淺析智能型機械自動化發(fā)展趨勢

摘 要：文章針對我國制造業(yè)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，分析了我國智能型機械自動化技術(shù)的主要特點，在此基礎(chǔ)上重點分析了我國智能型機械自動化技術(shù)的發(fā)展趨勢，指出了我國制造業(yè)自動化技術(shù)的發(fā)展之路，對于我國機械制造生產(chǎn)技術(shù)自動化的發(fā)展具有很好的指導(dǎo)借鑒意義。

關(guān)鍵詞：智能型；；機械制造技術(shù)；機械自動化；機電裝備；發(fā)展趨勢

中圖分類號：TM621.6 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-8937（2013）11-0097-02

科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，能夠不斷提高人們的工作、生活的便捷與舒適性，同時對于人們工作的強度也會得到一定程度的下降，尤其是對于工業(yè)生產(chǎn)制造而言，采用大型機械化、電氣化、自動化甚至是智能化的機械設(shè)備、機電裝備進(jìn)行工農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)制造，能夠極大的提高勞動生產(chǎn)率。因此，目前世界各國都在積極發(fā)展機械自動化技術(shù)。尤其是隨著第三次產(chǎn)業(yè)革命浪潮的到來，采用計算機實現(xiàn)的智能化自動化技術(shù)在機械裝備、機電設(shè)備中的廣泛應(yīng)用，實現(xiàn)無人值守的自動化操作與生產(chǎn)，逐步得到了世界各國自動化研發(fā)機構(gòu)及高校院所的重視，逐漸成為新的研究熱點和經(jīng)濟(jì)增長點。

鑒于此，本文主要結(jié)合我國目前機械自動化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及其主要特點，詳細(xì)談?wù)勚悄苄蜋C械自動化技術(shù)的發(fā)展，對未來智能型機械自動化技術(shù)的發(fā)展趨勢進(jìn)行展望與探討。

1 我國機械自動化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

近年來，我國的制造業(yè)發(fā)展迅速，制造技術(shù)也日新月異。機械自動化技術(shù)的水平，在某種程度上來說，機械自動化的水平將直接決定和影響著機械制造業(yè)的發(fā)展。我國目前已經(jīng)成為了全球公認(rèn)的制造大國，但是仍然不是制造強國，這主要原因就是因為我國的機械制造自動化技術(shù)相較于國外還有很大一段差距。縱觀目前我國機械自動化技術(shù)的發(fā)展，其主要應(yīng)用集中在以下幾個方面：

①自動化加工。自動化加工技術(shù)主要體現(xiàn)在一些流水線式的繁雜的手工勞動加工方面，采用機械化設(shè)備，配合電氣自動化控制技術(shù)，能夠很好的替代傳統(tǒng)的手工加工環(huán)節(jié)，并且這種采用自動化加工技術(shù)加工出來的零部件或者產(chǎn)品，具有更加精確和可靠的產(chǎn)品質(zhì)量，大大降低了廢品率。

②自動化檢測。在工業(yè)生產(chǎn)制造過程中，經(jīng)常需要對各個工藝、工步進(jìn)行檢測，以實現(xiàn)后續(xù)加工工藝的連續(xù)性和一致性，或者需要對加工的零部件等中間產(chǎn)品實施自動化檢測，以提高成品率，在這種背景下，基于自動化檢測的機械自動化技術(shù)就能夠?qū)崿F(xiàn)對相關(guān)檢測過程的自動化執(zhí)行，實現(xiàn)無人值守，極大的提高了產(chǎn)品檢測效率和檢測通過率。

③自動化裝配。隨著數(shù)字化制造技術(shù)的興起，采用新的加工工藝、新的加工刀具、新的夾裝夾具以及新的檢測、生產(chǎn)、加工技術(shù)，不斷呼喚自動化裝配技術(shù)的實現(xiàn)，目前隨著機械自動化智能控制技術(shù)的發(fā)展，自動化裝配已經(jīng)得到了應(yīng)用，能夠?qū)⒍喾N零部件按照一定的裝配關(guān)系自動組裝成為一個完整的機電設(shè)備或者機械系統(tǒng)，并且裝配的質(zhì)量相較于傳統(tǒng)的人工手動裝配要高很多，提高了一次裝配成功率，降低了因為裝配失敗而帶來的損失。

2 智能型機械自動化技術(shù)的主要特點

傳統(tǒng)的機械自動化技術(shù)主要是利用電磁開關(guān)、電氣開關(guān)等強電元件實現(xiàn)的機械自動化，嚴(yán)格來說這種自動化是不徹底的，等同于半自動化技術(shù)。隨著計算機技術(shù)的發(fā)展和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的發(fā)展，逐漸出現(xiàn)了智能型機械自動化技術(shù)，這是一種基于弱電系統(tǒng)、能夠遠(yuǎn)程控制實現(xiàn)的自動化技術(shù)，這也是目前機械自動化技術(shù)發(fā)展的主流技術(shù)之一。目前，智能型機械自動化技術(shù)得到了普遍飛速的發(fā)展，其主要特點集中表現(xiàn)在以下幾個方面。

2.1 所見即所得

智能型機械自動化技術(shù)主要是采用弱電系統(tǒng)，通過對底層相關(guān)傳感器或者電器開關(guān)狀態(tài)的數(shù)據(jù)采集，形成自動化控制的指令或者決策依據(jù)，因此這就需要給操作人員提供良好而直觀的操作界面，通常都利用計算機技術(shù)的所見即所得構(gòu)建遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的人機交互界面，這樣能夠充分發(fā)揮智能型機械自動化技術(shù)的優(yōu)勢，更加有利于用戶實現(xiàn)對機械設(shè)備的自動化操作與控制。

2.2 集成程度高

智能型機械自動化技術(shù)需要結(jié)合機械系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)的兩大單元各自的功能，經(jīng)過統(tǒng)一的調(diào)度實現(xiàn)自動化控制，并完全設(shè)備所預(yù)期的功能，這就需要將機械系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)兩大單元進(jìn)行高度集成，實現(xiàn)剛性系統(tǒng)和柔性系統(tǒng)的融合，并充分考慮到系統(tǒng)的全部功能的實現(xiàn)，以及后期功能擴(kuò)展升級的需求，因此，智能型機械自動化技術(shù)的集成度都很高，以適應(yīng)不斷發(fā)展的控制要求和功能需求。

2.3 智能化逐漸從現(xiàn)實走向虛擬

過去，能夠?qū)C械設(shè)備、機電裝備實現(xiàn)工藝流程的自動化控制就已經(jīng)能夠稱之為智能化控制系統(tǒng)了，但是隨著智能化技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在智能化控制已經(jīng)提出了無人值守的控制要求，這也促使了智能化需求逐漸從現(xiàn)實走向虛擬，利用虛擬軟件和程序?qū)崿F(xiàn)對硬件設(shè)備的控制，從而實現(xiàn)機械設(shè)備的自動化控制，這種利用虛擬技術(shù)實現(xiàn)對硬件設(shè)備的控制功能，是近年來發(fā)展很快的一種智能型控制技術(shù)。

3 我國智能型機械自動化發(fā)展趨勢

當(dāng)前我國正在從制造大國朝著制造強國的道路邁進(jìn)，智能型機械自動化技術(shù)的發(fā)展無疑是最為關(guān)鍵的一個方面。從目前來看，我國制造業(yè)自動化技術(shù)的發(fā)展速度較快，但是質(zhì)量不高，尤其是在制造業(yè)關(guān)鍵技術(shù)方面，進(jìn)步仍然緩慢，因此為了能夠更加從容面對將來日益激烈的競爭，我國制造業(yè)自動化技術(shù)必須要立足基礎(chǔ)，重點發(fā)展高精尖技術(shù)，走符合制造業(yè)自動化技術(shù)發(fā)展趨勢的道路。

縱觀當(dāng)前國內(nèi)智能型機械自動化技術(shù)的發(fā)展，其表現(xiàn)出來的發(fā)展趨勢主要體現(xiàn)在以下幾個方面。

3.1 光機電液一體化方向

隨著制造技術(shù)的不斷深化發(fā)展，單一采用機械或者電氣或者液壓系統(tǒng)的制造業(yè)自動化技術(shù)已經(jīng)越來越少，相反，光機電液一體化的高集成度自動化控制技術(shù)已經(jīng)得到了越來越廣泛的研究與應(yīng)用，利用光學(xué)、液壓技術(shù)，將其與傳統(tǒng)的機械電氣自動化技術(shù)糅合，能夠?qū)崿F(xiàn)更加先進(jìn)和智能化的自動化控制技術(shù)。

3.2 信息集成化方向

目前，知識信息呈爆炸式增長，通過對知識數(shù)據(jù)的挖掘，能夠為系統(tǒng)決策提供基礎(chǔ)性支撐，這是未來制造業(yè)自動化技術(shù)發(fā)展的必然趨勢，通過對已有的制造過程數(shù)據(jù)的挖掘和分析，從而為最終的制造技術(shù)及自動化控制策略提供隱性的支撐，這是制造業(yè)自動化技術(shù)實現(xiàn)全球信息化過程的必然發(fā)展。

3.3 微型機電一體化方向

納米技術(shù)的提出，使得微型機電一體化系統(tǒng)（Micro-Electro-Mechanical Systems，MEMS）逐漸受到廣泛研究和應(yīng)用，MEMS系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)在微觀尺度下自動化控制技術(shù)的應(yīng)用，這能夠消除過去傳統(tǒng)的自動化控制技術(shù)在零件檢測、自動化裝配等環(huán)節(jié)上的質(zhì)量不穩(wěn)定因素，進(jìn)一步提高制造業(yè)自動化技術(shù)的穩(wěn)定性和可靠性。

3.4 綠色化制造方向

能源緊缺、環(huán)境污染是目前世界公認(rèn)的難題之一，智能型機械自動化技術(shù)的發(fā)展目標(biāo)之一就是要實現(xiàn)更加經(jīng)濟(jì)化的能耗，以及對環(huán)境的零污染，因此，業(yè)界逐漸提出了綠色化制造方向，通過運用先進(jìn)的自動化控制技術(shù)，將制造業(yè)系統(tǒng)的能耗和對環(huán)境的污染控制在最小范圍之內(nèi)，這也是綠色化制造自動化控制技術(shù)發(fā)展和興盛的主要原因。

4 結(jié) 語

當(dāng)前，我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)正在如火如荼的建設(shè)與高速發(fā)展之中，工業(yè)對于整個經(jīng)濟(jì)的刺激與促進(jìn)作用是不可估量的，如何利用機械自動化技術(shù)進(jìn)一步實現(xiàn)對工業(yè)生產(chǎn)制造的能量釋放與促進(jìn)作用，這是當(dāng)前各個機械自動化技術(shù)研發(fā)與促進(jìn)機構(gòu)的重點問題。基于智能型機械自動化技術(shù)的發(fā)展，能夠滲透到工業(yè)發(fā)展的每一個角落，從自動化檢測到自動化加工，從自動化生產(chǎn)到自動化裝配，從自動化工藝到自動化批量生產(chǎn)，這都表明機械自動化技術(shù)已經(jīng)成為了越來越重要的基礎(chǔ)核心技術(shù)，并且機械自動化技術(shù)正朝著大型化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化、微型化、綠色化等方向發(fā)展。作為機械技術(shù)人員，我們必須時刻緊跟時代發(fā)展的腳步，不斷的學(xué)習(xí)這些新出現(xiàn)的自動化技術(shù)，并對其加以消化吸收和利用，才能夠更好的發(fā)展機械自動化技術(shù)，并不斷促進(jìn)我國機械工程自動化技術(shù)的發(fā)展。

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