機械制造工程和自動化技術的發展分析

趙天祥

摘要 隨著我國的發展和科技水平的不斷提高，人們進行機械制造的過程，已經是呈現機電一體化的過程，機械的制造和自動化的生產，也是如今比較流行的概念，自動化已經是未來自動化技術的主流，所以本文淺析未來機械制造工程和自動化技術水平的發展。

關鍵詞 機械制造工程；自動化技術；發展分析；

1.前言

在我國，工業發展是比較慢的，其經歷了幾個轉折點，而機械制造則是屬于工業發展的重要角色，為了提高工業的發展水平，機械的自動化發展更是其巨大的飛躍，所以注重我國工業的機械化制造和自動化水平的發展，有著重大的意義。2.機械制造工程

2.1 機械制造的現狀

機械制造工業：用機器為主要手段，以金屬為主要原材料進行加工的工業稱為機械制造工業，是現代工業的主體，它為國民經濟各產業與國防建設提供技術裝備、為人民生活提供耐用消費品的國民經濟支柱產業。

世界上各個發達工業國經濟上的競爭，主要是制造技術的競爭。在各個國家企業生產力的構成中，制造技術的作用一般占55%～65%，美、日等國已將制造科學與信息科學、材料科學、生物科學一起列為當今時代四大支柱學科。事實上，雖然世界已進入信息化的大趨勢，但發達國家仍然高度重視制造業發展。據悉，美國制造業對GDP的貢獻率始終大于20%，拉動其它產業30%。

2.2 機械制造的原理

機械產品生產過程：由原材料轉變為機械產品的各有關勞動過程的總和。

（1）生產過程——把原材料轉變成產品的勞動總和，稱為生產過程。

（2）工藝過程——直接改變材料的尺寸、形狀或性能，使之成為零件（產品）的過程，稱為工藝過程。

（3）機械加工工藝系統——機床、夾具、刀具、工件組成。

2.3 發展趨勢

制造技術向自動化、集成化和智能化的方向發展；如 CIM、精良生產、并行工程、敏捷制造等；制造技術向高精度方向發展；特種加工；表面工程；綜合考慮社會、環境要求及節約資源的可持續發展的制造技術將越來越受到重視。（綠色制造模式）；復合加工。

3.機械自動化

3.1 自動化的主要內容

（1）機械加工自動化技術，包含上下料自動化技術、裝卡自動化技術、換刀自動化技術、加工自動化技術和零件檢驗自動化技術等。

（2）物料儲運過程自動化技術，包含工件儲運自動化技術、刀具儲運自動化技術和其它物料儲運自動化技術等。

（3）裝配自動化技術，包含零部件供應自動化技術和裝配過程自動化技術等。

（4）質量控制自動化技術，包含零件檢測自動化技術、產品檢測自動化技術和刀具檢測自動化技術等。

3.2 機械自動化的作用

機械制造中采用自動化技術可以顯著提高勞動生產率，有效縮短生產周期，大幅度提高產品的質量，有效改善勞動條件，并能顯著降低制造成本。因此，機械制造自動化技術得到了快速發展，并在生產實踐中得到越來越廣泛的應用。概括而言，實現機械制造自動化具有如下的作用：提高生產率；縮短生產周期；提高產品質量；提高經濟效益；降低勞動強度；有利于產品更新；提高勞動者素質；帶動相關技術的發展。

3.3 機械自動化歷史

自動化的歷史可以追溯到2500年前工具機（一種原始的轉動器具）的出現，應用它，工匠們能以木材或其它硬性材料生產出較復雜的圓形產品。自18世紀中葉瓦特發明蒸汽機而引發工業革命以來，自動化技術就伴隨著機械化得到了迅速發展。從其發展歷程看，自動化技術大約經歷了四個發展階段：第一階段：從1870年到1950年左右；第二階段：從1952年到1965年；第三階段：從1967年到80年代中期；第四階段：從80年代至今。

4.機械自動化發展趨勢

4.1 光機電化方向

一般機械自動化系統是由傳感系統、能源、（動力）系統、信息的處理系統、機械的結構等部件組成。引進光學的技術，利用光學技術的特點，就能有效地改進機械自動化的傳感系統、能源系統以及信息處理系統。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。任何一臺光機電化機床的動作功能協調關系，可由預設的程序一步一步地由電子控制系統指揮，如數控機床、柔性的加工系（FMS）等。

4.2 柔性化方向

柔性制造單元的主要優點是：占地面積較小，系統結構不很復雜，成本較低，投資較小，可靠性較高，使用及維護均較簡單。因此，柔性制造單元是柔性制造系統的主要發展方向之一，深受各類企業的歡迎。就其應用范圍而言，柔性制造單元常用于品種變化不是很大、生產批量中等的生產規模中。柔性制造系統的主要優點是：可以減少機床操作人員；由于配有質量檢測和反饋控制裝置，零件的加工質量很高；工序集中，可以有效減少生產面；與立體倉庫相配合，可以實現24h連續工作

4.3 智能化方向

計算機在機械制造中的應用已成為機械制造自動化發展中的一個主要方向。而且在生產設備的控制自動化方面起著越來越重要的作用。例如：普通數控機床的控制；加工中心的控制；計算機數控；計算機群控；間接式群控系統；直接式群控系統；適應控制。

4.4 全球信息化方向

在跨國購并和國際產業轉移的過程中，全球化的另兩個表征：全球采購與配套、全球設計與制造，相應形成。金融的全球化則是與上述表征相關的必然結果。于是，市場競爭在全球范圍內展開并愈益激烈。

5.結束語

機械化的自動生產解決了傳統的機械工程中的部分問題，并且更加智能化、環保化、信息化的生產，其發展潛力巨大，也是未來信息化時代的大勢所趨和社會需求，所以大力發展機械化的自動技術，改善其技術措施，我國需要最大化的來實現機械工程的自動化發展。

參考文獻：

[1]藺志丹.機械自動化技術在機械制造業中的應用[J]. 科技創新與應用.2011（8）：90-92

[2]于勇.我國機械制造技術的現狀及發展方向[J]. 山西焦煤科技.2013（4）：20-22