现阶段机械设备的自动化技术应用

孔泉

（中铁十六局集团第二工程有限公司，天津300162）

1 引言

自动化技术的进步深切的影响着制造业的发展，随着机械设备自动化程度的不断提升，工业发展进入到了一个全新的阶段。在制造业由劳动密集型产业向技术密集型产业升级的同时，得益于自动化技术应用，使得生产效率得到了显著提升。自动化机械生产也使生产精度趋于标准化，进而使良品率得到保障。总而言之，机械设备的自动化将成为不可逆的发展趋势，探究现阶段机械设备的自动化技术应用，对更好地推动制造业适应市场变化具有重要意义。

2 机械设备自动化技术的含义

机械设备的自动化，是与无人化相对应的一个概念，主要体现在机械设备在作业过程中，不再需要人工操作，或降低对人工的依赖程度，其动作配置完全由计算机程序制订，即其设备在无人干预状态下进行自我控制，依照设备模板进行重复机械操作或指令性运动，进而实现同人工控制设备相同的工作状态。这种全新工作模式的技术基础就是机械制造与程序设计相结合的自动化技术，并在此基础上产生的综合管理模式。得益于自动化技术的发展，大量制造业开始由劳动密集型向技术密集型产业发展，但业内当前对自动化技术的应用研究还存在争议，有人从产业发展和企业经营的角度分析，认为自动化技术解放了劳动力，同时提升了生产精度，避免出现因人工主观原因造成的生产漏洞；但也有人从社会发展的角度进行观察，认为自动化技术将成为未来机械设备发展的不可逆趋势，这种趋势如果超出了生产关系，则可能意味着工人的岗位职能被剥夺，引起严重的社会问题。因此，对机械设备自动化技术的发展，应当以宏观、客观的角度去观察分析，使自动化技术发展走向正轨，更好地服务于社会[1]。

3 现阶段机械设备自动化的发展情况

首先，现阶段我国机械设备的自动化技术发展呈现出不均衡、结构层次混乱的局面，但总体的自动化程度依然处于初级阶段，这既有技术上的原因，也有考虑到就业率的社会影响，而对自动化生产有所保留的可能。总体而言，我国在自动化技术上同发达国家依然有着5～10年的差距，以日本、美国、德国为首的传统资本主义工业国家，由于在制造业和软件工业上成熟的技术积淀，使得这些国家的自动化机械制造已经达到了相当发达的水准，在部分精度要求高、人力生产效率有限的岗位，启用智能机器人和自动化流水生产线已经成为一种制造业的生产常态，而我国的自动化设备应用程度还相对较低；其次，在产业结构方面，我国自动化机械主要应用在大型企业的流水线上，例如铸造、冲压、装配等车间已经基本实现了无人化或半自动化状态，但多数中小企业因产业结构依旧处于劳动密集型模式，对自动化设备的应用还有所保留，说明了我国自动化机械应用的产业发展还处于不均衡的阶段；最后，相比起西方国家如瑞士、德国、日本已经形成体系化的自动化设备品牌相比，我国自动化机械生产单位或技术输出能力还有所欠缺，这一充满发展前景的市场依然被发达国家垄断，由于自动化技术研发门槛高、技术投入大、竞争激烈，因此国产自动化设备的发展依然需要负重前行[2]。

4 机械设备自动化在各个领域的应用情况

4.1 制造业领域

机械技术自动化应用最为广泛的领域就是制造业，由于西方国家在20世纪60年代后开始将劳动密集型产业向第三世界国家转移，本土的人口红利窗口消失，在这种情况下，劳动力成本的提升使得制造业对机械自动化程度提出了更高的要求，变相的为自动化技术发展提供了市场环境和土壤，在制造业领域，装配和连接长期都由人工作业进行处理，而自动化机械可以在这一领域完全取代人工，由于器械不需要休息，只要定期进行维护保养就能进行高效的机械作业，使得自动化技术在连接装配领域的应用最为广泛；此外，在极端施工环境和复杂作业条件下，自动化技术可以使设备进入到人类难以进入的区域进行工作，这又与智能机器人的建造相通，机械技术的自动化将可能朝着智能化方向发展；此外，食品药品加工、工程原料加工如混凝土的填料搅拌、沥青混合料的配置等都能出现自动化设备的身影[3]。

4.2 电气化领域

电气工程的自动化是机械技术自动化与信息技术发展的延伸产物，主要体现在电力设备的自动运行与设备控制方面，例如供电系统的机械自动化，在大型设备的运转过程中，通过对电气设备的程序设定，在计算机中拟定在各种条件下电气设备的运作设置，来实现开关的闭合、电路电压的控制以及供变电网络的设备控制等，相比起制造业的机械自动化，电气行业的自动化更加强调对信息技术的应用，而忽略对机械设备的生产应用，但总体而言，二者的自动化都体现了无人干预的理念，在技术应用上具有相通性。

4.3 轻工业及日常生活中的应用

机械自动化不仅能应用于生产，在日常生活和轻工业领域也有较广泛的应用，例如利用大型自动化纺织机、缝纫机等进行服装、鞋帽的生产等，不仅有效提升了生产效率，同时能够有效贯彻精加工的标准化生产，使每件衣服和鞋帽的规格完全一致，这是自动化机械生产的最大优势。在日常生活中，自动洗碗机、粉碎机、洗衣机等已经进入了市场，且受到消费者的欢迎，潜移默化中影响着我们的日常生活，尽管其信息化程度有待提升，但客观上依然极大程度地便利了我们的生活，具有较好的发展前景。

5 自动化技术的发展趋势

自动化技术的发展已经呈现出不可逆的趋势，随着产业结构升级和信息技术的突破，未来机械自动化技术将向三个方向发展。首先是实用化的自动化技术。即现有的自动化设备进行新一轮的结构升级，并在智能化程度、程序稳定性上得到新的突破。在制造行业，除了在装配、冲压等领域进一步推广自动化技术应用，同时将产业延伸至精密工业加工、微处理领域，让机械设备代替人进行更为复杂的工作，从而显著提升制造业的加工效率，保障加工质量，为制造业提供新的经济创收点。其次是经济型的自动化技术，自动化技术研制的出发点在于加工成本控制和供应链管理，利用机械设备的特性，提升生产效率，促进劳动密集型产业升级，可以说机械自动化未来在我国的主要发展方向就是经济效益主导下，通过自动化机械生产代替劳动力成本日益提高的现有生产模式，而实现机械自动化技术的普及，除了生产单位的引进，也需要我国技术部门在研发上投入更多资源和精力，将其作为未来制造业发展的主要目标去奋斗。最后是生态化、绿色化的自动化机械技术。尽管机械制造的污染问题在现阶段看来并不是主要矛盾，但随着生产机械化水平的提升，低能耗、低排放、低污染的生态自动生产设备必将受到市场和社会的青睐，是潜在的主流发展方向之一。

6 结论

自动化是制造业发展的高级阶段，并逐渐呈现出不可逆的发展趋势。现阶段机械设备的自动化发展趋势呈现出多元化和层次化的状况，在未来还有相当高的发展空间。除制造业以外，机械设备自动化技术在数据信息管理、电气自动化等领域也得到广泛的应用。未来机械设备的自动化技术将进一步向智能化、实用化、经济化方向发展，将在多个行业得到渗透发展，并对生产生活产生深远影响。