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開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇機械制造自動化,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
0.引言
機械制造與自動化是一門專業性和知識性很強的學科,通過自動化技術的引入與應用,機械制造業實現加工對象地連續自動生產和生產過程的有效優化。自動化技術在機械制造的應用與發展,是機械制造業進行技術改造和技術發展的主要手段。而機械自動化技術水平的高低,對我國機械制造業和國民經濟發展部門的技術進步與否產生了直接的影響。
1.我國機械自動化技術的發展
上個世紀20年代,機械制造冷加工的大批量生產過程首先開始應用機械自動化技術。到了60年代,可變性自動化生產技術開始出現,其適應了市場的需求與變化,增強了機械制造業對市場需求變化的快速反應能力。這種技術在制造系統維持不變或者變化很小的情況下,生產過程或機器設備通過自動檢測、信息分析處理自動地實現預先設定的某種過程或操作,并且能從制造一種零件自動轉變到制造另一種零件。目前,我國的機械自動化還處在操作階段自動化的水準,與國外發達國家生產部門的機械自動化水平還有很大的差異。因此,我國引進國外先進自動化技術還需要一個循序漸進的過程。我國應在吸收、消化國際自動化技術理論基礎上,從我國實情出發,不斷發展創新,從而形成符合我國國情的機械制造自動化技術理論,并將其應用于實踐當中,推動我國機械自動化技術向高水平方向發展。
2.機械自動化技術的作用
機械自動化是一種新的具有明確范疇的技術領域。這種技術是主要應用于工業,能夠大大地提高制造業的社會效益和綜合經濟效益。同時,國民經濟生產部門通過采用該種技術能夠實現生產過程的自動化,節約了企業的人力、物力和財力成本,從而提高其與全球競爭的能力。在我國工業生產過程中,機械自動化技術發揮了很大的作用,主要體現在以下幾個方面:第一,機械自動化技術的應用可以提高工業生產過程的安全性,減少生產安全事故的發生;第二,機械自動化技術夠通過自動檢測、信息處理自動地實現預先設定的某種過程,實現不同零件制造的自動轉換,有效地提升了生產效率;第三,機械自動化是用計算機控制生產的過程,能夠做到標準化、精準化生產,不僅可以減少能源和原材料的耗損,還大大提高了產品的質量。
3.我國機械自動化技術應用的現狀
隨著現代信息技術的快速發展,我國各行業開始廣泛采用計算機集成制造系統,推動了機械自動化技術的發展。但與國外工業發達的國家相比,我國的機械自動化技術仍是處在操作階段自動化的水平。目前,我國工業生產過程中主要在以下幾個方面應用機械自動化技術:在管理方面,工業發達的國家廣泛采用了計算機進行管理,結合生產實際已經推出了精益生產(LP)、準時生產(JIT)、并行工程(CE)、敏捷制造(AM)等新的管理理念和管理技術。但是當前我國還有少數的大型企業拒不采用計算機輔助管理生產,大多數小型企業仍舊處于傳統的經驗管理階段。
在工業制造設計方面,工業發達的國家加強設計研發,不斷提出新的設計準則和設計方法,通過廣泛采用CAD 技術即計算機輔助設計技術,許多大型企業開始了工業無圖紙化設計和生產。但目前我國工業制造部門采用CAD 技術的比例還很低。在制造工藝方面,工業發達的國家廣泛采用微細加工、精細加工、高精密加工、微型機械和微米、納米技術、電磁加工技術、超塑加工技術、激光加工技術以及復合加工技術等新型技術對工業產品進行加工。而我國對于這些新型的加工技術目前普及率還很低,仍在開發和掌握的過程之中。在自動化技術應用方面,工業發達的國家普遍通過數控機床、柔性制造系統(FMS)、加工中心及柔性制造單元(FMC)、計算機集成制造系統(CIMS)等自動化技術,實現了生產過程的智能化、集成化和柔性自動化。而目前我國的自動化技術應用方面還是處在剛性自動化和單機自動化階段,只有少數幾間大型企業采用了柔性制造系統和單元。
4.提高我國機械自動化程度的建議
機械制造的自動化技術應用就是以自動控制理論為指導,對生產過程中的物與人的作用進行綜合研究,通常涉及到機械技術、計算機技術和微電子技術等先進現代信息技術。我國要推進機械自動化技術的發展,必須要著重關注電子學、零件檢測、電子計算機技術以及機床裝料自動化等技術和學科的發展,并在工業生產過程中廣泛采用程序數控機床,結合實際研制高效可靠的自動化生產線、自動化生產控制系統等。我國要推進機械自動化技術的發展,首先要扎扎實實地做好機械自動化技術應用項目的基礎工作和推廣工作,不僅要發展主機,還要自主研發控制系統和自動化元件,如微處理機、可編程控制器、各種傳感器、新型控制系統及系統軟件等。其次,我國還需要引入其他學科的新理念、新概念和新技術,并通過其對機械制造業的傳統生產理念和生產技術進行改造和融合,促進我國機械制造業形成新的生產理念和生產技術。再次,對機械制造業的工程技術人員、管理人員和工人進行專業培訓,提高其機械自動化知識的水平。這是因為隨著機械制造業自動化發展成為一種必然趨勢,我國機械制造業的發展將來會更多地依賴各種自動化技術的新理念、新方法及其應用。這種新的制造模式要求管理人員、技術人員和工人掌握更多的自動化技術知識和更高層次的自動化技術知識結構,而對于其在技能和經驗上的要求正在逐漸降低,因此抓緊自動化技術專業人才的培養是當務之急。只有如此,我國工業才能在大范圍內推廣和應用自動化技術,提高我國機械制造業的自動化水準。
綜上所述,我國的機械自動化技術的發展還需要借鑒工業發達國家的新理念和新技術,同時堅持普及與提高相結合的方針,我國的機械自動化技術的應用和發展才能走向健康、高質和高效之路。
【參考文獻】
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一、自動化機械制造規模
按規模大小FMS可分為如下4類
(一)自動化制造單元
FMC:的問世并在生產中使用約比FMS晚6~8年,它是由1~2臺加工中心、工業機器人、數控機床及物料運送存貯設備構成,具有設置應加工多品種產品的靈活性。FMC可視為一個規模最小的FMS,是FMS向廉價化及小型化方向發展和一種產物,其特點是實{目單機自動化化及自動化,迄今已進入普及應用階段。
(二)自動化制造系統
通常包括4臺或更多臺全自動數控機床及人工中心與車削中心等),由集中的控制系統及物料搬運系統連接起來,可在不停機的情況下實現多品種、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之間的生產線。其加工設備可以是通用的加工中心、CNC機床,亦可采用專用機床或NC專用機床,對物料搬運系統自動化的要求低于FMS,但生產率更高。
(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,用計算機系統進行聯系,采用從訂貨、設計、加工、裝配、檢驗、運送至發貨的完整FMS。它包括了CAD/CAM,并使計算機集成制造系統(C1MS)投入實際,實現生產系統自動化化及自動化,進而實現全廠范圍的生產管理、產品加工及物料貯運進程的全盤化。FMF是自動化生產的最高水平,反映出世界上最先進的自動化應用技術。它是將制造、產品開發及經營管理的自動化連成一個整體,以信息流控制物質流的智能制造系統IMS)為代表,其特點是實現工廠自動化化及自動化。
二、自動化關鍵技術
(一)計算機輔助設計
未來CAD技術發展將會引入專家系統,使之具有智能化,可處理各種復雜的問題。當前設計技術最新的一個突破是光敏立體成形技術,該項新技術是直接利用CAD數據,通過計算機控制的激光掃描系統,將三維數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的光敏樹脂液面進行光學掃描,被掃描到的液面則變成固化塑料,如此循環操作,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,僅需確定數據,數小時內便可制出精確的原型。它有助于加快開發新產品和研制新結構的速度。
(二)模糊控制技術
模糊數學的實際應用是模糊控制器。最近開發出的高性能模糊控制器具有自學習功能,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整,使系統性能大為改善,其中尤其以基于人工神經網絡的自學方法更起人們極大的關注。
(三)工智能、專家系統及智能傳感器技術
迄今,FMS中所采用的人工智能大多指基于規則的專家系統。專家系統利用專家知識和推理規則進行推理,求解各類問題(如解釋、預測、診斷、查找故障、設計、計劃、監視、修復、命令及控制等)。由于專家系統能簡便地將各種事實及經驗證過的理論與通過經驗獲得的知識相結合,因而專家系統為FMS的諸方面工作增強了自動化。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)技術必將在FMS(尤其智能型)中關鍵性的作用。人工智能在未來FMS中將發揮日趨重要的作用。目前用于FMS中的各種技術,預計最有發展前途的仍是人工智能。預計到21世紀初,人工智能在FMS中的應用規模將要比目前大4倍。智能制造技術fIMT旨在將人工智能融入制造過程的各個環節,借助模擬專家的智能活動,取代或延伸制造環境中人的部分腦力勞動。在制造過程,系統能自動監測其運行狀態,在受到外界或內部激勵時能自動調節其參數,以達到最佳工作狀態,具備自組織能力。
(四)人工神經網絡技術
人工神經網絡fANN)是模擬智能生物的神經網絡對信息進行并行處理的一種方法。故人工神經網絡也就是一種人工智能工具。在自動控制領域,神經網絡不久將并列于專家系統和模糊控制系統,成為現代自支化系統中的一個組成部分。轉貼于 免費論文下載中心
三、啟動控制技術發展趨勢
(一)FMC將成為發展和應用的熱門技術
這是因為FMC的投資比FMS少得多而經濟效益相接近,更適用于財力有限的中小型企業。目前國外眾多廠家將FMC列為發展之重。
(二)朝多功能方向發展
由單純加工型FMS進一步開發以焊接、裝配、檢驗及鈑材加工乃至鑄、鍛等制造工序兼具的多種功能FMS。FMS是實現未來工廠的新穎概念模式和新的發展趨勢,是決定制造企業未來發展前途的具有戰略意義的舉措。日本從1991年開始實施的“智能制造系統”frms)國際性開發項目,屬于第二代FMS:完善的第二代FMS正在不斷實現。智能化機械與人之間相互融合、自動化地全面協調從接受訂單貨至生產、銷售這一企業生產經營的全部活動。
關鍵詞:機械工程;自動化技術;制造業
機械工程自動化指的是,將自動化技術廣泛地推廣和應用在機械制造的過程中,就是以更快的速度進行原材料加工,并且同時加快機械生產過程中原材料的流動速度,這就有利于提高機械化過程中的勞動生產效率,改善傳統效率低下的生產模式,進而促進機械自動化技術的大力發展。在機械工程中廣泛地推廣和應用自動化技術,不僅是機械行業的一個飛速發展,同時,也有利于實現在機械制造過程中的自動連續生產,進而能夠達到簡化生產過程和優化生產效率的目標。在我國整體的機械化過程中,自動化所占比例嚴重偏低,因此,我國機械自動化水平依然處于初級階段。因此,在我國仍要實現自動化在機械工程中的大力發展,促進科技成果的轉換,加快我國機械自動化的進程。
一、工程機械制造與機電自動化
1.1工程機械制造的概念和意義
人類文明的進步與工程機械制造的發展和進步具有重要關系,機械制造的發展與進步推動著人類文明的進步。綜合的說,人類文明的進步史其實就是機械制造的發展史。工程機械廣義上指的是用于工程建筑上使用的機械裝置,是用于工程建設的施工過程中所有機械的總稱。工程機械制造從事著各種各樣的機械制造,包括運輸機械、起重機械、礦工冶金機械、紡織機械等,在社會的發展與工程的建設當中具有重大作用。在世界各國對工程機械制造的定義大致相同。機械制造業的發展水平是一個國家工業水平發展狀況的具體體現,是一個國家國民經濟建設中重要的基礎裝備,為整個國民經濟的發展提供最重要也是最基本的技術設備。
然而到目前為止,我國的工程機械化水平和制造業的發展與世界各發達國家的先進水平存在著較大的差距,與我國目前的“第二個世界工廠”身份和世界第二經濟體的國際地位相距十分遠,還具有廣闊的發展空間和前景,我國巨大的機械制造業市場被世界工程機械巨頭搶占。只有充分發揮我國工程機械制造業的潛力,引進先進的技術設備,才能縮短與世界先進水平的差距。
1.2機電自動化技術
機電自動化是一門綜合的機電技術,自動化的機電技術是現代化社會的重要標志,也是現代化生產過程中必不可少的關鍵環節。科學技術的不斷發展和進步,推動著不同專業不同學科之間的相互滲透和互相交叉,機電自動化的出現,引發了工程領域中的技術革命。隨著計算機和電子技術設備的快速發展形成了自動化的機電,對工程領域中的工業的控制、成本的計算、工程的生產方式和工程企業內部的管理體系等均產生了重要影響。
二、機械工程自動化技術的現狀及問題
在自動化技術在機械工程方面的應用,我國還處于初級階段;在機械工程自動化的生產和管理方面,我國的多數企業仍然采用傳統的管理和經營模式;在人才管理方面,我國現有的人才管理機制并不實用,仍是照搬外國的人才管理模式,并沒有形成適用于自身的人才模式,主要表現在人員專業素質高,理論性強,但是實用技術低下;在工藝水平方面,精細加工等初級階段雖然得到廣泛應用,但在復合加工方面仍處于追趕階段;在機械設計方面,沒有及時地將科技成果進行有效轉化,設計照搬照抄的較多,設計水平并不高。
機械工程自動化技術在我國存在著一些問題:缺乏應用于實際的專業技術人才,在近幾十年的發展過程中,過分重視理論研究和理論人才得培養,忽視了實用型人才的培養,導致實際機械工程自動化過程中,技術應用程度不高。同時,我國的技術相對發達國家相差很大。我國大多數人僅有知識理論而沒有實踐經驗技術,只有不斷研究創新,才能提高實際機械工程自動化實現技術,但是我國的自動化技術采用傳統的封閉式體系結構。在機械工程自動化應用方面,將技術應用實際的廣度不夠,缺乏對專業人才的重視和正確的科研投入,并且沒有制定專門的自動化技術的管理策略。
三、機械自動化技術在機械制造中的應用
3.1集成化的應用
在機械制造中,集成化的運用主要是用來加強制造技術的功能的集成。比如,在制造某一個設備或者裝置的時候,可以充分利用現代計算機網絡技術,實現對制造全過程的有效控制與優化。在此過程中,集成化的應用不僅可以有效加強制造技術,而且還可以實現對設備與裝置制造的科學管理。為了有效構成制造中不同級別的集成系統,最有效的方式就是對集成化的應用,它能夠使整個機械的制造形成一個有機的統一體。隨著科學技術的不斷進步,這種集成化會在機械制造中得到更為廣泛的運用,成為其主導之一。
3.2智能機械制造的應用
對于智能機械制造而言,它是一門綜合性很強的交叉學科技術,其中包含了自動化技術、人工智能技術以及機械制造技術等等。通過對這些先進技術的交叉運用,可以形成一種統一的智能化系統。而人工智能技術的有效運用,可以將專家參與的工序由機械智能來完成。比如,在機械制造中,人們根據具體的制造情況,生產出了機器人,同時,還在機器人中安裝了人工智能系統,這樣就可以讓機器人來代替一些人工的操作。當然,在此過程中,智能機械制造還可以及時發現其中存在的問題,并采取有效措施加以解決。
3.3柔性自動化的應用
在機械制造中,柔性自動化主要是針對外界因素的產異性,作出相對性的適應能力。在不斷變化與發展的現代競爭市場中,任何企業都應該學會根據市場的變化,作出相應的決策,而機械制造企業也不例外。柔性自動化在機械制造中的應用主要體現在為企業決策的制定提供必要的依據。比如,在機械設備與裝置的制造過程中,一旦客戶的需求發生變化,就可以利用柔性自動化技術提高其制造的應變能力,從而滿足不同客戶的生產需要。同時,它還可以有效提高產品的質量與效率,為系統的可靠性提供保障。
3.4虛擬化的應用
對于虛擬制造技術而言,它也是一種包含多種學科內容的綜合技術,比如計算機圖形學、人工智能、機械制造工藝以及多媒體技術等等。虛擬化的應用是建立在一定的仿真與模擬技術的基礎之上。比如,在機械設備與裝置的制造過程中,可以利用虛擬化技術,對一些可能出現的故障與問題進行仿真與模仿研究,防止類似問題的出現,從而達到機械產品制造成功的目的,這樣就可以有效降低生產成本,縮短生產周期,進而提高產品的質量與效率,為機械制造帶來更多的社會經濟效益。
總之,要想大力發展我國的機械制造工程的自動化技術,就要不斷地分析自身存在的問題,充分認識機械自動化的發展方向;加強機械自動化技術的發展力度;合理地使用機械自動化技術;注重自動化技術的發展趨勢及前景。要充分利用自動化技術,實現機械化與自動化的充分集成,就要不斷利用教育、管理和技術來促進機械自動化的發展。■
關鍵詞:機械自動化;機械制造;應用
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.13.235
1 引言
在我國經濟發展和社會進步的過程中,機械制造技術做出了巨大貢獻,機械自動化是機械制造技術的一部分,通過機械自動化能夠大幅度提高工作效率,降低產品成本,提升技術含量。目前我國的機械自動化技術水平與發達國家相比,還有著較大的差距,因此,通過本文的研究,充分認識到機械自動化已經成為機械制造發展的必然。
2 機械自動化簡介
機械自動化是在自動化的基礎上,機器通過機械的方式,來完成自動化的一個過程。通過自動化技術,極大的提升了機械技術水平,帶動我國的機械技術向著國際水平前進。機械自動化的發展歷程主要有如下四個過程:首先,是在上世紀的二十年代,隨著市場的發展和需要,機械制造開始邁向自動化的趨勢,但是當時的科技水平有限,機械自動化只是在機械制造過程中的一些應用。其次,機械自動化技術受到所處時代科技的限制,致使自動化技術無法大幅度提高機械制造的生產效率。再次,是在上世紀的七八十年代,經濟水平還不是特別高的情況下,企業投資自動化技術,往往需要承擔巨大的風險,同時投資大,技術水平偏低,無法全面的解決所遇到的眾多問題,造成了機械自動化技術停滯不前。最后,到目前為止,機械自動化技術已經成熟應用,很多企業都陸續采用機械自動化技術,隨著科技的發展和社會的進步,機械自動化技術必將發揮著越來越重要的作用。
3 機械自動化在機械制造中的廣泛應用
機械自動化在機械制造過程中,隨著機械自動化的發展歷程而有所不同。通過對機械自動化的應用,必將會給機械制造業帶來強有力的技術支持。
(1)柔性方面的應用。目前,柔性自動化技術已經十分成熟的運用的企業中,在企業的正常運作過程中起到了十分重要的作用。在現代企業中,能夠針對不同的需求,快速做出應對,對于技術水平的提高起到很好的效果。柔性自動化技術不完全是依靠自動化技術,柔性技術是在柔性生產前,對相關系統信息來進行完善,對計算機進行充分的利用,從而來提高企業的工作效率。在當前競爭激烈的環境中,柔性自動化能夠很好的應對市場變化。
(2)智能方面的應用。經濟在發展,社會在進步,機械制造已經不再是單純的進行設計制造的過程中,目前正朝著現代化和智能化方面發展。機械智能自動化技術將機械制造技術、人工智能進行融合,從而來使機械制造技術自動的完成相關工作方面的分析、推理、計算和決策等活動。在制造的過程中,因為有了智能系統,促進了智能自動化技術在運行過程中,動態的進行監測,以便及時的發現存在的缺陷,并且針對缺陷來及時的做出相應的解決對策。機械的智能化、自動化還可以根據系統的需求,來自動的做出相應的調整。
(3)集成方面的應用。集成自動化就是對信息進行采集利用,完成機械制造的一種技術。在此技術中,包含眾多技術,如計算機輔助技術、信息采集、分析、制造、數控機床加工等。在當今時代,任何一個企業的全部要是已經和企業的生產經營緊密結合成為一個整體,通過對企業的優化,加快了研發、生產、制造和銷售周期,極大的提高工作效率,降低研發成本和提高經濟效益。不僅如此,通過集成自動化的廣泛應用,還提高了產品質量,優化企業流程步驟和提高整個企業的服務水平等,利于企業在當前競爭激烈的市場經濟環境下,獲得更好的生存和發展。
(4)虛擬方面的應用。在現代機械制造過程中,加入了CAD、CAE和CAPP等機械制圖技術和工藝等。通過對這些技術應用的完善,改變了傳統手工作圖技術,減少了勞動力,同時還能夠大幅度提高繪圖水平和速度。CAD技術的發展,可以快速的完成工作,一旦出現錯誤,還能夠方便快捷的進行修改,無需重新繪圖就可以滿足需求。通過虛擬自動化技術,將計算機仿真技術和信息技術相互結合起來,從而來對危險復雜的事情進行仿真模擬。虛擬自動化技術能夠有效增加產品的種類,縮短研發和生產周期,更好的應對瞬息萬變市場的需求。
4 機械自動化的發展前景
機械自動化技術雖然在當前已經取得了不錯的進展,但是依然還有很多技術水平不夠成熟,不能夠大規模的采用機械自動化技術,仍需進一步進行研究。我國的機械自動化技術起步晚,基礎薄弱,和國際發達國家依然有著較大的差距,通過不斷的努力,我國的機械自動化技術會有極大的提升和發展空間。
隨著自動化技術的快速發展,機械自動化被廣泛的應用在各行各業中,機械自動化的飛速發展,帶動了我國積極主動的培養此技術方面的專業人才,同時人才的培養和應用,又可以進一步的推動機械自動化技術的發展,可以很好的解決我國人才就業方面的問題。通過機械自動化技術的應用,能夠更好的滿足企業的需求,引導著企業走向健康發展之路,帶動企業經濟效益的提高,促進我國經濟水平邁向一個新臺階。機械自動化是一個具有極大發展潛力的行業,在我國經濟發展的過程中,會起到其余行業所不可替代的作用,并且隨著科學技術的發展,我國的機械自動化也在進步和發展。
5 結束語
總之,在當前挑戰和機遇并存的環境中,通過在機械制造中,應用機械自動化技術,必將會極大的提高工作效率、提升公司產品質量,縮短產品研發周期,縮短生產時間和降低公司運營成本等,要想在當前的經濟環境下,獲得生存和發展,就需要解放思想,開拓差創新,要緊跟時代潮流發展,不斷的吸收和引進先進技術來為我所用,提高核心競爭力,通過機械自動化在機械制造中的應用,持續不斷的促進企業獲得更好的經濟效益,在市場中立于不敗之地。
參考文獻:
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關鍵詞:機械制造;機電;自動化運用
現階段我國經濟社會發展的重要參考依據就是機電自動化水平的發展,機電自動化也是現階段機械制造業發展的關鍵所在。目前企業在進行生產中許多機械設備還需依靠西方的進口,這對我國制造業的全面發展造成了相應的限制性因素。雖然近些來我國科學技術得到了相應的發展,但是在專業性的機械制造過程中仍舊存在諸多問題,需要相關人員在實際工作中加大對機械制造技術的研究,提升我國現階段機電自動化的發展水平。將機械制造業的發展與我國社會主義主義經濟的發展緊密聯系在一起,實現國家制造業的全面發展。
1機電自動化對機械制造的重要影響
要立足于現代社會發展的基礎上實現機器制造業的全面發展,就需要對機械制造行業的具體方案進行有效的設計,確保機械產品帶來的經濟效益。提升機械產品自身的經濟效益需要著重考慮到產品本身的環保性,要將機械制造與機電自動化技術進行全面有效的結合,提升機械自身的各項功能要求。機械自身具備良好的檢測功能,將機電自動化技術融入到機械制造過程中,能夠對機械制造過程中的各個設備進行有效地診斷,讓各個設備在穩定的環境下進行工作。此外,機械還能對設備相關的運行狀態進行全面有效的檢測,從而讓相關工作人員能夠及時發現問題所在,制定出相關的解決措施,以最快的速度來解決設備中產生的各項具體問題。
2現代機電自動化技術的實際運用
隨著我國現階段科學技術的快速發展,為當前機電自動化技術提供有效地技術保障。柔性機電自動化技術就是建立在是網絡基礎之上的技術,讓計算機技術充分的融入到機電自動化技術中。當前提到的自動化生產環節是通過柔性技術讓設備的生產運行實現全方位的自動化。使得生產中的各個環節避免許多繁瑣的工作環節產生,從根本上提升機械制造的整體效率,從而帶動企業經濟效益的發展。柔性自動化技術在機械制造中的具體應用能在一定程度上降低生產制造中的危害產生,降低機械設備生產中出現的各個危害,保障企業相關工作人員的最大利益,促進機械制造行業的全面發展。此外集成自動化技術也是當前自動化技術中的重要部分,集成自動技術通過和計算機技術的有效連接,讓計算機能夠更全面地處理機械生產中的各個環節。概括來說,就是機械制造的過程中,將所有的結構要素串聯成一個統一的整體,然后將過去的人為操作變成現階段的電腦管理,使得機械生產的效率有效提升,也能促進生產資源的整體利用[1]。
3電氣自動化技術發展的主要策略
3.1加強培訓工作開展,提高工作人員的專業素質。當前電氣自動化設備的安裝以及具體的使用環節需要相關的工作人員有效完成。為了切實提高相關人員對于專業知識的有效理解,提升處理各項突發事件的能力,就需要加強工作人員的整體素質。不僅要提升相關工作人員的理論基礎,還需要從根本上提升專業技術水平,加強人才隊伍的有效管理建設[2]。3.2提高技術創新能力,擴大資金的投入量。隨著當前科學技術的快速發展,在電氣自動化發展的過程中融入信息技術的要素已經是時展的必然趨勢。電氣工業自動化以及隨著信息時代的發展朝著信息智能化的方向發展。相關部門需要不斷擴大自動化技術研發和教育的資金量,推動技術創新生產力的全面發展,為適應時展,當前我國需要加快工業化生產發展進程[3]。3.3完善安全控制系統的建設。我國電氣自動化技術在實際生產的過程中會出現各項安全問題,這對于企業經濟的發展以及個人的人身安全造成了嚴重的危害。當前機電自動化生產的過程中,需要進一步加強安全技術的防護作用,制定各項具體的防護措施,在電氣化設備運行的內部建立起相關的安全防護控制系統,從根本上減少各類安全事故發生的概率[4]。3.4保護生態環境,降低資源的消耗。隨著各個企業電氣自動化使用效率的增強,各類設備在生產過程中產生的危害也就越大。現階段電氣自動化生產的過程中產生的各類廢棄物是生產保護環節中需要密切注意的問題。相關部門需要加強節能設備研發以及制定各項環保性措施,從根本上降低電氣自動化生產過程中各項污染的危害程度[5]。
4結束語
總而言之,在當前社會發展的過程中,電氣自動化技術為促進我國經濟的發展以及人們生活方式的轉變具有重要的作用。相關部門需要加大人才隊伍的建設,從根本上促進我國電氣行業的全面發展。
作者:李濤 付旭東 李志云 單位:沈陽理工大學
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關鍵詞:機械自動化;機械制造業;機械自動化技術
一、機械自動化技術的發展歷程
提到機械自動化想必許多人也并不陌生,無論是生活中有所耳聞或者是親眼所見,簡單的從字面也非常容易機械自動化的內涵。機械自動化就是機械能夠獨立完整的完成預先設置的加工程序,完全不需要人工進行操作。從機械自動化的內涵我們不難看出,機械自動化技術對于提高機械制造業的生產效率與生產質量有非常大的幫助,同時也能夠大大的減少人工投入的成本。這也正是目前機械自動化技術在機械制造業的各個環節與板壞能夠被廣泛而大量運用的原因。[1]與人工操作相比較,人工操作不僅速度比較慢,效率比較低,而且對于產品的質量也很難保障,但是機械自動化可以大大提升制造速度,而且在統一的標準下,生產出來的大部分產品都符合相關的質量標準與要求,同時機械自動化技術的應用也可以減少工人的勞動量。機械自動化技術追根溯源,發展歷程其實并不短,以我國機械自動化技術的發展為例,我國將機械自動化技術應用在冷加工工藝中是在上世紀的早期,但是我國真正意義上的自動化生產系統建立是在上世紀的中后期,這對于我國機械制造業而言是非常重要的一次發展。[2]無論是機械自動化技術的優點而言,還是從整個世界機械自動化的趨勢而言,機械自動化技術已經受到了諸多國家的重視,而且這些國家也都投入了大量的精力來進行機械自動化的研究與發展,以此來進一步提高本國的制造業水平,在國際社會的激烈競爭中取得優勢。[3]我國不僅僅是一個人口大國,同時也是一個制造業大國,但是與我國制造業規模大成對比的是我國制造業整體的機械自動化水平相對而言比較落后,因此我國更是需要加快對機械自動化技術的研發。
二、機械自動化技術在機械制造業中的應用特點
1)集成化技術的大規模應用。提到機械自動化,大部分人都不會感到陌生,但是提到集成制造技術,想必大多數人都并不了解。集成制造技術在機械自動化技術中的應用是十分重要的,對機械自動化技術的發展也起著不可忽視的重要作用。正式集成制造技術為機械制造企業內的生產方式提供了新路徑。在機械制造中的繼承制造系統主要包括:信息管理系統、質量信息系統、工程技術信息系統及自動化制造系統等。[4]2)敏捷化技術的應用。在激烈的市場競爭中,如果生產企業想要在競爭中能夠保持優勢,占據優勢地位,那機械制造企業必須要能夠迅速的應對市場的變化,適應市場的新態勢。而且在目前的市場競爭中,信譽與競爭力是一個企業能否占據優勢的重要方面。在這樣的情況下,敏捷化技術就成為了機械自動化技術的核心技術基礎。[5]在敏捷化技術的應用下,能夠大大提升企業生產的效率,減少企業生產制造過程中的成本。3)智能化技術的應用。在全球化的經濟態勢之下,機械制造業的競爭更加激烈,不僅僅要面對來自國內市場的競爭,同時也要面對國際市場的競爭,在這樣的激烈競爭下,傳統的機械制造技術無法滿足社會生產的需要,也無法讓機械制造業在激烈的市場競爭中脫穎而出。而且科技水平在不斷的發展之中,人們對于機械制造產品的要求也越來越高,不僅希望機械制造產品的功能能夠更加豐富,同時也希望機械制造產品處理信息的機制能夠進一步完善。因此在機械制造業中智能化技術的特點就顯得十分鮮明。[6]智能化技術在機械制造業中的應用不僅能夠實現生產資源的節約,同時也可以減少在生產過程中所造成的污染,而且還可以對自己進行自我檢測,及時發現在設備運行中的問題,并及時的進行修復與調整。4)虛擬化技術的應用。虛擬化技術并不是簡單單一的技術,它的綜合性非常強,不僅結合了人工智能技術、多媒體技術等,同時以系統建模和仿真技術作為虛擬化技術的技術基礎。虛擬技術能夠對機械制造業的生產過程進行模擬仿真,在模擬生產的過程中就可以對實際生產中可能出現的問題進行分析,然后有針對的做出調整與制定應對措施。
三、機械自動化技術在目前機械制造業中應用所存在的問題與對策
1)機械自動化技術在目前機械制造業中應用所存在的問題。雖然機械自動化技術是我國乃至世界機械制造業的發展方向,但是不可否認的一點事,在目前機械自動化技術在實際生產中還有許多問題,歸根結底還是因為技術水平不夠完善,而且從成本等各方面因素綜合考慮,目前使用比較先進的機械自動化技術的還是比較少的一部分,而且還是比較大型的機械制造企業中才有應用,大部分的機械制造企業還是在實用比較落后的機械制造設備。這樣一來,不僅僅是生產過程中的人工成本過高,而且產品的質量也都比較難以得到保障,而且生產的效率也比較低,過低的生產效率根本沒有辦法滿足現階段社會的需求,而且隨著社會經濟的發展,社會需求只會越來越大,質量要求也會越來越高,因此提高生產效率是十分必要的。[7]過高的人工成本對于一些中小型企業也是一個非常大的負擔,對于這些中小型生產制造企業的發展也是一個非常大的阻礙。因此要進一步的提高我國生產制造業的生產技術水平和管理水平。2)機械自動化技術在目前機械制造業應用中存在問題的有效措施。雖然目前我國的機械自動化水平還不夠高,但是這也正使我國的機械自動化有一個非常大的發展空間。我國應該要結合我國的基本國情,考慮到我國國內機械制造業的實際水平與國內、國際機械制造業整體的競爭態勢,我國可以先引進國外的先進設備進行使用、研究,借此來研發出屬于我國自己的機械自動化設備。同時還要加強對科技人才的培養。
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關鍵詞:機械制造;自動化技術;應用
1機械自動化技術
自動化主要是指,所有的檢查、加工、控制的工作,全部由機械來完成,實現了人工向機械的轉變。機械自動化的技術系統,包含了自動控制技術、系統工程技術以及信息技術等多個類型的技術,通過這些學科技術的融合與配合,最終形成具有智能化、科技化、信息化的新型技術[1]。機械自動化在機械制造中的應用就是借助自動化生產技術,提高機械制造業生產質量與效率的一種創新型技術。在機械制造業中引人現代化的生產技術可以使原有的機械制造程序更加地科學化和高效化,原材料的加工和生產工藝的處理也會得到大幅度地提高。在機械制造中應用機械自動化技術對企業優化資源配置、降低生產成本中有著重要的影響作用。在機械加工過程中應用自動化技術,可增強生產過程的連續性,同時能夠有效提高審查力度,有效保證大批量的產品品質,最終實現機械自動化。
2機械自動化技術應用中存在的問題
2.1 人才培養方面
目前,在不少機械制造企業中普遍存在專業人才培養體系不健全的情況。實際應用人才培養力度不足,技術人員未經過系統化、全面培訓便開始工作,對機械制造企業的安全性生產和發展埋下了隱患。因此,機械制造企業應重視人才培養,可與相關高校建立聯系,有效滿足企業人才需求,從而保障機械制造的生產安全性。
2.2 設計存在局限性
機械制造業的自動化技術在設計上多以CDA技術為主,該技術在提升企業設計功效、強化企業技術標準方面作用顯著。CDA技術在國外發達工業制作中已逐漸得到普及,但我國對于CDA技術的應用仍較少,機械自動化技術水平相對較低,具有一定的局限性,這也在很大程度上影響了企業生產效率的提升與發展。2.3 設備管理方面
目前,在機械制造企業的實際發展中,設備管理方面仍存在不少問題。在機械自動化的實際應用中,不同技術應用的領域有所差異。現階段,在機械制造企業的自動化技應用中,需要進一步完善應用過程。由于缺乏相關統一規范標準,實際生產管理中生產設備具體維護的相關措施和手段缺乏,一定程度上阻礙了相關技術的應用和發展。
2.4 制作工藝存在缺陷
制作工藝同樣為機械自動化技術的重要構成部分,外國發達國家的機械自動化生產多以計算機集成制造系統、數控機床、激光加工技術、納米技術等先進技術開展生產。但我國當前仍是以單機自動化生產方式為主,仍處于技術研發初期階段,這也使得我國制造工藝仍存在有一定的缺陷與不足。
3機械自動化技術在機械制造中的應用
3.1 集成化技術
機械制造企業,在進行產品的生產時,可以應用集成化技術,對產品的生產環節迚行優化。企業一定要認識到集成化技術,應用的重要性,還要對相關工作的開展,存在正確的認知,確保制造技術的應用水平,能夠得到進一步的提高。運營管理實施過程中的動態集成,能夠有效結合其中所有環節,有效融合機械制造企業競爭中的關鍵性需求,有效提高生產制造水平,保證產品質量[2]。通常對市場外部動態信息和企業內部信息進行集成分析,能夠更好地體現市場供給需求,有效完善市場應對策略,充分發揮企業的市場競爭優勢。在機械自動化技術的實際應用和發展中,通過對其他數控加工技術、計算機技術、信息管理技術進行有效集合,加強多種先進技術的綜合應用,可有效提高機械制造效率,并進一步提升機械設備的制造水平,最大限度地發揮其應用優勢。
3.2 智能機械化
對于機械制造企業的發展來說,智能化技術的應用,也是非常重要的。智能化技術的綜合性特征比較強,而丏屬亍交叉學科技術。在迚行這項技術應用時,涉及了一些自動化技術和人工智能技術等,將這些技術迚行交叉應用,可以形成一個統一的智能化系統。在實際應用過程中將機械自動化技術、機械制造技術以及計算機技術和人工智能技術有機融合,從而全面提升機械制造生產工藝性能,促進自動化智能應用的普及與發展。在機械制造應用過程中,部分高端機械的生產過程還是離不開相關專家的人工操作,加上專業人員數量的限制,在實際生產制造過程中效率較低。借助機械自動化的智能化應用發展,如果可以將這些專家的技術轉變為信息編程,勢必會節省大量的人力資源,促進企業生產效率的提升。
3.3 虛擬化技術
虛擬化應用作為當今科技時代的先驅者和引領者,后期發展階段中,必須要根據發展情況投入資源,如資金,為機械自動化的技術創新奠定資金方面的基礎。機械自動化技術的應用,在現階段以及未來的發展方向,主要集中在生產環節這一版塊當中,主要任務是解決生產環節的全面透明監控問題,即通過機械自動化系統,全面反饋生產環節的每一個操作,及時發現問題,并發送故障問題報告給相關部門,以便提高生產故障發現的概率,降低故障引發的生產安全事故,提高機械自動化操作的效率與安全性。
3.4 柔性化技術
企業在進行機械產品制造時,會受到各種因素的影響,尤其是外部的一些因素,會對實際生產制造,產生不利的影響。在這個過程中,企業可以應用一些柔性自動化技術,提高產品的適用能力,確保產品在應用時,能夠滿足各方面的需求。現階段市場的競爭環境,變得更加激烈,而且市場的環境,也在不斷地變化,這就對企業的日常生產,提出了更高的要求[3]。企業要想順應這些變化,并且提高自身的市場地位,在進行產品制造和生產時,就應該對現有的技術進行優化,并且融合一些更加先進的技術。
4機械自動化技術的改進的措施
4.1 培養優秀人才
近年來,隨著科學技術的進步,我國機械化水平也得到了極大提升。然而因我國機械自動化起步時間相對較晚、使用時間較短,故而實際應用中仍存在有一定的不足與欠缺,需要不斷地進行改進與完善。若想提升我國機械自動化水平,最重要的就是要培養優秀、專業過強的技術人才,只有擁有具備過強專業技術的人才才能不斷地提高生產水平,才能促使我國機械制造業更快、更好地發展。
4.2 提高自動化技術水平
有必要加強和促進與自動化技術有關的學科的發展,并使相關學科的研究成果能在自動化的技術應用中,大力發展相關學科應用,自動化技術水平才能逐步提高,為我國制造業的蓬勃發展提供技術支持。
4.3 完善相關政策法律法規
建立更完善的相關政策保護有關企業的合法利益,切實保護高科技人才的利益,完善股權分紅,保護知識產權,國家加大資金投入,把市場的最大管理權還給市場,減少國家干預市場力度,加大市場的調控力度。
結語
自動化技術是現代科技發展的代表之一,它被廣泛用在機械制造等方面。在機械制造過程中,通過自動化技術的應用,能夠降低勞動力成本的同時提高企業生產效益,有效促進機械制造行業發展。因此,需加強對機械自動化應用的研究,分析機械自動化技術應用中存在的問題并對其應用進行探討,有效提升其經濟效益和社會效益。
參考文獻
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作為現代化生產的標志,將機械自動化應用到煤礦生產中,不僅有助于改善生產效率與煤炭產量,提高經濟效益,也有助于促進社會進步。大多數煤礦業在生產過程中都需要大量機械設備,為煤礦生產提供幫助,但是煤礦機械生產總體水平不高,和鋼鐵、石油、電力等行業相比都存在差距。因此,在實際工作中,必須重視機械自動化技術在煤礦生產中的運用,通過不斷改進與更新,為煤礦自動化建設與發展提供堅實的基礎。
1 機械自動化的涵義
我們所謂的機械自動化主要是將機械制造中,機械設備可以不依靠人為力量而自動按照預先所設置好的程序自動完成各個方面的操作。隨著我國人民生活水平的不斷提高,人們對煤礦機械制造業的要求越來越高,因此利用機械自動化解決煤礦機械制造業中所存在的主要問題,對推進我國機械制造業取得進一步發展有著十分重要的意義,同時也可突破傳統的工業結構體系。目前,在計算機技術發展中,機械自動化技術雖然還存在著很多不足的地方,但卻極大的幫助企業解決了在生產過程中所存在的很多問題,既為企業帶來了可觀的經濟效益,也推進了煤礦生產的發展和社會的進步。機械自動化還存在很多種優勢,所具備的這些優勢足以證明應該得到廣泛的應用。
2 我國機械自動化發展的現狀和趨勢
我國的機械自動化技術同發達國家相比差距較大,尚未實現完全的大范圍的自動化,發達國家多采用數控機床、加工中心及柔性制造單元(fmc)、柔性制造系統(fins)、計算機集成制造系統(cims),實現了柔性自動化、智能化、集成化。我國仍處在單機自動化、剛性自動化階段,柔性制造單元和系統的數量還很少。我國制造業自動化的水平與發達國家相比還非常低。近些年來我國大力推廣應用cims技術,但主要集中在cad和管理信息系統,因此底層(車間層)基礎自動化還十分薄弱。加工中心的保有率和利用率都很低。可編程序控制器的使用無法普及,工業機器人的應用極為有限。我國的產業結構層次低,手工勞動占有相當的比重,我國機械自動化正在努力發展中,但相比發達國家差距還是很大。實現我國機械自動化技術是一個漫長和曲折的過程,需要循序漸進,不斷努力,在確保生產柔性的基礎上優化人機界面、健全信息系統、發揮計算機管理的作用,結合使用普通設備和機械自動化設備,人工干預某些環節,保證機械自動化的應用符合我國現實國情。我國機械自動化應以實用性目的為主進行發展,學習借鑒先進的外國經驗結合我國的實際情況制定針對性發展策略。就我國目前的狀況來看,機械自動化的發展與發達國家仍有一定差距,但是在國家的大力支持和各企業的強力需求的現狀下,我國機械自動化的發展前景一片光明。
3 機械自動化在煤礦機械制造中的應用探究
依據不同的功能,可以將煤礦機械分為三個系統:挖掘系統、輸送系統、安全監控系統,而在煤礦機械制造過程中,就應該實現煤礦采掘機械的自動化、煤炭輸送的機械自動化、煤礦安全監控系統的自動化。
3.1 煤礦采掘機械的自動化
我國經濟的強勁增長是以源源不斷的能源作為動力的,而能源又是以源源不斷的煤炭供
給來作為基礎的,因此隨著我國經濟的發展,對于煤炭的需求量也越來越大,現有的煤炭生
產效率已經難以滿足實際需求,如何提高煤炭挖掘的效率,則是當前應該著重思考的問題。實現煤礦采掘機械的自動化,能夠用機械代替全部的人力操作,那么生產的效率將會更高,而且也避免了由于人力生產帶來的各種安全事故發生的隱患。可以說煤礦采掘機械的自動化將直接影響到我國的能源供給,對于國計民生來說都是至關重要的。
發達國家將自動化技術應用于煤礦機械制造中已經取得了很好的效果,不僅各種機械的可靠性強,而且操作的精度也非常高,廣泛適用于各種操作條件,相較于以往的生產機械的生產效率有了較大的提高。近年來我國在煤礦機械自動化方面也有了長足的進步,研究出了一批具有自主知識產權的煤礦生產機械,打破了國外煤礦生產機器的壟斷,這意味著我國煤礦機械自動化水平提上到了一個新的高度,有利于相關煤炭企業的生產以及整個煤炭行業的進步。
3.2 煤炭輸送的機械自動化
煤炭的生產和運輸是不可分割的兩個組成部分,如果有著強勁的生產力,但是運輸效率低下,挖出來的煤運不出去,跟沒挖是一樣的。因此在研究煤礦采掘機械的自動化的同時,對于煤炭輸送機械的自動化同樣應該加以重視,只有輸送的速度跟得上挖掘的速度,才能夠真正提高煤礦的產量,提高煤炭企業的效益。目前大多數煤礦都是以膠帶作為運輸方式,傳統的膠帶運輸業已經漸漸和PLC 技術相融合,形成了各種新型的自動化運輸系統,這些新興自動化運輸系統不僅運轉上更為可靠,而且也更為高效,不用耗費過多的人力來進行維護。新型自動化運輸系統的出現使得膠帶的調速方式更加敏捷和精確,從而使得膠帶運輸的速度能夠跟隨煤炭的產量而隨時變化,能夠充分利用電能,同時減少了對于人力資源的消耗,也避免了安全事故的發生,在最大程度上提高煤炭企業的效益。
3.3 煤礦安全監控系統的自動化
安全是煤礦生產的首要前提,近些年來各種關于煤礦的安全事故觸目驚心,引起了人們對煤礦生產的反思,加強煤礦安全監控系統的自動化,能夠有效防止各種安全事故,避免相關操作人員的生命及財產安全的威脅。想要防止煤礦生產中的安全事故發生,很大程度上依靠于對于各種數據的及時監控和預報。實現煤礦安全監控系統的自動化,能夠隨時監測整個地層的變化、坑道中的瓦斯濃度的變化以及整個開采系統運轉的變化,針對這些變化提出相應的預警方案,能夠在安全事故發生之前將隱患消除在搖籃之中,對于煤礦企業的生產來說是非常有益的。當然不可否認,如今我國生產的煤礦安全監控系統相配套的傳感器的種類較少,這種現狀在一定程度上限制了煤礦安全監控系統的自動化,但是相信隨著時間的發展, 各種自動化監控系統配套的傳感器也將越來越豐富,打破國外對于這方面的壟斷,降低煤礦安全監控系統自動化的成本,為推動煤礦企業安全生產作出貢獻。
4 結語
關鍵詞:機械自動化技術;資源配置;集成化;智能化
中圖分類號:F407.4 文獻標識碼:A 文章編號:
隨著我國自動化生產設備、技術以及管理方面的逐步積累,我國機械制造自動化技術正逐步的發展與完善,呈現出向集成化、智能化和虛擬化的方向發展趨勢。換句話說,在當前技術條件支撐下,機械自動化技術的研究和發展方向將直接體現在整個機械制造行業發展方向的變化和調整上。對于我國而言,機械自動化技術是全新生產力的一種表現形式,在我國得到了更進一步的應用和發展,為整個機械制造行業帶來了更大的生機。目前,相關工作人員對機械自動化技術與機械制造相關性研究的重視程度日漸升溫。本文從機械自動化技術基本概念及組成和機械自動化技術在機械制造中的應用這 2 個方面對相關人員普遍關注的問題進行了詳細分析和說明,希望能夠引起各方關注與重視。
1 機械自動化技術概念及組成分析
1.1 機械自動化技術概念分析
從理論上來說,機械自動化技術就是指將自動化技術應用于機械制造行業生產建設中,對加工對象進行自動化、連續性的生產作業,使得機械制造行業的整個生產過程更加自動化、高效化和安全化。機械自動化技術的應用使得整個制造過程中投入原料的流動速度和加工工藝變化更為迅速及時,從而達到節約機械制造人力資源投入的目的。大量的實踐研究結果證實,機械自動化技術的應用顯著提升了整個機械制造行業的產品質量,明顯強化了生產效率,有效控制了產品的生產周期,并提高了產品的更新速度,從而使得整個機械制造行業的生產成本得到了有效控制,有效地提升了經濟效益。另外,工作人員的勞動強度明顯下降,作業環境得到有效改善,并且有效地支持了相關技術的發展。綜上所述,在當前技術條件發展環境的支持下,機械自動化技術已成為機械制造行業應用性技術改造、升級以及發展的最為關鍵因素,同時也在一定程度上決定著整個機械制造行業未來的發展方向。還有一點更值得相關工作人員注意,即機械自動化技術能夠確保機械制造行業的生產效率、產品質量以及成本因素均實現最優化的資源配置。
1.2 機械自動化技術組成分析
機械自動化技術是一門綜合多種學科且有著廣泛應用空間的學科技術。一般而言,將機械自動化技術理解為系統工程的一種表現方式,其主要由程序單元、作用單元、傳感單元、制定單元以及控制單元這 5 個方面共同構成。
(1)程序單元:程序單元作為整個機械自動化系統工程中最主要的單元部分,主要用于解決系統應當“做什么”以及“怎樣做”的問題。
(2)作用單元:作用單元是整個機械自動化控制系統的前期性單元部分,主要對系統進行能量施加和定位明確。
(3)傳感單元:傳感單元則是整個機械自動控制系統的基礎性單元部分,主要對系統在工作過程中的實時狀態以及性能參數進行檢測。
(4)制定單元:制定單元可以說是整個機械自動控制工程中的核心單元部分,通過對傳感單元所傳輸的信息數據進行分析和比較,從而制定并發出相應的動作信號。
(5)控制單元:控制單元是整個機械自動化控制系統工程的保障性單元部分,其主要用于解決單元制定和動作調節。
2 機械自動化技術在機械制造中的應用分析
2.1 集成化應用分析
對于機械制造而言,其集成化主要是指技術經營和技術功能的集成。在信息技術作用下,計算機集成化制造能夠對企業參與制造的全過程進行整體性優化。企業在經營管理過程中所涉及的動態集成能夠將企業內部動態集成為一體,從而強化其與全球化競爭過程中的關鍵性需求的融合。在機械制造技術的發展過程中,通過機械自動化技術的合理應用,能夠將計算機輔助設計技術、企業管理信息系統應用技術以及數控加工技術逐步引入到制造系統中。現階段,以 CAD/CAM 為主的 CIMS工程應用方式實現了對機械制造行業的有效覆蓋,未來必將成為機械制造行業中最核心的生產方式之一。
2.2 柔性化應用分析
柔性化最顯著的特點在于其能夠根據外界因素作用力的差異表現出與之相對應的適應能力。換句話說,在柔性化應用過程中,生產出的產品能夠較好地適應市場的更改特性。現代機械制造行業必須針對終端用戶的各類需求及時精確地做出反應,進而對機械制造產品類型和結構屬性做出相應調整。從這一角度上來說,柔性化應用可以很好地解決該問題,其在確保必要生產柔性的基礎上,對人機交互界面進行了合理優化,并在構建產品制造信息系統的基礎上將計算機管理的工作效益發揮到最大。在當前技術條件的支持下,敏捷制造已成為柔性化應用的必然選擇與發展趨勢,其最顯著的應用優勢體現在以下幾個方面:
(1)提高產品生產質量和生產效率;
(2)確保產品交貨期,滿足客戶需求;
(3)強化信息系統運行全過程的可靠性;
(4)優化企業內部和外部的應變性能,并在此基礎上充分滿足機械制造產品個性化和多樣化的發展需求。
2.3 智能化應用分析
智能化機械制造技術融合了包括機械制造技術、自動化技術、人工智能技術以及系統工程管理技術均在內的多項技術。通過與專家系統的結合,智能機械能夠根據機械制造生產過程中的環境進行智能化轉變。機械智能化的一個重要特點就是其具有良好的人機工作界面,在制造生產的過程中可以進行良好的人機交流與溝通。智能化應用的關鍵在于以智能化技術方式對人類專家的智力活動進行模擬,進而對機械制造過程進行專家化運轉。與此同時,由于智能化技術的引入,系統還能夠針對自身的實際運行情況進行實時性檢測,確保運行的最優化。
3 結語
很顯然,隨著全球經濟一體化建設發展進程不斷加快和城市化建設規模的持續擴大,整個世界范圍內經濟市場的競爭行為呈現出了較為劇烈的發展趨勢,從而使參與市場競爭的經濟主體―――企業處在了一個不斷變化發展且無法完全精準性預測的環境當中。從宏觀角度上來說,各個行業領域在整個發展大環境中所面臨的機遇和挑戰也是不盡相同的。但是有一點可以肯定,即企業乃至整個行業領域要想在劇烈的市場競爭中謀求穩定的生存和發展,其根本在于以技術進步和更新為動力,支持企業的優化和升級。對于機械制造行業而言,加大機械自動化技術的應用才是根本。總而言之,本文對機械自動化技術及其在機械制造中的應用問題做出了簡要分析和說明,希望能夠為今后相關研究和實踐工作的開展提供一定的借鑒與幫助。
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關鍵詞:機械制造;自動化技術;發展趨勢
中圖分類號: F407.4文獻標識碼:A 文章編號:
當代科技飛速發展,使得新時期的制造工業面臨前所未有的機遇與挑戰。而機械制造及其自動化技術則是這一時代的重要產物。機械制造及其自動化不僅是現代制造技術中的一個重要組成部分,而且還是機械制造業技術改造與進步的技術保障。在我國機械自動化技術已經作為一種新興的技術表現形式得到了廣泛的應用和發展。從而為機械制造行業帶來了蓬勃的生機。
一、機械自動化技術在機械制造中的應用
柔性化應用機械自動化技術在機械制造中的柔性化應用的一個主要的特點是其能夠根據外界因素所導致的作用力的不同表現出與之相對應的適應能力。柔性化的應用使得機械制造所生產出來的產品能夠很大程度地適應市場的更改特性,隨著時代的飛速發展,客戶們對于產品的需求也越來越多。 因此,現代機械制造行業應該針對客戶的需求對機械制造產品的結構以及類型作適當的調整。 而柔性化的應用則很好地解決了這一問題。它能夠在保證產品柔性的基礎上對人與機械交互的界面進行了最大程度的優化機械自動化技術在機械制造的柔性化應用不僅能夠提高機械制造產品的質量、面需求、 提高生產效率、最大程度地滿足客戶的需求。 而且它能夠優化企業內部以及外部的應變性能,增強信息系統在運行中的可靠性,并且在此基礎上它還能滿足機械制造產品多樣化以及個性化的發展需求。
智能化應用智能化的機械制造技術是一種由自動化技術機械制造技術以及系統工程 人工智能等多種技術相互滲透以及交織所組成的綜合性的技術。它能夠將人類專家和智能機械進行完美結合進而形成一個人機一體化成系統的智能系統。這種系統能夠在機械制造過程中進行一系列的判斷、 分析、推理、決策等智能活動。它能夠將人工智能完美地融合于機械制造生產過程的各個環節中,并且能通過模擬專家們的智能從而取代機械制造過程中需要專家來完成的那一部分。 智能化的機械制造系統能夠模擬專家的智力活動能夠對機械自身的運行狀況進行自動監視。如果發現錯誤了還能夠對其進行自動改進或者是預防。此外, 它還能對外界的一系列突況有很強的處理能力。通過自動調整自身的一些參數來適應外部環境的要求,使得機械能夠始終運行在一個最佳的狀態。
集成化應用。機械制造技術始終堅持對計算機技術微電子技術以及自動化技術等高新技術的應用。此基礎上形成了一系列新的科學技術,例如計算機的輔助設計與制造工藝評估數控加工柔性管理以及信息管理系統等等。為了構造一些不同級別的集成制造系統就可以對一些技術進行系統組成 。集成制造是對企業的制造過程通過信息技術來進行整體優化 ,它是以系統工程理論為指導的它可以將企業中的全部生產要素以及全部經營活動在計算機網絡以及工程數據庫系統 的支持下集成一個有機的整體,從而實現一個以人為中心的柔性化的生產過程進而使得企業能夠在產品質量、生產成本、新產品的開發、服務等各個環節都能取得最佳的效果。
機械制造及其自動化未來發展趨勢
(1)綠色化機械制造及其自動化的綠色化發展是其實現機械制造產業可持續發展的必由之路。人與社會均是自然世界的一部分,因此人與社會在發展過程中必然不能脫離自然世界,而且還應該促進人與社會同自然世界的和諧一致。機械制造業也同樣如此。機械制造過程中從對產品的設計、 生產 、 維修、回收等階段都應該充分考慮環保問題,不僅要考慮對自然環境的保護 ,而且還應該考慮對社會環境以及生產環境的保護。機械制造自動化的綠色化發展使得生產出來的產品在一定程度上可以稱之為藝術品。 可以與用戶的需求相一致,進而給用戶一種高尚的精神享受。充分體現出物質文明精神文明與環境文明的結合。
(2)數字化先進的制造技術離不開數字化的發展數字化的機械制造集計算機網絡技術制造技術,管理科學等多種學科為一體。它不僅包括數字化設計與制造,而且還包括數字化的控制制造設備中的控制參數均為數字化信號而制造業中的各種信息都可以通過網絡以數字化的形式在企業內部傳遞 ,可以依據市場信息對于一些資料信息進行及時的搜集,通過快速原型虛擬技術以及多媒體等數字化技術的支持對產品工藝以及資源信息進行分析和重組進而實現對產品設計生產中的高度仿真滿足客戶的各方面需求。
(3)高度集成化二十一世紀機械制造及其自動化進行發展的一個重要方向便是高度集成化 。同樣其也將成為機械制造領域的一種重要生產方式 。高度集成化的發展就是以計算機網絡技術為基礎,從而將整個生產操作系統集成為一個整體并且通過多個相互關聯的分系統來對總體系統進行模塊式的組合。一般的集成化系統包括工程設計信息系統自動化管理系統以及自動化制造系統。對于一些高度集還應該包括質量信息系統以及程度更高的制造系統。
(1)機械制造技術應用現狀。目前,我國機械制造業正處于迅速發展階段,越來越多的企業開始應用新的生產工藝。然而由于起步較晚,尚無法同西方發達國家的制造業相提并論。發達國家的機械制造工藝比較先進,以高密度加工為代表的一系列先進加工工藝已經廣泛應用于生產實踐,而我國相當一部分的機械制造業企業仍舊使用一些比較落后的加工工藝,常見的如拋光、鑄鍛以及水刀等。
(2)機械自動化技術應用現狀。隨著信息技術水平的不斷提高,機械自動化技術也迎來了良好的發展契機。國外工業水平較高的國家已經普遍在機械制造領域引入和應用了現代的計算機集成化技術,在一定程度上實現了機械加工的智能化。受多方面因素影響,我國機械制造自動化水平相對偏低,仍舊以初級操作自動化為主。
2機械制造技術的應用
(1)網絡化應用。隨著網絡技術水平的不斷提升,給機械制造企業的運作模式帶來了巨大變化。無論是材料采購,還是產品設計和生產,又或者是市場營銷,均有了明顯提升。機械產品的制造在很大程度上擺脫了地域的束縛,能夠從不同國家和地區獲取所需材料以及相關技術,與此同時,還可以將產品推銷到國際市場。在網絡化環境下,機械制造企業之間的交流日漸頻繁和深入,不僅表現在產品開發方面,同時還表現在管理經驗方面,為企業健康發展注入了新鮮活力。
(2)虛擬化應用。所謂機械制造虛擬化是指,利用計算機系統具有的仿真功能以完成對真實操作的模擬。在虛擬化技術的幫助下,能夠對有待開發的目標產品予以模擬式制造,了解其存在的不足,并加以改善,從而提升和保證真實產品的質量。與此同時,虛擬化也能夠對產品本身具有的可加工性予以檢驗。由此可見,虛擬化的應用可以大幅減少產品制造過程中資源的無謂消耗,提升產品質量。
(3)綠色化應用。傳統機械制造技術會導致一定的環境污染問題,在環境污染不斷加劇的背景下,如果實現機械制造的綠色化成了業界的熱點研究之一。對于機械制造而言,其綠色化應用集中反映在下述方面:①產品的綠色生產;②企業綠色管理;③綠色機械;④產品的綠色設計等。在當前背景下,綠色化應用具有相當積極的現實意義,一方面可以減輕對環境的污染,另一方面可以提升對資源的實際利用率。
3機械自動化技術的應用
(1)自動化信息系統。對于機械制造而言,其自動化信息系統主要包括下述內容:①輔助制造;②計算機輔助設計;③工藝輔助設計等。所謂輔助制造指的是,通過計算機以完成對產品的生產控制;所謂計算機輔助設計指的是,設計工作者利用一些配套的計算機軟件對機械產品進行相關設計;所謂工藝輔助設計指的是,不斷提升和改善產品的制作工藝。
(2)自動化供輸系統。該系統指的是,在計算機的幫助下完成對原材料、半成品以及最終產品的傳輸。其主要包括三大部分:①單機自動組件;②自動輸送設備;③自動化軟件系統等。在機械機制的整個自動化系統中,自動化物資供輸系統屬于不可或缺的組成部分,發揮著相當重要的作用。
(3)自動化生產系統。該系統指的是,通過計算機系統以自動化方式持續地將產品的一系列組件正確地拼裝到一起。在機械制造中引入自動化生產系統,可以大幅降低人工操作的失誤率,提升生產效率,有利于營造理想的作業環境,不僅如此,還能夠有效提升和保證產品質量。
關鍵詞:機械制造;自動化;CAD;精細加工
一、概論
1.機械制造自動化技術的全球演化歷程
21世紀以來,機械自動化技術取得了迅速的發展,對人類社會的發展進程影響巨大。隨著自動化技術在社會各個方面的普遍應用,機械自動化在實際生產中的重要性也日益凸顯。利用自動化生產來加工制造工業產品,不僅提高了生產效率,也極大的減少了加工所需的人力成本。同時,機械自動化技術的應用對機械制造業的發展也起到了巨大的推動作用。一戰后,西方工業國家開始了第二輪工業革命,即通過機械化大生產來加工制造冷金屬,而后,隨著計算機技術的誕生和應用,機械自動化生產技術更加成熟,尖端技術也一直為歐美國家所壟斷。近年來,我國的機械自動化取得了令人矚目的發展,但距離歐美國家的先進水平仍然有不小的差距,制約我國機械自動化的原因主要是:產業結構層次低、機械制造業水平參差不齊、企業缺乏自主創新產品。
2.我國與國外的自動化應用對比狀況
自機械自動化技術問世后,其在各個行業和領域被廣泛應用,尤其是隨著計算機技術的進步,機械制造業自動化水平得到了極大地提升,然而,我國在此方面卻仍處于起步階段。近年來,我國的機械制造行業雖然一直積極采用更加先進的制造技術,但和西方發達工業國相比,我國仍與其存在較大的差距。
(1)圖紙設計方式落后。在設計方面,工業發達的歐美國家大多采用最新的設計方法和數據,通常利用計算機進行輔助設計,即CAD,很多大型企業早已不使用圖紙設計生產。而我國機械制造行業采用計算機輔助設計的企業仍不多,依賴傳統設計方法和圖紙設計的仍不在少數。
(2)數字化管理不足。歐美國家大多采用計算機管理,更加重視管理與組織體制和生產模式的發展,強調準時生產、精益生產等新的管理思想技術。我國的機械自動化雖已經建立了范疇明確的技術領域,但采用計算機輔助管理的大型企業仍相對較少,依靠經驗管理的中小型企業普遍存在。
(3)制造工藝粗放,不精細。歐美國家大多采用精細加工的方法,我國雖也在一直開發和掌握新的加工技術,但我國的開發經驗大多仍是借鑒國外的先進工藝再改造,尚未形成完善的自主研發體系。
(4)自動化技術應用范圍狹小。當前,工業相對發達的歐美國家在機械自動化生產方面大多采用加工中心、數控機床、FMC 柔性制造單元、FMS 柔性制造系統、CIMS 計算機集成制造系統等,實現了柔性制造的集成化、自動化和智能化,而我國在此方面起步較晚,仍處于單機與剛性自動化階段,只有少數企業開始真正使用柔性制造系統。
二、自動化技術在機械制造中的應用范圍
主要包括以下幾類:
1.信息流的自動化
機械自動化的信息系統主要包括計算機輔助設計、計算機輔助制造、計算機輔助工藝設計、產品數據管理系統等幾個方面。
2.物流供輸系統的自動化
機械制造過程需要大量的原材料,加工后,還要把成品及時運到具體的、指定的地點,這一過程是相當復雜和繁瑣的,為了保障整個制造過程的流暢性和連續性,需要一套有效的自動化物流系統。物資供輸系統的自動化涉及到自動化軟件系統、單機自動裝置等組件。
3.加工系統的自動化
機械制造生產過程有很多重復勞動,為了節省工人的體力,在生產過程中可以采用自動化的加工系統,使生產工序能夠自動、持續的進行。這樣不僅可以有效地減少工人的重復勞動,還可以減少人工勞動所帶來的失誤,提高操作的精確度,避免出現次品,提升機械制造產品的質量。
4.裝配系統的自動化
機械制造生產過程中一個重要的環節就是設備裝配系統。過往的裝配工作一般由人工來完成,工人的勞動強度大且效率低,產品的質量也得不到有效的保障。自動化的裝配系統不僅可以取代人工復雜的裝配工作,還可以通過預定設計好的技術要求,將特定形狀與規格的機械配件自動組裝、搬運、實驗等一系列步驟,從而建立一套自動化的生產流水線。
5.檢測系統的自動化
為確保機械產品生產的精度,機械制造過程常常需要運用一些具有特殊功能的加工設備和新型的材料與部件,這也就增加了產品檢測工作的難度,傳統的人工方法檢測精確度已達不到設計需求,自動化檢測技術可以有效地解決這種難題,這也是發展的必然結果。在當今,運用較多的自動化技術有很多,如具有多個判斷系統的智能診斷技術、識別電流信號、時序的檢測技術等。
三、機械制造自動化的將來
(1)機電一體化。機電一體化是 21 世紀機械制造產品發展的必然趨勢,也是機械制造自動化的延伸。只有實現機電一體化,才能更好地提高生產效率和產品質量。
(2)智能化。智能制造產生于上世紀 80 年代,具有廣闊的發展前景。其核心為利用人工神經網絡、遺傳基因、人工智能系統、專家系統來進行多種復雜的決策,提高制造系統的制造水平和實用性。該技術能夠細致的保留工人與工程技術人員在長期的生產制造過程中積累的豐富經驗,使這些經驗能在更長的時間內發揮作用。也有學者認為,智能化制造技術是人類感官與頭腦的延伸,也是人類手腳和肢體的延伸,對機械自動化技術的發展具有重要的指導作用。
(3)微型化。機械自動化控制系統屬于微電子產品,微電子產品正朝著超大規模集成的微觀領域發展,未來的機械自動化控制系統體積會更小,操作會更加靈活,能耗會更低。
(4)綠色化。人類的經濟發展不能以破壞環境為代價,環境破壞給人們帶來的影響越來越被重視,未來的機械自動化在方便生活的同時也將最大程度降低對環境的破壞。
(5)柔性化。多品種多批量生產是機械制造業發展的重要形態。因此,機械加工設備的柔性要求也更加迫切。柔性自動化加工,是指采用機床加工控制軟件來控制加工過程,在需要更換零件時,無需人工調整機床與設備狀態,只需改變少量軟件與夾具即可繼續進行加工的加工方式。與傳統的加工方式相比,該技術有以下優點:①加工精度高;②可靠性與穩定性好;③同批次零件的精度與一致性高;④能夠更加方便的進行復雜零件的加工;⑤能集中進行多種加工。
(6)模塊化。隨著機械制造工業規模的不斷擴大,涉及的設備種類、技術工種也越來越多,單獨的企業或廠家往往不能完成整個機械生產流程。機械制造自動化流程就需要劃分為大小不一的模塊,分別由專業的部門或企業來完成,通過多方配合實現大規模的機械自動化生產。
(7)網絡化。隨著計算機技術的發展,網絡已經融入到生活、生產的各個角落。機械制造自動化每一環節可以通過網絡將數據匯總到遠程控制終端,由計算機進行實時分析并進行控制。
四、結論
我國工業體系的形成和發展得益于機械制造的興盛,而自動化應用技術的加入大大促進了這一過程。因此,要分外重視自動化在機械制造中的作用,積極研發,勇于創新,使之應有之力量得到最大發揮,為我國工業的發展做出貢獻。
參考文獻: