童奇波姚偉貴

1.寧波市鎮(zhèn)海區(qū)職業(yè)教育中心學校；2.阿克蘇地區(qū)庫車中等職業(yè)技術(shù)學校

當今世界先進的機械加工技術(shù)正朝著智能化、柔性化和集成化的方向發(fā)展，我國早期的機械加工技術(shù)卻仍然處于相對初級的階段，機械制造企業(yè)多依靠人工管理和人工生產(chǎn)，機械自動化程度與發(fā)達國家相比存在很大差距，不符合我國社會主義現(xiàn)代化發(fā)展需求[1]。在經(jīng)濟社會迅猛發(fā)展的進程中，我國機械制造業(yè)受到世界經(jīng)濟一體化的影響也取得了快速發(fā)展，機械自動化的發(fā)展在機械制造業(yè)發(fā)展中起到了舉足輕重的作用。但是，在工業(yè)機械化發(fā)展過程中，能夠充分利用機械自動化技術(shù)、通過機械自動化技術(shù)不斷推動發(fā)展創(chuàng)新的企業(yè)占比卻很少。機械自動化不但可以提高機械制造的工作效率，而且可以節(jié)約機械制造的成本，提升企業(yè)在競爭發(fā)展過程中的競爭力，而機械自動化的研究也已經(jīng)成為了當今時代的重大課題。

1 機械自動化概述

1.1 機械自動化的產(chǎn)生

早期的機械自動化是指機械和機電部件通過計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)控制，完成機械力、能量流以及運動等工作任務(wù)。隨著機械自動化的不斷發(fā)展，機械自動化的內(nèi)涵被不斷深化，電子控制、系統(tǒng)思維、精密機械工程等與機械自動化深入結(jié)合[2]。機械自動化應(yīng)用于機械制造，促進機械技術(shù)與電子技術(shù)緊密結(jié)合，不同科學門類的技術(shù)也被不斷應(yīng)用，多學科門類的協(xié)同發(fā)展進一步促進機械制造業(yè)的發(fā)展，計算機技術(shù)、信息技術(shù)、微電子技術(shù)、傳感檢測技術(shù)、軟件技術(shù)、接口技術(shù)等構(gòu)成了龐大的機械自動化系統(tǒng)。

1.2 機械自動化的價值

(1)機械自動化技術(shù)在機械制造中的應(yīng)用，大大提高了機械制造行業(yè)的制造效率。在機械類產(chǎn)品的生產(chǎn)、制造過程中，高效的機械自動化技術(shù)可以顯著提高機械產(chǎn)品的生產(chǎn)效率。機械制造過程中，工作人員應(yīng)當根據(jù)生產(chǎn)需求、產(chǎn)品規(guī)格等設(shè)置合理的機械自動化參數(shù)，確?？焖?、高效完成機械制造目標。

(2)機械自動化技術(shù)在機械制造中的應(yīng)用，大大提高了機械制造行業(yè)的制造精度。機械制造的精度得以提升以后，機械產(chǎn)品的質(zhì)量得到明顯提升。機械自動化技術(shù)不但穩(wěn)定，而且可靠性強，機械自動化在機械制造中的應(yīng)用可以保證機械制造的高精度，特別是對于小尺寸、精度高的機械產(chǎn)品的加工，可以降低產(chǎn)品尺寸等的誤差，確保機械制造的精度，保證產(chǎn)品的質(zhì)量[3]。

(3)機械自動化技術(shù)在機械制造中的應(yīng)用，大大減小了機械制造行業(yè)工作人員的工作壓力。機械自動化技術(shù)可以滿足機械制造中工作人員對于生產(chǎn)技術(shù)的各種需求，保證機械制造生產(chǎn)流程的高效推進。機械自動化技術(shù)還可以代替機械化的人工作業(yè)，降低一線工作人員的工作壓力和工作強度，確保工作人員具有良好的身體狀況和優(yōu)質(zhì)的工作環(huán)境，提升企業(yè)的生產(chǎn)效率，進一步提高企業(yè)的經(jīng)濟效益。

1.3 機械自動化的主要環(huán)節(jié)

機械自動化是一項涉及領(lǐng)域廣、涵蓋環(huán)節(jié)多的復雜技術(shù)。程序環(huán)節(jié)可以保障機械自動化技術(shù)的高效運行，明確機械自動化系統(tǒng)的目標和任務(wù)，為技術(shù)的使用提供指引和方向。作用單元環(huán)節(jié)可以為機械自動化技術(shù)明確定位[4]。傳感環(huán)節(jié)可以保障機械自動化整體運行有效推進，通過對系統(tǒng)運行情況的時時監(jiān)督和管理，改善機械制造設(shè)備性能，掌握各項數(shù)據(jù)參數(shù)。制定環(huán)節(jié)以機械自動化的核心內(nèi)容為基礎(chǔ)，研究和處理傳感環(huán)節(jié)收集的各項數(shù)據(jù)信息，準確存儲和記錄有關(guān)信息，針對發(fā)現(xiàn)的不

足和問題及時做出響應(yīng)或者發(fā)出預(yù)警。控制環(huán)節(jié)的工作屬于安全防控環(huán)節(jié)，對系統(tǒng)工作進行調(diào)整和改進。

2 機械自動化應(yīng)用現(xiàn)狀

機械自動化技術(shù)應(yīng)用于機械制造，促進機械制造行業(yè)取得飛速發(fā)展，具有舉足輕重的作用。當今世界先進的機械加工技術(shù)正朝著智能化、柔性化和集成化的方向發(fā)展，但我國的機械加工技術(shù)卻仍然處于相對初級的階段，機械制造企業(yè)多依靠人工管理和人工生產(chǎn)，機械自動化程度與發(fā)達國家相比存在很大差距，不符合我國社會主義現(xiàn)代化發(fā)展需求。我國的機械自動化發(fā)展大致可以劃分為四個發(fā)展階段。第一發(fā)展階段，我國剛剛接觸自動化技術(shù)，對于自動化技術(shù)還處于初步認識、了解階段，基礎(chǔ)條件差，技術(shù)經(jīng)驗不足，機械自動化運用還存在很大缺陷和不足[5]。第二發(fā)展階段，我國機械自動化技術(shù)在不斷摸索中進步，通過探索、研究不斷改進機械自動化運用中發(fā)現(xiàn)的問題，在探索、研究過程中積累了寶貴的經(jīng)驗。第三發(fā)展階段，發(fā)達國家的機械自動化水平已經(jīng)十分發(fā)達，機械自動化在發(fā)達國家的機械制造領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。我國企業(yè)開始對機械自動化技術(shù)有了新的認識，大量先進機械自動化技術(shù)被引入我國。第四發(fā)展階段，我國建立起了成熟的機械自動化應(yīng)用系統(tǒng)，機械自動化得到進一步發(fā)展，為我國機械制造業(yè)的發(fā)展注入了新動能。我國機械制造業(yè)工業(yè)落后，究其原因在于對于機械自動化的認識晚、重視程度不足，機械設(shè)備更新?lián)Q代慢，不能掌握最新數(shù)據(jù)資料，人才培養(yǎng)重視不夠，技術(shù)人才明顯不足，理論與實踐相結(jié)合的能力有待提高。我國機械自動化技術(shù)的發(fā)展矛盾突出、問題凸顯，只有盡早解決才能進一步推動我國機械制造業(yè)的發(fā)展。

3 機械自動化在機械制造中的應(yīng)用

3.1 機械自動化的集成化

機械自動化將生產(chǎn)與現(xiàn)代化技術(shù)充分結(jié)合，根據(jù)機械制造產(chǎn)品的特點融入先進的生產(chǎn)理念和先進的自動化技術(shù)。計算機技術(shù)的飛速發(fā)展，推動了計算機技術(shù)與自動化技術(shù)的有機融合，推動形成了機械自動化的集成自動化技術(shù)[6]。機械自動化的集成化是將機械制造環(huán)節(jié)中的數(shù)據(jù)信息進行收集、整理、處理，通過建立數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，推動機械加工的數(shù)字化控制、計算機輔助分析等，通過集成化的分析、管控，不斷優(yōu)化機械加工各個環(huán)節(jié)。機械制造過程中機械自動化的集成化技術(shù)的應(yīng)用，可以明顯提升機械制造的自動化水平，提高機械制造效率。集成化技術(shù)能夠高效集合各種機械制造因素，通過集成處理，優(yōu)化機械制造各個環(huán)節(jié)。為了實現(xiàn)機械制造行業(yè)高度集成化，不但需要提升工作人員的技術(shù)水平和工作能力，而且需要提高機械設(shè)備的性能指數(shù)。通過詳細記錄機械設(shè)備的各項數(shù)據(jù)信息，為機械制造的集成化提供參考指南。根據(jù)機械制造業(yè)的探索實踐經(jīng)驗可以發(fā)現(xiàn)，真實可靠的實踐數(shù)據(jù)可以為機械設(shè)計制造水平和制造質(zhì)量提供強有力的支撐和保障。同時，因為機械制造業(yè)各個操作環(huán)節(jié)比較復雜，在機械制造過程中會面對各種各樣的影響因素，所以必須加強機械制造各個環(huán)節(jié)中細節(jié)的把控，確保機械制造順利推進。

3.2 機械自動化的智能化

機械自動化的智能化涵蓋了自動化技術(shù)、機械制造技術(shù)、人工智能技術(shù)等先進技術(shù)，是機械自動化的智能發(fā)展趨勢。人工操作的機械制造環(huán)節(jié)存在產(chǎn)品質(zhì)量精度低、生產(chǎn)效率低等諸多問題，自動化技術(shù)依托于數(shù)控技術(shù)，可以有效提升機械制造的精密度和精準度，進而提升機械設(shè)備的制造效率[7]。機械自動化的智能化將人類的智慧充分應(yīng)用于機械自動化不同環(huán)節(jié)中，通過利用人類智慧編制數(shù)據(jù)程序，利用智能設(shè)備對人工活動進行高效模擬，代替人類完成大量工作，特別是在復雜、繁瑣、危險環(huán)節(jié)可以大大降低人工成本，以更少的人工投入，完成更多的機械制造工作，提高工作效率、節(jié)省工作時間，縮短工作生產(chǎn)周期，提高企業(yè)的生產(chǎn)效益。但是，我國的機械智能化水平還存在短板，智能化研發(fā)水平和智能化應(yīng)用經(jīng)驗都存在一定不足，亟需進一步完善機械自動化的智能化技術(shù)，推動機械制造業(yè)更加高效、規(guī)范發(fā)展。

3.3 機械自動化的柔性自動化

機械自動化的柔性自動化技術(shù)以數(shù)控技術(shù)為基礎(chǔ)，可以實現(xiàn)多品種、多批量機械加工、制造、組裝和檢測等工作的自動化機械制造。柔性自動化技術(shù)能夠明顯提升機械制造企業(yè)的產(chǎn)品制造應(yīng)變能力，參照客戶需求、市場導向制造符合時代所需的機械產(chǎn)品，推動機械制造業(yè)向著正確的發(fā)展方向不斷前進。借助自動化信息管理體系，調(diào)節(jié)和控制柔性自動化技術(shù)，以人際調(diào)控來優(yōu)化機械產(chǎn)品的制造環(huán)節(jié)，提升機械產(chǎn)品機械自動化的可控性，不斷完善和改進機械制造產(chǎn)品，提升產(chǎn)品質(zhì)量，滿足市場需求，提高企業(yè)經(jīng)濟效益和社會效益。機械自動化的柔性自動化技術(shù)在機械制造中已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用，有效推進了不同部門之間的協(xié)同工作，提高了機械制造的工作效率[8]。人機界面的優(yōu)化，大大推動了部門之間溝通、協(xié)作的效率，適用于各種不同類型的機械制造。因此，為進一步優(yōu)化企業(yè)生產(chǎn)、設(shè)置和制造等環(huán)節(jié)，需要進一步加強調(diào)查和市場分析，改良、優(yōu)化企業(yè)內(nèi)部組織，推動機械自動化在機械制造中得到更進一步應(yīng)用。

3.4 機械自動化的虛擬自動化

虛擬自動化是機械自動化的一項重要內(nèi)容，通過利用人工智能技術(shù)、計算機圖形學、多媒體技術(shù)等新一代信息技術(shù)，縮短機械制造中的繁瑣工藝流程，節(jié)省不必要的投入，有效降低機械制造成本。例如，利用機械自動化的虛擬自動化技術(shù)，在短時間內(nèi)完成大量的制圖任務(wù)。通過計算機的輔助設(shè)計，節(jié)省了大量的人力資源成本，虛擬自動化的無紙化程序也節(jié)省了大量的紙張資源，在機械設(shè)計環(huán)節(jié)、加工環(huán)節(jié)和制造環(huán)節(jié)等環(huán)節(jié)對機械制造進行有效監(jiān)控，確保各項設(shè)計參數(shù)達到預(yù)定要求。

3.5 機械自動化的組裝自動化

在機械制造的產(chǎn)品設(shè)計和制造環(huán)節(jié)，制造出的機械產(chǎn)品包含較多的機械零部件。在機械制造中通過機械自動化技術(shù)的組裝自動化技術(shù)，能夠顯著提高機械產(chǎn)品的組裝效率，保障并改善機械產(chǎn)品的組裝質(zhì)量。機械自動化的組裝自動化技術(shù)包括自動傳送技術(shù)與自動組裝技術(shù)，自動傳送技術(shù)可以把已經(jīng)存在的機械零件自動傳輸?shù)皆O(shè)計好的組裝工位上，自動組裝技術(shù)可以通過對零部件的清洗、分類以后，進行連接、測試，以確保機械制造產(chǎn)品高效、有序生產(chǎn)，以保障機械制造企業(yè)具備較強的行業(yè)核心競爭力。同時，機械自動化的組裝自動化技術(shù)還可以節(jié)省機械制造的人力成本，有效避免各種安全生產(chǎn)隱患的發(fā)生，達到降低企業(yè)生產(chǎn)成本，提升企業(yè)生產(chǎn)效益的目的[9]。

4 機械自動化在機械制造中的應(yīng)用前景分析

信息技術(shù)的飛速發(fā)展為各行業(yè)發(fā)展提供了平臺和機遇，也為機械自動化在機械制造中的應(yīng)用提供了新鮮血液，不同國家、地區(qū)之間應(yīng)當進一步加強交流，促進機械自動化在機械制造中的競爭與合作。綠色發(fā)展理念是新時代發(fā)展的應(yīng)有之義，機械自動化在機械制造中應(yīng)當注重綠色、低碳、環(huán)保，通過高效利用社會資源，在機械制造環(huán)節(jié)不斷推動各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)更加綠色環(huán)保，推動“綠水青山”與“金山銀山”的高度統(tǒng)一。理論與實踐的結(jié)合是機械自動化在機械制造中得以廣泛應(yīng)用的重要保障，通過將現(xiàn)有技術(shù)與機械制造行業(yè)有機結(jié)合，在機械制造的各個環(huán)節(jié)中不斷探索、大膽嘗試、勇于實踐，提出更有創(chuàng)造力、更具生命力的技術(shù)手段，推動我國機械制造業(yè)取得更長遠發(fā)展，促進我國經(jīng)濟社會更好發(fā)展。

5 結(jié)語

機械自動化技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)機械制造的連續(xù)性、高效性、自動性，合理利用機械自動化技術(shù)可以顯著提升機械制造業(yè)生產(chǎn)效率，降低人工成本等資源成本，提升產(chǎn)品質(zhì)量，實現(xiàn)較好的經(jīng)濟效益。本文重點論述了機械自動化在機械制造中的應(yīng)用，包括機械自動化的集成化、機械自動化的智能化、機械自動化的柔性自動化、機械自動化的虛擬自動化和機械自動化的組裝自動化，具有重要的理論意義和現(xiàn)實意義[10]。理論與實踐的結(jié)合是機械自動化在機械制造中得以廣泛應(yīng)用的重要保障，通過將現(xiàn)有技術(shù)與機械制造行業(yè)有機結(jié)合，在機械制造的各個環(huán)節(jié)中不斷探索、大膽嘗試、勇于實踐，提出更有創(chuàng)造力、更具生命力的技術(shù)手段，推動我國機械制造業(yè)取得更長遠發(fā)展，促進我國經(jīng)濟社會更好發(fā)展。

引用

[1] 華瑤.多元化分析視角下機械設(shè)計制造及自動化應(yīng)用[J].內(nèi)燃機與配件,2021(17):173-174.

[2] 孫銘.自動化技術(shù)在機械設(shè)計制造中的應(yīng)用探討[J].中國設(shè)備工程,2018(1):187-188.

[4] 馬登龍.機械自動化技術(shù)及其在機械制造中的應(yīng)用研究[J].中國高新區(qū),2018(11):140+192.

[5] 楊泳超.機械自動化技術(shù)及其在機械制造中的應(yīng)用研究[J].現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟和信息化,2018,8(6):43-44.

[6] 丁玉蕭.淺析機械設(shè)計制造及自動化與計算機技術(shù)的關(guān)系[J].內(nèi)燃機與配件,2018(22):219-220.

[7] 牛軍平.新形勢下自動化技術(shù)在機械設(shè)計制造中的應(yīng)用研討[J].門窗,2017(3):118+120.

[8] 劉鎧瑜.機械設(shè)計制造及其自動化中計算機技術(shù)的應(yīng)用分析[J].中國設(shè)備工程,2019(12):132-133.

[9] 苗玉.機械制造中機械自動化技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展前景[J].南方農(nóng)機,2019,50(12):173.

[10] 曹羽.機械設(shè)計制造及自動化的設(shè)計原則和發(fā)展趨勢[J].內(nèi)燃機與配件,2020(12):212-213.