自動化技術在機械設計制造的運用
時間:2022-01-27 09:45:46
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摘要:通過對機械行業(yè)自動化技術應用背景的分析,列舉自動化技術在機械設計制造流程中的應用,具體說明了自動化技術提高機械設計制造水平的具體操作方式,以期有效降低生產(chǎn)成本,提高生產(chǎn)效率,加強機械產(chǎn)品的綜合競爭力,為企業(yè)在復雜嚴峻的市場競爭中爭得一席之地。
關鍵詞:自動化技術;機械設計制造;應用
1機械設計制造的自動化應用背景
1.1我國機械設計制造業(yè)的行業(yè)現(xiàn)狀
進入21世紀以來,機械設計制造行業(yè)的生產(chǎn)模式發(fā)生了較大的變化,傳統(tǒng)的以開發(fā)簡單機械結構為主、以固定生產(chǎn)組織和固定工作流程為特點的生產(chǎn)方式變得缺乏競爭力,已不再適用。而以自動化技術為代表的現(xiàn)代化技術開始逐漸在機械設計制造行業(yè)中得到應用,這是個性化、即時化和多樣化的現(xiàn)代市場需求決定的。近年來,我國在全國范圍內(nèi)開展了大規(guī)模關于機械自動化設計制造技術的研究和應用,但相比發(fā)達國家,我國的機械自動化設計制造技術還存在著許多方面的差距,主要體現(xiàn)在產(chǎn)品結構、生產(chǎn)投入與智能化程度方面。
1.2自動化技術在機械設計制造中的應用意義
不同的行業(yè)中,關于自動化技術有著不同的定義。在機械行業(yè)中,自動化技術主要是指微機、機床等機器設備在無人或少人工干預的情況下,自動按照生產(chǎn)需求和預先的程序設計來完成生產(chǎn)工作的技術。這樣的新型生產(chǎn)模式,不僅打破了傳統(tǒng)機械設計制造流程中繁雜的勞動量,還有效提高了生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量,降低機械行業(yè)的人工成本?,F(xiàn)代的自動化技術在機械設計制造行業(yè)的應用較為廣泛,已覆蓋到設計、制造、裝備、檢測、運輸?shù)榷鄠€領域,是現(xiàn)代化機械設計制造企業(yè)所必須應用的一項技術。
2機械設計制造的自動化應用例舉
2.1計算機綜合制造系統(tǒng)的應用
計算機綜合制造系統(tǒng),也稱作集成制造系統(tǒng)。在計算機綜合制造技術提出之前,機械設計制造的周期中已出現(xiàn)多項計算機輔助技術,包括計算機輔助設計制造、工藝規(guī)劃、測試、質(zhì)量控制等。而這些單獨的計算機輔助技術雖然在每一項工作上具有優(yōu)化相關成本的意義,但由于其各自為戰(zhàn),在縮短時間和人工成本、提高生產(chǎn)效率和機械產(chǎn)品的綜合競爭力方面的效應不夠突出。而計算機綜合制造技術將各個單項輔助技術流程有效結合,建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)模型和信息分享平臺,保證各個單項工作的有機協(xié)調(diào),從全局化的高度提高機械產(chǎn)品的生產(chǎn)效率。在技術構成上,計算機綜合制造技術包括了以電子信息、先進材料以及現(xiàn)代化管理理論為基礎的先進制造技術,其強調(diào)以計算機、傳感器、新型自動化和管理理論的應用,來控制生產(chǎn)的物質(zhì)、信息、能量的集成和協(xié)調(diào),是提高勞動生產(chǎn)率的有效手段,包括數(shù)控技術、計算機輔助設計制造技術以及特種加工技術等。并行工程是對產(chǎn)品設計制造流程的系統(tǒng)集成化的具體體現(xiàn),并行工程要求產(chǎn)品的策劃開發(fā)人員從生產(chǎn)需求的全局出發(fā),在設計制造初期對整個產(chǎn)品的生命周期加以考慮,以最大限度地縮減機械產(chǎn)品的研發(fā)制造時間,同時減少重復設計、維護等不必要的生產(chǎn)資源浪費。
2.2柔性自動化生產(chǎn)技術的應用
柔性自動化生產(chǎn)技術是由英國率先提出的機械自動化系統(tǒng)基本概念,它以產(chǎn)品的生產(chǎn)信息為基礎,綜合協(xié)調(diào)物料儲運系統(tǒng)和數(shù)字加工技術設備,達到適應不同的生產(chǎn)和加工對象的目的。柔性自動化生產(chǎn)技術的產(chǎn)生和應用得益于成組技術的形成,成組技術是指按照根據(jù)加工需求對加工對象進行排列成組,以便于選擇相應的加工設備與儲運系統(tǒng),并可以及時地根據(jù)市場需求進行調(diào)整。柔性自動化生產(chǎn)技術的信息控制結構按照由分到總的金字塔控制模型,以住計算機作為信息的控制中心,用來在生產(chǎn)過程中監(jiān)測和管理生產(chǎn)數(shù)據(jù),動態(tài)調(diào)節(jié)生產(chǎn)計劃。其次是負責組群生產(chǎn)控制的計算機,負責把最底層計算機的生產(chǎn)狀況向上一層信息中心進行傳遞。最底層是負責底層工藝設備接口的計算機,對各個生產(chǎn)接口的生產(chǎn)狀況進行信息收集監(jiān)測,并根據(jù)上層指令對生產(chǎn)行為進行實時調(diào)整。柔性自動化儲運系統(tǒng)包括對毛坯工件、加工工具和加工廢料等生產(chǎn)物料進行儲存和運輸,其操作過程主要通過信息系統(tǒng)進行控制,由前端工業(yè)機器人進行操作。柔性自動化技術的加工設備從數(shù)控機床到集成化的加工中心等,為了提高生產(chǎn)效率,常常采用可以更換主軸箱的加工中心。
2.3自動檢測技術在機械制造中的應用
自動檢測技術是自動化技術的重要組成部分,是在傳統(tǒng)的儀器、傳感器使用的基礎上發(fā)展而來的。機械制造的過程中,自動檢測技術不需要過多的人工干預即可進行,是降低產(chǎn)品不合格率、提高產(chǎn)品質(zhì)量的有效方式。自動檢測系統(tǒng)由傳感器、信號調(diào)節(jié)、數(shù)據(jù)處理和結果輸出等四個環(huán)節(jié)組成,大都含有微型計算機等先進的信息處理系統(tǒng),提高檢測的可靠性。
3結語
雖然傳統(tǒng)制造業(yè)轉型是一個漫長的過程,涉及方方面面的改革與創(chuàng)新,但以先進計算機信息技術和制造技術為基礎的自動化技術,無疑是一個理想而必要的突破口。只有機械設計制造企業(yè)有效利用自動化技術提高產(chǎn)品的研發(fā)、設計和制造效率,才能有效降低生產(chǎn)成本,提高生產(chǎn)效率,加強機械產(chǎn)品的綜合競爭力,為企業(yè)在復雜嚴峻的市場競爭中爭得一席之地。
作者:于守澎 單位:哈爾濱北方機電設備安裝工程有限公司
參考文獻:
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