机械工程中应用自动化技术研究

那国桥

摘要：随着我国经济的发展与科学技术的进步，自动化技术在很多行业中都获得了广泛的应用。将自动化技术应用于机械工程中，有效的优化了生产加工过程，提高了机械制造的工作效率，使企业获得了较好的经济效益。本文对自动化技术在机械工程中的应用特别是自动电焊机这方面的的应用进行了探讨，并对其今后的发展作了分析，希望能促进我国机械工程自动化的发展。

关键词：机械工程；自动化；应用；发展

引言：

随着自动化技术在机械工程中的逐步应用，对我国的工业发展起到了很大推动作用，使生产力水平得到了很大提升，促进了我国经济的快速发展，加强对机械工程中自动化技术的研究，对提高我国工业化程度，提升国家经济实力具有非常重要的意义。比如，大型自动焊接机中的自动化技术应用。一般有平焊法兰自动焊机（单机头）、分体式管道自动焊机、分体式（厚壁型）管道自动焊机、悬臂式（卡盘型）管道自动焊机、悬臂式（链条型）管道自动焊机、龙门式（龙门移动）管道自动焊机、夹钳式管道自动焊机等等

一、机械工程及自动化的概述

机械工程及自动化就是在相关的技术科学与自然科学的理论基础之上，与生产实践中的相关经验进行结合，分析并且处理在各类机械中进行研发、设计、安装、运用等过程中出现的理论与实际问题的科学技术。随着机械工程的不断发展，之后就出现了相应的断裂力学、有限元法、实验应力分析、电子计算机以及数理统计等科学技术。所有需要使用机械设备以及工具，甚至是材料与能源的生产项目，均需要应用机械工程及自动化。通过相关实践总结，大致可以将其应用分为五类：一是进行能量转换的机械，可以将热能、原子能、化学能、电能以及天然能源转化为适合机械使用的相关动力；二是进行各种产品生产的机械，主要有矿山机械、冶金机械、各种重工业以及轻工业中使用的相关机械，除此之外，还有在農、林、牧等方面运用的机械；三是为人们生活提供方便的机械，比如：运输机械、医疗机械、通风设备、除尘设备、办公设备、环保设备以及采暖设备等；四是家庭生活中使用的机械，比如：洗衣机、电冰箱以及照相机等；五是各类机械武器，比如枪械、坦克等。

二、机械工程及自动化技术的实践

我国现阶段的机械制造行业正在逐渐的向柔性化、智能化、集成化以及虚拟化方向发展。而与计算机相关技术的联系，更是促进了机械制造行业的发展以及相关技术的进步。

1、柔性化的应用。为了满足机械制造行业的实际需求，一定要进行柔性自动化系统的开发。其系统就是在保证生产柔性的基础之上，改进人机界面，完善自动化系统，尽量健全信息系统，充分发挥计算机的管理作用。在系统中相应的先进设备与普通设备是共存的，部分环节也是允许工作人员进行手工操作的。柔性化具有非常强的适应能力，这样的能力更加满足市场经济的发展需求。

2、智能化的应用。智能化的机械制造就是将机械制造技术与人工智能有机的结合在一起，把人工智能有效的融入到机械制造的每一个环节当中，通过智力活动的模拟，取代机械制造中由工作人员操作的相关的程序。在智能化的机械制造中，相应的系统具备了操作人员的一些智能活动，可以自行运行并且监督与控制，及时发现问题加以相应的处理。除此之外，还可以应付一些突发事件，更好的适应环境的需求，始终保持最佳的运行情况。

3、集成化的应用。机械制造行业对于计算机、微电子以及自动化等技术的应用就一直没有停止过，并且已经出现了许多的新型技术，比如：计算机的辅助设计、测量、制造、评估、信息管理、数控加工以及柔性制造等。要想建设级别不同的集成制造系统，其中最为简单的方式就是将一些现有技术进行集成化处理。集成化的制造就是利用先进的信息技术改进企业整体制造水平的过程，是将系统的工程理论作为指导思想，将精简机构以及过程重组作为实施手段强化自动化技术，在工程数据库系统以及计算机网络的支持下，将企业所有的经营活动以及生产要素集成一个有机整体，满足人们生活中的各种需求，使企业在开发新产品、产品质量、服务态度、生产成本以及交货日期等方面都可以取得最好的效果。

4、虚拟化的应用。虚拟化的制造技术就是指由人工智能、计算机图形学、现代机械制造技术、信息技术以及多媒体技术等高科技，以系统建模与仿真技术为前提，构建多科技的综合技术系统。其是通过信息技术以及计算机仿真技术对实际机械制造过程实施模仿的技术，进而解决制造过程中存在的问题，实现降低成本、缩短制造工期以及增强产品竞争力的目标。

5、在自动焊机的应用。自动焊机（Automatic welding machine）是建立在电动机控制技术、单片机控制技术、PLC控制技术及数控制技术等基础上的一种自动焊接机器.自动焊机主要由工件自动上料、下料机构，工件工位自动转换机构，工件自动装夹机构，以及工件焊接过程自动化系统，系统集成控制等组成。右图即为一套在流水线的热水器生产线自动焊机整体图，包括自动上下料、自动传送、自动装夹和焊接过程自动化等机构组成。

三、机械工程中自动化技术的发展方向

1、实用性方向

自动化技术于机械工程的发展要将企业的生产所需以及技术的需要为前提的，由于机械产品的生产最终是为了产品以后的使用，可以创造出更多的经济利润。但是，机械生产只是可以创造出最多的利润，而并不能保障机械行业的发展速度，假如机械工程里的自动化技术适应不了国民经济的发展以及进步，机械制造领域中的自动化的脚步就应该放慢，防止出现注重追求速度而使得产品的质量有所降低的现象。现阶段，我国自动化技术应用于机械工程的状况而言，及时有了很大的规模，也获得了较大的效益，但是还有一些机械生产公司仍停留在最初的时期，机械工程企业没有掌握熟练地自动化技术，并且基础也不够扎实。

2、光机电化方向

机械工程自动化的发展有一个极为重要的发展发展就是光机电化发展方向，因为在这一方向上，我们可以把整个进行有效的组合，在光机电化系统中，整个系统是由传感系统、信息处理系统、动力系统、能源、机械结构等部件组成，最重要系统则是光学感应系统，在机械自动化的发展中，通过引进光学技术，利用光学技术的先天优势，就能有效地改进机械自动化的传感系统、能源系统和信息处理系统。光机电化技术使得操作人员摆脱了以往必须按规定操作程序或节拍频繁紧张地进行单调重复操作的工作方式，能以灵活方便地按需控制和改变生产操作程序。

3、智能化方向

智能制造是20世纪80年代发展起来的一门新兴学科，具有很重要的前景，智能制造的涵义，有众多说法，可以认为智能制造是指将专家系统、模糊推理、人工神经网络和遗传基因等人工智能技术应用到控制中，解决多种复杂的决策问题，提高制造系统的水平和实用性，人工智能的作用是要代替熟练工人的技艺，具有学习工程技术人员实践经验和知识的能力，并能在生产实际中长期发挥作用。

四、结语

当今科技的进步与市场的需求对于机械工程的建设提出了前所未有的挑战，同时又提供了更广阔的发展空间。正是这种挑战与机遇共存成为了机械工程发展的动力，在自身不断完善发展的同时又从各个学科领域中获得新的启示与技术支持提高改进和创新的能力。

参考文献

[1]王振.机械工程及自动化创新实践开发[J].教育教学论坛.2017（32）

[2]吴良.机械工程及自动化工程实践体系改革[J].实践室研究与探索.2016（2）

（作者单位：机化阀门（沈阳）有限公司）