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品的設計、生產制造、使用維護及回收再生產四個階段,我國機械制造業在技術上相對薄弱,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。本文將從現代機械制造技術特點分析入手,從系統化、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展現狀中,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展趨勢進行探討。
關鍵詞:機械制造;自動化技術;發展現狀;應用趨勢
機械制造業是我國的支柱性產業,在進過幾十年的發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發展的趨勢和方向,其核心技術是實現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過程,機械制造企業在提升制造效率上,必然需要從時間、成本和技術創新上來強化競爭力。自動化技術作為機械制造創新的核心,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機械制造方式,推進了機械制造業的快速發展。
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,主要從產生生產質量及效率上來提升制造水平。其特點表現在三個方面:一是系統化,從現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,而系統化成為機械制造的主要特點,也是貫穿整個現代機械制造生產實踐的基本特征;二是綜合化,從機械制造企業開展技術創新來看,提升制造生產率是增強企業綜合效益的有效途徑,無論是在加工技術、還是市場調研及售后服務上,圍繞機械產品的綜合化發展方向,體現機械制造的綜合開發模式是創造更高經濟效益的基礎;三是一體化,所謂一體化,從機械制造企業生產率的提升上,迫切需要從產品成本、產品質量和加工制造時間三方面進行綜合,突顯成本、質量、時間一體化發展理念,也只有從三者的科學融合中來增強企業在市場競爭中的優勢。
2自動化技術的發展現狀
自動化技術是基于信息控制技術的發展而應用于機械制造中,特別是人工智能操作技術,縮短了生產時間、降低了人力成本,其發展現狀表現在四個方面。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有效連接,以提升機械制造水平和產品質量。同時,信息化技術具有控制功能,借助于數控技術來完成機械生產流程的加工、控制,保障生產工藝現代化;另外,在信息自動化還表現在生產制造管理上,通過構建信息加工數據庫,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。二是生產自動化,機械制造自動化通常從原材料的選擇、加工及生產設備的自動化中,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,最大化的提升生產質量和效率,特別是在生產自動化精度控制上,能夠從生產缺陷及漏洞的防范上,提升加工精度,實現對機械制造業的規模化發展。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場環境的調試,以滿足機械加工自動化目標。如通過參數優化來調整加工流程,根據現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定運行。四是物流自動化,物流自動化主要從生產設備自動化、運輸設備自動化及自動化現場管理軟件設計上,針對機械制造任務和工作流程,來實現機械加工、生產、物流等方面的銜接與配合,降低生產成本。
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、自動化技術及系統工程技術的融合,代表著機械制造智能化的發展趨向,而人工智能、電子智能的協同應用,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,都是基于機械制造現場生產實際,從系統分析、設計、流程優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同發展,改變了傳統機械制造生產流程,也從更多的現場模擬中取代了傳統機械制造過程。如通過對機械加工中各項技術標準的模擬,從現場測試及自動化監測中來優化機械加工方案,實現制造過程自動化。另外,通過智能化技術的應用,結合不同機械制造行業實踐,開發出各類突發事件的加工優化程序,如通過對現場加工設備各項參數設置,來調整不同加工現場的工作狀態,以適應機械制造工業環境。
3.2自動化技術實現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代自動化技術,能夠實現系統建模和軟件仿真環境,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境的模擬,并通過模擬仿真過程來實現機械加工過程的全程跟蹤,及時發現和解決機械加工中出現的問題,并從虛擬化技術中來降低開發成本,縮短機械制造開發周期,增強機械制造企業的核心競爭力。
3.3自動化技術推進了機械制造集成化發展
以微電子、電子計算機技術為特征的自動化技術,在機械制造行業中的應用和發展,又促進了機械制造領域技術的創新。如數控加工技術、電子計算機輔助制造技術的出現,一方面促進了機械制造領域的技術分工與協作,另一方面也從不同機械制造系統開發中實現了集成化管理。每一項技術的創新都帶來了機械制造管理模式的轉變,在系統理論指導下,圍繞信息技術來完成和優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制造過程精益管理。現代信息技術下的數據庫技術,實現了機械制造集成化管理目標,特別是企業根據各生產要素及企業資源管理實際,引入柔性化機械制造生產管理模式,來降低機械制造成本,增強機械制造管理效率,實現企業戰略發展目標。
3.4自動化技術促進了機械制造過程柔性化管理
隨著現代控制理論和系統化管理理念在機械制造行業中的應用,越來越多機械制造企業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,來優化生產設備配置效率,改善機械加工協同關系,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,根據柔性生產需求來創建完善的信息管理體系,最大化的發揮企業現有資源。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作,根據機械加工需求在某個環節設置人為控制,更好促進機械制造企業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機械加工、機械生產、機械設備間的協同銜接,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,我國制造業迎來了新的經濟轉軌期,機械加工企業在拓寬市場空間,提升企業綜合競爭力,更需要從自動化技術的應用中,提升企業制造集成度和智能化水平,增強企業對市場需求的適應力。同時,機械制造自動化作為未來行業發展的總體趨勢,必然需要從引進技術人才,優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,從產品質量、加工工藝、環境治理上來推進機械工業的可持續發展。
作者:朱澤琿 單位:湖南瀟湘技師學院
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