基于現代化背景的機械裝配自動化及應用研究
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摘 要：目前，各行業自動化與機械化程度都有所提升，尤其是機械裝配方面，不但能夠促進裝配水平與生產效率的提升，還可以將成本降到最低。因此，文章將對實現機械裝配自動化的意義進行闡述，詳細分析基于現代化背景的機械裝配自動化與運用，并探究機械裝配自動化未來的發展趨勢，希望可以為相關工作者的研究提供一些幫助。
關鍵詞：現代化背景；機械裝配；自動化；發展趨勢
中圖分類號：TG95 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2019）20-0160-02
Abstract： At present， the degree of automation and mechanization in various industries has been improved， especially in mechanical assembly， which can not only promote the assembly level and production efficiency， but also reduce the cost to the minimum. Therefore， this paper elaborates the significance of realizing mechanical assembly automation， analyzes in detail the mechanical assembly automation and application based on modern background， and explores the future development trend of mechanical assembly automation. It is hoped that it can provide some help for the research of the relevant workers.
Keywords： modernization background； mechanical assembly； automation； development trend
前言
進入新時代后，隨著社會經濟快速發展，機械裝配得到了人們的廣泛關注，而要想進一步提高生產效率與裝配水平，就必須增強其自動化程度。因此，必須了解機械裝配自動化實現的意義，并從運用狀況、制造環節運用、具體運用范圍以及運用形式等方面入手，詳細探究現代化背景下的機械裝配自動化及運用，確定機械裝配自動化的發展趨勢，提高機械裝配質量，從而促進我國機械生產行業更好發展。
1 實現機械裝配自動化的意義
在機械制造中，現代化機械裝配占據著重要地位，并且由人工完成的裝配過程是一種勞動密集型活動，其中生產率就是工作人員將操作落實需要的時間函數[1]。目前，隨著科學技術的發展與運用，在勞動量方面，相較于機械裝配，零件制造的勞動量更低，這也就表明，如果仍然選擇傳統人工裝配方式，那么制造工作整體比值必然會逐漸提升。同時，通過調查可知，在裝配特殊產品時，花費的時間通常在產品的總生產時間中占據54%比例，這也就使得必須對裝配效率問題進行有效解決。相關數據表明，機械裝配自動化具有三方面優點：首先，在現代化背景下，機械裝配自動化程度逐漸提高，有利于裝配效率的提升，并且可以將產品生產成本與管理成本降到最低。其次，自動化的實現還可以為流水線式模式的實現提供有力保障，因此，將機械化設施運用到有著較大勞動量的工作中，可以在一定程度上減少員工勞動強度。最后，機械裝備自動化程度的提升，還可以將工作人員疲勞、疏忽以及情緒等主觀因素給產品質量帶來的不良影響降到最低。
2 基于現代化背景的機械裝配自動化與運用
2.1 國內機械自動化技術運用狀況
通過調查可知，當前，在自動化技術運用領域中，我國依然處在單機自動化和剛性自動化這一階段，只有少數大型企業運用了頭型制造系統或者是單元。而對發達國家而言，其不但利用計算機來完成管理工作，在這一基礎上，還加強了對組織更新與體制管理生產模式的重視，特別是各種管理思想技術，如敏捷制造、并行工程、準時生產以及精益生產等。結合我國目前實際狀況可知，還存在部分大型企業并沒有運用計算機這一輔助形式來完成管理，并且很多中小型企業依然處在經驗管理這一階段，而發達國家則加強了對設計數據和準則更新的持續性研究，通過新型設計方式的選擇與CAD輔助性技術的普及，嘗試將無圖紙模式的設計和生產推行到大型企業中。充分考慮我國實際情況，通常情況下，國內企業很少會運用CAD這一技術，相較于工業較為發達的國家，我國在新型加工方法運用方面有著較低的普及率，如精細加工、超塑加工、高精密加工以及微細加工等，并且目前處在上述加工方法的開發、掌握階段。
2.2 機械自動化在制造環節中的運用
首先，自動化信息系統。通過分析機械制造的自動化信息系統可知，其主要由輔助制造、工藝輔助設計、計算機輔助以及數據庫系統等構成。其中，輔助制造就是通過對計算機數值的控制來完成生產環節中的產品生產工藝管理工作；工藝輔助設計則可以優化并提升產品的施工工藝，以此來增加產品生產的標準化程度；計算機輔助是指輔助工程師通過對圖形設計軟件或者是計算機設備等來對機械構件、構造進行設計；而數據庫系統則是指計算機中包含的和產品設計、生產制造等環節相關的合理化、系統化管理數據信息[2]。
其次，自動化生產系統。這一系統能夠促進自動裝卸機械組件的實現，并為循環工序的自動化與持續性提供有力保障。將自動化生產系統運用到具體生產環節中，機械制造企業既可以將這一環節中因人為失誤而導致的問題降到最低，還能夠替代工人勞動，減少其工作任務量，促進持續性改善勞動環境的實現，以此來在最大程度上提高產品質量。 最后，自動化供輸系統。通常情況下，物資供輸系統能夠將機械制造需要的原材料與各種成品自動輸送到提前預定好的位置。在這一系統中，其主要由自動軟件系統、自動輸送設備以及單機自動裝置等構成，由此可知，在機械制造自動化中，物資供輸系統是占據重要地位的一個細分系統。
2.3 機械裝配自動化具體運用范圍
一方面，柔軟性較好的外圍設備。結合現代化裝配機械展開分析可知，外圍設備有著較大的特殊性，并且通過對比可知，這一設備和傳統加工機床之間存在較大差異。在這一過程中，裝配機械主要是被運用到特定產品制造中，在這種情況下，裝配機械必然需要投入眾多生產成本和開發成本，并且在對這種機械進行運用時，并不具備充足的柔性。結合目前實際情況可知，因為現代化背景下的機械裝配自動化依然處在初級階段，所以機械裝配的自動化系統通常只能完成小批量工業的生產。這也就表明要想促進機械裝配自動化程度的提升，機械中就必須存在柔性較高的外圍設備，如能夠對抓鉗與工具庫進行連接的更換系統、可以展開適當調節的產品輸送設備和零件倉儲設備等。同時，在這一過程中，在某種程度上，柔性更是機械系統具備的特性，可以為將這一系統運用到全方位生產中奠定良好基礎。
另一方面，大批量生產中的運用。結合具體調查結果可知，在大批量生產中，現代化裝配機械得到了廣泛運用，其中，大批量生產的規模是指工程的年產量需要超過100萬件，工件質量應該不小于50克，并且工件的產度需要超過110毫米。同時，在具體運用過程中，對于典型機械裝配對象，必須保證其與機械裝配過程相匹配，通常情況下，典型機械裝配對象主要包含打印機墨盒、刷子以及剃須刀等。另外，這種類型的機械裝配自動化是一種高科技，從構造裝配機械方法這一層面入手，可以把現代化的裝配機械定位成特種的柔性機械，就算當前現代技術可以通過相應工作人員的輔助來有效結合復雜性較高的機械裝配問題，但現代化背景下等的機械裝配自動化依然處在特定范圍中，具有一定的經濟性與現實性，這也就意味著能夠以運用可靠為前提，充分考慮產品發展的具體要求，從而在最大程度上提高機械裝配的自動化程度[3]。
2.4 機械裝配自動化運用形式
首先，信息流。在機械裝配過程中，信息流就是通過對計算機形式的利用，完成對相關軟件各形式的管理工作，如全面設計與制造等。在這一過程中，工作人員需要憑借計算機來完成圖形設計工作，并描繪好機械裝配形式，只有這樣，才能將關鍵信息與依據提供給后續的機械裝配工作流程。同時，在這一運用形式中，數控技術占據著核心地位，即對計算機數值進行控制的技術，利用這一工作形式，工作人員不但能夠簡化具體工作流程，還可以進一步優化工藝形式，有利于統一管理形式的形成。
其次，加工系統。機械裝配加工中存在眾多有著較高危險性與重復性的工作，針對這一問題，可以通過對自動化技術的運用來有效解決，并建立健全自動化的機械裝配加工流程，這樣，既能夠促進裝配工作準確性的大幅度提升，還可以增強裝配產品質量。同時，在將自動化技術引進到機械裝配工作中，還有利于為加工過程中員工人身安全提供有力保障，將安全事故出現概率降到最低。這種運用形式是對傳統加工方式的全面顛覆，在企業未來更好發展中，其發揮著重要作用。
最后，檢測過程。目前，在機械行業快速發展背景下，裝配產品質量得到了人們的廣泛關注，并進一步提高了相應要求，并且有著較高質量的機械裝配零件數量與種類也逐漸變得多樣化，這也就使得機械裝配檢查工作不得不面臨更大困難與挑戰。在這一背景下，傳統檢測方式已經無法滿足當前時代發展需求，因此，必須加強對自動化技術的運用，實現機械裝配自動化，并有效改進檢測形式，全面提升各檢測環節性能。同時，還應該通過對先進技術形式的利用，如計算機等，做好全部結果的分析與處理工作，這樣，可以為獲得準確檢測結果提供有力保障，并促進企業經濟效益的大幅度提升。
3 機械裝配自動化未來的發展趨勢
一方面，加大配套技術研發力度。機械裝配自動化技術主要涉及到機械技術、計算機技術、零件檢測、微電子技術以及自動控制體系等內容，這也就表明，要想進一步推動該技術的發展，就必須實現機床裝料、零件檢測以及電子學的自動化，并研發出具有可靠、高效等特點的自動化機械裝配線、信息系統以及監控系統。同時，在發展這一技術時，還需要研發出配套的各種元件，如傳感器、可編程監控器等。另一方面，進一步發展成本低、見效快的技術。機械裝配自動化具有前景廣、潛力大、見效快以及投資小等優點，而這使得機械裝配自動化的運用可以獲得良好的經濟效果，并且與國內當前的工業發展需求相符。同時，在具體運用過程中，還應該對機床結構進行合理調整，并加大CAD技術的引進力度，充分發揮出軟件自動化管理優勢，為現代化機械裝配發展奠定良好基礎[4]。
4 結束語
綜上所述，在現代化背景基礎上提高機械裝配的自動化程度已經成為了一項重要工作。因此，必須正確認識機械裝配自動化，從自動化信息系統、自動化生產系統以及自動化供輸系統等方面入手，詳細探究制造環節中的機械自動化，了解信息流、加工系統以及檢測過程等方面的機械裝配自動化運用形式，并明確加大配套技術研發力度與進一步發展成本低見效快技術等發展趨勢，從而促進機械裝配自動化程度的大幅度提升。
參考文獻：
[1]王卉，孫文軒.機械裝配的自動化應用與發展之研究[J].山東工業技術，2016（15）：32-32.
[2]周軍.淺析大批量個性定制產品裝配自動化的概念設計及結構規劃[J].科技創新與應用，2016（5）：106-106.
[3]霍輝，史瑋.機械裝配技術在自動化生產線中應用[J].內燃機與配件，2018，263（11）：256-257.
[4]陳水金，胡國清，張冬至.基于氣動機械手的螺桿柔性自動化裝配及其PLC控制[J].液壓與氣動，2011（10）：18-20.
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