機械自動化技術在機械制造中的應用

于小洋

（鄭州大學機械與動力工程學院，河南 鄭州 450001）

隨著新時代科學技術的發展，許多新型技術和理念不斷涌現并得到應用，機械自動化技術的出現使我國機械生產的質量和效率都顯著提升，對我國機械工業的發展有很大幫助。從現狀來看，雖然我國的機械自動化技術在不斷發展，集成化、智能化、自動化、虛擬化等技術也有著廣泛的應用前景，但是仍然存在如人才培養偏重理論和技術創新方面突破較少等問題。

1 機械工程自動化技術發展現狀

當前，隨著我國科學技術的不斷發展和創新，機械工程化發展顯著，但是在如何將自動化技術應用到機械工程制造方面，我國仍然有很大的進步空間。一方面，在機械化生產管理中，很多企業依舊延續了傳統的管理方法和運營模式，也有很多是直接照搬外國的運營模式，但是他們卻忽略了這種運營模式并不完全適用于我國的國情，這就導致了我國的很多企業沒有形成一個適合于企業本身的管理模式。我國的經濟不能和發達國家相比，因此在發展自動化技術時要注重實用性，例如，大量相同產品進行連續性流水作業的加工中，以自動機床、半自動機床、組合機床等作為自動化設備，而在品種多的批量生產中，可采用通過更換復合制造單元部件進行快速調整的自動化設備組成流水線的方式，實現成組自動化。另一方面，多數企業雖然人員素質高理論能力強，但是對于實際應用技術卻并不擅長，這也是我國自動化技術當前存在的主要問題之一，這與我國的教育有很大關系，我國目前的教育在培養人才時比較注重理論的培養，這種培養模式導致培養出來的只是單純的理論知識豐富型人才，因此在教育人才時不但要注重理論，更要注重實踐。

2 機械制造與自動化

1）機械制造自動化的概念和意義。機械自動化技術就是將機械化和自動化融合在一起，機械化就是用機械來取代人力完成制造的過程，自動化是給機器設定一個程序，用程序來操作上述機械來完成制造過程，也就是說，制造產品的過程只需要設定一個指令，剩下的幾乎全由機器完成，這就是機械自動化技術，它是機械制造人員在不斷探索過程中發明創造的一種新型的技術。現階段，我國機械制造領域廣泛使用的機械自動化技術主要由以下幾個系統構成：傳感系統、操作系統、信息處理系統、信息終端輸出系統以及指令系統。傳感系統是指對整個機械自動化系統進行檢查以及信號接收的部分；操作系統是將自動化制造過程中的載重負荷等進行定量分析的系統；信息處理系統是指對傳感系統傳輸的信號進行處理，從而發出決定系統下一步操作的指令；信息終端輸出系統是將信息處理系統處理后的指令進行二次傳輸；指令系統起到接收信息終端輸出系統指令，并引導整個自動化工作系統進行具體工作。以上五個系統構成了整個機械自動化技術的主要功能部分，通過一條整體線路實現信號的接收、傳導和輸出，并決定系統的具體工作內容，實現機械制造過程的自動化。

2）機電自動化技術。機電自動化技術是綜合性質的機電技術，在新時代社會的不斷發展中，自動化技術已然成為我國機電技術發展的主力軍，是現代生產過程中非常關鍵的一項技術，它主要包括五個單元：程序單元、傳感單元、作用單元、制定單元和控制單元。這種技術融合了不同學科不同專業人的智慧，將計算機技術與機電技術完美的融合起來，體現了我國的科技在不斷發展，不斷進步，是新時代發展中先進生產技術的代表。

3 機械制造中機械自動化技術的應用

1）集成化技術的應用。集成化是將多個功能聚集在一個設備上，在機械制造的過程中，集成化的目的是通過豐富制造技術的組成部分來優化其技能，集成化技術整合了微電子技術、通訊技術，是現代科技發展的合成體，通過集成化技術可以快速的完成制造和管理工作。這一技術主要是人為操作，實現生產質量和服務質量的統一。比如說生產設備的時候運用集成化技術，那么該設備具有的功能就更加全面，也就更加符合人們的需求，同時集成化技術還可以實現對該設備的管理，在構造不同級別的集成系統時，用集成化技術是最簡單方便的辦法，而且集成化技術的成本不高，只需要技術人員使用現代計算機網絡并熟悉操作流程即可，因此其發展前景也是非常可觀的，相信以后會有越來越多的企業在機械制造過程中使用集成化技術。

2）智能機械制造的應用。智能機械制造包括的技術學科較多，其中包含計算機技術、自動化技術、人工自動技術和機械制造技術，通過對這些技術的交叉應用形成統一的智能化系統就是智能機械制造系統。現如今，智能機械制造被廣泛應用于生產第一線，利用機器人和自動化控制設備來控制生產線上的操作，只需要有一個智能系統發布指令管理，機器人就可以取代勞動力進行工作。在研究過程中，智能機械制造還可以及時發現生產中的問題，方便采取有效措施，達到“減員、增效、提質、保安全”的目的。但同時智能技術也需要不斷改進，在改進過程中，可以對生產加工工藝的理念進行大膽創新，對商品的理解也可以更加深入、全面，使制造加工方案設計變得更加合理。目前，在專家學者的共同努力之下主要研發出以下幾種智能化制造技術，比如CAD技術、智能化CPP技術以及智能化單元控制系統等。這些智能化技術為整個智能制造技術以及機械制造行業做出了重要的貢獻。

3）柔性自動化的應用。自從1954年麻省理工學院第一臺數字控制銑床誕生后，20世紀70年代初柔性自動化進入了生產應用階段。幾十年來，從單臺數控機床的應用逐漸發展到加工中心、柔性制造單元、柔性制造系統和計算機集成制造系統，使柔性自動化得到了迅速發展。在機械生產的過程中，通常會由于一些外界因素導致很多不可控的變化，而柔性自動化技術就是提高對這種變化的適應能力。其主要技術是數控技術，這種技術集計算機技術、信息技術、生產技術為一體。現階段，柔性化技術應用范圍非常廣泛，由于該技術具備很多優勢，而這種優勢是傳統技術無論如何也無法達到的。傳統的機械加工主要依賴于機床和傳送帶，這種加工方式耗時耗力而且生產出來的產品質量不能保證，但是柔性化技術打破了傳統機械加工的限制，不需要太多的人力，只需要通過編寫計算機程序，在特殊加工床上輸入設備鏈接就可以實現機械材料的自動化加工，而且最重要的是，它可以根據實際的工作情況隨時做出調整，針對不同的機器做出不同的調整，使其能夠完全契合，同時當客戶的要求發生變化時也可以及時做出調整，這也是柔性化技術最大的特點。其能夠大大提高機械工程的工作效率，同時在質量方面也更有保證。

4 結束語

綜上，機械自動化技術是整個機械制造行業煥發新生命力的一味良藥，它改變了傳統的生產方式，可以減少生產成本，提高產品的生產質量和生產效率。在我國，機械制造業撐起了社會生產的“半邊天”，機械制造業的發展，必然會對我國整個社會的經濟發展產生巨大的促進作用。