機(jī)械自動化在機(jī)械制造中的應(yīng)用分析

馬堯

摘 要：隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步推動著各大制造業(yè)的發(fā)展。越來越多的技術(shù)為企業(yè)的生產(chǎn)和制造提高了生產(chǎn)效率，特別是機(jī)械自動化在眾多生產(chǎn)制造領(lǐng)域中發(fā)揮著不可替代的作用。機(jī)械自動化是真正意義上的生產(chǎn)機(jī)械化，它的實(shí)現(xiàn)對機(jī)械制造領(lǐng)域的貢獻(xiàn)可謂是進(jìn)入一個新的發(fā)展時代。

關(guān)鍵詞：機(jī)械自動化；機(jī)械制造；應(yīng)用

社會的發(fā)展的本身是各大行業(yè)的不斷興盛所成就的，而各大行業(yè)需要不斷開發(fā)出新的技術(shù)來提高生產(chǎn)量，特別是制造行業(yè)的不斷生產(chǎn)為社會提供了各種各樣的需求。機(jī)械自動化是目前各大領(lǐng)域中應(yīng)用最為普遍的一項(xiàng)技術(shù)，這項(xiàng)技術(shù)極大地提高了生產(chǎn)效率。因此，分析機(jī)械自動化在機(jī)械制造領(lǐng)域中的應(yīng)用不僅是機(jī)械制造領(lǐng)域本身的要求，還是整個社會發(fā)展的必然趨勢。

一、機(jī)械自動化的內(nèi)涵

（一）機(jī)械自動化的含義

機(jī)械自動化，顧名思義就是在沒有人的管理和干預(yù)下有機(jī)器自發(fā)地進(jìn)行運(yùn)作生產(chǎn)的過程。這與過去的傳統(tǒng)的機(jī)械生產(chǎn)全然不同，過去的機(jī)械生產(chǎn)可能會引進(jìn)機(jī)器設(shè)備，但是還是需要人力來進(jìn)行操作，而機(jī)械自動化是不需要依靠人力就能夠自己生產(chǎn)和運(yùn)作。機(jī)械自動化帶來的直接利益是減少了勞動力，節(jié)約生產(chǎn)成本；其次，機(jī)械自動化能夠極大地提高生產(chǎn)效率，促進(jìn)了企業(yè)利潤的提高，也促進(jìn)了社會發(fā)展。機(jī)械自動化的真正大放光彩的時候應(yīng)是近代西方的工業(yè)革命時期，當(dāng)時瓦特改進(jìn)的蒸汽機(jī)中就運(yùn)用了多個機(jī)械自動控制調(diào)節(jié)系統(tǒng)：離心式調(diào)速器和節(jié)流閥等。離心式調(diào)速器開創(chuàng)了機(jī)械自動控制的一個新的里程碑。機(jī)械自動化的實(shí)現(xiàn)將機(jī)械生產(chǎn) 引領(lǐng)向了一個新的領(lǐng)域，通過自動控制系統(tǒng)，真正達(dá)到了大工業(yè)生產(chǎn)及減少勞動強(qiáng)度，提高了勞動效率，令整個世界的生產(chǎn)水平邁上了一個新的臺階，并由此延伸出了電氣自動化。

（二）機(jī)械自動化的發(fā)展歷程

機(jī)械自動化并不是在某一個時段直接產(chǎn)生的，而是通過一個技術(shù)接著一個技術(shù)的累積而逐漸形成的。我們可以把機(jī)械自動化的發(fā)展分為三個階段：自動化技術(shù)形成，局部自動化和全面自動化。自動化技術(shù)的形成是從瓦特發(fā)明蒸汽機(jī)為開端的。局部自動化時期是從二十世紀(jì)六十年代開始，現(xiàn)代控制理論在自動化中的應(yīng)用，特別是在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用。產(chǎn)生一些新的控制方法和結(jié)構(gòu)，如自適應(yīng)和隨機(jī)控制、系統(tǒng)辨識、微分對策、分布參數(shù)系統(tǒng)等。與此同時，模式識別和人工智能也發(fā)展起來，出現(xiàn)了智能機(jī)器人和專家系統(tǒng)。現(xiàn)代控制理論和電子計(jì)算機(jī)在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用，使生產(chǎn)過程控制和管理向綜合最優(yōu)化發(fā)展。隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的迅速發(fā)展，管理自動化取得較大進(jìn)步，出現(xiàn)了管理信息系統(tǒng)、辦公自動化、決策支持系統(tǒng)。與此同時，人類開始綜合利用傳感技術(shù)、通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)、系統(tǒng)控制和人工智能等新技術(shù)和新方法來解決所面臨的工廠自動化、辦公自動化、醫(yī)療自動化、農(nóng)業(yè)自動化以及各種復(fù)雜的社會經(jīng)濟(jì)問題。研制出柔性制造系統(tǒng)、決策支持系統(tǒng)、智能機(jī)器人和專家系統(tǒng)等高級自動化系統(tǒng)。

二、機(jī)械自動化技術(shù)在機(jī)械制造行業(yè)中的應(yīng)用

機(jī)械自動化在機(jī)械制造行業(yè)中的應(yīng)用廣泛，并且機(jī)械制造行業(yè)也得益于機(jī)械自動化而得到迅速發(fā)展。

（一）集成性自動化的應(yīng)用

集成性自動化是一種利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)將各種技術(shù)相融合在一起的技術(shù)，綜合運(yùn)用理論、電設(shè)備、儀器、計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)及其他技術(shù)，對生產(chǎn)制造過程實(shí)現(xiàn)檢測、控制、優(yōu)化、調(diào)度、管理和決策，提高生產(chǎn)率、降低消耗、確保安全等目的的一類綜合性技術(shù)?，F(xiàn)今，許多企業(yè)都采用集成化技術(shù)來提高生產(chǎn)率。

（二）虛擬自動化的應(yīng)用

虛擬自動化就是利用特殊的計(jì)算機(jī)裝置，模擬機(jī)械生產(chǎn)。這樣可以提高的資源利用率，虛擬可支持實(shí)現(xiàn)物理資源和資源池的動態(tài)共享，提高資源利用率，降低管理成本。通過實(shí)現(xiàn)自動化、獲得更好的信息和實(shí)現(xiàn)中央管理來簡化公共管理任務(wù)；實(shí)現(xiàn)負(fù)載管理自動化。另外，虛擬還可以支持在多個平臺上使用公共的工具。還可以提高機(jī)械的使用靈活性，虛擬可實(shí)現(xiàn)動態(tài)的資源部署和重配置，滿足不斷變化的業(yè)務(wù)需求。并且提高安全性，虛擬可實(shí)現(xiàn)較簡單的共享機(jī)制無法實(shí)現(xiàn)的隔離和劃分，這些特性可實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)和服務(wù)進(jìn)行可控和安全的訪問。具有更高的可用性，虛擬可在不影響用戶的情況下對物理資源進(jìn)行刪除、升級或改變。還有更高的可擴(kuò)展性，根據(jù)不同的產(chǎn)品，資源分區(qū)和匯聚可支持實(shí)現(xiàn)比個體物理資源小得多或大得多的虛擬資源，這意味著您可以在不改變物理資源配置的情況下進(jìn)行規(guī)模調(diào)整。

（三）柔性機(jī)械自動化技術(shù)的應(yīng)用

柔性自動化生產(chǎn)技術(shù)簡稱柔性制造技術(shù)，它以工藝設(shè)計(jì)為先導(dǎo)，以數(shù)控技術(shù)為核心，是自動化地完成企業(yè)多品種、多批量的加工、制造、裝配、檢測等過程的先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)。柔性自動化生產(chǎn)技術(shù)的高效性、靈活性和縮短投產(chǎn)準(zhǔn)備時間等特性使其成為實(shí)施靈捷制造、并行工程、精益生產(chǎn)和智能制造等先進(jìn)制造系統(tǒng)的基礎(chǔ)。柔性自動化生產(chǎn)技術(shù)起源于切削加工，至今已遍及到機(jī)械制造業(yè)的各個領(lǐng)域，包括：電火花加工、激光加工、板材剪切和折彎、沖壓加工、水噴射加工、焊接及自動化裝配等，甚至還應(yīng)用到測量、熱處理和噴漆涂覆等領(lǐng)域。柔性自動化生產(chǎn)技術(shù)是當(dāng)前機(jī)械制造業(yè)適應(yīng)市場動態(tài)需求及產(chǎn)品不斷迅速更新的主要手段，是先進(jìn)制造技術(shù)的基礎(chǔ)技術(shù)。實(shí)踐證明，應(yīng)用由不同柔性自動化水平構(gòu)成的制造系統(tǒng)可提高生產(chǎn)率1-4倍，新產(chǎn)品試制周期和費(fèi)用減少1/3-1/2。從而可縮短制造周期和交貨期，加快產(chǎn)品更新?lián)Q代，大幅度降低成本，提高企業(yè)對市場變化的應(yīng)變能力和競爭能力，給企業(yè)帶來明顯的經(jīng)濟(jì)效益。

三、小結(jié)

機(jī)械生產(chǎn)自動化技術(shù)現(xiàn)在廣泛運(yùn)用到日常生產(chǎn)中，它是機(jī)械產(chǎn)業(yè)的一次重要升級和改革。把機(jī)械產(chǎn)業(yè)引領(lǐng)到了一個新的高度。減少了人的勞動強(qiáng)度，并且機(jī)械自動化技術(shù)已經(jīng)深入到各個領(lǐng)域。伴隨著機(jī)械自動化的發(fā)展歷程，從機(jī)械技術(shù)的產(chǎn)生到機(jī)械加工技術(shù)的發(fā)展都說明了機(jī)械產(chǎn)業(yè)正隨著歷史時間的腳步，不斷進(jìn)行的創(chuàng)新和自我發(fā)展。從機(jī)械自動化發(fā)展的前景來看，它是我國制造業(yè)發(fā)展的一個新的平臺和階段，關(guān)系到民族利益和國家產(chǎn)業(yè)的競爭力。我們在不斷發(fā)展機(jī)械自動化技術(shù)的同時也要積極發(fā)展相關(guān)產(chǎn)業(yè)人才。

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