自動化技術在機械制造中的應用研究

李強+富強

摘 要：機械制造自動化技術代替工人的體力勞動，輔助人類的腦力勞動，極大的提高了生產效率。本文闡述了械制造自動化的發展現狀，分析了自動化技術在機械制造中的應用，最后探究了我國機械制造自動化的發展趨勢。

關鍵詞：自動化技術；機械制造；應用

機械制造自動化技術是把計算機技術和現代通迅技術等先進技術，融入到實際生產制造過程和產品生產的全過程，來代替工人的體力勞動，輔助人類的腦力勞動，能有效縮短制造產品的周期，提高生產率和產品的質量，最大程度上減少成本支出，還能促使資源得以充分利用，減少對環境的污染。

1動化技術在機械制造中的應用

1.信息系統自動化

1.1.1計算機輔助工藝設計（CAPP）

計算機輔助工藝設計（CAPP）是計算機輔助設計與輔助制造的聯系紐帶，工藝輔助設計旨在規范化機械產品的質量，并且加強優化、升級產品工藝。CAPP技術的基本功能主要有：輸入設計的相關信息；選取具體的工藝路線，確定工序內容、選擇機床、道具以及夾具等；明確切削量；對工時及成本進行估算；輸出具體的工藝文件等。在機械制造工業中，CAPP技術徹底改變傳統的手工編制相關工藝文件的模式，其還有效提高編制工藝的效率，縮短生產時間，確保各項工藝規程的準確度，有效減少或避免一定的差錯，為達到工藝最優化以及集成制造提供條件。

1.1.2計算機集成制造系統（CIMS）

CIMS系統是一種先進的計算機繼承系統，能夠在企業中得到廣泛的應用并不斷實現集成化的發展。將CIMS系統引用并應用起來，不僅可以實現自動化系統的集成化，而且還能增強其在各個環節中相互滲透的作用，最終提升機械制造自動化的技術水平。現階段，隨著CIMS不斷得到深入研究及推廣，其受到更多的重視，其不再如CAD、CAM需要在人為的指導之下，借助圖紙對信息進行提取、互換以及處理等，有效避免了在這過程中可能會出現重復處理及中斷處理的現象，從而確保產品設計以及工藝設備效率及質量。

1.2供輸、裝配自動化

在機械制造自動化系統中極為重要的一個部分為物流供輸系統，機械制造過程需要大量的原材料，加工后，還要把成品及時運到具體的、指定的地點，這一過程是相當復雜和繁瑣的，為了保障整個制造過程的流暢性和連續性，需要一套高效的自動化物流系統。物資供輸系統的自動化涉及到自動化軟件系統、單機自動裝置等組件。

裝配自動化是將零配件按照相關技術要求，以搬運、組合以及調節、檢驗、試用等步驟，完成一個成品的組合。裝配在一定程度上確保了機械產品的質量，且提高產品生產的效率及質量，其是機械制造自動化技術的重要應用。

1.3加工系統的自動化

機械制造生產過程有大量的重復勞動，加工自動化可進行自動化的加工循環，并能自動地裝卸各種工件，在生產過程中采用自動化的加工系統，使生產工序能夠自動、持續的進行。不僅大大減少了工人的重復勞動，明顯降低在生產加工中出現的失誤，提高操作的精確度，避免出現次品，確保了產品質量及產量。

1.4檢測自動化

檢測系統的產生基于科學技術不斷發展這一背景，將部分功能復雜、新材料檢測應用以及各種人工檢測不太理想的檢測技術通過計算機技術取而代之的一項檢測系統。現階段，有眾多先進的高精度設施、產品，通過人工檢測是無法達到檢測效果的，而自動化檢測系統便可以較好的輔助實現。當前，國內外檢測系統中普遍應用的有神經網絡技術、智能設備診斷技術以及電流信號檢測技術。

1.5虛擬化技術

隨著計算機技術的發展，特別是計算機模擬仿真技術的日益成熟，虛擬化技術必定會成為機械自動化技術不可避免的發展趨勢，虛擬化技術采用控制理論和計算機技術等一系列現代化的高端技術，實現對產品的完全模擬。例如：結合計算機仿真技術以及信息控制技術，在進行機械制造時，實際操作過程被完全的模擬，進而有效發現生產中隱存的問題，再通過有效的措施有針對性地解決，使機械制造產品品質更好，效率更高。虛擬化技術的成功運用可以大大節省成本費用，縮短產品生產周期，進而增加企業的市場競爭力。

2國機械制造自動化的發展趨勢

2.1數字化

數字化是制造技術先進性發展的核心。數字化制造是集制造技術、計算機技術以及管理科學的貫通、融合、發展和應用為一體的制造結果。其包括數字化設計、制造以及控制等。對制造設備來說，控制參數都是以數字信號表現出來的；對制造公司來說，各類信息，如數據、圖形等都是通過數字形式在各企業內傳遞，利于從市場信息出發，快速收集各種資料信息。基于此，在數字化制造的環境下，在各個領域甚至是跨越地區、跨越國界形成了一個由數字信息組成的網，車間、員工、設備等均可成為這個網上的一個有用的“結點”。在此基礎上還應指出，制造知識，包含技能的獲得、表達、公式化等，均是制造技術自動化發展成制造科學的重點，而這些與數字化是密不可分的。

2.2集成化

在二十一世紀機械制造自動化發展方向中，集成制造技術可以說是最為重要的方向，更是當下機械制造企業不斷改革的生產模式。將計算機組合應用作為基礎，再通過有效的整合使生產制造系統能夠作為一個整體來進行運作，通過多個分系統相互關聯使其呈現為模塊式的組合模式，自動化制造系統、自動化管理系統以及自動化信息系統均包含其中，同時信息集成程度高的制造系統則還將品質信息系統一并包含。在機械自動化技術中，自動化的集成度必定越來越高，計算機集成技術在機械制造領域的運用必定會越來越廣泛。

2.3智能化

機械自動化制造技術的重中之重便是智能化，所謂的智能化就是在機械加工過程中實現人機的雙向互動，使機械制造系統能夠有較強的適應能力，在未來機械加工行業，智能化必定會越來越受到人們的重視，并且機械自動化推行以后，能有效推動我國機械制造業的發展。在未來發展中，機械制造將具備更高級的思維能力。在此基礎上，可總結為，智能化制造模式是集成化、自動化以及智能化的結合體，它是具備不斷深入發展的高技術水平的制造系統，同時也是一種由專家和機器共同組成的人與機一體化的系統，它以超級柔性與集成的方式表現在制造過程的各個環節中，應用網絡模擬專家的智能活動，對之進行判斷、分析、構思、推理以及決策，最后輔助甚至取代人類的部分腦力勞動，

3.結束語

綜上所述，機械制造業的高速發展有助于提高一個國家的綜合國力，機械制造與自動化技術的發展、改革及應用，是制造業企業生存發展的必然要求，也是高質量產品生產的前提。隨著我國當前綜合國力的不斷增強，我國的機械制造在未來不僅會不斷向自動化發展，還會向更加數字化、集成化、智能化方向發展。

參考文獻

[1]李克非.論述機械制造技術的新發展方向[J].黑龍江科技信息，2010（23）.

[2]胡大偉.我國發展先進制造技術的現狀及發展方向[J].黑龍江科技信息，2009（26）.