自動(dòng)化機(jī)械技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)探討

曹 東

（深圳市華東興科技有限公司，廣東 深圳 518104）

0 引言

自動(dòng)化的機(jī)械技術(shù)是提高機(jī)械制造企業(yè)生產(chǎn)力最為有效的一項(xiàng)技術(shù)，生產(chǎn)力的提高伴隨著更高的經(jīng)濟(jì)效益。但是目前在我國(guó)各行各業(yè)中的應(yīng)用程度還不高，因此，有必要對(duì)自動(dòng)化機(jī)械技術(shù)進(jìn)行深入的研究，這對(duì)于提高我國(guó)機(jī)械制造的自動(dòng)化程度具有十分重要的意義。

1 現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)簡(jiǎn)介

數(shù)控技術(shù)是現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)中最主要的技術(shù)表現(xiàn)形式。數(shù)控技術(shù)的出現(xiàn)得益于微電子、計(jì)算機(jī)、信息處理等技術(shù)的發(fā)展，為現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展提供了技術(shù)保障，代表著先進(jìn)的生產(chǎn)力。隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，數(shù)控技術(shù)也需要作出相應(yīng)的改變順應(yīng)時(shí)代的發(fā)展潮流。目前，我國(guó)的數(shù)控技術(shù)采用的是通用型開(kāi)放式實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)全閉環(huán)控制模式，智能化程度得到了明顯的提升。在這種的控制模式中，集成化可以將多種功能集中在一個(gè)小小的載體上，如芯片，這樣就便于攜帶，同時(shí)也能夠使機(jī)械制造承載更多的功能；智能化體現(xiàn)了人類(lèi)的高度智慧，能夠?yàn)槿祟?lèi)的生產(chǎn)生活提供更加高效的方式，實(shí)現(xiàn)了高速、高精準(zhǔn)度、高效控制系統(tǒng)的目的，為機(jī)械制造提供了更多的可能；網(wǎng)絡(luò)化是將互聯(lián)網(wǎng)思維融入機(jī)械生產(chǎn)制造中去，網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用極大地提高了整體的運(yùn)行效率以及精準(zhǔn)度，而且把中央集中控制的群控加工這一想法變成了現(xiàn)實(shí)，具有很重要的意義。

2 機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用場(chǎng)景

機(jī)械自動(dòng)化主要是靠系統(tǒng)進(jìn)行控制，目前控制理論是機(jī)械自動(dòng)化發(fā)展過(guò)程中的主要指導(dǎo)理論。在控制理論中，數(shù)控系統(tǒng)能夠根據(jù)被控制對(duì)象的自身特點(diǎn)與其所處的環(huán)境特點(diǎn)進(jìn)行智能分析，并通過(guò)反饋?zhàn)饔脤⒎治鲞^(guò)后的信息傳遞給被控制的對(duì)象，數(shù)控系統(tǒng)按照既定的程序運(yùn)行，這就是數(shù)控系統(tǒng)的整個(gè)運(yùn)行過(guò)程。控制理論很好地解決了社會(huì)生產(chǎn)與科研過(guò)程中出現(xiàn)的各種難題。通過(guò)控制理論，人們傳統(tǒng)的生產(chǎn)、生存、生活和管理模式逐漸發(fā)生改變，未來(lái)機(jī)械自動(dòng)化的應(yīng)用場(chǎng)景必將更加廣泛。

2.1 信息自動(dòng)化

信息自動(dòng)化是結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)而產(chǎn)生的一種數(shù)據(jù)信息管理方式。通過(guò)信息自動(dòng)化管理系統(tǒng)，能夠自動(dòng)地對(duì)機(jī)械制造過(guò)程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理，方便之后的管理。同時(shí)，信息自動(dòng)化系統(tǒng)能夠?qū)φ麄€(gè)機(jī)械生產(chǎn)的工藝加以?xún)?yōu)化，減少不必要的程序，使其產(chǎn)生更大的經(jīng)濟(jì)效益。

2.2 物資供輸自動(dòng)化

在進(jìn)行機(jī)械生產(chǎn)的過(guò)程中，原材料的需求量很大。但是由于原材料的產(chǎn)地過(guò)遠(yuǎn)就可能會(huì)導(dǎo)致運(yùn)輸?shù)某杀具^(guò)大。物資供輸自動(dòng)化能夠很好地解決這個(gè)問(wèn)題。通過(guò)物資供輸自動(dòng)化系統(tǒng)，能夠極大地節(jié)約運(yùn)輸時(shí)間，降低了運(yùn)輸成本。

2.3 生產(chǎn)自動(dòng)化

生產(chǎn)自動(dòng)化是機(jī)械自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程中最重要的環(huán)節(jié)。自動(dòng)化的加工程序，可以按照既定的程序進(jìn)行機(jī)械制造的加工，不僅減少了人工的工作量，而且也加快了生產(chǎn)的速度。同時(shí)自動(dòng)化的生產(chǎn)程序可以避免人工制造產(chǎn)生的誤差，能夠明顯提升機(jī)械產(chǎn)品的品質(zhì)。

2.4 設(shè)備裝配自動(dòng)化

在機(jī)械各部件生產(chǎn)出來(lái)，組裝也是非常重要的一項(xiàng)工序。通過(guò)設(shè)備裝配自動(dòng)化程序，可以智能地將機(jī)械的各部件通過(guò)設(shè)置好的程序按部就班地組裝在一起，形成完整的機(jī)械產(chǎn)品。設(shè)備裝配自動(dòng)化在機(jī)械制造生產(chǎn)上具有十分重要的意義，降低了生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)錯(cuò)誤的概率，提高了機(jī)械產(chǎn)品整體的品質(zhì)。

2.5 檢測(cè)自動(dòng)化

在進(jìn)行機(jī)械零件組裝完成后，需要進(jìn)一步對(duì)已經(jīng)組裝好的機(jī)械產(chǎn)品進(jìn)行檢測(cè)，避免出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題從而造成無(wú)法挽回的損失。但是隨著機(jī)械制造工藝的發(fā)展，各種新型的材料越做越精密、小巧，僅靠人的肉眼去進(jìn)行檢測(cè)是非常不現(xiàn)實(shí)的，所以自動(dòng)化檢測(cè)技術(shù)能夠很好地解決檢測(cè)的問(wèn)題，并且精確度很高。

3 自動(dòng)化機(jī)械技術(shù)未來(lái)發(fā)展方向的展望

3.1 機(jī)械自動(dòng)化的網(wǎng)絡(luò)虛擬化發(fā)展方向

網(wǎng)絡(luò)虛擬制造技術(shù)是將計(jì)算機(jī)技術(shù)與機(jī)械制造交叉形成的一種技術(shù)。該技術(shù)可以將機(jī)械制造的整個(gè)流程通過(guò)計(jì)算機(jī)中虛擬的世界表現(xiàn)出來(lái)，包括產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程、加工裝配過(guò)程、物流過(guò)程、生產(chǎn)計(jì)劃過(guò)程以及組織管理過(guò)程等。關(guān)于機(jī)械產(chǎn)品本身，通過(guò)在虛擬世界里建立模型、模擬構(gòu)造等手段，可以將機(jī)械產(chǎn)品的概念圖形化，同時(shí)也可以對(duì)虛擬機(jī)械產(chǎn)品進(jìn)行性能的模擬。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)虛擬制造技術(shù)，可以減少機(jī)械產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)周期，同時(shí)減少設(shè)計(jì)的不合理之處，提高經(jīng)濟(jì)效益[1]。

3.2 機(jī)械自動(dòng)化的環(huán)保綠色化發(fā)展方向

隨著地球生態(tài)環(huán)境的日益惡化，環(huán)保是所有行業(yè)必須要考慮的發(fā)展方向。機(jī)械自動(dòng)化也必須要將環(huán)保意識(shí)融入產(chǎn)品中去，同時(shí)也包括整個(gè)機(jī)械的制造過(guò)程。在確定產(chǎn)品的設(shè)計(jì)理念方面，需要將機(jī)械制造的原材料是否環(huán)保、回收后是否能被分解或者再次進(jìn)行利用、加工過(guò)程中也要減少對(duì)環(huán)境造成的污染等觀念在后續(xù)的制造、銷(xiāo)售等過(guò)程中也要得以體現(xiàn)，環(huán)保需要用實(shí)際行動(dòng)去證明。機(jī)械自動(dòng)化的環(huán)保綠色化發(fā)展方向會(huì)為機(jī)械化自動(dòng)化的發(fā)展帶來(lái)更多的可能，未來(lái)的發(fā)展也是不可限量[2]。

3.3 機(jī)械自動(dòng)化的技術(shù)智能化發(fā)展方向

科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展促使機(jī)械自動(dòng)化的發(fā)展也需要增添新的內(nèi)容才能夠順應(yīng)時(shí)代的發(fā)展。機(jī)械自動(dòng)化的技術(shù)智能化便是未來(lái)的一個(gè)發(fā)展方向。在目前的機(jī)械自動(dòng)化市場(chǎng)中，很多的機(jī)械自動(dòng)化生產(chǎn)流水線(xiàn)無(wú)法去處理大量的信息，導(dǎo)致生產(chǎn)的流程總是滯后。機(jī)械自動(dòng)化的技術(shù)智能化因?yàn)槠渚哂泻芨叩娜嵝院吞幚硇畔⒌哪芰Γ軌蚝芎玫貞?yīng)對(duì)市場(chǎng)帶來(lái)的考驗(yàn)。智能化制造系統(tǒng)的出現(xiàn)提高機(jī)械制造生產(chǎn)整體的經(jīng)濟(jì)效益。

3.4 機(jī)械自動(dòng)化的性能發(fā)展方向

（1）高速高精度高效化。速度快、精度高和效率高是機(jī)械制造高性能的具體表現(xiàn)。目前市場(chǎng)上高速CPU芯片、RISC芯片、多CPU控制系統(tǒng)等芯片技術(shù)便是人們追求高性能而產(chǎn)生的產(chǎn)物，給人們的生產(chǎn)生活帶來(lái)了便利。

（2）柔性化。柔性化給數(shù)控系統(tǒng)帶來(lái)了新的生命活力。數(shù)控系統(tǒng)的柔性是可以通過(guò)用戶(hù)的不同而給其帶來(lái)不同的使用體驗(yàn)，具有很強(qiáng)的獨(dú)特性；群控系統(tǒng)的柔性是根據(jù)機(jī)械生產(chǎn)具體流程的不同要求而進(jìn)行動(dòng)態(tài)的調(diào)整，極大地避免了意外事故的發(fā)生。柔性化的性能給予了機(jī)械自動(dòng)化更多的發(fā)展可能。

（3）工藝復(fù)合性與多軸化。工藝復(fù)合性與多軸化是產(chǎn)業(yè)未來(lái)的發(fā)展方向，通過(guò)工藝復(fù)合性與多軸化，不僅能夠提高機(jī)械生產(chǎn)操作的效率，同時(shí)也能減少資源的消耗，提高機(jī)械生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益。

（4）實(shí)時(shí)智能化。實(shí)時(shí)系統(tǒng)的出現(xiàn)解決了定點(diǎn)監(jiān)測(cè)的問(wèn)題，通過(guò)實(shí)時(shí)系統(tǒng)能夠控制機(jī)械生產(chǎn)的整個(gè)流程；智能化的出現(xiàn)解決了人工完成不了的事情，通過(guò)人工智能能夠加快機(jī)械生產(chǎn)效率。實(shí)時(shí)系統(tǒng)與人工智能的結(jié)合將進(jìn)一步促進(jìn)機(jī)械自動(dòng)化生產(chǎn)的發(fā)展。實(shí)時(shí)智能化系統(tǒng)的出現(xiàn)，解決了生產(chǎn)過(guò)程中缺乏監(jiān)測(cè)的問(wèn)題，一旦產(chǎn)品出現(xiàn)問(wèn)題，可以通過(guò)實(shí)時(shí)智能系統(tǒng)找到問(wèn)題的所在，并加以改正。提高了機(jī)械生產(chǎn)的效率，同時(shí)也保證了機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量。

3.5 機(jī)械自動(dòng)化體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展方向

（1）集成化。集成化能夠?qū)⒑芏嘞到y(tǒng)的功能集成到一起，實(shí)現(xiàn)多功能的使用，具有很廣泛的應(yīng)用場(chǎng)景。在未來(lái)的機(jī)械自動(dòng)化發(fā)展中，集成化需要提高集成的精密度，提高系統(tǒng)的運(yùn)行效率。

（2）模塊化。硬件模塊化能夠?qū)a(chǎn)品的功能加以區(qū)分，如CPU、存儲(chǔ)器、輸入輸出接口、通信等模塊，每個(gè)模塊都有固定的功能，CPU負(fù)責(zé)計(jì)算機(jī)中指令的解析以及數(shù)據(jù)的處理；存儲(chǔ)器負(fù)責(zé)信息的儲(chǔ)存等。模塊化能夠避免功能的交互導(dǎo)致系統(tǒng)運(yùn)行的崩潰[3]。

（3）網(wǎng)絡(luò)化。網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的發(fā)展與普及，給企業(yè)的發(fā)展帶來(lái)了更多的可能。在網(wǎng)絡(luò)化的機(jī)械制造生產(chǎn)過(guò)程中，可以不用出門(mén)就能談成一筆生意，同時(shí)，網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，很容易打開(kāi)產(chǎn)品的口碑，提升企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展也加快了智能化的發(fā)展。

4 結(jié)束語(yǔ)

科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，給各行各業(yè)都帶來(lái)了發(fā)展機(jī)遇。機(jī)械制造企業(yè)也應(yīng)該加快機(jī)械自動(dòng)化的進(jìn)程，促進(jìn)自身的發(fā)展。本文通過(guò)對(duì)什么是機(jī)械制造技術(shù)作了解釋?zhuān)瑫r(shí)羅列出了目前機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用場(chǎng)景，包括信息自動(dòng)化、物資供輸自動(dòng)化、生產(chǎn)自動(dòng)化、設(shè)備裝配自動(dòng)化、檢測(cè)自動(dòng)化五個(gè)方面，并提出了自動(dòng)化機(jī)械技術(shù)未來(lái)發(fā)展方向的展望，未來(lái)我國(guó)機(jī)械自動(dòng)化的發(fā)展前景十分廣闊。但是機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展并非一蹴而就的，需要長(zhǎng)時(shí)間的探索研究，相信未來(lái)我國(guó)機(jī)械制造企業(yè)的自動(dòng)化程度會(huì)更高。