時間:2023-07-21 17:26:57
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創(chuàng)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篇智能制造自動化技術,希望這些內容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
關鍵詞:自動化技術;機械制造;應用
自動化技術的應用是提高機械制造效率的重要技術支持力量,在隨著我國的科學技術水平進一步提高下,對機械制造的要求也會進一步提高,自動化技術的應用需求也會增加。智能制造機械技術和設備的問世,引發(fā)大眾對于傳統(tǒng)工業(yè)生產利弊和前途的思考。隨著智能制造技術的推廣和智能設備在社會生產中的逐漸認可及利用,人們已經普遍認識到,智能機械設備優(yōu)于傳統(tǒng)工業(yè)生產,其在未來必將代替廣泛的傳統(tǒng)工業(yè)生產不可逆轉。通過加強對自動化技術的應用研究,對實際機械制造發(fā)展就有著積極意義。
1機械制造中自動化技術應用重要性和實際應用
1.1機械制造中自動化技術應用重要性
機械制造產業(yè)的蓬勃發(fā)展對我國生產力水平提高有著積極作用,在全面建設小康社會的發(fā)展環(huán)境下,為保障人們的生活質量水平提高,在機械制造生產的質量和效率水平提高層面就有著強調。而機械制造產業(yè)的發(fā)展需要有新的技術支持,自動化技術就是重要應用技術,這對提高機械制造的生產能力有著積極作用[1]。通過將自動化技術在機械制造當中加以應用,對系統(tǒng)生產能力提高就能發(fā)揮積極作用,能進一步提高生產質量。自動化技術的應用對機械制造的全面監(jiān)控目標能得以實現。
1.2機械制造中自動化技術實際應用
機械制造當中自動化技術在多個環(huán)節(jié)都能得以應用,如將自動化技術在數控技術方面的應用。機械制造的數字化目標實現,是講數字技術和硬件以及控制技術進行了結合,從而保障了機械制造的自動化水平提高,使得機械制造的效率水平得到了顯著提高。自動化技術在數控技術方面的應用,對操作的規(guī)范性以及安全性得到了保障,這就在經濟效益創(chuàng)造方面發(fā)揮著積極作用。機械制造中自動化技術在人工智能當中的應用能發(fā)揮積極作用,機械制造中人工智能技術是把自動化技術和系統(tǒng)功能等技術進行了融合,并進行相互的滲透。這一技術是通過智能機器以及人類專家形成了一體化操控,能在機械設備的制造過程中進行判斷以及推理等智能活動,這就對機械制造的整體效率水平得到了提高,使得機械制造的智能化目標得到了實現,避免了操作中存在的誤差。自動化技術應用在機械制造當中能實現信息流動自動化。將計算機作為輔助設計,產品數據管理和制造自動化技術系統(tǒng)進行連接,就能實現信息的自動化傳遞。機械制造中對信息的及時傳遞就能提高生產力水平,對自動化的程度提高,這對機械制造的工件工藝設計的精確度也能得以有效保證[2]。自動化技術的應用在加工系統(tǒng)的自動化目標也能得以實現,自動化技術的應用能將大量勞動力從繁重的工作中解放,對機械制造的精度以及減少事故的發(fā)生起到了保障作用。機械制造過程中的自動化技術應用,能實現物流系統(tǒng)的自動化目標,機械自動化能實現物流系統(tǒng)自動化更新,檢測中以及裝備的自動化系統(tǒng)管理方面,機械制造自動化系統(tǒng)的應用,能結合生產工序當中的相關要求,以及按照相應標準完成零部件的加工制作,能實現自動化系統(tǒng)整體分工以及裝配作業(yè),這樣就能對裝配的質量水平得以有效提高。
2機械制造中自動化技術應用發(fā)展趨勢
中國制造業(yè)的自動化和智能化進程任重而道遠,隨著世界經濟迅速的發(fā)展與成長,自動化制造工廠將給所有產業(yè)升級帶來沖擊,也將引領全球制造業(yè)發(fā)展模式的前進與革新,對于中國制造業(yè)的產業(yè)升級來說已是必然選擇。第一,實用性發(fā)展趨勢。機械制造當中自動化技術的應用發(fā)展,在隨著技術水平的提高就會更加注重實用性。機械制造對自動化技術的應用獲得更高的經濟效益,是當前比較關注的,而實用性也是未來機械制造自動化技術的應用目標[3]。我國當前在機械制造自動化技術的應用規(guī)模還有待擴大,自動化水平低的現狀還需要進行改善,要能將自動化技術和機械制造領域緊密結合,促進機械制造整體水平的提高。第二,智能化發(fā)展趨勢。自動化技術在機械制造中的應用在智能化的發(fā)展趨勢方面愈來愈顯著。從近些年我國的人工智能技術的研究發(fā)展現狀能看出,智能化技術的應用愈來愈成為機械制造生產力水平提高的重要應用技術,這一智能化技術將人腦研究功能分析結果在機械制造領域得到了應用,對機械制造的整體水平得到了提高[4]。人工智能和機械制造領域的發(fā)展在未來將會更加的緊密,通過人工智能來替代人工制造,實現智能化的機械制造系統(tǒng)。第三,綠色化發(fā)展趨勢。自動化技術應用在機械制造領域中,會向著綠色化的方向邁進。在當前可持續(xù)發(fā)展觀念的進一步深化下,綠色化在機械制造領域成為重要發(fā)展目標,綠色化的機械制造就能對生態(tài)環(huán)境污染進行降低,從而有利于機械制造產業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
3結語
總之,機械制造當中自動化技術的應用,是促進機械制造企業(yè)在市場中良好發(fā)展的重要基礎,只有充分重視自動化技術的科學應用,才能保障機械制造的質量。希望通過此次理論研究,能為實際自動化技術應用起到促進作用。
作者:李慧 單位:洛陽北玻臺信風機技術有限責任公司
參考文獻:
[1]郭鑫.數控技術在機械制造中的應用研究[J].科技創(chuàng)新與應用,2017(08).
[2]李鳳.自動化技術在機械設計制造中的應用研究[J].時代農機,2017(02).
【關鍵詞】自動化;機械制造;應用形式;展望
0、前沿
從20世紀年代開始,機械制造開始廣泛的應用于各個行業(yè),并且獲得了人們的廣泛關注。機械自動化技術的發(fā)展起源于20世紀20年代,開始主要是應用于機械制造冷加工過程中,后期隨著相關技術的不斷完善,從20世紀60年代末開始建立關于可變性的自動化生產系統(tǒng),而隨著現代信息技術的發(fā)展,機械制造行業(yè)的自動化程度也越來越高【1】。自動化技術能夠快速提高制造效率,縮短機械制造的生產時間,節(jié)約人力資源,大大降低成本費用,有效提升企業(yè)競爭力,使企業(yè)的效益快速提高,同時使工作環(huán)境也得到明顯改善。
1、自動化技術概述
自動化一般是說機器或裝置在無人操作的情況下按照事先設定好的程序自動進行操作或控制的過程,在機械制造領域中主要是指在機械制造業(yè)中應用自動化技術,實現對加工對象的連續(xù)自動生產,實現優(yōu)化有效的自動化生產過程,加快生產投入原料的加工變換和流動速度,節(jié)約人力資源。
在機械制造系統(tǒng)中自動化系統(tǒng)一般由五個單元組成:
(1)程序單元,決定系統(tǒng)該做什么和如何做;
(2)作用單元,對系統(tǒng)施加能量和定位;
(3)傳感單元,檢測系統(tǒng)工作過程的性能和狀態(tài);
(4)制定單元,對傳感單元輸送過來的信息進行比較分析,制定和發(fā)出指令信號;
(5)控制單元,進行制定并調節(jié)作用單元的機構。
自動化技術的研究內容主要涵蓋了集成技術與系統(tǒng)技術、制造單元制度、柔性制造技術以及與現代化生產模式相適應的制造環(huán)境等。在不斷進步中,全球化、網絡化、虛擬化、敏捷化、智能化及綠色化是現代機械制造的自動化技術的發(fā)展目標。在自動化技術中應用較為廣泛的是數控技術,其是現代制造系統(tǒng)中的核心技術,綜合了計算機、微電子、信息處理、自動檢測以及自動控制等先進技術,其很明顯的特點就是效率高、精度高且能實現柔性自動化。
2、自動化技術在機械制造中的應用
實現機械制造自動化的理論基礎是控制理論,控制理論發(fā)展及應用徹底的改變了人類傳統(tǒng)的生產、生存、生活和管理模式。自動化技術在機械制造中的應用主要體現在以下方面。
2.1 集成化應用
計算機集成技術是21世紀機械制造企業(yè)的主要生產方式。信息技術的不斷發(fā)展以及自動化技術在機械制造領域應用的不斷增多使得許多新技術得到發(fā)展,例如計算機輔助設計技術、輔助制造技術、輔助測試藝術、信息管理系統(tǒng)技術等。自動化技術在機械制造中的集成化應用,主要是借助系統(tǒng)工程理論的有效指導和信息技術對企業(yè)的制造流程進行整體上的優(yōu)化,通過精簡機構和過程重組等手段促進適度自動化,并在計算機數據庫和信息網絡的支持下,將機械制造企業(yè)的各種要素以及經營管理活動集成為一個有機整體,實現了機械制造以人為中心的柔性化生產。
2.2 智能化應用
隨著計算機技術的飛躍發(fā)展,智能技術也越來越強,人機一體化機械制造設備也越來越多的走進機械制造企業(yè)中,通過智能化的制造系統(tǒng)進行生產中,實現了人機相互活動的智能化,如邏輯分析推理、命題判斷、工藝構思等。智能機械制造技術是人工智能技術與機械制造技術的有效結合,它把人工智能融入到了機械制造系統(tǒng)中的各個環(huán)節(jié),可以借助專家智力活動的模擬,代替機械制造過程中很多需要專家親自完成的活動,實現對機械制造過程的自動化監(jiān)測,并對監(jiān)測到的問題進行自動的改進或預防,并且對突發(fā)事件有一定的調整和應對能力。
2.3 虛擬化的應用
虛擬化制造技術主要包含控制理論、計算機技術、多媒體技術、信息管理、人工智能、以及現代制造工藝等新技術,并以計算機仿真模擬分析技術為基礎形成的一項由多學科交叉的系統(tǒng)技術。機械虛擬制造技術通過計算機仿真技術和信息技術對機械制造的過程進行仿真,進而發(fā)現和解決機械制造過程中可能出現的問題,這對降低機械制造成本、縮短機械產品開發(fā)周期、提高產品合格率等等是非常有意義的。
3、自動化技術在機械制造中應用的發(fā)展趨勢
當今科技的發(fā)展使得自動化技術在機械制造領域的應用會越來越廣泛,在市場競爭的環(huán)境下,其可以作為機械制造企業(yè)的核心生產競爭力的限制因素而影響到企業(yè)的生存與發(fā)展。因此,自動化技術在機械制造中的應用發(fā)展關系重大,而其發(fā)展的趨勢主要在性能和功能發(fā)展兩個方面。
3.1 性能的發(fā)展趨勢
(1)實現精度、速度的提高。為了使這兩個機械制造技術中的主要性能指標得到提高,可以將高速CPU芯片、RISC芯片等先進技術應用于機械制造中。
(2)實現實時智能控制。區(qū)別于以往的實時系統(tǒng),實時智能控制是現代科學發(fā)展中人工智能和實時系統(tǒng)的結合體,能更智能、更實時地調度任務的進行,從而為任務的按時完成提供保障。
3.2 功能的發(fā)展趨勢
(1)實現用戶界面的圖形化。由于用戶對界面的要求各異,所以為了滿足不同用戶的需求,圖形用戶界面應運而生,這極大地方便了非專業(yè)用戶的使用。
(2)實現科學計算可視化。圖形、圖像及動畫等可視信息增加了機械制造中信息交流的途徑,而不再拘泥于用文字或語言表達,從而使數據處理與數據解釋能夠更加高效地進行。
4、結論
隨著科學技術的日新月異,自動化技術在機械制造中的應用只會越來越廣泛和不可替代。機械制造中自動化技術應用的發(fā)展不僅可以極大促進機械制造水平的提高,增加經濟效益,更體現著一個國家的綜合國力。自動化技術在機械制造行業(yè)的應用發(fā)展會使得機械制造更加智能化、虛擬化和人性化,而其性能和功能方面的發(fā)展也會使得其應用的形式會更加多樣化。
參考文獻:
[1]馬志強.自動化技術在機械制造中的應用探討[J].科技論壇,2013
[2]劉紅,王賢寬.論機械自動化技術的發(fā)展趨勢[J].企業(yè)技術開發(fā),2011(12)
[3]張列貴.簡述現代機械自動化技術[J].黑龍江科技信息,2007(20)
引言
隨著我國經濟持續(xù)穩(wěn)定的發(fā)展,自動化技術在機械制造的應用問題面臨著戰(zhàn)略性的發(fā)展機遇。如何完善自動化技術在機械制造中應用問題已成為人們普遍關注的熱點,進而怎樣優(yōu)化自動化技術在機械制造中應用的各方面性能指標,也是機械制造業(yè)將要面對的一項重大任務。因此,分析自動化技術在機械制造應用的相關問題的發(fā)展趨勢,掌握和研究自動化技術在機械自造中應用的問題,對于提高機械制造全方位自動化有著十分重大的意義。
1.自動化技術概述
1.1.自動化技術的定義及其發(fā)展趨勢
所謂的自動化技術是指結合控制理論、信息理論、計算機技術、自動控制以及電子學等的綜合性技術。自動化發(fā)展的趨勢包括機電一體化、控制智能化、機械功能多元化以及結構運動高精度化等。
1.2.自動化技術的應用簡要概述
自動化技術的高速進步推動了工業(yè)領域的飛速發(fā)展,例如,在石油開采、冶金制造、輕工業(yè)等行業(yè)都有著廣泛的應用。隨著創(chuàng)新科技的發(fā)展、環(huán)保意識的增強,自動化技術還將迎來新應用,如制造產業(yè)結構的優(yōu)化、創(chuàng)新力的競爭、制造業(yè)的綠色化和智能化等。正是在這樣的應用背景之下,自動化技術不僅在控制方面和檢測方面發(fā)揮著極其重要的作用,而且在提高產業(yè)能效和改善生產管理方面都有著深遠的影響。
2.機械自動化技術分析
2.1.機械自動化技術的實質
機械自動化技術的實質是指將自動化技術和機械制造技術相結合,對加工原件進行自動、連續(xù)的生產作業(yè),使機械制造的整個加工生產過程生產效率更高、生產周期更短、產品質量更好、勞動強度更低等,從而提高機械制造業(yè)的經濟效益。
2.2.機械自動化系統(tǒng)構成與機構構成
機械自動化系統(tǒng)主要分為下幾個方面構成:①程序單元,是機械自動化最關鍵部分,主要作用是機械自動化系統(tǒng)的工作判斷;②作用單元,主要作用是使整個機械自動化系統(tǒng)明確定位以及能量的施加;③制定單元,主要用來對傳感的信息數據進行對比、分析,來制定一系列的動作信號,是機械自動化系統(tǒng)的核心;④傳感單元,是通過對機械自動化系統(tǒng)進行實時監(jiān)測和參數分析來達到系統(tǒng)狀態(tài)最佳;⑤控制單元,主要起著對機械自動化系統(tǒng)進行監(jiān)管和調節(jié)的作用。機械自動化系統(tǒng)的機構構成包括①加工機構,主要是完成元件的切削、清洗和測量等工序②刀具支撐機構,是指刀具的組裝、傳送、交換以及刀具的調整裝置;③元件支撐機構,是指用來完成元件的傳送、搬運的供給裝置;④控制與管理機構,對整個機械自動化制造過程進行監(jiān)控、協(xié)調、檢測以及管理。
3.自動化技術在機械制造中相關應用問題的分析
隨著自動化技術在機械制造中應用問題的不斷深入研究,機械制造的流程自動化的目的也更加明確,因此,自動化技術在機械制造中的實際應用更加廣泛。結合機械制造業(yè)發(fā)展的需求,針對相應生產流程的技術環(huán)節(jié)進行各項突破,能夠有效的推進自動化技術在機械制造業(yè)的快速發(fā)展。
3.1.自動化技術在機械制造中集成化應用的相關問題
為了實現自動化技術在機械制造中的集成化,采取的方法就是將各種技術(計算機輔助設計技術、柔性制造系統(tǒng)技術、微電子技術等)進行系統(tǒng)集成。自動化技術在機械制造中的集成化應用的相關問題,是指在網絡信息數據庫的幫助下,通過對機械機構進行過程重新組合來優(yōu)化自動化流程,將機械制造領域的各種元素集成有機統(tǒng)一的整體,實現機械制造業(yè)整體上的性能提升。其集成化技術在改善產品質量、降低生產成本等方面都起著重要的作用。
3.2.自動化技術在機械制造中虛擬化應用的相關問題
自動化技術在機械制造中虛擬化應用的相關問題是指將多學科技(機械制造工業(yè)、人工智能、仿真技術、建模系統(tǒng)等)組合成綜合性技術。自動化技術在機械制造中虛擬化應用是指通過仿真技術對機械制造的生產過程進行系統(tǒng)仿真模擬,發(fā)現和解決機械制造生產過程中將可能或者已經出現的問題。自動化技術在機械制造中的虛擬化應用不僅可以縮短產品研發(fā)周期,還能提高機械制造業(yè)的市場競爭力。
3.3.自動化技術在機械制造中智能化應用的相關問題
自動化技術在機械制造中的智能化應用的相關問題,是指將人工智能技術與機械制造技術相結合,將人工智能技術應用在機械制造流程的各個階段,通過智能系統(tǒng)的分析、推理、判斷和智能活動的模擬,實現對整個機械制造流程的自動化監(jiān)控、預防以及改進。對于突發(fā)事件,自動化技術在機械制造中的智能化系統(tǒng)能夠調整自身的參數,保證機械制造流程系統(tǒng)的最優(yōu)化。
4.自動化技術在機械制造中相關應用問題的前景展望
對于機械制造業(yè)而言,參照市場供需和國家經濟發(fā)展的境況,不斷鉆研、借鑒先進國家高新技術,堅持自動化技術在機械制造業(yè)可持續(xù)健康的發(fā)展,全面實現信息自動化、物資供輸自動化、生產自動化、設備裝配自動化、檢測自動化,朝著集成自動化、虛擬自動化、智能自動化等方向發(fā)展。自動化技術在機械制造中相關應用問題的前景是現階段積累相關經驗和技術,在合適的時機全面實現機械自動化,提高我國機械自動化技術的核心競爭力。
5.結束語。總之,隨著自動化技術在機械制造應用中的不斷發(fā)展,我國的機械自動化技術將會進入一個新階段、新時期。因此,在國際探討交流和自我研發(fā)的基礎上,堅持綠色研發(fā),可持續(xù)研發(fā)的新路程,從而提升機械制造業(yè)的經濟效益,強化生產效率,改善操作環(huán)境。
參考文獻:
[1]高歌.淺談自動化技術在機械制造中的應用,數字技術應用,2011,07:98
[2]張長虹,易映強,周華忠.淺談自動化技術在機械制造中的應用,裝備制造技術,2012,10:198 199
[3]馬志強.自動化技術在機械制造中的應用探討,科技傳播,2012,09:98
一、規(guī)模
按規(guī)模大小FMS可分為如下4類:
1.柔性制造單元(FMC)
FMC的問世并在生產中使用約比FMS晚6~8年,它是由1~2臺加工中心、工業(yè)機器人、數控機床及物料運送存貯設備構成,具有適應加工多品種產品的靈活性。FMC可視為一個規(guī)模最小的FMS,是FMS向廉價化及小型化方向發(fā)展和一種產物,其特點是實現單機柔性化及自動化,迄今已進入普及應用階段。
2.柔性制造系統(tǒng)(FMS)
通常包括4臺或更多臺全自動數控機床(加工中心與車削中心等),由集中的控制系統(tǒng)及物料搬運系統(tǒng)連接起來,可在不停機的情況下實現多品種、中小批量的加工及管理。
3.柔性制造線(FML)
它是處于單一或少品種大批量非柔性自動線與中小批量多品種FMS之間的生產線。其加工設備可以是通用的加工中心、CNC機床;亦可采用專用機床或NC專用機床,對物料搬運系統(tǒng)柔性的要求低于FMS,但生產率更高。它是以離散型生產中的柔性制造系統(tǒng)和連續(xù)生產過程中的分散型控制系統(tǒng)(DCS)為代表,其特點是實現生產線柔性化及自動化,其技術已日臻成熟,迄今已進入實用化階段。
4.柔性制造工廠(FMF)
FMF是將多條FMS連接起來,配以自動化立體倉庫,用計算機系統(tǒng)進行聯(lián)系,采用從訂貨、設計、加工、裝配、檢驗、運送至發(fā)貨的完整FMS。它包括了CAD/CAM,并使計算機集成制造系統(tǒng)(CIMS)投入實際,實現生產系統(tǒng)柔性化及自動化,進而實現全廠范圍的生產管理、產品加工及物料貯運進程的全盤化。FMF是自動化生產的最高水平,反映出世界上最先進的自動化應用技術。它是將制造、產品開發(fā)及經營管理的自動化連成一個整體,以信息流控制物質流的智能制造系統(tǒng)(IMS)為代表,其特點是實現工廠柔性化及自動化。
二、關鍵技術
1.計算機輔助設計
未來CAD技術發(fā)展將會引入專家系統(tǒng),使之具有智能化,可處理各種復雜的問題。當前設計技術最新的一個突破是光敏立體成形技術,該項新技術是直接利用CAD數據,通過計算機控制的激光掃描系統(tǒng),將三維數字模型分成若干層二維片狀圖形,并按二維片狀圖形對池內的光敏樹脂液面進行光學掃描,被掃描到的液面則變成固化塑料,如此循環(huán)操作,逐層掃描成形,并自動地將分層成形的各片狀固化塑料粘合在一起,僅需確定數據,數小時內便可制出精確的原型。它有助于加快開發(fā)新產品和研制新結構的速度。
2.模糊控制技術
模糊數學的實際應用是模糊控制器。最近開發(fā)出的高性能模糊控制器具有自學習功能,可在控制過程中不斷獲取新的信息并自動地對控制量作調整,使系統(tǒng)性能大為改善,其中尤其以基于人工神經網絡的自學方法更引起人們極大的關注。
3.人工智能、專家系統(tǒng)及智能傳感器技術
迄今,FMS中所采用的人工智能大多指基于規(guī)則的專家系統(tǒng)。專家系統(tǒng)利用專家知識和推理規(guī)則進行推理,求解各類問題(如解釋、預測、診斷、查找故障、設計、計劃、監(jiān)視、修復、命令及控制等)。由于專家系統(tǒng)能簡便地將各種事實及經驗證過的理論與通過經驗獲得的知識相結合,因而專家系統(tǒng)為FMS的諸方面工作增強了柔性。展望未來,以知識密集為特征,以知識處理為手段的人工智能(包括專家系統(tǒng))技術必將在FMS(尤其智能型)中起著關鍵性的作用。人工智能在未來FMS中將發(fā)揮日趨重要的作用。目前用于FMS中的各種技術,預計最有發(fā)展前途的仍是人工智能。預計到21世紀初,人工智能在FMS中的應用規(guī)模將要比目前大4倍。智能制造技術(IMT)旨在將人工智能融入制造過程的各個環(huán)節(jié),借助模擬專家的智能活動,取代或延伸制造環(huán)境中人的部分腦力勞動。在制造過程,系統(tǒng)能自動監(jiān)測其運行狀態(tài),在受到外界或內部激勵時能自動調節(jié)其參數,以達到最佳工作狀態(tài),具備自組織能力。故IMT被稱為未來21世紀的制造技術。對未來智能化FMS具有重要意義的一個正在急速發(fā)展的領域是智能傳感器技術。該項技術是伴隨計算機應用技術和人工智能而產生的,它使傳感器具有內在的“決策”功能。
4.人工神經網絡技術
人工神經網絡(ANN)是模擬智能生物的神經網絡對信息進行并行處理的一種方法。故人工神經網絡也就是一種人工智能工具。在自動控制領域,神經網絡不久將并列于專家系統(tǒng)和模糊控制系統(tǒng),成為現代自支化系統(tǒng)中的一個組成部分。
三、發(fā)展趨勢
1.FMC將成為發(fā)展和應用的熱門技術
這是因為FMC的投資比FMS少得多而經濟效益相接近,更適用于財力有限的中小型企業(yè)。目前國外眾多廠家將FMC列為發(fā)展之重。
2.發(fā)展效率更高的FML
多品種大批量的生產企業(yè)如汽車及拖拉機等工廠對FML的需求引起了FMS制造廠的極大關注。采用價格低廉的專用數控機床替代通用的加工中心將是FML的發(fā)展趨勢。
3.朝多功能方向發(fā)展
1自動化與機械自動化技術
對自動化理念來講是動態(tài)的,也就意味著它的發(fā)展之路是動態(tài)的。過去,人們把用機械代替人工操作稱為自動化,在機械代替人工操作的過程中并不需要人工的參與就可以對所有事項進行處理。然而,如今科學技術得到快速的發(fā)展,電子技術層出不窮,信息技術也發(fā)展到非常先進的地步,人們對自動化也慢慢的改變了認識,有了更深層次的理解:認為通過機械不僅可以代替人工手動工作,在一定程度上還可以發(fā)揮人腦的作用。
2自動化技術在機械制造中的具體應用
2.1集成化應用
如今,機械制造領域使用的計算機技術、微電子技術、自動化技術越來越多。很多新的技術在不斷地出現,如計算機輔助設計技術、數控加工技術等等。為了實現不同層次的集成制造系統(tǒng)體系的結構,相對方便的辦法就是系統(tǒng)對各種技術進行集成。在機械制造中使用自動化技術的主要理論是系統(tǒng)工程理論,在這種理論有效的指導下,再加上信息技術對制造流程的優(yōu)化,促進適度自動化,再輔以計算機數據庫系統(tǒng)和信息網絡,讓機械制造企業(yè)的各種要素和管理活動變成一個整體,讓人作為機械制造的中心,讓柔性化生產得以實現。集成使用信息化技術,讓產品的質量不斷地提高,研發(fā)新產品的成本也會不斷地下降,同時還符合了可持續(xù)發(fā)揮理論。
2.2柔性自動化的應用
如今,現代機械制造業(yè)的發(fā)展在不斷地深入,在企業(yè)的應變能力、快速響應客戶需求的能力等問題上提出了更高的要求,那么企業(yè)就需要對市場的需求加大研究,同時讓技術的更新滿足市場的需求,根據外部條件的變化,合理的調整產品的生產結構和生產的種類,那么柔性自動化技術的使用就顯得特別重要。所謂的柔性技術就是在生產得到保證的前提下,優(yōu)化人機界面并不斷地對信息管理系統(tǒng)進行完善,讓計算機管理可以帶來的好處盡可能的發(fā)揮出來。在柔性自動化系統(tǒng)里,普通設備和自動化設備會一同出現,在工作的某個環(huán)節(jié)也可以讓人為干預,大大地提高了抗外界變化的能力,讓其更加的適應實際的生產情況。不言而喻,生產的產品就會很好的對市場的需求進行滿足。不僅如此,柔性制造系統(tǒng)還會和柔性自動加工系統(tǒng)很好的銜接在一起,讓生產機械、機械設備、機械制造之間的關系更加的深入,讓機械制造自動化水平大大的提高。
2.3智能化應用
在機械制造中把智能化應用于自動化生產中,是智能技術、自動化技術、機械制造技術等相互滲透交織的結果,讓綜合智能系統(tǒng)的應用技術慢慢的形成,是人類的智力和機械共同構建的一個智能一體化系統(tǒng)。可以把智能活動融入機械制造中。所以,人工智能技術與機械制造技術有效地結合在一起就形成了智能機械制造技術,在制造系統(tǒng)中的各個方面加入人工智能技術,可以實現自動化機械制造過程的監(jiān)測,對出現的問題進行診斷和預防,并不斷地改善該系統(tǒng)。
3自動化技術在我國機械制造中的發(fā)展前景
我國經濟能否進一步的提升,中華民族偉大復興的愿望能否實現和機械制造行業(yè)的發(fā)展有很大的聯(lián)系。不可否認,當前國內的自動化水平和國外發(fā)達國家相比還有較大的差距,因此,更快、更好地發(fā)展自動化技術是當務之急,但是我們要杜絕大量引進和盲目復制國外的相關技術。在機械制造中使用自動化技術也有很長一段時間了,國內在這方面還處于初始階段。但是相信經過一段時間的發(fā)展,國內自動化技術在機械制造業(yè)中會得到大范圍的應用。對機械制造企業(yè)來講,我們要以國家經濟發(fā)展的需要為導向,讓企業(yè)的生產滿足世界發(fā)展的要求和社會生活的需求,對國外的先進技術本著認真、虛心的態(tài)度不斷的學習和研究,以先進的技術為參考,確保國內機械自動化技術持續(xù)健康的發(fā)展,以便于為社會創(chuàng)造更大的經濟效益,讓機械自動化的目標得以全面的實現,讓我國機械自動化技術的核心競爭力不斷地增強。
4結語
關鍵詞:機械工程;自動化;應用
Abstract: Automation technology is widely used in mechanical engineering, with the rapid development of national mechanical engineering manufacturing has been new progress. Compared to the original single local forms of automation technology, speaking, now using the intelligent equipment and high-tech automation technology has been greatly improved in productivity. Therefore, the mechanical engineering industry because of the development of automation technology and get a new change. Therefore, the author analyzes the application of automation technology in mechanical engineering.
Key words: mechanical engineering; automation; application
中圖分類號:TF345.1
一、國內自動化技術在機械工程中運用發(fā)展現狀
目前,雖然國內的機械自動化技術在改革開放后有了突飛猛進的發(fā)展,但相對于國外先進機械自動化技術,國內自動化技術在機械工程中的發(fā)展運用仍然處于早期階段,在技術發(fā)展發(fā)展方面,國內的產品流水線大部分是以半自動機床、組合機床等機械設備硬性組合配置而成的自動線,而發(fā)達國家早已實現了全機器智能生產線;在設備生產管理方面,國內大部分企業(yè)管理模式落后單一,與自動化技術快速發(fā)展、制造業(yè)技術創(chuàng)新日新月異的經濟形勢脫離;在人才教育儲備方面,國內教育與生產分離,人才管理機制落后,對自動化技術研究仍然處在理論階段,自動化實用型人才缺乏;在自動化設計創(chuàng)新方面,雖然國內大力引進國外先進自動化技術,但對其沒有融會貫通,技術消化吸收不夠,對國內自身自動化技術設計水平提升沒有產生較大幫助;在工藝水平方面,國內機械加工精度、自動化運用水平則仍然停留在初級階段。
就自動化技術在國家機械制造領域運用而言,國內沒有形成既帶有社會主義特色又與國際自動化技術發(fā)展相結合的自動化運用體系,機械自動化運用領域較少,科研投入及管理制度等相對都比較缺乏。
二、機械工程中自動化技術的應用
2.1柔性自動化技術
柔性自動化技術是一種伴著計算機技術產生的新型的自動化技術,這種技術既能夠自動的進行技術性的操作,也能夠完成已經明確了的加工目標。在當今的機械工程制造產業(yè)中,就是需要這種能大大提高生產率的技術,從而推動工業(yè)化的發(fā)展。目前,在機械工程制造中柔性自動化技術已經成為了不可缺少的一部分,它主要將數控技術作為核心,通過有機的結合先進的信息科學技術、機械生產技術以及高端的計算機設備來發(fā)展機械工業(yè)制造。對于工業(yè)發(fā)展來說把自動化技術應用到機械工程中也有著重要意義:①可以大大的提高生產效率、增加生產數量,進而大大降低工人的勞動強度。②既能夠降低生產成本,又能保證產品的質量,從而大大的增加了產品的效益。通過以上兩點可以看出,現代機械工業(yè)制造行業(yè)的發(fā)展趨勢是柔性自動化技術。
2.2集成自動化技術
集成自動化技術是指在現有的信息技術基礎上加以改進,使整個機械工程中的制造過程更加的具體,與此同時把生產流程中所有相關的生產信息與技術有效地集成在一起的技術,這項技術的目的是加強集成功能、開拓機械生產。目前為止,集成自動化技術憑借著上述優(yōu)勢得到了國家機械工程制造中的廣泛認可。與此同時,集成自動化技術隨著目前計算機集成系統(tǒng)的日益改善,也逐漸的包含了許多方面。從當今的市場發(fā)展上來看,這項技術從研發(fā)產品開始,到生產與控制產品,都能夠獲取最高的效益。
2.3智能自動化技術
這項技術不光采用了智能化的機械,并且還使用了集成化手段來達到自動控制。所以,可以把它看作是一項將集成與智能集為一體的自動化技術。這項技術把產品的制造過程和人工的智能技術在機械工程技術的應用過程中有效的融合在了一起,這樣做具有以下兩點好處:①有利于監(jiān)控自動化生產的全部流程,在大幅度提高生產效率的同時,還能夠節(jié)省人力資源;②由于此項技術借助了神經網絡識別信息的功能,使機械的制造系統(tǒng)在工作的過程中獲得相對較強的適應能力與自主組織學習能力,以便在機械生產的過程中遇到緊急的突發(fā)狀況時快速的反應,并予以適當的解決。
2.4自動化技術在機械工程中的集成運用
自動化技術集成是將整個生產制造過程中涉及到的設計、評估、生產及銷售信息進行整合優(yōu)化,對各類技術、原材料及物流等信息實施集成,實現產品生產線的高效運行。隨著電子、計算機、通信等高科技不斷推動自動化技術發(fā)展,機械制造系統(tǒng)不斷吸收其最新成果用于機械生產指導,逐漸形成了以自動化技術為核心的機械制造集成系統(tǒng),融合了從單機到系統(tǒng),從單一形勢到軟硬件結合,從簡到繁的各個階段的集成制造系統(tǒng),廣泛適用于各種機械加工制造領域。
在該集成制造系統(tǒng)中,尤以計算機集成制造系統(tǒng)應用最為廣泛,受到國內機械工程制造業(yè)普遍認可。計算機集成制造系統(tǒng)簡稱CIMS,該系統(tǒng)強化集成功能,集成了產品生產過程中多種技術與相關生產信息,以系統(tǒng)工程理論為基礎,結合計算機網絡與數據庫系統(tǒng),精簡了產品生產流水線,建立了標準流程,擴大了機械生產,降低了資源浪費,是目前相對成熟的集成制造系統(tǒng)。隨著計算機集成系統(tǒng)不斷改進完善,集成的內容涵蓋范圍必將越來越廣,最終將形成一套集質量工程、數據庫信息、產品設計制造、管理決策等整個生產信息的復雜集成制造系統(tǒng)。
2.5自動化技術在機械工程中的智能運用
智能制造是近展起來的新興學科,以人工智能技術接管產品生產制造控制系統(tǒng),并能解決大部分復雜的決策問題,大幅提高自動化機械制造系統(tǒng)水平及其實用性。智能制造系統(tǒng)由專家系統(tǒng)、自動化制造技術、系統(tǒng)工程、神經網絡人工智能等相互結合,在孤立的生產系統(tǒng)(如市場實用性、經濟性、兼容性等)之間建立有效溝通鏈接。
智能制造系統(tǒng)以人工智能為首,機械制造技術為身,在制造系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié)中實現人工智能取代人的控制操作,運用相關理論技術使人工智能發(fā)揮出人類的作用,從而弱化甚至解除人類在機械制造過程中的作用,實現跟人腦工作機理類似的自動化技術。在該技術中,系統(tǒng)可以像專家一樣進行決策分析,對自身生產過程進行及時動態(tài)監(jiān)督,對可能發(fā)生的錯誤進行預防并對已發(fā)生的錯誤進行自動更正,同時,對突發(fā)事件能夠進行正確及時的處理,調整自身系統(tǒng)以適應外界環(huán)境變化。
2.6 自動化技術在機械工程中的全球信息化運用
目前,生產全球化已經深入到世界各個國家、企業(yè)的生產系統(tǒng)中,一個產品的完成往往由各個國家分工合作制造才能完成,因此,生產全球化拉動信息全球化程度越來越深,機械自動化也將向全球信息化的方向發(fā)展。生產全球化間接推動了信息與信息技術的全球化,不論柔性化、集成化還是智能化制造,越來越依賴全球的信息網絡,只有依借全球信息網絡,才能實現生產制造系統(tǒng)的不間斷工作,才能實現對機械制造各個過程高效融合,最終實現生產效率的大幅提高。
三、國內自動化技術在機械工程運用中的發(fā)展分析
機械自動化技術的發(fā)展必須要注重實用性、實時性及創(chuàng)新性,以市場生產需求與技術需求為基石,實現自動化技術與機械生產的復合化,創(chuàng)造更大的產業(yè)效益。機械自動化技術的應用是由低到高由簡到繁的系統(tǒng)性、科技型發(fā)展過程。
國內機械自動化的發(fā)展必須結合國家基本國情,在吸收國內外先進的機械自動化技術和生產經驗的同時,立足自我研發(fā),從原始技術逐步發(fā)展研究復雜技術,建立一套具有中國特色的機械自動化生產系統(tǒng)。在不斷適應市場需求的過程中,實現由原始的單元、剛性機械生產過渡到計算機、機械自動控制甚至人工智能全自動控制,建立擁有自我核心技術的靈活自由的自動化生產系統(tǒng),并在此過程中實現國內機械自動化技術的積累及創(chuàng)新。
四、機械工程中自動化技術的發(fā)展趨勢
4.1機械工程中自動化技術實用性的發(fā)展
在機械工程中自動化技術的發(fā)展要把企業(yè)的技術需要和生產需求作為最基本的條件,由于在機械工程中產品制造的根本目的是為了產品以后的應用,進而便于能夠創(chuàng)造出更可觀的經濟效益。而自動化技術正好可以為機械制造行業(yè)創(chuàng)造出相當可觀的財富。但在機械生產中速度并不是最重要的,最重要的是效益,假如自動化技術不可以使國民經濟的發(fā)展得到滿足,那么為了避免因過分追求速度而影響了產品質量,這時候就應該放慢制造行業(yè)中的自動化進程。雖然自動化技術在我國的機械工程中已經形成了很大的規(guī)模,并且創(chuàng)造出了非常可觀的效益,可是仍然有多數生產企業(yè)依然處在發(fā)展的初級階段,它們在基礎的扎實上還有一定的欠缺,在自動化技術的應用上根本不成熟。所以,為了加快我國機械工程制造業(yè)中自動化技術的應用,各大企業(yè)必須不斷的對現有的技術設施進行改善,以便為今后企業(yè)的發(fā)展制造出更加有利的條件。
關鍵詞:機械;自動化;應用
中圖分類號:TN830文獻標識碼: A
一、機械自動化:
自動化是指機器或裝置在無人干預的情況下按預定的程序或指令自動進行操作或控制的過程,而機械自動化就是機器或者裝置通過機械方式來實現自動化控制的過程。機械自動化的實現令整個世界的生產水平邁上了一個新的臺階,并由此延伸出了電氣自動化。而目前的各個行業(yè)都已經離不開自動化系統(tǒng)。隨著科學技術的不斷發(fā)展,如何在機械制造中,降低工人的勞動強度,節(jié)約人工的成本,提高生產的效率是必須考慮的問題。
二、機械自動化技術的應用現狀
機械自動化顧名思義,就是將機械操作的各種固定形式,通過編程,將機械定式轉化為信息語言,再將信息反饋給所需要控制的機械,也就是施加控制作用給被控制對象,從而使整個系統(tǒng)按照設計的要求進行運行,可以減少人為操作失誤的發(fā)生。這可以解決目前在生產中存在的很多問題,而機械自動化的應用也為科技研究提高了數據支持,對今后自動化的更新提高都有重要作用,而通過自動化的應用,也徹底改變了機械制造企業(yè)長期、傳統(tǒng)的生產與管理模式,目前在我國機械自動化主要應用在以下幾個方面:
1、各種信息自動化
將傳統(tǒng)的各種信息傳遞升級到了計算機的信息管理。數字化制圖設計是指通過電腦的圖形設計軟件進行圖紙的繪制與改動;自動工藝輔助設計是將自動工藝輔助設計與數據庫進行數據共享連接,有利于生產工藝的優(yōu)化;數據庫信息化系統(tǒng)是對在設計中、生產制造中出現的數據進行系統(tǒng)的信息化處理。
2、原料輸送自動化
將原來機械制造中所需的各種原材料或成品輸送到現在自動化系統(tǒng)預定的相應位置,就是原料輸送自動化的描述,這即節(jié)省了原有的人力物力,也提高了生產效率,這個系統(tǒng)主要包括一個單機自動裝一個自動輸送的設備和一套自動化控制的組件等。
3、生產過程自動化
機械自動化應用到生產中的原因就是能自動持續(xù)的進行重復工序的循環(huán)生產,同時還可以自動裝卸原、輔料。在生產過程中采用自動化系統(tǒng),減少因為機械生產過程中由于人為的失誤等造成的生產事故,從而提高產品的質量與品質。
4、機械組裝自動化
通常機械設備的組裝很多采用的是人借助輔助設備進行的組裝,這不僅效率低,而且時不時就會因為精神力不集中導致的失誤,甚至出現機械傷害事故。而機械組裝自動化就是將需要組裝的機械按照設計的技術要求,通過機械搬運、組裝、調試、試驗、驗收等步驟,形成一套能夠進行自動化組裝的流水線。機械組裝自動化代替了原來的人工操作,不僅僅提高了生產效率,而且保證了產品質量,對工人的安全也起到了作用。
5、規(guī)范檢測自動化
隨著現代化科學技術的發(fā)展,各種新型的材料和部件被不斷應用到了機械制造當中,生產的產品也越來越尖端,越來越精細,我們過去憑借經驗與肉眼的檢測已經無法達到對產品的檢驗要求,這時候我們就需要自動化的檢測儀器來幫忙了,將自動化檢測儀器與技術引入到機械制造中是必然的結果。
三、機械自動化技術的應用前景
當前我國機械制造自動化技術的發(fā)展趨勢是:計算機集成化、智能化以及應用的虛擬化。
1、計算機集成化
在機械制造中采用計算機集成技術,是新科技形勢下一個機械制造企業(yè)成熟與否的標志。計算機集成系統(tǒng)構成主要是由很多個密不可分的部分組成的,其中有數控部分、輔助部分、程序控制部分、設計部分、管理系統(tǒng)等。
2、計算機的智能化
隨著科技的飛速發(fā)展,對產品的制造已經由簡單的設計制造發(fā)展成了一系列產品的集成,也就是說現代的制造技術就是將信息處理和產品設計組合起來的多功能技術,這就是計算機的智能化,這是一種融合了自動化技術、人工智能、制造技術的先進技術,計算機智能化機械制造系統(tǒng)我們也可以理解為是由智能化機械和操作的人員在一起合作的智能化機械生產系統(tǒng),這個系統(tǒng)可以對自身的生產運行狀態(tài)進行監(jiān)控,一旦發(fā)現有故障能及時預測并作出應對措施,這是傳統(tǒng)的機械制造系統(tǒng)所不具備的,我們目前應用到機械制造業(yè)中的有智能式的故障診斷及維護系統(tǒng)、機械智能化CAD繪圖系統(tǒng)等,而且計算機智能化在機械制造中還可以進行邏輯分析推理、命題判斷、工藝構思等。總而言之,計算機智能化能給機械制造技術帶來質的飛躍,這對于生產人員,計算機智能化就意味著安全和高效;對于企業(yè)或社會,計算機智能化就代表著充分協(xié)作與合理競爭;對于環(huán)境而言,計算機智能化沒有污染,可以節(jié)約能源和資源。
3、應用的虛擬化
應用的虛擬化制造技術里面主要有對精致理論的研究、計算機技術的更新、對媒體技術的使用、信息處理技術的應用以及人工智能化,就是使用計算機,綜合現代的制造工藝等新技術對機械制造進行仿真模擬。
應用虛擬化的目的就是在正是投產之前,通過計算機的仿真技術進行虛擬制造,已全面描繪產品的生產過程,可以從中發(fā)現有可能存在的問題與不足,以便進行修正,可以保證正是投產的產品可以一次性成功制造,縮短生產周期,降低生產成本,提高市場競爭力。
四、結語
總而言之,我國機械制造業(yè)發(fā)展應用自動化技術, 不但要起點高, 瞄準世界先進水準, 包括國際領域內已展露鋒芒的某些新技術,而且必須包括各種靈活的低成本、見效快的自動化技術, 堅持提高與普及相結合的方針, 我國的機械自動化技術發(fā)展應用才能健康地走上高速度、高質量和高效益之路。在我國完成無人化的工廠將恐怕不是機械制造業(yè)的主要發(fā)展模式, 也不是機械自動化技術發(fā)展應用當務之急的事。這就是中國的機械自動化技術發(fā)展之路。
參考文獻:
[1]全建勛.淺談機械自動化技術發(fā)展趨勢和要點分析[J].科技創(chuàng)新與應用,2012年13期
[2]余浩朱杰.機械自動化技術在機械制造業(yè)中的應用研究[J].城市建設理論研究,2012(8)
[3]裴韶光.機械自動化技術發(fā)展中的幾個要點[J].企業(yè)導報,2010(2).
關鍵詞:機械自動化技術機械制造 應用分析
中圖分類號:F407.4 文獻標識碼:A 文章編號:
一、引言
機械自動化的含義就是機械制造企業(yè)使用與本企業(yè)生產相關的自動化技術,使企業(yè)能不間斷的進行生產運營。隨著科學技術的不斷發(fā)展,如何在機械制造中,降低工人的勞動強度,節(jié)約人工的成本,提高生產的效率是每一個領導者都在考慮的問題。而將自動化技術應用到機械生產制造中,就可以有效的解決機械制造業(yè)目前存在的這些問題,使生產力及產品質量都得到提高,產品的生產周期也可以得到縮減,從而給企業(yè)創(chuàng)造出可觀的經濟效益。
二、機械自動化技術在機械制造中的應用現狀
機械自動化顧名思義,就是將機械操作的各種固定形式,通過編程,將機械定式轉化為信息語言,再將信息反饋給所需要控制的機械,也就是施加控制作用給被控制對象,從而使整個系統(tǒng)按照設計的要求進行運行,可以減少人為操作失誤的發(fā)生。這可以解決目前在生產中存在的很多問題,而機械自動化的應用也為科技研究提高了數據支持,對今后自動化的更新提高都有重要作用,而通過自動化的應用,也徹底改變了機械制造企業(yè)長期、傳統(tǒng)的生產與管理模式,目前在我國機械自動化主要應用在以下幾個方面:
1、各種信息自動化
將傳統(tǒng)的各種信息傳遞升級到了計算機的信息管理,比如將手繪設計圖紙改為數字化制圖設計,將原有的工藝改進提高到了自動工藝輔助設計,將原有的產品報表統(tǒng)計歸納到了數據庫信息化系統(tǒng)。數字化制圖設計是指通過電腦的圖形設計軟件進行圖紙的繪制與改動;自動工藝輔助設計是將自動工藝輔助設計與數據庫進行數據共享連接,有利于生產工藝的優(yōu)化;數據庫信息化系統(tǒng)是對在設計中、生產制造中出現的數據進行系統(tǒng)的信息化處理。
2、原料輸送自動化
將原來機械制造中所需的各種原材料或成品輸送到現在自動化系統(tǒng)預定的相應位置,就是原料輸送自動化的描述,這即節(jié)省了原有的人力物力,也提高了生產效率,這個系統(tǒng)主要包括一個單機自動裝一個自動輸送的設備和一套自動化控制的組件等。
3、生產過程自動化
機械自動化應用到生產中的原因就是能自動持續(xù)的進行重復工序的循環(huán)生產,同時還可以自動裝卸原、輔料。在生產過程中采用自動化系統(tǒng)的最終目的,是可以全面或多數代替人力進行的體力勞動,減少因為機械生產過程中由于人為的失誤等造成的生產事故,從而提高產品的質量與品質。
4、機械組裝自動化
通常機械設備的組裝很多采用的是人借助輔助設備進行的組裝,這不僅效率低,而且時不時就會因為精神力不集中導致的失誤,甚至出現機械傷害事故。而機械組裝自動化就是將需要組裝的機械按照設計的技術要求,通過機械搬運、組裝、調試、試驗、驗收等步驟,形成一套能夠進行自動化組裝的流水線。機械組裝自動化代替了原來的人工操作,不僅僅提高了生產效率,而且保證了產品質量,對工人的安全也起到了作用。
5、規(guī)范檢測自動化
隨著現代化科學技術的發(fā)展,各種新型的材料和部件被不斷應用到了機械制造當中,生產的產品也越來越尖端,越來越精細,我們過去憑借經驗與肉眼的檢測已經無法達到對產品的檢驗要求,這時候我們就需要自動化的檢測儀器來幫忙了,將自動化檢測儀器與技術引入到機械制造中是必然的結果。
三、機械自動化技術在機械制造中的應用前景
當前我國機械制造自動化技術的發(fā)展趨勢是:更高程度的計算機集成化、計算機的智能化以及應用的虛擬化。
1、更高程度的計算機集成化
在機械制造中采用計算機集成技術,是新科技形勢下一個機械制造企業(yè)成熟與否的標志。計算機集成系統(tǒng)構成主要是由很多個密不可分的部分組成的,其中有數控部分、輔助部分、程序控制部分、設計部分、管理系統(tǒng)等,其中管理系統(tǒng)可以分化到各個管理科室中,如原料供應、倉儲管理、財務統(tǒng)計、設備維護、安全環(huán)保、人事管理等。
2、計算機的智能化
隨著現代科技的飛速發(fā)展,對產品的制造已經由簡單的設計制造發(fā)展成了一系列產品的集成,也就是說現代的制造技術就是將信息處理和產品設計組合起來的多功能技術,這就是計算機的智能化,這是一種融合了自動化技術、人工智能、制造技術的先進技術,計算機智能化機械制造系統(tǒng)我們也可以理解為是由智能化機械和操作的人員在一起合作的智能化機械生產系統(tǒng),這個系統(tǒng)可以對自身的生產運行狀態(tài)進行監(jiān)控,一旦發(fā)現有故障能及時預測并作出應對措施,這是傳統(tǒng)的機械制造系統(tǒng)所不具備的,我們目前應用到機械制造業(yè)中的有智能式的故障診斷及維護系統(tǒng)、機械智能化CAD繪圖系統(tǒng)等,而且計算機智能化在機械制造中還可以進行邏輯分析推理、命題判斷、工藝構思等。總而言之,計算機智能化能給機械制造技術帶來質的飛躍,這對于生產人員,計算機智能化就意味著安全和高效;對于企業(yè)或社會,計算機智能化就代表著充分協(xié)作與合理競爭;對于環(huán)境而言,計算機智能化沒有污染,可以節(jié)約能源和資源。
3、應用的虛擬化
應用的虛擬化制造技術里面主要有對精致理論的研究、計算機技術的更新、對媒體技術的使用、信息處理技術的應用以及人工智能化,就是使用計算機,綜合現代的制造工藝等新技術對機械制造進行仿真模擬。
應用虛擬化的目的就是在正是投產之前,通過計算機的仿真技術進行虛擬制造,已全面描繪產品的生產過程,可以從中發(fā)現有可能存在的問題與不足,以便進行修正,可以保證正是投產的產品可以一次性成功制造,縮短生產周期,降低生產成本,提高市場競爭力。
四、結語
總的來說,只有將當代的信息技術、自動化技術、系統(tǒng)工程技術、數據庫的管理技術和傳統(tǒng)的機械制造技術進行有機的集合并加以應用,才能有效地促進目前的機械制造業(yè)發(fā)展。而自動化技術的柔性化、集成化、智能化以及虛擬化是必須要達到的,只有這樣才能合理開展機械制造企業(yè)的產品開發(fā)、企業(yè)管理以及技術革新等多個方面的強強配置與升級,只有這樣,才能提高產品質量,達到降低成本,提高效率,增強質量的目的,只有將自動化技術充分的應用到企業(yè)的生產中去,才能提高企業(yè)產品的市場競爭力,使企業(yè)在市場競爭中立于不敗之地。
參考文獻:
[1] 王英. 機械自動化技術應用與發(fā)展前景[J].科技傳播,2010,12
關鍵詞:自動化技術、機械制造;應用Abstract: With the rising economic, industrial production and gradually expand the scale, the competition is becoming increasingly fierce, which raises the innovation of internal machinery manufacturing industry. In the vast global market, machinery manufacturers beyond count, but can really stand in the industry but not many. Machinery manufacturers to make your own business can be long to develop, must have forward-looking vision, to broaden their horizons, to their own enterprises in the global market, enhance their sense of competition, the ongoing reform of the enterprise, so that it can better adapt to social development, keep pace with the times.
Keywords: automation technology, machinery manufacturing; application
中圖分類號:F416.44文獻標識碼:A文章編號:
1我國自動化技術在機械工程中的應用現狀分析
我國自動化技術在機械工程方面的應用情況仍處于單子及剛性自動化階段,同國外發(fā)達國家相比差距仍相對較大,因為國外發(fā)達國家自動化技術的應用已經實現了普遍的柔性化、集成化及其智能化。
對于我國的多數企業(yè)而言,在機械工程的生產管理的自動化方面采用的仍是傳統(tǒng)落后的管理模式,發(fā)達國家早已實現了信息化管理,且對于工業(yè)管理、組織以及生產模式等方面仍在逐步升級和創(chuàng)新。對于人才管理來說,我國缺乏一個科學有效的管理機制,且所謂的人才多為理論型人才,真正的理論實踐型的全面人才遠遠不夠。此外,對于機械設計方面而言,我國無法做到及時地更新,在設計能力方面也并無大幅度的提升。對于工藝水平而言,數控加工等相關技術仍停留于初級的精細加工階段,還未真正掌握復合加工等先進手段。
對我國機械工程中自動化技術的應用情況進行分析可知,我國在此方面存在著不少問題,較為突出的問題是機械自動化技術全面人才的缺乏、自動化技術較為落后,且應用范圍較為狹窄等。作為機械自動化技術發(fā)展的基礎,相關技術人才的培養(yǎng)相當關鍵,由于我國在此方面的技術人員多數僅僅空有理論知識,而缺乏實踐經驗,因此,進行人才的培養(yǎng)過程中必須注意理論同實踐的聯(lián)系,這樣方可真正實現自動化技術能力的不斷提高,進而推動現代機械工程領域的不斷進步。此外,我國還應改變數控系統(tǒng)中傳統(tǒng)的封閉體系結構,不斷提高自動化技術的管理策略及其科研投入,拓寬自動化技術在機械工程領域的應用范圍。
2機械自動化技術在機械制造業(yè)中的應用
目前,我國的機械制造行業(yè)正在向著集成化、智能化、柔性化以及虛擬化發(fā)展。而機械自動化技術與計算機集成制造、計算機輔助制造等概念進行聯(lián)系,為機械制造業(yè)的發(fā)展提供了完善的技術支持。
2.1集成化應用
機械制造技術對微電子、計算機和自動化等高科技的應用一直沒有中斷過,形成了很多新技術,如計算機輔助設計、制造、測試、工藝、評估、數控加工、信息管理系統(tǒng)和柔性制造系統(tǒng)等。要想構造不同級別的集成制造系統(tǒng),最簡便的方法就是對一些技術進行系統(tǒng)集成。集成制造是采用信息技術來整體優(yōu)化企業(yè)的制造過程,是以系統(tǒng)工程理論為指導,以過程重組和精簡機構為手段強調適度自動化,在計算機網絡和工程數據庫系統(tǒng)支持下,將制造企業(yè)的全部要素和企業(yè)的全部的經營活動集成為一個有機的整體,實現以人為中心的柔性化生產,使企業(yè)在新產品開發(fā)、產品質量、成本及服務、交貨期和環(huán)境保護等方面均取得最佳效果。
2.2智能機械制造應用
隨著社會的發(fā)展,任何事情都是在不斷發(fā)展和進步的,所以目前的制造技術也不僅僅再是簡單的商品設計制造,而是已經從商品概念體系逐步過渡到最終產品的集成活動以及系統(tǒng)的過程,制造技術可以看做一個功能體系和信息處理體系的結合。智能機械制造技術是一個由機械制造技術、自動化技術、系統(tǒng)工程和人工智能等相互滲透,相互交織所形成的一門綜合性的技術。它是由智能機械和人類專家共同組成的人機一體化智能系統(tǒng),該系統(tǒng)在機械制造過程中能進行一些智能活動,如分析、推理、判斷、決策等。也就是說,智能機械制造技術就是把人工智能和機械制造技術有機結合,將人工智能融入到機械制造系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié)中,通過模擬專家的智力活動,取代或延伸機械制造環(huán)境中應由專家完成的那部分活動。在智能機械制造系統(tǒng)中,系統(tǒng)具有專家的智能,能自動監(jiān)視自身的運行狀況,隨時發(fā)現錯誤或預測錯誤的發(fā)生,并加以改進或預防。同時,還具有應付外界突發(fā)事件的能力,能夠自動調整自身參數來適應外部環(huán)境的需求,使自己始終運行在最佳狀態(tài)。
2.3虛擬化的應用
機械制造中的虛擬制造技術是由包括現代機械制造工藝、計算機圖形學、并行工程、人工智能、多媒體技術、信息技術等多種技術,并以仿真技術和系統(tǒng)建模為基礎,組成的一項由多學科構成的綜合系統(tǒng)技術。機械虛擬制造利用信息技術、仿真計算機技術對現實機械制造活動過程進行仿真,以發(fā)現和解決機械制造中可能出現的問題,以達到機械產品制造成功,達到降低成本、縮短機械產品開發(fā)周期,增強機械產品競爭力的目的。
3提高機械制造中自動化技術的相關辦法
3.1加強對機械制造產業(yè)中自動化技術研究
現代機械制造技術作為一項一體化的綜合性系統(tǒng)技術,主要朝著精密、工程技術和高自動化技術的方向發(fā)展,從而大大提高機械制造產業(yè)的質量和效率。要加強對機械制造產業(yè)中自動化技術的進一步研究具體應該從以下幾個方面進行:第一,必須合理地進行人員的調配,將管理者、設計者、制造者、服務員以及用戶作為一個統(tǒng)一的整體,協(xié)調各個部分之間的關系;第二,在產品的生命周期中,必須將獲取信息、表示信息、處理信息以及操作信息連接成一個整體,組成一個有機的管理與控制體系,從而實現信息集成的效果;第三,在產品開發(fā)的全過程中,將各類學科知識、技術和方法綜合起來,形成完整的知識庫和方法庫,以便知識的提取和靈活運用。
3.2不斷拓寬自動化技術的應用領域
由于當前自動化技術的應用領域不夠廣泛,嚴重阻礙了自動化技術在機械制造中作用的發(fā)揮,因此,必須拓寬自動化技術的應用領域。首先,現代數控可以采用帶高分辨率的絕對監(jiān)測系統(tǒng),對機床的動靜態(tài)特征進行有效地改善,從而實現機械制造業(yè)的高效率、高速度和高精確度的關鍵性指標。其次,通過采用模塊化設計,以滿足不同客戶的不同需求,同時,在不同的生產流程中,利用群控系統(tǒng)使物流、信息流進行自動調整動態(tài)。再次,可以利用科學計算可視化對數據進行高效處理,讓信息通過包括文字、語言、圖形、圖像以及動畫在內的多種形式表現出來,拓寬自動化的應用領域,降低機械產品的設計成本。最后,進行智能制造技術的開發(fā),通過知識工程、計算機軟件制造系統(tǒng)和機器人技術,對技術工人的技能和專家知識進行建模,保證機器人在正常情況下進行小批量生產。這種智能制造技術能夠對機械生產進行有效分析、判斷、推理、構思以及決策,因而可以大大節(jié)省體力和腦力勞動,實現智能化生產。
3.3加強人才培養(yǎng),健全人才培養(yǎng)機制
我國機械制造業(yè)的發(fā)展除了需要以雄厚的科技力量作為支撐以外,更需要高素質、高水平的專業(yè)人才,人才資源是一個企業(yè)得以長久發(fā)展的重要條件。要做好人才培養(yǎng)就必須抓好兩方面的工作:其一,不斷完善企業(yè)的人才培養(yǎng)機制,企業(yè)通過錄用高素質的技術研發(fā)人員,并對其進行技能考核、職業(yè)素質考核以及創(chuàng)新意識考核等等,培養(yǎng)一批高素質的技術研發(fā)人才隊伍,為自動化技術的運用打好基礎;其二,企業(yè)制定一系列的激勵措施來調動科研人員的工作積極性,激發(fā)他們對科研工作的興趣和熱情,進而推動科研工作的正常運轉。例如,實行人才獎懲制度,對優(yōu)秀的工作人員進行物質或精神的獎勵,加強科研技術設備的完善,為科研人員的科研工作奠定堅實的物質基礎,進而推動自動化技術在機械制造中的廣泛運用。
4結語
隨著國民經濟的發(fā)展,機械自動化技術滲透到了我國國民經濟各個部門的應用,它帶動了科學技術的創(chuàng)新,促進了我國經濟的發(fā)展,在現今階段,我國必須立足國情,不但要起點高,首先向世界先進水準看齊,而且要發(fā)展各種各樣靈活的低成本、收效快的機械自動化技術,并且堅持提高和普及相結合的原則,走中國自己的機械自動化技術發(fā)展道路,用于實踐、敢于創(chuàng)新,這樣才能實現高質量、高效益的機械自動化之路。
參考文獻:
【關鍵詞】機電自動化;工程機械制造;應用
傳統(tǒng)意義上,工程機械就是指在市政、建筑等工程建設中使用的所有機械設備的統(tǒng)稱。一個國家的工程機械制造行業(yè)發(fā)展水平能夠充分反映這個國家的工業(yè)化水平。機械制造行業(yè)作為工業(yè)發(fā)展的重要組成部分,涉及內容非常廣,包括市政道路建設、建筑建設、港口建設、石油開采、電力建設等。所以,在生產制造高度機械化的今天,提高機械制造水平與技術是非常重要的。
1 自動化在工程機械制造中的應用
1.1 信息自動化
將傳統(tǒng)信息傳遞升級到計算機信息管理層次,例如,將手繪設計圖紙轉變成數字化制圖設計;將原來的產品報表統(tǒng)計輸入數據庫信息化系統(tǒng)中;對原有工藝進行改進,實現其工藝自動化。其中,數字化制圖設計指的就是利用電腦圖形設計軟件對手繪設計圖紙進行改動與繪制;數據庫信息化系統(tǒng)主要就是對設計生產制造中相關數據的分析與處理;工藝自動化指的就是利用自動化技術,實現設計和數據庫的數據共享,優(yōu)化生產工藝,確保工程機械制造的順利完成。
1.2 原料輸送自動化
將原來機械制造中需要的各種原料或者成品輸送到現代自動化系統(tǒng)預設的位置上,實現原料輸送的自動化,這樣不僅可以節(jié)省物力、人力,還可以提高生產效率。一個單機自動化輸送系統(tǒng)主要包括一個自動輸送設備與一套自動化控制組件。
1.3 生產自動化
在工程機械制造生產過程中,通過自動化技術的運用,可以實現生產工序的自動、持續(xù)循環(huán),并且還能自動裝卸料。在機械制造生產中,運用自動化技術的最終目的就是代替所有人力勞動,或者大部分人力勞動,減少機械制造生產中的安全事故,保證工程機械生產的順利進行,同時提高產品質量與品質。
1.4 機械組裝自動化
在機械設備組裝中,大部分是人在輔助設備的幫助下完成的,這樣不僅會降低組裝效率,還會因為人的精力不足造成一些失誤,甚至發(fā)生機械傷害事故。而加強機械組裝自動化,可以按照設計技術要求,對機械進行組裝,通過機械搬運、組裝、調試、試驗、驗收等環(huán)節(jié),形成自動化組裝流水線,為機械組裝提供可靠依據。目前,機械組裝自動化逐漸取代了人工操作,這樣不僅可以提高生產效率,還可以確保產品質量達標,保證了人員安全。
1.5 檢測自動化
隨著科學技術水平的快速發(fā)展,在工程機械制造中,各種新型材料與部件得到了廣泛應用,生產的產品越來越精細、越來越高端,在對產品進行檢測的時候,只是憑借自身經驗和肉眼根本無法達到檢測目的,此時,通過自動化檢測儀器的運用,可以有效提高檢測水平,使檢測結果更加接近產品真實情況,具有很高的可靠性。所以,將自動化檢測儀器與技術引入到機械制造中是一種必然發(fā)展趨勢。
2 機電自動化發(fā)展趨勢
2.1 智能化
隨著市場經濟的快速發(fā)展,傳統(tǒng)技術已經無法滿足機械制造行業(yè)的發(fā)展需求,使得制造技術不得不對產品進行終極加工制造,突破以往對產品的簡單制造方式,需要在理解產品概念的基礎上,對產品生產過程予以整合和集成,實現高效能功能體系和信息加工處理的有機結合,促進機械智能化的進一步發(fā)展。智能制造指的就是在機械制造中,加強自動化技術、計算機技術、人工智能技術與制造技術的有機結合,實現各項技術的互相滲透,提高機械制造水平與質量。智能化技術主要就是借助智能機械技術構成人機配合一體化體系,在機械制造中實現判斷推理、分析決策等一系列智能活動。在實際生產中,完全和人一樣的智能是不現實,但是高性能、快速的微處理智能還是可以實現的。除此之外,智能化機電自動化技術也存在著一些不足,因為系統(tǒng)需要人工操作,在實際運用中,必須對智能化系統(tǒng)控制檢測予以密切關注,在發(fā)生突發(fā)事故的時候,可以馬上進行處理,這樣才可以確保系統(tǒng)的正常運行,更好的為生產服務。
2.2 模塊化
模塊化是一個非常復雜而系統(tǒng)的工程,機電自動化技術衍生的產品種類非常多,研制與開發(fā)中標準化機械接口、電氣接口等機電自動化技術產品單元很難實現,也是一項十分艱巨而復雜的工程。在這些標準單元中,可以加強新產品的研發(fā),擴大產品生產規(guī)模,實現規(guī)模化生產,同時保證功能的正常發(fā)揮,為生產提供可靠保障。
2.3 微型化
目前,機電自動化正在向著微型化不斷發(fā)展,已經取得了一定的成就。微電子機械系統(tǒng)主要就是向著微米、納米級別發(fā)展,其特點為耗能少、體積小、運動靈活,在醫(yī)療事業(yè)、軍事領域等眾多領域中均發(fā)揮著至關重要的作用,需要相關人士予以進一步研究。
2.4 綠色化
現代工業(yè)發(fā)展為人們的生活、生產帶來了很大的改變。隨著社會經濟的快速發(fā)展,資源消耗越來越多,生態(tài)環(huán)境受到了不同程度的破壞,引起了人們的高度重視。為此,提出了綠色產品概念,綠色逐漸成為了時代主題。在綠色產品設計、制造過程中,人類與環(huán)境的要求不斷增加,對生態(tài)資源的要求也在不斷提升。所以,在工程機械制造中,一定要秉持綠色產品概念,實現機電自動化設備的綠色化設計與生產,在不污染生態(tài)環(huán)境的同時,加強廢棄料的回收利用。
3 結束語
總而言之,在工程機械制造行業(yè)發(fā)展過程中,通過自動化技術的合理運用,可以有效提高工程機械制造生產效率,確保產品質量達標。同時,在工程機械制造行業(yè)不斷發(fā)展的形勢下,社會各領域中應用的高科技機械產品越來越多,在一定程度上提高了機械制造水平,促進了我國工業(yè)化建設與發(fā)展,實現了我國經濟的可持續(xù)發(fā)展。
參考文獻:
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【關鍵字】機械制造;自動化;趨勢
現代機械制造是具有綜合性的,不僅結合了生物學、管理學、材料學、電子學等,還在逐步實現自動化和精確化。而自動化在機械制造的應用,讓機械制造節(jié)約了人力成本,提高了技術水平。自動化在機械制造中的應用,就是在機械制造中,以實現加工對象的連續(xù)自動化生產,讓整個加工過程得到優(yōu)化,從而提高加工速率,增加企業(yè)效益。
早在上世紀30年代,自動化的概念就被提出,發(fā)展到如今,自動化已經成為一個完備的系統(tǒng)。而機械化生產則在19世紀末期被提出,上世紀中葉出現自動化車床,美國福特汽車公司采用機械加工自動化生產線,讓自動化真正大規(guī)模應用到機械制造之中,而到了上世紀80年代,計算機的流行和發(fā)展,讓計算機集成制造系統(tǒng)成為新時代的標志。時間來到21世紀的今天,智能化和柔性生產線的出現,讓機械制造自動化上升到另一個高度。
當前十分火熱的"機器換人",其實也是機械制造自動化的一種應用。機械制造自動化的基本目的是取代人力,其基本特征也是如此。在生產活動中,利用智能化的生產設備和控制系統(tǒng),依靠簡易的操作和命令,保證各環(huán)節(jié)的連貫流暢,從而取代人力進行繁重重復的工作,解放勞動力。整個生產環(huán)節(jié)不需要人力的參與,或只需要少量工人進行輔助,有效降低人力成本。而且,因為自動化的標準和智能,能夠減少廢品率,提高原材料的利用率,從而有效減少物質資源的消耗,降低原材料成本。
生產安全一直是國家政府,乃至企業(yè)管理不可忽視的重要問題,如何有效地避免安全事故的發(fā)生,是企業(yè)管理的重要課題。機械自動化的應用,同時也需要注意到這個方面。由于機械自動化設備自身擁有安全保護系統(tǒng),比如機器人就安裝有光感系統(tǒng),對于異物或人出現在面前,會自動停止運作,避免出現誤傷事故。同樣,機械制造自動化設備在運行過程中,對于出現的一些問題可以自行解決,減少人力的參與,從而提高生產線的安全系數。
而且,機械制造不僅僅是生產線上的制造,還包含設計、回收等等一系列的部分。因此,自動化也不能停留在制造這一個方面,要涵蓋產品設計、產品研發(fā)、市場調查、售后服務等等任何機械制造涉及到的部分。總體而言,機械制造自動化主要包含儲運過程自動化,在運送工件、刀具、原料等物料時,實現自動化,無需人力進行搬運;加工過程自動化,在生產加工過程中,使上下料、裝夾、換刀、加工和設備檢驗實現自動化運作;在質量檢測過程中,實現產品檢測、部件檢測和刀具檢測的自動化。
1,機械制造自動化的發(fā)展特點
正如上文所說,現代的機械制造已經成為一項綜合技術,不僅是自動化,計算機、感應、信息技術管理、新能源、機器人、智能化等等,都慢慢融入機械之中。縱觀整個機械制造的發(fā)展過程,其實就是與其他新技術結合的過程。而我國的機械制造自動化,也正是在這種大環(huán)境下,一步步成長到今天。
我國機械制造業(yè)自改革開放以后,就得到了大幅度的發(fā)展,作為國家重點發(fā)展的行業(yè),得到了飛速的提升,無論是產量,還是規(guī)模都成為世界前列。然而,由于起步晚,加上設備不先進,基礎設施不夠完善,機械制造自動化的發(fā)展,受到了一定的限制,與國際上的發(fā)達國家相比,還具有一定的差距。
在生產經驗上,國外很多企業(yè)由蒸汽時展而來,經歷了蒸汽時代和電氣時代的變革,無論是理念還是工藝,都較為成熟。由于時間的堆積,國外的試驗數據和生產數據都十分豐富,這是我國機械制造業(yè)暫時無法比擬的。國外大多數企業(yè)在很早便實現無人化、智能化,而我國的中小企業(yè),還處于人工管理階段。
在生產設備上,自動化數控機床、計算機集成管理系統(tǒng),這些在近些年才受到重視的方面,國外發(fā)達國家較早就實現了應用。同時,一些新的自動化技術,如柔性制造系統(tǒng),我國只有較少的企業(yè)已經運用,無論是普及率還是需求率,都不甚理想,剛性制造仍是我國中小企業(yè)的主流。
在管理理念上,由于長時間的實際經驗影響,加上我國機械制造自動化對于自動化管理方面的忽視,導致很大一部分企業(yè)不了解,或者不愿意使用計算機進行自動化管理。生產模式和管理模式沒有做到有效結合,無法做到按時、精益、高效地進行生產管理。
總體而言,我國的機械制造自動化與國外發(fā)達國家還存在一定差距。復合加工技術、柔性制造系統(tǒng)、精加工技術、微米技術等等高新技術,在我國機械制造業(yè)還只是初級階段,只有個別先進企業(yè)能夠進行應用。
2,機械制造自動化的發(fā)展趨勢
我國未來的機械制造自動化,總體上還是要向著智能化、柔性化和精益化方向發(fā)展,改變之前"橫向"發(fā)展的模式,改為"縱向"往高端市場、國際市場延伸。不能僅僅追求"寬度",更要注重"高度"和"深度",打造名族品牌,掌握核心技術。
早期的自動化,是解放人的雙手,讓一些制造過程可以使用設備自動完成。而最新的智能化,則要求不僅解放人的雙手,甚至讓設備自身替代人做一些事情,模擬人的思維行動,從而得出最佳解決方案,并且執(zhí)行。機械制造自動化需要結合智能化,依靠智能制造設備和專業(yè)的操作人員,共同完成生產作業(yè)。減少工人的體力勞動,轉化為腦力勞動,優(yōu)化整個生產流程,提高生產率,減少資源的浪費。在沿海地區(qū),一些企業(yè)甚至實現了"熄燈工廠""無人工廠",真正做到了"綠色制造"。
如今,柔性化生產成為越來越多企業(yè)的選擇,通過不同的模塊,實現同生產線多產品生產。隨著科學技術的日新月異,高頻GPU、多核CPU芯片為機械制造設備帶來了更多的可能。柔性化生產結合智能化,能夠起到更佳的效果。另外,在使用柔性化制造的同時,也可以采用復合加工,通過多軸控制減少輔助時間和工序,推廣工藝多元化和復合化,從而讓智能化和柔性化生產線更好地發(fā)揮作用。
機械制造自動化,"機器換人"是一個方面,如何達成遠程操作和診斷也是當前的目標之一。在"互聯(lián)網+"成為"風口"之后,"互聯(lián)網+機械制造"成為另一個方向。一般而言,當設備出現問題時,需要企業(yè)的維修人員上門去維修,有時候在檢查之后發(fā)現未帶相應零件,又需要回公司去取,一來一去浪費了工廠的生產時間,間接影響到企業(yè)的利益。而通過互聯(lián)網控制智能設備,不僅能夠實現遠程診斷,維修人員有針對地攜帶零件進行維修,甚至一些基本的問題,通過遠程的幫助就可以解決。沈陽i5數控機床是世界上首臺具有網絡智能功能的i5數控系統(tǒng),將工業(yè)化、信息化、網絡化、智能化、集成化有效集成,實現智能補償、智能診斷、智能控制和智能管理。
機械制造自動化是機械制造業(yè)重要的手段,能夠積極推動行業(yè)的發(fā)展。機械制造自動化應順利時代的潮流,積極謀求突破,趕上甚至超越國際發(fā)達國家的技術水平,讓機械制造業(yè)在貫徹《中國制造2025》和實現國家富強的過程中,發(fā)揮更大的積極作用!
【參考文獻】
[1]趙宗華.基于新時期的機械制造自動化的前景分析[J].科技致富向導. 2012(03):185.
按規(guī)模大小FMS可分為如下4類:
1.柔性制造單元(FMC)
FMC的問世并在生產中使用約比FMS晚6~8年,它是由1~2臺加工中心、工業(yè)機器人、數控機床及物料運送存貯設備構成,具有適應加工多品種產品的靈活性。FMC可視為一個規(guī)模最小的FMS,是FMS向廉價化及小型化方向發(fā)展和一種產物,其特點是實現單機柔性化及自動化,迄今已進入普及應用階段。
2.柔性制造系統(tǒng)(FMS)
通常包括4臺或更多臺全自動數控機床(加工中心與車削中心等),由集中的控制系統(tǒng)及物料搬運系統(tǒng)連接起來,可在不停機的情況下實現多品種、中小批量的加工及管理。
3.柔性制造線(FML)
它是處于單一或少品種大批量非柔性自動線與中小批量多品種FMS之間的生產線。其加工設備可以是通用的加工中心、CNC機床;亦可采用專用機床或NC專用機床,對物料搬運系統(tǒng)柔性的要求低于FMS,但生產率更高。它是以離散型生產中的柔性制造系統(tǒng)和連續(xù)生產過程中的分散型控制系統(tǒng)(DCS)為代表,其特點是實現生產線柔性化及自動化,其技術已日臻成熟,迄今已進入實用化階段。
4.柔性制造工廠(FMF)
FMF是將多條FMS連接起來,配以自動化立體倉庫,用計算機系統(tǒng)進行聯(lián)系,采用從訂貨、設計、加工、裝配、檢驗、運送至發(fā)貨的完整FMS。它包括了CAD/CAM,并使計算機集成制造系統(tǒng)(CIMS)投入實際,實現生產系統(tǒng)柔性化及自動化,進而實現全廠范圍的生產管理、產品加工及物料貯運進程的全盤化。FMF是自動化生產的最高水平,反映出世界上最先進的自動化應用技術。它是將制造、產品開發(fā)及經營管理的自動化連成一個整體,以信息流控制物質流的智能制造系統(tǒng)(IMS)為代表,其特點是實現工廠柔性化及自動化。
二、關鍵技術
1.計算機輔助設計
未來CAD技術發(fā)展將會引入專家系統(tǒng),使之具有智能化,可處理各種復雜的問題。當前設計技術最新的一個突破是光敏立體成形技術,該項新技術是直接利用CAD數據,通過計算機控制的激光掃描系統(tǒng),將三維數字模型分成若干層二維片狀圖形,并按二維片狀圖形對池內的光敏樹脂液面進行光學掃描,被掃描到的液面則變成固化塑料,如此循環(huán)操作,逐層掃描成形,并自動地將分層成形的各片狀固化塑料粘合在一起,僅需確定數據,數小時內便可制出精確的原型。它有助于加快開發(fā)新產品和研制新結構的速度。
2.模糊控制技術
模糊數學的實際應用是模糊控制器。最近開發(fā)出的高性能模糊控制器具有自學習功能,可在控制過程中不斷獲取新的信息并自動地對控制量作調整,使系統(tǒng)性能大為改善,其中尤其以基于人工神經網絡的自學方法更引起人們極大的關注。
3.人工智能、專家系統(tǒng)及智能傳感器技術
迄今,FMS中所采用的人工智能大多指基于規(guī)則的專家系統(tǒng)。專家系統(tǒng)利用專家知識和推理規(guī)則進行推理,求解各類問題(如解釋、預測、診斷、查找故障、設計、計劃、監(jiān)視、修復、命令及控制等)。由于專家系統(tǒng)能簡便地將各種事實及經驗證過的理論與通過經驗獲得的知識相結合,因而專家系統(tǒng)為FMS的諸方面工作增強了柔性。展望未來,以知識密集為特征,以知識處理為手段的人工智能(包括專家系統(tǒng))技術必將在FMS(尤其智能型)中起著關鍵性的作用。人工智能在未來FMS中將發(fā)揮日趨重要的作用。目前用于FMS中的各種技術,預計最有發(fā)展前途的仍是人工智能。預計到21世紀初,人工智能在FMS中的應用規(guī)模將要比目前大4倍。智能制造技術(IMT)旨在將人工智能融入制造過程的各個環(huán)節(jié),借助模擬專家的智能活動,取代或延伸制造環(huán)境中人的部分腦力勞動。在制造過程,系統(tǒng)能自動監(jiān)測其運行狀態(tài),在受到外界或內部激勵時能自動調節(jié)其參數,以達到最佳工作狀態(tài),具備自組織能力。故IMT被稱為未來21世紀的制造技術。對未來智能化FMS具有重要意義的一個正在急速發(fā)展的領域是智能傳感器技術。該項技術是伴隨計算機應用技術和人工智能而產生的,它使傳感器具有內在的“決策”功能。
4.人工神經網絡技術
人工神經網絡(ANN)是模擬智能生物的神經網絡對信息進行并行處理的一種方法。故人工神經網絡也就是一種人工智能工具。在自動控制領域,神經網絡不久將并列于專家系統(tǒng)和模糊控制系統(tǒng),成為現代自支化系統(tǒng)中的一個組成部分。
三、發(fā)展趨勢
1.FMC將成為發(fā)展和應用的熱門技術
這是因為FMC的投資比FMS少得多而經濟效益相接近,更適用于財力有限的中小型企業(yè)。目前國外眾多廠家將FMC列為發(fā)展之重。
2.發(fā)展效率更高的FML
多品種大批量的生產企業(yè)如汽車及拖拉機等工廠對FML的需求引起了FMS制造廠的極大關注。采用價格低廉的專用數控機床替代通用的加工中心將是FML的發(fā)展趨勢。
3.朝多功能方向發(fā)展