導(dǎo)語(yǔ)：機(jī)械加工制造自動(dòng)化技術(shù)研究一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢(xún)客服老師，歡迎參考。

摘要：闡述了機(jī)械加工制造中自動(dòng)化技術(shù)的演變，探討了當(dāng)前機(jī)械加工制造中自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用模式，對(duì)現(xiàn)代自動(dòng)化機(jī)械加工制造系統(tǒng)的構(gòu)成及其運(yùn)行原理進(jìn)行了深入分析。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)化技術(shù)；系統(tǒng)構(gòu)成；技術(shù)應(yīng)用；機(jī)械加工制造

機(jī)械加工制造水平反映了不同時(shí)代的生產(chǎn)力變化，20世紀(jì)中后期迅速崛起的自動(dòng)化控制相關(guān)技術(shù)，改變了機(jī)械加工制造理念，使自動(dòng)化從生產(chǎn)加工拓展到了企業(yè)的每一個(gè)運(yùn)營(yíng)環(huán)節(jié)。

1自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械加工制造領(lǐng)域的演變

機(jī)械加工制造領(lǐng)域的自動(dòng)化概念是隨著相關(guān)應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展不斷變化的，早期的自動(dòng)化主要是實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化生產(chǎn)，在加工制造環(huán)節(jié)不再依賴(lài)人力操縱設(shè)備，而是以電力等能源驅(qū)動(dòng)設(shè)備進(jìn)行生產(chǎn)，并且通過(guò)應(yīng)用電子電力技術(shù)實(shí)現(xiàn)設(shè)備的啟動(dòng)停車(chē)和運(yùn)行參數(shù)調(diào)節(jié)等[1]。由于計(jì)算機(jī)技術(shù)和傳感等技術(shù)在生產(chǎn)設(shè)備上的應(yīng)用，20世紀(jì)末的自動(dòng)化生產(chǎn)技術(shù)有了新的內(nèi)涵。對(duì)機(jī)械加工制造的自動(dòng)化控制從生產(chǎn)設(shè)備運(yùn)行層面擴(kuò)展到了整個(gè)加工過(guò)程，通過(guò)計(jì)算機(jī)編程來(lái)設(shè)計(jì)設(shè)備的具體運(yùn)行模式，動(dòng)態(tài)控制其運(yùn)行參數(shù)并控制整個(gè)加工工藝的實(shí)現(xiàn)。而近幾十年在無(wú)線通信和人工智能等應(yīng)用技術(shù)不斷成熟的背景下，誕生了自動(dòng)化生產(chǎn)系統(tǒng)和全新的機(jī)械制造模式，如自動(dòng)化生產(chǎn)線、柔性制造系統(tǒng)以及產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造與企業(yè)運(yùn)營(yíng)管理的智能化集成系統(tǒng)等。

2自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械加工制造中的應(yīng)用模式

在當(dāng)前自動(dòng)化技術(shù)水平比較高的機(jī)械加工制造企業(yè)，其生產(chǎn)過(guò)程、產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)以及日常的生產(chǎn)管理已經(jīng)全面實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化，通過(guò)信息化管理平臺(tái)的構(gòu)建，基于互聯(lián)網(wǎng)和無(wú)線通信技術(shù)，把所有相關(guān)信息資源進(jìn)行集中處理和利用[2]。因此首先產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)有了來(lái)自市場(chǎng)、客戶以及自身生產(chǎn)歷史方面的信息資源基礎(chǔ)，能夠讓企業(yè)迅速對(duì)市場(chǎng)需求做出響應(yīng)。而具體的加工制造過(guò)程則融入了人工智能的元素，基于功能強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)控制生產(chǎn)設(shè)備和制造單元的運(yùn)行，無(wú)需人工干預(yù)就可以對(duì)產(chǎn)品加工工藝參數(shù)進(jìn)行智能化調(diào)節(jié)。

3現(xiàn)代自動(dòng)化機(jī)械加工制造系統(tǒng)的構(gòu)成及其運(yùn)行原理

在全面應(yīng)用了自動(dòng)化技術(shù)的機(jī)械加工制造企業(yè)，其自動(dòng)化的生產(chǎn)系統(tǒng)由一系列的硬件設(shè)施與模塊化的軟件系統(tǒng)構(gòu)成。其中硬件設(shè)施包括了各個(gè)運(yùn)營(yíng)環(huán)節(jié)使用的硬件設(shè)備，包括機(jī)床等生產(chǎn)設(shè)備、動(dòng)力設(shè)施以及辦公設(shè)備等等。而軟件系統(tǒng)則依托系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)、服務(wù)器以及網(wǎng)絡(luò)設(shè)施，通過(guò)不同的功能模塊對(duì)企業(yè)各部門(mén)的日常運(yùn)行進(jìn)行控制，自動(dòng)采集所有數(shù)據(jù)信息和進(jìn)行加工存儲(chǔ)，通過(guò)計(jì)算機(jī)運(yùn)行優(yōu)化產(chǎn)品研發(fā)、加工工藝以及資源調(diào)配，讓機(jī)械加工制造企業(yè)的資源效益最大化，自動(dòng)化機(jī)械加工制造系統(tǒng)的構(gòu)成如圖1所示。當(dāng)前的機(jī)械加工設(shè)備以及生產(chǎn)系統(tǒng)的自動(dòng)化延續(xù)了傳統(tǒng)理念，致力于提高機(jī)械零件的加工精度和生產(chǎn)效率，以便制造出性能更加優(yōu)良的機(jī)械設(shè)備，滿足目前各行各業(yè)的生產(chǎn)需要。因此首先在單機(jī)設(shè)備上大多實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化控制，機(jī)床或輔助設(shè)備支持技術(shù)人員通過(guò)編程實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的自動(dòng)化生產(chǎn)。其次根據(jù)不同類(lèi)型企業(yè)的生產(chǎn)特點(diǎn)設(shè)計(jì)的生產(chǎn)單元、加工中心以及生產(chǎn)線應(yīng)用了人工智能和傳感技術(shù)等，基于網(wǎng)絡(luò)通訊實(shí)現(xiàn)了機(jī)械加工流程的自動(dòng)化。而在這些自動(dòng)化相關(guān)技術(shù)的保障下，柔性制造單元與柔性生產(chǎn)線改變了大型企業(yè)的生產(chǎn)模式，使其可以更好地適應(yīng)市場(chǎng)需求，高效地完成新產(chǎn)品的研發(fā)生產(chǎn)。物料傳送是機(jī)械加工制造的重要環(huán)節(jié)，聯(lián)系著產(chǎn)品的每一個(gè)工藝流程。其中原材料與半成品、輔助加工機(jī)具以及成品的流轉(zhuǎn)，都是由物料傳送系統(tǒng)完成的[3]。而自動(dòng)化生產(chǎn)系統(tǒng)的這一部分，目前引入了智能機(jī)器人、自動(dòng)化傳遞機(jī)構(gòu)以及立體倉(cāng)庫(kù)，由信息系統(tǒng)基于生產(chǎn)需要進(jìn)行物資的自動(dòng)化調(diào)配和傳送。這一系統(tǒng)與加工設(shè)備之間的配合，能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)備自動(dòng)更換刀具、模具等，進(jìn)一步減少了設(shè)備運(yùn)行對(duì)人工的依賴(lài)。在具體的機(jī)械加工制造過(guò)程中，設(shè)備通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的運(yùn)行，不僅可以根據(jù)需要?jiǎng)討B(tài)調(diào)節(jié)運(yùn)行參數(shù)，還能自動(dòng)切換工作狀態(tài)和更換輔助加工硬件，對(duì)效率至上的工業(yè)生產(chǎn)而言意義重大。信息系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)機(jī)械加工制造過(guò)程動(dòng)態(tài)控制的核心，也是企業(yè)不同部門(mén)進(jìn)行信息交互的中心。首先信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)集中存儲(chǔ)了所有部門(mén)的信息和數(shù)據(jù)，并且基于設(shè)計(jì)、生產(chǎn)或營(yíng)銷(xiāo)等部門(mén)的需要，對(duì)不同類(lèi)型的信息進(jìn)行處理。其次信息系統(tǒng)通過(guò)管理控制網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)各部門(mén)的信息共享，相關(guān)生產(chǎn)管理和技術(shù)服務(wù)人員能夠通過(guò)終端設(shè)備遠(yuǎn)程獲取所需信息，從而更高效地完成日常工作。例如設(shè)計(jì)和研發(fā)人員可以基于信息系統(tǒng)的信息和強(qiáng)大的軟件功能，應(yīng)用虛擬技術(shù)進(jìn)行產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、工藝的設(shè)計(jì)[4]。而生產(chǎn)管理部門(mén)則能夠?qū)崟r(shí)調(diào)用各方面的信息，合理安排生產(chǎn)加工任務(wù)。在生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)相關(guān)計(jì)劃進(jìn)行設(shè)計(jì)和優(yōu)化，對(duì)于機(jī)械加工制造企業(yè)而言非常關(guān)鍵，決定了企業(yè)所有資源的配置是否合理。而自動(dòng)機(jī)械生產(chǎn)系統(tǒng)中的調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)，能夠基于信息系統(tǒng)的信息資源，結(jié)合企業(yè)的現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)規(guī)劃，在日常管理中對(duì)各項(xiàng)計(jì)劃進(jìn)行動(dòng)態(tài)優(yōu)化和調(diào)整，從而更靈活并有前瞻性地安排生產(chǎn)管理工作。

4結(jié)語(yǔ)

我國(guó)機(jī)械加工制造行業(yè)的自動(dòng)化技術(shù)目前還存在很多缺憾，在絕大多數(shù)的企業(yè)中自動(dòng)化程度不夠：一方面缺乏對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的動(dòng)態(tài)控制，只是在加工環(huán)節(jié)或部分工序?qū)崿F(xiàn)了現(xiàn)代意義的自動(dòng)化；另一方面自動(dòng)化生產(chǎn)系統(tǒng)的柔性程度不足，產(chǎn)品的研發(fā)生產(chǎn)周期相對(duì)較長(zhǎng)。因此在自動(dòng)化相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用方面，還有很多重要課題需要研究。

參考文獻(xiàn)

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作者:焦太安 單位:甘肅機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院