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摘要：闡述了機械加工制造中自動化技術(shù)的演變，探討了當前機械加工制造中自動化技術(shù)的應用模式，對現(xiàn)代自動化機械加工制造系統(tǒng)的構(gòu)成及其運行原理進行了深入分析。

關(guān)鍵詞：自動化技術(shù)；系統(tǒng)構(gòu)成；技術(shù)應用；機械加工制造

機械加工制造水平反映了不同時代的生產(chǎn)力變化，20世紀中后期迅速崛起的自動化控制相關(guān)技術(shù)，改變了機械加工制造理念，使自動化從生產(chǎn)加工拓展到了企業(yè)的每一個運營環(huán)節(jié)。

1自動化技術(shù)在機械加工制造領(lǐng)域的演變

機械加工制造領(lǐng)域的自動化概念是隨著相關(guān)應用技術(shù)的發(fā)展不斷變化的，早期的自動化主要是實現(xiàn)了機械化生產(chǎn)，在加工制造環(huán)節(jié)不再依賴人力操縱設備，而是以電力等能源驅(qū)動設備進行生產(chǎn)，并且通過應用電子電力技術(shù)實現(xiàn)設備的啟動停車和運行參數(shù)調(diào)節(jié)等[1]。由于計算機技術(shù)和傳感等技術(shù)在生產(chǎn)設備上的應用，20世紀末的自動化生產(chǎn)技術(shù)有了新的內(nèi)涵。對機械加工制造的自動化控制從生產(chǎn)設備運行層面擴展到了整個加工過程，通過計算機編程來設計設備的具體運行模式，動態(tài)控制其運行參數(shù)并控制整個加工工藝的實現(xiàn)。而近幾十年在無線通信和人工智能等應用技術(shù)不斷成熟的背景下，誕生了自動化生產(chǎn)系統(tǒng)和全新的機械制造模式，如自動化生產(chǎn)線、柔性制造系統(tǒng)以及產(chǎn)品設計制造與企業(yè)運營管理的智能化集成系統(tǒng)等。

2自動化技術(shù)在機械加工制造中的應用模式

在當前自動化技術(shù)水平比較高的機械加工制造企業(yè)，其生產(chǎn)過程、產(chǎn)品的設計與市場營銷以及日常的生產(chǎn)管理已經(jīng)全面實現(xiàn)了自動化，通過信息化管理平臺的構(gòu)建，基于互聯(lián)網(wǎng)和無線通信技術(shù)，把所有相關(guān)信息資源進行集中處理和利用[2]。因此首先產(chǎn)品的設計和生產(chǎn)有了來自市場、客戶以及自身生產(chǎn)歷史方面的信息資源基礎，能夠讓企業(yè)迅速對市場需求做出響應。而具體的加工制造過程則融入了人工智能的元素，基于功能強大的計算機系統(tǒng)控制生產(chǎn)設備和制造單元的運行，無需人工干預就可以對產(chǎn)品加工工藝參數(shù)進行智能化調(diào)節(jié)。

3現(xiàn)代自動化機械加工制造系統(tǒng)的構(gòu)成及其運行原理

在全面應用了自動化技術(shù)的機械加工制造企業(yè)，其自動化的生產(chǎn)系統(tǒng)由一系列的硬件設施與模塊化的軟件系統(tǒng)構(gòu)成。其中硬件設施包括了各個運營環(huán)節(jié)使用的硬件設備，包括機床等生產(chǎn)設備、動力設施以及辦公設備等等。而軟件系統(tǒng)則依托系統(tǒng)的計算機、服務器以及網(wǎng)絡設施，通過不同的功能模塊對企業(yè)各部門的日常運行進行控制，自動采集所有數(shù)據(jù)信息和進行加工存儲，通過計算機運行優(yōu)化產(chǎn)品研發(fā)、加工工藝以及資源調(diào)配，讓機械加工制造企業(yè)的資源效益最大化，自動化機械加工制造系統(tǒng)的構(gòu)成如圖1所示。當前的機械加工設備以及生產(chǎn)系統(tǒng)的自動化延續(xù)了傳統(tǒng)理念，致力于提高機械零件的加工精度和生產(chǎn)效率，以便制造出性能更加優(yōu)良的機械設備，滿足目前各行各業(yè)的生產(chǎn)需要。因此首先在單機設備上大多實現(xiàn)了數(shù)字化控制，機床或輔助設備支持技術(shù)人員通過編程實現(xiàn)產(chǎn)品的自動化生產(chǎn)。其次根據(jù)不同類型企業(yè)的生產(chǎn)特點設計的生產(chǎn)單元、加工中心以及生產(chǎn)線應用了人工智能和傳感技術(shù)等，基于網(wǎng)絡通訊實現(xiàn)了機械加工流程的自動化。而在這些自動化相關(guān)技術(shù)的保障下，柔性制造單元與柔性生產(chǎn)線改變了大型企業(yè)的生產(chǎn)模式，使其可以更好地適應市場需求，高效地完成新產(chǎn)品的研發(fā)生產(chǎn)。物料傳送是機械加工制造的重要環(huán)節(jié)，聯(lián)系著產(chǎn)品的每一個工藝流程。其中原材料與半成品、輔助加工機具以及成品的流轉(zhuǎn)，都是由物料傳送系統(tǒng)完成的[3]。而自動化生產(chǎn)系統(tǒng)的這一部分，目前引入了智能機器人、自動化傳遞機構(gòu)以及立體倉庫，由信息系統(tǒng)基于生產(chǎn)需要進行物資的自動化調(diào)配和傳送。這一系統(tǒng)與加工設備之間的配合，能夠?qū)崿F(xiàn)設備自動更換刀具、模具等，進一步減少了設備運行對人工的依賴。在具體的機械加工制造過程中，設備通過實時監(jiān)測系統(tǒng)的運行，不僅可以根據(jù)需要動態(tài)調(diào)節(jié)運行參數(shù)，還能自動切換工作狀態(tài)和更換輔助加工硬件，對效率至上的工業(yè)生產(chǎn)而言意義重大。信息系統(tǒng)是實現(xiàn)機械加工制造過程動態(tài)控制的核心，也是企業(yè)不同部門進行信息交互的中心。首先信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫集中存儲了所有部門的信息和數(shù)據(jù)，并且基于設計、生產(chǎn)或營銷等部門的需要，對不同類型的信息進行處理。其次信息系統(tǒng)通過管理控制網(wǎng)絡實現(xiàn)各部門的信息共享，相關(guān)生產(chǎn)管理和技術(shù)服務人員能夠通過終端設備遠程獲取所需信息，從而更高效地完成日常工作。例如設計和研發(fā)人員可以基于信息系統(tǒng)的信息和強大的軟件功能，應用虛擬技術(shù)進行產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、工藝的設計[4]。而生產(chǎn)管理部門則能夠?qū)崟r調(diào)用各方面的信息，合理安排生產(chǎn)加工任務。在生產(chǎn)過程中對相關(guān)計劃進行設計和優(yōu)化，對于機械加工制造企業(yè)而言非常關(guān)鍵，決定了企業(yè)所有資源的配置是否合理。而自動機械生產(chǎn)系統(tǒng)中的調(diào)度自動化系統(tǒng)，能夠基于信息系統(tǒng)的信息資源，結(jié)合企業(yè)的現(xiàn)實生產(chǎn)規(guī)劃，在日常管理中對各項計劃進行動態(tài)優(yōu)化和調(diào)整，從而更靈活并有前瞻性地安排生產(chǎn)管理工作。

4結(jié)語

我國機械加工制造行業(yè)的自動化技術(shù)目前還存在很多缺憾，在絕大多數(shù)的企業(yè)中自動化程度不夠：一方面缺乏對生產(chǎn)過程的動態(tài)控制，只是在加工環(huán)節(jié)或部分工序?qū)崿F(xiàn)了現(xiàn)代意義的自動化；另一方面自動化生產(chǎn)系統(tǒng)的柔性程度不足，產(chǎn)品的研發(fā)生產(chǎn)周期相對較長。因此在自動化相關(guān)技術(shù)的應用方面，還有很多重要課題需要研究。

參考文獻

[1]盧正清，邱玲.自動化技術(shù)在機械設計制造中的應用研究[J].山東工業(yè)技術(shù)，2017（3）：28.

[2]王偉.機械自動化技術(shù)及其在機械制造中的應用探討[J].內(nèi)燃機與配件，2018（5）：63-64.

[3]劉慶.當代在機械制造業(yè)中機械自動化技術(shù)的應用[J].中國房地產(chǎn)業(yè)，2017（18）：30.

[4]趙翔，于方波.機械加工制造中自動化技術(shù)的應用分析[J].科技創(chuàng)新導報，2017（31）：90.

作者:焦太安 單位:甘肅機電職業(yè)技術(shù)學院