自动制造技术特点与发展趋势分析

王一茗

摘 要：机械制造技术为各个行业的发展提供了基础性的服务，有力的保证了机械类产品的供给与品质，为进一步提升机械制造的实际应用能力，自动制造技术被广泛的使用和推广，并表现出了明显的技术优势。通过对自动制造技术的组成与特点进行研究，总结并分析了自动制造技术未来的发展趋势。

关键词：自动制造技术;特点;组成;智能化;发展趋势

中图分类号：TH16        文献标识码：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2020.08.021

0 引言

机械制造业是国民经济的支柱产业之一，随着我国现代化进程的不断提升，机械制造的技术和工艺水平也不断得到优化，自动制造技术近年来在我国得到了广泛的普及，在一定程度上影响着机械产品设计、制造、装配、调试、维修等各个环节。机械制造作为机械产业的重要技术实施手段，自动化技术的应用为制造企业带来了更好的经济效益，显著增强了我国机械相关企业的市场竞争力，尽管我国的自动制造技术与世界先进水平还存在一定差距，但这也为机械制造技术的进一步发展预留了更广阔的空间，有利于我国的机械制造技术向着适应国内实际需求的方向发展，随着自动制造技术向智能化发展，将进一步增强我国制造业的国际竞争力。

1 自动制造技术的内涵与组成

自动制造技术是在社会经济的高速发展下产生的，其在产品加工领域应用广泛，自动制造技术是新时代生产领域的关键技术，其广泛应用有利于提高制造行业的市场竞争力。自动制造技术的技术路线主要包括四大部分，分别为状态获取、数据分析、方案选择、动作执行（如图所示）。状态获取主要通过传感器技术和视觉技术来实现，通过对环境、零件、原材料、机器状态的感知，使其转换为信号传递给处理器，处理器对获得的数据进行分析，并对特定生产过程的加工状态进行处理，使被制造件维持目前加工状态、停止加工或变更加工方案，最终控制相关机床的制造设备完成指定的制造任务。

2 自动制造技术特点

2.1 功能配套化程度高

机械制造技术的高度自动化，使传统机械产品生产过程的各个领域集约化程度更高，相互之间的联系关系更为紧密，有利于在原材料库存、材料转移、机械下料、机械加工、综合处理、品质检验、机械装配、性能调试、技术测试等各个环节之间形成信息互通，使机械产品加工过程成为一个有机的整体。智能化的机械制造技术所产生的网络化覆盖已渗透到从毛坯件的自动化配置一直延伸至自动装配和自动测试等多个方面，且相关的功能仍在不断的优化和丰富之中。这能够为机械产品生产企业创造更为良好的经济效益。

2.2 机械制造过程的安全性高

自动制造技术集成了危险区域检测、自动报警、故障诊断等众多功能，在机械产品生产加工过程，自动化技术在其中涉及了方方面面的安全保护功能，能够根据生产过程中环境状态和零部件状态的变化自动进行判断安全故障和隐患，并通过显示、警报、振动等形式进行反馈，遇到严重问题系统会自动停机。且自动制造技术应用过程减少了人工操作的过程，避免了人工操作失误造成的安全隐患，有效改善了传统机械制造过程的安全问题。

2.3 小型化和节能化特征凸显

相对于传统的机械制造设备，自动化制造设备有效精简了相关结构，更加注重机电液一体化技术应用，使很多传统的复杂机械结构被取代，自动制造设备逐渐向小型化方向发展，且相关设备的可靠性更高，更便于集中化管理。同时自动化制造技术在生产过程中的环保能力更强，能更合理的优化与协调需要的生产资源并进行合理化配置，使生产过程中各个环节可能出现的污染问题和资源浪费显著减低，并同时减少污染物和废弃物的产生，使机械制造过程更贴近于节能环保化。

2.4 产品制造质量显著提升

自动化制造技术在现代化工厂中能够形成良好的设备生产流水线操作，能够进一步优化批量产品的生产制造工艺，并有效避免因各生产过程配合不良产生对产品质量的影响，同时自动化的质检技术也进一步保证了零件的合格品质，能够及时准确的将不合格件进行剔除。在机械制造过程中，管理者通过对产品质量问题的研究能够便捷的调整机械制造方案，形成所生產的产品品质不断提升的基本要求。

2.5 机具的可靠性和使用寿命更有保证

由于在满足传统生产制造要求的前提下，自动化制造技术使很多机具的结构更为简化，复杂机械结构的不断减少显著减低了故障率，同时结合自动检测技术，对关键部件、液压系统温度、运动部件位置等进行实施监测，更能避免重大故障问题的发生。且自动化技术使很多传统的保养润滑等工作实现了自动化调整，机具日常的运行状态得到了进一步优化，磨损问题显著减弱，使用寿命会得到进一步增长。

2.6 有效减轻了劳动力负担

自动制造技术不仅提高了生产企业的生产力，更使企业告别了传统的人力劳动模式，机械化和自动化的普及，更加注重设备使用效率的提升与功能的多样化发展，很多制造设备达到一机多能的效果。使劳动者从原本繁重的工作中脱离出来，投入到技术性和管理性的工作中去，低端低收入岗位减少，高端高技术岗位需求量增加，从基础工作者向着技能型和管理型人才发展。

3 自动制造技术的发展趋势

3.1 向人机高效率交互化发展

现阶段尽管机械制造的自动化设备技术已经较为完善，但总体上看，对操作者和管理者的主导作用利用程度仍相对较低，机械制造技术的进一步发展必须要更重视人的主导作用发挥，通过更高效率人机交互功能的开发进一步提高整体的自动化水平，并使自动化技术在人的理性思维影响下更为合理，增强人机交互效率措施建议如下表所示。同时提高人机的交互能力还有利于提升机械制造的可控性，使其改变传统的机械式加工过程，机械制造的自动程度进一步扩大，最终向人工智能制造技术发展。

3.2 向多學科技术进一步融合发展

随着自动化技术相关行业的不断发展，在现阶段制造技术集成的计算机、网络、通信等技术基础上，将会促进已集成学科和新生学科的进一步融合，逐渐形成具有行业特点的集成化技术体系，并开始向智能化方向发展。多学科技术的融合发展不仅仅局限于功能方面的进步，还会在信息共享、工艺优化、智能控制等方面进行全面提升，以自动化制造技术为核心的学科融合会促进传统学科研究的沟通与交流，使机械制造技术的应用范围更广，其技术的进步速度和工作能力将得到质的飞跃。

3.3 向高速加工与精密加工发展

随着社会需求的不断提升，产品生产的品质也需要随之不断提升，且为满足现代化大批量生产的实际需求，自动制造技术必须向着高速度、高效率、高品质的方向发展，特别是在很多特殊的加工环境下，对于超高速切削、超精密加工等技术的应用将进一步普及，配合自动化技术的提升，超高速精密制造的适应能力将会更强，也会逐渐应用到传统的加工场合。因此，加强高速加工与精密加工相关技术的研发显得更为重要，以保证自动制造技术适应性和制造能力的进一步提升。

3.4 更重视柔性加工技术的发展

传统的批量生产与制造多采用重复性的刻板生产形式，并不注重柔性制造技术的研究与应用，但是随着人们生活水平的不断提高，对于具有个性化特点的定制产品需求量越来越高，传统的小批量生产成本高、利润低，很难满足社会的实际需求。因此，在批量生产技术不断提升的同时，以批量产品为基础，积极引进柔性加工技术，以满足产品便捷换代和定制化需求，在此过程中应重视现代成组技术和计算机控制技术的研究，并使自动制造相关技术向着模块化发展，以保证柔性加工功能的实现。

3.5 更重视虚拟技术的应用与发展

在机械制造过程中，试制会产生很大的材料浪费和资源消耗，将虚拟技术应用到机械产品的制造过程中，能够在进行试制之前提前利用计算机进行加工仿真，以便于了解在特定工艺下是否存在不合理问题，从而减少零件试制过程的次数，同时避免过多的资源浪费，还能显著降低试制过程的时间消耗，提升零件加工成品率，为企业创造更高的效益。

4 结语

就目前来看，自动制造技术已经能够显著的提高企业的生产与产品优化能力，且制造类产品的质量也得到了明显的提升，随着自动制造技术的普及，其应用已经深入到生产加工的各个环节，展示出了比传统制造技术更明显的优势和先进性。未来的智能制造技术也应以我国生产企业的实际需求为发展目标，并向着功能集成化、智能化、人性化方向进一步发展，以确保生产企业的制造能力得到进一步提升。

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