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[關(guān)鍵詞]智能 機(jī)械自動(dòng)化 應(yīng)用
中圖分類號(hào):TP29-A5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-914X(2016)22-0307-01
機(jī)械自動(dòng)化指的是運(yùn)用現(xiàn)代先進(jìn)的控制技術(shù)讓機(jī)械設(shè)備在不需要人員直接操控的狀態(tài)下自動(dòng)運(yùn)行,完成一系列目標(biāo)任務(wù)的機(jī)械控制技術(shù)。傳統(tǒng)形式下的機(jī)械自動(dòng)化雖然具有一定的自主應(yīng)對(duì)目標(biāo)與進(jìn)行處理的功能,但從根本上還需要人對(duì)其進(jìn)行編程與監(jiān)控,機(jī)械設(shè)備依據(jù)事先編程的設(shè)定做出反應(yīng)來(lái)完成目標(biāo),從根本上離不開(kāi)人對(duì)機(jī)械的操控。由于現(xiàn)代電腦與數(shù)控技術(shù)的產(chǎn)生與發(fā)展,完全不需要人參與其中的智能化機(jī)械自動(dòng)控制技術(shù)開(kāi)始出現(xiàn),計(jì)算機(jī)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械的整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行無(wú)人化全程控制,從而使得機(jī)械自動(dòng)化的技術(shù)相對(duì)于以往前進(jìn)了一大步,不過(guò)由于安全性、運(yùn)行成本等各個(gè)方面原因,目前智能型機(jī)械自動(dòng)化的技術(shù)尚不夠完善,不過(guò)就機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)而言,智能型機(jī)械自動(dòng)化必然是今后的一個(gè)重要發(fā)展方向,因此對(duì)于智能型機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的研究與探討是積極的,十分有必要的,本文主要就智能型機(jī)械自動(dòng)化的發(fā)展現(xiàn)狀與主要模式進(jìn)行研究,探索機(jī)械自動(dòng)化對(duì)我國(guó)制造行業(yè)造成的影響以及今后的發(fā)展方向,希望能通過(guò)本文的研究對(duì)我國(guó)的機(jī)械自動(dòng)化理論的發(fā)展做出貢獻(xiàn)。
一、智能機(jī)械自動(dòng)化的發(fā)展與優(yōu)勢(shì)
相對(duì)于傳統(tǒng)的機(jī)械自動(dòng)化技術(shù),現(xiàn)代的智能機(jī)械自動(dòng)化當(dāng)中融合了大量的現(xiàn)代科技,其中包括電子技術(shù),計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、傳感技術(shù)等等,這些技術(shù)是以往機(jī)械自動(dòng)化領(lǐng)域所不具備的。基于現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)作為基礎(chǔ)的全程控制系統(tǒng)理論的建立是智能機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的核心,智能機(jī)械自動(dòng)化具有良好的判斷與識(shí)別目標(biāo)的能力,并可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)對(duì)機(jī)械設(shè)備故障情況進(jìn)行自我檢測(cè)與采取相應(yīng)的措施。與傳統(tǒng)的機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)主要追求效率不同,智能機(jī)械自動(dòng)化的發(fā)展越來(lái)越趨向于機(jī)械設(shè)備的智能化,也就是完全由計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的人工智能控制系統(tǒng)來(lái)代替人進(jìn)行機(jī)械設(shè)備的全面操控。
智能機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)是綜合了大量現(xiàn)代科技而產(chǎn)生的綜合性機(jī)械控制技術(shù),其所具備的很多優(yōu)勢(shì)都遠(yuǎn)遠(yuǎn)突破了人對(duì)于機(jī)械控制的局限性,所有人能夠達(dá)到的機(jī)械控制能力理論上都可以通過(guò)智能機(jī)械自動(dòng)化實(shí)現(xiàn),而人的自然屬性所固有的能力方面的不足,如精密程度、精力、多角度的注意力、連續(xù)工作能力等都是智能機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)完全可以克服的,因此可以說(shuō)從發(fā)揮機(jī)械最大效能的角度觀察,由智能機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)代替人為操控機(jī)械將是未來(lái)機(jī)械控制技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。
二、智能機(jī)械自動(dòng)化的應(yīng)用
目前,智能機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于商品生產(chǎn)與制造業(yè)各個(gè)領(lǐng)域當(dāng)中,尤其對(duì)于流水化作業(yè)而言,智能機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用使商品從制造生產(chǎn)、檢測(cè)、包裝、標(biāo)識(shí)噴涂到運(yùn)輸,所有環(huán)節(jié)的效率與精確程度都得到了很大的提高。智能機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)商品生產(chǎn)與機(jī)械制造的質(zhì)量實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)化全程自動(dòng)控制,使得生產(chǎn)環(huán)節(jié)的效率與質(zhì)量合格率得到有效改進(jìn)。在礦山爆破與潛水作業(yè)當(dāng)中,智能機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)機(jī)械代替人進(jìn)入高危險(xiǎn)作業(yè)環(huán)境從而避免高危施工帶來(lái)的工傷隱患,智能機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)使得原本一些必須由人來(lái)操作的工作程序可以實(shí)現(xiàn)無(wú)人化的自動(dòng)控制,而使得一些高溫、高壓、強(qiáng)酸堿、輻射、高危險(xiǎn)作業(yè)環(huán)境的生產(chǎn)作業(yè)避免了人的參與而有效減少有可能造成的人員傷亡。與此同時(shí),智能機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)還越來(lái)越多地應(yīng)用于精密控制制造當(dāng)中,在微型集成電路板、精密元器件的生產(chǎn)上表現(xiàn)出很好的效果。由于智能機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)可以使機(jī)械設(shè)備實(shí)現(xiàn)二十四小時(shí)無(wú)間斷工作,因此在一些監(jiān)控作業(yè)當(dāng)中取代人員控制可以省去人員受自然機(jī)能限制而必須要就餐休息睡覺(jué)等帶來(lái)的監(jiān)控流程的中斷,從而更好的提高工作效率。智能機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中,還可以實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間在自然環(huán)境中作業(yè)而不會(huì)受到氣候、溫度、蟲咬等客觀條件的影響而對(duì)農(nóng)作物實(shí)現(xiàn)全程化更為高效率的培育。
三、 智能型機(jī)械自動(dòng)化未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)
目前智能機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用主要集中在工業(yè)制造領(lǐng)域,用于高附加值或技術(shù)密集型產(chǎn)品的生產(chǎn)較為廣泛,這是由于智能機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用需要一定規(guī)模的投資,雖然可以從很多方面取代人工,但成本因素是制約智能機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域的重要原因。不過(guò)由于技術(shù)的進(jìn)步,所有與智能機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)相關(guān)的技術(shù)成本都會(huì)變得越來(lái)越低,這為智能機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)擴(kuò)展應(yīng)用于各個(gè)生產(chǎn)生活領(lǐng)域提供了契機(jī)。在未來(lái)的一段時(shí)間內(nèi),隨著技術(shù)成本的降低,智能機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)必將越來(lái)越廣泛地應(yīng)用到更多的領(lǐng)域當(dāng)中,從而為人們的生產(chǎn)生活帶來(lái)深刻的變革。我國(guó)制造業(yè)自動(dòng)化技術(shù)也應(yīng)該深入研究這一發(fā)展趨勢(shì),把對(duì)于智能機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的研究作為一項(xiàng)重要課題來(lái)對(duì)待,順應(yīng)科技發(fā)展的潮流,走在技術(shù)前沿,這樣才能在未來(lái)的全球化競(jìng)爭(zhēng)中保持一定的優(yōu)勢(shì)。從智能型機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用范圍和發(fā)展?fàn)顩r觀察,今后一段時(shí)期智能機(jī)械自動(dòng)化主要發(fā)展方向應(yīng)該是:
光機(jī)電液一體化方向(采用光學(xué)技術(shù)、機(jī)電一體化技術(shù)、液壓技術(shù)來(lái)提高自動(dòng)化控制綜合水平);信息集成化方向(根據(jù)對(duì)制造流程數(shù)據(jù)資料的研究為制造技術(shù)與自動(dòng)化控制提供支持);綠色環(huán)保方向(將智能機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)于環(huán)境保護(hù)進(jìn)行結(jié)合而實(shí)現(xiàn)可持續(xù)開(kāi)發(fā))。認(rèn)清未來(lái)的發(fā)展方向有助于我國(guó)在發(fā)展智能機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)方面占領(lǐng)先機(jī),通過(guò)優(yōu)先研究相關(guān)領(lǐng)域從而更好地把握未來(lái)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。
四、結(jié)語(yǔ)
當(dāng)今時(shí)代是一個(gè)科技不斷發(fā)展的時(shí)代,隨著科技的進(jìn)步,智能機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)將越來(lái)越多地應(yīng)用到人們的生產(chǎn)生活各個(gè)領(lǐng)域當(dāng)中,成為今后發(fā)展的趨勢(shì),智能機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的研究將會(huì)是一個(gè)長(zhǎng)期而不斷隨著科技發(fā)展而跟進(jìn)的工作,我國(guó)對(duì)于智能機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的研究只有與時(shí)俱進(jìn),才能走在技術(shù)前沿,跟上時(shí)代與科技發(fā)展的步伐。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞:智能型;;機(jī)械制造技術(shù);機(jī)械自動(dòng)化;機(jī)電裝備;發(fā)展趨勢(shì)
中圖分類號(hào):TM621.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1006-8937(2013)11-0097-02
科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,能夠不斷提高人們的工作、生活的便捷與舒適性,同時(shí)對(duì)于人們工作的強(qiáng)度也會(huì)得到一定程度的下降,尤其是對(duì)于工業(yè)生產(chǎn)制造而言,采用大型機(jī)械化、電氣化、自動(dòng)化甚至是智能化的機(jī)械設(shè)備、機(jī)電裝備進(jìn)行工農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)制造,能夠極大的提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。因此,目前世界各國(guó)都在積極發(fā)展機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)。尤其是隨著第三次產(chǎn)業(yè)革命浪潮的到來(lái),采用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的智能化自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械裝備、機(jī)電設(shè)備中的廣泛應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守的自動(dòng)化操作與生產(chǎn),逐步得到了世界各國(guó)自動(dòng)化研發(fā)機(jī)構(gòu)及高校院所的重視,逐漸成為新的研究熱點(diǎn)和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。
鑒于此,本文主要結(jié)合我國(guó)目前機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及其主要特點(diǎn),詳細(xì)談?wù)勚悄苄蜋C(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展,對(duì)未來(lái)智能型機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行展望與探討。
1 我國(guó)機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
近年來(lái),我國(guó)的制造業(yè)發(fā)展迅速,制造技術(shù)也日新月異。機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的水平,在某種程度上來(lái)說(shuō),機(jī)械自動(dòng)化的水平將直接決定和影響著機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展。我國(guó)目前已經(jīng)成為了全球公認(rèn)的制造大國(guó),但是仍然不是制造強(qiáng)國(guó),這主要原因就是因?yàn)槲覈?guó)的機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)相較于國(guó)外還有很大一段差距。縱觀目前我國(guó)機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展,其主要應(yīng)用集中在以下幾個(gè)方面:
①自動(dòng)化加工。自動(dòng)化加工技術(shù)主要體現(xiàn)在一些流水線式的繁雜的手工勞動(dòng)加工方面,采用機(jī)械化設(shè)備,配合電氣自動(dòng)化控制技術(shù),能夠很好的替代傳統(tǒng)的手工加工環(huán)節(jié),并且這種采用自動(dòng)化加工技術(shù)加工出來(lái)的零部件或者產(chǎn)品,具有更加精確和可靠的產(chǎn)品質(zhì)量,大大降低了廢品率。
②自動(dòng)化檢測(cè)。在工業(yè)生產(chǎn)制造過(guò)程中,經(jīng)常需要對(duì)各個(gè)工藝、工步進(jìn)行檢測(cè),以實(shí)現(xiàn)后續(xù)加工工藝的連續(xù)性和一致性,或者需要對(duì)加工的零部件等中間產(chǎn)品實(shí)施自動(dòng)化檢測(cè),以提高成品率,在這種背景下,基于自動(dòng)化檢測(cè)的機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)就能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)相關(guān)檢測(cè)過(guò)程的自動(dòng)化執(zhí)行,實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守,極大的提高了產(chǎn)品檢測(cè)效率和檢測(cè)通過(guò)率。
③自動(dòng)化裝配。隨著數(shù)字化制造技術(shù)的興起,采用新的加工工藝、新的加工刀具、新的夾裝夾具以及新的檢測(cè)、生產(chǎn)、加工技術(shù),不斷呼喚自動(dòng)化裝配技術(shù)的實(shí)現(xiàn),目前隨著機(jī)械自動(dòng)化智能控制技術(shù)的發(fā)展,自動(dòng)化裝配已經(jīng)得到了應(yīng)用,能夠?qū)⒍喾N零部件按照一定的裝配關(guān)系自動(dòng)組裝成為一個(gè)完整的機(jī)電設(shè)備或者機(jī)械系統(tǒng),并且裝配的質(zhì)量相較于傳統(tǒng)的人工手動(dòng)裝配要高很多,提高了一次裝配成功率,降低了因?yàn)檠b配失敗而帶來(lái)的損失。
2 智能型機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的主要特點(diǎn)
傳統(tǒng)的機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)主要是利用電磁開(kāi)關(guān)、電氣開(kāi)關(guān)等強(qiáng)電元件實(shí)現(xiàn)的機(jī)械自動(dòng)化,嚴(yán)格來(lái)說(shuō)這種自動(dòng)化是不徹底的,等同于半自動(dòng)化技術(shù)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的發(fā)展,逐漸出現(xiàn)了智能型機(jī)械自動(dòng)化技術(shù),這是一種基于弱電系統(tǒng)、能夠遠(yuǎn)程控制實(shí)現(xiàn)的自動(dòng)化技術(shù),這也是目前機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的主流技術(shù)之一。目前,智能型機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)得到了普遍飛速的發(fā)展,其主要特點(diǎn)集中表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。
2.1 所見(jiàn)即所得
智能型機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)主要是采用弱電系統(tǒng),通過(guò)對(duì)底層相關(guān)傳感器或者電器開(kāi)關(guān)狀態(tài)的數(shù)據(jù)采集,形成自動(dòng)化控制的指令或者決策依據(jù),因此這就需要給操作人員提供良好而直觀的操作界面,通常都利用計(jì)算機(jī)技術(shù)的所見(jiàn)即所得構(gòu)建遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的人機(jī)交互界面,這樣能夠充分發(fā)揮智能型機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的優(yōu)勢(shì),更加有利于用戶實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械設(shè)備的自動(dòng)化操作與控制。
2.2 集成程度高
智能型機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)需要結(jié)合機(jī)械系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)的兩大單元各自的功能,經(jīng)過(guò)統(tǒng)一的調(diào)度實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制,并完全設(shè)備所預(yù)期的功能,這就需要將機(jī)械系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)兩大單元進(jìn)行高度集成,實(shí)現(xiàn)剛性系統(tǒng)和柔性系統(tǒng)的融合,并充分考慮到系統(tǒng)的全部功能的實(shí)現(xiàn),以及后期功能擴(kuò)展升級(jí)的需求,因此,智能型機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的集成度都很高,以適應(yīng)不斷發(fā)展的控制要求和功能需求。
2.3 智能化逐漸從現(xiàn)實(shí)走向虛擬
過(guò)去,能夠?qū)C(jī)械設(shè)備、機(jī)電裝備實(shí)現(xiàn)工藝流程的自動(dòng)化控制就已經(jīng)能夠稱之為智能化控制系統(tǒng)了,但是隨著智能化技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)在智能化控制已經(jīng)提出了無(wú)人值守的控制要求,這也促使了智能化需求逐漸從現(xiàn)實(shí)走向虛擬,利用虛擬軟件和程序?qū)崿F(xiàn)對(duì)硬件設(shè)備的控制,從而實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)備的自動(dòng)化控制,這種利用虛擬技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)硬件設(shè)備的控制功能,是近年來(lái)發(fā)展很快的一種智能型控制技術(shù)。
3 我國(guó)智能型機(jī)械自動(dòng)化發(fā)展趨勢(shì)
當(dāng)前我國(guó)正在從制造大國(guó)朝著制造強(qiáng)國(guó)的道路邁進(jìn),智能型機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展無(wú)疑是最為關(guān)鍵的一個(gè)方面。從目前來(lái)看,我國(guó)制造業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展速度較快,但是質(zhì)量不高,尤其是在制造業(yè)關(guān)鍵技術(shù)方面,進(jìn)步仍然緩慢,因此為了能夠更加從容面對(duì)將來(lái)日益激烈的競(jìng)爭(zhēng),我國(guó)制造業(yè)自動(dòng)化技術(shù)必須要立足基礎(chǔ),重點(diǎn)發(fā)展高精尖技術(shù),走符合制造業(yè)自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)的道路。
縱觀當(dāng)前國(guó)內(nèi)智能型機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展,其表現(xiàn)出來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。
3.1 光機(jī)電液一體化方向
隨著制造技術(shù)的不斷深化發(fā)展,單一采用機(jī)械或者電氣或者液壓系統(tǒng)的制造業(yè)自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)越來(lái)越少,相反,光機(jī)電液一體化的高集成度自動(dòng)化控制技術(shù)已經(jīng)得到了越來(lái)越廣泛的研究與應(yīng)用,利用光學(xué)、液壓技術(shù),將其與傳統(tǒng)的機(jī)械電氣自動(dòng)化技術(shù)糅合,能夠?qū)崿F(xiàn)更加先進(jìn)和智能化的自動(dòng)化控制技術(shù)。
3.2 信息集成化方向
目前,知識(shí)信息呈爆炸式增長(zhǎng),通過(guò)對(duì)知識(shí)數(shù)據(jù)的挖掘,能夠?yàn)橄到y(tǒng)決策提供基礎(chǔ)性支撐,這是未來(lái)制造業(yè)自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì),通過(guò)對(duì)已有的制造過(guò)程數(shù)據(jù)的挖掘和分析,從而為最終的制造技術(shù)及自動(dòng)化控制策略提供隱性的支撐,這是制造業(yè)自動(dòng)化技術(shù)實(shí)現(xiàn)全球信息化過(guò)程的必然發(fā)展。
3.3 微型機(jī)電一體化方向
納米技術(shù)的提出,使得微型機(jī)電一體化系統(tǒng)(Micro-Electro-Mechanical Systems,MEMS)逐漸受到廣泛研究和應(yīng)用,MEMS系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)在微觀尺度下自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用,這能夠消除過(guò)去傳統(tǒng)的自動(dòng)化控制技術(shù)在零件檢測(cè)、自動(dòng)化裝配等環(huán)節(jié)上的質(zhì)量不穩(wěn)定因素,進(jìn)一步提高制造業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的穩(wěn)定性和可靠性。
3.4 綠色化制造方向
能源緊缺、環(huán)境污染是目前世界公認(rèn)的難題之一,智能型機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展目標(biāo)之一就是要實(shí)現(xiàn)更加經(jīng)濟(jì)化的能耗,以及對(duì)環(huán)境的零污染,因此,業(yè)界逐漸提出了綠色化制造方向,通過(guò)運(yùn)用先進(jìn)的自動(dòng)化控制技術(shù),將制造業(yè)系統(tǒng)的能耗和對(duì)環(huán)境的污染控制在最小范圍之內(nèi),這也是綠色化制造自動(dòng)化控制技術(shù)發(fā)展和興盛的主要原因。
4 結(jié) 語(yǔ)
當(dāng)前,我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)正在如火如荼的建設(shè)與高速發(fā)展之中,工業(yè)對(duì)于整個(gè)經(jīng)濟(jì)的刺激與促進(jìn)作用是不可估量的,如何利用機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)對(duì)工業(yè)生產(chǎn)制造的能量釋放與促進(jìn)作用,這是當(dāng)前各個(gè)機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)研發(fā)與促進(jìn)機(jī)構(gòu)的重點(diǎn)問(wèn)題。基于智能型機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展,能夠滲透到工業(yè)發(fā)展的每一個(gè)角落,從自動(dòng)化檢測(cè)到自動(dòng)化加工,從自動(dòng)化生產(chǎn)到自動(dòng)化裝配,從自動(dòng)化工藝到自動(dòng)化批量生產(chǎn),這都表明機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)成為了越來(lái)越重要的基礎(chǔ)核心技術(shù),并且機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)正朝著大型化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化、微型化、綠色化等方向發(fā)展。作為機(jī)械技術(shù)人員,我們必須時(shí)刻緊跟時(shí)展的腳步,不斷的學(xué)習(xí)這些新出現(xiàn)的自動(dòng)化技術(shù),并對(duì)其加以消化吸收和利用,才能夠更好的發(fā)展機(jī)械自動(dòng)化技術(shù),并不斷促進(jìn)我國(guó)機(jī)械工程自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展。
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關(guān)鍵詞:自動(dòng)化理念;機(jī)械制造技術(shù);分析
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.06.028
0 引言
自動(dòng)化理念同自動(dòng)化技術(shù)一樣滲透到社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域,實(shí)現(xiàn)了前所未有的變革。自動(dòng)化理念為機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展提供了新的思路,指明了機(jī)械制造行業(yè)新的發(fā)展方向。自動(dòng)化理念在機(jī)械制造技術(shù)中的應(yīng)用,極大的降低了機(jī)械制造的生產(chǎn)成本,節(jié)省了人力資源成本,提高機(jī)械制造技術(shù)的水平。現(xiàn)階段,機(jī)械制造企業(yè)應(yīng)該高度重視自動(dòng)化理念在機(jī)械制造技術(shù)中的應(yīng)用,發(fā)展和創(chuàng)新當(dāng)前的機(jī)械制造技術(shù),加快我國(guó)機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展速度,帶動(dòng)整個(gè)制造業(yè)的發(fā)展,縮小與世界發(fā)達(dá)國(guó)家在機(jī)械制造業(yè)上的距離。因此,對(duì)其制造技術(shù)進(jìn)行分析,從而讓自動(dòng)化更好的為各行各業(yè)服務(wù)是自動(dòng)化價(jià)值體現(xiàn)的需要,也是其重要的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。
1 自動(dòng)化理念下的機(jī)械制造技術(shù)
自動(dòng)化理念是一個(gè)動(dòng)態(tài)發(fā)展的過(guò)程,在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中,自動(dòng)化理念并非特指某項(xiàng)技術(shù),而是指機(jī)械制造技術(shù)依賴于動(dòng)態(tài)的規(guī)范方式來(lái)實(shí)現(xiàn)機(jī)械自動(dòng)化操作,總而言之,自動(dòng)化理念滲透于機(jī)械制造技術(shù)自動(dòng)化的系統(tǒng)之中,輔助機(jī)械制造技術(shù)順利完成功能,并且對(duì)機(jī)械制造技術(shù)的應(yīng)用加以指導(dǎo)和規(guī)范。隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,自動(dòng)化理念在機(jī)械制造技術(shù)中的應(yīng)用在深度和廣度上都有了延伸,目前在機(jī)械制造技術(shù)中,主要體現(xiàn)出自動(dòng)化理念有以下三個(gè)方面的內(nèi)容。
第一,實(shí)現(xiàn)了人工和機(jī)械制造的自動(dòng)化統(tǒng)一以及人工智能和機(jī)械制造智能的結(jié)合。自動(dòng)化理念是指在機(jī)械制造技術(shù)中運(yùn)用自動(dòng)化技術(shù),成就機(jī)械自動(dòng)化技術(shù),其中,機(jī)械制造智能相當(dāng)于專家的智商,通過(guò)自動(dòng)化系統(tǒng)輸入到機(jī)械制造技術(shù)當(dāng)中,輔助機(jī)械制造技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)、制造中順利開(kāi)展;另外,基于自動(dòng)化理念下的機(jī)械制造技術(shù)實(shí)現(xiàn)了機(jī)械設(shè)計(jì)、制造的自動(dòng)化、集成化以及智能化,代替了傳統(tǒng)的人工操作,大大節(jié)省了人力成本,降低機(jī)械制造中復(fù)雜程度,使得生產(chǎn)對(duì)象處在持續(xù)自動(dòng)的加工流動(dòng)的狀態(tài)之中。
第二,機(jī)械制造技術(shù)的自動(dòng)化,使得各個(gè)分系統(tǒng)組成的整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)得到持續(xù)不間斷的運(yùn)作動(dòng)力,而且機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)具備預(yù)防和改進(jìn)機(jī)械制造過(guò)程中出現(xiàn)的各種問(wèn)題的功能,提高了機(jī)械制造技術(shù)的運(yùn)行效率。理念相似的是,自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的柔性應(yīng)用,則大大滿足了市場(chǎng)客戶對(duì)產(chǎn)品適應(yīng)和轉(zhuǎn)變外界因素差異導(dǎo)致的產(chǎn)異性的需求,通過(guò)合理調(diào)整機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)機(jī)構(gòu)提高制造產(chǎn)品的應(yīng)變能力,而基于自動(dòng)化理念的機(jī)械制造技術(shù)的柔性應(yīng)用,無(wú)疑反映了柔性自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)為自動(dòng)化理念的發(fā)展賦予了新的內(nèi)涵。隨著柔性自動(dòng)化水平的不斷提升,機(jī)械制造的控制方式也由傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)備控制到現(xiàn)如今計(jì)算機(jī)智能控制,大提升了機(jī)械制造設(shè)備的運(yùn)行效率和質(zhì)量,提高了產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
第三,機(jī)械制造技術(shù)的自動(dòng)化。在自動(dòng)化理念的指導(dǎo)下,機(jī)械制造技術(shù)的應(yīng)用更加細(xì)化和專門。在整個(gè)機(jī)械制造生產(chǎn)系統(tǒng)之中,落實(shí)自動(dòng)化技術(shù),有利于實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)、制造等各個(gè)過(guò)程的自動(dòng)化、集成化以及智能化,最大程度了激發(fā)了機(jī)械制造的生產(chǎn)效率。而且自動(dòng)化理念有助于實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造周期性、良性流動(dòng)的生產(chǎn)循環(huán)。總之,要使得自動(dòng)化理念不斷為機(jī)械制造技術(shù)服務(wù),就必須將自動(dòng)化理念賦予到不斷革新的自動(dòng)化技術(shù)當(dāng)中去,充分體現(xiàn)出機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)與時(shí)俱進(jìn)的創(chuàng)新精神。
2 機(jī)械制造技術(shù)自動(dòng)化的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)
2.1 集成化發(fā)展
集成制造技術(shù)是機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)中最重要的組成部分,對(duì)于實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造企業(yè)的信息化、順應(yīng)二十一世紀(jì)機(jī)械制造企業(yè)的生產(chǎn)模式的發(fā)展趨勢(shì)具有極大的推動(dòng)作用。機(jī)械設(shè)計(jì)制造的高度集成化是指機(jī)械設(shè)計(jì)、制造在計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的基礎(chǔ)上,通過(guò)有效以及相關(guān)的計(jì)算機(jī)組合使得整個(gè)機(jī)械制造過(guò)程處于在一種高度統(tǒng)一、自動(dòng)化的生產(chǎn)制造系統(tǒng)之中,當(dāng)這個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中,整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)中的各個(gè)分系統(tǒng)就會(huì)發(fā)揮其在運(yùn)行過(guò)程中應(yīng)該發(fā)揮的作用。
2.2 智能化發(fā)展
伴隨著互聯(lián)網(wǎng)計(jì)算機(jī)技術(shù)的高度發(fā)展,其應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大,計(jì)算機(jī)智能技術(shù)也日趨成熟。人機(jī)一體化機(jī)械制造設(shè)備自從應(yīng)用到機(jī)械設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域,無(wú)時(shí)無(wú)刻不發(fā)揮著其智能化的優(yōu)勢(shì),并有效的提高了機(jī)械制造自動(dòng)化的實(shí)效。自動(dòng)化技術(shù)、機(jī)械制造技術(shù)、系統(tǒng)工程以及人工智能等多門學(xué)科綜合性技術(shù)是智能機(jī)械制造技術(shù)的重要組成部分,各個(gè)分學(xué)科之間相互滲透、相互交織,形成了一個(gè)集自動(dòng)化、集成化以及智能化于一體的生產(chǎn)系統(tǒng)。
2.3 虛擬化發(fā)展
虛擬化技術(shù)是指基于計(jì)算機(jī)技術(shù),結(jié)合控制理論等,使加工對(duì)象在設(shè)計(jì)、生產(chǎn)過(guò)程中實(shí)現(xiàn)模擬,通過(guò)真實(shí)的模擬情景,進(jìn)而提高加工對(duì)象的品質(zhì)和生產(chǎn)效益。比如在機(jī)械設(shè)計(jì)制造過(guò)程中,通過(guò)計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)等現(xiàn)代高端技術(shù),實(shí)現(xiàn)整個(gè)生產(chǎn)運(yùn)行過(guò)程被完完整整的模擬,在模擬過(guò)程中能夠有效的診斷出技機(jī)械制造中容易出現(xiàn)的故障以及風(fēng)險(xiǎn),并且依靠自帶的改進(jìn)和預(yù)防功能及時(shí)的實(shí)施應(yīng)急預(yù)案。
自動(dòng)化理念與自動(dòng)化技術(shù)的結(jié)合,方能在機(jī)械制造技術(shù)中迸發(fā)出強(qiáng)大的能量,實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造的自動(dòng)化、智能化。值得一提的是,自動(dòng)化理念不是一成不變的,隨著自動(dòng)化技術(shù)的不斷成熟以及機(jī)械制造的需求不斷增多,自動(dòng)化理念會(huì)相應(yīng)呈現(xiàn)出當(dāng)前時(shí)代的特色。
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1 智能型機(jī)械特點(diǎn)
1.1 智能型機(jī)械智能化程度高
智能型機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)是弱電系統(tǒng)的一個(gè)基本組成部分,它通過(guò)采集傳感器和電器的相關(guān)數(shù)據(jù)信息,對(duì)操作人員提供形象具體的操作界面,完成自動(dòng)化控制決策參考與指令的編制工作。智能型機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)通常會(huì)借助計(jì)算機(jī)來(lái)進(jìn)行遠(yuǎn)程的操控,構(gòu)建一個(gè)人與機(jī)器的交流互動(dòng)界面,讓用戶對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行有效的控制。智能化是智能型機(jī)械自動(dòng)化設(shè)備最突出的特點(diǎn),智能型機(jī)械相對(duì)的穩(wěn)定,在具體的運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中,因?yàn)橹悄苄蜋C(jī)械自動(dòng)化設(shè)備可靠和穩(wěn)定的特點(diǎn),機(jī)械可以實(shí)施自我判斷,相關(guān)的動(dòng)作可以參照所錄的控制指令來(lái)完成。智能型機(jī)械在完成指令的前期,就會(huì)對(duì)指令的實(shí)施進(jìn)行分析,進(jìn)而來(lái)建立有效的指令標(biāo)準(zhǔn)。智能型機(jī)械設(shè)備通過(guò)篩選多次出現(xiàn)的錯(cuò)誤指令來(lái)建立有效的指令標(biāo)準(zhǔn)。智能型機(jī)械對(duì)改善產(chǎn)品質(zhì)量和提高生產(chǎn)效率有重要的作用。
1.2 智能型機(jī)械適應(yīng)力強(qiáng)
智能型機(jī)械的維護(hù)性很強(qiáng),智能型機(jī)械有自身的計(jì)算系統(tǒng),通過(guò)自身的計(jì)算系統(tǒng),智能型機(jī)械可以完成自我的診斷與調(diào)整適應(yīng)。在這一過(guò)程中,多種智能化結(jié)構(gòu)如傳感器等,都會(huì)圍繞自身的運(yùn)行情況來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的采集。智能型機(jī)械不僅維護(hù)性強(qiáng),它的適應(yīng)力也很強(qiáng),它可以對(duì)周邊環(huán)境的變化有敏感的感知,并且它還可以滿足多樣化的生產(chǎn)需求。
1.3 智能型機(jī)械集成程度較高
智能型機(jī)械自動(dòng)化,離不開(kāi)柔性和剛性系統(tǒng),要求機(jī)械系統(tǒng)和電氣有效的結(jié)合,全面集成,自動(dòng)化控制系統(tǒng)要在統(tǒng)一調(diào)動(dòng)下開(kāi)展,還要有效的完成預(yù)先的設(shè)計(jì)功能。智能型機(jī)械自動(dòng)化后期功能也要留心改造升級(jí),所以說(shuō)智能型機(jī)械自動(dòng)化的集成程度比較高。
2 智能型機(jī)械的應(yīng)用
當(dāng)今世界處于信息化和科技化的時(shí)代,智能型機(jī)械自動(dòng)化的發(fā)展相對(duì)來(lái)說(shuō)已經(jīng)算是比較成熟。因?yàn)槭袌?chǎng)的需求不斷在加大,為了滿足消費(fèi)者的消費(fèi)使用,就要求各個(gè)行業(yè)生產(chǎn)出足夠的成品。企業(yè)為了提高工作效率加大工作量,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)管理,就要廣泛的運(yùn)用智能型機(jī)械。智能型機(jī)械在農(nóng)業(yè)、工業(yè)生產(chǎn)流水線和醫(yī)療設(shè)備等方面的運(yùn)用,不僅可以減少對(duì)勞動(dòng)力的運(yùn)用,還可以提高工作效率。
2.1 智能型機(jī)械在農(nóng)業(yè)方面的應(yīng)用
智能型機(jī)械自動(dòng)化在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的運(yùn)用十分廣泛,計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通過(guò)電子圖標(biāo)信息對(duì)土地的排水溝位置、化學(xué)成分、適度條件等進(jìn)行準(zhǔn)確的測(cè)定,也可以自動(dòng)的對(duì)耕種所需要的農(nóng)藥數(shù)量、肥料、種子等進(jìn)行計(jì)算,在這些操作的過(guò)程中,不僅節(jié)省了人力,還提高了農(nóng)業(yè)耕種的效率。在提高農(nóng)作物產(chǎn)量的同時(shí),對(duì)農(nóng)藥、話費(fèi)、種子的消耗量也減到最低,有效的降低了成本。
2.2 智能型機(jī)械在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用
智能型機(jī)械自動(dòng)化在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域也得到了廣泛的應(yīng)用,尤其是在工業(yè)流水線的生產(chǎn)當(dāng)中,因?yàn)閷?duì)智能型機(jī)械自動(dòng)化的應(yīng)用,生產(chǎn)效率得到了很大的提升,例如在食品生產(chǎn)的流水線中的運(yùn)用,不僅能夠完成從包裝到運(yùn)貨的整個(gè)過(guò)程,還可以使生產(chǎn)流水線的自動(dòng)控制能力得到很大的提高。當(dāng)然智能型機(jī)械自動(dòng)化還可以對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量進(jìn)行篩選和檢測(cè),保證產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量,提高生產(chǎn)的效率。
2.3 智能型機(jī)械自動(dòng)化在醫(yī)療設(shè)備方面的運(yùn)用
智能型機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)隨著醫(yī)療行業(yè)的迅速發(fā)展,在醫(yī)療方面的應(yīng)用也是越來(lái)越廣泛。我們都知道,機(jī)床制造業(yè)和醫(yī)療機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)都是準(zhǔn)備制造業(yè)的一部分。智能型機(jī)械不僅可以幫助醫(yī)生對(duì)病人的病情有更加精確的掌握,還可以快速的為病人制定有效的治療方案。
3 智能型機(jī)械自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)
智能型機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)能夠促進(jìn)我國(guó)向制造強(qiáng)國(guó)的道路上發(fā)展,它是促進(jìn)我國(guó)發(fā)展的一項(xiàng)重要技術(shù)。我國(guó)的智能型機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)只有不斷的往高精尖的方向發(fā)展,才能在日益激烈的競(jìng)爭(zhēng)中獲得勝利。
3.1 實(shí)現(xiàn)綠色無(wú)污染的制造
能源供需不足、環(huán)境污染和溫室效應(yīng)等問(wèn)題是目前人們高度關(guān)注的問(wèn)題,可再生、節(jié)能型、綠色無(wú)污染等相關(guān)的制造技術(shù)成為世界各國(guó)著重進(jìn)行研究的技術(shù)。工業(yè)生產(chǎn)制造活動(dòng)中的節(jié)能化、綠色化和經(jīng)濟(jì)化在未來(lái)會(huì)成為智能型機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的主要目標(biāo),因?yàn)檫@些生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展不僅可以大大的解決環(huán)境問(wèn)題,還能在生產(chǎn)制造中將能源消耗降到最低,對(duì)環(huán)境的保護(hù)十分有利。
3.2 實(shí)現(xiàn)光機(jī)電液與微型機(jī)電一體化
代液壓、光學(xué)、原有機(jī)械自動(dòng)化水平的有效融合就是光機(jī)電液的一體化,光機(jī)電液一體化可以提高生產(chǎn)水平。之前的制造過(guò)程所應(yīng)用的技術(shù)非常單一,也有很多的不足之處,對(duì)生產(chǎn)力的提升產(chǎn)生了制約。智能型機(jī)械在制造技術(shù)快速發(fā)展的階段進(jìn)一步開(kāi)始發(fā)展,集成化的水平會(huì)更高,這也是未來(lái)智能型機(jī)械的主要研究方向。
機(jī)械自動(dòng)化是新時(shí)期全新生產(chǎn)力的代表性技術(shù)之一,主要指企業(yè)利用相關(guān)的自動(dòng)化技術(shù),使企業(yè)處于不間斷生產(chǎn)的營(yíng)運(yùn)中。隨著科學(xué)技術(shù)的日益發(fā)展,機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)得到迅速地發(fā)展,在各行各業(yè)發(fā)揮著重要的作用,因此受到社會(huì)各界的廣泛關(guān)注[1]。在機(jī)械制造企業(yè)中,運(yùn)用機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)不僅可以提高企業(yè)的工作效率,而且可以提高企業(yè)各項(xiàng)工作的精準(zhǔn)度,提高機(jī)械制造業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量,因此,在機(jī)械制造企業(yè)中,機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)得到廣泛地應(yīng)用。近幾年來(lái),我國(guó)機(jī)械制造業(yè)的機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)雖然得到迅速地發(fā)展,但與國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家相比,我國(guó)機(jī)械制造業(yè)的機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)水平還比較低,如何加快機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的進(jìn)展,提升其內(nèi)在的空間,是機(jī)械制造企業(yè)的當(dāng)務(wù)之急。
2.機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械制造業(yè)中的應(yīng)用
2.1柔性的自動(dòng)化
競(jìng)爭(zhēng)日益激烈的市場(chǎng)要求各大制造企業(yè)的應(yīng)變能力要強(qiáng),必須要能根據(jù)市場(chǎng)的需求進(jìn)行及時(shí)調(diào)整自身產(chǎn)品的種類。市場(chǎng)所產(chǎn)生的每一個(gè)變化都有可能是一種新的商機(jī),因此筆者認(rèn)為現(xiàn)階段的柔性自動(dòng)化,敏捷制造是其今后的發(fā)展趨勢(shì)。其的主線就是生產(chǎn)高度柔性化產(chǎn)品。MFS的應(yīng)用研究結(jié)果顯示,MFS是一種中批量的多品種的生產(chǎn)模式,其在提高企業(yè)生產(chǎn)率、確保交貨期、提高信息完整可靠以及產(chǎn)品質(zhì)量等方面均有較好的經(jīng)濟(jì)效益[2]。隨著實(shí)踐的不斷深入,以往無(wú)人化的全自動(dòng)化的概念逐漸被更新,在自動(dòng)化的系統(tǒng)之中,人的作用受到越來(lái)越多的關(guān)注,機(jī)械自動(dòng)化日益向小型化以及多樣化的方向轉(zhuǎn)移,因人的作用日益增強(qiáng),所以對(duì)人的素質(zhì)以及技能方面的要求也在不斷提高,企業(yè)在發(fā)展機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的過(guò)程中,同時(shí)要重視培養(yǎng)員工的機(jī)械自動(dòng)化知識(shí)。
2.2集成化
計(jì)算機(jī)的集成制造是由若干個(gè)緊密聯(lián)系的分系統(tǒng)來(lái)組成,可分為制造自動(dòng)化的分系統(tǒng):包括加工中心、計(jì)算機(jī)數(shù)控、自動(dòng)裝配等;工程技術(shù)信息的分系統(tǒng):計(jì)算機(jī)的輔助設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)工藝的輔助設(shè)計(jì)、數(shù)控程序的編制等;質(zhì)量信息的分系統(tǒng):包括計(jì)算機(jī)輔助質(zhì)控、三坐標(biāo)的測(cè)量機(jī)等;管理信息的分系統(tǒng):包括物料、經(jīng)營(yíng)、財(cái)務(wù)、人事管理等方面的管理。
2.3有關(guān)智能制造的應(yīng)用
伴隨著現(xiàn)代科技的飛速發(fā)展,商品制造技術(shù)不再是簡(jiǎn)單的對(duì)商品進(jìn)行設(shè)計(jì)以及制造,它已經(jīng)從最原始的商品概念設(shè)計(jì)發(fā)展為一系列商品的集成活動(dòng),所以在另一個(gè)層面上來(lái)說(shuō)制造技術(shù)是一個(gè)把信息處理與功能體系結(jié)合起來(lái)的多功能技術(shù),也可以稱為智能制造技術(shù),這個(gè)是一種融合了自動(dòng)化技術(shù)、人工智能、制造技術(shù)的先進(jìn)技術(shù),他不僅具備了某一部分專家的智能功能,還能對(duì)自身的運(yùn)作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視,能夠及時(shí)地對(duì)故障進(jìn)行預(yù)測(cè)并且在出現(xiàn)故障后馬上做出應(yīng)對(duì)措施[3]。相較于傳統(tǒng)的制造系統(tǒng),智能制造技術(shù)最先進(jìn)的一點(diǎn)則是它有著自主組織、適應(yīng)、學(xué)習(xí)能力,是以往每一種制造技術(shù)所不能具備的。目前,已經(jīng)取得一定成果的智能技術(shù)有:智能機(jī)器人、智能式故障診斷以及維護(hù)系統(tǒng)、制造單元控制系統(tǒng)、智能式CAD以及智能式CAPP,這些研究在全球范圍內(nèi)都引起了一定的反響。智能制造系統(tǒng)的運(yùn)用從最原始的市場(chǎng)分析、產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造以及加工過(guò)程控制、產(chǎn)品生產(chǎn)計(jì)劃及其材料處理、企業(yè)信息管理、設(shè)備維護(hù)等技術(shù)自動(dòng)化方面,延伸到其自主組織能力與制造環(huán)境的集成化層面。總而言之,智能制造系統(tǒng)能給制造技術(shù)帶來(lái)質(zhì)的飛躍,并且其前景廣闊,因此,在制造過(guò)程中有必要將其融入自身機(jī)械制造環(huán)境中。
2.4虛擬化的應(yīng)用
虛擬化的技術(shù)通常包括當(dāng)代制造工藝、計(jì)算機(jī)的圖形學(xué)、人工智能、信息與多媒體技術(shù)等方面,其中主要以計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)建模及仿真技術(shù)為根本,而構(gòu)成的一種綜合多門學(xué)科知識(shí)的系統(tǒng)技術(shù)[4]。虛擬制造通過(guò)運(yùn)用計(jì)算機(jī)仿真與信息技術(shù),以全面仿真實(shí)際活動(dòng)中的制造過(guò)程、信息以及人事物等,便于發(fā)現(xiàn)問(wèn)題以及選取相應(yīng)的預(yù)防對(duì)策,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的一次成功制造,縮短生產(chǎn)周期,降低生產(chǎn)成本,提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的目標(biāo)。
【關(guān)鍵詞】機(jī)械制造領(lǐng)域;機(jī)械自動(dòng)化技術(shù);應(yīng)用
1.引言
隨著機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的不斷發(fā)展和革新,其在社會(huì)生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)生活中得到了廣泛的應(yīng)用,機(jī)械制造領(lǐng)域是機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用比較深入和普及的領(lǐng)域,對(duì)于改進(jìn)機(jī)械制造的生產(chǎn)工藝和提高投入產(chǎn)出比起到了重大作用。隨著機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械制造領(lǐng)域的普及和推廣,推動(dòng)著機(jī)械制造業(yè)向自動(dòng)化和智能化方向發(fā)展,本文就機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械制造領(lǐng)域中的應(yīng)用情況進(jìn)行探討和分析。
2.機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械制造領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀
隨著我國(guó)成為世界制造業(yè)大國(guó),機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械制造領(lǐng)域的應(yīng)用得到了快速發(fā)展,有力地推進(jìn)了機(jī)械制造業(yè)的技術(shù)升級(jí)、進(jìn)步和改造,也是機(jī)械制造業(yè)未來(lái)發(fā)展的主要方向和核心支撐技術(shù)。目前我國(guó)大部分機(jī)械制造企業(yè)在經(jīng)營(yíng)管理方面仍然停留在經(jīng)驗(yàn)管理層面,只有少數(shù)比例的大型制造企業(yè)采用了以計(jì)算機(jī)技術(shù)支撐的自動(dòng)化技術(shù),在工業(yè)4.0時(shí)代,與西方工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比,我國(guó)機(jī)械制造領(lǐng)域的機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)存在著設(shè)計(jì)方法陳舊、設(shè)計(jì)準(zhǔn)則和設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)落后、進(jìn)一步提升有較大困難等問(wèn)題,為此應(yīng)該借鑒西方工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的經(jīng)驗(yàn)?zāi)J剑杂?jì)算機(jī)輔助技術(shù)為依托,進(jìn)行無(wú)紙化的設(shè)計(jì)與生產(chǎn),以此來(lái)實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造業(yè)的智能化和集成化,加快機(jī)械制造業(yè)自動(dòng)化發(fā)展的進(jìn)程。
3.機(jī)械制造領(lǐng)域機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用
機(jī)械制造領(lǐng)域機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用集中體現(xiàn)在三個(gè)方面,即計(jì)算機(jī)集成化、計(jì)算機(jī)智能化和計(jì)算機(jī)敏捷化。
3.1計(jì)算機(jī)集成化
計(jì)算機(jī)集成化是現(xiàn)代機(jī)械制造企業(yè)最主要的生產(chǎn)方式,它以制造自動(dòng)化系統(tǒng)、工程技術(shù)信息系統(tǒng)、管理系統(tǒng)、質(zhì)量系統(tǒng)等為依托而構(gòu)筑的計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng),采用現(xiàn)代信息技術(shù)對(duì)企業(yè)生產(chǎn)制造的全過(guò)程進(jìn)行整體優(yōu)化,集成了機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)功能及其相應(yīng)的管理模式,它作為企業(yè)生產(chǎn)制造的支持系統(tǒng)將制造自動(dòng)化系統(tǒng)、工程技術(shù)信息系統(tǒng)、管理系統(tǒng)和質(zhì)量系統(tǒng)等有機(jī)地聯(lián)系了起來(lái)并實(shí)現(xiàn)了集成化。
3.2計(jì)算機(jī)智能化
現(xiàn)代生產(chǎn)制造技術(shù)將商品逐步轉(zhuǎn)換為最終的產(chǎn)品集成活動(dòng)及其相應(yīng)的系統(tǒng)過(guò)程,在產(chǎn)品生產(chǎn)制造過(guò)程中進(jìn)行推理、構(gòu)思、分析、決策等一系列智能性的活動(dòng),組成了由智能機(jī)械和操作人員組成的人機(jī)一體化智能系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)智能化制造技術(shù)在生產(chǎn)制造的各個(gè)過(guò)程和領(lǐng)域中融入了人工智能,通過(guò)模擬專家的智能活動(dòng),取代或延伸了生產(chǎn)制造環(huán)境中人的部分腦力勞動(dòng)和體力勞動(dòng)。在生產(chǎn)制造過(guò)程中,計(jì)算機(jī)智能化系統(tǒng)對(duì)生產(chǎn)運(yùn)行的狀態(tài)進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè),并根據(jù)檢測(cè)結(jié)果自動(dòng)地調(diào)節(jié)生產(chǎn)工藝參數(shù),以使整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程處于最優(yōu)狀態(tài),具有自動(dòng)化的自組織能力。與常規(guī)生產(chǎn)制造系統(tǒng)相比,計(jì)算機(jī)智能化生產(chǎn)制造系統(tǒng)具有自學(xué)習(xí)、自適應(yīng)和自組織能力。目前全球范圍內(nèi)都對(duì)計(jì)算機(jī)智能化生產(chǎn)制造系統(tǒng)進(jìn)行了關(guān)注,計(jì)算機(jī)智能化生產(chǎn)制造系統(tǒng)作為一個(gè)開(kāi)放式組織系統(tǒng),它需要不斷地與周圍環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)、能量和信息的交換,它對(duì)強(qiáng)制磨損和耗散具有較強(qiáng)的依賴性,在計(jì)算機(jī)智能化生產(chǎn)制造系統(tǒng)設(shè)計(jì)和構(gòu)造中通常采用模塊化的方法使之具備較大的柔性。在可以預(yù)見(jiàn)的未來(lái),以知識(shí)密集為特征以知識(shí)處理為手段的計(jì)算機(jī)智能化生產(chǎn)制造系統(tǒng)將在機(jī)械制造領(lǐng)域起著關(guān)鍵性作用。
3.3計(jì)算機(jī)敏捷化
計(jì)算機(jī)敏捷化是自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械制造領(lǐng)域中的又一重大應(yīng)用,它可以對(duì)用戶的需求做出快速反應(yīng)。機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)在企業(yè)的應(yīng)用能否實(shí)現(xiàn)敏捷化關(guān)鍵在于企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力和信譽(yù)度,構(gòu)筑在計(jì)算機(jī)技術(shù)手段上的虛擬公司,通過(guò)細(xì)致化精確化的分工可以確保企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的提升。在現(xiàn)代化的生產(chǎn)制造企業(yè)中,無(wú)人自動(dòng)化的機(jī)械自動(dòng)化系統(tǒng)開(kāi)始向小型化和多樣化方向發(fā)展,人在自動(dòng)化系統(tǒng)中的作用得到了重新再認(rèn)識(shí),隨著人的因素在自動(dòng)化系統(tǒng)中的作用不斷提升,對(duì)人的技能要求也不斷提高,以更好的執(zhí)行和發(fā)揮計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的敏捷化,提高機(jī)械制造的生產(chǎn)效率。
4.機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用發(fā)展展望
長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看機(jī)械制造業(yè)技術(shù)進(jìn)步、技術(shù)改造的主要手段在于機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用和創(chuàng)新,機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的技術(shù)水平直接決定了機(jī)械制造業(yè)的水平,而且還會(huì)對(duì)整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的水平和效率起著重要影響。因此在機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用中,應(yīng)該綜合生產(chǎn)實(shí)際需要,注重實(shí)用的機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的開(kāi)發(fā),著重發(fā)展成本低、見(jiàn)效快的自動(dòng)化技術(shù),做好與機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用相配套的工作。
機(jī)電一體化和智能化是機(jī)械制造及其自動(dòng)化技術(shù)未來(lái)發(fā)展的方向,機(jī)電一體化產(chǎn)品是機(jī)械制造企業(yè)重要的產(chǎn)品,在產(chǎn)品的形式上將會(huì)以機(jī)械制造和自動(dòng)化兩者為基礎(chǔ),我國(guó)機(jī)械制造企業(yè)的發(fā)展必須面向智能化的方向,充分發(fā)揮機(jī)械制造機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的優(yōu)勢(shì),調(diào)整機(jī)械制造企業(yè)過(guò)于單一的產(chǎn)品結(jié)構(gòu),面向機(jī)電一體化、智能化的機(jī)械自動(dòng)化發(fā)展的趨勢(shì),技術(shù)的創(chuàng)新是關(guān)鍵。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞:機(jī)械自動(dòng)化技術(shù);機(jī)械制造業(yè);應(yīng)用研究
Abstract: along with the development of science and technology, mechanical automation technology of rapid development, in various fields have widely. Mechanical automation technology in the wide application in machinery manufacturing, and promote the production of machinery manufacturing technology reform, and greatly reduce the cost of enterprise, effectively improve the economic efficiency of enterprises, the mechanical manufacturing gradually into the flexible automation, integration and intelligent stage. Combining with the actual conditions of our country machinery manufacturing industry with the mechanical automation technology in mechanical manufacturing application of research and analysis.
Keywords: mechanical automation technology; Mechanical manufacturing; Application research
中圖分類號(hào):F407文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
1.前言
機(jī)械自動(dòng)化是新時(shí)期全新生產(chǎn)力的代表性技術(shù)之一,主要指企業(yè)利用相關(guān)的自動(dòng)化技術(shù),使企業(yè)處于不間斷生產(chǎn)的營(yíng)運(yùn)中。隨著科學(xué)技術(shù)的日益發(fā)展,機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)得到迅速地發(fā)展,在各行各業(yè)發(fā)揮著重要的作用,因此受到社會(huì)各界的廣泛關(guān)注[1]。在機(jī)械制造企業(yè)中,運(yùn)用機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)不僅可以提高企業(yè)的工作效率,而且可以提高企業(yè)各項(xiàng)工作的精準(zhǔn)度,提高機(jī)械制造業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量,因此,在機(jī)械制造企業(yè)中,機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)得到廣泛地應(yīng)用。近幾年來(lái),我國(guó)機(jī)械制造業(yè)的機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)雖然得到迅速地發(fā)展,但與國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家相比,我國(guó)機(jī)械制造業(yè)的機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)水平還比較低,如何加快機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的進(jìn)展,提升其內(nèi)在的空間,是機(jī)械制造企業(yè)的當(dāng)務(wù)之急。
2.機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械制造業(yè)中的應(yīng)用
2.1柔性的自動(dòng)化
競(jìng)爭(zhēng)日益激烈的市場(chǎng)要求各大制造企業(yè)的應(yīng)變能力要強(qiáng),必須要能根據(jù)市場(chǎng)的需求進(jìn)行及時(shí)調(diào)整自身產(chǎn)品的種類。市場(chǎng)所產(chǎn)生的每一個(gè)變化都有可能是一種新的商機(jī),因此筆者認(rèn)為現(xiàn)階段的柔性自動(dòng)化,敏捷制造是其今后的發(fā)展趨勢(shì)。其的主線就是生產(chǎn)高度柔性化產(chǎn)品。MFS的應(yīng)用研究結(jié)果顯示,MFS是一種中批量的多品種的生產(chǎn)模式,其在提高企業(yè)生產(chǎn)率、確保交貨期、提高信息完整可靠以及產(chǎn)品質(zhì)量等方面均有較好的經(jīng)濟(jì)效益[2]。隨著實(shí)踐的不斷深入,以往無(wú)人化的全自動(dòng)化的概念逐漸被更新,在自動(dòng)化的系統(tǒng)之中,人的作用受到越來(lái)越多的關(guān)注,機(jī)械自動(dòng)化日益向小型化以及多樣化的方向轉(zhuǎn)移,因人的作用日益增強(qiáng),所以對(duì)人的素質(zhì)以及技能方面的要求也在不斷提高,企業(yè)在發(fā)展機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的過(guò)程中,同時(shí)要重視培養(yǎng)員工的機(jī)械自動(dòng)化知識(shí)。
2.2集成化
計(jì)算機(jī)的集成制造是由若干個(gè)緊密聯(lián)系的分系統(tǒng)來(lái)組成,可分為制造自動(dòng)化的分系統(tǒng):包括加工中心、計(jì)算機(jī)數(shù)控、自動(dòng)裝配等;工程技術(shù)信息的分系統(tǒng):計(jì)算機(jī)的輔助設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)工藝的輔助設(shè)計(jì)、數(shù)控程序的編制等;質(zhì)量信息的分系統(tǒng):包括計(jì)算機(jī)輔助質(zhì)控、三坐標(biāo)的測(cè)量機(jī)等;管理信息的分系統(tǒng):包括物料、經(jīng)營(yíng)、財(cái)務(wù)、人事管理等方面的管理。
2.3有關(guān)智能制造的應(yīng)用
伴隨著現(xiàn)代科技的飛速發(fā)展,商品制造技術(shù)不再是簡(jiǎn)單的對(duì)商品進(jìn)行設(shè)計(jì)以及制造,它已經(jīng)從最原始的商品概念設(shè)計(jì)發(fā)展為一系列商品的集成活動(dòng),所以在另一個(gè)層面上來(lái)說(shuō)制造技術(shù)是一個(gè)把信息處理與功能體系結(jié)合起來(lái)的多功能技術(shù),也可以稱為智能制造技術(shù),這個(gè)是一種融合了自動(dòng)化技術(shù)、人工智能、制造技術(shù)的先進(jìn)技術(shù),他不僅具備了某一部分專家的智能功能,還能對(duì)自身的運(yùn)作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視,能夠及時(shí)地對(duì)故障進(jìn)行預(yù)測(cè)并且在出現(xiàn)故障后馬上做出應(yīng)對(duì)措施[3]。相較于傳統(tǒng)的制造系統(tǒng),智能制造技術(shù)最先進(jìn)的一點(diǎn)則是它有著自主組織、適應(yīng)、學(xué)習(xí)能力,是以往每一種制造技術(shù)所不能具備的。目前,已經(jīng)取得一定成果的智能技術(shù)有:智能機(jī)器人、智能式故障診斷以及維護(hù)系統(tǒng)、制造單元控制系統(tǒng)、智能式CAD以及智能式CAPP,這些研究在全球范圍內(nèi)都引起了一定的反響。智能制造系統(tǒng)的運(yùn)用從最原始的市場(chǎng)分析、產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造以及加工過(guò)程控制、產(chǎn)品生產(chǎn)計(jì)劃及其材料處理、企業(yè)信息管理、設(shè)備維護(hù)等技術(shù)自動(dòng)化方面,延伸到其自主組織能力與制造環(huán)境的集成化層面。總而言之,智能制造系統(tǒng)能給制造技術(shù)帶來(lái)質(zhì)的飛躍,并且其前景廣闊,因此,在制造過(guò)程中有必要將其融入自身機(jī)械制造環(huán)境中。
2.4虛擬化的應(yīng)用
虛擬化的技術(shù)通常包括當(dāng)代制造工藝、計(jì)算機(jī)的圖形學(xué)、人工智能、信息與多媒體技術(shù)等方面,其中主要以計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)建模及仿真技術(shù)為根本,而構(gòu)成的一種綜合多門學(xué)科知識(shí)的系統(tǒng)技術(shù)[4]。虛擬制造通過(guò)運(yùn)用計(jì)算機(jī)仿真與信息技術(shù),以全面仿真實(shí)際活動(dòng)中的制造過(guò)程、信息以及人事物等,便于發(fā)現(xiàn)問(wèn)題以及選取相應(yīng)的預(yù)防對(duì)策,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的一次成功制造,縮短生產(chǎn)周期,降低生產(chǎn)成本,提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的目標(biāo)。
3.結(jié)束語(yǔ)
總之,唯有將當(dāng)代信息技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)以及管理技術(shù)與以往的制造技術(shù)相結(jié)合,才能有效促進(jìn)當(dāng)代機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展。通過(guò)實(shí)現(xiàn)企業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)中自動(dòng)化技術(shù)的柔性化、集成化、智能化以及虛擬化應(yīng)用,合理開(kāi)展企業(yè)產(chǎn)品的經(jīng)營(yíng)、管理及技術(shù)等方面的優(yōu)化配置及整合,實(shí)現(xiàn)提升產(chǎn)品質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本、縮短產(chǎn)品周期、增強(qiáng)服務(wù)質(zhì)量的目標(biāo),從而提高企業(yè)產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力,促使其在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。
【參考文獻(xiàn)】
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【關(guān)鍵詞】自動(dòng)化;機(jī)械制造;關(guān)鍵技術(shù)
所謂自動(dòng)化制造系統(tǒng)FM,指的就是自動(dòng)化水平比較高的制造體系。至今我們提及的FMS一般是指在大批量加工切削里以高度的自動(dòng)化以及先進(jìn)的自動(dòng)化作為目的的制造體系。隨著人們對(duì)生產(chǎn)周期短、成本低、產(chǎn)品多樣性等方面的需要日益強(qiáng)烈,F(xiàn)MS系統(tǒng)也有了飛速發(fā)展,而且因?yàn)橥ㄐ拧⒂?jì)算機(jī)以及微電子技術(shù)和控制與機(jī)械設(shè)備的快速發(fā)展,也促進(jìn)了自動(dòng)化技術(shù)越來(lái)越成熟,21世紀(jì),自動(dòng)化制造業(yè)邁進(jìn)了一個(gè)新的時(shí)代,CIMS--即以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的集成制造時(shí)代,F(xiàn)MS已經(jīng)成為各個(gè)工業(yè)制造國(guó)機(jī)械自動(dòng)化的研究重點(diǎn)。
一、機(jī)械制造的自動(dòng)化規(guī)模
根據(jù)規(guī)模的大小,我們把機(jī)械自動(dòng)化的系統(tǒng)分為以下幾類:
(一)自動(dòng)化制造單元--FMC
FMS的出道及被用于工業(yè)生產(chǎn)的時(shí)間大約比FMC早了七八年,它由三種主要的設(shè)備組成,首先它以一至兩臺(tái)作為加工中心;然后是工業(yè)機(jī)器人,緊接著是存貯運(yùn)送物料和數(shù)控機(jī)床。這樣的設(shè)計(jì)比較適合加工那些品種很多比較靈活的產(chǎn)品。其實(shí)我們可以視FMC為向小型廉價(jià)化發(fā)展的一類產(chǎn)物。FMC是所有FMS中規(guī)模最小的系統(tǒng),主要特點(diǎn)就是實(shí)現(xiàn)了單機(jī)能夠自動(dòng)化,迄今為止FMC已邁入應(yīng)用普及階段。
(二)自動(dòng)化制造系統(tǒng)--FMS
FMS一般至少由四臺(tái)全自動(dòng)人工中心以及數(shù)控機(jī)床等構(gòu)成的管理體系。它能連接物料搬運(yùn)體系以及集中的控制體系,并且可以在確保沒(méi)有停機(jī)的前提下管理與加工中、小批量以及多品種的機(jī)械制造。
(三)自動(dòng)化制造線--FML
這種系統(tǒng)屬于品種多的中小批量FMS與品種較少或單一大規(guī)模非自動(dòng)化生產(chǎn)線間的生產(chǎn)線。它的加工機(jī)器可能是專用機(jī)床NC或者專用機(jī)床,也可能是CNC機(jī)床或者普通的加工中心。一般對(duì)物料轉(zhuǎn)移體系的自動(dòng)化的要求要比FMS低很多,但卻有著很高的生產(chǎn)效率。它的代表系統(tǒng)主要是:連續(xù)型生產(chǎn)中的分散型控制系統(tǒng)以及離散生產(chǎn)當(dāng)中的自動(dòng)化控制系統(tǒng),主要特點(diǎn)是生產(chǎn)線已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化,它的技術(shù)也日益成熟,目前已進(jìn)入應(yīng)用過(guò)程。
(四)自動(dòng)化制造工廠--FMF
該系統(tǒng)將很多個(gè)FMS連接在一起,并提供其自動(dòng)式立體倉(cāng)庫(kù),通過(guò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)相互聯(lián)系,運(yùn)用從訂購(gòu)、設(shè)計(jì)、加工、裝配、檢驗(yàn)、運(yùn)送到發(fā)貨的一整個(gè)完整的FMS系統(tǒng)。其中含有CAM/CAD,使得計(jì)算機(jī)集成制造體系(CIMS)運(yùn)用到實(shí)際里,實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)系統(tǒng)高度的自動(dòng)化,從而實(shí)現(xiàn)了全工廠領(lǐng)域的制造管理、材料加工和物料運(yùn)貯過(guò)程的全面化。FMF可以說(shuō)是自動(dòng)化生產(chǎn)里面的最高反映,顯示出全世界最發(fā)達(dá)的自動(dòng)化技術(shù)。它把管理經(jīng)營(yíng)、產(chǎn)品研發(fā)以及制造的自動(dòng)化合為一個(gè)整體,例如其中的一個(gè)代表,智能制造體系IMS,它通過(guò)信息流對(duì)物質(zhì)流進(jìn)行控制,主要特色實(shí)現(xiàn)了工廠自動(dòng)化。
二、自動(dòng)化關(guān)鍵技術(shù)
(一)人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)--ANN
該技術(shù)是通過(guò)模擬智能生物的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)而對(duì)信息并行處理的方法。所以人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)也屬于一種人工的智能化工具。在自控領(lǐng)域,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在未來(lái)不長(zhǎng)時(shí)間以后將和模糊控制體系以及專家系統(tǒng)并列屬于現(xiàn)代社會(huì)自動(dòng)化系統(tǒng)中的組成部分。
(二)專家系統(tǒng)、人工智能以及智能傳感技術(shù)
截止到目前,F(xiàn)MS里面使用的人工智能大部分指的都是以規(guī)則為基礎(chǔ)的專家系統(tǒng)。該系統(tǒng)運(yùn)用推理規(guī)則以及專家知識(shí)來(lái)推理,解決各種問(wèn)題,比如控制、命令、修復(fù)、監(jiān)視、計(jì)劃、設(shè)計(jì)、故障分析、診斷、預(yù)測(cè)、解釋等。由于該專家系統(tǒng)可以更加簡(jiǎn)便地結(jié)合經(jīng)過(guò)經(jīng)驗(yàn)取得的知識(shí)與將經(jīng)驗(yàn)和各種事實(shí)查驗(yàn)過(guò)的理論,所以專家系統(tǒng)加強(qiáng)了FMS各個(gè)方面的工作的自動(dòng)化。遐想將來(lái),通過(guò)知識(shí)處理,知識(shí)密集的人工智能技術(shù),包括專家系統(tǒng),一定會(huì)在FMS(特別是智能型)領(lǐng)域里發(fā)揮至關(guān)重要的作用。至今FMS系統(tǒng)中使用的各種技術(shù),最有前途的應(yīng)該是人工智能IMT。預(yù)測(cè)到二十一世紀(jì)中期,F(xiàn)MS中人工智能的使用規(guī)模至少會(huì)比現(xiàn)在大四倍。智能制造技術(shù)目的在于把人工智能加入到制造過(guò)程中的各環(huán)節(jié),依靠模擬專家的智能活動(dòng),延伸或取代制造業(yè)中部分人類腦力勞動(dòng)。在制造過(guò)程里面,系統(tǒng)可以自動(dòng)監(jiān)視其運(yùn)行狀況,在遭到內(nèi)部或者外界刺激時(shí)可以自動(dòng)調(diào)節(jié)它的參數(shù),以便達(dá)到最優(yōu)工作狀態(tài),形成自組織的能力。因此IMT被當(dāng)做未來(lái)期間的制造技術(shù)。該技術(shù)是隨著人工智能以及計(jì)算機(jī)應(yīng)用科技出現(xiàn)的,使得傳感器有內(nèi)在的“決策”能力。
(三)模糊控制技術(shù)
模糊數(shù)學(xué)在實(shí)際生活當(dāng)中主要的應(yīng)用是模糊控制器。前不久研發(fā)出來(lái)的高性能模糊控制器擁有自學(xué)習(xí)的能力;它可以在控制進(jìn)程里一直獲得新信息并并且對(duì)控制量自動(dòng)進(jìn)行調(diào)整;極大提高了系統(tǒng)的性能。以神經(jīng)人工網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的自學(xué)模式受到人們的廣泛關(guān)注。
(四)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)--CAD
CAD技術(shù)以后的發(fā)展趨勢(shì)是將引進(jìn)專家系統(tǒng),賦予其智能化技術(shù),這樣就可以對(duì)任何復(fù)雜的問(wèn)題進(jìn)行處理。目前該技術(shù)的最新突破是光敏立體成形技術(shù)。該技術(shù)直接使用CAD數(shù)據(jù),借助受控于計(jì)算機(jī)的激光掃描體系,把三維的數(shù)據(jù)模型拆分為幾層二維的片狀圖片,并參照二維的片狀圖掃描池里面的光敏樹(shù)脂液面,液面一旦被掃描到,就固化為塑料,這樣循環(huán)進(jìn)行,逐層掃描形成圖形,而且自動(dòng)粘合分層成形的所有固化片狀塑料,只需要確定數(shù)據(jù),就可以數(shù)小時(shí)內(nèi)制作出準(zhǔn)確的原型。該技術(shù)有助于研發(fā)新結(jié)構(gòu)以及新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的速度。
三、結(jié)語(yǔ)
機(jī)械制造和自動(dòng)化的技術(shù)水平是衡量國(guó)家科技先進(jìn)與否的主要標(biāo)志,也被視為激烈競(jìng)爭(zhēng)的重要指標(biāo)。我國(guó)的社會(huì)主義進(jìn)程雖然進(jìn)展的不錯(cuò),但依據(jù)當(dāng)前的國(guó)情,我國(guó)的文化科教、科學(xué)技術(shù)、市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)等方面的發(fā)展均處于起步期,機(jī)械制造以及自動(dòng)化是我們更加不可以忽略的薄弱環(huán)節(jié)。我們必須一直研究學(xué)習(xí)機(jī)械制造和自動(dòng)化技術(shù),減少與發(fā)達(dá)國(guó)家的差距,才有可能在市場(chǎng)的激烈競(jìng)爭(zhēng)中長(zhǎng)久處于不敗之地。
參考文獻(xiàn)
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【關(guān)鍵詞】機(jī)械設(shè)計(jì)制造;自動(dòng)化;發(fā)展前景
機(jī)械制造業(yè)是我國(guó)制造業(yè)的重要組成部分,機(jī)械自動(dòng)化程度的高低對(duì)我國(guó)制造業(yè)的發(fā)展具有重大的影響,對(duì)我國(guó)工業(yè)體系的不斷健全完善具有重大的意義,因此對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的研究就非常有必要性和迫切性。在現(xiàn)代化發(fā)展以來(lái),我國(guó)對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化進(jìn)行了研究和應(yīng)用,取得了一定的成績(jī),但與發(fā)達(dá)國(guó)家相比還有一定差距,對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化在技術(shù)和系統(tǒng)優(yōu)化方面還要進(jìn)一步研究和完善。
1.機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的特點(diǎn)
相比于傳統(tǒng)的機(jī)械制造而言,機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化技術(shù)更具人性化和智能化,其包含了更多的技術(shù)和優(yōu)勢(shì),并對(duì)資源進(jìn)行了重新整合。由于機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化采用了多種技術(shù),因此現(xiàn)代的機(jī)械自動(dòng)化設(shè)備基本滿足了現(xiàn)代工業(yè)機(jī)器的各種內(nèi)在要求以及功能的實(shí)現(xiàn)。
在不同的工業(yè)領(lǐng)域中,各類機(jī)械設(shè)備的使用都會(huì)存在技術(shù)局限性的問(wèn)題,現(xiàn)代工業(yè)機(jī)器的內(nèi)在要求決定了一些產(chǎn)品的性能和功能要根據(jù)具體的需要進(jìn)行設(shè)計(jì)和完善。機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化技術(shù)具有職能性和可選擇性,這就決定了產(chǎn)品會(huì)具有一定的應(yīng)需價(jià)值。
從技術(shù)的層面考慮,可以實(shí)現(xiàn)機(jī)械自動(dòng)化的系統(tǒng),在對(duì)其設(shè)計(jì)的過(guò)程中,我們就要考慮到其功能要求,因此,產(chǎn)品就可以根據(jù)具體需要進(jìn)行輸出。
機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化系統(tǒng)是一個(gè)綜合的概念,其涵蓋了機(jī)電一體化技術(shù)和機(jī)電一體化產(chǎn)品兩個(gè)方面的內(nèi)容,而又作為產(chǎn)品,還包含了設(shè)計(jì)、制造和具體的功能,是一個(gè)系統(tǒng)化的有機(jī)整體。
2.機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的發(fā)展前景
2.1機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的智能化發(fā)展
在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化未來(lái)發(fā)展前景中,智能化是其一個(gè)非常重要的發(fā)展方向。機(jī)械設(shè)計(jì)制造的智能化,就是實(shí)現(xiàn)人機(jī)一體化功能,能夠?qū)崿F(xiàn)各種智能操作行為。在智能化發(fā)展中,主要由智能機(jī)器人和人類工程專家構(gòu)成,而從控制工程的方面來(lái)講,智能化的機(jī)器會(huì)涉及到諸多科學(xué)領(lǐng)域,如模糊數(shù)學(xué)、運(yùn)籌學(xué)、機(jī)電一體化等;從人工智能的方面來(lái)講,智能化的機(jī)器又會(huì)涉及到生理學(xué)、心理學(xué)、行為學(xué)等領(lǐng)域。因此,在智能機(jī)器人的幫助下,人類工程專家的工作就會(huì)更高效和便捷,甚至在某些領(lǐng)域,機(jī)器智能勞動(dòng)能夠完全取代人類的腦力勞動(dòng)。此外,機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化智能化發(fā)展以后,其產(chǎn)品還將具備一定的思維能力和邏輯能力,可以通過(guò)獨(dú)立的推理判斷進(jìn)行決策和行動(dòng)。因此,在不久的將來(lái),智能化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的應(yīng)用是可以實(shí)現(xiàn)的。
2.2機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的數(shù)字化發(fā)展
當(dāng)今社會(huì),計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)飛速發(fā)展,因此數(shù)字化也成為了機(jī)械制造技術(shù)發(fā)展的方向。在機(jī)械制造企業(yè)中,各種信息經(jīng)過(guò)數(shù)字化處理后,通過(guò)便捷的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行快速傳遞。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)不僅可以傳輸文字和圖像,還可以進(jìn)行技術(shù)能力、功能的數(shù)字化處理。各類機(jī)械設(shè)計(jì)資料的搜集、分析、重整、規(guī)劃等都可以通過(guò)數(shù)字化技術(shù)進(jìn)行保存、瀏覽、傳遞等。這些過(guò)程的實(shí)現(xiàn)會(huì)涉及到眾多計(jì)算機(jī)技術(shù),包括數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、多媒體技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)等。機(jī)械制造數(shù)字化是將機(jī)械制造和計(jì)算機(jī)技術(shù)的有機(jī)結(jié)合,制造業(yè)可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)來(lái)產(chǎn)品以及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),建立行業(yè)發(fā)展準(zhǔn)則。因此,數(shù)字化是未來(lái)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化發(fā)展的方向之一。
2.3機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的虛擬化發(fā)展
機(jī)械制造企業(yè)通常對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí),需要在現(xiàn)實(shí)的圖紙上進(jìn)行初步設(shè)計(jì),在這個(gè)過(guò)程中要先設(shè)計(jì)出產(chǎn)品的主要結(jié)構(gòu),然后根據(jù)設(shè)計(jì)的圖紙?jiān)龠M(jìn)行實(shí)驗(yàn)以確定最合適的結(jié)構(gòu),從而完成產(chǎn)品的最終設(shè)計(jì)。在這樣的設(shè)計(jì)過(guò)程中,這種設(shè)計(jì)方式需要花費(fèi)一定的人力物力及大量時(shí)間,特別是設(shè)計(jì)周期會(huì)很長(zhǎng)。
現(xiàn)代科技的日益發(fā)展,計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷進(jìn)步為產(chǎn)品設(shè)計(jì)的優(yōu)化提供了有力的技術(shù)支持。在采用計(jì)算機(jī)之后,我們可以對(duì)設(shè)計(jì)工作進(jìn)行虛擬模擬,并對(duì)整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程進(jìn)行跟蹤優(yōu)化;而且通過(guò)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行信息的及時(shí)傳遞與回執(zhí),使工作在不同地域的人們進(jìn)行實(shí)時(shí)的技術(shù)溝通,大大減少了時(shí)間的消耗。可見(jiàn),虛擬化將成為機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的發(fā)展方向之一。
2.4機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的模塊化發(fā)展
為了適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)的快速發(fā)展,模塊化設(shè)計(jì)將出現(xiàn)在未來(lái)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化發(fā)展中。機(jī)械自動(dòng)化產(chǎn)品可以分為不同的種類,因此在對(duì)機(jī)械自動(dòng)化產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),就要充分考慮到不同產(chǎn)品單元接口的差別性,而模塊化的設(shè)計(jì)就是為了滿足這一需求。尤其是在新產(chǎn)品的研發(fā)中,更要對(duì)產(chǎn)品單元進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)。機(jī)械自動(dòng)化產(chǎn)品的單元接口可以包括動(dòng)力接口、執(zhí)行接口、反饋接口等,在進(jìn)行接口設(shè)計(jì)的同時(shí),就要充分考慮到接口的通用性,使機(jī)械產(chǎn)品向著系列化的方向發(fā)展。因此,模塊化有利于機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的創(chuàng)新,從而可以突出產(chǎn)品設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)。
2.5機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的綠色化發(fā)展
在國(guó)民經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的同時(shí),環(huán)境的破壞和污染問(wèn)題愈來(lái)愈突出,自然資源的日益減少引起了人們對(duì)于環(huán)境保護(hù)的關(guān)注,人們已經(jīng)逐漸意識(shí)到生態(tài)環(huán)境保護(hù)的重要性和迫切性。在機(jī)械制造行業(yè),環(huán)保意識(shí)也注入其中,機(jī)械制造業(yè)涉及的眾多環(huán)節(jié),包括產(chǎn)品設(shè)計(jì),產(chǎn)品制造,產(chǎn)品使用和產(chǎn)品維修等環(huán)節(jié),都要充分運(yùn)用綠色環(huán)保的理念。在機(jī)械產(chǎn)品的回收再利用階段也要考慮到環(huán)境保護(hù)問(wèn)題。因此,綠色化發(fā)展是機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化未來(lái)發(fā)展的一個(gè)必然趨勢(shì)。
3.總結(jié)
綜上所述,隨著我國(guó)工業(yè)的快速發(fā)展,從目前機(jī)械制造自動(dòng)化狀況來(lái)看,機(jī)械工業(yè)作為我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一個(gè)重要環(huán)節(jié),也要隨著科技的發(fā)展而不斷進(jìn)步。現(xiàn)代制造業(yè)的發(fā)展已經(jīng)離不開(kāi)機(jī)械自動(dòng)化,機(jī)械行業(yè)的眾多領(lǐng)域也已離不開(kāi)自動(dòng)化系統(tǒng),機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化需要不斷向更深層次的領(lǐng)域進(jìn)行拓展,以實(shí)現(xiàn)我國(guó)現(xiàn)代工業(yè)機(jī)械制造的轉(zhuǎn)型發(fā)展、快速發(fā)展。 [科]
【參考文獻(xiàn)】
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中國(guó)機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì)主辦
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遼寧省重要技術(shù)創(chuàng)新與研發(fā)基地建設(shè)工程中心主辦
預(yù)計(jì)1個(gè)月內(nèi)審稿 部級(jí)期刊
中國(guó)煤炭科工集團(tuán)有限公司主辦
預(yù)計(jì)1個(gè)月內(nèi)審稿 部級(jí)期刊
中華人民共和國(guó)工業(yè)和信息化部主辦
預(yù)計(jì)1-3個(gè)月審稿 省級(jí)期刊
中國(guó)機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì)主辦
預(yù)計(jì)1個(gè)月內(nèi)審稿 部級(jí)期刊
中國(guó)建筑業(yè)協(xié)會(huì)主辦