机械制造自动化技术特点与发展趋势

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摘要：本文首先分析了机械制造自动化技术的组成及其特点，随后简述了机械制造自动化关键技术，从而引出了机械制造自动化技术的发展趋势。

关键词：机械制造自动化技术；特点；发展趋势

1机械制造自动化技术的组成

机械制造自动化技术属于系统工程，其具有较强的专业性，能够在不影响产品质量的同时进行自动化加工，从而实现产品生产效率的提升。机械自动化技术系统由五个单元组成。1.1程序单元。程序单元是机械制造自动化系统最关键的单元，其的功能是实现对自动化系统行为的判断和引导，促使机械自动化技术正常运行。1.2作用单元。作用单元能够对自动化系统施加能量并进行定位，其主要作用是保证系统各项功能有效发挥。1.3传感单元。传感单元的作用是对自动化系统的工作状态进行实时监测和性能参数分析，传感单元也是机械自动化系统中的基础单元。1.4控制单元。进行整个机械自动化系统的控制，则是控制单元的工作内容，其能够为机械自动化系统的工作提供保障，同时主要用于解决单元制定和动作调节。1.5制定单元。综合机械自动化系统的五个单元，制定单元的工作流程是首先分析和整理传感单元传输的信息数据，并得出相应结论，最后制定出相应的动作信号。制定单元在机械自动化系统中具有至关重要的作用，是其中的核心单元，直接关系到能否保证机械自动化系统的正常运行，实现智能制造。

2机械制造自动化技术的特点

2.1系统性特点。机械制造自动化将一系列的其他技术手段（如传感技术、机械技术、电子信息技术和自动化技术等）融合在一起，使其各个结构相互之间形成了一定联系，从而形成了机械制造自动化系统，使其在使用过程中加快了机械生产的速率，提高了机械制造产品的质量。同时机械制造自动化技术的系统性还体现在其关系着机械产品从设计直至产品售后服务整个过程中都发挥着一定程度的管理作用，防止由于其中任何环节出现问题，而造成的机械制造企业的利益受损。2.2全球性特点。机械制造自动化技术的应用对企业满足市场需求有重要的促进作用，发展、创新和升级机械制造自动化技术，对于全球的相关企业都会造成极大地影响。因此，机械制造自动化技术的全球性特点十分显著，而我国各方面的实力暂时还无法赶超发达国家，且相关机械制造自动化技术存在不足，可以利用其全球化的特点，积极吸取优秀经验和技术，完善和提升我国自动化技术的水平。2.3高生产能力特点。在传统的机械制造过程中，机械产品的生产质量会受到多种客观因素的影响，比如操作人员的经验、能力等等。这些因素都可能会有影响到产品的质量，不仅延长了产品的生产周期，同时还增加了企业的生产成本。当机械制造自动化技术实现广泛应用，能够减少机械生产对人工等客观因素的依赖，操作人员可以通过自动化控制系统完成生产，不仅避免了人为失误造成的质量残缺和浪费，同时提高了企业生产能力，对于我国各方面的发展都有巨大的促进作用。2.4高安全性特点。机械制造自动化技术的应用，显著地提高了机械制造过程中的安全性。一方面，自动化技术系统存在控制单元，能够实现对自动化技术的精准控制，从而防止对技术密集型产品造成损伤；另一方面，该系统存在相应的报警功能，能够在出现问题时自动报警，及时通知操作人员进行检查。在等待过程中，其还能够实现对设备故障原因的自动排查，从而给维修人员提供参考。除了具有上述特点之外，自动化技术在解放生产力的同时，还推广了绿色材料和技术的应用，不仅促使我国劳动形式发展转变，还为企业实现可持续发展，保护我国环境等方面提供了持久的动力。

3机械制造自动化关键技术

3.1计算机综合制造技术。计算机综合制造技术的构成包含了现代机械管理理论、先进的自动化技术以及计算机技术等等，以此来实现对机械生产过程的调控，其包括特种加工技术、数控技术以及计算机辅助制造技术等。在计算机综合制造技术的开发完成之前，这些技术都是分开进行机械生产工作的，其能够对任何生产环节进行优化，但其无法在整体上降低相关成本和提高生产效率，从而无法提高机械设计制造的综合竞争力。自从计算机综合制造技术出现以来，将各个单独的技术结合成一个系统，并建立了信息分享和数据模型的大平台，通过协调保证了成本的节约以及生产效率的提高。另外，计算机辅助设计（CAD技术）在机械制造自动化生产过程中具有重要的应用价值。其未来的发展将会引入专家系统，从而实现智能化。在目前，CAD技术的最新突破为光敏立体成形技术，其是指通过激光扫描系统扫描CAD数据，将三维数字模型分成若干层二维片状图形，并按二维片状图形对池内的光敏树脂液面进行光学扫描，该液面则会形成固化塑料。通过逐层扫描树脂液面，使其分层成形并粘合在一起，可以仅仅确定CAD数据实现计算机原型的精准制成。该技术的发展有利于提高机械新产品的开发效率以及提高新结构的研究速率。3.2模糊控制技术。模糊控制技术的应用主要依靠模糊控制器，目前最先进的高性能模糊控制器能够实现自主学习，不断获取实时信息，从而自动实现对被控制量的调整，从而优化自动化系统的性能。其中，以基于人工神经网络的自学功能受到了人们的广泛关注。3.3人工智能、专家系统及智能传感器技术。柔性制造系统（FMS）采用的人工智能多基于专家系统，利用其中的专业知识以及规则推理并求解制造过程中的各类问题（如设计、预测、诊断、故障查找、维修和控制等等）。专家系统的应用，能够运用最为简便的步骤将各种经验和理论知识相结合，更好的实现柔性制造系统各方面的工作的自动化。在不久的将来，这种以知识密集为特征，以知识处理为手段的人工智能以及专家系统等技术，一定能够在相关行业中发挥出至关重要的作用，人工智能的应用规模将会越来越大，将其融入机械制造的各个环节，通过模拟专家知识和经验的智能活动，实现机械制造过程中代替或延伸人的脑力活动，并自动监测各设备的运行状态，实现各参数的自动调节，以达到最佳工作状态，具备自组织能力。3.4人工神经网络技术（ANN）。人工神经网络技术是通过对智能生物的神经网络的模拟，事项信息的并行处理的一种方法。因此，人工神经网络技术也是人工智能的一种工具，其在机械自动化控制领域的应用和发展呈现良好的趋势，不久的以后也会成为现代机械自动化系统中的重要组成部分。

4结束语

综上所述，机械制造自动化技术的应用广泛提高了机械生产的效率，并降低了人工成本，促使机械产品的质量提升，为机械制造企业创造了更高的价值。而机械制造自动化技术的发展仍然没有停止，仍然具有非常广阔的发展前景，需要相关研发人员继续加以研究和分析。

参考文献：

[1]江文思.机械制造自动化技术特点与发展趋势[J].黑龙江科学，2018，9（12）：76-77.•111•

作者:周思吉 单位:江苏自动化研究所