機(jī)械工程及自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用

吳團(tuán)國(guó)

摘要：機(jī)械制造業(yè)在運(yùn)用機(jī)械自動(dòng)化的過(guò)程中，要嚴(yán)格規(guī)范運(yùn)用機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)，尊重機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的運(yùn)用原理和要求，依據(jù)工藝成熟程度及生產(chǎn)所需情況，研判運(yùn)用機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的合理性、價(jià)值性、可操作性。

關(guān)鍵詞：機(jī)械工程;自動(dòng)化技術(shù);應(yīng)用

前言

自動(dòng)化指的是某種裝置或者機(jī)器在沒(méi)有人為干預(yù)的前提下，依照預(yù)先設(shè)置完成指令或者程序展開自動(dòng)式操作和控制行為，那么機(jī)械自動(dòng)化也就是裝置或者機(jī)器以機(jī)械的方式將自動(dòng)化操作和控制展現(xiàn)出來(lái)的過(guò)程。

1機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)概述

據(jù)研究顯示，人類最早對(duì)機(jī)械自動(dòng)化的研究已無(wú)從調(diào)查，根據(jù)《墨子》記載，我國(guó)最早的機(jī)械自動(dòng)化研究應(yīng)起源于春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期，木工魯班對(duì)木鳥的研究。在國(guó)外方面，歐洲工業(yè)革命為機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展前所未有的契機(jī)，如十八世紀(jì)英國(guó)著名發(fā)明家詹姆斯·瓦特改進(jìn)的蒸汽機(jī)，應(yīng)用多樣化機(jī)械自動(dòng)調(diào)控系統(tǒng)，如節(jié)流閥、離心調(diào)節(jié)器等部件，其中離心調(diào)節(jié)器也是機(jī)械自動(dòng)化控制技術(shù)發(fā)展的標(biāo)志性產(chǎn)物和里程碑。機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的快速發(fā)展，為機(jī)械生產(chǎn)的前行提供巨大動(dòng)力，并將其帶入了一個(gè)全新的領(lǐng)域，利用自動(dòng)化系統(tǒng)，實(shí)質(zhì)性完成大工業(yè)生產(chǎn)降低勞動(dòng)者數(shù)量、減小勞動(dòng)強(qiáng)度的目的，人類生產(chǎn)力和勞動(dòng)效率得以大幅提升，使包括我國(guó)在內(nèi)的全世界生產(chǎn)水平走入了一個(gè)嶄新的臺(tái)階。

2國(guó)內(nèi)機(jī)械自動(dòng)化現(xiàn)狀

2.1管理

對(duì)一些工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家而言，其后主要使用計(jì)算機(jī)來(lái)進(jìn)行機(jī)械自動(dòng)化管理，在機(jī)械制造生產(chǎn)中，其更加關(guān)注組織與管理體制機(jī)生產(chǎn)模式方面的更新，同時(shí)相繼推出了生產(chǎn)、制造、并行工程等方面的新的管理技術(shù)。但國(guó)內(nèi)只有少數(shù)企業(yè)使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行輔助管理，很多企業(yè)仍然使用傳統(tǒng)的管理方法。

2.2設(shè)計(jì)

一些發(fā)達(dá)國(guó)家在工業(yè)生產(chǎn)中更新了原有的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)和相關(guān)準(zhǔn)則，同時(shí)采用了新的設(shè)計(jì)方法，在利用計(jì)算機(jī)技術(shù)為支撐，開展實(shí)際設(shè)計(jì)工作。對(duì)國(guó)內(nèi)來(lái)說(shuō)，使用計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)技術(shù)的企業(yè)相對(duì)較少，適用范圍也比較小。

2.3制造工藝

對(duì)一些工業(yè)比較發(fā)達(dá)的國(guó)家而言，其主要采用加工中心與數(shù)控方式等方式進(jìn)行生產(chǎn)制造，且逐漸形成了一定柔性自動(dòng)化管理。但是對(duì)國(guó)內(nèi)而言，在機(jī)械制造中仍處在單機(jī)與剛性自動(dòng)化階段，柔性自動(dòng)化發(fā)展在眾多企業(yè)中還十分少見(jiàn)。

3機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)運(yùn)行的主要環(huán)節(jié)分析

機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的組成相對(duì)復(fù)雜，主要分為傳感、作用、程序、制定以及控制五大部分。程序環(huán)節(jié)是確保機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)有效運(yùn)行的關(guān)鍵內(nèi)容，主要作用于為系統(tǒng)整體運(yùn)行提供目標(biāo)和任務(wù)，是技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中的指導(dǎo)性系統(tǒng)。在作用單元方面，是系統(tǒng)運(yùn)行能量與定位的制定，是機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)開展的定位環(huán)節(jié)。傳感部分是機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)整體運(yùn)行的前提和基礎(chǔ)，主要功能在于對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)期的現(xiàn)實(shí)情況加以監(jiān)督管理，并對(duì)機(jī)器性能和基本參數(shù)實(shí)施全面檢測(cè)，是該技術(shù)運(yùn)行的管理部分。在制定方面，是機(jī)械自動(dòng)化的核心內(nèi)容和控制環(huán)節(jié)，主要功能是對(duì)傳感環(huán)節(jié)所采集的數(shù)據(jù)加以處理和分析，并將上述內(nèi)容準(zhǔn)確記錄和存儲(chǔ)，在發(fā)現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，可以及時(shí)地指定動(dòng)作信息，也就是說(shuō)，制定部分是整個(gè)機(jī)械自動(dòng)化運(yùn)行過(guò)程中的預(yù)警系統(tǒng)?？刂撇糠质菣C(jī)械自動(dòng)化工作中的基礎(chǔ)安全防護(hù)環(huán)節(jié)，普遍被用于系統(tǒng)動(dòng)作的微觀調(diào)控和修改。

4機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的具體應(yīng)用

4.1加工系統(tǒng)中自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用

傳統(tǒng)工業(yè)發(fā)展中，人們多是利用手工的方式來(lái)生產(chǎn)生活用品。這種操作方式速度慢、效率低、強(qiáng)度大、質(zhì)量難以保證。隨著現(xiàn)代化技術(shù)的不斷更新，傳統(tǒng)的手工制造已逐漸被機(jī)械化所替代。自工業(yè)革命以后，機(jī)械化制造逐漸大面積推廣，這種生產(chǎn)方式的應(yīng)用，不僅提升了原有的生產(chǎn)效率和品質(zhì)，也保證了產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量。近些年，在機(jī)械技術(shù)的不斷更新與演變下，工業(yè)生產(chǎn)對(duì)勞動(dòng)方面的需求逐漸降低，更多的是朝著機(jī)械自動(dòng)化的方向不斷前行。在生產(chǎn)加工中利用自動(dòng)化技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)品的任意組合與拆卸，和傳統(tǒng)的手工生產(chǎn)相比，自動(dòng)化技術(shù)的使用，不僅提升了生產(chǎn)效率，降低了人力勞動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了加工的精細(xì)化，這對(duì)促進(jìn)企業(yè)長(zhǎng)久發(fā)展無(wú)疑是有意的。

4.2機(jī)械檢測(cè)中自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用

檢測(cè)主要是對(duì)生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品進(jìn)行的檢測(cè)，用專業(yè)術(shù)語(yǔ)來(lái)講主要是對(duì)機(jī)械自動(dòng)化行業(yè)開展的質(zhì)量評(píng)定。原有的檢測(cè)法主要是借助肉眼與生活經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行檢測(cè)，但在科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展中，隨著造假技術(shù)的不斷提升，傳統(tǒng)的檢測(cè)技術(shù)難以驗(yàn)證產(chǎn)品的真假，需要在檢測(cè)方法中融入新的自動(dòng)化檢測(cè)。機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)在產(chǎn)品檢測(cè)方面的應(yīng)用只是自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用的一個(gè)小的方面，在機(jī)械制造中的其他方面，自動(dòng)化技術(shù)也可以被使用。隨著自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械制造中的普及，也給實(shí)際產(chǎn)品檢測(cè)增加了一定難度。自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械檢測(cè)中的應(yīng)用，提高了產(chǎn)品制造的準(zhǔn)確性，提升了產(chǎn)品檢測(cè)的精度，最終不斷提高企業(yè)生產(chǎn)效率。

4.3物流系統(tǒng)中自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用

物流系統(tǒng)主要是由兩個(gè)以上的功能單元構(gòu)成，將完成物流服務(wù)為主要目的而形成的集合體。物流系統(tǒng)在某一時(shí)間與環(huán)境下，由多個(gè)環(huán)節(jié)要素構(gòu)成具有一定關(guān)聯(lián)的有機(jī)整體。產(chǎn)品制造和產(chǎn)品運(yùn)輸密切相關(guān)，古代國(guó)內(nèi)運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)環(huán)境四通八達(dá)。隨著當(dāng)前社會(huì)的不斷發(fā)展，物流運(yùn)輸在交通運(yùn)輸中的作用越來(lái)越明顯。物流系統(tǒng)運(yùn)輸不僅是將生產(chǎn)制造出來(lái)的產(chǎn)品從原料產(chǎn)地運(yùn)到加工廠，還包含將加工成品從制造商中運(yùn)輸?shù)搅沅N商當(dāng)中，在此期間實(shí)際運(yùn)輸效率與連續(xù)性對(duì)企業(yè)健康發(fā)展而言十分重要。在物流系統(tǒng)當(dāng)中應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)可以保證物流運(yùn)輸?shù)倪B續(xù)性與高效性，最終促進(jìn)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在歐洲第四次革命為全人類工業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)巨大沖擊的背景下，機(jī)械制造領(lǐng)域在前行與發(fā)展的進(jìn)程中，不斷發(fā)現(xiàn)自身在技術(shù)方面存在的種種問(wèn)題和缺陷。因此，傳統(tǒng)的機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)與機(jī)械制造生產(chǎn)行業(yè)的融合模式已無(wú)法適應(yīng)當(dāng)今時(shí)局，以集成化、柔性化、智能化應(yīng)用方式為主的機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)已成為時(shí)代發(fā)展的必然趨勢(shì)。

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（作者單位：陜西化建工程有限責(zé)任公司）