機(jī)械自動(dòng)化在機(jī)械制造中的應(yīng)用

任 紅

河海大學(xué)常州校區(qū)，江蘇常州 213022

1 機(jī)械自動(dòng)化的概念

機(jī)械自動(dòng)化：自動(dòng)化是指機(jī)器或裝置在無(wú)人干預(yù)的情況下按規(guī)定的程序或指令自動(dòng)進(jìn)行操作或控制的過(guò)程，而機(jī)械自動(dòng)化既是機(jī)器或者裝置通過(guò)機(jī)械方式來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制的過(guò)程。與傳統(tǒng)的機(jī)械技術(shù)區(qū)別開(kāi)來(lái)，使傳統(tǒng)的機(jī)械加工得到質(zhì)的飛躍。機(jī)械自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)將機(jī)械生產(chǎn) 引領(lǐng)向了一個(gè)新的領(lǐng)域，通過(guò)自動(dòng)控制系統(tǒng)，真正達(dá)到了大工業(yè)生產(chǎn)及減少勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了勞動(dòng)效率，令整個(gè)世界的生產(chǎn)水平邁上了一個(gè)新的臺(tái)階，并由此延伸出了電氣自動(dòng)化。而目前的各個(gè)行業(yè)都已經(jīng)離不開(kāi)自動(dòng)化系統(tǒng)。

2 機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展歷程

機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展歷程我們可以從三個(gè)大的板塊進(jìn)行剖析：機(jī)械技術(shù)的產(chǎn)生、動(dòng)力機(jī)械的發(fā)展以及機(jī)械加工技術(shù)的發(fā)展。

2.1 機(jī)械技術(shù)的產(chǎn)生

機(jī)械技術(shù)的產(chǎn)生是研究機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的第一個(gè)板塊。機(jī)械的出現(xiàn)伴隨著人類(lèi)的進(jìn)化繁衍，石器時(shí)代人類(lèi)制造和使用的各種石器工具（如石錘）的簡(jiǎn)單工具就是后面我們所提及的“機(jī)械自動(dòng)化”的祖先，是最早期的“機(jī)械工具”。以及用于谷物脫殼和粉碎的臼、裝有輪子的車(chē)、提水的桔槔、都是早期的機(jī)械工具。制造陶瓷器皿的陶車(chē)，由動(dòng)力、傳動(dòng)和工作組成的完整機(jī)械。17世紀(jì)末18世紀(jì)初，西方資本主義國(guó)家迅速發(fā)展，在歐洲爆發(fā)了產(chǎn)業(yè)革命，俗稱(chēng)“第一次工業(yè)革命”，而蒸汽機(jī)的就是第一次產(chǎn)業(yè)革命的標(biāo)志。隨著蒸汽機(jī)的出現(xiàn)慢慢發(fā)展，逐步從開(kāi)始的采礦業(yè)推廣到紡織、面粉和冶金等行業(yè)，逐漸成為一門(mén)產(chǎn)業(yè)。從人類(lèi)的文明的出現(xiàn)延續(xù)至今，機(jī)械技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)有了那么多年的歷史，已從日常生活的應(yīng)用慢慢發(fā)展成一種技術(shù)，一種行業(yè)，一種利國(guó)利民的行業(yè)。

2.2 機(jī)械加工技術(shù)的進(jìn)步

西方資本主義工業(yè)革命以前，機(jī)械技術(shù)就是單純的手工技術(shù)和制造金屬儀器、鐘表技術(shù)。隨著蒸汽機(jī)的出現(xiàn)，冶金、采礦等行業(yè)對(duì)機(jī)械技術(shù)的需要大，需要處理的零部件越來(lái)越多，于是機(jī)械加工技術(shù)迅速得到發(fā)展，進(jìn)而滿足冶金、采礦等行業(yè)的需要。業(yè)務(wù)的要求越來(lái)越高以及工技術(shù)的要求越來(lái)越高，促使機(jī)械加工技術(shù)要不斷進(jìn)步提升，在這種背景下一些新的創(chuàng)新技術(shù)出現(xiàn)了，在很大程度上機(jī)械加工技術(shù)就是在這樣的背景下得到了發(fā)展和進(jìn)步。

2.3 動(dòng)力機(jī)械的發(fā)展

17世紀(jì)末，西方資本主義國(guó)家爆發(fā)了既有劃時(shí)代意義的第一次工業(yè)革命，并成功的制造出了蒸汽機(jī)1765年，J.瓦特發(fā)明了有分開(kāi)凝汽器的蒸汽機(jī)，降低了燃料消耗率。接著又在原來(lái)的基礎(chǔ)上創(chuàng)制出提供回轉(zhuǎn)動(dòng)力的蒸汽機(jī)，擴(kuò)大了蒸汽機(jī)的應(yīng)用范圍。蒸汽機(jī)的發(fā)明和發(fā)展，使很多領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了大面積的機(jī)械化，但是仍然存在著冷卻水系統(tǒng)等體積龐大、蒸汽機(jī)及其鍋爐、凝汽器等問(wèn)題。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展社會(huì)的進(jìn)步，動(dòng)力機(jī)械技術(shù)仍然在不斷發(fā)展，隨著時(shí)間的軌跡的滑動(dòng)，在機(jī)械制造業(yè)歷史上必將發(fā)生著驚天辟地的發(fā)展和創(chuàng)新。

3 機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域

3.1 應(yīng)用于柔性自動(dòng)化里

現(xiàn)今市場(chǎng)在經(jīng)濟(jì)全球化的影響下，市場(chǎng)的快速變化要求國(guó)內(nèi)外的企業(yè)和個(gè)人必須具備較強(qiáng)的適應(yīng)能力和快速敏銳的反應(yīng)能力以及根據(jù)市場(chǎng)的具體情況對(duì)企業(yè)的方向以及產(chǎn)品的生產(chǎn)和銷(xiāo)售情況進(jìn)行調(diào)整和轉(zhuǎn)變策略。機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的生產(chǎn)逐步向高度柔性化的生產(chǎn)轉(zhuǎn)變，多品種中批量生產(chǎn)模式對(duì)于保證交貨期、產(chǎn)品質(zhì)量、提高生產(chǎn)率均有很大的效益。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步以及實(shí)踐活動(dòng)的不斷深入，在20、21世紀(jì)我們引以為豪的技術(shù)已經(jīng)被重新認(rèn)識(shí)，人的作用又開(kāi)始越來(lái)越受重視，在機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)中的作用越來(lái)越明顯，機(jī)械自動(dòng)化開(kāi)始逐步向多樣化和小型化方向轉(zhuǎn)移。

3.2 智能制造的應(yīng)用越來(lái)越廣泛

到了今天，機(jī)械自動(dòng)化制造技術(shù)已經(jīng)不是傳統(tǒng)意義上的商品制造技術(shù)，而是機(jī)械技術(shù)、人工智能、自動(dòng)化技術(shù)相互綜合的產(chǎn)物，是多個(gè)專(zhuān)業(yè)和方向的綜合。機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)越來(lái)越智能化，可以監(jiān)視技術(shù)的發(fā)展和自身的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，對(duì)運(yùn)行的錯(cuò)誤進(jìn)行改正并根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行有效的預(yù)防措施。相對(duì)于傳統(tǒng)的制造系統(tǒng)而言，我們所說(shuō)的制造系統(tǒng)具有很好的學(xué)習(xí)和理解功能。智能化是現(xiàn)代機(jī)械化技術(shù)先進(jìn)的一個(gè)重要標(biāo)志。制造目標(biāo)的制造系統(tǒng)作為一個(gè)有序組織，需要信息，制造系統(tǒng)同能量和信息以及環(huán)境物質(zhì)。在當(dāng)今世界上，世界各國(guó)對(duì)智能技術(shù)的研究都比較關(guān)注，并且已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了一批智能系統(tǒng)。智能系統(tǒng)所涉及的領(lǐng)域和范圍也在慢慢擴(kuò)大，已經(jīng)從最開(kāi)始簡(jiǎn)單的自動(dòng)化技術(shù)，逐步發(fā)展到的面向全球范圍的整個(gè)制造環(huán)境的集成化以及自組織能力。

3.3 集成化的廣泛應(yīng)用

集成化是機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)在實(shí)踐過(guò)程的一個(gè)重要的應(yīng)用。企業(yè)與企業(yè)個(gè)人與個(gè)人之間的集成是有一定的目標(biāo)的，是為了縮短各自的差距，與世界接軌。計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展在機(jī)械制造技術(shù)發(fā)展過(guò)程中起到了很重要的作用，而集成化在這個(gè)過(guò)程中起到了至關(guān)重要的作用。計(jì)算機(jī)、數(shù)控加工等在冶金、采礦等很多領(lǐng)域得到了應(yīng)用并分別在應(yīng)用的過(guò)程中得到了長(zhǎng)遠(yuǎn)的進(jìn)步。從單機(jī)到系統(tǒng)，從簡(jiǎn)單到復(fù)雜，從剛性到柔性的轉(zhuǎn)變，最為有效的方法就是對(duì)相關(guān)技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)集成。

3.4 虛擬化的應(yīng)用

虛擬化的技術(shù)包括當(dāng)人工智能、計(jì)算機(jī)的圖形學(xué)、信息與多媒體技術(shù)等方面,以計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)建模及仿真技術(shù)為根本。虛擬制造通過(guò)運(yùn)用計(jì)算機(jī)仿真與信息技術(shù)，以全面仿真實(shí)際活動(dòng)中的制造過(guò)程、信息以及人事物等，便于發(fā)現(xiàn)問(wèn)題以及選取相應(yīng)的預(yù)防對(duì)策，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的一次成功制造，縮短生產(chǎn)周期，降低生產(chǎn)成本，提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的目標(biāo)。

4 機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展前景分析

機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)有了幾十年的歷史，但是國(guó)內(nèi)和世界上的水平相比較，差距不是一點(diǎn)半點(diǎn)，在世界范圍內(nèi)而言，人類(lèi)的機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展也僅僅算是剛剛起步而已。

機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展應(yīng)以大多數(shù)企業(yè)生產(chǎn)發(fā)展需要、國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要以及廣大世界人民生活水平發(fā)展需要為導(dǎo)向，只有這樣機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展才能在健康的軌道上運(yùn)行，才能為整個(gè)社會(huì)、民族帶來(lái)經(jīng)濟(jì)效益，只有和實(shí)踐相結(jié)合才能使機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)產(chǎn)生最大效益化。

伴隨著我國(guó)機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，在機(jī)械自動(dòng)化應(yīng)用廣泛的領(lǐng)域內(nèi)，勢(shì)必帶動(dòng)人員的就業(yè)。機(jī)械制造自動(dòng)化就業(yè)前景包括到工業(yè)生產(chǎn)第一線從事機(jī)械制造領(lǐng)域內(nèi)的設(shè)計(jì)制造、科技開(kāi)發(fā)、應(yīng)用研究、運(yùn)行管理和經(jīng)營(yíng)銷(xiāo)售、印刷機(jī)械、數(shù)控機(jī)床、發(fā)電設(shè)備、工程機(jī)械等等。由于國(guó)內(nèi)該行業(yè)發(fā)展歷史短，缺乏一支專(zhuān)業(yè)化的人才隊(duì)伍，這些都是就業(yè)的目標(biāo)。

該行業(yè)的發(fā)展對(duì)我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和民族復(fù)興的作用重大，機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展仍然處于初始階段，因此仍應(yīng)加速尋求更快、更省的發(fā)展之路，在這個(gè)過(guò)程中要與實(shí)際的國(guó)情相結(jié)合，明白機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展不是一天兩天的事情，而是一個(gè)很長(zhǎng)一段時(shí)間的任務(wù)，從簡(jiǎn)單到復(fù)雜，從低級(jí)到高級(jí)，從不完善到完善需要時(shí)間也需要機(jī)遇，實(shí)現(xiàn)全面的機(jī)械自動(dòng)化是我國(guó)機(jī)械制造行業(yè)的目標(biāo)，我們要對(duì)準(zhǔn)這個(gè)目標(biāo)，實(shí)事求是，腳踏實(shí)地，不斷的學(xué)習(xí)和研究，學(xué)習(xí)并借鑒世界其他國(guó)家的技術(shù)，努力提高我國(guó)機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的核心競(jìng)爭(zhēng)力，為我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高拼搏。

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