前言:一篇好文章的誕生,需要你不斷地搜集資料、整理思路,本站小編為你收集了豐富的智能制造自動化技術(shù)主題范文,僅供參考,歡迎閱讀并收藏。
機(jī)電自動化發(fā)展作為科學(xué)技術(shù)在制造業(yè)當(dāng)中的重要發(fā)展標(biāo)志,其所能夠?yàn)樯鐣顜淼牟粌H是機(jī)械設(shè)備制造技術(shù)上的發(fā)展與進(jìn)步,更是推動社會生產(chǎn)力水平向科技化、高效化發(fā)展的重要支持。隨著機(jī)電自動化在機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)、調(diào)試等方面的應(yīng)用,其對工程機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展及效益提升帶來了重要推動。文章選擇機(jī)電自動化在工程機(jī)械制造中最常見的集中技術(shù)進(jìn)行分析。
1.1集成自動化技術(shù)集成自動化技術(shù)是指機(jī)械制造中對各類生產(chǎn)經(jīng)營、技術(shù)功能的集成性發(fā)展。在傳統(tǒng)技術(shù)模式下,實(shí)現(xiàn)對機(jī)械制造技術(shù)的集成化發(fā)展是不切實(shí)際的,但隨著信息技術(shù)的逐步完善與應(yīng)用,集成自動化技術(shù)不僅得以實(shí)現(xiàn),還成為了機(jī)械制造過程中使用最普遍的技術(shù)內(nèi)容。隨著市場經(jīng)濟(jì)體制地到來,機(jī)械制造業(yè)地競爭越來越激烈,為了能夠在市場競爭中站穩(wěn)腳跟,很多機(jī)械制造企業(yè)開展技術(shù)研究與發(fā)展,通過將電子計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)、數(shù)控教工技術(shù)以及企業(yè)管理系統(tǒng)等多種技術(shù)與系統(tǒng)內(nèi)容引入到企業(yè)的機(jī)械生產(chǎn)制造系統(tǒng)中,得到了非常顯著地發(fā)展,并成為了機(jī)械制造業(yè)當(dāng)中企業(yè)的發(fā)展潮流,CIMS工程應(yīng)用的有效保持,在提升機(jī)械制造企業(yè)的生產(chǎn)能力和市場競爭里的基礎(chǔ)上,也實(shí)現(xiàn)了集成自動化技術(shù)地有效發(fā)展。
1.2柔性自動化技術(shù)所謂“柔性自動化技術(shù)”是以數(shù)控技術(shù)為核心,在融合其他先進(jìn)技術(shù)的前提下而建立起的新興技術(shù)類型。從生產(chǎn)與操作過程方面來看,柔性自動化技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)械制作與生產(chǎn)全自動化發(fā)展。在柔性自動化技術(shù)當(dāng)中,包括機(jī)械設(shè)備的材料準(zhǔn)備、制作、生產(chǎn)等一系列生產(chǎn)行為都由計(jì)算機(jī)來予以控制和操作。相比于傳統(tǒng)人力機(jī)械生產(chǎn)模式,柔性自動化技術(shù)不僅能夠在計(jì)算機(jī)技術(shù)的精確控制下,保證機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)、制作過程中的各項(xiàng)生產(chǎn)行為、尺寸的準(zhǔn)確性,同時還能大大減少對勞動力的應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)了對生產(chǎn)成本的有效控制,并在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)效率地有效提升,在確保機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)秩序的基礎(chǔ)上,提高生產(chǎn)效益。無論是從機(jī)械制造業(yè)未來發(fā)展角度考慮,還是制造企業(yè)的效益提升角度分析,柔性自動化技術(shù)都將成為機(jī)械設(shè)備自動化生產(chǎn)的主流模式。
1.3智能自動化技術(shù)智能自動化技術(shù)即智能華機(jī)電自動化技術(shù),其是在計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展支持下,通過利用計(jì)算機(jī)智能系統(tǒng)對人類行為地模擬,從而替代人類去進(jìn)行機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)操作及相關(guān)行為。從表面上看智能自動化技術(shù)與柔性自動化技術(shù)有一定的共同性,但智能自動化技術(shù)要比柔性自動化技術(shù)更高級,相比于柔性自動化技術(shù)而言,智能自動化技術(shù)能夠通過對人類行為地模仿,來提高自身的工作能力,并對生產(chǎn)行為產(chǎn)生一定的判斷力,這是柔性自動化技術(shù)所不具備的優(yōu)勢。智能自動化技術(shù)在機(jī)械設(shè)備制造中的應(yīng)用,能夠更進(jìn)一步提升機(jī)械制造行為的準(zhǔn)確性,并保證這一行為能夠始終保持在一個高水平狀態(tài)之上。需要注意的是由于智能自動化技術(shù)需要人工操作來作為主觀工作支持,因此要經(jīng)常對智能自動化技術(shù)進(jìn)行維護(hù),以確保智能自動化技術(shù)的良好工作狀態(tài)。
2注意事項(xiàng)
雖然機(jī)電自動化在機(jī)械制造中展現(xiàn)出了多方面的優(yōu)勢,但針對當(dāng)前的機(jī)電自動化水平來看,其仍存在諸多不足,因此在實(shí)際應(yīng)用過程中,要做好以下幾方面的控制:(1)規(guī)范應(yīng)用流程。機(jī)電自動化在為機(jī)械制造提供支持是建立起機(jī)電自動化設(shè)備、系統(tǒng)軟件的規(guī)范安裝與應(yīng)用前提下的,為此企業(yè)必須要嚴(yán)格按照機(jī)電自動化要求進(jìn)行工作,避免操作不當(dāng)而為企業(yè)帶來不必要的損失;(2)做好質(zhì)量控制。機(jī)電自動化在機(jī)械制造當(dāng)中的應(yīng)用,確實(shí)能夠?yàn)闄C(jī)械制造帶來重要幫助,但企業(yè)必須要保證其所制造出來的機(jī)械設(shè)備質(zhì)量符合質(zhì)檢與應(yīng)用要求,否則機(jī)電自動化為工程機(jī)械制造帶來的進(jìn)步意義都是空談。
3結(jié)束語
關(guān)鍵詞:智能;機(jī)械制造;自動化
機(jī)械自動化技術(shù)的成功應(yīng)用,有效地節(jié)省了人力,還可以完成一些危險的或?qū)θ梭w有害的操作,大大提高了生產(chǎn)效率,這種高效率滿足市場多變和競爭激烈的需要。機(jī)械制造自動化技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展水平,不僅對整個機(jī)械制造行業(yè)有著極大的影響,對國民經(jīng)濟(jì)各部門也有著深遠(yuǎn)影響。因此,我們必須做到快速有效的發(fā)展機(jī)械自動化技術(shù)。機(jī)械制造企業(yè)較多的通用設(shè)備,應(yīng)該以現(xiàn)有設(shè)備為主,引進(jìn)高端智能技術(shù),高度發(fā)揮人與計(jì)算機(jī)自動化管理的合作優(yōu)勢,以實(shí)現(xiàn)以人為中心,以信息自動化為先導(dǎo),完成自主的單元化自動生產(chǎn),為我國的機(jī)械制造業(yè)發(fā)展提供一條新發(fā)展途徑。
1、我國機(jī)械自動化存在的問題
長期以來我國機(jī)械制造業(yè)取得了很大發(fā)展,但是相對于發(fā)達(dá)國家的機(jī)械制造業(yè)我們?nèi)匀宦浜?,主要在加工精度、穩(wěn)定性、無故障時間上與國外產(chǎn)品有較大差距,而且數(shù)控化率偏低,總體而言,我國對進(jìn)口機(jī)械的依存度較高,一直維持在50%以上。這其中,數(shù)控金切機(jī)械對國外產(chǎn)品的依存度很高是重要原因。我國數(shù)控金切機(jī)械對進(jìn)口存度達(dá)到了70%,可以說基本依賴進(jìn)口。當(dāng)然我國機(jī)械行業(yè)對進(jìn)口度高,也從側(cè)面說明了機(jī)械行業(yè)提高的速度較慢,很難取得爆發(fā)性的飛躍,行業(yè)壁壘非常高,因此國內(nèi)機(jī)械行業(yè)內(nèi)的領(lǐng)先企業(yè),在技術(shù)和產(chǎn)品性能上優(yōu)勢將保持很長一段時間,其他后來者很難在短時間內(nèi)超越。同時對外依存度高也給予了我國機(jī)械行業(yè)較大的發(fā)展空間。高精度機(jī)械行業(yè)是一個很難創(chuàng)造的行業(yè),對機(jī)械技術(shù)提出了很大的要求,我國目前并沒有設(shè)計(jì)制造出這類機(jī)械,還是只靠進(jìn)口來滿足我國工業(yè)設(shè)施等對高精度機(jī)械的需要。正因?yàn)楦呔珯C(jī)械行業(yè)提高難度大,所以機(jī)械行業(yè)先進(jìn)國家對本國機(jī)械企業(yè)保護(hù)的力度也比其他行業(yè)要大,西方國家對我國機(jī)械業(yè)不僅在技術(shù)上嚴(yán)格限制轉(zhuǎn)讓,而且基于政治原因在高精機(jī)械產(chǎn)品上也對我國實(shí)施限制和禁運(yùn)。當(dāng)然機(jī)械行業(yè)這種高壁壘特點(diǎn)確實(shí)給國內(nèi)機(jī)械企業(yè)發(fā)展制造了障礙,但這也成為國內(nèi)高精機(jī)械行業(yè)龍頭企業(yè)的保護(hù)墻和后發(fā)企業(yè)的進(jìn)入壁壘,龍頭機(jī)械企業(yè)相對國內(nèi)后發(fā)企業(yè)的技術(shù)優(yōu)勢會維持很長一段時期。
2、智能型機(jī)械自動化的應(yīng)用趨勢
智能型機(jī)械自動化技術(shù)的應(yīng)用在一定程度上是與機(jī)械自動化技術(shù)一脈相承的。機(jī)械自動化技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用出現(xiàn)在上世紀(jì)的20年代,在社會上引起極大地反響,應(yīng)用范圍之廣泛也是令人咋舌, 在計(jì)算機(jī)高度集成化中的應(yīng)用尤為突出。
2.1技術(shù)設(shè)計(jì)方面
在設(shè)計(jì)方面的應(yīng)用, 也是智能型機(jī)械自動化技術(shù)在未來的一個方向。通過智能型機(jī)械自動化技術(shù)的應(yīng)用, 使得無圖紙的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)成為可能。也就是說,在智能計(jì)算機(jī)的操作下,然后再輔以計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù),設(shè)計(jì)圖紙?jiān)陔x開了人力手動操作的情況下, 自動生成。而且隨著社會的發(fā)展,設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則會不斷的更新, 而我們的智能型機(jī)械自動化技術(shù)應(yīng)該是在完全適應(yīng)了這種更新的基礎(chǔ)上發(fā)展起來并應(yīng)用的。雖然機(jī)械自動化技術(shù)在我國應(yīng)用已經(jīng)有一段時間了,但是還處在單機(jī)自動化、剛性自動化階段。在工業(yè)發(fā)達(dá)國家應(yīng)用得較為廣泛的柔性制造單元和系統(tǒng)在我國的自動化技術(shù)中還較為少見。機(jī)械自動化技術(shù)勢必會向著柔性自動化、智能化和集成化的方向發(fā)展。智能機(jī)械自動化技術(shù)也將延續(xù)著機(jī)械自動化技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用方向,將更為先進(jìn)的自動化技術(shù)帶到世人面前,在制造企業(yè)中廣泛應(yīng)用。
2.2制造工藝方面
機(jī)械自動化技術(shù)應(yīng)用的最為廣泛的領(lǐng)域就是在制造工藝方面, 而且經(jīng)過這么多年的發(fā)展和機(jī)械自動化技術(shù)的應(yīng)用, 該技術(shù)也確實(shí)給制造工藝方面帶來了極大的經(jīng)濟(jì)效益, 縮短了制造工藝的制作時間,提高了產(chǎn)品的生產(chǎn)效率。在工業(yè)發(fā)達(dá)國家應(yīng)用的較為廣泛的高精密加工、精細(xì)加工、微細(xì)加工、納米技術(shù)、激光加工技術(shù)以及復(fù)合加工等新型加工方法, 都是我國未來努力的方向。在我國, 這些技術(shù)的開發(fā)和成熟與發(fā)達(dá)國家相比, 還存在一定的差距, 普及率也不高, 尚在開發(fā)和掌握之中,那么, 這也是我國智能型機(jī)械自動化技術(shù)未來的一個應(yīng)用方向, 而且是最重要的應(yīng)用方向。與西方國家相比,我國的機(jī)械自動化技術(shù)在管理方面的應(yīng)用顯然還沒有發(fā)揮到極致。那么, 智能型機(jī)械自動化技術(shù)的應(yīng)用勢必會關(guān)注到這一方面。機(jī)械自動化技術(shù)在計(jì)算機(jī)方面的應(yīng)用尤為突出, 在未來, 智能型機(jī)械自動化技術(shù)的重點(diǎn)也會在這一方面。智能型計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用在管理中, 正好彌補(bǔ)了我國在管理上與西方國家的差距。在西方工業(yè)發(fā)達(dá)國家已經(jīng)采用了計(jì)算機(jī)管理, 推出了準(zhǔn)時生產(chǎn)、敏捷制造、精益生產(chǎn)等管理思想和技術(shù)的時候, 我國的企業(yè)管理大多還處在很初級的階段。在我國, 除了少數(shù)的大型企業(yè)采用了計(jì)算機(jī)輔助管理, 絕大多數(shù)的中小型企業(yè)的管理根本沒有應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù), 還處在經(jīng)驗(yàn)管理的階段。
結(jié)束語:
智能型機(jī)械自動化技術(shù)的應(yīng)用, 將給我們的很多行業(yè)帶來變革。特別是在生產(chǎn)企業(yè),對于智能型機(jī)械自動化技術(shù)尤其需要,而且是應(yīng)用得尤為廣泛。智能型加工是機(jī)械制造中的未來先進(jìn)的加工技術(shù),會對機(jī)械行業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生至關(guān)重要的作用。特別是, 在今天追求機(jī)械制造自動化、柔性化、集成化的形勢中,智能型技術(shù)為機(jī)械制造業(yè)帶來了福音,送來了解決方法, 使得整個機(jī)械制造業(yè)從生產(chǎn)方式、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)上都發(fā)生了深刻的變革。智能型機(jī)械自動化技術(shù)的繼續(xù)發(fā)展將促進(jìn)機(jī)械行業(yè)的發(fā)展,為整個機(jī)械行業(yè)和國民經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益。
參考文獻(xiàn):
關(guān)鍵詞:制造規(guī)模 關(guān)鍵技術(shù) 發(fā)展趨勢
一、自動化機(jī)械制造規(guī)模
按規(guī)模大小FMS可分為如下4類
(一)自動化制造單元
FMC:的問世并在生產(chǎn)中使用約比FMS晚6~8年,它是由1~2臺加工中心、工業(yè)機(jī)器人、數(shù)控機(jī)床及物料運(yùn)送存貯設(shè)備構(gòu)成,具有設(shè)置應(yīng)加工多品種產(chǎn)品的靈活性。FMC可視為一個規(guī)模最小的FMS,是FMS向廉價化及小型化方向發(fā)展和一種產(chǎn)物,其特點(diǎn)是實(shí){目單機(jī)自動化化及自動化,迄今已進(jìn)入普及應(yīng)用階段。
(二)自動化制造系統(tǒng)
通常包括4臺或更多臺全自動數(shù)控機(jī)床及人工中心與車削中心等),由集中的控制系統(tǒng)及物料搬運(yùn)系統(tǒng)連接起來,可在不停機(jī)的情況下實(shí)現(xiàn)多品種、中小批量的加工及管理。
(三)自動化制造線
它是處于單一或少品種大批量非自動化自動線與中小批量多品種f:MS之間的生產(chǎn)線。其加工設(shè)備可以是通用的加工中心、CNC機(jī)床,亦可采用專用機(jī)床或NC專用機(jī)床,對物料搬運(yùn)系統(tǒng)自動化的要求低于FMS,但生產(chǎn)率更高。
(四)自動化制造工廠
FMt是將多條FMS連接起來,配以自動化立體倉庫,用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)系,采用從訂貨、設(shè)計(jì)、加工、裝配、檢驗(yàn)、運(yùn)送至發(fā)貨的完整FMS。它包括了CAD/CAM,并使計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)(C1MS)投入實(shí)際,實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)系統(tǒng)自動化化及自動化,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)全廠范圍的生產(chǎn)管理、產(chǎn)品加工及物料貯運(yùn)進(jìn)程的全盤化。FMF是自動化生產(chǎn)的最高水平,反映出世界上最先進(jìn)的自動化應(yīng)用技術(shù)。它是將制造、產(chǎn)品開發(fā)及經(jīng)營管理的自動化連成一個整體,以信息流控制物質(zhì)流的智能制造系統(tǒng)IMS)為代表,其特點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)工廠自動化化及自動化。
二、自動化關(guān)鍵技術(shù)
(一)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)
未來CAD技術(shù)發(fā)展將會引入專家系統(tǒng),使之具有智能化,可處理各種復(fù)雜的問題。當(dāng)前設(shè)計(jì)技術(shù)最新的一個突破是光敏立體成形技術(shù),該項(xiàng)新技術(shù)是直接利用CAD數(shù)據(jù),通過計(jì)算機(jī)控制的激光掃描系統(tǒng),將三維數(shù)字模型分成若干層二維片狀圖形,并按二維片狀圖形對池內(nèi)的光敏樹脂液面進(jìn)行光學(xué)掃描,被掃描到的液面則變成固化塑料,如此循環(huán)操作,逐層掃描成形,并自動地將分層成形的各片狀固化塑料粘合在一起,僅需確定數(shù)據(jù),數(shù)小時內(nèi)便可制出精確的原型。它有助于加快開發(fā)新產(chǎn)品和研制新結(jié)構(gòu)的速度。
(二)模糊控制技術(shù)
模糊數(shù)學(xué)的實(shí)際應(yīng)用是模糊控制器。最近開發(fā)出的高性能模糊控制器具有自學(xué)習(xí)功能,可在控制過程中不斷獲取新的信息并自動地對控制量作調(diào)整,使系統(tǒng)性能大為改善,其中尤其以基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的自學(xué)方法更起人們極大的關(guān)注。
(三)工智能、專家系統(tǒng)及智能傳感器技術(shù)
迄今,F(xiàn)MS中所采用的人工智能大多指基于規(guī)則的專家系統(tǒng)。專家系統(tǒng)利用專家知識和推理規(guī)則進(jìn)行推理,求解各類問題(如解釋、預(yù)測、診斷、查找故障、設(shè)計(jì)、計(jì)劃、監(jiān)視、修復(fù)、命令及控制等)。由于專家系統(tǒng)能簡便地將各種事實(shí)及經(jīng)驗(yàn)證過的理論與通過經(jīng)驗(yàn)獲得的知識相結(jié)合,因而專家系統(tǒng)為FMS的諸方面工作增強(qiáng)了自動化。展望未來,以知識密集為特征,以知識處理為手段的人工智能(包括專家系統(tǒng))技術(shù)必將在FMS(尤其智能型)中關(guān)鍵性的作用。人工智能在未來FMS中將發(fā)揮日趨重要的作用。目前用于FMS中的各種技術(shù),預(yù)計(jì)最有發(fā)展前途的仍是人工智能。預(yù)計(jì)到21世紀(jì)初,人工智能在FMS中的應(yīng)用規(guī)模將要比目前大4倍。智能制造技術(shù)fIMT旨在將人工智能融入制造過程的各個環(huán)節(jié),借助模擬專家的智能活動,取代或延伸制造環(huán)境中人的部分腦力勞動。在制造過程,系統(tǒng)能自動監(jiān)測其運(yùn)行狀態(tài),在受到外界或內(nèi)部激勵時能自動調(diào)節(jié)其參數(shù),以達(dá)到最佳工作狀態(tài),具備自組織能力。
(四)人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)
人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)fANN)是模擬智能生物的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對信息進(jìn)行并行處理的一種方法。故人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)也就是一種人工智能工具。在自動控制領(lǐng)域,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)不久將并列于專家系統(tǒng)和模糊控制系統(tǒng),成為現(xiàn)代自支化系統(tǒng)中的一個組成部分。
三、啟動控制技術(shù)發(fā)展趨勢
自二戰(zhàn)結(jié)束以來,世界各發(fā)達(dá)國家逐漸重視設(shè)計(jì)理論和設(shè)計(jì)方法的研究,先后產(chǎn)生了許多新概念、新思想、新理論和新技術(shù)。從設(shè)計(jì)方法來看,國內(nèi)外先后提出了并行設(shè)計(jì)、虛擬設(shè)計(jì)、協(xié)同設(shè)計(jì),相似性設(shè)計(jì)、智能設(shè)計(jì)等新概念;從設(shè)計(jì)準(zhǔn)則來看,出現(xiàn)了優(yōu)化設(shè)計(jì)、可靠性設(shè)計(jì)、有限元等概念,從設(shè)計(jì)的手段來看,出現(xiàn)了計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì),不僅普及了二維設(shè)計(jì) CAD 軟件,而且功能全面的三維造型軟件也進(jìn)入了實(shí)用階段。
(一)FMC將成為發(fā)展和應(yīng)用的熱門技術(shù)
這是因?yàn)镕MC的投資比FMS少得多而經(jīng)濟(jì)效益相接近,更適用于財力有限的中小型企業(yè)。目前國外眾多廠家將FMC列為發(fā)展之重。近年來,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、 Web 技術(shù)和數(shù)據(jù)庫技術(shù)的出現(xiàn)和飛速發(fā)展,給現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)注入了新的生機(jī)和活力,機(jī)械設(shè)計(jì)逐漸向數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展?;?Web 的遠(yuǎn)程設(shè)計(jì)正是在這種條件下產(chǎn)生的。它的出現(xiàn),使得各制造企業(yè)可以充分利用 Internet 和 Web 的國際互聯(lián)性和資源共享性,組建企業(yè)間的動態(tài)聯(lián)盟或虛擬設(shè)計(jì)小組,通過組合分散在各個地域企業(yè)的技術(shù)優(yōu)勢,發(fā)揮各個企業(yè)的局部特長,同時不同專業(yè)的技術(shù)人員可以不受地域的限制,在一個統(tǒng)一且易于訪問的平臺下進(jìn)行異地的合作與設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)信息的交流和共享,進(jìn)而快速開發(fā)出所需產(chǎn)品,提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)的一次成功率。
(二)朝多功能方向發(fā)展
關(guān)鍵詞 機(jī)械制造;自動化技術(shù);信息;機(jī)械自動化
中圖分類號TH16 文獻(xiàn)標(biāo)識碼A 文章編號 1674-6708(2012)58-0143-02
0 引言
將自動化技術(shù)應(yīng)用在機(jī)械生產(chǎn)制造中,可有效提高機(jī)械制造業(yè)的生產(chǎn)力及產(chǎn)品質(zhì)量,大幅縮短產(chǎn)品生產(chǎn)周期,還能減輕人工勞動強(qiáng)度,節(jié)約生產(chǎn)成本,顯著提升機(jī)械制造企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。同事機(jī)械自動化在帶動相關(guān)技術(shù)的發(fā)展、促進(jìn)產(chǎn)品更新速度、改善工人勞動環(huán)境等方面也具有深遠(yuǎn)的影響[1]。
1 機(jī)械自動化技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀
實(shí)現(xiàn)機(jī)械自動化的理論基礎(chǔ)是控制理論[2]。根據(jù)被控對象的特性與其所處環(huán)境的變化,能動地通過信息反饋?zhàn)饔檬┘涌刂谱饔媒o被控對象,從而使系統(tǒng)按預(yù)設(shè)功能運(yùn)行。控制理論為解決當(dāng)今許多具有挑戰(zhàn)性的社會生產(chǎn)與科技研究問題發(fā)揮了重要作用,是實(shí)現(xiàn)自動化控制的理論基礎(chǔ),其發(fā)展及應(yīng)用將徹底改變?nèi)祟悅鹘y(tǒng)的生產(chǎn)、生存、生活和管理模式。機(jī)械自動化技術(shù)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下方面。
1.1 信息自動化
包括計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、工藝輔助設(shè)計(jì)、輔助制造以及產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)管理等。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)是指通過計(jì)算機(jī)的圖形設(shè)計(jì)軟件及設(shè)備,輔助工程師進(jìn)行機(jī)械部件及構(gòu)造的設(shè)計(jì)工作;工藝輔助設(shè)計(jì)是建立計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和輔助制造兩者之間的連接,對生產(chǎn)工藝效率進(jìn)行提高和優(yōu)化,使其標(biāo)準(zhǔn)化程度不斷增加;輔助制造是在產(chǎn)品生產(chǎn)過程或工藝系統(tǒng)中通過采用計(jì)算機(jī)的數(shù)值控制技術(shù)(通常稱數(shù)控技術(shù))達(dá)到控制生產(chǎn)的目的;產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)管理是對計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造過程中出現(xiàn)的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行系統(tǒng)化管理。
1.2 物資供輸自動化
物資供輸自動化管理可將機(jī)械制造系統(tǒng)中所需的各種原材料或成品輸送到預(yù)定的相應(yīng)位置,是自動化機(jī)械制造過程中不可缺少的細(xì)分系統(tǒng)。通常情況下,自動化物資供輸管理系統(tǒng)主要包括單機(jī)自動裝置、自動輸送設(shè)備、自動化軟件系統(tǒng)組件等。
1.3 生產(chǎn)自動化
自動化的機(jī)械制造加工系統(tǒng),可以自動持續(xù)進(jìn)行重復(fù)工序的循環(huán),同時還可以自動裝卸機(jī)械組件。在機(jī)械制造中采用自動化生產(chǎn)加工系統(tǒng),可以全面代替人員體力勞動,減少機(jī)械生產(chǎn)加工過程中由于人為操作失誤等因素而存在的幾率,大幅提升產(chǎn)品的質(zhì)量和品質(zhì)。
1.4 設(shè)備裝配自動化
設(shè)備裝配自動化是將特定規(guī)格、形狀的機(jī)械零配件按照設(shè)計(jì)預(yù)定的技術(shù)要求,通過搬運(yùn)、組裝、調(diào)試、試驗(yàn)、驗(yàn)收等步驟,自動組裝為一套能夠進(jìn)行生產(chǎn)制造的工藝流水線。設(shè)備裝配是機(jī)械制造生產(chǎn)過程中的重要環(huán)節(jié),自動化設(shè)備裝配系統(tǒng)取代了以往依靠人工循環(huán)復(fù)雜操作進(jìn)行的裝配工作,能夠有效提高機(jī)械生產(chǎn)的效率和產(chǎn)品質(zhì)量,是現(xiàn)代化機(jī)械制造中的一項(xiàng)重要技術(shù)應(yīng)用。
1.5 檢測自動化
隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)水平的不斷發(fā)展和提高,各種新型材料和部件、以及有特殊功能要求的新型復(fù)雜加工設(shè)備不斷被應(yīng)用到機(jī)械制造業(yè)中,使產(chǎn)品的檢測技術(shù)和工作難度也不斷增大,傳統(tǒng)依靠人工直接檢測的方法已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代化高精度工藝水平的產(chǎn)品檢測要求,所以,自動化檢測技術(shù)必然被引入到機(jī)械制造中,現(xiàn)在應(yīng)用相對較多的技術(shù)主要包括基于時序、電流信號、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對刀具、組件磨損狀態(tài)的識別檢測,以及多判斷系統(tǒng)的智能設(shè)備診斷技術(shù)等。
2 機(jī)械自動化技術(shù)應(yīng)用前景
當(dāng)前,我國機(jī)械制造自動化技術(shù)正不斷向著高度集成化、智能化,以及虛擬化[3]方向發(fā)展,且自動化技術(shù)的應(yīng)用與計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、集成制造、輔助管理等理念緊密聯(lián)系,為機(jī)械制造業(yè)將來的發(fā)展提供了完備的技術(shù)支持和保障。
2.1 集成化
在機(jī)械制造中采用計(jì)算機(jī)集成技術(shù),是21世紀(jì)機(jī)械制造企業(yè)的主要生產(chǎn)方式。信息自動化集成系統(tǒng)作為一個由若干個相互關(guān)聯(lián)的細(xì)分系統(tǒng)組成的整體,通常情況下可將其劃分為工程設(shè)計(jì)信息分系統(tǒng)、自動化制造分系統(tǒng),自動化管理信息分系統(tǒng),以及質(zhì)量信息分系統(tǒng)組成。
2.2 智能化
智能化機(jī)械制造系統(tǒng)可以理解為由智能化機(jī)械和機(jī)械工程專家共同組成的人機(jī)一體化機(jī)械制造智能系統(tǒng),該智能系統(tǒng)在機(jī)械生產(chǎn)制造過程中能進(jìn)行相應(yīng)的智能化人機(jī)交互活動,如邏輯分析推理、命題判斷、工藝構(gòu)思等。在智能化系統(tǒng)中“機(jī)械智能”主要體現(xiàn)在該系統(tǒng)具有良好的工作界面,在生產(chǎn)制造過程中能夠進(jìn)行充分的人機(jī)交流互動。在機(jī)械設(shè)計(jì)和生產(chǎn)過程中,采用模塊化方法,使之具有較大的可協(xié)調(diào)性和適應(yīng)性能;對于生產(chǎn)人員,智能化制造強(qiáng)調(diào)安全和高效;對于企業(yè)或社會,提倡充分協(xié)作與合理競爭;對于環(huán)境,要求作到無污染,節(jié)約能源和資源,以及對廢品的充分回收利用。
2.3 虛擬化
虛擬化制造技術(shù)主要包含控制理論、計(jì)算機(jī)技術(shù)、多媒體技術(shù)、信息管理、人工智能、以及現(xiàn)代制造工藝等新技術(shù),并以計(jì)算機(jī)仿真模擬分析技術(shù)為基礎(chǔ),形成的一項(xiàng)由多學(xué)科綜合化的系統(tǒng)技術(shù)。機(jī)械制造中應(yīng)用的虛擬制造技術(shù),其利用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)和信息技術(shù)對現(xiàn)實(shí)中的機(jī)械制造活動的全過程狀態(tài)進(jìn)行全面的仿真模擬分析,以提前獲知實(shí)際制造過程中可能出現(xiàn)的問題,在實(shí)際生產(chǎn)前以采取相應(yīng)的技術(shù)預(yù)防措施,從而達(dá)到新產(chǎn)品的生產(chǎn)制造一次性成功。虛擬化制造的應(yīng)用,可有效降低生產(chǎn)成本、縮短產(chǎn)品開發(fā)周期,大幅增強(qiáng)了企業(yè)在行業(yè)領(lǐng)域中的競爭力。
3 結(jié)論
總體來說,只有將自動化技術(shù)、現(xiàn)代信息技術(shù)、系統(tǒng)工程技術(shù)、數(shù)據(jù)庫管理技術(shù)和傳統(tǒng)的制造技術(shù)進(jìn)行有機(jī)融合,才是機(jī)械制造業(yè)在今后的發(fā)展方向,即在機(jī)械制造中實(shí)現(xiàn)全面的自動化;另一方面,機(jī)械制造中應(yīng)用的自動化技術(shù),其系統(tǒng)必須是充分開放和可控的[4],應(yīng)能夠隨時根據(jù)生產(chǎn)狀況的變化實(shí)時獲取信息并進(jìn)行必要的分析處理以及調(diào)整控制,確保機(jī)械生產(chǎn)的整條流水線持續(xù)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
參考文獻(xiàn)
[1]李濤.試論我國機(jī)械自動化技術(shù)應(yīng)用與發(fā)展[J].才智,2008(20).
[2]楊建平,劉艷玲.自動化技術(shù)在機(jī)械應(yīng)用中的發(fā)展研究[J].中小企業(yè)管理與科技,2008(1).
一、規(guī)模
按規(guī)模大小FMS可分為如下4類:
1.柔性制造單元(FMC)
FMC的問世并在生產(chǎn)中使用約比FMS晚6~8年,它是由1~2臺加工中心、工業(yè)機(jī)器人、數(shù)控機(jī)床及物料運(yùn)送存貯設(shè)備構(gòu)成,具有適應(yīng)加工多品種產(chǎn)品的靈活性。FMC可視為一個規(guī)模最小的FMS,是FMS向廉價化及小型化方向發(fā)展和一種產(chǎn)物,其特點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)單機(jī)柔性化及自動化,迄今已進(jìn)入普及應(yīng)用階段。
2.柔性制造系統(tǒng)(FMS)
通常包括4臺或更多臺全自動數(shù)控機(jī)床(加工中心與車削中心等),由集中的控制系統(tǒng)及物料搬運(yùn)系統(tǒng)連接起來,可在不停機(jī)的情況下實(shí)現(xiàn)多品種、中小批量的加工及管理。
3.柔性制造線(FML)
它是處于單一或少品種大批量非柔性自動線與中小批量多品種FMS之間的生產(chǎn)線。其加工設(shè)備可以是通用的加工中心、CNC機(jī)床;亦可采用專用機(jī)床或NC專用機(jī)床,對物料搬運(yùn)系統(tǒng)柔性的要求低于FMS,但生產(chǎn)率更高。它是以離散型生產(chǎn)中的柔性制造系統(tǒng)和連續(xù)生產(chǎn)過程中的分散型控制系統(tǒng)(DCS)為代表,其特點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)線柔性化及自動化,其技術(shù)已日臻成熟,迄今已進(jìn)入實(shí)用化階段。
4.柔性制造工廠(FMF)
FMF是將多條FMS連接起來,配以自動化立體倉庫,用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)系,采用從訂貨、設(shè)計(jì)、加工、裝配、檢驗(yàn)、運(yùn)送至發(fā)貨的完整FMS。它包括了CAD/CAM,并使計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)(CIMS)投入實(shí)際,實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)系統(tǒng)柔性化及自動化,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)全廠范圍的生產(chǎn)管理、產(chǎn)品加工及物料貯運(yùn)進(jìn)程的全盤化。FMF是自動化生產(chǎn)的最高水平,反映出世界上最先進(jìn)的自動化應(yīng)用技術(shù)。它是將制造、產(chǎn)品開發(fā)及經(jīng)營管理的自動化連成一個整體,以信息流控制物質(zhì)流的智能制造系統(tǒng)(IMS)為代表,其特點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)工廠柔性化及自動化。
二、關(guān)鍵技術(shù)
1.計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)
未來CAD技術(shù)發(fā)展將會引入專家系統(tǒng),使之具有智能化,可處理各種復(fù)雜的問題。當(dāng)前設(shè)計(jì)技術(shù)最新的一個突破是光敏立體成形技術(shù),該項(xiàng)新技術(shù)是直接利用CAD數(shù)據(jù),通過計(jì)算機(jī)控制的激光掃描系統(tǒng),將三維數(shù)字模型分成若干層二維片狀圖形,并按二維片狀圖形對池內(nèi)的光敏樹脂液面進(jìn)行光學(xué)掃描,被掃描到的液面則變成固化塑料,如此循環(huán)操作,逐層掃描成形,并自動地將分層成形的各片狀固化塑料粘合在一起,僅需確定數(shù)據(jù),數(shù)小時內(nèi)便可制出精確的原型。它有助于加快開發(fā)新產(chǎn)品和研制新結(jié)構(gòu)的速度。
2.模糊控制技術(shù)
模糊數(shù)學(xué)的實(shí)際應(yīng)用是模糊控制器。最近開發(fā)出的高性能模糊控制器具有自學(xué)習(xí)功能,可在控制過程中不斷獲取新的信息并自動地對控制量作調(diào)整,使系統(tǒng)性能大為改善,其中尤其以基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的自學(xué)方法更引起人們極大的關(guān)注。
3.人工智能、專家系統(tǒng)及智能傳感器技術(shù)
迄今,F(xiàn)MS中所采用的人工智能大多指基于規(guī)則的專家系統(tǒng)。專家系統(tǒng)利用專家知識和推理規(guī)則進(jìn)行推理,求解各類問題(如解釋、預(yù)測、診斷、查找故障、設(shè)計(jì)、計(jì)劃、監(jiān)視、修復(fù)、命令及控制等)。由于專家系統(tǒng)能簡便地將各種事實(shí)及經(jīng)驗(yàn)證過的理論與通過經(jīng)驗(yàn)獲得的知識相結(jié)合,因而專家系統(tǒng)為FMS的諸方面工作增強(qiáng)了柔性。展望未來,以知識密集為特征,以知識處理為手段的人工智能(包括專家系統(tǒng))技術(shù)必將在FMS(尤其智能型)中起著關(guān)鍵性的作用。人工智能在未來FMS中將發(fā)揮日趨重要的作用。目前用于FMS中的各種技術(shù),預(yù)計(jì)最有發(fā)展前途的仍是人工智能。預(yù)計(jì)到21世紀(jì)初,人工智能在FMS中的應(yīng)用規(guī)模將要比目前大4倍。智能制造技術(shù)(IMT)旨在將人工智能融入制造過程的各個環(huán)節(jié),借助模擬專家的智能活動,取代或延伸制造環(huán)境中人的部分腦力勞動。在制造過程,系統(tǒng)能自動監(jiān)測其運(yùn)行狀態(tài),在受到外界或內(nèi)部激勵時能自動調(diào)節(jié)其參數(shù),以達(dá)到最佳工作狀態(tài),具備自組織能力。故IMT被稱為未來21世紀(jì)的制造技術(shù)。對未來智能化FMS具有重要意義的一個正在急速發(fā)展的領(lǐng)域是智能傳感器技術(shù)。該項(xiàng)技術(shù)是伴隨計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)和人工智能而產(chǎn)生的,它使傳感器具有內(nèi)在的“決策”功能。
4.人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)
人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(ANN)是模擬智能生物的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對信息進(jìn)行并行處理的一種方法。故人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)也就是一種人工智能工具。在自動控制領(lǐng)域,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)不久將并列于專家系統(tǒng)和模糊控制系統(tǒng),成為現(xiàn)代自支化系統(tǒng)中的一個組成部分。
三、發(fā)展趨勢
1.FMC將成為發(fā)展和應(yīng)用的熱門技術(shù)
這是因?yàn)镕MC的投資比FMS少得多而經(jīng)濟(jì)效益相接近,更適用于財力有限的中小型企業(yè)。目前國外眾多廠家將FMC列為發(fā)展之重。
2.發(fā)展效率更高的FML
多品種大批量的生產(chǎn)企業(yè)如汽車及拖拉機(jī)等工廠對FML的需求引起了FMS制造廠的極大關(guān)注。采用價格低廉的專用數(shù)控機(jī)床替代通用的加工中心將是FML的發(fā)展趨勢。
3.朝多功能方向發(fā)展
關(guān)鍵詞:機(jī)械制造;自動化技術(shù);發(fā)展現(xiàn)狀;應(yīng)用趨勢
機(jī)械制造業(yè)是我國的支柱性產(chǎn)業(yè),在進(jìn)過幾十年的發(fā)展實(shí)踐中也取得了一定成就。機(jī)械自動化技術(shù)作為機(jī)械制造工業(yè)發(fā)展的趨勢和方向,其核心技術(shù)是實(shí)現(xiàn)機(jī)械加工工藝自動化、機(jī)械制造模式智能化。作為一項(xiàng)復(fù)雜的生產(chǎn)過程,機(jī)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(shù)創(chuàng)新上來強(qiáng)化競爭力。自動化技術(shù)作為機(jī)械制造創(chuàng)新的核心,迫切需要從自動化機(jī)械設(shè)備的應(yīng)用中,利用人工智能操作來改變傳統(tǒng)機(jī)械制造方式,推進(jìn)了機(jī)械制造業(yè)的快速發(fā)展。
1機(jī)械制造技術(shù)特點(diǎn)
機(jī)械制造技術(shù)作為綜合性工程學(xué)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(diǎn)表現(xiàn)在三個方面:一是系統(tǒng)化,從現(xiàn)代機(jī)械制造實(shí)踐中來看,隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、新材料、新工藝的廣泛應(yīng)用,各類技術(shù)在融合過程中提升了自動化水平,而系統(tǒng)化成為機(jī)械制造的主要特點(diǎn),也是貫穿整個現(xiàn)代機(jī)械制造生產(chǎn)實(shí)踐的基本特征;二是綜合化,從機(jī)械制造企業(yè)開展技術(shù)創(chuàng)新來看,提升制造生產(chǎn)率是增強(qiáng)企業(yè)綜合效益的有效途徑,無論是在加工技術(shù)、還是市場調(diào)研及售后服務(wù)上,圍繞機(jī)械產(chǎn)品的綜合化發(fā)展方向,體現(xiàn)機(jī)械制造的綜合開發(fā)模式是創(chuàng)造更高經(jīng)濟(jì)效益的基礎(chǔ);三是一體化,所謂一體化,從機(jī)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(jìn)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(xué)融合中來增強(qiáng)企業(yè)在市場競爭中的優(yōu)勢。
2自動化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
自動化技術(shù)是基于信息控制技術(shù)的發(fā)展而應(yīng)用于機(jī)械制造中,特別是人工智能操作技術(shù),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(jì)算機(jī)技術(shù),依托軟件工程師來構(gòu)建一體化機(jī)械制造自動化平臺,能夠從圖形設(shè)計(jì)、輔助制造等方面實(shí)現(xiàn)有效連接,以提升機(jī)械制造水平和產(chǎn)品質(zhì)量。同時,信息化技術(shù)具有控制功能,借助于數(shù)控技術(shù)來完成機(jī)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(gòu)建信息加工數(shù)據(jù)庫,來完成對機(jī)械加工設(shè)備的有效管理,增強(qiáng)機(jī)械制造的自動化水平。二是生產(chǎn)自動化,機(jī)械制造自動化通常從原材料的選擇、加工及生產(chǎn)設(shè)備的自動化中,代替人工方式來完成制造加工任務(wù),在這個過程中,最大化的降低人工強(qiáng)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(shí)現(xiàn)對機(jī)械制造業(yè)的規(guī)?;l(fā)展。三是機(jī)械設(shè)備自動化,機(jī)械加工中對各類機(jī)械設(shè)備的使用是完成制造的必要條件,而自動化設(shè)備通過對現(xiàn)場環(huán)境的調(diào)試,以滿足機(jī)械加工自動化目標(biāo)。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(shè)備維護(hù);利用自動化軟硬件控制單元來保障機(jī)械設(shè)備的正常穩(wěn)定運(yùn)行。四是物流自動化,物流自動化主要從生產(chǎn)設(shè)備自動化、運(yùn)輸設(shè)備自動化及自動化現(xiàn)場管理軟件設(shè)計(jì)上,針對機(jī)械制造任務(wù)和工作流程,來實(shí)現(xiàn)機(jī)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(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用
3.1自動化技術(shù)提升了機(jī)械制造的智能化水平
從機(jī)械制造智能化應(yīng)用來看,人工智能、自動化技術(shù)及系統(tǒng)工程技術(shù)的融合,代表著機(jī)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(yīng)用,增強(qiáng)了機(jī)械制造自動化水平。如各類機(jī)械制造智能程序的開發(fā),都是基于機(jī)械制造現(xiàn)場生產(chǎn)實(shí)際,從系統(tǒng)分析、設(shè)計(jì)、流程優(yōu)化和判斷中增強(qiáng)智能化。智能化在機(jī)械制造中的滲透,圍繞機(jī)械制造和人工智能的協(xié)同發(fā)展,改變了傳統(tǒng)機(jī)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(jī)械制造過程。如通過對機(jī)械加工中各項(xiàng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的模擬,從現(xiàn)場測試及自動化監(jiān)測中來優(yōu)化機(jī)械加工方案,實(shí)現(xiàn)制造過程自動化。另外,通過智能化技術(shù)的應(yīng)用,結(jié)合不同機(jī)械制造行業(yè)實(shí)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(shè)備各項(xiàng)參數(shù)設(shè)置,來調(diào)整不同加工現(xiàn)場的工作狀態(tài),以適應(yīng)機(jī)械制造工業(yè)環(huán)境。
3.2自動化技術(shù)實(shí)現(xiàn)了機(jī)械制造過程的虛擬化
以計(jì)算機(jī)技術(shù)、軟件技術(shù)、信息技術(shù)、控制技術(shù)、多媒體技術(shù)為特征的現(xiàn)代自動化技術(shù),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(shù)綜合中來虛擬化機(jī)械制造過程。所謂機(jī)械制造虛擬化技術(shù),就是對多種仿真技術(shù)和真實(shí)制造環(huán)境的模擬,并通過模擬仿真過程來實(shí)現(xiàn)機(jī)械加工過程的全程跟蹤,及時發(fā)現(xiàn)和解決機(jī)械加工中出現(xiàn)的問題,并從虛擬化技術(shù)中來降低開發(fā)成本,縮短機(jī)械制造開發(fā)周期,增強(qiáng)機(jī)械制造企業(yè)的核心競爭力。
3.3自動化技術(shù)推進(jìn)了機(jī)械制造集成化發(fā)展
以微電子、電子計(jì)算機(jī)技術(shù)為特征的自動化技術(shù),在機(jī)械制造行業(yè)中的應(yīng)用和發(fā)展,又促進(jìn)了機(jī)械制造領(lǐng)域技術(shù)的創(chuàng)新。如數(shù)控加工技術(shù)、電子計(jì)算機(jī)輔助制造技術(shù)的出現(xiàn),一方面促進(jìn)了機(jī)械制造領(lǐng)域的技術(shù)分工與協(xié)作,另一方面也從不同機(jī)械制造系統(tǒng)開發(fā)中實(shí)現(xiàn)了集成化管理。每一項(xiàng)技術(shù)的創(chuàng)新都帶來了機(jī)械制造管理模式的轉(zhuǎn)變,在系統(tǒng)理論指導(dǎo)下,圍繞信息技術(shù)來完成和優(yōu)化機(jī)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(shí)現(xiàn)制造過程精益管理。現(xiàn)代信息技術(shù)下的數(shù)據(jù)庫技術(shù),實(shí)現(xiàn)了機(jī)械制造集成化管理目標(biāo),特別是企業(yè)根據(jù)各生產(chǎn)要素及企業(yè)資源管理實(shí)際,引入柔性化機(jī)械制造生產(chǎn)管理模式,來降低機(jī)械制造成本,增強(qiáng)機(jī)械制造管理效率,實(shí)現(xiàn)企業(yè)戰(zhàn)略發(fā)展目標(biāo)。
3.4自動化技術(shù)促進(jìn)了機(jī)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(jī)械制造行業(yè)中的應(yīng)用,越來越多機(jī)械制造企業(yè)需要從自身機(jī)械加工水平上,增強(qiáng)對客戶需求的應(yīng)變力,而柔性化自動化技術(shù),旨在通過對客戶需求的反饋分析,從技術(shù)革新上增強(qiáng)企業(yè)對外部市場的適應(yīng)力,尤其是在機(jī)械制造加工中,利用柔性化自動化技術(shù),來優(yōu)化生產(chǎn)設(shè)備配置效率,改善機(jī)械加工協(xié)同關(guān)系,適時采用新技術(shù)來滿足市場變化需要。機(jī)械制造柔性自動化技術(shù),在人機(jī)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(jī)械制造過程中,普通機(jī)械加工設(shè)備與智能化設(shè)備共同協(xié)作,根據(jù)機(jī)械加工需求在某個環(huán)節(jié)設(shè)置人為控制,更好促進(jìn)機(jī)械制造企業(yè)適應(yīng)不同市場需求變化;同時,在柔性自動化技術(shù)中,借助于柔性加工技術(shù)、柔性制造技術(shù)、柔性管理理念來實(shí)現(xiàn)機(jī)械加工、機(jī)械生產(chǎn)、機(jī)械設(shè)備間的協(xié)同銜接,密切各資源條件,最大化的提升機(jī)械制造自動化水平。
4結(jié)語
當(dāng)前,我國制造業(yè)迎來了新的經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)軌期,機(jī)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(shù)的應(yīng)用中,提升企業(yè)制造集成度和智能化水平,增強(qiáng)企業(yè)對市場需求的適應(yīng)力。同時,機(jī)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(jìn)技術(shù)人才,優(yōu)化自動化流程等方面,保障機(jī)械制造設(shè)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(jìn)機(jī)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(xué)院
參考文獻(xiàn):
[1]周修鵬.自動化技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用分析[J].裝備制造,2014(S2).
[2]付興娥.機(jī)械制造自動化技術(shù)特點(diǎn)與發(fā)展趨勢[J].山東工業(yè)技術(shù),2015(23).
目前,我國機(jī)械制造與自動化發(fā)展迅速,逐步成為制造工業(yè)的重要技術(shù)。機(jī)械制造與自動化技術(shù)能提高生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量、生產(chǎn)的效率,同時有效降低生產(chǎn)成本,達(dá)到提高利潤收入的目標(biāo)。因此,過去人們對于機(jī)械制造與自動化技術(shù)的發(fā)展認(rèn)識以及該技術(shù)的基本理念,分析該技術(shù)目前的應(yīng)用方向以及日后的發(fā)展特征。
關(guān)鍵詞:機(jī)械制造 自動化技術(shù) 制造工業(yè) 應(yīng)用
目前,機(jī)械制造與自動化已是工科類院校的熱門專業(yè),原因是:近年來的機(jī)械制造與自動化技術(shù)已經(jīng)得到較快的發(fā)展,已成為制造工業(yè)的重要技術(shù),廣泛應(yīng)用于產(chǎn)品生產(chǎn)中,將機(jī)械自動化技術(shù)融合于機(jī)械制造技術(shù)中,能提高產(chǎn)品的質(zhì)量、減少耗損的時間、提供生產(chǎn)效率。機(jī)械制造與自動化技術(shù),在工業(yè)生產(chǎn)上的管理、產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制造工藝、生產(chǎn)自動化中已得以應(yīng)用,并且將往集中化、虛擬化和智能化的更高的方向發(fā)展。
1.機(jī)械制造與自動化技術(shù)的發(fā)展理念。
過去的人們對于自動化的認(rèn)識局限于字面上的了解,即認(rèn)為無須人工操作,或者無須人工干預(yù)完成工業(yè)的生產(chǎn)制造便是機(jī)械制造與自動化技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用。然而,在網(wǎng)絡(luò)化、信息化的今天,計(jì)算機(jī)的出現(xiàn),給自動化帶來了巨大的變革,由此,人們對自動化制造技術(shù)在工業(yè)的生產(chǎn)制造上的認(rèn)識和應(yīng)用方式也有了新的突破。
此后,人們對自動化制造技術(shù)的認(rèn)識在于以下三個方面:首先,自動化制造不僅可以取代人工勞動力并且可以部分取代人腦活動,并且在機(jī)械制造過程中的自動化應(yīng)用是人工與機(jī)械操作的有機(jī)結(jié)合。這樣,減少了企業(yè)管理人員在生產(chǎn)過程中的管理失誤,提高效率同時減少了額外的管理成本。其次,為最大程度上實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)備的完全自動化,是機(jī)械制造過程更為流程化,自動化設(shè)備需要具備取代腦力勞動的功能。最后,自動化的制造過程不僅應(yīng)用于生產(chǎn),使生產(chǎn)過程更為連續(xù)化,還可以實(shí)現(xiàn)自動化的審查,通過提高產(chǎn)品的精度從而提高產(chǎn)品的質(zhì)量。
2.機(jī)械制造與自動化技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用
隨著機(jī)械制造與自動化的迅速發(fā)展,對于該技術(shù)的理論研究也不斷深入,人才的培養(yǎng)力度也不斷加強(qiáng),為使其在生產(chǎn)上的應(yīng)用范圍更廣。在許多工業(yè)發(fā)達(dá)的國家,已經(jīng)出現(xiàn)數(shù)控機(jī)床、加工中心、柔性制造單位、柔性制造系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)等先進(jìn)技術(shù)。而我國,由于勞動力較為充足,所以缺乏在此方面的研究,只有極少數(shù)企業(yè)才有此類先進(jìn)技術(shù)。目前,機(jī)械制造與自動化技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中主要在以下方面得到應(yīng)用:
第一,管理方面。由于計(jì)算機(jī)的普及,計(jì)算機(jī)除了處理日常事務(wù)外,實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)對于生產(chǎn)線的管理極為重要。雖然,在外國的許多制造業(yè)發(fā)達(dá)的國家中,計(jì)算機(jī)在生產(chǎn)管理方面的應(yīng)用已經(jīng)較為普及,然而,我國大部分企業(yè)仍是采取人工監(jiān)督等經(jīng)驗(yàn)管理方式,不利于自動化制造的發(fā)展。因此,在該方面,我國的工業(yè)企業(yè)需要有所改進(jìn)。
第二,產(chǎn)品的設(shè)計(jì)方面。采用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)產(chǎn)品的技術(shù)可以使產(chǎn)品的質(zhì)量更高,特別是工業(yè)零配件的生產(chǎn),可是產(chǎn)品的精確度更高。目前,無紙化設(shè)計(jì)在生產(chǎn)設(shè)計(jì)上已經(jīng)得到大力的推廣和不斷地改進(jìn)。
第三,自動化生產(chǎn)方面。通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的自動化,例如進(jìn)行設(shè)備組裝、零件加工生產(chǎn)等,是自動化生產(chǎn)在工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用中的主要方面。自動化的生產(chǎn)加工技術(shù)的應(yīng)用,不僅能提高生產(chǎn)產(chǎn)品的品質(zhì)、實(shí)現(xiàn)高效、低消耗的生產(chǎn),同時有效控制成本,達(dá)到提高利潤收入的目標(biāo)
第四,產(chǎn)品的自動化檢測。人工的監(jiān)測和監(jiān)測的誤差較高,同時,目前一些產(chǎn)品使用較為新型的材料,使產(chǎn)品的監(jiān)測工作難度加大。很多時候,沿用人工的檢測方法,精確度較低,無法滿足目前市場對于生產(chǎn)產(chǎn)品的精確度的要求。因此,智能檢測系統(tǒng)則應(yīng)運(yùn)而生。該技術(shù)的應(yīng)用,不僅減少人工的耗費(fèi),并且能有效地提升產(chǎn)品的質(zhì)量。
3.機(jī)械制造與自動化技術(shù)的發(fā)展趨勢
目前,我國對機(jī)械制造與自動化技術(shù)的研究逐漸深入,其實(shí)用性不斷加強(qiáng),逐漸滲透于工業(yè)生產(chǎn)中的各個方面。當(dāng)前,隨著科技的進(jìn)步,我國的自動化技術(shù)、設(shè)備以及相應(yīng)的管理都有了明顯的提升。通過經(jīng)驗(yàn)的積累,吸取發(fā)達(dá)國家的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),我國的機(jī)械制造與自動化技術(shù)逐步智能化、集成化和虛擬化的方向發(fā)展。
第一,智能化。計(jì)算機(jī)的人工智能化發(fā)展是目前信息技術(shù)發(fā)展的關(guān)注熱點(diǎn)之一。隨著智能技術(shù)的增強(qiáng),具備更強(qiáng)的人機(jī)交流的智能化機(jī)械制造設(shè)備逐漸在工業(yè)生產(chǎn)上得以應(yīng)用。智能化的系統(tǒng)幫助人們進(jìn)行更好的人機(jī)互動和交流,在生產(chǎn)制造是,智能化系統(tǒng)不僅能夠有效提高自動化,創(chuàng)造良好的人機(jī)交流環(huán)境,如在工藝設(shè)計(jì)時,可以幫助個人進(jìn)行邏輯推理和判斷分析。智能化的發(fā)展,使自動化技術(shù)在生產(chǎn)制造等方面的應(yīng)用更具協(xié)調(diào)性與實(shí)用性。
第二,虛擬化。自動化技術(shù)的虛擬化發(fā)展主要是對計(jì)算機(jī)技術(shù)的仿真技術(shù)和信息控制技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展。通過對生產(chǎn)過程的模擬,可以發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)過程存在的隱患,同時通過對產(chǎn)品的模擬,可以更好地發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品的缺陷所在,從而提出改進(jìn)的措施和方法。因此,虛擬化的引用大大降低了企業(yè)的生產(chǎn)成本,同時,企業(yè)能夠及時提供有效的方針和措施改進(jìn)生產(chǎn)過程中的缺陷,提高了產(chǎn)品的質(zhì)量,使企業(yè)的競爭力得到大幅度的提升。
第三,高度集成化。目前,高度集成化的自動化技術(shù)模式是機(jī)械制造與自動化技術(shù)的發(fā)展的明顯趨勢。當(dāng)下,工業(yè)制造企業(yè)不斷改革生產(chǎn)模式,便是為了有效地對生產(chǎn)制造系統(tǒng)進(jìn)行整合,使之成為一個整體來進(jìn)行運(yùn)作。該模式以計(jì)算機(jī)的組合應(yīng)用為基礎(chǔ),通過多個分系統(tǒng)的關(guān)聯(lián)時期呈現(xiàn)模塊式的組合,將多個系統(tǒng)的信息包含其中的。
總結(jié),目前機(jī)械制造與自動化的技術(shù)和應(yīng)用水平是衡量一個國家的工業(yè)生產(chǎn)水平的重要方面。隨著計(jì)算機(jī)的智能化、網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展,機(jī)械制造與自動化技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)上的實(shí)用性有了明顯的增加。在管理方面,生產(chǎn)產(chǎn)品的生產(chǎn)線方面、產(chǎn)品的設(shè)計(jì)方面以及產(chǎn)品檢測方面得以廣泛應(yīng)用。目前,我國的機(jī)械自動化水平還比較低,需要深入對機(jī)械制造與自動化技術(shù)的研究,使其往智能化、虛擬化和高度集成化方向發(fā)展。所以,目前我國更應(yīng)加大對機(jī)械制造與自動化的研究投入,工業(yè)制造企業(yè)也應(yīng)加大對該技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用,使我國工業(yè)發(fā)展取得更大的進(jìn)步,提升我國的工業(yè)制造水平。
參考文獻(xiàn):
【關(guān)鍵詞】自動化技術(shù) 機(jī)械制造 機(jī)械自動化 智能化發(fā)展 應(yīng)用
一、引言
在機(jī)械制造控制的過程中,自動化技術(shù)的融入不僅可以更為有效的提高機(jī)械制造的能力和質(zhì)量,也可以促進(jìn)機(jī)械生產(chǎn)人工和資金的投入,從而實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)成本的有效控制,促進(jìn)機(jī)械制造業(yè)的市場發(fā)展。在現(xiàn)代化技術(shù)發(fā)展的背景下,機(jī)械制造技術(shù)的自動化發(fā)展能夠更為有力的推動我國經(jīng)濟(jì)水平的提升。
二、機(jī)械自動化技術(shù)的內(nèi)涵闡述
在機(jī)械制造控制技術(shù)的發(fā)展中,自動化發(fā)展有著一定的動態(tài)性。在機(jī)械自動化的最初發(fā)展階段中,人們所認(rèn)知的機(jī)械自動化是指機(jī)械工作代替人力勞動,并完成人力所不能實(shí)現(xiàn)的任務(wù)和作業(yè)。隨著機(jī)械自動化發(fā)展進(jìn)程的推進(jìn),數(shù)字控制技術(shù)和信息技術(shù)等內(nèi)容被融入到機(jī)械制造與生產(chǎn)中,這便進(jìn)一步拓寬了機(jī)械自動化的定義與內(nèi)涵。發(fā)展至今,機(jī)械制造中的自動化技術(shù)內(nèi)涵已經(jīng)逐漸包括三個方面,分別包括人力資源勞動的有效替代,機(jī)械設(shè)備的一體化構(gòu)建以及自動化生產(chǎn)技術(shù)的運(yùn)用。在當(dāng)前機(jī)械制造的自動化技術(shù)應(yīng)用中,機(jī)械設(shè)備制造技術(shù)在生產(chǎn)制造時更加注重對設(shè)備系統(tǒng)性的規(guī)劃控制,并通過自動化技術(shù)促進(jìn)設(shè)備自主,自動化作業(yè)的有效實(shí)現(xiàn),從而使機(jī)械生產(chǎn)制造的整個生命周期能夠與自動化技術(shù)相關(guān)聯(lián),促進(jìn)機(jī)械設(shè)備自動化生產(chǎn)與控制的有效實(shí)現(xiàn)。
三、機(jī)械制造控制中的自動化技術(shù)應(yīng)用探究
在機(jī)械制造控制的過程中,基于控制理論基礎(chǔ)上機(jī)械制造自動化實(shí)現(xiàn)了機(jī)械制造信息及時有效的反饋,而作為被控對象,機(jī)械設(shè)備在制造過程中必須與具體的生產(chǎn)環(huán)節(jié)相適應(yīng),以此提高機(jī)械設(shè)備制造控制的自動化水平,進(jìn)而促進(jìn)機(jī)械制造企業(yè)綜合經(jīng)濟(jì)效益的有效提升。就當(dāng)前我國機(jī)械制造控制發(fā)展的現(xiàn)狀進(jìn)行分析,自動化技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用主要表現(xiàn)在信息管理的自動化,機(jī)械生產(chǎn)裝配的自動化,設(shè)備檢測的自動化以及物資供給的自動化應(yīng)用等。
(一)機(jī)械制造信息管理的自動化應(yīng)用
在機(jī)械設(shè)備的制造與生產(chǎn)過程中,隨著計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)及機(jī)械圖形設(shè)計(jì)等技術(shù)的迅速發(fā)展,機(jī)械設(shè)備的產(chǎn)品制造數(shù)據(jù)庫信息得到了有效的擴(kuò)充與豐富。在機(jī)械設(shè)備數(shù)據(jù)庫信息的應(yīng)用指導(dǎo)中,設(shè)備數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)了與制造工藝的有機(jī)結(jié)合,在計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理技術(shù)的基礎(chǔ)上,機(jī)械設(shè)備制造的輔助工程師通過工藝輔助,在機(jī)械設(shè)備和計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫之間建立起有效的連接,從而在提高機(jī)械設(shè)備制造工藝的同時,將自動化技術(shù)更為全面的融入到設(shè)備制造控制中,通過提高機(jī)械設(shè)備自動化標(biāo)準(zhǔn),從而達(dá)到自動化技術(shù)應(yīng)用的目的。
(二)機(jī)械生產(chǎn)裝配的自動化
機(jī)械制造控制中生產(chǎn)過程的自動化內(nèi)容主要包括設(shè)備生產(chǎn),裝配以及材料運(yùn)用等方面的自動化。在機(jī)械生產(chǎn)過程的自動化應(yīng)用中,通過在機(jī)械設(shè)備加工系統(tǒng)中引入自動化加工技術(shù),能夠更為有效的實(shí)現(xiàn)機(jī)械生產(chǎn)和裝配等工作內(nèi)容的自動化,在機(jī)械生產(chǎn)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動化的同時,機(jī)械制造企業(yè)也在很大程度上解放了機(jī)械設(shè)備制造所需的人力資源,不僅使得機(jī)械制造中重復(fù)工序的施工質(zhì)量得到有力保障,也促進(jìn)了企業(yè)機(jī)械設(shè)備制造控制的成本投入,為其長久穩(wěn)定的運(yùn)營與發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在機(jī)械設(shè)備的裝配中,自動化技術(shù)的應(yīng)用使得機(jī)械零件和構(gòu)建能夠在自動化設(shè)備的裝配下,裝配精度得以進(jìn)一步提升,此外,在自動化機(jī)械生產(chǎn)與裝配的流水線流程中,機(jī)械制造的產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率都得到了有效保障。
(三)機(jī)械設(shè)備檢測的自動化應(yīng)用
在機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)與生產(chǎn)水平日漸提高的背景下,企業(yè)的機(jī)械設(shè)備制造不僅引入了現(xiàn)代化復(fù)合型材料,其操作系統(tǒng)功能也得到了進(jìn)一步提升,因此在機(jī)械設(shè)備的制造控制中,為了更為有力的保障機(jī)械設(shè)備的使用周期和產(chǎn)品安全性能,通常在設(shè)備裝配完成后進(jìn)行自動化檢測。在當(dāng)前機(jī)械設(shè)備的自動化檢測中,檢測技術(shù)主要包括機(jī)械設(shè)備內(nèi)部的電流信號檢測,時序網(wǎng)絡(luò)的檢測以及刀具等部件的磨損程度測試等,并通過對機(jī)械設(shè)備進(jìn)行多系統(tǒng)自動化測試以保證自動化機(jī)械設(shè)備投入使用的可靠性與安全性。
(四)物資供給的自動化應(yīng)用
現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)備制造自動化中物資供給自動化,是指企業(yè)在生產(chǎn)與制造機(jī)械設(shè)備的過程中,利用一定的技術(shù)手段,將機(jī)械制造所需的不同原材料直接運(yùn)輸?shù)筋A(yù)定的生產(chǎn)位置上,以此提高機(jī)械制造與裝配流水線的工作效率。在這一細(xì)節(jié)化的自動化技術(shù)應(yīng)用中,主要包括的技術(shù)內(nèi)容有自動化設(shè)備軟件系統(tǒng)的供給,機(jī)械設(shè)備單機(jī)自動裝置的應(yīng)用以及自動輸送設(shè)備。在自動輸送設(shè)備的輸送工作中,不同機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)材料被運(yùn)輸?shù)綄?yīng)的制造位置,著極大地提高了機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)和制造效率,也為機(jī)械設(shè)備綜合性能的深度開發(fā)創(chuàng)造了前提。
四、自動化技術(shù)在機(jī)械制造應(yīng)用的發(fā)展趨勢
隨著我國自動化技術(shù)在機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)用范圍的迅速擴(kuò)大,機(jī)械設(shè)備的制造也在逐漸向高度集成化和智能化方向發(fā)展,并且由于計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)技術(shù)和通訊技術(shù)的融入,也都極大的促進(jìn)了機(jī)械設(shè)備綜合性能的提高,由此可見,在今后機(jī)械設(shè)備的制造控制與發(fā)展中,自動化和智能化必然會成為主流趨勢,并且在機(jī)械制造控制企業(yè)的運(yùn)營與發(fā)展中起到?jīng)Q定性的作用。
(一)機(jī)械設(shè)備制造的智能化
計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)控制技術(shù)的迅速發(fā)展,以及其他輔助管理機(jī)制的日益完善,都有力的推動著機(jī)械制造技術(shù)向智能化方向發(fā)展。機(jī)械設(shè)備制造在今后的發(fā)展中,將會更為有效的融合機(jī)械制造工程和智能化機(jī)械系統(tǒng)兩部分,使機(jī)械設(shè)備的制造控制系統(tǒng)能夠在機(jī)械的生產(chǎn)與制造過程中,能夠針對不同機(jī)械設(shè)備進(jìn)行智能化的針對互活動,如對設(shè)備功能設(shè)計(jì)進(jìn)行邏輯分析,對構(gòu)建結(jié)構(gòu)的合理性進(jìn)行判斷等,通過對工藝構(gòu)思和判斷能力的逐漸完善,促進(jìn)機(jī)械設(shè)備制造科學(xué)性與實(shí)用性的提升。此外,機(jī)械設(shè)備制造發(fā)展的智能化還能夠?yàn)闄C(jī)械生產(chǎn)企業(yè)提供更為全面的人機(jī)交互平臺,通過提高機(jī)械制造人員和系統(tǒng)的交互水平而提高機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)的協(xié)調(diào)性和適應(yīng)性,從而保障機(jī)械制造控制的人性化,并同時促進(jìn)機(jī)械制造企業(yè)綜合競爭力的提高。
(二)高度集成化發(fā)展趨勢
就當(dāng)下機(jī)械制造控制領(lǐng)域的發(fā)展進(jìn)行分析,機(jī)械制造的自動化開展主要針對的是部分制造環(huán)節(jié)的應(yīng)用構(gòu)建,并在部分自動化制造控制的基礎(chǔ)上通過模塊拼裝完成機(jī)械的制造與生產(chǎn)。隨著自動化控制技術(shù)的迅速發(fā)展,機(jī)械制造技術(shù)在今后的發(fā)展中將逐漸形成一體化機(jī)床制造的機(jī)械生產(chǎn)模式,即通過計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)控制技術(shù)將機(jī)械設(shè)備的制造系統(tǒng)高度集成,形成機(jī)械設(shè)備整體性制造的生產(chǎn)模式。在機(jī)械制造的集成化發(fā)展趨勢下,企業(yè)的機(jī)械制造控制將會逐漸朝向系統(tǒng)劃分的方向發(fā)展,通過在機(jī)械制造系統(tǒng)中將集成化的控制系統(tǒng)劃分成不通過管理模塊,從而提高機(jī)械制造控制系統(tǒng)的生產(chǎn)效率和協(xié)調(diào)性能。
(三)機(jī)械設(shè)備制造自動化的數(shù)字虛擬化發(fā)展
計(jì)算機(jī)數(shù)字控制技術(shù)的迅速普及,使得機(jī)械制造過程更加依賴于數(shù)字化控制。在計(jì)算機(jī)數(shù)字化控制的基礎(chǔ)上,機(jī)械設(shè)備制造控制的計(jì)算機(jī)控制技術(shù),多媒體技術(shù)以及人工智能技術(shù)等都將得到有效的數(shù)字化控制,從而使機(jī)械制造系統(tǒng)的不同生產(chǎn)模塊能夠在虛擬信號傳遞的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)不同智能化控制系統(tǒng)的全面控制,進(jìn)而提高機(jī)械制造控制系統(tǒng)的機(jī)械生產(chǎn)效率和操作準(zhǔn)確性。在今后機(jī)械設(shè)備制造的數(shù)字化虛擬控制中,多學(xué)科基礎(chǔ)上的綜合性機(jī)械制造技術(shù)將在數(shù)據(jù)虛擬控制的基礎(chǔ)上進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)模擬分析和技術(shù)仿真,從而使得機(jī)械設(shè)備能夠在更多的環(huán)境條件下開展工作,并更為有效的實(shí)現(xiàn)人工智能化操作,推動我國機(jī)械制造水平的有效提升。
五、結(jié)語
通過對當(dāng)前我國自動化技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行分析可知,現(xiàn)階段我國機(jī)械制造控制的自動化技術(shù)仍局限在對生產(chǎn)設(shè)備的人為控制和參數(shù)設(shè)定領(lǐng)域中,由于自動化控制技術(shù)尚未得到更為深入的開發(fā)與應(yīng)用,使得機(jī)械在未定額數(shù)據(jù)控制的機(jī)械制造領(lǐng)域仍處于停滯狀態(tài)。為了在今后的機(jī)械制造控制中更為全面的實(shí)現(xiàn)設(shè)備生產(chǎn)的自動化和智能化,機(jī)械制造企業(yè)還要在智能化發(fā)展的趨勢下,通過對計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)控制和機(jī)械制造系統(tǒng)糾錯協(xié)調(diào)能力等方面進(jìn)行完善和性能的提升,促進(jìn)機(jī)械設(shè)備制造和生產(chǎn)過程的進(jìn)一步完善,并通過對機(jī)械制造控制過程進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)控,保證機(jī)械制造控制中自動化和智能化實(shí)現(xiàn)的效果,并通過對機(jī)械制造自動化系統(tǒng)的不斷調(diào)整,促進(jìn)自動化技術(shù)時效性和可靠性的提升。
參考文獻(xiàn):
[1]萬麟瑞,徐峰.敏捷制造系統(tǒng)集成框架研究[J].計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用,2000(10):62~ 65.
[2]金大洲.探析機(jī)械制造自動化技術(shù)特點(diǎn)與發(fā)展趨勢[J].中國科技投資,2013(20):12-45
1概述機(jī)械自動化及其組成部分
1.1機(jī)械自動化的概述自動化技術(shù)主要是指機(jī)器設(shè)備在無人干涉的情況下,自動按照設(shè)定好的程序來工作,而機(jī)械自動化一般是指通過機(jī)械的方式來實(shí)現(xiàn)制造的自動化控制與管理,它是一個全新的生產(chǎn)過程,不僅能夠突破傳統(tǒng)的機(jī)械制造方式與手段,而且還能夠有效提高工作的質(zhì)量與效率。機(jī)械自動化所帶來的優(yōu)點(diǎn)主要有:提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)率、縮短生產(chǎn)周期、降低產(chǎn)品的生產(chǎn)成本、提高經(jīng)濟(jì)效益、減少人工成本、帶動相關(guān)技術(shù)等的發(fā)展。
1.2機(jī)械自動化技術(shù)的組成機(jī)械自動化技術(shù)是一項(xiàng)系統(tǒng)而又復(fù)雜的工程,涵蓋了很多方面的知識體系,涉及很多學(xué)科,是一門綜合性強(qiáng)、應(yīng)用廣泛的研究課程。構(gòu)成機(jī)械自動化技術(shù)的內(nèi)容主要有:(1)傳感單元,檢測系統(tǒng)工作過程的性能和狀態(tài),是系統(tǒng)中最基礎(chǔ)的一個組成部分。(2)作用單元,是對實(shí)現(xiàn)對整個系統(tǒng)的能量施加以及目標(biāo)定位工作,是整個機(jī)械自動化系統(tǒng)當(dāng)中最前期的一個組成部分。(3)程序單元,是決定系統(tǒng)該做什么和如何做的相關(guān)問題,是整個機(jī)械自動化系統(tǒng)中最為重要的一個組成部分。(4)控制單元,主要是進(jìn)行制定并調(diào)節(jié)作用單元的機(jī)構(gòu)制定單元,對傳感單元輸送過來的信息進(jìn)行比較分析,制定和發(fā)出指令信號,是整個機(jī)械自動化系統(tǒng)中的后勤保障單元,對機(jī)械制造中機(jī)械自動化應(yīng)用的順利開展具有重要作用。(5)制定單元,對傳感單元輸送過來的信息進(jìn)行對比分析,制定并發(fā)出指令信號是整個機(jī)械自動系統(tǒng)中最為關(guān)鍵的核心組成部分。
2自動化技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用
2.1高度集成化的應(yīng)用在當(dāng)前世界機(jī)械制造自動化的發(fā)展方向中,集成制造技術(shù)可以說是最為重要的發(fā)展方向,也是現(xiàn)在機(jī)械制造公司和企業(yè)不斷改革的生產(chǎn)模式。自動化技術(shù)在機(jī)械制造中的集成化應(yīng)用,最主要的是借助系統(tǒng)工程理論的有效指導(dǎo)和信息技術(shù)對企業(yè)的制造流程進(jìn)行整體上的優(yōu)化,通過精簡機(jī)構(gòu)和過程重組等手段促進(jìn)適度自動化,并在計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫和信息網(wǎng)絡(luò)的支持下,將機(jī)械制造企業(yè)的各種要素以及經(jīng)營管理活動集成為一個有機(jī)整體,從而實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造以人為中心的柔性化生產(chǎn)。例如,企業(yè)在實(shí)際生產(chǎn)過程中,進(jìn)行生產(chǎn)和經(jīng)營管理時的動態(tài)集成,可以有效地將其內(nèi)部所有工作動態(tài)集為一體,進(jìn)而最大程度實(shí)現(xiàn)其各項(xiàng)需求的融合。對提高產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量,降低新產(chǎn)品的研發(fā)成本,保護(hù)生態(tài)環(huán)境具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。
2.2智能機(jī)械制造的應(yīng)用智能機(jī)械制造技術(shù)是一個由機(jī)械制造技術(shù)、自動化技術(shù)、系統(tǒng)工程和人工智能等相互交織,相互滲透所形成的一門綜合性技術(shù)。其在具體的生產(chǎn)和應(yīng)用過程中,主要由自動化技術(shù)、機(jī)械制造技術(shù)以及人工智能技術(shù)等共同組成。該系統(tǒng)在機(jī)械制造過程中能進(jìn)行一些智力活動,如在制造過程中的分析、推理、決策等。也就是說,智能機(jī)械制造技術(shù)就是把人工智能和機(jī)械制造智能進(jìn)行有效的結(jié)合,將人工智能融入到機(jī)械制造系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié)中,通過模擬專家的智力,取代或延伸機(jī)械制造環(huán)境中應(yīng)由專家完成的那部分活動。在智能機(jī)械制造系統(tǒng)中,其系統(tǒng)具有專家般的智力,能自動檢測自身的運(yùn)行狀況,隨時發(fā)現(xiàn)錯誤或預(yù)測即將發(fā)生的錯誤,并且自身含有改進(jìn)和預(yù)防的功能。
2.3柔性自動化應(yīng)用在機(jī)械制造中,柔性自動化主要指的是在進(jìn)行機(jī)械生產(chǎn)的過程中,通過信息技術(shù)的作用,能夠完美地應(yīng)對一些外界因素導(dǎo)致的產(chǎn)異性進(jìn)行適應(yīng)和轉(zhuǎn)變的能力。隨著現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展,機(jī)械使用者對機(jī)械制造企業(yè)的應(yīng)變能力、客戶需求的快速反應(yīng)與適應(yīng)能力都提出了更高的要求,這也就需要企業(yè)能夠結(jié)合市場需求和技術(shù)更新等外部條件的變化,實(shí)現(xiàn)對機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)結(jié)構(gòu)以及制造種類的合理調(diào)整,這時柔性自動化技術(shù)的應(yīng)用就顯得尤為重要。例如,在機(jī)械設(shè)備和裝置的實(shí)際制造中,如果客戶需求突然有變動,企業(yè)通過柔性自動化技術(shù)的應(yīng)用,就可有效提高其制造的應(yīng)變能力,滿足客戶的不同生產(chǎn)需要。
2.4虛擬化的應(yīng)用虛擬化主要是結(jié)合控制理論以及計(jì)算機(jī)技術(shù)等更多現(xiàn)代化的高端技術(shù),使機(jī)械產(chǎn)品在設(shè)計(jì)的過程和生產(chǎn)的過程中,能夠?qū)崿F(xiàn)模擬,在進(jìn)行生產(chǎn)時,通過將產(chǎn)品的模擬,進(jìn)而提高生產(chǎn)的效率和質(zhì)量。例如,機(jī)械制造企業(yè)可以通過虛擬化技術(shù)的應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)對機(jī)械制造中一些有可能存在的故障以及問題的提前仿真和模仿,從而有效預(yù)防和避免這類問題的產(chǎn)生,可以有效降低生產(chǎn)成本,提高機(jī)械的生產(chǎn)效率,縮短生產(chǎn)周期,進(jìn)而提高產(chǎn)品的質(zhì)量,為機(jī)械制造帶來更多的社會經(jīng)濟(jì)效益
3結(jié)束語