新形势下机械制造与自动化技术分析

2020-11-26王可蔺东兴

商品与质量 2020年28期

关键词：光刻机工业化机械设计

王可蔺东兴

寿光巨能特钢有限公司山东寿光 262700

随着我国的综合实力越来越强，国际竞争越来越激烈，我国面临的国际形势也产生了深刻的变化，面对剧烈变化的国际形势，推动机械制造和自动化技术的融合发展，可以有效提高我国工业生产的竞争力，提升企业的生产效益，降低生产成本，缓解人力资源紧张的问题。

1 自动化技术在机械设计制造中应用的基本原则

1.1 技术革新与产品的研发

在机械设计制造及其自动化设计中，技术革新与产品的研发应保持一个共同进步的发展速度，也就是说相关的行业、工业既要重视产品研发为自身带来的经济收益，又要重视技术革新为自身带来的长久发展优势，从而在整个机械设计制造领域中，保证自身行业、工业的阶段性发展、长久性发展。在产品研发的过程中，设计人员可从信息化、智能化以及自动化的方向去研发新产品，例如在信息处理设备中融入信息化的相关技术，提高信息处理的效率和精准性[1]。

1.2 满足时代发展的需求

机械产品的智能化、自动化已经成了当前时代社会下机械设计制造相关行业领域的发展潮流，所以在进行自动化设计以及机械制造的过程中，必须要满足当前时代发展下对工业行业领域的需求，在提高机械自动化性能的基础上，提高相关行业领域市场竞争力，同时对自动化、智能化的革新予以重视，明确自动化、智能化革新是行业、工业能够长久发展下去的必经之路。

2 我国机械制造自动化技术的问题

2.1 发展不均衡，部分落后

世界先进的工业化国家，经过将近三百年的工业进程，已经建立了完善的行业制度和行业标准。目前发达的工业国家，如德国、法国、美国等国家，其管理已经实现了成熟的计算机管理和机电一体化制造。生产效率高，产品质量和精度高，竞争力非常强。而我国在工业化初期就全面落后，虽然在清末就开始进行工业生产的摸索，但是百年来工业进程几次被打断，直到新中国成立后才开始进行大规模的工业化发展。发展到现在，虽然取得了巨大的成就，但是也不得不说还相对落后。尤其是我国的制造业庞大，除了少数的大企业采用了高效的计算机管理模式和机械自动化生产之外，大部分中小企业还处于粗放管理和人工生产为主的模式中。全国的机械自动化程度发展极为不均衡[2]。

2.2 制造工艺落后

世界先进的工业国家经历了完成的工业化阶段，其底蕴与基础都更为扎实，制造工艺都较为成熟。尤其是在机械制造的精度方面，远远领先于我们。实事求是的讲，在机械制造的高端领域，我国还与世界存在着一定的差距。比如芯片制造中最重要的设备光刻机，是西方国家卡我们脖子的主要设备之一。我国的企业也因此面对巨大的挑战，5G 技术的争夺战中，我国的领头企业华为就受到了美国在芯片技术方面的限制。究其原因，是我国目前的芯片产业严重受制于人，尤其是光刻机设备，虽然国内的低端光刻机已经量产，但根本无法进口到高端的光刻机设备。低端光刻机与高端光刻机的关键就是精度控制的区别，也是制造工艺的区别。

3 我国机械制造自动化技术日后的发展趋势

3.1 智能化

人工智能是第四次工业革命的主要方向之一，其主要指的是通过逻辑程序，使机械具备人的一些能力。在机械制造与自动化技术的代表是产业机器人的应用。产业机器人可以模仿人类除了自动化生产之外，可以实现部分的自我操作、自主维护、自动调整与上报等。可以更有效的节约人力资源，提高生产效率。目前的产业机器人还比较初级，但是随着人工智能技术的发展，未来的工厂可以实现无人化生产，彻底解放人类[3]。

3.2 系统化

所谓系统化，指的是在机械制造和自动化中应该首先确定一定的标准、程序以及数据。而系统化的制造也有利于不同企业之间的交流与合作。比如，我国的电力行业领先全球，尤其是国家电网公司已经在世界电力行业中建立其一系列的国际标准，我国的特高压领域、风电领域的电力设备都是国际标准。尤其是风电行业，虽然是清洁能源，但是由于受到天气因素的影响较大，其最大的特点是不稳定性强，对电网的供电稳定造成很大的影响，再加上我国风力资源丰富的区域与电力需求较大的区域距离较远，因此对输电技术的要求非常高。而机械制造和自动化技术在这其中起到了关键的作用。

3.3 远程化

远程化指的主要是远距离控制，其主要是通过网络实现。随着互联网技术的进步，以及未来5G 技术的成熟应用，远程化将成为机械制造自动化技术的主要方向之一。在目前远程化已经在实际中取得了一定的应用，比如我国的轨道交通系统。远程化控制极为成熟，我国的轨道交通体系庞大，控制复杂，远程控制有利于提高运行效率和运行安全。工作人员在中控室内就可以实时监控所有的列车运行情况，并可以针对其运行情况进行及时的调整与控制[4]。