機械制造與自動化應用研究

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隨著科學技術(shù)的迅猛發(fā)展與日益激烈的國際競爭，機械制造業(yè)的關(guān)注度與重視度越來越高，并得到了很好的發(fā)展。機械制造是與人們的日常生活緊密相關(guān)的一個行業(yè)，人們在日常的生產(chǎn)生活方式受機械制造技術(shù)的影響。由此可見，機械制造業(yè)的發(fā)展在社會經(jīng)濟中有著舉足輕重的地位。如何提高當今機械制造業(yè)的科技含量和技術(shù)水平，是研究機械制造發(fā)展的課題。因此，引入自動化技術(shù)是機械制造業(yè)在發(fā)展中進行升級與轉(zhuǎn)型和提高生產(chǎn)效率的必然要求，也是未來機械制造業(yè)的發(fā)展方向。

1目前的自動化應用與機械制造業(yè)的現(xiàn)狀

機械制造在我國開始于20世紀20年代或20世紀30年代左右，機械制造的現(xiàn)代化技術(shù)提高了生產(chǎn)率的質(zhì)量，由此，人們開始對機械制造業(yè)越來越重視，使之得到迅速的發(fā)展。改革開放后，信息技術(shù)的發(fā)展，經(jīng)濟的騰飛促進了自動化技術(shù)與機械制造的有機結(jié)合，效果極好。也因此促進了集成系統(tǒng)的形成，并在機械制造業(yè)上起到了非常大的作用。

1.1在管理上

自動化與機械制造在實際的應用中，不管是思想管理還是方法管理，與其他發(fā)達國家相比都是比較落后的。自動化的應用與機械制造由于很多原因，在管理方法與思想上都沒有采用現(xiàn)代化與數(shù)字化。反觀自動化的應用與機械制造在西方國家的應用中，不管是管理觀念上還是管理方式上都實現(xiàn)了數(shù)字化的管理，并且十分的專業(yè)與科學，將一系列先進生產(chǎn)中的管理理念，如并行工程與準時生產(chǎn)等應用在管理過程中。

1.2在設(shè)計上

發(fā)展落后的CAD-CAM計算機技術(shù)，在自動化的應用與機械制造方面不能做到很好的設(shè)計。自動化應用與機械制造在計算機技術(shù)發(fā)達的西方國家，其設(shè)計理念在不斷的進行更新中，計算機技術(shù)也被充分的利用，例如:引用了限元分析技術(shù)。

1.3制造的工藝上

先機科學的計算機技術(shù)如納米加工、（3D打印技術(shù)）快速成型、多軸設(shè)備的數(shù)控加工、高精密的加工、激光加工等，促使自動化應用在國外的機械制造業(yè)中具備了非常明顯的特點。落后的制作工藝與科技含量低的機械制造，是我國機械制造的現(xiàn)狀，國外的先進技術(shù)在我國只有少數(shù)單位及企業(yè)采用。

1.4自動化的技術(shù)上

在科學技術(shù)的發(fā)展中，自動化的設(shè)備已經(jīng)成為機械制造業(yè)的主流，如多軸聯(lián)動機床與柔韌性的制造系統(tǒng)等,在西方國家已被廣泛的應用。自動化系統(tǒng)在我國的機械制造行業(yè)的應用中還是比較單一的，數(shù)控機床雖然也已普及，但是自動化的技術(shù)含量還是不高。

2自動化技術(shù)在機械制造業(yè)應用中的意義

自動化技術(shù)是機械制造業(yè)水平提高與發(fā)展的表現(xiàn)，也是技術(shù)領(lǐng)域中非常重要的一項。對工作效率與機械制造的提高，還有連續(xù)化與自動化的生產(chǎn)都有著重要的作用。在節(jié)省人力資本投入與優(yōu)化產(chǎn)品的過程中，有利于機械制造業(yè)的科技含量與技術(shù)水平得到提高。在一定的程度中，自動化的發(fā)展水平?jīng)Q定了機械制造技術(shù)的發(fā)展水平，是機械制造在未來發(fā)展中的必不可少的組成部分。自動化技術(shù)在機械制造中的應用，有利于機械化水平的提高，是對機械制造業(yè)在進行升級換代時的必要手段。

3我國對于機械自動化技術(shù)的應用

3.1生產(chǎn)的自動化

自動化技術(shù)在生產(chǎn)過程中的應用有利于生產(chǎn)過程更加的連續(xù)與智能化。在生產(chǎn)的過程中，設(shè)備可自動的完成大部分的工序，避免了生產(chǎn)過程中人為因素的影響，同時節(jié)省了很多的人力資源。在進行加工時，也降低了損失的情況，有利于企業(yè)競爭力的提升。

3.2在自動化的機械制造業(yè)中與CAM、CAPP技術(shù)的融合

CAPP技術(shù)隨著機械制造業(yè)在自動化技術(shù)的發(fā)展，扮演著非常重要的角色。生產(chǎn)的管理與活動作為機械制造在生產(chǎn)過程中的重要依據(jù)，是其不可缺少的一部分。在加工過程中，零件的精確化與智能化則需要CAM技術(shù)的應用。

3.3信息的自動化

計算機技術(shù)的輔助系統(tǒng)在內(nèi)容上涉及范圍非常廣泛，如計算機輔助設(shè)計系統(tǒng)與工藝系統(tǒng)等，是自動化與機械制造實現(xiàn)自動化功能的主要依據(jù)。在產(chǎn)品的設(shè)計部分，計算機的輔助設(shè)計系統(tǒng)可以有效地促進設(shè)計師的精力集中；在加工的效率上，計算機的工藝輔助系統(tǒng)可有效地提高生產(chǎn)過程中的標準化水平與機械生產(chǎn)。

3.4檢測的自動化

原材料的運用在科學技術(shù)的不斷發(fā)展中，逐漸出現(xiàn)很多新型的材料，在機械的加工過程中，機械加工的材料不再為單一的傳統(tǒng)材料，而是采用了大量的新型材料。然而，新型材料的運用，使得傳統(tǒng)的檢測方式與之不匹配，這時就要運用計算機技術(shù)。比如說電流信號、激光、人工神經(jīng)網(wǎng)絡等檢測技術(shù)都有利于檢測效率的提高。

4自動化技術(shù)在機械制造中的發(fā)展策略

4.1自動化技術(shù)的發(fā)展要因地制宜

機械制造業(yè)的發(fā)展要結(jié)合生產(chǎn)的實際情況與發(fā)展現(xiàn)狀來確定自動化技術(shù)在該領(lǐng)域的發(fā)展目標。自動化技術(shù)在機械制造業(yè)的發(fā)展中，要把技術(shù)的應用作為重點，還要注意技術(shù)的創(chuàng)新與引進。另外，還要結(jié)合企業(yè)的自身發(fā)展情況，技術(shù)的應用是為了企業(yè)的社會效益與經(jīng)濟效益的提高，一定要符合企業(yè)的發(fā)展需要。因此，機械自動化的技術(shù)發(fā)展不僅是要加強技術(shù)方面的實用性，更是要實事求是，因地制宜的發(fā)展，以此促進企業(yè)中經(jīng)濟效益的提高。如果只是過分的去強調(diào)智能化與自動化的機械設(shè)備，盲目的擴大和引進自動化技術(shù)，是不符合實際的發(fā)展需要的。在生產(chǎn)的方法與模式上要擺脫低負荷率就要注重在技術(shù)的創(chuàng)新與引進上，如何應用自動化技術(shù)要根據(jù)發(fā)展的現(xiàn)狀和當前技術(shù)的發(fā)展水平，在生產(chǎn)效益提高的基礎(chǔ)上促進生產(chǎn)速度的提高。

4.2低成本的自動化技術(shù)發(fā)展，有利于效率的提高

效益高、投資少的自動化技術(shù)在推廣與引進上有利于自動化技術(shù)在層次與水平方面的提高。新型的低成本自動化技術(shù)在積極地推廣與應用中，有利于資源配置的不斷優(yōu)化，在經(jīng)濟效益上有利于用最小的投資成本換最大的利益，有事半功倍的作用。這種以最小的投資成本換取最大的利益源自于美國的LP生產(chǎn)模式，所以在機械自動化技術(shù)的發(fā)展中進行設(shè)備與技術(shù)的引進時，要根據(jù)企業(yè)的自身條件和實際的發(fā)展情況，合理的調(diào)整機床的布局與機械設(shè)備的改進，這樣有利于資金與設(shè)備在在投入方面的節(jié)省，以此獲取經(jīng)濟效益的提高。此外，還要應用與引進自動化的管理技術(shù)CAD/CAM,提高技術(shù)在機械設(shè)備中的含量與技術(shù)人員的綜合素質(zhì)和專業(yè)水平，在管理人員的創(chuàng)造性發(fā)揮中，優(yōu)化人力與技術(shù)資源，使機械自動化技術(shù)水平得到系統(tǒng)、全面的提高。如今，結(jié)合自身的發(fā)展情況，我國食物自動化改裝已在很多企業(yè)的機械制造方面得以實現(xiàn)，降低了技術(shù)方面的投資成本，這一技術(shù)的運用，在經(jīng)濟效益上會有很大的提高。

4.3自動化技術(shù)要提高其自身的技術(shù)含量

自動化技術(shù)在創(chuàng)新與發(fā)展中不斷的進行優(yōu)化與調(diào)整，從簡單到復雜，由低到高，逐漸從人工控制發(fā)展為數(shù)字與機械控制。機械制造業(yè)在未來的發(fā)展方向與趨勢上是自動化工廠，有利于生產(chǎn)效率的提高。目前，這也是理想階段的機械制造技術(shù)的發(fā)展，實現(xiàn)這一階段的目標不是一蹴而就的，需要技術(shù)人員在機械制造方面不斷的努力。與國外發(fā)達國家的技術(shù)相比，我國的機械制造業(yè)發(fā)展水平與世界的先進水準還是差距很大的，因此，要加強對專業(yè)技術(shù)與理論知識的學習，在應用中總結(jié)經(jīng)驗，推陳出新，革故鼎新，促進自動化技術(shù)在機械制造領(lǐng)域更好更快的發(fā)展。

4.4要發(fā)展與之配套的自動化技術(shù)

機械自動化技術(shù)的發(fā)展不僅需要高含量的生產(chǎn)技術(shù)，還要注重與之相配套的生產(chǎn)技術(shù)，促進自動化技術(shù)水平的提高。因此，要結(jié)合企業(yè)的自身情況，做好每個項目在自動化技術(shù)應用上的基礎(chǔ)工作，有利于自動化技術(shù)在整個系統(tǒng)中提高發(fā)展水平。在自動化的控制技術(shù)發(fā)展中，應注重傳感器與編程控制器等設(shè)備，促使各種道具與微處理機在自動化技術(shù)中符合發(fā)展的需要，在自動化技術(shù)中運用先進的控制系統(tǒng)與計算機軟件進行控制與管理，促使機械制造朝著自動化、數(shù)字化、智能化的方向發(fā)展。機械設(shè)備在未來技術(shù)的發(fā)展方向為智能化水平高與性能好。不斷的優(yōu)化機械自動化技術(shù)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，不斷提高其系統(tǒng)的耐性與剛性，在生產(chǎn)設(shè)備中的體積與質(zhì)量上不斷優(yōu)化，是自動化技術(shù)在發(fā)展中非常重要的方向。在機械制造中，科技含量與技術(shù)水準通過自動控制與微電子技術(shù)進行提高，并實現(xiàn)其自動化的檢測與控制。計算機技術(shù)在機械自動化的應用中有利于生產(chǎn)決策與數(shù)據(jù)運算在技術(shù)上的支持，有利于信息的及時處理與傳輸。

5自動化技術(shù)與機械制造在未來的發(fā)展趨勢

5.1集成化的發(fā)展方向

集成系統(tǒng)是由各分系統(tǒng)形式質(zhì)量信息、工程技術(shù)信息、制造自動化與管理信息所構(gòu)成的系統(tǒng)模式，在企業(yè)的發(fā)展與生產(chǎn)中有著很大的作用。工程技術(shù)的信息分系統(tǒng)是以計算機基礎(chǔ)工程中分析、工裝設(shè)計、設(shè)計及工藝過程為基礎(chǔ)的；自動化分系統(tǒng)是由工業(yè)機器人、自動裝配、計算技術(shù)控、加工中心構(gòu)成的；管理信息分系統(tǒng)是由財務管理、材料、人事、經(jīng)營所構(gòu)成的；質(zhì)量信息分系統(tǒng)由計算基礎(chǔ)中的質(zhì)量、測試、檢驗共同構(gòu)成。在機械制造領(lǐng)域計算機集成技術(shù)的應用會越來越高，越來越廣泛。

5.2智能化的發(fā)展方向

在機械的制造與生產(chǎn)過程中，加入一些分析、推理、判斷與構(gòu)思等形式，使友好性、優(yōu)良性、適應性在機械制造的智能化系統(tǒng)中發(fā)揮著重要的作用。并在其生產(chǎn)與設(shè)計的環(huán)節(jié)中，進行模擬化操作方式，以提高其柔弱性。在機械制造的智能化發(fā)展中，安全性與友好性有利于降低污染物在生產(chǎn)過程中的產(chǎn)生,節(jié)約大部分的資源，有利于資源有效的循環(huán)利用。

5.3敏捷化的發(fā)展方向

機械制造的敏捷化來源于企業(yè)的自身競爭力與企業(yè)的信譽度，進行分工合作與虛擬化公司的組件有利于企業(yè)自主競爭力與綜合競爭力的提高，在運轉(zhuǎn)的過程中，對用戶的要求可以以最快的速度進行反應，敏捷化的機械制造可促進企業(yè)在應變能力上有效地提高。虛擬制造技術(shù)就是敏捷化的機械技術(shù)的核心與關(guān)鍵性技術(shù)，是其集成化技術(shù)的發(fā)展目標，發(fā)展敏捷化的機械制造技術(shù)，在生產(chǎn)過程中可有效地運用現(xiàn)代化技術(shù)，并由信息集成化向企業(yè)集成化方向發(fā)展，所以在很大程度上敏捷化的機械制造影響著其現(xiàn)代化的集成技術(shù)，也是近幾年自動化技術(shù)在我國的技術(shù)研討中的主要攻克目標之一。

6結(jié)語

自動化技術(shù)的應用在機械制造中，有利于經(jīng)濟效益與生產(chǎn)效率的提高，有利于企業(yè)在市場競爭力上的提高，自動化技術(shù)在機械制造業(yè)中正向著集成化、智能化、數(shù)字化及綠色化的方向發(fā)展，有利于在發(fā)展過程中實現(xiàn)可持續(xù)的發(fā)展理念，和諧共生，相互促進。在科學技術(shù)與社會經(jīng)濟的發(fā)展中，自動化技術(shù)與機械制造技術(shù)的有機結(jié)合，促進了生產(chǎn)效益的大幅度提高，保證了產(chǎn)品質(zhì)量，在生產(chǎn)過程中對工作人員的勞動強度也起到了降低的作用，也促使在激烈的市場競爭中，企業(yè)有了長足的發(fā)展空間，因此，自動化技術(shù)在機械制造業(yè)領(lǐng)域中的應用要越來越完善，符合社會實際情況的發(fā)展要求，不斷地提高社會效益與生產(chǎn)效益。

作者：徐欽 從彬 單位：鄭州工業(yè)安全職業(yè)學院