简析机械自动化在机械制造中的应用

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摘 要 自动化技术在机械制造中的广泛和深入的应用，不仅可以有效降低劳动强度，还能提高生产效率，提高产品质量，从根本上提高机械制造产业的综合能力。但是从目前我国的机械制造的现状来看，机械制造自动化的实力还与其他国家有很大的差距，在人才和技术方面远远达不到所需要的要求，这就需要我们相关企业和高校，能够从基本做起，培养先进的机械专业的人才，创造出属于自己的核心技术。
关键词 机械制造;自动化;具体应用;发展趋势
引言
在现代社会中，机械自动化在机械制造中的应用水平应该得到进一步的提升，计算机信息技术和网络科学技术可以和机械自动化技术充分的融合，全面提高机械制造的智能化程度，使机械产品的质量和精度等均能够得到可靠的保障。而对于机械自动化的集成问题，则是可以在生产系统中完成全新的技术试验，应用微电子技术和柔性制造技术等，使机械产品制造能够满足不同行业的生产需求。
1  机械自动化技术概念及组成
1.1 机械自动化技术概念
机械自动化技术是指将传统机械制造业与自动化技术相结合，对传统机械制造业加工对象进行自动化的连续生产作业。在机械自动化技术在制造业应用后，整个机械制造对人力资源的需求相应减少，节约了人力成本。与此同时，机械自动化还将制造业前期投入原料的流动速度与制造时工艺的变化速度加快，降低了生产加工的时间成本与原料浪费。通过实践调查发现，应用机械自动化技术，为机械制造业带来了巨大收益。首先，降低了工作人员劳动强度并减少了制造中人员需求量，改善工作环境，节约了人力资源成本，促进了机械制造自动化技术的应用与发展;其次，机械自动化技术的应用有效提高了机械制造的生产效率，有效控制了机械产品生产周期，加速了机械产品发展更新速度，减少了机械产品制造过程中的错误，保障了机械产品的质量，降低了整个生产环节的成本;综上，机械制造行业的未来发展必然伴随着机械自动化的应用与发展，机械自动化技术已成为行业应用技术升级改造的核心因素。与此同时，实现机械自动化技术的行业应用需要优化生产各环节的资源配置，实现行业内可控成本、生产效率、产品质量的最优配置。
1.2 机械自动化的组成分析
①程序单元：机械自动化系统工程中最核心的单元，解决系统工作具体内容与步骤。②作用单元：机械自动化控制系统的前期性单元，作用是对系统进行功能定位与能量施加。③传感单元：机械自动控制系统的基础性单元，用于检测系统的实时状态以及性能参数。④制定单元：机械自动控制工程的核心单元，分析和比较传感单元传输的信息数据，并制定与发出相应的动作信号。⑤控制單元：机械自动化控制系统工程的保障性单元，用于保障各单元制定和自动化动作的调节[1]。
2  机械自动化的应用原则
2.1 机械功能方面
机械制造行业涉及多种机械自动化和物理科学知识，机械自动化技术则是一种更加先进的技术，在实际的应用过程中，不仅提高了机械制造的效率，还为不同行业的生产带来诸多便利。要进一步满足人们的生产需求，机械自动化在机械制造领域的应用，还需要不断完善命令系统，强化机械功能。通常情况下，机械自动化在机械制造中的应用，对于机械设备和重要机器的操作与控制均是通过计算机系统实现的，因此只有不断提高机械功能方面的要求，才能够保证系统中信息、能量以及相关命令的输入更加准确，使其判断处理也更加及时，保证最终的输出结果和输入信息之间是相互匹配的。
2.2 科技依赖度方面
机械自动化技术在机械制造领域中的应用充分体现了科技革命的优势，随着科学技术水平的不断提高，机械自动化程度也将得到提高。单一的依靠人力完成机械制造，劳动成本较高，并且机械产品制造的质量也是难以保证，但是在机械制造中应用机械自动化技术，依靠科学技术的支撑，则可以满足生产需求。机械自动化对科学技术的依赖度提高，技术改进部分也会更加完善，传统落后技术被先进技术取代，各种设备和系统得到优化、升级，实现了机械自动化技术的改进式发展、创新式发展，生产意义突出。
2.3 网络技术方面
机械自动化技术的应用是在机械产品的生产制造过程中，使用计算机系统对其机器操作程序进行设置，计算机发出命令，机器执行命令，从而保证合理有序的生产秩序。机械自动化技术在实际应用中得到不断完善，各种先进技术与之融合发展，实现了生产进步，将计算机网络技术和机械自动化技术进行融合，则可以通过网络渠道发出命令信息，命令传输渠道更加广阔和迅捷，机械自动化控制效果更加明显[2]。
3  机械自动化在机械制造中的应用
3.1 集成化应用分析
集成化主要是指在信息技术作用下，集成化制造能够对制造的全过程进行整体性优化，包含经营与功能的集成。机械制造的集成化应用体现在机械生产中的技术经营与技术功能的集成，包括企业利用计算机集成化制造技术对产品制造的全过程进行整体优化管理;企业将管理经营中的内部动态进行动态集合，强化企业与市场需求的相互融合，增强企业在全球化市场的竞争力;制造业通过利用计算机技术辅助设计、信息管理技术、数控加工技术，形成完整的机械自动化制造体系，三方面综合促进制造业技术革新，促进行业发展。目前，机械制造业大多应用以CAD/CAM为主的CIMS工程应用方式，未来必将发展为行业的核心生产方式之一。
3.2 柔性化应用分析
柔性化是指主体能够对外界作用力的差异进行自身调整，进而与之适应。在现代化机械制造业制造过程中，客户对产品的个性化需求越来越突出，经常需要机械制造业能够在生产制造过程中，对产品的类型与结构属性进行及时有效的调整，而柔性化应用就是解决行业内需求变化的有效方法。在机械制造行业中的柔性化应用是指制造产品时能够适应多变的市场需求，改变产品特性。柔性化应用主要是指在优化人机交互界面的基础上，既保障必要生产的柔性，又能将计算机管理工作效益最大化。笔者调研发现，敏捷制造是柔性化应用最突出的表现形式，也是未来行业内发展柔性化应用主要方向。以敏捷制造为代表的柔性化应用具有以四方面优势：①降低生产浪费，提高生产效率，保障产品质量，缩短个性化生产时间;②优化企业对市场的应变机能;③迎合客户需求，提高生产个性化、多样化机械产品的能力。
3.3 智能化应用分析
在当前智能化时代的浪潮下，机械制造业智能化是未来业界的发展方向。智能化应用将人工智能技术、自动化技术、系统工程管理技术与机械制造技术相结合，实现了生产机械主动适应制造环境的智能化机械制造。智能化应用的核心在于利用人类专家智力模拟算法进行机械制造，以此升级机械制造过程、实现生产过程实时性检测、自动优化配置生产资源，最终达到专家化运行目的。
3.4 虚拟化的应用
CAD、CAPP等技术通常会和计算机制图融合在一起应用到机械制造工艺中，这样可以极大地改进、完善和发展人工制图。一方面，提高制图的准确性，改变传统技术的缺点和不足。另一方面，提高了制图的水平和质量，还降低了制图成本，加快了制图速度。应用CAD技术，可以很快地完成机械制图，在制作过程中，如果发生错误，也不需要重新再作图，而是通过CAD技术自动修改。在机械制造过程中，应用虚拟自动化技术可以加快制作速度，提高产品质量，提高生产效率，提高企业效益[3]。
4  自动化技术在机械制造中的发展趋势
通过近几年来计算机技术的不断发展，以及它在机械制造领域的广泛应用，给机械制造产业带来了革命性的变化，使传统的制造行业也变得更加先进和智能。在机械制造自动化未来的发展中，计算机技术也势必成为引领行业继续革新的一个重要方向。首先，为了能够满足市场需求，机械制造领域的集成化发展最为迅速，产品具备模块化的特点，逐渐的取消了最原始的单一的零部件加工。在机械设备中，也是由模块化的机械元件组装代替了零部件的再次装配，既节省了装配的时间，同时也能够提高机械設备的质量，延长使用寿命。其次，利用计算机仿真技术，还可以达到机械制造的虚拟化生产。企业通过利用计算机控制系统和成像技术，将机械制造的过程在实验室中进行完全的模拟效果，能够从中了解和观察到机械制造过程中存在的一些问题。这样就能避免在进行大批量生产中的不合格率，最大程度的节约资源，降低企业的生产成本。自动化技术在机械制造中的应用与发展体现在各个方面，对于机械制造产业的发展有深远的影响。
5  结束语
无论是机械制造业的集成化应用、柔性化应用还是智能化应用，都来离不开机械制造业与新兴技术的结合，加强可编程控制系统与机械制造业结合的研发，是实现机械制造自动化的重点工程。
参考文献
[1] 谢世权，谢丽.浅谈机械自动化技术在机械制造业中的应用及发展[J].知识经济，2013，（9）：115-116.
[2] 王志.机械自动化技术及其在机械制造中的应用探讨[J].工程技术：全文版，2012，（9）：230.
[3] 葛畅.浅析自动化技术在机械制造中的应用[J].科技致富向导，2012，（12）：79.