時間：2023-07-19 17:30:43
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇柔性制造技術的應用，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
【關鍵詞】 飛機 數字化 柔性裝配
1 引言
傳統的飛機裝配采用剛性工裝定位、手工制孔連接、基于模擬量傳遞的互換協調檢驗方法和分散的手工作坊式生產。自20世紀 80 年代以來，隨著計算機輔助設計/制造（CAD/CAM）技術、計算機信息技術、自動化技術和網絡技術的發展，數字化技術在現代飛機制造中得到了廣泛的應用，飛機制造進入了數字化時代。
在數字化技術的推動下，飛機裝配技術快速發展，形成了現代飛機的數字化柔性裝配模式。數字化柔性裝配模式具體表現為：在飛機裝配中，以數字化柔性工裝為裝配定位與夾緊平臺，以先進數控鉆鉚系統為自動連接設備，以激光跟蹤儀等數字化測量裝置為在線檢測工具，在數字化裝配數據及數控程序的協同驅動下，在集成的數字化柔性裝配生產線上完成飛機產品的自動化裝配。
2 飛機裝配生產線特點
一般機械制造中的裝配線是指人和機器的有效組合，通過將生產中的輸送系統、隨行夾具和在線專機、檢測設備等進行有機組合，從而滿足多品種產品的裝配要求，充分體現了設備靈活性。裝配生產線的應用，提高了生產效率縮短了制造周期，但自動化生產線的成本較高，主要用于批量生產，如在汽車行業。
但飛機產品型號多、批量少的特點使得飛機裝配生產線需要在具有一般機械產品裝配生產線的特點基礎上，還應具有一定的柔，這樣同一生產線既能用于同型號同批次，又能適用于同型號改進改型系列機型的飛機產品裝配，從而滿足了裝配生產線對產品產量的要求，可充分發揮其優勢，實現現代飛機產品的精益制造。
與國外發達國家相比，我國現代飛機柔性裝配生產線技術無論在研究層面還是應用實踐層面都存在較大的差距，主要表現在：
(1)現有的產品設計模式和產品特征沒有充分考慮產品柔性裝配技術的應用需求，不適應柔性裝配生產線的發展要求。
(2)基于MBD的數字化裝配工藝規劃與管理技術缺乏系統研究和應用。工藝設計手段還停留在二維工藝設計和表述為主的水平，存在與數字化產品設計不銜接、設計周期長、返工量大、需要實物驗證和示教性差等諸多問題，大量制造依據信息以工藝文件形式分離存在，管理混亂，不能滿足柔性裝配生產線可視化裝配、無圖制造的發展要求。
(3)數字化檢測技術嚴重滯后。
大量采用專用工裝、標準量具等模擬量設備進行產品的測量與檢驗，測量效率低、精度差，不能滿足柔性裝配生產線快速精確測量、在線質量控制的需求。
3 數字化柔性裝配生產線內容及關鍵技術
通過研究國外數字化裝配技術的發展狀況，結合飛機裝配及其生產線的特點，可得出構建新一代飛機數字化柔性裝配生產線必須包括以下內容及關鍵技術：(1)面向裝配的數字化產品并行設計，為實現柔性裝配、敏捷制造提供前提和基礎；(2)數字化三維裝配工藝設計與仿真系統，實現整個裝配過程中數字量傳遞；(3)數字化柔性工裝系統，實現工裝快速響應、快速重構以及數字化定位；(4)先進的連接設備及技術（包括柔性制孔技術、自動鉆鉚技術、電磁鉚接技術等），保證裝配質量和效率，實現裝配過程的自動化；(5)數字化測量檢驗系統，實現裝配過程中的精確測量和協調裝配，裝配完成后的精確檢驗；(6)數字化裝配生產線輔助裝備及管理，建立數字化柔性裝配生產線集成管理系統，實現從產品設計、工藝、裝配、檢驗和現場管理各裝配生產環節信息的高度集成和移動生產線的自動配送物流管理。
上述各項內容在實際應用中互相聯系、互相支撐，通過將其整合和集成，可構建現代飛機的數字化柔性裝配生產線，實現現代飛機產品的數字化、柔性化、自動化裝配。
數字化三維裝配工藝設計與仿真系統是實現飛機數字化裝配模式、構建飛機數字化裝配生產線的軟件基礎，現代飛機整個裝配過程都是建立在數字化工藝設計的基礎之上的，只有采用基于單一產品三維數字量模型的數字化工藝設計方式，為整個裝配過程從源頭上提供數字量數據基礎，基于數字化裝配的柔性裝配生產線才有可能真正實現。
數字化柔性工裝系統、先進連接設備及技術、數字化測量檢驗系統是實現數字化柔性裝配生產線的硬件基礎。通過數字化裝配工藝設計仿真系統得到的數字量數據必須由數字化的工裝及設備來執行，才能保證整個裝配過程的全數字量傳遞，從而實現整個裝配生產線的數字量協調。
4 結論與展望
當前國內軍機產品的數字化設計與零件制造技術發展迅速，但是裝配技術作為飛機制造的關鍵還停留在二、三代機的制造水平，與其他軍機制造技術相比嚴重滯后，已成為軍機型號快速研制和生產的瓶頸。數字化產品定義取代二維工程圖樣已成為必然趨勢，零件精準制造技術的快速發展為實現飛機柔性裝配提供了必要的前提，新一代飛機長壽命、隱身、高可靠性、低成本快速研制的需求對數字化柔性裝配生產線的應用提出了迫切要求。
(1)發展應用柔性裝配生產線是現代飛機制造業大勢所趨，通過發展應用柔性裝配生產線，可大幅度提高產品裝配質量和效率，是現代飛機產品制造的顯著特點。
(2)通過發展柔性裝配生產線，可促進數字化柔性裝配技術的發展和應用，從而解決現有裝配技術難以滿足新一代飛機長壽命、隱身和高可靠性等要求的瓶頸問題。
(3)通過發展柔性裝配生產線，可建立飛機柔性裝配多系統異構測量平臺和集成檢測系統，形成數字化裝配模式下的新質保體系和產品檢測機制，從而解決現有模式下測量手段簡單、無法實現空間大尺寸動態測量，測量數據手工記錄，與產品設計和工藝規劃系統脫節，難以保證裝配的高精度與產品及工藝的完整性等關鍵技術難題。
綜上所述，在國內發展應用數字化柔性裝配生產線勢在必行，但應充分利用前期研究工作基礎，圍繞數字化裝配技術的發展趨勢和生產線的迫切需求，根本上改造傳統的設計體系、制造體系、技術體系和管理體系，實現流程再造、資源整合和生產組織調整，從而構建現代飛機數字化柔性裝配生產線。
參考文獻:
一、概述
柔性自動化生產技術簡稱柔性制造技術，它以工藝設計為先導，以數控技術為核心，是自動化地完成企業多品種、多批量的加工、制造、裝配、檢測等過程的先進生產技術。它涉及到計算機、網絡、控制、信息、監測、生產系統仿真、質量控制與生產管理等技術。其主要研究范圍一般可分為：
1.適用于柔性自動化生產的設備
包括數控機床、輔機、傳輸裝置、機器人、存儲裝置、柔性自動裝夾具、檢具、交換裝置及更換裝置、接口等。
2.自動化控制和管理技術
包括分布式數字控制技術、質量統計和管理信息集成技術、生產規則和動態調度控制技術、計算機技術、網絡技術、通訊技術、生產系統仿真技術等。
3.聯線技術
根據工藝設計，將各種設備聯線，形成一個自動化生產的有機整體，既具有一定范圍的適用性，又具有較好的可變性。包括FMC、FMS、FML、FA等。
二、選擇依據
柔性自動化生產技術的高效性、靈活性和縮短投產準備時間等特性使其成為實施靈捷制造、并行工程、精益生產和智能制造等先進制造系統的基礎。
柔性自動化生產技術起源于切削加工，至今已遍及到機械制造業的各個領域，包括：電火花加工、激光加工、板材剪切和折彎、沖壓加工、水噴射加工、焊接及自動化裝配等，甚至還應用到測量、熱處理和噴漆涂覆等領域。
柔性自動化生產技術是當前機械制造業適應市場動態需求及產品不斷迅速更新的主要手段，是先進制造技術的基礎技術。實踐證明，應用由不同柔性自動化水平構成的制造系統可提高生產率1-4倍，新產品試制周期和費用減少1/3-1/2。從而可縮短制造周期和交貨期，加快產品更新換代，大幅度降低成本，提高企業對市場變化的應變能力和競爭能力，給企業帶來明顯的經濟效益。
為了提高我國在國際市場上的競爭能力和振興機械制造業，采用先進制造技術勢在必行，但FMC、FMS、FML、FA……等是附加值高的高科技產品，依靠進口則費用高昂，而且制造系統包含著技術、管理和人文意識，故必須我國自行研制，才能結合國情，達到先進而適用，且能節約大量外匯，取得巨大的經濟效益。
三、現狀及國內外發展趨勢
美、日、德三國分別于68年、70年和71年開發了首套FMS。到90年代全世界擁有1200套左右FMS，其中日本擁有400套，美國150套，德國100套。自85年到90年FMS的年平均增長率為28.7%。而同期FMC的年平均增長率為72.8%，即FMC的增長率是FMS的2.54倍。
這是由于FMS是根據加工的零件族的工藝選用合適數控機床的品種和數量組成的制造系統，因而系統較復雜，雖然生產效率高，但投資較大，資金回收期長，也就承擔較大的風險。而FMC由于是采用模塊化設計，數控機床品種單一，系統結構比較穩定，可靠性高，且可根據需要擴展組成FMS，有更好的柔性，較少的投資，調整周期短，見較快，經濟效益高些，故自80年代中期以來FMC已成為柔性制造系統中主要發展的工程產品。
1990年全球FMS的銷售額超過了20億美元，FMC銷售額逾40億美元，兩者約占當年世界機床總銷售額的15%，約占數控機床銷售額的30%以上。包括各類數控機床在內的柔性制造機床和系統的產值約占90年世界機床總產值465億美元的55%，其中日本和聯邦德國分別高達75%和70%，并呈逐年增加的趨勢。因而適用于柔性自動化生產的機床和系統已成為機床工業的主導產品。
1958年清華大學與北京第一機床廠合作研制了我國第一臺數控銑床，雖與日本研制數控車床和數控銑床的時間接近，但由于數控系統和相關的電、液元件未得到相應的發展，所以并沒有能形成數控機床產業。直到“六五”期間由北京機床研究所引進日本FANUC數控和伺服系統技術，并經“七五”、“八五”在引進數控技術的基礎上消化吸收，才從80年代起逐步形成了我國完整的數控機床產業；同時開發了在CNC單機基礎上配置工件自動輸送和托盤交換裝置的FMC，自主研制了以國產設備為主組成的箱體加工FMS和板材沖壓成型FMS等，并為國內汽車行業和摩托車行業研制了柔性自動化生產線，發展了基于DNC的獨立制造島和車間集成信息管理系統等。
但總體而言，無論在柔性自動化生產設備的應用廣泛性方面，還是滿足國內市場需要方面，與工業發達國家相比有明顯不足，至于作為工程系統的FMC、FMS和FML等更還處于初步發展階段。國內機械制造業使用的為數不多的FMC、FMS和FML也大多自國外引進。
從目前來看，國外柔性自動化生產技術總的發展趨勢可歸為3F和3S。
所謂3F為：柔性化（Flexibility）、聯盟化(Federalization)、新穎化(Fashion)。
所謂3S為：系統化（System）、軟件化（Software）、特效化（Speciality）。
具體來說，大致有下列四個方面：
1)創制新一代數控機床，根據應用場合，既有適合自動化的簡約型高速數控機床，又有用于模具加工的超高速精密加工中心，復雜零件加工的多功能復合機床以及新穎的并聯機構機床（虛擬軸機床）等。
2)發展適用于大批量、短節拍的由數控機床組成的自動生產線，達到具有年產量超過30萬件、多品種分批生產的經濟性。
3)進一步提高制造系統的生產規劃和控制軟件的面向對象的特性，以增強其柔性和信息集成性，適應構建CIMS等更高層次柔性自動化生產系統的需要。
4)研制靈捷制造單元，使其具有高度的自律性和良好的重組性，成為分布式網絡集成的智能體，作為實現動態聯盟企業實施異地遠程協調制造的基礎。
國內柔性自動化生產技術的發展總趨勢仍是遵循著3F和3S的方向，但又有其特點：
1)發展適用、可靠和有價格競爭力的數控機床，開發市場急需的高效、精密和缺門產品，不斷地提高其功能、性能，更好地適應柔性自動化生產的需求。
2)大力推進分布式數字控制和管理（DNC）的制造系統，應用DNC技術有效地提高數控機床的利用率和自動化程度。
機械自動化，簡單來說就是指機器在沒有人為干預的情況下，按照設定好的程序，自動的進行工作。機械自動化是一個全新的生產過程，機械自動化使得生產過程更加的高效與規范，機械自動化技術的應用，提高了整個生產過程的工作效率。首先是在投入原材料方面，機械自動化技術的應用，可以使生產過程中加入原材料的速度更快更精準，減少了人力資源的投入以及人工加入原材料過程中產生的資源浪費。其次是在產品質量方面，機械自動化技術的應用，實現了生產過程的規范化，大大降低了殘次品的生產概率，在提高了生產效率的同時，還保證了產品的質量，提高了企業的經濟效益。另外，機械自動化技術在生產行業的應用，大大的降低了工作人員的勞動強度，減少了企業人力資源的投入，降低了產品的生產成本。綜上所述，我們可以看出機械自動化技術在生產行業的應用，已經成為了時展的趨勢，它改變了傳統機械行業落后的生產方式和生產手段，提高了生產的效率與產品的質量，同時還解放了大量的勞動力，在擴大經濟效益的同時也增加了社會效益。
2.機械自動化技術發展現狀
機械自動化技術在我國的發展還處于剛剛起步的階段，與國外發達國家還存在一定的差距，機械自動化技術的發展與應用是一個長期且復雜的過程，我們需要根據本國的國情，為機械自動化技術的發展提供穩定的發展空間，為技術的改進提供條件，最終實現機械自動化技術的穩步向前發展。對于機械現代化技術發展現狀的分析，主要從三個方面入手：機械自動化的技術管理、機械自動化技術設計和機械自動化技術的制造工藝。
2.1機械自動化技術管理
我國的機械自動化技術管理水平處于一個相對落后的階段，大多數中小型企業在機械自動化技術管理方面仍然采用傳統的人工管理模式，依靠自身以往的工作經驗進行技術管理，僅有少數的大型企業采用了計算機對機械自動化技術進行輔助管理。在國外工業技術比較發達的國家，基本都采用計算機對機械自動化技術進行管理與控制，人工管理僅僅是提供輔助管理的作用，對于生產制造的模式進行指導式的調整，使機械自動化技術更好的為企業為社會服務。我國在機械自動化技術管理方面還有所欠缺，需要建立成熟的管理體系來加強機械自動化技術的應用水準。
2.2機械自動化技術設計
在機械自動化技術設計方面，我國目前采用計算機及其圖形設備幫助設計人員進行設計工作的企業還太少，這項技術的應用范圍也比較狹窄。在國外發達國家中，大多數企業都是隨著科技的發展與時代的進步，隨時更新自己的技術設計，對設計框架與設計數據資料實時進行更新，加上對于計算機的輔助應用，保證了設計方案的最優選擇。還有一些企業采用無圖紙生產的方式，設計方案直接傳輸到對機械自動化進行管理的計算機中，大大的提高了工作效率，減少了不必要的步驟。我國在機械自動化技術設計方面還存在問題，設計水平有待進一步加強。
2.3機械自動化技術制造工藝
我國目前大多數企業的機械自動化技術制造工藝仍然處于剛性自動化、單機自動化的階段，生產產品具有單一性，一條生產線上只能生產某種產品或生產工藝相近的某類產品，自動化水平不高。而機械自動化技術的制造工藝發展趨勢，是為了實現柔性自動化，即生產的產品具有可變性與多樣性，表現為機床的柔性、產品的柔性、加工的柔性和批量的柔性，這些方面的標準都應該具有可變性。我國在加工中心、數據控制機床技術方面與發達國家還有較大的差距，在機械自動化技術制造工藝方面還需要不斷地改良，促進技術的穩步發展。
3.機械自動化技術在機械制造中的應用
3.1機械制造的集成化應用
機械制造的集成化應用，指的是在機械制造過程中，技術經營與技術功能的集成。將機械自動化技術中的集成化應用到機械制造中去，利用計算機集成化制造對企業的生產制造全過程進行優化。在機械制造技術改進的過程中，將計算機輔助設計技術、企業管理信息系統應用技術和數控加工技術集成為一體，逐漸的應用到機械制造的系統之中，實現機械制造行業更好的發展。
3.2機械制造的柔性化應用
機械制造中的柔性化應用，指的是機械制造生產出來的產品，更能夠適應市場的需要，能夠根據的市場的不同需求來改變產品的特質。機械制造行業的標準必須要隨時根據市場需求的變化來變化，柔性化技術的應用，可以更好的對機械制造中產品的類型與結構屬性進行調整，從而提高機械制造的生產效率和產品的市場占有率。
3.3機械制造的智能化應用
隨著科技的不斷發展，智能化的產品越來越多的出現在人們的日常生活中。機械制造中的智能化應用，可以實現機械制造過程中的各種現象進行智能化的反應，確保運行的最優化。
作者:張浩
參考文獻
關鍵詞：柔性；制造技術；機械制造；自動化
中圖分類號：TU74
1基本概念
1.1柔性
柔性有兩個方面的涵義。其一，是系統對于變化的外部環境的適應能力，可以用系統對于新產品要求的滿足度來衡量；其二，是系統對于內部變動的適應能力，可以用有干擾（例如，機器出現了故障）的情況下，系統生產率和無干擾的情況下生產率的期望值相比較來衡量。“柔性”是相對“剛性”來說的，傳統下的制造“剛性”生產主要實現的是單一品種大批量生產。
柔性包括：①機器柔性。當生產一系列的不同類型產品時，機器隨著產品的變化加工不同的零件難易的程度。②工藝柔性。一是當工藝流程不改變時，系統自身適應產品或者原材料變化的能力；二是在制造系統的內部為了適應產品或者原材料的變化改變相應的工藝難易的程度。③產品柔性。其一，產品更新時或者完全轉向后，系統可以經濟迅速地制造新產品的能力；其二，產品更新之后，繼承和兼容老產品的有用特性的能力。④維護柔性。應用多種多樣的方式來查詢并處理故障以保證生產能夠正常運行的能力。⑤生產能力的柔性。當生產量發生改變時，系統也可經濟運行的能力。⑥擴展柔性。當生產需要時，能夠很容易擴展系統的結構，增加模塊，從而構建一個更強大系統的能力。⑦運行柔性。利用不同材料、工藝流程、機器來生產一系列的產品的能力以及運用不同的工序來加工同樣產品的能力。
1.2柔性制造技術
柔性制造技術指的是對于各種不同形狀的加工對象而實現的程序化的柔性制造的各種技術總和。柔性制造技術是一個技術密集型技術群，凡是那些側重于柔性的，適用于多品種的、中小批量的加工技術都是柔性制造技術。按規模的大小可以劃分為：①柔性制造系統（FMS）。FMS是由若干的物料運貯裝置、數控設備以及計算機控制系統等組成的能夠依據制造任務與產品品種的變化迅速調整的自動化的制造系統。②柔性制造單元（FMC）。FMC的出現并應用于生產中約比FMS晚6～8年，FMC可看做是最小規模的FMS，是FMS廉價化、小型化發展的產物，由1～2臺工業機器人、加工中心、物料運送存貯設備及數控機床組成，實現了單機的柔性化和自動化，能夠加工多種產品。迄今為止已經普及應用了。③柔性制造線（FML）。它是處在單一的或者少品種大批量非柔性的自動線和中小批量多品種FMS之間的生產線。FML對于物料搬運系統柔性的要求要低于FMS，但是生產率更高。④柔性制造工廠（FMF）。FMF是連接多條FMS，再配以自動化的立體倉庫，利用計算機系統來進行聯系，運用從訂貨、設計、加工、裝配、檢驗、運送到發貨的一條完整的FMS。它包括CAD/CAM，并且使計（CIMS）投入到實際中，實現了生產系統的柔性化以及自動化，進而可以完成全廠范圍內的生產管理。FMF是最高水平的自動化生產，是最先進的自動化技術。
2柔性制造所采取的關鍵技術
2.1 CAD
未來CAD技術的發展會引入到專家系統中，使之智能化，可以處理多種多樣的復雜問題。在當前的設計技術中，一個最新的突破就是光敏立體成形技術，該技術直接運用CAD數據，通過在計算機控制之下的激光掃描系統，將三維的數字模型劃分成了若干層的二維片狀的圖形，并且按照二維片狀的圖形來光學掃描池中的光敏樹脂液面，液面一旦被掃描到就會變成固化的塑料，依此循環，逐層的掃描成形，并且自動粘合分層成形后的各片狀的固化塑料，只需要確定數據，在數小時內就可以精確地制出原型。CAD有助于提升新產品以及新結構的開發速度。
2.2模糊控制技術
模糊數學在實際的應用就是模糊控制器。最近新問世的高性能的模糊控制器擁有自學功能，可以在控制過程中不斷地獲取新信息并且自動調整控制量，大大改善系統性能，其中，基于人工神經網絡的自學方法更是引起了人們的極大關注。
2.3人工智能、專家系統以及智能傳感技術
迄今為止，柔性制造技術中的人工智能多是基于規則的專家系統。專家系統可以利用專家的知識以及推理的規則來推理，解決各種問題。由于專家系統可以結合各種事實以及經經驗驗證的理論和經過經驗獲取的知識，因此，專家系統增強了柔性制造工作的柔性。目前，在柔性制造中使用的各種技術，最有前途的就是人工智能。智能制造技術（IMT）可以把人工智能融到生產過程各環節，借助于模擬專家的智能性活動，可以取代或者延伸部分的腦力勞動。制造過程中，系統可以自動地監測運行的狀態，受到外界的或者內部的激勵時可以自動調節參數，以保持最佳的工作狀態。所以IMT被稱是21世紀的制造技術。對于未來的智能化柔性的制造技術有著重要意義的正急速發展的就是智能傳感器技術。該技術伴隨著計算機應用技術以及人工智能產生的，它讓傳感器有了“決策”功能。
2.4人工神經網絡技術
人工神經網絡（ANN）模擬了智能生物的神經網絡來處理信息。因此，人工神經網絡就是一種人工的智能工具。在自動控制的領域，神經網絡將會和專家系統以及模糊控制系統相并列，是現代自動化系統中的一個部分。
3柔性制造技術的發展趨勢
從第一臺柔性制造系統誕生到現在，已過了將近半個世紀，在這過程中，柔性制造技術一直在發展和進步。雖然當前柔性制造技術己經相當成熟，但是隨著科學進步和人類需求的不斷提高，其發展是不會停止的。具體有以下幾個趨勢：
3.1FMC將成為發展并應用的熱門技術
這是因為對FMC的投資要比FMS少得多而且他們的經濟效益很接近，更加適合財力拘束的中小型企業。國外許多廠家都把FMC看做發展之重。
3.2發展效率更高的FML
對于生產大批量多品種的生產型企業，例如，汽車工廠對于FML的需求受到了FMS制造工廠的重點關注。采用低價格的專用數控機床取代現有的通用加工中心是FML發展的趨勢。
3.3多功能
由單純加工型FMS進一步開發以焊接、裝配、檢驗及鈑材加工乃至鑄、鍛等制造工序兼具的多種功能FMS。
3.4小型化，單元化
90年代初，可靠、經濟、靈活性好、易管理的小型化、單元化的柔性制造單元開始出現和使用，已經被用戶廣泛認可。
3.5模塊化
柔性制造技術的模塊化指的是柔性制造系統和CAD與CAM相結合，利用原有的工藝資料，組合不同的模塊，形成不同形式的、擁有信息流和物料流的模塊化柔性系統。
3.6從CIMS的高度考慮柔性制造系統的規劃設計
將CIM哲理和柔性制造系統結合起來，從工廠角度，從企業戰略和全局的高度，實現柔性制造系統真正意義上的自動化和柔性化。
4結論
柔性制造技術是實現未來工廠這一新穎概念模式，是影響制造企業未來發展前途的戰略性舉措。它作為當今世界制造自動化技術發展的前沿科技，為未來機構制造工廠提供了一幅宏偉的藍圖，將成為21世紀機構制造業的主要生產模式。屆時，智能化機械和人之間將互相融合，柔性地協調從接受訂貨單至生產、銷售這一企業生產經營的全部活動。
參考文獻：
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關鍵詞： 自動化；機械；設計制造；應用
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.01.233
1 前言
隨著時代的發展，我國經濟形勢正處于高歌猛進的狀態之中。在經濟的發展過程中，自然不能缺少機械制造業的帶動，機械制造業也正處于蓬勃發展的階段。近年來，自動化技術逐漸得到重視，而我國正努力加強機械自動化的技術。機械自動化替代了傳統的設備，改變了生產結構。它不僅為制造業帶來了可觀的效益，更減少了當前制造業的勞動力。對比以往人工操作的設備，自動化技術的操作精度提高了一個層次，產品的質量也得到了明顯的提高。機械自動化技術的出現，為機械制造業提供了諸多方便。如果我國加大對自動化技術的研究利用，那么我國機械設計制造業將會更上一層樓。
2 我國機械設計制造技術現狀
在我國的工業生產中，其支柱產業就是機械制造業，而機械設計制造技術也一直被我國機械制造業所廣泛使用。隨著自動化技術的出現，機械制造業不得不重新審視現有的技術。我國想要在機械制造業上繼續保持良好勢頭，就必須加快自動化技術與機械制造業的融合建設。
2.1 管理方面
在我國的機械設計制造業中，缺乏有效的相關管理制度。機械設計制造業的管理還秉持著傳統的觀念，無法與現代觀念結合運用，較為保守。這就導致了自動化技術無法有效的結合到機械制造業中去，守舊的管理反而變成了一種阻礙。
2.2 設計方面
由于我國的機械設計制造業起步較晚，一些技術尚未完全成熟，和發達國家的設計制造業還存在著一定的差距。雖然我國現階段引入了自動化技術，但傳統的理念使得我國的自動化技術無法與國際接軌。
2.3 自動化技術方面
現階段，機械制造業競爭愈發激烈，傳統的工藝設備顯然無法滿足這樣的競爭環境，各個企業爭相引入自動化技術。客觀來看，自動化技術在我國機械設計制造業領域的確發揮了巨大的作用。但是，我國自動化技術想要完善的發揮還需要進一步的加強改進。
3 機械化自動技術的應用發展趨勢
機械自動化技術作為一項高效率的技術正滲透到我國各個行業中來，而這項技術發展方向也轉向了集成化、智能化、虛擬化、柔性自動化和靈活性。
3.1 集成化發展趨勢
在我國的機械制造企業中，目前最受歡迎的就是高度集成化運營模式，這種模式所采用的正是集成制造技術。在機械制造業的生產中，企業僅需要將多個系統整合到一個系統中去，形成計算機組合，對生產制造進行管理。
3.2 智能化發展趨勢
隨著科學的不斷進步，現如今，計算機已成為了不可替代的智能產品。智能化如此飛速發展的今天，為機械制造業帶來了一片欣欣向榮的景觀，而人機一體化機械制造設備就是智能化的成果。機械智能化為人機創造了一個良好的工作環境，也提高了生產效率，在生產過程中，高效的人機交互能夠帶動生產進程。
3.3 虛擬化發展趨勢
虛擬化是機械自動化的主要發展趨勢，將控制理論和計算機技術有效的融合在一起，能夠達到機械產品的完全模擬狀態。一個企業想要長足的發展就要做到節省生產成本、提高生產效率，保證產品質量。這樣才能讓一個企業在市場保持應有的競爭力。既然要做到這些，就需要應用到完全模擬狀態，這種虛擬化的技術往往能很好滿足人們的生產需要。
3.4 柔性自動化發展趨勢
柔性自動化技術是一種靈活的自動化技術，現如今的市場變化風云莫測，而柔性自動化技術卻能應付自如。目前，大多數企業已經能夠很好的應用柔性自動化技術，并將其廣泛的投入到生產中。
3.5 靈活化發展趨勢
在機械制造業的發展中，能夠體現技術的靈活應用的便是柔性自動化技術，這項技術在生產中主要依靠的是計算機的操控，而并不依賴自動化技術。這種柔性技術的應用方便了企業的管理，同時也使企業在競爭中能夠靈活方便的收集和處理信息。靈活的柔性技術的發展，不僅為企業的管理提供了諸多便利，更使企業在發展的過程中不失活力，保持較強的競爭力。
4 未來的發展方向
近年來，我國機械制造業的水平逐步攀升，在制造業方面取得了一定的成績。但隨著自動化技術的出現，機械設計制造業的格局發生了不小的變化。我國的自動化技術起步較晚是一個不爭的事實，但如果能在生產過程中靈活的運用這項技術，也能夠使我國的機械設計制造業趕上發達國家的腳步。當然，自動化技術想要靈活運用，就要培養相關的人才，優秀的生產技術總是少不了優秀的人才。目前，我國自動化人才稀缺，這就需要國家和企業加大對人才的培養力度。相信不久之后，當我國涌現出大量的自動化技術人才后，我國的機械設計制造業的自動化技術將會更加完善。
5 結語
為了更好地提高數控機床加工效率，就必須進行有效控制。我國在機械設計制造業的發展上已經取得了不小的成就，這些都要歸功于對自動化技術的靈活應用。機械自動化技術為企業帶來了生機，企業在競爭中得以保持源源不竭的活力。雖然我國自動化技術較發達國家相對落后，但是，我國的機械制造業正通過不懈的努力來掌握這項技術。在生產過程中，自動化技術既能提高生產效率，也可以提高產品的質量。對于機械制造業來說，這項技術在生產中已經具備了不可替代的作用。相信隨著時間的推移，我國機械設計制造的自動化技術將更加健全，我國的機械制造業也會朝著更遠的方向發展。
參考文獻：
關鍵詞：現代機械制造技術；現狀；發展趨勢
引 言：
現代制造技術是一個集成了計算機技術、信息技術和集成化制造技術，以及許多其他的科學技術成果和技術集成。它是包含了從物質流、信息流到能量流的一個完整的系統工程，涉及產品的設計、批量化的生產模式、工藝制造過程、銷售使用、售后服務乃至于回收再生等整個產品的全生命周期。現代機械制造技術憑借其本身具有的智能化、系統化和高效化的優點，給人類的生活方式、生產方式以及經營管理模式帶來了翻天覆地的變化，可以這樣說，制造企業要想取得豐厚的回報，想贏得市場的青睞，就必須采用先進的現代機械制造技術。現代機械制造技術對提高產品質量和生產效率，促使產品向著多樣化方向發展具有重要的現實意義。
一、現代機械制造技術的發展歷程
機械制造技術作為國家工業體系的重要基礎，它的創新對國民經濟的發展有重要的推動作用。機械制造技術從其產生至今，按照制造模式的變化，可以將其概括為以下五類：a. 以早期手工制造為標志的勞動密集型制造技術；b.以大量制造設備集中、運用大批量流水線生產方式為標志的設備密集型制造技術；c. 采用機電一體化設備進行加工制造的信息密集型制造技術；d. 以計算機集成制造和柔性制造為代表的知識密集型制造技術；e. 以敏捷制造和智能制造為代表的智能密集型制造技術。而現代機械制造技術是在傳統機械制造技術發展的基礎上，融合了計算機技術、自動化控制技術和信息技術等現代高新科技，包含電子、信息、管理、機械和材料等在內的一門交叉性學科。現代機械制造技術與傳統的機械制造技術相比，其內涵和外延都有了質的飛躍，為機械制造這一行業的發展帶來了勃勃生機。
二、現代機械制造技術的現狀分析
隨著經濟全球化的發展，市場競爭變得更加劇烈，一個國家制造水平的高低直接決定著其在全球化市場中的競爭力。以現代制造技術的發展來看，它的主要特征主要體現在柔性化、敏捷化、集成化和智能化等等方面。
（1）柔性制造。所謂柔性制造系統（FMS）是通過成組技術等手段將多組柔性制造單元用自動化物流系統聯接而成，其特點是可以完成變批量的自動化制造任務。顯而易見，因為以成組技術為基礎，柔性制造系統可以在一定范圍內，根據成組對象來確定工藝過程，并選擇與工藝過程相適應的柔性制造單元進行批量生產，所以柔性制造系統相對于傳統的機械制造系統而言，其對市場的反應和適應能力得到了大大加強。這里需要提及的是，柔性制造技術的柔性有一定的適用范圍，當加工產品的規格和類型與系統所能加工的產品相差太大時，柔性制造系統將無法加工。
（2）虛擬制造。虛擬制造技術是通過計算機對產品的全生命周期進行建模和仿真，具體包括對產品的設計、制造、裝配和檢驗等過程的模擬。通過虛擬制造技術，制造企業可以實現對生產資源的最優化配置，從而為縮短產品的研制周期、取得市場的競爭優勢打下堅實的基礎。虛擬制造技術的最大特點就是改變了產品的生產制造模式，尤其是避免了試制這一過程所帶來的成本和時間上的浪費，其優勢包括以下四點：1）極大地縮短了產品的研制周期、降低了研制成本；2）提高了新產品的研發效率，使企業對市場的適應能力空前加強；3）可以根據仿真過程中碰到的問題對制造系統進行優化調整，從而提高生產效率；4）可以通過仿真的方式為客戶提供一個直觀的產品印象，方便修改和產品報價。
（3）敏捷制造。敏捷制造通常以虛擬制造為實現途徑，通過其建立的共同基礎結構，可以對市場的變化作出迅速響應。敏捷制造與傳統制造技術相比，其生產效率更高、制造成本更低，對制造設備的利用率更高，但其實施費用也相對較高，目前并未大范圍的進行應用。
（4）并行工程。并行工程是指在產品的設計階段就對產品的制造、裝配、使用和售后等環節的內容進行同步考慮，對產品全生命周期的各個過程進行并行化處理的系統方案和綜合技術，并行工程絕不僅僅只涵蓋了產品的設計階段，它是一種對產品全生命周期中可能出現的問題都進行了監測的機械制造技術。顯而易見，并行工程有效地避免了產品研制過程中出現的反復試制現象，對縮短產品研制周期，甚至于實現一次性研發成功具有重要的理論和實際價值。
（5）CIMS。從宏觀角度來說，CIMS（計算機集成制造系統）是一種基于現代化生產理念指導下制造企業信息化、集成化、柔性化以及智能化的方向、理論和方法，它沒有一種固定的模式，通常由生產管理經營分系統、工程設計分系統、制造自動化分系統、質量保障分系統、計算機網絡系統和數據庫管理系統六部分組成，其目的是要實現信息集成，以促使企業產品的研制能力和整體管理水平的提高。當然，CIMS 的實施成本較高，大多數企業應該根據自己的實際情況，針對瓶頸進行重點投資，在充分利用已有資源的基礎上，實現局部的信息化，從而為企業帶來良好的收益。
三、現代機械制造技術的特征
第一點，是面向未來的技術，現代機械制造技術是制造技術發展的最新階段，是在充分繼承以往制造技術的基礎上，對各種高新技術進行充分吸收后的成果，所以它有明確的應用領域和應用方向，具備前瞻性，是面向未來的技術。
第二點，是面向工業應用的技術，現代機械制造技術應該對工業生產具有實際的指導作用，它不局限于傳統制造技術的概念，除了制造過程本身外，還涵蓋了產品的全生命周期，是一個將企業生產過程中的各個環節進行有效整合的綜合性技術，目的是為了提高制造業的綜合經濟效益。
第三點，是掌控生產過程的系統工程，現代機械制造技術通過強調信息技術、自動化技術、智能化技術等高新科技在產品全生命周期中的應用，有效地掌控了生產過程中的物質流、信息流和能量流，具有系統工程的特征。
第四點，是面向全球競爭的技術，現代機械制造技術是受市場競爭驅動而出現的，所以應該幫助制造企業更好地適應市場。一個國家的現代制造技術水平則必須滿足能夠有效支持該國制造業在全球市場上的競爭力。
四、現代機械制造技術的發展趨勢
（1）全球化。國內和國際市場競爭的加劇以及通訊交通技術的發展，都快速的把制造企業推向既存在競爭關系又相互合作的方向發展，這兩個方面互相作用，已經成為了推動制造業全球化的直接動力。
（2）網絡化。產品設計、材料選擇、加工制造、產品銷售、售后維護都可以跨越地域甚至國界進行。其次，網絡技術的快速發展也加速了新技術和管理模式的傳播，促進了企業之間的交流。
（3）虛擬化。通過對產品設計過程和制造過程的虛擬化，用對產品全生命周期的計算機仿真結果代替實際試制，從而有效地減少了產品的開發風險和研發成本，縮短了新產品的研發周期，使企業可以把更多的精力集中在產品創新而非成本控制上。
（4）自動化。以智能化技術的發展為契機，自動化控制技術取得了質的飛躍。對制造加工過程實行自動化控制對提高控制質量、釋放人力資源具有重要的意義。以自動控制代替人為控制具有控制響應快、控制效率高的天然優勢，可以這樣說，無人化是現代機械制造技術的發展目標。
（5）基于云的理念――云制造。云制造是面向服務的網絡化制造新模式，它把制造資源作為一種服務通過云平臺向廣大用戶提供，真正地實現了為用戶提供可隨時獲取、按需使用、優質價廉的各類制造服務，其對制造資源共享和分配模式的創新開創了現代機械制造技術的新篇章。
關鍵詞：機械自動化;機械制造;實踐與應用
中圖分類號：TH16 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2016）03-0106-02
隨著自動化技術的普遍應用，機械制造業中的自動化技術可以有效提高產品生產效率和產品質量，因此，自動化技術的水平的發展直接影響著機械制造行業。現如今，我國的機械制造水平尚處于起步階段，與發達國家還存在一定差距，因此，提升機械自動化技術水平尤為重要。
1 機械自動化技術的發展
20世紀20年代左右，我國已經出現機械自動化技術，但是因為長期戰亂，機械自動化技術的發展一直處于停滯狀態。建國以后，由于科技基礎差，我國機械制造業主要依賴西方制造業發達國家，導致國內機械自動化水平一直無法緊跟世界發展步伐。
直到改革開放之后，國家建設的巨大需求為自動化技術的推廣提供了前所未有的機遇，與此同時，國家投入大量人力、物力進行科學研究事業，使得機械自動化技術快速發展。新世紀之后，伴隨著現代計算機技術的推廣應用，數控技術得以普及，但目前僅部分發達國家實現高度自動化生產，發展中國家的自動化生產技術尚不完全成熟，因此，我國的機械自動化技術的普及工作還需要大量時間來完成。
2 機械自動化技術在機械制造業中的實踐
2.1 虛擬機械自動化技術
虛擬機械自動化是一種融合了仿真、現代信息、人工智能、多媒體、計算機圖形、機械制造等技術形成的新型綜合性技術，涉及多個領域的知識，比較復雜。在機械制造過程中，運用虛擬機械自動化技術可以對機械制造進行全程仿真，模擬生產過程，針對可能出現的問題提前作出判斷并進行解決。這種技術的應用有效地提高了生產效率，并且極大地降低了研發成本，從而提高企業生產能力和競爭力。
2.2 智能化技術
智能化技術是指在生產過程中運用先進的計算機技術實現生產的智能化。在機械制造過程中通過計算機系統將制造技術、人工人能技術和自動化有機地結合在一起。由智能機械技術和專家組成一體化系統，對機械制造過程中發生的問題進行分析，并且提出相應的解決方案，這種一體化系統有效地減少了在生產中人力資源的投入。
隨著科學技術的大力發展，各企業節約勞動力和提高生產效率變得尤為重要，因此大規模采用可以提高生產效率的智能化的生產管理技術是經濟社會發展的必然要求，機械制造行業要有與時俱進的發展意識和摒棄落后發展方式的魄力，采用新型智能化技術，制定更加科學、完善的生產管理方案。
2.3 集成化應用
集成化應用類似于智能化技術，均通過現代計算機技術提高產品生產效率，而集成化應用技術偏重于對傳統機械制造工藝的精簡與優化，并完成進一步的集成化管理，是對傳統制造技術的改進。
簡而言之，集成化制造系統是將操作者由傳統的人變成了電腦，通過電腦向機器發出指令，完成全部的生產過程，因此，集成化技術的應用使企業可以完成大規模制造，提高了生產效率。
2.4 數控技術的實踐與應用
數控技術是通過編譯好的計算機程序，預先設置好產品生產過程中的各項數據，然后操控機器制造，完成特定工作。數控技術包含計算機技術、光電技術、電子感應技術等多項現代科學技術，是自動控制、軟件編程和機械制造結合的新型技術，同時，數控技術也是機械自動化開展的基礎技術。
與傳統的制造行業相比，數控技術的應用極大地提高企業生產效率，保證了產品質量，同時大大減少了生產時間和人力投入，降低生產成本。因此，數控技術對于企業批量生產、高規格和高要求的產品來說是非常實用的。
2.5 柔性自動化應用
機械自動化技術的應用離不開熟練的、靈活的柔性自動化技術的輔助工作。通過柔性自動化技術，企業可以方便地對生產過程中的不同問題做出迅速反應并且積累經驗，為之后的產品生產提供便利。
另外，柔性自動化技術的發展也可以從側面影響機械自動化技術，使自動化技術向著更全面、更優化、更實用方向發展，因此發展柔性自動化技術是非常重要的。
3 機械自動化技術發展趨勢
3.1 網絡化制造
網絡虛擬化制造技術的優勢在于在虛擬環境下完成產品的建模與仿真，在產品進入投產之前對其進行全方位分析，完成各項改進，盡可能滿足市場需求，有效地降低了殘次品的出現，提高企業經濟效益。
互聯網技術如今已經滲透到生活中各個層面，不論從個人還是企業乃至國家的發展都離不開互聯網技術帶來的資源。網絡化制造借助互聯網設備形成虛擬環境，在虛擬的環境中對產品進行模擬生產，并完成一系列的評活動，減少初期產品研發的資源投入。
基于此，網絡虛擬化制造技術對機械自動化技術發展的重要性不言而喻，現代機械制造業要將機械制造和計算機網絡有機結合。
3.2 綠色化制造
生態保護是人類社會永恒的主題，在發展科學技術的同時要兼顧環境保護的問題，不能以犧牲生態環境為代價，因此，機械自動化技術的發展也要遵循綠色發展的要求，必須走綠色化發展之路。
首先，機械自動化發展要以節能減排為第一要義，促進企業發展有效的生產管理方案;其次，要運用綠色環保的生產方式，通過新型的、有效的、符合時代要求的技術促進制造產業升級。
另外，可以運用良性的市場競爭手段淘汰落后的技術和企業，減少對環境的破壞，提升整個制造行業水平。
4 結 語
我國機械自動化起步晚，發展時間較為短暫，一些方面的技術水平尚不能達到世界平均水準，機械自動化在機械制造行業中的應用還有廣泛的提升空間。國家應以培養新型機械自動化人才為目標，培養出新型的有助于制造業升級的科技人才。人才的任用能更好地推動機械自動化發展。企業也應加大研發力度，提高自身核心競爭力。
我們要緊跟世界制造業發展的步伐，努力提高自身科研能力，使我國機械自動化技術進一步發展，進而推動國家進步。
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關鍵詞：機械制造；制造工藝；精密加工
在機電控制系統中，機電技術是最重要的技術基礎。現階段，傳統的機械制造工藝與加工技術已經無法滿足機械制造的需要，因此，必須研發現代機械制造的新工藝，實現精密加工技術的新突破，以促進機械制造業的不斷發展。本文從兩個方面探討了機械制造工藝與精密加工技術，一是其發展的特點，二是其現代機械制造工藝與精密加工技術。希望本文有助于促進機械制造業的發展。
1.現階段機械制造工藝與精密加工技術的特征分析
1.1.關聯性
從機械制造技術的發展歷程來看，較為先進的機械制造技術，不止在制造過程中得以體現，而且在產品的調研、工藝的設計以及產品銷售等各個環節，都可以體現出來。不難看出，這些環節之間的關聯性很強，各個環節相互協調才能產生良好的經濟效益。但如果其中的一個環節出現問題，則會給整個流程造成嚴重的影響。
1.2.系統性
先進的科學技術是先進的機械制造技術的保障，先進的機械制造技術往往需要多項科技的協調運用。隨著科學技術的不斷發展，計算機、自動化等現代技術在機械制造中的運用越來越廣泛。筆者相信，隨著科技的不斷進步，現代機械制造工藝及精密加工技術會日臻完善。
1.3.全球化
當前，經濟發展已經實現了全球化，在經濟全球化的背景下，機械制造業也面臨著全球化的挑戰。這主要表現在機械制造的技術和制造業市場的競爭越來越激烈市場競爭。我國的機械制造企業若想在全球的市場競爭中占據一席之地，就必須加大工藝和技術研發力度，增強核心競爭能力。
2.機械制造工藝與精密加工技術分析
2.1.機械制造技術
現代機械制造技術主要包括四個方面的內容，一是機械工藝結構設計，二是結構設計，三是材料的選擇，四是設計方法。隨著機械制造業的發展，傳統的設計方法，諸如數控機床設計、節能節電設計等等，已經無法滿足現代機械設計的要求。相比以前，現階段的機械制造方法已發生了很大的改變，由傳統單一的設計方法向綜合經驗設計、有效方法設計以及直覺設計等設計方法轉變。這也是現代機械設計的一種發展趨勢。
現代的機械設計，涉及到優化設計、系統工程以及仿真設計等各方面的內容。在機械設計中，采用科學的設計方法和信息技術能夠促進機械制造工藝設計的效率和水平，從而促進機械制造設計技術的不斷發展。
2.2.機械制造工藝
相比以前，現階段的機械制造工藝已經取得了很大的進步。機械制造工藝取得了很大的進步，其發展呈現出三個顯著的特點，也可以說是未來機械制造對制造工藝的三個要求：
2.2.1.高精度。我們知道，精度是現代機械制造工藝的一個重要要求。在國防、航空航天以及科研等領域，機械制造對于精度的要求更高，也更加的嚴格。
2.2.2.高柔性。機械制造的發展方向之一便是柔性加工。這里的柔性加工指的是加工的靈活性、加工品種的多樣性以及加工的多適應性。最近幾年來，柔性加工得以實現的保障是各種工業機器人和數控機床在機械制造中被廣泛使用。柔性制造系統以數控設備為基礎，可以分為三個系統，一個是柔性制造自動線，一個是柔性制造單元，一個是柔性制造系統。這些系統的連接方式是用自動存儲系統進行連接，通過計算機控制多種零件的生產和加工。
2.3.機械設備的精密加工技術
2.3.1.模具成型技術分析
現階段，模具的加工制造廣泛應用于家電產品以及電機、汽車、飛機和儀表等各類制造產品中。在模具加工過程當中，如何提高模具加工的精度，是模具成型技術的核心問題所在。模具加工的精度，也是衡量一個國家制造業發展水平的一個重要標志。在當前的模具加工中，廣泛采用的是電解加工工藝，它能夠使模具的精度達到微米級，從而可以有效解決工件表面的質量問題，尤其是有助于較為復雜腔型的模具加工。
2.3.2.精密切削技術
當前，用直接切削來得到高精度的產品仍然是較為常用的一種精密加工技術。但是，如果想要得到更高精度的產品，就必須最大程度上減少刀具、機床和工件等因素對切削的影響。此外，加快機床的轉速也是提高精密度一種比較有效的方法，當前機床的轉速已經提高到差不多每分鐘幾萬轉。
2.3.3.超精密研磨技術
一般情況下，集成電路基板硅片的加工才用到超精密的研磨技術。它要求其表面的粗糙度必須小于2毫米。因此，傳統的精密研磨技術已無法達到集成電路的加工要求，需要進行原子級拋光。在這種情況下，各種新方法和新原理的超精密研磨技術應時而生，比如非接觸研磨，其通常應用于彈性發射加工，流體動壓型懸浮研磨等。各種新研磨方法極大促進了超精密研磨技術的發展。
2.3.4.納米技術
在平時的生活中，我們常聽到納米技術這個詞匯，它是人們把先進的工程技術與現代物理學相結合研發出來的一種新技術。最近幾年來，納米機械制造技術得到了比較快的發展，已近可以在硅片上畫出納米寬的線來。
2.3.5.微細加工技術
隨著科學技術日新月異的發展，電子元件的體積也越來越小，其使用的頻率也越來越高，但是能量消耗卻在不斷降低。超微粒子技術的問世，使得半導體的加工精度達到了幾百個埃的精度。微細加工技術的發展，促進了機械制造技術向高精細方向不斷發展。
結語：
機械制造業發展的關鍵在于機械制造工藝與精密加工技術。因此，必學加大機械制造工藝和精密加工技術的研發力度，增強機械制造的自主創新能力，提高機械制造的精密加工技術，以便更好的促進現代機械制造業的發展。本文分析了當前機械制造工藝與精加工技術及其特征，希望有助于我國機械制造業的發展壯大。
參考文獻：
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關鍵詞：機械制造現狀發展趨勢
中圖分類號： F407.4文獻標識碼：A 文章編號：
我國是世界上使用與發展機械最早的國家之一。機械制造具有悠久的歷史。隨著科學技術的飛速發展和市場競爭日益激烈，我們開始將大量的人力、財力和物力投入到先進的制造技術和先進的制造模式的研究和實施之中。
改革開放30多年來，我國制造科學技術有日新月異的變化和發展，確立了社會主義市場經濟體制，但與先進的國家相比仍有一定差距，為了迎接新的挑戰，必須認真分析機械制造技術發展的新趨勢，縮短與先進國家的差距，使我國的機械產品上質量、上效率、上品種和上水平。
一、機械制造的涵義及特點
機械制造業是指從事各種動力機械、起重運輸機械、農業機械、冶金礦山機械、化工機械、紡織機械、機床、工具、儀器、儀表及其他機械設備等生產的行業。
(1)機械制造技術需要是由機械、計算機、信息、材料、自動化等學科有機結合，特別是隨著計算機及其網絡技術的迅速發展，在機械制造領域CAD／CAM的廣泛應用和開發，使機械技術、制造和理論計算融為一體。
(2)柔性、集成、并行工作。
(3)制造智能化。傳統的制造技術與高新技術的發展，使得制造技術集成一個有機的整體，構成從產品開發和設計一制造一進入市場一返回產品開發與設計的大系統，這是一個重大的突破。現代制造系統正向著柔性化、集成化、智能化方向發展。智能制造系統能發揮人的創造能力和具有人的智能和技能，強調以人為系統的主導者這一總的概念。
(4)設計與工藝一體化，傳統的制造工程設計和工藝分步實施，造成了工藝從屬于設計、工藝與設計脫離等現象，影響了制造技術的發展。
(5)注重環保。將有限的資源進行最大限度的利用，并最大可能地進行回收再利用，這已經成為現代機械制造技術的重要課題之一。在產品的設計中，不僅要進行結構設計、零件設計、裝配設計，而且特別強調拆卸設計。使產品報廢處理時．能夠進行材料的再循環。
(6)人、組織、技術三結合，現代制造技術強調人的創造性和作用的永恒性；提出了由技術支撐轉變為人、組織、技術的集成；強調了經營管理、戰略決策的作用。
二、現代機械制造技術的發展趨勢
(一)健全精密技術。
精密工程技術，以超精密加工的前沿部分、微細加工、納米技術為代表，將進入微型機械電子技術和微型機器人的時代，精密加工、超精密加工技術、微型機械是現代化機械制造技術發展的方向之一。精密和超精密加工技術包括精密和超精密切削加工、磨削加工、研磨加工以及特種加工和復合加上(如機械化學研磨、超聲磨削和電解拋光等三大領域。
(二)完成生產自動化。
自動化技術的成功應用，不但提高了效率，保證了產品質量，還可以代替人去完成危險場合的工作。對于批量較大的生產自動化，可通過機床自動化改裝、應用自動機床、專用組合機床、自動生產線來完成。小批量生產自動化可通過NC，MC，CAM，FMS，CIM，IMS等來完成。在末來的自動化技術實施過程中，將更加重視人在自動化系統中的作用。同時自動化開始面向中小型企業，以經濟實用為出發點，滿足不斷發展的產品多樣化和個性化需要。
(三)環保化的綠色制造
環保制造也稱為綠色制造，是綜合考慮環境影響和資源消耗的現代制造模式。其目標是使得產品從設計、制造、包裝、運輸、使用到報廢處理的全生命周期中，廢棄物和有害排放物最小，對環境的負面影響最小，對健康無害，資源利用率最高，使企業經濟效益和社會效益更高。要力求實現切削加工工藝的綠色化。
目前這一綠色加工工藝主要集中在不使用切削液上，這主要是因為切削液既污染環境和危害工人健康，又增加資源和能源的消耗。而干切削和干磨削一般是大氣氛圍中(氮氣中、冷風中或采用干式靜電冷卻技術)不使用切削液進行的切削。不過對某些加工方式和上件組合，完全不使用切削液的干切削和干磨削在實際中很難實現，故又出現了使用極微量(MQL)的準干切削。目前，在歐洲的大批量機械加工中，已有10％ ～15％的加工使用了干切削和準干切削。
(四)加快推進信息化。
隨著計算機、自動化與通訊網絡技術紅制造系統中的應用，信息的作用越來越重要。產品制造過程中的信息投入，己成為決定產品成本的主要因素。制造過程的實質是對制造過程中各種信息資源的采集、輸入、加工和處理過程，最終形成的產品可看作是信息的物質表現，因此可以把信息看作是一種產業，包括在制造之中。為此一些企業開始利用網絡技術、計算機聯網、信息高速公路、衛星傳遞數據等實現異地生產。
(五)計算機集成化。
集成的作用是將原來獨立運行的多個單元系統集成一個能協調工作的和功能更強的新系統。集成化的目的是實現制造企業的功能集成，功能集成要借助現代管理技術、計算機技術、自動化技術和信息技術實現技術集成，同時還要強調人的集成。管理者、設計者、制造者、保障者等人員以及用戶應集成為一個協調整體。
產品生命周期中各類信息的獲取、表示、處理和操作工具集成為一體，組成統一的管理控制系統。特別是產品信息模型和產品數據管理在系統中應得到一體化的處理。隨著計算機的普及應用，計算機集成制造已成為規模生產的主要科技，企業從市場預測、產品設計、加工制造、經營管理直至售后服務是一個不可分割的整體，要統籌考慮，人員集成，信息集成，功能集成，技術集成等多個方面。
(六)柔性化。
柔性是指一個制造系統適應各種生產條件變化的能力，它與系統方案、人員和設備有關。柔性制造柔性制造系統是由統一的控制系統(信息流)、物料(工件、刀具)和輸送系統(物料流)連接起來的一組加工設備．能在不停機的情況下實現多品種、小批量零件的加工，并具有一定管理功能的自動化制造系統。柔性制造技術是制造業適應動態市場需求及產品迅速更新的主要手段，是各國制造業發展的主流趨勢．是先進制造領域的基礎技術。FMS包括許多個柔性制造單元，它能根據制造任務和生產環境的變化迅速進行調整，適用于多品種、中小批量的生產。著重突破了成批生產的經濟效益一定大于單件生產的傳統觀念。
柔性化制造簡稱為FMS,FMS是在自動化技術、信息技術及制造技術的基礎上，將以往企業中相互獨立的T程設計、生產制造及經營管理等過程，在計算機及軟件的支撐下構成一個覆蓋整個企業的完整而有機的系統，以實現全局動態最優化，有機的系統，以實現全局動態最優化，總體高效益、高柔性，并進而贏得競爭全勝的智能制造系統。
結束語
我國正處于經濟發展的關鍵時期，制造技術是我們的薄弱環節。只有跟上發展先進制造技術的世界潮流，將其放在戰略優先地位，并以足夠的力度予以實施，才能盡快縮小與發達國家的差距現代機械制造技術的發展是將傳統的制造技術與現代信息技術、管理技術、自動化技術、系統工程技術進行有機的結合，進而提高機械產品的環保性、集成性、柔性，使企業在激烈的市場競爭中立于不敗之地。機械制造技術的不斷創新則是機械工業發展的技術基礎和動力。
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關鍵詞：數控技術，汽車制造，應用
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.03.021
1 數控機床的特點
數字控制（Computerized Numerical Control）簡稱數控。是用數字化的代碼對加工對象的工作過程實現自動控制的一種方法。數控機床的操作和監控全部在數控單元中完成，它是數控機床的大腦。與普通機床相比，數控機床有如下特點：
（1）自動化程度高，勞動強度低。
（2）加工精度高，產品一致性好。
（3）多軸聯動，能夠實現復雜工件的加工。
（4）機械傳動鏈短，結構簡單，生產效率高。
2 數控技術在汽車制造中的應用
（1）數控技術在汽車零部件生產中的應用。近幾年來，經濟發展速度加快，汽車加工工業也得到一個很好的發展空間，并保持良好的發展勢頭，因而汽車零部件的加工制造技術也隨之快速發展，數字技術的出現可以有效地使原本發展平緩的汽車零部件生產技術得到更快速的發展。數控機床于最近幾年來在汽車零部件制造工藝上得到了大力推廣，使用數控機床生產出來的汽車零部件的品質在原有的基礎上又提升了一個檔次，同時還提高了加工生產的效率。極大的滿足現今競爭比較激烈的機械制造行業的市場要求，還能夠有效地降低生產成本，以此可以實現一次投入，長期收益的良好生產目標。傳統的汽車加工工業主要講究規模化與效益化，然而隨著數控技術的出現及其在汽車加工制造業上得到廣泛應用，使這一傳統規律被打破，從而實現了多品類、小批量、小規模、高效率的生產目標。另外在數控技術中，虛擬現實控制技術、柔性制造系統、計算機輔助制造技術也都在汽車制造工藝中得到了廣泛的應用。
發動機作為汽車的心臟，精度要求非常之高，而且加工工藝復雜。氣缸體是發動機的最大零件，也是其他零部件的主要支撐體。氣缸體需要先鑄造，再用數控加工中心銑“三孔四面”，然后還要使用數控鏜床進行精鏜缸筒。活塞也是先行鑄造，再用數控加工，最后精磨。連桿則是先鍛造，再用數控加工。曲軸對動平衡要求非常高，凸輪軸的凸輪型線精度要求很高，必須使用數控機床加工。發動機上最復雜的氣缸蓋就更要使用多種數控機床加工了。發動機的油底殼采是沖壓而成，貌似和數控機床毫無關系，但是其沖壓模具卻是用數控機床加工出來的。
變速箱是汽車中重要的傳動機構，內裝很多的軸類零件和裝在其上的齒輪。現在汽車加工工業中，變速箱中所有的軸和齒輪都數控機床加工制造的。現在加工齒輪常采用插齒、剃齒、滾齒等工藝加工，數控機床在齒輪加工中有很大的優勢，加工精度高，生產效率高。軸類零件在初步加工后，還要銑鍵槽，拉花鍵等，為了提高配合精度，都要使用數控機床。變速箱殼體鑄造完成后，還要在數控加工中心上銑端面、鉆軸孔，保證各軸間的間距。
驅動橋也是重要的傳動機構。驅動橋中的主減速器兩個準雙曲面齒輪則必須由數控機床加工。差速器中的錐齒輪也要在數控機床上加工。橋殼在鑄造后還有銑削端面及鉆孔，端面上的幾個螺栓孔則由由專用機床一次加工完成。
在汽車中還有很多難加工的零部件，它們用普通機床是無法加工的，只能用到數控機床加工。比如大批量汽車發動機，變速箱，底盤主要零部件則需要五軸的數控加工中心加工。
在眾多機床中，車床以其結構簡單，價格低廉，卻可以用于各種軸類、盤類零件的生產，得以在機械零部件的生產加工中得到了廣泛應用，尤其是數控車床，精度高、穩定性強、故障率低，在汽車工業中頗受用戶的青睞，在汽車制造業中得到應用廣泛，處于主導地位。數控車床在汽車制造業中可以用來加工軸類、盤類零件，如凸輪軸、曲軸、飛輪、輪轂、制動盤、一軸、二軸、齒輪、齒套，而軸類零件和盤類零件在整個汽車的零部件中，是占主導地位的。
（2）數控技術在汽車整車生產中的應用。汽車整車生產中有四條線，即沖壓、焊接、涂裝和總裝線，無處不用到數控機床。在自動化生產線中應用最多的則是數控技術控制的機械手和傳輸裝置，使工人裝配更精準、方便、快捷。隨著數控技術的發展，也出現了一些不需要人工控制的全自動化生產線，最典型、應用最廣泛的就是自動化車身前板生產線，完全由機器控制，不需人工干預，增加了生產效率而且減少了對人體的傷害。還有自動焊接機器人，焊接質量高，焊接速度快，是人工焊接的百倍以上。
3 數控技術在汽車工業中的發展前景
從整個汽車行業來看，數控技術在多品類加工、中小批量生產中，有很明顯的優勢，因此在汽車制造行業中，有著尤為重要的地位。它不僅能加工各種機械構件，還能完成汽車鈑金、底盤焊接、軸的鍛造、整車裝配、電火花、激光等特種加工。在加工中將給中加工能力很強的設備如數控立式/臥式銑削加工中心，萬能車削加工中心等用于柔性制造系統（FMS）中，很大程度地提高了其加工能力和柔性性能。數控技術日漸成為制造業發展的必然趨勢，以數控機床構成的柔性制造系統（FMS）和計算機集成制造系統（CIMS）占據成為機械加工業的重要地位。
4 結論
汽車加工業由傳統的規模化、單一化生產方式向多樣化、中小批量的加工生產方式過渡，以企業為主導的生產方式逐步向以消費者為主導的生產方式轉變，數控技術以及以其為主導的柔性制造系統（FMS）是適應這種過渡期轉變的較好的生產制造方式。汽車生產中的數控技術以及以其為主導的柔性制造方式在具有產品制造優越性的同時，也有利于將企業中相對獨立的產品設計、生產制造等過程相互結合起來，發展數控技術以及以其為主導的柔性制造系統（FMS），可以使汽車生產企業受益匪淺，不斷提高其的綜合實力和市場競爭力。
參考文獻：
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關鍵詞：機械自動化技術；機械制造；應用
近些年來，自動化技術被廣泛應用到機械化的今天，科技的不斷進步給機械制造工業創造了極大的發展空間。所謂機械自動化主要是指在機械化制造過程中有效使用自動化先進技術，有效提高機械自動生產和工作效率。從世界角度出發，歐美等國家的工業技術水平較高，大多數國家機械自動化技術較低，我國在機械自動化制造業發展方面也有待加強。機械自動化技術能夠加速我國生產力打造全新的生命力，為整個機械制造行業帶來了更大的生機。
1 機械自動化技術的概念及其組成分析
1.1 機械自動化技術概念分析
機械自動化技術是在機械制造業中應用自動化技術，并在提高機械制造業生產質量和效率的過程中形成的一項創新型技術。在機械制造業中引入自動化技術，可以使得原來的生產過程更加自動化和高效化，原本很多的加工問題也會得到很好地解決，原材料的加入和工藝處理速度會得到大大提升，這個優化的過程也是降低資源投入、提高經濟效益的過程。就目前機械行業自動化技術的應用來看，機械自動化技術已經被廣泛接受，而經過實踐證明了的機械自動化技術在提高產品質量和生產效率、促進產品流動、降低生產成本方面都具有重要作用。與此同時，工作人員在機械化、自動化的生產環境下，工作壓力得到了顯著緩解，工作環境也在不斷改善，為新技術的應用和發展創造了便利條件。當前，機械制造業行業競爭日趨嚴峻，加強技術改造和創新已經成為了企業發展的必由之路，機械自動化也將是行業的重要發展方向之一。
1.2 機械自動化技術組成分析
機械自動化技術是多學科的綜合體，它是多門應用技術的結合體，因此對于機械自動化技術的應用是行業改革的重要推動力。為了更直觀地對機械自動化技術進行分析，下面對機械自動化技術的幾個重要組成部分進行簡單的分析。
（1）程序單元：這是整個機械自動化系統中的核心組成部分，所有的系統設置以及程序的導入都從這個單元開始，這部分在系統中的決定性作用是不可替代的。
（2）作用單元：通^作用單位可以完成系統前期的控制部分信息梳理，為緊接著的信息傳遞以及相應操作程序的制定奠定基礎。
（3）傳感單元：傳感單元在系統中的作用是基礎性的，它的存在主要是完成系統的實時檢測以及信息反饋，并對系統的整體性能參數信息等進行傳遞上傳。
（4）制定單元：根據系統的輸入信息，制定單元在通過數據分析處理之后就會制定相應的反應程序，完成基本的操作。
（5）控制單元：控制單元主要是為了協調各個單元之間的關系，保證系統的順利進行。
2 機械自動化技術在機械制造中的應用分析
2.1 集成化應用分析
信息技術背景下的機械制造企業的發展更趨于集成化，機械制造企業的集成化是技術經營和功能的集成，通過全過程的優化控制來提升整體的生產制造水平。在企業經營管理過程中，可以將外部市場的基本動態信息和企業內部信息進行集成分析，這樣就可以應對外部需求提出的應對對策，針對外界需求加快生產。機械自動化技術是多種技術的融合，既包含計算機控制技術、信息管理技術，同時又要融合系統設計和專業性的數控加工技術等。就目前機械自動化技術的應用現狀來看，它必將以其獨特的優勢在行業中發揮重要的作用。
2.2 柔性化應用分析
柔性化最顯著的特點在于其能夠根據外界因素作用力的差異表現出與之相對應的適應能力。換句話說，在柔性化應用過程中，生產出的產品能夠較好地適應市場的更改特性。現代機械制造行業必須針對終端用戶的各類需求及時精確地做出反應，進而對機械制造產品類型和結構屬性做出相應的調整。從這一角度上來說，柔性化應用可以很好地解決該問題。其在確保必要生產柔性的基礎上，對人機交互界面進行了合理優化，并在構建產品制造信息系統的基礎上將計算機管理的工作效益發揮到最大。同時還可以優化企業內部和外部的應變性能，并在此基礎上充分滿足機械制造產品個性化和多樣化的發展需求。
2.3 智能化應用分析
智能化發展也是機械制造企業發展的重要方向之一，通過機械自動化技術和人工智能技術的結合，對整個機械制造生產過程進行優化和智能控制，這樣系統就可以按照更加智能化方向發展，很多的智能化系統也會根據人腦智力進行模擬運作，與系統運行保持緊密關聯。同時引入智能化技術的機械自動化系統還可以對實時的運行參數信息進行上報，實現系統的自檢，保障系統以一個最佳狀態來運行。
3 結束語
經濟全球化速度的加快，使得全球行業間的競爭都在加劇在激烈的競爭環境中，大企業吞并或者購買小企業已經成為正常現象。惡劣的競爭環境下，機械制造企業的發展也受到了挑戰，但是挑戰和機遇往往都是并存的。雖然競爭激烈，但是科學技術發展也為機械制造技術發展提供可能。依靠機械自動化技術提高生產質量和效率、促進成本管理，已經成為了重要發展方向。通過本文的闡述和探討，機械自動化技術必然在未來的機械制造行業中占有更重要的地位。
參考文獻
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首先是程序單元。這個單元是機械自動化系統運行過程中最為重要的一個單元，系統當中應該執行的任務和執行任務過程中所采用的方式都是程序單元需要解決的問題。其次是作用單元。這一單元是整個自動化技控制系統中完成前期任務的重要組成部分，主要是在系統運行的過程中，為系統增加其保持正常運行過程中需要的能量，還要做好機械生產過程中的定位工作。再次是傳感單元。這一單元是系統運行過程當中最為基礎性的一個單元，主要是對系統在工作中的運行狀態和運行指標進行監控和檢測，保證系統處在正常的運行狀態當中。第四就是制定單元。這一單元是整個系統當中最為重要的一個單元，它能夠對傳感單元傳輸過來的信息進行詳細的分析和比較，這樣就可以根據實際的情況對相關的數據信息進行處理，并發出動作信號。最后一個就是控制單元。這個單元是系統中起到保障性作用的單元，在各個單元的制定和動作調節以及維護方面，控制單元有著十分關鍵的作用。
2機械自動化技術在機械制造中的應用分析
2.1集成化應用分析
對于機械制造領域來說，其中所涉及到的集成化實際上主要是在技術功能、技術經營上所進行的集成。而也正是由于信息技術的作用影響，才能夠使得計算機集成化技術轉化成為對于機械制造的整體性優化。企業本身在實際進行經營管理的過程中，所涉及到的相關動態集成措施，能夠讓制造企業本身的動態集成為一個整體，通過這方面的措施才使得自動化技術保持自身的應用合理性，進而讓企業信息管理系統、計算機輔助設計技術、數控加工技術等被應用到制造系統中。就現階段來說，將CAD/CAM作為主要核心的CIMS工程應用措施，實際上已經在整個制造行業中進行了覆蓋，其生產形式必然會成為未來的發展趨勢。
2.2柔性化應用分析
柔性化最顯著的特點在于其能夠根據外界因素作用力的差異表現出與之相對應的適應能力。換句話說，在柔性化應用過程中，生產出的產品能夠較好地適應市場的更改特性。現代機械制造行業必須針對終端用戶的各類需求及時精確地做出反應，進而對機械制造產品類型和結構屬性做出相應調整。從這一角度上來說，柔性化應用可以很好地解決該問題，其在確保必要生產柔性的基礎上，對人機交互界面進行了合理優化，并在構建產品制造信息系統的基礎上將計算機管理的工作效益發揮到最大。在當前技術條件的支持下，敏捷制造已成為柔性化應用的必然選擇與發展趨勢，其最顯著的應用優勢體現在以下幾個方面：a.提高產品生產質量和生產效率。b.確保產品交貨期，滿足客戶需求。c.強化信息系統運行全過程的可靠性。
2.3自動化的加工系統
機械是由不同的零部件組合而成，而成品是將零部件按照一定的順序和技術要求進行組裝而成的。自動化的加工系統能夠有效地完成生產過程中的重復勞動，能夠大大降低工人的重復勞動，節省體力，保證充足的人力資源。
2.4智能化應用分析
智能化機械制造技術，主要是將自動化技術、人工智能技術、機械制造技術、系統工程管理技術等多項不同的技術進行了良好的結合。而通過和專家系統所進行的結合，智能機械實際上完全能夠依據機械制造體系中所呈現出的環境不同變化。機械智能化體系中所存在的一個主要特性，便是其所呈現出的極為特殊的人機工作界面，在實際執行制造工作的過程中，可以利用交互界面來進行人機溝通。智能化技術的應用，其中所存在的關鍵，就在于使用智能技術來對于相關專家所呈現出的智力活動加以模擬，如此一來，便能夠使得自動化機械按照專家化的模式來進行運轉。同時，還由于智能技術的應用，使得運行的系統能夠依據自身當前所呈現出的情況來執行實時性的檢測工作，盡可能的保證運行得以優化。
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