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自动化技术在机械工程中的应用分析胡青霖1

发表时间：2020/11/2 来源：《基层建设》2020年第21期作者：胡青霖1 冯有亮2

[导读] 摘要：现代社会的发展使得生产行业需要不断提高生产力，使用自动化技术成为合理的选择。

        1.身份证号码：41052119910211xxxx 河南安阳 455000；
        2.身份证号码：41052119850124xxxx 河南安阳 455000
        摘要：现代社会的发展使得生产行业需要不断提高生产力，使用自动化技术成为合理的选择。自动化技术的应用能极大地提升我国生产制造业的生产能力，促进社会生产力的提升。人工智能技术的发展使机械自动化应用范围逐渐扩大，影响了绝大多数生产制造行业。应用人工智能技术并非盲目取代人工劳动，而是根据实际情况将人工操作中具有复杂环境的部分转变成人工智能生产，提高生产制造行业的精确度，减少人为因素出现的操作失误等问题。文章就机械加工制造中自动化技术的应用展开了研究，以期提高机械生产中自动化技术的应用能力，进而促进机械生产。
        关键词：机械加工；自动化技术；应用
        引言
        机械工程主要包括机械产品的设计和制造，为在现有的基础上，提高机械产品的性能，应当对设计制造过程进行优化，该目标可以通过自动化技术中的虚拟技术、神经网络技术以及CAD/CAE/CAM技术来实现。借此下面就自动化技术在机械工程中的应用展开分析探讨。
        1机械自动化技术概述
        自动化指的是能在无人情况下进行各种生产活动的技术，通过机械等方式代替人工操作，最大限度地解放人的劳动力。随着社会的不断发展，自动化理论的研究也逐渐完善，至今为止，自动化技术指的是通过机械自动运动代替部分人工生产劳动，特别是具有劳动量高，所需要精准度高等环节中，通过部分机械设备的自动生产操作提高整体的生产效率。以机械加工行业来说，自动化技术的运用使得加工工作获得了全面的发展，不仅使得机械生产过程进程加快，同时还能大量降低生产时间，提高生产成本。因为自动化技术的多种优势使得机械加工行业中运用自动化技术的情况非常普遍。经过长期的技术发展之后，自动化技术已经能使得机械加工行业获得更高的经济效益，同时还能推动社会的发展。随着自动化技术的优势不断凸显，该技术也势必会出现在多种行业中，从长远角度分析，该技术具有更高的发展潜力，需要引起社会各界的广泛关注。
        2自动化技术在机械工程中的应用
        2.1虚拟技术在机械工程中的应用
        2.1.1建模技术
        建模主要是对各种模型的构建，在虚拟制造中，包括以下模型：生产模型、产品模型、工艺模型等。通过生产模型的建立，可以对生产能力、生产特性等进行描述，并在已知需求的前提下，对整个生产过程进行预测；产品模型是机械制造中所有实体对象模型的集合，其能够利用抽象等方法，对产品实施中相关活动所需的模型进行提取；工艺模型是虚拟机械制造中最为重要的一类模型，它能够将工艺参数与影响机械产品功能的设计属性有机地联系到一起，从而反应出生产与机械产品模型之间的交互作用。
        2.1.2仿真技术
        仿真是一种以模型作为对象的研究方法，通过对计算机系统强大的运算能力加以利用，在相对较短的时间内模拟出实际生产中需要很长时间才能完成的过程，以此来达到缩短决策时间，节省人财物力的目的。对机械产品制造过程的仿真包括系统仿真和加工仿真，如切削仿真、铸造仿真、焊接仿真、装配仿真等等。
        2.2集成自动化技术
        集成自动化技术的有效运用能够避免传统机械工程中一些不合理环节，从而提高整个生产流程的安全性与科学性，集成自动化技术不仅有效改善了之前的信息技术，还能不断完善自动化技术使其更好的投入到生产实践之中，将实践与自动化更好的结合在一起，将机械工程成本控制在可控的范围之内。在市场竞争激烈的今天，企业集成自动化技术水平从一定程度上也决定了其市场竞争力的大小，除此之外，在相同的生产规模与生产条件限制下运用集成自动化技术能带给企业更大的利润空间，为企业发展奠定必要基础。

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在计算机技术不断发展的今天，计算机已经成为人类生活与工作中常用的设备，许多领域中更是离不开，而计算机的运用也为集成自动化技术的发展提供了更多可能，拓宽其传播途径与影响范围，为企业的全面发展奠定必要基础。
        2.3柔性化应用
        自动化技术中的柔性化应用指的是在机械生产中主要应用数据控制技术，通过计算机技术、信息管理技术的等女性成能用于机械零部件加工和生产的信息系统。柔性化的自动化技术相较于传统的机械生产技术而言具有更高的优势，传统生产方式中主要通过简单的生产工艺糅合完成机械零部件加工，但是这种加工方法单一，需要大量的人工，占据了大量的生产精力，同时生产效率低下。如果需要加工复杂的机械零部件还需要调整机床的数据，在加工之前还需要进行加工路径设计，以方便后续的生产，因此这种机械加工方法需要具有很多的人工成本，不利于机械加工行业的大规模发展。但是应用柔性自动化的生产技术就能使得传统的生产方式改变，不仅提高了生产速度，同时还能加工很多特殊结构的零部件，提高了机械加工的零部件加工范围。在使用这种技术的时候能简化加工步骤，提高加工的节奏。柔性自动化技术的应用对于人工成本管理、生产效率管理等都具有重要的意义。
        2.4BP神经网络
        BP神经网络是一种前馈神经网络，其具有多维函数映射能力，能够解决疑惑问题，由此使得BP神经网络得到越来越广泛的应用。BP神经网络能够进行自我调节和组织，它的硬件一经实现后，便可达到较高的分类速率，能够快速完成数据信息的实时、精确处理。非线性映射能力以及柔性网络结构是BP神经网络最为突出的优点，在BP神经网络中，神经元的数量可任意设定，基本没有任何限制，通过加快网络的收敛速度能够避免局部极小值的出现，从而确保解的准确性。
        2.5智能化技术
        为了提高控制效果，通过智能化技术能使得机械控制系统处理简单的问题，提高机械控制的水平。比如模型设计中经常会遇见很多不可控的因素，这些因素使得模型设计中无法就精准的掌控未知精度，造成自动化控制的效果降低，为此运用智能化技术就能处理简单的突发性事件，提高对模型设计的建设能力，降低不可控因素造成的控制影响。
        3自动化技术在机械工程中应注意的问题
        在机械工程中运用自动化技术时，我们提起注意力重视起来，首先要全面普及基础技术，对配套设备、配套系统、编程控制器等进行统一管理，促进其协调发展，这样才能有效提高自动化技术的整体水平。在实际发展过程中我们也不难看出自动化技术需要计算机软件等技术的支持，因此企业应加大资金投入，吸引与培养更多高素质人才，购买专业设备做好硬件保障，并做好科研工作。除此之外，相关人员还应重视自动化机电产品研究，自动化机电产品自身有着非常优异的性能，且使用范围更广，机电产品的有效运用能够有效提高人民的生活质量，还能为我国国民经济发展提供助力，起到活跃市场氛围的效果。在应用过程中我们也不难发现自动化技术会受到诸多因素的限制与干扰，如系统质量、结构等，有关人员应加大研究力度，不断发现自动化系统中的问题并及时改善，让自动化技术更加符合实际生产需要。
        结语
        随着时代的发展，机械加工行业中的先进技术越来越多，加工能力也逐渐升高。机械加工能力已经成为衡量国家工业发展的重要标志。特别是我国正处于转型的关键时期，提高机械加工能力能加速转型速度，促进我国形成节约型的工业发展模式。这也要求我国应当注重研究机械自动化技术，降低我国技术发展和发达国家之间的差距，提高我国机械加工行业的水平，保证机械加工行业的质量朝着不断上升的趋势发展，为国家经济的发展提供动力。
        参考文献：
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        [3]丁鹏.论机械工程及自动化在工业领域的发展方向及前景[J].城市建设理论研究（电子版），2019（5）：54-56.
        [4]吴爱华，向云南.机械加工制造中自动化技术的应用研究[J].内燃机与配件，2019（22）：234-235.