機械自動化技術的應用與發展前景

陸斌

中核國電漳州能源有限公司 福建漳州 363300

1 機械自動化技術的概念、組成

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（Mechanical Automation）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

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。

2 現狀分析

與國外的發達國家相差較多，在使用的機械效率也存在一定的差距。我國想要發展機械自動化是一個長遠的過程，需要不斷實踐，根據我國發展現狀進行機械自動化技術發展的規劃，不斷提高機械自動化的效率。

2.1 管理

發達國家廣泛采用計算機管理，重視組織管理系統和生產模型的更新與發展。引入了適時生產線（JIT），敏捷制造（AM），精益生產（LP），并行工程（CE）和其他新的管理理念與科學技術。在中國大多數企業仍然使用計算機輔助生產，在機械自動化的發展技術上落后于發達國家，另外機械自動化的普及范圍較小。

2.2 設計方面

發達國家不斷注重自動化技術的軟件設計，對機械自動化發展過程中的數據進行整理，不斷的優化，設計和生產無圖紙的產品。在中國，使用CAD技術的企業較少，范圍相對較小。

2.3 制造過程

工業發達國家通常采用CNC機床，加工中心和柔性制造單元（FMC），柔性制造系統（FMS）和計算機集成制造系統（CIMS）來實現柔性自動化。但是，中國仍處于獨立自動化和嚴格自動化的階段，只有少數企業才能找到靈活的制造設備和系統。

3 機械自動化技術的應用

3.1 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（CAD Computer Aided Design）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。

3.2 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。

3.3 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。

3.4 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。

4 未來發展趨勢

4.1 綠色化

綠色化是機動器件自己主動操縱、運行階段優質競爭力獲得并維持的基準。在開展機械自動化技術研制開發階段，負責方應將綠色化及相關要素作為生產實踐過程優化指標，借鑒其他國家或者地區綠色性能開發經驗，將重點投入未來收益可持續提升上，保障機械自動化技術在促進國民經濟發展方面優良效用的充分發揮。

4.2 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。

4.3 實用性

在未來機動器件自己主動操縱、運行進程中，自始至終都需要以企業從事財富創作過程需求為導向，保證技術運轉不偏軌，穩定的為社會創造經濟層面或者環境層面的效益。即貫徹實用為準的原則，以企業從事財富創造過程具體條件為導向，研制、開發恰當的自動化技術并將其運用于現有機械設備。

5 結語

綜上所述，在進行機器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。