自动化技术在机械制造中的应用

韩小英，王明娟， 方加根，金维新

（1.浙江思纳克热流道科技有限公司，浙江 绍兴 312300；2 绍兴市昊特热能科技有限公司，浙江 绍兴 312300）

随着社会生产力的发展与变革，不同时期社会的发展体现出来不同的特征。我们当前所处的信息时代，计算机应用范围较广，信息化程度应用较高，为现代的生产生活提供了方便。在生活中，计算机技术的高速发展为人们的信息交流与信息共享提供便捷，为远程管理提供了途径，在生产中，计算机技术为远程控制系统的发展提供了技术基础，为工业化机械制造业的发展提供了更多的发展空间。与传统的机械制造生产相比，随着劳动力成本的增加，导致一些中小型制造企业逐渐失去了竞争优势，一些大企业已经意识到这个问题，大力开发自动化技术，从而在机械制造市场中站稳了脚跟，为企业的长期发展赢得了较多的竞争优势。这些大的机械制造企业通过生产设备和生产技术的升级改造，将自动化技术应用到机械制造中，通过统一的管理与控制有效配置了有限的资源，大大节省生产与管理成本[1]。

1 自动化技术的发展概况

自动化技术最初由埃德蒙·李应用并申请专利，该项技术应用于1788年瓦特改良蒸汽机时所用的离心调速装置，而正式开始应用此技术是在20世界40年代，直到20世纪60年代才真正的应用于工业生产与机械制造中。当人们发现自动化技术能够显著提升生产效果、提高生产质量时，这一技术的研究与应用才开始深入到数字计算机和现代控制理论，并且才有了现代的自动化技术在机械制造中的广泛应用。

2 自动化技术在机械制造中的具体应用

2.1 智能化技术

智能化技术借助智能化监测设备、智能化管理系统以及计算机技术等方式，是机械制造在生产流程和生产方式更加安全、便捷、智能、高效的技术，这一技术在当前主要体现在生产的集成性和生产系统的智能化。智能化技术在目前仅限使用于部分机械制造中，但智能化应用受外界环境的干扰性很大。当受到较强的干扰时，就会影响自动化设备综合分析和判断的能力，从而影响生产的质量和效率。目前，只能通过智能化监控和不断的调整来改变自动化生产的效率。

2.2 柔性制造技术

柔性制造技术是指以消费者为导向和需求定制的生产技术，在机械制造中主要应用于生产线与产业链，柔性制造技术系统能够根据实际的外界因素差异性进行生产调整，因此具有较强的适应能力。柔性自动化技术在机械制造中是一种相对而言的系统适应技术，因此适合单一产品的大批量生产，在产品的创新生产方面缺乏发展优势。虽然自动化技术对制造产品调整的类型是单一的，但也因为在生产线和产业链中的灵活性，提高了企业产品适应市场的需求，一定程度上合理的控制了生产成本。柔性制造技术的可调整性可以促使企业在市场竞争的环境中变得更加灵活，从而根据产品的变化可以快速针对性的调整，从而提升机械制造的整体水平和综合效率 ，为产品的市场销售打好基础[2]。

2.3 虚拟化技术

自动化机械制造中的虚拟化应用，主要是通过运用计算机模拟运算，对产品实际工艺操作和制作过程进行可视化。通过将机械制造产品进行模拟，可以及时的发现其中存在的一些缺陷，从而及时的调整生产工艺和方案，做出产品生产的风险性评估。计算机数字模拟技术在机械制造生产中的应用，降低了制造产品的规划成本和产品风险评估，能够直接降低因盲目生产造成的成本浪费，科学有效的控制生产成本，增加企业的经济效益，使企业在市场中具有较好的竞争优势[3]。

2.4 远程控制技术

远程控制技术是在现代机械制造中，利用计算机控制系统对所有的机械设备和生产流程进行远距离管理和操作的重要技术，这一技术是为机械制造的设备与计算机建立连接，将机械制造的设备参数及其操作管理接入计算机系统中，并统一管理，使其达到综合控制和分析的作用。远程控制技术是机械制造企业在实现自动化生产改革的第一步，也是机械自动化、标准化和智能化生产线不可或缺的管理技术[4]。

2.5 集成化技术

集成化技术是现代机械制造产业中必不可少的技术之一，是利用计算机网络技术与综合集成系统等，将各类的技术进行分类和数据整合，从而使各类技术集成于一个系统中，达到系统之间的相互关联，为机械制造中应用多项技术及其相互操作提供便捷。集成技术是机械制造技术现实标准化、高效化和便捷性管理的关键技术，是机械制造自动化、智能化和标准化生产的前提。

3 自动化技术在未来机械制造业中的应用前景

3.1 机械功能多元化

机械工业产品已趋向精细化及多元化，在大环境变化下，多元化、弹性化且具有多种通用性功能的制造设备将是市场的主要需求。现代机械制造的生产需要适应更加多元化的市场条件，因此，未来机械制造的数字化、自动化设备的生产和计划都将以多元化的生产为主。

3.2 控制智能化

原来普遍使用PLC可编程控制器，虽然弹性很大，但仍未具有定制计算机软件所拥有的强大功能。未来机械控制必须具备多功能化、调整操作简单等条件，基于电脑的智能控制将成为机械制造的新趋势。

3.3 结构设计标准化、模块化

结构设计标准化、模块化是现代自动化机械制造中应用最广泛的系统设计基础，主要是利用计算机辅助设计将原有结构进行模块化设计，通过结合计算机技术、远程控制技术、信息化技术等，为原有的设备设计可供转化的模型块，从而实现机械制造生产的远程操作和模块化管理。未来，机构设计标准化、模块化将由计算机辅助设计向计算机智能化设计过度，充分体现计算机技术的设计功能，以实现更加高效快速的自动化制造产业链的调整。

3.4 工业机器人

工业机器人是现代工业领域新型产业，它具有自动执行、代替大量劳动力的功能，且还能够智能化控制。工业机器人实现的原理是对其所需要执行的指令进行预先编程，通过预先编程为其建立一系列行动能力和人工智能，从而使其在机械制造中按照预先编程的指令完成相关任务。富士康做为一种劳动力为导向的机械制造企业，已经开始了工业机器人的应用，通过工业机器人来解放人工劳动力，开启了 “机器劳动力”生产的新时代。当前，工业机器人在机械制造业中的应用还在不断的研究和探索中，不可忽视的是这一技术的应用，在劳动力密集型机械制造行业未来有着较好的发展前景。

3.5 物联网自动化

物联网自动化技术在现代制造行业中的应用范围较广，常见的物联网技术应用包括个性化服务方案、传感器数据采集与储存、数据自动分析处理、流程执行、产品售后监测等。由于智能化设备和设施在物联网中的植入，未来物联网将完成较长距离和较大规模的集成系统。一些职能监测、报警联动系统的植入将为机械制造的全程智能化生产提供更广阔的发展空间。

4 结语

综上所述，机械制造业在我国的社会经济中占有较大的比重，对我国社会与经济的发展有着重要的影响，现阶段，创新与绿色发展是我国新时期五大发展理念中的关键内容，也是中国机械制造业发展的指导方向。自动化技术作为一种高效、低能的生产技术，应用于机械制造产业，能够极大的提高机械制造企业的生产量，且能够在同等生产条件下缩短加工周期，提供标准化的精致产品，不仅能为制造企业的产品增加市场竞争优势，还能加强生产环节与管理环节中的成本控制，降低生产成本，为企业带来更高的利润空间。因此，建议我国的制造企业加大自动化技术在机械制造中的技术投入与应用范围。