机械自动化的核心技术与发展趋势

摘 要：随着现代技术的不断发展，对机械自动化核心技术做出了重新的规划，其中包括网络化技术、数控技术以及模糊控制技术。网络化技术利用远端控制方式，简化了原有的控制操作流程；数控技术和模糊控制技术使之能够保证设备处于安全稳定的运行环境。笔者在此进行了详细分析，以便于提供可参考性的依据。

关键词：机械自动化；核心技术；发展趋势

前言

随着科技的发展和电子技术的成熟和广泛应用，机械自动化产品在国民经济建设、企业的技术改造和电子产品的更新换代方面发挥着越来越重要的作用。

1.机械自动化的重要性

机械自动化是指在机构得主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术，将机械装置与电子化设计及软件结合起来所构成的系统的总称。机械自动化发展至今也已成为一门有着自身体系的新型学科，机械自动化是从系统的观点出发，综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感测控技术、电力电子技术、接口技术、信息变换技术以及软件编程技术等群体技术，根据系统功能目标和优化组织目标，合理配置与布局各功能单元，由此而产生的功能系统，则成为一个机械自动化系统或机械自动化产品。

2.机械自动化的核心技术

2.1数控技术

现在的制造系统中，数控是核心的制造技术，要想实现自动化就要用计算机开发相关的软件。数控技术是一项复杂的，涉及范围广泛的技术。它集微电子，计算机，信息处理，自动检测，自动控制等高新技术于一体，具有高精度，高效率，柔性自动化等特点。现有的机械制造自动化对专业水平要求很高，它综合了多领域，多学科的专业水平。例如计算机的基本操作，C语言程序编写，机械运动原理，机械制图等学科都是属于它的范畴。不但要求对这些有一个最初的认识，还要求能熟练掌握，这样才能在实现自动化的开发和操作时提高效率。制造行业都离不开制图，在实行自动化之前都要先绘出初步设想运动图示，所以绘图技术也体现了机械类的技术。在图纸上，要能明了的反映其运动过程，要能让专业人员看到后就能了解其要表达的含义。

2.2网络化技术

网络化技术主要体现在利用计算机终端进行自动化控制，原有机械制造工艺中，都是采用人工加工机械流程，不但延迟了机械加工的制造效率，并且制造出的机械设备工艺差。随着现代科学技术的不断发展，利用计算机远程控制技术掌控远端设备的制作流程，传输的数据信息能够及时传输至终端复用设备，使其在有效时间内处理终端传输的数据信息，保证自动化设备数据信息的完整性。采用的网络技术遵循TCP/IP传输模式，将网络层面划分为七层，分别为：物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层以及应用层。在物理层面上主要是将传输的数据信息进行打包，在数据链路层进行封装，在网络层进行解封，最后在传输层信道内进行数据信息的传输，传输的比特速率为16Mbit/s。原有网络数据信息传输速率只能达到2Mbit/s，造成数据终端处理系统处理的数据信息不能有效地传输至终端复用器，使其数据信息大幅度地丢失。而现在传输的数据信息不但能够在有效时间内传输至终端设备，并且还能对传输的数据信息进行全方位跟踪。

2.3模糊控制技术

模糊控制技术能够定期调整机械设备内的运行参数，原有机械设备在运行过程中，由于运行功率较大，积聚了较多的热量，不能使其完全的散失，出现机械设备损坏的现象。但现有自动化控制技术能够自动调整设备内的运行参数，保证设备运行功率不会超过额定功率。其次也能调节设备钻头运转速率，当设备在切割时，便会加大钻头的运转速度，使其在短时间内切削钢件结构的表层。当机械设备的刀具在剔除钢件结构表层毛刺时，便会降低其运行速率，减少设备的无用功。

3.机械自动化的发展趋势

3.1.绿色化

工业的发达给人们生活带来了巨大变化。一方面，物质丰富，生活舒适；另一方面，资源减少，生态环境受到严重污染。于是，人们呼吁保护环境资源，回归自然。绿色产品概念在这种呼声下应运而生，绿色化是时代的趋势。绿色产品在其设计、制造、使用和销毁的生命过程中，符合特定的环境保护和人类健康的要求，对生态环境无害或危害极少，资源利用率极高。机械自动化产品的绿色化主要是指使用时不污染生态环境，报废后能回收利用。工业的发展使得资源减少，生态环境受到严重污染。绿色化成了时代的趋势，产品的绿色化更成了适应未来发展的一大特色。

3.2.智能化

人工智能系统是一个知识处理系统，它包括知识表示、知识利用和知识获取三个基本问题，其最终的目标是模拟人的问题求解、推理、学习。人工智能在机械自动化建设中的研究日益得到重视，机器人与数控机床的智能化就是重要应用。例如在CNC 数控机床上增加人机对话功能，设置智能I/O 接口和智能工艺数据库，会给使用、操作和维护带来极大的方便。随着模糊控制、神经网络、灰色理论、小波理论、混沌与分岔等人工智能技术的进步与发展，为机械自动化技术发展开辟了广阔天地。

3.3.网络化

网络技术的兴起和飞速发展给科学技术、工业生产、政治、军事、教育等人们日常生活都带来了巨大的变革，同样也给机械自动化技术带来了重大影响，例如通过网络对机械自动化设备进行远程控制。各种网络将全球经济、生产连成一片，企业间的竞争也将全球化。机械自动化新产品一旦研制出来，只要其功能独到，质量可靠，很快就会畅销全球。由于网络的普及，基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾，而远程控制的终端设备本身就是机械自动化产品。现场总线和局域网技术是家用电器网络化已成大势，利用家庭网络（home net）将各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家电系统，使人们在家里分享各种高技术带来的便利与快乐。因此机械自动化产品无疑朝着网络化方向发展。

3.4.各行业普及化

我国人口中很多，每个人的正常生活都需要各行各业的支持，但好多行业因为工作条件，工作性质，工作环境以及工作薪酬的限制导致从业人员非常少。所以自动化的发展前景非常可观，只要能把自动化普及到各行各业，就能避免由于这些因素造成的麻烦。在现在科幻片中，我们都会看到自动化的身影，它能实现无人驾驶，实时监控以及各种智能化自动化的操作。这些都不是梦幻，我相信通过我们不断的的努力，这些都可以在我们的身边变成现实。

3.5.引领世界

随着人们受教育程度的不断提高，高素质的专业人才也不断增加。国际化之间的交流的日益增强也为行业技术发展带来新的契机，一些行业人员可以进行相关技术的交流和学习，促使他们能积极地去对自动化做深一步的探究，去发掘它潜在的价值。这样，随着国家的发展，及动画的水平也会不断提升，终将普及到我们的日常生活中，为人类造福。

4结束语

创造技术不仅是衡量一个国家科技发展水平的重要标志，更是国际间科技竞争的重点。机械自动化的发展更是能体现一个国家的综合水平。我国是一个生产大国，这就需要在自动化层面不断创新和提升，缩短与发达国家的差距，跟上不断发展的世界潮流，将自动化技术运用到生产、生活的层面，真正把我国建设成一个文明、民主、富强的科技强国，保证我国能与世界接轨。

参考文献：

[1] 芮延年.机电一体化系统设计[M].北京：机械工业出版社，2004.

[2] 殷际英.光机电一体化实用技术[M].北京：化学工业出版社，2003.

[3] 戴勇.高职机电一体化技术专业课程开发[M].北京：机械工业出版社，2004.