机械制造中的自动化技术

游政?陈雨晴

摘 要：随着近年来科学技术的发展，自动化技术在许多工业领域都有着广泛的应用，在机械制造业中更有着举足轻重的地位。自动化网络技术在实际的应用过程中，优化了生产工艺和生产模式，在降低生产原料和其他资源消耗的同时，有效提高了产品质量和生产效率，节约了人力资源，为机械制造业的发展起到了极大的促进作用。目前，自动化技术在机械制造业的应用向着集成化、智能化的方向发展，有利于促进我国工业自动化技术水平的提高。本文主要是针对自动化技术在机械制造中的应用进行分析。

关键词：自动化技术；机械制造；制造方式；应用分析

前言：机械制造及其自动化目标很明确，就是将机械设备与自动化通过计算机的方式结合起来，形成一系列先进的制造技术，包括CAD（计算机辅助设计）、CAM（计算机辅助制造）、FMS（柔性制造系统）等等，最终形成大规模计算机集成制造系统（CIMS），使传统的机械加工得到质的飞跃。随着自动化技术和各类生产加工设备的发展与成熟，我国的机械制造领域内，自动化技术已经得到了广泛的应用，取得了了長足的进步。但必须指出的是，我国的机械制造自动化技术起步晚，相比欧美发达国家还有着不小的差距，为此我们必须不断提高自身自动化技术，不断完善相关制度和应用方法，形成系统化和集成化的自动化应用技术，推动了机械自动化的改革，突破了传统自动化技术带来的限制性因素，能够满足当前市场生产制造的需要，向自动化的更高阶段努力前行。

1 自动化技术在机械制造中的应用意义

自动化技术是机械制造行业中的一项重要技术，被广泛应用于普遍的机械制造行业中，能够实现对具体加工对象的自动化生产，促进自动化生产链条的完善，能够确保自动化技术在机械制造中的使用的高效和安全。自动化技术是科学技术的产物，在机械制造中的使用是行业发展的必然，能够带动制造行业的快速发展，使加工工艺变得更加精细。

相较于传统的技术工艺，促进了自动化技术工艺的创新，能够在很大程度上有效的节约人力资源，在降低降低工人的劳动强度，改善劳动条件，促进行业生产效率的提高，并能够确保制造业行业的产品质量，显著降低了制造成本。同时，自动化技术在制造业行业的实际应用过程中，对提升经济效益，有效的控制行业成本也具有重要作用，能够实现对整个生产周期的严格把控，有效缩短生产周期，提高生产过程的连续化，促进了产品的更新速度。因此，可知，自动化技术在机械制造行业中的应用，符合行业的发展规律，能够促进行业技术改造和升级发展，对带动行业发展，优化资源配置具有重要作用[1]。

2 机械制造自动化的发展及趋势

（1）高度智能集成性

随着计算机集成制造技术和人工智能技术在制造系统中的广泛应用，带有智能已成为制造自动化系统的主要特征之一。智能集成化制造系统可以根据外部环境的变化自动地调整自身的运行参数，使自己始终处于最佳运动状态，称为系统具有自律能力。智能集成制造系统还具有决策能力，能够最大限度地自行解决系统运动过程中所遇到的各种问题。由于有了智能，系统就可以自动监视本身的运动状态，发生故障则自动给予排除。如发现故障正在形成，则采取措施防止故障的发生。

智能集成化制造系统还应与CIMS的其它系统共同集成为一个有机的整体，以实现信息资源的共享。它的集成性不仅仅体现在信息的集成上，它还包括另一个层次的集成，即人和技术之间的集成，实现人机功能的合理分配，并能够充分发挥人的主观能动性。带有智能的制造系统还可以在最佳加工方法和加工参数选择、加工路线的最佳化和智能加工质量控制等方面发挥重要作用。总之，智能集成制造系统具有适应能力、自学习能力、自修复能力、自组织能力和自我优化能力。因而，这种具有智能的集成化制造系统将是制造自动化系统的主要发展趋势之一。但由于受到人工智能技术发展的限制，智能集成制造自动化系统的实现是个缓慢的过程。

（2）人机结合的适度自动化

传统的制造自动化系统往往过分强调完全自动化，对如何发挥人的主导作用考虑甚少。但在先进生产模式下的制造自动化系统却并不过分强调它的自动化水平，而强调的是人机功能的合理分配，强调充分发挥人的主观能动性。因此，先进生产模式下的制造自动化系统是人机结合的适度自动化系统。这种系统的成本不高，但运行可靠性却很高，系统的结构也比较简单。它的主要缺陷是人的情绪波动会影响系统的运行质量。在先进生产模式下特别是智能制造系统中，计算机可以取代人的一部分思维、推理及决策活动，但绝不是全部。在这种系统中，起主导作用的仍然是人，因为无论计算机如何“聪明”，它的智能将永远无法与人的智能相提并论。

（3）强调系统的柔性和敏捷性

传统的制造自动化系统的应用场合往往是大批量生产环境，这种环境不特别强调系统具有柔性。但先进生产模式下的制造自动化系统面对的却是多品种、小批量生产环境和不可预测的市场需求，这就要求系统具有比较大的柔性，能够满足产品快速更换的要求。实现制造自动化系统柔性的主要手段是采用成组技术和计算机控制的、模块化的数控设备。但这里所说的柔性与传统意义上的柔性却不同，人们称之为敏捷性。传统意义上的柔性制造制系统仅能在一定范围内具有柔性，而且系统的柔性范围是在系统设计时就预先确定了的，超出这个范围时系统就无能为力。但先进生产模式下的制造自动化系统面对的是无法预测的外部环境，无法在规划系统时预先设定系统的有效范围。但由于系统具有智能且采用了多种新技术，因此不管外部环境如何变化，系统都可以通过改变自身的结构来适应此种变化。智能制造系统的这种“敏捷性”比“柔性”具有更广泛的适应性。

（4）功能扩展化

理论上，完整的制造自动化系统应包括毛坯的制备、物料的存储、运输、加工、辅助处理、零件检验、装配、部件及成品测试、油漆和包装等内容，并将它们集成为一个有机的整体。但目前的制造自动化主要是面向零件加工的，其它内容则涉及较少。未来的制造自动化系统应逐步向前扩展到毛坯的自动制备，向后扩展到自动装配、自动测试及自动包装等。

3 结论

在科学技术不断快速发展的背景下，机械自动化已经渗透到社会生产的各个领域中。自动化技术是科学技术的产物，在制造业行业中的应用，是社会发展的必然，直接决定着机械制造业的发展水平。应该推动机械制造行业向着高质量、高速度和高效益的方向发展，确保机械制造行业自动化技术的高效性，对提高机械制造业的工作质量和工作效率，具有重要作用，是一个国家科学技术的产物，能够展现出国家的综合实力。因此，应该推进自动化技术在制造业行业中的推广和应用，提升自动化技术水平和机械制造行业的生产价值。

参考文献

[1]黄甫年. 自动化技术在机械制造中的应用与发展研究[J]. 科技风，2014，16：93.

[2]梅文祥. 机械自动化技术及其在机械制造中的应用探讨[J]. 科技资讯，2013，13：89.

[3]黄天杰. 试论数控自动化技术在机械制造中的应用[J]. 科技展望，2016，06：53.

作者简介

游政（1994-），男，福建省龙岩市，本科在读。

陈雨晴（1994-），女，福建省龙岩市，本科在读。