機(jī)械制造中機(jī)械自動(dòng)化應(yīng)用研究

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摘要：現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中起著重要作用。每一項(xiàng)科技創(chuàng)新都會(huì)極大地解放社會(huì)生產(chǎn)力，促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)和其他行業(yè)的發(fā)展。自動(dòng)化技術(shù)是現(xiàn)代科技發(fā)展的代表之一，被廣泛用于機(jī)械制造。受歷史影響，我國(guó)的自動(dòng)化技術(shù)研究起步較晚。當(dāng)前，仍然存在一些問題，需要采取一些措施，更好地促進(jìn)我國(guó)自動(dòng)化技術(shù)及其應(yīng)用。文章就此展開了研究。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)化技術(shù)；機(jī)械制造；應(yīng)用

1自動(dòng)化技術(shù)概述

1.1自動(dòng)化技術(shù)概念

自動(dòng)化主要是指通過采用機(jī)器代替人工進(jìn)行檢查、加工和控制的措施，為實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的這一目的，需要對(duì)機(jī)械加裝指令存儲(chǔ)設(shè)置、指令控制設(shè)置以及執(zhí)行設(shè)置等一系列設(shè)置來(lái)實(shí)現(xiàn)，使用自動(dòng)化的目的是為了提高生產(chǎn)效率、節(jié)約生產(chǎn)成本，自動(dòng)化技術(shù)是融合電子計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、系統(tǒng)工程地等學(xué)科的綜合性技術(shù)，其主要的特點(diǎn)是智能化和動(dòng)態(tài)化，通過控制自動(dòng)化系統(tǒng)，能準(zhǔn)確判斷機(jī)器在運(yùn)行過程中出現(xiàn)的問題，不僅如此，自動(dòng)化系統(tǒng)對(duì)機(jī)器的監(jiān)控是一個(gè)動(dòng)態(tài)性的過程，能及時(shí)發(fā)現(xiàn)機(jī)器在運(yùn)行過程中出現(xiàn)的各種問題，并向相關(guān)工作人員報(bào)告，這無(wú)疑能提升機(jī)器運(yùn)行的安全與效率。

1.2自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

與西方國(guó)家相比，我國(guó)自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展相對(duì)較晚。經(jīng)過多年的發(fā)展，我國(guó)的自動(dòng)化技術(shù)取得了一定的成就，并實(shí)現(xiàn)了初步的自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，在一定程度上提高了我國(guó)企業(yè)的生產(chǎn)效率，這種改善為我國(guó)制造業(yè)的發(fā)展和經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出了重大貢獻(xiàn)。我國(guó)的自動(dòng)化技術(shù)與西方發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍存在一定差距，我國(guó)的自動(dòng)化技術(shù)人員技術(shù)素質(zhì)低下，管理方法落后，研發(fā)水平低[1]。這些問題都需要盡快解決，以促進(jìn)自動(dòng)化的更好發(fā)展，并促進(jìn)其在社會(huì)生產(chǎn)實(shí)踐中的更好應(yīng)用。

2自動(dòng)化在機(jī)械制造中的應(yīng)用

2.1柔性自動(dòng)化

柔性制造系統(tǒng)核心功能：數(shù)控加工與計(jì)算機(jī)控制，能有效的減少投資，同時(shí)可以最大化的確保加工效率。價(jià)格較高的自動(dòng)換刀模塊、物資儲(chǔ)運(yùn)模塊可通過人工作業(yè)。柔性自動(dòng)化是機(jī)械技術(shù)與電子技術(shù)相結(jié)合，即機(jī)電一體化的新一代自動(dòng)化，它的加工程序是靈活可變的，也稱可變編程自動(dòng)化。在傳統(tǒng)的機(jī)械產(chǎn)品制造和生產(chǎn)過程中，生產(chǎn)線是單一的，只能生產(chǎn)某一種產(chǎn)品，一旦要開辟新的產(chǎn)品生產(chǎn)，則需要對(duì)原有的生產(chǎn)線進(jìn)行大規(guī)模的改變，或者是購(gòu)進(jìn)新的生產(chǎn)線，這無(wú)疑需要花費(fèi)巨大的成本，只適合對(duì)少數(shù)幾種產(chǎn)品進(jìn)行大量生產(chǎn)，然而如今的消費(fèi)市場(chǎng)發(fā)生了很大的變化，人們?cè)絹?lái)越追求產(chǎn)品的個(gè)性化，而柔性自動(dòng)化技術(shù)則很好的解決了這一難題，通過運(yùn)用柔性化技術(shù)能實(shí)現(xiàn)對(duì)多品種小批量的產(chǎn)品進(jìn)行生產(chǎn)，以迎合市場(chǎng)需求。利用柔性自動(dòng)化技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械制造的更好的控制和管理，以計(jì)算機(jī)為平臺(tái)的柔性自動(dòng)化技術(shù)，通過計(jì)算機(jī)對(duì)生產(chǎn)加工產(chǎn)品進(jìn)行精細(xì)設(shè)計(jì)和數(shù)字化控制，首先有效地提高了企業(yè)生產(chǎn)效率；其次，可以提高公司生產(chǎn)產(chǎn)品的精確性，提高產(chǎn)品質(zhì)量和合格率；最后，通過這種方式來(lái)實(shí)現(xiàn)個(gè)性化生產(chǎn)以滿足市場(chǎng)需求[2]。當(dāng)將柔性自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于更復(fù)雜的產(chǎn)品的生產(chǎn)時(shí)，這種作用更加突出。通過柔性自動(dòng)化技術(shù)，在計(jì)算機(jī)上對(duì)設(shè)計(jì)產(chǎn)品進(jìn)行數(shù)控可以提高產(chǎn)品的精度，并確保產(chǎn)品符合質(zhì)量要求。但是，目前，我國(guó)的柔性自動(dòng)化技術(shù)水平與西方發(fā)達(dá)國(guó)家相比還存在一定差距。有必要進(jìn)一步提高我國(guó)的柔性自動(dòng)化技術(shù)水平，并將其應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)中，以促進(jìn)我國(guó)制造業(yè)企業(yè)的發(fā)展并改善其產(chǎn)品。從而提高了產(chǎn)品和公司在市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力。

2.2智能自動(dòng)化技術(shù)

智能自動(dòng)化技術(shù)結(jié)合了智能化技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)及集成化技術(shù)，是在機(jī)械自動(dòng)化的基礎(chǔ)上，以大系統(tǒng)理論、人工智能和神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)為參考依據(jù)，通過智能化的設(shè)備代替人的腦力勞動(dòng)的一項(xiàng)技術(shù)，是腦力勞動(dòng)朝著智能化的方向不斷發(fā)展。在傳統(tǒng)的生產(chǎn)過程中，需要人工對(duì)生產(chǎn)加工的原材料進(jìn)行質(zhì)量檢查，并對(duì)原材料進(jìn)行配比之后才能進(jìn)行生產(chǎn)，在產(chǎn)品生產(chǎn)結(jié)束后，還需要對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測(cè)，這些工作的完成都耗費(fèi)了極大的人力成本，而智能自動(dòng)化技術(shù)出現(xiàn)之后，極大地改變了這樣的現(xiàn)狀。首先智能自動(dòng)化技術(shù)能實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)設(shè)備方面的智能化，通過在原有機(jī)器的基礎(chǔ)上添加科學(xué)的自動(dòng)化系統(tǒng)，能實(shí)現(xiàn)智能機(jī)器對(duì)整個(gè)生產(chǎn)線的控制，在生產(chǎn)過程中實(shí)施監(jiān)測(cè)機(jī)器在生產(chǎn)制造過程中的數(shù)據(jù)，在對(duì)數(shù)據(jù)分析完成之后，能根據(jù)分析結(jié)果做相應(yīng)的調(diào)整和控制，從而提升產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)品生產(chǎn)的精密度，通過智能自動(dòng)化技術(shù)，還能對(duì)機(jī)械本身進(jìn)行監(jiān)測(cè)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)機(jī)器運(yùn)行過程中的數(shù)據(jù)，當(dāng)數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常時(shí)，能對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并提供修理故障的參考意見，提升機(jī)器修理的效率[3]；其次智能自動(dòng)化技術(shù)能實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)管理過程的智能化，對(duì)于一個(gè)企業(yè)而言，分析受眾市場(chǎng)尤為關(guān)鍵，這決定著企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品是否能取得成功。而通過智能自動(dòng)化系統(tǒng)，通過科學(xué)的建模，能對(duì)企業(yè)銷售信息進(jìn)行精準(zhǔn)、客觀的分析，為企業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)的方向提供參考，為決策者進(jìn)行合理決策提供幫助；最后通過智能自動(dòng)化技術(shù)還能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的智能化生產(chǎn)，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，在購(gòu)物過程中，消費(fèi)者不再滿足于商品能使用，而是越來(lái)越追求產(chǎn)品的創(chuàng)意和個(gè)性，希望能定制個(gè)性化產(chǎn)品，這在之前是無(wú)法實(shí)現(xiàn)的，而通過智能智能自動(dòng)化技術(shù)管理平臺(tái)，能在滿足客戶需求和設(shè)計(jì)方案的基礎(chǔ)上提升了產(chǎn)品性能，并給客戶智能配備產(chǎn)品提供了良好的開端。

2.3集成自動(dòng)化

在機(jī)械設(shè)計(jì)過程中使用集成系統(tǒng)可以有效縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，減少資源浪費(fèi)。除了集成系統(tǒng)之外，機(jī)械設(shè)計(jì)中的過程還應(yīng)用與計(jì)算機(jī)相關(guān)的輔助技術(shù)，例如輔助設(shè)計(jì)技術(shù)，過程計(jì)劃技術(shù)和測(cè)試技術(shù)。隨著集成系統(tǒng)的出現(xiàn)，計(jì)算機(jī)相關(guān)技術(shù)的整合已經(jīng)能建立一個(gè)完整的數(shù)據(jù)模型，該模型在內(nèi)部協(xié)調(diào)智能技術(shù)之間的可共享信息，從而提高了機(jī)械設(shè)計(jì)的整體效率。同時(shí)，集成系統(tǒng)是基于使用計(jì)算機(jī)傳感器和其他技術(shù)的電子信息集成來(lái)提高工作效率的系統(tǒng)。它是一種綜合性的機(jī)械產(chǎn)品，有利于提高機(jī)械設(shè)計(jì)的效率和成功率。不僅是在機(jī)械設(shè)計(jì)方面，在對(duì)產(chǎn)品的生產(chǎn)和控制方面集成自動(dòng)化系統(tǒng)也發(fā)揮著重要的作用。在以往的機(jī)器自動(dòng)化生產(chǎn)的過程中，只能實(shí)現(xiàn)分散性的自動(dòng)化生產(chǎn)，難以形成一條全自動(dòng)化的生產(chǎn)線，而在集成自動(dòng)化體系出現(xiàn)后，能實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)生產(chǎn)線進(jìn)行數(shù)據(jù)收集、分析和控制，實(shí)現(xiàn)更高層次的自動(dòng)化水平。目前集成自動(dòng)化在我國(guó)電氣機(jī)械制造中被廣泛應(yīng)用，首先通過集成自動(dòng)化體系能實(shí)現(xiàn)電廠獨(dú)立發(fā)電、統(tǒng)一調(diào)配，提升發(fā)電廠的整體效益，不僅如此，通過集成各個(gè)發(fā)電廠的數(shù)據(jù)，還能為電網(wǎng)配電提供依據(jù)；其次是在電網(wǎng)調(diào)配過程中的應(yīng)用，電氣工程是一個(gè)系統(tǒng)性的大工程，一旦中間的某個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題的則會(huì)影響整個(gè)供電系統(tǒng)，而集成自動(dòng)化技術(shù)，能實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)中每一個(gè)運(yùn)輸環(huán)節(jié)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的集成，在發(fā)現(xiàn)問題后，及時(shí)將相關(guān)信息反映給相關(guān)的技術(shù)人員[4]；最后在變電器中的應(yīng)用，集成自動(dòng)化體系通過對(duì)整體數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，根據(jù)居民的用電量進(jìn)行合理配送，減少人工操作失誤，使得電力配送更為精準(zhǔn)與合理。

3自動(dòng)化技術(shù)在運(yùn)用過程中存在的問題

3.1自動(dòng)化技術(shù)水平落后

因?yàn)槲覈?guó)的自動(dòng)化技術(shù)研究起步較晚，所以我國(guó)的自動(dòng)化技術(shù)只掌握了一些核心技術(shù)，與自動(dòng)化水平較高的發(fā)達(dá)國(guó)家相比，存在一定差距，不僅在技術(shù)掌握水平上還存在一定差距。在研發(fā)過程中，各種問題的出現(xiàn)也在一定程度上限制了我國(guó)自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步。由于自動(dòng)化技術(shù)的落后，我國(guó)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用水平相對(duì)較低，這在一定程度上限制了我國(guó)制造企業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展[5]。

3.2自動(dòng)化技術(shù)人才素質(zhì)較低

我國(guó)自動(dòng)化技術(shù)人才素質(zhì)低下主要體現(xiàn)在技術(shù)上。我國(guó)大多數(shù)自動(dòng)化技術(shù)人員只掌握自動(dòng)化控制技術(shù)。自動(dòng)化操作是自動(dòng)化技術(shù)中最基本的技術(shù)，但更高級(jí)的自動(dòng)化設(shè)計(jì)和應(yīng)用很少滿足該級(jí)別技術(shù)人員的要求，這導(dǎo)致我國(guó)自動(dòng)化技術(shù)人員缺乏研發(fā)人員。另外，由于理論教育與實(shí)際自動(dòng)化應(yīng)用之間的脫節(jié)，導(dǎo)致我國(guó)一些自動(dòng)化技術(shù)人員輕視實(shí)踐而過度關(guān)注理論，很難滿足自動(dòng)化技術(shù)的需求。由于年輕的自動(dòng)化技術(shù)員的這種特征，我國(guó)的自動(dòng)化技術(shù)人員出現(xiàn)了斷層。

3.3自動(dòng)化技術(shù)管理水平較低

目前，我國(guó)的自動(dòng)化技術(shù)還存在管理水平不足的問題，主要表現(xiàn)在以下三個(gè)方面。首先，缺乏自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)化過程管理，這導(dǎo)致了自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用過程中的某些問題，其次是自動(dòng)化技術(shù)創(chuàng)新管理不力，自動(dòng)化研究經(jīng)費(fèi)投入不足，技術(shù)人員缺乏鼓勵(lì)自動(dòng)化技術(shù)創(chuàng)新的動(dòng)力，正是由于自動(dòng)化技術(shù)創(chuàng)新和財(cái)政投入的不足，我國(guó)自動(dòng)化技術(shù)難以快速發(fā)展和進(jìn)步，最后，管理體系缺乏科學(xué)和系統(tǒng)性。自動(dòng)化技術(shù)的管理通常是局部管理，但是沒有建立自動(dòng)化技術(shù)的全面管理，也沒有動(dòng)員各個(gè)部門的合作來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化技術(shù)的更有效管理。

4促進(jìn)自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用的措施

4.1提高自動(dòng)化技術(shù)水平

提高我國(guó)制造業(yè)的發(fā)展水平其中最關(guān)鍵的是提高自動(dòng)化技術(shù)水平。自動(dòng)化技術(shù)是多學(xué)科集成的結(jié)果。因此，有必要加強(qiáng)和促進(jìn)與自動(dòng)化技術(shù)有關(guān)的學(xué)科的發(fā)展，并使相關(guān)學(xué)科的研究成果能在自動(dòng)化的技術(shù)應(yīng)用中，大力發(fā)展相關(guān)學(xué)科及應(yīng)用，自動(dòng)化技術(shù)水平才能逐步提高，為我國(guó)制造業(yè)的發(fā)展提供技術(shù)支撐。

4.2加強(qiáng)自動(dòng)化技術(shù)人才培養(yǎng)

目前，我國(guó)技術(shù)人才的培養(yǎng)存在一定問題。其中，自動(dòng)化技術(shù)教育和實(shí)際斷開是關(guān)鍵問題。有必要加強(qiáng)高等學(xué)校的自動(dòng)化技術(shù)教育，將理論與實(shí)踐結(jié)合起來(lái)。通過這種方式，使學(xué)生達(dá)到自動(dòng)化技術(shù)人才的水平標(biāo)準(zhǔn)，為此，學(xué)校還應(yīng)加強(qiáng)與自動(dòng)化技術(shù)相關(guān)企業(yè)的合作。增強(qiáng)學(xué)生的自動(dòng)化綜合能力，努力培養(yǎng)我國(guó)的自動(dòng)化技術(shù)人才。此外，現(xiàn)有的自動(dòng)化從業(yè)人員還需要加強(qiáng)培訓(xùn)，收集國(guó)內(nèi)外自動(dòng)化技術(shù)的最新研究成果，定期培訓(xùn)相關(guān)人員以增強(qiáng)他們的創(chuàng)新意識(shí)，并允許有經(jīng)驗(yàn)的自動(dòng)化技術(shù)人員對(duì)新人提供培訓(xùn)，以幫助新兵盡快適應(yīng)新環(huán)境，并提高自身的專業(yè)素質(zhì)。同時(shí)，他們可以定期派高級(jí)技術(shù)人員出國(guó)學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)先進(jìn)的國(guó)外自動(dòng)化技術(shù)，以改善我國(guó)的自動(dòng)化技術(shù)水平。

4.3建立并完善科學(xué)自動(dòng)化管理

首先，有必要建立自動(dòng)化技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)用規(guī)范，并按照規(guī)范進(jìn)行工作和監(jiān)督，以使自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用統(tǒng)一和標(biāo)準(zhǔn)化，減少錯(cuò)誤的發(fā)生。其次，有必要增加對(duì)自動(dòng)化創(chuàng)新的投資。另一方面，必須增加人才投入和人才創(chuàng)新激勵(lì)。這樣可以更好地促進(jìn)自動(dòng)化技術(shù)創(chuàng)新管理。最后，需要建立自動(dòng)化技術(shù)的全面管理，并通過對(duì)自動(dòng)化技術(shù)的綜合管理來(lái)改善效率。

4.4加強(qiáng)自動(dòng)化技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用

自動(dòng)化技術(shù)需要在進(jìn)行相關(guān)研究并獲得一定結(jié)果后應(yīng)用研究結(jié)果。只有通過實(shí)際測(cè)試，才能確定研究結(jié)果的有用性，然后才能檢驗(yàn)研究結(jié)果是否仍然存在漏洞[6]。更好地提高研究成果，使研究成果更好地服務(wù)于企業(yè)的生產(chǎn)實(shí)踐，全面提高我國(guó)自動(dòng)化技術(shù)水平。

5總結(jié)

自動(dòng)化已成為制造業(yè)發(fā)展的決定性因素。為此，我們應(yīng)加強(qiáng)在自動(dòng)化領(lǐng)域的研究和應(yīng)用。但是，目前我國(guó)自動(dòng)化開發(fā)的水平很低，自動(dòng)化的從業(yè)人員需要提高自身技術(shù)水平和管理水平。為了進(jìn)一步提高我國(guó)自動(dòng)化技術(shù)水平，必須解決這些問題。

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作者：吳嘉民 單位：荊楚理工學(xué)院