自动化技术在机械制造中的应用研究

李永智，王有臣（河南豫光金铅集团有限公司，河南　济源　459000）



自动化技术在机械制造中的应用研究

李永智，王有臣
（河南豫光金铅集团有限公司，河南济源459000）

摘要：自动化技术是一门涉及多学科的综合性科学技术，将自动化技术应用于机械领域不仅能够提高机械加工效率，而且能够提高机械制造的质量。因此，研究自动化技术在机械制造中的应用有十分重要的意义。

关键词：汽车电控技术；故障诊断；维修方法

1　前言

随着我国机械制造业和计算机技术的不断发展，传统的机械行业正面临着新的发展机遇。将自动化技术应用于机械制造行业，促使了先进制造技术的发展，不仅大幅度提高了机械加工的效率，而且也提高了机械制造的质量。目前，为提高机械制造业的竞争力，世界各发达国家都越来越重视自动化技术在机械制造领域的应用研究。针对这样的生产趋势和技术现状，本文将主要研究自动化技术在机械制造中的应用。

2　自动化技术的基本概念和发展概况

自动化技术是一门涉及控制理论、计算机技术、系统工程、电子技术、液压与气压传动等多学科的综合性科学技术。传统的自动化是指以机器的动作代替人们的操作自动化的完成生产作业任务，当今的自动化概念已扩展为用机器不仅能够代替人的体力劳动而且还能够代替或辅助脑力劳动，以自动地完成特定的作业。在机械制造方面，自动化技术有三个方面的含义——自动化技术能代替人的体力劳动，代替或辅助人的脑力劳动，整个机械制造系统的协调、管理、控制和优化。机械自动化不仅涉及产品的制造过程，而且也涉及产品的整个生命周期的全部过程。可见，自动化理论和自动化技术已形成了一个完整的体系。

美国福特公司的工程师于上世纪四十年代首先提出自动化的概念，用来描述发动机的工作过程。50年代，随着经典控制理论的发展，自动化进入以单变量自动控制系统阶段。60年代，随着现代控制理论和电子计算机技术的发展，自动化技术与信息技术相融合，实现了生产过程的最优控制。现阶段随着空间技术的不断发展，自动化技术已应用于大型的工程系统，用来解决多变量系统的最优控制问题，这就促使了系统控制和智能控制的发展，出现了综合应用计算机技术、通信技术、系统工程和人工智能等高新技术的高级自动化系统，如柔性制造系统、计算机集成制造系统、智能机器人、决策支持系统、专家系统等。

3　机械自动化技术在机械制造中的应用

柔性制造系统是机械自动化技术在机械制造中应用的一种表现。柔性制造系统是在机械化和自动控制技术的基础上发展起来的一种自动化机械制造系统，由信息控制系统、物料运输系统、数字控制机械加工设备组成，最显著的特点是能够自动适应外界环境的变化，根据客户的需求能灵活调整所制造产品的类型和结构。柔性制造系统适用于多品种、小批量的生产模式。柔性制造系统分为柔性制造单元、柔性制造系统、柔性自动生产线三种类型，柔性制造单元有数控机床或加工中心组成，柔性制造系统在柔性制造单元的基础上增加了物料传送装置，柔性自动生产线一般是指由专用机床和自动运输装置组成的生产线。

在计算机集成制造系统方面，机械自动化技术集成了技术经营和技术功能两方面的内容。计算机集成制造系统是在柔性制造系统的基础上融合了信息管理技术而发展起来的，由管理信息系统、工程设计系统、制造自动化系统和质量保证系统四个功能分系统和计算机通讯网络和数据库两个分支子系统组成。计算机集成制造技术将整个生产环节看作一个不可分割的整体，将生产过程中的人、技术、经营三要素与信息流和物质流有机结合起来，以达到提高制造质量、降低生产成本、缩短交货周期的目的。计算机集成制造系统适用于多品种、小批量生产，是一种十分有发展潜力和实际应用价值的先进制造系统。

4　机械自动化技术的发展趋势

柔性制造系统正在向模块化方向发展。柔性设计系统与计算机辅助设计和计算机辅助制造相融合，借鉴已有产品的生产工艺，完成不同模块的组合设计，最终形成具备物料流和信息流的各种不同形式的模块化柔性系统。将柔性制造系统的主要组成部分进行标准化和模块化，以提高柔性制造系统的可靠性，同时降低系统的制造成本。小车和导轨构成被加工件的输送模块，刀具交换机器人和安装在输送模块中的小车上的刀库组成刀具的运输和调换模块，其中刀具的供给方式和被加工零件的储运方式是影响系统复杂程度的决定性因素。不同模块之间相互配合，从而能够自动的完成有不同要求的被加工件的全部加工过程。

计算机集成制造系统能够实现从产品决策到销售整个生产过程的管理层次的自动化，其发展趋势体现在以下三个方面。第一，计算机集成制造系统将会朝着智能化和数字化方向发展，由以设计为中心的数字制造、以控制为中心的数字制造和以管理为中心的数字制造三部分组成。第二，精密化是计算机集成制造系统的关键，因此计算机集成制造系统会朝着精密加工、细微加工、纳米加工的方向发展。第三，高度集成化和标准化是计算机集成制造系统的发展趋势，集成化就是制造技术的集成、信息技术的集成和管理科学的集成。

5　结论与展望

综上所述，自动化技术应用于机械制造有助于提高我国的机械制造水平。本文在介绍自动化技术基本概念和发展概况的基础上，概述了机械自动化技术在机械制造领域中应用，最后简要介绍了机械自动化技术的发展趋势，对自动化技术在机械制造中的进一步普及和机械自动化水平的提高可以起到一定的促进作用。

参考文献：

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［2］薛乾，郭卫.机械自动化在机械制造中的应用探讨［J］.数字技术与应用，2014（05）:229.

［3］丁旭辉，刘宏.机械自动化在机械制造中的应用［J］.通讯世界，2016（01）:190.

DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.11.027

作者简介：李永智（1983-），男，河南焦作人，本科，初级职称。