摘要:廣泛應(yīng)用于機(jī)械工程中的自動化技術(shù),隨著國家機(jī)械工程制造的快速發(fā)展得到了全新進(jìn)展。機(jī)械工程的產(chǎn)業(yè)因?yàn)樽詣踊夹g(shù)的發(fā)展而得到了全新的變化。機(jī)械工程中自動化技術(shù)的應(yīng)用不僅可以實(shí)現(xiàn)原料成本的大幅降低及生產(chǎn)效率的大幅提高,還是避免人力資源浪費(fèi)的最為有效的途徑,因此必須對其給予足夠的重視。
關(guān)鍵詞:機(jī)械工程;自動化技術(shù);運(yùn)用
廣泛應(yīng)用于機(jī)械工程中的自動化技術(shù),隨著國家機(jī)械工程制造的快速發(fā)展得到了全新進(jìn)展。相對于原來單機(jī)的、局部形式的自動化技術(shù)來說,現(xiàn)在采用了智能化設(shè)備與高科技的自動化技術(shù)在生產(chǎn)率上得到了大幅度的提高。所以說,機(jī)械工程的產(chǎn)業(yè)因?yàn)樽詣踊夹g(shù)的發(fā)展而得到了全新的變化。為此,筆者對自動化技術(shù)在機(jī)械工程中的應(yīng)用進(jìn)行了分析和探討。
一、自動化技術(shù)出現(xiàn)的歷史背景
機(jī)械制冷加工生產(chǎn)中,于二十世紀(jì)的八十年代開始出現(xiàn)最早的機(jī)械自動化,該技術(shù)的使用對冷加工中大批量的生產(chǎn)過程起到至關(guān)重要的作用。而在此后,為了適應(yīng)當(dāng)時市場的變化和需求,開始對該技術(shù)進(jìn)行修改補(bǔ)充,以增強(qiáng)我國的機(jī)械制造業(yè)對當(dāng)時高速靈活的市場的適應(yīng)能力,最突出的就是建立一種可變的自動化式生產(chǎn)系統(tǒng),也就是通過計(jì)算機(jī)來實(shí)現(xiàn)制造技術(shù)的高度柔性自動化。這種可變的自動生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行工作的前提是制造系統(tǒng)不改變或者是變化的可能性很小,只有在這種情況下,才能使機(jī)器設(shè)備以及生產(chǎn)管理的過程中實(shí)現(xiàn)自動檢測和信息的處理,并能進(jìn)行合理的分析判斷,然后自動進(jìn)行預(yù)定的操作其中的某一過程,同時,從制造某一零件能夠自動轉(zhuǎn)換到制造其他的不同的零件。經(jīng)過實(shí)踐分析發(fā)現(xiàn),在這一時期定義的自動化制造系統(tǒng)和現(xiàn)在大多數(shù)實(shí)際運(yùn)用中的企業(yè)存在很多不相融合的地方?,F(xiàn)在,除了少數(shù)工業(yè)比較發(fā)達(dá)的國家中一些生產(chǎn)部門使用的機(jī)械自動化水平較高外,其他的大多數(shù)國家機(jī)械自動化的水平還處在操作的初級階段,我國也處在其中,因此,需要對該技術(shù)進(jìn)行不斷的研究探索,循序漸進(jìn),經(jīng)過不懈的努力和創(chuàng)造來實(shí)現(xiàn)自動化最理想的高級階段。
二、機(jī)械工程自動化的發(fā)展
以微電子技術(shù)、軟件技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)以及通信技術(shù)為核心而引發(fā)的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、綜合化、個性化信息技術(shù)革命,不僅能深刻地影響著全球的軍事、社會、經(jīng)濟(jì)和科技的發(fā)展,而且也深刻影響著機(jī)械自動化的發(fā)展趨勢。
機(jī)械工程自動化的發(fā)展有一個極為重要的發(fā)展發(fā)展就是光機(jī)電化發(fā)展方向,因?yàn)樵谶@一方向上,我們可以把整個進(jìn)行有效的組合,在光機(jī)電化系統(tǒng)中,整個系統(tǒng)是由傳感系統(tǒng)、信息處理系統(tǒng)、動力系統(tǒng)、能源、機(jī)械結(jié)構(gòu)等部件組成,最重要系統(tǒng)則是光學(xué)感應(yīng)系統(tǒng),在機(jī)械自動化的發(fā)展中,通過引進(jìn)光學(xué)技術(shù),利用光學(xué)技術(shù)的先天優(yōu)勢,就能有效地改進(jìn)機(jī)械自動化的傳感系統(tǒng)、能源系統(tǒng)和信息處理系統(tǒng)。光機(jī)電化技術(shù)可省過去靠機(jī)械傳動鏈連接的各個相關(guān)動作部分,改用幾臺電機(jī)分別驅(qū)動,或用電力電子器件,或用電子電控裝置進(jìn)行相關(guān)動作控制來實(shí)現(xiàn)。光機(jī)電化技術(shù)使得操作人員擺脫了以往必須按規(guī)定操作程序或節(jié)拍頻繁緊張地進(jìn)行單調(diào)重復(fù)操作的工作方式,能以靈活方便地按需控制和改變生產(chǎn)操作程序。
三、自動化技術(shù)在機(jī)械工程中的柔性運(yùn)用
當(dāng)前的機(jī)械制造技術(shù)及市場需求千變?nèi)f化,這就要求企業(yè)具有快速應(yīng)變機(jī)制,對市場新興需求進(jìn)行快速響應(yīng),在競爭對手做出變化之前快速占領(lǐng)相關(guān)市場,并對客戶的各種需求進(jìn)行及時有效反饋,最大限度的滿足客戶需求,對企業(yè)產(chǎn)品做出適合市場的調(diào)整。傳統(tǒng)機(jī)械行業(yè)在這些方面存在先天性不足,自身調(diào)節(jié)能力弱,自動化技術(shù)的柔性應(yīng)用可以很好的解決這一問題。
柔性自動化技術(shù)主要是指在對市場需求仔細(xì)調(diào)研分析的基礎(chǔ)上,根據(jù)市場及客戶反饋信息,對產(chǎn)品結(jié)構(gòu)或類型做出調(diào)整優(yōu)化,細(xì)分產(chǎn)品市場,滿足不同階梯市場的需求。在機(jī)械工程中運(yùn)用柔性化技術(shù),可以提高企業(yè)對外部市場的適應(yīng)能力,提高對外部不利因素的免疫能力,最大限度的保證企業(yè)市場利益、產(chǎn)品市場占有率、覆蓋率。
柔性自動化技術(shù)提高了機(jī)械制造效率,并催生了一種新型機(jī)械制造模式,即敏捷制造。敏捷制造的主要基礎(chǔ)就是自動化柔性生產(chǎn)技術(shù),依靠柔性生產(chǎn)系統(tǒng),縮短了機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)周期,提高了機(jī)械產(chǎn)品適應(yīng)性、實(shí)用性,并且建立了機(jī)械生產(chǎn)制造企業(yè)與市場客戶之間有效快速的溝通渠道,滿足了產(chǎn)品多樣性及個性化的生產(chǎn)應(yīng)用。
四、自動化技術(shù)在機(jī)械工程中的集成運(yùn)用
自動化技術(shù)集成是將整個生產(chǎn)制造過程中涉及到的設(shè)計(jì)、評估、生產(chǎn)及銷售信息進(jìn)行整合優(yōu)化,對各類技術(shù)、原材料及物流等信息實(shí)施集成,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品生產(chǎn)線的高效運(yùn)行。隨著電子、計(jì)算機(jī)、通信等高科技不斷推動自動化技術(shù)發(fā)展,機(jī)械制造系統(tǒng)不斷吸收其最新成果用于機(jī)械生產(chǎn)指導(dǎo),逐漸形成了以自動化技術(shù)為核心的機(jī)械制造集成系統(tǒng),融合了從單機(jī)到系統(tǒng),從單一形勢到軟硬件結(jié)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(jī)械加工制造領(lǐng)域。
在該集成制造系統(tǒng)中,尤以計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)應(yīng)用最為廣泛,受到國內(nèi)機(jī)械工程制造業(yè)普遍認(rèn)可。計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)簡稱CIMS,該系統(tǒng)強(qiáng)化集成功能,集成了產(chǎn)品生產(chǎn)過程中多種技術(shù)與相關(guān)生產(chǎn)信息,以系統(tǒng)工程理論為基礎(chǔ),結(jié)合計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),精簡了產(chǎn)品生產(chǎn)流水線,建立了標(biāo)準(zhǔn)流程,擴(kuò)大了機(jī)械生產(chǎn),降低了資源浪費(fèi),是目前相對成熟的集成制造系統(tǒng)。隨著計(jì)算機(jī)集成系統(tǒng)不斷改進(jìn)完善,集成的內(nèi)容涵蓋范圍必將越來越廣,最終將形成一套集質(zhì)量工程、數(shù)據(jù)庫信息、產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造、管理決策等整個生產(chǎn)信息的復(fù)雜集成制造系統(tǒng)。
五、自動化技術(shù)在機(jī)械工程中的智能運(yùn)用
智能制造是近代發(fā)展起來的新興學(xué)科,以人工智能技術(shù)接管產(chǎn)品生產(chǎn)制造控制系統(tǒng),并能解決大部分復(fù)雜的決策問題,大幅提高自動化機(jī)械制造系統(tǒng)水平及其實(shí)用性。智能制造系統(tǒng)由專家系統(tǒng)、自動化制造技術(shù)、系統(tǒng)工程、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)人工智能等相互結(jié)合,在孤立的生產(chǎn)系統(tǒng)(如市場實(shí)用性、經(jīng)濟(jì)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(jī)械制造技術(shù)為身,在制造系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié)中實(shí)現(xiàn)人工智能取代人的控制操作,運(yùn)用相關(guān)理論技術(shù)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(jī)械制造過程中的作用,實(shí)現(xiàn)跟人腦工作機(jī)理類似的自動化技術(shù)。在該技術(shù)中,系統(tǒng)可以像專家一樣進(jìn)行決策分析,對自身生產(chǎn)過程進(jìn)行及時動態(tài)監(jiān)督,對可能發(fā)生的錯誤進(jìn)行預(yù)防并對已發(fā)生的錯誤進(jìn)行自動更正,同時,對突發(fā)事件能夠進(jìn)行正確及時的處理,調(diào)整自身系統(tǒng)以適應(yīng)外界環(huán)境變化。
六、自動化技術(shù)在機(jī)械工程中的全球信息化運(yùn)用
目前,生產(chǎn)全球化已經(jīng)深入到世界各個國家、企業(yè)的生產(chǎn)系統(tǒng)中,一個產(chǎn)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(chǎn)全球化拉動信息全球化程度越來越深,機(jī)械自動化也將向全球信息化的方向發(fā)展。生產(chǎn)全球化間接推動了信息與信息技術(shù)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(wǎng)絡(luò),只有依借全球信息網(wǎng)絡(luò),才能實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)制造系統(tǒng)的不間斷工作,才能實(shí)現(xiàn)對機(jī)械制造各個過程高效融合,最終實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)效率的大幅提高。
綜上所述,自動化技術(shù)在機(jī)械工程中的應(yīng)用已逐步成為機(jī)械制造領(lǐng)域相當(dāng)重要的組成部分,機(jī)械工程中自動化技術(shù)的應(yīng)用不僅可以實(shí)現(xiàn)原料成本的大幅降低及生產(chǎn)效率的大幅提高,還是避免人力資源浪費(fèi)的最為有效的途徑,因此必須對其給予足夠的重視。
(作者單位:河南省鞏義市第三中等專業(yè)學(xué)校)