機(jī)械自動(dòng)化在機(jī)械制造中的應(yīng)用

童奇波姚偉貴

1.寧波市鎮(zhèn)海區(qū)職業(yè)教育中心學(xué)校；2.阿克蘇地區(qū)庫(kù)車中等職業(yè)技術(shù)學(xué)校

當(dāng)今世界先進(jìn)的機(jī)械加工技術(shù)正朝著智能化、柔性化和集成化的方向發(fā)展，我國(guó)早期的機(jī)械加工技術(shù)卻仍然處于相對(duì)初級(jí)的階段，機(jī)械制造企業(yè)多依靠人工管理和人工生產(chǎn)，機(jī)械自動(dòng)化程度與發(fā)達(dá)國(guó)家相比存在很大差距，不符合我國(guó)社會(huì)主義現(xiàn)代化發(fā)展需求[1]。在經(jīng)濟(jì)社會(huì)迅猛發(fā)展的進(jìn)程中，我國(guó)機(jī)械制造業(yè)受到世界經(jīng)濟(jì)一體化的影響也取得了快速發(fā)展，機(jī)械自動(dòng)化的發(fā)展在機(jī)械制造業(yè)發(fā)展中起到了舉足輕重的作用。但是，在工業(yè)機(jī)械化發(fā)展過程中，能夠充分利用機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)、通過機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)不斷推動(dòng)發(fā)展創(chuàng)新的企業(yè)占比卻很少。機(jī)械自動(dòng)化不但可以提高機(jī)械制造的工作效率，而且可以節(jié)約機(jī)械制造的成本，提升企業(yè)在競(jìng)爭(zhēng)發(fā)展過程中的競(jìng)爭(zhēng)力，而機(jī)械自動(dòng)化的研究也已經(jīng)成為了當(dāng)今時(shí)代的重大課題。

1 機(jī)械自動(dòng)化概述

1.1 機(jī)械自動(dòng)化的產(chǎn)生

早期的機(jī)械自動(dòng)化是指機(jī)械和機(jī)電部件通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)控制，完成機(jī)械力、能量流以及運(yùn)動(dòng)等工作任務(wù)。隨著機(jī)械自動(dòng)化的不斷發(fā)展，機(jī)械自動(dòng)化的內(nèi)涵被不斷深化，電子控制、系統(tǒng)思維、精密機(jī)械工程等與機(jī)械自動(dòng)化深入結(jié)合[2]。機(jī)械自動(dòng)化應(yīng)用于機(jī)械制造，促進(jìn)機(jī)械技術(shù)與電子技術(shù)緊密結(jié)合，不同科學(xué)門類的技術(shù)也被不斷應(yīng)用，多學(xué)科門類的協(xié)同發(fā)展進(jìn)一步促進(jìn)機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、微電子技術(shù)、傳感檢測(cè)技術(shù)、軟件技術(shù)、接口技術(shù)等構(gòu)成了龐大的機(jī)械自動(dòng)化系統(tǒng)。

1.2 機(jī)械自動(dòng)化的價(jià)值

(1)機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用，大大提高了機(jī)械制造行業(yè)的制造效率。在機(jī)械類產(chǎn)品的生產(chǎn)、制造過程中，高效的機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)可以顯著提高機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)效率。機(jī)械制造過程中，工作人員應(yīng)當(dāng)根據(jù)生產(chǎn)需求、產(chǎn)品規(guī)格等設(shè)置合理的機(jī)械自動(dòng)化參數(shù)，確?？焖?、高效完成機(jī)械制造目標(biāo)。

(2)機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用，大大提高了機(jī)械制造行業(yè)的制造精度。機(jī)械制造的精度得以提升以后，機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量得到明顯提升。機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)不但穩(wěn)定，而且可靠性強(qiáng)，機(jī)械自動(dòng)化在機(jī)械制造中的應(yīng)用可以保證機(jī)械制造的高精度，特別是對(duì)于小尺寸、精度高的機(jī)械產(chǎn)品的加工，可以降低產(chǎn)品尺寸等的誤差，確保機(jī)械制造的精度，保證產(chǎn)品的質(zhì)量[3]。

(3)機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用，大大減小了機(jī)械制造行業(yè)工作人員的工作壓力。機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)可以滿足機(jī)械制造中工作人員對(duì)于生產(chǎn)技術(shù)的各種需求，保證機(jī)械制造生產(chǎn)流程的高效推進(jìn)。機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)還可以代替機(jī)械化的人工作業(yè)，降低一線工作人員的工作壓力和工作強(qiáng)度，確保工作人員具有良好的身體狀況和優(yōu)質(zhì)的工作環(huán)境，提升企業(yè)的生產(chǎn)效率，進(jìn)一步提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

1.3 機(jī)械自動(dòng)化的主要環(huán)節(jié)

機(jī)械自動(dòng)化是一項(xiàng)涉及領(lǐng)域廣、涵蓋環(huán)節(jié)多的復(fù)雜技術(shù)。程序環(huán)節(jié)可以保障機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的高效運(yùn)行，明確機(jī)械自動(dòng)化系統(tǒng)的目標(biāo)和任務(wù)，為技術(shù)的使用提供指引和方向。作用單元環(huán)節(jié)可以為機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)明確定位[4]。傳感環(huán)節(jié)可以保障機(jī)械自動(dòng)化整體運(yùn)行有效推進(jìn)，通過對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行情況的時(shí)時(shí)監(jiān)督和管理，改善機(jī)械制造設(shè)備性能，掌握各項(xiàng)數(shù)據(jù)參數(shù)。制定環(huán)節(jié)以機(jī)械自動(dòng)化的核心內(nèi)容為基礎(chǔ)，研究和處理傳感環(huán)節(jié)收集的各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息，準(zhǔn)確存儲(chǔ)和記錄有關(guān)信息，針對(duì)發(fā)現(xiàn)的不

足和問題及時(shí)做出響應(yīng)或者發(fā)出預(yù)警?？刂骗h(huán)節(jié)的工作屬于安全防控環(huán)節(jié)，對(duì)系統(tǒng)工作進(jìn)行調(diào)整和改進(jìn)。

2 機(jī)械自動(dòng)化應(yīng)用現(xiàn)狀

機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械制造，促進(jìn)機(jī)械制造行業(yè)取得飛速發(fā)展，具有舉足輕重的作用。當(dāng)今世界先進(jìn)的機(jī)械加工技術(shù)正朝著智能化、柔性化和集成化的方向發(fā)展，但我國(guó)的機(jī)械加工技術(shù)卻仍然處于相對(duì)初級(jí)的階段，機(jī)械制造企業(yè)多依靠人工管理和人工生產(chǎn)，機(jī)械自動(dòng)化程度與發(fā)達(dá)國(guó)家相比存在很大差距，不符合我國(guó)社會(huì)主義現(xiàn)代化發(fā)展需求。我國(guó)的機(jī)械自動(dòng)化發(fā)展大致可以劃分為四個(gè)發(fā)展階段。第一發(fā)展階段，我國(guó)剛剛接觸自動(dòng)化技術(shù)，對(duì)于自動(dòng)化技術(shù)還處于初步認(rèn)識(shí)、了解階段，基礎(chǔ)條件差，技術(shù)經(jīng)驗(yàn)不足，機(jī)械自動(dòng)化運(yùn)用還存在很大缺陷和不足[5]。第二發(fā)展階段，我國(guó)機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)在不斷摸索中進(jìn)步，通過探索、研究不斷改進(jìn)機(jī)械自動(dòng)化運(yùn)用中發(fā)現(xiàn)的問題，在探索、研究過程中積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。第三發(fā)展階段，發(fā)達(dá)國(guó)家的機(jī)械自動(dòng)化水平已經(jīng)十分發(fā)達(dá)，機(jī)械自動(dòng)化在發(fā)達(dá)國(guó)家的機(jī)械制造領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。我國(guó)企業(yè)開始對(duì)機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)有了新的認(rèn)識(shí)，大量先進(jìn)機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)被引入我國(guó)。第四發(fā)展階段，我國(guó)建立起了成熟的機(jī)械自動(dòng)化應(yīng)用系統(tǒng)，機(jī)械自動(dòng)化得到進(jìn)一步發(fā)展，為我國(guó)機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展注入了新動(dòng)能。我國(guó)機(jī)械制造業(yè)工業(yè)落后，究其原因在于對(duì)于機(jī)械自動(dòng)化的認(rèn)識(shí)晚、重視程度不足，機(jī)械設(shè)備更新?lián)Q代慢，不能掌握最新數(shù)據(jù)資料，人才培養(yǎng)重視不夠，技術(shù)人才明顯不足，理論與實(shí)踐相結(jié)合的能力有待提高。我國(guó)機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展矛盾突出、問題凸顯，只有盡早解決才能進(jìn)一步推動(dòng)我國(guó)機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展。

3 機(jī)械自動(dòng)化在機(jī)械制造中的應(yīng)用

3.1 機(jī)械自動(dòng)化的集成化

機(jī)械自動(dòng)化將生產(chǎn)與現(xiàn)代化技術(shù)充分結(jié)合，根據(jù)機(jī)械制造產(chǎn)品的特點(diǎn)融入先進(jìn)的生產(chǎn)理念和先進(jìn)的自動(dòng)化技術(shù)。計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，推動(dòng)了計(jì)算機(jī)技術(shù)與自動(dòng)化技術(shù)的有機(jī)融合，推動(dòng)形成了機(jī)械自動(dòng)化的集成自動(dòng)化技術(shù)[6]。機(jī)械自動(dòng)化的集成化是將機(jī)械制造環(huán)節(jié)中的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行收集、整理、處理，通過建立數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，推動(dòng)機(jī)械加工的數(shù)字化控制、計(jì)算機(jī)輔助分析等，通過集成化的分析、管控，不斷優(yōu)化機(jī)械加工各個(gè)環(huán)節(jié)。機(jī)械制造過程中機(jī)械自動(dòng)化的集成化技術(shù)的應(yīng)用，可以明顯提升機(jī)械制造的自動(dòng)化水平，提高機(jī)械制造效率。集成化技術(shù)能夠高效集合各種機(jī)械制造因素，通過集成處理，優(yōu)化機(jī)械制造各個(gè)環(huán)節(jié)。為了實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造行業(yè)高度集成化，不但需要提升工作人員的技術(shù)水平和工作能力，而且需要提高機(jī)械設(shè)備的性能指數(shù)。通過詳細(xì)記錄機(jī)械設(shè)備的各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息，為機(jī)械制造的集成化提供參考指南。根據(jù)機(jī)械制造業(yè)的探索實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn)，真實(shí)可靠的實(shí)踐數(shù)據(jù)可以為機(jī)械設(shè)計(jì)制造水平和制造質(zhì)量提供強(qiáng)有力的支撐和保障。同時(shí)，因?yàn)闄C(jī)械制造業(yè)各個(gè)操作環(huán)節(jié)比較復(fù)雜，在機(jī)械制造過程中會(huì)面對(duì)各種各樣的影響因素，所以必須加強(qiáng)機(jī)械制造各個(gè)環(huán)節(jié)中細(xì)節(jié)的把控，確保機(jī)械制造順利推進(jìn)。

3.2 機(jī)械自動(dòng)化的智能化

機(jī)械自動(dòng)化的智能化涵蓋了自動(dòng)化技術(shù)、機(jī)械制造技術(shù)、人工智能技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)，是機(jī)械自動(dòng)化的智能發(fā)展趨勢(shì)。人工操作的機(jī)械制造環(huán)節(jié)存在產(chǎn)品質(zhì)量精度低、生產(chǎn)效率低等諸多問題，自動(dòng)化技術(shù)依托于數(shù)控技術(shù)，可以有效提升機(jī)械制造的精密度和精準(zhǔn)度，進(jìn)而提升機(jī)械設(shè)備的制造效率[7]。機(jī)械自動(dòng)化的智能化將人類的智慧充分應(yīng)用于機(jī)械自動(dòng)化不同環(huán)節(jié)中，通過利用人類智慧編制數(shù)據(jù)程序，利用智能設(shè)備對(duì)人工活動(dòng)進(jìn)行高效模擬，代替人類完成大量工作，特別是在復(fù)雜、繁瑣、危險(xiǎn)環(huán)節(jié)可以大大降低人工成本，以更少的人工投入，完成更多的機(jī)械制造工作，提高工作效率、節(jié)省工作時(shí)間，縮短工作生產(chǎn)周期，提高企業(yè)的生產(chǎn)效益。但是，我國(guó)的機(jī)械智能化水平還存在短板，智能化研發(fā)水平和智能化應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)都存在一定不足，亟需進(jìn)一步完善機(jī)械自動(dòng)化的智能化技術(shù)，推動(dòng)機(jī)械制造業(yè)更加高效、規(guī)范發(fā)展。

3.3 機(jī)械自動(dòng)化的柔性自動(dòng)化

機(jī)械自動(dòng)化的柔性自動(dòng)化技術(shù)以數(shù)控技術(shù)為基礎(chǔ)，可以實(shí)現(xiàn)多品種、多批量機(jī)械加工、制造、組裝和檢測(cè)等工作的自動(dòng)化機(jī)械制造。柔性自動(dòng)化技術(shù)能夠明顯提升機(jī)械制造企業(yè)的產(chǎn)品制造應(yīng)變能力，參照客戶需求、市場(chǎng)導(dǎo)向制造符合時(shí)代所需的機(jī)械產(chǎn)品，推動(dòng)機(jī)械制造業(yè)向著正確的發(fā)展方向不斷前進(jìn)。借助自動(dòng)化信息管理體系，調(diào)節(jié)和控制柔性自動(dòng)化技術(shù)，以人際調(diào)控來優(yōu)化機(jī)械產(chǎn)品的制造環(huán)節(jié)，提升機(jī)械產(chǎn)品機(jī)械自動(dòng)化的可控性，不斷完善和改進(jìn)機(jī)械制造產(chǎn)品，提升產(chǎn)品質(zhì)量，滿足市場(chǎng)需求，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。機(jī)械自動(dòng)化的柔性自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械制造中已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用，有效推進(jìn)了不同部門之間的協(xié)同工作，提高了機(jī)械制造的工作效率[8]。人機(jī)界面的優(yōu)化，大大推動(dòng)了部門之間溝通、協(xié)作的效率，適用于各種不同類型的機(jī)械制造。因此，為進(jìn)一步優(yōu)化企業(yè)生產(chǎn)、設(shè)置和制造等環(huán)節(jié)，需要進(jìn)一步加強(qiáng)調(diào)查和市場(chǎng)分析，改良、優(yōu)化企業(yè)內(nèi)部組織，推動(dòng)機(jī)械自動(dòng)化在機(jī)械制造中得到更進(jìn)一步應(yīng)用。

3.4 機(jī)械自動(dòng)化的虛擬自動(dòng)化

虛擬自動(dòng)化是機(jī)械自動(dòng)化的一項(xiàng)重要內(nèi)容，通過利用人工智能技術(shù)、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、多媒體技術(shù)等新一代信息技術(shù)，縮短機(jī)械制造中的繁瑣工藝流程，節(jié)省不必要的投入，有效降低機(jī)械制造成本。例如，利用機(jī)械自動(dòng)化的虛擬自動(dòng)化技術(shù)，在短時(shí)間內(nèi)完成大量的制圖任務(wù)。通過計(jì)算機(jī)的輔助設(shè)計(jì)，節(jié)省了大量的人力資源成本，虛擬自動(dòng)化的無紙化程序也節(jié)省了大量的紙張資源，在機(jī)械設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)、加工環(huán)節(jié)和制造環(huán)節(jié)等環(huán)節(jié)對(duì)機(jī)械制造進(jìn)行有效監(jiān)控，確保各項(xiàng)設(shè)計(jì)參數(shù)達(dá)到預(yù)定要求。

3.5 機(jī)械自動(dòng)化的組裝自動(dòng)化

在機(jī)械制造的產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造環(huán)節(jié)，制造出的機(jī)械產(chǎn)品包含較多的機(jī)械零部件。在機(jī)械制造中通過機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的組裝自動(dòng)化技術(shù)，能夠顯著提高機(jī)械產(chǎn)品的組裝效率，保障并改善機(jī)械產(chǎn)品的組裝質(zhì)量。機(jī)械自動(dòng)化的組裝自動(dòng)化技術(shù)包括自動(dòng)傳送技術(shù)與自動(dòng)組裝技術(shù)，自動(dòng)傳送技術(shù)可以把已經(jīng)存在的機(jī)械零件自動(dòng)傳輸?shù)皆O(shè)計(jì)好的組裝工位上，自動(dòng)組裝技術(shù)可以通過對(duì)零部件的清洗、分類以后，進(jìn)行連接、測(cè)試，以確保機(jī)械制造產(chǎn)品高效、有序生產(chǎn)，以保障機(jī)械制造企業(yè)具備較強(qiáng)的行業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力。同時(shí)，機(jī)械自動(dòng)化的組裝自動(dòng)化技術(shù)還可以節(jié)省機(jī)械制造的人力成本，有效避免各種安全生產(chǎn)隱患的發(fā)生，達(dá)到降低企業(yè)生產(chǎn)成本，提升企業(yè)生產(chǎn)效益的目的[9]。

4 機(jī)械自動(dòng)化在機(jī)械制造中的應(yīng)用前景分析

信息技術(shù)的飛速發(fā)展為各行業(yè)發(fā)展提供了平臺(tái)和機(jī)遇，也為機(jī)械自動(dòng)化在機(jī)械制造中的應(yīng)用提供了新鮮血液，不同國(guó)家、地區(qū)之間應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步加強(qiáng)交流，促進(jìn)機(jī)械自動(dòng)化在機(jī)械制造中的競(jìng)爭(zhēng)與合作。綠色發(fā)展理念是新時(shí)代發(fā)展的應(yīng)有之義，機(jī)械自動(dòng)化在機(jī)械制造中應(yīng)當(dāng)注重綠色、低碳、環(huán)保，通過高效利用社會(huì)資源，在機(jī)械制造環(huán)節(jié)不斷推動(dòng)各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)更加綠色環(huán)保，推動(dòng)“綠水青山”與“金山銀山”的高度統(tǒng)一。理論與實(shí)踐的結(jié)合是機(jī)械自動(dòng)化在機(jī)械制造中得以廣泛應(yīng)用的重要保障，通過將現(xiàn)有技術(shù)與機(jī)械制造行業(yè)有機(jī)結(jié)合，在機(jī)械制造的各個(gè)環(huán)節(jié)中不斷探索、大膽嘗試、勇于實(shí)踐，提出更有創(chuàng)造力、更具生命力的技術(shù)手段，推動(dòng)我國(guó)機(jī)械制造業(yè)取得更長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)更好發(fā)展。

5 結(jié)語

機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)械制造的連續(xù)性、高效性、自動(dòng)性，合理利用機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)可以顯著提升機(jī)械制造業(yè)生產(chǎn)效率，降低人工成本等資源成本，提升產(chǎn)品質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)較好的經(jīng)濟(jì)效益。本文重點(diǎn)論述了機(jī)械自動(dòng)化在機(jī)械制造中的應(yīng)用，包括機(jī)械自動(dòng)化的集成化、機(jī)械自動(dòng)化的智能化、機(jī)械自動(dòng)化的柔性自動(dòng)化、機(jī)械自動(dòng)化的虛擬自動(dòng)化和機(jī)械自動(dòng)化的組裝自動(dòng)化，具有重要的理論意義和現(xiàn)實(shí)意義[10]。理論與實(shí)踐的結(jié)合是機(jī)械自動(dòng)化在機(jī)械制造中得以廣泛應(yīng)用的重要保障，通過將現(xiàn)有技術(shù)與機(jī)械制造行業(yè)有機(jī)結(jié)合，在機(jī)械制造的各個(gè)環(huán)節(jié)中不斷探索、大膽嘗試、勇于實(shí)踐，提出更有創(chuàng)造力、更具生命力的技術(shù)手段，推動(dòng)我國(guó)機(jī)械制造業(yè)取得更長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)更好發(fā)展。

引用

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