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自动化技术在机械制造中应用

摘要:机械制造中需要引入自动化技术,提高机械制造的效率和效果,完成传统机械企业转型改革。探讨了自动化技术在机械制造中的应用及其发展,以期促进自动化技术在机械制造领域的应用。

关键词:机械制造;自动化技术;智能化

目前,中国自动化技术更新速度快、技术手段日趋成熟,取得了不俗的发展成就。借助自动化技术力量能实现机械制造工程的精细化、复杂化和流程化,带动机械制造行业的转型调整,提升国内经济增量和经济质量。鉴于此,本文具体探讨自动化技术对机械制造行业的贡献度和参与度,从而引起机械制造行业实践者的重视,加快自动化技术的应用与普及,实现机械制造行业的智能化与集成化发展。

1自动化技术与机械制造自动化

随着计算机与电子产品的广泛应用,越来越多的人开始关注并认识自动化技术。传统的自动化技术主要是采用机械代替人工进行操作,不需要过多的人力就能处理完成相关事项。如今对自动化技术的认识侧重于以下三方面:a)自动化技术代替烦琐体力活动与脑力活动。有机结合人工作业和机械运转,通过二者的协同配合使得机械制造系统运行更加顺畅,这在一定程度上降低了人力成本和风险成本。b)自动化技术的引入能提升机械设备的综合性能和自动化功能,整个机械制造过程流程化、智能化与规范化运转。c)机械制造自动化的具体运行涉及全阶段,要充分在生产、制造、审查等环节运用自动化技术,使产品连续高效生产、产品质量有所保证[1]。机械制造自动化发展前期利用机械及电气部件辅助完成产品生产。20世纪60年代后期计算机控制技术的出现,使得信息化管理和计算机集成制造系统的构建成为现实,其具有效率效益高、生产运速快,资源成本低、设备消耗小等特点,因而得到制造业的青睐。

2自动化技术在机械制造中的应用现状

2.1自动化技术发展程度不高

目前中国在自动化技术应用领域、关键技术的掌握、技术结构模式等方面还存在一定的缺陷,难以真正实现机械制造业的全方位全领域智能化,尤其是无法有效突破现场作业的外部干扰因素和随机因素。

2.2自动化技术使用领域较窄

近年来,计算机数控领域发展迅速,这主要得益于自动化技术的广泛应用。而机械制造领域自动化技术的使用还未得到一定程度的普及,导致机械制造自动化效果不显著。这主要归因于两方面:a)作为传统的工业领域,机械制造生产流程与工艺都已定型,很难实现转变,影响产品性能和质量的提升;b)机械制造内部管理体制较为落后,无法有效整合多方资源进行协同生产,导致资金、人员精力投入大但效果一般,制约着机械制造业的健康发展。2.3缺乏技能型高素质人才技能型高素质人才是每个行业持续发展的动力。目前,中国机械制造领域技能型高素质人才缺乏,严重制约其转型进步。这与中国传统的应试教育有关,学生更多的是进行机械理论知识的学习,不太强调实践技能、实操项目部分。现阶段,应扭转这种局面,积极推进机械理论知识与实践技能的融合,培养高端机械智库人才,加快机械制造业的自动化技术发展速度[2]。

3自动化技术在机械制造中的具体应用

新时期,机械制造行业将发展瞄准自动化技术的应用方面,希望借助自动化技术成本低、见效快、潜力大等优势力量,实现生产环节突破和企业转型调整。国外代表性的自动化技术应用案例可追溯到20世纪麻省理工大学提出的LP精细生产模式,完美地达到了低投入高收益的生产目标。结合国内现有情况来讲,大多数机械生产设备为通用型,需结合实际生产需求对设备进行改进调整,重新规划生产布局,借助CAD(计算机辅助设计技术),加强关键环节的自动化控制设备添置,整合机械制造自动化系统功能,充分发挥技术优势。如今,大多数企业已安装自动化控制设备,逐渐实现机械制造的自动化、智能化发展。在具体的生产过程中遵循由简单到复杂、循序渐进的技术应用原则,突出构建具有现代化特色的机械制造自动化生产。并通过单机自动化生产设施和综合自动化设备对生产线进行控制,提高生产速度的同时也能保证生产品质和管理效能。另外需要补充的是,自动化技术在机械制造各领域的应用程度有所差异,最典型的是在汽车制造行业中PLC(数字运算操作的电子系统)自动化技术使用率高达90%以上,在汽车的调速和软启动全过程都需要借助PLC技术,机械制造业自动化应用程度与其相比还存在较大的差距,许多企业受资金、规模、技术等限制,并不追求高度自动化技术的发展,制造过程具有传统化、低成本的特点。针对此类现象问题,企业应积极寻求技术进步,摆脱陈旧的发展模式,引入机器人技术、IT(信息技术)[3]等,将其融入于产品装配防错、运输销售及设备故障管理等环节,打造柔性制造生产线。通过不断积累自动化技术的应用经验及对生产设备的改进运行,来实现自动化生产的最终目的———实现高度自动化的CIMS(计算机集成制造系统)生产,如图1所示。

4自动化技术在机械制造中的应用发展趋势

近年来,中国机械制造自动化技术的应用不断成熟,经验更加丰富,逐渐体现出高度集成化、虚拟化及智能化的发展趋势。

4.1高度集成化

高度集成化是未来机械制造自动化技术发展的重要特征。借助计算机构建高度集成化发展模式,促进机械制造企业的改革是关键任务。高度集成化的机械制造自动化技术可有效整合资源配置,多方协同完成自动化的制造、管理、品质监控等模块[4]。

4.2智能化

随着计算机技术的应用普及,机械制造领域的智能化和一体化特征开始显现。借助智能化的逻辑推理、分析判断等可完成人机互动,也能更好地提高机械自动化系统的实用性和协调性

4.3虚拟化

虚拟化主要是指结合控制理论及计算机技术等更多非常现代化的高端技术,使机械产品在设计和生产的过程中能实现完全模拟,在进行实际生产时,通过完全模拟产品提高生产的效率和品质。例如:结合计算机仿真技术及信息控制技术,在进行机械制造时完全模拟实际操作过程,进而有效发现生产中隐藏的问题,再通过有效措施进行针对性解决,使机械制造产品品质更好、生产效率更高。通过虚拟化能大大节约成本费用,缩短产品生产周期,促使市场竞争力不断上升。

5结语

自动化技术的应用能推进相关行业朝着机电一体化、控制智能化、生产精益化及功能多元化的方向发展,但每个行业对自动化技术的应用需求不同。为此,机械制造行业应充分认识自身的产品特性,设计相适应的自动化设备,将自动化技术应用于生产各环节,完善行业结构,构建自动化运行系统,提高企业生产效率和效益。

参考文献:

[1]郭莹莹.机械自动化技术及其在机械制造中的应用探讨[J].内燃机与配件,2020(19):98-99.

[2]马浩其.机械设备自动化技术在企业中的应用[J].产业创新研究,2020(18):124-125.

[3]严诚.自动化技术在机械制造中的应用问题探究[J].中国金属通报,2020(6):210-211.

[4]闫鑫.机械自动化技术及其在机械制造中的应用[J].湖北农机化,2020(8):53-54.

[5]姜雪.机械自动化技术及其在机械制造中的应用分析[J].内燃机与配件,2021(15):200-201.

作者:石铭浩 单位:华阳新材料科技集团有限公司二矿

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