发布时间:2023-09-19 15:26:54
序言:作为思想的载体和知识的探索者,写作是一种独特的艺术,我们为您准备了不同风格的14篇智能制造自动化技术,期待它们能激发您的灵感。
中图分类号:TH164 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2011)22-0102-01
自动化生产是新时期工业经济的先进理念,机电一体化、机械制造自动化等均是工业自动化的具体表现。积极推广智能制造技术是未来企业发展的必经之路。
1 传统制造模式的缺陷
不可否认,传统手工制作对当时的工业进步起到了推动作用,但在倡导科技创新的今天,传统制造技术却显现了多方面的缺陷。
①生产质量低。我国工业包括重工业、轻工业等两大类别,重工业指的是采掘业、原材料加工等,轻工业则指化工等行业。传统的工业制造生产依赖于手工操作,许多产品的质量无法保证,如:机械制造行业靠手工打造金属物件,产品的尺寸、形状等指标很难达到高水平。
②生产时间长。传统工业制造因缺乏先进的工艺流程,制造人员几乎凭借个人经验制造产品。对于一些先进的制造工艺未能及时采用,如:采煤行业中煤矿开采工艺落后,造成矿工每天的煤矿开采量量少,且矿工需持续工作12 h以上才能保证足够的产量,作业时间超出预期范围。
③生产效益少。企业投入了大量的成本投入工业制造,但由于生产产品质量不达标,成批产品无法走向市场销售,这造成企业出现货物囤积现象。此外,由于质量问题引起的各种补偿问题均给企业经营造成很大的阻碍。早期我国工业呈现出生产投资大,回收效益少的状况。
④生产设备缺。根据我国工业发展历程可知,早期工业产品的制造生产70%以上均依赖于手工操作。这不仅是国内工业技术落后的表现,也是工业生产设备不足的象征。由于缺乏机械设备从事相关生产,手工制造才会一直占据工业产品加工的主流,制约了工业自动化进程的加快。
2 智能制造技术的工业运用
改革开放之后,国家对工业经济的发展给予了高度关注,全国各地开始积极开展工业技术创新活动。经过近30年的技术改革,我国的工业制造生产已经掌握了自动化、一体化、智能化等多项技术。有了先进技术为支撑,我国的工业经济效益开始翻倍增长,智能制造技术在工业中的运用更加普遍。工业生产自动化中引进智能制造技术的优点如下:
①人机操作。智能制造技术的最大特点是实现了“人机操作”,企业在制造高精度、高要求、高质量的产品时,必须要使用智能化操控系统保证自动化生产的质量。如:机械制造行业中,对于金属产品的精度要求十分严格,若依旧安排人工制造加工时无法达到精度指标的。企业可利用计算机与数控设备建立连接,用计算机编程后输入程序指令,机械自动化生产可保证产品精度符合要求。
②自动设计。智能机器具有强大的推理、预测、判断等功能,制造设备可参照接收到的数字信号或程序代码设计工业产品。产品研发人员把某个产品的重点参数及程序代码输入智能机器中,则可通过自动设计将产品模型显示在计算机上,让企业根据产品的实际情况选择最佳方案投入生产。如:许多企业采用CAD、proE UG等自动化设计软件,获得的产品模型更加精准。
③虚拟生产。虚拟技术依旧以计算机为核心控制,并结合信号处理、动画技术、智能推理、数据预测、模拟仿真等功能,对工业产品的生产流程进行模拟。虚拟化模拟生产可及时发现设计产品存在的问题,对生产制造工艺做进一步改学原料比例调整提供依据。
3 结 语
总之,随着工业经济效益持续增长,企业致力于扩大生产规模,制造产品的数量相比之前更多。面对这种状况若依旧采用传统的生产制造模式,则难以满足生产效率指标的要求。
参考文献:
[1] 孟俊焕,孙汝军,姚俊红,张秀英.智能制造系统的现状与展望[J].机械工程与自动化,2005,(4).
关键词:自动化技术;机械制造;制造方式;应用分析
前言:机械制造及其自动化目标很明确,就是将机械设备与自动化通过计算机的方式结合起来,形成一系列先进的制造技术,包括CAD(计算机辅助设计)、CAM(计算机辅助制造)、FMS(柔性制造系统)等等,最终形成大规模计算机集成制造系统(CIMS),使传统的机械加工得到质的飞跃。随着自动化技术和各类生产加工设备的发展与成熟,我国的机械制造领域内,自动化技术已经得到了广泛的应用,取得了了长足的进步。但必须指出的是,我国的机械制造自动化技术起步晚,相比欧美发达国家还有着不小的差距,为此我们必须不断提高自身自动化技术,不断完善相关制度和应用方法,形成系统化和集成化的自动化应用技术,推动了机械自动化的改革,突破了传统自动化技术带来的限制性因素,能够满足当前市场生产制造的需要,向自动化的更高阶段努力前行。
1 自动化技术在机械制造中的应用意义
自动化技术是机械制造行业中的一项重要技术,被广泛应用于普遍的机械制造行业中,能够实现对具体加工对象的自动化生产,促进自动化生产链条的完善,能够确保自动化技术在机械制造中的使用的高效和安全。自动化技术是科学技术的产物,在机械制造中的使用是行业发展的必然,能够带动制造行业的快速发展,使加工工艺变得更加精细。
相较于传统的技术工艺,促进了自动化技术工艺的创新,能够在很大程度上有效的节约人力资源,在降低降低工人的劳动强度,改善劳动条件,促进行业生产效率的提高,并能够确保制造业行业的产品质量,显著降低了制造成本。同时,自动化技术在制造业行业的实际应用过程中,对提升经济效益,有效的控制行业成本也具有重要作用,能够实现对整个生产周期的严格把控,有效缩短生产周期,提高生产过程的连续化,促进了产品的更新速度。因此,可知,自动化技术在机械制造行业中的应用,符合行业的发展规律,能够促进行业技术改造和升级发展,对带动行业发展,优化资源配置具有重要作用[1]。
2 机械制造自动化的发展及趋势
(1)高度智能集成性
随着计算机集成制造技术和人工智能技术在制造系统中的广泛应用,带有智能已成为制造自动化系统的主要特征之一。智能集成化制造系统可以根据外部环境的变化自动地调整自身的运行参数,使自己始终处于最佳运动状态,称为系统具有自律能力。智能集成制造系统还具有决策能力,能够最大限度地自行解决系统运动过程中所遇到的各种问题。由于有了智能,系统就可以自动监视本身的运动状态,发生故障则自动给予排除。如发现故障正在形成,则采取措施防止故障的发生。
智能集成化制造系统还应与CIMS的其它系统共同集成为一个有机的整体,以实现信息资源的共享。它的集成性不仅仅体现在信息的集成上,它还包括另一个层次的集成,即人和技术之间的集成,实现人机功能的合理分配,并能够充分发挥人的主观能动性。带有智能的制造系统还可以在最佳加工方法和加工参数选择、加工路线的最佳化和智能加工质量控制等方面发挥重要作用。总之,智能集成制造系统具有适应能力、自学习能力、自修复能力、自组织能力和自我优化能力。因而,这种具有智能的集成化制造系统将是制造自动化系统的主要发展趋势之一。但由于受到人工智能技术发展的限制,智能集成制造自动化系统的实现是个缓慢的过程。
(2)人机结合的适度自动化
传统的制造自动化系统往往过分强调完全自动化,对如何发挥人的主导作用考虑甚少。但在先进生产模式下的制造自动化系统却并不过分强调它的自动化水平,而强调的是人机功能的合理分配,强调充分发挥人的主观能动性。因此,先进生产模式下的制造自动化系统是人机结合的适度自动化系统。这种系统的成本不高,但运行可靠性却很高,系统的结构也比较简单。它的主要缺陷是人的情绪波动会影响系统的运行质量。在先进生产模式下特别是智能制造系统中,计算机可以取代人的一部分思维、推理及决策活动,但绝不是全部。在这种系统中,起主导作用的仍然是人,因为无论计算机如何“聪明”,它的智能将永远无法与人的智能相提并论。
(3)强调系统的柔性和敏捷性
传统的制造自动化系统的应用场合往往是大批量生产环境,这种环境不特别强调系统具有柔性。但先进生产模式下的制造自动化系统面对的却是多品种、小批量生产环境和不可预测的市场需求,这就要求系统具有比较大的柔性,能够满足产品快速更换的要求。实现制造自动化系统柔性的主要手段是采用成组技术和计算机控制的、模块化的数控设备。但这里所说的柔性与传统意义上的柔性却不同,人们称之为敏捷性。传统意义上的柔性制造制系统仅能在一定范围内具有柔性,而且系统的柔性范围是在系统设计时就预先确定了的,超出这个范围时系统就无能为力。但先进生产模式下的制造自动化系统面对的是无法预测的外部环境,无法在规划系统时预先设定系统的有效范围。但由于系统具有智能且采用了多种新技术,因此不管外部环境如何变化,系统都可以通过改变自身的结构来适应此种变化。智能制造系统的这种“敏捷性”比“柔性”具有更广泛的适应性。
(4)功能扩展化
理论上,完整的制造自动化系统应包括毛坯的制备、物料的存储、运输、加工、辅助处理、零件检验、装配、部件及成品测试、油漆和包装等内容,并将它们集成为一个有机的整体。但目前的制造自动化主要是面向零件加工的,其它内容则涉及较少。未来的制造自动化系统应逐步向前扩展到毛坯的自动制备,向后扩展到自动装配、自动测试及自动包装等。
3 结论
在科学技术不断快速发展的背景下,机械自动化已经渗透到社会生产的各个领域中。自动化技术是科学技术的产物,在制造业行业中的应用,是社会发展的必然,直接决定着机械制造业的发展水平。应该推动机械制造行业向着高质量、高速度和高效益的方向发展,确保机械制造行业自动化技术的高效性,对提高机械制造业的工作质量和工作效率,具有重要作用,是一个国家科学技术的产物,能够展现出国家的综合实力。因此,应该推进自动化技术在制造业行业中的推广和应用,提升自动化技术水平和机械制造行业的生产价值。
参考文献
[1]黄甫年. 自动化技术在机械制造中的应用与发展研究[J]. 科技风,2014,16:93.
[2]梅文祥. 机械自动化技术及其在机械制造中的应用探讨[J]. 科技资讯,2013,13:89.
[3]黄天杰. 试论数控自动化技术在机械制造中的应用[J]. 科技展望,2016,06:53.
作者简介
机电自动化发展作为科学技术在制造业当中的重要发展标志,其所能够为社会生活带来的不仅是机械设备制造技术上的发展与进步,更是推动社会生产力水平向科技化、高效化发展的重要支持。随着机电自动化在机械系统设计、调试等方面的应用,其对工程机械制造业的发展及效益提升带来了重要推动。文章选择机电自动化在工程机械制造中最常见的集中技术进行分析。
1.1集成自动化技术集成自动化技术是指机械制造中对各类生产经营、技术功能的集成性发展。在传统技术模式下,实现对机械制造技术的集成化发展是不切实际的,但随着信息技术的逐步完善与应用,集成自动化技术不仅得以实现,还成为了机械制造过程中使用最普遍的技术内容。随着市场经济体制地到来,机械制造业地竞争越来越激烈,为了能够在市场竞争中站稳脚跟,很多机械制造企业开展技术研究与发展,通过将电子计算机辅助设计技术、数控教工技术以及企业管理系统等多种技术与系统内容引入到企业的机械生产制造系统中,得到了非常显著地发展,并成为了机械制造业当中企业的发展潮流,CIMS工程应用的有效保持,在提升机械制造企业的生产能力和市场竞争里的基础上,也实现了集成自动化技术地有效发展。
1.2柔性自动化技术所谓“柔性自动化技术”是以数控技术为核心,在融合其他先进技术的前提下而建立起的新兴技术类型。从生产与操作过程方面来看,柔性自动化技术能够实现机械制作与生产全自动化发展。在柔性自动化技术当中,包括机械设备的材料准备、制作、生产等一系列生产行为都由计算机来予以控制和操作。相比于传统人力机械生产模式,柔性自动化技术不仅能够在计算机技术的精确控制下,保证机械设备生产、制作过程中的各项生产行为、尺寸的准确性,同时还能大大减少对劳动力的应用,实现了对生产成本的有效控制,并在此基础上实现生产效率地有效提升,在确保机械设备生产秩序的基础上,提高生产效益。无论是从机械制造业未来发展角度考虑,还是制造企业的效益提升角度分析,柔性自动化技术都将成为机械设备自动化生产的主流模式。
1.3智能自动化技术智能自动化技术即智能华机电自动化技术,其是在计算机技术发展支持下,通过利用计算机智能系统对人类行为地模拟,从而替代人类去进行机械设备的生产操作及相关行为。从表面上看智能自动化技术与柔性自动化技术有一定的共同性,但智能自动化技术要比柔性自动化技术更高级,相比于柔性自动化技术而言,智能自动化技术能够通过对人类行为地模仿,来提高自身的工作能力,并对生产行为产生一定的判断力,这是柔性自动化技术所不具备的优势。智能自动化技术在机械设备制造中的应用,能够更进一步提升机械制造行为的准确性,并保证这一行为能够始终保持在一个高水平状态之上。需要注意的是由于智能自动化技术需要人工操作来作为主观工作支持,因此要经常对智能自动化技术进行维护,以确保智能自动化技术的良好工作状态。
2注意事项
虽然机电自动化在机械制造中展现出了多方面的优势,但针对当前的机电自动化水平来看,其仍存在诸多不足,因此在实际应用过程中,要做好以下几方面的控制:(1)规范应用流程。机电自动化在为机械制造提供支持是建立起机电自动化设备、系统软件的规范安装与应用前提下的,为此企业必须要严格按照机电自动化要求进行工作,避免操作不当而为企业带来不必要的损失;(2)做好质量控制。机电自动化在机械制造当中的应用,确实能够为机械制造带来重要帮助,但企业必须要保证其所制造出来的机械设备质量符合质检与应用要求,否则机电自动化为工程机械制造带来的进步意义都是空谈。
3结束语
【关键词】中国制造2025 自动化 信息技术
1 引言
在历史的长河中,人类经历了三次重大的工业变革,它们代表了三个重要的工业革命时代,分别是蒸汽机时代、电气化时代以及信息化时代。随着信息化技术的完善,人类正在经历着第四个重要时期,它是可以促进产业变革的智能化时代]。现如今,有很多人们指的关注的信息,其中最为重要的几个信息是:2011年由美国倡导的先进制造伙伴计划;2012年美国总统奥巴马在任期间提出了一个新颖的创新网络,这个网络用于建设国家的制造行业;2014年,德国的汉诺威举办了工业博览会,在会上,基于信息物理融合系统的智能化概念再一次成为人们热议的焦点;在2015年的5月18日,我国提出了“中国制造2025”的口号。发达国家关于工业化改革的行动给了我们一个强烈的信息,那就是工业化改革即将迎来大的突破、大的技术变革,每个国家都想在制造业上有所突破、有所作为。面对此种情况,我国的高等教育即将面临新的挑战,培养高素质的自动化专业人才是被迫切需求的。
2 满足“中国制造2025”要求的自动化专业人才
2015年,在只能制造国际会议上,工信部苗圩部长提出“中国制造2015”的主攻方向是智能制造。实现智能制造就是要实现信息化与工业化的融合以及互联网与传统制造业的融合。目前,在我国创新型与专业型人才较为短缺,与世界上一些发达国家还存在着不小的差距,培养我国自己的自动化专业人才迫在眉睫。“中国制造2025”需求四个方面的自动化专业人才。
2.1 中国制造2025”的自动化信息技术需要人才
2025中国制造需要的是高端智能人才,智能人才者是信息技术的执行者,自动化的对设备、工程机械及技术参数进行数据重组。只能这些自动化信息技术应用于生产,才标志着我国自动化技术的智能实现。
2.2 需要人工智能技术人才
完善的人工智能技术可以提供有效的解决方法去处理以及分析生产过程中的数据与信息。在生产实践活动中,如果遇到复杂繁琐,甚至是人类难以解决的问题时,人工智能技术就会凸显出它的自身优势。此种技术如果应用在制造业中必将促进制造业的快速发展。
2.3 需要软件类人才
智能化制造是一个全方位的概念,从最初的产品开发、设计、外包、生产、最后到达交付环节,这些都有它的身影。智能化工厂的重要基础就是软件,优异的软件性能是决定制造业可否实现智能化的关键,软件性能的好坏取决于多方面因素,例如:操作接口是否人性化、运算平台连接是否有高的效率、云端运算是否为跨网络模式等等。
2.4 中国制造2025需要多学科的综合性技术人才
现阶段,网络技术已经在我国的各类自动化信息技术中广泛应用,在这种大环境下,制造业中的自动化技术将成为一项复合性的专业技术领域。传统的单一性专业人才已经不适合未来制造业的发展需求,未来制造业需要的是一专多精、多专多精的复合型专业人才。
3 自动化专业人才培养模式的改革
要想以“中国制造2025”对自动化技术提出的新要求为基准,培养出高素质的自动化专业人才,改革自动化专业人才的培养模式是势在必行的。首先我们要在培养模式的改革上达成共识,对需要改变的内容、需要革新的内容以及需要增加的内容,都应该深思熟虑,形成共识,最后付诸于实践,并在实践中及时发现问题及时完善改革后的内容。
最近几年,很多试点院校已经对自动化专业人才培养模式进行了改革,共同的特点有三个:
(1)使学生们拥有扎实的自动化专业相关的理论知识,为此开设了多门课程,例如:优化理论、自动控制、系统辨识、智能控制理论等等;
(2)加强学生掌握网络技术的能力。网络技术、控制系统仿真原理、嵌入式系统等课程被开设;
(3)具有针对性地补充学生们自动化技术相关领域的专业知识,楼宇自动化、机器人技术等课程都应该被引入日常教学中。虽然这些方式对自动化人才专业的培养模式起到了一定的改革作用,但是并不能满足未来制造业对人才的需求,因为这些改革项目改变的仅仅是基础知识的传授,缺少技术实践层面的改变,所以我们要对自动化专业教学内容体系进行深入的探讨。
“中国制造2025”的出现对很多技术领域都提出了更高的要求,例如:在设计技术方面,国家提出在未来我国的先进设计技术要以绿色环保、智能化、协同性为发展目标。再比如,国家也提出了制造过程的智能化应该被快速实现。在某些重点领域的试点单位,已经建立了智能化车间,在生产过程中,工业机器人、智能物流管理等智能化技术已经得到了应用。面对未来更加快速的技术革新,当前我国高校的自动化专业培养模式还无法培养出高素质的人才去满足制造业新技术的要求。根据现有形势,应该调整教学内容,需要在日常的培养模式中加入智能感知技术、智能规划技术、集成电路原理、物联网技术以及虚拟化技术等等。
4 结束语
科学技术的发展带动了知识的快速革新,在校期间,学生们需要学习的专业知识越来越多,只有通过合理的培养模式以及高效的教学方法才能实现培养高素质自动化专业人才的目标。在我国近500所高校设有自动化专业,如果这些高校都可以找到适合本校的自动化专业人才培养模式,就可以为“中国制造2025”输送更多自动化专业人才。
参考文献
[1]国务院关于印发“中国制造”的通知[J].中华人民共和国国务院公报,2015(16).
[2]余东华,新工业革命背景下$中国制造的技术创新路径和产业选择研究[J].天津社会科学,2015(04).
[3]黄群慧,贺俊.中国制造业的核心能力功能定位与发展鹇[J].中国工业经济,2015(06).
[4]教育部发展规划司.中国教育统计年鉴[M].北京:人民教育出版社.2011.
作者简介
刘桂涛(1972-),男,湖北省云梦县人。硕士学位。现为湖北工程学院计算机与信息科学学院副教授。主要研究方向为控制与电气节能。
【关键词】机械制造 自动化技术 发展趋势 改进措施
随着机械制造技术与自动化技术的快速发展,自动化技术不断与机械制造技术接轨,并获得了较大的发展,自动化技术在我国机械制造业的应用越来越广泛,极大地提高了机械制造的生产效率与质量,促进了我国机械制造业的发展。本文对自动化技术在机械制造领域中的应用进行了探讨,并指出了自动化技术的发展方向与改进措施,以进一步提升机械制造企业的经济效益与市场竞争力。
一、机械制造自动化技术的发展趋势
现阶段,随着自动化技术在机械制造业中的大规模应用,我国的机械制造自动化技术正朝着虚拟化、智能化和集成化的方向发展,自动化技术与集成制造、计算机辅助设计、辅助管理等理念的联系越来越紧密,为机械制造业的发展提供了强有力的技术支持与保障。
(一)虚拟化
机械制造中的虚拟化主要体现在多媒体技术、计算机技术、控制理论、人工智能、现代制造工艺和信息管理等方面,虚拟化技术以计算机仿真模拟技术为基础,是一项多学科交叉的系统技术,具有很强的综合性。虚拟化技术在机械制造领域的应用,可以充分利用信息技术和计算机仿真技术对现实中的机械制造过程进行仿真模拟,提前预知机械制造过程中可能会出现的问题,并及时采取技术预防措施,做到防患于未然,从而确保机械制造产品的制造过程顺利开展。总而言之,虚拟化技术在机械制造领域内的应用,可以有效缩短机械产品的开发周期,从而降低生产成本,提高机械制造企业的市场竞争实力。
(二)智能化
机械制造自动化技术的智能化可以理解为一种人机一体化的智能系统,这种机械制造智能系统可以在机械产品的生产制造过程中,实现智能化的人机交互活动,如工艺构思、命题判断、逻辑分析与处理等。机械制造领域中的“机械智能”主要表现为良好的工作界面,通过智能化系统实现生产制造过程中的人机互动交流,极大地提高机械制造工业的效率与水平。在机械生产和设计过程中,智能化系统可以利用模块化的方法,使机械制造系统具有更强的适应性能与可协调性。此外,对于企业的生产操作人员,智能化系统可以创造一个高效、安全的生产环境;对于企业和社会,智能化系统可以实现合理竞争与充分协作;对于环境,智能化系统可以节约资源和能源,使机械制造全过程做到无污染,并可以充分回收利用生产过程中产生的废品。
(三)集成化
在机械制造领域中,利用计算机的集成技术是主要发展方向之一,也将是未来机械制造企业的主要生产方式。机械制造自动化技术中的集成系统可以看作是若干个子系统组成的整体。一般情况下,信息自动化集成系统可以看作是由自动化信息管理、自动化制造、自动化工程设计等子系统组成,这些子系统共同组成一个相互关联的信息自动化集成系统。
二、机械制造自动化技术的改进措施
(一)加强自动化技术的研究
自动化技术对现代化机械制造产业的发展具有很大的推动作用,但是与其他发达国家相比,我国机械制造领域的自动化技术水平还比较低,严重制约着我国机械制造自动化技术的发展,使机械制造企业无法根据外界的随机因素与干扰因素进行动态调整。为此,必须加强对自动化技术的研究,实现机械制造业的根本性改变,以计算机技术为基础,变革传统的机械制造生产模式,向高、精、尖的方向发展,通过自动化技术与工程技术制造出更多高性能、高质量的机械产品,将产品生产周期中的信息表示、获取、操作与处理集为一体,以统一的控制系统达到信息集成的目标。
(二)加强自动化技术人才的培养
现阶段,机械制造领域的市场竞争不仅是财力与物力的竞争,也是专业技术人才的竞争,只有高素质、高质量、高水平的专业技术人才,才能提升企业的核心竞争力,使企业在激烈的市场竞争环境中取得优势地位。目前,虽然很多自动化专业的学生具有扎实的自动化理论知识,但是缺乏自动化应用的实践经验,再加上很多机械制造企业缺乏完善的人才管理体制,疏于管理,这些都阻碍了机械制造自动化技术的发展。为了促进我国机械制造自动化技术的发展,必须加强对高素质、高质量、高水平人才的培养,进一步完善人才培养机制,使更多的高素质自动化技术人才进入到机械制造队伍中来,并以自动化技术的科研队伍为支撑,形成一支高水平的自动化技术人才队伍。此外,要制定出相应的约束和激励机制,充分激发科研人员的积极性与工作热情,对作出巨大贡献的科研人员进行物质和精神奖励。
(三)拓展自动化技术的应用领域
当前,由于我国对自动化技术的科研投入和资金投入的力度有限,导致我国自动化技术的应用领域还不够广泛,仅仅将自动化技术应用于数控系统的传统模式中,机械制造产品的质量与性能无法得到大幅度的提升,使我国的机械产品与其他发达国家相比仍有很大的差距。为此,要不断拓宽自动化技术的应用领域,突破应用领域的局限性,在机械制造生产过程中引进柔性制造系统、计算机制造系统和智能化制造系统,有步骤地拓展自动化技术的应用领域。
三、结语
随着社会经济的快速发展,机械制造技术已经得到广泛的应用与推广,促进了机械制造领域的技术创新,进而推动了经济的发展。现阶段,机械制造自动化技术正逐步向虚拟化、智能化、集成化的方向发展,只有加强对自动化技术的研究,加强技术人才的培养并不断拓宽自动化技术的应用领域,才能够进一步提高机械制造自动化技术的发展水平,促进我国机械制造业的发展。
参考文献:
[1]崔连玉.自动化技术在机械制造中的应用分析[J].世界家苑,2012(07)
[2]陈趁.关于机械自动化技术应用与发展前景的探索[J].城市建设理论研究(电子版),2012(23)
关键词:智能;机械制造;自动化
机械自动化技术的成功应用,有效地节省了人力,还可以完成一些危险的或对人体有害的操作,大大提高了生产效率,这种高效率满足市场多变和竞争激烈的需要。机械制造自动化技术的应用发展水平,不仅对整个机械制造行业有着极大的影响,对国民经济各部门也有着深远影响。因此,我们必须做到快速有效的发展机械自动化技术。机械制造企业较多的通用设备,应该以现有设备为主,引进高端智能技术,高度发挥人与计算机自动化管理的合作优势,以实现以人为中心,以信息自动化为先导,完成自主的单元化自动生产,为我国的机械制造业发展提供一条新发展途径。
1、我国机械自动化存在的问题
长期以来我国机械制造业取得了很大发展,但是相对于发达国家的机械制造业我们仍然落后,主要在加工精度、稳定性、无故障时间上与国外产品有较大差距,而且数控化率偏低,总体而言,我国对进口机械的依存度较高,一直维持在50%以上。这其中,数控金切机械对国外产品的依存度很高是重要原因。我国数控金切机械对进口存度达到了70%,可以说基本依赖进口。当然我国机械行业对进口度高,也从侧面说明了机械行业提高的速度较慢,很难取得爆发性的飞跃,行业壁垒非常高,因此国内机械行业内的领先企业,在技术和产品性能上优势将保持很长一段时间,其他后来者很难在短时间内超越。同时对外依存度高也给予了我国机械行业较大的发展空间。高精度机械行业是一个很难创造的行业,对机械技术提出了很大的要求,我国目前并没有设计制造出这类机械,还是只靠进口来满足我国工业设施等对高精度机械的需要。正因为高精机械行业提高难度大,所以机械行业先进国家对本国机械企业保护的力度也比其他行业要大,西方国家对我国机械业不仅在技术上严格限制转让,而且基于政治原因在高精机械产品上也对我国实施限制和禁运。当然机械行业这种高壁垒特点确实给国内机械企业发展制造了障碍,但这也成为国内高精机械行业龙头企业的保护墙和后发企业的进入壁垒,龙头机械企业相对国内后发企业的技术优势会维持很长一段时期。
2、智能型机械自动化的应用趋势
智能型机械自动化技术的应用在一定程度上是与机械自动化技术一脉相承的。机械自动化技术的发展应用出现在上世纪的20年代,在社会上引起极大地反响,应用范围之广泛也是令人咋舌, 在计算机高度集成化中的应用尤为突出。
2.1技术设计方面
在设计方面的应用, 也是智能型机械自动化技术在未来的一个方向。通过智能型机械自动化技术的应用, 使得无图纸的设计和生产成为可能。也就是说,在智能计算机的操作下,然后再辅以计算机辅助设计技术,设计图纸在离开了人力手动操作的情况下, 自动生成。而且随着社会的发展,设计数据和设计准则会不断的更新, 而我们的智能型机械自动化技术应该是在完全适应了这种更新的基础上发展起来并应用的。虽然机械自动化技术在我国应用已经有一段时间了,但是还处在单机自动化、刚性自动化阶段。在工业发达国家应用得较为广泛的柔性制造单元和系统在我国的自动化技术中还较为少见。机械自动化技术势必会向着柔性自动化、智能化和集成化的方向发展。智能机械自动化技术也将延续着机械自动化技术的发展和应用方向,将更为先进的自动化技术带到世人面前,在制造企业中广泛应用。
2.2制造工艺方面
机械自动化技术应用的最为广泛的领域就是在制造工艺方面, 而且经过这么多年的发展和机械自动化技术的应用, 该技术也确实给制造工艺方面带来了极大的经济效益, 缩短了制造工艺的制作时间,提高了产品的生产效率。在工业发达国家应用的较为广泛的高精密加工、精细加工、微细加工、纳米技术、激光加工技术以及复合加工等新型加工方法, 都是我国未来努力的方向。在我国, 这些技术的开发和成熟与发达国家相比, 还存在一定的差距, 普及率也不高, 尚在开发和掌握之中,那么, 这也是我国智能型机械自动化技术未来的一个应用方向, 而且是最重要的应用方向。与西方国家相比,我国的机械自动化技术在管理方面的应用显然还没有发挥到极致。那么, 智能型机械自动化技术的应用势必会关注到这一方面。机械自动化技术在计算机方面的应用尤为突出, 在未来, 智能型机械自动化技术的重点也会在这一方面。智能型计算机技术应用在管理中, 正好弥补了我国在管理上与西方国家的差距。在西方工业发达国家已经采用了计算机管理, 推出了准时生产、敏捷制造、精益生产等管理思想和技术的时候, 我国的企业管理大多还处在很初级的阶段。在我国, 除了少数的大型企业采用了计算机辅助管理, 绝大多数的中小型企业的管理根本没有应用计算机技术, 还处在经验管理的阶段。
结束语:
智能型机械自动化技术的应用, 将给我们的很多行业带来变革。特别是在生产企业,对于智能型机械自动化技术尤其需要,而且是应用得尤为广泛。智能型加工是机械制造中的未来先进的加工技术,会对机械行业的发展产生至关重要的作用。特别是, 在今天追求机械制造自动化、柔性化、集成化的形势中,智能型技术为机械制造业带来了福音,送来了解决方法, 使得整个机械制造业从生产方式、产品结构、产业结构上都发生了深刻的变革。智能型机械自动化技术的继续发展将促进机械行业的发展,为整个机械行业和国民经济产生巨大的经济效益。
参考文献:
【关键词】机械制造;控制系统;自动化技术
前 言:
自动化技术在机械制造中的应用,特别是在机械制造控制系统中的应用可以实现机械制造的连续化,从而有效的优化自动生产过程。随着机械制造工艺的提高,高自动化的制造模式已经逐渐成为机械制造行业的主要发展趋势,特别是信息技术和电子产业的发展使机械制造控制系统的高自动化更具特点,这对于机械制造业的发展、推进机械制造技术进步都有重大影响。
一、自动化技术在机械制造控制系统中的应用
目前,机械制造业在我国的发展日益自动化,特别是在机械制造控制系统中,自动化技术逐渐趋向于集成化、敏捷化和智能化。在这一领域中,自动化技术的应用与计算机集成制造、计算机辅助设计等紧密相连,为机械制造控制和整体制造业的发展提供强有力的技术支持。
1.自动化技术集成化
21世纪计算机集成制造被认为是机械制造行业最主要生产方式。计算机集成制造即CIMS,它由多个相互联系的分系统组成,一般可以划分成管理信息、工程技术信息、制造自动化和质量信息等几个分系统,这种工程技术在机械制造控制系统中的应用又包含了计算机辅助下的工艺、工装设计及工程分析。其中在在制造控制系统中,管理信息分系统包括对生产、物料等方面的管理,制造自动化分系统包含了计算机数控、柔性制造单元和自动装配等。而质量信息分系统又包含了计算机辅助下的检测、质量控制等。这些构成了机械制造控制的自动化系统,从整体来看这些分系统环环紧扣,构成了一个集成化的控制核心,保证了自动化操作的顺利进行。
2.自动化技术敏捷化
敏捷制造是指公司以企业信誉度和竞争力为基础,选择适合的合作者来共同组成一个虚拟公司,双方分工合作,为共同目标努力增强两者间的合作竞争力,以便在产品生产方面可以迅速的对用户需求作出反应,满足消费者需要。而为了增强企业的应变能力,这种虚拟企业建立的核心就是虚拟制造技术,它是敏捷制造的关键。敏捷制造是机械制造领域中制造控制系统由信息集成向企业集成发展的必经之路,自动技术敏捷化使得制造控制系统对机械制造过程的控制更加精细化,这也是越来越多高精尖机械设备可以投入制造、生产的关键因素。
3.自动化技术智能化
智能制造控制系统在机械制造控制中的应用可以看作是由人类专家和智能机械一起组成的一种人机一体化的体统,这种体系统可以在进行机械制造控制的过程中进行一系列的智能活动,如分析、构思、判断、推理及决策等。在这里,自动化技术智能化的最主要体现是整个制造控制体统具有良好的适应性、友好性。在对机械设计或机械制造进行控制的过程中,可以采用模块式的方法,使控制工作具有更大的柔性,让整个控制系统在机械制造领域的使用和操作更具灵活性。而智能化的自动技术对于人则更强调安全友好,同时在进行机械制造的过程中,根据命令指示的输入可以做到减少环境污染,节省资源能源。此外,就社会而言,智能化的自动技术有利于合理竞争和协作的推广。
二、机械制造控制系统自动化技术发展趋势
1.自动化技术的性能发展
机械制造控制系统早期的自动化通常只能在理想条件下进行简单操作,进行任务调度。今后自动化技术在机械制造控制系统中的应用将面向智能化的方向发展。智能系统是用计算机模型来进行人类思维的模拟,进而得出命令再有制造系统进行命令执行。随着科学技术水平的不断提升,自动化技术同智能化系统将会越来越紧密的结合在一起,由智能化系统发出任务指令,再通过自动化系统完成人类在机械制造方面的需要,实现真正意义上的机械制造系统的全自动智能化。
此外,工艺技术复合化、多元化以及自动化技术精确高效化也是未来自动化技术在性能方面的发展方向。其中复合加工是一种采用多轴控制减少机械制造工序时间和辅助制造时间的科学制造技术,多元化是指在未来的机械制造在工艺技术方面将不再单一,可以择优而取,保证机械制造的最优化。因此,将两者集合保证了机械制造技术的尖端,是未来制造业主要的改革方向。随着信息化的发展,未来机械制造的发展将更是日新月异,特别是多核CPU、高频CPU及RISC芯片的快速更新换代将会让数控机床的精度和效率都得到质的提升。
2.自动化技术的功能发展
首先,多媒体技术在机械自动化系统中的应用将越来越突出。广义的多媒体技术指计算机技术,也可以指声像、通讯等技术。将计算机、通讯和声像技术结合便可以直接通过计算机来进行通讯或声音图像的编辑,将它们应用到数控领域可以进行高效的信息分析处理工作,并可以通过设备对制造场地运行的自动控制系统的参数值和故障进行监察。但是这种技术的应用需要大批素质优秀的数控人才。因此,在今后机械制造控制自动化系统的发展过程汇中注重高精尖人才的培养。
其次,数控系统操作界面日趋简单。数控系统软件繁多,而用户界面设计缺乏统一标准导致自动化控制系统软件客户端的操作界面差异大,这不仅增加了操作量,也对软件操作者有了更高的要求。因此,未来操作系统便会朝着简单化的方向发展,以提高机械制造运行速度,降低技术人员操作的难度,但是这一领域的研发是一个较为缓慢的过程,需要经验的积累和科技发展的不断带动。
最后,计算直观化。借助可视化技术将文字转化为图片、影响等可是信息可以更高效的进行数据的处理和解释,通常情况下,可视化的信息交流需要采用多媒体技术,从而让无纸设计、虚拟样机设计等设计工艺投入到机械制造行业当中,这对于缩短生产周期,提高机械制造质量具有重要作用。
三、小结
综上所述,今后的机械制造业中,自动化技术同系统工程、现代信息等技术的结合才是主要的发展方向,利用自动化在机械制造控制中实现一个集成化、敏捷化、智能化的系统将会对保持机械制造成本、缩短机械制造周倜、提高机械制造质量具有重要的现实意义。
参考文献:
[1]方敏,钟怡帆.基于机械制造与自动化应用的研究[J].电子技术与软件工程.2013(19)
1.智能化应用在机械制造中,系统工程技术、人工智能技术、机械制造技术以及自动化技术相互融合,进而催生出了一种新的、综合性强的应用技术——智能化技术。智能化应用实现了人机一体化,能够对生产过程中的各工艺环节进行智能化推理、分析、判断、决策。所以,机械制造技术和人工智能技术相互结合从而形成了智能机械制造技术,它在机械制造系统中加入了人工智能因素,能够模拟出专家活动,对机械制造过程进行实时的自动化监测,及时发现和处理各种问题。除此之外,随着智能化应用的广泛应用,机械制造企业能够依据外部条件的变化,及时调整自身参数,从而适应市场需求,有效提升机械产品质量。
2.虚拟化的应用在机械制造企业利用仿真技术、建立系统模型,能实现自动化技术的虚拟化应用。虚拟化应用综合了信息技术、人工智能、多媒体技术、并行工程、现代机械制造工艺以及计算机图形学的综合利用,是一项系统性技术。在信息技术和计算机仿真技术的共同支撑下,机械制造企业能对生产过程进行模拟和仿真,从而发现其存在的各种问题,切实降低企业生产成本,缩短产品开发周期,确保产品质量,提升机械产品的市场占有额。
二、自动化技术在我国机械制造中的发展前景
我国的经济发展水平以及民族的崛起,在很大程度上受机械制造行业的影响。长期以来,我国自动化水平偏低,所以企业都在寻求快速发展之路,但是要提高我国的自动化水平,必须循序渐进,有计划、有步骤的开展。在发展过程中,我们不能不加选择的照搬国外自动化技术,而要从我国具体国情出发,制定出长期有效的发展规划,逐步提升我国机械制造行业的自动化水平。相较于西方发达国家,我国机械制造业的自动化技术尚处于起步阶段,自动化水平较低,但是随着我国科学技术水平的不断发展和进步,我国自动化技术将会越来越多的应用到机械制造领域。机械制造企业要取得长远发展和进步,就要始终坚持国家的政策导向,时刻以推动国民经济发展为导向,顺应企业发展形势,坚持实事求是,引进并借鉴外国先进技术,为我国机械自动化技术的健康、稳定发展奠定基础,不断提高机械制造领域的经济效益,加快实现机械自动化的伟大目标,提升我国机械自动化技术在国际市场上的竞争力。
三、结语
关键词:制造规模 关键技术 发展趋势
一、自动化机械制造规模
按规模大小FMS可分为如下4类
(一)自动化制造单元
FMC:的问世并在生产中使用约比FMS晚6~8年,它是由1~2台加工中心、工业机器人、数控机床及物料运送存贮设备构成,具有设置应加工多品种产品的灵活性。FMC可视为一个规模最小的FMS,是FMS向廉价化及小型化方向发展和一种产物,其特点是实{目单机自动化化及自动化,迄今已进入普及应用阶段。
(二)自动化制造系统
通常包括4台或更多台全自动数控机床及人工中心与车削中心等),由集中的控制系统及物料搬运系统连接起来,可在不停机的情况下实现多品种、中小批量的加工及管理。
(三)自动化制造线
它是处于单一或少品种大批量非自动化自动线与中小批量多品种f:MS之间的生产线。其加工设备可以是通用的加工中心、CNC机床,亦可采用专用机床或NC专用机床,对物料搬运系统自动化的要求低于FMS,但生产率更高。
(四)自动化制造工厂
FMt是将多条FMS连接起来,配以自动化立体仓库,用计算机系统进行联系,采用从订货、设计、加工、装配、检验、运送至发货的完整FMS。它包括了CAD/CAM,并使计算机集成制造系统(C1MS)投入实际,实现生产系统自动化化及自动化,进而实现全厂范围的生产管理、产品加工及物料贮运进程的全盘化。FMF是自动化生产的最高水平,反映出世界上最先进的自动化应用技术。它是将制造、产品开发及经营管理的自动化连成一个整体,以信息流控制物质流的智能制造系统IMS)为代表,其特点是实现工厂自动化化及自动化。
二、自动化关键技术
(一)计算机辅助设计
未来CAD技术发展将会引入专家系统,使之具有智能化,可处理各种复杂的问题。当前设计技术最新的一个突破是光敏立体成形技术,该项新技术是直接利用CAD数据,通过计算机控制的激光扫描系统,将三维数字模型分成若干层二维片状图形,并按二维片状图形对池内的光敏树脂液面进行光学扫描,被扫描到的液面则变成固化塑料,如此循环操作,逐层扫描成形,并自动地将分层成形的各片状固化塑料粘合在一起,仅需确定数据,数小时内便可制出精确的原型。它有助于加快开发新产品和研制新结构的速度。
(二)模糊控制技术
模糊数学的实际应用是模糊控制器。最近开发出的高性能模糊控制器具有自学习功能,可在控制过程中不断获取新的信息并自动地对控制量作调整,使系统性能大为改善,其中尤其以基于人工神经网络的自学方法更起人们极大的关注。
(三)工智能、专家系统及智能传感器技术
迄今,FMS中所采用的人工智能大多指基于规则的专家系统。专家系统利用专家知识和推理规则进行推理,求解各类问题(如解释、预测、诊断、查找故障、设计、计划、监视、修复、命令及控制等)。由于专家系统能简便地将各种事实及经验证过的理论与通过经验获得的知识相结合,因而专家系统为FMS的诸方面工作增强了自动化。展望未来,以知识密集为特征,以知识处理为手段的人工智能(包括专家系统)技术必将在FMS(尤其智能型)中关键性的作用。人工智能在未来FMS中将发挥日趋重要的作用。目前用于FMS中的各种技术,预计最有发展前途的仍是人工智能。预计到21世纪初,人工智能在FMS中的应用规模将要比目前大4倍。智能制造技术fIMT旨在将人工智能融入制造过程的各个环节,借助模拟专家的智能活动,取代或延伸制造环境中人的部分脑力劳动。在制造过程,系统能自动监测其运行状态,在受到外界或内部激励时能自动调节其参数,以达到最佳工作状态,具备自组织能力。
(四)人工神经网络技术
人工神经网络fANN)是模拟智能生物的神经网络对信息进行并行处理的一种方法。故人工神经网络也就是一种人工智能工具。在自动控制领域,神经网络不久将并列于专家系统和模糊控制系统,成为现代自支化系统中的一个组成部分。
三、启动控制技术发展趋势
自二战结束以来,世界各发达国家逐渐重视设计理论和设计方法的研究,先后产生了许多新概念、新思想、新理论和新技术。从设计方法来看,国内外先后提出了并行设计、虚拟设计、协同设计,相似性设计、智能设计等新概念;从设计准则来看,出现了优化设计、可靠性设计、有限元等概念,从设计的手段来看,出现了计算机辅助设计,不仅普及了二维设计 CAD 软件,而且功能全面的三维造型软件也进入了实用阶段。
(一)FMC将成为发展和应用的热门技术
这是因为FMC的投资比FMS少得多而经济效益相接近,更适用于财力有限的中小型企业。目前国外众多厂家将FMC列为发展之重。近年来,计算机网络技术、 Web 技术和数据库技术的出现和飞速发展,给现代机械设计注入了新的生机和活力,机械设计逐渐向数字化、网络化方向发展。基于 Web 的远程设计正是在这种条件下产生的。它的出现,使得各制造企业可以充分利用 Internet 和 Web 的国际互联性和资源共享性,组建企业间的动态联盟或虚拟设计小组,通过组合分散在各个地域企业的技术优势,发挥各个企业的局部特长,同时不同专业的技术人员可以不受地域的限制,在一个统一且易于访问的平台下进行异地的合作与设计,实现信息的交流和共享,进而快速开发出所需产品,提高产品设计的一次成功率。
(二)朝多功能方向发展
1.1工程机械化
工程机械化是人类生产文明进步的重要表现,从生产力角度工程机械化是实现生产力提升的直接标志。从广义角度上讲工程机械化就是工程建设施工实现了机械设备替代人力劳动,其是对工程建设施工过程中所有应用机械设备的总称。工程机械制造作为制作用于工程建设的机械设备施工环节,其所制作的机械设备种类众多,例如运输机械、起重机械、矿工冶金机械等等。在国家经济发展过程中,机械制造水平在一定程度上显示了该国家的科技发展水平,也就是说一个国家的机械制造水平很大程度上影响了国民经济发展。目前,我国已经实现了工程机械化发展,但相比于发达国家还有一定的差距,这在一定程度上影响了机械制造业水平的发展与进步,同时也影响了我国国民经济的进一步发展。相对来看,我国在机械制造发展方面还具有相对广阔的发展空间和前景,为此我们应该充分发挥国内机械制造业的潜力,以实现对我国机械制造水平地提升。
1.2机电自动化
机电自动化是一门综合性的机电技术类型,其是机电技术实现科技化发展的重要标志。从机电工程本质上讲,其本身就属于科技化发展产物,而机电自动化则是实现了机电工程全面科技化的发展。从当前的社会发展状态与情况来看,机电自动化发展是现代化生产环节中不可或缺的一部分。在科学技术的发展背景下,各个专业之间相互渗透、交叉越来越频繁,机电自动化就是专业交叉的重要产物,其引领了工程领域中的技术革命。在计算机技术发展迅速的科技背景下,电子技术对工程领域中的工业控制、生产方式革新、企业内部管理与成本控制均产生了重要影响,所以说机电自动化技术的发展是实现人类机械电子设备发展的重要里程碑。
2机电自动化在工程机械制造中的应用分析
机电自动化发展作为科学技术在制造业当中的重要发展标志,其所能够为社会生活带来的不仅是机械设备制造技术上的发展与进步,更是推动社会生产力水平向科技化、高效化发展的重要支持。随着机电自动化在机械系统设计、调试等方面的应用,其对工程机械制造业的发展及效益提升带来了重要推动。文章选择机电自动化在工程机械制造中最常见的集中技术进行分析。
2.1集成自动化技术
集成自动化技术是指机械制造中对各类生产经营、技术功能的集成性发展。在传统技术模式下,实现对机械制造技术的集成化发展是不切实际的,但随着信息技术的逐步完善与应用,集成自动化技术不仅得以实现,还成为了机械制造过程中使用最普遍的技术内容。随着市场经济体制地到来,机械制造业地竞争越来越激烈,为了能够在市场竞争中站稳脚跟,很多机械制造企业开展技术研究与发展,通过将电子计算机辅助设计技术、数控教工技术以及企业管理系统等多种技术与系统内容引入到企业的机械生产制造系统中,得到了非常显著地发展,并成为了机械制造业当中企业的发展潮流,CIMS工程应用的有效保持,在提升机械制造企业的生产能力和市场竞争里的基础上,也实现了集成自动化技术地有效发展。
2.2柔性自动化技术
所谓“柔性自动化技术”是以数控技术为核心,在融合其他先进技术的前提下而建立起的新兴技术类型。从生产与操作过程方面来看,柔性自动化技术能够实现机械制作与生产全自动化发展。在柔性自动化技术当中,包括机械设备的材料准备、制作、生产等一系列生产行为都由计算机来予以控制和操作。相比于传统人力机械生产模式,柔性自动化技术不仅能够在计算机技术的精确控制下,保证机械设备生产、制作过程中的各项生产行为、尺寸的准确性,同时还能大大减少对劳动力的应用,实现了对生产成本的有效控制,并在此基础上实现生产效率地有效提升,在确保机械设备生产秩序的基础上,提高生产效益。无论是从机械制造业未来发展角度考虑,还是制造企业的效益提升角度分析,柔性自动化技术都将成为机械设备自动化生产的主流模式。
2.3智能自动化技术
智能自动化技术即智能华机电自动化技术,其是在计算机技术发展支持下,通过利用计算机智能系统对人类行为地模拟,从而替代人类去进行机械设备的生产操作及相关行为。从表面上看智能自动化技术与柔性自动化技术有一定的共同性,但智能自动化技术要比柔性自动化技术更高级,相比于柔性自动化技术而言,智能自动化技术能够通过对人类行为地模仿,来提高自身的工作能力,并对生产行为产生一定的判断力,这是柔性自动化技术所不具备的优势。智能自动化技术在机械设备制造中的应用,能够更进一步提升机械制造行为的准确性,并保证这一行为能够始终保持在一个高水平状态之上。需要注意的是由于智能自动化技术需要人工操作来作为主观工作支持,因此要经常对智能自动化技术进行维护,以确保智能自动化技术的良好工作状态。
3注意事项
虽然机电自动化在机械制造中展现出了多方面的优势,但针对当前的机电自动化水平来看,其仍存在诸多不足,因此在实际应用过程中,要做好以下几方面的控制:(1)规范应用流程。机电自动化在为机械制造提供支持是建立起机电自动化设备、系统软件的规范安装与应用前提下的,为此企业必须要严格按照机电自动化要求进行工作,避免操作不当而为企业带来不必要的损失;(2)做好质量控制。机电自动化在机械制造当中的应用,确实能够为机械制造带来重要帮助,但企业必须要保证其所制造出来的机械设备质量符合质检与应用要求,否则机电自动化为工程机械制造带来的进步意义都是空谈。
4结束语
关键词:机械制造;机械自动化;应用探索
1.机械自动化技术概念
机械自动化技术就是指将自动化技术应用于机械制造行业生产建设中, 对加工对象进行自动化、连续性的生产作业,使得机械制造行业的整个生产过程更加自动化、高效化和安全化。机械自动化技术的应用使得整个制造过程中投入原料的流动速度和加工工艺变化更为迅速及时,从而达到节约机械制造人力资源投入的目的。实践研究结果证实,机械自动化技术的应用显著提升了整个机械制造行业的产品质量,强化了生产效率,有效控制了产品的生产周期,提高了产品的更新速度,从而使得整个机械制造行业的生产成本得到了有效控制,提升了经济效益。
2.机械自动化技术在机械制造中的应用
2.1 智能机械制造的应用
在机械制造行为,通常是劳动密集型的生产模式,需要的从业人员较多,工作任务较重,如果能够实现智能化生产,可减少人员的使用并提高生产效率,将机械自动化技术应用于机械制造之中可以为实现智能机械制造添砖加瓦。但仅应用机械自动化技术想要实现智能机械制造还是不够,这需要将多门学科融会贯通,如人工智能技术、机械制造技术等。将相关的科学技术进行整合,形成新的智能化系统,科研人员可通过人工智能将制造工序由机械智能实现。如将人工智能系统安置于机械生产用机械人的操作程序之中等等多种表现形式。
2.2 集成化的应用
集成化主要是用来加强机械制造技术的功能的集成。集成化技术的应用可以对制造技术水平实现提高,同时对相关制造设备及装置的管理也更为规范和科学合理。例如将现代化计算机网络技术应用于机械制造中,可以对制造的全过程进行有效管控,并优化制造过程。要想对整个机械制造过程实现统一的管理,且形成机械制造中不同层次级别的集成系统,那么就是将集成化运用到机械制造之中。在机械自动化快速发展的今天,在机械制造中融入集成化技术及管理已经成为机械制造过程的主流技术。
2.3 虚拟化的应用
将自动化虚拟制造技术融入机械制造之中,就是将诸如人工智能学、机械制造工艺以及多媒体技术等多种科学技术整合在一起,从而实现机械制造虚拟化。该技术的使用是基于一定的模拟和仿真技术之上的。例如,利用MasterCAM计算机辅助制造软件对机械部件的数控制造进行计算机模拟等,将数控程序在计算机上编程并验证,将出现问题的地方进行改正后再投入真正的生产,大大缩短了生产周期及生产成本,且提高了工作效率和产品质量,为企业带来了更大的经济收益,也推动了机械制造业的进步。
2.4柔性自动化的应用
在我国市场经济的大环境下,现代化科学技术迅猛发展,机械制造企业要想在市场多变且竞争激烈的形势下生存并发生,就要根据市场需求及用户需求随时做出调整及变革。而柔性自动化在机械制造业中的应用可以帮助机械制造企业的改变更加顺利和可行。如在机械产品的加工生产过程中,客户要更改原有的加工方案,这时柔性自动化就能够提高机械制造的应对变化的能力,根据客户需求及时做出调整,使用户需求得到最大化的满足。这就为产品的生产提供了有力的质量和效率保障,提高了企业的市场竞争力。
3.机械自动化技术的发展
机械自动化技术是机械制造业的主流研究方向,它不仅对机械制造业的发展起到主导作用,同时还对我国国民经济的进步起到了积极的带动作用,因此我国的机械制造行业就从我国的行业实际情况出发,开辟出具有中国特色的机械自动化之路。因此在实际的操作中,应注重与生产实际相结合,发展出投资少、成果见效快的自动化技术,并使相关的配套设施更为完善。
3.1 发展适用的自动化技术
机械制造及自动化技术的优势主要表现在以下几个方面:
3.1.1生产能力和工作质量得以大幅度提高。
3.1.2提高了产品科技含量,提升了产品的具体功能。
3.1.3产品的可靠性与安全性更高。
3.1.4提高了生产效率,降低了劳动强度。对机械制造及自动化技术的优势进行探讨。从目前我国机械制造及自动化技术在装备制造业中的应用情况看,机械制造及自动化技术在未来将会朝着多方面发展,以朝着机电一体化、智能化等方向尤为重要。此外, 对我国装备制造业发展进行分析,机械制造及自动化势必面向智能化的方向发展,这关键在于机械制造的机械技术与自动化技术的优点得到充分发挥,推进智能化产品的发展,从而完善了企业制造生产中产品单一的结构,丰富了装备制造业产品的种类。
3.2 降低发展自动化技术的成本
在发展自动化技术的过程中,要注重研究成本的控制,使其更符合我国的基本国情,最大限度的节约社会资源,在不影响机械自动化效果的基础上,开避自动化发展新思路。
4.结语
综上所述,我们要高度重视高新技术在生产实际中的应用,让新的、更实用的技术为社会生产提供更多的便利,才能够促进各行各业快速的发展。机械自动化这门新的科学技术给人们带来的好处有目共睹,但我国的机械自动化水平相较与发达国家还落后一定的距离,但这样的差距不是永久性的,只要通过我国科研人员及实践人员的共同努力和学习,就能够逐渐缩短差距,提高我国的机械制造水平,赶超发达国家,使我国在机械制造领域走的更快更稳,为我国的社会主义经济建设提供更为有力的支持。
参考文献:
关键词 机械制造;自动化技术;信息;机械自动化
中图分类号TH16 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2012)58-0143-02
0 引言
将自动化技术应用在机械生产制造中,可有效提高机械制造业的生产力及产品质量,大幅缩短产品生产周期,还能减轻人工劳动强度,节约生产成本,显著提升机械制造企业的经济效益。同事机械自动化在带动相关技术的发展、促进产品更新速度、改善工人劳动环境等方面也具有深远的影响[1]。
1 机械自动化技术应用现状
实现机械自动化的理论基础是控制理论[2]。根据被控对象的特性与其所处环境的变化,能动地通过信息反馈作用施加控制作用给被控对象,从而使系统按预设功能运行。控制理论为解决当今许多具有挑战性的社会生产与科技研究问题发挥了重要作用,是实现自动化控制的理论基础,其发展及应用将彻底改变人类传统的生产、生存、生活和管理模式。机械自动化技术的应用主要体现在以下方面。
1.1 信息自动化
包括计算机辅助设计、工艺辅助设计、辅助制造以及产品数据库系统管理等。计算机辅助设计是指通过计算机的图形设计软件及设备,辅助工程师进行机械部件及构造的设计工作;工艺辅助设计是建立计算机辅助设计和辅助制造两者之间的连接,对生产工艺效率进行提高和优化,使其标准化程度不断增加;辅助制造是在产品生产过程或工艺系统中通过采用计算机的数值控制技术(通常称数控技术)达到控制生产的目的;产品数据库系统管理是对计算机设计、生产制造过程中出现的数据信息进行系统化管理。
1.2 物资供输自动化
物资供输自动化管理可将机械制造系统中所需的各种原材料或成品输送到预定的相应位置,是自动化机械制造过程中不可缺少的细分系统。通常情况下,自动化物资供输管理系统主要包括单机自动装置、自动输送设备、自动化软件系统组件等。
1.3 生产自动化
自动化的机械制造加工系统,可以自动持续进行重复工序的循环,同时还可以自动装卸机械组件。在机械制造中采用自动化生产加工系统,可以全面代替人员体力劳动,减少机械生产加工过程中由于人为操作失误等因素而存在的几率,大幅提升产品的质量和品质。
1.4 设备装配自动化
设备装配自动化是将特定规格、形状的机械零配件按照设计预定的技术要求,通过搬运、组装、调试、试验、验收等步骤,自动组装为一套能够进行生产制造的工艺流水线。设备装配是机械制造生产过程中的重要环节,自动化设备装配系统取代了以往依靠人工循环复杂操作进行的装配工作,能够有效提高机械生产的效率和产品质量,是现代化机械制造中的一项重要技术应用。
1.5 检测自动化
随着现代科学技术水平的不断发展和提高,各种新型材料和部件、以及有特殊功能要求的新型复杂加工设备不断被应用到机械制造业中,使产品的检测技术和工作难度也不断增大,传统依靠人工直接检测的方法已经不能满足现代化高精度工艺水平的产品检测要求,所以,自动化检测技术必然被引入到机械制造中,现在应用相对较多的技术主要包括基于时序、电流信号、人工神经网络对刀具、组件磨损状态的识别检测,以及多判断系统的智能设备诊断技术等。
2 机械自动化技术应用前景
当前,我国机械制造自动化技术正不断向着高度集成化、智能化,以及虚拟化[3]方向发展,且自动化技术的应用与计算机辅助设计、集成制造、辅助管理等理念紧密联系,为机械制造业将来的发展提供了完备的技术支持和保障。
2.1 集成化
在机械制造中采用计算机集成技术,是21世纪机械制造企业的主要生产方式。信息自动化集成系统作为一个由若干个相互关联的细分系统组成的整体,通常情况下可将其划分为工程设计信息分系统、自动化制造分系统,自动化管理信息分系统,以及质量信息分系统组成。
2.2 智能化
智能化机械制造系统可以理解为由智能化机械和机械工程专家共同组成的人机一体化机械制造智能系统,该智能系统在机械生产制造过程中能进行相应的智能化人机交互活动,如逻辑分析推理、命题判断、工艺构思等。在智能化系统中“机械智能”主要体现在该系统具有良好的工作界面,在生产制造过程中能够进行充分的人机交流互动。在机械设计和生产过程中,采用模块化方法,使之具有较大的可协调性和适应性能;对于生产人员,智能化制造强调安全和高效;对于企业或社会,提倡充分协作与合理竞争;对于环境,要求作到无污染,节约能源和资源,以及对废品的充分回收利用。
2.3 虚拟化
虚拟化制造技术主要包含控制理论、计算机技术、多媒体技术、信息管理、人工智能、以及现代制造工艺等新技术,并以计算机仿真模拟分析技术为基础,形成的一项由多学科综合化的系统技术。机械制造中应用的虚拟制造技术,其利用计算机仿真技术和信息技术对现实中的机械制造活动的全过程状态进行全面的仿真模拟分析,以提前获知实际制造过程中可能出现的问题,在实际生产前以采取相应的技术预防措施,从而达到新产品的生产制造一次性成功。虚拟化制造的应用,可有效降低生产成本、缩短产品开发周期,大幅增强了企业在行业领域中的竞争力。
3 结论
总体来说,只有将自动化技术、现代信息技术、系统工程技术、数据库管理技术和传统的制造技术进行有机融合,才是机械制造业在今后的发展方向,即在机械制造中实现全面的自动化;另一方面,机械制造中应用的自动化技术,其系统必须是充分开放和可控的[4],应能够随时根据生产状况的变化实时获取信息并进行必要的分析处理以及调整控制,确保机械生产的整条流水线持续正常运转。
参考文献
[1]李涛.试论我国机械自动化技术应用与发展[J].才智,2008(20).
[2]杨建平,刘艳玲.自动化技术在机械应用中的发展研究[J].中小企业管理与科技,2008(1).
关键词:机械自动化 机械制造 应用
中图分类号:TH16 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2014)05-0229-01
科学技术的发展带动了机械制造业的发展,机械自动化在机械制造中受到广泛的关注,已经成为其制造技术中的重要组成部分。机械自动化在机械制造中的应用,不仅改进了机械制造的技术手段,而且也深刻影响到我国各个部门的生产运行。机械自动化技术作为一种新型的生产力,极大地推动了机械制造业的发展,有效将机械制造与机械自动化结合在一起,已经成为相关研究者的重要研究课题。
1 机械自动化在机械制造中的应用
机械自动化在机械制造中的应用,应当结合企业生产和技术发展的实际需求,根据具体产品的需求,采用与之适应的自动化方式进行生产。目前,我国机械制造中机械自动化技术的应用正在朝向集成化、柔性化、智能化及虚拟化方向发展,将先进技术应用到机械制造中,为企业带来更多的经济和社会效益。
(1)集成化应用。随着科学技术的发展,高科技在机械制造中的应用越来越广泛,科学技术与机械制造相结合,构成了许多新技术,例如数控加工、柔性制造系统和工艺等。集成化在机械制造中的应用,是指将信息技术应用到企业制造中,进一步优化制造过程,在系统工程理论的指导下,采用过程重组和精简机构的方式强调适度自动化。企业利用工程数据库系统和计算机网络,将企业的生产运营活动与制造业的所有要素集成为一个整体,以人为核心实现柔性化生产,帮助企业提高产品质量及服务等。(2)柔性自动化的应用。机械制造业要想在激烈的市场竞争环境中具有优势,就必须要具备一定的应变能力,能够通过科技的更新来适应市场变化的需求,随时调整机械产品的结构与种类。柔性自动化系统在机械制造中的应用,将进一步优化人机界面,帮助企业建立比较完善的信息系统,利用计算机实现企业柔性化管理目标。完善的信息系统中允许人工进行干预,它具有较强的适应环境能力,在详细调查与分析市场需求的基础上,有效改良企业内部组织,将柔性加工系统转换为柔性制造系统,实现企业生产、设置与制造的紧密结合。(3)智能机械制造的应用。智能机械制造是一种综合性技术,它将自动化技术、机械制造给予与人工智能等集合在一起,由人类专家与智能机械构成人机一体化智能系统,对生产制造过程进行分析、判断与决策等。智能机械制造将人类智慧融入到机械制造系统中,让智能设备来模拟专家智力活动,代替专家完成部分任务。智能机械制造技术可以自行监控机械运行状况,能够应付突发事件,通过自动调整自身参数来确保自身保持最佳的运行状态。(4)虚拟化应用。虚拟化技术在机械制造中的应用,包括多种技术,例如计算机图形学、机械制造工艺、多媒体技术以及人工智能等,它在系统建模和仿真技术的基础上,构成具有多种技术集合功能的系统技术。机械虚拟制造在仿真计算机技术和信息技术的支持下,对现实机械制造活动进行系统仿真,以便于及时发现机械制造过程中存在的问题,并及时调整与解决问题,确保机械产品制造的顺利进行。为企业节省成本,增强企业的市场竞争力(图1)。
2 机械自动化技术的发展趋势
随着机械自动化水平的逐渐发展与完善,机械自动化已经广泛应用到各个领域中。我国应当积极培育机械自动化技能的人才,使之更加符合机械制造业的发展需求。在未来机械制造业中机械自动化技术将朝着绿色化、灵敏化与网络虚拟化的方向发展。
人们的环境保护意识越来越强烈,绿色化生产方式逐渐应用到各行各业。机械制造中的绿色化制造是其未来的重要发展方向,机械自动化制造必须要建立在绿化的基础上,确保人类生产制造活动与自然界的和谐统一。每一项新技术与工艺水平的研发与使用,都应当充分考虑到可持续发展、环境保护方面,建立在绿色的基础上来实现文明自动化技术的应用。机械自动化技术的灵敏化,是指在政府、社会的支持与帮助下,改革机械制造企业的管理模式与组织机构,优化产品构造,从产品生产、制造到销售的全过程实现柔性化管理,充分发挥科学技术的优势,实现机械制造的自动化、灵敏性与可持续性。在确保产品质量的前提下,进一步节约企业成本,增加信息服务等功能。网络虚拟化技术是指充分利用人类与计算机的优势,利用计算机强大的系统功能,以计算机为平台来建立一个虚拟环境。在虚拟环境中充分应用人类智慧与技术,对制造的产品进行设计与模拟生产,预测产品设计的可行性,对产品性能进行估算,进一步缩短生产周期,降低企业成本,保证产品质量。机械自动化技术在未来发展中,将会更加符合机械生产的需求。由于我国机械自动化技术还处于起步阶段,技术水平有待提高,作为一种新型技术,相关技术人员一定要认识到机械自动化技术的广阔前景,有效利用机械自动化技术来推动机械制造业的发展,带动企业效益和国家效益。
3 结语
总而言之,机械自动化在机械制造业中的应用有着重要的意义,将机械制造与机械自动化有效结合在一起,不仅有效节约人力投入,而且也完成了具有危险性的操作程序,大大提高了机械制造效率,进一步满足了市场竞争需求。相关企业要不断提升机械自动化技术水平,有效利用机械自动化技术,推动我国机械制造业的可持续发展,为机械制造业带来更多地经济效益和社会效益。
参考文献
[1]卢日时,郭民.我国机械自动化的若干发展技术浅析[J].黑龙江科技信息,2007(20):117-119.
[2]陈世平.先进制造技术及其在机械制造业中的应用[J].新技术新工艺,2002(07):123-125.
1.1集成性
现代机械制造技术中已经开始应用新材料开发技术、感应技术、 信息管理技术、计算机技术以及自动化技术等多种技术,而且贯穿整个产品生产过程,因此系统性很强。机械制造自动化技术在产品的整个生命周期中都发挥着极其重要的作用,机械制造自动化技术在产品生命周期中需要高效整合传统的生产过程,如何在产品生产中应用科学技术是提高制造技术水平的关键。因此,现代机械制造技术的一个主要发展特点就是系统化的发展模式。
1.2生产效率高
大部分机械制造自动化工艺在生产体系中的灵敏度、精度都非常高,因此人工操作肯定会相对比较显劣势。实际生产中应用机械制造自动化技术可以输入具体的程序指令进行控制,尽可能避免由于人为因素造成的失误,工作人员只需要控制机械制造自动化就可以进行各项操作,大大提高企业生产质量。由此可见,机械制造自动化技术的工作能力以及生产能力都比较高,可以为机械制造企业创造更多的经济效益。
1.3安全性高
不管是什么类型企业进行制造生产的过程中都会有一定危险,机械制造自动化技术体系中设定报警功能的情况下,只要设定具体的程序即可自动暂停工作,并且自动检查。企业实际生产过程中应用机械制造自动化技术可将意外事故的发生率降至最低,这样可大大提高生产的安全性。其次,高精度行业相关的工作领域也可以应用机械制造自动化技术,尤其在加工芯片等电子元件方面具有很大优势。机械制造生产具有安全性能较高、质量高、稳定性较高等特点会为企业创造更多的社会效益以及经济效益。
2 分析机械自动化技术的应用
2.1 自动化信息
分析机械制造的自动化信息系统,其中辅助制造、计算机辅助设计、工艺辅助设计以及产品数据库系统等都属于机械制造的自动化信息系统。辅助制造,主要是利用计算机的数值控制技术,使得对产品的生产工艺过程进行控制生产;计算机辅助技术,指通过计算机的固定设备以及一些图形设计的软件,辅助工程师能够对机械部件的相关构造进行设计;至于工艺辅助设计,使产品的生产工艺得到提高和优化,加大其标准化程度。
2.2 自动化生产
针对机械制造自动化生产系统具体分析,主要是对于机械组件能自动装卸,且循环工序具有自动性和持续性。自动化生产系统在机械制造过程中有很多作用,一般情况下,人为操作失误率较大,自动化技术可以减少这种失误率,以及分担工人的体力劳动,提升产品质量的同时还能改善工人劳动环境。
2.3 自动化检测
随着社会在科学技术方面的进步,机械制造对加工设备、材料与部件方面提出了更多、更具体的要求,特别是应用越来越广泛的新型材料以及使用具有特殊功能要求的设备,这在很大程度上给产品检测工作带来了困难。如果依据人工检测方法,远远不能满足现代机械制造对于产品的高精度艺术水平的检测要求,所以,自动化技术是机械制造的必然发展趋势。为了提高产品检测的效率,要通过一些智能设备且具有多判断系统的诊断技术、电流信号以及识别时序和人工神经网络等检测技术的方法。
2.4有关智能制造的应用
伴随着现代科技的飞速发展,商品制造技术不再是简单的对商品进行设计以及制造,它已经从最原始的商品概念设计发展为一系列商品的集成活动,所以在另一个层面上来说制造技术是一个把信息处理与功能体系结合起来的多功能技术,也可以称为智能制造技术,这个是一种融合了自动化技术、人工智能、制造技术的先进技术,他不仅具备了某一部分专家的智能功能,还能对自身的运作状态进行监视,能够及时地对故障进行预测并且在出现故障后马上做出应对措施。相较于传统的制造系统,智能制造技术最先进的一点则是它有着自主组织、适应、学习能力,是以往每一种制造技术所不能具备的。目前,已经取得一定成果的智能技术有:智能机器人、智能式故障诊断以及维护系统,这些研究在全球范围内都引起了一定的反响。智能制造系统的运用从最原始的市场分析、产品设计制造以及加工过程控制、产品生产计划及其材料处理、企业信息管理、设备维护等技术自动化方面,延伸到其自主组织能力与制造环境的集成化层面。总而言之,智能制造系统能给制造技术带来质的飞跃,并且其前景广阔,因此,在制造过程中有必要将其融入自身机械制造环境中。
3机械制造自动化技术的未来发展
3.1多技术综合发展
有机结合声像技术、计算机技术以及通讯技术等多种技术可通过计算机直接控制机械制造。一旦出现问题,就可以将问题通过机械设备的声像技术及时反馈到计算机主体中,让计算机程序或者人工操作解决问题,而且解决问题的效率会更高。实际生产的过程中,自动化控制也是其另外一个发展方向,利用一系列的编程通过程序自动化控制机械,这才是解放生产力的基础。因此,机械制造自动化技术的未来发展方向应该重点放在高素质自动化人才培养上
3.2计算机技术发展