机械自动化在机械制造中的应用

童奇波姚伟贵

1.宁波市镇海区职业教育中心学校；2.阿克苏地区库车中等职业技术学校

当今世界先进的机械加工技术正朝着智能化、柔性化和集成化的方向发展，我国早期的机械加工技术却仍然处于相对初级的阶段，机械制造企业多依靠人工管理和人工生产，机械自动化程度与发达国家相比存在很大差距，不符合我国社会主义现代化发展需求[1]。在经济社会迅猛发展的进程中，我国机械制造业受到世界经济一体化的影响也取得了快速发展，机械自动化的发展在机械制造业发展中起到了举足轻重的作用。但是，在工业机械化发展过程中，能够充分利用机械自动化技术、通过机械自动化技术不断推动发展创新的企业占比却很少。机械自动化不但可以提高机械制造的工作效率，而且可以节约机械制造的成本，提升企业在竞争发展过程中的竞争力，而机械自动化的研究也已经成为了当今时代的重大课题。

1 机械自动化概述

1.1 机械自动化的产生

早期的机械自动化是指机械和机电部件通过计算机网络系统控制，完成机械力、能量流以及运动等工作任务。随着机械自动化的不断发展，机械自动化的内涵被不断深化，电子控制、系统思维、精密机械工程等与机械自动化深入结合[2]。机械自动化应用于机械制造，促进机械技术与电子技术紧密结合，不同科学门类的技术也被不断应用，多学科门类的协同发展进一步促进机械制造业的发展，计算机技术、信息技术、微电子技术、传感检测技术、软件技术、接口技术等构成了庞大的机械自动化系统。

1.2 机械自动化的价值

(1)机械自动化技术在机械制造中的应用，大大提高了机械制造行业的制造效率。在机械类产品的生产、制造过程中，高效的机械自动化技术可以显著提高机械产品的生产效率。机械制造过程中，工作人员应当根据生产需求、产品规格等设置合理的机械自动化参数，确保快速、高效完成机械制造目标。

(2)机械自动化技术在机械制造中的应用，大大提高了机械制造行业的制造精度。机械制造的精度得以提升以后，机械产品的质量得到明显提升。机械自动化技术不但稳定，而且可靠性强，机械自动化在机械制造中的应用可以保证机械制造的高精度，特别是对于小尺寸、精度高的机械产品的加工，可以降低产品尺寸等的误差，确保机械制造的精度，保证产品的质量[3]。

(3)机械自动化技术在机械制造中的应用，大大减小了机械制造行业工作人员的工作压力。机械自动化技术可以满足机械制造中工作人员对于生产技术的各种需求，保证机械制造生产流程的高效推进。机械自动化技术还可以代替机械化的人工作业，降低一线工作人员的工作压力和工作强度，确保工作人员具有良好的身体状况和优质的工作环境，提升企业的生产效率，进一步提高企业的经济效益。

1.3 机械自动化的主要环节

机械自动化是一项涉及领域广、涵盖环节多的复杂技术。程序环节可以保障机械自动化技术的高效运行，明确机械自动化系统的目标和任务，为技术的使用提供指引和方向。作用单元环节可以为机械自动化技术明确定位[4]。传感环节可以保障机械自动化整体运行有效推进，通过对系统运行情况的时时监督和管理，改善机械制造设备性能，掌握各项数据参数。制定环节以机械自动化的核心内容为基础，研究和处理传感环节收集的各项数据信息，准确存储和记录有关信息，针对发现的不

足和问题及时做出响应或者发出预警。控制环节的工作属于安全防控环节，对系统工作进行调整和改进。

2 机械自动化应用现状

机械自动化技术应用于机械制造，促进机械制造行业取得飞速发展，具有举足轻重的作用。当今世界先进的机械加工技术正朝着智能化、柔性化和集成化的方向发展，但我国的机械加工技术却仍然处于相对初级的阶段，机械制造企业多依靠人工管理和人工生产，机械自动化程度与发达国家相比存在很大差距，不符合我国社会主义现代化发展需求。我国的机械自动化发展大致可以划分为四个发展阶段。第一发展阶段，我国刚刚接触自动化技术，对于自动化技术还处于初步认识、了解阶段，基础条件差，技术经验不足，机械自动化运用还存在很大缺陷和不足[5]。第二发展阶段，我国机械自动化技术在不断摸索中进步，通过探索、研究不断改进机械自动化运用中发现的问题，在探索、研究过程中积累了宝贵的经验。第三发展阶段，发达国家的机械自动化水平已经十分发达，机械自动化在发达国家的机械制造领域得到广泛应用。我国企业开始对机械自动化技术有了新的认识，大量先进机械自动化技术被引入我国。第四发展阶段，我国建立起了成熟的机械自动化应用系统，机械自动化得到进一步发展，为我国机械制造业的发展注入了新动能。我国机械制造业工业落后，究其原因在于对于机械自动化的认识晚、重视程度不足，机械设备更新换代慢，不能掌握最新数据资料，人才培养重视不够，技术人才明显不足，理论与实践相结合的能力有待提高。我国机械自动化技术的发展矛盾突出、问题凸显，只有尽早解决才能进一步推动我国机械制造业的发展。

3 机械自动化在机械制造中的应用

3.1 机械自动化的集成化

机械自动化将生产与现代化技术充分结合，根据机械制造产品的特点融入先进的生产理念和先进的自动化技术。计算机技术的飞速发展，推动了计算机技术与自动化技术的有机融合，推动形成了机械自动化的集成自动化技术[6]。机械自动化的集成化是将机械制造环节中的数据信息进行收集、整理、处理，通过建立数据库系统，推动机械加工的数字化控制、计算机辅助分析等，通过集成化的分析、管控，不断优化机械加工各个环节。机械制造过程中机械自动化的集成化技术的应用，可以明显提升机械制造的自动化水平，提高机械制造效率。集成化技术能够高效集合各种机械制造因素，通过集成处理，优化机械制造各个环节。为了实现机械制造行业高度集成化，不但需要提升工作人员的技术水平和工作能力，而且需要提高机械设备的性能指数。通过详细记录机械设备的各项数据信息，为机械制造的集成化提供参考指南。根据机械制造业的探索实践经验可以发现，真实可靠的实践数据可以为机械设计制造水平和制造质量提供强有力的支撑和保障。同时，因为机械制造业各个操作环节比较复杂，在机械制造过程中会面对各种各样的影响因素，所以必须加强机械制造各个环节中细节的把控，确保机械制造顺利推进。

3.2 机械自动化的智能化

机械自动化的智能化涵盖了自动化技术、机械制造技术、人工智能技术等先进技术，是机械自动化的智能发展趋势。人工操作的机械制造环节存在产品质量精度低、生产效率低等诸多问题，自动化技术依托于数控技术，可以有效提升机械制造的精密度和精准度，进而提升机械设备的制造效率[7]。机械自动化的智能化将人类的智慧充分应用于机械自动化不同环节中，通过利用人类智慧编制数据程序，利用智能设备对人工活动进行高效模拟，代替人类完成大量工作，特别是在复杂、繁琐、危险环节可以大大降低人工成本，以更少的人工投入，完成更多的机械制造工作，提高工作效率、节省工作时间，缩短工作生产周期，提高企业的生产效益。但是，我国的机械智能化水平还存在短板，智能化研发水平和智能化应用经验都存在一定不足，亟需进一步完善机械自动化的智能化技术，推动机械制造业更加高效、规范发展。

3.3 机械自动化的柔性自动化

机械自动化的柔性自动化技术以数控技术为基础，可以实现多品种、多批量机械加工、制造、组装和检测等工作的自动化机械制造。柔性自动化技术能够明显提升机械制造企业的产品制造应变能力，参照客户需求、市场导向制造符合时代所需的机械产品，推动机械制造业向着正确的发展方向不断前进。借助自动化信息管理体系，调节和控制柔性自动化技术，以人际调控来优化机械产品的制造环节，提升机械产品机械自动化的可控性，不断完善和改进机械制造产品，提升产品质量，满足市场需求，提高企业经济效益和社会效益。机械自动化的柔性自动化技术在机械制造中已经得到广泛应用，有效推进了不同部门之间的协同工作，提高了机械制造的工作效率[8]。人机界面的优化，大大推动了部门之间沟通、协作的效率，适用于各种不同类型的机械制造。因此，为进一步优化企业生产、设置和制造等环节，需要进一步加强调查和市场分析，改良、优化企业内部组织，推动机械自动化在机械制造中得到更进一步应用。

3.4 机械自动化的虚拟自动化

虚拟自动化是机械自动化的一项重要内容，通过利用人工智能技术、计算机图形学、多媒体技术等新一代信息技术，缩短机械制造中的繁琐工艺流程，节省不必要的投入，有效降低机械制造成本。例如，利用机械自动化的虚拟自动化技术，在短时间内完成大量的制图任务。通过计算机的辅助设计，节省了大量的人力资源成本，虚拟自动化的无纸化程序也节省了大量的纸张资源，在机械设计环节、加工环节和制造环节等环节对机械制造进行有效监控，确保各项设计参数达到预定要求。

3.5 机械自动化的组装自动化

在机械制造的产品设计和制造环节，制造出的机械产品包含较多的机械零部件。在机械制造中通过机械自动化技术的组装自动化技术，能够显著提高机械产品的组装效率，保障并改善机械产品的组装质量。机械自动化的组装自动化技术包括自动传送技术与自动组装技术，自动传送技术可以把已经存在的机械零件自动传输到设计好的组装工位上，自动组装技术可以通过对零部件的清洗、分类以后，进行连接、测试，以确保机械制造产品高效、有序生产，以保障机械制造企业具备较强的行业核心竞争力。同时，机械自动化的组装自动化技术还可以节省机械制造的人力成本，有效避免各种安全生产隐患的发生，达到降低企业生产成本，提升企业生产效益的目的[9]。

4 机械自动化在机械制造中的应用前景分析

信息技术的飞速发展为各行业发展提供了平台和机遇，也为机械自动化在机械制造中的应用提供了新鲜血液，不同国家、地区之间应当进一步加强交流，促进机械自动化在机械制造中的竞争与合作。绿色发展理念是新时代发展的应有之义，机械自动化在机械制造中应当注重绿色、低碳、环保，通过高效利用社会资源，在机械制造环节不断推动各个生产环节更加绿色环保，推动“绿水青山”与“金山银山”的高度统一。理论与实践的结合是机械自动化在机械制造中得以广泛应用的重要保障，通过将现有技术与机械制造行业有机结合，在机械制造的各个环节中不断探索、大胆尝试、勇于实践，提出更有创造力、更具生命力的技术手段，推动我国机械制造业取得更长远发展，促进我国经济社会更好发展。

5 结语

机械自动化技术能够实现机械制造的连续性、高效性、自动性，合理利用机械自动化技术可以显著提升机械制造业生产效率，降低人工成本等资源成本，提升产品质量，实现较好的经济效益。本文重点论述了机械自动化在机械制造中的应用，包括机械自动化的集成化、机械自动化的智能化、机械自动化的柔性自动化、机械自动化的虚拟自动化和机械自动化的组装自动化，具有重要的理论意义和现实意义[10]。理论与实践的结合是机械自动化在机械制造中得以广泛应用的重要保障，通过将现有技术与机械制造行业有机结合，在机械制造的各个环节中不断探索、大胆尝试、勇于实践，提出更有创造力、更具生命力的技术手段，推动我国机械制造业取得更长远发展，促进我国经济社会更好发展。

引用

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[2] 孙铭.自动化技术在机械设计制造中的应用探讨[J].中国设备工程,2018(1):187-188.

[4] 马登龙.机械自动化技术及其在机械制造中的应用研究[J].中国高新区,2018(11):140+192.

[5] 杨泳超.机械自动化技术及其在机械制造中的应用研究[J].现代工业经济和信息化,2018,8(6):43-44.

[6] 丁玉萧.浅析机械设计制造及自动化与计算机技术的关系[J].内燃机与配件,2018(22):219-220.

[7] 牛军平.新形势下自动化技术在机械设计制造中的应用研讨[J].门窗,2017(3):118+120.

[8] 刘铠瑜.机械设计制造及其自动化中计算机技术的应用分析[J].中国设备工程,2019(12):132-133.

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[10] 曹羽.机械设计制造及自动化的设计原则和发展趋势[J].内燃机与配件,2020(12):212-213.