机械制造自动化技术的发展

孟盛楠 武传芳

（1.肥城矿业集团 菏泽聚隆能源有限公司，山东 菏泽274000；2.肥城曹庄煤矿有限公司，山东 肥城271601）

1 机械制造自动化技术概述

机械自动化技术的应用与发展是机械制造业技术改造、技术进步的主要手段和技术发展的主要方向。机械自动化，主要指在机械制造业中应用自动化技术，实现加工对象的连续自动生产,实现优化有效的自动生产过程，加快生产投入物的加工变换和流动速度。机械自动化技术的应用与发展，是机械制造业技术改造、技术进步的主要手段和技术发展的主要方向。机械自动化的技术水准，不仅影响整个机械制造业的发展，而且对国民经济各部门的技术进步有很大的直接影响。

如何发展我国的机械自动化技术, 应实事求是, 一切从我国的具体国情出发, 做好各项基础工作, 走中国的机械自动化技术发展之路。

2 机械制造技术的特点

做好基础自动化得工作仍是我国制造企业一项紧迫而艰巨的任务。但加工中心无论是数量还是利用率都很低，可编程控制器的使用并不普及，工业机器人的应用还很有限。因此，我们要立足于我国的实际情况，在看到国际上制造业发展趋势的同时扎扎实实地做好基础工作。

3 机械自动化在我国的特点及作用

机械自动化, 主要指在机械制造业中应用自动化技术,实现加工对象的连续自动生产, 实现优化有效的自动生产过程, 加快生产投入物的加工变换和流动速度。机械自动化技术的应用与发展, 是机械制造业技术改造、 技术进步的主要手段和技术发展的主要方向。

机械自动化的技术水准, 不仅影响整个机械制造业的发展, 而且对国民经济各部门的技术进步有很大的直接影响。如何发展我国的机械自动化技术, 应实事求是, 一切从我国的体国情出发, 做好各项基础工作, 走中国的机械自动化技术发展之路。

4 机械自动化的现状

机械自动化技术从上世纪20 年代开始发展应用以来,在各行各业都得到了迅速发展和广泛的应用, 特别是近年来计算机的高度集成化,开始采用计算机集成制造系统,大大加快了机械自动化的发展,但我国让处于初级操作阶段的自动化。

近年来,我国的制造业不断采用先进制造技术,但与工业发达国家相比,仍然存在一个阶段性的整体上的差距。

4.1 管理方面

工业发达国家广泛采用计算机管理, 重视组织和管理体制、生产模式的更新发展,推出了准时生产(JIT)、敏捷制造(AM)、精益生产(LP)、并行工程(CE)等新的管理思想和技术。我国只有少数大型企业拒不采用了计算机辅助管理, 多数小型企业仍处于经验管理阶段。

4.2 设计方面

工业发达国家不断更新设计数据和准则, 采用新的设计方法,广泛采用计算机辅助设计技术(CAD),大型企业开始无图纸的设计和生产。我国采用CAD 技术的比例比较低。

4.3 制造工艺方面

工业发达国家较广泛的采用高精密加工、 精细加工、微细加工、微型机械和微米、纳米技术、激光加工技术、电磁加工技术、 超塑加工技术以及复合加工技术等新型加工方法。我国普及率不高,尚在开发、掌握之中。

4.4 自动化技术方面

工业发达国家普遍采用数控机床、加工中心及柔性制造单元(FMC)、柔性制造系统(FMS)、计算机集成制造系统(CIMS),实现了柔性自动化、只是智能化、集成化。我国尚处在单机自动化、刚性自动化阶段,柔性制造单元和系统仅在少数企业可见。

5 机械自动化的发展历程

机械自动化技术从20 世纪20 年代首先在机械制造冷加工大批量生产过程中开始发展应用，20 世纪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灵活快速反应的能力，开始建立可变性自动化生产系统，即围绕计算机技术的柔性自动化。它是在制造系统不变或变化较小的情况下，机器设备或生产管理过程通过自动检测、信息处理、分析判断自动地实现预期的操作或某种过程，并能够自动地从制造一种零件转换到制造另一种不同的零件。

目前，世界各国的机械自动化水准除少数工业发达国家的某些生产部门外，大多数还处于操作阶段的自动化。我国也不例外，需要循序渐进，不断努力，创造条件，向自动化的高级理想阶段迈进。实现我国机械自动化技术是一个长期的过程，不可能一蹴而就。我国机械制造业目前有11.4 万个企业，发展很不平衡，有大量落后于现代水准的产业，大部分企业还比较落后，手工劳动占有相当的比重，我国能独立开发现代机械自动化技术的企业可以说没有；我国机械制造业企业中自动化装备少、水准低，不仅在数量上同世界先进国家有较大差距，而且在品种上、质量上、使用上，同世界先进水准也存在阶段性差距。

6 机械自动化的发展趋势和方向

6.1 机械自动化的发展趋势——农业自动化

近些年来, 国外农业自动化飞速发展, 农业机械设计向高速、宽幅、大功率、舒适的方向发展。自动化控制技术在农业机械上的应用已相当普及, 一些著名厂商把自动控制、信息处理、全球定位系统和激光、遥感等现代尖端技术、装备应用于农业机械上。由于历史、观念和技术等方面的原因, 我国传统农业机械与发达国家相比有很大差距, 已远远不能适应农业的科技进步。近些年来, 自动化的研究逐渐被人们所认识, 自动控制在农业上的应用越来越受到重视。

6.2 我国机械制造技术的发展方向

先进制造技术是制造技术的最新发展阶段，是由传统的制造技术发展起来的，既保持了过去制造技术中的有效要素，又要不断吸收各种高新技术成果，并渗透到产品生产的所有领域及其全部过程。

现代机械制造技术的发展主要表现在两个方向上：一是，精密工程技术，以超精密加工的前沿部分、微细加工、纳米技术为代表，将进入微型机械电子技术和微型机器人得时代；二是，机械制造的高度自动化，以CIMS 和敏捷制造等的进一步发展为代表。

以上工艺和技术不仅减少了原材料和能源的耗用量或缩短了开发周期、减少了成本，而且有些工艺的改进对环境起到保护作用，因此被称为绿色制造工艺。绿色制造是人类社会可持续发展在制造业中的体现。这一切除了工艺革新外，还必须依靠信息技术，通过计算机的模拟、仿真，才能实现。

7 结论

通过对我国目前制造业的发展状况和发展趋势的了解，在新的世纪里,科学技术必将以更快的速度发展，更快更紧密得融合到各个领域中, 而这一切都将大大拓宽机械制造业的发展方向。它的发展趋势可以归结为“四个化”：柔性化、灵捷化、智能化、信息化。我国要搞好机械自动化,不但要起点高,瞄准世界先进水准,而且必须包括各种灵活的提成本、见效快的技术,坚持提高与普及相结合的方针,同时从我国具体的基本国情出发, 使我国的机械自动化技术发挥应有的才能健康地走上高速度、高质量和高效益之路。

［1］翁贻方,赵长德.现代控制技术基础[M].机械工业出版社,2003,4.