機械自動化在機械制造中的應用

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。隨著信息化技術的不斷發(fā)展及5G技術的廣泛應用，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，通過芯片設定程序，再通過機械手臂進行制作運行，效率遠勝于人力制造。

據(jù)相關資料顯示，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)。機器人構造相對復雜，主要由芯片系統(tǒng)控制機械手臂進行運作，再由相應的協(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的制作流程，機器人就可以按照指令進行反復智能操作。

1 數(shù)控機械自動化的應用

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行遠程操控，如計算機技術、光電技術等。其中光電技術應用廣泛，可用于芯片制作等領域，不過目前對光電技術的掌握還不是很全面，還無法制造出光刻機等機械產(chǎn)品。除國際高精尖設備以外，我國工業(yè)機器人的發(fā)展已相當超前，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行快速制作，所以部分機械表價格相當?shù)土?，市場前景廣闊，競爭力強。

機械自動化不僅在機械制造方面廣泛應用，在采礦、航空航天等國計民生領域也有著重要用途。我國載人航天技術的發(fā)展與機械自動化技術的廣泛應用密不可分，機械自動化生產(chǎn)的元件規(guī)格相同，品質較高，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的應用

柔性機械自動化技術是指機器人技術與電子技術相結合的生產(chǎn)方式，其主要特點是可根據(jù)實際情況采取相應的行動，比如，合理進行車床位置的調(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 虛擬自動化的應用

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

工人需先設計元器件模型，在圖紙上標注出元器件大小、生產(chǎn)材質等基本信息，如果是通過虛擬技術進行元器件生產(chǎn)，則不需要畫圖標注等工序，而是直接通過計算機設備進行多次模擬。模擬失敗的元器件不能進行生產(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)機器人將進入生產(chǎn)流程，生產(chǎn)過程中，虛擬自動化技術會根據(jù)實際元器件產(chǎn)品再次進行模擬演練，檢查所生產(chǎn)的元器件產(chǎn)品是否達到預期效果，如果沒有達到預期效果，虛擬自動化機器人將會進行反復論證，以達到最優(yōu)生產(chǎn)效果。

應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)品進行品質把控，包括產(chǎn)品生產(chǎn)前的設計到生產(chǎn)過程中的監(jiān)管，再到產(chǎn)品生產(chǎn)后的質檢，均由虛擬機器人完成質量控制，使產(chǎn)品生產(chǎn)流程符合標準，使機械產(chǎn)品質量符合企業(yè)要求，促進機械產(chǎn)品銷售和企業(yè)發(fā)展。

4 機械自動化技術應用實例

中央空調(diào)是生產(chǎn)工廠必備的設備，其與計算機網(wǎng)絡相連，機械自動化技術需與空調(diào)遠程操作系統(tǒng)相結合，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，相關設備就會及時分析溫度升高的原因，整理數(shù)據(jù)得出準確結論。生產(chǎn)中，自動化技術可實現(xiàn)實時監(jiān)控，通過多方面數(shù)據(jù)進行分析整理，提供預警或應對方案，降低企業(yè)損失。

機械自動化技術還能預防火災，對自燃情況進行預警，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，機械自動化技術火災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致其負債甚至破產(chǎn)。生產(chǎn)中，自動化技術可結合中央空調(diào)及監(jiān)控系統(tǒng)進行操作，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)后得出結論，以提高預警能力或提供應對方案，達到減少損失的目的。未來，應加強機械自動化在機械制造中的應用，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)生活提供技術保障。

5 結語

機械自動化生產(chǎn)技術在工業(yè)生產(chǎn)中有著廣泛的應用，在降低企業(yè)生產(chǎn)成本、提升企業(yè)經(jīng)濟效益方面具有極其重要的作用。其離不開信息技術的發(fā)展，應大力發(fā)展信息化技術及機械自動化生產(chǎn)技術，將二者緊密結合起來，更好地為生產(chǎn)生活提供技術保障。企業(yè)生產(chǎn)過程中，應妥善利用機械自動化生產(chǎn)技術，做好計算機程序控制，賦予機器更完善的思維能力，使其科學執(zhí)行指令。機械自動化技術應由專業(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。