機械自動化技術的應用與發展前景

梁昊天 江波

摘要：機械自動化技術可以提高勞動生產率，減少經濟投入，減輕勞動強度，提高生產技術水平，促進新技術的連續生產。它的開發和應用受到了國內外的廣泛關注。但在我國還處于起步階段，在機械領域的有效應用是我國機械領域發展的重要方向。

關鍵詞：機械制造;機械自動化;發展

機械自動化技術主要是借助現代化科技，驅動機械設備自動運行，但人仍然為設備操縱的主體，承擔著對機械設備發布控制指令、指揮機械設備依據指令內容運作的責任。基于此，對機械自動化技術的深度應用進行進一步探索非常必要。

1機械自動化技術的概述

1.1概念

自動化又可稱之為Automation，主要指在沒有智能主體干預的情況下，機動器件或裝配件依據預先設定的程序、指揮命令，自行調控、操縱的過程。而機械自動化是機動器件自己運動研究體系的一個分支，出現時間較早，最早可追溯至魯班制作飛鳥，主要指機動器件、裝配安置件利用機械方式達到自發操控目的的一個過程。

1.2組成

從機械自動化系統的可控功能效用入手，機械自動化系統包括程序件、作用件、制定件、控制件、傳感件幾個部分[1]。其中程序件主要承擔機械系統工作內容決策者以及生產率提升渠道拓展者;作用件主要是面向具體工作領域，為運動力量提供支持，可以為機械系統自發完成預先設定功能效用提供驅動，并實現其他能量向機械能的轉換。一般在機動器件自己主動操縱、運行系統中僅需一作用件，而復雜度處于較高水平的機動器件自己主動操縱、運行系統則需多個作用件;制定件主要是通過與傳感件聯系，對其所感應收集信號進行進一步處理，并根據相關結果給出可傳輸至作用件的反饋指示命令符;控制件主要是針對作用件運行需求，進行調節單元的實時選擇;傳感件主要是依托傳感器，對機械自動化系統內每一個負責作業執行的元件狀態進行監測及數據記錄。

1.3意義

在短短幾十年的時間內，我國經濟快速發展極大地提高了人們的生活質量。機械制造業作為國家制造業的重要組成部分，在現階段受到挑戰越來越大，我國的機械制造業水平與國際制造業水平相比還存在著一定的差距。機械工程制造業與工業聯系緊密，工業是提高我國國際地位的重要推動力，目前，自動化技術在機械工程中的應用已經引起了大部分生產廠家的關注，已意識到對機械工程自動化技術進行研究的重要性。自動化技術在機械工程中有效應用可以提高我國機械制造的生產效率，對我國機械生產水平的提高具有推動作用。目前，大多數的機械生產企業已經開始將智能化系統與機械工程自動化系統結合應用，使制造產業生產能力顯著提高，為我國經濟發展奠定基礎。

2機械自動化技術的應用

2.1自動化的信息流

包括計算機輔助設計，計算機輔助制造，計算機輔助過程設計和產品數據管理系統。計算機輔助設計是指使用計算機圖形設備使設計師能夠執行機械設計任務。計算機輔助制造（CAM-計算機輔助制造）是計算機技術在生產過程或系統中的應用。核心技術是對計算機數控技術的引用，在計算機輔助設計中加強了計算機輔助設計和計算機輔助制造之間的關聯，提高了計算機編程的效率，同時優化了自動化流程的設計，保證在產品生產過程中對生產數據等可以進行良好的保存。

2.2自動化的物流供輸系統

機械制造過程需要大量原材料，并且成品必須按時交付到指定地點。只有這樣，才能有效地確保整個制造過程的平穩性和機械制造的連續性，而這需要一整套設備。它由一個自動化的物流系統來保證，包括一個獨立的自動設備、一個自動輸出系統等。

2.3自動化的加工系統

在生產過程中發生一系列重復勞動的情況下，可以用自動化處理系統完成，減少了操作人員的工作負擔，同時也會降低生產過程中出現的誤差和錯失，提高產品的生產質量。

2.4自動化的裝配系統

機械由不同的零件組成，零件可以按照一定的順序和技術要求進行組裝以獲得最終產品，并且可以使用自動組裝系統完成此過程。有效提高機械產品的質量，而不是手工組裝，大大減少了手工錯誤的影響，縮短了產品的生產時間，并確保了產品質量，這是機械自動化中非常重要的環節。

2.5自動化的檢測過程

隨著科學的不斷發展，對機械產品的生產精度的要求不斷提高，在機械制造過程中使用的精密零件的數量也在不斷增加，產品質量檢查的難度也在增加。傳統的手動方法使其難以執行高精度檢測。自動檢測系統可以有效解決這一問題，準確檢測機械生產中的所有環節，確保產品質量。

3機械自動化技術的發展前景

3.1更加注重實用性

在未來的機械自動化技術發展中，需要的是對社會經濟需求進行綜合考量，還要根據不同產品的生產需求來進行研發，只有這樣才能夠使企業效益最大化。發展過程中一定要樹立正確的方向，使機械自動化朝著更加綠色化、數字化、智能化的方向發展。

3.2更加綠色化

目前我國是世界上人口最多的國家，資源緊缺已經成為一個現實問題。要降低資源短缺對我國造成的威脅，就要注意節約資源。一直以來，機械自動化是一個高能源耗費的行業，盡管機械自動化為國家和企業帶來了不菲的財富，給人民的生活帶來了便利，但以破壞、污染環境為代價，巨大的環境污染不可避免。顯然，我國已經意識到了這樣的問題，目前已在極力改善，在未來機械自動化的發展中，也會把保護環境、節約資源放在首位，爭取做到用最少的能源消耗來實現利益的最大化。例如，適當借鑒其他國家的優秀技術，根據實際情況進行改造，達到低能耗、高收益的發展目標。

3.3小體積

現今時代應用較為普遍的機械自動化技術支撐下的產品大體積特性較為突出，僅可滿足建筑業、汽車業、農業等對產品體積要求不很嚴苛的領域，無法滿足信息、軍事、醫學等領域要求。基于此，在未來機械自動化技術發展過程中，應逐步突破體積方面的瓶頸，以微型機械自動化的形式滿足更多行業需求。

3.4虛擬化

隨著不同類型機械制作工藝與模型構建技術、仿真技術的深層次融合，功能更加完善的虛擬化機械自動設備將陸續出現。虛擬化機械自動設備可以集中匯總、處理不同類型生產階段涉及信息，在機器學習的再學習機制支持下，可以解決機械自動化生產階段存在的各種類型問題，最大限度滿足實際生產需求。

3.5成本更低且效率更高

大數據下機械自動化帶來的高收益、高效率被越來越多的企業所關注。因此，很多企業盲目地在機械自動化上投入大筆的資金，但這并不能帶來更多的效益，反而不利于機械自動化的發展。機械自動化需要朝著成本低、效益高的方向，才能夠發展得更加持續穩定，可以通過借鑒西方國家大數據下機械自動發展模式，吸取經驗，再根據我國國情和企業的發展目標進行調整。這樣才能避免企業資金的浪費，也能夠降低產品的生產成本。大多數機械制造企業都有很多的通用設備，在機械自動化的發展中可以將這些設備利用起來，加以大數據的應用。不是要將這些設備通通摒棄，重新購買新的設備，這樣只會增加產品的生產成本，而是在舊設備的基礎上進行改造，這樣的方式也最能夠體現投資少、收益快和見效快。

4結語

綜上所述，在進行機械自動化技術的研究時，需要找到符合企業條件的方法，結合制造業目前的發展形勢建立有效的發展計劃，促進制造企業的穩定發展，加強基礎技術的研發，促進中國現代制造業不斷發展。

參考文獻

[1]王德倫.探索機械自動化技術應用與發展前景[J].幸福生活指南，2019，000（031）：P.1-1.

[2]王新華.機械自動化技術應用與發展前景探索[J].輕松學電腦，2019，000（028）：P.1-1.

作者簡介：梁昊天， 男，浙江杭州人，研究方向：機械工程

作者簡介：江波， 男，吉林省樺甸人，研究方向：機械工程