浅谈自动化技术在机械制造中的应用

郭永凤

（陕西国防工业职业技术学院，陕西 西安 710300）

随着现代社会发展进程的不断加速，市场经济的稳定运行向机械自动化水平提出了更高要求。我国正处于由制造大国向制造强国迈进的关键时期，技术的创新和模式的变革是提升生产力的必然举措。在此背景下，机械制造企业必须客观理性地看待机械自动化技术在该领域中的应用，着力攻克机械制造中机械自动化制造工艺不完善、设计不合理等现实性问题，从战略角度规划机械自动化发展方向，从而为现代化机械制造行业的必然性转变奠定坚实的基础，推动行业健康稳定发展。

1 机械自动化概述

机械自动化技术是机械制造中一项自动化水平较高的机械生产加工技术，该技术的应用可实现流水线自动生产，不仅可以大量节省人力资源投入，同时，可推动机械制造行业实现由量变到质变的飞跃。具体来说，机械自动化技术有四方面含义：1）机械自动化旨在通过恰当技术的应用打造流水线式的机械制造局面，最大化提升机械制造效率；2）所谓机械化、自动化，即机械制造对于设备和技术的需求更高，对人类劳动的需求较小，这是对传统手工机械制造模式的一次革新；3）机械自动化对人力资源数量要求不高，对应的生产成本也会降低，有利于机械制造企业创造更高的经济效益；4）机械自动化彰显了先进生产理念，随着机械自动化产品市场竞争呈现出白热化态势，机械自动化将会是企业提升综合实力的重要努力方向，只有加速自动化技术的研发和应用，机械制造企业才能把握时代发展机遇，实现可持续发展[1]。

纵观机械自动化技术在我国机械制造领域的应用，其整体呈现出较强的综合性、创新性特点，在大范围的推广运用中效用显著。具体来说，在现有技术水平下，传感系统、操作系统、信息处理系统、信息终端输出系统以及指令系统等共同构成了完整的机械自动化系统，各个系统的职能各不相同。其中，用于接收重要信号、辅助机械制造管理人员定期监测机械自动化运行情况的是传感系统；用于定量分析机械自动化生产模块载重负荷情况的是操作系统；处理信号传输问题、为系统指令下达提供信息支撑的是信息处理系统。除此以外，机械自动化的信息终端系统以及指令系统分别负责信息输出以及指令信息的接收和制定下达工作。在实际机械制造流程中，上述系统相辅相成，协作完成信号的接收和传导、指令的输出等具体工作，共同构成了相对完整的机械自动化技术体系，决定机械自动化系统工作内容，各项系统在机械自动化中缺一不可。

2 机械自动化发展现状

2.1 制造工艺不完善

在我国现代制造业发展规划中，机械自动化的融入使整个产业迸发出蓬勃的生命力，但该项技术的推广应用却始终未达到预期效果。制造工艺不完善、生产粗放且模式单一的问题仍旧普遍存在。具体来说，有很大一部分机械制造企业对短期经济效益盲目看重，不能从长远规划角度推动机械自动化发展、优化资源配置。与此同时，部分机械制造企业存在产品结构单一、生产方式缺乏交替性的问题，生产链的任何一环出现断裂，都会对机械制造整体效率产生制约。除此以外，在解决制造工艺不完善的问题时，企业方面尝试引进先进技术手段，但由于缺乏自动化技术管理策略，机械制造交叉管理现象频繁出现，企业生产管理体系不健全的弊病暴露无遗。这也是机械制造企业在未来很长一段时间内必须重点解决的问题，否则自动化技术与机械工程的融合将始终停留在表面层次。

2.2 设计具有局限性

我国当前制造行业以及机械制造产品尚未达到国际领先水准，这是机械制造产品设计局限的侧面体现，同时也展现出了机械制造行业创新和创造能力的不足。事实上，无论是机械设计制造本身，还是其自动化、智能化发展趋势，都是以工业发展和市场需求为前提形成的。不可否认，我国机械制造领域对于自动化技术研究起步较晚，技术研发与融合经验有限，导致机械自动化技术的应用程度尚有待提升。针对这一问题，机械制造企业应高度重视专业化设计人员的引进与培养，通过必要的政策激励，促使设计人员就机械自动化与机械制造的深入融合展开专业实践，鼓励技术创新，为机械自动化技术以及相关体系的完善奠定坚实的环境基础。

在市场经济迅速发展的社会背景下，机械制造行业的市场竞争压力逐年递增。因此，机械制造企业在制定发展战略时应优先考虑机械制造行业科技水平的提升，顺应市场需求优化机械自动化技术，从而实现生产全流程一体化格局。在这一过程中，企业既要加强对专业技术人才的引进，同时也要打造健全的自动化系统，满足机械制造的创新性要求，如此方能实现机械自动化与机械制造的深层次融合。

3 机械自动化在机械制造中的应用

机械自动化的概念问世于第一次工业革命时期。自20世纪30年代起，工业领域关于自动化技术的研究和分析愈加全面，在市场需求导向下，渔业制冷保鲜领域最早实现机械自动化应用。随着半导体和二极管等电力传导装置的优化升级，机械自动化与机械制造行业的融合开始崭露头角。在初始阶段，机械自动化仅停留在稳定性自动化层次，而当前几乎可以实现向调节性自动化的转变，机械制造的灵活指数骤增，使得新时期的机械生产加工与市场需求、客户需求高度一致，成为企业追求更高经济效益的重要保障。近年来，智能技术和现代科技不断与机械自动化技术融合，机械自动化生产已经形成规模，具备集成化和虚构化等特点，机械生产制造服务更上一层楼[2]。具体来说，机械自动化在机械制造中的应用主要集中在以下几方面。

3.1 智能化应用

在现阶段机械自动化与机械制造行业的融合趋势下，智能化应用是最主流的特征。智能化应用是在编程技术、计算机网络技术等先进技术的支持下，推动机械制造实现高度智能化。而机械制造智能化水平的提升既要依托科技的持续创新，也必须从根源上摒弃传统的人工机械制造模式以及相关技术理念，分析人为因素和商品因素在市场背景中的重要性，合理制定与用户需求相契合的商品加工计划。机械制造领域中智能化技术的融入，实质上是人工智能技术以及尖端自动化技术的应用，通过技术的融合与相互渗透，推动制造技术的综合性得到发展，促使机械制造中制造工艺不完善的问题的消除，达到智能化加工制造目的。

3.2 集成化应用

随着机械自动化技术的不断发展，机械制造工作集成化技术的发展潜力同样不容小觑。作为机械制造的关键技术，集成化技术涉及计算机网络、微电子、通信技术等多类现代科技的融合运用，在各项技术的协调配合下优化机械制造集成。由此可见，机械自动化相关技术之间具有一定的关联性和互补性，制造企业若想切实提高机械自动化生产效率水平，必须综合应用现代高新技术和柔性制造技术，对当前应用的各项技术进行合理的集成，从而优化装置及系统配置，尽快形成新型管理应用技术。虽然人员的工作量因机械自动化技术的发展而有所缩减，但是仍旧要保留人在机械制造中的中心位置，从而为高品质产品和服务提供保障。除此以外，集成化既是技术的集成也是设备的集成，单一功能的设备通过集成实现了向多功能的转化。因此，在机械加工制造过程中，企业人员必须加强对数字化加工以及计算机系统的调节，尽快推动集成技术由单机向联机的转变，提升自动化机械制造的环境适应能力，促使机械自动化更好地服务于现代生产生活。

3.3 敏捷化应用

应用机械自动化技术时，机械制造企业需要对市场需求具有良好精确的反应速度，借此提升企业的市场竞争力，这也是机械自动化技术的敏捷化应用目标。机械制造企业人员可以借助计算机技术构建虚拟的机械制造平台，带入市场参数信息，合理预测机械制造业的生产需求，从而提升企业的信息处理能力，避免企业出现资源配置不合理、战略规划不科学的问题，为企业的可持续发展优化内外部环境。值得注意的是，机械自动化技术的敏捷化应用要求负责人员必须能够迅速针对动态环境作出相关反应。因此，需要聘请精通计算机的人才，在循序渐进的研究和实践中升级机械制造技术，提升机械自动化技术的敏捷性[3]。

3.4 虚拟化应用

在机械制造行业的日常生产中，虚拟化制造技术几乎随处可见。近年来，互联网人工智能技术快速崛起，计算机网络技术的更新迭代日益加速，带动了虚拟制造技术的发展，机械制造行业诞生虚拟化应用概念。当下，虚拟制造技术在机械制造行业中的应用途径相对较为广泛，主要集中在数据存储与管理、机械化生产控制管理、现代工艺制造等领域，融合多媒体技术和人工智能技术，使相关工作人员可以事前对机械制造流程进行仿真模拟，及时发现机械制造加工中潜在的一些问题并制定故障修复或风险预防的预案，避免后期制造加工中出现质量问题或设备故障，减少设备维修资金投入，提升机械制造的效率和质量。除此以外，通过精准融合自动化技术和虚拟化技术的优势，产品的研发周期可以在最大限度上被压缩，企业的产品创新能力和水平会因此得到提升。企业可以在综合考虑各方参与的基础上展开生产模拟，针对可能出现的生产问题制定解决方案，降低产品生产成本，提升企业的机械制造生产利润。从长远来看，虚拟化技术在机械制造行业中的应用将成为企业发展战略落实的重要保障。

3.5 柔性自动化应用

在生产制造机械时，柔性化技术应用可以推动信息控制系统与生产物品储备系统的结合，提升储备物品的环境适应能力。在经济全球化背景下，机械制造企业若想切实提升核心竞争力，必须确保产品存储和机械制造具有灵活性，充分满足市场需求。柔性自动化在机械制造中不仅可以使生产质量和生产速度实现跳跃式增长，还可以对客户调研情况以及市场销售行情实现动态的追踪和分析，从而及时改良产品生产，提升交货期限保障，帮助机械制造企业在行业内树立良好的口碑与形象。除此以外，柔性化的机械制造可以有效协助企业根据产品销量展开适应性的调整和变动，在潜移默化中强化企业管理层以及生产制造流水线员工的职业技能，为企业创造更高的利润。

4 机械自动化在机械制造中的应用前景

随着机械制造行业市场竞争日趋激烈，机械自动化在机械制造中的应用已经成为时代发展的大势所趋。基于现代建设理念，机械制造行业不仅要通过创新创造实现技术性的突破，同时，还需要深入贯彻绿色、环保意识，向实用化、绿色化以及智能化的发展方向迈进。

4.1 实用化

机械制造行业的发展不能背离实用化，实用化是制造业发展的本质要求。机械制造企业必须保证生产效率和生产质量并驾齐驱，从根源上为利益最大化目标的实现奠定基础。客观来说，虽然我国机械制造行业已经逐渐开拓出数字化、自动化以及智能化发展的新局面，但整体资金和技术投入仍旧较为有限，自动化机械制造尚未形成成熟的体系，仍旧有较大的完善空间。针对这一问题，机械制造企业需在未来发展中加强前沿技术的创新，积极引进先进技术和设备，在机械自动化与机械制造行业的融合中推动产业升级。

4.2 绿色化

在高度推崇可持续发展战略的时代背景下，各行业均将绿色环保作为发展主题，机械制造行业也不例外。在经济全球化与一体化趋势下，机械制造行业必须客观看待传统机械制造模式产生的环境污染问题，如噪声污染、污染物排放、能源和材料浪费等问题，及时采取有效举措保护周边环境，推动机械制造行业与生态环境的协调发展。此外，机械制造企业应制定绿色化、可持续发展的战略目标，切忌在发展中盲目追求经济利益而忽略环保问题。

4.3 智能化

随着信息化时代的来临，以人工智能为代表的新兴技术整体呈现出蓬勃的发展态势，成为机械制造行业智能化发展的重要驱动力。人工智能技术与机械制造行业的融合强调将人脑研究功能分析结果大量应用于产品生产中，极大程度地提升了机械制造加工质量效率。近年来，机械制造行业对加工产品的精密性要求不断提升，传统的人工作业模式已经难以满足机械制造行业的现代化发展要求。因此，机械制造企业需要侧重推动计算机、大数据、人工智能等与机械技术的融合，打造智能化的机械自动化制造系统[4]。

5 结束语

综上所述，机械自动化技术的迅猛发展为我国机械制造行业的创新转型提供了契机。针对机械制造行业中存在的制造工艺不完善、设计具有局限性的问题，机械制造企业需要加大自动化技术创新研发投入，汲取国内外先进的机械自动化生产经验，打造与机械自动化发展需求相一致的人才体系，建设智能化、集成化、敏捷化、虚拟化以及柔性自动化的机械制造模式，推动我国机械制造行业实现可持续的繁荣发展。