機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)特點(diǎn)與發(fā)展趨勢(shì)
時(shí)間:2022-04-10 03:45:51
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摘要:本文首先分析了機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)的組成及其特點(diǎn),隨后簡(jiǎn)述了機(jī)械制造自動(dòng)化關(guān)鍵技術(shù),從而引出了機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。
關(guān)鍵詞:機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù);特點(diǎn);發(fā)展趨勢(shì)
1機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)的組成
機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)屬于系統(tǒng)工程,其具有較強(qiáng)的專業(yè)性,能夠在不影響產(chǎn)品質(zhì)量的同時(shí)進(jìn)行自動(dòng)化加工,從而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品生產(chǎn)效率的提升。機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)系統(tǒng)由五個(gè)單元組成。1.1程序單元。程序單元是機(jī)械制造自動(dòng)化系統(tǒng)最關(guān)鍵的單元,其的功能是實(shí)現(xiàn)對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)行為的判斷和引導(dǎo),促使機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)正常運(yùn)行。1.2作用單元。作用單元能夠?qū)ψ詣?dòng)化系統(tǒng)施加能量并進(jìn)行定位,其主要作用是保證系統(tǒng)各項(xiàng)功能有效發(fā)揮。1.3傳感單元。傳感單元的作用是對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)的工作狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和性能參數(shù)分析,傳感單元也是機(jī)械自動(dòng)化系統(tǒng)中的基礎(chǔ)單元。1.4控制單元。進(jìn)行整個(gè)機(jī)械自動(dòng)化系統(tǒng)的控制,則是控制單元的工作內(nèi)容,其能夠?yàn)闄C(jī)械自動(dòng)化系統(tǒng)的工作提供保障,同時(shí)主要用于解決單元制定和動(dòng)作調(diào)節(jié)。1.5制定單元。綜合機(jī)械自動(dòng)化系統(tǒng)的五個(gè)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(yīng)結(jié)論,最后制定出相應(yīng)的動(dòng)作信號(hào)。制定單元在機(jī)械自動(dòng)化系統(tǒng)中具有至關(guān)重要的作用,是其中的核心單元,直接關(guān)系到能否保證機(jī)械自動(dòng)化系統(tǒng)的正常運(yùn)行,實(shí)現(xiàn)智能制造。
2機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)的特點(diǎn)
2.1系統(tǒng)性特點(diǎn)。機(jī)械制造自動(dòng)化將一系列的其他技術(shù)手段(如傳感技術(shù)、機(jī)械技術(shù)、電子信息技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)等)融合在一起,使其各個(gè)結(jié)構(gòu)相互之間形成了一定聯(lián)系,從而形成了機(jī)械制造自動(dòng)化系統(tǒng),使其在使用過程中加快了機(jī)械生產(chǎn)的速率,提高了機(jī)械制造產(chǎn)品的質(zhì)量。同時(shí)機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)的系統(tǒng)性還體現(xiàn)在其關(guān)系著機(jī)械產(chǎn)品從設(shè)計(jì)直至產(chǎn)品售后服務(wù)整個(gè)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(jī)械制造企業(yè)的利益受損。2.2全球性特點(diǎn)。機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用對(duì)企業(yè)滿足市場(chǎng)需求有重要的促進(jìn)作用,發(fā)展、創(chuàng)新和升級(jí)機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù),對(duì)于全球的相關(guān)企業(yè)都會(huì)造成極大地影響。因此,機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)的全球性特點(diǎn)十分顯著,而我國各方面的實(shí)力暫時(shí)還無法趕超發(fā)達(dá)國家,且相關(guān)機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)存在不足,可以利用其全球化的特點(diǎn),積極吸取優(yōu)秀經(jīng)驗(yàn)和技術(shù),完善和提升我國自動(dòng)化技術(shù)的水平。2.3高生產(chǎn)能力特點(diǎn)。在傳統(tǒng)的機(jī)械制造過程中,機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量會(huì)受到多種客觀因素的影響,比如操作人員的經(jīng)驗(yàn)、能力等等。這些因素都可能會(huì)有影響到產(chǎn)品的質(zhì)量,不僅延長(zhǎng)了產(chǎn)品的生產(chǎn)周期,同時(shí)還增加了企業(yè)的生產(chǎn)成本。當(dāng)機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)實(shí)現(xiàn)廣泛應(yīng)用,能夠減少機(jī)械生產(chǎn)對(duì)人工等客觀因素的依賴,操作人員可以通過自動(dòng)化控制系統(tǒng)完成生產(chǎn),不僅避免了人為失誤造成的質(zhì)量殘缺和浪費(fèi),同時(shí)提高了企業(yè)生產(chǎn)能力,對(duì)于我國各方面的發(fā)展都有巨大的促進(jìn)作用。2.4高安全性特點(diǎn)。機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用,顯著地提高了機(jī)械制造過程中的安全性。一方面,自動(dòng)化技術(shù)系統(tǒng)存在控制單元,能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)自動(dòng)化技術(shù)的精準(zhǔn)控制,從而防止對(duì)技術(shù)密集型產(chǎn)品造成損傷;另一方面,該系統(tǒng)存在相應(yīng)的報(bào)警功能,能夠在出現(xiàn)問題時(shí)自動(dòng)報(bào)警,及時(shí)通知操作人員進(jìn)行檢查。在等待過程中,其還能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)設(shè)備故障原因的自動(dòng)排查,從而給維修人員提供參考。除了具有上述特點(diǎn)之外,自動(dòng)化技術(shù)在解放生產(chǎn)力的同時(shí),還推廣了綠色材料和技術(shù)的應(yīng)用,不僅促使我國勞動(dòng)形式發(fā)展轉(zhuǎn)變,還為企業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,保護(hù)我國環(huán)境等方面提供了持久的動(dòng)力。
3機(jī)械制造自動(dòng)化關(guān)鍵技術(shù)
3.1計(jì)算機(jī)綜合制造技術(shù)。計(jì)算機(jī)綜合制造技術(shù)的構(gòu)成包含了現(xiàn)代機(jī)械管理理論、先進(jìn)的自動(dòng)化技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)等等,以此來實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械生產(chǎn)過程的調(diào)控,其包括特種加工技術(shù)、數(shù)控技術(shù)以及計(jì)算機(jī)輔助制造技術(shù)等。在計(jì)算機(jī)綜合制造技術(shù)的開發(fā)完成之前,這些技術(shù)都是分開進(jìn)行機(jī)械生產(chǎn)工作的,其能夠?qū)θ魏紊a(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行優(yōu)化,但其無法在整體上降低相關(guān)成本和提高生產(chǎn)效率,從而無法提高機(jī)械設(shè)計(jì)制造的綜合競(jìng)爭(zhēng)力。自從計(jì)算機(jī)綜合制造技術(shù)出現(xiàn)以來,將各個(gè)單獨(dú)的技術(shù)結(jié)合成一個(gè)系統(tǒng),并建立了信息分享和數(shù)據(jù)模型的大平臺(tái),通過協(xié)調(diào)保證了成本的節(jié)約以及生產(chǎn)效率的提高。另外,計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD技術(shù))在機(jī)械制造自動(dòng)化生產(chǎn)過程中具有重要的應(yīng)用價(jià)值。其未來的發(fā)展將會(huì)引入專家系統(tǒng),從而實(shí)現(xiàn)智能化。在目前,CAD技術(shù)的最新突破為光敏立體成形技術(shù),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(duì)池內(nèi)的光敏樹脂液面進(jìn)行光學(xué)掃描,該液面則會(huì)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(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)原型的精準(zhǔn)制成。該技術(shù)的發(fā)展有利于提高機(jī)械新產(chǎn)品的開發(fā)效率以及提高新結(jié)構(gòu)的研究速率。3.2模糊控制技術(shù)。模糊控制技術(shù)的應(yīng)用主要依靠模糊控制器,目前最先進(jìn)的高性能模糊控制器能夠?qū)崿F(xiàn)自主學(xué)習(xí),不斷獲取實(shí)時(shí)信息,從而自動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)被控制量的調(diào)整,從而優(yōu)化自動(dòng)化系統(tǒng)的性能。其中,以基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的自學(xué)功能受到了人們的廣泛關(guān)注。3.3人工智能、專家系統(tǒng)及智能傳感器技術(shù)。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(shí)以及規(guī)則推理并求解制造過程中的各類問題(如設(shè)計(jì)、預(yù)測(cè)、診斷、故障查找、維修和控制等等)。專家系統(tǒng)的應(yīng)用,能夠運(yùn)用最為簡(jiǎn)便的步驟將各種經(jīng)驗(yàn)和理論知識(shí)相結(jié)合,更好的實(shí)現(xiàn)柔性制造系統(tǒng)各方面的工作的自動(dòng)化。在不久的將來,這種以知識(shí)密集為特征,以知識(shí)處理為手段的人工智能以及專家系統(tǒng)等技術(shù),一定能夠在相關(guān)行業(yè)中發(fā)揮出至關(guān)重要的作用,人工智能的應(yīng)用規(guī)模將會(huì)越來越大,將其融入機(jī)械制造的各個(gè)環(huán)節(jié),通過模擬專家知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的智能活動(dòng),實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造過程中代替或延伸人的腦力活動(dòng),并自動(dòng)監(jiān)測(cè)各設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài),實(shí)現(xiàn)各參數(shù)的自動(dòng)調(diào)節(jié),以達(dá)到最佳工作狀態(tài),具備自組織能力。3.4人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(ANN)。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是通過對(duì)智能生物的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的模擬,事項(xiàng)信息的并行處理的一種方法。因此,人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也是人工智能的一種工具,其在機(jī)械自動(dòng)化控制領(lǐng)域的應(yīng)用和發(fā)展呈現(xiàn)良好的趨勢(shì),不久的以后也會(huì)成為現(xiàn)代機(jī)械自動(dòng)化系統(tǒng)中的重要組成部分。
4結(jié)束語
綜上所述,機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用廣泛提高了機(jī)械生產(chǎn)的效率,并降低了人工成本,促使機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量提升,為機(jī)械制造企業(yè)創(chuàng)造了更高的價(jià)值。而機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)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(guān)研發(fā)人員繼續(xù)加以研究和分析。
參考文獻(xiàn):
[1]江文思.機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)特點(diǎn)與發(fā)展趨勢(shì)[J].黑龍江科學(xué),2018,9(12):76-77.•111•
作者:周思吉 單位:江蘇自動(dòng)化研究所