機(jī)械制造與自動(dòng)化應(yīng)用研究

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隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展與日益激烈的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)，機(jī)械制造業(yè)的關(guān)注度與重視度越來(lái)越高，并得到了很好的發(fā)展。機(jī)械制造是與人們的日常生活緊密相關(guān)的一個(gè)行業(yè)，人們?cè)谌粘５纳a(chǎn)生活方式受機(jī)械制造技術(shù)的影響。由此可見(jiàn)，機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展在社會(huì)經(jīng)濟(jì)中有著舉足輕重的地位。如何提高當(dāng)今機(jī)械制造業(yè)的科技含量和技術(shù)水平，是研究機(jī)械制造發(fā)展的課題。因此，引入自動(dòng)化技術(shù)是機(jī)械制造業(yè)在發(fā)展中進(jìn)行升級(jí)與轉(zhuǎn)型和提高生產(chǎn)效率的必然要求，也是未來(lái)機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展方向。

1目前的自動(dòng)化應(yīng)用與機(jī)械制造業(yè)的現(xiàn)狀

機(jī)械制造在我國(guó)開(kāi)始于20世紀(jì)20年代或20世紀(jì)30年代左右，機(jī)械制造的現(xiàn)代化技術(shù)提高了生產(chǎn)率的質(zhì)量，由此，人們開(kāi)始對(duì)機(jī)械制造業(yè)越來(lái)越重視，使之得到迅速的發(fā)展。改革開(kāi)放后，信息技術(shù)的發(fā)展，經(jīng)濟(jì)的騰飛促進(jìn)了自動(dòng)化技術(shù)與機(jī)械制造的有機(jī)結(jié)合，效果極好。也因此促進(jìn)了集成系統(tǒng)的形成，并在機(jī)械制造業(yè)上起到了非常大的作用。

1.1在管理上

自動(dòng)化與機(jī)械制造在實(shí)際的應(yīng)用中，不管是思想管理還是方法管理，與其他發(fā)達(dá)國(guó)家相比都是比較落后的。自動(dòng)化的應(yīng)用與機(jī)械制造由于很多原因，在管理方法與思想上都沒(méi)有采用現(xiàn)代化與數(shù)字化。反觀自動(dòng)化的應(yīng)用與機(jī)械制造在西方國(guó)家的應(yīng)用中，不管是管理觀念上還是管理方式上都實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化的管理，并且十分的專業(yè)與科學(xué)，將一系列先進(jìn)生產(chǎn)中的管理理念，如并行工程與準(zhǔn)時(shí)生產(chǎn)等應(yīng)用在管理過(guò)程中。

1.2在設(shè)計(jì)上

發(fā)展落后的CAD-CAM計(jì)算機(jī)技術(shù)，在自動(dòng)化的應(yīng)用與機(jī)械制造方面不能做到很好的設(shè)計(jì)。自動(dòng)化應(yīng)用與機(jī)械制造在計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)達(dá)的西方國(guó)家，其設(shè)計(jì)理念在不斷的進(jìn)行更新中，計(jì)算機(jī)技術(shù)也被充分的利用，例如:引用了限元分析技術(shù)。

1.3制造的工藝上

先機(jī)科學(xué)的計(jì)算機(jī)技術(shù)如納米加工、（3D打印技術(shù)）快速成型、多軸設(shè)備的數(shù)控加工、高精密的加工、激光加工等，促使自動(dòng)化應(yīng)用在國(guó)外的機(jī)械制造業(yè)中具備了非常明顯的特點(diǎn)。落后的制作工藝與科技含量低的機(jī)械制造，是我國(guó)機(jī)械制造的現(xiàn)狀，國(guó)外的先進(jìn)技術(shù)在我國(guó)只有少數(shù)單位及企業(yè)采用。

1.4自動(dòng)化的技術(shù)上

在科學(xué)技術(shù)的發(fā)展中，自動(dòng)化的設(shè)備已經(jīng)成為機(jī)械制造業(yè)的主流，如多軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床與柔韌性的制造系統(tǒng)等,在西方國(guó)家已被廣泛的應(yīng)用。自動(dòng)化系統(tǒng)在我國(guó)的機(jī)械制造行業(yè)的應(yīng)用中還是比較單一的，數(shù)控機(jī)床雖然也已普及，但是自動(dòng)化的技術(shù)含量還是不高。

2自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械制造業(yè)應(yīng)用中的意義

自動(dòng)化技術(shù)是機(jī)械制造業(yè)水平提高與發(fā)展的表現(xiàn)，也是技術(shù)領(lǐng)域中非常重要的一項(xiàng)。對(duì)工作效率與機(jī)械制造的提高，還有連續(xù)化與自動(dòng)化的生產(chǎn)都有著重要的作用。在節(jié)省人力資本投入與優(yōu)化產(chǎn)品的過(guò)程中，有利于機(jī)械制造業(yè)的科技含量與技術(shù)水平得到提高。在一定的程度中，自動(dòng)化的發(fā)展水平?jīng)Q定了機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展水平，是機(jī)械制造在未來(lái)發(fā)展中的必不可少的組成部分。自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用，有利于機(jī)械化水平的提高，是對(duì)機(jī)械制造業(yè)在進(jìn)行升級(jí)換代時(shí)的必要手段。

3我國(guó)對(duì)于機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用

3.1生產(chǎn)的自動(dòng)化

自動(dòng)化技術(shù)在生產(chǎn)過(guò)程中的應(yīng)用有利于生產(chǎn)過(guò)程更加的連續(xù)與智能化。在生產(chǎn)的過(guò)程中，設(shè)備可自動(dòng)的完成大部分的工序，避免了生產(chǎn)過(guò)程中人為因素的影響，同時(shí)節(jié)省了很多的人力資源。在進(jìn)行加工時(shí)，也降低了損失的情況，有利于企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的提升。

3.2在自動(dòng)化的機(jī)械制造業(yè)中與CAM、CAPP技術(shù)的融合

CAPP技術(shù)隨著機(jī)械制造業(yè)在自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，扮演著非常重要的角色。生產(chǎn)的管理與活動(dòng)作為機(jī)械制造在生產(chǎn)過(guò)程中的重要依據(jù)，是其不可缺少的一部分。在加工過(guò)程中，零件的精確化與智能化則需要CAM技術(shù)的應(yīng)用。

3.3信息的自動(dòng)化

計(jì)算機(jī)技術(shù)的輔助系統(tǒng)在內(nèi)容上涉及范圍非常廣泛，如計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)與工藝系統(tǒng)等，是自動(dòng)化與機(jī)械制造實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化功能的主要依據(jù)。在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)部分，計(jì)算機(jī)的輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)可以有效地促進(jìn)設(shè)計(jì)師的精力集中；在加工的效率上，計(jì)算機(jī)的工藝輔助系統(tǒng)可有效地提高生產(chǎn)過(guò)程中的標(biāo)準(zhǔn)化水平與機(jī)械生產(chǎn)。

3.4檢測(cè)的自動(dòng)化

原材料的運(yùn)用在科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展中，逐漸出現(xiàn)很多新型的材料，在機(jī)械的加工過(guò)程中，機(jī)械加工的材料不再為單一的傳統(tǒng)材料，而是采用了大量的新型材料。然而，新型材料的運(yùn)用，使得傳統(tǒng)的檢測(cè)方式與之不匹配，這時(shí)就要運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)。比如說(shuō)電流信號(hào)、激光、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等檢測(cè)技術(shù)都有利于檢測(cè)效率的提高。

4自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械制造中的發(fā)展策略

4.1自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展要因地制宜

機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展要結(jié)合生產(chǎn)的實(shí)際情況與發(fā)展現(xiàn)狀來(lái)確定自動(dòng)化技術(shù)在該領(lǐng)域的發(fā)展目標(biāo)。自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展中，要把技術(shù)的應(yīng)用作為重點(diǎn)，還要注意技術(shù)的創(chuàng)新與引進(jìn)。另外，還要結(jié)合企業(yè)的自身發(fā)展情況，技術(shù)的應(yīng)用是為了企業(yè)的社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益的提高，一定要符合企業(yè)的發(fā)展需要。因此，機(jī)械自動(dòng)化的技術(shù)發(fā)展不僅是要加強(qiáng)技術(shù)方面的實(shí)用性，更是要實(shí)事求是，因地制宜的發(fā)展，以此促進(jìn)企業(yè)中經(jīng)濟(jì)效益的提高。如果只是過(guò)分的去強(qiáng)調(diào)智能化與自動(dòng)化的機(jī)械設(shè)備，盲目的擴(kuò)大和引進(jìn)自動(dòng)化技術(shù)，是不符合實(shí)際的發(fā)展需要的。在生產(chǎn)的方法與模式上要擺脫低負(fù)荷率就要注重在技術(shù)的創(chuàng)新與引進(jìn)上，如何應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)要根據(jù)發(fā)展的現(xiàn)狀和當(dāng)前技術(shù)的發(fā)展水平，在生產(chǎn)效益提高的基礎(chǔ)上促進(jìn)生產(chǎn)速度的提高。

4.2低成本的自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展，有利于效率的提高

效益高、投資少的自動(dòng)化技術(shù)在推廣與引進(jìn)上有利于自動(dòng)化技術(shù)在層次與水平方面的提高。新型的低成本自動(dòng)化技術(shù)在積極地推廣與應(yīng)用中，有利于資源配置的不斷優(yōu)化，在經(jīng)濟(jì)效益上有利于用最小的投資成本換最大的利益，有事半功倍的作用。這種以最小的投資成本換取最大的利益源自于美國(guó)的LP生產(chǎn)模式，所以在機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展中進(jìn)行設(shè)備與技術(shù)的引進(jìn)時(shí)，要根據(jù)企業(yè)的自身?xiàng)l件和實(shí)際的發(fā)展情況，合理的調(diào)整機(jī)床的布局與機(jī)械設(shè)備的改進(jìn)，這樣有利于資金與設(shè)備在在投入方面的節(jié)省，以此獲取經(jīng)濟(jì)效益的提高。此外，還要應(yīng)用與引進(jìn)自動(dòng)化的管理技術(shù)CAD/CAM,提高技術(shù)在機(jī)械設(shè)備中的含量與技術(shù)人員的綜合素質(zhì)和專業(yè)水平，在管理人員的創(chuàng)造性發(fā)揮中，優(yōu)化人力與技術(shù)資源，使機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)水平得到系統(tǒng)、全面的提高。如今，結(jié)合自身的發(fā)展情況，我國(guó)食物自動(dòng)化改裝已在很多企業(yè)的機(jī)械制造方面得以實(shí)現(xiàn)，降低了技術(shù)方面的投資成本，這一技術(shù)的運(yùn)用，在經(jīng)濟(jì)效益上會(huì)有很大的提高。

4.3自動(dòng)化技術(shù)要提高其自身的技術(shù)含量

自動(dòng)化技術(shù)在創(chuàng)新與發(fā)展中不斷的進(jìn)行優(yōu)化與調(diào)整，從簡(jiǎn)單到復(fù)雜，由低到高，逐漸從人工控制發(fā)展為數(shù)字與機(jī)械控制。機(jī)械制造業(yè)在未來(lái)的發(fā)展方向與趨勢(shì)上是自動(dòng)化工廠，有利于生產(chǎn)效率的提高。目前，這也是理想階段的機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)這一階段的目標(biāo)不是一蹴而就的，需要技術(shù)人員在機(jī)械制造方面不斷的努力。與國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家的技術(shù)相比，我國(guó)的機(jī)械制造業(yè)發(fā)展水平與世界的先進(jìn)水準(zhǔn)還是差距很大的，因此，要加強(qiáng)對(duì)專業(yè)技術(shù)與理論知識(shí)的學(xué)習(xí)，在應(yīng)用中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，推陳出新，革故鼎新，促進(jìn)自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械制造領(lǐng)域更好更快的發(fā)展。

4.4要發(fā)展與之配套的自動(dòng)化技術(shù)

機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展不僅需要高含量的生產(chǎn)技術(shù)，還要注重與之相配套的生產(chǎn)技術(shù)，促進(jìn)自動(dòng)化技術(shù)水平的提高。因此，要結(jié)合企業(yè)的自身情況，做好每個(gè)項(xiàng)目在自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用上的基礎(chǔ)工作，有利于自動(dòng)化技術(shù)在整個(gè)系統(tǒng)中提高發(fā)展水平。在自動(dòng)化的控制技術(shù)發(fā)展中，應(yīng)注重傳感器與編程控制器等設(shè)備，促使各種道具與微處理機(jī)在自動(dòng)化技術(shù)中符合發(fā)展的需要，在自動(dòng)化技術(shù)中運(yùn)用先進(jìn)的控制系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行控制與管理，促使機(jī)械制造朝著自動(dòng)化、數(shù)字化、智能化的方向發(fā)展。機(jī)械設(shè)備在未來(lái)技術(shù)的發(fā)展方向?yàn)橹悄芑礁吲c性能好。不斷的優(yōu)化機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，不斷提高其系統(tǒng)的耐性與剛性，在生產(chǎn)設(shè)備中的體積與質(zhì)量上不斷優(yōu)化，是自動(dòng)化技術(shù)在發(fā)展中非常重要的方向。在機(jī)械制造中，科技含量與技術(shù)水準(zhǔn)通過(guò)自動(dòng)控制與微電子技術(shù)進(jìn)行提高，并實(shí)現(xiàn)其自動(dòng)化的檢測(cè)與控制。計(jì)算機(jī)技術(shù)在機(jī)械自動(dòng)化的應(yīng)用中有利于生產(chǎn)決策與數(shù)據(jù)運(yùn)算在技術(shù)上的支持，有利于信息的及時(shí)處理與傳輸。

5自動(dòng)化技術(shù)與機(jī)械制造在未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)

5.1集成化的發(fā)展方向

集成系統(tǒng)是由各分系統(tǒng)形式質(zhì)量信息、工程技術(shù)信息、制造自動(dòng)化與管理信息所構(gòu)成的系統(tǒng)模式，在企業(yè)的發(fā)展與生產(chǎn)中有著很大的作用。工程技術(shù)的信息分系統(tǒng)是以計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)工程中分析、工裝設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)及工藝過(guò)程為基礎(chǔ)的；自動(dòng)化分系統(tǒng)是由工業(yè)機(jī)器人、自動(dòng)裝配、計(jì)算技術(shù)控、加工中心構(gòu)成的；管理信息分系統(tǒng)是由財(cái)務(wù)管理、材料、人事、經(jīng)營(yíng)所構(gòu)成的；質(zhì)量信息分系統(tǒng)由計(jì)算基礎(chǔ)中的質(zhì)量、測(cè)試、檢驗(yàn)共同構(gòu)成。在機(jī)械制造領(lǐng)域計(jì)算機(jī)集成技術(shù)的應(yīng)用會(huì)越來(lái)越高，越來(lái)越廣泛。

5.2智能化的發(fā)展方向

在機(jī)械的制造與生產(chǎn)過(guò)程中，加入一些分析、推理、判斷與構(gòu)思等形式，使友好性、優(yōu)良性、適應(yīng)性在機(jī)械制造的智能化系統(tǒng)中發(fā)揮著重要的作用。并在其生產(chǎn)與設(shè)計(jì)的環(huán)節(jié)中，進(jìn)行模擬化操作方式，以提高其柔弱性。在機(jī)械制造的智能化發(fā)展中，安全性與友好性有利于降低污染物在生產(chǎn)過(guò)程中的產(chǎn)生,節(jié)約大部分的資源，有利于資源有效的循環(huán)利用。

5.3敏捷化的發(fā)展方向

機(jī)械制造的敏捷化來(lái)源于企業(yè)的自身競(jìng)爭(zhēng)力與企業(yè)的信譽(yù)度，進(jìn)行分工合作與虛擬化公司的組件有利于企業(yè)自主競(jìng)爭(zhēng)力與綜合競(jìng)爭(zhēng)力的提高，在運(yùn)轉(zhuǎn)的過(guò)程中，對(duì)用戶的要求可以以最快的速度進(jìn)行反應(yīng)，敏捷化的機(jī)械制造可促進(jìn)企業(yè)在應(yīng)變能力上有效地提高。虛擬制造技術(shù)就是敏捷化的機(jī)械技術(shù)的核心與關(guān)鍵性技術(shù)，是其集成化技術(shù)的發(fā)展目標(biāo)，發(fā)展敏捷化的機(jī)械制造技術(shù)，在生產(chǎn)過(guò)程中可有效地運(yùn)用現(xiàn)代化技術(shù)，并由信息集成化向企業(yè)集成化方向發(fā)展，所以在很大程度上敏捷化的機(jī)械制造影響著其現(xiàn)代化的集成技術(shù)，也是近幾年自動(dòng)化技術(shù)在我國(guó)的技術(shù)研討中的主要攻克目標(biāo)之一。

6結(jié)語(yǔ)

自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用在機(jī)械制造中，有利于經(jīng)濟(jì)效益與生產(chǎn)效率的提高，有利于企業(yè)在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力上的提高，自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械制造業(yè)中正向著集成化、智能化、數(shù)字化及綠色化的方向發(fā)展，有利于在發(fā)展過(guò)程中實(shí)現(xiàn)可持續(xù)的發(fā)展理念，和諧共生，相互促進(jìn)。在科學(xué)技術(shù)與社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展中，自動(dòng)化技術(shù)與機(jī)械制造技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，促進(jìn)了生產(chǎn)效益的大幅度提高，保證了產(chǎn)品質(zhì)量，在生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度也起到了降低的作用，也促使在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中，企業(yè)有了長(zhǎng)足的發(fā)展空間，因此，自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械制造業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用要越來(lái)越完善，符合社會(huì)實(shí)際情況的發(fā)展要求，不斷地提高社會(huì)效益與生產(chǎn)效益。

作者：徐欽 從彬 單位：鄭州工業(yè)安全職業(yè)學(xué)院