機(jī)械制造領(lǐng)域中自動(dòng)化應(yīng)用研究

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摘要：在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步、機(jī)械制造行業(yè)不斷發(fā)展的雙重背景下，機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)及其應(yīng)用受到了人們的廣泛關(guān)注。機(jī)械制造領(lǐng)域中機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，相比于傳統(tǒng)制造技術(shù)，具備人工勞動(dòng)強(qiáng)度更低、生產(chǎn)效率、經(jīng)濟(jì)效益更高的諸多優(yōu)點(diǎn)，極大地促進(jìn)我國機(jī)械制造行業(yè)快速、可持續(xù)地發(fā)展。本文對(duì)機(jī)械自動(dòng)化的概念及其構(gòu)成做了簡(jiǎn)單的介紹，并在此基礎(chǔ)上，闡述了現(xiàn)階段機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械制造領(lǐng)域中的具體應(yīng)用情況，并對(duì)機(jī)械自動(dòng)化領(lǐng)域中機(jī)械自動(dòng)化的應(yīng)用進(jìn)行了簡(jiǎn)單的分析和探討。

關(guān)鍵詞：機(jī)械制造；機(jī)械自動(dòng)化；應(yīng)用；發(fā)展

1機(jī)械自動(dòng)化概述

1.1機(jī)械自動(dòng)化定義

機(jī)械自動(dòng)化，在廣義上指通過自動(dòng)化的管理模式以及自動(dòng)化的制造生產(chǎn)系統(tǒng)達(dá)成機(jī)械制造領(lǐng)域生產(chǎn)效率的提高。其具體應(yīng)用是指，在機(jī)械化生產(chǎn)制造的實(shí)際過程當(dāng)中，依據(jù)特定的生產(chǎn)要求，在計(jì)算機(jī)軟件程序上設(shè)定特定的程序或指令，通過對(duì)計(jì)算機(jī)程序的操作或者某一計(jì)算機(jī)指令的下達(dá)，完成對(duì)自動(dòng)化機(jī)械制造生產(chǎn)的控制作業(yè)。其核心技術(shù)是對(duì)機(jī)械制造業(yè)中機(jī)電一體化技術(shù)等進(jìn)行集成運(yùn)用，無需人為控制，就可以完成一系列生產(chǎn)制造過程。相對(duì)于傳統(tǒng)機(jī)械制造模式，機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械制造領(lǐng)域的應(yīng)用，不僅解放了勞動(dòng)力，減少了人力生產(chǎn)過程中的缺陷和人工誤差，提高了生產(chǎn)質(zhì)量，還在較大程度上提升了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本。

1.2機(jī)械自動(dòng)化及其技術(shù)的構(gòu)成單元

機(jī)械制造領(lǐng)域中機(jī)械自動(dòng)化的應(yīng)用，主要是指機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)。一般來說，機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)由四個(gè)單元構(gòu)成，它們分別是程序單元、傳感單元、制定單元和控制單元。在實(shí)際的機(jī)械制造過程當(dāng)中，技術(shù)人員根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)需求來制定具體制造流程，通過預(yù)先編制特定的計(jì)算機(jī)程序，來實(shí)施特定的自動(dòng)化生產(chǎn)作業(yè)。然后，作用單元根據(jù)程序指令，進(jìn)行精準(zhǔn)定位和能量添加的相關(guān)準(zhǔn)備工作。接著，傳感單位作為傳遞信息的重要單元，會(huì)將生產(chǎn)過程中收集到的相關(guān)傳感信息發(fā)送給控制單元。如果在此過程中，相關(guān)反饋顯示有具體問題需要進(jìn)行協(xié)調(diào)，制定單元會(huì)及時(shí)對(duì)其它部分進(jìn)行調(diào)整，以嚴(yán)格按照指令進(jìn)行。最后，控制單元會(huì)根據(jù)其接收到的數(shù)據(jù)資料，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行整體控制，保證整個(gè)機(jī)械設(shè)施準(zhǔn)確和精確地進(jìn)行正常生產(chǎn)。

2機(jī)械制造領(lǐng)域中機(jī)械自動(dòng)化的具體應(yīng)用

2.1建立自動(dòng)化信息系統(tǒng)

由于機(jī)械制造行業(yè)本身流程化、規(guī)?；a(chǎn)的特性，機(jī)械自動(dòng)化在相應(yīng)的應(yīng)用過程中非常重要的一步，就是建立自動(dòng)化的信息系統(tǒng)。自動(dòng)化信息系統(tǒng)的建立和完善，能夠通過計(jì)算機(jī)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程、產(chǎn)品生產(chǎn)過程以及生產(chǎn)檢測(cè)過程的實(shí)時(shí)監(jiān)督和反饋[2]。具體來說，工作人員能夠借助計(jì)算機(jī)軟件程序，根據(jù)可能發(fā)生變動(dòng)的具體生產(chǎn)需求，調(diào)整相關(guān)產(chǎn)品的具體設(shè)計(jì)和參數(shù)設(shè)定。其次，工作人員能夠通過自動(dòng)化信息系統(tǒng)收集和管理生產(chǎn)過程中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)參數(shù)，通過對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)參數(shù)的分析來及時(shí)調(diào)整生產(chǎn)過程。此外，通過建立自動(dòng)化信息系統(tǒng)可以更加方便有效地建立產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。經(jīng)過實(shí)際生產(chǎn)和實(shí)踐檢驗(yàn)的產(chǎn)品信息庫的建立，能夠方便設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過程中進(jìn)行參考借鑒和經(jīng)驗(yàn)總結(jié)?？偟膩碚f，自動(dòng)化信息系統(tǒng)的建立，能夠完成整個(gè)生產(chǎn)體系中全部流程的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)檢測(cè)、控制及信息收集，能夠準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)過程中可能出現(xiàn)的問題，較大程度上保證產(chǎn)品的質(zhì)量以及生產(chǎn)的順利進(jìn)行。

2.2建立自動(dòng)化檢測(cè)系統(tǒng)

隨著現(xiàn)代社會(huì)的不斷發(fā)展，人們生活水平的不斷提高，人們對(duì)于機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量和精度等多個(gè)方面，提出了更高的要求。對(duì)于精度和準(zhǔn)度要求較高的復(fù)雜產(chǎn)品，以及一些涉及到新材料或者新工藝的新興產(chǎn)品，傳統(tǒng)的人工檢測(cè)模式在進(jìn)行檢測(cè)時(shí)會(huì)非常困難，無法滿足產(chǎn)品檢測(cè)的相關(guān)要求。在這樣的背景之下，建立自動(dòng)化的檢測(cè)系統(tǒng)就變得尤為重要。通過自動(dòng)化檢測(cè)技術(shù)，生產(chǎn)人員只需要利用預(yù)先設(shè)置好的計(jì)算機(jī)軟件程序，控制相應(yīng)的機(jī)械設(shè)備，就能做到對(duì)產(chǎn)出產(chǎn)品的技術(shù)檢測(cè)。自動(dòng)化檢測(cè)系統(tǒng)的建立，在提高產(chǎn)品檢測(cè)效率的同時(shí)，保證了每一個(gè)產(chǎn)品的檢測(cè)精準(zhǔn)度，產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量也得到了更高的保障。

2.3建立自動(dòng)化加工系統(tǒng)

傳統(tǒng)的機(jī)械制造行業(yè)，由于生產(chǎn)規(guī)模較大，勞動(dòng)力的需求量大、勞動(dòng)強(qiáng)度高，是一種典型的勞動(dòng)密集型行業(yè)。因此，傳統(tǒng)機(jī)械制造業(yè)長(zhǎng)期以來都有因勞動(dòng)強(qiáng)度太大而導(dǎo)致工人工作熱情及工作效率降低的問題[3]。機(jī)械制造領(lǐng)域中機(jī)械自動(dòng)化的應(yīng)用，幫助企業(yè)建立了自動(dòng)化的加工流程及加工系統(tǒng)。整個(gè)生產(chǎn)過程中，人工的參與幾乎不再需要，除去少數(shù)對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測(cè)和調(diào)整的技術(shù)人員，絕大部分勞動(dòng)力得到了解放。完善的自動(dòng)化加工系統(tǒng)，讓企業(yè)員工可以分出更多的精力投入到其他管理工作中，也促使傳統(tǒng)機(jī)械制造業(yè)從勞動(dòng)密集型生產(chǎn)模式向著更加智能化、自動(dòng)化的制造模式轉(zhuǎn)變。

2.4建立自動(dòng)化物流系統(tǒng)和自動(dòng)化產(chǎn)品配裝系統(tǒng)

機(jī)械制造領(lǐng)域中機(jī)械自動(dòng)化的應(yīng)用，不僅包括前期生產(chǎn)過程中的自動(dòng)化操作系統(tǒng)，還包括物料運(yùn)輸過程以及生產(chǎn)完成后進(jìn)一步加工和包裝所需要的自動(dòng)化物流系統(tǒng)、自動(dòng)化產(chǎn)品配裝系統(tǒng)。對(duì)于自動(dòng)化物流系統(tǒng)來說，只需要在計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)上輸入相應(yīng)指令，就可以完成指定位置上相應(yīng)物料或者產(chǎn)品的運(yùn)送和傳輸作業(yè)。生產(chǎn)過程中的物流應(yīng)用變得更加便捷和簡(jiǎn)化，節(jié)約了中間流程耗費(fèi)的時(shí)間，提升了生產(chǎn)效率。而對(duì)于產(chǎn)品配裝過程來說，自動(dòng)化產(chǎn)品配裝系統(tǒng)的應(yīng)用，能夠較大程度降低相關(guān)操作人員的工作難度和強(qiáng)度。因?yàn)樯a(chǎn)制造過程中零部件的運(yùn)送、組合和檢驗(yàn)等自動(dòng)化的作業(yè)，也都能夠通過相關(guān)計(jì)算機(jī)程序的設(shè)定和簡(jiǎn)單的指令操作來完成。

3機(jī)械制造領(lǐng)域中機(jī)械自動(dòng)化應(yīng)用研究

3.1柔性化技術(shù)應(yīng)用

柔性化技術(shù)的運(yùn)用，是以機(jī)械制造領(lǐng)域的實(shí)際發(fā)展情況為主要前提的。在當(dāng)今快速發(fā)展的社會(huì)情境下，相關(guān)企業(yè)為了在生產(chǎn)過程中積極應(yīng)對(duì)不斷變化的市場(chǎng)需求，需要對(duì)市場(chǎng)變化保持持續(xù)的關(guān)注，據(jù)此不斷調(diào)整產(chǎn)品方向，并在機(jī)械自動(dòng)化生產(chǎn)的過程中，做出及時(shí)的生產(chǎn)調(diào)整[4]。柔性化技術(shù)的應(yīng)用，使企業(yè)在一定程度上完善了人機(jī)交互體系中的問題和缺陷，能夠在自動(dòng)化生產(chǎn)過程中，針對(duì)市場(chǎng)變化及時(shí)做出相應(yīng)的生產(chǎn)政策調(diào)整。在客戶的需求發(fā)生變化時(shí)，也能根據(jù)不同客戶的需求進(jìn)行對(duì)應(yīng)的調(diào)整，不會(huì)因?yàn)檎哒{(diào)整而導(dǎo)致長(zhǎng)時(shí)間停產(chǎn)，保障了企業(yè)的生產(chǎn)效率。得益于柔性化技術(shù)的應(yīng)用，機(jī)械制造企業(yè)的管理模式將更加靈活化，企業(yè)的信息化管理機(jī)制也將逐漸完善，在不斷加劇的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中，保持更強(qiáng)的企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。

3.2智能化技術(shù)應(yīng)用

隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷提升，機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用以及人工智能的應(yīng)用領(lǐng)域在不斷的交叉、融合[5]。智能化的機(jī)械制造技術(shù)，又可以稱作虛擬化制造技術(shù)。其核心原理是通過計(jì)算機(jī)技術(shù)來模擬產(chǎn)品生產(chǎn)制造的完整流程，根據(jù)設(shè)定的參數(shù)對(duì)設(shè)備運(yùn)行情況的全過程進(jìn)行虛擬模擬，及時(shí)發(fā)現(xiàn)可能出現(xiàn)的問題及缺陷，提前進(jìn)行生產(chǎn)流程的優(yōu)化以及缺陷的應(yīng)對(duì)。通過該技術(shù)的應(yīng)用，能夠使企業(yè)在問題產(chǎn)生之前就及時(shí)調(diào)整解決，最大程度降低各種未知因素對(duì)實(shí)際機(jī)械制造過程可能造成的影響。智能化技術(shù)的應(yīng)用，同樣也適用于生產(chǎn)過程中出現(xiàn)故障等問題的解決。通過對(duì)各種解決方案的模擬觀察，企業(yè)能夠迅速地完成最優(yōu)方案的決策和應(yīng)用，促進(jìn)了企業(yè)的生產(chǎn)效率的持續(xù)提升，也保障了產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量。

3.3集成化技術(shù)應(yīng)用

在機(jī)械制造行業(yè)的發(fā)展過程中，集成化技術(shù)的應(yīng)用對(duì)整個(gè)機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展具有十分重大的意義。集成化技術(shù)不僅僅是一種應(yīng)用型技術(shù)，在機(jī)械制造領(lǐng)域中，集成化技術(shù)也可以說是一種更加集約的生產(chǎn)模式。其具體應(yīng)用是將制造生產(chǎn)過程中各項(xiàng)生產(chǎn)內(nèi)容通過線性排序的方式進(jìn)行整合。具體來說，在進(jìn)行全流程生產(chǎn)的集成化時(shí)，工作人員需要根據(jù)具體的生產(chǎn)需求，設(shè)計(jì)相對(duì)應(yīng)的集成化系統(tǒng)。技術(shù)人員通過計(jì)算機(jī)將不同區(qū)域的功能進(jìn)行規(guī)范的設(shè)定，再將不同的功能具體劃分到各個(gè)系統(tǒng)當(dāng)中。然后，借助計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，有效達(dá)成對(duì)整個(gè)制造過程的自動(dòng)化控制。隨著機(jī)械自動(dòng)化領(lǐng)域的不斷發(fā)展，集成化技術(shù)也在不斷地完善和進(jìn)步。高度集成化技術(shù)在機(jī)械制造領(lǐng)域中應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)，是能夠保證各個(gè)多個(gè)系統(tǒng)之間科學(xué)合理的分工，從而適應(yīng)集成度需求較高的機(jī)械制造生產(chǎn)工作，對(duì)我國機(jī)械制造行業(yè)的高效、可持續(xù)地發(fā)展起到了極大的促進(jìn)作用。

4結(jié)語

在現(xiàn)代社會(huì)快速發(fā)展的時(shí)代背景之下，機(jī)械自動(dòng)化的相關(guān)技術(shù)已經(jīng)在社會(huì)生產(chǎn)實(shí)踐中得到廣泛的應(yīng)用。機(jī)械制造領(lǐng)域的機(jī)械自動(dòng)化應(yīng)用不僅具有柔性化、智能化、集成化等諸多優(yōu)點(diǎn)，還可以縮短常生產(chǎn)周期、降低人力成本，提升機(jī)械制造企業(yè)的綜合效率，以高質(zhì)量的產(chǎn)品應(yīng)對(duì)不斷加劇的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，最終實(shí)現(xiàn)企業(yè)的效益最大化。當(dāng)前，我國在機(jī)械自動(dòng)化領(lǐng)域的技術(shù)及相關(guān)應(yīng)用研究還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及國外發(fā)達(dá)國家，在人才培養(yǎng)和技術(shù)研發(fā)方面也還需要不斷的努力。在未來機(jī)械制造領(lǐng)域的發(fā)展過程中，還需要在當(dāng)前機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的基礎(chǔ)上繼續(xù)深入研究，促進(jìn)機(jī)械制造業(yè)更高層次的發(fā)展。

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[3]袁愁.機(jī)械自動(dòng)化在機(jī)械制造中的應(yīng)用價(jià)值[J].山東工業(yè)技術(shù)，2017（5）：56.

作者：張鐸 單位：哈爾濱商業(yè)大學(xué)輕工學(xué)院