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柔性制造技术的应用精选(五篇)

发布时间:2023-09-27 10:21:47

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5篇柔性制造技术的应用,期待它们能激发您的灵感。

柔性制造技术的应用

篇1

1.在线检测自动补偿技术

(1)Z向尺寸的在线检测、自动实时补偿加工。神龙公司缸体线配有东风设备厂25台加工中心和若干台专机,这些设备用于粗精铣,粗精镗、钻、扩、铰孔及攻螺纹等工序。该线中OP60工位精铣止推面尺寸精度为(46.45±0.05)mm,OP180工位精铣凸台面,尺寸精度为(230±0.05)mm,由于这些尺寸在缸体零件中属于关键尺寸,需计算CPK值(≥1.1),加工过程中靠机床的Z轴进给来保证。工件加工过程中,由于受环境温度和主轴热变形的影响,尺寸(46.45±0.05)mm和(230±0.05)mm一直都不太稳定,且存在无规律变化,CPK值一直无法通过。在常规加工工艺无法解决的情况下,尝试在OP60工位和OP180工位增加雷尼绍测头,在线测量夹具的实际位置,通过光电发生器将测量的数据反馈给CNC系统,以此来实现刀具的自动补偿加工,如图1所示。配备雷尼绍测头后,Z方向的尺寸是通过实测后的实时数值来保证,消除了Z轴伸缩对加工的影响,加工出的零件尺寸精度一直都很稳定,CPK值也比较好,提高了零件的加工质量。

(2)在线检测槽宽尺寸,自动实时补偿加工(见图2)。长安汽车发动机厂缸体、缸盖线配有东风设备厂28台加工中心和若干台专机,这些设备用于粗精铣、粗精镗、钻、扩、铰孔及攻螺纹等工序。该线中OP270工位,精铣缸体瓦盖槽结合面,宽度尺寸1000-0.02mm,加工过程中存在刀具磨损,尺寸1000-0.02mm很难保证。加工过程中,采用雷尼绍测头在线检测缸体瓦盖槽开挡实际尺寸,根据所检测的尺寸,加工程序进行自动实时补偿加工,从而消除刀具尺寸的影响。

(3)在线检测孔中心坐标,自动补偿加工。东风汽车发动机厂DCIll缸体、缸盖线配有东风设备厂25台加工中心和若干台专机,这些设备用于粗精铣、粗精镗、钻、扩、铰孔及攻螺纹等工序。缸体线中R2工位,扩RV15孔和攻螺纹,底孔由前序专机加工(其他加工基准的需要)。缸盖线中R1工位,扩FV1孔和铰孔,RV15和FV1底孔都由前序专机加工(其他加工基准的需要)。为了确保其加工时与原位置保持一致,采用雷尼绍测头在线检测RV15和FV1孔的实际位置,加工时再以所检位置为基准实时加工RV15和FV1孔。

(4)在线测量刀具长度、直径(见图3)。东风铸锻厂配有东风设备厂两台立式加工中心,用于加工汽车零件产品。为了提高产品的加工质量和加工效率,机床内配备了美德龙接触式对刀仪,实现刀具的在线测量(刀长和刀具半径)和刀具破损检测,从而消除刀具和主轴热变形等因素的影响。

2.零件自动输送控制技术

(1)不带上料机械手的物流控制。东风汽车发动机厂DCI11和4H缸体、缸盖线采用了目前我厂最为先进的物流输送技术,零件从上料、各工位间传输到下料,都由物流系统统一控制,减少了人力,降低了劳动强度,缩短了加工时间。为了精确控制线内物流,机床控制面板上有联机、单机和排空三种状态,程序在执行时有空运转“入”和“切”两种状态。两工位自动滚道间都设有下料位、中间位和上料位三个零件存放位。零件在输送和加工过程中会显现出不同的状况,如机床当前是单机、联机还是排空,机床内是否有零件,零件是否已加工完毕,上料位和下料位是否有零件等。除了数控系统和物流控制系统必须具备各种控制功能外,零件的数控加工程序也要能对各种情况作较强处理。

(2)带上、下料机械手的物流控制。DCI11缸盖线R2工位加工高压限位孔,受零件结构和加工方法的限制,加工中心需配备X、Y、Z、A和B五个轴,因而零件在输送时需借助上、下料机械手才能完成。零件输送时,除需具有不带机械手的物流控制外,还需增加机械手的控制,如机械手内是否有零件,机械手当前是处在上料位还是下料位、是去执行上料动作还是下料动作等。对于不同的情况,除了数控系统、物流控制系统需具备各种控制功能外,零件的数控加工程序也要能对各种情况作较强处理。

3.自动识别、判断、跟踪技术

(1)自动识别B轴是否处在正确的加工位。零件在加工过程,受一些不可预知因素的影响,如机床报警、突然断电等,零件加工中断。消除故障(机床重启后都需重新回到机床零位),接着进行零件加工,此时加工程序需能识别出当前刀具加工零件时B轴的转位情况,以确保零件加工部位的正确。

(2)自动判断机床所处的状态。现场加工中,机床所处的状态有联机、单机、排空和正常加工、空运转。是否需要攻螺纹,攻螺纹到哪个孔位,机床内是否有料,零件是否完成或加工到哪个工步,这些都可以在加工程序中编制相应的程序代码中进行自动判断,从而决定机床如何运行。(3)自动跟踪零件加工工步号。零件加工中断,机床复位或重启,再进行后续加工,这些都无需人为干预,加工程序自动跟踪零件加工工步,完成余下工步的加工。

4.自动防撞技术

(1)刀具长度自动比较。刀具长度和半径补偿功能是加工中心所具备的一项最基本功能,它能很好地解决由于不同刀具长度及半径对零件加工带来的影响。刀具长度、半径数值的丢失(系统或人为)和人为输入错误都可能导致撞机。在加工程序中增加刀具长度自动比较功能,就能解决由于刀具数据错误带来的撞机风险。

(2)小直径刀具破损自动检测。小直径刀具在加工过程中易折断,如不进行实时检测,会对后续刀具加工造成影响,导致撞机。零件加工中增加小直径刀具破损自动检测,可以避免这一风险。此操作通常是通过在加工程序中执行M信号来完成。

(3)大直径刀具主轴有无刀自动判断。目前,大直径的刀具在我厂设计制造的生产线中无法进行刀具破损检测,但对于主轴上是否有刀,可以通过在主轴刀具夹紧时的信号来判断,从而避免上一道工序未加工就进行下道工序的加工。

5.结语

篇2

关键词:柔性制造技术 产品设计 创新 模式 流程

工业革命后形成的标准化、大批量生产方式在短期内创造了巨大的社会财富,满足了物质相对匮乏时期社会大众的基本生活需求。但这种大一统的生产方式在一定程度上限制了产品的多样性,导致了消费需求多元化与产品品种相对单一之间的矛盾。尤其进入丰裕社会后这一矛盾日渐突出,20世纪60年代出现的波普风格、后现代主义等设计风格就是大众对单调、乏味的标准化设计形式的直接对抗。与此同时,在制造领域中适应多品种、中小批量生产的柔性制造技术逐渐成型,并在计算机信息技术的支持下将工程设计、生产制造和经营管理等环节整合为一个有机系统,实现全局动态最优化和总体的高效益、高柔性[1]。

1 柔性制造技术综述

柔性制造技术集现代信息技术、自动化技术以及机械装备加工等高精技术于一体,是指导现代制造业快速应对市场变化,实现订单式生产的实用性先进制造技术[2]。柔性制造技术与传统制造技术有较大区别:运用传统制造技术的生产线比较适合单一品种产品的大批量生产,所以传统制造技术也被称为刚性制造技术;而运用柔性制造技术的生产线则具有较高的可塑性,可以通过调整设备、工艺、流程等要素适应不同产品的制造要求,能够在满足社会大众的多元需求的同时较好地控制成本,提高产品性价比,增强市场竞争力。

1.1 柔性制造技术发展概述 柔性制造技术产生于上世纪60年代,英国莫林斯公司研制的“Molins system-24”被认为是最早运用了这一技术及理念的柔性制造系统(Flexible Manufacturing System,简称FMS)。随后柔性制造技术在欧美、日本以及苏联等国家和地区倍受重视,形成了不同的技术特点和丰富的理论内涵:1988年美国通用公司和里海大学共同提出敏捷制造战略;1990年开始,美国、日本、加拿大等国联合进行为期十年的智能制造系统(IMS)的研究与开发;1992年德国和美国提出精益生产理念(Lean Production) [3]等等。目前,柔性制造技术已成为制造领域的核心技术,广泛应用于现代制造系统中。

1.2 我国的柔性制造技术研究现状 我国对柔性制造技术的研究和应用起步较晚,第一套柔性制造系统诞生于1985年;1985年之后我国对柔性制造技术的重视程度不断提高,在国家机电部“七五”重点科技攻关项目等工程项目的带动下,柔性制造技术进入自行开发和部分进口相结合的发展阶段。总体而言,我国比较注重对柔性制造技术本身的应用,对产品设计、生产组织、资源配置以及经营销售等相关环节及配套理论的关注度较低。但事实上柔性制造技术对这些环节的要求与传统制造方式有较大区别,因此在应用柔性制造技术的同时还必须对相关环节及理论进行研究和改进,才能充分发挥柔性制造技术的效能,而产品设计作为产品生产的初始环节更是首当其冲地需要加以改进。

2 柔性制造技术对产品设计发展的意义

当前,柔性制造技术作为一种现代化工业生产的科学“哲理”和工厂自动化的先进模式而被国际上所公认,成为现代制造业生产方式发展的主流方向[4]。柔性制造技术的进步不仅推动了制造工艺技术群的快速发展,同时也对产品设计的发展产生了积极促进作用。

2.1 推动产品更新换代,构建了有利于产品设计发展的外部环境 就产品设计的角度而言,产品品种越丰富、更新速度越快对产品设计理论、方法以及技术等发展的促进作用就越大。由传统刚性制造技术形成的自动化生产线由于资金投入大、建设周期长,改造成本极高,所以往往在较长时期内持续生产同一产品。比如福特的T型车从投产到停产延续将近20年,总产量超过1500万台,成为汽车发展史当中的传奇。但在这近20年的生产过程中T型车只做了少量的局部设计改进,其功能、造型基本保持不变,原因之一就是生产线的改造成本过高。可见传统刚性制造技术成为了产品更新换代的障碍,不利于产品设计的发展。而柔性制造技术的特征之一就是产品的“柔性”,能够根据市场变化快速适应新产品的生产,促进产品更替。同时,柔性制造系统已经逐渐成为现代社会的基础性生产方式:到上世纪末,在欧、美、日等制造业发达国家中以中小批量生产的产品在数量上约占85%,在产值上约占60%-70%[5]。柔性制造技术的广泛应用为产品的快速更替提供了技术保障,也为产品设计的发展创造了良好的外部环境。

2.2 促进学科交叉渗透,增强了推动产品设计发展的内在动力 柔性制造技术充分应用现代信息技术、传感技术、自动化技术以及管理技术等最新成果,这些成果提高了生产制造的难度、精度和速度,同时也成为产品设计发展的驱动力。如随着计算机辅助设计技术(CAD)的出现和成熟,使产品设计的平面、三维虚拟表现变的更加快捷,有效地缩短了设计周期、提高设计效率;而计算机辅助制造技术(CAM)的发展则使得不规则曲面等原来难以批量生产的形态变得易如反掌,大幅提升了产品设计的创新空间;此外,柔性制造技术涉及领域的相关理论也为产品设计的理论发展提供了丰富的养分,如模块化、并行工程以及产品族等理论的应用就极大地丰富了产品设计的理论内涵。柔性制造技术在技术和理论两个层面都为产品设计的发展提供了充足的“燃料”,只要加以合理利用就能转化为强大的动力。

3 柔性制造技术条件下产品设计的发展要点

现代产品设计理论产生于工业革命之后,主要建立在传统刚性制造技术基础之上。由于柔性制造技术与刚性制造技术各方面差异较大,原有的产品设计理论、模式等已不能很好地适应制造业发展的要求,必须深入研究柔性制造技术的机理特性、发展趋势等,在此基础上不断改进、创新产品设计的理论、流程、模式以及手段等,才能适应社会经济、市场需求的快速变化,符合制造技术发展的要求。

3.1 持续深化产品设计与其他学科的理论融合 现代产品设计涉及经济、技术、文化和艺术等众多领域,是不同学科交叉渗透的成果。产品设计必须加强对相关领域的理论研究,从中汲取可借鉴的内容充实自己,才能突破固有设计理论的限制,不断发掘、丰富自身理论内涵,如模块化设计就是产品设计与模块化理论融合的成果。模块化是柔性制造系统构建的基本理念,而模块化设计则是在对产品进行市场预测、功能分析的基础上,划分并设计出一系列通用的功能模块;并根据用户的要求对模块进行选择和组合,以构成不同功能或功能相同但性能、规格不同的产品[6]。模块化设计注重功能模块的相对独立,使各功能模块的设计、测试、制造等工作能够同步进行,有效缩短产品的设计、生产周期,较好地适应柔性制造技术高效、灵活的生产特性;同时,模块化设计可以通过不同功能模块的交叉组合形成产品族,而柔性制造技术源于成组技术,其特点之一就是较适合同一产品族产品的生产。模块化设计理论与柔性制造技术各方面的高度适配性使它成为了当前产品设计的重要指导理论之一,被企业和设计师广泛采用。柔性制造技术综合运用了多学科、多领域的最新理论,产品设计应充分利用这一平台加强与其他学科的渗透与融合,不断充实、深化理论内涵。

3.2 深入推进设计模式的创新实践 理论与实践相对独立又相辅相成的:理论引导实践、实践检验理论,两者必须紧密结合才能实现各自价值。产品设计领域同样如此,在充实设计理论的同时还必须改进设计流程、步骤等环节,形成与理论相匹配的设计模式,才能更好地适应柔性制造技术。并行设计就是在并行工程、模块化等理论指导下创新设计模式的实践成果。在传统批量化大生产方式条件下,产品设计往往采用串行设计模式:整个设计过程被尽量细致地划分为一系列连续的工作环节,不同环节的设计任务由不同部门或个人分别承担,依次执行和完成。串行设计模式以职能和分工任务为中心,条理清晰、职责明确,但设计周期长、运行效率低,且容易导致设计与制造等其他环节脱节,不能适应柔性制造技术条件下短、频、快的生产节奏,而并行设计则较好地解决上述问题。并行设计借鉴了并行工程的工作模式,对产品及其相关过程(包括制造和支持过程)进行一体化设计[7],并运用模块化理念打破了传统的部门划分和封闭的组织模式,强调不同功能模块团队的协同工作,重视对产品开发流程的优化重组,从而达到缩短开发周期、提高产品质量、降低产品成本等目的。产品设计的“并行”主要表现在以下几个方面:其一是同一产品不同功能模块的设计工作并行开展;其二是同一产品族不同产品的设计工作并行开展;其三是产品的设计与制造、装配、检测等环节并行开展。并行设计模式本身还需不断改进和完善,同时它作为一种对设计模式的创新实践也值得进一步研究和推广。

3.3 不断加强高新科技的设计应用 “科学技术是第一生产力”,现代产品设计注重创意,同时也必须充分利用高新科技改进设计方法和手段、拓展设计范围和内容。产品设计对高新科技的应用包括以下几个方面:一是利用高新科技作为设计辅助手段,提高设计能力和效率。比如以往设计中常常需要花费大量的财力、物力和时间在产品模型的制作上,而3D打印技术的应用使这一环节变的简便、快捷。福特公司利用这一技术打印出同一零部件的不同式样供测试使用,将这一环节由数月缩短至几天,极大地提高了设计的效率和质量;二是将高新科技应用于产品的生产制造当中,创新个性化生产模式。同样以3D打印技术为例,近年来随着相关技术日益成熟,3D打印的成本不断下降,个人用户持续上升。在不久的将来,每个人都可以成为设计师和生产者,完全按照个人意愿设计、制造日常用品。可以预见这一全新的设计、制造模式将对产品设计和制造产业产生巨大冲击,需提前准备、及时应对;三是将高新技术运用于产品当中,开发新产品、满足新需求。比如触屏技术在数码产品中的应用、3D虚拟显示技术在行车导航仪中的应用等。

3.4 实时更新设计师的信息储备 柔性制造技术能够根据生产需要对制造工艺、流程以及资源等进行适度调整,但其调整是相对有限的。设计师一方面需充分了解包括柔性制造技术在内的科技发展整体趋势,另一方面还需掌握企业本身的柔性制造能力、资源配置能力等个体信息。在此基础上通过信息的整合、分析,综合考虑整体和个体的各方因素,以便有针对性地进行设计创新,避免因产品设计要求超越企业的“柔性”范围而增加额外成本,同时也能够从设计的角度对企业的生产组织、工艺设置等提出较为专业的建议。

4 结语

柔性制造技术在国内、外的制造企业中被广泛应用,成为现代制造领域的核心技术。产品设计必须深入了解柔性制造技术及相关理论,并以此为平台不断创新设计理论、模式和手段等,充分适应以柔性制造技术为基础的现代生产制造模式,才能设计出性能更卓越、价格更合理、品种更丰富的产品,更好地为社会、企业以及消费者服务。

参考文献:

[1]张强.浅谈柔性制造技术的现状及发展[J].技术与市场,2008.(5):39-40.

[2]沈向东.柔性制造技术[M].北京:机械工业出版社,2013.2.

[3]吴立.关于柔性制造的研究[J].机床与液压,2010,38(14):9-11.

[4]陈琪.制造业企业推行柔性制造的意义及对策[J].企业经济,2005(4):7-8.

[5]崔培枝,朱胜,姚巨坤.柔性再制造系统研究[J].机械制造,2003(11):7-9.

[6]王志,张进生,于丰业,等.基于模块化的机械产品快速设计[J].机械设计,2004,21(8):1-3.

篇3

随着机械制造技术的不断发展,自动化技术在机械制造领域的应用也越来越广泛,从机械制造行业的实际情况及未来发展需求而言,自动化技术水平的高低已成为决定机械制造技术水平高低的重要因素,因此研究机械制造中自动化技术的应用有着重要的现实意义。本文就针对该问题进行分析。

关键词:机械制造;自动化技术;应用分析

中图分类号:F407文献标识码: A

一、机械自动化技术的优势

所谓机械自动化即是在机械制造过程中应用自动化技术的过程,该过程实现了对加工对象进行连续性、自动化的生产作业,故推动整个机械制造行业向着高效化、安全化、自动化的方向发展。机械制造过程中,自动化技术的应用可有效提高原料的流通效率,改进加工工艺,提高加工精度,在降低生产成本的基础上提高生产质量与生产效率。并且,应用自动化技术有效改善了工作人员的作业环境,降低了劳动强度。由此可见,在机械制造领域中,自动化技术已成为技术改造、产业升级的关键因素,其合理利用可以实现机械制造行业各生产要素的优化配置。

二、机械自动化的主要技术组成

广义上讲,机械自动化技术属于一个综合体系,其融合了多个学科,其有着广泛的应用空间。此处我们所说的机械自动化是指狭义范畴的自动化,即机械化技术是系统工程本身的表现形式之一,由此可见,机械自动化的主要组成包括程序模块、作用模块、传感模块、制定模块及控制模块。其中程序模块是整个机械自动化系的主要单元,其主要作用是发送指令,解决系统“做什么”、“如何做”的问题。作用模块的主要作用对系统施加能量,并进行明确定位,其属于自动控制系统的前期性单元。传感模块是整个系统中的基础性单元,其主要作用是实时监测系统运行过程中的实时状态、性能参数等数据,并将监测结果传送至制定模块;制定模块的主要作用是比较、分析传感模块所传输的信息数据,再根据系统的实际运行情况制定并发送对应的动作信号,因此制定模块是整个自动化系统的核心部分。控制模块的主要作用是解决单元制定及动作调节等问题,属于系统工作过程中的保障性单元。

三、机械制造中自动化技术的应用

(一)信息自动化

可以说现代机械制造行业是应用最为广泛的即为信息自动化技术,其主要内容包括产品数据库管理、工艺辅助设计、辅助制造及计算机辅助设计等。其中产品数据库管理的主要功能是收集计算机在进行产品设计、生产过程中产生的各种数据信息,并利用数据分析软件对其进行分析、管理,分析结果可作为后续生产的依据。对于机械制造而言,辅助制造功能是核心技术,其主要作用是在产品生产过程中,对其生产工艺及生产过程进行数值化控制,从而对整个机械加工过程进行全面控制。辅助制造功能包括两个部分,即工艺辅助设计与计算机辅助制造,其中工艺辅助设计实现了计算机辅助设计与数控技术的有机结合,其不仅有效提高了机械制造的生产效率,而且对生产工艺予以优化,保证产品质量;计算机辅助制造主要是利用计算机进行机械制图进行设计,以提高机构设计的合理性与科学性。

(二)柔性自动化技术的应用

柔性制造技术是一种融合了数据技术、机器人技术及计算机技术等多个专业领域的先进的机械制造技术。基于计算机的统一控制,采用柔性制造技术可以实现普通设备与先进的自动化生产设备的同步使用,且能够在某些生产环节采用人工介入的方式,从而整合出适合多种产品及小批量生产的系统。柔性制造系统包括自动加工系统、自动物流系统、自动仓库系统、自动监控系统及计算机控制系统等多个子系统,其具备较好的适应外界因素干扰的能力,可以进行自装自卸,零件可以自行整合,真正实现工作流程一体化。由于柔性制造系统则计算机进行统一控制,故体现出高柔性、高利用率的优势,在进行准确的市场调查及科学分析的基础上,可以根据市场需求对生产计划做出及时调整,实现生产、设计、制造的有机结合。此外,系统还具备较强的内部因子变化抗干扰能力,此处所指的柔性性能包括产品的机械柔性,生产过程的延展柔性与工艺柔性,以及生产及产品的运维柔性。

(三)自动化检测系统

随着机械加工技术的不断发展,机械制造的复杂程度、精密程度及性能要求也越来越高,且不断涌现的新技术、新工艺、新材料等均不同程度的增加了最终产品的检测难度。机械加工过程中,传统的人工检测及抽查模式已经无法满足日益升高的产品量要求,无法保证最终产品的精确度及准确度,正是在这种情况下,自动化检测技术应运而生。现阶段常用自动化检测技术包括智能检测技术,可进行多方面的判断;人工神经网络技术,其模仿人的大脑神经网络的行为特征,对数据信息进行分布式并行处理,该模型可根据系统的复杂程度,对信息节点之间的连接关系予以调整,实现处理信息的目的;此外还包括微电子类的电流信号检测技术、时序识别检测技术等。

(四)集成化技术

综观整个机械制造自动化技术的发展过程可知,微电子技术、计算机技术、自动化技术的应用贯穿始终,并由此衍生出诸如数据加工、数据库管理、柔性制造系统等一系列新技术,而在实际生产过程中,机械制造的另外一个重点就是实现这些先进技术的有机整合,即信息集成技术。集成制造是利用信息技术对企业的整个制造过程予以优化,在系统理论工程的指导下,借助过程重组及精简机构等手段,提高机械制造自动化程度与实际生产要求的适用性。基于计算机网络技术及数据库管理系统的支持,把机械制造过程中所有的生产要素及经营活动集成为一个有机整体,保证产品研发、生产制造、成本控制、质量控制等各个生产环节达到最佳效果。

四、结语

总之,在机械制造领域自动化技术的应用与发展是大势所趋,也是促进机械制造企业提高生产能力及质量水平的重要因素,从某种程度上讲,机械制造行业的发展水平是由自动化技术水平的高低来决定的,因此要进一步加大机械制造业人力、物力的投入,促进机械制造自动化技术的不断更新与发展。

参考文献:

[1] 蔺志丹.机械自动化技术在机械制造业中的应用[J].科技创新与应用,2012(3)

[2] 林瑾.机械制造自动化的再探讨[J].无锡商业职业技术学院学报,2008(2)

篇4

【关键词】自动化技术;机械设计制造;应用

0 前言

随着自动化技术与机械制造技术的快速发展,自动化技术在机械制造中的应用已经实现了很大的发展。机械自动化技术的发展起源于 20 世纪 20 年代,开始主要是应用于机械制造冷加工过程中,后期随着相关技术的不断完善,从 20 世纪 60 年代末开始建立关于可变性的自动化生产系统,而随着现代信息技术的发展,机械制造行业的自动化程度也越来越高。本研究就将针对自动化技术在机械设计制造中的应用这一主题进行探讨,使广大读者对这方面的内容有一个更加深入的了解。

1 概述自动化技术

机械自动化技术是指在机械制造业中应用自动化技术,实现对加工对象的连续自动生产,实现优化有效的自动化生产过程,从而加快生产投入原料的加工变换和流动速度,节约人力资源。

机械自动化所带来的优点主要有:提高产品质量、提高生产率、缩短生产周期、促进产品更新、降低生产成本、提高经济效益、减轻工人劳动强度、改善劳动环境、带动相关技术的发展。机械自动化技术的应用与发展,是机械制造业技术改造、升级和进步的主要手段,是未来机械制造业技术发展的主要方向。机械自动化技术是保证获得最高生产率、最优产品质量和最低成本的最好手段。

2 自动化技术在机械设计制造中的应用

2.1 自动化技术在机械设计制造中的应用之集成化应用

随着现代计算机技术、微电子技术以及自动化技术在机械制造领域应用的不断增多,逐渐衍生出了许多新技术,例如计算机辅助设计技术、辅助制造技术、辅助测试艺术、数控加工技术、柔性制造系统技术和信息管理系统技术等。而为了实现不同级别集成制造系统的构造,比较简便有效的方法就是对各种技术进行系统集成。

自动化技术在机械制造中的集成化应用,主要是借助系统工程理论的有效指导和信息技术对企业的制造流程进行整体上的优化,通过精简机构和过程重组等手段促进适度自动化,并在计算机数据库和信息网络的支持下,将机械制造企业的各种要素以及经营管理活动集成为一个有机整体,从而实现机械制造以人为中心的柔性化生产。

自动化及相关技术的集成化应用有很多优点,例如,自动化及相关技术的集成化应用在提高产品生产质量,降低新产品的研发成本,保护生态环境这三个方面都具有十分重要的现实意义。

2.2 自动化技术在机械设计制造中的应用之智能机械制造应用

智能机械制造技术是一个由机械制造技术、自动化技术、系统工程和人工智能等相互渗透,相互交织所形成的一门综合性的技术。它是由智能机械和人类专家共同组成的人机一体化智能系统,该系统在机械制造过程中能进行一些智能活动,如分析、推理、判断、决策等。也就是说,智能机械制造技术就是把人工智能和机械制造技术进行有机的结合,将人工智能融入到机械制造系统的各个环节中,通过模拟专家的智力活动,取代或延伸机械制造环境中应由专家完成的那部分活动。在智能机械制造系统中,系统具有专家的智能,能自动监视自身的运行状况,随时发现错误或预测错误的发生,并且自身含有改进和预防的功能。除此之外,智能机械制造系统还具有应付外界突发事件的能力,能够自动调整自身参数来适应外部环境的需求,使自己始终运行在最佳状态。

2.3 自动化技术在机械设计制造中的应用之柔性自动化应用

随着现代机械制造业的发展,机械使用者对机械制造企业的应变能力、客户需求的快速反应与适应能力都提出了更高的要求,这也就需要企业能够结合市场需求和技术更新等外部条件的变化,实现对机械产品生产结构以及制造种类的合理调整,这时柔性自动化技术的应用就显得尤为重要。

柔性自动化系统是在确保柔性生产的前提下,通过人机界面的优化和自动化的合理追求建立相对完善的信息管理系统,进而充分发挥计算机管理所能产生的效益。在柔性自动化系统中,自动化设备可能与普通设备是共同存在的,而且在机械制造的个别环节允许人为干预的出现,因而有效提高了机械制造对外界因素变化的适应能力,使得制造出的产品可以更好地适应市场的需求。除此之外,柔性自动化加工系统还有一个非常重要的功能,就是它可以实现与柔性制造系统的有效衔接,从而提高机械生产、机械设置与机械制造之间的联系,因此,机械制造的自动化程度就会大大的提高。

2.4 自动化技术在机械设计制造中的应用之虚拟化的应用

机械制造中的虚拟制造技术是由包括现代机械制造工艺、计算机图形学、并行工程、人工智能、多媒体技术、信息技术等多种技术,并以仿真技术和系统建模为基础,组成的一项由多学科构成的综合系统技术。

机械虚拟制造是利用信息技术、仿真计算机技术对现实机械制造活动过程进行仿真,以发现和解决机械制造中可能出现的问题,进而达到机械产品制造成功的目标。将机械虚拟制造应用的好,还可以降低成本、缩短机械产品开发周期,增强机械产品的竞争力。

3 自动化技术在机械设计制造中应用的发展情况

机械制造行业的发展,在很大程度上决定了我国的经济发展质量和民族的伟大复兴,但是由于我国的自动化水平相对较低,因此我国相关工作人员应该加速寻求更快、更省的发展之路,但也绝不是对国外自动化技术的盲目引进和照搬照抄,而是应当制定长远的发展规划,实现从简单到复杂,从低级到高级,从不完善到完善的逐步发展。

对于机械制造企业而言,只有坚持以国家经济发展需要、企业的生产发展需要以及广大世界人民生活水平的发展需要为导向,实事求是,脚踏实地,不断的学习、研究和借鉴世界其他国家的先进技术,只有这样,才能确保机械自动化技术的健康、可持续发展。

4 结语

随着自动化技术的快速发展,自动化技术在机械设计制造行业中的应用将会更加广泛,而这种现象必然会促使我国的机械自动化发展进入一个全新的阶段。因此,我们需要在积极引进和吸收国外先进技术成果的基础上,树立高起点、高标准,循序渐进、持续开发的发展理念,从而促进我国机械自动化技术又好又快的发展,除此之外,自动化技术水平的提升还能不断提高机械制造行业的生产质量和经济效益。

【参考文献】

[1]李俊峰,王志坚.浅析机械制造技术智能化发展趋势[J].企业技术开发,2012(1).

篇5

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