機械工程中應用自動化技術研究

摘要：廣泛應用于機械工程中的自動化技術，隨著國家機械工程制造的快速發展得到了全新進展。機械工程的產業因為自動化技術的發展而得到了全新的變化。機械工程中自動化技術的應用不僅可以實現原料成本的大幅降低及生產效率的大幅提高，還是避免人力資源浪費的最為有效的途徑，因此必須對其給予足夠的重視。

關鍵詞：機械工程；自動化技術；運用

廣泛應用于機械工程中的自動化技術，隨著國家機械工程制造的快速發展得到了全新進展。相對于原來單機的、局部形式的自動化技術來說，現在采用了智能化設備與高科技的自動化技術在生產率上得到了大幅度的提高。所以說，機械工程的產業因為自動化技術的發展而得到了全新的變化。為此，筆者對自動化技術在機械工程中的應用進行了分析和探討。

一、自動化技術出現的歷史背景

機械制冷加工生產中，于二十世紀的八十年代開始出現最早的機械自動化，該技術的使用對冷加工中大批量的生產過程起到至關重要的作用。而在此后，為了適應當時市場的變化和需求，開始對該技術進行修改補充，以增強我國的機械制造業對當時高速靈活的市場的適應能力，最突出的就是建立一種可變的自動化式生產系統，也就是通過計算機來實現制造技術的高度柔性自動化。這種可變的自動生產系統進行工作的前提是制造系統不改變或者是變化的可能性很小，只有在這種情況下，才能使機器設備以及生產管理的過程中實現自動檢測和信息的處理，并能進行合理的分析判斷，然后自動進行預定的操作其中的某一過程，同時，從制造某一零件能夠自動轉換到制造其他的不同的零件。經過實踐分析發現，在這一時期定義的自動化制造系統和現在大多數實際運用中的企業存在很多不相融合的地方。現在，除了少數工業比較發達的國家中一些生產部門使用的機械自動化水平較高外，其他的大多數國家機械自動化的水平還處在操作的初級階段，我國也處在其中，因此，需要對該技術進行不斷的研究探索，循序漸進，經過不懈的努力和創造來實現自動化最理想的高級階段。

二、機械工程自動化的發展

以微電子技術、軟件技術、計算機技術以及通信技術為核心而引發的數字化、網絡化、綜合化、個性化信息技術革命，不僅能深刻地影響著全球的軍事、社會、經濟和科技的發展，而且也深刻影響著機械自動化的發展趨勢。

機械工程自動化的發展有一個極為重要的發展發展就是光機電化發展方向，因為在這一方向上，我們可以把整個進行有效的組合，在光機電化系統中，整個系統是由傳感系統、信息處理系統、動力系統、能源、機械結構等部件組成，最重要系統則是光學感應系統，在機械自動化的發展中，通過引進光學技術，利用光學技術的先天優勢，就能有效地改進機械自動化的傳感系統、能源系統和信息處理系統。光機電化技術可省過去靠機械傳動鏈連接的各個相關動作部分，改用幾臺電機分別驅動，或用電力電子器件，或用電子電控裝置進行相關動作控制來實現。光機電化技術使得操作人員擺脫了以往必須按規定操作程序或節拍頻繁緊張地進行單調重復操作的工作方式，能以靈活方便地按需控制和改變生產操作程序。

三、自動化技術在機械工程中的柔性運用

當前的機械制造技術及市場需求千變萬化，這就要求企業具有快速應變機制，對市場新興需求進行快速響應，在競爭對手做出變化之前快速占領相關市場，并對客戶的各種需求進行及時有效反饋，最大限度的滿足客戶需求，對企業產品做出適合市場的調整。傳統機械行業在這些方面存在先天性不足，自身調節能力弱，自動化技術的柔性應用可以很好的解決這一問題。

柔性自動化技術主要是指在對市場需求仔細調研分析的基礎上，根據市場及客戶反饋信息，對產品結構或類型做出調整優化，細分產品市場，滿足不同階梯市場的需求。在機械工程中運用柔性化技術，可以提高企業對外部市場的適應能力，提高對外部不利因素的免疫能力，最大限度的保證企業市場利益、產品市場占有率、覆蓋率。

柔性自動化技術提高了機械制造效率，并催生了一種新型機械制造模式，即敏捷制造。敏捷制造的主要基礎就是自動化柔性生產技術，依靠柔性生產系統，縮短了機械產品生產周期，提高了機械產品適應性、實用性，并且建立了機械生產制造企業與市場客戶之間有效快速的溝通渠道，滿足了產品多樣性及個性化的生產應用。

四、自動化技術在機械工程中的集成運用

自動化技術集成是將整個生產制造過程中涉及到的設計、評估、生產及銷售信息進行整合優化，對各類技術、原材料及物流等信息實施集成，實現產品生產線的高效運行。隨著電子、計算機、通信等高科技不斷推動自動化技術發展，機械制造系統不斷吸收其最新成果用于機械生產指導，逐漸形成了以自動化技術為核心的機械制造集成系統，融合了從單機到系統，從單一形勢到軟硬件結合，從簡到繁的各個階段的集成制造系統，廣泛適用于各種機械加工制造領域。

在該集成制造系統中，尤以計算機集成制造系統應用最為廣泛，受到國內機械工程制造業普遍認可。計算機集成制造系統簡稱CIMS，該系統強化集成功能，集成了產品生產過程中多種技術與相關生產信息，以系統工程理論為基礎，結合計算機網絡與數據庫系統，精簡了產品生產流水線，建立了標準流程，擴大了機械生產，降低了資源浪費，是目前相對成熟的集成制造系統。隨著計算機集成系統不斷改進完善，集成的內容涵蓋范圍必將越來越廣，最終將形成一套集質量工程、數據庫信息、產品設計制造、管理決策等整個生產信息的復雜集成制造系統。

五、自動化技術在機械工程中的智能運用

智能制造是近代發展起來的新興學科，以人工智能技術接管產品生產制造控制系統，并能解決大部分復雜的決策問題，大幅提高自動化機械制造系統水平及其實用性。智能制造系統由專家系統、自動化制造技術、系統工程、神經網絡人工智能等相互結合，在孤立的生產系統（如市場實用性、經濟性、兼容性等）之間建立有效溝通鏈接。

智能制造系統以人工智能為首，機械制造技術為身，在制造系統的各個環節中實現人工智能取代人的控制操作，運用相關理論技術使人工智能發揮出人類的作用，從而弱化甚至解除人類在機械制造過程中的作用，實現跟人腦工作機理類似的自動化技術。在該技術中，系統可以像專家一樣進行決策分析，對自身生產過程進行及時動態監督，對可能發生的錯誤進行預防并對已發生的錯誤進行自動更正，同時，對突發事件能夠進行正確及時的處理，調整自身系統以適應外界環境變化。

六、自動化技術在機械工程中的全球信息化運用

目前，生產全球化已經深入到世界各個國家、企業的生產系統中，一個產品的完成往往由各個國家分工合作制造才能完成，因此，生產全球化拉動信息全球化程度越來越深，機械自動化也將向全球信息化的方向發展。生產全球化間接推動了信息與信息技術的全球化，不論柔性化、集成化還是智能化制造，越來越依賴全球的信息網絡，只有依借全球信息網絡，才能實現生產制造系統的不間斷工作，才能實現對機械制造各個過程高效融合，最終實現生產效率的大幅提高。

綜上所述，自動化技術在機械工程中的應用已逐步成為機械制造領域相當重要的組成部分，機械工程中自動化技術的應用不僅可以實現原料成本的大幅降低及生產效率的大幅提高，還是避免人力資源浪費的最為有效的途徑，因此必須對其給予足夠的重視。

（作者單位：河南省鞏義市第三中等專業學校）