试论我国机械自动化行业的现状和发展趋势

　　摘要：机械自动化既是机器或者装置通过机械方式来实现自动化控制的过程。本文介绍了我国机械自动化行业的现状、特征，并且提出了其发展的主要趋势和方向。
　　关键词：机械制造，自动化，智能化
　　机械自动化,主要指在机械制造业中应用自动化技术,实现加工对象的连续自动生产,实现优化有效的自动生产过程,加快生产投入物的加工变换和流动速度。机械自动化技术从本世纪２０年代首先在机械制造冷加工大批量生产过程中开始发展应用，６０年代后为适应市场的需求和变化，为增强机械制造业对市场灵活快速反应的能力，开始建立可变性自动化生产系统，即围绕计算机技术的柔性自动化。它是在制造系统不变或变化较小的情况下，机器设备或生产管理过程通过自动检测、信息处理、分析判断自动地实现预期的操作或某种过程，并能够自动地从制造一种零件转换到制造另一种不同的零件。实现机械自动化是一个由低级到高级、由简单到复杂、由不完善到完善的发展过程。
　　一、我国机械自动化的现状
　　1、与发达国家差距较大
　　发达国家普遍采用数控机床、加工中心及柔性制造单元(FMC)、柔性制造系统(FMS)、计算机集成制造系统(CIMS)，实现了柔性自动化、只是智能化、集成化。我国尚处在单机自动化、刚性自动化阶段，柔性制造单元和系统仅在少数企业可见。我国制造业自动化的水平与发达国家相比还非常低。大约落后20年左右。近10年来虽然我国大力推广应用CIMS技术，但主要限于CAD和管理信息系统，因之底层（车间层）基础自动化还十分薄弱，数控机床由于编程复杂，还没有真正发挥作用。加工中心无论是保有最还是利用率，都更低。可编程序控制器的使用并不普及，工业机器人的应用还很有限。我国的产业结构层次低，大部分企业还比较落后，手工劳动占有相当的比重。我国机械制造业企业中自动化装备少、水准低，不仅在数量上同世界先进国家有较大差距，而且在品种上、质量上、使用上，同世界先进水准也存在阶段性差距。实现我国机械自动化技术是一个长期的过程，需要循序渐进，不断努力，创造条件，向自动化的高级理想阶段迈进。
　　
　　2、设备较为落后
　　我国现阶段的机械制造自动化行业中产品数量较大的同类产品连续流水作业的切削加工生产中，机械自动化设备仍然是半自动机床、自动机床、组合机床及其组成的自动线、回转体零件加工自动线等。
　　
　　3、创造力低、缺乏竞争力
　　
　　关键技术自给率低，技术对外依赖度高，经济发展主要靠外来关键技术和装备的支撑。支撑中国企业生存的条件：一是依靠低成本劳动力优势，靠低价格竞争，缺乏资金和技术的积累；二是依靠宏观经济高速发展支持下的本土市场优势，强宏观，弱企业。巨大的人力资本优势掩盖了中国企业缺乏核心技术的尴尬，如果这种不利局面还不改变，接下来的产业结构调整和产业升级将会面临严重障碍。中国的机械自动化设备陈旧落后，缺乏核心技术，在国际市场上不是有比较优势的行业。
　　
　　二、我国机械自动化的发展趋势
　　
　　1、机械自动化的技术实用化
　　
　　发展机械自动化技术，应以企业的生产和技术发展的实际需要及具体条件为导向。我国发展机械自动化技术，应结合实际，注重实用，即对国民经济产生实际效益。所以我国应结合具体生产实际，逐步实现我国机械自动化发展的全球化，一方面由于国际和国内市场上的竞争越来越激烈；另一方面，网络通讯技术的快速发展推动了企业向着既竞争又合作的方向发展，这种发展进一步激化了国际间市场的竞争。
　　
　　2、机械自动化行业的绿色化
　　
　　能源与环保问题如今已成为全世界关注焦点，越来越多的政府和国际组织开始积极致力于寻求绿色发展，全球经济正在经历一场“绿色转型”。绿色制造是通过绿色生产过程、绿色设计、绿色材料、绿色设备、绿色工艺、绿色包装、绿色管理等生产出绿色产品，产品使用完以后再通过绿色处理后加以回收利用。绿色产品在其设计、制造、使用和销毁的生命过程中，符合特定的环境保护和人类健康的要求，对生态环境无害或危害极少，资源利用率极高。绿色机械自动化是一个综合考虑环境影响和资源消耗的现代机械制造自动化模式，它可以提供资源和能源的利用率，减少对环境的负面影响，使企业的经济效益和社会效益协调优化。因此，设计绿色的机械自动化流程具有远大的发展前途。
　　
　　3、以信息技术推动机械自动化迅速发展
　　
　　以信息技术改造机械行业，以信息化推进自动化，自动化再促进节能、环保、安全、高效四大目标的实现，已成为业界的共识。在当今机械自动化领域内，从工艺现场层到工厂管理层可经由以太网，基本实现信息的畅通无阻。所谓“现代集成生产工艺”是将信息技术、网罗技术和现代新工艺想结合，并应用于企业产品生命周期的各个阶段，通过信息的无缝集成、过程优化和资源优化，实现物流、信息流、价值流的集成，以缩短产品开发周期、提高质量，改进服务，从而提升企业的市场竞争力。
　　
　　4、机械自动化的网络虚拟化
　　
　　网络虚拟制造技术是一种全新的人机界面形式，它主要是利用计算机技术、强大的软硬件功能和其他交互设备，从而在计算机工作平台上，产生一个虚拟环境，并应用人类的知识、技术与感知能力，与虚拟世界中的对象进行交互作用，对所要进行的产品设计和生产制造活动进行全面的建模和仿真，包括了产品设计、加工装配、物流、生产计划、组织管理等，并在产品未生产出来前就实际地模拟出产品的设计开发和制造全过程。机械自动化的网罗虚拟化是指面向产品生产过程的摸拟和检验，检验产品的可加工性、加工方法和工艺的合理性，以优化产品的制造工艺，保证产品质量、生产周期和最低成本为目标，进行生产过程计划、组织管理、车间调度、供应链及物流设计的建模和仿真。
　　
　　5、机械自动化的智能化发展
　　
　　智能化是21世纪机械制造自动化技术发展的一个重要发展方向，是在控制理论的基础上，吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学和混沌动力学等新思想、新方法，模拟人类智能，使它具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力，以求得到更高的控制目标。自动化是现代工业发展的重要手段和条件，可以毫不夸张地说，现代工业发展的过程就是不断应用、改进和提升自动化生产技术的过程。早期的实时系统通常针对相对简单的理想环境，其作用是如何调度任务，以确保任务在规定期限内完成。而人工智能则试图用计算模型实现人类的各种智能行为。科学技术发展到今天，实时系统和人工智能相互结合，人工智能正向着具有实时响应的、更现实的领域发展，而实时系统也朝着具有智能行为的、更加复杂的应用发展。由此产生了实时智能控制这一新的领域。自动化工程中应用智能化技术的水平和程度决定了该工程自动化的水平和程度。智能化已经成为各种工程现代化最明显的标志。在面向市场，特别是面向全球化经济的形势下，这种观念应迅速转变，即机械工业既提供生产资料又生产人民生活需要的各种产品。我国机械自动化行业在产品结构调整中选择产品时无论是生产资料还是消费品，都要首先选择带有智能信息技术的机电一体化产品。
　　三、结束语
　　目前，我国已经加入WTO，机械制造自动化行业面临着巨大的挑战与新的机遇。因此，我国机械制造自动化行业不能单纯的沿着20世纪凸轮及其机构为基础采用专用机床、专用夹具、专用刀具组成的流水式生产线——刚性自动化发展，而是要全面拓展，面向全球化、网络化、虚拟化、自动化和绿色化。
　　参考文献：
　　1、蒋冬青;机械制造业向高科技进军[N];中国建材报;2002年
　　2、刘中;机械制造资源重构研究[D];机械科学研究院;2003年
　　3、李涛;试论我国机械自动化技术应用与发展[J];才智;2008年20期
　　4、冯衡滨;试论我国机械自动化技术的发展[J];民营科技;2008年02期

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