現(xiàn)階段機(jī)械設(shè)備的自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用

孔泉

（中鐵十六局集團(tuán)第二工程有限公司，天津300162）

1 引言

自動(dòng)化技術(shù)的進(jìn)步深切的影響著制造業(yè)的發(fā)展，隨著機(jī)械設(shè)備自動(dòng)化程度的不斷提升，工業(yè)發(fā)展進(jìn)入到了一個(gè)全新的階段。在制造業(yè)由勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)向技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)升級(jí)的同時(shí)，得益于自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用，使得生產(chǎn)效率得到了顯著提升。自動(dòng)化機(jī)械生產(chǎn)也使生產(chǎn)精度趨于標(biāo)準(zhǔn)化，進(jìn)而使良品率得到保障。總而言之，機(jī)械設(shè)備的自動(dòng)化將成為不可逆的發(fā)展趨勢(shì)，探究現(xiàn)階段機(jī)械設(shè)備的自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用，對(duì)更好地推動(dòng)制造業(yè)適應(yīng)市場(chǎng)變化具有重要意義。

2 機(jī)械設(shè)備自動(dòng)化技術(shù)的含義

機(jī)械設(shè)備的自動(dòng)化，是與無人化相對(duì)應(yīng)的一個(gè)概念，主要體現(xiàn)在機(jī)械設(shè)備在作業(yè)過程中，不再需要人工操作，或降低對(duì)人工的依賴程度，其動(dòng)作配置完全由計(jì)算機(jī)程序制訂，即其設(shè)備在無人干預(yù)狀態(tài)下進(jìn)行自我控制，依照設(shè)備模板進(jìn)行重復(fù)機(jī)械操作或指令性運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)同人工控制設(shè)備相同的工作狀態(tài)。這種全新工作模式的技術(shù)基礎(chǔ)就是機(jī)械制造與程序設(shè)計(jì)相結(jié)合的自動(dòng)化技術(shù)，并在此基礎(chǔ)上產(chǎn)生的綜合管理模式。得益于自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，大量制造業(yè)開始由勞動(dòng)密集型向技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)發(fā)展，但業(yè)內(nèi)當(dāng)前對(duì)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用研究還存在爭(zhēng)議，有人從產(chǎn)業(yè)發(fā)展和企業(yè)經(jīng)營(yíng)的角度分析，認(rèn)為自動(dòng)化技術(shù)解放了勞動(dòng)力，同時(shí)提升了生產(chǎn)精度，避免出現(xiàn)因人工主觀原因造成的生產(chǎn)漏洞；但也有人從社會(huì)發(fā)展的角度進(jìn)行觀察，認(rèn)為自動(dòng)化技術(shù)將成為未來機(jī)械設(shè)備發(fā)展的不可逆趨勢(shì)，這種趨勢(shì)如果超出了生產(chǎn)關(guān)系，則可能意味著工人的崗位職能被剝奪，引起嚴(yán)重的社會(huì)問題。因此，對(duì)機(jī)械設(shè)備自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，應(yīng)當(dāng)以宏觀、客觀的角度去觀察分析，使自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展走向正軌，更好地服務(wù)于社會(huì)[1]。

3 現(xiàn)階段機(jī)械設(shè)備自動(dòng)化的發(fā)展情況

首先，現(xiàn)階段我國(guó)機(jī)械設(shè)備的自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展呈現(xiàn)出不均衡、結(jié)構(gòu)層次混亂的局面，但總體的自動(dòng)化程度依然處于初級(jí)階段，這既有技術(shù)上的原因，也有考慮到就業(yè)率的社會(huì)影響，而對(duì)自動(dòng)化生產(chǎn)有所保留的可能?？傮w而言，我國(guó)在自動(dòng)化技術(shù)上同發(fā)達(dá)國(guó)家依然有著5～10年的差距，以日本、美國(guó)、德國(guó)為首的傳統(tǒng)資本主義工業(yè)國(guó)家，由于在制造業(yè)和軟件工業(yè)上成熟的技術(shù)積淀，使得這些國(guó)家的自動(dòng)化機(jī)械制造已經(jīng)達(dá)到了相當(dāng)發(fā)達(dá)的水準(zhǔn)，在部分精度要求高、人力生產(chǎn)效率有限的崗位，啟用智能機(jī)器人和自動(dòng)化流水生產(chǎn)線已經(jīng)成為一種制造業(yè)的生產(chǎn)常態(tài)，而我國(guó)的自動(dòng)化設(shè)備應(yīng)用程度還相對(duì)較低；其次，在產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)方面，我國(guó)自動(dòng)化機(jī)械主要應(yīng)用在大型企業(yè)的流水線上，例如鑄造、沖壓、裝配等車間已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)了無人化或半自動(dòng)化狀態(tài)，但多數(shù)中小企業(yè)因產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)依舊處于勞動(dòng)密集型模式，對(duì)自動(dòng)化設(shè)備的應(yīng)用還有所保留，說明了我國(guó)自動(dòng)化機(jī)械應(yīng)用的產(chǎn)業(yè)發(fā)展還處于不均衡的階段；最后，相比起西方國(guó)家如瑞士、德國(guó)、日本已經(jīng)形成體系化的自動(dòng)化設(shè)備品牌相比，我國(guó)自動(dòng)化機(jī)械生產(chǎn)單位或技術(shù)輸出能力還有所欠缺，這一充滿發(fā)展前景的市場(chǎng)依然被發(fā)達(dá)國(guó)家壟斷，由于自動(dòng)化技術(shù)研發(fā)門檻高、技術(shù)投入大、競(jìng)爭(zhēng)激烈，因此國(guó)產(chǎn)自動(dòng)化設(shè)備的發(fā)展依然需要負(fù)重前行[2]。

4 機(jī)械設(shè)備自動(dòng)化在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用情況

4.1 制造業(yè)領(lǐng)域

機(jī)械技術(shù)自動(dòng)化應(yīng)用最為廣泛的領(lǐng)域就是制造業(yè)，由于西方國(guó)家在20世紀(jì)60年代后開始將勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)向第三世界國(guó)家轉(zhuǎn)移，本土的人口紅利窗口消失，在這種情況下，勞動(dòng)力成本的提升使得制造業(yè)對(duì)機(jī)械自動(dòng)化程度提出了更高的要求，變相的為自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展提供了市場(chǎng)環(huán)境和土壤，在制造業(yè)領(lǐng)域，裝配和連接長(zhǎng)期都由人工作業(yè)進(jìn)行處理，而自動(dòng)化機(jī)械可以在這一領(lǐng)域完全取代人工，由于器械不需要休息，只要定期進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)就能進(jìn)行高效的機(jī)械作業(yè)，使得自動(dòng)化技術(shù)在連接裝配領(lǐng)域的應(yīng)用最為廣泛；此外，在極端施工環(huán)境和復(fù)雜作業(yè)條件下，自動(dòng)化技術(shù)可以使設(shè)備進(jìn)入到人類難以進(jìn)入的區(qū)域進(jìn)行工作，這又與智能機(jī)器人的建造相通，機(jī)械技術(shù)的自動(dòng)化將可能朝著智能化方向發(fā)展；此外，食品藥品加工、工程原料加工如混凝土的填料攪拌、瀝青混合料的配置等都能出現(xiàn)自動(dòng)化設(shè)備的身影[3]。

4.2 電氣化領(lǐng)域

電氣工程的自動(dòng)化是機(jī)械技術(shù)自動(dòng)化與信息技術(shù)發(fā)展的延伸產(chǎn)物，主要體現(xiàn)在電力設(shè)備的自動(dòng)運(yùn)行與設(shè)備控制方面，例如供電系統(tǒng)的機(jī)械自動(dòng)化，在大型設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，通過對(duì)電氣設(shè)備的程序設(shè)定，在計(jì)算機(jī)中擬定在各種條件下電氣設(shè)備的運(yùn)作設(shè)置，來實(shí)現(xiàn)開關(guān)的閉合、電路電壓的控制以及供變電網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備控制等，相比起制造業(yè)的機(jī)械自動(dòng)化，電氣行業(yè)的自動(dòng)化更加強(qiáng)調(diào)對(duì)信息技術(shù)的應(yīng)用，而忽略對(duì)機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)應(yīng)用，但總體而言，二者的自動(dòng)化都體現(xiàn)了無人干預(yù)的理念，在技術(shù)應(yīng)用上具有相通性。

4.3 輕工業(yè)及日常生活中的應(yīng)用

機(jī)械自動(dòng)化不僅能應(yīng)用于生產(chǎn)，在日常生活和輕工業(yè)領(lǐng)域也有較廣泛的應(yīng)用，例如利用大型自動(dòng)化紡織機(jī)、縫紉機(jī)等進(jìn)行服裝、鞋帽的生產(chǎn)等，不僅有效提升了生產(chǎn)效率，同時(shí)能夠有效貫徹精加工的標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，使每件衣服和鞋帽的規(guī)格完全一致，這是自動(dòng)化機(jī)械生產(chǎn)的最大優(yōu)勢(shì)。在日常生活中，自動(dòng)洗碗機(jī)、粉碎機(jī)、洗衣機(jī)等已經(jīng)進(jìn)入了市場(chǎng)，且受到消費(fèi)者的歡迎，潛移默化中影響著我們的日常生活，盡管其信息化程度有待提升，但客觀上依然極大程度地便利了我們的生活，具有較好的發(fā)展前景。

5 自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)呈現(xiàn)出不可逆的趨勢(shì)，隨著產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)和信息技術(shù)的突破，未來機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)將向三個(gè)方向發(fā)展。首先是實(shí)用化的自動(dòng)化技術(shù)。即現(xiàn)有的自動(dòng)化設(shè)備進(jìn)行新一輪的結(jié)構(gòu)升級(jí)，并在智能化程度、程序穩(wěn)定性上得到新的突破。在制造行業(yè)，除了在裝配、沖壓等領(lǐng)域進(jìn)一步推廣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用，同時(shí)將產(chǎn)業(yè)延伸至精密工業(yè)加工、微處理領(lǐng)域，讓機(jī)械設(shè)備代替人進(jìn)行更為復(fù)雜的工作，從而顯著提升制造業(yè)的加工效率，保障加工質(zhì)量，為制造業(yè)提供新的經(jīng)濟(jì)創(chuàng)收點(diǎn)。其次是經(jīng)濟(jì)型的自動(dòng)化技術(shù)，自動(dòng)化技術(shù)研制的出發(fā)點(diǎn)在于加工成本控制和供應(yīng)鏈管理，利用機(jī)械設(shè)備的特性，提升生產(chǎn)效率，促進(jìn)勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)升級(jí)，可以說機(jī)械自動(dòng)化未來在我國(guó)的主要發(fā)展方向就是經(jīng)濟(jì)效益主導(dǎo)下，通過自動(dòng)化機(jī)械生產(chǎn)代替勞動(dòng)力成本日益提高的現(xiàn)有生產(chǎn)模式，而實(shí)現(xiàn)機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的普及，除了生產(chǎn)單位的引進(jìn)，也需要我國(guó)技術(shù)部門在研發(fā)上投入更多資源和精力，將其作為未來制造業(yè)發(fā)展的主要目標(biāo)去奮斗。最后是生態(tài)化、綠色化的自動(dòng)化機(jī)械技術(shù)。盡管機(jī)械制造的污染問題在現(xiàn)階段看來并不是主要矛盾，但隨著生產(chǎn)機(jī)械化水平的提升，低能耗、低排放、低污染的生態(tài)自動(dòng)生產(chǎn)設(shè)備必將受到市場(chǎng)和社會(huì)的青睞，是潛在的主流發(fā)展方向之一。

6 結(jié)論

自動(dòng)化是制造業(yè)發(fā)展的高級(jí)階段，并逐漸呈現(xiàn)出不可逆的發(fā)展趨勢(shì)?，F(xiàn)階段機(jī)械設(shè)備的自動(dòng)化發(fā)展趨勢(shì)呈現(xiàn)出多元化和層次化的狀況，在未來還有相當(dāng)高的發(fā)展空間。除制造業(yè)以外，機(jī)械設(shè)備自動(dòng)化技術(shù)在數(shù)據(jù)信息管理、電氣自動(dòng)化等領(lǐng)域也得到廣泛的應(yīng)用。未來機(jī)械設(shè)備的自動(dòng)化技術(shù)將進(jìn)一步向智能化、實(shí)用化、經(jīng)濟(jì)化方向發(fā)展，將在多個(gè)行業(yè)得到滲透發(fā)展，并對(duì)生產(chǎn)生活產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。