機械自動化技術在機械制造中的應用研究

李萍

江西省鼎元建筑科技有限公司 江西萍鄉 337000

隨著科學技術的不斷發展，機械化自動化技術在機械制造領域中扮演的角色越來越重要，尤其是現如今機械制造技術的不斷智能化、集成化的基礎上，自動化和機械化的關系越來越密切，繼承度越來越高。

1 機械自動化技術的概述

機械自動化技術是在機械制造生產中，全面通過自動化技術呈現對機械零部件自動性的制造及生產，在實際制作期間可有效地逐步改善自身工藝，降低零部件中不良構件的形成。該技術在最大程度上促進了機械制造領域的綜合發展，在機械制造生產過程中逐步提升產品的質量以及生產效率，可較好地確保零部件的制造正常完成，在工期方面也較人工生產制造節省了諸多時間。另外，在機械制造中，全面通過自動化技術實施生產可在最大限度上解放人工，優化工人工作條件，降低產品在生產期間因為人為失誤而導致的加工損失[1]。因此，在逐步發展的科學技術的大力支持下，系統利用機械自動化技術實施機械制造生產及加工，是現今機械領域內可進一步迅速發展的核心動力。

2 機械制造自動化的優點

2.1 操作更加便捷

在過去的機械生產中，機械設備操作步驟相對較為繁瑣，同時也需利用較多的人工實施具體操作，人性化設計層面相對匱乏，機械設備體積通常較大，操作工序極為復雜，甚至每個細節步驟均需一次繁瑣的操作方可呈現。而機械自動化技術就是把機械設備的諸多性能融合在一起，讓機械設備不但操作簡便，同時性能多樣化。在此加工流程中，機械制造引進了計算機等處理設備及信息采集技術，對信息實施采集，同時利用計算機加以處理，并輸入機械設備中，最后呈現機械設備自動化加工及生產。此流程操作特別簡便，以往的信息采集、生產加工等均可利用自動化設備加以實施。

2.2 節約了生產制造成本

在機械設計和生產過程中使用自動化技術可以使企業節約成本運營資本。過去機械設計中使用的生產設備的原材料技術跟不上時代的要求，傳統機械設計和生產設備，小型機械設備簡陋設計，造成許多企業存在嚴重浪費原材料和機械的問題。自動化技術也體現了節能環保的原則，為公司產業帶來了巨大的經濟效益。雖然自動化技術涉及到的算法非常多且復雜，但是它在現場加工的各個環節都采用了適合終端產品的細節設計，利用自動化技術與傳統的機械設計相比，生產出的終端產品功能更強大、更可靠，使其在市場上具有充分的優勢地位[2]。

2.3 提高產品質量

在過去的機械制造加工流程中，不但需要生產者對機械設備加以操作，同時還需要諸多質監者負責實施檢驗工作。人工操作的穩定性不好掌控，而且還時常發生操作失誤的狀況，對機械制造產品的質量具有較大影響。而在機械制造業中引進機械設備自動化生產，不但能讓生產節奏均維持在一個水平上，而且持續時間較長，在實際制造期間幾乎不會存在波動狀況，能使生產效率獲得一定保證，同時所制造的產品狀態更加穩定，產品質量也會得到很大的提高。產品質量與生產效率提高在機械制造自動化技術下均可實現，當然，這需要以健全的機械自動化技術來做支撐，并且需對制造生產的綜合流程實施高效的管控，盡可能降低機械制造自動化生產過程中的勞動力成本。

2.4 改善生產過程中可能出現的安全性問題

生產中，利用機械設計和自動化技術來預防比較常見的生產風險，保證生產機械設備在工作場所的穩定運行，企業必須有一到兩名員工對整個生產過程進行監控，但在實際生產中，會對人力資源的生產連接監控出現誤差問題，以影響整個生產過程。這樣會導致生產設備的損壞以及安全事故的發生。機器的設計和生產都可以進入自動化技術控制系統，系統可以監控生產人員的流失情況，根據生產指令，實現人力資源的高度集中，最大限度地減少人為造成的錯誤，并實時顯示生產管理狀態，保證作業質量和效率提升。將生產工程應用到機械設計和自動化技術中，不僅可以節省人力，還可以避免生產過程中的風險，提高生產和生產的安全性。

3 機械自動化在機械制造生產中的運用

3.1 柔性自動化應用

基于當前激烈的市場競爭中市場經濟發展形勢變化莫測的情況，機械制造公司不但要具有較為靈活的應變能力，還要針對不同客戶的需求快速做出判斷及回應，并且要逐步實施技術產品的創新，以此較好地符合客戶的需求。在機械制造期間柔性自動化制造技術的運用，能夠較好地呈現人機之間的互動優化，提升操作技術的自動化水平，讓計算機數據化管理技術獲得全面發揮。柔性自動化的運用，不但能融合多樣的生產要求，處理各種批量的生產狀況，還能確保產品的生產效率與生產質量。融合市場實際生產要求，機械制造公司能靈活地調整實際生產方式，較好地迎合市場要求[3]。

3.2 集成化應用

機械自動化技術是一多學科、應用普遍廣泛的學科技術，也是系統工程的一種表現方式。從組成成分來看，構成機械自動化技術的內容主要有：

（1）程序單元：主要作用是有效解決整個制造系統中“做什么”和“怎樣做”部分的有關問題，是整個機械自動化系統中非常重要的一個組成部分。

（2）傳感單元：主要的作用是完成對整個控制系統工作實時狀態及工作性能參數的實時檢測工作，是系統中的基礎組成部分。

（3）作用單元：主要作用是實現對整個系統的能量施加，以及定位目標任務，是整個系統中前期的組成部分。

（4）制定單元：主要作用是整理分析、對比傳感單元傳輸出的參數信息，進一步做出判斷，發出相應的信號，控制動作。是整個機械自動系統中非常關鍵的核心組成部分。

（5）控制單元：主要作用是制定工作單元，并根據信息對其中的動作進行有效調節，是整個機械自動化系統中的后勤保障單元，對機械制造中機械自動化應用的順利開展具有重要作用。集成自動化技術在機械制造中的應用主要采用系統工程理論和信息技術的方法來優化組織的整體生產過程，并通過多種方法促進適度的自動化。例如績效改善和流程重組機構以及計算機數據庫。在信息系統和網絡的支持下，機器制造組織和管理活動的各個要素已完全集成到有機物中，從而實現了以人為本的靈活機器生產。自動化和相關技術的集成應用對于產品質量的提高，新產品質量的降低和生態環境的保護具有非常重要的現實意義。

3.3 虛擬化應用

虛擬化技術是一項綜合性技術，由多種不同的科技組成，通過應用仿真技術對這項技術的幫助，對機械生產制造環節進行模擬，發現機械生產制造過程可能存在的問題，幫助工作人員更好地對這些內容進行完善，完善機械生產制造過程。在應用傳統的機械制造技術的時候，會有很多的問題存在，這些問題會對機械生產的整體質量以及整體效率產生嚴重影響。虛擬化技術就是為了解決這一問題而出現的，在應用這項技術的時候，會應用模擬軟件、人工智能以及計算機等多項技術，所以這項技術比較具有綜合性。在開展生產工作之前，這項技術可以和市場的變化以及客戶的需求相結合，模擬生產產品的使用以及生產過程，對生產以及使用產品的時候可能會出現的問題進行分析，制定對應的預防措施，不斷提高產品的使用壽命以及產品質量，更好向客戶提供服務，不斷提高產品的生產質量，為機械制造企業提供更大的利潤。

3.4 智能化應用

信息化時代背景下，以前的制造技術和機械制造模式已經不能滿足當前時代發展的要求了，機械制造技術也有新的概念體系，其主要是指經過一系列的分析和判斷，實現對生產過程的自動化控制。因此，機械制造企業需要加強智能化設備，在實際生產過程中的有效應用，形成一種人機和智能系統的操作體系。在具體的生產制造過程中，每一個制造設備都需要結合人工智能，通過模擬專家智能活動，對生產過程進行全面分析，及時發現其中的問題，實現對整個生產過程自動化的控制。此外，智能系統還能夠對生產過程中的內部零件實際運行狀態進行全面檢查，如果他們收到了外部或者是內部的影響，操作人員可以自動調節提供的參數，讓各個系統都處于最好的工作狀態。同時，智能化系統還具有可以對信息和能量的物質進行交換的特征，其中的組織系統具有開放性，能夠通過模塊化的方式，不斷提高生產模塊的質量和柔和性，實現對其中自動化信息的整合，促進不同信息之間的共享，保證信息傳遞的準確性，從而為機械生產過程的順利進行提供更多的技術支持。

3.5 功能性應用

功能性應用主要就是了解用戶界面的需要，在用戶的界面應用圖形，可以提高人們的工作，不斷提高人們對數據理解的效率，而且還有一些比較具有多樣化的補償方式。補償方式不同，可以有效地滿足不同用戶的需求，將機械制造的精準度不斷提高，提高機械制造的生產效率。而且用戶可以通過對PLC程序應用，將自己的應用程序改變，實現自動化以及綜合性，不斷幫助機械制造向智能化的方向發展。

3.6 數控技術應用

由于機械制造生產線是比較復雜，要想實現對此部分內容的自動化管理，需要加強數控技術在機械設備運行等部分的有效應用，解決機械設備生產線中的安全隱患，實現對相關機械設備的自動化和數字化生產。數控技術在此過程中的應用，不僅能夠改變其中的機床設備，還能夠在一定程度上解決當前我國機械制造中的切割精度過低等多種問題，提高此部分工作的效率。數控技術還能夠對生產過程中的內部零件實際運行狀態進行全面檢查，如果他們受到了外部或者是內部的影響，操作人員可以自動調節提供的參數，讓各個系統都處于最好的工作狀態。此外，數控技術和計算機技術地結合，不僅可以實現對機械生產中數據信息的全面整合，還能夠讓其中的數據變得更加精確，進而保證加工零部件應用的安全性，讓其在具體的加工過程中可以發揮本身更大的效應，逐漸滿足零件加工技術的根本需求，保證機械制造更加完善。

4 機械自動化在機械制造中的發展前景

4.1 智能型

智能化的機械制造系統已經被應用在機械制造之中，但是應用還不夠徹底和廣泛，智能化的機械和機械工程專家共同組成的人機一體化機械制造智能系統是未來智能化的具體發展方向。這種智能系統在機械生產制造的實踐中能夠實現人機的交流和活動，如邏輯分析推理、命題判斷、工藝構思等。其優點在于智能化系統中“機械智能”，因為這個系統的良好的工作界面促使生產制造過程中能夠順利實現人機交流和互動。除此之外，機械設計和生產過程中應用模塊化的方法可以實現較大的可協調性和適應性能；有利于生產人員進行智能化制造更加高效；有利于企業或社會進行更加充分的協作和競爭；有利于減少環境污染和資源浪費等。

4.2 綠色型

現階段，綠色環保的制造觀念是今后工業持續發展萬不可忽略的關鍵點，節能減排式綠色化機械制造生產也是機械制造業以后的核心發展方向。綠色化機械制造是在制造生產期間盡可能降低環境的污染與能源的過度消耗，在現代機械自動化制造生產中，應向著這個方向逐漸改進，在制造生產中倡導無污染生產，對產品實施二次利用及回收等。綠色自動化產品將會成為以后機械制造最主要的發展趨勢，同時也能推動機械制造業良性持續發展。

4.3 綜合型

綜合型機械制造產業在實際制造及生產中可在一定程度上把社會可利用資源實施整合，消費人員、企業、人才網絡、研究機構等均是其呈現科學化生產的關鍵因素。而對于這樣的體系，有關機械制造業專家可將其設置在新的發展研究組織中，展現產品籌資、規劃立項、采購、生產、銷售及售后等綜合流程中對資源的科學運用，全面集成用戶與設計方的觀念，呈現技能與硬件的高效融合，進而實現適宜不同時期機械制造業要求的目的。

5 結語

綜上所述，在機械制造過程中，機械自動化在其中發揮著十分重要的作用，相關企業和國家都應加強對機械自動化的重視，將其很好的應用到具體的生產工作中，推動生產的效率、質量得到提升，保證生產工作能夠預期完成。針對機械自動化應用發展中存在的不足，相關工作人員仍要加強研究。