1.身份证号码：37131219840402xxxx；2.身份证号码：37112219820326xxxx；3.身份证号码：37131219841105xxxx
摘要：针对机械设计制造，对机电一体化的具体应用进行深入分析，内容包含CNC技术应用、CIMS技术应用、FMT技术应用和AM技术应用，以此为机电一体化深入推广应用奠定良好基础。
关键词：机械设计制造；机电一体化
如今，机械设计制造快速发展，对生产制造和控制技术提出了很高要求，而机电一体化的出现与应用很好的适应了这一要求，使机械设计制造水平得以大幅提高，实现向现代化目标的转变。
1CNC技术应用
数控技术已有很长历史，若按电子器件整个发展过程可将其分成以下五个阶段：第一阶段为电子管数控；第二阶段为晶体管数控；第三阶段为IC数控；第四阶段小型计算机；第五阶段为微处理器。若按体系结构整个发展过程可将其分成硬、软数控，其中软数控即为CNC系统。在机床中采用数控系统能大幅提高其加工的效率和精准度，也是使制造迈向自动化的重要基础，在自动化系统中占据核心位置[1]。
过去数控系统主要由记忆与逻辑元件构成，硬件结构为固定接线模式，由于功能靠硬件实现，所以被称为硬数控。如今，在半导体与计算机等先进技术快速发展的推动下，小型计算机及微处理器越来越完善，且成本降低，使过去数控装置变成由计算机进行数字控制的装置，也就是CNC装置，功能靠软件实现，故被称为软数控。
2CIMS技术应用
在引入计算机网络基础上，最大限度开发和利用各项单元，使设计、制造与管理实现协同，能大幅提高效率，节约车成本，此即为CIMS基本概念。对于CIMS的前身CIM，其内涵为利用计算机对所有和制造相关的单元进行集成，使企业良好适应激烈的市场竞争。而CIMS，它是将CIM基本理念作为基础形成的智能、绿色且先进的生产制造系统，在当前这个信息时代中，它是一种最新颖的生产制造理念和模式，CIMS系统如图1所示。
图1 CIMS系统
这里提到的制造，指的是广义上的制造，即包含整个生命周期的所有活动。在我国，集成制造正从计算机集成发展成为现代集成，使市场竞争主要内容得以细化；使CIMS主要特征得以明显；使系统的观点得以强调；使系统集成优化主要内容得以拓展；使管理和技术之间的高度融合得以突出；使信息技术具有的关键性作用得以突出；使CIMS具体应用范围得以扩展。我国对CIMS的应用已有很长时间，所有相关企业均从这项技术中获取了良好效益[2]。
3FMT技术应用
FMT将工艺设计视作先导，采用数控技术，能自动完成每一项加工生产任务，是对形状各异的加工对象通过适应性转化得到成品的所有所用技术总称。FMT以硬件柔性化为基础通过不断发展而来，如今已经能对所有加工对象进行柔性制造加工，在自动化系统中作为重要基本单元之一。
FMS还是对数控机床进行的重要延伸，它的定义能概括成下列三个方面：其一，FMS系统采用计算机进行控制；其二，系统所用机床为半独立式NC机床；其三，机床在物料输送系统的连接下可形成整体。数控机床能使加工工艺十分灵活，物料输送单元能对机床实现相互联系，利用计算机实时监控和控制各设备，同时生成工程记录，也可采用仿真功能对不同部件行为予以预测。FMS的应用除了能使企业开拓更多服务，还能对过去无法转换的一系列生产形式得以转换，从而重新焕发生机。通过对FMS的引入，能使生产线以不同顾客需求为依据，生产出更加经济、快捷与简单的不同产品[3]。
4AM技术应用
AM技术即敏捷制造，其敏捷指的是企业经营过程中应对复杂环境的能力，是复杂市场环境中企业生存及经营能力整体表现。而AM技术就是企业通过对各项现代通信技术的应用，对不同资源进行快速配置，来响应不同用户实际需求，使制造达到敏捷。AM对现代技术有很高依赖度，其中以敏捷虚拟企业及拟实制造最具代表性。
对于敏捷虚拟企业，由于竞争环境趋于变化，所以必须及时作出正确反应。然而，现在的产品十分复杂，尤其是某些产品，仅由一个企业无法独立完成开发与制造。基于此，需要以任务为依据，由公司中的不同部门对资源进行最优配置，以此形成一个临时性的企业，也就是虚拟企业，由它来完成制造目标。采用虚拟企业形式能有效降低风险，提高企业生产水平，使产品快速上市，精简期间工作量，节约成本。实践中，除制造领域外，其它很多领域也可组成敏捷虚拟企业，然而，制造领域困难度较大，能更加清楚的体现出制造过程集成，同时控制在整个运行结构当中还占据着十分重要的位置[4]。
对于拟实制造，它是对虚拟现实、仿真和建模的集成，能创造三维可视化条件，对整个制造过程予以模拟实现，力求在正式制造前，对产品各项功能与制造的可行性进行预估，进而确定有效实现方法，起到快速上市、减少成本等作用。它的组织方式为：由负责不同专业的人员设立一个虚拟产品工作小组，然后借助网络进行并行工作。它的应用过程为：采用数字的形式对产品进行模拟制造，也就是利用计算机对产品进行数字建模，然后对模型具体形式、相互配合及使用功能实施综合评审，并根据评审的结果来修改。在这种情况下，仅进行一次实物模拟，即可完成对新产品的开发[5]。
上述方式是AM技术和其它生产方式明显不同的主要特征，而AM技术的精髓为能使企业具有更强应变能力。基于此，对具体应用而言，并非只有具备以上内容才能达到敏捷制造目标，而需要理解为采取有效途径使企业具有较强响应能力，并通过对不同资源的快速配置，正确响应用户提出的需求，使制造达到敏捷性要求。通过对AM技术的应用，能提高企业核心竞争水平，是对现有生产方式进行的丰富与发展，也是柔性制造经不断优化后产生的结果。
5结束语
综上所述，在机械的设计制造过程中，机电一体化实际应用主要体现在对CNC、CIMS、FMT和AM几项技术的应用上。实践表明，通过对上述各项技术的应用，能为机械行业创造勃勃生机。
参考文献：
[1]周玉林，杜鑫.机械设计制造及其自动化的设计原则及发展趋势探讨[J].现代商贸工业，2018，39（23）：207-208.
[2]魏强.机械设计制造自动化特点和优势及发展趋势探析[J].现代制造技术与装备，2018（07）：156-157.
[3]徐凡.探索机械设计制造及其自动化的特点与优势及发展趋势[J].城市建设理论研究（电子版），2017（25）：46-47.
[4]鲁永乐，李龙，李光沛.机械设计制造及其自动化发展方向的研究[J].山东工业技术，2016（04）：246.
[5]王利东.机械设计制造及其自动化中计算机技术的应用分析[J].科技展望，2015，25（18）：174-175.
论文作者:张彦江1,王传凯2,王晓艳3
论文发表刊物:《防护工程》2019年12期
论文发表时间:2019/9/5
标签：技术论文; 企业论文; 敏捷论文; 数控论文; 机械设计制造论文; 计算机论文; 机电一体化论文; 《防护工程》2019年12期论文;