机械自动化技术核心及制造模式探讨

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机械自动化能够有效提高生产能力和工作质量，增强机械设备的安全性和可靠性，便于机械产品的调整和维修，有利于工厂自动化、办公自动化、农业自动化、交通自动化以及家庭自动化。

一、机械自动化的技术核心

（一）数控技术

数控技术也叫计算机数控技术（ComputerizedNumericalControl，简称CNC）是指利用计算机依照工作人员事先编好的程序对以其设备进行有计划的控制，实现对机械零件精密加工的技术，该软件编程技术取代了传统的依靠硬件逻辑电路的机械技术，能够有效实现机械数据的存贮、处理、运算、逻辑判断等控制机能，其程序的编制方法主要为手工编程、自动编程和计算机辅助设计（ComputerAidedDesign，简称CAD）或计算机辅助制造（ComputerAidedManufacturing，CAM），手工编程是指由人工完成零件图样分析、工艺处理、书写程序清单等环节，适用于点位加工或几何形状较为简单的机械零件；自动编程是指利用计算机完成零件程序的编制的过程，适用于几何形状或加工工艺较为复杂的零件；CAD/CAM是指利用相关的计算机软件实现零件造型及图象自动编程，现阶段，以CAD/CAM为主的现代集成制造系统（ContemporaryIntegratedManufacturingSystems，简称CIMS）已经实现了对机械制造行业的有效覆盖。

（二）机电一体化技术

机电一体化技术（Mechatronics）是机械自动化拓展和延伸，该技术是一种能够将机械技术、电工电子技术、微电子技术、计算机与信息技术、传感检测技术等多种技术有机融合在机械装置中的一种复合化技术。结构组成要素、动力组成要素、运动组成要素、感知组成要素、智能组成要素构成了机电一体化系统的内部结构，并始终遵循着结构耦合、运动传递、信息控制与能量转换四大原则，即信息的交换和传递必须通过接口耦合来实现，并通过执行器，驱动器以及最优转换方法及原理满足能力转化的需求，此外，信息的采集、传输、储存、分析、运算、判断、决策要始终处于受控状态，还要以运动控制为目落对不同类型运动变换与传输的优化。目前，机电一体化技术被广泛的应用在数控机床、制造系统以及工业机器人之中，并逐渐向向光机电一体化技术（Opto-mechatronics）以及微机电一体化（Micro-Mechanotronics）的方向发展[1]。

（三）智能化技术

智能化的机械自动化技术是指在控制理论的技术上，融入人工智能（ArtificialIntelligence）、运筹学（OperationalResearch）、模糊数学（fuzzymathematics）、混沌动力学（ChaoticDynamics）等新思想，通过对人的意识、思维的信息过程的模拟，实现对编程、诊断、运算等环节的进一步优化，落实对机械设备的严密精准控制，减少了零件加工过程中产生的随机误差和系统误差。与此同时，智能化技术能够充分利用高度集成化中央处理器（CentralProcessingUnit/Processor,简称CPU）、精简指令系统（ReducedInstructionSetComputer，简称RISC）芯片和大规模可编程集成电路的现场可编程门阵列（Field-ProgrammableGateArray，简称FPGA）、可擦除可编辑逻辑器件（ErasableProgrammableLogicDevice，简称EPLD）、复杂可编程逻辑器件（ComplexProgrammableLogicDevice，简称CPLD）等，切实提高数控系统的集成度和软硬件运行效率，优化机械产品的可更改特性，促进机械自动化技术的集成化和柔性化发展。

二、机械自动化的制造模式

（一）生产模式——流水线

在机械自动化生产过程中，最通用的技术标准技术流水线生产，该模式主要强调的是机械产品生产的连续性、平行性、比例性以及均衡性。在机械自动化条件下，流水线生产模式能够有效实现机械零件生产流程的细化分割，落实不同工站和不同工序的的权责，有效提高劳动生产率，降低错误频率，缩短生产周期，减少在制品占用量和运输工作量。此外，不断优化技术控制体系，对流水作业的实时监督和检测，也将进一步提升机械产品的质量，促进机械制造业的可持续发展。

（二）控制模式——智能化

智能化的机械自动化制造技术涉及了机械制造技术、人工智能技术、系统工程管理技术以及多媒体技术应用，能够有效改善机床的动态、静态特性，提高机械制造技术的关键性能指标，并通过模块化设计和群拉系统提高数控系统的柔性和可裁剪性，与此同时，智能化控制模式的应用还能实现用户界面图形化、科学计算可视化、插补和补偿方式多样化以及机械设备和零件的多工序、多表面的复合加工，并逐步向多轴、多系列的控制功能方向延伸，

（三）精简模式——人员精简

机械自动化改变了传统生产领域以人工为主要生产动力的制造模式，减少了机械制造业对工人数量的依赖性，缩小了企业对基础人力资源的需求量，在很大程度上优化的机械制造人才队伍的规模和结构，有利于企业发展具有针对性的人力资源管理。与此同时，机械自动化技术还有效环节了一线人员的工作负担，减少了人工操作造成的主观判断失误和误差，有利于企业生产效率和质量的提高，能够有效促进现代化生产模式和现代企业制度的确立[2]。

三、结论

综上所述，机械自动化具有复合功能，能够适用于不同的领域和场合，有利于实现现代化的生产方式。

参考文献：

[1]孟晓烨.机械自动化技术的核心内容与制造模式分析[J].中国高新区,2018(05):155.

[2]温家亮.机械自动化的技术核心与制造模式分析[J].山东工业技术,2018(11):8.

作者简介：臧阳（1990-），江苏无锡人，本科，助理工程师，机械自动化方向。