淺析機械自動化技術(shù)及其應(yīng)用

牟森　張宏生

摘 要：文章對機械自動化技術(shù)進行了簡單的介紹，說明了機械自動化技術(shù)發(fā)展過程，提出了其技術(shù)的實際應(yīng)用，對其發(fā)展前景進行了展望。

關(guān)鍵詞：機械自動化；工業(yè)生產(chǎn)；工程應(yīng)用

1 機械自動化技術(shù)簡介

自動化是指機械設(shè)備、過程或系統(tǒng)在沒人或者人比較少的條件下，按照人的指令要求，通過自動檢測、分析判斷、信息處理、操縱控制來實現(xiàn)預(yù)期目標的過程。機械自動化就是機器或裝置通過機械方式將自動化控制實現(xiàn)的過程。機械自動化技術(shù)的快速發(fā)展極大地推動了機械制造行業(yè)的技術(shù)水平提高，而且對國民經(jīng)濟各個部門產(chǎn)生了極為重要的影響。在傳統(tǒng)的機械生產(chǎn)方式中融入自動化技術(shù)可以更好地提高工作效率以及產(chǎn)品質(zhì)量，降低生產(chǎn)過程中的勞動強度以及生產(chǎn)時間。機械自動化的應(yīng)用水平體現(xiàn)著一個國家機械設(shè)備制造水平。

2 機械自動化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

從時間上看，機械自動化技術(shù)的發(fā)展可分為四個階段。

第一階段：上世紀20年代至60年代，此階段是機械制造開始發(fā)展應(yīng)用的起始階段。第二階段：上世紀60年代至70年代，伴隨著市場發(fā)展需要，機械制造業(yè)逐漸向自動化方向轉(zhuǎn)變，但由于技術(shù)水平的限制，此階段自動化技術(shù)在機械制造中的應(yīng)用還不能大規(guī)模的提高生產(chǎn)效率。第三階段：上世紀70年代至80年代，計算機集成制造系統(tǒng)出現(xiàn)了，但由于需要投入巨額資金，致使企業(yè)需要承擔較大的經(jīng)濟風險，此外當時的技術(shù)問題也有限，造成了機械自動化技術(shù)在此階段處于停滯狀態(tài)。第四階段：上世紀90年代至今，大部分的企業(yè)已在生產(chǎn)過程中采用了機械自動化技術(shù)。伴隨著科技水平不斷提高，機械自動化技術(shù)也在向前發(fā)展。

目前，世界各國的機械自動化技術(shù)水平參差不齊，除少數(shù)工業(yè)發(fā)達國家水平比較高，其余國家還處于操作階段自動化的水平。我國是發(fā)展中國家，因此，我國發(fā)展機械自動化技術(shù)要根據(jù)自身情況，借鑒發(fā)達國家技術(shù)時要考慮其技術(shù)是否符合我國現(xiàn)有國情。機械自動化技術(shù)涉及到機械工程、計算機、自動控制等技術(shù)，是這些技術(shù)的有機融合，因而，我國在發(fā)展機械自動化技術(shù)時必須要做到以上技術(shù)的協(xié)調(diào)發(fā)展，同時此項技術(shù)對操作人員的知識結(jié)構(gòu)體系要求很高，這就需要各高校適時制定合理的培養(yǎng)方案，加緊人才培養(yǎng)，企業(yè)根據(jù)科技發(fā)展的情況提升員工現(xiàn)有的知識結(jié)構(gòu)體系，掌握各項技術(shù)的原理、方法。

3 機械自動化技術(shù)的應(yīng)用

3.1 機械自動化技術(shù)應(yīng)用在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方面

機械專業(yè)遍布各院校，各農(nóng)業(yè)院校都偏向機械自動化在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用研究，主要涉及的方向包括農(nóng)業(yè)產(chǎn)品的加工、運輸和儲藏等方面，我國人民對農(nóng)業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)過程的效率重視程度在逐漸提高，這使得農(nóng)業(yè)機械自動得到了發(fā)展空間，具體體現(xiàn)在以下方面：（1）農(nóng)業(yè)生產(chǎn)機械及裝置實現(xiàn)部分自動化或者無人自動操作控制，生產(chǎn)裝置實現(xiàn)部分自動化可以提高工作效率和操作的精度，同時使操作環(huán)境變得更為舒適，無人自動操作可以實現(xiàn)生產(chǎn)過程無人運轉(zhuǎn)，減少了工人在長時間過程中的重復(fù)作業(yè)現(xiàn)象，具體體現(xiàn)在農(nóng)業(yè)耕作、灌溉及收割等方面。（2）精準機械自動化技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用，具體體現(xiàn)在精確地進行水果采摘、修剪羊毛及GPS定位、室溫控制等方面，從而降低了生產(chǎn)成本、提高農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量。

3.2 機械自動化技術(shù)應(yīng)用在工程施工方面

現(xiàn)階段，我國的工程施工遍布全國大江南北，而且大多工程是在地形條件復(fù)雜、環(huán)境十分惡劣情況下進行的，機械自動化技術(shù)可以識別自己位置，能夠嚴格按照規(guī)定的路線移動，當出現(xiàn)偏離路線情況時能夠自動復(fù)位，機械接受信號后執(zhí)行命令，保證施工安全進行并且節(jié)省資源，使機械之間互相配合、實現(xiàn)獨立判斷，最終使工程施工協(xié)調(diào)有序且快速安全進行。

在今后的工程自動化研究中，高校和科研單位的重心主要放在研究具有高精度感知功能的傳感元件，能夠自行確定最優(yōu)工作路線的系統(tǒng)，深水作業(yè)無人施工技術(shù)研究等方面。

3.3 機械自動化技術(shù)應(yīng)用在工業(yè)方面

3.3.1 機械自動化技術(shù)應(yīng)用在食品包裝方面

食品包裝業(yè)是食品生產(chǎn)中的重要環(huán)節(jié)。食品包裝機械自動化可以使食品包裝業(yè)勞動生產(chǎn)率全面提高，保證食品包裝業(yè)再生產(chǎn)過程中高精度、高效率，達到行業(yè)高收益。

3.3.2 機械自動化技術(shù)應(yīng)用在煤礦生產(chǎn)方面

機械自動化技術(shù)應(yīng)用在煤礦生產(chǎn)方面具體體現(xiàn)在掘進、開采、提升和運輸?shù)确矫妗Ｔ诰蜻M工序中掘進機配備的一系列機械自動化系統(tǒng)與執(zhí)行掘進工作的液壓系統(tǒng)進行配合，實現(xiàn)了掘進工作自動化進行，提高了掘進生產(chǎn)的效率。電牽引采煤機在沒有人操作的情況下，根據(jù)預(yù)先設(shè)定的程序指令，能夠自動在井下完成采煤作業(yè)，其設(shè)計結(jié)構(gòu)簡單，并且具有較強的適應(yīng)性，因此，在煤礦開采中獲得了廣泛的應(yīng)用。采用自動化技術(shù)的礦井提升機進行煤炭提升，可以增加提升機提升效率，并且避免出現(xiàn)人身安全事故。利用自動的煤炭輸送設(shè)備，可以實現(xiàn)輸送過程中無人化，從而提高了煤炭運輸?shù)男剩_到降低了作業(yè)人員的勞動強度的目的。

3.3.3 機械自動化技術(shù)應(yīng)用在機械制造方面

機械自動化的應(yīng)用在機械制造業(yè)方面具體體現(xiàn)在柔性自動化、智能自動化、集成自動化、虛擬自動化等方面。柔性自動化技術(shù)具體是指在柔性生產(chǎn)的前提條件下盡可能地來完善信息系統(tǒng)，并且充分利用計算機來管理企業(yè)的效率，柔性自動化能夠很好地應(yīng)變市場。智能自動化技術(shù)融合了當今的人工智能以及機械制造技術(shù)，人工智能的有機融入使得機械制造技術(shù)能夠自動地完成一系列復(fù)雜的活動。在機械制造生產(chǎn)的過程中，智能自動化技術(shù)能夠自行完成監(jiān)測運行，對產(chǎn)生的缺點能夠及時地做出相應(yīng)措施。集成自動化包括信息統(tǒng)計、制造、計算機輔助計算、數(shù)控加工等技術(shù)。企業(yè)的整體優(yōu)化提高了企業(yè)的生產(chǎn)效率和勞動效率。企業(yè)產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)、制造以及銷售等環(huán)節(jié)都有了很大的進步。集成自動化的應(yīng)用可以使產(chǎn)品的質(zhì)量提高、產(chǎn)品的生產(chǎn)成本降低、企業(yè)的整體服務(wù)水平優(yōu)化等優(yōu)點。現(xiàn)代先進機械制造技術(shù)中加入CAD等先進機械制造工藝以及計算機作圖技術(shù)。這些技術(shù)完善了以往傳統(tǒng)的人工作圖的技術(shù)，減少了技術(shù)人員勞動力并且使作圖的水平和速度提高了。CAD技術(shù)能夠快速地完成技術(shù)創(chuàng)造，如果有錯誤發(fā)生時CAD能迅速地修改。虛擬自動化可以利用信息技術(shù)以及計算機仿真技術(shù)對當今機械制造活動進行仿真。此項技術(shù)縮短了生產(chǎn)周期，使產(chǎn)品的種類增加了，適應(yīng)市場需要。

4 結(jié)束語

雖然我國的機械自動化在生產(chǎn)技術(shù)方面與世界先進水平存在一定的差距，但是我們的技術(shù)具有很大的提升空間。伴隨著機械自動化的發(fā)展，其技術(shù)會越來越廣泛地應(yīng)用到其他各個領(lǐng)域中。機械自動化技術(shù)的發(fā)展為解決人才就業(yè)問題貢獻了力量。隨著今后科學技術(shù)水平的不斷提高，機械自動化技術(shù)也會不斷地發(fā)展和進步。隨著國民經(jīng)濟的不斷發(fā)展，機械自動化技術(shù)已經(jīng)滲透到了我國國民經(jīng)濟各個部門，如今，我們應(yīng)該立足國情，走自己的機械自動化技術(shù)發(fā)展道路，勇于實踐、敢于探索創(chuàng)新，這樣才能形成高質(zhì)量、高效益的機械自動化之路。

參考文獻

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作者簡介：牟森（1983-），男，滿族，現(xiàn)工作于阜新華通管道有限公司，于2007年畢業(yè)于沈陽理工大學，機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)，助理工程師。