浅析自动化在机械制造中的应用趋势

2015-10-21 17:10黄晓彦
建筑工程技术与设计 2015年33期
关键词:生产线人力机械

黄晓彦

【摘要】机械制造具有综合性,在科学技术不断发展的今天,自动化已经成为机械制造不可忽视的重要组成部分。自动化在机械制造中的应用,影响到机械制造的设计、生产、销售和回收等流程。本文通过分析机械制造自动化发展的特点,探讨未来机械制造自动化的发展趋势。

【关键字】机械制造;自动化;趋势

现代机械制造是具有综合性的,不仅结合了生物学、管理學、材料学、电子学等,还在逐步实现自动化和精确化。而自动化在机械制造的应用,让机械制造节约了人力成本,提高了技术水平。自动化在机械制造中的应用,就是在机械制造中,以实现加工对象的连续自动化生产,让整个加工过程得到优化,从而提高加工速率,增加企业效益。

早在上世纪30年代,自动化的概念就被提出,发展到如今,自动化已经成为一个完备的系统。而机械化生产则在19世纪末期被提出,上世纪中叶出现自动化车床,美国福特汽车公司采用机械加工自动化生产线,让自动化真正大规模应用到机械制造之中,而到了上世纪80年代,计算机的流行和发展,让计算机集成制造系统成为新时代的标志。时间来到21世纪的今天,智能化和柔性生产线的出现,让机械制造自动化上升到另一个高度。

当前十分火热的"机器换人",其实也是机械制造自动化的一种应用。机械制造自动化的基本目的是取代人力,其基本特征也是如此。在生产活动中,利用智能化的生产设备和控制系统,依靠简易的操作和命令,保证各环节的连贯流畅,从而取代人力进行繁重重复的工作,解放劳动力。整个生产环节不需要人力的参与,或只需要少量工人进行辅助,有效降低人力成本。而且,因为自动化的标准和智能,能够减少废品率,提高原材料的利用率,从而有效减少物质资源的消耗,降低原材料成本。

生产安全一直是国家政府,乃至企业管理不可忽视的重要问题,如何有效地避免安全事故的发生,是企业管理的重要课题。机械自动化的应用,同时也需要注意到这个方面。由于机械自动化设备自身拥有安全保护系统,比如机器人就安装有光感系统,对于异物或人出现在面前,会自动停止运作,避免出现误伤事故。同样,机械制造自动化设备在运行过程中,对于出现的一些问题可以自行解决,减少人力的参与,从而提高生产线的安全系数。

而且,机械制造不仅仅是生产线上的制造,还包含设计、回收等等一系列的部分。因此,自动化也不能停留在制造这一个方面,要涵盖产品设计、产品研发、市场调查、售后服务等等任何机械制造涉及到的部分。总体而言,机械制造自动化主要包含储运过程自动化,在运送工件、刀具、原料等物料时,实现自动化,无需人力进行搬运;加工过程自动化,在生产加工过程中,使上下料、装夹、换刀、加工和设备检验实现自动化运作;在质量检测过程中,实现产品检测、部件检测和刀具检测的自动化。

1,机械制造自动化的发展特点

正如上文所说,现代的机械制造已经成为一项综合技术,不仅是自动化,计算机、感应、信息技术管理、新能源、机器人、智能化等等,都慢慢融入机械之中。纵观整个机械制造的发展过程,其实就是与其他新技术结合的过程。而我国的机械制造自动化,也正是在这种大环境下,一步步成长到今天。

我国机械制造业自改革开放以后,就得到了大幅度的发展,作为国家重点发展的行业,得到了飞速的提升,无论是产量,还是规模都成为世界前列。然而,由于起步晚,加上设备不先进,基础设施不够完善,机械制造自动化的发展,受到了一定的限制,与国际上的发达国家相比,还具有一定的差距。

在生产经验上,国外很多企业由蒸汽时代发展而来,经历了蒸汽时代和电气时代的变革,无论是理念还是工艺,都较为成熟。由于时间的堆积,国外的试验数据和生产数据都十分丰富,这是我国机械制造业暂时无法比拟的。国外大多数企业在很早便实现无人化、智能化,而我国的中小企业,还处于人工管理阶段。

在生产设备上,自动化数控机床、计算机集成管理系统,这些在近些年才受到重视的方面,国外发达国家较早就实现了应用。同时,一些新的自动化技术,如柔性制造系统,我国只有较少的企业已经运用,无论是普及率还是需求率,都不甚理想,刚性制造仍是我国中小企业的主流。

在管理理念上,由于长时间的实际经验影响,加上我国机械制造自动化对于自动化管理方面的忽视,导致很大一部分企业不了解,或者不愿意使用计算机进行自动化管理。生产模式和管理模式没有做到有效结合,无法做到按时、精益、高效地进行生产管理。

总体而言,我国的机械制造自动化与国外发达国家还存在一定差距。复合加工技术、柔性制造系统、精加工技术、微米技术等等高新技术,在我国机械制造业还只是初级阶段,只有个别先进企业能够进行应用。

2,机械制造自动化的发展趋势

我国未来的机械制造自动化,总体上还是要向着智能化、柔性化和精益化方向发展,改变之前"横向"发展的模式,改为"纵向"往高端市场、国际市场延伸。不能仅仅追求"宽度",更要注重"高度"和"深度",打造名族品牌,掌握核心技术。

早期的自动化,是解放人的双手,让一些制造过程可以使用设备自动完成。而最新的智能化,则要求不仅解放人的双手,甚至让设备自身替代人做一些事情,模拟人的思维行动,从而得出最佳解决方案,并且执行。机械制造自动化需要结合智能化,依靠智能制造设备和专业的操作人员,共同完成生产作业。减少工人的体力劳动,转化为脑力劳动,优化整个生产流程,提高生产率,减少资源的浪费。在沿海地区,一些企业甚至实现了"熄灯工厂""无人工厂",真正做到了"绿色制造"。

如今,柔性化生产成为越来越多企业的选择,通过不同的模块,实现同生产线多产品生产。随着科学技术的日新月异,高频GPU、多核CPU芯片为机械制造设备带来了更多的可能。柔性化生产结合智能化,能够起到更佳的效果。另外,在使用柔性化制造的同时,也可以采用复合加工,通过多轴控制减少辅助时间和工序,推广工艺多元化和复合化,从而让智能化和柔性化生产线更好地发挥作用。

机械制造自动化,"机器换人"是一个方面,如何达成远程操作和诊断也是当前的目标之一。在"互联网+"成为"风口"之后,"互联网+机械制造"成为另一个方向。一般而言,当设备出现问题时,需要企业的维修人员上门去维修,有时候在检查之后发现未带相应零件,又需要回公司去取,一来一去浪费了工厂的生产时间,间接影响到企业的利益。而通过互联网控制智能设备,不仅能够实现远程诊断,维修人员有针对地携带零件进行维修,甚至一些基本的问题,通过远程的帮助就可以解决。沈阳i5数控机床是世界上首台具有网络智能功能的i5数控系统,将工业化、信息化、网络化、智能化、集成化有效集成,实现智能补偿、智能诊断、智能控制和智能管理。

机械制造自动化是机械制造业重要的手段,能够积极推动行业的发展。机械制造自动化应顺利时代的潮流,积极谋求突破,赶上甚至超越国际发达国家的技术水平,让机械制造业在贯彻《中国制造2025》和实现国家富强的过程中,发挥更大的积极作用!

【参考文献】

[1]赵宗华.基于新时期的机械制造自动化的前景分析[J].科技致富向导. 2012(03):185.

[2]李晶飞,宋巨玲.浅谈机械制造与自动化技术[J].数字技术与应用. 2011(07):227.

[3]何玉强.机械设计制造及其自动化的发展前景分析[J].南方农机. 2013(05):21.

猜你喜欢
生产线人力机械
国企改革中政工工作与人力资源管理的融合推进
调试机械臂
特斯拉将改造生产线 提升Model Y产量
有趣的动物
人力旅行
简单机械
企业战略人力资源管理策略
一季度泛高安产区增加7条生产线
按摩机械臂
纺织工业“十三五”规划拟推六大智能生产线