柔性制造技术的应用精选(十四篇)

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篇柔性制造技术的应用，期待它们能激发您的灵感。

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.

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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）

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【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）.

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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

篇6

人们对产品的要求随着经济的迅速发展也不断提高,不只是对外形,质量及价格等方面具有不同要求,也需要产品种类多样,更新快捷及自动化程度更高。因此,为与社会发展相适应,并满足不断提高的各项需求,就应科学合理地应用先进的机械制造技术。

2机械制造技术概述

2.1机械制造技术发展现状

机械制造业自出现以来就备受企业的高度重视,经过近年来的迅速发展,已逐渐成为我国工业中的一个形成一定规模的重要产业,特别是在自主开发创新及行业整体技术水平方面成效明显。尽管引进国外先进的机械制造技术,不断开展机械制造技术的相关研究工作,但相对于发达国家,还在工艺设计、管理及自动化等方面存在很多问题。设计方面主要体现在所需数据与更新准则速度不快,还采用比较落后的图纸设计生产设计方法,应用计数机辅助设计技术等新方法比例不高;制造工艺方面主要体现在国内对激光加工、高精度加工、精细加工、纳米加工等技术的开发研究工作还刚刚起步,应用程度还有待于提高;在自动化技术方面主要体现在国内还停留在单机自动化及刚性自动化阶段,数控机床、柔性制造系统及计算机集成制造系统等技术的应用相对较少,还需要向着柔性自动化、知识集成化及智能化等方面发展。

2.2机械制造技术特点

系统性、与时俱进性及全球性等都是先进机械制造技术的特点。先进机械制造技术不仅继承了传统制造技术中的有效要素,而且也充分吸收了很多高新技术成果,并向产品生产的过程中不断渗透,以适应社会发展的需求。先进制造技术是一个系统工程,它涵盖产品生命周期的各个环节,并使其成为有机整体。二十世纪八十年代以来,机械制造业提高市场竞争力的主要矛盾已从劳动生产率提高向时间、质量及成本要素的矛盾进行转变,先进机械制造技术有机结合了这三个矛盾并进行统一,以提高产品的市场竞争力。随着逐渐形成的全球市场,市场竞争日趋激烈,先进制造技术正是基于市场的激烈竞争而得到逐渐发展的。

3机械制造技术的发展趋势

3.1信息化与网络化

机械制造技术在信息时代将向着信息化方向发展,网络通讯技术日益普及并得到迅速发展,对企业生产经营产生了重要变革,材料选择、产品设计制造及销售等环节都能够跨地域进行。而且,网络通讯技术有力促进了信息技术交流、产品协作研发等方面内容的学习,使企业竞争力日益增强。机械制造技术信息化主要是以信息作为机械制造业的主导方向,利用物质和能量创造价值,而与传统的物质和能量为主导完全不同,充分利用信息创造相应价值。由此可以预见,信息产业和智力产业将逐渐成为未来社会的重要主导产业。

3.2自动化与智能化

在机械制造业中,国内近年来在自动化方面开展较多的研究,尤其是在制造系统中的集成技术、制造单元技术、柔性制造技术等方面比较深入。在柔性自动化中,智能化是一个重要内容。随着经济社会的迅速发展,人类已逐渐脱离繁重的体力劳动,生活水平也得到很大程度的改变,不再需要进行繁琐计算、分析等脑力劳动,而逐渐在高层次的创造性劳动投入更多精力,智能化对于柔性化发展具有重要促进作用,使生产系统的判断与适应力日趋完善。作为一种模式的智能制造,具有柔性化、自动化、智能化及集成化优点,并逐渐发展为具有较高技术水平的先进制造系统,由专家与智能机器构成人机一体化系统,使机械制造中的各环节都比较突出,采用高度柔性与集成方式,充分利用计算机对专家的分析判断及决策等智能活动进行模拟,使机械制造中人的部分脑力劳动得到一定程度的取代或延伸。

3.3技术管理柔性化

为与市场和产品需求相适应而实现机械制造的柔性化,柔性化涉及技术与管理两方面的柔性化。技术柔性化主要是指工艺及产品种类不同约束采用的装备和技术路线,可用于各种所需产品的工艺生产。管理柔性化对组织和管理体制、更新生产模式等比较重视,将准时生产、精益生产、敏捷制造、并行工程等新技术不断推出。企业的任何活动都需要人的参与,为提高制造生产系统的柔性就需要柔性化管理。柔性化管理应尊重人性,提高对人性化管理的重视,进而使企业员工工作积极性得到充分调动,责任感不断增强,在日趋重视环保的今天,出现的绿色制造技术对柔性化赋予了更深的内涵。

3.4灵活化与绿色化

机械制造实现灵活化就是使产品设计生产及销售周期得到明显缩短,灵活转向机械制造企业机制。未来市场的不确定性程度很高,为适应多变的市场,机械制造应不断提高灵活性。随着不断增强的环保意识,绿色制造技术的发展日益备受关注。绿色化主要是指产品设计加工及销售等各个环节都是绿色没有任何污染,采用的设备与生产材料也是绿色没有任何污染的,因此,生产的产品当然符合绿色产品标准,产品应用后再利用绿色处理方法进行回收再利用。

4总结

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将数字化技术应用于制造业中是制造业的一项重大改革，它的水平高低能够反映一个国家的制造业水平。随着经济全球化一体化，科技也在迅速发展，这也就直接影响了现代制造业发展，主要变化有：产品生产更快，用户需求多样化等。

关键词：工装数字化；制造与功能性；研究

1工装数字化制造技术的国内现状

随着计算机技术的不断发展，数字化技术也越来越多的应用于制造业中，数字化技术与制造业融合已经成为主流。在目前的制造业中，数字化技术用于制造业中已经成为提高产品质量以及提高产品效益的重要手段。在近30年的制造产业发展过程中，在一些发达国家已经可以实现无图化生产模式，采用CAD/CAM实现百分之百的数字化设计生产[1]。

我国采用CAD/CAM技术是从20世纪60年代开始的，刚开始仅仅应用于航空产业，随着科技的不断发展，在诸多领域中已经都进入了实用阶段。我国工装数字化技术中的CAD技术已经得到很好发展，实现制造业自动化设计的巨大飞跃。

2工装数字化制造技术的意义

对于制造产业而言，工装数字化技术是实现技术升级的必要手段。为了使制造技术得到提升与创新，改变以往制造模式，就需要对数字化技术进行引进，采用数字化的技术来对产品质量进行严格控制。随着越来越多的制造企业采用工装数字化技术，此技术将会逐渐成为市场所需的主流。

在激烈的制造业市场竞争过程中，人们对所用产品的要求也越来越高，尤其是一些需要长期使用的物品，例如：汽车，冰箱等大型家用电器。人们除了对它的性能、质量以及价格要求之外还希望产品多样化，外观更加个性等[2]。采用数字化技术应用于制造业不仅仅能够满足这些需求，还可以更好的适应市场所需，有效降低制造企业成本。

工装的制造以及准备对于产品的零部件而言是很重要的，它是整个制造生产的准则，它的制造精度可以直接影响产品的质量，甚至可以影响产品生产所需的周期。所以将工装数字化技术应用于制造生产来讲，是具有重大意义的。

3工装数字化制造工艺参数

在进行数字化生产过程中，工艺参数是一个非常重要的问题。合理的选择参数对产品的生产效率、成本、质量以及利润都有深刻联系。对工作人员来讲，应该在现有基础上，根据市场所需以及产品要求来合理并且有效的选择切削用量，进而达到最佳的指标。

4工装数字化的重要应用

在我国，工装数字化最主要是应用于航空产业，因为此产业对制造要求极高，飞机之间的零部件数量较多，并且许多零件尺寸较大，刚性很小，在进行装置过程中容易受损变形，为了满足飞机产品的高精度要求，这中间也就需要标准数字化工装来进行信息之间的协调与控制。

在航空领域多采用工装数字化技术中的柔性装配工装技术，这项技术已经得到国内外大多数航空企业的关注与使用。柔性工装技术一般具有柔性化、数字化以及模块化和自动化的特点。柔性化可以使得工装具有使得产品进行快速重构的过程，这也一套工装也就可以应用于多种产品之中，这个也就是柔性工装最主要的特点。数字化则表现在进行产品制造、设计过程中均采用数字化模式进行。模块化则是指工装在硬件上具有模块化结构的特点，这个特点也可以体现工装的柔性，进而对各个模块进行重构。模块之间可以自动重组调整也体现了柔性工装的自动化特点。柔性工装虽然是一种柔性可重复利用的工装，但其本质决定了必须有足够的结构强度和结构刚度来保证其定位准确度；同时，柔性工装要实现其柔，使得其结构较一般刚性工装复杂。因此，针对柔性工装特点的结构优化设计技术是柔性工装设计的一项重要技术。

工装数字化在功能方面是非常全面的，并且形式也是多种多样的，能够充分满足制造业的需求[3]。单就柔性工装而言，就很很多种构成模式。例如：1、多点阵真空吸盘式柔性工装。这种形式的工装是模块化单元为带真空吸盘的立柱式单元，并且具有3个方向运动度，通过整体控制系统可以进行自动调形。2、行列式结构柔性工装。行列式结构柔性工装是一种由多个行列式排列的立柱单元构成的工装，各立柱单元为模块化结构，独立分散排列，每个立柱单元上装有夹持单元，夹持单元一般具有3自由度的运动调整能力，从而可通过调整各立柱单元上多个夹持单元排列分布，来实现对不同飞机零件的装配。

结语：综上所述工装数字化制造技术对于制造企业而言是一项非常重要的技术，在功能方面也非常全面实用，不仅能够满足企业的需求同时也能够满足市场的需求，具有非常好的前景。

参考文献：

[1]栾合俊.先进模具数字化制造技术及其在航空航天领域的应用[J]. 航空制造技术. 2009(20)

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1.1虚拟制造技术

现代机械制造技术当中的虚拟制造技术是指以仿真技术和虚拟技术作为前提条件，根据机械设计制造整个过程当中机械产品的特性建立模型，通过应用计算机，来模拟和仿真操作机械产品设计制造的整个过程。在将虚拟制造技术引入机械设计制造的时候，可以优化实际的方案策略，以更加科学、合理地配置有关的生产资源，这样能够大大地减少企业的生产费用，提高企业的竞争优势。同时，虚拟制造技术是机械制造敏捷的一种重要实现方式，可以有效地突破传统的机械产品设计制造形式，以更加均衡地处理产品性能、产品作业风险、产品生产精度，以及产品制造成本之间的关系。不仅仅是这样，应用虚拟制造技术，还可以实时地立足于用户的实际需要，以及科学地修改机械制造产品，从而使得机械设计制造更加具有针对性。

1.2柔性制造技术

现代机械制造技术当中的柔性制造技术是指以成组技术作为前提条件，通过传统意义上的数控机床(可划分成多台台数和不一样的种类)，以及数控柔性机床充当核心。在柔性制造技术和它的应用系统当中，能够以应用自动化物流系统的形式来连接有关的设备和装置。虽然自动化制造系统的一种就是柔性制造技术，但是变批量的特征比较显著地呈现在了生产形式上。在当前的工作实践当中，都要求应用柔性制造技术来实现相关机械产品的更新换代。通过不断地总结工作实践经验，我们发现：柔性制造技术可以有效地统一所牵涉到的对象（一般是成组地出现）来确定有关的工艺过程，且能够科学地选择装置设备和有关数控加工机械，实现批量地生产工件的目的。尤为重要的一个方面是：在应用柔性制造技术的时候，可以一起进行加工制造和生产管理这两项工作，在进行焊接、冲压、加工等一系列操作的时候，应用柔性制造技术能够大大地增加企业的经济效益。

2现代化机械制造技术的发展趋势分析

2.1全球化可以说，现代机械制造技术的全球化是机械制造行业的一个非常重要的发展趋势。近些年以来，在一系列的工业领域当中，无论是对于大企业，还是中小企业来讲，国际化经营是必不可少的一个重要因素。一是因为计算机网络通讯技术的不断进步，提供了经营管理、产品研发和信息交流的一种国际化的方式，这就促使着企业朝着合作和竞争的双重方向进行发展，这种发展使得国际市场之间的竞争加剧。二是因为国内市场与国际市场之间的竞争日趋激烈，比如在机械制造行业当中，国内外的一些企业在如此的竞争当中不断地淘汰，一些依旧占有国内市场份额的企业为了求得生存和发展，就需要开拓新型的市场。在这两种原因的互相影响之下，推动着世界化制造行业的发展。

2.2智能化通过机器设备来取代人做一些比较复杂的工作，这种发展趋势具有必然性。目前形势下，生物技术、计算机智能，以及人工智能技术的不断进步推动着现代化机械制造技术的智能化发展，其中，重点体现为智能诊断、智能控制、智能加工、智能计算、智能设计和机器人学等一系列的方面，我们能够发现不少的企业已经在生产的整个过程当中应用机器人。在整个的制造过程当中，系统可以对工作的状态进行自动化的检测，在发生故障的过程中可以进行自动化地调整，以实现最为理想的工作状态。

2.3云制造云制造是一种针对服务的网络化制造的新型模式，它将制造资源当成一种服务，以云平台的形式提供给广大的用户，切实地给广大的用户提供能够实时地获取、优质价廉和按需应用的一系列制造服务，它是创新制造资源分配与共享的一种模式。

2.4自动化自动化属于一个动态性的概念，当前，机械制造自动化的发展趋势重点体现在适应现代化生产模式的制造环境、柔性制造技术、制造敏捷化、制造全球化、调度与规划制造过程、制造单元技术、人机一体化制造系统、系统技术与集成系统等一系列的方面。

2.5低碳化在我国企业经济迅速发展的过程中，给环境所造成的威胁是比较大的。对企业的产业结构进行调整，以转变企业的发展模式，坚持可持续的发展日益得到了人们的肯定。目前形势下，我国倡导低碳化的经济发展，严格地限制一部分高污染和高耗能的企业，而现代机械制造业的浪费与污染都是非常严重的，怎样更加有效地减少污染与能耗引起了人们的广泛关注。机械制造的低碳化发展，就需要在机械制造技术当中融入节约、可持续额和环保的思想，以低碳化的包装、低碳化的工艺、低碳化的设计、低碳化的选材和回收再利用等一系列的策略对现代机械制造技术进行改进和优化，从而提高能源与原材料的使用效率，通过最少的费用，实现最大的企业效益。

3结语

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随着社会的进步和生活水平的提高,社会对产品多样化,低制造成本及短制造周期等需求日趋迫切,传统的制造技术已不能满足市场对多品种小批量,更具特色符合顾客个人要求样式和功能的产品的需求。90年代后,由于微电子技术、计算机技术、通信技术、机械与控制设备的发展,制造业自动化进入一个崭新的时代,技术日臻成熟。柔性制造技术已成为各工业化国家机械制造自动化的研制发展重点。

1基本概念

11柔性柔性可以表述为两个方面。第一方面是系统适应外部环境变化的能力,可用系统满足新产品要求的程度来衡量;第二方面是系统适应内部变化的能力,可用在有干扰(如机器出现故障)情况下,系统的生产率与无干扰情况下的生产率期望值之比来衡量。“柔性”是相对于“刚性”而言的,传统的“刚性”自动化生产线主要实现单一品种的大批量生产。其优点是生产率很高,由于设备是固定的,所以设备利用率也很高,单件产品的成本低。但价格相当昂贵,且只能加工一个或几个相类似的零件,难以应付多品种中小批量的生产。随着批量生产时代正逐渐被适应市场动态变化的生产所替换,一个制造自动化系统的生存能力和竞争能力在很大程度上取决于它是否能在很短的开发周期内,生产出较低成本、较高质量的不同品种产品的能力。柔性已占有相当重要的位置。柔性主要包括1)机器柔性当要求生产一系列不同类型的产品时,机器随产品变化而加工不同零件的难易程度。

2)工艺柔性一是工艺流程不变时自身适应产品或原材料变化的能力;二是制造系统内为适应产品或原材料变化而改变相应工艺的难易程度。

3)产品柔性一是产品更新或完全转向后,系统能够非常经济和迅速地生产出新产品的能力;二是产品更新后,对老产品有用特性的继承能力和兼容能力。

4)维护柔性采用多种方式查询、处理故障,保障生产正常进行的能力。

5)生产能力柔性当生产量改变、系统也能经济地运行的能力。对于根据订货而组织生产的制造系统,这一点尤为重要。

6)扩展柔性当生产需要的时候,可以很容易地扩展系统结构,增加模块,构成一个更大系统的能力。

7)运行柔性利用不同的机器、材料、工艺流程来生产一系列产品的能力和同样的产品,换用不同工序加工的能力。

12柔性制造技术柔性制造技术是对各种不同形状加工对象实现程序化柔性制造加工的各种技术的总和。柔性制造技术是技术密集型的技术群,我们认为凡是侧重于柔性,适应于多品种、中小批量(包括单件产品)的加工技术都属于柔性制造技术。目前按规模大小划分为:

1)柔性制造系统(FMS)

关于柔性制造系统的定义很多,权威性的定义有:

美国国家标准局把FMS定义为:“由一个传输系统联系起来的一些设备,传输装置把工件放在其他联结装置上送到各加工设备,使工件加工准确、迅速和自动化。中央计算机控制机床和传输系统,柔性制造系统有时可同时加工几种不同的零件。国际生产工程研究协会指出“柔性制造系统是一个自动化的生产制造系统,在最少人的干预下,能够生产任何范围的产品族,系统的柔性通常受到系统设计时所考虑的产品族的限制。”而我国国家军用标准则定义为“柔性制造系统是由数控加工设备、物料运储装置和计算机控制系统组成的自动化制造系统,它包括多个柔性制造单元,能根据制造任务或生产环境的变化迅速进行调整,适用于多品种、中小批量生产。”简单地说,FMS是由若干数控设备、物料运贮装置和计算机控制系统组成的并能根据制造任务和生产品种变化而迅速进行调整的自动化制造系统。目前常见的组成通常包括4台或更多台全自动数控机床(加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。目前反映工厂整体水平的FMS是第一代FMS,日本从1991年开始实施的“智能制造系统”(IMS)国际性开发项目,属于第二代FMS;而真正完善的第二代FMS预计本世纪十年代后才会实现。

2)柔性制造单元(FMC)

FMC的问世并在生产中使用约比FMS晚6～8年,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的一种产物,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,其特点是实现单机柔性化及自动化,具有适应加工多品种产品的灵活性。迄今已进入普及应用阶段。

3)柔性制造线(FML)

它是处于单一或少品种大批量非柔性自动线与中小批量多品种FMS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,对物料搬运系统柔性的要求低于FMS,但生产率更高。它是以离散型生产中的柔性制造系统和连续生过程中的分散型控制系统(DCS)为代表,其特点是实现生产线柔性化及自动化,其技术已日臻成熟,迄今已进入实用化阶段。

4)柔性制造工厂(FMF)FMF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(CIMS)投入实际,实现生产系统柔性化及自动化,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,其特点是实现工厂柔性化及自动化。

2柔性制造所采用的关键技术2.1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。

2.2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引起人们极大的关注。

2.3人工智能、专家系统及智能传感器技术

迄今,柔性制造技术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,因而专家系统为柔性制造的诸方面工作增强了柔性。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)技术必将在柔性制造业(尤其智能型)中起着日趋重要的关键性的作用。目前用于柔性制造中的各种技术,预计最有发展前途的仍是人工智能。预计到21世纪初,人工智能在柔性制造技术中的应用规模将在比目前大4倍。智能制造技术(IMT)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。故IMT被称为未来21世纪的制造技术。对未来智能化柔性制造技术具有重要意义的一个正在急速发展的领域是智能传感器技术。该项技术是伴随计算机应用技术和人工智能而产生的,它使传感器具有内在的“决策”功能。

24人工神经网络技术

人工神经网络(ANN)是模拟智能生物的神经网络对信息进行并处理的一种方法。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,成为现代自动化系统中的一个组成部分。

3柔性制造技术的发展趋势

31FMC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。

32发展效率更高的FML

多品种大批量的生产企业如汽车及拖拉机等工厂对FML的需求引起了FMS制造厂的极大关注。采用价格低廉的专用数控机床替代通用的加工中心将是FML的发展趋势。

33朝多功能方向发展

由单纯加工型FMS进一步开发以焊接、装配、检验及钣材加工乃至铸、锻等制造工序兼具的多种功能FMS。

4结束语

柔性制造技术是实现未来工厂的新颖概念模式和新的发展趋势,是决定制造企业未来发展前途的具有战略意义的举措。届时,智能化机械与人之间将相互融合,柔性地全面协调从接受订货单至生产、销售这一企业生产经营的全部活动。

近年来,柔性制造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已为国际上所公认,可以这样认为:柔性制造技术是在自动化技术、信息技术及制造技术的基础上,将以往企业中相互独立的工程设计、生产制造及经营管理等过程,在计算机及其软件的支撑下,构成一个覆盖整个企业的完整而有机的系统,以实现全局动态最优化,总体高效益、高柔性,并进而赢得竞争全胜的智能制造技术。它作为当今世界制造自动化技术发展的前沿科技,为未来机构制造工厂提供了一幅宏伟的蓝图,将成为21世纪机构制造业的主要生产模式。实现了按端口、MAC地址、应用等来划分虚拟网络,有效地控制了企业内部网络的广播流量和提高了企业内部网络的安全性。

4结论

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1自动化与机械自动化技术

对自动化理念来讲是动态的，也就意味着它的发展之路是动态的。过去，人们把用机械代替人工操作称为自动化，在机械代替人工操作的过程中并不需要人工的参与就可以对所有事项进行处理。然而，如今科学技术得到快速的发展，电子技术层出不穷，信息技术也发展到非常先进的地步，人们对自动化也慢慢的改变了认识，有了更深层次的理解：认为通过机械不仅可以代替人工手动工作，在一定程度上还可以发挥人脑的作用。

2自动化技术在机械制造中的具体应用

2.1集成化应用

如今，机械制造领域使用的计算机技术、微电子技术、自动化技术越来越多。很多新的技术在不断地出现，如计算机辅助设计技术、数控加工技术等等。为了实现不同层次的集成制造系统体系的结构，相对方便的办法就是系统对各种技术进行集成。在机械制造中使用自动化技术的主要理论是系统工程理论，在这种理论有效的指导下，再加上信息技术对制造流程的优化，促进适度自动化，再辅以计算机数据库系统和信息网络，让机械制造企业的各种要素和管理活动变成一个整体，让人作为机械制造的中心，让柔性化生产得以实现。集成使用信息化技术，让产品的质量不断地提高，研发新产品的成本也会不断地下降，同时还符合了可持续发挥理论。

2.2柔性自动化的应用

如今，现代机械制造业的发展在不断地深入，在企业的应变能力、快速响应客户需求的能力等问题上提出了更高的要求，那么企业就需要对市场的需求加大研究，同时让技术的更新满足市场的需求，根据外部条件的变化，合理的调整产品的生产结构和生产的种类，那么柔性自动化技术的使用就显得特别重要。所谓的柔性技术就是在生产得到保证的前提下，优化人机界面并不断地对信息管理系统进行完善，让计算机管理可以带来的好处尽可能的发挥出来。在柔性自动化系统里，普通设备和自动化设备会一同出现，在工作的某个环节也可以让人为干预，大大地提高了抗外界变化的能力，让其更加的适应实际的生产情况。不言而喻，生产的产品就会很好的对市场的需求进行满足。不仅如此，柔性制造系统还会和柔性自动加工系统很好的衔接在一起，让生产机械、机械设备、机械制造之间的关系更加的深入，让机械制造自动化水平大大的提高。

2.3智能化应用

在机械制造中把智能化应用于自动化生产中，是智能技术、自动化技术、机械制造技术等相互渗透交织的结果，让综合智能系统的应用技术慢慢的形成，是人类的智力和机械共同构建的一个智能一体化系统。可以把智能活动融入机械制造中。所以，人工智能技术与机械制造技术有效地结合在一起就形成了智能机械制造技术，在制造系统中的各个方面加入人工智能技术，可以实现自动化机械制造过程的监测，对出现的问题进行诊断和预防，并不断地改善该系统。

3自动化技术在我国机械制造中的发展前景

我国经济能否进一步的提升，中华民族伟大复兴的愿望能否实现和机械制造行业的发展有很大的联系。不可否认，当前国内的自动化水平和国外发达国家相比还有较大的差距，因此，更快、更好地发展自动化技术是当务之急，但是我们要杜绝大量引进和盲目复制国外的相关技术。在机械制造中使用自动化技术也有很长一段时间了，国内在这方面还处于初始阶段。但是相信经过一段时间的发展，国内自动化技术在机械制造业中会得到大范围的应用。对机械制造企业来讲，我们要以国家经济发展的需要为导向，让企业的生产满足世界发展的要求和社会生活的需求，对国外的先进技术本着认真、虚心的态度不断的学习和研究，以先进的技术为参考，确保国内机械自动化技术持续健康的发展，以便于为社会创造更大的经济效益，让机械自动化的目标得以全面的实现，让我国机械自动化技术的核心竞争力不断地增强。

4结语

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关键词：机械制造业；自动化技术；应用

目前，在我国经济发展进入新常态的背景下，机械制造业也在整体转型升级，而随着现代科技的迅速发展，自动化技术正在并将广泛应用于机械制造行业。机械自动化技术融合了信息技术、计算机技术、系统工程等诸多方面的理论，其在机械制造业中的应用，不仅极大减少了企业生产的成本费用，提高了机械制造的生产效率，而且使机械制造整个行业的生产模式发生了巨大转变，极大地提高了企业的市场核心竞争力。

1自动化技术概述

自动化技术是一项综合性技术，其涉及的范围比较广，主要包括系统工程、信息论、控制理论、计算机技术、自动控制以及电子学等，其中以控制理论与计算机技术为主。自动化技术的发展趋势主要体现在以下几方面：机电一体化、机械功能多元化、结构设计标准化以及控制智能化。历经多年的发展与完善，现阶段的自动化技术，融合了信息处理技术以及计算机管理技术，相比于传统的自动化技术，新时期的自动化技术的应用更好的提高了机械制造行业的生产效率。在现阶段机械制造业转型升级的新常态下，自动化技术应用的优势主要体现在以下几个方面：（1）自动化技术可以更好地代替人工工作，进而逐渐替代人脑工作部分，确保工作结果的精准性；（2）自动化技术可以实现机械制造系统的自动化、流程化；（3）自动化技术可以使机械制造业的生产过程变得更加具体。

2自动化技术在机械制造业中的具体应用

2.1柔性化应用

柔性化应用即指机械制造企业需要根据市场的需求变化，不断的自身的生产过程进行合理调整，以保证机械生产能够符合当下市场的实际需求。为此，在实际生产的过程中，企业必须精确把握机械制造、机械设计以及市场三者之间的关系，并利用计算机技术使其有效统一起来。机械自动化柔性化技术的应用，极大的提高了企业生产效率与产品性能，同时也提高了机械制造企业生产与市场实际需求之间的适应性。此外，柔性制造在降低了企业人工成本的同时，也提高了生产的安全性，减少了意外的人身伤害。与此同时，自动化技术的柔性化也在很大程度上提高了资源利用率，在顺应了时展趋势的同时，进一步推动了我国机械制造业的自动化发展进程。需要注意的是，企业应该善用计算机管理技术对制造、设计与市场三者间的关系进行管理。计算机技术的应用，不仅可以增强信息处理水平，同时还可以打破空间与时间上的限制，显著降低信息处理成本，帮助企业实现多样化生产，进而增强企业对市场需求的适应能力。但是，不可否认的是，我国机械制造业目前的柔性制造仍然受到许多因素的限制。例如，信息系统的安全性、市场反应的灵活性以及市场灵敏度等。所以，在其推广过程中，相关人员需要进行更加深入的改进与完善。

2.2集成化应用

集成化应用即指企业利用计算机集成思想，站在企业生产的整个过程中，对现有的原料、信息以及生产技术进行集成与优化，进而促使技术功能与经营活动的有效集成，并通过技术与经营的集成推动企业发展，提高企业的经济收益。而计算机集成思想指的是利用信息技术，优化企业整个生产制造过程的一种思想。现阶段，机械企业的集成需要以其内部的动态集成作为首要目标，以此来推动自身企业的全球化、国际化发展。目前，高度集成化的芯片以及专用集成电路以及在机械制造行业得到了广泛应用，极大的提高了机械制造数控系统的集成性，以及系统软硬件的运行速度；而LED平板计数的应用，则极大的增强了显示器的性能；在机械制造中的互连技术以及封装技术中，也融合了表面安装技术与半导体；同时，通过缩短互连长度、减少互连数量、增强集成电路密度等措施，有效降低了产品价格，并且极大的改进了产品性能，是组件的尺寸变小，进而增强了系统的可靠性。

2.3智能化应用

智能化应用即指企业根据制造整个过程的需求与实际情况，适当的应用人工智能技术，以此来缩小人工生产与机械化生产二者间的距离，进而使机械化生产逐步取代人工生产，降低企业的人力资源费用。智能化的机械制造系统，不仅将智能性完美的体现了出来，同时还极大的提高了系统的外部适应能力，以及系统对突发事件的应变处理能力，从某种角度上看，智能化制造技术将机械制造系统维系在一个相对完善的状态之内。相比于传统的机械制造系统，智能化制造系统的优势更加明显，不需要学习提升或是组织适应的过程，不仅降低了人工成本，同时也提高了生产的效率以及质量。此外，智能化制造体系还能够对市场变化进行一定程度的预测，进而对生产进行科学规划，合理管理材料，控制机械生产过程。现如今，我国已经研发出了CAD、CAPP等新型智能技术，极大促进了我国机械制造业的发展。

3结论

本文简要介绍了自动化技术的基本情况，在此基础上，对自动化技术在机械制造行业中的应用进行了深入探究：柔性化应用、集成化应用以及智能化应用。总而言之，自动化、信息技术与传统机械制造技术三者的有机统一，是机械制造行业未来的主要发展趋势。因此，相关企业或者生产技术人员必须将机械生产技术进行有效的整合、优化与完善，进而借助机械自动化技术来实现机械产品生产的柔性化、集成化以及智能化，为产品的生产质量以及企业的经济效益提供保障，从而显著增强企业的市场竞争力，使其在日益激烈的市场竞争中占据有利位置。

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引言

制造技术是当前社会以及未来社会发展的基本技能，是一个国家走向富强的关键，先进制造技术的提出源于美国，其为了提高国民经济增长与制造业的市场竞争力，研发了以计算机技术为核心，结合传统制造技术与现代信息技术演变而成的先进制造技术，它的运用，使得制造技术实现了优质、敏捷、低耗等优秀特点，并使得经济效益明显提高，像日韩这类发达国家，九十依靠着先进制造技术，维持着国民经济的平稳增长，而我国虽然作为制造大国，但是由于受到技术水平等方面的诸多限制，导致其进展缓慢，在学科间不断互相渗透的今天，如何加快先进制造技术的发展，成为了当下国人所要思考的主要问题。

一、先进制造特点介绍

1、先进制造技术内涵

制造技术自人来诞生以来就已经出现简单的雏形，期初由于对自然的认知不够，所以都是简单的手工生产模式，而在不断的演变中，随着学科间的不断相互渗透，使得制造技术逐渐摆脱了传统的手工为主生产模式，逐渐形成了以机械为主的可以实现产品量化生产的现代化先进制造技术。自第一次工业革命之后，各行业开始逐渐形成了自动流水生产线，从而开启了量化生产的大门，我们现在所使用的电脑、冰箱、汽车等很多东西，都是运用这种模式生产的。然而由于产品的单一性使其不能满足不同用户的需求，因此，人们又开始着手研发微机数控系统，柔性制造单元，柔性制造生产线等，较传统的制造而言，先进制造技术更加重视技术和管理的统一，重视制造过程中管理者组织和管理体制的合理性。

2、先进制造技术特征分析

先进制造技术具有先进性、系统性、集成性等特征，以以往的制造技术不同，先进性是其一个重要的特征，它是优化先进工艺，并与新技术结合，实现局部或系统的集成。并且针对不同的市场需求，具有一定的灵活性。另外，其具有一定的系统性，是在生产过程中形成的能量流、物质流和信息流等的系统工程，当然，还有集成性特征，它是将机械、电子、信息、材料和管理技术等融合一体的新兴交叉学科。

二、先进制造技术中关键技术

1、现代设计方法

现代设计方法是基于先进制造技术的基础上发展的，传统的设计方法，在加工过程中，存在切削力过大、刀具磨损严重等问题，且对技术人员的要求也非常的高，并难以保证产品质量，而现代设计方法运用了优化设计、人机工程设计、计算机辅助设计、工业产品造型设计等，使这些问题得到了妥善的解决，通过对刀具几何角度、切割方法进行分析，进行系统优化，灵活运用数控切削中螺纹加工循环指令等，发开新的加工方法，实现数控机床的二次发展。

2、先进制造工艺技术

先进制造工艺技术，是通过对各类零件特征分析，编制适合于不同零件的数控加工程序，并将其储存在PC机中，在数控机床加工时，通过输入对应的零件特征，生成适合于加工的该零件的程序。它在粗加工过程中可以提高生产效率，在细加工过程中，可以提高产品的精度，是实现优质、低耗生产的基础。

3、制造自动化技术

自动化技术与信息论、控制论、系统工程、计算机技术等技术都有着密不可分的关系，是一门综合性技术，且是一个动态概念，在工业发达的国家里，为了实现柔性自动化、知识智能化、集成化，因此在生产中主要采用数控机床、加工中心、柔性制造单元、计算机集成制造系统等，它的发展，大大降低了企业的生产成本，解放了劳动生产力，对推动制造企业发展有着巨大的作用。

三、先进制造技术在生产中的应用分析

1、柔性制造系统

柔性制造系统主要是由物料储运系统、信息控制系统和一组数字控制加工设备组成，是依靠计算机为基础，实行管理与控制的高度自动化加工系统，是可以运用于不同种类零件加工的机械自动化制造系统，主要包含柔性自动生产线、柔性制造单元、柔性制造系统三类系统，它的应用，提高了神杯利用率，使生产能力相对平稳、产品的质量提升等诸多优势。

2、虚拟制造技术

虚拟制造技术是在仿真技术、虚拟现实的基础上，对产品的设计、生产过程统一建模，从而在计算机上实现整个生产过程的模拟和仿真。它的应用大体分为四种，即虚拟企业、虚拟产品设计、虚拟产品制造和虚拟生产过程，它的应用，提高了生产过程开发效率，优化资源的利用，缩短生产周期，并可对产品按客户需求做出一定的更改。

结束语

终上所述，大力发展先进制造技术，对于推行我国工业化建设具有深远的意义，是提高我国工业化水平的重要手段，是提高我国国民经济的必要途径。

参考文献

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1.1制造模式的发展机械制造业所采用的生产模式主要分为库存生产模式、订单模式两种。库存生产模式是早期供小于求的时期的主要生产模式，当时企业不用在产品的销路上有过度的担心，最重要的是能否最大限度的生产出产品。因此对于产量标准仓库的库存容量，所以得名。如今，市场的需求是以订单的形式反馈到生产企业的，根据订单所要求的差异又分成了以下三种生产模式。订单生产就是要求的产品与以往的产品无差别，仅需要按照原计划工序完全按模型来定做；按订单组装生产模式就是生产时需要按订单要求来对不同组装不同的零部件进行组装；而当今市场最为常见的就是按订单设计模式生产产品，根据订单需要先设计，检验合格后生产出成品。

1.2柔性制造技术20世纪末期，柔性制造技术随着计算机应用技术、通信网络技术、控制设备的发展已成为发达国家机械制造自动化的研制发展重点方向之一。柔性性能主要体现为两点。第一点是系统对外界环境变化的适应能力和抵抗能力，这点可以由市场对新产品要求来衡量，是柔性性能的主要方面；第二点是系统对自己内部因子变化的抗干扰能力，可以用在有干扰和无干扰下系统生产率期望值比衡量。这里的柔性性能主要包括：产品的机械柔性、生产的延展柔性、生产的工艺柔性、生产及产品的运维柔性、生产柔性等。

1.3机械制造技术的其他应用特性机械制造技术的应用包括机械制造网络化、虚拟化、绿色化的应用等。

2机械自动化技术应用

2.1机械制造的自动化系统的构成从系统的构成来看，机械制造自动化分系统既是物料流和信息流的结合点，又是企业经济效益的支点，它常常可以由数控车钳铣机床、加工机构、测量机构、清洗机构、立体仓库、机器人、远程控制计算机、服务器等设备组成，根据数控中心信息和指令及对产品质量的控制要求，完成对初级产品深加工和能流控制制造。通常制造自动化系统主要由制造设备系统、物料传送系统、信息系统、制造过程生产计划调度与控制组成。制造设备系统是整个系统硬件的主体部分，主要包括自动化机床、组合机床自动线等其他各式各样的机床，产品粗精加工中心、计算机数字控制系统、柔性制造单元、柔性制造系统等加工设备和其他辅助设备等等。

物料传送系统主要由传送机构、搬运机器人、立体仓库、传动轨道小车、回收传送带等组成。信息系统包括：智能计算机远程控制系统、数据库管理系统、通信服务应用系统、网络虚拟系统、网络监控系统和服务器等。对于制造过程调度控制这部分也可归类于制造信息系统，但它对制造自动化系统优化运行具有至关重要的作用，因而可以独立出来单独加以考虑。机械制造自动化系统控制调度的主要目标是研究提高效率和资源利用率、减少空闲时间并保证交货期，是一种有效的手段和方法。

2.2自动化信息集成可以应用制造自动化信息系统对机械制造自动化系统进行信息集成。硬件设备中最重要的是用于信息处理的计算机系统和用于信息传输的信息管理网络系统，网络系统还是M信息管理系统和CIMS其他子系统实现信息集成的主要支撑技术之一。数据库是另一重要关键技术。数据库按照一定规则整理数据，可以实时便捷地实现对数据的储存、管理和调用，实现系统的信息资源共享并且进行协调一致的数据存取等精细管理。在制造自动化系统中，数据库实际包含两方面的含义:一是管理数据集合的载体或系统软件，即数据库管理系统；二是信息管理系统中产品设计、制造和计划管理等数据的集合和数据管理相关的应用软件。即数据库应用系统。

3制造自动化系统中的车间调度技术

机械制造自动化集成系统可以在生产车间实现，具体讲就是系统可以应用车间调动技术在生产线上在某个时间区间上对加工对象按照预先的要求和标准进行任务的集中受理和分配。从最优化理论角度系统地思考，该问题可以描述为在某个不等式或等式的约束条件下，如对制造工艺的要求和产品的质量要求等，针对目标函数也就是车间调度系统的优化。车间调度技术的目标是将任务合理地安排到各个机床使各个机床可以在同一个时间或者不同的时间对所加工对象按照一定的工艺和工序进行深加工，其中每个机床可以进行若干个动作，并且将这些操作集组成一项任务，这样，车间调度技术就变成了一个对任务集合的调度过程。再根据约束条件对车间调度系统进行最优化处理。

4结束语

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关键词：机械制造；自动化技术；现状；应用

随着科学技术的不断进步，机械制造自动化技术也越来越成熟，是机械制造企业的必然发展结果，使机械制造取得了飞跃性的进步。机械制造行业的发展影响着世界各国的工业生产，机械制造自动化技术水平对机械制造行业的整体发展水平发挥着重要作用，同时能够显示出国家工业整体的发展水平。因此，我国机械制造业的发展，必须投入大量的人力、物力促进机械制造自动化的进步和发展。

一、机械制造中自动化技术的现状

1、我国的机械制造企业与工业发达国家相比，即使在很多方面已经比较先进，如在制造工艺方面已经不断地应用很多先进的制造技术，但还是有一定差距。尤其是很多工业发达国家，他们的机械制造企业对于复合加工技术、激光加工技术、精细加工技术以及纳米和微米技术等最新加工方法，都会进行不断的更新和使用，这在很多方面就已经比我国先进很多，我国机械制造技术还有很多需要提高的方面，特别是掌握和开发制造工艺过程，提高机械制造技术的普及率。

2、计算机的集成化发展水平已经越来越高，在工业发达国家，关于计算机集成制造系统、柔性制造系统、数控机床和加工中心等先进技术，已经越来越多的被应用于机械制造企业，实现了柔性化、集成化和智能化，在一定程度上促进了机械制造自动化的发展。与其相比，我国机械制造企业依然是处于初步阶段，如刚性自动化、初级操作自动化以及单机自动化阶段，仅有个别的先进制造企业采用了柔性制造系统。

二、机械制造中自动化技术的应用

随着社会经济的不断发展，机械制造行业已经成为国民经济增长的重要内容，自动化技术作为机械制造业发展的重要构成部分，其技术水平的高低直接关系着整个行业的发展。基于此，相关部门及管理人员必须重视自动化技术的应用，努力实现创优目标。

1、柔性的自动化

竞争日益激烈的市场要求各大制造企业的应变能力要强，必须要能根据市场的需求进行及时调整自身产品的种类。市场所产生的每一个变化都有可能是一种新的商机，因此笔者认为现阶段的柔性自动化，敏捷制造是其今后的发展趋势。其的主线就是生产高度柔性化产品。mfs的应用研究结果显示，mfs是一种中批量的多品种的生产模式，其在提高企业生产率、确保交货期、提高信息完整可靠以及产品质量等方面均有较好的经济效益。随着实践的不断深入，以往无人化的全自动化的概念逐渐被更新，在自动化的系统之中，人的作用受到越来越多的关注，机械自动化日益向小型化以及多样化的方向转移，因人的作用日益增强，所以对人的素质以及技能方面的要求也在不断提高，企业在发展机械自动化技术的过程中，同时要重视培养员工的机械自动化知识。

2、集成化

计算机集成制造是采取信息技术，对企业全部制造过程进行整体优化的思想，是技术功能以及技术经营的双重集成。企业间的动态集成应以内部的动态集成为目标，加速与国际化、全球化竞争需要接轨。在机械制造技术发展过程中，对于计算机和机械自动化的引进和吸收从未终止。计算机辅助设计、数控加工以及企业管理信息系统等应用也逐步得到了普及应用。从单机到系统，从简单到复杂，从刚性到柔性的转变，最为有效的方法就是对相关技术进行系统集成。随着我国的科研人员开展CIMS工程研究的深入，CAD/CAM、系统集成技术、质量系统工程、管理决策信息系统和数据库等应用均得到了有效覆盖，可以预见CIMS将成为今后机械制造主导生产方式之一。

3、智能化

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、制造单元控制系统、智能式cad以及智能式capp，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。

4、虚拟化

虚拟化的技术通常包括当代制造工艺、计算机的图形学、人工智能、信息与多媒体技术等方面，其中主要以计算机的系统建模及仿真技术为根本，而构成的一种综合多门学科知识的系统技术。虚拟制造通过运用计算机仿真与信息技术，以全面仿真实际活动中的制造过程、信息以及人事物等，便于发现问题以及选取相应的预防对策，进而实现产品的一次成功制造，缩短生产周期，降低生产成本，提高市场竞争力的目标。

三、结束语

综上所述，自动化技术已经成为机械制造发展中的重要技术。在机械制造发展中，由于现代科学技术的发展及新村料、新工艺、新设备的涌现，也为工作质量及效率的提升奠定了基础。随着时代的发展，在机械制造发展中应对其自动化技术进行有效控制，只有这样才能为整个行业的发展提供强有力的保障。

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