机械制造与自动化范文

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中图分类号TH16 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2012）64-0110-01

0 引言

机械制造与自动化是一门专业性和知识性很强的学科，通过自动化技术的引入与应用，机械制造业实现加工对象地连续自动生产和生产过程的有效优化。自动化技术在机械制造的应用与发展，是机械制造业进行技术改造和技术发展的主要手段。而机械自动化技术水平的高低，对我国机械制造业和国民经济发展部门的技术进步与否产生了直接的影响。

1 我国机械自动化技术的发展

上个世纪20年代，机械制造冷加工的大批量生产过程首先开始应用机械自动化技术。到了60年代，可变性自动化生产技术开始出现，其适应了市场的需求与变化，增强了机械制造业对市场需求变化的快速反应能力。这种技术在制造系统维持不变或者变化很小的情况下，生产过程或机器设备通过自动检测、信息分析处理自动地实现预先设定的某种过程或操作，并且能从制造一种零件自动转变到制造另一种零件。目前，我国的机械自动化还处在操作阶段自动化的水准，与国外发达国家生产部门的机械自动化水平还有很大的差异。因此，我国引进国外先进自动化技术还需要一个循序渐进的过程。我国应在吸收、消化国际自动化技术理论基础上，从我国实情出发，不断发展创新，从而形成符合我国国情的机械制造自动化技术理论，并将其应用于实践当中，推动我国机械自动化技术向高水平方向发展。

2 机械自动化技术的作用

机械自动化是一种新的具有明确范畴的技术领域。这种技术是主要应用于工业，能够大大地提高制造业的社会效益和综合经济效益。同时，国民经济生产部门通过采用该种技术能够实现生产过程的自动化，节约了企业的人力、物力和财力成本，从而提高其与全球竞争的能力。在我国工业生产过程中，机械自动化技术发挥了很大的作用，主要体现在以下几个方面：第一，机械自动化技术的应用可以提高工业生产过程的安全性，减少生产安全事故的发生；第二，机械自动化技术够通过自动检测、信息处理自动地实现预先设定的某种过程，实现不同零件制造的自动转换，有效地提升了生产效率；第三，机械自动化是用计算机控制生产的过程，能够做到标准化、精准化生产，不仅可以减少能源和原材料的耗损，还大大提高了产品的质量。

3 我国机械自动化技术应用的现状

随着现代信息技术的快速发展，我国各行业开始广泛采用计算机集成制造系统，推动了机械自动化技术的发展。但与国外工业发达的国家相比，我国的机械自动化技术仍是处在操作阶段自动化的水平。目前，我国工业生产过程中主要在以下几个方面应用机械自动化技术：在管理方面，工业发达的国家广泛采用了计算机进行管理，结合生产实际已经推出了精益生产（LP）、准时生产（JIT）、并行工程（CE）、敏捷制造（AM）等新的管理理念和管理技术。但是当前我国还有少数的大型企业拒不采用计算机辅助管理生产，大多数小型企业仍旧处于传统的经验管理阶段。

在工业制造设计方面，工业发达的国家加强设计研发，不断提出新的设计准则和设计方法，通过广泛采用CAD 技术即计算机辅助设计技术，许多大型企业开始了工业无图纸化设计和生产。但目前我国工业制造部门采用CAD 技术的比例还很低。在制造工艺方面，工业发达的国家广泛采用微细加工、精细加工、高精密加工、微型机械和微米、纳米技术、电磁加工技术、超塑加工技术、激光加工技术以及复合加工技术等新型技术对工业产品进行加工。而我国对于这些新型的加工技术目前普及率还很低，仍在开发和掌握的过程之中。在自动化技术应用方面，工业发达的国家普遍通过数控机床、柔性制造系统（FMS）、加工中心及柔性制造单元（FMC）、计算机集成制造系统（CIMS）等自动化技术，实现了生产过程的智能化、集成化和柔性自动化。而目前我国的自动化技术应用方面还是处在刚性自动化和单机自动化阶段，只有少数几间大型企业采用了柔性制造系统和单元。

4 提高我国机械自动化程度的建议

机械制造的自动化技术应用就是以自动控制理论为指导，对生产过程中的物与人的作用进行综合研究，通常涉及到机械技术、计算机技术和微电子技术等先进现代信息技术。我国要推进机械自动化技术的发展，必须要着重关注电子学、零件检测、电子计算机技术以及机床装料自动化等技术和学科的发展，并在工业生产过程中广泛采用程序数控机床，结合实际研制高效可靠的自动化生产线、自动化生产控制系统等。我国要推进机械自动化技术的发展，首先要扎扎实实地做好机械自动化技术应用项目的基础工作和推广工作，不仅要发展主机，还要自主研发控制系统和自动化元件，如微处理机、可编程控制器、各种传感器、新型控制系统及系统软件等。其次，我国还需要引入其他学科的新理念、新概念和新技术，并通过其对机械制造业的传统生产理念和生产技术进行改造和融合，促进我国机械制造业形成新的生产理念和生产技术。再次，对机械制造业的工程技术人员、管理人员和工人进行专业培训，提高其机械自动化知识的水平。这是因为随着机械制造业自动化发展成为一种必然趋势，我国机械制造业的发展将来会更多地依赖各种自动化技术的新理念、新方法及其应用。这种新的制造模式要求管理人员、技术人员和工人掌握更多的自动化技术知识和更高层次的自动化技术知识结构，而对于其在技能和经验上的要求正在逐渐降低，因此抓紧自动化技术专业人才的培养是当务之急。只有如此，我国工业才能在大范围内推广和应用自动化技术，提高我国机械制造业的自动化水准。

综上所述，我国的机械自动化技术的发展还需要借鉴工业发达国家的新理念和新技术，同时坚持普及与提高相结合的方针，我国的机械自动化技术的应用和发展才能走向健康、高质和高效之路

参考文献

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刀具磨损原因分析及改善措施

MPS供料检测站的组态监控系统的设计

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机芯及积分仪总成可换式热量表的研制

基于综合特征和相关反馈的图像检索方法研究

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中图分类号：TD404 文献标识码：A 文章编号：

随着社会的进步以及科学技术的发展，自动化技术与机械制造技术得到了快速发展，机械制造自动化最早出现在上世纪20年代，主要运用于机械制造冷加工过程中的大批量生产，随后自动化技术在上世纪60年代后期开始建立关于可变性的自动化生产系统。其技术核心是围绕计算机技术的柔性自动化。在制造生产系统不变，或者说变化较小的状态下，让机械设备或者相关的生产管理过程可以按照预期的操作实现自动检测、信息分析判断处理等，并且可以自动的从生产一种机械器件转换到生产另一种不同的器件上。

1、自动化及机械自动化概述

自动化的概念是一个动态发展过程。过去，人们对自动化的理解或者说自动化的功能目标是以机械的动作代替人力操作，自动地完成特定的作业。这实质上是自动化代替人的体力劳动的观点。后来随着电子和信息技术的发展，特别是随着计算机的出现和广泛应用，自动化的概念已扩展为用机器(包括计算机)不仅代替人的体力劳动而且还代替或辅助脑力劳动，以自动地完成特定的作业。

一般而言，自动化的广义内涵至少包括以下几点：在形式方面，制造自动化有三个方面的含义：代替人的体力劳动，代替或辅助人的脑力劳动，制造系统中人机及整个系统的协调、管理、控制和优化。在功能方面，自动化代替人的体力劳动或脑力劳动仅仅是自动化功能目标体系的一部分。自动化的功能目标是多方面的，已形成一个有机体系。在范围方面，制造自动化不仅涉及到具体生产制造

过程，而是涉及产品生命周期所有过程。可以说自动化是一个动态概念，有着十分广泛和深刻的内涵。

自动化是一门涉及学科较多、应用广泛的综合性科学技术。作为一个系统工程，它由5个单元组成：(1)程序单元。决定做什么和如何做。(2)作用单元。施加能量和定位。(3)传感单元。检测过程的性能和状态。(4)制定单元。对传感单元送来的信息进行比较，制定和发出指令信号。(5)控制单元。进行制定并调节作用单元的机构。自动化的研究内容主要有自动控制和信息处理两个方面，包括理论、方法、硬件和软件等，从应用观点来看，研究内容有过程自动化、机械制造自动化、管理自动化、实验室自动化和家庭自动化等。而本文仅针对机械制造自动化进行了系统的研究。

机械自动化是机械化、电气化与自动控制相结合的结果，处理的对象是离散工件。早期的机械制造自动化是采用机械或电气部件的单机自动化或是简单的自动生产线。20世纪60年代以后，由于电子计算机的应用，出现了数控机床、加工中心、机器人、计算机辅助设计、计算机辅助制造、自动化仓库等。研制出适应多品种、小批量生产型式的柔性制造系统（FMS）。以柔性制造系统为基础的自动化车间，加上信息管理、生产管理自动化，出现了采用计算机集成制造系统（CIMS）的工厂自动化。

2、机械制造的自动化技术运用

机械制造自动化技术的应用关乎国家经济建设和发展，因此需结合实际生产情况，加大对机械自动化技术实用性的重视。我们对机械制造技术的研究，目的是要运用于实际生产，是在于应用。所以我们在研究机械制造自动化技术需以企业的实际需要为导向。以发展投资少、效益快的自动化技术为主。以低成本、潜力大、投资少、效益快的自动化技术为主，同时还需借鉴国外的先进技术经验。另外，我国的机械制造企业有相对较多的通用设备，在发展现代先进的自动化生产技术的同时，应该以现有设备为主，然后根据实际需要调节生产布局，再添加需要的相应设备，引进CAD/CAM技术，高度发挥人与计算机自动化管理的合作优势，以实现以人为中心，以信息自动化为先导，完成自主的单元化自动生产。

在自动化应用方面我们还需从国情出发，发展现代式机械自动化是一个循序渐进的过程，它要经历一个从低级到高级，有简单到复杂，不断趋于完善的发展过程。当自动控制器逐渐取代机械操作后，机械制造生产方式也从原有的机械化逐渐转变到机械控制自动化、数字控制自动化、计算机控制自动化。机械制造的完全自动化的前提是建立自动化工厂，只有这样才能全面提高生产效率，达到自动化的理想应用阶段。我国在实现机械自动化时，要经历一个长期的过程。目前，中国机械制造业与世界先进水平的制造业相比还存在着较大差距。在我国现阶段国情下，普遍发展应用计算机集成控制系统的“高度自动化”，并不具备相对的基本能力。所以说，能不能大规模的发展高度自动化CIMS技术，一定要慎重考虑。从另一方面来说高度自动化并不是我国现阶段机械制造业的首要问题，这只能算作机械制造自动化的主要发展方向。我们当前要以发展成熟工艺的大批量生产自动化技术为主。因此我们需要把握基础，以适用性为出发点发展机械自动化技术。机械自动化技术的发展运用，要切实做好自动化技术的基础工作，一切从实际出发，既要发展主体机器，又要发展相配套的自动化原件与控制系统。其中可编程控制器、各种新型传感器、各种控制系统及系统软件、电子计算机等将会是未来机械自动化技术的主要应用技术。而发展应用机械自动化技术的关键是以大批量生产高水准，性能优质的机电产品。在自动化技术的应用中，现代式的机械自动化技术对系统的结构、质量(重量) 、体积、刚性和耐性等方面有着较高的要求，机械技术的更新要需要很好的运用其高新技术，以完成与具有现代化的机械自动化技术发展；在机械制造自动化生产过程中，系统的自动控制、自动检测、伺服系统的操作都要运用微电子技术和自动控制理论的相关知识，而其中的信息交换与处理、存取、运算、判断和决策等则要应用到计算机与信息处理技术。

3、机械自动化的现状

随着科学技术的进步，自机械自动化技术取得了长足的发展，尤其是计算机的出现并和其高度集成化。使得机械自动化采用计算机集成制造系统，很大程度上提高了机械自动化的发展速度，但是我国的自动化技术依然处于操作的初级阶段，可以说这根本上是受国情影响。目前，世界各国的机械自动化生产大多处于操作阶段的自动化（除少数部门外）。我国产业结构层次低，目前有11.4玩个机械制造企业，发展很不平衡，并且有很多都达不到现代水准的产业，企业技术落后严重，主要以手工劳动为主，所以说，我国能自行发展机械自动化的企业几乎是没有;我国的机械制造业自动化设备少、水准低，在数量上与先进国家有差距，而且在种类上、质量上、使用上，都与世界先进水准国家也有很大差距。可以说，实现我国的机械制动化是一个漫长的过程，不能急于求成，否则就会适得其反。

4 、结语

如何让我国的机械自动化发展迈进一个新阶段，需要大家共同努力，因此我们要树立高起点，以世界水准为导向，循序渐进，稳扎落实的发展我国的自动化技术，从低成本、见效快的自动化技术开始，坚持提高与普及相结合的方针，逐步实现我国机械制动化技术的高速度、高质量和高效益的目标。

参考文献

[1]马振华,李丹.论我国机械自动化技术的发展应该注重的几个问题[J].科技资讯,2008年15期(43).

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机械制造及其自动化是一门集合了电子技术、计算机技术、机械技术、信息技术、电力技术和软件编程技术的新型学科，它的产生来源于各种各样的先进机械技术。通过智能化和自动化的设备来实现连续、高效的生产模式。

1机械制造自动化的优点

（1）高质量高效率。

机器自动化和智能化是机械自动化的最主要的特点，机械制造及其自动化使得机器比人和传统的机器设备具有更高的工作效率。机械自动化的产物具有非常强大的信息采集功能和自动控制的能力，使机器不需要在人工操作的情况下就可以自动按照一定的程序完成工作。机械自动化产品在很大程度上提高了检测的灵敏度和控制的精确性，利用自动化控制系统可以使得机器按照执行程序和要求准确无误的完成生产过程，使得生产过程不会因人为因素的影响而产生误差，从而提高了产品的质量，保证了工艺的高效性。另外，机械制造自动化的机器设备在工作的过程中可以减少人工操作的危险性，既节省人力成本，又提高了工作效率。

（2）提高了安全性和可靠性。

传统机械设备总会因故障等问题，在维修和保养方面需要花费大量的资金。但是机械制造自动化设备就与此不同，如果在工作的过程中出现了某种故障，机器自身具备了一种自我修复功能，该功能自行检查、诊断然后进行自我修复。这种功能减少了人工维修可能产生的危险性和麻烦性，使得机器使用的安全系数提高。机械自动化生产设备所具有的监督、检查、补偿、自动诊断和自我修护的功能，大大提高了机器的安全性能。

（3）具有很广泛的使用范围。

机械制造自动化是一门集合了电子技术、计算机技术、机械技术、信息技术、电力技术、软件编程技术的学科，它又具有很多传统机械设备没有的动能，如自动调节、自动检测、自动修复、自动补偿、自动控制等自动化优点，这就使得机械设计自动化在适用范围上变得极为广泛，能满足很多用户的各种需求，可以针对不同的用户采取不同的处理问题的方式。

（4）提高了生产力。

农业机械使农民从“脸朝黄土背朝天”的农田中解放出来了，机械制造自动化设备使得工人从高度紧张的生产线上解放了出来。人们只需要设定好操作程序和时间，就可以离开自己的工作岗位，不需要24小时坚守着。如此便可以减少很多人力物力，减少了因为误差和人工因素而导致生产成本升高现象，极大地提高了生产效率。

2设备控制自动化在生产中的应用

（1）锅炉汽包水位控制方面的应用。

锅炉是一种常用设备，然而在生产过程中必须要保证锅炉汽包的水液高度在规定的范围内。如果水位太低产生的水蒸气就会过少无法满足工艺需求，也会导致锅炉因为供水不足而爆炸;如果水位太高会导致水蒸气中的含水量太多，而不能满足工艺中对水蒸气的需求。所以严格控制汽包水位是非常重要的，但大型锅炉设备人工加水控制非常空难，而且还需人员24小时盯着锅炉水位的升降，一旦人为因素失误导致锅炉水位不足很容易产生爆炸的危险事故。因此，使用自动化设备控制锅炉汽泡水位会使得工作变得既简单又降低了事故概率。

（2）冷却器控制方案中的应用。

冷却剂是冷却器的热载体，冷却器经常采用液态氨作为冷却剂的介质，通过液氨在冷却器内蒸发吸收工艺物料的大量热来达到降低工艺物料的出口温度的要求。自动化在冷却器中的应用主要是控制冷却器的流量和控制氨气的排放量。

3机械制造自动化的发展方向

（1）节能降耗。

虽然时代在前进、社会在不断进步、经济在迅猛发展，可世界上的能源却在逐渐走向枯竭，节约能源是全人类的大事。机械设备是耗能大户，机械制造自动化设备可有效减少能源消耗，因此节能降耗应是机械制造设备研发方向。

（2）数字化。

在制造机械设备时，每一个机器零部件的尺寸、规格都是采用数字的形式标注出来，利用数字来表示信息，使用数字技术来生产机械设备，可以快速整合、收集、研究资料信息，可以高效分析、重新组合企业内部的生产信息。因此生产设计数字化是未来制造业的必然发展趋势。