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自动化技术在机械制造中的应用探究

2019-05-16马学涛

中文信息 2019年4期
关键词:机械制造计算机技术自动化

马学涛

摘 要:在自动化技术高速发展的今天,其与机械制造技术也进行了深度的融合,为我国国民经济的发展起到了一定的推动作用。本文对其应用和发展进行了论述,并对我国自动化技术在机械制造中的应用发展现状进行了总结。

关键词:自动化 计算机技术 机械制造

中图分类号:TP29文献标识码:A文章编号:1003-9082(2019)04-0-01

在自动化技术高速发展的今天,其与机械制造技术也进行了深度的融合,从而使机械制造自动化技术得到了高速的发展。在上世纪20年代,机械制造自动化技术在冷加工领域得到了长足的发展,并且有批量生产的集中应用。随后,机械制造自动化技术开始在市场需求的强力推动下在上世纪的60年代出现了自动化的生产系统,该自动化的生产系统实质是柔性自动化技术在计算机领域的实际应用。在实际的生产应用中,用于生产制造的机械设备系统在系统变化较小或者不变的情况下按照预先设定的方式进行自动的检测和信息分析判断。经过不断的探索和应用,机械制造自动化成为工业生产必备的一种生产方式。

一、概述

自动化的定义随着应用的不断深入,其概念在不断的深化。最初,对于自动化的理解限制在只要是由机械劳动来代替人工劳动,以最朴素的方式诠释了自动化在替代人力方面的作用。随后,在信息技术的飞速发展和推动下,特别是计算机技术(例如云计算、人工智能、深度学习等)的高速发展,重新定义了自动化的概念,即依托智能设备(含计算机)替代人们的体力劳动甚至是脑力劳动从而实现生产任务的自动完成。

广义的自动化至少需要包含形式方面、功能方面以及范围方面的含义,在形式方面的含义主要是通过自动化技术来解放人的体力劳动和脑力劳动,在功能方面的含义则不仅仅是通过自动化技术来替代人的体力劳动和脑力劳动,而是构成了一个系统化的有机整体。

自动化技术不是单一的一门学科,已经发展成为了一门涉及众多学科的综合性学科,由程序、作用、制定、传感以及控制单元构成。程序单元主要用来控制系统做什么以及怎么做,作用单元用来执行动作,传感单元用来感知变量从而检测性能和状态,制定单元根据传递来的变量信息来进行控制指令的发布,控制单元主要的作用是对作用单元进行控制。自动化技术主要是以自动控制和信息处理为研究对象,其中涉及了自动控制理论、控制方法、控制涉及的软硬件等知识。在自动化技术的应用研究方面,可以分为过程自动化、家庭和实验室自动化以及机械制造自动化等。本文从机械制造自动化的研究出发,进行了系统方面的研究。

机械制造自动化实质上是自动化技术在机械制造领域的具体应用,以制造产品的连续性为实现目的,从而实现产品生产的自动化控制,以实现大批量生产任务的高速完成。可以说,机械制造自动化是计算机技术和控制技术深化应用的产物,是提升制造产品效率的有力手段。在机械制造自动化技术发展的早期,仅仅应用在了單一的生产线方面。到了20世纪的60年代,在计算机辅助制造技术的推动下,开始出现了机器人、数控机床等。在迎合具体应用场景需求下,研制出了柔性制造系统,该系统可以应用于多种产品的生产制造过程中。随后,在柔性制造系统的基础上,添加上信息和生产管理等方面的自动化,基于计算机集成制造系统的自动化生产工厂就应运而生了。

二、机械制造自动化的应用

机械制造自动化技术在机械制造领域的应用水平,直接对机械制造业的推动和发展产生巨大的影响,而且也会对涉及整个国民经济的相关部门产生影响。基于以上原因,就需要对机械制造自动化技术进行有效的科研团队、物力、财力等方面的投入,从而推动机械制造自动化技术在我国更好、更快的健康发展。除此之外,还需要从我国具有中国特色的国情出发,以实事求是为工作要求,稳步推进机械制造自动化技术在我国的健康、快速发展,从而形成具有中国特色的机械制造自动化产业。

对于机械制造自动化技术在机械制造领域的应用,应该给予高度的重视,明确要以具体的实际生产为目的,需要注重具体的应用,而不是仅仅局限于理论研究领域。因此,在进行机械制造自动化技术的研究时,需要以企业的实际应用需求为出发点,进行具有针对性的有效研究,才能够真正做到既提高了理论研究的高度又有效提高了技术的社会效益。

在进行机械制造自动化技术的应用研究时,从我国的实际国情出发。在低成本、潜力大、投资少、效益快的自动化技术研究方面,精益生产LP模式最具有代表性。该模式是美国麻省理工学院最早提出并实施的,是以较小投入换取效益最大化的典范,我国应该在研究机械制造自动化技术时,在借鉴先进经验的基础上,结合我国的基本国情进行相应的理论和应用研究,实现有效、快速的推动机械制造自动化技术在我国的应用和发展。在我国,通用设备在机械制造自动化领域应用的较多,因此,可以在现有设备的前提下大力发展自动控制技术,充分发挥人和自动化设备的优势,实现机械制造自动化技术的更快、更好的发展。

机械制造自动化技术的发展不是一蹴而就的过程,而是一个盘旋上升的螺旋模型,会经历一个从简单到复杂的过程。当使用自动控制技术来替代传统生产过程中的机械操作过程后,机械制造的生产方式就会被自动控制生产方式所替代。机械制造自动化建立在自动化工厂的基础之上,从而有效的提升机械制造的生产效率,真正达到自动化生产的目的。

目前,我国机械制造行业的整体制造水平同世界先进水平之间还存在这相当大的差距,而我国现阶段的具体国情就是这种差距产生的背后原因。就我国现阶段是否能够进行基于计算机技术的高度自动化,还需要进行慎重的考虑。另外,进行基于计算机技术的高度自动化在目前我国国情的情况下并不是需要首先解决的问题,只是机械制造自动化需要发展的方向。

在机械制造自动化技术的发展和运用方面,需要将基础工作做好,从客观的条件出发,既要以主体机器的发展为目标又要以自动化技术为发展方向,其中一些诸如计算机技术、可编程控制器、传感器等技术逐渐成为技术发展的主要技术。机械制造自动化技术对于系统本身的刚性、结构等方面的要求比较高,因此,其技术的更新需要高新技术的支撑。

三、机械自动化的现状

目前,机械自动化技术在计算机技术的推动下,已经有很快速的发展。机械自动化技术的发展,离不开计算机技术在机械自动化领域的深度应用,因此其发展的速度和应用的情况同计算机技术的发展息息相关。由于我国在自动化技术方面的发展还处于起步阶段,因此机械自动化技术的发展也还刚刚起步。另外,我国在机械自动化产业的布局也相对不合理,发展也出现失衡现象,发展的技术水平相对较低,而且自动化的成度不高。

我国在机械自动化方面设备少、技术不成熟,同发达国家之间还有一定的差距,因此自动化技术在机械制造上的应用具有广阔的空间。

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