機械自動化在機械制造中的應用

楊美近

機械自動化在機械制造中的應用

楊美近

（貴州大學 貴州貴陽 550025）

聯系我國機械制造業的背景、前景及現實情況，將信息自動化、物資供輸自動化、生產自動化、設備裝配自動化、檢測自動化等不同自動化形式對機械自動化技術的作用開展討論，并且試著展望其向高度集成化、虛擬化和智能化的方向拓展的前景。

機械制造；自動化技術；信息；機械自動化

前言

眾所周知，機械自動化技術在機械生產和機械制造業中，起著舉足輕重的作用，它可以大大提升機械制造業的產能、產量和產品的質量，加快生產速度，從而降低人工生產勞作強度，有效降低生產成本，明顯提高生產企業的經濟收益。另外，機械自動化在企業生產制造過程中，對相關生產技術的改革、產品質量的提升和更新速度以及優化職工勞動環境等方面，也起著十分重要的帶動作用。

1 機械自動化在機械制造業中的應用情況

機械自動化主要的理論根基指的是控制理論。其原理是按照被控對象的自身特性和環境的改變，通過及時的反饋作用，自主地將控制作用施加給被控對象，從而達到工作系統自動按照預設的要求自運行。機械自動化的廣泛普及對人類傳統的社會生活和制造生產以及管理模式將有著顛覆性的改革意義。其在應用中的表現形式主要是如下幾個方面：

1.1 信息自動化

信息自動化包含計算機輔助設計、工藝輔助設計、輔助制造以及產品數據庫系統管理等。計算機輔助設計是指運用電腦軟件和設備，幫助技術人員對機械的部件和組成進行科學設計的工作；工藝輔助設計是指建立計算機輔助設計和輔助制造兩者之間的連接，強化和提升生產工藝效率，進一步強化其質量內涵；輔助制造是在產品生產過程或工藝系統中通過采用計算機的數值控制技術達到控制生產的目的；產品數據庫系統管理是對計算機設計、生產制造過程中出現的數據信息進行系統化管理。

1.2 物資供輸自動化

物資供輸自動化管理可將機械制造系統中所需的各種原材料或成品輸送到預定的相應位置，是自動化機械制造過程中不可缺少的細分系統。通常情況下，自動化物資供輸管理系統主要包括單機自動裝置、自動輸送設備、自動化軟件系統組件等。

1.3 生產自動化

自動化的機械制造加工系統，可以自動持續進行重復工序的循環，同時還可以自動裝卸機械組件。在機械制造中采用自動化生產加工系統，可以全面代替人員體力勞動，減少機械生產加工過程中由于人為操作失誤等因素而存在的幾率，大幅提升產品的質量和品質。

1.4 設備裝配自動化

設備裝配自動化是將特定規格、形狀的機械零配件按照設計預定的技術要求，通過搬運、組裝、調試、試驗、驗收等步驟，自動組裝為一套能夠進行生產制造的工藝流水線。設備裝配是機械制造生產過程中的重要環節，自動化設備裝配系統取代了以往依靠人工循環復雜操作進行的裝配工作，能夠有效提高機械生產的效率和產品質量，是現代化機械制造中的一項重要技術應用。

1.5 檢測自動化

目前，機械自動化生產能力及科技水準已經達到了一個前所未有的高度，機械制造業對各類新型材料和部件、以及有特殊功能要求的新型復雜加工設備的需求越來越多，這讓一些產品的檢測技術標準和工作要求越來越高。人為檢測方式現已達不到現代化高科技水平的產品檢測要求了，所以，自動化檢測技術一定會被運用到機械制造中。目前來看，一些基于時序、電流信號、人工神經網絡對刀具、組件磨損狀態的識別檢測，以及多判斷系統的智能設備診斷技術行業等生產制造業已開始比較廣泛地運用自動化檢測手段。

2 機械自動化技術應用前景

集成化、智能化、虛擬化是我國機械制造自動化技術的發展方向，且自動化技術的應用與計算機輔助設計、集成制造、輔助管理等理念緊密聯系，為機械制造業將來的發展提供了完備的技術支持和保障。

2.1 集成化

在機械制造中采用計算機集成技術，是21世紀機械制造企業的主要生產方式。信息自動化集成系統作為一個由若干個相互關聯的細分系統組成的整體，通常情況下可將其劃分為工程設計信息分系統、自動化制造分系統，自動化管理信息分系統，以及質量信息分系統組成。

2.2 智能化

智能化機械制造系統可以理解為由智能化機械和機械工程專家共同組成的人機一體化機械制造智能系統，該智能系統在機械生產制造過程中能進行相應的智能化人機交互活動，如邏輯分析推理、命題判斷、工藝構思等。在智能化系統中“機械智能”主要體現在該系統具有良好的工作界面，在生產制造過程中能夠進行充分的人機交流互動。在機械設計和生產過程中，采用模塊化方法，使之具有較大的可協調性和適應性能；對于生產人員，智能化制造強調安全和高效；對于企業或社會，提倡充分協作與合理競爭；對于環境，要求作到無污染，節約能源和資源，以及對廢品的充分回收利用。

2.3 虛擬化

虛擬化制造技術主要包含控制理論、計算機技術、多媒體技術、信息管理、人工智能、以及現代制造工藝等新技術，并以計算機仿真模擬分析技術為基礎，形成的一項由多學科綜合化的系統技術。虛擬化制造的應用，可有效降低生產成本、縮短產品開發周期，大幅增強了企業在行業領域中的競爭力。

3 結論

綜上所述，機械制造業以后的發展趨勢一定是把傳統的生產制造模式與自動化技術、現代信息技術、系統工程技術、數據庫管理技術相結合，達到兩手抓、兩促進、兩不誤的效果，這才是機械制造業以后的努力方向；其次，機械制造中應用的自動化技術，其系統必須是充分開放和可控的，應能夠隨時根據生產狀況的變化實時獲取信息并進行必要的分析處理以及調整控制，確保機械生產的整條流水線持續正常運轉。

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TH165

A

1004-7344（2016）31-0300-01

2016-10-18

楊美近（1995-），男，苗族，貴州清鎮人，本科，研究方向為機械制造。