機械制造自動化技術(shù)特點與發(fā)展趨勢

時間:2022-04-10 03:45:51

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機械制造自動化技術(shù)特點與發(fā)展趨勢

摘要:本文首先分析了機械制造自動化技術(shù)的組成及其特點,隨后簡述了機械制造自動化關(guān)鍵技術(shù),從而引出了機械制造自動化技術(shù)的發(fā)展趨勢。

關(guān)鍵詞:機械制造自動化技術(shù);特點;發(fā)展趨勢

1機械制造自動化技術(shù)的組成

機械制造自動化技術(shù)屬于系統(tǒng)工程,其具有較強的專業(yè)性,能夠在不影響產(chǎn)品質(zhì)量的同時進行自動化加工,從而實現(xiàn)產(chǎn)品生產(chǎn)效率的提升。機械自動化技術(shù)系統(tǒng)由五個單元組成。1.1程序單元。程序單元是機械制造自動化系統(tǒng)最關(guān)鍵的單元,其的功能是實現(xiàn)對自動化系統(tǒng)行為的判斷和引導(dǎo),促使機械自動化技術(shù)正常運行。1.2作用單元。作用單元能夠?qū)ψ詣踊到y(tǒng)施加能量并進行定位,其主要作用是保證系統(tǒng)各項功能有效發(fā)揮。1.3傳感單元。傳感單元的作用是對自動化系統(tǒng)的工作狀態(tài)進行實時監(jiān)測和性能參數(shù)分析,傳感單元也是機械自動化系統(tǒng)中的基礎(chǔ)單元。1.4控制單元。進行整個機械自動化系統(tǒng)的控制,則是控制單元的工作內(nèi)容,其能夠為機械自動化系統(tǒng)的工作提供保障,同時主要用于解決單元制定和動作調(diào)節(jié)。1.5制定單元。綜合機械自動化系統(tǒng)的五個單元,制定單元的工作流程是首先分析和整理傳感單元傳輸?shù)男畔?shù)據(jù),并得出相應(yīng)結(jié)論,最后制定出相應(yīng)的動作信號。制定單元在機械自動化系統(tǒng)中具有至關(guān)重要的作用,是其中的核心單元,直接關(guān)系到能否保證機械自動化系統(tǒng)的正常運行,實現(xiàn)智能制造。

2機械制造自動化技術(shù)的特點

2.1系統(tǒng)性特點。機械制造自動化將一系列的其他技術(shù)手段(如傳感技術(shù)、機械技術(shù)、電子信息技術(shù)和自動化技術(shù)等)融合在一起,使其各個結(jié)構(gòu)相互之間形成了一定聯(lián)系,從而形成了機械制造自動化系統(tǒng),使其在使用過程中加快了機械生產(chǎn)的速率,提高了機械制造產(chǎn)品的質(zhì)量。同時機械制造自動化技術(shù)的系統(tǒng)性還體現(xiàn)在其關(guān)系著機械產(chǎn)品從設(shè)計直至產(chǎn)品售后服務(wù)整個過程中都發(fā)揮著一定程度的管理作用,防止由于其中任何環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題,而造成的機械制造企業(yè)的利益受損。2.2全球性特點。機械制造自動化技術(shù)的應(yīng)用對企業(yè)滿足市場需求有重要的促進作用,發(fā)展、創(chuàng)新和升級機械制造自動化技術(shù),對于全球的相關(guān)企業(yè)都會造成極大地影響。因此,機械制造自動化技術(shù)的全球性特點十分顯著,而我國各方面的實力暫時還無法趕超發(fā)達國家,且相關(guān)機械制造自動化技術(shù)存在不足,可以利用其全球化的特點,積極吸取優(yōu)秀經(jīng)驗和技術(shù),完善和提升我國自動化技術(shù)的水平。2.3高生產(chǎn)能力特點。在傳統(tǒng)的機械制造過程中,機械產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量會受到多種客觀因素的影響,比如操作人員的經(jīng)驗、能力等等。這些因素都可能會有影響到產(chǎn)品的質(zhì)量,不僅延長了產(chǎn)品的生產(chǎn)周期,同時還增加了企業(yè)的生產(chǎn)成本。當(dāng)機械制造自動化技術(shù)實現(xiàn)廣泛應(yīng)用,能夠減少機械生產(chǎn)對人工等客觀因素的依賴,操作人員可以通過自動化控制系統(tǒng)完成生產(chǎn),不僅避免了人為失誤造成的質(zhì)量殘缺和浪費,同時提高了企業(yè)生產(chǎn)能力,對于我國各方面的發(fā)展都有巨大的促進作用。2.4高安全性特點。機械制造自動化技術(shù)的應(yīng)用,顯著地提高了機械制造過程中的安全性。一方面,自動化技術(shù)系統(tǒng)存在控制單元,能夠?qū)崿F(xiàn)對自動化技術(shù)的精準(zhǔn)控制,從而防止對技術(shù)密集型產(chǎn)品造成損傷;另一方面,該系統(tǒng)存在相應(yīng)的報警功能,能夠在出現(xiàn)問題時自動報警,及時通知操作人員進行檢查。在等待過程中,其還能夠?qū)崿F(xiàn)對設(shè)備故障原因的自動排查,從而給維修人員提供參考。除了具有上述特點之外,自動化技術(shù)在解放生產(chǎn)力的同時,還推廣了綠色材料和技術(shù)的應(yīng)用,不僅促使我國勞動形式發(fā)展轉(zhuǎn)變,還為企業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,保護我國環(huán)境等方面提供了持久的動力。

3機械制造自動化關(guān)鍵技術(shù)

3.1計算機綜合制造技術(shù)。計算機綜合制造技術(shù)的構(gòu)成包含了現(xiàn)代機械管理理論、先進的自動化技術(shù)以及計算機技術(shù)等等,以此來實現(xiàn)對機械生產(chǎn)過程的調(diào)控,其包括特種加工技術(shù)、數(shù)控技術(shù)以及計算機輔助制造技術(shù)等。在計算機綜合制造技術(shù)的開發(fā)完成之前,這些技術(shù)都是分開進行機械生產(chǎn)工作的,其能夠?qū)θ魏紊a(chǎn)環(huán)節(jié)進行優(yōu)化,但其無法在整體上降低相關(guān)成本和提高生產(chǎn)效率,從而無法提高機械設(shè)計制造的綜合競爭力。自從計算機綜合制造技術(shù)出現(xiàn)以來,將各個單獨的技術(shù)結(jié)合成一個系統(tǒng),并建立了信息分享和數(shù)據(jù)模型的大平臺,通過協(xié)調(diào)保證了成本的節(jié)約以及生產(chǎn)效率的提高。另外,計算機輔助設(shè)計(CAD技術(shù))在機械制造自動化生產(chǎn)過程中具有重要的應(yīng)用價值。其未來的發(fā)展將會引入專家系統(tǒng),從而實現(xiàn)智能化。在目前,CAD技術(shù)的最新突破為光敏立體成形技術(shù),其是指通過激光掃描系統(tǒng)掃描CAD數(shù)據(jù),將三維數(shù)字模型分成若干層二維片狀圖形,并按二維片狀圖形對池內(nèi)的光敏樹脂液面進行光學(xué)掃描,該液面則會形成固化塑料。通過逐層掃描樹脂液面,使其分層成形并粘合在一起,可以僅僅確定CAD數(shù)據(jù)實現(xiàn)計算機原型的精準(zhǔn)制成。該技術(shù)的發(fā)展有利于提高機械新產(chǎn)品的開發(fā)效率以及提高新結(jié)構(gòu)的研究速率。3.2模糊控制技術(shù)。模糊控制技術(shù)的應(yīng)用主要依靠模糊控制器,目前最先進的高性能模糊控制器能夠?qū)崿F(xiàn)自主學(xué)習(xí),不斷獲取實時信息,從而自動實現(xiàn)對被控制量的調(diào)整,從而優(yōu)化自動化系統(tǒng)的性能。其中,以基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的自學(xué)功能受到了人們的廣泛關(guān)注。3.3人工智能、專家系統(tǒng)及智能傳感器技術(shù)。柔性制造系統(tǒng)(FMS)采用的人工智能多基于專家系統(tǒng),利用其中的專業(yè)知識以及規(guī)則推理并求解制造過程中的各類問題(如設(shè)計、預(yù)測、診斷、故障查找、維修和控制等等)。專家系統(tǒng)的應(yīng)用,能夠運用最為簡便的步驟將各種經(jīng)驗和理論知識相結(jié)合,更好的實現(xiàn)柔性制造系統(tǒng)各方面的工作的自動化。在不久的將來,這種以知識密集為特征,以知識處理為手段的人工智能以及專家系統(tǒng)等技術(shù),一定能夠在相關(guān)行業(yè)中發(fā)揮出至關(guān)重要的作用,人工智能的應(yīng)用規(guī)模將會越來越大,將其融入機械制造的各個環(huán)節(jié),通過模擬專家知識和經(jīng)驗的智能活動,實現(xiàn)機械制造過程中代替或延伸人的腦力活動,并自動監(jiān)測各設(shè)備的運行狀態(tài),實現(xiàn)各參數(shù)的自動調(diào)節(jié),以達到最佳工作狀態(tài),具備自組織能力。3.4人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(ANN)。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是通過對智能生物的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的模擬,事項信息的并行處理的一種方法。因此,人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也是人工智能的一種工具,其在機械自動化控制領(lǐng)域的應(yīng)用和發(fā)展呈現(xiàn)良好的趨勢,不久的以后也會成為現(xiàn)代機械自動化系統(tǒng)中的重要組成部分。

4結(jié)束語

綜上所述,機械制造自動化技術(shù)的應(yīng)用廣泛提高了機械生產(chǎn)的效率,并降低了人工成本,促使機械產(chǎn)品的質(zhì)量提升,為機械制造企業(yè)創(chuàng)造了更高的價值。而機械制造自動化技術(shù)的發(fā)展仍然沒有停止,仍然具有非常廣闊的發(fā)展前景,需要相關(guān)研發(fā)人員繼續(xù)加以研究和分析。

參考文獻:

[1]江文思.機械制造自動化技術(shù)特點與發(fā)展趨勢[J].黑龍江科學(xué),2018,9(12):76-77.•111•

作者:周思吉 單位:江蘇自動化研究所