機械自動化在機械制造中的應用分析

蘇州市職業大學 張晶

我國已經成功地從農業大國發展到今天的制造大國，并且正在努力向制造強國發起沖鋒。現代工業的發展環境隨著出臺的有利政策與政府的支持，已經完善的越來越好，因此國內工業生產的占比也是越來越大，是國內主要的生產力之一。一直以來國內工業的發展都堅持著“科技是第一生產力”的發展理念，同時科技的發展與應用也為企業帶來極大的便利，機械自動化的研發、發展、創新，應用是增強企業綜合實力的有效方式，大大提高了企業生產力，促使企業發展的腳步越來越快。雖然國家發展的速度很快，社會上企業大部分已經完成了生產方式的改革，但是，想要實現制造大國向質量強國的轉變還有很多的路要走，因此，國家與社會要重視機械自動化的發展與研究，重點關注機械自動化在機械制造中的應用方式，促進國內企業生產再創新高，邁向更高的層次。以下是機械自動化在機械制造中應用的研究討論，希望能夠促進國內機械制造行業的前進。

1 機械自動化的作用

1.1 提高企業生產率的有效方式

機械自動化技術在機械制造行業當中具備極大的優勢，能夠有效提升機械制造的生產率，保障生產制造的質量。傳統的生產工作中，手工制造是機械制造業的主要方式，這就限制了企業生產力的提升與產品質量的保證，制約企業生產力的主要元素是一線的生產員工。從員工的培養角度來講，剛剛步入企業的員工尚未具備豐富經驗與扎實的技術，所以，在生產速度和生產質量上表現出極差的成績，這就需要對員工進行全面的培養，需要耗費大量的時間與精力，人員的培養極大地限制了企業的生產力，這也是傳統機械制造企業過于依賴人員的表現，嚴重影響了企業的生產效率。機械制動化技術通過程序控制，保證了生產工程中的穩定性，同時技術具備了極高的精準性、流暢性、高效性，應用在機械制造生產中大大減少了企業對人工生產的依賴，提高生產效率的同時還保證了質量[1]。

1.2 強化企業生產的穩定性與安全性

機械制造企業應用機械自動化技術不僅可以提高生產效率，還能有效強化企業生產過程中的安全性，特別是面對一些危險系數較高的工作崗位，完全憑借技術的相關功能替代了人工作業，有效降低了人工在工作過程中直面危險的情況發生。比如在大型機械設備的制造過程中，傳統的人工制造過程中，可能無法處理龐大的機械設備的組裝，同時還要預防設備過大對人身安全造成傷害[2]。當機械自動化應用在大型設備制造組裝作業當中，通過預設的圖紙，加上識別系統與傳感器等輔助設備的應用，不僅快速精準的安全完成，還能避免人員在大型設備下可能發生的意外事件。

2 機械自動化在機械制造中存在的問題

2.1 自動化技術應用的不合理

很多企業都認識到了機械自動化技術帶來的效益與優勢，但是對技術的應用沒有進行全面考慮，制定出科學的融合方案，單純地將技術引進到企業生產當中，這可能未實現正確的改革工作，還降低了企業的整體工作效率。機械自動化技術引進前要做好詳細的調查和考慮，要結合企業自身的實際情況，并做出相應的設計，逐步將技術應用在生產中。例如技術引進前要考慮生產環境的改變，構建足夠的生產條件滿足后期自動化設備的運行。要考慮好對應技術人員的培訓和招募，避免設備投產后無人可用，無法展現出設備的高效生產能力[3]。還要考慮整體工作流程的調整，新設備必然會替代許多人工，后續的人員調整，原材料供應，高生產力產生大量產品的運輸，保管，包裝，銷售等等問題都需要進行考慮。所以，機械自動化技術的引入需要考慮的內容很多，涉及的方面十分廣泛。企業管理者如果考慮不全面，會嚴重影響到企業的整體效率，不光浪費了采購資金，還造成短期內的生產障礙。

2.2 自動化技術的應用尚未成熟

國內正處于工業發展的上升時期，很多工業環境和工業技術都還是處于剛剛發展的階段，而企業的模式也是過于傳統，無論是員工的能力，還是管理的理念都尚未成熟，所以企業面對發展還具有很多的提升空間。面對機械自動化技術的應用，存在內外兩個方面的不成熟，一個是內部的不成熟，內部人員的認識不到位，管理發展不成熟，還局限于傳統的方式，無法發揮出機械自動化的全部價值。另一個是外部的不成熟，很多機械自動化的技術研發尚未成熟，在應用過程中可能需要更多流程來輔助自動化設備的運行。例如在生產過程中，沒有配套的輔助設備，可能需要更多人員來進行人工操作，原材料的裝卸，半成品的運輸，成品的裝卸，加工工具的更換等，都需要人工輔助完成，造成了更大的生產負擔，無法發揮出全部的機械自動化技術的作用。

3 機械自動化在機械制造中的應用方式

3.1 數控技術

在機械制造行業應用最早的自動化技術便是數控技術，數控技術是通過計算機設計的操作系統來控制生產過程，對不同產品的生產通過編寫加工命令組在數控系統中執行來實現加工工藝，數控技術在加工過程中還需要光電技術、感應技術等多個方面的技術輔助工作。數控技術本身也具備極高的精密度，靈活的操作與高效率的生產能力，是國內大部分制造企業主要應用的生產技術。數控技術是新型的機電一體化設備，能夠自主完成檢測、控制、加工等，有效帶動并將機械技術、計算機技術、檢測技術還有控制技術融合起來[4]。數控技術為我國機械制造行業打好自動化的基礎，是國內現代化機械制造業集成系統的重要組成部分。相比傳統的生產環境，數控加工設備具有極大的優勢，無論面對任何復雜的生產環境，都能夠表現出極強的生產能力與高效性，尤其是很多生產車間存在極大的噪音，空氣或者溫度表現出不利于工人正常作業的情況，都不會造成數控加工設備的困擾。通過多方面的考慮與實踐，數控技術的應用，有效地保證了生產力的穩定，為企業創造穩固的利益。

3.2 集成化模式

計算機集成化生產模式是機械制造企業重要的生產模式，將計算機設計、測試、生產、核查、加工和信息管理等內容，結合實際生產條件或真實加工情況構建出集成系統，以最簡單的方法將技術集成起來。集成制造是利用相關技術將企業生產中的工藝和流程進行優化，用系統原理作為生產基礎，合理地簡化過程，調節整個生產能力。聯合生產數據庫，互聯網，企業生產需求和企業發展目標，形成完整的生產系統，科學地促進企業的發展，產品的研發，生產技術的創新，生產質量的監督。國內相關技術的研發與設計，已經在逐步完善技術中的細節工作，不久的將來，集成化技術將以更成熟的形態應用到機械制造行業中，會給機械制造企業帶來極大的助力。

3.3 柔性化管理

應變能力是企業在社會發展中最需要的能力，可以快速反應，及時地完成社會的不同需求，并且有足夠能力完成面對社會變化與市場突發情況的調整或轉變。構建機械制造企業柔性化系統是保證企業生產的重要手段，深入研究企業內部人與設備的工作情況，實現適度的自動化生產，盡可能地建設信息管理系統，實現自動化管理的企業方式。柔性化管理可以將普通設備與自動化設備融合起來，有效的利用人工方式來輔助自動化生產。柔性化管理可以實時了解社會上的變化，掌握市場的動態，面對相關的發展變化做出合理的調整，幫助企業更好地把握市場的發展情況，在企業生產前為企業做好了市場環境與需求的調查分析，提高企業產品的能夠滿足市場上的需求[5]。

3.4 智能化應用

自動化技術，機械制造技術，系統工程、人工智能等幾個方面進行全面的融合，發揮多方的優勢，形成智能化制造技術和人員操作管理形成人工智能生產系統。這樣的系統是利用智能化應用，實現簡單的邏輯，判斷，思考和決定等行為[6]。從另一個角度來說，智能化應用就是通過模仿技術人員來完成相應的工作內容。技術人員將日常常規操作通過編寫程序，植入智能化系統當中，讓其完成對自身的檢測，針對檢測中存在的問題或出現的意外，可以積極地進行調整修改，通過預設的解決措施進行處理，保證生產作業穩定順利地進行下去。

3.5 虛擬化演示

在機械研發過程中，存在許多設備面對價格高昂，生產艱難的問題，可以利用虛擬化演示功能來進行實際實踐操作。虛擬化演示是將計算機圖形技術、信息技術、人工智能技術、多媒體技術，機制制造技術，仿真模擬技術，融合成一套虛擬化系統，在系統中記錄日常生產加工的所有數據，材料的參數，加工的過程，突發的情況，加工工藝，制造流程等所有資料。將新研發的設備圖紙與性能參數拿到虛擬化演示系統中進行實踐模擬，能夠通過模擬對新產品的生產過程有個大體的掌握，初步了解新產品的性能，分析在實踐模擬中產生的問題，這樣不光能總結豐富的經驗，還能有效地避免了資源的浪費，能夠促進問題的改進，做到最大程度的完善。

4 結語

正視機械自動化的作用與價值，深入研究機械自動化在機械制造中的應用方式，有效地將科學技術融入企業生產當中，可以積極提升企業的工作效率，強化企業的競爭力，促進社會的發展。