自動化技術(shù)在汽車機(jī)械制造的應(yīng)用
時間:2022-01-16 09:50:26
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摘要:隨著自動化技術(shù)方面的科研成果不斷問世,自動化技術(shù)在汽車機(jī)械制造領(lǐng)域的應(yīng)用也越來越普及。因此對自動化技術(shù)在汽車機(jī)械制造中的應(yīng)用進(jìn)行深入研究探討。自動化技術(shù)包括數(shù)控技術(shù)、智能化技術(shù)、柔韌自動化技術(shù)和集成化技術(shù)等,這些技術(shù)在汽車機(jī)械制造領(lǐng)域的應(yīng)用,對汽車機(jī)械制造領(lǐng)域起到了機(jī)制上的支撐作用,明確了該領(lǐng)域的發(fā)展方向。
關(guān)鍵詞:自動化技術(shù);汽車;機(jī)械制造
自動化是指在完全沒有人工干預(yù)的狀況下,由某種裝置或者機(jī)器按照提前設(shè)置好的指令或者預(yù)定的程序自動進(jìn)行控制和操作的過程。自動化技術(shù)是通過機(jī)械方式來實(shí)現(xiàn)自動化控制的技術(shù)。隨著自動化技術(shù)的不斷發(fā)展,手工生產(chǎn)的方式被機(jī)器生產(chǎn)逐漸取代,降低了我國許多行業(yè)的勞動成本,在一定程度上提高了我國的生產(chǎn)效率。我國自動化技術(shù)的發(fā)展相對緩慢,尤其是與發(fā)達(dá)國家相比仍然較為落后,但是隨著科技的不斷發(fā)展降低了自動化應(yīng)用的成本,我國的自動化技術(shù)也不斷發(fā)展并帶動了加工業(yè)和機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展,尤其是自動化技術(shù)在汽車機(jī)械制造中的應(yīng)用更加廣泛[1]。隨著自動化技術(shù)在汽車機(jī)械制造中的應(yīng)用得到拓展和人工智能技術(shù)的發(fā)展,汽車機(jī)械制造的技術(shù)層面也有了很多新的突破。需要我們注意的是,自動化不是用人工智能來完全的取代人去進(jìn)行機(jī)械加工制造裝配生產(chǎn),而是通過人工智能和機(jī)械化生產(chǎn)技術(shù)來縮減生產(chǎn)步驟環(huán)節(jié),以人為主體的前提條件并不改變,這樣做也可以準(zhǔn)確的把握生產(chǎn)制造的精度并減少生產(chǎn)過程中人為性質(zhì)的失誤。為了使我國的機(jī)械制造技術(shù)達(dá)到一個更加先進(jìn)的發(fā)展水平,必須不斷對自動化技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用進(jìn)行拓展,使自動化技術(shù)在機(jī)械制造業(yè)方面的應(yīng)用更加廣泛[2]。
1數(shù)控技術(shù)在汽車機(jī)械制造的應(yīng)用
自動化技術(shù)中的數(shù)控技術(shù)是指將自動控制技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)等自動化技術(shù)進(jìn)行融合而提升設(shè)計(jì)以及制造階段的高效性和便捷性的一種技術(shù)。數(shù)控技術(shù)可以使設(shè)計(jì)以及制造的每個環(huán)節(jié)都借助于自動化的有效應(yīng)用并為設(shè)計(jì)制造提供安定可靠的保障作用[3]。但是數(shù)控技術(shù)的操作難度跟其他技術(shù)相比也有所提升。將數(shù)控技術(shù)應(yīng)用到汽車機(jī)械制造中可以充分發(fā)揮其先進(jìn)的功能,從而達(dá)到生產(chǎn)的自動化控制的目的。但在實(shí)際操作的流程中對操作人員的要求較為嚴(yán)格,需要相關(guān)工作人員具備一定的自動化專業(yè)素養(yǎng)以及各種其他相關(guān)素質(zhì),并需要熟悉相關(guān)操作方法和很強(qiáng)的責(zé)任心。只有這樣才能確保在具體的操作中將誤差率降至最低,減小缺陷品的出現(xiàn)幾率。引入數(shù)控技術(shù)后的2015年汽車機(jī)械制造行業(yè)生產(chǎn)的誤差率與引入前的2013年的誤差率對比如圖1。對于我國的汽車機(jī)械制造業(yè)現(xiàn)況而言,數(shù)控方面的精尖端技術(shù)主要被國外的大型汽車機(jī)械制造企業(yè)壟斷,我國國內(nèi)的汽車機(jī)械制造企業(yè)大部分無法對其進(jìn)行大面積的普及和應(yīng)用,只能以人工生產(chǎn)進(jìn)行代替。實(shí)際2016年數(shù)控技術(shù)精尖端技術(shù)國內(nèi)外持有狀況對比情況如圖2。這就使得國內(nèi)汽車機(jī)械制造企業(yè)的規(guī)模提升和實(shí)力發(fā)展受到很大程度的限制。因此當(dāng)前階段我們的首要任務(wù)是應(yīng)該努力探尋該問題的解決方法,通過對現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)進(jìn)行深入研究與應(yīng)用,打破國外汽車機(jī)械制造企業(yè)對數(shù)控技術(shù)的精尖端技術(shù)的這種壟斷封鎖局面,使我國的數(shù)控技術(shù)水平得到大幅提升,并努力改善我國汽車機(jī)械制造領(lǐng)域的不足之處。
2智能化在汽車機(jī)械制造的應(yīng)用
當(dāng)前機(jī)械制造領(lǐng)域的發(fā)展趨勢是更加智能化,融合自動化技術(shù)以及信息集成技術(shù)和人工智能技術(shù)等,形成一種新型的智能化設(shè)計(jì)制造模式,這種智能化的設(shè)計(jì)制造模式具有綜合性的技術(shù)優(yōu)勢,通過人工操控生產(chǎn)信息設(shè)備,對機(jī)械制造生產(chǎn)機(jī)器設(shè)備提前輸入操作指令,使機(jī)器生產(chǎn)全面代替人工生產(chǎn),從而改善汽車機(jī)械制造業(yè)的生產(chǎn)環(huán)境,減少生產(chǎn)過程中的人為操作失誤,提高汽車機(jī)械制造業(yè)的整體生產(chǎn)效率[4]。通過對該智能化系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化改良,對各個生產(chǎn)步驟進(jìn)行實(shí)際模擬,從而發(fā)現(xiàn)問題并快速提升工作效率,汽車實(shí)際生產(chǎn)步驟如圖3。智能化已經(jīng)成為汽車機(jī)械制造行業(yè)的未來發(fā)展方向和汽車機(jī)械制造行業(yè)發(fā)展的有效推動力。在這樣的大背景下我們需要不斷對該系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)升級,使該系統(tǒng)兼?zhèn)渚_性與時效性的特點(diǎn)。基于此,我們可以從以下兩個方面對該智能化系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)方面的優(yōu)化。一方面,對操作生產(chǎn)機(jī)器的智能機(jī)器管家的運(yùn)行速度進(jìn)行優(yōu)化,通過對當(dāng)前汽車機(jī)械制造行業(yè)的發(fā)展趨勢做出具體分析與大膽預(yù)測來達(dá)到具有階段性的以及有條理的設(shè)計(jì)與生產(chǎn),使機(jī)械制造行業(yè)的多元化發(fā)展方向得到拓展,從而滿足市場發(fā)展需求。另一方面,需要對人工操作系統(tǒng)進(jìn)行一定的優(yōu)化與升級,針對系統(tǒng)可能存在誤差的問題,采取模擬以及測試的方式對誤差進(jìn)行一一排除以保障系統(tǒng)操作的零誤差來實(shí)現(xiàn)更加順暢的生產(chǎn)流程,確保輸入的操作指令沒有錯亂的情況,避免引起資源的無謂消耗。通過對智能化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)系統(tǒng)進(jìn)行綜合優(yōu)化與提升,可以使汽車機(jī)械制造企業(yè)的自身實(shí)力與對外競爭力得到更加全面的提升,其優(yōu)化過程如圖4。
3柔韌自動化技術(shù)在汽車機(jī)械制造的應(yīng)用
柔韌自動化技術(shù)是自動化技術(shù)中的一項(xiàng)基本操作技術(shù),最初由英國研發(fā),這項(xiàng)自動化技術(shù)是以收集產(chǎn)品的基本資料信息為基礎(chǔ),對產(chǎn)品的各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行自動化加工處理以滿足不同生產(chǎn)線的需求。柔韌自動化技術(shù)是將數(shù)控技、計(jì)算機(jī)技術(shù)、生產(chǎn)技術(shù)與信息技術(shù)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合的一項(xiàng)自動化技術(shù)。通過計(jì)算機(jī)技術(shù)編寫指定程序后再通過信息輸出設(shè)備將其與加工機(jī)床進(jìn)行連接,機(jī)床接收指令后可以自動對汽車制造的機(jī)械材料進(jìn)行機(jī)械加工,并且可以根據(jù)加工進(jìn)度自行調(diào)整加工節(jié)奏。在汽車機(jī)械制造的生產(chǎn)過程中,柔韌自動化技術(shù)提高了生產(chǎn)線的生產(chǎn)效率,最大程度的節(jié)約了人工費(fèi)用,是汽車機(jī)械制造領(lǐng)域的基本技術(shù)。組成技術(shù)指的是為了方便產(chǎn)品管理工作,根據(jù)產(chǎn)品種類將生產(chǎn)出的產(chǎn)品進(jìn)行分類工作最終使產(chǎn)品管理流水線化的一種技術(shù)[5]。柔韌自動化技術(shù)與其有很多相似之處,柔韌自動化技術(shù)主要是以數(shù)控技術(shù)為核心,在汽車機(jī)械制造產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中對產(chǎn)品進(jìn)行質(zhì)量等生產(chǎn)指標(biāo)的檢測工作,對汽車機(jī)械制造的生產(chǎn)過程進(jìn)行控制,同時通過計(jì)算機(jī)技術(shù)將汽車產(chǎn)品的生產(chǎn)進(jìn)度和檢測情況向工作人員進(jìn)行反映,以完成產(chǎn)品信息的上報。柔韌自動化技術(shù)還可以通過運(yùn)行計(jì)算機(jī)技術(shù)對汽車機(jī)械制造的生產(chǎn)工具和組成元件進(jìn)保管與輸送。柔韌自動化技術(shù)還可以通過數(shù)控技術(shù)對數(shù)據(jù)機(jī)床進(jìn)行指令操控來提高汽車機(jī)械制造生產(chǎn)設(shè)備的生產(chǎn)效率,并可以對主軸箱進(jìn)行更換。柔韌自動化技術(shù)的應(yīng)用范圍廣泛,包括管理信息系統(tǒng)和機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與加工制造等方面。在傳統(tǒng)的機(jī)械制造加工流程中,通常采用傳動帶與特殊機(jī)床相結(jié)合的方式等簡單的加工技術(shù)來完成,這種傳統(tǒng)的機(jī)械制造加工方式非常單一,效率很低,只解決了機(jī)械制造中重復(fù)勞動的問題。而涉及到較為復(fù)雜的機(jī)械制造加工工作,就需要在進(jìn)行產(chǎn)品加工前對機(jī)床和生產(chǎn)器械進(jìn)行復(fù)雜的調(diào)試并在生產(chǎn)機(jī)床上固定生產(chǎn)參數(shù),對加工的工具和路徑進(jìn)行確認(rèn),最后才能投入生產(chǎn)完成整體工藝。這種傳統(tǒng)而又簡單的自動化生產(chǎn)技術(shù)被稱為剛性自動化生產(chǎn)技術(shù)。隨著自動化技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展,剛性自動化生產(chǎn)技術(shù)逐漸被機(jī)械制造生產(chǎn)領(lǐng)域淘汰,而柔韌自動化技術(shù)則逐漸在機(jī)械制造生產(chǎn)領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)了汽車機(jī)械制造的生產(chǎn)高效化。
4集成化技術(shù)在汽車機(jī)械制造的應(yīng)用
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動化技術(shù)的不斷發(fā)展進(jìn)步,相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展前景都十分廣闊。當(dāng)前的汽車機(jī)械制造領(lǐng)域,同樣離不開計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動化技術(shù)。要想實(shí)現(xiàn)對所有技術(shù)的統(tǒng)一性管理,就需要利用集成化技術(shù)建立分層次的集成控制系統(tǒng)。這種集成控制系統(tǒng)在我國汽車機(jī)械制造業(yè)有的應(yīng)用非常廣泛。集成化技術(shù)主要是通過使用一個總的概括性系統(tǒng)借助云計(jì)算技術(shù)管理其他的子系統(tǒng)。集成化技術(shù)在汽車機(jī)械制造領(lǐng)域的應(yīng)用,可以優(yōu)化汽車機(jī)械制造程序,實(shí)現(xiàn)集成化控制的目標(biāo),提高汽車機(jī)械制造業(yè)的整體發(fā)展水平。在傳統(tǒng)的機(jī)械制造生產(chǎn)加工領(lǐng)域,各種機(jī)械設(shè)備都沒有操作標(biāo)準(zhǔn)而且獨(dú)立工作,沒有連接。隨著社會的發(fā)展和工業(yè)化時代的來臨,機(jī)械制造領(lǐng)域也開始互相交流并逐漸產(chǎn)生了的統(tǒng)一行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。而隨著自動化應(yīng)用的逐漸完善和生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展,機(jī)械制造領(lǐng)域也進(jìn)入了集成化時代。在汽車機(jī)械制造的加工中,通過高度集中化與全自動化的生產(chǎn)方式,將各個零件之間的生產(chǎn)工序進(jìn)行合理有效的步驟分配并將各個生產(chǎn)工序進(jìn)行連接,這種流程一體化的的集成化生產(chǎn)模式,縮減了生產(chǎn)時間并最大程度的提升了生產(chǎn)質(zhì)量和效率。
5結(jié)束語
自動化技術(shù)在汽車機(jī)械制造領(lǐng)域的應(yīng)用會越來越深入,越來越廣泛。因?yàn)樽詣踊夹g(shù)不僅可以降低勞動成本,還可以提高整體生產(chǎn)效率并減少出錯率,提高產(chǎn)品質(zhì)量。自動化技術(shù)從根本上提高了汽車機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)的綜合競爭力。現(xiàn)階段我國汽車機(jī)械制造領(lǐng)域在技術(shù)和人才方面都有不足,我國的自動化技術(shù)實(shí)力與發(fā)達(dá)國家相比仍有較大差距,因此我們需要從基本做起,培養(yǎng)汽車機(jī)械制造領(lǐng)域的高端人才,創(chuàng)造出屬于我們自己的核心自動化技術(shù)。
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作者:羅雄輝 吳維輝 單位:漳州理工職業(yè)學(xué)院
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