種安全性的保障主要來源于兩個方面：一方面是減少了人工操作步驟，降低了由于人工操作不當而造成的安全生產(chǎn)事故。另一方面是在生產(chǎn)的同時對生產(chǎn)設(shè)備。機械的運行參數(shù)等各項指標進行實時的監(jiān)控，并根據(jù)預設(shè)的范圍做出反應(yīng)或者報警，能夠提高生產(chǎn)事故的預判斷，進而降低生產(chǎn)安全事故出現(xiàn)的可能性。

第三，自動化技術(shù)的引用有助于機械的維修與改善。在引入自動化生產(chǎn)的體系中，對機械運行狀態(tài)的監(jiān)控主要采用實時數(shù)據(jù)的模式進行監(jiān)控，根據(jù)不同的監(jiān)控數(shù)據(jù)可以對機械的運行狀態(tài)、保養(yǎng)狀態(tài)等相關(guān)數(shù)據(jù)進行分析與總結(jié)。能夠及時的發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)過程中存在的問題以及安全隱患。對于設(shè)備的維護與保養(yǎng)具有積極的作用。同時，由于數(shù)字化數(shù)據(jù)的引入，使其具有了廣泛的可比性，在問題的判斷與排查方面起到了輔助的作用。

第四，自動化技術(shù)的引用有助于節(jié)約資源與能源。通過自動化生產(chǎn)技術(shù)的引用，使得部分生產(chǎn)環(huán)節(jié)能夠?qū)崿F(xiàn)精細化生產(chǎn)的目的，進而對于原材料尺寸、材質(zhì)等方面的適應(yīng)性有所提高，在這樣的背景下對生產(chǎn)原材料的損耗以及生產(chǎn)能源的消耗具有明顯的降低作用。

2.自動化在機械制造控制中的應(yīng)用

就目前的生產(chǎn)環(huán)境而言，機械制造控制過程中的自動化系統(tǒng)主要從如下幾個方面進行應(yīng)用：

第一，信息自動化應(yīng)用：在實際的生產(chǎn)過程中應(yīng)用計算機對機械生產(chǎn)過程中設(shè)計、工藝實現(xiàn)、生產(chǎn)參數(shù)設(shè)定以及生產(chǎn)系統(tǒng)管理等環(huán)節(jié)進行數(shù)據(jù)化改造。通過生產(chǎn)中的自動化設(shè)備對電子信息尤其是圖形設(shè)計軟件的識別，來完成機械生產(chǎn)過程中的信息自動化應(yīng)用。

第二，物資供給自動化應(yīng)用：物資供輸自動化管理可將機械制造系統(tǒng)中所需的各種原材料或成品輸送到預定的相應(yīng)位置，是自動化機械制造過程中不可缺少的細分系統(tǒng)。通常情況下，自動化物資供輸管理系統(tǒng)主要包括單機自動裝置、自動輸送設(shè)備、自動化軟件系統(tǒng)組件等。

第三，生產(chǎn)自動化應(yīng)用：在機械制造的過程中存在大量的重復性工作，通過自動化技術(shù)的引入來完成機械對人工的替代作用。另一方面由于自動化技術(shù)的應(yīng)用可以在最終配裝環(huán)節(jié)對相關(guān)的工藝流程進行設(shè)定，進而完成機械裝配的自動化實現(xiàn)。在這樣的實現(xiàn)過程中由于流程與標準的統(tǒng)一，在提高效率的同時，能夠提高產(chǎn)品的質(zhì)量。

第四，裝備自動化應(yīng)用：設(shè)備裝配自動化是將特定規(guī)格、形狀的機械零配件按照設(shè)計預定的技術(shù)要求，通過搬運、組裝、調(diào)試、試驗、驗收等步驟，自動組裝為一套能夠進行生產(chǎn)制造的工藝流水線。設(shè)備裝配是機械制造生產(chǎn)過程中的重要環(huán)節(jié)，自動化設(shè)備裝配系統(tǒng)取代了以往依靠人工循環(huán)復雜操作進行的裝配工作，能夠有效提高機械生產(chǎn)的效率和產(chǎn)品質(zhì)量，是現(xiàn)代化機械制造中的一項重要技術(shù)應(yīng)用。

3.自動化技術(shù)在機械制造控制中的應(yīng)用方向

隨著科技的發(fā)展，自動化技術(shù)在機械制造控制領(lǐng)域的應(yīng)用會越來越廣泛，在市場競爭的環(huán)境下，其可以作為企業(yè)的核心生產(chǎn)競爭力的限制因素而影響到企業(yè)的生存與發(fā)展。在具體的應(yīng)用方向主要表現(xiàn)為如下方面：

自動化技術(shù)的集成化發(fā)展：就目前的機械制造領(lǐng)域過程中自動化主要針對部分環(huán)節(jié)進行應(yīng)用構(gòu)建，部分一體化機床存在集成自動化模式。在未來的發(fā)展過程中這種集成化發(fā)展將是自動化發(fā)展的方向之一。通過對集成化發(fā)展的全面控制，最終實現(xiàn)以生產(chǎn)線甚至是全部生產(chǎn)線為單位的自動化生產(chǎn)體系。在體系內(nèi)部，由中央電腦為核心的自動化管控體系能夠單獨完成全部的生產(chǎn)規(guī)劃與控制，而人工控制則通過對中央電腦的控制與集成管理來實現(xiàn)。在這種模式下，將最大效率的發(fā)揮自動化的優(yōu)勢，為企業(yè)生產(chǎn)實現(xiàn)效率最大化。

自動化技術(shù)的智能化發(fā)展：目前的自動化技術(shù)僅能夠根據(jù)人為設(shè)定的有限參數(shù)對生產(chǎn)設(shè)備進行控制，進而完成機械制造控制的過程。在未來帝額發(fā)展過程中應(yīng)該向著智能化的趨勢進行發(fā)展。充分應(yīng)用計算機的糾錯、運行、計算能力對機械生產(chǎn)過程中全過程進行監(jiān)控，其中可能包括成本控制、產(chǎn)能控制甚至銷售與生產(chǎn)的關(guān)系控制等。

4.總結(jié)

本文針對自動化技術(shù)在機械制造控制過程中的應(yīng)用問題進行研究。主要對自動化技術(shù)的引入對機械制造企業(yè)的作用與意義、自動化技術(shù)在機械制造控制中的應(yīng)用以及未來的發(fā)展方向進行了研究，希望通過本文的研究能夠為今后的實際應(yīng)用與技術(shù)革新提供理論基礎(chǔ)。

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