機(jī)械自動(dòng)化在機(jī)械制造中的應(yīng)用

楊美近

機(jī)械自動(dòng)化在機(jī)械制造中的應(yīng)用

楊美近

（貴州大學(xué) 貴州貴陽(yáng) 550025）

聯(lián)系我國(guó)機(jī)械制造業(yè)的背景、前景及現(xiàn)實(shí)情況，將信息自動(dòng)化、物資供輸自動(dòng)化、生產(chǎn)自動(dòng)化、設(shè)備裝配自動(dòng)化、檢測(cè)自動(dòng)化等不同自動(dòng)化形式對(duì)機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)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(jī)械制造；自動(dòng)化技術(shù)；信息；機(jī)械自動(dòng)化

前言

眾所周知，機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械生產(chǎn)和機(jī)械制造業(yè)中，起著舉足輕重的作用，它可以大大提升機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)能、產(chǎn)量和產(chǎn)品的質(zhì)量，加快生產(chǎn)速度，從而降低人工生產(chǎn)勞作強(qiáng)度，有效降低生產(chǎn)成本，明顯提高生產(chǎn)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)收益。另外，機(jī)械自動(dòng)化在企業(yè)生產(chǎn)制造過程中，對(duì)相關(guān)生產(chǎn)技術(shù)的改革、產(chǎn)品質(zhì)量的提升和更新速度以及優(yōu)化職工勞動(dòng)環(huán)境等方面，也起著十分重要的帶動(dòng)作用。

1 機(jī)械自動(dòng)化在機(jī)械制造業(yè)中的應(yīng)用情況

機(jī)械自動(dòng)化主要的理論根基指的是控制理論。其原理是按照被控對(duì)象的自身特性和環(huán)境的改變，通過及時(shí)的反饋?zhàn)饔茫灾鞯貙⒖刂谱饔檬┘咏o被控對(duì)象，從而達(dá)到工作系統(tǒng)自動(dòng)按照預(yù)設(shè)的要求自運(yùn)行。機(jī)械自動(dòng)化的廣泛普及對(duì)人類傳統(tǒng)的社會(huì)生活和制造生產(chǎn)以及管理模式將有著顛覆性的改革意義。其在應(yīng)用中的表現(xiàn)形式主要是如下幾個(gè)方面：

1.1 信息自動(dòng)化

信息自動(dòng)化包含計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、工藝輔助設(shè)計(jì)、輔助制造以及產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)管理等。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)是指運(yùn)用電腦軟件和設(shè)備，幫助技術(shù)人員對(duì)機(jī)械的部件和組成進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)的工作；工藝輔助設(shè)計(jì)是指建立計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和輔助制造兩者之間的連接，強(qiáng)化和提升生產(chǎn)工藝效率，進(jìn)一步強(qiáng)化其質(zhì)量?jī)?nèi)涵；輔助制造是在產(chǎn)品生產(chǎn)過程或工藝系統(tǒng)中通過采用計(jì)算機(jī)的數(shù)值控制技術(shù)達(dá)到控制生產(chǎn)的目的；產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)管理是對(duì)計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造過程中出現(xiàn)的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行系統(tǒng)化管理。

1.2 物資供輸自動(dòng)化

物資供輸自動(dòng)化管理可將機(jī)械制造系統(tǒng)中所需的各種原材料或成品輸送到預(yù)定的相應(yīng)位置，是自動(dòng)化機(jī)械制造過程中不可缺少的細(xì)分系統(tǒng)。通常情況下，自動(dòng)化物資供輸管理系統(tǒng)主要包括單機(jī)自動(dòng)裝置、自動(dòng)輸送設(shè)備、自動(dòng)化軟件系統(tǒng)組件等。

1.3 生產(chǎn)自動(dòng)化

自動(dòng)化的機(jī)械制造加工系統(tǒng)，可以自動(dòng)持續(xù)進(jìn)行重復(fù)工序的循環(huán)，同時(shí)還可以自動(dòng)裝卸機(jī)械組件。在機(jī)械制造中采用自動(dòng)化生產(chǎn)加工系統(tǒng)，可以全面代替人員體力勞動(dòng)，減少機(jī)械生產(chǎn)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(chǎn)品的質(zhì)量和品質(zhì)。

1.4 設(shè)備裝配自動(dòng)化

設(shè)備裝配自動(dòng)化是將特定規(guī)格、形狀的機(jī)械零配件按照設(shè)計(jì)預(yù)定的技術(shù)要求，通過搬運(yùn)、組裝、調(diào)試、試驗(yàn)、驗(yàn)收等步驟，自動(dòng)組裝為一套能夠進(jìn)行生產(chǎn)制造的工藝流水線。設(shè)備裝配是機(jī)械制造生產(chǎn)過程中的重要環(huán)節(jié)，自動(dòng)化設(shè)備裝配系統(tǒng)取代了以往依靠人工循環(huán)復(fù)雜操作進(jìn)行的裝配工作，能夠有效提高機(jī)械生產(chǎn)的效率和產(chǎn)品質(zhì)量，是現(xiàn)代化機(jī)械制造中的一項(xiàng)重要技術(shù)應(yīng)用。

1.5 檢測(cè)自動(dòng)化

目前，機(jī)械自動(dòng)化生產(chǎn)能力及科技水準(zhǔn)已經(jīng)達(dá)到了一個(gè)前所未有的高度，機(jī)械制造業(yè)對(duì)各類新型材料和部件、以及有特殊功能要求的新型復(fù)雜加工設(shè)備的需求越來越多，這讓一些產(chǎn)品的檢測(cè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和工作要求越來越高。人為檢測(cè)方式現(xiàn)已達(dá)不到現(xiàn)代化高科技水平的產(chǎn)品檢測(cè)要求了，所以，自動(dòng)化檢測(cè)技術(shù)一定會(huì)被運(yùn)用到機(jī)械制造中。目前來看，一些基于時(shí)序、電流信號(hào)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)刀具、組件磨損狀態(tài)的識(shí)別檢測(cè)，以及多判斷系統(tǒng)的智能設(shè)備診斷技術(shù)行業(yè)等生產(chǎn)制造業(yè)已開始比較廣泛地運(yùn)用自動(dòng)化檢測(cè)手段。

2 機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用前景

集成化、智能化、虛擬化是我國(guó)機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展方向，且自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用與計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、集成制造、輔助管理等理念緊密聯(lián)系，為機(jī)械制造業(yè)將來的發(fā)展提供了完備的技術(shù)支持和保障。

2.1 集成化

在機(jī)械制造中采用計(jì)算機(jī)集成技術(shù)，是21世紀(jì)機(jī)械制造企業(yè)的主要生產(chǎn)方式。信息自動(dòng)化集成系統(tǒng)作為一個(gè)由若干個(gè)相互關(guān)聯(lián)的細(xì)分系統(tǒng)組成的整體，通常情況下可將其劃分為工程設(shè)計(jì)信息分系統(tǒng)、自動(dòng)化制造分系統(tǒng)，自動(dòng)化管理信息分系統(tǒng)，以及質(zhì)量信息分系統(tǒng)組成。

2.2 智能化

智能化機(jī)械制造系統(tǒng)可以理解為由智能化機(jī)械和機(jī)械工程專家共同組成的人機(jī)一體化機(jī)械制造智能系統(tǒng)，該智能系統(tǒng)在機(jī)械生產(chǎn)制造過程中能進(jìn)行相應(yīng)的智能化人機(jī)交互活動(dòng)，如邏輯分析推理、命題判斷、工藝構(gòu)思等。在智能化系統(tǒng)中“機(jī)械智能”主要體現(xiàn)在該系統(tǒng)具有良好的工作界面，在生產(chǎn)制造過程中能夠進(jìn)行充分的人機(jī)交流互動(dòng)。在機(jī)械設(shè)計(jì)和生產(chǎn)過程中，采用模塊化方法，使之具有較大的可協(xié)調(diào)性和適應(yīng)性能；對(duì)于生產(chǎn)人員，智能化制造強(qiáng)調(diào)安全和高效；對(duì)于企業(yè)或社會(huì)，提倡充分協(xié)作與合理競(jìng)爭(zhēng)；對(duì)于環(huán)境，要求作到無污染，節(jié)約能源和資源，以及對(duì)廢品的充分回收利用。

2.3 虛擬化

虛擬化制造技術(shù)主要包含控制理論、計(jì)算機(jī)技術(shù)、多媒體技術(shù)、信息管理、人工智能、以及現(xiàn)代制造工藝等新技術(shù)，并以計(jì)算機(jī)仿真模擬分析技術(shù)為基礎(chǔ)，形成的一項(xiàng)由多學(xué)科綜合化的系統(tǒng)技術(shù)。虛擬化制造的應(yīng)用，可有效降低生產(chǎn)成本、縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，大幅增強(qiáng)了企業(yè)在行業(yè)領(lǐng)域中的競(jìng)爭(zhēng)力。

3 結(jié)論

綜上所述，機(jī)械制造業(yè)以后的發(fā)展趨勢(shì)一定是把傳統(tǒng)的生產(chǎn)制造模式與自動(dòng)化技術(shù)、現(xiàn)代信息技術(shù)、系統(tǒng)工程技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理技術(shù)相結(jié)合，達(dá)到兩手抓、兩促進(jìn)、兩不誤的效果，這才是機(jī)械制造業(yè)以后的努力方向；其次，機(jī)械制造中應(yīng)用的自動(dòng)化技術(shù)，其系統(tǒng)必須是充分開放和可控的，應(yīng)能夠隨時(shí)根據(jù)生產(chǎn)狀況的變化實(shí)時(shí)獲取信息并進(jìn)行必要的分析處理以及調(diào)整控制，確保機(jī)械生產(chǎn)的整條流水線持續(xù)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

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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(zhèn)人，本科，研究方向?yàn)闄C(jī)械制造。