自動化技術在機械制造中的應用探究

馬學濤

摘 要：在自動化技術高速發展的今天，其與機械制造技術也進行了深度的融合，為我國國民經濟的發展起到了一定的推動作用。本文對其應用和發展進行了論述，并對我國自動化技術在機械制造中的應用發展現狀進行了總結。

關鍵詞：自動化 計算機技術 機械制造

中圖分類號：TP29文獻標識碼：A文章編號：1003-9082（2019）04-0-01

在自動化技術高速發展的今天，其與機械制造技術也進行了深度的融合，從而使機械制造自動化技術得到了高速的發展。在上世紀20年代，機械制造自動化技術在冷加工領域得到了長足的發展，并且有批量生產的集中應用。隨后，機械制造自動化技術開始在市場需求的強力推動下在上世紀的60年代出現了自動化的生產系統，該自動化的生產系統實質是柔性自動化技術在計算機領域的實際應用。在實際的生產應用中，用于生產制造的機械設備系統在系統變化較小或者不變的情況下按照預先設定的方式進行自動的檢測和信息分析判斷。經過不斷的探索和應用，機械制造自動化成為工業生產必備的一種生產方式。

一、概述

自動化的定義隨著應用的不斷深入，其概念在不斷的深化。最初，對于自動化的理解限制在只要是由機械勞動來代替人工勞動，以最樸素的方式詮釋了自動化在替代人力方面的作用。隨后，在信息技術的飛速發展和推動下，特別是計算機技術（例如云計算、人工智能、深度學習等）的高速發展，重新定義了自動化的概念，即依托智能設備（含計算機）替代人們的體力勞動甚至是腦力勞動從而實現生產任務的自動完成。

廣義的自動化至少需要包含形式方面、功能方面以及范圍方面的含義，在形式方面的含義主要是通過自動化技術來解放人的體力勞動和腦力勞動，在功能方面的含義則不僅僅是通過自動化技術來替代人的體力勞動和腦力勞動，而是構成了一個系統化的有機整體。

自動化技術不是單一的一門學科，已經發展成為了一門涉及眾多學科的綜合性學科，由程序、作用、制定、傳感以及控制單元構成。程序單元主要用來控制系統做什么以及怎么做，作用單元用來執行動作，傳感單元用來感知變量從而檢測性能和狀態，制定單元根據傳遞來的變量信息來進行控制指令的發布，控制單元主要的作用是對作用單元進行控制。自動化技術主要是以自動控制和信息處理為研究對象，其中涉及了自動控制理論、控制方法、控制涉及的軟硬件等知識。在自動化技術的應用研究方面，可以分為過程自動化、家庭和實驗室自動化以及機械制造自動化等。本文從機械制造自動化的研究出發，進行了系統方面的研究。

機械制造自動化實質上是自動化技術在機械制造領域的具體應用，以制造產品的連續性為實現目的，從而實現產品生產的自動化控制，以實現大批量生產任務的高速完成。可以說，機械制造自動化是計算機技術和控制技術深化應用的產物，是提升制造產品效率的有力手段。在機械制造自動化技術發展的早期，僅僅應用在了單一的生產線方面。到了20世紀的60年代，在計算機輔助制造技術的推動下，開始出現了機器人、數控機床等。在迎合具體應用場景需求下，研制出了柔性制造系統，該系統可以應用于多種產品的生產制造過程中。隨后，在柔性制造系統的基礎上，添加上信息和生產管理等方面的自動化，基于計算機集成制造系統的自動化生產工廠就應運而生了。

二、機械制造自動化的應用

機械制造自動化技術在機械制造領域的應用水平，直接對機械制造業的推動和發展產生巨大的影響，而且也會對涉及整個國民經濟的相關部門產生影響。基于以上原因，就需要對機械制造自動化技術進行有效的科研團隊、物力、財力等方面的投入，從而推動機械制造自動化技術在我國更好、更快的健康發展。除此之外，還需要從我國具有中國特色的國情出發，以實事求是為工作要求，穩步推進機械制造自動化技術在我國的健康、快速發展，從而形成具有中國特色的機械制造自動化產業。

對于機械制造自動化技術在機械制造領域的應用，應該給予高度的重視，明確要以具體的實際生產為目的，需要注重具體的應用，而不是僅僅局限于理論研究領域。因此，在進行機械制造自動化技術的研究時，需要以企業的實際應用需求為出發點，進行具有針對性的有效研究，才能夠真正做到既提高了理論研究的高度又有效提高了技術的社會效益。

在進行機械制造自動化技術的應用研究時，從我國的實際國情出發。在低成本、潛力大、投資少、效益快的自動化技術研究方面，精益生產LP模式最具有代表性。該模式是美國麻省理工學院最早提出并實施的，是以較小投入換取效益最大化的典范，我國應該在研究機械制造自動化技術時，在借鑒先進經驗的基礎上，結合我國的基本國情進行相應的理論和應用研究，實現有效、快速的推動機械制造自動化技術在我國的應用和發展。在我國，通用設備在機械制造自動化領域應用的較多，因此，可以在現有設備的前提下大力發展自動控制技術，充分發揮人和自動化設備的優勢，實現機械制造自動化技術的更快、更好的發展。

機械制造自動化技術的發展不是一蹴而就的過程，而是一個盤旋上升的螺旋模型，會經歷一個從簡單到復雜的過程。當使用自動控制技術來替代傳統生產過程中的機械操作過程后，機械制造的生產方式就會被自動控制生產方式所替代。機械制造自動化建立在自動化工廠的基礎之上，從而有效的提升機械制造的生產效率，真正達到自動化生產的目的。

目前，我國機械制造行業的整體制造水平同世界先進水平之間還存在這相當大的差距，而我國現階段的具體國情就是這種差距產生的背后原因。就我國現階段是否能夠進行基于計算機技術的高度自動化，還需要進行慎重的考慮。另外，進行基于計算機技術的高度自動化在目前我國國情的情況下并不是需要首先解決的問題，只是機械制造自動化需要發展的方向。

在機械制造自動化技術的發展和運用方面，需要將基礎工作做好，從客觀的條件出發，既要以主體機器的發展為目標又要以自動化技術為發展方向，其中一些諸如計算機技術、可編程控制器、傳感器等技術逐漸成為技術發展的主要技術。機械制造自動化技術對于系統本身的剛性、結構等方面的要求比較高，因此，其技術的更新需要高新技術的支撐。

三、機械自動化的現狀

目前，機械自動化技術在計算機技術的推動下，已經有很快速的發展。機械自動化技術的發展，離不開計算機技術在機械自動化領域的深度應用，因此其發展的速度和應用的情況同計算機技術的發展息息相關。由于我國在自動化技術方面的發展還處于起步階段，因此機械自動化技術的發展也還剛剛起步。另外，我國在機械自動化產業的布局也相對不合理，發展也出現失衡現象，發展的技術水平相對較低，而且自動化的成度不高。

我國在機械自動化方面設備少、技術不成熟，同發達國家之間還有一定的差距，因此自動化技術在機械制造上的應用具有廣闊的空間。