機械自動化技術應用與發展前景

劉月勝 張立偉 王順 戴玉瑤

摘 要：本文詳細介紹了我國機械自動化技術的發展歷程，通過分析農業領域、工業領域工程領域的機械自動化技術應用，探究機械自動化技術的發展前景。

關鍵詞：機械自動化；機械制造；技術應用；發展前景

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.14.006

0 引言

機械自動化技術即機械生產制造技術，它結合了自動化控制技術和機械制造技術，從整體上提高了設備的生產效率、創造了更多的價值。因此，機械自動化技術體現了國家整體的機械制造水平。我國機械自動化技術的研究起步較晚且工業基礎也較為薄弱，導致我國的機械自動化技術落后發達國家較多。

近年來，隨著我國計算機技術的飛速發展，計算機集成制造系統極大地促進了我國機械自動化發展。同時，我國通過引進和學習國外先進技術也逐步加快了機械自動化技術的研究進程。

1 我國機械自動化技術的發展

自20世紀40年代起，我國便在冷加工處理行業大規模使用機械自動化技術以提高生產效率。20世紀70年代初期，我國開始全面推廣機械自動化技術建立自動化生產系統以適應社會需求。

機械自動化技術隨著計算機技術的飛速發展得到不斷地革新，現代化機械自動化技術不斷提高企業的生產效率和產品質量，通過不斷減少人力的使用優化生產工藝流程。大規模集成電路技術、電工電子技術的發展促進了現代化集成智能機械自動化系統的發展。因此，機械自動化技術成為了發展現代化生產制造的關鍵，該技術的發展具有重要的意義和應用價值。

然而，由于我國的機械自動化技術研究起步較晚，技術積累時間較短，自動化技術整體水體還有較高的提升空間。我國與發達國家的機械自動化技術水平，在產業結構層次和工業基礎上還存在較大的差距在機械自動化技術的研究和應用方面還存在較多的問題。

產品制造企業普遍還缺乏先進的生產管理思想理念，導致企業無法通過完善的生產模式以及科學的生產管理機制提升企業產品品質。發達國家則早已開始使用信息化生產管理系統對企業生產過程進行管理，通過不斷探索并創新自動化機械生產技術提高生產質量。目前，我國還未全面普及機械自動化技術，制造企業對生產產線的管理仍然以人工管理為主。同時，我國在機械自動化產線以及相關技術研究中還未達到相應的現代化、信息化的水平，針對自動化產線仍需實現設計好相關圖紙并通過圖紙生產相應設備，技術水平有限，制造相關機械時無法通過CAD電子圖進行直接操作，導致機械自動化技術難以直接應用于實際自動化產線的設計與制造。例如，在某些工業生產上，我國還普遍存在手工作業的現象，通過人工添加生產耗材既危險效率又不高。同時，在計算機控制自動化技術的研究領域中，我國短期內還達不到發達國家的水平，依舊存在較大的差距。因此，我國還需要一定的時間積累技術經驗實現獨立研發機械自動化技術的目標。

2 我國機械自動化的應用途徑

機械自動化技術通過先進控制技術、智能控制技術、預測診斷技術實現對現場設備的監控和診斷，同時以工業以太網為通信基礎構建數據通信網絡。最后，通過相應的集成軟件實現對現場設備的遠程監控。機械自動化技術通過如圖1所示的結構應用到各個領域中。

2.1 農業領域

傳統的農業生產過程中，農產品的種植、收割、分揀、運輸等環節全部通過人工的方式進行。而應用了機械自動化技術的現代化農業生產中，通過機械的方式實現自動化種植極大地提高了生產效率，同時自動收割設備能夠對農產品進行規模性收割，自動分揀設備能夠通過控制程序智能識別顏色、重量等，完成農產品自動分揀。

2.2 工業領域

機械自動化技術最早被工業制造領域廣泛使用，由于該技術能夠提高工業產品的生產質量和生產效率、降低生產成本，為工業制造企業創造更多經濟效益。基于機械自動化技術構建的工廠能夠根據訂單自動生成排產計劃并動識別生產材料按生產計劃自動投產，通過機械生產徹底代替了人工的體力勞動，避免了生產過程中人員操作，提高了產品質量。特別是在精密儀器設備生產和檢驗過程中，手工制造的方式早已無法達到精度要求，只能通過機械自動化技術實現高精度設備的制造和檢驗。

2.3 物流領域

生產、運輸、化工、鐵路等物流領域需要大量的輸送帶、傳動系統、分揀系統等物流運輸機械設備，實現對貨物的運輸、裝卸、儲存、配送等工作。傳統的物流運輸設備已無法滿足現代物流發展需求，因此我國大力發展機械自動化物流技術。特別是計算機技術的發展，物流運輸系統向著信息物流、智能物流的方向發展。機械自動化技術的應用使得物流變得更加便捷、高效，能夠精準地將貨物運輸到指定地點，極大地節省了人力運輸的成本并提高了物流速度。

2.4 煤礦生產領域

現代機械自動化技術的應用極大的提高了開采、掘進、運輸等方面的生產效率，通過機械自動化系統引導現代化機械設備進行井下自動煤礦開采作業，實現煤礦開采、運輸的井下無人化安全生產。目前，我國煤礦開采企業已廣泛采用機械自動化生產技術，提升生產、運輸效率的同時保證生產人員的人身安全。機械自動化開采系統結構簡單且具有較廣的應用范圍，適合應用于各種地形的煤礦開采。

2.5 工程領域

工程施工過程中，人工的施工方式時常會由于惡劣的作業環境導致無法正常進行工程建設，影響施工進度。而將機械自動化技術應用于工程施工過程中，既能夠降低人工施工的危險程度又能夠實現自動安裝，同時通過導入機械控制系統實現自動偏差復位、無人控制等功能，從整體上提高工程施工精度和質量。目前，我國以實現無人控制施工工程，設備通過無線信號接收相應的施工命令達到安全、便捷、快速的施工要求。

3 未來機械自動化發展趨勢與展望

機械自動化技術具有極大的科研價值和工程應用價值，因此具有良好的發展前景。目前，我國主要通過引進和研究國外先進技術提升自主研發能力。未來我國將加大機械自動化的技術研發和技術推廣力度，建設從單一產線的自動化到全廠的自動化生產、從簡單設備到復雜設備的自動化生產、從部分自動化到整體自動化生產，最終通過循序漸進的方式實現全自動化生產。

在經濟全球化發展的快節奏時代，社會的飛速發展也產生了相應的負面影響，自然資源日益枯竭，生活垃圾以及污染物的排放嚴重影響了人們的生活質量。國內外發展綠色環保制造業，推動高污染高排放行業進行節能減排的呼聲日益高漲。因此，綠色環保的機械自動化技術具有良好的發展前景。目前，我國大力倡導綠色環保生態制造，通過對傳統工業發展模式的創新，發展一種全新的綠色機械化技術。綠色機械化技術是基于我國生態環境容量以及自然資源儲備量，以可持續發展為戰略目標而制定的新型機械自動化發展模式，通過綠色生產減少污染物的排放與處理，達到節能減排的目的。只有通過不斷發展更加先進的機械自動化技術，依據科學發展觀，堅持可持續發展戰略從而保護我們的自然環境。

同時，機械制造相關技術的發展也將大力推動自動化技術的發展。例如，新型材料研究領域不斷取得突破，更加輕薄、材質更好、柔韌性更佳的輕型材料應用到自動化移動皮帶輸送機上，既能減小設備所需的輪轂尺寸，也將能提高設備的使用壽命以及設備的能耗率。發展符合不同生產要求的新型材料，如將耐高溫、無毒材料制造的傳送皮帶應用于食品加工、物料運送等領域，能夠保證食品安全，達到綠色環保的目的。

4 結語

目前，我國機械自動化技術主要被應用于農業生產、工業制造和工程建設等領域。機械自動化技術能夠促進我國現代化工業建設，未來我國自動化技術將通過發展低成本、高效率的自動化設備使機械更加具有實用性。同時，機械自動化技術還需要結合我國國情進行綜合考量，根據不同的生產環境和需求研發定制相應的自動化技術來促進生產，徹底貫徹“低碳環保”的政策方針，充分利用有限的資源創造最大的經濟效益，通過不斷地研究和改進，提升我國綜合機械制造的技術。

參考文獻：

[1]張俊昌，趙靜，關仁杰.機械自動化技術應用與發展前景探索[J].硅谷，2012（10）：27.

[2]段娟.機械自動化技術應用與發展前景探索[J].中國新技術新產品，2011（22）：147.

[3]陳趁.關于機械自動化技術應用與發展前景的探索[J].城市建設理論研究：電子版，2012（23）.

[4]蔣寶春.基于PLC的遠程水泵控制系統的設計與開發[J].科技視界，2014（26）：143-144.