現階段機械設備的自動化技術應用

孔泉

【摘 要】論文簡述了機械設備自動化的原理，并對自動化技術的發展現狀加以闡述，分析自動化技術在主流機械設備制造領域應用情況，并對未來自動化機械的發展趨勢做出展望。

【Abstract】This paper briefly describes the principle of the mechanical equipment automation， and expounds the development status of automation technology， analyzes the application of automation technology in the field of mainstream mechanical equipment manufacturing， and prospects for the future development trend of automatic machinery.

【關鍵詞】機械設備；自動化技術；技術應用

【Keywords】mechanical equipment； automation technology； technology application

【中圖分類號】TM76 【文獻標志碼】A 【文章編號】1673-1069（2018）04-0157-02

1 引言

自動化技術的進步深切的影響著制造業的發展，隨著機械設備自動化程度的不斷提升，工業發展進入到了一個全新的階段。在制造業由勞動密集型產業向技術密集型產業升級的同時，得益于自動化技術應用，使得生產效率得到了顯著提升。自動化機械生產也使生產精度趨于標準化，進而使良品率得到保障。總而言之，機械設備的自動化將成為不可逆的發展趨勢，探究現階段機械設備的自動化技術應用，對更好地推動制造業適應市場變化具有重要意義。

2 機械設備自動化技術的含義

機械設備的自動化，是與無人化相對應的一個概念，主要體現在機械設備在作業過程中，不再需要人工操作，或降低對人工的依賴程度，其動作配置完全由計算機程序制訂，即其設備在無人干預狀態下進行自我控制，依照設備模板進行重復機械操作或指令性運動，進而實現同人工控制設備相同的工作狀態。這種全新工作模式的技術基礎就是機械制造與程序設計相結合的自動化技術，并在此基礎上產生的綜合管理模式。得益于自動化技術的發展，大量制造業開始由勞動密集型向技術密集型產業發展，但業內當前對自動化技術的應用研究還存在爭議，有人從產業發展和企業經營的角度分析，認為自動化技術解放了勞動力，同時提升了生產精度，避免出現因人工主觀原因造成的生產漏洞；但也有人從社會發展的角度進行觀察，認為自動化技術將成為未來機械設備發展的不可逆趨勢，這種趨勢如果超出了生產關系，則可能意味著工人的崗位職能被剝奪，引起嚴重的社會問題。因此，對機械設備自動化技術的發展，應當以宏觀、客觀的角度去觀察分析，使自動化技術發展走向正軌，更好地服務于社會[1]。

3 現階段機械設備自動化的發展情況

首先，現階段我國機械設備的自動化技術發展呈現出不均衡、結構層次混亂的局面，但總體的自動化程度依然處于初級階段，這既有技術上的原因，也有考慮到就業率的社會影響，而對自動化生產有所保留的可能。總體而言，我國在自動化技術上同發達國家依然有著5～10年的差距，以日本、美國、德國為首的傳統資本主義工業國家，由于在制造業和軟件工業上成熟的技術積淀，使得這些國家的自動化機械制造已經達到了相當發達的水準，在部分精度要求高、人力生產效率有限的崗位，啟用智能機器人和自動化流水生產線已經成為一種制造業的生產常態，而我國的自動化設備應用程度還相對較低；其次，在產業結構方面，我國自動化機械主要應用在大型企業的流水線上，例如鑄造、沖壓、裝配等車間已經基本實現了無人化或半自動化狀態，但多數中小企業因產業結構依舊處于勞動密集型模式，對自動化設備的應用還有所保留，說明了我國自動化機械應用的產業發展還處于不均衡的階段；最后，相比起西方國家如瑞士、德國、日本已經形成體系化的自動化設備品牌相比，我國自動化機械生產單位或技術輸出能力還有所欠缺，這一充滿發展前景的市場依然被發達國家壟斷，由于自動化技術研發門檻高、技術投入大、競爭激烈，因此國產自動化設備的發展依然需要負重前行[2]。

4 機械設備自動化在各個領域的應用情況

4.1 制造業領域

機械技術自動化應用最為廣泛的領域就是制造業，由于西方國家在20世紀60年代后開始將勞動密集型產業向第三世界國家轉移，本土的人口紅利窗口消失，在這種情況下，勞動力成本的提升使得制造業對機械自動化程度提出了更高的要求，變相的為自動化技術發展提供了市場環境和土壤，在制造業領域，裝配和連接長期都由人工作業進行處理，而自動化機械可以在這一領域完全取代人工，由于器械不需要休息，只要定期進行維護保養就能進行高效的機械作業，使得自動化技術在連接裝配領域的應用最為廣泛；此外，在極端施工環境和復雜作業條件下，自動化技術可以使設備進入到人類難以進入的區域進行工作，這又與智能機器人的建造相通，機械技術的自動化將可能朝著智能化方向發展；此外，食品藥品加工、工程原料加工如混凝土的填料攪拌、瀝青混合料的配置等都能出現自動化設備的身影[3]。

4.2 電氣化領域

電氣工程的自動化是機械技術自動化與信息技術發展的延伸產物，主要體現在電力設備的自動運行與設備控制方面，例如供電系統的機械自動化，在大型設備的運轉過程中，通過對電氣設備的程序設定，在計算機中擬定在各種條件下電氣設備的運作設置，來實現開關的閉合、電路電壓的控制以及供變電網絡的設備控制等，相比起制造業的機械自動化，電氣行業的自動化更加強調對信息技術的應用，而忽略對機械設備的生產應用，但總體而言，二者的自動化都體現了無人干預的理念，在技術應用上具有相通性。

4.3 輕工業及日常生活中的應用

機械自動化不僅能應用于生產，在日常生活和輕工業領域也有較廣泛的應用，例如利用大型自動化紡織機、縫紉機等進行服裝、鞋帽的生產等，不僅有效提升了生產效率，同時能夠有效貫徹精加工的標準化生產，使每件衣服和鞋帽的規格完全一致，這是自動化機械生產的最大優勢。在日常生活中，自動洗碗機、粉碎機、洗衣機等已經進入了市場，且受到消費者的歡迎，潛移默化中影響著我們的日常生活，盡管其信息化程度有待提升，但客觀上依然極大程度地便利了我們的生活，具有較好的發展前景。

5 自動化技術的發展趨勢

自動化技術的發展已經呈現出不可逆的趨勢，隨著產業結構升級和信息技術的突破，未來機械自動化技術將向三個方向發展。首先是實用化的自動化技術。即現有的自動化設備進行新一輪的結構升級，并在智能化程度、程序穩定性上得到新的突破。在制造行業，除了在裝配、沖壓等領域進一步推廣自動化技術應用，同時將產業延伸至精密工業加工、微處理領域，讓機械設備代替人進行更為復雜的工作，從而顯著提升制造業的加工效率，保障加工質量，為制造業提供新的經濟創收點。其次是經濟型的自動化技術，自動化技術研制的出發點在于加工成本控制和供應鏈管理，利用機械設備的特性，提升生產效率，促進勞動密集型產業升級，可以說機械自動化未來在我國的主要發展方向就是經濟效益主導下，通過自動化機械生產代替勞動力成本日益提高的現有生產模式，而實現機械自動化技術的普及，除了生產單位的引進，也需要我國技術部門在研發上投入更多資源和精力，將其作為未來制造業發展的主要目標去奮斗。最后是生態化、綠色化的自動化機械技術。盡管機械制造的污染問題在現階段看來并不是主要矛盾，但隨著生產機械化水平的提升，低能耗、低排放、低污染的生態自動生產設備必將受到市場和社會的青睞，是潛在的主流發展方向之一。

6 結論

自動化是制造業發展的高級階段，并逐漸呈現出不可逆的發展趨勢。現階段機械設備的自動化發展趨勢呈現出多元化和層次化的狀況，在未來還有相當高的發展空間。除制造業以外，機械設備自動化技術在數據信息管理、電氣自動化等領域也得到廣泛的應用。未來機械設備的自動化技術將進一步向智能化、實用化、經濟化方向發展，將在多個行業得到滲透發展，并對生產生活產生深遠影響。

【參考文獻】

【1】曹孝發.現階段機械設備的自動化技術應用[J].冶金叢刊，2016，16（6）：10050-10051.

【2】張健.煤礦機械設備電氣自動化技術的應用[J].工程技術（引文版），2016，34（7）：00148-00148.

【3】柳紫燕.機械設備電氣自動化技術的應用研究[J].科學與財富，2017，20（31）：00159-00160.