機(jī)械工程自動(dòng)化技術(shù)中存在的問(wèn)題和解決策略

王澤忠

（大慶裝備制造集團(tuán)松原分公司，吉林 松原 138000）

隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，生產(chǎn)方式逐漸由傳統(tǒng)生產(chǎn)向機(jī)械生產(chǎn)轉(zhuǎn)變，機(jī)械化生產(chǎn)不僅有效地刺激了制造業(yè)的強(qiáng)勁發(fā)展，也為提高制造業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力提供了有利條件。由于目前機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用還比較滯后，還存在一些問(wèn)題。因此，有必要加強(qiáng)對(duì)機(jī)械工程的研究。

1 機(jī)械工程自動(dòng)化制造概述

現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)與制造自動(dòng)化是圍繞計(jì)算機(jī)而形成的一種新的技術(shù)，將傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)理念與一些先進(jìn)的機(jī)械操作技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)高效率、高標(biāo)準(zhǔn)。例如，公共交通控制系統(tǒng)作為一種新興的工業(yè)技術(shù)剛剛發(fā)展起來(lái)，從基于設(shè)備的控制方式切換到基于網(wǎng)絡(luò)的控制方式[1]。

目前，現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)已成為機(jī)械工程自動(dòng)化技術(shù)的最高應(yīng)用領(lǐng)域。除了這項(xiàng)技術(shù)之外，許多現(xiàn)代自動(dòng)化技術(shù)也在機(jī)械制造中發(fā)揮著作用，極大地推動(dòng)了我國(guó)工業(yè)的進(jìn)步。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和工業(yè)環(huán)境的快速改善，采用自動(dòng)化技術(shù)是必然的。一般來(lái)說(shuō)，傳統(tǒng)的機(jī)械生產(chǎn)已經(jīng)不能滿足市場(chǎng)需求，自動(dòng)化機(jī)械已經(jīng)應(yīng)用于各個(gè)生產(chǎn)領(lǐng)域，將使整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)更加標(biāo)準(zhǔn)化，不僅提高了企業(yè)的效率，也提高了企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力，從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，可以提高我國(guó)機(jī)械工業(yè)的整體水平和國(guó)際工業(yè)部門的競(jìng)爭(zhēng)力。

2 機(jī)械工程自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展

自動(dòng)化在機(jī)械生產(chǎn)中的應(yīng)用源于指揮系統(tǒng)控制理論，指揮系統(tǒng)控制理論是自動(dòng)化理論的基礎(chǔ)，它可以向指令系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)部分提供反饋，使機(jī)器正常運(yùn)行。根據(jù)系統(tǒng)的功能，可以實(shí)現(xiàn)機(jī)械生產(chǎn)的自動(dòng)化和高精度。

2.1 信息資源自動(dòng)化

信息自動(dòng)化的內(nèi)容主要包括基于工藝的設(shè)計(jì)、基于計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)、簡(jiǎn)化制造和數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，在過(guò)程驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)的概念與生產(chǎn)力提高聯(lián)系在一起之前，它以具體和直觀的方式描述制造對(duì)象。是一種能夠?qū)崿F(xiàn)精密加工控制和產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫(kù)管理的計(jì)算機(jī)輔助數(shù)字控制技術(shù)，為今后工作評(píng)審、參考和參考提供統(tǒng)計(jì)和管理信息。

2.2 生產(chǎn)自動(dòng)化

生產(chǎn)自動(dòng)化是指在產(chǎn)品生產(chǎn)加工過(guò)程中采用自動(dòng)化技術(shù)而不是人工勞動(dòng)，機(jī)械自動(dòng)上下料可以有效提高工作效率，減少人為誤差，如果這種自動(dòng)化可以節(jié)省生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量。

2.3 資源運(yùn)輸自動(dòng)化

通過(guò)獨(dú)立自動(dòng)化設(shè)備、自動(dòng)化運(yùn)輸設(shè)備和自動(dòng)化軟件組件的配合，實(shí)現(xiàn)資源運(yùn)輸?shù)淖詣?dòng)化，該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)工作場(chǎng)所資源的自動(dòng)轉(zhuǎn)移，降低成本，縮短人工運(yùn)輸時(shí)間，有效提高工作效率和成本。資源運(yùn)輸自動(dòng)化不僅可以運(yùn)輸，還可以通過(guò)方案設(shè)計(jì)用語(yǔ)言表達(dá)，并且可以自動(dòng)確定方向，顯著減少勞動(dòng)力，提高工作效率[2]。

3 自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域中的重要性

機(jī)械工程自動(dòng)化是指從產(chǎn)品設(shè)計(jì)、產(chǎn)品制造、系統(tǒng)運(yùn)行、系統(tǒng)控制、生產(chǎn)運(yùn)行等方面對(duì)各種工業(yè)機(jī)械和機(jī)電產(chǎn)品進(jìn)行的綜合技術(shù)研究，它結(jié)合了計(jì)算機(jī)概念、信息技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)，是機(jī)械工業(yè)中最流行的技術(shù)形式。在社會(huì)進(jìn)步和科技水平提高的背景下，我國(guó)的自動(dòng)化技術(shù)越來(lái)越成熟，自動(dòng)化技術(shù)作為我國(guó)最重要的機(jī)械制造技術(shù)，從動(dòng)態(tài)發(fā)展的理念引入到企業(yè)的實(shí)際工作中，自動(dòng)化的應(yīng)用對(duì)整個(gè)機(jī)械制造業(yè)具有重要意義，自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用極大地促進(jìn)了機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展。

3.1 采用自動(dòng)化技術(shù)可以降低資源成本

傳統(tǒng)的機(jī)械施工在實(shí)際的生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的資源浪費(fèi)，所以機(jī)械設(shè)計(jì)的高成本必然會(huì)對(duì)企業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生影響。自動(dòng)化技術(shù)系統(tǒng)可以對(duì)生產(chǎn)廢棄物進(jìn)行合理的再利用，不僅降低了生產(chǎn)成本，還提高了企業(yè)的直接經(jīng)濟(jì)效益。自動(dòng)化技術(shù)淘汰了傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)，優(yōu)化了生產(chǎn)的各個(gè)方面，提高機(jī)械材料和設(shè)備的適應(yīng)性，從而減少了耗材的使用，進(jìn)一步減少了浪費(fèi)。

3.2 自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用提高了企業(yè)的生產(chǎn)效率

隨著我國(guó)城市化和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對(duì)機(jī)械制造業(yè)的需求越來(lái)越大，傳統(tǒng)的機(jī)械制造方法相對(duì)陳舊，不能滿足新時(shí)代社會(huì)發(fā)展和市場(chǎng)發(fā)展的要求，自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械工程和制造中的應(yīng)用提高了生產(chǎn)效率，提高了產(chǎn)品質(zhì)量，提高了企業(yè)的基本競(jìng)爭(zhēng)力，促進(jìn)了市場(chǎng)份額的擴(kuò)大[3]。

3.3 自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用使產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)現(xiàn)代化

自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械行業(yè)的應(yīng)用已經(jīng)取代了傳統(tǒng)的手工生產(chǎn)，在傳統(tǒng)機(jī)械行業(yè)的時(shí)代，行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)點(diǎn)就是勞動(dòng)力的競(jìng)爭(zhēng)，這就需要竭盡全力提高機(jī)械設(shè)備參數(shù)的準(zhǔn)確性，乍一看，雖然只有一種技術(shù)得到了更新和發(fā)展，但這項(xiàng)技術(shù)帶動(dòng)了整個(gè)行業(yè)，從而實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的全面調(diào)整，順應(yīng)時(shí)代潮流。

4 自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)與制造中的重要意義

自動(dòng)化技術(shù)是一門與控制理論、信息理論、系統(tǒng)工程和信息技術(shù)密切相關(guān)的綜合性技術(shù)，自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)和制造中起著重要的作用。

4.1 提高機(jī)械設(shè)計(jì)和制造效率

自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用使得機(jī)械設(shè)計(jì)和制造過(guò)程更加精確和智能化，顯著提高了生產(chǎn)效率，自動(dòng)化技術(shù)改變了機(jī)械生產(chǎn)的生產(chǎn)方式，從傳統(tǒng)的手工生產(chǎn)轉(zhuǎn)向自動(dòng)化生產(chǎn)，大大減少了生產(chǎn)誤差，提高了機(jī)械生產(chǎn)的精度，減少了工人的工作量，與手動(dòng)控制相比，計(jì)算機(jī)控制更穩(wěn)定可靠，減少事故。

4.2 自動(dòng)化技術(shù)的高安全性

自動(dòng)化系統(tǒng)是高科技的，計(jì)算機(jī)技術(shù)可以提高機(jī)械制造的安全性，自動(dòng)技術(shù)具有自動(dòng)報(bào)警、自動(dòng)診斷等安全功能，當(dāng)機(jī)械設(shè)備發(fā)生故障或事故時(shí)，自動(dòng)系統(tǒng)可觸發(fā)報(bào)警并停機(jī)，在自動(dòng)診斷系統(tǒng)的幫助下，可以快速識(shí)別機(jī)械故障的類型，一些自動(dòng)系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)故障的自動(dòng)修復(fù)，采用自動(dòng)化技術(shù)可以有效防止人為失誤造成的設(shè)備損壞或安全事故，提高機(jī)械生產(chǎn)的安全性。

5 自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)及制造領(lǐng)域的應(yīng)用

5.1 集成化模式在自動(dòng)化技術(shù)中的應(yīng)用

互聯(lián)網(wǎng)的普及促進(jìn)了信息技術(shù)在生活各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用，自動(dòng)化技術(shù)的出現(xiàn)是多種系統(tǒng)和技術(shù)的結(jié)合，單一的子系統(tǒng)或技術(shù)已不能滿足當(dāng)今企業(yè)的制造需求，只有將不同的系統(tǒng)和技術(shù)結(jié)合起來(lái)，形成綜合的管理和運(yùn)營(yíng)模式，才能真正做到這一點(diǎn)，為整個(gè)系統(tǒng)提供了更嚴(yán)格的技術(shù)支持。

5.2 智能模式在自動(dòng)化技術(shù)中的應(yīng)用

隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，智能化在機(jī)械制造領(lǐng)域得到了充分的應(yīng)用，信息技術(shù)與自動(dòng)化技術(shù)相結(jié)合，形成智能集成制造設(shè)施，生產(chǎn)技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)和人工智能的結(jié)合，這些零部件相互滲透、影響和制約，形成企業(yè)最理想的機(jī)械制造系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中，這一思想主要基于人工智能標(biāo)準(zhǔn)，它包含在機(jī)械制造的各個(gè)部分，可以充分發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)和人工智能的巨大功能[4]。

5.3 柔性自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用

在機(jī)械制造企業(yè)中，通常有半自動(dòng)、自動(dòng)化和柔性生產(chǎn)線，其中柔性生產(chǎn)是最受歡迎的。由于柔性自動(dòng)化技術(shù)更加靈活，在技術(shù)快速創(chuàng)新的時(shí)代顯得尤為重要。在我國(guó)大型企業(yè)生產(chǎn)設(shè)備的全過(guò)程中，柔性生產(chǎn)系統(tǒng)在人機(jī)界面領(lǐng)域進(jìn)行了優(yōu)化，提高了管理的實(shí)際效益。

5.4 數(shù)控模式在自動(dòng)化技術(shù)中的應(yīng)用

數(shù)控技術(shù)一般是指數(shù)字計(jì)算機(jī)技術(shù)、機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)和控制技術(shù)的有機(jī)結(jié)合。因此，自動(dòng)化技術(shù)可以應(yīng)用于數(shù)字控制技術(shù)，有效地輔助整個(gè)機(jī)械設(shè)計(jì)和制造過(guò)程，數(shù)控模式是機(jī)床制造業(yè)的重要組成部分，與傳統(tǒng)控制方法相比，數(shù)控技術(shù)具有明顯的優(yōu)勢(shì)。

5.5 虛擬化模式在自動(dòng)化技術(shù)中的應(yīng)用

虛擬網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是將多媒體、人工智能和電子信息技術(shù)相結(jié)合來(lái)實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造的仿真效果，在高端機(jī)械行業(yè)，虛擬仿真系統(tǒng)可以模擬真實(shí)的情況，有效的發(fā)現(xiàn)存在的問(wèn)題，找到問(wèn)題的解決方案，當(dāng)然，虛擬自動(dòng)化技術(shù)在中國(guó)還處于起步階段，這需要中國(guó)機(jī)械工程領(lǐng)域的專家和研究人員的不斷發(fā)展和研究。

6 自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)與制造中應(yīng)用現(xiàn)存的主要問(wèn)題

關(guān)于自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械工程和制造業(yè)中的應(yīng)用，在自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用中存在一些問(wèn)題。

（1）自動(dòng)化技術(shù)人員更少。目前，機(jī)器自動(dòng)化行業(yè)的員工素質(zhì)相對(duì)較低，知識(shí)水平不高，人才水平很低

（2）技術(shù)相對(duì)落后。我國(guó)現(xiàn)代工業(yè)起步較晚，自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械制造業(yè)中的應(yīng)用時(shí)間較短，因此，我國(guó)的自動(dòng)化技術(shù)相對(duì)落后，與國(guó)外機(jī)械工程自動(dòng)化技術(shù)還存在一定差距，我國(guó)許多機(jī)械制造企業(yè)在機(jī)械技術(shù)的設(shè)計(jì)和制造上繼續(xù)依賴進(jìn)口技術(shù)，導(dǎo)致了技術(shù)進(jìn)口成本高，嚴(yán)重阻礙了機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展。

（3）設(shè)備相對(duì)落后。雖然自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)在機(jī)械制造行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用，但我國(guó)機(jī)械制造企業(yè)仍然保留了大量的傳統(tǒng)制造設(shè)備，自動(dòng)化技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施的不完善嚴(yán)重阻礙了機(jī)械制造業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的快速發(fā)展。

（4）配套設(shè)施落后。我國(guó)機(jī)械制造業(yè)自動(dòng)化發(fā)展相對(duì)落后，高素質(zhì)人才缺乏，基礎(chǔ)設(shè)施不完善，有利于機(jī)械制造業(yè)自動(dòng)化發(fā)展壯大的技術(shù)環(huán)境尚未形成，機(jī)械制造業(yè)自動(dòng)化發(fā)展配套設(shè)施落后，無(wú)法發(fā)展。

7 促進(jìn)機(jī)械自動(dòng)化發(fā)展的一些有效措施

7.1 不斷提高技術(shù)管理效率，明確發(fā)展目標(biāo)

機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用有效地解放了勞動(dòng)力，提高了生產(chǎn)速度，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)的高效率和系統(tǒng)化。為了在未來(lái)發(fā)展這項(xiàng)技術(shù)，必須明確發(fā)展方向，針對(duì)各種問(wèn)題采取有針對(duì)性的行動(dòng)。在技術(shù)引進(jìn)的過(guò)程中，不僅要注意引進(jìn)更先進(jìn)的技術(shù)，還要引進(jìn)國(guó)內(nèi)先進(jìn)的配套管理理念，將企業(yè)管理與生產(chǎn)技術(shù)的應(yīng)用相結(jié)合，保證該技術(shù)充分發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)，及時(shí)解決技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中遇到的中間問(wèn)題，為消除控制技術(shù)被控制的情況，國(guó)家應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)研究開發(fā)；投資機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)，開發(fā)適合我國(guó)國(guó)情的新技術(shù)，使我國(guó)機(jī)械制造業(yè)的水平達(dá)到了一個(gè)新的水平。

7.2 新技術(shù)的進(jìn)一步研究

機(jī)械工程只能技術(shù)是指?jìng)鹘y(tǒng)的機(jī)械制造技術(shù)和新時(shí)代的智能技術(shù)，在開發(fā)新技術(shù)的基礎(chǔ)上，將新技術(shù)與傳統(tǒng)技術(shù)相結(jié)合，生產(chǎn)出一套加工技術(shù)、設(shè)計(jì)技術(shù)和管理技術(shù)。通過(guò)智能技術(shù)的應(yīng)用，使傳統(tǒng)的機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)更加靈活、集成化，通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬人類的一些活動(dòng)，代替人類做出有效的決策，減少了人工工作量，提高了工作效率。借助智能技術(shù)，可以更有效地利用系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)和處理軟件，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)機(jī)器信息進(jìn)行控制和傳輸，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)器的無(wú)人值守操作和遠(yuǎn)程監(jiān)控。由于采用了智能計(jì)算機(jī)技術(shù)，機(jī)械控制精度得到了很大的提高，生產(chǎn)質(zhì)量得到了有效的提高，隨著智能技術(shù)的不斷融合，機(jī)械工程自動(dòng)化技術(shù)正朝著自動(dòng)化、智能化、簡(jiǎn)單化、小型化方向發(fā)展，將為企業(yè)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益。

7.3 人才是企業(yè)發(fā)展的核心，企業(yè)應(yīng)加強(qiáng)相關(guān)技術(shù)人才的培養(yǎng)

只有做好人才培養(yǎng)工作，公司才能滿足機(jī)械工程自動(dòng)化技術(shù)人員的需求。在實(shí)踐訓(xùn)練過(guò)程中，要加強(qiáng)相關(guān)知識(shí)和實(shí)踐的傳播，培養(yǎng)技術(shù)人員的實(shí)踐能力，使他們能夠有效地解決各種生產(chǎn)問(wèn)題，培訓(xùn)結(jié)束后要開展考核。

7.4 積極引進(jìn)自動(dòng)化設(shè)備及應(yīng)用技術(shù)

與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)工程機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用仍然滯后，自動(dòng)化程度尚未達(dá)到，相應(yīng)的計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)長(zhǎng)期沒(méi)有得到廣泛應(yīng)用，基礎(chǔ)技術(shù)儲(chǔ)備嚴(yán)重不足。因此，我們需要借鑒國(guó)外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，不斷完善、突破和創(chuàng)新機(jī)器自動(dòng)化技術(shù)。

8 結(jié)語(yǔ)

為了進(jìn)一步改善我國(guó)制造業(yè)的發(fā)展前景，有必要提高工程機(jī)械自動(dòng)化在生產(chǎn)過(guò)程中的應(yīng)用水平，解決存在的問(wèn)題，找到合理的解決方案。為了提高對(duì)機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的認(rèn)識(shí)，找出傳統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)創(chuàng)新中存在的問(wèn)題，促進(jìn)技術(shù)人員的實(shí)踐，積累豐富的經(jīng)驗(yàn)是發(fā)展的源泉。智能化、集成化技術(shù)是自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展方向，提高工作效率和利用率，降低成本，提高效率。