機械自動化技術(shù)在機械制造中的應(yīng)用

張洪川

(天津市第五機床廠，天津 300222)

我國社會和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展給機械制造行業(yè)帶來了一定的發(fā)展機遇，隨著此行業(yè)的發(fā)展和成熟，自動化技術(shù)開始在其中引進(jìn)并應(yīng)用。這種技術(shù)的主要優(yōu)勢在于，可實現(xiàn)機械制造過程從效率到質(zhì)量上的全面優(yōu)化，不但對生產(chǎn)效率的提升有極大的促進(jìn)作用，同時，也能給相關(guān)產(chǎn)品生產(chǎn)的質(zhì)量提供有力的保障。而與機械制造行業(yè)本身的復(fù)雜性相對應(yīng)，相關(guān)的自動化技術(shù)也具有不同的技術(shù)類型和應(yīng)用方式，只有明確了相關(guān)技術(shù)的特點，才能實現(xiàn)其在機械制造領(lǐng)域的有效應(yīng)用。

1 機械自動化技術(shù)簡述

1.1 技術(shù)應(yīng)用的領(lǐng)域和優(yōu)勢

所謂的機械自動化技術(shù)，其實是將機械制造與自動化技術(shù)進(jìn)行相互結(jié)合應(yīng)用。主要的自動化技術(shù)應(yīng)用對象是機械產(chǎn)品制造的具體流程，通過自動化技術(shù)在機械制造領(lǐng)域的應(yīng)用，促進(jìn)機械制造行業(yè)中的相關(guān)產(chǎn)品的生產(chǎn)在自動化、流程化、高速化的狀態(tài)下完成生產(chǎn)和制造的過程。同時，自動化設(shè)備的應(yīng)用減少了人工參與機械生產(chǎn)的比例。這從另一個方面減低了安全事故的發(fā)生幾率。另外，從生產(chǎn)生本的角度分析，自動化技術(shù)的應(yīng)用具有長期和相對穩(wěn)定的效果。因此，從相關(guān)企業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展的角度來講，自動化技術(shù)與生產(chǎn)流程的結(jié)合可以有效提高生產(chǎn)和制造的效率，降低生產(chǎn)成本，可見，機械自動化技術(shù)的應(yīng)用在機械制造領(lǐng)域是非常必要且具有很大的積極作用的。應(yīng)當(dāng)在機械制造行業(yè)中進(jìn)行廣泛應(yīng)用。

1.2 相關(guān)的自動化技術(shù)類型

我們分析可知，機械自動化技術(shù)必須是與相關(guān)的機械制造技術(shù)相適應(yīng)的，基于機械制造業(yè)本身在技術(shù)上的復(fù)雜性和專業(yè)性，相關(guān)的自動化技術(shù)的融合，也需要結(jié)合機械制造也中各項技術(shù)的實際應(yīng)用情況來進(jìn)行研發(fā)和應(yīng)用。而從另一個角度來說，不同的自動化技術(shù)類型，也是為了不同的機械設(shè)備和產(chǎn)品的制造而服務(wù)的，從其技術(shù)的分類上來講，目前較為典型的兩者融合的專業(yè)制造技術(shù)，包括計算機輔助設(shè)計技術(shù)（CAD）、計算機輔助制造技術(shù)（CAM）以及柔性制造系統(tǒng)（FMS）等。而目前最完整的，最大規(guī)模的技術(shù)實現(xiàn)系統(tǒng)是計算機集成制造系統(tǒng)（CIMS）。表1是目前常用的機械自動化技術(shù)類型統(tǒng)計表。

表1 機械自動化技術(shù)主要類型

2 機械自動化的結(jié)構(gòu)劃分分析

機械自動化技術(shù)的實施必然需要依托一個完整的自動化系統(tǒng)來實現(xiàn)，而不同的機械產(chǎn)品生產(chǎn)要求標(biāo)準(zhǔn)也有所不同，基于這種現(xiàn)狀，雞血自動化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計成為了其有效應(yīng)用的重要前提，從自動化技術(shù)的應(yīng)用系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的角度分析，一個常規(guī)的機械自動化系統(tǒng)，主要由以下幾個環(huán)節(jié)組成。

2.1 程序環(huán)節(jié)

這個環(huán)節(jié)是整個機械自動化系統(tǒng)比較核心的部分，其主要的功能在于將產(chǎn)品制造和生產(chǎn)過程中的相關(guān)流程指令，按照一定的程序口令進(jìn)行編寫，在產(chǎn)品進(jìn)入流水線環(huán)節(jié)開始生產(chǎn)時，一切的系統(tǒng)運行控制和作用順序指令，都由程序單元來發(fā)出。可見，從結(jié)構(gòu)性質(zhì)上來講，這一環(huán)節(jié)，是對整個系統(tǒng)進(jìn)行總體控制的中心環(huán)節(jié)，其負(fù)責(zé)接收各個區(qū)域發(fā)出的不同類型的數(shù)據(jù)和信息，并完成整個系統(tǒng)的協(xié)調(diào)運行和應(yīng)用，是機械自動化技術(shù)發(fā)揮作用的終端指揮環(huán)節(jié)。

2.2 作用環(huán)節(jié)

此環(huán)節(jié)主要完成系統(tǒng)開始運行的前期，需要進(jìn)行的一系列信息控制、梳理、整合的過程，在這個環(huán)節(jié)中，其所接受到的信息都是獨立的，不能實現(xiàn)系統(tǒng)的協(xié)同作用。因此，當(dāng)信息流程進(jìn)入到這個環(huán)節(jié)時，其主要任務(wù)是將細(xì)節(jié)的信息整合成一個可以發(fā)揮作用的程序。只有對不同只有現(xiàn)將信息按照自動化生產(chǎn)流程的具體要求進(jìn)行整合和分析，才能實現(xiàn)下一步的信息的有效傳輸。

2.3 傳輸環(huán)節(jié)

所謂的傳輸環(huán)節(jié)，其最核心的作用就是完成信息的傳遞和反饋，其在系統(tǒng)運行中的作用相對比較單一，由于傳輸環(huán)節(jié)在啟動時，其承載的信息量是比較大的，因此，在系統(tǒng)運行過程中，應(yīng)當(dāng)盡可能保證傳輸環(huán)節(jié)的穩(wěn)定性，以免造成傳輸?shù)闹袛嗷蛐畔⒌膩G失。另外，傳輸環(huán)節(jié)在運行的過程中，還應(yīng)當(dāng)對其傳輸速度進(jìn)行一定的關(guān)注，因為自動化設(shè)備具有一定的聯(lián)系性，如果一個環(huán)節(jié)的速率發(fā)生異常，則容易對其前后的各個工作環(huán)節(jié)的正常狀態(tài)造成影響。在完成了核心的數(shù)據(jù)信息反饋和傳輸?shù)墓ぷ骱螅溥€可以一并將系統(tǒng)運行中的相關(guān)參數(shù)信息進(jìn)行性反饋傳遞。

3 自動化系統(tǒng)的應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)分析

3.1 集成化技術(shù)應(yīng)用的技術(shù)要點

集成化技術(shù)，從本質(zhì)上來說就是實現(xiàn)復(fù)雜的機械制造流程和細(xì)節(jié)技術(shù)的高度集中應(yīng)用。將復(fù)雜的機械制造工作內(nèi)容整合到一個整體的自動化系統(tǒng)中發(fā)揮作用。通過對整個技術(shù)流程的調(diào)整和優(yōu)化來實現(xiàn)制造水平的提升。在應(yīng)用集成化技術(shù)時，應(yīng)當(dāng)注意選擇好需要進(jìn)行集成處理的信息類型，且在整體系統(tǒng)運行的架構(gòu)方面應(yīng)當(dāng)結(jié)合產(chǎn)品制造的實際情況酌情調(diào)整系統(tǒng)集成程度和集成信息類型，確保集成技術(shù)作用的發(fā)揮。

3.2 柔性系統(tǒng)的應(yīng)用技術(shù)要點

柔性系統(tǒng)，其主要的特征是系統(tǒng)應(yīng)用時與產(chǎn)品生產(chǎn)的實際需求的適應(yīng)性較高，同時，對于產(chǎn)品生產(chǎn)過程中的外界因素的影響，也能夠從系統(tǒng)內(nèi)部自身的角度上進(jìn)行調(diào)整，具體的來說，就是這種系統(tǒng)能夠適應(yīng)市場需求的快速變化。在機械制造領(lǐng)域中，相關(guān)的先進(jìn)技術(shù)和新型產(chǎn)品呈現(xiàn)出一種不斷出現(xiàn)的態(tài)勢，因此，對于從事機械產(chǎn)品和設(shè)備制造的企業(yè)來講。柔性系統(tǒng)的作用在于，可根據(jù)不同的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)制造要求，完成結(jié)構(gòu)和性能優(yōu)化調(diào)整的任務(wù)。另外，柔性系統(tǒng)還可實現(xiàn)人機交互功能，使產(chǎn)品的生產(chǎn)和管理過程更加便捷化。最終實現(xiàn)產(chǎn)品功能的優(yōu)化和產(chǎn)品種類的多元化發(fā)展要求。這樣技術(shù)的應(yīng)用要點在于，要結(jié)合市場的具體需求來進(jìn)行柔性系統(tǒng)的應(yīng)用，在不改變系統(tǒng)運行的常規(guī)模式的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)產(chǎn)品本身的優(yōu)化。

3.3 智能化技術(shù)的應(yīng)用要點

智能化是我國進(jìn)入大數(shù)據(jù)互聯(lián)網(wǎng)＋時代后，在社會生活和生產(chǎn)發(fā)展過程中產(chǎn)生的一種產(chǎn)品制造和生產(chǎn)的必然要求。自動化與智能化實際上是同屬于一種走向的，基于改革和更新的技術(shù)了行。也可以說，自動化是智能化發(fā)展的基礎(chǔ)，智能化使自動化發(fā)展到一定程度后的一種變革和更新。本文所探討的智能化技術(shù)的應(yīng)用，實際上是將自動化技術(shù)和智能化技術(shù)聯(lián)合起來進(jìn)行應(yīng)用。通過兩者的結(jié)合，實現(xiàn)對整個生產(chǎn)和制造過程的控制和完善。在系統(tǒng)的運行中，智能化技術(shù)的主要作用是，完成系統(tǒng)的自我檢查和調(diào)節(jié)，并將相關(guān)的實時信息收集反饋給中央的指揮系統(tǒng)，這為機械自動化系統(tǒng)的穩(wěn)定運行又提供了一層有力的保障。

4 結(jié)語

總之，自動化技術(shù)在機械制造行業(yè)中的應(yīng)用，是社會發(fā)展和人們對相關(guān)產(chǎn)品的品質(zhì)需求不斷提升的必然趨勢。在具體應(yīng)用的過程中，相關(guān)的技術(shù)實施人員及管理人員應(yīng)當(dāng)明確不同的技術(shù)類型在機械制造過程中的應(yīng)用范圍，并結(jié)合設(shè)備應(yīng)用的實際情況利用自動化技術(shù)促進(jìn)制造過程的優(yōu)化和完善，實現(xiàn)此技術(shù)在機械產(chǎn)品制造中發(fā)揮出積極的作用。

[1]姚疆.機械自動化技術(shù)及其在機械制造中的應(yīng)用[J].工程技術(shù):文摘版,2016(33):00279-00279.

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