機械制造中機械自動化技術的應用及發展趨勢探討

趙鴻元

摘 要：本文將系統闡述機械自動化技術的概念以及其應用范圍，并對其發展前景和趨勢進行進一步探討，希望能為機械制造中機械自動化技術的進一步應用提供參考，也為相關研究貢獻綿薄之力。

關鍵詞：機械制造? ? 機械自動化技術? ? 應用? ? 發展趨勢

科技的發展帶動了機械制造業的發展，為機械制造業的發展增添了新的動力和活力。而機械自動化技術正是技術發展的成果。我們要充分意識到，機械自動化技術不僅能夠使我國機械制造技術的總體水平有所提高，而且能夠促進與機械有關的技術進一步發展。也就是說，技術的支持可以使機械制造行業的發展步伐進一步加快，發展方向更加清晰。而從我國當前機械制造業的發展情況來看，機械自動化技術帶動了機械制造業的發展，使企業生產力進一步提高，為機械制造行業帶來了全新的機遇。

當前，我國的專家和學者就機械自動化技術與機械制造相關性研究不斷深入。本文將系統闡述機械自動化技術的概念以及其應用范圍，并對其進行深入的分析和研究。

一、機械自動化技術的系統闡述及其組成分析

（一）機械自動化技術的系統闡述

就理論而言，自動化是指通過機器或裝置在無人干預的情況下按預定的程序或指令自動操作或控制，提高生產效率，減少人的勞動強度。而機械自動化技術是指將自動化技術運用于機械生產，從而使生產過程自動化和專業化運行。實踐證明，將機械自動化技術應用于機械生產過程可以使整個行業的產品質量不斷提高，生產效率不斷提升，生產時間不斷縮短，使產品從生產到銷售的周期更短，生產的成本得到有效控制，從而提升整體的利潤空間。除此之外，機械自動化技術的應用也解放了工作人員，使工作人員的勞動強度減輕，促進工作環境向著更加有益的方向改變，促進更多相關技術的研發和投入運行。機械自動化技術的發展促進了機械制造業生產率的提高，產品的質量與之前相比也有了質的提升，使整個社會的資源配置效率更高，資源得到更好利用。

（二）機械自動化技術組成分析

機械自動化技術不是由單一技術構成的，它涉及多個學科部門。機械自動化技術也可以認為是系統工程的表現方式，包括如下幾個方面的內容。

第一，程序單元。程序單元是自動控制系統工程中非常重要的內容，通過程序單元設定系統如何運行。

第二，作用單元。作用單元可以為自動控制系統進行明確的定位，使系統在運行過程中不偏離原來的目標。

第三，傳感單元。傳感單元是自動控制系統的基礎，通過傳感單元可以使自動控制系統在運行的時候能夠對其進行實時的檢測。

第四，制定單元。制定單元是整個自動控制系統中最重要的部分，通過制定單元可以對系統發出行動的指令，使系統更好地運行。

第五，控制單元。控制單元是自動控制系統工程的重要組成部分，通過控制單元可以更好地做好調節工作。

二、機械自動化技術發展現狀分析

自動化技術運用十分廣泛，涉及很多內容，覆蓋機械企業生產全過程，諸如產品設計、物料儲運、加工、制造、裝配等多個環節信息的自動化。

（一）信息管理的自動化

信息管理的自動化主要包括以下兩個方面。

第一，產品設計階段。在設計圖紙時，工程師可以利用CAD軟件進行輔助工作，通過這種方式使設計工作的效率大大提升，效果圖更加完美。

第二，產品制造階段。技術工人可以通過計算機輔助制造軟件如CAM，根據產品圖紙進行各種編輯、消隱、變換等信息的快速處理。通過運用計算機技術使計算機輔助設計和輔助制造之間能夠緊密連接，使整個生產過程更加完善，提高了生產效率，使產品質量不斷升級。同時，將數控技術應用于產品生產的過程中可以使整個生產過程得到更好的控制。

（二）運輸的自動化

將機械自動化技術應用于生產管理可以使工作流程更加順暢，使產品從生產到運輸整個過程都實現自動化。這種自動化主要是指產品運輸的自動化。要想真正實現產品運輸的自動化就需要安裝自動運輸設備和相關的控制軟件，在節省運輸成本的基礎上，同時提高產品運輸的安全性和產品運輸的速度，使產品的生產銷售周期大大縮短。

（三）生產的自動化

機械自動化反映在生產過程中主要表現為生產的自動化。而生產的自動化涉及生產的各個環節，包括原材料的加工、原材料的儲存、產品的運輸和檢測等。實現機械自動化可以使生產的各個環節更加安全，產品的質量進一步提高，生產的效率穩步提升。

（四）裝配設備的自動化

裝配設備的自動化是指生產環節中需要的機械零件的類型和規格都是在相關的程序中提前設定的。機械零件設定完成后對其進行運輸并進行安裝，使機械設備的操作更加符合企業自身的情況，整個生產環節更加完善，機械設備的操作更加安全可靠。

三、機械自動化技術在機械制造業中的應用

機械自動化技術廣泛運用于機械制造生產始于20世紀初。當前，我國機械制造業的發展更加集成化，同時注重各個環節向著更加智能的方向發展。而機械自動化技術與其他相關技術有著緊密的聯系，通過合理運用這些技術，使之在得到更好運用的同時，提升機械自動化水平，使機械制造行業煥發新的生機與活力。

（一）集成化應用

在機械制造生產過程中需要綜合運用多種技術，將這些技術運用得當才能使生產的效率大大提高，獲得更多的收益，實現更大的價值。而在研發機械制造技術的過程中也會運用微電子技術、計算機技術等高科技手段。通過綜合運用這些技術形成更多的新技術，更好地為機械制造行業服務。這些綜合性的技術包括計算機輔助設計、系統的評估和測試等。要實現集成化應用就需要對技術進行系統集成。集成制造是通過將各種需要的技術進行整合并運用于企業的生產中，在相關理論的指導下實現生產各個環節的自動化，從而使企業的全部要素和經營活動成為一個有機的整體，使企業產品原材料的收購、運輸、生產、銷售等各個環節都能夠整合在一起，實現最佳的效益。

（二）智能機械制造應用

智能機械制造技術是由機械制造技術、自動化技術等多種技術綜合形成的。智能機械制造技術是智能化的系統，通過這個系統不僅能夠實現自動化的加工和生產，而且能夠進行分析和推理，使人工智能與機械制造完美結合。在智能機械制造過程中，人工智能的參與使整個機械制造過程更加高效，降低了錯誤發生的概率，使生產的各個環節都在有效的監督之下。同時，在發生突發事件時，智能機械制造能夠及時調整系統，使自身能夠與需要相契合，使整個系統的運行更加安全也更加有保障。

（三）柔性自動化的應用

機械制造企業要想發展得更好就要具備一定的應變能力，在面臨突發情況的時候能夠在第一時間做出反應，實現產品的更多功能。柔性自動化系統可以助力企業實現這一目標。柔性自動化系統具有更好的靈活性。采用柔性自動化系統，企業的機械化生產對外界的適應性更強，更有利于應對各種突發情況，在市場競爭中占據有利地位。

（四）虛擬化的應用

機械制造業的虛擬制造技術，是由包括現代機械制造工藝、計算機圖形學、并行工程、人工智能、多媒體技術、信息技術等多種技術在內的，對產品的設計、生產過程統一建模，在計算機上實現產品的設計、加工、裝配、檢驗、使用整個生產周期的模擬和仿真，并以仿真技術和系統建模為基礎組成的一項由多學科構成的綜合系統技術。在虛擬制造技術的參與下，機械產品的制造成本不斷降低，產品的質量不斷提高，產品在市場上更加具有競爭力。

四、機械自動化技術的發展方向和發展前景

（一）發展低成本自動化技術

在將機械化自動技術引入機械生產的過程中，要注意考慮企業的實際情況。根據企業經濟實力選擇引進成本較低的自動化技術，這樣有利于保證自動化技術在企業的順利應用，促進企業的發展。當前，我國的機械自動化技術雖然得到了一定的發展，但是相較于發達國家，我國的自動化技術水平還處于初級階段，所以企業應該在考量企業實際情況的基礎上，選擇投資成本較小、收效較快的自動化技術。同時企業在選擇自動化技術時要以實用為原則，選擇收效較好、見效較快的自動化技術，并將自動化技術投入生產發展的環節中，使自動化技術發揮應有的作用。通過自動化技術的應用，使企業的利潤空間進一步提升。企業引進先進的自動化技術要注意與現有的設備相匹配，通過對現有設備的改造，使自動化技術發揮最大的功效，真正實現生產過程的機械自動化。

（二）發展機械自動化技術要結合我國的實際情況

機械自動化技術是時代發展對企業的要求，企業只有將機械自動化技術運用于生產環節才能生產出質量高、成本低的產品，使企業的產品在激烈的市場競爭中占據優勢，獲得更大的利潤空間。為此，企業要充分利用機械自動化技術。而國家在發展機械自動化技術的時候，要充分考慮我國的實際情況，根據國情逐步推廣機械自動化技術，為我國的機械制造業發展增添助力。就我國的國情來說，自20世紀70年代末推行改革開放政策以來，我國的機械制造業獲得了長足的發展，機械自動化水平不斷提高。當前我國的機械自動化水平與發達國家相比還有一定的差距，在技術投入生產過程中缺乏豐富的經驗和技術，在發展機械自動化技術的過程中不可避免地會遇到諸多的困難與挑戰，這就要求我們制訂適合自身的機械自動化發展計劃，有計劃地推動自動化技術運用于生產發展，隨著我國綜合實力的提高，我國的機械自動化水平必將邁向更高的臺階。同時，在推進自動化技術應用于生產的過程中，還應該考慮根據我國大多數企業的生產設備情況與需要，引進相關的自動化生產設備，以提升自動化技術發展的空間。發展機械自動化技術，要借鑒引進國外的相關技術，通過吸收國外先進的機械自動化技術，提高我國自動化技術的運用水平，最終實現生產過程的自動化。

（三）打好發展基礎，配套發展機械自動化技術

要使機械自動化技術得到真正推廣，就要做好機械自動化技術項目的基礎工作。同時要發展配套機械自動化技術。配套機械自動化技術能使機械自動化技術在投入運用于生產的各個環節時更加順利，能夠發揮機械自動化技術的最大功效。

五、小結

隨著我國經濟的不斷發展和改革開放程度的不斷加深，我國企業開始大規模引進國外先進的生產設備。這些機械設備的引進促進了我國機械化程度的不斷提高，為我國的機械制造業帶來了新鮮的活力，使我國的機械制造業煥發了新的生機，促進了機械制造業的進一步發展。同時將國外先進的設備投入到生產運營中也提高了我國機械制造業的市場競爭力，促進中國制造走向更廣闊的國際市場。企業要發展，靠的是先進的核心技術，在模具、汽車、家電、工程機械、非標準設備等行業，機械自動化技術的應用使企業產品整體質量及品牌效應大大提高，在國際市場占有一席之地。

將機械自動化技術應用于機械制造業，不僅可節省大量的人力資源，使操作的安全系數大大提高，而且環環相扣的自動化生產也使生產率大幅提高，產品質量得以保證，為企業提高產品的市場競爭力提供了條件。

機械自動化技術的運用不僅為企業的發展帶來助力，而且對整個機械制造行業的轉型升級起到了巨大的作用。

機械自動化技術的運用也促進了我國整體生產能力和我國綜合國力的大幅度提升。所以，我國要充分利用機械自動化技術，并大力推動技術投入生產。

我國機械行業實現高度自動化的目標還有很長的路要走，需要我們不斷改革、不斷探索、不斷創新，提高機械自動化、智能化技術的應用水平，最終使整個機械制造行業的發展更加高效，實現整個行業的跨越式發展。

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（作者單位：武漢市第二高級技工學校）