機械制造自動化技術的應用與分析

王來成+孟國慶

摘 要：隨著社會經濟的不斷發展，機械制造行業已經成為國民經濟增長的重要內容，自動化技術作為機械制造業發展的重要構成部分，其技術水平的高低直接關系著整個行業的發展。基于此，相關部門及管理人員必須重視自動化技術的應用，努力實現創優目標。

關鍵詞：機械制造；自動化技術；現狀；應用

1 機械制造中自動化技術的概況

自動化是指機械設備、過程或系統在沒人或者人比較少的條件下，按照人的指令要求，通過自動檢測、分析判斷、信息處理、操縱控制來實現預期目標的過程。機械自動化就是機器或裝置通過機械方式將自動化控制實現的過程。機械自動化技術的快速發展極大地推動了機械制造行業的技術水平提高，而且對國民經濟各個部門產生了極為重要的影響。在傳統的機械生產方式中融入自動化技術可以更好地提高工作效率以及產品質量，降低生產過程中的勞動強度以及生產時間。機械自動化的應用水平體現著一個國家機械設備制造水平。從時間上看，機械自動化技術的發展可分為四個階段。

第一階段：上世紀 20 年代至 60 年代，此階段是機械制造開始發展應用的起始階段。第二階段：上世紀 60 年代至 70 年代，伴隨著市場發展需要，機械制造業逐漸向自動化方向轉變，但由于技術水平的限制，此階段自動化技術在機械制造中的應用還不能大規模的提高生產效率。第三階段：上世紀 70 年代至 80 年代，計算機集成制造系統出現了，但由于需要投入巨額資金，致使企業需要承擔較大的經濟風險，此外當時的技術問題也有限，造成了機械自動化技術在此階段處于停滯狀態。第四階段：上世紀 90 年代至今，大部分的企業已在生產過程中采用了機械自動化技術。伴隨著科技水平不斷提高，機械自動化技術也在向前發展。

2 機械制造中自動化技術的應用

1、柔性的自動化

競爭日益激烈的市場要求各大制造企業的應變能力要強，必須要能根據市場的需求進行及時調整自身產品的種類。市場所產生的每一個變化都有可能是一種新的商機，因此筆者認為現階段的柔性自動化，敏捷制造是其今后的發展趨勢。其的主線就是生產高度柔性化產品。mfs的應用研究結果顯示，mfs是一種中批量的多品種的生產模式，其在提高企業生產率、確保交貨期、提高信息完整可靠以及產品質量等方面均有較好的經濟效益。隨著實踐的不斷深入，以往無人化的全自動化的概念逐漸被更新，在自動化的系統之中，人的作用受到越來越多的關注，機械自動化日益向小型化以及多樣化的方向轉移，因人的作用日益增強，所以對人的素質以及技能方面的要求也在不斷提高，企業在發展機械自動化技術的過程中，同時要重視培養員工的機械自動化知識。

2、集成化

計算機集成制造是采取信息技術，對企業全部制造過程進行整體優化的思想，是技術功能以及技術經營的雙重集成。企業間的動態集成應以內部的動態集成為目標，加速與國際化、全球化競爭需要接軌。在機械制造技術發展過程中，對于計算機和機械自動化的引進和吸收從未終止。計算機輔助設計、數控加工以及企業管理信息系統等應用也逐步得到了普及應用。從單機到系統，從簡單到復雜，從剛性到柔性的轉變，最為有效的方法就是對相關技術進行系統集成。隨著我國的科研人員開展CIMS工程研究的深入，CAD/CAM、系統集成技術、質量系統工程、管理決策信息系統和數據庫等應用均得到了有效覆蓋，可以預見CIMS將成為今后機械制造主導生產方式之一。

3、智能化

伴隨著現代科技的飛速發展，商品制造技術不再是簡單的對商品進行設計以及制造，它已經從最原始的商品概念設計發展為一系列商品的集成活動，所以在另一個層面上來說制造技術是一個把信息處理與功能體系結合起來的多功能技術，也可以稱為智能制造技術，這個是一種融合了自動化技術、人工智能、制造技術的先進技術，他不僅具備了某一部分專家的智能功能，還能對自身的運作狀態進行監視，能夠及時地對故障進行預測并且在出現故障后馬上做出應對措施。相較于傳統的制造系統，智能制造技術最先進的一點則是它有著自主組織、適應、學習能力，是以往每一種制造技術所不能具備的。目前，已經取得一定成果的智能技術有：智能機器人、智能式故障診斷以及維護系統、制造單元控制系統、智能式cad以及智能式capp，這些研究在全球范圍內都引起了一定的反響。智能制造系統的運用從最原始的市場分析、產品設計制造以及加工過程控制、產品生產計劃及其材料處理、企業信息管理、設備維護等技術自動化方面，延伸到其自主組織能力與制造環境的集成化層面。總而言之，智能制造系統能給制造技術帶來質的飛躍，并且其前景廣闊，因此，在制造過程中有必要將其融入自身機械制造環境中。

4、虛擬化

虛擬化的技術通常包括當代制造工藝、計算機的圖形學、人工智能、信息與多媒體技術等方面，其中主要以計算機的系統建模及仿真技術為根本，而構成的一種綜合多門學科知識的系統技術。虛擬制造通過運用計算機仿真與信息技術，以全面仿真實際活動中的制造過程、信息以及人事物等，便于發現問題以及選取相應的預防對策，進而實現產品的一次成功制造，縮短生產周期，降低生產成本，提高市場競爭力的目標。

3 自動化技術在機械制造中的發展趨勢

發展機械自動化技術是以企業的生產和技術發展的需求為目標。我國發展機械自動化技術，應結合實際生產，注重實用，為國民經濟的發展提供效益。自動化是一個動態概念，現今它的主要研究表現在制造系統中的集成技術和人機一體化制造系統、系統技術、制造過程的計劃、制造單元技術、調度、柔性制造技術和適應現化生產模式的制造環境等方面。

先進的自動化技術在控制理論的指導下應用機械制造技術，對人的作用和生產的物流進行研究，在進行研究時，它主要涉及微電子技術、自動控制理論、計算機技術和機械技術，自動化技術的關鍵是計算機輔助設計，使它能智能化可以處理更多的復雜問題。在發展自動化技術時，要抓好自動化技術應用的工作，以及相關人員要從實際應用工作出發進行推廣，不僅要有發展動機，還要有配套發展機械自動化控制系統和元件。發展自動化技術，相關人員必須要關注計算機技術、零件檢測、機床裝料和電子學自動化，采用對應的程序數控機床，研制高效可靠的計算機應用于生產信息系統、自動化生產線和自動化控制系統等方面。機械自動化的技術基礎主要包括傳感器、可編程控制器、新型刀具、微處理機、電子計算機、系統軟件和控制系統。發展自動化技術的關鍵是生產水準較高及優良的機電產品。

4 結束語

綜上所述，自動化技術已經成為機械制造發展中的重要技術。在機械制造發展中，由于現代科學技術的發展及新村料、新工藝、新設備的涌現，也為工作質量及效率的提升奠定了基礎。隨著時代的發展，在機械制造發展中應對其自動化技術進行有效控制，只有這樣才能為整個行業的發展提供強有力的保障。

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