探讨我国机械自动化技术的发展

　　摘 要： 机械制造业在任何一个国家的重要地位都是显而易见的,机械自动化技术直接关系到机械制造业的基础和水平。机械自动化的技术水准， 不仅影响整个机械制造业的发展，而且对国民经济各部门的技术进步有很大的直接影响。

　　关键词： 机械自动化;发展趋势

　　Abstract: Machinery manufacturing industry occupies an obviously important position in any country, and the machinery automatic technology is directly related to the basis and the level of the machinery manufacturing industry. The technical level of machinery automation not only affects the development of the whole machinery manufacturing industry, but also has a direct impact on the technical progress of the various departments of the national economy.

　　Key words: mechanical automation; development trends

　　中图分类号 :F407.4 文献标识码： A 文章编号：

　　一、机械自动化的特点

　　机械自动化的特点很多： 第一， 机械自动化是面向 21 世纪的技术， 是具有明确范畴的新技术领域; 第二， 机械自动化技术是面向工业应用的技术，可以提高制造业的综合经济效益和社会效益; 第三， 机械自动化技术是面向全球竞争的技术， 同时是驾驭生产过程的系统工程， 是市场竞争核心时间、 质量和成本三要素的统一。 在工业生产中， 机械自动化的作用很大： 第一， 机械自动化的应用， 可以提高生产过程的安全性; 第二， 机械自动化可以提高生产效率; 第三， 机械自动化可以提高产品的质量; 第四， 机械自动化可以减少生产过程的原材料和能源损耗。

　　二、机械自动化的发展趋势

　　以微电子技术、 软件技术、 计算机技术及通信技术为核心而引发的数字化、 网络化、 综合化、个性化信息技术革命， 不仅深刻地影响着全球的科技、经济、 社会和军事的发展， 而且也深刻影响着机械自动化的发展趋势。

　　2.1 光机电化方向。一般机械自动化系统是由传感系统、能源、 (动力)系统、 信息处理系统、 机械结构等部件组成。 引进光学技术， 利用光学技术的先天特点， 就能有效地改进机械自动化的传感系统、能源系统和信息处理系统。光机电化技术可省去靠机械传动链连接的各个相关动作部分， 改用几台电机分别驱动， 或用电力电子器件， 或用电子电控装置进行相关动作控制来实现。因此， 使机械结构大大简化， 甚至使有些机械结构 “脱胎换骨” ， 产生了质的变化。 光机电化技术使得操作人员摆脱了以往必须按规定操作程序或节拍频繁紧张地进行单调重复操作的工作方式，能以灵活方便地按需控制和改变生产操作程序。 任何一台光机电化机床的动作及功能协调关系， 可由预设的程序一步一步地由电子控制系统指挥， 如数控机床、 柔性加工系统(FMS)等。

　　2.2 柔性化方向。随着产品需求日益多样化， 更新换代加快，产品寿命周期缩短， 多品种批量 (尤其是中小批量)生产己是机械制造业生产形态的主流， 因此， 对自动化加工设备的柔性要求也越来越高。柔性主要表现在加工对象的灵活多变性， 即可以很容易地在一定范围内从一种零件的加工更换为另一种零件的加工的功能。柔性自动化加工是通过软件来控制机床进行加工， 更换另一零件时， 只需改变有关软件和少量工夹具(有时甚至不必要更换工夹具)一般不需对机床， 设备进行人工调整，就可以实现对另一种零件的加工， 进行批量生产或同时对多个品种零件进行换流生产，这将显著地缩短多品种生产中设备调整时间。柔性自动化加工的优点： “加工精度高” ， 闭环控制， 机床精度高; 加工质量稳定性好， 可靠性高; 加工一批零件精度一致性好; 尤其适合预期改变的设计， 如研究试制零件的生产， 仅需少量改动软件， 即可完成任务; 结构和形状复杂零件加工容易， 拓宽设计思路; 多种加工可集中完成。

　　2.3 智能化方向。智能制造是 20 世纪 80 年刊发展起来的一门新兴学科， 具有很重要的前景，智能制造的涵义，有众多说法，可以认为智能制造是指将专家系统、 模糊推理、人工神经网络和遗传基因等人工智能技术应用到控制中， 解决多种复杂的决策问题， 提高制造系统的水平和实用性，人工智能的作用是要代替熟练工人的技艺，具有学习工程技术人员实践经验和知识的能力，并用以解决生产实际问题， 将工人、 工程技术人员多年来累积起来丰富而又宝贵的实际经验保存下来， 并能在生产实际中长期发挥作用。因此，目前正在研究能发挥人的创造能力和具有人的智能 (和技能)的制造系统。智能化技术不仅是人的手与肢体的延伸， 还是人的感官与头脑的延伸。

　　2.4 全球信息化方向。在跨国购并和国际产业转移的过程中，全球化的另两个表征：全球采购与配套、 全球设计与制造， 相应形成。金融的全球化则是与上述表征相关的必然结果。 于是， 市场竞争在全球范围内展开并愈益激烈。经济全球化拉动了信息技术和信息化的发展， 信息技术、 信息化的发展又加速了全球化的进程。跨国公司的运行， 没有全球的信息网络为支撑， 简直不可想象;全球设计与制造， 由于有了信息与网络， 不仅得以实现， 而且可以24 小时不间断地工作;全球采购与配套， 只有借助信息技术才能有效地进行。

　　2.5 绿色化制造方向。资源、 环境、人口是当今人类社会面临的三大主要问题， 特别是环境问题，其恶化程度与日剧增， 对人类社会生存与发展造成严重威胁。随着全球环境问题的日益恶化，人们对环境问题的研究愈来愈重视。 环境问题己构成 21 世纪人类生存和发展所面临的重大挑战。 机械制造行业是创造人类财富的支柱产业， 但同时又大量消耗掉人类社会的有限资源， 并且是造成当前环境污染问题的主要根源之一，为此， 机械行业实施可持续发展战略己势在必行。 绿色制造正是基于这一点而产生和发展起来的，是机械行业的发展趋势， 或者说绿色制造是 21 世纪制造业的可持续发展模式。 绿色制造是一个综合考虑环境影响和资源消耗的现代制造模式，其宗旨是使产品在开发设计 ---- 生产制造 ---- 使用维修 ---- 废弃后，以及回收处理的整个生命周期中，资源与能源利用率最高、 废弃物最少以及对环境的负面影响最小， 并使企业经济效益和社会效益协调优化。绿色制造是通过绿色生产过程(包括绿色设计、 绿色材料、 绿色工艺、 绿色包装及绿色管理等)生产绿色产品， 因而从产品设计到工艺、 工装都与传统制造有着本质的区别。 绿色制造实质上是人类社会可持续发展战略在现在制造业中的体现。

　　三、我国机械自动化的发展策略

　　很多方面机械自动化的特点与作用相辅相成，在工业中起到很大的作用， 并且我国处于机械自动化的初期， 需要循序渐进， 不断努力， 创造条件， 向自动化的高级理想阶段迈进。

　　3.1 结合中国生产实际进行发展机械自动化技术。先进制造技术的全部真谛在于应用。发展机械自动化技术， 应以企业的生产和技术发展的实际需要及具体条件为导向。我国发展机械自动化技术， 应结合实际， 注重实用， 即对国民经济产生实际效益。所以我国应结合具体生产实际， 逐步实现我国机械自动化发展的全球化， 一方面由于国际和国内市场上的竞争越来越激烈， 例如在机械制造业中， 国内外已有不少企业， 甚至是知名度很高的企业，在这种竞争中落败， 有的倒闭， 有的被兼并。 不少暂时还在国内市场上占有份额的企业， 不得不扩展新的市场; 另一方面， 网络通讯技术的快速发展推动了企业向着既竞争又方向发展，这种发展进一步激化了国际间市场的竞争。这两个原因的相互作用，已成为全球化制造业发展的动力， 全球化制造的第一个技术基础是网络化， 网络通讯技术是制造的全球化得以实现。

　　3.2 发展投资少、 见效快的低成本自动化技术。 发展低成本自动化技术， 潜力大， 前景广， 投资省， 见效快， 提高自动化程度， 可以收到事半功倍的经济效果，适合我国现阶段的发展需要和国情。这需要我国机械自动化技术向网络化和虚拟化方向发展。网络通讯技术的迅速发展和普及， 给企业的生产和经营带来了革命性的变革。产品设计、物料选择、 零件制造、 市场开拓与产品销售都可以异地或跨越国界进行。 此外， 网络通讯技术的快速发展， 加速技术信息的交流、加强产品开发的合作和经营管理的学习， 优化产品的制造工艺、 保证产品质量、 生产周期和最低成本为目标，进行生产过程计划、 组织管理、 车间调度、 供应链及物流设计的建模和仿真， 推动企业向着既竞争又方向发展。

　　3.3 我国在发展机械自动化的同时还应结合我国的具体国情进行分析。在发展机械自动化的同时注意发展的环境， 实现发展机械自动化的绿色化。 绿色制造通过绿色生产过程、 绿色设计、 绿色材料、 绿的设备、 绿色工艺、 绿色包装、 绿色管理等生产绿色产品，产品使用完以后再通过绿色处理后加以回收利用。采用绿色制作就能最大限度地减少制造对环境的负面影响， 同时使原材料和能源的利用率达到最高。

　　3.4 配套发展的机械自动化技术。现代自动化技术在机械制造中的应用就是在控制理论的指导下， 对生产的物流和人的作用进行综合的研究， 涉及到机械技术、 微电子技术、 自动控制理论和计算机技术等。 发展机械自动化技术， 必须主要地关注电子学、 电子计算机技术、 零件检测和机床装料自动化， 广泛采用程序数控机床， 以及研制高效的和可靠的自动化生产线、 计算机应用于生产的信息系统和自动化控制系统等。发展应用机械自动化技术，要扎扎实实地抓好自动化技术应用项目的基础工作和从实际出发的推广应用工作， 既要发展主机， 也要配套发展自动化元件及控制系统。 可编程控制器、 微处理机、 各种传感器、 新型刀具、 控制系统及系统软件、 电子计算机等将是今后机械自动化的主要技术基础。

　　四、结束语

　　总之，机械自动化技术的应用与发展，是机械制造业技术改造、 技术进步的主要手段和技术发展的主要方向。机械自动化技术的应用与发展，是机械制造业技术改造、 升级和进步的主要手段，是未来机械制造业技术发展的主要方向。

期刊VIP网，您身边的高端学术顾问

文章名称： 探讨我国机械自动化技术的发展

文章地址： http://www.qikanvip.com/zidonghua/3700.html