機械設(shè)備的自動化技術(shù)應(yīng)用

摘 要：在人工智能以及互聯(lián)網(wǎng)通訊等技術(shù)的大力發(fā)展下，自動化技術(shù)逐漸開始模擬人類思維，并且取代人體活動。通過機械設(shè)備自動化技術(shù)不僅能改善生產(chǎn)質(zhì)量，節(jié)約人力、物力，還能增強管理水平和加工速度。文章結(jié)合我國機械設(shè)備自動化技術(shù)，對自動化技術(shù)應(yīng)用進行了簡要的探究和闡述。

關(guān)鍵詞：機械設(shè)備；自動化技術(shù)；應(yīng)用

中圖分類號：TH16 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-8937（2014）3-0035-02

隨著國民經(jīng)濟水平以及科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，機械自動化技術(shù)被廣泛應(yīng)用于各種各種工業(yè)制造與生產(chǎn)中，并且作為現(xiàn)代化生產(chǎn)、發(fā)展的關(guān)鍵。機械設(shè)備自動化作為控制與接卸對接的過程，它是在無人掌控的狀態(tài)下，根據(jù)指令程序進行控制操作。隨著現(xiàn)代化技術(shù)以及人工智能裝備的快速發(fā)展，機械設(shè)備自動化已經(jīng)廣泛應(yīng)用在機械生產(chǎn)，同時這也讓機械生產(chǎn)向前邁進了很大一步。機械設(shè)備自動化不僅能減小生產(chǎn)成本，還能提高產(chǎn)品優(yōu)質(zhì)率以及生產(chǎn)能力。在展現(xiàn)國家自動化水平的同時，讓企業(yè)運營效益得到了很大的提升。本文結(jié)合我國機械設(shè)備應(yīng)用狀況，對機械設(shè)備自動化技術(shù)以及應(yīng)用前景進行了分析。

1 機械設(shè)備自動化含義以及發(fā)展

自動化作為科技發(fā)展與人類進步的中樞，是生產(chǎn)率得到發(fā)展的必經(jīng)之道，早在上個世紀(jì)四十年代中期，美國工程師哈德首次提出自動化一詞，并且還被用作描述發(fā)動機加工以及氣缸傳輸過程。機械設(shè)備自動化技術(shù)，同時也是得到成本最低、質(zhì)量最優(yōu)、生產(chǎn)率最高的最好方式。在科學(xué)技術(shù)日新月異的今天，自動化技術(shù)得到了很大的改善。

從機械自動化歷史來看：早在《墨子》中就又關(guān)于機械自動化技術(shù)的記載；戰(zhàn)國時期魯班運用風(fēng)力制作了一只飛鳥，能夠堅持三天不落地；之后三國時期著名軍事家諸葛亮根據(jù)機械原理，制作了木牛流馬，這都說明了機械自動化技術(shù)的作用。到西方工業(yè)革命時期，機械自動化技術(shù)開始影響全球，詹姆斯·瓦特通過機械自動化調(diào)節(jié)部件對蒸汽機進行了改進，這將機械產(chǎn)業(yè)完全引向了一個新的空間領(lǐng)域。在此之后，機械自動化技術(shù)得到了快速發(fā)展，并且讓整個世界的生產(chǎn)水平都得到了提升。目前，很多行業(yè)都離不開機械自動化系統(tǒng)。

2 機械設(shè)備自動化技術(shù)應(yīng)用

2.1 信息流

2.1.1 計算機輔助設(shè)計與制造

在CAD（計算機輔助設(shè)計）中，包含很多內(nèi)容，主要有：優(yōu)化、概念設(shè)計與輔助繪圖、仿真以及過程管理等。在CAM（計算機輔助制造）中，廣義的內(nèi)容包含和物流有關(guān)的全部內(nèi)容，狹義的輔助制造則是生產(chǎn)裝備間的活動。在信息化制造快速發(fā)展的今天，最為狹義的CAM可以縮略為數(shù)控編程，CAPP（工藝設(shè)計）是專門的獨立系統(tǒng)。

2.1.2 輔助工藝和數(shù)據(jù)管理

計算機輔助工藝作為信息制造的重要內(nèi)容，它是CAM與CAD溝通的橋梁，通過CAPP不僅能優(yōu)化工藝設(shè)計，還能增強編程效率，讓手工工藝更加標(biāo)準(zhǔn)。從產(chǎn)品數(shù)據(jù)與管理來看，數(shù)據(jù)管理是設(shè)計制造與跟蹤需要的信息和數(shù)據(jù)，并且根據(jù)產(chǎn)品數(shù)據(jù)與研發(fā)進行系統(tǒng)優(yōu)化。在這過程中，PDM還能將相關(guān)信息以及產(chǎn)品聯(lián)系起來，和產(chǎn)品有關(guān)的信息主要有：文件事物、產(chǎn)品設(shè)置、物料清單、產(chǎn)品成本、訂單以及供應(yīng)商等；和產(chǎn)品相關(guān)的過程包括加工程序、相關(guān)指南、安全方法、工作順序、結(jié)構(gòu)體系等處理程序，所以PDM數(shù)據(jù)管理包含所有數(shù)據(jù)。

2.2 物流供輸

物流供輸作為機械制造的重要部分，它能夠及時將制造物料輸送到倉儲以及個設(shè)備中。對于物料機械來說，物料最先進入的是生產(chǎn)制造，在輸送完物料后，最后到達(dá)指定區(qū)域。

在物流供輸中，機械設(shè)施主要包括單機自動系統(tǒng)、自動輸送以及FMS物料傳輸。單機裝置由輸料、上料、隔料、儲料器以及定位定向設(shè)施構(gòu)成，從而順利完成上下料工作。自動輸送由懸掛小車、輸送機、導(dǎo)向小車以及夾具構(gòu)成，能良好的完成自動線上物料等要求。在FMS物料傳輸中，主要由自動導(dǎo)向、懸掛以及有軌小車和自動化倉庫構(gòu)成。

2.3 刀具與加工

在日常生活中，刀具作為金屬切削重要的工具，不管是數(shù)控機床、柔性制造、加工中心，還是一般的機床，都必須充分應(yīng)用刀具才能保障加工。刀具自動化，就是機械設(shè)備在加工過程中自動完成對刀、換刀、走刀、選刀的過程。

加工自動化是指在加工循環(huán)的基礎(chǔ)上，進行裝卸設(shè)備以及輔助工具自動化的工作，而半自動化設(shè)施則是加工循環(huán)的設(shè)施。通過應(yīng)用半自動化和自動化工件進行精密、高效、可靠的半自動與自動加工，在集中各個工作程序的同時，讓加工更富有柔性。

在傳統(tǒng)的加工中，車床上料、原料搬運、機械裝配等核心環(huán)節(jié)的工作費用就占綜合費用的2/5，而作業(yè)時間卻在總和的3/5之上。并且該過程很容易帶來事故，如果在采礦業(yè)中運用提升裝備，則能改善操作安全性，讓運輸更加可靠。

在機械設(shè)備自動化加工中，由于加工要求不同，所以在實現(xiàn)自動化的方式上也存在很多不同；例如：運用加工設(shè)施完成機械設(shè)備自動化改進，通過配置專業(yè)的自動加工設(shè)施進行加工，應(yīng)用專門的自動化機械進行制造加工，或者運用數(shù)控加工。在運用自動化技術(shù)中，自動機能夠完全替代體力型勞作，部分自動機還能替代部分腦力運作。加工系統(tǒng)通常由機床與機器構(gòu)成，不同的自動化構(gòu)建完成不同的功能；在生產(chǎn)量較大的環(huán)境中，即使產(chǎn)品種類單一，在系統(tǒng)穩(wěn)定、產(chǎn)量較大的情況下，都會具備自動化工序、工步與流水作業(yè)等要求，從而也就為自動線高生產(chǎn)率提供了良好的基礎(chǔ)。在產(chǎn)品加工中，為了實現(xiàn)大批量、少品種工業(yè)生產(chǎn)，運用自動化技術(shù)是最佳選擇。

2.4 裝配

在機械設(shè)備自動化運用中，裝配自動化是在相關(guān)技術(shù)的基礎(chǔ)上，通過檢查、搬送、調(diào)整、聯(lián)接等規(guī)程操作，將一定形狀的零件進行組建、套件，從而生成全新的工藝結(jié)構(gòu)，這是整個企業(yè)生產(chǎn)的重要部分，同時也是工藝制造的核心環(huán)節(jié)。為了保障機械配置的質(zhì)量，在裝配過程中，必須嚴(yán)格按照安裝質(zhì)量，進行整合。機械裝置自動化技術(shù)作為研究復(fù)雜操作、替代人工操作的重要工作，對生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量具有重要影響，所以機械裝配又被稱為機械設(shè)備自動化應(yīng)用的戰(zhàn)略內(nèi)容。

2.5 檢測過程

自改革開放以來，各種現(xiàn)代化制造、計算機網(wǎng)絡(luò)、自動控制、系統(tǒng)工程以及人工智能技術(shù)得到了快速發(fā)展，同時各種新型材料、刀具、加工設(shè)施的應(yīng)用也加強了檢測工作，傳統(tǒng)的檢測技術(shù)則越來越不能適應(yīng)現(xiàn)代化要求。所以不同的識別技術(shù)和自動化技術(shù)應(yīng)運而生，例如：在電源信號基礎(chǔ)上的刀具磨損檢測，在時序診斷上的狀態(tài)識別，在神經(jīng)系統(tǒng)上的診斷以及專業(yè)系統(tǒng)的智能檢測。

2.6 柔性制造與集成制造

在機械自動化技術(shù)應(yīng)用中，柔性制造是在機械設(shè)施的基礎(chǔ)上，充分運用柔性設(shè)施、計算機裝置以及物料存儲等實施，保障制造工序某一系統(tǒng)順利完成。在這過程中，柔性制造主要包含柔性裝配和柔性加工系統(tǒng)兩種。柔性自動線作為制造系統(tǒng)的重要內(nèi)容，通過固定路徑和輸送形式能將設(shè)備裝置和柔性加工更好的連接起來，主要用在大型生產(chǎn)中。

計算機集成作為現(xiàn)代化制造生產(chǎn)的核心，CIMS完全是在CIM系統(tǒng)上優(yōu)化形成的。詳細(xì)的說CIMS是在自動化裝置、機械設(shè)施以及信息技術(shù)的條件下，應(yīng)用軟件和計算機內(nèi)部系統(tǒng)將各個分散的系統(tǒng)更好的聚集起來，方便中小批量、多品種的智能制造。

2.7 農(nóng)業(yè)機械與工程應(yīng)用

從目前的農(nóng)業(yè)機械操作來看，已經(jīng)屬于無人操控的狀態(tài)，這不僅減少了人力，同時也節(jié)約了資源消耗，并且廣泛應(yīng)用于耕種、灌溉、收割等方面。在精準(zhǔn)機械應(yīng)用中，主要包括自由控制、溫度控制以及遙控功能等，這項技術(shù)不僅減小了成本消耗，同時也大大提高了生產(chǎn)質(zhì)量。

在工程施工中，對于周邊環(huán)境比較復(fù)雜、惡劣的情況，機械自動化具有定位控制和機械操作等功能，它能讓工程作業(yè)具有靈敏的效果。例如：在掘土機、挖掘機以及精準(zhǔn)焊接中，都能增強施工質(zhì)量與勞動效率。

2.8 焊 接

在智能化技術(shù)快速發(fā)展的今天，焊接自動化隨著產(chǎn)品質(zhì)量以及種類逐漸增多，同時對焊接水平也提出了更多的要求。因此，在現(xiàn)代自動化設(shè)備應(yīng)用中，必須注重工件定位，根據(jù)相關(guān)產(chǎn)品的具體狀況、軸向、接頭進行焊接。在設(shè)備維護時，根據(jù)相關(guān)要求，對氣源、電源、液壓源定期進行檢查；在做好相關(guān)設(shè)備的年檢、月檢工作的同時，對設(shè)備做好清理與保養(yǎng)工作。

3 我國機械設(shè)備自動化技術(shù)的發(fā)展趨勢

從目前世界機械應(yīng)用成果來看，除部分工業(yè)強國外，大部分國家的機械設(shè)備應(yīng)用還處于初級狀態(tài)。我國作為典型的發(fā)展中國家，不管是在機械自動化技術(shù)還是在種類上都落后于發(fā)達(dá)國家。在上個世紀(jì)中期，我國開始注重機械化發(fā)展，時至今日，由于各種因素影響，機械制造業(yè)仍不穩(wěn)定。

從統(tǒng)計數(shù)據(jù)來看，近幾年，我國機械設(shè)備的自動化技術(shù)應(yīng)用范圍越來越廣，但是整體水準(zhǔn)和國外還具有很大差異。由于大企業(yè)相對匱乏，自動化人才較少，在手工勞動為主的環(huán)境下，在大小企業(yè)交流中出現(xiàn)了明顯的隔閡。雖然我國機械設(shè)備自動化技術(shù)和西方工業(yè)發(fā)達(dá)國家還存在很大差距，但是在黨的領(lǐng)導(dǎo)政策以及科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展中，我們應(yīng)該看到自動化技術(shù)在市場經(jīng)濟以及社會發(fā)展仍然具有很大潛力和發(fā)展前景。

3 結(jié) 語

機械設(shè)備自動化技術(shù)作為人類長期追尋的目標(biāo)，在科學(xué)技術(shù)以及制造水平快速發(fā)展的環(huán)境下，使用自動化技術(shù)不僅能增強產(chǎn)品質(zhì)量，還能推動市場競爭力，提高企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量與效益。因此，在實際工作中，必須做好機械設(shè)備的應(yīng)用和推廣，在一切以實際出發(fā)的同時，著重發(fā)展自動化技術(shù)。在機械自動化產(chǎn)業(yè)中，不僅要學(xué)習(xí)世界先進的技術(shù)力量，還必須將高智能、高技術(shù)與現(xiàn)代化實用技術(shù)有機的聯(lián)系起來，從而讓其成為獨具特色，更加靈活、有效的自動化技術(shù)。也只有這樣，才能將投資降到最低、成本減到最小、效益拉到最大，從而讓我國機械設(shè)備應(yīng)用走上高質(zhì)量、高速、健康、高效益的發(fā)展道路。

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