劉德方

摘要：機(jī)械自動(dòng)化是指機(jī)器或裝置在無人干預(yù)的情況下按預(yù)定的程序或指令自動(dòng)進(jìn)行操作或控制的過程，而機(jī)械自動(dòng)化就是機(jī)器或者裝置通過機(jī)械方式來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制的過程，目前機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展迅速，各大工程企業(yè)都有在試用此項(xiàng)系統(tǒng)，因?yàn)樗鼤?huì)給企業(yè)帶來社會(huì)、經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)鍵詞：機(jī)械自動(dòng)化；發(fā)展；方向

1.機(jī)械自動(dòng)化系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)與效益

1.1國(guó)內(nèi)歷史

具體機(jī)械自動(dòng)化出現(xiàn)的最早時(shí)間已不可考，按照《墨子》記載，最早的自動(dòng)化應(yīng)是春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期魯班（公輸班）制造的木鳥：“公輸子削竹木以為鵲，成而飛之，三日不下?！本褪钦f魯班制作的木鳥，能乘風(fēng)力飛上高空，三天不降落。這么精密的裝置，其中必定須有自動(dòng)控制的措施在里面，可惜沒有相應(yīng)的資料及圖紙留存下來。

1.2使用安全性和可靠性提高

機(jī)械自動(dòng)化產(chǎn)品一般都具有自動(dòng)監(jiān)視、報(bào)警、自動(dòng)診斷、自動(dòng)保護(hù)等功能。在工作過程中，遇到過載、過壓、過流、短路等電力故障時(shí)，能自動(dòng)采取保護(hù)措施，避免和減少人身與設(shè)備事故，顯著提高設(shè)備的使用安全性，機(jī)械自動(dòng)化產(chǎn)品由于采用電子元器件，減少了機(jī)械產(chǎn)品中的可動(dòng)構(gòu)件和磨損部件，從而使其具有較高的靈敏度和可靠性。故障率降低，壽命得到了延長(zhǎng)。

1.3調(diào)整和維修方便，使用性能改善

機(jī)械自動(dòng)化產(chǎn)品在安裝調(diào)試時(shí)，可通過改變控制程序來實(shí)現(xiàn)工作方式的改變，以適應(yīng)不同用戶對(duì)象的需要以及現(xiàn)場(chǎng)參數(shù)變化的需要。這些控制程序可通過多種手段輸入到機(jī)械自動(dòng)化產(chǎn)品的控制系統(tǒng)中，而不需要改變產(chǎn)品中的任何部件和零件。對(duì)于具有存儲(chǔ)功能的機(jī)械自動(dòng)化主品，可以事先存入若干套不同的執(zhí)行程序，然后根據(jù)不同的工作對(duì)象，給定一個(gè)代碼信號(hào)輸入即可按指定的預(yù)定程序進(jìn)行自動(dòng)工作。機(jī)械自動(dòng)化產(chǎn)品的自動(dòng)化檢驗(yàn)和自動(dòng)監(jiān)視功能可對(duì)工作過程中出現(xiàn)的故障自動(dòng)采取措施，使工作恢復(fù)正常。由于機(jī)械自動(dòng)化產(chǎn)品普遍采用程序控制和數(shù)字顯示，操作按鈕和手柄數(shù)量顯著減少，使得操作大大簡(jiǎn)化，并且方便、簡(jiǎn)單。機(jī)械自動(dòng)化產(chǎn)品的工作過程根據(jù)預(yù)設(shè)的程序逐步由電子控制系統(tǒng)指揮，系統(tǒng)可重復(fù)實(shí)現(xiàn)全部動(dòng)作。高級(jí)的機(jī)械自動(dòng)化產(chǎn)品可通過被控對(duì)象的數(shù)學(xué)模型以及外界參數(shù)的變化隨機(jī)自尋最佳工作程序，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化最優(yōu)化操作。

1.4具有復(fù)合功能，適用面廣

機(jī)械自動(dòng)化產(chǎn)品跳出機(jī)電產(chǎn)品單技術(shù)、單功能限制，具有復(fù)合技術(shù)和復(fù)合功能，使產(chǎn)品的功能水平和自動(dòng)化程度大大提高。機(jī)械自動(dòng)化產(chǎn)品一般具有自動(dòng)化控制、自動(dòng)補(bǔ)償、自動(dòng)校驗(yàn)、自動(dòng)調(diào)節(jié)、自動(dòng)保護(hù)和智能化等多種功能，能應(yīng)用于不同的場(chǎng)合和不同領(lǐng)域，滿足用戶需求，應(yīng)變能力較強(qiáng)。

1.5改善勞動(dòng)條件，有利于自動(dòng)化生產(chǎn)

機(jī)械自動(dòng)化產(chǎn)品自動(dòng)化程度高，是知識(shí)密集型和技術(shù)密集型產(chǎn)品，是將人們從繁重的體力勞動(dòng)中解放出來的重要途徑，可以加速工廠自動(dòng)化、辦公自動(dòng)化、農(nóng)業(yè)自動(dòng)化、交通自動(dòng)化甚至是家庭自動(dòng)化，從而可促進(jìn)我國(guó)四個(gè)現(xiàn)代化的實(shí)現(xiàn)。

二、機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的發(fā)展方向

依靠當(dāng)今時(shí)代先進(jìn)的信息技術(shù)，當(dāng)代計(jì)算機(jī)高級(jí)編程加上一定的算法，將所編程后的語言對(duì)計(jì)算機(jī)進(jìn)行操作，將人的思想和操作全部施加給與之對(duì)應(yīng)的機(jī)械生產(chǎn)設(shè)備，計(jì)算機(jī)通過接收相應(yīng)的指令，將機(jī)械制造過程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作，就從簡(jiǎn)單的機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化發(fā)展表面來看，機(jī)械生產(chǎn)的自動(dòng)化必然和新時(shí)代新進(jìn)的信息技術(shù)有關(guān)聯(lián)，并且新時(shí)代出現(xiàn)了小型的計(jì)算機(jī)，比如我們平時(shí)用的手機(jī)它擁有十分先進(jìn)的遠(yuǎn)距離操控技術(shù)，從而致使整個(gè)機(jī)械制造生產(chǎn)利用人的思想進(jìn)行生產(chǎn)的實(shí)現(xiàn)，由此可見，機(jī)械制造自動(dòng)化生產(chǎn)趨向智能化是社會(huì)發(fā)展的必然趨勢(shì)。今后主要的發(fā)展趨勢(shì)如下：

2.1智能化

智能化是21世紀(jì)機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要發(fā)展方向。這里所說的“智能化”是對(duì)機(jī)器行為的描述，是在控制理論的基礎(chǔ)上，吸收人工智能、運(yùn)籌學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、模糊數(shù)學(xué)、心里學(xué)、生理學(xué)和混飩動(dòng)力學(xué)等新思想、新方法、模擬人類智能，使它具有判斷推理、邏輯思維、自主決策等能力，以求得更高的控制目標(biāo)。誠(chéng)然，使機(jī)械自動(dòng)化產(chǎn)品具有低級(jí)智能或人的部分智能，則是完全可能而又必要的。

2.2模塊化

模塊化是一項(xiàng)重要而又艱巨的工程。由于機(jī)械自動(dòng)化產(chǎn)品種類和生產(chǎn)廠家繁多。研制和開發(fā)具有標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械接口、電氣接口、動(dòng)力接口、環(huán)境接口的機(jī)械自動(dòng)化產(chǎn)品單元是一項(xiàng)十分復(fù)雜但又是非常重要的事。如研制集減速、智能減速、電動(dòng)機(jī)于一體的動(dòng)力單元，具有視覺、圖像處理、識(shí)別和測(cè)距等功能的控制單元以及各種能完成典型操作的機(jī)械裝置。這樣，可利用標(biāo)準(zhǔn)單元迅速開發(fā)出新的產(chǎn)品，同時(shí)也可擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模。顯然，從電氣產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化、系例化帶來的好處可以肯定，無論是對(duì)生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械自動(dòng)化單元的企業(yè)還是對(duì)生產(chǎn)機(jī)械自動(dòng)化產(chǎn)品的企業(yè)，模塊化將給機(jī)械自動(dòng)化企業(yè)帶美好的前程。

2.3微型化

在當(dāng)代機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)向微型化發(fā)展，不難理解，機(jī)械制造整個(gè)生產(chǎn)過程在實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作前提之下，進(jìn)而趨向微型化發(fā)展，在傳統(tǒng)機(jī)業(yè)生產(chǎn)觀念影響之下，我國(guó)機(jī)械生產(chǎn)設(shè)備單從體型上來看，就是十分巨大，并且在生產(chǎn)技術(shù)實(shí)現(xiàn)上也存在著諸多問題，面對(duì)這一情況，機(jī)械制造生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)將更多的注意力集中到機(jī)械生產(chǎn)設(shè)備上，將龐大的機(jī)械設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化，把傳統(tǒng)的大型笨拙機(jī)械設(shè)備進(jìn)行微型化處理，對(duì)未來我國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化生產(chǎn)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)奠定基礎(chǔ)。

2.4可持續(xù)化

隨著社會(huì)環(huán)境的日益惡劣，社會(huì)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境平衡的沖突越加劇烈，國(guó)家開始注重可持續(xù)化、綠色化、人與自然和諧發(fā)展的機(jī)械設(shè)計(jì)制造理念。國(guó)家大力倡導(dǎo)節(jié)能減排，推進(jìn)綠色建設(shè)，研究與開發(fā)無污染、可持續(xù)性利用的清潔能源，減少生態(tài)環(huán)境的污染，維持生態(tài)環(huán)境的平衡。另外，我國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)也逐漸向微型化制造轉(zhuǎn)變，提高機(jī)械生產(chǎn)效率以及資源利用效率，減少資源的閑置和浪費(fèi)，綜合提升生產(chǎn)制造的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

2.5綠色化

工業(yè)的發(fā)達(dá)給人們生活帶來了巨大的變化。一方面，物質(zhì)豐富，生活舒適：另一方面，資源減少，生態(tài)環(huán)境受到嚴(yán)重污染，于是，人們呼吁保護(hù)環(huán)境資源，回歸自然。綠色產(chǎn)品概念在這種呼聲下應(yīng)運(yùn)而生，綠色化是時(shí)代的趨勢(shì)，綠色產(chǎn)品在其設(shè)計(jì)、制造、使用和銷毀的生命過程中，符合特定的環(huán)境保護(hù)和人類健康的要求，對(duì)生態(tài)環(huán)境無害或危害及少，資源利用率最高。設(shè)計(jì)綠色的機(jī)械自動(dòng)化產(chǎn)品，具有遠(yuǎn)大的發(fā)展前途。機(jī)械自動(dòng)化產(chǎn)品的綠色化主要是指使用時(shí)不污染環(huán)境，報(bào)廢后能回收利用。

2.6就業(yè)廣闊化

機(jī)械制造自動(dòng)化專業(yè)前景廣闊，主要可以到工業(yè)生產(chǎn)第一線從事機(jī)械制造領(lǐng)域內(nèi)的設(shè)計(jì)制造、科技開發(fā)、應(yīng)用研究、運(yùn)行管理和經(jīng)營(yíng)銷售等方面的工作。由于機(jī)械行業(yè)的重要性和龐大規(guī)模，需要一支龐大的專業(yè)人才隊(duì)伍。今后一段時(shí)間內(nèi)，機(jī)械類人才仍會(huì)有較大需求。具有開發(fā)能力的數(shù)控人才將成為各企業(yè)爭(zhēng)奪的目標(biāo)，機(jī)械設(shè)計(jì)制造與加工專業(yè)人才近年供需比也很高。

3.結(jié)語

目前我國(guó)的機(jī)械自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)將機(jī)械生產(chǎn)引領(lǐng)向了一個(gè)新的領(lǐng)域，通過自動(dòng)控制系統(tǒng)，真正達(dá)到了大工業(yè)生產(chǎn)及減少勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了勞動(dòng)效率，同時(shí)并由此延伸出了電氣自動(dòng)化。而目前的各個(gè)行業(yè)都已經(jīng)離不開自動(dòng)化系統(tǒng)。

參考文獻(xiàn)

[1]魯先珉.機(jī)械自動(dòng)化發(fā)展趨勢(shì)研究[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，2011.23.067。

[2]劉國(guó)恒 .我國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J].科學(xué)與財(cái)富，2016.28.

（作者單位：濟(jì)寧華能制藥廠有限公司）