机械自动化在机械制造中的应用

机械自动化在机械制造中的应用

郭军民,尚雪纯

黄河机械有限责任公司  河南 郑州  450006

摘要：机械自动化在机械制造方面作用显著，在技术成熟与开发过程中，以制造生产为目标，建立高效的控制和实践模式，为企业增产增效提供助力。

关键词：机械自动化；机械制造；应用

1机械自动化在机械制造中的应用

1.1 集成化应用

机械化大生产让整个社会的生产效率显著提升，随着计算机等信息技术的不断发展，机械自动化逐渐成为机械制造领域的重要基础。机械自动化让机械制造过程最大程度脱离对人工操作的依赖，这样有利于制造企业降低人工成本。机械制造过程中，由于机械设备规模、类型等都明显增加，机械设备控制难度大。机械自动化可以通过集成化方式，对整个机械制造系统予以综合控制。机械制造过程中，依赖各种机械设备完成不同的生产流程和内容，每个生产设备都有独立的功能模块，这些模块既保持独立运行关系，又相互关联协调，促使整个机械作业有序完成。根据集成化应用技术，对机械设备以及相应模块进行掌控。机械制造中的机械设备属于半自动控制系统，也就是既具备自动化特征，又不能完全脱离人工控制。机械自动化以机械设备为核心，突出功能模块的关联关系，建立一个高度统一的控制模式。在该集成模式下，所有处于制造流程中的机械设备，都被纳入到该框架体系之内，受到统一的控制和管理。集成化自动控制，利用设备兼容端口将设备予以关联。集成化过程中，要求设备具备较强兼容性，这也是自动化控制实施的重要保障。制造企业在设备采购时，需要考虑到上述因素，选择统一结构的设备类型，可以减少在自动化集成应用时出现的问题。集成化的机械设备利用终端控制系统发布指令，该指令会同步到达所有的设备。虽然每个机械设备所处的制造流程不同，承担的制造任务不一，但作为一个集成体系中的不同组成，每个机械设备运行情况都会对该体系中的其他设备产生影响。机械自动化技术所要做的，就是基于该集成模式加强设备运行的统一与协调。当某个机械作业环节出现问题，如生产加工制造中，上料环节的设备出现阻滞，原料没有按照既定要求完成切割。在自动化控制中，集成系统中的模块接收到这一信息后，会向总控制终端发出反馈，而主控制终端依靠自动化集成系统，完成各个子系统和相关设备的指令控制，让其他设备根据该情况自动调整作业状态，保证整个机械生产过程的有序和同步。

1.2 智能化应用

机械自动化技术在智能设备中的应用，为机械制造发展扩展了空间。智能化是基于信息技术、计算机技术、网络技术等，实现不依赖人工控制完成机械作业的模式。智能化开启了机械制造产业新篇章，让机械制造更加高效、灵活。智能化应用中，机械设备在数据库为基础的模块体系下，可以模拟人类思维的分析和判断模式，对机械作业过程予以全面掌握[3]。机械自动化技术让整个作业环节都处于计算机控制下，而且在程序指令编辑、调用过程中，只需要按照智能模型的计算、分析和决策，就可以完成从指令编辑到最终执行的整个过程。智能化显著提高了机械自动化制造的整体水平，让生产过程更具“智慧”特征。机械自动化的智能应用，目前主要体现在智能机器人这个领域。在海港等大型机械设备应用场所，智能机器人基于自动化、智能化的控制模式，对作业内容、流程予以掌握。在生产作业过程中，根据实际情况完成指令发布和执行，改变了传统自动化制造中的控制模式限制[4]，如智能机器人可以识别原料、半成品等的位置、数量、类型等，从而根据调取的数据库信息，完成分析和决策，也就是基于一种智能化的“思考”模式，确定下一步应当执行何种操作，并且随时根据这样的分析和决策动态，将一系列生产制造行为关联起来，形成一个整体的系统运行模式。

1.3 数控化应用

机械自动化的应用，最早在数控领域取得较好成效。数控化的应用，主要以生产制造企业的数控机床等为基础，在自动化控制模式下，让机床完成指定的作业任务。最初的机床需要计算机设备接入，通过计算机来控制机床运行[5]。在数控模式下，控制过程从硬件方式转变为数字方式，可以仅由计算机软件系统完成指令编辑和传输，让机械制造控制过程更加高效和稳定。数控技术实施中，以自动化为核心的机床，可以根据接收到的信号来进行程序编辑和执行。数控机床的控制模块，同时具备了编辑、调用、接收、传输等功能，而数控机床本身具备的自动化系统，让这些功能模块相互兼容和协同运行，确保了机械制造生产的有序运转。

1.4柔性化应用

随着科技发展速度的加快，很多制造产业的产品更新换代都非常快，这就给传统制造业带来挑战。制造企业的生产投入往往较大，尤其是一些规模性的生产作业中，企业购置的设备数量较多，这些设备应变性不足时，当产品必须更新换代时，企业如果要跟随时代进步，就必须重置设备，这对于很多企业而言，都是难以承受的成本压力，但如果不能及时换代，则产品将会失去市场竞争力。这种两难的境地，让很多制造企业在市场竞争中被淘汰。机械自动化的发展，促使制造过程向着柔性化改进。柔性自动化技术，是从机械设备和控制方式上综合着手，改变既有的机械功能模块，让机械设备能够适应产品制造参数等方面的调整。在柔性机械化作业模式下，企业能够按照市场需求以及产品更新换代情况，在不淘汰和更换机械设备的前提下，只需要利用柔性技术，对设备予以重新改进和升级。设备硬件为基础，对自动化系统的单元重新分解、组合，基于柔性模块的独立单元，实现新的制造模式。柔性化的应用，让制造过程和设备重新匹配，通过灵活的参数设置、程序编辑和模块单元分组等，让制造设备具备了新的功能，可以适应新的产品生产加工任务。柔性化让机械制造功能最大程度予以扩展，为机械制造企业增强市场竞争力提供了助力。

2机械自动化在机械制造中的发展前景

机械制造领域要向着绿色化、环保化发展，这符合国家提出的可持续发展方针。绿色环保的理念与自动化制造技术的结合，要积极发展自动化的优势，利用自动化建模、智能控制等方式，建立一个高效节约的制造流程，并将新工艺与生产加工流程紧密结合。如在生产制造过程中，可以自动化控制原料的使用。对边角料重新识别，将符合其他作业需求的边角料通过生产线进行转移，避免材料浪费。另外，在机械化生产中，大规模生产的自动化控制，可以从能耗角度实现节约。对于可以同步完成的流程，按照机械制造设计予以优化，在相同耗能的情况下完成更多的制造任务。绿色制造模式，还能够基于环保思路打造一个闭合环路，该环路中所有的资源予以重新整合，可以通过制造生产末端的处理，使产品从设计、生产到报废，都在闭环内完成，从而消除对环境的污染。绿色制造技术中，通过机械自动化性能的改良和优化，每个环节的资源都可以进行二次开发和利用，最大程度降低废料量，在实现成本节约的同时，让制造企业可以建立绿色环保循环模式，通过在自动化控制中设置相关参数，以便达到综合开发、利用和回收的绿色制造体系。

3结语

机械自动化对机械制造产业的发展有重要价值，在实际制造生产过程中，通过集成化应用、智能化应用、数控化应用、虚拟化应用以及柔性化应用，提高机械制造整体水平。在机械自动化技术实践中，基于制造产业的实际需求，完善和优化制造流程和模式，对机械设备以及控制系统进行兼容和协调，增强制造控制能力。

参考文献

[1]狄建森. 探析机械自动化在机械制造中的应用[J]. 设备管理与维修,2021,(22):106-108.

[2]刘顺华,王延申. 机械自动化技术及其在机械制造中的应用分析[J]. 中国管理信息化,2021,24(22):206-207.

[3]彭卫发,文灏. 机械自动化在机械制造中的应用研究[J]. 农机使用与维修,2021,(10):38-39.

[4]杨鹏飞. 谈机械自动化技术及其在机械制造中的应用[J]. 现代工业经济和信息化,2021,11(09):156-157+161.

[5]曹龙龙. 机械自动化技术在机械制造中的应用研究[J]. 造纸装备及材料,2021,50(09):6-7.