那國(guó)橋

摘要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，自動(dòng)化技術(shù)在很多行業(yè)中都獲得了廣泛的應(yīng)用。將自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械工程中，有效的優(yōu)化了生產(chǎn)加工過(guò)程，提高了機(jī)械制造的工作效率，使企業(yè)獲得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。本文對(duì)自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械工程中的應(yīng)用特別是自動(dòng)電焊機(jī)這方面的的應(yīng)用進(jìn)行了探討，并對(duì)其今后的發(fā)展作了分析，希望能促進(jìn)我國(guó)機(jī)械工程自動(dòng)化的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：機(jī)械工程；自動(dòng)化；應(yīng)用；發(fā)展

引言：

隨著自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械工程中的逐步應(yīng)用，對(duì)我國(guó)的工業(yè)發(fā)展起到了很大推動(dòng)作用，使生產(chǎn)力水平得到了很大提升，促進(jìn)了我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，加強(qiáng)對(duì)機(jī)械工程中自動(dòng)化技術(shù)的研究，對(duì)提高我國(guó)工業(yè)化程度，提升國(guó)家經(jīng)濟(jì)實(shí)力具有非常重要的意義。比如，大型自動(dòng)焊接機(jī)中的自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用。一般有平焊法蘭自動(dòng)焊機(jī)（單機(jī)頭）、分體式管道自動(dòng)焊機(jī)、分體式（厚壁型）管道自動(dòng)焊機(jī)、懸臂式（卡盤型）管道自動(dòng)焊機(jī)、懸臂式（鏈條型）管道自動(dòng)焊機(jī)、龍門式（龍門移動(dòng)）管道自動(dòng)焊機(jī)、夾鉗式管道自動(dòng)焊機(jī)等等

一、機(jī)械工程及自動(dòng)化的概述

機(jī)械工程及自動(dòng)化就是在相關(guān)的技術(shù)科學(xué)與自然科學(xué)的理論基礎(chǔ)之上，與生產(chǎn)實(shí)踐中的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行結(jié)合，分析并且處理在各類機(jī)械中進(jìn)行研發(fā)、設(shè)計(jì)、安裝、運(yùn)用等過(guò)程中出現(xiàn)的理論與實(shí)際問(wèn)題的科學(xué)技術(shù)。隨著機(jī)械工程的不斷發(fā)展，之后就出現(xiàn)了相應(yīng)的斷裂力學(xué)、有限元法、實(shí)驗(yàn)應(yīng)力分析、電子計(jì)算機(jī)以及數(shù)理統(tǒng)計(jì)等科學(xué)技術(shù)。所有需要使用機(jī)械設(shè)備以及工具，甚至是材料與能源的生產(chǎn)項(xiàng)目，均需要應(yīng)用機(jī)械工程及自動(dòng)化。通過(guò)相關(guān)實(shí)踐總結(jié)，大致可以將其應(yīng)用分為五類：一是進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換的機(jī)械，可以將熱能、原子能、化學(xué)能、電能以及天然能源轉(zhuǎn)化為適合機(jī)械使用的相關(guān)動(dòng)力；二是進(jìn)行各種產(chǎn)品生產(chǎn)的機(jī)械，主要有礦山機(jī)械、冶金機(jī)械、各種重工業(yè)以及輕工業(yè)中使用的相關(guān)機(jī)械，除此之外，還有在農(nóng)、林、牧等方面運(yùn)用的機(jī)械；三是為人們生活提供方便的機(jī)械，比如：運(yùn)輸機(jī)械、醫(yī)療機(jī)械、通風(fēng)設(shè)備、除塵設(shè)備、辦公設(shè)備、環(huán)保設(shè)備以及采暖設(shè)備等；四是家庭生活中使用的機(jī)械，比如：洗衣機(jī)、電冰箱以及照相機(jī)等；五是各類機(jī)械武器，比如槍械、坦克等。

二、機(jī)械工程及自動(dòng)化技術(shù)的實(shí)踐

我國(guó)現(xiàn)階段的機(jī)械制造行業(yè)正在逐漸的向柔性化、智能化、集成化以及虛擬化方向發(fā)展。而與計(jì)算機(jī)相關(guān)技術(shù)的聯(lián)系，更是促進(jìn)了機(jī)械制造行業(yè)的發(fā)展以及相關(guān)技術(shù)的進(jìn)步。

1、柔性化的應(yīng)用。為了滿足機(jī)械制造行業(yè)的實(shí)際需求，一定要進(jìn)行柔性自動(dòng)化系統(tǒng)的開發(fā)。其系統(tǒng)就是在保證生產(chǎn)柔性的基礎(chǔ)之上，改進(jìn)人機(jī)界面，完善自動(dòng)化系統(tǒng)，盡量健全信息系統(tǒng)，充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)的管理作用。在系統(tǒng)中相應(yīng)的先進(jìn)設(shè)備與普通設(shè)備是共存的，部分環(huán)節(jié)也是允許工作人員進(jìn)行手工操作的。柔性化具有非常強(qiáng)的適應(yīng)能力，這樣的能力更加滿足市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展需求。

2、智能化的應(yīng)用。智能化的機(jī)械制造就是將機(jī)械制造技術(shù)與人工智能有機(jī)的結(jié)合在一起，把人工智能有效的融入到機(jī)械制造的每一個(gè)環(huán)節(jié)當(dāng)中，通過(guò)智力活動(dòng)的模擬，取代機(jī)械制造中由工作人員操作的相關(guān)的程序。在智能化的機(jī)械制造中，相應(yīng)的系統(tǒng)具備了操作人員的一些智能活動(dòng)，可以自行運(yùn)行并且監(jiān)督與控制，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題加以相應(yīng)的處理。除此之外，還可以應(yīng)付一些突發(fā)事件，更好的適應(yīng)環(huán)境的需求，始終保持最佳的運(yùn)行情況。

3、集成化的應(yīng)用。機(jī)械制造行業(yè)對(duì)于計(jì)算機(jī)、微電子以及自動(dòng)化等技術(shù)的應(yīng)用就一直沒有停止過(guò)，并且已經(jīng)出現(xiàn)了許多的新型技術(shù)，比如：計(jì)算機(jī)的輔助設(shè)計(jì)、測(cè)量、制造、評(píng)估、信息管理、數(shù)控加工以及柔性制造等。要想建設(shè)級(jí)別不同的集成制造系統(tǒng)，其中最為簡(jiǎn)單的方式就是將一些現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行集成化處理。集成化的制造就是利用先進(jìn)的信息技術(shù)改進(jìn)企業(yè)整體制造水平的過(guò)程，是將系統(tǒng)的工程理論作為指導(dǎo)思想，將精簡(jiǎn)機(jī)構(gòu)以及過(guò)程重組作為實(shí)施手段強(qiáng)化自動(dòng)化技術(shù)，在工程數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)以及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的支持下，將企業(yè)所有的經(jīng)營(yíng)活動(dòng)以及生產(chǎn)要素集成一個(gè)有機(jī)整體，滿足人們生活中的各種需求，使企業(yè)在開發(fā)新產(chǎn)品、產(chǎn)品質(zhì)量、服務(wù)態(tài)度、生產(chǎn)成本以及交貨日期等方面都可以取得最好的效果。

4、虛擬化的應(yīng)用。虛擬化的制造技術(shù)就是指由人工智能、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)、信息技術(shù)以及多媒體技術(shù)等高科技，以系統(tǒng)建模與仿真技術(shù)為前提，構(gòu)建多科技的綜合技術(shù)系統(tǒng)。其是通過(guò)信息技術(shù)以及計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)對(duì)實(shí)際機(jī)械制造過(guò)程實(shí)施模仿的技術(shù)，進(jìn)而解決制造過(guò)程中存在的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)降低成本、縮短制造工期以及增強(qiáng)產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力的目標(biāo)。

5、在自動(dòng)焊機(jī)的應(yīng)用。自動(dòng)焊機(jī)（Automatic welding machine）是建立在電動(dòng)機(jī)控制技術(shù)、單片機(jī)控制技術(shù)、PLC控制技術(shù)及數(shù)控制技術(shù)等基礎(chǔ)上的一種自動(dòng)焊接機(jī)器.自動(dòng)焊機(jī)主要由工件自動(dòng)上料、下料機(jī)構(gòu)，工件工位自動(dòng)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，工件自動(dòng)裝夾機(jī)構(gòu)，以及工件焊接過(guò)程自動(dòng)化系統(tǒng)，系統(tǒng)集成控制等組成。右圖即為一套在流水線的熱水器生產(chǎn)線自動(dòng)焊機(jī)整體圖，包括自動(dòng)上下料、自動(dòng)傳送、自動(dòng)裝夾和焊接過(guò)程自動(dòng)化等機(jī)構(gòu)組成。

三、機(jī)械工程中自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展方向

1、實(shí)用性方向

自動(dòng)化技術(shù)于機(jī)械工程的發(fā)展要將企業(yè)的生產(chǎn)所需以及技術(shù)的需要為前提的，由于機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)最終是為了產(chǎn)品以后的使用，可以創(chuàng)造出更多的經(jīng)濟(jì)利潤(rùn)。但是，機(jī)械生產(chǎn)只是可以創(chuàng)造出最多的利潤(rùn)，而并不能保障機(jī)械行業(yè)的發(fā)展速度，假如機(jī)械工程里的自動(dòng)化技術(shù)適應(yīng)不了國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及進(jìn)步，機(jī)械制造領(lǐng)域中的自動(dòng)化的腳步就應(yīng)該放慢，防止出現(xiàn)注重追求速度而使得產(chǎn)品的質(zhì)量有所降低的現(xiàn)象。現(xiàn)階段，我國(guó)自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械工程的狀況而言，及時(shí)有了很大的規(guī)模，也獲得了較大的效益，但是還有一些機(jī)械生產(chǎn)公司仍停留在最初的時(shí)期，機(jī)械工程企業(yè)沒有掌握熟練地自動(dòng)化技術(shù)，并且基礎(chǔ)也不夠扎實(shí)。

2、光機(jī)電化方向

機(jī)械工程自動(dòng)化的發(fā)展有一個(gè)極為重要的發(fā)展發(fā)展就是光機(jī)電化發(fā)展方向，因?yàn)樵谶@一方向上，我們可以把整個(gè)進(jìn)行有效的組合，在光機(jī)電化系統(tǒng)中，整個(gè)系統(tǒng)是由傳感系統(tǒng)、信息處理系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)、能源、機(jī)械結(jié)構(gòu)等部件組成，最重要系統(tǒng)則是光學(xué)感應(yīng)系統(tǒng)，在機(jī)械自動(dòng)化的發(fā)展中，通過(guò)引進(jìn)光學(xué)技術(shù)，利用光學(xué)技術(shù)的先天優(yōu)勢(shì)，就能有效地改進(jìn)機(jī)械自動(dòng)化的傳感系統(tǒng)、能源系統(tǒng)和信息處理系統(tǒng)。光機(jī)電化技術(shù)使得操作人員擺脫了以往必須按規(guī)定操作程序或節(jié)拍頻繁緊張地進(jìn)行單調(diào)重復(fù)操作的工作方式，能以靈活方便地按需控制和改變生產(chǎn)操作程序。

3、智能化方向

智能制造是20世紀(jì)80年代發(fā)展起來(lái)的一門新興學(xué)科，具有很重要的前景，智能制造的涵義，有眾多說(shuō)法，可以認(rèn)為智能制造是指將專家系統(tǒng)、模糊推理、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和遺傳基因等人工智能技術(shù)應(yīng)用到控制中，解決多種復(fù)雜的決策問(wèn)題，提高制造系統(tǒng)的水平和實(shí)用性，人工智能的作用是要代替熟練工人的技藝，具有學(xué)習(xí)工程技術(shù)人員實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)的能力，并能在生產(chǎn)實(shí)際中長(zhǎng)期發(fā)揮作用。

四、結(jié)語(yǔ)

當(dāng)今科技的進(jìn)步與市場(chǎng)的需求對(duì)于機(jī)械工程的建設(shè)提出了前所未有的挑戰(zhàn)，同時(shí)又提供了更廣闊的發(fā)展空間。正是這種挑戰(zhàn)與機(jī)遇共存成為了機(jī)械工程發(fā)展的動(dòng)力，在自身不斷完善發(fā)展的同時(shí)又從各個(gè)學(xué)科領(lǐng)域中獲得新的啟示與技術(shù)支持提高改進(jìn)和創(chuàng)新的能力。

參考文獻(xiàn)

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[2]吳良.機(jī)械工程及自動(dòng)化工程實(shí)踐體系改革[J].實(shí)踐室研究與探索.2016（2）

（作者單位：機(jī)化閥門（沈陽(yáng)）有限公司）