機械自動化技術在機械制造業(yè)中的應用

郭瑞

摘要：機械制造業(yè)大體指的是各種動力機械、化工機械、機床工具以及儀表儀器等機械設備生產(chǎn)的行業(yè)。機械制造業(yè)的發(fā)展為國民經(jīng)濟的發(fā)展提供了良好的技術裝備，對推動我國工業(yè)化進程具有極大促進作用。科學技術水平的不斷提升帶動了機械自動化技術的進步，為機械制造業(yè)的快速發(fā)展提供了技術支撐。如何更好地將機械自動化成果充分地應用于機械制造業(yè)領域成為了未來關注的焦點之一。 本文主要通過介紹先進制造技術，闡述了機械自動化技術在機械制造業(yè)中的應用情況，并為我國機械制造業(yè)得發(fā)展提供一定的發(fā)展方向。

關鍵詞：機械自動化技術；機械制造業(yè)；具體應用

前言：自動化技術的自身不斷完善及在機械制造行業(yè)內(nèi)的廣泛應用，推動著機械產(chǎn)品向著高參數(shù)、大型化及高可靠性方向上的發(fā)展進程的加快，在很大程度上使得機械制造行業(yè)的相關產(chǎn)品的技術含量及附加值增加顯著，而科學技術的不斷發(fā)展及人們生活水平的提升，將會推動自動化技術在機械制造業(yè)中更為廣泛的應用，使得機械制造業(yè)的自身生產(chǎn)規(guī)模由以往的少品種、大批量轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)今的多品種、小批量的生產(chǎn)格局，并逐漸向民眾需求的產(chǎn)品的制造方向上發(fā)展。

1機械制造自動化的特點

1.1可以實現(xiàn)對誤差的計算。對于控制方式最理想的狀態(tài)，就是能夠完美地控制被控對象。但是，在實際操作的時候，由于人員、設備性能等因素的影響，導致被控對象的實際動作與預定動作存在多多少少的不同。雖說允許誤差的出現(xiàn)，但是，一定要控制的誤差范圍之內(nèi)。誤差的存在也不是完全不利，一方面它能夠促進控制方案的精確性，也有利于對誤差的控制。如果采用傳統(tǒng)控制方案對被控對象進行控制，就有可能因為技術上的問題出現(xiàn)一系列的影響因素，導致誤差不能被控制在一定范圍內(nèi)。在傳統(tǒng)的控制方案中，可以采用結果測試法或者經(jīng)驗法給出誤差。但是，自動化領域中，每一步都處于計算機的監(jiān)控中，所以說，設計人員可以為控制方案的每一步都給出相應的誤差范圍。

1.2綠色環(huán)保。機械自動化技術在提高企業(yè)經(jīng)濟效益的同時，對環(huán)境也會造成或輕或重的傷害。正因如此，在機械自動化技術使用過程中，要把環(huán)境保護問題考慮進去，這也正好符合國家的要求。在機械自動化技術使用過程中，應該遵循的原則如下：盡量減少對環(huán)境的傷害，或者做到?jīng)]有傷害。這一原則要求，對機械自動化技術以及制造材料必須進行嚴格篩選，保證機械制造和使用過程都能夠具有綠色環(huán)保的效應。綠色環(huán)保的機械自動化技術，一方面可以降低生產(chǎn)過程對環(huán)境的傷害，另一方面也可以在一定程度上節(jié)約成本。

1.3控制方案便于進行優(yōu)化和傳播。對于傳統(tǒng)的控制領域，需要結合實際的工作情況確定控制方法和控制方案，而且要將環(huán)境因素、人為因素對控制方案的影響納入考慮。在數(shù)控技術方面，全程都是利用數(shù)字控制，正因這樣，數(shù)字控制方式才能夠移植和傳播，影響著整個控制行業(yè)的積極、迅速發(fā)展。另一方面，控制方案能夠抽象成可以應用計算機技術進行查看、修改和優(yōu)化的數(shù)字代碼形式，在計算機技術的協(xié)助下，控制方案也可以得到更深一步的優(yōu)化，促進整個控制行業(yè)的順利發(fā)展。

2機械自動化技術的發(fā)展情況

20世紀20年代以來，機械自動化技術就已經(jīng)廣泛應用于大批量冷加工工藝過程中，而隨著技術的進步，以及市場的變化和需求，機械制造業(yè)在20世紀60年代后期，開始建立可變性自動化生產(chǎn)系統(tǒng)，以適應機械制造對于市場靈活快速反應的能力。這種技術是一種圍繞計算機技術的柔性自動化的生產(chǎn)制造技術。但是由于時代的快速發(fā)展，現(xiàn)有的這種制造系統(tǒng)自動化已經(jīng)不能夠滿足大多數(shù)企業(yè)的實際生產(chǎn)要求。從世界范圍來看，除了歐美等工業(yè)發(fā)達國家，大多數(shù)國家的機械自動化的生產(chǎn)水平較低，因此，我國需要不斷加強自身技術，增強自身條件，努力向自動化的高級理想階段邁進。

3自動化技術在機械制造業(yè)中的應用

目前，我國的機械制造行業(yè)正在向著集成化、智能化、敏捷化，以及虛擬化發(fā)展。而自動化技術也與計算集成制造、計算機輔助制造等概念進行聯(lián)系，為機械制造業(yè)的發(fā)展提供完備的技術支持。

3.1 集成化

計算機集成制造（CIMS）被認為是21世紀制造企業(yè)的主要生產(chǎn)方式。CIMS作為一個由若干個相互聯(lián)系的部分（分系統(tǒng)）組成，通常可以將它劃分為工程技術信息分系統(tǒng)、管理信息分系統(tǒng)、制造自動化分系統(tǒng)，以及質(zhì)量信息分系統(tǒng)組成。

工程技術信息分系統(tǒng)又包含有計算機輔助設計、計算機輔助工程分析、計算機輔助工藝過程設計、計算機輔助工裝設計、數(shù)控程序編制等。管理信息分系統(tǒng)包括生產(chǎn)管理、物料管理、經(jīng)營管理、財務管理和人事管理。制造自動化分系統(tǒng)包括加工中心、柔性制造單元、計算機數(shù)控、工業(yè)機器人，以及自動裝配等。而質(zhì)量信息分系統(tǒng)包括計算機輔助檢測、計算機輔助質(zhì)量控制、計算機輔助測試，以及三坐標測量機等。

3.2 智能化

智能制造系統(tǒng)可被理解為由智能機械和人類專家共同組成的人機一體化智能系統(tǒng)，該系統(tǒng)在制造過程中能進行智能活動，如分析、推理、判斷、構思、決策等。在智能系統(tǒng)中，“智能”主要體現(xiàn)在系統(tǒng)具有良好的友好性和適應性。在設計和制造過程中，采用模塊化方法，使之具有較大的柔性；對于人，智能制造強調(diào)安全性和友好性；對于環(huán)境，要求作到無污染，省能源和資源充分回收；對于社會，提倡合理協(xié)作與競爭。

3.3 敏捷化

敏捷制造是以競爭力和信譽度為基礎，選擇合作者組成虛擬公司，分工合作，為同一目標共同努力來增強整體競爭能力，對用戶需求做出快速反應，以滿足用戶的需要。為了達到快速應變能力，虛擬企業(yè)的建立是關鍵技術，其核心是虛擬制造技術，即敏捷制造是以虛擬制造技術為基礎的。敏捷制造是現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)從信息集成發(fā)展到企業(yè)集成的必經(jīng)之路，它的發(fā)展水平代表了現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的發(fā)展水平，是現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的發(fā)展方向。

3.4 虛擬化

虛擬制造技術主要包含計算機圖形學、現(xiàn)代制造工藝、并行工程、人工智能、多媒體技術、信息技術等高新技術，并且以計算機仿真技術和系統(tǒng)建模為基礎，所組成的一項由多學科知識形成的綜合系統(tǒng)技術。虛擬制造利用信息技術、仿真計算機技術對現(xiàn)實制造活動中的人、物、信息及制造過程進行全面的仿真，以發(fā)現(xiàn)制造中可能出現(xiàn)的問題，在產(chǎn)品實際生產(chǎn)前就采取預防的措施，從而達到產(chǎn)品一次性制造成功，來達到降低成本、縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，增強產(chǎn)品競爭力的目的。

4結語

在機械自動化已經(jīng)普及全球的大背景下，我國機械制造業(yè)面臨空前的挑戰(zhàn)，也是前所未有的機遇，另一方面，市場對于機械產(chǎn)品的需求越來越大，企業(yè)面臨著的市場競爭也越來越激烈。在這樣的大環(huán)境下，機械制造企業(yè)必須認清市場形勢，緊跟市場的步伐，認真分析市場狀態(tài)，根據(jù)本企業(yè)實際情況合理將自動化技術引入進來，加以合理有效的利用，才能夠在最大程度上有效的推動我國經(jīng)濟的發(fā)展，為社會造福，為人類造福。

參考文獻

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