摘 要： 機械制造業(yè)在任何一個國家的重要地位都是顯而易見的,機械自動化技術(shù)直接關(guān)系到機械制造業(yè)的基礎(chǔ)和水平。機械自動化的技術(shù)水準(zhǔn)， 不僅影響整個機械制造業(yè)的發(fā)展，而且對國民經(jīng)濟各部門的技術(shù)進(jìn)步有很大的直接影響。

　　關(guān)鍵詞： 機械自動化;發(fā)展趨勢

　　Abstract: Machinery manufacturing industry occupies an obviously important position in any country, and the machinery automatic technology is directly related to the basis and the level of the machinery manufacturing industry. The technical level of machinery automation not only affects the development of the whole machinery manufacturing industry, but also has a direct impact on the technical progress of the various departments of the national economy.

　　Key words: mechanical automation; development trends

　　中圖分類號 :F407.4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號：

　　一、機械自動化的特點

　　機械自動化的特點很多： 第一， 機械自動化是面向 21 世紀(jì)的技術(shù)， 是具有明確范疇的新技術(shù)領(lǐng)域; 第二， 機械自動化技術(shù)是面向工業(yè)應(yīng)用的技術(shù)，可以提高制造業(yè)的綜合經(jīng)濟效益和社會效益; 第三， 機械自動化技術(shù)是面向全球競爭的技術(shù)， 同時是駕馭生產(chǎn)過程的系統(tǒng)工程， 是市場競爭核心時間、 質(zhì)量和成本三要素的統(tǒng)一。 在工業(yè)生產(chǎn)中， 機械自動化的作用很大： 第一， 機械自動化的應(yīng)用， 可以提高生產(chǎn)過程的安全性; 第二， 機械自動化可以提高生產(chǎn)效率; 第三， 機械自動化可以提高產(chǎn)品的質(zhì)量; 第四， 機械自動化可以減少生產(chǎn)過程的原材料和能源損耗。

　　二、機械自動化的發(fā)展趨勢

　　以微電子技術(shù)、 軟件技術(shù)、 計算機技術(shù)及通信技術(shù)為核心而引發(fā)的數(shù)字化、 網(wǎng)絡(luò)化、 綜合化、個性化信息技術(shù)革命， 不僅深刻地影響著全球的科技、經(jīng)濟、 社會和軍事的發(fā)展， 而且也深刻影響著機械自動化的發(fā)展趨勢。

　　2.1 光機電化方向。一般機械自動化系統(tǒng)是由傳感系統(tǒng)、能源、 (動力)系統(tǒng)、 信息處理系統(tǒng)、 機械結(jié)構(gòu)等部件組成。 引進(jìn)光學(xué)技術(shù)， 利用光學(xué)技術(shù)的先天特點， 就能有效地改進(jìn)機械自動化的傳感系統(tǒng)、能源系統(tǒng)和信息處理系統(tǒng)。光機電化技術(shù)可省去靠機械傳動鏈連接的各個相關(guān)動作部分， 改用幾臺電機分別驅(qū)動， 或用電力電子器件， 或用電子電控裝置進(jìn)行相關(guān)動作控制來實現(xiàn)。因此， 使機械結(jié)構(gòu)大大簡化， 甚至使有些機械結(jié)構(gòu) “脫胎換骨” ， 產(chǎn)生了質(zhì)的變化。 光機電化技術(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。 任何一臺光機電化機床的動作及功能協(xié)調(diào)關(guān)系， 可由預(yù)設(shè)的程序一步一步地由電子控制系統(tǒng)指揮， 如數(shù)控機床、 柔性加工系統(tǒng)(FMS)等。

　　2.2 柔性化方向。隨著產(chǎn)品需求日益多樣化， 更新?lián)Q代加快，產(chǎn)品壽命周期縮短， 多品種批量 (尤其是中小批量)生產(chǎn)己是機械制造業(yè)生產(chǎn)形態(tài)的主流， 因此， 對自動化加工設(shè)備的柔性要求也越來越高。柔性主要表現(xiàn)在加工對象的靈活多變性， 即可以很容易地在一定范圍內(nèi)從一種零件的加工更換為另一種零件的加工的功能。柔性自動化加工是通過軟件來控制機床進(jìn)行加工， 更換另一零件時， 只需改變有關(guān)軟件和少量工夾具(有時甚至不必要更換工夾具)一般不需對機床， 設(shè)備進(jìn)行人工調(diào)整，就可以實現(xiàn)對另一種零件的加工， 進(jìn)行批量生產(chǎn)或同時對多個品種零件進(jìn)行換流生產(chǎn)，這將顯著地縮短多品種生產(chǎn)中設(shè)備調(diào)整時間。柔性自動化加工的優(yōu)點： “加工精度高” ， 閉環(huán)控制， 機床精度高; 加工質(zhì)量穩(wěn)定性好， 可靠性高; 加工一批零件精度一致性好; 尤其適合預(yù)期改變的設(shè)計， 如研究試制零件的生產(chǎn)， 僅需少量改動軟件， 即可完成任務(wù); 結(jié)構(gòu)和形狀復(fù)雜零件加工容易， 拓寬設(shè)計思路; 多種加工可集中完成。

　　2.3 智能化方向。智能制造是 20 世紀(jì) 80 年刊發(fā)展起來的一門新興學(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)雜的決策問題， 提高制造系統(tǒng)的水平和實用性，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)人員實踐經(jīng)驗和知識的能力，并用以解決生產(chǎn)實際問題， 將工人、 工程技術(shù)人員多年來累積起來豐富而又寶貴的實際經(jīng)驗保存下來， 并能在生產(chǎn)實際中長期發(fā)揮作用。因此，目前正在研究能發(fā)揮人的創(chuàng)造能力和具有人的智能 (和技能)的制造系統(tǒng)。智能化技術(shù)不僅是人的手與肢體的延伸， 還是人的感官與頭腦的延伸。

　　2.4 全球信息化方向。在跨國購并和國際產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的過程中，全球化的另兩個表征：全球采購與配套、 全球設(shè)計與制造， 相應(yīng)形成。金融的全球化則是與上述表征相關(guān)的必然結(jié)果。 于是， 市場競爭在全球范圍內(nèi)展開并愈益激烈。經(jīng)濟全球化拉動了信息技術(shù)和信息化的發(fā)展， 信息技術(shù)、 信息化的發(fā)展又加速了全球化的進(jìn)程。跨國公司的運行， 沒有全球的信息網(wǎng)絡(luò)為支撐， 簡直不可想象;全球設(shè)計與制造， 由于有了信息與網(wǎng)絡(luò)， 不僅得以實現(xiàn)， 而且可以24 小時不間斷地工作;全球采購與配套， 只有借助信息技術(shù)才能有效地進(jìn)行。

　　2.5 綠色化制造方向。資源、 環(huán)境、人口是當(dāng)今人類社會面臨的三大主要問題， 特別是環(huán)境問題，其惡化程度與日劇增， 對人類社會生存與發(fā)展造成嚴(yán)重威脅。隨著全球環(huán)境問題的日益惡化，人們對環(huán)境問題的研究愈來愈重視。 環(huán)境問題己構(gòu)成 21 世紀(jì)人類生存和發(fā)展所面臨的重大挑戰(zhàn)。 機械制造行業(yè)是創(chuàng)造人類財富的支柱產(chǎn)業(yè)， 但同時又大量消耗掉人類社會的有限資源， 并且是造成當(dāng)前環(huán)境污染問題的主要根源之一，為此， 機械行業(yè)實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略己勢在必行。 綠色制造正是基于這一點而產(chǎn)生和發(fā)展起來的，是機械行業(yè)的發(fā)展趨勢， 或者說綠色制造是 21 世紀(jì)制造業(yè)的可持續(xù)發(fā)展模式。 綠色制造是一個綜合考慮環(huán)境影響和資源消耗的現(xiàn)代制造模式，其宗旨是使產(chǎn)品在開發(fā)設(shè)計 ---- 生產(chǎn)制造 ---- 使用維修 ---- 廢棄后，以及回收處理的整個生命周期中，資源與能源利用率最高、 廢棄物最少以及對環(huán)境的負(fù)面影響最小， 并使企業(yè)經(jīng)濟效益和社會效益協(xié)調(diào)優(yōu)化。綠色制造是通過綠色生產(chǎn)過程(包括綠色設(shè)計、 綠色材料、 綠色工藝、 綠色包裝及綠色管理等)生產(chǎn)綠色產(chǎn)品， 因而從產(chǎn)品設(shè)計到工藝、 工裝都與傳統(tǒng)制造有著本質(zhì)的區(qū)別。 綠色制造實質(zhì)上是人類社會可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略在現(xiàn)在制造業(yè)中的體現(xiàn)。

　　三、我國機械自動化的發(fā)展策略

　　很多方面機械自動化的特點與作用相輔相成，在工業(yè)中起到很大的作用， 并且我國處于機械自動化的初期， 需要循序漸進(jìn)， 不斷努力， 創(chuàng)造條件， 向自動化的高級理想階段邁進(jìn)。

　　3.1 結(jié)合中國生產(chǎn)實際進(jìn)行發(fā)展機械自動化技術(shù)。先進(jìn)制造技術(shù)的全部真諦在于應(yīng)用。發(fā)展機械自動化技術(shù)， 應(yīng)以企業(yè)的生產(chǎn)和技術(shù)發(fā)展的實際需要及具體條件為導(dǎo)向。我國發(fā)展機械自動化技術(shù)， 應(yīng)結(jié)合實際， 注重實用， 即對國民經(jīng)濟產(chǎn)生實際效益。所以我國應(yīng)結(jié)合具體生產(chǎn)實際， 逐步實現(xiàn)我國機械自動化發(fā)展的全球化， 一方面由于國際和國內(nèi)市場上的競爭越來越激烈， 例如在機械制造業(yè)中， 國內(nèi)外已有不少企業(yè)， 甚至是知名度很高的企業(yè)，在這種競爭中落敗， 有的倒閉， 有的被兼并。 不少暫時還在國內(nèi)市場上占有份額的企業(yè)， 不得不擴展新的市場; 另一方面， 網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的快速發(fā)展推動了企業(yè)向著既競爭又方向發(fā)展，這種發(fā)展進(jìn)一步激化了國際間市場的競爭。這兩個原因的相互作用，已成為全球化制造業(yè)發(fā)展的動力， 全球化制造的第一個技術(shù)基礎(chǔ)是網(wǎng)絡(luò)化， 網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)是制造的全球化得以實現(xiàn)。

　　3.2 發(fā)展投資少、 見效快的低成本自動化技術(shù)。 發(fā)展低成本自動化技術(shù)， 潛力大， 前景廣， 投資省， 見效快， 提高自動化程度， 可以收到事半功倍的經(jīng)濟效果，適合我國現(xiàn)階段的發(fā)展需要和國情。這需要我國機械自動化技術(shù)向網(wǎng)絡(luò)化和虛擬化方向發(fā)展。網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的迅速發(fā)展和普及， 給企業(yè)的生產(chǎn)和經(jīng)營帶來了革命性的變革。產(chǎn)品設(shè)計、物料選擇、 零件制造、 市場開拓與產(chǎn)品銷售都可以異地或跨越國界進(jìn)行。 此外， 網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的快速發(fā)展， 加速技術(shù)信息的交流、加強產(chǎn)品開發(fā)的合作和經(jīng)營管理的學(xué)習(xí)， 優(yōu)化產(chǎn)品的制造工藝、 保證產(chǎn)品質(zhì)量、 生產(chǎn)周期和最低成本為目標(biāo)，進(jìn)行生產(chǎn)過程計劃、 組織管理、 車間調(diào)度、 供應(yīng)鏈及物流設(shè)計的建模和仿真， 推動企業(yè)向著既競爭又方向發(fā)展。

　　3.3 我國在發(fā)展機械自動化的同時還應(yīng)結(jié)合我國的具體國情進(jìn)行分析。在發(fā)展機械自動化的同時注意發(fā)展的環(huán)境， 實現(xiàn)發(fā)展機械自動化的綠色化。 綠色制造通過綠色生產(chǎn)過程、 綠色設(shè)計、 綠色材料、 綠的設(shè)備、 綠色工藝、 綠色包裝、 綠色管理等生產(chǎn)綠色產(chǎn)品，產(chǎn)品使用完以后再通過綠色處理后加以回收利用。采用綠色制作就能最大限度地減少制造對環(huán)境的負(fù)面影響， 同時使原材料和能源的利用率達(dá)到最高。

　　3.4 配套發(fā)展的機械自動化技術(shù)。現(xiàn)代自動化技術(shù)在機械制造中的應(yīng)用就是在控制理論的指導(dǎo)下， 對生產(chǎn)的物流和人的作用進(jìn)行綜合的研究， 涉及到機械技術(shù)、 微電子技術(shù)、 自動控制理論和計算機技術(shù)等。 發(fā)展機械自動化技術(shù)， 必須主要地關(guān)注電子學(xué)、 電子計算機技術(shù)、 零件檢測和機床裝料自動化， 廣泛采用程序數(shù)控機床， 以及研制高效的和可靠的自動化生產(chǎn)線、 計算機應(yīng)用于生產(chǎn)的信息系統(tǒng)和自動化控制系統(tǒng)等。發(fā)展應(yīng)用機械自動化技術(shù)，要扎扎實實地抓好自動化技術(shù)應(yīng)用項目的基礎(chǔ)工作和從實際出發(fā)的推廣應(yīng)用工作， 既要發(fā)展主機， 也要配套發(fā)展自動化元件及控制系統(tǒng)。 可編程控制器、 微處理機、 各種傳感器、 新型刀具、 控制系統(tǒng)及系統(tǒng)軟件、 電子計算機等將是今后機械自動化的主要技術(shù)基礎(chǔ)。

　　四、結(jié)束語

　　總之，機械自動化技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展，是機械制造業(yè)技術(shù)改造、 技術(shù)進(jìn)步的主要手段和技術(shù)發(fā)展的主要方向。機械自動化技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展，是機械制造業(yè)技術(shù)改造、 升級和進(jìn)步的主要手段，是未來機械制造業(yè)技術(shù)發(fā)展的主要方向。