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浅析自动化技术在机械工程中的应用孙铭铭

发表时间：2020/3/3 来源：《电力设备》2019年第20期作者：孙铭铭

[导读] 摘要：越来越多的地方政府和制造企业将智能制造确定为重要的战略发展方向，开始规划与实施智能制造工程，促进制造业的智能化转型升级。

        （身份证号码：37108119840408xxxx）
        摘要：越来越多的地方政府和制造企业将智能制造确定为重要的战略发展方向，开始规划与实施智能制造工程，促进制造业的智能化转型升级。以数控机床机器人为代表的自动化，可以很大程度的减少对人的依赖，将人们从重复、枯燥的生产中解放出来，人们可以从事更有价值的工作，明显提升工作品质与生活质量。
        关键词：智能化；机械自动化；工程应用
        一、机械自动化技术的基本意义
        我们所说的机械自动化技术，是在相关企业工程的实际机械工程过程中采用的一种工作模式，这种模式大大减少了人工成本。相对于传统的工程而言，机械自动化技术可以提升工作效率，较少劳动力，使工作质量更高，降低错误率，从而有效地使企业经济效益更好发展。每个企业在改变传统的工作方法时，一般都会采用机械自动化技术进行机械工程，这样做可以增加机械工程数量，增加企业机械工程总量，让企业的收益更高，提升企业的规模。在传统的机械工程作业中，人们会多做一些没有必要的机械工程环节，造成机械工程率很难提升，并且浪费机械工程时间，如果采用机械自动化技术，就可以省去一些没有必要的机械工程环节，这样可以提高机械工程效率，增加机械工程速度，促进企业经济良好发展。
        二、机械工程中应用智能化技术的优势
        1.机床等生产设备是企业进行智能制造的主要工具，通过设备网络化改造，实现数据在设备、服务器、信息化系统之间自由有序流动。通过专业的设备物联网系统，将数控机床、热处理设备、机器人、自动化生产线等各类数字化设备进行联网，实现设备的互联互通，发挥设备集群控制的优势，实现集约化、网络化、柔性化的生产模式。通过对设备数据的远程自动采集，可采集到每台设备的实时状态，实现设备状态透明化的、实时化的管理。在设备出现故障之前就得到及时预警、保养、维修，为设备健康、经济、高效的运行提供保障。
        2.对于生产过程效率提高。为了提高机械工程的精准度和效率，在机械自动化技术的基础上加入智能化技术，对于传统系统的芯片进行升级替换。由 CPU 芯片和 RISC 芯片组成的智能化芯片，系统处理能力得到了很大改善。机械工程自动化系统也添加多个 CPU 来进行操控，与智能化技术结合，使得数据得到快速的处理。对于数据的分析能更加精确，智能化技术使得生产效率在自动化基础上有了非常大的提升。
        3.在技术快速进步的今天，智能制造又可以很好的促进精益生产的落地与进一步发展。维持与改善是精益生产实践过程中两个永恒的主题。比如识别浪费是精益改善的重要组成部分，除了传统的精益方法，通过设备物联网系统采集设备稼动率、待机原因等，能够准确的识别出设备利用等方面的浪费，通过MES 对物料、工具等进行精益化库存管理，可以明显减少库存的浪费。此外，对生产优化、均衡化，品质稳定性等都有相关的技术，精益生产的理念与手段也随着智能制造的发展而发展
        三、机械工程自动化技术现状
        就目前来看，我国的自动化技术在机械工程的应用上，可以说还是处于刚性阶段，与国外发达的国家进行对比，还有着很大的发展空间，国外发达国家对于这方面的应用已经达到了从柔性化集成化走向了智能化的道路上。而我国的机械工程自动化方面所存在的问题，其最主要的问题体现在技术水平相对比较落后，人才不足，应用的领域并没有达到有效的发展空间。机械自动化的发展第一步就应该是对人才的大批量培养。但就目前来看，我国对于这一领域，其技术人员大多还是处在理论认知的阶段，并没有丰富的实践经验，机械自动化教育不充分，所以必须要强调理论以及时间的结合，有效的提高自动化技术的应用价值。
        四、机械工程自动化中的智能化技术的具体运用
        1.生产设备的智能化。生产设备是指直接参与生产过程的设备，在车间中，常见的数字化生产设备主要有数控机床、热处理设备、3D 打印设备、自动生产线、柔性生产线等。

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作为智能制造的重要一环，智能的设备及系统就应该能做到“四能”即“能听话、能说话、能思考、能执行”，即通过数字化生产设备的分布式网络化通信、程序集中管理、设备状态实时监控、大数据分析与可视化展现，实现数据在设备与信息化系统之间的自由流动，使“聋哑傻”设备变得“耳聪目明”，充分发挥数字化、网络化、集群化的协同工作优势。
        2.生产管理的智能化。实现设备的集中管理与控制，设备由以前的信息孤岛转变为信息节点，实现数字化设备的网络化管理。节约固定资产投资，减少计算机等方面的频繁投资。生产过程中实现对加工程序的跟踪管理，提高加工程序的规范化管理水平，提高生产状况透明度程度，企业管理者可实时获知设备是在开机中、空闲中、还是在故障中，以及正在生产的产品种类及数量，便于企业及时、准确制定和调整生产计划。对于工人来说，明显降低相关人员劳动强度，操作者不用离开机床就能完成程序的远程调用、远程上传等工作，明显降低了操作者因程序传输东奔西走的辛苦。
        3.生产的产品智能化。工业 4.0 智能制造时代是一个智能化系统支撑下的个性化定制时代，消费者挑选余地增多以及消费者需要解决特定需求等情况，消费者个性化需求也相应明显增多。这种新的制造模式，从需求端看是个性化，从供应端看就是定制化。比如对于安装了自动导航系统等数字化装置的拖拉机，驾驶员操纵更舒适，通过精准控制方向、深度和间距等，工作质量变得更高，效率更高。再比如在设备上安装各种采集传感器来检测土壤的成分数据，在云端对这些数据进行大数据分析后，可以计算出每一块土地中的土壤成分、所需化肥品种、适合种植的植物种类，以及灌溉计划等。
        五、提高机械工程自动化技术措施
        1.发展前景自动化技术在机械工程中的应用，并不是一下就能实现，其是一个漫长的演变，从简单到复杂逐渐的形成，自动化技术的应用可以说替代了很多传统机械制造过程中人力的操作，可以说这是一次科学上跨时代的发展。我国由于机械自动化并不是非常的成熟，所以还是需要大规模的机械工程自动化水平的研发以及应用，最大程度的引入发达国家的制造技术学习其相关的理论知识，并根据我国的国情对机械制造的发展研制出合适的道路。而除此之外教育环节也是非常的重要，培养出相关的人才，对机械工程自动化技术的研发以及应用也是非常重要的。
        2.机械加工的自动化技术水平想要实现我国技术储备，那么对发达国家技术的吸收就必不可免，除此之外还要将工业制造的特点达到一种独立的知识产权自主化目标。就现阶段来看，我国大批量的机械零件的生产，还是处于流水作业，而且是半自动的生产形式。机械产品的成品在进行加工的过程中，利用先进的技术以及设备，完成机械全自动化，最大程度的避免人力以及资源的浪费，提高经济效益。小零件的加工，利用成组技术，根据需要结合加工中心以及数控机床。相信随着社会不断的发展，智能化在机械工程的各个环节中将会越来越重要。
        结语
        当前，我国的科学技术在不断的发展创新，工业水平也在不断发展，使机械自动化技术的创新研究与发展发挥重要的作用，机械自动化技术在人们的生活中也发挥着重要的作用。由于机械自动化技术的不断创新研发，只有坚持使用机械自动化技术，增加每个企业的经济效能和机械工程效能，有效地增强工厂的技术实力。
        参考文献：
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        [3] 张宝.新时期下智能化技术在机械工程自动化中的应用研究 [J].现代商贸工业，2019，40（22）：187.
        [4] 张海奎.智能化技术在机械工程自动化中的应用研究 [J].中国管理信息化，2019，22（12）：129-130.