自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械制造業(yè)中的應(yīng)用及前景展望

摘要：近年來，隨著工業(yè)革命的不斷深化，機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)逐步得到了普及和發(fā)展，全世界的經(jīng)濟(jì)技術(shù)都在其影響下獲得了巨大的進(jìn)步。本文通過對(duì)機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)現(xiàn)狀進(jìn)行分析和概括，介紹自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械制造業(yè)中的應(yīng)用情況，并對(duì)其在行業(yè)中的發(fā)展進(jìn)行展望。

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1671-864X（2015）03-0139-01

一、自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械制造業(yè)中的發(fā)展概述

機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)就是指，通過將自動(dòng)化技術(shù)與機(jī)械制造技術(shù)相結(jié)合，并使用自動(dòng)化和連續(xù)性的生產(chǎn)作業(yè)及生產(chǎn)方式對(duì)加工對(duì)象進(jìn)行科學(xué)加工，從而提高產(chǎn)品生產(chǎn)過程的高效性與安全性，最終實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量與生產(chǎn)效率的全面提升。一般來說，機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)重要有程序單元、作業(yè)單元、傳感單元、制定單元、控制單元等幾個(gè)方面，其專業(yè)性較強(qiáng)，應(yīng)用范圍十分廣泛。

機(jī)械自動(dòng)化不僅能夠降低生產(chǎn)投入，提高生產(chǎn)對(duì)象的流動(dòng)和變換速度，還能夠使生產(chǎn)過程得到優(yōu)化和提升。從一定程度上來說，發(fā)展機(jī)械自動(dòng)化提高了機(jī)械制造業(yè)的技術(shù)水平，同時(shí)也成為了一種全新的生產(chǎn)力，推動(dòng)著國民經(jīng)濟(jì)各個(gè)部門的生產(chǎn)與發(fā)展。

二、機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

（一）從技術(shù)發(fā)展階段上來看

科技的發(fā)展與經(jīng)濟(jì)效益密切相關(guān)，提升自動(dòng)化技術(shù)水平一定程度上能夠促進(jìn)企業(yè)的整體生產(chǎn)能力，從而推動(dòng)真?zhèn)€社會(huì)的發(fā)展和進(jìn)步。上世紀(jì)20年代，機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)被廣泛應(yīng)用于大規(guī)模冷加工工藝過程中。隨著科技的不斷進(jìn)步，到了上世紀(jì)60年代末期，為了使用市場(chǎng)的需求變化，可變性的自動(dòng)化生產(chǎn)系統(tǒng)開始出現(xiàn)，機(jī)械制造業(yè)開始逐步提高對(duì)市場(chǎng)的靈活反應(yīng)能力。

從世界的范圍來看，目前西方發(fā)達(dá)國家的自動(dòng)化技術(shù)水平已達(dá)到了柔性化、集成化和智能化的水平。

（二）從機(jī)械工程的生產(chǎn)管理上來看

機(jī)械自動(dòng)化的發(fā)展離不開與之相關(guān)的技術(shù)與配套設(shè)施的協(xié)同發(fā)展。西方發(fā)達(dá)國家多采用先進(jìn)的信息化管理系統(tǒng)，將信息管理技術(shù)運(yùn)用到機(jī)械制造業(yè)的生產(chǎn)管理中，這樣能夠提高產(chǎn)品的出廠速率，又能降低企業(yè)資金成本提高利潤。

而我國的大多數(shù)企業(yè)仍采用傳統(tǒng)的低效率與高耗能的生產(chǎn)管理方式，普遍呈現(xiàn)出預(yù)算成本壓力較大，整體生產(chǎn)效率遠(yuǎn)低于國際平均水平。如果這種局面不能得到相關(guān)部門的注意和重視，并采取一定相應(yīng)措施來應(yīng)對(duì)，我國的機(jī)械制造業(yè)產(chǎn)品發(fā)展空間會(huì)受到壓縮和制約，產(chǎn)品市場(chǎng)將會(huì)受到很大的威脅。

三、自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械制造業(yè)中的應(yīng)用

（一）柔性化應(yīng)用

柔性化是指機(jī)械自動(dòng)化系統(tǒng)能與內(nèi)外部環(huán)境相匹配，表現(xiàn)出較強(qiáng)的反應(yīng)性和適應(yīng)性，同時(shí)具備良好的可操作空間。在柔性化矯情的機(jī)械自動(dòng)化生產(chǎn)系統(tǒng)中生產(chǎn)出的產(chǎn)品，不僅質(zhì)量可以得到保證，還能夠符合市場(chǎng)的實(shí)際需求，具體體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1.提高企業(yè)生產(chǎn)率，提升產(chǎn)品質(zhì)量。

2.滿足客戶需求，保證生產(chǎn)周期。

3.強(qiáng)化信息系統(tǒng)的可靠性。

4.優(yōu)化企業(yè)結(jié)構(gòu)，滿足市場(chǎng)對(duì)于機(jī)械制造業(yè)產(chǎn)品多樣化和個(gè)性化的發(fā)展需求。

柔性化的機(jī)械自動(dòng)化系統(tǒng)信息處理能力極強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)信息化處理的成本較低，生產(chǎn)方式靈活多變，其生產(chǎn)結(jié)構(gòu)與產(chǎn)品類型能夠適當(dāng)調(diào)整，避免與市場(chǎng)脫節(jié)。柔性化不僅對(duì)企業(yè)發(fā)展影響巨大，在實(shí)際生產(chǎn)中，也能夠節(jié)約人力資源，提高效率，將自動(dòng)化充分運(yùn)用和發(fā)揮。例如，某些領(lǐng)域中的一些具有高危性的特殊工作，可以用自動(dòng)化設(shè)備代替等等。

（二）集成化應(yīng)用

集成化指的是在機(jī)械制造業(yè)中的技術(shù)能力與技術(shù)經(jīng)營的集成，是一種用于生產(chǎn)過程中的基本計(jì)算機(jī)手段，其主要思想是從生產(chǎn)過程宏觀控制考慮，通過對(duì)生產(chǎn)技術(shù)、原材料以及資源信息進(jìn)行科學(xué)合理的調(diào)整，最終實(shí)現(xiàn)技術(shù)功能與經(jīng)營活動(dòng)的集成，各功能也能得到充分的發(fā)揮。

目前，企業(yè)采用的較為常見的集成方式包括CAD/CAM為主的CIMS工程應(yīng)用方式。這種方式能夠大大提高機(jī)械制造過程的穩(wěn)定性，因此在機(jī)械制造行業(yè)中的到了廣泛的應(yīng)用和普及。這些高集成化的生產(chǎn)方式在機(jī)械制造行業(yè)中的全面覆蓋充分說明，在不久的將來，集成化必然會(huì)成為機(jī)械制造行業(yè)最為核心的生產(chǎn)方式之一。

（三）智能化應(yīng)用

智能化是指在機(jī)械制造過程中合理地加入人工智能技術(shù)，在自動(dòng)化的基礎(chǔ)上，結(jié)合系統(tǒng)工程管理技術(shù)措施，力求模仿專家的職能來替代或拓展原有制造環(huán)節(jié)中的專家或技術(shù)人員的工作，以此來實(shí)現(xiàn)智能化生產(chǎn)。

與普通的制造系統(tǒng)相比，智能化生產(chǎn)有非常明顯的優(yōu)勢(shì)：它不但具有較強(qiáng)的組織適應(yīng)能力和自行學(xué)習(xí)能力，還能夠主動(dòng)對(duì)生產(chǎn)過程中遇到的情況進(jìn)行分析和處理，結(jié)合實(shí)際進(jìn)行管理和控制。智能化的機(jī)械制過程可以有效提高生產(chǎn)效率，同時(shí)業(yè)能減少生產(chǎn)過程中人工作業(yè)量，提高生產(chǎn)工作效率，減低人工成本。這種先進(jìn)的智能程序系統(tǒng)的內(nèi)部數(shù)據(jù)庫集成了大量的專家水平的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，是人工智能技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)的融合，確保了機(jī)械制造過程的順利進(jìn)行。

四、自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械制造中的前景展望

首先，在計(jì)算機(jī)技術(shù)不斷發(fā)展的推動(dòng)下，數(shù)字化的機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)業(yè)也得到了重視，數(shù)字化生產(chǎn)與數(shù)字化管理逐漸形成，例如使用相應(yīng)的計(jì)算機(jī)軟件對(duì)產(chǎn)品零部件使用情況進(jìn)行模擬；對(duì)產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新；運(yùn)用數(shù)字化管理系統(tǒng)減少誤差，確保自動(dòng)化生產(chǎn)的合理性等。

其次，發(fā)展低成本的自動(dòng)化技術(shù)也是現(xiàn)代機(jī)械自動(dòng)化的重要發(fā)展方向，比起原先單純使用機(jī)床布局和原有技術(shù)設(shè)備的生產(chǎn)方式，低成本自動(dòng)化技術(shù)投資少，見效快。例如日本豐田公司的JIT（準(zhǔn)時(shí)生產(chǎn)方式）、TQC（全款質(zhì)量管理）和GT（成組技術(shù)）等生產(chǎn)方式都使原來自動(dòng)化程度不高的企業(yè)收到了良好的經(jīng)濟(jì)效益。

最后還要注重配套工程在機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)中的作用。現(xiàn)在的機(jī)械自動(dòng)化發(fā)展技術(shù)在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用是通過在控制理論的指導(dǎo)下完成的，其過程中使用到計(jì)算機(jī)技術(shù)、機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、自動(dòng)控制理論以及零配件檢測(cè)技術(shù)等。因此，機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展中會(huì)偏重于電子學(xué)、機(jī)床自動(dòng)化、零配件檢測(cè)以及機(jī)械技術(shù)方面，例如微處理機(jī)、可編程控制器、傳感器以及新型刀具等。這些系統(tǒng)軟件的使用能夠?yàn)闄C(jī)械自動(dòng)化提供科學(xué)依據(jù)，也將成為未來機(jī)械自動(dòng)化的技術(shù)基礎(chǔ)。