淺談機械制造中的自動化技術

摘 要：隨著近年來科學技術的發展，自動化技術在許多工業領域都有著廣泛的應用，在機械制造業中更有著舉足輕重的地位。自動化網絡技術在實際的應用過程中，優化了生產工藝和生產模式，在降低生產原料和其他資源消耗的同時，有效提高了產品質量和生產效率，節約了人力資源，為機械制造業的發展起到了極大的促進作用。目前，自動化技術在機械制造業的應用向著集成化、智能化的方向發展，有利于促進我國工業自動化技術水平的提高。本文主要是針對自動化技術在機械制造中的應用進行分析。

關鍵詞：自動化技術；機械制造；制造方式；應用分析

機械制造及其自動化目標很明確，就是將機械設備與自動化通過計算機的方式結合起來，形成一系列先進的制造技術，包括CAD（計算機輔助設計）、CAM（計算機輔助制造）、FMS（柔性制造系統）等等，最終形成大規模計算機集成制造系統（CIMS），使傳統的機械加工得到質的飛躍。隨著自動化技術和各類生產加工設備的發展與成熟，我國的機械制造領域內，自動化技術已經得到了廣泛的應用，取得了了長足的進步。但必須指出的是，我國的機械制造自動化技術起步晚，相比歐美發達國家還有著不小的差距，為此我們必須不斷提高自身自動化技術，不斷完善相關制度和應用方法，形成系統化和集成化的自動化應用技術，推動了機械自動化的改革，突破了傳統自動化技術帶來的限制性因素，能夠滿足當前市場生產制造的需要，向自動化的更高階段努力前行。

一、自動化技術在機械制造中的應用意義

自動化技術是機械制造行業中的一項重要技術，被廣泛應用于普遍的機械制造行業中，能夠實現對具體加工對象的自動化生產，促進自動化生產鏈條的完善，能夠確保自動化技術在機械制造中的使用的高效和安全。自動化技術是科學技術的產物，在機械制造中的使用是行業發展的必然，能夠帶動制造行業的快速發展，使加工工藝變得更加精細。

相較于傳統的技術工藝，促進了自動化技術工藝的創新，能夠在很大程度上有效的節約人力資源，在降低降低工人的勞動強度，改善勞動條件，促進行業生產效率的提高，并能夠確保制造業行業的產品質量，顯著降低了制造成本。同時，自動化技術在制造業行業的實際應用過程中，對提升經濟效益，有效的控制行業成本也具有重要作用，能夠實現對整個生產周期的嚴格把控，有效縮短生產周期，提高生產過程的連續化，促進了產品的更新速度。因此，可知，自動化技術在機械制造行業中的應用，符合行業的發展規律，能夠促進行業技術改造和升級發展，對帶動行業發展，優化資源配置具有重要作用。

二、機械制造自動化的發展及趨勢

（一）高度智能集成性。隨著計算機集成制造技術和人工智能技術在制造系統中的廣泛應用，帶有智能已成為制造自動化系統的主要特征之一。智能集成化制造系統可以根據外部環境的變化自動地調整自身的運行參數，使自己始終處于最佳運動狀態，稱為系統具有自律能力。智能集成制造系統還具有決策能力，能夠最大限度地自行解決系統運動過程中所遇到的各種問題。由于有了智能，系統就可以自動監視本身的運動狀態，發生故障則自動給予排除。如發現故障正在形成，則采取措施防止故障的發生。

智能集成化制造系統還應與CIMS的其它系統共同集成為一個有機的整體，以實現信息資源的共享。它的集成性不僅僅體現在信息的集成上，它還包括另一個層次的集成，即人和技術之間的集成，實現人機功能的合理分配，并能夠充分發揮人的主觀能動性。帶有智能的制造系統還可以在最佳加工方法和加工參數選擇、加工路線的最佳化和智能加工質量控制等方面發揮重要作用。總之，智能集成制造系統具有適應能力、自學習能力、自修復能力、自組織能力和自我優化能力。因而，這種具有智能的集成化制造系統將是制造自動化系統的主要發展趨勢之一。但由于受到人工智能技術發展的限制，智能集成制造自動化系統的實現是個緩慢的過程。

（二）人機結合的適度自動化。傳統的制造自動化系統往往過分強調完全自動化，對如何發揮人的主導作用考慮甚少。但在先進生產模式下的制造自動化系統卻并不過分強調它的自動化水平，而強調的是人機功能的合理分配，強調充分發揮人的主觀能動性。因此，先進生產模式下的制造自動化系統是人機結合的適度自動化系統。這種系統的成本不高，但運行可靠性卻很高，系統的結構也比較簡單。它的主要缺陷是人的情緒波動會影響系統的運行質量。在先進生產模式下特別是智能制造系統中，計算機可以取代人的一部分思維、推理及決策活動，但絕不是全部。在這種系統中，起主導作用的仍然是人，因為無論計算機如何“聰明”，它的智能將永遠無法與人的智能相提并論。

（三）強調系統的柔性和敏捷性。傳統的制造自動化系統的應用場合往往是大批量生產環境，這種環境不特別強調系統具有柔性。但先進生產模式下的制造自動化系統面對的卻是多品種、小批量生產環境和不可預測的市場需求，這就要求系統具有比較大的柔性，能夠滿足產品快速更換的要求。實現制造自動化系統柔性的主要手段是采用成組技術和計算機控制的、模塊化的數控設備。但這里所說的柔性與傳統意義上的柔性卻不同，人們稱之為敏捷性。傳統意義上的柔性制造制系統僅能在一定范圍內具有柔性，而且系統的柔性范圍是在系統設計時就預先確定了的，超出這個范圍時系統就無能為力。但先進生產模式下的制造自動化系統面對的是無法預測的外部環境，無法在規劃系統時預先設定系統的有效范圍。但由于系統具有智能且采用了多種新技術，因此不管外部環境如何變化，系統都可以通過改變自身的結構來適應此種變化。智能制造系統的這種“敏捷性”比“柔性”具有更廣泛的適應性。

（四）功能擴展化。理論上，完整的制造自動化系統應包括毛坯的制備、物料的存儲、運輸、加工、輔助處理、零件檢驗、裝配、部件及成品測試、油漆和包裝等內容，并將它們集成為一個有機的整體。但目前的制造自動化主要是面向零件加工的，其它內容則涉及較少。未來的制造自動化系統應逐步向前擴展到毛坯的自動制備，向后擴展到自動裝配、自動測試及自動包裝等。

三、結語

在科學技術不斷快速發展的背景下，機械自動化已經滲透到社會生產的各個領域中。自動化技術是科學技術的產物，在制造業行業中的應用，是社會發展的必然，直接決定著機械制造業的發展水平。應該推動機械制造行業向著高質量、高速度和高效益的方向發展，確保機械制造行業自動化技術的高效性，對提高機械制造業的工作質量和工作效率，具有重要作用，是一個國家科學技術的產物，能夠展現出國家的綜合實力。因此，應該推進自動化技術在制造業行業中的推廣和應用，提升自動化技術水平和機械制造行業的生產價值。

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