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        研究機(jī)械制造及其自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)

        2021-09-10 21:16:24陳茜
        科學(xué)與生活 2021年10期
        關(guān)鍵詞:機(jī)械制造自動(dòng)化智能化

        陳茜

        摘要:針對(duì)機(jī)械制造及其自動(dòng)化的發(fā)展,展開(kāi)具體的論述,展望了自動(dòng)化發(fā)展的趨勢(shì)。首先,概述了機(jī)械制造自動(dòng)化的特點(diǎn)。其次,結(jié)合實(shí)例進(jìn)行機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用分析。最后,展望了機(jī)械制造自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)。

        關(guān)鍵詞:機(jī)械制造;自動(dòng)化;智能化

        從機(jī)械制造的行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析,自動(dòng)化水平不斷提高,通過(guò)引入計(jì)算機(jī)技術(shù)與控制技術(shù)等,促使制造的自動(dòng)化控制能力得到提高,支持精細(xì)化生產(chǎn),獲得了不多的成效。實(shí)踐中圍繞高自動(dòng)化與節(jié)能環(huán)保等方面進(jìn)行創(chuàng)新探索,提出有效的發(fā)展措施。

        一、機(jī)械制造自動(dòng)化的特點(diǎn)

        基于現(xiàn)代化生產(chǎn)目標(biāo),機(jī)械制造自動(dòng)化的要求不斷提高,具體體現(xiàn)在以下方面:1)使用的生產(chǎn)設(shè)備和控制系統(tǒng)日益復(fù)雜化。2)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)不斷提高,促使自動(dòng)化和最優(yōu)化以及可靠性相互結(jié)合,帶動(dòng)著機(jī)械制造過(guò)程自動(dòng)化,從一般自動(dòng)化朝向集中制造系統(tǒng)發(fā)展,即由原來(lái)的數(shù)控機(jī)床和多維計(jì)算機(jī)控制設(shè)備向著CIMS發(fā)展。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)與智能化技術(shù)等的發(fā)展和應(yīng)用,促使智能化制造系統(tǒng)性能水平不斷提高。通過(guò)集成智能機(jī)器人和智能機(jī)床及其智能化控制,面向全球化制造發(fā)展。

        二、機(jī)械制造及其自動(dòng)化的創(chuàng)新與發(fā)展問(wèn)題

        (一)機(jī)械制造自動(dòng)化的創(chuàng)新

        從行業(yè)領(lǐng)域前沿分析,機(jī)器人+智慧工廠(chǎng)的應(yīng)用比較廣泛。部分企業(yè)推出鋼板切割下料全自動(dòng)分揀系統(tǒng),以及AI+3D視覺(jué)技術(shù),實(shí)現(xiàn)對(duì)多類(lèi)型切割零件的精準(zhǔn)識(shí)別抓取以及智能化調(diào)度機(jī)器人等。

        構(gòu)建的鋼板切割下料全自動(dòng)化分揀系統(tǒng),集成了3D視覺(jué)智能化分揀工作平臺(tái)以及多機(jī)器人智能化協(xié)同作業(yè)軟件平臺(tái),利用3D視覺(jué)技術(shù)與人工智能算法等,打造了自動(dòng)化分揀系統(tǒng)。在實(shí)際應(yīng)用中可實(shí)現(xiàn)以下功能:1)鋼板切割件視覺(jué)檢測(cè)和自動(dòng)化分割;2)零部件動(dòng)態(tài)化識(shí)別檢測(cè)功能;3)高精度姿態(tài)估計(jì)功能;4)自適應(yīng)柔性抓取以及智能化規(guī)劃碼放技術(shù)等。在制造方面,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)鋼板切割件的自動(dòng)化、快速化、精準(zhǔn)化、柔性化分揀,可達(dá)到節(jié)約人力成本的目的,促使產(chǎn)能得到提高。

        (二)機(jī)械制造的自動(dòng)化發(fā)展問(wèn)題

        從制造過(guò)程的自動(dòng)化分析,基于計(jì)算機(jī)與人工智能等技術(shù)手段,極大程度上提高了制造的自動(dòng)化水平。通過(guò)集成化制造,促使制造自動(dòng)化發(fā)展加速。通過(guò)不斷地學(xué)習(xí)和優(yōu)化以及研制,推動(dòng)著我國(guó)機(jī)械制造自動(dòng)化水平不斷提高,同時(shí)實(shí)現(xiàn)精密配件加工快速發(fā)展。不過(guò)由于精密加工技術(shù)還處于研發(fā)創(chuàng)新階段,還存在著很大的優(yōu)化空間。我國(guó)機(jī)械制造及其自動(dòng)化發(fā)展不平衡,在應(yīng)用方面高低落差很大,從設(shè)備先進(jìn)度與產(chǎn)品質(zhì)量等方面還有著很大差距。推進(jìn)機(jī)械制造自動(dòng)化發(fā)展,需要保持穩(wěn)定發(fā)展,經(jīng)過(guò)充分學(xué)習(xí)和研究,自主研發(fā)更多的新技術(shù)。

        三、機(jī)械制造及其自動(dòng)化的未來(lái)發(fā)展

        (一)集成化

        基于機(jī)械制造自動(dòng)化的需求,為滿(mǎn)足多樣化需求,未來(lái)將會(huì)集成更多的技術(shù)手段。從機(jī)械制造自動(dòng)化的關(guān)鍵技術(shù)層面分析,主要如下:1)計(jì)算機(jī)綜合制造技術(shù)?;诂F(xiàn)代化機(jī)械制造管理理論和自動(dòng)化技術(shù),集成計(jì)算機(jī)技術(shù),來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械生產(chǎn)環(huán)節(jié)的調(diào)控,常用特種加工技術(shù)和數(shù)控技術(shù)等,支持自動(dòng)化制造。在計(jì)算機(jī)綜合制造技術(shù)出現(xiàn)前,上述技術(shù)都是分開(kāi)發(fā)揮作用,可優(yōu)化某個(gè)環(huán)節(jié),不過(guò)難以降低工程成本和提高效率。采用集成化理念和技術(shù),實(shí)現(xiàn)對(duì)單獨(dú)技術(shù)的結(jié)合,形成集成化系統(tǒng),同時(shí)搭建信息分享與數(shù)據(jù)模型平臺(tái),實(shí)現(xiàn)有效協(xié)調(diào),達(dá)到節(jié)約成本和提高效率的目的。除此之外,采用CAD技術(shù)輔助機(jī)械制造自動(dòng)化。未來(lái),引入專(zhuān)家系統(tǒng),將會(huì)促使機(jī)械制造達(dá)到智能化水平。2)模糊控制技術(shù)?;谀:刂破鳎ㄟ^(guò)自主學(xué)習(xí),采集實(shí)時(shí)化細(xì)膩,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)被控制量的調(diào)整,達(dá)到優(yōu)化自動(dòng)化系統(tǒng)的效果。3)人工智能與專(zhuān)家系統(tǒng)以及智能傳感器技術(shù)。采用的FMS系統(tǒng),即柔性制造系統(tǒng),基于專(zhuān)家系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)人工智能化,來(lái)解決制造環(huán)節(jié)的問(wèn)題,例如設(shè)計(jì)和預(yù)測(cè)以及故障查找等。利用專(zhuān)家系統(tǒng),借助各類(lèi)經(jīng)驗(yàn)與理論知識(shí),支持柔性制造系統(tǒng)的自動(dòng)化。結(jié)合利用人工智能技術(shù)與專(zhuān)家系統(tǒng)等,促使智能化水平得到提高。隨著各類(lèi)技術(shù)的不斷集成化,能夠解決更多的機(jī)械制造問(wèn)題,促使自動(dòng)化水平得到提高。

        (二)高精度

        從機(jī)械制造及其自動(dòng)化的應(yīng)用需求分析,在加工過(guò)程方面對(duì)效率有著更多的要求。例如,高速切削與強(qiáng)力切削等。除此之外,對(duì)機(jī)械制造的質(zhì)量與精度,比如0.1m與0.01gm等,促使動(dòng)態(tài)效應(yīng)水平得到提高。這需要將加工過(guò)程視作為動(dòng)態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行研究,圍繞需求與技術(shù)挑戰(zhàn)進(jìn)行分析,提出優(yōu)化的措施,保障技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值。加大對(duì)機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)的研究力度,促進(jìn)技術(shù)不斷地創(chuàng)新和優(yōu)化,保障制造的水平得到提高。

        (三)智能化

        基于信息化背景,人們對(duì)自由和便捷生活的追求不斷增加,智能化成為很多領(lǐng)域發(fā)展的主要方向。在機(jī)械制造與自動(dòng)化方面,面向中國(guó)智能2050目標(biāo),通過(guò)引入新技術(shù)和新手段,提高智能化水平。例如,利用仿真技術(shù)與監(jiān)測(cè)技術(shù)以及數(shù)字化控制技術(shù)等,適應(yīng)智能化發(fā)展,促使制造水平得到提高。利用基于互聯(lián)網(wǎng)搭建的監(jiān)視系統(tǒng),能夠有效控制人工生產(chǎn)制造誤差,促使故障發(fā)生問(wèn)題得到有效排查,進(jìn)而提出有效的解決方案,實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械制造全過(guò)程的監(jiān)控與精準(zhǔn)控制,提高管理的水平和質(zhì)量[1]。

        (四)節(jié)能環(huán)保

        基于虛擬化技術(shù),促使機(jī)械制造環(huán)節(jié)的節(jié)能環(huán)保水平得到提高。目前,機(jī)械制造領(lǐng)域的生產(chǎn),多數(shù)需要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證再投產(chǎn),使得資源浪費(fèi)問(wèn)題突出,促使制造成本增加,并且延緩了發(fā)展速度?;谟?jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造自動(dòng)化,可以實(shí)現(xiàn)虛擬實(shí)驗(yàn)成現(xiàn)實(shí),促使機(jī)械設(shè)計(jì)效率得到提高[2]。通過(guò)深度挖掘信息的價(jià)值,提高數(shù)據(jù)信息共享度,能夠助力機(jī)械制造全過(guò)程的遠(yuǎn)程監(jiān)控,其中節(jié)能監(jiān)控為重點(diǎn),可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)節(jié)能問(wèn)題,為節(jié)能降耗的設(shè)計(jì)提供更多地支持與幫助,提高制造的節(jié)能環(huán)保水平。從節(jié)能環(huán)保管理方面,采用信息化技術(shù)手段,可達(dá)到降低能源消耗促進(jìn)環(huán)境保護(hù)目的,實(shí)現(xiàn)技術(shù)應(yīng)用的價(jià)值[3]。

        結(jié)語(yǔ):

        綜上所述,機(jī)械制造及其自動(dòng)化的應(yīng)用,對(duì)提高制造的精準(zhǔn)化與準(zhǔn)確性以及效率等,有著重要的意義。從實(shí)際應(yīng)用的角度分析,機(jī)械制造及其自動(dòng)化正在不斷地創(chuàng)新和優(yōu)化,涌現(xiàn)出很多新技術(shù),未來(lái)機(jī)械制造及其自動(dòng)化將會(huì)朝向集成化、智能化以及虛擬化方向發(fā)展。

        參考文獻(xiàn):

        [1]歐康.機(jī)械制造及其自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)分析[J].內(nèi)燃機(jī)與配件,2021(10):180-181.

        [2]顧懂懂.機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的設(shè)計(jì)原則及發(fā)展趨勢(shì)[J].科技與創(chuàng)新,2021(06):165-166.

        [3]韓小佩.機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的優(yōu)勢(shì)及發(fā)展趨勢(shì)初探[J].內(nèi)燃機(jī)與配件,2021(05):156-157.

        萊蕪鋼鐵集團(tuán)泰東實(shí)業(yè)有限公司軋鋼廠(chǎng) 271100

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