浅谈机械自动化技术的未来

摘要：下文主要结合笔者多年的工作实践经验，针对机械自动化技术的特征、重要性、历史背景以及发展未来进行了阐述，提出了借鉴国外机械自动化技术经验、优先发展中国低成本机械自动化技术、走中国的机械自动化技术发展之路的方向。

关键词：特征；重要性；历史背景；发展未来

伴随着我国现代化经济与科技的不断发展与进步，机械自动化技术在我国各行各业中都得到广泛运用。机械自动化不仅能提高劳动生产率，减少运行成本，而且能促进生产技术改进，推动社会的进步和发展。它是一种全新的生产力，它的发展应用在国内外受到越来越多的关注。科技的进步发展，是不断开发、应用、实践的结果。大力推广科技成果，正确判断、识别并坚持机械自动化技术的发展走向，对于我国机械自动化技术的发展和应用至关重要。发展我国的机械自动化技术，应从实际出发，注重实用，抓好基础，配套发展，统筹规划，逐步实施，实行经济效益驱动政策，并借鉴国外发展机械自动化技术经验，优先发展低成本机械自动化技术，走中国的机械自动化技术发展之路。

1.机械自动化技术的特征与重要性

美国机械工程师协会于1984年为现代机械下了如下定义：现代机械是“由计算机信息网络协调与控制的，用于完成包括机械力、运

动和能量流等动力学任务的机械和（或）机电部件相互联系的系统”。它与机电一体化是一致的，因此可以说现代机械就是指机电一体化系统。20世纪90年代国际机器与机构理论联合会给出了这样的定义。机电一体化是精密机械工程、电子控制和系统思想在产品设计和制造过程中的协同结合。因此又可以说机电一体化就是在机械设计制造及其自动化基础上的发展。机械自动化技术不仅具有明确的范畴，而且主要是面向工业应用的，有助于制造行业经济效益和社会效益的提高。同时，机械自动化技术是面前全球竞争的先进技术， 是驾驭生产过程的系统工程，以节约生产时间、降低制造成本、稳定的质量制造水平、提高产品市场竞争力为主要目标。

随着现代工业的发展， 机械自动化技术的重要性越来越明显，在进入 21 世纪后，社会不断进步和发展，我国正全面的实现信息化、工业化和高科技化。自动化方式将在社会的各个领域得到广泛关注和普及。随着时代的进步，全球也开始进入到新技术革命时代，现代工业生产过程中，要用各种自动化设备来监视和控制整个生产过程，以期各个设备能在最佳状态下运行，生产出最好的产品。因此，没有自动化技术的发展现代化生产也就失去了根基。机械自动化技术在工业生产中的具体应用，不仅可以确保工业生产过程的安全、高效以及稳定性，还可以实现生产原材料和能源的节约，提高产品的生产质量，因此对我国国民经济的发展具有十分重要的现实意义。目前，我国经济正处于高速发展阶段，因此处于初级阶段的机械自动化技术，未来将具有十分广阔的发展前景。

2.自动化技术出现的历史背景

《墨子》中记载：“公输子削竹木以为鹊，成而飞之，三日不下。”这是说战国时期 木匠的祖师爷鲁班制作了一只木鸟，其运用风力能飞上天，并 长达三天不降落。这是自动化技术应用的最早记载。在后来三国时期著名的军事家、思想家诸葛亮制造的木牛流马，也说明了机械自动化的重要性。机械自动化真正起步、影响全球的时间是近代西方工业革命时期。当时，英国著名的科学家詹姆斯・瓦特改进了蒸汽机，其运用的就是机械自动化调节系统部件。蒸汽机的改进是机械自动化控制应用的一个里程碑，也将机械产业引领向了一个全 新的高度和空间领域。此后，机械自动化不断发展，真正做到了工业化生产加工，同时也减轻了劳动强度，提高了劳动效率，令整个世界的平均生产水平迈向了一个新的台阶。现在，各行各业都已离不开机械自动化系统。

机械自动化技术从上世纪二十年代在机械制造冷加工大批量生产过程中开始发展应用，60年代后为适应市场的需求和变化，为增强机械制造业对市场快速反应的能力，开始组建可变性自动化生产系统，即围绕计算机技术的柔性自动化。这种可变的自动生产系统进行工作的前提是制造系统不改变或者是变化的可能性很小，只有在这种情况下，才能使机器设备以及生产管理的过程中实现自动检测和信息的处理，并能进行合理的分析判断，然后自动进行预定的操作其中的某一过程，同时，从制造某一零件能够自动转换到制造其他的不同的零件。如汽车制造厂在装配线上进行车型和配置的快速准确更换，以适应小批量多品种产品的生产。但经过实践分析发现，在这一时期定义的自动化制造系统和现在大多数实际运用中的企业存在很多不相融合的地方。

现在，除了少数工业比较发达的国家中一些生产部门使用的机械自动化水平较高外，其他的大多数国家机械自动化的水平还处在操作的阶段，我国也处在其中，因此，需要对该技术进行不断的研究探索，循序渐进，经过不懈的努力和条件的创造来实现自动化最理想的高级阶段。

3.我国机械自动化技术的未来

1）结合实际，发展实用型机械自动化技术

先进制造技术的目的在于应用。机械自动化技术的未来发展要时刻以企业生产发展的实际需求为导向，如果背离了这一原则，将会导致我国机械自动化技术发展偏离轨道，不能为社会创造经济效益。因此，只有结合实际，对机械自动化技术进行合理应用，引入的机械自动化技术以实用为准，才能使机械自动化技术产生的效益最大化，从而提高国民经济效益。发展机械自动化技术，应以企业生产、发展实际需要、具体条件为导向。只有对合适的产品采用与之相适应的自动化方式进行生产，才能取得良好的技术经济效益和社会经济效益。据调查，我国引进的弧焊机器人，完全正常运转、充分发挥效益的只占 1/3； 另外 1/3 处于负荷不满或不能完全正常运转状态； 还有 1/3 不能正常使用，这直接影响了企业对机器人的开发。

2）发展投资少、见效快的低成本自动化技术

动化技术应用发展的初期阶段，应寻找投资少和见效速度快的自动化技术。这是因为，低成本的自动化技术有较大的潜力和发展前景，其较少的投资和较快的见效速度也让企业有能力发展。率先发展低成本的机械自动化技术，其潜力大、前景广、投资少、见效快。提高自动化程度，可以取得事半功倍的经济效益，这是我国现阶段发展和国情的需要。如： 美国麻省理工学院提出的精简生产 LP（ Lean Production） 模式，就是以最小的投入，取得最大的产出的具体体现。日本丰田公司采用、推行适时生产 JIT（ Just In Time） 、全面质量管理 TQC（ Total Quallty Control） 和成组技术 GT（ Group Tech-nology） 、弹性作业人数和以人为本为支柱的生产方式，均取得了良好的效益。借鉴国外发展机械制造业低成本自动化技术的经验。我国机械制造业各企业有大量的通用设备，在发展现代机械自动化技术时，若以原有的设备为主，合理调整机床布局，添加少量的数控设备，引入CAD/CAM技术，充分发挥计算机自动化管理的优势和人的创造性，共同构成一个以人为中心、以信息自动化为先导、树立自主的单元化生产系统，为我国机械制造业自动化技术发展应用提供了一条投资少、见效快、效益高、符合我国国情的机械自动化技术发展应用新途径同时低成本的自动化技术也能为以后更高阶层的自动化技术的使用奠定良好的基础。

3）结合中国国情，发展现代机械自动化技术

机械自动化是一个由低级到高级、由简单到复杂、由不完善到完善的发展过程。当机械的操作采用自动控制器后，生产方式才从机械化逐步过渡到机械控制自动化、数字控制自动化、计算机控制自动化。当前，中国机械制造业同世界先进水准相比仍存在阶段性差距。在这种情况下，基于生产工艺成熟的大批量生产是适合我国基本国情自动化技术的一种模式。大批量生产的产品品种单一，结构稳定，产量很大，具有连续流水作业和综合机械化的良好条件。因此，应发展应用电子计算机集成制造系统的高度自动化技术，应发展生产效率高和技术经济效益良好的生产自动线，应发展在自动线的基础上按先进的工艺方案建立综合自动化车间和全盘自动化工厂，应发展采用数控机床或加工中心，建立柔性制造单元（ FMC） ，以取得较好的经济效益。

4）配套发展机械自动化技术，注重人才培养

发展应用机械自动化技术，基础工作不容忽视，研究生产大量性能优良、自动化水准高的机电产品是发展应用机械自动化技术的关键。自动化技术在机械制造中的应用就是在控制理论的指导下，对生产的物流和人的作用进行综合的研究，涉及到机械技术、微电子技术、自动控制理论和计算机技术等各个方面。

发展应用各种机械自动化新技术，需要不断引入其他许多学科的新理念、新理论、新技术，将机械制造业中原有的一些传统制造技术、产品和观念等不断更新和发展，这就要求有大量训练有素的工程技术人员、工人和管理人员。这种新的制造模式对工人、技术人员和管理人员在技艺、经验上的要求将逐渐降低，而对知识上的要求将迅速提高，随之工人和技术人员的界限将逐渐消失，工人必须具有较高层次的知识结构。可见，抓紧人才培养是当务之急，机械制造业的广大工程技术人员、工人、管理人员都需要学习和掌握各种自动化技术的新理念、新理论、新技术。只有有了充裕的人才资源，才能大面积推广应用自动化技术，从而提高我国机械制造业的自动化水准。

4.结束语

综上所述，只有发展壮大了各种自动化技术，才会使我国的机械制造业在世界范围中居于重要的地位，并以此带动国民经济的发展。这便需要更深刻的研究探索，通过新的发现，创造新的成果，最终实现机械自动化水平的整体提升。