淺談機械制造自動化技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展

蔣志陽 王茂衣 李娜 王禮強

摘要：在機械制造中，引進(jìn)機械自動化技術(shù)，對于實現(xiàn)機械制造、生產(chǎn)與加工的自動化控制有著關(guān)鍵性作用，對于這一行業(yè)的持續(xù)性發(fā)展有著積極意義。目前，機械制造中應(yīng)用的機械自動化技術(shù)有模糊控制技術(shù)、CAD輔助設(shè)計、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，為了優(yōu)化技術(shù)應(yīng)用效果，企業(yè)應(yīng)嚴(yán)格關(guān)注基礎(chǔ)配套設(shè)施，合理選擇系統(tǒng)材料、元件、配件，同時重視自動化技術(shù)的實用性開發(fā)，并注重自動化技術(shù)應(yīng)用的成本控制，提升技術(shù)應(yīng)用效益，讓企業(yè)能夠在較短時間內(nèi)回收技術(shù)引進(jìn)成本，全面優(yōu)化生產(chǎn)效益。

關(guān)鍵詞：機械自動化;機械制造;應(yīng)用

引言：

機械制造是指按照設(shè)計圖紙應(yīng)用模具加工、生產(chǎn)機械零件、機械設(shè)備的一種生產(chǎn)方式，隨著社會的發(fā)展，機械制造技術(shù)體系逐步成熟，技術(shù)水平不斷提升[1]。目前，機械自動化技術(shù)被廣泛應(yīng)用于機械制造行業(yè)中，在生產(chǎn)實踐中能夠發(fā)揮顯著價值功效。鑒于此，本課題圍繞“機械制造自動化技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展”進(jìn)行分析探討具備一定價值意義。

一、機械自動化技術(shù)在機械制造中的應(yīng)用分析

1.模糊控制技術(shù)

模糊控制技術(shù)的核心理論為模糊數(shù)學(xué)，通過模擬人工決策的方式實現(xiàn)算法控制，制定科學(xué)的機械設(shè)備內(nèi)部自動化系統(tǒng)。隨著模糊控制技術(shù)的廣泛應(yīng)用，人們開始重視將其與其他技術(shù)相結(jié)合，構(gòu)建綜合性、多功能的自動化技術(shù)體系。相較于PID控制器，模糊控制器具有更優(yōu)的控制效果，被廣泛應(yīng)用于數(shù)字動態(tài)系統(tǒng)中，其中M型和S型都有規(guī)則庫，而M 型控制器常被用于調(diào)速控制中[2]。當(dāng)需要繼續(xù)努力模糊控制時，推理機可以依照獲取的信息進(jìn)行推理，并作出決策。知識庫是模糊控制技術(shù)實現(xiàn)的基礎(chǔ)，其中包含著數(shù)據(jù)庫和語言控制庫，當(dāng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)推理機和模糊控制器推理機建模后，其中會被加入專家經(jīng)歷和知識，作為邏輯推理和決策的依據(jù)。

2. CAD 輔助設(shè)計

CAD技術(shù)是一項應(yīng)用于機械制造中的計算機輔助設(shè)計系統(tǒng)，應(yīng)用這一技術(shù)，可以通過產(chǎn)品基礎(chǔ)數(shù)據(jù)建立機械模型，幫助設(shè)計人員掌握機械零部件之間的相互作用的信息，通過參數(shù)的合理設(shè)置，優(yōu)化機械零部件的設(shè)計方案。在數(shù)據(jù)錄入過程中，可以采用IBM DB2系統(tǒng)，這個系統(tǒng)數(shù)據(jù)容量大，擁有多種數(shù)據(jù)處理程序，具有數(shù)據(jù)分級處理功能，可以保證模型特征參數(shù)的準(zhǔn)確性，設(shè)計人員只需在系統(tǒng)操作界面輸入設(shè)計參數(shù)，再通過Solid-Works軟件調(diào)試零部件即可。而且，在設(shè)計方案確定后，還能夠應(yīng)用實例推理技術(shù)（BR技術(shù)），在Solid-Works軟件系統(tǒng)的支持下，通過現(xiàn)有模型直接建立其數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)模型和參數(shù)的自動轉(zhuǎn)化。目前，企業(yè)會將CAD 輔助設(shè)計結(jié)合3D打印技術(shù)使用，從計算機參數(shù)順利過渡到特殊材質(zhì)的液面，然后再通過固化、粘合等措施復(fù)制、還原產(chǎn)品模型，實現(xiàn)設(shè)計、制造的一體化控制。

3.人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

通過定子電流的形成，能夠組成兩個電氣動態(tài)參數(shù)子系統(tǒng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，這種技術(shù)具備電氣動態(tài)參數(shù)識別和轉(zhuǎn)子速度辨別的功能，能夠高效分析、處理信息。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)前饋性極強，能夠通過反向?qū)W習(xí)算法等，實現(xiàn)對電氣驅(qū)動系統(tǒng)和交流電機的監(jiān)測，而且這一智能化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)抗噪性較好，在沒有控制模型的情況下，也能夠識別并處理信號。目前，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在機械制造中得以廣泛應(yīng)用，作為一種運算模型，它由多個節(jié)點連接而成，呈現(xiàn)出明顯的非線性特征，在信息處理上自適應(yīng)性較強。

二、機械自動化技術(shù)在機械制造中應(yīng)用的發(fā)展思考

1.嚴(yán)格關(guān)注基礎(chǔ)配套

在機械制造中，若要實現(xiàn)機械自動化，就應(yīng)該完善基礎(chǔ)設(shè)施配置，加強設(shè)備維護(hù)與管理，確保機械生產(chǎn)、制造安全平穩(wěn)進(jìn)行。機械自動化技術(shù)模塊包括計算機、自動控制、微電子等，在引進(jìn)這一系統(tǒng)時，技術(shù)人員應(yīng)該加大基礎(chǔ)設(shè)施、配套元件的研究，根據(jù)機械制造需求需求，制定科學(xué)合理的設(shè)施組成，確保系統(tǒng)能夠完成信息搜集、運算、決策、處理的任務(wù)。而且，為了進(jìn)一步優(yōu)化系統(tǒng)性能，應(yīng)該注重對材料、元件、配件的合理選擇，比如說選用智能化元件、集成化配套設(shè)施，并注重對于主機系統(tǒng)以及控制系統(tǒng)的功能建設(shè)。

2.重視自動化技術(shù)實用性開發(fā)

在機械制造中，逐步步入機械自動化時代，是必然發(fā)展趨勢，但是，在引進(jìn)這一現(xiàn)代化技術(shù)體系時，應(yīng)該注重技術(shù)的實用性價值，以技術(shù)推動生產(chǎn)效益優(yōu)化。在技術(shù)研發(fā)過程中，工作人員應(yīng)該吸收國外的先進(jìn)設(shè)計理念，基于我國機械制造行業(yè)實情，對機械自動化系統(tǒng)組成及性能進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，從而促進(jìn)機械自動化生產(chǎn)水平的提升，并且確保這些技術(shù)系統(tǒng)能夠為我國機械制造企業(yè)所用，促進(jìn)機械制造行業(yè)的科技化、高效化、精準(zhǔn)化發(fā)展。企業(yè)在引進(jìn)這一技術(shù)系統(tǒng)時，可以依據(jù)自身經(jīng)濟(jì)條件引進(jìn)，并且對一些主要的技術(shù)模塊進(jìn)行優(yōu)化和創(chuàng)新，比如說在系統(tǒng)中融入CAD 技術(shù)，從而讓系統(tǒng)更加貼合企業(yè)生產(chǎn)需求，改善自動化作業(yè)生產(chǎn)條件。

三、結(jié)語

綜上所述，機械自動化技術(shù)在機械產(chǎn)品設(shè)計、加工、生產(chǎn)中的應(yīng)用，為產(chǎn)品的研發(fā)制造注入了新鮮血液，迎合了大數(shù)據(jù)時代背景下高效利用信息獲取效益的特征，而且通過機械化生產(chǎn)及自動化控制，實現(xiàn)了生產(chǎn)效率及精準(zhǔn)度的提升。為了進(jìn)一步優(yōu)化機械自動化技術(shù)應(yīng)用價值，適應(yīng)機械制造需求，企業(yè)應(yīng)進(jìn)一步增加在技術(shù)相關(guān)的資金投入，完善基礎(chǔ)技術(shù)設(shè)施配置，加大技術(shù)實用性開發(fā)力度，制定科學(xué)合理的技術(shù)管理制度，確保技術(shù)應(yīng)用的規(guī)范性及高效性。

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作者簡介：

蔣志陽（1999-），男 ，漢，四川綿陽，本科，研究方向：機械設(shè)計制造及自動化

王茂衣（1998-），女，漢，四川遂寧，本科，研究方向：工商管理

李娜 （1998-），女 ，漢， 四川， 本科， 研究方向：工商管理

王禮強（1997-），男，漢，四川成都，本科，研究方向：軌道交通信號與控制