自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用

褚昌銘　王力智

摘 要：對(duì)于機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)加工而言，其復(fù)雜性較高，難度較大，而自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械制造中的有效應(yīng)用，能夠顯著提高機(jī)械產(chǎn)品的加工效率，同時(shí)，提高機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量，另外，還可以大大降低對(duì)機(jī)械制造工作人

引言

機(jī)械制造是非常重要的行業(yè)，有利于促進(jìn)社會(huì)發(fā)展。當(dāng)前，我國(guó)正處于科技迅猛發(fā)展的新時(shí)期，要想提高企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，就要在技術(shù)方面不斷進(jìn)行革新，只有先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，才能進(jìn)一步提高產(chǎn)品質(zhì)量。而自動(dòng)化技術(shù)作為影響力非常大的現(xiàn)代技術(shù)，在這一行業(yè)應(yīng)用較為廣泛，因此，加強(qiáng)對(duì)其作用和具體應(yīng)用進(jìn)行研究，有利于深入挖掘自動(dòng)化技術(shù)的價(jià)值，有利于機(jī)械制造業(yè)的健康發(fā)展。

1機(jī)械設(shè)計(jì)制造業(yè)現(xiàn)狀及自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用的作用

1.1機(jī)械設(shè)計(jì)制造業(yè)現(xiàn)狀

本世紀(jì)以來(lái)，機(jī)械制造業(yè)從技術(shù)上對(duì)以往的生產(chǎn)模式進(jìn)行革新，在此之前，機(jī)械制造行業(yè)使用的只是簡(jiǎn)單的機(jī)械，組織模式和生產(chǎn)流程較為固定，這種生產(chǎn)模式已經(jīng)失去了競(jìng)爭(zhēng)力。而隨著不斷嘗試，自動(dòng)化技術(shù)逐漸應(yīng)用于機(jī)械制造行業(yè)。這是技術(shù)上的革新，也是現(xiàn)代市場(chǎng)的真實(shí)需求。近年來(lái)國(guó)內(nèi)對(duì)自動(dòng)化技術(shù)方面的研究越來(lái)越豐富，但是與發(fā)達(dá)國(guó)家相比還存在差距，從技術(shù)水平上來(lái)看，我國(guó)的自動(dòng)設(shè)計(jì)制造技術(shù)略有不足，主要是在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)以及智能程度上存在一定的差距。

1.2自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械制造中的作用

1.2.1節(jié)約成本

傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式過于粗放，由于技術(shù)較落后，生產(chǎn)設(shè)備比較簡(jiǎn)單，要想實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)，就要大量增加勞動(dòng)成本，而且生產(chǎn)中資源浪費(fèi)現(xiàn)象嚴(yán)重。引入自動(dòng)化技術(shù)后，不僅提高了機(jī)械設(shè)計(jì)制造的精度，同時(shí)還全面提升了資源利用率，從根本上降低生產(chǎn)成本。另外，不僅原材料的適應(yīng)性得到了全面提升，而且在生產(chǎn)中，產(chǎn)品耗損也得到了減輕，這為企業(yè)實(shí)現(xiàn)更高的盈利空間創(chuàng)造了有利條件。

1.2.2提升效率

之所以強(qiáng)調(diào)效率，是因?yàn)楫?dāng)前社會(huì)處于快速發(fā)展階段，各類技術(shù)和產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)，生活條件得到了優(yōu)化和改善，這就導(dǎo)致人們對(duì)產(chǎn)品要求提高，不僅需要提高產(chǎn)品質(zhì)量，產(chǎn)品種類和生產(chǎn)效率也要提高。自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)提供了很大的動(dòng)力，主要是自動(dòng)化技術(shù)與機(jī)械設(shè)計(jì)制造結(jié)合后，產(chǎn)品生產(chǎn)的效率和質(zhì)量都得到了全面提升，滿足了社會(huì)的高要求，這也就意味著，未來(lái)能夠在機(jī)械設(shè)計(jì)制造方面取得優(yōu)勢(shì)的企業(yè)，一定是在產(chǎn)品質(zhì)量以及效率方面水平較高的企業(yè)。

1.2.3便于監(jiān)控

自動(dòng)化技術(shù)可以對(duì)產(chǎn)業(yè)加工制造情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和整理，保證機(jī)械設(shè)備始終處于正常運(yùn)行狀態(tài)。另外，通過對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和分析，還可以了解機(jī)械生產(chǎn)中存在的問題，并有針對(duì)性地提出改正意見，這樣可以促進(jìn)機(jī)械設(shè)計(jì)制造水平不斷提升，在提高產(chǎn)品質(zhì)量的同時(shí)不斷改正以往的缺陷。

2自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械制造中的具體應(yīng)用

2.1生產(chǎn)自動(dòng)化

在產(chǎn)品生產(chǎn)加工過程中，應(yīng)用各種自動(dòng)化的機(jī)械生產(chǎn)社會(huì)完成產(chǎn)品批量加工，即為機(jī)械制造生產(chǎn)自動(dòng)化。隨著現(xiàn)代化的發(fā)展，當(dāng)前我國(guó)機(jī)械制造行業(yè)已經(jīng)逐漸從勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)向具有高效性和自動(dòng)生產(chǎn)功能的制造產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)變，生產(chǎn)自動(dòng)化在機(jī)械制造行業(yè)中的應(yīng)用，以及自動(dòng)化程度的不斷提高和相關(guān)技術(shù)的日益完善，能夠使將各種重復(fù)性的生產(chǎn)操作由機(jī)器完成，從而使機(jī)械制造業(yè)中人力勞動(dòng)的壓力大大降低。在此基礎(chǔ)上，將充分發(fā)揮機(jī)器生產(chǎn)的高效率和精準(zhǔn)化優(yōu)勢(shì)，同時(shí)對(duì)傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式進(jìn)行了進(jìn)一步的完善，而且應(yīng)用人工與機(jī)器相結(jié)合的生產(chǎn)方式能夠最大程度避免機(jī)器大規(guī)模生產(chǎn)過程中的漏洞。

機(jī)械制造行業(yè)中，自動(dòng)化生產(chǎn)的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于理論研究的價(jià)值，而隨著自動(dòng)化理論的不斷完善，其研究方向也越來(lái)越明確，使自動(dòng)化技術(shù)更適用于機(jī)械生產(chǎn)制造。因此，在進(jìn)行機(jī)械自動(dòng)化研究時(shí)，要以企業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)需求為基礎(chǔ)，通過不斷完善現(xiàn)有生產(chǎn)環(huán)節(jié)，才能在生產(chǎn)自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)之后，更加有效地推動(dòng)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的提高。

2.2計(jì)算機(jī)綜合制造系統(tǒng)

該系統(tǒng)也被稱為集成制造系統(tǒng)，在該系統(tǒng)被提出前，實(shí)際生產(chǎn)過程中已經(jīng)應(yīng)用了計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行輔助生產(chǎn)，其主要包括制造環(huán)節(jié)、工藝規(guī)劃環(huán)節(jié)、測(cè)試環(huán)節(jié)和質(zhì)量控制環(huán)節(jié)等，這些是單獨(dú)的輔助技術(shù)，在某一環(huán)節(jié)中發(fā)揮著重要優(yōu)勢(shì)，并為實(shí)際生產(chǎn)質(zhì)量和效率的提升提供了極大的助力，在每個(gè)環(huán)節(jié)上也會(huì)對(duì)成本進(jìn)行優(yōu)化，可以說(shuō)為當(dāng)時(shí)的機(jī)械設(shè)計(jì)制造提供了很多幫助，也體現(xiàn)了當(dāng)時(shí)技術(shù)上的進(jìn)步。但是這些輔助技術(shù)都是單行的，各自環(huán)節(jié)內(nèi)發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，但始終還是各自為戰(zhàn)，可以縮短一定的生產(chǎn)時(shí)間，減少一定的人工成本，也能相應(yīng)提升生產(chǎn)效率以及產(chǎn)品的質(zhì)量。由于各方面的效應(yīng)有限，生產(chǎn)是整體性的工程，各自為戰(zhàn)的輔助技術(shù)暴露出許多不足。而計(jì)算機(jī)綜合制造系統(tǒng)出現(xiàn)后，成功將各個(gè)環(huán)節(jié)的輔助技術(shù)進(jìn)行良好的整合，并建立了統(tǒng)一的信息平臺(tái)和數(shù)據(jù)模型，這就讓各環(huán)節(jié)輔助技術(shù)的優(yōu)勢(shì)得到了有效發(fā)揮，從整體的角度分析，提升了產(chǎn)品生產(chǎn)的效率和質(zhì)量，這是機(jī)械設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域的重大突破。

2.3信息自動(dòng)化

在自動(dòng)化技術(shù)中，信息自動(dòng)化是其最基本的內(nèi)容，信息自動(dòng)化在機(jī)械制造中應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)四項(xiàng)基本功能，即連接功能、管理功能、控制功能和輔助功能。

信息自動(dòng)化中連接功能能夠?qū)崿F(xiàn)信息共享，能夠有效提高設(shè)計(jì)工作效率，同時(shí)，也有利于機(jī)械制造人員和設(shè)計(jì)人員進(jìn)行有效溝通，進(jìn)而提高機(jī)械設(shè)計(jì)制造水平。

在機(jī)械制造系統(tǒng)中，信息自動(dòng)化的管理功能主要體現(xiàn)在相關(guān)的管理人員能夠通過對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造行業(yè)的高效管理，對(duì)不同地區(qū)的人員安排以及制造進(jìn)度進(jìn)行科學(xué)合理的調(diào)控。

信息自動(dòng)化的控制功能對(duì)于保證機(jī)械制造過程中的生產(chǎn)質(zhì)量具有顯著作用，工作人員可以通過對(duì)信息技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)機(jī)械制造系統(tǒng)進(jìn)行全面的控制和管理。

在機(jī)械制造中，電子計(jì)算機(jī)的有效應(yīng)用，能夠幫助設(shè)計(jì)人員完成圖像設(shè)計(jì)工作，并利用虛擬圖像對(duì)自己的設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行驗(yàn)證，證明其結(jié)構(gòu)的合理性和各種使用功能是否滿足生產(chǎn)需求和社會(huì)需求，這就是信息自動(dòng)化的輔助功能。

2.4柔性自動(dòng)化生產(chǎn)技術(shù)

該技術(shù)由英國(guó)最先提出，是一種自動(dòng)化系統(tǒng)概念。生產(chǎn)信息是實(shí)現(xiàn)該技術(shù)的基礎(chǔ)，同時(shí)還要配合儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)以及數(shù)字加工設(shè)備，這樣可以適應(yīng)不同的加工對(duì)象。該技術(shù)能夠在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中應(yīng)用，主要依賴于成組技術(shù)，根據(jù)加工對(duì)象和加工需求，對(duì)加工對(duì)象進(jìn)行排列組合，同樣也有利于選出合適的儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)和加工設(shè)備，并根據(jù)市場(chǎng)產(chǎn)品需求作出相應(yīng)的調(diào)整。該技術(shù)的信息控制呈現(xiàn)出一種金字塔式的結(jié)構(gòu)，主計(jì)算機(jī)是信息核心，可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行全面檢測(cè)，同時(shí)也能對(duì)生產(chǎn)計(jì)劃進(jìn)行動(dòng)態(tài)控制。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，將自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械設(shè)計(jì)制造中，不僅可以提高工作效率，同時(shí)還能節(jié)約資金、降低生產(chǎn)成本，能夠有效推動(dòng)機(jī)械制造行業(yè)發(fā)展。文章主要從生產(chǎn)自動(dòng)化、計(jì)算機(jī)綜合制造系統(tǒng)、信息自動(dòng)化、柔性自動(dòng)化生產(chǎn)技術(shù)等方面論述了自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用，希望為相關(guān)人員提供參考。

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