机械制造与自动化相关论文

浅谈自动化机械制造\x0d\x0a摘 要:自动化制造系统(FMS)系指具有自动化程度高的制造系统。目前所谈及的FMS通常是指在批量切削加工中以先进的自动化和高水平的自动化为目标的制造系统。\x0d\x0a关键词:制造规模;关键技术;发展趋势\x0d\x0a\x0d\x0a随着社会对产品多样化、低制造成本及短制造周期等需求日趋迫切,FMS发展颇为迅速,并且由于微电子技术、计算机技术、通信技术、机械与控制设备的发展。\x0d\x0a一、自动化机械制造规模\x0d\x0a按规模大小FMS可分为如下4类\x0d\x0a(一)自动化制造单元\x0d\x0aFMC:的问世并在生产中使用约比FMS晚6～8年,它是由1～2台加工中心、工业机器人、数控机床及物料运送存贮设备构成,具有设置应加工多品种产品的灵活性。FMC可视为一个规模最小的FMS,是FMS向廉价化及小型化方向发展和一种产物,其特点是实{目单机自动化化及自动化,迄今已进入普及应用阶段。\x0d\x0a(二)自动化制造系统\x0d\x0a通常包括4台或更多台全自动数控机床及人工中心与车削中心等),由集中的控制系统及物料搬运系统连接起来,可在不停机的情况下实现多品种、中小批量的加工及管理。\x0d\x0a(三)自动化制造线\x0d\x0a它是处于单一或少品种大批量非自动化自动线与中小批量多品种f:MS之间的生产线。其加工设备可以是通用的加工中心、CNC机床,亦可采用专用机床或NC专用机床,对物料搬运系统自动化的要求低于FMS,但生产率更高。\x0d\x0a(四)自动化制造工厂\x0d\x0aFMt是将多条FMS连接起来,配以自动化立体仓库,用计算机系统进行联系,采用从订货、设计、加工、装配、检验、运送至发货的完整FMS。它包括了CAD/CAM,并使计算机集成制造系统(C1MS)投入实际,实现生产系统自动化化及自动化,进而实现全厂范围的生产管理、产品加工及物料贮运进程的全盘化。FMF是自动化生产的最高水平,反映出世界上最先进的自动化应用技术。它是将制造、产品开发及经营管理的自动化连成一个整体,以信息流控制物质流的智能制造系统IMS)为代表,其特点是实现工厂自动化化及自动化。\x0d\x0a二、自动化关键技术\x0d\x0a(一)计算机辅助设计\x0d\x0a未来CAD技术发展将会引入专家系统,使之具有智能化,可处理各种复杂的问题。当前设计技术最新的一个突破是光敏立体成形技术,该项新技术是直接利用CAD数据,通过计算机控制的激光扫描系统,将三维数字模型分成若干层二维片状图形,并按二维片状图形对池内的光敏树脂液面进行光学扫描,被扫描到的液面则变成固化塑料,如此循环操作,逐层扫描成形,并自动地将分层成形的各片状固化塑料粘合在一起,仅需确定数据,数小时内便可制出精确的原型。它有助于加快开发新产品和研制新结构的速度。\x0d\x0a(二)模糊控制技术\x0d\x0a模糊数学的实际应用是模糊控制器。最近开发出的高性能模糊控制器具有自学习功能,可在控制过程中不断获取新的信息并自动地对控制量作调整,使系统性能大为改善,其中尤其以基于人工神经网络的自学方法更起人们极大的关注。\x0d\x0a(三)工智能、专家系统及智能传感器技术\x0d\x0a迄今,FMS中所采用的人工智能大多指基于规则的专家系统。专家系统利用专家知识和推理规则进行推理,求解各类问题(如解释、预测、诊断、查找故障、设计、计划、监视、修复、命令及控制等)。由于专家系统能简便地将各种事实及经验证过的理论与通过经验获得的知识相结合,因而专家系统为FMS的诸方面工作增强了自动化。展望未来,以知识密集为特征,以知识处理为手段的人工智能(包括专家系统)技术必将在FMS(尤其智能型)中关键性的作用。人工智能在未来FMS中将发挥日趋重要的作用。目前用于FMS中的各种技术,预计最有发展前途的仍是人工智能。预计到21世纪初,人工智能在FMS中的应用规模将要比目前大4倍。智能制造技术fIMT旨在将人工智能融入制造过程的各个环节,借助模拟专家的智能活动,取代或延伸制造环境中人的部分脑力劳动。在制造过程,系统能自动监测其运行状态,在受到外界或内部激励时能自动调节其参数,以达到最佳工作状态,具备自组织能力。\x0d\x0a(四)人工神经网络技术\x0d\x0a人工神经网络fANN)是模拟智能生物的神经网络对信息进行并行处理的一种方法。故人工神经网络也就是一种人工智能工具。在自动控制领域,神经网络不久将并列于专家系统和模糊控制系统,成为现代自支化系统中的一个组成部分。三、启动控制技术发展趋势\x0d\x0a(一)FMC将成为发展和应用的热门技术\x0d\x0a这是因为FMC的投资比FMS少得多而经济效益相接近,更适用于财力有限的中小型企业。目前国外众多厂家将FMC列为发展之重。\x0d\x0a(二)朝多功能方向发展\x0d\x0a由单纯加工型FMS进一步开发以焊接、装配、检验及钣材加工乃至铸、锻等制造工序兼具的多种功能FMS。FMS是实现未来工厂的新颖概念模式和新的发展趋势,是决定制造企业未来发展前途的具有战略意义的举措。日本从1991年开始实施的“智能制造系统”frms)国际性开发项目,属于第二代FMS:完善的第二代FMS正在不断实现。智能化机械与人之间相互融合、自动化地全面协调从接受订单货至生产、销售这一企业生产经营的全部活动。\x0d\x0a进入新世纪,FMS获得迅猛发展,几乎成生产自动化之热点。一方面是由于单项技术如NC加工中心、工业机器人、CAD/CAM、资源管理及高度技术等的发展,提供了可供集成一个整体系统的技术基础:另一方面,世界市场发生了重大变化,由过去传统、相对稳定的市场,发展为动态多变的市场,为了从市场中求生存、求发展,提高企业对市场需求的应变能力,人们开始探索新的生产方法和经营模式。

随着社会经济的不断发展,机械制造自动化技术发挥着越来越重要的作用。下文是我为大家搜集整理的关于机械制造与自动化论文范文大全的内容，欢迎大家阅读参考!

浅谈机械自动化在机械制造中的应用

摘要：机械自动化，即机械自动化应用技术的简称。机械自动化在机械制造行业中占有举足轻重的地位，具有十分广泛的应用范围，机械制造的每个生产环节都离不开机械自动化技术的应用。机械自动化不仅可以规范机械制造工艺，还可以提高机械产品的制造质量，从而实现机械产品的自动化生产与制造。此外，机械自动化能够有效地对机械制造过程进行优化，提高机械制造效率，节约成本，减低能耗。随着时代的进步，对机械制造也提出了更高的要求，为了促进机械制造行业的进一步发展，必须更好地应用自动化技术。文章对机械自动化的概述、特点和在机械制造中的应用，以及未来自动化技术发展的情况进行论述。

关键词：机械自动化技术;机械制造;特点;应用;发展趋势

一、机械自动化技术的概念、特点以及组成结构的简要分析

(一)概念

机械自动化技术指的是在机械制造业中采用自动化技术，实现加工对象的自动且持续生产，实现优化且有效的自动生产过程，加快生产投入物的流动频率和加工变换。整个制造业以及国民经济的进步与发展很大程度上取决于机械自动化技术水平。实践结果表明，采用机械自动化技术除了能有效控制产品生产的周期、提高产品质量及更新速度、大大提升生产的效率，促进经济收益最大化外，还大幅度降低了相关工作人员的工作难度、有效改善了其工作环境等，实现了资源的最大化合理配置。因此，在技术条件成熟及经济条件富足的有效保障下，机械自动化技术水平的高低已经成为决定机械制造业发展的重要因素之一，其直接影响着机械制造企业的利益及社会效益。

(二)特点

机械自动化技术的特点主要表现为：

1、在经济全球化的巨大竞争压力之下，其有特殊的竞争技术手段，能有效控制生产的系统工程等。集市场竞争中产品成本、生产周期及产品质量与一体。

2、在新的技术领域中，其具备明确的范畴，既区别于一般的高科技技术，又涵盖其性能，是多学科先进技术的集合体。

3、其主要为第二产业的工艺技术，能最大限度的提高社会效益以及经济效益等。

(三)结构组成

作为多项高科技技术及多门学科综合且被广泛应用的机械自动化技术，已被视为整个系统工程的重要表现形式，其由5个重要的单元构成，即：

1、感单元。此单元为整个机械自动化系统的基础单元，主要作用为检测系统在工作过程中所表现出来的性能参数与状态是否正常。

2、控制单元。此单元为整个机械自动化系统的保障性部分，主要作用是对系统进行单元的制定与调节。

3、程序单元。此单元为整个机械自动化系统工程的主要部分，主要作用是解决系统应该做什么以及如何做等问题。

4、作用单元。此单元为整个机械自动化系统的前期性部分，主要作用是对系统进行有效的定位及能量的施加。

5、制定单元。此单元为整个机械自动化系统的核心部分，主要作用表现为通过对传感单元传输过来的信息进行数据的比较与分析，从而根据实际情况制定并发出相应的动作指令等。

二、机械自动化技术在机械制造中的应用

(一)智能化应用

机械制造中的智能化应用指的是把机械制造技术、自动化技术、计算机应用技术和人工智能等多种技术结合在一起，形成一种有效的综合制造技术，使机械制造工艺的性能得到全面提高。在实际应用智能化制造技术的时候，不仅要实现人工智能，还要把相关的生产技术等内容植入到制造加工设备中，不断提高机械自动化设备的自动化生产能力。机械制造过程中的智能化水平越高，就越能体现人工操作的精细，并且保持操作的准确度，达到人工操作都无法实现的高效生产。

(二)集成化应用

集成化技术也是机械制造的常用技术，对提升机械生产的速度有很大帮助。集成化技术需要让多种技术紧密结合在一起，这种技术融合过程有利于高新技术的研发。为了促进自动化技术的改革创新，现有的技术和设备必须整合在一起，以不同的生产方式催生出新的技术。集成化的机械制造在整合企业内部生产和经营的同时，又实现了柔性化的生产模式，提高了企业机械自动化的生产水平，使机械制造业实现了产品质量和服务质量的双重效益。

(三)虚拟化应用

虚拟制造技术是由多学科构成的综合系统技术。包括现代机械制造工艺、计算机图形学、并行工程、人工智能、多媒体技术、信息技术等多种技术。虚拟制造技术以仿真技术和系统建模为基础，利用信息技术、仿真计算机技术对现实机械制造活动过程进行仿真。通过对机械制造过程进行仿真，可以及时发现机械制造中可能出现的问题，制订出相应的解决方案。旧的生产方式下，产品研发和产品试制，必须通过设计和实际的生产试验才能达到试制新产品的目的，开发过程中有很多不确定性，遇到技术难题就要修改设计方案，重新试制新产品，不仅加大了产品的生产周期，还浪费了资源，提高设计成本。而采用虚拟制造技术就可以避免这些现象的发生，仅仅通过计算机来进行模拟和仿真，缩短机械产品开发周期的同时还降低了成本，提高机械产品竞争力。

(四)柔性化应用

根据外界的干扰力差异表现出相应的适应能力是机械制造柔性化的特征。相对于同行业中的相似技术而言，机械自动化技术的柔性化应用优势突出表现在：

1、能在完善制造企业整体的应变功能基础上满足机械制造发展过程中对多样化形式、个性化形式的要求。

2、能有效提高企业生产的效率以及产品质量。

3、在合作共赢的基础上，最大限度的满足客户的需求，确保产品的交付期限。

4、加强对信息系统的管理力度，保证其运作的安全性等。机械自动化技术的柔性化应用很好的解决了用户终端所提出的各项要求，同时也科学合理的优化了人机间的相互转换。适当调整了机械制造的结构属性与产品类型，将计算机管理系统植入机械制造系统中，从而获取更大的经济效益。

三、机械自动化技术在我国的发展趋势

(一) 网络虚拟化的制造方式

网络虚拟制造技术主要依靠计算机技术、强大的软硬件功能和其他交互设备，通过计算机工作平台，构建出一个虚拟的环境。在这个虚拟的环境中，把人类的知识、人类的技术和人类的感知能力参与其中，形成一种全新的人机界面形式，对生产活动进行全面的建模和仿真。通过与虚拟世界中的对象进行交互作用，对于产品从设计开发到生产制造的每一个环节进行仿真和模拟。除此之外，还可以对产品性能进行全面模拟试验，对产品的设计和制造合理性、制造周期进行预测。在产品没有生产之前，就对设计的可行性、经济性、合理性进行全面的考核，有效避免不合理的设计和资金投入，从而达到资源的最优化配置。

(二)绿色化的制造方式

“绿色”这一概念，最初被应用于环境保护领域，目前，已被社会各个领域所广泛采用。必须坚持走可持续发展的道路，创建绿色环境，作为自然界的一个部分，人和人类社会不能脱离自然界而存在，人类的生存与发展依赖于自然界的发展，人类必须与自然界和谐共处。人类的发展历史中，由于各种原因给自然界带来了巨大地破坏，有些甚至是无法修复的。长此以往，人类和人类社会的发展必将受到阻碍，甚至停滞不前。值得庆幸的是，人类已经意识到自己的错误，并逐步推动人与人类社会同自然界的和谐一致，制造技术的自动化也是如此。开发与运用一项新技术时，应站在哲学高度，把可持续发展作为必须考虑的因素，促进环境文明，推动制造自动化向“绿色“自动化方向发展。

结束语：

综上所述，机械自动化技术的成功应用在很大程度上加快了机械制造业的发展速度，而生产产业要想在消费全球化、经济一体化以及经济全球化的激烈竞争背景下争得立足之地，并牢牢稳住自己的地位，就必须加大对机械自动化技术的的应用，以机械自动化高效率、低成本的先进技术作为行业发展的主力军，从而使企业获得生产效益及经济利益的最大化。

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