淺談自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用

尤龍 丁維哲

摘 要：近年來(lái)，隨著我國(guó)對(duì)外開(kāi)放程度越來(lái)越高，社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展飛速，人們的物質(zhì)生活水平有了質(zhì)的提升。與此同時(shí)，人們對(duì)于工業(yè)加工產(chǎn)品提出更加多元化、精細(xì)化的要求。在此背景下，以自動(dòng)化技術(shù)為主導(dǎo)的機(jī)械制造領(lǐng)域也在不斷改革與創(chuàng)新。本文中，筆者就當(dāng)前我國(guó)自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械制造領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀、特點(diǎn)、優(yōu)勢(shì)等展開(kāi)分析，并對(duì)其未來(lái)發(fā)展前景進(jìn)行展望。

關(guān)鍵詞：社會(huì)經(jīng)濟(jì)技術(shù)自動(dòng)化工業(yè)生產(chǎn)機(jī)械制造

21世紀(jì)以來(lái)，以計(jì)算機(jī)信息技術(shù)為基礎(chǔ)的自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械制造領(lǐng)域得到空前廣泛的應(yīng)用，傳統(tǒng)的機(jī)械制造領(lǐng)域?yàn)橼A得發(fā)展生機(jī)不斷創(chuàng)新與升級(jí)。自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械制造領(lǐng)域的應(yīng)用無(wú)疑構(gòu)建了一種更加穩(wěn)定、高效、低成本甚至無(wú)人化操作的機(jī)械制造新業(yè)態(tài)。

一、機(jī)械自動(dòng)化的發(fā)展歷程

機(jī)械自動(dòng)化的概念最早是在上個(gè)世紀(jì)初所提出的，而且最早被應(yīng)用于制冷工作當(dāng)中，并在隨后的短時(shí)間內(nèi)得到爆發(fā)式的發(fā)展和廣泛的認(rèn)可。在隨后得以拓展，并在機(jī)械制造行業(yè)中取得巨大的成就。若干年后，市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展已經(jīng)對(duì)機(jī)械制造有了更多的要求，因此，便演變出了具有自動(dòng)化特性的機(jī)械制造模式。該模式以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，發(fā)展出了一套具有高度柔性化與可變性的生產(chǎn)模式。這也使得機(jī)械制造市場(chǎng)的規(guī)模得以進(jìn)一步擴(kuò)大，在不斷激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中，企業(yè)對(duì)于機(jī)械設(shè)備性能和精密程度的要求得以滿足，生產(chǎn)制造流水線的檢測(cè)也具有較高的智能性和自動(dòng)化。但是，企業(yè)追求經(jīng)濟(jì)效益最大化的目標(biāo)不會(huì)停止，這也使之開(kāi)始對(duì)當(dāng)下機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行不斷深入的分析和改進(jìn)，并密切關(guān)注其未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)，以便于掌握最具競(jìng)爭(zhēng)力的技術(shù)核心，并且迅速構(gòu)建全新的生產(chǎn)模式。

二、機(jī)械制造中的自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用

1.集成化應(yīng)用。如今，機(jī)械制造領(lǐng)域已經(jīng)融合了計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)、微電子、大數(shù)據(jù)以及自動(dòng)化等多個(gè)方面的技術(shù)，同時(shí)又有了自己的創(chuàng)新與發(fā)展，例如計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)、數(shù)控加工技術(shù)等等。同時(shí)，這類技術(shù)的發(fā)展也在不同層面上體現(xiàn)了集成制造系統(tǒng)作為體系結(jié)構(gòu)的重要特點(diǎn)。而集成制造作為綜合信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)流程的來(lái)進(jìn)行整合，通過(guò)重組和精簡(jiǎn)的手段對(duì)自動(dòng)化進(jìn)行協(xié)調(diào)，在綜合了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和工程數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的信息之后，對(duì)企業(yè)制造過(guò)程中所需的各項(xiàng)要素進(jìn)行集合式的管理。這樣一來(lái)，企業(yè)的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)質(zhì)量和成本、售后服務(wù)以及時(shí)間周期等等均會(huì)取得最佳效果。同時(shí)，也在某種程度契合了當(dāng)下國(guó)家所推行的可持續(xù)化發(fā)展戰(zhàn)略。

2.智能機(jī)械制造應(yīng)用。智能機(jī)械制造技術(shù)需要多方面的技術(shù)進(jìn)綜合與相互滲透，最終交織形成一項(xiàng)全新的技術(shù)種類。該項(xiàng)技術(shù)的實(shí)踐基礎(chǔ)是智能系統(tǒng)借由機(jī)械和人類專家形成的整體來(lái)開(kāi)展系統(tǒng)化的智能活動(dòng)，例如診斷、分析、推理、判斷以及決策信息提供等等。換句話說(shuō)，智能機(jī)械制造技術(shù)的出現(xiàn)，將人工智能、專家經(jīng)驗(yàn)以及制造機(jī)械等多方的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行有機(jī)的融合，實(shí)現(xiàn)對(duì)制造工序各個(gè)環(huán)節(jié)的專業(yè)化和智能化控制，減少因?yàn)槿肆ζ谒斐傻墓芾砗筒僮髡`差。智能型的自動(dòng)化機(jī)械制造系統(tǒng)具備專家的經(jīng)驗(yàn)和智能，能夠?qū)ο到y(tǒng)控制下的機(jī)械運(yùn)行狀況進(jìn)行自查和分析，及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障，并對(duì)故障進(jìn)行處理和提交。同時(shí)，在綜合了足夠多的故障信息之后也能對(duì)故障進(jìn)行預(yù)測(cè)和技術(shù)改進(jìn)。除此之外，還具備了相應(yīng)的突發(fā)事件的處理能力，通過(guò)對(duì)自身各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息的調(diào)整來(lái)應(yīng)對(duì)不同條件的外部環(huán)境，保障生產(chǎn)始終處于最優(yōu)的狀態(tài)。

3.柔性自動(dòng)化的應(yīng)用。知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代的機(jī)械制造企業(yè)在市場(chǎng)中需要面臨諸多變化因素和風(fēng)險(xiǎn)，這就加強(qiáng)了企業(yè)在應(yīng)急措施制定和快速反應(yīng)能力等多方面的需求。因?yàn)樵诿媾R全新的市場(chǎng)環(huán)境時(shí)，企業(yè)需要迅速調(diào)整制造鏈條的結(jié)合和模式，保障產(chǎn)品能夠迅速在市場(chǎng)中打開(kāi)局面，保障盈利空間。這樣一來(lái)，企業(yè)對(duì)于機(jī)械化制造模式的自動(dòng)化系統(tǒng)也有了較高的柔性化要求。而柔性自動(dòng)化體系的構(gòu)建則必須建立在生產(chǎn)柔性的大前提下，才能夠在人機(jī)界面中進(jìn)行優(yōu)化，減少因?yàn)檫^(guò)分自動(dòng)化之后所造成的誤區(qū)。與此同時(shí)，還需要較大限度完善信息系統(tǒng)，將計(jì)算機(jī)技術(shù)在數(shù)據(jù)處理和分析等方面的能力發(fā)揮出來(lái)。事實(shí)上，柔性化的機(jī)械自動(dòng)化模式具備較強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)能力，能夠根據(jù)市場(chǎng)環(huán)境來(lái)生產(chǎn)商品以適應(yīng)市場(chǎng)的環(huán)境。

4.物流系統(tǒng)自動(dòng)化應(yīng)用。機(jī)械自動(dòng)化在電子商務(wù)市場(chǎng)不斷繁榮的過(guò)程中，也在物流系統(tǒng)自動(dòng)化中發(fā)揮了越來(lái)越大的作用，尤其是在物流檢測(cè)、自動(dòng)化裝備以及進(jìn)程自動(dòng)化管理等程序中。而機(jī)械制造所運(yùn)用的自動(dòng)化系統(tǒng)可以將生產(chǎn)工序中的各項(xiàng)要求按照既定的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)完成，將零部件按照機(jī)械自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行整體化的分工和裝配。這樣一來(lái)，就可以有效的規(guī)范生產(chǎn)流程，也能夠在裝配質(zhì)量、分揀精度以及工作質(zhì)效水平上取得良好的效果。

三、自動(dòng)化技術(shù)在未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)及應(yīng)用

1.自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。目前，自動(dòng)化技術(shù)的高度集成化發(fā)展趨勢(shì)已經(jīng)相當(dāng)明顯了。因?yàn)楝F(xiàn)階段的機(jī)械制造在自動(dòng)化的發(fā)展過(guò)程中，多數(shù)企業(yè)紛紛將此作為發(fā)展的重要方向，也是產(chǎn)業(yè)的革新趨勢(shì)。在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和程序的基礎(chǔ)上，對(duì)多種學(xué)科的知識(shí)進(jìn)行整合，可以為機(jī)械制造的整個(gè)生產(chǎn)鏈條提供完備的生產(chǎn)模式。同時(shí)又將各個(gè)部門劃分到不同的生產(chǎn)模塊，進(jìn)行組合式的自動(dòng)化制造、管理以及信息集合等系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的統(tǒng)一化管理。其次是自動(dòng)化技術(shù)不斷融入智能化要素，這也是現(xiàn)代化計(jì)算機(jī)技術(shù)的作用。在計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展下，其對(duì)于社會(huì)具有良好而全面的覆蓋，智能化水平在不斷提升的同時(shí)也被人們廣泛應(yīng)用到機(jī)械設(shè)備制造的各項(xiàng)工序當(dāng)中。這樣一來(lái)，人類在機(jī)械制造中的勞動(dòng)強(qiáng)度也有所減小，借助智能化設(shè)備來(lái)對(duì)機(jī)械生產(chǎn)進(jìn)行監(jiān)督、管理以及調(diào)試，構(gòu)建良好而和諧的工作環(huán)境。在未來(lái)，這樣高度智能機(jī)械生產(chǎn)將作為一項(xiàng)必然趨勢(shì)來(lái)實(shí)現(xiàn)，對(duì)于產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率以及機(jī)械壽命等方面具有較多的優(yōu)勢(shì)。

2.自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用前景。自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)被廣泛運(yùn)用于我國(guó)的機(jī)械制造業(yè)，但是在未來(lái)科技不斷變化和發(fā)展的過(guò)程中還會(huì)有新的發(fā)展趨勢(shì)。尤其在當(dāng)下的生態(tài)環(huán)境保護(hù)是我國(guó)發(fā)展戰(zhàn)略中的重要一環(huán)，因此，以綠色技術(shù)為主導(dǎo)的機(jī)械自動(dòng)化將成為我國(guó)重點(diǎn)培育的產(chǎn)業(yè)。通過(guò)技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目標(biāo)，幫助機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)在集約化、智能化以及系統(tǒng)化方向發(fā)展的同時(shí)實(shí)現(xiàn)低碳綠色的目標(biāo)。與此同時(shí)，當(dāng)下的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也有了很大的創(chuàng)新和發(fā)展，并且在人們的生活與工作中有越來(lái)越多的應(yīng)用。例如網(wǎng)絡(luò)虛擬化和真實(shí)還原等設(shè)備的制造方式上，并將不斷成熟，尤其VR產(chǎn)品的制造。

四、結(jié)語(yǔ)

如今，人們?cè)诟叨纫蕾嚈C(jī)械設(shè)備的同時(shí)也要求其具有高水平的精度、準(zhǔn)度以及質(zhì)效程度。這和傳統(tǒng)機(jī)械制造模式相比具有很多的優(yōu)勢(shì)，但是未來(lái)的發(fā)展仍需要機(jī)械自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)不斷提升。尤其是我國(guó)在工業(yè)水平上和發(fā)達(dá)國(guó)家有一段距離，唯有通過(guò)在技術(shù)研發(fā)和創(chuàng)新上不斷投入，才有機(jī)會(huì)幫助我國(guó)在工業(yè)化發(fā)展中取得更高的成果。

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（作者單位：沈陽(yáng)地鐵集團(tuán)有限公司運(yùn)營(yíng)分公司）