機械制造工程和自動化技術的發(fā)展分析

趙天祥

摘要 隨著我國的發(fā)展和科技水平的不斷提高，人們進行機械制造的過程，已經(jīng)是呈現(xiàn)機電一體化的過程，機械的制造和自動化的生產(chǎn)，也是如今比較流行的概念，自動化已經(jīng)是未來自動化技術的主流，所以本文淺析未來機械制造工程和自動化技術水平的發(fā)展。

關鍵詞 機械制造工程；自動化技術；發(fā)展分析；

1.前言

在我國，工業(yè)發(fā)展是比較慢的，其經(jīng)歷了幾個轉折點，而機械制造則是屬于工業(yè)發(fā)展的重要角色，為了提高工業(yè)的發(fā)展水平，機械的自動化發(fā)展更是其巨大的飛躍，所以注重我國工業(yè)的機械化制造和自動化水平的發(fā)展，有著重大的意義。2.機械制造工程

2.1 機械制造的現(xiàn)狀

機械制造工業(yè)：用機器為主要手段，以金屬為主要原材料進行加工的工業(yè)稱為機械制造工業(yè)，是現(xiàn)代工業(yè)的主體，它為國民經(jīng)濟各產(chǎn)業(yè)與國防建設提供技術裝備、為人民生活提供耐用消費品的國民經(jīng)濟支柱產(chǎn)業(yè)。

世界上各個發(fā)達工業(yè)國經(jīng)濟上的競爭，主要是制造技術的競爭。在各個國家企業(yè)生產(chǎn)力的構成中，制造技術的作用一般占55%～65%，美、日等國已將制造科學與信息科學、材料科學、生物科學一起列為當今時代四大支柱學科。事實上，雖然世界已進入信息化的大趨勢，但發(fā)達國家仍然高度重視制造業(yè)發(fā)展。據(jù)悉，美國制造業(yè)對GDP的貢獻率始終大于20%，拉動其它產(chǎn)業(yè)30%。

2.2 機械制造的原理

機械產(chǎn)品生產(chǎn)過程：由原材料轉變?yōu)闄C械產(chǎn)品的各有關勞動過程的總和。

（1）生產(chǎn)過程——把原材料轉變成產(chǎn)品的勞動總和，稱為生產(chǎn)過程。

（2）工藝過程——直接改變材料的尺寸、形狀或性能，使之成為零件（產(chǎn)品）的過程，稱為工藝過程。

（3）機械加工工藝系統(tǒng)——機床、夾具、刀具、工件組成。

2.3 發(fā)展趨勢

制造技術向自動化、集成化和智能化的方向發(fā)展；如 CIM、精良生產(chǎn)、并行工程、敏捷制造等；制造技術向高精度方向發(fā)展；特種加工；表面工程；綜合考慮社會、環(huán)境要求及節(jié)約資源的可持續(xù)發(fā)展的制造技術將越來越受到重視。（綠色制造模式）；復合加工。

3.機械自動化

3.1 自動化的主要內(nèi)容

（1）機械加工自動化技術，包含上下料自動化技術、裝卡自動化技術、換刀自動化技術、加工自動化技術和零件檢驗自動化技術等。

（2）物料儲運過程自動化技術，包含工件儲運自動化技術、刀具儲運自動化技術和其它物料儲運自動化技術等。

（3）裝配自動化技術，包含零部件供應自動化技術和裝配過程自動化技術等。

（4）質量控制自動化技術，包含零件檢測自動化技術、產(chǎn)品檢測自動化技術和刀具檢測自動化技術等。

3.2 機械自動化的作用

機械制造中采用自動化技術可以顯著提高勞動生產(chǎn)率，有效縮短生產(chǎn)周期，大幅度提高產(chǎn)品的質量，有效改善勞動條件，并能顯著降低制造成本。因此，機械制造自動化技術得到了快速發(fā)展，并在生產(chǎn)實踐中得到越來越廣泛的應用。概括而言，實現(xiàn)機械制造自動化具有如下的作用：提高生產(chǎn)率；縮短生產(chǎn)周期；提高產(chǎn)品質量；提高經(jīng)濟效益；降低勞動強度；有利于產(chǎn)品更新；提高勞動者素質；帶動相關技術的發(fā)展。

3.3 機械自動化歷史

自動化的歷史可以追溯到2500年前工具機（一種原始的轉動器具）的出現(xiàn)，應用它，工匠們能以木材或其它硬性材料生產(chǎn)出較復雜的圓形產(chǎn)品。自18世紀中葉瓦特發(fā)明蒸汽機而引發(fā)工業(yè)革命以來，自動化技術就伴隨著機械化得到了迅速發(fā)展。從其發(fā)展歷程看，自動化技術大約經(jīng)歷了四個發(fā)展階段：第一階段：從1870年到1950年左右；第二階段：從1952年到1965年；第三階段：從1967年到80年代中期；第四階段：從80年代至今。

4.機械自動化發(fā)展趨勢

4.1 光機電化方向

一般機械自動化系統(tǒng)是由傳感系統(tǒng)、能源、（動力）系統(tǒng)、信息的處理系統(tǒng)、機械的結構等部件組成。引進光學的技術，利用光學技術的特點，就能有效地改進機械自動化的傳感系統(tǒng)、能源系統(tǒng)以及信息處理系統(tǒng)。光機電化技術使得操作人員擺脫了以往必須按規(guī)定操作程序或節(jié)拍頻繁緊張地進行單調(diào)重復操作的工作方式，能以靈活方便地按需控制和改變生產(chǎn)操作程序。任何一臺光機電化機床的動作功能協(xié)調(diào)關系，可由預設的程序一步一步地由電子控制系統(tǒng)指揮，如數(shù)控機床、柔性的加工系（FMS）等。

4.2 柔性化方向

柔性制造單元的主要優(yōu)點是：占地面積較小，系統(tǒng)結構不很復雜，成本較低，投資較小，可靠性較高，使用及維護均較簡單。因此，柔性制造單元是柔性制造系統(tǒng)的主要發(fā)展方向之一，深受各類企業(yè)的歡迎。就其應用范圍而言，柔性制造單元常用于品種變化不是很大、生產(chǎn)批量中等的生產(chǎn)規(guī)模中。柔性制造系統(tǒng)的主要優(yōu)點是：可以減少機床操作人員；由于配有質量檢測和反饋控制裝置，零件的加工質量很高；工序集中，可以有效減少生產(chǎn)面；與立體倉庫相配合，可以實現(xiàn)24h連續(xù)工作

4.3 智能化方向

計算機在機械制造中的應用已成為機械制造自動化發(fā)展中的一個主要方向。而且在生產(chǎn)設備的控制自動化方面起著越來越重要的作用。例如：普通數(shù)控機床的控制；加工中心的控制；計算機數(shù)控；計算機群控；間接式群控系統(tǒng)；直接式群控系統(tǒng)；適應控制。

4.4 全球信息化方向

在跨國購并和國際產(chǎn)業(yè)轉移的過程中，全球化的另兩個表征：全球采購與配套、全球設計與制造，相應形成。金融的全球化則是與上述表征相關的必然結果。于是，市場競爭在全球范圍內(nèi)展開并愈益激烈。

5.結束語

機械化的自動生產(chǎn)解決了傳統(tǒng)的機械工程中的部分問題，并且更加智能化、環(huán)?；?、信息化的生產(chǎn)，其發(fā)展?jié)摿薮螅彩俏磥硇畔⒒瘯r代的大勢所趨和社會需求，所以大力發(fā)展機械化的自動技術，改善其技術措施，我國需要最大化的來實現(xiàn)機械工程的自動化發(fā)展。

參考文獻：

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