機械自動化技術在機械制造業中的應用

雷鵬程

摘 要：自動化技術和智能化技術在每個行業都有了充分的發展，在機械制造業中也不例外。傳統的機械制造業依賴人工操作，生產效率低的同時具有一定的風險性，機械制造業中安全事故頻發，而機械自動化技術的發展為機械制造業帶來了升級，行業的安全性由于自動化技術的引入得到了良好的提升，整個行業的生產技術及效率上升到了新的層次。

關鍵詞：機械自動化;機械制造;智能化生產

機械制造業是我國重工業中重要的一環，機械制造業的發展關系著其他行業的發展。機械制造業工作難度高、工作量大，對能源的消耗大，由于技術發展的原因，行業生產效率低，回報值低，這導致很長一段時間市場上的機械數量少，價格高，間接導致需要使用機械的行業如建筑業、采礦業的行業成本高。自動化技術的發展能夠代替機械制造行業中的勞動力工作，使制造效率翻倍，有利于機械制造業和其他相關行業的效率提升。本文將從機械自動化技術的定義和組成和機械自動化技術在機械制造業中的應用等方面進行探討。

1 機械自動化技術的定義和組成

1.1 機械自動化技術的定義

機械制造業中有大量的高強度工作和重復性工作，在以往這些工作都由工人合力完成，自動化技術指用機器完成技術含量低的工作，和人工勞動力相比，機器工作速度更快，出錯率更低，并且不需要休息，能夠不間斷地工作，具有無可比擬的優點。自動化技術是科技發展的成果，也是制造業未來發展的方向。機械制造業是一個國家工業化發展程度的主要標志，而機械自動化技術對于推進我國工業化發展有重要意義。

1.2 機械自動化技術的組成

機械制造的過程通常由制作毛坯機械、細加工毛坯、裝配機械、控制機械質量等步驟組成，機械自動化技術主要是對這些步驟的優化和提高。機械自動化技術基于自動控制理論，具體技術包括微電子技術、信息技術、計算機技術、自動化與自動控制技術、材料加工與成形的新技術、現代管理科學等等。

2 機械自動化技術的發展歷程

機械自動化技術最早起源于歐洲的工業革命，蒸汽取代燃料成為動力的主要來源，蒸汽機的發明和應用提高了當時人們的生產效率。之后，電力代替了蒸汽，進一步加快了工業的發展，二十世界早期，英國的汽車制造公司率先采用了機械加工自動線，隨后制造自動化技術和系統在工業化國家得到了廣泛應用，機械自動化技術起源于西方，發展于西方，直到上世紀初機械自動化技術才被引入我國的冷加工工藝中，到新中國成立后機械自動化技術才被大規模使用。我國的機械化自動技術起步晚，但是發展速度快，再加上我國勞動力豐富，短短幾十年，中國就發展成為了世界上的制造業大國，機械自動化技術在我國的發展中起到了不可磨滅的作用。

3 機械自動化技術在機械制造中的應用

3.1 機械自動化技術在柔性自動化上的應用

對生產信息的控制和對生產物資的儲備在機械制造中的結合被稱為柔性自動化技術。現階段的工程都采用流水線操作，生產速度快，生產量大，如果流水線上出現什么問題，如機器正在全力生產，但是流水線上的物資已經沒有了，而工人沒有及時發現，這時就會造成電力資源的浪費。柔性自動化技術能夠很好地匹配生產信息與物資儲備情況，減少生產中的誤差，根據物資的儲備情況及時對生產情況做出調整，減少資源的浪費。柔性自動化技術的應用能夠提升企業的生產靈活性，方便企業根據市場需求調整生產計劃和產品的生產數量，減少生產過剩的現象。

3.2 機械自動化技術在虛擬化技術上的應用

虛擬化技術指通過模擬生產場景，提前了解生產中的存在的風險，虛擬化技術對于減少制造中的問題有非常實際化的意義。虛擬技術結合了人工智能、計算機技術、軟件分析技術，是一種全面且實用的技術。虛擬技術也能用來檢測新產品的性能是否穩定和質量是否能夠支撐起高強度使用，這些優點能夠減少企業在產品研發中犯錯誤的次數，降低科研成本，增加產品競爭力，提高利潤。

3.3 機械自動化技術在智能機械制造中的應用

智能技術顧名思義就是擁有像人類大腦般快速的反應速度和判斷能力，人工智能技術起源于計算機領域，目前已經為許多行業帶來了變革，智能技術主要應用于制造的環節，主要作用是監控制造流程中的每一個環節，收集制造數據并進行分析，智能技術最后會將數據傳輸到主系統中保存，當生產中出現故障時，智能系統會快速分析制造數據并做出反應，在智能技術的幫助下，大多數故障都能自行修復。

3.4 制造中的自動檢測技術

機械在制造的過程中離不開定期的檢測，檢測對機械制造的檢測包括對產品質量的檢測和生產技術是否達標的檢測。檢測分為離線檢測、在線檢測和在位檢測，產品在離開設備的情況下接受的檢測叫做離線檢測，這種檢測主要檢測產品的尺寸、形狀、外觀和表面粗糙程度是否合格，離線檢測可以檢測出產品中的廢品，這種檢測只能檢測產品本身，對產品的加工狀態無法判斷，也不能防止廢品的產生。

產品在加工部位接受的檢測叫做在位檢測，在位檢測也只能檢測產品本身，無法檢測產品在加工時的狀態，在位檢測的結果相比離線檢測更加準確。如果在位檢測檢測出了廢品，那么檢測人員可以直接將產品進行返修而不需要搬運產品，這樣能夠節省勞動力。

而在線檢測指在產品加工過程中對產品進行檢測，這種檢測能夠檢測出產品的狀態，但是長時間的檢測對接觸頭的損耗較大。

自動檢測能夠對產品在生產中的狀態進行檢測，并且能夠進行連續檢測，檢測結果準確，能夠及時反映產品在生產中的狀態，減少廢品的產生。

3.5 計算機綜合制造系統中的應用

計算機制造系統也被稱為集成制造系統。在計算機綜合制造的技術開發出之前，機械制造中的許多輔助技術已經有了良好地發展，包括質量控制、測試、工藝規劃和計算機輔助技術等等，這些技術能夠優化相關環節的工作，降低成本，但是并不能從整體提高生產效率、降低人工成本，因為沒有一項技術能將這些輔助技術集中起來，機械制造的綜合競爭力也并沒有大幅度提升。而計算機綜合制造技術的誕生，使得每一項單獨的技術能夠結合起來，企業可以建立起信息分享和數據模型的大平臺，協調對每項工作，從全局的角度提高生產效率，節省成本，提高綜合競爭力。在技術構成上，這項技術包括了現代管理理論、先進材料和電子信息在內的設計和制造技術。

3.6計算機數控技術的應用

計算機數控系統融合了計算機技術、自動控制技術和機械制造技術，在機械制造中，計算機數控技術主要應用在數控機床中，計算機數控機床包括計算機數控系統和機床，計算機數控系統能夠隨時對數據中的誤差進行調整，在計算機數控系統控制下的機床加工精確度和準確度都更高，能夠加工工藝更加復雜的零件。

4 結束語

隨著科技的發展，機械自動化技術有了非常大的提高，在多個領域都得到了應用，提升了多個領域的生產效率，如礦業、冶金、重金屬開采等，不斷提升的機械自動化技術也推動了我國高新技術產業的發展，如航天領域和軍事領域，機械自動化技術對提升我國的重工業有著巨大而深刻的影響。在未來，機械自動化技術會朝著技術復雜化、精細化、高效化、全面化等方向發展，機械自動化技術也會為我們國家經濟的發展和重工業的提升帶來更大的好處。

參考文獻：

[1]廖承平.機械自動化技術及其在機械制造中的應用探討[J].南方農機，2018.

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