大数据背景下机械自动化的发展趋势

陈星宁

（福建省科学技术信息研究所，福建 福州 350003）

机械自动化的发展对于我国的经济发展起着重要作用，作为制造大国，机械自动化的水平直接影响着我国的制造水平和效率。全球范围内的第四次工业革命已然开始， “互联网+”的出现，也给予了许多企业新的发展机遇，大数据的应用，为机械自动化的进一步发展奠定了基础，既是一次机遇，又是一次挑战。因此，研究大数据背景下的机械自动化发展趋势至关重要。

1 大数据的研究背景

大数据 （Big Data）自2012 年首次提出就迅速引起了全球的广泛关注，在国内也迅速成为了当年的网络热门词汇。大数据之所以能够迅速受到关注，基于2 个大事件：一是美国谷歌公司利用大数据的分析功能预测出了2013 年美国的流感；二是微软公司借助大数据预测了当年的奥斯卡奖项，在预测的14 项奖项中命中了13 项。这2 个事件的发生，让全球对大数据有了一定的了解，至此，大数据走进了社会大众的视野。而大数据所蕴含的信息量之大，是不能够用当前的主流工具来进行计算和分析的。在所有企业的发展中，大数据都能够快速为其收集到有关的信息，大数据并不是一项技术，而是随着时间的推移和信息量的增加而产生的一种数据现象。在实际应用中，大数据的意义并不在于其信息含量的多少，最关键的是大数据的信息处理能力。在企业和行业的发展中，快速准确地处理信息能够帮助企业迅速占领市场，这也是大数据受到企业关注的原因。

2 机械自动化的概念与研究背景

机械自动化顾名思义就是机械技术和自动化技术相结合的产物。机械自动化的发展经历了3 个阶段：刚性自动化、柔性自动化以及综合自动化。机械自动化的出现直接提高了机械制造业的生产效率和水平，代替了大量的人工作业，大大降低了企业的生产成本，也提高了产品的生产质量。机械自动化不仅造福了整个机械制造行业，也大大提高了我国的经济发展水平[1]。

3 大数据下机械自动化的主要应用领域

目前的机械自动化技术已经能够满足器械的自动加工、装配以及检测反馈等功能。这能够使产品的生产周期大大缩短，提升产品的生产速度和质量。机械自动化技术的应用也十分广泛，几乎能够应用到所有的领域。

3.1 农业领域的应用

我国作为人口大国，农业发展是支持经济发展的重要一环，我国每年在农业方面都要投入一笔不菲的费用。近年来，我国农业器械的拥有量不断上升，农业自动化水平也有了稳步提高。国家的大力支持，让越来越多的农民意识到机械自动化的重要。目前，机械自动化技术已被应用到农产品的加工、储存、运输等多个方面，极大地缩短了农民群众的劳动时间，提升了农作物的质量，得到了农民的广泛好评[2]。

3.2 工程领域的应用

我国大多数的施工场地是非常复杂的，工作环境也十分恶劣。为了保证工程能够按部就班地进行，大数据下的机械自动化技术就被应用到了其中。例如，在机械上安装自动识别系统，让器械能够自动识别位置，按照已经设计好的线路进行移动，偶尔发生路线偏移的情况，也可以利用大数据分析进行复位。一些识别系统还拥有较高的感知度，能够识别沙石等特殊材质。机械自动化在工程中的应用，极大地降低了工人的施工风险，提高了施工质量。

3.3 工业领域的应用

改革开放以来，我国的国民经济处于稳步增长的状态，人民的生活水平和质量有了显著提高，温饱问题得到了解决，人们对于食品工业有了更高的追求。将机械自动化技术应用到食品包装行业能够有效地提高生产率，为企业实现更高的收益。现代化的自动包装机械已经能够将食品检测、包装及电子信息等多方面的技术融为一体，极大地提高了食品包装的质量和速度。

4 大数据下机械自动化的具体特征

4.1 高效率

近年来，随着我国工业的繁荣发展，对于机械的要求也越来越高，因此就有了机械制造及自动化，而大数据的出现又使得机械自动化技术有了进一步的提升。与传统的机械制造技术相比，大数据下的机械自动化能够实现远程操控，只需要将有关的程序和命令输入到系统中，大数据就会自动处理数据进行操作，节省了大部分人力资源的同时，也提高了器械的工作效率。

4.2 高安全性

通常情况下，大数据下的机械自动化设备不会导致产品质量问题的发生。哪怕器械出现了问题，机械也会自动对问题进行分析和处理，即使出现一些较大的问题，工作人员也能够根据指示很快地找出问题根源并快速解决，这样就能够将可能造成的影响降到最低。而传统的生产方式远远不能做到这一点，不只会出现产品的质量问题，在对器械进行检修时，工作人员也需要逐一排查，耗费大量的时间和人力，有时甚至会发生误判的情况，导致问题无法得到及时解决。因此，大数据下的机械自动化拥有非常高的安全性。

4.3 绿色环保

在传统的认知中，机械自动化会浪费很多的电力资源，导致大量的污染和资源浪费。但事实恰恰相反，大数据下的机械自动化不仅不会造成资源浪费，反而更加绿色环保。大数据下的机械自动化器械能够储存能源，进行低能耗的运作，再加上一些质量高、体积小的驱动设备，更能够达到节约能源的目的。

5 大数据下机械自动化的发展现状

大数据推动了机械自动化的发展进程。数据的出现加快了机械自动化的发展，机械自动化在收集、分析、处理数据方面发挥着巨大作用。大数据的应用也使得机械自动化在数据分析和处理上省去了很多不必要的环节，实现了高效作业。当然，目前我国的大数据发展仍有不足，在机械自动化上的应用还有待进步。

5.1 机械自动化的不足之处

一是我国的机械制造业比西方发达国家起步晚，这样的差距使得我国在机械制造方面的科研和管理落后于发达国家。尽管我国的机械数量和销量远远高于其他国家，但在机械自动化的创新上知识产权较少，核心技术依旧要依赖其他国家。海尔、美的等知名品牌的产品虽然远销海外，但核心技术仍然需要进口。不可否认我国是生产大国，但不是创造大国，想要寻求大数据下的进一步突破，就需要在机械自动化的自主研发与创新上下功夫。

二是机械自动化的管理方式不够科学。现阶段，我国对大数据下机械自动化的优势普及度还不高，只有极少数的企业采用了计算机系统管理，而使用电子自动化来进行资料归档和整理的就更少了，管理方式欠缺科学性。而在西方国家，早已开始利用计算机自动化系统，在产品生产的前期和中期等阶段都使用了电子自动化管理模式。由于对机械自动化的普及程度不够，导致了我国国民对于机械自动化的认知存在一定的偏差。大多数人认为大数据下的机械自动化能够实现生产过程的全自动化，完全不需要人为操作，盲目地追求生产过程的全自动化。但这些都需要立足于我国的国情和实际情况来决定，我国是世界上最大的发展中国家，在经济发展水平和科技创新能力等方面还有许多的不确定性，不能盲目发展。此外，我国对于大数据下机械自动化的发展也有技术不足、投入少等方面的缺点。在大数据的时代下，最关键的是要实现大数据的研发和推广，但目前大数据仍然属于高端技术研究领域，与大部分人的生活关联甚少，再加上普及度不高，许多人对大数据的认知不足甚至错误。

5.2 机械自动化的进步

5.2.1 信息安全的进步

在信息技术高速发展的时代，无论是企业还是政府，信息安全都是第一要素。数据时代的到来，也使得网络信息安全备受人们关注。为了保障各行各业数据传输的安全性，有关人员对此进行了大量的研究，并与自动化技术进行了有效结合，这就能够解决传统数据传输中存在的问题。在传统的交互模式下，一旦信息安全受到威胁，系统只能在事后对数据进行修补，信息管理无法掌握主动权。但在大数据的辅助下，信息管理就能够对数据的安全性进行预测，并自动生成应急方案。可以说，大数据信息可以进行自我防护，从而进一步提高了信息安全性。

5.2.2 保证机械制造设备性能和提高生产效率

在大数据上，机械自动化能够将更先进的技术和装置进行合理的应用，这些技术能够在生产过程中自动对生产设备的质量和性能实时监测。如果检测未达到预期的标准，也会采取相应合理的措施进行调整，保证生产设备以最佳状态进行生产。大数据下的机械自动化生产线能够收集和储存产品的有关数据和信息，并对这些信息进行分析，不断调整相关数据，以确保产品的质量。不仅如此，在大数据的支持下，生产设备也会对生产出的产品进行质量检测，确保产品符合相关标准，对于不符合标准的产品也会自动剔除。在大数据背景下，机械自动化除了能够保证企业的生产效率及产品质量之外，还能够保证生产设备的性能，有利于企业的获益和发展。

6 大数据背景下机械自动化未来发展趋势分析

6.1 更加注重实用性

大数据下的机械自动化技术正在进一步成熟，在这个过程中，不能为了快速发展而忽略我国的实际情况，盲目地引进和扩大技术。这种不基于我国国情的发展方式是没有意义的。在未来的机械自动化技术发展中，需要的是对社会经济需求进行综合考量，还要根据不同产品的生产需求来进行研发，只有这样才能够使企业效益最大化[3]。发展过程中一定要树立正确的方向，使机械自动化朝着更加绿色化、数字化、智能化的方向发展。

6.2 更加绿色化

目前我国是世界上人口最多的国家，资源紧缺已经成为一个现实问题。要降低资源短缺对我国造成的威胁，就要注意节约资源。一直以来，机械自动化是一个高能源耗费的行业，尽管机械自动化为国家和企业带来了不菲的财富，给人民的生活带来了便利，但以破坏、污染环境为代价，巨大的环境污染不可避免[4]。显然，我国已经意识到了这样的问题，目前已在极力改善，在未来机械自动化的发展中，也会把保护环境、节约资源放在首位，争取做到用最少的能源消耗来实现利益的最大化。例如，适当借鉴其他国家的优秀技术，根据实际情况进行改造，达到低能耗、高收益的发展目标。

6.3 成本更低且效率更高

大数据下机械自动化带来的高收益、高效率被越来越多的企业所关注。因此，很多企业盲目地在机械自动化上投入大笔的资金，但这并不能带来更多的效益，反而不利于机械自动化的发展。机械自动化需要朝着成本低、效益高的方向，才能够发展得更加持续稳定，可以通过借鉴西方国家大数据下机械自动发展模式，吸取经验，再根据我国国情和企业的发展目标进行调整。这样才能避免企业资金的浪费，也能够降低产品的生产成本。大多数机械制造企业都有很多的通用设备，在机械自动化的发展中可以将这些设备利用起来，加以大数据的应用。不是要将这些设备通通摒弃，重新购买新的设备，这样只会增加产品的生产成本，而是在旧设备的基础上进行改造，这样的方式也最能够体现投资少、收益快和见效快[5]。

7 结束语

综上所述，在大数据背景下，我国机械自动化技术正在飞速发展，尽管在这一过程中仍然存在许多问题，但机械自动化技术的发展仍然呈现良好态势。虽然目前机械自动化技术存在着创新不足、普及度不够、管理方式不够科学等缺点，但是在未来的发展中，企业将更加重视机械自动化技术，更加注重实用性，更加注重低碳环保，以 “低成本投入、高效益回报”的发展理念逐步推进大数据下机械自动化的发展，以实现企业效益的最大化。