机械自动化技术的应用与发展研究

宁钜武

摘要：本文簡要论述了自动化及机械自动化的定义与内涵，对我国当前机械自动化技术的应用现状进行了阐述，并在此基础上，对机械自动化技术的发展趋势进行了分析探讨。

关键词：机械自动化；自动化技术；应用；发展趋势

机械自动化技术能够有效提升生产效率，大大缩短机械制造过程、节约人力资源、降低生产成本，提高产品品质。在当前的机械制造领域，自动化技术的运用与改进是竞争的关键，是反映机械制造业整体水平与实力的重要指标。我国现阶段机械自动化技术的应用与研究处于发展期，对机械自动化技术的应用与发展进行必要的梳理研究，将有助于我们把握发展趋势，提升机械自动技术的应用能力。

1自动化与机械自动化技术

在人们的一般认识中，自动化主要是指用机械来替代人工进行操作，提高工作效率，节约人力资源。随着科学技术的飞速发展，尤其是计算机技术、电子技术、网络通信技术的突飞猛进，自动化也被赋予了更多的含义，从替代人工操作发展到了能够取代人脑进行作业，可以说在现阶段，自动化已经进行入了更高层次的发展领域。

目前，对于自动化的定义，需要从三方面来进行认识，一是将机械制造过程中人工操作部分与机械运作有机统一，使机械制造系统运行更加顺利、管理更加方便；二是在机械制造的部分环节上实现完全取代劳动力和脑力劳动，使机械制造过程更加流程化；三是在自动化运行上，使生产过程更加具体化，包括产品在整个生产过程的生命周期。

在机械制造过程中，通过运用自动化技术，使制造过程更加连续化，使大批量产品的生产过程能够更加高效优质，是为机械自动化。在机械制造自动化较早时期主要是运用机械以及电气部件来有效实现机械制造自动化。到上个世纪60年代后期，计算机和控制技术的不断发展，计算机辅助设备等的出现，使信息化管理逐渐走入到了机械制造的过程中，进而形成了计算机集成制造系统，机械自动化技术的发展领域得到了拓展。

2机械自动化技术的应用

机械自动化技术的发展基于机械制造及生产的实际运用，在实践应用中，机械自动化技术的应用应结合企业实际及发展需要，适用于实际生产，符合企业需要实现有效自动化。

目前我国机械制造自动化技术的应用，主要还是集中于投资少、回报快的技术上，这与我国机械制造业整体水平较低有关，虽然也有一些国有大型机械制造企业自动化程度较高，但数量较少，自动化技术的应用水平与国外知名企业相较也具有一定的差距。机械自动化技术的应用集中于发展潜力大，成本费用低的技术，典型代表是麻省理工大学在二十世纪所提出的LP精细生产模式，该模式适用于我国当前机械制造业实际，能够有效实现低投入高回报。我国机械制造企业运用的生产设备大多是通用设备，机械自动化技术的应用均是围绕企业机械制造生产的实际需要来推进自动化设备的生产布局，并在重点关键环节进行制造设备的添置，同时，结合CAD＼CAM技术，通过计算机自动化技术对机械制造系统进行有效的整合，使自动化技术的优势能够得到了有效发挥，全面推进了我国机械制造自动化技术水平的不断上升。

就当下我国在机械制造自动化的水平上来看，我国企业在自动化的发展上，主要还是依照循序渐进的方式来开展，重点发展具有现代化特色的机械自动化，主要技术路线遵循由低级、简单到高级、复杂的发展过程，有效加快了自动化管理品质的快速提升。在当前的机械制造行业中，大多数的企业基本上已经实现了自动化控制设备，在机械制造生产过程也逐渐实现了机械控制自动化、数字化以及智能化的发展。

在实现了机械化和自动化生产的工厂中，运用单机自动化生产设施来实现生产线的自动化，并通过综合自动化设备来对生产线进行管理，进而能够更加有效控制生产，促使生产效率的快速提升，使机械制造自动化更加符合理想需要。例如：在汽车制造行业中自动化技术被广泛运用，PLC技术覆盖率达到了90%以上；变频器技术在汽车制造过程中几乎涉及到了所有调速和软启动过程，并基本上取代了机械变速；机器人技术也逐渐进入到制造过程中，不少制造企业成立了机械人课题组来推进自动化技术；在机械制造行业中IT技术更是基本覆盖了办公以及物流等各个环节，在对产品进行品质采集、装配防错以及设备故障管理等方面更是广泛运用，成为了企业生产重要的支柱；大部分企业在生产过程中将识别系统和柔性生产融入到了其中，形成了基于识别技术和IT系统的柔性多品种混流生产；同时在制造变速器、发动机以及底盘等机械时，通过运用数控设备与加工中心，使其逐渐形成了柔性制造生产线，大大节约了成本，使产品得到了不断的更新换代。

当前，我国在机械制造水平上还处于发展阶段，大多数的企业并没有在生产过程中将计算机完全应用到其中，对“高度自动化”的追求也稍有欠缺，并且针对制造过程中的关键环节，也均是通过低成本的自动化手段来进行改造实现。随着我国在机械制造自动化方面的不断发展，技术水平也在不断提高，部分企业尤其是劳动密集型企业，在机械自动化的生产、技术以及管理等方面上均有了很大的提高。

3机械自动化技术的发展趋势

机械自动化技术是机械制造业发展的关键技术。随着计算机技术、电子技术、生物仿真技术等的飞速发展，机械自动化技术的发展顺应机械制造需求，高度集成化、智能化以及虚拟成为发展趋势。

高度集成化也就集成制造技术是21世纪机械制造自动化技术的重要发展方向，对当下机械制造业生产模式的改变具有十分重要的影响。集成制造将计算机组合应用作为基础，通过有效的整合使生产制造系统能够作为一个整体来进行运作，通过多个分系统相互关联使其呈现为模块化的组合模式，自动化制造系统、自动化管理系统以及自动化信息系统均包含其中，同时信息集成程度高的制造系统则还将品质信息系统一并包含。

智能化是机械自动化技术发展的一大趋势。随着计算机技术应用的日渐成熟，机械自动化技术以其为基础实现智能机械制造的条件也日趋成熟。智能化的制造系统实现了人机相互活动的智能化，机械智能化为人机提供了一个非常好的环境，这是智能化中非常重要的特点，在进行制造生产时，通过有效的人机交流与互动，不仅能够有效提高自动化，并且通过集合模块化的组合模式，能够更好地提高机械自动化系统的实用性和协调性。

虚拟化主要是结合控制理论以及计算机技术、网络通信技术等，使机械产品在设计和生产的过程中，能够实现完全模拟，进而提高生产的效率和品质。例如：结合计算机仿真技术以及信息控制技术，在进行机械制造时，实际操作过程被完全的模拟，进而有效发现生产中隐存的问题，再通过有效的措施有针对性地解决，使机械制造产品品质更好，效率更高。通过虚拟化能够大大节约成本费用，提高产品生产周期，促使市场竞争力不断上升。

4结束语

机械自动化技术的应用以生产实际为本，适应性是十分重要的指标。我国目前在机械自动化技术的应用方面虽然还远没有达到“高度自动化”的程度，但近年来的发展十分迅猛，当前国家产业升级改造战略起着重要的促进作用。自动化技术是当前国际技术竞争的重要领域，跟踪机械自动化技术的发展趋势，结合我国制造业实际来进行技术应用，无疑是最佳的发展战略。

参考文献：

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