機(jī)械自動化技術(shù)應(yīng)用與發(fā)展前景

劉月勝 張立偉 王順 戴玉瑤

摘 要：本文詳細(xì)介紹了我國機(jī)械自動化技術(shù)的發(fā)展歷程，通過分析農(nóng)業(yè)領(lǐng)域、工業(yè)領(lǐng)域工程領(lǐng)域的機(jī)械自動化技術(shù)應(yīng)用，探究機(jī)械自動化技術(shù)的發(fā)展前景。

關(guān)鍵詞：機(jī)械自動化；機(jī)械制造；技術(shù)應(yīng)用；發(fā)展前景

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.14.006

0 引言

機(jī)械自動化技術(shù)即機(jī)械生產(chǎn)制造技術(shù)，它結(jié)合了自動化控制技術(shù)和機(jī)械制造技術(shù)，從整體上提高了設(shè)備的生產(chǎn)效率、創(chuàng)造了更多的價值。因此，機(jī)械自動化技術(shù)體現(xiàn)了國家整體的機(jī)械制造水平。我國機(jī)械自動化技術(shù)的研究起步較晚且工業(yè)基礎(chǔ)也較為薄弱，導(dǎo)致我國的機(jī)械自動化技術(shù)落后發(fā)達(dá)國家較多。

近年來，隨著我國計算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，計算機(jī)集成制造系統(tǒng)極大地促進(jìn)了我國機(jī)械自動化發(fā)展。同時，我國通過引進(jìn)和學(xué)習(xí)國外先進(jìn)技術(shù)也逐步加快了機(jī)械自動化技術(shù)的研究進(jìn)程。

1 我國機(jī)械自動化技術(shù)的發(fā)展

自20世紀(jì)40年代起，我國便在冷加工處理行業(yè)大規(guī)模使用機(jī)械自動化技術(shù)以提高生產(chǎn)效率。20世紀(jì)70年代初期，我國開始全面推廣機(jī)械自動化技術(shù)建立自動化生產(chǎn)系統(tǒng)以適應(yīng)社會需求。

機(jī)械自動化技術(shù)隨著計算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展得到不斷地革新，現(xiàn)代化機(jī)械自動化技術(shù)不斷提高企業(yè)的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，通過不斷減少人力的使用優(yōu)化生產(chǎn)工藝流程。大規(guī)模集成電路技術(shù)、電工電子技術(shù)的發(fā)展促進(jìn)了現(xiàn)代化集成智能機(jī)械自動化系統(tǒng)的發(fā)展。因此，機(jī)械自動化技術(shù)成為了發(fā)展現(xiàn)代化生產(chǎn)制造的關(guān)鍵，該技術(shù)的發(fā)展具有重要的意義和應(yīng)用價值。

然而，由于我國的機(jī)械自動化技術(shù)研究起步較晚，技術(shù)積累時間較短，自動化技術(shù)整體水體還有較高的提升空間。我國與發(fā)達(dá)國家的機(jī)械自動化技術(shù)水平，在產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)層次和工業(yè)基礎(chǔ)上還存在較大的差距在機(jī)械自動化技術(shù)的研究和應(yīng)用方面還存在較多的問題。

產(chǎn)品制造企業(yè)普遍還缺乏先進(jìn)的生產(chǎn)管理思想理念，導(dǎo)致企業(yè)無法通過完善的生產(chǎn)模式以及科學(xué)的生產(chǎn)管理機(jī)制提升企業(yè)產(chǎn)品品質(zhì)。發(fā)達(dá)國家則早已開始使用信息化生產(chǎn)管理系統(tǒng)對企業(yè)生產(chǎn)過程進(jìn)行管理，通過不斷探索并創(chuàng)新自動化機(jī)械生產(chǎn)技術(shù)提高生產(chǎn)質(zhì)量。目前，我國還未全面普及機(jī)械自動化技術(shù)，制造企業(yè)對生產(chǎn)產(chǎn)線的管理仍然以人工管理為主。同時，我國在機(jī)械自動化產(chǎn)線以及相關(guān)技術(shù)研究中還未達(dá)到相應(yīng)的現(xiàn)代化、信息化的水平，針對自動化產(chǎn)線仍需實現(xiàn)設(shè)計好相關(guān)圖紙并通過圖紙生產(chǎn)相應(yīng)設(shè)備，技術(shù)水平有限，制造相關(guān)機(jī)械時無法通過CAD電子圖進(jìn)行直接操作，導(dǎo)致機(jī)械自動化技術(shù)難以直接應(yīng)用于實際自動化產(chǎn)線的設(shè)計與制造。例如，在某些工業(yè)生產(chǎn)上，我國還普遍存在手工作業(yè)的現(xiàn)象，通過人工添加生產(chǎn)耗材既危險效率又不高。同時，在計算機(jī)控制自動化技術(shù)的研究領(lǐng)域中，我國短期內(nèi)還達(dá)不到發(fā)達(dá)國家的水平，依舊存在較大的差距。因此，我國還需要一定的時間積累技術(shù)經(jīng)驗實現(xiàn)獨立研發(fā)機(jī)械自動化技術(shù)的目標(biāo)。

2 我國機(jī)械自動化的應(yīng)用途徑

機(jī)械自動化技術(shù)通過先進(jìn)控制技術(shù)、智能控制技術(shù)、預(yù)測診斷技術(shù)實現(xiàn)對現(xiàn)場設(shè)備的監(jiān)控和診斷，同時以工業(yè)以太網(wǎng)為通信基礎(chǔ)構(gòu)建數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)。最后，通過相應(yīng)的集成軟件實現(xiàn)對現(xiàn)場設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)控。機(jī)械自動化技術(shù)通過如圖1所示的結(jié)構(gòu)應(yīng)用到各個領(lǐng)域中。

2.1 農(nóng)業(yè)領(lǐng)域

傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，農(nóng)產(chǎn)品的種植、收割、分揀、運輸?shù)拳h(huán)節(jié)全部通過人工的方式進(jìn)行。而應(yīng)用了機(jī)械自動化技術(shù)的現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，通過機(jī)械的方式實現(xiàn)自動化種植極大地提高了生產(chǎn)效率，同時自動收割設(shè)備能夠?qū)r(nóng)產(chǎn)品進(jìn)行規(guī)模性收割，自動分揀設(shè)備能夠通過控制程序智能識別顏色、重量等，完成農(nóng)產(chǎn)品自動分揀。

2.2 工業(yè)領(lǐng)域

機(jī)械自動化技術(shù)最早被工業(yè)制造領(lǐng)域廣泛使用，由于該技術(shù)能夠提高工業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本，為工業(yè)制造企業(yè)創(chuàng)造更多經(jīng)濟(jì)效益?；跈C(jī)械自動化技術(shù)構(gòu)建的工廠能夠根據(jù)訂單自動生成排產(chǎn)計劃并動識別生產(chǎn)材料按生產(chǎn)計劃自動投產(chǎn)，通過機(jī)械生產(chǎn)徹底代替了人工的體力勞動，避免了生產(chǎn)過程中人員操作，提高了產(chǎn)品質(zhì)量。特別是在精密儀器設(shè)備生產(chǎn)和檢驗過程中，手工制造的方式早已無法達(dá)到精度要求，只能通過機(jī)械自動化技術(shù)實現(xiàn)高精度設(shè)備的制造和檢驗。

2.3 物流領(lǐng)域

生產(chǎn)、運輸、化工、鐵路等物流領(lǐng)域需要大量的輸送帶、傳動系統(tǒng)、分揀系統(tǒng)等物流運輸機(jī)械設(shè)備，實現(xiàn)對貨物的運輸、裝卸、儲存、配送等工作。傳統(tǒng)的物流運輸設(shè)備已無法滿足現(xiàn)代物流發(fā)展需求，因此我國大力發(fā)展機(jī)械自動化物流技術(shù)。特別是計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，物流運輸系統(tǒng)向著信息物流、智能物流的方向發(fā)展。機(jī)械自動化技術(shù)的應(yīng)用使得物流變得更加便捷、高效，能夠精準(zhǔn)地將貨物運輸?shù)街付ǖ攸c，極大地節(jié)省了人力運輸?shù)某杀静⑻岣吡宋锪魉俣取?/p>

2.4 煤礦生產(chǎn)領(lǐng)域

現(xiàn)代機(jī)械自動化技術(shù)的應(yīng)用極大的提高了開采、掘進(jìn)、運輸?shù)确矫娴纳a(chǎn)效率，通過機(jī)械自動化系統(tǒng)引導(dǎo)現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)備進(jìn)行井下自動煤礦開采作業(yè)，實現(xiàn)煤礦開采、運輸?shù)木聼o人化安全生產(chǎn)。目前，我國煤礦開采企業(yè)已廣泛采用機(jī)械自動化生產(chǎn)技術(shù)，提升生產(chǎn)、運輸效率的同時保證生產(chǎn)人員的人身安全。機(jī)械自動化開采系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單且具有較廣的應(yīng)用范圍，適合應(yīng)用于各種地形的煤礦開采。

2.5 工程領(lǐng)域

工程施工過程中，人工的施工方式時常會由于惡劣的作業(yè)環(huán)境導(dǎo)致無法正常進(jìn)行工程建設(shè)，影響施工進(jìn)度。而將機(jī)械自動化技術(shù)應(yīng)用于工程施工過程中，既能夠降低人工施工的危險程度又能夠?qū)崿F(xiàn)自動安裝，同時通過導(dǎo)入機(jī)械控制系統(tǒng)實現(xiàn)自動偏差復(fù)位、無人控制等功能，從整體上提高工程施工精度和質(zhì)量。目前，我國以實現(xiàn)無人控制施工工程，設(shè)備通過無線信號接收相應(yīng)的施工命令達(dá)到安全、便捷、快速的施工要求。

3 未來機(jī)械自動化發(fā)展趨勢與展望

機(jī)械自動化技術(shù)具有極大的科研價值和工程應(yīng)用價值，因此具有良好的發(fā)展前景。目前，我國主要通過引進(jìn)和研究國外先進(jìn)技術(shù)提升自主研發(fā)能力。未來我國將加大機(jī)械自動化的技術(shù)研發(fā)和技術(shù)推廣力度，建設(shè)從單一產(chǎn)線的自動化到全廠的自動化生產(chǎn)、從簡單設(shè)備到復(fù)雜設(shè)備的自動化生產(chǎn)、從部分自動化到整體自動化生產(chǎn)，最終通過循序漸進(jìn)的方式實現(xiàn)全自動化生產(chǎn)。

在經(jīng)濟(jì)全球化發(fā)展的快節(jié)奏時代，社會的飛速發(fā)展也產(chǎn)生了相應(yīng)的負(fù)面影響，自然資源日益枯竭，生活垃圾以及污染物的排放嚴(yán)重影響了人們的生活質(zhì)量。國內(nèi)外發(fā)展綠色環(huán)保制造業(yè)，推動高污染高排放行業(yè)進(jìn)行節(jié)能減排的呼聲日益高漲。因此，綠色環(huán)保的機(jī)械自動化技術(shù)具有良好的發(fā)展前景。目前，我國大力倡導(dǎo)綠色環(huán)保生態(tài)制造，通過對傳統(tǒng)工業(yè)發(fā)展模式的創(chuàng)新，發(fā)展一種全新的綠色機(jī)械化技術(shù)。綠色機(jī)械化技術(shù)是基于我國生態(tài)環(huán)境容量以及自然資源儲備量，以可持續(xù)發(fā)展為戰(zhàn)略目標(biāo)而制定的新型機(jī)械自動化發(fā)展模式，通過綠色生產(chǎn)減少污染物的排放與處理，達(dá)到節(jié)能減排的目的。只有通過不斷發(fā)展更加先進(jìn)的機(jī)械自動化技術(shù)，依據(jù)科學(xué)發(fā)展觀，堅持可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略從而保護(hù)我們的自然環(huán)境。

同時，機(jī)械制造相關(guān)技術(shù)的發(fā)展也將大力推動自動化技術(shù)的發(fā)展。例如，新型材料研究領(lǐng)域不斷取得突破，更加輕薄、材質(zhì)更好、柔韌性更佳的輕型材料應(yīng)用到自動化移動皮帶輸送機(jī)上，既能減小設(shè)備所需的輪轂尺寸，也將能提高設(shè)備的使用壽命以及設(shè)備的能耗率。發(fā)展符合不同生產(chǎn)要求的新型材料，如將耐高溫、無毒材料制造的傳送皮帶應(yīng)用于食品加工、物料運送等領(lǐng)域，能夠保證食品安全，達(dá)到綠色環(huán)保的目的。

4 結(jié)語

目前，我國機(jī)械自動化技術(shù)主要被應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、工業(yè)制造和工程建設(shè)等領(lǐng)域。機(jī)械自動化技術(shù)能夠促進(jìn)我國現(xiàn)代化工業(yè)建設(shè)，未來我國自動化技術(shù)將通過發(fā)展低成本、高效率的自動化設(shè)備使機(jī)械更加具有實用性。同時，機(jī)械自動化技術(shù)還需要結(jié)合我國國情進(jìn)行綜合考量，根據(jù)不同的生產(chǎn)環(huán)境和需求研發(fā)定制相應(yīng)的自動化技術(shù)來促進(jìn)生產(chǎn)，徹底貫徹“低碳環(huán)保”的政策方針，充分利用有限的資源創(chuàng)造最大的經(jīng)濟(jì)效益，通過不斷地研究和改進(jìn)，提升我國綜合機(jī)械制造的技術(shù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]張俊昌，趙靜，關(guān)仁杰.機(jī)械自動化技術(shù)應(yīng)用與發(fā)展前景探索[J].硅谷，2012（10）：27.

[2]段娟.機(jī)械自動化技術(shù)應(yīng)用與發(fā)展前景探索[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2011（22）：147.

[3]陳趁.關(guān)于機(jī)械自動化技術(shù)應(yīng)用與發(fā)展前景的探索[J].城市建設(shè)理論研究：電子版，2012（23）.

[4]蔣寶春.基于PLC的遠(yuǎn)程水泵控制系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā)[J].科技視界，2014（26）：143-144.