機械自動化技術在機械制造中的應用

文/劉敬輝 北京首鋼股份有限公司采購中心 河北遷安 064400

盡管現階段我國自動化技術在機械制造中已有較為廣泛的應用，但其在應用深度方面仍存在較大的研發和應用空間，尤其在即將到來的5G時代為自動化技術與機械制造深度融合發展提供技術平臺，我們要把握好機械制造及自動化技術的發展趨勢，加大自動化技術與互聯網、物聯網、大數據、云計算和人工智能等先進科學技術的融合與發展。

1、自動化概念及技術特點

自動化技術指將控制學、電子學、計算機科學等多門學科知識進行綜合應用，在盡可能減少人工參與的情況下，按照人的生產意愿，利用計算機程序下達指令，實現機械設備、生產系統或者過程管理中的自動檢測、信息處理、分析判斷、操縱控制等功能。隨著計算機技術的不斷發展，與其相關的外圍設備應用越發廣泛，自動化技術的應用也逐漸專業化、成熟化。自動化技術在機械制造中運用時通常呈現出三方面特點：一個是安全性，計算機仿真技術的發展，為實施制造計劃前進行安全演示和預警提供平臺，傳統的機械制造由技術人員進行圖紙繪制后，直接由現場操作工人進行加工處理，將工人直接暴露在各種不確定因素之中，對于工件和工人的安全極難保證，通過計算機虛擬仿真技術，對于不確定因素進行發現與驗證，能極大規避制造過程中工人和工件的安全隱患；二是廣泛性，計算機和物聯網技術的不斷突破，為擴展自動化技術的應用范圍奠定了堅實基礎，其不僅涉及到機械制造的加工過程，同時還包括研發、設計、包裝和運輸等機械制造環節；三是高效性，傳統機械制造多依靠于工人，尤其是對于加工精度相對較高時，對經驗工人的依賴更高，自動化技術依靠自身程序編碼系統，減少加工過程對于工人能力的要求，進而提升機械制造的效率和質量。

2、國內機械自動化現狀

2.1 管理

對一些工業發達的國家而言，其后主要使用計算機來進行機械自動化管理，在機械制造生產中，其更加關注組織與管理體制機生產模式方面的更新，同時相繼推出了生產、制造、并行工程等方面的新的管理技術。但國內只有少數企業使用計算機進行輔助管理，很多企業仍然使用傳統的管理方法。

2.2 設計

一些發達國家在工業生產中更新了原有的設計數據和相關準則，同時采用了新的設計方法，在利用計算機技術為支撐，開展實際設計工作。而對國內來說，使用計算機設計技術的企業相對較少，適用范圍也比較小。

2.3 制造工藝

對一些工業比較發達的國家而言，其主要采用加工中心與數控方式等方式進行生產制造，且逐漸形成了一定柔性自動化管理。但是對國內而言，在機械制造中仍處在單機與剛性自動化階段，柔性自動化發展在眾多企業中還十分少見。

3、機械制造業中機械自動化技術的應用

3.1 集成化應用模式

機械自動化技術的科學應用與推廣，機械制造行業在不斷走向集成化生產模式。在具體應用的機械自動化技術中，微電子技術、計算機技術等先進技術結合應用到機械制造生產技術中，使得機械制造行業出現了較多先進的生產技術，多種技術的科學結合與應用，計算機技術先進的輔助功能、數字控制加工技術、生產制造技術、信息科學管理技術等，促進了機械制造行業走向集成化應用模式。重視信息科學技術的結合與應用，對機械制造生產技術和流程設計進行科學的改進，結合應用科學的指導理論，促進機械制造生產技術不斷向精簡化改進，推動機械制造的改進與重組優化，促進機械自動化技術的科學應用。自動化技術能結合應用在多種生產過程，科學應用數據庫系統技術，優化生產模式使其整體性更加集中，促進機械制造行業走向集成化的應用模式。

3.2 柔性自動化技術的應用模式

機械制造行業的進步與發展，需要滿足用戶的要求為基本，進行創新研究，迎合市場環境的需要，才能發展的更加長遠。柔性自動化技術的功能性主要是優化設計人機界面，主要應用在自動化設備，科學處理變化的生產信息。在改進產品生產質量問題，或是根據市場的變化情況進行相應的生產分析，柔性自動化技術的結合與科學應用，能為機械制造行業科學分析市場情況及其需要，有利于機械制造行業的生產經營與創新發展。

3.3 智能化技術的應用模式

智能化技術的科學應用與結合，能使機械制造行業不是簡單的機械產品生產，應科學應用先進的生產技術，利用智能化設計的機械設備，改進生產操作人員的工作方式，提高制造行業的生產效率，形成科學的人機一體化先進設計的智能生產模式。智能化技術的科學應用，能監測生產過程出現的問題，能合理調節相關生產參數，確保產品制造生產過程中的精確性，若是發生相關狀況，智能化系統能及時報警通知，能使工作人員及時發現問題。

3.4 敏捷化的應用模式

機械自動化技術的科學應用，對市場環境及其需求情況的反應快慢及其確切性，增強企業的市場競爭實力，即為敏捷化。機械自動化技術的科學應用與結合，對計算機技術進行充分的利用，構建虛擬合理的機械制造平臺，依據市場環境各方面的情況，綜合分析和預測行業生產狀況，加強機械制造企業對市場情況的獲取和處理分析能力，加強機械制造企業的市場競爭實力。

3.5 虛擬化技術的應用模式

科學應用虛擬化技術，對機械制造行業的產品類型與用戶需求情況進行相關的匹配，以及相應的模擬，能使機械制造企業的產品設計與生產更能滿足需要。利用先進的系統建模技術與仿真技術，模擬機械制造企業的產品生產工作流程，分析處理可能出現的問題，以免實際生產工作中發生問題，提升產品生產的合格率。

結語：

在機械制造產業中，應用自動化技術作為行業發展的必然趨勢，隨著當前現代化技術的不斷發展，自動化技術的應用范圍也將進一步擴大，相信隨著自動化技術的不斷應用，機械制造水平與實際生產效益都會得到明顯提升，另外，在應用自動化技術期間，要確保技術的科學合理應用，如此才能促進自動化技術的全面推廣。