试论机械自动化技术在机械制造业中的应用

【摘要】随着经济的不断发展，机械制造业发生了很大的变化，机械制造业以传统制造技术的改革和延伸、精密工程、现代加工方式和制造系统的柔性自动化、集成化和智能化为发展方向。基于此，本文对机械自动化技术在机械制造业中的应用进行了探讨。

【关键词】机械自动化技术；机械制造业；应用

目前，机械产品朝着大型化、高参数和高可靠性的方向发展，所以技术变得密集，附加值也明显提高。之所以产品改朝换代的速度不断增快，是因为科学技术的快速发展和人民生活及生产水平增强的需求。制造业的生产规模由原来的大批量、少品种过渡到现在的小批量、多品种，而且现在也朝着居民需求制造的方向发展。

1.柔性自动化的应用

现在的企业必须具备非凡的应变能力、快速反映用户的各种需求等功能，并且能够依照科技更新和市场需要的变化，随时对产品的种类和结构进行调整。以前的机械化和刚性自动化在大部分情形下不能很好的满足这类需要，那么机械化制造就必须采取一些措施，比如说是灵活高级的柔性自动化系统。

柔性化具有对不同外界因素的适应能力，或是商品能够适应市场的更改能力。这种能力是以对市场需要进行仔细调查及准确分析为基础的，而且能够以有限的内部组织改良方式达到。随之，柔性加工系统又转变成柔性制造系统。想要让生产把意义、设置和制造联系在一起，可以采用计算机一体化控制系统，达到非间接的与市场碰面，并且进行生产，而且还可以同时经营不同规模的多样化生产。加大信息系统功能，不被距离约束，便宜处理一些数据，使得外部的信息及时的被企业所掌握，随时回应市场，加大对组织生产的灵活性，生产出更多、更能满足市场需求的新产品。

针对柔性的发展趋势,国外制造业提出了一种新的制造模式———敏捷制造。敏捷制造的主线就是高度柔性化生产。我国从开始发展柔性制造系统,经历了引进消化、国产化和自行开发3个阶段。MFS应用实践表明,作为多品种中批量的一种生产模式,MFS的应用在提高生产率和产品质量、保证交货期、提高信息系统可靠性和加强企业应变能力等方面取得了巨大的经济效益。

自动化技术的成功应用,有效地节省了人力,还可以完成一些危险的或对人体有害工况的操作。自动化技术大大提高了生产效率,这种高效率满足市场多变和竞争激烈的需要。随着实践的深入,早期提出的“全自动化”、“无人化”的概念逐渐被更新,在现实和未来的自动化技术实施过程中,将会更加重视人在自动化系统中的作用。同时自动化开始面向小型企业,以经济实用为出发点,满足不断发展的产品多样化和个性化的需要。

2.集成化的应用

计算机集成制造的概念是采用信息技术，整体优化全部企业的制造过程的思想。利用系统工程概念和措施把各类技术、物料和信息等实现集成的目的，是技术功能和技术经营的双重集成。集成中企业间的动态集成要以企业内部的动态集成为目标发展，从而与世界全球化和竞争国际化的发展相适应。

机械制造技术对微电子、计算机和自动化等高科技的最新成果的吸收从没有中断过，也就很自然的形成了一系列新技术，比如计算机辅助设计、制造、工艺、测试、评估、数控加工、企业管理信息系统和柔性制造系统。要想形成从单机到系统，从刚性到柔性，从简单到复杂等不同级别的集成制造系统，最简单的方法就是对以上所提到的技术进行局部或系统的集成。

计算机集成制造系统(CIMS),是以系统工程理论为指导,以过程重组和精简机构为手段,强调适度自动化,在计算机网络和工程数据库系统支持下,将制造企业的全部要素(人、技术和管理)和企业的经营活动的全部要素(人、技术和管理)及全部的经营活动集成为一个有机的整体,实现以人为中心的柔性化生产,使企业在新产品开发、产品质量、成本及服务、交货期和环境保护等方面均取得最佳效果。

随着我国的科学工作者开展CIMS工程的研究开发和实施工作。研究范围覆盖了系统集成技术、CAD/CAM、管理决策信息系统、质量系统工程和数据库等,其关键技术的研究,包括复杂工业系统的模拟设计、异构环境的信息集成、基于STEP和CAD/CAM集成系统、并行工程构架和应用集成平台。CIMS将成为21世纪机械制造占主导的生产方式。

3.智能制造的应用

现在的制造技术已经不只是简单的制造工艺方式和商品设计，而是从商品概念体系过渡到最终产品的集成活动和系统的过程，现代制造技术它是一个功能体系和信息处理体系。由制造技术、自动化技术、系统工程和人工智能等相互渗透，相互交织所形成的一门综合性的技术，就是所谓的智能制造技术。它有着一个能够把过去常常孤立对待（市场适应性、经济性、人的重要性、适应自然和社会环境的能力、开放性和兼容能力）的生产系统相结合的目标。简单的说，智能制造技术就是把人工智能和制造技术恰当的结合在一起。

智能制造系统是将人工智能融入制造系统的各个环节中,通过模拟专家的智力活动,取代或延伸制造环境中应由专家完成的那部分活动。在智能制造系统中,系统具有部分专家的智能,有能力自动监视自身的运动状态,随时发现错误或预测错误的发生,并加以改进或预防。同时,还具有应付外界突发事件的能力,能够自动调整自身参数来适应外部环境,使自己始终运行在最佳状态。与常规制造系统不同,智能制造系统具有自适应能力、自学习能力和自组织能力。

具有制造目标的制造系统是个有序组织,既重组织又需要信息。因此智能制造系统是与环境物质、能量和信息交换的,依赖于“强制”损耗(磨损和耗散)的开放式自组织系统,是远离平衡态的耗散结构。

目前,智能技术的研究已引起了世界各国的高度重视,重点资助有关的智能制造的研究,探索人工智能在制造领域的有关应用问题,并开发了智能式CAD、智能式CAPP、智能式制造单元控制系统和智能式故障诊断与维护系统和智能机器人等。智能制造系统所涉及的范围已由最初的一个企业内部的市场分析、产品设计、生产计划、制造加工、过程控制、材料处理、信息管理和设备维护等技术环节的自动化,发展到的面向世界范围的整个制造环境的集成化和自组织能力。

4.结语

总之，世界市场在向全球化发展，竞争也愈显得激烈，整个市场处在一个不可预测并且不断变化的环境中。世界经济的发展需要强有力的竞争来推动，同时也可以让企业的生存和发展参与这严峻的挑战。为了能够达到赢得竞争的胜利，机械自动化技术化对制造业至关重要。■

【参考文献】

［１］孙志学.机械制造业中事故原因的分析与控制［J］.工业安全与环保,2006(8).

［２］林述书,陈沁.工业企业中存在的若干事故隐患原因分析及对策［J］.安全与健康,2004(11).

［３］宋天虎.先进制造技术的发展与未来［J］.中国机械工程, 2002, (4).

［４］陈伟康.欧洲法规对工业机器安全控制系统的要求介绍［J］.机床电器,2001(3).

推荐访问： 试论 机械制造业 自动化 机械 技术

---