機械自動化技術(shù)在機械制造中的應(yīng)用

文/劉敬輝 北京首鋼股份有限公司采購中心 河北遷安 064400

盡管現(xiàn)階段我國自動化技術(shù)在機械制造中已有較為廣泛的應(yīng)用，但其在應(yīng)用深度方面仍存在較大的研發(fā)和應(yīng)用空間，尤其在即將到來的5G時代為自動化技術(shù)與機械制造深度融合發(fā)展提供技術(shù)平臺，我們要把握好機械制造及自動化技術(shù)的發(fā)展趨勢，加大自動化技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算和人工智能等先進科學(xué)技術(shù)的融合與發(fā)展。

1、自動化概念及技術(shù)特點

自動化技術(shù)指將控制學(xué)、電子學(xué)、計算機科學(xué)等多門學(xué)科知識進行綜合應(yīng)用，在盡可能減少人工參與的情況下，按照人的生產(chǎn)意愿，利用計算機程序下達(dá)指令，實現(xiàn)機械設(shè)備、生產(chǎn)系統(tǒng)或者過程管理中的自動檢測、信息處理、分析判斷、操縱控制等功能。隨著計算機技術(shù)的不斷發(fā)展，與其相關(guān)的外圍設(shè)備應(yīng)用越發(fā)廣泛，自動化技術(shù)的應(yīng)用也逐漸專業(yè)化、成熟化。自動化技術(shù)在機械制造中運用時通常呈現(xiàn)出三方面特點：一個是安全性，計算機仿真技術(shù)的發(fā)展，為實施制造計劃前進行安全演示和預(yù)警提供平臺，傳統(tǒng)的機械制造由技術(shù)人員進行圖紙繪制后，直接由現(xiàn)場操作工人進行加工處理，將工人直接暴露在各種不確定因素之中，對于工件和工人的安全極難保證，通過計算機虛擬仿真技術(shù)，對于不確定因素進行發(fā)現(xiàn)與驗證，能極大規(guī)避制造過程中工人和工件的安全隱患；二是廣泛性，計算機和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷突破，為擴展自動化技術(shù)的應(yīng)用范圍奠定了堅實基礎(chǔ)，其不僅涉及到機械制造的加工過程，同時還包括研發(fā)、設(shè)計、包裝和運輸?shù)葯C械制造環(huán)節(jié)；三是高效性，傳統(tǒng)機械制造多依靠于工人，尤其是對于加工精度相對較高時，對經(jīng)驗工人的依賴更高，自動化技術(shù)依靠自身程序編碼系統(tǒng)，減少加工過程對于工人能力的要求，進而提升機械制造的效率和質(zhì)量。

2、國內(nèi)機械自動化現(xiàn)狀

2.1 管理

對一些工業(yè)發(fā)達(dá)的國家而言，其后主要使用計算機來進行機械自動化管理，在機械制造生產(chǎn)中，其更加關(guān)注組織與管理體制機生產(chǎn)模式方面的更新，同時相繼推出了生產(chǎn)、制造、并行工程等方面的新的管理技術(shù)。但國內(nèi)只有少數(shù)企業(yè)使用計算機進行輔助管理，很多企業(yè)仍然使用傳統(tǒng)的管理方法。

2.2 設(shè)計

一些發(fā)達(dá)國家在工業(yè)生產(chǎn)中更新了原有的設(shè)計數(shù)據(jù)和相關(guān)準(zhǔn)則，同時采用了新的設(shè)計方法，在利用計算機技術(shù)為支撐，開展實際設(shè)計工作。而對國內(nèi)來說，使用計算機設(shè)計技術(shù)的企業(yè)相對較少，適用范圍也比較小。

2.3 制造工藝

對一些工業(yè)比較發(fā)達(dá)的國家而言，其主要采用加工中心與數(shù)控方式等方式進行生產(chǎn)制造，且逐漸形成了一定柔性自動化管理。但是對國內(nèi)而言，在機械制造中仍處在單機與剛性自動化階段，柔性自動化發(fā)展在眾多企業(yè)中還十分少見。

3、機械制造業(yè)中機械自動化技術(shù)的應(yīng)用

3.1 集成化應(yīng)用模式

機械自動化技術(shù)的科學(xué)應(yīng)用與推廣，機械制造行業(yè)在不斷走向集成化生產(chǎn)模式。在具體應(yīng)用的機械自動化技術(shù)中，微電子技術(shù)、計算機技術(shù)等先進技術(shù)結(jié)合應(yīng)用到機械制造生產(chǎn)技術(shù)中，使得機械制造行業(yè)出現(xiàn)了較多先進的生產(chǎn)技術(shù)，多種技術(shù)的科學(xué)結(jié)合與應(yīng)用，計算機技術(shù)先進的輔助功能、數(shù)字控制加工技術(shù)、生產(chǎn)制造技術(shù)、信息科學(xué)管理技術(shù)等，促進了機械制造行業(yè)走向集成化應(yīng)用模式。重視信息科學(xué)技術(shù)的結(jié)合與應(yīng)用，對機械制造生產(chǎn)技術(shù)和流程設(shè)計進行科學(xué)的改進，結(jié)合應(yīng)用科學(xué)的指導(dǎo)理論，促進機械制造生產(chǎn)技術(shù)不斷向精簡化改進，推動機械制造的改進與重組優(yōu)化，促進機械自動化技術(shù)的科學(xué)應(yīng)用。自動化技術(shù)能結(jié)合應(yīng)用在多種生產(chǎn)過程，科學(xué)應(yīng)用數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)技術(shù)，優(yōu)化生產(chǎn)模式使其整體性更加集中，促進機械制造行業(yè)走向集成化的應(yīng)用模式。

3.2 柔性自動化技術(shù)的應(yīng)用模式

機械制造行業(yè)的進步與發(fā)展，需要滿足用戶的要求為基本，進行創(chuàng)新研究，迎合市場環(huán)境的需要，才能發(fā)展的更加長遠(yuǎn)。柔性自動化技術(shù)的功能性主要是優(yōu)化設(shè)計人機界面，主要應(yīng)用在自動化設(shè)備，科學(xué)處理變化的生產(chǎn)信息。在改進產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量問題，或是根據(jù)市場的變化情況進行相應(yīng)的生產(chǎn)分析，柔性自動化技術(shù)的結(jié)合與科學(xué)應(yīng)用，能為機械制造行業(yè)科學(xué)分析市場情況及其需要，有利于機械制造行業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營與創(chuàng)新發(fā)展。

3.3 智能化技術(shù)的應(yīng)用模式

智能化技術(shù)的科學(xué)應(yīng)用與結(jié)合，能使機械制造行業(yè)不是簡單的機械產(chǎn)品生產(chǎn)，應(yīng)科學(xué)應(yīng)用先進的生產(chǎn)技術(shù)，利用智能化設(shè)計的機械設(shè)備，改進生產(chǎn)操作人員的工作方式，提高制造行業(yè)的生產(chǎn)效率，形成科學(xué)的人機一體化先進設(shè)計的智能生產(chǎn)模式。智能化技術(shù)的科學(xué)應(yīng)用，能監(jiān)測生產(chǎn)過程出現(xiàn)的問題，能合理調(diào)節(jié)相關(guān)生產(chǎn)參數(shù)，確保產(chǎn)品制造生產(chǎn)過程中的精確性，若是發(fā)生相關(guān)狀況，智能化系統(tǒng)能及時報警通知，能使工作人員及時發(fā)現(xiàn)問題。

3.4 敏捷化的應(yīng)用模式

機械自動化技術(shù)的科學(xué)應(yīng)用，對市場環(huán)境及其需求情況的反應(yīng)快慢及其確切性，增強企業(yè)的市場競爭實力，即為敏捷化。機械自動化技術(shù)的科學(xué)應(yīng)用與結(jié)合，對計算機技術(shù)進行充分的利用，構(gòu)建虛擬合理的機械制造平臺，依據(jù)市場環(huán)境各方面的情況，綜合分析和預(yù)測行業(yè)生產(chǎn)狀況，加強機械制造企業(yè)對市場情況的獲取和處理分析能力，加強機械制造企業(yè)的市場競爭實力。

3.5 虛擬化技術(shù)的應(yīng)用模式

科學(xué)應(yīng)用虛擬化技術(shù)，對機械制造行業(yè)的產(chǎn)品類型與用戶需求情況進行相關(guān)的匹配，以及相應(yīng)的模擬，能使機械制造企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計與生產(chǎn)更能滿足需要。利用先進的系統(tǒng)建模技術(shù)與仿真技術(shù)，模擬機械制造企業(yè)的產(chǎn)品生產(chǎn)工作流程，分析處理可能出現(xiàn)的問題，以免實際生產(chǎn)工作中發(fā)生問題，提升產(chǎn)品生產(chǎn)的合格率。

結(jié)語：

在機械制造產(chǎn)業(yè)中，應(yīng)用自動化技術(shù)作為行業(yè)發(fā)展的必然趨勢，隨著當(dāng)前現(xiàn)代化技術(shù)的不斷發(fā)展，自動化技術(shù)的應(yīng)用范圍也將進一步擴大，相信隨著自動化技術(shù)的不斷應(yīng)用，機械制造水平與實際生產(chǎn)效益都會得到明顯提升，另外，在應(yīng)用自動化技術(shù)期間，要確保技術(shù)的科學(xué)合理應(yīng)用，如此才能促進自動化技術(shù)的全面推廣。