機械制造中機械自動化應(yīng)用研究

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摘要：現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中起著重要作用。每一項科技創(chuàng)新都會極大地解放社會生產(chǎn)力，促進(jìn)社會經(jīng)濟(jì)和其他行業(yè)的發(fā)展。自動化技術(shù)是現(xiàn)代科技發(fā)展的代表之一，被廣泛用于機械制造。受歷史影響，我國的自動化技術(shù)研究起步較晚。當(dāng)前，仍然存在一些問題，需要采取一些措施，更好地促進(jìn)我國自動化技術(shù)及其應(yīng)用。文章就此展開了研究。

關(guān)鍵詞：自動化技術(shù)；機械制造；應(yīng)用

1自動化技術(shù)概述

1.1自動化技術(shù)概念

自動化主要是指通過采用機器代替人工進(jìn)行檢查、加工和控制的措施，為實現(xiàn)自動化的這一目的，需要對機械加裝指令存儲設(shè)置、指令控制設(shè)置以及執(zhí)行設(shè)置等一系列設(shè)置來實現(xiàn)，使用自動化的目的是為了提高生產(chǎn)效率、節(jié)約生產(chǎn)成本，自動化技術(shù)是融合電子計算機技術(shù)、自動控制技術(shù)、系統(tǒng)工程地等學(xué)科的綜合性技術(shù)，其主要的特點是智能化和動態(tài)化，通過控制自動化系統(tǒng)，能準(zhǔn)確判斷機器在運行過程中出現(xiàn)的問題，不僅如此，自動化系統(tǒng)對機器的監(jiān)控是一個動態(tài)性的過程，能及時發(fā)現(xiàn)機器在運行過程中出現(xiàn)的各種問題，并向相關(guān)工作人員報告，這無疑能提升機器運行的安全與效率。

1.2自動化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

與西方國家相比，我國自動化技術(shù)的發(fā)展相對較晚。經(jīng)過多年的發(fā)展，我國的自動化技術(shù)取得了一定的成就，并實現(xiàn)了初步的自動化技術(shù)的應(yīng)用，在一定程度上提高了我國企業(yè)的生產(chǎn)效率，這種改善為我國制造業(yè)的發(fā)展和經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出了重大貢獻(xiàn)。我國的自動化技術(shù)與西方發(fā)達(dá)國家相比仍存在一定差距，我國的自動化技術(shù)人員技術(shù)素質(zhì)低下，管理方法落后，研發(fā)水平低[1]。這些問題都需要盡快解決，以促進(jìn)自動化的更好發(fā)展，并促進(jìn)其在社會生產(chǎn)實踐中的更好應(yīng)用。

2自動化在機械制造中的應(yīng)用

2.1柔性自動化

柔性制造系統(tǒng)核心功能：數(shù)控加工與計算機控制，能有效的減少投資，同時可以最大化的確保加工效率。價格較高的自動換刀模塊、物資儲運模塊可通過人工作業(yè)。柔性自動化是機械技術(shù)與電子技術(shù)相結(jié)合，即機電一體化的新一代自動化，它的加工程序是靈活可變的，也稱可變編程自動化。在傳統(tǒng)的機械產(chǎn)品制造和生產(chǎn)過程中，生產(chǎn)線是單一的，只能生產(chǎn)某一種產(chǎn)品，一旦要開辟新的產(chǎn)品生產(chǎn)，則需要對原有的生產(chǎn)線進(jìn)行大規(guī)模的改變，或者是購進(jìn)新的生產(chǎn)線，這無疑需要花費巨大的成本，只適合對少數(shù)幾種產(chǎn)品進(jìn)行大量生產(chǎn)，然而如今的消費市場發(fā)生了很大的變化，人們越來越追求產(chǎn)品的個性化，而柔性自動化技術(shù)則很好的解決了這一難題，通過運用柔性化技術(shù)能實現(xiàn)對多品種小批量的產(chǎn)品進(jìn)行生產(chǎn)，以迎合市場需求。利用柔性自動化技術(shù)來實現(xiàn)對機械制造的更好的控制和管理，以計算機為平臺的柔性自動化技術(shù)，通過計算機對生產(chǎn)加工產(chǎn)品進(jìn)行精細(xì)設(shè)計和數(shù)字化控制，首先有效地提高了企業(yè)生產(chǎn)效率；其次，可以提高公司生產(chǎn)產(chǎn)品的精確性，提高產(chǎn)品質(zhì)量和合格率；最后，通過這種方式來實現(xiàn)個性化生產(chǎn)以滿足市場需求[2]。當(dāng)將柔性自動化技術(shù)應(yīng)用于更復(fù)雜的產(chǎn)品的生產(chǎn)時，這種作用更加突出。通過柔性自動化技術(shù)，在計算機上對設(shè)計產(chǎn)品進(jìn)行數(shù)控可以提高產(chǎn)品的精度，并確保產(chǎn)品符合質(zhì)量要求。但是，目前，我國的柔性自動化技術(shù)水平與西方發(fā)達(dá)國家相比還存在一定差距。有必要進(jìn)一步提高我國的柔性自動化技術(shù)水平，并將其應(yīng)用于實際生產(chǎn)中，以促進(jìn)我國制造業(yè)企業(yè)的發(fā)展并改善其產(chǎn)品。從而提高了產(chǎn)品和公司在市場上的競爭力。

2.2智能自動化技術(shù)

智能自動化技術(shù)結(jié)合了智能化技術(shù)、自動化技術(shù)及集成化技術(shù)，是在機械自動化的基礎(chǔ)上，以大系統(tǒng)理論、人工智能和神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)為參考依據(jù)，通過智能化的設(shè)備代替人的腦力勞動的一項技術(shù)，是腦力勞動朝著智能化的方向不斷發(fā)展。在傳統(tǒng)的生產(chǎn)過程中，需要人工對生產(chǎn)加工的原材料進(jìn)行質(zhì)量檢查，并對原材料進(jìn)行配比之后才能進(jìn)行生產(chǎn)，在產(chǎn)品生產(chǎn)結(jié)束后，還需要對產(chǎn)品的質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測，這些工作的完成都耗費了極大的人力成本，而智能自動化技術(shù)出現(xiàn)之后，極大地改變了這樣的現(xiàn)狀。首先智能自動化技術(shù)能實現(xiàn)生產(chǎn)設(shè)備方面的智能化，通過在原有機器的基礎(chǔ)上添加科學(xué)的自動化系統(tǒng)，能實現(xiàn)智能機器對整個生產(chǎn)線的控制，在生產(chǎn)過程中實施監(jiān)測機器在生產(chǎn)制造過程中的數(shù)據(jù)，在對數(shù)據(jù)分析完成之后，能根據(jù)分析結(jié)果做相應(yīng)的調(diào)整和控制，從而提升產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)品生產(chǎn)的精密度，通過智能自動化技術(shù)，還能對機械本身進(jìn)行監(jiān)測，實時監(jiān)測機器運行過程中的數(shù)據(jù)，當(dāng)數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常時，能對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并提供修理故障的參考意見，提升機器修理的效率[3]；其次智能自動化技術(shù)能實現(xiàn)生產(chǎn)管理過程的智能化，對于一個企業(yè)而言，分析受眾市場尤為關(guān)鍵，這決定著企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品是否能取得成功。而通過智能自動化系統(tǒng)，通過科學(xué)的建模，能對企業(yè)銷售信息進(jìn)行精準(zhǔn)、客觀的分析，為企業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)的方向提供參考，為決策者進(jìn)行合理決策提供幫助；最后通過智能自動化技術(shù)還能實現(xiàn)產(chǎn)品的智能化生產(chǎn)，隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，在購物過程中，消費者不再滿足于商品能使用，而是越來越追求產(chǎn)品的創(chuàng)意和個性，希望能定制個性化產(chǎn)品，這在之前是無法實現(xiàn)的，而通過智能智能自動化技術(shù)管理平臺，能在滿足客戶需求和設(shè)計方案的基礎(chǔ)上提升了產(chǎn)品性能，并給客戶智能配備產(chǎn)品提供了良好的開端。

2.3集成自動化

在機械設(shè)計過程中使用集成系統(tǒng)可以有效縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，減少資源浪費。除了集成系統(tǒng)之外，機械設(shè)計中的過程還應(yīng)用與計算機相關(guān)的輔助技術(shù)，例如輔助設(shè)計技術(shù)，過程計劃技術(shù)和測試技術(shù)。隨著集成系統(tǒng)的出現(xiàn)，計算機相關(guān)技術(shù)的整合已經(jīng)能建立一個完整的數(shù)據(jù)模型，該模型在內(nèi)部協(xié)調(diào)智能技術(shù)之間的可共享信息，從而提高了機械設(shè)計的整體效率。同時，集成系統(tǒng)是基于使用計算機傳感器和其他技術(shù)的電子信息集成來提高工作效率的系統(tǒng)。它是一種綜合性的機械產(chǎn)品，有利于提高機械設(shè)計的效率和成功率。不僅是在機械設(shè)計方面，在對產(chǎn)品的生產(chǎn)和控制方面集成自動化系統(tǒng)也發(fā)揮著重要的作用。在以往的機器自動化生產(chǎn)的過程中，只能實現(xiàn)分散性的自動化生產(chǎn)，難以形成一條全自動化的生產(chǎn)線，而在集成自動化體系出現(xiàn)后，能實現(xiàn)對整個生產(chǎn)線進(jìn)行數(shù)據(jù)收集、分析和控制，實現(xiàn)更高層次的自動化水平。目前集成自動化在我國電氣機械制造中被廣泛應(yīng)用，首先通過集成自動化體系能實現(xiàn)電廠獨立發(fā)電、統(tǒng)一調(diào)配，提升發(fā)電廠的整體效益，不僅如此，通過集成各個發(fā)電廠的數(shù)據(jù)，還能為電網(wǎng)配電提供依據(jù)；其次是在電網(wǎng)調(diào)配過程中的應(yīng)用，電氣工程是一個系統(tǒng)性的大工程，一旦中間的某個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題的則會影響整個供電系統(tǒng)，而集成自動化技術(shù)，能實現(xiàn)對電網(wǎng)中每一個運輸環(huán)節(jié)監(jiān)測數(shù)據(jù)的集成，在發(fā)現(xiàn)問題后，及時將相關(guān)信息反映給相關(guān)的技術(shù)人員[4]；最后在變電器中的應(yīng)用，集成自動化體系通過對整體數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，根據(jù)居民的用電量進(jìn)行合理配送，減少人工操作失誤，使得電力配送更為精準(zhǔn)與合理。

3自動化技術(shù)在運用過程中存在的問題

3.1自動化技術(shù)水平落后

因為我國的自動化技術(shù)研究起步較晚，所以我國的自動化技術(shù)只掌握了一些核心技術(shù)，與自動化水平較高的發(fā)達(dá)國家相比，存在一定差距，不僅在技術(shù)掌握水平上還存在一定差距。在研發(fā)過程中，各種問題的出現(xiàn)也在一定程度上限制了我國自動化技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步。由于自動化技術(shù)的落后，我國自動化技術(shù)的應(yīng)用水平相對較低，這在一定程度上限制了我國制造企業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展[5]。

3.2自動化技術(shù)人才素質(zhì)較低

我國自動化技術(shù)人才素質(zhì)低下主要體現(xiàn)在技術(shù)上。我國大多數(shù)自動化技術(shù)人員只掌握自動化控制技術(shù)。自動化操作是自動化技術(shù)中最基本的技術(shù)，但更高級的自動化設(shè)計和應(yīng)用很少滿足該級別技術(shù)人員的要求，這導(dǎo)致我國自動化技術(shù)人員缺乏研發(fā)人員。另外，由于理論教育與實際自動化應(yīng)用之間的脫節(jié)，導(dǎo)致我國一些自動化技術(shù)人員輕視實踐而過度關(guān)注理論，很難滿足自動化技術(shù)的需求。由于年輕的自動化技術(shù)員的這種特征，我國的自動化技術(shù)人員出現(xiàn)了斷層。

3.3自動化技術(shù)管理水平較低

目前，我國的自動化技術(shù)還存在管理水平不足的問題，主要表現(xiàn)在以下三個方面。首先，缺乏自動化技術(shù)應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)化過程管理，這導(dǎo)致了自動化技術(shù)應(yīng)用過程中的某些問題，其次是自動化技術(shù)創(chuàng)新管理不力，自動化研究經(jīng)費投入不足，技術(shù)人員缺乏鼓勵自動化技術(shù)創(chuàng)新的動力，正是由于自動化技術(shù)創(chuàng)新和財政投入的不足，我國自動化技術(shù)難以快速發(fā)展和進(jìn)步，最后，管理體系缺乏科學(xué)和系統(tǒng)性。自動化技術(shù)的管理通常是局部管理，但是沒有建立自動化技術(shù)的全面管理，也沒有動員各個部門的合作來實現(xiàn)自動化技術(shù)的更有效管理。

4促進(jìn)自動化技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用的措施

4.1提高自動化技術(shù)水平

提高我國制造業(yè)的發(fā)展水平其中最關(guān)鍵的是提高自動化技術(shù)水平。自動化技術(shù)是多學(xué)科集成的結(jié)果。因此，有必要加強和促進(jìn)與自動化技術(shù)有關(guān)的學(xué)科的發(fā)展，并使相關(guān)學(xué)科的研究成果能在自動化的技術(shù)應(yīng)用中，大力發(fā)展相關(guān)學(xué)科及應(yīng)用，自動化技術(shù)水平才能逐步提高，為我國制造業(yè)的發(fā)展提供技術(shù)支撐。

4.2加強自動化技術(shù)人才培養(yǎng)

目前，我國技術(shù)人才的培養(yǎng)存在一定問題。其中，自動化技術(shù)教育和實際斷開是關(guān)鍵問題。有必要加強高等學(xué)校的自動化技術(shù)教育，將理論與實踐結(jié)合起來。通過這種方式，使學(xué)生達(dá)到自動化技術(shù)人才的水平標(biāo)準(zhǔn)，為此，學(xué)校還應(yīng)加強與自動化技術(shù)相關(guān)企業(yè)的合作。增強學(xué)生的自動化綜合能力，努力培養(yǎng)我國的自動化技術(shù)人才。此外，現(xiàn)有的自動化從業(yè)人員還需要加強培訓(xùn)，收集國內(nèi)外自動化技術(shù)的最新研究成果，定期培訓(xùn)相關(guān)人員以增強他們的創(chuàng)新意識，并允許有經(jīng)驗的自動化技術(shù)人員對新人提供培訓(xùn)，以幫助新兵盡快適應(yīng)新環(huán)境，并提高自身的專業(yè)素質(zhì)。同時，他們可以定期派高級技術(shù)人員出國學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)先進(jìn)的國外自動化技術(shù)，以改善我國的自動化技術(shù)水平。

4.3建立并完善科學(xué)自動化管理

首先，有必要建立自動化技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)用規(guī)范，并按照規(guī)范進(jìn)行工作和監(jiān)督，以使自動化技術(shù)的應(yīng)用統(tǒng)一和標(biāo)準(zhǔn)化，減少錯誤的發(fā)生。其次，有必要增加對自動化創(chuàng)新的投資。另一方面，必須增加人才投入和人才創(chuàng)新激勵。這樣可以更好地促進(jìn)自動化技術(shù)創(chuàng)新管理。最后，需要建立自動化技術(shù)的全面管理，并通過對自動化技術(shù)的綜合管理來改善效率。

4.4加強自動化技術(shù)的實際應(yīng)用

自動化技術(shù)需要在進(jìn)行相關(guān)研究并獲得一定結(jié)果后應(yīng)用研究結(jié)果。只有通過實際測試，才能確定研究結(jié)果的有用性，然后才能檢驗研究結(jié)果是否仍然存在漏洞[6]。更好地提高研究成果，使研究成果更好地服務(wù)于企業(yè)的生產(chǎn)實踐，全面提高我國自動化技術(shù)水平。

5總結(jié)

自動化已成為制造業(yè)發(fā)展的決定性因素。為此，我們應(yīng)加強在自動化領(lǐng)域的研究和應(yīng)用。但是，目前我國自動化開發(fā)的水平很低，自動化的從業(yè)人員需要提高自身技術(shù)水平和管理水平。為了進(jìn)一步提高我國自動化技術(shù)水平，必須解決這些問題。

參考文獻(xiàn)：

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作者：吳嘉民 單位：荊楚理工學(xué)院