淺談機械工程及自動化

李晉 高昊 于文

摘要:機械自動化技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展的主要方向在于如何運用機械自動化提高機械制造業(yè)的技術(shù)改造水平、如何應(yīng)用機械自動化有效促進機械制造技術(shù)的發(fā)展。 當(dāng)前,綜合國力的競爭已經(jīng)成為世界各國間的主要競爭方式,如何有效提高我國的綜合國力,如何保證綜合國力的穩(wěn)步提升,與機械自動化有著不可分割的聯(lián)系。

關(guān)鍵詞:機械工程;自動化;發(fā)展;速度

隨著中國經(jīng)濟的不斷發(fā)展,機械自動化技術(shù)對中國工業(yè)的發(fā)展有著極大的影響和推動作用,隨著中國加入WTO,重工業(yè)產(chǎn)業(yè)因為技術(shù)與生產(chǎn)力落后的原因,始終沒有跟上世界同步水平,導(dǎo)致近年來,中國工業(yè)生產(chǎn)水平止步不前,而機械自動技術(shù)的產(chǎn)生,可以改變這尷尬的情況,幫助中國工業(yè)生產(chǎn)重振雄風(fēng),機械工程自動化技術(shù)是指在機械制造工業(yè)中應(yīng)用計算機智能自動化生產(chǎn)技術(shù),實現(xiàn)對加工對象的連續(xù)自動生產(chǎn),不斷優(yōu)化自動生產(chǎn)的過程,提高工業(yè)生產(chǎn)的效益,加快生產(chǎn)投入物的加工變換,能有效提升生產(chǎn)的流動速度。

一、機械工程自動化的技術(shù)

中國作為一個發(fā)展中的國家,全部的技術(shù)都必須建立在一個基本前提上,那就是是否與我國的基本國情相匹配,是否能夠帶動我國經(jīng)濟、工業(yè)的發(fā)展,而不會造成嚴(yán)重的后遺癥,所以,針對這些問題,我們看到,我國的當(dāng)前的國情是,我國是通過不斷消化吸收國外的柔性制造系統(tǒng)完成自身工業(yè)發(fā)展的不斷成熟壯大,這是一個最基本的國情,而需要解決的方法就是,根據(jù)國外的先進技術(shù),結(jié)合當(dāng)前的實際情況,研制、開發(fā)和推廣適合我國國情的技術(shù)。

我們國家目前應(yīng)該在消化吸收、融匯貫通國際上的自動化技術(shù)理論的基礎(chǔ)上,努力做到從我們國家機械制造業(yè)的實際情況出發(fā),發(fā)展創(chuàng)新,形成有國情特征的發(fā)展自動化技術(shù)理論和學(xué)說,進行圍繞計算機技術(shù)的柔性自動化技術(shù)開發(fā)研究。

針對我國目前的發(fā)展的整體情況,相關(guān)人士認(rèn)為應(yīng)當(dāng)先發(fā)展低成本自動化技術(shù),因為該項技術(shù)發(fā)展的潛力巨大,前景非常廣闊,投資小而且見效迅速,對于目前中國的工業(yè)情況而言,是非常實用的技術(shù),有利于提高生產(chǎn)的自動化程度,可以收到事半功倍的經(jīng)濟效果。

二、機械工程自動化的發(fā)展

以微電子技術(shù)、軟件技術(shù)、計算機技術(shù)以及通信技術(shù)為核心而引發(fā)的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、綜合化、個性化信息技術(shù)革命,不僅能深刻地影響著全球的軍事、社會、經(jīng)濟和科技的發(fā)展,而且也深刻影響著機械自動化的發(fā)展趨勢。

光機電化方向

機械工程自動化的發(fā)展有一個極為重要的發(fā)展發(fā)展就是光機電化發(fā)展方向,因為在這一方向上,我們可以把整個進行有效的組合,在光機電化系統(tǒng)中,整個系統(tǒng)是由傳感系統(tǒng)、信息處理系統(tǒng)、動力系統(tǒng)、能源、機械結(jié)構(gòu)等部件組成,最重要系統(tǒng)則是光學(xué)感應(yīng)系統(tǒng),在機械自動化的發(fā)展中,通過引進光學(xué)技術(shù),利用光學(xué)技術(shù)的先天優(yōu)勢,就能有效地改進機械自動化的傳感系統(tǒng)、能源系統(tǒng)和信息處理系統(tǒng)。光機電化技術(shù)可省過去靠機械傳動鏈連接的各個相關(guān)動作部分,改用幾臺電機分別驅(qū)動,或用電力電子器件,或用電子電控裝置進行相關(guān)動作控制來實現(xiàn)。光機電化技術(shù)使得操作人員擺脫了以往必須按規(guī)定操作程序或節(jié)拍頻繁緊張地進行單調(diào)重復(fù)操作的工作方式,能以靈活方便地按需控制和改變生產(chǎn)操作程序。

智能化方向

智能制造是20世紀(jì)80年代發(fā)展起來的一門新興學(xué)科,具有很重要的前景,智能制造的涵義,有眾多說法,可以認(rèn)為智能制造是指將專家系統(tǒng)、模糊推理、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和遺傳基因等人工智能技術(shù)應(yīng)用到控制中,解決多種復(fù)雜的決策問題,提高制造系統(tǒng)的水平和實用性,人工智能的作用是要代替熟練工人的技藝,具有學(xué)習(xí)工程技術(shù)人員實踐經(jīng)驗和知識的能力,并能在生產(chǎn)實際中長期發(fā)揮作用。

全球信息化方向

隨著全球信息化的程度不斷加深,機械自動化也在往全球信息化方向發(fā)展著,據(jù)我們所知,在跨國的并購和國際產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的過程當(dāng)中,全球化的另外兩個特征:全球采購與配套、全球設(shè)計與制造,相應(yīng)形成。眾所周知,經(jīng)濟全球化的快速發(fā)展,拉動了信息化和信息技術(shù)的全面發(fā)展,信息化、信息技術(shù)的發(fā)展又推動了全球化的進程,如果沒有全球的信息網(wǎng)絡(luò)做為運行環(huán)境的支撐,我們根本無法想象,全球的工業(yè)、生產(chǎn)制造業(yè)是否還能繼續(xù)維持下去。全世界的制造與設(shè)計,由于有了更廣闊的信息與網(wǎng)絡(luò),不僅得到實現(xiàn),并且能在24小時不間斷地工作,全球采購與配套,只有借助了信息技術(shù)才能有效地進行。

三、機械工程自動化的進步

精密機械

精密機械是高科技制造業(yè)的基礎(chǔ),兩者互動密切,相輔相成。機密機械工業(yè)的推動,可加速高科技產(chǎn)業(yè)升級,全面調(diào)整經(jīng)濟結(jié)構(gòu);高科技產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,又可相對擴大對精密機械的市場需求,帶動機械成長茁壯。精密機械技術(shù)包含了NG工具機,超精密加工技術(shù),納米加工技術(shù),新精密機械技術(shù)等領(lǐng)域。

工具機技術(shù)

未來工具機產(chǎn)業(yè)將以發(fā)展高速切削、硬切削技術(shù)為主,而高速切削加工機之主要發(fā)展項目應(yīng)以高速主軸及高速進給技術(shù)為主。在進給系統(tǒng)高速化方面,未來線性馬達之應(yīng)用應(yīng)會普及化,故硬加速協(xié)助業(yè)者進行高速切削工具機相關(guān)技術(shù)之研發(fā)。

半導(dǎo)體制程設(shè)備技術(shù)

我國半導(dǎo)體工業(yè)在過去十年來蓬勃發(fā)展,已為半導(dǎo)體工業(yè)相關(guān)技術(shù)扎根,也帶來信息相關(guān)產(chǎn)業(yè)的進步與發(fā)展。而今由于全球通信息產(chǎn)業(yè)日正當(dāng)中,已有多家國內(nèi)業(yè)者投入所需之Ⅲ-Ⅴ族半導(dǎo)體關(guān)鍵高速及高頻元件生制造。目前Ⅲ-Ⅴ族半導(dǎo)體晶園廠量產(chǎn)技術(shù)尚在萌芽階段,生產(chǎn)制程與設(shè)備尚有很大的改善空間。我國灣砷化鎵產(chǎn)業(yè)已成型,且為全球唯一投入砷化鎵晶園代工的地區(qū),依各業(yè)者規(guī)劃的產(chǎn)能計算,不僅可拿下近五成的晶圓制造市場,并有機會延續(xù)硅晶圓發(fā)展模式,再創(chuàng)另一個半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)高峰。

四、總結(jié)

當(dāng)今科技的進步與市場的需求對于機械工程的建設(shè)提出了前所未有的挑戰(zhàn),同時又提供了更廣闊的發(fā)展空間。正是這種挑戰(zhàn)與機遇共存成為了機械工程發(fā)展的動力,在自身不斷完善發(fā)展的同時又從各個學(xué)科領(lǐng)域中獲得新的啟示與技術(shù)支持提高改進和創(chuàng)新的能力。在廣闊的市場需求與人才不斷擴充的前提下,我們不僅要加強自身的建設(shè)與發(fā)展更要積極的向國際最尖端的領(lǐng)域?qū)W習(xí)借鑒,相信我國的機械工程會引領(lǐng)世界。(作者單位:遼寧工程技術(shù)大學(xué))

參考文獻:

[1]王煥庭等主編.機械工程材料.大連:大連理工大學(xué)出版社,1991.177~181

[2]梁光啟,林子為編著.工程材料學(xué).上海:上海科學(xué)技術(shù)出版社,1987.279~295