機械工程自動化在制造業中的標準化應用

李建都

（甘肅省慶陽能源化工集團慶城天然氣有限公司，甘肅 慶陽 745000）

1 機械工程自動化概述

1.1 機械工程自動化的意義

機械自動化技術在經濟和科技的帶動下，已經廣泛應用于制造業中。但我國與先進國家仍有一定差距，因此未進行大規模的發展。目前，機器制造產品的制造能力和企業核心競爭力在機械自動化的帶動下得以大幅度提高，這依賴于企業越來越重視機器工序的自動化開發，這也是機械制造業發展的一條必經之路。此外，制造業生產能力和生產效率依托于機械工程自動化技術與制造工藝相融合，得到了質的飛躍，極大地提高了我國工業生產水平。技術與產業的成功融合有效突破了我國機械制造業發展的瓶頸，間接為我國國民經濟做出了巨大貢獻，也帶動了其他產業的復興。

1.2 機械工程自動化的特點

（1）安全性高。與傳統的機器制造相比，機械工程自動化的生產效率、產品質量和安全性都有較大提升，這得益于信息化技術和自動化技術的應用。安全問題是目前機器制造中設備運行中存在的最大風險，也是最應該關注的問題。因此，保障機械自動化安全生產是制造業可持續發展的支撐。

（2）產品質量更好。規模化和標準化是機械制造自動化的兩大特點，自動化技術保障了產品的安全性和質量。工作人員在使用機械設備時，可以根據不同產品的不同要求對控制程序進行修改，從而以最快的速度將新產品投入生產，可以有效減少生產過程中人為失誤造成的安全或質量問題，使生產效率和產品質量得到了更有效的保障。一條自動化打造的流水線在有效保證產品質量的同時，還可以提升生產速度。自動化技術在監督管理工作中起到重要作用，公開透明的工作流程可以及時發現問題，主動檢查可能出現的問題并解決，有效保障了對機械設備的保養和維修，預防潛在問題。自動化技術在提升工作效率的同時還保障了產品質量[1]。

（3）成本更低。機械工程自動化的另一個作用是利用機器動力代替人工操作，在提升生產效率和提高產品質量的同時，能夠降低生產線整體的成本和消耗。機械自動化技術的應用將人力從生產線上轉移到自動化控制任務上，使工作流程自動化，更容易將高精尖技術運用到生產中。人力相比于機器制造的不足主要在于精度的把控，因此，機械制造自動化技術的應用對產品質量的提升，對成本的控制具有重要的意義[2]。

1.3 機械工程自動化的發展趨勢

（1）實現機電一體化。提升產品精度是機電一體化技術的最大優點，是制造業中的一項重要技術，目前制造業也在朝著機電一體化的方向發展。制造企業的發展受機電一體化發展的影響[3]。

（2）實現智能化應用。隨著經濟的不斷發展，傳統機械制造方式逐漸落后，需要對機械工程技術進行升級和革新，以適應新時代的要求。在我國現代化發展的背景下，集控制理論、儀器儀表學等多學科于一體的機械自動化技術能夠滿足機械產品的需求，因此該技術在廣泛的應用中得到了優化。

（3）融合信息和自動化技術。自動化技術依托信息技術的發展，已經被應用在人們的生產生活當中，特別是結合了自動化和信息技術的機械工程自動化技術在制造領域的應用。機械工程自動化技術解放了生產線上的工作人員，使得制造過程中的每個環節都可以得到有效的監控，實現了對生產流程的安全管理。對此，信息化、智能化方向是新時代發展潮流下對制造企業的必然要求，所以制造企業應該加大力度研究機械自動化技術，同時集成機械自動化技術和信息化技術，優化設備控制系統，通過機電終端遠程控制設備，掌握生產過程。

（4）可持續發展。過去粗放的生產模式不再適用，其生產活動會對生態環境造成污染，綠色發展是所有企業的發展方向，我國制造業必須圍繞國家發展戰略調整方向，必須順應低碳環保發展的要求走可持續發展的道路。因此，制造企業應本著綠色低能耗的原則來發展機械工程自動化技術，讓其在高效幫助制造業增加產量的同時，較少各種污染物的排放，真正幫助制造業走綠色低碳發展道路[4]。

2 機械工程自動化在制造業中應用存在的問題

2.1 技術問題

我國機械制造業的發展與機械自動化技術息息相關，由于我國的自動化技術暫未達到全球頂尖水平，因此封閉式結構生產仍是我國傳統工業發展的主要生產模式，這限制了智能化發展的應用。因此，只有解除目前我國機械自動化發展影響的限制，才能有效提高我國機械制造業的發展速度。在發展中結合先進的科學技術，在自動化技術和數控系統的基礎上探究適合我國機械制造業發展的綜合性技術。

2.2 應用問題

在自動化技術的應用方面，工業生產的自動化還未完全覆蓋，由于自動化技術在機械制造業應用后并不能保障所有的產品質量和性能都符合規定標準，因此自動化技術遲遲不能實現全覆蓋制造業。

2.3 人才問題

自動化技術的應用需要大量具備專業知識的人才支持。缺乏專業人員的指導，機械工程自動化在制造業應用的過程中將無法可持續發展，對機械制造業的發展十分不利。在自動化技術的應用中，監控是專業技術人員需要進行的最重要的一項工作，之后根據工藝流程對自動化技術進行不斷的研究和開發。通過對國內的專業人才的培養，首先形成先進的師資和實踐知識，然后再將由實踐形成的知識對社會上的人才進行有效培養；通過培養更多的具備專業知識的人才來有效推動我國自動化技術的發展速度。

2.4 管理問題

機械工程自動化技術在我國已經得到了廣泛應用，但是在管理上仍存在一些問題有待解決，特別是自動化技術在機械工程中的引入和實施還存在一些弊端。目前有些機器制造管理者并沒有準確認識到機械自動化技術的最新發展，因此對機械自動化技術的應用價值產生了一些懷疑，導致機械自動化技術推廣存在一定難度。雖然越來越多的企業采用機械自動化技術，但形式化是機械自動化技術應用中存在的一大問題，無法對機械自動化技術進行充分利用。機械工程自動化管理系統在創新發展的過程中真正結合工程項目的很少，這就導致了機械工程自動化管理體系還存在一些弊端。同時，在技術管理方面也存在一些缺陷，特別是機械自動化的集成化管理有待進一步發展。

3 機械工程自動化在制造業中的標準化應用

機械自動化技術的發展，必須從橫向和縱向兩個維度著手：首先要在技術基礎上進行優化和創新；其次要通過技術的合理應用提高技術管理水平。

近年來，機械工程自動化技術的研究工作越來越受到制造業的重視，而且在科學技術和經濟的帶動下，機械工程自動化技術已經幫助制造業在很多發展方向上取得了長足的進步。目前常用的技術包括集成化技術、智能自動化技術、虛擬自動化技術、信息化技術、柔性及功能性自動化技術，下面將對以上技術的應用進行分析。

3.1 集成化技術應用分析

在集成應用中，自動化技術的方法是系統地集成不同的技術，借助網絡信息數據庫，可以對原有的機械結構進行破壞和重構，從而有效優化重構后的機械機構。該工藝結合了機械制造領域的各種要素，提高了機械制造行業的整體性能。在應用集成自動化時，大量的數據和信息被收集和統計后運用計算機技術進行處理和分析。根據數據和信息獲得清晰、有方向性的操作結果，并將計算出結果用于機器制造過程。集成自動化技術在機械制造過程中的應用是生產活動和內部控制的有效結合，在對機械制造生產體系起到優化作用的同時，對企業的各項資源進行了合理的配置，進而提高生產效率和質量[5]。

3.2 智能自動化技術應用分析

機器智能自動化技術依托智能化控制系統可以實現生產的自動化和智能化，可以有效提高生產效率和產品質量，這就是智能自動化技術應用的兩大優勢。目前，機械工程領域已經廣泛應用智能自動化技術，并且有效提高了機械制造的安全性和穩定性，進而提高了我國機械工程制造專業化水平。機械工程生產的投入成本，良好的經濟效益是機械工程自動化生產的重要優勢，更是提高企業競爭力的重要手段。傳統機械工程制造技術比較落后，智能自動化技術可以幫助工程制造技術在應用和管理上進行革新，幫助機械工程設備解決生產中存在的問題。在將智能自動化技術應用于機械制造時，必須結合工作需求，以技術為支撐，創造有效、便捷的管理模式，使生產活動能夠可靠、高效地進行。此外，通過創新實現了數控機床、工業機器人等各種技術應用[6]。

3.3 虛擬自動化技術應用分析

虛擬化自動化技術應用是一種仿真技術。其作用是在機械制造自動化應用之前對機器制造過程中可能出現的問題進行檢查。其主要工作方式是基于仿真技術對機械制造過程進行模擬生產，一旦在模擬中發現問題可以及時進行改進。出現各種各樣的問題是傳統的機器制造過程中常見的現象，問題的出現對生產的效率和質量產生了嚴重影響。虛擬化技術可以有效解決此類問題，其在應用過程中包含了仿真軟件、人工智能、多媒體、計算機等多項技術，該技術能夠在生產前根據客戶需求和市場變化對生產產品的質量、使用和生產過程進行模擬，對機器制造過程中可能出現的問題進行檢查并制定相應的改進措施[7]。

3.4 信息化技術應用分析

機電一體化的發展依托于網格技術在機械工程制造自動化技術中的應用。例如在機械自動化制造過程中，可將網格技術應用到產品生產過程中，使生產過程中的各個環節都得到管理和監控，實現自動化生產和管理。員工只需操作計算機即可完成生產操作，可減少人工，節省投資成本，減少生產中的危險工步。但同時，對員工的操作技能和信息化水平的要求更高，這就要求員工具備較高的計算機技能和操作機械制造自動化設備的能力，以保證工作質量。

3.5 柔性及功能性自動化技術應用分析

機械制造中采用柔性自動化技術能都使信息控制系統和儲備系統有效結合，從而使得機械制造的柔性不斷提高，這可以有效針對市場需求不斷變化的情況，使得機械制造業的核心競爭力不斷提高。當機械制造業面臨市場需求發生變化時，其生產措施變化非常吃力，但是引入柔性自動化技術就可以有效提高產品儲備的靈活性，對生產技術調整游刃有余，對生產效率的提高和成本的控制起著重要的作用。功能應用程序主要通過了解用戶界面要求，將圖形應用于用戶界面。功能應用程序十分有利于一些非專業的用戶使用，而且將信息圖形化可以增強工作人員對信息的理解和認識，有效提升工作人員的效率。功能引用程序可以根據不同人群的需求進行差異化設計，用戶也可利用PLC程序自主對應用升序進行改動，這有助于實現機械制造業的綜合化與自動化，進而推動機械制造業的智能化發展。

4 結束語

總體而言，機械制造業的發展對我國經濟發展具有十分重要的意義，既可以改善工藝流程、提高自動化的效率，又可以提高人們的生活水平和生活質量。工業和機械制造業的可持續發展為我國經濟發展做出了巨大貢獻，實現了經濟的高質量發展。筆者在本文中研究和分析了機械工程自動化技術在機械制造業中的應用特點和優勢，希望對我國的經濟發展、工業和機械制造業的發展、人民生活水平的提高具有重要意義。■