機(jī)械工程及自動化

張磊/神華準(zhǔn)能設(shè)備維修中心吊斗鏟車間

機(jī)械工程及自動化

張磊/神華準(zhǔn)能設(shè)備維修中心吊斗鏟車間

本文結(jié)合我國機(jī)械的現(xiàn)狀，提出了我國機(jī)械行業(yè)目前所面臨的主要問題，并分別從機(jī)械產(chǎn)品自身發(fā)展及行業(yè)出發(fā)，指出了未來工程機(jī)械行業(yè)的發(fā)展趨勢，并根據(jù)我國行業(yè)自身發(fā)展特點(diǎn)，提出了相應(yīng)的發(fā)展和改進(jìn)措施，為機(jī)械的行業(yè)發(fā)展提供了一定的理論看法同時對機(jī)械自動化的產(chǎn)生及在我國的現(xiàn)狀做了概述，在此基礎(chǔ)上探索了我國機(jī)械自動化的發(fā)展之路。

機(jī)械；現(xiàn)狀；發(fā)展

機(jī)械行業(yè)發(fā)展趨勢顯的至關(guān)重要，它很大程度上牽制和引領(lǐng)著中國機(jī)械行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀以及未來方向，因此有針對性的研究和分析國內(nèi)外機(jī)械的發(fā)展趨勢以及對我國機(jī)械行業(yè)的影響非常重要，機(jī)械自動化，主要指在機(jī)械制造業(yè)中應(yīng)用自動化技術(shù)，實現(xiàn)加工對象的連續(xù)自動生產(chǎn)，實現(xiàn)優(yōu)化有效的自動生產(chǎn)過程，加快生產(chǎn)投入物的加工變換和流動速度。機(jī)械自動化技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展，是機(jī)械制造業(yè)技術(shù)改造、技術(shù)進(jìn)步的主要手段和技術(shù)發(fā)展的主要方向。機(jī)械自動化的技術(shù)水準(zhǔn)，不僅影響整個機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展，而且對國民經(jīng)濟(jì)各部門的技術(shù)進(jìn)步有很大的直接影響。

一、機(jī)械自動化的產(chǎn)生

機(jī)械自動化技術(shù)從上個世紀(jì)20年代首先在機(jī)械制造冷加工大批量生產(chǎn)過程中開始發(fā)展應(yīng)用，上世紀(jì)60年代后為適應(yīng)市場的需求和變化，為增強(qiáng)機(jī)械制造業(yè)對市場靈活快速反應(yīng)的能力，開始建立可變性自動化生產(chǎn)系統(tǒng)，即圍繞計算機(jī)技術(shù)的柔性自動化。它是在制造系統(tǒng)不變或變化較小的情況下，機(jī)器設(shè)備或生產(chǎn)管理過程通過自動檢測、信息處理、分析判斷自動地實現(xiàn)預(yù)期的操作或某種過程，并能夠自動地從制造一種零件轉(zhuǎn)換到制造另一種不同的零件。社會實踐證明，這種定義下的制造系統(tǒng)自動化與當(dāng)代大多數(shù)企業(yè)的實際不相容。。

二、我國機(jī)械自動化的現(xiàn)狀

機(jī)械自動化技術(shù)從上個世紀(jì)20年代開始發(fā)展應(yīng)用以來，已經(jīng)得到了迅速的發(fā)展，特別是近年來計算機(jī)的高度集成化，開始采用了計算機(jī)集成制造系統(tǒng)，大大加快了機(jī)械自動化的發(fā)展，但我國仍處于初級操作階段的自動化。目前，世界各國的機(jī)械自動化水準(zhǔn)除少數(shù)工業(yè)發(fā)達(dá)國家的某些生產(chǎn)部門外，大多數(shù)還處于操作階段的自動化。我國也不例外，我國的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)層次低。我國機(jī)械制造業(yè)目前有11.4萬個企業(yè)，發(fā)展很不平衡，有大量落后于現(xiàn)代水準(zhǔn)的產(chǎn)業(yè)，大部分企業(yè)還比較落后，手工勞動占有相當(dāng)?shù)谋戎兀覈塥?dú)立開發(fā)現(xiàn)代機(jī)械自動化技術(shù)的企業(yè)可以說沒有；我國機(jī)械制造業(yè)企業(yè)中自動化裝備少、水準(zhǔn)低，不僅在數(shù)量上同世界先進(jìn)國家有較大差距，而且在品種上、質(zhì)量上、使用上，同世界先進(jìn)水準(zhǔn)也存在階段性差距。實現(xiàn)我國機(jī)械自動化技術(shù)是一個長期的過程，不可能一蹴而就。需要循序漸進(jìn)，不斷努力，創(chuàng)造條件，向自動化的高級理想階段邁進(jìn)。當(dāng)前，我國還處在社會主義初級階段，經(jīng)濟(jì)、財力、生產(chǎn)力水準(zhǔn)、國民素質(zhì)等，與世界主要國家的差距是很大的；我國有豐富的勞動力資源，每年城鎮(zhèn)新增就業(yè)人口達(dá)兩千多萬，且今后每年的就業(yè)人數(shù)還會增加。

三、我國機(jī)械自動化發(fā)展之路探索

1.結(jié)合生產(chǎn)實際發(fā)展機(jī)械自動化技術(shù)。

發(fā)展機(jī)械自動化技術(shù)，應(yīng)以企業(yè)的生產(chǎn)和技術(shù)發(fā)展的實際需要及具體條件為導(dǎo)向。只有對合適的產(chǎn)品采用與之相適應(yīng)的自動化方式進(jìn)行生產(chǎn)，才能收到良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益和社會經(jīng)濟(jì)效益。我國發(fā)展機(jī)械自動化技術(shù)，應(yīng)結(jié)合實際，注重實用，即對國民經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生實際效益。那種盲目搞自動化、搞自動線的做法，全年生產(chǎn)任務(wù)只需1～2個月就完成的低負(fù)荷率生產(chǎn)也要搞的傾向應(yīng)當(dāng)糾正，對國民經(jīng)濟(jì)不產(chǎn)生顯著促進(jìn)、效率低下的要緩搞。我們要的是效益，而不單純是速度。國產(chǎn)造型生產(chǎn)線因產(chǎn)品質(zhì)量差、可靠性低、實用性差，開工率一般僅在50%～60%。而能在生產(chǎn)中長期服役的主力生產(chǎn)線很少，像第一汽車制造廠的01線、第二汽車制造廠的BMD線等具有全年開工業(yè)績的線更是鳳毛麟角。這種現(xiàn)象不屬偶然或局部，而是帶有普遍性。據(jù)調(diào)查，我國引進(jìn)的弧焊機(jī)器人，完全正常運(yùn)轉(zhuǎn)、充分發(fā)揮效益的只占1/3；另外1/3處于負(fù)荷不滿或不能完全正常運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)；還有1/3不能正常使用，直接影響了用戶使用更多機(jī)器人的信心。

2.發(fā)展投資少、見效快的低成本自動化技術(shù)。

美國麻省理工學(xué)院提出的精節(jié)生產(chǎn)LP模式，就是以最小的投入，取得最大的產(chǎn)出的具體表現(xiàn)。日本豐田公司采用適時生產(chǎn)JIT、全面質(zhì)量管理TQC和成組技術(shù)GT、彈性作業(yè)人數(shù)和尊重人性為支柱的精節(jié)生產(chǎn)方式，使自動化程度不高的工廠取得了良好的效益。芬蘭NOK OA Data機(jī)工廠的組裝車間內(nèi)擁有一條能制造286、386和486微機(jī)的靈活生產(chǎn)線，它并不完全由自動化設(shè)備組成，中間穿插著借助計算機(jī)指導(dǎo)的人工參與，將高新技術(shù)與原有工藝基礎(chǔ)巧妙靈活地結(jié)合在一起，從而使這種生產(chǎn)線的造價較低，同時卻具有柔性制造系統(tǒng)的性能。實際上精節(jié)生產(chǎn)本身就意味著從國情和企業(yè)實際情況出發(fā)，借鑒國外發(fā)展機(jī)械制造業(yè)低成本自動化技術(shù)的經(jīng)驗是有益的。我國機(jī)械制造業(yè)各企業(yè)有大量的通用設(shè)備，在發(fā)展現(xiàn)代機(jī)械自動化技術(shù)時，若以原有的設(shè)備為主，合理調(diào)整機(jī)床布局，添加少量的數(shù)控設(shè)備，引入CAD／CAM技術(shù)，就能充分發(fā)揮計算機(jī)自動化管理的優(yōu)勢和人的創(chuàng)造性，共同構(gòu)成一個以人為中心、以信息自動化為先導(dǎo)、樹立自主的單元化生產(chǎn)系統(tǒng)，為我國機(jī)械制造業(yè)自動化技術(shù)發(fā)展應(yīng)用提供了一條投資少、見效快、效益高、符合我國國情的機(jī)械自動化技術(shù)發(fā)展應(yīng)用新途徑。

3.注重配套發(fā)展機(jī)械自動化技術(shù)。

現(xiàn)代自動化技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用就是在控制理論的指導(dǎo)下，對生產(chǎn)的物流和人的作用進(jìn)行綜合的研究，涉及到機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、自動控制理論和計算機(jī)技術(shù)等。發(fā)展機(jī)械自動化技術(shù)，必須主要地關(guān)注電子學(xué)、電子計算機(jī)技術(shù)、零件檢測和機(jī)床裝料自動化，廣泛采用程序數(shù)控機(jī)床，以及研制高效的和可靠的自動化生產(chǎn)線、計算機(jī)應(yīng)用于生產(chǎn)的信息系統(tǒng)和自動化控制系統(tǒng)等。發(fā)展應(yīng)用機(jī)械自動化技術(shù)，要扎扎實實地抓好自動化技術(shù)應(yīng)用項目的基礎(chǔ)工作和從實際出發(fā)的推廣應(yīng)用工作，既要發(fā)展主機(jī)，也要配套發(fā)展自動化元件及控制系統(tǒng)。可編程控制器、微處理機(jī)、各種傳感器、新型刀具、控制系統(tǒng)及系統(tǒng)軟件、電子計算機(jī)等，這些都將是今后機(jī)械自動化的主要技術(shù)基礎(chǔ)。

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