機械自動化在機械制造中的應(yīng)用

周東瀛

(哈爾濱博實自動化股份有限公司，哈爾濱 150000)

0 引 言

科技不斷發(fā)展，機械產(chǎn)品廣泛應(yīng)用，為人們的生活提供了便利。過去，生產(chǎn)力低下，手表、電動自行車、兒童玩具等生產(chǎn)成本都比較高。隨著信息化技術(shù)的不斷發(fā)展及5G技術(shù)的廣泛應(yīng)用，機械制造逐步實現(xiàn)了自動化生產(chǎn)，不僅大大降低了制造成本，提高了生產(chǎn)效率，減輕了工作壓力，還為我國商品打開世界市場提供了價格優(yōu)勢，提升了商品競爭力。機械自動化生產(chǎn)模式無須人工操作，通過芯片設(shè)定程序，再通過機械手臂進(jìn)行制作運行，效率遠(yuǎn)勝于人力制造。

據(jù)相關(guān)資料顯示，目前，我國工業(yè)機器人數(shù)量已超過3萬臺，這些機器人的核心部件主要是控制器、減速器及伺服系統(tǒng)。機器人構(gòu)造相對復(fù)雜，主要由芯片系統(tǒng)控制機械手臂進(jìn)行運作，再由相應(yīng)的協(xié)調(diào)器具元件配合操作，實現(xiàn)了機械自動化的高速精密生產(chǎn)模式。國內(nèi)頂尖汽車生產(chǎn)線全部采用機械自動化生產(chǎn)模式，生產(chǎn)流程完全由機器人完成，只需在控制臺輸入相應(yīng)的制作流程，機器人就可以按照指令進(jìn)行反復(fù)智能操作。

1 數(shù)控機械自動化的應(yīng)用

數(shù)控機械自動化是指通過數(shù)字化信息對機械運動的加工過程進(jìn)行遠(yuǎn)程操控，如計算機技術(shù)、光電技術(shù)等。其中光電技術(shù)應(yīng)用廣泛，可用于芯片制作等領(lǐng)域，不過目前對光電技術(shù)的掌握還不是很全面，還無法制造出光刻機等機械產(chǎn)品。除國際高精尖設(shè)備以外，我國工業(yè)機器人的發(fā)展已相當(dāng)超前，可以完成一些相對精密的機械產(chǎn)品制作，如機械表，可以以流水線方式進(jìn)行快速制作，所以部分機械表價格相當(dāng)?shù)土袌銮熬皬V闊，競爭力強。

機械自動化不僅在機械制造方面廣泛應(yīng)用，在采礦、航空航天等國計民生領(lǐng)域也有著重要用途。我國載人航天技術(shù)的發(fā)展與機械自動化技術(shù)的廣泛應(yīng)用密不可分，機械自動化生產(chǎn)的元件規(guī)格相同，品質(zhì)較高，因此機械元件性能具有穩(wěn)定性、可靠性。

2 柔性機械自動化技術(shù)的應(yīng)用

柔性機械自動化技術(shù)是指機器人技術(shù)與電子技術(shù)相結(jié)合的生產(chǎn)方式，其主要特點是可根據(jù)實際情況采取相應(yīng)的行動，比如，合理進(jìn)行車床位置的調(diào)整、工具的運輸，實現(xiàn)實時監(jiān)控，具有靈活性和實用性。當(dāng)指揮區(qū)域輸入的程序略有改變時，就可體現(xiàn)柔性機械自動化技術(shù)在生產(chǎn)輔助方面的優(yōu)勢，其可以協(xié)調(diào)生產(chǎn)機器人之間的合作，提高生產(chǎn)效率。某企業(yè)應(yīng)用柔性機械自動化機器人之后，其生產(chǎn)線上的工人從3萬多名降到2 000名，柔性機械自動化機器人的協(xié)調(diào)能力大大提升了工作效率。

3 虛擬自動化的應(yīng)用

機械制造需要與計算機技術(shù)相結(jié)合，而工廠實際生產(chǎn)過程會涉及制圖技術(shù)，比如模擬一些虛擬元件模型。機械自動化生產(chǎn)過程中，需要預(yù)先設(shè)計好模型大小、模型材質(zhì)及模型生產(chǎn)方式，這樣在實際生產(chǎn)中才能統(tǒng)籌協(xié)調(diào)工作機器人進(jìn)行元器件生產(chǎn)。

工人需先設(shè)計元器件模型，在圖紙上標(biāo)注出元器件大小、生產(chǎn)材質(zhì)等基本信息，如果是通過虛擬技術(shù)進(jìn)行元器件生產(chǎn)，則不需要畫圖標(biāo)注等工序，而是直接通過計算機設(shè)備進(jìn)行多次模擬。模擬失敗的元器件不能進(jìn)行生產(chǎn)，多次模擬均取得成功的元器件可投入生產(chǎn)，同時虛擬自動化生產(chǎn)可將已模擬出的元器件大小、樣式及材質(zhì)等基本信息匯報給主管人員。

主管人員確定生產(chǎn)之后，生產(chǎn)機器人將進(jìn)入生產(chǎn)流程，生產(chǎn)過程中，虛擬自動化技術(shù)會根據(jù)實際元器件產(chǎn)品再次進(jìn)行模擬演練，檢查所生產(chǎn)的元器件產(chǎn)品是否達(dá)到預(yù)期效果，如果沒有達(dá)到預(yù)期效果，虛擬自動化機器人將會進(jìn)行反復(fù)論證，以達(dá)到最優(yōu)生產(chǎn)效果。

應(yīng)用虛擬自動化機器人可以大量節(jié)省企業(yè)人工成本，對機械產(chǎn)品進(jìn)行品質(zhì)把控，包括產(chǎn)品生產(chǎn)前的設(shè)計到生產(chǎn)過程中的監(jiān)管，再到產(chǎn)品生產(chǎn)后的質(zhì)檢，均由虛擬機器人完成質(zhì)量控制，使產(chǎn)品生產(chǎn)流程符合標(biāo)準(zhǔn)，使機械產(chǎn)品質(zhì)量符合企業(yè)要求，促進(jìn)機械產(chǎn)品銷售和企業(yè)發(fā)展。

4 機械自動化技術(shù)應(yīng)用實例

中央空調(diào)是生產(chǎn)工廠必備的設(shè)備，其與計算機網(wǎng)絡(luò)相連，機械自動化技術(shù)需與空調(diào)遠(yuǎn)程操作系統(tǒng)相結(jié)合，以有效監(jiān)控生產(chǎn)實際情況，如生產(chǎn)場地的溫度突然升高，相關(guān)設(shè)備就會及時分析溫度升高的原因，整理數(shù)據(jù)得出準(zhǔn)確結(jié)論。生產(chǎn)中，自動化技術(shù)可實現(xiàn)實時監(jiān)控，通過多方面數(shù)據(jù)進(jìn)行分析整理，提供預(yù)警或應(yīng)對方案，降低企業(yè)損失。

機械自動化技術(shù)還能預(yù)防火災(zāi)，對自燃情況進(jìn)行預(yù)警，及時采取措施。生產(chǎn)廠地聚集著大量高性能、高價格的自動化生產(chǎn)機器人，損失任何一臺都將會對企業(yè)造成沉重打擊，機械自動化技術(shù)火災(zāi)防控功能具有重要意義。某空調(diào)企業(yè)生產(chǎn)線上僅有不到600臺自動化生產(chǎn)機器人，但企業(yè)市值已超過2 000億人民幣，這說明自動化生產(chǎn)機器人價值很高，對于中大型企業(yè)而言是重要的資產(chǎn)，對于小型企業(yè)而言，自動生產(chǎn)機器人的損失將可能導(dǎo)致其負(fù)債甚至破產(chǎn)。生產(chǎn)中，自動化技術(shù)可結(jié)合中央空調(diào)及監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行操作，分析整理多方面數(shù)據(jù)，實時監(jiān)控生產(chǎn)情況，在分析多種數(shù)據(jù)后得出結(jié)論，以提高預(yù)警能力或提供應(yīng)對方案，達(dá)到減少損失的目的。未來，應(yīng)加強機械自動化在機械制造中的應(yīng)用，有效監(jiān)控生產(chǎn)實際情況，提升企業(yè)生產(chǎn)效率，更好地為生產(chǎn)生活提供技術(shù)保障。

5 結(jié)語

機械自動化生產(chǎn)技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用，在降低企業(yè)生產(chǎn)成本、提升企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益方面具有極其重要的作用。其離不開信息技術(shù)的發(fā)展，應(yīng)大力發(fā)展信息化技術(shù)及機械自動化生產(chǎn)技術(shù)，將二者緊密結(jié)合起來，更好地為生產(chǎn)生活提供技術(shù)保障。企業(yè)生產(chǎn)過程中，應(yīng)妥善利用機械自動化生產(chǎn)技術(shù)，做好計算機程序控制，賦予機器更完善的思維能力，使其科學(xué)執(zhí)行指令。機械自動化技術(shù)應(yīng)由專業(yè)人員操作，及時調(diào)整生產(chǎn)誤差，再由計算機推測發(fā)生生產(chǎn)風(fēng)險的可能性，及時提出補救方案，這可更大程度地保障企業(yè)根本利益。