機械制造與自動化技術的研究

摘要：機械制造屬于我國的重要產業，不僅對工業具有重要影響，同時也影響著農業以及高新技術產業，在一定程度上決定了我國的發展水平。自動化技術的產生與應用，為我國機械制造業帶來了新的發展機遇，將該技術應用在機械制造業當中，可以提升機械制造的效率與效益。基于此，本文首先對自動化與機械自動化進行了簡單介紹，其次分析了機械制造和自動化技術的融合現狀與發展前景，最后從實用性、低成本性以及配套性等方面提出了幾點機械制造與自動化技術融合發展的建議，旨在為我國機械制造業的發展貢獻一份力量。

關鍵詞：機械制造；自動化技術；低成本性

在機械制造業當中對自動化技術進行有效應用，可以實現機械制造的持續化生產，進而提升生產質量和生產效率，是加快機械制造業轉型、升級的有效手段，同時也是提升人們生活水平、促進我國經濟發展的必然選擇。所以對于機械制造企業而言，有必要對機械制造與自動化技術進行充分研究，并將二者進行融合發展，在增加自身綜合效益的同時，也可以為人們提供優質的制造服務。

1 自動化與機械自動化

1.1 自動化

不同時期的人們對自動化的概念有著不同的理解。在過去，人們普遍認為自動化就是利用機械來代替人力操作，對一些特定動作可以自動完成。后來隨著科學技術的不斷發展，尤其是在計算機技術出現之后，人們認為在自動化生產過程中，機械不僅可以代替人的體力，同時它還可以輔助或者是代替人的腦力勞動，對特定作業進行自動完成。

具體來說，從廣義的角度來看，自動化的內涵體現在以下幾點：第一，自動化功能。自動化可以對人的體力勞動或者是腦力勞動等進行代替，對整個制造系統進行有效協調、控制、優化以及管理，屬于一個有機體系；第二，自動化范圍。自動化不僅包括生產制造過程，也涉及到了產品的整個生命周期；第三，自動化研究對象。自動化的研究對象主要體現在信息處理與自動控制兩個方面；第四，自動化應用。自動化應用主要包括過程自動化、管理自動化、家庭自動化、實驗室自動化以及機械制造自動化等。由此可見，自動化屬于一個動態概念，其內涵比較廣泛、深刻。

自動化屬于一種科學技術，它所涉及到的學科比較多，并且應用范圍也比較廣。自動化系統的組成部分包含5個單元：一是程序單元，屬于系統的核心單元，包含一些自動化程序；二是作用單元，主要是對能量、定位等進行施加；三是傳感單元，主要是對過程的性能以及狀態等進行檢測；四是制定單元，可以對相關數據信息進行對比分析，在此基礎上對指令信號進行制定與發送；五是控制單元，主要是對作用單元進行調節。

1.2 機械自動化

機械自動化指的是機械制造業對自動化技術的應用，目的在于可以對加工對象進行連續生產，實現生產過程的自動化，進而提高機械制造的質量與效率。實際而言，機械自動化是一種自動控制與電氣化、機械化等相結合的產物，主要將離散工件作為處理對象。在過去，機械制造自動化主要是通過機械、電氣部件或者是單一的自動生產線進行自動化操作。隨著電子計算機的迅猛發展，又出現了加工中心、計算機輔助設計與制造、數控機床、自動化倉庫以及機器人等，同時也研發了一種柔性制造系統，并且被應用在自動化生產車間當中，大幅度提升了機械制造業的自動化生產水平。[1]

2 機械制造和自動化技術的融合現狀與發展前景

2.1 融合現狀

在信息化時代當中，出現了各種高新科技，并且被廣泛應用在機械制造和自動化技術的融合當中。

通過計算機技術可以進行輔助設計與制造，對數據庫系統進行建立，對產品數據進行有效管理，這些都是機械制造自動化系統的組成部分。對于自動化信息系統而言，可以通過計算機對制造數值進行控制，精確加工相關產品，在生產結束之后，能夠將產品數據輸入到產品的數據庫當中，再和標準數據進行比對分析，最后通過自動檢測系統對其進行檢測。自動檢測系統主要包括電流信號、智能檢測設備和時序識別技術等幾個部分，是自動化技術的典型應用。

同時，為了提升工作質量和工作效率，多數制造企業都會優先使用自動化供應系統，該系統可以將生產制造過程中所需要的零件以及原料等傳送至自動化生產系統的指定位置，通過由自動化數據管理軟件和自動運輸裝置構成的自動化供運系統，可以對機械制造效率進行有效保障。在產品生產結束之后，可以通過自動化裝配系統對產品進行裝配，避免了人工裝配的一些不足之處，不僅省時省力，而且還增強了裝配工作的有序性和便捷性，更重要的是和自動化的生產系統、自動化的供應系統等形成了一條完整的生產流水線，大幅度提升了機械制造的質量與效率。要想全面發揮自動化技術在機械制造業中的作用，就必須引入自動加工生產系統，該系統是自動化技術和機械制造融合的重要橋梁，是一種省時省力、提升效率與質量的核心技術。[2]

2.2 發展前景

隨著我國科學技術水平的不斷提高，機械制造與自動化技術的發展前景也比較廣闊，具體而言，體現在下述幾個方面：

第一，信息技術的智能化發展，帶動了機械自動化的智能化發展，在進行機械制造時，可以通過智能系統對自動化運作進行控制，在及時、準確地發出指令之后，可以大幅度提升機械制造效率。另外，智能系統和機械自動化具有極強的適應性，從現階段生產制造當中一些智能系統的應用情況來看，智能系統可以對生產活動進行完全適應。

第二，將計算機應用到機械制造業當中，對制造過程中的各個系統進行有效集成，這也是機械制造自動化的一個發展趨勢，在計算機技術日益普及的時代背景下，可以對一些繁瑣復雜的工作流程進行有效整合，對生產流程進行優化，進而提升工作效率。

第三，機械制造業的虛擬化也是機械制造自動化的一個發展趨勢，在進行生產制造時，可以利用計算機技術進行模擬生產，對自動生產系統的運作過程進行預演，及時發現其所存在的問題，并采取相關措施進行解決，同時也可以利用計算機技術對產品進行虛擬制造，在預檢測的基礎上，對產品問題進行及時發現并及時解決，以確保機械生產活動可以順利進行。[3]

3 對機械制造與自動化技術發展的幾點建議

3.1 注重自動化技術的實用性

自動化技術在進行發展時，需要對我國機械制造業的實際情況進行充分考慮，以確保自動化技術的可靠性與可操作性。在自動化技術發展過程中，應該對它的實用價值進行重點考慮，以滿足機械制造業的實際需要，進而發揮自動化技術對企業的價值。同時也要對技術進行引進和創新，對低負荷率的生產方式進行轉變，根據現有技術水平以及發展情況等對自動化技術應用方式進行明確，進而提高機械制造業的生產速度與質量，增加企業的綜合效益。

3.2 注重自動化技術的低成本性

目前，我國應該以“成本低、效益高”的原則對自動化技術進行發展，對資源進行優化配置，對低成本的自動化技術進行重點發展。低成本技術屬于一種LP生產模式，也就是說在機械制造自動化技術發展過程中，應該對相關設備與技術進行引進，之后再根據實際情況，對設備進行升級改造，對機床布局進行調整，減少資金以及設備等的投入，進而增加企業的總體效益。同時也要不斷增加設備的技術含量，對技術人員進行相應的培訓，提升他們的綜合素質與專業水平，將技術與人才進行有效結合，進而全面提高機械制造的自動化水平。現階段，有很多機械制造企業都已經進行了自動化改裝，并且大幅度降低了企業的生產成本，取得了比較好的效果。

3.3 注重自動化技術的配套性

在進行自動化技術發展時，不僅要注重自動化技術的技術含量，同時也要注重自動化技術的配套性。企業應該做好項目基礎工作，并根據自身情況對機械制造主機進行發展，提高各種元器件與控制系統的技術水平。自動化技術在發展過程中，應該對傳感器、編程控制器等設備進行關注，確保微處理機、各種刀具可以滿足自動化技術實際發展的需要，通過控制系統、計算機軟件對自動化技術進行管控，進而增強機械制造技術的自動化、智能化與數字化。同時在進行機械制造自動化技術發展時，也要不斷增強系統的耐性與剛性，對系統結構進行優化，對生產設備質量、生產設備體積進行不斷優化。另外，也應該通過自動控制技術、微電子等提高機械制造的科技含量與技術水準，對機械制造過程進行自動化控制與檢測，并對整個系統進行不斷優化與完善。在這個過程中，可以通過計算機對信息進行傳輸與處理，進而為生產決策提供強有力的數據支持，為機械制造自動化技術的應用奠定良好的基礎。[4]

4 結論

總而言之，將自動化技術應用在機械制造領域當中是時代發展之必然，所以對于機械制造企業而言，應該與時俱進，順應時代的發展，對機械制造和自動化技術進行充分研究，對二者的融合點進行充分挖掘，在此基礎上對自動化技術進行合理應用。同時也要重點研發實用價值高、低成本、配套性好的自動化技術，以確保機械制造業可以朝著智能化、集成化、虛擬化、現代化的方向發展。

參考文獻：

[1]柯擁軍.機械制造與自動化技術的應用研究[J].企業技術開發旬刊，2012（6）：110111.

[2]成文.基于機器視覺技術的機械制造自動化技術應用研究[J].科技展望，2017，27（4）.

[3]孫冬霞，龐健，李文輝.機械制造中自動化技術的應用研究[J].時代農機，2016，43（9）：13.

[4]郭樂樂，郭曉敏.機械制造與自動化技術的應用研究[J].中國科技投資，2014（A14）：259.

作者簡介：馮東闖（1980），男，河南新鄉人，本科，機械工程師，機械自動化方向。