機械工程及自動化在制造中的應(yīng)用及發(fā)展趨勢

芮 晨

(江蘇誠盟裝備股份有限公司，江蘇 南京 210000)

對于機械工程自動化方面來講，就是對相關(guān)的機械設(shè)備進行充分的利用，讓機械生產(chǎn)的方式可以實現(xiàn)自動化控制，這種生產(chǎn)方式可以讓之前人工操作產(chǎn)生的限制問題得到有效的解決，不但可以讓機械設(shè)備的工作效率得到有效的提升，同時還能在一定的程度上讓機械制造領(lǐng)域的發(fā)展得到有效地推動。在目前新時期發(fā)展的背景下，一些先進的科學(xué)技術(shù)在各個行業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用，這種情況讓生產(chǎn)模式和工作方式得到了有效的轉(zhuǎn)變，可以讓機械制造過程中的投入得到減少，比如成本投入和人工投入等，同時讓機械生產(chǎn)制造的效率得到了有效的提升，讓制造企業(yè)的經(jīng)濟效益和社會效益得到了有效的提高。

2 機械工程及自動化發(fā)展過程中的問題

2.1 缺乏較高的編程技術(shù)水平

國內(nèi)機械自動化技術(shù)水平的發(fā)展程度取決于編程技術(shù)的發(fā)展進程。而缺乏較高的編程技術(shù)水平是現(xiàn)階段機械自動化技術(shù)發(fā)展時期的顯著問題，而為了促進國內(nèi)機械自動化技術(shù)的進一步革新，國內(nèi)相關(guān)部門和機構(gòu)就應(yīng)當(dāng)投入足夠的精力和資源來打造優(yōu)質(zhì)的編程技術(shù)人才隊伍，利用這些新生力量來推動機械自動化生產(chǎn)的快速發(fā)展。

2.2 自動化技術(shù)水平發(fā)展程度較差

1 對于機械工程自動化簡述分析

在機械工程中的自動化，是自然科學(xué)和技術(shù)科學(xué)等領(lǐng)域中的理論結(jié)合，并且和生產(chǎn)過程中的技術(shù)經(jīng)驗進行結(jié)合，從而產(chǎn)生了的一種新的學(xué)科。對于機械工程自動化的應(yīng)用，主要是運用到設(shè)計、開發(fā)、安裝、制造和操作等各種理論，讓一些實際問題得到解決。在工業(yè)生產(chǎn)的過程中，機械工程自動化技術(shù)也得到了廣泛的應(yīng)用，同時對于技術(shù)改革和技術(shù)發(fā)展等方面，也有著非常明確的改革方向和發(fā)展目標(biāo)。因為經(jīng)濟的高速發(fā)展和進步，我國在科學(xué)技術(shù)方面的發(fā)展取得了良好的成果，所以需要加強機械制造方面的發(fā)展力度，這樣可以讓我國工業(yè)生產(chǎn)效率和產(chǎn)業(yè)質(zhì)量得到有效的提高，讓我國經(jīng)濟發(fā)展得到有效的加快，讓基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)工作得到不斷加強。所以，相關(guān)部門還需重視對現(xiàn)有的技術(shù)進行有效的應(yīng)用，并且對機械制造技術(shù)和相關(guān)設(shè)備進行不斷地創(chuàng)新和優(yōu)化，還需對之前的技術(shù)進行優(yōu)化改革，這樣才能讓機械制造行業(yè)的長遠發(fā)展得到保證。

相比于工業(yè)發(fā)達的國家來說，國內(nèi)發(fā)展機械生產(chǎn)和自動化技術(shù)的歷史較短，起步時間也很晚。盡管政府已經(jīng)為機械生產(chǎn)和自動化技術(shù)提供了經(jīng)濟、政策、勞動力等方面的支持，也讓相關(guān)領(lǐng)域獲得了一定的成就，但是那些老牌工業(yè)發(fā)達國家的機械生產(chǎn)和自動化技術(shù)都是經(jīng)歷了一個漫長的時間才發(fā)展到如今這個水平的，真正實現(xiàn)機械自動化生產(chǎn)需要一個積累的過程，而國內(nèi)在該領(lǐng)域的經(jīng)驗并不足，并且缺乏完善的指導(dǎo)戰(zhàn)略。在這種情況下，我國的機械自動化技術(shù)水平將在很長一段的時間內(nèi)都無法和老牌工業(yè)國家拉近差距。

3 機械工程自動化技術(shù)在制造業(yè)中的應(yīng)用分析

3.1 對于智能化技術(shù)的應(yīng)用分析

機械工程和智能自動化技術(shù)的結(jié)合，能夠?qū)⑷斯ぶ悄芎蜋C械制造技術(shù)整合起來，融入人工智能技術(shù)的基礎(chǔ)上，對生產(chǎn)活動相關(guān)的一系列數(shù)據(jù)做好整理分析以及優(yōu)化。隨著智能化技術(shù)的合理運用，可以讓機械的智能化生產(chǎn)得到有效的實現(xiàn)，讓制造企業(yè)的整體生產(chǎn)效率得到有效的提高。在機械制設(shè)計中采用智能化技術(shù)主要是包含以下幾個方面：

（1）在管理環(huán)節(jié)進行應(yīng)用：在管理環(huán)節(jié)應(yīng)用智能化技術(shù)，通過對多種多樣的智能化管理軟件進行管理，可以對機械制造中的產(chǎn)品質(zhì)量情況以及生產(chǎn)質(zhì)量情況等開展智能化的管控工作，對于機械制造生產(chǎn)過程中存在的一些問題可以及時的反映，之后可以采用相關(guān)的智能化系統(tǒng)，對其中出現(xiàn)的一些問題制定科學(xué)合理的管理計劃。

（2）在生產(chǎn)設(shè)備中進行應(yīng)用：在生產(chǎn)設(shè)備中應(yīng)用智能化技術(shù)，可以通過智能化設(shè)備的運用，讓生產(chǎn)線上的人員得到減少，讓產(chǎn)品的生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量得到提高。對生產(chǎn)過程中的每一個生產(chǎn)環(huán)節(jié)開展有效的控制工作，對生產(chǎn)過程中所需要的人力和物力等進行全面的分析和研究，而且還可以在設(shè)備運行的過程中通過自身的檢測開展預(yù)警工作和處理工作，讓生產(chǎn)效率得到保證。

（3）在生產(chǎn)產(chǎn)品中應(yīng)用：隨著目前智能化技術(shù)的不斷發(fā)展和進步，人們對于智能化技術(shù)的要求也變得越來越高。在制造業(yè)發(fā)展的過程中，如果把智能化技術(shù)有效地結(jié)合到自身的生產(chǎn)制造中，可以讓產(chǎn)品的整體質(zhì)量和工作效率得到有效的提升，并且可以滿足用戶的智能化需求，同時提高企業(yè)的整體經(jīng)濟效益，給企業(yè)的發(fā)展打下良好的基礎(chǔ)前提。

3.2 對于集成化的應(yīng)用分析

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(dāng)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。

3.3 對于虛擬化的應(yīng)用

在傳統(tǒng)的機械加工制造過程中，時常會發(fā)生一些問題，比如因為所設(shè)置的加工數(shù)值不準確，所以導(dǎo)致加工的產(chǎn)品不符合相關(guān)的標(biāo)準等，這種情況對于原材料產(chǎn)生了極大的浪費問題。然而，如果對自動化技術(shù)中的虛擬化技術(shù)進行合理的應(yīng)用，在虛擬的環(huán)境之下，可以把一些數(shù)值進行合理的設(shè)置，可以對產(chǎn)品制造是否符合相關(guān)的要求和標(biāo)準等進行參考，之后可以對多次的數(shù)值進行對比，并且不斷地進行優(yōu)化和調(diào)整，這樣才能讓符合預(yù)期標(biāo)準的精準產(chǎn)品得到生產(chǎn)制造。CAD輔助設(shè)計是虛擬化最廣泛應(yīng)用之一，該技術(shù)能夠完成復(fù)雜的設(shè)計建模、生產(chǎn)圖紙設(shè)計、設(shè)備壽命及強度分析等多項專業(yè)工作，有效提高設(shè)計產(chǎn)品信息的準確性。節(jié)約了原材料，保證資源的合理利用并且避免了在傳統(tǒng)機械制造中出現(xiàn)的一些問題。

就虛擬化制造技術(shù)來看，它和智能化技術(shù)有一定的相似性，同樣也是具有綜合性特點的技術(shù)。在進行機械制造的過程當(dāng)中，通過對該技術(shù)的合理運用，能夠?qū)崿F(xiàn)相應(yīng)的模擬或是仿真實驗，從而第一時間找出生產(chǎn)過程中的各種問題與漏洞，確保整個機械制造的過程能夠順利進行。

3.4 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(biāo)。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。

4 機械工程自動化在制造業(yè)應(yīng)用中的發(fā)展趨勢分析

4.1 對于多媒體化的發(fā)展趨勢分析

在目前，隨著互聯(lián)網(wǎng)時代的發(fā)展，對媒體技術(shù)的應(yīng)用具有著較強的優(yōu)勢，在多媒體技術(shù)的應(yīng)用之下，可以讓機械工程自動化的網(wǎng)絡(luò)操作得到有效的實現(xiàn)，監(jiān)視技術(shù)與遠程控制技術(shù)也得到了迅猛發(fā)展，比如，可以給技術(shù)賦予聲音，結(jié)合影像的模式等，給工作人員直觀地呈現(xiàn)出來。此外，站在生產(chǎn)的安全角度進行分析，對于多媒體形式的反映，可以讓企業(yè)對機械工程自動化的信任度得到加強，這樣可以讓這種技術(shù)在各大產(chǎn)品的生產(chǎn)和制造中進行廣泛的應(yīng)用，也提升生產(chǎn)制造過程的安全性。

4.2 節(jié)能小型化的發(fā)展趨勢

對于機械工程自動化技術(shù)的發(fā)展趨勢進行分析，目前還處于初期的發(fā)展階段，很多企業(yè)在生產(chǎn)的過程中采用的設(shè)備都是一些大型的設(shè)備，運行生產(chǎn)中會產(chǎn)生非常大的能耗，并且還占據(jù)著很大的空間，內(nèi)部結(jié)構(gòu)也非常的繁瑣和復(fù)雜。如果想要讓節(jié)能和效率優(yōu)化的目的得到實現(xiàn)，還需在未來發(fā)展的過程中向著節(jié)能小型化的方向發(fā)展，積極推廣綠色環(huán)保理念，逐步減少生產(chǎn)過程的碳排放量，全面提升我國的綜合競爭力。

4.3 智能化發(fā)展趨勢

在我國當(dāng)前的發(fā)展?fàn)顩r下，對于制造行業(yè)的市場需求不再是單一的，需要效率上的提高，而且涉及到適應(yīng)未來發(fā)展趨勢的問題。如何做到適應(yīng)未來制造業(yè)的發(fā)展趨勢，就要擁有或是具備一定的預(yù)測能力。而這一能力以具備一定的其他領(lǐng)域知識為基礎(chǔ)，這就是智能化發(fā)展的實質(zhì)內(nèi)涵。在具備智能化的操作模式下，經(jīng)濟效益與未來發(fā)展經(jīng)濟效益都將成為囊中之物。

4.4 綠色化發(fā)展趨勢

綠色發(fā)展成為我國進行經(jīng)濟發(fā)展的首要目標(biāo)，也是世界對于經(jīng)濟發(fā)展的要求。尤其是對于制造業(yè)而言，在進行生產(chǎn)制造的過程中更是會產(chǎn)生資源浪費，污染環(huán)境的問題。對于這一問題，想要予以解決，就必須從源頭進行規(guī)制。不論是哪一行業(yè)，都必須進行綠色發(fā)展的模式調(diào)整。因此，未來，機械工程以及自動化的生產(chǎn)肯定要以綠色發(fā)展為目標(biāo)。

4.5 網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展趨勢

網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展已經(jīng)潛移默化地影響著人們的生活。因此，未來，機械工程以及自動化的發(fā)展必將朝著網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展方向不斷前進，這是我國經(jīng)濟發(fā)展的需求，也是世界對于制造業(yè)生產(chǎn)的需求，更是進行產(chǎn)業(yè)革新，增強企業(yè)核心競爭力，搶占產(chǎn)品市場的需求。在網(wǎng)絡(luò)化的時代背景下，將網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用于生產(chǎn)的全領(lǐng)域之中，有利于實現(xiàn)產(chǎn)品的智能化操控，透明化生產(chǎn)，也有利于進行生產(chǎn)的革新，以獲得更加廣闊的市場和平臺。

5 結(jié)語

對于機械工程自動化技術(shù)的應(yīng)用，讓工業(yè)的發(fā)展得到了推動，特別是針對于機械制造領(lǐng)域中，發(fā)揮了重大的作用和優(yōu)勢。站在可持續(xù)發(fā)展的角度上進行分析，對于機械工程自動化的發(fā)展趨勢，需要向著節(jié)能化和小型化的方向發(fā)展，傳統(tǒng)的機械設(shè)計比較粗放，并且能耗較大，沒有對資源進行合理的應(yīng)用，而機械工程自動化技術(shù)的應(yīng)用，可以讓成本得到降低，讓資源浪費的問題得到有效地減少，可以讓我國機械工程自動化的長遠發(fā)展得到保證。