淺析機(jī)械制造與自動(dòng)化應(yīng)用

淺析機(jī)械制造與自動(dòng)化應(yīng)用

Summary：機(jī)械自動(dòng)化對(duì)機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展有重要價(jià)值，在實(shí)際制造生產(chǎn)過(guò)程中，通過(guò)集成化、智能化、數(shù)控化、虛擬化等應(yīng)用，提高機(jī)械制造整體水平。在機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)實(shí)踐中，基于制造產(chǎn)業(yè)的實(shí)際需求，完善和優(yōu)化制造流程和模式，對(duì)機(jī)械設(shè)備以及控制系統(tǒng)進(jìn)行兼容和協(xié)調(diào)，增強(qiáng)制造控制能力。Keys：機(jī)械制造；自動(dòng)化；應(yīng)用1導(dǎo)言機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)改變了原有的生產(chǎn)方式，機(jī)械代替了原有的人工生產(chǎn)過(guò)程，節(jié)約了機(jī)械制造活動(dòng)需要投入的人力資源成本，提高了機(jī)械制造的生產(chǎn)效率和質(zhì)量，促進(jìn)了機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展。信息技術(shù)和電子技術(shù)的發(fā)展也在一定程度上提高了機(jī)械制造的生產(chǎn)效率與質(zhì)量，促進(jìn)機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)向虛擬化、智能化方向發(fā)展，提高了機(jī)械制造業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。2機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)特點(diǎn)2.1提高制造質(zhì)量在機(jī)械制造中應(yīng)用機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)具有提高制造質(zhì)量的價(jià)值，主要源于應(yīng)用編程技術(shù)，可事先在系統(tǒng)內(nèi)錄入制造程序，該程序有著較強(qiáng)的目的性，可避免出現(xiàn)機(jī)械制造與預(yù)期不符的情況，在此基礎(chǔ)上提高機(jī)械制造質(zhì)量。因?yàn)闄C(jī)械設(shè)備、制造系統(tǒng)按照既定的程序運(yùn)轉(zhuǎn)，所以在生產(chǎn)制造活動(dòng)中能免受人力干擾。相較于人力，機(jī)械設(shè)備受系統(tǒng)控制自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)的精度更高，更利于打造精密儀器。在機(jī)械制造中使用傳感器技術(shù)，及時(shí)了解制造的實(shí)際情況，在此前提下提高生產(chǎn)制造監(jiān)督質(zhì)量，收集整理監(jiān)督反饋所得信息，并利用信息調(diào)整技術(shù)參數(shù)，進(jìn)而不斷地提升機(jī)械制造水平。2.2維修方便，操作簡(jiǎn)單機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)具備整體控制功能，能夠通過(guò)改變預(yù)設(shè)的控制參數(shù)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)化，不同規(guī)格的機(jī)械工件的生產(chǎn)和制作流程能夠自動(dòng)完成，滿足多樣化的生產(chǎn)需求。所有機(jī)械設(shè)備由機(jī)械構(gòu)件和電子電路共同組成，設(shè)備一旦發(fā)生故障，可以自行按照設(shè)定停產(chǎn)、斷電，保證系統(tǒng)內(nèi)部元件不受損害。維修人員可以根據(jù)設(shè)備自動(dòng)的自動(dòng)診斷功能確定電路故障原因，快速完成機(jī)械故障處理工作，保證生產(chǎn)流程正常進(jìn)行。隨著電子技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，所有操作和功能都可使用觸控屏點(diǎn)動(dòng)完成，減少了開關(guān)、按鈕及手柄數(shù)量，提高了操作便利性，保證所有操作流程簡(jiǎn)單明了，加快了工人上手生產(chǎn)的進(jìn)度。2.3信息技術(shù)更加完善傳統(tǒng)機(jī)械自動(dòng)化控制技術(shù)雖然能夠解決機(jī)械制造實(shí)際問(wèn)題，但是在信息處理上存在一定問(wèn)題，如信息處理滯后。與傳統(tǒng)技術(shù)相比，基于信息化技術(shù)的數(shù)控機(jī)械自動(dòng)化控制，能夠優(yōu)化信息處理方法，應(yīng)用價(jià)值明顯。也就是說(shuō)，將信息化技術(shù)運(yùn)用到機(jī)械制造自動(dòng)化控制中，即使環(huán)境更為復(fù)雜，也能保證數(shù)據(jù)處理效果。機(jī)械制造比較復(fù)雜，需要處理的數(shù)據(jù)和信息量比較大，借助信息化技術(shù)，可準(zhǔn)確處理數(shù)據(jù)信息，并對(duì)其進(jìn)行分析，篩選有用信息，剔除無(wú)用數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)信息的優(yōu)化處理。3機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用3.1虛擬化應(yīng)用虛擬化的機(jī)械制造過(guò)程，是自動(dòng)化應(yīng)用對(duì)象和環(huán)境的一個(gè)重大突破。傳統(tǒng)的機(jī)械制造過(guò)程中，一個(gè)較大的困境，就是一旦作業(yè)流程和生產(chǎn)線設(shè)計(jì)有誤，則會(huì)造成較大的損失。很多時(shí)候，由于機(jī)械設(shè)計(jì)方面的缺陷，在真正的生產(chǎn)作業(yè)前是無(wú)法被及時(shí)、有效發(fā)現(xiàn)的，一旦生產(chǎn)線落地，在生產(chǎn)環(huán)節(jié)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，企業(yè)投入的制造成本無(wú)法轉(zhuǎn)化為利潤(rùn)，企業(yè)不得不重新改造或者更換生產(chǎn)線，這對(duì)于企業(yè)來(lái)說(shuō)影響重大。機(jī)械自動(dòng)化可以為機(jī)械制造提供虛擬制造環(huán)境，自動(dòng)化、信息化等技術(shù)的有效整合，可以在企業(yè)投入生產(chǎn)線之前，按照制造任務(wù)目標(biāo)、流程和內(nèi)容等，對(duì)生產(chǎn)作業(yè)細(xì)節(jié)進(jìn)行虛擬化設(shè)計(jì)和制造。通過(guò)將真實(shí)的生產(chǎn)加工作業(yè)過(guò)程，用信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)程序予以模擬，建立一個(gè)仿真模型。該模型設(shè)置相應(yīng)的參數(shù)，就可以實(shí)現(xiàn)與真實(shí)生產(chǎn)作業(yè)相符的虛擬作業(yè)界面。3.2數(shù)控技術(shù)數(shù)控技術(shù)主要指的是利用數(shù)字信息控制機(jī)械設(shè)備的技術(shù)手段，集網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、傳感檢測(cè)技術(shù)、現(xiàn)代控制等技術(shù)于一體，可以根據(jù)機(jī)械制造需求靈活設(shè)計(jì)軟硬件模塊。因?yàn)樵跈C(jī)械制造過(guò)程中可全程使用計(jì)算機(jī)程序控制生產(chǎn)系統(tǒng)，所以能減少人力成本。數(shù)控技術(shù)是機(jī)械自動(dòng)化的動(dòng)力之一，主要源于該技術(shù)增強(qiáng)了機(jī)械制造系統(tǒng)的開放性，控制源為計(jì)算機(jī)，根據(jù)機(jī)械制造實(shí)際情況驅(qū)動(dòng)控制單元，還可重組執(zhí)行控制模塊，得到新的自動(dòng)控制機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)具有針對(duì)性、實(shí)效性等特點(diǎn)。數(shù)控車床是數(shù)控技術(shù)發(fā)揮作用的載體，車床上的刀具按照特定的程序自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，完成精準(zhǔn)加工元件的生產(chǎn)任務(wù)，在此基礎(chǔ)上能保證加工精度達(dá)標(biāo)、加工路線最短、刀具運(yùn)用時(shí)間最少、有效簡(jiǎn)化工序，實(shí)現(xiàn)高效加工的目標(biāo)。應(yīng)用數(shù)控技術(shù)展開機(jī)械制造活動(dòng)，需專職人員率先剖析元件生產(chǎn)要求及圖樣，在明確元件尺寸、圖形、特性的條件下設(shè)定制造方案，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)得出數(shù)據(jù)，通常情況下數(shù)控系統(tǒng)有圓弧插補(bǔ)及直線插補(bǔ)的功能作用，只需計(jì)算得出元件輪廓上相近幾何元素的坐標(biāo)值就能編程，加之程序檢驗(yàn)，落實(shí)基于數(shù)控技術(shù)的機(jī)械制造目標(biāo)。未來(lái)數(shù)控技術(shù)將向著精密化、高速化、復(fù)合化、開放化的方向發(fā)展，有效提高機(jī)械制造綜合質(zhì)量。3.3集成化集成技術(shù)助力機(jī)械制造系統(tǒng)優(yōu)化升級(jí)，依托集成制造系統(tǒng)（CIMS）提升產(chǎn)品全生命周期管控水平，為了做到這一點(diǎn)細(xì)分輔助系統(tǒng)，如輔助測(cè)試系統(tǒng)（CAT）、輔助工藝規(guī)劃系統(tǒng)（CAPP）、輔助質(zhì)控系統(tǒng)（CAQ）等，繼而充分收集、加工、運(yùn)用在機(jī)械制造全程所生成的數(shù)據(jù)，并在生產(chǎn)制造、設(shè)計(jì)決策等環(huán)節(jié)發(fā)揮作用，同時(shí)支持“并行工程”，致力于機(jī)械制造全生命周期的各個(gè)環(huán)節(jié)在專家系統(tǒng)的服務(wù)下并行運(yùn)轉(zhuǎn)，達(dá)到統(tǒng)攬全局優(yōu)化機(jī)械制造體系、縮短新品推廣周期、集約利用生產(chǎn)要素的目的。集成制造系統(tǒng)不僅將生產(chǎn)系統(tǒng)、技術(shù)等系統(tǒng)集成到了一起，還將信息、人的思想等內(nèi)容集成到了一起，有效滿足機(jī)械制造對(duì)諸多生產(chǎn)要素的切實(shí)需求。3.4智能技術(shù)在數(shù)字技術(shù)不斷取代人力展開機(jī)械制造活動(dòng)的過(guò)程中智能技術(shù)持續(xù)發(fā)力，在數(shù)據(jù)分析、質(zhì)量管理、規(guī)劃設(shè)計(jì)等方面發(fā)揮著積極作用。例如，專職人員可在廣泛占有機(jī)械制造生產(chǎn)數(shù)據(jù)的前提下，依據(jù)生產(chǎn)要求、制造標(biāo)準(zhǔn)使用智能合約技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造目標(biāo)為導(dǎo)向規(guī)設(shè)合約細(xì)則，機(jī)械制造系統(tǒng)若足以觸發(fā)智能合約，就會(huì)自動(dòng)展開機(jī)械制造活動(dòng)，加之模式識(shí)別、智能控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、機(jī)器學(xué)習(xí)等技術(shù)同時(shí)發(fā)揮積極作用，有效解決機(jī)械制造相關(guān)問(wèn)題，全程無(wú)需人力操控，繼而達(dá)到自動(dòng)化、智慧化機(jī)械制造的目的。3.5柔性技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用柔性技術(shù)指的是集信息技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)于一體的現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)，改變了設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)營(yíng)相對(duì)獨(dú)立的狀態(tài)，在數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的支撐下，能建成覆蓋整個(gè)機(jī)械制造系統(tǒng)的柔性控制網(wǎng)絡(luò)，這使得機(jī)械制造適應(yīng)客觀環(huán)境變化的水平得以提升，可以根據(jù)機(jī)械制造新要求、新工藝、新流程、新理念靈活地調(diào)整制造計(jì)劃，同時(shí)可調(diào)配機(jī)械制造資源，立足內(nèi)部形成合力，在成本投入最小、風(fēng)險(xiǎn)最低的情況下展開機(jī)械制造活動(dòng)。柔性技術(shù)與剛性技術(shù)的概念相對(duì)，后者雖能大批量生產(chǎn)某種元件，但存在生產(chǎn)模式單一及很難滿足小批量、多元性生產(chǎn)需求的問(wèn)題，基于此需有效使用柔性技術(shù)，在設(shè)備柔性、工藝柔性、運(yùn)行柔性的前提下靈活地完成機(jī)械制造任務(wù)，達(dá)到機(jī)械制造適應(yīng)市場(chǎng)需求、更新速度快、成本較低的目的。結(jié)束語(yǔ)總之，機(jī)械自動(dòng)化在機(jī)械制造方面作用顯著，在技術(shù)成熟與開發(fā)過(guò)程中，以制造生產(chǎn)為目標(biāo)，建立高效的控制和實(shí)踐模式，為企業(yè)增產(chǎn)增效提供助力。文章對(duì)機(jī)械自動(dòng)化的具體應(yīng)用予以分析，并對(duì)自動(dòng)化發(fā)展前景進(jìn)行探索，旨在為現(xiàn)代機(jī)械制造領(lǐng)域提供借鑒和參考，讓企業(yè)始終注重機(jī)械制造技術(shù)的利用和升級(jí)，拉近與國(guó)際制造水平的距離。Reference：[1]程路.機(jī)械自動(dòng)化在機(jī)械制造中的價(jià)值及應(yīng)用[J].黑龍江科學(xué),2022,13(04):46-48.[2]李嘉偉.機(jī)械制造