機械工程及其自動化的發(fā)展方向

胥靚靚，蒲秋宇

（東北石油大學，163318）

0 引言

我國機械自動化的使用最早起源于春秋戰(zhàn)國時期，最熟悉的就是魯班的制作，在經(jīng)歷了數(shù)百年的的發(fā)展后，隨著人們對于自動化的使用來代替人類手動操作的急切需要，機械自動化開始朝著一個很好的方向發(fā)展。因此，具有較高的性能價格比，已成為機械工程自動化系統(tǒng)發(fā)展的新方向。

1 機械自動化的概念

對于機械自動化，有著這樣的一個定義：自動化是指機器或裝置在無人干預的情況下按預定的程序或指令自動進行操作或控制的過程，而機械自動化就是機器或者裝置通過機械方式來實現(xiàn)自動化控制的過程。

自動化控制（automation control ），廣義來說，通常是指機器代替人工，不再需要借著人力操作機器機構，能利機械設備等其他裝置元件或天然能源，來完成自動工作。更狹義地說即是以生化、機電、電腦、通訊、水利、蒸汽等科學知識與應用工具，進行設計來代替人力或減輕人力或簡化人類工作程序的機構機制。

2 我國機械自動化的發(fā)展現(xiàn)狀

機械自動化技術從上個世紀20 年代開始發(fā)展，至今為止已經(jīng)經(jīng)過了近百年的歷程，自動化的發(fā)展推動了各個行業(yè)領域的進步，也促進了機械生產(chǎn)使用的相關行業(yè)適應能力。隨著計算機的使用，機械自動化也有了飛速的發(fā)展，由于中國還處于發(fā)展中，相對的產(chǎn)業(yè)層次較低，分布不均勻，一般還是使用手工代替機械自動化，所以，目前自動化在我國還不能發(fā)展到一個很好的層次度。對于我們的機械自動化，我們不能只靠個人操作來實現(xiàn)，要逐步以人才掌握高科技技術來發(fā)展我國的機械工程自動化。中國作為制造工業(yè)的大國，在機械自動化方面的選擇上還是與發(fā)達國家有一定的差距，無論是自動化裝備上、數(shù)量上、質量上相比都存在著一定的差距性，由于技術相對于發(fā)達國家相比是相對的落后，所以這在一定程度上也影響了我國機械自動化的發(fā)展。

經(jīng)過近幾年工業(yè)的改革調(diào)整，我國的機械企業(yè)逐步擺脫了計劃經(jīng)濟的束縛，機械行業(yè)開始跟上市場經(jīng)濟和信息時代的步伐，逐漸走向全球化；而且，隨著形勢的發(fā)展，中國的制造業(yè)將得到較大的發(fā)展，在這種形勢下，對機械的需求必將有較大的提升，從機械行業(yè)發(fā)展來看，印刷機械、數(shù)控機床、發(fā)電設備、工程機械等重頭產(chǎn)品前景仍看好。除了這些傳統(tǒng)工業(yè)領域，該行業(yè)將進一步向機光電一體化發(fā)展，向光加工、環(huán)保這樣的新興領域拓展。

3 機械自動化的特點

機械自動化在多行業(yè)領域中的使用都體現(xiàn)出了多功能化、高效率、高可靠性、省材料、省能源的特點，可不斷滿足人們生活和生產(chǎn)多元化需求。目前的各個行業(yè)的發(fā)展都已經(jīng)離不開自動化系統(tǒng)。

3.1 工業(yè)生產(chǎn)勞動條件得到優(yōu)化

機械自動化技術在工業(yè)中的大力實施，電子設備和機械設備的結合，擺脫了原本人工代替機械的狀態(tài)，提高了工作效率，使產(chǎn)品產(chǎn)量批量化，減少員工勞動強度，縮短了生產(chǎn)時間，大大提高產(chǎn)品精確度。

3.2 機械自動化的使用提高安全性、可靠性

機械自動化設備本身采用電子元器件，一般都具有記憶、運算、比較、鑒別、判斷、決策、自動監(jiān)視、警告、自我控制和防護等功能，具有較高的靈敏度和可靠性。在工作過程中，遇到故障時，能自動采取保護措施，并及時發(fā)出警告，使管理人員能及時處理故障，減少人員或生產(chǎn)事故的發(fā)生，在一定程度上保證了人身安全。

3.3 機械自動化功能齊全，適用面積廣

機械自動系統(tǒng)一般都具有自動控制、補償、校驗和調(diào)節(jié)功能并可自動保護等，能應用于不各個不同的行業(yè)領域當中以及不同的管理崗位及不同的生產(chǎn)線上，可滿足生產(chǎn)上的需求，其應變能力較高。

3.4 控制企業(yè)成本，節(jié)約資源

機械自動化設備是通過低能耗驅動機構來完成加工產(chǎn)品的，在加工使用的過程中產(chǎn)品的精度高、能源耗用率低，其使用效果跟手工相比較，可節(jié)約設備的能源消耗率、用料少，生產(chǎn)速度快，產(chǎn)品質量高，同時也降低了企業(yè)的成本控制。另一方面是操作系統(tǒng)從原始的硬件使用到現(xiàn)在的軟件系統(tǒng)，從而使得機械自動化系統(tǒng)朝著輕小型方向發(fā)展，減少了工業(yè)耗材廢材等等。

3.5 設備調(diào)整和維護方便

機械自動化設備使用前期安裝程序指令時，是利用計算機的核心程序，根據(jù)不同企業(yè)生產(chǎn)的的需要以及工作方式的不同來安裝操作的，不同工業(yè)的生產(chǎn)只要選擇適合用用的機器即可，這些控制程序一般都是事先輸入到機械設備的控制系統(tǒng)中，也不需要改變成產(chǎn)設備的任何硬件。而對于具配置較高的系統(tǒng)可以事先存入多種不同的執(zhí)行程序，然后根據(jù)不同的工作對象，只需給定一個代碼信號輸入，即可按指定的預定程序進行自動工作。這類高設置設備方便在使用中適應各類成產(chǎn)先的使用。

同時因機械自動化系統(tǒng)本身的多功能性，可自動檢驗和自動監(jiān)視功能可對工作過程中出現(xiàn)的故障可及時采取保護措施，使工作恢復正常，管理維護人員只要進行定期維護、保養(yǎng)即可。

4 我國機械自動化的發(fā)展方向

發(fā)展我國的機械自動化技術的是一個由低到高、由簡單到復雜、由不完善到完善的發(fā)展過程，這就要工業(yè)企業(yè)結合生成實際從我國的具體國情出發(fā)實現(xiàn)機械自動化。當機械的操作采用自動化控制系統(tǒng)后，生產(chǎn)方式才從機械化逐步過渡到機械控制自動化、數(shù)字控制自動化、計算機控制自動化，這也就出現(xiàn)了以下幾個發(fā)展方向。

4.1 機電一體化

目前，我國工業(yè)機電一體化的工作主要包括一下兩個方面：一是利用微電子技術改變傳統(tǒng)的生產(chǎn)體系產(chǎn)業(yè)，實現(xiàn)機電一體化的目的是節(jié)約能源、材料，提高生產(chǎn)作業(yè)效率，提高產(chǎn)品質量，推進工業(yè)的技術進步；二是開發(fā)自動化、數(shù)字化、智能化機電產(chǎn)品，其主要任務是促進機電一體產(chǎn)業(yè)的形成、提高我國的工業(yè)產(chǎn)業(yè)結構和產(chǎn)品結構，促進產(chǎn)品的更新?lián)Q代。典型的機電一體化系統(tǒng)有：數(shù)控機床。

4.2 智能化

自動化是現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的重要手段和條件，也是一個重要發(fā)展方向，機械自動化就是能循環(huán)執(zhí)行的，智能化就是能判斷條件的，自能化是在控制理論的基礎上，吸收人工智能實現(xiàn)人與機器共同工作的人機系統(tǒng)，取代或是協(xié)助人類工作的工作，如智能鐵路運輸管理系統(tǒng)、智能機器人系統(tǒng)。

4.3 網(wǎng)絡化

隨著全球信息化的深入，機械自動化的發(fā)展將融入更多新技術，網(wǎng)絡技術的興起和飛速發(fā)展給科學技術將原來的散落的工作狀態(tài)，落后的單機技術，通過聯(lián)網(wǎng)，斷口通信等技術改良，成為具有高效能傳輸，高資源共享，高技術支持的新的技術和設備狀態(tài)，利用計算機技術的先進提高機械自動化技術。

4.4 微型化

微型化是機械自動化向微觀領域發(fā)展的趨勢，也就是說隨著機械硬件技術的發(fā)展，現(xiàn)在硬件的集成度越來越高，所以計算機控制系統(tǒng)以及機械設備的體積就會越來越小。機械設備雖然縮小、但是其功能無一不全，生產(chǎn)技術反而會更加精確；同時也減少了企業(yè)工廠用地，節(jié)約了企業(yè)土地資源，原本放一臺機械設備的場地可放兩臺、三臺甚至更多。

5 結論

隨著我國經(jīng)濟建設的快速發(fā)展，通過對目前機械自動化的狀況來看，機械工業(yè)是為國民經(jīng)濟提供裝備的基礎工業(yè)，也將隨著科學技術的發(fā)展而產(chǎn)生變化，我國制造業(yè)高速發(fā)展,拉動了制造業(yè)中應用自動化技術的需求，各個行業(yè)領域的發(fā)展都已經(jīng)離不開自動化系統(tǒng)。

[1] 機械自動化專業(yè).百度百科

[2] 機械自動化就業(yè)前景 .百度百科

[3] 機械自動化迅速發(fā)展為企業(yè)節(jié)省更多勞力成本.新路標自動化.百度百科

[4] 張際春.電氣工程 及其自動化專業(yè)概論[J].內(nèi)蒙古教育(職教版),2012