機械制造及其自動化的發展方向

張懷仁

（山東海富光子科技股份有限公司，威海 264200）

1 機械制造及自動化簡述

機械制造及其自動化是一種涉及到電子技術以及機械技術的現代制造技術形式，是由多門技術學科互相結合、滲透的學科形式，在我國的發展時間比較晚，屬于新興學科內容。通過機械自動化技術的應用，能夠有效改善傳統的機械工業技術形式，完善機械技術的性能、結構，提升生產效率，使工業生產由電器化向自動化進行過渡和發展。

機械制造及其自動化隨著不斷發展和完善，當前已經發展為獨立的學科，而且隨著在工業上的應用和不斷的完善，還將誕生更多的內容。但是針對這門技術的特點可以概括為，機械自動化在設計制造過程中需要從系統方面分析，結合傳統機械技術、微電子技術以及傳感技術等現代科學技術形式以及系統作用特點等，對機械及其自動化的應用目標進行優化，實高質量、多功能、低損耗、高效率的工作形式，通過特點的功能實現優化整個系統的工程技術。

2 機械自動化的發展

機械自動化是上世紀80年代開始在我國正式研究和應用的，研究人員以及該技術應用企業針對機械自動化做出大量的研究和實踐，獲得了諸多的研究成果。但是相對于發達國家來說，我國的研究仍然比較落后。所有的學科技術發展中都離不開理論指導，技術支持以及體系構建。但是從我國機械自動化發展情況來看，無論在工程系統還是技術方面的研究都出現較大的突破，但是在理論基礎的研究中還處于初級階段，很多方面還不夠完善，因此機械自動化在我國的發展中主要方向為：

2.1 機電一體化

機械自動化發展過程中，技術內容以及形式都不斷優化和拓展，而隨著機械自動化的發展使得機電一體化誕生，而且成為機械發展中的重要方向。

2.2 智能化

高科技發展背景下機械自動化技術的主要發展方向為智能化，而智能化是一種對機器行為描述的方式。是基于控制理論的，一種結合運籌學、生理學、心理學等學科，并具有超前思維、人類模擬智能技術的，可以自行決策、具有邏輯思維和判斷推理能力的一種技術形式。由此可見，在機械自動化產品中融入智能化技術非常必要，而且是可行的。

2.3 模塊化

機械自動化產品中模塊化是一個比較重要的工程項目，同時在實施的過程中也比較艱巨。機械自動化產品的種類、廠家都比較多。機械自動化產品在研發過程中要想保證電氣、機械、動力以及環境接口都保證標準化是一個非常復雜的工程項目過程。比如在智能減速、電動機一體的動力單元等方面的研究過程中，需要應用到視覺技術、自動測距技術以及圖像處理技術等多種技術形式，對機械應用進行研究和分析，進而研制成一個具有操作性能的機械裝置。通過這種標準化的研究能夠促進新產品的開發，同時實現工業產品的規模化生產。對于生產機械自動化或者標準機械化的產品生產企業來說，通過模塊化有利于為企業自動化發展帶來更好的條件。

2.4 網絡化

上世紀90年代開始我國逐漸完成計算機技術和網絡技術的發展。網絡技術的快速發展使得人們的生活以及工業生產、軍事、政治等領域都發生巨大變化。網絡將工業生產形成一個系統化的整體，整個地球成為“地球村”，全球經濟大融合，這種情況下加劇企業間的競爭。機械自動化產品研發中，最重要的是對產品性能和質量的保障，如果這兩方面能夠滿足要求或者具有絕對的優勢，很快就會成為熱銷產品。特別是網絡化的發展使得工業化發展技術不斷提升，終端設備以及遠程監控技術等不斷被應用到生產中，對機械自動化產品的研發、生產、銷售和售后指導都具有有利條件。當前現場總線以及局域網已經成為電器網絡化發展的主流趨勢。通過家庭網絡可以將各種家用電器連接在一起，并由中心計算機系統進行控制，為人們生活提供更大的便利。

2.5 微型化

我國從上世紀80年代開始注重對微型化的研究，微型化指的是機械自動化的微觀領域發展，也被稱為微電子機械系統，指的是幾何尺寸在1立方厘米以下的機械自動化產品，在未來的發展下微型化特點會越來越明顯，而且體積越來越小，當前機械化自動產品納米化已經提升日程。通過微型化能夠有效縮小產品所占空間，降低能耗，而且應用更加靈活。對于信息技術、軍事以及醫療等對精密儀器要求高的行業來說具有絕對優勢。但是微型化的機械自動化產品在加工的過程中對機械的要求也比較高，必須要采用超精密技術，比如光刻技術。

2.6 生態化

機械自動化的發展以及工業的進步，改變人們的傳統生活方式，不僅豐富物質生活，同時也有效降低資源的浪費，實現對生態環境的保護，因此人們號召回歸自然。這種情況下綠色產品的設計、使用、制造等都需要保證不得危害人體以及生態環境，并提升能源的利用率。可持續發展理念下，機械自動化生態化發展必將成為主流趨勢。同時機械自動化生態化發展指的不僅是機械自動化產品不會對環境產生污染，而且具有可回收利用性。

2.7 人格化

機械自動化未來發展中將會向人與產品關聯性的方向發展，使機械自動化具有人格性，人格化可以從兩個方面理解，其一機械自動化的終端應用對象為人，因此將機械進行人格化，使機械具有情感。機械設計智能化尤為重要，特別對于家用機械來說，最理想的發展狀態就是實現人機一體化發展；其二為生物性模仿，在機械自動化產品設計和研制中，很多技術的研究都是通過模擬動物研發的。

3 結束語

機械自動化設計和研發不斷發展和優化，使得機械自動化產品的質量、性能等方面都得到有效提升，同時耗能降低，實現綠色化工作理念。在機械自動化產品設計中以自動化為基礎，結合傳感技術、模擬技術、精密化技術等多種技術形式，促進機械自動化產品的機電一體化和智能化發展。因此設計人員在設計工作開展中除了注重對技術的引入以及對新技術的傳播外，還需要加強對新技術產業化發展的創新，為機電一體化發展提供充分的空間。