機(jī)械加工工藝中自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用分析

陜西科技大學(xué) 朱道烜

引言

自動(dòng)化控制技術(shù)作為21世紀(jì)重要的技術(shù)之一，被廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)之中。機(jī)械加工工業(yè)的持續(xù)發(fā)展得益于自動(dòng)化控制技術(shù)的運(yùn)用，為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展做出了很大貢獻(xiàn)。在國(guó)內(nèi)外制造工業(yè)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈的現(xiàn)實(shí)情況下，需要更好地運(yùn)用自動(dòng)化控制技術(shù)，以更好地滿足機(jī)械加工工藝的發(fā)展。在認(rèn)識(shí)自動(dòng)化控制技術(shù)的構(gòu)成及重要意義的前提下，通過(guò)其在機(jī)械加工中具體應(yīng)用的分析，不斷對(duì)該技術(shù)進(jìn)行提升優(yōu)化。

1 自動(dòng)化控制技術(shù)的構(gòu)成與現(xiàn)實(shí)作用

1.1 自動(dòng)化控制技術(shù)的構(gòu)成

隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，工業(yè)水平的不斷提高，自動(dòng)化控制技術(shù)也得到了很大的普及，自動(dòng)化控制技術(shù)在本質(zhì)上可以看作一種系統(tǒng)工具的表現(xiàn)形式，其中擁有各個(gè)執(zhí)行單元、控制單元以及傳感單元，這些單元相互協(xié)作，各司其職共同組成了一個(gè)完整的控制執(zhí)行系統(tǒng)。簡(jiǎn)單點(diǎn)來(lái)講就是通過(guò)傳感器吸收信號(hào)給大腦，然后程序單元給出指令控制執(zhí)行單元做出動(dòng)作。

其中自動(dòng)化控制技術(shù)中最核心的就是程序單元，它相當(dāng)于人類的大腦，負(fù)責(zé)給整個(gè)自動(dòng)化系統(tǒng)分配工作內(nèi)容，并做出有效指令。第二個(gè)就是作用單元，在機(jī)械加工自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，作用單元是作為一種前期性單元，負(fù)責(zé)對(duì)整個(gè)自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行功能定位。第三個(gè)就是傳感單元，它是一種基礎(chǔ)性單元，類似于攝像頭，可以對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的工作狀態(tài)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)性能參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控、檢測(cè)。第四個(gè)是制定單元，在機(jī)械自動(dòng)化控制系統(tǒng)中被稱作執(zhí)行單元，它負(fù)責(zé)收集來(lái)自傳感器的數(shù)據(jù)信號(hào)，通過(guò)信息的分析比較給出合理的動(dòng)作信號(hào)。第五個(gè)就是控制單元，它的作用是保障整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行，對(duì)整個(gè)自動(dòng)化過(guò)程的動(dòng)作進(jìn)行調(diào)整。

1.2 機(jī)械加工工藝中自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用作用

通過(guò)比較國(guó)外先進(jìn)的機(jī)械制造企業(yè)，減少人力成本，提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本才能夠給企業(yè)帶來(lái)更大的經(jīng)濟(jì)效益。機(jī)械制造類企業(yè)依托自動(dòng)化控制技術(shù)的普及應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)原本由人工操作模式的替代[1]。所以越來(lái)越多的企業(yè)選擇淘汰傳統(tǒng)的人工制造而選擇自動(dòng)化設(shè)備，流水線工程。自動(dòng)化控制技術(shù)就是提高整體制造加工水平的關(guān)鍵所在，首先，機(jī)械自動(dòng)化加工控制系統(tǒng)可以大幅度降低工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，而且相對(duì)于人它可以24小時(shí)不間斷工作，減少了人員需求，可以降低成本，因此在工作環(huán)境上可以有更好的提升。其次，自動(dòng)化設(shè)備有一個(gè)很大的優(yōu)點(diǎn)就是可以極大地提高生產(chǎn)效率，不但如此其生產(chǎn)穩(wěn)定性也有很大的提升，不會(huì)出現(xiàn)人工加工時(shí)的參差不齊的現(xiàn)象，減少了在機(jī)械加工過(guò)程中出現(xiàn)的加工錯(cuò)誤，可以更好地保障工件的生產(chǎn)質(zhì)量。就整個(gè)發(fā)展形勢(shì)而言，機(jī)械制造加工企業(yè)向機(jī)械自動(dòng)化控制發(fā)展已然是大勢(shì)所趨，只有通過(guò)傳統(tǒng)的加工工藝與先進(jìn)的自動(dòng)化技術(shù)相結(jié)合，對(duì)整個(gè)加工步驟進(jìn)行合理部署，才可以達(dá)到提高生產(chǎn)效率、降低成本、保障質(zhì)量，達(dá)到企業(yè)利益最大化的目標(biāo)。

2 自動(dòng)化控制技術(shù)在機(jī)械工藝加工中的應(yīng)用

2.1 創(chuàng)新生產(chǎn)加工方式應(yīng)用

我國(guó)機(jī)械工業(yè)已經(jīng)有了一定的發(fā)展歷史，在自動(dòng)化控制技術(shù)未應(yīng)用前大多采用傳統(tǒng)的生產(chǎn)和管理模式。表現(xiàn)出來(lái)的問(wèn)題則是生產(chǎn)效率低下。生產(chǎn)成本較高、質(zhì)量控制不嚴(yán)格等多種問(wèn)題。而隨著自動(dòng)化控制技術(shù)的運(yùn)用，各機(jī)械加工企業(yè)在生產(chǎn)的加工方式上有了新的改變。并結(jié)合實(shí)際發(fā)展的需求進(jìn)行創(chuàng)新融合，在生產(chǎn)和加工的過(guò)程中對(duì)原有的模式有了不同程度的改革和創(chuàng)新。

2.2 集成化與智能化應(yīng)用

現(xiàn)代機(jī)械加工工藝通過(guò)自動(dòng)化控制技術(shù)在集成化與智能化方面有了很大的運(yùn)用。智能化是機(jī)械加工行業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)，智能化則是將自動(dòng)化技術(shù)、人工智能技術(shù)、系統(tǒng)工程管理技術(shù)以及機(jī)械加工技術(shù)全面結(jié)合[2]。通過(guò)自動(dòng)化控制技術(shù)，對(duì)機(jī)械加工中存在的問(wèn)題進(jìn)行系統(tǒng)化的解決。智能化和集成化的運(yùn)用可以全面而靈活地對(duì)整個(gè)加工工藝進(jìn)行把控，保證了機(jī)械加工制造，很大程度上提高了生產(chǎn)的效率。

2.3 對(duì)自動(dòng)化設(shè)備的控制應(yīng)用

自動(dòng)化設(shè)備的控制主要是基于自動(dòng)化控制技術(shù)的運(yùn)用。機(jī)械加工工藝的過(guò)程中不可缺少自動(dòng)化設(shè)備，依靠一系列的設(shè)備在制作標(biāo)準(zhǔn)的指導(dǎo)下進(jìn)行制造生產(chǎn)。自動(dòng)化控制技術(shù)對(duì)設(shè)備的控制減少了人工的操作，使得設(shè)備更加具有靈活性。機(jī)械加工工藝中的設(shè)備包括運(yùn)輸設(shè)備、存儲(chǔ)設(shè)備及生產(chǎn)設(shè)備，在自動(dòng)化控制技術(shù)的指導(dǎo)下，各個(gè)設(shè)備可以對(duì)機(jī)械加工的過(guò)程進(jìn)行有效的控制，進(jìn)而對(duì)機(jī)械加工的產(chǎn)品質(zhì)量實(shí)現(xiàn)控制。

3 自動(dòng)化控制技術(shù)在機(jī)械工藝加工中危險(xiǎn)因素控制

在機(jī)械工藝加工過(guò)程中存在一定的危險(xiǎn)因素，為了機(jī)械加工企業(yè)更好地運(yùn)用自動(dòng)化控制技術(shù)，應(yīng)該對(duì)加工工藝的危險(xiǎn)因素進(jìn)行控制，加強(qiáng)在機(jī)械加工中的安全管理。一旦運(yùn)用自動(dòng)化控制技術(shù)在機(jī)械加工工藝中出現(xiàn)事故，將對(duì)企業(yè)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失，還會(huì)威脅生產(chǎn)工人的生命安全。在實(shí)際的生產(chǎn)中應(yīng)該從操作機(jī)器和操作過(guò)程兩個(gè)方面加強(qiáng)對(duì)危險(xiǎn)因素的控制。

3.1 加強(qiáng)操作機(jī)器中的安全隱患排除

自動(dòng)化控制技術(shù)主要作用于自動(dòng)化設(shè)備和機(jī)器，在技術(shù)的運(yùn)用過(guò)程中加強(qiáng)對(duì)操作機(jī)器的安全隱患排除同樣重要。操作機(jī)器在高頻率的運(yùn)作下很容易出現(xiàn)故障，而故障的出現(xiàn)不僅影響工作的效率，甚至?xí)斐蓢?yán)重的安全事故。所以要求對(duì)機(jī)器按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢修，一旦發(fā)現(xiàn)設(shè)備出現(xiàn)故障要在第一時(shí)間內(nèi)進(jìn)行維修。避免因設(shè)備在運(yùn)轉(zhuǎn)的過(guò)程中造成零部件的脫落，對(duì)工作帶來(lái)不必要的傷害。

3.2 對(duì)操作過(guò)程進(jìn)行有效的安全防護(hù)

機(jī)械加工工藝中包括切削作業(yè)、車工操作、銑工操作，這一系列操作過(guò)程都需要進(jìn)行有效的安全防護(hù)工作。機(jī)械加工運(yùn)用了自動(dòng)化控制技術(shù)之后，其生產(chǎn)效率得到了顯著的提高，安全隱患也相應(yīng)地有所增加[3]。在加工的操作中應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)工作人員的安全意識(shí)教育，正確佩帶相應(yīng)防護(hù)手套等。同時(shí)還需要嚴(yán)格按照操作流程來(lái)進(jìn)行加工操作，嚴(yán)禁違反相關(guān)規(guī)定進(jìn)行設(shè)備的使用。企業(yè)管理部門做好安全監(jiān)督工作，定時(shí)對(duì)操作人員的防護(hù)設(shè)備進(jìn)行抽查。

4 自動(dòng)化控制技術(shù)發(fā)展展望

我國(guó)本身是一個(gè)制造業(yè)大國(guó)，機(jī)械工藝加工是國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的重要組成。自動(dòng)化控制技術(shù)在當(dāng)前普遍被運(yùn)用，是一項(xiàng)有利于工業(yè)制造發(fā)展的特殊技術(shù)。隨著國(guó)家對(duì)機(jī)械制造業(yè)的不斷重視，自動(dòng)化控制技術(shù)將不斷升級(jí)和改造。同時(shí)，自動(dòng)化控制技術(shù)不只被運(yùn)用于機(jī)械加工工藝之中，在技術(shù)升級(jí)的過(guò)程中也將持續(xù)運(yùn)用于現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、航天航空、軍事及科學(xué)研究領(lǐng)域。在世界工藝水平的不斷提升下，自動(dòng)化控制技術(shù)的創(chuàng)新和科技含量不斷增加，為制造生產(chǎn)型企業(yè)創(chuàng)造了更大的經(jīng)濟(jì)效益，為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提供更有力支撐。

5 結(jié)語(yǔ)

雖然我國(guó)機(jī)械加工工藝中自動(dòng)化控制應(yīng)用時(shí)間較短，與發(fā)達(dá)國(guó)家還存在一定的差距。但我國(guó)大部分機(jī)械制造企業(yè)已對(duì)該技術(shù)的結(jié)構(gòu)和現(xiàn)實(shí)意義有了清晰認(rèn)識(shí)，并在生產(chǎn)過(guò)程中有了具體的運(yùn)用。值得注意的是在機(jī)械加工工藝中運(yùn)用自動(dòng)化控制技術(shù)要做好安全管理，保證技術(shù)能夠在穩(wěn)定的環(huán)境下進(jìn)行。相信在不斷升級(jí)和完善的過(guò)程中，我國(guó)自動(dòng)化控制技術(shù)將持續(xù)發(fā)展進(jìn)步。