自动化制造技术的发展与应用

科技论坛2019.07自动化制造技术的发展与应用侯贺天，曹亚亭（东北林业大学，黑龙江哈尔滨，150040）摘要：随着工业的发展，自动化生产线已经成为了当今制造业的主流。国家也越来越重视自动化制造的发展，对于自动化制造技术的发展也呈大力支持的态度。自动化制造技术对工业的发展起到了极大的推进作用。自动化制造技术的水平在一定程度上代表了一个国家的一个国家的科学技术水平。本文对自动化制造技术的产生与发展做出了论述，又对于自动化制造技术在生产中的应用及优势做了简要的介绍。希望可以为相关行业提供参考。关键词：自动化；制造；应用Development and Application of Automated Manufacturing TechnologyHou Hetian，Cao Yating（Northeast Forestry University，Harbin Heilongjiang,150040）Abstract:With the development of industry, automatic production line has become the mainstream of manufacturing industry. The state also pays more and more attention to the development of automated manufacturing, and has strongly supported the development of automated manufacturing technology. Automated manufacturing technology has played a great role in promoting the development of industry. In this paper, the emergence and development of automated manufacturing technology are discussed, and the application of automated manufacturing technology in production is briefly introduced.Key words: Automated; manufacturing; applications

1 自动化制造系统概述

机械制造系统自动化是指机械制造系统运用某种控制手段，通过控制执行机构实现其功能，使其按照预先规定的程序自动进行操作，而无需人工干预的过程。

务水平（Service）；保护环境，防止污染做到环境的友善性（Environment）。

自动化制造技术对于工业的发展有着极大的优势。从福特采用流水装配线从而迅速崛起成为美国当时首屈一指的汽车生产商这一点可以看出，流水装配线属于刚性自动化技术，但随后福特公司的没落却暴露出刚性生产线的弊端——难以实现生产产品的改变。经过百年来的发展自动化制造技术已经日趋完善，但仍有很大发展空间。因此，当今时代，自动化制造技术水平已经成为衡量一个国家科学技术水平的重要标志。现阶段常用的柔性制造线组成如图1所示。

1.1 起源

制造生产自动化最早可以追溯到1870年美国的螺丝制造自动机，1936年D.S.Harder提出了自动化这一概念，为自动化制造技术的后续发展奠定了基调。

1.2 我国自动化技术的发展历程

第一阶段：20世纪40-50年代初，以大批大量生产为主的的刚性自动化系统和刚性自动化生产单机，其特点是高生产率刚性结构，产品固定，生产节拍固定，难以实现生产产品的改变。

第二阶段：20世纪50-60年代中期，适用于多品种，中小批量生产的数控和计算机数控技术。其特点是具有较好的柔性加工质量，应用编程技术即可实现产品的改变。

第三阶段：20世纪60-80年代中期适用于多品种中小批量生产的柔性制造技术。其特点是高的柔性质量和效率。

第四阶段：20世纪80年代至今，仍然面对多品种、中小批量生产。其特点是具有更为广泛的适应性和更强大的柔性，并且技术更具综合性学科更加交叉，涉及领域更为广泛。

机械制造系统采用自动化的目的是缩短制造周期，即时间（Time）以提高生产效率；保证提高产品质量（Quality）；降低成本（Cost）以提高经济效益；做好市场服务，提高服

图1 柔性制造系统

2 自动化在生产中的体现

2.1 制造敏捷化

敏捷制造概念的提出者认为未来竞争的焦点在于缩短

1182019.07交货期上，谁能够在尽可能短的时间内向市场推出适合的、高质量、足够数量的产品，谁就能在激烈的市场竞争中立于不败之地，取得更大的利润，也就是说当今市场谁能在最短的时间内向市场推出适合的商品，谁就可以把握先机占领市场。2.2 制造网络化制造网络化是通过网络实现跨部门、跨地区，乃至跨国家的资源共享、重组和优化利用。如今已有许多企业建立资源共享系统与共享信息平台。以沈阳新松机器人工程公司为例，其实现了支持机器人异地设计制造的市场客户管理、产品数据管理和客户信息管理系统，促进了新松公司登上新台阶。制造网络化对于一个企业的发展有着战略性的意义，这都得益于自动化制造系统的发展。2.3 制造虚拟化是以制造技术和计算机技术支持下的仿真技术和系统建模技术集计算机图形、并行工程、人工智能等多种先进技术为一体的综合性技术。是实现制造敏捷化的至关重要的关键性技术。虚拟制造为企业节省了大量的财力与资源，提高了设计与制造的效率，减少了不必要的浪费，便于修改与优化设计。对于机械设计的难度也得到一定的降低有利于，设计的进行。2.4 制造智能化

通过人和智能机械合作共事去扩大延展和部分取代人在制造过程中的脑力劳动，对制造过程进行优化。减少了人的脑力劳动。制造智能化宗旨在于人与智能机械合作共事，更加便捷地实现制造过程的优化。制造智能化也是当今制造的主流之一，也代表着行业中的先进技术。

2.5 制造全球化

制造全球化主要包括：市场正在走向国际化产品销售国际网络正在形成：产品设计和开发中的国际合作以及产品制造跨国化制造企业在世界范围内重组与集成。加强了国际间的竞争但同时也促进了国际间技术的交流。

2.6 制造绿色化

当今世界环境日益恶化，所以要求我们最有效地利用资源并且要最低限度地产生废物。这要求产品从设计、制造、包装、运输使用直到报废处理的整个产品生命周期中对环境影响最小资源利用率最高，这也有赖于自动化制造技术的实施。只有充分利用所具有的资源，才能在这个资源紧缺的时代占据一席之地。传统制造业的对资源的利用率远远不如自动化制造系统高。所以想要实现制造绿色化，自动化制造技术是不可或缺的一环。

3 自动化技术在制造中的优势

3.1 极大程度地降低生产成本

将自动化技术引入制造行业中，采用大量的先进的机械自动化设备来代替以工人为主的传统的生产流水线，极大

科技论坛的节省了人力的成本。自动化生产的前期需投入大量经费用于设计自动化生产线以及购买自动化生产设备，设备成本一般非常高昂，但随着生产的进行，这些成本会分摊在每一件产品中，产品的产量越多，每一件产品所承受的成本就越少，同时由于减少了车间工人的数量，会极大的减少人工费的开销，一般来说，自动化系统建立的成本会在较短的时间内收回成本，但如果自动化系统建立失败，那么其损失将是不可估量的，因此，需要企业决策者具有敏锐的判断来保证自动化系统的正确建立。3.2 极大地提高了机械设计的效率在当今经济环境条件下，各行业内部都面临着巨大的竞争压力，机械设计制造行业也不例外，想要在如此激烈的竞争中生存下去，必须提高自身技术实力，只有技术水平提高才能提高才能提高生产质量和生产效率，在面对市场需求时先人一步，抢占市场，获得更大的竞争优势。而提升技术水平最有效的方式就是建立自动化制造系统。通过建立自动化制造统来提升制造效率与制造质量，同时还可以降低制造成本，实现了经济效益与社会效益的同步提升。当然在提升生产效率的同时不能忽视生产质量，否则企业同样难以得到发展。3.3 对机械的使用情况有监督作用自动化技术本身具有监控作用，所以在加工过程中的生产设备故障和生产产品发生问题可以得到一定程度的改善。对于高级自动化制造系统，其具有全面监控机械运行和监控数据分析的机制，运用自动化设备对生产过程进行全面的监控，并对监控数据进行合理有效的分析，得到机械运行数据以便调整生产。

4 结束语

自动化技术在现今阶段的重要性已无需多讲。我国自动化技术起步较晚，与世界上的顶尖水平之间还有一定的差距，因此应投入更多的资金与人才进行研究。企业也应对自动化方面人才进行大力培养，他们将会是企业竞争中克敌制胜的关键。尤其是在当今世界国际间竞争日益激烈，我国应全力发展自动化制造技术，提升自身实力，以应对国际间的竞争与冲突，为我国的工业崛起打下良好的基础。

参考文献

[1]卢泽生.制造系统自动化技术[M].哈尔滨:哈尔滨工业

大学出版社,2010.

[2]李建中.自动化技术在机械设计制造中的应用[J].山东工

业技术,2019(12):146.

[3]潘树鹏.机械自动化的发展前景[J].现代制造技术与装

备,2016(05):189-190.

[4]刘瑞芳.机械制造与自动化应用研究[J].民营科

技,2015(06):274.

[5]刘东疆.自动化制造技术现状分析[J].内蒙古科技与经

济,2007(21):421-422.

119