機(jī)械制造與自動(dòng)化

張 楊

天地（常州）自動(dòng)化股份有限公司，江蘇常州 231015

0 引言

機(jī)械制造與自動(dòng)化是一門專業(yè)性和知識性很強(qiáng)的學(xué)科，通過自動(dòng)化技術(shù)的引入與應(yīng)用，機(jī)械制造業(yè)實(shí)現(xiàn)加工對象地連續(xù)自動(dòng)生產(chǎn)和生產(chǎn)過程的有效優(yōu)化。自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械制造的應(yīng)用與發(fā)展，是機(jī)械制造業(yè)進(jìn)行技術(shù)改造和技術(shù)發(fā)展的主要手段。而機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)水平的高低，對我國機(jī)械制造業(yè)和國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展部門的技術(shù)進(jìn)步與否產(chǎn)生了直接的影響。

1 我國機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展

上個(gè)世紀(jì)20年代，機(jī)械制造冷加工的大批量生產(chǎn)過程首先開始應(yīng)用機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)。到了60年代，可變性自動(dòng)化生產(chǎn)技術(shù)開始出現(xiàn)，其適應(yīng)了市場的需求與變化，增強(qiáng)了機(jī)械制造業(yè)對市場需求變化的快速反應(yīng)能力。這種技術(shù)在制造系統(tǒng)維持不變或者變化很小的情況下，生產(chǎn)過程或機(jī)器設(shè)備通過自動(dòng)檢測、信息分析處理自動(dòng)地實(shí)現(xiàn)預(yù)先設(shè)定的某種過程或操作，并且能從制造一種零件自動(dòng)轉(zhuǎn)變到制造另一種零件。目前，我國的機(jī)械自動(dòng)化還處在操作階段自動(dòng)化的水準(zhǔn)，與國外發(fā)達(dá)國家生產(chǎn)部門的機(jī)械自動(dòng)化水平還有很大的差異。因此，我國引進(jìn)國外先進(jìn)自動(dòng)化技術(shù)還需要一個(gè)循序漸進(jìn)的過程。我國應(yīng)在吸收、消化國際自動(dòng)化技術(shù)理論基礎(chǔ)上，從我國實(shí)情出發(fā)，不斷發(fā)展創(chuàng)新，從而形成符合我國國情的機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)理論，并將其應(yīng)用于實(shí)踐當(dāng)中，推動(dòng)我國機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)向高水平方向發(fā)展。

2 機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的作用

機(jī)械自動(dòng)化是一種新的具有明確范疇的技術(shù)領(lǐng)域。這種技術(shù)是主要應(yīng)用于工業(yè)，能夠大大地提高制造業(yè)的社會效益和綜合經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)，國民經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)部門通過采用該種技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)生產(chǎn)過程的自動(dòng)化，節(jié)約了企業(yè)的人力、物力和財(cái)力成本，從而提高其與全球競爭的能力。在我國工業(yè)生產(chǎn)過程中，機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)發(fā)揮了很大的作用，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：第一，機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用可以提高工業(yè)生產(chǎn)過程的安全性，減少生產(chǎn)安全事故的發(fā)生；第二，機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)夠通過自動(dòng)檢測、信息處理自動(dòng)地實(shí)現(xiàn)預(yù)先設(shè)定的某種過程，實(shí)現(xiàn)不同零件制造的自動(dòng)轉(zhuǎn)換，有效地提升了生產(chǎn)效率；第三，機(jī)械自動(dòng)化是用計(jì)算機(jī)控制生產(chǎn)的過程，能夠做到標(biāo)準(zhǔn)化、精準(zhǔn)化生產(chǎn)，不僅可以減少能源和原材料的耗損，還大大提高了產(chǎn)品的質(zhì)量。

3 我國機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用的現(xiàn)狀

隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的快速發(fā)展，我國各行業(yè)開始廣泛采用計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)，推動(dòng)了機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展。但與國外工業(yè)發(fā)達(dá)的國家相比，我國的機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)仍是處在操作階段自動(dòng)化的水平。目前，我國工業(yè)生產(chǎn)過程中主要在以下幾個(gè)方面應(yīng)用機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)：在管理方面，工業(yè)發(fā)達(dá)的國家廣泛采用了計(jì)算機(jī)進(jìn)行管理，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際已經(jīng)推出了精益生產(chǎn)（LP）、準(zhǔn)時(shí)生產(chǎn)（JIT）、并行工程（CE）、敏捷制造（AM）等新的管理理念和管理技術(shù)。但是當(dāng)前我國還有少數(shù)的大型企業(yè)拒不采用計(jì)算機(jī)輔助管理生產(chǎn)，大多數(shù)小型企業(yè)仍舊處于傳統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)管理階段。

在工業(yè)制造設(shè)計(jì)方面，工業(yè)發(fā)達(dá)的國家加強(qiáng)設(shè)計(jì)研發(fā)，不斷提出新的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則和設(shè)計(jì)方法，通過廣泛采用CAD 技術(shù)即計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)，許多大型企業(yè)開始了工業(yè)無圖紙化設(shè)計(jì)和生產(chǎn)。但目前我國工業(yè)制造部門采用CAD 技術(shù)的比例還很低。在制造工藝方面，工業(yè)發(fā)達(dá)的國家廣泛采用微細(xì)加工、精細(xì)加工、高精密加工、微型機(jī)械和微米、納米技術(shù)、電磁加工技術(shù)、超塑加工技術(shù)、激光加工技術(shù)以及復(fù)合加工技術(shù)等新型技術(shù)對工業(yè)產(chǎn)品進(jìn)行加工。而我國對于這些新型的加工技術(shù)目前普及率還很低，仍在開發(fā)和掌握的過程之中。在自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用方面，工業(yè)發(fā)達(dá)的國家普遍通過數(shù)控機(jī)床、柔性制造系統(tǒng)（FMS）、加工中心及柔性制造單元（FMC）、計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（CIMS）等自動(dòng)化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)過程的智能化、集成化和柔性自動(dòng)化。而目前我國的自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用方面還是處在剛性自動(dòng)化和單機(jī)自動(dòng)化階段，只有少數(shù)幾間大型企業(yè)采用了柔性制造系統(tǒng)和單元。

4 提高我國機(jī)械自動(dòng)化程度的建議

機(jī)械制造的自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用就是以自動(dòng)控制理論為指導(dǎo)，對生產(chǎn)過程中的物與人的作用進(jìn)行綜合研究，通常涉及到機(jī)械技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和微電子技術(shù)等先進(jìn)現(xiàn)代信息技術(shù)。我國要推進(jìn)機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，必須要著重關(guān)注電子學(xué)、零件檢測、電子計(jì)算機(jī)技術(shù)以及機(jī)床裝料自動(dòng)化等技術(shù)和學(xué)科的發(fā)展，并在工業(yè)生產(chǎn)過程中廣泛采用程序數(shù)控機(jī)床，結(jié)合實(shí)際研制高效可靠的自動(dòng)化生產(chǎn)線、自動(dòng)化生產(chǎn)控制系統(tǒng)等。我國要推進(jìn)機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，首先要扎扎實(shí)實(shí)地做好機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用項(xiàng)目的基礎(chǔ)工作和推廣工作，不僅要發(fā)展主機(jī)，還要自主研發(fā)控制系統(tǒng)和自動(dòng)化元件，如微處理機(jī)、可編程控制器、各種傳感器、新型控制系統(tǒng)及系統(tǒng)軟件等。其次，我國還需要引入其他學(xué)科的新理念、新概念和新技術(shù)，并通過其對機(jī)械制造業(yè)的傳統(tǒng)生產(chǎn)理念和生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)行改造和融合，促進(jìn)我國機(jī)械制造業(yè)形成新的生產(chǎn)理念和生產(chǎn)技術(shù)。再次，對機(jī)械制造業(yè)的工程技術(shù)人員、管理人員和工人進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn)，提高其機(jī)械自動(dòng)化知識的水平。這是因?yàn)殡S著機(jī)械制造業(yè)自動(dòng)化發(fā)展成為一種必然趨勢，我國機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展將來會更多地依賴各種自動(dòng)化技術(shù)的新理念、新方法及其應(yīng)用。這種新的制造模式要求管理人員、技術(shù)人員和工人掌握更多的自動(dòng)化技術(shù)知識和更高層次的自動(dòng)化技術(shù)知識結(jié)構(gòu)，而對于其在技能和經(jīng)驗(yàn)上的要求正在逐漸降低，因此抓緊自動(dòng)化技術(shù)專業(yè)人才的培養(yǎng)是當(dāng)務(wù)之急。只有如此，我國工業(yè)才能在大范圍內(nèi)推廣和應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)，提高我國機(jī)械制造業(yè)的自動(dòng)化水準(zhǔn)。

綜上所述，我國的機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展還需要借鑒工業(yè)發(fā)達(dá)國家的新理念和新技術(shù)，同時(shí)堅(jiān)持普及與提高相結(jié)合的方針，我國的機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展才能走向健康、高質(zhì)和高效之路

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