机械自动化技术应用与发展前景

刘月胜 张立伟 王顺 戴玉瑶

摘 要：本文详细介绍了我国机械自动化技术的发展历程，通过分析农业领域、工业领域工程领域的机械自动化技术应用，探究机械自动化技术的发展前景。

关键词：机械自动化；机械制造；技术应用；发展前景

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.14.006

0 引言

机械自动化技术即机械生产制造技术，它结合了自动化控制技术和机械制造技术，从整体上提高了设备的生产效率、创造了更多的价值。因此，机械自动化技术体现了国家整体的机械制造水平。我国机械自动化技术的研究起步较晚且工业基础也较为薄弱，导致我国的机械自动化技术落后发达国家较多。

近年来，随着我国计算机技术的飞速发展，计算机集成制造系统极大地促进了我国机械自动化发展。同时，我国通过引进和学习国外先进技术也逐步加快了机械自动化技术的研究进程。

1 我国机械自动化技术的发展

自20世纪40年代起，我国便在冷加工处理行业大规模使用机械自动化技术以提高生产效率。20世纪70年代初期，我国开始全面推广机械自动化技术建立自动化生产系统以适应社会需求。

机械自动化技术随着计算机技術的飞速发展得到不断地革新，现代化机械自动化技术不断提高企业的生产效率和产品质量，通过不断减少人力的使用优化生产工艺流程。大规模集成电路技术、电工电子技术的发展促进了现代化集成智能机械自动化系统的发展。因此，机械自动化技术成为了发展现代化生产制造的关键，该技术的发展具有重要的意义和应用价值。

然而，由于我国的机械自动化技术研究起步较晚，技术积累时间较短，自动化技术整体水体还有较高的提升空间。我国与发达国家的机械自动化技术水平，在产业结构层次和工业基础上还存在较大的差距在机械自动化技术的研究和应用方面还存在较多的问题。

产品制造企业普遍还缺乏先进的生产管理思想理念，导致企业无法通过完善的生产模式以及科学的生产管理机制提升企业产品品质。发达国家则早已开始使用信息化生产管理系统对企业生产过程进行管理，通过不断探索并创新自动化机械生产技术提高生产质量。目前，我国还未全面普及机械自动化技术，制造企业对生产产线的管理仍然以人工管理为主。同时，我国在机械自动化产线以及相关技术研究中还未达到相应的现代化、信息化的水平，针对自动化产线仍需实现设计好相关图纸并通过图纸生产相应设备，技术水平有限，制造相关机械时无法通过CAD电子图进行直接操作，导致机械自动化技术难以直接应用于实际自动化产线的设计与制造。例如，在某些工业生产上，我国还普遍存在手工作业的现象，通过人工添加生产耗材既危险效率又不高。同时，在计算机控制自动化技术的研究领域中，我国短期内还达不到发达国家的水平，依旧存在较大的差距。因此，我国还需要一定的时间积累技术经验实现独立研发机械自动化技术的目标。

2 我国机械自动化的应用途径

机械自动化技术通过先进控制技术、智能控制技术、预测诊断技术实现对现场设备的监控和诊断，同时以工业以太网为通信基础构建数据通信网络。最后，通过相应的集成软件实现对现场设备的远程监控。机械自动化技术通过如图1所示的结构应用到各个领域中。

2.1 农业领域

传统的农业生产过程中，农产品的种植、收割、分拣、运输等环节全部通过人工的方式进行。而应用了机械自动化技术的现代化农业生产中，通过机械的方式实现自动化种植极大地提高了生产效率，同时自动收割设备能够对农产品进行规模性收割，自动分拣设备能够通过控制程序智能识别颜色、重量等，完成农产品自动分拣。

2.2 工业领域

机械自动化技术最早被工业制造领域广泛使用，由于该技术能够提高工业产品的生产质量和生产效率、降低生产成本，为工业制造企业创造更多经济效益。基于机械自动化技术构建的工厂能够根据订单自动生成排产计划并动识别生产材料按生产计划自动投产，通过机械生产彻底代替了人工的体力劳动，避免了生产过程中人员操作，提高了产品质量。特别是在精密仪器设备生产和检验过程中，手工制造的方式早已无法达到精度要求，只能通过机械自动化技术实现高精度设备的制造和检验。

2.3 物流领域

生产、运输、化工、铁路等物流领域需要大量的输送带、传动系统、分拣系统等物流运输机械设备，实现对货物的运输、装卸、储存、配送等工作。传统的物流运输设备已无法满足现代物流发展需求，因此我国大力发展机械自动化物流技术。特别是计算机技术的发展，物流运输系统向着信息物流、智能物流的方向发展。机械自动化技术的应用使得物流变得更加便捷、高效，能够精准地将货物运输到指定地点，极大地节省了人力运输的成本并提高了物流速度。

2.4 煤矿生产领域

现代机械自动化技术的应用极大的提高了开采、掘进、运输等方面的生产效率，通过机械自动化系统引导现代化机械设备进行井下自动煤矿开采作业，实现煤矿开采、运输的井下无人化安全生产。目前，我国煤矿开采企业已广泛采用机械自动化生产技术，提升生产、运输效率的同时保证生产人员的人身安全。机械自动化开采系统结构简单且具有较广的应用范围，适合应用于各种地形的煤矿开采。

2.5 工程领域

工程施工过程中，人工的施工方式时常会由于恶劣的作业环境导致无法正常进行工程建设，影响施工进度。而将机械自动化技术应用于工程施工过程中，既能够降低人工施工的危险程度又能够实现自动安装，同时通过导入机械控制系统实现自动偏差复位、无人控制等功能，从整体上提高工程施工精度和质量。目前，我国以实现无人控制施工工程，设备通过无线信号接收相应的施工命令达到安全、便捷、快速的施工要求。

3 未来机械自动化发展趋势与展望

机械自动化技术具有极大的科研价值和工程应用价值，因此具有良好的发展前景。目前，我国主要通过引进和研究国外先进技术提升自主研发能力。未来我国将加大机械自动化的技术研发和技术推广力度，建设从单一产线的自动化到全厂的自动化生产、从简单设备到复杂设备的自动化生产、从部分自动化到整体自动化生产，最终通过循序渐进的方式实现全自动化生产。

在经济全球化发展的快节奏时代，社会的飞速发展也产生了相应的负面影响，自然资源日益枯竭，生活垃圾以及污染物的排放严重影响了人们的生活质量。国内外发展绿色环保制造业，推动高污染高排放行业进行节能减排的呼声日益高涨。因此，绿色环保的机械自动化技术具有良好的发展前景。目前，我国大力倡导绿色环保生态制造，通过对传统工业发展模式的创新，发展一种全新的绿色机械化技术。绿色机械化技术是基于我国生态环境容量以及自然资源储备量，以可持续发展为战略目标而制定的新型机械自动化发展模式，通过绿色生产减少污染物的排放与处理，达到节能减排的目的。只有通过不断发展更加先进的机械自动化技术，依据科学发展观，坚持可持续发展战略从而保护我们的自然环境。

同时，机械制造相关技术的发展也将大力推动自动化技术的发展。例如，新型材料研究领域不断取得突破，更加轻薄、材质更好、柔韧性更佳的轻型材料应用到自动化移动皮带输送机上，既能减小设备所需的轮毂尺寸，也将能提高设备的使用寿命以及设备的能耗率。发展符合不同生产要求的新型材料，如将耐高温、无毒材料制造的传送皮带应用于食品加工、物料运送等领域，能够保证食品安全，达到绿色环保的目的。

4 结语

目前，我国机械自动化技术主要被应用于农业生产、工业制造和工程建设等领域。机械自动化技术能够促进我国现代化工业建设，未来我国自动化技术将通过发展低成本、高效率的自动化设备使机械更加具有实用性。同时，机械自动化技术还需要结合我国国情进行综合考量，根据不同的生产环境和需求研发定制相应的自动化技术来促进生产，彻底贯彻“低碳环保”的政策方针，充分利用有限的资源创造最大的经济效益，通过不断地研究和改进，提升我国综合机械制造的技术。

参考文献：

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