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      機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械制造業(yè)中的應(yīng)用分析

      2020-09-10 19:14:10楊一月潘逸民
      環(huán)球市場(chǎng) 2020年4期
      關(guān)鍵詞:機(jī)械制造業(yè)機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用分析

      楊一月 潘逸民

      摘要:我國(guó)現(xiàn)階段機(jī)械制造行業(yè)具有諸多制造技術(shù),機(jī)械自動(dòng)化是機(jī)械制造行業(yè)的重要組成部分。由于機(jī)械自動(dòng)化的不斷發(fā)展,從而使機(jī)械制造技術(shù)的更新得到大幅度提升,在機(jī)械制造行業(yè)中應(yīng)用機(jī)械自動(dòng)化也就更加具有創(chuàng)新性與先進(jìn)性。在機(jī)械制造行業(yè)發(fā)展中機(jī)械自動(dòng)化具有至關(guān)重要的作用,是對(duì)機(jī)械制造行業(yè)進(jìn)行未來(lái)發(fā)展的方向。由于機(jī)械自動(dòng)化與機(jī)械制造密不可分,從而在機(jī)械制造行業(yè)中應(yīng)用機(jī)械自動(dòng)化,能夠最大化的對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展進(jìn)行推動(dòng)。

      關(guān)鍵詞:機(jī)械自動(dòng)化技術(shù);機(jī)械制造業(yè);應(yīng)用分析

      一、機(jī)械自動(dòng)化的內(nèi)涵及技術(shù)構(gòu)成

      (一)內(nèi)涵

      所謂機(jī)械自動(dòng)化具體是指機(jī)器或裝置,按照預(yù)先設(shè)定好的程序,通過(guò)機(jī)械的方式實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制的過(guò)程,整個(gè)過(guò)程無(wú)需人為干預(yù),也不需要人工輔助。在機(jī)械制造領(lǐng)域中,機(jī)械自動(dòng)化的運(yùn)用,使傳統(tǒng)人工手動(dòng)操作的生產(chǎn)模式得以改變,不僅大幅度降低了操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度,而且還使工作效率獲得進(jìn)一步提升,同時(shí)機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量也得到有效保障。

      (二)技術(shù)構(gòu)成

      對(duì)于機(jī)械自動(dòng)化而言,它是一個(gè)相對(duì)比較復(fù)雜的系統(tǒng),由諸多科學(xué)技術(shù)組合而成,是一種較為先進(jìn)的生產(chǎn)模式,其中涵蓋了若干個(gè)單元,每個(gè)單元都有自己的功能和作用如程序單元決定了系統(tǒng)所需完成的工作任務(wù);傳感單元可對(duì)信息進(jìn)行采集和傳輸,確保命令的有效執(zhí)行;控制單元可實(shí)時(shí)完成調(diào)節(jié)和監(jiān)控,保證系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。

      二、機(jī)械制造中機(jī)械自動(dòng)化的具體應(yīng)用

      (一)CAE技術(shù)的應(yīng)用

      CAE是計(jì)算機(jī)輔助工程的簡(jiǎn)稱,這是機(jī)械自動(dòng)化中的核心技術(shù)之一,該技術(shù)在機(jī)械制造領(lǐng)域中的應(yīng)用非常廣泛。在機(jī)械制造中,可借助CAE技術(shù)對(duì)機(jī)械制造中的力學(xué)性能進(jìn)行輔助計(jì)算與分析,由此可使機(jī)械產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、剛度及強(qiáng)度達(dá)到相關(guān)要求。可用于機(jī)械制造的CAE軟件有ANSYS軟件、NASTRAN軟件等。

      1.ANSYS軟件在機(jī)械制造中的應(yīng)用

      該軟件具備熱瞬態(tài)分析功能,其在機(jī)械制造中的應(yīng)用,能夠快速得出機(jī)械設(shè)備在某一段運(yùn)行時(shí)間內(nèi)的熱性能。不僅如此ANSYS軟件還有著超強(qiáng)的數(shù)據(jù)分析能力,經(jīng)分析處理之后的數(shù)據(jù)可與其它軟件進(jìn)行共享,由此大幅度提升了機(jī)械制造過(guò)程中的數(shù)據(jù)處理水平。目前,隨著生產(chǎn)過(guò)程的不斷改進(jìn)和優(yōu)化,對(duì)機(jī)械的各方面性能提出更高的要求,因此精細(xì)化設(shè)計(jì)已成為機(jī)械制造的必然發(fā)展趨勢(shì),而想要使制造出來(lái)的機(jī)械產(chǎn)品達(dá)到精確性的目標(biāo),就必須保證產(chǎn)品設(shè)計(jì)的合理性,應(yīng)用ANSYS軟件可以使該目標(biāo)得以順利實(shí)現(xiàn)。

      2.NASTRAN軟件在機(jī)械制造中的應(yīng)用

      在機(jī)械制造中,可以運(yùn)用NASTRAN軟件進(jìn)行熱傳導(dǎo)分析,從而達(dá)到優(yōu)化機(jī)械設(shè)備熱性能的目的。除此之外,很多機(jī)械在制造過(guò)程中采用的都是非線性的設(shè)計(jì)方法,可在機(jī)械產(chǎn)品的金屬成型及變形分析中,對(duì)NASTRAN軟件進(jìn)行應(yīng)用,并且還可以對(duì)部分零部件進(jìn)行分析,從而了解每個(gè)部件的使用壽命,借助可視化模型,能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)的整體優(yōu)化。

      (二)模糊控制的應(yīng)用

      模糊控制是智能控制技術(shù)的重要分支,是一種以模糊邏輯推理為基礎(chǔ)的計(jì)算機(jī)數(shù)字控制技術(shù),其歸屬于非線性控制的范疇。通過(guò)模糊控制能夠?qū)θ斯Q策過(guò)程進(jìn)行模擬,在此基礎(chǔ)上可以實(shí)現(xiàn)算法控制。同時(shí),模糊控制還能與一些先進(jìn)的技術(shù)相結(jié)合,形成功能更加強(qiáng)大的自動(dòng)化控制系統(tǒng),由此可對(duì)機(jī)械制造的過(guò)程進(jìn)行有效控制。

      (三)CAD技術(shù)的應(yīng)用

      CAD是計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)稱,這是一種非常先進(jìn)且實(shí)用的設(shè)計(jì)方法,在機(jī)械制造中的應(yīng)用十分廣泛。依托CAD能夠快速完成機(jī)械建模,為后續(xù)的制造加工提供參考依據(jù)。通過(guò)CAD可以在相對(duì)較短的時(shí)間內(nèi)設(shè)計(jì)出機(jī)械產(chǎn)品的模型,由此可使與產(chǎn)品有關(guān)的信息直觀呈現(xiàn)出來(lái),便于產(chǎn)品參數(shù)的優(yōu)化調(diào)整,能使制造加工過(guò)程變得更加合理。

      (四)人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用

      1.應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。ANN具有如下應(yīng)用優(yōu)勢(shì):①自學(xué)習(xí)能力。以圖像識(shí)別為例,將圖像樣板及識(shí)別結(jié)果輸入到ANN之后,通過(guò)自學(xué)習(xí),ANN能夠逐步學(xué)會(huì)識(shí)別類似的圖像。②快速尋找最優(yōu)解。在很多領(lǐng)域的復(fù)雜問(wèn)題分析中,都需要求取最優(yōu)解,由于問(wèn)題本身的復(fù)雜程度較高,從而使得計(jì)算過(guò)程較為繁瑣,耗時(shí)較長(zhǎng)。而ANN能夠依托計(jì)算機(jī)高速的運(yùn)算能力,在相對(duì)較短的時(shí)間內(nèi),找到最優(yōu)解。

      2.在機(jī)械制造中的應(yīng)用??梢赃\(yùn)用ANN對(duì)機(jī)械進(jìn)行動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì),以此來(lái)獲取結(jié)構(gòu)變量與動(dòng)態(tài)參數(shù)之間的非線性映射關(guān)系。同時(shí),利用ANN能夠顯著提升機(jī)械制造系統(tǒng)的自適應(yīng)能力,由此可使機(jī)械產(chǎn)品的制造效率獲得大幅度提升。

      (五)機(jī)械自動(dòng)化應(yīng)用要點(diǎn)

      1.確?;A(chǔ)配套。機(jī)械自動(dòng)化涵蓋的內(nèi)容既多且雜,如計(jì)算機(jī)、微電子、機(jī)械、控制等等,上述內(nèi)容均會(huì)對(duì)機(jī)械制造系統(tǒng)的運(yùn)行產(chǎn)生一定的影響,比如檢測(cè)、控制、伺服等等。同時(shí)機(jī)械自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)需要大量數(shù)據(jù)信息的支撐,所以信息處理成為機(jī)械制造中不可或缺的技術(shù)之一。

      2.保證技術(shù)的實(shí)用性。在機(jī)械制造中應(yīng)用機(jī)械自動(dòng)化的相關(guān)技術(shù)時(shí),應(yīng)當(dāng)確保所選的技術(shù)具有較強(qiáng)的實(shí)用性。對(duì)此,制造企業(yè)應(yīng)將各種主流及先進(jìn)的自動(dòng)化技術(shù)作為首選,并對(duì)自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用中的問(wèn)題進(jìn)行分析,找出有效的解決方法,在充分利用原有設(shè)備的基礎(chǔ)卜,通過(guò)優(yōu)化調(diào)整,提高機(jī)械制造的自動(dòng)化水平,使生產(chǎn)出來(lái)的機(jī)械產(chǎn)品滿足不同用戶的使用需要。

      3.考慮成本。機(jī)械制造企業(yè)在對(duì)機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用的過(guò)程中,除了要考慮自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用之后,能夠?qū)ιa(chǎn)效率帶來(lái)的提升之外,還要考慮所選的技術(shù)需要投入的成本,若是成本與效益不成正比,則無(wú)法充分體現(xiàn)出自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)有的優(yōu)勢(shì),并且還會(huì)增大企業(yè)的資金壓力。因此,機(jī)械制造企業(yè)應(yīng)當(dāng)對(duì)一些較為成熟的自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行選用,通過(guò)技術(shù)集成,提升機(jī)械制造水平和生產(chǎn)線的自動(dòng)化程度。

      三、結(jié)語(yǔ)

      綜上所述,機(jī)械制造是一項(xiàng)復(fù)雜程度較高的工作,為進(jìn)一步提升機(jī)械產(chǎn)品的性能和質(zhì)量,可對(duì)機(jī)械自動(dòng)化的相關(guān)技術(shù)進(jìn)行合理運(yùn)用。通過(guò)CAE技術(shù)、模糊控制、CAD技術(shù)以及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),對(duì)機(jī)械制造過(guò)程進(jìn)行優(yōu)化,推動(dòng)機(jī)械制造業(yè)的提檔升級(jí)和突破性變革。

      參考文獻(xiàn):

      [1]何佳俊.機(jī)電自動(dòng)化在工程機(jī)械制造中的應(yīng)用價(jià)值探討[J].商情,2017(8).

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