機械制造中機械自動化技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展趨勢探討

趙鴻元

摘 要：本文將系統(tǒng)闡述機械自動化技術(shù)的概念以及其應(yīng)用范圍，并對其發(fā)展前景和趨勢進行進一步探討，希望能為機械制造中機械自動化技術(shù)的進一步應(yīng)用提供參考，也為相關(guān)研究貢獻綿薄之力。

關(guān)鍵詞：機械制造? ? 機械自動化技術(shù)? ? 應(yīng)用? ? 發(fā)展趨勢

科技的發(fā)展帶動了機械制造業(yè)的發(fā)展，為機械制造業(yè)的發(fā)展增添了新的動力和活力。而機械自動化技術(shù)正是技術(shù)發(fā)展的成果。我們要充分意識到，機械自動化技術(shù)不僅能夠使我國機械制造技術(shù)的總體水平有所提高，而且能夠促進與機械有關(guān)的技術(shù)進一步發(fā)展。也就是說，技術(shù)的支持可以使機械制造行業(yè)的發(fā)展步伐進一步加快，發(fā)展方向更加清晰。而從我國當前機械制造業(yè)的發(fā)展情況來看，機械自動化技術(shù)帶動了機械制造業(yè)的發(fā)展，使企業(yè)生產(chǎn)力進一步提高，為機械制造行業(yè)帶來了全新的機遇。

當前，我國的專家和學(xué)者就機械自動化技術(shù)與機械制造相關(guān)性研究不斷深入。本文將系統(tǒng)闡述機械自動化技術(shù)的概念以及其應(yīng)用范圍，并對其進行深入的分析和研究。

一、機械自動化技術(shù)的系統(tǒng)闡述及其組成分析

（一）機械自動化技術(shù)的系統(tǒng)闡述

就理論而言，自動化是指通過機器或裝置在無人干預(yù)的情況下按預(yù)定的程序或指令自動操作或控制，提高生產(chǎn)效率，減少人的勞動強度。而機械自動化技術(shù)是指將自動化技術(shù)運用于機械生產(chǎn)，從而使生產(chǎn)過程自動化和專業(yè)化運行。實踐證明，將機械自動化技術(shù)應(yīng)用于機械生產(chǎn)過程可以使整個行業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量不斷提高，生產(chǎn)效率不斷提升，生產(chǎn)時間不斷縮短，使產(chǎn)品從生產(chǎn)到銷售的周期更短，生產(chǎn)的成本得到有效控制，從而提升整體的利潤空間。除此之外，機械自動化技術(shù)的應(yīng)用也解放了工作人員，使工作人員的勞動強度減輕，促進工作環(huán)境向著更加有益的方向改變，促進更多相關(guān)技術(shù)的研發(fā)和投入運行。機械自動化技術(shù)的發(fā)展促進了機械制造業(yè)生產(chǎn)率的提高，產(chǎn)品的質(zhì)量與之前相比也有了質(zhì)的提升，使整個社會的資源配置效率更高，資源得到更好利用。

（二）機械自動化技術(shù)組成分析

機械自動化技術(shù)不是由單一技術(shù)構(gòu)成的，它涉及多個學(xué)科部門。機械自動化技術(shù)也可以認為是系統(tǒng)工程的表現(xiàn)方式，包括如下幾個方面的內(nèi)容。

第一，程序單元。程序單元是自動控制系統(tǒng)工程中非常重要的內(nèi)容，通過程序單元設(shè)定系統(tǒng)如何運行。

第二，作用單元。作用單元可以為自動控制系統(tǒng)進行明確的定位，使系統(tǒng)在運行過程中不偏離原來的目標。

第三，傳感單元。傳感單元是自動控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)，通過傳感單元可以使自動控制系統(tǒng)在運行的時候能夠?qū)ζ溥M行實時的檢測。

第四，制定單元。制定單元是整個自動控制系統(tǒng)中最重要的部分，通過制定單元可以對系統(tǒng)發(fā)出行動的指令，使系統(tǒng)更好地運行。

第五，控制單元?？刂茊卧亲詣涌刂葡到y(tǒng)工程的重要組成部分，通過控制單元可以更好地做好調(diào)節(jié)工作。

二、機械自動化技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀分析

自動化技術(shù)運用十分廣泛，涉及很多內(nèi)容，覆蓋機械企業(yè)生產(chǎn)全過程，諸如產(chǎn)品設(shè)計、物料儲運、加工、制造、裝配等多個環(huán)節(jié)信息的自動化。

（一）信息管理的自動化

信息管理的自動化主要包括以下兩個方面。

第一，產(chǎn)品設(shè)計階段。在設(shè)計圖紙時，工程師可以利用CAD軟件進行輔助工作，通過這種方式使設(shè)計工作的效率大大提升，效果圖更加完美。

第二，產(chǎn)品制造階段。技術(shù)工人可以通過計算機輔助制造軟件如CAM，根據(jù)產(chǎn)品圖紙進行各種編輯、消隱、變換等信息的快速處理。通過運用計算機技術(shù)使計算機輔助設(shè)計和輔助制造之間能夠緊密連接，使整個生產(chǎn)過程更加完善，提高了生產(chǎn)效率，使產(chǎn)品質(zhì)量不斷升級。同時，將數(shù)控技術(shù)應(yīng)用于產(chǎn)品生產(chǎn)的過程中可以使整個生產(chǎn)過程得到更好的控制。

（二）運輸?shù)淖詣踊?/p>

將機械自動化技術(shù)應(yīng)用于生產(chǎn)管理可以使工作流程更加順暢，使產(chǎn)品從生產(chǎn)到運輸整個過程都實現(xiàn)自動化。這種自動化主要是指產(chǎn)品運輸?shù)淖詣踊?。要想真正實現(xiàn)產(chǎn)品運輸?shù)淖詣踊托枰惭b自動運輸設(shè)備和相關(guān)的控制軟件，在節(jié)省運輸成本的基礎(chǔ)上，同時提高產(chǎn)品運輸?shù)陌踩院彤a(chǎn)品運輸?shù)乃俣?，使產(chǎn)品的生產(chǎn)銷售周期大大縮短。

（三）生產(chǎn)的自動化

機械自動化反映在生產(chǎn)過程中主要表現(xiàn)為生產(chǎn)的自動化。而生產(chǎn)的自動化涉及生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)，包括原材料的加工、原材料的儲存、產(chǎn)品的運輸和檢測等。實現(xiàn)機械自動化可以使生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)更加安全，產(chǎn)品的質(zhì)量進一步提高，生產(chǎn)的效率穩(wěn)步提升。

（四）裝配設(shè)備的自動化

裝配設(shè)備的自動化是指生產(chǎn)環(huán)節(jié)中需要的機械零件的類型和規(guī)格都是在相關(guān)的程序中提前設(shè)定的。機械零件設(shè)定完成后對其進行運輸并進行安裝，使機械設(shè)備的操作更加符合企業(yè)自身的情況，整個生產(chǎn)環(huán)節(jié)更加完善，機械設(shè)備的操作更加安全可靠。

三、機械自動化技術(shù)在機械制造業(yè)中的應(yīng)用

機械自動化技術(shù)廣泛運用于機械制造生產(chǎn)始于20世紀初。當前，我國機械制造業(yè)的發(fā)展更加集成化，同時注重各個環(huán)節(jié)向著更加智能的方向發(fā)展。而機械自動化技術(shù)與其他相關(guān)技術(shù)有著緊密的聯(lián)系，通過合理運用這些技術(shù)，使之在得到更好運用的同時，提升機械自動化水平，使機械制造行業(yè)煥發(fā)新的生機與活力。

（一）集成化應(yīng)用

在機械制造生產(chǎn)過程中需要綜合運用多種技術(shù)，將這些技術(shù)運用得當才能使生產(chǎn)的效率大大提高，獲得更多的收益，實現(xiàn)更大的價值。而在研發(fā)機械制造技術(shù)的過程中也會運用微電子技術(shù)、計算機技術(shù)等高科技手段。通過綜合運用這些技術(shù)形成更多的新技術(shù)，更好地為機械制造行業(yè)服務(wù)。這些綜合性的技術(shù)包括計算機輔助設(shè)計、系統(tǒng)的評估和測試等。要實現(xiàn)集成化應(yīng)用就需要對技術(shù)進行系統(tǒng)集成。集成制造是通過將各種需要的技術(shù)進行整合并運用于企業(yè)的生產(chǎn)中，在相關(guān)理論的指導(dǎo)下實現(xiàn)生產(chǎn)各個環(huán)節(jié)的自動化，從而使企業(yè)的全部要素和經(jīng)營活動成為一個有機的整體，使企業(yè)產(chǎn)品原材料的收購、運輸、生產(chǎn)、銷售等各個環(huán)節(jié)都能夠整合在一起，實現(xiàn)最佳的效益。

（二）智能機械制造應(yīng)用

智能機械制造技術(shù)是由機械制造技術(shù)、自動化技術(shù)等多種技術(shù)綜合形成的。智能機械制造技術(shù)是智能化的系統(tǒng)，通過這個系統(tǒng)不僅能夠?qū)崿F(xiàn)自動化的加工和生產(chǎn)，而且能夠進行分析和推理，使人工智能與機械制造完美結(jié)合。在智能機械制造過程中，人工智能的參與使整個機械制造過程更加高效，降低了錯誤發(fā)生的概率，使生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)都在有效的監(jiān)督之下。同時，在發(fā)生突發(fā)事件時，智能機械制造能夠及時調(diào)整系統(tǒng)，使自身能夠與需要相契合，使整個系統(tǒng)的運行更加安全也更加有保障。

（三）柔性自動化的應(yīng)用

機械制造企業(yè)要想發(fā)展得更好就要具備一定的應(yīng)變能力，在面臨突發(fā)情況的時候能夠在第一時間做出反應(yīng)，實現(xiàn)產(chǎn)品的更多功能。柔性自動化系統(tǒng)可以助力企業(yè)實現(xiàn)這一目標。柔性自動化系統(tǒng)具有更好的靈活性。采用柔性自動化系統(tǒng)，企業(yè)的機械化生產(chǎn)對外界的適應(yīng)性更強，更有利于應(yīng)對各種突發(fā)情況，在市場競爭中占據(jù)有利地位。

（四）虛擬化的應(yīng)用

機械制造業(yè)的虛擬制造技術(shù)，是由包括現(xiàn)代機械制造工藝、計算機圖形學(xué)、并行工程、人工智能、多媒體技術(shù)、信息技術(shù)等多種技術(shù)在內(nèi)的，對產(chǎn)品的設(shè)計、生產(chǎn)過程統(tǒng)一建模，在計算機上實現(xiàn)產(chǎn)品的設(shè)計、加工、裝配、檢驗、使用整個生產(chǎn)周期的模擬和仿真，并以仿真技術(shù)和系統(tǒng)建模為基礎(chǔ)組成的一項由多學(xué)科構(gòu)成的綜合系統(tǒng)技術(shù)。在虛擬制造技術(shù)的參與下，機械產(chǎn)品的制造成本不斷降低，產(chǎn)品的質(zhì)量不斷提高，產(chǎn)品在市場上更加具有競爭力。

四、機械自動化技術(shù)的發(fā)展方向和發(fā)展前景

（一）發(fā)展低成本自動化技術(shù)

在將機械化自動技術(shù)引入機械生產(chǎn)的過程中，要注意考慮企業(yè)的實際情況。根據(jù)企業(yè)經(jīng)濟實力選擇引進成本較低的自動化技術(shù)，這樣有利于保證自動化技術(shù)在企業(yè)的順利應(yīng)用，促進企業(yè)的發(fā)展。當前，我國的機械自動化技術(shù)雖然得到了一定的發(fā)展，但是相較于發(fā)達國家，我國的自動化技術(shù)水平還處于初級階段，所以企業(yè)應(yīng)該在考量企業(yè)實際情況的基礎(chǔ)上，選擇投資成本較小、收效較快的自動化技術(shù)。同時企業(yè)在選擇自動化技術(shù)時要以實用為原則，選擇收效較好、見效較快的自動化技術(shù)，并將自動化技術(shù)投入生產(chǎn)發(fā)展的環(huán)節(jié)中，使自動化技術(shù)發(fā)揮應(yīng)有的作用。通過自動化技術(shù)的應(yīng)用，使企業(yè)的利潤空間進一步提升。企業(yè)引進先進的自動化技術(shù)要注意與現(xiàn)有的設(shè)備相匹配，通過對現(xiàn)有設(shè)備的改造，使自動化技術(shù)發(fā)揮最大的功效，真正實現(xiàn)生產(chǎn)過程的機械自動化。

（二）發(fā)展機械自動化技術(shù)要結(jié)合我國的實際情況

機械自動化技術(shù)是時代發(fā)展對企業(yè)的要求，企業(yè)只有將機械自動化技術(shù)運用于生產(chǎn)環(huán)節(jié)才能生產(chǎn)出質(zhì)量高、成本低的產(chǎn)品，使企業(yè)的產(chǎn)品在激烈的市場競爭中占據(jù)優(yōu)勢，獲得更大的利潤空間。為此，企業(yè)要充分利用機械自動化技術(shù)。而國家在發(fā)展機械自動化技術(shù)的時候，要充分考慮我國的實際情況，根據(jù)國情逐步推廣機械自動化技術(shù)，為我國的機械制造業(yè)發(fā)展增添助力。就我國的國情來說，自20世紀70年代末推行改革開放政策以來，我國的機械制造業(yè)獲得了長足的發(fā)展，機械自動化水平不斷提高。當前我國的機械自動化水平與發(fā)達國家相比還有一定的差距，在技術(shù)投入生產(chǎn)過程中缺乏豐富的經(jīng)驗和技術(shù)，在發(fā)展機械自動化技術(shù)的過程中不可避免地會遇到諸多的困難與挑戰(zhàn)，這就要求我們制訂適合自身的機械自動化發(fā)展計劃，有計劃地推動自動化技術(shù)運用于生產(chǎn)發(fā)展，隨著我國綜合實力的提高，我國的機械自動化水平必將邁向更高的臺階。同時，在推進自動化技術(shù)應(yīng)用于生產(chǎn)的過程中，還應(yīng)該考慮根據(jù)我國大多數(shù)企業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備情況與需要，引進相關(guān)的自動化生產(chǎn)設(shè)備，以提升自動化技術(shù)發(fā)展的空間。發(fā)展機械自動化技術(shù)，要借鑒引進國外的相關(guān)技術(shù)，通過吸收國外先進的機械自動化技術(shù)，提高我國自動化技術(shù)的運用水平，最終實現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動化。

（三）打好發(fā)展基礎(chǔ)，配套發(fā)展機械自動化技術(shù)

要使機械自動化技術(shù)得到真正推廣，就要做好機械自動化技術(shù)項目的基礎(chǔ)工作。同時要發(fā)展配套機械自動化技術(shù)。配套機械自動化技術(shù)能使機械自動化技術(shù)在投入運用于生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)時更加順利，能夠發(fā)揮機械自動化技術(shù)的最大功效。

五、小結(jié)

隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展和改革開放程度的不斷加深，我國企業(yè)開始大規(guī)模引進國外先進的生產(chǎn)設(shè)備。這些機械設(shè)備的引進促進了我國機械化程度的不斷提高，為我國的機械制造業(yè)帶來了新鮮的活力，使我國的機械制造業(yè)煥發(fā)了新的生機，促進了機械制造業(yè)的進一步發(fā)展。同時將國外先進的設(shè)備投入到生產(chǎn)運營中也提高了我國機械制造業(yè)的市場競爭力，促進中國制造走向更廣闊的國際市場。企業(yè)要發(fā)展，靠的是先進的核心技術(shù)，在模具、汽車、家電、工程機械、非標準設(shè)備等行業(yè)，機械自動化技術(shù)的應(yīng)用使企業(yè)產(chǎn)品整體質(zhì)量及品牌效應(yīng)大大提高，在國際市場占有一席之地。

將機械自動化技術(shù)應(yīng)用于機械制造業(yè)，不僅可節(jié)省大量的人力資源，使操作的安全系數(shù)大大提高，而且環(huán)環(huán)相扣的自動化生產(chǎn)也使生產(chǎn)率大幅提高，產(chǎn)品質(zhì)量得以保證，為企業(yè)提高產(chǎn)品的市場競爭力提供了條件。

機械自動化技術(shù)的運用不僅為企業(yè)的發(fā)展帶來助力，而且對整個機械制造行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級起到了巨大的作用。

機械自動化技術(shù)的運用也促進了我國整體生產(chǎn)能力和我國綜合國力的大幅度提升。所以，我國要充分利用機械自動化技術(shù)，并大力推動技術(shù)投入生產(chǎn)。

我國機械行業(yè)實現(xiàn)高度自動化的目標還有很長的路要走，需要我們不斷改革、不斷探索、不斷創(chuàng)新，提高機械自動化、智能化技術(shù)的應(yīng)用水平，最終使整個機械制造行業(yè)的發(fā)展更加高效，實現(xiàn)整個行業(yè)的跨越式發(fā)展。

參考文獻：

[1]王勁，李東.機械自動化技術(shù)應(yīng)用研究[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2014（36）.

[2]劉力.淺談機械自動化技術(shù)發(fā)展歷史[J].中國化工貿(mào)易，2014（10）.

[3]程衛(wèi)軍.關(guān)于機械自動化技術(shù)及其在機械制造中的應(yīng)用探討[J].科教導(dǎo)刊-電子版（下旬），2014 （6）.

[4]伏彩建.淺析機械自動化技術(shù)在機械制造業(yè)中的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2014（27）.

[5]董杰.淺析機械自動化技術(shù)的發(fā)展趨勢[J].中國機械，2014（2）.

[6]鄭躍鵬.試論我國機械自動化技術(shù)及其應(yīng)用[J].商品與質(zhì)量（學(xué)術(shù)觀察），2014（11）.

[7]劉向前.機械自動化技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用與前景展望[J].青春歲月，2014（10）.

[8]梅文祥.機械自動化技術(shù)及其在機械制造中的應(yīng)用探討[J].科技咨詢，2013（13）.

（作者單位：武漢市第二高級技工學(xué)校）