机械自动化技术及其在机械制造中的应用_邓小芳.pdf

177自动化与控制机械自动化技术及其在机械制造中的应用邓小芳（贵州机电职业技术学院，都匀 558000）摘要：机械制造业是我国工业化发展的重要基础产业，对经济发展影响较大。在当前市场经济体制不断完善的背景下，机械制造行业持续更新技术，引进现代化手段提高生产效率和能力。机械自动化作为一项关键技术，能提高机械领域设备和零件制造水平，推动传统机械制造模式转型升级。为实现机械自动化技术的推广普及，阐述机械自动化的概念与组成，分析其在机械制造中的应用价值，探究具体应用，展望未来发展趋势。文章旨在为机械自动化技术创新和应用提供指导和参考，促进机械制造行业的高效发展。关键词：机械自动化技术；机械制造；应用；发展趋势Brief Analysis of Mechanical Automation Technology and its Application in Mechanical ManufacturingDENG Xiaofang(Guizhou Technological College of Machinery and Electricity,Duyun 558000)Abstract:Machinery manufacturing industry is an important basic industry in the development of our industrialization,and it has a great influence on the development of economy.Under the background of the continuous improvement of the current market economic system,the machinery manufacturing industry continues to update technology and introduce modern means to improve production efficiency and capacity.Among them,mechanical automation is a key technology,which is conducive to promoting the level of equipment and parts manufacturing in the field of machinery,and promoting the transformation and upgrading of traditional machinery manufacturing mode.For the effective implementation of mechanical automation technology and the popularization,based on the concept and components of,analysis application value in mechanical manufacturing,to explore the specific application,puts forward the future developing trend of mechanical automation technology innovation and application is dedicated to provide you with guidance and reference,further promote the development of efficient machinery manufacturing industry.Keywords:mechanical automation technology;machinery manufacturing;application;development trend随着经济社会的快速发展，我国的科学创新能力和技术水平大幅提高。在实现产业转型优化进程中，机械制造行业紧抓机遇，利用新型技术改善传统生产模式，引进自动化技术，满足当前快节奏、高质量的机械制造需求，提高了企业综合竞争力。机械自动化在机械制造业中具有重要地位。机械自动化技术结合计算机信息技术和网络技术，可提高机械制造的智能化水平，保障产品质量，支持行业健康发展，促进现代社会的可持续建设，满足居民日益增长的需求。1机械自动化技术概述1.1相关概念机械自动化即机器或装置在无人干预的情况下，按预定程序和指令进行操作或控制的过程。机械自动化技术注重将传统机械制造业与自动化技术相结合，实现对加工对象的联系生产，减少人力资源投入，提高工艺实施效率，进而创造更多的经济收益。机械自动化通过应用适当的科学技术，形成流水线式的机械制造局面，提高机械制造效率，革新了传统手工机械制造模式，体现了现代先进的生产理念1。1.2组成部分机械自动化由程序单元、作用单元、传感单元、制定单元以及控制单元 5 个基础单元组成。程序单元是整个机械自动化系统的核心部分，负责处理系统工作的具体内容和步骤。作用单元是控制系统的前期性单元，能实现对系统的功能定位和能量施加。传感单元在控制系统中发挥基础性作用，用于检测系统运行的实时状态和性能参数等。制定单元在机械自动化系统中具有关键性作用，用于分析并比较传感单元传输的信息数据，再制定和发送对应的动作信号。控制单元是用于保障机械自动化控制系统工程的保障性单元，可调节各单元的自动化动作2。2机械自动化技术在机械制造中的应用价值2.1提高机械制造效率在机械制造行业中合理应用机械自动化技术，有利于提高产品的制造效率。在现阶段工业化发展进程不断加快的时代背景下，人们对机械产品的需求增大，导致原有人工制造方式难以在规定时间内完成生产任务。采用机械自动化技术能大幅提高作业效率，缩短DOI:10.16107/ki.mmte.2023.0158现代制造技术与装备1782023 年第 3 期总第 316 期产品生产周期，适应批量化制造要求，并能保障产品质量的一致性。机械自动化是在计算机技术和网络技术等基础上操作设备，节省了人工作业环节，可使系统按照预设参数进行自动加工生产，形成流水线式作业模式，极大地缩短了生产周期。2.2提高机械制造精度在机械制造中应用机械自动化技术可提高产品精度，保障产品质量。市场上对高精度设备的需求逐渐增大，对机械制造精度提出了更高要求。相比于传统生产制造方式，机械自动化技术具有良好的稳定性和较强的可靠性，提高了机械制造精度。针对目前需求较大的小尺寸、高精度机械产品，该技术具有良好的适用性，可降低产品尺寸误差。2.3减轻人工操作压力机械自动化技术利用计算机网络操作各种设备和装置实施生产，可满足各项生产技术要求，无须人工干预加工制造过程。因此，机械自动化技术在实践中可取代人工作业，降低一线人员的工作压力和强度。作业人员仅需操控控制台即可完成生产制造任务，大幅度降低了人工成本，提高了经济效益水平。3机械自动化技术在机械制造中的具体应用3.1集成化应用在机械制造环节中应用机械自动化技术能有效实现集成化生产，即结合生产技术和现代化技术，按照机械制造产品的特点，融合先进的生产理念和自动化技术，体现集成化特点。在具体应用环节，基于数据信息的收集、整理及处理等建立完善的数据库系统，促使机械加工过程具有数字化控制、计算机辅助分析等功能，再通过集成化分析和管控优化机械加工的各个环节3。3.2柔性化应用机械自动化技术在机械制造中能实现柔性化，即基于数控技术实现多品种、多批量的加工、制造、组装和检测等生产任务。通过柔性化制造能提高产品制造的应变能力，严格按照客户要求及市场导向生产符合社会需求的机械产品，推动机械制造业稳定经营发展。在实践过程中，依托现代自动化信息管理系统，可合理调节和控制柔性自动化技术。在人工辅助下优化机械产品制造环节，保证生产过程的可控性，不断完善和优化产品，可提高产品质量水准。为有序推进柔性化制造，相关企业应当持续改进生产、设置和制造等环节，在调查和分析市场后，优化内部组织，促使机械自动化技术在机械制造中发挥良好的柔性化优势。例如，减少生产资源浪费、缩短个性化生产时间、提高企业对市场的应变机能及迎合客户需求，满足多样化机械产品生产制造需求，从而提高企业综合效益4。3.3虚拟化应用虚拟化应用属于一项综合性系统技术，可组合多门学科，借助仿真技术和系统建模技术，将机械制造工艺、多媒体技术以及信息技术等融合到机械自动化生产环节，对新产品的制造加工具有较高的应用价值5-8。例如，在产品正式投入生产前，可利用虚拟化技术模拟新产品的生产全过程，针对模拟结构实施评测，检验现有技术条件是否满足产品质量要求，并及时发现存在的隐患和风险，采取有效调整手段优化新产品的生产制造，缩短产品生产周期，高效投入市场，提高企业的创新竞争能力9-10。在现代机械制造业不断发展进程中，虚拟化技术应用逐渐普遍，能够降低产品制造实际环节的故障率和问题发生率，减少资源浪费，节省时间成本。实践中可利用虚拟化技术在相对较短的时间内有序完成大量的制图任务，再采用计算机辅助设计实现无纸化生产和自动化设计、加工及制造，在实时监控下保证新产品各项参数符合预定要求。常用计算机辅助技术和计算机辅助工艺过程设计技术等，融合计算机制图功能进一步改进、完善和发展人工制图，提高图纸准确性，改良传统技术中存在的不足和缺陷，提高产品质量和生产效率，增加机械制造企业的经济效益。3.4智能化应用机械自动化技术的智能化是指利用编程技术、计算机网络技术等，对机械制造过程进行高度的智能化改良，依托科技持续创新，改善传统的人工制造模式和技术应用11-13。分析人为和商品等因素在市场经济背景下的影响，按照客户需求制定个性化的产品生产计划。目前，多数机械制造企业强调引入人工智能技术和尖端自动化技术，解决以往产品质量低、精度差及效率不高等问题。例如，借助相应的数据程序和智能设备可高度模拟人工活动，代替人工从事各项复杂和烦琐的生产流程，降低操作难度，节省工作时间。由于部分机械产品的加工生产过程较为复杂，借助自动化技术能监控其制造全过程，有效实现风险防控，如发挥自动断电、自动保护、问题诊断及报警系统等。同时，它可以针对漏电、过流及过压等问题进行智能化判断和处理，第一时间采取有效控制措施，防范安全事故的发生。在实际应用过程中，要注重总结经验和教训，不断优化并创新智能化制造模式，合理配置179自动化与控制生产资源，促进机械制造业规范发展14-17。3.5组装自动化应用结合当前机械制造产品的需求，多数产品均包含较多的零部件。为提高制造质量，需积极应用自动化组装技术18。组装自动化技术可提高机械产品的组装效率，改良并优化自动传送技术和自动组装技术，保证已存在的机械零件能够自动传输到设计好的工位上，清洗并分类零部件，然后开展部件连接、测试，确保产品可以高效、有序生产，提高企业的核心竞争能力。同时，在机械自动化技术支持下应用组装自动化，可节省大量的人工成本，最大限度地避免安全隐患，降低生产成本。4机械自动化技术的发展趋势4.1高精尖方向在机械制造中引进机械自动化技术来整合不同生产环节和层次，并不断深化改进原有技术。但是，综合考虑当前机械制造生产的现实要求，仍需进一步提高精度控制能力，以适用更多高精尖机械产品的加工制造需求。在未来发展和创新中，将积极推动机械自动化技术朝高精尖方向前进，落实精细化原则，提高制造技术标准19-20。此外，机械系自动化技术与互联网技术的融合趋势愈加明显。构建完善的智能化系统，有助于提高资源利用率和机械产品的精度。4.2绿色化方向机械制造是一项重要的工业生产环节，其材料消耗及能源消耗等问题日益突出。未来发展进程中，实现绿色化发展是一个重要方向。因此，在后续机械自动化技术的研发和应用环节，需要改进并创新自动化制造技术，在精细化控制的基础上，尽可能降低材料损耗、电力能