王赫楠 馬宏宇 莊超(沈陽理工大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院, 遼寧 沈陽 110159)
新形勢(shì)下機(jī)械制造與自動(dòng)化技術(shù)分析
王赫楠 馬宏宇 莊超(沈陽理工大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院, 遼寧 沈陽 110159)
新形勢(shì)下,機(jī)械制造與自動(dòng)化成為了科技生產(chǎn)力新型代表。各類技術(shù)的發(fā)展,為機(jī)械自動(dòng)化的發(fā)展創(chuàng)造了優(yōu)勢(shì),比如計(jì)算技術(shù)、微電子技術(shù),再加上各種學(xué)科之間的相互融合與滲透,直接促進(jìn)了機(jī)械技術(shù)與自動(dòng)化的革命性發(fā)展。本文對(duì)機(jī)械制造與自動(dòng)化技術(shù)的內(nèi)容進(jìn)行簡單的介紹,并以此為參考,著重分析新形勢(shì)下技術(shù)的適應(yīng)性方案。
機(jī)械制造;自動(dòng)化;內(nèi)容;方案
(1)機(jī)械制造與自動(dòng)化內(nèi)容 現(xiàn)代的機(jī)械制造的形式主要是由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)總體的控制,來連接、協(xié)調(diào)能量系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)、電力系統(tǒng)等各部分系統(tǒng)的工作,實(shí)現(xiàn)機(jī)械自動(dòng)化的形式。具體來說,是運(yùn)用機(jī)械制造過程中的各項(xiàng)自動(dòng)化技術(shù),對(duì)需要加工的部件進(jìn)行不間斷性的加工制造,提高制造對(duì)象從原始材料轉(zhuǎn)變?yōu)槌善返乃俣龋屍髽I(yè)形成連續(xù)性的生產(chǎn)運(yùn)作模式。使企業(yè)的生產(chǎn)速度和質(zhì)量得到大幅度的提升,減少了人力的使用,提升了加工制造的精準(zhǔn)度。近些年,由于計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展,使各個(gè)領(lǐng)域或多或少的提高了自動(dòng)化進(jìn)程,尤其是機(jī)械制造技術(shù),通過運(yùn)用計(jì)算機(jī),實(shí)現(xiàn)了革命性的發(fā)展,從傳統(tǒng)的機(jī)械電氣化轉(zhuǎn)變?yōu)榱藱C(jī)電一體化。機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)并非機(jī)械制造與其他行業(yè)的簡單相加,而是與其他產(chǎn)業(yè)的有效融合,根據(jù)系統(tǒng)的優(yōu)化目標(biāo),以功能性強(qiáng)、質(zhì)量高、科學(xué)性強(qiáng)、耗能低為基礎(chǔ)來組建最優(yōu)綜合性自動(dòng)化系統(tǒng)的技術(shù)。機(jī)械電氣化和現(xiàn)代機(jī)械的本質(zhì)區(qū)別就是從這個(gè)方面體現(xiàn)的。
(2)機(jī)械制造的自動(dòng)化的發(fā)展歷程 機(jī)械制造的自動(dòng)化大體經(jīng)歷了三個(gè)階段。第一階段即二十世紀(jì)中期以前,這一階段叫做初期階段,人們的自動(dòng)化認(rèn)識(shí)不足,缺乏將機(jī)械和電子技術(shù)有機(jī)融合的意識(shí),只能無意的運(yùn)用電子產(chǎn)品來優(yōu)化機(jī)械設(shè)備的性能。在第二次世界大戰(zhàn)期間,由于對(duì)軍備產(chǎn)品需求的增加,促進(jìn)了機(jī)械與電子結(jié)合的進(jìn)度。但是由于沒有完善的理論基礎(chǔ),使其沒有得到進(jìn)一步的研究和發(fā)展;第二階段是20世紀(jì)的70、80年代,這一階段叫做發(fā)展階段,在此期間,計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、操控技術(shù)發(fā)展較為迅速,集成電路的大規(guī)模發(fā)展為機(jī)電一體化的發(fā)展提供了理論及技術(shù)支持;第三個(gè)階段即20世紀(jì)90年代之后,稱之為成熟階段。首先是通信、光電技術(shù)等相關(guān)技術(shù)與機(jī)電的結(jié)合,然后是機(jī)電一體化完整理論的出現(xiàn),使自動(dòng)化成為機(jī)械產(chǎn)業(yè)發(fā)展的大趨勢(shì),逐步形成完善的自動(dòng)化體系。
(1)人工智能化 行業(yè)內(nèi)部以及行業(yè)之間的競(jìng)爭(zhēng)隨著經(jīng)濟(jì)和科技的發(fā)展越來越激烈,機(jī)械制造業(yè)需要優(yōu)化經(jīng)營模式和制造技術(shù)來應(yīng)對(duì)新形勢(shì)下的挑戰(zhàn),對(duì)于機(jī)械設(shè)備而言,應(yīng)該具備簡單的操作系統(tǒng)和極強(qiáng)的應(yīng)變能力。所謂的智能化,就是使機(jī)械具備人的一些工作特征,在能夠?qū)崿F(xiàn)基本功能的前提下,模仿人類的智慧,智能機(jī)器人已經(jīng)能夠自主操作、自主維護(hù)、上報(bào)數(shù)據(jù)等,極大地減少了人力,促進(jìn)了生產(chǎn)效率和精確度的提高,為實(shí)現(xiàn)更高的生產(chǎn)目標(biāo)奠定基礎(chǔ)。另外,在實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造與自動(dòng)化技術(shù)的同時(shí),也要提高員工的自動(dòng)化認(rèn)識(shí),以適應(yīng)新形勢(shì)對(duì)于人員素質(zhì)的要求。
(2)系統(tǒng)化 對(duì)于系統(tǒng)化,機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)首先應(yīng)該形成適應(yīng)本行業(yè)發(fā)展規(guī)律的標(biāo)準(zhǔn)化程序和數(shù)據(jù),有利于不同制造企業(yè)以及公司之間進(jìn)行技術(shù)交流和生產(chǎn)合作,進(jìn)而形成完善的系統(tǒng)。與此同時(shí),以本系統(tǒng)為基礎(chǔ),各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)要進(jìn)行細(xì)致的劃分,形成專業(yè)的生產(chǎn)模式和運(yùn)營模式。比如在研發(fā)具備智能減速、加速、電動(dòng)機(jī)功能的一體化動(dòng)力單元,集圖形處理、視覺、距離測(cè)量、識(shí)別功能于一體的控制單元以及各類可以實(shí)現(xiàn)獨(dú)特功能的裝置時(shí),通過職能劃分,可以高效、科學(xué)的實(shí)現(xiàn)研制任務(wù),提高企業(yè)的市場(chǎng)地位,加快技術(shù)革新。
(3)遠(yuǎn)程化操控 對(duì)于遠(yuǎn)程化操控,簡單的說就是通過網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)長距離操作的一種技術(shù)。進(jìn)入20世紀(jì)以后,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展為人類的生活、生產(chǎn)、經(jīng)營創(chuàng)造了良好的運(yùn)用空間,機(jī)械制造行業(yè)應(yīng)該積極利用這一點(diǎn)實(shí)現(xiàn)技術(shù)的遠(yuǎn)程操控。機(jī)械制造企業(yè)要積極的更新觀念,引進(jìn)先進(jìn)的計(jì)算機(jī)控制技術(shù),以服務(wù)客戶為宗旨,建設(shè)長距離、一體化的遠(yuǎn)程操作系統(tǒng)。隨著技術(shù)的進(jìn)步,遠(yuǎn)程操控已經(jīng)成為了一種趨勢(shì),員工可以從一個(gè)控制車間內(nèi),完成整個(gè)生產(chǎn)線的機(jī)械制造操作。遠(yuǎn)程設(shè)備的本質(zhì)也是一種自動(dòng)化的機(jī)械裝置,通過網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)載、傳輸功能,實(shí)現(xiàn)家電的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng),提高人們的生活質(zhì)量。
(4)虛擬化 虛擬化的研究和使用也是機(jī)電一體化中必不可少的環(huán)節(jié)。對(duì)于虛擬化,即通過融合計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的建模與仿真技術(shù)、計(jì)算機(jī)圖形處理技術(shù)、多媒體及信息技術(shù)、現(xiàn)代制造技術(shù)、人工智能等形成的綜合性技術(shù)。虛擬技術(shù)把實(shí)際生產(chǎn)過程和技術(shù)操控進(jìn)行模擬,來對(duì)各項(xiàng)指標(biāo)及數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測(cè),提高問題發(fā)現(xiàn)速度,提前處理,避免造成不必要的損失和后果,盡可能的減少科研周期,提高產(chǎn)品的成功研發(fā)率。
(5)環(huán)?;?我國在進(jìn)行現(xiàn)代化技術(shù)研究時(shí),應(yīng)該在研發(fā)階段就處理好環(huán)保問題,所研發(fā)的產(chǎn)品在進(jìn)入步入市場(chǎng)時(shí)應(yīng)該是環(huán)保指標(biāo)合格的產(chǎn)品,堅(jiān)決取締“先污染后治理的”錯(cuò)誤觀念。想要達(dá)到這一目的,工業(yè)作為第二產(chǎn)業(yè)應(yīng)該首先解決環(huán)保問題。機(jī)械制造行業(yè)在早先的發(fā)展過程中做過很多無用功,浪費(fèi)了大量的人力、物力、時(shí)間。現(xiàn)如今,在人們環(huán)保意識(shí)逐漸增強(qiáng)的情況下,應(yīng)該堅(jiān)決執(zhí)行環(huán)保型機(jī)械自動(dòng)化生產(chǎn)方案,在保證產(chǎn)品高應(yīng)用率的前提下,生產(chǎn)環(huán)保產(chǎn)品。
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