浅谈机械自动化在工程机械制造中的应用

发表时间:2021/7/23   来源:《科学与技术》2021年第29卷3月8期   作者:赵海军
[导读] 科学技术的快速发展推动我国各行业发展迅速的同时使我国人们的生产生活有了翻天覆地的变化
        赵海军
        广西柳工机械股份有限公司,广西 柳州 545007
        摘要:科学技术的快速发展推动我国各行业发展迅速的同时使我国人们的生产生活有了翻天覆地的变化。伴随社会经济与科学技术快速发展,国内工程机械行业也在不断产生重大变化,机械自动化技术展日渐迅猛和成熟,并已在革新工机械制造。所以,人们应清楚地意识到,机械自动化技术在工程机械制造中运用是新时期发展的必然趋势,需紧随时代脚步,在拓展机械自动化技术基础上,促使机械自动化在工程机械制造中的运用。
        关键词:机械自动化;机械制造;应用
        引言
        我国工业建设发展至今,其建设技术和建设规模为我国经济建设的快速发展奠定了非常坚实的基础。从机械自动化的发展趋势来看,在未来科学技术的发展中,工程机械制造业与机械自动化技术的联系日益紧密,二者的技术融合将逐步深化,通过这种方式将工程机械制造效率进行显著的提高。
        1机械自动化技术的概述
        机械自动化技术是在机械制造生产中,全面通过自动化技术呈现对机械零部件自动性的制造及生产,在实际制作期间可有效地逐步改善自身工艺,降低零部件中不良构件的形成。该技术在最大程度上促进了工程机械制造领域的综合发展,在工程机械制造生产过程中逐步提升产品的质量以及生产效率,可较好地确保零部件的制造按质按量的生产完成,在产品生产交付方面也较人工生产制造节省了大量制造时间。另外,在工程机械制造中,全面通过自动化技术实施生产可在最大限度上省人化,为员工营造一个健康的作业环境,更便于工作,降低产品在生产期间因为人为失误而导致的加工损失。因此,在逐步发展的科学技术的大力支持下,系统利用机械自动化技术实施工程机械制造生产及加工,是现今工程机械领域内进一步迅速发展的核心动力。
        2机械自动化技术在工程机械制造中的意义
        机械自动化技术在发展过程中逐渐演变成集计算机辅助技术(CAD)、计算机辅助制造(CAM)、柔性制造系统(FMS)、计算机集成制造系统(CIMS)为一体的先进技术集合,随着社会生产要求的不断提高,工程机械制造实现自动化已是大势所趋,在现阶段工程机械制造产业发展中,自动化技术的应用已成为行业发展重点。在此基础上,机械自动化在工程机械制造中体现出显著意义,具体表现在以下方面:1.改变传统劳动力依赖现象,在传统机械制造模式下,主要依赖人工操作完成生产制造目标,虽在机械化生产中实现了生产技术的革新,但在现代信息技术环境下,机械自动化是促进机械生产制造进一步发展的有效方式;2.促进机械生产规范化,在传统机械工程师实现生产设计时,受各种条件限制导致优化复杂,除机械制造设计外,继而实现机械制造操作优化;3.提高市场竞争力,在现代国内外机械制造市场竞争逐渐尖锐的形势下,实现机械制造大规模自动化技术应用可提高工程机械制造生产水平与产业国际竞争力,促进社会经济增长。
        3机械自动化在工程机械制造中的应用
        3.1柔性自动化生产技术
        在机器制造业中,自动化技术可以促进生产过程的发展,使之朝着更加优秀的方向发展,并使之更加有效。很多生产过程可以通过生产所需的装置自动完成,有效地节省了人力,同时也减少了影响生产过程的人为因素,大大降低了生产加工过程中的损失率和制造成本,这将有效提高工程机械制造商的竞争力。关于这一技术,计算机是其控制信息的一个关键组成部分,对生产数据进行动态控制和调整生产计划进行宏观调控,将监控数据进行传输与分析,此外,存储和运输系统的任务是通过工业机器人完成存储和运输,再生产的操作控制信息系统,以更好地完成生产。
        3.2制造工艺方面
        现如今,发达国家已经开始朝向精密、微型化的方向发展,甚至一些企业已经开始涉及研究纳米技术等精密性更高级别的技术。例如,美国的某企业,该企业的数控冲床模具是比较先进的,和国内的模具相比,其最大的优势就是模具的材料质量较高,而且更换的速度也较快。该模具的材料研发者也是该公司,并且其加工处理比较特殊,使得模具的硬度十分均匀,大大提升了模具的耐磨性。对于更换速度上,该模具的更换也不需要任何的工具,直接就能更换,大大提升了生产的效率。即便中国国内能够设计出一样的模具设备,但是在工艺上、精确度上,依旧无法达到美国的标准,进而造成模具的生产基本上是不达标的。
        3.3集成化应用
        1.程序单元:主要作用是有效解决整个制造系统中“做什么”和“怎样做”部分的有关问题,是整个机械自动化系统中非常重要的一个组成部分。2.传感单元:主要的作用是完成对整个控制系统工作实时状态及工作性能参数的实时检测工作,是系统中的基础组成部分。3.作用单元:主要作用是实现对整个系统的能量施加,以及定位目标任务,是整个系统中前期的组成部分。4.制定单元:主要作用是整理分析、对比传感单元传输出的参数信息,进一步做出判断,发出相应的信号,控制动作。是整个机械自动系统中非常关键的核心组成部分。5.控制单元:主要作用是制定工作单元,并根据信息对其中的动作进行有效调节,是整个机械自动化系统中的后勤保障单元,对机械制造中机械自动化应用的顺利开展具有重要作用。集成自动化技术在机械制造中的应用主要采用系统工程理论和信息技术的方法来优化组织的整体生产过程,并通过多种方法促进适度的自动化。例如:通过优化的工艺布局设计,设备智能化升级改造,实现数控机床与上下料机器人集成、AGV自动化物流、智能仓库系统、焊接机器人成线化、装配全自动化流水线、在线检测等,构建了一条国内领先且国际先进的智能化生产线。
        3.4形成CIMS集成管理方式
        CIMS为计算机集成制造系统,是在CAD与CAM技术基础上,将具有关联的各个子模块进行集合管理的新方式,通过计算机技术将分散的产品制造环节进行整合,使各机械制造环节不再孤立,从而形成统一整体(如下图所示),对于小批量生产的机械零件尤为适用,能够充分体现集成化经济效益管理与智能化制造。CIMS集成自动化在一定程度内完成了机械设备的自动化控制与自动化调节,对于工程机械制造产业而言,各制造参数的变化均由数据体现,自动化集成管理相较于传统集成管理而言更易实现数据集中化,将制造信息进行资源信息的分析与重组,实现对市场需求的快速相应。机械自动化技术在集成管理发展中应始终围绕精密化制造展开,提高各零件制造精度,实现CMIS在自动化工程机械核心零部件制造中的全面覆盖,提高整体经济效益增长与竞争力提高。
        
        3.5虚拟化运用
        在虚拟化仿真模拟过程中,相关制造企业通常将关注中心聚焦于产品制造环节,借助VR建模对产品设计进行模拟研究。此时,相关从业人员以电子计算机终端智能设备为媒介,通过罗列产品生产、使用等环节的各种影响因素,以更加完善全面地分析思考产品特性及功能优劣。一定程度上而言,虚拟化机械制造技术的应用可在原有机械制造技术性能优势的基础上,促使制造企业于仿真模拟环节提前发现产品设计缺陷、生产问题以及使用环节影响因素及注意事项。随着科技发展水平的不断完善与优化,虚拟化制造技术被广泛应用于机械制造领域,推动制造行业发展水平加快。以某汽车集团股份有限公司为例,虚拟化制造技术成为重要研发热点。为提升汽车生产制造水平,该公司研发了针对汽车机械生产的虚拟化制造系统。此汽车虚拟化机械制造系统通过采集汽车生产的一系列数据,并对有效数据进行虚拟化仿真模拟,借助搭建出的虚拟化制造场景,将信息数据资源与汽车生产模型相结合。在此基础上,对整合好的汽车生产整体化资源进行科学、系统、全面的评估,并依据评估结果对该模型做出相应调整。通过虚拟化机械制造技术的运用,该公司可于产品设计环节及时发现不足并进行优化,在减少汽车产品研发时长的同时,最大限度规避不合理设计,节约人力、物力、财力等相关成本。
        结语
        总而言之,机械自动化技术是机械制造业将来最重要的发展方向。这就要求机械制造的有关工作者在具体工作中,要逐步掌控好自动化技术发展趋势,确保产品质量,提升生产效率,强化机械产品市场竞争实力,如此方可在综合机械制造业中脱颖而出。
        参考文献
        [1]胡洪磊.浅谈机器视觉技术及其在机械制造自动化中的应用[J].通讯世界,2020,27(2):128-129.
        [2]曹子豪.浅谈机械自动化技术及其在机械制造中的应用[J].百科论坛电子杂志,2020(12):97.
        [3]李惠鹏,王铁,肖圣涛.浅谈自动化技术在机械设计制造中的应用[J].科学与信息化,2020(11):3+6.
       
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