机械制造自动化技术特点与发展趋势

潘红军

（山东省德州市乐陵市郑店镇人民政府，山东 德州 253618）

0 引言

为了满足我国工业建设发展需求，当前机械制造行业发展不断取得突破，机械制造加工各项核心工艺在创新中取得良好发展态势，我国许多机械制造工艺已经走在世界前列[1]。自动化技术的应用，对机械制造行业产生深刻影响，通过与自动化技术相结合，能够有效提高机械制造效率，同时提高机械加工精度，满足多种不同高精度机械设备对于加工制造工艺的要求，自动化技术已经成为促进我国机械制造行业发展，以及提高我国工业综合实力的重要内容[2]。

1 机械制造技术基本特征阐述

1.1 系统性特征

机械制造技术并不是一个单独的技术系统，而是将计算机技术、传感技术、自动化技术以及其他类型的信息技术进行深入融合，从而构成具有系统性的制造技术[3]，不仅能够完成对机械产品的设计、制造，同时涉及机械产品的后续维护等工作，所以在对机械制造技术进行研究的过程中，必须明确机械制造技术的系统性特征，将多项技术视为一个整体，才能够在真正意义上明确机械制造技术的关键要点，构建具有完整自动化系统的机械制造技术模式[4]。

1.2 综合性特征

机械制造技术发展的主要目的是提高机械产品加工制造效率和产品质量，从而促进企业乃至国家制造业竞争力提高，所以关于机械制造技术的研究不能只停留在产品的制造和生产，而是需要覆盖机械产品设计、加工、制造、维修、保养等多个领域，明确机械制造技术的综合性特征，才能够保障机械制造技术创新与发展[5]。

1.3 全球性特征

在经济全球化的发展形势下，机械制造技术已经成为影响国家综合竞争力和国家综合实力的重要指标，机械制造技术水平能够决定国家在全球市场中的竞争力，所以关于机械制造技术的研究必须准确把握国际市场发展形势，才能够在国际竞争中占有有利位置，从而不断提高我国机械制造行业实力[6]。

2 机械制造自动化技术特点及其发展趋势研究

2.1 机械制造自动化特点分析

机械制造自动化是现代科学技术发展催生的产物，是知识经济时代中的重要组成部分，是对传统机械制造技术的升级和创新，在新技术领域占有重要位置[7]。综合来看，机械制造自动化特点主要包括如下几项：（1）自动控制模式。机械制造自动化的核心是采用自动控制模式代替传统人工控制，通过采用计算机、芯片以及相应的逻辑程序，机械加工制造流程则能够按照所设定的程序自动化运行，机械制造过程中不需要工作人员干预，产品加工制造整体工艺施行全部由控制器指令实现，通过计算机的控制能够全面提高机械加工生产效率，是当前机械加工制造行业的主要发展方向。（2）高效化特点。因为机械制造自动化采用程序作为控制核心，从而避免传统人工控制模式下，控制效果会受到人为主观因素影响的问题，机械产品的加工制造效率能够得到很大提升，生产同一机械产品其加工效率能够提高30%—80%，机械产品的复杂程度越高，则生产加工效率的提升效果越好[8]。（3）高精度特点。因为机械制造自动化采用计算机软件和程序作为控制主要控制方式，其全部加工制造工艺都按照所设定的程序指令进行，所以能够在很大程度上避免产品加工制造出现参数错误、操作失误等问题，能够满足当前机械产品的高精准度需求，所以在机械产品制造中的应用效果得到很大提升，所制造的机械产品参数更加精确，与设计方案的偏差能够得到有效控制。（4）节能化特点。机械加工制造会消耗大量的原材料和资源，传统机械制造技术的控制精准度较差，所以在制造过程中会产生严重的资源消耗和能源浪费问题，而通过采用机械制造自动化技术，能够对机械产品加工制造实现全过程、高准确性控制，从而减少资源浪费问题，按照产品设计方案，能够将材料、资源以及能源最大化利用，从而建设绿色化、节能化机械制造模式，符合当前机械制造行业的发展方向[9]。（5）智能化特点。随着自动化技术研究不断取得突破，在机械加工制造领域所应用的自动化技术，逐渐与智能化技术相结合，智能化技术具有深度学习功能，且能够根据机械产品加工实际情况，对加工工艺进行优化调整，从而避免机械产品加工出现质量问题，智能化技术在机械制造自动化中的应用，在很大程度上促进加工生产效率提升，同时能够更好地满足机械产品加工制造要求[10]。

2.2 机械制造自动化发展趋势

机械制造自动化是实现机械制造全过程自动化的基础，能够提高加工生产效率、降低企业生产成本，产生极大的正向推动作用。根据当前机械制造行业对于自动化技术的应用情况来看，其发展趋势主要体现在以下几个方面：（1）以生产为基础的发展趋势。机械制造自动化在发展过程中，体现出与产品制造的实际需求结合不断紧密的特点，关于机械制造自动化的研究主要集中在如何提高实际生产效率、如何提高产品质量等方面，以机械制造的生产需求为主要切入点，在自动化技术应用期间不断与实际生产情况相结合，从而使得机械制造自动化与生产需求的匹配性不断提高，例如系统技术、人机一体化技术以及环境控制技术等，都能够满足机械产品实际生产需要，从而将自动化技术的优势得以最大化发挥，是当前机械制造自动化技术发展的主要趋势。（2）智能化、虚拟化发展趋势。机械制造自动化是在智能化技术中发展形成的，是人机合一的智能系统，具有逻辑分析、工艺优化等多线该功能，机械制造自动化为生产人员提供高效率的人机互动模式，同时为管理人员创造有利条件；虚拟化也是当前机械制造自动化的重要发展趋势，通过采用计算机软件对技术进行模型建立、虚拟演示等，以数据作为核心点构建虚拟的技术模拟空间，从而能够对技术进行优化，虚拟化的方式能够减少企业生产成本投入，同时能够避免资源浪费的问题出现，从而提高机械制造自动化技术的节能环保性，有利于机械制造自动化技术发展和创新。（3）人性化发展趋势。机械制造自动化技术的应用能够减少人力成本投入，且机械制造具有重复性、高强度以及危险性等特点，利用自动化控制模式能够将更多的人力从机械制造流程中解放出来，从而降低工作人员作业强度，避免工作人员出现人身危险问题，符合以人为本的发展理念，是当前机械制造自动化技术的主要发展趋势。例如，通过采用机械手臂对产品制造进行控制，制造人员只需要对生产过程进行监督和调整，而不需要完成换刀等危险且重复的生产作业，在人性化发展趋势的指导下，机械制造自动化技术的水平不断提升[11]。

3 机械制造自动化技术的实践应用

为了更加明确机械制造自动化技术的特点以及其未来发展趋势，本文通过结合机械制造自动化的实践应用方式，利用机械加工中所采用具有自动化特征的机械手臂作为研究对象，对其生产实践和技术优势进行分析。

首先，在机械产品的焊接作业中，焊接是机械制造工艺中的核心环节，但是焊接工艺容易受到人为因素的影响，且部分焊接工艺需要处于高温高压环境下进行，对于作业人员的生命安全会产生极大影响。将具有自动化功能的机械手用于焊接工艺中，能够按照程序指令完成伸缩、回转、弯曲、转动以及扭转等人工作业方式，从而代替人工完成复杂、危险的焊接作业[12]。其次，在机械加工过程中，机械手能够替代人工根据程序指令完成打磨、抛光以及清理等工作，同时能够提高机械加工效率。例如，采用自动化机械手完成数控机床的刀具切换，在计算机发出控制命令后，就能够实现自动取刀、自动换刀的过程，在信号传感器接收到程序指令后，自动化机械手会自动移动到需要更换切削刀具的位置，提前在刀库中准备好的刀具会通过传送带自动传送到相应的位置，刀具到达指定点位后，计算机系统会收到反馈，从而对工业机械手发出取刀的指令，该控制流程能够在很短的时间内实现，能够全面提高机械加工生产效率。以机械手为代表的机械制造自动化技术，在机械产品制造的实践中取得良好应用效果，是提高机械生产效率、产品质量以及作业安全性的重要技术保障。

4 结语

综上所述，本文全面阐述了机械制造技术的基本内容，同时对机械制造自动化技术的特点和发展趋势进行分析，最后举例论证机械制造制动化技术在生产实践中的具体应用，希望能够对我国机械制造行业发展起到一定的借鉴和帮助作用，从而促进机械制造行业高质量发展。