自動化技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用研究

李永智，王有臣（河南豫光金鉛集團(tuán)有限公司，河南　濟(jì)源　459000）

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自動化技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用研究

李永智，王有臣
（河南豫光金鉛集團(tuán)有限公司，河南濟(jì)源459000）

摘要：自動化技術(shù)是一門涉及多學(xué)科的綜合性科學(xué)技術(shù)，將自動化技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械領(lǐng)域不僅能夠提高機(jī)械加工效率，而且能夠提高機(jī)械制造的質(zhì)量。因此，研究自動化技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用有十分重要的意義。

關(guān)鍵詞：汽車電控技術(shù)；故障診斷；維修方法

1　前言

隨著我國機(jī)械制造業(yè)和計算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的機(jī)械行業(yè)正面臨著新的發(fā)展機(jī)遇。將自動化技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械制造行業(yè)，促使了先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展，不僅大幅度提高了機(jī)械加工的效率，而且也提高了機(jī)械制造的質(zhì)量。目前，為提高機(jī)械制造業(yè)的競爭力，世界各發(fā)達(dá)國家都越來越重視自動化技術(shù)在機(jī)械制造領(lǐng)域的應(yīng)用研究。針對這樣的生產(chǎn)趨勢和技術(shù)現(xiàn)狀，本文將主要研究自動化技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用。

2　自動化技術(shù)的基本概念和發(fā)展概況

自動化技術(shù)是一門涉及控制理論、計算機(jī)技術(shù)、系統(tǒng)工程、電子技術(shù)、液壓與氣壓傳動等多學(xué)科的綜合性科學(xué)技術(shù)。傳統(tǒng)的自動化是指以機(jī)器的動作代替人們的操作自動化的完成生產(chǎn)作業(yè)任務(wù)，當(dāng)今的自動化概念已擴(kuò)展為用機(jī)器不僅能夠代替人的體力勞動而且還能夠代替或輔助腦力勞動，以自動地完成特定的作業(yè)。在機(jī)械制造方面，自動化技術(shù)有三個方面的含義——自動化技術(shù)能代替人的體力勞動，代替或輔助人的腦力勞動，整個機(jī)械制造系統(tǒng)的協(xié)調(diào)、管理、控制和優(yōu)化。機(jī)械自動化不僅涉及產(chǎn)品的制造過程，而且也涉及產(chǎn)品的整個生命周期的全部過程?？梢姡詣踊碚摵妥詣踊夹g(shù)已形成了一個完整的體系。

美國福特公司的工程師于上世紀(jì)四十年代首先提出自動化的概念，用來描述發(fā)動機(jī)的工作過程。50年代，隨著經(jīng)典控制理論的發(fā)展，自動化進(jìn)入以單變量自動控制系統(tǒng)階段。60年代，隨著現(xiàn)代控制理論和電子計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，自動化技術(shù)與信息技術(shù)相融合，實現(xiàn)了生產(chǎn)過程的最優(yōu)控制?，F(xiàn)階段隨著空間技術(shù)的不斷發(fā)展，自動化技術(shù)已應(yīng)用于大型的工程系統(tǒng)，用來解決多變量系統(tǒng)的最優(yōu)控制問題，這就促使了系統(tǒng)控制和智能控制的發(fā)展，出現(xiàn)了綜合應(yīng)用計算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、系統(tǒng)工程和人工智能等高新技術(shù)的高級自動化系統(tǒng)，如柔性制造系統(tǒng)、計算機(jī)集成制造系統(tǒng)、智能機(jī)器人、決策支持系統(tǒng)、專家系統(tǒng)等。

3　機(jī)械自動化技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用

柔性制造系統(tǒng)是機(jī)械自動化技術(shù)在機(jī)械制造中應(yīng)用的一種表現(xiàn)。柔性制造系統(tǒng)是在機(jī)械化和自動控制技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種自動化機(jī)械制造系統(tǒng)，由信息控制系統(tǒng)、物料運輸系統(tǒng)、數(shù)字控制機(jī)械加工設(shè)備組成，最顯著的特點是能夠自動適應(yīng)外界環(huán)境的變化，根據(jù)客戶的需求能靈活調(diào)整所制造產(chǎn)品的類型和結(jié)構(gòu)。柔性制造系統(tǒng)適用于多品種、小批量的生產(chǎn)模式。柔性制造系統(tǒng)分為柔性制造單元、柔性制造系統(tǒng)、柔性自動生產(chǎn)線三種類型，柔性制造單元有數(shù)控機(jī)床或加工中心組成，柔性制造系統(tǒng)在柔性制造單元的基礎(chǔ)上增加了物料傳送裝置，柔性自動生產(chǎn)線一般是指由專用機(jī)床和自動運輸裝置組成的生產(chǎn)線。

在計算機(jī)集成制造系統(tǒng)方面，機(jī)械自動化技術(shù)集成了技術(shù)經(jīng)營和技術(shù)功能兩方面的內(nèi)容。計算機(jī)集成制造系統(tǒng)是在柔性制造系統(tǒng)的基礎(chǔ)上融合了信息管理技術(shù)而發(fā)展起來的，由管理信息系統(tǒng)、工程設(shè)計系統(tǒng)、制造自動化系統(tǒng)和質(zhì)量保證系統(tǒng)四個功能分系統(tǒng)和計算機(jī)通訊網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)庫兩個分支子系統(tǒng)組成。計算機(jī)集成制造技術(shù)將整個生產(chǎn)環(huán)節(jié)看作一個不可分割的整體，將生產(chǎn)過程中的人、技術(shù)、經(jīng)營三要素與信息流和物質(zhì)流有機(jī)結(jié)合起來，以達(dá)到提高制造質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本、縮短交貨周期的目的。計算機(jī)集成制造系統(tǒng)適用于多品種、小批量生產(chǎn)，是一種十分有發(fā)展?jié)摿蛯嶋H應(yīng)用價值的先進(jìn)制造系統(tǒng)。

4　機(jī)械自動化技術(shù)的發(fā)展趨勢

柔性制造系統(tǒng)正在向模塊化方向發(fā)展。柔性設(shè)計系統(tǒng)與計算機(jī)輔助設(shè)計和計算機(jī)輔助制造相融合，借鑒已有產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝，完成不同模塊的組合設(shè)計，最終形成具備物料流和信息流的各種不同形式的模塊化柔性系統(tǒng)。將柔性制造系統(tǒng)的主要組成部分進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化，以提高柔性制造系統(tǒng)的可靠性，同時降低系統(tǒng)的制造成本。小車和導(dǎo)軌構(gòu)成被加工件的輸送模塊，刀具交換機(jī)器人和安裝在輸送模塊中的小車上的刀庫組成刀具的運輸和調(diào)換模塊，其中刀具的供給方式和被加工零件的儲運方式是影響系統(tǒng)復(fù)雜程度的決定性因素。不同模塊之間相互配合，從而能夠自動的完成有不同要求的被加工件的全部加工過程。

計算機(jī)集成制造系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)從產(chǎn)品決策到銷售整個生產(chǎn)過程的管理層次的自動化，其發(fā)展趨勢體現(xiàn)在以下三個方面。第一，計算機(jī)集成制造系統(tǒng)將會朝著智能化和數(shù)字化方向發(fā)展，由以設(shè)計為中心的數(shù)字制造、以控制為中心的數(shù)字制造和以管理為中心的數(shù)字制造三部分組成。第二，精密化是計算機(jī)集成制造系統(tǒng)的關(guān)鍵，因此計算機(jī)集成制造系統(tǒng)會朝著精密加工、細(xì)微加工、納米加工的方向發(fā)展。第三，高度集成化和標(biāo)準(zhǔn)化是計算機(jī)集成制造系統(tǒng)的發(fā)展趨勢，集成化就是制造技術(shù)的集成、信息技術(shù)的集成和管理科學(xué)的集成。

5　結(jié)論與展望

綜上所述，自動化技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械制造有助于提高我國的機(jī)械制造水平。本文在介紹自動化技術(shù)基本概念和發(fā)展概況的基礎(chǔ)上，概述了機(jī)械自動化技術(shù)在機(jī)械制造領(lǐng)域中應(yīng)用，最后簡要介紹了機(jī)械自動化技術(shù)的發(fā)展趨勢，對自動化技術(shù)在機(jī)械制造中的進(jìn)一步普及和機(jī)械自動化水平的提高可以起到一定的促進(jìn)作用。

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DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.11.027

作者簡介：李永智（1983-），男，河南焦作人，本科，初級職稱。