自動化技術(shù)在機械制造中應(yīng)用

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摘要：機械制造中需要引入自動化技術(shù)，提高機械制造的效率和效果，完成傳統(tǒng)機械企業(yè)轉(zhuǎn)型改革。探討了自動化技術(shù)在機械制造中的應(yīng)用及其發(fā)展，以期促進(jìn)自動化技術(shù)在機械制造領(lǐng)域的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：機械制造；自動化技術(shù)；智能化

目前，中國自動化技術(shù)更新速度快、技術(shù)手段日趨成熟，取得了不俗的發(fā)展成就。借助自動化技術(shù)力量能實現(xiàn)機械制造工程的精細(xì)化、復(fù)雜化和流程化，帶動機械制造行業(yè)的轉(zhuǎn)型調(diào)整，提升國內(nèi)經(jīng)濟增量和經(jīng)濟質(zhì)量。鑒于此，本文具體探討自動化技術(shù)對機械制造行業(yè)的貢獻(xiàn)度和參與度，從而引起機械制造行業(yè)實踐者的重視，加快自動化技術(shù)的應(yīng)用與普及，實現(xiàn)機械制造行業(yè)的智能化與集成化發(fā)展。

1自動化技術(shù)與機械制造自動化

隨著計算機與電子產(chǎn)品的廣泛應(yīng)用，越來越多的人開始關(guān)注并認(rèn)識自動化技術(shù)。傳統(tǒng)的自動化技術(shù)主要是采用機械代替人工進(jìn)行操作，不需要過多的人力就能處理完成相關(guān)事項。如今對自動化技術(shù)的認(rèn)識側(cè)重于以下三方面：a)自動化技術(shù)代替煩瑣體力活動與腦力活動。有機結(jié)合人工作業(yè)和機械運轉(zhuǎn)，通過二者的協(xié)同配合使得機械制造系統(tǒng)運行更加順暢，這在一定程度上降低了人力成本和風(fēng)險成本。b)自動化技術(shù)的引入能提升機械設(shè)備的綜合性能和自動化功能，整個機械制造過程流程化、智能化與規(guī)范化運轉(zhuǎn)。c)機械制造自動化的具體運行涉及全階段，要充分在生產(chǎn)、制造、審查等環(huán)節(jié)運用自動化技術(shù)，使產(chǎn)品連續(xù)高效生產(chǎn)、產(chǎn)品質(zhì)量有所保證[1]。機械制造自動化發(fā)展前期利用機械及電氣部件輔助完成產(chǎn)品生產(chǎn)。20世紀(jì)60年代后期計算機控制技術(shù)的出現(xiàn)，使得信息化管理和計算機集成制造系統(tǒng)的構(gòu)建成為現(xiàn)實，其具有效率效益高、生產(chǎn)運速快，資源成本低、設(shè)備消耗小等特點，因而得到制造業(yè)的青睞。

2自動化技術(shù)在機械制造中的應(yīng)用現(xiàn)狀

2.1自動化技術(shù)發(fā)展程度不高

目前中國在自動化技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域、關(guān)鍵技術(shù)的掌握、技術(shù)結(jié)構(gòu)模式等方面還存在一定的缺陷，難以真正實現(xiàn)機械制造業(yè)的全方位全領(lǐng)域智能化，尤其是無法有效突破現(xiàn)場作業(yè)的外部干擾因素和隨機因素。

2.2自動化技術(shù)使用領(lǐng)域較窄

近年來，計算機數(shù)控領(lǐng)域發(fā)展迅速，這主要得益于自動化技術(shù)的廣泛應(yīng)用。而機械制造領(lǐng)域自動化技術(shù)的使用還未得到一定程度的普及，導(dǎo)致機械制造自動化效果不顯著。這主要歸因于兩方面：a)作為傳統(tǒng)的工業(yè)領(lǐng)域，機械制造生產(chǎn)流程與工藝都已定型，很難實現(xiàn)轉(zhuǎn)變，影響產(chǎn)品性能和質(zhì)量的提升；b)機械制造內(nèi)部管理體制較為落后，無法有效整合多方資源進(jìn)行協(xié)同生產(chǎn)，導(dǎo)致資金、人員精力投入大但效果一般，制約著機械制造業(yè)的健康發(fā)展。2.3缺乏技能型高素質(zhì)人才技能型高素質(zhì)人才是每個行業(yè)持續(xù)發(fā)展的動力。目前，中國機械制造領(lǐng)域技能型高素質(zhì)人才缺乏，嚴(yán)重制約其轉(zhuǎn)型進(jìn)步。這與中國傳統(tǒng)的應(yīng)試教育有關(guān)，學(xué)生更多的是進(jìn)行機械理論知識的學(xué)習(xí)，不太強調(diào)實踐技能、實操項目部分。現(xiàn)階段，應(yīng)扭轉(zhuǎn)這種局面，積極推進(jìn)機械理論知識與實踐技能的融合，培養(yǎng)高端機械智庫人才，加快機械制造業(yè)的自動化技術(shù)發(fā)展速度[2]。

3自動化技術(shù)在機械制造中的具體應(yīng)用

新時期，機械制造行業(yè)將發(fā)展瞄準(zhǔn)自動化技術(shù)的應(yīng)用方面，希望借助自動化技術(shù)成本低、見效快、潛力大等優(yōu)勢力量，實現(xiàn)生產(chǎn)環(huán)節(jié)突破和企業(yè)轉(zhuǎn)型調(diào)整。國外代表性的自動化技術(shù)應(yīng)用案例可追溯到20世紀(jì)麻省理工大學(xué)提出的LP精細(xì)生產(chǎn)模式，完美地達(dá)到了低投入高收益的生產(chǎn)目標(biāo)。結(jié)合國內(nèi)現(xiàn)有情況來講，大多數(shù)機械生產(chǎn)設(shè)備為通用型，需結(jié)合實際生產(chǎn)需求對設(shè)備進(jìn)行改進(jìn)調(diào)整，重新規(guī)劃生產(chǎn)布局，借助CAD（計算機輔助設(shè)計技術(shù)），加強關(guān)鍵環(huán)節(jié)的自動化控制設(shè)備添置，整合機械制造自動化系統(tǒng)功能，充分發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢。如今，大多數(shù)企業(yè)已安裝自動化控制設(shè)備，逐漸實現(xiàn)機械制造的自動化、智能化發(fā)展。在具體的生產(chǎn)過程中遵循由簡單到復(fù)雜、循序漸進(jìn)的技術(shù)應(yīng)用原則，突出構(gòu)建具有現(xiàn)代化特色的機械制造自動化生產(chǎn)。并通過單機自動化生產(chǎn)設(shè)施和綜合自動化設(shè)備對生產(chǎn)線進(jìn)行控制，提高生產(chǎn)速度的同時也能保證生產(chǎn)品質(zhì)和管理效能。另外需要補充的是，自動化技術(shù)在機械制造各領(lǐng)域的應(yīng)用程度有所差異，最典型的是在汽車制造行業(yè)中PLC（數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)）自動化技術(shù)使用率高達(dá)90%以上，在汽車的調(diào)速和軟啟動全過程都需要借助PLC技術(shù)，機械制造業(yè)自動化應(yīng)用程度與其相比還存在較大的差距，許多企業(yè)受資金、規(guī)模、技術(shù)等限制，并不追求高度自動化技術(shù)的發(fā)展，制造過程具有傳統(tǒng)化、低成本的特點。針對此類現(xiàn)象問題，企業(yè)應(yīng)積極尋求技術(shù)進(jìn)步，擺脫陳舊的發(fā)展模式，引入機器人技術(shù)、IT（信息技術(shù)）[3]等，將其融入于產(chǎn)品裝配防錯、運輸銷售及設(shè)備故障管理等環(huán)節(jié)，打造柔性制造生產(chǎn)線。通過不斷積累自動化技術(shù)的應(yīng)用經(jīng)驗及對生產(chǎn)設(shè)備的改進(jìn)運行，來實現(xiàn)自動化生產(chǎn)的最終目的———實現(xiàn)高度自動化的CIMS（計算機集成制造系統(tǒng)）生產(chǎn)，如圖1所示。

4自動化技術(shù)在機械制造中的應(yīng)用發(fā)展趨勢

近年來，中國機械制造自動化技術(shù)的應(yīng)用不斷成熟，經(jīng)驗更加豐富，逐漸體現(xiàn)出高度集成化、虛擬化及智能化的發(fā)展趨勢。

4.1高度集成化

高度集成化是未來機械制造自動化技術(shù)發(fā)展的重要特征。借助計算機構(gòu)建高度集成化發(fā)展模式，促進(jìn)機械制造企業(yè)的改革是關(guān)鍵任務(wù)。高度集成化的機械制造自動化技術(shù)可有效整合資源配置，多方協(xié)同完成自動化的制造、管理、品質(zhì)監(jiān)控等模塊[4]。

4.2智能化

隨著計算機技術(shù)的應(yīng)用普及，機械制造領(lǐng)域的智能化和一體化特征開始顯現(xiàn)。借助智能化的邏輯推理、分析判斷等可完成人機互動，也能更好地提高機械自動化系統(tǒng)的實用性和協(xié)調(diào)性

4.3虛擬化

虛擬化主要是指結(jié)合控制理論及計算機技術(shù)等更多非?，F(xiàn)代化的高端技術(shù)，使機械產(chǎn)品在設(shè)計和生產(chǎn)的過程中能實現(xiàn)完全模擬，在進(jìn)行實際生產(chǎn)時，通過完全模擬產(chǎn)品提高生產(chǎn)的效率和品質(zhì)。例如：結(jié)合計算機仿真技術(shù)及信息控制技術(shù)，在進(jìn)行機械制造時完全模擬實際操作過程，進(jìn)而有效發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)中隱藏的問題，再通過有效措施進(jìn)行針對性解決，使機械制造產(chǎn)品品質(zhì)更好、生產(chǎn)效率更高。通過虛擬化能大大節(jié)約成本費用，縮短產(chǎn)品生產(chǎn)周期，促使市場競爭力不斷上升。

5結(jié)語

自動化技術(shù)的應(yīng)用能推進(jìn)相關(guān)行業(yè)朝著機電一體化、控制智能化、生產(chǎn)精益化及功能多元化的方向發(fā)展，但每個行業(yè)對自動化技術(shù)的應(yīng)用需求不同。為此，機械制造行業(yè)應(yīng)充分認(rèn)識自身的產(chǎn)品特性，設(shè)計相適應(yīng)的自動化設(shè)備，將自動化技術(shù)應(yīng)用于生產(chǎn)各環(huán)節(jié)，完善行業(yè)結(jié)構(gòu)，構(gòu)建自動化運行系統(tǒng)，提高企業(yè)生產(chǎn)效率和效益。

參考文獻(xiàn)：

［1］郭瑩瑩.機械自動化技術(shù)及其在機械制造中的應(yīng)用探討［J］.內(nèi)燃機與配件，2020(19)：98-99.

［2］馬浩其.機械設(shè)備自動化技術(shù)在企業(yè)中的應(yīng)用［J］.產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新研究，2020(18)：124-125.

［3］嚴(yán)誠.自動化技術(shù)在機械制造中的應(yīng)用問題探究［J］.中國金屬通報，2020(6)：210-211.

［4］閆鑫.機械自動化技術(shù)及其在機械制造中的應(yīng)用［J］.湖北農(nóng)機化，2020(8)：53-54.

［5］姜雪.機械自動化技術(shù)及其在機械制造中的應(yīng)用分析［J］.內(nèi)燃機與配件，2021(15)：200-201.

作者:石銘浩 單位:華陽新材料科技集團有限公司二礦