寧鉅武
摘要:本文簡要論述了自動化及機(jī)械自動化的定義與內(nèi)涵,對我國當(dāng)前機(jī)械自動化技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行了闡述,并在此基礎(chǔ)上,對機(jī)械自動化技術(shù)的發(fā)展趨勢進(jìn)行了分析探討。
關(guān)鍵詞:機(jī)械自動化;自動化技術(shù);應(yīng)用;發(fā)展趨勢
機(jī)械自動化技術(shù)能夠有效提升生產(chǎn)效率,大大縮短機(jī)械制造過程、節(jié)約人力資源、降低生產(chǎn)成本,提高產(chǎn)品品質(zhì)。在當(dāng)前的機(jī)械制造領(lǐng)域,自動化技術(shù)的運(yùn)用與改進(jìn)是競爭的關(guān)鍵,是反映機(jī)械制造業(yè)整體水平與實(shí)力的重要指標(biāo)。我國現(xiàn)階段機(jī)械自動化技術(shù)的應(yīng)用與研究處于發(fā)展期,對機(jī)械自動化技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展進(jìn)行必要的梳理研究,將有助于我們把握發(fā)展趨勢,提升機(jī)械自動技術(shù)的應(yīng)用能力。
1自動化與機(jī)械自動化技術(shù)
在人們的一般認(rèn)識中,自動化主要是指用機(jī)械來替代人工進(jìn)行操作,提高工作效率,節(jié)約人力資源。隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,尤其是計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的突飛猛進(jìn),自動化也被賦予了更多的含義,從替代人工操作發(fā)展到了能夠取代人腦進(jìn)行作業(yè),可以說在現(xiàn)階段,自動化已經(jīng)進(jìn)行入了更高層次的發(fā)展領(lǐng)域。
目前,對于自動化的定義,需要從三方面來進(jìn)行認(rèn)識,一是將機(jī)械制造過程中人工操作部分與機(jī)械運(yùn)作有機(jī)統(tǒng)一,使機(jī)械制造系統(tǒng)運(yùn)行更加順利、管理更加方便;二是在機(jī)械制造的部分環(huán)節(jié)上實(shí)現(xiàn)完全取代勞動力和腦力勞動,使機(jī)械制造過程更加流程化;三是在自動化運(yùn)行上,使生產(chǎn)過程更加具體化,包括產(chǎn)品在整個生產(chǎn)過程的生命周期。
在機(jī)械制造過程中,通過運(yùn)用自動化技術(shù),使制造過程更加連續(xù)化,使大批量產(chǎn)品的生產(chǎn)過程能夠更加高效優(yōu)質(zhì),是為機(jī)械自動化。在機(jī)械制造自動化較早時(shí)期主要是運(yùn)用機(jī)械以及電氣部件來有效實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造自動化。到上個世紀(jì)60年代后期,計(jì)算機(jī)和控制技術(shù)的不斷發(fā)展,計(jì)算機(jī)輔助設(shè)備等的出現(xiàn),使信息化管理逐漸走入到了機(jī)械制造的過程中,進(jìn)而形成了計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng),機(jī)械自動化技術(shù)的發(fā)展領(lǐng)域得到了拓展。
2機(jī)械自動化技術(shù)的應(yīng)用
機(jī)械自動化技術(shù)的發(fā)展基于機(jī)械制造及生產(chǎn)的實(shí)際運(yùn)用,在實(shí)踐應(yīng)用中,機(jī)械自動化技術(shù)的應(yīng)用應(yīng)結(jié)合企業(yè)實(shí)際及發(fā)展需要,適用于實(shí)際生產(chǎn),符合企業(yè)需要實(shí)現(xiàn)有效自動化。
目前我國機(jī)械制造自動化技術(shù)的應(yīng)用,主要還是集中于投資少、回報(bào)快的技術(shù)上,這與我國機(jī)械制造業(yè)整體水平較低有關(guān),雖然也有一些國有大型機(jī)械制造企業(yè)自動化程度較高,但數(shù)量較少,自動化技術(shù)的應(yīng)用水平與國外知名企業(yè)相較也具有一定的差距。機(jī)械自動化技術(shù)的應(yīng)用集中于發(fā)展?jié)摿Υ螅杀举M(fèi)用低的技術(shù),典型代表是麻省理工大學(xué)在二十世紀(jì)所提出的LP精細(xì)生產(chǎn)模式,該模式適用于我國當(dāng)前機(jī)械制造業(yè)實(shí)際,能夠有效實(shí)現(xiàn)低投入高回報(bào)。我國機(jī)械制造企業(yè)運(yùn)用的生產(chǎn)設(shè)備大多是通用設(shè)備,機(jī)械自動化技術(shù)的應(yīng)用均是圍繞企業(yè)機(jī)械制造生產(chǎn)的實(shí)際需要來推進(jìn)自動化設(shè)備的生產(chǎn)布局,并在重點(diǎn)關(guān)鍵環(huán)節(jié)進(jìn)行制造設(shè)備的添置,同時(shí),結(jié)合CAD\CAM技術(shù),通過計(jì)算機(jī)自動化技術(shù)對機(jī)械制造系統(tǒng)進(jìn)行有效的整合,使自動化技術(shù)的優(yōu)勢能夠得到了有效發(fā)揮,全面推進(jìn)了我國機(jī)械制造自動化技術(shù)水平的不斷上升。
就當(dāng)下我國在機(jī)械制造自動化的水平上來看,我國企業(yè)在自動化的發(fā)展上,主要還是依照循序漸進(jìn)的方式來開展,重點(diǎn)發(fā)展具有現(xiàn)代化特色的機(jī)械自動化,主要技術(shù)路線遵循由低級、簡單到高級、復(fù)雜的發(fā)展過程,有效加快了自動化管理品質(zhì)的快速提升。在當(dāng)前的機(jī)械制造行業(yè)中,大多數(shù)的企業(yè)基本上已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了自動化控制設(shè)備,在機(jī)械制造生產(chǎn)過程也逐漸實(shí)現(xiàn)了機(jī)械控制自動化、數(shù)字化以及智能化的發(fā)展。
在實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化和自動化生產(chǎn)的工廠中,運(yùn)用單機(jī)自動化生產(chǎn)設(shè)施來實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)線的自動化,并通過綜合自動化設(shè)備來對生產(chǎn)線進(jìn)行管理,進(jìn)而能夠更加有效控制生產(chǎn),促使生產(chǎn)效率的快速提升,使機(jī)械制造自動化更加符合理想需要。例如:在汽車制造行業(yè)中自動化技術(shù)被廣泛運(yùn)用,PLC技術(shù)覆蓋率達(dá)到了90%以上;變頻器技術(shù)在汽車制造過程中幾乎涉及到了所有調(diào)速和軟啟動過程,并基本上取代了機(jī)械變速;機(jī)器人技術(shù)也逐漸進(jìn)入到制造過程中,不少制造企業(yè)成立了機(jī)械人課題組來推進(jìn)自動化技術(shù);在機(jī)械制造行業(yè)中IT技術(shù)更是基本覆蓋了辦公以及物流等各個環(huán)節(jié),在對產(chǎn)品進(jìn)行品質(zhì)采集、裝配防錯以及設(shè)備故障管理等方面更是廣泛運(yùn)用,成為了企業(yè)生產(chǎn)重要的支柱;大部分企業(yè)在生產(chǎn)過程中將識別系統(tǒng)和柔性生產(chǎn)融入到了其中,形成了基于識別技術(shù)和IT系統(tǒng)的柔性多品種混流生產(chǎn);同時(shí)在制造變速器、發(fā)動機(jī)以及底盤等機(jī)械時(shí),通過運(yùn)用數(shù)控設(shè)備與加工中心,使其逐漸形成了柔性制造生產(chǎn)線,大大節(jié)約了成本,使產(chǎn)品得到了不斷的更新?lián)Q代。
當(dāng)前,我國在機(jī)械制造水平上還處于發(fā)展階段,大多數(shù)的企業(yè)并沒有在生產(chǎn)過程中將計(jì)算機(jī)完全應(yīng)用到其中,對“高度自動化”的追求也稍有欠缺,并且針對制造過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié),也均是通過低成本的自動化手段來進(jìn)行改造實(shí)現(xiàn)。隨著我國在機(jī)械制造自動化方面的不斷發(fā)展,技術(shù)水平也在不斷提高,部分企業(yè)尤其是勞動密集型企業(yè),在機(jī)械自動化的生產(chǎn)、技術(shù)以及管理等方面上均有了很大的提高。
3機(jī)械自動化技術(shù)的發(fā)展趨勢
機(jī)械自動化技術(shù)是機(jī)械制造業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子技術(shù)、生物仿真技術(shù)等的飛速發(fā)展,機(jī)械自動化技術(shù)的發(fā)展順應(yīng)機(jī)械制造需求,高度集成化、智能化以及虛擬成為發(fā)展趨勢。
高度集成化也就集成制造技術(shù)是21世紀(jì)機(jī)械制造自動化技術(shù)的重要發(fā)展方向,對當(dāng)下機(jī)械制造業(yè)生產(chǎn)模式的改變具有十分重要的影響。集成制造將計(jì)算機(jī)組合應(yīng)用作為基礎(chǔ),通過有效的整合使生產(chǎn)制造系統(tǒng)能夠作為一個整體來進(jìn)行運(yùn)作,通過多個分系統(tǒng)相互關(guān)聯(lián)使其呈現(xiàn)為模塊化的組合模式,自動化制造系統(tǒng)、自動化管理系統(tǒng)以及自動化信息系統(tǒng)均包含其中,同時(shí)信息集成程度高的制造系統(tǒng)則還將品質(zhì)信息系統(tǒng)一并包含。
智能化是機(jī)械自動化技術(shù)發(fā)展的一大趨勢。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用的日漸成熟,機(jī)械自動化技術(shù)以其為基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)智能機(jī)械制造的條件也日趨成熟。智能化的制造系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了人機(jī)相互活動的智能化,機(jī)械智能化為人機(jī)提供了一個非常好的環(huán)境,這是智能化中非常重要的特點(diǎn),在進(jìn)行制造生產(chǎn)時(shí),通過有效的人機(jī)交流與互動,不僅能夠有效提高自動化,并且通過集合模塊化的組合模式,能夠更好地提高機(jī)械自動化系統(tǒng)的實(shí)用性和協(xié)調(diào)性。
虛擬化主要是結(jié)合控制理論以及計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)等,使機(jī)械產(chǎn)品在設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的過程中,能夠?qū)崿F(xiàn)完全模擬,進(jìn)而提高生產(chǎn)的效率和品質(zhì)。例如:結(jié)合計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)以及信息控制技術(shù),在進(jìn)行機(jī)械制造時(shí),實(shí)際操作過程被完全的模擬,進(jìn)而有效發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)中隱存的問題,再通過有效的措施有針對性地解決,使機(jī)械制造產(chǎn)品品質(zhì)更好,效率更高。通過虛擬化能夠大大節(jié)約成本費(fèi)用,提高產(chǎn)品生產(chǎn)周期,促使市場競爭力不斷上升。
4結(jié)束語
機(jī)械自動化技術(shù)的應(yīng)用以生產(chǎn)實(shí)際為本,適應(yīng)性是十分重要的指標(biāo)。我國目前在機(jī)械自動化技術(shù)的應(yīng)用方面雖然還遠(yuǎn)沒有達(dá)到“高度自動化”的程度,但近年來的發(fā)展十分迅猛,當(dāng)前國家產(chǎn)業(yè)升級改造戰(zhàn)略起著重要的促進(jìn)作用。自動化技術(shù)是當(dāng)前國際技術(shù)競爭的重要領(lǐng)域,跟蹤機(jī)械自動化技術(shù)的發(fā)展趨勢,結(jié)合我國制造業(yè)實(shí)際來進(jìn)行技術(shù)應(yīng)用,無疑是最佳的發(fā)展戰(zhàn)略。
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