机械制造及其自动化的发展方向

张怀仁

（山东海富光子科技股份有限公司，威海 264200）

1 机械制造及自动化简述

机械制造及其自动化是一种涉及到电子技术以及机械技术的现代制造技术形式，是由多门技术学科互相结合、渗透的学科形式，在我国的发展时间比较晚，属于新兴学科内容。通过机械自动化技术的应用，能够有效改善传统的机械工业技术形式，完善机械技术的性能、结构，提升生产效率，使工业生产由电器化向自动化进行过渡和发展。

机械制造及其自动化随着不断发展和完善，当前已经发展为独立的学科，而且随着在工业上的应用和不断的完善，还将诞生更多的内容。但是针对这门技术的特点可以概括为，机械自动化在设计制造过程中需要从系统方面分析，结合传统机械技术、微电子技术以及传感技术等现代科学技术形式以及系统作用特点等，对机械及其自动化的应用目标进行优化，实高质量、多功能、低损耗、高效率的工作形式，通过特点的功能实现优化整个系统的工程技术。

2 机械自动化的发展

机械自动化是上世纪80年代开始在我国正式研究和应用的，研究人员以及该技术应用企业针对机械自动化做出大量的研究和实践，获得了诸多的研究成果。但是相对于发达国家来说，我国的研究仍然比较落后。所有的学科技术发展中都离不开理论指导，技术支持以及体系构建。但是从我国机械自动化发展情况来看，无论在工程系统还是技术方面的研究都出现较大的突破，但是在理论基础的研究中还处于初级阶段，很多方面还不够完善，因此机械自动化在我国的发展中主要方向为：

2.1 机电一体化

机械自动化发展过程中，技术内容以及形式都不断优化和拓展，而随着机械自动化的发展使得机电一体化诞生，而且成为机械发展中的重要方向。

2.2 智能化

高科技发展背景下机械自动化技术的主要发展方向为智能化，而智能化是一种对机器行为描述的方式。是基于控制理论的，一种结合运筹学、生理学、心理学等学科，并具有超前思维、人类模拟智能技术的，可以自行决策、具有逻辑思维和判断推理能力的一种技术形式。由此可见，在机械自动化产品中融入智能化技术非常必要，而且是可行的。

2.3 模块化

机械自动化产品中模块化是一个比较重要的工程项目，同时在实施的过程中也比较艰巨。机械自动化产品的种类、厂家都比较多。机械自动化产品在研发过程中要想保证电气、机械、动力以及环境接口都保证标准化是一个非常复杂的工程项目过程。比如在智能减速、电动机一体的动力单元等方面的研究过程中，需要应用到视觉技术、自动测距技术以及图像处理技术等多种技术形式，对机械应用进行研究和分析，进而研制成一个具有操作性能的机械装置。通过这种标准化的研究能够促进新产品的开发，同时实现工业产品的规模化生产。对于生产机械自动化或者标准机械化的产品生产企业来说，通过模块化有利于为企业自动化发展带来更好的条件。

2.4 网络化

上世纪90年代开始我国逐渐完成计算机技术和网络技术的发展。网络技术的快速发展使得人们的生活以及工业生产、军事、政治等领域都发生巨大变化。网络将工业生产形成一个系统化的整体，整个地球成为“地球村”，全球经济大融合，这种情况下加剧企业间的竞争。机械自动化产品研发中，最重要的是对产品性能和质量的保障，如果这两方面能够满足要求或者具有绝对的优势，很快就会成为热销产品。特别是网络化的发展使得工业化发展技术不断提升，终端设备以及远程监控技术等不断被应用到生产中，对机械自动化产品的研发、生产、销售和售后指导都具有有利条件。当前现场总线以及局域网已经成为电器网络化发展的主流趋势。通过家庭网络可以将各种家用电器连接在一起，并由中心计算机系统进行控制，为人们生活提供更大的便利。

2.5 微型化

我国从上世纪80年代开始注重对微型化的研究，微型化指的是机械自动化的微观领域发展，也被称为微电子机械系统，指的是几何尺寸在1立方厘米以下的机械自动化产品，在未来的发展下微型化特点会越来越明显，而且体积越来越小，当前机械化自动产品纳米化已经提升日程。通过微型化能够有效缩小产品所占空间，降低能耗，而且应用更加灵活。对于信息技术、军事以及医疗等对精密仪器要求高的行业来说具有绝对优势。但是微型化的机械自动化产品在加工的过程中对机械的要求也比较高，必须要采用超精密技术，比如光刻技术。

2.6 生态化

机械自动化的发展以及工业的进步，改变人们的传统生活方式，不仅丰富物质生活，同时也有效降低资源的浪费，实现对生态环境的保护，因此人们号召回归自然。这种情况下绿色产品的设计、使用、制造等都需要保证不得危害人体以及生态环境，并提升能源的利用率。可持续发展理念下，机械自动化生态化发展必将成为主流趋势。同时机械自动化生态化发展指的不仅是机械自动化产品不会对环境产生污染，而且具有可回收利用性。

2.7 人格化

机械自动化未来发展中将会向人与产品关联性的方向发展，使机械自动化具有人格性，人格化可以从两个方面理解，其一机械自动化的终端应用对象为人，因此将机械进行人格化，使机械具有情感。机械设计智能化尤为重要，特别对于家用机械来说，最理想的发展状态就是实现人机一体化发展；其二为生物性模仿，在机械自动化产品设计和研制中，很多技术的研究都是通过模拟动物研发的。

3 结束语

机械自动化设计和研发不断发展和优化，使得机械自动化产品的质量、性能等方面都得到有效提升，同时耗能降低，实现绿色化工作理念。在机械自动化产品设计中以自动化为基础，结合传感技术、模拟技术、精密化技术等多种技术形式，促进机械自动化产品的机电一体化和智能化发展。因此设计人员在设计工作开展中除了注重对技术的引入以及对新技术的传播外，还需要加强对新技术产业化发展的创新，为机电一体化发展提供充分的空间。