浅析机械自动化技术及其应用

牟森　张宏生

摘 要：文章对机械自动化技术进行了简单的介绍，说明了机械自动化技术发展过程，提出了其技术的实际应用，对其发展前景进行了展望。

关键词：机械自动化；工业生产；工程应用

1 机械自动化技术简介

自动化是指机械设备、过程或系统在没人或者人比较少的条件下，按照人的指令要求，通过自动检测、分析判断、信息处理、操纵控制来实现预期目标的过程。机械自动化就是机器或装置通过机械方式将自动化控制实现的过程。机械自动化技术的快速发展极大地推动了机械制造行业的技术水平提高，而且对国民经济各个部门产生了极为重要的影响。在传统的机械生产方式中融入自动化技术可以更好地提高工作效率以及产品质量，降低生产过程中的劳动强度以及生产时间。机械自动化的应用水平体现着一个国家机械设备制造水平。

2 机械自动化技术的发展现状

从时间上看，机械自动化技术的发展可分为四个阶段。

第一阶段：上世纪20年代至60年代，此阶段是机械制造开始发展应用的起始阶段。第二阶段：上世纪60年代至70年代，伴随着市场发展需要，机械制造业逐渐向自动化方向转变，但由于技术水平的限制，此阶段自动化技术在机械制造中的应用还不能大规模的提高生产效率。第三阶段：上世纪70年代至80年代，计算机集成制造系统出现了，但由于需要投入巨额资金，致使企业需要承担较大的经济风险，此外当时的技术问题也有限，造成了机械自动化技术在此阶段处于停滞状态。第四阶段：上世纪90年代至今，大部分的企业已在生产过程中采用了机械自动化技术。伴随着科技水平不断提高，机械自动化技术也在向前发展。

目前，世界各国的机械自动化技术水平参差不齐，除少数工业发达国家水平比较高，其余国家还处于操作阶段自动化的水平。我国是发展中国家，因此，我国发展机械自动化技术要根据自身情况，借鉴发达国家技术时要考虑其技术是否符合我国现有国情。机械自动化技术涉及到机械工程、计算机、自动控制等技术，是这些技术的有机融合，因而，我国在发展机械自动化技术时必须要做到以上技术的协调发展，同时此项技术对操作人员的知识结构体系要求很高，这就需要各高校适时制定合理的培养方案，加紧人才培养，企业根据科技发展的情况提升员工现有的知识结构体系，掌握各项技术的原理、方法。

3 机械自动化技术的应用

3.1 机械自动化技术应用在农业生产方面

机械专业遍布各院校，各农业院校都偏向机械自动化在农业中的应用研究，主要涉及的方向包括农业产品的加工、运输和储藏等方面，我国人民对农业产品的质量和生产过程的效率重视程度在逐渐提高，这使得农业机械自动得到了发展空间，具体体现在以下方面：（1）农业生产机械及装置实现部分自动化或者无人自动操作控制，生产装置实现部分自动化可以提高工作效率和操作的精度，同时使操作环境变得更为舒适，无人自动操作可以实现生产过程无人运转，减少了工人在长时间过程中的重复作业现象，具体体现在农业耕作、灌溉及收割等方面。（2）精准机械自动化技术在农业生产中的应用，具体体现在精确地进行水果采摘、修剪羊毛及GPS定位、室温控制等方面，从而降低了生产成本、提高农产品的产量和质量。

3.2 机械自动化技术应用在工程施工方面

现阶段，我国的工程施工遍布全国大江南北，而且大多工程是在地形条件复杂、环境十分恶劣情况下进行的，机械自动化技术可以识别自己位置，能够严格按照规定的路线移动，当出现偏离路线情况时能够自动复位，机械接受信号后执行命令，保证施工安全进行并且节省资源，使机械之间互相配合、实现独立判断，最终使工程施工协调有序且快速安全进行。

在今后的工程自动化研究中，高校和科研单位的重心主要放在研究具有高精度感知功能的传感元件，能够自行确定最优工作路线的系统，深水作业无人施工技术研究等方面。

3.3 机械自动化技术应用在工业方面

3.3.1 机械自动化技术应用在食品包装方面

食品包装业是食品生产中的重要环节。食品包装机械自动化可以使食品包装业劳动生产率全面提高，保证食品包装业再生产过程中高精度、高效率，达到行业高收益。

3.3.2 机械自动化技术应用在煤矿生产方面

机械自动化技术应用在煤矿生产方面具体体现在掘进、开采、提升和运输等方面。在掘进工序中掘进机配备的一系列机械自动化系统与执行掘进工作的液压系统进行配合，实现了掘进工作自动化进行，提高了掘进生产的效率。电牵引采煤机在没有人操作的情况下，根据预先设定的程序指令，能够自动在井下完成采煤作业，其设计结构简单，并且具有较强的适应性，因此，在煤矿开采中获得了广泛的应用。采用自动化技术的矿井提升机进行煤炭提升，可以增加提升机提升效率，并且避免出现人身安全事故。利用自动的煤炭输送设备，可以实现输送过程中无人化，从而提高了煤炭运输的效率，达到降低了作业人员的劳动强度的目的。

3.3.3 机械自动化技术应用在机械制造方面

机械自动化的应用在机械制造业方面具体体现在柔性自动化、智能自动化、集成自动化、虚拟自动化等方面。柔性自动化技术具体是指在柔性生产的前提条件下尽可能地来完善信息系统，并且充分利用计算机来管理企业的效率，柔性自动化能够很好地应变市场。智能自动化技术融合了当今的人工智能以及机械制造技术，人工智能的有机融入使得机械制造技术能够自动地完成一系列复杂的活动。在机械制造生产的过程中，智能自动化技术能够自行完成监测运行，对产生的缺点能够及时地做出相应措施。集成自动化包括信息统计、制造、计算机辅助计算、数控加工等技术。企业的整体优化提高了企业的生产效率和劳动效率。企业产品研发、生产、制造以及销售等环节都有了很大的进步。集成自动化的应用可以使产品的质量提高、产品的生产成本降低、企业的整体服务水平优化等优点。现代先进机械制造技术中加入CAD等先进机械制造工艺以及计算机作图技术。这些技术完善了以往传统的人工作图的技术，减少了技术人员劳动力并且使作图的水平和速度提高了。CAD技术能够快速地完成技术创造，如果有错误发生时CAD能迅速地修改。虚拟自动化可以利用信息技术以及计算机仿真技术对当今机械制造活动进行仿真。此项技术缩短了生产周期，使产品的种类增加了，适应市场需要。

4 结束语

虽然我国的机械自动化在生产技术方面与世界先进水平存在一定的差距，但是我们的技术具有很大的提升空间。伴随着机械自动化的发展，其技术会越来越广泛地应用到其他各个领域中。机械自动化技术的发展为解决人才就业问题贡献了力量。随着今后科学技术水平的不断提高，机械自动化技术也会不断地发展和进步。随着国民经济的不断发展，机械自动化技术已经渗透到了我国国民经济各个部门，如今，我们应该立足国情，走自己的机械自动化技术发展道路，勇于实践、敢于探索创新，这样才能形成高质量、高效益的机械自动化之路。

参考文献

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[2]王平.机械自动化在机械制造中的应用[J].中国高新技术企业，2013.

[3]任红.机械自动化在机械制造中的应用[J].科技传播，2012.

[4]李忠能.浅谈机械自动化在机械制造中的应用[J].城市建设理论研究（电子版），2012.

作者简介：牟森（1983-），男，满族，现工作于阜新华通管道有限公司，于2007年毕业于沈阳理工大学，机械设计制造及其自动化专业，助理工程师。