自動化技術在機械制造中的滲透
時間:2022-05-09 10:01:23
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摘要:機械制造技術主要包括機械產(chǎn)品的設計、生產(chǎn)制造、使用維護及回收再生產(chǎn)四個階段,我國機械制造業(yè)在技術上相對薄弱,尤其是在機械制造自動化水平上,與先進制造技術還有差距,也只有加大技術創(chuàng)新,從機械制造精密化方向上,滲透新材料技術、感應技術、計算機技術、自動化技術,提升機械制造綜合競爭力。本文將從現(xiàn)代機械制造技術特點分析入手,從系統(tǒng)化、綜合化、一體化方向來增強機械制造自動化能力,并從當前自動化應用領域及發(fā)展現(xiàn)狀中,來探討自動化技術在機械制造中的應用,最后對機械制造自動化發(fā)展趨勢進行探討。
關鍵詞:機械制造;自動化技術;發(fā)展現(xiàn)狀;應用趨勢
機械制造業(yè)是我國的支柱性產(chǎn)業(yè),在進過幾十年的發(fā)展實踐中也取得了一定成就。機械自動化技術作為機械制造工業(yè)發(fā)展的趨勢和方向,其核心技術是實現(xiàn)機械加工工藝自動化、機械制造模式智能化。作為一項復雜的生產(chǎn)過程,機械制造企業(yè)在提升制造效率上,必然需要從時間、成本和技術創(chuàng)新上來強化競爭力。自動化技術作為機械制造創(chuàng)新的核心,迫切需要從自動化機械設備的應用中,利用人工智能操作來改變傳統(tǒng)機械制造方式,推進了機械制造業(yè)的快速發(fā)展。
1機械制造技術特點
機械制造技術作為綜合性工程學科之一,主要從產(chǎn)生生產(chǎn)質(zhì)量及效率上來提升制造水平。其特點表現(xiàn)在三個方面:一是系統(tǒng)化,從現(xiàn)代機械制造實踐中來看,隨著計算機技術、新材料、新工藝的廣泛應用,各類技術在融合過程中提升了自動化水平,而系統(tǒng)化成為機械制造的主要特點,也是貫穿整個現(xiàn)代機械制造生產(chǎn)實踐的基本特征;二是綜合化,從機械制造企業(yè)開展技術創(chuàng)新來看,提升制造生產(chǎn)率是增強企業(yè)綜合效益的有效途徑,無論是在加工技術、還是市場調(diào)研及售后服務上,圍繞機械產(chǎn)品的綜合化發(fā)展方向,體現(xiàn)機械制造的綜合開發(fā)模式是創(chuàng)造更高經(jīng)濟效益的基礎;三是一體化,所謂一體化,從機械制造企業(yè)生產(chǎn)率的提升上,迫切需要從產(chǎn)品成本、產(chǎn)品質(zhì)量和加工制造時間三方面進行綜合,突顯成本、質(zhì)量、時間一體化發(fā)展理念,也只有從三者的科學融合中來增強企業(yè)在市場競爭中的優(yōu)勢。
2自動化技術的發(fā)展現(xiàn)狀
自動化技術是基于信息控制技術的發(fā)展而應用于機械制造中,特別是人工智能操作技術,縮短了生產(chǎn)時間、降低了人力成本,其發(fā)展現(xiàn)狀表現(xiàn)在四個方面。一是信息自動化,通過計算機技術,依托軟件工程師來構建一體化機械制造自動化平臺,能夠從圖形設計、輔助制造等方面實現(xiàn)有效連接,以提升機械制造水平和產(chǎn)品質(zhì)量。同時,信息化技術具有控制功能,借助于數(shù)控技術來完成機械生產(chǎn)流程的加工、控制,保障生產(chǎn)工藝現(xiàn)代化;另外,在信息自動化還表現(xiàn)在生產(chǎn)制造管理上,通過構建信息加工數(shù)據(jù)庫,來完成對機械加工設備的有效管理,增強機械制造的自動化水平。二是生產(chǎn)自動化,機械制造自動化通常從原材料的選擇、加工及生產(chǎn)設備的自動化中,代替人工方式來完成制造加工任務,在這個過程中,最大化的降低人工強度,最大化的提升生產(chǎn)質(zhì)量和效率,特別是在生產(chǎn)自動化精度控制上,能夠從生產(chǎn)缺陷及漏洞的防范上,提升加工精度,實現(xiàn)對機械制造業(yè)的規(guī)?;l(fā)展。三是機械設備自動化,機械加工中對各類機械設備的使用是完成制造的必要條件,而自動化設備通過對現(xiàn)場環(huán)境的調(diào)試,以滿足機械加工自動化目標。如通過參數(shù)優(yōu)化來調(diào)整加工流程,根據(jù)現(xiàn)場自動檢測來完成設備維護;利用自動化軟硬件控制單元來保障機械設備的正常穩(wěn)定運行。四是物流自動化,物流自動化主要從生產(chǎn)設備自動化、運輸設備自動化及自動化現(xiàn)場管理軟件設計上,針對機械制造任務和工作流程,來實現(xiàn)機械加工、生產(chǎn)、物流等方面的銜接與配合,降低生產(chǎn)成本。
3自動化技術在機械制造中的應用
3.1自動化技術提升了機械制造的智能化水平
從機械制造智能化應用來看,人工智能、自動化技術及系統(tǒng)工程技術的融合,代表著機械制造智能化的發(fā)展趨向,而人工智能、電子智能的協(xié)同應用,增強了機械制造自動化水平。如各類機械制造智能程序的開發(fā),都是基于機械制造現(xiàn)場生產(chǎn)實際,從系統(tǒng)分析、設計、流程優(yōu)化和判斷中增強智能化。智能化在機械制造中的滲透,圍繞機械制造和人工智能的協(xié)同發(fā)展,改變了傳統(tǒng)機械制造生產(chǎn)流程,也從更多的現(xiàn)場模擬中取代了傳統(tǒng)機械制造過程。如通過對機械加工中各項技術標準的模擬,從現(xiàn)場測試及自動化監(jiān)測中來優(yōu)化機械加工方案,實現(xiàn)制造過程自動化。另外,通過智能化技術的應用,結合不同機械制造行業(yè)實踐,開發(fā)出各類突發(fā)事件的加工優(yōu)化程序,如通過對現(xiàn)場加工設備各項參數(shù)設置,來調(diào)整不同加工現(xiàn)場的工作狀態(tài),以適應機械制造工業(yè)環(huán)境。
3.2自動化技術實現(xiàn)了機械制造過程的虛擬化
以計算機技術、軟件技術、信息技術、控制技術、多媒體技術為特征的現(xiàn)代自動化技術,能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)建模和軟件仿真環(huán)境,并從多種技術綜合中來虛擬化機械制造過程。所謂機械制造虛擬化技術,就是對多種仿真技術和真實制造環(huán)境的模擬,并通過模擬仿真過程來實現(xiàn)機械加工過程的全程跟蹤,及時發(fā)現(xiàn)和解決機械加工中出現(xiàn)的問題,并從虛擬化技術中來降低開發(fā)成本,縮短機械制造開發(fā)周期,增強機械制造企業(yè)的核心競爭力。
3.3自動化技術推進了機械制造集成化發(fā)展
以微電子、電子計算機技術為特征的自動化技術,在機械制造行業(yè)中的應用和發(fā)展,又促進了機械制造領域技術的創(chuàng)新。如數(shù)控加工技術、電子計算機輔助制造技術的出現(xiàn),一方面促進了機械制造領域的技術分工與協(xié)作,另一方面也從不同機械制造系統(tǒng)開發(fā)中實現(xiàn)了集成化管理。每一項技術的創(chuàng)新都帶來了機械制造管理模式的轉(zhuǎn)變,在系統(tǒng)理論指導下,圍繞信息技術來完成和優(yōu)化機械制造自動化管理,特別是從制造過程重組和集約化管理中來實現(xiàn)制造過程精益管理?,F(xiàn)代信息技術下的數(shù)據(jù)庫技術,實現(xiàn)了機械制造集成化管理目標,特別是企業(yè)根據(jù)各生產(chǎn)要素及企業(yè)資源管理實際,引入柔性化機械制造生產(chǎn)管理模式,來降低機械制造成本,增強機械制造管理效率,實現(xiàn)企業(yè)戰(zhàn)略發(fā)展目標。
3.4自動化技術促進了機械制造過程柔性化管理
隨著現(xiàn)代控制理論和系統(tǒng)化管理理念在機械制造行業(yè)中的應用,越來越多機械制造企業(yè)需要從自身機械加工水平上,增強對客戶需求的應變力,而柔性化自動化技術,旨在通過對客戶需求的反饋分析,從技術革新上增強企業(yè)對外部市場的適應力,尤其是在機械制造加工中,利用柔性化自動化技術,來優(yōu)化生產(chǎn)設備配置效率,改善機械加工協(xié)同關系,適時采用新技術來滿足市場變化需要。機械制造柔性自動化技術,在人機智能化交互中,根據(jù)柔性生產(chǎn)需求來創(chuàng)建完善的信息管理體系,最大化的發(fā)揮企業(yè)現(xiàn)有資源。在柔性自動化機械制造過程中,普通機械加工設備與智能化設備共同協(xié)作,根據(jù)機械加工需求在某個環(huán)節(jié)設置人為控制,更好促進機械制造企業(yè)適應不同市場需求變化;同時,在柔性自動化技術中,借助于柔性加工技術、柔性制造技術、柔性管理理念來實現(xiàn)機械加工、機械生產(chǎn)、機械設備間的協(xié)同銜接,密切各資源條件,最大化的提升機械制造自動化水平。
4結語
當前,我國制造業(yè)迎來了新的經(jīng)濟轉(zhuǎn)軌期,機械加工企業(yè)在拓寬市場空間,提升企業(yè)綜合競爭力,更需要從自動化技術的應用中,提升企業(yè)制造集成度和智能化水平,增強企業(yè)對市場需求的適應力。同時,機械制造自動化作為未來行業(yè)發(fā)展的總體趨勢,必然需要從引進技術人才,優(yōu)化自動化流程等方面,保障機械制造設備的高可靠性和智能化水平,從產(chǎn)品質(zhì)量、加工工藝、環(huán)境治理上來推進機械工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
作者:朱澤琿 單位:湖南瀟湘技師學院
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