機(jī)械制造中自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用研究

眉山中車緊固件科技有限公司　羅　唯

無錫科技職業(yè)技術(shù)學(xué)院　胡安斌

1　前言

在機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)中，自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用能夠有效實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)中的自動(dòng)化操作以及無人生產(chǎn)，相關(guān)先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用能夠顯著提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率，對(duì)于機(jī)械制造企業(yè)的長期發(fā)展具有不可或缺的作用。

2　機(jī)械自動(dòng)化和自動(dòng)化技術(shù)

人們對(duì)于自動(dòng)化的認(rèn)知是一種動(dòng)態(tài)變化過程，在以前，很多人將自動(dòng)化技術(shù)認(rèn)為是解放人工勞動(dòng)，利用機(jī)械進(jìn)行操作，且不需過多的人工干預(yù)就能完成所有需要處理的工作。但是隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和突破，人們對(duì)于自動(dòng)化的認(rèn)識(shí)也逐漸愈加全面和深入，開始將自動(dòng)化認(rèn)為是不僅使用機(jī)械替代人力完成各種體力操作，同時(shí)在部分工作中能夠取代人腦完成各種事項(xiàng)。

對(duì)于機(jī)械制造中的自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行描述時(shí)，可以從多個(gè)方面進(jìn)行。首先，自動(dòng)化技術(shù)可以替代機(jī)械制造中的人力工作以及其他非輔助部分，取代人們的腦力勞動(dòng)，進(jìn)而在機(jī)械制造中實(shí)現(xiàn)機(jī)械作業(yè)和人工操作互相結(jié)合的制造模式，促進(jìn)機(jī)械制造系統(tǒng)更加全面和高效的功能。其次，自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用是為了減輕人們在機(jī)械制造過程中的體力以及腦力勞動(dòng)，隨著自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，在機(jī)械制造心中，以機(jī)械設(shè)備為基礎(chǔ)，自動(dòng)化設(shè)備逐漸由部分應(yīng)用相全面替代的方向發(fā)展，進(jìn)而在某種程度上保證機(jī)械設(shè)備實(shí)現(xiàn)完全自動(dòng)化，推動(dòng)機(jī)械制造的流程化發(fā)展。最后，要實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造的自動(dòng)化生產(chǎn)，要以自動(dòng)化為基礎(chǔ)，促進(jìn)生產(chǎn)進(jìn)程的明確化和具體化，在此過程中，同樣包含著產(chǎn)品的整個(gè)生產(chǎn)流程。在產(chǎn)品的機(jī)械制造過程中，需要通過自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用推動(dòng)制造過程的連續(xù)化，同時(shí)也需要保障短期內(nèi)能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化的審查，進(jìn)而實(shí)現(xiàn) 大批量產(chǎn)品的高效化生產(chǎn)，這一生產(chǎn)進(jìn)程就是機(jī)械自動(dòng)化。

3　機(jī)械制造中自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢

在機(jī)械制造行業(yè)中，自動(dòng)化技術(shù)的有效應(yīng)用對(duì)于機(jī)械制造生產(chǎn)具有十分顯著的優(yōu)勢。首先，自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用對(duì)于增強(qiáng)機(jī)械加工質(zhì)量具有十分顯著的作用。例如對(duì)于葉輪加工而言，在進(jìn)行數(shù)控機(jī)床加工時(shí)，通過自動(dòng)化操作，能夠大大提高葉片的精度，而且數(shù)控機(jī)床的操作也十分簡便，生產(chǎn)工作人員可以按照制造要求對(duì)數(shù)控機(jī)床進(jìn)行參數(shù)設(shè)定，完成定制生產(chǎn)。因?yàn)閿?shù)控機(jī)床的高度可控性以及高精度，在進(jìn)行生產(chǎn)時(shí)，能夠完成更加小尺寸的加工，提高產(chǎn)品質(zhì)量，減小誤差發(fā)生大的概率。其次，自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械制造生產(chǎn)過程中的應(yīng)用能夠大大減小生產(chǎn)工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。在自動(dòng)化機(jī)械制造生產(chǎn)過程中，以往由人力進(jìn)行的部分具有高危險(xiǎn)性和高強(qiáng)度的工作都可以改由機(jī)器來進(jìn)行，這對(duì)于降低生產(chǎn)工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高生產(chǎn)安全性具有很重要的意義。例如在數(shù)控機(jī)床中通過對(duì)先進(jìn)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，就可以對(duì)多個(gè)產(chǎn)品平面進(jìn)行自動(dòng)加工，顯著減少傳統(tǒng)機(jī)床生產(chǎn)過程中的多次人工勞動(dòng)。除此之外，自動(dòng)化技術(shù)能夠使很多以往需要人力進(jìn)行工作由機(jī)器代替進(jìn)行，而生產(chǎn)工人只需在旁進(jìn)行輔助，避免了工人的大量重復(fù)性工作。

4　自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械制造中的具體應(yīng)用

4.1　機(jī)械制造中的生產(chǎn)自動(dòng)化

在產(chǎn)品的生產(chǎn)加工過程中，應(yīng)用各種自動(dòng)化的機(jī)械生產(chǎn)設(shè)備完成產(chǎn)品的批量加工，就是機(jī)械制造的生產(chǎn)自動(dòng)化，隨著現(xiàn)代化的發(fā)展，當(dāng)下我國機(jī)械制造行業(yè)已經(jīng)從以前的人力密集型產(chǎn)業(yè)發(fā)展為具有高效性和自動(dòng)生產(chǎn)功能的制造產(chǎn)業(yè)。生產(chǎn)自動(dòng)化在機(jī)械制造行業(yè)中的實(shí)現(xiàn)，以及自動(dòng)化程度的不斷提高和相關(guān)技術(shù)的日益完善，能夠進(jìn)一步將各種重復(fù)性的生產(chǎn)操作由機(jī)器完成，從而使機(jī)械制造業(yè)中人力勞動(dòng)的壓力大大降低。在此基礎(chǔ)上，將使機(jī)器生產(chǎn)的高效率和精準(zhǔn)化生產(chǎn)優(yōu)勢充分發(fā)揮，同時(shí)對(duì)傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式進(jìn)行了進(jìn)一步的完善，而且應(yīng)用人工與機(jī)器相結(jié)合的生產(chǎn)方式能夠最大程度的避免機(jī)器大規(guī)模生產(chǎn)過程中的漏洞發(fā)生。

在機(jī)械制造行業(yè)中，自動(dòng)化生產(chǎn)在實(shí)際生產(chǎn)方面的應(yīng)用價(jià)值遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于理論研究的價(jià)值，而隨著自動(dòng)化理論的逐漸發(fā)展，其研究方向也愈加明確，即使自動(dòng)化技術(shù)更加適用于實(shí)際的機(jī)械制造生產(chǎn)。故此，在進(jìn)行機(jī)械自動(dòng)化的研究時(shí)，要以企業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)需求為主要基礎(chǔ)，通過對(duì)現(xiàn)有的生產(chǎn)環(huán)節(jié)的不斷完善，才能在生產(chǎn)自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)之后更加有效地推動(dòng)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的顯著提高。

4.2　信息自動(dòng)化

在自動(dòng)化技術(shù)之中，信息自動(dòng)化是其最基本的層面內(nèi)容。信息自動(dòng)化在機(jī)械制造中的應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)以下四項(xiàng)基本功能，即連接功能、管理功能、控制功能以及輔助功能。信息自動(dòng)化中的連接功能能夠?qū)崿F(xiàn)信息的共享，對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)工作者在機(jī)械設(shè)計(jì)工作方面的工作效率具有顯著的提升作用，同時(shí)也有利于機(jī)械制造者和設(shè)計(jì)人員之間的有效溝通，進(jìn)而有效提高設(shè)計(jì)質(zhì)量。在機(jī)械制造系統(tǒng)中，信息自動(dòng)化的管理功能主要體現(xiàn)在相關(guān)的管理人員能夠通過對(duì)數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造行業(yè)的高效管理，對(duì)不同地區(qū)的人員安排以及制造進(jìn)度進(jìn)行科學(xué)合理的調(diào)控。信息自動(dòng)化的控制功能對(duì)于保證機(jī)械制造過程中的生產(chǎn)質(zhì)量具有顯著作用，工作人員可以通過對(duì)信息技術(shù)的應(yīng)用對(duì)機(jī)械制造系統(tǒng)進(jìn)行全面的控制和管理。在機(jī)械制造中，電子計(jì)算機(jī)的有效應(yīng)用，就能夠幫助機(jī)械設(shè)計(jì)師完圖像設(shè)計(jì)工作，并利用虛擬圖像對(duì)自己的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行驗(yàn)證，以證明其結(jié)構(gòu)的合理性和各種使用功能是否能夠滿足生產(chǎn)需求和社會(huì)需求等，這就是信息自動(dòng)化的輔助功能。

4.3　物流自動(dòng)化

在機(jī)械制造過程中，物流自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)能夠使人力脫離生產(chǎn)過程中的簡單勞動(dòng)，對(duì)機(jī)械制造行業(yè)中的生產(chǎn)效率具有十分顯著的提高作用，同時(shí)還能夠降低機(jī)械制造企業(yè)的生產(chǎn)成本，進(jìn)而提高企業(yè)中資金的流動(dòng)率，最終促進(jìn)機(jī)械制造企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。在機(jī)械制造系統(tǒng)中，所謂物流自動(dòng)化就是在機(jī)械制造的實(shí)際過程中，根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況，通過各種自動(dòng)化手段的應(yīng)用，對(duì)機(jī)械物流實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化處理，使得產(chǎn)品能夠在歷經(jīng)設(shè)計(jì)生產(chǎn)等各種前期環(huán)節(jié)后，能夠按照預(yù)定的程序完成定向運(yùn)輸。

5　機(jī)械制造中自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展趨勢

5.1　自動(dòng)化技術(shù)的智能化發(fā)展

現(xiàn)代社會(huì)中，計(jì)算機(jī)行業(yè)的發(fā)展日益加快，各種新興技術(shù)層出不窮，當(dāng)前計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)能夠滿足機(jī)械制造行業(yè)的智能化和全面化發(fā)展的要求，在機(jī)械制造過程中，人機(jī)一體化的機(jī)械制造設(shè)備也已經(jīng)開始被引進(jìn)，機(jī)械制造企業(yè)通過對(duì)具有高智能化特征的機(jī)械制造系統(tǒng)的應(yīng)用，在機(jī)械制造生產(chǎn)活動(dòng)中逐漸實(shí)現(xiàn)了人機(jī)互動(dòng)的智能化目標(biāo)。例如機(jī)械設(shè)計(jì)人員可以通過對(duì)智能化設(shè)備的應(yīng)用，對(duì)各種信息進(jìn)行精準(zhǔn)的分析和判斷，實(shí)現(xiàn)邏輯思維的演繹和推理等。在智能化發(fā)展過程中，機(jī)械智能化對(duì)于人機(jī)互動(dòng)而言是一個(gè)十分有效的良好平臺(tái)，通過在機(jī)械制造生產(chǎn)過程中對(duì)于人機(jī)交流互動(dòng)的適當(dāng)已用，除了能夠?qū)ψ詣?dòng)化水平有顯著提升作用，同時(shí)還能夠通過對(duì)于集合模塊化形式的應(yīng)用，成為提高機(jī)械制造自動(dòng)化系統(tǒng)協(xié)調(diào)性以及適用性的重要基石。

5.2　自動(dòng)化技術(shù)的虛擬化發(fā)展

在機(jī)械制造過程中，自動(dòng)化技術(shù)的虛擬化發(fā)展主要是指對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)和組合控制理論等各種智能化、現(xiàn)代化技術(shù)進(jìn)行整合，使其成為一個(gè)有機(jī)整體，進(jìn)而在機(jī)械設(shè)計(jì)以及生產(chǎn)過程中，能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)械產(chǎn)品的完全模擬。在機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)活動(dòng)中，通過對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行全部模擬，對(duì)于提升產(chǎn)品的質(zhì)量以及生產(chǎn)效益具有十分明顯的作用。例如，在機(jī)械制造環(huán)節(jié)中，對(duì)信息控制技術(shù)和計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)進(jìn)行有機(jī)整合之后并加以應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)操作流程進(jìn)行模擬，從而可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)該項(xiàng)生產(chǎn)技術(shù)在生產(chǎn)應(yīng)用中存在的隱患，這對(duì)于提高產(chǎn)品質(zhì)量和企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益具有十分重大的作用。除此之外，虛擬化技術(shù)在機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)中的有效應(yīng)用能夠大幅降低機(jī)械制造企業(yè)的生產(chǎn)成本，對(duì)產(chǎn)品生產(chǎn)周期也具有一定的拓展作用，能夠提高企業(yè)在市場中的競爭力。

5.3　自動(dòng)化技術(shù)的集成化發(fā)展

自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展是與現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步發(fā)展共同進(jìn)行的，當(dāng)前在管理層面、技術(shù)層面以及設(shè)備層面自動(dòng)化技術(shù)都取得了很顯著的發(fā)展成果。與此同時(shí)，隨著在機(jī)械制造行業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)愈加豐富，自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展理念也逐漸成熟，有效推動(dòng)著機(jī)械制造行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。在當(dāng)下，集成化是機(jī)械制造行業(yè)自動(dòng)化的一個(gè)重要發(fā)展方向，目前其已經(jīng)成為了不斷進(jìn)行生產(chǎn)改革的機(jī)械制造行業(yè)中的一種成熟生產(chǎn)模式。一般來講，集成化的生產(chǎn)模式需要將對(duì)計(jì)算機(jī)的組合運(yùn)用作為基石，再通過一系列彼此聯(lián)系的子系統(tǒng)通過一種模塊化形式完成展現(xiàn)。在此過程中應(yīng)用到了自動(dòng)化信息管理系統(tǒng)、自動(dòng)化管理系統(tǒng)以及機(jī)械自動(dòng)化制造系統(tǒng)等多項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)，此外，一些具有較高的信息集成化程度的機(jī)械制造系統(tǒng)而言，還要對(duì)品質(zhì)信息系統(tǒng)完成統(tǒng)籌考量工作，以此實(shí)現(xiàn)最大化的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

6　結(jié)語

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，機(jī)械制造生產(chǎn)中自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用愈加深入，并不斷朝著更加集成化、智能化和虛擬化的方向發(fā)展，制造企業(yè)通過對(duì)自動(dòng)化技術(shù)的合理應(yīng)用對(duì)于整個(gè)企業(yè)的長期發(fā)展具有十分重大的意義。

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