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自动化技术在机械设计制造中的应用

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  摘 要:自动化技术在不断的发展,应用范围越来越广泛,工业发展与其密切相关,而机械制造作为工业基础,自然离不开自动化技术。自动化技术的应用可以减少企业制造成本,增强机械制造专业的社会竞争力。本文主要从自动化技术的概念入手,分析我国机械制造中自动化技术的应用现状,发现其中的不足,并探究解决办法。把自动化技术推广到机械制造的方方面面,在提高生产率的同时有效促进经济稳步发展。
  关键词:自动化技术;机械制造;生产率
  步入新时代以来,技术的更新换代越发迅疾,我国的机械制造虽然取得了一定的发展,但是由于其本身起点较低,与最前沿的技术的差距其实可以说是越来越大,就目前而言,自动化技术是机械制造需要突破的重点方向,实现机械自动化是我们跟上时代进步,乃至实现超车的大好机会。自动化技术的应用问题亟待解决。
  一、初步了解自动化技术
  自动化技术,通俗的来说,主要是去除繁重枯燥的人工操作,通过机器来完成重复的生產活动。它的优势在于脱离了原本大量的劳动力资源,通过机器运转,节省了大量的生产成本,并且极大地提高的平均精度和生产效率。也有助于操作人员减轻负担。自动化技术的应用体现了以人为本的核心理念,它是机械生产的一个新的阶段。
  二、 我国对此的应用现状
  我国自动化技术的发展现状绝对不容乐观,从教育领域还是应用领域乃至于是研究领域来看,我们距离世界前沿水平还是非常大的距离。目前广泛使用的机床还是非常初级的数控机床和加工中心,并且即使这些机床我国都无法独立制造,控制系统完全依赖于进口,自己的系统的研发使用还需要时间。而柔性自动化技术,集成技术,还有智能AI等都还停留在研发阶段,还没有一个成功的结果,但是同时期的一些发达国家已经把这些技术应用于实际的机械制造生产当中。最为严重的是,我国对此的管理模式依旧落后,从大学机械制造专业学生的教育管理,从事研究的科研人员的人才管理,国外先进技术发展的收集还有实际的工业生产体系等等都还谈不上完善。这样下去,我们可能会被落的更远。机械制造是制造业的基础,也是科技国防实力壮大的关键性条件。然而我国在这一领域所面临的形势非常严峻。究其原因,主要在于人才,无论是理论人才还是实践人才,只有优秀的人才不断涌现,机械制造才能真正的大踏步向前,赶上时代的步伐。科技创新的基础是人才强国,根本上落实到教育培养和人才引进上。
  三、 自动化技术的主要构成
  1.柔性自动化技术。柔性自动化技术是指在机械制造的过程中可以按照需求适当改变生产流程,是区别于之前大批量生产使用的刚性技术,一旦确定生产线,如果更新就会报废。而柔性自动化技术,引入了的计算机系统和数控机床的结合,通过预先编程控制机械制造生产的过程,如果产品发生了改变或者要求发生了改变,我们只需要改变原有的程序代码,进行机械加工过程的修改就可以生产新的产品。使用这样的技术可以有效提高资源的利用率,加快企业进行产品更新换代的速度,更加具有竞争力。
  2.集成自动化技术。集成自动化技术也就是把原本有许多设备进行的加工过程,集中合成到一个设备上。在原有的机械制造项目中,为了提高效率,通常把一件产品的加工分在不同的工厂,一个工厂车间只研究一项工序,方便管理与加工。但是对于个性化至上的今天,除了许多大批量的零件生产,企业还要面对小批量的需求,如果用原有的方式加工得不偿失,但是这样的需求才是许多中小企业真正的前途所在。通过集成自动化技术,综合加工中心的出现就很好的处理了这一问题,解决了供求双方很大的苦恼。
  3.智能自动化技术。智能自动化技术在很多人的了解中也是AI(人工智能)的一种,它其实就是利用计算机预设编程,让工业机器人代替人工处理一些高危作业或者是恶劣环境下的工作。它的智能主要体现在一个非常热门的研究课题,深度学习。它的内部程序其实非常复杂,总而言之它在工作过程中会不断记忆加工的过程,加深其自身的行为树的丰富程度,对于过程而言,可以极大程度上保证机械制造过程的精度问题,也可以自主处理一些突发状况,避免之前发生过的一些工业机器人程序错误导致的意外事件。
  四、自动化技术发展趋势和应用前景
  自动化技术的发展也是日新月异的,每时每刻都有着新的进步,例如:
  1.信息技术的融入。现今计算机技术、网络技术和先进的控制技术相结合,已经突破到了实践应用阶段。如模型预测、神经元和神经网络、模糊控制、多变量控制、自适应和自寻优等先进控制算法已进入实践并用于DCS、PLC等控制器中,而且这种趋势在加快。
  信息技术与自动化结合另一个重点方向是公共数据库、局域网、互联网、无线技术等渗透控制系统使控制系统扁平化,实现了跨平台,跨地区的控制。信息技术的加快融入使得自动化控制系统更加完善灵活,也更加完美。
  2.自动化技术的互补与渗透。DCS,PLC,IPC是自动控制领域的三大支柱,它们在不断地相互竞争中相互促进,因而形成了具有混合控制策略的PLC/DCS混合系统HCS,混合系统HCS的主要特点是:它是一个通用的程序开发环境,具有统一的标签和单一的数据库,以满足多领域自动化系统设计和集成的需要。
  3.控制系统由集中向分散化发展。应对现在生产趋向小型化个性化等趋势,机械设计制造行业也在为此转变。如智能化分布式I/O是将某一部分I/O组成一个有自治能力的节点,其本身带有处理器,独立完成某一部分的控制。由于组合在一个框架内,它可直接安装在现场,甚至空间十分有限的地方,但它同时又可链接到中央计算机,从而将控制系统从传统的三层结构简化为二层结构。
  五、结语
  在21世纪的今天,我们的祖国正在努力实现我们共同的中国梦,机械制造方面,自动化技术的革新应用迫在眉睫,行业中的我们要不断进取,为机械自动化的实现贡献力量,机械制造的自动化前景在我们的努力下清晰可见。
  参考文献:
  [1]戴雪芬,自动化技术在机械设计制造中的应用研究[J].山东工业技术,2017 (01): 28-28.
  [2]于鑫,自动化技术在机械设计制造中的应用研究[J],企业文化旬刊,2016 (12):240—240.
  [3]王小宇,自动化技术在机械设计制造中的应用研究[J].科技展望,2016, 26 (33):105-105.
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