機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用與發(fā)展前景

摘 要 機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，是工業(yè)、科學(xué)技術(shù)、社會(huì)共同發(fā)展的結(jié)果，未來(lái)它將繼續(xù)向前發(fā)展。機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)達(dá)到了精細(xì)化生產(chǎn)、多樣化管理、智能化決策的水平，未來(lái)將向著網(wǎng)絡(luò)集成化、綠色環(huán)保化、智能虛擬化的方向發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】機(jī)械 自動(dòng)化 工業(yè)生產(chǎn)

機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)，包含三個(gè)方面的內(nèi)容：

（1）該技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械化生產(chǎn)上；

（2）它具有自動(dòng)化生產(chǎn)的技術(shù)，可替代人力手工勞作；

（3）隨著機(jī)械技術(shù)與科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)隨之將逐漸發(fā)展進(jìn)步。

過(guò)去，機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)主要應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中，現(xiàn)在隨著機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，當(dāng)前部分服務(wù)行業(yè)的工作也被機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)替代。

1 機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用的目標(biāo)

人們應(yīng)用機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)有以下幾個(gè)方面的原因：批量化生產(chǎn)，以快遞分揀來(lái)說(shuō)，機(jī)械自動(dòng)化分揀技術(shù)比人力分揀快20倍以上，一臺(tái)智能分揀機(jī)分揀速度為18000件/每小時(shí)，并且智能分揀機(jī)能一次性完成集掃碼、稱重、分揀的工作；安全性生產(chǎn)，部分工業(yè)生產(chǎn)的崗位是具有危險(xiǎn)性的，如果能應(yīng)用機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)代替人力勞動(dòng)，則能提高生產(chǎn)安全性；提高生產(chǎn)的質(zhì)量，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們?cè)跈C(jī)械自動(dòng)化技術(shù)中應(yīng)用了計(jì)算機(jī)控制技術(shù)，計(jì)算機(jī)能極大提高生產(chǎn)質(zhì)量的精度；減少原材料的使用，因?yàn)闄C(jī)械自動(dòng)化生產(chǎn)精度高，可規(guī)模化、批量化的生產(chǎn)，所以原材料的損耗比較小。

2 機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用的現(xiàn)狀

機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用是與社會(huì)的整體發(fā)展有密切關(guān)系的。當(dāng)前西方發(fā)達(dá)國(guó)家的機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展得比較快，技術(shù)應(yīng)用的水平比較高；我國(guó)正處于發(fā)展中階段，借鑒了大量發(fā)達(dá)國(guó)家的經(jīng)驗(yàn)，從整體來(lái)說(shuō)，我國(guó)的應(yīng)用技術(shù)比不上西方發(fā)達(dá)國(guó)家，然而在部分領(lǐng)域，機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)可以達(dá)到或超過(guò)西方發(fā)達(dá)國(guó)家的水平。當(dāng)前機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用的現(xiàn)狀可歸納如下：

2.1 多樣化管理水平的應(yīng)用

過(guò)去，機(jī)械自動(dòng)化管理只能應(yīng)用一種方式進(jìn)行管理，現(xiàn)在，人們意識(shí)到了單元化管理的方式具有局限性，有時(shí)人們需要多元化的管理方式，不同的管理方式可適應(yīng)多元化的生產(chǎn)。西方發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)在機(jī)械自動(dòng)化控制管理中使用了多元化的管理。比如應(yīng)用了準(zhǔn)時(shí)生產(chǎn)線、敏捷制造、精益生產(chǎn)、并行工程管理。不同的管理方法將使用不同的模式開(kāi)展生產(chǎn)。當(dāng)前我國(guó)只有少數(shù)的大型企業(yè)才能使用多元化的管理，大量的中小企業(yè)只能應(yīng)用一元化的方式進(jìn)行管理。

2.2 智能化設(shè)計(jì)方案的使用

機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的智能化水平與設(shè)計(jì)的水平有密切的關(guān)系。比如如果人們能應(yīng)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行科學(xué)的建模，然后將數(shù)字模型應(yīng)用到機(jī)械化工業(yè)生產(chǎn)中，機(jī)械設(shè)備就能依照模型設(shè)定的規(guī)則運(yùn)作，它將智能化完成決策、生產(chǎn)等，這樣的機(jī)械設(shè)備可以智能的判斷生產(chǎn)是否出現(xiàn)問(wèn)題，根據(jù)決斷自動(dòng)給予干涉，通過(guò)調(diào)整生產(chǎn)方案后繼續(xù)批量化的完成生產(chǎn)。當(dāng)前我國(guó)智能化設(shè)計(jì)水平還較低，這是因?yàn)樵O(shè)備與科學(xué)技術(shù)均較為落后的緣故。以自動(dòng)控制設(shè)備為例，先達(dá)國(guó)家主要以數(shù)控的方式開(kāi)展生產(chǎn)，它們使用的設(shè)備非常先進(jìn)；而我國(guó)絕大部分中小企業(yè)沒(méi)有先進(jìn)數(shù)控設(shè)備，僅僅只能應(yīng)用改進(jìn)PLC來(lái)進(jìn)行自動(dòng)化加工，而PLC分析功能沒(méi)有計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)的功能強(qiáng)大。我國(guó)的科學(xué)技術(shù)應(yīng)用也較為落后，這體現(xiàn)在數(shù)控模型的計(jì)算上，以數(shù)控機(jī)床的技術(shù)差距為例，我國(guó)數(shù)控機(jī)床的精確度、穩(wěn)定性、可靠性都不及達(dá)國(guó)家。比如五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床國(guó)外產(chǎn)品連續(xù)1500小時(shí)沒(méi)有故障，國(guó)產(chǎn)大約1000小時(shí)，這一差距就體現(xiàn)了我國(guó)智能化技術(shù)與西方發(fā)達(dá)國(guó)家的差距。

2.3 精細(xì)化制造工藝的應(yīng)用

發(fā)達(dá)國(guó)家應(yīng)用了數(shù)控機(jī)床、柔性制造單元、計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)、柔性制造系統(tǒng)等技術(shù)，全程控制機(jī)械自動(dòng)化加工，每一個(gè)加工環(huán)節(jié)都不需要人工干涉，機(jī)械加工質(zhì)量極高。我國(guó)的機(jī)械自動(dòng)化集成程度較低，還處于剛性自動(dòng)化加工階段，只有極少數(shù)企業(yè)應(yīng)用柔性制造系統(tǒng)及工藝。以數(shù)控加工的五聯(lián)軸聯(lián)動(dòng)加工為例，這一技術(shù)為發(fā)達(dá)國(guó)家的核心加工技術(shù)，我國(guó)只有極少數(shù)企業(yè)引進(jìn)了該技術(shù)，并被限制了應(yīng)用的范圍，并且工藝應(yīng)用的質(zhì)量與發(fā)達(dá)國(guó)家也有一定的差距。由于數(shù)控軟件技術(shù)與配套設(shè)備的差距，導(dǎo)致我國(guó)的精細(xì)化機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)與發(fā)達(dá)國(guó)家相比有一定的差距。

3 機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的前景

3.1 網(wǎng)絡(luò)集成化的發(fā)展

當(dāng)前機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到了集成化的階段，未來(lái)將會(huì)向網(wǎng)絡(luò)集成化的方向發(fā)展，這種技術(shù)將突破地域的概念。比如在交通產(chǎn)業(yè)設(shè)備自動(dòng)化生產(chǎn)中，人們可以把監(jiān)控視頻、GPS定位技術(shù)、傳感器技術(shù)、數(shù)據(jù)共享融合在一起，可遠(yuǎn)程化了解生產(chǎn)的情況，下達(dá)相應(yīng)的指示，這種自動(dòng)化技術(shù)將突破集成技術(shù)使用中地域化的限制。

3.2 綠色環(huán)保化的發(fā)展

隨著社會(huì)向前發(fā)展，人們已經(jīng)意識(shí)到工業(yè)生產(chǎn)存在高污染的問(wèn)題，開(kāi)始要求機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)具有綠色環(huán)保的功能。環(huán)保不僅僅保現(xiàn)在能耗的減少上，而是從社會(huì)的需求出發(fā)，全面減少能源的損耗上。比如以智能化物流分揀技術(shù)為例，當(dāng)前這一技術(shù)能從減少場(chǎng)地使用、使用節(jié)能倉(cāng)庫(kù)車輛、開(kāi)展無(wú)紙化管理這三個(gè)方面實(shí)現(xiàn)綠色環(huán)保化。綠色環(huán)保技術(shù)的應(yīng)用既減少了機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用的成本，又能產(chǎn)生較大的綠色環(huán)保效應(yīng)。

3.3 智能虛擬化的發(fā)展

智能虛擬技術(shù)，是一種較為復(fù)雜的智能化技術(shù)，它是虛擬了人腦的思維結(jié)構(gòu)，形成一種思維的模型。這種技術(shù)是以CAD技術(shù)或CAPP技術(shù)為基礎(chǔ)，通過(guò)分析生產(chǎn)設(shè)計(jì)與生產(chǎn)結(jié)果來(lái)調(diào)整生產(chǎn)的方式。比如人們輸入一張精密的零件CAD圖以后，相應(yīng)的給出一系列CAD機(jī)械生產(chǎn)的調(diào)整方案。機(jī)械在生產(chǎn)時(shí)，會(huì)不斷的掃描出生產(chǎn)的結(jié)果，再將生產(chǎn)的結(jié)果與設(shè)計(jì)圖形進(jìn)行對(duì)比，獲得相應(yīng)的對(duì)比數(shù)據(jù)，綜合數(shù)據(jù)結(jié)果判斷修正的方案，直至生產(chǎn)的結(jié)果達(dá)到設(shè)計(jì)圖紙的要求。如果應(yīng)用了智能虛擬技術(shù)，那么就可以完全應(yīng)用計(jì)算機(jī)來(lái)代替人工的判斷決策。

4 總結(jié)

隨著社會(huì)向前發(fā)展，未來(lái)人們會(huì)對(duì)機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用的水平提出更高的要求。當(dāng)前西方發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)達(dá)到了精細(xì)化生產(chǎn)、多樣化管理、智能化決策的水平，我國(guó)的機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)水平與發(fā)達(dá)國(guó)家相比還存在著較大的差距。未來(lái)機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)將向著網(wǎng)絡(luò)集成化、綠色環(huán)保化、智能虛擬化的方向發(fā)展，我國(guó)要先達(dá)到發(fā)達(dá)國(guó)家現(xiàn)有的水平，然后向著機(jī)械自動(dòng)化發(fā)展的方向大步邁進(jìn)。

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作者簡(jiǎn)介

馮琛智（2000-），男，河南省南陽(yáng)市人。高中在讀。研究方向?yàn)闄C(jī)械自動(dòng)化。

作者單位

河南省南陽(yáng)市油田實(shí)驗(yàn)高中高三一班 河南省南陽(yáng)市 473132endprint