機械工程自動化應用的探討

邵士杰

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也得到了全新進展。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。本文主要是對自動化技術在機械工程中的應用進行了分析和探討。

關鍵詞：機械工程；自動化；應用方式

中圖分類號：F416.4 文獻標識碼： A

在機械制造業的發展過程中，不可避免需要自動化技術作為保障，科學技術的不斷向前發展可以極大地推動機械工程的進步，目前我們強調將機械工程與自動化技術相結合，就是為了能夠進一步促進我國機械制造業的發展，而且也有利于實現對機械工程及自動化的創新實踐開發，創新是一個國家興旺發達的不竭動力，同樣也能夠作用于我國的工業化發展，因此，想要實現機械工程及自動化技術的發展，我們就必須要進行創新實踐改革。

一、國內自動化技術在機械工程中運用發展現狀

目前，雖然國內的機械自動化技術在改革開放后有了突飛猛進的發展，但相對于國外先進機械自動化技術，國內自動化技術在機械工程中的發展運用仍然處于早期階段，在技術發展方面，國內的產品流水線大部分是以半自動機床、組合機床等機械設備硬性組合配置而成的自動線，而發達國家早已實現了全機器智能生產線；在設備生產管理方面，國內大部分企業管理模式落后單一，與自動化技術快速發展、制造業技術創新日新月異的經濟形勢脫離；在人才教育儲備方面，國內教育與生產分離，人才管理機制落后，對自動化技術研究仍然處在理論階段，自動化實用型人才缺乏；在自動化設計創新方面，雖然國內大力引進國外先進自動化技術，但對其沒有融會貫通，技術消化吸收不夠，對國內自身自動化技術設計水平提升沒有產生較大幫助；在工藝水平方面，國內機械加工精度、自動化運用水平則仍然停留在初級階段。

就自動化技術在國家機械制造領域運用而言，國內沒有形成既帶有社會主義特色又與國際自動化技術發展相結合的自動化運用體系，機械自動化運用領域較少，科研投入及管理制度等相對都比較缺乏。

二、機械工程中自動化技術的應用

1、集成自動化技術

集成自動化技術是指在現有的信息技術基礎上加以改進，使整個機械工程中的制造過程更加的具體，與此同時把生產流程中所有相關的生產信息與技術有效地集成在一起的技術，這項技術的目的是加強集成功能、開拓機械生產。目前為止，集成自動化技術憑借著上述優勢得到了國家機械工程制造中的廣泛認可。與此同時，集成自動化技術隨著目前計算機集成系統的日益改善，也逐漸的包含了許多方面。從當今的市場發展上來看，這項技術從研發產品開始，到生產與控制產品，都能夠獲取最高的效益。

2、智能自動化技術

這項技術不光采用了智能化的機械，并且還使用了集成化手段來達到自動控制。所以，可以把它看作是一項將集成與智能集為一體的自動化技術。這項技術把產品的制造過程和人工的智能技術在機械工程技術的應用過程中有效的融合在了一起，這樣做具有以下兩點好處：①有利于監控自動化生產的全部流程，在大幅度提高生產效率的同時，還能夠節省人力資源；②由于此項技術借助了神經網絡識別信息的功能，使機械的制造系統在工作的過程中獲得相對較強的適應能力與自主組織學習能力，以便在機械生產的過程中遇到緊急的突發狀況時快速的反應，并予以適當的解決。

3、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。

4、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。

5、柔性自動化技術

柔性自動化技術是一種伴著計算機技術產生的新型的自動化技術，這種技術既能夠自動的進行技術性的操作，也能夠完成已經明確了的加工目標。在當今的機械工程制造產業中，就是需要這種能大大提高生產率的技術，從而推動工業化的發展。目前，在機械工程制造中柔性自動化技術已經成為了不可缺少的一部分，它主要將數控技術作為核心，通過有機的結合先進的信息科學技術、機械生產技術以及高端的計算機設備來發展機械工業制造。對于工業發展來說把自動化技術應用到機械工程中也有著重要意義：①可以大大的提高生產效率、增加生產數量，進而大大降低工人的勞動強度。②既能夠降低生產成本，又能保證產品的質量，從而大大的增加了產品的效益。通過以上兩點可以看出，現代機械工業制造行業的發展趨勢是柔性自動化技術。

三、機械工程自動化的進步

1、精密機械

精密機械是高科技制造業的基礎，兩者互動密切，相輔相成。機密機械工業的推動，可加速高科技產業升級，全面調整經濟結構、高科技產業的發展，又可相對擴大對精密機械的市場需求，帶動機械成長茁壯。精密機械技術包含了NG工具機，超精密加工技術，納米加工技術，新精密機械技術等領域。

2、工具機技術

未來工具機產業將以發展高速切削、硬切削技術為主，而高速切削加工機的主要發展項目應以高速主軸及高速進給技術為主。在進給系統高速化方面，未來線性馬達的應用應會普及化，故硬加速協助業者進行高速切削工具機相關技術之研發。

3、半導體制程設備技術

我國半導體工業在過去十年來蓬勃發展，已為半導體工業相關技術扎根，也帶來信息相關產業的進步與發展。目前Ⅲ－Ⅴ族半導體晶園廠量產技術尚在萌芽階段，生產制程與設備尚有很大的改善空間。我國灣砷化鎵產業已成型，且為全球唯一投入砷化鎵晶園代工的地區，依各業者規劃的產能計算，不僅可拿下近五成的晶圓制造市場，并有機會延續硅晶圓發展模式，再創另一個半導體產業高峰。

結語：

當今科技的進步與市場的需求對于機械工程的建設提出了前所未有的挑戰，同時又提供了更廣闊的發展空間。正是這種挑戰與機遇共存成為了機械工程發展的動力，在自身不斷完善發展的同時又從各個學科領域中獲得新的啟示與技術支持提高改進和創新的能力。在廣闊的市場需求與人才不斷擴充的前提下，我們不僅要加強自身的建設與發展更要積極的向國際最尖端的領域學習借鑒，相信我國的機械工程會引領世界。

參考文獻：

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