機械制造及其自動化的發展方向研究

全坤　李佳偉

摘要：與傳統的機械制造相比較，自動化機械制造更具優勢。現階段，我國自動化機械制造已發展到了各行各業，其高效益、高效率、便捷性、節能性等特點在制造企業生產過程中表現得越來越明顯，能不斷滿足現代大眾的生活需求。文章通過講述機械制造的概念，分析了其未來的發展方向。

關鍵詞：機械制造；自動化；發展方向；制造企業；機械制造技術；電子信息技術 文獻標識碼：A

中圖分類號：TH122 文章編號：1009-2374（2016）14-0067-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.14.034

1 機械制造及自動化的概念及特點

1.1 機械制造及其自動化的概念

機械制造這一概念早在20世紀80年代，美國著名工程協會就給出了定義，機械制造又被稱為現代機械，是以計算信息系統為主導，對機械制造的整個系統加以控制和協調，用于完成包括機械力、運動和能量流動力學任務的機械和（或）機電部件相互聯系的系統，此定義在當時對機械制造的形容是最符合的，是對機械制造初步形成的最有效的意義。機械制造自動化就是以機械制造技術與電子信息技術為主導控制，結合多種科學技術有機結合并相互滲透的產物。機械自動化是多種技術的結合，但不是錯亂、胡亂的組合，而是經過長期的科學實驗，將各科學技術相互協調地組合在一起，它是一門正在不斷興起，向各個制造業延伸的邊緣科學技術。機械制造自動化使傳統的工業技術構造、產業結構、技術運用功能都得到了很大的改變和完善。我國機械制造業正在由“機械電器化時代”向“機械自動化時代”轉變。

1.2 機械制造及其自動化的特點

1.2.1 機械制造及其自動化的智能化表現突出。與傳統的電器時代的機械制造相比較，機械制造及其自動化是融合了多種技術科技，并實施了有效的組裝與整合，才能使其在性能、功能和機構上有別于傳統機械制造，而且機械制造及其自動化具有靈活性，智能化的特征表現最為直觀和明顯，除此之外，機械制造及其自動化還能滿足不同機器的各種內在需求。在不同的生產環境和不同工業領域中，對機械制造的要求不同，這對機械設備而言，在機械使用技術上的存在一定的局限性和限制性。然而，機械制造及其自動化具有靈活的調控性，不是一成不變的，它能根據實際需要進行系統的調控，具有高度的智能性和可選擇性，打破了傳統機械制造的局限。機械制造及其自動化能根據各個產業對機械的要求進行合理的整裝或者系統的編程來滿足產品的性質和功能需求，使得機械制造及其自動化的性能更富有人性化特征。

1.2.2 機械制造及其自動化的技術水平要求高。機械制造及其自動化都是以先進的科學技術為前提，在進行自動化系統的設計過程中，要充分考慮機械的功效、功能的要求。產品在開始生產時，應根據產品需要如包裝設計、產品規格、產品性質等都需要運用先進技術實現輸入端，在此基礎上才能產生所需要的輸出端。在機械制造自動化的整個過程中，都需要精密的技術原理進行審核和校準，才能將其最終投入到機械制造的運作中。實現機械制造及其自動化后，還應有后期的技術保障，如易出現的故障、性能低、運作效益不高的情況都需注入后期的修正、調控技術，以此保障機械制造及其自動化的正常運行。

1.2.3 機械制造及其自動化具有專業制造原理。現代機械制造及其自動化系統將傳統的人機合作模式向機電一體化模式轉變，無論從產品的設計、制造上，還是產品的包裝與產出上都將機電一體化與計算機信息系統有機地整合，不僅降低了企業生產成本，而且給產品創造了優良的品質。機械自動化系統是由專業的設計原理和先進的技術理論作支撐。首先，機械制造及其自動化在滿足大眾對產品各方面需求的同時，還能將系統信息和能量相互轉換，形成人們的需求，這一核心原理使得產品和技術融為一體，形成了相對更先進的自動化運作模式；其次，在信息與能量相互轉換的基礎上，不斷引進了先進技術，努力創新，加大了科技投入，提高機械設備的各方面性能；最后，改進和完善機械自動化的整體系統，不僅提高了機械制造及其自動化的工作效率和工作質量，還使其安全性和可靠性得到了保障。除此之外，便捷性也是機械制造及其自動的專業制造原理，機械自動化中具有強大的轉換和完善能力，它能根據產品生產的不同需求輸入相應的需求程序，執行自動化的生產過程，達到能滿足不同生產需求的目的。

2 機械制造及其自動化的發展方向

2.1 向機電一體化方向發展

機電一體化是現代機械自動化發展的主要內在要求，更是對傳統機械自動化的改變。實現機電一體化是機械制造及其自動化占據廣闊發展市場的基礎，徹底有別于傳統機械制造的重要表現形式。機電一體化是以機械技術與電氣技術為主體，結合人工智能信息系統，使設計出的自動化機械更有穩定性、合理性。以海科公司為例，海科公司為突破國外先進技術的壟斷，不斷探索，設計出完整的機電一體化系統和控制軟件，首次創造出地震模擬設備，開辟了一條研制地質結構變化對地震波影響之路。海科公司還研制出了更先進的可視機電一體化系統，能將這種可視監測技術運用于企業的車間生產環節，能有效監測防爆生產環節的實際情況，大大提高了現代防爆新技術，達到防患于未然的效果。因此，機械制造及其自動化向機電一體化方向發展是切實可行的，還需加大該項技術的科技投入，發揮其最大的優勢，促進機械制造工業穩健發展。

2.2 向智能化方向發展

智能化是現代機械或電器的主要發展方向，其發展領域廣泛，機械制造及其自動化產品有廣闊的消費市場。雖然我國機械制造及其自動化大體形式是趨向智能化發展，但與國際智能化水平相比，我國的機械自動化的智能化水平還處于初級階段。機械自動化中的智能化技術不僅具有人工智能的作用，還需將計算機編程系統、心理學、運籌學等學科綜合地運用起來，才能夠在滿足人為需求的同時進行一些科學的計算做出判斷，擁有邏輯思維能力。智能化的自動化機械能在相當危險或者惡劣的環境下作業，在很大程度上能代替人類從事一些危險性的工作，減少了安全事故的發生。智能化技術不僅在機械制造中有重要可行性，在其他行業領域如通信設備、家用電器、網絡教育、網上授課等都有著智能化的發展趨勢。所以，機械制造及其自動化向智能化方向的前景是可觀的。

2.3 向網絡化方向發展

計算機網絡技術是機械制造及自動化的主要組成元素，網絡通訊技術使機械制造及其自動化發展具有天翻地覆的改變，不管是產品的設計、產品的材料來源，還是產品的生產、產品的銷售都能通過網絡信息技術完成。以汽車行業為例，汽車在整個制造過程中都需要掌握和了解來自各個國家的原材料、汽車零部件生產企業以及先進技術。除此之外，汽車在出售過程中，銷往全世界，則需要網絡信息跟蹤調查市場導向，做好市場考察活動，這是必不可少的工作內容，對此，網絡通訊則需要發揮很大的作用，它不僅能很好地掌握市場環境的發展狀況，還能提前引進先進機械制造技術，對市場發展有先見性和預見性，提高企業的生產效益。

網絡化除了具有洞察市場的能力，還有遠程操控的能力，然而對自動化的機械制造來說也應具有這種能力。應制造出能遠程控制的機械自動化設備，將機械自動化設備融入網絡技術，使其能獲取更大的網絡信息。機械設備具有了遠程操控能力，就能更好地提高資源利用率，使人類能感受高科技的力量，更好地為生活服務。

2.4 向模塊化方向發展

機械制造及其自動化的生產企業多而且分散，生產的產品種類和規格大不相同，在機械制造過程中因各零部件的差別導致了生產難度加大，特別是機械產品的接口相當繁雜。因此，應將其機械制造的設計趨向簡化，使機械制造及其自動化向模塊化發展。如機械的標準機接口、環境接口和電氣接口等各個接口都需要細化，對此可以利用標準的單元式開發出更先進的新型機械設備裝置，大量開發，規模生產。規模化發展既能減少因生產繁瑣帶來的不便，又能更好地適合機械制造的需要，所以，規模化發展方向給機械制造及其自動化帶來的良好發展前景是不可估量的。

2.5 向綠色環保方向發展

綠色環保產品受到廣大消費者的青睞，綠色環保化是現代經濟發展的迫切要求，更是人們追求健康生活的美好憧憬。工業的發展帶來的生態破壞是不容置疑的，在傳統機械制造方面，在機械制造的過程中會產生大量的廢氣、廢水、噪聲及工業廢渣，造成環境生態破壞。在傳統的制造技術方面，由于技術的尖端性缺乏，機械的制造需要大量的金屬原料，并且制造過程復雜，會造成極大的可用資源浪費和制造機械質量不過關的現象。

現階段人們對環保的意識愈來愈強，則對工業生產和機械制造都要求走綠色環保的道路。機械制造及其自動化本身就是一項復雜的工業制造，將綠色環保元素加入其中不僅符合時代發展要求，還使其具有了靈性，更能體現人性化的特征。

2.6 向微型化方向發展

現代的機械制造及其自動化就是要改變傳統的機械大、重、笨的形象。隨著科學技術的日益更新和先進科技的不斷引進，機械制造及其自動化向微型化發展的趨勢相當明顯。微型化機械的主要特點就是機械個體小、耗能低而且運用相當靈活。雖然微型化機械受到廣泛關注，但對許多高精尖的領域沒有深入涉及其中：一是對微型機械的需求小；二是對微型企業的認識不足，沒有正確地認識其作用。主要原因在于微型機械在設計或者使用性能上還存在許多不足之處。

3 結語

隨著現代科技的不斷發展，機械制造及其自動化的發展方向也在不斷轉變，對機械制造的規模化生產提出了新的特殊要求，徹底顛覆了傳統的機械制造模式。機械制造應滿足絕大多數的科學技術的生產要求，機械自動化拒絕繁雜多變的機械設計。機械制造應具有較高的技術水平和為大眾廣泛接受的設計理念，不僅提高了機械制造設備在操作過程中的簡便性，還惠及到了其他發展領域，為我國機械制造及其自動化的發展開辟了新的發展天地。

參考文獻

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作者簡介：全坤（1994-），男，重慶人，長江師范學院機械與電氣工程學院學生。

（責任編輯：王 波）