機械制造自動化技術特點與發展趨勢
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展趨勢。
關鍵詞:機械制造自動化技術;特點;發展趨勢
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工程,其具有較強的專業性,能夠在不影響產品質量的同時進行自動化加工,從而實現產品生產效率的提升。機械自動化技術系統由五個單元組成。1.1程序單元。程序單元是機械制造自動化系統最關鍵的單元,其的功能是實現對自動化系統行為的判斷和引導,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施加能量并進行定位,其主要作用是保證系統各項功能有效發揮。1.3傳感單元。傳感單元的作用是對自動化系統的工作狀態進行實時監測和性能參數分析,傳感單元也是機械自動化系統中的基礎單元。1.4控制單元。進行整個機械自動化系統的控制,則是控制單元的工作內容,其能夠為機械自動化系統的工作提供保障,同時主要用于解決單元制定和動作調節。1.5制定單元。綜合機械自動化系統的五個單元,制定單元的工作流程是首先分析和整理傳感單元傳輸的信息數據,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的正常運行,實現智能制造。
2機械制造自動化技術的特點
2.1系統性特點。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系,從而形成了機械制造自動化系統,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性還體現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揮著一定程度的管理作用,防止由于其中任何環節出現問題,而造成的機械制造企業的利益受損。2.2全球性特點。機械制造自動化技術的應用對企業滿足市場需求有重要的促進作用,發展、創新和升級機械制造自動化技術,對于全球的相關企業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,同時還增加了企業的生產成本。當機械制造自動化技術實現廣泛應用,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,同時提高了企業生產能力,對于我國各方面的發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,自動化技術系統存在控制單元,能夠實現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,該系統存在相應的報警功能,能夠在出現問題時自動報警,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展轉變,還為企業實現可持續發展,保護我國環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,以此來實現對機械生產過程的調控,其包括特種加工技術、數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節進行優化,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以來,將各個單獨的技術結合成一個系統,并建立了信息分享和數據模型的大平臺,通過協調保證了成本的節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。其未來的發展將會引入專家系統,從而實現智能化。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掃描CAD數據,將三維數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數據實現計算機原型的精準制成。該技術的發展有利于提高機械新產品的開發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自主學習,不斷獲取實時信息,從而自動實現對被控制量的調整,從而優化自動化系統的性能。其中,以基于人工神經網絡的自學功能受到了人們的廣泛關注。3.3人工智能、專家系統及智能傳感器技術。柔性制造系統(FMS)采用的人工智能多基于專家系統,利用其中的專業知識以及規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,更好的實現柔性制造系統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等技術,一定能夠在相關行業中發揮出至關重要的作用,人工智能的應用規模將會越來越大,將其融入機械制造的各個環節,通過模擬專家知識和經驗的智能活動,實現機械制造過程中代替或延伸人的腦力活動,并自動監測各設備的運行狀態,實現各參數的自動調節,以達到最佳工作狀態,具備自組織能力。3.4人工神經網絡技術(ANN)。人工神經網絡技術是通過對智能生物的神經網絡的模擬,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展呈現良好的趨勢,不久的以后也會成為現代機械自動化系統中的重要組成部分。
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,為機械制造企業創造了更高的價值。而機械制造自動化技術的發展仍然沒有停止,仍然具有非常廣闊的發展前景,需要相關研發人員繼續加以研究和分析。
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
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