機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用探討

趙純?nèi)A

2025中國(guó)制造”的提出標(biāo)志著我國(guó)逐漸向工業(yè)4.0轉(zhuǎn)型升級(jí)，標(biāo)志著智能制造已成為未來(lái)發(fā)展的新方向。機(jī)械制造的機(jī)械自動(dòng)化是智能制造實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)，當(dāng)前機(jī)械制造技術(shù)以及人工智能制造的迅速發(fā)展和機(jī)械制造中機(jī)械自動(dòng)化的程度越來(lái)越高，并且已經(jīng)廣泛應(yīng)用。研究表明機(jī)械制造中機(jī)械自動(dòng)化的應(yīng)用可以有效提高企業(yè)生產(chǎn)效率，降低人力資源成本，提高企業(yè)的經(jīng)營(yíng)效益，為社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展做出巨大貢獻(xiàn)。

機(jī)械制造;機(jī)械自動(dòng)化;應(yīng)用研究

1機(jī)械制造與機(jī)械自動(dòng)化

機(jī)械制造是現(xiàn)代制造業(yè)的基礎(chǔ)，直接反映國(guó)家的工業(yè)化程度。其主要特征是通過機(jī)械設(shè)備取代人力勞動(dòng)，極大的提高了生產(chǎn)力。目前我國(guó)工業(yè)產(chǎn)值位居世界第一，機(jī)械制造發(fā)展極為迅速，但是機(jī)械制造的先進(jìn)性還與某些發(fā)達(dá)國(guó)家存在著差距，再加上某些國(guó)家對(duì)我們的封鎖禁運(yùn)措施，在部分領(lǐng)域還落后于世界先進(jìn)水平，這對(duì)我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展造成一定阻礙。

機(jī)械自動(dòng)化是通過計(jì)算機(jī)技術(shù)與機(jī)械制造進(jìn)行結(jié)合，然后通過編程實(shí)現(xiàn)無(wú)人監(jiān)管，自動(dòng)化生產(chǎn)的過程。隨著信息技術(shù)、機(jī)械制造技術(shù)以及人工智能技術(shù)的發(fā)展，機(jī)械自動(dòng)化已經(jīng)進(jìn)入了機(jī)電一體化階段，其主要特征就是實(shí)現(xiàn)智能化的工業(yè)生產(chǎn)。機(jī)械自動(dòng)化是現(xiàn)代制造業(yè)的標(biāo)志，也是智能制造的基礎(chǔ)，在未來(lái)的發(fā)展中必將占有重要位置。

2機(jī)械制造中機(jī)械自動(dòng)化的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

機(jī)械制造中機(jī)械自動(dòng)化的應(yīng)用減少了人工操作環(huán)節(jié)，不僅可以大幅提高機(jī)械制造生產(chǎn)效率，而且對(duì)于生產(chǎn)質(zhì)量的控制更為嚴(yán)格。機(jī)械自動(dòng)化生產(chǎn)過程中可以依靠計(jì)算機(jī)自動(dòng)化操控和處理數(shù)據(jù)，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行精確控制，降低人為因素造成的誤操作等干擾。使產(chǎn)品嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行生產(chǎn)，并且依據(jù)大數(shù)據(jù)的新設(shè)備可以大幅降低新產(chǎn)品的研發(fā)周期，加快產(chǎn)品的換代效率，提高企業(yè)的生產(chǎn)力、競(jìng)爭(zhēng)力和經(jīng)濟(jì)效益。

2.2 自主排除故障，生產(chǎn)安全可靠

機(jī)械自動(dòng)化應(yīng)用于機(jī)械制造之中，其具有監(jiān)控、反饋、報(bào)警、診斷以及排除故障等功能。使工業(yè)生產(chǎn)更為安全可靠，同時(shí)持續(xù)性更強(qiáng)。機(jī)械自動(dòng)化是在信息技術(shù)，人工智能基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的，主要依靠?jī)?nèi)置的芯片完成交互任務(wù)。通過編程應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)監(jiān)控生產(chǎn)過程，對(duì)故障預(yù)警并進(jìn)行自我處理，對(duì)于無(wú)法自我排除的故障可以實(shí)現(xiàn)自我保護(hù)功能，將工業(yè)生產(chǎn)的安全穩(wěn)定性最大化。而且，機(jī)械自動(dòng)化的操作完全按照預(yù)設(shè)置程序進(jìn)行，操作精度高，可以顯著降低設(shè)備、材料之間的磨損現(xiàn)象，保障設(shè)備零部件的靈敏性與可靠性，延長(zhǎng)機(jī)械設(shè)備的使用壽命。

機(jī)械制造中機(jī)械自動(dòng)化的應(yīng)用大量取代了人工操作環(huán)節(jié)，僅需少量的技術(shù)人員在操作室對(duì)生產(chǎn)過程進(jìn)行監(jiān)控，工作環(huán)境也由車間為主走入辦公室為主，改善了勞動(dòng)環(huán)境。此外，機(jī)械自動(dòng)化的精度高，通過計(jì)算機(jī)運(yùn)算可以得出對(duì)材料的最佳切割利用效率，降低了原材料的損耗，節(jié)約了材料成本。

3機(jī)械制造中機(jī)械自動(dòng)化的應(yīng)用

柔性自動(dòng)化技術(shù)是以數(shù)控技術(shù)為基礎(chǔ)的，隨著信息技術(shù)的發(fā)展柔性自動(dòng)化技術(shù)也越來(lái)越成熟，應(yīng)用越來(lái)越廣泛。它主要是通過機(jī)械制造與計(jì)算機(jī)技術(shù)融合而來(lái)，通過將生產(chǎn)過程進(jìn)行編程置入芯片中，將芯片與機(jī)械制造結(jié)合在一起實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械制造的自動(dòng)化控制。柔性自動(dòng)化技術(shù)可以將大量需要人工操作的機(jī)械環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作，提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量。有效降低了人工誤操作帶來(lái)的影響，提高了生產(chǎn)的穩(wěn)定性和安全性，最大程度的降低了人為因素帶來(lái)的影響和損失。

集成自動(dòng)化技術(shù)主要是根據(jù)生產(chǎn)的實(shí)際情況和需求，將數(shù)控技術(shù)、信息技術(shù)、芯片技術(shù)與機(jī)械制造進(jìn)行有機(jī)融合，從而達(dá)到技術(shù)集成的目的，相比于柔性生產(chǎn)技術(shù)其靈活性更強(qiáng)，不以某一種技術(shù)為基礎(chǔ)。集成自動(dòng)化技術(shù)是有效生產(chǎn)技術(shù)和設(shè)備的集成，此類機(jī)械制造設(shè)備的生產(chǎn)周期更短，效率更高，成本更低，對(duì)于機(jī)械制造的機(jī)械自動(dòng)化有巨大的意義。

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、人工智能技術(shù)的迅速發(fā)展，智能自動(dòng)化技術(shù)也逐漸發(fā)展起來(lái)。主要是通過計(jì)算機(jī)對(duì)生產(chǎn)過程設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，并通過人工智能技術(shù)指導(dǎo)機(jī)械制造進(jìn)行生產(chǎn)，尤其是對(duì)于復(fù)雜性部件、精度要求高的部件生產(chǎn)提高生產(chǎn)精度和質(zhì)量。智能自動(dòng)化技術(shù)可以根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況，對(duì)企業(yè)設(shè)備資源的進(jìn)行合理配置，且機(jī)械設(shè)備可以監(jiān)測(cè)自身的運(yùn)行狀態(tài)，對(duì)于故障及時(shí)自我排除，避免了機(jī)械制造生產(chǎn)過程中的意外情況。智能自動(dòng)化技術(shù)不是簡(jiǎn)單的系統(tǒng)組合，其具有自我調(diào)節(jié)能力，其可以實(shí)時(shí)收集處理生產(chǎn)數(shù)據(jù)，并對(duì)其進(jìn)行分析，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整。

4機(jī)械制造中機(jī)械自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)

目前雖然機(jī)械制造在智能自動(dòng)化有了初步應(yīng)用，但是離高度智能化還有一段距離。主要是因?yàn)槿斯ぶ悄芗夹g(shù)還不夠成熟。高度智能化是現(xiàn)在發(fā)展的前沿技術(shù)，機(jī)械制造的機(jī)械自動(dòng)化也將向高度智能化趨勢(shì)發(fā)展，不斷減少人工參與環(huán)節(jié)。最終實(shí)現(xiàn)流水線不再出現(xiàn)操作人員的全自動(dòng)化生產(chǎn)，僅需部分人員在操作室監(jiān)控設(shè)備，而所有設(shè)備的操作全靠智能化自動(dòng)操作管理。

物聯(lián)網(wǎng)的概念由來(lái)已久，其主要是通過網(wǎng)絡(luò)將不同生產(chǎn)環(huán)節(jié)的生產(chǎn)設(shè)備連通，將生產(chǎn)企業(yè)與用戶連通，達(dá)到萬(wàn)物互聯(lián)的目的。使機(jī)械制造的生產(chǎn)直接實(shí)現(xiàn)個(gè)性化定制的生產(chǎn)任務(wù)。遠(yuǎn)端控制也是發(fā)展趨勢(shì)之一，目前遠(yuǎn)端控制的問題主要是信號(hào)干擾，以及惡意入侵的問題，但是隨著信息安全協(xié)議的進(jìn)步，遠(yuǎn)端控制已經(jīng)逐步成為現(xiàn)實(shí)。

模塊化是提高生產(chǎn)效率的一個(gè)有效方式，其主要是通過將不同設(shè)備進(jìn)行基礎(chǔ)模塊劃分，然后對(duì)相同或相似的功能進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)，形成基礎(chǔ)功能模塊，不同的基礎(chǔ)功能模塊進(jìn)行有機(jī)組合可以構(gòu)成不同功能或類型的設(shè)備產(chǎn)品。模塊化有利于統(tǒng)一規(guī)格和流程，提高維護(hù)保養(yǎng)的便捷程度，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。

5結(jié)語(yǔ)

機(jī)械制造中機(jī)械自動(dòng)化的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)明顯，也是未來(lái)發(fā)展的必然趨勢(shì)。通過機(jī)械自動(dòng)化應(yīng)用可以有效提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，提升產(chǎn)品質(zhì)量，極大的提高企業(yè)的生產(chǎn)力和競(jìng)爭(zhēng)力。隨著信息技術(shù)、人工智能技術(shù)的發(fā)展，機(jī)械自動(dòng)化也必然會(huì)有更大的發(fā)展空間和應(yīng)用舞臺(tái)。我國(guó)2025中國(guó)制造的目標(biāo)也對(duì)機(jī)械自動(dòng)化的應(yīng)用提出了要求，因此對(duì)機(jī)械制造中機(jī)械自動(dòng)化應(yīng)用開展深入研究，對(duì)于提升國(guó)家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，國(guó)家工業(yè)化的進(jìn)程都有極為重要的意義。

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The proposal of "Made in China 2025" marks my country's gradual transformation and upgrading to Industry 4.0， and that intelligent manufacturing has become a new direction for future development.The mechanical automation of mechanical manufacturing is the basis for the realization of intelligent manufacturing. The rapid development of current mechanical manufacturing technology and artificial intelligence manufacturing and the increasing degree of mechanical automation in mechanical manufacturing have been widely used.Studies have shown that the application of mechanical automation in mechanical manufacturing can effectively improve enterprise production efficiency， reduce human resource costs， improve enterprise operating efficiency， and make great contributions to social and economic development.

mechanical manufacturing; mechanical automation; applied researc