机械工程及自动化在制造中的应用及发展趋势探研

来源 :安家(建筑与工程)中旬刊 | 被引量 : 0次 | 上传用户:alecsuss
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  摘要:由于我国绝大部分的经济来源都源于制造业,制造业在我国经济主体中占有的地位是不可忽视的。机械工程及自动化自研发以来就获得了广泛的关注,经过近几年的不断调整和发展,机械工程及自动化的水平获得了较大程度的提高并且开始逐渐地与制造业相互结合,从根本上提高了制造业的生产效率。
  关键词:机械工程;自动化;制造业;
  机械工程及自动化能够获得广泛的关注是因为通过该项技术能够有效的解放人工力量,从根本上提高制造业的产出效率,使制造业获得空前的进步和发展。就目前情况来说,机械工程及自动化的多个应用方面能够适应制造业的不同需求,通过引入机械工程及自动化来辅助制造业的生产是十分明智的选择。
  1 机械工程自动化概述
  机械工程自动化自提出以来已经获得了十几年的发展,不少专业研究学者都致力于机械工程自动化应用的研究。比起发展初期,目前的机械工程自动化在应用方面得到了更深的拓展,不仅在制造业中得到了相应的应用,在各行各业中都做出了非常突出的贡献。机械工程自动化最大的特点就是能够解放人工力量,提高制造业的产出率,将制造业的经济利益最大化。
  机械工程自动化不仅能够辅助制造业进行生产,还能够通过先进的技术对于制造业所生产出的产品进行质量检测。传统的质量检测都是通过人工进行,工作人员需要对产品进行逐个检查才能够完成质量检测,这种检测效率无疑是低下的。自从机械工程及自动化融入制造业,产品的质量检测效率就得到了空前的提高。产品通过传送带的运输批量经过红外线扫描即可完成质量的检测,由于红外线具有一定的穿透力,因此,红外线不仅可以对产品的外观进行缺陷检测,还能够对产品内部的组成进行检测。通过机械工程自动化进行产品的质量检测不仅在一定程度上提高了检测的效率,更提高了检测的准确率,这都是人工力量无法达到的标准。
  2 机械工程及自动化在制造业中的应用
  2.1 智能自动化
  智能自动化在制造业中主要体现于管理层面,通过智能自动化结合互联网中的数据能够对制造业的风险进行评判,并根据风险评判生成相应的解决策略。由于制造业的经济来源是产品的制造和销售,如果缺少智能自动化的分析很有可能造成生产制作方向错误导致产品滞销。因此,在制造业每次投入生产之前都需要通过智能自动化对每次的生产行为进行风险等级评判,确保制造业在生产活动中能够取得最大的利益。智能自动化对生产行为活动进行风险评判的优点在于能够结合互联网中的数据分析市场行情,通过数学建模来进行风险评判,这是人工计算无法达到的高度。通过人工进行风险评判无法做到多方面考虑,所设计出来的解决对策通常也是不够完善的。因此,利用智能自动化对制造业的生产活动进行指导能够有效的提高制造业的经济效益,促进制造业的可持续发展。
  2.2 柔性自动化
  柔性自动化适用于成批生产的制造行业。柔性自动化在使用的过程中需要相关的技术人员为生产流程编写相应的程序,通过硬件的支持来实现流水线的生产。柔性自动化的优势是一次开发就可以终身受益,技术人员只需要根据本次生产行为进行程序的编写,对于生产的流程进行设定,那么在每一次应用的过程中都能够采用该程序进行生产。在使用柔性自动化的过程中需要注意的是硬件设施的条件,由于程序的内容十分庞大和复杂,柔性自动化需要使用配置较高的硬件设施,导入技术员所开发的程序能够实现产品的批量生产,取代人工进行往复循环的生产活动。随着柔性自动化的不断发展和完善,近几年来,不少制造业已经实现了无人生产。在制造业的生产车间中已经不需要人工力量的支持,通过柔性智能化控制机械设备能够实现产品的批量生产,这不仅提高了生产效率,还在一定程度上保证了生产过程的绿色无污染。
  2.3 虚拟自动化
  虚拟自动化虽然自提出以来已经获得了近十年的发展,但其技术还没有达到完全成熟,目前,虚拟自动化还有着较大的上升空间。我们所熟知的虚拟自动化有CAD制图,该项技术可以利用CAD软件通过电脑的辅助进行图纸的设计,这不仅提高了图纸设计的准确性,还减少了人工的压力。设计人员在设计图纸时不再需要用刻度尺进行量度的精确,只需通过键盘设定相应的数字即可完成数据的规范。制造业通常利用虚拟自动化设计生产厂房和流水线,虚拟自动化能够有效地缩短技术人员的制图时间,有效的缩短生产制造的周期,实现制造业利益的最大化。
  2.4 集成自动化
  集成自动化主要用于制造业中的信息管理,对于每次和每批生产出来的产品进行数据统计和信息采集。集成自动化能够根据所采集的信息生成相应的报告,提供本次生产的废品率和合格率,使管理人员对生产制造活动有整体的认知。几乎每一个制造行业都有属于本企业的数据库管理系统,数据库管理系统能够对信息进行长期的保存,在需要过程中可以随时进行数据查询。集成自动化能够通过信息的采集技术实现信息的统计和整合,将采集到的数据批量导入到数据库系统中,由此完成数据的管理和保存。
  3 机械工程自动化在制造业应用中的不足
  虽然机械工程自动化能切实提高制造业的生产效率,但在该项技术的实际运用过程中还是存在着一定的不足。就我目前制造业的发展情况来看,不少制造业所引进的自动化技术相对来说比较落后,无法实现制造业的连续生产。由于购入自动化设备需要花费巨额的资金,许多制造业为了降低成本所购入的自动化设备相对来说比较落后,在实际应用的过程中无法实现整个生产制造流程的完全自动化。此外,目前我国计算机技术与机械工程自动化没有实现高度融合,导致机械工程自动化的发展较为迟缓。一些发达国家已经能够通过计算机技术与机械工程自动化相互融合能够实现无人生产,工作人员只需要进行计算机的控制即可完成整个生产制造流程。但目前我国的制造业还没有完全实现无人生产,只能达到半自动化状态。因此,想要提高机械工程自动化在制造业中的应用不仅需要引入先进的技术和设备,还需要有效地利用计算机技术作为辅助,从根本上实现制造业的无人生产。
  4 机械工程及自动化在制造业中的发展趋势
  4.1 机械工程自动化的智能化发展
  想要使机械工程及自动化在制造业中获得进一步的提高,必须通过计算机技术实现智能化发展。智能化发展对制造业来说无疑是十分有利的,它不仅能够实现生产制造的自动化,还能够为整个制造行业的管理作出贡献。因此,我国科研人员还需要将机械工程自动化与计算机技术相互结合,促进智能化发展。
  4.2 机械工程自动化的多媒体发展
  机械工程自动化的多媒体发展有利于管理人员对生产制造过程进行实时监督。多媒体发展主要是利用相应的成像技术和硬件设施对生产车间的生产过程进行展示,工作人员只需要在控制车间观看显示屏即可完成对整个生产制造流程的监督,不再需要坚守在一线生产车间。机械工程自动化的多媒体发展能够实现一人监督多个车间,工作人员可以通过显示屏同时对多个车间的制造过程进行监督,这就在一定程度上解放了人工力量,节省了制造业人员薪资的开支。
  4.3 机械工程自动化的绿色发展
  使用机械工程自动化进行制造产品能够严格控制材料的用量,自动化生产能够根据每个产品使用材料的数量进行精准控制,从根本上扼杀了原材料浪费的现象。经过技术的不断升级和完善,机械工程自动化已经能够尽量为原材料的使用量精准到克,切实符合了机械工程自动化的绿色发展。
  5 结束语
  总而言之,机械工程及自动化在制造业中得到了广泛的应用,虽然我国目前机械工程及自动化的发展水平有限,但经過技术的不断改革和提高将会更加完善。经过智能化、多媒体化以及绿色化的发展能够更加有利于制造业的生产制造活动。
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