机械加工制造中自动化技术的应用

机械加工制造中自动化技术的应用

关键词:机械加工制造;自动化技术

1引言

随着科学技术快速发展,自动化技术应用于各个领域,互联网技术以及计算机技术是自动化的核心,其具有前沿性,促进工业领域快速转变。机械加工制造与各个领域不可分割,加工高质量产品是任何企业梦寐以求的事,但是人工加工不仅效率低下,而且质量难以达标。目前,自动化技术与机械加工制造联系紧密,制造企业利用自动化技术已经获得可观的经济利益。

1.1自动化技术的优势

(1)提高机械加工制造生产效率。如今,我国经济体量以及科学技术得到空前发展,机械加工制造企业发展前景较好,但是市场竞争异常激烈,企业要想在这样的市场环境中站稳脚跟,必须通过高质量产品以及高效率工作实现。因此,自动化技术是实现上述目标的重要手段,不仅带动批量化生产,而且提升企业硬实力,突破重重困难。(2)节约机械加工制造的生产成本。传统机械加工是依靠人工完成任务,不仅经济成本较高,而且产品质量以及速度无法满足用户需求。自动化技术的出现,降低人力资源损耗,而且从未来发展来看,自动化设备购买成本、维修成本等也远低于人工成本,由此可知,企业的经济效益不降反升,百利而无一害。(3)便于监控。由于产品制造必须实时监控,否则一旦中间环节出现问题,不及时改正便会造成严重经济损失,但是,自动化技术会将监控数据上传至互联网,分析软件会全自动对生产数据加以整合,最终通过快速分析以及时发现加工环节存在的缺陷并上报至工作人员,从而保证产品质量。

1.2自动化技术在机械设计制造中的具体应用

集成控制系统研发过程较为漫长,技术人员在研发成功前会利用多种计算机技术帮助机械加工制造,但是,每种计算机技术只能对单个环节产生作用。虽然工作效率得到提高,人力资源损耗有所下降,可机械加工制造依旧要着眼于全局,必须依靠全局性辅助技术方可最大化挖掘设备价值。如今,计算机综合制造系统诞生,其将不同科学技术有机结合,构建统一的操作平台以及数据分析模型,进而增强辅助技术的有效性。从全局角度来看,计算机综合制造系统为企业可持续发展提供可能。从系统构成角度来看,材料、数据、管理缺一不可,类似于传感器等部件,其对生产过程中的全部数据实施控制,并根据实际情况调整效率,保证生产线稳定。同时,并行工程是计算机综合制造系统的特性,从整体出发,实际生产前制定科学规划,保证产品生产周期能够为企业赢得最大化利益。

2自动化技术在机械加工制造中的应用模式

在当前自动化技术水平比较高的机械加工制造企业,其生产过程、产品的设计与市场营销以及日常的生产管理已经全面实现了自动化,通过信息化管理平台的构建,基于互联网和无线通信技术,把所有相关信息资源进行集中处理和利用。因此首先产品的设计和生产有了来自市场、客户以及自身生产历史方面的信息资源基础,能够让企业迅速对市场需求做出响应。而具体的加工制造过程则融入了人工智能的元素,基于功能强大的计算机系统控制生产设备和制造单元的运行,无需人工干预就可以对产品加工工艺参数进行智能化调节。

3现代自动化机械加工制造系统的构成及其运行原理

在全面应用了自动化技术的机械加工制造企业,其自动化的生产系统由一系列的硬件设施与模块化的软件系统构成。其中硬件设施包括了各个运营环节使用的硬件设备,包括机床等生产设备、动力设施以及办公设备等等。而软件系统则依托系统的计算机、服务器以及网络设施,通过不同的功能模块对企业各部门的日常运行进行控制,自动采集所有数据信息和进行加工存储,通过计算机运行优化产品研发、加工工艺以及资源调配,让机械加工制造企业的资源效益最大化,自动化机械加工制造系统的构成如图1所示。

图1机械加工制造的自动化系统构成示意图

3.1机械加工制造设备及系统

当前的机械加工设备以及生产系统的自动化延续了传统理念,致力于提高机械零件的加工精度和生产效率,以便制造出性能更加优良的机械设备,满足目前各行各业的生产需要。因此首先在单机设备上大多实现了数字化控制,机床或辅助设备支持技术人员通过编程实现产品的自动化生产。其次根据不同类型企业的生产特点设计的生产单元、加工中心以及生产线应用了人工智能和传感技术等,基于网络通讯实现了机械加工流程的自动化。而在这些自动化相关技术的保障下,柔性制造单元与柔性生产线改变了大型企业的生产模式,使其可以更好地适应市场需求,高效地完成新产品的研发生产。

3.2物料传送系统中自动化技术的应用

物料传送是机械加工制造的重要环节,联系着产品的每一个工艺流程。其中原材料与半成品、辅助加工机具以及成品的流转,都是由物料传送系统完成的。而自动化生产系统的这一部分,目前引入了智能机器人、自动化传递机构以及立体仓库,由信息系统基于生产需要进行物资的自动化调配和传送。这一系统与加工设备之间的配合,能够实现设备自动更换刀具、模具等,进一步减少了设备运行对人工的依赖。在具体的机械加工制造过程中,设备通过实时监测系统的运行,不仅可以根据需要动态调节运行参数,还能自动切换工作状态和更换辅助加工硬件,对效率至上的工业生产而言意义重大。

3.3机械加工制造的信息系统及其运行原理

信息系统是实现机械加工制造过程动态控制的核心,也是企业不同部门进行信息交互的中心。首先信息系统的数据库集中存储了所有部门的信息和数据,并且基于设计、生产或营销等部门的需要,对不同类型的信息进行处理。其次信息系统通过管理控制网络实现各部门的信息共享,相关生产管理和技术服务人员能够通过终端设备远程获取所需信息,从而更高效地完成日常工作。例如设计和研发人员可以基于信息系统的信息和强大的软件功能,应用虚拟技术进行产品结构、工艺的设计。而生产管理部门则能够实时调用各方面的信息,合理安排生产加工任务。

3.4机械加工制造企业的管理调度自动化系统

在生产过程中对相关计划进行设计和优化,对于机械加工制造企业而言非常关键,决定了企业所有资源的配置是否合理。而自动机械生产系统中的调度自动化系统,能够基于信息系统的信息资源,结合企业的现实生产规划,在日常管理中对各项计划进行动态优化和调整,从而更灵活并有前瞻性地安排生产管理工作。

4结语

我国机械加工制造行业的自动化技术目前还存在很多缺憾,在绝大多数的企业中自动化程度不够:一方面缺乏对生产过程的动态控制,只是在加工环节或部分工序实现了现代意义的自动化;另一方面自动化生产系统的柔性程度不足,产品的研发生产周期相对较长。因此在自动化相关技术的应用方面,还有很多重要课题需要研究。

参考文献

[1]王卫明.机械加工制造中自动化技术的应用研究[J].工业设计,2017(6):188-189.

[2]赵翔,于方波.机械加工制造中自动化技术的应用分析[J].科技创新导报,2017,14(31):90-90.

[3]李栋,刘斌.机械加工制造中自动化技术的应用研究[J].内燃机与配件,2018,No.262(10):220-221.

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