淺析機械自動化技術及其應用

牟森　張宏生

摘 要：文章對機械自動化技術進行了簡單的介紹，說明了機械自動化技術發展過程，提出了其技術的實際應用，對其發展前景進行了展望。

關鍵詞：機械自動化；工業生產；工程應用

1 機械自動化技術簡介

自動化是指機械設備、過程或系統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、操縱控制來實現預期目標的過程。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的過程。機械自動化技術的快速發展極大地推動了機械制造行業的技術水平提高，而且對國民經濟各個部門產生了極為重要的影響。在傳統的機械生產方式中融入自動化技術可以更好地提高工作效率以及產品質量，降低生產過程中的勞動強度以及生產時間。機械自動化的應用水平體現著一個國家機械設備制造水平。

2 機械自動化技術的發展現狀

從時間上看，機械自動化技術的發展可分為四個階段。

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展應用的起始階段。第二階段：上世紀60年代至70年代，伴隨著市場發展需要，機械制造業逐漸向自動化方向轉變，但由于技術水平的限制，此階段自動化技術在機械制造中的應用還不能大規模的提高生產效率。第三階段：上世紀70年代至80年代，計算機集成制造系統出現了，但由于需要投入巨額資金，致使企業需要承擔較大的經濟風險，此外當時的技術問題也有限，造成了機械自動化技術在此階段處于停滯狀態。第四階段：上世紀90年代至今，大部分的企業已在生產過程中采用了機械自動化技術。伴隨著科技水平不斷提高，機械自動化技術也在向前發展。

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

3 機械自動化技術的應用

3.1 機械自動化技術應用在農業生產方面

機械專業遍布各院校，各農業院校都偏向機械自動化在農業中的應用研究，主要涉及的方向包括農業產品的加工、運輸和儲藏等方面，我國人民對農業產品的質量和生產過程的效率重視程度在逐漸提高，這使得農業機械自動得到了發展空間，具體體現在以下方面：（1）農業生產機械及裝置實現部分自動化或者無人自動操作控制，生產裝置實現部分自動化可以提高工作效率和操作的精度，同時使操作環境變得更為舒適，無人自動操作可以實現生產過程無人運轉，減少了工人在長時間過程中的重復作業現象，具體體現在農業耕作、灌溉及收割等方面。（2）精準機械自動化技術在農業生產中的應用，具體體現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，從而降低了生產成本、提高農產品的產量和質量。

3.2 機械自動化技術應用在工程施工方面

現階段，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雜、環境十分惡劣情況下進行的，機械自動化技術可以識別自己位置，能夠嚴格按照規定的路線移動，當出現偏離路線情況時能夠自動復位，機械接受信號后執行命令，保證施工安全進行并且節省資源，使機械之間互相配合、實現獨立判斷，最終使工程施工協調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，能夠自行確定最優工作路線的系統，深水作業無人施工技術研究等方面。

3.3 機械自動化技術應用在工業方面

3.3.1 機械自動化技術應用在食品包裝方面

食品包裝業是食品生產中的重要環節。食品包裝機械自動化可以使食品包裝業勞動生產率全面提高，保證食品包裝業再生產過程中高精度、高效率，達到行業高收益。

3.3.2 機械自動化技術應用在煤礦生產方面

機械自動化技術應用在煤礦生產方面具體體現在掘進、開采、提升和運輸等方面。在掘進工序中掘進機配備的一系列機械自動化系統與執行掘進工作的液壓系統進行配合，實現了掘進工作自動化進行，提高了掘進生產的效率。電牽引采煤機在沒有人操作的情況下，根據預先設定的程序指令，能夠自動在井下完成采煤作業，其設計結構簡單，并且具有較強的適應性，因此，在煤礦開采中獲得了廣泛的應用。采用自動化技術的礦井提升機進行煤炭提升，可以增加提升機提升效率，并且避免出現人身安全事故。利用自動的煤炭輸送設備，可以實現輸送過程中無人化，從而提高了煤炭運輸的效率，達到降低了作業人員的勞動強度的目的。

3.3.3 機械自動化技術應用在機械制造方面

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

4 結束語

雖然我國的機械自動化在生產技術方面與世界先進水平存在一定的差距，但是我們的技術具有很大的提升空間。伴隨著機械自動化的發展，其技術會越來越廣泛地應用到其他各個領域中。機械自動化技術的發展為解決人才就業問題貢獻了力量。隨著今后科學技術水平的不斷提高，機械自動化技術也會不斷地發展和進步。隨著國民經濟的不斷發展，機械自動化技術已經滲透到了我國國民經濟各個部門，如今，我們應該立足國情，走自己的機械自動化技術發展道路，勇于實踐、敢于探索創新，這樣才能形成高質量、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，現工作于阜新華通管道有限公司，于2007年畢業于沈陽理工大學，機械設計制造及其自動化專業，助理工程師。