機械工程及其自動化的發展方向

胥靚靚，蒲秋宇

（東北石油大學，163318）

0 引言

我國機械自動化的使用最早起源于春秋戰國時期，最熟悉的就是魯班的制作，在經歷了數百年的的發展后，隨著人們對于自動化的使用來代替人類手動操作的急切需要，機械自動化開始朝著一個很好的方向發展。因此，具有較高的性能價格比，已成為機械工程自動化系統發展的新方向。

1 機械自動化的概念

對于機械自動化，有著這樣的一個定義：自動化是指機器或裝置在無人干預的情況下按預定的程序或指令自動進行操作或控制的過程，而機械自動化就是機器或者裝置通過機械方式來實現自動化控制的過程。

自動化控制（automation control ），廣義來說，通常是指機器代替人工，不再需要借著人力操作機器機構，能利機械設備等其他裝置元件或天然能源，來完成自動工作。更狹義地說即是以生化、機電、電腦、通訊、水利、蒸汽等科學知識與應用工具，進行設計來代替人力或減輕人力或簡化人類工作程序的機構機制。

2 我國機械自動化的發展現狀

機械自動化技術從上個世紀20 年代開始發展，至今為止已經經過了近百年的歷程，自動化的發展推動了各個行業領域的進步，也促進了機械生產使用的相關行業適應能力。隨著計算機的使用，機械自動化也有了飛速的發展，由于中國還處于發展中，相對的產業層次較低，分布不均勻，一般還是使用手工代替機械自動化，所以，目前自動化在我國還不能發展到一個很好的層次度。對于我們的機械自動化，我們不能只靠個人操作來實現，要逐步以人才掌握高科技技術來發展我國的機械工程自動化。中國作為制造工業的大國，在機械自動化方面的選擇上還是與發達國家有一定的差距，無論是自動化裝備上、數量上、質量上相比都存在著一定的差距性，由于技術相對于發達國家相比是相對的落后，所以這在一定程度上也影響了我國機械自動化的發展。

經過近幾年工業的改革調整，我國的機械企業逐步擺脫了計劃經濟的束縛，機械行業開始跟上市場經濟和信息時代的步伐，逐漸走向全球化；而且，隨著形勢的發展，中國的制造業將得到較大的發展，在這種形勢下，對機械的需求必將有較大的提升，從機械行業發展來看，印刷機械、數控機床、發電設備、工程機械等重頭產品前景仍看好。除了這些傳統工業領域，該行業將進一步向機光電一體化發展，向光加工、環保這樣的新興領域拓展。

3 機械自動化的特點

機械自動化在多行業領域中的使用都體現出了多功能化、高效率、高可靠性、省材料、省能源的特點，可不斷滿足人們生活和生產多元化需求。目前的各個行業的發展都已經離不開自動化系統。

3.1 工業生產勞動條件得到優化

機械自動化技術在工業中的大力實施，電子設備和機械設備的結合，擺脫了原本人工代替機械的狀態，提高了工作效率，使產品產量批量化，減少員工勞動強度，縮短了生產時間，大大提高產品精確度。

3.2 機械自動化的使用提高安全性、可靠性

機械自動化設備本身采用電子元器件，一般都具有記憶、運算、比較、鑒別、判斷、決策、自動監視、警告、自我控制和防護等功能，具有較高的靈敏度和可靠性。在工作過程中，遇到故障時，能自動采取保護措施，并及時發出警告，使管理人員能及時處理故障，減少人員或生產事故的發生，在一定程度上保證了人身安全。

3.3 機械自動化功能齊全，適用面積廣

機械自動系統一般都具有自動控制、補償、校驗和調節功能并可自動保護等，能應用于不各個不同的行業領域當中以及不同的管理崗位及不同的生產線上，可滿足生產上的需求，其應變能力較高。

3.4 控制企業成本，節約資源

機械自動化設備是通過低能耗驅動機構來完成加工產品的，在加工使用的過程中產品的精度高、能源耗用率低，其使用效果跟手工相比較，可節約設備的能源消耗率、用料少，生產速度快，產品質量高，同時也降低了企業的成本控制。另一方面是操作系統從原始的硬件使用到現在的軟件系統，從而使得機械自動化系統朝著輕小型方向發展，減少了工業耗材廢材等等。

3.5 設備調整和維護方便

機械自動化設備使用前期安裝程序指令時，是利用計算機的核心程序，根據不同企業生產的的需要以及工作方式的不同來安裝操作的，不同工業的生產只要選擇適合用用的機器即可，這些控制程序一般都是事先輸入到機械設備的控制系統中，也不需要改變成產設備的任何硬件。而對于具配置較高的系統可以事先存入多種不同的執行程序，然后根據不同的工作對象，只需給定一個代碼信號輸入，即可按指定的預定程序進行自動工作。這類高設置設備方便在使用中適應各類成產先的使用。

同時因機械自動化系統本身的多功能性，可自動檢驗和自動監視功能可對工作過程中出現的故障可及時采取保護措施，使工作恢復正常，管理維護人員只要進行定期維護、保養即可。

4 我國機械自動化的發展方向

發展我國的機械自動化技術的是一個由低到高、由簡單到復雜、由不完善到完善的發展過程，這就要工業企業結合生成實際從我國的具體國情出發實現機械自動化。當機械的操作采用自動化控制系統后，生產方式才從機械化逐步過渡到機械控制自動化、數字控制自動化、計算機控制自動化，這也就出現了以下幾個發展方向。

4.1 機電一體化

目前，我國工業機電一體化的工作主要包括一下兩個方面：一是利用微電子技術改變傳統的生產體系產業，實現機電一體化的目的是節約能源、材料，提高生產作業效率，提高產品質量，推進工業的技術進步；二是開發自動化、數字化、智能化機電產品，其主要任務是促進機電一體產業的形成、提高我國的工業產業結構和產品結構，促進產品的更新換代。典型的機電一體化系統有：數控機床。

4.2 智能化

自動化是現代工業發展的重要手段和條件，也是一個重要發展方向，機械自動化就是能循環執行的，智能化就是能判斷條件的，自能化是在控制理論的基礎上，吸收人工智能實現人與機器共同工作的人機系統，取代或是協助人類工作的工作，如智能鐵路運輸管理系統、智能機器人系統。

4.3 網絡化

隨著全球信息化的深入，機械自動化的發展將融入更多新技術，網絡技術的興起和飛速發展給科學技術將原來的散落的工作狀態，落后的單機技術，通過聯網，斷口通信等技術改良，成為具有高效能傳輸，高資源共享，高技術支持的新的技術和設備狀態，利用計算機技術的先進提高機械自動化技術。

4.4 微型化

微型化是機械自動化向微觀領域發展的趨勢，也就是說隨著機械硬件技術的發展，現在硬件的集成度越來越高，所以計算機控制系統以及機械設備的體積就會越來越小。機械設備雖然縮小、但是其功能無一不全，生產技術反而會更加精確；同時也減少了企業工廠用地，節約了企業土地資源，原本放一臺機械設備的場地可放兩臺、三臺甚至更多。

5 結論

隨著我國經濟建設的快速發展，通過對目前機械自動化的狀況來看，機械工業是為國民經濟提供裝備的基礎工業，也將隨著科學技術的發展而產生變化，我國制造業高速發展,拉動了制造業中應用自動化技術的需求，各個行業領域的發展都已經離不開自動化系統。

[1] 機械自動化專業.百度百科

[2] 機械自動化就業前景 .百度百科

[3] 機械自動化迅速發展為企業節省更多勞力成本.新路標自動化.百度百科

[4] 張際春.電氣工程 及其自動化專業概論[J].內蒙古教育(職教版),2012