潘紅軍

（山東省德州市樂陵市鄭店鎮(zhèn)人民政府，山東 德州 253618）

0 引言

為了滿足我國工業(yè)建設(shè)發(fā)展需求，當(dāng)前機(jī)械制造行業(yè)發(fā)展不斷取得突破，機(jī)械制造加工各項(xiàng)核心工藝在創(chuàng)新中取得良好發(fā)展態(tài)勢(shì)，我國許多機(jī)械制造工藝已經(jīng)走在世界前列[1]。自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)機(jī)械制造行業(yè)產(chǎn)生深刻影響，通過與自動(dòng)化技術(shù)相結(jié)合，能夠有效提高機(jī)械制造效率，同時(shí)提高機(jī)械加工精度，滿足多種不同高精度機(jī)械設(shè)備對(duì)于加工制造工藝的要求，自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)成為促進(jìn)我國機(jī)械制造行業(yè)發(fā)展，以及提高我國工業(yè)綜合實(shí)力的重要內(nèi)容[2]。

1 機(jī)械制造技術(shù)基本特征闡述

1.1 系統(tǒng)性特征

機(jī)械制造技術(shù)并不是一個(gè)單獨(dú)的技術(shù)系統(tǒng)，而是將計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)以及其他類型的信息技術(shù)進(jìn)行深入融合，從而構(gòu)成具有系統(tǒng)性的制造技術(shù)[3]，不僅能夠完成對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制造，同時(shí)涉及機(jī)械產(chǎn)品的后續(xù)維護(hù)等工作，所以在對(duì)機(jī)械制造技術(shù)進(jìn)行研究的過程中，必須明確機(jī)械制造技術(shù)的系統(tǒng)性特征，將多項(xiàng)技術(shù)視為一個(gè)整體，才能夠在真正意義上明確機(jī)械制造技術(shù)的關(guān)鍵要點(diǎn)，構(gòu)建具有完整自動(dòng)化系統(tǒng)的機(jī)械制造技術(shù)模式[4]。

1.2 綜合性特征

機(jī)械制造技術(shù)發(fā)展的主要目的是提高機(jī)械產(chǎn)品加工制造效率和產(chǎn)品質(zhì)量，從而促進(jìn)企業(yè)乃至國家制造業(yè)競爭力提高，所以關(guān)于機(jī)械制造技術(shù)的研究不能只停留在產(chǎn)品的制造和生產(chǎn)，而是需要覆蓋機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)、加工、制造、維修、保養(yǎng)等多個(gè)領(lǐng)域，明確機(jī)械制造技術(shù)的綜合性特征，才能夠保障機(jī)械制造技術(shù)創(chuàng)新與發(fā)展[5]。

1.3 全球性特征

在經(jīng)濟(jì)全球化的發(fā)展形勢(shì)下，機(jī)械制造技術(shù)已經(jīng)成為影響國家綜合競爭力和國家綜合實(shí)力的重要指標(biāo)，機(jī)械制造技術(shù)水平能夠決定國家在全球市場(chǎng)中的競爭力，所以關(guān)于機(jī)械制造技術(shù)的研究必須準(zhǔn)確把握國際市場(chǎng)發(fā)展形勢(shì)，才能夠在國際競爭中占有有利位置，從而不斷提高我國機(jī)械制造行業(yè)實(shí)力[6]。

2 機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)特點(diǎn)及其發(fā)展趨勢(shì)研究

2.1 機(jī)械制造自動(dòng)化特點(diǎn)分析

機(jī)械制造自動(dòng)化是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展催生的產(chǎn)物，是知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代中的重要組成部分，是對(duì)傳統(tǒng)機(jī)械制造技術(shù)的升級(jí)和創(chuàng)新，在新技術(shù)領(lǐng)域占有重要位置[7]。綜合來看，機(jī)械制造自動(dòng)化特點(diǎn)主要包括如下幾項(xiàng)：（1）自動(dòng)控制模式。機(jī)械制造自動(dòng)化的核心是采用自動(dòng)控制模式代替?zhèn)鹘y(tǒng)人工控制，通過采用計(jì)算機(jī)、芯片以及相應(yīng)的邏輯程序，機(jī)械加工制造流程則能夠按照所設(shè)定的程序自動(dòng)化運(yùn)行，機(jī)械制造過程中不需要工作人員干預(yù)，產(chǎn)品加工制造整體工藝施行全部由控制器指令實(shí)現(xiàn)，通過計(jì)算機(jī)的控制能夠全面提高機(jī)械加工生產(chǎn)效率，是當(dāng)前機(jī)械加工制造行業(yè)的主要發(fā)展方向。（2）高效化特點(diǎn)。因?yàn)闄C(jī)械制造自動(dòng)化采用程序作為控制核心，從而避免傳統(tǒng)人工控制模式下，控制效果會(huì)受到人為主觀因素影響的問題，機(jī)械產(chǎn)品的加工制造效率能夠得到很大提升，生產(chǎn)同一機(jī)械產(chǎn)品其加工效率能夠提高30%—80%，機(jī)械產(chǎn)品的復(fù)雜程度越高，則生產(chǎn)加工效率的提升效果越好[8]。（3）高精度特點(diǎn)。因?yàn)闄C(jī)械制造自動(dòng)化采用計(jì)算機(jī)軟件和程序作為控制主要控制方式，其全部加工制造工藝都按照所設(shè)定的程序指令進(jìn)行，所以能夠在很大程度上避免產(chǎn)品加工制造出現(xiàn)參數(shù)錯(cuò)誤、操作失誤等問題，能夠滿足當(dāng)前機(jī)械產(chǎn)品的高精準(zhǔn)度需求，所以在機(jī)械產(chǎn)品制造中的應(yīng)用效果得到很大提升，所制造的機(jī)械產(chǎn)品參數(shù)更加精確，與設(shè)計(jì)方案的偏差能夠得到有效控制。（4）節(jié)能化特點(diǎn)。機(jī)械加工制造會(huì)消耗大量的原材料和資源，傳統(tǒng)機(jī)械制造技術(shù)的控制精準(zhǔn)度較差，所以在制造過程中會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的資源消耗和能源浪費(fèi)問題，而通過采用機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)，能夠?qū)C(jī)械產(chǎn)品加工制造實(shí)現(xiàn)全過程、高準(zhǔn)確性控制，從而減少資源浪費(fèi)問題，按照產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案，能夠?qū)⒉牧?、資源以及能源最大化利用，從而建設(shè)綠色化、節(jié)能化機(jī)械制造模式，符合當(dāng)前機(jī)械制造行業(yè)的發(fā)展方向[9]。（5）智能化特點(diǎn)。隨著自動(dòng)化技術(shù)研究不斷取得突破，在機(jī)械加工制造領(lǐng)域所應(yīng)用的自動(dòng)化技術(shù)，逐漸與智能化技術(shù)相結(jié)合，智能化技術(shù)具有深度學(xué)習(xí)功能，且能夠根據(jù)機(jī)械產(chǎn)品加工實(shí)際情況，對(duì)加工工藝進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，從而避免機(jī)械產(chǎn)品加工出現(xiàn)質(zhì)量問題，智能化技術(shù)在機(jī)械制造自動(dòng)化中的應(yīng)用，在很大程度上促進(jìn)加工生產(chǎn)效率提升，同時(shí)能夠更好地滿足機(jī)械產(chǎn)品加工制造要求[10]。

2.2 機(jī)械制造自動(dòng)化發(fā)展趨勢(shì)

機(jī)械制造自動(dòng)化是實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造全過程自動(dòng)化的基礎(chǔ)，能夠提高加工生產(chǎn)效率、降低企業(yè)生產(chǎn)成本，產(chǎn)生極大的正向推動(dòng)作用。根據(jù)當(dāng)前機(jī)械制造行業(yè)對(duì)于自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用情況來看，其發(fā)展趨勢(shì)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（1）以生產(chǎn)為基礎(chǔ)的發(fā)展趨勢(shì)。機(jī)械制造自動(dòng)化在發(fā)展過程中，體現(xiàn)出與產(chǎn)品制造的實(shí)際需求結(jié)合不斷緊密的特點(diǎn)，關(guān)于機(jī)械制造自動(dòng)化的研究主要集中在如何提高實(shí)際生產(chǎn)效率、如何提高產(chǎn)品質(zhì)量等方面，以機(jī)械制造的生產(chǎn)需求為主要切入點(diǎn)，在自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用期間不斷與實(shí)際生產(chǎn)情況相結(jié)合，從而使得機(jī)械制造自動(dòng)化與生產(chǎn)需求的匹配性不斷提高，例如系統(tǒng)技術(shù)、人機(jī)一體化技術(shù)以及環(huán)境控制技術(shù)等，都能夠滿足機(jī)械產(chǎn)品實(shí)際生產(chǎn)需要，從而將自動(dòng)化技術(shù)的優(yōu)勢(shì)得以最大化發(fā)揮，是當(dāng)前機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的主要趨勢(shì)。（2）智能化、虛擬化發(fā)展趨勢(shì)。機(jī)械制造自動(dòng)化是在智能化技術(shù)中發(fā)展形成的，是人機(jī)合一的智能系統(tǒng)，具有邏輯分析、工藝優(yōu)化等多線該功能，機(jī)械制造自動(dòng)化為生產(chǎn)人員提供高效率的人機(jī)互動(dòng)模式，同時(shí)為管理人員創(chuàng)造有利條件；虛擬化也是當(dāng)前機(jī)械制造自動(dòng)化的重要發(fā)展趨勢(shì)，通過采用計(jì)算機(jī)軟件對(duì)技術(shù)進(jìn)行模型建立、虛擬演示等，以數(shù)據(jù)作為核心點(diǎn)構(gòu)建虛擬的技術(shù)模擬空間，從而能夠?qū)夹g(shù)進(jìn)行優(yōu)化，虛擬化的方式能夠減少企業(yè)生產(chǎn)成本投入，同時(shí)能夠避免資源浪費(fèi)的問題出現(xiàn)，從而提高機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)的節(jié)能環(huán)保性，有利于機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展和創(chuàng)新。（3）人性化發(fā)展趨勢(shì)。機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用能夠減少人力成本投入，且機(jī)械制造具有重復(fù)性、高強(qiáng)度以及危險(xiǎn)性等特點(diǎn)，利用自動(dòng)化控制模式能夠?qū)⒏嗟娜肆臋C(jī)械制造流程中解放出來，從而降低工作人員作業(yè)強(qiáng)度，避免工作人員出現(xiàn)人身危險(xiǎn)問題，符合以人為本的發(fā)展理念，是當(dāng)前機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)的主要發(fā)展趨勢(shì)。例如，通過采用機(jī)械手臂對(duì)產(chǎn)品制造進(jìn)行控制，制造人員只需要對(duì)生產(chǎn)過程進(jìn)行監(jiān)督和調(diào)整，而不需要完成換刀等危險(xiǎn)且重復(fù)的生產(chǎn)作業(yè)，在人性化發(fā)展趨勢(shì)的指導(dǎo)下，機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)的水平不斷提升[11]。

3 機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用

為了更加明確機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)的特點(diǎn)以及其未來發(fā)展趨勢(shì)，本文通過結(jié)合機(jī)械制造自動(dòng)化的實(shí)踐應(yīng)用方式，利用機(jī)械加工中所采用具有自動(dòng)化特征的機(jī)械手臂作為研究對(duì)象，對(duì)其生產(chǎn)實(shí)踐和技術(shù)優(yōu)勢(shì)進(jìn)行分析。

首先，在機(jī)械產(chǎn)品的焊接作業(yè)中，焊接是機(jī)械制造工藝中的核心環(huán)節(jié)，但是焊接工藝容易受到人為因素的影響，且部分焊接工藝需要處于高溫高壓環(huán)境下進(jìn)行，對(duì)于作業(yè)人員的生命安全會(huì)產(chǎn)生極大影響。將具有自動(dòng)化功能的機(jī)械手用于焊接工藝中，能夠按照程序指令完成伸縮、回轉(zhuǎn)、彎曲、轉(zhuǎn)動(dòng)以及扭轉(zhuǎn)等人工作業(yè)方式，從而代替人工完成復(fù)雜、危險(xiǎn)的焊接作業(yè)[12]。其次，在機(jī)械加工過程中，機(jī)械手能夠替代人工根據(jù)程序指令完成打磨、拋光以及清理等工作，同時(shí)能夠提高機(jī)械加工效率。例如，采用自動(dòng)化機(jī)械手完成數(shù)控機(jī)床的刀具切換，在計(jì)算機(jī)發(fā)出控制命令后，就能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)取刀、自動(dòng)換刀的過程，在信號(hào)傳感器接收到程序指令后，自動(dòng)化機(jī)械手會(huì)自動(dòng)移動(dòng)到需要更換切削刀具的位置，提前在刀庫中準(zhǔn)備好的刀具會(huì)通過傳送帶自動(dòng)傳送到相應(yīng)的位置，刀具到達(dá)指定點(diǎn)位后，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)會(huì)收到反饋，從而對(duì)工業(yè)機(jī)械手發(fā)出取刀的指令，該控制流程能夠在很短的時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)，能夠全面提高機(jī)械加工生產(chǎn)效率。以機(jī)械手為代表的機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)，在機(jī)械產(chǎn)品制造的實(shí)踐中取得良好應(yīng)用效果，是提高機(jī)械生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量以及作業(yè)安全性的重要技術(shù)保障。

4 結(jié)語

綜上所述，本文全面闡述了機(jī)械制造技術(shù)的基本內(nèi)容，同時(shí)對(duì)機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)的特點(diǎn)和發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行分析，最后舉例論證機(jī)械制造制動(dòng)化技術(shù)在生產(chǎn)實(shí)踐中的具體應(yīng)用，希望能夠?qū)ξ覈鴻C(jī)械制造行業(yè)發(fā)展起到一定的借鑒和幫助作用，從而促進(jìn)機(jī)械制造行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。