機械制造自動化技術特點與發(fā)展趨勢
時間:2022-04-10 03:45:51
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摘要:本文首先分析了機械制造自動化技術的組成及其特點,隨后簡述了機械制造自動化關鍵技術,從而引出了機械制造自動化技術的發(fā)展趨勢。
關鍵詞:機械制造自動化技術;特點;發(fā)展趨勢
1機械制造自動化技術的組成
機械制造自動化技術屬于系統(tǒng)工程,其具有較強的專業(yè)性,能夠在不影響產品質量的同時進行自動化加工,從而實現(xiàn)產品生產效率的提升。機械自動化技術系統(tǒng)由五個單元組成。1.1程序單元。程序單元是機械制造自動化系統(tǒng)最關鍵的單元,其的功能是實現(xiàn)對自動化系統(tǒng)行為的判斷和引導,促使機械自動化技術正常運行。1.2作用單元。作用單元能夠對自動化系統(tǒng)施加能量并進行定位,其主要作用是保證系統(tǒng)各項功能有效發(fā)揮。1.3傳感單元。傳感單元的作用是對自動化系統(tǒng)的工作狀態(tài)進行實時監(jiān)測和性能參數(shù)分析,傳感單元也是機械自動化系統(tǒng)中的基礎單元。1.4控制單元。進行整個機械自動化系統(tǒng)的控制,則是控制單元的工作內容,其能夠為機械自動化系統(tǒng)的工作提供保障,同時主要用于解決單元制定和動作調節(jié)。1.5制定單元。綜合機械自動化系統(tǒng)的五個單元,制定單元的工作流程是首先分析和整理傳感單元傳輸?shù)男畔?shù)據(jù),并得出相應結論,最后制定出相應的動作信號。制定單元在機械自動化系統(tǒng)中具有至關重要的作用,是其中的核心單元,直接關系到能否保證機械自動化系統(tǒng)的正常運行,實現(xiàn)智能制造。
2機械制造自動化技術的特點
2.1系統(tǒng)性特點。機械制造自動化將一系列的其他技術手段(如傳感技術、機械技術、電子信息技術和自動化技術等)融合在一起,使其各個結構相互之間形成了一定聯(lián)系,從而形成了機械制造自動化系統(tǒng),使其在使用過程中加快了機械生產的速率,提高了機械制造產品的質量。同時機械制造自動化技術的系統(tǒng)性還體現(xiàn)在其關系著機械產品從設計直至產品售后服務整個過程中都發(fā)揮著一定程度的管理作用,防止由于其中任何環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題,而造成的機械制造企業(yè)的利益受損。2.2全球性特點。機械制造自動化技術的應用對企業(yè)滿足市場需求有重要的促進作用,發(fā)展、創(chuàng)新和升級機械制造自動化技術,對于全球的相關企業(yè)都會造成極大地影響。因此,機械制造自動化技術的全球性特點十分顯著,而我國各方面的實力暫時還無法趕超發(fā)達國家,且相關機械制造自動化技術存在不足,可以利用其全球化的特點,積極吸取優(yōu)秀經驗和技術,完善和提升我國自動化技術的水平。2.3高生產能力特點。在傳統(tǒng)的機械制造過程中,機械產品的生產質量會受到多種客觀因素的影響,比如操作人員的經驗、能力等等。這些因素都可能會有影響到產品的質量,不僅延長了產品的生產周期,同時還增加了企業(yè)的生產成本。當機械制造自動化技術實現(xiàn)廣泛應用,能夠減少機械生產對人工等客觀因素的依賴,操作人員可以通過自動化控制系統(tǒng)完成生產,不僅避免了人為失誤造成的質量殘缺和浪費,同時提高了企業(yè)生產能力,對于我國各方面的發(fā)展都有巨大的促進作用。2.4高安全性特點。機械制造自動化技術的應用,顯著地提高了機械制造過程中的安全性。一方面,自動化技術系統(tǒng)存在控制單元,能夠實現(xiàn)對自動化技術的精準控制,從而防止對技術密集型產品造成損傷;另一方面,該系統(tǒng)存在相應的報警功能,能夠在出現(xiàn)問題時自動報警,及時通知操作人員進行檢查。在等待過程中,其還能夠實現(xiàn)對設備故障原因的自動排查,從而給維修人員提供參考。除了具有上述特點之外,自動化技術在解放生產力的同時,還推廣了綠色材料和技術的應用,不僅促使我國勞動形式發(fā)展轉變,還為企業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,保護我國環(huán)境等方面提供了持久的動力。
3機械制造自動化關鍵技術
3.1計算機綜合制造技術。計算機綜合制造技術的構成包含了現(xiàn)代機械管理理論、先進的自動化技術以及計算機技術等等,以此來實現(xiàn)對機械生產過程的調控,其包括特種加工技術、數(shù)控技術以及計算機輔助制造技術等。在計算機綜合制造技術的開發(fā)完成之前,這些技術都是分開進行機械生產工作的,其能夠對任何生產環(huán)節(jié)進行優(yōu)化,但其無法在整體上降低相關成本和提高生產效率,從而無法提高機械設計制造的綜合競爭力。自從計算機綜合制造技術出現(xiàn)以來,將各個單獨的技術結合成一個系統(tǒng),并建立了信息分享和數(shù)據(jù)模型的大平臺,通過協(xié)調保證了成本的節(jié)約以及生產效率的提高。另外,計算機輔助設計(CAD技術)在機械制造自動化生產過程中具有重要的應用價值。其未來的發(fā)展將會引入專家系統(tǒng),從而實現(xiàn)智能化。在目前,CAD技術的最新突破為光敏立體成形技術,其是指通過激光掃描系統(tǒng)掃描CAD數(shù)據(jù),將三維數(shù)字模型分成若干層二維片狀圖形,并按二維片狀圖形對池內的光敏樹脂液面進行光學掃描,該液面則會形成固化塑料。通過逐層掃描樹脂液面,使其分層成形并粘合在一起,可以僅僅確定CAD數(shù)據(jù)實現(xiàn)計算機原型的精準制成。該技術的發(fā)展有利于提高機械新產品的開發(fā)效率以及提高新結構的研究速率。3.2模糊控制技術。模糊控制技術的應用主要依靠模糊控制器,目前最先進的高性能模糊控制器能夠實現(xiàn)自主學習,不斷獲取實時信息,從而自動實現(xiàn)對被控制量的調整,從而優(yōu)化自動化系統(tǒng)的性能。其中,以基于人工神經網(wǎng)絡的自學功能受到了人們的廣泛關注。3.3人工智能、專家系統(tǒng)及智能傳感器技術。柔性制造系統(tǒng)(FMS)采用的人工智能多基于專家系統(tǒng),利用其中的專業(yè)知識以及規(guī)則推理并求解制造過程中的各類問題(如設計、預測、診斷、故障查找、維修和控制等等)。專家系統(tǒng)的應用,能夠運用最為簡便的步驟將各種經驗和理論知識相結合,更好的實現(xiàn)柔性制造系統(tǒng)各方面的工作的自動化。在不久的將來,這種以知識密集為特征,以知識處理為手段的人工智能以及專家系統(tǒng)等技術,一定能夠在相關行業(yè)中發(fā)揮出至關重要的作用,人工智能的應用規(guī)模將會越來越大,將其融入機械制造的各個環(huán)節(jié),通過模擬專家知識和經驗的智能活動,實現(xiàn)機械制造過程中代替或延伸人的腦力活動,并自動監(jiān)測各設備的運行狀態(tài),實現(xiàn)各參數(shù)的自動調節(jié),以達到最佳工作狀態(tài),具備自組織能力。3.4人工神經網(wǎng)絡技術(ANN)。人工神經網(wǎng)絡技術是通過對智能生物的神經網(wǎng)絡的模擬,事項信息的并行處理的一種方法。因此,人工神經網(wǎng)絡技術也是人工智能的一種工具,其在機械自動化控制領域的應用和發(fā)展呈現(xiàn)良好的趨勢,不久的以后也會成為現(xiàn)代機械自動化系統(tǒng)中的重要組成部分。
4結束語
綜上所述,機械制造自動化技術的應用廣泛提高了機械生產的效率,并降低了人工成本,促使機械產品的質量提升,為機械制造企業(yè)創(chuàng)造了更高的價值。而機械制造自動化技術的發(fā)展仍然沒有停止,仍然具有非常廣闊的發(fā)展前景,需要相關研發(fā)人員繼續(xù)加以研究和分析。
參考文獻:
[1]江文思.機械制造自動化技術特點與發(fā)展趨勢[J].黑龍江科學,2018,9(12):76-77.•111•
作者:周思吉 單位:江蘇自動化研究所