王奇超

摘 要：機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)近幾年在機(jī)械制造行業(yè)中被廣泛應(yīng)用，這不僅能夠有效提升機(jī)械制造的速度和效率，還能夠推動(dòng)我國機(jī)械制造業(yè)的持續(xù)發(fā)展。企業(yè)關(guān)注的問題在于，如何將機(jī)械自動(dòng)化完善地融合進(jìn)機(jī)械制造業(yè)中。文章以機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的概念入手，對(duì)機(jī)械自動(dòng)化在機(jī)械制造業(yè)中的應(yīng)用、問題以及未來發(fā)展趨勢(shì)等進(jìn)行研究，希望能夠?yàn)闄C(jī)械制造行業(yè)企業(yè)提供一些參考。

關(guān)鍵詞：機(jī)械自動(dòng)化;機(jī)械制造;應(yīng)用研究

中圖分類號(hào)：TH16 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-1064（2020）10-020-02

DOI：10.12310/j.issn.1674-1064.2020.10.010

我國在2016年提出極具創(chuàng)造性的《智能制造發(fā)展規(guī)劃2025》，其中明確了我國十三五期間的智能制造發(fā)展指導(dǎo)思想、目標(biāo)以及重點(diǎn)任務(wù)。這一發(fā)展綱要積極推動(dòng)了我國機(jī)械行業(yè)的發(fā)展，但我國在高精尖的制造技術(shù)方面仍處于摸索階段，一些大型的設(shè)備和技術(shù)工藝仍與發(fā)達(dá)國家存在著差距。為促進(jìn)機(jī)械產(chǎn)品能夠更好地更新?lián)Q代，有效降低機(jī)械產(chǎn)品的投入成本，提升機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)效率和質(zhì)量，我國應(yīng)當(dāng)加大機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展力度。

1 機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)概述

1.1 定義

機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)，即采用流水線自動(dòng)生產(chǎn)對(duì)機(jī)械進(jìn)行制造的技術(shù)，其可以節(jié)省人力資源推動(dòng)機(jī)械制造行業(yè)發(fā)展。具體特征如下：生產(chǎn)線流水化能夠有效提升制造效率;機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)無需人力參加;有效降低生產(chǎn)成本;改革傳統(tǒng)機(jī)械制造方法推動(dòng)機(jī)械制造行業(yè)發(fā)展。采用機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)能夠有效減少安全事故，一些生產(chǎn)環(huán)節(jié)可以由工業(yè)機(jī)器人所替代，避免了人為事故的產(chǎn)生。另外，在設(shè)計(jì)方面也可以采用機(jī)械自動(dòng)化軟件系統(tǒng)來對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行虛擬建模，可以仿真模擬機(jī)械制造生產(chǎn)的全過程，及時(shí)發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)過程中有可能出現(xiàn)的問題，并根據(jù)問題制定出針對(duì)性解決方案[1]。融合人工智能技術(shù)能夠有效降低資源消耗，在提升生產(chǎn)效率的同時(shí)確保產(chǎn)品質(zhì)量。機(jī)械自動(dòng)化的發(fā)展方向必然是信息化和智能化的方向。

1.2 組成

機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)結(jié)合了多個(gè)領(lǐng)域的多個(gè)學(xué)科。我國現(xiàn)階段的機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)主要包含了傳感、操作、信息處理、信息終端輸出、指令等。傳感指的是整個(gè)機(jī)械自動(dòng)化系統(tǒng)能夠?qū)ο到y(tǒng)進(jìn)行檢查并且接收信號(hào);操作則是指定量分析自動(dòng)化制造過程中所產(chǎn)生的載重負(fù)荷;信息處理則是處理傳感系統(tǒng)傳輸?shù)男盘?hào)，并且進(jìn)行下一步指令;信息終端輸出系統(tǒng)將處理好的系統(tǒng)進(jìn)行二次傳輸?shù)街噶钕到y(tǒng)中;指令系統(tǒng)指的是接到信息并且對(duì)自動(dòng)化工作進(jìn)行具體工作的引導(dǎo)[2]。這五部分能夠形成一個(gè)完整的線路實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造的自動(dòng)化。

2 機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)及其在機(jī)械制造中的應(yīng)用

2.1 集成化應(yīng)用

結(jié)合信息技術(shù)，機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)能夠?qū)C(jī)械制造企業(yè)的整體運(yùn)行起到集成化作用，將企業(yè)技術(shù)運(yùn)營(yíng)與技術(shù)工藝集成起來對(duì)企業(yè)進(jìn)行全程控制。以此為基礎(chǔ)能夠大幅提升機(jī)械制造的生產(chǎn)水平及產(chǎn)品質(zhì)量。機(jī)械自動(dòng)化的集成化應(yīng)用除生產(chǎn)制造以外，也能夠被廣泛應(yīng)用在企業(yè)經(jīng)營(yíng)管理系統(tǒng)中。通過集成分析企業(yè)的實(shí)際情況與市場(chǎng)的動(dòng)態(tài)信息，顯現(xiàn)出市場(chǎng)供給需求，進(jìn)而完善企業(yè)應(yīng)該采取的市場(chǎng)策略，提升企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力[3]。機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過程中，也可以與其他科學(xué)技術(shù)進(jìn)行集成，如數(shù)控加工技術(shù)、計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)技術(shù)等。

2.2 智能化應(yīng)用

作為新型高科技產(chǎn)業(yè)，智能化技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域都逐漸顯露頭角。機(jī)械制造行業(yè)未來發(fā)展的關(guān)鍵在于，機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)與人工智能技術(shù)的互相融合。我國在智能化硬件系統(tǒng)的發(fā)展方面做了一系列措施，這些措施有效提升了智能化產(chǎn)業(yè)的發(fā)展水平，也讓智能化系統(tǒng)與機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)一步融合。智能化技術(shù)能夠有效改善機(jī)械制造生產(chǎn)的效率，能夠有效提升機(jī)械設(shè)備的指令合理性。智能化技術(shù)使機(jī)械自動(dòng)化操作更加便捷，同時(shí)也能夠有效縮減生產(chǎn)過程。機(jī)械制造生產(chǎn)過程中，工作人員只需要對(duì)參數(shù)進(jìn)行校對(duì)和研究，即可做到系統(tǒng)自檢和自我修復(fù)并且保障良好的運(yùn)行狀態(tài)。智能化系統(tǒng)能夠通過自檢來排除故障減輕維修人員的工作量，有效降低企業(yè)的生產(chǎn)成本。

2.3 柔性自動(dòng)化

機(jī)械自動(dòng)化生產(chǎn)過程中必然會(huì)有各種各樣的外界影響因素，機(jī)械自動(dòng)化的柔性化特點(diǎn)能夠?qū)ν饨缬绊懸蛩剡M(jìn)行改善。企業(yè)會(huì)隨著社會(huì)的發(fā)展不斷進(jìn)步，對(duì)于市場(chǎng)的不斷變化應(yīng)當(dāng)不斷調(diào)整應(yīng)對(duì)措施。柔性自動(dòng)化能夠充分結(jié)合企業(yè)的實(shí)際情況和市場(chǎng)的變化情況來對(duì)客戶需求進(jìn)行有效分析，并且根據(jù)客戶的真實(shí)需求來調(diào)整生產(chǎn)方案，這樣能夠讓企業(yè)在市場(chǎng)中保持競(jìng)爭(zhēng)力。柔性自動(dòng)化技術(shù)能夠有效滿足客戶的各項(xiàng)具體要求，提升企業(yè)生產(chǎn)效率，確保生產(chǎn)質(zhì)量。

2.4 虛擬化應(yīng)用

機(jī)械制造行業(yè)中應(yīng)用虛擬化技術(shù)能夠?qū)υO(shè)備參數(shù)進(jìn)行有效設(shè)定和調(diào)整，采用虛擬化技術(shù)能夠有效發(fā)現(xiàn)機(jī)械運(yùn)行中出現(xiàn)的問題并且進(jìn)行及時(shí)調(diào)整，也能夠通過虛擬化技術(shù)根據(jù)客戶需求進(jìn)行產(chǎn)品建模，避免不必要的資源浪費(fèi)[4]。虛擬化技術(shù)涉及到的方面較多，是一項(xiàng)較為綜合的學(xué)科，其中人工智能以及計(jì)算機(jī)圖形學(xué)占比較大，通過這項(xiàng)技術(shù)能夠有效提升生產(chǎn)效率。采用這項(xiàng)技術(shù)能夠有效記錄生產(chǎn)過程以及過程中發(fā)生的問題，作為參考能夠避免問題再次發(fā)生，推動(dòng)企業(yè)發(fā)展。

3 機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的問題分析

3.1 人才缺失

機(jī)械自動(dòng)化被廣泛應(yīng)用，也暴露出其人才方面缺口較大的問題。機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)在生產(chǎn)過程當(dāng)中對(duì)技術(shù)有較高的要求，工作人員以及管理人員自身的水平會(huì)直接影響到機(jī)械自動(dòng)化的具體應(yīng)用[5]。企業(yè)應(yīng)當(dāng)加大對(duì)機(jī)械自動(dòng)化人才的培養(yǎng)力度，根據(jù)企業(yè)的自身需求以及市場(chǎng)的具體需求來對(duì)人才進(jìn)行定向培養(yǎng)。我國在機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)方面仍然處于摸索階段，并沒有相對(duì)完整的培養(yǎng)體系，工作技術(shù)人員也只是崗前進(jìn)行過培訓(xùn)，因此在管理方面具有一定的局限性，也為后期生產(chǎn)帶來了極大的安全隱患。為了消除安全隱患，企業(yè)應(yīng)當(dāng)提升技術(shù)人員的專業(yè)水平和操作能力，培養(yǎng)出更多應(yīng)用型人才來滿足企業(yè)和行業(yè)的發(fā)展需求。

3.2 設(shè)備管理

除了人才培養(yǎng)問題，設(shè)備管理方面也存在著一定的問題。機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展是十分迅速的，各行各業(yè)都紛紛投入其中，但為了確保機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的穩(wěn)定性就需要對(duì)自動(dòng)化設(shè)備進(jìn)行完善管理，提升其實(shí)際應(yīng)用能力。我國在機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的設(shè)備管理方面仍然存在著不足之處，沒有相應(yīng)完善的管理體系以及規(guī)章制度，這樣就會(huì)使設(shè)備管理趨于混亂，使設(shè)備無法得到應(yīng)有的維護(hù)，也做不到完全地使用，這一點(diǎn)對(duì)機(jī)械制造行業(yè)的發(fā)展造成了一定的阻礙。

4 機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)及其機(jī)械制造發(fā)展的幾大趨勢(shì)

4.1 智能化和信息化

未來的機(jī)械制造工業(yè)發(fā)展必然朝著智能化與信息化方向發(fā)展，工業(yè)界逐漸建立起工業(yè)以太網(wǎng)，許多操作都可以通過上層來進(jìn)行操作，無需注重底層的發(fā)展。通過上位機(jī)來進(jìn)行設(shè)計(jì)和監(jiān)控比傳統(tǒng)模式更加具有優(yōu)勢(shì)，不必過于依賴人工經(jīng)驗(yàn)也避免了人為失誤的產(chǎn)生[6]。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、云計(jì)算技術(shù)以及人工智能技術(shù)被大范圍應(yīng)用在機(jī)械制造行業(yè)中，許多生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)逐漸能夠被工業(yè)機(jī)器人所替代，確保了機(jī)械行業(yè)的智能化與信息化發(fā)展，同時(shí)也降低了人力資源的投入成本。智能化技術(shù)的發(fā)展也帶動(dòng)了相關(guān)硬件以及軟件技術(shù)的發(fā)展，智能化軟件脫離了傳統(tǒng)集總線的一些弊端，智能化硬件在信息收集以及處理決策方面都進(jìn)行了集成，這樣就能夠保障決策的有效性與及時(shí)性。5G通信技術(shù)的飛速發(fā)展為工業(yè)機(jī)械行業(yè)的通信發(fā)展起到了良好的支撐作用。通信設(shè)備以及終端的通信速度和工作效率得到大幅度提升，有效保障了信息傳遞的高效快速性。

4.2 模塊化方向發(fā)展

機(jī)械自動(dòng)化發(fā)展也體現(xiàn)在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)以及模塊化生產(chǎn)發(fā)展上。傳統(tǒng)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)存在著效率低、設(shè)計(jì)能力有限等問題，原因在于許多公司的設(shè)計(jì)產(chǎn)品規(guī)格并不兼容，這就導(dǎo)致產(chǎn)品在設(shè)計(jì)以及組裝過程中出現(xiàn)了效率低下等問題。未來的機(jī)械設(shè)備智能化能夠形成模塊化，模塊化能夠?qū)⒐镜陌l(fā)展重心集中在產(chǎn)品的具體結(jié)構(gòu)以及系統(tǒng)化設(shè)計(jì)方面，而不是如同傳統(tǒng)設(shè)計(jì)一樣將重心放在設(shè)計(jì)和零件加工方面。模塊化能夠?qū)⑿袠I(yè)標(biāo)準(zhǔn)和接口進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)范，消除不兼容的問題。行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展對(duì)我國機(jī)械制造行業(yè)的發(fā)展至關(guān)重要，能夠有效提升產(chǎn)品的設(shè)計(jì)水平和設(shè)計(jì)效率，讓企業(yè)能夠騰出更多的精力來管理其他項(xiàng)目。優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品可以采用分工完成的方式，結(jié)合各個(gè)企業(yè)的優(yōu)點(diǎn)，模塊化生產(chǎn)能夠有效推動(dòng)我國機(jī)械制造行業(yè)的發(fā)展，企業(yè)可以投入更多的注意力在產(chǎn)品研發(fā)方面。隨著行業(yè)發(fā)展的不斷加深，各個(gè)企業(yè)的技術(shù)能夠利用模塊化進(jìn)行融合，有效節(jié)約了研發(fā)成本和技術(shù)消耗，同時(shí)還能夠提升生產(chǎn)效率。通過購買其他企業(yè)的模塊，能夠有效降低企業(yè)投入成本，進(jìn)而推動(dòng)企業(yè)的持續(xù)性發(fā)展。

5 結(jié)語

綜上所述，我國的科學(xué)技術(shù)在快速進(jìn)步，機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)滲透到社會(huì)中的各行各業(yè)，尤其是在機(jī)械制造行業(yè)中具有非常重要的意義和作用。機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)不僅能夠推動(dòng)行業(yè)的智能化、信息化發(fā)展，還能夠有效提升企業(yè)的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，提升企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。將機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)和機(jī)械制造行業(yè)進(jìn)行融合是很有必要的，這樣可以為機(jī)械制造行業(yè)注入全新的活力，也能夠更好地推動(dòng)我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

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