機械自動化在機械制造中的應用分析

馬堯

摘 要：隨著社會經濟的不斷發展，科學技術的進步推動著各大制造業的發展。越來越多的技術為企業的生產和制造提高了生產效率，特別是機械自動化在眾多生產制造領域中發揮著不可替代的作用。機械自動化是真正意義上的生產機械化，它的實現對機械制造領域的貢獻可謂是進入一個新的發展時代。

關鍵詞：機械自動化；機械制造；應用

社會的發展的本身是各大行業的不斷興盛所成就的，而各大行業需要不斷開發出新的技術來提高生產量，特別是制造行業的不斷生產為社會提供了各種各樣的需求。機械自動化是目前各大領域中應用最為普遍的一項技術，這項技術極大地提高了生產效率。因此，分析機械自動化在機械制造領域中的應用不僅是機械制造領域本身的要求，還是整個社會發展的必然趨勢。

一、機械自動化的內涵

（一）機械自動化的含義

機械自動化，顧名思義就是在沒有人的管理和干預下有機器自發地進行運作生產的過程。這與過去的傳統的機械生產全然不同，過去的機械生產可能會引進機器設備，但是還是需要人力來進行操作，而機械自動化是不需要依靠人力就能夠自己生產和運作。機械自動化帶來的直接利益是減少了勞動力，節約生產成本；其次，機械自動化能夠極大地提高生產效率，促進了企業利潤的提高，也促進了社會發展。機械自動化的真正大放光彩的時候應是近代西方的工業革命時期，當時瓦特改進的蒸汽機中就運用了多個機械自動控制調節系統：離心式調速器和節流閥等。離心式調速器開創了機械自動控制的一個新的里程碑。機械自動化的實現將機械生產 引領向了一個新的領域，通過自動控制系統，真正達到了大工業生產及減少勞動強度，提高了勞動效率，令整個世界的生產水平邁上了一個新的臺階，并由此延伸出了電氣自動化。

（二）機械自動化的發展歷程

機械自動化并不是在某一個時段直接產生的，而是通過一個技術接著一個技術的累積而逐漸形成的。我們可以把機械自動化的發展分為三個階段：自動化技術形成，局部自動化和全面自動化。自動化技術的形成是從瓦特發明蒸汽機為開端的。局部自動化時期是從二十世紀六十年代開始，現代控制理論在自動化中的應用，特別是在航空航天領域的應用。產生一些新的控制方法和結構，如自適應和隨機控制、系統辨識、微分對策、分布參數系統等。與此同時，模式識別和人工智能也發展起來，出現了智能機器人和專家系統。現代控制理論和電子計算機在工業生產中的應用，使生產過程控制和管理向綜合最優化發展。隨著計算機網絡的迅速發展，管理自動化取得較大進步，出現了管理信息系統、辦公自動化、決策支持系統。與此同時，人類開始綜合利用傳感技術、通信技術、計算機、系統控制和人工智能等新技術和新方法來解決所面臨的工廠自動化、辦公自動化、醫療自動化、農業自動化以及各種復雜的社會經濟問題。研制出柔性制造系統、決策支持系統、智能機器人和專家系統等高級自動化系統。

二、機械自動化技術在機械制造行業中的應用

機械自動化在機械制造行業中的應用廣泛，并且機械制造行業也得益于機械自動化而得到迅速發展。

（一）集成性自動化的應用

集成性自動化是一種利用計算機系統將各種技術相融合在一起的技術，綜合運用理論、電設備、儀器、計算機軟硬件技術及其他技術，對生產制造過程實現檢測、控制、優化、調度、管理和決策，提高生產率、降低消耗、確保安全等目的的一類綜合性技術。現今，許多企業都采用集成化技術來提高生產率。

（二）虛擬自動化的應用

虛擬自動化就是利用特殊的計算機裝置，模擬機械生產。這樣可以提高的資源利用率，虛擬可支持實現物理資源和資源池的動態共享，提高資源利用率，降低管理成本。通過實現自動化、獲得更好的信息和實現中央管理來簡化公共管理任務；實現負載管理自動化。另外，虛擬還可以支持在多個平臺上使用公共的工具。還可以提高機械的使用靈活性，虛擬可實現動態的資源部署和重配置，滿足不斷變化的業務需求。并且提高安全性，虛擬可實現較簡單的共享機制無法實現的隔離和劃分，這些特性可實現對數據和服務進行可控和安全的訪問。具有更高的可用性，虛擬可在不影響用戶的情況下對物理資源進行刪除、升級或改變。還有更高的可擴展性，根據不同的產品，資源分區和匯聚可支持實現比個體物理資源小得多或大得多的虛擬資源，這意味著您可以在不改變物理資源配置的情況下進行規模調整。

（三）柔性機械自動化技術的應用

柔性自動化生產技術簡稱柔性制造技術，它以工藝設計為先導，以數控技術為核心，是自動化地完成企業多品種、多批量的加工、制造、裝配、檢測等過程的先進生產技術。柔性自動化生產技術的高效性、靈活性和縮短投產準備時間等特性使其成為實施靈捷制造、并行工程、精益生產和智能制造等先進制造系統的基礎。柔性自動化生產技術起源于切削加工，至今已遍及到機械制造業的各個領域，包括：電火花加工、激光加工、板材剪切和折彎、沖壓加工、水噴射加工、焊接及自動化裝配等，甚至還應用到測量、熱處理和噴漆涂覆等領域。柔性自動化生產技術是當前機械制造業適應市場動態需求及產品不斷迅速更新的主要手段，是先進制造技術的基礎技術。實踐證明，應用由不同柔性自動化水平構成的制造系統可提高生產率1-4倍，新產品試制周期和費用減少1/3-1/2。從而可縮短制造周期和交貨期，加快產品更新換代，大幅度降低成本，提高企業對市場變化的應變能力和競爭能力，給企業帶來明顯的經濟效益。

三、小結

機械生產自動化技術現在廣泛運用到日常生產中，它是機械產業的一次重要升級和改革。把機械產業引領到了一個新的高度。減少了人的勞動強度，并且機械自動化技術已經深入到各個領域。伴隨著機械自動化的發展歷程，從機械技術的產生到機械加工技術的發展都說明了機械產業正隨著歷史時間的腳步，不斷進行的創新和自我發展。從機械自動化發展的前景來看，它是我國制造業發展的一個新的平臺和階段，關系到民族利益和國家產業的競爭力。我們在不斷發展機械自動化技術的同時也要積極發展相關產業人才。

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