張兵

（白山市建設工程管理中心，吉林 白山 134300）

一、引言

當今，隨著科學技術(shù)的普及，在機械設備生產(chǎn)過程中實現(xiàn)生產(chǎn)設備的自動化是機械設備發(fā)展的主要方向。同時，隨著人力資源的短缺和就業(yè)成本的增加，傳統(tǒng)手工生產(chǎn)面臨著人力成本高、效率低的問題，嚴重制約了傳統(tǒng)手工生產(chǎn)的發(fā)展。在林業(yè)中，機械自動化設備得到了廣泛的應用，通過ID 和數(shù)控應用、工業(yè)控制和網(wǎng)絡自動化設備，可以大大提高林業(yè)的工作效率。目前，林業(yè)自動化的研究方向主要包括：自動檢測技術(shù)、自動除塵技術(shù)和清洗技術(shù)、加工過程中的原材料自動編碼技術(shù)和木制品自動包裝技術(shù)。本文從木材機械化的發(fā)展出發(fā)，詳細介紹了木材機械自動化發(fā)展的意義和我國林業(yè)機械自動化的主要研究方向。

二、木工機械的概念及其發(fā)展歷程分析

（一）林業(yè)工作用林業(yè)機械的概念

木工機械是指木材加工的機械加工過程和成品中半成品木材的生產(chǎn)，林業(yè)機械是指林業(yè)機械處理過程。與其他木工機械相比，林業(yè)機械的工作環(huán)境更差，原料更復雜，操作更困難。

（二）原始木工機械

在原始木制機械階段，人們主要依靠普通勞動力作為木材操作的能源，上周在中國發(fā)現(xiàn)的青銅刀和20 世紀80 年代穿越歐洲的風就是典型的例子。在木材生產(chǎn)的早期階段，木材的作業(yè)效率很低，因此林業(yè)機械的發(fā)展非常緩慢。

（三）木工機械

木工機械階段和木工機械初始階段之間最典型的區(qū)別是，在木材的初始階段，木材操作的機械化緩慢出現(xiàn)。17 世紀，英國著名木工機械設計師首次發(fā)明了以木材為主體的機械化木制設備，如磨床、滑翔機等，這些設備的出現(xiàn)為林業(yè)機械化的發(fā)展奠定了堅實的基礎(chǔ)。

（四）現(xiàn)代木工機械

近代以來，一些輔助設備的出現(xiàn)，如滾筒、履帶和運輸設備，進一步提高了木工機械的工作效率，拋光滑翔機和組合限位擰緊機的出現(xiàn)也拓寬了木工機械的工作范圍。

（五）自動木工機械

20 世紀50 年代末，美國首次開發(fā)了數(shù)控磨床，標志著木制機械正式進入自動化階段。近年來，隨著數(shù)控磨床技術(shù)的飛速發(fā)展，林業(yè)機械以驚人的速度服務于人類生活。

三、林業(yè)工程發(fā)展自動化技術(shù)的意義分析

（一）林業(yè)自動化是未來林業(yè)發(fā)展的唯一形式

隨著人們生活質(zhì)量的不斷提高和科學技術(shù)的不斷發(fā)展，現(xiàn)階段人們對木材產(chǎn)品的要求越來越高。未來，木材自動化是林業(yè)機械發(fā)展的主要方向，高質(zhì)量生活的需求可以通過自動木材來實現(xiàn)。

（二）林業(yè)自動化技術(shù)的發(fā)展可以顯著提高林業(yè)發(fā)展的效率

如前所述，木工機械的傳統(tǒng)操作存在工作效率低的問題，并且不符合當前林業(yè)機械的需求，越來越多的傳統(tǒng)林業(yè)機械已經(jīng)難以滿足人們的生活需要，因此，大力發(fā)展林業(yè)自動化技術(shù)可以顯著提高林業(yè)發(fā)展的效率。

（三）林業(yè)自動化技術(shù)可以擴大林業(yè)工程的范圍

由于操作設備有限，傳統(tǒng)的林業(yè)作業(yè)機械很難操作任何含有大量原材料的木材，通過林業(yè)自動化設備的應用，它可以輕松地在各種質(zhì)量和體積范圍內(nèi)操作木材。

（四）林業(yè)自動化技術(shù)可反映國家工業(yè)化水平

自動化技術(shù)是一個國家工業(yè)化水平的主要標志，木材產(chǎn)品的加工主要通過木材機械行業(yè)進行，因此，大力發(fā)展林業(yè)自動化技術(shù)可以顯著提高我國木材產(chǎn)業(yè)在國際市場上的核心競爭力，具有重要的戰(zhàn)略意義。

四、中國林業(yè)工程自動化的發(fā)展分析

（一）數(shù)控機械的發(fā)展現(xiàn)狀

目前，我國木工機械主要包括觸覺曝光設備和特種木工設備，適用于生物質(zhì)燃料加工專用設備的控制和管理，具有動態(tài)數(shù)字顯示功能，木材開發(fā)調(diào)整和經(jīng)濟效益分析。但在現(xiàn)階段，中國數(shù)控的專業(yè)機械并沒有建立一套完整的系統(tǒng)來統(tǒng)一管理木工機械的硬件設備，與此同時，生產(chǎn)木制機器的中國公司沒有知識產(chǎn)權(quán)和軟件源代碼，這導致發(fā)達國家通過更新中國木制機器來限制其源代碼，發(fā)達國家和地區(qū)對數(shù)控路由器的壟斷嚴重影響了我國數(shù)控專用機床的發(fā)展。

（二）數(shù)控帶鋸技術(shù)的發(fā)展狀況

20 世紀80 年代，中國成功開發(fā)了第一臺數(shù)控帶鋸機，數(shù)控皮帶的研制成功，標志著我國林業(yè)機械的發(fā)展已經(jīng)進入了一個新的發(fā)展時代。數(shù)控皮帶在木材機械上的應用不僅提高了木材切割速度，而且還減少了人力資源投資，以提高林基機械的效率和經(jīng)濟效益。拆卸和打開后，傳統(tǒng)的寬帶鋸逐漸被數(shù)控曲線所取代，在這個階段，隨著科學技術(shù)的發(fā)展和相應技術(shù)的成熟，我國也開始進行運動鋸的研發(fā)，然而，由于ID 成本高和資本投資大，在林業(yè)公司看到的跑車軌道的應用并不受歡迎。

（三）數(shù)控刨切機床的發(fā)展現(xiàn)狀

數(shù)控規(guī)劃工具在林業(yè)機械大部件的處理中起著重要的作用，其應用可以極大地促進其他林業(yè)機械的發(fā)展，可以提高木工機械的生產(chǎn)效率。目前我國數(shù)控加工系統(tǒng)制造技術(shù)水平較低，與國外相比，數(shù)控加工系統(tǒng)研發(fā)不到位，導致我國數(shù)控加工方案與先進國家存在明顯差異，因此，在今后的林業(yè)發(fā)展中，有必要加強我國數(shù)控計劃的制定。

（四）數(shù)控車床的發(fā)展

進入新世紀以來，我國開始了數(shù)控機床的研發(fā)，但由于我國數(shù)控機床的研發(fā)起步較晚，與西方發(fā)達國家有所不同，各國之間仍然存在著明顯的差距，因此，我國必須重視窗板加工的研究與開發(fā)，重視多頭雕刻技術(shù)的應用。

五、提高我國林業(yè)工程木工機械自動化的措施分析

（一）數(shù)控木工工具在林業(yè)中的應用

隨著我國現(xiàn)代化的發(fā)展和城市化進程的加快，對木材產(chǎn)品的需求不斷增加，因此，中國的林業(yè)生產(chǎn)是必要的，積極實施先進的生產(chǎn)設備，促進我國林業(yè)木材的快速發(fā)展?，F(xiàn)階段，人們對木制品的美觀有了更高的要求，因此，在林業(yè)中，我們必須注意其準確性。今后在中國林業(yè)中應用數(shù)控木工工具時，必須首先確定加工作業(yè)的加工基準，以確保各方在一個過程中加工，為了顯著簡化過程中的步驟，并有效避免不一致引用所導致的錯誤，基準確定后，通過計算機數(shù)字控制，可同時操作多臺加工設備。

（二）快速提升中國木工機械CNC 水平

木材機械設備的數(shù)字化控制是林業(yè)機械化的基礎(chǔ)，只有機械木材設備的數(shù)控才能為下一步機械化提供便利。但在現(xiàn)階段，中國與西方發(fā)達國家仍存在明顯差異，例如，我國林業(yè)NC 作業(yè)率低，NC 標準不完善。因此，有必要按照CN 理念提高中國木材企業(yè)的CN 率，并制定相應的規(guī)章制度，有效提高中國木工機械的NC 水平。

（三）重點研究和開發(fā)自主充放電自動化技術(shù)

目前，我國單臺通用機械的自動裝卸尚未普及，仍以人工為主，嚴重影響裝卸效率。通過改進單個通用機械裝卸自動化技術(shù)，可以實現(xiàn)單個木制機械的自動化生產(chǎn)，以避免人為故障導致產(chǎn)品質(zhì)量下降，因此，在這種情況下，通過提高生產(chǎn)設備的質(zhì)量和機械自動化程度，可以在不受人為因素影響的情況下實現(xiàn)產(chǎn)品生產(chǎn)的快速增長。

（四）產(chǎn)品自動加工工藝的監(jiān)控

在林業(yè)木材生產(chǎn)中，需要一些加工技術(shù)，如自動切割、木材質(zhì)量自動檢測和自動化木材生產(chǎn)線，因此，對于木材運輸企業(yè)來說，建立相應的生產(chǎn)線，提高產(chǎn)品監(jiān)控和加工的效率，可以有效地提高客戶滿意度。未來，中國木材運輸企業(yè)應該從簡單入手，在完成后續(xù)幾項自動化加工技術(shù)后，通過技術(shù)裝配進行流水線加工。

（五）木工機械柔性自動化生產(chǎn)線的理論研究

目前，隨著木材產(chǎn)品需求的不斷增加，對木材機械設備的需求也在不斷增加，這給木材機械自動化行業(yè)帶來了一些不利因素，因此，木材機械柔性自動化的發(fā)展是未來木材自動化生產(chǎn)的主要發(fā)展方向之一。目前，我國已基本實現(xiàn)了單相自動化設備和裝配線租賃技術(shù)的自動化，在未來的發(fā)展過程中，需要實現(xiàn)柔性木工機床制造單元與自動化設備輸送裝置的有效結(jié)合，以生產(chǎn)出柔性木工機械自動化生產(chǎn)線。

（六）提高木工機械數(shù)控化水平

在林業(yè)工程木質(zhì)機械設備中，數(shù)字控制是機械化生產(chǎn)的基礎(chǔ)，只有實行數(shù)控，才能為機械化生產(chǎn)的發(fā)展提供可靠的保證。但是，就目前情況而言，我國數(shù)控技術(shù)與發(fā)達國家相比仍存在一定差距，如木材CN 率低、數(shù)控標準體系不完善等，因此，應根據(jù)數(shù)控化的具體概念進行分析，提高數(shù)控化率，制定合理的體系，從根本上提高我國林業(yè)工程木工機械的技術(shù)水平。

六、結(jié)束語

根據(jù)上述分析，中國經(jīng)濟能夠取得巨大進步，這與先進的科學技術(shù)水平密切相關(guān)，盡管中國林業(yè)機械自動化在提高人民生活水平方面取得了顯著進展，但現(xiàn)有林業(yè)機械的自動化已難以滿足人們的日常需求。在現(xiàn)階段，林業(yè)工程行業(yè)木材機械自動化技術(shù)的發(fā)展仍存在一些局限性，因此，在今后的發(fā)展過程中，我國林業(yè)機械工業(yè)應注重數(shù)控機床通用機械技術(shù)的發(fā)展。在木材機械自動化的過程中，我們必須充分認識到幾個因素，加快林業(yè)工程自動化和機械化技術(shù)的研究，只有這樣，我們才能有效地提高制造業(yè)的整體質(zhì)量。為實現(xiàn)林業(yè)工程領(lǐng)域的發(fā)展目標，相關(guān)人員應不斷總結(jié)經(jīng)驗，創(chuàng)新思路，推動林業(yè)工程木工機械行業(yè)走向世界。開展機械裝卸自動化，開展木工機械柔性自動化生產(chǎn)線研究，有效提高我國林業(yè)機械自動化水平，促進我國經(jīng)濟平穩(wěn)快速發(fā)展。