機械自動化技術在機械制造中的應用分析

張坤

摘 要：目前，我國在各生產領域中的工藝技術越來越嫻熟，而自動化技術的引進及廣泛應用更推進了我國第二產業的快速發展。在各生產領域中采用機械自動化技術不僅有效改善生產工藝、完善生產模式，提高產品質量及降低生產成本等，還提高了生產過程的有效性以及安全性。文章就機械自動化技術在機械制造中的實際應用情況進行了研究，在詳細了解其概念與組成的基礎上，對其應用前景與現狀進行了分析。

關鍵詞：機械自動化；機械制造；特點；應用現狀

中圖分類號：TH16 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2014）24-0113-02

隨著我國科學技術的迅猛發展，各生產設備不斷跟新換代的情勢下，機械制造業面臨著來自不同方面的發展需求與挑戰。機械自動化技術作為現代制造行業中的先進技術，除了是改造技術的保障與動力外，還是技術進步的象征，因此，對我國經濟體制而言，應進一步推廣且應用機械自動化技術，以滿足行業的發展需求。

1 機械自動化技術的概念、特點以及組成結構

1.1 機械自動化技術的概念

機械自動化技術指的是在機械制造業中采用自動化技術，實現加工對象的自動且持續生產，實現優化且有效的自動生產過程，加快生產投入物的流動頻率和加工變換。整個制造業以及國民經濟的進步與發展很大程度上取決于機械自動化技術水平。實踐結果表明，采用機械自動化技術除了能有效控制產品生產的周期、提高產品質量及更新速度、大大提升生產的效率，促進經濟收益最大化外，還大幅度降低了相關工作人員的工作難度、有效改善了其工作環境等，實現了資源的最大化合理配置。因此，在技術條件成熟及經濟條件富足的有效保障下，機械自動化技術水平的高低已經成為決定機械制造業發展的重要因素之一，其直接影響著機械制造企業的利益及社會效益。

1.2 機械自動化技術的特點

機械自動化技術的特點主要表現為：

①在經濟全球化的巨大競爭壓力之下，其有特殊的競爭技術手段，能有效控制生產的系統工程等。集市場競爭中產品成本、生產周期及產品質量與一體。

②在新的技術領域中，其具備明確的范疇，既區別于一般的高科技技術，又涵蓋其性能，是多學科先進技術的集合體。

③其主要為第二產業的工藝技術，能最大限度的提高社會效益以及經濟效益等。

1.3 機械自動化技術的組成

作為多項高科技技術及多門學科綜合且被廣泛應用的機械自動化技術，已被視為整個系統工程的重要表現形式，其由5個重要的單元構成，即：

①傳感單元。此單元為整個機械自動化系統的基礎單元，主要作用為檢測系統在工作過程中所表現出來的性能參數與狀態是否正常。

②控制單元。此單元為整個機械自動化系統的保障性部分，主要作用是對系統進行單元的制定與調節。

③程序單元。此單元為整個機械自動化系統工程的主要部分，主要作用是解決系統應該做什么以及如何做等問題。

④作用單元。此單元為整個機械自動化系統的前期性部分，主要作用是對系統進行有效的定位及能量的施加。

⑤制定單元。此單元為整個機械自動化系統的核心部分，主要作用表現為通過對傳感單元傳輸過來的信息進行數據的比較與分析，從而根據實際情況制定并發出相應的動作指令等。

2 機械自動化技術在機械制造業中的應用

20世紀20年代機械自動化技術曾在機械制造冷加工生產中被廣泛應用，而可變性的自動化生產系統則是為了適應市場的變化與需求，增強機械制造業對市場靈活性的快速反應能力需要。當前，我國機械制造業正朝著智能化、虛擬化、柔性化及集成化方向發展。

2.1 智能化應用

機械制造智能化融合了多項工程技術，即：機械制造技術、自動化技術、人工智能技術和系統工程管理技術等。人機工作界面是機械智能化應用的重要特性，以交換界面來實現人機間的溝通。使用機械制造智能化技術的關鍵在于使機械能夠自覺、能動的按照人的智力化活動進行準確、科學的運作，此外，其還能根據自身所反映的事實狀況來實施有效性的安全檢測工作，以保證整個機械系統的正常運作。

2.2 虛擬化應用

機械制造虛擬化由多媒體技術、人工智能技術算機圖形學、信息技術、多媒體技術、現代機械制造工藝等以仿真技術形式以及系統建模的形式為基礎組成的綜合系統技術，其應用是為了能讓機械制造的產品能完全模擬產品設計生產，從而提高生產效率以及產品質量。比如，利用仿真技術模擬機械的運作，從而發現潛在問題，進而有選擇性、目的性的對潛在問題采取相應的解決措施。機械制造虛擬化的應用能提高產品質量、縮短產品的生產周期、提升生產效益等作用能促進市場經濟的迅速發展。

2.3 柔性化應用

根據外界的干擾力差異表現出相應的適應能力是機械制造柔性化的特征。相對于同行業中的相似技術而言，機械自動化技術的柔性化應用優勢突出表現在：

①能在完善制造企業整體的應變功能基礎上滿足機械制造發展過程中對多樣化形式、個性化形式的要求。

②能有效提高企業生產的效率以及產品質量。

③在合作共贏的基礎上，最大限度的滿足客戶的需求，確保產品的交付期限。

④加強對信息系統的管理力度，保證其運作的安全性等。

機械自動化技術的柔性化應用很好的解決了用戶終端所提出的各項要求，同時也科學合理的優化了人機間的相互轉換。適當調整了機械制造的結構屬性與產品類型，將計算機管理系統植入機械制造系統中，從而獲取更大的經濟效益。

2.4 集成化應用

機械制造集成化指的是集成技術的功能與經營。制造集成化在信息技術的作用下，能有效發揮并優化企業在參與制造過程的整體性作用。因為企業在實際經營管理工作中，所面臨的有關動態的集成舉措，能夠將企業動態集成成一個整體，從而有效保持了自動化技術應用的合理性，進而將企業的數控加工技術、信息管理系統等計算機輔助設計技術引入機械制造系統中，如今，很多工程應用措施已大面積覆蓋了制造行業，其有效的生產模式將在未來的制造行業中獨樹一幟，成為行業發展的主流趨勢。

3 機械自動化技術應用的現狀

控制理論為機械自動化的理論基礎，即依據被控制的對象特性及所處環境變化而對所反饋的信息進行能動的控制，從而讓機械系統按照所預設的功能進行運作，其應用與發展能改變社會生產、生存、生活及管理方式，主要體現為：

3.1 生產的自動化

在生產加工系統中應用自動化能減少機械在生產中的操作失誤，替代人員的勞動，提升產品質量等。

3.2 檢測的自動化

由于科學技術水平的提高，各先進設備及新材料等不斷被投入到機械制造行業中，這加大了相關部門對產品進行檢測的工作難度系數，因此，引進自動化檢測技術是其必然結果，目前，在機械制造行業中，應用得比較廣泛的自動化檢測的主要檢測對象為電流信號、組件磨損狀態、基于時序、人工神經網絡對刀具等。

3.3 物資傳輸的自動化

物資傳輸的自動化系統包括自動化軟件系統組件、單機自動化裝置及自動傳輸設備等，而將需要的原材料等物資傳輸到相應的位置是制造過程中必不可少的細分系統。

4 結 語

綜上所述，機械自動化技術的成功應用在很大程度上加快了機械制造業的發展速度，而生產產業要想在消費全球化、經濟一體化以及經濟全球化的激烈競爭背景下爭得立足之地，并牢牢穩住自己的地位，就必須加大對機械自動化技術的的應用，以機械自動化高效率、低成本的先進技術作為行業發展的主力軍，從而使企業獲得生產效益及經濟利益的最大化。

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