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關鍵詞：自動化理念；機械制造技術；分析
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.06.028
0引言
自動化理念同自動化技術一樣滲透到社會的各個領域，實現(xiàn)了前所未有的變革。自動化理念為機械制造技術的發(fā)展提供了新的思路，指明了機械制造行業(yè)新的發(fā)展方向。自動化理念在機械制造技術中的應用，極大的降低了機械制造的生產(chǎn)成本，節(jié)省了人力資源成本，提高機械制造技術的水平?，F(xiàn)階段，機械制造企業(yè)應該高度重視自動化理念在機械制造技術中的應用，發(fā)展和創(chuàng)新當前的機械制造技術，加快我國機械制造技術的發(fā)展速度，帶動整個制造業(yè)的發(fā)展，縮小與世界發(fā)達國家在機械制造業(yè)上的距離。因此，對其制造技術進行分析，從而讓自動化更好的為各行各業(yè)服務是自動化價值體現(xiàn)的需要，也是其重要的未來發(fā)展趨勢。
1自動化理念下的機械制造技術
自動化理念是一個動態(tài)發(fā)展的過程，在實際的應用過程中，自動化理念并非特指某項技術，而是指機械制造技術依賴于動態(tài)的規(guī)范方式來實現(xiàn)機械自動化操作，總而言之，自動化理念滲透于機械制造技術自動化的系統(tǒng)之中，輔助機械制造技術順利完成功能，并且對機械制造技術的應用加以指導和規(guī)范。隨著計算機科學技術的發(fā)展，自動化理念在機械制造技術中的應用在深度和廣度上都有了延伸，目前在機械制造技術中，主要體現(xiàn)出自動化理念有以下三個方面的內(nèi)容。第一，實現(xiàn)了人工和機械制造的自動化統(tǒng)一以及人工智能和機械制造智能的結合。自動化理念是指在機械制造技術中運用自動化技術，成就機械自動化技術，其中，機械制造智能相當于專家的智商，通過自動化系統(tǒng)輸入到機械制造技術當中，輔助機械制造技術在機械設計、制造中順利開展；另外，基于自動化理念下的機械制造技術實現(xiàn)了機械設計、制造的自動化、集成化以及智能化，代替了傳統(tǒng)的人工操作，大大節(jié)省了人力成本，降低機械制造中復雜程度，使得生產(chǎn)對象處在持續(xù)自動的加工流動的狀態(tài)之中。第二，機械制造技術的自動化，使得各個分系統(tǒng)組成的整個生產(chǎn)系統(tǒng)得到持續(xù)不間斷的運作動力，而且機械自動化技術具備預防和改進機械制造過程中出現(xiàn)的各種問題的功能，提高了機械制造技術的運行效率。理念相似的是，自動化技術在機械設計制造中的柔性應用，則大大滿足了市場客戶對產(chǎn)品適應和轉變外界因素差異導致的產(chǎn)異性的需求，通過合理調整機械產(chǎn)品生產(chǎn)機構提高制造產(chǎn)品的應變能力，而基于自動化理念的機械制造技術的柔性應用，無疑反映了柔性自動化技術已經(jīng)為自動化理念的發(fā)展賦予了新的內(nèi)涵。隨著柔性自動化水平的不斷提升，機械制造的控制方式也由傳統(tǒng)的機械設備控制到現(xiàn)如今計算機智能控制，大提升了機械制造設備的運行效率和質量，提高了產(chǎn)品的市場競爭力。第三，機械制造技術的自動化。在自動化理念的指導下，機械制造技術的應用更加細化和專門。在整個機械制造生產(chǎn)系統(tǒng)之中，落實自動化技術，有利于實現(xiàn)機械設計、制造等各個過程的自動化、集成化以及智能化，最大程度了激發(fā)了機械制造的生產(chǎn)效率。而且自動化理念有助于實現(xiàn)機械制造周期性、良性流動的生產(chǎn)循環(huán)?？傊?，要使得自動化理念不斷為機械制造技術服務，就必須將自動化理念賦予到不斷革新的自動化技術當中去，充分體現(xiàn)出機械自動化技術與時俱進的創(chuàng)新精神。
2機械制造技術自動化的未來發(fā)展趨勢
2.1集成化發(fā)展
集成制造技術是機械自動化技術中最重要的組成部分，對于實現(xiàn)機械制造企業(yè)的信息化、順應二十一世紀機械制造企業(yè)的生產(chǎn)模式的發(fā)展趨勢具有極大的推動作用。機械設計制造的高度集成化是指機械設計、制造在計算機信息技術的基礎上，通過有效以及相關的計算機組合使得整個機械制造過程處于在一種高度統(tǒng)一、自動化的生產(chǎn)制造系統(tǒng)之中，當這個系統(tǒng)運行過程中，整個生產(chǎn)系統(tǒng)中的各個分系統(tǒng)就會發(fā)揮其在運行過程中應該發(fā)揮的作用。
2.2智能化發(fā)展
伴隨著互聯(lián)網(wǎng)計算機技術的高度發(fā)展，其應用領域不斷擴大，計算機智能技術也日趨成熟。人機一體化機械制造設備自從應用到機械設計制造領域，無時無刻不發(fā)揮著其智能化的優(yōu)勢，并有效的提高了機械制造自動化的實效。自動化技術、機械制造技術、系統(tǒng)工程以及人工智能等多門學科綜合性技術是智能機械制造技術的重要組成部分，各個分學科之間相互滲透、相互交織，形成了一個集自動化、集成化以及智能化于一體的生產(chǎn)系統(tǒng)。
2.3虛擬化發(fā)展
虛擬化技術是指基于計算機技術，結合控制理論等，使加工對象在設計、生產(chǎn)過程中實現(xiàn)模擬，通過真實的模擬情景，進而提高加工對象的品質和生產(chǎn)效益。比如在機械設計制造過程中，通過計算機仿真技術等現(xiàn)代高端技術，實現(xiàn)整個生產(chǎn)運行過程被完完整整的模擬，在模擬過程中能夠有效的診斷出技機械制造中容易出現(xiàn)的故障以及風險，并且依靠自帶的改進和預防功能及時的實施應急預案。自動化理念與自動化技術的結合，方能在機械制造技術中迸發(fā)出強大的能量，實現(xiàn)機械制造的自動化、智能化。值得一提的是，自動化理念不是一成不變的，隨著自動化技術的不斷成熟以及機械制造的需求不斷增多，自動化理念會相應呈現(xiàn)出當前時代的特色。
參考文獻：
[1]曾超文.基于自動化理念的機械制造技術分析[J].科技創(chuàng)新與應用,2016(03):102.
[2]王同浩.自動化理念下的機械制造技術研究[J].中國高新技術企業(yè),2015(28):14-15.
關鍵詞：機械自動化。發(fā)展趨勢；技術
機械自動化，主要是指在機械制造業(yè)中應用自動化技術，實現(xiàn)對加工對象的連續(xù)自動生產(chǎn)，實現(xiàn)優(yōu)化有效的自動化生產(chǎn)過程，從而加快生產(chǎn)投入原料的加工變換和流動速度。機械自動化技術的應用與發(fā)展，是機械制造業(yè)技術改造、升級和進步的主要手段，是未來機械制造業(yè)技術發(fā)展的主要方向。制造自動化技術是先進制造技術中的重要組成部分，也是當今制造業(yè)中涉及面廣，研究十分活躍的技術，它代替人的體力勞動，輔助人的腦力勞動，協(xié)調、管理、控制和優(yōu)化制造系統(tǒng)中人、機及整個系統(tǒng)，它的功能是多方面的，已形成了一個有機體系，它不僅涉及到具體的生產(chǎn)制造過程，而且涉及到產(chǎn)品的所有過程。
1、機械自動化的網(wǎng)絡虛擬化趨勢
網(wǎng)絡虛擬制造技術是一種全新的人機界面形式，它主要是利用計算機技術、強大的軟硬件功能和其他交互設備，從而在計算機工作平臺上，產(chǎn)生一個虛擬環(huán)境，并應用人類的知識、技術與感知能力，與虛擬世界中的對象進行交互作用，對所要進行的產(chǎn)品設計和生產(chǎn)制造活動進行全面的建模和仿真，包括了產(chǎn)品設計、加工裝配、物流、生產(chǎn)計劃、組織管理等，并在產(chǎn)品未生產(chǎn)出來前就實際地模擬出產(chǎn)品的設計開發(fā)和制造全過程，同時對產(chǎn)品性能進行全面模擬試驗，預測產(chǎn)品的設計和制造合理性，產(chǎn)品性能和制造周期等，從而達到最佳化，使產(chǎn)品的開發(fā)生產(chǎn)周期最短，成本最低，質量最佳。如今，網(wǎng)絡虛擬技術的范圍已經(jīng)從新產(chǎn)品開發(fā)設計、制造擴展到虛擬公司組合、市場開拓和營銷活動、產(chǎn)品技術經(jīng)濟評價等。而所有這一切均在計算機網(wǎng)絡平臺上完成。由于網(wǎng)絡虛擬制造技術在面對激烈市場競爭中顯示出了巨大的技術優(yōu)勢，因而目前已受到各先進工業(yè)國家和企業(yè)的高度重視。
2、機槭自動化的環(huán)保綠色化趨勢
自從第二次工業(yè)革命以來，人類社會經(jīng)濟發(fā)展步入了快速發(fā)展時期。特別是從20世紀50年代以來，世界上大多數(shù)國家都實現(xiàn)了經(jīng)濟的快速增長。但是，人類在享受經(jīng)濟增長所帶來的優(yōu)越生活條件的同時，也面臨著資源消耗和環(huán)境污染等重大社會問題。人類社會已經(jīng)意識到不可再生性資源的寶貴性和環(huán)境對人類的巨大影響，開始注重減少資源的消耗與環(huán)境的保持。機械制造業(yè)給環(huán)境帶來了巨大的污染，“廢水、廢氣、廢渣”等“三廢”已經(jīng)給環(huán)境帶來了巨大的污染，表現(xiàn)在全球氣候變暖、水資源污染、各種自然災害頻發(fā)等現(xiàn)象。機械制造自動化水平的提高能夠減少資源的消耗、降低“三廢”的排放，從而實現(xiàn)“節(jié)能減排”的目標。因此，機械制造自動化朝著環(huán)保方向發(fā)展是必然的趨勢?！熬G色”是從環(huán)境保護領域中引用來的，人類社會的發(fā)展必將走向人類社會與自然界的和諧。人與人類社會本質上也是自然世界的一個部分，部分不能脫離整體，更不能對抗與破壞整體。人類必須從各方面促使人與人類社會同自然界和諧一致，制造技術的自動化也不能例外。制造業(yè)的產(chǎn)品從構思開始，到設計階段、制造階段、銷售階段、使用與維修階段，直至回收階段、再制造各階段，都必須充分計及環(huán)境保護。所謂環(huán)境保護是廣義的，不僅要保護自然環(huán)境，還要保護社會環(huán)境、生產(chǎn)環(huán)境和生產(chǎn)者的身心健康。在此前提與內(nèi)涵下，必須制造出價廉、物美、供貨期短、售后服務好的產(chǎn)品。作為“綠色”制造，產(chǎn)品必須在一定程度上是藝術品，以與用戶的生產(chǎn)、工作、生活環(huán)境相適應，給人以高尚的精神享受，體現(xiàn)出物質文明、精神文明與環(huán)境文明的高度交融。每發(fā)展與采用一項新技術時，應站在哲學高度，反思“塞翁失馬，安知非?！?，即必須充分考慮可持續(xù)發(fā)展，保持環(huán)境文明。制造自動化必然要走向“綠色”自動化。
3、機械自動化的技術智能化趨勢
這是制造自動化發(fā)展的前景，近20多年來，制造系統(tǒng)正在由原先的能量驅動型轉變?yōu)樾畔Ⅱ寗有?，這就要求制造系統(tǒng)不但要具備柔性，而且還要表現(xiàn)出某種智能，以便應對大量復雜信息的處理，瞬息萬變的市場需求和激烈競爭的復雜環(huán)境。因此，智能制造越來越受到高度的重視。智能化制造模式的基礎是智能制造系統(tǒng)，智能制造系統(tǒng)既是智能和技術的集成而形成的應用環(huán)境，也是智能制造模式的載體。與傳統(tǒng)的制造相比，智能制造系統(tǒng)具有以下特點：人機一體化、自律能力、自組織和超柔性、學習能力和自我維護能力，在未來。具有更高級的類人思維的能力。由此可以說智能制造作為一種模式是集自動化，集成化和智能化于一身，并具有不斷向縱深發(fā)展的高技術含量和高技術水平的先進制造系統(tǒng)，也是一種由智能機器和人類專家共同組成人機一體化系統(tǒng)，它突出了在制造諸環(huán)節(jié)中，以一種高度柔性與集成的方式，借助計算機模擬的人類專家的智能活動，進行分析、判斷，推理、構思和決策，取代或延伸制造環(huán)境中人的部分腦力勞動，同時，收集、存儲、處理，完善、共事、繼承和發(fā)展人類專家的制造智能；當然，雖然目前機械自動化技術還只能算是處于初步階段，但是潛力巨大、前景廣闊。
4、結語
總之，機械自動化是集機械、電子、光學、信息科學、材料科學、生物科學，激光學、管理學等最新成就于一體的新技術與新興工業(yè)的綜合體。制造自動化的概念自然也就發(fā)生了新的變化?！白詣踊睆淖詣涌刂?，自動調節(jié)、自動補償、自動辨識等發(fā)展到自學習，自組織，自維護、自修復等更高的自動化水平，具有更加寬廣和深刻的特征。制造自動化是一個動態(tài)概念，在世界制造業(yè)發(fā)展的新形勢下，有著十分廣泛和深刻的內(nèi)涵，走向虛擬化、綠色化、智能化是它發(fā)展的必然趨勢。因此，我國機械制造業(yè)發(fā)展應用自動化技術不但要起點高，瞄準世界先進水準，包括國際領域內(nèi)已展露鋒芒的某些新技術，而且必須包括各種靈活的低成本、見效快的自動化技術，堅持提高與普及相結合的方針。只要這樣，我國的機械自動化技術發(fā)展應用才能健康地走上高速度、高質量和高效益之路。
參考文獻：
[1]高文龍，現(xiàn)代制造技術(第1版)[M]，北京：機械工業(yè)出版社，2004。
關鍵詞：自動化技術；機械制造；應用；前景
中圖分類號：G718 文獻標識碼：B 文章編號：1672-1578（2013）07-0281-01
1.機械自動化的產(chǎn)生與發(fā)展
自進入21世紀以來，機械自動化技術取得了迅速的發(fā)展，對人類社會的發(fā)展進程也產(chǎn)生了巨大的影響，隨著自動化技術在社會各個方面的普遍應用，機械自動化在實際生產(chǎn)中的體現(xiàn)也越來越明顯。利用自動化生產(chǎn)來加工制造工業(yè)產(chǎn)品，不僅提高了生產(chǎn)效率，也極大的減少了加工所需的人力成本。同時，機械自動化技術的應用對機械制造業(yè)的發(fā)展也起到了巨大的推動作用。
一戰(zhàn)后，西方工業(yè)國家開始了第二輪工業(yè)革命，即通過機械化大生產(chǎn)來加工制造冷金屬，而后，隨著計算機技術的誕生和應用，機械自動化生產(chǎn)技術更加成熟，尖端技術也一直為歐美國家所壟斷。
近年來，我國的機械自動化取得了令人矚目的發(fā)展，但距離歐美國家的先進水平仍然有不小的差距，制約我國機械自動化的原因主要是：產(chǎn)業(yè)結構層次低、機械制造業(yè)水平參差不齊、企業(yè)缺乏自主創(chuàng)新產(chǎn)品。
2.自動化技術在機械制造中的具體應用
2.1 集成化應用。為了實現(xiàn)不同級別集成制造系統(tǒng)的構造，比較簡便有效的方法就是對各種技術進行系統(tǒng)集成。自動化技術在機械制造中的集成化應用，主要是借助系統(tǒng)工程理論的有效指導和信息技術對企業(yè)的制造流程進行整體上的優(yōu)化，通過精簡機構和過程重組等手段促進適度自動化，并在計算機數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)和信息網(wǎng)絡的支持下，將機械制造企業(yè)的各種要素以及經(jīng)營管理活動集成為一個有機整體，實現(xiàn)了機械制造以人為中心的柔性化生產(chǎn)。自動化及相關技術的集成化應用在提高產(chǎn)品生產(chǎn)質量，降低新產(chǎn)品研發(fā)成本，保護生態(tài)環(huán)境等方面都具有十分重要的現(xiàn)實意義。
2.2 柔性自動化的應用。隨著現(xiàn)代機械制造業(yè)的發(fā)展，對機械制造企業(yè)的應變能力、客戶需求的快速反應與適應能力都提出了更高的要求，需要企業(yè)能夠結合市場需求和技術更新等外部條件的變化，實現(xiàn)對機械產(chǎn)品生產(chǎn)結構以及制造種類的合理調整，這時柔性自動化技術的應用就顯得尤為重要。柔性自動化系統(tǒng)是在確保柔性生產(chǎn)的前提下，通過人機界面的優(yōu)化和自動化的合理追求建立相對完善的信息管理系統(tǒng)，進而充分發(fā)揮計算機管理所能產(chǎn)生的效益。在柔性自動化系統(tǒng)中，自動化設備可能與普通設備是共同存在的，而且在機械制造的個別環(huán)節(jié)允許人為干預的出現(xiàn)，因而有效提高了機械制造對外界因素變化的適應能力，使得制造出的產(chǎn)品可以更好地適應市場的需求。此外，柔性自動化加工系統(tǒng)可以實現(xiàn)與柔性制造系統(tǒng)的有效銜接，提高了機械生產(chǎn)、機械設置與機械制造之間的聯(lián)系，大大提高了機械制造的自動化程度。
2.3 智能化應用。自動化技術在機械制造中的智能化應用，是由自動化技術、機械制造技術、人工智能技術和系統(tǒng)工程技術等彼此間的相互滲透與交織，進而形成的一種綜合性的應用技術，是人類專家與智能機械共同組成的一個人機一體化的智能系統(tǒng)，可以在機械制造過程開展一系列的智能活動，如智能化的分析、推理、判斷與決策等。因此，智能機械制造技術是人工智能技術與機械制造技術的有效結合，它把人工智能融入到了機械制造系統(tǒng)中的各個環(huán)節(jié)，可以借助專家智力活動的模擬，代替機械制造過程中很多需要專家親自完成的活動，實現(xiàn)對機械制造過程的自動化監(jiān)測，并對監(jiān)測到的問題進行自動的改進或預防。
此外，自動化技術在機械制造中的智能化應用還具有了一定的突發(fā)事件應對能力，能夠根據(jù)外部事件的發(fā)生對自身的參數(shù)進行調整，進而更好地適應外部需求，確保機械制造過程的最優(yōu)化。
2.4 虛擬化的應用。自動化技術在機械制造中的虛擬化應用，是以系統(tǒng)建模和仿真技術為基礎的，包括計算機圖形學、現(xiàn)代機械制造工藝、并行工程、多媒體技術、人工智能、信息技術等，是一種由多種學科技術組成的綜合系統(tǒng)技術。機械虛擬制造技術通過計算機仿真技術和信息技術對機械制造的過程進行仿真，進而發(fā)現(xiàn)和解決機械制造過程中可能出現(xiàn)的問題，這對降低機械制造成本、縮短機械產(chǎn)品開發(fā)周期、提高產(chǎn)品合格率，增強機械產(chǎn)品的市場競爭力都是非常有利的。
3.自動化技術在我國機械制造中的發(fā)展前景
機械制造行業(yè)的發(fā)展，在很大程度上決定了我國的經(jīng)濟發(fā)展質量和民族的偉大復興，但是由于我國的自動化水平相對降低，因此應加速尋求更快、更省的發(fā)展之路，但也絕不是對國外自動化技術的盲目引進和照搬照抄，而是應當制定長遠的發(fā)展規(guī)劃，實現(xiàn)從簡單到復雜，從低級到高級，從不完善到完善需要的逐步發(fā)展。
自動化技術在機械制造中的應用已經(jīng)有很多年的歷史，但是與西方發(fā)達國家相比，我國機械制造業(yè)的自動化水平還相對較低，目前僅僅是處于起步階段。伴隨著我國自動化技術的發(fā)展，其在機械制造領域中的應用將會更加廣泛。
對于機械制造企業(yè)而言，只有堅持以國家經(jīng)濟發(fā)展需要、企業(yè)的生產(chǎn)發(fā)展需要以及廣大世界人民生活水平發(fā)展需要為導向，實事求是，腳踏實地，不斷的學習、研究和借鑒世界其他國家的先進技術，這樣才能確保機械自動化技術的健康、可持續(xù)發(fā)展，在機械制造領域產(chǎn)生更大的經(jīng)濟效益，實現(xiàn)全面的機械自動化目標，努力提高我國機械自動化技術的核心競爭力。
4.結束語
機械制造行業(yè)對于一個國家綜合國力的發(fā)展具有十分關鍵的作用，這就要求我國要不斷的加大機械自動化的力度，促進我國機械制造行業(yè)的發(fā)展?？傊?，隨著自動化技術的快速發(fā)展，其在機械制造行業(yè)中的應用將會更加廣泛，必然會促使我國的機械自動化發(fā)展進入一個全新的階段。因此，我們需要在積極引進和吸收國外先進技術成果的基礎上，樹立高起點、高標準，循序漸進、持續(xù)開發(fā)的發(fā)展理念，促進我國機械自動化技術的又好又快發(fā)展，不斷提高機械制造行業(yè)的生產(chǎn)質量和經(jīng)濟效益。
參考文獻
[1] 宋明安.面向機械制造自動化的現(xiàn)代生產(chǎn)管理系統(tǒng)[J].工業(yè)工程與管理，2004，01：98-100.
目前，我國的機械制造行業(yè)正在向著柔性化、智能化、集成化、以及虛擬化發(fā)展。而自動化技術也與計算機集成制造、計算機輔助制造等概念進行聯(lián)系，為機械制造業(yè)的發(fā)展提供完備的技術支持。
1．1自動化技術的柔性化應用
所謂的柔性就是能夠盡量的配合外部的變化并及時做出相應的調節(jié)，使其更好的符合要求。在生產(chǎn)中要實現(xiàn)市場以及設計還有制造的結合，運用計算機進行統(tǒng)一管理，強化信息處理的能力，沖破空間的制約，用最低的成本實現(xiàn)信息的處理，為企業(yè)第一時間了解外界的信息提供服務，根據(jù)市場狀況及時作出調整，使生產(chǎn)更加靈活多樣，使產(chǎn)品更能適應市場的需求。在我國，從柔性制造出現(xiàn)至今，它能夠極大的提高效率，同時還能保證優(yōu)良的質量，而且能夠做到如期完工，它在一些方面的運用上獲得了良好的經(jīng)濟利益，特別強調的是在某些方面做進一步提升像信息系統(tǒng)的安全性，還要強化市場反應的靈敏度和靈活性。在實際生產(chǎn)中，將自動化充分運用和發(fā)揮，能節(jié)約更多的人力資源，增加效率，還能達到一些人們所做不到的要求。像現(xiàn)在某些領域都存在一些特殊工作，為人們帶來危害，損壞身體健康，這都可以使用自動化。該技術為生產(chǎn)力的發(fā)展帶來了巨大收益，順應時代潮流，適應社會需要，得到了普遍應用。
1．2自動化技術的智能化應用
所謂智能化制造，就是在制造過程的所有步驟中科學合理的融入人工智能的技術，力求模仿專家的智能，來替代或是拓展原本制造環(huán)節(jié)中專家或者技術人員的工作。智能制造系統(tǒng)完美的展現(xiàn)了一些專家才具有的智能性，比如能夠自發(fā)監(jiān)控本身的實時運動，檢測甚至預測錯誤，合理的進行修正以及預防。通過不斷調試自身的參數(shù)以應對外部環(huán)境的各種變化，有效的增強了自身應對外界突發(fā)事件的處理能力，保證系統(tǒng)能夠始終維持最完美的工作狀態(tài)。智能化制造與普通的制造系統(tǒng)相比有很明顯的優(yōu)勢，它能夠進行自行的學習，以及組織適應的能力。目前，全球多個國家或地區(qū)對智能制造體系已非常重視，該系統(tǒng)已經(jīng)由最初的為一個集團公司預測市場變動，生產(chǎn)規(guī)劃，原料管理以及制造過程的實時控制，發(fā)展成以全球的范圍為基點，為整個制造業(yè)提供環(huán)境組織方面服務的高級系統(tǒng)。近年來，針對制造業(yè)中引進人工智能技術，并積極開展了更深廣的研究，推出了很多新型的智能方面的技術，CAD，CAPP以及機器人等就是比較引人注目的幾項。
1．3自動化技術的集成化應用
計算機的集成制造思想是公司應用于生產(chǎn)過程的基本計算機手段，其主要思想為從生產(chǎn)過程的總體出發(fā)，通過對所有的技術以及原料和資源信息進行有效的集成和科學合理的調整優(yōu)化，來實現(xiàn)技術的功能和經(jīng)營活動的集成。目前，有很多制造企業(yè)都采用高度集成化CPU，RISC芯片和大規(guī)?？删幊碳呻娐稦PGA、EPLD、CPLD以及專用集成電路ASIC芯片，來提高數(shù)控系統(tǒng)的集成度和軟硬件運行速度；應用LED平板顯示技術，來提高顯示器性能；應用先進封裝和互連技術，將半導體和表面安裝技術融為一體；通過提高集成電路密度、減少互連長度和數(shù)量來降低產(chǎn)品價格，改進性能，減小組件尺寸，掘高系統(tǒng)的可靠性。
1．4自動化技術的虛擬化應用
虛擬制造技術主要包含計算機圖形學、現(xiàn)代制造工藝、并行工程、人工智能、多媒體技術、信息技術等高新技術，并且以計算機仿真技術和系統(tǒng)建模為基礎，所組成的一項由多學科知識形成的綜合系統(tǒng)技術。虛擬制造利用信息技術、仿真計算機技術對現(xiàn)實制造活動中的人、物、信息及制造過程進行全面的仿真，以發(fā)現(xiàn)制造中可能出現(xiàn)的問題，在產(chǎn)品實際生產(chǎn)前就采取預防的措施，從而達到產(chǎn)品一次性制造成功，來達到降低成本、縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，增強產(chǎn)品競爭力的目的。在生產(chǎn)領域中，虛擬化技術可用于計算機輔助設計或計算機輔助制造中，如自動編程設計、參數(shù)自動設定、刀具補償和刀具管理數(shù)據(jù)的動態(tài)處理和顯示以及加工過程的可視化仿真演示等。
2機械自動化技術在機械制造業(yè)中的發(fā)展的思考
2．1發(fā)展低成本自動化技術
在我國機械制造業(yè)會使用到大量的通訊設備，隨著現(xiàn)代機械自動化的在我國的發(fā)展，單純使用原來的機床布局以及原有技術設備是遠遠達不到現(xiàn)代化技術水平的要求。由于我國現(xiàn)階段的基本國情決定，現(xiàn)階段發(fā)展低成本的自動化技術最為有效。因為低成本自動化技術的投資少、見效快，在執(zhí)行過程中也可收到意想不到的效果。日本豐田公司由于采用準時生產(chǎn)方式（JIT）、全面質量管理（TQC）和成組技術（GT）、彈性作業(yè)人數(shù)和尊重人性的生產(chǎn)方式，最后使自動化程度不高的工廠收到了良好的經(jīng)濟效益。由此我們可以得出，機械自動化技術不但要有先進的自動化設備還要有專業(yè)指導人員從旁協(xié)助，將原來的工藝基礎與現(xiàn)在的高新技術設備通過較為巧妙地利用結合在一起，達到整個生產(chǎn)過程造價低、見效快的良好局面，值得我們借鑒。
2．2結合本國國情發(fā)展機械自動化技術
由于我國人口的快速增長，要想保持可持續(xù)發(fā)展，就要從我國國情出發(fā)，注重對周圍環(huán)境的保護。在我國機械自動化技術可采取綠色制造，這可以達到技術發(fā)展、環(huán)境保護的雙贏局面。通過采取綠色的生產(chǎn)過程、綠色設計方案、選取綠色材料、綠色加工工藝、綠色包裝以及綠色管理來達到綠色制造的良好效果，在產(chǎn)品的使用過程中可以通過綠色處理達到回收利用的目的。這種綠色制造不但可以提高原材料的使用效率，還可以有效減少在制造過程中可能對環(huán)境造成的不良影響。所以結合本國國情發(fā)展機械自動化技術是十分必要的。
2．3注重配套工程在機械自動化技術中的作用
現(xiàn)在的機械自動化發(fā)展技術在生產(chǎn)生活中的應用是通過在控制理論的指導下完成的，在使用過程中會涉及到機械技術、微電子技術、計算機技術、零配件檢測技術以及自動控制理論等等。所以，在發(fā)展機械自動化技術的過程中要注意電子學、機床自動化、零配件檢測以及機械技術。想要機械自動化技術得到應用和發(fā)展就必須要嚴抓機械自動化技術的基礎工作，要研究和采用可靠的自動化生產(chǎn)線和計算機技術保證在生產(chǎn)過程中的信息系統(tǒng)以及自動化系統(tǒng)的實施，要注重配套系統(tǒng)，如可編程控制器、微處理機、各種傳感器以及新型刀具等系統(tǒng)軟件，它們的使用不但會為機械自動化提供科學依據(jù)，也將成為未來機械自動化的技術基礎。
一、規(guī)模
按規(guī)模大小FMS可分為如下4類：
1.柔性制造單元(FMC)
FMC的問世并在生產(chǎn)中使用約比FMS晚6~8年，它是由1~2臺加工中心、工業(yè)機器人、數(shù)控機床及物料運送存貯設備構成，具有適應加工多品種產(chǎn)品的靈活性。FMC可視為一個規(guī)模最小的FMS，是FMS向廉價化及小型化方向發(fā)展和一種產(chǎn)物，其特點是實現(xiàn)單機柔性化及自動化，迄今已進入普及應用階段。
2.柔性制造系統(tǒng)(FMS)
通常包括4臺或更多臺全自動數(shù)控機床(加工中心與車削中心等)，由集中的控制系統(tǒng)及物料搬運系統(tǒng)連接起來，可在不停機的情況下實現(xiàn)多品種、中小批量的加工及管理。
3.柔性制造線(FML)
它是處于單一或少品種大批量非柔性自動線與中小批量多品種FMS之間的生產(chǎn)線。其加工設備可以是通用的加工中心、CNC機床；亦可采用專用機床或NC專用機床，對物料搬運系統(tǒng)柔性的要求低于FMS，但生產(chǎn)率更高。它是以離散型生產(chǎn)中的柔性制造系統(tǒng)和連續(xù)生產(chǎn)過程中的分散型控制系統(tǒng)(DCS)為代表，其特點是實現(xiàn)生產(chǎn)線柔性化及自動化，其技術已日臻成熟，迄今已進入實用化階段。
4.柔性制造工廠(FMF)
FMF是將多條FMS連接起來，配以自動化立體倉庫，用計算機系統(tǒng)進行聯(lián)系，采用從訂貨、設計、加工、裝配、檢驗、運送至發(fā)貨的完整FMS。它包括了CAD/CAM，并使計算機集成制造系統(tǒng)(CIMS)投入實際，實現(xiàn)生產(chǎn)系統(tǒng)柔性化及自動化，進而實現(xiàn)全廠范圍的生產(chǎn)管理、產(chǎn)品加工及物料貯運進程的全盤化。FMF是自動化生產(chǎn)的最高水平，反映出世界上最先進的自動化應用技術。它是將制造、產(chǎn)品開發(fā)及經(jīng)營管理的自動化連成一個整體，以信息流控制物質流的智能制造系統(tǒng)(IMS)為代表，其特點是實現(xiàn)工廠柔性化及自動化。
二、關鍵技術
1.計算機輔助設計
未來CAD技術發(fā)展將會引入專家系統(tǒng)，使之具有智能化，可處理各種復雜的問題。當前設計技術最新的一個突破是光敏立體成形技術，該項新技術是直接利用CAD數(shù)據(jù)，通過計算機控制的激光掃描系統(tǒng)，將三維數(shù)字模型分成若干層二維片狀圖形，并按二維片狀圖形對池內(nèi)的光敏樹脂液面進行光學掃描，被掃描到的液面則變成固化塑料，如此循環(huán)操作，逐層掃描成形，并自動地將分層成形的各片狀固化塑料粘合在一起，僅需確定數(shù)據(jù)，數(shù)小時內(nèi)便可制出精確的原型。它有助于加快開發(fā)新產(chǎn)品和研制新結構的速度。
2.模糊控制技術
模糊數(shù)學的實際應用是模糊控制器。最近開發(fā)出的高性能模糊控制器具有自學習功能，可在控制過程中不斷獲取新的信息并自動地對控制量作調整，使系統(tǒng)性能大為改善，其中尤其以基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡的自學方法更引起人們極大的關注。3.人工智能、專家系統(tǒng)及智能傳感器技術
迄今，F(xiàn)MS中所采用的人工智能大多指基于規(guī)則的專家系統(tǒng)。專家系統(tǒng)利用專家知識和推理規(guī)則進行推理，求解各類問題(如解釋、預測、診斷、查找故障、設計、計劃、監(jiān)視、修復、命令及控制等)。由于專家系統(tǒng)能簡便地將各種事實及經(jīng)驗證過的理論與通過經(jīng)驗獲得的知識相結合，因而專家系統(tǒng)為FMS的諸方面工作增強了柔性。展望未來，以知識密集為特征，以知識處理為手段的人工智能(包括專家系統(tǒng))技術必將在FMS(尤其智能型)中起著關鍵性的作用。人工智能在未來FMS中將發(fā)揮日趨重要的作用。目前用于FMS中的各種技術，預計最有發(fā)展前途的仍是人工智能。預計到21世紀初，人工智能在FMS中的應用規(guī)模將要比目前大4倍。智能制造技術(IMT)旨在將人工智能融入制造過程的各個環(huán)節(jié)，借助模擬專家的智能活動，取代或延伸制造環(huán)境中人的部分腦力勞動。在制造過程，系統(tǒng)能自動監(jiān)測其運行狀態(tài)，在受到外界或內(nèi)部激勵時能自動調節(jié)其參數(shù)，以達到最佳工作狀態(tài)，具備自組織能力。故IMT被稱為未來21世紀的制造技術。對未來智能化FMS具有重要意義的一個正在急速發(fā)展的領域是智能傳感器技術。該項技術是伴隨計算機應用技術和人工智能而產(chǎn)生的，它使傳感器具有內(nèi)在的“決策”功能。
4.人工神經(jīng)網(wǎng)絡技術
人工神經(jīng)網(wǎng)絡(ANN)是模擬智能生物的神經(jīng)網(wǎng)絡對信息進行并行處理的一種方法。故人工神經(jīng)網(wǎng)絡也就是一種人工智能工具。在自動控制領域，神經(jīng)網(wǎng)絡不久將并列于專家系統(tǒng)和模糊控制系統(tǒng)，成為現(xiàn)代自支化系統(tǒng)中的一個組成部分。
三、發(fā)展趨勢
1.FMC將成為發(fā)展和應用的熱門技術
這是因為FMC的投資比FMS少得多而經(jīng)濟效益相接近，更適用于財力有限的中小型企業(yè)。目前國外眾多廠家將FMC列為發(fā)展之重。
2.發(fā)展效率更高的FML
多品種大批量的生產(chǎn)企業(yè)如汽車及拖拉機等工廠對FML的需求引起了FMS制造廠的極大關注。采用價格低廉的專用數(shù)控機床替代通用的加工中心將是FML的發(fā)展趨勢。
3.朝多功能方向發(fā)展
【關鍵詞】智能化；制造；工廠
一、智能化工廠
智能化機械工廠是以“智能化”為核心，以智能化、數(shù)字化、網(wǎng)絡化為主要特征的生產(chǎn)、經(jīng)營實體。智能化工廠將逐步分層次實現(xiàn)。智能工業(yè)機器人在智能自動化制造工廠中扮演著重要角色。
（1）智能工業(yè)機器人在智能化數(shù)控設備中，除了各種數(shù)控設備和相關數(shù)控配套設備以外，智能工業(yè)機器人在智能制造單元、智能制造系統(tǒng)和智能制造工廠中具有重要作用。
例如日本發(fā)那科開發(fā)的智能化工業(yè)機器人，安裝了三維視覺傳感器和力傳感器，用于數(shù)控設備自動上下料和產(chǎn)品組裝方面。視覺傳感器能識別三維圖像、能識別零件的位置和姿態(tài)，能抓取散放零件。發(fā)那科的智能工業(yè)機器人，在安裝了用于生產(chǎn)的視覺傳感器之外，還使用了力傳感器用于產(chǎn)品組裝作業(yè)。
最近幾年，國內(nèi)外的工業(yè)機器人專家都把注意力和精力投入到“視覺伺服”智能工業(yè)機器人的研究方面，成為國內(nèi)外最熱門的研究課題。工業(yè)機器人的“視覺伺服”研究，包括從視覺信號處理到機器人控制的全過程。包括機器人運動學、控制理論；包括實時圖像的識別與處理，以及三維信息的獲取、處理和重構技術；包括實時計算技術等領域的融合；包括機器人本體標定和攝像機標定技術等。
“視覺伺服”智能工業(yè)機器人，技術難點較多，較復雜，但是目前在數(shù)控技術領域已有較成熟的高速度、高靈敏度、高精度伺服控制技術和機器人方面的視覺傳感技術作為基礎和借鑒，相信是能夠攻克“視覺伺服”工業(yè)機器人技術的。
（2）智能化自動化工廠在各種智能化自動化數(shù)控設備的基礎上，智能化工廠將由工廠局部智能自動化、逐步分層次地發(fā)展到全工廠智能自動化和社會化智能制造。
第一層次：單機或單元智能自動化。單機或單元智能自動化，可以實現(xiàn)長時間無人值守。國內(nèi)外都有用于生產(chǎn)的實例。比如日本發(fā)那科在20世紀80年代第一代智能數(shù)控加工中心上，加幾個用于人工上下料托盤，可以實現(xiàn)24h 連續(xù)運轉。20世紀90年代的第二代智能加工系統(tǒng)，以4 ～6 臺加工中心和裝有帶加工夾具的立體托盤架，能擺放待加工的大量毛坯件，可實現(xiàn)60h 連續(xù)運轉。
20世紀末和21世紀初的第三代智能加工系統(tǒng)，稱作“智能機器人化加工單元”，該單元就是用智能化機器人為智能加工數(shù)控設備的夾具自動裝卸工件。與第二代加工系統(tǒng)相比，由機器人代替了人工上下工件，解放了工人的繁重勞力，減少了夾具，減少 了設備投資，縮短了生產(chǎn)準備時間，加工質量更加穩(wěn)定，降低了生產(chǎn)成本。
第二個層次：生產(chǎn)制造系統(tǒng)智能自動化。
在第三代“智能機器人化單元”的基礎上，實現(xiàn)計算機網(wǎng)絡控制生產(chǎn)車間全自動化系統(tǒng)。包括毛坯倉儲管理，再制品倉儲管理，成品零件倉儲管理及其搬運、裝卸、裝配作業(yè)和質量檢驗等。
第三個層次：智能化數(shù)字化網(wǎng)絡制造系統(tǒng)。在第二層次生產(chǎn)制造系統(tǒng)智能自動化的基礎上，配置網(wǎng)絡綜合管理系統(tǒng)，來實現(xiàn)全工廠的智能化數(shù)字化網(wǎng)絡制造。智能化工廠的實現(xiàn)主要是靠信息通信技術（ICT）和智能網(wǎng)絡的可靠運行加以保證。具有實時資料搜集與傳輸功能、高效能計算機與分析預測功能、遠程監(jiān)控與診斷功能及模擬功能等。
智能化工廠最核心的部分是生產(chǎn)過程和全面經(jīng)營運行的智能自動化，包括設計智能化，生產(chǎn)排序自動化，生產(chǎn)線自動化，測試檢驗自動化，倉儲自動化，電力管理智能自動化等等，進一步發(fā)展到自動化無人化工廠（絕大多數(shù)設備可以無人值守）。除生產(chǎn)過程智能自動化外，還包括人力資源優(yōu)化調度，物資資源（設備，工具，材料等）智能優(yōu)化調配，并具有強化專案時程能力，時間彈性應用支配能力，完善調整生產(chǎn)周期，優(yōu)化生產(chǎn)經(jīng)營方案，達到提高生產(chǎn)效率和降低成本的目標。
目前，這種工業(yè)網(wǎng)絡智能工廠基本形態(tài)在技術先進國家有實力的技術先進企業(yè)已率先實現(xiàn)。但是用于工業(yè)智能網(wǎng)絡不同于一般ICT 通信網(wǎng)絡，有不少難點需要克服。工業(yè)智能化網(wǎng)絡必須具有防水、防塵、防磁、防爆以及抗高低溫和抗腐蝕的能力。在可靠性、耐用性方面都比一般通信網(wǎng)絡要求高得多。
例如：Tata汽車有限公司在印度Gujarat投資4億1700萬美元建造一座先進的具有智能化特征的工廠，每一個生產(chǎn)環(huán)節(jié)都采用“智能化”制造技術，對于來自經(jīng)銷商的訂單，可以及時對客戶的偏好加以調整，滿足個性化需求。采用“智能化”制造技術，可以追蹤每種零件的來源，可以快速確認及解決任何可能產(chǎn)生的質量缺陷和安全問題。此外，智能網(wǎng)絡還可以與智能電網(wǎng)相連，以便在能源最為充沛或最便宜時段大量投入設備運行以降低成本。
智能化制造工廠，應該具有掌握整體市場的需求與變化能力，適時調整生產(chǎn)經(jīng)營的彈性靈活運行，協(xié)調生產(chǎn)線，推出最適合市場需求的產(chǎn)品。發(fā)展智能化制造工廠，絕對勢在必行。這取決于三大關鍵要素：人性化操作接口，高功能高速度計算機運算平臺連接及跨網(wǎng)絡的云端運算與信息集成分析與統(tǒng)計。
第四個層次：智能化社會化生產(chǎn)。智能化網(wǎng)絡化社會化制造，將由企業(yè)內(nèi)部局域網(wǎng)經(jīng)因特網(wǎng)向企業(yè)外部傳輸。這就是所謂的Internet/Intranet。網(wǎng)絡可使企業(yè)與企業(yè)之間進行跨地區(qū)協(xié)同設計、協(xié)同制造、信息共享、遠程監(jiān)控、遠程診斷和服務等。網(wǎng)絡能為制造提供完整的生產(chǎn)數(shù)據(jù)信息，可以通過網(wǎng)絡將加工程序傳給遠方的設備進行加工，也可遠程診斷并發(fā)出指令調整。網(wǎng)絡使各地分散的數(shù)控機床聯(lián)系在一起，互相協(xié)調，統(tǒng)一優(yōu)化調整，使產(chǎn)品加工不局限于一個工廠內(nèi)而實現(xiàn)社會化生產(chǎn)。智能化社會化制造能夠借助Internet網(wǎng)實現(xiàn)跨行業(yè)、跨國際智能化制造，進入Internet/Intranet時代。云計算借助Internet網(wǎng)整合了計算機資源，為智能化制造開了先河。智能化網(wǎng)絡化社會化制造將引領社會和全球資源的整合與優(yōu)化運用，同時將有效地提高人類的生活質量，逐步地減少人類的體力勞動而擴大腦力勞動的比重，進入知識社會，智能社會。
二、結束語
一、自動化機械制造規(guī)模
按規(guī)模大小FMS可分為如下4類：
（一）自動化制造單元
FMC：的問世并在生產(chǎn)中使用約比FMS晚6～8年，它是由1～2臺加工中心、工業(yè)機器人、數(shù)控機床及物料運送存貯設備構成，具有設置應加工多品種產(chǎn)品的靈活性。FMC可視為一個規(guī)模最小的FMS，是FMS向廉價化及小型化方向發(fā)展和一種產(chǎn)物，其特點是實{目單機自動化化及自動化，迄今已進入普及應用階段。
（二）自動化制造系統(tǒng)
通常包括4臺或更多臺全自動數(shù)控機床及人工中心與車削中心等），由集中的控制系統(tǒng)及物料搬運系統(tǒng)連接起來，可在不停機的情況下實現(xiàn)多品種、中小批量的加工及管理。
（三）自動化制造線
它是處于單一或少品種大批量非自動化自動線與中小批量多品種f：MS之間的生產(chǎn)線。其加工設備可以是通用的加工中心、CNC機床，亦可采用專用機床或NC專用機床，對物料搬運系統(tǒng)自動化的要求低于FMS，但生產(chǎn)率更高。
（四）自動化制造工廠
FMt是將多條FMS連接起來，配以自動化立體倉庫，用計算機系統(tǒng)進行聯(lián)系，采用從訂貨、設計、加工、裝配、檢驗、運送至發(fā)貨的完整FMS。它包括了CAD/CAM，并使計算機集成制造系統(tǒng)（C1MS）投入實際，實現(xiàn)生產(chǎn)系統(tǒng)自動化化及自動化，進而實現(xiàn)全廠范圍的生產(chǎn)管理、產(chǎn)品加工及物料貯運進程的全盤化。FMF是自動化生產(chǎn)的最高水平，反映出世界上最先進的自動化應用技術。它是將制造、產(chǎn)品開發(fā)及經(jīng)營管理的自動化連成一個整體，以信息流控制物質流的智能制造系統(tǒng)IMS）為代表，其特點是實現(xiàn)工廠自動化化及自動化。
二、自動化關鍵技術
（一）計算機輔助設計
未來CAD技術發(fā)展將會引入專家系統(tǒng)，使之具有智能化，可處理各種復雜的問題。當前設計技術最新的一個突破是光敏立體成形技術，該項新技術是直接利用CAD數(shù)據(jù)，通過計算機控制的激光掃描系統(tǒng)，將三維數(shù)字模型分成若干層二維片狀圖形，并按二維片狀圖形對池內(nèi)的光敏樹脂液面進行光學掃描，被掃描到的液面則變成固化塑料，如此循環(huán)操作，逐層掃描成形，并自動地將分層成形的各片狀固化塑料粘合在一起，僅需確定數(shù)據(jù)，數(shù)小時內(nèi)便可制出精確的原型。它有助于加快開發(fā)新產(chǎn)品和研制新結構的速度。
（二）模糊控制技術
模糊數(shù)學的實際應用是模糊控制器。最近開發(fā)出的高性能模糊控制器具有自學習功能，可在控制過程中不斷獲取新的信息并自動地對控制量作調整，使系統(tǒng)性能大為改善，其中尤其以基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡的自學方法更起人們極大的關注。
（三）工智能、專家系統(tǒng)及智能傳感器技術
迄今，F(xiàn)MS中所采用的人工智能大多指基于規(guī)則的專家系統(tǒng)。專家系統(tǒng)利用專家知識和推理規(guī)則進行推理，求解各類問題（如解釋、預測、診斷、查找故障、設計、計劃、監(jiān)視、修復、命令及控制等）。由于專家系統(tǒng)能簡便地將各種事實及經(jīng)驗證過的理論與通過經(jīng)驗獲得的知識相結合，因而專家系統(tǒng)為FMS的諸方面工作增強了自動化。展望未來，以知識密集為特征，以知識處理為手段的人工智能（包括專家系統(tǒng)）技術必將在FMS（尤其智能型）中關鍵性的作用。人工智能在未來FMS中將發(fā)揮日趨重要的作用。目前用于FMS中的各種技術，預計最有發(fā)展前途的仍是人工智能。預計到21世紀初，人工智能在FMS中的應用規(guī)模將要比目前大4倍。智能制造技術fIMT旨在將人工智能融入制造過程的各個環(huán)節(jié)，借助模擬專家的智能活動，取代或延伸制造環(huán)境中人的部分腦力勞動。在制造過程，系統(tǒng)能自動監(jiān)測其運行狀態(tài)，在受到外界或內(nèi)部激勵時能自動調節(jié)其參數(shù)，以達到最佳工作狀態(tài)，具備自組織能力。
（四）人工神經(jīng)網(wǎng)絡技術
人工神經(jīng)網(wǎng)絡fANN）是模擬智能生物的神經(jīng)網(wǎng)絡對信息進行并行處理的一種方法。故人工神經(jīng)網(wǎng)絡也就是一種人工智能工具。在自動控制領域，神經(jīng)網(wǎng)絡不久將并列于專家系統(tǒng)和模糊控制系統(tǒng)，成為現(xiàn)代自支化系統(tǒng)中的一個組成部分。
三、啟動控制技術發(fā)展趨勢
（一）FMC將成為發(fā)展和應用的熱門技術
這是因為FMC的投資比FMS少得多而經(jīng)濟效益相接近，更適用于財力有限的中小型企業(yè)。目前國外眾多廠家將FMC列為發(fā)展之重。
（二）朝多功能方向發(fā)展
關鍵詞：機械自動化 ；應用 ；趨勢
Abstract: with the development of the society, mechanical automation technology used more widely, especially in the field of mechanical manufacturing application. This paper analyses the present situation of mechanical automation and, finally describes the mechanical automation in mechanical manufacturing application and development trend.
Keywords: mechanical automation; Application; trend
中圖分類號：F407.4文獻標識碼：A 文章編號：
1機械自動化技術的組成
機械自動化技術是一門涉及多學科、應用廣泛的綜合性科學技術。作為一個系統(tǒng)工程，它由五個單元組成：（1）程序單元。決定系統(tǒng)該做什么和如何做。（2）作用單元。對系統(tǒng)施加能量和定位。（3）傳感單元。檢測系統(tǒng)工作過程的性能和狀態(tài)。（4）制定單元。對傳感單元輸送過來的信息進行比較分析，制定和發(fā)出指令信號。（5）控制單元。進行制定并調節(jié)作用單元的機構。
2我國械自動化的現(xiàn)狀。
2.1.CAD應用基本普及。
重點骨干企業(yè)的70%己應用CAD技術;“九五”期間50家示范企業(yè)的CAD應用普及率己達93% ,主導產(chǎn)品CAD的出圖率達98%,但在全行業(yè)，CAD應用的深度仍有很人局限，相當一部分企業(yè)停留在出圖上，三維CAD ,CAD/CAM ,仿真設計等應用很少。
2.2.“人機一體化”思想得到一定體現(xiàn)
近年來，提出了“人機一體化”的新思想，其內(nèi)涵就是發(fā)揮人的核心作用，將人作為系統(tǒng)結構中的有機組成部分，使生產(chǎn)制造企業(yè)不斷提高生產(chǎn)效率，降低成木，減少消耗，并滿足環(huán)保要求，保證產(chǎn)品質量，在激烈的市場競爭中立于不敗之地。例如山東省純梁采油廠堅持以人為木，實行人機一體化管理，小斷提升設備管理水平，自04年以來，截至12年2月，全廠設備完好率達到95%以上，故障停機率在0.11%以下，設備特大、重大事故發(fā)生率為零，提高了企業(yè)生產(chǎn)綜合經(jīng)濟效益，被山東省授予設備管理先進單位、設備管理二級標準企業(yè)稱號。因此，實現(xiàn)人機一體化的決策機制，是取得制造系統(tǒng)最佳效益的有效辦法。
2.3.CIMS應用在部分企業(yè)取得成效。
例如無錫威孚集團在實施CIMS企業(yè)后，其新產(chǎn)品開發(fā)周期縮短30%-50%;生產(chǎn)準備周期縮短50%-60%;機構實行扁平化，節(jié)約人員400余人。成都飛機有限公司在實施CIMS企業(yè)后，麥道機頭生產(chǎn)周期縮短100% ,軍機批生產(chǎn)周期縮短25 %，復雜結構件生產(chǎn)效率提局10-100倍，庫存減少10%，并獲得1億美元的波音757尾段增定單。這些例子都告訴我們，制造業(yè)己越來越離不開以先進技術為支持的集成化思想，小到一個加工中心，大到一個企業(yè)集團，方方面面無小滲透著集成化思想。
2.4.產(chǎn)品的技術含量有所增加
信息技術與產(chǎn)品開發(fā)相互融合，大大提高了產(chǎn)品的技術含量。如數(shù)控裝置、工業(yè)機器人、激光加工機、快速原型技術及裝置、自控系統(tǒng)以及具有一定智能化的局檔農(nóng)業(yè)機械和工程機械等含有較高信息技術含量的產(chǎn)品，己開始批量生產(chǎn)，并正在進入市場，顯示出了較強的競爭力。但由于機械產(chǎn)品量人面廣、品種繁多，企業(yè)在信息技術的應用上很不平衡，特別是具有高技術含量的產(chǎn)品數(shù)量少，品種單一，在國內(nèi)外市場的占有率不高，提高產(chǎn)品的信息技術含量是企業(yè)實施信息化的重要內(nèi)容之一。
2.5.生產(chǎn)管理與過程控制自動化程度有所提高柔性生產(chǎn)線、自動化生產(chǎn)線、自動檢測線、現(xiàn)代物流系統(tǒng)及立體倉庫等制造過程自動化，在基礎條件好的企業(yè)已有一定的應用，提高了企業(yè)生產(chǎn)過程的自動化和快速響應能力。但投入產(chǎn)出比不理想，沒有發(fā)揮應有的作用。
以上情況說明，我國機械制造企業(yè)的自動化進程己經(jīng)開始啟動，并己顯示出一定效果，但其應用規(guī)模、范圍、深度與發(fā)達國家相比還有較大差距、為了使我國機械制造業(yè)盡快實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)與產(chǎn)品的調整和升級換代，提高企業(yè)的競爭力，必須加快和加大實施企業(yè)自動化的力度，才能在激烈的市場競爭巾立于不敗之地。
3機械自動化技術在機械制造業(yè)中的應用
目前，我國的機械制造行業(yè)正在向著集成化、智能化、柔性化以及虛擬化發(fā)展。而機械自動化技術與計算機集成制造、計算機輔助制造等概念進行聯(lián)系，為機械制造業(yè)的發(fā)展提供了完善的技術支持。
3.1 集成化應用
機械制造技術對微電子、計算機和自動化等高科技的應用一直沒有中斷過，形成了很多新技術，如計算機輔助設計、制造、測試、工藝、評估、數(shù)控加工、信息管理系統(tǒng)和柔性制造系統(tǒng)等。要想構造不同級別的集成制造系統(tǒng)，最簡便的方法就是對一些技術進行系統(tǒng)集成。集成制造是采用信息技術來整體優(yōu)化企業(yè)的制造過程，是以系統(tǒng)工程理論為指導，以過程重組和精簡機構為手段強調適度自動化，在計算機網(wǎng)絡和工程數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)支持下，將制造企業(yè)的全部要素和企業(yè)的全部的經(jīng)營活動集成為一個有機的整體，實現(xiàn)以人為中心的柔性化生產(chǎn)，使企業(yè)在新產(chǎn)品開發(fā)、產(chǎn)品質量、成本及服務、交貨期和環(huán)境保護等方面均取得最佳效果。
3.2 智能機械制造應用
隨著社會的發(fā)展，任何事情都是在不斷發(fā)展和進步的，所以目前的制造技術也不僅僅再是簡單的商品設計制造，而是已經(jīng)從商品概念體系逐步過渡到最終產(chǎn)品的集成活動以及系統(tǒng)的過程，制造技術可以看做一個功能體系和信息處理體系的結合。智能機械制造技術是一個由機械制造技術、自動化技術、系統(tǒng)工程和人工智能等相互滲透，相互交織所形成的一門綜合性的技術。它是由智能機械和人類專家共同組成的人機一體化智能系統(tǒng)，該系統(tǒng)在機械制造過程中能進行一些智能活動，如分析、推理、判斷、決策等。也就是說，智能機械制造技術就是把人工智能和機械制造技術有機結合，將人工智能融入到機械制造系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié)中，通過模擬專家的智力活動，取代或延伸機械制造環(huán)境中應由專家完成的那部分活動。在智能機械制造系統(tǒng)中，系統(tǒng)具有專家的智能，能自動監(jiān)視自身的運行狀況，隨時發(fā)現(xiàn)錯誤或預測錯誤的發(fā)生，并加以改進或預防。同時，還具有應付外界突發(fā)事件的能力，能夠自動調整自身參數(shù)來適應外部環(huán)境的需求，使自己始終運行在最佳狀態(tài)。
關鍵詞：機械設計制造；機械自動化；機械制造
1引言
機械設計制造自動化，簡單來講就是在機械設計制造過程中，加入自動化技術，來提高整個機械加工生產(chǎn)的效率以及質量，進而推動整個行業(yè)的良性發(fā)展。所以，想要在機械設計制造領域充分發(fā)揮自動化技術的應有作用，相關企業(yè)要結合機械設計制造及其自動化應用現(xiàn)狀，加強對這方面的理論研究以及實踐摸索，從而實現(xiàn)我國機械設計制造的自動化。
2主要特征
與傳統(tǒng)的機械設計技術相比較，機械設計及其自動化在技術方面就有本質的不同，它主要是以自動化與智能化的原理進行作業(yè)，這種區(qū)別也是機械設計及其自動化不同于傳統(tǒng)的機械設計技術的核心特征。機械設計的自動化主要是依靠多種科學技術的相互合作而實現(xiàn)，這種技術形式，不僅有利于不同學科之間的相互交流，還為他們之間的交流提供了新的平臺與發(fā)展方式，同時，更使得機械制造在多個方面都發(fā)生了質的改變，例如，操作規(guī)范方面、結構變化方面、產(chǎn)品功能方面等。因此，積極推動我國機械化制造和自動化技術的良好發(fā)展，對促進我國現(xiàn)代化生產(chǎn)的長遠發(fā)展有非常重要的意義，也是建設特色社會主義的必然趨勢。
3機械設計制造及其自動化應用
3.1生產(chǎn)過程中的自動化應用
將自動化技術靈活的運用于機械設計制造中，可以在提升產(chǎn)品生產(chǎn)的連續(xù)性作業(yè)基礎上，強化整個機械制造的智能化水平。與此同時，利用自動化技術替代人工生產(chǎn)，可以在機械設計制造中有效減少因人為因素帶來的不確定影響，并為生產(chǎn)企業(yè)節(jié)約一部分人工成本，保證生產(chǎn)效率。另外，機械生產(chǎn)過程實現(xiàn)自動化之后，還能使產(chǎn)品損耗明顯降低，維護企業(yè)的根本利益，提高企業(yè)的市場競爭力。
3.2柔性自動化技術地應用
柔性自動化技術主要指通過將計算機控制系統(tǒng)與機械制造生產(chǎn)線相結合，隨后借助于將相關數(shù)據(jù)輸入至生產(chǎn)線上各種設備中去，進而使得生產(chǎn)實現(xiàn)高度的自動化。而結合實踐來看，一旦企業(yè)在自身機械制造生產(chǎn)中將柔性自動化技術應用，那么，只需將相應生產(chǎn)自動化控制數(shù)據(jù)輸入到計算機系統(tǒng)中，設備據(jù)此實現(xiàn)機械制造生產(chǎn)全過程自動化操作。對企業(yè)來說，柔性自動化技術地應用不但有助于實現(xiàn)機械制造精準性生產(chǎn)，并且還可以有效地降低其人力資源地投入，進而為提高企業(yè)經(jīng)濟效益打下堅實的基礎。不過，柔性自動化技術仍舊是存在著一定的弊端，即該技術地應用需要將相關數(shù)據(jù)輸入，因而這就對操作人員工作提出了較高的要求，因為一旦其錯誤地輸入信息，那么不僅會極易導致生產(chǎn)事故出現(xiàn)，同時更會給企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟損失。
3.3自動檢測技術地應用
一般來說，基于傳統(tǒng)儀器和傳感器的自動檢測技術的發(fā)展，在機械制造業(yè)中，自動檢測技術的應用可以減少生產(chǎn)過程中的人工參與，還能進一步提升產(chǎn)品合格率。此外，自動檢測系統(tǒng)主要采用微型計算機等信息處理系統(tǒng)，進而確保檢測工作的可靠性。
3.4智能自動化技術地運用
機械設計制造及其自動化地應用上除了上述兩項技術外，智能自動化技術是其最重要地應用。智能自動化技術不但充分地柔性與集成自動化兩種技術優(yōu)點融合在一起，同時更使得該技術能夠將生產(chǎn)數(shù)據(jù)自動采集、輸入以及分析基于一身，從而達到機械制造生產(chǎn)智能化效果。智能自動化技術的應用其優(yōu)點在于能夠把以往需要通過人力方式所開展的信息數(shù)據(jù)采集、輸入等工作實現(xiàn)計算機全智能化，如此一來不僅大大提升了生產(chǎn)效率及精準度，同時更使得機械制造生產(chǎn)借助于智能自動化技術實現(xiàn)對生產(chǎn)線自動監(jiān)測與故障處理，進而極大程度地提升企業(yè)生產(chǎn)的可靠性以及安全性。
4未來機械設計制造及其自動化應用的發(fā)展方向
4.1更加趨向集成化
從總體上看，我國很多企業(yè)在生產(chǎn)制造機械設備時，總是有意無意的將機械設計、制造、生產(chǎn)以及管理等相互分離開來，這樣就很難對機械設計制造的全過程有一個嚴格把控。對此，在未來發(fā)展進程中，相關企業(yè)依然要通過不斷的技術創(chuàng)新，來提升自動化技術在機械設計制造中的融合程度，促進機械設計、制造、生產(chǎn)以及管理的高度融合，以迎合我國工業(yè)未來發(fā)展需求。
4.2微型化發(fā)展
機械設計制造及其自動化發(fā)展中除了上述5方面趨勢外，微型化是其另外一個重要方向。得益于科學技術迅猛發(fā)展，各行各業(yè)生產(chǎn)建設自20世紀80年代后期便逐漸步入微型發(fā)展之路，這其中最為明顯的變化，在于各行各業(yè)使用到或生產(chǎn)自動化產(chǎn)品大小不斷變小，并且在節(jié)能、靈敏等方面也有了很大程度地提升。而針對機械設計制造及其自動化中微型化發(fā)展優(yōu)點，在于不僅能夠較為有效地降低設備與技術投入成本，同時在各種資源節(jié)約中也發(fā)揮了積極的作用，因而這就使得機械設計制造及其自動化微型化得了很大地發(fā)展，并且在當前也獲取了不錯的成果。目前機械設計制造及其自動化微型化發(fā)展中微機械技術是最主要的一個研究方向。
4.3朝著綠色化方向發(fā)展，注重產(chǎn)品設計虛擬化及數(shù)字化技術運用
結合低碳環(huán)保要求，需要機械制造行業(yè)未來發(fā)展中加強生態(tài)環(huán)境保護，注重各種資源的高效利用，朝著綠色化方向發(fā)展，滿足可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略要求。同時，為了提高機械產(chǎn)品設計效率，優(yōu)化產(chǎn)品設計方式，需要注重產(chǎn)品設計虛擬化及數(shù)字化技術運用：使縮短機械產(chǎn)品設計時間的同時提高設計精度，并加強產(chǎn)品設計中各種數(shù)據(jù)處理，優(yōu)化生產(chǎn)流程，增強機械產(chǎn)品長期使用中的性能可靠性。
5結束語
總之，實現(xiàn)機械設計制造的自動化，不僅有助于提升企業(yè)的核心競爭力，同時在環(huán)境保護、節(jié)能降耗等方面均起著重要作用。因此，相關企業(yè)重視注重機械設計制造及其自動化應用的多元化、集成化以及節(jié)能化發(fā)展趨勢，加強自動化技術在機械設計制造領域中的合理應用，從而為國家經(jīng)濟建設打下堅實基礎。
作者：方立新
參考文獻：
[1] 劉榮光.機械設計制造及其自動化特點和優(yōu)勢及發(fā)展趨勢探析[J].信息化建設，2016（6）.