淺析機械制造業中機械自動化技術的運用

楊鑫

（南京理工大學 機械工程學院，江蘇 南京 210094）

當前，機械制品越來越趨向于大型化，同時其參數以及可靠程度不斷提高，因此制造手段也變得越來越密集，而且需要很高的額外價值。機械制品的發展變化如此迅速，究其原因，其中一個關鍵因素就是科技的不斷發展，以及消費需求的不斷增加和變化。目前機械制造業已經一改以往的大量及種類少的生產特點，取而代之的是少量但種類繁多的生產。而且目前的發展趨勢，主要是圍繞著消費者的需要進行。

1 生產過程的智能制造

當前的制造手段，如果還是單純的工藝方法以及對產品進行簡單設計的話，已經遠遠不能滿足實際的需要。時代的發展，要求制造業要以最后的消費品以及其過程為主要內容，功能系統結合信息處理系統，是當前的制造手段的主要特征。智能化加工技術，具有很強的綜合性，其主要包括自動化和加工技術等，其相互之間彼此交叉，互相影響。該技術手段的目的，是把以往一些單獨的生產進行有效的融合，比如適應市場的程度，以及社會自然的適應性等。簡而言之，人工智能緊密地與制造手段結合使用，就是所謂的智能化制造技術。

智能化制造的主要工作，就是把人工智能很好地與制造過程的每個步驟進行有效結合，采取對專家的智能進行模仿的措施，取代或延伸制造環境中應由專家完成的那部分活動。

在智能制造系統中，系統具有部分專家的智能，有能力自動監視自身的運動狀態，隨時發現錯誤或預測錯誤的發生，并加以改進或預防。同時，還具有應付外界突發事件的能力,能夠自動調整自身參數，來適應外部環境，使自己始終運行在最佳狀態。自己進行學習，組織以及適應，是智能制造的主要表現，這與一般的制造系統是有很大區別的。

智能制造體系的組織，是合理有序的，除了重視組織以外，還需要一些信息，其具有明確的目標。所以該體系一直在不斷和周圍的環境進行聯系，從而實現信息以及能量的互換，此外，該體系的構成，耗是散型的，不具有平衡性，以消耗大且具有開放特征的自組織體系為支撐。

當前，全球很多國家和地區已經開始高度關注智能技術并積極展開探究工作，并對相關的探究工作給予資金方面的保障，主要針對的是在制造業中引進人工智能技術，而且研究出了一些新型的智能技術，比如CAD，CAPP以及機器人等。

該體系包括的領域，已經發生了很大的變化。剛開始的時候，僅僅局限于一個公司的內部，主要是為市場的預測、生產的規劃以及制造過程和原料的管理等提供服務。但是到目前為止，該體系的服務范圍，已經大大擴展，其范圍已經囊括全球，主要是針對制造業的環境以及組織進行服務。

2 生產過程的柔性及其自動化

目前的公司一定要快速地反應、及時地了解掌握客戶的需要，還要有與時俱進的素質，即能夠以瞬息萬變的市場以及日新月異的科技為依據，及時改變產品的類型以及其組成。以往的生產主要是機械制造，其生產過程缺乏柔性，所以在很多時候是做不到這些的。要很好地滿足上述的要求，就需要對機械生產進行一定的變革，例如使其更具靈活性，且使用在技術水平上更勝一籌的柔性及其自動化。

柔性指的是能夠很好地隨著外界的變化而做出調整，以更好地符合要求。如果是商品的話，那么就要求其能夠很好地符合瞬息萬變的市場。

要具備這種柔性，首先要對市場非常地了解掌握。這就要求以大量的調研和認真的探析為前提，還要能通過對公司內部實施某種改進來實現。這樣的話，柔性的制造體系就取代了柔性的加工體系。如果在生產中要把設計以及制造相結合，那么運用計算機進行統一管理，是非常不錯的。該手段能夠直接接觸市場，同時實現生產。此外，還能進行規模各異、種類繁多的同步生產。

強化信息處理的能力，為企業第一時刻了解外界的信息提供服務，根據市場狀況及時作出調整，用最低的成本實現更加靈活多樣的信息處理，來不斷適應市場對于新產品的要求。

隨著不斷發展的柔性化，一些國家針對此問題研究出了新型的制造方式，即敏捷制造。生產過程極大的柔性化，是敏捷制造的關鍵。

在我國，從柔性制造出現至今，共分為3個時期：第一時期，是從國外學習引進；第二時期，是自己生產；第三個時期，是自主研發。

經過對MFS的使用，可以得出，MFS是一種規模適中、種類繁多的生產方式。在生產過程中，能夠極大地提高效率，同時還能保證優良的品質，而且能夠做到如期完工，其在一些方面的運用上，獲得了良好的經濟利益，尤其是在信息系統安全性方面的提升，以及公司對市場反應的靈敏度的強化方面。

自動化在實際生產中的有效使用，大大地縮減了人力資源的需求量。而且該技術還能做一些人力所不能及的工作，比如一些存在安全隱患的工作，或者是對身體不益的工作。

該技術促進了生產力的巨大發展，而這正是當前瞬息萬變的市場以及競爭狀況日益嚴峻的時代所要求的。該技術在實際生產中的不斷普及運用，改變了以往倡導的“徹底解放勞動力，全部實現自動化技術”的觀點。取而代之的觀點，是在目前以至于將來的生產中，要把人的作用和自動化技術有效地結合使用，尤其是對人的作用要高度關注。而且，自動化技術在堅持經濟適用性的基礎上，已經開始向更大的范圍擴展使用，比如一些規模不大的公司，也開始使用該技術，從而來更好地符合市場的需求。

3 集成化在生產中的使用

使用計算機手段，對企業整個生產過程進行調整優化，是計算機集成制造的基本思想。要想有效地實現技術的功能和經營的集成，那么首先要以系統工程思想和手段為基礎，通過對所有的技術以及原料和資源信息進行有效的集成，在此基礎上來實現。在集成過程中，企業要根據組織內部呈現動態變化的集成為目的，來實現企業之間的集成。這樣的話，符合經濟全球化的標準。

機械制造一直以來對一些先進的科學技術都在積極吸收引用，比如信息技術和自動化技術等，因此機械制造擁有大量的先進技術手段，例如為設計以及檢測等進行服務的計算機網絡技術、MS系統以及柔性化。

對上述所有的技術，首先實現部分也可以是整體的集成，能有效地進行局部與整體、剛性與柔性、低級到高級的不同層次的集成，從而形成一個集成制造系統，這是最便捷有效的方式。

CIMS，全稱計算機集成制造系統，通過對生產流程的重新組建以及對部門的精簡，堅持系統工程的思想，堅持適度原則使用自動化技術，以信息網絡和數據庫為技術支撐，實現對公司的所有人員、技術手段和其在日常的運作中的所有人員技術，以及整個生產過程的集成，使其成為一個全面系統的整體，達到在柔性化的生產中，一切工作圍繞人而展開的目標，促進新產品的研制，保證產品品質，減少開支，提高服務水準，按時完成生產計劃，同時還要承擔環保的社會責任。

在我國，一些科研人員對CIMS進行了深入的探究以及實踐，其探究范圍涉及到數據庫技術、CAD/CAM以及MS系統等。而在其涉及的所有探究中，最重要的有：針對難度較大的工業系統進行的模仿設計，以及STEP或者是CAD為技術支撐的集成系統等。展望未來，在新世紀，機械制造的基本生產手段將會是CIMS技術。

4 結束語

通過以上的闡述，可以得出，經濟全球化在不斷發展，競爭狀況也變得日益嚴峻，市場環境瞬息萬變。經濟全球化的高速發展，要求更劇烈的競爭來促使其進一步發展，同時也為公司在市場中的立足，帶來了更加嚴峻的考驗。制造企業要想在競爭過程中脫穎而出，那么就必須使用機械自動化技術

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