机械制造控制系统的自动化技术分析

【摘 要】科技进步使得自动化技术得到了快速发展，近年来自动化技术在机械制造控制系统中的应用也得到了普及。本文主要从集成、敏捷、智能三方面介绍了自动化技术在机械制造控制系统中的应用，并对未来自动化技术的发展方向进行分析，以促进自动化技术在机械制造控制系统中更好的应用。

【关键词】机械制造；控制系统；自动化技术

前 言：

自动化技术在机械制造中的应用，特别是在机械制造控制系统中的应用可以实现机械制造的连续化，从而有效的优化自动生产过程。随着机械制造工艺的提高，高自动化的制造模式已经逐渐成为机械制造行业的主要发展趋势，特别是信息技术和电子产业的发展使机械制造控制系统的高自动化更具特点，这对于机械制造业的发展、推进机械制造技术进步都有重大影响。

一、自动化技术在机械制造控制系统中的应用

目前，机械制造业在我国的发展日益自动化，特别是在机械制造控制系统中，自动化技术逐渐趋向于集成化、敏捷化和智能化。在这一领域中，自动化技术的应用与计算机集成制造、计算机辅助设计等紧密相连，为机械制造控制和整体制造业的发展提供强有力的技术支持。

1.自动化技术集成化

21世纪计算机集成制造被认为是机械制造行业最主要生产方式。计算机集成制造即CIMS，它由多个相互联系的分系统组成，一般可以划分成管理信息、工程技术信息、制造自动化和质量信息等几个分系统，这种工程技术在机械制造控制系统中的应用又包含了计算机辅助下的工艺、工装设计及工程分析。其中在在制造控制系统中，管理信息分系统包括对生产、物料等方面的管理，制造自动化分系统包含了计算机数控、柔性制造单元和自动装配等。而质量信息分系统又包含了计算机辅助下的检测、质量控制等。这些构成了机械制造控制的自动化系统，从整体来看这些分系统环环紧扣，构成了一个集成化的控制核心，保证了自动化操作的顺利进行。

2.自动化技术敏捷化

敏捷制造是指公司以企业信誉度和竞争力为基础，选择适合的合作者来共同组成一个虚拟公司，双方分工合作，为共同目标努力增强两者间的合作竞争力，以便在产品生产方面可以迅速的对用户需求作出反应，满足消费者需要。而为了增强企业的应变能力，这种虚拟企业建立的核心就是虚拟制造技术，它是敏捷制造的关键。敏捷制造是机械制造领域中制造控制系统由信息集成向企业集成发展的必经之路，自动技术敏捷化使得制造控制系统对机械制造过程的控制更加精细化，这也是越来越多高精尖机械设备可以投入制造、生产的关键因素。

3.自动化技术智能化

智能制造控制系统在机械制造控制中的应用可以看作是由人类专家和智能机械一起组成的一种人机一体化的体统，这种体系统可以在进行机械制造控制的过程中进行一系列的智能活动，如分析、构思、判断、推理及决策等。在这里，自动化技术智能化的最主要体现是整个制造控制体统具有良好的适应性、友好性。在对机械设计或机械制造进行控制的过程中，可以采用模块式的方法，使控制工作具有更大的柔性，让整个控制系统在机械制造领域的使用和操作更具灵活性。而智能化的自动技术对于人则更强调安全友好，同时在进行机械制造的过程中，根据命令指示的输入可以做到减少环境污染，节省资源能源。此外，就社会而言，智能化的自动技术有利于合理竞争和协作的推广。

二、机械制造控制系统自动化技术发展趋势

1.自动化技术的性能发展

机械制造控制系统早期的自动化通常只能在理想条件下进行简单操作，进行任务调度。今后自动化技术在机械制造控制系统中的应用将面向智能化的方向发展。智能系统是用计算机模型来进行人类思维的模拟，进而得出命令再有制造系统进行命令执行。随着科学技术水平的不断提升，自动化技术同智能化系统将会越来越紧密的结合在一起，由智能化系统发出任务指令，再通过自动化系统完成人类在机械制造方面的需要，实现真正意义上的机械制造系统的全自动智能化。

此外，工艺技术复合化、多元化以及自动化技术精确高效化也是未来自动化技术在性能方面的发展方向。其中复合加工是一种采用多轴控制减少机械制造工序时间和辅助制造时间的科学制造技术，多元化是指在未来的机械制造在工艺技术方面将不再单一，可以择优而取，保证机械制造的最优化。因此，将两者集合保证了机械制造技术的尖端，是未来制造业主要的改革方向。随着信息化的发展，未来机械制造的发展将更是日新月异，特别是多核CPU、高频CPU及RISC芯片的快速更新换代将会让数控机床的精度和效率都得到质的提升。

2.自动化技术的功能发展

首先，多媒体技术在机械自动化系统中的应用将越来越突出。广义的多媒体技术指计算机技术，也可以指声像、通讯等技术。将计算机、通讯和声像技术结合便可以直接通过计算机来进行通讯或声音图像的编辑，将它们应用到数控领域可以进行高效的信息分析处理工作，并可以通过设备对制造场地运行的自动控制系统的参数值和故障进行监察。但是这种技术的应用需要大批素质优秀的数控人才。因此，在今后机械制造控制自动化系统的发展过程汇中注重高精尖人才的培养。

其次，数控系统操作界面日趋简单。数控系统软件繁多，而用户界面设计缺乏统一标准导致自动化控制系统软件客户端的操作界面差异大，这不仅增加了操作量，也对软件操作者有了更高的要求。因此，未来操作系统便会朝着简单化的方向发展，以提高机械制造运行速度，降低技术人员操作的难度，但是这一领域的研发是一个较为缓慢的过程，需要经验的积累和科技发展的不断带动。

最后，计算直观化。借助可视化技术将文字转化为图片、影响等可是信息可以更高效的进行数据的处理和解释，通常情况下，可视化的信息交流需要采用多媒体技术，从而让无纸设计、虚拟样机设计等设计工艺投入到机械制造行业当中，这对于缩短生产周期，提高机械制造质量具有重要作用。

三、小结

综上所述，今后的机械制造业中，自动化技术同系统工程、现代信息等技术的结合才是主要的发展方向，利用自动化在机械制造控制中实现一个集成化、敏捷化、智能化的系统将会对保持机械制造成本、缩短机械制造周倜、提高机械制造质量具有重要的现实意义。

参考文献：

[1]方敏，钟怡帆.基于机械制造与自动化应用的研究[J].电子技术与软件工程.2013（19）

[2]周韶翔.机械制造与自动化技术的发展[J].科技与企业.2013（08）

[3]白晓海，刘岩.浅析机械制造与自动化应用[J].内蒙古石油化工.2012（19）