機械自動化發展趨勢探析

摘要：機械自動化技術是先進制造技術中的重要組成部分，作為在市場競爭取勝的重要手段之一，它是機械工程領域中涉及面十分廣，而且是研究十分活躍的領域。可以說，機械自動化技術水平的高低，不僅影響著整個機械制造業的發展，并且對國民經濟其他部門的影響也是非常重要的。本文從網絡虛擬化、環保綠色化、技術智能化等三方面對機械自動化發展趨勢進行了探計。

關鍵詞：機械自動化。發展趨勢；技術

機械自動化，主要是指在機械制造業中應用自動化技術，實現對加工對象的連續自動生產，實現優化有效的自動化生產過程，從而加快生產投入原料的加工變換和流動速度。機械自動化技術的應用與發展，是機械制造業技術改造、升級和進步的主要手段，是未來機械制造業技術發展的主要方向。制造自動化技術是先進制造技術中的重要組成部分，也是當今制造業中涉及面廣，研究十分活躍的技術，它代替人的體力勞動，輔助人的腦力勞動，協調、管理、控制和優化制造系統中人、機及整個系統，它的功能是多方面的，已形成了一個有機體系，它不僅涉及到具體的生產制造過程，而且涉及到產品的所有過程。

1、機械自動化的網絡虛擬化趨勢

網絡虛擬制造技術是一種全新的人機界面形式，它主要是利用計算機技術、強大的軟硬件功能和其他交互設備，從而在計算機工作平臺上，產生一個虛擬環境，并應用人類的知識、技術與感知能力，與虛擬世界中的對象進行交互作用，對所要進行的產品設計和生產制造活動進行全面的建模和仿真，包括了產品設計、加工裝配、物流、生產計劃、組織管理等，并在產品未生產出來前就實際地模擬出產品的設計開發和制造全過程，同時對產品性能進行全面模擬試驗，預測產品的設計和制造合理性，產品性能和制造周期等，從而達到最佳化，使產品的開發生產周期最短，成本最低，質量最佳。如今，網絡虛擬技術的范圍已經從新產品開發設計、制造擴展到虛擬公司組合、市場開拓和營銷活動、產品技術經濟評價等。而所有這一切均在計算機網絡平臺上完成。由于網絡虛擬制造技術在面對激烈市場競爭中顯示出了巨大的技術優勢，因而目前已受到各先進工業國家和企業的高度重視。

2、機槭自動化的環保綠色化趨勢

自從第二次工業革命以來，人類社會經濟發展步入了快速發展時期。特別是從20世紀50年代以來，世界上大多數國家都實現了經濟的快速增長。但是，人類在享受經濟增長所帶來的優越生活條件的同時，也面臨著資源消耗和環境污染等重大社會問題。人類社會已經意識到不可再生性資源的寶貴性和環境對人類的巨大影響，開始注重減少資源的消耗與環境的保持。機械制造業給環境帶來了巨大的污染，“廢水、廢氣、廢渣”等“三廢”已經給環境帶來了巨大的污染，表現在全球氣候變暖、水資源污染、各種自然災害頻發等現象。機械制造自動化水平的提高能夠減少資源的消耗、降低“三廢”的排放，從而實現“節能減排”的目標。因此，機械制造自動化朝著環保方向發展是必然的趨勢。“綠色”是從環境保護領域中引用來的，人類社會的發展必將走向人類社會與自然界的和諧。人與人類社會本質上也是自然世界的一個部分，部分不能脫離整體，更不能對抗與破壞整體。人類必須從各方面促使人與人類社會同自然界和諧一致，制造技術的自動化也不能例外。制造業的產品從構思開始，到設計階段、制造階段、銷售階段、使用與維修階段，直至回收階段、再制造各階段，都必須充分計及環境保護。所謂環境保護是廣義的，不僅要保護自然環境，還要保護社會環境、生產環境和生產者的身心健康。在此前提與內涵下，必須制造出價廉、物美、供貨期短、售后服務好的產品。作為“綠色”制造，產品必須在一定程度上是藝術品，以與用戶的生產、工作、生活環境相適應，給人以高尚的精神享受，體現出物質文明、精神文明與環境文明的高度交融。每發展與采用一項新技術時，應站在哲學高度，反思“塞翁失馬，安知非福”，即必須充分考慮可持續發展，保持環境文明。制造自動化必然要走向“綠色”自動化。

3、機械自動化的技術智能化趨勢

這是制造自動化發展的前景，近20多年來，制造系統正在由原先的能量驅動型轉變為信息驅動型，這就要求制造系統不但要具備柔性，而且還要表現出某種智能，以便應對大量復雜信息的處理，瞬息萬變的市場需求和激烈競爭的復雜環境。因此，智能制造越來越受到高度的重視。智能化制造模式的基礎是智能制造系統，智能制造系統既是智能和技術的集成而形成的應用環境，也是智能制造模式的載體。與傳統的制造相比，智能制造系統具有以下特點：人機一體化、自律能力、自組織和超柔性、學習能力和自我維護能力，在未來。具有更高級的類人思維的能力。由此可以說智能制造作為一種模式是集自動化，集成化和智能化于一身，并具有不斷向縱深發展的高技術含量和高技術水平的先進制造系統，也是一種由智能機器和人類專家共同組成人機一體化系統，它突出了在制造諸環節中，以一種高度柔性與集成的方式，借助計算機模擬的人類專家的智能活動，進行分析、判斷，推理、構思和決策，取代或延伸制造環境中人的部分腦力勞動，同時，收集、存儲、處理，完善、共事、繼承和發展人類專家的制造智能；當然，雖然目前機械自動化技術還只能算是處于初步階段，但是潛力巨大、前景廣闊。

4、結語

總之，機械自動化是集機械、電子、光學、信息科學、材料科學、生物科學，激光學、管理學等最新成就于一體的新技術與新興工業的綜合體。制造自動化的概念自然也就發生了新的變化。“自動化”從自動控制，自動調節、自動補償、自動辨識等發展到自學習，自組織，自維護、自修復等更高的自動化水平，具有更加寬廣和深刻的特征。制造自動化是一個動態概念，在世界制造業發展的新形勢下，有著十分廣泛和深刻的內涵，走向虛擬化、綠色化、智能化是它發展的必然趨勢。因此，我國機械制造業發展應用自動化技術不但要起點高，瞄準世界先進水準，包括國際領域內已展露鋒芒的某些新技術，而且必須包括各種靈活的低成本、見效快的自動化技術，堅持提高與普及相結合的方針。只要這樣，我國的機械自動化技術發展應用才能健康地走上高速度、高質量和高效益之路。

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