自動化技術在機械制造中的應用趨勢

高陽

自動化技術是一門綜合性技術，它和控制論、信息論、系統工程、計算機技術、電子學、液壓氣壓技術、自動控制等都有著十分密切的關系，而其中又以控制理論和計算機技術對自動化技術的影響最大。20世紀60年代，隨著復雜的工業生產過程、航空及航天技術、社會經濟系統等領域的進步使自動控制理論得以迅速發展，自動化技術水平大大提高，數字計算機的廣泛應用以及現代控制理論的誕生便是最好的明證。

如今，隨著互聯網技術特別是“互聯網+”技術的廣泛應用，自動化技術已經得到了廣泛的應用，機電一體化、機械功能多元化、結構設計標準化與模組化、控制智能化、結構運動高精度化、信息自動化、物資供輸自動化、生產自動化、設備裝配自動化、檢測自動化等已經完全固化下來，并且愈來愈精密、科學。

現如今，產業的大環境為現代工業領域提出了很多新的課題，如產業結構的優化、競爭力和創新能力的提升、制造業的綠色與智能化等等，尤其是“十八大”盛會的召開，更加強調了在新形勢下將“創新”、“綠色”等關鍵詞融入行業發展趨勢中的必要性和緊迫性，產業創新升級、單位GDP能耗等“硬”指標也將在未來一段時期內不斷考驗中國的裝備與制造業。在這樣的背景之下，裝備制造業中的自動化技術一定會越來越重要，除了其固有的控制、監測等功能外，自動化技術也成為了提高能效、改善生產管理水平的利器，甚至是現代生產力的必要組成部分，自動化技術在機械制造中的應用必將有著十分廣闊的前景。

一、高度集成化

將自動化應用在機械制造領域，首要解決的問題就是實現制造技術的高度集成化。集成化是一種生產模式，能夠將多種生產內容按照一定的順序來形成流水作業，對制造生產工作進行整合，并在計算機技術的基礎上來實現和完成機械制造的自動化，并將其細分到各個子系統中，如自動化信息系統、自動化制造系統、自動化管理系統等，相互子系統之間分工協作，形成一套擁有高集成度的機械制造自動化系統。

二、智能化

機械制造是由手工制造發展轉變而來的，傳統簡單的機械制造技術無法滿足新時代的要求，依托于先進的計算機科學所構建的智能化系統能夠實現機械加工的集成化、系統化、流程化作業，打破傳統機械生產的局限，引入高效能的功能體系，結合計算機信息技術來實現系統的集成和整合，使之成為一個整體，力求實現全自動的智能化生產。智能制造就是將人工智能技術引入到機械制造中，同時在自動化基礎上實現更加現代化的機械制造，使相互之間的技術能夠相互滲透和共融，能夠運用計算機來對機械制造進行分析和決策，模擬人的思維來模仿和代替人的工作。此外，相較于專家智慧，智能化機械制造能夠完成專家無法完成的對自身進行監視，及時發現錯誤并進行調整和改進，同時還能對任務進行預設，不斷調節自身參數獲得最佳狀態，不受情緒的影響等優勢。可見，智能化系統相較于人工智能要更高一層。

三、虛擬化

虛擬化指采用計算機技術來使機械產品能夠在現實中完成完全模擬，進而提升產品質量，提高工作效率。比如，機械制造過程中應用計算機模擬仿真技術和信息控制技術，能夠更好的對計算機的控制過程進行模擬，發現其中所存在的問題，進而在實際工作中避免出現類似錯誤。利用虛擬化能夠大幅提高產品設計和研發的周期，保證產品質量，進而提升在市場中的競爭力。

四、柔性自動化

現代機械制造業的發展要求企業在市場應變能力上要更為靈活，對客戶的反饋有快速捕捉并對產品加以改進的能力，因而要根據市場需求的內外部環境條件來有針對性的進行部件更新，對產品生產結構進行調整或改變機械制造種類等，對此，采用柔性自動化技術是最佳的選擇。利用計算機技術來構建人機交互界面，并結合自動化技術構建一個擁有柔性自動化的信息管理系統，為獲得更高的效益和利潤提供保障。柔性自動化系統中并不完全是自動化設備，也存在普通設備，只是在個別環節上可以進行人為介入，以提升機械制造的作業效率。柔性自動化所要實現的目標就是使產品生產能夠更好的滿足市場需求，提升市場競爭力。與此同時，采用柔性自動化能夠拉近機械設置、機械生產、機械制造之間的關系，使集成化程度更高，大幅提升自動化技術應用背景下機械制造的效率。

五、機械制造業將跑步抵近機器人時代

工業機器人是制造業創新自動化應用的一個典型例子，而這一前沿技術也毫無爭議地成為了業界討論的熱點，這樣的現象也吸引了很多應用行業投來的目光，大有一奪業界眼球之勢。從制造業大鱷富士康高調向“機器勞動力”伸出“橄欖枝”，到眾多機器人廠商攜新產品新應用頻頻出鏡，工業機器人仿佛已經走上了技術升級、應用拓展的快行道。

當前，業界有一句話，說自動化技術是工業領域的“萬金油”技術，由此可見自動化技術的應用之廣泛。事實上，從上層的控制系統，到底層的數據采集、傳動驅動，都是自動化技術的用武之地。尤其是隨著產業宏觀需求的變化，自動化技術在整個工業體系內的角色和定位也在不斷深入。