機械自動化技術及其在機械制造中的應用探討

王奇超

摘 要：機械自動化技術近幾年在機械制造行業中被廣泛應用，這不僅能夠有效提升機械制造的速度和效率，還能夠推動我國機械制造業的持續發展。企業關注的問題在于，如何將機械自動化完善地融合進機械制造業中。文章以機械自動化技術的概念入手，對機械自動化在機械制造業中的應用、問題以及未來發展趨勢等進行研究，希望能夠為機械制造行業企業提供一些參考。

關鍵詞：機械自動化;機械制造;應用研究

中圖分類號：TH16 文獻標識碼：A 文章編號：1674-1064（2020）10-020-02

DOI：10.12310/j.issn.1674-1064.2020.10.010

我國在2016年提出極具創造性的《智能制造發展規劃2025》，其中明確了我國十三五期間的智能制造發展指導思想、目標以及重點任務。這一發展綱要積極推動了我國機械行業的發展，但我國在高精尖的制造技術方面仍處于摸索階段，一些大型的設備和技術工藝仍與發達國家存在著差距。為促進機械產品能夠更好地更新換代，有效降低機械產品的投入成本，提升機械產品的生產效率和質量，我國應當加大機械自動化技術的發展力度。

1 機械自動化技術概述

1.1 定義

機械自動化技術，即采用流水線自動生產對機械進行制造的技術，其可以節省人力資源推動機械制造行業發展。具體特征如下：生產線流水化能夠有效提升制造效率;機械自動化技術無需人力參加;有效降低生產成本;改革傳統機械制造方法推動機械制造行業發展。采用機械自動化技術能夠有效減少安全事故，一些生產環節可以由工業機器人所替代，避免了人為事故的產生。另外，在設計方面也可以采用機械自動化軟件系統來對產品進行虛擬建模，可以仿真模擬機械制造生產的全過程，及時發現生產過程中有可能出現的問題，并根據問題制定出針對性解決方案[1]。融合人工智能技術能夠有效降低資源消耗，在提升生產效率的同時確保產品質量。機械自動化的發展方向必然是信息化和智能化的方向。

1.2 組成

機械自動化技術結合了多個領域的多個學科。我國現階段的機械自動化技術主要包含了傳感、操作、信息處理、信息終端輸出、指令等。傳感指的是整個機械自動化系統能夠對系統進行檢查并且接收信號;操作則是指定量分析自動化制造過程中所產生的載重負荷;信息處理則是處理傳感系統傳輸的信號，并且進行下一步指令;信息終端輸出系統將處理好的系統進行二次傳輸到指令系統中;指令系統指的是接到信息并且對自動化工作進行具體工作的引導[2]。這五部分能夠形成一個完整的線路實現機械制造的自動化。

2 機械自動化技術及其在機械制造中的應用

2.1 集成化應用

結合信息技術，機械自動化技術能夠對機械制造企業的整體運行起到集成化作用，將企業技術運營與技術工藝集成起來對企業進行全程控制。以此為基礎能夠大幅提升機械制造的生產水平及產品質量。機械自動化的集成化應用除生產制造以外，也能夠被廣泛應用在企業經營管理系統中。通過集成分析企業的實際情況與市場的動態信息，顯現出市場供給需求，進而完善企業應該采取的市場策略，提升企業競爭力[3]。機械自動化技術在實際應用過程中，也可以與其他科學技術進行集成，如數控加工技術、計算機設計技術等。

2.2 智能化應用

作為新型高科技產業，智能化技術在各個領域都逐漸顯露頭角。機械制造行業未來發展的關鍵在于，機械自動化技術與人工智能技術的互相融合。我國在智能化硬件系統的發展方面做了一系列措施，這些措施有效提升了智能化產業的發展水平，也讓智能化系統與機械自動化技術進一步融合。智能化技術能夠有效改善機械制造生產的效率，能夠有效提升機械設備的指令合理性。智能化技術使機械自動化操作更加便捷，同時也能夠有效縮減生產過程。機械制造生產過程中，工作人員只需要對參數進行校對和研究，即可做到系統自檢和自我修復并且保障良好的運行狀態。智能化系統能夠通過自檢來排除故障減輕維修人員的工作量，有效降低企業的生產成本。

2.3 柔性自動化

機械自動化生產過程中必然會有各種各樣的外界影響因素，機械自動化的柔性化特點能夠對外界影響因素進行改善。企業會隨著社會的發展不斷進步，對于市場的不斷變化應當不斷調整應對措施。柔性自動化能夠充分結合企業的實際情況和市場的變化情況來對客戶需求進行有效分析，并且根據客戶的真實需求來調整生產方案，這樣能夠讓企業在市場中保持競爭力。柔性自動化技術能夠有效滿足客戶的各項具體要求，提升企業生產效率，確保生產質量。

2.4 虛擬化應用

機械制造行業中應用虛擬化技術能夠對設備參數進行有效設定和調整，采用虛擬化技術能夠有效發現機械運行中出現的問題并且進行及時調整，也能夠通過虛擬化技術根據客戶需求進行產品建模，避免不必要的資源浪費[4]。虛擬化技術涉及到的方面較多，是一項較為綜合的學科，其中人工智能以及計算機圖形學占比較大，通過這項技術能夠有效提升生產效率。采用這項技術能夠有效記錄生產過程以及過程中發生的問題，作為參考能夠避免問題再次發生，推動企業發展。

3 機械自動化技術的問題分析

3.1 人才缺失

機械自動化被廣泛應用，也暴露出其人才方面缺口較大的問題。機械自動化技術在生產過程當中對技術有較高的要求，工作人員以及管理人員自身的水平會直接影響到機械自動化的具體應用[5]。企業應當加大對機械自動化人才的培養力度，根據企業的自身需求以及市場的具體需求來對人才進行定向培養。我國在機械自動化技術方面仍然處于摸索階段，并沒有相對完整的培養體系，工作技術人員也只是崗前進行過培訓，因此在管理方面具有一定的局限性，也為后期生產帶來了極大的安全隱患。為了消除安全隱患，企業應當提升技術人員的專業水平和操作能力，培養出更多應用型人才來滿足企業和行業的發展需求。

3.2 設備管理

除了人才培養問題，設備管理方面也存在著一定的問題。機械自動化技術的發展是十分迅速的，各行各業都紛紛投入其中，但為了確保機械自動化技術的穩定性就需要對自動化設備進行完善管理，提升其實際應用能力。我國在機械自動化技術的設備管理方面仍然存在著不足之處，沒有相應完善的管理體系以及規章制度，這樣就會使設備管理趨于混亂，使設備無法得到應有的維護，也做不到完全地使用，這一點對機械制造行業的發展造成了一定的阻礙。

4 機械自動化技術及其機械制造發展的幾大趨勢

4.1 智能化和信息化

未來的機械制造工業發展必然朝著智能化與信息化方向發展，工業界逐漸建立起工業以太網，許多操作都可以通過上層來進行操作，無需注重底層的發展。通過上位機來進行設計和監控比傳統模式更加具有優勢，不必過于依賴人工經驗也避免了人為失誤的產生[6]。物聯網技術、云計算技術以及人工智能技術被大范圍應用在機械制造行業中，許多生產制造環節逐漸能夠被工業機器人所替代，確保了機械行業的智能化與信息化發展，同時也降低了人力資源的投入成本。智能化技術的發展也帶動了相關硬件以及軟件技術的發展，智能化軟件脫離了傳統集總線的一些弊端，智能化硬件在信息收集以及處理決策方面都進行了集成，這樣就能夠保障決策的有效性與及時性。5G通信技術的飛速發展為工業機械行業的通信發展起到了良好的支撐作用。通信設備以及終端的通信速度和工作效率得到大幅度提升，有效保障了信息傳遞的高效快速性。

4.2 模塊化方向發展

機械自動化發展也體現在產品的設計以及模塊化生產發展上。傳統的產品設計存在著效率低、設計能力有限等問題，原因在于許多公司的設計產品規格并不兼容，這就導致產品在設計以及組裝過程中出現了效率低下等問題。未來的機械設備智能化能夠形成模塊化，模塊化能夠將公司的發展重心集中在產品的具體結構以及系統化設計方面，而不是如同傳統設計一樣將重心放在設計和零件加工方面。模塊化能夠將行業標準和接口進行統一規范，消除不兼容的問題。行業的標準化發展對我國機械制造行業的發展至關重要，能夠有效提升產品的設計水平和設計效率，讓企業能夠騰出更多的精力來管理其他項目。優質產品可以采用分工完成的方式，結合各個企業的優點，模塊化生產能夠有效推動我國機械制造行業的發展，企業可以投入更多的注意力在產品研發方面。隨著行業發展的不斷加深，各個企業的技術能夠利用模塊化進行融合，有效節約了研發成本和技術消耗，同時還能夠提升生產效率。通過購買其他企業的模塊，能夠有效降低企業投入成本，進而推動企業的持續性發展。

5 結語

綜上所述，我國的科學技術在快速進步，機械自動化技術滲透到社會中的各行各業，尤其是在機械制造行業中具有非常重要的意義和作用。機械自動化技術不僅能夠推動行業的智能化、信息化發展，還能夠有效提升企業的生產效率和產品質量，提升企業的市場競爭力。將機械自動化技術和機械制造行業進行融合是很有必要的，這樣可以為機械制造行業注入全新的活力，也能夠更好地推動我國經濟的發展。

參考文獻

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