自動化技術(shù)在機械制造中的應(yīng)用

韓小英，王明娟， 方加根，金維新

（1.浙江思納克熱流道科技有限公司，浙江 紹興 312300；2 紹興市昊特?zé)崮芸萍加邢薰荆憬?紹興 312300）

隨著社會生產(chǎn)力的發(fā)展與變革，不同時期社會的發(fā)展體現(xiàn)出來不同的特征。我們當(dāng)前所處的信息時代，計算機應(yīng)用范圍較廣，信息化程度應(yīng)用較高，為現(xiàn)代的生產(chǎn)生活提供了方便。在生活中，計算機技術(shù)的高速發(fā)展為人們的信息交流與信息共享提供便捷，為遠程管理提供了途徑，在生產(chǎn)中，計算機技術(shù)為遠程控制系統(tǒng)的發(fā)展提供了技術(shù)基礎(chǔ)，為工業(yè)化機械制造業(yè)的發(fā)展提供了更多的發(fā)展空間。與傳統(tǒng)的機械制造生產(chǎn)相比，隨著勞動力成本的增加，導(dǎo)致一些中小型制造企業(yè)逐漸失去了競爭優(yōu)勢，一些大企業(yè)已經(jīng)意識到這個問題，大力開發(fā)自動化技術(shù)，從而在機械制造市場中站穩(wěn)了腳跟，為企業(yè)的長期發(fā)展贏得了較多的競爭優(yōu)勢。這些大的機械制造企業(yè)通過生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)技術(shù)的升級改造，將自動化技術(shù)應(yīng)用到機械制造中，通過統(tǒng)一的管理與控制有效配置了有限的資源，大大節(jié)省生產(chǎn)與管理成本[1]。

1 自動化技術(shù)的發(fā)展概況

自動化技術(shù)最初由埃德蒙·李應(yīng)用并申請專利，該項技術(shù)應(yīng)用于1788年瓦特改良蒸汽機時所用的離心調(diào)速裝置，而正式開始應(yīng)用此技術(shù)是在20世界40年代，直到20世紀60年代才真正的應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)與機械制造中。當(dāng)人們發(fā)現(xiàn)自動化技術(shù)能夠顯著提升生產(chǎn)效果、提高生產(chǎn)質(zhì)量時，這一技術(shù)的研究與應(yīng)用才開始深入到數(shù)字計算機和現(xiàn)代控制理論，并且才有了現(xiàn)代的自動化技術(shù)在機械制造中的廣泛應(yīng)用。

2 自動化技術(shù)在機械制造中的具體應(yīng)用

2.1 智能化技術(shù)

智能化技術(shù)借助智能化監(jiān)測設(shè)備、智能化管理系統(tǒng)以及計算機技術(shù)等方式，是機械制造在生產(chǎn)流程和生產(chǎn)方式更加安全、便捷、智能、高效的技術(shù)，這一技術(shù)在當(dāng)前主要體現(xiàn)在生產(chǎn)的集成性和生產(chǎn)系統(tǒng)的智能化。智能化技術(shù)在目前僅限使用于部分機械制造中，但智能化應(yīng)用受外界環(huán)境的干擾性很大。當(dāng)受到較強的干擾時，就會影響自動化設(shè)備綜合分析和判斷的能力，從而影響生產(chǎn)的質(zhì)量和效率。目前，只能通過智能化監(jiān)控和不斷的調(diào)整來改變自動化生產(chǎn)的效率。

2.2 柔性制造技術(shù)

柔性制造技術(shù)是指以消費者為導(dǎo)向和需求定制的生產(chǎn)技術(shù)，在機械制造中主要應(yīng)用于生產(chǎn)線與產(chǎn)業(yè)鏈，柔性制造技術(shù)系統(tǒng)能夠根據(jù)實際的外界因素差異性進行生產(chǎn)調(diào)整，因此具有較強的適應(yīng)能力。柔性自動化技術(shù)在機械制造中是一種相對而言的系統(tǒng)適應(yīng)技術(shù)，因此適合單一產(chǎn)品的大批量生產(chǎn)，在產(chǎn)品的創(chuàng)新生產(chǎn)方面缺乏發(fā)展優(yōu)勢。雖然自動化技術(shù)對制造產(chǎn)品調(diào)整的類型是單一的，但也因為在生產(chǎn)線和產(chǎn)業(yè)鏈中的靈活性，提高了企業(yè)產(chǎn)品適應(yīng)市場的需求，一定程度上合理的控制了生產(chǎn)成本。柔性制造技術(shù)的可調(diào)整性可以促使企業(yè)在市場競爭的環(huán)境中變得更加靈活，從而根據(jù)產(chǎn)品的變化可以快速針對性的調(diào)整，從而提升機械制造的整體水平和綜合效率 ，為產(chǎn)品的市場銷售打好基礎(chǔ)[2]。

2.3 虛擬化技術(shù)

自動化機械制造中的虛擬化應(yīng)用，主要是通過運用計算機模擬運算，對產(chǎn)品實際工藝操作和制作過程進行可視化。通過將機械制造產(chǎn)品進行模擬，可以及時的發(fā)現(xiàn)其中存在的一些缺陷，從而及時的調(diào)整生產(chǎn)工藝和方案，做出產(chǎn)品生產(chǎn)的風(fēng)險性評估。計算機數(shù)字模擬技術(shù)在機械制造生產(chǎn)中的應(yīng)用，降低了制造產(chǎn)品的規(guī)劃成本和產(chǎn)品風(fēng)險評估，能夠直接降低因盲目生產(chǎn)造成的成本浪費，科學(xué)有效的控制生產(chǎn)成本，增加企業(yè)的經(jīng)濟效益，使企業(yè)在市場中具有較好的競爭優(yōu)勢[3]。

2.4 遠程控制技術(shù)

遠程控制技術(shù)是在現(xiàn)代機械制造中，利用計算機控制系統(tǒng)對所有的機械設(shè)備和生產(chǎn)流程進行遠距離管理和操作的重要技術(shù)，這一技術(shù)是為機械制造的設(shè)備與計算機建立連接，將機械制造的設(shè)備參數(shù)及其操作管理接入計算機系統(tǒng)中，并統(tǒng)一管理，使其達到綜合控制和分析的作用。遠程控制技術(shù)是機械制造企業(yè)在實現(xiàn)自動化生產(chǎn)改革的第一步，也是機械自動化、標(biāo)準化和智能化生產(chǎn)線不可或缺的管理技術(shù)[4]。

2.5 集成化技術(shù)

集成化技術(shù)是現(xiàn)代機械制造產(chǎn)業(yè)中必不可少的技術(shù)之一，是利用計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與綜合集成系統(tǒng)等，將各類的技術(shù)進行分類和數(shù)據(jù)整合，從而使各類技術(shù)集成于一個系統(tǒng)中，達到系統(tǒng)之間的相互關(guān)聯(lián)，為機械制造中應(yīng)用多項技術(shù)及其相互操作提供便捷。集成技術(shù)是機械制造技術(shù)現(xiàn)實標(biāo)準化、高效化和便捷性管理的關(guān)鍵技術(shù)，是機械制造自動化、智能化和標(biāo)準化生產(chǎn)的前提。

3 自動化技術(shù)在未來機械制造業(yè)中的應(yīng)用前景

3.1 機械功能多元化

機械工業(yè)產(chǎn)品已趨向精細化及多元化，在大環(huán)境變化下，多元化、彈性化且具有多種通用性功能的制造設(shè)備將是市場的主要需求。現(xiàn)代機械制造的生產(chǎn)需要適應(yīng)更加多元化的市場條件，因此，未來機械制造的數(shù)字化、自動化設(shè)備的生產(chǎn)和計劃都將以多元化的生產(chǎn)為主。

3.2 控制智能化

原來普遍使用PLC可編程控制器，雖然彈性很大，但仍未具有定制計算機軟件所擁有的強大功能。未來機械控制必須具備多功能化、調(diào)整操作簡單等條件，基于電腦的智能控制將成為機械制造的新趨勢。

3.3 結(jié)構(gòu)設(shè)計標(biāo)準化、模塊化

結(jié)構(gòu)設(shè)計標(biāo)準化、模塊化是現(xiàn)代自動化機械制造中應(yīng)用最廣泛的系統(tǒng)設(shè)計基礎(chǔ)，主要是利用計算機輔助設(shè)計將原有結(jié)構(gòu)進行模塊化設(shè)計，通過結(jié)合計算機技術(shù)、遠程控制技術(shù)、信息化技術(shù)等，為原有的設(shè)備設(shè)計可供轉(zhuǎn)化的模型塊，從而實現(xiàn)機械制造生產(chǎn)的遠程操作和模塊化管理。未來，機構(gòu)設(shè)計標(biāo)準化、模塊化將由計算機輔助設(shè)計向計算機智能化設(shè)計過度，充分體現(xiàn)計算機技術(shù)的設(shè)計功能，以實現(xiàn)更加高效快速的自動化制造產(chǎn)業(yè)鏈的調(diào)整。

3.4 工業(yè)機器人

工業(yè)機器人是現(xiàn)代工業(yè)領(lǐng)域新型產(chǎn)業(yè)，它具有自動執(zhí)行、代替大量勞動力的功能，且還能夠智能化控制。工業(yè)機器人實現(xiàn)的原理是對其所需要執(zhí)行的指令進行預(yù)先編程，通過預(yù)先編程為其建立一系列行動能力和人工智能，從而使其在機械制造中按照預(yù)先編程的指令完成相關(guān)任務(wù)。富士康做為一種勞動力為導(dǎo)向的機械制造企業(yè)，已經(jīng)開始了工業(yè)機器人的應(yīng)用，通過工業(yè)機器人來解放人工勞動力，開啟了 “機器勞動力”生產(chǎn)的新時代。當(dāng)前，工業(yè)機器人在機械制造業(yè)中的應(yīng)用還在不斷的研究和探索中，不可忽視的是這一技術(shù)的應(yīng)用，在勞動力密集型機械制造行業(yè)未來有著較好的發(fā)展前景。

3.5 物聯(lián)網(wǎng)自動化

物聯(lián)網(wǎng)自動化技術(shù)在現(xiàn)代制造行業(yè)中的應(yīng)用范圍較廣，常見的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用包括個性化服務(wù)方案、傳感器數(shù)據(jù)采集與儲存、數(shù)據(jù)自動分析處理、流程執(zhí)行、產(chǎn)品售后監(jiān)測等。由于智能化設(shè)備和設(shè)施在物聯(lián)網(wǎng)中的植入，未來物聯(lián)網(wǎng)將完成較長距離和較大規(guī)模的集成系統(tǒng)。一些職能監(jiān)測、報警聯(lián)動系統(tǒng)的植入將為機械制造的全程智能化生產(chǎn)提供更廣闊的發(fā)展空間。

4 結(jié)語

綜上所述，機械制造業(yè)在我國的社會經(jīng)濟中占有較大的比重，對我國社會與經(jīng)濟的發(fā)展有著重要的影響，現(xiàn)階段，創(chuàng)新與綠色發(fā)展是我國新時期五大發(fā)展理念中的關(guān)鍵內(nèi)容，也是中國機械制造業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)方向。自動化技術(shù)作為一種高效、低能的生產(chǎn)技術(shù)，應(yīng)用于機械制造產(chǎn)業(yè)，能夠極大的提高機械制造企業(yè)的生產(chǎn)量，且能夠在同等生產(chǎn)條件下縮短加工周期，提供標(biāo)準化的精致產(chǎn)品，不僅能為制造企業(yè)的產(chǎn)品增加市場競爭優(yōu)勢，還能加強生產(chǎn)環(huán)節(jié)與管理環(huán)節(jié)中的成本控制，降低生產(chǎn)成本，為企業(yè)帶來更高的利潤空間。因此，建議我國的制造企業(yè)加大自動化技術(shù)在機械制造中的技術(shù)投入與應(yīng)用范圍。